JP3084772B2 - ホウケイ酸ガラス - Google Patents
ホウケイ酸ガラスInfo
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- JP3084772B2 JP3084772B2 JP03069259A JP6925991A JP3084772B2 JP 3084772 B2 JP3084772 B2 JP 3084772B2 JP 03069259 A JP03069259 A JP 03069259A JP 6925991 A JP6925991 A JP 6925991A JP 3084772 B2 JP3084772 B2 JP 3084772B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- content
- borosilicate glass
- chemical durability
- melting
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
- C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医薬用瓶ガラス、哺乳
瓶用ガラス、ボイラー用水面計ガラス等に使用されるホ
ウケイ酸ガラスに関するものである。
瓶用ガラス、ボイラー用水面計ガラス等に使用されるホ
ウケイ酸ガラスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】化学耐久性や耐腐食性が良好で、しかも
熱膨張係数が５５×１０-7／℃以下の低膨張のホウケイ
酸ガラスは、医薬用瓶ガラス、哺乳瓶用ガラス、ボイラ
ー用水面計ガラス等種々の用途に使用されている。これ
らの用途に用いられるホウケイ酸ガラスの代表的例とし
て、特開昭６４−１８９３９号に開示のＳｉＯ2 −Ｂ2
Ｏ3 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ−Ｎａ2 Ｏ系ホウケイ酸ガラ
スがある。
熱膨張係数が５５×１０-7／℃以下の低膨張のホウケイ
酸ガラスは、医薬用瓶ガラス、哺乳瓶用ガラス、ボイラ
ー用水面計ガラス等種々の用途に使用されている。これ
らの用途に用いられるホウケイ酸ガラスの代表的例とし
て、特開昭６４−１８９３９号に開示のＳｉＯ2 −Ｂ2
Ｏ3 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＣａＯ−Ｎａ2 Ｏ系ホウケイ酸ガラ
スがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６４−１８９３９号に開示のホウケイ酸ガラスは、
低膨張で、化学耐久性や耐腐食性が良好なガラスである
が、作業温度が高いために成形し難い。また高温度域で
のガラスの粘性が高いために溶融温度が高く、泡切れが
悪いという問題を有している。
開昭６４−１８９３９号に開示のホウケイ酸ガラスは、
低膨張で、化学耐久性や耐腐食性が良好なガラスである
が、作業温度が高いために成形し難い。また高温度域で
のガラスの粘性が高いために溶融温度が高く、泡切れが
悪いという問題を有している。
【０００４】本発明の目的は、低膨張で、化学耐久性及
び耐腐食性に優れ、しかも作業温度や溶融温度が低いホ
ウケイ酸ガラスを提供することである。
び耐腐食性に優れ、しかも作業温度や溶融温度が低いホ
ウケイ酸ガラスを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的を
達成するために種々の研究を行った結果、作業温度や溶
融温度を低下させるためにＳｉＯ2 の含有量をを７３．
０％以下、Ｂ2 Ｏ3 を１３．０％以上に調整し、さらに
ＢａＯ及びＺｒＯ2 を必須成分として含有させることに
より、高い化学耐久性を保つことが可能であることを見
いだし、本発明として提案するものである。
達成するために種々の研究を行った結果、作業温度や溶
融温度を低下させるためにＳｉＯ2 の含有量をを７３．
０％以下、Ｂ2 Ｏ3 を１３．０％以上に調整し、さらに
ＢａＯ及びＺｒＯ2 を必須成分として含有させることに
より、高い化学耐久性を保つことが可能であることを見
いだし、本発明として提案するものである。
【０００６】即ち、本発明のホウケイ酸ガラスは、重量
百分率でＳｉＯ2６９．５〜７３．０％、Ｂ2 Ｏ3 １
３．０〜１５．０％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．５〜６．０％、Ｃ
ａＯ０．５〜１．５％、ＢａＯ ０．５〜２．５％、Ｎ
ａ2 Ｏ ５．５〜７．０％、Ｋ2 Ｏ ０〜１．５％、Ｚ
ｒＯ2 ０．３〜２．５％からなることを特徴とする。
百分率でＳｉＯ2６９．５〜７３．０％、Ｂ2 Ｏ3 １
３．０〜１５．０％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．５〜６．０％、Ｃ
ａＯ０．５〜１．５％、ＢａＯ ０．５〜２．５％、Ｎ
ａ2 Ｏ ５．５〜７．０％、Ｋ2 Ｏ ０〜１．５％、Ｚ
ｒＯ2 ０．３〜２．５％からなることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明のホウケイ酸ガラスの組成範囲を上記の
ように限定した理由を以下に述べる。
ように限定した理由を以下に述べる。
【０００８】ＳｉＯ2 はガラス形成酸化物であり、その
含有量は６９．５〜７３．０％である。ＳｉＯ2 が７
３．０％より多いとガラスの溶融性が悪くなり、６９．
５％より少ないと化学耐久性が悪くなる。
含有量は６９．５〜７３．０％である。ＳｉＯ2 が７
３．０％より多いとガラスの溶融性が悪くなり、６９．
５％より少ないと化学耐久性が悪くなる。
【０００９】Ｂ2 Ｏ3 はガラスの溶融性を向上させる成
分であり、その含有量は１３．０〜１５．０％である。
Ｂ2 Ｏ3が１５．０％より多いと化学耐久性が悪くな
り、１３．０％より少ないと溶融温度が高くなって泡切
れが悪くなったり、作業温度が高くなり過ぎて成形し難
くなる。
分であり、その含有量は１３．０〜１５．０％である。
Ｂ2 Ｏ3が１５．０％より多いと化学耐久性が悪くな
り、１３．０％より少ないと溶融温度が高くなって泡切
れが悪くなったり、作業温度が高くなり過ぎて成形し難
くなる。
【００１０】Ａｌ2 Ｏ3 はガラスの失透を抑制し、耐腐
食性及び化学耐久性を向上させる成分であり、その含有
量は４．５〜６．０％である。Ａｌ2 Ｏ3 が６．０％よ
り多いとガラスの溶融性が悪くなって、脈理や泡等が発
生しやすくなり、４．５％より少ないと化学耐久性が悪
くなる。
食性及び化学耐久性を向上させる成分であり、その含有
量は４．５〜６．０％である。Ａｌ2 Ｏ3 が６．０％よ
り多いとガラスの溶融性が悪くなって、脈理や泡等が発
生しやすくなり、４．５％より少ないと化学耐久性が悪
くなる。
【００１１】ＣａＯはガラスの溶融性及び化学耐久性を
向上させる成分であり、その含有量は０．５〜１．５％
である。ＣａＯが１．５％より多いとガラス溶融が困難
になり、０．５％より少ないと上記効果が得られない。
向上させる成分であり、その含有量は０．５〜１．５％
である。ＣａＯが１．５％より多いとガラス溶融が困難
になり、０．５％より少ないと上記効果が得られない。
【００１２】ＢａＯは化学耐久性を向上させるとともに
ガラスの分相を抑制し、また溶融性を向上させる成分で
あり、その含有量は０．５〜２．５％である。ＢａＯが
２．５％より多いとガラス溶融が困難になり、０．５％
より少ないと上記した効果を得ることができない。
ガラスの分相を抑制し、また溶融性を向上させる成分で
あり、その含有量は０．５〜２．５％である。ＢａＯが
２．５％より多いとガラス溶融が困難になり、０．５％
より少ないと上記した効果を得ることができない。
【００１３】Ｎａ2 Ｏはガラスの溶融性を向上する成分
であり、その含有量は５．５〜７．０％である。Ｎａ2
Ｏが７．０％より多いと化学耐久性が低下し、また熱膨
張係数が高くなり過ぎて耐熱性が低下する。一方５．５
％より少ないとガラス溶融が困難になる。
であり、その含有量は５．５〜７．０％である。Ｎａ2
Ｏが７．０％より多いと化学耐久性が低下し、また熱膨
張係数が高くなり過ぎて耐熱性が低下する。一方５．５
％より少ないとガラス溶融が困難になる。
【００１４】Ｋ2 Ｏの含有量は０〜１．５％である。Ｋ
2 Ｏが１．５％より多いとガラス溶融が困難になる。
2 Ｏが１．５％より多いとガラス溶融が困難になる。
【００１５】ＺｒＯ2 はガラスの化学耐久性及び耐腐食
性を著しく向上させる成分であり、その含有量は０．３
〜２．５％である。ＺｒＯ2 が２．５％より多いとガラ
ス溶融が困難になって未溶融物が残り、０．３％より少
ないと上記した効果を得ることができない。
性を著しく向上させる成分であり、その含有量は０．３
〜２．５％である。ＺｒＯ2 が２．５％より多いとガラ
ス溶融が困難になって未溶融物が残り、０．３％より少
ないと上記した効果を得ることができない。
【００１６】なお、本発明のホウケイ酸ガラスは上記組
成１００重量部に対して、清澄剤としてＡｓ2 Ｏ3 、Ｓ
ｂ2 Ｏ3、及びＮａＣｌから選ばれる１種以上を合量で
１．０％まで添加することが可能である。
成１００重量部に対して、清澄剤としてＡｓ2 Ｏ3 、Ｓ
ｂ2 Ｏ3、及びＮａＣｌから選ばれる１種以上を合量で
１．０％まで添加することが可能である。
【００１７】
【実施例】以下、本発明のホウケイ酸ガラスを実施例に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１８】表１は本発明の実施例（試料No. １〜４）
及び比較例（試料No. ５）を示すものである。
及び比較例（試料No. ５）を示すものである。
【００１９】
【表１】
【００２０】表中の各試料は次のようにして調製した。
【００２１】まず表の組成となるようにガラス原料を調
合した後、白金坩堝にいれ、１５７０℃で７時間溶融
し、各特性の測定に供するために必要な形状に成形し
た。
合した後、白金坩堝にいれ、１５７０℃で７時間溶融
し、各特性の測定に供するために必要な形状に成形し
た。
【００２２】表から明らかなように、本発明の実施例で
ある試料No. １〜４は、熱膨張係数が４３．０〜４５．
０×１０-7／℃、アルカリ溶出量が０．０９〜０．１０
ｍｌ、腐食量が４．０〜４．４ｍｇ／ｃｍ2 、軟化点が
７７６〜７８２℃、作業温度が１１３３〜１１５１℃、
溶融温度が１５１５〜１５４０℃であった。
ある試料No. １〜４は、熱膨張係数が４３．０〜４５．
０×１０-7／℃、アルカリ溶出量が０．０９〜０．１０
ｍｌ、腐食量が４．０〜４．４ｍｇ／ｃｍ2 、軟化点が
７７６〜７８２℃、作業温度が１１３３〜１１５１℃、
溶融温度が１５１５〜１５４０℃であった。
【００２３】これに対して比較例である試料No. ５は、
熱膨張係数が４６．０×１０-7／℃、アルカリ溶出量が
０．０７ｍｌ、腐食量が４．３ｍｇ／ｃｍ2 、軟化点が
７８０℃であり、実施例とほぼ同等の値を示したもの
の、作業温度が１１７５℃、溶融温度が１５９０℃であ
り、実施例に比べてそれぞれ２４〜４２℃、５０〜７５
℃も高かった。
熱膨張係数が４６．０×１０-7／℃、アルカリ溶出量が
０．０７ｍｌ、腐食量が４．３ｍｇ／ｃｍ2 、軟化点が
７８０℃であり、実施例とほぼ同等の値を示したもの
の、作業温度が１１７５℃、溶融温度が１５９０℃であ
り、実施例に比べてそれぞれ２４〜４２℃、５０〜７５
℃も高かった。
【００２４】これらの事実は本発明のホウケイ酸ガラス
が、低膨張で、化学耐久性や耐腐食性に優れ、しかも作
業温度や溶融温度が低いことを示している。
が、低膨張で、化学耐久性や耐腐食性に優れ、しかも作
業温度や溶融温度が低いことを示している。
【００２５】なお、表中の熱膨張係数は、約５φ×５０
ｍｍのロッドに成形した試料を用いて平均線熱膨張測定
器によって測定した。アルカリ溶出量は日本工業規格Ｒ
−３５１２に基づいて測定し、また腐食量は日本工業規
格Ｂ−８２１１に基づき、試験圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ2
で測定した。軟化点は日本工業規格Ｒ−３１０４に基づ
いて測定した。また作業温度及び溶融温度は、ガラス融
液中に吊した白金球を引き上げてガラスの粘度を測定す
る粘度測定装置を用い、粘度が１０4.0 ポアズを示すと
きのガラスの温度を作業温度とし、１０2.5 ポアズを示
すときの温度を溶融温度とした。
ｍｍのロッドに成形した試料を用いて平均線熱膨張測定
器によって測定した。アルカリ溶出量は日本工業規格Ｒ
−３５１２に基づいて測定し、また腐食量は日本工業規
格Ｂ−８２１１に基づき、試験圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ2
で測定した。軟化点は日本工業規格Ｒ−３１０４に基づ
いて測定した。また作業温度及び溶融温度は、ガラス融
液中に吊した白金球を引き上げてガラスの粘度を測定す
る粘度測定装置を用い、粘度が１０4.0 ポアズを示すと
きのガラスの温度を作業温度とし、１０2.5 ポアズを示
すときの温度を溶融温度とした。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のホウケイ
酸ガラスは熱膨張係数が低く、耐水性や耐腐食性に優れ
ているために医薬用瓶ガラス、哺乳瓶用ガラス、ボイラ
ー用水面計ガラス等に好適である。また作業温度が低い
ために成形し易く、しかも溶融温度が低いために泡切れ
が良く、それゆえ歩留り良く安価に製造することが可能
である。
酸ガラスは熱膨張係数が低く、耐水性や耐腐食性に優れ
ているために医薬用瓶ガラス、哺乳瓶用ガラス、ボイラ
ー用水面計ガラス等に好適である。また作業温度が低い
ために成形し易く、しかも溶融温度が低いために泡切れ
が良く、それゆえ歩留り良く安価に製造することが可能
である。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量百分率でＳｉＯ2 ６９．５〜７３．
０％、Ｂ2 Ｏ3 １３．０〜１５．０％、Ａｌ2 Ｏ3 ４．
５〜６．０％、ＣａＯ ０．５〜１．５％、ＢａＯ
０．５〜２．５％、Ｎａ2 Ｏ ５．５〜７．０％、Ｋ2
Ｏ ０〜１．５％、ＺｒＯ2 ０．３〜２．５％からなる
ことを特徴とするホウケイ酸ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03069259A JP3084772B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ホウケイ酸ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03069259A JP3084772B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ホウケイ酸ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04280833A JPH04280833A (ja) | 1992-10-06 |
| JP3084772B2 true JP3084772B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=13397534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03069259A Expired - Fee Related JP3084772B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ホウケイ酸ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084772B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4230607C1 (de) * | 1992-09-12 | 1994-01-05 | Schott Glaswerke | Chemisch und thermisch hochbelastbares, mit Wolfram verschmelzbares Borosilikatglas und dessen Verwendung |
| JP4953156B2 (ja) * | 2005-06-29 | 2012-06-13 | 日本電気硝子株式会社 | 光学ガラス |
| CN103130415B (zh) * | 2011-11-23 | 2015-06-17 | 成都天齐锂业有限公司 | 一种应用锂辉石的医药玻璃 |
| JP2014088293A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 医薬用ガラス及び医薬用ガラス管 |
| WO2015162845A1 (ja) | 2014-04-24 | 2015-10-29 | 日本板硝子株式会社 | ガラス組成物、化学強化用ガラス板、強化ガラス板およびディスプレイ用強化ガラス基板 |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP03069259A patent/JP3084772B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04280833A (ja) | 1992-10-06 |
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Legal Events
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