JP3204626B2 - 照明用ガラス組成物 - Google Patents
照明用ガラス組成物Info
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- 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
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
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Description
などに使用される照明用ガラス組成物に関する。
封止するステム部には、リーク電流の発生を防止するの
に十分な電気抵抗を有し、比較的低温で軟化する熱加工
性の良さから、PbOを20〜30質量%含有する鉛系
ガラスが使用されてきた。
の溶融・加工時の鉛成分の揮発、原料からの飛散が作業
者に悪影響を及ぼし、また製造過程からの大気中への排
出や使用済み製品による拡散によって環境汚染をもたら
すことが懸念されるため、近年、ガラス製品分野におい
ても鉛を含有しない代替ガラス組成の開発が進められて
いる。
えば、特開平6−206737号公報、特開平9−12
332号公報に記載されたものなどがある。特開平6−
206737号公報に記載のガラスは、BaO含有量を
7〜11重量%とし、鉛ガラスと同等の電気絶縁性を持
たせたバリウムシリケートガラスであり、特開平9−1
2332号公報に記載のガラスは、バリウムシリケート
ガラスのBaO含有量を抑えて失透性を改善し、ダンナ
ー法による管成形を容易としたものである。
737号公報開示のようなバリウムシリケートガラス
は、特開平9−12332号公報においても指摘されて
いるように、ダンナー法によって管成形を行った場合に
失透物を生じやすい問題がある。また、Baを高率に含
むガラスは、溶融時、炉材の浸食が激しく、溶融炉の短
命化、浸食された耐火物に起因するブツ不良の発生も問
題となる。
め、上記特開平9−12332号公報開示のガラスのよ
うに、BaOに代えてBaOと同程度の電気的特性を有
するSrOを増量する手段も考えられるが、SrO含有
量を増やしていくと失透傾向が強まるとともに原料コス
トの上昇をまねく。
れたものであり、鉛を含有せず、優れた熱加工性、電気
絶縁性を有し、さらに炉材への浸食性が少なく、失透も
生成しにくい照明用ガラス組成物を提供することを目的
とする。
するために、実質的に鉛を含有せず、質量百分率で、S
iO260〜75%,Al2O3 1〜5%,Na2O
3〜11%,K2O 1〜10%,Li2O 0〜3%,
Li2O+Na2O+K2O 5〜13.2%,CaO
0〜3%,MgO 0〜2%,BaO 4.8〜6.5
%,SrO 0.5〜10%,MgO+CaO+BaO
+SrO 5.3〜16%,B2O3 0〜3%,ZnO
0〜3%を含有することを特徴としたものである。
と、その含有量を上記のように限定した理由を説明す
る。
が、60%未満ではガラスの化学的耐久性が低くなり、
75%を越えるとガラスの溶融性、加工性が悪化する。
する作用があるが、1%未満ではガラスに分相が生じて
成形が困難となり、5%を越えると脈理が発生して均質
なガラスが得られなくなり、また失透性が強くなる。
作用しガラスの溶融性を改善する。同時にガラスの熱膨
脹係数を調整する効果も有するが、これらの合量が5%
未満では粘度が高くなり溶融性が悪化するとともに熱膨
脹係数が低くなりすぎる。また、合量で13.2%を越
えると化学的耐久性が低下し、熱膨脹係数が高くなり過
ぎるので好ましくない。また、これらアルカリ金属酸化
物は共存させることにより混合アルカリ効果を生じ、電
気絶縁性を高めるので、単独ではなく混合添加すること
が好ましい。また、Na2O,K2Oは、それぞれ上記
下限値未満ではガラスの熱膨脹係数を調整する効果が得
られず、上記上限値を越えると熱膨脹係数が高くなり過
ぎる。Li2Oが3%を越えた場合も熱膨脹係数が高く
なり過ぎるので好ましくない。
る成分であるが、4.8%未満では所望の電気絶縁性が
得られず、6.5%を越えると溶融炉材の浸食が顕著と
なり、製品中のブツ不良が増加する。
性に寄与するが、0.5%未満では所望の電気絶縁性が
得られず、10%を越えると失透傾向が強まるとともに
原料コストが上昇する。好ましくは上限を8%までとす
る。
までの添加でガラスの化学的耐久性を向上させる効果が
あるが、各上限値を越えて加えるとガラスが失透しやす
くなるので好ましくない。
してガラスの電気絶縁性を高める作用を有するが、これ
らの合量が5.3%未満ではその効果が照明用ガラスと
して不十分であり、16%を越えるとガラスの結晶化傾
向が増大する。
をもっているが、3%を越えて添加するとガラスの化学
的耐久性が悪化し、長期間使用時に表面にウェザリング
を生じる。
の揮発を抑える効果があるが、3%を越えると失透性が
強くなる。
て説明する。本発明のガラスは、次のようにして作製す
ることができる。まず上記組成範囲、たとえば、SiO
2 68.0%,Al2 O3 2.5%,Na2 O 7.0
%,K2 O 5.0%,Li2 1.2%,CaO 2.
0%,MgO 1.0%,BaO 5.0%,SrO
5.8%,B2 O3 2.0%,Sb2 O3 0.3%とな
るように原料を秤量・混合する。この原料混合物を白金
るつぼに収容し、電気炉内において加熱溶融する。撹
拌、清澄の後、所望の形態に成形する。なお、照明用ス
テムや排気管等を作製するために管状に量産成形する場
合には、タンク炉にて溶融し、ダンナー法等の既知の管
引成形法によって問題なく成形を行うことができる。
組成物について詳細に説明する。表1に本発明の実施例
および従来例を示す。表中の組成は質量%で表し、それ
ぞれ上記実施の形態と同様に白金るつぼで溶融して型内
に鋳込み、表1記載の諸特性測定用のサンプルとした。
なお、表中に記載したように所望の特性を損なわない範
囲で、少量の清澄剤等の補助成分を添加することは差支
えない。
脹係数は0〜300℃における平均熱膨脹係数を×10
-7K-1で示し、、電気抵抗は100℃における測定値を
Ω−cmで示す。また、Tgは転移温度で、ガラスの粘
度η=1013.3dPa・sとなる温度、Tsは軟化温度
で、ガラスの粘度η=107.65dPa・sとなる温度で
ある。
を溶融し、ほぼ1400℃に保った状態で、直方体状に
切り出した炉材耐火物片を上方から溶融ガラスにその中
程まで浸漬し、1分間に5回転の速度で回転させて一定
時間経過後に取り出し、最も浸食が激しいガラスレベル
部分の減少幅の試験前の幅に対する比率として評価し
た。表中、◎は浸食比率が10%未満のもの、○は浸食
比率が10〜20%のもの、△は浸食比率が20〜50
%のもの、×は浸食比率が50%以上であったものを示
す。
であるNo.1〜4のガラスは、平均熱膨脹係数が一般
的に電球や蛍光灯に用いられているソーダライムガラス
とほぼ一致する値であり、これらのガラス部品と良好に
溶着することができ、電気抵抗も十分高い値となってい
る。また、軟化温度が低く熱加工性に優れる。
実施例ガラスはすべて浸食比率20%未満であり、この
種のガラスとしては耐火物の浸食が少ない良好な結果が
得られた。また、溶融、鋳込み、耐火物の浸食試験を通
して本発明の実施例ガラスに失透の発生は認められなか
った。
o.5,6のガラスは、平均熱膨脹係数、電気抵抗、T
g,Tsは本発明の実施例と変わらない値を示したが、
炉材耐火物の浸食が激しく、耐火物の浸食試験において
ガラスに失透が認められた。また、No.7のガラスは
炉材耐火物の浸食性に優れるものの電気抵抗が低く照明
用ガラスとしては電気絶縁性の点で不十分であり、また
No.8のガラスは平均熱膨脹係数が高くソーダライム
ガラスとの溶着に適さないものであった。
有していないにもかかわらず、従来照明用に用いられて
いた鉛系ガラスと同等の優れた電気絶縁性、熱加工性を
有し、鉛による環境問題の発生もない。また、ソーダラ
イムガラスとの溶着性に優れるので、照明用ガラスとし
て好適する。しかも炉材耐火物に対する浸食性が低いた
め、溶融炉の寿命を向上させることが可能で、長期的に
は炉材廃棄物が減少するので、この点においても環境に
優しいガラス材料である。
Claims (1)
- 【請求項1】 実質的に鉛を含有せず、質量百分率で、
SiO260〜75%,Al2O3 1〜5%,Na2
O 3〜11%,K2O 1〜10%,Li2O 0〜3
%,Li2O+Na2O+K2O 5〜13.2%,C
aO 0〜3%,MgO 0〜2%,BaO 4.8〜
6.5%,SrO 0.5〜10%,MgO+CaO+
BaO+SrO 5.3〜16%,B2O3 0〜3%,
ZnO 0〜3%を含有することを特徴とする照明用ガ
ラス組成物。
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---|---|---|---|
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JP2003040644A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-13 | Asahi Techno Glass Corp | 照明用ガラス組成物 |
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JP5046193B2 (ja) * | 2008-12-18 | 2012-10-10 | 日本電気硝子株式会社 | 照明用ガラス |
-
1997
- 1997-05-19 JP JP14475097A patent/JP3204626B2/ja not_active Expired - Fee Related
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