JP4064887B2 - アンバーガラス及びガラス容器 - Google Patents

Description

本発明は茶褐色に着色されたアンバーガラス及びこのアンバーガラスを成形してなるガラス容器に関する。

アンバーガラスはフリントガラス（無色透明ガラス）に比べて光を透過しにくく、内容物の光による変質を防止する効果が認められてビール、薬品などの容器の素材などとして広く用いられている。しかしながら、内容物の変質をさらに強力に防止したいという要請がある。このような場合、従来最も一般的に行われているのは、コークス、鉄、イオウなどを多く配合してアンバーの色合いを濃色化することである。しかし、アンバー色を濃色化すると、見栄えが悪くなる、内容物を確認できない、びんの異物検査などの検査機が使用できなくなり検査コストが増加するなどの問題がある。

特許文献１（特開２００１−２２６１３６）には、アンバーガラスにセレン、銅を配合してアンバー色の濃色化を押さえながら低波長域の光透過率を減少させる技術が開示されている。これによって、５２０ｎｍ以下の波長の透過率が減少し、特にビールびんに用いるといわゆる日光臭の発生を防止する効果に優れるものである。しかしながら、アンバー色の濃色化は避けられず、５２０ｎｍよりも長い波長については光透過率を減少させる効果は少ない。

希土類元素はフリントガラスを着色する場合の着色剤として使用されている。特許文献２（特開平４−１５４６４４）には、カラーフィーダーでフリントガラスに添加する希土類元素を含むフリットが開示されている。また、希土類元素の中のセリウムは、フリントガラスに紫外線吸収効果を付与する添加剤として使用される。特許文献３（特公昭４５−１７７９４）、４（特開２００１−３２２８２９）には、フリントガラスに紫外線吸収剤として酸化セリウムを添加し、消色剤として酸化エルビウム、セレンを添加し、紫外線吸収効果を高めながら無色透明性を向上する技術が開示されている。しかしながら、従来、希土類元素をアンバーガラスに添加する技術は存在しなかった。
特開２００１−２２６１３６号公報 特開平４−１５４６４４号公報 特公昭４５−１７７９４号公報 特開２００１−３２２８２９号公報

本発明は、アンバー色の色合いの変化がほとんどないままで、所望の波長の光透過率を減少させ、種々の内容物の光による変質を防止できるようにすることを課題としている。

本発明は、プラセオジム（Ｐｒ）を酸化物換算で０．２〜２０wt％含むことを特徴とするアンバーガラスである。また、この本発明のアンバーガラスを成形してなることを特徴とするガラス容器である。アンバーガラスは、ソーダライムガラスにカーボンを添加して還元性を高くし（レドックスが負）、イオウと鉄を主体とする着色元素で茶褐色に着色されたガラスの総称である。本発明のアンバーガラスは、ネオジム（Ｎｄ）及び／又はエルビウム（Ｅｒ）を配合することができる。この場合、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）及びエルビウム（Ｅｒ）の含有量は酸化物換算で合計０．２〜２０wt％である。

プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、エルビウム（Ｅｒ）の合計の配合量は、ベースガラスに対して酸化物換算で0.2〜20wt％が好適である。0.2wt％よりも少ないと特定波長の吸収効果が小さく、20wt％よりも多いとアンバー色が変化したり発泡を生じる可能性があり好ましくない。これらの希土類元素は通常酸化物としてガラス原料に配合され、又は溶融ガラスに混合されるが、これに限るものではない。希土類元素はバッチに配合しても良いし、フォアハースやフィーダーで溶融ベースガラスに添加することもできる。

プラセオジム（Ｐｒ）などの希土類元素をアンバーガラスに加えると、アンバーの色合いはあまり変化せず、特定の波長の光が吸収されることが見出された。例えばガラス容器の場合、収容しようとする内容物が変質しやすい波長を吸収するような希土類元素を選択してアンバーガラスに配合し、そのガラスでガラス容器を成形すれば、容器のアンバー色の色合いを損ねることなく、内容物の変質を防ぐことができる。アンバー色が濃色化されないので、見栄えが悪くなる、内容物を確認できない、びんの異物検査などの検査機が使用できなくなり検査コストが増加するなどの問題点が解消される。

図１に示すように、希土類元素としてプラセオジム（Ｐｒ）を用いると、５４０〜７５０ｎｍの波長の光の吸収が多くなる。ネオジム（Ｎｄ）を用いると、５６０〜６００ｎｍ、７２０〜７５０ｎｍ及び７８０〜８２０ｎｍの波長の光を特に吸収する。エルビウム（Ｅｒ）を用いると、４５０〜８５０ｎｍの波長の光の吸収が多くなり、特に６５０ｎｍ付近の波長の光が多く吸収される。また、これらの３元素を複合して用いると、ほぼ、それぞれの元素の吸収効果を加算した吸収効果が得られる。したがって、これらの元素から適宜のものを選択し、又は組み合わせることで内容物に適した波長を吸収するアンバーガラス容器を得ることができる。例えば赤ブドウ酒は６１３〜６５０ｎｍの光で退色するから、エルビウム（Ｅｒ）を配合したアンバーガラス容器を用いることで退色を防ぐことができる。ジャム、ゼリーなどに使用される色素であるアントシアンは５６０ｎｍの光で劣化を受けるから、ネオジム（Ｎｄ）を配合したアンバーガラス容器を用いることで劣化を防ぐことができる。食品に広く用いられる色素であるＢｅｅｔ
Ｒｅｄは、５４０ｎｍを中心とした波長の光で分解するから、プラセオジム（Ｐｒ）、エルビウム（Ｅｒ）又はこれらの双方を配合したアンバーガラス容器を用いることで変質を防ぐことができる。

表１に示す配合のアンバーガラスをベースガラスとした。このガラスの組成を表２に示す。表１のベースガラスの配合に、３種類の希土類元素を添加し、１４５０℃で電気炉で溶融し、厚さ2〜3ｍｍの板状に成形、徐冷して実施例１〜３のアンバーガラスを作成した。

実施例１は、ベースガラスに対してプラセオジムを酸化物（Ｐｒ_６Ｏ_１１）換算で６wt％配合した。アンバー色の色合いはベースガラスとほとんど変わらないものであった。

比較例１は、ベースガラスに対してネオジムを酸化物（Ｎｄ_２Ｏ_３）換算で２wt％配合した。アンバー色の色合いはベースガラスとほとんど変わらないものであった。

比較例２は、ベースガラスに対してエルビウムを酸化物（Ｅｒ_２Ｏ_３）換算で６wt％配合した。アンバー色の色合いはベースガラスとほとんど変わらないものであった。

ベースガラス及び実施例１及び比較例１、２について、波長ごとの透過率を測定した。その結果（厚さ４ｍｍ換算）を図１に示す。図中Ａはベースガラス、Ａ＋Ｐｒは実施例１、Ａ＋Ｎｄは比較例１、Ａ＋Ｅｒは比較例２を示す。同図から明らかなように、実施例１及び比較例１、２は、ベースガラスに比べてそれぞれ特定波長の光の吸収が多くなっている。

本発明は、板ガラスとして利用できるほか、びん、食器などのガラス容器として利用できる。特に、色合いを変えずに種々の内容物の変質を防止できることから、包装用のガラス容器、保存用のガラス容器としての利用価値が高い。

ベースガラス及び実施例１及び比較例１、２の波長と透過率の関係を示す説明図である。

Claims (3)

1. プラセオジム（Ｐｒ）を酸化物換算で０．２〜２０wt％含むことを特徴とするアンバーガラス
2. 請求項１のアンバーガラスにおいて、ネオジム（Ｎｄ）及び／又はエルビウム（Ｅｒ）を含み、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）及びエルビウム（Ｅｒ）の含有量の合計が酸化物換算で０．２〜２０wt％であるアンバーガラス
3. 請求項１又は２のアンバーガラスを成形してなることを特徴とするガラス容器

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