JP5553511B2 - 熱および化学安定性が高いガラス組成物ならびにその製造方法 - Google Patents
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Description
本出願は、その全内容が、本明細書に参考文献として援用される2006年2月10日出願の米国仮特許出願第60/772,600号の米国特許法(35USC)第119条(e)による利益を主張する。
SiO2 64.0−72.0
Al2O3 9.0−16.0
B2O3 1.0−5.0
MgO+La2O3 1.0−7.5
CaO 2.0−7.5
SrO 0.0−4.5
BaO 1.0−7.0
を含み、ここで、Σ(MgO+CaO+SrO+BaO+3La2O3)/(Al2O3)≧1.15であり、式中、Al2O3、MgO、CaO、SrO、BaOおよびLa2O3は、各酸化物成分のモルパーセントを表す。
SiO2 64.0−72.0
B2O3 1.0−5.0
Al2O3 9.0−16.0
MgO+La2O3 1.0−7.5
CaO 2.0−7.5
SrO 0.0−4.5
BaO 1.0−7.0
を含み、ここで、
(a)1.15≦Σ(MgO+CaO+SrO+BaO+3La2O3)/(Al2O3)≦1.55で、式中、Al2O3、MgO、CaO、SrO、BaOおよびLa2O3は、各酸化物成分のモルパーセントを表し、
(b)ガラスは、700℃以上のひずみ点を有し、
(c)ガラスは、200ポアズの粘度で、1,665℃以下の温度を有し、
(d)ガラスは、液相線温度で、85,000ポアズ以上の粘度を有する。
SiO2 65.0−71.0
Al2O3 9.0−16.0
B2O3 1.5−4.0
MgO+La2O3 0.5−7.5
CaO 2.0−6.0
SrO 0.0−4.5
BaO 1.0−7.0
La2O >0.0かつ4.0以下
を含み、ここで、
Σ(MgO+CaO+SrO+BaO+3La2O3)/(Al2O3)≧1.15(好ましくは、≧1.2)であり、式中、Al2O3、MgO、CaO、SrO、BaOおよびLa2O3は、各酸化物成分のモルパーセントを表す。
SiO2 65.0−72.0
Al2O3 10.0−15.0
B2O3 1.0−4.0
MgO 2.0−7.5
CaO 3.0−6.0
SrO 0.0−4.5
BaO 1.0−6.0
を含み、ここで、
Σ(MgO+CaO+SrO+BaO)/(Al2O3)≧1.15であり、式中、Al2O3、MgO、CaO、SrOおよびBaOは、各酸化物成分のモルパーセントを表す。
[MgO]:[CaO]:[SrO+BaO]=1±0.15:1±0.15:1±0.15(好ましくは、[MgO]:[CaO]:[SrO+BaO]=1±0.1:1±0.1:1±0.1)
という関係を満たし、式中、[MgO]、[CaO]および[SrO+BaO]は、酸化物基準におけるモルパーセントでのガラスの指示された成分の濃度である。好ましくは、この態様に関連して、B2O3濃度は、4.0モルパーセント以下である。実施例に示したとおり、上記の関係を満たすガラスは、ダウンドロー法、例えば、フュージョン法に望ましい低液相線温度(高液相線粘度)を有することが分かっている。後述するように、SrOおよびBaO濃度を調整して、ひずみ点、CTEおよび密度を最適にすることができる。モルパーセントにおけるBaO/SrO比は、2.0以上であるのが好ましい。
(ii)最大で0.05モルパーセントのSb2O3濃度、
(iii)最大で0.2モルパーセントのSnO2濃度。
(i)1.15以上のΣ(MgO+CaO+SrO+BaO)/(Al2O3)比、
(ii)2.0モルパーセント以上のMgO含量、
(iii)3.0モルパーセント以上のCaO含量、および
(iv)1.0モルパーセント以上のBaO含量
を含み、ここで、
(a)清澄は、大量のヒ素を用いずに(任意で、大量のアンチモンを用いずに)実施され、
(b)溶融および清澄したバッチ材料からダウンドロー法により作製された50枚の連続したガラスシートの集合体の平均ガス含有レベルは、0.10ガス含有/立方センチメートル未満であり、その集合体の各シートの体積が、少なくとも500立方センチメートルである。
試験ガラス試料は、適切なバッチ材料を、Ptるつぼにて、1,600−1,650℃で6時間以上溶融し、鋼シート上に注ぐことにより作製した後、試験のために切断および研磨する前に、従来のアニーリングを行った。ガラスの得られたパテを処理して、おおよそ、厚さが3インチ×7インチ×2mmまたは厚さが4インチ×4インチ×2mmの矩形または四角形のガラス試料を得た。矩形または四角形のガラスを1011ポアズの粘度に対応する温度まで加熱し、4時間保持した後、室温まで急冷した。この熱処理は、フュージョンドローシートの熱履歴の最良の近似となるものと考えられる。試料の平坦な表面を研磨し、端部近くに(および矩形試料の場合には、試料の長軸に垂直に)いくつかの基準マークのセットによりマークを付ける。矩形試料を半分の長さに切断し、1つの参照部分と、熱処理を行う他の部分とにする。参照ピースと熱処理ピースを、顕微鏡により一緒に調べ、寸法変化を記録する。四角形試料の寸法は、ミツトヨクイックビジョン(Mitutoyo Quick Vision)QV202プロ(Pro)機器を用いて熱処理する前に正確に測定した後、適切な時間および温度で熱処理し、試料寸法を再測定する。自動光学機器により、各試料に数十回の繰り返しの測定が行えるため、統計的な方法を用いて、1ミクロンという小さな寸法変化を求めることができ、これは、用いる試料サイズの5〜10ppm未満の寸法変化に対応している。繰り返しの熱処理および測定を用いて、時間に応じて、ある温度で、ガラスの寸法緩和挙動を求めることができる。
Claims (6)
- 酸化物基準においてモルパーセントで、
SiO2 66.58−70.61
Al2O3 11.75−13.07
B2O3 1.25−3.99
MgO+La2O3 4.83−5.98
CaO 4.81−5.89
SrO 0.0−4.29
BaO 1.30−5.55
を含み、
ここで、1.41≧Σ(MgO+CaO+SrO+BaO+3La2O3)/(Al2O3)≧1.15であり、
[MgO]:[CaO]:[SrO+BaO]=1±0.15:1±0.15:1±0.15という関係を満たし、
式中、Al2O3、MgO、CaO、SrO、BaOおよびLa2O3が、各酸化物成分のモルパーセントを表すものであり、
694.5℃〜739℃の範囲のひずみ点を有する、
アルカリを含まないガラス。 - 700℃〜730℃の範囲のひずみ点を有することを特徴とする請求項1記載のガラス。
- 600℃で5分間の熱処理に対して30ppm未満の寸法変化であることを特徴とする請求項1記載のガラス。
- (a)700℃以上のひずみ点を有し;
(b)200ポアズの粘度を示す温度が1,585℃〜1,661℃の範囲にあり;および
(c)109,000〜478,000ポアズの範囲の液相線粘度を有する
ことを特徴とする請求項1記載のガラス。 - (i)Σ(MgO+CaO+SrO+BaO+3La2O3)/(Al2O3)≧1.25
であることを特徴とする請求項1記載のガラス。 - (a)25〜300℃の温度範囲について、35.8×10-7/℃≦CTE≦39.6×10-7/℃の線熱膨張率(CTE);
(b)710℃以上のひずみ点;
(c)30.1GPa・cm3/g以上のヤング率/密度比;
(d)前記ガラスが、As2O3を実質的に含まないか、または、As2O3およびSb2O3を実質的に含まない、
の(a)から(d)のうち1つ以上の要件を満たすことを特徴とする請求項1記載のガラス。
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