JPH04325437A - アルカリハロリン酸亜鉛ガラス - Google Patents
アルカリハロリン酸亜鉛ガラスInfo
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- JPH04325437A JPH04325437A JP4002098A JP209892A JPH04325437A JP H04325437 A JPH04325437 A JP H04325437A JP 4002098 A JP4002098 A JP 4002098A JP 209892 A JP209892 A JP 209892A JP H04325437 A JPH04325437 A JP H04325437A
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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
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
-
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- 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
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- C03C3/23—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron
- C03C3/247—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron containing fluorine and phosphorus
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- C03C3/23—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron
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- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリハロリン酸亜
鉛ガラスに関するものである。
鉛ガラスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】米国特許第4,940,677 号(ベ
アルら)は、ガラスバッチ材料の融解および溶融物形成
作業を低温で行うことができる、低い変換または転位温
度(Tg)を示す無機ガラス組成物を考案するために行
われた広範囲な研究を詳細に記載している。そこに説明
されているように、低い転位温度を示すガラスはこのガ
ラス技術では公知であり、そのような種類のガラスの一
つはリン酸塩系の組成物を含む。しかし、そこにも記載
されているように、リン酸塩系ガラスの化学的耐性は従
来ケイ酸塩系ガラスのそれよりも劣っており、ガラスの
転位温度が下がるにつれてその耐性は乏しくなる。
アルら)は、ガラスバッチ材料の融解および溶融物形成
作業を低温で行うことができる、低い変換または転位温
度(Tg)を示す無機ガラス組成物を考案するために行
われた広範囲な研究を詳細に記載している。そこに説明
されているように、低い転位温度を示すガラスはこのガ
ラス技術では公知であり、そのような種類のガラスの一
つはリン酸塩系の組成物を含む。しかし、そこにも記載
されているように、リン酸塩系ガラスの化学的耐性は従
来ケイ酸塩系ガラスのそれよりも劣っており、ガラスの
転位温度が下がるにつれてその耐性は乏しくなる。
【0003】そのため、その特許の主目的は、転位温度
が450 ℃未満で、作業温度が500 ℃未満である
だけではなく、水および穏やかなアルカリ水溶液の攻撃
に対して良好な耐性を示すガラス組成物を開発すること
であった。開示されているガラスは、酸化物基準のモル
%で表して、合計で少なくとも65% である23−5
5%のZnO、 0−25%のNa2
O、28−40%のP2 O5 、 0−2
5%のK2 O、0−25%のLi2 Oおよび10−
35%のLi2 O+Na2 O+K2 O、 および合計で35% までの 0−6% のAl2 O3 、
0−5% のZrO2 、0−8% のB2 O3
、 0−4% のSiO2
、0−8% のAl2 O3 +B2 O3 、0
−10%のMgO、0−15%のCu2O、
0−10%のCaO、0−5% のF
、 0−10%のSr
O、0−35%のPbO、
0−12%のBaO、0−35%のSnO、
0−10%のMnO、0−35%
のPbO+SnO および0−15%のMgO+Ca
O+SrO+BaO+MnOより実質的になる。
が450 ℃未満で、作業温度が500 ℃未満である
だけではなく、水および穏やかなアルカリ水溶液の攻撃
に対して良好な耐性を示すガラス組成物を開発すること
であった。開示されているガラスは、酸化物基準のモル
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O、28−40%のP2 O5 、 0−2
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0−10%のMnO、0−35%
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【0004】これらのガラスは、その転位温度が450
℃未満であることを考えると、優れた化学的耐性を示
すが、同様に低い転位温度を有するが、水および穏やか
なアルカリ水溶液に対する耐性をさらに改良したガラス
を開発するためにさらに研究が続けられた。その研究結
果は、1989年6月29日にG.H.ベアルらにより
、希土類元素含有リン酸亜鉛ガラスの標題で出願された
米国特許出願第07/372,764に記載されている
。その出願に開示されているガラスは作業温度が450
℃未満、好ましくは350−450 ℃で、穏やかな
アルカリ水溶液による攻撃に対する耐性が特許第4,9
40,677 号のガラスのそれよりも少なくとも10
倍優れている。これらのガラスは、酸化物基準のモル%
で表して、 0−25%のLi2 O、
28−45%のP2 O5 、0−25%のNa2
O、 0−4% の
Al2 O3 、0−25%のK2 O、
0−35%のSnO、10−
35%のLi2 O+Na2 O+K2O、0−35%
のPbO、30−55%のZnO、
0−35%のSnO+PbO、0.
5−5%のY2 O3 および/または少なくとも一つ
の希土類金属酸化物 を実質的に含み、少なくとも2つのアルカリ金属酸化物
が存在する。
℃未満であることを考えると、優れた化学的耐性を示
すが、同様に低い転位温度を有するが、水および穏やか
なアルカリ水溶液に対する耐性をさらに改良したガラス
を開発するためにさらに研究が続けられた。その研究結
果は、1989年6月29日にG.H.ベアルらにより
、希土類元素含有リン酸亜鉛ガラスの標題で出願された
米国特許出願第07/372,764に記載されている
。その出願に開示されているガラスは作業温度が450
℃未満、好ましくは350−450 ℃で、穏やかな
アルカリ水溶液による攻撃に対する耐性が特許第4,9
40,677 号のガラスのそれよりも少なくとも10
倍優れている。これらのガラスは、酸化物基準のモル%
で表して、 0−25%のLi2 O、
28−45%のP2 O5 、0−25%のNa2
O、 0−4% の
Al2 O3 、0−25%のK2 O、
0−35%のSnO、10−
35%のLi2 O+Na2 O+K2O、0−35%
のPbO、30−55%のZnO、
0−35%のSnO+PbO、0.
5−5%のY2 O3 および/または少なくとも一つ
の希土類金属酸化物 を実質的に含み、少なくとも2つのアルカリ金属酸化物
が存在する。
【0005】1989年9月11日にW.A.バーンら
によりガラス/ガラス−セラミック−プラスチック混合
物製品の標題で出願された米国特許出願第07/403
,655号は実質的にガラスおよび/またはガラス−セ
ラミック、およびそのガラスおよび/またはガラス−セ
ラミック用の前駆物質ガラスの加工温度と相容性のある
加工温度を有する有機熱可塑性または熱硬化性重合体か
らなる混合物の調製方法を記載している。そのような混
合物の形成では、ガラスおよび重合体をガラスの加工温
度で組み合わせ、十分な混合物を形成する。すなわち、
ガラスおよび重合体が十分な流体状態で実質的に均質な
状態に混合するので、冷却すると、得られた物体は実質
的に均質で、微粒子化した微小構造を示し、その際、ガ
ラスと重合体との間に少なくとも部分的に混合および/
または反応し、ガラスと重合体を密着および結合させる
のが望ましい。ガラスと有機重合体のその組合わせから
製造される製品は、一群の独特な物理特性を示す。例え
ば、ガラス充填量が高い、すなわち50体積%を超える
場合は、その製品は、ガラス成分により与えられる高い
剛性、高い硬度および耐摩耗性、および良好な機械的強
度を示すと共に、重合体により与えられる軽量および良
好な耐久性および耐衝撃性を示す。特許第4,940,
677 号および出願第07/403,655号に開示
されているガラスはそのような混合物のガラス成分とし
て使用されている。
によりガラス/ガラス−セラミック−プラスチック混合
物製品の標題で出願された米国特許出願第07/403
,655号は実質的にガラスおよび/またはガラス−セ
ラミック、およびそのガラスおよび/またはガラス−セ
ラミック用の前駆物質ガラスの加工温度と相容性のある
加工温度を有する有機熱可塑性または熱硬化性重合体か
らなる混合物の調製方法を記載している。そのような混
合物の形成では、ガラスおよび重合体をガラスの加工温
度で組み合わせ、十分な混合物を形成する。すなわち、
ガラスおよび重合体が十分な流体状態で実質的に均質な
状態に混合するので、冷却すると、得られた物体は実質
的に均質で、微粒子化した微小構造を示し、その際、ガ
ラスと重合体との間に少なくとも部分的に混合および/
または反応し、ガラスと重合体を密着および結合させる
のが望ましい。ガラスと有機重合体のその組合わせから
製造される製品は、一群の独特な物理特性を示す。例え
ば、ガラス充填量が高い、すなわち50体積%を超える
場合は、その製品は、ガラス成分により与えられる高い
剛性、高い硬度および耐摩耗性、および良好な機械的強
度を示すと共に、重合体により与えられる軽量および良
好な耐久性および耐衝撃性を示す。特許第4,940,
677 号および出願第07/403,655号に開示
されているガラスはそのような混合物のガラス成分とし
て使用されている。
【0006】上記のように、リン酸塩系のガラス組成物
は、従来、化学的耐性および湿分による攻撃に対する耐
性がケイ酸塩系ガラスよりも乏しく、これらの欠点は、
ガラスをより低い転位温度を示すように配合するにつれ
て、益々顕著になる。したがって、ケイ酸塩ガラス繊維
および/または粒子を配合することにより補強した有機
重合体からなる複合材料ボディが以前から市販されてい
るが、リン酸塩系ガラスを使用したガラス/プラスチッ
ク複合材料はほとんど市販されていない。この技術で公
知のガラス/プラスチック複合材料は物理的な意味では
多孔質ではないが、有機重合体は水に対して透過性であ
る、すなわち、十分に透過性があり、水を製品内部に移
動させ、それによってガラス成分と接触させる。プラス
チックを補強するガラスフレーク、繊維、粉末、等は進
入する湿分に対して非常に大きな表面積を有するので、
その劣化が比較的迅速に進行する。無論、複合材料内の
ガラスの比率が増加し、その粒径が減少するにつれて、
その状態がより広範囲になる。それでも、剛性、硬度、
耐摩耗性、および機械的強度をガラスによって付与した
製品を製造するには、ガラス成分はその製品の大きな部
分を占める必要がある。
は、従来、化学的耐性および湿分による攻撃に対する耐
性がケイ酸塩系ガラスよりも乏しく、これらの欠点は、
ガラスをより低い転位温度を示すように配合するにつれ
て、益々顕著になる。したがって、ケイ酸塩ガラス繊維
および/または粒子を配合することにより補強した有機
重合体からなる複合材料ボディが以前から市販されてい
るが、リン酸塩系ガラスを使用したガラス/プラスチッ
ク複合材料はほとんど市販されていない。この技術で公
知のガラス/プラスチック複合材料は物理的な意味では
多孔質ではないが、有機重合体は水に対して透過性であ
る、すなわち、十分に透過性があり、水を製品内部に移
動させ、それによってガラス成分と接触させる。プラス
チックを補強するガラスフレーク、繊維、粉末、等は進
入する湿分に対して非常に大きな表面積を有するので、
その劣化が比較的迅速に進行する。無論、複合材料内の
ガラスの比率が増加し、その粒径が減少するにつれて、
その状態がより広範囲になる。それでも、剛性、硬度、
耐摩耗性、および機械的強度をガラスによって付与した
製品を製造するには、ガラス成分はその製品の大きな部
分を占める必要がある。
【0007】米国特許第3,930,833 号(ロバ
ーツ)は、実質的に重量%で5−20% のNaCl、
KCl、Na2 OおよびK2 Oのうち少なくとも1
つ、30−60%のZnO、および25−65%のP2
O5 からなる、微小要素を含む、水で浸出可能なガ
ラスを開示している。最終ガラスにおける塩化物(存在
するにしても)の濃度は示されていない。この特許の加
工実施例では、ZnOの量はP2O5 の量よりも多い
。最後に、最も重要なことだが、この特許では水で浸出
可能なガラスが望まれている。対照的に、本発明のガラ
スは優れた耐湿性を示す。したがって、この特許のガラ
スは、本発明では役に立たない。
ーツ)は、実質的に重量%で5−20% のNaCl、
KCl、Na2 OおよびK2 Oのうち少なくとも1
つ、30−60%のZnO、および25−65%のP2
O5 からなる、微小要素を含む、水で浸出可能なガ
ラスを開示している。最終ガラスにおける塩化物(存在
するにしても)の濃度は示されていない。この特許の加
工実施例では、ZnOの量はP2O5 の量よりも多い
。最後に、最も重要なことだが、この特許では水で浸出
可能なガラスが望まれている。対照的に、本発明のガラ
スは優れた耐湿性を示す。したがって、この特許のガラ
スは、本発明では役に立たない。
【0008】米国特許第4,226,628 号(バー
ソロミューら)は、電気変色特性を示し、熱変色特性も
有する、第一銅および/または銀のハロゲン化物−リン
酸塩ガラスの調製を開示している。この特許で必要とさ
れている銅の量は、本発明で許容されている量をはるか
に超えている。ZnOは単に所望により使用する成分で
、一加工実施例で含まれているだけであり、そこに記載
されている量は、本発明で必要とする最小値よりも著し
く少ない。
ソロミューら)は、電気変色特性を示し、熱変色特性も
有する、第一銅および/または銀のハロゲン化物−リン
酸塩ガラスの調製を開示している。この特許で必要とさ
れている銅の量は、本発明で許容されている量をはるか
に超えている。ZnOは単に所望により使用する成分で
、一加工実施例で含まれているだけであり、そこに記載
されている量は、本発明で必要とする最小値よりも著し
く少ない。
【0009】クロロリン酸塩ガラスの赤外吸収および構
造、ジャーナル オブ ノンクリスタリン ソリ
ッズ、40、535−548(1980) で、アルメ
イダおよびマッケンジーは83−279℃の転位温度を
示すNaPO3 −ZnCl2 系のガラスを記載して
いる。このガラスのNa2 O含有量は28.75−5
0モル%であり、ガラスが吸湿性なので、本発明には不
適当である。
造、ジャーナル オブ ノンクリスタリン ソリ
ッズ、40、535−548(1980) で、アルメ
イダおよびマッケンジーは83−279℃の転位温度を
示すNaPO3 −ZnCl2 系のガラスを記載して
いる。このガラスのNa2 O含有量は28.75−5
0モル%であり、ガラスが吸湿性なので、本発明には不
適当である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】出願第07/403,
655号に記載する種類の混合物、すなわち重合体の加
工温度が低く、通常安価である混合物の形成に適した有
機重合体の用途を広げるための努力の中で、湿度の攻撃
に対する耐性が高く、加工温度が約425 ℃以下、好
ましくは約400 ℃以下で、転位温度が約350 ℃
以下、好ましくは325 ℃以下であるガラス組成物を
開発するための研究を行った。
655号に記載する種類の混合物、すなわち重合体の加
工温度が低く、通常安価である混合物の形成に適した有
機重合体の用途を広げるための努力の中で、湿度の攻撃
に対する耐性が高く、加工温度が約425 ℃以下、好
ましくは約400 ℃以下で、転位温度が約350 ℃
以下、好ましくは325 ℃以下であるガラス組成物を
開発するための研究を行った。
【0011】
【課題を解決するための手段】これらの特性を示すガラ
スは、アルカリ金属ハロリン酸亜鉛系の組成物から調製
された。これらのガラスは、酸化物基準のモル%で表し
て、実質的に15−35%のR2 O(ここでR2 O
は0−25% のLi2 O、5−20% のNa2O
、および0−12% のK2 Oからなる)、25−5
0%のZnO、0−10% のSnO、0−3%のAl
2 O3 、および25−37%のP2 O5 からな
り、これに重量%で分析して、0.5−8%のClおよ
び0−5%のFが含まれる。R2 O+ZnO+SnO
+Al2 O3 +P2 O5 の合計は酸化物組成物
の合計の少なくとも90% になる。この基本ガラス組
成物に塩化物を加えることにより、2つの非常に重要な
効果が得られた、すなわちガラスの転位温度が著しく下
がり、ガラスの安定性が向上した。フッ化物を塩化物と
組み合わせて加えることは、ガラスの転位温度を下げる
のに有効であると思われる。しかし、ガラスバッチ材料
の溶融中にその溶融物から蒸発により失われるフッ化物
は塩化物よりも著しく多い。塩化物を、必要に応じてフ
ッ化物と共に加えることにより、ガラスのボディを40
0 ℃未満の温度で形成できるが、湿度や、皿洗い装置
の洗剤のような穏やかなアルカリ溶液の攻撃に対して優
れた耐性を示す。
スは、アルカリ金属ハロリン酸亜鉛系の組成物から調製
された。これらのガラスは、酸化物基準のモル%で表し
て、実質的に15−35%のR2 O(ここでR2 O
は0−25% のLi2 O、5−20% のNa2O
、および0−12% のK2 Oからなる)、25−5
0%のZnO、0−10% のSnO、0−3%のAl
2 O3 、および25−37%のP2 O5 からな
り、これに重量%で分析して、0.5−8%のClおよ
び0−5%のFが含まれる。R2 O+ZnO+SnO
+Al2 O3 +P2 O5 の合計は酸化物組成物
の合計の少なくとも90% になる。この基本ガラス組
成物に塩化物を加えることにより、2つの非常に重要な
効果が得られた、すなわちガラスの転位温度が著しく下
がり、ガラスの安定性が向上した。フッ化物を塩化物と
組み合わせて加えることは、ガラスの転位温度を下げる
のに有効であると思われる。しかし、ガラスバッチ材料
の溶融中にその溶融物から蒸発により失われるフッ化物
は塩化物よりも著しく多い。塩化物を、必要に応じてフ
ッ化物と共に加えることにより、ガラスのボディを40
0 ℃未満の温度で形成できるが、湿度や、皿洗い装置
の洗剤のような穏やかなアルカリ溶液の攻撃に対して優
れた耐性を示す。
【0012】以前の研究から、ZnCl2 がガラス形
成化合物であることを示した、すなわち亜鉛は塩化物と
の四面体配位で不規則構造を与えることができる。その
発見により、リン酸亜鉛系ガラスにおける塩化物のガラ
スを増強する特性が理解できる。
成化合物であることを示した、すなわち亜鉛は塩化物と
の四面体配位で不規則構造を与えることができる。その
発見により、リン酸亜鉛系ガラスにおける塩化物のガラ
スを増強する特性が理解できる。
【0013】本発明のガラスに銅を10% Cu2 O
までの量で加えることにより、X線回折分析によりCu
Clとして確認された微粒結晶を含む、トルコ玉色のオ
パールガラスが得られた。これらのクリスタライトが見
掛け上のガラス転位温度を上げたと考えられる。これら
のオパールガラスの中には、室温で疎水性を示した、す
なわちその表面上で丸くなった、高角度の水玉が観察さ
れた。
までの量で加えることにより、X線回折分析によりCu
Clとして確認された微粒結晶を含む、トルコ玉色のオ
パールガラスが得られた。これらのクリスタライトが見
掛け上のガラス転位温度を上げたと考えられる。これら
のオパールガラスの中には、室温で疎水性を示した、す
なわちその表面上で丸くなった、高角度の水玉が観察さ
れた。
【0014】ガラスの粘度特性を変えるために、3モル
%までのSiO2 と同様に、合計8モル%までのアル
カリ土類金属酸化物(MgO、CaO、SrO、BaO
)を含むことができる。
%までのSiO2 と同様に、合計8モル%までのアル
カリ土類金属酸化物(MgO、CaO、SrO、BaO
)を含むことができる。
【0015】モル%を重量%に正確に変換することは数
学的には不可能であるが、下記の値が蒸気の酸化物の範
囲を重量%で近似している、すなわち、10−20%の
R2 O(ここでR2 Oは0−5%のLi2 O、2
−12% のNa2 O、および0−10% のK2
Oからなる)、20−42%のZnO、0−15% の
SnO、0−3%のAl2 O3 、および37−50
%のP2 O5 である。
学的には不可能であるが、下記の値が蒸気の酸化物の範
囲を重量%で近似している、すなわち、10−20%の
R2 O(ここでR2 Oは0−5%のLi2 O、2
−12% のNa2 O、および0−10% のK2
Oからなる)、20−42%のZnO、0−15% の
SnO、0−3%のAl2 O3 、および37−50
%のP2 O5 である。
【0016】
【実施例】表Iに酸化物基準のモル%で表したガラス組
成物を示すが、ハロゲン化物含有成分だけは使用した実
際のバッチ原料で示してある。表IAには同じガラスを
示すが、組成が重量%に変換してある。ハロゲン化物は
、バッチ材料に加えた量、および最終ガラスで分析した
値としての両方で示してある(Bハロゲン化物、Aハロ
ゲン化物)。
成物を示すが、ハロゲン化物含有成分だけは使用した実
際のバッチ原料で示してある。表IAには同じガラスを
示すが、組成が重量%に変換してある。ハロゲン化物は
、バッチ材料に加えた量、および最終ガラスで分析した
値としての両方で示してある(Bハロゲン化物、Aハロ
ゲン化物)。
【0017】酸化物に換算して表に示した成分の実際の
バッチ原料は、酸化物、あるいは溶融した時に適切な比
率で望ましい酸化物に変換される他の化合物の、どのよ
うな材料でもよい。例えば、Li2 Oの供給源として
Li2 CO3 を使用するのが有利である。
バッチ原料は、酸化物、あるいは溶融した時に適切な比
率で望ましい酸化物に変換される他の化合物の、どのよ
うな材料でもよい。例えば、Li2 Oの供給源として
Li2 CO3 を使用するのが有利である。
【0018】バッチ材料を配合し、ボールミルで十分に
混合して均質な溶融物を形成し易くし、シリカるつぼに
装填する。るつぼの上に蓋を載せた後、るつぼを約80
0−1000℃に加熱した炉の中にいれ、その温度で約
2−4時間保持する。各溶融物を鋼製の金型に流し込み
、寸法が約8”x4”x0.5”の長方形ガラススラブ
を形成し、そのガラススラブを直ちに約250 ℃の温
度に調節した徐冷装置に移した。
混合して均質な溶融物を形成し易くし、シリカるつぼに
装填する。るつぼの上に蓋を載せた後、るつぼを約80
0−1000℃に加熱した炉の中にいれ、その温度で約
2−4時間保持する。各溶融物を鋼製の金型に流し込み
、寸法が約8”x4”x0.5”の長方形ガラススラブ
を形成し、そのガラススラブを直ちに約250 ℃の温
度に調節した徐冷装置に移した。
【0019】徐冷したスラブから長方形の札形の、約3
0−40 グラムの小片を切り取り、アルミニウムホイ
ル製のカップ中で約300−400 ℃の温度で加熱し
た。各カップからガラス棒を手で引き抜き、そのガラス
の加工温度を正確に近似した。
0−40 グラムの小片を切り取り、アルミニウムホイ
ル製のカップ中で約300−400 ℃の温度で加熱し
た。各カップからガラス棒を手で引き抜き、そのガラス
の加工温度を正確に近似した。
【0020】上記の説明は実験室における溶融および成
形についてのみ記載したが、無論、本発明のガラスは、
従来のガラス製造技術を使用し、大規模な溶融装置で溶
融し、望ましい形状の製品に成形することができる。し
たがって、標準的なガラス製造方法にしたがって、バッ
チ材料を十分に混合し、次いでそのバッチ材料を、塩化
物(および存在していればフッ化物も)の過剰な蒸発な
しに確実に均質に溶融する温度で溶融し、その後、その
溶融物を冷却し、同時に望ましい幾何学的形状のガラス
物体に成形し、その形状物を通常通りに徐冷することだ
けが必要である。
形についてのみ記載したが、無論、本発明のガラスは、
従来のガラス製造技術を使用し、大規模な溶融装置で溶
融し、望ましい形状の製品に成形することができる。し
たがって、標準的なガラス製造方法にしたがって、バッ
チ材料を十分に混合し、次いでそのバッチ材料を、塩化
物(および存在していればフッ化物も)の過剰な蒸発な
しに確実に均質に溶融する温度で溶融し、その後、その
溶融物を冷却し、同時に望ましい幾何学的形状のガラス
物体に成形し、その形状物を通常通りに徐冷することだ
けが必要である。
【0021】
【表1】
表I(モル%)
1 2 3 4
5 6 7 8 P2 O5
33 33 33 33
33 33 30 33Al2 O3
2 2 2 2
2 2 2 2Li2 O
7 − 6
− − − − −Na2
O 8 8 13
13 − 10 6 13K2 O
5 − 5
− − − − −
Li2 Cl2 − 7
− 6 6 6 6
6K2 Cl2 − 5
− 5 5 5 6
6Na2 Cl2 −
− − − 13 −
− −ZnO 45
45 41 41 41 42 44 3
5Cu2 O − −
− − − − 6
−SiO2 −
− − − − 2
− −CaO −
− − − − −
− 3BaO
− − − − −
− − 2
9 10
11 12 13P
2 O5 31.8 31.6
29.1 30.1 31.6Al2
O3 1.9 1.9
1.9 1.9 1.9N
a2 O 11.5 13.5
9.7 5.5 13.5Li
2 F2 9.4 11.0
7.8 18.3 10.4K2
Cl2 5.8 6.7
4.9 5.6 6.7Z
nO 39.6 35.4
46.6 38.2 30.6SnO
− −
− −
4.8
表I(モル%)
1 2 3 4
5 6 7 8 P2 O5
33 33 33 33
33 33 30 33Al2 O3
2 2 2 2
2 2 2 2Li2 O
7 − 6
− − − − −Na2
O 8 8 13
13 − 10 6 13K2 O
5 − 5
− − − − −
Li2 Cl2 − 7
− 6 6 6 6
6K2 Cl2 − 5
− 5 5 5 6
6Na2 Cl2 −
− − − 13 −
− −ZnO 45
45 41 41 41 42 44 3
5Cu2 O − −
− − − − 6
−SiO2 −
− − − − 2
− −CaO −
− − − − −
− 3BaO
− − − − −
− − 2
9 10
11 12 13P
2 O5 31.8 31.6
29.1 30.1 31.6Al2
O3 1.9 1.9
1.9 1.9 1.9N
a2 O 11.5 13.5
9.7 5.5 13.5Li
2 F2 9.4 11.0
7.8 18.3 10.4K2
Cl2 5.8 6.7
4.9 5.6 6.7Z
nO 39.6 35.4
46.6 38.2 30.6SnO
− −
− −
4.8
【0022】
【表2】
表IA
1 2 3 4
5 6 7 8 P2 O5
48.2 45.1 48.4
45.5 42.6 39.9 45.5
44.6Al2 O3 2.1
1.9 2.1 1.9 1.8
1.9 1.9 1.9Li2 O
2.2 − 1.9
− − − − −Na2
O 5.1 4.8 8
.4 7.9 − 3.5 6.0
7.7K2 O 4.
8 − 4.9 − −
− − −LiCl
− 5.7 − 5.0 4
.6 4.8 4.9 4.8KCl
− 7.2 −
7.3 6.8 8.3 7.3
8.5NaCl −
− − − 13.7 −
− −ZnO 37.
6 35.2 34.5 32.4 30.4
33.6 33.2 27.1Cu2 O
− − −
− − 8.1 − −SiO
2 − − −
− − − 1.2
−CaO − −
− − − − −
1.0BaO −
− − − − −
− 4.4BCl
− 8.1 − 7.6 15.3
7.9 7.5 8.0ACl
<0.1* 1.63 <0.1*
3.60 4.27 NA** NA**
3.53
9 10 11
12 13P2 O5
45.2 45.1 41.9
44.6 44.0Al2 O3
1.9 1.9 2.0
1.9 1.9Na2 O
7.1 8.4 6.
1 3.5 8.2LiF
4.9 5.7
4.1 9.7 5.5KCl
8.6 10.0
7.4 8.5 9.8ZnO
32.2 28.9 3
8.5 31.8 24.4SnO
− −
− −
6.3BCl 4.1
4.8 3.5 4.0
4.7ACl 2.6
3.6 2.1 3.7
3.6BF 3.6
4.2 3.0 7
.1 4.0AF
1.5 2.0 1.2
1.5 NA*** バッチ材料から
の不純物 **分析せず 徐冷した各ガラススラブから寸法が約40x25x15
mm の長方形試料を切り取り、研磨した後、それら
の化学的耐性を試験した。本発明のガラスの一用途とし
てオーブン用器具を意図しているので、皿洗い装置用洗
剤に見られるような穏やかなアルカリ水溶液の攻撃に対
するガラスの耐性が不可欠であると考えられた。したが
って、各試料の表面積を注意深く測定し、その試料を秤
量し、エコノミックラボラトリーズ、St. パウル、
ミネソタ、からスーパー ソイラックスの商品名で市
販されている洗剤の0.3 重量%の、pH約10の水
溶液を含み、約95℃の浴に浸漬した。24時間後、試
料を浴から引上げ、水道水で洗浄し、常態で乾燥させ、
再秤量して重量損失を測定した。 続いて単位面積あたりの重量損失を計算し、 mg/c
m2 に換算した。
表IA
1 2 3 4
5 6 7 8 P2 O5
48.2 45.1 48.4
45.5 42.6 39.9 45.5
44.6Al2 O3 2.1
1.9 2.1 1.9 1.8
1.9 1.9 1.9Li2 O
2.2 − 1.9
− − − − −Na2
O 5.1 4.8 8
.4 7.9 − 3.5 6.0
7.7K2 O 4.
8 − 4.9 − −
− − −LiCl
− 5.7 − 5.0 4
.6 4.8 4.9 4.8KCl
− 7.2 −
7.3 6.8 8.3 7.3
8.5NaCl −
− − − 13.7 −
− −ZnO 37.
6 35.2 34.5 32.4 30.4
33.6 33.2 27.1Cu2 O
− − −
− − 8.1 − −SiO
2 − − −
− − − 1.2
−CaO − −
− − − − −
1.0BaO −
− − − − −
− 4.4BCl
− 8.1 − 7.6 15.3
7.9 7.5 8.0ACl
<0.1* 1.63 <0.1*
3.60 4.27 NA** NA**
3.53
9 10 11
12 13P2 O5
45.2 45.1 41.9
44.6 44.0Al2 O3
1.9 1.9 2.0
1.9 1.9Na2 O
7.1 8.4 6.
1 3.5 8.2LiF
4.9 5.7
4.1 9.7 5.5KCl
8.6 10.0
7.4 8.5 9.8ZnO
32.2 28.9 3
8.5 31.8 24.4SnO
− −
− −
6.3BCl 4.1
4.8 3.5 4.0
4.7ACl 2.6
3.6 2.1 3.7
3.6BF 3.6
4.2 3.0 7
.1 4.0AF
1.5 2.0 1.2
1.5 NA*** バッチ材料から
の不純物 **分析せず 徐冷した各ガラススラブから寸法が約40x25x15
mm の長方形試料を切り取り、研磨した後、それら
の化学的耐性を試験した。本発明のガラスの一用途とし
てオーブン用器具を意図しているので、皿洗い装置用洗
剤に見られるような穏やかなアルカリ水溶液の攻撃に対
するガラスの耐性が不可欠であると考えられた。したが
って、各試料の表面積を注意深く測定し、その試料を秤
量し、エコノミックラボラトリーズ、St. パウル、
ミネソタ、からスーパー ソイラックスの商品名で市
販されている洗剤の0.3 重量%の、pH約10の水
溶液を含み、約95℃の浴に浸漬した。24時間後、試
料を浴から引上げ、水道水で洗浄し、常態で乾燥させ、
再秤量して重量損失を測定した。 続いて単位面積あたりの重量損失を計算し、 mg/c
m2 に換算した。
【0023】同じような大きさの別の試料を沸騰した脱
イオン水中に浸漬した。6時間浸漬した後、各試料を水
浴から取り出し、常態で乾燥させ、再秤量して重量損失
を測定した。
イオン水中に浸漬した。6時間浸漬した後、各試料を水
浴から取り出し、常態で乾燥させ、再秤量して重量損失
を測定した。
【0024】表IIに、スーパー ソイラックス洗剤
試験(スーパー)における重量損失、沸騰水における重
量損失(水)、標準示差走査熱量測定技術を使用して測
定したガラスの℃換算したTg、および蒸気のガラス棒
引き抜きにより推定した℃で表示したガラスの加工温度
(引き抜き)を示す。
試験(スーパー)における重量損失、沸騰水における重
量損失(水)、標準示差走査熱量測定技術を使用して測
定したガラスの℃換算したTg、および蒸気のガラス棒
引き抜きにより推定した℃で表示したガラスの加工温度
(引き抜き)を示す。
【0025】
【表3】
表II
1 2 3
4 5 6 7
スーパー 2.39 1.27
1.81 1.66 1.69
1.13 2.48 水
0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.03
− Tg 345 32
3 334 309 313
343 316引き抜き
425 400 400
375 375 400
380 8
9 10 11 12
13スーパー −
− − −
− − 水
0.00 0.04 0.13
0.00 0.00 0.07 Tg
− 275
257 296 275
254引き抜き 400 3
80 350 400 36
0 350 実施例1と実施例2の比較および実施例3と実施例
4の比較により、塩化物の存在により改善された耐アル
カリ性が付与されていること、および塩化物によりTg
および加工温度が低下しているのが解る。また、実施例
9−13で、フッ化物の、Tgをさらに下げる好ましい
影響が解る。
表II
1 2 3
4 5 6 7
スーパー 2.39 1.27
1.81 1.66 1.69
1.13 2.48 水
0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.03
− Tg 345 32
3 334 309 313
343 316引き抜き
425 400 400
375 375 400
380 8
9 10 11 12
13スーパー −
− − −
− − 水
0.00 0.04 0.13
0.00 0.00 0.07 Tg
− 275
257 296 275
254引き抜き 400 3
80 350 400 36
0 350 実施例1と実施例2の比較および実施例3と実施例
4の比較により、塩化物の存在により改善された耐アル
カリ性が付与されていること、および塩化物によりTg
および加工温度が低下しているのが解る。また、実施例
9−13で、フッ化物の、Tgをさらに下げる好ましい
影響が解る。
【0026】加工温度が約400 ℃以下で、転位温度
が約350 ℃未満で、良好な化学的耐性を示すガラス
を確保するには、好ましい酸化物組成は、酸化物基準の
モル%で表して、実質的に10−25%のR2 O(こ
こでR2 Oは0−8%のLi2 O、8−15%のN
a2 O、および0−8%のK2 Oからなる)、30
−50%のZnO、1−3%のAl2 O3 、および
27−35%のP2 O5 からなり、これに重量%で
分析して、1−6%のClが含まれ、R2 O+ZnO
+Al2 O3 +P2 O5 の合計は組成物の合計
の少なくとも95モル%になる。
が約350 ℃未満で、良好な化学的耐性を示すガラス
を確保するには、好ましい酸化物組成は、酸化物基準の
モル%で表して、実質的に10−25%のR2 O(こ
こでR2 Oは0−8%のLi2 O、8−15%のN
a2 O、および0−8%のK2 Oからなる)、30
−50%のZnO、1−3%のAl2 O3 、および
27−35%のP2 O5 からなり、これに重量%で
分析して、1−6%のClが含まれ、R2 O+ZnO
+Al2 O3 +P2 O5 の合計は組成物の合計
の少なくとも95モル%になる。
【0027】すべての特性の組合わせから考えて、実施
例12が本発明のガラスの中で最も好ましい実施形態で
あると考えられる。
例12が本発明のガラスの中で最も好ましい実施形態で
あると考えられる。
Claims (3)
- 【請求項1】 加工温度が約425 ℃以下で、転位
温度が約350 ℃以下で、穏やかなアルカリ水溶液に
よる攻撃に対して良好な耐性を有するガラスであって、
酸化物基準のモル%で表して、実質的に15−35%の
R2 O、25−50%のZnO、0−10% のSn
O、0−3%のAl2 O3 、および25−37%の
P2 O5 からなり、ここでR2 Oは0−25%
のLi2 O、5−20% のNa2 O、および0−
12% のK2 Oからなり、これに重量%で分析して
、0.5−8%のClおよび0−5%のFが含まれ、R
2 O+ZnO+SnO+Al2 O3 +P2 O5
の合計が組成物全体の少なくとも90モル%になるこ
とを特徴とするガラス。 - 【請求項2】 前記ガラスがさらに、3%までのSi
O2 、合計で8%までの、MgO、CaO、SrO、
およびBaOからなるグループから選択された少なくと
も一つのアルカリ土類金属酸化物、および10% まで
のCu2 Oを含むことを特徴とする請求項1記載のガ
ラス。 - 【請求項3】 加工温度が約400 ℃以下で、転位
温度が約350 ℃未満で、穏やかなアルカリ水溶液に
よる攻撃に対して良好な耐性を有するガラスであって、
酸化物基準のモル%で表して、実質的に10−25%の
R2 O、30−50%のZnO、1−3%のAl2
O3 、および27−35%のP2 O5 からなり、
ここでR2 Oは0−8%のLi2 O、8−15%
のNa2 O、および0−8%のK2 Oからなり、こ
れに重量%で分析して、1−6%のClが含まれ、R2
O+ZnO+Al2 O3 +P2 O5 の合計が
組成物全体の少なくとも95モル%になることを特徴と
するガラス。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US639100 | 1991-01-09 |
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---|---|
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Cited By (3)
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JP2002516811A (ja) * | 1998-06-01 | 2002-06-11 | ギルテック・リミテッド | 水溶性ガラス組成物 |
JP2011093757A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Hoya Corp | フツリン酸ガラス、近赤外線吸収フィルター、光学素子および半導体イメージセンサー用ガラス窓 |
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US5256604A (en) * | 1992-04-24 | 1993-10-26 | Corning Incorporated | Low melting, durable phosphate glasses |
US5330940A (en) * | 1992-07-06 | 1994-07-19 | Corning Incorporated | Fiberizable zinc-phosphate glass compositions |
US5246890A (en) * | 1992-08-03 | 1993-09-21 | Corning Incorporated | Non-lead sealing glasses |
US5286683A (en) * | 1992-11-05 | 1994-02-15 | Corning Incorporated | Alkali metal, copper phosphate glasses |
US5281560A (en) * | 1993-06-21 | 1994-01-25 | Corning Incorporated | Non-lead sealing glasses |
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US5482526A (en) * | 1994-02-17 | 1996-01-09 | Corning Incorporated | Method for forming a non-hygroscopic zinc-phosphate compound and a zinc-phosphate glass |
US5514629A (en) * | 1994-12-09 | 1996-05-07 | Corning Incorporated | Fusion sealing materials and use in CRT |
US5516733A (en) * | 1994-03-31 | 1996-05-14 | Corning Incorporated | Fusion seal and sealing mixtures |
FR2718129B1 (fr) * | 1994-04-05 | 1996-06-21 | Europ Propulsion | Procédé pour la protection contre l'oxydation d'un matériau poreux contenant du carbone, et matériau obtenu. |
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US5529961A (en) * | 1994-12-30 | 1996-06-25 | Corning Incorporated | Cuprous pyrophosphate glasses |
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GB9902976D0 (en) * | 1999-02-11 | 1999-03-31 | Giltech Ltd | Composite |
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US7005135B2 (en) * | 2001-01-30 | 2006-02-28 | Ethicon Inc. | Glass scaffolds with controlled resorption rates and methods for making same |
DE10239572B3 (de) * | 2002-08-23 | 2004-01-08 | Schott Glas | Blei- und vorzugsweise arsen-freie optische Schwerkrongläser sowie deren Verwendung |
JP4744795B2 (ja) * | 2003-09-04 | 2011-08-10 | Hoya株式会社 | 精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法並びに光学素子およびその製造方法 |
US7435695B2 (en) * | 2004-12-09 | 2008-10-14 | B.G. Negev Technologies And Applications Ltd. | Lead-free phosphate glasses |
US8084380B2 (en) * | 2009-02-27 | 2011-12-27 | Corning Incorporated | Transition metal doped Sn phosphate glass |
KR101411034B1 (ko) | 2009-08-28 | 2014-06-30 | 엘지전자 주식회사 | 법랑용 조성물 및 그 법랑 조성물이 적용된 조리기기 |
US10568975B2 (en) | 2013-02-05 | 2020-02-25 | The Johns Hopkins University | Nanoparticles for magnetic resonance imaging tracking and methods of making and using thereof |
WO2016123125A1 (en) | 2015-01-27 | 2016-08-04 | The Johns Hopkins University | Hypotonic hydrogel formulations for enhanced transport of active agents at mucosal surfaces |
RU2697352C1 (ru) * | 2018-06-13 | 2019-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования - Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Легкоплавкая стеклокомпозиция |
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---|---|---|---|---|
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US4226628A (en) * | 1979-07-30 | 1980-10-07 | Corning Glass Works | Cuprous copper and/or silver halophosphate glasses |
DE3414682C2 (de) * | 1984-04-18 | 1986-04-24 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Alkali- und erdalkalireiches Phosphatglas mit CuO als färbender Komponente für optisches Farb- und Filterglas |
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1991
- 1991-01-09 US US07/639,100 patent/US5071795A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-12 EP EP91119242A patent/EP0494358B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-12 DE DE69110263T patent/DE69110263T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-09 KR KR1019920000234A patent/KR920014726A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-01-09 JP JP00209892A patent/JP3153307B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2011093757A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Hoya Corp | フツリン酸ガラス、近赤外線吸収フィルター、光学素子および半導体イメージセンサー用ガラス窓 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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DE69110263D1 (de) | 1995-07-13 |
US5071795A (en) | 1991-12-10 |
DE69110263T2 (de) | 1996-05-02 |
EP0494358B1 (en) | 1995-06-07 |
KR920014726A (ko) | 1992-08-25 |
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