WO2019181207A1 - Precision glass tube and method for producing same - Google Patents
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Abstract
Provided is a precision glass tube that can be manufactured at low cost. This precision glass tube is made from glass having an average linear thermal expansion coefficient in the 30-380°C temperature range of 45-60 × 10-7/°C and a liquid-phase viscosity of 105.3 dPa∙s or higher, the precision glass tube having an outer diameter of 5 mm or less and an inner diameter of 4 mm or less.
Description
本発明は、光ファイバを挿入、固定する際に用いる精密ガラスチューブと、その製造方法に関するものである。
The present invention relates to a precision glass tube used for inserting and fixing an optical fiber, and a manufacturing method thereof.
光ファイバ同士を接続する場合や光ファイバを光半導体素子等に光学的に接続する場合、円筒状の精密スリーブが広く使用されている。精密スリーブは、光ファイバを固定したキャピラリ同士、光ファイバを固定したキャピラリとレンズ、等の接続部材同士をその内部で精度よく保持固定する光ファイバ接続部材の一つである。（例えば特許文献１、２）
When connecting optical fibers or optically connecting an optical fiber to an optical semiconductor element or the like, a cylindrical precision sleeve is widely used. The precision sleeve is one of optical fiber connection members that hold and fix connection members such as capillaries to which optical fibers are fixed, capillaries to which optical fibers are fixed, and lenses. (For example, Patent Documents 1 and 2)
精密スリーブとして、精密な寸法精度を有するガラス管が用いられる。この用途に使用される精密ガラスチューブは、例えば以下のようにして作製される。まず、管引き成形等により溶融ガラスを管状のガラス母材に成形する。次にガラス母材を加熱し、所定の断面寸法・形状に制御しながら延伸成形して長尺のガラスチューブ元管を作製する。その後、ガラスチューブ元管を所定の長さに切断する。さらにその両端をフレア加工する等、必要な加工を施し精密ガラスチューブを得る。
As a precision sleeve, a glass tube with precise dimensional accuracy is used. The precision glass tube used for this application is produced as follows, for example. First, molten glass is formed into a tubular glass base material by tube drawing or the like. Next, the glass base material is heated and stretch-molded while being controlled to have a predetermined cross-sectional dimension / shape to produce a long glass tube main tube. Thereafter, the glass tube main tube is cut into a predetermined length. Furthermore, necessary processing such as flaring both ends is performed to obtain a precision glass tube.
精密ガラスチューブの作製は、高い寸法精度を達成するために、既述の通り、一旦、ガラス母材を作製した後、これを再成形（延伸成形）する方法が採用されている。このため製造コストが高い、という課題がある。
In order to achieve high dimensional accuracy, a precision glass tube is manufactured by once forming a glass base material and then re-molding (stretching) as described above. For this reason, there exists a subject that manufacturing cost is high.
本発明の課題は、低コストで作製可能な精密ガラスチューブを提供することである。
An object of the present invention is to provide a precision glass tube that can be produced at low cost.
本発明者等は種々の検討を行った結果、液相粘度が１０５．３ｄＰａ・ｓ以上であるガラスを用いて精密ガラスチューブを作製することにより、上記課題が解決できることを見出した。
As a result of various studies, the present inventors have found that the above problem can be solved by producing a precision glass tube using glass having a liquidus viscosity of 10 5.3 dPa · s or more.
即ち、本発明の精密ガラスチューブは、３０～３８０℃の温度範囲における平均線熱膨張係数が４５～６０×１０－７／℃、液相粘度が１０５．３ｄＰａ・ｓ以上であるガラスからなり、外径が５ｍｍ以下、且つ内径が４ｍｍ以下であることを特徴とする。なお「平均線熱膨張係数」は、ガラスを５ｍｍφ×５０ｍｍ円柱状試料に加工した後、押し棒式熱膨張測定装置（ディラトメーター）の電気炉内に保持して３℃/分の昇温スピードで加熱し、３０～３８０℃の温度範囲における円柱状試料の伸び量から算出した値である。「液相粘度」は、ガラスから結晶が析出し始める粘度を指す。液相粘度は、まず結晶が析出し始める温度（液相温度）を求め、この温度における粘度を白金球引き上げ法で測定した結果と比較することにより求めることができる。液相温度は標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶の析出する温度を測定した値である。
That is, the precision glass tube of the present invention is made of a glass having an average linear thermal expansion coefficient of 45 to 60 × 10 −7 / ° C. and a liquid phase viscosity of 10 5.3 dPa · s or more in a temperature range of 30 to 380 ° C. The outer diameter is 5 mm or less and the inner diameter is 4 mm or less. Note that the “average linear thermal expansion coefficient” is a temperature increase of 3 ° C./min after processing glass into a 5 mmφ × 50 mm cylindrical sample and holding it in an electric furnace of a push rod type thermal expansion measuring device (dilatometer). It is a value calculated from the amount of elongation of a cylindrical sample heated at a speed and in a temperature range of 30 to 380 ° C. “Liquid phase viscosity” refers to the viscosity at which crystals begin to precipitate from the glass. The liquid phase viscosity can be obtained by first obtaining a temperature at which crystals begin to precipitate (liquid phase temperature), and comparing the viscosity at this temperature with the result measured by the platinum ball pulling method. The liquid phase temperature passes through a standard sieve 30 mesh (a sieve opening of 500 μm), and glass powder remaining in a 50 mesh (a sieve opening of 300 μm) is placed in a platinum boat, and then held in a temperature gradient furnace for 24 hours to produce crystals. It is the value which measured the temperature which deposits.
従来の精密ガラスチューブは、液相粘度が低いことから、失透しないように高温で成形する必要がある。ガラスを高温で成形する場合、ガラスの粘度が低く肉厚が変動し易いことから、精密な寸法精度を有するガラス物品を作製することが難しい。それゆえ、従来の方法では、一旦、ガラス母材を作製した後、これを延伸成形して、精密なガラスチューブを得ている。一方、本発明では、精密ガラスチューブを構成するガラスとして、液相粘度が高いガラスを採用しているため、低温で成形することが可能である。その結果、肉厚変動を起こすことなく成形することが可能となり、寸法精度に優れた精密ガラスチューブを溶融ガラスから直接成形することができる。
Since the conventional precision glass tube has a low liquid phase viscosity, it must be molded at a high temperature so as not to devitrify. When glass is molded at a high temperature, it is difficult to produce a glass article having precise dimensional accuracy because the viscosity of the glass is low and the wall thickness tends to fluctuate. Therefore, in the conventional method, once a glass base material is produced, this is stretch-molded to obtain a precise glass tube. On the other hand, in the present invention, a glass having a high liquidus viscosity is employed as the glass constituting the precision glass tube, so that it can be molded at a low temperature. As a result, it becomes possible to mold without causing a wall thickness variation, and it is possible to directly mold a precision glass tube having excellent dimensional accuracy from molten glass.
本発明においては、外径公差が±０．０６ｍｍ未満であることが好ましい。「外径公差」はレーザー測定器によって測定した値である。
In the present invention, the outer diameter tolerance is preferably less than ± 0.06 mm. “Outer diameter tolerance” is a value measured by a laser measuring instrument.
本発明においては、内径公差が±０．０４ｍｍ未満であることが好ましい。「内径公差」はレーザー測定器によって測定した値である。
In the present invention, the inner diameter tolerance is preferably less than ± 0.04 mm. “Inside diameter tolerance” is a value measured by a laser measuring instrument.
本発明の精密ガラスチューブは、ガラス組成として、ＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｂ２Ｏ３と、ＭｇＯ，ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの群から選ばれる少なくとも１種とを含有し、これらの成分の含有量がモル％基準で、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスからなることが好ましい。ここで「ＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｂ２Ｏ３と、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの群から選ばれる少なくとも１種」とは、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３とＢ２Ｏ３とを必須成分とし、これに加えてＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの群から選ばれる少なくとも１種をさらに含むという意味である。「（Ａｌ２Ｏ３）３」は、Ａｌ２Ｏ３の含有量を３乗した値を意味する。「Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｂ２Ｏ３とＳｒＯとＢａＯとＫ２Ｏの含有量の合量の値を意味する。「ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ」は、ＳｉＯ２とＭｇＯとＣａＯとＬｉ２ＯとＮａ２Ｏの含有量の合量の値を意味する。「｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）」は、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝を（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）で除した値を意味する。
Precision Glass tube of the present invention, as a glass composition, and SiO 2, and Al 2 O 3, and B 2 O 3, MgO, CaO , SrO, BaO, Li 2 O, from the group of Na 2 O and K 2 O At least one selected, and the content of these components is on a mol% basis, and {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is 0 It is preferably made of .84 or more glass. Here, “at least one selected from the group of SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , MgO, CaO, SrO, BaO, Li 2 O, Na 2 O and K 2 O” SiO 2 , Al 2 O 3 and B 2 O 3 are essential components, and in addition to this, at least one selected from the group consisting of MgO, CaO, SrO, BaO, Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is used. It also means that it includes. “(Al 2 O 3 ) 3 ” means a value obtained by raising the content of Al 2 O 3 to the third power. “B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O” means the total value of the contents of B 2 O 3 , SrO, BaO and K 2 O. “SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O” means the total value of the contents of SiO 2 , MgO, CaO, Li 2 O, and Na 2 O. "{(Al 2 O 3) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) " is, {(Al 2 O 3) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} a (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O).
上記構成は、本発明者等がガラス成分と液相粘度との関係を調査した結果、見出した式であり、この構成を採用すれば、ガラスの液相粘度を１０５．３ｄＰａ・ｓ以上とすることが容易である。
The above-mentioned configuration is a formula found as a result of the investigation of the relationship between the glass component and the liquid phase viscosity by the present inventors. If this configuration is adopted, the liquid phase viscosity of the glass is 10 5.3 dPa · s or more. It is easy to do.
本発明においては、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ６５～８０％、Ａｌ２Ｏ３ １～１０％、Ｂ２Ｏ３ ５～２０％、ＣａＯ ０～５％、ＢａＯ ０～５％、Ｎａ２Ｏ ０～１０％、Ｋ２Ｏ ０～５％を含有し、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスからなることが好ましい。
In the present invention, the glass composition is mol%, SiO 2 65-80%, Al 2 O 3 1-10%, B 2 O 3 5-20%, CaO 0-5%, BaO 0-5%, It contains Na 2 O 0-10%, K 2 O 0-5%, and {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is 0.84 or more It is preferable to consist of this glass.
上記構成を採用すれば、精密ガラスチューブを構成するガラスの液相粘度が１０５．３ｄＰａ・ｓ以上となり易い。
By employing the above configuration, the liquidus viscosity of the glass constituting the precision glass tube tends to be a 10 5.3 dPa · s or more.
本発明の精密ガラスチューブの製造方法は、ガラス組成として、ＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｂ２Ｏ３と、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの群から選ばれる少なくとも１種とを含有し、これらの成分の含有量がモル％基準で、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスとなるようにガラス原料を調合し、溶融した後、管引き成形することによって、外径が５ｍｍ以下、且つ内径が４ｍｍ以下である精密ガラスチューブを成形することを特徴とする。
Method for manufacturing a precision glass tube of the present invention, as a glass composition, and SiO 2, and Al 2 O 3, and B 2 O 3, selected MgO, SrO, CaO, BaO, from the group of Na 2 O and K 2 O The content of these components is on a mol% basis, and {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is 0. A glass raw material is prepared so as to have a glass of 84 or more, melted, and then pipe-formed to form a precision glass tube having an outer diameter of 5 mm or less and an inner diameter of 4 mm or less.
上記構成を有する本発明の方法を用いれば、精密ガラスチューブを安価に作製することができる。
If the method of the present invention having the above configuration is used, a precision glass tube can be produced at low cost.
本発明の方法においては、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ６５～８０％、Ａｌ２Ｏ３ １～１０％、Ｂ２Ｏ３ ５～２０％、ＣａＯ ０～５％、ＢａＯ ０～５％、Ｎａ２Ｏ ０～１０％、Ｋ２Ｏ ０～５％を含有し、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスとなるようにガラス原料を調合することが好ましい。 本発明のガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ６５～８０％、Ａｌ２Ｏ３ １～１０％、Ｂ２Ｏ３ ５～２０％、ＣａＯ ０～５％、ＢａＯ ０～５％、Ｎａ２Ｏ ０～１０％、Ｋ２Ｏ ０～５％を含有し、（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上であることを特徴とする。
In the method of the present invention, the glass composition is SiO 2 65-80%, Al 2 O 3 1-10%, B 2 O 3 5-20%, CaO 0-5%, BaO 0-5 as a glass composition. %, Na 2 O 0-10%, K 2 O 0-5%, {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) It is preferable to prepare the glass raw material so as to obtain 84 or more glasses. The glass of the present invention has a glass composition of mol%, SiO 2 65-80%, Al 2 O 3 1-10%, B 2 O 3 5-20%, CaO 0-5%, BaO 0-5%. , Na 2 O 0-10%, K 2 O 0-5%, and (Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is 0.84 or more It is characterized by being.
上記構成を有する本発明のガラスは、ガラスの液相粘度が１０５．３ｄＰａ・ｓ以上となり易いため、精密ガラスチューブの作製に使用するガラスとして好適である。
The glass of the present invention having the above-described configuration is suitable as a glass used for producing a precision glass tube because the liquid phase viscosity of the glass tends to be 10 5.3 dPa · s or more.
以下、本発明の精密ガラスチューブを詳述する。
Hereinafter, the precision glass tube of the present invention will be described in detail.
本発明の精密ガラスチューブは、液相粘度の高いガラスからなる。液相粘度が低すぎる場合、低温で成形すると失透が生じ易くなる。また失透を避けるために高温で成形すると、ガラスの粘度が低いことに起因して肉厚変動が大きくなり、ガラスを精密に成形することが困難になる。液相粘度の好ましい範囲は、１０５．３ｄＰａ・ｓ以上、１０５．５ｄＰａ・ｓ以上、特に１０５．７ｄＰａ・ｓ以上である。なお液相粘度の上限は特に制限はないが、現実的には１０８．０ｄＰａ・ｓ以下である。
The precision glass tube of the present invention is made of glass having a high liquidus viscosity. When the liquid phase viscosity is too low, devitrification is likely to occur when molded at a low temperature. Moreover, when it shape | molds at high temperature in order to avoid devitrification, it will become difficult to shape | mold glass precisely because the thickness fluctuation will become large due to the low viscosity of glass. A preferable range of the liquid phase viscosity is 10 5.3 dPa · s or more, 10 5.5 dPa · s or more, and particularly 10 5.7 dPa · s or more. The upper limit of the liquid phase viscosity is not particularly limited, but is practically 10 8.0 dPa · s or less.
本発明の精密ガラスチューブは、３０～３８０℃の温度範囲における平均線熱膨張係数が、光ファイバ接続部材の平均線熱膨張係数と適合し得るガラスである。平均線熱膨張係数が大きすぎると光ファイバ接続部材（例えば、キャピラリー等）との熱膨張係数差が大きくなり、光ファイバ接続部材との接着部での剥離、クラック、変形等の不都合が生じる。平均線熱膨張係数が小さすぎると光ファイバ接続部材との熱膨張差が大きくなり、光ファイバ接続部材との接着部での剥離、クラック、変形等の不都合を生じる。平均線熱膨張係数の好ましい範囲は４５～６０×１０－７／℃、より好ましくは４６～５９×１０－７／℃、特に４８～５８×１０－７／℃である。
The precision glass tube of the present invention is a glass whose average linear thermal expansion coefficient in the temperature range of 30 to 380 ° C. can be matched with the average linear thermal expansion coefficient of the optical fiber connecting member. If the average linear thermal expansion coefficient is too large, the difference in thermal expansion coefficient from the optical fiber connecting member (for example, a capillary or the like) becomes large, resulting in inconveniences such as peeling, cracking, and deformation at the bonded portion with the optical fiber connecting member. If the average linear thermal expansion coefficient is too small, the difference in thermal expansion from the optical fiber connecting member becomes large, and inconveniences such as peeling, cracking, and deformation at an adhesive portion with the optical fiber connecting member occur. A preferable range of the average linear thermal expansion coefficient is 45 to 60 × 10 −7 / ° C., more preferably 46 to 59 × 10 −7 / ° C., particularly 48 to 58 × 10 −7 / ° C.
本発明の精密ガラスチューブは、外径が５ｍｍ以下、且つ内径が４ｍｍ以下であることが好ましい。外径が大きすぎると光ファイバ接続部材とのクリアランスが小さくなり、部品組み立てが困難になる等の不都合がある。内径が大きすぎると光ファイバ接続部材（例えば、キャピラリー等）とのクリアランスが大きくなり、光ファイバ接続部材同士をチューブ内部で突き合わせる場合に光軸がずれて光利用効率が低下する等の不都合がある。外径の好ましい範囲は０．５～５．０ｍｍ、特に１．０～４．５ｍｍである。内径の好ましい範囲は０．０５～４．０ｍｍ、特に０．１０～３．５ｍｍである。
The precision glass tube of the present invention preferably has an outer diameter of 5 mm or less and an inner diameter of 4 mm or less. If the outer diameter is too large, the clearance with the optical fiber connecting member becomes small, and it is difficult to assemble the parts. If the inner diameter is too large, the clearance with the optical fiber connecting member (for example, a capillary) becomes large, and when the optical fiber connecting members are butted together inside the tube, the optical axis is shifted and the light utilization efficiency is lowered. is there. A preferable range of the outer diameter is 0.5 to 5.0 mm, particularly 1.0 to 4.5 mm. A preferable range of the inner diameter is 0.05 to 4.0 mm, particularly 0.10 to 3.5 mm.
本発明の精密ガラスチューブは、外径公差が±０．０６ｍｍ未満、±０．０６０ｍｍ未満、特に±０．０５０ｍｍ未満であることが好ましい。また内径公差は±０．０４ｍｍ未満、±０．０４０ｍｍ未満、特に±０．０３０ｍｍ未満であることが好ましい。外径公差及び内径公差が大きすぎると光ファイバ接続部材とのクリアランスが不当に大きくなり、光軸ズレにより光利用効率が低下する等の不都合がある。
The precision glass tube of the present invention preferably has an outer diameter tolerance of less than ± 0.06 mm, less than ± 0.060 mm, particularly less than ± 0.050 mm. The inner diameter tolerance is preferably less than ± 0.04 mm, less than ± 0.040 mm, particularly preferably less than ± 0.030 mm. If the outer diameter tolerance and the inner diameter tolerance are too large, the clearance with the optical fiber connecting member becomes unreasonably large, and there is a disadvantage that the light utilization efficiency is lowered due to the optical axis deviation.
本発明の精密ガラスチューブは、波長範囲３５０～２０００ｎｍ、光路長１ｍｍにおける平均直線透過率が７０％以上であることが好ましい。平均直線透過率が低すぎると、光硬化樹脂を使用した接着作業において、光硬化樹脂による接着力が不十分になる。また、精密ガラスチューブを用いて作製した製品の光学検査作業でエラーが発生する、等の不都合がある。平均直線透過率の好ましい範囲は７０％以上、７３％以上、特に７５％以上である。なお「平均直線透過率」は、島津製作所製 分光光度計 ＵＶ－３１００ＰＣを使用し、参照光を大気としたダブルビーム方式（複光束）で測定したものである。
The precision glass tube of the present invention preferably has an average linear transmittance of 70% or more in a wavelength range of 350 to 2000 nm and an optical path length of 1 mm. When the average linear transmittance is too low, the adhesive force by the photo-curing resin becomes insufficient in the adhering work using the photo-curing resin. In addition, there is an inconvenience that an error occurs in an optical inspection operation of a product manufactured using a precision glass tube. A preferable range of the average linear transmittance is 70% or more, 73% or more, and particularly 75% or more. The “average linear transmittance” was measured by a double beam method (double beam) using a spectrophotometer UV-3100PC manufactured by Shimadzu Corporation and using the reference light as the atmosphere.
本発明の精密ガラスチューブを構成するガラスの組成は特に限定されるものではないが、ガラス組成としてＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｂ２Ｏ３と、ＭｇＯ，ＣａＯ、ＳｒＯ，ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの群から選ばれる少なくとも１種とを含有し、これらの成分の含有量がモル％基準で、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラス、特にガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ６５～８０％、Ａｌ２Ｏ３ １～１０％、Ｂ２Ｏ３ ５～２０％、ＣａＯ ０～５％、ＢａＯ ０～５％、Ｎａ２Ｏ ０～１０％、Ｋ２Ｏ ０～５％を含有し、（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスを採用することが好ましい。上記組成範囲のガラスであれば、３０～３８０℃の温度範囲における平均線熱膨張係数が４５～６０×１０－７／℃、液相粘度が１０５．３ｄＰａ・ｓ以上の特性を示し易い。また上記組成範囲のガラスであれば、管引き成形によってダイレクトに外径公差や内径公差に優れた精密ガラスチューブを成形することが可能になる。ガラス組成範囲を上記のように限定した理由を以下に示す。なお以降の説明において「％」はモル％を意味する。
Is not particularly restricted composition of glass constituting the precision glass tube of the present invention, the SiO 2 as a glass composition, Al 2 O 3, and B 2 O 3, MgO, CaO , SrO, BaO, Li 2 O, at least one selected from the group of Na 2 O and K 2 O, and the content of these components is on a mol% basis, {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O } / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is 0.84 or more, particularly as a glass composition, mol%, SiO 2 65 to 80%, Al 2 O 3 1 to 10%, B 2 O 3 5 to 20%, CaO 0-5%, BaO 0-5%, Na 2 O 0-10%, K 2 O 0-5%, (Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / It is preferable to employ a glass having (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) of 0.84 or more. If the glass has the above composition range, it has an average linear thermal expansion coefficient of 45 to 60 × 10 −7 / ° C. in a temperature range of 30 to 380 ° C. and a liquid phase viscosity of 10 5.3 dPa · s or more. . Further, if the glass has the above composition range, it becomes possible to directly form a precision glass tube excellent in outer diameter tolerance and inner diameter tolerance by tube drawing. The reason for limiting the glass composition range as described above will be described below. In the following description, “%” means mol%.
ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する為に必要な成分である。ＳｉＯ２の含有量が多すぎると粘度が高くなり過ぎ、溶解性が悪化して生産性が低下し易くなる。また熱膨張係数が低くなり過ぎ、光ファイバ接続部材との接着性が悪化し易くなる。ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると熱膨張係数が高くなり過ぎ、精密ガラスチューブと光ファイバ接続部材（例えば、キャピラリー等）との熱膨張係数差が大きくなる。その結果、接着部で光ファイバ接続部材との剥離やクラックや変形等の不都合が生じ易くなる。ＳｉＯ２の含有量は６５～８０％、６６～７９％、特に６７～７８％であることが好ましい。
SiO 2 is a component necessary for constituting a glass skeleton. When the content of SiO 2 is too large, the viscosity becomes too high, the solubility is deteriorated, and the productivity is easily lowered. Also, the thermal expansion coefficient becomes too low, and the adhesiveness with the optical fiber connecting member tends to deteriorate. When the content of SiO 2 is too small, the thermal expansion coefficient becomes too high, and the difference in thermal expansion coefficient between the precision glass tube and the optical fiber connecting member (for example, a capillary) becomes large. As a result, inconveniences such as separation from the optical fiber connecting member, cracks, and deformation are likely to occur at the bonded portion. The SiO 2 content is preferably 65 to 80%, 66 to 79%, particularly 67 to 78%.
Ａｌ２Ｏ３はガラスの安定性を向上させる効果や失透性の改善に寄与する成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎるとガラスの粘度が高くなり過ぎて生産時の溶解性が悪化し、生産性が低下し易くなる。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少なすぎると失透性が高くなり、生産時に失透ブツが発生して生産が不安定になり易くなる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は１～１０％、２～９％、特に３～７％であることが好ましい。
Al 2 O 3 is a component that contributes to improving the stability and devitrification of glass. Al 2 O 3 of the content is too high too high viscosity of the glass solubility during production is deteriorated, and productivity tends to decrease. When the content of Al 2 O 3 is too small, the higher the devitrification, devitrification stones is liable to become unstable production occurred during production. The content of Al 2 O 3 is preferably 1 to 10%, 2 to 9%, particularly 3 to 7%.
Ｂ２Ｏ３はガラスの溶解性の向上や粘度の調整に必要な成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると耐水性や耐候性が悪化し易くなる。Ｂ２Ｏ３の含有量が少なすぎると粘度が高くなり過ぎて溶解性が悪化し、生産性が低下し易くなる。また熱膨張係数が高くなり過ぎて、光ファイバ接続部材との接着性が悪化し易くなる。Ｂ２Ｏ３の含有量は５～２０％、６～１９％、特に７～１８％であることが好ましい。
B 2 O 3 is a component necessary for improving the solubility of the glass and adjusting the viscosity. If the B 2 O 3 content is too large water resistance and weather resistance tends to deteriorate. B 2 viscosity when the content is too small for O 3 becomes too high solubility is deteriorated, and productivity tends to decrease. Further, the coefficient of thermal expansion becomes too high, and the adhesiveness with the optical fiber connecting member tends to deteriorate. The content of B 2 O 3 is preferably 5 to 20%, 6 to 19%, particularly 7 to 18%.
ＭｇＯは、溶解速度を速めたり、耐水性を高めたりする効果がある成分である。ＭｇＯの含有量は０～６％、０～４％、特に０～２％であることが好ましい。
MgO is a component that has an effect of increasing the dissolution rate and improving water resistance. The MgO content is preferably 0 to 6%, 0 to 4%, particularly preferably 0 to 2%.
ＣａＯはガラスの耐水性や耐候性に寄与する成分である。ＣａＯの含有量が多すぎると失透性が悪化して生産性が低下し易くなる。ＣａＯの含有量は０～５％、０．１～４％、特に０．２～３％であることが好ましい。
CaO is a component that contributes to the water resistance and weather resistance of glass. When there is too much content of CaO, devitrification will deteriorate and productivity will fall easily. The CaO content is preferably 0 to 5%, 0.1 to 4%, particularly preferably 0.2 to 3%.
ＳｒＯは、高温粘度を低下させて、溶解性を高める成分である。ＳｒＯの含有量は０～８％、０～６％、特に０～４％であることが好ましい。
SrO is a component that increases the solubility by decreasing the high-temperature viscosity. The SrO content is preferably 0 to 8%, 0 to 6%, particularly preferably 0 to 4%.
ＢａＯは粘度の調整と成形時の加工性の向上に寄与する成分である。ＢａＯの含有量が多すぎると温度の変化量に対する粘度の変化量が大きくなり過ぎ、加工性が悪化し易くなる。ＢａＯの含有量は０～５．０％、０．１～４．５％、特に０．２～４．０％であることが好ましい。
BaO is a component that contributes to adjustment of viscosity and improvement of workability during molding. When there is too much content of BaO, the variation | change_quantity of the viscosity with respect to the variation | change_quantity of temperature will become large too much, and workability will deteriorate easily. The BaO content is preferably 0 to 5.0%, 0.1 to 4.5%, particularly preferably 0.2 to 4.0%.
Ｎａ２Ｏは熱膨張係数を大きくし、また粘度を低下させる成分であり、熱膨張係数や粘度調整の為に使用する。Ｎａ２Ｏの含有量が多すぎると熱膨張係数が高くなり過ぎる。Ｎａ２Ｏの含有量は０～１０％、１～９％、特に２～８％であることが好ましい。
Na 2 O is a component that increases the thermal expansion coefficient and decreases the viscosity, and is used for adjusting the thermal expansion coefficient and viscosity. When the content of Na 2 O is too large thermal expansion coefficient becomes too high. The content of Na 2 O is preferably 0 to 10%, 1 to 9%, particularly 2 to 8%.
Ｋ２Ｏはガラスの溶解を容易にし、また熱膨張係数や粘度を調整する為に添加する成分である。Ｋ２Ｏの含有量が多すぎると熱膨張係数が高くなり過ぎる。Ｋ２Ｏの含有量は０．０～５．０％、０．１～４．５％、特に０．２～４．０％であることが好ましい。
K 2 O is a component added to facilitate melting of the glass and adjust the thermal expansion coefficient and viscosity. K 2 When the content of O is too large thermal expansion coefficient becomes too high. The content of K 2 O is preferably 0.0 to 5.0%, 0.1 to 4.5%, particularly preferably 0.2 to 4.0%.
｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）の値は、０．８４以上、０．８５以上、特に０．８６以上であることが好ましい。この値が小さすぎると液相粘度が１０５．３ｄＰａ・ｓ未満となり、成形性が低下し易くなる。なお｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）の値は、０．８４以上、０．８５以上、特に０．８６以上であることが好ましい。なおこの値は大きすぎても液相粘度が低下し、成形性が低下しやすくなることがある。好ましくは４．００以下、３．５０以下、３．００以下、特に２．５０以下である。
The value of {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is preferably 0.84 or more, 0.85 or more, particularly preferably 0.86 or more. . Liquidus viscosity this value too low is less than 10 5.3 dPa · s, the moldability tends to decrease. The value of {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is 0.84 or more, 0.85 or more, particularly 0.86 or more. preferable. If this value is too large, the liquidus viscosity may decrease, and the moldability may easily decrease. Preferably it is 4.00 or less, 3.50 or less, 3.00 or less, especially 2.50 or less.
また上記以外にも、種々の成分を含有することができる。例えばＬｉ２Ｏを６％まで、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３、Ｃｌ、Ｐ２Ｏ５等の清澄剤を合量で３％まで含有させることが可能である。
In addition to the above, various components can be contained. For example, it is possible to contain up to 6% of Li 2 O and clarifiers such as SnO 2 , Sb 2 O 3 , As 2 O 3 , Cl, P 2 O 5 up to 3% in total.
また不純物として含まれるＦｅ２Ｏ３の含有量は２０００ｐｐｍ以下、特に１０００ｐｐｍ以下に制限することが好ましい。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が多すぎると、波長範囲３５０～２０００ｎｍ、光路長１ｍｍにおける平均直線透過率が低下し易くなる。その結果、例えば光ファイバ接続部材の固定に使用される紫外線硬化樹脂を硬化させにくくなる、といった不都合が生じる。ただしＦｅ２Ｏ３を含まないようにすることはコスト面で不利になる。現実的にはＦｅ２Ｏ３の下限値は５０ｐｐｍである。
The content of Fe 2 O 3 contained as an impurity is preferably limited to 2000 ppm or less, particularly 1000 ppm or less. If the content of Fe 2 O 3 is too large, the average linear transmittance in the wavelength range of 350 to 2000 nm and the optical path length of 1 mm tends to decrease. As a result, for example, it is difficult to cure the ultraviolet curable resin used for fixing the optical fiber connecting member. However, not including Fe 2 O 3 is disadvantageous in terms of cost. Actually, the lower limit of Fe 2 O 3 is 50 ppm.
次に本発明の精密ガラスチューブを製造する方法を説明する。
Next, a method for producing the precision glass tube of the present invention will be described.
まず、所望の組成となるようにガラス原料を調合する。例えば前述した、ＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｂ２Ｏ３と、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの群から選ばれる少なくとも１種とを含有し、これらの成分の含有量がモル％基準で、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスとなるようにガラス原料を調合する。特にモル％で、ＳｉＯ２ ６５～８０％、Ａｌ２Ｏ３ １～１０％、Ｂ２Ｏ３ ５～２０％、ＣａＯ ０～５％、ＢａＯ ０～５％、Ｎａ２Ｏ ０～１０％、Ｋ２Ｏ ０～５％を含有し、（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上の組成となるようにガラス原料を調合することが好ましい。
First, a glass raw material is prepared so as to have a desired composition. For example, containing SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3, and at least one selected from the group consisting of MgO, SrO, CaO, BaO, Na 2 O and K 2 O described above, A glass raw material is used so that the content of the component is a glass having a molar ratio of {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) of 0.84 or more. Mix. Especially in mol%, SiO 2 65-80%, Al 2 O 3 1-10%, B 2 O 3 5-20%, CaO 0-5%, BaO 0-5%, Na 2 O 0-10%, The glass raw material is contained so that the composition contains 0 to 5% of K 2 O and (Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is 0.84 or more. It is preferable to blend.
次に調合したガラス原料を溶融炉に投入し、溶融する。溶融温度は１５００～１６５０℃とすることが好ましい。
Next, the prepared glass material is put into a melting furnace and melted. The melting temperature is preferably 1500 to 1650 ° C.
次に、溶融ガラスを、ダンナー法、ダウンドロー法、アップドロー法等の管引き成形法を用いて、外径が５ｍｍ以下、且つ内径が４ｍｍ以下の管状ガラスとなるように成形する。 続いて、管状に成形されたガラスを所定の寸法に切断し、必要に応じてフレア加工等の後加工を施して、精密ガラスチューブを得る。
Next, the molten glass is formed into a tubular glass having an outer diameter of 5 mm or less and an inner diameter of 4 mm or less using a tube drawing method such as the Danner method, the down draw method, or the up draw method. Subsequently, the glass formed into a tubular shape is cut into a predetermined size, and post-processing such as flaring is performed as necessary to obtain a precision glass tube.
なお本発明の精密ガラスチューブを製造する方法は、製造コストを低廉化するという観点から、上記方法を採用することが望ましい。その一方で、より高い寸法精度を達成するという観点から、例えば次の方法を採用することもできる。まず管状のガラス母材に成形する。次にガラス母材を加熱して、所定の断面寸法・形状に制御しながら延伸成形して長尺のガラスチューブ元管を作製する。その後、ガラスチューブ元管を所定の長さに切断する。さらにその両端をフレア加工する等、必要な加工を施し精密ガラスチューブを得る。
In addition, it is desirable to employ the above method from the viewpoint of reducing the manufacturing cost for the method of manufacturing the precision glass tube of the present invention. On the other hand, from the viewpoint of achieving higher dimensional accuracy, for example, the following method may be employed. First, it is formed into a tubular glass base material. Next, the glass base material is heated and stretch-molded while being controlled to have a predetermined cross-sectional dimension / shape to produce a long glass tube main tube. Thereafter, the glass tube main tube is cut into a predetermined length. Furthermore, necessary processing such as flaring both ends is performed to obtain a precision glass tube.
（実施例１）
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。表１～表４は、本発明の実施例（試料Ｎｏ.１～３９）及び表５は比較例（試料Ｎｏ．４０～４６）を示している。 (Example 1)
Hereinafter, the present invention will be described based on examples. Tables 1 to 4 show examples of the present invention (sample Nos. 1 to 39) and Table 5 shows comparative examples (samples No. 40 to 46).
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。表１～表４は、本発明の実施例（試料Ｎｏ.１～３９）及び表５は比較例（試料Ｎｏ．４０～４６）を示している。 (Example 1)
Hereinafter, the present invention will be described based on examples. Tables 1 to 4 show examples of the present invention (sample Nos. 1 to 39) and Table 5 shows comparative examples (samples No. 40 to 46).
各試料は次のようにして調製した。
Each sample was prepared as follows.
まず表中のガラス組成になるように、ガラス原料を調合したガラスバッチを白金坩堝に入れ、１５００～１６５０℃で７時間溶融した。次いで、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形した。得られた各試料について、３０～３８０℃の温度範囲における平均線熱膨張係数ＣＴＥ、密度Ｄ、歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓ、高温粘度１０４ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０３ｄＰａ・ｓにおける温度、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度、液相温度ＴＬ、及び液相温度ＴＬにおける粘度（液相粘度）ｌｏｇ１０η at ＴＬを評価した。
First, a glass batch in which glass raw materials were prepared so as to have the glass composition shown in the table was placed in a platinum crucible and melted at 1500 to 1650 ° C. for 7 hours. Next, the molten glass was poured out on a carbon plate and formed into a plate shape. For each of the obtained samples, the average linear thermal expansion coefficient CTE, the density D, the strain point Ps, the annealing point Ta, the softening point Ts, the temperature at a high temperature viscosity of 10 4 dPa · s, and the high temperature viscosity in a temperature range of 30 to 380 ° C. The temperature at 10 3 dPa · s, the temperature at a high temperature viscosity of 10 2.5 dPa · s, the liquid phase temperature TL, and the viscosity (liquid phase viscosity) log 10η at TL at the liquid phase temperature TL were evaluated.
３０～３８０℃の温度範囲における平均線熱膨張係数ＣＴＥは、ディラトメーターで測定した値である。
The average coefficient of linear thermal expansion CTE in the temperature range of 30 to 380 ° C. is a value measured with a dilatometer.
密度は、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
The density is a value measured by the well-known Archimedes method.
歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａは、ＡＳＴＭ Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値である。
The strain point Ps and the annealing point Ta are values measured based on the method of ASTM C336.
軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ Ｃ３３８の方法に基づいて測定した値である。
The softening point Ts is a value measured based on the method of ASTM C338.
高温粘度１０４ｄＰａ・ｓ、１０３ｄＰａ・ｓ、及び１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した。
The temperatures at high temperature viscosities of 10 4 dPa · s, 10 3 dPa · s, and 10 2.5 dPa · s were measured by the platinum ball pulling method.
液相温度ＴＬは、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に２４時間保持した後、結晶が析出する温度を測定した値である。
The liquid phase temperature TL is the temperature at which crystals pass after passing through a standard sieve 30 mesh (500 μm), putting the glass powder remaining on 50 mesh (300 μm) into a platinum boat and holding it in a temperature gradient furnace for 24 hours. It is a measured value.
液相粘度ｌｏｇ１０η ａｔ ＴＬは、液相温度ＴＬにおけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。
Liquid phase viscosity log 10η at TL is a value obtained by measuring the viscosity of glass at the liquidus temperature TL by a platinum ball pulling method.
表１～４から明らかなように、実施例である試料Ｎｏ．１～３９は、平均線熱膨張係数が４９．４～５７．５×１０－７／℃、液相粘度が１０５．３ｄＰａ・ｓ以上であった。一方、比較例である試料Ｎｏ．４０～４６は、液相粘度が１０５．３ｄＰａ・ｓ未満であった。
As is apparent from Tables 1 to 4, sample No. Nos. 1 to 39 had an average linear thermal expansion coefficient of 49.4 to 57.5 × 10 −7 / ° C. and a liquidus viscosity of 10 5.3 dPa · s or more. On the other hand, sample No. which is a comparative example. 40-46 are liquidus viscosity of less than 10 5.3 dPa · s.
（実施例２）
表１のＮｏ.７を用いて、以下の方法で精密ガラスチューブを作製した。 (Example 2)
Using No. 7 in Table 1, a precision glass tube was produced by the following method.
表１のＮｏ.７を用いて、以下の方法で精密ガラスチューブを作製した。 (Example 2)
Using No. 7 in Table 1, a precision glass tube was produced by the following method.
まずＮｏ．７の組成となるように調合したガラス原料を溶融炉に投入し、１５５０℃で溶融した。次に溶融ガラスをダンナー装置に供給し、外径が２．８ｍｍ、内径が１．８ｍｍの管状ガラスに成形した。その後、管状ガラスを１０ｍｍの長さに切断し、精密ガラスチューブを得た。
First, No. The glass raw material prepared so as to have a composition of 7 was put into a melting furnace and melted at 1550 ° C. Next, the molten glass was supplied to a dunner apparatus and formed into a tubular glass having an outer diameter of 2.8 mm and an inner diameter of 1.8 mm. Thereafter, the tubular glass was cut into a length of 10 mm to obtain a precision glass tube.
このようにして作製した精密ガラスチューブについて、外径公差及び内径公差を測定したところ、それぞれ±０．０５ｍｍ及び±０．０４ｍｍであった。
The precision glass tube thus produced was measured for outer diameter tolerance and inner diameter tolerance, which were ± 0.05 mm and ± 0.04 mm, respectively.
なお外径公差及び内径公差は、レーザー測定器によって測定した。
The outer diameter tolerance and inner diameter tolerance were measured with a laser measuring instrument.
本発明の精密ガラスチューブは、光通信用部材、例えば光ファイバ同士を接続したり、光ファイバを光半導体素子等に光学的に接続したりするための接続部材として好適に用いることができる。
The precision glass tube of the present invention can be suitably used as a connecting member for connecting optical communication members, for example, optical fibers or optically connecting an optical fiber to an optical semiconductor element or the like.
Claims (9)
- ３０～３８０℃の温度範囲における平均線熱膨張係数が４５～６０×１０－７／℃、液相粘度が１０５．３ｄＰａ・ｓ以上であるガラスからなり、外径が５ｍｍ以下、且つ内径が４ｍｍ以下であることを特徴とする精密ガラスチューブ。 It is made of glass having an average linear thermal expansion coefficient of 45 to 60 × 10 −7 / ° C. in a temperature range of 30 to 380 ° C., a liquid phase viscosity of 10 5.3 dPa · s or more, an outer diameter of 5 mm or less, and an inner diameter Is a precision glass tube characterized by being 4 mm or less.
- 外径公差が±０．０６ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の精密ガラスチューブ。 The precision glass tube according to claim 1, wherein an outer diameter tolerance is less than ± 0.06 mm.
- 内径公差が±０．０４ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載の精密ガラスチューブ。 The precision glass tube according to claim 1 or 2, wherein an inner diameter tolerance is less than ± 0.04 mm.
- ガラス組成として、ＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｂ２Ｏ３と、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの群から選ばれる少なくとも１種とを含有し、これらの成分の含有量がモル％基準で、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスからなることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の精密ガラスチューブ。 As a glass composition, SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 and at least one selected from the group of MgO, SrO, CaO, BaO, Na 2 O and K 2 O are contained, and these It is characterized in that the component content is made of a glass having a molar ratio of {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) of 0.84 or more. The precision glass tube according to any one of claims 1 to 3.
- ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ６５～８０％、Ａｌ２Ｏ３ １～１０％、Ｂ２Ｏ３ ５～２０％、ＣａＯ ０～５％、ＢａＯ ０～５％、Ｎａ２Ｏ ０～１０％、Ｋ２Ｏ ０～５％を含有し、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスからなることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の精密ガラスチューブ。 As glass composition, SiO 2 65-80%, Al 2 O 3 1-10%, B 2 O 3 5-20%, CaO 0-5%, BaO 0-5%, Na 2 O 0- 10%, containing K 2 O 0-5%, and {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is 0.84 or more. The precision glass tube according to any one of claims 1 to 4, wherein:
- ガラス組成として、ＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｂ２Ｏ３と、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの群から選ばれる少なくとも１種とを含有し、これらの成分の含有量がモル％基準で、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスからなることを特徴とする精密ガラスチューブ。 As a glass composition, SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 and at least one selected from the group of MgO, SrO, CaO, BaO, Na 2 O and K 2 O are contained, and these It is characterized in that the component content is made of a glass having a molar ratio of {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) of 0.84 or more. Precision glass tube.
- ガラス組成として、ＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｂ２Ｏ３と、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの群から選ばれる少なくとも１種とを含有し、これらの成分の含有量がモル％基準で、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスとなるようにガラス原料を調合し、溶融した後、管引き成形することによって、外径が５ｍｍ以下、且つ内径が４ｍｍ以下である精密ガラスチューブを成形することを特徴とする精密ガラスチューブの製造方法。 As a glass composition, SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 and at least one selected from the group of MgO, SrO, CaO, BaO, Na 2 O and K 2 O are contained, and these A glass raw material is used so that the content of the component is a glass having a molar ratio of {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) of 0.84 or more. A method for producing a precision glass tube, characterized by forming a precision glass tube having an outer diameter of 5 mm or less and an inner diameter of 4 mm or less by tube drawing after compounding and melting.
- ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ６５～８０％、Ａｌ２Ｏ３ １～１０％、Ｂ２Ｏ３ ５～２０％、ＣａＯ ０～５％、ＢａＯ ０～５％、Ｎａ２Ｏ ０～１０％、Ｋ２Ｏ ０～５％を含有し、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上のガラスとなるようにガラス原料を調合することを特徴とする請求項７に記載の精密ガラスチューブの製造方法。 As glass composition, SiO 2 65-80%, Al 2 O 3 1-10%, B 2 O 3 5-20%, CaO 0-5%, BaO 0-5%, Na 2 O 0- 10%, containing K 2 O 0-5%, so that {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is 0.84 or more. The method for producing a precision glass tube according to claim 7, wherein a glass raw material is prepared.
- ガラス組成として、モル％で、ＳｉＯ２ ６５～８０％、Ａｌ２Ｏ３ １～１０％、Ｂ２Ｏ３ ５～２０％、ＣａＯ ０～５％、ＢａＯ ０～５％、Ｎａ２Ｏ ０～１０％、Ｋ２Ｏ ０～５％を含有し、｛（Ａｌ２Ｏ３）３＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｋ２Ｏ｝／（ＳｉＯ２＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）が０．８４以上であることを特徴とするガラス。 As glass composition, SiO 2 65-80%, Al 2 O 3 1-10%, B 2 O 3 5-20%, CaO 0-5%, BaO 0-5%, Na 2 O 0- 10%, containing K 2 O 0 to 5%, and {(Al 2 O 3 ) 3 + B 2 O 3 + SrO + BaO + K 2 O} / (SiO 2 + MgO + CaO + Li 2 O + Na 2 O) is 0.84 or more Glass.
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