JPH072544A

JPH072544A - ガラス組成物

Info

Publication number: JPH072544A
Application number: JP5051063A
Authority: JP
Inventors: Geoffrey John Copley; ジェフリー・ジョン・コプレイ; David Alan Dalton; デイビッド・アラン・ダルトン; Jonathon Richard Bentley; ジョナソン・リチャード・ベントレイ
Original assignee: BRITISH GLASS Manufacturing CONFEDERATION
Current assignee: BRITISH GLASS Manufacturing CONFEDERATION
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1995-01-06
Also published as: SK18493A3; PL298004A1; DE69307936D1; EP0560555A3; CZ40293A3; ATE148680T1; EP0560555A2; EP0560555B1

Abstract

(57)【要約】【目的】好ましい製造コスト並びに鉛クリスタル製品と
同等もしくはそれ以上の審美的外観を有するガラスおよ
びガラス製品の製造を可能とするために、毒性のない添
加剤を用いて、これら欠点を克服したガラス組成物を提
供すること。特に、従来のアルカリシリケート・ガラス
組成物に基づいて、1.55を越える高い屈折率およびアッ
ベ数で46未満の高い分散を有し、且つ種々の望ましい特
性を有するクリスタルガラスを提供すること。【構成】1.55以上の屈折率および46未満のアッベ数を有
し、クリスタルガラスの製造に適したアルカリ- シリケ
ート・ガラス組成物であって、・45-65 重量％のＳｉＯ₂と、・12-23 重量％のＭ₂Ｏ（Ｍ＝Ｎａ，ＫまたはＬｉ）
と、・30重量％までのＢｉ₂Ｏ₃および／またはＴｉＯ₂ とを含有するガラス組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明はガラス組成物に関し、また該ガラ
ス組成物から製造された製品に関する。

【０００２】本発明は、特に、クリスタルガラス製品に
関するものであるが、これに限定されるものではない。
鉛クリスタルガラスは長年に亘り、人間が消費する飲料
を保持するためのデカンタ、飲料用グラスおよび他の製
品として広く使用されているが、長期間貯蔵する包装と
してのデカンタの場合には、鉛および鉛化合物の潜在的
毒性にのために、含有される鉛をなくすことが試みられ
るに至っている。同時に、伝統的な鉛ガラス組成物に審
美性を付与する光学的特性、並びにガラスおよびその製
品の製造に必要とされる特性および経済性が維持されな
ければならない。また、伝統的な鉛クリスタルガラス工
業にとっては、手加工ならびに機械加工によって、ガラ
スが製品に加工され得ることも必要とされる。

【０００３】鉛化合物は、経済的に達成できる融点と共
に、必要な熱的、光学的、機械的および化学的特性をガ
ラスに付与する能力を有しているため、三百年に亘り添
加剤として使用されてきている。鉛化合部はまた、温度
の低下に伴って徐々に粘度を増大させ、ガラスを手作業
で最終製品に加工することをも可能とする。即ち、ガラ
ス加工技術用語でいえば、長い加工レンジを付与する。
また、ガラスは切断、粉砕および研磨することができる
ものでなければならない。

【０００４】或る種の元素および化合物は、アルカリシ
リケート・ガラスに対して、幾つかの望ましい特性を付
与するであろうことが知られている。ランタンクラウン
領域(region of lanthanum crown) の光学ガラスは高い
屈折率を有するが、分散は低い。バリウム化合物は、幾
人かの製造者によって、クリスタルガラス製造における
鉛の代替物として使用されている。しかし、その屈折率
および分散は鉛クリスタルガラスに比較して大幅に劣っ
ている。バリウムおよびバリウム化合物もまた、その硫
酸塩以外は有毒である。亜鉛化合物は、亜鉛クリスタル
ガラスの製造に使用されているが、これらは屈折率およ
び分散を基本のガラス以上に顕著には増大させない。チ
タニアは、全てのガラスの屈折率および分散を増大させ
るが、結晶化および着色を導入することなく組み込むこ
とが困難であり、また手作業による成形が容易ではな
い。

【０００５】本発明の目的は、好ましい製造コスト並び
に鉛クリスタル製品と同等もしくはそれ以上の審美的外
観を有するガラスおよびガラス製品の製造を可能とする
ために、毒性のない添加剤を用いて、これら欠点を克服
したガラス組成物を提供することである。特に、従来の
アルカリシリケート・ガラス組成物に基づいて、1.55を
越える高い屈折率およびアッベ数で46未満の高い分散を
有し、且つ下記の特性を有するクリスタルガラスを提供
することである：・無着色、従来のクリスタルガラス炉の使用を可能とす
る融点、電気溶融を可能とする電気的特性、手加工およ
び機械加工を可能とする加工レンジ、高い耐久性、露光
劣化(solarisation)に対する耐性、および著しく低い結
晶化傾向本発明に従えば、下記成分を含有するガラス組成物が提
供される。

【０００６】・ＳｉＯ₂ ：45-65 重量％、・Ｍ₂Ｏ（Ｍ＝Ｎａ，ＫまたはＬｉ）：12-23 重量％、・Ｂｉ₂Ｏ₃および／またはＴｉＯ₂：30重量％まで。

【０００７】ＴｉＯ₂が存在せず、Ｂｉ₂Ｏ₃のみであ
れば、その量は30重量％未満である。一方、Ｂｉ₂Ｏ₃
が存在せず、ＴｉＯ₂のみであれば、その量は20重量％
未満である。溶融および成形プロセスに関する特定の性
質、並びに該ガラスおよびその製品の外観に関する特定
の性質を得るために、該組成物には合計で12重量％まで
の微量添加物が含まれ得る。

【０００８】所望とあらば、該クリスタルガラスは上記
成分に加えて、精製剤として、三酸化アンチモン、三酸
化砒素および酸化セリウムの一以上を合計で１重量％含
有し得る。更に、該組成物中には、ＮｉＯ₂、Ｎｄ₂Ｏ
₃またはＭｎＯの一以上のような脱色化合物が重量され
得る。

【０００９】我々は、アルカリ- シリケート・ガラスに
ビスマス化合物を添加することによって、重量％ベース
及びモル％ベースの何れにおいても、鉛の同様の添加に
よって達成され得るより以上に、屈折率および分散が増
大され得ることを見出した。また、ビスマスの添加によ
って、手作業による加工に適合する長い加工レンジが付
与されることを見出だした。更に、このガラスは、同等
の量の添加剤を含む鉛含有ガラスと同じ温度範囲または
これよりも若干低い温度範囲で溶融する。

【００１０】しかし、ビスマス化合物は鉛化合物よりも
高価であり、従って、ビスマスガラスの原料コストは鉛
ガラスの原料コストよりも高い。我々は、ビスマスの全
部または一部をチタンで置き換えることにより、屈折率
および分散を改善すると共に、原材料コストを低減する
ことが可能であることを見出した。チタンは、最も便宜
的にはチタニアを用いて添加されるが、他の化合物を用
いてもよい。チタン含有ガラスの加工レンジはビスマス
ガラスの加工レンジよりも短いが、それでも低チタン領
域では手作業による加工に適し、高チタン領域において
は機械成形に適している。

【００１１】例えば、電気的に加熱された炉内でガラス
が製造されるように電気的特性を改善し、製品において
好まれ得るフェイント色にし、また音の響きを良くする
ために、微量添加剤を使用してもよい。この微量添加剤
には、特定のガラスに要求され得る特殊な特性を与える
ように、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＭｎＯ、ＮｉＯ、Ｎ
ｄ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ、ＺｒＯ₂、ＳｒＯ₂、
Ｌａ₂Ｏ₃及びＺｎＯの一以上が、本発明の組成に従っ
て含まれ得る。

【００１２】次表に、本発明に従うガラス組成物の組
成、屈折率およびアッベ数を示す。

【００１３】表（本発明を例示する組成）No. SiO₂ M₂Ｏ Bi₂Ｏ₃ TiO₂ ZnO ZrO₂ La₂Ｏ₃ その他 1 59.9 20.0 20.0 - - - - 0.1 2 59.8 15.0 20.0 - 5.0 - - 0.2 3 59.8 20.0 15.0 5.0 - - - 0.2 4 57.8 20.0 10.0 8.0 5.0 - - 0.2 5 59.8 20.0 10.0 10.0 - - - 0.2 6 59.8 20.0 5.0 15.0 - - - 0.2 7 59.8 20.0 - 20.0 - - - 0.2 8 59.4 20.1 15.1 - - 5.0 - 0.4 9 58.3 17.5 11.0 8.0 - - 5.4 0.2 10 58.8 18.0 12.0 7.0 - - 4.0 0.2 表（例示ガラスの屈折率及びアッベ数）Ｎｏ．屈折率（Ｎｄ）アッベ数（Ｖｄ）１ 1.551 45.2 ２ 1.557 44.5 ３ 1.560 43.5 ４ 1.570 42.5 ５ 1.566 42.0 ６ 1.575 39.5 ７ 1.582 36.8 ８ 1.558 44.3 ９ 1.572 43.0１０ 1.568 44.1 本発明に従うガラス組成物は、当該工業における従来の
炉内で容易に溶融し、現存するプロセスによるクリスタ
ルガラス製品の成形を可能にする加工レンジを有し、露
光劣化および環境による攻撃に対する耐性を有し、該ガ
ラスでできた容器の内容物中へのガラス成分の溶出に対
して耐性を有する。

【００１４】酸化物、水酸化物、炭酸塩および他の酸化
物を形成する化合物は、本発明に従うガラス組成物を製
造するための原材料として用いられ得る。

【００１５】本発明はまた、本発明のガラス組成物から
製造される製品、特にクリスタルガラス製品をも包含す
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジェフリー・ジョン・コプレイイギリス国、エス10・２ユーエー、シェフィールド、ノースアンバーランド・ロード（番地なし）、ザ・ブリテイッシュ・グラス・マニュファクチャラーズ・コンフェデレーション内 (72)発明者デイビッド・アラン・ダルトンイギリス国、エス10・２ユーエー、シェフィールド、ノースアンバーランド・ロード（番地なし）、ザ・ブリテイッシュ・グラス・マニュファクチャラーズ・コンフェデレーション内 (72)発明者ジョナソン・リチャード・ベントレイイギリス国、エス10・２ユーエー、シェフィールド、ノースアンバーランド・ロード（番地なし）、ザ・ブリテイッシュ・グラス・マニュファクチャラーズ・コンフェデレーション内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 1.55以上の屈折率および46未満のアッベ
数を有し、クリスタルガラスの製造に適したアルカリ-
シリケート・ガラス組成物であって、・45-65 重量％のＳｉＯ₂と、・12-23 重量％のＭ₂Ｏ（Ｍ＝Ｎａ，ＫまたはＬｉ）
と、・30重量％までのＢｉ₂Ｏ₃および／またはＴｉＯ₂ とを含有するガラス組成物。
【請求項２】請求項１に記載のガラス組成物であっ
て、・45-65 重量％のＳｉＯ₂と、・12-23 重量％のＭ₂Ｏ（Ｍ＝Ｎａ，ＫまたはＬｉ）
と、・ 0-30 重量％のＢｉ₂Ｏ₃および／またはＴｉＯ
₂と、・30重量％までのＢｉ₂Ｏ₃ とを含有するガラス組成物。
【請求項３】請求項１に記載のガラス組成物であっ
て、・45-65 重量％のＳｉＯ₂と、・12-23 重量％のＭ₂Ｏ（Ｍ＝Ｎａ，ＫまたはＬｉ）
と、・ 0-30 重量％のＢｉ₂Ｏ₃および／またはＴｉＯ
₂と、・20重量％までのＴｉＯ₂ とを含有するガラス組成物。
【請求項４】請求項１〜３の何れか１項に記載のガラ
ス組成物であって、更に、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｎＯ、Ｎｉ
Ｏ、Ｎｄ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｒＯ₂、ＣａＯ、ＺｒＯ₂
およびＬａ₂Ｏ₃の一以上を、合計で12重量％含有する
ガラス組成物。
【請求項５】請求項１〜４の何れか１項に記載のガラ
ス組成物であって、更に、三酸化アンチモン、三酸化砒
素および酸化セリウムの一以上を、精製剤として合計で
１重量％含有するガラス組成物。
【請求項６】請求項１〜５の何れか１項に記載のガラ
ス組成物であって、更に、ＮｉＯ₂、Ｎｄ₂Ｏ₃または
ＭｎＯの一以上を、脱色化合物として合計で0.1 重量％
含有するガラス組成物。
【請求項７】請求項１〜６の何れか１項に記載のガラ
ス組成物であって、更に微量成分として、Ａｓ₂Ｏ₃、
Ｓｂ₂Ｏ₃、ＭｎＯ、ＮｉＯ、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＣａＯ、ＺｒＯ₂、ＳｒＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃およ
びＺｎＯの一以上を含有するガラス組成物。
【請求項８】請求項１〜７の何れか１項に記載のガラ
ス組成物から製造された、特にクリスタルガラスを包含
するガラス製品。