JP2018203571A - ガラス - Google Patents
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Abstract
【課題】耐熱性に優れるとともに、エネルギー効率よく量産可能なガラスの提供。【解決手段】50〜350℃での平均熱膨張係数αが15×10−7〜30×10−7/℃であり、酸化物基準のモル百分率表示で、R2O:0.01〜5.5%(ただし、R2Oは、Li2O、Na2O、及びK2Oのうちの少なくとも1つである)を含有するガラス。【選択図】なし
Description
本発明は、耐熱性に優れるとともに、エネルギー効率よく量産可能なガラスに関する。
従来、加熱調理器等の加熱器のトッププレート、高温炉の窓材、防火性を要する建材、等の各種用途において、耐熱ガラスが用いられている。例えば、加熱調理器等の加熱器のトッププレートとして、従来、低膨張性のリチウムアルミノシリケート系結晶化ガラスが用いられている。しかしながら、低膨張性のリチウムアルミノシリケート系結晶化ガラスは茶褐色の色調を有しており、周囲の色調や意匠と調和しにくいという問題があった。
また、特許文献1には、アルカリ成分を含まない特定の組成を有し、膨張係数が30×10−7/℃以下である低膨張ガラスが、電気的絶縁性を必要とするエレクトロニクス材料として用いられうることが記載されている。
ここで、本発明者らの知見によれば、特許文献1に記載のガラスは高温粘性が比較的高いものである。このような高温粘性の高いガラスの溶融工程においては、省エネルギー化を考慮して、近年、電気ブースターを用いた電気溶融を行うことが多くなってきている。しかしながら、特許文献1の記載のような無アルカリガラスは高温での電気伝導度が低いため、溶融工程において電気溶融を適用し難く、量産するにはエネルギー効率が悪いという問題があった。
そこで、本発明は、耐熱性に優れるとともに、エネルギー効率よく量産可能なガラスを提供することを課題とする。
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、下記のガラスにより前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、50〜350℃での平均熱膨張係数が15×10−7〜30×10−7/℃であり、
酸化物基準のモル百分率表示で、
R2O:0.01〜5.5%(ただし、R2Oは、Li2O、Na2O、及びK2Oのうちの少なくとも1つである)
を含有するガラスに関する。
酸化物基準のモル百分率表示で、
R2O:0.01〜5.5%(ただし、R2Oは、Li2O、Na2O、及びK2Oのうちの少なくとも1つである)
を含有するガラスに関する。
上記のガラスは、酸化物基準のモル百分率表示で、
B2O3:5〜19%
をさらに含有してもよい。
B2O3:5〜19%
をさらに含有してもよい。
上記のガラスは、粘度が102dPa・sとなる温度が1800℃以下であることが好ましい。
また、上記のガラスは、粘度が103dPa・sとなる温度が1575℃以下であることが好ましい。
また、上記のガラスは、粘度が104dPa・sとなる温度が1400℃以下であることが好ましい。
また、上記のガラスは、粘度が103dPa・sとなる温度が1575℃以下であることが好ましい。
また、上記のガラスは、粘度が104dPa・sとなる温度が1400℃以下であることが好ましい。
上記のガラスは、ガラス転移点が800℃以下であることが好ましい。
上記のガラスは、酸化物基準の重量百分率表示で、Fe2O3:0.0001〜0.2%をさらに含有してもよい。
上記のガラスにおいては、鏡面仕上げ表面を有する厚み1mmの上記のガラスにビッカース圧子を用いて圧痕を形成した際のクラックの発生率が50%となるビッカース圧子の荷重が100gf以上であることが好ましい。
上記のガラスは、粘度が103dPa・sとなる温度における電気伝導度σが、logσの値として2.5ms/m以上であることが好ましい。
上記のガラスは、失透温度が、粘度が103dPa・sとなる温度より低いことが好ましい。また、上記のガラスは、厚みが2〜15mmであってもよい。
また、本発明は、上記のガラスをトッププレートとして備える加熱調理器にも関する。
さらに、本発明は、上記の加熱調理器を含むキッチン台にも関する。
本発明のガラスは、耐熱性に優れるとともに、エネルギー効率よく量産可能である。
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。なお、本明細書において、「〜」とはその下限の値以上、その上限の値以下であることを意味する。
本発明のガラスは、50〜350℃での平均熱膨張係数αが15×10−7〜30×10−7/℃であり、酸化物基準のモル百分率表示で、R2O:0.01〜5.5%(ただし、R2Oは、Li2O、Na2O、及びK2Oのうちの少なくとも1つである)を含有するガラスである。
本発明のガラスの平均熱膨張係数(α)は、50〜350℃の温度範囲において、15×10−7〜30×10−7/℃である。αが15×10−7/℃未満であると、高温粘性が高くなりすぎる。αは、好ましくは20×10−7/℃以上であり、より好ましくは25×10−7/℃以上である。一方、αが30×10−7/℃以下であれば、温度変化の際に発生する熱応力を小さくして熱的衝撃による割れを抑制できる。αは、好ましくは28×10−7/℃以下であり、より好ましくは26×10−7/℃以下、さらに好ましくは25×10−7/℃以下である。
なお、ガラスの平均熱膨張係数(α)は熱機械分析装置(TMA)により測定できる。
なお、ガラスの平均熱膨張係数(α)は熱機械分析装置(TMA)により測定できる。
以下において、本発明のガラスのガラス組成について説明する。なお、特に断りのない限り、各成分の含有量(%)は、酸化物基準のモル百分率を表すこととする。ただし、後述するFe2O3の含有量は酸化物基準の重量百分率表示であり、塩化物、SnO2及びSO3からなる群から選択される少なくとも1種の合計含有量は重量百分率表示である。
R2Oは、ガラスの高温での電気伝導度を向上させるのに有用な成分である。また、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張係数、粘性等を調整するのに有用な成分である。ここで、R2Oとは、Li2O、Na2O、及びK2Oのうちの少なくとも1つを表す。上記効果を良好に発揮するために、R2Oの含有量は、0.01%以上が好ましく、0.1%以上がより好ましく、0.5%以上がさらに好ましい。一方、R2Oの含有量を5.5%以下とすることにより、ガラスの熱膨張係数を小さくして、温度変化の際に発生する応力を小さくすることができる。R2Oの含有量は、好ましくは5.0%以下であり、より好ましくは4.0%以下であり、さらに好ましくは3.0%以下、よりさらに好ましくは2.5%以下である。
なお、Li2Oを含有しない場合のR2O、すなわちNa2O及びK2Oの合計量は、膨張係数を30×10−7/℃以下へ抑制するとの観点から、2.9%以下であることが好ましく、2.5%以下であることがより好ましく、2.0%以下であることがさらにより好ましい。
なお、Li2Oを含有しない場合のR2O、すなわちNa2O及びK2Oの合計量は、膨張係数を30×10−7/℃以下へ抑制するとの観点から、2.9%以下であることが好ましく、2.5%以下であることがより好ましく、2.0%以下であることがさらにより好ましい。
Li2Oは、ガラスの高温での電気伝導度を向上させるのに有用な成分である。また、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張係数、粘性等を調整するのに有用な成分である。ここで、R2Oの含有量が上記範囲を満たせば、Li2Oは含有されていなくともよい(含有量が0%であってもよい)が、上記効果を良好に発揮させるためにLi2Oを含有させる場合のLi2Oの含有量は、0.1%以上が好ましく、0.3%以上がより好ましく、0.6%以上がさらに好ましい。一方、ガラスの熱膨張係数を小さくして、温度変化の際に発生する応力を小さくするためには、5%以下であることが好ましく、4%以下であることがより好ましく、3%以下であることがさらに好ましい。
Na2Oは、ガラスの高温での電気伝導度を向上させるのに有用な成分である。また、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張係数、粘性等を調整するのに有用な成分である。ここで、R2Oの含有量が上記範囲を満たせば、Na2Oは含有されていなくともよい(含有量が0%であってもよい)が、上記効果を良好に発揮させるためにNa2Oを含有させる場合のNa2Oの含有量は、0.1%以上が好ましく、0.25%以上がより好ましく、0.5%以上がさらに好ましい。一方、ガラスの熱膨張係数を小さくして、温度変化の際に発生する応力を小さくするためには、2.5%以下であることが好ましく、2%以下であることがより好ましく、1%以下であることがさらに好ましい。
K2Oは、ガラスの高温での電気伝導度を向上させるのに有用な成分である。また、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張係数、粘性等を調整するのに有用な成分である。ここで、R2Oの含有量が上記範囲を満たせば、K2Oは含有されていなくともよい(含有量が0%であってもよい)が、上記効果を良好に発揮させるためにK2Oを含有させる場合のK2Oの含有量は、0.1%以上が好ましく、0.2%以上がより好ましく、0.4%以上がさらに好ましい。一方、ガラスの熱膨張係数を小さくして、高温に曝された際に発生する応力を小さくするためには、2.0%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1%以下であることがさらに好ましい。
SiO2は、ガラスの主成分である。SiO2の含有量は、ガラスの耐候性を高めるためには、55%以上が好ましく、58%以上がより好ましく、61%以上がさらに好ましく、63%以上がよりさらに好ましい。また、SiO2の含有量は、ガラスの粘性を低くして製造性を高めるためには、75%以下が好ましく、73%以下がより好ましく、70%以下がさらに好ましく、67%以下がよりさらに好ましい。
Al2O3は、ガラスの耐候性を高め、膨張係数を低くするのに有用な成分であり、含有させてもよい。そのためには、好ましくは5%以上、より好ましくは8%以上、さらに好ましくは11%以上含有させてもよい。一方、ガラスの耐酸性を高めるために、また、ガラスの失透を抑制するためには、Al2O3の含有量は、好ましくは19%以下であり、より好ましくは17%以下であり、さらに好ましくは16%以下である。
B2O3は、ガラスの熱膨張係数を調整するのに有用な成分であり、含有させてもよい。ガラスの熱膨張係数を抑制し、ガラスの高温粘性を低くするためには、B2O3の含有量は5%以上とすることが好ましく、より好ましくは8%以上とし、さらに好ましくは11%以上とし、よりさらに好ましくは13%以上とする。一方、ガラスの耐候性を向上させるためには、B2O3の含有量は19%以下とすることが好ましく、より好ましくは17%以下とし、さらに好ましくは16%以下とし、よりさらに好ましくは14%以下とする。
RO(ここで、ROは、MgO、CaO、SrO、及びBaOのうちの少なくとも1つである)は、ガラスの粘性を低くして溶解性を高め、膨張係数を制御するために、好ましくは0.1%以上、より好ましくは1.5%以上、さらに好ましくは3.0%以上含有させてもよい。一方、ガラスの失透温度を低くして溶解性を高め、膨張係数を制御するためには、ROの含有量は、好ましくは12%以下であり、より好ましくは10%以下であり、さらに好ましくは7.5%以下である。
MgOは、ガラスの粘性を低くして溶解性を高め、膨張係数を制御するために含有させてもよく、その場合のMgOの含有量は、0.1%以上が好ましく、1.5%以上がより好ましく、3.0%以上がさらに好ましい。一方、ガラスの失透温度を低くして溶解性を高め、膨張係数を制御するためには、MgOの含有量は、10%以下が好ましく、7.5%以下がより好ましく、5%以下がさらに好ましい。
CaOは、ガラスの粘性を低くして溶解性を高め、膨張係数を制御するために含有させてもよく、CaOの含有量は、10%以下が好ましく、5%以下がより好ましく、3%以下がさらに好ましい。
SrOは、ガラスの失透温度を低くして溶解性を高め、膨張係数を制御するために含有させてもよく、SrOの含有量は、10%以下が好ましく、5%以下がより好ましく、3%以下がさらに好ましい。
BaOは、ガラスの失透温度を低くして生産性を高め、膨張係数を制御するために含有させてもよく、BaOの含有量は、10%以下が好ましく、5%以下がより好ましく、3%以下がさらに好ましい。
ZrO2は、ガラスの耐薬品性を向上させるために含有させてもよい。その場合のZrO2の含有量は、0.01%以上が好ましく、0.1%以上がより好ましく、0.2%以上がさらに好ましい。一方、ガラスの失透温度を低くして生産性を高めるためには、ZrO2の含有量は、1%以下が好ましく、0.5%以下がより好ましく、0.3%以下がさらに好ましい。
P2O5は、ガラスの結晶化や失透を防止して、ガラスを安定化させるのに有効な成分であり、含有させてもよい。上記効果を良好に発揮するためには、P2O5の含有量は、1%以上が好ましく、2.5%以上がより好ましく、3.5%以上がさらに好ましい。一方、P2O5の含有量を10%以下とすることにより、ガラスの高温粘性を高くしすぎずに、ガラスを安定化できる。P2O5の含有量は、好ましくは8%以下であり、より好ましくは6%以下である。
Fe2O3は、ガラスの色味を損なうことなく、ガラスの清澄性を改善させ、溶融炉の底素地の温度制御をするために含有させてもよく、その場合のFe2O3の含有量は、酸化物基準の重量百分率表示で、0.00001%以上が好ましく、0.0001%以上がより好ましく、0.001%以上がさらに好ましい。一方、ガラスの色味を維持させるためには、Fe2O3の含有量は、酸化物基準の重量百分率表示で、0.2%以下が好ましく、0.15%以下がより好ましく、0.1%以下がさらに好ましい。
本態様のガラスは、典型的には実質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でZnOを10モル%まで含有してもよい。
また、本態様のガラスは、典型的には実質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲で他の成分(ZrO2、TiO2等)を合計5モル%まで含有してもよい。
さらに、ガラスの溶融の際の清澄剤として、SO3、塩化物、フッ化物、ハロゲン、SnO2、Sb2O3、As2O3などを適宜含有してもよい。さらに、色味の調整のため、Ni、Co、Cr、Mn、V、Se、Au、Ag、Cdなどの着色成分を含有してもよい。また積極的に着色させたい場合は0.1%以上の範囲でFe、Ni、Co、Cr、Mn、V、Se、Au、Ag、Cdなどの着色成分を含有してもよい。
また、本態様のガラスは、典型的には実質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲で他の成分(ZrO2、TiO2等)を合計5モル%まで含有してもよい。
さらに、ガラスの溶融の際の清澄剤として、SO3、塩化物、フッ化物、ハロゲン、SnO2、Sb2O3、As2O3などを適宜含有してもよい。さらに、色味の調整のため、Ni、Co、Cr、Mn、V、Se、Au、Ag、Cdなどの着色成分を含有してもよい。また積極的に着色させたい場合は0.1%以上の範囲でFe、Ni、Co、Cr、Mn、V、Se、Au、Ag、Cdなどの着色成分を含有してもよい。
なお、上記他の成分のうち、塩化物、SnO2及びSO3からなる群から選択される少なくとも1種を含有する場合、清澄性の観点からは、これらの合計含有量は、重量百分率表示で0.0001%以上が好ましく、0.0005%以上がより好ましく、0.001%以上がさらに好ましい。一方、ガラス特性に影響を与えないためには、これらの合計含有量は、重量百分率表示で2.0%以下が好ましく、1.5%以下がより好ましく、1.0%以下がさらに好ましい。
本発明のガラスにおいて、ガラスの溶解性の目安となる温度、すなわちガラスの粘度が102dPa・sとなる温度T2は、1800℃以下が好ましく、1750℃以下がより好ましく、1725℃以下がよりさらに好ましい。温度T2が1800℃以下であれば、ガラスの均質性及び生産性が良好となる。
また、本発明のガラスにおいて、ガラスの静澄性の目安となる温度、すなわちガラスの粘度が103dPa・sとなる温度T3は、1575℃以下が好ましく、1550℃以下がより好ましく、1525℃以下がさらに好ましい。温度T3が1575℃以下であれば、ガラスの脱泡性が良好となる。
また、本発明のガラスにおいて、ガラスの成形性の目安となる温度、すなわちガラスの粘度が104dPa・sとなる温度T4は、1400℃以下が好ましく、1380℃以下がより好ましく、1360℃以下がさらに好ましい。温度T4が1400℃以下であれば、ガラスの成形性が良好となる。
なお、温度T2、T3及び温度T4は回転式粘度計を用いて測定することができる。
また、本発明のガラスにおいて、ガラスの静澄性の目安となる温度、すなわちガラスの粘度が103dPa・sとなる温度T3は、1575℃以下が好ましく、1550℃以下がより好ましく、1525℃以下がさらに好ましい。温度T3が1575℃以下であれば、ガラスの脱泡性が良好となる。
また、本発明のガラスにおいて、ガラスの成形性の目安となる温度、すなわちガラスの粘度が104dPa・sとなる温度T4は、1400℃以下が好ましく、1380℃以下がより好ましく、1360℃以下がさらに好ましい。温度T4が1400℃以下であれば、ガラスの成形性が良好となる。
なお、温度T2、T3及び温度T4は回転式粘度計を用いて測定することができる。
一方、ガラスのガラス転移点(Tg)は、800℃以下であることが好ましい。Tgが800℃以下であれば、熱曲げ加工等を実施したい場合、容易となる。Tgは、より好ましくは750℃以下であり、さらに好ましくは700℃以下であり、よりさらに好ましくは650℃以下である。
なお、ガラスのガラス転移点(Tg)は熱機械分析装置(TMA)により測定できる。
なお、ガラスのガラス転移点(Tg)は熱機械分析装置(TMA)により測定できる。
また、ガラス製造時の安定性の観点からは、ガラスの失透温度(TL)が、粘度が103dPa・sとなる温度T3よりも低いことが好ましい。この場合、T3−TLは、好ましくは50℃以上であり、より好ましくは100℃以上、さらにより好ましくは150℃以上である。なお、失透温度とは、ガラスを特定の温度で12時間保持するときに、ガラス内部に結晶が生成しない最低の温度を指す。
また、高温における曲げ加工時の作業性の観点からは、温度T2と温度T4との差であるT2−T4が300℃以上であることが好ましく、350℃以上であることがより好ましく、370℃以上であることがさらに好ましい。
また、鏡面仕上げ表面を有する厚み1mmの上記ガラスに対してビッカース圧子を用いて圧痕を形成した際のクラックの発生率が50%となるビッカース圧子の荷重が100gf以上であることが好ましく、200gf以上であることがより好ましく、400gf以上であることがさらに好ましく、700gf以上であることがさらに好ましい。当該荷重が100gf以上であれば、耐擦傷性に優れるため、傷が付きにくいことが所望される各種用途に好適に使用できる。クラック発生率の測定方法については実施例の欄において詳述する。
本発明のガラスは、粘度が103dPa・sとなる温度T3における電気伝導度σが、logσの値として2.5ms/m以上であることが好ましい。温度T3における電気伝導度σが、logσの値として2.5ms/m以上であれば、ガラスの溶融工程において電気溶融を良好に適用でき、エネルギー効率よく量産することができる。温度T3におけるガラスの電気伝導度σは、より好ましくはlogσの値として2.6ms/m以上、さらに好ましくは2.8ms/m以上である。また、温度T3におけるガラスの電気伝導度σは特に限定されないが、通常、logσの値として5.0ms/m以下である。温度T3におけるガラスの電気伝導度σが、logσの値として5.0ms/mよりも大きくなると、加熱に必要な電気量が多くなり、エネルギー効率が悪くなる。なお、温度T3におけるガラスの電気伝導度σは、四端子法により測定することができる。
本発明に係るガラスの製造方法は特に限定されず、溶融ガラスを成形する方法も特に限定されないが、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、ガラス原料を適宜調製し、約1600〜1650℃に加熱し溶融した後、脱泡、攪拌等により均質化し、周知のフロート法、ダウンドロー法(フュージョン法等)、プレス法等、ロールアウト法等によって板状に、またはキャストしてブロック状に成形し、徐冷後所望のサイズに切断し、ガラス(ガラス板)が製造される。必要に応じて研磨加工を施すが、研磨加工に加えてまたは研磨加工に代えて、ガラス板表面をフッ素剤で処理することも可能である。ガラス板を安定して生産することを考慮すると、フロート法またはダウンドロー法が好ましく、特に大型のガラス板を生産することを考慮するとフロート法が好ましい。
まず、ガラス原料を適宜調製し、約1600〜1650℃に加熱し溶融した後、脱泡、攪拌等により均質化し、周知のフロート法、ダウンドロー法(フュージョン法等)、プレス法等、ロールアウト法等によって板状に、またはキャストしてブロック状に成形し、徐冷後所望のサイズに切断し、ガラス(ガラス板)が製造される。必要に応じて研磨加工を施すが、研磨加工に加えてまたは研磨加工に代えて、ガラス板表面をフッ素剤で処理することも可能である。ガラス板を安定して生産することを考慮すると、フロート法またはダウンドロー法が好ましく、特に大型のガラス板を生産することを考慮するとフロート法が好ましい。
以上説明した本発明のガラスは、耐熱性に優れるとともに、電気溶融による溶融性が良好なためエネルギー効率よく量産可能であり、加熱調理器等の加熱器のトッププレート、高温炉の窓材、防火性を要する建材等の各種用途において、好適に使用することができる。また、本発明のガラスは結晶化ガラスではなく、透明なガラスであるため、周囲の色調や意匠と調和させやすいという利点も有する。なお、周囲の色調や意匠によっては、上述したように着色成分を適宜含有させてもよい。
また、本ガラスを使用するにあたっては、物理強化を施して、耐擦傷性や耐熱性を向上させて使用してもよい。
また、本発明は、上記したガラスをトッププレートとして備える加熱調理器をも提供する。加熱調理器としては、誘導加熱方式の加熱調理器(誘導加熱調理器)のほか、ガス燃焼方式の加熱調理器(ガス加熱調理器)であってもよい。また、本発明によれば、当該加熱調理器を含むキッチン用ガラス台も提供される。ここで、当該キッチン台においては、加熱調理器のトッププレートとしての上記した物理強化ガラスとキッチン台のワークトップ(天板)とは別個であってもよいが、加熱調理器のトッププレートとキッチン台のワークトップ(天板)が一体物であってもよく、すなわち、上記した物理強化ガラスが加熱調理器のトッププレートとキッチン台のワークトップ(天板)としての機能を兼ね備えていてもよい。
以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
酸化物基準のモル百分率表示で、表1〜3に記載の組成となるように原料を調製し、白金製るつぼに入れ、1650℃の抵抗加熱式電気炉に投入し、3時間溶融し、脱泡、均質化した。なお、表1〜3に示される組成については、有効数字を四捨五入して記載しているため、各成分の含有量の合計が100%にならない場合がある。
得られたガラスを型材に流し込み、Tg+50℃の温度で3時間保持した後、1℃/分の速度で室温まで冷却し、ガラスブロックを得た。次いで、ガラスブロックを切断、研磨し、両面を鏡面加工することにより、厚み4mmを有する各例のガラスを得た。
得られたガラスを型材に流し込み、Tg+50℃の温度で3時間保持した後、1℃/分の速度で室温まで冷却し、ガラスブロックを得た。次いで、ガラスブロックを切断、研磨し、両面を鏡面加工することにより、厚み4mmを有する各例のガラスを得た。
(平均熱膨張係数及びガラス転移点、温度T2、温度T3及び温度T4)
得られたガラスについて、50〜350℃での平均熱膨張係数(α)(単位:℃−1)及びガラス転移点(Tg)(単位:℃)を熱機械分析装置(TMA)により測定した。またガラスの粘度が102dPa・sとなる温度T2、ガラスの粘度が103dPa・sとなる温度T3及びガラスの粘度が104dPa・sとなる温度T4を回転式粘度計を用いて測定した。また、T2−T4を算出した。その結果を表1〜3に示す。なお、空欄は未測定であることを表す。また、下線を引いた値は、計算値である。
得られたガラスについて、50〜350℃での平均熱膨張係数(α)(単位:℃−1)及びガラス転移点(Tg)(単位:℃)を熱機械分析装置(TMA)により測定した。またガラスの粘度が102dPa・sとなる温度T2、ガラスの粘度が103dPa・sとなる温度T3及びガラスの粘度が104dPa・sとなる温度T4を回転式粘度計を用いて測定した。また、T2−T4を算出した。その結果を表1〜3に示す。なお、空欄は未測定であることを表す。また、下線を引いた値は、計算値である。
(温度T3における電気伝導度σ)
例10、13及び 28〜29のガラスについて、ガラスの粘度が103dPa・sとなる温度T3における電気伝導度σを四端子法により測定した。その結果をlogσ(ms/m)の値として表1〜3に示す。また、例3及び30〜31のガラスについては、温度T3における電気伝導度σのlogσ(ms/m)の値を、計算値として算出して示す。
例10、13及び 28〜29のガラスについて、ガラスの粘度が103dPa・sとなる温度T3における電気伝導度σを四端子法により測定した。その結果をlogσ(ms/m)の値として表1〜3に示す。また、例3及び30〜31のガラスについては、温度T3における電気伝導度σのlogσ(ms/m)の値を、計算値として算出して示す。
例3、10及び13のガラスは、50〜350℃での平均熱膨張係数(α)及びR2Oの含有量が本発明に規定の範囲内であり、耐熱性に優れるとともに、温度T3における電気伝導度σのlogσ(ms/m)の値が2.5ms/m以上であることから、ガラスの溶融工程において電気溶融を良好に適用でき、エネルギー効率よく量産できる。一方、例28及び29のガラスは、50〜350℃での平均熱膨張係数(α)が30×10−7/℃よりも大きく、耐熱性に劣る。また、R2Oを含有しない例28、30及び31のガラスは、温度T3における電気伝導度σのlogσ(ms/m)の値が2.5ms/m未満と小さいことから、ガラスの溶融工程において電気溶融を良好に適用できず、量産時のエネルギー効率に劣る。
(温度T3における失透の有無)
例9〜10、13、15〜27及び30〜31のガラスについて、温度T3における失透の有無を調べたところ、例27以外のガラスについては失透は生じていなかった。一方、例27のガラスは失透を生じていた。なお、これらの測定結果を表1〜3にも示している。
例9〜10、13、15〜27及び30〜31のガラスについて、温度T3における失透の有無を調べたところ、例27以外のガラスについては失透は生じていなかった。一方、例27のガラスは失透を生じていた。なお、これらの測定結果を表1〜3にも示している。
(50%クラック発生荷重)
鏡面仕上げ表面を有し、厚みが1mmである例10、25及び28〜29のガラスを用いて、ビッカース硬度計に対稜角が110°のピラミッド型ダイヤモンド圧子を用いて100gfの荷重をかけた時のクラック発生率Pを測定した。すなわち、大気雰囲気下、温度24℃、露点35〜45℃の条件で、ビッカース硬度計の荷重を50gf、100gf、200gf、300gf、500gf、1000gfとして各荷重にて10点ビッカース圧子を打ち込み、圧痕の四隅に発生するクラックの本数を測定した。この発生したクラック本数をクラック発生可能本数40で除したものをクラック発生率Pとした。またこのクラック発生率が50%となる荷重を回帰計算から求め、この値を50%クラック発生荷重とした。これらの測定結果を表1及び表3に示している。
鏡面仕上げ表面を有し、厚みが1mmである例10、25及び28〜29のガラスを用いて、ビッカース硬度計に対稜角が110°のピラミッド型ダイヤモンド圧子を用いて100gfの荷重をかけた時のクラック発生率Pを測定した。すなわち、大気雰囲気下、温度24℃、露点35〜45℃の条件で、ビッカース硬度計の荷重を50gf、100gf、200gf、300gf、500gf、1000gfとして各荷重にて10点ビッカース圧子を打ち込み、圧痕の四隅に発生するクラックの本数を測定した。この発生したクラック本数をクラック発生可能本数40で除したものをクラック発生率Pとした。またこのクラック発生率が50%となる荷重を回帰計算から求め、この値を50%クラック発生荷重とした。これらの測定結果を表1及び表3に示している。
Claims (13)
- 50〜350℃での平均熱膨張係数αが15×10−7〜30×10−7/℃であり、
酸化物基準のモル百分率表示で、
R2O:0.01〜5.5%(ただし、R2Oは、Li2O、Na2O、及びK2Oのうちの少なくとも1つである)
を含有するガラス。 - 酸化物基準のモル百分率表示で、
B2O3:5〜19%
をさらに含有する請求項1に記載のガラス。 - 粘度が102dPa・sとなる温度が1800℃以下である請求項1又は2に記載のガラス。
- 粘度が103dPa・sとなる温度が1575℃以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス。
- 粘度が104dPa・sとなる温度が1400℃以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス。
- ガラス転移点が800℃以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラス。
- 酸化物基準の重量百分率表示で、Fe2O3:0.0001〜0.2%をさらに含有する請求項1〜6のいずれか1項に記載のガラス。
- 鏡面仕上げ表面を有する厚み1mmの前記ガラスにビッカース圧子を用いて圧痕を形成した際のクラックの発生率が50%となるビッカース圧子の荷重が100gf以上である請求項1〜7のいずれか1項に記載のガラス。
- 粘度が103dPa・sとなる温度における電気伝導度σが、logσの値として2.5ms/m以上である請求項1〜8のいずれか1項に記載のガラス。
- 失透温度が、粘度が103dPa・sとなる温度より低い請求項1〜9のいずれか1項に記載のガラス。
- 厚みが2〜15mmである請求項1〜10のいずれか1項に記載のガラス。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載のガラスをトッププレートとして備える加熱調理器。
- 請求項12に記載の加熱調理器を含むキッチン台。
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