(57)【要約】      （修正有）【課題】帯電性が最適化されたガラス製部品、ならびにそのようなガラス製部品を少なくとも含むハウジング部品を提供する。【解決手段】少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物を含有し、かつ少なくとも１つの表面を有するガラス製部品、特に、電子部品および／もしくは人体内もしくは動物体内へと移植可能な部品用のハウジング部品、ならびに／または特に、リードスイッチもしくはトランスポンダおよび／もしくはインプラント用のガラス管であって、ただし、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の濃度が、表面からガラス部品内部の方向へと上昇し、とりわけ、ガラス製部品内でのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の最大濃度が、表面から垂直に測定して最大６０ｎｍの距離に存在するように上昇している。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物を含有し、かつ少なくとも１つの表面を有するガラス製部品であって、前記少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の濃度が、前記表面から前記ガラス部品内部の方向へと上昇し、とりわけ、前記ガラス製部品内での前記アルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の最大濃度が、前記表面から垂直に測定して最大６０ｎｍの距離に存在するように上昇している、ガラス製部品。
【請求項２】
前記ガラス製部品内での前記アルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の最大濃度が、前記表面から垂直に測定して、最大４０ｎｍ、好ましくは最大３０ｎｍ、特に好ましくは最大２０ｎｍの距離に存在する、請求項１記載の部品。
【請求項３】
前記部品表面での前記アルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の濃度が、前記ガラス製部品内での前記少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の前記最大濃度の少なくとも２％、特に少なくとも４％、好ましくは少なくとも６％、さらに好ましくは少なくとも８％、さらに好ましくは少なくとも１０％である、請求項１または２記載の部品。
【請求項４】
前記アルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の前記最大濃度と、前記表面での前記アルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の濃度との平均値が、前記表面から垂直に測定して、少なくとも１ｎｍ、好ましくは少なくとも５ｎｍ、最大５０ｎｍ、好ましくは最大２５ｎｍの距離に存在する、請求項１から３までの少なくともいずれか１項記載の部品。
【請求項５】
前記部品表面での前記少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の濃度が、前記ガラス製部品内での前記少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の前記最大濃度の最大９０％、好ましくは最大７５％、特に好ましくは最大６０％である、請求項１から４までの少なくともいずれか１項記載の部品。
【請求項６】
前記ガラスが、少なくとも０．５重量％の割合の酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を少なくとも含有し、
前記酸化ナトリウムの濃度が、前記少なくとも１つの表面またはその近傍での最小値から、前記部品内部の方向へと上昇し、
前記酸化ナトリウムの濃度が、前記部品内部では、前記少なくとも１つの表面から最大５０ｎｍ、好ましくは最大４０ｎｍ、特に好ましくは最大３０ｎｍの距離からは、実質的に一定のプラトー値を有し、
特に、前記酸化ナトリウムの濃度の最小値が、前記プラトー値の少なくとも１％、好ましくは少なくとも２％、特に好ましくは少なくとも５％、さらに好ましくは最大１０である、請求項１から５までの少なくともいずれか１項記載の部品。
【請求項７】
前記ガラスが、少なくとも０．５重量％の割合の酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を少なくとも含有し、
前記酸化リチウムの濃度が、前記少なくとも１つの表面またはその近傍での最小値から、前記部品内部の方向へと上昇し、
前記酸化リチウムの濃度が、前記部品内部では、前記少なくとも１つの表面から最大５０ｎｍ、好ましくは最大４０ｎｍ、特に好ましくは最大３０ｎｍの距離からは、実質的に一定のプラトー値を有し、
特に、前記酸化リチウムの濃度の最小値が、前記プラトー値の少なくとも１．５％、好ましくは少なくとも３％、特に好ましくは少なくとも５％である、請求項１から６までの少なくともいずれか１項記載の部品。
【請求項８】
前記ガラスが、少なくとも０．５重量％の割合の酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）を少なくとも含有し、
前記酸化カリウムの濃度が、前記少なくとも１つの表面またはその近傍での最小値から、前記部品内部の方向へと上昇し、
前記酸化カリウムの濃度が、前記部品内部では、前記少なくとも１つの表面から最大５０ｎｍ、好ましくは最大３５ｎｍ、特に好ましくは最大２０ｎｍの距離からは、実質的に一定のプラトー値を有し、
特に、前記酸化カリウムの濃度の最小値が、前記プラトー値の少なくとも１％、好ましくは少なくとも２％、特に好ましくは少なくとも５％である、請求項１から７までの少なくともいずれか１項記載の部品。
【請求項９】
前記ガラスが、前記表面から垂直に測定して少なくとも５０ｎｍの距離で測定して、酸化物ベースで以下の割合（重量％）：
−  二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）：５０〜７７％、
−  酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１０％、
−  酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）：０〜１０％、
−  酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０％、
−  酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）：０〜１８％、
−  酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）：０〜１７％、
−  酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）：０〜６％、
−  Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｒおよび／またはＺｎの酸化物の合計：１〜１５％
を含有し、
さらに、好ましくはフッ素（Ｆ）を、０〜４％、好ましくは０〜３．５％の割合で含有している、請求項１から８までの少なくともいずれか１項記載の部品。
【請求項１０】
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏを含有し、Ｎａ２Ｏ対Ｋ２Ｏの重量％での割合の比が、０．１超、好ましくは０．３超、特に好ましくは１．０超、とりわけ好ましくは１．４超である、請求項１から９までの少なくともいずれか１項記載の部品。
【請求項１１】
請求項１から１０までの少なくともいずれか１項記載のガラス製部品を含有する、電子部品および／または人体内または動物体内へと移植可能な部品用のハウジング部品。
【請求項１２】
請求項１から１０までの少なくともいずれか１項記載のガラス製部品によって形成されているか、または請求項１から１０までの少なくともいずれか１項記載のガラス製部品を少なくとも含む、リードスイッチまたはトランスポンダおよび／またはインプラント用のガラス管（１０）。
【請求項１３】
前記ガラス管が、外面（１１）および内面（１２）ならびに実質的に一様な壁厚を有する円筒管として形成されている、請求項１２記載のガラス管（１０）。
【請求項１４】
前記ガラス管が、６ｍｍ未満、好ましくは３ｍｍ未満、特に好ましくは２．５ｍｍ未満の外径（１３）を有する、請求項１２または１３記載のガラス管（１０）。
【請求項１５】
前記ガラス管が、壁厚（１５）対外径（１３）の比１／３未満、好ましくは１／５未満を有する、請求項１２から１４までのいずれか１項記載のガラス管（１０）。
【請求項１６】
前記ガラス管が、長さ（１６）対外径（１３）の比５０未満、好ましくは２０未満を有する、請求項１２から１５までのいずれか１項記載のガラス管（１０）。
【請求項１７】
請求項１２から１６までのいずれか１項記載のガラス管（１０）を含有する、リードスイッチ（２０）またはトランスポンダ（３０）またはインプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物を含有するガラス製部品、ならびにそのガラス製部品を少なくとも含む、電子部品、および／または略してインプラントと呼ばれる、人体内または動物体内へと移植可能な部品のハウジング用のハウジング部品に関する。
【０００２】
ガラス製部品は、その高い電気抵抗に起因し、加工の際、特にその表面に電荷担体を蓄積するため、帯電とも呼ばれる静電ポテンシャルを有する。
【０００３】
そのため、そのように帯電した部品を電気用途に使用すると、電気または電子による切替え過程が妨害されかねないか、さらには自主的に作動しかねない。そのため、帯電したガラス製部品の加工および処理中にも、特に、その部品がさらなる電気アセンブリと接触するか、またはその部品を用いて対応する切替え装置を作製する場合には、故障のきっかけとなる可能性がある。
【０００４】
ガラス管として形成されているガラス製部品は、特に、リードスイッチまたはＲＦＩＤトランスポンダの製造に向けて使用される。リードスイッチの場合、典型的には、強磁性接触端子（Ｋｏｎｔａｋｔｚｕｎｇｅ）を、ガラス管の縦方向では重複するのに対して横方向では通常は互いにわずかな間隔のみを有するように、ガラス管内へと溶融させる。ガラス管の外側から作用する磁場により、切替え端子が接触し、スイッチを閉じる。接触端子はガラス管内に気密封止されており、例えば、汚れまたは湿気から守られているため、リードスイッチは、ほぼすべての環境条件下で使用できる。ＲＦＩＤトランスポンダの場合も、多数の用途に関して、特に、トランスポンダを生物に埋め込む場合には、気密封止を達成する必要がある。それらの用途向けにも、ガラス管として形成可能であるガラス部品が頻繁に使用されている。
【０００５】
そのような目的または類似目的でガラス管を製造する際、溶融体から時には直に引抜き加工された、望みの内径および外径を有する出発管が、しばしば、望みの長さのガラス管断片に切断される。より短い断片への分割は、例えば、スコア破断（Ｒｉｔｚｂｒｅｃｈｅｎ）を介して行ってもよい。切断されたガラス部品は、気密封止される前に、用途に応じて、多彩な様式でさらに処理および加工可能である。つまり、切断縁部の品質を火炎研磨によって仕上げ加工することが多い。
【０００６】
米国特許出願公開第２０１３／０２８７９７７号明細書には、端面から０．１〜０．６ｍｍの範囲内の長さで末端部の外周面上に圧縮応力層を形成するという様式で、その末端部の起こり得る剥がれ落ちおよび引裂きの阻止を可能にするリードスイッチ用ガラス管が記載されている。
【０００７】
ガラス部品は、通常、記載のように熱間成形により生成され、場合によっては浄化される。ガラス部品の製造プロセス、特に、熱間成形により、ガラス部品の表面領域で成分の減少（Ａｂｒｅｉｃｈｅｒｕｎｇ）が起こり得る。総じて、例えば表面領域でガラス部品の電気伝導率が低下すると、いっそうガラス部品の帯電につながりやすくなる。
ガラス部品を工業スケールで、特に大量生産で加工する場合、過度の帯電は、製造プロセスにおける故障を招くおそれがある。特に、個々の部品が互いに、および／または機械部品、特に搬送装置とくっつき合い、その結果、一連のプロセスを停止および／または少なくとも妨害する場合がある。
【０００８】
さらに、ガラスの過度の帯電性は、特に、リードガラスまたはトランスポンダガラスとして使用する際に不利である。なぜなら、これによって、リードスイッチまたはＲＦＩＤトランスポンダの機能への電気的および／または磁気的影響が生じかねないからである。さらに、管状ガラス部品は、埃のような望ましくない粒子を引きつけ得る。そのような部品が電子装置に取り付けられると、過度の静電放電ゆえ、装置に破損が生じる恐れがある。
【０００９】
他方、ある程度の帯電性は、ガラス部品の後続加工を容易にすることがあり、これは例えば、そのガラス部品が搬送装置により良好に付着し、例えば、振動または衝撃によってもさほど簡単にはずり落ちないという場合である。
【００１０】
こうした背景のもと、本発明の課題は、帯電性が最適化されたガラス製部品、ならびにそのようなガラス製部品を少なくとも含むハウジング部品を提供することである。このことは特に、帯電性が、過度の帯電性の回避と非帯電性との間で均衡を保っていることを意味する。
【００１１】
前記課題は、独立請求項の主題によって解決される。本発明の有利な発展形態も同じく各従属請求項の主題である。
【００１２】
本発明により、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物を含有するガラス製部品を提供する。アルカリ金属ないしはアルカリ金属酸化物は、ガラスの構成要素として、ガラスの粘度を低下させてガラスの溶融および／または後続の熱間成形を容易にするためにも使用される。
【００１３】
本発明によるガラス製部品が帯電性の低下を示す場合、その結果さらに、前述のように有利には該部品が示す粒子に対する引力が低下し、これによって該部品の後続加工時の歩留りを高めることができ、かつ電気装置内において後で生じる機能不良を低減させることができる。
【００１４】
本発明によるガラス製部品は、少なくとも１つの表面を有し、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の濃度が、その表面からガラス製部品内部の方向へと上昇する。それにより、そのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の濃度は、表面または表面近傍で最小値を有する。ガラス製部品の表面から内部の方向への距離が大きくなるにつれて、濃度が上昇する。そのため、ガラス製部品の表面でのそのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の濃度は、その内部の方向における濃度よりも低く、その結果、このガラス製部品は原則的に帯電性を有する。
【００１５】
本発明によれば、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物のガラス製部品内の最大濃度が、表面から垂直に測定して、最大６０ｎｍ、有利には最大５０ｎｍ、さらに有利には最大４０ｎｍ、さらに有利には最大３０ｎｍ、さらに有利には最大２０ｎｍの距離に存在するように、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の濃度が、ガラス製部品内部の方向へと上昇する。
【００１６】
アルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の前記の濃度推移を有するガラス製部品は、低下し、かつ例えば後続加工において適切な程度でのみ帯電するということが判明した。アルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の最大濃度が、表面から最大６０ｎｍ、有利には最大５０ｎｍ、さらに有利には最大４０ｎｍ、さらに有利には最大３０ｎｍ、さらに有利には最大２０ｎｍの距離の範囲内で達成されるという様式で、有利には、帯電性の低下を達成できる。
本発明の一発展形態では、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の部品表面での濃度は、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物のガラス製部品内の前記最大濃度の少なくとも２％、特に少なくとも４％、好ましくは少なくとも６％、好ましくは少なくとも８％、さらに好ましくは少なくとも１０％、場合によっては特に好ましくは少なくとも１５％、場合によってはさらに好ましくは少なくとも６０％である。
【００１７】
アルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の前記最小濃度を表面または表面近傍で有するガラス部品の試料は、様々な濃度推移を比較した際に、表面伝導率の上昇という点で傑出していた。
【００１８】
好ましくは、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の前記最大濃度と、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の、表面での濃度との平均値は、表面から垂直に測定して、少なくとも１ｎｍ、好ましくは少なくとも５ｎｍ、最大５０ｎｍ、好ましくは最大２５ｎｍの距離に存在する。
【００１９】
この様式で、典型的には、ガラス製部品内部の方向への濃度上昇を、少なくとも表面付近領域では十分に連続的に定めることができる。
【００２０】
本発明の一発展形態では、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の部品表面での濃度は、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物のガラス製部品内の前記最大濃度の最大６０％、好ましくは最大７５％、特に好ましくは最大９０％、さらに好ましくは最大９５％、さらに好ましくは最大９９％である。
【００２１】
表面での値とは、その本来の意味に加えて、０〜５ｎｍの深さ範囲にわたる平均値の意味、または０〜５ｎｍの深さ範囲における最小値の意味も有し得る。このことは、表面での値に言及する限り総じて当てはまる。
【００２２】
アルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の前記最大濃度を表面または表面近傍で有するガラス部品の試料は、様々な濃度推移を比較した際に、表面伝導率の大幅な上昇をもはや示さなかった。
【００２３】
前記最大濃度の利点は、ガラス管のようなガラス製部品が、その後続加工の際に、適切な、つまり存在するものの過度ではない、それゆえ最適化された帯電性を有することである。
【００２４】
本発明の一発展形態では、ガラスは、少なくとも１８重量％、有利には少なくとも１６重量％、同じく有利には少なくとも１５重量％、同じく有利には少なくとも１２重量％、同じく有利には少なくとも１０重量％、特に有利には少なくとも８重量％の割合のアルカリを少なくとも含有する。
【００２５】
特に適切なアルカリ金属酸化物は、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）である。典型的には、ガラスがより容易に溶融するように酸化ナトリウムを使用する。有利には、ガラスは、少なくとも１５重量％、有利には少なくとも１３重量％、同じく有利には少なくとも１０重量％、同じく有利には少なくとも８重量％、同じく有利には少なくとも４重量％、特に有利には少なくとも２重量％のＮａ２Ｏを含有する。
【００２６】
さらなる特に適切なアルカリ金属は、Ｋ２Ｏおよび／またはＬｉ２Ｏである。有利には、ガラスは、少なくとも１０重量％、有利には少なくとも８重量％、同じく有利には少なくとも６重量％、同じく有利には少なくとも５、同じく有利には少なくとも０．７重量％のＫ２Ｏを含有する。
【００２７】
有利には、ガラスは、同じくＬｉＯ２を必須成分（Ｚｗａｎｇｓｋｏｍｐｏｎｅｎｔｅ）として含有してもよい。
【００２８】
前記のアルカリ金属酸化物は、特に、互いに任意の組み合わせでも使用できる。相応して、前記の最小含有量が、それぞれの任意の組み合わせで有効である。
【００２９】
その組み合わせにより、ガラス部品の帯電特性に影響を及ぼすことができる。特に、アルカリ金属酸化物の全濃度は、有利には最大２０重量％、同じく有利には最大１７重量％、同じく有利には最大１３重量％である。
【００３０】
酸化ナトリウムの濃度が、少なくとも１つの表面またはその近傍での最小値から、部品内部の方向へと上昇することを想定できる。さらに、酸化ナトリウムの濃度は、部品内部では、少なくとも１つの表面から最大５０ｎｍ、有利には最大３０ｎｍ、さらに有利には最大２５ｎｍの距離からは、実質的に一定のプラトー値を有する。
【００３１】
さらに、特に、酸化ナトリウム濃度の最小値が、プラトー値の少なくとも１％、好ましくは少なくとも２％、特に好ましくは少なくとも５％であることが想定されている。
【００３２】
こうした酸化ナトリウム濃度の最小値が、帯電性の最適化に向けた良好な妥協策であることが判明した。
【００３３】
しかしながら、場合によっては、酸化ナトリウム濃度の最小値が、プラトー値の少なくとも７．５％、好ましくは少なくとも１０％、特に好ましくは少なくとも１５％、さらに好ましくは少なくとも２０％であることも想定できる。
【００３４】
酸化リチウム濃度が、少なくとも１つの表面またはその近傍での最小値から、部品内部の方向へと上昇することを想定できる。さらに、酸化リチウム濃度は、部品内部では、少なくとも１つの表面から最大５０ｎｍ、有利には最大３０ｎｍの距離からは、実質的に一定のプラトー値を有する。
【００３５】
さらに、特に、酸化リチウム濃度の最小値が、プラトー値の少なくとも１．５％、好ましくは少なくとも３％、特に好ましくは少なくとも５％であることが想定されている。
【００３６】
こうした酸化リチウム濃度の最小値も同じく、帯電性の最適化に向けた良好な妥協策であることが判明した。
【００３７】
酸化カリウム濃度が、少なくとも１つの表面またはその近傍での最小値から、部品内部の方向へと上昇することを想定できる。さらに、酸化カリウム濃度は、部品内部では、少なくとも１つの表面から最大３０ｎｍ、好ましくは最大５０ｎｍの距離からは、実質的に一定のプラトー値を有する。
【００３８】
さらに、特に、酸化カリウム濃度の最小値が、プラトー値の少なくとも１％、好ましくは少なくとも２％、特に好ましくは少なくとも５％であることが想定されている。
【００３９】
その、酸化カリウム濃度の最小値も同じく、帯電性の最適化に向けた良好な妥協策であることが判明した。
【００４０】
好ましくは、ガラスが、表面から垂直に測定して少なくとも５０ｎｍの距離で測定して、酸化物ベースで以下の割合（重量％）を含有する：
−  二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）：５０〜７７％、
−  酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０〜１０％、
特に、０．５〜７％、
特に、１〜７％、
−  酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）：０〜１０％、
−  酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜１０％、
−  酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）：０〜１８％、
特に、１〜１５％、
−  酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）：０〜１７％、
−  酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）：０〜６％、
特に、０〜５％、
−  Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｒおよび／またはＺｎの酸化物の合計：１〜１５％。
【００４１】
前記の割合を有する組成物（ただし、付加的にフッ素（Ｆ）を、０〜４％（重量％）、好ましくは０〜３．５％（重量％）の割合で含有している）も想定できる。
【００４２】
前記の割合を有する組成物（ただし、付加的に、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２ＯおよびＫ２Ｏの合計に対して、８〜２４％（重量％）という値が想定されている）も想定できる。
【００４３】
前記の割合を有する組成物（ただし、さらに０〜１％（重量％）のＴｉＯ２が想定されている）も想定できる。さらに、Ｓｂ２Ｏ３が、特に、清澄剤用の通常の量で含有されていてもよい。
【００４４】
好ましい一変形形態では、次の割合（重量％）も想定できる：
−  二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）：５０〜７７％、
−  酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０．５〜７％、
−  酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）：０．１〜８％、
−  酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜８％、
−  酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）：０〜１８％、
−  酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）：０〜１７％、
−  酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）：０〜６％、
−  Ｃａ、Ｍｇ、ＢａおよびＳｒの酸化物の合計：０〜１５％。
【００４５】
前記の割合を有する組成物（ただし、付加的にフッ素（Ｆ）を、０〜４％（重量％）の割合で含有している）も想定できる。
【００４６】
前記の割合を有する組成物（ただし、付加的に、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２ＯおよびＫ２Ｏの合計に対して、８〜２４％（重量％）という値が想定されている）も想定できる。
【００４７】
前記の割合を有する組成物（ただし、さらに０〜１％（重量％）のＴｉＯ２が想定されている）も想定できる。さらに、Ｓｂ２Ｏ３が、特に、清澄剤用の通常の量で含有されていてもよい。
【００４８】
さらなる好ましい一変形形態では、次の割合（重量％）も想定できる：
−  二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）：５０〜７７％、
−  酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）：０．５〜７％、
−  酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）：０．１〜８％、
−  酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）：０〜８％、
−  酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）：０〜１８％、
−  酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）：０〜１７％、
−  酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）：０〜６％、
−  Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎの酸化物の合計：３．５〜１７％。
【００４９】
前記の割合を有する組成物（ただし、付加的にフッ素（Ｆ）を、０〜４％（重量％）の割合で含有している）も想定できる。
【００５０】
前記の割合を有する組成物（ただし、付加的に、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２ＯおよびＫ２Ｏの合計に対して、８〜２４％（重量％）という値が想定されている）も想定できる。
【００５１】
前記の割合を有する組成物（ただし、さらに０〜１％（重量％）のＴｉＯ２が想定されている）も想定できる。さらに、Ｓｂ２Ｏ３が、特に、清澄剤用の通常の量で含有されていてもよい。
【００５２】
比Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ＞０．１；好ましくはＮａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ＞０．３；さらに好ましくはＮａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ＞１を想定でき、特に好ましくは比Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ＞１．４である。
【００５３】
特に、材料が赤外線により溶融可能であるべき場合には、Ｆｅ２Ｏ３の最小割合が１重量％であることが有利であり得る。
【００５４】
前記のように、帯電性は、ガラス部品の電気伝導率と関連し得る。例えば、前記の表面伝導率により、特に、ガラス部品への粒子の付着および／またはガラス部品同士の付着を大幅に回避できるまで帯電性を低下させ得ることが判明した。
【００５５】
さらに、本発明により、前記のガラス製部品により形成されているか、または少なくともそのようなガラス製部品を含む、リードスイッチまたはトランスポンダ用のガラス管が提供される。そのようにガラス管として形成されているガラス部品は、特に、リードスイッチまたはＲＦＩＤトランスポンダの製造用に有利である。
【００５６】
好ましくは、ガラス管は、外面と内面および一様な壁厚を有する円筒管として形成されている。
【００５７】
好ましくは、ガラス管は、６ｍｍ未満、好ましくは３ｍｍ未満、特に好ましくは２．５ｍｍ未満の外径を有する。
【００５８】
さらに、ガラス管は、好ましくは、壁厚対外径の比１／３未満、好ましくは１／５未満を有する。
【００５９】
ガラス管の長さ対外径の比は、好ましくは２０未満、好ましくは１０未満、有利には５未満である。
【００６０】
さらに、本発明により、前記のガラス管を含有し、そのガラス管が特にハウジングを形成する、リードスイッチまたはトランスポンダが提供される。
以下に、本発明の好ましい例示的実施形態を図面に関連付けて記載する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１ａ】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、４つのリードガラス管のリチウムイオンの深さプロファイルを示す。
【図１ｂ】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、４つのリードガラス管のリチウムイオンの深さプロファイルを示す。
【図２ａ】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、４つのリードガラス管のカリウムイオンの深さプロファイルを示す。
【図２ｂ】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、４つのリードガラス管のカリウムイオンの深さプロファイルを示す。
【図３ａ】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、４つのリードガラス管のナトリウムイオンの深さプロファイルを示す。
【図３ｂ】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、４つのリードガラス管のナトリウムイオンの深さプロファイルを示す。
【図４ａ】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、４つのリードガラス管のケイ素イオンの深さプロファイルを示す。
【図４ｂ】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、４つのリードガラス管のケイ素イオンの深さプロファイルを示す。
【図５ａ】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、４つのリードガラス管のＮａ２Ｏの深さプロファイルを示す。
【図５ｂ】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、４つのリードガラス管のＮａ２Ｏの深さプロファイルを示す。
【図６】ＴｏＦ−ＳＩＭＳを利用して生成した、１つのリードガラス管の様々なガラス成分の深さプロファイルを示す。
【図７】ガラス管を示す。
【図８】リードスイッチを示す。
【図９】トランスポンダを示す。
【００６２】
図１ａ、１ｂ〜５ａ、５ｂおよび図６に示す、測定した、様々なガラス成分の深さプロファイルは、飛行時間型質量分析計（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ  Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｍｅｔｒｙ、ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）を利用して４つの異なるリードガラス管の外面について測定したものである。その際、図１ａの４つのガラス管は、図１ｂの４つのガラス管と同じタイプである。図２ａおよび２ｂ、３ａおよび３ｂ、４ａおよび４ｂ、ならびに５ａおよび５ｂのガラス管に関しても、同様である。
【００６３】
このＴｏＦ−ＳＩＭＳ法では、表面に高エネルギー一次イオンビームを照射し、それにより、中性粒子、電子、および二次イオンを表面から放出させた。二次イオンを、飛行時間型質量分析計（ＴｏＦ−Ｓｐｅｋｔｒｏｍｅｔｅｒ）中でその質量に関して分離し、その互いの相対数で検出する。その相対数が、それぞれの二次イオンの、ガラス深さに依存した濃度の尺度を表す。
【００６４】
図１ａおよび１ｂに、その様式で算出したリチウムイオン濃度をｙ軸方向に示す。濃度を、ｘ軸方向の深さの関数として、つまりガラス部品の外面からガラス部品内部の方向への距離の関数としてプロットした。そのためには、一次イオンビームにより生じた、表面からの材料除去率を測定し、それにより、照射時間から深さをｎｍで算出した。ｘ軸およびｙ軸のデータは、ｘ軸が水平およびｙ軸が垂直に延在する通常の二次元デカルト座標に関し、ただし、両軸はその、それぞれのゼロ値において交差する。
【００６５】
深さの関数である、測定した４つのリチウムイオン濃度推移１０、１２、１４および１６（図１ａ）は、それぞれ２．０６ｍｍの直径を有する４つの異なるリードガラス管について算出したものである。それぞれ同タイプのガラス管の推移１０’、１２’、１４’、１６’（図１ｂ）についても同様である。
【００６６】
ＴｏＦ−ＳＩＭＳ法によって絶対濃度は測定されないということに留意すべきである。比較し易くするために、測定終了時にプロファイルを、ケイ素の強度に対して正規化した。それに応じて、濃度を任意単位でプロットしてある（ｙ軸）。したがって、それぞれｙ軸に沿った濃度推移１０、１２、１４および１６（ならびに１０’、１２’、１４’および１６’）は、相対値を表す。
【００６７】
深さの関数である、測定したリチウムイオン濃度推移１０、１２、１４および１６（ならびに１０’、１２’、１４’および１６’）は、ＴｏＦ−ＳＩＭＳ法に基づき、材料中に実際に存在する濃度推移の近似を表すにすぎない。特に、表される濃度推移における揺れは、そのような測定方法の通常の不精確性である。
【００６８】
図１ａ、１ｂに、この様式で算出した濃度を、ガラス深さとの関数で表す。その際、深さの関数である１０、１２、１４および１６（ならびに１０’、１２’、１４’および１６’）は、それぞれ２．０６ｍｍの直径を有する４つの異なるリードガラス管について算出したものである。
【００６９】
濃度推移１０、２０、３０および４０は、同一試料である。同じく、濃度推移１２、２２、３２および４２も一試料に分類でき、濃度推移１４、２４、３４および４４は別の一試料に分類できる。濃度推移１６、２６、３６および４６についても同様である。濃度推移１０’、２０’、３０’および４０’等々についても同様である。
【００７０】
第１のガラス管で測定した酸化リチウム濃度推移１０は、表面付近領域で最小値をとる。ガラス管内部の方向に値が上昇する。部品内部では、表面からおよそ４５ｎｍの距離からは、実質的に一定のプラトー値に達する。その際、その最小値は、プラトー値のおよそ２％である。
【００７１】
第２のガラス管で測定した酸化リチウム濃度推移１２は、著しく異なる挙動を示す。表面または表面近傍で最小値に達し、すでにおよそ２５ｎｍの深さから、最大値であるプラトー値に達する。その際、その最小値は、プラトー値のおよそ６％である。
【００７２】
第３のガラス管で測定した酸化リチウム濃度推移１４は、ここでも、推移１０に類似する挙動を示す。表面または表面近傍で最小値に達する。およそ４５ｎｍの深さから、最大値であるプラトー値に達する。その際、その最小値は、プラトー値のおよそ２％である。
【００７３】
第２のガラス管と類似する挙動が、第４のガラス管の濃度推移１６でも認められる。ここでもリチウムイオン濃度が、表面または表面近傍でまず著しく低下し、すでにおよそ２５ｎｍの深さでプラトー値に達する。その際、その最小値は、プラトー値のおよそ３．５％である。
【００７４】
図１ｂに示す推移は、実質的に図１ａの推移と一致する。
【００７５】
図２ａ、２ｂに、類似の様式で算出したカリウム濃度を示す。
再び、深さの関数である４つの濃度推移２０、２２、２４および２６（ならびに２０’、２２’、２４’および２６’）を、それぞれ２．０６ｍｍの直径を有する４つの異なるリードガラス管について算出した。
【００７６】
第１のガラス管で測定したカリウム濃度推移２０は、表面付近領域で最小値をとる。ガラス管内部の方向に値が上昇する。およそ１０ｎｍの距離において最大値に達する。表面からおよそ４０ｎｍの距離からの部品内部では、実質的に一定のプラトー値に達する。カリウム濃度の最小値は、プラトー値ないしは最大値のおよそ０．５％である。
【００７７】
第２のガラス管で測定したカリウム濃度推移２２は、いくぶん異なる挙動を示す。表面または表面近傍で最小値に達する。およそ６ｎｍの深さで最大値に達する。およそ２５ｎｍの深さからプラトー値に達する。カリウム濃度の最小値は、プラトー値ないしは最大値のおよそ６％である。
【００７８】
第３のガラス管で測定したカリウム濃度推移２４は、推移２０と類似の挙動を示す。表面または表面近傍で最小値に達する。およそ１０ｎｍの深さで最大値に達する。およそ４０ｎｍの深さから、実質的に一定のプラトー値に達する。カリウム濃度の最小値は、プラトー値ないしは最大値のおよそ２％である。
【００７９】
推移２２に該当することが、第４のガラスの濃度推移２６にも当てはまる。この場合、およそ６ｎｍの深さで最大値に達する。およそ２５ｎｍの深さからプラトー値に達する。カリウム濃度の最小値は、プラトー値ないしは最大値のおよそ２％である。
【００８０】
図２ｂに示す推移は、実質的に図２ａの推移と一致する。
【００８１】
図３ａ、３ｂは、類似の様式で算出したナトリウムイオン濃度を表す。この場合、すべての試料において、ナトリウムイオン濃度は表面付近領域で最も低い。濃度推移３０および３４は、およそ４５ｎｍの深さから、最大値であるプラトー値を示す。試料３２および３６の場合、およそ３０ｎｍの深さでプラトー値に達する。その際、最小値は、試料３０ではプラトー値のおよそ０．２％、試料３２ではプラトー値のおよそ１１％、試料３４ではプラトー値のおよそ１．３％、および試料３６ではプラトー値のおよそ５％である。
【００８２】
図３ｂに示す推移は、実質的に図３ａの推移と一致する。
【００８３】
図４ａ、４ｂは、類似の様式で算出したＮａ２Ｏ濃度を表す。この場合、すべての試料において、ナトリウム濃度は表面付近領域でまず低下する。濃度推移４０、４４は、およそ４０ｎｍの深さから、最大値であるプラトー値を示す。試料４２、４６の場合、およそ２５ｎｍの深さでプラトー値に達する。
【００８４】
図４ｂに示す推移は、実質的に図４ａの推移と一致する。
【００８５】
図５ａ、５ｂに、類似の様式で算出したケイ素イオン濃度推移を、ガラス深さに依存して表す。その際、すべての試料５０、５２、５４および５６が、ガラスの表面付近領域で最大値を有し、その値が続いて低下し、およそ３０〜４０ｎｍにおいて、同時に最小値であるプラトー値に移行する。
【００８６】
図５ｂに示す推移は、実質的に図５ａの推移と一致する。
【００８７】
全体として、濃度推移１２、１６、２２、２６、３２、３６、４２、４６、５２、５６に属する試料は、濃度推移１０、１４、２０、２４、３０、３４、４０、４４、５０、５４に属する試料よりも、本発明の課題の解決に好都合な特性を示す。
【００８８】
さらに、以下のような耐薬品性との関連性がある。表面または表面近傍での、特にナトリウム、カリウム、リチウムの最小値が比較的小さいガラス部品は、ＳｉＯ２に富む表面を有する。したがって、そのようなガラス部品は化学的により安定であるが、比較的高い静電荷を有し得る。
【００８９】
しかしながら、驚くべきことに、表面または表面近傍での最小値が比較的大きいガラス部品も、静電荷の低減にもかかわらず優れた耐薬品性を有する。
【００９０】
図６は、類似の様式で算出した、一試料の様々なイオンの濃度推移を示す。この試料も、アルカリイオンのナトリウムおよびリチウムの濃度推移において、表面付近領域での濃度低下を示し、続く濃度上昇を伴ってプラトーに到達する。カリウムイオンの濃度推移は、表面付近領域においてまず低下し、続いておよそ１０ｎｍの深さで最大値をとり、その値が続いておよそ２０ｎｍにおいてプラトーに到達する。
【００９１】
イオンＳｉ＋、ＳｉＯ＋、Ｂ＋およびＡｌ＋に関しては、表面付近領域においてまず濃度上昇が認められる。深さが増すにつれて濃度が低下し、同時に最小値であるプラトー値に到達する。
【００９２】
図７は、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物を含有するガラス部品からなるガラス管１０を示す。そのガラス管１０は、長さ１６を有し、かつ壁厚１５の壁１４を有する。ガラス管１０および／またはガラス壁１４は、外面１１ならびに内面１２を有し、ただし、少なくとも１つのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物の濃度が、表面の一方または両方からガラス部品内部の方向へと上昇し、とりわけ、そのアルカリ金属および／またはアルカリ金属酸化物のガラス部品内の最大濃度が、表面または両表面から垂直に測定して最大６０ｎｍの距離に存在するように上昇する。
【００９３】
図８は、リードスイッチ２０のガラス体を形成する閉鎖ガラス管（ｇｅｓｃｈｌｏｓｓｅｎｅｓ  Ｇｌａｓｒｏｈｒ）１０を有するリードスイッチ２０を示す。そのリードスイッチ２０は、さらに、ガラス管１０の壁を貫通して延在する２つの導線２１を有する。ガラス管の内側では、両方の導線２１がスイッチ接点２２を形成するか、またはそのようなスイッチ接点と結合している。図９は、トランスポンダ３０のガラス体を形成する閉鎖ガラス管１０を有するトランスポンダ３０を示す。閉鎖ガラス管１０の内部体積中では、トランスポンダ３０が、さらに、トランスポンダ部品３１、例えばＲＦＩＤ部品を含む。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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