(57)【要約】【課題】ガラス組成中に鉛を含まなくても、放射線遮蔽性能が高いガラスを創案すること。【解決手段】本発明のガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  １５〜５５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０．００１〜３５％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  ０．００１〜３０％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜１０％を含有し、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜４０、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが０．１〜４０であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  １５〜５５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０．００１〜３５％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  ０．００１〜３０％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜１０％を含有し、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜４０、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが０．５〜４０であることを特徴とするガラス。
【請求項２】
ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ２０〜５０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜１０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  １〜３０％、ＢａＯ  ０〜４０％、ＺｎＯ  ０〜１２％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  ０．００１〜３０％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜１０％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜１％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜１５％、ＳｎＯ２  ０〜３％、Ｓｂ２Ｏ３  ０〜３％を含有し、実質的にＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３を含有せず、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜４０、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが１〜４０であることを特徴とする請求項１に記載のガラス。
【請求項３】
液相粘度が１０３．０ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス。
【請求項４】
１５０ｋｅＶのエネルギーにおける線吸収係数が０．９／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のガラス。
【請求項５】
屈折率ｎｄが１．５５〜２．３であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のガラス。
【請求項６】
板状であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のガラス。
【請求項７】
フロート法で成形されてなることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のガラス。
【請求項８】
１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１２５０℃以下であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のガラス。
【請求項９】
歪点が６５０℃以上であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のガラス。
【請求項１０】
放射線遮蔽窓又は放射線遮蔽衝立に用いることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載のガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスに関し、具体的には、放射線遮蔽性能が高いガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線画像撮像装置等の放射線装置を取り扱う施設では、技師等が当該装置を操作する際、放射線被曝しないように、高い放射線遮蔽性能を有する特殊ガラスが用いられている。従来まで、このような特殊ガラスの主要成分として、放射線吸収係数が高い鉛が使用されてきた。
【０００３】
しかし、鉛は、人体や環境に対する負荷が高いとされている。よって、鉛を含むガラスを製造、或いは廃棄する際には、鉛を外部に流出させないような対策が必要になり、結果として、ガラスの処理コストが高騰するという問題があった。
【０００４】
このような問題に鑑み、近年、鉛を含まないガラス、所謂、無鉛ガラスが開発されるに至っている。例えば、特許文献１には、ＢａＯやＳｒＯを含むケイ酸塩ガラスが開示されている。特許文献２には、ビスマスを含むガラスが開示されている。特許文献３には、酸化ガドリニウム等の希土類金属酸化物を含むガラスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１５４９０号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０４３２８０号パンフレット
【特許文献３】特開２００7−２９０８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来の無鉛ガラスには、未だ改良の余地が残されていた。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載の無鉛ガラスは、上記の通り、ＢａＯとＳｒＯを含むものの、その含有量が少ないため、放射線遮蔽性能が十分であるとは言えない。
【０００８】
また、特許文献２に記載の無鉛ガラスは、Ｂｉ２Ｏ３とＳｉＯ２を各々１０モル％以上含むが、Ｂｉ２Ｏ３とＳｉＯ２の含有量が共に多くなると、分相や失透が生じて、ガラスの可視光透過性が低下し易くなる。また、ビスマスは、周期律表上で鉛の隣に位置するため、鉛の化学的特性と類似しており、人体や環境に対する負荷が懸念される。
【０００９】
また、特許文献３に記載の無鉛ガラスは、高価な希土類酸化物（Ｇｄ２Ｏ３等）を多量に含むため、原料コストが高騰するという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑み成されたものであり、その技術的課題は、ガラス組成中に鉛を含まなくても、放射線遮蔽性能が高いガラスを創案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、鋭意検討を行なった結果、ガラス組成を所定範囲に規制することにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明のガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  １５〜５５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０．００１〜３５％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  ０．００１〜３０％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜１０％を含有し、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜４０、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが０．５〜４０であることを特徴とする。ここで、「ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２」は、ＺｒＯ２とＴｉＯ２の合量を指す。「Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５」は、Ｌａ２Ｏ３とＮｂ２Ｏ５の合量を指す。
【００１２】
第二に、本発明のガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ２０〜５０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜１０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  １〜３０％、ＢａＯ  ０〜４０％、ＺｎＯ  ０〜１２％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  ０．００１〜３０％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜１０％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜１％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜１５％、ＳｎＯ２  ０〜３％、Ｓｂ２Ｏ３  ０〜３％を含有し、実質的にＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３を含有せず、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜４０、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが１〜４０であることが好ましい。ここで、「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの合量を指す。
【００１３】
第三に、本発明のガラスは、液相粘度が１０３．０ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。ここで、「液相粘度」は、液相温度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を指す。「液相温度」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、温度勾配炉中に２４時間保持した後、結晶の析出する温度を測定した値を指す。
【００１４】
第四に、本発明のガラスは、１５０ｋｅＶのエネルギーにおける線吸収係数が０．９／ｃｍ以上であることが好ましい。ここで、「１５０ｋｅＶのエネルギーにおける線吸収係数」は、例えば、ＰＨＯＴＸのデータを用いて、ガラス組成と密度から算出することができる。
【００１５】
第五に、本発明のガラスは、屈折率ｎｄが１．５５〜２．３であることが好ましい。ここで、「屈折率ｎｄ」は、市販の屈折率測定器（例えば、島津製作所製の屈折率測定器ＫＰＲ−２０００）で測定可能である。
【００１６】
第六に、本発明のガラスは、板状であることが好ましい。
【００１７】
第七に、本発明のガラスは、フロート法で成形されてなることが好ましい。
【００１８】
第八に、本発明のガラスは、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１２５０℃以下であることが好ましい。ここで、「１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。
【００１９】
第九に、本発明のガラスは、歪点が６５０℃以上であることが好ましい。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６−７１に基づいて測定した値である。
【００２０】
第十に、本発明のガラスは、放射線遮蔽窓又は放射線遮蔽衝立に用いることが好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  １５〜５５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０．００１〜３５％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  ０．００１〜３０％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜１０％を含有し、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜４０、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが０．５〜４０である。上記のように各成分の含有範囲を限定した理由を以下に説明する。なお、以下の含有範囲の説明において、％表示は、特に断りがある場合を除き、質量％を表す。
【００２２】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量は１５〜５５％である。ＳｉＯ２の含有量が多くなると、溶融性、成形性が低下し易くなり、また放射線遮蔽性能が低下し易くなる。よって、ＳｉＯ２の含有量は５３％以下、５２％以下、５０％以下、４９％以下、４８％以下、特に４５％以下が好ましい。一方、ＳｉＯ２の含有量が少なくなると、ガラスの網目構造を形成し難くなり、ガラス化が困難になる。またガラスの粘性が低下し過ぎて、高い液相粘度を確保し難くなる。よって、ＳｉＯ２の含有量は２０％以上、２５％以上、３０％以上、３５％以上、特に４０％以上が好ましい。
【００２３】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスのネットワークを形成する成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜１０％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が多くなると、温度変化に対して粘度変化が急激になって、ガラス板を成形し難くなると共に、ヤング率が低下し易くなる。よって、Ｂ２Ｏ３の好適な上限範囲は８％以下、７％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％未満、１％以下、特に１％未満である。
【００２４】
ＳｒＯは、放射線遮蔽性能を高める成分である。ＳｒＯの含有量は０．００１〜３５％である。ＳｒＯは、アルカリ土類金属酸化物の中では、失透性を抑制しつつ、放射線遮蔽性能を高める効果が大きい成分である。しかし、ＳｒＯの含有量が多くなると、密度、熱膨張係数が高くなったり、ガラス組成の成分バランスを欠いて、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＳｒＯの好適な上限範囲は３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１２％以下、１０％以下、特に８％以下である。ＳｒＯの好適な下限範囲は０．０１％以上、０．１％以上、１％以上、２％以上、３％以上、３．５％以上、特に４％以上である。
【００２５】
質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯは０．５〜４０である。質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが大き過ぎると、放射線遮蔽性能が低下し易くなる。一方、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが小さ過ぎると、耐失透性が低下し易くなったり、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎる虞がある。よって、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯの好適な上限範囲は３０以下、２０以下、１５以下、１０以下、９以下、特に８以下である。質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯの好適な下限範囲は１以上、２以上、２．５以上、特に３以上である。
【００２６】
ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２は、放射線遮蔽性能を高める成分である。ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２の含有量は０．００１〜３０％である。ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２の含有量が多くなると、耐失透性が低下し易くなったり、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎる虞がある。一方、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２の含有量が少なくなると、上記効果を得難くなる。よって、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２の好適な上限範囲は２５％以下、２０％以下、１８％以下、１５％以下、１４％以下、特に１３％以下である。ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２の好適な下限範囲は０．０１％以上、０．５％以上、１％以上、３％以上、５％以上、６％以上、特に７％以上である。
【００２７】
ＺｒＯ２は、放射線遮蔽性能を高める成分である。ＺｒＯ２の含有量は０〜３０％が好ましい。ＺｒＯ２は、放射線遮蔽性能を高めつつ、液相温度付近の粘性を高める効果が大きい成分である。しかし、ＺｒＯ２の含有量が多くなると、密度が高くなり過ぎたり、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＺｒＯ２の好適な上限範囲は２０％以下、１８％以下、１５％以下、１０％以下、７％以下、特に６％以下である。ＺｒＯ２の好適な下限範囲は０．００１％以上、０．０１％以上、０．５％以上、１％以上、２％以上、特に３％以上である。
【００２８】
ＴｉＯ２の含有量は０〜３０％が好ましい。ＴｉＯ２は、放射線遮蔽性能を高める成分であるが、ＴｉＯ２の含有量が多くなると、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎたり、耐失透性が低下し易くなったり、透過率が低下する傾向にある。よって、ＴｉＯ２の好適な上限範囲は２５％以下、１５％以下、１２％以下、特に８％以下である。ＴｉＯ２の好適な下限範囲は０．００１％以上、０．０１％以上、０．５％以上、１％以上、特に３％以上である。
【００２９】
Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０〜１０％である。Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５の含有量が多くなると、放射線遮蔽性能が高くなり易いが、その含有量が１０％より多くなると、ガラス組成の成分バランスを欠いて、耐失透性が低下したり、原料コストが上昇して、ガラスの製造コストが高騰する虞がある。よって、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５の好適な下限範囲は８％以下、５％以下、３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下である。
【００３０】
Ｌａ２Ｏ３は、放射線遮蔽性能を高める成分である。Ｌａ２Ｏ３の含有量が多くなると、耐失透性が低下し易くなり、また密度、熱膨張係数が高くなり過ぎる虞がある。よって、Ｌａ２Ｏ３の含有量は１０％以下、８％以下、５％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下が好ましい。
【００３１】
Ｎｂ２Ｏ５は、放射線遮蔽性能を高める成分である。Ｎｂ２Ｏ５の含有量が多くなると、耐失透性が低下し易くなり、また密度、熱膨張係数が高くなり過ぎる虞がある。よって、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は１０％以下、８％以下、５％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下が好ましい。
【００３２】
質量比（Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）は０〜３０が好ましい。質量比（Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）が大きい程、耐失透性の低下を抑制しつつ、放射線遮蔽性能を高めることが可能になるが、この値が大き過ぎると、ガラス組成の成分バランスを欠いて、耐失透性が低下したり、原料コストが高くなり過ぎる。よって、質量比（Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２）の好適な上限範囲は２０以下、１０以下、５以下、２以下、１以下、０．１以下、特に０．０１以下である。
【００３３】
ＢａＯは、アルカリ土類金属酸化物の中では、ガラスの粘性を極端に低下させずに、放射線遮蔽性能を高める成分であり、その含有量は０〜４０％が好ましい。ＢａＯの含有量が多くなると、放射線遮蔽性能、密度、熱膨張係数が高くなり易い。しかし、ＢａＯの含有量が４０％を超えると、ガラス組成の成分バランスを欠いて、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＢａＯの好適な上限範囲は３５％以下、３２％以下、３０％以下、２９．５％以下、２９％以下、特に２８％以下が好ましい。但し、ＢａＯの含有量が少なくなると、所望の放射線遮蔽性能を得難くなる上、高い液相粘度を確保し難くなる。よって、ＢａＯの好適な下限範囲は０．５％以上、１％以上、２％以上、５％以上、１０％以上、１５％以上、２３％以上、特に２５％以上が好ましい。
【００３４】
質量比ＢａＯ／ＳｒＯは０〜４０である。質量比ＢａＯ／ＳｒＯが大き過ぎると、耐失透性が低下したり、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎる虞がある。一方、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが小さ過ぎると、放射線遮蔽性能が低下したり、ガラス組成の成分バランスを欠いて、耐失透性が低下する虞がある。よって、質量比ＢａＯ／ＳｒＯの好適な上限範囲は３０以下、２０以下、１０以下、８以下、特に５以下である。質量比ＢａＯ／ＳｒＯの好適な下限範囲は０．１以上、０．５以上、１以上、２．５以上、特に３以上である。
【００３５】
上記成分以外にも、任意成分として、例えば以下の成分を添加してもよい。
【００３６】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスのネットワークを形成する成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０〜２０％が好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多くなると、ガラスの粘度が上昇したり、ガラスに失透結晶が析出し易くなって、液相粘度が低下し易くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の好適な上限範囲は１５％以下、１０％以下、８％以下、７％以下、特に６％以下である。なお、Ａｌ２Ｏ３の含有量が少なくなると、ガラス組成の成分バランスを欠いて、逆にガラスが失透し易くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の好適な下限範囲は０．１％以上、０．５％以上、１％以上、特に３％以上である。
【００３７】
ＭｇＯの含有量は０〜１０％が好ましい。ＭｇＯは、ヤング率、歪点を高める成分であると共に、高温粘度を低下させる成分であるが、ＭｇＯを多量に添加すると、液相温度が上昇して、耐失透性が低下したり、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎる虞がある。よって、ＭｇＯの好適な上限範囲は５％以下、３％以下、２％以下、１．５％以下、１％以下、特に０．５％以下である。
【００３８】
ＣａＯは、高温粘度を低下させる成分である。ＣａＯの含有量は０〜１５％が好ましい。ＣａＯの含有量が多くなると、密度、熱膨張係数が高くなり易く、更にＣａＯの含有量が多過ぎると、ガラス組成の成分バランスを欠いて、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＣａＯの好適な上限範囲は１２％以下、１０％以下、９％以下、８．５％以下、８％以下、特に７％以下である。なお、ＣａＯの含有量が少なくなると、溶融性が低下したり、ヤング率が低下し易くなる。よって、ＣａＯの好適な下限範囲は０．５％以上、１％以上、２％以上、３％以上、特に４％以上である。
【００３９】
質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／ＳｒＯは０〜２０が好ましい。質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／ＳｒＯが大きくなると、放射線遮蔽性能を維持しつつ、ガラスを低密度化したり、高温粘度を低下させることが可能になるが、液相温度も高くなり易く、高い液相粘度を維持し難くなる。よって、質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／ＳｒＯの好適な上限範囲は１０以下、８以下、５以下、３以下、２以下、特に１以下である。
【００４０】
ＺｎＯは、放射線遮蔽性能の向上に有効な成分である。ＺｎＯの含有量は０〜１２％が好ましい。ＺｎＯの含有量が多くなると、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎたり、ガラス組成の成分バランスを欠いて、耐失透性が低下したり、高温粘性が低下し過ぎて、高い液相粘度を確保し難くなる。よって、ＺｎＯの好適な上限範囲は１０％以下、８％以下、４％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、０．１％以下、特に０．０１％以下である。
【００４１】
Ｇｄ２Ｏ３の含有量は０〜１２％が好ましい。Ｇｄ２Ｏ３は放射線遮蔽性能を高める成分であるが、Ｇｄ２Ｏ３の含有量が多くなると、密度や熱膨張係数が高くなり過ぎたり、ガラス組成の成分バランスを欠いて、耐失透性が低下したり、高温粘性が低下し過ぎて、高い液相粘度を確保し難くなる。よって、Ｇｄ２Ｏ３の好適な上限範囲は８％以下、４％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、０．１％以下、特に０．０１％以下である。
【００４２】
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量は０〜１５％が好ましい。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、ガラスの粘性を低下させる成分であり、また熱膨張係数を調整する成分であるが、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを多量に添加すると、ガラスの粘性が低下し過ぎて、高い液相粘度を確保し難くなることに加えて、アルカリ成分の溶出量が増加して、白やけとなって、ガラス表面に析出する虞がある。よって、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの好適な上限範囲は１０％以下、８％以下、５％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下である。なお、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの各々の含有量は、好ましくは１０％以下、８％以下、５％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下である。
【００４３】
清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳｎＯ２、Ｆ、Ｃｌ、ＳＯ３の群から選択された一種又は二種以上を添加することができる。但し、Ａｓ２Ｏ３、及びＦ、特にＡｓ２Ｏ３は、環境的観点から、その使用を極力控えることが好ましく、各々の含有量は０．１％未満が好ましい。
【００４４】
ＳｎＯ２、及びＳｂ２Ｏ３は、放射線遮蔽性能を高める効果もあり、放射線遮蔽性能を高めつつ、清澄効果を確保したい場合は、その含有量を各々０〜５％、０〜３％、０〜１％、０．０１〜０．５％、特に０．０５〜０．４％とすることが好ましい。
【００４５】
ＰｂＯは、高温粘性を低下させる成分であるが、環境的観点から、その使用を極力控えることが好ましく、その含有量は０．５％以下が好ましく、実質的に含有しないこと、即ち１０００ｐｐｍ（質量）未満がより好ましい。
【００４６】
Ｂｉ２Ｏ３は、高温粘性を低下させる成分であるが、環境的観点から、その使用を極力控えることが好ましく、その含有量は０．５％以下が好ましく、実質的に含有しないこと、即ち１０００ｐｐｍ（質量）未満がより好ましい。
【００４７】
上記の成分以外にも、本発明の効果を大幅に損なわない限り、他の成分、例えばＷＯ３等を添加してもよい。
【００４８】
各成分の好適な含有範囲を組み合わせて、好適なガラス組成範囲を構築することは当然に可能であるが、その中でも、放射線遮蔽性能、耐失透性、製造コスト等の観点から、特に好適なガラス組成範囲は以下の通りである。
【００４９】
（１）ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ２０〜５０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜１０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１０％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  １〜３０％、ＢａＯ  ０〜４０％、ＺｎＯ  ０〜１２％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  ０．００１〜３０％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜１０％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜１％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜１５％、ＳｎＯ２  ０〜３％、Ｓｂ２Ｏ３  ０〜３％を含有し、実質的にＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３を含有せず、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜４０、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが１〜４０。
【００５０】
（２）ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ２０〜５０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜８％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０．０１〜３５％、ＢａＯ  ０〜３０％、ＺｎＯ  ０〜４％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  ０．００１〜２０％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜１％を含有し、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜２０、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが１〜１５、質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／ＳｒＯが０〜１０。
【００５１】
（３）ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ３５〜５０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜５％、ＣａＯ  ０〜９％、ＳｒＯ  １〜３５％、ＢａＯ  ０〜２９％、ＺｎＯ  ０〜３％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  １〜１５％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜０．１％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜０．１％を含有し、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜１０、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが１〜１０、質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／ＳｒＯが０〜５。
【００５２】
（４）ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ３５〜５０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３％、ＣａＯ  ０〜９％、ＳｒＯ  ２〜２０％、ＢａＯ  ０〜２８％、ＺｎＯ  ０〜１％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  ３〜１５％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜０．１％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜０．１％を含有し、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜８、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが２〜１０、質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／ＳｒＯが０〜３。
【００５３】
（５）ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ３５〜５０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１％、ＣａＯ  ０〜８．５％、ＳｒＯ  ４〜１５％、ＢａＯ  ０〜２８％、ＺｎＯ  ０〜０．１％、ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２  ６〜１５％、Ｌａ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５  ０〜０．１％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ０〜０．１％を含有し、質量比ＢａＯ／ＳｒＯが０〜８、質量比ＳｉＯ２／ＳｒＯが２．５〜１０、質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／ＳｒＯが０〜３。
【００５４】
本発明のガラスにおいて、１５０ｋｅＶのエネルギーにおける線吸収係数は、好ましくは０．９／ｃｍ以上、０．９３／ｃｍ以上、特に０．９５／ｃｍ以上である。１５０ｋｅＶのエネルギーにおける線吸収係数が低下すると、放射線遮蔽性能が低下して、放射線遮蔽窓又は放射線遮蔽衝立に適用し難くなる。
【００５５】
本発明のガラスにおいて、屈折率ｎｄは、好ましくは１．５５以上、１．５８以上、１．６以上、１．６３以上、１．６５以上、特に１．６６以上である。屈折率ｎｄが低くなると、放射線遮蔽性能が低下する傾向がある。一方、屈折率ｎｄが２．３超になると、空気−ガラス界面で光の反射率が高くなる。よって、屈折率ｎｄは２．３以下、２．２以下、２．１以下、２．０以下、１．９以下、特に１．７５以下が好ましい。
【００５６】
本発明のガラスにおいて、液相温度は１２００℃以下、１１５０℃以下、１１３０℃以下、１１１０℃以下、１０９０℃以下、１０７０℃以下、特に１０５０℃以下が好ましい。また、液相粘度は１０３．０ｄＰａ・ｓ以上、１０３．５ｄＰａ・ｓ以上、１０３．８ｄＰａ・ｓ以上、１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．１ｄＰａ・ｓ以上、１０４．２ｄＰａ・ｓ以上、特に１０４．３ｄＰａ・ｓ以上が好ましい。このようにすれば、成形時にガラスが失透し難くなり、フロート法でガラス板を成形し易くなる。
【００５７】
本発明のガラスは、板状であることが好ましい。このようにすれば、放射線遮蔽窓や放射線遮蔽衝立に適用し易くなる。
【００５８】
本発明のガラスは、フロート法で成形されてなることが好ましい。このようにすれば、未研磨で表面品位が良好なガラス板を安価、且つ大量に製造することができる。
【００５９】
フロート法以外にも、ガラス板の成形方法として、例えば、ダウンドロー法（オーバーフローダウンドロー法、スロットダウン法、リドロー法等）、キャスト法、プレス法、ロールアウト法等を採用することもできる。
【００６０】
本発明のガラスにおいて、密度は５．０ｇ／ｃｍ３以下、４．８ｇ／ｃｍ３以下、４．５ｇ／ｃｍ３以下、４．３ｇ／ｃｍ３以下、３．７ｇ／ｃｍ３以下、特に３．５ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。このようにすれば、ガラスが軽量化する。なお、「密度」は、周知のアルキメデス法で測定可能である。
【００６１】
本発明のガラスにおいて、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は１４００℃以下、１３５０℃以下、１３００℃以下、１２５０℃以下、特に１２００℃以下が好ましい。このようにすれば、溶融性が向上するため、泡品位に優れたガラスが得られ易く、ガラスの製造効率が向上する。
【００６２】
本発明のガラスにおいて、１０４．０ｄＰａ・ｓにおける温度は１２５０℃以下、１２００℃以下、１１５０℃以下、１１１０℃以下、特に１０６０℃以下である。このようにすれば、フロート法による成形において、成形温度を低下させることが可能になる。結果として、低温操業が可能になり、成形部に使用されている耐火物が長寿命化して、ガラス板の製造コストが低下し易くなる。
【００６３】
本発明のガラスの製造方法を例示すると、まず所望のガラス組成になるように、ガラス原料を調合して、ガラスバッチを作製する。次いで、このガラスバッチを１０００〜１６００℃で溶融した上で、清澄した後、得られた溶融ガラスを板厚５〜３０ｍｍ程度の板状に成形する。
【００６４】
その後、必要に応じて、アニール（徐冷）、切断、研磨等の加工処理を施し、表面に機能性膜を形成する。なお、機能性膜として、防曇性膜、反射防止膜等を例示できる。機能性膜の形成には、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法等の蒸着法を用いることが好ましい。これらの方法によれば、膜厚の制御を容易に行うことができる。
【００６５】
上記のようにして作製されたガラス板は、例えば、樹脂シート等と積層して、合わせガラスとしてもよい。合わせガラスは、例えば、二枚のガラス板で樹脂シートを挟み込むようにして接着することで作製することができる。ガラス板と樹脂シートを接着する方法として、例えば、樹脂シートとガラス板とを熱圧着する方法、液状樹脂をガラス板に塗布して挟み込んだ後に、熱や紫外線等の外部刺激によって当該液状樹脂を硬化させる方法等を採用することができる。樹脂として、例えば、ポリビニルブチラール、エチレン−酢酸ビニル、フッ素樹脂等を用いることができる。なお、合わせガラスであれば、放射線遮蔽窓や放射線遮蔽衝立の厚みを大きくすることができる。
【００６６】
なお、上記の合わせガラスの作製方法は一例であり、その態様は任意に変更してもよい。例えば、二枚以上のガラス板を樹脂シートと交互に積層してもよい。また、合わせガラスの表面に更に樹脂シートを積層してもよい。最表面に樹脂層を形成すれば、合わせガラスの耐候性を高めることができる。
【００６７】
次に、放射線遮蔽窓の作製方法を例示する。各種形状（例えば、板状、ブロック状、合わせガラス等）のガラスを金枠に固定した上で、この金枠をコンクリートや鉄の壁に設けられた開口部に嵌め込んだ後、金枠と開口部との間に目地剤等を充填する。なお、金枠に固定するガラスは、単数だけでなく、複数でもよい。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
【００６９】
表１〜３は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜２８）及び比較例（試料Ｎｏ．２９）を示している。
【００７０】
【表１】
2012254920.tif 000002
【００７１】
【表２】
2012254920.tif 000003
【００７２】
【表３】
2012254920.tif 000004
【００７３】
まず表１〜３に記載のガラス組成になるように、ガラス原料を調合した後、得られたガラスバッチをガラス溶融炉に供給して１５００〜１６００℃で４時間溶融した。次に、得られた溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して板状に成形した後、所定のアニール処理（４５０℃に設定した電気炉内で炉冷）を行った。最後に、得られたガラス板について、種々の特性を評価した。
【００７４】
密度は、アルキメデス法を用いて測定した。
【００７５】
１５０ｋｅＶにおける放射線の線吸収係数は、ガラス組成と密度から算出した。なお、各元素の質量吸収係数としてＰＨＯＴＸのデータを用いた。
【００７６】
耐失透性は、溶融ガラスを流し出した際、得られたガラスが失透せずに透明であったものを○、部分的に乳白していたものを△、全体的に不透明であったものを×として評価した。
【００７７】
表１〜３に示すように、試料Ｎｏ．１〜２８は、何れも１５０ｋｅＶにおける線吸収係数が０．９／ｃｍ以上であり、放射線遮蔽性能が良好であった。一方、試料Ｎｏ．２９は、ガラス組成が所定範囲外であるため、放射線遮蔽性能が劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のガラスは、例えば、放射線遮蔽窓又は放射線遮蔽衝立に利用可能であり、特に放射線施設における観察窓、Ｘ線を発する分析機器の観察窓等に利用可能である。