(57)【要約】      （修正有）【課題】ガラス組成中に鉛を多量に含まなくても、放射線遮蔽性能が高く、安価に作製可能な放射線遮蔽ガラス及びそれを用いた合わせガラスを提供する。【解決手段】ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３  ３０〜８０％、Ｂ２Ｏ３＋ＺｎＯ  ０．１〜２０％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２  ３〜２０％、ＰｂＯ  ０〜５％を含有する放射線遮蔽ガラス。前記の内、ＺｒＯ２を０．０１〜１０％更にＴｉＯ２を０．０１〜１５％が好ましく、ＰｂＯを含有せずにＢｉ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３の含有量が９％以下であることが望ましい放射線遮蔽ガラス。【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、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３  ３０〜８０％、Ｂ２Ｏ３＋ＺｎＯ  ０．１〜２０％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２  ３〜２０％、ＰｂＯ  ０〜５％を含有することを特徴とする放射線遮蔽ガラス。
【請求項２】
ＺｒＯ２を０．０１〜１０％含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽ガラス。
【請求項３】
ＴｉＯ２を０．０１〜１５％含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線遮蔽ガラス。
【請求項４】
実質的にＰｂＯを含有せず、且つＢｉ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３の含有量が９％以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の放射線遮蔽ガラス。
【請求項５】
更に、Ｂ２Ｏ３を０．１〜１５％含むことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の放射線遮蔽ガラス。
【請求項６】
ＺｎＯを０．１〜１５％含むことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の放射線遮蔽ガラス。
【請求項７】
５０ｋＶの管電圧における厚み方向のＸ線透過率が３０％以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の放射線遮蔽ガラス。
【請求項８】
液相粘度が１０３．０ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の放射線遮蔽ガラス。
【請求項９】
平板形状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放射線遮蔽ガラス。
【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放射線遮蔽ガラス。
【請求項１１】
放射線遮蔽ガラス板と樹脂シートとを積層させてなる合わせガラスであって、
放射線遮蔽ガラス板が、請求項１〜１０の何れか一項に記載の放射線遮蔽ガラスであることを特徴とする合わせガラス。
【請求項１２】
厚みが２．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１１に記載の合わせガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線遮蔽ガラス及びそれを用いた合わせガラスに関し、特に放射線遮蔽窓、放射線遮蔽衝立に好適な放射線遮蔽ガラス及びそれを用いた合わせガラスに関する。
【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、放射鉛当量が高い鉛が使用されてきた。
【０００３】
しかし、鉛は、環境負荷物質であるため、極力導入しないことが望まれている。
【０００４】
このような事情に鑑み、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、放射線遮蔽性能が十分に高いとは言えない。
【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、周期律表において鉛の隣に位置していることから分かるように、鉛の化学的特性と類似しており、このため人体や環境に対する負荷が懸念される。
【０００９】
更に、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多量に含まなくても、放射線遮蔽性能が高く、安価に作製可能な放射線遮蔽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、本発明の放射線遮蔽ガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３  ３０〜８０％、Ｂ２Ｏ３＋ＺｎＯ  ０．１〜２０％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２  ３〜２０％、ＰｂＯ  ０〜５％を含有することを特徴とする。ここで、「ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３」は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＢ２Ｏ３の合量である。「ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２」は、ＺｒＯ２とＴｉＯ２の合量を指す。
【００１２】
第二に、本発明の放射線遮蔽ガラスは、ＺｒＯ２を０．０１〜１０％含むことが好ましい。このようにすれば、放射線遮蔽性能を高めつつ、液相温度付近の温度を高温化して、液相粘度を高めることができる。
【００１３】
第三に、本発明の放射線遮蔽ガラスは、ＴｉＯ２を０．０１〜１５％含むことが好ましい。このようにすれば、放射線遮蔽性能を高めることができる。
【００１４】
第四に、本発明の放射線遮蔽ガラスは、実質的にＰｂＯを含有せず、且つＢｉ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３の含有量が９％以下であることが好ましい。このようにすれば、環境的要請に配慮しつつ、バッチコストを低減することができる。ここで、「実質的に〜を含まない」とは、明示の成分の含有を可及的に避けるものの、不純物レベルの混入は許容する趣旨であり、具体的には、明示の成分の含有量が０．５％未満（好ましくは０．１％未満）の場合を指す。「Ｂｉ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３」は、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５及びＷＯ３の合量を指す。
【００１５】
第五に、本発明の放射線遮蔽ガラスは、更に、Ｂ２Ｏ３を０．１〜１５％含むことが好ましい。
【００１６】
第六に、本発明の放射線遮蔽ガラスは、ＺｎＯを０．１〜１５％含むことが好ましい。
【００１７】
第七に、本発明の放射線遮蔽ガラスは、５０ｋＶの管電圧における厚み方向のＸ線透過率が３０％以下であることが好ましい。ここで、「５０ｋＶの管電圧における厚み方向のＸ線透過率」は、ＪＩＳ  Ｚ  ４５０１に記載の方法に準拠して測定した値を指す。
【００１８】
第八に、本発明の放射線遮蔽ガラスは、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。
【００１９】
第九に、本発明の放射線遮蔽ガラスは、平板形状であることが好ましい。
【００２０】
第十に、本発明の放射線遮蔽ガラスは、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。
【００２１】
第十一に、本発明の合わせガラスは、放射線遮蔽ガラス板と樹脂シートとを積層させてなる合わせガラスであって、放射線遮蔽ガラス板が、上記の放射線遮蔽ガラスであることが好ましい。これにより、放射線遮蔽性能を高めることができる。
【００２２】
第十二に、本発明の合わせガラスは、厚みが２．５ｍｍ以上であることが好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の放射線遮蔽ガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３  ３０〜８０％、Ｂ２Ｏ３＋ＺｎＯ  ０．１〜２０％、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２  ３〜２０％、ＰｂＯ  ０〜５％を含有することを特徴とする。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。
【００２４】
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３の含有量は３０〜８０％である。ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３の含有量が少なくなると、ガラス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＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは３０％以上、３５％以上、３８％以上、４０％以上、４２％以上、４５％以上、４７％以上、特に４９％以上である。一方、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３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＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは８０％以下、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５７％以下、５５％以下、５３％以下、特に５２％以下である。
【００２５】
ＳｉＯ２の含有量は３０〜７０％が好ましい。ＳｉＯ２の含有量が少なくなると、ガラス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、好ましくは３０％以上、３３％以上、３５％以上、３７％以上、３８％以上、３９％以上、特に４０％以上である。一方、ＳｉＯ２の含有量が多くなると、放射線遮蔽性能、溶融性、成形性が低下し易くなる。よって、ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５３％以下、５１％以下、５０％未満、４８％以下、４５％以下、特に４３％以下である。
【００２６】
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り、また放射線遮蔽性能が低下し易くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２０％以下、１５％以下、１０％以下、８％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の含有量は、好ましくは０．１％以上、０．５％以上、１％以上、３％以上、４％以上、特に５％以上である。
【００２７】
Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜１５％が好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が多くなると、放射線遮蔽性能、ヤング率が低下し易くなる。よって、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１５％以下、１２％以下、１０％以下、８％以下、特に６％以下である。なお、Ｂ２Ｏ３の含有量が少なくなると、液相温度が低下し易くなる。よって、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０．１％以上、１％以上、２％以上、３％以上、４％以上、特に５％以上である。
【００２８】
質量比ＳｉＯ２／（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）は、放射線遮蔽性能と耐失透性を両立させるため、好ましくは２．５〜４．６、２．８〜４．５、３〜４．４、３．２〜４．３、３．３〜４．２、３．４〜４．１、特に３．５〜４である。なお、「ＳｉＯ２／（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）」は、ＳｉＯ２の含有量をＡｌ２Ｏ３とＢ２Ｏ３の合量で除した値を指す。
【００２９】
Ｂ２Ｏ３＋ＺｎＯの含有量は、高い液相粘度を確保する観点から、０．１〜２０％であり、好ましくは０．５〜１８％、１〜１５％、２〜１２％、３〜１０％、３．５〜９％、特に４〜８％である。
【００３０】
ＺｎＯ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の含有量は、好ましくは１５％以下、１０％以下、６％以下、４％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下である。但し、ＺｎＯの含有量が少なくなると、高い液相粘度を確保し難くなる。よって、耐失透性の向上を優先させる場合、ＺｎＯの含有量は、好ましくは０．１％以上、０．５％以上、１％以上、１％超、１．５％以上、２％以上、２．５％以上、特に３％以上である。
【００３１】
質量比ＺｎＯ／Ｂ２Ｏ３は、放射線遮蔽性能と耐失透性の両立させるため、好ましくは０．１〜１．２、０．２〜１．２、０．３〜１．１、０．４〜１、０．４〜０．９、特に０．５〜０．８である。なお、「ＺｎＯ／Ｂ２Ｏ３」は、ＺｎＯの含有量をＢ２Ｏ３の含有量で除した値を指す。
【００３２】
ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２は、バッチコストを高騰させずに、放射線遮蔽性能を効果的に高める成分である。しかし、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２の含有量が多くなると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは３〜２０％、４〜１４％、５〜１１％、５．５〜１０％、６〜９％、特に６．５〜８％である。なお、Ｚｒ含有失透ブツの発生を抑制したい場合、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは７．５％以下、７％以下、６．５％以下、特に６％以下である。
【００３３】
ＴｉＯ２は、バッチコストを高騰させずに、放射線遮蔽性能を効果的に高める成分である。しかし、ＴｉＯ２の含有量が多くなると、ガラスが着色したり、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは０．０１〜１５％、０．１〜１５％、１〜１２％、２〜１０％、３〜９％、３．５〜８％、特に４〜７％である。なお、ＴｉＯ２の含有量が多くなると、Ｚｒ含有失透ブツの発生を助長し易くなる。よって、Ｚｒ含有失透ブツの発生を抑制したい場合、ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは６％以下、５．５％以下、５％以下、４．５％以下、特に４％以下である。
【００３４】
質量比Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２は、放射線遮蔽性能と耐失透性の両立させるため、好ましくは０．０１〜１０、０．１〜５、０．２〜４、０．３〜３、０．４〜２、特に０．５〜１．５である。
【００３５】
ＺｒＯ２は、バッチコストを高騰させずに、放射線遮蔽性能を効果的に高める成分である。但し、ＺｒＯ２の含有量が多くなると、液相温度が低下し易くなる。よって、ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは０〜１０％、０．０１〜１０％、０．１〜８％、０．５〜７％、１〜６．５％、２〜６％、特に２．５〜５％である。なお、Ｚｒ含有失透ブツの発生を抑制したい場合、ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは５％以下、４％以下、３．５％以下、３％以下、特に２．５％以下である。
【００３６】
ＰｂＯは、放射線遮蔽性能を高める成分であるが、環境的観点から、その含有量は、好ましくは５％以下、特に１％以下であり、実質的に含有しないことが望ましい。
【００３７】
上記成分以外にも、例えば、以下の成分を添加してもよい。
【００３８】
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯの含有量は、好ましくは２５〜６０％、３０〜５５％、３２〜５０％、３４〜４９％、３６〜４７％、特に３８〜４５％である。このようにすれば、高放射線遮蔽性能、耐失透性、溶融性、低密度、低熱膨張係数を高いレベルで両立することができる。なお、「ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ」は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合量である。
【００３９】
質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／ＣａＯが小さくなると、密度、熱膨張係数が高くなり易く、その含有量が小さくなると、ガラス組成のバランスを欠いて、耐失透性が低下し易くなる。よって、質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／ＣａＯは、好ましくは２以上、３以上、４以上、５以上、６以上、特に７以上である。一方、質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／ＣａＯが大きくなると、放射線遮蔽性能、溶融性、ヤング率が低下し易くなる。よって、質量比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／ＣａＯは、好ましくは１０以下、９．５以下、９以下、８．５以下、８以下、特に７．５以下である。なお、「（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／ＣａＯ」は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合量をＣａＯの含有量で除した値を指す。
【００４０】
ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量は０〜１２％が好ましい。ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量が１２％を超えると、ガラス組成のバランスを欠いて、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量は、好ましくは１０％以下、７％以下、６％以下、４．６％以下、４％以下、特に３．５％以下である。なお、ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量が少なくなると、溶融性が低下し易くなる。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量は、好ましくは０．１％以上、０．５％以上、１％以上、２％以上、特に３％以上である。なお、「ＭｇＯ＋ＣａＯ」は、ＭｇＯとＣａＯの合量である。
【００４１】
ＭｇＯは、ヤング率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を多量に含有させると、放射線遮蔽性能が低下し易くなり、液相温度が上昇して、耐失透性が低下し易くなったり、密度、熱膨張係数が高くなり易い。よって、ＭｇＯの含有量は、好ましくは１０％以下、５％以下、３％以下、２％以下、特に１％以下である。
【００４２】
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、その含有量が過剰になると、ガラス組成のバランスを欠いて、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＣａＯの含有量は、好ましくは１２％以下、１０％以下、８％以下、６％以下、４％以下、３．５％以下、３％以下、特に２．５％以下である。なお、ＣａＯの含有量が少なくなると、放射線遮蔽性能、溶融性、ヤング率が低下し易くなる。よって、ＣａＯの含有量は、好ましくは０．１％以上、０．５％以上、１％以上、特に２％以上である。
【００４３】
ＳｒＯの含有量が多くなると、放射線遮蔽性能が高くなるが、密度、熱膨張係数も高くなり易い。また、ＳｒＯの含有量が過剰になると、ガラス組成のバランスを欠いて、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＳｒＯの含有量は、好ましくは２０％以下、１５％以下、１３％以下、１２％以下、特に１１％以下である。なお、ＳｒＯの含有量が少なくなると、放射線遮蔽性能、溶融性が低下し易くなる。よって、ＳｒＯの含有量は、好ましくは０．１％以上、１％以上、３％以上、５％以上、７％以上、８％以上、特１０％以上である。
【００４４】
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る。しかし、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く、液相粘度が低くなり易い。また、ＢａＯの含有量が多過ぎると、ガラス組成のバランスを欠いて、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＢａＯの含有量は、好ましくは５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３２％以下、３０％以下、特に２８％以下である。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の含有量は、好ましくは０．１％以上、１％以上、５％以上、１０％以上、１２％以上、１５％以上、１７％以上、２０％以上、２３％以上、特に２５％以上である。
【００４５】
質量比（ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）は０．１〜３が好ましい。質量比（ＳｒＯ+ＢａＯ＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が小さくなると、放射線遮蔽性能を高め難くなる。よって、質量比（ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）の下限値は、好ましくは０．１以上、０．３以上、０．４以上、０．５以上、０．６以上、０．７以上、０．８以上、特に０．９以上である。一方、質量比（ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が大きくなると、ガラス化が困難になると共に、ガラスの粘性が極端に低下して、高い液相粘度を確保し難くなる。よって、質量比（ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）の上限値は、好ましくは３以下、２以下、１．５以下、１．３以下、１．１以下、特に１以下である。なお、「ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２」は、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ２及びＺｒＯ２の合量である。「（ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）」は、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ２及びＺｒＯ２の合量をＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＢ２Ｏ３の合量で除した値を指す。
【００４６】
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、多量に導入すると、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。よって、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量は、好ましくは１５％以下、１０％以下、５％以下、２％以下、１％以下、特に０．５％以下であり、実質的に含有しないことが望ましい。なお、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの含有量は、それぞれ１０％以下、８％以下、５％以下、２％以下、１％以下、特に０．５％以下が好ましく、実質的に含有しないことが望ましい。なお、「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量を指す。
【００４７】
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０〜３％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、実質的に含有しないことが好ましい。特に、清澄剤として、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳＯ３及びＣｌが好ましい。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０〜１％、０．０１〜０．５％、特に０．０５〜０．４％である。ＳｎＯ２の含有量は、好ましくは０〜１％、０．０１〜０．５％、特に０．０５〜０．４％である。また、ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌの含有量は０〜１％、０．００１〜１％、０．０１〜０．５％、特に０．０１〜０．３％が好ましい。なお、「ＳｎＯ２＋ＳＯ３＋Ｃｌ」は、ＳｎＯ２、ＳＯ３及びＣｌの合量を指す。
【００４８】
Ｂｉ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３は、放射線遮蔽性能を高める成分であるが、バッチコストを高める成分である。よって、Ｂｉ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３の含有量は、好ましくは９％以下、６％以下、３％以下、２％以下、１．５％、１％以下、１％未満、特に０．５％以下が好ましく、実質的に含有しないことが望ましい。なお、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３の含有量は、それぞれ９％以下、６％以下、３％以下、２％以下、１．５％、１％以下、１％未満、特に０．５％以下であり、実質的に含有しないことが望ましい。
【００４９】
上記成分以外にも、他の成分を添加することができる。その添加量は、好ましくは１０％、５％以下、特に３％以下である。
【００５０】
本発明の放射線遮蔽ガラスは、以下の特性を有することが好ましい。
【００５１】
５０ｋＶの管電圧における厚み方向のＸ線透過率は、好ましくは３０％以下、２５％以下、２０％以下、特に１０％以下である。８０ｋＶの管電圧における厚み方向のＸ線透過率は、好ましくは５０％以下、３５％以下、２０％以下、特に１０％以下である。１００ｋＶの管電圧における厚み方向のＸ線透過率は、好ましくは６０％以下、４０％以下、２５％以下、特に１０％以下である。１５０ｋＶの管電圧における厚み方向のＸ線透過率は、好ましくは８０％以下、６０％以下、４０％以下、特に２０％以下である。Ｘ線の透過率が高過ぎると、照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。
【００５２】
密度は、好ましくは３．０ｇ／ｃｍ３以上、３．１ｇ／ｃｍ３以上、３．２ｇ／ｃｍ３以上、特に３．３ｇ／ｃｍ３以上である。このようにすれば、放射線遮蔽性能を高め易くなる。なお、「密度」は、周知のアルキメデス法で測定可能である。
【００５３】
３０〜３８０℃における熱膨張係数は、好ましくは３０×１０−７／℃〜１００×１０−７／℃、４０×１０−７／℃〜９０×１０−７／℃、６０×１０−７／℃〜８５×１０−７／℃、特に６５×１０−７／℃〜８０×１０−７／℃である。このようにすれば、各種機能膜の熱膨張係数に整合し易くなり、各種機能膜の剥離等を防止し易くなる。なお、「３０〜３８０℃における熱膨張係数」は、ディラトメーター等で測定可能である。
【００５４】
歪点は、好ましくは５００℃以上、５５０℃以上、６００℃以上、６２０℃以上、特に６４０℃以上である。歪点が低過ぎると、ガラスが熱変形し易くなる。
【００５５】
本発明の放射線遮蔽ガラスにおいて、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、フロート法等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。
【００５６】
本発明の放射線遮蔽ガラスにおいて、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。
【００５７】
１０２．０ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１２００℃以上、１２２０℃以上、１２４０℃以上、１２５０℃以上、特に１２６０℃以上である。このようにすれば、成形温度を高温化し得るため、成形時の失透を防止し易くなる。
【００５８】
液相温度は、好ましくは１２００℃以下、１１５０℃以下、１１３０℃以下、１１００℃以下、１０５０℃以下、１０３０℃以下、特に１０００℃以下である。また、液相粘度は、好ましくは１０３．０ｄＰａ・ｓ以上、１０３．５ｄＰａ・ｓ以上、１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．５ｄＰａ・ｓ以上、特に１０４．６ｄＰａ・ｓ以上である。このようにすれば、成形時にガラスが失透し難くなり、フロート法等でガラス板を成形し易くなる。
【００５９】
本発明の放射線遮蔽ガラスは、平板形状、つまりガラス板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等に適用し易くなる。板厚は、好ましくは０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、０．９ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、１．２ｍｍ以上、１．４ｍｍ以上、特に１．５ｍｍ以上である。板厚が大きい程、ガラスが放射線を遮蔽し易くなる。
【００６０】
本発明の放射線遮蔽ガラスは、平板形状の場合、少なくとも一方の表面が未研磨であることが好ましい。ガラスの理論強度は、本来非常に高いのであるが、理論強度よりも遥かに低い応力でも破壊に至ることが多い。これは、表面にグリフィスフローと呼ばれる小さな欠陥が成形後の工程、例えば研磨工程等で生じるからである。よって、表面を未研磨とすれば、ガラス本来の機械的強度を損ない難くなるため、ガラス板が破壊し難くなる。また、表面を未研磨とすれば、研磨工程を省略できるため、ガラス板の製造コストを低廉化することができる。
【００６１】
本発明の放射線遮蔽ガラスにおいて、少なくとも一方の表面（但し、有効面）の表面粗さＲａは、好ましくは１０Å以下、５Å以下、３Å以下、特に２Å以下である。表面粗さＲａが１０Åより大きいと、その表面に形成される機能膜の品位が低下し易くなる。ここで、「表面粗さＲａ」は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。
【００６２】
次に、本発明の放射線遮蔽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０．５〜３０ｍｍ程度の平板形状に成形する。
【００６３】
本発明の放射線遮蔽ガラスは、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、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。また、ガラス板の大型化を図り易くなる。
【００６４】
本発明の放射線遮蔽ガラスは、プレス法、ロールアウト法又はアップドロー法で成形されてなることも好ましい。このようにすれば、成形時の失透を抑制することができる。
【００６５】
本発明の放射線遮蔽ガラスは、キャスト法で成形されてなることも好ましい。このようにすれば、厚みが大きいガラスを作製し易くなる。
【００６６】
本発明の放射線遮蔽ガラスは、オーバーフローダウンドロー法で成形されてなることも好ましい。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。また、ガラス板の大型化、薄板化を図り易くなる。
【００６７】
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。
【００６８】
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貼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貼着する方法として、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（ＰＶＢ）、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、合わせガラスとすれば、放射線遮蔽窓や放射線遮蔽衝立の厚みを容易に大きくすることができる。
【００６９】
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。
【００７０】
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、平板形状、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１】
【００７１】
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。
【００７２】
表１は、本発明の実施例（試料Ａ）を示している。
【００７３】
【表１】
2016008146.tif 000002
【００７４】
まず、表１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１４００〜１５００℃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平板形状に成形した後、所定のアニール処理を行った。最後に、得られた試料（試料Ａ）について、種々の特性を評価した。
【００７５】
密度ρは、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
【００７６】
熱膨張係数αは、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定した値である。測定試料として、φ５ｍｍ×２０ｍｍの円柱状試料（端面はＲ加工されている）を用いた。
【００７７】
歪点Ｐｓは、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６−７１に記載の方法に基づいて測定した値である。なお、歪点Ｐｓが高い程、耐熱性が高くなる。
【００７８】
軟化点Ｔａ、軟化点Ｔｓは  ＡＳＴＭ  Ｃ３３８−９３に記載の方法に基づいて測定した値である。
【００７９】
高温粘度１０４．０ｄＰａ・ｓ、１０３．０ｄＰａ・ｓ、１０２．５ｄＰａ・ｓ及び１０２．０ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。なお、これらの温度が低い程、溶融性、成形性に優れる。
【００８０】
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、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。また、液相粘度ｌｏｇηＴＬ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。なお、液相粘度が高く、液相温度が低い程、耐失透性、成形性に優れる。
【実施例２】
【００８１】
表１に記載の材質について、ガラス原料を調合した後、得られたガラスバッチを連続窯に投入し、１３００〜１５００℃の温度で溶融した。続いて、得られた溶融ガラスに対して、オーバーフローダウンドロー法により、表２に記載の板厚のガラス板を成形した。得られたガラス板に対して、表面粗さＲａを測定したところ、その値は、何れも２Åであった。なお、表面粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値である。
【００８２】
更に、上記のガラス板を複数用意し、ガラス板とガラス板の間にＰＶＢフィルムを介装した後、熱圧着することにより合わせガラスを得た。なお、試料Ｎｏ．４は、ガラス板（板厚１．０７０ｍｍ）＋樹脂層（厚み０．３８ｍｍ）＋ガラス板（板厚１．６４８ｍｍ）の合わせガラスである。試料Ｎｏ．５は、ガラス板（板厚１．０７０ｍｍ）＋樹脂層（厚み０．３８ｍｍ）＋ガラス板（板厚１．６４８ｍｍ）＋樹脂層（厚み０．３８ｍｍ）＋ガラス板（板厚２．２４６ｍｍ）の合わせガラスである。
【００８３】
表２の試料Ｎｏ．１〜５について、ＪＩＳ  Ｚ  ４５０１に記載の方法に準拠して、管電圧５０ｋＶ、８０ｋＶ，１００ｋＶ、１５０ｋＶにおける厚み方向のＸ線透過率を測定した。その結果を表２に示す。
【００８４】
【表２】
2016008146.tif 000003
【００８５】
表２から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜５は、放射線遮蔽性能が高かった。
【００８６】
［実施例２］では、［実施例１］に記載のガラスＡを用いて、放射線遮蔽性能を評価したが、表３〜１３に記載のガラス（試料Ｎｏ．６〜１１４）でも良好な放射線遮蔽性能を有すると考えられる。
【００８７】
【表３】
2016008146.tif 000004
【００８８】
【表４】
2016008146.tif 000005
【００８９】
【表５】
2016008146.tif 000006
【００９０】
【表６】
2016008146.tif 000007
【００９１】
【表７】
2016008146.tif 000008
【００９２】
【表８】
2016008146.tif 000009
【００９３】
【表９】
2016008146.tif 000010
【００９４】
【表１０】
2016008146.tif 000011
【００９５】
【表１１】
2016008146.tif 000012
【００９６】
【表１２】
2016008146.tif 000013
【００９７】
【表１３】
2016008146.tif 000014
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の放射線遮蔽ガラスは、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。