(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ2が６９〜７４重量％、Ｎａ2Ｏが１１〜１５重量％、ＣａＯが９〜１３重量％、ＭｇＯが０．００５〜３．０重量％、Ｋ2Ｏが０．００５〜１．０重量％、ＳＯ3が０．１〜０．５重量％、Ｆｅ2Ｏ3＋ＦｅＯが０．３〜１．０重量％、ＭｎＯ＋ＭｎＯ2が２．０〜３．１重量％の成分を本質的に含有する容器用ソーダ−ライム−シリカガラス組成物。
【請求項２】
ソーダ−ライムフリントガラスよりも２９０ｎｍ〜３９０ｎｍの範囲のＵＶ吸収が大きいことを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
少なくとも全イオン含有量の８０％が３価のＦｅイオンとされていることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
ＭｎＯ＋ＭｎＯ2が２．２〜２．８重量％とされている請求項１の組成物。
【請求項５】
ＭｎＯ＋ＭｎＯ2が２．４〜２．６重量％とされている請求項１の組成物。
【請求項６】
初期の全イオン成分がＦｅ2Ｏ3及びＦｅＯで与えられ、Ｆｅ2+／Ｆｅ+3の比が０．３〜０．１とされていることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3が０．６重量％とされ、ＭｎＯ＋ＭｎＯ2が２〜３重量％とされている請求項１の組成物。
【請求項８】
請求項１のガラス組成物から製造されるガラス容器。
【請求項９】
ＳｉＯ2と、Ｎａ2Ｏと、ＣａＯと、ＭｇＯと、Ｋ2Ｏと、ＳＯ3とを少なくとも含有するソーダ−ライム−シリカガラス組成物に対してＦｅ2Ｏ3＋ＦｅＯが０．４〜０．８重量％、ＭｎＯ＋ＭｎＯ2が２〜３重量％添加された成分を本質的に含有する容器用ソーダ−ライム−シリカガラス組成物。
【請求項１０】
ＳｉＯ2が６９〜７４重量％、Ｎａ2Ｏが１１〜１５重量％、ＣａＯが９〜１３重量％、ＭｇＯが０．５〜２重量％、Ｋ2Ｏが０．１〜０．５重量％、ＳＯ3-が０．１〜０．５重量％、Ｆｅ2Ｏ3＋ＦｅＯが０．４〜０．８重量％、ＭｎＯ＋ＭｎＯ2が２．０〜３．０重量％の成分を本質的に含有する容器用ソーダ−ライム−シリカガラス組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｎａ2Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｋ2Ｏ、ＳＯ3、好ましくは、ガラス組成物の重量に対して約０．４〜０．８重量％のＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3及び約２〜３重量％のＭｎＯ＋ＭｎＯ2を含有する紫外線吸収容器用のガラス組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
実質的に透明で僅かに着色されシャンパン又はワインといった液体内容物を保護するためにＵＶ光線を吸収する比較的透明な透過性フリントガラスを提供することができる容器用フリントガラス組成物が望まれている。
従来では、Ｆｅ2Ｏ3又はいかなる量でもＭｎＯが添加されたガラス組成物は、
１．セントラルガラス社(Central Glass Co.)の米国特許第５，３６２，６８９号、２．コーニング（モルガン）(Corning(Morgan))社の米国特許第５，４２２，７５５号、
３．ガーディアンインダストリー社(Guardian Industries)の米国特許第５，２１４，００８号、
４．フェロ（ロバーツ）(Ferro(Roberts))社の米国特許第４，８５９，６３７号、５．１９３０年代の容器用ガラスのための化学組成−シャープ(Sharp)に開示されている。
【０００３】
セントラルガラス社の米国特許第５，３６２，６８９号においては、Ｆｅ2Ｏ3（０．１〜０．６０）及び５〜３５０ｐｐｍのＭｎＯを含有するソーダ−ライム−シリカ板ガラス組成物が開示されている。このＭｎＯは、トレース量で用いられている。紫外線吸収性成分としては、ＣｅＯ2、ＴｉＯ2、ＳＯ3を挙げることができる。第５カラムの第５５行目から６６行目には、極少量のＭｎＯの添加について記載されており、より大量のＭｎＯの使用を制限する必要があることが開示されている。
コーニング（モルガン）社による米国特許第５，４２２，７５５号では、眼鏡用レンズのためのソーダ−カリウム−シリカガラス組成物が開示されている。本特許においては、Ｖ2Ｏ3（１．５〜３．５％）及びＭｎＯ2（１〜４％）を用いることが開示されている。ガラス組成物中においてＦｅ2Ｏ3又はカルシアを用いる点については全く開示されていない。
ガーディアン社の米国特許第５，２１４，００８号では、フラットガラスのためのソーダ−ライム−シリカガラス組成物が開示されている。ＣｅＯ2及びこれ以外のＴｉＯ2、ＭｏＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｆｅ2Ｏ3といったＵＶ吸収成分が例えば第２カラムの第２８行目〜５０行目までに開示されている。
フェロ（ロバーツ）社による米国特許第４，８５９，６３７号は、酸化セリウム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅、酸化バナジウム、酸化モリブデンから構成される群から選択されるＵＶ吸収材料とともに鉛（Ｐｂ）を含有しない組成物を開示している。
シャープによる「市販ガラスの化学組成物」のリプリントは、その表１に（０．５４〜０．９）のＦｅ2Ｏ3と、少量（０．６１〜０．９７）のＭｎＯと汚染物を含有する歴史上のソーダ−ライム−ガラス組成物をいくつか開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、比較的透過性で透明、かつ酸化鉄混合物及び酸化マンガン混合物を含有するとともに、ＵＶ光線を吸収してシャンパン及びワインといった液体が望ましくないＵＶ光線に晒されないようにする容器用フリントガラス組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、重量％で本質的に略下記の組成を有する容器用のソーダ−ライム−シリカガラス組成物を提供することを目的とする。
成  分                            重量％
ＳｉＯ2                     ６９〜７４
Ｎａ2Ｏ                     １１〜１５
ＣａＯ                      ９〜１３
ＭｇＯ                      ０．５〜２
Ｋ2Ｏ                       ０．１〜０．５
ＳＯ3                       ０．１〜０．５
Ｆｅ2Ｏ3＋ＦｅＯ            ０．４〜０．８
ＭｎＯ＋ＭｎＯ2             ２．０〜３．０
上述の目的及び他の目的は、後述する詳細な説明及び特許請求の範囲の記載により明確となろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、重量％で本質的に略下記の組成を有する容器用のソーダ−ライム−シリカガラス組成物を提供することを目的とする。
成  分                            重量％
ＳｉＯ2 ６９〜７４
Ｎａ2Ｏ    １１〜１５
ＣａＯ      ９〜１３
ＭｇＯ      ０．００５〜３．０
Ｋ2Ｏ      ０．００５〜１．０
ＳＯ3 ０．１〜０．５
Ｆｅ2Ｏ3＋ＦｅＯ                      ０．３〜１．０
ＭｎＯ＋ＭｎＯ2 ２．０〜３．１
【０００６】
本発明はまた、下記組成を提供するものである。
成  分                              重量％
ＳｉＯ2 ６９〜７４
Ｎａ2Ｏ    １１〜１５
ＣａＯ      ９〜１３
ＭｇＯ      ０．５〜２
Ｋ2Ｏ      ０．１〜０．５
ＳＯ3 ０．１〜０．５
Ｆｅ2Ｏ3＋ＦｅＯ                      ０．４〜０．８
ＭｎＯ＋ＭｎＯ2 ２．０〜３．０
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を説明する。
【実施例】
（実施例１）
ＵＶ吸収容器用のフリントガラス組成物を水晶、ソーダ灰、硝酸ナトリウム、炭酸カリウム、アルミナ、硫酸ナトリウム、酸化鉄混合物及び酸化マンガン混合物を含有する粗バッチ成分を混合して製造し、このバッチを溶融させて重量％で略下記成分を有する容器用ガラス組成物（ＢＤＢ−１）を得た。
0004071389.tif 000002
このガラスを２７００°Ｆ（°Ｆは、華氏温度単位である。）約６時間１５分ガス炉内で過剰な空気とともに酸化性バッチ雰囲気中で溶融させた。このガラスは、ソーダ−ライム−シリカガラスのように処理でき、紫外線吸収性を示した。
【０００８】
実施例１のそれぞれの粗バッチ材料の量を以下に示す。
組  成−ＢＤＢ−１
粗材料                            グラム
水晶                            ３５４．２６
ソーダ灰                        １１２．８１
硝酸ナトリウム                      ３．５４
炭酸カルシウム                    ９６．１４
炭酸カリウム                        ２．５０
アルミナ                            ７．９１
硫酸カルシウム                      ３．０４
酸化鉄混合物                        １．９７
酸化マンガン混合物                １２．３２
【０００９】
（実施例２）
実施例１の手法に従って、下記表１に従って追加の溶融物Ｄ−１、Ｄ−２、Ｄ−３、Ｄ−４、Ｄ−５、Ｄ−６を製造した。
【００１０】
【表１】
酸化マンガン混合物が２．０％及び３．０％におけるＦｅ2Ｏ3０．４％、０．６％、０．８％添加の評価
0004071389.tif 000003
注  １）溶融物Ｄ−１は、Ｆｅ2Ｏ3０．４０％及び酸化マンガン２．０％
（モル比では、ＭｎのＦｅに対する比が５．６４：１である）を用いた。
２）溶融物Ｄ−２は、Ｆｅ2Ｏ3０．６０％及び酸化マンガン２．０％
（モル比では、ＭｎのＦｅに対する比が３．７１：１である）を用いた。
３）溶融物Ｄ−３は、Ｆｅ2Ｏ3０．８０％及び酸化マンガン２．０％
（モル比では、ＭｎのＦｅに対する比が２．８２：１である）を用いた。
４）溶融物Ｄ−４は、Ｆｅ2Ｏ3０．４０％及び酸化マンガン３．０％
（モル比では、ＭｎのＦｅに対する比が８．４６：１である）を用いた。
５）溶融物Ｄ−５は、Ｆｅ2Ｏ3０．６０％及び酸化マンガン３．０％
（モル比では、ＭｎのＦｅに対する比が５．５７：１である）を用いた。
６）溶融物Ｄ−６は、Ｆｅ2Ｏ3０．８０％及び酸化マンガン３．０％
（モル比では、ＭｎのＦｅに対する比が４．２３：１である）を用いた。
【００１１】
実施例１のガラス組成物（ＢＤＢ−１）及び実施例２のガラス組成物（Ｄ１〜Ｄ６まで）を試験したところ、紫外光線透過が低減していたことが見出され、かつ市販する際に好ましいソーダ−ライムガラスと同様の溶融特性及び成形特性を有していた。溶融物Ｄ１〜Ｄ６のＵＶガラスとしての分析は以下の通りである。
【００１２】
‘Ｄ’シリーズの溶融物に対するＵＶガラスＤＯＥ分析
主要波長に対する値、ブライトネス(brightness)、Ｄシリーズのガラス溶融物の純度をアノーバプログラム（ＡＮＯＶＡＰｒｏｇｒａｍ）を用いて分析して、いかなる顕著な効果、パーセント寄与率、試験の有効性について決定した。下記表は、これらの試験の結果を示した表である。
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６の溶融物におけるＵＶ吸収の詳細は下記のように得られた。
【００１３】
【表２】
0004071389.tif 000004
【００１４】
添付する３シートは、アノーバプログラムの結果である。以下の結果が得られた。
１．  主要波長：
主要構成成分：          Ｍｎ    １２％      Ｆｅ    ２８％
誤差６０％＝試験限界（０−６０％良好、６０−８０％限界、＞８０％不良）
２．  ブライトネス
主要構成成分：        Ｍｎ    ５１％
著効見られず
誤差６０％＝試験限界（０−６０％良好、６０−８０％限界、＞８０％不良）
３．  純度
主要構成成分：      Ｍｎ    ７４％      Ｆｅ    １２％
誤差１４％＝試験良好
【００１５】
【表３】
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【００１６】
【表４】
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【００１７】
【表５】
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0004071389.tif 000023
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【００１８】
利用できるＭｎのＦｅに対する比は、着色を最低化させ、ＵＶ吸収を最大にするものである。例えば、サンプルＤ−１（Ｍｎ／Ｆｅ＝５．６４／１）では、黄色からアンバーの色調を有する。コバルトを少量添加することにより、僅かにグリーン色を得ることができる。Ｄ−２は、僅かに良好なＵＶ遮断性を示し、かすかな、すなわちやや黄緑色（Ｍｎ／Ｆｅ＝３．７１／１）を有していた。Ｄ−３（Ｍｎ／Ｆｅ＝２．８２／１）は、Ｄ−２よりも僅かに良好なＵＶ遮断性を有し、ややグリーン色であった。Ｄ−４は、やや紫色で（Ｍｎ3+が過剰）であり、比は８．４６／１であった。Ｄ−５は、Ｄ−３に近いＵＶ遮断性を示し、比は５．５７／１であった。Ｄ−６は、ＵＶ遮断性に乏しく、より濃い黄緑色を有しており、比は、４．２３／１であった。
【００１９】
Ｍｎ／Ｆｅ比は、概ね約２．８／１〜約６．５／１とすることができた。最良の結果は、Ｍｎ／Ｆｅの比について言えば概ね約５．２／１〜５．８／１で得られた。
酸化マンガンは、添加されるとＦｅを＋３価へと酸化し、この３価のＦｅは、ＵＶ吸収材となる。Ｍｎ3+は、ガラス中では紫色であるが、Ｆｅを酸化して＋２価となり無色を呈する。
【００２０】
【発明の効果】
ＳｉＯ2、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｋ2Ｏ、ＳＯ3-を含有し、ＵＶ吸収性のＦｅ2Ｏ3＋ＦｅＯを０．４〜０．８重量％、ＭｎＯ＋ＭｎＯ2を２〜４重量％を含有する本発明のガラス組成物により、ソーダ−ライム−シリカガラスと同様な溶融特性および成形特性を有し、４００ｎｍ以下の波長のＵＶ透過性を低減させる容器用ガラス組成物が得られた。