ホーム > 特許ランキング > 日本電気硝子株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023084768
(43)【公開日】2023-06-20
(54)【発明の名称】低熱膨張ガラス
(51)【国際特許分類】
C03C 3/091 20060101AFI20230613BHJP
【ＦＩ】
C03C3/091
【審査請求】未請求
【請求項の数】25
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021199039
(22)【出願日】2021-12-08
(71)【出願人】
【識別番号】000232243
【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社
(72)【発明者】
【氏名】横田 裕基
【テーマコード（参考）】
4G062
【Ｆターム（参考）】
4G062AA01
4G062AA11
4G062BB01
4G062DA07
4G062DB02
4G062DB03
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4G062MM16
4G062MM23
4G062NN29
4G062NN30
4G062NN34
(57)【要約】
【課題】透光性の高い低熱膨張ガラスを提供する。
【解決手段】平均表面粗さＲａが５０ｎｍ以下の平面を有し、質量％で、ＳｉＯ２ ７０～９０％、Ａｌ２Ｏ３ ０．１～３０％、Ｂ２Ｏ３ ５～３０％を含有することを特徴とする低熱膨張ガラス。
【選択図】なし
【解決手段】平均表面粗さＲａが５０ｎｍ以下の平面を有し、質量％で、ＳｉＯ２ ７０～９０％、Ａｌ２Ｏ３ ０．１～３０％、Ｂ２Ｏ３ ５～３０％を含有することを特徴とする低熱膨張ガラス。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平均表面粗さＲａが５０ｎｍ以下の平面を有し、
質量％で、ＳｉＯ２ ７０～９０％、Ａｌ２Ｏ３ ０．１～３０％、Ｂ２Ｏ３ ５～３０％を含有することを特徴とする低熱膨張ガラス。
質量％で、ＳｉＯ２ ７０～９０％、Ａｌ２Ｏ３ ０．１～３０％、Ｂ２Ｏ３ ５～３０％を含有することを特徴とする低熱膨張ガラス。
【請求項2】
平均表面粗さＲａが１００ｎｍ以下の端面を有することを特徴とする請求項１に記載の低熱膨張ガラス。
【請求項3】
うねりが１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の低熱膨張ガラス。
【請求項4】
肉厚が１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項5】
板形状であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項6】
β－ＯＨ値が２／ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項7】
質量％で、Ｆｅ２Ｏ３ ０％超を含有することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項8】
質量％で、ＭｏＯ３ ０％超を含有することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項9】
質量％で、ＨｆＯ２ ０％超を含有することを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項10】
質量％で、Ｃｒ２Ｏ３ ０％超を含有することを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項11】
質量％で、ＮｉＯ ０％超を含有することを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項12】
質量％で、ＭｎＯ２ ０％超を含有することを特徴とする請求項１～１１のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項13】
質量％で、ＴｉＯ２ ０～２０％、Ｖ２Ｏ５ ０～２０％、ＣｏＯ３ ０～２０％、ＣｕＯ ０～２０％を含有することを特徴とする請求項１～１２のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項14】
質量％で、Ｐｔ ３０ｐｐｍ以下、Ｒｈ ３０ｐｐｍ以下を含有することを特徴とする請求項１～１３のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項15】
質量比で、Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０超～０．９９であることを特徴とする請求項１～１４のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項16】
質量比で、（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ２Ｏ３が０超～５０であることを特徴とする請求項１～１５のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項17】
質量比で、（Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＳｎＯ２＋ＭｎＯ２＋ＮｉＯ＋Ｃｒ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＣｏＯ３＋ＣｕＯ）/ＳｉＯ２が０超～５であることを特徴とする請求項１～１６のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項18】
質量比で、ＴｉＯ２／Ｆｅ２Ｏ３が０超～５０００であることを特徴とする請求項１～１７のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項19】
質量比で、ＭｏＯ３／Ｆｅ２Ｏ３が０超～１０００であることを特徴とする請求項１～１８のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項20】
質量比で、ＳｒＯ/（Ｋ２Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０超～０．９９であることを特徴とする請求項１～１９のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項21】
二種類以上の相が混在していることを特徴とする請求項１～２０のいずれかに記載の低熱膨張ガラス。
【請求項22】
ガラス原料を溶融、成形して、請求項１～２１のいずれかに記載の低熱膨張ガラスを製造する方法であって、自由表面が存在する状態でガラスが成形されることを特徴とする低熱膨張ガラスの製造方法。
【請求項23】
ガラスの表面の一部を成形部材に接触させた状態で成形した後、成形部材に接触したガラスの表面をガラス転移点以上の温度で加熱することを特徴とする請求項２２に記載の低熱膨張ガラスの製造方法。
【請求項24】
バーナー等を用いた火炎溶融法、電気加熱による電気溶融法、レーザー照射による溶融法、プラズマによる溶融法、液相合成法、気相合成法の溶融方法のうち、いずれか一つの方法または二つ以上の方法を組み合わせて溶融することを特徴とする請求項２２又は２３に記載の低熱膨張ガラスの製造方法。
【請求項25】
オーバーフロー法、フロート法、ダウンドロー法、スロットダウン法、リドロー法、無容器法、ブロー法、プレス法、ロール法、ブッシング法、管引き法の成形法のうち、いずれか一つの方法または二つ以上の方法を組み合わせて成形することを特徴とする請求項２２～２４のいずれかに記載の低熱膨張ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は低熱膨張ガラスに関する。詳細には、例えば石油ストーブ、薪ストーブ等の前面窓、カラーフィルターやイメージセンサー用基板等のハイテク製品用基板、電子部品焼成用セッター、光拡散板、半導体製造用炉心管、半導体製造用マスク、光学レンズ、寸法測定用部材、通信用部材、建築用部材、化学反応用容器、電磁調理用トッププレート、耐熱食器、耐熱カバー、防火戸用窓ガラス、天体望遠鏡用部材、宇宙光学用部材、着色材、吸光材、温度調整材、湿度調整材、遮音材、誘電部材、線熱膨張係数調整材、電池用部材、樹脂等の強度向上用部材、ディスプレイ用部材等、化学強化用部材等の材料として、好適な低熱膨張ガラスに関する。尚、本発明の低膨張ガラスの用途は特段、上記に限定されるものではない。また、上記の用途単独で使用されても良く、上記用途を組み合わせた用途で使用されても良い。組み合わせた例として、ディスプレイ機能を有する電磁調理用トッププレートや化学強化処理を施したディスプレイを有するスマートフォン等が挙げられる。
【背景技術】
【0002】
従来、石油ストーブ、薪ストーブ等の前面窓、電子部品焼成用セッター、半導体製造用炉心管、寸法測定用部材、通信用部材、建築用部材、化学反応用容器、電磁調理用トッププレート、耐熱食器、耐熱カバー、防火戸用窓ガラス、天体望遠鏡用部材、線熱膨張係数調整材等の材料として、結晶化ガラスが用いられている。例えば特許文献１～３には、主結晶としてβ－石英固溶体（Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・ｎＳｉＯ２［ただし２≦ｎ≦４］）やβ－スポジュメン固溶体（Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・ｎＳｉＯ２［ただしｎ≧４］）等のＬｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系結晶を析出してなる低い線熱膨張係数を有する結晶化ガラスが開示されている。
【0003】
従来のＬｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系結晶化ガラスの製造では、Ａｓ２Ｏ３やＳｂ２Ｏ３が清澄剤として使用されてきた。Ａｓ２Ｏ３やＳｂ２Ｏ３は毒性が強く、ガラスの製造工程や廃ガラスの処理時等に環境を汚染する可能性がある。
【0004】
そこで、Ａｓ２Ｏ３やＳｂ２Ｏ３の代替清澄剤として、ＳｎＯ２やＣｌが提案されている（例えば、特許文献４および５参照)。
【0005】
しかしながら、Ｃｌは、当該結晶化ガラスのガラス成形時に金型や金属ロールを腐食させやすく、結果として、製品の表面品位を劣化させるおそれがある。また、ＳｎＯ２は１４００℃を超える高温で効率的に酸素ガスを放出し、清澄剤として機能するが、こうした高温状態のガラスが金属や耐火物などで構成される成形部材と接触すると、熱や化学反応などによって成形部材等が変質し、成形部材の形状が変化することがある。その成形部材でガラスを成形すると、ガラスの形状や表面状態も所望する形から変化してしまう。このようにして製造されたＬｉ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、透光性が低いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特公昭３９－２１０４９号公報
【特許文献2】特公昭４０－２０１８２号公報
【特許文献3】特開平１－３０８８４５号号公報
【特許文献4】特開平１１－２２８１８０号公報
【特許文献5】特開平１１－２２８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、透光性の高い低熱膨張ガラスを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の低熱膨張ガラスは、平均表面粗さＲａが５０ｎｍ以下の平面を有し、質量％で、ＳｉＯ２ ７０～９０％、Ａｌ２Ｏ３ ０．１～３０％、Ｂ２Ｏ３ ５～３０％を含有することを特徴とする。。ここで、「平均表面粗さＲａ」は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値を指す。
【0009】
本発明の低熱膨張ガラスは、平均表面粗さＲａが１００ｎｍ以下の端面を有することが好ましい。このようにすれば、試料端面から試料内部に光が入射しやすくなり、かつ試料内部から試料外部に向けて光が出射されやすくなり、所望の透光度を得やすい。
【0010】
本発明の低熱膨張ガラスは、うねりが１０μｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、特定の位置から試料平面に対する入射光の入射角度に分布が発生しにくく、試料表面での光散乱量が平均して小さくなり、透光度が高まりやすい。ここで、「うねり」は、触針式の表面形状測定装置を用いて、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に記載のＷＣＡ（ろ波中心線うねり）を測定した値を指し、この測定は、ＳＥＭＩ ＳＴＤ Ｄ１５－１２９６「ＦＰＤガラス基板の表面うねりの測定方法」に準拠した方法で測定し、測定時のカットオフは０．８～８ｍｍ、低熱膨張ガラスの引き出し方向に対して垂直な方向に３００ｍｍの長さで測定した値を指す。
【0011】
本発明の低熱膨張ガラスは、肉厚が１０ｍｍ以下であることが好ましい。このようにすれば、試料内部での光の減衰率を低く抑えられ、所望の透光度を得やすい。
【0012】
本発明の低熱膨張ガラスは、板形状であることが好ましい。
【0013】
本発明の低熱膨張ガラスは、β－ＯＨ値が２／ｍｍ以下であることが好ましい。
【0014】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量％で、Ｆｅ２Ｏ３ ０％超を含有することが好ましい。
【0015】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量％で、ＭｏＯ３ ０％超を含有することが好ましい。
【0016】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量％で、ＨｆＯ２ ０％超を含有することが好ましい。
【0017】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量％で、Ｃｒ２Ｏ３ ０％超を含有することが好ましい。
【0018】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量％で、ＮｉＯ ０％超を含有することが好ましい。
【0019】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量％で、ＭｎＯ２ ０％超を含有することが好ましい。
【0020】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量％で、ＴｉＯ２ ０～２０％、Ｖ２Ｏ５ ０～２０％、ＣｏＯ３ ０～２０％、ＣｕＯ ０～２０％を含有することが好ましい。
【0021】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量％で、Ｐｔ ３０ｐｐｍ以下、Ｒｈ ３０ｐｐｍ以下を含有することが好ましい。
【0022】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量比で、Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０超～０．９９であることが好ましい。ここで、「Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）」とは、Ａｌ２Ｏ３の含有量をＡｌ２Ｏ３及びＢ２Ｏ３の合量で除した値である。
【0023】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量比で、（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ２Ｏ３が０超～５０であることが好ましい。ここで、「（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ２Ｏ３」とは、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯの合量をＡｌ２Ｏ３の含有量で除した値である。
【0024】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量比で、（Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＳｎＯ２＋ＭｎＯ２＋ＮｉＯ＋Ｃｒ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＣｏＯ３＋ＣｕＯ）/ＳｉＯ２が０超～５であることが好ましい。ここで、「（Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＳｎＯ２＋ＭｎＯ２＋ＮｉＯ＋Ｃｒ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＣｏＯ３＋ＣｕＯ）/ＳｉＯ２」とは、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＮｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＣｏＯ３及びＣｕＯの合量をＳｉＯ２の含有量で除した値である。
【0025】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量比で、ＴｉＯ２／Ｆｅ２Ｏ３が０超～５０００であることが好ましい。ここで、「ＴｉＯ２／Ｆｅ２Ｏ３」とは、ＴｉＯ２の含有量をＦｅ２Ｏ３の含有量で除した値である。
【0026】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量比で、ＭｏＯ３／Ｆｅ２Ｏ３が０超～１０００であることが好ましい。ここで、「ＭｏＯ３／Ｆｅ２Ｏ３」とは、ＭｏＯ３の含有量をＦｅ２Ｏ３の含有量で除した値である。
【0027】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量比で、ＳｒＯ/（Ｋ２Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０超～０．９９であることが好ましい。ここで、「ＳｒＯ/（Ｋ２Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）」とは、ＳｒＯの含有量をＫ２Ｏ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量で除した値である。
【0028】
本発明の低熱膨張ガラスは、二種類以上の相が混在していることが好ましい。
【0029】
本発明の低熱膨張ガラスの製造方法は、ガラス原料を溶融、成形して、上記の低熱膨張ガラスを製造する方法であって、自由表面が存在する状態でガラスが成形されることを特徴とする。このようにすれば、低熱膨張ガラスの平均表面粗さＲａ及びうねりを小さくすることが可能である。
【0030】
本発明の低熱膨張ガラスの製造方法は、ガラスの表面の一部を成形部材に接触させた状態で成形した後、成形部材に接触したガラスの表面をガラス転移点以上の温度で加熱することが好ましい。
【0031】
本発明の低熱膨張ガラスの製造方法は、バーナー等を用いた火炎溶融法、電気加熱による電気溶融法、レーザー照射による溶融法、プラズマによる溶融法、液相合成法、気相合成法の溶融方法のうち、いずれか一つの方法または二つ以上の方法を組み合わせて溶融することが好ましい。
【0032】
本発明の低熱膨張ガラスの製造方法は、オーバーフロー法、フロート法、ダウンドロー法、スロットダウン法、リドロー法、無容器法、ブロー法、プレス法、ロール法、ブッシング法、管引き法の成形法のうち、いずれか一つの方法または二つ以上の方法を組み合わせて成形することが好ましい。
【発明の効果】
【0033】
本発明によれば、透光性の高い低熱膨張ガラスを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0034】
まず、本発明の低熱膨張ガラスの特性について説明する。
【0035】
本発明の低熱膨張ガラスは、平均表面粗さＲａが５０ｎｍ以下であり、２５ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、９ｎｍ以下、８ｎｍ以下、７ｎｍ以下、６ｎｍ以下、５ｎｍ以下、４ｎｍ以下、３ｎｍ以下、２ｎｍ以下、特に１ｎｍ以下の平面を有する。平面の表面粗さＲａが大き過ぎると、試料外部からの試料表裏面に入射した光が散乱されやすく、かつ試料内部から試料外部に向けて光が出射されにくくなり、所望の透光度を得にくくなる。また、試料が破損しやすくなる。一方、平面の表面粗さＲａが小さすぎると、試料平面のキャパシティが大きくなり、試料平面と試料に接触したものとの引力が大きくなり、所望する離型性や電気的応答性などが得られにくくなることがある。前記事情を鑑み、本発明の低熱膨張ガラスの平面の表面粗さＲａは、０．０１ｎｍ以上、０．０３ｎｍ以上、０．０５ｎｍ以上、０．０７ｎｍ以上、０．０９ｎｍ以上、特に０．１ｎｍ以上であることが好ましい。
【0036】
本発明の低熱膨張ガラスは、平均表面粗さＲａが１００ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、２５ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、９ｎｍ以下、８ｎｍ以下、７ｎｍ以下、６ｎｍ以下、５ｎｍ以下、４ｎｍ以下、３ｎｍ以下、２ｎｍ以下、特に１ｎｍ以下の端面を有することが好ましい。端面の表面粗さＲａが大き過ぎると、試料端面から試料内部に光が入射しにくくなり、かつ試料内部から試料外部に向けて光が出射されにくくなり、所望の透光度を得にくくなる。また、試料が破損しやすくなる。一方、端面の表面粗さＲａが小さすぎると、試料端面で試料を物理的に保持しようとした際に、試料と保持体の接触面積が小さくなりすぎてしまい、摩擦抵抗が小さくなり、保持しにくくなる恐れがある。前記事情を鑑み、本発明の低熱膨張ガラスの端面の表面粗さＲａは、０．０１ｎｍ以上、０．０３ｎｍ以上、０．０５ｎｍ以上、０．０７ｎｍ以上、０．０９ｎｍ以上、０．１ｎｍ以上であることが好ましい。
【0037】
本発明の低熱膨張ガラスは、未研磨の表面を有することが好ましい。ガラスの理論強度は、本来、非常に高いが、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、本発明の低熱膨張ガラスの表面にグリフィスフローと呼ばれる小さな欠陥がガラスの成形後の工程、例えば研磨工程等で生じるからである。よって、本発明の低熱膨張ガラスの表面を未研磨とすれば、本来の機械的強度を損ない難くなり、本発明の低熱膨張ガラスが破壊し難くなる。また、研磨工程を省略し得るため、本発明の低熱膨張ガラスの製造コストを低廉化することができる。なお、両表面の有効面全体を未研磨の表面とすれば、本発明の低熱膨張ガラスが更に破壊し難くなる。また、有効面全体を未研磨の表面にするためには、成形時点で有効面に相当する部分を自由表面にすることが効果的である、更に、成形時点で有効面に相当する部分が固体部材等と接触しても、成形後に固体部材等と接した部分をガラス転移点以上の温度で再加熱することで、自由表面に似た滑らかな表面を作り出すことが出来る。
【0038】
本発明の低熱膨張ガラスのうねりは、１０μｍ以下、５μｍ以下、４μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下、１μｍ以下、０．８μｍ以下、０．７μｍ以下、０．６μｍ以下、０．５μｍ以下、０．４μｍ以下、０．３μｍ以下、０．２μｍ以下、０．１μｍ以下、０．０８μｍ以下、０．０５μｍ以下、０．０３μｍ以下、０．０２μｍ以下、特に０．０１μｍ以下であることが好ましい。うねりが大き過ぎると、特定の位置から試料平面に対する入射光の入射角度に分布が発生しやすくなり、試料表面での光散乱量が平均して大きくなり、所望の透光度を得にくくなる。うねりの下限は特に限定されないが、現実的には、０．０１ｎｍ以上である。
【0039】
本発明の低熱膨張ガラスの肉厚は、１０ｍｍ以下、９ｍｍ以下、８ｍｍ以下、７ｍｍ以下、６ｍｍ以下、５ｍｍ以下、特に４ｍｍ以下であることが好ましい。試料の肉厚が厚すぎると、試料内部での光の減衰率が大きくなり、所望の透光度を得にくくなる。また、本発明の低熱膨張ガラスがディスプレイ用途で使用される際は、肉厚が１０００μｍ以下、５００μｍ、３００μｍ以下、２００μｍ以下、１００μｍ以下、９０μｍ以下、８０μｍ以下、７０μｍ以下、６０μｍ以下、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下、１～２０μｍ、特に５～１０μｍであることが好ましい。
【0040】
本発明の低熱膨張ガラスの最大厚みと最小厚みの差は、５０μｍ以下、２５μｍ以下、１０μｍ以下、５μｍ以下、１μｍ以下、５００ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、２５ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、９ｎｍ以下、８ｎｍ以下、７ｎｍ以下、６ｎｍ以下、５ｎｍ以下、４ｎｍ以下、３ｎｍ以下、２ｎｍ以下、特に１ｎｍ以下であることが好ましい。最大厚みと最小厚みの差が大き過ぎると、表裏面いずれかの方向から入射された光が、もう一方の面から出射する際の角度が出射平面に対して９０°から遠ざかり、所望する以上に光を散乱させ、ぎらついた見た目になりやすい。
【0041】
本発明の低熱膨張ガラスの長さ寸法は、１０ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、７０ｍｍ以上、９０ｍｍ以上、１００ｍｍ以上、２００ｍｍ以上、３００ｍｍ以上、４００ｍｍ以上、５００ｍｍ以上、６００ｍｍ以上、８００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以上、１２００ｍｍ以上、１５００ｍｍ以上、特に２０００ｍｍ以上であることが好ましい。このようにすれば、本発明の低熱膨張ガラスの大型化が容易になり、製造コストの低減につながる。一方、長さ寸法が大き過ぎると、試料にうねり等が発生しやすくなり、試料に泡や失透物が混ざりこむ可能性が高くなるため、長さ寸法は、１００００ｍｍ以下、８０００ｍｍ以下、６０００ｍｍ以下、５０００ｍｍ以下、４０００ｍｍ以下、３５００ｍｍ以下、３２００ｍｍ以下、特に３０００ｍｍ以下であることが好ましい。
【0042】
本発明の低熱膨張ガラスの幅寸法は、長さ寸法以下である限り、特に制限されないが、短冊状のガラス積層体に加工される場合、長さ寸法／幅寸法の比率は５以上、１０以上、２０以上、３０以上、４０以上、５０以上、６０以上、特に１００～２０００であることが好ましい。長さ寸法／幅寸法の比率が小さ過ぎると、製造効率が低下し易くなる。
【0043】
本発明の低熱膨張ガラスの透過率は、使用用途によって、波長ごとに好適に制御されるべきである。高い透光度が求められる用途においては、厚み１ｍｍ、波長３００ｎｍにおける透過率が、０％以上、２．５％以上、５％以上、１０％以上、１２％以上、１４％以上、１６％以上、１８％以上、２０％以上、２２％以上、２４％以上、２６％以上、２８％以上、３０％以上、３２％以上、３４％以上、３６％以上、３８％以上、４０％以上、４０．５％以上、４１％以上、４１．５％以上、４２％以上、４２．５％以上、４３％以上、４３．５％以上、４４％以上、４４．５％以上、特に４５％以上であることが好ましい。特にＵＶ硬化・接着・乾燥(ＵＶキュアリング)、印刷物の蛍光検出、誘虫用途などで使用する場合、波長３００ｎｍにおける透過率は高い方が好ましい。一方、低い透光度が求められる用途においては、厚み１ｍｍ、波長３００ｎｍにおける透過率が、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、特に１％以下であることが好ましい。特に、化学容器や光学フィルターなどでＵＶカット用途を求められえる場合は、波長３００ｎｍにおける透過率が低い方が好ましい。なお、好適な透過率は用途によって変化するため、上記に記載した具体的な数値範囲にのみ限定されるわけではない。
【0044】
本発明の低熱膨張ガラスの透過率は、使用用途によって、波長ごとに好適に制御されるべきである。高い透光度が求められる用途においては、厚み１ｍｍ、波長３８０ｎｍにおける透過率が、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、７８％以上、８０％以上、８１％以上、８２％以上、８３％以上、特に８４％以上であることが好ましい。特に、ディスプレイなどの無色透明度が求められる用途においては、波長３８０ｎｍにおける透過率が高い方が好ましい。波長３８０ｎｍにおける透過率が低すぎると、黄色く着色し、所望する無色透明度を得にくくなる。一方、低い透光度が求められる用途においては、厚み１ｍｍ、波長３８０ｎｍにおける透過率が、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、特に１％以下であることが好ましい。特に、化学容器や紫外光～青色光遮光用途などで用いられる場合や調理機用トッププレート等で黒色の外観が求められる場合などは、波長３８０ｎｍにおける透過率が低い方が好ましい。なお、好適な透過率は用途によって変化するため、上記に記載した具体的な数値範囲にのみ限定されるわけではない。
【0045】
本発明の低熱膨張ガラスの透過率は、使用用途によって、波長ごとに好適に制御されるべきである。高い透光度が求められる用途においては、厚み１ｍｍ、波長５５５ｎｍにおける透過率が、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、７８％以上、８０％以上、８１％以上、８２％以上、８３％以上、８４％％以上、８５％以上、８６％以上、８７％以上、特に８８％以上であることが好ましい。波長５５５ｎｍ付近は人間が光を明るさとして認知しやすい波長域であり、特に、ディスプレイなどの高輝度が求められる用途においては、波長５５５ｎｍにおける透過率が高い方が好ましい。一方、低い透光度が求められる用途においては、厚み１ｍｍ、波長５５５ｎｍにおける透過率が、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、特に１％以下であることが好ましい。特に、化学容器や紫外光～緑色光遮光用途などで用いられる場合や調理機用トッププレート等で黒色の外観が求められる場合などは、波長３８０ｎｍにおける透過率が低い方が好ましい。なお、好適な透過率は用途によって変化するため、上記に記載した具体的な数値範囲にのみ限定されるわけではない。
【0046】
本発明の低熱膨張ガラスの透過率は、使用用途によって、波長ごとに好適に制御されるべきである。高い透光度が求められる用途においては、厚み１ｍｍ、波長８００ｎｍにおける透過率が、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、７８％以上、８０％以上、８１％以上、８２％以上、８３％以上、８４％％以上、８５％以上、８６％以上、８７％以上、特に８８％以上であることが好ましい。特に、静脈認証等の医療用途などで使用する場合、波長８００ｎｍにおける透過率は高い方が好ましい。一方、低い透光度が求められる用途においては、厚み１ｍｍ、波長８００ｎｍにおける透過率が、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、特に１％以下であることが好ましい。特に、化学容器や可視光遮光用途などで用いられる場合や調理機用トッププレート等で黒色の外観が求められる場合などは、波長８００ｎｍにおける透過率が低い方が好ましい。なお、好適な透過率は用途によって変化するため、上記に記載した具体的な数値範囲にのみ限定されるわけではない。
【0047】
本発明の低熱膨張ガラスの透過率は、使用用途によって、波長ごとに好適に制御されるべきである。高い透光度が求められる用途においては、厚み１ｍｍ、波長１２００ｎｍにおける透過率が、５０％以上、５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、７８％以上、８０％以上、８１％以上、８２％以上、８３％以上、８４％％以上、８５％以上、８６％以上、８７％以上、特に８８％以上であることが好ましい。特に、特に赤外カメラやリモコン等の赤外通信用途などで使用する場合、波長１２００ｎｍにおける透過率は高い方が好ましい。一方、低い透光度が求められる用途においては、厚み１ｍｍ、波長１２００ｎｍにおける透過率が、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、特に１％以下であることが好ましい。特に、赤外光遮断用途などで用いられる場合は、波長１２００ｎｍにおける透過率が低い方が好ましい。なお、好適な透過率は用途によって変化するため、上記に記載した具体的な数値範囲にのみ限定されるわけではない。
【0048】
本発明の低熱膨張ガラスの明度Ｌ＊は、使用用途によって、好適に制御されるべきである。高い明度が求められる用途においては、厚み１ｍｍの明度Ｌ＊が５０以上、６０以上、６５以上、７０％以上、７５以上、８０以上、８５以上、９０以上、９１以上、９２以上、９３以上、９４以上、９５以上、９６以上、９６．１以上、９６．３以上、特に９６．５以上であることが好ましい。明度Ｌ＊が小さすぎると、色度の大きさに関わらず灰色がかり暗く見える傾向があるので、特に、ディスプレイなどの高輝度が求められる用途においては、明度Ｌ＊が大きい方が好ましい。一方、一方、低い明度が求められる用途においては、厚み１ｍｍの明度Ｌ＊が４５以下、４０以下、３５以下、３０以下、２５以下、２０以下、１５以下、１０以下、８以下、７以下、６以下、５以下、４以下、３以下、２以下、特に１以下であることが好ましい。特に、化学容器や可視光遮光用途などで用いられる場合や調理機用トッププレート等で黒色の外観が求められる場合などは、明度Ｌ＊が低い方が好ましい。なお、好適な明度Ｌ＊は用途によって変化するため、上記に記載した具体的な数値範囲にのみ限定されるわけではない。
【0049】
本発明の低熱膨張ガラスの色度ａ＊は、使用用途によって、好適に制御されるべきである。高い無色透明度が求められる用途においては、厚み１ｍｍにおける色度ａ＊が±５以内、±４以内、±３以内、±２以内、±１以内、±０．９以内、±０．８以内、±０．７以内、±０．６以内、特に±０．５以内であることが好ましい。明度ａ＊がマイナス方向に大きすぎると緑色に、プラス方向に大きすぎると赤色に見える傾向がある。一方、緑色もしくは赤色に濃く着色する必要がある場合は、厚み１ｍｍにおける色度ａ＊が±６以上、±７以上、±８以上、特に±９以上であることが好ましい。また、黒色に着色する場合は、前記緑色もしくは赤色に濃く着色する必要がある場合の好適な範囲に加えて、厚み１ｍｍにおける色度ａ＊が＋１０以上、＋１１以上、＋１２以上、＋１３以上、＋１４以上、＋１５以上、＋１６以上、＋１７以上、＋１８以上、＋１９以上、特に＋２０以上であることが好ましい。
なお、好適な色度ａ＊は用途によって変化するため、上記に記載した具体的な数値範囲にのみ限定されるわけではない。
なお、好適な色度ａ＊は用途によって変化するため、上記に記載した具体的な数値範囲にのみ限定されるわけではない。
【0050】
本発明の低熱膨張ガラスの色度ｂ＊は、使用用途によって、好適に制御されるべきである。高い無色透明度が求められる用途においては、厚み１ｍｍにおける色度ｂ＊が±５以内、±４以内、±３以内、±２以内、±１以内、±０．９以内、±０．８以内、±０．７以内、±０．６以内、特に±０．５以内であることが好ましい。明度ｂ＊がマイナス方向に大きすぎると青色に、プラス方向に大きすぎると黄色に見える傾向がある。一方、青色もしくは黄色に濃く着色する必要がある場合は、厚み１ｍｍにおける色度ｂ＊が±６以上、±７以上、±８以上、特に±９以上であることが好ましい。また、黒色に着色する場合は、前記青色もしくは黄色に濃く着色する必要がある場合の好適な範囲に加えて、厚み１ｍｍにおける色度ｂ＊が＋１０以上、＋１２以上、＋１４以上、＋１６以上、＋１８以上、＋２０以上、＋２２以上、＋２４以上、＋２６以上、＋２８以上、＋３０以上、＋３２以上、＋３４以上、＋３６以上、＋３８以上、＋４０以上、＋４２以上、＋４４以上、＋４６以上、＋４８以上、特に＋５０以上であることが好ましい。なお、好適な色度ｂ＊は用途によって変化するため、上記に記載した具体的な数値範囲にのみ限定されるわけではない。
【0051】
本発明の低熱膨張ガラスは、歪点（ガラスの粘度が約１０１４．５ｄＰａ・ｓに相当する温度）が４８０℃以上、４８２℃以上、４８４℃以上、４８６℃以上、４８８℃以上、４９０℃以上、４９２℃以上、４９４℃以上、４９６℃以上、４９８℃以上、特に５００℃以上であることが好ましい。歪点が低すぎると、ガラスを成形した際に割れやすくなる。また、歪点が低すぎると、ガラスが経年収縮しやすくなり、寸法正確性が悪くなる等の悪影響が生じやすくなる。
【0052】
本発明の低熱膨張ガラスは、徐冷点（ガラスの粘度が約１０１３ｄＰａ・ｓに相当する温度）が５２０℃以上、５２２℃以上、５２４℃以上、５２６℃以上、５２８℃以上、５３０℃以上、５３２℃以上、５３４℃以上、５３６℃以上、５３８℃以上、特に５４０℃以上であることが好ましい。徐冷点が低すぎると、ガラスを成形した際に割れやすくなる。また、徐冷点が低すぎると、ガラスが経年収縮しやすくなり、寸法正確性が悪くなる等の悪影響が生じやすくなる。
【0053】
本発明の低熱膨張ガラスは、軟化点（ガラスの粘度が約１０７．６ｄＰａ・ｓに相当する温度）が７６０℃以上、７６２℃以上、７６４℃以上、７６６℃以上、７６８℃以上、７７０℃以上、７７２℃以上、７７４℃以上、７７６℃以上、７７８℃以上、特に７８０℃以上であることが好ましい。軟化点が低すぎると、高温使用時にガラスが変形しやすくなる。
【0054】
本発明の低熱膨張ガラスでは、ガラスの熱膨張曲線の傾きが変化する温度をガラス転移温度として取り扱う。本発明の低熱膨張ガラスは、５１０℃以上、５１２℃以上、５１４℃以上、５１６℃以上、５１８℃以上、５２０℃以上、５２２℃以上、５２４℃以上、５２６℃以上、５２８℃以上、特に５３０℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度が低すぎると、ガラスが流動しすぎてしまい、所望の形状に成形することが難しくなる。また、ガラス転移点が低すぎると、高温使用時にガラスが変形しやすくなるほか、調理用トッププレート等で使用した際に印加した熱がガラスに吸収されやすくなり、ガラス以外の加熱対象物を加熱するのに余分な熱をかけなければならなくなる。
【0055】
本発明の低熱膨張ガラスでは、ガラス転移点以上の温度において、ガラスの熱膨張曲線の傾きが変化する温度を屈伏点として取り扱う。本発明の低熱膨張ガラスは、屈伏点の温度が５８０℃以上、５８２℃以上、５８４℃以上、５８６℃以上、５８８℃以上、５９０℃以上、５９２℃以上、５９４℃以上、５９６℃以上、５９８℃以上、特に６００℃以上であることが好ましい。屈伏点の温度が低すぎると、ガラスが流動しすぎてしまい、所望の形状に成形することが難しくなる。また、屈伏点が低すぎると、高温使用時にガラスが変形しやすくなる。
【0056】
本発明の低熱膨張ガラスのヤング率は、４５ＧＰａ以上、４７ＧＰａ以上、５０ＧＰａ以上、５２ＧＰａ以上、５５ＧＰａ以上、５８ＧＰａ以上、特に６０ＧＰａ以上であることが好ましい。このようにすれば、本発明の低熱膨張ガラスの表面に反射膜等を付与したとしても、本発明の低熱膨張ガラスが反り難くなり、結果として本発明品の高機能化につながる。
【0057】
本発明の低熱膨張ガラスは、剛性率が２０～５５ＧＰａ、２５～５０ＧＰａ、２７～４８ＧＰａ、２９～４６ＧＰａ、特に３０～４５ＧＰａであることが好ましい。剛性率が低すぎても高すぎても、低熱膨張ガラスが破損しやすくなる。
【0058】
本発明の低熱膨張ガラスは、ポアソン比が０．３５以下、０．３２以下、０．３以下、０．２８以下、０．２６以下、特に０．２５以下であることが好ましい。ポアソン比が大きすぎると、低熱膨張ガラスが破損しやすくなる。
【0059】
本発明の低熱膨張ガラスは、密度が２．２００～３．５００ｇ／ｃｍ３、２．２０５～３．４００ｇ／ｃｍ３、２．２１０～３．３００ｇ／ｃｍ３、２．２１５～３．２００ｇ／ｃｍ３、２．２２０～３．１００ｇ／ｃｍ３、２．２２５～３．０００ｇ／ｃｍ３、特に２．２３０～２．９００ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。密度が小さすぎると、ガラスのガス透過性が悪化し、保管期間中にガラスが汚染される恐れがある。一方、密度が大きすぎると単位面積当たりの重量が大きくなり、取り扱いが困難になる。
【0060】
一般に、スピノーダル型分解（第二相以降の相が、体積分率が最も大きい第一相に入り組んだ形で存在し、連続的に混合した分相様式）の分相が生じると、各相の化学的耐久性等の違いから、ガラス表面に凹凸ができやすくなる。鋭意検討の結果、本発明者は、本発明の低熱膨張ガラスが歪点や徐冷点以上の温度でアニールすることにより、二相以上の異なる相に分相することを突き止め、その分相状態は多くの例でバイノーダル型分解（第二相以降の相が、体積分率が最も大きい第一相の中に点在し、かつ球状等の形状で混合した分相様式）になることを見出した。また、ガラス組成やアニール条件などを好適に制御することで、バイノーダル型分解による分相を任意に発現させ、所望の透光度を得やすいガラス表面に仕上げられることを見出した。前述した事情から、本発明の低熱膨張ガラスは単一のガラス相のみで構成されて良く、二相以上を含んだ状態であっても良い。なお、第二相以降の相はガラス状態、結晶状態、気体状態、液体状態のいずれであっても良い。また、第二相以降の相は金属酸化物、金属、有機物などによって構成されてよく、特段、組成を限定されるものではない。また、第二相以降の相の形状は板状、粒状、球状、円状、楕円状、線状などが好ましく、前記形状単独でも良いし、それぞれを組み合わせた形状でも良い。
【0061】
第二相以降の相のサイズは、それぞれの最長部で１００μｍ以下、５０μｍ以下、３０μｍ以下、１０μｍ以下、５μｍ以下、４μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下、１μｍ以下、０．５μｍ以下、０．３μｍ以下、０．２μｍ以下、０．１μｍ以下、５０ｎｍ以下、４５ｎｍ以下、４０ｎｍ以下、３５ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、２５ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、１５ｎｍ以下、１０ｎｍ以下、８ｎｍ以下、６ｎｍ以下、特に５ｎｍ以下であることが好ましい。第二相以降の相の最長部が長すぎると、表面粗さが大きくなり、所望の透光度を得にくくなる。なお、第二相以降の相のそれぞれの最長部の下限は特に限定されないが、現実的には０．０１ｎｍ以上である。
【0062】
第二相以降の相が結晶状態であった場合、結晶の晶系は六方晶系、三方晶系、立方晶系、正方晶系、直方晶系、単斜晶系のいずれかであることが好ましい。三斜晶系であっても良いが、この場合、結晶内で複屈折が発生しやすく、結果として光が散乱し、所望の透光度を得にくくなる。三斜晶系である場合は、結晶と第一相の屈折率差が低くなるように第一相の組成を設計する必要がある。
【0063】
本発明の低熱膨張ガラスが二相以上を含んだ状態である場合、第二相以降の相と第一相の屈折率差が存在すると、各相の境界で光が散乱し、所望の透光度を得にくくなる。各相の屈折率差は、屈折率測定における代表的な波長であるｎｄ（５８７．６ｎｍ）、ｎＣ（６５６．３ｎｍ）、ｎＦ（４８６．１ｎｍ）、ｎｅ（５４６．１ｎｍ）、ｎｇ（４３５．８ｎｍ」、ｎｈ（４０４．７ｎｍ）、ｎｉ（３６５．０ｎｍ）、ｎＦ‘（４８０．０ｎｍ）、ｎ７８５（７８５ｎｍ）、ｎ１３１０（１３１０ ｎｍ）、ｎ１５５０（１５５０ｎｍ）のそれぞれにおいて、１．５以内、１．４以内、１．３以内、１．２以内、１．１以内、１．０以内、０．９以内、０．８以内、０．７以内、０．６以内、０．５以内、０．４以内、０．３以内、０．２以内、０．１以内、０．０９以内、０．０８以内、０．０７以内、０．０６以内、０．０５以内、０．０４以内、０．０３以内、０．０２以内、０．０１以内、０．００９以内、０．００８以内、０．００７以内、０．００６以内、０．００５以内、０．００４以内、０．００３以内、０．００２以内、０．００１以内、０．０００９以内、０．０００８以内、０．０００７以内、０．０００６以内、０．０００５以内、０．０００４以内、０．０００３以内、０．０００２以内、特に０．０００１以内であることが好ましい。
【0064】
本発明の低熱膨張ガラスは、３０～３００℃における線熱膨張係数が、４５×１０－７／℃以下、４２×１０－７／℃以下、４０×１０－７／℃以下、３８×１０－７／℃以下、３６×１０－７／℃以下、３５×１０－７／℃以下、３４．５×１０－７／℃以下、３４×１０－７／℃以下、３３．５×１０－７／℃以下、３３×１０－７／℃以下、３２．５×１０－７／℃以下、３２×１０－７／℃以下、３１．５×１０－７／℃以下、３１×１０－７／℃以下、３０．５×１０－７／℃以下、２９．５×１０－７／℃以下、２９×１０－７／℃以下、２８．５×１０－７／℃以下、２８×１０－７／℃以下、２７．５×１０－７／℃以下、２７×１０－７／℃以下、２６．５×１０－７／℃以下、２６．５×１０－７／℃以下、２６×１０－７／℃以下、２５．５×１０－７／℃以下、２５×１０－７／℃以下、２４．５×１０－７／℃以下、２４×１０－７／℃以下、２３．５×１０－７／℃以下、２３×１０－７／℃以下、２２．５×１０－７／℃以下、２２×１０－７／℃以下、２１．５×１０－７／℃以下、２１×１０－７／℃以下、２０．５×１０－７／℃以下、２０×１０－７／℃以下、１９．５×１０－７／℃以下、１９×１０－７／℃以下、１８．５×１０－７／℃以下、１８×１０－７／℃以下、１７．５×１０－７／℃以下、１７×１０－７／℃以下、１６．５×１０－７／℃以下、１６×１０－７／℃以下、１５．５×１０－７／℃以下、１５×１０－７／℃以下、１４．５×１０－７／℃以下、１４×１０－７／℃以下、特に１３．５×１０－７／℃以下であることが好ましい。線熱膨張係数が大きすぎると、耐熱衝撃性および耐熱性が低く、高温下での使用が困難となる。また、位置安定性が必要とされる用途には適用しにくくなる。特に、調理用トッププレートでの使用が想定される場合、熱や歪による破損を避けるため、線熱膨張係数は低い方が好ましい。線熱膨張係数の下限に特別な制限はないが、現実的には―８０×１０－７／℃である。
【0065】
本発明の低熱膨張ガラスは、３０～３８０℃における線熱膨張係数が、４５×１０－７／℃以下、４２×１０－７／℃以下、４０×１０－７／℃以下、３８×１０－７／℃以下、３６×１０－７／℃以下、３５×１０－７／℃以下、３４．５×１０－７／℃以下、３４×１０－７／℃以下、３３．５×１０－７／℃以下、３３×１０－７／℃以下、３２．５×１０－７／℃以下、３２×１０－７／℃以下、３１．５×１０－７／℃以下、３１×１０－７／℃以下、３０．５×１０－７／℃以下、２９．５×１０－７／℃以下、２９×１０－７／℃以下、２８．５×１０－７／℃以下、２８×１０－７／℃以下、２７．５×１０－７／℃以下、２７×１０－７／℃以下、２６．５×１０－７／℃以下、２６．５×１０－７／℃以下、２６×１０－７／℃以下、２５．５×１０－７／℃以下、２５×１０－７／℃以下、２４．５×１０－７／℃以下、２４×１０－７／℃以下、２３．５×１０－７／℃以下、２３×１０－７／℃以下、２２．５×１０－７／℃以下、２２×１０－７／℃以下、２１．５×１０－７／℃以下、２１×１０－７／℃以下、２０．５×１０－７／℃以下、２０×１０－７／℃以下、１９．５×１０－７／℃以下、１９×１０－７／℃以下、１８．５×１０－７／℃以下、１８×１０－７／℃以下、１７．５×１０－７／℃以下、１７×１０－７／℃以下、１６．５×１０－７／℃以下、１６×１０－７／℃以下、１５．５×１０－７／℃以下、１５×１０－７／℃以下、１４．５×１０－７／℃以下、１４×１０－７／℃以下、特に１３．５×１０－７／℃以下であることが好ましい。線熱膨張係数が大きすぎると、耐熱衝撃性および耐熱性が低く、高温下での使用が困難となる。また、位置安定性が必要とされる用途には適用しにくくなる。特に、調理用トッププレートでの使用が想定される場合、熱や歪による破損を避けるため、線熱膨張係数は低い方が好ましい。線熱膨張係数の下限に特別な制限はないが、現実的には―７０×１０－７／℃である。
【0066】
本発明の低熱膨張ガラスは、３０～５００℃における線熱膨張係数が、４５×１０－７／℃以下、４２×１０－７／℃以下、４０×１０－７／℃以下、３８×１０－７／℃以下、３６×１０－７／℃以下、３５×１０－７／℃以下、３４．５×１０－７／℃以下、３４×１０－７／℃以下、３３．５×１０－７／℃以下、３３×１０－７／℃以下、３２．５×１０－７／℃以下、３２×１０－７／℃以下、３１．５×１０－７／℃以下、３１×１０－７／℃以下、３０．５×１０－７／℃以下、２９．５×１０－７／℃以下、２９×１０－７／℃以下、２８．５×１０－７／℃以下、２８×１０－７／℃以下、２７．５×１０－７／℃以下、２７×１０－７／℃以下、２６．５×１０－７／℃以下、２６．５×１０－７／℃以下、２６×１０－７／℃以下、２５．５×１０－７／℃以下、２５×１０－７／℃以下、２４．５×１０－７／℃以下、２４×１０－７／℃以下、２３．５×１０－７／℃以下、２３×１０－７／℃以下、２２．５×１０－７／℃以下、２２×１０－７／℃以下、２１．５×１０－７／℃以下、２１×１０－７／℃以下、２０．５×１０－７／℃以下、２０×１０－７／℃以下、１９．５×１０－７／℃以下、１９×１０－７／℃以下、１８．５×１０－７／℃以下、１８×１０－７／℃以下、１７．５×１０－７／℃以下、１７×１０－７／℃以下、１６．５×１０－７／℃以下、１６×１０－７／℃以下、１５．５×１０－７／℃以下、１５×１０－７／℃以下、１４．５×１０－７／℃以下、１４×１０－７／℃以下、特に１３．５×１０－７／℃以下であることが好ましい。線熱膨張係数が大きすぎると、耐熱衝撃性および耐熱性が低く、高温下での使用が困難となる。また、位置安定性が必要とされる用途には適用しにくくなる。特に、調理用トッププレートでの使用が想定される場合、熱や歪による破損を避けるため、線熱膨張係数は低い方が好ましい。線熱膨張係数の下限に特別な制限はないが、現実的には―６０×１０－７／℃である。
【0067】
本発明の低熱膨張ガラスの屈折率ｎｄ（５８７．６ｎｍ）は、好ましくは２．５０以下、２．４０以下、２．３０以下、２．２０以下、２．１０以下、２．００以下、１．９０以下、１．８０以下、１．７０以下、１．６５以下、１．６０以下、１．５８以下、１．５５以下、１．５４以下、特に１．５３以下である。また、好ましくは１．２０以上、１．２５以上、１．３０以上、１．３５以上、１．３８以上、１．４０以上、１．４２以上。特に１．４３以上である。屈折率が高すぎると表面や端面で光が散乱し、所望の透光度を得にくくなる恐れがある。一方、屈折率が低すぎると、本発明の低熱膨張ガラスと空気との屈折率差が小さくなり、本発明の低熱膨張ガラスを視認することが難しくなり、製造中の取り扱いが困難になる恐れがある。
【0068】
本発明の低熱膨張ガラスの液相温度は、好ましくは１５４０℃以下、１５３０℃以下、１５２０℃以下、１５１５℃以下、１５１０℃以下、１５００℃以下、１４９０℃以下、１４８５℃以下、１４８０℃以下、１４７０℃以下、１４６０℃以下、１４５０℃以下、１４４０℃以下、１４３０℃以下、１４２０℃以下、１４１０℃以下、１４００℃以下、１３９０℃以下、１３８０℃以下、１３７０℃以下、１３６０℃以下、１３５０℃以下、１３４０℃以下、１３３０℃以下、１３２０℃以下、１３１０℃以下、１３００℃以下、１２９０℃以下、１２８０℃以下、１２７０℃以下、１２６０℃以下、１２５０℃以下、１２４０℃以下、１２３０℃以下、１２２０℃以下、１２１０℃以下、１２００℃以下、１１９０℃以下、特に１１８０℃以下であることが好ましい。液相温度が高すぎると製造時に失透しやすくなる。一方、１４８０℃以下であれば、ロール法などでの製造が容易になり、１４１０℃以下であれば、オーバーフロー法などでの製造が容易になり、１３５０℃以下であればブッシング法などでの製造が容易になり、１３００℃以下であれば。ダンナー法などでの製造が容易になる。本発明の低熱膨張ガラスの液相粘度は、好ましくは１０２．７ｄＰａ・ｓ以上、１０２．８ｄＰａ・ｓ以上、１０２．９ｄＰａ・ｓ以上、１０３．０ｄＰａ・ｓ以上、１０３．１ｄＰａ・ｓ以上、１０３．２ｄＰａ・ｓ以上、１０３．３ｄＰａ・ｓ以上、１０３．４ｄＰａ・ｓ以上、１０３．５ｄＰａ・ｓ以上、１０３．６ｄＰａ・ｓ以上、１０３．７ｄＰａ・ｓ以上、１０３．８ｄＰａ・ｓ以上、１０３．９ｄＰａ・ｓ以上、１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．１ｄＰａ・ｓ以上、１０４．２ｄＰａ・ｓ以上、１０４．３ｄＰａ・ｓ以上、１０４．４ｄＰａ・ｓ以上、１０４．５ｄＰａ・ｓ以上、１０４．６ｄＰａ・ｓ以上、１０４．７ｄＰａ・ｓ以上、１０４．８ｄＰａ・ｓ以上、１０４．９ｄＰａ・ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．１ｄＰａ・ｓ以上、１０５．２ｄＰａ・ｓ以上、１０５．３ｄＰａ・ｓ以上、１０５．４ｄＰａ・ｓ以上、１０５．５ｄＰａ・ｓ以上、１０５．６ｄＰａ・ｓ以上、１０５．７ｄＰａ・ｓ以上、１０５．８ｄＰａ・ｓ以上、１０５．９ｄＰａ・ｓ以上、特に１０６．０ｄＰａ・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る。
【0069】
本発明の低熱膨張ガラスは、代表的な化学的耐久性の耐水性が高く、ガラス表面が変質しにくい。具体的には、ＪＩＳ Ｒ３５０２（１９９５）に準拠した方法でアルカリ溶出量を測定した際に、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの溶出量がそれぞれ２ｍｇ以下、１．９ｍｇ以下、１．８ｍｇ以下、１．７ｍｇ以下、１．６ｍｇ以下、１．５ｍｇ以下、１．４ｍｇ以下、１．３ｍｇ以下、１．２ｍｇ以下、１．１ｍｇ以下、１．０ｍｇ以下、０．９ｍｇ以下、０．８ｍｇ以下、０．７ｍｇ以下、０．６ｍｇ以下、０．５ｍｇ以下、０．４ｍｇ以下、０．３ｍｇ以下、０．２ｍｇ以下、０．１ｍｇ以下、０．００５ｍｇ以下、特に０．００３ｍｇ以下であることが好ましい。耐水性が低いと、ガラス表面でのアルカリ金属とプロトン等とのイオン交換が進行しやすく、イオン交換が進行した部分が変質し、割れ等が発生しやすくなる。
【0070】
本発明の低熱膨張ガラスは、β－ＯＨ値が２／ｍｍ以下、０％超～２／ｍｍ、０．００１～２／ｍｍ、０．０１～１．５／ｍｍ、０．０２～１．５／ｍｍ、０．０３～１．２／ｍｍ、０．０４～１．５／ｍｍ、０．０５～１．４／ｍｍ、０．０６～１．３／ｍｍ、０．０７～１．２／ｍｍ、０．０８～１．１／ｍｍ、０．０８～１／ｍｍ、０．０８～０．９／ｍｍ、０．０８～０．８５／ｍｍ、０．０８～０．８／ｍｍ、０．０８～０．７５／ｍｍ、０．０８～０．７４／ｍｍ、０．０８～０．７３／ｍｍ、０．０８～０．７２／ｍｍ、０．０８～０．７１／ｍｍ、特に０．０８～０．７／ｍｍであることが好ましい。β－ＯＨ値が小さすぎると、ガラスバッチを溶融する際に発生する水蒸気量が減少し、バッチの初期反応が促進されづらくなり、製造負荷が高まりやすい。一方、β－ＯＨ値が大きすぎると、Ｐｔ等の金属部材や耐火物部材とガラス融液の界面で泡が発生しやすくなり、ガラス製品の品質を低下させやすくなる。また、ガラス転移点、屈伏点、歪点、徐冷点、軟化点が低下しすぎてしまい、高温下での使用に適さなくなるほか、耐熱性が悪化する恐れがある。なお、β－ＯＨ値は使用する原料、溶融雰囲気、溶融温度、溶融時間などによって変化し、必要に応じてこれらの条件を変更し、β－ＯＨ値を調整できる。
【0071】
次に、本発明の低熱膨張ガラスのガラス組成について説明する。
【0072】
本発明の低熱膨張ガラスは、質量％で、ＳｉＯ２ ７０～９０％、Ａｌ２Ｏ３ ０．１～３０％、Ｂ２Ｏ３ ５～３０％を含有する。上記のように、各成分の含有量を規制した理由を以下に説明する。なお、以下の各成分の含有量に関する説明において、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味する。
【0073】
ＳｉＯ２はガラスの骨格を形成する成分である。また、分相の起こりやすさに特に関与しうる成分でもある。ＳｉＯ２の含有量は７０～９０％であり、７２～８３．５％、７５～８３％、特に７７～８２．５％であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると、線熱膨張係数が高くなる傾向があり、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスが得られにくくなる。また、化学的耐久性が低下する傾向がある。一方、ＳｉＯ２の含有量が多すぎると、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。
【0074】
Ａｌ２Ｏ３はガラスの骨格を形成する成分である。また、分相の起こりやすさに特に関与しうる成分でもある。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０．１～３０％であり、０．１～２９％、０．２～２８％、０．３～２７％、０．４～２６％、０．５～２５％、０．６～２４％、０．７～２３％、０．８～２２％、０．９～２１％、１～２０％、１．１～１９％、１．２～１８％、１．３～１７％、１．４～１６％、１．５～１５％、１．６～１４％、１．７～１３％、１．８～１２％、１．９～１１％、特に２～１０％であることが好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、線熱膨張係数が高くなる傾向があり、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスが得られにくくなる。また、化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ムライト等の結晶が析出してガラスが失透する傾向があり、低熱膨張ガラスが破損しやすくなる。
【0075】
Ｂ２Ｏ３はガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、分相の起こりやすさに特に関与しうる成分でもある。Ｂ２Ｏ３の含有量は５～３０％であり、６～２５％、７～２０％、８～１８％、９～１６％、特に１０～１５％であることが好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、溶融時のＢ２Ｏ３の蒸発量が多くなり、Ｂ２Ｏ３の含有量が減ったスカムが発生し、そのスカムからクリストバライト等の失透が析出しやすくなり、製造負荷が高くなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ムライト等の結晶が析出してガラスが失透する傾向があり、低熱膨張ガラスが破損しやすくなる。
【0076】
本発明の低熱膨張ガラスは、上記成分以外にも、下記の成分を含有してもよい。
【0077】
Ｆｅ２Ｏ３はガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、酸化還元反応によって、酸素系のガスを放出する成分であり、ガラスの清澄性にも関与しうる成分である。また、様々な波長の光を吸収する、ガラスの着色成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。Ｆｅ２Ｏ３の含有量は０％超、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．０００６％以上、０．０００７％以上、０．０００８％以上、０．０００９％以上、０．００１％以上、０．００１１％以上、０．００１２％以上、０．００１３％以上、０．００１４％以上、０．００１５％以上、０．００２％以上、０．００２５％以上、０．００３％以上、０．００３５％以上、０．００４％以上、０．００４５％以上、０．００５％以上、０．００５５％以上、０．００６％以上、０．００６５％以上、０．００７％以上、０．００７５％以上、０．００８％以上、０．００８５％以上、０．００９％以上、０．００９５％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。なお、本発明の低熱膨張ガラスの用途に応じて、Ｆｅ２Ｏ３の含有量を制御し、所望の透光性を得る必要がある。特に、調理用黒色トッププレート等の黒色の見た目が必要になる場合は、前記好適範囲に加えて、０．０５％以上、０．１％以上、０．１５％以上、０．２％以上、０．２５％以上、中でも特に０．３％以上であることが好ましい。いずれの用途においても、Ｆｅ２Ｏ３の含有量の上限には特別な限定はないが、現実的には２０％である。２０％超含有すると、Ｆｅを含む失透が析出し、製造負荷が高まりやすくなる。
【0078】
ＭｏＯ３はガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、様々な波長の光を吸収する、ガラスの着色成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＭｏＯ３の含有量は０％超、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、特に０．０００５％以上、特に０．００１％以上であることが好ましい。ＭｏＯ３の含有量が少なすぎると、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。なお、本発明の低熱膨張ガラスの用途に応じて、ＭｏＯ３の含有量を制御し、所望の透光性を得る必要がある。特に、調理用黒色トッププレート等の黒色の見た目が必要になる場合は、前記好適範囲に加えて、０．０５％以上、０．１％以上、０．１５％以上、０．２％以上、０．２５％以上、中でも特に０．３％以上であることが好ましい。ＭｏＯ３の含有量の上限には特別な限定はないが、現実的には２０％である。２０％超含有すると、Ｍｏを含む失透が析出し、製造負荷が高まりやすくなる。
【0079】
ＨｆＯ２はガラスのヤング率や剛性率などを向上させる成分であり、かつ、ガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＨｆＯ２の含有量は０％超、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、特に０．０００５％以上、特に０．００１％以上であることが好ましい。ＨｆＯ２の含有量が少なすぎると、ガラスの強度が低下し、破損しやすくなる。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。なお、本発明の低熱膨張ガラスの用途に応じて、ＨｆＯ２の含有量を制御し、所望の強度を得られるように設計する必要がある。ＨｆＯ２は含有量の上限には特別な限定はないが、現実的には２０％である。２０％超含有すると、ガラスの強度が高くなりすぎてしまい、加工等が困難になり、所望の表面ひいては所望の透光度を得にくくなる。また、ＨｆＯ２は原料が高価なため、製造コストの増大につながる。
【0080】
Ｃｒ２Ｏ３はガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、様々な波長の光を吸収する、ガラスの着色成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。Ｃｒ２Ｏ３の含有量は０％超、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．０００６％以上、０．０００７％以上、０．０００８％以上、０．０００９％以上、０．００１％以上、０．００１１％以上、０．００１２％以上、０．００１３％以上、０．００１４％以上、０．００１５％以上、０．００２％以上、０．００２５％以上、０．００３％以上、０．００３５％以上、０．００４％以上、０．００４５％以上、０．００５％以上、０．００５５％以上、０．００６％以上、０．００６５％以上、０．００７％以上、０．００７５％以上、０．００８％以上、０．００８５％以上、０．００９％以上、０．００９５％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。Ｃｒ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。なお、本発明の低熱膨張ガラスの用途に応じて、Ｃｒ２Ｏ３の含有量を制御し、所望の透光性を得る必要がある。特に、調理用黒色トッププレート等の黒色の見た目が必要になる場合は、前記好適範囲に加えて、０．０５％以上、０．１％以上、０．１５％以上、０．２％以上、０．２５％以上、中でも特に０．３％以上であることが好ましい。いずれの用途においても、Ｃｒ２Ｏ３の含有量の上限には特別な限定はないが、現実的には２０％である。２０％超含有すると、Ｃｒを含む失透が析出し、製造負荷が高まりやすくなる。
【0081】
ＮｉＯはガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、様々な波長の光を吸収する、ガラスの着色成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＮｉＯの含有量は０％超、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．０００６％以上、０．０００７％以上、０．０００８％以上、０．０００９％以上、０．００１％以上、０．００１１％以上、０．００１２％以上、０．００１３％以上、０．００１４％以上、０．００１５％以上、０．００２％以上、０．００２５％以上、０．００３％以上、０．００３５％以上、０．００４％以上、０．００４５％以上、０．００５％以上、０．００５５％以上、０．００６％以上、０．００６５％以上、０．００７％以上、０．００７５％以上、０．００８％以上、０．００８５％以上、０．００９％以上、０．００９５％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。ＮｉＯの含有量が少なすぎると、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。なお、本発明の低熱膨張ガラスの用途に応じて、ＮｉＯの含有量を制御し、所望の透光性を得る必要がある。特に、調理用黒色トッププレート等の黒色の見た目が必要になる場合は、前記好適範囲に加えて、０．０５％以上、０．１％以上、０．１５％以上、０．２％以上、０．２５％以上、中でも特に０．３％以上であることが好ましい。いずれの用途においても、ＮｉＯの含有量の上限には特別な限定はないが、現実的には２０％である。２０％超含有すると、Ｎｉを含む失透が析出し、製造負荷が高まりやすくなる。
【0082】
ＭｎＯ２はガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、様々な波長の光を吸収する、ガラスの着色成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＭｎＯ２の含有量は０％超、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．０００６％以上、０．０００７％以上、０．０００８％以上、０．０００９％以上、０．００１％以上、０．００１１％以上、０．００１２％以上、０．００１３％以上、０．００１４％以上、０．００１５％以上、０．００２％以上、０．００２５％以上、０．００３％以上、０．００３５％以上、０．００４％以上、０．００４５％以上、０．００５％以上、０．００５５％以上、０．００６％以上、０．００６５％以上、０．００７％以上、０．００７５％以上、０．００８％以上、０．００８５％以上、０．００９％以上、０．００９５％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。ＭｎＯ２の含有量が少なすぎると、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。なお、本発明の低熱膨張ガラスの用途に応じて、ＭｎＯ２の含有量を制御し、所望の透光性を得る必要がある。特に、調理用黒色トッププレート等の黒色の見た目が必要になる場合は、前記好適範囲に加えて、０．０５％以上、０．１％以上、０．１５％以上、０．２％以上、０．２５％以上、中でも特に０．３％以上であることが好ましい。いずれの用途においても、ＭｎＯ２の含有量の上限には特別な限定はないが、現実的には２０％である。２０％超含有すると、Ｍｎを含む失透が析出し、製造負荷が高まりやすくなる。
【0083】
ＴｉＯ２はガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、様々な波長の光を吸収する、ガラスの着色成分でもある。特に、チタンと鉄が共存する場合はイルメナイト（ＦｅＴｉＯ３）様の着色が発現することが分かっている。また、チタンと錫が共存する場合は黄色が強まることが知られている。また、分相の起こりやすさに特に関与しうる成分でもある。ＴｉＯ２の含有量は０～２０％、０～１９％、０～１８％、０～１７％、０～１６％、０～１５％、０～１４％、０～１３％、０～１２％、０～１１％、０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、特に０～５％であることが好ましい。ただし、ＴｉＯ２は不純物として混入し易いため、ＴｉＯ２を完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、ＴｉＯ２の含有量の下限は、０．０００３％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００５％以上、０．０１％以上、特に０．０２％以上であることが好ましい。
【0084】
Ｖ２Ｏ５はガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、様々な波長の光を吸収する、ガラスの着色成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。Ｖ２Ｏ５の含有量は０～２０％、０～１９％、０～１８％、０～１７％、０～１６％、０～１５％、０～１４％、０～１３％、０～１２％、０～１１％、０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、特に０～５％であることが好ましい。ただし、Ｖ２Ｏ５は不純物として混入し易いため、Ｖ２Ｏ５を完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、Ｖ２Ｏ５の含有量の下限は、０．０００３％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００５％以上、０．０１％以上、特に０．０２％以上であることが好ましい。
【0085】
ＣｏＯ３はガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、様々な波長の光を吸収する、ガラスの着色成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＣｏＯ３の含有量は０～２０％、０～１９％、０～１８％、０～１７％、０～１６％、０～１５％、０～１４％、０～１３％、０～１２％、０～１１％、０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、特に０～５％であることが好ましい。ただし、ＣｏＯ３は不純物として混入し易いため、ＣｏＯ３を完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、ＣｏＯ３の含有量の下限は、０．０００３％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００５％以上、０．０１％以上、特に０．０２％以上であることが好ましい。
【0086】
ＣｕＯはガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、様々な波長の光を吸収する、ガラスの着色成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＣｕＯの含有量は０～２０％、０～１９％、０～１８％、０～１７％、０～１６％、０～１５％、０～１４％、０～１３％、０～１２％、０～１１％、０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、特に０～５％であることが好ましい。ただし、ＣｕＯは不純物として混入し易いため、ＣｕＯを完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、ＣｕＯの含有量の下限は、０．０００３％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００５％以上、０．０１％以上、特に０．０２％以上であることが好ましい。
【0087】
Ｐｔはイオンやコロイド、金属等の状態でガラスに混入しうる成分であり、黄色～茶褐色の着色を発現させる。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。Ｐｔの含有量は３０ｐｐｍ以下、２９ｐｐｍ以下、２８ｐｐｍ以下、２７ｐｐｍ以下、２６ｐｐｍ以下、２５ｐｐｍ以下、２４ｐｐｍ以下、２３ｐｐｍ以下、２２ｐｐｍ以下、２１ｐｐｍ以下、２０ｐｐｍ以下、１９ｐｐｍ以下、１８ｐｐｍ以下、１７ｐｐｍ以下、１６ｐｐｍ以下、１５ｐｐｍ以下、１４ｐｐｍ以下、１３ｐｐｍ以下、１２ｐｐｍ以下、１１ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下、９ｐｐｍ以下、８ｐｐｍ以下、７ｐｐｍ以下、６ｐｐｍ以下、５ｐｐｍ以下、４ｐｐｍ以下、３ｐｐｍ以下、２ｐｐｍ以下、１．６ｐｐｍ以下、１．４ｐｐｍ以下、１．２ｐｐｍ以下、１ｐｐｍ以下、０．９ｐｐｍ以下、０．８ｐｐｍ以下、０．７ｐｐｍ以下、０．６ｐｐｍ以下、０．５ｐｐｍ以下、０．４５ｐｐｍ以下、０．４０ｐｐｍ以下、０．３５ｐｐｍ以下、特に０．３０ｐｐｍ以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が多すぎると、Ｐｔを含む失透が析出し、製造負荷が高まりやすい。なお、一般的な溶融設備を用いた場合、均質なガラスを得るためにＰｔ部材の使用が必要になることがある。このため、Ｐｔを完全に除去しようとすると、製造コストが増加する傾向にある。着色に悪影響を及ぼさない場合においては、製造コストの増加を抑制するために、Ｐｔの含有量の下限は０．０００１ｐｐｍ以上、０．００１ｐｐｍ以上、０．００５ｐｐｍ以上、０．０１ｐｐｍ以上、０．０２ｐｐｍ以上、０．０３ｐｐｍ以上、０．０４ｐｐｍ以上、０．０５ｐｐｍ以上、０．０６ｐｐｍ以上、特に０．０７ｐｐｍ以上であることが好ましい。
【0088】
Ｒｈはイオンやコロイド、金属等の状態でガラスに混入しうる成分であり、黄色～茶褐色の着色を発現させる。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。Ｒｈの含有量は３０ｐｐｍ以下、２９ｐｐｍ以下、２８ｐｐｍ以下、２７ｐｐｍ以下、２６ｐｐｍ以下、２５ｐｐｍ以下、２４ｐｐｍ以下、２３ｐｐｍ以下、２２ｐｐｍ以下、２１ｐｐｍ以下、２０ｐｐｍ以下、１９ｐｐｍ以下、１８ｐｐｍ以下、１７ｐｐｍ以下、１６ｐｐｍ以下、１５ｐｐｍ以下、１４ｐｐｍ以下、１３ｐｐｍ以下、１２ｐｐｍ以下、１１ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下、９ｐｐｍ以下、８ｐｐｍ以下、７ｐｐｍ以下、６ｐｐｍ以下、５ｐｐｍ以下、４ｐｐｍ以下、３ｐｐｍ以下、２ｐｐｍ以下、１．６ｐｐｍ以下、１．４ｐｐｍ以下、１．２ｐｐｍ以下、１ｐｐｍ以下、０．９ｐｐｍ以下、０．８ｐｐｍ以下、０．７ｐｐｍ以下、０．６ｐｐｍ以下、０．５ｐｐｍ以下、０．４５ｐｐｍ以下、０．４０ｐｐｍ以下、０．３５ｐｐｍ以下、特に０．３０ｐｐｍ以下であることが好ましい。Ｒｈの含有量が多すぎると、Ｒｈを含む失透が析出し、製造負荷が高まりやすい。なお、一般的な溶融設備を用いた場合、均質なガラスを得るためにＲｈ部材の使用が必要になることがある。このため、Ｒｈを完全に除去しようとすると、製造コストが増加する傾向にある。着色に悪影響を及ぼさない場合においては、製造コストの増加を抑制するために、Ｒｈの含有量の下限は０．０００１ｐｐｍ以上、０．００１ｐｐｍ以上、０．００５ｐｐｍ以上、０．０１ｐｐｍ以上、０．０２ｐｐｍ以上、０．０３ｐｐｍ以上、０．０４ｐｐｍ以上、０．０５ｐｐｍ以上、０．０６ｐｐｍ以上、特に０．０７ｐｐｍ以上であることが好ましい。
【0089】
また、Ｐｔ＋Ｒｈは６０ｐｐｍ以下、５８ｐｐｍ以下、５６ｐｐｍ以下、５４ｐｐｍ以下、５２ｐｐｍ以下、５０ｐｐｍ以下、４８ｐｐｍ以下、４６ｐｐｍ以下、４４ｐｐｍ以下、４２ｐｐｍ以下、４０ｐｐｍ以下、３８ｐｐｍ以下、３６ｐｐｍ以下、３４ｐｐｍ以下、３２ｐｐｍ以下、３０ｐｐｍ以下、２８ｐｐｍ以下、２６ｐｐｍ以下、２４ｐｐｍ以下、２２ｐｐｍ以下、２０ｐｐｍ以下、１８ｐｐｍ以下、１６ｐｐｍ以下、１４ｐｐｍ以下、１２ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下、８ｐｐｍ以下、６ｐｐｍ以下、５ｐｐｍ以下、４．５ｐｐｍ、４．２５ｐｐｍ以下、４ｐｐｍ以下、３．７５ｐｐｍ以下、３．５ｐｐｍ以下、３．２５ｐｐｍ以下、３ｐｐｍ以下、２．７５ｐｐｍ以下、２．５ｐｐｍ以下、２．２５ｐｐｍ以下、２ｐｐｍ以下、１．７５ｐｐｍ以下、１．５ｐｐｍ以下、１．２５ｐｐｍ以下、１ｐｐｍ以下、０．９５ｐｐｍ以下、０．９ｐｐｍ以下、０．８５ｐｐｍ以下、０．８ｐｐｍ以下、０．７５ｐｐｍ以下、０．７ｐｐｍ以下、０．６５ｐｐｍ以下、０．６０ｐｐｍ以下、０．５５ｐｐｍ以下、０．５０ｐｐｍ以下、０．４５ｐｐｍ以下、０．４０ｐｐｍ以下、０．３５ｐｐｍ以下、特に０．３０ｐｐｍ以下であることが好ましい。なお、一般的な溶融設備を用いた場合、均質なガラスを得るためにＰｔとＲｈ部材の使用が必要になることがある。このため、ＰｔとＲｈを完全に除去しようとすると、製造コストが増加する傾向にある。着色に悪影響を及ぼさない場合においては、製造コストの増加を抑制するために、Ｐｔ＋Ｒｈの下限は０．０００１ｐｐｍ以上、０．００１ｐｐｍ以上、０．００５ｐｐｍ以上、０．０１ｐｐｍ以上、０．０２ｐｐｍ以上、０．０３ｐｐｍ以上、０．０４ｐｐｍ以上、０．０５ｐｐｍ以上、０．０６ｐｐｍ以上、特に０．０７ｐｐｍ以上であることが好ましい。
【0090】
Ｌｉ２Ｏはガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。Ｌｉ２Ｏの含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。Ｌｉ２Ｏの含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、Ｌｉ２Ｏの含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、Ｌｉ２Ｏは不純物として混入し易いため、Ｌｉ２Ｏを完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、Ｌｉ２Ｏの含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００５％以上、０．０１％以上、特に０．０２％以上であることが好ましい。
【0091】
Ｎａ２Ｏはガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、低熱膨張ガラスの線熱膨張係数や屈折率などを調整するための成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。Ｎａ２Ｏの含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。Ｎａ２Ｏの含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、Ｎａ２Ｏは不純物として混入し易いため、Ｎａ２Ｏを完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、Ｎａ２Ｏの含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0092】
Ｋ２Ｏはガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、低熱膨張ガラスの線熱膨張係数や屈折率などを調整するための成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。Ｋ２Ｏの含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。Ｋ２Ｏの含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、Ｋ２Ｏの含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、Ｋ２Ｏは不純物として混入し易いため、Ｋ２Ｏを完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、Ｋ２Ｏの含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0093】
ＭｇＯはガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、低熱膨張ガラスの線熱膨張係数や屈折率などを調整するための成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＭｇＯの含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。ＭｇＯの含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、Ｋ２Ｏの含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、ＭｇＯは不純物として混入し易いため、ＭｇＯを完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、ＭｇＯの含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0094】
ＣａＯはガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、低熱膨張ガラスの線熱膨張係数や屈折率などを調整するための成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＣａＯの含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。ＣａＯの含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、ＣａＯの含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、ＣａＯは不純物として混入し易いため、ＣａＯを完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、ＣａＯの含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0095】
ＳｒＯはガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、低熱膨張ガラスの線熱膨張係数や屈折率などを調整するための成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＳｒＯの含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。ＳｒＯの含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、ＳｒＯの含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、ＳｒＯは不純物として混入し易いため、ＳｒＯを完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、ＳｒＯの含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0096】
ＢａＯはガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、低熱膨張ガラスの線熱膨張係数や屈折率などを調整するための成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＢａＯの含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。ＢａＯの含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、ＢａＯの含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、ＢａＯは不純物として混入し易いため、ＢａＯを完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、ＢａＯの含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0097】
ＺｎＯはガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、低熱膨張ガラスの線熱膨張係数や屈折率などを調整するための成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＺｎＯの含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。ＺｎＯの含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、ＺｎＯの含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、ＺｎＯは不純物として混入し易いため、ＺｎＯを完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、ＺｎＯの含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0098】
ＳｎＯ２は清澄剤として作用する成分である。また、低熱膨張ガラスの線熱膨張係数や屈折率などを調整するための成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＳｎＯ２の含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。ＳｎＯ２の含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、ＳｎＯ２の含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、ＳｎＯ２は不純物として混入し易いため、ＳｎＯ２を完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、ＺｎＯの含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0099】
ＺｒＯ２はガラスのヤング率や剛性率などを向上させる成分である。また、低熱膨張ガラスの線熱膨張係数や屈折率などを調整するための成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。ＺｒＯ２の含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。ＺｒＯ２の含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、ＺｒＯ２の含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。なお、ＺｒＯ２は不純物として混入し易いため、ＺｒＯ２を完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、ＺｎＯの含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0100】
Ｐ２Ｏ５はガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、低熱膨張ガラスの線熱膨張係数や屈折率などを調整するための成分でもある。また、特にガラスの分相に関与しうる成分である。Ｐ２Ｏ５の含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。Ｐ２Ｏ５の含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、Ｐ２Ｏ５の含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、Ｐ２Ｏ５は不純物として混入し易いため、Ｐ２Ｏ５を完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、Ｐ２Ｏ５の含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0101】
Ｙ２Ｏ３はガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、低熱膨張ガラスのヤング率を向上させ、線熱膨張係数および屈折率を調整するための成分でもある。また、ガラスの分相に関与しうる成分である。Ｙ２Ｏ３の含有量は０～１０％、０～９％、０～８％、０～７％、０～６％、０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、０～３％、０～２．５％、０～２％、特に０～１．５％であることが好ましい。Ｙ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、ムライトの結晶が析出してガラスが失透する傾向がある。また、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって清澄しにくくなったり、ガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。一方、Ｙ２Ｏ３の含有量が多すぎると、線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱衝撃性に優れた低熱膨張ガラスを得ることが困難になる。さらに、ガラスの溶融性が低下したり、ガラス融液の粘度が高くなって、清澄しにくくなったりガラスの成形が難しくなって生産性が低下しやすくなる。また、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。なお、Ｙ２Ｏ３は不純物として混入し易いため、Ｙ２Ｏ３を完全に除去しようとすると、原料バッチが高価になり製造コストが増加する傾向にある。製造コストの増加を抑制するために、Ｐ２Ｏ５の含有量の下限は、０．０００１％以上、０．０００２％以上、０．０００３％以上、０．０００４％以上、０．０００５％以上、０．００１％以上、０．００２％以上、０．００３％以上、０．００４％以上、０．００５％以上、０．００６％以上、０．００７％以上、０．００８％以上、０．００９％以上、特に０．０１％以上であることが好ましい。
【0102】
Ａｓ２Ｏ３やＳｂ２Ｏ３は毒性が強く、ガラスの製造工程や廃ガラスの処理時等に環境を汚染する可能性がある。このため、Ｓｂ２Ｏ３＋Ａｓ２Ｏ３は２％以下、１％以下、０．７％以下、０．７％未満、０．６５％以下、０．６％以下、０．５５％以下、０．５％以下、０．４５％以下、０．４％以下、０．３５％以下、０．３％以下、０．２５％以下、０．２％以下、０．１５％以下、０．１％以下、０．０５％以下、特に実質的に含有しない（具体的には、０．０１％未満である）ことが好ましい。
【0103】
Ａｌ２Ｏ３とＢ２Ｏ３は特にガラスの分相に関与する成分である。各分相領域内の組成比は一様に説明できるものでは無いが、代表的な単純なバレンスボンド理論では、Ａｌ２Ｏ３ ｏｒ Ｂ２Ｏ３ + Ｒ２Ｏ ｏｒ １／２ＲＯ（Ｒ２Ｏ：アルカリ金属酸化物、ＲＯ：アルカリ土類金属酸化物）のような形で、Ａｌ２Ｏ３やＢ２Ｏ３が電荷補償されていると考えられている。このため、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類酸化物の含有量とともに、Ａｌ２Ｏ３とＢ２Ｏ３の含有量ならびに存在比率がガラスの分相形成能に関与している。前述の通り、本発明の低熱膨張ガラスは、二相以上の異なる相を含んでよく、各相がガラス状態である場合はバイノーダル型分解（第二相以降の相が、体積分率が最も大きい第一相の中に点在し、かつ球状等の形状で混合した分相様式）であることが好ましい。バイノーダル型の分相を生じやすくするためには、Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が０超～０．９９、０超～０．９５、０超～０．９０、０超～０．８５、０超～０．８０、０超～０．７５、０超～０．７０、０超～０．６５、０超～０．５０、０超～０．４５、０超～０．４０、０超～０．３５、０超～０．３０、０超～０．２９、０超～０．２８、０．０１～０．２８、０．０２～０．２８、特に０．０３～０．２８であることが好ましい。Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が大きすぎると、Ａｌ２Ｏ３の存在比率が大きく、電荷補償構造が安定化し、分相が生じにくくなる。一方、Ａｌ２Ｏ３／（Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）が小さすぎると、Ｂ２Ｏ３の存在比率が大きく、分相後の第二相以降の相の化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。
【0104】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３はガラスの分相に関与する成分である。前述のとおり、それぞれの成分が電荷補償していると考えられ、各成分の含有量ならびに存在比率がガラスの分相形成能に関与している。（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ２Ｏ３は０超～５０、０超～４５、０超～４０、０超～３５、０超～３０、０超～２５、０超～２０、０超～１５、０超～１４、０超～１３、０超～１２、０超～１１、０．０５～１１、０．１～１１、０．２～１１、０．３～１１、０．４～１１、０．５～１１、特に０．６～１１であることが好ましい。（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ２Ｏ３が大きすぎると、フラックスとして機能するアルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物などの存在比率が大きくなり、分相を形成したとしても、ガラスの線熱膨張係数が大きくなりすぎてしまい、耐熱性等の特性が悪化する恐れがある。一方、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ２Ｏ３が小さすぎると、Ａｌ２Ｏ３の存在比率が大きく、電荷補償構造が安定化し、分相が生じにくくなる。
【0105】
Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＮｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＣｏＯ３、ＣｕＯはそれぞれガラスの着色成分であり、本発明の低熱膨張ガラスを無色透明以外の色味にする必要がある場合は、その含有量と存在比率を好適に制御する必要がある。なお、これらの成分は主にはＳｉＯ２骨格の周辺に存在していると考えられ、これらの着色成分とＳｉＯ２の存在比率が所望の透光度を得るために重要である。（Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＳｎＯ２＋ＭｎＯ２＋ＮｉＯ＋Ｃｒ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＣｏＯ３＋ＣｕＯ）/ＳｉＯ２は０超～５０、０超～４５、０超～４０、０超～３５、０超～３０、０超～２５、０超～２０、０超～１５、０超～１４、０超～１３、０超～１２、０超～１１、０超～１０、０超～９であり、０超～８、０超～７、０超～６、０超～５、０超～４、０超～３、０超～２．８、０超～２．６、０超～２．４、０超～２．３、０超～２．２、０超～２．１、０．００１～２．１、０．００５～２．１、０．１～２．１、特に０．２～２．１であることが好ましい。（Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＳｎＯ２＋ＭｎＯ２＋ＮｉＯ＋Ｃｒ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＣｏＯ３＋ＣｕＯ）/ＳｉＯ２が大きすぎると、所望の通りに着色することは可能であるが、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。一方、（Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＳｎＯ２＋ＭｎＯ２＋ＮｉＯ＋Ｃｒ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＣｏＯ３＋ＣｕＯ）/ＳｉＯ２が小さすぎると、所望の通りに着色することが困難になる。また、ＳｉＯ２の比率が大きくなるため、ガラスを溶融、成形することが困難になる。
【0106】
Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、ＭｎＯ２、ＮｉＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、ＣｏＯ３、ＣｕＯはそれぞれガラスの着色成分であり、本発明の低熱膨張ガラスを無色透明以外の色味にする必要がある場合は、その含有量と存在比率を好適に制御する必要がある。なお、これらの成分は主にはＳｉＯ２骨格の周辺に存在していると考えられ、これらの着色成分とＳｉＯ２の存在比率が所望の透光度を得るために重要である。（Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＳｎＯ２＋ＭｎＯ２＋ＮｉＯ＋Ｃｒ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＣｏＯ３＋ＣｕＯ）/ＳｉＯ２は０超～５０、０超～４５、０超～４０、０超～３５、０超～３０であり、０超～２５、０超～２０、０超～１５、０超～１４、０超～１３、０超～１２、０超～１１、０超～１０、０超～９、０超～８、０超～７、０超～６、０超～５、０超～４、０超～３、０超～２．８、０超～２．６、０超～２．４、０超～２．３、０超～２．２、０超～２．１、０．００１～２．１、０．００５～２．１、０．１～２．１、特に０．２～２．１であることが好ましい。（Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＳｎＯ２＋ＭｎＯ２＋ＮｉＯ＋Ｃｒ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＣｏＯ３＋ＣｕＯ）/ＳｉＯ２が大きすぎると、所望の通りに着色することは可能であるが、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。一方、（Ｆｅ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＳｎＯ２＋ＭｎＯ２＋ＮｉＯ＋Ｃｒ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋Ｖ２Ｏ５＋ＣｏＯ３＋ＣｕＯ）/ＳｉＯ２が小さすぎると、所望の通りに着色することが困難になる。また、ＳｉＯ２の比率が大きくなるため、ガラスを溶融、成形することが困難になる。
【0107】
Ｆｅ２Ｏ３とＴｉＯ２はともにガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、ガラスの着色成分でもあり、特に、これらが共存する場合はイルメナイト（ＦｅＴｉＯ３）様の着色が発現することが分かっている。このため、本発明の低熱膨張ガラスを着色したい場合、特に黒色等の暗色に着色したい場合はＦｅ２Ｏ３とＴｉＯ２の存在比を好適に制御する必要がある。他方、Ｆｅ２Ｏ３に含まれるＦｅはガラス融液状態で、Ｆｅ３＋とＦｅ２＋の価数変化を起こしやすい成分であり、Ｆｅ３＋からＦｅ２＋に還元する際に酸素系のガスを放出し、概ガスは清澄ガスとして機能しうる。一方、ＴｉＯ２に含まれるＴｉはガラス融液中ではＴｉ４＋で存在することが多く、Ｔｉ３＋に還元させる確率はＦｅの場合よりも低い。このため、本発明の低熱膨張ガラスを着色しない場合でも、Ｆｅ２Ｏ３とＴｉＯ２の存在比を好適に制御する必要がある。ＴｉＯ２／Ｆｅ２Ｏ３は０超～５０００、０超～４５００、０超～４０００、０超～３５００、０超～３０００、０超～２５００、０超～２０００、０超～１５００、０超～１０００、０超～５００、０超～３００、０超～１００、０超～５０、０超～２５、０超～１０、０．００１～１０、０．００５～１０、０．０１～１０、特に０．０１～５であることが好ましい。ＴｉＯ２／Ｆｅ２Ｏ３が大きすぎると、清澄ガスが放出されにくくなり、製造負荷が高まりやすい。一方、ＴｉＯ２／Ｆｅ２Ｏ３が小さすぎると、着色したい場合に所望の色調を得にくくなる場合がある。
【0108】
Ｆｅ２Ｏ３とＭｏＯ３はともにガラスの粘度を低下させて、ガラスの溶融性および成形性を向上させる成分である。また、ガラスの着色成分でもあり、それぞれに含まれるＦｅとＭｏは、ガラス中で四配位型の酸化物を形成しやすい。他方、一般的なガラスでは、原料からＳが混入し、ガラスに取り込まれることがある。また、ＳはＦｅやＭｏ周囲の酸素と置換することがある。ＦｅおよびＭｏに四配位した酸素とSが置換した場合、Ｆｅ－Ｏ－Ｓ系の構造は無色～茶褐色の着色を引き起こし（ビール瓶用ガラス等の着色子に相当し）、Ｍｏ－Ｏ－Ｓ系の構造は無色～橙色の着色を引き起こしうる（ターンシグナル用ガラスの着色子に相当）。また、それぞれの構造は、溶融雰囲気や溶融温度、使用原料や使用する炉材等の影響によって酸化してしまうことがあり、各構造が酸化するとＳを含んだガスが放出されることがある。このガスは微塵泡としてガラス中に残りやすく、製品の見た目を悪化させる原因になりうる。このため、ガラス中のＦｅ－Ｏ－Ｓ系の構造ならびにＭｏ－Ｏ－Ｓ系の構造は、安定的にガラス構造内に保持される必要がある。このため、ＭｏＯ３／Ｆｅ２Ｏ３は０超～１０００、０超～９００、０超～８００、０超～７００、０超～６００、０超～５００、０超～４００、０超～３００、０超～２００、０超～１００、０超～５０、０超～３０、０超～２０、０超～１５、０超～１０、０．０００１～１０、０．０００１～８、０．０００１～６、０．０００１～４、０．０００１～３、特に０．０００１～２であることが好ましい。ＭｏＯ３／Ｆｅ２Ｏ３が大きすぎても、小さすぎても、Ｆｅ－Ｏ－Ｓ系の構造ならびにＭｏ－Ｏ－Ｓ系の構造の安定性が低下してしまい、Ｓを含んだガスが放出されやすくなり、製造負荷が高まりやすい。
【0109】
Ｋ、Ｓｒ、Ｂａはそれぞれ二価のカチオンであり、二価のアニオンである酸素の周囲に存在しうる。Ｋ、Ｓｒ、Ｂａのカチオン半径と、酸素のアニオン半径の比率から、Ｋ、Ｓｒ、Ｂａはそれぞれを中心として、酸素が周囲に八配位した構造になりやすい。この構造は、主に四配位構造であるＳｉＯ２骨格との相性が悪く、Ｋ２Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯ周辺の空間重点率は低くなりやすく、結果としてガラスの化学的耐久性を低下させうる。一方、Ｋ２Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯはいずれもガラスの粘度を下げ、製造負荷を下げる成分であるため、製造等の事情から、完全に排除することは難しい成分でもある。なお、Ｋ、Ｓｒ、Ｂａのカチオン半径比から、ＳｒＯ八配位の空間重点率はＫ２ＯやＢａＯよりも大きく、Ｋ２Ｏ、ＳｒＯ、ＢａＯのなかでは、ＳｒＯが最もガラスの化学的耐久性を低下させにくい。以上の事情から、ＳｒＯ/（Ｋ２Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は好適に制御されるべきであり、ＳｒＯ/（Ｋ２Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は０超～０．９９、０超～０．９５、０超～０．９０であり、０超～０．８５、０超～０．８０、０超～０．７５であり、０超～０．７０、０超～０．６５、０超～０．６０であり、０超～０．５５、０超～０．５０、０超～０．４５、０超～０．４０、０超～０．３５、０超～０．３０、０．０１～０．３０、０．０３～０．３０、０．０５～０．３０、０．０７～０．３０、０．０９～０．３０、０．１１～０．３０、０．１２～０．３０、０．１２～０．２９、特に０．１２～０．２８であることが好ましい。ＳｒＯ/（Ｋ２Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が大きすぎると、Ｋ２Ｏ等の存在比率が下がり、ガラスの粘度が下がりにくくなる。一方、ＳｒＯ/（Ｋ２Ｏ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が小さすぎると、ガラスの化学的耐久性が低下し、ガラス表面が変質しやすくなる。結果的に、表面の凹凸の状態が悪化し、所望の透光度を得にくくなる。
【0110】
本発明の低熱膨張ガラスはさらに、ガラスの化学的耐久性ひいては所望する透光度を得られる場合に限り、上記成分以外にも、例えばＨ２、ＣＯ２、ＣＯ、Ｈ２Ｏ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｎ２等の微量成分をそれぞれ０．１％まで含有してもよい。また、ガラス中にＡｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｓｃ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｃ、Ｔｈ、Ｐａ、Ｕ等は意図的に添加すると原料コストが高くなり、製造コストが高くなる傾向にある。一方、ＡｇやＡｕなどを含有させたガラスに光照射や熱処理を行うと、これら成分の凝集体が形成され、それを起点に意図的な結晶化を促進することが出来る。また、Ｐｄなどには種々の触媒作用があり、これら含有させることで、ガラスないし低熱膨張ガラスに特異な機能を付与することが可能となる。こうした事情を鑑みて、結晶化促進やその他の機能の付与を目的とする場合、上記成分をそれぞれ１％以下、０．５％以下、０．３％以下、０．１％以下含有してもよく、そうでない場合は５００ｐｐｍ以下、３００ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ以下、特に１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【0111】
さらに、ガラスの化学的耐久性ひいては所望する透光度を得られる場合に限り、本発明の低熱膨張ガラスは、ＳＯ３、Ｃｌ２、Ｌａ２Ｏ３、ＷＯ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＲｆＯ２等を合量で１０％まで含有してもよい。ただし、上記成分の原料バッチは高価であり製造コストが増加する傾向にあるため、特段の事情が無い場合は添加しなくても良い。これら成分の合量は質量％で５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、０．４％以下、０．３％以下、０．２％以下、０．１％以下、０．０５％以下、０．０５％未満、０．０４９％以下、０．０４８％以下、０．０４７％以下、０．０４６％以下、特に０．０４５％以下であることが好ましい。
【0112】
上記組成を有する本発明の低熱膨張ガラスは、ガラスの表面を任意に制御しやすくなり、所望する透光度を得やすくなる。
【0113】
次に本発明の低熱膨張ガラスを製造する方法を説明する。
【0114】
まず、上記組成のガラスとなるように調製した原料バッチを、ガラス溶融炉に投入し、１４００～１８００℃で溶融した後、成形する。なお、成形時に、周囲の気体及び／又は周囲の液体とのみ接触させたガラスの自由表面が存在する。
【0115】
溶融方法は、バーナー等を用いた火炎溶融法、電気加熱による電気溶融法、レーザー照射による溶融法、プラズマによる溶融法、液相合成法、気相合成法の溶融方法のうち、いずれか一つの方法または二つ以上の方法を組み合わせて溶融する方法が好ましい。また、原料を完全に溶融しガラス状態にしてその後の成形をしても良いし、一部の原料、結晶を完全に溶融しきらないでガラス相に含ませた状態で成形をしても良いし、巻き込み泡や清澄ガス等の気体をガラス相に含ませた状態で成形しても良い。
【0116】
成形方法は、オーバーフロー法、フロート法、ダウンドロー法、スロットダウン法、リドロー法、無容器法、ブロー法、プレス法、ロール法、ブッシング法、管引き法等の成形法のうち、いずれか一つの方法または二つ以上の方法を組み合わせることが好ましい。また、成形後にガラス転移点以上の温度で再加熱することを組み合わせても良い。このようにすれば、表面品位が良好な本発明の低熱膨張ガラスを製造することができる。その理由をオーバーフロー法で説明すると、本発明の低熱膨張ガラスの表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形されるからである。ここで、オーバーフロー法は、溶融ガラスを耐熱性の樋状構造物の両側から溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形して本発明の低熱膨張ガラスを製造する方法である。樋状構造物の構造や材質は、本発明の低熱膨張ガラスの寸法や表面精度を所望の状態とし、本発明の低熱膨張ガラスに使用できる品位を実現できるものであれば、特に限定されない。また、下方への延伸成形を行うために、ガラスに対してどのような方法で力を印加するものであってもよい。例えば、充分に大きい幅を有する耐熱性ロールをガラスに接触させた状態で回転させて延伸する方法を採用してもよいし、複数の対になった耐熱性ロールをガラスの端面近傍のみに接触させて延伸する方法を採用してもよい。
【0117】
オーバーフロー法で成形する場合、樋状耐火物から非接触となる部分（下頂端部分）におけるガラスの粘度は、１０３．５～１０５．０ｄＰａ・ｓが好ましい。樋状構造物の下頂端部分に何も力を加えなければ、表面張力によって縮みながら下方へ落下していく。これを防ぐためにガラス生地の両側をローラー上のもので挟み込みガラス生地が縮まないように幅方向に引き伸ばす必要がある。本発明の低熱膨張ガラスを成形する場合、ガラス自身が有する熱量が小さいため、樋状耐火物から離れた瞬間からガラスの冷却速度は急激に速くなる。よって、下頂端部分でのガラスの粘度は、好ましくは１０５．０ｄＰａ・ｓ以下、１０４．８ｄＰａ・ｓ以下、１０４．６ｄＰａ・ｓ以下、１０４．４ｄＰａ・ｓ以下、１０４．２ｄＰａ・ｓ以下、特に１０４．０ｄＰａ・ｓ以下である。このようにすれば、幅方向に引っ張り応力が付与されて、破損を防止した上で、板幅を広げることが可能になると共に、安定して下方へ延伸することが可能になる。一方、下頂端部分でのガラスの粘度が低過ぎると、ガラスが変形し易くなり、反り、うねり等の品位が低下し易くなる。またその後の冷却速度が速くなり、本発明の低熱膨張ガラスの熱収縮が大きくなり易い。よって、下頂端部分でのガラスの粘度は、好ましくは１０３．５ｄＰａ・ｓ以上、１０３．７ｄＰａ・ｓ以上、１０３．８ｄＰａ・ｓ以上、特に１０３．９ｄＰａ・ｓ以上である。
【0118】
次に得られたガラスをアニールする。アニールの目的は主に、歪や残留応力の除去である。この場合、室温～歪点（≒ガラス転移点－約５～２０℃）の温度帯を少なくとも１分以上、より好ましくは３～１５分、１６～３０分、最も好ましくは３０分超滞在させて熱処理することが好ましい。このようにすることで、単一のガラス相のみで構成されるガラスを得やすくなり、結果としてガラスの化学的耐久性が高まり、ガラスの表面を任意に制御しやすくなり、所望する透光度を得やすくなる。他方、アニールによって、歪や残留応力の除去とともに、ガラスに分相を形成させても良い。この場合、歪点より高い温度帯を少なくとも１分以上、より好ましくは３～１５分、１６～３０分、最も好ましくは３０分超滞在させて熱処理することが好ましい。このようにすることで、ガラスを分相させることができ、その分相状態は多くの例でバイノーダル型分解になる。なお、本発明の低熱膨張ガラスを分相させた場合、ＳｉＯ２を多く含む第一相とそれ以外の第二相以降の相に分かれるが、第二相以降の相の化学的耐久性は第一相よりも低いことが多い。このような場合、各相の化学的耐久性等の違いから、ガラス表面に凹凸ができやすくなるが、先述した好適なガラス組成に設計することで、凹凸の状態は、所望の透光度を得られる程度に抑えることができる。また、微細な凹凸を付与することで、本発明の低熱膨張ガラスと本発明の低熱膨張ガラスに接触するモノとの離型性を高められるほか、ガラス表面の表面積を自由表面状態よりも増やすことで、摩擦力を高めたり、物理的、化学的吸着力を高めたりすることができ、本発明の低熱膨張ガラスを高機能化することにつながる。なお、アニールはある特定の温度のみで行って良く、二水準以上の温度に保持し段階的に熱処理しても良く、温度勾配を与えながら加熱しても良い。
【0119】
また、音波や電磁波を印加、照射しながらアニールしても良いし、アニールによって結晶を析出させても良い。析出等によって含ませる結晶の種類には特別な限定はないが、例えば、ジルコニア、ジルコニアチタネート、スズ含有ジルコニア系酸化物、チタニア、アルミノチタネート、β－石英固溶体、β-スポジュメン固溶体、α―石英、β―石英、スポジュメン、ジルコン、コーディエライト、エンスタタイト、マイカ、ネフェリン、アノーサイト、リチウムダイシリケート、リチウムメタシリケート、ウォラストナイト、ディオプサイト、クリストバライト、トリジマイト、長石、スピネル系結晶、金属コロイドなどを含んでよい。
【0120】
さらに、高温にした低熱膨張ガラスの冷却速度はある特定の温度勾配で行って良く、二水準以上の温度勾配で行っても良い。耐熱衝撃性を十分に得たい場合、冷却速度を制御して残存ガラス相の構造緩和を十分に行うことが望まれる。その場合、アニールの最高温度から２５℃までの平均冷却速度は、低熱膨張ガラスの最も表面から遠い肉厚内部の部分において３０００℃／分、１０００℃／分以下、５００℃／分以下、４００℃／分以下、３００℃／分以下、２００℃／分以下、１００℃／分以下、５０℃／分以下、２５℃／分以下、１０℃／分以下、特に５℃／分以下であることが好ましい。また、長期間にわたる寸法安定性を得たい場合は、さらに２．５℃／分以下、１℃／分以下、０．５℃／分以下、０．１℃以下／分以下、０．０５℃／分以下、０．０１℃／分以下、０．００５℃／分以下、０．００１℃／分以下、０．０００５℃／分以下、特に０．０００１℃／分以下であることが好ましい。風冷、水冷等による物理強化処理を行う場合を除き、低熱膨張ガラスの冷却速度はガラス表面の冷却速度とガラス表面から最も遠い肉厚内部との冷却速度が近いことが望ましい。表面から最も遠い肉厚内部の部分における冷却速度を表面の冷却速度で除した値は、０．０００１～１、０．００１～１、０．０１～１、０．１～１、０．５～１、０．８～１、０．９～１、特に１であることが好ましい。１に近いことで、低熱膨張ガラス試料の全位置において、残留歪が生じにくく、長期の寸法安定性を得やすくなる。なお、表面の冷却速度は接触式測温や放射温度計で見積もることができ、内部の温度は高温状態の低熱膨張ガラスを冷却媒体中に置き、冷却媒体の熱量および熱量変化率を計測し、その数値データと低熱膨張ガラスと冷却媒体の比熱、熱伝導度等から見積もることができる。
【0121】
本発明の低熱膨張ガラスは、化学強化等を施しても良い。化学強化処理の処理条件はガラス組成、各相の体積分率、溶融塩の種類などを考慮して、処理時間や処理温度を適切に選択すればよい。例えば、化学強化しやすくなるように、残存ガラスに含まれうるＮａ２Ｏを多く含んだガラス組成を選択して良い。また、溶融塩はＬｉ、Ｎａ、Ｋ等の一価のカチオンやＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ等の二価のカチオンを単独で含んでも良いし、複数含んでも良い。さらに、通常の一段階強化だけでなく、多段階での化学強化を選択しても良い。なお、溶融塩としては、硝酸塩（硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸リチウム等）、炭酸塩（炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム等）、硫酸塩（硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸リチウム等）、塩化物塩（塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム等）やこれらを組み合わせたものを用いることが出来る。中でも、溶融塩として融点の低い硝酸塩等を用いることが好ましく、特に硝酸ナトリウムを用いることが好ましい。イオン交換する温度は３３０～５５０℃、３５０～５００℃、特に３９０～４５０℃であることが好ましく、イオン交換する時間は３０分～１２時間、４５分～１０時間、１時間～８時間、１時間～６時間、特に１時間～４時間であることが好ましい。なお、必要とされる用途や強度に応じて、上記強化条件は任意に変えてよく、好適な条件は必ずしも上記に限られていない。
【0122】
本発明の低熱膨張ガラスに化学強化等によって圧縮応力を付与する際は、圧縮応力値（ＣＳ）が５０ＭＰａ以上、７０ＭＰａ以上、８０ＭＰａ以上、９０ＭＰａ以上、１００ＭＰａ以上、１２０ＭＰａ以上、１５０ＭＰａ以上、１８０ＭＰａ以上、２００ＭＰａ以上、２３０ＭＰａ以上、２５０ＭＰａ以上、２６０ＭＰａ以上、２８０ＭＰａ以上、特に３００ＭＰａ以上であることが好ましい。圧縮応力値が小さすぎるとビッカース硬度や曲げ強度が低くなる虞がある。
【0123】
本発明の低熱膨張ガラスに化学強化等によって圧縮応力を付与する際は、圧縮応力深さ（ＤＯＣ）は１０μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上、４０μｍ以上、５０μｍ以上、５０μｍ以上、６０μｍ以上、７０μｍ以上、８０μｍ以上、９０μｍ以上、１００μｍ以上、１１０μｍ以上、特に１２０μｍ以上であることが好ましい。圧縮応力深さが小さすぎると落下高さが低くなる虞がある。なお、 圧縮応力値（ＣＳ）、圧縮応力深さ（ＤＯＣ）は、散乱光光弾性応力計ＳＬＰ－１０００（株式会社折原製作所製）及び表面応力計ＦＳＭ－６０００（株式会社折原製作所製）を用いて測定可能である。
【0124】
本発明の低熱膨張ガラスは、加傷４点曲げ強度が１５０ＭＰａ以上、１６０ＭＰａ以上、１６５ＭＰａ以上、１７０ＭＰａ以上、１８０ＭＰａ以上、１９０ＭＰａ以上、２１０ＭＰａ以上、２２０ＭＰａ以上、２３０ＭＰａ以上、２３５ＭＰａ以上、２４０ＭＰａ以上、２４５ＭＰａ以上、特に２５０ＭＰａ以上であることが好ましい。 加傷４点曲げ強度が低すぎると、スマートフォンのカバーガラス等として使用した際、落下時に割れやすくなる。なお、加傷４点曲げ強度の上限は特に限定されないが、現実的には１５００ＭＰａ以下である。また、加傷4点曲げ強度は、次のような手順で測定可能である。まず、５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．６ｍｍ厚に加工したガラス板を垂直にした状態で１．５ｍｍ厚のＳＵＳ板に固定する。これに対してP180番手のサンドペーパー越しに振り子状のアーム先端を衝突させ、加傷させる。アーム先端はφ５ｍｍの鉄製のシリンダーであり、アーム重量は５５０gである。アームを振り下ろす高さは衝突点から５ｍｍとする。
【0125】
次に、得られた低熱膨張ガラスを切断しても構わない。例えば、ワイヤーソーを用いて切断する場合、ワイヤーソーに研磨砥粒を含むスラリーを供給しながら切断することが好ましい。更に、ワイヤーソーを本発明の低熱膨張ガラスの表面に対して４５°以下、３０°以下、２０°以下、１０°以下、５°以下、３°以下、特に１°以下の角度に規制した状態で切断しても良い。また、本発明の低熱膨張ガラスに何らかのものを付着させた状態で切断しても良いし、平行に切断しても良いし、非平行に切断しても良い。
【0126】
ワイヤーソーのワイヤー幅は、好ましくは５００μｍ以下、３００μｍ以下、２００μｍ以下、特に１０～１００μｍである。ワイヤーソーのワイヤー幅が大き過ぎると、短冊状のガラスの収率が低下し易くなる。なお、ワイヤーソーのワイヤー幅が小さ過ぎると、切断時にワイヤーが切れる虞がある。
【0127】
ワイヤーソーを用いて切断する場合、切断後のスラリーに含まれる金属を沈殿回収するために、スラリーの循環装置を設置することが好ましく、更に金属沈殿槽を併設することが好ましい。なお、スラリー中に金属が混入すると、切断効率が低下し易くなる。
【0128】
なお、前記切断による効果は、特段ワイヤーソーに限られるものではなく、熱割断や折割り等の他の方法においても同様に得られ、本発明の低熱膨張ガラスに適用可能である。
【実施例0129】
次に実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。表１および２には本発明の実施例（試料Ｎｏ．１～２０）を示している。
【0130】
【表1】
【0131】
【表2】
【0132】
まず各表記載の組成を有するガラスとなるように、各原料を酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の形態で調合し、ガラスバッチを得た（各表記載の組成は実際に作ったガラスの分析値、分析はＲＩＧＡＫＵ製走査型蛍光Ｘ線分析装置ＺＳＸシリーズで実施）。得られたガラスバッチを１４００～１８００℃で４～４００時間溶融後、得られた溶融ガラスを冷却しながら、オーバーフロー法により、長さ寸法４００ｍｍになるように成形した。その後、徐冷炉を用いて歪点＋２０℃で３０分間熱処理し、徐冷炉を室温まで１００℃／ｈで降温することにより、ガラスを得て、各種特性を評価した。
【0133】
作製した試料のＰｔ、Ｒｈ含有量はＩＣＰ－ＭＳ装置（ＡＧＩＬＥＩＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ製 Ａｇｉｌｅｎｔ８８００）を用いて分析した。まず、作製したガラス試料を粉砕し純水で湿潤した後、過塩素酸、硝酸、硫酸、フッ酸などを添加して融解させた。その後、試料のＰｔ、Ｒｈ含有量をＩＣＰ－ＭＳで測定した。予め準備しておいた濃度既知のＰｔ、Ｒｈ溶液を用いて作成した検量線に基づき、各測定試料のＰｔ、Ｒｈ含有量を求めた。測定モードはＰｔ：Ｈｅガス／ＨＭＩ（低モード）、Ｒｈ：ＨＥＨｅガス／ＨＭＩ（中モード）とし、質量数はＰｔ：１９８、Ｒｈ：１０３とした。なお、作製試料のＬｉ２Ｏ含有量は原子吸光分析装置（アナリティクイエナ製 ＣｏｎｔｒＡＡ６００）を用いて分析した。ガラス試料の融解の流れ、検量線を用いた点などは基本的にＰｔ、Ｒｈ分析と同様である。また、その他成分に関しては、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｌｉ２Ｏと同様にＩＣＰ－ＭＳないし原子吸光分析で測定するか、予めＩＣＰ－ＭＳもしくは原子吸光分析装置を用いて調べた濃度既知のガラス試料を検量線用試料とし、ＸＲＦ分析装置（ＲＩＧＡＫＵ製ＺＳＸ ＰｒｉｍｕｓＩＶ）で検量線を作成した後、その検量線に基づき、測定試料のＸＲＦ分析値から実際の各成分の含有量を求めた。ＸＲＦ分析の際、管電圧や管電流、露光時間等は分析成分に応じて随時調整した。
【0134】
平面の表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値である。
【0135】
端面の表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠した方法で測定した値である。
【0136】
うねりは、触針式の表面形状測定装置を用いて、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に記載のＷＣＡ（ろ波中心線うねり）を測定した値であり、この測定は、ＳＥＭＩ ＳＴＤ Ｄ１５－１２９６「ＦＰＤガラス基板の表面うねりの測定方法」に準拠した方法で測定し、測定時のカットオフは０．８～８ｍｍ、低熱膨張ガラスの引き出し方向に対して垂直な方向に３００ｍｍの長さで測定した値である。
【0137】
透過率、明度及び色度は、自由表面のみで形成された肉厚１ｍｍの部分を用い、分光光度計により評価した。測定には日本分光製 分光光度計 Ｖ－６７０を用いた。なお、Ｖ－６７０には積分球ユニットである「ＩＳＮ－７２３」を装着しおり、測定した透過率は全光透過率に相当する。また、測定波長域は２００～２５００ｎｍ、スキャンスピードは２００ｎｍ／分、サンプリングピッチは１ｎｍ、バンド幅は２００～８００ｎｍの波長域で５ｎｍ、それ以外の波長域で２０ｎｍとした。測定前にはベースライン補正（１００％合わせ）とダーク測定（０％合わせ）を行った。ダーク測定時はＩＳＮ－７２３に付属された硫酸バリウム板を取った状態で行った。測定した透過率を用い、ＪＩＳＺ８７８１－４２０１３およびそれに対応する国際規格に基づいて三刺激値ＸＹＺを算出し、各刺激値から明度及び色度を算出した（光源Ｃ／１０°）。
【0138】
β－ＯＨ値は、ＦＴ－ＩＲ Ｆｒｏｎｔｉｅｒ （Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製）を用いてガラスの透過率を測定し、下記の式を用いて求めた。尚、スキャンスピードは１００μｍ／ｍｉｎ、サンプリングピッチは１ｃｍ－1、スキャン回数は１測定あたり１０回とした。
【0139】
高温粘度は白金球引き上げ法で評価した。評価の際は塊状のガラス試料を適正な寸法に破砕し、なるべく気泡が巻き込まれないようにしてアルミナ製坩堝に投入した。続いてアルミナ坩堝を加熱して、試料を融液状態とし、複数の温度におけるガラスの粘度の計測値を求め、Ｖｏｇｅｌ－Ｆｕｌｃｈｅｒ式の定数を算出して粘度曲線を作成し、各粘度における温度を算出した。
【0140】
液相温度は次の方法で評価した。まず、約１２０×２０×１０ｍｍの白金ボートに３００～５００マイクロメートルに揃えたガラス粉末を充填し、電気炉に投入し１６００℃で３０分間溶融した。その後、線形の温度勾配を有する電気炉に移し替え、２０時間投入し、失透を析出させた。測定試料を室温まで空冷した後、白金ボートとガラスの界面に析出した失透を観察し、失透析出箇所の温度を電気炉の温度勾配グラフから算出して液相温度とした。また、得られた液相温度をガラスの高温粘度曲線に内挿し、液相温度に相当する粘度を液相粘度とした。
【0141】
密度はアルキメデス法で評価した。
【0142】
線熱膨張係数は、２０ｍｍ×３．８ｍｍφに加工した低熱膨張ガラス試料を用いて、３０～３００℃、３０～３８０℃、及び３０～５００℃の温度域で測定した平均線線熱膨張係数により評価した。測定にはＮＥＴＺＳＣＨ製Ｄｉｌａｔｏｍｅｔｅｒを用いた。また、同一測定器を用いて、３０～７５０℃の温度域の熱膨張曲線を計測し、その変曲点を算出することでガラスのガラス転移点と屈伏点を評価した。
【0143】
歪点、徐冷点、軟化点はファイバーエロンゲーション法で評価した。
【0144】
ヤング率、剛性率、及びポアソン比は、１２００番アルミナ粉末を分散させた研磨液で表面を研磨した板状試料（４０ｍｍ×２０ｍｍ×２０ｍｍ）について、自由共振式弾性率測定装置（日本テクノプラス製ＪＥ－ＲＴ３）を用いて室温環境下にて測定した。
【0145】
屈折率は、精密屈折率計（島津製作所社製ＫＰＲ－２０００）を用いて測定した値である。
【0146】
耐水性（耐水試験後のアルカリ溶出量）は、ＪＩＳ Ｒ３５０２（１９９５）に準拠した
方法で測定した。
方法で測定した。
【0147】
本発明の実施例Ｎｏ．１～２０は線熱膨張係数が小さく、耐熱性の高い材料であった。また、平面および端面の平均表面粗さＲａが小さく、うねりが小さいため、所望する透光度を得られた。更に、実施例Ｎｏ．１２～２０にはＦｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｎＯ２、ＮｉＯ等の着色剤を添加しており、所望の色味を得ることに成功している。特に、実施例Ｎｏ．１４～２０は黒色に着色しており、黒色が求められる調理用トッププレート、スマートフォン筐体、一眼カメラに搭載される吸光材、遮光窓等に好適である。
【産業上の利用可能性】
【0148】
本発明の低膨張ガラスは、例えば石油ストーブ、薪ストーブ等の前面窓、カラーフィルターやイメージセンサー用基板等のハイテク製品用基板、電子部品焼成用セッター、光拡散板、半導体製造用炉心管、半導体製造用マスク、光学レンズ、寸法測定用部材、通信用部材、建築用部材、化学反応用容器、電磁調理用トッププレート、耐熱食器、耐熱カバー、防火戸用窓ガラス、天体望遠鏡用部材、宇宙光学用部材、着色材、吸光材、温度調整材、湿度調整材、遮音材、誘電部材、線熱膨張係数調整材、電池用部材、樹脂等の強度向上用部材、ディスプレイ用部材等、化学強化用部材等として好適である。