知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024138014
(43)【公開日】2024-10-07
(54)【発明の名称】無アルカリガラス及びガラス板
(51)【国際特許分類】
C03C 3/091 20060101AFI20240927BHJP
C03C 3/093 20060101ALI20240927BHJP
C03C 3/095 20060101ALI20240927BHJP
C03C 3/097 20060101ALI20240927BHJP
C03C 3/118 20060101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
C03C3/091
C03C3/093
C03C3/095
C03C3/097
C03C3/118
【審査請求】有
【請求項の数】29
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024114255
(22)【出願日】2024-07-17
(62)【分割の表示】P 2021513656の分割
【原出願日】2020-04-07
(31)【優先権主張番号】P 2019076423
(32)【優先日】2019-04-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019120828
(32)【優先日】2019-06-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2019214690
(32)【優先日】2019-11-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000000044
【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】松尾 優作
(72)【発明者】
【氏名】小野 和孝
(57)【要約】
【課題】本発明は、高周波領域での低誘電正接と耐酸性を両立する、無アルカリガラスの提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、酸化物基準のモル百分率で、ＳｉＯ２５７～７０％、Ａｌ２Ｏ３５～１５％、Ｂ２Ｏ３１５～２４％、ＭｇＯ０．２～１０％、ＣａＯ０．１～７％、ＳｒＯ０．１～２．５％、ＢａＯ０～１０％、ＺｎＯ０～０．１％を含み、［Ａｌ２Ｏ３］／［Ｂ２Ｏ３ ］で表される式（Ａ）の値が０．３５超、１．４以下である、無アルカリガラスに関する。
【選択図】なし
【解決手段】本発明は、酸化物基準のモル百分率で、ＳｉＯ２５７～７０％、Ａｌ２Ｏ３５～１５％、Ｂ２Ｏ３１５～２４％、ＭｇＯ０．２～１０％、ＣａＯ０．１～７％、ＳｒＯ０．１～２．５％、ＢａＯ０～１０％、ＺｎＯ０～０．１％を含み、［Ａｌ２Ｏ３］／［Ｂ２Ｏ３ ］で表される式（Ａ）の値が０．３５超、１．４以下である、無アルカリガラスに関する。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
酸化物基準のモル百分率で、
ＳｉＯ２ ６１～７０％、
Ａｌ２Ｏ３ ５～１１％
Ｂ２Ｏ３ ２１．９％以下、
ＭｇＯ ０．２～１０％、
ＣａＯ ０．１～７％、
ＳｒＯ ０～３．３％、
ＢａＯ ０～３％、
ＺｎＯ ０～０．１％を含み、
式（Ａ）は［Ａｌ２Ｏ３］／［Ｂ２Ｏ３］であり、前記式（Ａ）の値が０．４１以上、０．６５以下であり、
式（Ｂ）は［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］であり、前記式（Ｂ）の値が８以上、１１．５以下である、無アルカリガラス。
ＳｉＯ２ ６１～７０％、
Ａｌ２Ｏ３ ５～１１％
Ｂ２Ｏ３ ２１．９％以下、
ＭｇＯ ０．２～１０％、
ＣａＯ ０．１～７％、
ＳｒＯ ０～３．３％、
ＢａＯ ０～３％、
ＺｎＯ ０～０．１％を含み、
式（Ａ）は［Ａｌ２Ｏ３］／［Ｂ２Ｏ３］であり、前記式（Ａ）の値が０．４１以上、０．６５以下であり、
式（Ｂ）は［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］であり、前記式（Ｂ）の値が８以上、１１．５以下である、無アルカリガラス。
【請求項2】
式（Ｃ）は［Ａｌ２Ｏ３］－（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）であり、
前記式（Ｃ）の値が－３～２％である、請求項１に記載の無アルカリガラス。
前記式（Ｃ）の値が－３～２％である、請求項１に記載の無アルカリガラス。
【請求項3】
式（Ｃ）は［Ａｌ２Ｏ３］－（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）であり、
前記式（Ｃ）の値が－３～０％である、請求項１に記載の無アルカリガラス。
前記式（Ｃ）の値が－３～０％である、請求項１に記載の無アルカリガラス。
【請求項4】
式（Ｃ）は［Ａｌ２Ｏ３］－（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）であり、
前記式（Ｃ）の値が－３～－０．５％である、請求項１に記載の無アルカリガラス。
前記式（Ｃ）の値が－３～－０．５％である、請求項１に記載の無アルカリガラス。
【請求項5】
式（Ｃ）は［Ａｌ２Ｏ３］－（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）であり、
前記式（Ｃ）の値が－３～－１％である、請求項１に記載の無アルカリガラス。
前記式（Ｃ）の値が－３～－１％である、請求項１に記載の無アルカリガラス。
【請求項6】
前記式（Ａ）の値が０．５４以上０．６５以下である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項7】
Ｆｅ２Ｏ３換算でＦｅを１モル％以下含有する、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項8】
ガラスの β－ＯＨ値が０．０５ｍｍ－１以上、１．０ｍｍ－１以下である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項9】
［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｎａ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］で表される含有量の合計が０～０．２モル％である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項10】
ＳｎＯ２、ＣｌおよびＳＯ３からなる群から選択される少なくとも一種を合計で１モル％以下含有する、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項11】
Ｓｃ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、Ｇａ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｅＯ２、ＨｆＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、およびＬｕ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも一種を合計で１モル％以下含有する、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項12】
Ｆを１モル％以下含有する、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項13】
３５ＧＨｚにおける誘電正接が０．００６以下である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項14】
１５００℃における抵抗値が４００Ω・ｃｍ以下である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項15】
１５００℃における抵抗値が３００Ω・ｃｍ以下である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項16】
ヤング率が５８ＧＰａ以上である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項17】
密度が２．５８ｇ／ｃｍ３以下、５０～３５０℃における平均熱膨張係数が３０×１０－７／℃～４０×１０－７／℃である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項18】
ガラス粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２が１５００～１７００℃、ガラス粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４が１２９０℃以下である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項19】
ガラス転移温度が７００℃以下、または歪点が７００℃以下である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項20】
表面失透温度が１３００℃以下である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項21】
ＨＮＯ３を６重量％とＨ２ＳＯ４を５重量％とを含有する４５℃の水溶液に１７０秒浸漬した際の、単位表面積当たりのガラス成分の溶出量が０．０２５ｍｇ／ｃｍ２以下である、請求項１または２に記載の無アルカリガラス。
【請求項22】
請求項１～２１のいずれか１項に記載の無アルカリガラスを含み、主表面と端面を有するガラス板であり、少なくとも１つの主表面は算術平均粗さＲａが１．５ｎｍ以下であるガラス板。
【請求項23】
少なくとも一辺が９００ｍｍ以上、厚みが０．７ｍｍ以下である、請求項２２に記載のガラス板。
【請求項24】
フロート法又はフュージョン法で製造される、請求項２２または２３に記載のガラス板。
【請求項25】
請求項１～２１のいずれか１項に記載の無アルカリガラスを含む高周波デバイス用ガラス基板。
【請求項26】
請求項１～２１のいずれか１項に記載の無アルカリガラスを含むパネル型アンテナ。
【請求項27】
請求項１～２１のいずれか１項に記載の無アルカリガラスを含む窓ガラス。
【請求項28】
請求項１～２１のいずれか１項に記載の無アルカリガラスを含む車両用窓ガラス。
【請求項29】
請求項１～２１のいずれか１項に記載の無アルカリガラスを含むタッチパネル用カバーガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は無アルカリガラスに関する。また、かかる無アルカリガラスを含むガラス板、高周波デバイス用ガラス基板、パネル型アンテナ、窓ガラス、車両用窓ガラス、及びタッチパネル用カバーガラスにも関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話機、スマートフォン、携帯情報端末、Ｗｉ－Ｆｉ機器のような通信機器、弾性表面波（ＳＡＷ）デバイス、レーダ部品、アンテナ部品等の電子デバイスがある。このような電子デバイスにおいては、通信容量の大容量化や通信速度の高速化等を図るために、信号周波数の高周波化が進められている。高周波用途の電子機器に用いられる回路基板には、一般的に樹脂基板、セラミックス基板、ガラス基板等の絶縁基板が使用されている。高周波デバイスに用いられる絶縁基板には、高周波信号の質や強度等の特性を確保するために、誘電損失や導体損失等に基づく伝送損失を低減することが求められている。
【0003】
これらの絶縁基板のうち、樹脂基板はその特性から剛性が低い。そのため、半導体パッケージ製品に剛性（強度）が必要な場合には、樹脂基板は適用しにくい。セラミックス基板は表面の平滑性を高めることが難しく、これにより基板表面に形成される導体に起因する導体損失が大きくなりやすいという難点を有している。一方、ガラス基板は剛性が高いため、パッケージの小型化や薄型化等を図りやすく、表面平滑性にも優れ、また基板自体として大型化することが容易であるというような特徴を有している。
【0004】
しかしながら、従来の無アルカリガラス基板は２０ＧＨｚ程度までは誘電損失およびそれに基づく伝送損失の低減に効果を示すものの、それ以上、例えば３０ＧＨｚを超えるような領域では誘電損失の低減に限界がある。そのため、従来の無アルカリガラス基板を用いた回路基板では、３０ＧＨｚを超えるような高周波信号の質や強度等の特性を維持することが困難になる。一方、石英ガラス基板は３０ＧＨｚを超えるような領域においても低誘電損失を維持することができる反面、熱膨張係数が小さすぎることから、電子デバイスを構成する際に他の部材との熱膨張係数差が大きくなりすぎる。これは、電子デバイスの実用性を低下させる要因となる。
【0005】
特許文献１には、３５ＧＨｚにおいて誘電正接が０．０００７以下の高周波デバイス用ガラス基板が開示されている。特許文献１に記載の高周波デバイス用ガラス基板では、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の量や比率が所定の条件を満足することにより、誘電正接が０．０００７以下とすることができる、とされている。
したがって、３０ＧＨｚを超えるような高周波領域における誘電損失を低減するには、Ｂ２Ｏ３含有量を高くすればよいと考えられる。
したがって、３０ＧＨｚを超えるような高周波領域における誘電損失を低減するには、Ｂ２Ｏ３含有量を高くすればよいと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際公開第２０１８／０５１７９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、Ｂ２Ｏ３含有量を高くするとガラスの耐薬品性が低下する。液晶アンテナ、高周波デバイス等の回路基板の製造工程では、ガラス基板上に配線層を形成する前処理として、薬品洗浄が実施される。ガラスの耐薬品が低いと、例えば、酸洗浄時に、基板表面が溶解して基板表面の平滑性が損なわれ、これにより基板表面に形成される膜の密着性が低下するおそれがある。また、溶出物が基板表面に付着するおそれもある。これにより、基板表面に形成される導体に起因する導体損失が大きくなるおそれがある。
【0008】
本発明は、高周波領域での低誘電正接と耐酸性を両立する、無アルカリガラスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出した。
［１］ 酸化物基準のモル百分率で、ＳｉＯ２ ５７～７０％、Ａｌ２Ｏ３ ５～１５％、Ｂ２Ｏ３ １５～２４％、ＭｇＯ ０．２～１０％、ＣａＯ ０．１～７％、ＳｒＯ ０．１～２．５％、ＢａＯ ０～１０％、ＺｎＯ ０～０．１％を含み、式（Ａ）は［Ａｌ２Ｏ３］／［Ｂ２Ｏ３］であり、前記式（Ａ）の値が０．３５超、１．４以下である、無アルカリガラス。
［２］ 酸化物基準のモル百分率で、ＳｉＯ２ ５７～７０％、Ａｌ２Ｏ３ ５～１５％、Ｂ２Ｏ３ １５～２４％、ＭｇＯ ０．１～１０％、ＣａＯ ０．１～１０％、ＳｒＯ ０．１～１０％、ＢａＯ ０．１～１０％、ＺｎＯ ０～０．１％を含み、式（Ａ）は［Ａｌ２Ｏ３］／［Ｂ２Ｏ３］であり、前記式（Ａ）の値が０．３５超、１．４以下である、無アルカリガラス。
［３］ 式（Ｂ）は［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］であり、前記式（Ｂ）の値が７％以上、１６％以下である、前記［１］または［２］に記載の無アルカリガラス。
［４］ 前記式（Ｂ）の値が８％以上、１６％以下である、前記［１］～［３］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［５］ 式（Ｃ）は［Ａｌ２Ｏ３］－（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）であり、前記式（Ｃ）の値が－３％超、２％未満である、前記［１］～［４］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［６］ 前記式（Ａ）の値が０．４９以上である、前記［１］～［５］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［７］ 式（Ｄ）は、［ＳｒＯ］／（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）であり、前記式（Ｄ）の値が０．６４以上である、前記［１］～［５］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［８］ Ｆｅ２Ｏ３換算でＦｅを１モル％以下含有する、前記［１］～［７］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［９］ ガラスのβ－ＯＨ値が０．０５ｍｍ－１以上、１．０ｍｍ－１以下である、前記［１］～［８］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１０］ ［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｎａ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］で表される含有量の合計が０～０．２モル％である、前記［１］～［９］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１１］ ＳｎＯ２、ＣｌおよびＳＯ３からなる群から選択される少なくとも一種を合計で１モル％以下含有する、前記［１］～［１０］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１２］ Ｓｃ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２、Ｇａ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｅＯ２、ＨｆＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、およびＬｕ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも一種を合計で１モル％以下含有する、前記［１］～［１１］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１３］ Ｆを１モル％以下含有する、前記［１］～［１２］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１４］ ３５ＧＨｚにおける誘電正接が０．００６以下である、前記［１］～［１３］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１５］ １５００℃における抵抗値が４００Ω・ｃｍ以下である、前記［１］～［１４］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１６］ １５００℃における抵抗値が３００Ω・ｃｍ以下である、前記［１］～［１５］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１７］ ヤング率が５８ＧＰａ以上である、前記［１］～［１６］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１８］ 密度が２．５８ｇ／ｃｍ３以下、５０～３５０℃における平均熱膨張係数が３０×１０－７／℃～４０×１０－７／℃である、前記［１］～［１７］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１９］ ガラス粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２が１５００～１７００℃、ガラス粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４が１２９０℃以下である、前記［１］～［１８］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［２０］ ガラス転移温度が７００℃以下、または歪点が７００℃以下である、前記［１］～［１９］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［２１］ 表面失透温度が１３００℃以下である、前記［１］～［２０］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［２２］ ＨＮＯ３を６重量％とＨ２ＳＯ４を５重量％とを含有する４５℃の水溶液に１７０秒浸漬した際の、単位表面積当たりのガラス成分の溶出量が０．０２５ｍｇ／ｃｍ２以下である、前記［１］～［２１］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［２３］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含み、主表面と端面を有するガラス板であり、少なくとも１つの主表面は算術平均粗さＲａが１．５ｎｍ以下であるガラス板。
［２４］ 少なくとも一辺が９００ｍｍ以上、厚みが０．７ｍｍ以下である、前記［２３］に記載のガラス板。
［２５］ フロート法又はフュージョン法で製造される、前記［２２］または［２３］に記載のガラス板。
［２６］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含む高周波デバイス用ガラス基板。
［２７］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含むパネル型アンテナ。
［２８］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含む窓ガラス。［２９］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含む車両用窓ガラス。
［３０］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含むタッチパネル用カバーガラス。
［１］ 酸化物基準のモル百分率で、ＳｉＯ２ ５７～７０％、Ａｌ２Ｏ３ ５～１５％、Ｂ２Ｏ３ １５～２４％、ＭｇＯ ０．２～１０％、ＣａＯ ０．１～７％、ＳｒＯ ０．１～２．５％、ＢａＯ ０～１０％、ＺｎＯ ０～０．１％を含み、式（Ａ）は［Ａｌ２Ｏ３］／［Ｂ２Ｏ３］であり、前記式（Ａ）の値が０．３５超、１．４以下である、無アルカリガラス。
［２］ 酸化物基準のモル百分率で、ＳｉＯ２ ５７～７０％、Ａｌ２Ｏ３ ５～１５％、Ｂ２Ｏ３ １５～２４％、ＭｇＯ ０．１～１０％、ＣａＯ ０．１～１０％、ＳｒＯ ０．１～１０％、ＢａＯ ０．１～１０％、ＺｎＯ ０～０．１％を含み、式（Ａ）は［Ａｌ２Ｏ３］／［Ｂ２Ｏ３］であり、前記式（Ａ）の値が０．３５超、１．４以下である、無アルカリガラス。
［３］ 式（Ｂ）は［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］であり、前記式（Ｂ）の値が７％以上、１６％以下である、前記［１］または［２］に記載の無アルカリガラス。
［４］ 前記式（Ｂ）の値が８％以上、１６％以下である、前記［１］～［３］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［５］ 式（Ｃ）は［Ａｌ２Ｏ３］－（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）であり、前記式（Ｃ）の値が－３％超、２％未満である、前記［１］～［４］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［６］ 前記式（Ａ）の値が０．４９以上である、前記［１］～［５］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［７］ 式（Ｄ）は、［ＳｒＯ］／（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）であり、前記式（Ｄ）の値が０．６４以上である、前記［１］～［５］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［８］ Ｆｅ２Ｏ３換算でＦｅを１モル％以下含有する、前記［１］～［７］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［９］ ガラスのβ－ＯＨ値が０．０５ｍｍ－１以上、１．０ｍｍ－１以下である、前記［１］～［８］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１０］ ［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｎａ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］で表される含有量の合計が０～０．２モル％である、前記［１］～［９］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１１］ ＳｎＯ２、ＣｌおよびＳＯ３からなる群から選択される少なくとも一種を合計で１モル％以下含有する、前記［１］～［１０］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１２］ Ｓｃ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２、Ｇａ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｅＯ２、ＨｆＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、およびＬｕ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも一種を合計で１モル％以下含有する、前記［１］～［１１］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１３］ Ｆを１モル％以下含有する、前記［１］～［１２］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１４］ ３５ＧＨｚにおける誘電正接が０．００６以下である、前記［１］～［１３］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１５］ １５００℃における抵抗値が４００Ω・ｃｍ以下である、前記［１］～［１４］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１６］ １５００℃における抵抗値が３００Ω・ｃｍ以下である、前記［１］～［１５］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１７］ ヤング率が５８ＧＰａ以上である、前記［１］～［１６］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１８］ 密度が２．５８ｇ／ｃｍ３以下、５０～３５０℃における平均熱膨張係数が３０×１０－７／℃～４０×１０－７／℃である、前記［１］～［１７］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［１９］ ガラス粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２が１５００～１７００℃、ガラス粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４が１２９０℃以下である、前記［１］～［１８］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［２０］ ガラス転移温度が７００℃以下、または歪点が７００℃以下である、前記［１］～［１９］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［２１］ 表面失透温度が１３００℃以下である、前記［１］～［２０］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［２２］ ＨＮＯ３を６重量％とＨ２ＳＯ４を５重量％とを含有する４５℃の水溶液に１７０秒浸漬した際の、単位表面積当たりのガラス成分の溶出量が０．０２５ｍｇ／ｃｍ２以下である、前記［１］～［２１］のいずれか１に記載の無アルカリガラス。
［２３］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含み、主表面と端面を有するガラス板であり、少なくとも１つの主表面は算術平均粗さＲａが１．５ｎｍ以下であるガラス板。
［２４］ 少なくとも一辺が９００ｍｍ以上、厚みが０．７ｍｍ以下である、前記［２３］に記載のガラス板。
［２５］ フロート法又はフュージョン法で製造される、前記［２２］または［２３］に記載のガラス板。
［２６］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含む高周波デバイス用ガラス基板。
［２７］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含むパネル型アンテナ。
［２８］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含む窓ガラス。［２９］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含む車両用窓ガラス。
［３０］ 前記［１］～［２２］のいずれか１に記載の無アルカリガラスを含むタッチパネル用カバーガラス。
【発明の効果】
【0010】
本発明の無アルカリガラスは、高周波信号の誘電損失を低減できる。そのため、高周波デバイス用ガラス基板に好適である。そのようなガラス基板を用いた回路基板によれば、高周波信号の伝送損失を低減でき、実用的な電子デバイス等の高周波デバイスを提供できる。
本発明の無アルカリガラスは、耐酸性に優れている。そのため、液晶アンテナ、高周波デバイス等の回路基板の製造工程でガラス基板を酸洗浄した際に、基板表面が溶解して基板表面の平滑性が悪化する、溶出物が基板表面に付着するおそれがない。そのため、基板表面に形成される膜の密着性低下を防止できる。また、導体損失が大きくなることを防止できる。
本発明の無アルカリガラスは、高周波の周波数帯域の電波の伝送損失を低減でき、損傷・破壊もし難い。そのため、高周波の周波数帯域の電波を送受信するガラス製品にも好適である。
本発明の無アルカリガラスは、耐酸性に優れている。そのため、液晶アンテナ、高周波デバイス等の回路基板の製造工程でガラス基板を酸洗浄した際に、基板表面が溶解して基板表面の平滑性が悪化する、溶出物が基板表面に付着するおそれがない。そのため、基板表面に形成される膜の密着性低下を防止できる。また、導体損失が大きくなることを防止できる。
本発明の無アルカリガラスは、高周波の周波数帯域の電波の伝送損失を低減でき、損傷・破壊もし難い。そのため、高周波の周波数帯域の電波を送受信するガラス製品にも好適である。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値および最大値として含む範囲を示す。無アルカリガラスやガラス板における各成分の含有率は、特に断らない限り、酸化物基準のモル百分率（モル％）を示す。また、式（Ａ）～式（Ｄ）における［金属酸化物］との記載、例えば［ＭｇＯ］などは、金属酸化物成分、例えば酸化マグネシウムなどのモル％を表す。
なお、本明細書における「高周波」とは、１０ＧＨｚ以上、好ましくは３０ＧＨｚより大きく、より好ましくは３５ＧＨｚ以上とする。
なお、本明細書における「高周波」とは、１０ＧＨｚ以上、好ましくは３０ＧＨｚより大きく、より好ましくは３５ＧＨｚ以上とする。
【0013】
以下、本実施形態に係る無アルカリガラス（以下、単に「ガラス」と称することがある。）を説明する。
【0014】
ネットワーク形成物質としてのＳｉＯ２の含有量が５７モル％（以下、単に、％という）以上であれば、ガラス形成能や耐候性を良好にでき、また失透を抑制できる。ＳｉＯ２の含有量は５８％以上が好ましく、６０％以上がより好ましく、６１％以上がさらに好ましい。また、ＳｉＯ２の含有量が７０％以下であれば、ガラスの溶解性を良好にできる。ＳｉＯ２の含有量は６８％以下が好ましく、６６％以下がより好ましく、６５％以下がさらに好ましく、６４％以下が特に好ましく、６３％以下が最も好ましい。
【0015】
Ａｌ２Ｏ３は、耐候性の向上、ヤング率の向上、ガラスの分相性の抑制、熱膨張係数の低下等に効果を発揮する成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は５％以上であれば、Ａｌ２Ｏ３を含有させる効果が十分得られる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は６％以上が好ましく、７％以上がより好ましく、８％以上がさらに好ましい。また、Ａｌ２Ｏ３含有量が１５％以下であれば、ガラスの溶解性等が良好である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は１４％以下が好ましく、１３％以下がより好ましく、１２％以下がさらに好ましい。
【0016】
Ｂ２Ｏ３の含有量が２４％以下であれば、耐薬品性を良好にできる。Ｂ２Ｏ３の含有量は２３％以下が好ましく、２２％以下がより好ましく、２１％以下がさらに好ましく、２０％以下がさらに好ましく、１９％以下が特に好ましく、１８％以下が最も好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有量が１５％以上であれば、溶解性が向上する。また、高周波領域での誘電正接を低減できる。Ｂ２Ｏ３の含有量は１６％以上が好ましく、１７％以上がより好ましく、１７．５％以上がさらに好ましい。
【0017】
ＭｇＯは比重を上げずにヤング率を上げる成分である。つまり、ＭｇＯは、比弾性率を高くする成分であり、それによりたわみの問題を軽減でき、破壊靭性値を向上させてガラス強度を上げる。また、ＭｇＯは溶解性も向上させる成分である。ＭｇＯの含有量が０．１％以上であれば、ＭｇＯを含有させる効果が得られ、かつ熱膨張係数が低くなりすぎるのを抑えられる。ＭｇＯの含有量は０．２％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましい。ＭｇＯの含有量が１０％以下であれば、失透温度の上昇を抑えられる。ＭｇＯの含有量は９％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましく、６％以下がよりさらに好ましく、５％以下がことさらに好ましく、４％以下が特に好ましく、３％以下が最も好ましい。
【0018】
ＣａＯは、アルカリ土類金属中ではＭｇＯに次いで比弾性率を高くし、かつ歪点を過大には低下させないという特徴を有し、ＭｇＯと同様に溶解性も向上させる成分である。さらに、ＭｇＯと比べて失透温度を高くしにくいという特徴も有する成分である。ＣａＯの含有量が０．１％以上であれば、ＣａＯを含有させる効果が十分に得られる。ＣａＯの含有量は０．２％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましい。また、ＣａＯの含有量が１０％以下であれば、平均熱膨張係数が高くなりすぎず、かつ失透温度の上昇を抑えてガラスの製造時の失透を防ぐ。ＣａＯの含有量は８％以下が好ましく、７％以下がより好ましく、６％以下がさらに好ましく、５％以下がよりさらに好ましく、４％以下がことさらに好ましく、３％以下が特に好ましい。
【0019】
ＳｒＯは、ガラスの失透温度を上昇させず、溶解性を向上させる成分である。ＳｒＯの含有量が０．１％以上であれば、ＳｒＯを含有させる効果が十分得られる。ＳｒＯの含有量は０．２％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましい。ＳｒＯの含有量が１０％以下であれば、比重を大きくしすぎることなく、平均熱膨張係数が高くなりすぎるのも抑えられる。ＳｒＯの含有量は９％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましく、６％以下がよりさらに好ましく、５％以下がことさらに好ましく、４％以下がなおさらに好ましく、３％以下が特に好ましく、２．５％以下が最も好ましい。
【0020】
ＢａＯは必須成分ではないが、ガラスの失透温度を上昇させず、溶解性を向上させる成分である。ＢａＯを含有する場合、その含有量が０．１％以上であれば、上述したＢａＯを含有させる効果が十分得られるため好ましい。ＢａＯの含有量は０．２％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましい。しかし、ＢａＯを多く含有すると比重が大きくなり、ヤング率が下がり、比誘電率が高くなり、平均熱膨張係数が大きくなりすぎる傾向がある。そのため、ＢａＯの含有量は１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、３％以下がよりさらに好ましい。
【0021】
ＺｎＯは必須成分ではないが、耐薬品性を向上させる成分である。しかし、ＺｎＯを多く含有すると分相しやすくなり、また、失透温度が高くなるおそれがある。そのため、ＺｎＯの含有量は０．１％以下である。ＺｎＯの含有量は０．０５％以下が好ましく、０．０３％以下がより好ましく、０．０１％以下がさらに好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。本発明において、ＺｎＯを実質的に含有しないとは、例えば０．０１％未満である。
【0022】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、式（Ａ）が［Ａｌ２Ｏ３］／［Ｂ２Ｏ３］で表される含有量の比であるとき、式（Ａ）の値が０．３５超、１．４以下である。式（Ａ）で表される値が上記範囲であれば、３０ＧＨｚを超えるような高周波領域での誘電損失を低減でき、ガラスの耐酸性が向上する。また、分相が抑制され均一性に優れるガラスとなる。式（Ａ）で表される値が０．３５以下だと、ガラスの耐酸性が悪化する。また、分相により均一性に優れるガラスを得ることが難しくなる。式（Ａ）で表される値は、１．４超だと、３０ＧＨｚを超える高周波領域での誘電損失を低減できない。式（Ａ）で表される値は、１．２以下が好ましく、１．０以下がより好ましく、０．８以下がさらに好ましい。式（Ａ）で表される値は、０．４０以上が好ましく、０．４５以上がより好ましく、０．４９以上がよりさらに好ましい。
また、式（Ａ）で表される値が０．４９以上であると、ヤング率が向上し、例えばヤング率が６４ＧＰａ以上となるため、さらに好ましい。式（Ａ）で表される値は、０．５２以上がよりさらに好ましく、０．５６以上がことさらに好ましく、０．５９以上が特に好ましく、０．６１以上が最も好ましい。
また、式（Ａ）で表される値が０．４９以上であると、ヤング率が向上し、例えばヤング率が６４ＧＰａ以上となるため、さらに好ましい。式（Ａ）で表される値は、０．５２以上がよりさらに好ましく、０．５６以上がことさらに好ましく、０．５９以上が特に好ましく、０．６１以上が最も好ましい。
【0023】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、式（Ｂ）が［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］で表される合計の含有量であるとき、式（Ｂ）で表される値が７％以上、１６％以下が好ましい。式（Ｂ）で表される値が上記範囲であれば、溶融温度域の抵抗値、例えば、１５００℃の抵抗値が低くなり、かつ、ガラスの耐酸性が向上する。溶融温度域の抵抗値が低い本実施形態に係る無アルカリガラスは、ガラス原料の溶解時に電気溶解を適用することにより、無アルカリガラスの生産性、品質を向上できる。具体的には、式（Ｂ）で表される値が７％以上だと、溶融温度域の抵抗値を低くできる。式（Ｂ）で表される値が１６％以下だと、ガラスの耐酸性をより良好にできる。また、３０ＧＨｚを超える高周波領域での誘電損失を好適に低減できる。式（Ｂ）で表される値は、１４％以下がより好ましく、１３％以下がさらに好ましく、１２％以下がよりさらに好ましく、１１％以下が特に好ましく、１０．５％以下が最も好ましい。式（Ｂ）で表される値は、８％以上がより好ましく、８．５％以上がさらに好ましく、９％以上がよりさらに好ましい。
【0024】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、式（Ｃ）が［Ａｌ２Ｏ３］－（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）で表される含有量であるとき、式（Ｃ）で表される値が－３％超、２％未満が好ましい。式（Ｃ）で表される値が上記範囲であれば、ガラスの失透を抑制でき、かつ、ガラスの耐酸性が向上する。具体的には、式（Ｃ）で表される値が－３％超だと、ガラスの耐酸性をより良好にできる。式（Ｃ）で表される値が２％未満だと、ガラスが失透しにくくなる。式（Ｃ）で表される値は、１．５％以下がより好ましく、１．０％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。式（Ｃ）で表される値は、－２％以上がより好ましく、－１％以上がさらに好ましく、－０．５％以上が特に好ましい。
【0025】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、式（Ｄ）が［ＳｒＯ］／（［ＭｇＯ］＋［ＣａＯ］＋［ＳｒＯ］＋［ＢａＯ］）で表される含有量の比であるとき、式（Ｄ）の値が０．６４以上が好ましい。式（Ｄ）で表される値が上記範囲であれば、表面失透温度が低下し、例えば、表面失透温度が１２１９℃以下となり、ガラスの生産性が向上する。式（Ｄ）の値は、０．７以上がより好ましく、０．７５以上がさらに好ましく、０．８以上が特に好ましい。また、上限は特に限定されないが、例えば０．９５以下が好ましい。
【0026】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、溶融温度域の抵抗値、例えば、１５００℃の抵抗値を下げるために、Ｆｅを含有させてもよい。但し、Ｆｅ含有量は、可視域の透過率の低下を抑制する観点から、Ｆｅ２Ｏ３換算で１モル％以下が好ましく、０．５モル％以下がより好ましく、０．１モル％以下がさらに好ましい。
【0027】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、β－ＯＨ値（ｍｍ－１）が０．０５ｍｍ－１以上、１．０ｍｍ－１以下が好ましい。
β－ＯＨ値は、ガラス中の水分含有量の指標であり、ガラス試料について波長２．７５～２．９５μｍの光に対する吸光度を測定し、吸光度の最大値βｍａｘを該試料の厚さ（ｍｍ）で割ることで求める。β－ＯＨ値が上記範囲だと、ガラス原料を溶融する温度域、例えば、１５００℃付近の抵抗値が低くなり、通電加熱によりガラスを溶解するのに好適であり、かつ、ガラス中の泡欠点が少ない。具体的には、β－ＯＨ値が０．０５ｍｍ－１以上だと、ガラス原料を溶融する温度域での抵抗値が低くなる。また、高周波領域での誘電正接を好適に低減できる。β－ＯＨ値が１．０ｍｍ－１以下だと、ガラス中の泡欠点を抑制できる。β－ＯＨ値は、０．８ｍｍ－１以下がより好ましく、０．６ｍｍ－１以下がさらに好ましく、０．５ｍｍ－１以下が特に好ましい。β－ＯＨ値は、０．１ｍｍ－１以上がより好ましく、０．２ｍｍ－１以上がさらに好ましく、０．３ｍｍ－１以上が特に好ましい。
β－ＯＨ値は、ガラス中の水分含有量の指標であり、ガラス試料について波長２．７５～２．９５μｍの光に対する吸光度を測定し、吸光度の最大値βｍａｘを該試料の厚さ（ｍｍ）で割ることで求める。β－ＯＨ値が上記範囲だと、ガラス原料を溶融する温度域、例えば、１５００℃付近の抵抗値が低くなり、通電加熱によりガラスを溶解するのに好適であり、かつ、ガラス中の泡欠点が少ない。具体的には、β－ＯＨ値が０．０５ｍｍ－１以上だと、ガラス原料を溶融する温度域での抵抗値が低くなる。また、高周波領域での誘電正接を好適に低減できる。β－ＯＨ値が１．０ｍｍ－１以下だと、ガラス中の泡欠点を抑制できる。β－ＯＨ値は、０．８ｍｍ－１以下がより好ましく、０．６ｍｍ－１以下がさらに好ましく、０．５ｍｍ－１以下が特に好ましい。β－ＯＨ値は、０．１ｍｍ－１以上がより好ましく、０．２ｍｍ－１以上がさらに好ましく、０．３ｍｍ－１以上が特に好ましい。
【0028】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等のアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないことが好ましい。本実施形態において、アルカリ金属酸化物を実質的に含有しないとは、原料等から混入する不可避的不純物以外には含有しないこと、すなわち、意図的に含有させないことを意味する。但し、特定の作用効果、すなわち、歪点を下げる、Ｔｇを下げる、徐冷点を下げる、ガラス原料を溶融する温度域の抵抗値を下げるなどの効果を得る目的でアルカリ金属酸化物を所定量となるように含有させてもよい。
具体的には、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１つを、［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｎａ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］で表される合計の含有量で０．２％以下含有してもよい。より好ましくは０．１５％以下、さらに好ましくは０．１％以下、よりさらに好ましくは０．０８％以下、ことさらに好ましくは０．０５％以下、最も好ましくは０．０３％以下である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１つを、酸化物基準のモル％表示で合計０．００１％以上含有してもよい。より好ましくは０．００３％以上、さらに好ましくは０．００５％以上、よりさらに好ましくは０．００８％以上、ことさらに好ましくは０．０１％以下、最も好ましくは０．０２％以上である。なお、本明細書において、［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｎａ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］で表される合計の含有量をＲ２Ｏで表すこともある。Ｒはアルカリ金属を指す。
具体的には、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１つを、［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｎａ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］で表される合計の含有量で０．２％以下含有してもよい。より好ましくは０．１５％以下、さらに好ましくは０．１％以下、よりさらに好ましくは０．０８％以下、ことさらに好ましくは０．０５％以下、最も好ましくは０．０３％以下である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選択される少なくとも１つを、酸化物基準のモル％表示で合計０．００１％以上含有してもよい。より好ましくは０．００３％以上、さらに好ましくは０．００５％以上、よりさらに好ましくは０．００８％以上、ことさらに好ましくは０．０１％以下、最も好ましくは０．０２％以上である。なお、本明細書において、［Ｌｉ２Ｏ］＋［Ｎａ２Ｏ］＋［Ｋ２Ｏ］で表される合計の含有量をＲ２Ｏで表すこともある。Ｒはアルカリ金属を指す。
【0029】
ガラスの清澄性を向上させるため、本実施形態に係る無アルカリガラスは、ＳｎＯ２、Ｃｌ、およびＳＯ３からなる群から選択される少なくとも一種を合計含有量で好ましくは１モル％以下、より好ましくは０．５モル％以下、さらに好ましくは０．３モル％以下含有してもよい。下限は０％（含有しない）である。本実施形態に係る無アルカリガラスは、ガラス中の泡欠点の低減、および高周波領域での誘電正接の低減の観点から、Ｃｌの含有量は０．５モル％以下が好ましく、０．４モル％以下がより好ましく、０．３モル％以下がさらに好ましく、０．２モル％以下がよりさらに好ましく、０．１モル％以下が特に好ましい。下限は０％（実質的に含有しない）である。
【0030】
ガラスの耐酸性を向上させるため、本実施形態に係る無アルカリガラスは、微量成分として、Ｓｃ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２、Ｇａ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｅＯ２、ＨｆＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、およびＬｕ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも一種を含有してもよい。但し、微量成分の含有量が多すぎると、ガラスの均一性が低下し、分相が起こりやすくなるので、微量成分は合計含有量で１モル％以下が好ましい。上記した微量成分を１種のみ含有してもよく、２種以上含有してもよい。
【0031】
ガラスの溶解性を向上させる、ガラスの歪点を低くする、ガラス転移温度を低くする、徐冷点を低くするなどの目的で、本実施形態に係る無アルカリガラスは、Ｆを１モル％まで含有させてもよい。Ｆ含有量が１モル％を超えると、ガラス中の泡欠点が多くなるおそれがある。
【0032】
ガラスの溶解性、清澄性、成形性等を改善するため、また、特定の波長における吸収を得る、密度、硬度、曲げ剛性、耐久性等を改善するため、本実施形態に係る無アルカリガラスには、Ｓｅ２Ｏ３、ＴｅＯ２、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＣｄＯ、ＢｅＯおよびＢｉ２Ｏ３のうちの１種以上を含有していてもよい。これらの合計の含有量は２％以下が好ましく、より好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、よりさらに好ましくは０．３％以下、ことさらに好ましくは０．１％以下、特に好ましくは０．０５％以下、最も好ましくは０．０１％以下である。
【0033】
ガラスの溶解性、清澄性、成形性等を改善するため、また、ガラスの硬度、例えばヤング率などを改善するため、本実施形態に係る無アルカリガラスは、希土類酸化物、遷移金属酸化物を含んでもよい。
【0034】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、希土類酸化物として、Ｓｃ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｃｅ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｐｍ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔｂ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｒｅ２Ｏ３、Ｔｍ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３およびＬｕ２Ｏ３のうちの１種以上を含有していてもよい。これらの合計の含有量は２％以下が好ましく、より好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、よりさらに好ましくは０．３％以下、ことさらに好ましくは０．１％以下、特に好ましくは０．０５％以下、最も好ましくは０．０１％以下である。
【0035】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、遷移金属酸化物として、Ｖ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＭｏＯ３およびＨｆＯ２のうちの１種以上を含有していてもよい。これらの合計の含有量はで２％以下が好ましく、より好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、よりさらに好ましくは０．３％以下、ことさらに好ましくは０．１％以下、特に好ましくは０．０５％以下、最も好ましくは０．０１％以下である。
【0036】
ガラスの溶解性等を改善するため、本実施形態に係る無アルカリガラスは、アクチノイド酸化物であるＴｈＯ２を含有していてもよい。ＴｈＯ２の含有量は２％以下が好ましく、より好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、よりさらに好ましくは０．３％以下、ことさらに好ましくは０．１％以下、なおさらに好ましくは０．０５％以下、特に好ましくは０．０１％以下、最も好ましくは０．００５％以下である。
【0037】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、３５ＧＨｚにおける誘電正接（ｔａｎδ）は０．００６以下が好ましい。３５ＧＨｚにおける誘電正接が０．００６以下であれば、３０ＧＨｚを超えるような高周波領域での誘電損失を低減できる。３５ＧＨｚにおける誘電正接は、０．００５４以下がより好ましく、０．００５以下がさらに好ましく、０．００４５以下がよりさらに好ましく、０．００４以下がことさらに好ましく、０．００３以下が特に好ましい。
また、１０ＧＨｚにおける誘電正接は０．００６以下が好ましく、０．００５以下がより好ましく、０．００４以下がさらに好ましく、０．００３以下が最も好ましい。
また、１０ＧＨｚにおける誘電正接は０．００６以下が好ましく、０．００５以下がより好ましく、０．００４以下がさらに好ましく、０．００３以下が最も好ましい。
【0038】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、３５ＧＨｚにおける比誘電率は１０以下が好ましい。３５ＧＨｚにおける比誘電率が１０以下であれば、高周波領域での誘電損失を低減できる。３５ＧＨｚにおける比誘電率は７以下がより好ましく、６以下がさらに好ましく、５以下が特に好ましい。
また、１０ＧＨｚにおける比誘電率は５．５以下が好ましく、５．３以下がより好ましく、５以下がさらに好ましい。
また、１０ＧＨｚにおける比誘電率は５．５以下が好ましく、５．３以下がより好ましく、５以下がさらに好ましい。
【0039】
また、無アルカリガラスを高周波デバイスに用いられるガラス基板に用いる場合、ヤング率が高いことが求められる。ヤング率が低いと、デバイスの製造工程で実施される金属（例えば、Ｃｕ）膜の成膜後に、ガラス基板が反る、たわむ、割れるなどの不具合を生じるおそれがある。誘電正接を低くした無アルカリガラスは、ヤング率が低くなる傾向がある。
本実施形態に係る無アルカリガラスは、ヤング率が５８ＧＰａ以上が好ましい。ヤング率が上記範囲であれば、高周波デバイスの製造工程で実施される金属膜、例えば、Ｃｕ膜の成膜後に、ガラス基板が反る、たわむ、割れるなどの不具合が生じることを抑制できる。ヤング率は、６０ＧＰａ以上がより好ましく、６２ＧＰａ以上がさらに好ましく、６３ＧＰａ以上がよりさらに好ましく、６４ＧＰａ以上がことさらに好ましく、６５ＧＰａ以上がなおさらに好ましく、６６ＧＰａ以上がとりわけ好ましく、６７ＧＰａ以上が特に好ましく、６８ＧＰａ以上が最も好ましい。
本実施形態に係る無アルカリガラスは、ヤング率が５８ＧＰａ以上が好ましい。ヤング率が上記範囲であれば、高周波デバイスの製造工程で実施される金属膜、例えば、Ｃｕ膜の成膜後に、ガラス基板が反る、たわむ、割れるなどの不具合が生じることを抑制できる。ヤング率は、６０ＧＰａ以上がより好ましく、６２ＧＰａ以上がさらに好ましく、６３ＧＰａ以上がよりさらに好ましく、６４ＧＰａ以上がことさらに好ましく、６５ＧＰａ以上がなおさらに好ましく、６６ＧＰａ以上がとりわけ好ましく、６７ＧＰａ以上が特に好ましく、６８ＧＰａ以上が最も好ましい。
【0040】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、ガラスの撓み量を抑制する点から比弾性率が２３ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上が好ましく、２４ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上がより好ましく、２５ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以上がさらに好ましい。上限は特に限定されないが、例えば３２ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ以下が好ましい。
【0041】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、密度は２．５８ｇ／ｃｍ３以下が好ましい。これにより、自重たわみが小さくなり、大型基板の取り扱いが容易になる。また、ガラスを用いたデバイスの重量を軽量化できる。密度は２．５７ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、２．５６ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましい。なお、大型基板とは、例えば、少なくとも一辺が９００ｍｍ以上の基板である。
【0042】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、５０～３５０℃における平均熱膨張係数が３０×１０－７／℃以上が好ましい。これにより、ガラス基板とした際に、ガラス基板上に形成される金属膜との膨張率の差が大きくなり過ぎて割れるのを抑制することができる。
５０～３５０℃での平均熱膨張係数は３３×１０－７／℃以上がより好ましく、３５×１０－７／℃以上がさらに好ましく、３６×１０－７／℃以上がよりさらに好ましく、特に好ましくは３７×１０－７／℃以上、最も好ましくは３８×１０－７／℃以上である。
一方、５０～３５０℃での平均熱膨張係数は、高周波デバイスなどの製品製造工程でガラスが割れるのを抑制する観点から、４３×１０－７／℃以下が好ましい。
５０～３５０℃での平均熱膨張係数は４２×１０－７／℃以下がより好ましく、４１．５×１０－７／℃以下がさらに好ましく、４１×１０－７／℃以下がよりさらに好ましく、４０．５×１０－７／℃以下がことさらに好ましく、４０．３×１０－７／℃以下が特に好ましく、４０×１０－７／℃以下が最も好ましい。
５０～３５０℃での平均熱膨張係数は３３×１０－７／℃以上がより好ましく、３５×１０－７／℃以上がさらに好ましく、３６×１０－７／℃以上がよりさらに好ましく、特に好ましくは３７×１０－７／℃以上、最も好ましくは３８×１０－７／℃以上である。
一方、５０～３５０℃での平均熱膨張係数は、高周波デバイスなどの製品製造工程でガラスが割れるのを抑制する観点から、４３×１０－７／℃以下が好ましい。
５０～３５０℃での平均熱膨張係数は４２×１０－７／℃以下がより好ましく、４１．５×１０－７／℃以下がさらに好ましく、４１×１０－７／℃以下がよりさらに好ましく、４０．５×１０－７／℃以下がことさらに好ましく、４０．３×１０－７／℃以下が特に好ましく、４０×１０－７／℃以下が最も好ましい。
【0043】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、ガラス粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ２が１７００℃以下が好ましい。Ｔ２が１７００℃以下であることにより、ガラスの溶解性に優れ、製造設備への負担を低くできる。例えば、ガラスを溶解する窯など設備寿命を延ばすことができ、生産性を向上できる。また、窯由来の欠陥、例えば、ブツ欠陥、Ｚｒ欠陥などを低減できる。Ｔ２は１６８０℃以下がより好ましく、１６７０℃以下がさらに好ましくい。Ｔ２は、１５００℃以上が好ましい。
【0044】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、ガラス粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４が１２９０℃以下が好ましい。これにより、ガラスの成形性に優れる。また、例えば、ガラス成形時の温度を低くすることでガラス周辺の雰囲気中の揮散物を低減でき、それによりガラスの欠点を低減できる。低い温度でガラスを成形できるので、製造設備への負担を低くできる。例えば、ガラスを成形するフロートバスなどの設備寿命を延ばすことができ、生産性を向上できる。Ｔ４は１２８０℃以下がより好ましい。また、下限は特に限定されないが、例えば１０５０℃以上が好ましい。
Ｔ２およびＴ４はＡＳＴＭ Ｃ ９６５－９６に規定されている方法に従い、回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０２ｄ・Ｐａ・ｓまたは１０４ｄ・Ｐａ・ｓとなるときの温度として求めることができる。なお、後述する実施例では、装置校正用の参照試料としてＮＢＳ７１０およびＮＩＳＴ７１７ａを使用した。
Ｔ２およびＴ４はＡＳＴＭ Ｃ ９６５－９６に規定されている方法に従い、回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０２ｄ・Ｐａ・ｓまたは１０４ｄ・Ｐａ・ｓとなるときの温度として求めることができる。なお、後述する実施例では、装置校正用の参照試料としてＮＢＳ７１０およびＮＩＳＴ７１７ａを使用した。
【0045】
本実施形態に係る無アルカリガラスのガラス転移温度は７００℃以下が好ましい。これにより、徐冷装置の温度を高くする必要が回避され、徐冷装置の寿命が低下するのを抑制できる。ガラス転移温度は６８０℃以下がより好ましく、６７０℃以下がさらに好ましい。ガラス転移温度は６００℃以上が好ましい。これにより、高周波デバイス製造工程でガラス板を高温で処理した際の、ガラス板の変形や収縮（熱収縮）を抑制できる。ガラス転移温度は６２０℃以上がより好ましく、６３０℃以上が特に好ましい。
また、本実施形態に係る無アルカリガラスは、歪点が低い方がガラスの成形性に優れる。歪点は、７００℃以下が好ましく、より好ましくは６７０℃以下であり、さらに好ましくは６６０℃以下である。歪点の下限は特に限定されないが、例えば５５０℃以上が好ましい。
また、本実施形態に係る無アルカリガラスは、歪点が低い方がガラスの成形性に優れる。歪点は、７００℃以下が好ましく、より好ましくは６７０℃以下であり、さらに好ましくは６６０℃以下である。歪点の下限は特に限定されないが、例えば５５０℃以上が好ましい。
【0046】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、表面失透温度は１３００℃以下が好ましい。これにより、ガラスの成形性に優れる。成形中にガラス内部に結晶が生じて、透過率が低下するのを抑制できる。また、製造設備への負担を低くできる。例えば、ガラスを成形するフロートバスなどの設備寿命を延ばすことができ、生産性を向上できる。
表面失透温度は、さらに、１２９５℃以下、１２９０℃以下、１２８５℃以下、１２８０℃以下、１２７５℃以下、１２７０℃以下、１２６５℃以下、１２６０℃以下、１２５５℃以下、１２５０℃以下、１２４５℃以下、１２４０℃以下、１２３５℃以下、１２３０℃以下、１２２５℃以下、１２２０℃以下、１２１５℃以下、１２１０℃以下、１２０５℃以下、１２００℃以下の順に、好ましい。また、下限は特に限定されないが、例えば１０００℃以上が好ましい。
本実施形態における表面失透温度は、下記のように求めることができる。すなわち、白金製の皿に粉砕されたガラス粒子を入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間熱処理を行い、熱処理後に光学顕微鏡を用いて、ガラスの表面に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度とを観察し、その平均値を表面失透温度とする。
表面失透温度は、さらに、１２９５℃以下、１２９０℃以下、１２８５℃以下、１２８０℃以下、１２７５℃以下、１２７０℃以下、１２６５℃以下、１２６０℃以下、１２５５℃以下、１２５０℃以下、１２４５℃以下、１２４０℃以下、１２３５℃以下、１２３０℃以下、１２２５℃以下、１２２０℃以下、１２１５℃以下、１２１０℃以下、１２０５℃以下、１２００℃以下の順に、好ましい。また、下限は特に限定されないが、例えば１０００℃以上が好ましい。
本実施形態における表面失透温度は、下記のように求めることができる。すなわち、白金製の皿に粉砕されたガラス粒子を入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間熱処理を行い、熱処理後に光学顕微鏡を用いて、ガラスの表面に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度とを観察し、その平均値を表面失透温度とする。
【0047】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、ＨＮＯ３を６重量％、Ｈ２ＳＯ４を５重量％含有する４５℃の水溶液に１７０秒浸漬した時の、単位表面積当たりのガラス成分の溶出量が０．０２５ｍｇ／ｃｍ２以下が好ましい。ガラス成分の溶出量が０．０２５ｍｇ／ｃｍ２以下であれば耐酸性が良好である。ガラス成分の溶出量は０．０２０ｍｇ／ｃｍ２以下がより好ましく、少ないほど好ましい。
【0048】
無アルカリガラスのＢ２Ｏ３含有量を高くすると、溶解槽内のガラス原料をバーナー等で加熱して溶解させると、ガラス原料の溶解時にＢ２Ｏ３の揮散量が多く、生産性が低い。
一方、溶解槽内の電極から溶融ガラスに直接通電し、発生するジュール熱によって、ガラス原料を溶解させる電気溶解は、溶融ガラスの素地上にコールドトップ層を形成するため、Ｂ２Ｏ３の揮散量を抑制できる（日本国特開平５－１６３０２４号公報）。
しかしながら、誘電正接を低くした無アルカリガラスは、溶融温度域の抵抗値が高くなる傾向がある。溶融温度域の抵抗値が高いと、溶解槽本体を構成する炉材の抵抗値との差が小さくなり、溶解槽の壁面を構成する炉材にも電流が流れる場合がある。炉材にも電流が流れると、ガラス原料の溶融が阻害される、炉材が浸食される、消費電力が増大し、製造コストが増加するといった問題が生じる（国際公開第２０１９／００４４３４号）。また、炉材に通電されると、炉材が破壊されてガラスに混入し、ガラス製品の異物が混入するおそれもある。
上記に対し、本実施形態に係る無アルカリガラスは、１５００℃の抵抗値が４００Ω・ｃｍ以下が好ましい。１５００℃の抵抗値が上記範囲であれば、ガラス製造時に、通電加熱による溶解が可能である。１５００℃の抵抗値は、３００Ω・ｃｍ以下がより好ましく、２５０Ω・ｃｍ以下がさらに好ましく、２００Ω・ｃｍ以下がよりさらに好ましい。また、下限は特に限定されないが、１０Ω・ｃｍ以上となる。
一方、溶解槽内の電極から溶融ガラスに直接通電し、発生するジュール熱によって、ガラス原料を溶解させる電気溶解は、溶融ガラスの素地上にコールドトップ層を形成するため、Ｂ２Ｏ３の揮散量を抑制できる（日本国特開平５－１６３０２４号公報）。
しかしながら、誘電正接を低くした無アルカリガラスは、溶融温度域の抵抗値が高くなる傾向がある。溶融温度域の抵抗値が高いと、溶解槽本体を構成する炉材の抵抗値との差が小さくなり、溶解槽の壁面を構成する炉材にも電流が流れる場合がある。炉材にも電流が流れると、ガラス原料の溶融が阻害される、炉材が浸食される、消費電力が増大し、製造コストが増加するといった問題が生じる（国際公開第２０１９／００４４３４号）。また、炉材に通電されると、炉材が破壊されてガラスに混入し、ガラス製品の異物が混入するおそれもある。
上記に対し、本実施形態に係る無アルカリガラスは、１５００℃の抵抗値が４００Ω・ｃｍ以下が好ましい。１５００℃の抵抗値が上記範囲であれば、ガラス製造時に、通電加熱による溶解が可能である。１５００℃の抵抗値は、３００Ω・ｃｍ以下がより好ましく、２５０Ω・ｃｍ以下がさらに好ましく、２００Ω・ｃｍ以下がよりさらに好ましい。また、下限は特に限定されないが、１０Ω・ｃｍ以上となる。
【0049】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、板厚１ｍｍｔとしたガラス基板のヘイズ値は１．０％以下が好ましい。これにより、ガラスの均一性が高く、例えば、ガラス基板を酸洗浄した際に、基板表面に局所的な凹凸が生じることを好適に防止できる。これにより、高周波信号の伝送損失を低減できる。本実施形態に係る無アルカリガラスは、板厚１ｍｍｔとしたガラス基板のヘイズ値が０．８％以下がより好ましく、０．５％以下がより好ましく、０．４％以下が最も好ましく、小さいほど好ましい。
【0050】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、上述した特徴により、高周波デバイス用ガラス基板や、パネル型アンテナ、窓ガラス、車両用窓ガラス、タッチパネル用カバーガラス等に好適である。
図１は、高周波デバイス用回路基板の構成の一例を示す断面図である。図１に示す回路基板１は、絶縁性を有するガラス基板２と、ガラス基板２の第１の主表面２ａに形成された第１の配線層３と、ガラス基板２の第２の主表面２ｂに形成された第２の配線層４とを備えている。第１および第２の配線層３、４は、伝送線路の一例としてマイクロストリップ線路を形成している。第１の配線層３は信号配線を構成し、第２の配線層４はグランド線を構成している。ただし、第１および第２の配線層３、４の構造はこれに限定されない。また配線層はガラス基板２の一方の主表面のみに形成されてもよい。
図１は、高周波デバイス用回路基板の構成の一例を示す断面図である。図１に示す回路基板１は、絶縁性を有するガラス基板２と、ガラス基板２の第１の主表面２ａに形成された第１の配線層３と、ガラス基板２の第２の主表面２ｂに形成された第２の配線層４とを備えている。第１および第２の配線層３、４は、伝送線路の一例としてマイクロストリップ線路を形成している。第１の配線層３は信号配線を構成し、第２の配線層４はグランド線を構成している。ただし、第１および第２の配線層３、４の構造はこれに限定されない。また配線層はガラス基板２の一方の主表面のみに形成されてもよい。
【0051】
第１および第２の配線層３、４は、導体で形成された層であり、その厚さは通常０．１～５０μｍ程度である。第１および第２の配線層３、４を形成する導体は、特に限定されず、例えば鋼、金、銀、アルミニウム、チタン、クロム、モリブデン、タングステン、白金、ニッケル等の金属、それらの金属を少なくとも１つ含む合金や金属化合物等が用いられる。第１および第２の配線層３、４の構造は、一層構造に限らず、例えばチタン層と銅層との積層構造のような複数層構造を有してもよい。第１および第２の配線層３、４の形成方法は、特に限定されず、例えば導体ペース卜を用いた印刷法、ディップ法、メッキ法、蒸着法、スパッタ等の各種公知の形成方法を適用できる。
【0052】
ガラス基板２として、本実施形態に係る無アルカリガラスを含むガラス基板を用いれば、３５ＧＨｚにおける誘電正接（ｔａｎδ）が０．００６以下となる。ガラス基板２の３５ＧＨｚにおける比誘電率は１０以下が好ましい。ガラス基板２の３５ＧＨｚにおける誘電正接が０．００６以下によって、３０ＧＨｚを超えるような高周波領域での誘電損失を低減できる。ガラス基板２の３５ＧＨｚにおける比誘電率が１０以下によっても、高周波領域での誘電損失を低減できる。ガラス基板２の３５ＧＨｚにおける誘電正接は、０．００５４以下がより好ましく、０．００５以下がさらに好ましく、０．００４５以下がよりさらに好ましく、０．００４以下がことさらに好ましく、０．００３以下が特に好ましい。ガラス基板２の３５ＧＨｚにおける比誘電率は７以下がより好ましく、６以下がさらに好ましく、５以下が特に好ましい。
【0053】
さらに、ガラス基板２は主表面２ａ、２ｂと端面とを有する。ガラス基板２の第１および第２の配線層３、４が形成される主表面２ａ、２ｂの少なくとも一方の主表面は、その表面粗さとして算術平均粗さＲａが１．５ｎｍ以下が好ましく、両方の主表面の算術平均粗さＲａが１．５ｎｍ以下がより好ましい。これによって、３０ＧＨｚを超えるような高周波領域で第１および第２の配線層３、４に表皮効果が生じた場合にも、第１および第２の配線層３、４の表皮抵抗を低下でき、これにより導体損失が低減される。ガラス基板２の主表面２ａ、２ｂの算術平均粗さＲａは、１．０ｎｍ以下がより好ましく、０．５ｎｍ以下がさらに好ましい。ガラス基板２の主表面とは、配線層が形成される表面を指すものである。一方の主表面に配線層が形成される場合、一方の主表面の算術平均粗さＲａの値が１．５ｎｍ以下を満たせばよい。なお、本明細書における表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１年）に準拠した値を意味する。
【0054】
ガラス基板２の主表面２ａ、２ｂの表面粗さは、必要に応じてガラス基板２の表面の研磨処理等により実現できる。ガラス基板２の表面の研磨処理には、例えば酸化セリウムやコロイダルシリカ等を主成分とする研磨剤、および研磨パッドを用いた研磨；研磨剤と酸性またはアルカリ性の分散媒とを含む研磨スラリー、および研磨パッドを用いた研磨；酸性またはアルカリ性のエッチング液を用いた研磨等を適用できる。これら研磨処理は、ガラス基板２の素板の表面粗さに応じて適用され、例えば予備研磨と仕上げ研磨とを組み合わせて適用してもよい。また、ガラス基板２の端面は、プロセス流動中に端面を起因とするガラス基板２の割れ、クラック、欠けを防止するため、面取りすることが好ましい。面取りの形態は、Ｃ面取り、Ｒ面取り、糸面取り等のいずれでもよい。
【0055】
このようなガラス基板２の使用により、回路基板１の３５ＧＨｚにおける伝送損失を低減、具体的には１ｄＢ／ｃｍ以下まで低減できる。従って、高周波信号、特に３０ＧＨｚを超える高周波信号、さらには３５ＧＨｚ以上の高周波信号の質や強度等の特性が維持されるため、そのような高周波信号を扱う高周波デバイスに好適なガラス基板２および回路基板１を提供できる。すなわち、そのような高周波信号を扱う高周波デバイスの特性や品質を向上できる。回路基板１の３５ＧＨｚにおける伝送損失は、０．５ｄＢ／ｃｍ以下がより好ましい。
【0056】
本実施形態に係る無アルカリガラスを含むガラス板の形状は、特に限定されないが、厚さは０．７ｍｍ以下が好ましい。ガラス板の厚さが０．７ｍｍ以下であれば、高周波デバイス用ガラス基板として用いた際に、高周波デバイスの薄型化や小型化、さらに生産効率の向上等を図れる。また、紫外線透過率が向上し、デバイスの製造工程で紫外線硬化材料を使用して製造性を高められる。ガラス板の厚さは０．６ｍｍ以下がより好ましく、０．５ｍｍ以下がさらに好ましく、０．４ｍｍ以下がよりさらに好ましく、０．３ｍｍ以下がなおさらに好ましく、０．２ｍｍ以下がことさらに好ましく、０．１ｍｍ以下が特に好ましい。また、下限は０．０１ｍｍ程度である。
【0057】
ガラス板は、大型基板とする場合には、少なくとも一辺が９００ｍｍ以上が好ましく、１０００ｍｍ以上がより好ましい。上限は特に限定されないが、通常一辺の大きさは４０００ｍｍ以下である。またガラス板は、矩形状が好ましい。
【0058】
次に、無アルカリガラスを含むガラス板の製造方法について説明する。ガラス板を製造する場合、ガラス原料を加熱して溶融ガラスを得る溶解工程、溶融ガラスから泡を除く清澄工程、溶融ガラスを板状にしてガラスリボンを得る成形工程、およびガラスリボンを室温状態まで徐冷する徐冷工程を経る。あるいは、溶融ガラスをブロック状に成形し、徐冷した後、切断、研磨を経てガラス板を製造する方法でもよい。
【0059】
溶解工程は、目標とするガラスの組成となるように原料を調製し、原料を溶解炉に連続的に投入し、好ましくは１４５０℃～１７５０℃程度に加熱して溶融ガラスを得る。本実施形態に係る無アルカリガラスは、ガラス原料を溶融する温度域、例えば、１５００℃付近の抵抗値が低いため、溶解炉として電気溶解炉を使用し、通電加熱によりガラスを溶解するのが好ましい。但し、通電加熱とバーナーによる加熱を併用してもよい。
【0060】
原料には酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、塩化物等のハロゲン化物等も使用できる。溶解や清澄工程で溶融ガラスが白金と接触する工程がある場合、微小な白金粒子が溶融ガラス中に溶出し、得られるガラス板中に異物として混入する場合があるが、硝酸塩原料の使用は白金異物の生成を防止する効果がある。
【0061】
硝酸塩としては、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム等を使用できる。硝酸ストロンチウムの使用がより好ましい。原料粒度も溶け残りが生じない程度の数百μｍの大きな粒径の原料から、原料搬送時の飛散が生じない、二次粒子として凝集しない程度の数μｍ程度の小さな粒径の原料まで、適宜使用できる。造粒体の使用も可能である。原料の飛散を防ぐために原料含水量も適宜調整可能である。β－ＯＨ値、Ｆｅの酸化還元度（レドックス［Ｆｅ２＋／（Ｆｅ２＋＋Ｆｅ３＋）］）の溶解条件も適宜調整可能である。
【0062】
次の清澄工程は、上記溶解工程で得られた溶融ガラスから泡を除く工程である。清澄工程としては、減圧による脱泡法を適用してもよく、原料の溶解温度より高温とすることで脱泡してもよい。また、清澄剤としてＳＯ３やＳｎＯ２を使用できる。ＳＯ３源としては、Ａｌ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａから選ばれる少なくとも１つの元素の硫酸塩が好ましく、アルカリ土類金属の硫酸塩がより好ましく、中でも、ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ、ＳｒＳＯ４、およびＢａＳＯ４が、泡を大きくする作用が著しく、特に好ましい。
【0063】
減圧による脱泡法における清澄剤としては、ＣｌまたはＦ等のハロゲンの使用が好ましい。Ｃｌ源としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａから選ばれる少なくとも１つの元素の塩化物が好ましく、アルカリ土類金属の塩化物がより好ましく、中でも、ＳｒＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、およびＢａＣｌ２・２Ｈ２Ｏが、泡を大きくする作用が著しく、かつ潮解性が小さいため、特に好ましい。Ｆ源としては、Ａｌ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａから選ばれた少なくとも１つの元素のフッ化物が好ましく、アルカリ土類金属のフッ化物がより好ましく、中でも、ＣａＦ２がガラス原料の溶解性を大きくする作用が著しいことからさらに好ましい。
【0064】
ＳｎＯ２に代表されるスズ化合物は、ガラス融液中でＯ２ガスを発生する。ガラス融液中では、１４５０℃以上の温度でＳｎＯ２からＳｎＯに還元され、Ｏ２ガスを発生し、泡を大きく成長させる作用を有する。ガラス板の製造時においては、ガラス原料を１４５０～１７５０℃程度に加熱して溶融するため、ガラス融液中の泡がより効果的に大きくなる。ＳｎＯ２を清澄剤として用いる場合、原料中に、スズ化合物を、母組成の総量１００％に対してＳｎＯ２換算で、０．０１％以上含むように調製することが好ましい。ＳｎＯ２含有量が０．０１％以上だと、ガラス原料の溶解時における清澄作用が得られるため好ましく、より好ましくは０．０５％以上、さらに好ましくは０．１０％以上である。ＳｎＯ２含有量が０．３％以下であれば、ガラスの着色や失透の発生が抑えられるため好ましい。ガラス中のスズ化合物の含有量は、ガラス母組成の総量１００％に対してＳｎＯ２換算で、０．２５％以下がより好ましく、０．２％以下がさらに好ましく、０．１５％以下が特に好ましい。
【0065】
次の成形工程は、上記清澄工程で泡を除いた溶融ガラスを板状にしてガラスリボンを得る工程である。成形工程としては、溶融ガラスをスズ等の溶融金属上に流して板状にしてガラスリボンを得るフロート法、溶融ガラスを樋状の部材から下方に流下させるオーバーフローダウンドロー法（フュージョン法）、スリッ卜から流下させるスリッ卜ダウンドロー法等、公知のガラスを板状に成形する方法を適用することができる。中でも、無研磨、および軽研磨の点からフロート法またはフュージョン法が好ましい。
【0066】
次に、徐冷工程は、上記成形工程で得られたガラスリボンを室温状態まで制御された冷却条件にて冷却する工程である。徐冷工程としては、ガラスリボンになるように冷却し、さらに室温状態まで所定の条件で徐冷する。徐冷したガラスリボンを切断後、ガラス板を得る。
【0067】
徐冷工程における冷却速度Ｒが大きすぎると冷却後のガラスに歪が残りやすくなる。また、仮想温度を反映するパラメータである等価冷却速度が高くなりすぎ、その結果、ガラスのシュリンクを低減できない。そのため、等価冷却速度が８００℃／分以下となるようにＲを設定することが好ましい。等価冷却速度は４００℃／分以下がより好ましく、１００℃／分以下がさらに好ましく、５０℃／分以下が特に好ましい。一方、冷却速度が小さすぎると、工程の所要時聞が長くなりすぎて、生産性が低くなる。そのため、０．１℃／以上となるように設定することが好ましく、０．５℃／分以上がより好ましく、１℃／分以上がさらに好ましい。
【0068】
ここで、等価冷却速度の定義ならびに評価方法は以下のとおりである。対象とする組成のガラスを１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．３～２．０ｍｍの直方体に加工してガラス試料とする。ガラス試料に対し、赤外線加熱式電気炉を用い、歪点＋１７００℃にて５分間保持し、その後、ガラス試料を室温（２５℃）まで冷却する。このとき、冷却速度をｌ０℃／分から１０００℃／分の範囲で条件を変えた複数のガラスサンプルを作製する。
【0069】
精密屈折率測定装置（例えば島津デバイス社製ＫＰＲ２０００）を用いて、複数のガラスサンプルのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率ｎｄを測定する。測定には、Ｖブロック法や最小偏角法を用いてもよい。得られたｎｄを前記冷却速度の対数に対してプロッ卜することにより、前記冷却速度に対するｎｄの検量線を得る。
【0070】
次に、実際に溶解、成形、冷却等の工程を経て製造された同一組成のガラスのｎｄを、上記測定方法により測定する。得られたｎｄに対応する対応冷却速度（本実施形態において等価冷却速度という）を、上記検量線より求める。
【0071】
本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良等は許容される。例えば、本実施形態に係るガラス板を製造する場合、溶融ガラスを直接板状に成形するプレス成形法にてガラスを板状にしてもよい。
【0072】
また、本実施形態に係るガラス板を製造する場合、耐火物製の溶解槽を使用する製造方法に加えて、白金または白金を主成分とする合金製の坩堝（以下、白金坩堝と呼ぶ）を溶解槽または清澄槽に用いてもよい。白金坩堝を用いた場合、溶解工程は、得られるガラス板の組成となるように原料を調製し、原料を入れた白金坩堝を電気炉にて加熱し、好ましくは１４５０℃～１７００℃程度に加熱する。白金スターラーを挿入し１時間～３時間撹拌して溶融ガラスを得る。
【0073】
白金坩堝を用いたガラス板の製造工程における成形工程では、溶融ガラスを例えばカーボン板上や型枠中に流し出し、板状またはブロック状にする。徐冷工程は、典型的にはＴｇ＋５０℃程度の温度に保持した後、歪点付近まで１～１０℃／分程度で冷却し、その後は室温状態まで、歪が残らない程度の冷却速度にて冷却する。所定の形状への切断および研磨の後、ガラス板を得る。また、切断して得られたガラス板を、例えばＴｇ＋５０℃程度となるように加熱した後、室温状態まで所定の冷却速度で徐冷してもよい。このようにすることで、ガラスの等価冷却温度を調節できる。
【0074】
本実施形態に係る無アルカリガラスをガラス基板２として用いた回路基板１は、高周波信号、特に３０ＧＨｚを超える高周波信号、さらには３５ＧＨｚ以上の高周波信号を扱う高周波デバイスに好適であり、そのような高周波信号の伝送損失を低減して高周波信号の質や強度等の特性を向上できる。本実施形態に係る無アルカリガラスをガラス基板２として用いた回路基板１は、例えば携帯電話機、スマー卜フォン、携帯情報端末、Ｗｉ－Ｆｉ機器のような通信機器に用いられる半導体デバイスのような高周波デバイス（電子デバイス）、弾性表面波（ＳＡＷ）デバイス、レーダ送受信機のようなレーダ部品、液晶アンテナやパネル型アンテナのようなアンテナ部品等に好適である。
すなわち、本発明は、本実施形態に係る無アルカリガラスを含む高周波デバイス用ガラス基板の他、本実施形態に係る無アルカリガラスを含むパネル型アンテナにも関する。
すなわち、本発明は、本実施形態に係る無アルカリガラスを含む高周波デバイス用ガラス基板の他、本実施形態に係る無アルカリガラスを含むパネル型アンテナにも関する。
【0075】
また、本発明は、本実施形態に係る無アルカリガラスを、高周波信号の伝送損失を低減させる目的で他の製品にも好適に適用できる。すなわち、本発明は、かかる無アルカリガラスを含む窓ガラス、車両用窓ガラス、タッチパネル用カバーガラスにも関する。
無アルカリガラスを含むガラス板は、高周波の周波数帯域の電波を安定して送受信でき、損傷・破壊もし難いため、窓ガラスや車両用窓ガラス、タッチパネル用カバーガラスにも好適である。車両用窓ガラスとしては、例えば自動運転の車両用窓ガラスがより好ましい。
無アルカリガラスを含むガラス板は、高周波の周波数帯域の電波を安定して送受信でき、損傷・破壊もし難いため、窓ガラスや車両用窓ガラス、タッチパネル用カバーガラスにも好適である。車両用窓ガラスとしては、例えば自動運転の車両用窓ガラスがより好ましい。
【実施例0076】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。なお、例１～４３及び例４９～６１が実施例であり、例４４～４８が比較例である。
【0077】
［例１～６１］
表１～５、表１１、及び表１２に示す組成（酸化物基準のモル％表示）を有し、厚さが１．０ｍｍ、形状が５０×５０ｍｍ、主表面の算術平均粗さＲａが１．０ｎｍのガラス板を用意した。ガラス板は、白金坩堝を用いた溶融法にて作製した。表１～５、表１１及び表１２に示す組成を有するガラスが得られるように珪砂等の原料を混合し、１ｋｇのバッチを調合した。原料を白金坩堝に入れ、電気炉中にて１６５０℃の温度で３時間加熱して溶融し、溶融ガラスとした。溶融にあたっては、白金坩堝に白金スターラーを挿入して１時間撹拌し、ガラスの均質化を行った。溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形した後、板状のガラスをＴｇ＋５０℃程度の温度の電気炉に入れ、１時間保持した。冷却速度１℃／分でＴｇ－１００℃まで電気炉を降温させ、その後ガラスが室温になるまで放冷した。その後、切断、研磨加工によりガラスを板状に成形し、ガラス板を得た。
表１～５、表１１、及び表１２に示す組成（酸化物基準のモル％表示）を有し、厚さが１．０ｍｍ、形状が５０×５０ｍｍ、主表面の算術平均粗さＲａが１．０ｎｍのガラス板を用意した。ガラス板は、白金坩堝を用いた溶融法にて作製した。表１～５、表１１及び表１２に示す組成を有するガラスが得られるように珪砂等の原料を混合し、１ｋｇのバッチを調合した。原料を白金坩堝に入れ、電気炉中にて１６５０℃の温度で３時間加熱して溶融し、溶融ガラスとした。溶融にあたっては、白金坩堝に白金スターラーを挿入して１時間撹拌し、ガラスの均質化を行った。溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形した後、板状のガラスをＴｇ＋５０℃程度の温度の電気炉に入れ、１時間保持した。冷却速度１℃／分でＴｇ－１００℃まで電気炉を降温させ、その後ガラスが室温になるまで放冷した。その後、切断、研磨加工によりガラスを板状に成形し、ガラス板を得た。
【0078】
例１～４８のガラス板について、５０～３５０℃における平均熱膨張係数、密度、ガラス転移温度、ヤング率、比弾性率、Ｔ２、Ｔ４、β－ＯＨ値、１０ＧＨｚもしくは３５ＧＨｚにおける比誘電率、１０ＧＨｚもしくは３５ＧＨｚにおける誘電正接、表面失透温度、耐酸性、ヘイズ値、１５００℃の抵抗率を表６～１２に示す。なお、ヘイズ値は、ガラスの分相の指標である。また、表中の空欄は、未測定であることを意味する。
【0079】
以下に各物性の測定方法を示す。
（密度）
泡を含まない約２０ｇのガラス塊の密度をアルキメデス法によって測定した。
（平均熱膨張係数）
ＪＩＳ Ｒ３１０２（１９９５年）に規定されている方法に従い、示差熱膨張計を用いて測定した。測定温度範囲は５０～３５０℃で、単位をｐｐｍ／℃、または×１０－７／℃として表した。
（ガラス転移温度）
ＪＩＳ Ｒ３１０３－３（２００１年）に規定されている方法に従い、熱膨張法により測定した。
（ヤング率）
ＪＩＳ Ｚ２２８０（１９９３年）に規定されている方法に従い、厚さ０．５～１０ｍｍのガラスについて、超音波パルス法により測定した。単位をＧＰａとして表した。
（比弾性率）
上記記載方法で測定したヤング率を、同じく上記方法で測定した密度で割ることで比弾性率（ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ）を算出した。
（Ｔ２）
ＡＳＴＭ Ｃ ９６５－９６に規定されている方法に従い、回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０２ｄ・Ｐａ・ｓとなるときの温度Ｔ２（℃）を測定した。
（Ｔ４）
ＡＳＴＭ Ｃ ９６５－９６に規定されている方法に従い、回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０４ｄ・Ｐａ・ｓとなるときの温度Ｔ４（℃）を測定した。
（比誘電率、誘電正接）
ＪｌＳ Ｒ１６４１（２００７年）に規定されている方法に従い、空洞共振器およびベクトルネットワークアナライザを用いて測定した。測定周波数は空洞共振器の空気の共振周波数である１０ＧＨｚもしくは３５ＧＨｚである。
（表面失透温度）
ガラスを粉砕し、試験用篩を用いて粒径が２～４ｍｍの範囲となるように分級した。得られたガラスカレットをイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行い、イオン交換水で洗浄した後、乾燥させ、白金製の皿に入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間の熱処理を行った。熱処理の温度は１０℃間隔で設定した。
熱処理後、白金皿よりガラスを取り外し、光学顕微鏡を用いて、ガラスの表面に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度とを観察した。
ガラスの表面に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度は、それぞれ１回測定した。（結晶析出の判断が難しい場合、２回測定することもある）
ガラス表面に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度との測定値を用いて平均値を求め、表面失透温度とした。
（耐酸性）
酸水溶液（６質量％ＨＮＯ３＋５質量％Ｈ２ＳＯ４、４５℃）にガラス試料を１７０秒浸漬し、単位表面積当たりのガラス成分の溶出量（ｍｇ／ｃｍ２）を評価した。ガラス成分の溶出量が０．０２ｍｇ／ｃｍ２以下であれば耐酸性が良好である。
（β－ＯＨ値）
ガラス試料について波長２．７５～２．９５μｍの光に対する吸光度を測定し、吸光度の最大値βｍａｘを該試料の厚さ（ｍｍ）で割ることでβ－ＯＨ値を求めた。
（１５００℃の抵抗率）
溶融ガラスの１３５０～１７００℃の温度域における抵抗率を測定した。溶融ガラスは、各成分の所定の組成になるように調合し、白金坩堝を用いて１６５０℃の温度で溶解して得た。ガラスの溶解では、白金スターラーを用いて撹拌して、ガラスを均質にした。次に、溶融ガラスを１５００℃の温度に保持した状態で抵抗率を、下記文献に記載の方法で測定した。「イオン性融体の導電率測定法、大田能生、宮永光、森永健次、柳ヶ瀬勉、日本金属学会誌第４５巻第１０号（１９８１）１０３６～１０４３」
（ヘイズ値）
ヘイズメータ（メーカ：スガ試験機株式会社、型式：ＨＺ－Ｖ３ Ｈａｚｅｍｅｔｅｒ）を用いてガラスのヘイズ値を測定した。ヘイズ値の測定は、板厚が１ｍｍｔで、両面を鏡面研磨したガラス板で行う。ヘイズ値が３５％以下を良品とした。
（密度）
泡を含まない約２０ｇのガラス塊の密度をアルキメデス法によって測定した。
（平均熱膨張係数）
ＪＩＳ Ｒ３１０２（１９９５年）に規定されている方法に従い、示差熱膨張計を用いて測定した。測定温度範囲は５０～３５０℃で、単位をｐｐｍ／℃、または×１０－７／℃として表した。
（ガラス転移温度）
ＪＩＳ Ｒ３１０３－３（２００１年）に規定されている方法に従い、熱膨張法により測定した。
（ヤング率）
ＪＩＳ Ｚ２２８０（１９９３年）に規定されている方法に従い、厚さ０．５～１０ｍｍのガラスについて、超音波パルス法により測定した。単位をＧＰａとして表した。
（比弾性率）
上記記載方法で測定したヤング率を、同じく上記方法で測定した密度で割ることで比弾性率（ＧＰａ・ｃｍ３／ｇ）を算出した。
（Ｔ２）
ＡＳＴＭ Ｃ ９６５－９６に規定されている方法に従い、回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０２ｄ・Ｐａ・ｓとなるときの温度Ｔ２（℃）を測定した。
（Ｔ４）
ＡＳＴＭ Ｃ ９６５－９６に規定されている方法に従い、回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０４ｄ・Ｐａ・ｓとなるときの温度Ｔ４（℃）を測定した。
（比誘電率、誘電正接）
ＪｌＳ Ｒ１６４１（２００７年）に規定されている方法に従い、空洞共振器およびベクトルネットワークアナライザを用いて測定した。測定周波数は空洞共振器の空気の共振周波数である１０ＧＨｚもしくは３５ＧＨｚである。
（表面失透温度）
ガラスを粉砕し、試験用篩を用いて粒径が２～４ｍｍの範囲となるように分級した。得られたガラスカレットをイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行い、イオン交換水で洗浄した後、乾燥させ、白金製の皿に入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間の熱処理を行った。熱処理の温度は１０℃間隔で設定した。
熱処理後、白金皿よりガラスを取り外し、光学顕微鏡を用いて、ガラスの表面に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度とを観察した。
ガラスの表面に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度は、それぞれ１回測定した。（結晶析出の判断が難しい場合、２回測定することもある）
ガラス表面に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度との測定値を用いて平均値を求め、表面失透温度とした。
（耐酸性）
酸水溶液（６質量％ＨＮＯ３＋５質量％Ｈ２ＳＯ４、４５℃）にガラス試料を１７０秒浸漬し、単位表面積当たりのガラス成分の溶出量（ｍｇ／ｃｍ２）を評価した。ガラス成分の溶出量が０．０２ｍｇ／ｃｍ２以下であれば耐酸性が良好である。
（β－ＯＨ値）
ガラス試料について波長２．７５～２．９５μｍの光に対する吸光度を測定し、吸光度の最大値βｍａｘを該試料の厚さ（ｍｍ）で割ることでβ－ＯＨ値を求めた。
（１５００℃の抵抗率）
溶融ガラスの１３５０～１７００℃の温度域における抵抗率を測定した。溶融ガラスは、各成分の所定の組成になるように調合し、白金坩堝を用いて１６５０℃の温度で溶解して得た。ガラスの溶解では、白金スターラーを用いて撹拌して、ガラスを均質にした。次に、溶融ガラスを１５００℃の温度に保持した状態で抵抗率を、下記文献に記載の方法で測定した。「イオン性融体の導電率測定法、大田能生、宮永光、森永健次、柳ヶ瀬勉、日本金属学会誌第４５巻第１０号（１９８１）１０３６～１０４３」
（ヘイズ値）
ヘイズメータ（メーカ：スガ試験機株式会社、型式：ＨＺ－Ｖ３ Ｈａｚｅｍｅｔｅｒ）を用いてガラスのヘイズ値を測定した。ヘイズ値の測定は、板厚が１ｍｍｔで、両面を鏡面研磨したガラス板で行う。ヘイズ値が３５％以下を良品とした。
【0080】
【表1】
【0081】
【表2】
【0082】
【表3】
【0083】
【表4】
【0084】
【表5】
【0085】
【表6】
【0086】
【表7】
【0087】
【表8】
【0088】
【表9】
【0089】
【表10】
【0090】
【表11】
【0091】
【表12】
【0092】
実施例である例１～４３のガラスは、一部未測定のものもあるが、いずれも、５０～３５０℃における平均熱膨張係数が３０×１０－７／℃～４０×１０－７／℃、密度が２．５８ｇ／ｃｍ３以下、ガラス転移温度が７００℃以下、ヤング率が５８ＧＰａ以上、Ｔ２が１５００～１７００℃、Ｔ４が１２９０℃以下、３５ＧＨｚにおける誘電正接が０．００６以下、及び１５００℃の抵抗値が４００Ω・ｃｍ以下の範囲うち、多くを満たす結果であった。また、ヘイズ値の測定結果から分相が無いことが確認できた。
Ａｌ２Ｏ３－（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が－３超、２未満を満たすと、表面失透温度が１３００℃以下であり、耐酸性が良好となる傾向であった。Ａｌ２Ｏ３－（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が２以上となると、表面失透温度が１３００℃超となる傾向であった。Ａｌ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３の値が０．４９以上となるとガラスのヤング率も高い傾向であった。ＳｒＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．６４以上であるとガラスの表面失透温度も低い傾向であった。Ｂ２Ｏ３が１５％未満、かつ、Ａｌ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３の値が１．４超のガラスは、３５ＧＨｚにおける誘電正接が０．００６より高く、高周波領域での誘電損失を低減できない。また、ガラス転移温度が７００℃超であった。他方、Ａｌ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３の値が０．３５以下のガラスは、耐酸性が劣っていた。また、ヘイズ値の測定結果から分相が確認できた。Ｂ２Ｏ３が２４％超、かつ、Ａｌ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３の値が１．４超のガラスは、耐酸性が劣っていた。また、ヘイズ値の測定結果から分相が確認できた。さらに、ヤング率は５８ＧＰａ未満であった。
また実施例である例４９～５２のガラスは、例３０のガラス組成をベースとして、Ｃｌ含有量やβ－ＯＨ値を変更したガラスである。これらから、β－ＯＨ値が高くすると、相対的に誘電正接を低くできる可能性がある、また、Ｃｌ含有量が多くなると誘電正接が大きくなる可能性あることが分かる。
実施例である例５３～６１のガラスは、例３０のガラス組成をベースとして、Ｌｉ２Ｏ含有量やＮａ２Ｏ含有量を変更したガラスである。Ｌｉ２Ｏ含有量やＮａ２Ｏ含有量が増えると、１５００℃の抵抗率が下がる。また、Ｌｉ２Ｏは誘電正接が低いまま、１５００℃の抵抗率を下げることができる。
Ａｌ２Ｏ３－（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が－３超、２未満を満たすと、表面失透温度が１３００℃以下であり、耐酸性が良好となる傾向であった。Ａｌ２Ｏ３－（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が２以上となると、表面失透温度が１３００℃超となる傾向であった。Ａｌ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３の値が０．４９以上となるとガラスのヤング率も高い傾向であった。ＳｒＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．６４以上であるとガラスの表面失透温度も低い傾向であった。Ｂ２Ｏ３が１５％未満、かつ、Ａｌ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３の値が１．４超のガラスは、３５ＧＨｚにおける誘電正接が０．００６より高く、高周波領域での誘電損失を低減できない。また、ガラス転移温度が７００℃超であった。他方、Ａｌ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３の値が０．３５以下のガラスは、耐酸性が劣っていた。また、ヘイズ値の測定結果から分相が確認できた。Ｂ２Ｏ３が２４％超、かつ、Ａｌ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３の値が１．４超のガラスは、耐酸性が劣っていた。また、ヘイズ値の測定結果から分相が確認できた。さらに、ヤング率は５８ＧＰａ未満であった。
また実施例である例４９～５２のガラスは、例３０のガラス組成をベースとして、Ｃｌ含有量やβ－ＯＨ値を変更したガラスである。これらから、β－ＯＨ値が高くすると、相対的に誘電正接を低くできる可能性がある、また、Ｃｌ含有量が多くなると誘電正接が大きくなる可能性あることが分かる。
実施例である例５３～６１のガラスは、例３０のガラス組成をベースとして、Ｌｉ２Ｏ含有量やＮａ２Ｏ含有量を変更したガラスである。Ｌｉ２Ｏ含有量やＮａ２Ｏ含有量が増えると、１５００℃の抵抗率が下がる。また、Ｌｉ２Ｏは誘電正接が低いまま、１５００℃の抵抗率を下げることができる。
【0093】
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１９年４月１２日出願の日本特許出願（特願２０１９－０７６４２３）、２０１９年６月２８日出願の日本特許出願（特願２０１９－１２０８２８）、及び２０１９年１１月２７日出願の日本特許出願（特願２０１９－２１４６９０）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【0094】
本実施形態に係る無アルカリガラスは、耐酸性に優れており、かつ、高周波信号の誘電損失を低減できる。このような無アルカリガラスを含むガラス板は、１０ＧＨｚを超えるような高周波信号、特に３０ＧＨｚを超える高周波信号、さらには３５ＧＨｚ以上の高周波信号を扱う高周波電子デバイス全般、例えば通信機器のガラス基板、ＳＡＷデバイスおよびＦＢＡＲ等の周波数フィルター部品、導波管等のバンドパスフィルターやＳＩＷ（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）部品、レーダ部品、アンテナ部品（特に衛星通信に最適とされる液晶アンテナ）、窓ガラス、車両用窓ガラス等に有用である。
【符号の説明】
【0095】
１：回路基板
２：ガラス基板
２ａ，２ｂ：主表面
３，４：配線層
２：ガラス基板
２ａ，２ｂ：主表面
３，４：配線層
【図1】