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(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】P2024038064
(43)【公開日】2024-03-19
(54)【発明の名称】板ガラス、その製造方法およびその使用
(51)【国際特許分類】
C03C 3/091 20060101AFI20240312BHJP
【ＦＩ】
C03C3/091
【審査請求】有
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023217404
(22)【出願日】2023-12-22
(62)【分割の表示】P 2019093879の分割
【原出願日】2019-05-17
(31)【優先権主張番号】10 2018 112 070.2
(32)【優先日】2018-05-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．パイレックス
(71)【出願人】
【識別番号】504299782
【氏名又は名称】ショット アクチエンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】ＳＣＨＯＴＴ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｔｔｅｎｂｅｒｇｓｔｒ． １０， ５５１２２ Ｍａｉｎｚ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】ゲアハート ラウテンシュレーガー
(72)【発明者】
【氏名】アンドレアス クリーク
(72)【発明者】
【氏名】アンドレアス フォイチュ
(72)【発明者】
【氏名】アクセル エンゲル
(72)【発明者】
【氏名】クリスティアン ピッツェル
(72)【発明者】
【氏名】マティアス シュミット
(72)【発明者】
【氏名】トーマス クロス
(57)【要約】 （修正有）
【課題】２００～１５００ｎｍの波長範囲において高透過率を有する、好ましくは特に、低い熱膨張係数、高い化学的耐久性および機械的強度、ならびに低い屈折率を有する、低コストで製造可能な板ガラスを提供する。
【解決手段】板ガラスであって、前記板ガラスは、厚さ１ｍｍにおいて２５４ｎｍの波長で２０％以上の透過率を示し、所定の範囲の鉄イオン重量分率比を有し、前記板ガラスが含む次の金属Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｖの重量分率（ｐｐｍ）に関して、Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］が、２００ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、前記板ガラスの該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮され、かつ、前記板ガラスは、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの各成分を所定の範囲で含む。
【選択図】図３
【解決手段】板ガラスであって、前記板ガラスは、厚さ１ｍｍにおいて２５４ｎｍの波長で２０％以上の透過率を示し、所定の範囲の鉄イオン重量分率比を有し、前記板ガラスが含む次の金属Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｖの重量分率（ｐｐｍ）に関して、Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］が、２００ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、前記板ガラスの該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮され、かつ、前記板ガラスは、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの各成分を所定の範囲で含む。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板ガラスであって、前記板ガラスの厚さが１ｍｍである場合に、電磁放射に対する前記板ガラスの透過率が、
２５４ｎｍの波長において２０％以上、好ましくは６０％以上、特に好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは８８％以上であり、かつ／または
好ましくは３００ｎｍの波長において８２％以上、好ましくは９０％以上、特に好ましくは９１％以上であり、かつ／または
好ましくは３５０ｎｍの波長において９０％以上、好ましくは９１％以上であり、かつ／または
好ましくは５４６ｎｍの波長において９２％以上、好ましくは９２．５％以上であり、かつ／または
好ましくは１４００ｎｍの波長において９２．５％以上、好ましくは９３％以上であり、かつ／または
好ましくは３８０～７８０ｎｍの波長範囲において９１．５％以上、好ましくは９２％以上であり、かつ／または
好ましくは７８０～１５００ｎｍの波長範囲において９２．５％以上、好ましくは９３％以上である、板ガラス。
２５４ｎｍの波長において２０％以上、好ましくは６０％以上、特に好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは８８％以上であり、かつ／または
好ましくは３００ｎｍの波長において８２％以上、好ましくは９０％以上、特に好ましくは９１％以上であり、かつ／または
好ましくは３５０ｎｍの波長において９０％以上、好ましくは９１％以上であり、かつ／または
好ましくは５４６ｎｍの波長において９２％以上、好ましくは９２．５％以上であり、かつ／または
好ましくは１４００ｎｍの波長において９２．５％以上、好ましくは９３％以上であり、かつ／または
好ましくは３８０～７８０ｎｍの波長範囲において９１．５％以上、好ましくは９２％以上であり、かつ／または
好ましくは７８０～１５００ｎｍの波長範囲において９２．５％以上、好ましくは９３％以上である、板ガラス。
【請求項2】
前記板ガラスの網目形成酸化物、特にケイ素および／またはホウ素の酸化物の含有率の合計が、最大９８モル％である、特に請求項１記載の板ガラス。
【請求項3】
前記板ガラスの線熱膨張係数αが、２．４×１０－６～３．５×１０－６／Ｋである、請求項１または２記載の板ガラス。
【請求項4】
前記板ガラスのＳｉＯ２含有率が、７２～８５モル％、好ましくは７６～８５モル％である、請求項１から３までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項5】
前記板ガラスがＢ２Ｏ３を含むが、ただし好ましくは、前記板ガラスのＢ２Ｏ３含有率が、１０～２５モル％、特に好ましくは１０～２２モル％である、請求項１から４までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項6】
前記板ガラスが、ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３を含むが、ただし好ましくは、
Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ９２～９８モル％
が成り立つ、請求項１から５までのいずれか１項記載の板ガラス。
Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ９２～９８モル％
が成り立つ、請求項１から５までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項7】
ΣＲ２Ｏ １～５モル％
が成り立ち、ここで、Ｒ２Ｏはアルカリ金属酸化物を表す、請求項１から６までのいずれか１項記載の板ガラス。
が成り立ち、ここで、Ｒ２Ｏはアルカリ金属酸化物を表す、請求項１から６までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項8】
前記板ガラスの成分の物質量比に関して、
Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２ ０．１２～０．３５であり、かつ／または
Σ（ＭｅｘＯｙ）／Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ０．０２～０．１０
が成り立ち、ここで、Ｍｅは、酸化物において通常は酸化数ｙを有する金属を表し、特に、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属ならびにアルミニウムを表す、請求項１から７までのいずれか１項記載の板ガラス。
Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２ ０．１２～０．３５であり、かつ／または
Σ（ＭｅｘＯｙ）／Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ０．０２～０．１０
が成り立ち、ここで、Ｍｅは、酸化物において通常は酸化数ｙを有する金属を表し、特に、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属ならびにアルミニウムを表す、請求項１から７までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項9】
前記板ガラスが含む鉄イオンの重量分率比に関して、
０．１≦Ｆｅ２＋／（Ｆｅ２＋＋Ｆｅ３＋）≦０．３
が成り立つ、請求項１から８までのいずれか１項記載の板ガラス。
０．１≦Ｆｅ２＋／（Ｆｅ２＋＋Ｆｅ３＋）≦０．３
が成り立つ、請求項１から８までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項10】
前記板ガラスが含む次の金属Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｖの重量分率（ｐｐｍ）に関して、
Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］
が、２００ｐｐｍ未満、好ましくは１５０ｐｐｍ未満、さらに好ましくは１００ｐｐｍ未満、特に好ましくは５０ｐｐｍ未満、とりわけ好ましくは２５ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、前記板ガラスの該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮される、請求項１から９までのいずれか１項記載の板ガラス。
Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］
が、２００ｐｐｍ未満、好ましくは１５０ｐｐｍ未満、さらに好ましくは１００ｐｐｍ未満、特に好ましくは５０ｐｐｍ未満、とりわけ好ましくは２５ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、前記板ガラスの該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮される、請求項１から９までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項11】
前記板ガラスの転移温度Ｔｇが、４５０～５５０℃である、請求項１から１０までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項12】
粘度ηを有し、ここで、１０００～１３２０℃の温度でのｌｇηの値が４である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項13】
前記板ガラスの、５８７．６ｎｍの光波長における屈折率ｎｄが、１．４７５未満である、請求項１から１２までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項14】
以下の化学的耐久性値：
－ 水に対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ７１９に準拠するクラスＨＧＢ１、
－ 酸に対して、ＤＩＮ １２１１６に準拠するクラスＳ１Ｗ、および
－ アルカリに対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ６９５に準拠するクラスＡ３以上
を特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の板ガラス。
－ 水に対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ７１９に準拠するクラスＨＧＢ１、
－ 酸に対して、ＤＩＮ １２１１６に準拠するクラスＳ１Ｗ、および
－ アルカリに対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ６９５に準拠するクラスＡ３以上
を特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項15】
前記板ガラスは、次の成分：
ＳｉＯ２ ７２～８５モル％、好ましくは７６～８５モル％、
Ｂ２Ｏ３ １０～２５モル％、好ましくは１０～２２モル％、
Ａｌ２Ｏ３ ０．２～２．５モル％、
Ｎａ２Ｏ ０．５～５．０モル％、
Ｋ２Ｏ ０～１．０モル％、
Ｌｉ２Ｏ ０～１．５モル％
を含むが、ただし、好ましくは前記板ガラスに含まれるアルカリ金属酸化物Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの合計、好ましくは前記板ガラスに含まれる全アルカリ金属酸化物の合計が、５モル％未満である、請求項１から１４までのいずれか１項記載の板ガラス。
ＳｉＯ２ ７２～８５モル％、好ましくは７６～８５モル％、
Ｂ２Ｏ３ １０～２５モル％、好ましくは１０～２２モル％、
Ａｌ２Ｏ３ ０．２～２．５モル％、
Ｎａ２Ｏ ０．５～５．０モル％、
Ｋ２Ｏ ０～１．０モル％、
Ｌｉ２Ｏ ０～１．５モル％
を含むが、ただし、好ましくは前記板ガラスに含まれるアルカリ金属酸化物Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの合計、好ましくは前記板ガラスに含まれる全アルカリ金属酸化物の合計が、５モル％未満である、請求項１から１４までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項16】
溶融工程およびそれに続く熱間成形において、特にフロート法、ロール法、もしくはドロー法、例えば、ダウンドロー法、好ましくはオーバーフローフュージョンダウンドロー法、もしくはアップドロー法、もしくはフーコー法で製造されているか、または製造可能である、請求項１から１５までのいずれか１項記載の板ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、板ガラス、好ましくは２００～１５００ｎｍの波長範囲の電磁放射に対する高透過率を有する板ガラスに関する。
【0002】
従来技術
ガラスの材料分類（Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｋｌａｓｓｅ）は、以前から公知である。
ガラスの材料分類（Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｋｌａｓｓｅ）は、以前から公知である。
【0003】
板ガラスも、長年来、従来技術に属する。板ガラスとは、一般的に平らな、特に板状またはリボン状に形成されたガラスを意味する。板ガラスの公知の製造方法は、例えば、フロート法、ロール加工、さらにはドロー加工である。
【0004】
ガラスの分類においては、ホウケイ酸ガラスが特に重要である。つまり、その特性、例えば、温度変化に対する低い感受性、多数の試薬に対する高い化学的耐久性、ならびに高温においてさえも優れた寸法安定性ゆえ、多数の用途において使用される。特に、このガラス系では、特定の特性、例えば、特定波長範囲、例えば、およそ８５０～およそ１５００ｎｍの波長というＮＩＲ範囲での、材料の特に高い透過率を実現することが可能である。したがって、ガラスの特性を調整するための多彩な可能性に基づき、ホウケイ酸ガラスの一連の用途および組成が公知である。
【0005】
国際公開第２０１２／１４６８６０号（ＷＯ ２０１２／１４６８６０ Ａ１）は、誘導用途用のホウケイ酸ガラスの使用に関する。この文献には、アルカリホウケイ酸ガラスの使用に加え、無アルカリホウケイ酸ガラスの使用も記載されている。ホウケイ酸ガラスの使用が有利であるように思われるが、なぜなら特に、低い熱膨張係数において、特に５．０×１０－６／Ｋという熱膨張係数において材料が熱強化可能であり、それによって調理面としての用途に対して十分な硬度および強度を有するガラス板が得られるからである。
【0006】
さらに、独国特許出願公開第４３２５６５６号明細書（ＤＥ ４３２５６５６ Ａ１）には、防火等級Ｇの、アルカリホウケイ酸ガラスを高度に熱強化させた防火ガラスが記載されている。それらのガラスの熱膨張係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ、ＣＴＥ）は、例えば、４×１０－６／Ｋである。それらのガラスはすべて、６～１０重量％という比較的高含有率のアルカリ土類金属酸化物ならびにＺｎＯおよびＺｒＯ２を有する。
【0007】
独国特許出願公開第１０１５０８８４号明細書（ＤＥ １０１５０８８４ Ａ１）には、良好に熱強化可能なアルカリホウケイ酸ガラスが記載されている。そのガラスは、例えば、４×１０－６／Ｋという熱膨張係数を有し、同じくアルカリ土類金属酸化物ＣａＯを含む。
【0008】
米国特許出願公開第２０１７／０２４７２８４号明細書（ＵＳ ２０１７／０２４７２８４ Ａ１）には、赤外線用途、例えば、ヒーターカバー用のホウケイ酸ガラスが記載されている。そこで挙げられているガラス１～１０の実施形態の例は、無アルカリのアルカリ土類ホウケイ酸ガラスである。それに対して、米国特許出願公開第２０１７／０２４７２８４号明細書（ＵＳ ２０１７／０２４７２８４ Ａ１）の例１１～１３には、ガラスセラミックスのネオセラム、「パイレックス」タイプのホウケイ酸ガラス、およびＴＦＴ用途向けの無アルカリホウケイ酸ガラスが記載されている。
【0009】
米国特許第９１４５３３３号明細書（ＵＳ ９１４５３３３ Ｂ１）には、化学強化のために最適化された、つまり、例えば、拡散係数、圧縮応力（つまり、ガラス表面での圧縮応力）等に関して最適化されたアルカリホウケイ酸ガラス用の組成物が記載されている。
【0010】
アルカリホウケイ酸ガラスは、さらに、例えば、いわゆるバイオチップまたはマイクロアレイ用のキャリア基板としても使用される。模範的に、欧州特許第１４４６３６２号明細書（ＥＰ １４４６３６２ Ｂ１）には、その種のガラスが記載されている。そのガラスは、低い自家蛍光および優れたＵＶ透明性を有する。着色イオンの含有率に関しては、Ｆｅ２Ｏ３含有率（１５０ｐｐｍ未満）、１０ｐｐｍ未満の、正八面体に結合したＦｅ３＋、および１０ｐｐｍ未満、好ましくはしかも２ｐｐｍ未満のＣｒ３＋に関する限界のみが記載されている。別の着色要素、特に、第３周期の遷移金属（つまり、原子番号２１～３０を有する遷移金属、ここでは特にチタンから銅までの金属）は、ここでは限定されていない。しかしながら、これを用いて、波長２００～１５００ｎｍの全波長範囲における高光透過率を有するガラスを実現することはできない。
【0011】
本発明では、周期表の第３周期の遷移金属を、短く「３ｄ元素」または「３ｄ金属」とも呼ぶ。遷移金属とは、本発明では、原子数２１～３０、３９～４８、５７～８０、ならびに８９、および１０４～１１２の金属である。
【0012】
独国特許出願公開第１０２０１４１１９５９４号明細書（ＤＥ １０２０１４１１９５９４ Ａ１）は、低い脆性および高い固有強度を有するホウケイ酸ガラス、ならびにその製造および使用に関する。光学特性、例えば、光透過率、屈折率、蛍光および感光等は、記載も特許請求もされていない。それに応じて、ガラスの、いわゆる３ｄ元素の含有率も記載されていない。
【0013】
米国特許出願公開第２０１７／００５２３１１号明細書（ＵＳ ２０１７／００５２３１１ Ａ１）には、導光板用のガラスが記載されている。そのガラスは、４００～８００ｎｍの波長範囲において高光透過性であり、かつ望ましくない選択的光吸収がないアルカリホウケイ酸ガラスである。光透過率を低下させる、３ｄ元素、例えば、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｎ、ＴｉおよびＶのイオンは、合計で、最大５０ｐｐｍの含有率を有するべきである。しかしながら、個々の元素の定量化は行われておらず、特に、その際、異なるイオンが、異なる強度で着色する、または互いに相互作用し得ることは考慮されていない。したがって、２００～１５００ｎｍの全波長範囲において高透過性のガラスを、米国特許出願公開第２０１７／００５２３１１号明細書（ＵＳ ２０１７／００５２３１１ Ａ１）のガラス組成物の組成範囲にあるガラスを用いて実現することは不可能である。二価鉄Ｆｅ２＋の含有率は、米国特許出願公開第２０１７／００５２３１１号明細書（ＵＳ ２０１７／００５２３１１ Ａ１）のガラスにおいては、鉄の全量と比べてできるだけ少ないことが望ましい。
【0014】
米国特許出願公開第２０１７／０２４７２８５号明細書（ＵＳ ２０１７／０２４７２８５ Ａ１）にも、ガラス製導光板が記載されており、ただし、そのガラスは、高アルカリのアルカリ土類ホウケイ酸ガラスである。そのガラスは、３８０～７００ｎｍの波長範囲において高光透過率を有する。その化学強化性ゆえ、Ｎａ２Ｏ含有率が、４モル％超である。Ｂ２Ｏ３含有率は、それぞれ１０モル％未満である。いくつかの３ｄ元素、例えば、Ｃｏ、ＮｉおよびＣｒの含有率は限定されるものの、別の３ｄ元素、例えば、Ｃｕ、Ｍｎ、ＴｉおよびＶは、まったく考慮されない。Ａｌ２Ｏ３とＮａ２Ｏとのモル比が、それぞれおよそ１に設定されるのは、それによって特に優れた強化性が実現できることに起因する。しかしながら、それによる、２００～１５００ｎｍの全波長範囲における高光透過性ガラスは不可能である。
【0015】
特許第５５４０５０６号公報（ＪＰ ５５４０５０６）は、優れたＵＶ透過率および優れた耐感光性を有するアルカリホウケイ酸ガラスに関する。この場合、ＳｉＯ２含有率は、最大７５重量％である。このガラスの組成物中には、ＳｎＯ２の他に、Ｎｂ２Ｏ５およびＡｓ２Ｏ５も含有されている。Ｆｅ２Ｏ３含有率は、１～５０ｐｐｍである。そのようなガラスを用いても、２００～１５００ｎｍの全波長範囲における高光透過率は実現できない。
【0016】
国際公開第２０１７／０７０５００号（ＷＯ ２０１７／０７０５００ Ａ１）には、蛍光検出法用のマイクロアレイとして使用するためのガラス基板が記載されており、それは、例えば、顕微鏡スライドグラス、ペトリシャーレまたはその他のガラススライド（例えば、その上またはその中に導入された構造を有する）にも適切であり得る。記載されるすべてのガラス基板は、必然的にＢ２Ｏ３含有率を有する。得られる膨張係数は、４．９×１０－６～８．０×１０－６／Ｋである。さらに、国際公開第２０１７／０７０５００号（ＷＯ ２０１７／０７０５００ Ａ１）に記載されているガラスは、ＳｎＯ２を含む。
【0017】
国際公開第２０１７／０７００６６号（ＷＯ ２０１７／０７００６６ Ａ１）には、ガラス基板製導光板の製造が記載されており、ただし、そのガラスは、国際公開第２０１７／０７０５００号（ＷＯ ２０１７／０７０５００ Ａ１）のガラスに相当する。特に、国際公開第２０１７／０７００６６号（ＷＯ ２０１７／０７００６６ Ａ１）に記載されているガラス組成物に関しては、ＳｉＯ２含有率が６５．７９～７８．１７モル％にあり、Ｂ２Ｏ３含有率が０～１１．１６モル％である。
【0018】
特開２０１０－２０８９０６号公報（ＪＰ ２０１０／２０８９０６ Ａ）は、３６５ｎｍの波長を有するＵＶ放射に対して安定であるガラスに関する。基礎ガラスは、ソーダ石灰ガラスであり、Ｂ２Ｏ３を有さない。感光は、０．２～２．０重量％の含有率でのＴｉＯ２、および０．０１～０．０１５重量％の含有率の酸化鉄の添加、ならびに制御下に調整したＦｅ２＋／Ｆｅ３＋のレドックス比により阻止される。
【0019】
米国特許第４２９８３８９号明細書（ＵＳ ４２９８３８９）には、高透過率を有するソーラ用途向けガラスが記載されている。この場合、最適化された日射透過率は、３５０～２１００ｎｍの波長範囲に該当する。基礎ガラスは、２～１０重量％のＢ２Ｏ３含有率を有するアルカリ土類アルミノホウケイ酸ガラスである。Ｆｅ２Ｏ３含有率は、２００ｐｐｍであり、ただし、すべての鉄は、三価の酸化状態で存在する。したがって、ＵＶ透過率はきわめて低い。
【0020】
米国特許出願公開第２０１４／０１５２９１４号明細書（ＵＳ ２０１４／０１５２９１４ Ａ１）には、タッチスクリーンでの用途に向けたガラスが記載されている。そのガラスは、商標「Ｇｏｒｉｌｌａ」ないしはゴリラガラスの名称で提供されるアルミノケイ酸ガラスである。
【0021】
欧州特許出願公開第２２６１１８３号明細書（ＥＰ ２２６１１８３ Ａ２）には、高透過ガラス板が記載されている。そのガラスは、Ｎａ２ＯおよびＣａＯならびにＳｉＯ２を含み、Ｂ２Ｏ３を含まない組成を有する。ＵＶ照射後、つまり、４００ｎｍまでの波長による照射後に、この板は、可視スペクトル範囲において透過率の低下を示さない。
【0022】
独国特許出願公開第６９２１４９８５号明細書翻訳文（ＤＥ ６９２１４９８５ Ｔ２）は、可視範囲では高い分光透過率を有するが、低いＵＶ透過率を有するホウケイ酸ガラス組成物に関する。そのように構成されたガラス板は、特に、ガリウムヒ素太陽電池用カバーとして利用される。このホウケイ酸ガラスは、６．４×１０－６～７．０×１０－６／Ｋの熱膨張係数を有する。ＵＶブロッカーとしてはＣｅＯ２を使用する。
【0023】
独国特許第４３３８１２８号明細書（ＤＥ ４３３８１２８ Ｃ１）には、ＵＶ範囲での高透過率、ならびに３．２×１０－６～３．４×１０－６／Ｋの範囲にある低い熱膨張係数および高い化学的耐久性を有するホウケイ酸ガラスが記載されている。還元剤として金属ケイ素を使用する。その結果、Ｆｅ３＋に対するＦｅ２＋の割合が高いため、近ＩＲ範囲での透過率が下がる。
【0024】
さらに、独国特許第４３３５２０４号明細書（ＤＥ ４３３５２０４ Ｃ１）には、ＵＶ範囲での高透過率を有する還元溶融ホウケイ酸ガラスが記載されている（２５４ｎｍおよび１ｍｍのガラス厚において８５％）。ＳｉＯ２含有率は、５８～６５重量％であり、熱膨張係数は５×１０－６～６×１０－６／Ｋである。溶融体中での還元剤としては、炭素が使用されている。
【0025】
独国特許出願公開第３８０１８４０号明細書（ＤＥ ３８０１８４０ Ａ１）は、６４～６６．５重量％のＳｉＯ２および２０～２２．５重量％のＢ２Ｏ３の組成を有するＵＶ透過性ホウケイ酸ガラスに関し、ただし、還元剤として、糖および金属アルミニウムが使用されている。熱膨張係数は、３．８×１０－６～４．５×１０－６／Ｋである。
【0026】
米国特許第４９２５８１４号明細書（ＵＳ ４９２５８１４）には、６０～７０モル％のＳｉＯ２および１６～２０モル％のＢ２Ｏ３を有するＵＶ透過性ガラスが記載されている。熱膨張係数は、４．７×１０－６～６．２×１０－６／Ｋの範囲である。
【0027】
独国特許出願公開第１０２００９０２１１１５号明細書（ＤＥ １０２００９０２１１１５ Ａ１）には、ＵＶ範囲での高透過率を有するケイ酸ガラスが記載されている。このガラスは、６５～７７重量％のＳｉＯ２含有率、０．５～８重量％のＢ２Ｏ３含有率、ならびにさらには高含有率のアルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンを有する。熱膨張係数は、９×１０－６～１０×１０－６／Ｋである。三価鉄を二価鉄に還元するために、炭素または金属ケイ素が添加される。
【0028】
独国特許発明第１０２０１２２１９６１４号明細書（ＤＥ １０２０１２２１９６１４ Ｂ４）には、耐感光性ホウケイ酸ガラスが記載されている。そのガラスの組成は、６５～８５重量％のＳｉＯ２ならびに７～２０重量％のＢ２Ｏ３を有する。耐感光性は、一定位置のＵＶ端（ＵＶ－Ｋａｎｔｅ）によって達成される（１．３ｍｍというガラス厚における、およそ２８０ｎｍでの５％透過率、２５６ｎｍでの０％透過率）。したがって、ガラスはもはやＵＶ－Ｃ放射に対して透過性でない。ＵＶ端の特異的な位置は、ＴｉＯ２、ＭｏＯ３およびＶ２Ｏ５の組み合わせによって達成される。
【0029】
独国特許出願公開第２５１９５０５号明細書（ＤＥ ２５１９５０５）には、６１～７０重量％のＳｉＯ２および０．５～３．５重量％のＢ２Ｏ３を有するＵＶ透過性ホウケイ酸ガラスが記載されている。ただし、そのガラスには、有機還元剤が添加される。ガラスは、ＵＶ照射後にあまり感光を示さない。
【0030】
独国特許出願公開第３８２６５８６号明細書（ＤＥ ３８２６５８６ Ａ１）には、ＵＶ透過性のアルカリアルミノホウケイ酸ガラスが記載されている。熱膨張係数は、５．２×１０－６～６．２×１０－６／Ｋの範囲であり、ＳｉＯ２含有率は５８～６２重量％であり、Ｂ２Ｏ３含有率は１５～１８重量％である。ＵＶ透過率は、厚さが１ｍｍのガラスの場合、２５４ｎｍの波長において少なくとも８０％である。しかしながら、そこで記載されるガラスは、５．６×１０－６～６．２×１０－６／Ｋの高い熱膨張係数を有する。
【0031】
国際公開第２０１６／１１５６８５号（ＷＯ ２０１６／１１５６８５ Ａ１）には、低い熱膨張係数を、高いＵＶ透過性および耐感光性と同時に有するガラスが記載されている。２つのガラスタイプが記載されており、つまり、一方では、５０～７５モル％のＳｉＯ２、５～２０モル％のＢ２Ｏ３の組成および３～２５モル％のアルカリ土類金属酸化物含有率を有する無アルカリのアルカリ土類ホウケイ酸ガラスが記載されており、他方では、７８～８５モル％のＳｉＯ２、５～２０モル％のＢ２Ｏ３の組成および０～１３モル％のアルカリ金属酸化物含有率を有する無アルカリ土類のアルカリホウケイ酸ガラスが記載されている。熱膨張係数は、２×１０－６～４×１０－６／Ｋの範囲である。その際、ＵＶ透過率は、非架橋酸素原子数の調整によって、つまりガラス網目構造への影響によって改善される。その際、０．０１モル％未満のＦｅ２Ｏ３含有率を有する高純度ガラスによって、２４８ｎｍにおける５１％および３０８ｎｍにおける８８％という透過率が達成された。しかしながら、それらの高純度ガラスを、明らかに高いＦｅ２Ｏ３含有率を有するようなガラスと比べると、後者は、さらにＵＶ範囲での明らかに低下した透過率も有することが判明し、詳しくは、２４８ｎｍにおける１０％および３０８ｎｍにおける６１％である。したがって、記載とは異なり、非架橋酸素数ではなく、むしろ不純物、特に着色イオン、例えば鉄イオンの形の不純物含有率がＵＶ透過率には決定的であるように思われる。その際、記載の国際特許出願には、別の着色イオン、例えば、別の３ｄ元素の含有率について記載されていないことに注目すべきである。
【0032】
国際公開第２０１７／１１９３９９号（ＷＯ ２０１７／１１９３９９ Ａ１）では、３８０～７８０ｎｍの波長を有する可視スペクトル範囲において高透過性と記載される異なる３つのガラスタイプが提案されている。この場合、記載のガラスタイプＡはアルカリ含有率の高いアルカリ土類アルモケイ酸ガラスであり、ガラスタイプＢはアルカリ含有率の高いホウケイ酸ガラスであり、ガラスタイプＣは無アルカリのアルカリ土類ホウケイ酸ガラスである。これらのガラスを用いると、低い屈折率は実現不可能であり、国際公開第２０１７／１１９３９９号（ＷＯ ２０１７／１１９３９９ Ａ１）の表１中の例示的ガラスはすべて、１．５を超える屈折率を有する。
【0033】
国際公開第２０１７／０５２３３８号（ＷＯ ２０１７／０５２３３８ Ａ１）には、７５～８５重量％のＳｉＯ２という組成、５～２０重量％のＢ２Ｏ３含有率、１～５重量％のＡｌ２Ｏ３および３～８重量％のＲ２Ｏ（ただし、Ｒは、元素リチウム、ナトリウムまたはカリウムの少なくとも１つである）、ならびに０．００２５重量％未満のＦｅ２Ｏ３を有するガラスからなる導光板が記載されている。
【0034】
特開２０１０－２０８９０６号公報（ＪＰ ２０１０／２０８９０６ Ａ）では、ＵＶ放射に対して耐性であるガラス用の組成が提案されている。そのガラスは、６６～７５重量％のＳｉＯ２、０．１～３０重量％のＡｌ２Ｏ３、５～１５重量％のＮａ２Ｏ、５～１５重量％のＲ２Ｏ（ただし、Ｒ２Ｏは、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計である）、３～１０重量％のＣａＯ、０～７重量％のＭｇＯの範囲の組成、ならびに３～１８重量％のＲＯ含有率（ただし、ＲＯは、アルカリ土類金属酸化物ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、およびＳｒＯの合計である）、酸化鉄ＦｅＯおよびＦｅ２Ｏ３の、合わせて０．００５～０．０２重量％の割合、ならびに０．２～２重量％のＴｉＯ２含有率を有するソーダ石灰ガラスである。
【0035】
特開２０１５－１９３５２１号公報（ＪＰ ２０１５／１９３５２１ Ａ）には、５０～８０重量％の組成範囲のＳｉＯ２、１～４５重量％の、Ａｌ２Ｏ３およびＢ２Ｏ３の合計含有率、０～２５重量％の、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有率、ならびに０～２５重量％の、アルカリ土類金属酸化物ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有率からなる高透過性ホウケイ酸ガラスが記載されている。さらに、Ｆｅ２Ｏ３およびＴｉＯ２の含有率の合計は１００ｐｐｍ未満である。例示的ガラスはすべて、およそ６５重量％という非常に低いＳｉＯ２含有率を、およそ８～１３重量％の高いアルカリ金属酸化物含有率と同時に有する。それに応じてこれは、およそ５．５×１０－６～７．５×１０－６／Ｋの熱膨張係数を有する高膨張性ガラスである。
【0036】
国際公開第２０１６／１９４７８０号（ＷＯ ２０１６／１９４７８０ Ａ１）には、特にＤＵＶ（深紫外光）、つまりＵＶ－Ｃ放射の範囲の電磁放射に対する高透過率を有するホウケイ酸ガラスが記載され、そのガラスは、次の組成範囲：５５～８０モル％のＳｉＯ２、１２～２７モル％のＢ２Ｏ３、０～３．５モル％のＡｌ２Ｏ３、０～２０モル％の、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの含有率の合計、ならびに０～５モル％のアルカリ土類金属酸化物ＲＯ含有率に由来する。例示的ガラスはすべてアルカリ含有率が高く、４×１０－６～７×１０－６／Ｋの熱膨張係数を有する。
【0037】
しかしながら、最新の光学用途に関しては、材料のガラスに対して、ますます複雑さを増す要件が課されている。その際、ガラスの適用範囲は、いわゆるＵＶ硬化の分野、つまり２００～３８０ｎｍの波長範囲の高エネルギーＵＶ放射による、有機コーティング材、例えば、ラッカーの硬化分野、平坦なＵＶ透過性ガラスカバーが必要とされる、ＵＶ範囲のＬＥＤに対するＬＥＤ分野にあり、また、窓、フィルタまたは封止、例えば、ＮＩＲカメラないしはレーダまたはＬｉＤＡＲ用途であり、その場合、８５０～１５００ｎｍの波長範囲の放射に対する高透過率が必要とされる。可視波長範囲、つまりおよそ３８０～およそ７８０ｎｍの波長範囲の放射に対するガラス材料の高透過率が必要である用途も非常に重要であり、例えば、可視光の波長範囲、ここでは特に３８０～７００ｎｍの波長におけるＬＥＤに対するカバー、いわゆる導光板、または例えば、特に、いわゆる「スリムデザイン」の大型ディスプレイにおいて、直下型バックライトおよび／または間接光照射による周縁部での色ずれを起こさずに、均質白色光を生み出すためのＬＥＤベース光管理用のカバーを含み、その場合、およそ３８０～およそ７８０ｎｍの可視光の全波長範囲が特に重要である。
【0038】
さらなる用途は、例えば、診断用のいわゆるマイクロアレイに関し、その場合、非常に低い自家蛍光および３８０～７８０ｎｍの波長範囲における高い光透過率を有する薄いガラス基板が要求される。
【0039】
超薄型半導体シリコンウェハを製造するためのキャリアガラスとしては、およそ２５４ｎｍにおいてＵＶデボンディング（Ｄｅｂｏｎｄｉｎｇ）を実施できる、ケイ素に適合させた熱膨張係数を有するガラスが要求される。
【0040】
高周波用途、例えば、低い誘電損率を有する新型フラットアンテナには、ＧＨｚ範囲の放射に対する透明性を有するマイクロ波透過性ガラス基板が必要とされる。
【0041】
ガラス用のこれらの最新かつ様々に新種の用途範囲から、使用されるガラス基板の特性に課される次の有利な要件が生じる。
－ 特に２００～３００ｎｍの波長範囲における高いＵＶ透明性
－ 可視、つまり３８０～７８０ｎｍにおける高い透明性
－ 近赤外線、つまり７８０～１５００ｎｍの波長範囲における高い透明性
－ わずかな自家蛍光
－ 高い耐感光性
－ 低い光屈折
－ 低い熱膨張係数
－ 高い化学的耐久性および低い腐食傾向
－ ガラス内でのアルカリの最小限のマイグレーション、特にガラス表面でのアルカリ放出なし
－ 優れた機械的安定性、および様々な媒体によるガラス表面への摩耗性浸食に対する高い強度
－ 最適な誘電特性：１ＭＨｚにおいてε≦５、ｔａｎσ≦５０×１０－４。
－ 特に２００～３００ｎｍの波長範囲における高いＵＶ透明性
－ 可視、つまり３８０～７８０ｎｍにおける高い透明性
－ 近赤外線、つまり７８０～１５００ｎｍの波長範囲における高い透明性
－ わずかな自家蛍光
－ 高い耐感光性
－ 低い光屈折
－ 低い熱膨張係数
－ 高い化学的耐久性および低い腐食傾向
－ ガラス内でのアルカリの最小限のマイグレーション、特にガラス表面でのアルカリ放出なし
－ 優れた機械的安定性、および様々な媒体によるガラス表面への摩耗性浸食に対する高い強度
－ 最適な誘電特性：１ＭＨｚにおいてε≦５、ｔａｎσ≦５０×１０－４。
【0042】
しかしながら、前記のガラスすべてに共通するのは、前記の要件の部分範囲しか満たさないことである。したがって、前記のように、ホウケイ酸ガラスの範囲でガラス組成を特定の様式に変化させて、特定用途に関する特性、例えば、いわゆる光学スペクトル範囲（およそ３８０～およそ８００ｎｍの波長範囲）での電磁放射に対する高透過率のもとで高い強化性を最適化することは可能であるものの、そのように最適化されたガラスは、例えば、ＵＶ範囲（およそ２００～およそ４００ｎｍ）での放射に対する高透過率と同時に高い耐感光性を必要とする別の用途には適切でないという欠点を伴う。他方、比較的高いＵＶ透過率を有するガラスを得た場合、そのガラスは、通常、非常に高い熱膨張係数を有し、プリント基板製造（Ｓｉデボンディング）の分野での用途には不利である。しかしながら、特殊用途への、ガラス組成の適合は、常に大変な労力を伴う。
【0043】
前記のガラスに対する一別法は、例えば、高いＵＶ透過率および高い化学的耐久性を有する純シリカガラスＳｉＯ２の使用であり得る。しかしながら、シリカガラスは手間のかかる製造ゆえ非常に高価であるため、純シリカガラスの使用には限界がある。さらに、シリカガラスは板ガラスとして製造できない。
【0044】
したがって、２００～１５００ｎｍの波長範囲において高透過率を有する、好ましくは特に、低い熱膨張係数、高い化学的耐久性および機械的強度、ならびに低い屈折率を有する低コストで製造可能な板ガラスの需要が存在する。
【0045】
発明の課題
本発明の課題は、従来技術の弱点を克服するか、または少なくとも低減する板ガラスの提供にある。
本発明の課題は、従来技術の弱点を克服するか、または少なくとも低減する板ガラスの提供にある。
【0046】
本発明の課題は、独立請求項の主題によって解決される。さらに特定の、かつ好ましい実施形態は、従属請求項において見出される。
【0047】
したがって、本発明は、板ガラスであって、前記板ガラスの厚さが１ｍｍである場合に、電磁放射に対する前記板ガラスの透過率が、２５４ｎｍの波長において２０％以上、好ましくは６０％以上、特に好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは８８％以上であり、かつ／または好ましくは３００ｎｍの波長において８２％以上、好ましくは９０％以上、特に好ましくは９１％以上であり、かつ／または好ましくは３５０ｎｍの波長において９０％以上、好ましくは９１％以上であり、かつ／または好ましくは５４６ｎｍの波長において９２％以上、好ましくは９２．５％以上であり、かつ／または好ましくは１４００ｎｍの波長において９２．５％以上、好ましくは９３％以上であり、かつ／または好ましくは３８０～７８０ｎｍの波長範囲において９１．５％以上、好ましくは９２％以上であり、かつ／または好ましくは７８０～１５００ｎｍの波長範囲において９２．５％以上、好ましくは９３％以上である板ガラスに関する。
【0048】
より厚いまたはより薄い板ガラスも、同じく厚さが１ｍｍで独立請求項の値を満たす場合には本発明の範囲内にある。
【0049】
より厚い板ガラスが保護範囲にあるかどうかを確認するために、１ｍｍの厚さに薄くすることができる。
【0050】
より薄い板ガラスは、積み重ねてから必要であれば薄くすることで、同じく１ｍｍの厚さにすることができるため、それらのより薄い板ガラスが保護範囲にあるかどうかを決定するためには、換算の代わりに、同じく透過率の物理的測定を行うことができる。
【0051】
したがって、本発明による板ガラスは、２００～１５００ｎｍの波長範囲の電磁波長に対して広域に高い透過率を有する。
【0052】
本発明では、次の定義が成り立つ。
【0053】
板ガラスとは、本発明の趣旨では、その、一空間方向への幾何学的寸法が別の２つの空間方向におけるよりも少なくとも一桁小さいガラス体と理解される。つまり、簡単にいえば、ガラス体の厚さが、その長さおよび幅よりも少なくとも一桁小さい。板ガラスは、例えば、リボン状に形成されていてもよいため、つまり、その長さがその幅よりもさらに明らかに大きいことになるか、または長さと幅がおよそ同じ規模を有してもよいため、板ガラスは板として存在することになる。
【0054】
特に、板ガラスとは、製造工程それ自体からすでに板状またはリボン状に形成された物体として得られるガラスと理解される。したがって、板状またはリボン状に形成されたすべてのガラス体が、本発明の趣旨での板ガラスと理解されるわけではない。例えば、ガラスブロックから、切断および続いて行う研削および／または研磨によってガラス板を製造することも可能である。特に、本開示の枠内での板ガラスは、溶融工程およびそれに続く熱間成形において、特にロール法、フロート法、またはドロー法、例えば、ダウンドロー法、好ましくはオーバーフローフュージョンダウンドロー法、もしくはアップドロー法、またはフーコー法において得られる。板ガラスの表面は、火炎研磨された状態で存在してもよいが、さらには熱間成形法後に常温の後処理段階において後処理されていてもよい。その際、板ガラスの表面特性は、選択した熱間成形法に応じて異なる。
【0055】
本出願において熱膨張係数に関する場合、明確に他の記載がない限り、線熱膨張係数αについてである。その際、線熱膨張係数は、明確に他の記載がない限り、２０～３００℃の範囲で記載する。ＣＴＥ、ＷＡＫ、α、およびα２０～３００、さらには一般的に「熱膨張係数」という表現は、本発明では同義に使用する。挙げる値は、静的測定において特定された、ＩＳＯ ７９９１に準拠する公称平均熱膨張係数である。
【0056】
転移温度Ｔｇは、５Ｋ／分の加熱速度で測定した際の、膨張曲線の２つの分枝線への接線の交点から定める。これは、ＩＳＯ ７８８４－８ないしはＤＩＮ ５２３２４に準拠する測定に相応する。
【0057】
したがって、本発明によれば、板ガラスは、つまり、特に自然（ｎａｔｉｖ）表面を有し得る、平らな、板状またはリボン状のガラス体である。その際、本発明では、ガラス体の両方の主要面、つまりガラス体の長さおよび幅によって特定される平面を、板ガラスの表面と呼ぶ。この趣旨で、エッジ面は、表面でないと理解される。エッジ面は、一方では、板ガラス体の非常に低い面積分率しか占めず、他方では、板ガラス体は、製作工程から得られる板ガラス体から、つまり通常はガラスリボンから、顧客仕様または製品仕様から生じる適切なサイズへと切断される。
【0058】
本発明による板ガラスとしてのガラスの存在は、広範な利点を有する。つまり、時間のみならず費用もかかる手間のかかる製造段階が省略される。さらに、板ガラスを製造するための通常の方法によって入手可能な形状、特に、つまり大寸法の板ガラスが、容易に得られる。その上、火炎研磨とも呼ばれるガラスの自然表面は、例えば、ガラス体の機械的特性にとって重要であり、ガラス表面の仕上げ加工は、たいていの場合、著しい強度損失を招く。したがって、本発明による板ガラスは、好ましくは、仕上げ加工されたガラスと比べて高い強度を有する。
【0059】
本発明による板ガラスは、すでに前記したように、２００～１５００ｎｍの全波長範囲の電磁放射に対して広域に高い透過率を有するため、その品質では、これまでのところ光学ガラスでしか達成できなかった透過率レベルを達成する。しかしながら、本発明による板ガラスは、それらの光学ガラスと比べて、特にシリカガラスと比べて、特に連続溶融装置における明らかに改善された溶融性を有するため、２００～１５００ｎｍの全波長範囲の電磁放射に対する広域の透過性を有するガラスの提供が、初めて板ガラスとして可能となり、詳しくは技術的にも経済的にも可能となる。
【0060】
板ガラスの優れた溶融性、したがって経済的な製造を保証するためには、板ガラスの網目形成酸化物、特にケイ素および／またはホウ素の酸化物の含有率の合計は、一実施形態によれば最大９８モル％である。
【0061】
その際、本発明の実施形態による板ガラスの網目形成成分、特にＳｉＯ２および／またはＢ２Ｏ３の高い含有率によって、板ガラスの優れた透過特性が概して達成可能となる。すでに前記したように、純シリカガラス（石英ガラスとも呼ばれる）ＳｉＯ２は、電磁放射に対して広域に非常に高い透過率を示す。しかしながら、純ＳｉＯ２からなる溶融体は技術的に製造不可能である。
【0062】
その際、網目形成成分とはサッカリアセン則の趣旨で理解され、つまり主に配位数３または４を有するカチオンを含み、それは特に、元素Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、Ｇｅのカチオンである。その際、網目形成成分は、網目修飾成分、例えば、通常は６以上の配位数を有するＮａ、Ｋ、Ｃａ、Ｂａ、および主に４～６の酸化数を有する中間酸化物、例えばＡｌ、Ｍｇ、Ｚｎとは異なる。
【0063】
さらに、少量の不純物であってもすでにシリカガラスの透過特性に劇的に影響を及ぼす、つまり悪化させることが公知である。しかしながら、それにもかかわらず、驚くべきことに、９８モル％という網目形成成分の最大の含有率によりすでに、板ガラスの、前記で説明した有利な透過特性が実現可能であると判明した。
【0064】
有利には、一実施形態によれば、板ガラスの線熱膨張係数αは、２．４×１０－６～３．５×１０－６／Ｋである。
【0065】
線熱膨張係数αのそのような値は有利である。なぜならそれによって、例えばプリント基板産業で頻繁に使用されるケイ素への、熱膨張係数のより適切な適合が可能となるからである。例えば、わずか０．５×１０－６／Ｋという非常に低い熱膨張係数を有する石英ガラスを使用した場合、そこでは温度変化の負荷時に、石英ガラス製基板上に施与されたケイ素からなる層の亀裂が起こりかねないが、そうした亀裂は、この実施形態による板ガラスでは、有利な線熱膨張係数に起因して明らかに低減されている。
【0066】
板ガラスのさらなる一実施形態によれば、板ガラスのＳｉＯ２含有率が、７２～８５モル％、好ましくは７６～８５モル％である。
【0067】
それは特に有利であるが、なぜなら、それによって板ガラスの溶融性がさらに改善されるからである。しかしながら、板ガラスのＳｉＯ２含有率は、低すぎるべきでなく、特に７２モル％を下回るべきでなく、有利には７６モル％を下回るべきでない。
【0068】
単純な無色基礎ガラス系、例えば、シリカガラス（石英ガラスとも呼ばれる）ＳｉＯ２、さらには純ホウ酸塩ガラスＢ２Ｏ３（ならびに酸化リンの高吸湿性ゆえ製造不可能である仮説上の純リン酸塩ガラスＰ２Ｏ５）が、ＵＶ範囲の放射に対して非常に高い透過率を有することが当業者には公知である。通常、ガラスは、その透過特性に関して、吸収端、例えば、いわゆるＵＶ吸収端の位置によって記載される。吸収端の位置は、通常、波長λ０の指定によって特徴づけられる。ＵＶ吸収端を特徴づけるための波長λ０は、透過曲線の急降下部分の、λ座標との交点への直線外挿法によって得られる波長値である。以下に、いくつかの無色基礎ガラスのλ０値（ｎｍ）を記載する。
ＳｉＯ２： λ０＝１６２ｎｍ
Ｂ２Ｏ３： λ０＝２００ｎｍ
ＨＰＯ３： λ０＝２７３ｎｍ。
ＳｉＯ２： λ０＝１６２ｎｍ
Ｂ２Ｏ３： λ０＝２００ｎｍ
ＨＰＯ３： λ０＝２７３ｎｍ。
【0069】
吸収端の最小値は、理論上は、組成Ｐ２Ｏ５の純リン酸塩ガラスが有するものであるが、それは、前記したように製造できない。ガラス内への水の組込みが、ここで考察するＵＶ吸収端をより高波長へとシフトさせる。無水Ｂ２Ｏ３ガラスも製造が難しいため、純無水シリカガラスが、すべてのガラス系の中で最高のＵＶ透過率を有する。すでに前記したように、シリカガラスは板ガラスとして経済的にも技術的にも製造不可能である。
【0070】
ＳｉＯ２またはＢ２Ｏ３の基礎ガラス曲線の、長波ＵＶ領域へのさらなるシフトは、基礎ガラスＳｉＯ２またはＢ２Ｏ３内にさらなる酸化物、例えば、アルカリ金属酸化物またはアルカリ土類金属酸化物（塩基性酸化物とも呼ばれる）が組み込まれた場合にもたらされる。これらの酸化物の取込みにより、ガラス構造内で、いわゆる分離部位（Ｔｒｅｎｎｓｔｅｌｌｅ）酸素イオンが生み出される（これらの酸素イオンは、「ｎｏｎ－ｂｒｉｄｇｉｎｇ ｏｘｙｇｅｎ（非架橋酸素）」または短くＮＢＯとも呼ばれる）。金属酸化物ＭｅｘＯｙの組込みによる吸収端のシフトに関しては、模範的に次の見積もりが成り立つ。
ＳｉＯ２＋ＭｅｘＯｙ １６２ｎｍからおよそ２７０ｎｍへのλ０のシフト
Ｂ２Ｏ３＋ＭｅｘＯｙ ２００ｎｍからおよそ３６０ｎｍへのλ０のシフト。
ＳｉＯ２＋ＭｅｘＯｙ １６２ｎｍからおよそ２７０ｎｍへのλ０のシフト
Ｂ２Ｏ３＋ＭｅｘＯｙ ２００ｎｍからおよそ３６０ｎｍへのλ０のシフト。
【0071】
その際、「Ｍｅ」は、酸化物において通常は酸化数ｙを有する金属を表す。吸収端、つまりここではＵＶ吸収端のシフトが実際にどの詳細な範囲で起こるかは、その際、金属の性質に依存し、つまり、例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であるかどうか、ならびに他方ではアルカリ金属酸化物の模範例に関すると、具体的に、例えばＮａ２ＯまたはＫ２Ｏが基礎ガラス内に組み込まれたかどうかに依存する。
【0072】
酸化物ガラスのＵＶ吸収は、主に、電磁放射によって励起される酸素イオンの電子によって起こる。固く結合された酸素イオンは、その励起のために非常に高エネルギーの短波放射を必要とするのに対して、あまり固くない酸素結合、特に、分離部位酸素イオン（非架橋酸素、ＮＢＯ）の存在によっても引き起こされるような酸素結合は、あまり高エネルギーでない長波ＵＶ放射によってすでに励起される。
【0073】
本発明の一実施形態によれば、板ガラスはＢ２Ｏ３を含み、ただし、好ましくは板ガラスのＢ２Ｏ３含有率が、１０～２５モル％、特に好ましくは１０～２２モル％である。純ホウ酸塩ガラスとしてのＢ２Ｏ３は、透過特性に関して、ＵＶ吸収端のより不都合な位置を有するものの、ＳｉＯ２ほどには高くない融点を有するという利点を伴う。しかしながら、高すぎるＢ２Ｏ３含有率は、Ｂ２Ｏ３の吸湿性同様に溶融体からのその蒸発傾向ゆえにも不都合である。
【0074】
前記のように、純シリカガラスは、ガラスの透過特性に関して特に有利であるものの、技術上および経済上の理由から板ガラスとしては製造不可能である。つまり、例えば、技術的および／または経済的な、板ガラスの製造可能性の理由から、本発明の実施形態による板ガラス中での網目形成酸化物の含有率の合計が限定されている場合、つまり９８モル％を超えない、その際、好ましくは８５モル％を超えない場合、板ガラスのさらなる成分が特に重要である。
【0075】
したがって、本発明のさらなる一実施形態によれば、板ガラスは、ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３を含む。
【0076】
事実上、ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３を、別のカチオン、特に「塩基性」カチオン、例えば、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｃａ２＋と共にほぼあらゆる任意の混合物中でガラスとして得ることが可能である。しかしながら、特に、２００～１５００ｎｍの全波長範囲の電磁放射に対して特に高い透過率を有するガラス、特に例えば板ガラスを得たい場合、製造条件に起因して単に事実上存在する限界に加えて、例えば、失透傾向、溶融性、および／または成形性ならびに化学的耐久性に関して、特に有利な光学特性は、酸化物ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３の総分率を高くすることによって得られることが注目に値する。
【0077】
したがって、好ましくは、板ガラスは、ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３を含み、特に好ましくは、
Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ９２～９８モル％
が成り立つ。
Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ９２～９８モル％
が成り立つ。
【0078】
好ましくは、板ガラス中のアルカリ金属酸化物含有率は最小限に抑えられている。本発明の一実施形態によれば、
ΣＲ２Ｏ １～５モル％
が成り立ち、ここで、Ｒ２Ｏはアルカリ金属酸化物を表す。
ΣＲ２Ｏ １～５モル％
が成り立ち、ここで、Ｒ２Ｏはアルカリ金属酸化物を表す。
【0079】
板ガラスの特に有利な特性、特に、ＵＶ吸収端の特に有利な位置に関しては（つまり、できるだけ低いλ０に関しては）、ガラスが含む成分の互いのモル比が重要である。
【0080】
さらなる一実施形態によれば、板ガラスの成分の物質量比に関して、
Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２ ０．１２～０．３５であり、かつ／または
Σ（ＭｅｘＯｙ）／Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ０．０２～０．１０
が成り立ち、ここで、Ｍｅは、酸化物において通常は酸化数ｙを有する金属を表し、特に、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属ならびにアルミニウムを表す。
Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２ ０．１２～０．３５であり、かつ／または
Σ（ＭｅｘＯｙ）／Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ０．０２～０．１０
が成り立ち、ここで、Ｍｅは、酸化物において通常は酸化数ｙを有する金属を表し、特に、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属ならびにアルミニウムを表す。
【0081】
言い換えると、一実施形態による板ガラス中のすべての金属酸化物の合計は、最小限に抑えられており、かつ主要成分の合計に対して少ない。
【0082】
その際、「Ｍｅ」は、酸化物において通常は酸化数ｙで存在する金属を表す。特に、Ｍｅは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であってもよいし、例えばアルミニウムであってもよい。ガラス組成物が、さらに複数の金属イオン「Ｍｅ」を含むことも当然ながら可能である。その際、「金属イオン」という用語は、酸化数とは関係なく理解されるため、該当する物質は、板ガラスによって、例えば、金属でも、しかしながら、特にイオンとしてもまたは酸化物型でも含まれ得ることになる。通常、ここで考察される酸化物ガラス中の金属は、イオンとして存在する。さらに、特に遷移金属の場合、イオンにおいて異なる酸化状態が生じることを考慮すべきである（いわゆる多価イオン）。この趣旨では、「通常の酸化数」という用語は、該当する酸化物が通常、例えば、組成物分析におけるデータ中で記載または表示される数と理解される。例えば、ガラス、特に板ガラスのクロム含有率の記載は、たとえ別の酸化数が十分に可能であっても、通常はＣｒ２Ｏ３（つまり、酸化数３のクロム）の百分率データとして行われる。明確に他の記載がない限り、本発明において、酸化状態とは関係なく常に物質の全量を記す。
【0083】
ＳｉＯ２に対するＢ２Ｏ３のモル比が０．１２～０．３５の範囲内であることは、特に有利である。なぜなら、これによって、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３系と同様に、ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３の他にもう１つの金属酸化物ＭｅｘＯｙを含む三元系においても、例えば分離現象によって生じ得る構造不均質性が、阻止されるか、または少なくとも最小限に抑えられるからである。つまり、ガラス内、例えば板ガラス内でのミクロ相分離の形での分離現象により生じ得る構造不均質性も、特に光散乱を介してＵＶ吸収に寄与する。
【0084】
本発明のさらなる一実施形態によれば、板ガラスが含む鉄イオンの重量分率に関して、
０．１≦Ｆｅ２＋／（Ｆｅ２＋＋Ｆｅ３＋）≦０．３
が成り立つ。
０．１≦Ｆｅ２＋／（Ｆｅ２＋＋Ｆｅ３＋）≦０．３
が成り立つ。
【0085】
この値は、レドックス比とも呼ばれる。
【0086】
言い換えると、板ガラス中の二価鉄の含有率（重量基準）は、板ガラスが含む鉄イオンの合計に対して、少なくとも１０％～最大３０％である。
【0087】
鉄は、製造原料から生じる不可避の不純物である。その際、鉄は、通常は主要不純物であり、つまり、別の不純物は、通常はかなりわずかな量で、ガラス、例えば板ガラスに含まれている。
【0088】
驚くべきことに、鉄のレドックス比を前記の範囲内とすることにより、特に有利な透過特性、特に、２００～１５００ｎｍの全波長範囲の電磁放射に対する板ガラスの特に高い透過率が達成されることが判明した。
【0089】
その際、電磁放射に対する有利な高い透過特性が、まさにこうしたレドックス比によって達成されることは、特に驚くべきことである。なぜなら、従来は、二価鉄の含有率ができるだけ最小限に抑えられていたためである。例えば、米国特許出願公開第２０１７／００５２３１１号明細書（ＵＳ ２０１７／００５２３１１ Ａ１）によるガラスに関しては、できるだけ５％を下回るレドックス比が特に好ましいと記載されている。しかしながら、前記の範囲内となるように正確に調整されたレドックス比によって最適な折衷策が可能となるため、板ガラスの、ＵＶ放射に対する高透過率と同様に、電磁スペクトルの可視範囲および近ＩＲ範囲における高透過率も実現可能となる。
【0090】
さらなる好ましい一実施形態によれば、板ガラスの多価金属イオン含有率、例えば、いわゆる遷移金属のイオン含有率が、特異的に最小限に抑えられている。
【0091】
特に多価金属イオン、例えば、いわゆる遷移金属のイオンが、ガラスを着色し得ることは公知である。着色イオンを含むガラスに対する配位子場理論の直接適用は不可能であるものの、配位子場理論の原則を、イオンを含むガラスに対して相応に適用することはできる。しかしながら、その際、ガラスが含むさらなる成分、例えば、場合によってはガラスが含むいわゆる網目修飾成分の種類および濃度と同様に、基礎ガラスも、結果として生じる着色に対して実質的な影響を有することを追加的に考慮する必要がある。したがって、ガラス内での吸収比は予想が難しく、一般化は限定的にしか許容されない。
【0092】
本発明者は、少なくともアルカリ含有率の低いアルカリホウケイ酸ガラスに対して、例えば不純物としてガラス中に頻繁に存在する、様々な金属ないしは元素ないしはそれらのイオン、例えば、遷移金属ないしはそれらのイオンの、２００～およそ１５００ｎｍの波長範囲における着色能または吸収能ないしはさらに一般的には吸収挙動の特定を行うことに成功した。これらの、ガラスに頻繁に含まれる遷移金属ないしはそのイオンは、特に、周期表の第３周期の遷移金属（いわゆる３ｄ元素）であり、特にＦｅ２＋／３＋、Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｒ３＋、Ｃｕ２＋、Ｍｎ２＋、Ｖ５＋およびＴｉ４＋である。その際、すでに前記したように、イオンの酸化数ないしは価数の記載は、該当する元素に関して通常挙げられる酸化数を用いて行う。特に、遷移金属は、ある酸化状態から別の酸化状態へと比較的簡単に変動し、かつ異なる酸化状態、しかも部分的には多数の異なる酸化状態で存在し得る多価イオンであり、それは特にマンガンおよびクロムに関して公知である。この特異的な（無次元の）着色効果、ないしはより一般的には吸収能を、最も頻繁に存在する着色不純物、例えば、３ｄ遷移金属イオンについて、それぞれ、該当するイオンの（重量基準での）１ｐｐｍという濃度に対して、以下の一覧に表す：
元素 吸収能／ｐｐｍ
Ｆｅ２＋／３＋ １
Ｃｏ２＋ ３００
Ｎｉ２＋ ７０
Ｃｒ３＋ ５０
Ｃｕ２＋ ２０
Ｍｎ２＋ ５
Ｖ５＋ ２
Ｔｉ４＋ ０．５。
元素 吸収能／ｐｐｍ
Ｆｅ２＋／３＋ １
Ｃｏ２＋ ３００
Ｎｉ２＋ ７０
Ｃｒ３＋ ５０
Ｃｕ２＋ ２０
Ｍｎ２＋ ５
Ｖ５＋ ２
Ｔｉ４＋ ０．５。
【0093】
この場合も、該当する金属イオンの価数は、単に「最も頻繁な」または「通常の」酸化状態ないしは価数と見なされる。その際、多価イオンが実際にはどの酸化状態にあるかは、通常は特定できない。したがって、ガラス組成物中の該当する金属ないしはそのイオンの全量を基準に調整すべきである。
【0094】
前記の一覧は、光学特性、例えば、２００～１５００ｎｍの電磁波長範囲における吸収挙動、特に２００～１２００ｎｍの電磁波長範囲における吸収挙動に関して、単に不純物の全量を考慮するのみならず、不純物含有率を重みづけして考慮することが注目に値することを示している。
【0095】
したがって、一実施形態によるガラスに関して有利には、
Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］
が、２００ｐｐｍ未満、好ましくは１５０ｐｐｍ未満、さらに好ましくは１００ｐｐｍ未満、特に好ましくは５０ｐｐｍ未満、とりわけ好ましくは２５ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、板ガラスの該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮される。
Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］
が、２００ｐｐｍ未満、好ましくは１５０ｐｐｍ未満、さらに好ましくは１００ｐｐｍ未満、特に好ましくは５０ｐｐｍ未満、とりわけ好ましくは２５ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、板ガラスの該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮される。
【0096】
その際、元素名は、板ガラスの各元素の全量を、その酸化状態には関係なくｐｐｍで表すが、ただし、ｐｐｍはそれぞれ重量に関する。
【0097】
記載されるこの包括的な色価は、最大限許容される限界値と理解される。つまり、それぞれの着色３ｄ遷移金属イオンは、任意の濃度で存在してはならない。特に高い透過率ないしは特に低い吸収率を達成するためには、強着色イオンの含有率を、そのより大きい着色効果に応じて、ガラス、つまりここでは板ガラス中で一般的により大量である主要不純物の鉄（Ｆｅ）に対して相補的に低く調整する必要がある。
【0098】
強着色金属ないしはそのイオンの含有率をこうして特定の様式で最小限に抑えることにより、２００～１５００ｎｍの波長範囲における電磁放射に対して、板ガラスの特に低い吸収率、それに応じて特に高い透過率を達成できる。さらにこれにより、ガラス、ここではアルカリ含有率の低いホウケイ酸ガラスのマトリックスと、着色不純物および主要不純物の鉄との間の関係を確立することに初めて成功した。
【0099】
光透過率に及ぼすこれらのイオンの影響はその価数に依存し、その価数は他方で、ガラス溶融体が平衡にある酸素分圧に依存する。工業用ガラス溶融体中には常に、互いに相互作用し得る複数の多価イオンが同時に存在する。その際、酸化状態の濃度は変化し得る。
【0100】
したがって、多価イオン対間の電子交換は、生成物特性（光透過率）の狙いどおりの調整に莫大な影響を有する。
【0101】
その酸化物状態の濃度は、特に、
－ ガラス原料およびカレットの純度
－ ガラス溶融体と溶融装置の耐火材料との間の相互作用による着色３ｄ元素の導入（ガラス腐食）
によって影響される。
－ ガラス原料およびカレットの純度
－ ガラス溶融体と溶融装置の耐火材料との間の相互作用による着色３ｄ元素の導入（ガラス腐食）
によって影響される。
【0102】
したがって、本明細書の実施形態によるホウケイ酸ガラスの溶融には、好ましくは、少なくとも９０重量％のＺｒＯ２含有率を有する、溶融鋳造されたきわめて耐腐食性の耐火材料を使用する（上位概念：ＨＺＦＣ－ｈｉｇｈ ｚｉｒｃｏｎｉａ ｆｕｓｅｄ ｃａｓｔ（高ジルコニア質溶融鋳造））。この材料は、ガラス溶融体への、不純物の最小限の導入を保証する。
【0103】
そのようなＨＺＦＣ製品の市販名は、例えば以下のとおりである：
ＺＢ－Ｘ ９５１０（ＡＳＡＨＩ／日本）（ＺｒＯ２ ９４．５％）
Ｍｏｎｏｆｒａｘ Ｚ（Ｍｏｎｏｆｒａｘ／米国）（ＺｒＯ２ ９４％）
ＥＲ １１９５（ＳＥＦＰＲＯ／フランス）（ＺｒＯ２ ９４％）。
ＺＢ－Ｘ ９５１０（ＡＳＡＨＩ／日本）（ＺｒＯ２ ９４．５％）
Ｍｏｎｏｆｒａｘ Ｚ（Ｍｏｎｏｆｒａｘ／米国）（ＺｒＯ２ ９４％）
ＥＲ １１９５（ＳＥＦＰＲＯ／フランス）（ＺｒＯ２ ９４％）。
【0104】
特殊ガラスの工業用ガラス溶融体において通常使用される、３２～４１重量％のＺｒＯ２含有率を有するＡＺＳ型の溶融鋳造ＦＦ材料は、要件を満たさない。
【0105】
さらに、本明細書の実施形態によるホウケイ酸ガラスを溶融するには、ガラスと直接接触する高負荷部位（例えば、ウォール、フロー、清澄チャンバ、均質化チャンバ、スターラー、ツイール（Ｔｗｅｅｌ）等）において、できるだけ
－ 特殊耐火金属、例えば、モリブデンまたはタングステン（製造会社はＰｌａｎｓｅｅ、ＨＣ Ｓｔａｒｃｋ等）
－ 特殊耐火貴金属合金、例えば、白金／ロジウム、白金／イリジウム、および白金／金（製造会社はＵｍｉｃｏｒｅ／ベルギー、Ｈｅｒａｅｕｓ／ドイツ、Ｔａｎａｋａ／日本等）
を使用する。
－ 特殊耐火金属、例えば、モリブデンまたはタングステン（製造会社はＰｌａｎｓｅｅ、ＨＣ Ｓｔａｒｃｋ等）
－ 特殊耐火貴金属合金、例えば、白金／ロジウム、白金／イリジウム、および白金／金（製造会社はＵｍｉｃｏｒｅ／ベルギー、Ｈｅｒａｅｕｓ／ドイツ、Ｔａｎａｋａ／日本等）
を使用する。
【0106】
本明細書の実施形態によるホウケイ酸ガラスに課される透過要件を満たせるように、使用する原料中の不純物含有率、特に、３ｄ元素および他の多価イオンの含有率を定めておく必要がある。
【0107】
本明細書の実施形態によるホウケイ酸ガラスの場合、３ｄ元素は、実質的にはＳｉＯ２キャリア（製造された天然石英砂）を介して導入される。なぜなら、そのガラスのＳｉＯ２含有率がおよそ７５～８０重量％だからである。
【0108】
パイレックスタイプのホウケイ酸ガラス、つまり市販の公知のタイプのホウケイ酸ガラスの製造には、例えば、１５０～５００ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３含有率を有するＳｉＯ２キャリアが使用される。
例：
Ｓａｎｄ－ ｕｎｄ Ｔｏｎｗｅｒｋｅ Ｗａａｌｂｅｃｋ
品質番号３ 最大５００ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
品質番号３ｓ 最大１５０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３。
例：
Ｓａｎｄ－ ｕｎｄ Ｔｏｎｗｅｒｋｅ Ｗａａｌｂｅｃｋ
品質番号３ 最大５００ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
品質番号３ｓ 最大１５０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３。
【0109】
それに対して、本明細書の実施形態によるホウケイ酸ガラスの製造には、より高純度のＳｉＯ２砂を使用する必要がある。
例：
Ｄｏｒｆｎｅｒ社／ドイツ
Ｈｉ－Ｐｕ ００５ 最大６５ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
Ｓｉｇｒａｎｏ社／オランダ
ＭＡＭ１Ｕ 最大５０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
Ｓａｓｉｌ社／イタリア
Ｂｉａｎｃｏ Ｎｅｖｅ 最大４０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
Ｔｈｅ Ｑｕａｒｔｚ Ｃｏｒｐ．／米国
ＳＰ２－Ｃ 最大３０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
ＳＰ２ 最大１５ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
Ｂｒｅｍｅｎｔｈａｌｅｒ Ｑｕａｒｚｉｔ／ドイツ
Ｓｉｐｕｒ Ａ１ 最大１０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
ＫＭＣ Ｃｏｒｐ．／日本
３０Ｃ 最大３０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
５Ｃ－Ｅ 最大５ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３。
例：
Ｄｏｒｆｎｅｒ社／ドイツ
Ｈｉ－Ｐｕ ００５ 最大６５ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
Ｓｉｇｒａｎｏ社／オランダ
ＭＡＭ１Ｕ 最大５０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
Ｓａｓｉｌ社／イタリア
Ｂｉａｎｃｏ Ｎｅｖｅ 最大４０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
Ｔｈｅ Ｑｕａｒｔｚ Ｃｏｒｐ．／米国
ＳＰ２－Ｃ 最大３０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
ＳＰ２ 最大１５ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
Ｂｒｅｍｅｎｔｈａｌｅｒ Ｑｕａｒｚｉｔ／ドイツ
Ｓｉｐｕｒ Ａ１ 最大１０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
ＫＭＣ Ｃｏｒｐ．／日本
３０Ｃ 最大３０ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３
５Ｃ－Ｅ 最大５ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３。
【0110】
これらの原料は、例えば、高透過性ホウケイ酸板ガラスの製造にすでに大工業的に使用されている。
【0111】
残りのホウケイ酸ガラス原料（Ａｌ２Ｏ３キャリア、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、およびＢ２Ｏ３）は、合成が可能であり、３ｄ元素を少量しか導入しない。
【0112】
天然原料、例えば、長石およびケルナイトの使用は、本明細書の実施形態によるホウケイ酸ガラスを製造する際には、当然ながら省かなければならない。
【0113】
３ｄ元素のさらなる導入源は、ガラスカレットである。
【0114】
ホウケイ酸ガラスを製造する際には、技術上の理由から、バッチ中のガラスカレット含有率が３０～７０％の状態で作業する。その際、自身のカレット（自身のガラス製造由来、例えば、品質損失、ガラス破損、切削屑等）しか使用しない。このカレットは、再利用前に、精製、つまりおよそ＜２０ｍｍの破片サイズに細砕する必要がある。ガラスの精製は、破砕機（ジョークラッシャー、ローラクラッシャー等）において行う。その際、破砕工具の摩耗片が生じ（Ｆｅ，Ｃｒ、Ｍｎ等）、カレットを介してガラス溶融体へと導入される。本明細書の実施形態によるホウケイ酸ガラスの製造に関しては、そのような摩耗片の導入を最小限に抑えるべきである。
【0115】
そのための措置：
－ 強磁場磁気分離機による摩耗片の除去（およそ７０～８０％が除去される）
－ 細粒分＜５ｍｍのふるい分けによる摩耗片の除去（およそ８５～９５％）
－ 金属性摩耗工具を使用しない細砕技術（向流法、爆発法等）による摩耗片の回避
－ バッチ中の破片含有率を≦２０％に最小限化。
－ 強磁場磁気分離機による摩耗片の除去（およそ７０～８０％が除去される）
－ 細粒分＜５ｍｍのふるい分けによる摩耗片の除去（およそ８５～９５％）
－ 金属性摩耗工具を使用しない細砕技術（向流法、爆発法等）による摩耗片の回避
－ バッチ中の破片含有率を≦２０％に最小限化。
【0116】
現在、工業用ホウケイ酸ガラスの製造は、ガラス溶融窯中で行われている。部分工程である、バッチの溶融、脱気、および清澄は、同一装置内で順々に進行する。溶融装置の加熱は、燃料としてオイルまたはガスを用い空気を酸素供給源として、通常、回復式または再生式で行われる。
【0117】
本明細書の実施形態によるホウケイ酸ガラスは、好ましくは酸素燃焼窯中で溶融される（天然ガス酸素バーナー）。ガラスの均質化を、溶融窯に後続する耐火貴金属製装置内で行う。
【0118】
ガラス溶融体の酸素化学的性質は、溶融ガラスの光透過率に対して大きな影響を有する。
【0119】
酸素分圧ｐＯ２は、溶融体中に溶解された成分酸素の反応性（または化学ポテンシャル）を表す。
【0120】
市販のＮａ－Ｃａ板ガラスは、硫酸ナトリウムを使って清澄される。この硫酸塩による清澄は、優れた清澄作用とするために常に還元性となるように調整されている。したがって、ガラス溶融体中での酸素分圧（ｐＯ２）は低い（＜０．３５ｂａｒ）。その結果、Ｆｅ２＋含有率が高くなるため、ＮＩＲでの吸収に基づき、青緑色の色彩印象となる。Ｆｅ２＋が少ないガラスを得るためには、例えば、ＣｅＯ２、さらにはＣｒ２Ｏ３による化学変色
Ｃｅ４＋＋Ｆｅ２＋＜－＞Ｃｅ３＋＋Ｆｅ３＋または
セレンもしくは希土類（Ｅｒ２Ｏ３）による物理変色（過染）のような追加措置が必要である。ただし、両措置とも、ＵＶ－ＶＩＳにおける透過率低下を招く。
Ｃｅ４＋＋Ｆｅ２＋＜－＞Ｃｅ３＋＋Ｆｅ３＋または
セレンもしくは希土類（Ｅｒ２Ｏ３）による物理変色（過染）のような追加措置が必要である。ただし、両措置とも、ＵＶ－ＶＩＳにおける透過率低下を招く。
【0121】
本明細書の実施形態によるホウケイ酸ガラスには、特に、ハロゲン化アルカリ、好ましくはＮａＣｌを清澄剤として使用する。
【0122】
１４５０℃以上では、ＮａＣｌの蒸発が起こる。急速に形成／成長する多数の気泡によって、ガラス溶融体の強力混合が生じ、溶存ガス／Ｎ２、Ｈ２Ｏ、ＣＯ２等が除去される。還元バーナーの使用は不要である。実施形態によるホウケイ酸ガラスの窯溶融体を、特に、天然ガス／酸素バーナーで加熱する。
【0123】
空気の場合のような、Ｏ２キャリアの予備加熱は不要である。
【0124】
窯用バーナーは、好ましくは定常運転バーナーであり、再生式設備におけるようなバーナー交換は不要である。
【0125】
通常、窯用バーナーを、わずかに酸化性に調整する。
【0126】
天然ガス：Ｏ２比は、１：２．２～２．３であり、燃焼の化学量論比は、およそ１：２．１（天然ガスのメタン含有率に依存）であろう。必要に応じて、さらに強力に酸化性、または還元性にも調整可能である。
【0127】
ホウケイ酸ガラス溶融窯の場合、窯縦方向の両側に、通常、５～１０個のバーナーが配置されている。ガス：Ｏ２比の変化により、ガラス溶融体中のｐＯ２に影響を及ぼし、多価イオンの所望のレドックス比を調整できる。
【0128】
好ましくは、ガラス溶融体中のｐＯ２を、窯底を貫く電極を使って電気化学的に、様々な位置で直接に測定する。
【0129】
レドックス比を狙いどおりに調整するための代案的または追加的なさらなる方法は、例えば以下のとおりである：
－ 分解によりＯ２を放出させ、Ｆｅ２＋／Ｆｅ３＋比をＦｅ３＋方向にずらす、Ｏ２含有原料の使用、
－ 通常使用するＮａ２ＣＯ３の代わりの、Ｎａ２ＯキャリアとしてのＮａＮＯ３の使用、
－ 通常使用するＫ２ＣＯ３の代わりの、Ｋ２ＯキャリアとしてのＫＮＯ３の使用、
－ Ｏ２ガスによるバブリング（ガス噴射）。
－ 分解によりＯ２を放出させ、Ｆｅ２＋／Ｆｅ３＋比をＦｅ３＋方向にずらす、Ｏ２含有原料の使用、
－ 通常使用するＮａ２ＣＯ３の代わりの、Ｎａ２ＯキャリアとしてのＮａＮＯ３の使用、
－ 通常使用するＫ２ＣＯ３の代わりの、Ｋ２ＯキャリアとしてのＫＮＯ３の使用、
－ Ｏ２ガスによるバブリング（ガス噴射）。
【0130】
バブリングは、人工的に生み出される、窯底から恒常的に上昇する気泡のカーテンにより、溶融窯内でのガラス流動に影響を及ぼす方法である。そのために、バブリングノズルが、窯底の源点近くに配置される。気泡発生ガス（たいていの場合は空気またはＮ２）が、窯底からブローノズルを介してガラス溶融体内へと押し込まれる。
【0131】
好ましくは、本明細書の実施形態によるホウケイ酸ガラス用の気泡発生ガスとして、純酸素（Ｏ２）を使用する。それによっても、所望のレドックス比に付加的に影響を及ぼすことができ、例えば、ブローノズル数、０～２００ｌ／ｈのブローノズル処理量、ブローノズル予圧（Ｂｌａｓｄｕｅｓｅｎｖｏｒｄｒｕｃｋ）等によっても影響を及ぼすことができる。
【0132】
一定のレドックス比を調整するためのこれらの措置はいずれも従来技術であり、該当する当業者には同様に公知である。
【0133】
さらなる一実施形態によれば、板ガラスの転移温度Ｔｇは、４５０～５５０℃である。
【0134】
転移温度Ｔｇは、５Ｋ／分の加熱速度で測定した場合の、膨張曲線の２つの分枝線への接線の交点から求められる。これは、ＩＳＯ ７８８４－８ないしはＤＩＮ ５２３２４に準拠する測定に相応する。
【0135】
改めてさらなる一実施形態によれば、板ガラスは粘度ηを有し、ここで、１０００～１３２０℃の温度でのｌｇηの値は、４である。そのような組成のガラスは、良好に加工可能であり、特に、板ガラスの製造方法にも利用できる。特にこれによって、２ｎｍ未満という特に低い表面粗さＲａを有する板ガラスも製造可能である。
【0136】
一実施形態による板ガラスのさらなる利点は、低い屈折率にある。一実施形態によれば、板ガラスの、５８７．６ｎｍの光波長における屈折率ｎｄは、１．４７５未満である。
【0137】
特に有利には、板ガラスの一実施形態は、以下の化学的耐久性値：
－ 水に対して、ＤＩＮ ＩＳＩ ７１９に準拠するクラスＨＧＢ１、
－ 酸に対して、ＤＩＮ １２１１６に準拠するクラスＳ１Ｗ、および
－ アルカリに対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ６９５に準拠するクラスＡ３以上
を特徴とする。
－ 水に対して、ＤＩＮ ＩＳＩ ７１９に準拠するクラスＨＧＢ１、
－ 酸に対して、ＤＩＮ １２１１６に準拠するクラスＳ１Ｗ、および
－ アルカリに対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ６９５に準拠するクラスＡ３以上
を特徴とする。
【0138】
板ガラスのそのような（高い）化学的耐久性値は有利である。なぜなら、それによって、板ガラスを、例えば、チップ産業、さらには別の業界における、部分的に浸食性媒体が板ガラス表面と接触する場合がある様々な工程および方法において使用できるからである。ここでは、特に、板ガラスのアルカリ含有率が低いことが有利である。しかしながら、ガラス、例えば板ガラスのアルカリ含有率のみがその化学的耐久性に関して重要であるわけではなく、ガラスマトリックスにおけるアルカリの結合性（Ｅｉｎｂｉｎｄｕｎｇ）も重要である。つまり、一実施形態による板ガラスの化学的耐久性に関する高い値は、一方では、全アルカリ含有率が低いこととの相互作用に起因し、他方では、ガラスマトリックスにおけるアルカリの特に強力な構造上の結合性に起因する。
【0139】
さらなる好ましい一実施形態によれば、板ガラスは、次の成分：
ＳｉＯ２ ７２～８５モル％、好ましくは７６～８５モル％、
Ｂ２Ｏ３ １０～２５モル％、好ましくは１０～２２モル％、
Ａｌ２Ｏ３ ０．２～２．５モル％、
Ｎａ２Ｏ ０．５～５．０モル％、
Ｋ２Ｏ ０～１．０モル％、
Ｌｉ２Ｏ ０～１．５モル％
を含むが、ただし、好ましくは板ガラスに含まれるアルカリ金属酸化物Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの合計、好ましくは板ガラスに含まれる全アルカリ金属酸化物の合計は、５モル％未満である。
ＳｉＯ２ ７２～８５モル％、好ましくは７６～８５モル％、
Ｂ２Ｏ３ １０～２５モル％、好ましくは１０～２２モル％、
Ａｌ２Ｏ３ ０．２～２．５モル％、
Ｎａ２Ｏ ０．５～５．０モル％、
Ｋ２Ｏ ０～１．０モル％、
Ｌｉ２Ｏ ０～１．５モル％
を含むが、ただし、好ましくは板ガラスに含まれるアルカリ金属酸化物Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの合計、好ましくは板ガラスに含まれる全アルカリ金属酸化物の合計は、５モル％未満である。
【0140】
板ガラスは、一実施形態によれば、溶融工程およびそれに続く熱間成形において、特にフロート法、ロール法、もしくはドロー法、例えば、ダウンドロー法、好ましくはオーバーフローフュージョンダウンドロー法、もしくはアップドロー法、もしくはフーコー法で製造されているか、または製造可能である。
【0141】
例
次の表１には、２００～１５００ｎｍの波長範囲において高透過率を有する板ガラスの組成を列挙する。次の表２は、比較ガラスの組成を含む。
次の表１には、２００～１５００ｎｍの波長範囲において高透過率を有する板ガラスの組成を列挙する。次の表２は、比較ガラスの組成を含む。
【0142】
略語「ｎｎｗｂ」は、この場合、「ｎｉｃｈｔ ｎａｃｈｗｅｉｓｂａｒ（検出不可能）」を意味する。
【0143】
【表1-1】
【0144】
【表1-2】
【0145】
【表2-1】
【0146】
【表2-2】
【図面の簡単な説明】
【0147】
【0148】
図１に、異なる実施形態による、厚さ１ｍｍの異なる板ガラスの透過率スペクトルを示す。
【0149】
透過率曲線１は、表１のガラス５に相当する組成を有する板ガラスに関して得られたものである。
【0150】
透過率曲線２は、表１のガラス４に相当する組成を有する板ガラスに関して得られたものである。
【0151】
透過率曲線３は、表１のガラス８に相当する組成を有する板ガラスに関して得られたものである。
【0152】
透過率曲線４は、表１のガラス３に相当する組成を有する板ガラスに関して得られたものである。
【0153】
透過率曲線５は、表１のガラス２に相当する組成を有する板ガラスに関して得られたものである。
【0154】
図２に、一実施形態による厚さ１ｍｍの板ガラスのもう１つの透過率スペクトルを、選択した同じく厚さ１ｍｍの比較ガラスに関して得られた透過率スペクトルと比べて示す。観察する波長範囲は２００～８００ｎｍである。
【0155】
透過率曲線６は、表１のガラス８に相当する組成を有する板ガラスに関して得られたものである。
【0156】
透過率曲線７は、表２のガラスＢに相当する組成を有する１ｍｍの厚さのガラスに関して得られたものである。
【0157】
透過率曲線８は、表２のガラスＦに相当する組成を有する１ｍｍの厚さのガラスに関して得られたものである。
【0158】
透過率曲線９は、表２のガラスＤに相当する組成を有する１ｍｍの厚さのガラスに関して得られたものである。
【0159】
透過率曲線１０は、表２のガラスＩに相当する組成を有する１ｍｍの厚さのガラスに関して得られたものである。
【0160】
透過率曲線１１は、表２のガラスＥに相当する組成を有する１ｍｍの厚さのガラスに関して得られたものである。
【0161】
本発明の一実施形態による板ガラスに関して、示されている全波長範囲において、従来技術のガラスと比較して透過率の向上が明らかに見て取れる。
【0162】
図３には、板ガラス１００の縮尺どおりではない概略図を示す。板ガラス１００は、２つの表面１０１および１０２を含む。その際、本発明において、板ガラス１００の表面１０１、１０２と呼ばれるのは、ガラス体の両方の主要面、つまりガラス体の長さおよび幅によって特定される平面である。
【0163】
板ガラス１００は、特に２００～１５００ｎｍの波長範囲における電磁放射に対する透過性を有するが、ただし、該板ガラスの厚さが１ｍｍである場合に、電磁放射に対する該板ガラスの透過率は、２５４ｎｍの波長において２０％以上、好ましくは６０％以上、特に好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは８８％以上であり、かつ／または好ましくは３００ｎｍの波長において８２％以上、好ましくは９０％以上、特に好ましくは９１％以上であり、かつ／または好ましくは３５０ｎｍの波長において９０％以上、好ましくは９１％以上であり、かつ／または好ましくは５４６ｎｍの波長において９２％以上、好ましくは９２．５％以上であり、かつ／または好ましくは１４００ｎｍの波長において９２．５％以上、好ましくは９３％以上であり、かつ／または好ましくは３８０～７８０ｎｍの波長範囲において９１．５％以上、好ましくは９２％以上であり、かつ／または好ましくは７８０～１５００ｎｍの波長範囲において９２．５％以上、好ましくは９３％以上である。
【0164】
好ましい一実施形態によれば、板ガラス１００の網目形成酸化物、特にケイ素および／またはホウ素の酸化物の含有率の合計は、最大９８モル％である。
【0165】
好ましくは、板ガラス１００の線熱膨張係数αは、２．４×１０－６～３．５×１０－６／Ｋである。
【0166】
一実施形態によれば、板ガラス１００のＳｉＯ２含有率は、７２～８５モル％、好ましくは７６～８５モル％である。
【0167】
さらなる一実施形態によれば、板ガラス１００はＢ２Ｏ３を含むが、ただし好ましくは、板ガラスのＢ２Ｏ３含有率は、１０～２５モル％、特に好ましくは１０～２２モル％である。
【0168】
好ましくは、板ガラス１００は、ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３を含むが、ただし好ましくは、
Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ９２～９８モル％
が成り立つ。
Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ９２～９８モル％
が成り立つ。
【0169】
板ガラス１００のさらなる一実施形態によれば、
ΣＲ２Ｏ １～５モル％（ただし、Ｒ２Ｏはアルカリ金属酸化物を意味する）
が成り立つ。
ΣＲ２Ｏ １～５モル％（ただし、Ｒ２Ｏはアルカリ金属酸化物を意味する）
が成り立つ。
【0170】
好ましくは、板ガラス１００の成分の物質量比に関して、
Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２ ０．１２～０．３５であり、かつ／または
Σ（ＭｅｘＯｙ）／Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ０．０２～０．１０
が成り立ち、ここで、Ｍｅは、酸化物において通常は酸化数ｙを有する金属を表し、特に、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属ならびにアルミニウムを表す。
Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２ ０．１２～０．３５であり、かつ／または
Σ（ＭｅｘＯｙ）／Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ０．０２～０．１０
が成り立ち、ここで、Ｍｅは、酸化物において通常は酸化数ｙを有する金属を表し、特に、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属ならびにアルミニウムを表す。
【0171】
板ガラス１００の改めてさらなる一実施形態によれば、板ガラスが含む鉄イオンの重量分率比に関して、
０．１≦Ｆｅ２＋／（Ｆｅ２＋＋Ｆｅ３＋）≦０．３
が成り立つ。
０．１≦Ｆｅ２＋／（Ｆｅ２＋＋Ｆｅ３＋）≦０．３
が成り立つ。
【0172】
板ガラス１００の改めてさらなる一実施形態によれば、板ガラス１００が含む次の金属Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｖの重量分率（ｐｐｍ）に関して、
Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］
が、２００ｐｐｍ未満、好ましくは１５０ｐｐｍ未満、さらに好ましくは１００ｐｐｍ未満、特に好ましくは５０ｐｐｍ未満、とりわけ好ましくは２５ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、板ガラス１００の該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮される。
Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］
が、２００ｐｐｍ未満、好ましくは１５０ｐｐｍ未満、さらに好ましくは１００ｐｐｍ未満、特に好ましくは５０ｐｐｍ未満、とりわけ好ましくは２５ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、板ガラス１００の該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮される。
【0173】
好ましくは、板ガラス１００の転移温度Ｔｇは、４５０～５５０℃である。
【0174】
板ガラス１００の一実施形態によれば、該板ガラスは粘度ηを有し、ここで、１０００～１３２０℃の温度でのｌｇηの値は、４である。
【0175】
板ガラス１００のさらなる一実施形態によれば、板ガラス１００の、５８７．６ｎｍの光波長における屈折率ｎｄは、１．４７５未満である。
【0176】
好ましくは、板ガラス１００は、以下の化学的耐久性値：
－ 水に対して、ＤＩＮ ＩＳＩ ７１９に準拠するクラスＨＧＢ１、
－ 酸に対して、ＤＩＮ １２１１６に準拠するクラスＳ１Ｗ、および
－ アルカリに対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ６９５に準拠するクラスＡ３以上
を特徴とする。
－ 水に対して、ＤＩＮ ＩＳＩ ７１９に準拠するクラスＨＧＢ１、
－ 酸に対して、ＤＩＮ １２１１６に準拠するクラスＳ１Ｗ、および
－ アルカリに対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ６９５に準拠するクラスＡ３以上
を特徴とする。
【0177】
さらなる一実施形態によれば、板ガラス１００は、次の成分：
ＳｉＯ２ ７２～８５モル％、好ましくは７６～８５モル％、
Ｂ２Ｏ３ １０～２５モル％、好ましくは１０～２２モル％、
Ａｌ２Ｏ３ ０．２～２．５モル％、
Ｎａ２Ｏ ０．５～５．０モル％、
Ｋ２Ｏ ０～１．０モル％、
Ｌｉ２Ｏ ０～１．５モル％
を含むが、ただし、好ましくは板ガラス１００に含まれるアルカリ金属酸化物Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの合計、好ましくは板ガラス１００に含まれる全アルカリ金属酸化物の合計は、５モル％未満である。
ＳｉＯ２ ７２～８５モル％、好ましくは７６～８５モル％、
Ｂ２Ｏ３ １０～２５モル％、好ましくは１０～２２モル％、
Ａｌ２Ｏ３ ０．２～２．５モル％、
Ｎａ２Ｏ ０．５～５．０モル％、
Ｋ２Ｏ ０～１．０モル％、
Ｌｉ２Ｏ ０～１．５モル％
を含むが、ただし、好ましくは板ガラス１００に含まれるアルカリ金属酸化物Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの合計、好ましくは板ガラス１００に含まれる全アルカリ金属酸化物の合計は、５モル％未満である。
【0178】
板ガラス１００は、一実施形態によれば、溶融工程およびそれに続く熱間成形において、特にフロート法、ロール法、もしくはドロー法、例えば、ダウンドロー法、好ましくはオーバーフローフュージョンダウンドロー法、もしくはアップドロー法、もしくはフーコー法で製造されているか、または製造可能である。
【図1】
【図2】
【図3】
【手続補正書】
【提出日】2023-12-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板ガラスであって、前記板ガラスの厚さが１ｍｍである場合に、電磁放射に対する前記板ガラスの透過率が、
２５４ｎｍの波長において２０％以上であり、
前記板ガラスが含む鉄イオンの重量分率比に関して、
０．１≦Ｆｅ ２＋ ／（Ｆｅ ２＋ ＋Ｆｅ ３＋ ）≦０．３
が成り立ち、前記板ガラスが含む次の金属Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｖの重量分率（ｐｐｍ）に関して、
Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］
が、２００ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、前記板ガラスの該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮され、かつ、
前記板ガラスは、次の成分：
ＳｉＯ ２ ７２～８５モル％、
Ｂ ２ Ｏ ３ １０～２５モル％、
Ａｌ ２ Ｏ ３ ０．２～２．５モル％、
Ｎａ ２ Ｏ ０．５～５．０モル％、
Ｋ ２ Ｏ ０～１．０モル％、
Ｌｉ ２ Ｏ ０～１．５モル％
を含む、板ガラス。
２５４ｎｍの波長において２０％以上であり、
前記板ガラスが含む鉄イオンの重量分率比に関して、
０．１≦Ｆｅ ２＋ ／（Ｆｅ ２＋ ＋Ｆｅ ３＋ ）≦０．３
が成り立ち、前記板ガラスが含む次の金属Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｖの重量分率（ｐｐｍ）に関して、
Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］
が、２００ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、前記板ガラスの該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮され、かつ、
前記板ガラスは、次の成分：
ＳｉＯ ２ ７２～８５モル％、
Ｂ ２ Ｏ ３ １０～２５モル％、
Ａｌ ２ Ｏ ３ ０．２～２．５モル％、
Ｎａ ２ Ｏ ０．５～５．０モル％、
Ｋ ２ Ｏ ０～１．０モル％、
Ｌｉ ２ Ｏ ０～１．５モル％
を含む、板ガラス。
【請求項2】
前記板ガラスの網目形成酸化物の含有率の合計が、最大９８モル％である、請求項１記載の板ガラス。
【請求項3】
前記板ガラスの線熱膨張係数αが、２．４×１０－６～３．５×１０－６／Ｋである、請求項１または２記載の板ガラス。
【請求項4】
前記板ガラスのＳｉＯ２含有率が、７６～８５モル％である、請求項１から３までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項5】
前記板ガラスのＢ２Ｏ３含有率が、１０～２２モル％である、請求項１から４までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項6】
Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ９２～９８モル％
が成り立つ、請求項１から５までのいずれか１項記載の板ガラス。
が成り立つ、請求項１から５までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項7】
ΣＲ２Ｏ １～５モル％
が成り立ち、ここで、Ｒ２Ｏはアルカリ金属酸化物を表す、請求項１から６までのいずれか１項記載の板ガラス。
が成り立ち、ここで、Ｒ２Ｏはアルカリ金属酸化物を表す、請求項１から６までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項8】
前記板ガラスの成分の物質量比に関して、
Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２ ０．１２～０．３５であり、かつ／または
Σ（ＭｅｘＯｙ）／Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ０．０２～０．１０
が成り立ち、ここで、Ｍｅは、酸化物において通常は酸化数ｙを有する金属を表す、請求項１から７までのいずれか１項記載の板ガラス。
Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２ ０．１２～０．３５であり、かつ／または
Σ（ＭｅｘＯｙ）／Σ（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３） ０．０２～０．１０
が成り立ち、ここで、Ｍｅは、酸化物において通常は酸化数ｙを有する金属を表す、請求項１から７までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項9】
前記板ガラスが含む次の金属Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｖの重量分率（ｐｐｍ）に関して、
Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］
が、１５０ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、前記板ガラスの該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮される、請求項１から８までのいずれか１項記載の板ガラス。
Σ（１×Ｆｅ＋３００×Ｃｏ＋７０×Ｎｉ＋５０×Ｃｒ＋２０×Ｃｕ＋５×Ｍｎ＋２×Ｖ）［重量基準ｐｐｍ］
が、１５０ｐｐｍ未満であるということが成り立ち、ここで、前記板ガラスの該当金属の全量は、その酸化状態に関係なく考慮される、請求項１から８までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項10】
前記板ガラスの転移温度Ｔｇが、４５０～５５０℃である、請求項１から９までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項11】
粘度ηを有し、ここで、１０００～１３２０℃の温度でのｌｇηの値が４である、請求項１から１０までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項12】
前記板ガラスの、５８７．６ｎｍの光波長における屈折率ｎｄが、１．４７５未満である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項13】
以下の化学的耐久性値：
－ 水に対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ７１９に準拠するクラスＨＧＢ１、
－ 酸に対して、ＤＩＮ １２１１６に準拠するクラスＳ１Ｗ、および
－ アルカリに対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ６９５に準拠するクラスＡ３以上
を特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の板ガラス。
－ 水に対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ７１９に準拠するクラスＨＧＢ１、
－ 酸に対して、ＤＩＮ １２１１６に準拠するクラスＳ１Ｗ、および
－ アルカリに対して、ＤＩＮ ＩＳＯ ６９５に準拠するクラスＡ３以上
を特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項14】
前記板ガラスに含まれるアルカリ金属酸化物Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの合計が、５モル％未満である、請求項１から１３までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項15】
電磁放射に対する前記板ガラスの透過率が、
３００ｎｍの波長において８２％以上であり、かつ／または
３５０ｎｍの波長において９０％以上であり、かつ／または
５４６ｎｍの波長において９２％以上であり、かつ／または
１４００ｎｍの波長において９２．５％以上であり、かつ／または
３８０～７８０ｎｍの波長範囲において９１．５％以上であり、かつ／または
７８０～１５００ｎｍの波長範囲において９２．５％以上である、請求項１から１４までのいずれか１項記載の板ガラス。
３００ｎｍの波長において８２％以上であり、かつ／または
３５０ｎｍの波長において９０％以上であり、かつ／または
５４６ｎｍの波長において９２％以上であり、かつ／または
１４００ｎｍの波長において９２．５％以上であり、かつ／または
３８０～７８０ｎｍの波長範囲において９１．５％以上であり、かつ／または
７８０～１５００ｎｍの波長範囲において９２．５％以上である、請求項１から１４までのいずれか１項記載の板ガラス。
【請求項16】
続いて熱間成形を含む、請求項１から１５までのいずれか１項記載の板ガラスを製造するための溶融方法。
【外国語明細書】
