Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス
【課題】 溶融温度が変動しても、着色状態の変化がないＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスを提供する。
【解決手段】 Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２質量％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５質量％含有し、Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を実質的に含有せず、主結晶としてβ−石英固溶体を析出してなるＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスであって、ＭｎＯ２及び／又はＣｅＯ２を含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２であることを特徴とする。
【解決手段】 Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２質量％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５質量％含有し、Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を実質的に含有せず、主結晶としてβ−石英固溶体を析出してなるＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスであって、ＭｎＯ２及び／又はＣｅＯ２を含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＨ、ハロゲンヒーター等を熱源とする調理器のトッププレートに使用されるＶ２Ｏ５着色されたＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスに関し、特に、清澄剤としてＳｎＯ２を使用したＶ２Ｏ５着色Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＨ、ハロゲンヒーター等を熱源とする調理器のトッププレートには、破損し難いこと（機械的強度及び耐熱衝撃性が高いこと）、外観が美しいこと、腐食し難いこと、化学耐久性が高いこと）、熱線である赤外線の透過率が高いこと等が要求される。このため、β−石英固溶体（Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ｎＳｉＯ２（ｎ≧２））を主結晶として析出し、Ｖ２Ｏ５で着色されたＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスが広く使用されている。
【０００３】
主結晶としてβ−石英固溶体を析出するＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、析出したβ−石英固溶体によって極めて低い膨張を有しており、耐熱衝撃性に優れた結晶化ガラスとして知られている。またβ−石英固溶体の結晶粒径が微小であることから可視光線（及び赤外線）に対して透明である。それゆえ、そのままトッププレートとして使用すると、調理器内部が透けて見えてしまい、美観が得られない。そこで、トッププレートとして用いられる結晶化ガラスには、可視光に吸収域を有するＶ２Ｏ５を着色剤としてガラスに添加し、可視光の透過率を低くすることが行われている。
【０００４】
Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスを工業的に生産するには、調合したガラス原料をガラス溶融炉に投入して、溶融、清澄を行った後、ガラス融液を成形装置に供給し、ロールアウト法、フロート法等の方法で、板状に成形し切断した後、結晶化する方法が採用されている。この系のガラスは、粘性が高く、１５００〜１６００℃以上の高温で溶融することが必要であるため、従来は清澄剤としてＡｓ２Ｏ３が用いられてきた。ところがＡｓ２Ｏ３は毒性が強く環境上有害であることから、近年ではその使用が避けられており、代わりにＳｎＯ２が清澄剤として用いられるようになってきている（例えば特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１００２９９号公報
【特許文献２】特開平１１−１００２３０号公報
【特許文献３】特表２００４−５２３４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｖ２Ｏ５を含有するＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスに清澄剤としてＳｎＯ２を添加すると、ＳｎＯ２がＶ２Ｏ５の発色効率を強める働きをする。これはＳｎＯ２の酸化還元作用によりＶ２Ｏ５の価数が低価数側にシフトするためであると考えられる。このＳｎＯ２の酸化還元状態は溶融温度によって変化する。例えば溶融温度が上昇するとＳｎＯ２の状態は還元側へと変化する。
【０００７】
ところで通常のガラス製造プロセスでは、操業中に溶融条件を調整するのが常であり、その一環として溶融温度を変化させることがある。その結果、ＳｎＯ２の酸化還元状態の変化に伴ってＶ２Ｏ５の着色状態が変動し、結晶化ガラスの色調が安定しなくなる、という問題が生じ易い。
【０００８】
本発明の目的は、溶融温度が変動しても、着色状態の変化がないＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、種々の調査を行った結果、ある割合でＳｎＯ２と、ＭｎＯ２やＣｅＯ２を共存させることにより、溶融温度が変動してもこれらの成分がＳｎＯ２を酸化して、ＳｎＯ２の酸化還元状態を一定にできることを見いだし、本発明として提案するものである。
【００１０】
即ち、本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２質量％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５質量％含有し、Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を実質的に含有せず、主結晶としてβ−石英固溶体を析出してなるＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスであって、ＭｎＯ２及び／又はＣｅＯ２を含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２であることを特徴とする。本発明において「Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス」とは、Ｌｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含有し、Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の結晶をガラスマトリックス中から析出させたガラスを意味する。「Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を実質的に含有せず」とは、これらの成分の含有量が各々０．０５質量％以下であることを意味する。
【００１１】
本発明においては、ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２が０．０３〜０．５質量％であることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、溶融条件の変動による着色の変動を抑制することが容易になる。
【００１３】
本発明においては、酸化物基準の質量％で、ＳｉＯ２ ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜３０％、Ｌｉ２Ｏ １〜６％、ＭｇＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜８％、Ｎａ２Ｏ ０〜５％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ２ ０〜８％、ＺｒＯ２ ０〜７％、Ｐ２Ｏ５ ０〜１０％、Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２％、ＭｎＯ２ ０〜０．５％、ＣｅＯ２ ０〜０．５％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５％含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２であることが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、調理器用トッププレートとして要求される種々の特性を満足する結晶化ガラスを容易に得ることができる。
【００１５】
本発明においては、ＭｎＯ２及びＣｅＯ２の何れか一方のみを含有することが好ましい。
【００１６】
ＭｎＯ２及びＣｅＯ２の両方を添加した場合、ＭｎＯ２とＣｅＯ２の間で酸化還元反応が起こり易く、ＳｎＯ２の酸化還元状態を安定化させる効果が小さくなるが、上記構成であればこのような懸念が生じなくなる。
【００１７】
本発明においては、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
Ｆｅ２Ｏ３は、ＳｎＯ２やＶ２Ｏ５の酸化還元状態に影響を与え得る成分であるが、上記構成によれば、この影響が無視できるレベルとなる。
【００１９】
本発明においては、調理器のトッププレートとして使用されることが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、本発明の効果を的確に享受できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、ＭｎＯ２やＣｅＯ２の働きによってＳｎＯ２の酸化還元状態を安定化させることができることから、Ｖ２Ｏ５の発色状態が溶融温度の変動に影響され難い。よって結晶化ガラスの色調が安定する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、主結晶としてβ−石英固溶体を析出している。それゆえ熱膨張係数が−１０〜１０×１０−７／℃、特に−５〜５×１０−７／℃程度と極めて低い。それゆえ耐熱衝撃性に優れている。またβ−石英固溶体の結晶粒径は１０〜１００ｎｍ程度であり、可視光線の波長より小さい。このため可視光及び赤外光に透明な結晶化ガラスである。さらにガラスマトリックス中に微細な結晶が多数析出していることから、高い機械的強度を有する。
【００２３】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、着色剤としてＶ２Ｏ５を０．０１〜０．２質量％含有する。Ｖ２Ｏ５は赤外域での吸収が殆どないものの、可視域に吸収帯がある。よってＶ２Ｏ５を含有させた本発明の結晶化ガラスは、赤褐色の外観を呈し、しかも赤外線を透過するという性質を有している。このため、調理器内部を隠蔽して美しい外観を得ることができ、しかも赤外光の透過率が高く、効率良く加熱することができる。またトッププレート直下に設けられるＬＥＤ等インジケーターの光を透過させることができる。Ｖ２Ｏ５の含有量が少ないと上記した効果を得ることができず、多すぎると色調が濃くなりすぎて、調理器のトッププレートとして使用した場合にＬＥＤ等インジケーターの光を認識しづらくなる。Ｖ２Ｏ５の含有量の好ましい範囲は０．０１〜０．１５質量％、特に０．０２〜０．１質量％である。
【００２４】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５質量％含有し、Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を実質的に含有しない結晶化ガラスである。
【００２５】
ＳｎＯ２は、Ａｓ２Ｏ３やＳｂ２Ｏ３の代替清澄剤として機能する。またＶ２Ｏ５の発色を強める効果がある。ＳｎＯ２の含有量が少ないと上記した効果を得ることができず、多すぎるとＶ２Ｏ５の発色が強くなりすぎて、調理器のトッププレートとして使用した場合にＬＥＤ等インジケーターの光を認識しづらくなる。ＳｎＯ２の含有量の好ましい範囲は０．２〜０．４質量％である。
【００２６】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、ＭｎＯ２及び／又はＣｅＯ２を含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２である。
【００２７】
ＭｎＯ２やＣｅＯ２は、ＳｎＯ２を酸化する働きがあり、これによって溶融温度の変動によるＳｎＯ２の酸化還元状態の変化を一定にする効果がある。なお既述の通り、ＭｎＯ２とＣｅＯ２は、併用するよりも単独で使用することが望ましい。
【００２８】
ＳｎＯ２の酸化還元状態を一定に保つには、ＭｎＯ２とＣｅＯ２の合量と、ＳｎＯ２の含有量が一定の比率であることが必要である。そこで本発明においては、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２の値が質量基準で０．２〜１．２となるように調整している。（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２の値が小さすぎるとＳｎＯ２の酸化還元状態を一定に保つ効果が小さくなり、色調の安定化が困難になる。一方（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２の値が大きすぎると、必要以上にＳｎＯ２を酸化してしまい、かえって色調が変動する。またＭｎＯ２やＣｅＯ２がＶ２Ｏ５の酸化還元状態に直接関与し易くなり、溶融温度の変動に対する色調の変化が複雑となり、色調変動の制御が極めて困難になる。（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２の値の好ましい範囲は０．３〜１．１、特に０．３〜１．０である。
【００２９】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスにおいては、Ｆｅ２Ｏ３の含有量を１０００ｐｐｍ以下に限定することが好ましい。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ＳｎＯ２やＶ２Ｏ５の酸化還元状態に悪影響を与えるおそれがある。また赤外線透過率が低下する。Ｆｅ２Ｏ３の含有量の好適な範囲は７００ｐｐｍ以下、特に５００ｐｐｍ以下である。
【００３０】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスにおいて、好適なガラス組成は酸化物基準の質量％で、ＳｉＯ２ ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜３０％、Ｌｉ２Ｏ １〜６％、ＭｇＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜８％、Ｎａ２Ｏ ０〜５％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ２ ０〜８％、ＺｒＯ２ ０〜７％、Ｐ２Ｏ５ ０〜１０％、Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２％、ＭｎＯ２ ０〜０．５％、ＣｅＯ２ ０〜０．５％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５％含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２である。各成分の組成範囲を上記のように限定した理由を以下に述べる。なおＳｎＯ２、Ｖ２Ｏ５及び（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２については、既述の通りであり、ここでの説明は割愛する。また以降の記載において特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味する。
【００３１】
ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を形成すると共に、析出結晶の主要構成成分でもある。ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると熱膨張係数が大きくなりすぎる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多すぎるとガラスの高温粘度が高くなり、ガラスの溶融や成形が困難になる。ＳｉＯ２含有量の好適な範囲は５２〜７７％、特に５５〜７２である。
【００３２】
Ａｌ２Ｏ３はガラスの骨格を形成すると共に、析出結晶の構成成分でもある。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少なすぎると化学耐久性が悪化し、またガラスが失透しやすくなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ガラスの高温粘度が高くなり、ガラスの溶融や成形が困難になる。Ａｌ２Ｏ３含有量の好適な範囲は１３〜２８％、特に１６〜２４％である。
【００３３】
Ｌｉ２Ｏは、結晶構成成分であり、結晶性に大きな影響を与えると共に、ガラスの粘性を低下させる働きがある。Ｌｉ２Ｏの含有量が少なすぎると、ガラスの結晶性が弱くなり、熱膨張係数が大きくなりすぎる。また結晶物が白濁しやすくなる。一方、Ｌｉ２Ｏの含有量が多すぎると結晶性が強くなりすぎ、ガラスが失透したり、準安定なβ‐石英固溶体が得られなくなって透明結晶化ガラスを得ることができなくなる。Ｌｉ２Ｏ含有量の好適な範囲は１．２〜５．５％、特に２．５〜５．０％である。
【００３４】
ＭｇＯの含有量が多すぎると結晶性が強くなり、析出結晶量が多くなりすぎる。ＭｇＯの好適な範囲は０〜４．５％、特に０〜２％である。
【００３５】
ＺｎＯの含有量が多すぎると結晶性が強くなり、析出結晶量が多くなりすぎる。ＺｎＯの好適な範囲は０〜８％、特に０〜３％である。
【００３６】
またＭｇＯとＺｎＯの合量は０〜１０％、特に０〜８％であることが好ましい。これらの成分の合量が多すぎると結晶物の着色が強くなりやすい。
【００３７】
ＢａＯの含有量が多すぎると結晶の析出が阻害されるために十分な結晶量が得られず、熱膨張係数が大きくなりすぎる。さらに結晶物が白濁しやすくなる。ＢａＯの好適な範囲は０．３〜７％、特に０．５〜３％である。
【００３８】
Ｎａ２Ｏの含有量が多すぎると結晶性が弱くなって十分な結晶量が得られず、また熱膨張係数が大きくなりすぎる。Ｎａ２Ｏの好適な範囲は０〜４％、特に０〜１．５％である。
【００３９】
Ｋ２Ｏの含有量が多すぎると結晶性が弱くなって十分な結晶量が得られず、また熱膨張係数が大きくなりすぎる。さらに結晶物が白濁しやすくなる。Ｋ２Ｏの好適な範囲は０〜８％、特に０〜２％である。
【００４０】
またＮａ２ＯとＫ２Ｏの合量は０〜１２％、特に０〜３．５％であることが好ましい。これらの成分の合量が多すぎると熱膨張係数が大きくなりやすい。また結晶物が白濁しやすくなる。
【００４１】
ＴｉＯ２は結晶化時の核形成剤である。ＴｉＯ２の含有量が多すぎると不純物着色が著しくなる。ＴｉＯ２の含有量の好適な範囲は０．３〜７％、特に０．５〜５％である。
【００４２】
ＺｒＯ２も結晶化時の核形成剤である。ＺｒＯ２が多すぎるとガラス溶融が困難になると共に、ガラスの失透性が強くなる。ＺｒＯ２の好適な範囲は０．５〜６％、特に０．５〜３％である。
【００４３】
またＴｉＯ２とＺｒＯ２の合量は０．５％以上であることが好ましい。これらの成分の合量が少なすぎると結晶の析出が不十分となって、所望の特性を得ることが困難になる。
【００４４】
Ｐ２Ｏ５は、分相を促進させて、結晶の析出を促がす成分である。含有量が多すぎるとガラスマトリックスの粘度が低下する。Ｐ２Ｏ５の好適な範囲は０〜５％、特に０〜３％である。
【００４５】
ＭｎＯ２及びＣｅＯ２は、ＳｎＯ２を酸化してＳｎＯ２の酸化還元状態を安定化させる成分である。これらの成分の含有量が多いと必要以上にＳｎＯ２を酸化してしまい、かえって色調が変動する。またＭｎＯ２やＣｅＯ２がＶ２Ｏ５の酸化還元状態に直接関与し易くなり、溶融温度の変動に対する色調の変化が複雑となり、色調変動の制御が極めて困難になる。ＭｎＯ２及びＣｅＯ２の含有量の好適な範囲は、各々０．０３〜０．４％、特に各々０．０５〜０．４％である。
【００４６】
またＳｎＯ２による清澄を補助するためにＣｌを０〜２％含有させることができる。ただしＣｌの含有量が多すぎると化学耐久性が劣化してしまい好ましくない。Ｃｌの好適な範囲は０〜１％である。
【００４７】
さらにガラス特性が損なわれない限り、種々の成分を添加可能である。例えばＹ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３等を添加しても良い。なお既述の通り、本発明においてはＡｓ２Ｏ３やＳｂ２Ｏ３は実質的に含有しない。
【００４８】
次に本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスを製造する方法を以下に説明する。
【００４９】
まず上記組成範囲となるように、炭酸リチウム、珪砂、珪石、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等のガラス原料,及び必要に応じてガラスカレットを調合し、混合してバッチを調製する。ガラス組成範囲及びその限定理由は既述の通りであり、ここでの説明は割愛する。なお安価なリチウム原料としてスポジュウメンが知られているが、不純物としてＦｅ２Ｏ３が多く含まれていることが多いため、この原料を使用する場合はその量を制限して用いることが望ましい。またＺｒＯ２を含有させる場合には、Ｆｅ２Ｏ３が多く含まれる原料が多いため、Ｆｅ２Ｏ３含有量が０．５質量％以下である珪酸ジルコニウムや高純度のＺｒＯ２を使用することが望ましい。
【００５０】
次にバッチを溶融設備に投入し、最高温度１６００〜１８００℃の条件で溶融、清澄する。なお溶融の最高温度が上記範囲を外れると、ＭｎＯ２やＣｅＯ２によってＳｎＯ２の酸化還元状態を安定化させることが難しくなるおそれがある。
【００５１】
次いで得られたガラス融液をロールアウト法、フロート法等の方法で板状に成形し、所定の長さに切断する。
【００５２】
続いて、成形した結晶性ガラスを、ローラーハースキルン等の熱処理炉に投入し、核形成のために５５０〜８００℃で０．５〜５時間保持し、さらに８２０〜９２０℃で０．１〜２時間熱処理して、β−石英固溶体を主結晶として析出させる。このようにして本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスを得ることができる。
【００５３】
その後、必要に応じて研磨、絵付け等を施し、調理器用トッププレート等の用途に供する。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
【００５５】
表１は本発明の実施例（Ｎｏ．１〜５）及び比較例（Ｎｏ．６〜８）を示している。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【表２】
【００５８】
試料Ｎｏ．１〜８は次のようにして作製した。まず表１のガラス組成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、均一に混合した。得られた原料バッチを白金ルツボに投入し電気炉に入れた。次いで電気炉内で、１６００℃で２０時間溶融した後、引き続き１６００℃で４時間溶融したもの（溶融条件１）と、更に１７００℃に昇温して４時間溶融したもの（溶融条件２）とを、金属ロールで板状に成形した。成形後、更に徐冷炉を用いて室温まで冷却（冷却速度１００℃／時間）することにより結晶性ガラスからなる試料を得た。
【００５９】
次に得られた結晶性ガラス試料を熱処理炉に投入し、７８０℃で３時間熱処理して核形成を行った後、８７０℃で１時間熱処理して結晶化させた。得られた結晶化ガラス試料について、Ｘ線回折にて析出結晶を同定したところ、何れの試料もβ−石英固溶体が主結晶として析出していた。
【００６０】
次に各試料の吸光度を求めた。結果を表１に示す。なお表中の吸光度比は、（溶融条件２の試料の吸光度）／（溶融条件１の試料の吸光度）の値であり、ここでは溶融温度の変化に対する色の変化の指標として用いた。吸光度比が１から離れるほど、溶融温度の変化に対して色が変化し易いことを意味する。
【００６１】
その結果、本発明の実施例である試料Ｎｏ．１〜５は、吸光度比が１±０．０５以内であり、溶融温度が変動しても色調が安定していることが確認された。
【００６２】
なお吸光度は次のようにして求めた。ます肉厚３ｍｍに鏡面研磨した結晶化ガラス板について、分光光度計を用いて波長７００ｎｍでの透過率を求めた。次に得られた透過率得を用いて、下記の式から吸光度を求めた。なおＶ２Ｏ５の含有量が同じであれば、吸光度の比を見ることで、Ｖ２Ｏ５の吸収係数の変化率が分かるため、同一基準で比較することができる。
【００６３】
吸光度＝−ｌｏｇ（透過率／１００）
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、ＩＨ、ハロゲンヒーター等を熱源とする調理器用トッププレートとして好適である。またガスバーナーを加熱源とする調理器のトッププレートにも使用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＨ、ハロゲンヒーター等を熱源とする調理器のトッププレートに使用されるＶ２Ｏ５着色されたＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスに関し、特に、清澄剤としてＳｎＯ２を使用したＶ２Ｏ５着色Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＨ、ハロゲンヒーター等を熱源とする調理器のトッププレートには、破損し難いこと（機械的強度及び耐熱衝撃性が高いこと）、外観が美しいこと、腐食し難いこと、化学耐久性が高いこと）、熱線である赤外線の透過率が高いこと等が要求される。このため、β−石英固溶体（Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ｎＳｉＯ２（ｎ≧２））を主結晶として析出し、Ｖ２Ｏ５で着色されたＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスが広く使用されている。
【０００３】
主結晶としてβ−石英固溶体を析出するＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、析出したβ−石英固溶体によって極めて低い膨張を有しており、耐熱衝撃性に優れた結晶化ガラスとして知られている。またβ−石英固溶体の結晶粒径が微小であることから可視光線（及び赤外線）に対して透明である。それゆえ、そのままトッププレートとして使用すると、調理器内部が透けて見えてしまい、美観が得られない。そこで、トッププレートとして用いられる結晶化ガラスには、可視光に吸収域を有するＶ２Ｏ５を着色剤としてガラスに添加し、可視光の透過率を低くすることが行われている。
【０００４】
Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスを工業的に生産するには、調合したガラス原料をガラス溶融炉に投入して、溶融、清澄を行った後、ガラス融液を成形装置に供給し、ロールアウト法、フロート法等の方法で、板状に成形し切断した後、結晶化する方法が採用されている。この系のガラスは、粘性が高く、１５００〜１６００℃以上の高温で溶融することが必要であるため、従来は清澄剤としてＡｓ２Ｏ３が用いられてきた。ところがＡｓ２Ｏ３は毒性が強く環境上有害であることから、近年ではその使用が避けられており、代わりにＳｎＯ２が清澄剤として用いられるようになってきている（例えば特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１００２９９号公報
【特許文献２】特開平１１−１００２３０号公報
【特許文献３】特表２００４−５２３４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｖ２Ｏ５を含有するＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスに清澄剤としてＳｎＯ２を添加すると、ＳｎＯ２がＶ２Ｏ５の発色効率を強める働きをする。これはＳｎＯ２の酸化還元作用によりＶ２Ｏ５の価数が低価数側にシフトするためであると考えられる。このＳｎＯ２の酸化還元状態は溶融温度によって変化する。例えば溶融温度が上昇するとＳｎＯ２の状態は還元側へと変化する。
【０００７】
ところで通常のガラス製造プロセスでは、操業中に溶融条件を調整するのが常であり、その一環として溶融温度を変化させることがある。その結果、ＳｎＯ２の酸化還元状態の変化に伴ってＶ２Ｏ５の着色状態が変動し、結晶化ガラスの色調が安定しなくなる、という問題が生じ易い。
【０００８】
本発明の目的は、溶融温度が変動しても、着色状態の変化がないＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、種々の調査を行った結果、ある割合でＳｎＯ２と、ＭｎＯ２やＣｅＯ２を共存させることにより、溶融温度が変動してもこれらの成分がＳｎＯ２を酸化して、ＳｎＯ２の酸化還元状態を一定にできることを見いだし、本発明として提案するものである。
【００１０】
即ち、本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２質量％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５質量％含有し、Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を実質的に含有せず、主結晶としてβ−石英固溶体を析出してなるＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスであって、ＭｎＯ２及び／又はＣｅＯ２を含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２であることを特徴とする。本発明において「Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス」とは、Ｌｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯ２を含有し、Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の結晶をガラスマトリックス中から析出させたガラスを意味する。「Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を実質的に含有せず」とは、これらの成分の含有量が各々０．０５質量％以下であることを意味する。
【００１１】
本発明においては、ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２が０．０３〜０．５質量％であることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、溶融条件の変動による着色の変動を抑制することが容易になる。
【００１３】
本発明においては、酸化物基準の質量％で、ＳｉＯ２ ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜３０％、Ｌｉ２Ｏ １〜６％、ＭｇＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜８％、Ｎａ２Ｏ ０〜５％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ２ ０〜８％、ＺｒＯ２ ０〜７％、Ｐ２Ｏ５ ０〜１０％、Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２％、ＭｎＯ２ ０〜０．５％、ＣｅＯ２ ０〜０．５％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５％含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２であることが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、調理器用トッププレートとして要求される種々の特性を満足する結晶化ガラスを容易に得ることができる。
【００１５】
本発明においては、ＭｎＯ２及びＣｅＯ２の何れか一方のみを含有することが好ましい。
【００１６】
ＭｎＯ２及びＣｅＯ２の両方を添加した場合、ＭｎＯ２とＣｅＯ２の間で酸化還元反応が起こり易く、ＳｎＯ２の酸化還元状態を安定化させる効果が小さくなるが、上記構成であればこのような懸念が生じなくなる。
【００１７】
本発明においては、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
Ｆｅ２Ｏ３は、ＳｎＯ２やＶ２Ｏ５の酸化還元状態に影響を与え得る成分であるが、上記構成によれば、この影響が無視できるレベルとなる。
【００１９】
本発明においては、調理器のトッププレートとして使用されることが好ましい。
【００２０】
上記構成によれば、本発明の効果を的確に享受できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、ＭｎＯ２やＣｅＯ２の働きによってＳｎＯ２の酸化還元状態を安定化させることができることから、Ｖ２Ｏ５の発色状態が溶融温度の変動に影響され難い。よって結晶化ガラスの色調が安定する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、主結晶としてβ−石英固溶体を析出している。それゆえ熱膨張係数が−１０〜１０×１０−７／℃、特に−５〜５×１０−７／℃程度と極めて低い。それゆえ耐熱衝撃性に優れている。またβ−石英固溶体の結晶粒径は１０〜１００ｎｍ程度であり、可視光線の波長より小さい。このため可視光及び赤外光に透明な結晶化ガラスである。さらにガラスマトリックス中に微細な結晶が多数析出していることから、高い機械的強度を有する。
【００２３】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、着色剤としてＶ２Ｏ５を０．０１〜０．２質量％含有する。Ｖ２Ｏ５は赤外域での吸収が殆どないものの、可視域に吸収帯がある。よってＶ２Ｏ５を含有させた本発明の結晶化ガラスは、赤褐色の外観を呈し、しかも赤外線を透過するという性質を有している。このため、調理器内部を隠蔽して美しい外観を得ることができ、しかも赤外光の透過率が高く、効率良く加熱することができる。またトッププレート直下に設けられるＬＥＤ等インジケーターの光を透過させることができる。Ｖ２Ｏ５の含有量が少ないと上記した効果を得ることができず、多すぎると色調が濃くなりすぎて、調理器のトッププレートとして使用した場合にＬＥＤ等インジケーターの光を認識しづらくなる。Ｖ２Ｏ５の含有量の好ましい範囲は０．０１〜０．１５質量％、特に０．０２〜０．１質量％である。
【００２４】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５質量％含有し、Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を実質的に含有しない結晶化ガラスである。
【００２５】
ＳｎＯ２は、Ａｓ２Ｏ３やＳｂ２Ｏ３の代替清澄剤として機能する。またＶ２Ｏ５の発色を強める効果がある。ＳｎＯ２の含有量が少ないと上記した効果を得ることができず、多すぎるとＶ２Ｏ５の発色が強くなりすぎて、調理器のトッププレートとして使用した場合にＬＥＤ等インジケーターの光を認識しづらくなる。ＳｎＯ２の含有量の好ましい範囲は０．２〜０．４質量％である。
【００２６】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、ＭｎＯ２及び／又はＣｅＯ２を含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２である。
【００２７】
ＭｎＯ２やＣｅＯ２は、ＳｎＯ２を酸化する働きがあり、これによって溶融温度の変動によるＳｎＯ２の酸化還元状態の変化を一定にする効果がある。なお既述の通り、ＭｎＯ２とＣｅＯ２は、併用するよりも単独で使用することが望ましい。
【００２８】
ＳｎＯ２の酸化還元状態を一定に保つには、ＭｎＯ２とＣｅＯ２の合量と、ＳｎＯ２の含有量が一定の比率であることが必要である。そこで本発明においては、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２の値が質量基準で０．２〜１．２となるように調整している。（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２の値が小さすぎるとＳｎＯ２の酸化還元状態を一定に保つ効果が小さくなり、色調の安定化が困難になる。一方（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２の値が大きすぎると、必要以上にＳｎＯ２を酸化してしまい、かえって色調が変動する。またＭｎＯ２やＣｅＯ２がＶ２Ｏ５の酸化還元状態に直接関与し易くなり、溶融温度の変動に対する色調の変化が複雑となり、色調変動の制御が極めて困難になる。（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２の値の好ましい範囲は０．３〜１．１、特に０．３〜１．０である。
【００２９】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスにおいては、Ｆｅ２Ｏ３の含有量を１０００ｐｐｍ以下に限定することが好ましい。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ＳｎＯ２やＶ２Ｏ５の酸化還元状態に悪影響を与えるおそれがある。また赤外線透過率が低下する。Ｆｅ２Ｏ３の含有量の好適な範囲は７００ｐｐｍ以下、特に５００ｐｐｍ以下である。
【００３０】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスにおいて、好適なガラス組成は酸化物基準の質量％で、ＳｉＯ２ ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜３０％、Ｌｉ２Ｏ １〜６％、ＭｇＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜８％、Ｎａ２Ｏ ０〜５％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ２ ０〜８％、ＺｒＯ２ ０〜７％、Ｐ２Ｏ５ ０〜１０％、Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２％、ＭｎＯ２ ０〜０．５％、ＣｅＯ２ ０〜０．５％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５％含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２である。各成分の組成範囲を上記のように限定した理由を以下に述べる。なおＳｎＯ２、Ｖ２Ｏ５及び（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２については、既述の通りであり、ここでの説明は割愛する。また以降の記載において特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味する。
【００３１】
ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を形成すると共に、析出結晶の主要構成成分でもある。ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると熱膨張係数が大きくなりすぎる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多すぎるとガラスの高温粘度が高くなり、ガラスの溶融や成形が困難になる。ＳｉＯ２含有量の好適な範囲は５２〜７７％、特に５５〜７２である。
【００３２】
Ａｌ２Ｏ３はガラスの骨格を形成すると共に、析出結晶の構成成分でもある。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少なすぎると化学耐久性が悪化し、またガラスが失透しやすくなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ガラスの高温粘度が高くなり、ガラスの溶融や成形が困難になる。Ａｌ２Ｏ３含有量の好適な範囲は１３〜２８％、特に１６〜２４％である。
【００３３】
Ｌｉ２Ｏは、結晶構成成分であり、結晶性に大きな影響を与えると共に、ガラスの粘性を低下させる働きがある。Ｌｉ２Ｏの含有量が少なすぎると、ガラスの結晶性が弱くなり、熱膨張係数が大きくなりすぎる。また結晶物が白濁しやすくなる。一方、Ｌｉ２Ｏの含有量が多すぎると結晶性が強くなりすぎ、ガラスが失透したり、準安定なβ‐石英固溶体が得られなくなって透明結晶化ガラスを得ることができなくなる。Ｌｉ２Ｏ含有量の好適な範囲は１．２〜５．５％、特に２．５〜５．０％である。
【００３４】
ＭｇＯの含有量が多すぎると結晶性が強くなり、析出結晶量が多くなりすぎる。ＭｇＯの好適な範囲は０〜４．５％、特に０〜２％である。
【００３５】
ＺｎＯの含有量が多すぎると結晶性が強くなり、析出結晶量が多くなりすぎる。ＺｎＯの好適な範囲は０〜８％、特に０〜３％である。
【００３６】
またＭｇＯとＺｎＯの合量は０〜１０％、特に０〜８％であることが好ましい。これらの成分の合量が多すぎると結晶物の着色が強くなりやすい。
【００３７】
ＢａＯの含有量が多すぎると結晶の析出が阻害されるために十分な結晶量が得られず、熱膨張係数が大きくなりすぎる。さらに結晶物が白濁しやすくなる。ＢａＯの好適な範囲は０．３〜７％、特に０．５〜３％である。
【００３８】
Ｎａ２Ｏの含有量が多すぎると結晶性が弱くなって十分な結晶量が得られず、また熱膨張係数が大きくなりすぎる。Ｎａ２Ｏの好適な範囲は０〜４％、特に０〜１．５％である。
【００３９】
Ｋ２Ｏの含有量が多すぎると結晶性が弱くなって十分な結晶量が得られず、また熱膨張係数が大きくなりすぎる。さらに結晶物が白濁しやすくなる。Ｋ２Ｏの好適な範囲は０〜８％、特に０〜２％である。
【００４０】
またＮａ２ＯとＫ２Ｏの合量は０〜１２％、特に０〜３．５％であることが好ましい。これらの成分の合量が多すぎると熱膨張係数が大きくなりやすい。また結晶物が白濁しやすくなる。
【００４１】
ＴｉＯ２は結晶化時の核形成剤である。ＴｉＯ２の含有量が多すぎると不純物着色が著しくなる。ＴｉＯ２の含有量の好適な範囲は０．３〜７％、特に０．５〜５％である。
【００４２】
ＺｒＯ２も結晶化時の核形成剤である。ＺｒＯ２が多すぎるとガラス溶融が困難になると共に、ガラスの失透性が強くなる。ＺｒＯ２の好適な範囲は０．５〜６％、特に０．５〜３％である。
【００４３】
またＴｉＯ２とＺｒＯ２の合量は０．５％以上であることが好ましい。これらの成分の合量が少なすぎると結晶の析出が不十分となって、所望の特性を得ることが困難になる。
【００４４】
Ｐ２Ｏ５は、分相を促進させて、結晶の析出を促がす成分である。含有量が多すぎるとガラスマトリックスの粘度が低下する。Ｐ２Ｏ５の好適な範囲は０〜５％、特に０〜３％である。
【００４５】
ＭｎＯ２及びＣｅＯ２は、ＳｎＯ２を酸化してＳｎＯ２の酸化還元状態を安定化させる成分である。これらの成分の含有量が多いと必要以上にＳｎＯ２を酸化してしまい、かえって色調が変動する。またＭｎＯ２やＣｅＯ２がＶ２Ｏ５の酸化還元状態に直接関与し易くなり、溶融温度の変動に対する色調の変化が複雑となり、色調変動の制御が極めて困難になる。ＭｎＯ２及びＣｅＯ２の含有量の好適な範囲は、各々０．０３〜０．４％、特に各々０．０５〜０．４％である。
【００４６】
またＳｎＯ２による清澄を補助するためにＣｌを０〜２％含有させることができる。ただしＣｌの含有量が多すぎると化学耐久性が劣化してしまい好ましくない。Ｃｌの好適な範囲は０〜１％である。
【００４７】
さらにガラス特性が損なわれない限り、種々の成分を添加可能である。例えばＹ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３等を添加しても良い。なお既述の通り、本発明においてはＡｓ２Ｏ３やＳｂ２Ｏ３は実質的に含有しない。
【００４８】
次に本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスを製造する方法を以下に説明する。
【００４９】
まず上記組成範囲となるように、炭酸リチウム、珪砂、珪石、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等のガラス原料,及び必要に応じてガラスカレットを調合し、混合してバッチを調製する。ガラス組成範囲及びその限定理由は既述の通りであり、ここでの説明は割愛する。なお安価なリチウム原料としてスポジュウメンが知られているが、不純物としてＦｅ２Ｏ３が多く含まれていることが多いため、この原料を使用する場合はその量を制限して用いることが望ましい。またＺｒＯ２を含有させる場合には、Ｆｅ２Ｏ３が多く含まれる原料が多いため、Ｆｅ２Ｏ３含有量が０．５質量％以下である珪酸ジルコニウムや高純度のＺｒＯ２を使用することが望ましい。
【００５０】
次にバッチを溶融設備に投入し、最高温度１６００〜１８００℃の条件で溶融、清澄する。なお溶融の最高温度が上記範囲を外れると、ＭｎＯ２やＣｅＯ２によってＳｎＯ２の酸化還元状態を安定化させることが難しくなるおそれがある。
【００５１】
次いで得られたガラス融液をロールアウト法、フロート法等の方法で板状に成形し、所定の長さに切断する。
【００５２】
続いて、成形した結晶性ガラスを、ローラーハースキルン等の熱処理炉に投入し、核形成のために５５０〜８００℃で０．５〜５時間保持し、さらに８２０〜９２０℃で０．１〜２時間熱処理して、β−石英固溶体を主結晶として析出させる。このようにして本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスを得ることができる。
【００５３】
その後、必要に応じて研磨、絵付け等を施し、調理器用トッププレート等の用途に供する。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
【００５５】
表１は本発明の実施例（Ｎｏ．１〜５）及び比較例（Ｎｏ．６〜８）を示している。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【表２】
【００５８】
試料Ｎｏ．１〜８は次のようにして作製した。まず表１のガラス組成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、均一に混合した。得られた原料バッチを白金ルツボに投入し電気炉に入れた。次いで電気炉内で、１６００℃で２０時間溶融した後、引き続き１６００℃で４時間溶融したもの（溶融条件１）と、更に１７００℃に昇温して４時間溶融したもの（溶融条件２）とを、金属ロールで板状に成形した。成形後、更に徐冷炉を用いて室温まで冷却（冷却速度１００℃／時間）することにより結晶性ガラスからなる試料を得た。
【００５９】
次に得られた結晶性ガラス試料を熱処理炉に投入し、７８０℃で３時間熱処理して核形成を行った後、８７０℃で１時間熱処理して結晶化させた。得られた結晶化ガラス試料について、Ｘ線回折にて析出結晶を同定したところ、何れの試料もβ−石英固溶体が主結晶として析出していた。
【００６０】
次に各試料の吸光度を求めた。結果を表１に示す。なお表中の吸光度比は、（溶融条件２の試料の吸光度）／（溶融条件１の試料の吸光度）の値であり、ここでは溶融温度の変化に対する色の変化の指標として用いた。吸光度比が１から離れるほど、溶融温度の変化に対して色が変化し易いことを意味する。
【００６１】
その結果、本発明の実施例である試料Ｎｏ．１〜５は、吸光度比が１±０．０５以内であり、溶融温度が変動しても色調が安定していることが確認された。
【００６２】
なお吸光度は次のようにして求めた。ます肉厚３ｍｍに鏡面研磨した結晶化ガラス板について、分光光度計を用いて波長７００ｎｍでの透過率を求めた。次に得られた透過率得を用いて、下記の式から吸光度を求めた。なおＶ２Ｏ５の含有量が同じであれば、吸光度の比を見ることで、Ｖ２Ｏ５の吸収係数の変化率が分かるため、同一基準で比較することができる。
【００６３】
吸光度＝−ｌｏｇ（透過率／１００）
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスは、ＩＨ、ハロゲンヒーター等を熱源とする調理器用トッププレートとして好適である。またガスバーナーを加熱源とする調理器のトッププレートにも使用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２質量％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５質量％含有し、Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を実質的に含有せず、主結晶としてβ−石英固溶体を析出してなるＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスであって、ＭｎＯ２及び／又はＣｅＯ２を含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２であることを特徴とするＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項２】
ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２が０．０３〜０．５質量％であることを特徴とする請求項１に記載のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項３】
酸化物基準の質量％で、ＳｉＯ２ ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜３０％、Ｌｉ２Ｏ １〜６％、ＭｇＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜８％、Ｎａ２Ｏ ０〜５％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ２ ０〜８％、ＺｒＯ２ ０〜７％、Ｐ２Ｏ５ ０〜１０％、Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２％、ＭｎＯ２ ０〜０．５％、ＣｅＯ２ ０〜０．５％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５％含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項４】
ＭｎＯ２及びＣｅＯ２の何れか一方のみを含有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項５】
Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項６】
調理器のトッププレートとして使用されることを特徴とする請求項１〜５の何れかのＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項１】
Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２質量％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５質量％含有し、Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を実質的に含有せず、主結晶としてβ−石英固溶体を析出してなるＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラスであって、ＭｎＯ２及び／又はＣｅＯ２を含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２であることを特徴とするＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項２】
ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２が０．０３〜０．５質量％であることを特徴とする請求項１に記載のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項３】
酸化物基準の質量％で、ＳｉＯ２ ５０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３ １２〜３０％、Ｌｉ２Ｏ １〜６％、ＭｇＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜８％、Ｎａ２Ｏ ０〜５％、Ｋ２Ｏ ０〜１０％、ＴｉＯ２ ０〜８％、ＺｒＯ２ ０〜７％、Ｐ２Ｏ５ ０〜１０％、Ｖ２Ｏ５ ０．０１〜０．２％、ＭｎＯ２ ０〜０．５％、ＣｅＯ２ ０〜０．５％、ＳｎＯ２ ０．１〜０．５％含有し、（ＭｎＯ２＋ＣｅＯ２）／ＳｎＯ２が質量基準で０．２〜１．２であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項４】
ＭｎＯ２及びＣｅＯ２の何れか一方のみを含有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項５】
Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【請求項６】
調理器のトッププレートとして使用されることを特徴とする請求項１〜５の何れかのＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系結晶化ガラス。
【公開番号】特開２０１３−８７０２２（Ｐ２０１３−８７０２２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９９０２（Ｐ２０１１−２２９９０２）
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
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