装饰用玻璃物品的制作方法

1.本发明涉及适于戒指、吊坠、耳环、手镯等装饰品用途的装饰用玻璃物品。


背景技术：

2.根据日本硝子工业会的定义，水晶玻璃是“含有氧化铅作为主要成分的玻璃以及含有氧化钾、氧化钡、氧化钛等作为主要成分的玻璃，具有高透明度且折射率nd为1.52以上，以有光泽的美丽的亮光以及清脆的音色为其特征”。这些水晶玻璃的亮光、透明性、回声、厚重感、加工性等优异，可用于装饰品(宝石饰物、艺术品、餐具等)。
3.但是，含有铅的水晶玻璃对人体有害，且存在容易损伤的问题，因此开发出了实质上不含铅的水晶玻璃(专利文献1、2)。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本专利第2588468号公报
7.专利文献2：日本专利第4950876号公报


技术实现要素：

8.发明欲解决的技术问题
9.专利文献2所记载的无铅水晶玻璃无法得到作为装饰品的足够的亮光。另外，被称为“火彩”的彩虹色的亮光也倾向于较弱。
10.鉴于以上情况，本发明的目的在于提供一种亮光和火彩优异的装饰用玻璃物品。
11.用于解决问题的技术手段
12.本发明的装饰用玻璃物品的特征在于，实质上不含有氧化铅，折射率为1.9以上，且阿贝数为40以下。本发明的玻璃物品的折射率高，因此玻璃物品的内部与外部(大气)的折射率差异变大，光容易在玻璃物品内部反射。其结果，容易得到作为装饰用玻璃物品的足够的亮光。另外，本发明的玻璃物品的阿贝数小，为高分散，因此容易呈现火彩。需要说明的是，本说明书中“实质上不含有”是指作为玻璃组成而不会有意含有，并不排除不可避免的杂质的混入。客观而言，意味着含量以摩尔％计小于0.1％。
13.本发明的装饰用玻璃物品的着色度λ5优选为395以下。这样，由于可见光容易透过，因此容易成为无色透明。需要说明的是，“着色度λ
5”表示在厚度10mm时的透射率曲线中透光率为5％的最短波长(nm)。
14.本发明的装饰用玻璃物品中，氧化铋的含量以摩尔％计优选为30％以下。当含有氧化铋时，存在玻璃物品过度地着色而火彩变差的倾向。因此，通过减少氧化铋的含量，容易制成火彩优异的玻璃物品。
15.本发明的装饰用玻璃物品优选以摩尔％计含有：0～63％的la2o3、0～40％的b2o3、0～50％的al2o3、0～40％的zro2、0～80％的nb2o5、0～60的gd2o3、0～60％的ta2o5，并且含有0.1～100％的la2o3 nb2o5 ta2o5 gd2o3。通过这样规定玻璃组成，容易得到具有期望的光学
常数的玻璃物品。
16.本发明的装饰用玻璃物品优选以摩尔％计还含有：0～85％的tio2。
17.本发明的装饰用玻璃物品优选实施了倒角加工。这样，光容易在玻璃物品内部反射，能够提高亮光。
18.本发明的装饰用玻璃物品适合作为仿造宝石。
19.本发明的装饰品的特征在于，具备上述装饰用玻璃物品。
20.发明效果
21.根据本发明，能够提供亮光和火彩优异的装饰用玻璃物品。
附图说明
22.图1是表示实施例中的试样no.8、34及35的平面照片。
具体实施方式
23.本发明的装饰用玻璃物品的折射率(nd)为1.9以上，优选为2.0以上、2.1以上、2.2以上、特别优选为2.25以上。这样，玻璃物品的内部与外部(大气)的折射率差变大，光容易在玻璃物品内部反射。其结果，容易得到作为装饰用玻璃物品的足够的亮光。需要说明的是，折射率的上限没有特别限制，但过大时，玻璃化变得不稳定，因此优选为2.6以下、2.5以下、特别优选为2.4以下。
24.本发明的装饰用玻璃物品的阿贝数(νd)优选为42以下、40以下、35以下、30以下，特别优选为25以下。这样，玻璃物品成为高分散，容易呈现火彩。需要说明的是，阿贝数的下限没有特别限制，但若过小，则玻璃化变得不稳定，因此优选为10以上，特别优选为15以上。
25.本发明的装饰用玻璃物品的组成只要具有上述光学特性，就没有特别限制，例如可举出以摩尔％计含有：0～63％的la2o3、0～40％的b2o3、0～50％的al2o3、0～40％的zro2、0～80％的nb2o5、0～60的gd2o3、0～60％的ta2o5、0.1～100％的la2o3 nb2o5 ta2o5 gd2o3。以下说明这样限定玻璃组成的理由。需要说明的是，在以下对各成分的含量的说明中，在没有特别声明的情况下，“％”是指“摩尔％”。
26.la2o3是形成玻璃骨架的成分，是在不降低透射率的情况下提高折射率的成分。另外，也具有改善耐候性的效果。la2o3的含量优选为0～63％、0～60％、特别优选为1～55％。如果la2o3的含量过少，则难以得到上述效果。另一方面，如果la2o3的含量过多，则难以玻璃化。
27.nb2o5是提高折射率的效果大的成分，是使阿贝数降低而成为高分散的成分。另外，还具有扩大玻璃化范围的效果。nb2o5的含量为0～80％、1～78％、5～75％、10～73％、特别优选为20～70％。如果nb2o5的含量过多，则难以玻璃化。
28.gd2o3是提高折射率的成分。另外，也具有改善耐候性的效果。但是，如果gd2o3的含量过多，则难以玻璃化。因此，gd2o3的含量优选为0～60％、0.1～60％、1～50％、2～45％、特别优选为3～40％。
29.ta2o5是提高折射率的效果大的成分。但是，若ta2o5的含量过多，则难以玻璃化，另外，存在原料成本变高的倾向。因此，ta2o5的含量优选为0～60％、0.1～60％、1～50％、2～45％、特别优选为3～40％。
30.b2o3为玻璃骨架，是扩大玻璃化范围的成分。但是，如果b2o3的含量过多，则折射率降低，难以得到期望的光学特性。因此，b2o3含量优选为0～40％、0.1～40％、1～30％、2～25％，特别优选为3～20％。
31.al2o3是形成玻璃骨架并扩大玻璃化范围的成分。但是，若al2o3的含量过多，则折射率降低，难以得到期望的光学特性。因此，al2o3含量优选为0～50％、0.1～40％、1～30％、2～25％、特别优选为3～20％。
32.zro2是提高折射率的成分。另外，作为中间氧化物而形成玻璃骨架，因此具有扩大玻璃化范围的效果。但是，如果zro2的含量过多，则难以玻璃化，另外熔融温度变得过高。因此，zro2的含量优选为0～40％、0.1～40％、1～30％、2～25％，特别优选为3～20％。
33.la2o3 nb2o5 ta2o5 gd2o3的含量优选为0.1～100％、更优选为10～95％、特别优选为20～90％。如果la2o3 nb2o5 ta2o5 gd2o3过少，则难以得到期望的折射率、阿贝数。
34.在本发明的装饰用玻璃物品中，除了上述成分以外，还可以含有下述成分。
35.tio2是提高折射率的效果大的成分，还具有提高化学耐久性的效果。另外，还具有使阿贝数降低而成为高分散的效果。tio2的含量优选为0～85％、0.1～83％、5～80％、10～80％、30～77％，特别优选为50～75％。如果tio2的含量过多时，则吸收端向长波长侧移动，因此可见光(特别是短波长区域的可见光)的透射率容易降低。另外，难以进行玻璃化。
36.为了对在本发明的装饰用玻璃物品中使用的玻璃赋予期望的色调，也可以使其含有上述以外的过渡金属氧化物或稀土类氧化物这样的着色成分。具体而言，作为过渡金属氧化物，可举出cr2o3、mn2o3、fe2o3、coo、nio、cuo、v2o5、moo3、ruo2等。作为稀土类氧化物，可举出ceo2、nd2o3、eu2o3、tb2o3、dy2o3、er2o3等。这些过渡金属氧化物和稀土类氧化物可以单独含有，也可以含有2种以上。这些过渡金属氧化物和稀土类氧化物的含量(在含有2种以上时为总量)优选为0～5％、0.001～3％、0.01～2％、特别优选为0.02～1％。需要说明的是，根据使其含有的成分，有时着色变得过强，可见光区域透过率降低，无法得到期望的亮光或火彩。在该情况下，也可以将上述过渡金属氧化物和稀土类氧化物的含量设为小于1％、0.5％以下，进一步设为0.1％以下。
37.对于在本发明的装饰用玻璃物品中使用的玻璃，除了上述成分以外，为了扩大玻璃化范围，也可以分别以10％以下的范围含有sio2、zno、mgo、cao、sro、bao等。
38.需要说明的是，当含有氧化铋(bi2o3)时，存在玻璃物品过度着色而火彩变差的倾向。因此，本发明的装饰用玻璃物品中的氧化铋的含量以摩尔％计优选为30％以下、20％以下、10％以下，特别优选为1％以下，最优选实质上不含有。
39.本发明的装饰用玻璃物品实质上不含有对人体有害的氧化铅。
40.本发明的装饰用玻璃物品通过主动含有la2o3、nb2o5、b2o3等扩大玻璃化范围的成分，从而抑制玻璃制作时的不合理的结晶化，使增大玻璃物品的尺寸(例如，直径2mm以上、3mm以上、4mm以上、特别是5mm以上)变得容易。
41.在本发明的装饰用玻璃物品中使用的玻璃的着色度λ5优选为395以下、390以下、380以下，特别优选为370以下。这样，由于可见光容易透过，因此容易得到无色透明的玻璃。另外，容易提高亮光、火彩。
42.在本发明的装饰用玻璃物品中使用的玻璃的密度越高，外观的重厚感越增加，作为装饰用玻璃物品(特别是宝石饰物用玻璃物品)的高级感提高，因此优选。作为玻璃的密
度，例如优选3g/cm3以上、4g/cm3以上，特别优选为5g/cm3以上。
43.本发明的装饰用玻璃物品可以用于宝石饰物、艺术品、餐具等装饰品用途。例如，可以在戒指、吊坠、耳环、手环等装饰品(宝石饰物)上安装作为仿造宝石而使用。装饰用玻璃物品的形状没有特别限制，可以举出球形、椭球形、多面体等。
44.本发明的装饰用玻璃物品优选实施了所谓的明亮加工等倒角加工。这样，光容易在玻璃物品内部反射，能够提高亮光，特别适合作为仿造宝石。
45.实施例
46.以下，使用实施例对本发明的装饰用玻璃物品进行详细说明，但本发明并不限于以下的实施例。
47.表1～4示出了本发明实施例(no.1～33)和比较例(no.34～35)。
48.表1
[0049][0050]
表2
[0051][0052]
表3
[0053]
[0054]
表4
[0055][0056]
首先，将原料调配成表中所示的各玻璃组成，制作原料批料。将得到的原料批料熔融至均匀后，进行骤冷，得到玻璃试样。需要说明的是，对于熔融温度，试样no.1～33为1500～2000℃，试样no.34～35为1400～1500℃。得到的玻璃试样在玻璃化转变温度附近(450～700℃)进行退火，然后，通过下述方法进行折射率(nd)、阿贝数(νd)、着色度(λ5)的测定和外观评价(亮光、火彩、色调)。
[0057]
折射率(nd)、阿贝数(νd)对玻璃试样进行直角研磨，使用kpr
‑
2000(岛津制作所制)进行测定。折射率(nd)用相对于氦灯d线(587.6nm)的测定值进行评价。阿贝数(νd)使用上述d线的折射率和氢灯的f线(486.1nm)和c线(656.3nm)的折射率的值，根据阿贝数(νd)＝{(nd
‑
1)/(nf
‑
nc)}的式子算出。
[0058]
关于着色度(λ5)，对研磨成10
±
0.1mm的厚度的玻璃试样测定分光透射率，采用在所得到的透射率曲线中示出透射率为5％的波长。需要说明的是，分光透射率使用日本分光公司制造的v
‑
670进行测定。
[0059]
如下进行外观评价。首先，以各试样的平面形状成为5～7mmφ左右的大小的方式进行了明亮加工。接着，对于加工后的玻璃试样，在荧光灯光源下通过目视评价亮光和火彩。评价按照以下所示的4个等级进行。另外，通过目视进行色调评价。另外，将试样no.8、34及35的平面照片示于图1。
[0060]
[亮光]
[0061]
◎
：可看到亮光，而且亮光很强。
[0062]
○
：可看到亮光。
[0063]
△
：可看到微弱的亮光。
[0064]
×
：几乎看不到亮光(与玻璃窗相同程度)。
[0065]
[火彩]
[0066]
◎
：可看到彩虹色(各种颜色)的亮光。
[0067]
○
：可看到彩虹色的亮光，但颜色数较少。
[0068]
△
：可看到微弱的彩虹色的亮光。
[0069]
×
：几乎看不到彩虹色的亮光。
[0070]
由表1～4可知，作为实施例的试样no.1～33的折射率为1.90以上，阿贝数为41.4以下，亮光和火彩良好。另一方面，比较例试样no.34～35的折射率低至1.56以下，阿贝数高至45以上，因此亮光和火彩较差。