JPH0144652B2 - - Google Patents
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- JPH0144652B2 JPH0144652B2 JP60023587A JP2358785A JPH0144652B2 JP H0144652 B2 JPH0144652 B2 JP H0144652B2 JP 60023587 A JP60023587 A JP 60023587A JP 2358785 A JP2358785 A JP 2358785A JP H0144652 B2 JPH0144652 B2 JP H0144652B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/102—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
- C03C3/105—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead containing aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は転移点が700℃以上、軟化点が900℃以
上の熱特性を有し、かつ屈折率（nD）が1.6以上
の光学的特性を有する高温用高屈折率ガラスに関
する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 一般にストーブトツプ用ガラスや燃焼管用ガラ
スとしてアルミノ珪酸塩ガラスが実用化されてい
る。すなわち、ガラス組成としてRO−Al2O3−
SiO2系（ただしROは修飾酸化物）が採用されて
いる。この種ガラスとしてはたとえばコーニング
社の＃1710、＃1720ガラスがこれに相当し、それ
ぞれ900℃以上の軟化点を有し、石英ガラスの代
替品として耐熱性を必要とするハロゲンランプ用
バルブ材料に応用されている。しかしながら、こ
れらガラスに使用されるガラス成分はROとして
CaO、MgO、BaOなどが多くBaOを除いては
SiO2、Al2O3ともに屈折率への影響が少なく、ま
たBaOの単一成分であつてもその屈折率を極端
に増加させることには限界がある。 従来、屈折率を増加させるガラス成分として
TiO2、ZrO2、BaO、La2O3、PbO等が知られて
おり、一般光学ガラスとしてはBaSF7などのよう
にTiO2を含む鉛ガラスが主体であつた。ところ
がこれらの鉛ガラスは屈折率としては1.70程度と
比較的高い屈折率が容易に得られる反面、軟化点
が低いので高温での使用に耐えられる物理特性を
得ることが極めて困難であつた。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情にもとづきなされたもので、
高温度における使用状態に十分耐え得る高い転移
点および軟化点を有し、しかも高屈折率を有して
特に光学用に好適な高温用高屈折率ガラスを提供
することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は上記目的を達成するためにアルミノシ
リケート系ガラス、（RO−Al2O3−SiO2）をベー
スとしてROを酸化チタン（TiO2）、酸化ジルコ
ニウム（ZrO2）、酸化バリウム（BaO）、酸化ラ
ンタン（La2O3）、酸化鉛（PbO）等の高屈折率
酸化物で置換するとともに、これらを含むガラス
組成の最適範囲を求めたことにある。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の詳細を実施例について説明す
る。本実施例としてのガラス組成は、酸化珪素
（SiO2）−酸化アルミニウム（Al2O3）−酸化バリ
ウム（BaO）−酸化ランタン（La2O3）を必須成
分とするとともにこれに酸化チタン（TiO2）、酸
化鉛（PbO）、酸化ジルコニウム（ZrO2）等の高
屈折率成分を付加してなるものである。 そして上記ガラス組成におけるそれぞれの化学
成分決定にあたり、もつとも問題となつた特性上
の問題点はバーナによる熱加工時において発生す
る再発泡現象（リボイリング）を防止するための
構成である。すなわち、いつたんチユーブまたは
バルブなどに成形されたガラスのフレームによる
再加工または再加熱に際しガラス中に無数の小気
泡が発生し、このためガラスが透過性を失ない、
白色に変質し外観、強度ともに劣化にいたる現象
である。ここにおいて本発明者は、酸化アルミニ
ウム、酸化バリウム、酸化ランタン等の高屈折率
を維持する成分と、酸化マグネシウム（MgO）、
酸化カルシウム（CaO）、酸化ストロンチウム
（SrO）などの２価のアルカリ土類金属酸化物と
の相互関係を前記特許請求の範囲に示すように調
整することにより上記リボイリング傾向が最少と
なることを見出したのである。 すなわち、本発明の高温用高屈折率ガラスは重
量％で以下に示す組成からなる。 SiO2 35〜55重量％ Al2O3 10〜18 〃 BaO 10〜35 〃 La2O3 TiO2 ZrO2 PbO 10〜30 〃 ０〜10 〃 ０〜５ 〃 ０〜15 〃 合量12〜32重量％ MgO CaO SrO ZnO ０〜５ 〃 ０〜10 〃 ０〜10 〃 ０〜５ 〃 合量１〜15 〃 As2O3 ０〜0.5重量％ Sb2O3 ０〜0.5 〃 合量0.02〜0.8重量％ 転化点 700℃以上 添加点 900℃以上 屈折率（nD） 1.6以上 以下、各成分の限定理由について述べる。
SiO2は絶対必要なガラス形成酸化物であり35％
を下回ることはガラス構造が緩くなり軟化点、化
学的耐久性が低下して不可であり、また55％を上
回ると屈折率が低くなりすぎ不可である。Al2O3
も必須成分であり10％を下回ると高軟化点が得ら
れず、18％を上回るとガラスの粘性が高くなり成
形を困難とする。BaOは10％を下回ると高屈折
率が得られず、また35％を上回るとガラスの失透
傾向が生じて不可となる。La2O3も必須構成成分
であり、屈折率の維持には10〜30％を必要とする
がTiO2、ZnO2、PbOなどを選択成分として添加
し、これらの合量で12〜32％が必要である。
MgO、CaO、SrO、ZnOはその合量で１〜15％
の範囲内にあつてリボイリング現象を阻止する作
用がある。最後にAs2O3とSb2O3は共に清澄剤と
して添加されるもので合量で0.8％を上限とし、
これを上回るとリボイリングが加速され好ましく
ない。また転移点700℃、軟化点900℃をそれぞれ
下回ることは高温用ガラスとして使用することが
できない。また屈折率1.6を下回ることはレンズ
効果が期待できず不可である。 次表は上記構成にもとづき行なつた各種実施例
において、それぞれ組成を異にして製作した試料
について、その物理的ならびに光学的性質の変化
について比較例とともに示したものである。 これら試料ガラスの製作については、あらかじ
め所定量に調合した原料を白金るつぼ内に投入し
たのち、溶融温度1550℃〜1600℃で溶融し、チユ
ーブまたは棒状に加工して試料とした。
上の熱特性を有し、かつ屈折率（nD）が1.6以上
の光学的特性を有する高温用高屈折率ガラスに関
する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 一般にストーブトツプ用ガラスや燃焼管用ガラ
スとしてアルミノ珪酸塩ガラスが実用化されてい
る。すなわち、ガラス組成としてRO−Al2O3−
SiO2系（ただしROは修飾酸化物）が採用されて
いる。この種ガラスとしてはたとえばコーニング
社の＃1710、＃1720ガラスがこれに相当し、それ
ぞれ900℃以上の軟化点を有し、石英ガラスの代
替品として耐熱性を必要とするハロゲンランプ用
バルブ材料に応用されている。しかしながら、こ
れらガラスに使用されるガラス成分はROとして
CaO、MgO、BaOなどが多くBaOを除いては
SiO2、Al2O3ともに屈折率への影響が少なく、ま
たBaOの単一成分であつてもその屈折率を極端
に増加させることには限界がある。 従来、屈折率を増加させるガラス成分として
TiO2、ZrO2、BaO、La2O3、PbO等が知られて
おり、一般光学ガラスとしてはBaSF7などのよう
にTiO2を含む鉛ガラスが主体であつた。ところ
がこれらの鉛ガラスは屈折率としては1.70程度と
比較的高い屈折率が容易に得られる反面、軟化点
が低いので高温での使用に耐えられる物理特性を
得ることが極めて困難であつた。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情にもとづきなされたもので、
高温度における使用状態に十分耐え得る高い転移
点および軟化点を有し、しかも高屈折率を有して
特に光学用に好適な高温用高屈折率ガラスを提供
することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明は上記目的を達成するためにアルミノシ
リケート系ガラス、（RO−Al2O3−SiO2）をベー
スとしてROを酸化チタン（TiO2）、酸化ジルコ
ニウム（ZrO2）、酸化バリウム（BaO）、酸化ラ
ンタン（La2O3）、酸化鉛（PbO）等の高屈折率
酸化物で置換するとともに、これらを含むガラス
組成の最適範囲を求めたことにある。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の詳細を実施例について説明す
る。本実施例としてのガラス組成は、酸化珪素
（SiO2）−酸化アルミニウム（Al2O3）−酸化バリ
ウム（BaO）−酸化ランタン（La2O3）を必須成
分とするとともにこれに酸化チタン（TiO2）、酸
化鉛（PbO）、酸化ジルコニウム（ZrO2）等の高
屈折率成分を付加してなるものである。 そして上記ガラス組成におけるそれぞれの化学
成分決定にあたり、もつとも問題となつた特性上
の問題点はバーナによる熱加工時において発生す
る再発泡現象（リボイリング）を防止するための
構成である。すなわち、いつたんチユーブまたは
バルブなどに成形されたガラスのフレームによる
再加工または再加熱に際しガラス中に無数の小気
泡が発生し、このためガラスが透過性を失ない、
白色に変質し外観、強度ともに劣化にいたる現象
である。ここにおいて本発明者は、酸化アルミニ
ウム、酸化バリウム、酸化ランタン等の高屈折率
を維持する成分と、酸化マグネシウム（MgO）、
酸化カルシウム（CaO）、酸化ストロンチウム
（SrO）などの２価のアルカリ土類金属酸化物と
の相互関係を前記特許請求の範囲に示すように調
整することにより上記リボイリング傾向が最少と
なることを見出したのである。 すなわち、本発明の高温用高屈折率ガラスは重
量％で以下に示す組成からなる。 SiO2 35〜55重量％ Al2O3 10〜18 〃 BaO 10〜35 〃 La2O3 TiO2 ZrO2 PbO 10〜30 〃 ０〜10 〃 ０〜５ 〃 ０〜15 〃 合量12〜32重量％ MgO CaO SrO ZnO ０〜５ 〃 ０〜10 〃 ０〜10 〃 ０〜５ 〃 合量１〜15 〃 As2O3 ０〜0.5重量％ Sb2O3 ０〜0.5 〃 合量0.02〜0.8重量％ 転化点 700℃以上 添加点 900℃以上 屈折率（nD） 1.6以上 以下、各成分の限定理由について述べる。
SiO2は絶対必要なガラス形成酸化物であり35％
を下回ることはガラス構造が緩くなり軟化点、化
学的耐久性が低下して不可であり、また55％を上
回ると屈折率が低くなりすぎ不可である。Al2O3
も必須成分であり10％を下回ると高軟化点が得ら
れず、18％を上回るとガラスの粘性が高くなり成
形を困難とする。BaOは10％を下回ると高屈折
率が得られず、また35％を上回るとガラスの失透
傾向が生じて不可となる。La2O3も必須構成成分
であり、屈折率の維持には10〜30％を必要とする
がTiO2、ZnO2、PbOなどを選択成分として添加
し、これらの合量で12〜32％が必要である。
MgO、CaO、SrO、ZnOはその合量で１〜15％
の範囲内にあつてリボイリング現象を阻止する作
用がある。最後にAs2O3とSb2O3は共に清澄剤と
して添加されるもので合量で0.8％を上限とし、
これを上回るとリボイリングが加速され好ましく
ない。また転移点700℃、軟化点900℃をそれぞれ
下回ることは高温用ガラスとして使用することが
できない。また屈折率1.6を下回ることはレンズ
効果が期待できず不可である。 次表は上記構成にもとづき行なつた各種実施例
において、それぞれ組成を異にして製作した試料
について、その物理的ならびに光学的性質の変化
について比較例とともに示したものである。 これら試料ガラスの製作については、あらかじ
め所定量に調合した原料を白金るつぼ内に投入し
たのち、溶融温度1550℃〜1600℃で溶融し、チユ
ーブまたは棒状に加工して試料とした。
本発明は以上詳述したように、アルミノ、シリ
ケートガラスRO−Al2O3−SiO2系をベースとし
ROを酸化チタン（TiO2）、酸化ジルコニウム
（ZrO2）、酸化バリウム（BaO）、酸化ランタン
（La2O3）、酸化鉛（PbO）等の高屈折率酸化物で
置換し、さらに安定化剤として２価のアルカリ土
類金属酸化物を加えてなる高温用高屈折率ガラス
であるから、 １ ガラス転移点が700℃以上、軟化点が900℃以
上の高い熱特性を有することができる。 ２ 屈折率（nD）が1.60以上という高い値を有す
るので、たとえば赤外線測定用光学フアイバー
の被覆用ガラス等に利用できる利点を有する。
ケートガラスRO−Al2O3−SiO2系をベースとし
ROを酸化チタン（TiO2）、酸化ジルコニウム
（ZrO2）、酸化バリウム（BaO）、酸化ランタン
（La2O3）、酸化鉛（PbO）等の高屈折率酸化物で
置換し、さらに安定化剤として２価のアルカリ土
類金属酸化物を加えてなる高温用高屈折率ガラス
であるから、 １ ガラス転移点が700℃以上、軟化点が900℃以
上の高い熱特性を有することができる。 ２ 屈折率（nD）が1.60以上という高い値を有す
るので、たとえば赤外線測定用光学フアイバー
の被覆用ガラス等に利用できる利点を有する。
Claims (1)
- １ 酸化珪素35〜55重量％、酸化アルミニウム10
〜18重量％、酸化バリウム10〜35重量％、酸化カ
ルシウム10重量％以下、酸化ストロンチユム10重
量％以下、酸化マグネシウム５重量％以下、酸化
亜鉛５重量％以下で上記酸化カルシウム、酸化ス
トロンチウム、酸化マグネシウムおよび酸化亜鉛
の合量で１〜15重量％、酸化ランタン10〜30重量
％、酸化鉛15重量％以下、酸化チタン10重量％以
下、酸化ヂルコニウム５重量％以下で、上記酸化
ランタン、酸化鉛、酸化チタンおよび酸化ヂルコ
ニウムの合量で12〜32重量％、酸化砒素0.5重量
％以下、酸化アンチモン0.5重量％以下で、上記
酸化砒素および酸化アンチモンの合量で0.02〜
0.8重量％の組成を有し、かつ転移点が700℃以
上、軟化点が900℃以上で屈折率（nD）が1.6以上
であることを特徴とする高温用高屈折率ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60023587A JPS61186245A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 高温用高屈折率ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60023587A JPS61186245A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 高温用高屈折率ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61186245A JPS61186245A (ja) | 1986-08-19 |
| JPH0144652B2 true JPH0144652B2 (ja) | 1989-09-28 |
Family
ID=12114712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60023587A Granted JPS61186245A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 高温用高屈折率ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61186245A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012121757A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 高屈折率ガラス |
| US12122712B2 (en) | 2018-11-30 | 2024-10-22 | Corning Incorporated | High index low density glass |
-
1985
- 1985-02-12 JP JP60023587A patent/JPS61186245A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61186245A (ja) | 1986-08-19 |
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