JPH0432778B2 - - Google Patents

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JPH0432778B2
JPH0432778B2 JP10756487A JP10756487A JPH0432778B2 JP H0432778 B2 JPH0432778 B2 JP H0432778B2 JP 10756487 A JP10756487 A JP 10756487A JP 10756487 A JP10756487 A JP 10756487A JP H0432778 B2 JPH0432778 B2 JP H0432778B2
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JP
Japan
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refractive index
glass
melting point
high refractive
total amount
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JP10756487A
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JPS63274638A (ja
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Kazuo Tatewana
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Publication date
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • C03C3/072Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron
    • C03C3/074Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron containing zinc

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  • 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)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は高屈折率低融点ガラス用組成物に関す
る。本発明の高屈折率低融点ガラス用組成物は、
コンパクトデイスクプレーヤ用ピツクアツプレン
ズをダイレクトプレス法で製造する際に好適なガ
ラス組成物であり、またその他の各種光学ガラス
等の製造に利用可能である。 [従来の技術] 高屈折率低融点ガラスとして、米国特許第
4483931号明細書には、Bi2O3−PbO−Ga2O3系ガ
ラスが開示されており、この従来例のガラスは赤
外透過性にすぐれているという特長を有する。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら上記従来例のガラスはその製造時
に失透し易く、大量生産が困難であるという欠点
があつた。 従つて本発明の目的は、高屈折率低融点ガラス
を安定に製造することができる組成物を提供する
ことにある。 [問題点を解決するための手段] 上記目的達成のために研究を積み重ねた結果、
網目構成酸化物ではB2O3、SiO2、GeO2が、また
二価金属酸化物ではBaO、SrO、CdOが、さらに
アルカリ金属酸化物ではCs2Oが、ガラスの耐失
透性を向上させるのに有効な成分であり、これら
の成分のうち、B2O3が時に有効な成分であるこ
とを見い出した。 そこでBi2O3−PbO−Ga2O3系ガラス組成物に
上記の耐失透性向上成分を含有させた各種ガラス
組成物について、その失透性の有無のみならず、
得られたガラスの屈折率及び融点をも測定し、耐
失透性、高屈折率及び低融点の三者を満足するガ
ラス組成物を追求した結果、下記の組成を有する
ガラス組成物が耐失透性、高屈折率及び低融点の
三者を満足することを見い出し、本発明を完成し
た。 本発明の高屈折率低融点ガラス用組成物は、重
量%で、 Bi2O3 10〜75%、 PbO 10〜75%、 但し、Bi2O3とPbOは合量で60〜95%、 Ga2O3 2〜20%、 B2O3 1〜15%、 含有することを特徴とする。 本発明の高屈折率低融点ガラス用組成物におい
ては、上記成分に加えて、Li2O、Na2O、K2O、
Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、CdO、
ZnO、La2O3、Y2O3、TiO2、ZrO2、Ta2O5
Nb2O5、WO3、Al2O3、GeO2、SiO2及びTeO2
群から選ばれた1種又は2種以上の酸化物を含有
させることができる。これら各酸化物の好ましい
量は次の通りである。 Li2O 0〜2%、 Na2O 0〜2%、 K2O 0〜2%、 Rb2O 0〜2%、 Cs2O 0〜5%、 但し、Li2OとNa2OとK2OとRb2OとCs2Oとは
合量で0〜5%、 MgO 0〜2%、 CaO 0〜5%、 SrO 0〜10%、 BaO 0〜30%、 CdO 0〜30%、 ZnO 0〜2%、 但し、MgOとCaOとSrOとBaOとCdOとZnO
とは合量で0〜30%、 La2O3とY2O3とTiO2とZrO2とTa2O5とNb2O5
とが合量で0〜20%、 WO3 0〜10%、 Al2O3 0〜2%、 GeO2 0〜20%、 SiO2 0〜10%、 但し、GeO2とSiO2は合量で0〜20%、 TeO2 0〜20%。 上記組成を有する本発明の高屈折率低融点ガラ
ス用組成物のうち、下記の組成を有するものが特
に好ましい。 重量%で、 Bi2O3 30〜60%、 PbO 30〜60%、 但し、Bi2O3とPbOとは合量で75〜90%、 Ga2O3 5〜10%、 B2O3 2〜10%、 Li2OとNa2OとK2OとRb2OとCs2Oとが合量で
0〜2%、 MgO 0〜1%、 CaO 0〜1%、 SrO 0〜5%、 BaO 0〜10%、 CdO 0〜10%、 ZnO 0〜1%、 但し、MgOとCaOとSrOとBaOとCdOとZnO
とは合量で0〜10%、 La2O3とY2O3とTiO2とZrO2とTa2O5とNb2O5
とが合量で0〜1%、 WO3 0〜5%、 Al2O3 0〜1%、 GeO2 0〜10%、 SiO2 0〜5%、 但し、GeO2とSiO2とは合量で0〜10%、 TeO2 0〜10%。 続いて、本発明の高屈折率低融点ガラス用組成
物を構成する各成分の組成限定理由について述べ
る。 先ず、Bi2O3及びPbOは、含有量が多いほど高
屈折率、低融点となり望ましいが、Bi2O3とPbO
のどちらか1方が10%を下まわるか、75%を上ま
わると、耐失透性が悪くなる。そこで、Bi2O3
10〜75%(望ましくは、30〜60%)、PbOを10〜
75%(同、30〜60%)に限定した。さらにBi2O3
とPbOの合量が60%を下まわると目的とする上記
特性がえられず、また合量が95%を超えると耐失
透性が悪くなる。そこで、Bi2O3とPbOの合量を
60〜95%(同、75〜90%)に限定した。 次にGa2O3は2%を下まわると耐失透性が悪く
本発明の目的を達成できない。また20%を上まわ
るとガラスの融点が上昇しかつ屈折率が低下し目
的とするガラスが得られない。そこでGa2O3は2
〜20%(同、5〜10%)に限定した。 次に、B2O3はガラスを安定にし、失透温度を
下げる作用を有するが、1%を下まわると上記作
用が得られず、又15%を上まわると屈折率が低下
し、本発明の目的を達成できなくなる。そこで、
B2O3は1〜15%(同、2〜10%)に限定した。 次にLi2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2Oは少量
添加で失透温度を下げ、融点を下げる作用を有す
るが、各成分の含有量が多すぎると、屈折率が下
がり、耐久性を損うため、 Li2Oを0〜2%、Na2Oを0〜2%、 K2Oを0〜2%、Rb2Oを0〜2%、 Cs2Oを0〜5%に限定し、Li2O、Na2O、K2O、
Rb2O、Cs2Oの合量を0〜5%(同、0〜2%)
に限定した。 次にMgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、CdOは
少量の添加で屈折率をアルカリ成分ほど下げずに
失透温度を下げ、耐久性を向上させる作用を有す
るが、各含有量が多すぎては、融点が上昇し、耐
失透性も悪くなり本発明の目的を達成できない。
そこで、MgOを0〜2%(同、0〜1%)、CaO
を0〜5%(同、0〜1%)、SrOを0〜10%
(同、0〜5%)、BaOを0〜30%(同、0〜10
%)、ZnOを0〜2(同、0〜1%)、CdOを0〜
30%(同、0〜10%)に限定し、かつMgO、
CaO、SrO、BaO、ZnO、CdOの合量を0〜30%
(同、0〜10%)に限定した。 次に、Y2O3、La2O3、TiO2、ZrO2、Ta2O5
Nb2O5は少量添加で耐久性を向上させる作用を有
するが、合量が2%を越すと耐失透性が悪化し、
融点を上げる。そこで、これらの成分の合量を0
〜2%(同、0〜1%)に限定した。 またWO3はY2O3、La2O3、TiO2、ZrO2
Ta2O5、Nb2O5ほど融点を上げずに、耐久性を向
上させる作用を有するが、10%を越えると耐失透
性が悪くなる。そこでWO3を0〜10%(同、0
〜5%)に限定した。 次に、Al2O3は少量添加で耐久性を良くする作
用を有するが、2%を超えると耐失透性が悪化
し、熔解も困難となる。そこで、Al2O3を0〜2
%(同、0〜1%)に限定した。 GeO2及びSiO2はガラスの失透に対する安定性
を上げ、耐久性を向上させる作用を有するが、多
量では、屈折率が低下し融点が上昇するため、本
発明の目的を達成できない。そこで、 GeO2を0〜20%(同、0〜10%)、 SiO2を0〜10%(同、0〜5%)に限定し、
GeO2とSiO2の合量を0〜20%(同、0〜10%)
に限定した。 又、TeO2は屈折率を下げずに安定化作用を有
するが、20%を超えると上記作用が得られない。
そこでTeO2を0〜20%(同、0〜10%)に限定
した。 上記の組成範囲の各種酸化物から本発明の高屈
折率低融点ガラス用組成物が得られるが、ガラス
熔融バツチとして、上記酸化物に相当する炭酸
塩、硝酸塩、水酸化物、水和物などを用いること
ができることはもちろんである。 [実施例] (1) 高屈折率低融点ガラスの製造 表1、表2、表3及び表4に示した組成にな
るように調合した原料を金または白金ルツボに
入れ、780〜900℃で熔融し、撹拌清澄した後、
鉄製型に流し込み、徐冷して各種高屈折率低融
点ガラスを得た。この方法によれば、失透のな
い均質なガラスを大量に製造することができる
ことが明らかとなつた。 (2) 高屈折率低融点ガラスの物性測定 得られた高屈折率低融点ガラスについて日本
光学硝子工業会規格に従つてガラス転移点
(Tg)、屈折率(nd)、液相温度(LT)を測定
した。測定結果は表1、表2、表3及び表4に
示した。 これらの表から明らかなように、本発明のガラ
スは、いずれも屈折率(nd)が2.0を超えており、
高屈折率である。また本発明のガラスはガラス転
移点(Tg)がいずれも400℃以下であり、ダイレ
クトプレスが充分可能なものである。さらに本発
明のガラスは従来技術として挙げた米国特許第
4483931号明細書に記載のガラスに対応する比較
例1〜5のガラスに比べ、液相温度がはるかに低
く、安定であつて耐失透性が向上していることが
明らかである。
【表】
【表】
【表】
【表】 [発明の効果] 以上述べたように、本発明によれば、高屈折率
かつ低融点であり、かつ均質で失透のないガラス
を大量に製造することが可能になつた。またダイ
レクトプレスによるレンズの製造が可能になり、
高屈折率の光学ガラスとして種々の光学製品への
使用が可能となる等その実用的価値は多大であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量%で Bi2O3 10〜75%、 PbO 10〜75%、 但し、Bi2O3とPbOは合量で60〜95%、 Ga2O3 2〜20%、 B2O3 1〜15%、 含有することを特徴とする高屈折率低融点ガラス
    用組成物。 2 上記成分に加えて、Li2O、Na2O、K2O、
    Rb2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、CdO、
    ZnO、La2O3、Y2O3、TiO2、ZrO2、Ta2O5
    Nb2O5、WO3、Al2O3、GeO2、SiO2及びTeO2
    群から選ばれた1種又は2種以上の酸化物を含有
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の高屈折率低融点ガラス用組成物。 3 重量%で、 Li2O 0〜2%、 Na2O 0〜2%、 K2O 0〜2%、 Rb2O 0〜2%、 Cs2O 0〜5%、 但し、Li2OとNa2OとK2OとRb2OとCs2Oとは
    合量で0〜5%、 MgO 0〜2%、 CaO 0〜5%、 SrO 0〜10%、 BaO 0〜30%、 CdO 0〜30%、 ZnO 0〜2%、 但し、MgOとCaOとSrOとBaOとCdOとZnO
    とは合量で0〜30%、 La2O3とY2O3とTiO2
    ZrO2とTa2O5とNb2O5とが合量で0〜2%、 WO3 0〜10%、 Al2O3 0〜2%、 GeO2 0〜20%、 SiO2 0〜10%、 但し、GeO2とSiO2とは合量で0〜20%、 TeO2 0〜20% 含有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の高屈折率低融点ガラス用組成物。
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