JPH0573702B2 - - Google Patents

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JPH0573702B2
JPH0573702B2 JP60216048A JP21604885A JPH0573702B2 JP H0573702 B2 JPH0573702 B2 JP H0573702B2 JP 60216048 A JP60216048 A JP 60216048A JP 21604885 A JP21604885 A JP 21604885A JP H0573702 B2 JPH0573702 B2 JP H0573702B2
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JP
Japan
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glass
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teo
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pbo
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JP60216048A
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JPS62119138A (ja
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Akihiko Chokai
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Ohara Inc
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Ohara Inc
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    • 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
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/122Silica-free oxide glass compositions containing oxides of As, Sb, Bi, Mo, W, V, Te as glass formers

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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)
  • Thiazole And Isothizaole Compounds (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、約1.7〜2.2の範囲の屈折率を有し、
化学的耐久性と均質性に優れたテルライトガラス
およびその製造方法に関する。 〔従来の技術〕 上記範囲の高屈折率特性を有するガラスとして
は、たとえば、英国特許第736073号公報明細書に
おいて、TeO2−PbO系やTeO2−PbO−B2O3
などの比較的単純な組成からなるガラスが知られ
ている。しかし、これらのガラスは、化学的耐久
性に著しく劣るため実用には供し難い。 また、上記TeO2−PbO−B2O3系ガラスの化学
的耐久性を改善するためにAl2O3成分を導入した
ガラスも米国特許第3826661号明細書において知
られているが、この系のガラスは、溶融の際に、
Al2O3成分がガラス中に融和し難く、脈理を発生
し易いので、高い均質性を得ることが困難であ
る。 一方、テルライトガラスの製造においては、ガ
ラスの組成や使用目的に応じた製造方法の吟味選
択が必要とされており、たとえば、特公昭52−
4281号公報明細書にみられるとおりTeO2−WO3
−Li2O−PbO系の光学用ガラスの製造において
は、白金製溶融装置を使用すると、装置が損傷し
たりガラスが着色したりするので、これを避ける
ために金製の溶融装置を使用し、かつ、この際に
ガラス中に生ずる結晶粒子の析出を防止するため
酸素ガス雰囲気中で溶融する技術が提案されてい
る。また、米国特許第3826661号公報明細書にみ
られるとおり、TeO2−PbO−B2O3−Al2O3系等
の光学用ガラスを製造する場合についても、金製
の溶融装置を使用する技術が知られている。 このように、光学的使用を目的とする従来のテ
ルライト系ガラスに対して、一般に金製の溶融装
置が使用されている。しかし、金は、高温耐火性
に劣るため比較的低温域で使用する必要があり、
したがつて、ガラスの溶融工程に長時間を要する
などの欠点を伴い易い。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記従来技術のもつ欠点を解消する
ためになされたもので、その第1の目的は、約
1.7〜2.2の範囲の屈折率を有し、かつ、化学的耐
久性と均質性に優れたテルライトガラスを提供す
ることにある。 また、本発明の第2の目的は、装置の損傷を伴
うことなく、しかも、光線透過性と耐失透性に優
れた上記テルライトガラスを製造する方法を提供
することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者は、上記目的を達成するため、種々の
試験研究を重ねた結果、TeO2−PbO−B2O3−系
のガラスにおいて、Al2O3成分と共にBi2O3成分
を必須成分として導入すると、高屈折率特性を維
持しつつ、化学的耐久性と光学的均質性を改善し
得ることをみいだした。しかも、上記成分系のガ
ラスを製造するに際しては、意外にも、酸素ガス
雰囲気中で白金溶融装置を用いて溶融すると装置
の損傷とガラス中における微細粒子の析出を防止
し、ガラスの光線透過性を著しく改善し得ること
をみいだした。本発明は、上記の知見にもとづい
てなされたものである。 すなわち、本発明にかかるテルライトガラスの
組成の特徴は、特許請求の範囲第1項に記載のと
おり、重量%で、TeO2 5〜80%,PbO 1〜70
%,B2O3 1〜40%,Bi2O3 1〜60%,Al2O3
1〜20%,ZnO 0〜50%,WO3 0〜30%,
MgO 0〜20%,CaO 0〜20%,SrO 0〜30%
およびBaO 0〜30%を含有させたところにあ
る。 また本発明にかかるテルライトガラスの製造方
法は、上記本発明のテルライトガラスを製造する
ための方法であつて、その特徴は、最終的に上記
組成となるように調合したガラス原料を白金製溶
融装置を用い酸素ガス雰囲気中で溶融するところ
にある。 つぎに、本願第1の発明にかかるテルライトガ
ラスに関し、各成分の組成範囲を上記のとおり限
定した理由について述べる。 TeO2成分は、ガラスに高屈折性を付与するた
めに必要な成分であるが、その量が5%未満では
失透傾向が増大し、また80%を超えるとTeO2
分の揮発が激しくなるため均質なガラスを得難く
なる。 PbO成分は、TeO2成分と同様に、高屈折性を
付与するために必要な成分であるが、その量が1
%未満では、これらの効果が不十分であり、また
70%を超えるとガラスの化学的耐久性が劣化す
る。 B2O3成分は、TeO2およびPbO成分を含有する
本発明の組成系において、広範な組成域にわたり
安定なガラスを形成し、かつ、ガラスの光線透過
性を改善するに有効であるが、その量が1%未満
では、これらの効果が乏しく、また40%をこえる
と化学的耐久性が劣化する。 Bi2O3成分は、Al2O3成分と併用することによ
り、高屈折性を維持しつつ、ガラスの化学的耐久
性を改善し、この際Al2O3成分のガラス中への融
和を促進し、脈理の発生を防ぐので、本発明のガ
ラスにおいてきわめて重要な成分であるが、その
量が1%未満ではこれらの効果が不十分であり、
また60%を超えると失透傾向が増大する。 Al2O3成分は、ガラスの化学的耐久性を改善す
るに有効であるが、その量が1%未満ではその効
果が不十分であり、また20%を超えると均質なガ
ラスを得難くなる。なお、本発明のガラスに低転
移温度特性、すなわち、Tg≦500℃の特性を与え
てモールド成形用に好適なガラスを得ることがで
きるが、このためには、上記Al2O3の含有量は1
〜13%であることが好ましい。 本発明のガラスにおいて、下記の組成は必須で
はないが、化学的耐久性の改善および屈折率の調
整等のため必要に応じ含有させることができる。 すなわち、ZnO成分は、ガラスの化学的耐久性
を向上させるに有効であるが、その量が50%を超
えるとガラスの失透傾向が増大する。 WO3成分は、ガラスの屈折率を高め、化学的
耐久性を改善するに有効であるが、その量が30%
を超えるとガラスの失透傾向が増大する。 MgOおよびCaO成分は、ガラスの屈折率を調
整するに有効であるが、これらの量がそれぞれ20
%を超えると、いずれもガラスの溶融性と化学的
耐久性の悪化を招く。 SrOおよびBaO成分は、同様に、ガラスの屈折
率を調整するに有効であるが、多量に含有させる
と、いずれもガラスの化学的耐久性を劣化させる
ので、30%以下にとどめる必要がある。 さらに、本発明のガラスは、所望の特性を損わ
ない範囲で、上記成分の外に、Li2O,Na2O,
K2O,TiO2,ZrO2,Ta2O5,Nb2O5,La2O3
Y2O3,GeO2,SiO2,V2O5,P2O5,As2O3,Sb2
O5,CeO2,SeO2および上記金属元素の弗化物等
の成分の1種または2種以上を合量で3%程度ま
で含有させることができる。 〔実施例〕 本願第1の発明にかかるテルライトガラスの実
施組成例(No.1〜No.14)および前記従来のガラス
の比較組成例(AおよびB)をこれらのガラスの
光学恒数(ηd,νd)、耐酸性(RA(s))および
脈理の程度について測定試験結果とともに表−1
に示す。 耐酸性(RA(s))の程度についての数値は、
ガラスの新鮮な研磨面を25℃のPH4.6の酢酸水溶
液に浸漬して、化学反応により研磨表面に特定の
干渉色(紫色)が現われるまでの時間を測定し、
下記の区分にしたがつて分類表示したものであ
る。
【表】 また脈理の程度についての数値は、日本光学硝
子工業会制定の規格に準拠して、点光源とレンズ
からなる脈理検査器を用い対面研磨した試料を標
準試料と比較して得た結果を示したものである。 なお、上記実施組成例のガラスは、後述の本発
明のテルライトガラスの製造方法にかかる実施例
における製造条件により得たものである。
【表】
〔発明の効果〕
上述のとおり、本発明にかかるテルライトガラ
スは、その組成系をTeO2−PbO−B2O3−Bi2O3
−Al2O3系としたので、高屈折率特性に加え優れ
た化学的耐久性と工学的均質性を有している。ま
た工学素子のモールド成形用材料として好適な組
成を選ぶことができるので有用である。 また本発明にかかるテルライトガラスの製造方
法は、上記組成系のガラスを白金製溶融装置を用
い酸素ガス雰囲気中で溶融することを特徴とする
方法であるので、白金溶融装置を損傷させること
がなく、また光線透過性能を失透に対する安定性
に優れた高品質のテルライトガラスを取得でき
る。さらに本発明の方法は、前記従来の方法と異
なり、高温溶融を安定して行い得るので作業効率
を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の製造方法にかかる一実施例
の説明図で、第2図は、本発明の製造方法により
酸素ガス雰囲気下で製造したガラスと別の方法
(大気中)で製造したガラスの透過率の相違を示
す比較図である。 1……電気炉、2……白金製るつぼ、3……耐
火物製保護るつぼ、4……溶融ガラス、5……酸
素ガス送入用白金パイプ、6……酸素ガス泡、7
……熱電対、8……発熱体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量%で、TeO2 5〜80%,PbO 1〜70
    %,B2O3 1〜40%,Bi2O3 1〜60%,Al2O3
    1〜20%,ZnO 0〜50%,WO3 0〜30%,
    MgO 0〜20%,CaO 0〜20%,SrO 0〜30%
    およびBaO 0〜30%からなることを特徴とする
    テルライトガラス。 2 Al2O3が1〜13%である特許請求の範囲第1
    項記載のテルライトガラス。 3 重量%で、TeO2 5〜80%,PbO 1〜70
    %,B2O3 1〜40%,Bi2O3 1〜60%,Al2O3
    1〜20%,ZnO 0〜50%,WO3 0〜30%,
    MgO 0〜20%,CaO 0〜20%,SrO 0〜30%
    およびBaO 0〜30%からなる組成となるように
    調合したガラス原料を白金溶融装置を用い酸素ガ
    ス雰囲気中で溶解することを特徴とするテルライ
    トガラスの製造方法。
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