JPH06107424A - 光学ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 屈折率（Ｎｄ）約１．６０〜１．６５、アッ
ベ数（νｄ）約５５〜６２の範囲の光学恒数を示し、温
純水洗浄に適合する化学的耐久性を有する光学ガラスを
提供する。 【構成】 重量％で、主成分の含有量がＳｉＯ₂ ２５
〜４５％、Ｂ₂Ｏ₃ ５〜２０％、Ａｌ₂Ｏ₃ ３〜８％、
ＺｒＯ₂ ０．５〜８％およびＢａＯ ３７〜５５％で
あって、上記光学恒数を有する光学ガラス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａ
ｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂−ＢａＯ系の組成を有し、環境上問題
になる有害なＰｂＯ、ＺｎＯ、Ａｓ₂Ｏ₃成分を含有せ
ず、屈折率（Ｎｄ）が約１．６０〜１．６５およびアッ
ベ数（νｄ）が約５５〜６２の範囲の光学恒数を示し、
温純水洗浄等に適合する化学的耐久性を有する新規な光
学ガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から前記の光学恒数を有するガラス
としては、多量のＢａＯ成分を含有するＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ
₃−ＢａＯ系のガラスか知られており、光学恒数調整の
ため、ＺｎＯ、ＰｂＯおよびＴｉＯ₂成分を含んでい
る。例えば「ガラス組成データブック・１９９１
（（社）日本硝子製品工業会発行）」には、ＳｉＯ₂−
Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂−ＺｎＯ−ＣａＯ−ＢａＯ
系等のガラスが記載されており、また特開昭５３−９０
３１２号には、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂−
ＺｎＯ−ＣａＯ−ＢａＯ系ガラスが開示されている。し
かし前記ガラスは、有害性のＰｂＯ、ＺｎＯおよびＡｓ
₂Ｏ₃成分を含んでおり、ガラス加工時に排出するガラス
屑やスラッジ等により環境を汚染するという問題があ
り、また近年の脱フロン化の動きの中で、ガラスの洗浄
方法として、温純水洗浄方式が提案されているが、それ
は今まで以上にガラスの化学的耐久性を必要とする洗浄
方法であり、前記のガラスでは化学的耐久性が不十分で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
ガラスにみられる諸欠点を総合的に改善し、環境上問題
になる有害なＰｂＯ、ＺｎＯおよびＡｓ₂Ｏ₃成分を含有
せず、屈折率（Ｎｄ）が約１．６０〜１．６５、アッベ
数（νｄ）が約５５〜６２の範囲の光学恒数を有し、温
純水洗浄等に適合する化学的耐久性の優れた光学ガラス
を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは鋭意試験研究を重ねた結果、従来具体
的に開示されていない特定組成範囲のＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃
−Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂−ＢａＯ系ガラスにおいて、上記
の有害な成分を含有せず、前記光学恒数を維持しつつ温
純水洗浄等に適合する化学的耐久性を有するガラスが得
られることをみいだし、本発明をなすに至った。特に、
試験研究の過程で温純水洗浄に必要な化学的耐久性を調
べたところガラス研磨面の耐酸性の評価が適合してお
り、表面法での耐酸性を改良することにより本発明の目
的が達成されることが分かった。

【０００５】本発明にかかる光学ガラスの特徴は、重量
％でＳｉＯ₂ ２５〜４５％、Ｂ₂Ｏ₃ ５〜２０％、Ａ
ｌ₂Ｏ₃ ３〜８％、ＴｉＯ₂ ０〜３％、ＺｒＯ₂ ０．
５〜８％、ＭｇＯ ０〜３％、ＣａＯ ０〜２％、Ｂａ
Ｏ ３７〜５５％、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ ０〜８
％、Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜０．５％の各成分を含有することで
ある。

【０００６】上記各成分の組成範囲を限定した理由は、
次のとおりである。すなわち、ＳｉＯ₂成分の量は２５
％未満であるとガラスの化学的耐久性が低下し、またそ
の量が４５％を超えるとガラスの溶融性が悪化すると共
に、本発明の目標とする光学恒数を維持できなくなる。
Ｂ₂Ｏ₃成分は、その量が５％未満であるとガラス溶融時
の粘性が増大して均質なガラスを得難くなり、またその
量が２０％を超えるとガラスの化学的耐久性が低下す
る。Ａｌ₂Ｏ₃成分は化学的耐久性向上に特に有効な成分
であるが、その量が３％未満ではその効果を得難く、ま
た８％を超えるとガラスの溶融性および耐失透性が悪化
する。

【０００７】ＴｉＯ₂成分は化学的耐久性向上に有効な
成分であるが、ＴｉＯ₂成分はその量が増すと光線透過
性を悪化させるので３％以下が好ましい。ＺｒＯ₂成分
は化学的耐久性、特に表面法での耐酸性の評価において
極めて有効な成分であるが、その量が０．５％未満では
その効果が小さく、またその量が８％を超えるとガラス
の耐失透性を悪化させる。ＭｇＯ成分は光学恒数の調整
および溶融性の改善のため有効な成分であるが、その量
が３％を超えると耐失透性が悪化する。ＣａＯ成分は光
学恒数の調整および溶融性の改善のため有効な成分であ
るが、その量が２％を超えると化学的耐久性の表面法で
の耐酸性を悪化する。

【０００８】ＢａＯ成分は所望の光学恒数を維持し、ガ
ラスの耐失透性を向上させる重要な成分であるが、その
量が３７％以下ではその効果が得られず、また５５％を
超えるとガラスの化学的耐久性が悪化し、さらに溶融時
の粘性が増大し、均質なガラスを得られなくなる。Ｌｉ
₂Ｏ、Ｎａ₂ＯおよびＫ₂Ｏ成分は溶融性を改善するのに
有効であるが、それらの１種または２種以上の合計量が
８％をを超えると、化学的耐久性が悪化し、また所望の
光学恒数が維持できなくなる。Ｓｂ₂Ｏ₃成分はガラス溶
融時の脱泡剤として有効な成分であるが、その量は０．
５％以下で充分である。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の光学ガラスにかかる好適な実
施組成例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７）および従来のガラス比
較例（Ｎｏ．ＡおよびＮｏ．Ｂ）を、これらのガラスの
光学恒数（Ｎｄ、νｄ）と、表面法での耐酸性（ＳＲ）
侵蝕時間の測定結果と共に表１に示した。

【００１０】

【表１】
（単位；重量％）

【表１】 （単位；
重量％）

【表１】 （単位；
重量％）

【００１１】なお、上記ＳＲ侵蝕時間は国際標準化機構
ＩＳＯ８４２４：１９８７（Ｅ）の測定方法に準拠して
おり、所定の酸処理液中で研磨したガラス試料が０．１
μｍの侵食を受けるのに要した時間（ｈｒ）を示してい
る。ここで処理液としては、ｐＨ４．６の酢酸緩衝液を
用いている。従ってＳＲ値は０．１μｍの侵食に要した
時間が長い程、耐久性が良いことになる。

【００１２】表１にみられるとおり、本発明の実施例の
ガラスＮｏ．２およびＮｏ．７は、それぞれほぼ同等の
光学恒数を有する比較例Ｎｏ．ＡおよびＮｏ．Ｂと比較
するといずれもＳＲ侵蝕時間が長くなっており、一段と
優れた化学的耐久性を示している。そのため温純水洗浄
に十分耐えることができる。本発明の他の実施組成例の
ガラスも同様にＳＲ侵蝕時間が長くなっている。また、
本発明の上記実施例のガラスは、炭酸塩、硝酸塩および
酸化物等の通常の光学ガラス用原料を秤量混合し、これ
を白金坩堝等を用いて約１２００〜１４００℃の温度で
約２〜５時間溶融均質化後、金型に鋳込み徐冷すること
により容易に得ることができる。

【００１３】

【発明の効果】以上述べたとおり、本発明の光学ガラス
は特定組成範囲のＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂
−ＢａＯ系ガラスであり、環境上問題になるＰｂＯ、Ｚ
ｎＯおよびＡｓ₂Ｏ₃成分を含有せず、屈折率（Ｎｄ）が
約１．６０〜１．６５、アッベ数（νｄ）が約５５〜６
０の範囲の光学恒数を有し、また従来のガラスに比べて
化学的耐久性に優れているため、温純水洗浄等に十分耐
えられ、さらに溶融性も良好であって量産性に優れてい
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で、ＳｉＯ₂ ２５〜４５％、Ｂ₂
   Ｏ₃ ５〜２０％、Ａｌ₂Ｏ₃ ３〜８％、ＴｉＯ₂ ０〜
   ３％、ＺｒＯ₂ ０．５〜８％、ＭｇＯ ０〜３％、Ｃ
   ａＯ ０〜２％、ＢａＯ ３７〜５５％、Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎ
   ａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ０〜８％、Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜０．５％の範囲
   の各成分を含有し、かつ屈折率（Ｎｄ）約１．６０〜
   １．６５、アッベ数（νｄ）約５５〜６２の範囲の光学
   恒数を有することを特徴とする光学ガラス。