JPH08104536A - 光学ガラス - Google Patents

光学ガラス

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JPH08104536A
JPH08104536A JP26839994A JP26839994A JPH08104536A JP H08104536 A JPH08104536 A JP H08104536A JP 26839994 A JP26839994 A JP 26839994A JP 26839994 A JP26839994 A JP 26839994A JP H08104536 A JPH08104536 A JP H08104536A
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    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
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    • C03C3/00Glass compositions
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 屈折率(Nd)1.57〜1.72、アッベ
数(νd)30〜45の範囲の光学恒数を有し、かつ、
低い転移温度特性および優れた化学的耐久性を有するモ
ールドプレス成形性に適した光学ガラスを提供すること
にある。 【構成】 必須成分の含有量が重量%で、SiO2
8〜64%、TiO2 15〜30%、ZrO2 3〜1
2%、Li2O 0.5〜5%、K2O 3〜30%、R
O(ただし、RはMg、Ca、Sr、Ba、Zn)の合
計量が2〜25%からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屈折率(Nd)1.5
7〜1.72、アッベ数(νd)30〜45の範囲の光
学恒数を有し、低い転移温度特性を付与してモールドプ
レス成形性を改善しつつ、かつ、化学的耐久性に優れた
SiO2−TiO2−ZrO2−Li2O−K2O−RO
(RはMg、Ca、Sr、Ba、Zn)系の光学ガラス
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、上記光学恒数を有するガラスとし
ては、PbO含有珪酸塩系ガラスが良く知られている。
しかし、ガラスの製造過程等における公害問題に対処す
るため、有害なPbO成分を含まず、これに代わってT
iO2を含有するガラスが種々検討されてきている。例
えば、独乙国特許第973350号公報には、Ti
2、弗素珪酸塩系ガラスが開示されており、また特開
昭54−105119号公報には、SiO2−TiO2
2O−BPO4および/またはAl(PO33系ガラス
が開示されているが、これらのガラスはいずれも化学的
耐久性が不十分であり、前者のガラスは溶融の際、弗素
成分の揮発により、均質化しにくい。また英国特許第2
165231号公報には、TiO2、Li2O含有アルカ
リ珪酸塩系ガラスが開示されているが、このガラスは低
い転移温度(以下Tgという)を有するものの、化学的
耐久性が悪い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
ガラスが有する諸欠点を総合的に改善し、前記光学恒数
を有し、モールドプレスに適合する低Tg特性を維持し
つつ、一段と優れた化学的耐久性を有するPbOフリー
の光学ガラスを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため、鋭意試験研究を重ねた結果、従来から
具体的に開示されていない特定組成範囲のSiO2−T
iO2−ZrO2−Li2O−K2O−RO系のガラスにお
いて、前記所定の光学恒数とモールドプレスに適した低
Tg特性を維持しつつ、ガラスの化学的耐久性を一段と
改善された量産可能な所期の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。
【0005】本発明にかかる光学ガラスの特徴は、重量
%で、SiO2 48〜64%、B23 0〜4%、T
iO2 15〜30%、ZrO2 3〜12%、Nb25
0〜4%、Li2O 0.5〜5%、Na2O 0〜2
5%、K2O 3〜30%、ただし、Na2O+K2
10〜30%、MgO 0〜10%、CaO 0〜10
%、SrO 0〜10%、BaO 0〜15%、ZnO
0〜10%、ただし、MgO+CaO+SrO+Ba
O+ZnO 2〜25%の範囲の各成分から成り、か
つ、屈折率(Nd)1.57〜1.72、アッベ数(ν
d)30〜45の範囲の光学恒数を有することにある。
【0006】上記各成分の組成範囲を限定した理由は次
の通りである。すなわちSiO2成分は、ガラス形成酸
化物として有効であるが、その量が48%未満であると
ガラスの光線透過性および化学的耐久性が悪化し、また
64%を超えるとガラスの溶融が困難になる。B23
分は、ガラスの溶融性向上のため、化学的耐久性を悪化
しない範囲で4%程度まで添加し得る。
【0007】TiO2成分は、ガラスに高分散性を与え
るのに有効であるが、その量が15%未満では屈折率が
低く、低分散となり、また30%を超えるとガラスの光
線透過性および安定性が悪化する。好ましくは21〜3
0%の範囲とすべきである。ZrO2成分は、化学的耐
久性を向上する重要な成分であるが、その量が3%未満
ではその効果が小さく、またその量が12%を超えると
ガラスの化学的耐久性を悪化させる。好ましくは10%
までで十分である。
【0008】Nb25成分は、ガラスの屈折率を高める
のに有効な成分であるが、その量は化学的耐久性維持の
ため、0.5〜4%の範囲が好ましい。Li2O成分
は、ガラスに低Tg特性を与える効果が特に大きいので
重要な成分であるが、ガラスの化学的耐久性を維持しつ
つその効果を発揮させるためには、その量は0.5〜5
%の範囲にすべきである。
【0009】Na2O成分は、ガラスの溶融性改善のた
め、化学的耐久性を悪化しない限度で25%まで添加し
得る。K2O成分は、ガラスの溶融性改善のほか安定性
向上に有効な成分であるが、その量が3%未満ではその
効果が不十分であり、また30%を超えるとガラスの化
学的耐久性が悪くなる。ただし、Na2OとK2O成分の
合計量は、ガラスの溶融性と化学的耐久性維持のため、
10〜30%の範囲とすべきである。
【0010】MgO、CaO、SrO、BaOおよびZ
nO成分は、光学恒数の維持、ガラスの溶融性、安定性
および光線透過性を向上する成分であるので1種以上含
有させる必要があるが、これらの効果を得るためにはそ
れぞれ10%、10%、10%、15%および10%ま
でで十分である。ただし、それらの成分の1種または2
種以上の合計量は、上記効果を発揮させるため2%以上
必要であり、また25%を超えるとガラスが低分散にな
り、所望の光学恒数を得難くなる。
【0011】なお、本発明のガラスの諸特性に悪影響を
及ぼさない範囲で、必要に応じ本発明のガラスにAl2
3、WO3を5%程度まで、ガラスの光学恒数の調整、
溶融性および化学的耐久性等の改善のために含有させる
ことができる。また、As23およびSb23各成分
は、清澄剤として各々1%程度まで添加することができ
る。
【0012】
【実施例】次に、本発明の光学ガラスの実施例について
説明する。表1は、本発明の光学ガラスの実施組成例
(No.1〜No.10)および従来のガラスの比較組
成例(No.A、No.B)を、これらのガラスの屈折
率(Nd)、アッベ数(νd)、Tgおよび耐酸性(S
R)数値とともに表1に示した。なお、上記SR値は国
際標準化機構ISO 8424;1987(E)の測定
方法に準拠し、測定して得た結果を表したものである。
ここでSR値は、所定の酸処理液中におけるガラス試料
が0.1μmの浸食を受けるのに要した時間(h)によ
って等級付けしたものである。SR値=4および5の場
合は、pH0.3の硝酸溶液を用い、それぞれ0.1〜
1hおよび0.1h以下を要したことを示す。また、S
R値=5、51、52および53の場合は、いずれもp
H4.6の酢酸緩衝液を用い、それぞれ10h以上、1
〜10h、0.1〜1hおよび0.1h以下を要したこ
とを示している。
【0013】
【表1】
【表1】
【表1】
【0014】表1にみられる通り、本発明の実施組成例
のガラスNo.6およびNo.9は、それぞれほぼ同等
の光学恒数を有する比較組成例のガラスNo.Aおよび
No.Bと比較すると、いずれもSR値が向上し、一段
と優れた化学的耐久性を示している。本発明の他の実施
組成例のガラスも同様に優れたSR値を示している。ま
た、これらのガラスはいずれも耐失透性に優れ、また均
質化し易い。このため、上記実施例のガラスは製造が容
易であり、モールドプレスに適しているうえ、優れた化
学的耐久性を有している。なお、本発明の上記実施組成
例のガラスはいずれも硝酸塩、炭酸塩、酸化物等の通常
の光学ガラス原料を用いて秤量、混合し、これを白金坩
堝を用いて約1100〜1350℃、約2〜5時間で溶
融脱泡し、攪拌均質化した後、金型に鋳込み、徐冷する
ことにより得ることができる。
【0015】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の光学ガラス
はSiO2−TiO2−ZrO2−Li2O−K2O−RO
系の特定組成を有するものであるから、屈折率(Nd)
1.57〜1.72、アッベ数(νd)30〜45の範
囲の光学恒数と低いTgとを有し、有害なPbO成分を
含有せず、しかも従来公知のガラスに比べて化学的耐久
性に一段と優れており、また量産性にも優れているので
有用である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、SiO2 48〜64%、B2
    3 0〜4%、TiO2 15〜30%、ZrO2
    〜12%、Nb25 0〜4%、Li2O0.5〜5
    %、Na2O 0〜25%、K2O 3〜30%、ただ
    し、Na2O+K2O 10〜30%、MgO 0〜10
    %、CaO 0〜10%、SrO 0〜10%、BaO
    0〜15%、ZnO 0〜10%、ただし、MgO+
    CaO+SrO+BaO+ZnO 2〜25%の範囲の
    各成分からなり、かつ、屈折率(Nd)1.57〜1.
    72、アッベ数(νd)30〜45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。
  2. 【請求項2】 重量%で、SiO2 48〜64%、B2
    3 0〜4%、TiO2 15〜30%、ZrO2
    〜10%、Nb25 0.5〜4%、Li2O 0.5
    〜5%、Na2O 0〜25%、K2O 3〜30%、た
    だし、Na2O+K2O 10〜30%、MgO 0〜1
    0%、CaO 0〜10%、SrO0〜10%、BaO
    0〜15%、ZnO 0〜10%、ただし、MgO+
    CaO+SrO+BaO+ZnO 2〜25%の範囲の
    各成分からなることを特徴とする請求項1に記載の光学
    ガラス。
  3. 【請求項3】 重量%で、SiO2 48〜64%、T
    iO2 15〜30%、ZrO2 3〜10%、Nb25
    0.5〜4%、Li2O 0.5〜5%、Na2O 0
    〜25%、K2O 3〜30%、ただし、Na2O+K2
    O 10〜30%、MgO 0〜10%、CaO 0〜
    10%、SrO 0〜10%、BaO0〜15%、Zn
    O 0〜10%、ただし、MgO+CaO+SrO+B
    aO+ZnO 2〜25%の範囲の各成分からなること
    を特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。
  4. 【請求項4】 重量%で、SiO2 48〜64%、T
    iO2 21〜30%、ZrO2 3〜10%、Nb25
    0.5〜4%、Li2O 0.5〜5%、Na2O 0
    〜25%、K2O 3〜30%、ただし、Na2O+K2
    O 10〜30%、MgO 0〜10%、CaO 0〜
    10%、SrO 0〜10%、BaO0〜10%、Zn
    O 0〜10%、ただし、MgO+CaO+SrO+B
    aO+ZnO 2〜25%の範囲の各成分からなること
    を特徴とする請求項1に記載の光学ガラス。
  5. 【請求項5】 上記ガラスの転移温度が550℃以下で
    あることを特徴とする請求項1、2、3または4に記載
    の光学ガラス。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013180082A1 (ja) * 2012-05-28 2013-12-05 株式会社オハラ 光学ガラス
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