JPS5950048A

JPS5950048A - 光学ガラス

Info

Publication number: JPS5950048A
Application number: JP15967682A
Authority: JP
Inventors: Muneo Nakahara; 中原　宗雄
Original assignee: Ohara Inc
Current assignee: Ohara Inc
Priority date: 1982-09-16
Filing date: 1982-09-16
Publication date: 1984-03-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、屈折率（ｎｄ）約１．７０−’１．９５、ア
ツベ数（νｄ）約２５〜５０の範囲の光学恒数を有する
５ｉ０２　　Ｂ２Ｏ３Ｌａ２Ｏ３Ｎｂ２０５−ＺｒＯ２
Ｔｉ０２−ＲＯ（Ｒはアルカリ土類金属元素）系の光学
ガラスに関する。

従来、上記本発明のガラスと同等の光学恒数を有するガ
ラスは、特公昭ｌう−７１２）１号公報、特開昭）↓８
−３キ９１ろ号公報および特開昭１１９−２１４０ｇ号
公報等において知られている。これらのガラスは、それ
ぞれＢ２Ｏ３−Ｌａ２ｏ３Ｚ　ｒ０２　　Ｎｂ２０５　
　Ｚｎ　Ｏ系、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２０３−（ＢａＯおよび
／またけＺｎＯ）−Ｐｂ０−Ｌｉ２ｏ系およびＢ２Ｏ３
５ｉ０２　　Ｌａ２Ｏ３ＢａＯ系等のガラスであるが、
化学的耐久性、溶融性および光線透過性のいずれかの点
で十分良好であるとはいえない。また、特公昭う５−１
８７う０号公報および特開昭４８−２３８０９号公報等
においても同様のガラスが知られているが、これらに示
されたガラスはいずれもＧ　ｅ　０２、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ
２Ｏ３およびＴａ２０５等の高価な原料を一種または二
種以上を組合わせて比較的多量に使用しなければならな
い。

本発明の目的は、前記所定の光学恒数を有し、かつ、従
来のガラスにみられる上記の諸欠点を解消したガラスを
提供することにある。

本発明者は、この目的を達成するため鋭意試験研究を重
ねた結果、特定組成範囲の８＋０２Ｂ２０３−Ｌａ２Ｏ
３Ｎｂ２０５−Ｚｒ０２−Ｔｉ０２−ＲＯ（Ｒは、アル
カリ土類金属元素）系ガラスにおいては、優れた化学的
耐久性と溶融性とを示すガラスが存在することをみいだ
し、本発明をなすに至った。

上記の目的を達成するための本発明にかかる光学ガラス
の組成範囲は、重量％で、５ｉ０２８〜う０％、Ｂ２０
３２〜１７％、Ａ１２０３０〜５％、ただしく　Ｓ　ｉ
　０２　＋Ｂ２０３＋Ａ１２０３≦う５％、かつ、Ｂ２
Ｏ３／ＳｉＯ２≦１．０）、Ｌａ２Ｏ３１〜ｌ＋０％、
Ｎｂ２ｏ５１−２２％、ＺｒＯ２１〜１０％、Ｔｉ０２
１〜２０％、ただしく　Ｌａ２０３　＋Ｎｂ２０５＋Ｚ
ｒＯ２≧１７．５％、かつ、ＺｒＯ２＋ＴｌＯ２＞５％
）、Ｍｇ０Ｏ〜５％、ｃａｏ　ｏ〜６．５％、ＳｒＯ０
−２０％、ＢａＯ０〜３０％、ただしくＭｇＯ＋ＣａＯ
＋ＳｒＯ＋ＢａＯ１５−う５％未満→、ＺｎＯ０−１５
％、　　Ｉ、＋２０　　０〜う％、　　Ｎａ　２　ＱＯ
−１０％、　Ｋ２Ｏ０３’％、　　ただしくＬｉｚＯ＋
Ｎａ２Ｏ＋Ｋｚ０　０〜１０％）、　Ａｌ１２０３０〜
１％、５ｂ２０３０〜１％、ただし上記各成分の合計９
５〜１００％であることを要する。

本発明のガラスにおいては、溶融条件によってガラス中
のＴｉＯ２成分が還元されるためと考えられる着色性強
化傾向がみられるが、ガラス中にアルカリ金属酸化物成
分を含有させると意外にもこの欠点を改善することがで
きるので有用である。

つぎに、本発明にかかる光学ガラスの各成分の組成範囲
を上記のとおり限定した理由について述べる。

すなわち、本発明のガラスの主要なガラス形成酸化物成
分である５ｉ０２とＢ２Ｏ３のうち、Ｓ　ｒ　０２成分
の量がｇ％未満であるとガラスは失透しやすくなり、安
定なガラスを製造することが困難となり、またその量が
う０％を超えると目標の光学恒数を満足することが困難
になる。また、Ｂ２Ｏ３成分の量が２％未満であるとガ
ラスの粘性が大きくなり、均質なガラスを得がたくなり
、またその量が１７％を超えるとガラスの化学的耐久性
が劣化しやすくなる。

へ１２０３成分け、ガラス原料の溶融を促進し、化学的
耐、久性の向上等の効果があるので任意に添加し得るが
、その量が５％を超えるとガラスの失透性が増大する。

ただし、上記のＳ　ｉ　０２、Ｂ２Ｏ３およびＡ１２０
３の主成分の合計が３５％を超えると目標の光学恒数を
得ることが困難となる。さらに、５ｉ０２成分に対する
Ｂ２Ｏ３成分の重量比は、優れた化学的耐久性を維持す
るため、１．０以下である必要がある。

Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高めるので、本発
明のガラスに必要であり、またアツベ数を大きくする効
果があるが、その量が１％未満では所望の屈折率が得ら
れず、またその量が４０％を超えるとガラスの失透性が
増大する。

Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率を高め、アツベ数を
小さくし、また化ノ奮久性を増大しさらに失透傾向を抑
制する効果を有するが、その量が１％未満ではこれらの
効果が十分でなく、またその量が２２％を超えるとかえ
ってガラスの失透性を増大させるので好ましくない。

ＺｒＯ２成分は、ガラスの屈折率を高め、化学的耐久性
を向上させ、また失透傾向を抑制する効果があるが、そ
の量が１％未満であるとこれらの効果が十分得られず、
またその量が１０％を超えるとガラスは、溶融の際、未
溶融物を生じたり、かえって失透しゃすくなったりする
。

Ｔ　！　０２成分は、ガラスの屈折率を高め、アツベ数
を小さくし、化学的耐久性と失透に対する安定性とを増
大する効果があるが、その量が１％未満ではこれらの効
果が顕著でなく、またその量が２０％を超えるとガラス
の着色が強くなる。

上記のＬ＆　２０３、Ｎｂ２Ｏ５およびＺ　ｒ　Ｏ２の
三成分の合計、およびＺｒＯ２とＴｉＯ□の二成分の合
計は、ガラスに所定の光学恒数を維持させつつ優れた化
学的耐久性を与えるため、それぞれ１７．５％以上およ
び５％を超える量でなければならない。

ＭｇＯ１Ｃａｂ、　ＳｒＯおよびＢａＱ　のアルカリ土
類金属酸化物の各成分は、いずれもガラスを溶融する際
、５Ｉ０２原料の溶融を促進し、ガラスの失透傾向を抑
制する効果がある。しかし、ＭｇＯおよびＣａＯの量は
、それぞれ５　％および６．５％を超えると失透性が増
大し、ＳｒＯの量は２０％を超えると失透性の増大と化
学的耐久性の劣化を生じ、またＢａＯの量は３０％を超
えると化学的耐久性の劣化を生ずるので好ましくない。

さらに、これらＭｇＯ１ＣａＯ１ＳｒＯおよびＢａＯの
一成分または二成分以上の合計量は１５％未満である七
ガラスの失透傾向が極めて増大し、また′５５％以上で
あると化学的耐久性が劣化する。

ＺｎＯ成分は、ガラスの屈折率を高め、溶融の際、５ｉ
０２原料のガラス中への溶融を促進する効果を有するの
で添加し得るが、その量が】５％を超えるとガラスの化
学的耐久性が劣化しやすくなる。

本発明のガラスにおいて、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ
Ｏのアルカリ金属酸化物成分は、いずれも前述のとおり
のガラス着色化傾向を低減させる効果があるので使用す
ることが好ましい。しかし、ガラスの化学的耐久性や防
火透性を良好に維持するためＬ　ｉ　２０、Ｎａ２０お
よびに２０の各成分の量は、それぞれ５％、１０％およ
び１０％を超えないことが望ましく、またこれらの二成
分以上の合計量は同様の理由で１０％以内とすることが
好ましい。

Ａ８□０３および５ｂ２０３の各成分は、ガラス溶融の
際の脱泡清澄剤として、それぞれ１％迄添加し得る。

なお、本発明のガラスにおいて、上記以外のｐｂｏＳｙ
ｂ２ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔａ２　ｏｓＧ　ｅ
　Ｏ２およびＷＯ２等の成分の使用は、ガラスの着色性
、失透性または原料跡Ｗ性等の点で不利となるので好ま
しくないが、とくにそれらの点で差し支えない場合は、
これらの一種以上の成分を合計で５％まで添加すること
ができる。

つぎに、本発明の光学ガラスの実施組成例とこれから得
られたガラスの光学恒数（ｎｄ、νｄ）と化学的耐久性
試験の測定結果を表−１に示す。化学的耐久性試験は、
耐水性（ＲＷ（Ｐ））と耐酸性（ＲＡ　（ｐ）　）につ
いて、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ−ＯＧの測定
法に準じて行なった。すなわち、標準ふるい４２０〜５
９０μｍ内にとどまる粉末ガラス試料を９９°Ｃ以上の
試薬（耐水性試験では純水、耐酸性試験では０　、０１
．Ｎ硝酸水溶液）中に６０分間処理して、処理前後の試
料の減量率（４）を求め、減量率により６階級に区分す
る方法による。耐水性試験について、級−１は０．０５
　ｗｔ％未満、級−２は０．０５〜０１１０ｗｔ％未満
であり、耐酸性試験について、級−１は０．２０ｗｔ％
未満、級−２は０．２０−０．う５ｗｔ％未満である。

また、本発明において、新たにみいだされたアルカリ金
属酸化物成分の添加によるガラスの着色性低減化効果を
示す分光透過率比較図を図−１（本発明の実施組成例Ａ
　１　（無アルカリガラス）と問屋２〜ｌＩ（アルカリ
含有ガラス）との比較）および図−２（本発明の実施組
成例扁５（無アルカリガラス）と同Ａ６〜ｇ（アルカリ
含有ガラス）との比較）に示した。ガラス試料はいずれ
も一定溶融条件で溶融されたもので、厚さは１０ｍｍで
ある。

表−１に示したきおり、本発明の実施組成例の光学ガラ
スはいずれも所定の光学恒数を有しており、しかも耐水
性および耐酸性がともに優れている。また、図−１およ
び図−２に示したアルカリ金属酸化物成分を含有する本
発明の実施組成例のガラスはこれを含有しないガラスに
比べいずれも一段と光線透過性が向上し着色性低減化効
果を示している。

なお、図示していないが、本発明のアルカリ成分を含有
する他の実施組成例のガラスも同様に光線透過性に一段
と優れたものである。

（以下余白）以上に述べたとおり、本発明にかかる光学ガラスは、（
ｎｄ）約１．７０〜１．９５、（νｄ）約２５〜５０の
範囲の光学恒数を有し、従来のガラスに比べて化学的耐
久性と原料経済性にともに優れており、またアルカリ金
属酸化物成分を添加する場合は、溶融条件の変化による
光線透過性の悪化を防止することができ、そのうえガラ
スの溶融性も向上できるので有用である。

なお、本発明の光学ガラスは、原料バッチを白金ルツボ
等に投入し、約１２００〜１ヰ００°Ｃで溶融して攪拌
と泡切りを行ない、ついで約１０００〜１１５０°Ｃま
で降温した後、金型等に鋳込んで徐冷することにより容
易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

図−１および図−２は、いずれも本発明の光学ガラスの
実施組成例におけるアルカリ成分添加による分光透過率
向上効果を示す比較曲線図である。叫有許世願人　　ネ木六シ發才を小ぷりし匂硝子型丘Ｆ
、７１イ１５− 手続補正書（方式）％式％（）（）１、事件の表示昭和５７年特許願１５９６７６号２、発明の名称光学ガラス３、補正をする者事件との関係　　特許出願人４、補正命令の日付昭和５８年１月５日（発送日昭和５８年１月２５日５、
補正の対象（１）明細書の３、発明の詳細な説明の欄６、補正の内
容明細書の浄書（内容に変更なし）（１）明細書第１２頁〜第１４頁に記載の表−１を別紙
表−１のとおり訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

重量％で、５ｉＯ３８〜６０％、Ｂ２０３２〜１７％、
Ａ１２０３０〜５％、　ただしくＳ　ｉ　０２　＋Ｂ２
０３　＋Ａ７２０３≦３５％、かつ、Ｂ２０３／５４０
２≦１．０）、　Ｌａ２０３１〜ヰ０％、Ｎｂ２０５１
−２２％、ＺｒＯ２１−１０％、Ｔ　ＩＯ２１−２０％
、　ただしく　Ｌ　ａ２０３　＋Ｎ　ｂ　２０５　＋Ｚ
　ｒ　０２≧１７．５％、かつ、Ｚ　ｒ　０２　＋Ｔ　
ｉ　０２ン５％）、Ｍｇ０Ｏ〜５％、Ｃａ００−６．５
％、５ｒ００〜２０％、Ｂａ０Ｏ〜３０％、ただしくＭ
ｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ１５−ろ５％未満→　Ｚ
ｎＯ０−１５％、Ｌｉ２ｏ　　ｏ−ろ％、Ｎａ２Ｏ０−
１０％、　Ｋ２Ｏ０〜１０％、ただしくＬｉｓ＋Ｏ十Ｎ
ａ２０　＋Ｋ　２０　　ｏ〜ｘ　０％）、Ａ　ｓ　２０
３０〜１％、５ｂ２０３０〜１％、ただし上記各成分の
合計　９５〜１００％であることを特徴とする光学ガラ
ス。