JPS62100449A

JPS62100449A - 光学ガラス

Info

Publication number: JPS62100449A
Application number: JP23818985A
Authority: JP
Inventors: Muneo Nakahara; 中原　宗雄; Kazuo Hirano; 和夫平野; Satoshi Inoue; 敏井上; Izumi Nagamine; 長嶺　泉
Original assignee: Ohara Inc
Current assignee: Ohara Inc
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1987-05-09

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、基本的にＢ、、０３−　Ｌａ２０３−　Ｚｎ
Ｏ−Ｌｉ２０−Ｓｂ２Ｏ３系からなり、屈折率が約１．
６４〜１．８８、アツベ数が約３１〜５５の範囲の光学
恒数を有し、かつ、熱間成形性と耐失透性に優れた光学
ガラスに関する。

〔従来の技術〕

従来から、−１−記光学恒数を有する光学ガラスとして
は、Ｂ２Ｏ３およびＬａ２Ｏ３を主成分とした種々のガ
ラスが知られている。たとえば、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２０３
−Ｇｄ２０３−　Ｔａ２０５−２価金属酸化物系、Ｂ２
０３−　Ｌａ２０３−Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２−Ｔａ２０５
系およびＢ２Ｏ３−Ｌａ２０３−ＺｎＯ−ＺｒＯ２−Ｔ
ｉＯ２−ＳｒＯおよび／またはＢａＯ系のガラスが、そ
れぞれ、特開昭４８−２３８０９号、同５０−１４７１
２号および同５５−１２１９２５号等の各公報におい提
案されている。

しかし、これらのガラスは、いずれも、有害物質の排除
や耐失透性の改善等に重点がおかれているだけであり、
熱間成形性の改善については配慮がまったくなされてい
ない。また、上記のガラスは、全般に転移温度（以下、
Ｔｇという）が高く、このため、アルカリ金属酸化物や
弗化物等の低融化成分を通常の手段で適宜加えてガラス
のＴｇを下げようとすると失透しやすくなり、この傾向
は、高屈折低分散性の優れたものほど現われやすい。

一般に、Ｔｇの値は、ガラスの熱間成形性の難易度を左
右する大きな要因となっているが、軟化ガラスをプレス
成形する場合、プレス金型は、ガラスの７ｇ近傍または
それ以上の高温にさらされるため、ガラスのＴｇが高い
ほどその表面が酢化や金属組織の変化を生じて、急速に
劣化し、寿命が短かくなりやすい、この問題点の解決手
段として、金型の材質や構造等に関する技術も知られて
いるが、これらは、経済的不利を伴ないやすい。

そこで、耐失透性を維持しつつ、低Ｔｇ特性を付与して
熱間成形性を改善したガラスが要望されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、に記の実状にかんがみてなされたものであり
、その目的は、屈折率（ｔ＋ｄ）が約１．６４〜１．８
８、アツベ数（＞／ｄ）が約３１〜５５の範囲の光学恒
数と耐失透性とを維持しつつ、低Ｔｇ特性を付与して熱
間成形性を改善した新規な光学ガラスを提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意試験研究を
重ねた結果、Ｂ２０３−　Ｌａ２Ｏ３系のガラスにおい
て、ＺｎＯ、Ｓｂ２Ｏ３およびＬ＋２０の３成分を共存
させると意外にも所望の光学恒数と優れた耐失透性とを
維持しつつ、一段と低いＴｇを付与し得ることをみいだ
し、本発明をなすに至った。

本発明にかかる光学ガラスの組成の特徴は、特許請求の
範囲に記載のとおり、重量％で、８２０３１０〜４５％
、Ｓｉ０□　０〜３５％、ただし、Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２
２０〜５５％、Ｌａ２Ｏ３５〜５０％、ＺｎＯ１〜４０
％、Ｓｂ２Ｏ３２〜２０％、Ｌｉ２Ｏ０，１＝１２％、
Ｎａ２００〜ｌＯ％、Ｋ２Ｏ０〜ｌＯ％、Ｍｇ００〜２
０％、ＣａＯ　０〜２５％、ＳｒＯ０〜２５％、Ｂａ０
０〜４０％、ＰｂＯ０〜３５％、Ａｌ２０３０〜１５％
、Ｇａ２Ｏ３０〜２５％、Ｙ２Ｏ３０〜２０％、Ｇｄ２
０３０〜３５％、Ｚｒ０２０〜１３％、Ｎｂ２０５０〜
３０％、〒６２０５　０〜２５％、ＷＯ３０〜２０％、
Ｔｉ０７０〜２０％、ＧｅＯ２０〜２０％、Ｈｆ０２０
〜１５％、Ｉｎ２Ｏ３θ〜２０％、Ｂｉ２Ｏ３０〜１０
％、５ｎ０２０〜３％、Ａｓ２０３０〜１％および」−
記各金属元素の１種または２種以上の酸化物のｌ−ｉま
たは全部と置換した弗化物のＦとしての合計０〜１０％
を含有させたところにある。

つぎに」１記のとおり、各成分の組成範囲を限定した理
由について述べる。

本発明の光学ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３とＳ＋０２成分
は、ガラス形成成分として働くが、そのうち、Ｂ２Ｏ３
成分のＩ霧が１０％未満であるとガラスの失透傾向が増
大し、また４５％をＡｌ１えると本発明の目的とする光
学恒数を得難くなる。また、Ｓ＋０２成分のｔｉｌ−が
、３５％を超えると分相や未溶解物を生じ易くなる。さ
らにＢ２Ｏ３成分とＳ＋０２成分の合計早は、ガラスの
失透防１Ｆのため２０％以−に心安であるが、５５％を
超えると目的とする光学恒数を維持できなくなる。

Ｌａ２Ｏ３成分は、所期の光学恒数をガラスにグーえ、
かつ、ガラスの耐失透性および化学的耐久性を向上させ
るに有効な成分であるが、５％未満では本発明の目的と
する光学恒数を得難くなり、また５０％を超えるとガラ
スの失透傾向が増大する。

ＺｎＯ、Ｓｂ２Ｏ３およびＬ　ｉ２０の各成分は、前述
のとおり、併用することにより所望の光学恒数と優れた
耐失透性とを維持しつつ、ガラスのＴｇを著しく降下し
得ることがみいだされた重要な成分である。これらのう
ち、ＺｎＯ成分は、ガラスの液相温度を降下させるに有
効であるが、その値が１％未満ではこれらの効果が十分
でなく、また４０％を超えると失透傾向が増大する。ま
た、Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスの失透を防止しつつ、Ｔ
ｇを降下させる効果があり、比較的多量にガラス中に導
入し得ることがみいだされた成分であるが、その晴が２
％未満ではＴｇを降下させる効果が十分でなく、また２
０％を超えると失透傾向が増大する。さらにＬｉ　０成
分は央部の使用でガラスのＴｇを降下させ、かつ、ガラ
スの溶融を促進する効果があるが、その量が０．１％未
満ではこれらの効果が１−分でなく、また１２％を超え
るとガラスの化学的耐久性が劣化する。

下記の成分は、本発明のガラスに不可欠ではないが、ガ
ラスの溶融性の改善、光学ｆＴＴ数の調整、耐火透性ま
たは化学的耐久＋／１の改善等のため、必要に応じ添加
することができる。

すなわち、Ｎａ２０およびに２０　　成分は、ガラスの
一溶融性を改善するとともにＴｇを降下させる効果があ
るが、これらのｒｌｌが、いずれも、１０％を超えると
耐火透性や化学的ｍｌ久性が劣化する。

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよび円】０　の各成
分は、光学恒数を調整し、ガラスの耐失透性や均質性を
向上させる効果があるが、これらの成分のうち、ＭｇＯ
およびＣａＯは、それぞれ、２０％および２５％を超え
るとガラスの失透傾向が増大し、また、ＳｒＯ、ＢａＯ
およびＰｂＯは、それぞれ、２５％、４０％および３５
％を超えるとガラスの化学的耐久性が悪化する。

Ａｌ２Ｏ３およびＧｄ２Ｏ３成分は、ガラスの粘性およ
び光学恒数の調整、化学的耐久性の改善に有効であるが
、これらの焔が、それぞれ、１５％および２５％を超え
るとガラスの失透傾向が増大したり、粘性が高くなり過
ぎたりする。

Ｙ２Ｏ３およびＧｄ２Ｏ３成分は、Ｌａ２Ｏ３成分と同
様の効果を有するが、これらの量が、それぞれ、２０％
および３５％を超えるとガラスの失透傾向が増大する。

なお本発明のガラスにおいて、高度の高屈折低分散性を
得る場合には、ガラスの失透傾向を抑制するためにＹ２
Ｏ３および／またはＧｄ２Ｏ３成分を金品−で１％以上
含有させることが好ましい。

ＺｒＯ２成分は、ガラスの屈折率を高め、化学的耐久性
を向上するに有効であるが、その量が１３％を超えると
ガラスの失透傾向が増大する。

Ｎｂ２Ｏ５およびＴａ２０５成分は、ガラスの屈折率を
高め、アツベ数を調整し、耐失透性および化学的耐久性
を改善するに有効であるが、これらの情が、それぞれ、
３０％および２５％を超えるとガラスが着色したり、逆
に耐失透性が悪化したりする。なお、本発明のガラスの
屈折率を高めるためには、上記ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５お
よびＴａ２０５成分の１種または２種以上を合端で１〜
３０％含有させることが好ましい。

ＷＯ３成分は、屈折率を高め、失透傾向を抑制し。

溶融ガラスの粘性を小さくする効果があるが、その量が
２０％を超えるとガラスの着色傾向が増大する。

ＴｉＯ２成分は、光学恒数の調整および化学的耐久性を
改善するに有効であるが、そのＭが２０％を超えるとガ
ラスの失透傾向が増大するばかりでなくガラスの着色傾
向が増大する。

ＧｅＯ２成分は、Ｂ２Ｏ３またはＳ＋０２成分の一部を
置換することにより、ガラスの屈折率を高めるに有効で
あるが、そのＦｉｌが２０％を超えると失透傾向が増大
する。

ＨｆＯ２成分は、ガラスの屈折率を高め、化学的耐久性
と耐失透性を改善するに有効であるが、その量が１５％
を超えると逆に失透傾向が増大する。

Ｉｎ２Ｏ３およびＢｉ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を
高め、かつ、耐火透性を改善するに有効であるが、これ
らの砧が、それぞれ、２０％および１０％を超えるとガ
ラスが着色したり、失透傾向が増大したりする。

５ｎ０２成分は、ガラスの化学的＋Ａｉｌ久性を向１−
するに有効であるが、３％を超えると、失透傾向が増大
する。

Ａｓ２Ｏ３Ｉ＆分は、ガラスの脱泡剤として用いるが、
その量は１％以下で十分である。

Ｆ成分は、ガラスに低分散性を付与し、またガラスの低
粘性化を図るに有効であるが、上記金属元素の１種また
は２挿具」−の酸化物の一部または全部と置換した弗化
物のＦとしての合計量が１０％を超えるとガラスを溶融
する際に、弗素成分の揮発が多くなり均質なガラスを得
難くなる。

〔実施例〕

つぎに本発明にがかるＢ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ３−ＺｎＯ−
３ｂ２０３−　Ｌｉ２Ｏ系の光学ガラスの実施組成例（
Ｎ。

、１−？ｂ、３３　）とこれとほぼ同等の光学恒数を有
する公知のガラスの比較組成例（Ｎｏ、ｌ−Ｎｏ、ＩＶ
）を、これらのガラスの光学恒数（ｈｄ、　　ｙｄ）お
よび転移温度（Ｔｇ）とともに表−１に示す。

（以ド余白）表−１にみられるとおり、本発明の実施組成例のガラス
は、所期の光学ｆＨ−ｉ数を有し、しかも、Ｔｇが従来
公知の比較組成例のガラスよりも低く、その改善効果が
著しい。

また本発明の実施組成例のガラスは、いずれも優れた耐
失透性を有している。

本発明の実施組成例のガラスは、いずれも、酸化物、炭
酸塩、硝酸塩および弗化物等の原料を所定の酸化物組成
が得られるよう適宜選択混合して、白金坩堝等に投入し
、これを約１１００〜１４００℃で溶融し、十分な攪拌
と泡切れを行なった後、適当な温度に下げて、プレス成
形または鋳込み成形することにより容易に製造すること
ができる。

〔発明の効果〕

上述のとおり１本発明の光学ガラスは、特定組成域ノＢ
２０３−１、ａ２０３−　ＺｎＯ−Ｓｂ２Ｏ３−　Ｌｉ
、、Ｏ系の組成であるため、屈折率（ｔ＋ｄ）が約１．
６４〜１．８８、アツベ数ｃｙａ）が約３１〜５５の広
範囲に及ぶ光学恒数と優れた１耐失透性を有１２、しか
も、従来のガラスと比較してＴｇが暑しく低い。

したがって１本発明のガラスは、熱間成形性に優れ、金
型の寿命を飛曜的に向上させることができるのできわめ
て有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

重量％で、Ｂ＿２Ｏ＿３１０〜４５％、ＳｉＯ＿２０〜
３５％、ただし、Ｂ＿２Ｏ＿３＋ＳｉＯ＿２２０〜５５
％、Ｌａ＿２Ｏ＿３５〜５０％、ＺｎＯ１〜４０％、Ｓ
ｂ＿２Ｏ＿３２〜２０％、Ｌｉ＿２Ｏ０．１〜１２％、
Ｎａ＿２Ｏ０〜１０％、Ｋ＿２Ｏ０〜１０％、ＭｇＯ０
〜２０％、ＣａＯ０〜２５％、ＳｒＯ０〜２５％、Ｂａ
Ｏ０〜４０％、ＰｂＯ０〜３５％、Ａｌ＿２Ｏ＿３０〜
１５％、Ｇａ＿２Ｏ＿３０〜２５％、Ｙ＿２Ｏ＿３０〜
２０％、Ｇｄ＿２Ｏ＿３０〜３５％、ＺｒＯ＿２０〜１
３％、Ｎｂ＿２Ｏ＿５０〜３０％、Ｔａ＿２Ｏ＿５０〜
２５％、ＷＯ＿３０〜２０％、ＴｉＯ＿２０〜２０％、
ＧｅＯ＿２０〜２０％、ＨｆＯ＿２０〜１５％、Ｉｎ＿
２Ｏ＿３０〜２０％、Ｂｉ＿２Ｏ＿３０〜１０％、Ｓｎ
Ｏ＿２０〜３％、Ａｓ＿２Ｏ＿３０〜１％および上記各
金属元素の１種または２種以上の酸化物の１部または全
部と置換した弗化物のＦとしての合計０〜１０％を含有
することを特徴とする光学ガラス。