JP2000290025A - 希土類元素を含有したリン酸塩系光学材料及びゾル−ゲル法によるその製造方法 - Google Patents
希土類元素を含有したリン酸塩系光学材料及びゾル−ゲル法によるその製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
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- C03C1/006—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リンを主成分として含有するるガラス状透
明体をゾル−ゲル法により調製し、特徴的な光機能を有
するガラス状光学素子として提供すること。 【解決手段】 リン及びケイ素と場合によって希土類元
素を含む有機若しくは無機化合物を原料としてゾル−ゲ
ル法により調製された透明なガラス状光学材料。
明体をゾル−ゲル法により調製し、特徴的な光機能を有
するガラス状光学素子として提供すること。 【解決手段】 リン及びケイ素と場合によって希土類元
素を含む有機若しくは無機化合物を原料としてゾル−ゲ
ル法により調製された透明なガラス状光学材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はゾルゲル法により製
造されるリン酸を主成分とする塊状の透明なリン酸塩系
光学材料に関するものである。本発明ではガラスに代表
される高温溶融法による光学材料の製造とは異なる低温
での製造が可能となる。
造されるリン酸を主成分とする塊状の透明なリン酸塩系
光学材料に関するものである。本発明ではガラスに代表
される高温溶融法による光学材料の製造とは異なる低温
での製造が可能となる。
【０００２】
【従来の技術】ゾル−ゲル法を用いたガラスの製造に関
する研究は古くから行われているが、例えば「日本化学
会誌、１９９８、Ｎｏ．３、ｐ２４３」（ゾル−ゲル法
によるガラス及びセラミックスの作製）に総説があるよ
うにガラスやセラミックスの低温での合成法としてＳｉ
Ｏ2 ガラスの研究が有名である。ゾル−ゲル法によるガ
ラスの製造において課題となっていたのは、大きなバル
ク材料が得られないことであった。原因はゲルの乾燥時
に収縮によってクラックが発生し、全体が小さな小片に
割れてしまうためである。特開昭６２−１００４２３号
公報には石英ガラスをゾル−ゲル法で作製するためのア
イデアが記載されている。それはシリカ微粉末を原料溶
液中に分散させ、乾燥時の収縮によるクラックの発生を
防ぐというものである。多成分ガラスのゾル−ゲル法に
よる製法はAngew. Chem. Internat.Edit, Vol.10 (197
1), No.6, page 363にホウケイ酸塩（ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ
3 ）ガラスの薄膜形成に関する記述がある。このように
ゾル−ゲル法はおもに薄膜などの比較的大きな形状を必
要としない材料の開発が大きな目的となっており、しか
もこれらの材料はシリカをベースとするガラス材料に限
られていた。
する研究は古くから行われているが、例えば「日本化学
会誌、１９９８、Ｎｏ．３、ｐ２４３」（ゾル−ゲル法
によるガラス及びセラミックスの作製）に総説があるよ
うにガラスやセラミックスの低温での合成法としてＳｉ
Ｏ2 ガラスの研究が有名である。ゾル−ゲル法によるガ
ラスの製造において課題となっていたのは、大きなバル
ク材料が得られないことであった。原因はゲルの乾燥時
に収縮によってクラックが発生し、全体が小さな小片に
割れてしまうためである。特開昭６２−１００４２３号
公報には石英ガラスをゾル−ゲル法で作製するためのア
イデアが記載されている。それはシリカ微粉末を原料溶
液中に分散させ、乾燥時の収縮によるクラックの発生を
防ぐというものである。多成分ガラスのゾル−ゲル法に
よる製法はAngew. Chem. Internat.Edit, Vol.10 (197
1), No.6, page 363にホウケイ酸塩（ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ
3 ）ガラスの薄膜形成に関する記述がある。このように
ゾル−ゲル法はおもに薄膜などの比較的大きな形状を必
要としない材料の開発が大きな目的となっており、しか
もこれらの材料はシリカをベースとするガラス材料に限
られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、シリカ
ベースのガラスの溶融法では、希土類元素の導入量に限
界がある点に鑑み、発想の転換を行いベース材料の変更
とゾル−ゲル法の適用により、全く新しい光学特性をも
つガラス状光学材料の開発に鋭意努力した。ところで、
本発明者らは、シリカをベース材料とせず、リン酸塩化
合物を用いて透明で光学的に利用可能な光学材料をゾル
−ゲル法で調製することを試み、更に一般的なガラス製
造法である溶融法では作製が困難な組成物のガラス化も
試みた。その結果、従来の溶融法では得られない組成で
透明なガラス状の高均質材料が得られ、本発明に至っ
た。
ベースのガラスの溶融法では、希土類元素の導入量に限
界がある点に鑑み、発想の転換を行いベース材料の変更
とゾル−ゲル法の適用により、全く新しい光学特性をも
つガラス状光学材料の開発に鋭意努力した。ところで、
本発明者らは、シリカをベース材料とせず、リン酸塩化
合物を用いて透明で光学的に利用可能な光学材料をゾル
−ゲル法で調製することを試み、更に一般的なガラス製
造法である溶融法では作製が困難な組成物のガラス化も
試みた。その結果、従来の溶融法では得られない組成で
透明なガラス状の高均質材料が得られ、本発明に至っ
た。
【０００４】すなわち、本発明は、（１）シリカを主体
とした光学材料や薄膜の製造ではなく、これまでにない
プロセスによって光学材料となりうる新規な組成を持つ
透明体、例えば光学レンズや特異な光学恒数を有するレ
ンズ用ガラスを提供すること、及び（２）該透明体をゾ
ル−ゲル法により比較的低温で簡単な手段により製造す
ることを可能とする方法を確立することを目的とする。
とした光学材料や薄膜の製造ではなく、これまでにない
プロセスによって光学材料となりうる新規な組成を持つ
透明体、例えば光学レンズや特異な光学恒数を有するレ
ンズ用ガラスを提供すること、及び（２）該透明体をゾ
ル−ゲル法により比較的低温で簡単な手段により製造す
ることを可能とする方法を確立することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の各
発明により達成することができる。 （１）リン（Ｐ）及びケイ素（Ｓｉ）を含む有機金属化
合物を原料として、ゾル−ゲル法により調製された透明
なガラス状光学材料。 （２）リン（Ｐ）、ケイ素（Ｓｉ）及び希土類元素を含
む有機金属化合物あるいは無機化合物を原料として、ゾ
ル−ゲル法により調製された透明なガラス状光学材料。
発明により達成することができる。 （１）リン（Ｐ）及びケイ素（Ｓｉ）を含む有機金属化
合物を原料として、ゾル−ゲル法により調製された透明
なガラス状光学材料。 （２）リン（Ｐ）、ケイ素（Ｓｉ）及び希土類元素を含
む有機金属化合物あるいは無機化合物を原料として、ゾ
ル−ゲル法により調製された透明なガラス状光学材料。
【０００６】（３）酸化物としてＰ2 Ｏ5 が２０〜９９
モル％、好ましくは３０〜９５モル％、ＳｉＯ2 が１〜
８０モル％、好ましくは１０〜７０モル％、Ｌｎ2 Ｏ3
が０〜４０モル％、好ましくは０〜３０モル％（但しＬ
ｎは周期律表のＬａ族元素、Ｙ及びＳｃより選ばれる少
なくとも１種の原子を表す）となるように調製された上
記（１）又は（２）に記載されたガラス状光学材料。
モル％、好ましくは３０〜９５モル％、ＳｉＯ2 が１〜
８０モル％、好ましくは１０〜７０モル％、Ｌｎ2 Ｏ3
が０〜４０モル％、好ましくは０〜３０モル％（但しＬ
ｎは周期律表のＬａ族元素、Ｙ及びＳｃより選ばれる少
なくとも１種の原子を表す）となるように調製された上
記（１）又は（２）に記載されたガラス状光学材料。
【０００７】（４）ゾル−ゲル法における加水分解反応
過程において、リンのアルコキシドに水を加えて加水分
解して反応性モノマーを生成させ、次にケイ素のアルコ
キシドを加えてリンとケイ素からなる反応性モノマーを
生成させた後、ゾル−ゲル変換過程を経て透明なガラス
体を得ることを特徴とする透明なガラス状光学材料の製
造方法。
過程において、リンのアルコキシドに水を加えて加水分
解して反応性モノマーを生成させ、次にケイ素のアルコ
キシドを加えてリンとケイ素からなる反応性モノマーを
生成させた後、ゾル−ゲル変換過程を経て透明なガラス
体を得ることを特徴とする透明なガラス状光学材料の製
造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】上記発明（１）において出発原料
として用いられるＰおよびＳｉの有機金属化合物として
は、例えば、Ｐのアルコキシドまたはその他の有機官能
基をもつ化合物、Ｓｉのアルコキシドや他の有機官能基
を含むシランカップリング材等がある。具体例として
は、ＰＯ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）3 、ＰＯ（ＣＨ3 Ｏ）3 、Ｓｉ
（Ｃ2 Ｈ 5 Ｏ）4 、Ｓｉ（ＣＨ3 Ｏ）4 等が挙げられ
る。なかでもＰＯ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）3、Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）4 が好ましい。
として用いられるＰおよびＳｉの有機金属化合物として
は、例えば、Ｐのアルコキシドまたはその他の有機官能
基をもつ化合物、Ｓｉのアルコキシドや他の有機官能基
を含むシランカップリング材等がある。具体例として
は、ＰＯ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）3 、ＰＯ（ＣＨ3 Ｏ）3 、Ｓｉ
（Ｃ2 Ｈ 5 Ｏ）4 、Ｓｉ（ＣＨ3 Ｏ）4 等が挙げられ
る。なかでもＰＯ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）3、Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）4 が好ましい。
【０００９】また発明（２）において、出発原料として
用いられる希土類元素の有機化合物又は無機化合物とし
ては、例えば、Ｇｄ（ＮＯ3 ）3 、Ｌａ（ＮＯ3 ）3 、
Ｅｕ（ＮＯ3 ）3 、Ｔｂ（Ｎｏ3 ）3 、Ｅｒ（ＮＯ3 ）
3 等が挙げられる。なかでも水溶性の希土類化合物が好
ましい。
用いられる希土類元素の有機化合物又は無機化合物とし
ては、例えば、Ｇｄ（ＮＯ3 ）3 、Ｌａ（ＮＯ3 ）3 、
Ｅｕ（ＮＯ3 ）3 、Ｔｂ（Ｎｏ3 ）3 、Ｅｒ（ＮＯ3 ）
3 等が挙げられる。なかでも水溶性の希土類化合物が好
ましい。
【００１０】発明（３）において、Ｐ2 Ｏ5 は主要なガ
ラス形成成分であり、２０モル％未満では、本発明が目
的とする特性を有するガラス体を得ることができず、ま
た９９モル％を超えると、ゲル生成が困難になるという
問題が生じる。好ましい範囲は３０〜９５モル％であ
る。
ラス形成成分であり、２０モル％未満では、本発明が目
的とする特性を有するガラス体を得ることができず、ま
た９９モル％を超えると、ゲル生成が困難になるという
問題が生じる。好ましい範囲は３０〜９５モル％であ
る。
【００１１】ＳｉＯ2 もガラス形成成分であるが１モル
％未満ではゲル生成が困難で、また８０モル％を超える
と、目的とする特性を有するガラスを得ることができな
い。好ましい範囲は、１０〜７０モル％である。
％未満ではゲル生成が困難で、また８０モル％を超える
と、目的とする特性を有するガラスを得ることができな
い。好ましい範囲は、１０〜７０モル％である。
【００１２】Ｌｎ2 Ｏ3 は任意成分であるが、これを配
合することにより本発明特有の光学的性質、例えば、
１．６〜１．７の光学恒数を有するガラスとすることが
できる。但し、４０モル％を超えると、ガラス形成が困
難となるほかゲルが生成できないという問題が生じるの
で好ましくない。好ましい範囲は０〜３０モル％であ
る。
合することにより本発明特有の光学的性質、例えば、
１．６〜１．７の光学恒数を有するガラスとすることが
できる。但し、４０モル％を超えると、ガラス形成が困
難となるほかゲルが生成できないという問題が生じるの
で好ましくない。好ましい範囲は０〜３０モル％であ
る。
【００１３】発明（４）においては、先ず加水分解速度
の遅いリンのアルコキシド、例えば、リン酸トリエチル
にエタノールやメタノールのような有機溶剤と水を加え
て加水分解反応させて反応性モノマーを生成させる。こ
の工程は通常常温２０〜８０℃で行う。また希土類元素
を添加する場合は、この段階でＧｄ（ＮＯ3 ）3 、Ｌａ
（ＮＯ3 ）3 、Ｅｕ（ＮＯ3 ）3 のような水溶性の希土
類化合物を添加するのが好ましい。 得られた混合物を
２０〜８０℃に加熱しながら攪拌し、得られた溶液にケ
イ素のアルコキシド、例えばＳｉ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）4 を加
え攪拌する。この段階でリンとケイ素からなる反応性モ
ノマーを生成させた後、重縮合反応によってゾルを生成
させる。この混合ゾル溶液を乾燥器中に置いて放置、乾
燥させ（例えば４０〜６０℃、４８〜１００時間）、ゾ
ルを重合、架橋させることで立体的なゲルを生成するゾ
ル化過程を経て、固体状の乾燥ゲルを得る。この得られ
たゲルを４０〜１２０℃で、２〜１００時間熱処理し、
更に５００〜８００℃で１〜３時間熱処理すると透明な
ガラス体が得られる。
の遅いリンのアルコキシド、例えば、リン酸トリエチル
にエタノールやメタノールのような有機溶剤と水を加え
て加水分解反応させて反応性モノマーを生成させる。こ
の工程は通常常温２０〜８０℃で行う。また希土類元素
を添加する場合は、この段階でＧｄ（ＮＯ3 ）3 、Ｌａ
（ＮＯ3 ）3 、Ｅｕ（ＮＯ3 ）3 のような水溶性の希土
類化合物を添加するのが好ましい。 得られた混合物を
２０〜８０℃に加熱しながら攪拌し、得られた溶液にケ
イ素のアルコキシド、例えばＳｉ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）4 を加
え攪拌する。この段階でリンとケイ素からなる反応性モ
ノマーを生成させた後、重縮合反応によってゾルを生成
させる。この混合ゾル溶液を乾燥器中に置いて放置、乾
燥させ（例えば４０〜６０℃、４８〜１００時間）、ゾ
ルを重合、架橋させることで立体的なゲルを生成するゾ
ル化過程を経て、固体状の乾燥ゲルを得る。この得られ
たゲルを４０〜１２０℃で、２〜１００時間熱処理し、
更に５００〜８００℃で１〜３時間熱処理すると透明な
ガラス体が得られる。
【００１４】このように高温で熱処理することによって
ゲル中の余分な水分や有機物を除去し、強度の大きな透
明体となる。蛍光などの光機能性を持つ希土類元素はケ
イ素（Ｓｉ）を主成分とするゾル−ゲル法では高濃度に
含有させることが困難である。例えば、Journal of Mat
erials Science Letters (1993), Vol.12, p116 にゾル
−ゲル法でプラセオジム（Ｐｒ）を含むシリカガラスを
作製した例が報告されている。これによるとＰｒ2 Ｏ3
の濃度は１．５モル％程度が限界となっている。また、
Journal of Materials Science Letters (1995), Vol.1
4, p813, Physics and Chemistry of Glasses (1997),
Vol.38, p246にはＧｅＯ2 ガラスのゾル−ゲル法による
作製例があり、このガラスには１モル％のＥｒ2 Ｏ3 が
含まれている。ガラス形成酸化物の中で、比較的高濃度
の希土類元素を含有しうるものはホウ酸（Ｂ2 Ｏ3 ）
で、このようなガラスはレンズ用光学ガラスとしても古
くから使用されている。しかし、ゾル−ゲル法で作製す
ることはアルコキシドの加水分解速度が速いため難しい
とされている。
ゲル中の余分な水分や有機物を除去し、強度の大きな透
明体となる。蛍光などの光機能性を持つ希土類元素はケ
イ素（Ｓｉ）を主成分とするゾル−ゲル法では高濃度に
含有させることが困難である。例えば、Journal of Mat
erials Science Letters (1993), Vol.12, p116 にゾル
−ゲル法でプラセオジム（Ｐｒ）を含むシリカガラスを
作製した例が報告されている。これによるとＰｒ2 Ｏ3
の濃度は１．５モル％程度が限界となっている。また、
Journal of Materials Science Letters (1995), Vol.1
4, p813, Physics and Chemistry of Glasses (1997),
Vol.38, p246にはＧｅＯ2 ガラスのゾル−ゲル法による
作製例があり、このガラスには１モル％のＥｒ2 Ｏ3 が
含まれている。ガラス形成酸化物の中で、比較的高濃度
の希土類元素を含有しうるものはホウ酸（Ｂ2 Ｏ3 ）
で、このようなガラスはレンズ用光学ガラスとしても古
くから使用されている。しかし、ゾル−ゲル法で作製す
ることはアルコキシドの加水分解速度が速いため難しい
とされている。
【００１５】本発明では水との反応速度（加水分解速
度）の遅いリン（Ｐ）のアルコキシドを用い、希土類元
素を高濃度でゲル中に含有させることができる。このよ
うな組成物をガラス材料として得るには溶融法では１５
００℃を超えるような高温下で製造され、軟化温度は８
００℃を超える場合もある。本発明の製造方法は高濃度
の希土類化合物を含む組成物をリン（Ｐ）を主成分とし
たゾル−ゲル法により比較的低温で得られることを特徴
とする。このようにして得られる本発明の透明なガラス
状光学材料は、特異な光学恒数を有する光学素子を作製
するのに有用であるばかりか、希土類元素を比較的多量
に含有させることができるので特徴的な光機能を有する
光学素子としてその用途は無限の可能性を秘めている。
度）の遅いリン（Ｐ）のアルコキシドを用い、希土類元
素を高濃度でゲル中に含有させることができる。このよ
うな組成物をガラス材料として得るには溶融法では１５
００℃を超えるような高温下で製造され、軟化温度は８
００℃を超える場合もある。本発明の製造方法は高濃度
の希土類化合物を含む組成物をリン（Ｐ）を主成分とし
たゾル−ゲル法により比較的低温で得られることを特徴
とする。このようにして得られる本発明の透明なガラス
状光学材料は、特異な光学恒数を有する光学素子を作製
するのに有用であるばかりか、希土類元素を比較的多量
に含有させることができるので特徴的な光機能を有する
光学素子としてその用途は無限の可能性を秘めている。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するがそれらに限定を意図するものではない。 （実施例１）表１に示すような酸化物組成となるよう
に、リン（Ｐ）の原料としてリン酸トリエチル（ＰＯ
（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）3 ）２３０．８ｇ、ケイ素（Ｓｉ）の原
料としてテトラエトキシシラン（Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）4 ）３４．７ｇをはかり、まずＰＯ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）3 にエタノール６６０ｍｌと水１３０ｍｌを加
え、室温から６０℃に加熱しながら４時間攪拌した。こ
の溶液にＳｉ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）4 を加え、室温で８時間攪
拌した。その後４０℃の乾燥器中に放置し、１週間乾燥
した。ここで乾燥した透明なゲルが得られ、そのゲルを
１２０℃で２時間、さらに５００℃で２時間熱処理をす
ると、透明なゲルが得られた。１２０℃で乾燥させたゲ
ルの熱分析曲線を図１に示した。このゲルをさらに８０
０℃で熱処理したものの熱分析曲線は図２のようにな
り、ガラス転移点（Ｔｇ）が検出され、ガラスとなって
いることが確認された。
明するがそれらに限定を意図するものではない。 （実施例１）表１に示すような酸化物組成となるよう
に、リン（Ｐ）の原料としてリン酸トリエチル（ＰＯ
（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）3 ）２３０．８ｇ、ケイ素（Ｓｉ）の原
料としてテトラエトキシシラン（Ｓｉ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）4 ）３４．７ｇをはかり、まずＰＯ（Ｃ2 Ｈ
5 Ｏ）3 にエタノール６６０ｍｌと水１３０ｍｌを加
え、室温から６０℃に加熱しながら４時間攪拌した。こ
の溶液にＳｉ（Ｃ2 Ｈ5 Ｏ）4 を加え、室温で８時間攪
拌した。その後４０℃の乾燥器中に放置し、１週間乾燥
した。ここで乾燥した透明なゲルが得られ、そのゲルを
１２０℃で２時間、さらに５００℃で２時間熱処理をす
ると、透明なゲルが得られた。１２０℃で乾燥させたゲ
ルの熱分析曲線を図１に示した。このゲルをさらに８０
０℃で熱処理したものの熱分析曲線は図２のようにな
り、ガラス転移点（Ｔｇ）が検出され、ガラスとなって
いることが確認された。
【００１７】（実施例２〜８）表１の実施例２〜８まで
の組成物を表２にあるような重量の割合にして、実施例
１と同様の方法で、加水分解反応及び重合反応させて、
乾燥したゲルを得た。これを同様に熱処理してガラス状
の透明物を得た。これらの熱分析の結果から、実施例１
と同様なガラス転移点が得られガラス状態となっている
ことが確認された。実施例２の透明物の熱分析曲線を図
３と図４に示す。図３は１２０℃で乾燥させた透明物の
ＤＴＡ曲線で、２５０℃から４５０℃にかけて有機化合
物と思われる融解ピークが現れているが、図４の８００
℃で熱処理した透明物は４５０℃から５００℃付近にガ
ラス転移点が現れている。表３に実施例１〜８で得られ
た透明体の熱分析によるガラス転移温度を示す。希土類
元素の化合物は表１あるいは表２に記載されているもの
に限定されず、水あるいはアルコールに可溶の化合物
で、特徴的な光機能を示すようなものであればどのよう
な希土類元素（例えばＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｎ
ｄ、Ｔｍ、Ｌｕ、Ｃｅなど）の化合物でもよい。
の組成物を表２にあるような重量の割合にして、実施例
１と同様の方法で、加水分解反応及び重合反応させて、
乾燥したゲルを得た。これを同様に熱処理してガラス状
の透明物を得た。これらの熱分析の結果から、実施例１
と同様なガラス転移点が得られガラス状態となっている
ことが確認された。実施例２の透明物の熱分析曲線を図
３と図４に示す。図３は１２０℃で乾燥させた透明物の
ＤＴＡ曲線で、２５０℃から４５０℃にかけて有機化合
物と思われる融解ピークが現れているが、図４の８００
℃で熱処理した透明物は４５０℃から５００℃付近にガ
ラス転移点が現れている。表３に実施例１〜８で得られ
た透明体の熱分析によるガラス転移温度を示す。希土類
元素の化合物は表１あるいは表２に記載されているもの
に限定されず、水あるいはアルコールに可溶の化合物
で、特徴的な光機能を示すようなものであればどのよう
な希土類元素（例えばＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｎ
ｄ、Ｔｍ、Ｌｕ、Ｃｅなど）の化合物でもよい。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【発明の効果】本発明によると、ゾル−ゲル法によりＰ
2 Ｏ5 を主成分とした新規な組成の透明ガラス体が得ら
れる。すなわち、本発明によって光機能性元素などを多
量に含ませることによってこれまでにない光学的特徴を
持つ透明ガラス体の組成物を溶融することなく比較的低
温で製造することが可能となった。このような材料を用
いて微小光学素子を作製したり、特殊な光学素子をプレ
ス成形によって作製することも可能である。
2 Ｏ5 を主成分とした新規な組成の透明ガラス体が得ら
れる。すなわち、本発明によって光機能性元素などを多
量に含ませることによってこれまでにない光学的特徴を
持つ透明ガラス体の組成物を溶融することなく比較的低
温で製造することが可能となった。このような材料を用
いて微小光学素子を作製したり、特殊な光学素子をプレ
ス成形によって作製することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１で得られた透明なゲルの熱分
析曲線（ＤＴＡ曲線）及びガラス転移点（Ｔｇ）を示
す。
析曲線（ＤＴＡ曲線）及びガラス転移点（Ｔｇ）を示
す。
【図２】本発明の実施例１で得られた熱処理ゲルの熱分
析曲線（ＤＴＡ曲線）及びガラス転移点（Ｔｇ）を示
す。
析曲線（ＤＴＡ曲線）及びガラス転移点（Ｔｇ）を示
す。
【図３】本発明の実施例２で得られた透明なゲルの熱分
析曲線（ＤＴＡ曲線）及びガラス転移点（Ｔｇ）を示
す。
析曲線（ＤＴＡ曲線）及びガラス転移点（Ｔｇ）を示
す。
【図４】本発明の実施例２で得られた熱処理ゲルの熱分
析曲線（ＤＴＡ曲線）及びガラス転移点（Ｔｇ）を示
す。
析曲線（ＤＴＡ曲線）及びガラス転移点（Ｔｇ）を示
す。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G014 AH02 AH04 AH06 4G062 AA04 BB01 CC01 CC05 DA03 DA04 DA05 DA06 DA07 DB01 DC01 DD04 DD05 DD06 DD07 DD08 DE01 DF01 EA01 EA10 EB01 EC01 ED01 EE01 EF01 EG01 FA01 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FJ02 FJ03 FJ04 FJ05 FK01 FK02 FK03 FK04 FK05 FL01 FL02 FL03 FL04 FL05 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH18 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK02 KK04 KK06 KK08 MM02 NN01
Claims (4)
- 【請求項１】 リン（Ｐ）及びケイ素（Ｓｉ）を含む有
機金属化合物を原料として、ゾル−ゲル法により調製さ
れた透明なガラス状光学材料。 - 【請求項２】 リン（Ｐ）、ケイ素（Ｓｉ）及び希土類
元素を含む有機金属化合物あるいは無機化合物を原料と
して、ゾル−ゲル法により調製された透明なガラス状光
学材料。 - 【請求項３】 酸化物としてＰ2 Ｏ5 が２０〜９９モル
％、ＳｉＯ2 が１〜８０モル％、Ｌｎ2 Ｏ3 が０〜４０
モル％になるように調製された請求項２のガラス状光学
材料（但しＬｎは周期律表のＬａ族元素、Ｙ及びＳｃよ
り選ばれる少なくとも１種を表す）。 - 【請求項４】 ゾル−ゲル法における加水分解反応過程
において、リンのアルコキシドに水を加えて加水分解し
て反応性モノマーを生成させ、次にケイ素のアルコキシ
ドを加えてリンとケイ素からなる反応性モノマーを生成
させた後、ゾル−ゲル変換過程を経て透明なガラス体を
得ることを特徴とする透明なガラス状光学材料の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095146A JP2000290025A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 希土類元素を含有したリン酸塩系光学材料及びゾル−ゲル法によるその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095146A JP2000290025A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 希土類元素を含有したリン酸塩系光学材料及びゾル−ゲル法によるその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000290025A true JP2000290025A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=14129671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11095146A Pending JP2000290025A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 希土類元素を含有したリン酸塩系光学材料及びゾル−ゲル法によるその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000290025A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010059018A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Hoya Corp | プリフォームロットならびに光学素子の製造方法 |
| CN102390929A (zh) * | 2011-08-06 | 2012-03-28 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一种新型硼硅酸盐闪烁玻璃 |
| US8633121B2 (en) | 2009-08-26 | 2014-01-21 | Hoya Corporation | Fluorophosphate glass, glass material for press molding, optical element blank, optical element, processes for production of same, and process for production of glass moldings |
| US8637415B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-01-28 | Hoya Corporation | Fluorophosphate glass, precision press molding preform, optical element blank, optical element and methods of manufacturing the same |
| US8642490B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-02-04 | Hoya Corporation | Fluorophosphate glass, precision press molding preform, optical element blank, optical element and method of manufacturing the same |
-
1999
- 1999-04-01 JP JP11095146A patent/JP2000290025A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8637415B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-01-28 | Hoya Corporation | Fluorophosphate glass, precision press molding preform, optical element blank, optical element and methods of manufacturing the same |
| US8642490B2 (en) | 2008-03-28 | 2014-02-04 | Hoya Corporation | Fluorophosphate glass, precision press molding preform, optical element blank, optical element and method of manufacturing the same |
| JP2010059018A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Hoya Corp | プリフォームロットならびに光学素子の製造方法 |
| US8633121B2 (en) | 2009-08-26 | 2014-01-21 | Hoya Corporation | Fluorophosphate glass, glass material for press molding, optical element blank, optical element, processes for production of same, and process for production of glass moldings |
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