JP2003176151A - モールドプレス成形用光学ガラス - Google Patents
モールドプレス成形用光学ガラスInfo
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- JP2003176151A JP2003176151A JP2001379369A JP2001379369A JP2003176151A JP 2003176151 A JP2003176151 A JP 2003176151A JP 2001379369 A JP2001379369 A JP 2001379369A JP 2001379369 A JP2001379369 A JP 2001379369A JP 2003176151 A JP2003176151 A JP 2003176151A
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- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/095—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing rare earths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
Abstract
(57)【要約】
【課題】 屈折率（ｎｄ）が１．６０〜１．６７、アッ
ベ数（νｄ）が５５以上で、低温でプレス成形可能であ
り、成形工程中に失透し難くしかも高い耐候性を兼ね備
えたモールドプレス成形用光学ガラスを提供する。 【解決手段】 実質的にＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ3およびＰｂ
Ｏを含まず、質量％でＳｉＯ2 １１.５〜４５％、Ａｌ
2Ｏ3 ０.５〜１５％、Ｂ2Ｏ3 １０.５〜４５％、Ｍｇ
Ｏ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜１３％、ＢａＯ ０〜１
２％、ＳｒＯ ０〜９.５％、ＺｎＯ ０〜９％、Ｚｒ
Ｏ2 ０〜１％、Ｌｉ2Ｏ ３.５〜１２％、Ｎａ2Ｏ ０
〜１０％、Ｋ2Ｏ ０〜１０％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、
Ｌａ2Ｏ3 ５〜３０％、Ｇｄ2Ｏ3 ０〜５.５％、Ｔａ2
Ｏ5 ０〜１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜５％、ＲＯ（ＲはＭ
ｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒの一種以上）０〜２５％、ＲＯ／
Ｌａ2Ｏ3＜１．７、０．１≦Ａｌ2Ｏ3／Ｌａ2Ｏ3≦０．
６の組成を有することを特徴とする。
ベ数（νｄ）が５５以上で、低温でプレス成形可能であ
り、成形工程中に失透し難くしかも高い耐候性を兼ね備
えたモールドプレス成形用光学ガラスを提供する。 【解決手段】 実質的にＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ3およびＰｂ
Ｏを含まず、質量％でＳｉＯ2 １１.５〜４５％、Ａｌ
2Ｏ3 ０.５〜１５％、Ｂ2Ｏ3 １０.５〜４５％、Ｍｇ
Ｏ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜１３％、ＢａＯ ０〜１
２％、ＳｒＯ ０〜９.５％、ＺｎＯ ０〜９％、Ｚｒ
Ｏ2 ０〜１％、Ｌｉ2Ｏ ３.５〜１２％、Ｎａ2Ｏ ０
〜１０％、Ｋ2Ｏ ０〜１０％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、
Ｌａ2Ｏ3 ５〜３０％、Ｇｄ2Ｏ3 ０〜５.５％、Ｔａ2
Ｏ5 ０〜１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜５％、ＲＯ（ＲはＭ
ｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒの一種以上）０〜２５％、ＲＯ／
Ｌａ2Ｏ3＜１．７、０．１≦Ａｌ2Ｏ3／Ｌａ2Ｏ3≦０．
６の組成を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はモールドプレス成形
用光学ガラスに関するものである。
用光学ガラスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤその他各種光ディス
クシステムの光ピックアップレンズ、ビデオカメラや一
般のカメラの撮影用レンズ等の光学レンズ用に、種々の
光学定数（屈折率、アッベ数）を有する光学ガラスが使
用されている。
クシステムの光ピックアップレンズ、ビデオカメラや一
般のカメラの撮影用レンズ等の光学レンズ用に、種々の
光学定数（屈折率、アッベ数）を有する光学ガラスが使
用されている。
【０００３】これらの光ピックアップレンズや撮影用レ
ンズに用いられるガラスは、まず、溶融ガラスをノズル
の先端から滴下し一旦液滴状ガラスを作製し、研削、研
磨、洗浄してプリフォームガラスを作製する。または溶
融ガラスを急冷鋳造して一旦ガラスブロックを作製し、
同じく研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを作製
する。次にプリフォームガラスを軟化状態になるように
加熱しながら、精密加工を施した金型で加圧成形し、金
型の表面形状をガラスに転写させる、いわゆるモールド
プレス成形法が広く用いられている。
ンズに用いられるガラスは、まず、溶融ガラスをノズル
の先端から滴下し一旦液滴状ガラスを作製し、研削、研
磨、洗浄してプリフォームガラスを作製する。または溶
融ガラスを急冷鋳造して一旦ガラスブロックを作製し、
同じく研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを作製
する。次にプリフォームガラスを軟化状態になるように
加熱しながら、精密加工を施した金型で加圧成形し、金
型の表面形状をガラスに転写させる、いわゆるモールド
プレス成形法が広く用いられている。
【０００４】従来、モールドプレス成形法に適したガラ
ス材質として、低温で加圧成形できる鉛系のプリフォー
ムガラスが存在したが、近年の環境上の問題から、種々
の非鉛系のプリフォームガラスに切り替えられつつあ
る。
ス材質として、低温で加圧成形できる鉛系のプリフォー
ムガラスが存在したが、近年の環境上の問題から、種々
の非鉛系のプリフォームガラスに切り替えられつつあ
る。
【０００５】また光ピックアップレンズ等の光学レンズ
においては、近年、以下の理由から高屈折率、低分散の
光学定数が望まれている。つまり光ピックアップ用で
は、高屈折率であるほど、レンズ肉厚を薄くしたり、レ
ーザー光を集光するための凸部曲率を下げることができ
るため、デバイスをコンパクトにでき、また量産に適し
たプレス成形しやすいレンズ形状にすることができる。
また、低分散であれば、屈折率の波長依存性が小さいた
め、光ディスクシステムで使用されるレーザー発振波長
の変動に対して影響を受けにくいという利点を兼ね備え
ることができる。
においては、近年、以下の理由から高屈折率、低分散の
光学定数が望まれている。つまり光ピックアップ用で
は、高屈折率であるほど、レンズ肉厚を薄くしたり、レ
ーザー光を集光するための凸部曲率を下げることができ
るため、デバイスをコンパクトにでき、また量産に適し
たプレス成形しやすいレンズ形状にすることができる。
また、低分散であれば、屈折率の波長依存性が小さいた
め、光ディスクシステムで使用されるレーザー発振波長
の変動に対して影響を受けにくいという利点を兼ね備え
ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
非鉛系のプリフォームガラスは一般に軟化点が高いた
め、金型が劣化して成形精度が低下したり、ガラス成分
の揮発による金型汚染が生じる等、モールドプレス成形
に適していないという問題がある。
非鉛系のプリフォームガラスは一般に軟化点が高いた
め、金型が劣化して成形精度が低下したり、ガラス成分
の揮発による金型汚染が生じる等、モールドプレス成形
に適していないという問題がある。
【０００７】また軟化点を低下させる目的で、ホウ酸や
アルカリ金属酸化物を多量に含有させたモールドプレス
成形用ガラスが存在するが、これらのプリフォームガラ
スは、溶融、成形工程で失透ブツや脈理が発生し易いた
め、ガラスに内部欠陥が生じて量産化に適していない。
またこの内部欠陥は最終製品にも直接影響を与え、設計
通りの光学特性が得られないという問題がある。さらに
切削、研磨、洗浄工程におけるガラス成分の研磨洗浄水
や各種洗浄溶液中への溶出によって表面の変質が起こる
等、耐候性が悪く、最終製品においても、高温多湿状態
に長時間晒されるとガラスの表面が変質し、信頼性を損
なうという問題がある。
アルカリ金属酸化物を多量に含有させたモールドプレス
成形用ガラスが存在するが、これらのプリフォームガラ
スは、溶融、成形工程で失透ブツや脈理が発生し易いた
め、ガラスに内部欠陥が生じて量産化に適していない。
またこの内部欠陥は最終製品にも直接影響を与え、設計
通りの光学特性が得られないという問題がある。さらに
切削、研磨、洗浄工程におけるガラス成分の研磨洗浄水
や各種洗浄溶液中への溶出によって表面の変質が起こる
等、耐候性が悪く、最終製品においても、高温多湿状態
に長時間晒されるとガラスの表面が変質し、信頼性を損
なうという問題がある。
【０００８】本発明の目的は、上記した問題を改善し、
屈折率（ｎｄ）が１．６０〜１．６７、アッベ数（ν
ｄ）が５５以上で、低温でプレス成形可能であり、成形
工程中に失透し難くしかも高い耐候性を兼ね備えたモー
ルドプレス成形用光学ガラスを提供することである。
屈折率（ｎｄ）が１．６０〜１．６７、アッベ数（ν
ｄ）が５５以上で、低温でプレス成形可能であり、成形
工程中に失透し難くしかも高い耐候性を兼ね備えたモー
ルドプレス成形用光学ガラスを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のモールドプレス
成形用光学ガラスは、実質的にＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ3およ
びＰｂＯを含まず、質量％でＳｉＯ2 １１.５〜４５
％、Ａｌ2Ｏ3 ０.５〜１５％、Ｂ2Ｏ3 １０.５〜４５
％、ＭｇＯ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜１３％、ＢａＯ
０〜１２％、ＳｒＯ ０〜９.５％、ＺｎＯ ０〜９
％、ＺｒＯ2 ０〜１％、Ｌｉ2Ｏ ３.５〜１２％、Ｎ
ａ2Ｏ ０〜１０％、Ｋ2Ｏ ０〜１０％、Ｓｂ2Ｏ3 ０
〜１％、Ｌａ2Ｏ3 ５〜３０％、Ｇｄ2Ｏ3 ０〜５.５
％、Ｔａ2Ｏ 5 ０〜１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜５％、ＲＯ
（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒの一種以上）０〜２５
％、ＲＯ／Ｌａ2Ｏ3＜１．７、０．１≦Ａｌ2Ｏ3／Ｌａ
2Ｏ3≦０．６の組成を有することを特徴とする。
成形用光学ガラスは、実質的にＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ3およ
びＰｂＯを含まず、質量％でＳｉＯ2 １１.５〜４５
％、Ａｌ2Ｏ3 ０.５〜１５％、Ｂ2Ｏ3 １０.５〜４５
％、ＭｇＯ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜１３％、ＢａＯ
０〜１２％、ＳｒＯ ０〜９.５％、ＺｎＯ ０〜９
％、ＺｒＯ2 ０〜１％、Ｌｉ2Ｏ ３.５〜１２％、Ｎ
ａ2Ｏ ０〜１０％、Ｋ2Ｏ ０〜１０％、Ｓｂ2Ｏ3 ０
〜１％、Ｌａ2Ｏ3 ５〜３０％、Ｇｄ2Ｏ3 ０〜５.５
％、Ｔａ2Ｏ 5 ０〜１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜５％、ＲＯ
（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒの一種以上）０〜２５
％、ＲＯ／Ｌａ2Ｏ3＜１．７、０．１≦Ａｌ2Ｏ3／Ｌａ
2Ｏ3≦０．６の組成を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のモールドプレス成形用光
学ガラスの組成範囲を限定した理由を以下に述べる。
学ガラスの組成範囲を限定した理由を以下に述べる。
【００１１】ＳｉＯ2はガラスの骨格を構成する成分で
あり、耐候性を向上させる効果がある。その含有量は１
１.５〜４５％、好ましくは１１.５〜４０％、さらに好
ましくは１１.５〜２９．５％である。ＳｉＯ2が４５％
を超えると屈折率が著しく低下したり、軟化点が６５０
℃を超えてしまう。一方、１１.５％より少ないと、耐
候性が著しく悪化する。
あり、耐候性を向上させる効果がある。その含有量は１
１.５〜４５％、好ましくは１１.５〜４０％、さらに好
ましくは１１.５〜２９．５％である。ＳｉＯ2が４５％
を超えると屈折率が著しく低下したり、軟化点が６５０
℃を超えてしまう。一方、１１.５％より少ないと、耐
候性が著しく悪化する。
【００１２】Ａｌ2Ｏ3はＳｉＯ2と共にガラスの骨格を
構成する成分であり、耐候性を向上させる効果がある。
特にＳｉＯ2‐Ｂ2Ｏ3‐ＲＯ‐Ｒ'2Ｏ‐Ｌａ2Ｏ3系ガラ
スでは、ガラス中のアルカリ成分の水への選択的溶出を
抑制する効果が顕著であり、その含有量は０.５〜１５
％、好ましくは０．５〜１０％、さらに好ましくは０．
５〜５％である。Ａｌ2Ｏ3が０．５％より少ないと上記
の効果を得られなくなる。１５％を超えると、溶融性が
悪化し、脈理や泡がガラス中に残るなどの内部欠陥を生
じやすくなり、レンズ用ガラスとしての要求品位を満た
すことができなくなる。
構成する成分であり、耐候性を向上させる効果がある。
特にＳｉＯ2‐Ｂ2Ｏ3‐ＲＯ‐Ｒ'2Ｏ‐Ｌａ2Ｏ3系ガラ
スでは、ガラス中のアルカリ成分の水への選択的溶出を
抑制する効果が顕著であり、その含有量は０.５〜１５
％、好ましくは０．５〜１０％、さらに好ましくは０．
５〜５％である。Ａｌ2Ｏ3が０．５％より少ないと上記
の効果を得られなくなる。１５％を超えると、溶融性が
悪化し、脈理や泡がガラス中に残るなどの内部欠陥を生
じやすくなり、レンズ用ガラスとしての要求品位を満た
すことができなくなる。
【００１３】Ｂ2Ｏ3はアッベ数（νｄ）を高める必須の
成分であり、また軟化点を低下させるため、モールドプ
レス成形におけるガラスと金型の融着防止にも効果があ
る。その含有量は１０.５〜４５％、好ましくは１５〜
４０％、さらに好ましくは２２．５〜４０％である。Ｂ
2Ｏ3が４５％を超えるとガラス溶融時にＢ2Ｏ3‐Ｒ'2Ｏ
で形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長して
しまう。またモールド成形時にも揮発が生じて金型を汚
染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。さらに耐候性
が著しく悪化する。一方Ｂ2Ｏ3が１０．５％より少ない
と、アッベ数が小さくなりすぎる。
成分であり、また軟化点を低下させるため、モールドプ
レス成形におけるガラスと金型の融着防止にも効果があ
る。その含有量は１０.５〜４５％、好ましくは１５〜
４０％、さらに好ましくは２２．５〜４０％である。Ｂ
2Ｏ3が４５％を超えるとガラス溶融時にＢ2Ｏ3‐Ｒ'2Ｏ
で形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長して
しまう。またモールド成形時にも揮発が生じて金型を汚
染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。さらに耐候性
が著しく悪化する。一方Ｂ2Ｏ3が１０．５％より少ない
と、アッベ数が小さくなりすぎる。
【００１４】アルカリ土類金属酸化物ＲＯ（ＲはＭｇ、
Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）は融剤として作用するとともに、Ｓ
ｉＯ2‐Ｂ2Ｏ3‐ＲＯ‐Ｒ'2Ｏ‐Ｌａ2Ｏ3系ガラスにお
いて、アッベ数を低下させずに屈折率を高める効果があ
る。その合量は０〜２５％、好ましくは０〜２２％であ
る。ＲＯの合量が２５％を超えると、プリフォームガラ
スの溶融、成形工程中に失透ブツが析出し易く、液相温
度が上がって作業温度範囲が狭くなり量産化し難くな
る。さらにガラスから研磨洗浄水や各種洗浄溶液中への
溶出が激しくなり、また高温多湿状態でのガラス表面の
変質が顕著となり、耐候性が著しく悪化する。
Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）は融剤として作用するとともに、Ｓ
ｉＯ2‐Ｂ2Ｏ3‐ＲＯ‐Ｒ'2Ｏ‐Ｌａ2Ｏ3系ガラスにお
いて、アッベ数を低下させずに屈折率を高める効果があ
る。その合量は０〜２５％、好ましくは０〜２２％であ
る。ＲＯの合量が２５％を超えると、プリフォームガラ
スの溶融、成形工程中に失透ブツが析出し易く、液相温
度が上がって作業温度範囲が狭くなり量産化し難くな
る。さらにガラスから研磨洗浄水や各種洗浄溶液中への
溶出が激しくなり、また高温多湿状態でのガラス表面の
変質が顕著となり、耐候性が著しく悪化する。
【００１５】ＭｇＯは屈折率を高める成分であるが、分
相性が強く、また液相温度を高める傾向があるため、そ
の含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％に制限され
る。
相性が強く、また液相温度を高める傾向があるため、そ
の含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％に制限され
る。
【００１６】ＣａＯは屈折率を高める成分であり、Ｍｇ
Ｏに比べると分相性は強くないため、比較的多量に含有
させることができる。ＣａＯの含有量は０〜１３％、好
ましくは０〜１２.５％である。ＣａＯが１３％より多
いと高温多湿状態のガラス表面の変質が顕著になり、耐
候性が著しく悪化し最終製品の耐候性を損なうこととな
る。
Ｏに比べると分相性は強くないため、比較的多量に含有
させることができる。ＣａＯの含有量は０〜１３％、好
ましくは０〜１２.５％である。ＣａＯが１３％より多
いと高温多湿状態のガラス表面の変質が顕著になり、耐
候性が著しく悪化し最終製品の耐候性を損なうこととな
る。
【００１７】ＢａＯは屈折率を高める成分であり、また
このガラス系においては液相温度を低下させ作業性を向
上させる効果もある。しかし、高温多湿状態でガラス表
面からの析出量が他のＲＯ成分に比べ著しく多いため、
多量に含有させると最終製品の耐候性を著しく損なうこ
とになる。それ故、その含有量は０〜１２％、好ましく
は０〜１１.５％、更に好ましくは０〜９．５％であ
る。
このガラス系においては液相温度を低下させ作業性を向
上させる効果もある。しかし、高温多湿状態でガラス表
面からの析出量が他のＲＯ成分に比べ著しく多いため、
多量に含有させると最終製品の耐候性を著しく損なうこ
とになる。それ故、その含有量は０〜１２％、好ましく
は０〜１１.５％、更に好ましくは０〜９．５％であ
る。
【００１８】ＳｒＯは屈折率を高める成分であり、他の
ＲＯ成分に比べて液相温度を下げる効果があるため作業
温度範囲を広げることができる。またＢａＯに比べる
と、高温多湿状態でのガラス表面からの析出程度は少な
く、耐候性に優れた製品を得ることができる。その含有
量は０〜９．５％、好ましくは０〜４．５％である。Ｓ
ｒＯが９．５％以下であれば十分な作業温度範囲が確保
できる。
ＲＯ成分に比べて液相温度を下げる効果があるため作業
温度範囲を広げることができる。またＢａＯに比べる
と、高温多湿状態でのガラス表面からの析出程度は少な
く、耐候性に優れた製品を得ることができる。その含有
量は０〜９．５％、好ましくは０〜４．５％である。Ｓ
ｒＯが９．５％以下であれば十分な作業温度範囲が確保
できる。
【００１９】ＺｎＯは屈折率を高める成分であり、その
含有量は０〜９％、好ましくは０.５〜９％である。Ｚ
ｎＯが９％以下であればアッベ数（νｄ）を５５以上に
することが容易となり、所望の光学定数を得ることがで
きる。その他、失透傾向が強くないため、均質なガラス
を得ることができる。また、ＺｎＯは耐候性を向上させ
る効果が著しくあり、優れた製品を得ることができる。
含有量は０〜９％、好ましくは０.５〜９％である。Ｚ
ｎＯが９％以下であればアッベ数（νｄ）を５５以上に
することが容易となり、所望の光学定数を得ることがで
きる。その他、失透傾向が強くないため、均質なガラス
を得ることができる。また、ＺｎＯは耐候性を向上させ
る効果が著しくあり、優れた製品を得ることができる。
【００２０】ＺｒＯ2は屈折率を高め、耐候性を向上さ
せる成分であるものの、多量の添加はアッベ数の低下を
招くとともに、軟化点を上昇させてしまう。それゆえそ
の含有量は０〜１％、好ましくは０〜０．３％に制限さ
れる。
せる成分であるものの、多量の添加はアッベ数の低下を
招くとともに、軟化点を上昇させてしまう。それゆえそ
の含有量は０〜１％、好ましくは０〜０．３％に制限さ
れる。
【００２１】アルカリ金属酸化物Ｒ’2Ｏ（Ｒ’はＬ
ｉ、Ｎａ、Ｋ）は軟化点を低下させるための成分であ
る。
ｉ、Ｎａ、Ｋ）は軟化点を低下させるための成分であ
る。
【００２２】Ｌｉ2Ｏはアルカリ金属成分の中で最も軟
化点を低下させる効果が大きい。その含有量は３.５〜
１２％、好ましくは３.５〜１１.５％である。１１.５
％を超えると分相性が強く、液相温度が高くなって作業
性が悪くなる。一方３．５％より少ないと軟化点が６５
０℃を超えてしまう。
化点を低下させる効果が大きい。その含有量は３.５〜
１２％、好ましくは３.５〜１１.５％である。１１.５
％を超えると分相性が強く、液相温度が高くなって作業
性が悪くなる。一方３．５％より少ないと軟化点が６５
０℃を超えてしまう。
【００２３】Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏは軟化点を低下させる効果
があるが、多量に含有すると溶融時にＢ2Ｏ3‐Ｒ'2Ｏで
形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長してし
まう。またモールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染
し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。このためＮａ2
Ｏの含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％に制限さ
れる。同様にＫ2Ｏの含有量は０〜１０％、好ましくは
０〜５％である。
があるが、多量に含有すると溶融時にＢ2Ｏ3‐Ｒ'2Ｏで
形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長してし
まう。またモールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染
し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。このためＮａ2
Ｏの含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％に制限さ
れる。同様にＫ2Ｏの含有量は０〜１０％、好ましくは
０〜５％である。
【００２４】Ｌａ2Ｏ3は、十分な作業温度範囲を確保す
るための必須成分であり、またアッベ数を低下させるこ
となく屈折率を著しく高める効果と軟化点の上昇を抑
え、また耐候性を向上させる効果もある。その含有量は
５〜３０％、好ましくは５.５〜３０％である。３０％
を超えると分相性が強くなり、液相温度が上がって作業
性が大幅に低下する。一方５％より少ないと作業温度範
囲が著しく狭くなる。
るための必須成分であり、またアッベ数を低下させるこ
となく屈折率を著しく高める効果と軟化点の上昇を抑
え、また耐候性を向上させる効果もある。その含有量は
５〜３０％、好ましくは５.５〜３０％である。３０％
を超えると分相性が強くなり、液相温度が上がって作業
性が大幅に低下する。一方５％より少ないと作業温度範
囲が著しく狭くなる。
【００２５】Ｇｄ2Ｏ3は屈折率を高め、耐候性を向上さ
せる成分であり、その含有量は０〜５.５％、好ましく
は０〜５％、さらに好ましくは０．１〜５％である。Ｇ
ｄ2Ｏ 3はＺｒＯ2と同様、添加するとガラスの分相性を
強めるため、多量に添加すると液相温度が上昇し、作業
性が大幅に低下するが、５．５％以下の添加であれば差
し支えない。
せる成分であり、その含有量は０〜５.５％、好ましく
は０〜５％、さらに好ましくは０．１〜５％である。Ｇ
ｄ2Ｏ 3はＺｒＯ2と同様、添加するとガラスの分相性を
強めるため、多量に添加すると液相温度が上昇し、作業
性が大幅に低下するが、５．５％以下の添加であれば差
し支えない。
【００２６】Ｔａ2Ｏ5は屈折率を高め、耐候性を向上さ
せる成分であり、その含有量は０〜１０％、好ましくは
０〜５％である。Ｔａ2Ｏ5を多量に添加すると液相温度
が上昇し、作業性が大幅に低下するが、１０％以下の添
加であれば差し支えない。
せる成分であり、その含有量は０〜１０％、好ましくは
０〜５％である。Ｔａ2Ｏ5を多量に添加すると液相温度
が上昇し、作業性が大幅に低下するが、１０％以下の添
加であれば差し支えない。
【００２７】Ｂｉ2Ｏ3は屈折率を高める成分であり，モ
ールドプレス成型において，ガラスと金型の融着防止に
効果がある。ただし成型時の加熱によって着色する傾向
が強くなるため，その含有率は０〜５％，好ましくは０
〜４％に制限される。
ールドプレス成型において，ガラスと金型の融着防止に
効果がある。ただし成型時の加熱によって着色する傾向
が強くなるため，その含有率は０〜５％，好ましくは０
〜４％に制限される。
【００２８】清澄剤としてＳｂ2Ｏ3を添加することもで
きる。なおガラスに対する過度の着色を避けるため、Ｓ
ｂ2Ｏ3の含有量は１％以下とする。
きる。なおガラスに対する過度の着色を避けるため、Ｓ
ｂ2Ｏ3の含有量は１％以下とする。
【００２９】さらにＲＯ／Ｌａ2Ｏ3は１．７未満である
ことを特徴とする。この比を１．７未満とすることで、
６０〜９０℃、８０〜９５％における高温多湿環境下で
３００時間におよぶ長時間処理しても表面変質が進行せ
ず、高い耐候性を有する。しかしこの比が１．７以上に
なると、高温多湿状態でガラス表面からＲＯ成分の析出
が多くなり、最終製品の耐候性を著しく損なうことにな
る。またＲＯ−Ｌａ2Ｏ3系の結晶が発生しやすくなり、
液相温度が上昇して作業性が低下する。ＲＯ／Ｌａ2Ｏ3
の好ましい範囲は１．２５未満である。
ことを特徴とする。この比を１．７未満とすることで、
６０〜９０℃、８０〜９５％における高温多湿環境下で
３００時間におよぶ長時間処理しても表面変質が進行せ
ず、高い耐候性を有する。しかしこの比が１．７以上に
なると、高温多湿状態でガラス表面からＲＯ成分の析出
が多くなり、最終製品の耐候性を著しく損なうことにな
る。またＲＯ−Ｌａ2Ｏ3系の結晶が発生しやすくなり、
液相温度が上昇して作業性が低下する。ＲＯ／Ｌａ2Ｏ3
の好ましい範囲は１．２５未満である。
【００３０】Ａｌ2Ｏ3／Ｌａ2Ｏ3の範囲は、０．１〜
０．６、好ましくは０．１〜０．４９である。この比が
０．１より小さいと、ＲＯ−Ｌａ2Ｏ3系の結晶が発生し
やすくなり、液相温度が上昇して作業性が低下する。一
方０．６より大きいと高屈折率を得ることが困難にな
り、軟化点が上昇する。
０．６、好ましくは０．１〜０．４９である。この比が
０．１より小さいと、ＲＯ−Ｌａ2Ｏ3系の結晶が発生し
やすくなり、液相温度が上昇して作業性が低下する。一
方０．６より大きいと高屈折率を得ることが困難にな
り、軟化点が上昇する。
【００３１】ＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5は、アッベ数の低下を
招くことが特に顕著であり、要求される高屈折率、低分
散の用途に対して不適であるため、含有すべきでない。
招くことが特に顕著であり、要求される高屈折率、低分
散の用途に対して不適であるため、含有すべきでない。
【００３２】ＰｂＯは、環境上の問題から含有すべきで
ない。
ない。
【００３３】上記以外にも、本発明の特徴を損ねない範
囲でＰ2Ｏ5等の他成分を添加することができる。なおＰ
2Ｏ5は、モールドプレス成形においてガラスと金型の融
着防止や液相温度の低下に効果があるが、分相性が強く
耐水性が低下する傾向があるため、５％以下、特に３％
以下に制限することが望ましい。
囲でＰ2Ｏ5等の他成分を添加することができる。なおＰ
2Ｏ5は、モールドプレス成形においてガラスと金型の融
着防止や液相温度の低下に効果があるが、分相性が強く
耐水性が低下する傾向があるため、５％以下、特に３％
以下に制限することが望ましい。
【００３４】なおＡｓ2Ｏ3は環境上好ましくないため、
またＡｇおよびハロゲン類は光可逆変色キャリヤーとな
るので、本発明においては使用しないほうがよい。
またＡｇおよびハロゲン類は光可逆変色キャリヤーとな
るので、本発明においては使用しないほうがよい。
【００３５】上記組成を有するガラスは、屈折率（ｎ
ｄ）が１．６０〜１．６７、アッベ数（νｄ）が５５以
上である。また軟化点が６５０℃以下、△Ｔ＝｛成形温
度（１０1.5ポイズでの温度）−液相温度｝が１０℃以
上であり、６０〜９０℃、８０〜９５％の高温多湿環境
下で３００時間保持した後に表面変質がないという特性
を有することが望ましい。なお本発明において「表面変
質がない」とは、透明性が維持されており、かつ目視観
察でガラス表面に析出物が確認できないものを意味して
いる。
ｄ）が１．６０〜１．６７、アッベ数（νｄ）が５５以
上である。また軟化点が６５０℃以下、△Ｔ＝｛成形温
度（１０1.5ポイズでの温度）−液相温度｝が１０℃以
上であり、６０〜９０℃、８０〜９５％の高温多湿環境
下で３００時間保持した後に表面変質がないという特性
を有することが望ましい。なお本発明において「表面変
質がない」とは、透明性が維持されており、かつ目視観
察でガラス表面に析出物が確認できないものを意味して
いる。
【００３６】軟化点が６５０℃以下であれば低温でプレ
ス可能であり、ガラス成分が揮発し難い。また作業温度
範囲△Ｔ＝｛成形温度（１０1.5ポイズでの温度）−液
相温度｝が１０℃以上であると、溶融、成形工程中で失
透ブツや脈理が発生し難い。また上記したような高温多
湿環境下で長時間処理しても表面変質が起こらなけれ
ば、高い耐候性を有し、実使用に耐えうるものと判断で
きる。
ス可能であり、ガラス成分が揮発し難い。また作業温度
範囲△Ｔ＝｛成形温度（１０1.5ポイズでの温度）−液
相温度｝が１０℃以上であると、溶融、成形工程中で失
透ブツや脈理が発生し難い。また上記したような高温多
湿環境下で長時間処理しても表面変質が起こらなけれ
ば、高い耐候性を有し、実使用に耐えうるものと判断で
きる。
【００３７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】
【表４】
【００４２】
【表５】
【００４３】表１〜５は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．
１〜１２）及び比較例（試料Ｎｏ．１３〜２１）を示し
ている。
１〜１２）及び比較例（試料Ｎｏ．１３〜２１）を示し
ている。
【００４４】各試料は次のようにして調製した。まず表
に示す組成になるようにガラス原料を調合し、白金ルツ
ボを用いて１４００℃で４時間溶融した。溶融後、融液
をカーボン板上に流しだし、更にアニール後、各測定に
適した試料を作製した。
に示す組成になるようにガラス原料を調合し、白金ルツ
ボを用いて１４００℃で４時間溶融した。溶融後、融液
をカーボン板上に流しだし、更にアニール後、各測定に
適した試料を作製した。
【００４５】得られた試料について、屈折率（ｎｄ）、
アッベ数（νｄ）、軟化点（ＴS）、成形温度（ＴW）、
液相温度（ＴL）、作業温度範囲（△Ｔ）、耐候性を測
定した。それらの結果を各表に示す。
アッベ数（νｄ）、軟化点（ＴS）、成形温度（ＴW）、
液相温度（ＴL）、作業温度範囲（△Ｔ）、耐候性を測
定した。それらの結果を各表に示す。
【００４６】表から明らかなように、本発明の実施例で
あるＮｏ．１〜１２の各試料は、屈折率が１．６０５〜
１．６５４、アッベ数が５５．３〜６２．５、軟化点が
６４２℃以下と良好であった。また作業温度範囲は２８
℃以上で作業性が優れ、耐水性評価はＡ〜Ｂと良好であ
った。
あるＮｏ．１〜１２の各試料は、屈折率が１．６０５〜
１．６５４、アッベ数が５５．３〜６２．５、軟化点が
６４２℃以下と良好であった。また作業温度範囲は２８
℃以上で作業性が優れ、耐水性評価はＡ〜Ｂと良好であ
った。
【００４７】これに対し、比較例であるＮｏ．１３、１
８、１９、２０は、耐水性評価がＣ〜Ｅと悪く、そのう
ちＮｏ．１３はΔＴが１０℃より低く、Ｎｏ．１８は屈
折率が１．６０より低かった。Ｎｏ．１４は、屈折率が
１．６０より低かった。Ｎｏ．１５はΔＴが１０℃より
低かった。Ｎｏ．１６に関しては軟化点が６５０℃より
高かった。Ｎｏ．１７、２１ではアッベ数が５５より低
かった。
８、１９、２０は、耐水性評価がＣ〜Ｅと悪く、そのう
ちＮｏ．１３はΔＴが１０℃より低く、Ｎｏ．１８は屈
折率が１．６０より低かった。Ｎｏ．１４は、屈折率が
１．６０より低かった。Ｎｏ．１５はΔＴが１０℃より
低かった。Ｎｏ．１６に関しては軟化点が６５０℃より
高かった。Ｎｏ．１７、２１ではアッベ数が５５より低
かった。
【００４８】なお屈折率（ｎｄ）は、ヘリウムランプの
ｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する測定値で示した。
ｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する測定値で示した。
【００４９】アッベ数（νｄ）は上記したｄ線の屈折率
と水素ランプのＦ線（４８６．１ｎｍ）、同じく水素ラ
ンプのＣ線（６５６．３ｎｍ）の屈折率の値を用い、ア
ッベ数（νｄ）＝[（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）]式か
ら算出した。
と水素ランプのＦ線（４８６．１ｎｍ）、同じく水素ラ
ンプのＣ線（６５６．３ｎｍ）の屈折率の値を用い、ア
ッベ数（νｄ）＝[（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）]式か
ら算出した。
【００５０】軟化点（ＴS）は、日本工業規格Ｒ−３１
０４に基づいたファイバーエロンゲーション法によって
測定した。
０４に基づいたファイバーエロンゲーション法によって
測定した。
【００５１】作業温度範囲△Ｔは次のようして求めた。
まず成形温度ＴWを白金球引上げ法により測定し、１０
1.5ポイズに相当する温度として求めた。また液相温度
ＴLは２９７〜５００μmの粉末状になるよう試料を粉
砕、分級してから白金製のボートに入れ、温度勾配を有
する電気炉に２４時間保持した後、空気中で放冷し、光
学顕微鏡で失透の析出位置を求めることで測定した。こ
のようにして得られた成形温度ＴWと液相温度ＴLの差を
作業温度範囲△Ｔとした。
まず成形温度ＴWを白金球引上げ法により測定し、１０
1.5ポイズに相当する温度として求めた。また液相温度
ＴLは２９７〜５００μmの粉末状になるよう試料を粉
砕、分級してから白金製のボートに入れ、温度勾配を有
する電気炉に２４時間保持した後、空気中で放冷し、光
学顕微鏡で失透の析出位置を求めることで測定した。こ
のようにして得られた成形温度ＴWと液相温度ＴLの差を
作業温度範囲△Ｔとした。
【００５２】耐候性の評価については、ガラス原料を調
合し、白金坩堝を用いて１４００℃で４時間溶融した
後、ガラス融液をカーボン台上に流し出してアニールを
行ない、縦幅２５ｍｍ、横幅３０ｍｍ、高さ２．５ｍｍ
の大きさに加工を行なった。次に高温恒湿層を用いて、
温度６０℃―湿度９０％、温度８５℃―湿度９５％のそ
れぞれの環境下で３００時間保持した後に、試料を取り
出し試料の上部表面を目視及び顕微鏡（５０倍）で観察
し、耐候性の評価程度を表６に示すようにＡ〜Ｅの５ラ
ンクに分けた。この評価方法では、ランクＡ、Ｂでは耐
候性が良い、ランクＣ、Ｄ、Ｅについては耐候性が悪い
と判断する。
合し、白金坩堝を用いて１４００℃で４時間溶融した
後、ガラス融液をカーボン台上に流し出してアニールを
行ない、縦幅２５ｍｍ、横幅３０ｍｍ、高さ２．５ｍｍ
の大きさに加工を行なった。次に高温恒湿層を用いて、
温度６０℃―湿度９０％、温度８５℃―湿度９５％のそ
れぞれの環境下で３００時間保持した後に、試料を取り
出し試料の上部表面を目視及び顕微鏡（５０倍）で観察
し、耐候性の評価程度を表６に示すようにＡ〜Ｅの５ラ
ンクに分けた。この評価方法では、ランクＡ、Ｂでは耐
候性が良い、ランクＣ、Ｄ、Ｅについては耐候性が悪い
と判断する。
【００５３】
【表６】
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学ガラ
スは、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤその他各種光ディスクシステ
ムの光ピックアップレンズ、ビデオカメラや一般のカメ
ラの撮影用レンズ等の光学レンズに使用される１.６０
〜１．６７の屈折率（ｎｄ）、５５以上のアッベ数（ν
ｄ）を有している。また軟化点が低くガラス成分が揮発
し難いため、成形精度の低下および金型の劣化や汚染が
生じない。しかも作業温度範囲が広く、プリフォームガ
ラスの量産性に優れるとともに、耐候性が良好であるた
め、製造工程や製品の使用中に物性の劣化や表面の変質
を起こすことがない。それゆえモールドプレス成形用光
学ガラスとして好適である。
スは、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤその他各種光ディスクシステ
ムの光ピックアップレンズ、ビデオカメラや一般のカメ
ラの撮影用レンズ等の光学レンズに使用される１.６０
〜１．６７の屈折率（ｎｄ）、５５以上のアッベ数（ν
ｄ）を有している。また軟化点が低くガラス成分が揮発
し難いため、成形精度の低下および金型の劣化や汚染が
生じない。しかも作業温度範囲が広く、プリフォームガ
ラスの量産性に優れるとともに、耐候性が良好であるた
め、製造工程や製品の使用中に物性の劣化や表面の変質
を起こすことがない。それゆえモールドプレス成形用光
学ガラスとして好適である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G062 AA04 BB01 DA04 DA05 DB02
DB03 DB04 DC04 DC05 DD01
DE01 DE02 DE03 DF01 EA03
EA04 EB01 EB02 EB03 EC01
EC02 EC03 ED01 ED02 ED03
EE01 EE02 EE03 EE04 EF01
EF02 EF03 EG01 EG02 EG03
EG04 FA01 FA10 FB01 FC01
FC02 FD01 FE01 FF01 FG01
FH01 FH02 FH03 FJ01 FK01
FK02 FK03 FK04 FL01 GA01
GA02 GA03 GA10 GB01 GC01
GD01 GE01 HH01 HH03 HH05
HH07 HH09 HH11 HH13 HH15
HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04
JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03
KK04 KK05 KK07 KK10 MM02
NN32 NN34
Claims (2)
- 【請求項１】 実質的にＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ3およびＰｂ
Ｏを含まず、質量％でＳｉＯ2 １１.５〜４５％、Ａｌ
2Ｏ3 ０.５〜１５％、Ｂ2Ｏ3 １０.５〜４５％、Ｍｇ
Ｏ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜１３％、ＢａＯ ０〜１
２％、ＳｒＯ０〜９.５％、ＺｎＯ ０〜９％、ＺｒＯ2
０〜１％、Ｌｉ2Ｏ ３.５〜１２％、Ｎａ2Ｏ ０〜
１０％、Ｋ2Ｏ ０〜１０％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、Ｌ
ａ2Ｏ3５〜３０％、Ｇｄ2Ｏ3 ０〜５.５％、Ｔａ2Ｏ5
０〜１０％、Ｂｉ2Ｏ3 ０〜５％、ＲＯ（ＲはＭｇ、
Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒの一種以上）０〜２５％、ＲＯ／Ｌａ
2Ｏ3＜１．７、０．１≦Ａｌ2Ｏ3／Ｌａ2Ｏ3≦０．６の
組成を有することを特徴とするモールドプレス成形用光
学ガラス。 - 【請求項２】 屈折率（ｎｄ）が１．６０〜１．６７、
アッベ数（νｄ）が５５以上、軟化点が６５０℃以下、
△Ｔ＝｛成形温度（１０1.5ポイズでの温度）−液相温
度｝が１０℃以上であり、６０〜９０℃、８０〜９５％
の高温多湿環境下で３００時間保持した後に表面変質が
ないことを特徴とする請求項１のモールドプレス成形用
光学ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001379369A JP2003176151A (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | モールドプレス成形用光学ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001379369A JP2003176151A (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | モールドプレス成形用光学ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003176151A true JP2003176151A (ja) | 2003-06-24 |
Family
ID=19186772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001379369A Pending JP2003176151A (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | モールドプレス成形用光学ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003176151A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7087543B2 (en) * | 2002-07-03 | 2006-08-08 | Hoya Corporation | Optical glass, press-molding preform and optical element |
| WO2006115183A1 (en) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Ohara Inc. | A glass composition |
| JP2007182381A (ja) * | 2007-02-21 | 2007-07-19 | Hoya Corp | 光学ガラス、プレス成形用プリフォームおよび光学素子 |
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| US7351675B2 (en) * | 2004-01-23 | 2008-04-01 | Hoya Corporation | Optical glass, precision press-molding preform, process for production thereof, optical element and process for the production thereof |
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| US7928027B2 (en) | 2005-06-30 | 2011-04-19 | Konica Minolta Opto, Inc. | Optical glass and optical element |
| CN104445924A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-25 | 柳州创宇科技有限公司 | 一种不含澄清剂的光学玻璃和光学元件 |
| CN114853336A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-08-05 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
| CN115028354A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-09 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃及光学元件 |
-
2001
- 2001-12-13 JP JP2001379369A patent/JP2003176151A/ja active Pending
Cited By (18)
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| US7928027B2 (en) | 2005-06-30 | 2011-04-19 | Konica Minolta Opto, Inc. | Optical glass and optical element |
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| WO2008032682A1 (fr) * | 2006-09-13 | 2008-03-20 | Asahi Glass Co., Ltd. | Verre optique |
| US8039411B2 (en) | 2006-09-13 | 2011-10-18 | Asahi Glass Company, Limited | Optical glass |
| JP5218059B2 (ja) * | 2006-09-13 | 2013-06-26 | 旭硝子株式会社 | 光学ガラス |
| CN104098268A (zh) * | 2006-09-13 | 2014-10-15 | 旭硝子株式会社 | 光学玻璃 |
| JP4671298B2 (ja) * | 2007-02-21 | 2011-04-13 | Ｈｏｙａ株式会社 | 光学ガラス、プレス成形用プリフォームおよび光学素子 |
| JP2007182381A (ja) * | 2007-02-21 | 2007-07-19 | Hoya Corp | 光学ガラス、プレス成形用プリフォームおよび光学素子 |
| CN104445924A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-25 | 柳州创宇科技有限公司 | 一种不含澄清剂的光学玻璃和光学元件 |
| CN114853336A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-08-05 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
| CN115028354A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-09 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃及光学元件 |
| CN114853336B (zh) * | 2022-06-22 | 2023-09-05 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
| CN115028354B (zh) * | 2022-06-22 | 2023-09-05 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃及光学元件 |
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