JP2013067559A - Optical glass - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、酸化ビスマスを含有する光学ガラスに関し、更に詳しくは、プレス性が良好な光学ガラスに関する。 The present invention relates to an optical glass containing bismuth oxide, and more particularly to an optical glass having good pressability.
近年、光学系を使用する機器の高集積化、高機能化が急速に進められる中、光学系に対する高精度化、軽量、小型化の要求がますます強まっており、この要求を実現するために、高屈折率高分散ガラスを用いた非球面レンズを使用した光学設計が主流になりつつある。 In recent years, with the rapid progress of higher integration and higher functionality of equipment that uses optical systems, there has been an increasing demand for higher precision, lighter weight, and smaller optical systems. Optical designs using aspherical lenses using high refractive index and high dispersion glass are becoming mainstream.
特に、研削や研磨法で非球面レンズを作製することは高コスト、低能率であるために、非球面レンズの製造方法としては、ゴブあるいはガラスブロックを切断・研磨したプリフォーム材を加熱軟化させ、これを高精度な面を持つ金型で加圧成形させることによって、研削・研磨工程を省略し、低コスト・大量生産が実現している。 In particular, it is expensive and low-efficiency to produce an aspheric lens by grinding or polishing methods. Therefore, as a method for manufacturing an aspheric lens, a preform material obtained by cutting and polishing a gob or a glass block is heated and softened. By pressing this with a mold with a high-precision surface, the grinding / polishing process is omitted, and low-cost and mass production is realized.
この非球面レンズの低コスト・大量生産という目的を達成するためには、まずモールドプレスに用いられる金型が繰り返し使用できなければ、低コスト・大量生産という目的には合致し得ない。そのためには金型の表面酸化を極力抑えるべく、モールドプレス時の温度をできるだけ低く設定する必要がある。また、モールドプレスの上限温度と転移温度やガラス屈伏点は相関性があり、これらの温度は低ければ低い程金型の表面酸化の進行が抑えられ、金型の寿命の観点からも好ましい。更に、モールド成形の前段階であるプリフォーム材の製造についても十分なコスト検討を行う必要がある。 In order to achieve the purpose of low-cost and mass production of this aspherical lens, it is impossible to meet the purpose of low-cost and mass production unless the mold used for the mold press can be used repeatedly. For this purpose, it is necessary to set the temperature during mold pressing as low as possible in order to suppress the surface oxidation of the mold as much as possible. Further, the upper limit temperature of the mold press and the transition temperature and the glass yield point are correlated, and the lower these temperatures are, the more the progress of surface oxidation of the mold is suppressed, which is preferable from the viewpoint of the mold life. Furthermore, it is necessary to sufficiently study the cost of manufacturing the preform material, which is a pre-stage of molding.
プリフォームの製造方法としては、ガラス融液を滴下し冷却する方法がある。この方法はプリフォーム材自体の量産性が高く、製造コストについても現在最も安価である。さらに、この方法にて得られたプリフォームは球形あるいは両凸のレンズ形状に近いため、モールドプレス時の形状変化量を小さくすることができ、ガラス自体の量産性も向上させることができる。 As a method for producing a preform, there is a method in which a glass melt is dropped and cooled. This method has a high mass productivity of the preform material itself, and the manufacturing cost is currently the lowest. Furthermore, since the preform obtained by this method is close to a spherical or biconvex lens shape, the shape change amount at the time of mold pressing can be reduced, and the mass productivity of the glass itself can be improved.
ガラス融液を滴下してプリフォーム材を生産する場合、その製造時の条件とガラス自体の特性について相互的に最適化されなければならない。特に高屈折率高分散になるほどガラス成形酸化物の量が相対的に少なくなり、ガラスが低粘性化する傾向にある。つまり、高屈折率高分散ガラスにおいて、この成形法にてプリフォーム材を成形する際、粘性が低いと表面の曲面が滑らかで均一な、球形あるいは両凸のレンズに近い形状を得られ難い。したがって、プリフォーム成形時のガラス融液の粘性は十分検討されなければならない。 When a preform is produced by dropping a glass melt, the conditions at the time of production and the characteristics of the glass itself must be mutually optimized. In particular, the higher the refractive index and the higher the dispersion, the smaller the amount of glass forming oxide, and the glass tends to have a lower viscosity. In other words, when a preform material is molded by this molding method in a high refractive index and high dispersion glass, it is difficult to obtain a shape close to a spherical or biconvex lens with a smooth and even curved surface when the viscosity is low. Therefore, the viscosity of the glass melt at the time of preform molding must be fully studied.
また、液相温度(失透温度)はガラス成形時、例えばプリフォーム製造時の温度より低い温度でなければならない、つまり滴下時に失透しないガラスでなければならない。したがって、ガラス融液の粘性が低いと、ガラス融液の粘性を上げるべく、ガラス融液の温度を下げなければならない。すると液相温度(失透温度)を下回ってしまい、プリフォーム材に失透を生じてしまう。更に、高屈折率高分散ガラスでは、その傾向が顕著となる。その反面、液相温度が高いため、プリフォーム製造時の温度を高温にすると、失透の問題は解消する。しかし、ガラスが低粘性化してしまい、プリフォーム成形できないばかりか、ガラスの金型への焼き付きや金型の表面酸化による早期消耗等の問題が発生する。 Further, the liquidus temperature (devitrification temperature) must be lower than the temperature at the time of glass molding, for example, preform production, that is, the glass should not be devitrified at the time of dropping. Therefore, if the viscosity of the glass melt is low, the temperature of the glass melt must be lowered in order to increase the viscosity of the glass melt. Then, it falls below the liquidus temperature (devitrification temperature), and devitrification occurs in the preform material. Furthermore, the tendency becomes remarkable in the high refractive index and high dispersion glass. On the other hand, since the liquidus temperature is high, the problem of devitrification is solved by increasing the temperature during the manufacture of the preform. However, the glass becomes low-viscosity, and not only preform molding cannot be performed, but also problems such as premature wear due to seizure of the glass to the mold and surface oxidation of the mold occur.
以上のように、モールドプレス用光学ガラスの組成は、所望の光学恒数、低いガラス屈伏点および低いガラス転移点を持ち、滴下にてプリフォームを成形可能とするため、各特性の相互的最適化が必要である。 As described above, the composition of the optical glass for mold press has the desired optical constant, low glass yield point, and low glass transition point. Is necessary.
近年、精密プレス用材料として、プレス成形温度が700℃以下で、プレス中に結晶が析出しにくい材料として、特許文献1、2にP2O5を主成分としたガラスが開示されている。これらの材料は、従来のSiO2系ガラスに比べ低い温度で軟化してプレス成形することが可能である。しかし、これらのガラスにおいても、ガラスの屈伏点温度が高く、ガラスが着色しやすい等の問題点があった。 In recent years, Patent Documents 1 and 2 disclose glass containing P 2 O 5 as a main component as a material for precision pressing, in which a press molding temperature is 700 ° C. or lower and crystals are difficult to precipitate during pressing. These materials can be softened and pressed at a lower temperature than conventional SiO 2 glass. However, these glasses also have problems such as high yield point temperature of glass and easy coloration of the glass.
特許文献3には、Bi2O3を主成分としたガラスが開示されているが、屈折率および分散が十分ではなく、ガラスの転移点が高い。更に、失透傾向も強いという問題点があった。 Patent Document 3 discloses a glass mainly composed of Bi 2 O 3 , but its refractive index and dispersion are not sufficient, and the glass transition point is high. Further, there is a problem that the tendency to devitrification is strong.
本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであり、高屈折率、高分散の特性を付与しつつ、低ガラス屈伏点を有し、モールドプレス性の良い、即ち表面の曲面が滑らかで均一なプリフォームが得られるガラスを提供する。 The present invention has been made in view of the above problems, and has a low glass yield point and good mold pressability, that is, a smooth curved surface, while imparting high refractive index and high dispersion characteristics. A glass capable of obtaining a uniform preform is provided.
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、Bi2O3成分を含有するガラスにおいて、好ましくはアルカリ金属酸化物および/またはアルカリ土類金属酸化物を組み合わせることにより、屈折率[nd]が1.70以上でアッベ数[νd]が10〜35の光学恒数を有し、ガラス屈伏点[At]が600℃以下で、ガラスの液相温度が950℃以下、および、ガラスの液相温度におけるガラス融液の粘性が0.4Pa・s以上で、プリフォームの生産性、モールドプレス性が良好な光学ガラスが得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor, in a glass containing a Bi 2 O 3 component, preferably has a refractive index by combining an alkali metal oxide and / or an alkaline earth metal oxide. [Nd] is 1.70 or more, Abbe number [νd] is 10 to 35 optical constant, glass yield point [At] is 600 ° C. or lower, glass liquidus temperature is 950 ° C. or lower, and The present inventors have found that an optical glass having a preform productivity and a good mold pressability can be obtained when the viscosity of the glass melt at the liquidus temperature of the glass is 0.4 Pa · s or more, and the present invention has been completed. More specifically, the present invention provides the following.
(1) 質量%でBi2O3を10%以上90%未満含有し、屈折率[nd]が1.70以上、アッベ数[νd]が10以上の光学恒数を有し、液相温度における粘性が0.4Pa・s以上である光学ガラス。 (1) By mass%, Bi 2 O 3 is contained in an amount of 10% or more and less than 90%, an optical constant having a refractive index [nd] of 1.70 or more and an Abbe number [νd] of 10 or more, and a liquidus temperature. An optical glass having a viscosity of 0.4 Pa · s or more.
本発明の光学ガラスによれば、液相温度における粘性が0.4Pa・sであるため、ガラス融液の滴下によるプリフォームの製造において、プリフォームの表面が滑らかで、均一な形状を得ることが容易となる。 According to the optical glass of the present invention, since the viscosity at the liquidus temperature is 0.4 Pa · s, the preform surface is smooth and has a uniform shape in the manufacture of the preform by dropping the glass melt. Becomes easy.
なお、「液相温度」とは、一定の粒度で粉砕したガラス試料を白金板上にのせ、温度傾斜のついた炉内に30分間保持した後、取り出し、軟化したガラスの結晶の有無を顕微鏡にて観察し、結晶が認められない一番低い温度を表す。 “Liquid phase temperature” means that a glass sample pulverized with a certain particle size is placed on a platinum plate, held in a furnace with a temperature gradient for 30 minutes, taken out, and the presence or absence of softened glass crystals is observed with a microscope. This is the lowest temperature at which no crystal is observed.
また、「粘性」とは、流体の粘り気の程度のことであり、本発明においては、玉引上げ式粘度計(有限会社オプト企業社製)により粘度η(Pa・s)を求め、測定する。 “Viscosity” is the degree of viscosity of the fluid. In the present invention, the viscosity η (Pa · s) is obtained and measured by a ball pulling-up type viscometer (manufactured by Opt Enterprise Co., Ltd.).
(2) 質量%でBi2O3を10%以上75%未満含有し、屈折率[nd]が1.70以上、アッベ数[νd]が15以上の光学恒数を有し、液相温度における粘性が1.0Pa・s以上である(1)に記載の光学ガラス。 (2) 10% or more and less than 75% Bi 2 O 3 by mass%, an optical constant having a refractive index [nd] of 1.70 or more, an Abbe number [νd] of 15 or more, and a liquidus temperature The optical glass according to (1), which has a viscosity of 1.0 Pa · s or more.
この態様によれば、Bi2O3の含有量を10%以上75%未満とし、液相温度における粘性が1.0Pa・s以上であるため、ガラス融液の滴下によるプリフォームの製造において、プリフォームの表面が滑らかで、均一な形状を得ることがより容易となる。 According to this aspect, since the Bi 2 O 3 content is 10% or more and less than 75% and the viscosity at the liquidus temperature is 1.0 Pa · s or more, in the production of the preform by dropping the glass melt, The surface of the preform is smooth and it becomes easier to obtain a uniform shape.
(3) 質量%でBi2O3を55%以上80%未満含有する(1)に記載の光学ガラス。 (3) mass% of an optical glass according to Bi 2 O 3 and containing less than 80% than 55% (1).
この態様によれば、Bi2O3を55%以上80%未満含有させることにより、ガラスの安定性を向上させることができる。 According to this aspect, the stability of the glass can be improved by adding Bi 2 O 3 to 55% or more and less than 80%.
(4) 前記光学ガラスにおけるガラスの屈伏点[At]が600℃以下である(1)から(3)のいずれかに記載の光学ガラス。 (4) The optical glass according to any one of (1) to (3), wherein the yield point [At] of the glass in the optical glass is 600 ° C. or lower.
この態様によれば、モールドプレス成形時の温度を低く設定することができるため、金型の表面酸化を抑えること、更に金型の劣化を従来よりも抑えることが容易となる。 According to this aspect, since the temperature at the time of mold press molding can be set low, it becomes easy to suppress the surface oxidation of the mold and further suppress the deterioration of the mold as compared with the conventional case.
なお、「屈伏点」とは、ガラスを昇温した時に、ガラスの伸びが止まり、次に収縮が始まる温度であり、本発明においては、熱膨張測定機で昇温速度8℃/minにて測定する。 The “bending point” is a temperature at which the glass stops stretching and then starts to shrink when the glass is heated. In the present invention, the temperature rise rate is 8 ° C./min. taking measurement.
(5) 前記液相温度が950℃以下である(1)から(4)のいずれかに記載の光学ガラス。 (5) The optical glass according to any one of (1) to (4), wherein the liquidus temperature is 950 ° C. or lower.
この態様によれば、溶融ガラス成形の温度を低く設定することができるため、ガラス成形時に失透が生じにくくなる。 According to this aspect, since the temperature of molten glass forming can be set low, devitrification hardly occurs during glass forming.
(6) 前記液相温度が800℃以下である(1)から(4)のいずれかに記載の光学ガラス。 (6) The optical glass according to any one of (1) to (4), wherein the liquidus temperature is 800 ° C. or lower.
この態様によれば、溶融ガラス成形の温度を低く設定することができるため、ガラス成形時に失透が生じにくくなる。 According to this aspect, since the temperature of molten glass forming can be set low, devitrification hardly occurs during glass forming.
(7) 質量%で、SiO2量<B2O3量、かつ、SiO2+B2O3の合計量を3%以上60%以下含有する(1)から(6)いずれか記載の光学ガラス、または、(8) さらに、SiO2/B2O3の比が0.3〜0.8である(7)に記載の光学ガラス。(9) 前記SiO2+B2O3の合計量を10%以上60%以下含有する(4)記載の光学ガラス。 (7) The optical glass according to any one of (1) to (6), containing, by mass%, SiO 2 amount <B 2 O 3 amount and a total amount of SiO 2 + B 2 O 3 of 3% to 60%. Or (8) Further, the optical glass according to (7), wherein the ratio of SiO 2 / B 2 O 3 is 0.3 to 0.8. (9) The optical glass according to (4), wherein the total amount of the SiO 2 + B 2 O 3 is 10% or more and 60% or less.
この組成範囲により、光学ガラスを製造することで、液相温度における粘性が高く、かつ液相温度が低い、本発明の目的とするガラスを得ることが容易となる。また、SiO2よりもB2O3を多く含有させることで、ガラスを安定化させることが容易となる。 By producing the optical glass with this composition range, it becomes easy to obtain the glass targeted by the present invention having a high viscosity at the liquidus temperature and a low liquidus temperature. Further, by containing a large amount of B 2 O 3 than SiO 2, it becomes easy to stabilize the glass.
(10) 質量%で、ROとRn2Oを各0.1%以上含有する(1)から(9)のいずれかに記載の光学ガラス(ただし、RはZn、Ba、Sr、Ca、Mgより選択される1種以上を示し、RnはLi、Na、K、Csより選択される1種以上を示す。)、または、(11) 前記RO成分を0%を超え含有する(10)に記載の光学ガラス。(ただし、RはZn、Ba、Sr、Ca、Mgより選択される1種以上を示し、RnはLi、Na、K、Csより選択される1種以上を示す。)、さらに、(12)少なくともBaOを0%を超え含有する(10)に記載の光学ガラス。さらに、(13) 前記RO成分を10%を超え含有する(10)に記載の光学ガラス(ただし、RはZn、Ba、Sr、Ca、Mgより選択される1種以上を示し、RnはLi、Na、K、Csより選択される1種以上を示す。)。 (10) The optical glass according to any one of (1) to (9) containing 0.1% or more of RO and Rn 2 O by mass% (where R is Zn, Ba, Sr, Ca, Mg) 1 or more selected from R, and Rn represents 1 or more selected from Li, Na, K, and Cs.), Or (11) The RO component is contained in excess of 0% in (10) The optical glass described. (However, R represents one or more selected from Zn, Ba, Sr, Ca, and Mg, and Rn represents one or more selected from Li, Na, K, and Cs.) And (12) The optical glass according to (10), which contains at least BaO in an amount exceeding 0%. (13) The optical glass according to (10), which contains the RO component in excess of 10% (where R represents at least one selected from Zn, Ba, Sr, Ca, and Mg, and Rn represents Li , One or more selected from Na, K, and Cs.)
この態様によれば、アルカリ土類金属成分とアルカリ金属成分はガラスの安定性を向上させて、失透温度を下げる効果を容易に得ることができる。特に、アルカリ土類金属が、BaOである場合、ガラス安定性向上効果を得易くなる。 According to this aspect, the alkaline earth metal component and the alkali metal component can easily obtain the effect of improving the stability of the glass and lowering the devitrification temperature. In particular, when the alkaline earth metal is BaO, it is easy to obtain a glass stability improving effect.
(14)質量%でLi2Oを0.5%以上含有する(1)から(13)いずれか記載の光学ガラス。 (14) The optical glass according to any one of (1) to (13), which contains 0.5% or more of Li 2 O by mass%.
この態様によれば、Li2Oを0.5%以上含有することで光学ガラスの安定性を飛躍的に向上させる。 According to this aspect, the stability of the optical glass is drastically improved by containing 0.5% or more of Li 2 O.
(15) 質量%でAl2O3+Ga2O3+TiO2+ZrO2+Y2O3+Nb2O5+Gd2O3+Ta2O3+SnO2+WO3の合計量が1%以下である(1)から(14)いずれか記載の光学ガラス。 (15) The total amount of Al 2 O 3 + Ga 2 O 3 + TiO 2 + ZrO 2 + Y 2 O 3 + Nb 2 O 5 + Gd 2 O 3 + Ta 2 O 3 + SnO 2 + WO 3 by mass% is 1% or less (1) To (14) Any one of the optical glasses.
この態様によれば、(15)で指定した成分を含有させることにより、光学ガラスの安定性を向上させることができる。 According to this aspect, the stability of the optical glass can be improved by including the component specified in (15).
(16) 質量%でアルカリ土類金属成分(BaO、CaO、MgO及びSrO)の含有量が10%以上である(1)から(15)いずれか記載の光学ガラス。 (16) The optical glass according to any one of (1) to (15), wherein the content of the alkaline earth metal component (BaO, CaO, MgO and SrO) is 10% or more by mass.
この態様によれば、アルカリ土類金属成分の含有量を10%以上とすることにより、光学ガラスの安定性を向上させることができる。 According to this aspect, the stability of the optical glass can be improved by setting the content of the alkaline earth metal component to 10% or more.
(17) 前記光学ガラスの透過率が70%となる波長であるλ70が、550nm以下である(1)から(16)いずれか記載の光学ガラス。 (17) the lambda 70 transmittance of wavelength at which 70% of the optical glass is 550nm or less (1) to (16) The optical glass according to any one.
この態様によれば、光学ガラスのλ70が、550nm以下であるため、可視領域に高い透明性を有する。従って、光学ガラスとして効果的に用いることが容易となる。 According to this aspect, since λ 70 of the optical glass is 550 nm or less, the optical glass has high transparency in the visible region. Therefore, it becomes easy to use effectively as optical glass.
(18) (1)から(17)いずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。 (18) An optical element obtained by precision press-molding the optical glass according to any one of (1) to (17).
本発明によれば、液相温度における粘性が0.4Pa・s以上であるため、精密プレス成形により、光学素子を提供することが容易となる。 According to the present invention, since the viscosity at the liquidus temperature is 0.4 Pa · s or more, it becomes easy to provide an optical element by precision press molding.
(19) (1)から(17)いずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム、または、(20) (19)記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。 (19) A precision press-molding preform made of the optical glass according to any one of (1) to (17), or an optical element obtained by precision press-molding the precision press-molding preform according to (20) (19) .
本発明によれば、液相温度における粘性が0.4Pa・s以上であるため、精密プレス成形用プリフォームとして効果的であり、当該精密プレス成形用のプリフォームを精密プレス成形した光学素子を製造することが容易となる。 According to the present invention, since the viscosity at the liquidus temperature is 0.4 Pa · s or more, it is effective as a precision press molding preform, and an optical element obtained by precision press molding the precision press molding preform is provided. It is easy to manufacture.
本発明の光学ガラスは、上記構成要件を採用することにより、プリフォームの生産性とプリフォーム自体の特性、モールドプレス性が良好な光学ガラスを得られ、かつ環境上好ましくない物質を含まず、モールドプレス性が極めて良好であるという、諸特性が総合的に優れた光学ガラスを提供することができる。 The optical glass of the present invention, by adopting the above-mentioned constituent requirements, can obtain an optical glass with good preform productivity and properties of the preform itself and mold pressability, and does not contain environmentally undesirable substances, It is possible to provide an optical glass having excellent overall properties such as extremely good mold pressability.
次に、本発明の光学ガラスにおいて、具体的な実施態様について説明する。 Next, specific embodiments of the optical glass of the present invention will be described.
[ガラス成分]
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。各成分は質量%にて表現する。なお、本願明細書中において質量%で表されるガラス組成は全て酸化物基準での質量%で表されたものである。ここで、「酸化物基準」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、硝酸塩等が溶融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の質量の総和を100質量%として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
[Glass component]
The composition range of each component constituting the optical glass of the present invention is described below. Each component is expressed in mass%. In addition, all the glass compositions represented by the mass% in this-application specification are represented by the mass% on the oxide basis. Here, the “oxide standard” means that the oxide, nitrate, etc. used as a raw material of the glass component of the present invention are all decomposed and changed into oxides when melted, and the mass of the generated oxide Is a composition in which each component contained in the glass is described with the total of 100% by mass.
<必須成分、任意成分について>
Bi2O3は、ガラスの安定性の向上、および、高屈折率高分散化およびガラス転移点[Tg]を下げるため、本発明の目的を達成するのに欠かせない成分である。しかし、Bi2O3を過剰に含有するとガラス安定性が損なわれ、少なすぎると本発明の目的を満たすことが出来ない。よって、Bi2O3量は10%、より好ましくは20%、最も好ましくは30%、さらに最も好ましい範囲は55%を下限とし、好ましくは90%未満、より好ましくは80%未満、最も好ましくは75%未満を上限とする。
<About essential and optional components>
Bi 2 O 3 is a component indispensable for achieving the object of the present invention in order to improve the stability of the glass, to increase the high refractive index and to increase the glass transition point [Tg]. However, if Bi 2 O 3 is contained excessively, the glass stability is impaired, and if it is too small, the object of the present invention cannot be satisfied. Therefore, the amount of Bi 2 O 3 is 10%, more preferably 20%, most preferably 30%, and the most preferable range is 55% as a lower limit, preferably less than 90%, more preferably less than 80%, most preferably The upper limit is less than 75%.
B2O3または、SiO2はガラス形成酸化物として欠くことができない成分であり、ガラスの失透性および液相温度に対する粘性を高くするのに非常に効果があり、液相温度における粘性を向上させる成分である。これら成分の1種または2種合計の含有量の下限は3%以上とすることが好ましく、5%以上とすることが好ましく、または、7%以上とすることが好ましく、さらに好ましくは、10%以上である。ただし、本発明が目的とする屈折率を得るためには、含有量の上限を60%とすることが望ましく、50%とすることがより望ましく、さらに40%とすることが最も望ましい。なお、この場合B2O3の含有量をSiO2の含有量よりも多くすることが好ましい。B2O3の含有量をSiO2の含有量よりも多くすることで、ガラスの失透性および液相温度に対する粘性を効率よく向上させることができる。 B 2 O 3 or SiO 2 is an indispensable component as a glass-forming oxide, and is very effective in increasing the devitrification property of the glass and the viscosity with respect to the liquidus temperature. It is a component to improve. The lower limit of the total content of one or two of these components is preferably 3% or more, preferably 5% or more, or preferably 7% or more, and more preferably 10% That's it. However, in order to obtain the target refractive index of the present invention, the upper limit of the content is preferably 60%, more preferably 50%, and most preferably 40%. In this case, it is preferable that the content of B 2 O 3 is larger than the content of SiO 2 . By making the content of B 2 O 3 greater than the content of SiO 2 , the devitrification property of the glass and the viscosity with respect to the liquidus temperature can be improved efficiently.
上記2つの成分は、単独でガラス中に導入しても本発明の目的を達成することができるが、B2O3とSiO2を共存させることにより、ガラスの液相温度を格段に下げることができる。さらにSiO2/B2O3の比が1.2未満にするとガラス溶融時における溶け残りが少なくなる傾向にある。その比率を1.1未満とすることが好ましく、さらに、1.0未満とすることが好ましく、最も好ましい範囲として0.3〜0.8とすることにより液相温度の低いガラスを得ることができる。 Although the above two components can achieve the object of the present invention even when introduced into the glass alone, the liquidus temperature of the glass is remarkably lowered by the coexistence of B 2 O 3 and SiO 2. Can do. Further, when the ratio of SiO 2 / B 2 O 3 is less than 1.2, the unmelted residue at the time of glass melting tends to be reduced. The ratio is preferably less than 1.1, more preferably less than 1.0, and the most preferable range is 0.3 to 0.8 to obtain a glass having a low liquidus temperature. it can.
また、より効果的に本発明が目的とするガラス屈伏点を得たい場合は、B2O3の上限値を30%以下とすることが好ましく、25%以下とすることがより好ましく、20%以下とすることが最も好ましい。また、SiO2の上限値を20%未満とすることが好ましく、さらに15%以下とすることがより好ましく、さらには10%以下とすることが最も好ましい。なおSiO2は0%を超えて含有させることが好ましい。 In addition, when it is desired to more effectively obtain the target glass yield point of the present invention, the upper limit value of B 2 O 3 is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, and 20%. The following is most preferable. Further, the upper limit of SiO 2 is preferably less than 20%, more preferably 15% or less, and most preferably 10% or less. Note SiO 2 is preferably contained more than 0%.
Al2O3は、化学的耐久性を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎるとガラスの溶融性が悪くなり失透性が増し、ガラス屈伏点を高くする傾向にある。従って、上限値を4%とすることが好ましく、3%とすることが好ましく、1%とすることが最も好ましい。 Al 2 O 3 is an effective component for improving chemical durability, but if its amount is too large, the meltability of the glass deteriorates and devitrification increases, and the glass yield point tends to increase. It is in. Therefore, the upper limit is preferably 4%, more preferably 3%, and most preferably 1%.
TiO2は、ガラスの屈折率を高め、高分散を寄与し、液相温度を下げるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎると逆にガラスの失透性が増す傾向にある。従って、20%以下とすることが好ましく、10%以下とすることが好ましく、5%以下とすることが最も好ましい。 TiO 2 is an effective component for increasing the refractive index of glass, contributing to high dispersion, and lowering the liquidus temperature. However, if the amount is too large, the devitrification of the glass tends to increase. is there. Therefore, it is preferably 20% or less, preferably 10% or less, and most preferably 5% or less.
Nb2O5は、ガラスの屈折率を高め、高分散を寄与し、ガラスの失透性を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎるとガラスの溶融性が悪化する傾向にある。従って、20%以下とすることが好ましく、15%以下とすることが好ましく、8%以下とすることが最も好ましい。 Nb 2 O 5 is an effective component for increasing the refractive index of glass, contributing to high dispersion, and improving the devitrification property of glass, but if the amount is too large, the meltability of glass deteriorates. Tend to. Therefore, it is preferably 20% or less, preferably 15% or less, and most preferably 8% or less.
WO3は、ガラスの屈折率を高め、高分散を寄与し、ガラスの屈伏点を下げるのに効果的な成分であるが、その量が多すぎるとガラスの分相が増す傾向にある。従って、15%以下とすることが好ましく、10%以下とすることが好ましく、5%以下とすることが最も好ましい。 WO 3 is an effective component for increasing the refractive index of glass, contributing to high dispersion, and lowering the yield point of glass. However, if the amount is too large, the phase separation of the glass tends to increase. Therefore, it is preferably 15% or less, preferably 10% or less, and most preferably 5% or less.
特に本発明が目的とする高屈折率高分散ガラスを得たい場合は、TiO2とNb2O5とWO3の合計量を、0.1%以上とすることが好ましく、0.5%とすることが好ましく、1%以上とすることが最も好ましい。 In particular, when it is desired to obtain the high refractive index and high dispersion glass targeted by the present invention, the total amount of TiO 2 , Nb 2 O 5 and WO 3 is preferably 0.1% or more, and 0.5%. It is preferable to set it to 1% or more.
Ta2O5は、ガラスの屈折率を高め、化学的耐久性を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎるとガラスの分相が増す傾向にあり任意に添加しうる成分である。上限値を15%とすることが好ましく、10%とすることが好ましく、5%とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。 Ta 2 O 5 is an effective component for increasing the refractive index of glass and improving chemical durability. However, if the amount of Ta 2 O 5 is too large, the phase separation of the glass tends to increase. It can be a component. The upper limit is preferably 15%, more preferably 10%, and most preferably 5%. More preferably not.
ZrO2は、化学的耐久性を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎるとガラスの失透傾向が増すため、任意に添加しうる成分である。上限値を10%とすることが好ましく、5%とすることが好ましく、2%とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。 ZrO 2 is an effective component for improving chemical durability. However, if the amount of ZrO 2 is too large, the tendency of devitrification of the glass increases. Therefore, ZrO 2 is an optional component. The upper limit is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 2%. More preferably not.
Y2O3、La2O3、Gd2O3、Yb2O3の成分は、ガラスの化学的耐久性の向上に効果があり、任意に添加し得る成分であるが、その量が多いと分散が低分散になる傾向があり、耐失透性も増す傾向にある。従って、これら成分のそれぞれの上限が10%であるとともに、上記成分の合計量の上限値を10%とすることが好ましく、7%とすることが好ましく、0.1%とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。 The components Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , and Yb 2 O 3 are effective in improving the chemical durability of the glass and can be optionally added, but the amount is large. The dispersion tends to be low and the devitrification resistance tends to increase. Accordingly, the upper limit of each of these components is 10%, and the upper limit of the total amount of the above components is preferably 10%, preferably 7%, and most preferably 0.1%. . More preferably not.
上述したAl2O3、ZrO2、Ta2O5、WO3、TiO2、Nb2O5、Ga2O3、Y2O3およびGd2O3の他にSnO2およびGa2O3の合計量は、ガラスの安定性向上のため1%以下であることが好ましい。 In addition to Al 2 O 3 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , WO 3 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ga 2 O 3 , Y 2 O 3 and Gd 2 O 3 described above , SnO 2 and Ga 2 O 3 The total amount of is preferably 1% or less for improving the stability of the glass.
RO(R=Zn、Ba、Ca、Mg、Sr)成分はガラスの溶融性、耐失透性の向上および化学的耐久性の向上に効果があり、これらの成分のいずれかが必要不可欠である。また、液相温度における粘性が良好となる。これらのRO(R=Zn、Ba、Ca、Mg、Sr)の合計量は0%を超えることが必要で、好ましくは0.1%以上、より好ましくは1%以上、さらに好ましくは5%以上、最も好ましくは10%以上とすることが必要である。 RO (R = Zn, Ba, Ca, Mg, Sr) component is effective in improving the melting property, devitrification resistance and chemical durability of glass, and any of these components is indispensable. . Also, the viscosity at the liquidus temperature is good. The total amount of these ROs (R = Zn, Ba, Ca, Mg, Sr) needs to exceed 0%, preferably 0.1% or more, more preferably 1% or more, further preferably 5% or more. The most preferable content is 10% or more.
RO成分のうち、RがZnの場合を除いたRO成分(アルカリ土類金属成分)は、ガラスの安定性向上に特に効果がある。このため、アルカリ土類金属成分は、10%以上とすることが特に好ましい。 Of the RO components, RO components (alkaline earth metal components) excluding the case where R is Zn are particularly effective in improving the stability of the glass. Therefore, the alkaline earth metal component is particularly preferably 10% or more.
ZnOは、化学的耐久性を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎると失透が発生しやすくなる。従って、上限値を15%とすることが好ましく、10%とすることが好ましく、5%とすることが最も好ましい。 ZnO is an effective component for improving chemical durability, but if the amount is too large, devitrification is likely to occur. Therefore, the upper limit is preferably 15%, more preferably 10%, and most preferably 5%.
CaOは、ガラスの溶融性を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎると失透が発生しやすくなる。従って、上限値を15%とすることが好ましく、10%とすることが好ましい。 CaO is an effective component for improving the meltability of glass, but if the amount is too large, devitrification tends to occur. Therefore, the upper limit is preferably 15%, and preferably 10%.
BaOは、ガラスの失透性および着色を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎると本発明が目的とする屈折率が得られにくくなる。従って、上限値を50%とすることが好ましく、40%とすることがより好ましく、35%とすることが最も好ましい。下限値については、0%でも差し支えないが、0%を超えることが好ましく、1%以上とすることがより好ましく、3%以上とすることが最も好ましい。 BaO is an effective component for improving the devitrification and coloring of the glass. However, if the amount is too large, it becomes difficult to obtain the refractive index intended by the present invention. Therefore, the upper limit is preferably 50%, more preferably 40%, and most preferably 35%. The lower limit may be 0%, but preferably exceeds 0%, more preferably 1% or more, and most preferably 3% or more.
MgOは、ガラスを高分散化させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎると失透が発生しやすくなる。従って、上限値を10%とすることが好ましく、7%とすることが好ましく、5%とすることが最も好ましい。 MgO is an effective component for highly dispersing glass, but if the amount is too large, devitrification tends to occur. Therefore, the upper limit is preferably 10%, more preferably 7%, and most preferably 5%.
SrOは、ガラスの失透性を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎると再加熱試験における失透が発生しやすくなる。従って、上限値を50%とすることが好ましく、40%とすることが好ましく、30%とすることが最も好ましい。 SrO is an effective component for improving the devitrification of the glass, but if the amount is too large, devitrification is likely to occur in the reheating test. Therefore, the upper limit is preferably 50%, more preferably 40%, and most preferably 30%.
Rn2O(Rn=K、Na、Li)成分はガラスの溶融性とガラス屈伏点を下げる効果がある。従って、Rn2Oの合計量の下限値を0.1%以上とすることが好ましく、0.5%以上とすることが好ましい。 The Rn 2 O (Rn = K, Na, Li) component has the effect of lowering the meltability of the glass and the glass yield point. Therefore, the lower limit of the total amount of Rn 2 O is preferably 0.1% or more, and more preferably 0.5% or more.
Li2Oは、ガラスの溶融性を改善させ、再加熱試験における失透の発生防止に効果的な成分であるが、その量が多すぎると本発明の目的とする屈折率が得られにくくなる。従って、上限値を15%とすることが好ましく、10%とすることがより好ましく、5%とすることが最も好ましい。なお、Li2Oを0.5%以上含有させることによって、光学ガラスの安定性を飛躍的に向上させることができる。 Li 2 O is an effective component for improving the meltability of glass and preventing devitrification in the reheating test. However, if the amount is too large, it is difficult to obtain the target refractive index of the present invention. . Therefore, the upper limit value is preferably 15%, more preferably 10%, and most preferably 5%. Note that by containing Li 2 O 0.5% or more, it is possible to remarkably improve the stability of the optical glass.
Na2Oは、ガラスの失透性を改善させ、再加熱試験における失透の発生防止に効果的な成分であるが、その量が多すぎると屈折率が下がってしまう。従って、上限値を15%とすることが好ましく、10%とすることが好ましく、5%とすることが最も好ましい。 Na 2 O improves the devitrification property of the glass and is an effective component for preventing the occurrence of devitrification in the reheating test. However, when the amount is too large, the refractive index is lowered. Therefore, the upper limit is preferably 15%, more preferably 10%, and most preferably 5%.
K2Oは、ガラスの失透性を改善させるのに効果的な成分であるが、その量が多すぎると屈折率が下がってしまい本発明の目的とする屈折率が得られにくくなる。従って、上限値を20%とすることが好ましく、15%とすることが好ましく、10%とすることが最も好ましい。 K 2 O is an effective component for improving the devitrification property of the glass. However, if the amount is too large, the refractive index decreases, making it difficult to obtain the target refractive index of the present invention. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 15%, and most preferably 10%.
前述のRO及びRn2Oの合計含有量は、ガラス成形時の安定性、すなわち液相温度液相温度における粘性を所定の範囲に保つため、0.1%、より好ましくは5%、最も好ましくは10%を下限とすることが好ましい。 The total content of RO and Rn 2 O described above is 0.1%, more preferably 5%, most preferably in order to keep the stability at the time of glass forming, that is, the liquid phase temperature and the viscosity at the liquid phase temperature within a predetermined range. Is preferably 10% as the lower limit.
P2O5は、ガラスの着色の改善に効果がある成分であり任意に添加し得る成分である。しかし、その量が多すぎるとガラスの分相傾向が強くなる。従って、上限値を10%とすることが好ましく、5%とすることが好ましく、1%とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。 P 2 O 5 is a component that is effective in improving the coloring of the glass and can be optionally added. However, if the amount is too large, the phase separation tendency of the glass becomes strong. Therefore, the upper limit is preferably 10%, more preferably 5%, and most preferably 1%. More preferably not.
Sb2O3は、ガラス溶融の脱泡のために任意に添加することができるが、その量は3%以下で十分に効果を有する。 Sb 2 O 3 can be optionally added for defoaming the glass melt, but its amount is sufficiently effective at 3% or less.
GeO2は、ガラスの着色の改善と高屈折率・高分散の向上に効果がある成分であるが、高価であるために任意に添加し得る成分である。従って、上限値を20%とすることが好ましく、10%とすることが好ましく、5%とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。 GeO 2 is a component that is effective in improving the coloring of glass and improving the high refractive index and high dispersion, but is a component that can be arbitrarily added because it is expensive. Therefore, the upper limit is preferably 20%, more preferably 10%, and most preferably 5%. More preferably not.
Fは、ガラスの溶融性を高める効果があるが、屈折率を急激に下げるために任意に添加し得る成分である。従って、上限値を5%とすることが好ましく、3%とすることが好ましく、1%とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。 F has an effect of increasing the meltability of the glass, but is a component that can be optionally added to rapidly reduce the refractive index. Therefore, the upper limit is preferably 5%, more preferably 3%, and most preferably 1%. More preferably not.
<含有させるべきでない成分について>
他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Tiを除くV、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、AgおよびMo等の各遷移金属成分は、それぞれを単独または複合して少量含有した場合においても、ガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じさせる。したがって、可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。
<About ingredients that should not be included>
Other components can be added as necessary within the range not impairing the properties of the glass of the present invention. However, even if each transition metal component such as V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag and Mo excluding Ti is contained alone or in combination with a small amount, the glass is colored and visible. Causes absorption at specific wavelengths in the region. Therefore, it is preferable that the optical glass using a wavelength in the visible region does not contain substantially.
Th成分は高屈折率化またはガラスとしての安定性の向上を目的として、CdおよびTl成分は低ガラス転移点[Tg]化を目的として含有させることができる。しかし、Pb、Th、Cd、Tl、Osの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあるため、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、および製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。したがって、環境上の影響を重視する場合には実質的に含まないことが好ましい。 The Th component can be included for the purpose of increasing the refractive index or improving the stability as glass, and the Cd and Tl components can be included for the purpose of reducing the glass transition point [Tg]. However, each component of Pb, Th, Cd, Tl, and Os tends to be refrained from being used as a harmful chemical material in recent years, so that not only the glass manufacturing process but also the processing process and the disposal after commercialization. Environmental measures are required. Therefore, it is preferable not to include substantially when the influence on the environment is emphasized.
鉛成分は、ガラスを製造、加工、および廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、コストが高くなり、本発明のガラスに鉛成分を含有させるべきでない。 Since the lead component needs to take measures for environmental measures when manufacturing, processing, and disposing of the glass, the cost becomes high and the glass of the present invention should not contain the lead component.
As2O3は、ガラスを溶融する際、泡切れ(脱泡性)を良くするために使用される成分であるが、ガラスを製造、加工、および廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、本発明のガラスにAs2O3を含有させることは好ましくない。 As 2 O 3 is a component that is used to improve bubble breakage (defoaming property) when melting glass. However, when glass is manufactured, processed, and disposed of, environmental measures are taken. Since it is necessary to take it, it is not preferable to include As 2 O 3 in the glass of the present invention.
本発明は、各成分を質量%で、以下の範囲で含有させることが好ましい。
Bi2O3:10〜90%未満、および/または
SiO2:0%を超え20%未満、および/または
BaO:0〜50%、および/または
B2O3:0〜30%、および/または
Al2O3:0〜4%、および/または
TiO2:0〜20%、および/または
Nb2O5:0〜20%、および/または
WO3:0〜15%、および/または
Ta2O5:0〜15%、および/または
ZrO2:0〜10%、および/または
ZnO:0〜15%、および/または
MgO:0〜10%、および/または
CaO:0〜15%、および/または
SrO:0〜50%、および/または
Li2O:0〜15%、および/または
Na2O:0〜15%、および/または
K2O:0〜20%、および/または
Y2O3:0〜10%、および/または
La2O3:0〜10%、および/または
Gd2O3:0〜10%、および/または
Yb2O3:0〜10%、および/または
P2O5:0〜10%、および/または
Sb2O3:0〜3%、および/または
GeO2:0〜20%、および/または
F:0〜5%
In the present invention, each component is preferably contained in the following range in terms of mass%.
Bi 2 O 3 : less than 10 to 90%, and / or SiO 2 : more than 0% and less than 20%, and / or BaO: 0 to 50%, and / or B 2 O 3 : 0 to 30%, and / or or Al 2 O 3: 0~4%, and / or TiO 2: 0~20%, and / or Nb 2 O 5: 0~20%, and / or WO 3: 0~15%, and / or Ta 2 O 5: 0~15%, and / or ZrO 2: 0~10%, and / or ZnO: 0 to 15%, and / or MgO: 0%, and / or CaO: 0 to 15%, and / or SrO: 0 to 50%, and / or Li 2 O: 0~15%, and / or Na 2 O: 0~15%, and / or K 2 O: 0~20%, and / or Y 2 O 3 : 0-10%, and / or La 2 O 3: 0 to 10%, and / or Gd 2 O 3: 0 to 10%, and / or Yb 2 O 3: 0 to 10%, and / or P 2 O 5: 0 to 10%, and / or Sb 2 O 3: 0 to 3%, and / or GeO 2: 0 to 20% and / or F: 0 to 5%
本発明の光学ガラスは、高屈折率、高分散であるとともに、600℃以下の屈伏点[At]を容易に得ることができる。Atのより好ましい範囲は、530℃以下であり、さらに好ましくは500℃以下である。 The optical glass of the present invention has a high refractive index and high dispersion, and can easily obtain a yield point [At] of 600 ° C. or lower. A more preferable range of At is 530 ° C. or lower, and further preferably 500 ° C. or lower.
本発明の光学ガラスは、高屈折率、高分散であるとともに、液相温度における粘性を0.4Pa・s以上のものを得ることができる。更に、液相温度における粘性の好ましい範囲は、0.5Pa・s以上であり、さらに好ましくは0.6Pa・s以上、最も好ましくは1.0Pa・s以上である。 The optical glass of the present invention can have a high refractive index and high dispersion, and a viscosity at a liquidus temperature of 0.4 Pa · s or more. Furthermore, the preferable range of the viscosity at the liquidus temperature is 0.5 Pa · s or more, more preferably 0.6 Pa · s or more, and most preferably 1.0 Pa · s or more.
本発明の光学ガラスは、液相温度が950℃以下のものを得ることができる。液相温度の好ましい範囲は、900℃以下であり、さらに好ましくは800℃以下である。 The optical glass of the present invention can be obtained with a liquidus temperature of 950 ° C. or lower. The preferable range of the liquidus temperature is 900 ° C. or lower, more preferably 800 ° C. or lower.
本発明の光学ガラスは、アッベ数[νd]が10以上の光学恒数を有するものを得ることができる。アッベ数の好ましい範囲は、10以上であり、より好ましくは15以上である。 The optical glass of the present invention can have an Abbe number [νd] of 10 or more. The preferable range of the Abbe number is 10 or more, more preferably 15 or more.
本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率λ70が550nm以下のものを得ることができる。さらにガラスの透過率λ70の好ましい範囲は、500nm以下であり、さらに好ましくは485nm以下である。 The optical glass of the present invention can be obtained with a glass transmittance λ 70 of 550 nm or less. Furthermore, the preferable range of the transmittance λ 70 of the glass is 500 nm or less, more preferably 485 nm or less.
[製造方法]
本発明の光学ガラスは、通常の光学ガラスを製造する方法であれば、特に限定されないが、例えば、以下の方法により製造することができる。各出発原料(酸化物、炭酸塩、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、フッ化物塩等)を所定量秤量し、均一に混合する。混合した原料を石英坩堝またはアルミナ坩堝に投入し、粗溶融の後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝またはイリジウム坩堝に投入し、溶解炉で850〜1250℃で1〜10時間熔解する。その後、攪拌、均質化した後、適当な温度に下げて金型等に鋳込み、ガラスを製造する。
[Production method]
The optical glass of the present invention is not particularly limited as long as it is a method for producing a normal optical glass. For example, it can be produced by the following method. A predetermined amount of each starting material (oxide, carbonate, nitrate, phosphate, sulfate, fluoride salt, etc.) is weighed and mixed uniformly. The mixed raw material is put into a quartz crucible or an alumina crucible, and after coarse melting, it is put into a gold crucible, platinum crucible, platinum alloy crucible or iridium crucible and melted at 850 to 1250 ° C. for 1 to 10 hours. Then, after stirring and homogenizing, it is lowered to an appropriate temperature and cast into a mold or the like to produce glass.
本発明の光学ガラスは、典型的にはレンズ、プリズム、ミラー用途に使用される。また、本発明の光学素子製造方法においては、溶融状態のガラスを白金等の流出パイプの流出口から滴下させて典型的には球状のプリフォームを作製する。前記プリフォームは精密プレス成形方法によって所望の形状の光学素子が製造される。 The optical glass of the present invention is typically used for lens, prism and mirror applications. Further, in the optical element manufacturing method of the present invention, a molten glass is dropped from an outlet of an outflow pipe such as platinum to produce a typically spherical preform. In the preform, an optical element having a desired shape is manufactured by a precision press molding method.
以下、実施例および比較例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.
表1から6に示す組成で、合計量が400gになるように原料を秤量し、均一に混合した。石英と白金を用いて950〜1050℃で2〜3時間熔解した後、800〜900℃に下げて、更に1時間くらい保温してから金型に鋳込み、ガラスを作製した。得られたガラスと特性を表1から6に示す。また、上記の実施例と同様の方法で、表7に示す組成で比較例1から7についても作製した。 The raw materials were weighed so as to have a total amount of 400 g with the compositions shown in Tables 1 to 6 and mixed uniformly. After melting at 950 to 1050 ° C. for 2 to 3 hours using quartz and platinum, the temperature was lowered to 800 to 900 ° C., and further kept for about 1 hour, and then cast into a mold to produce glass. The obtained glass and properties are shown in Tables 1 to 6. Further, Comparative Examples 1 to 7 having the compositions shown in Table 7 were also produced in the same manner as in the above Examples.
実施例1から63、比較例1から7の光学ガラスについて、屈折率[nd]、アッベ数[νd]、液相温度、液相温度における粘性、ガラス屈伏点[At]、透過率の測定を行った。 For the optical glasses of Examples 1 to 63 and Comparative Examples 1 to 7, the refractive index [nd], the Abbe number [νd], the liquidus temperature, the viscosity at the liquidus temperature, the glass yield point [At], and the transmittance are measured. went.
屈折率[nd]およびアッベ数[νd]については、徐冷降温速度を−25℃/Hrとして得られたガラスについて測定した。 The refractive index [nd] and the Abbe number [νd] were measured for the glass obtained at a slow cooling rate of −25 ° C./Hr.
ガラス屈伏点[At]については、熱膨張測定機で昇温速度を8℃/minにして測定した。 The glass yield point [At] was measured with a thermal expansion measuring device at a heating rate of 8 ° C./min.
透過率測定については、日本光学硝子工業会規格JOGIS02に準じて行った。なお本発明においては、着色度ではなく透過率を示した。具体的には、厚さ10±0.1mmの対面平行研磨品をJISZ8722に準じ、200〜800nmの分光透過率を測定した。透過率70%時の波長を示し、小数点第一位を四捨五入して求めた。 About the transmittance | permeability measurement, it carried out according to Japan Optical Glass Industry Association standard JOGIS02. In the present invention, the transmittance is shown not the coloring degree. Specifically, a face-to-face parallel polished product having a thickness of 10 ± 0.1 mm was measured for a spectral transmittance of 200 to 800 nm in accordance with JISZ8722. The wavelength when the transmittance is 70% is shown, and the first decimal place is rounded off.
液相温度については、400から1100℃の温度勾配のついた失透試験炉に30分保持し、倍率80倍の顕微鏡により結晶の有無を観察し、液相温度を測定した。 About liquid phase temperature, it hold | maintained for 30 minutes in the devitrification test furnace with the temperature gradient of 400 to 1100 degreeC, the presence or absence of the crystal | crystallization was observed with the microscope of 80 times magnification, and liquid phase temperature was measured.
粘性については、球引上げ式粘度計(有限会社オプト企業社製 型番BVM−13LH)により粘度η(Pa・s)を求め、液相温度における粘度を測定した。 About viscosity, viscosity (eta) (Pa * s) was calculated | required with the ball pulling-up type viscometer (Model number BVM-13LH by a limited company Opt company company), and the viscosity in liquidus temperature was measured.
表1から6に見られるとおり、本発明の実施例1から63の光学ガラスは全て、屈折率[nd]が1.70以上、アッベ数[νd]が10以上の光学恒数を有し、かつ、液相温度における粘性が0.4Pa・sであることからプリフォームの生産性が良好であり、モールドプレス成形に適している。 As can be seen from Tables 1 to 6, all of the optical glasses of Examples 1 to 63 of the present invention have an optical constant having a refractive index [nd] of 1.70 or more and an Abbe number [νd] of 10 or more. In addition, since the viscosity at the liquidus temperature is 0.4 Pa · s, the preform productivity is good and suitable for mold press molding.
これに対し、比較例1は、屈折率が低く、上記特定範囲内の光学恒数を有さず、屈伏点も比較的高い。 On the other hand, Comparative Example 1 has a low refractive index, does not have an optical constant within the specific range, and has a relatively high yield point.
比較例2から5は、ZrO2、Ta2O5、WO3、Al2O3を、多く含有させた組成であるが、いずれも失透傾向が高く、液相温度における粘性も低い。したがって、本発明が目的とするモールドプレス成形に適したガラスを得ることができない。 Comparative Examples 2 to 5 are compositions containing a large amount of ZrO 2 , Ta 2 O 5 , WO 3 , and Al 2 O 3 , but all have a high tendency to devitrification and low viscosity at the liquidus temperature. Therefore, it is not possible to obtain a glass suitable for the mold press molding intended by the present invention.
比較例6は、液相温度に対する粘性が低く、本発明が目的とするモールドプレス成形に適したガラスを得ることができない。 In Comparative Example 6, the viscosity with respect to the liquidus temperature is low, and a glass suitable for mold press molding intended by the present invention cannot be obtained.
また、比較例7は、ガラス化せず、本発明が目的とするモールドプレス成形に適したガラスを得ることができない。 Moreover, the comparative example 7 does not vitrify, and the glass suitable for the mold press molding which this invention aims at cannot be obtained.
Claims (20)
屈折率[nd]が1.70以上、アッベ数[νd]が10以上の光学恒数を有し、
液相温度における粘性が0.4Pa・s以上である光学ガラス。 Containing 10% or more and less than 90% Bi 2 O 3 by mass%,
An optical constant having a refractive index [nd] of 1.70 or more and an Abbe number [νd] of 10 or more;
An optical glass having a viscosity at a liquidus temperature of 0.4 Pa · s or more.
アッベ数[νd]が15以上の光学恒数を有し、
液相温度における粘性が1.0Pa・s以上である請求項1に記載の光学ガラス。 Containing 10% or more and less than 75% Bi 2 O 3 by mass%,
Abbe number [νd] has an optical constant of 15 or more,
The optical glass according to claim 1, which has a viscosity at a liquidus temperature of 1.0 Pa · s or more.
(ただし、RはZn、Ba、Sr、Ca、Mgより選択される1種以上を示し、RnはLi、Na、K、Csより選択される1種以上を示す。) The optical glass according to any one of claims 1 to 9, wherein the optical glass contains 0.1% or more of RO and Rn 2 O by mass%.
(However, R represents one or more selected from Zn, Ba, Sr, Ca, and Mg, and Rn represents one or more selected from Li, Na, K, and Cs.)
(ただし、RはZn、Ba、Sr、Ca、Mgより選択される1種以上を示し、RnはLi、Na、K、Csより選択される1種以上を示す。) The optical glass of Claim 10 which contains the said RO component exceeding 0%.
(However, R represents one or more selected from Zn, Ba, Sr, Ca, and Mg, and Rn represents one or more selected from Li, Na, K, and Cs.)
(ただし、RはZn、Ba、Sr、Ca、Mgより選択される1種以上を示し、RnはLi、Na、K、Csより選択される1種以上を示す。) The optical glass according to claim 10, containing more than 10% of the RO component.
(However, R represents one or more selected from Zn, Ba, Sr, Ca, and Mg, and Rn represents one or more selected from Li, Na, K, and Cs.)
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