JP2021014377A - Optical glass - Google Patents

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邦彦 加納
Kunihiko Kano
邦彦 加納
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Abstract

To provide an optical glass free from fusing to a mold during press molding, capable of preventing degradation of mold in press molding, while satisfying properties required for optical glass.SOLUTION: An optical glass contains 30 to 80 mol% of TeO2, 5 to 50 mol% of MoO3, 0.1 to 30 mol% of Li2O+Na2O+K2O, 0 to 10 mol% of TiO2+Al2O3, 0 to 10 mol% of CaO+BaO+SrO, and 0 to 10 mol% of SiO2+B2O3.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、光学ガラスに関するものである。 The present invention relates to optical glass.

光モジュール等の光通信用レンズ、CD、DVD等の各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ、カメラ付き携帯電話、デジタルカメラ、フィルムカメラ等の撮像用レンズには、従来から屈折率の高い光学ガラスが用いられている。 Optical glass with a high refractive index has been conventionally used for optical communication lenses such as optical modules, optical pickup lenses for various optical disk systems such as CDs and DVDs, and imaging lenses for camera-equipped mobile phones, digital cameras, film cameras, etc. Has been done.

これらの光学ガラスは、一旦、溶融ガラスをインゴットに成形し、これから適当な大きさに切り出した硝材を切削、研磨することで所望の形状にする方法や、上記の硝材を研磨した後、表面に精密加工を施した金型に硝材を載せて、加熱プレスすることで金型の表面をガラスに転写させる方法(モールドプレス)や、溶融ガラスをノズル先端から滴下して液滴状に成形した硝材を研磨した後、或いは研磨せずにモールドプレスする方法などによって作製される。 These optical glasses can be obtained by forming a molten glass into an ingot and then cutting and polishing a glass material cut into an appropriate size to obtain a desired shape, or by polishing the above glass material and then applying it to the surface. A method of transferring the surface of a mold to glass by placing a glass material on a precision-processed mold and heat-pressing it (mold press), or a glass material formed into droplets by dropping molten glass from the tip of a nozzle. Is produced by a method of molding and pressing after polishing or without polishing.

上記方法で作製された光学ガラスは、封着ガラスを介してNi−Fe系合金、ステンレス鋼等の金属製ホルダーに封着固定したり、樹脂を介してプラスチック製ホルダーに接着固定したりして各種レンズ用途に供される。 The optical glass produced by the above method is sealed and fixed to a metal holder such as a Ni—Fe alloy or stainless steel via a sealing glass, or adhered and fixed to a plastic holder via a resin. Used for various lens applications.

ところで、近年、光学素子は、高機能化、小型化の傾向にあり、光学ガラスには、より高い屈折率(具体的には、屈折率ndが1.60以上)を有することが求められる。 By the way, in recent years, optical elements have tended to have higher functionality and smaller size, and optical glass is required to have a higher refractive index (specifically, a refractive index nd of 1.60 or more).

また、光学ガラスには、屈折率以外にも以下の特性が要求される。
(1)溶融ガラスをインゴットや液滴状に成形する際に失透しないこと(具体的には、液相温度が低いこと)。
(2)モールドプレスする際に金型の劣化を低減するために、ガラス転移点が低いこと。
(3)モールドプレスの際にガラスが金型に融着しないこと。
(4)長期間に亘って使用しても、ガラス表面が変質しない耐候性を有すること。
Further, the optical glass is required to have the following characteristics in addition to the refractive index.
(1) Do not devitrify when forming molten glass into ingots or droplets (specifically, the liquidus temperature is low).
(2) The glass transition point is low in order to reduce the deterioration of the die during mold pressing.
(3) The glass should not be fused to the die during mold pressing.
(4) The glass surface has weather resistance that does not deteriorate even when used for a long period of time.

上記要求特性を満足する光学ガラスとして、B−La−ZnOを主成分とするガラス系が提案されている。(特許文献1参照) As an optical glass satisfying the above required characteristics, a glass system containing B 2 O 3- La 2 O 3- ZnO as a main component has been proposed. (See Patent Document 1)

特開2005−015302号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-015302

上記B−La−ZnO系ガラスのガラス転移点は598℃以上であり、モールドプレスによる金型の長寿命化のためには、更にガラス転移点を下げる必要がある。例えば、ガラス転移点を400℃以下に低下させると、金型の寿命が飛躍的に伸び、光学ガラスの生産性が向上することが期待できる。 The glass transition point of the B 2 O 3- La 2 O 3- Zno O-based glass is 598 ° C. or higher, and it is necessary to further lower the glass transition point in order to extend the life of the die by the mold press. For example, if the glass transition point is lowered to 400 ° C. or lower, it can be expected that the life of the mold will be dramatically extended and the productivity of the optical glass will be improved.

しかし、上記B−La−ZnO系ガラスに、ガラス転移点を下げる効果があるアルカリ金属酸化物(RO)であるLiO、NaO、KOなどを一定量以上含有させると、モールドプレスの際に、ガラス中のアルカリ金属イオン(R)が、ガラス表面から接触する金型の内部に拡散することで、相互反応による強固な反応層が形成されて、これが原因でガラスが金型に融着するという問題が発生する。 However, Li 2 O, Na 2 O, K 2 O and the like, which are alkali metal oxides (R 2 O) having an effect of lowering the glass transition point, are added to the B 2 O 3 −La 2 O 3 − ZnO based glass. When a certain amount or more is contained, alkali metal ions (R + ) in the glass diffuse into the inside of the mold in contact from the glass surface during mold pressing, and a strong reaction layer is formed by mutual reaction. This causes a problem that the glass is fused to the mold.

更に、溶融コストを低下させるために、より低温で溶融できるガラスが望まれる。ところが、当該ガラスの液相温度は850℃以上であり、溶融温度を低下させるためには、更に液相温度を低下させる必要がある。例えば、液相温度を800℃以下に低下させると、溶融コストを大幅に低廉化することができる。 Further, in order to reduce the melting cost, glass that can be melted at a lower temperature is desired. However, the liquidus temperature of the glass is 850 ° C. or higher, and in order to lower the melting temperature, it is necessary to further lower the liquidus temperature. For example, if the liquidus temperature is lowered to 800 ° C. or lower, the melting cost can be significantly reduced.

以上から、本発明の目的は、光学ガラスの要求特性を満たしながら、ガラス転移点の低下によるモールドプレス用の金型の長寿命化と、ガラスと金型の融着の防止とを両立でき、併せて、溶融コストを下げることができる光学ガラスを提供することである。 From the above, it is possible to achieve both the extension of the life of the mold for the mold press by lowering the glass transition point and the prevention of fusion between the glass and the mold while satisfying the required characteristics of the optical glass. At the same time, it is to provide an optical glass capable of reducing the melting cost.

本発明者は、鋭意努力の結果、下記のようにガラス組成範囲を規制すれば、アルカリ酸化物を含有させることでガラス転移点を下げても、アルカリ酸化物に起因するガラス表面と金型表面の相互反応による反応層が生じ難くなって、ガラスと金型が融着し難くなることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明の光学ガラスは、モル百分率で、TeO 30〜80%、MoO 5〜50%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、TiO+Al 0〜10%、CaO+BaO+SrO 0〜10%、SiO+B 0〜10%を含有することを特徴とする。ここで、「LiO+NaO+KO」は、LiO、NaO及びKOの合量を意味する。「TiO+Al」は、TiOとAlの合量を意味する。「CaO+BaO+SrO」は、CaO、BaO及びSrOの合量を意味する。「SiO+B」は、SiOとBの合量を意味する。 As a result of diligent efforts, the present inventor, if the glass composition range is regulated as follows, even if the glass transition point is lowered by containing an alkali oxide, the glass surface and the mold surface due to the alkali oxide It has been found that the reaction layer due to the mutual reaction of the above is less likely to be formed, and the glass and the mold are less likely to be fused, and the present invention is proposed. That is, the optical glass of the present invention, in molar percentages, TeO 2 30~80%, MoO 3 5~50%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, TiO 2 + Al 2 O 3 0~10 %, CaO + BaO + SrO 0 to 10%, SiO 2 + B 2 O 30 to 10%. Here, "Li 2 O + Na 2 O + K 2 O" means the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O. "TiO 2 + Al 2 O 3 " means the total amount of TiO 2 and Al 2 O 3 . "CaO + BaO + SrO" means the total amount of CaO, BaO and SrO. “SiO 2 + B 2 O 3 ” means the total amount of SiO 2 and B 2 O 3 .

上記相互反応により反応層が生じ難くなるメカニズムの詳細は明確ではなく、鋭意調査中であるが、現時点では、ガラスの骨格を形成する主成分を、イオン半径の小さなB主体から、イオン半径の大きなTeOとMoOの組み合わせに変更することで、ガラス内部を比較的自由に移動できるアルカリ金属イオンの動きを阻害できるためだと推定している。 The interaction not clear the details of the mechanism of the reaction layer is hardly caused by, but is intensive investigation, at the moment, the main component forming a skeleton of glass, from the ionic radius of small B 2 O 3 mainly ions It is presumed that this is because the movement of alkali metal ions, which can move relatively freely inside the glass, can be hindered by changing to a combination of TeO 2 and MoO 3 having a large radius.

本発明の光学ガラスは、ガラスの骨格を形成する主成分が、TeOとMoOの組み合わせ(TeO−MoO系ガラス)であることを特徴とする。 The optical glass of the present invention is characterized in that the main component forming the skeleton of the glass is a combination of TeO 2 and MoO 3 (TeO 2- MoO 3 system glass).

具体的に説明すると、本発明の光学ガラスは、屈折率を高め、且つガラス転移点を下げる成分であるTeOと、ガラス転移点を下げる成分であるMoOを共に必須成分とすることで、高い屈折率を維持しながら、ガラス転移点を大幅に低下させることが可能になり、モールドプレスする際の金型の長寿命化を達成し得ることを特徴とする。また、ガラスの骨格を形成する主成分を、イオン半径の大きなTeOとMoOの組み合わせにすることで、ガラス内部を比較的自由に移動できるアルカリ金属イオンの動きを阻害させ、アルカリ酸化物に起因するガラス表面と金型表面の相互反応による反応層を形成することなく、ガラスと金型が融着し難くさせることを特徴とする。 Specifically, the optical glass of the present invention contains both TeO 2 , which is a component that increases the refractive index and lowers the glass transition point, and MoO 3 , which is a component that lowers the glass transition point, as essential components. It is possible to significantly reduce the glass transition point while maintaining a high refractive index, and it is possible to achieve a long life of the mold during mold pressing. Further, by using a combination of TeO 2 and MoO 3 having a large ionic radius as the main component forming the skeleton of the glass, the movement of alkali metal ions that can move relatively freely inside the glass is hindered and the alkali oxide is formed. It is characterized in that the glass and the mold are hard to be fused without forming a reaction layer due to the mutual reaction between the glass surface and the mold surface.

すなわち、本発明の光学ガラスは、モル百分率で、TeO 30〜80%、MoO 5〜50%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、TiO+Al 0〜10%、CaO+BaO+SrO 0〜10%、SiO+B 0〜10%を含有することを特徴とする。本発明の光学ガラスのガラス組成範囲を上記のように限定した理由を述べる。なお、以下の%表示は、特に断りがない限り、モル%であることを意味する。 That is, the optical glass of the present invention, in molar percentages, TeO 2 30~80%, MoO 3 5~50%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, TiO 2 + Al 2 O 3 0~10 %, CaO + BaO + SrO 0 to 10%, SiO 2 + B 2 O 30 to 10%. The reason for limiting the glass composition range of the optical glass of the present invention as described above will be described. In addition, the following% display means that it is mol% unless otherwise specified.

TeOは、ガラスの骨格を形成することでガラス化範囲を大幅に広げて、失透ブツの析出を顕著に抑え、屈折率を高める成分である。また、ガラスの転移点を低下させる成分でもある。TeOの含有量は、30〜80%、好ましくは35〜70%、より好ましくは40〜65%、更に好ましくは45〜60%である。TeOの含有量が多くなると、高い硬度や高い透過率を有するガラスが得難くなる。一方、TeOの含有量が少なくなると、上記の効果を得難くなり、また、ガラス化し難くなる。 TeO 2 is a component that significantly expands the vitrification range by forming a glass skeleton, remarkably suppresses the precipitation of devitrified particles, and increases the refractive index. It is also a component that lowers the transition point of glass. The content of TeO 2 is 30 to 80%, preferably 35 to 70%, more preferably 40 to 65%, still more preferably 45 to 60%. When the content of TeO 2 is large, it becomes difficult to obtain glass having high hardness and high transmittance. On the other hand, when the content of TeO 2 is small, it becomes difficult to obtain the above effect and it becomes difficult to vitrify.

MoOは、ガラスの骨格を形成することでガラス化範囲を大幅に広げる成分である。また、ガラス転移点を低下させる成分である。MoOの含有量は、5〜50%、好ましくは10〜40%、より好ましくは15〜35%、更に好ましくは20〜30%である。MoOの含有量が多くなると、ガラスが不安定になり失透ブツが析出しやすくなる。一方、MoOの含有量が少なくなると、ガラス転移点が上昇して、モールドプレスの金型の寿命が短くなる。また、ガラス内部を比較的自由に移動できるアルカリ金属イオンの動きを阻害し難くなり、ガラスと金型が融着しやすくなる。 MoO 3 is a component that greatly expands the vitrification range by forming a glass skeleton. It is also a component that lowers the glass transition point. The content of MoO 3 is 5 to 50%, preferably 10 to 40%, more preferably 15 to 35%, still more preferably 20 to 30%. When the content of MoO 3 is large, the glass becomes unstable and devitrified particles are likely to precipitate. On the other hand, when the MoO 3 content is low, the glass transition point rises and the life of the mold press die is shortened. In addition, it becomes difficult to hinder the movement of alkali metal ions that can move relatively freely inside the glass, and the glass and the mold are easily fused.

LiO、NaO及びKOは、ガラス転移点を低下させる成分であるが、屈折率を著しく低下させる成分でもある。LiO+NaO+KOの含有量は、0.1〜30%、好ましくは1〜25%、より好ましくは5〜20%、更に好ましく10〜15%である。LiO+NaO+KOの含有量が多くなると、耐候性が悪化する。 Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are components that lower the glass transition point, but are also components that significantly lower the refractive index. The content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is 0.1 to 30%, preferably 1 to 25%, more preferably 5 to 20%, still more preferably 10 to 15%. As the content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O increases, the weather resistance deteriorates.

LiOは、熱膨張係数を上昇させずに、ガラス転移点を低下させる成分である。LiOの含有量は、好ましくは0〜30%、より好ましくは0.1〜25%、更に好ましくは1〜20%、特に好ましくは5〜15%である。LiOの含有量が多過ぎると、耐候性が悪化する。 Li 2 O is a component that lowers the glass transition point without increasing the coefficient of thermal expansion. The content of Li 2 O is preferably 0 to 30%, more preferably 0.1 to 25%, still more preferably 1 to 20%, and particularly preferably 5 to 15%. If the content of Li 2 O is too high, the weather resistance will deteriorate.

NaOは、ガラス転移点を低下させる成分である。NaOの含有量は、好ましくは0.1〜30%、より好ましくは1〜25%、更に好ましくは3〜20%、特に好ましくは5〜15%である。NaOの含有量が多過ぎると、耐候性が悪化する。 Na 2 O is a component that lowers the glass transition point. The Na 2 O content is preferably 0.1 to 30%, more preferably 1 to 25%, still more preferably 3 to 20%, and particularly preferably 5 to 15%. If the Na 2 O content is too high, the weather resistance will deteriorate.

Oは、ガラス転移点を低下させる成分である。KOの含有量は、好ましくは0〜20%、より好ましくは0.1〜15%、更に好ましくは1〜10%、特に好ましくは1〜5%である。KOの含有量が多過ぎると、耐候性が悪化する。 K 2 O is a component that lowers the glass transition point. The K 2 O content is preferably 0% to 20% is more preferably 0.1% to 15%, more preferably 1-10%, particularly preferably 1-5%. When the content of K 2 O is too large, weather resistance is deteriorated.

TiO及びAlは、耐候性を顕著に高める成分である。TiO+Alの含有量は、0〜10%、好ましくは0.1〜8%、より好ましくは1〜6%、更に好ましくは2〜4%である。TiO+Alの含有量が多過ぎると、ガラス転移点が上昇する。 TiO 2 and Al 2 O 3 are components that significantly enhance weather resistance. The content of TiO 2 + Al 2 O 3 is 0 to 10%, preferably 0.1 to 8%, more preferably 1 to 6%, still more preferably 2 to 4%. If the content of TiO 2 + Al 2 O 3 is too high, the glass transition point rises.

TiOは、耐候性を顕著に高め、また屈折率を顕著に高める成分である。しかし、TiOに起因する失透ブツを著しく析出させ、また、透過率を低下させる成分でもある。従って、TiOの含有量は、好ましくは0〜10%、より好ましくは0.1〜8%、更に好ましくは1〜6%、特に好ましくは2〜4%である。 TiO 2 is a component that significantly enhances weather resistance and also significantly enhances the refractive index. However, it is also a component that significantly precipitates devitrified substances caused by TiO 2 and lowers the transmittance. Therefore, the content of TiO 2 is preferably 0 to 10%, more preferably 0.1 to 8%, still more preferably 1 to 6%, and particularly preferably 2 to 4%.

Alは、ガラスの硬度や耐候性を向上させる成分である。しかし、屈折率を顕著に低下させる成分である。従って、Alの含有量は、好ましくは0〜10%、より好ましくは0.1〜8%、更に好ましくは1〜6%、特に好ましくは2〜4%である。 Al 2 O 3 is a component that improves the hardness and weather resistance of glass. However, it is a component that significantly reduces the refractive index. Therefore, the content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 10%, more preferably 0.1 to 8%, still more preferably 1 to 6%, and particularly preferably 2 to 4%.

CaO、BaO及びSrOは、ガラス化範囲を広げる成分であるが、屈折率を低下させる成分でもある。従って、CaO+BaO+SrOの含有量は、0〜10%、好ましくは0.1〜8%、より好ましく1〜5%である。CaO、BaO及びSrOの含有量は、それぞれ好ましくは0〜10%、より好ましくは0.1〜8%、更に好ましく1〜5%である。 CaO, BaO and SrO are components that widen the vitrification range, but are also components that reduce the refractive index. Therefore, the content of CaO + BaO + SrO is 0 to 10%, preferably 0.1 to 8%, and more preferably 1 to 5%. The contents of CaO, BaO and SrO are preferably 0 to 10%, more preferably 0.1 to 8%, and further preferably 1 to 5%, respectively.

SiO及びBは、ガラスの骨格を形成する成分であるが、TeOやMoOとの適合性が乏しく、液相温度を上昇させる成分である。更に、ガラスの硬度や耐候性を向上させる成分であるが、屈折率を著しく低下させ、また、ガラス転移点を顕著に上昇させる成分である。従って、SiO+Bの含有量は、0〜10%、好ましくは0.1〜8%、より好ましくは1〜6%、更に好ましくは2〜5%である。 SiO 2 and B 2 O 3 are components that form the skeleton of glass, but are poorly compatible with TeO 2 and MoO 3, and are components that raise the liquidus temperature. Further, it is a component that improves the hardness and weather resistance of glass, but is a component that remarkably lowers the refractive index and remarkably raises the glass transition point. Therefore, the content of SiO 2 + B 2 O 3 is 0 to 10%, preferably 0.1 to 8%, more preferably 1 to 6%, still more preferably 2 to 5%.

SiOは、ガラスの骨格を形成する成分であるが、TeOやMoOとの適合性が乏しく、液相温度を上昇させる成分である。更に、ガラスの硬度や耐候性を顕著に向上させる成分であるが、屈折率を著しく低下させ、また、ガラス転移点を顕著に上昇させる成分である。従って、SiOの含有量は、好ましくは0〜10%、より好ましくは0.1〜8%、更に好ましくは1〜6%、特に好ましくは2〜5%である。 SiO 2 is a component that forms the skeleton of glass, but has poor compatibility with TeO 2 and MoO 3, and is a component that raises the liquidus temperature. Further, it is a component that remarkably improves the hardness and weather resistance of glass, but is a component that remarkably lowers the refractive index and remarkably raises the glass transition point. Therefore, the content of SiO 2 is preferably 0 to 10%, more preferably 0.1 to 8%, still more preferably 1 to 6%, and particularly preferably 2 to 5%.

は、ガラスの骨格成分であるが、TeOやMoOとの適合性が乏しく、液相温度を上昇させる成分である。更に、ガラス転移点を上昇させる成分である。従って、Bの含有量は、好ましくは0〜10%、より好ましくは0.1〜8%、更に好ましくは1〜6%、特に好ましくは2〜5%である。 B 2 O 3 is a skeleton component of glass, but has poor compatibility with TeO 2 and MoO 3, and is a component that raises the liquidus temperature. Furthermore, it is a component that raises the glass transition point. Therefore, the content of B 2 O 3 is preferably 0 to 10%, more preferably 0.1 to 8%, still more preferably 1 to 6%, and particularly preferably 2 to 5%.

上記成分以外にも、任意成分として、他の成分を導入してもよい。なお、上記成分以外の他の成分の含有量は、本発明の効果を的確に享受する観点から、合量で、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、更に好ましくは3%以下、特に好ましくは1%以下である。 In addition to the above components, other components may be introduced as optional components. The content of the components other than the above components is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 3% or less, in total amounts, from the viewpoint of accurately enjoying the effects of the present invention. Particularly preferably, it is 1% or less.

ZnOは、ガラスの骨格を形成する成分である。ZnOの含有量は、好ましくは0〜5%、より好ましくは0〜3%、更に好ましくは0〜1%、特に好ましくは0〜0.1%である。ZnOの含有量が多くなると、ZnOに起因する失透ブツが析出し易くなり、これにより、液相温度が上昇することで溶融コストが上がる。 ZnO is a component that forms the skeleton of glass. The ZnO content is preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%, still more preferably 0 to 1%, and particularly preferably 0 to 0.1%. When the content of ZnO is increased, devitrified particles due to ZnO are likely to be precipitated, and as a result, the liquidus temperature rises and the melting cost rises.

Laは、ガラスの骨格を形成する成分である。Laの含有量は、好ましくは0〜5%、より好ましくは0〜3%、更に好ましくは0〜1%である。Laの含有量が多くなると、Laに起因する失透ブツが析出し易くなる。 La 2 O 3 is a component that forms the skeleton of glass. The content of La 2 O 3 is preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%, and even more preferably 0 to 1%. When the content of La 2 O 3 is increased, devitrification lumps caused by La 2 O 3 are likely to be deposited.

Nbは、屈折率を顕著に高める成分である。Nb含有量は、好ましくは0〜5%、より好ましくは0〜3%、更に好ましくは0〜1%、特に好ましくは0〜0.1%である。Nbの含有量が多くなると、Nbに起因する失透ブツが析出し易くなる。また、高い透過率を有するガラスを得難くなる。 Nb 2 O 5 is a component that significantly increases the refractive index. The Nb 2 O 5 content is preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%, still more preferably 0 to 1%, and particularly preferably 0 to 0.1%. As the content of Nb 2 O 5 increases, devitrification lumps caused by Nb 2 O 5 tend to precipitate. In addition, it becomes difficult to obtain glass having high transmittance.

WOは、屈折率を高めると共に、Nb、TiOに起因する失透ブツの析出を抑える成分である。しかし、WOに起因する失透ブツを著しく析出させ、また、透過率を低下させる成分でもある。従って、WOの含有量は、好ましくは0〜5%、より好ましくは0〜3%、更に好ましくは0〜1%、特に好ましくは0〜0.1%である。 WO 3 is a component that increases the refractive index and suppresses the precipitation of devitrified particles caused by Nb 2 O 5 and TiO 2 . However, it is also a component that significantly precipitates devitrified substances caused by WO 3 and lowers the transmittance. Therefore, the content of WO 3 is preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%, still more preferably 0 to 1%, and particularly preferably 0 to 0.1%.

は、ガラスを安定化させる成分であるが、耐水性を悪化させる成分である。従って、Pの含有量は、好ましくは0〜10%、より好ましくは0.1〜5%、更に好ましくは1〜3%である。 P 2 O 5 is a component that stabilizes glass, but is a component that deteriorates water resistance. Therefore, the content of P 2 O 5 is preferably 0 to 10%, more preferably 0.1 to 5%, and even more preferably 1 to 3%.

上記組成を有するガラスは、屈折率ndを1.60以上、ガラス転移点を400℃以下、液相温度を800℃以下にすることができる。また、金型と融着し難く、しかも良好な耐候性を得ることができる。 The glass having the above composition can have a refractive index nd of 1.60 or more, a glass transition point of 400 ° C. or less, and a liquid phase temperature of 800 ° C. or less. In addition, it is difficult to fuse with the mold, and good weather resistance can be obtained.

屈折率ndは、好ましくは1.60以上、より好ましくは1.70以上、更に好ましくは1.80以上である。屈折率が低いと、より高機能で小型の光学素子を得難くなる。 The refractive index nd is preferably 1.60 or more, more preferably 1.70 or more, still more preferably 1.80 or more. If the refractive index is low, it becomes difficult to obtain a more sophisticated and compact optical element.

ガラス転移点は、好ましくは400℃以下、より好ましくは350℃以下、更に好ましくは320℃以下、特に好ましくは300℃以下である。ガラス転移点が高いと、低温でのモールドプレス成形が困難となり、金型の劣化を抑制しにくくなる。 The glass transition point is preferably 400 ° C. or lower, more preferably 350 ° C. or lower, still more preferably 320 ° C. or lower, and particularly preferably 300 ° C. or lower. If the glass transition point is high, mold press molding at a low temperature becomes difficult, and it becomes difficult to suppress deterioration of the mold.

液相温度は、好ましくは800℃以下、より好ましくは750℃以下、更に好ましくは700℃以下である。液相温度が高いと、成形工程中でガラスが失透しやすくなる。また、溶融温度が高くなる。 The liquidus temperature is preferably 800 ° C. or lower, more preferably 750 ° C. or lower, and even more preferably 700 ° C. or lower. When the liquidus temperature is high, the glass tends to be devitrified during the molding process. In addition, the melting temperature becomes high.

以下、本発明の光学ガラスを実施例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the optical glass of the present invention will be described in detail based on examples.

表1、2は、本発明の実施例(試料No.1〜11)と比較例(試料No.12〜14)をそれぞれ示している。 Tables 1 and 2 show Examples (Samples Nos. 1 to 11) and Comparative Examples (Samples Nos. 12 to 14) of the present invention, respectively.

表1、2中の各試料は、次のようにして調製した。 Each sample in Tables 1 and 2 was prepared as follows.

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1000℃で2時間溶融した。溶融後、融液をカーボン板上に流し出してガラスバルクを作製し、更にアニール後、各測定に適した試料を作製した。 First, a glass raw material was prepared so as to have the composition shown in the table, and melted at 1000 ° C. for 2 hours using a platinum crucible. After melting, the melt was poured onto a carbon plate to prepare a glass bulk, and after annealing, a sample suitable for each measurement was prepared.

得られた試料について、屈折率nd、液相温度、ガラス転移点、ガラスと金型の融着、及び耐候性を評価した。それらの結果を表1、2に示す。 The obtained sample was evaluated for refractive index nd, liquidus temperature, glass transition point, fusion of glass and mold, and weather resistance. The results are shown in Tables 1 and 2.

屈折率ndは、屈折率計を用いて、ヘリウムランプのd線(587.6nm)に対する測定値で示した。 The refractive index nd is indicated by a measured value with respect to the d line (587.6 nm) of the helium lamp using a refractive index meter.

液相温度は、以下の要領で行った。まず、各試料をそれぞれ300〜500μmの大きさに粉砕、洗浄し、これを白金製のボートに入れて700〜1200℃の温度勾配炉に移して1時間保持し、温度勾配炉より白金製のボートを取り出した。その後、白金製のボートからガラスを取り出した。このようにして得られたサンプルを偏光顕微鏡で観察し、結晶の析出点を測定し、これを液相温度とした。 The liquidus temperature was measured as follows. First, each sample is crushed and washed to a size of 300 to 500 μm, placed in a platinum boat, transferred to a temperature gradient furnace at 700 to 1200 ° C., held for 1 hour, and made of platinum from the temperature gradient furnace. I took out the boat. After that, the glass was taken out of the platinum boat. The sample thus obtained was observed with a polarizing microscope, the precipitation point of the crystal was measured, and this was taken as the liquidus temperature.

ガラス転移点は、線膨張係数測装置(TMA)によって得られる膨張曲線の低温領域と異常膨張領域の直線をそれぞれ延長し、その交点に対応する温度をガラス転移点として求めた。 The glass transition point was obtained by extending the straight lines of the low temperature region and the abnormal expansion region of the expansion curve obtained by the linear expansion coefficient measuring device (TMA), and determining the temperature corresponding to the intersection as the glass transition point.

ガラスと金型との融着の有無は、以下の要領で行った。直径5mm、厚み5mmの円柱状の各試料を、直径15mm、厚み5mmのタングステンカーバイド(WC)製の金型2枚の間に挟み込み、ガラス転移点+50℃で加熱しながら、20KPaの荷重で10分間のプレスを行った。プレス後の金型表面において、ガラス成分の付着状態を観察し、ガラス成分の付着が認められなかったものを「○」、ガラス成分の付着が認められたものを「×」として評価した。 Whether or not the glass and the mold were fused was determined as follows. Each columnar sample with a diameter of 5 mm and a thickness of 5 mm is sandwiched between two tungsten carbide (WC) molds with a diameter of 15 mm and a thickness of 5 mm, and while heating at a glass transition point of + 50 ° C., a load of 20 KPa is used for 10 Pressed for minutes. On the surface of the mold after pressing, the adhesion state of the glass component was observed, and the one in which the adhesion of the glass component was not observed was evaluated as "◯", and the one in which the adhesion of the glass component was observed was evaluated as "x".

耐候性は、片面を鏡面研磨した試料を作製し、その試料を、60℃、90%の高温高湿の環境下に1000時間放置し、その後、試料表面を実体顕微鏡で観察し、変質の有無を評価した。変質が認められなかったものを「○」、変質が認められたものを「×」とした。 For weather resistance, prepare a sample with one side mirror-polished, leave the sample in a high temperature and high humidity environment of 60 ° C. and 90% for 1000 hours, and then observe the sample surface with a stereomicroscope to see if there is any deterioration. Was evaluated. Those with no alteration were marked with "○", and those with alteration were marked with "x".

表1、2から明らかなように、試料No.1〜11の各試料は、屈折率ndが1.612以上と高く、液相温度が752℃以下と低く、ガラス転移点が309℃以下と低かった。また、ガラスと金型の融着は認められず、高温高湿試験後の試料表面には変質は認められないことから耐候性にも優れていた。 As is clear from Tables 1 and 2, the sample No. In each of the samples 1 to 11, the refractive index nd was as high as 1.612 or more, the liquidus temperature was as low as 752 ° C. or less, and the glass transition point was as low as 309 ° C. or less. In addition, no fusion between the glass and the mold was observed, and no deterioration was observed on the sample surface after the high temperature and high humidity test, so that the weather resistance was also excellent.

これに対し、試料No.12は、屈折率が1.583であり、また、ガラスの耐候性が不良だった。 On the other hand, sample No. No. 12 had a refractive index of 1.583, and the weather resistance of the glass was poor.

また、試料No.13は、ガラス転移点が510℃であり、また、液相温度が840℃であった。 In addition, sample No. In No. 13, the glass transition point was 510 ° C., and the liquidus temperature was 840 ° C.

更に、試料No.14は、ガラスと金型の融着が認められた。 Furthermore, the sample No. In No. 14, fusion of the glass and the mold was observed.

Claims (3)

モル百分率で、TeO 30〜80%、MoO 5〜50%、LiO+NaO+KO 0.1〜30%、TiO+Al 0〜10%、CaO+BaO+SrO 0〜10%、SiO+B 0〜10%を含有することを特徴とする光学ガラス。 In molar percent, TeO 2 30~80%, MoO 3 5~50%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 0.1~30%, TiO 2 + Al 2 O 3 0~10%, CaO + BaO + SrO 0~10%, SiO An optical glass characterized by containing 2 + B 2 O 30 to 10%. 屈折率ndが1.60以上であることを特徴とする請求項1記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1, wherein the refractive index nd is 1.60 or more. ガラス転移点が400℃以下であることを特徴とする請求項1または2記載の光学ガラス。 The optical glass according to claim 1 or 2, wherein the glass transition point is 400 ° C. or lower.
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