JP2872899B2 - 光学ガラス - Google Patents

光学ガラス

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JP2872899B2 JP5321155A JP32115593A JP2872899B2 JP 2872899 B2 JP2872899 B2 JP 2872899B2 JP 5321155 A JP5321155 A JP 5321155A JP 32115593 A JP32115593 A JP 32115593A JP 2872899 B2 JP2872899 B2 JP 2872899B2
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    • C03C3/00Glass compositions
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    • Y10S501/903Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number having refractive index less than 1.8 and ABBE number less than 70

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、屈折率(Nd)1.5
5〜1.63未満及びアッベ数(νd)59〜63の範
囲の光学恒数と、酸に対する優れた化学的耐久性、すな
わち、耐酸性及び低温軟化性を有するSiO−B
−SrO−LiO系の光学ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、前記の光学恒数を有する重ク
ラウン系ガラスが種々知られており、例えば「ガラス組
成データブック・1991年((社)日本硝子製品工業
会発行)」には、SK(ショットカタログ名称)タイプ
のガラスが多数記載されている。しかし、これらのガラ
スは、一般に屈伏点(At)が高く600℃を超えるた
め成形温度が高くなり、プレス成形後に研削または研磨
を必要としない光学素子を直接成形するためのモールド
プレス用ガラスとしては不適当である。モールドプレス
において成形温度が高温になると型材の耐久性等の問題
が生じるため、ガラスの屈伏点は可能なかぎり低い方が
望ましい。これらの問題を解決するためとして、R’
O(R’はアルカリ金属)を導入した系のガラスが提案
されている。例えば特開平4−292435号公報に
は、従来のSiO−B−BaO系の組成にR’
Oを単に導入した場合、化学的耐久性が悪くなるた
め、TeO成分を必須としたものが開示されている
が、このガラスは耐酸性が悪い。また特開昭60−12
2747号に開示されているSiO−B−Ca
O−LiO系のものは、上記と同様に耐酸性が悪くガ
ラス表面にヤケを生じやすいため、モールドプレス用の
ガラスとしては不適当である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、屈折率(N
d)1.55〜1.63未満及びアッベ数(νd)59
〜63の範囲の光学恒数とモールドプレスに適した屈伏
点(At)を維持しつつ、酸に対する優れた化学的耐久
性を有する光学ガラスを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明者は、鋭意試験研究を重ねた結果、従来の技術に
は具体的には開示されていない特定範囲のSiO−B
−SrO−LiO系ガラスにおいて、前記所定
の光学恒数を有し、モールドプレスに適した低温軟化
性、すなわち低い屈伏点と酸に対する優れた化学的耐久
性を有する光学ガラスが得られることをみいだし、本発
明をなすに至った。
【0005】本発明にかかる光学ガラスの特徴は、重量
%で、SiO 25〜50%、B 16〜40
%、Al 0〜5%、TiO 0〜1%、Zr
0〜5%、ZnO 0〜5%未満、MgO 0〜5
%、CaO 0〜8%、SrO 11〜25%、BaO
0〜6%、LiO 1〜10%、NaO+K
0〜5%およびSb 0〜1%の範囲の各成分
からなり、かつ、屈折率(Nd)1.55〜1.63未
、アッベ数(νd)59〜63の範囲の光学恒数を有
するところにある。
【0006】上記のとおり、各成分の組成範囲を限定し
た理由は次のとおりである。すなわちSiO成分は、
その量が25%未満であるとガラスの化学的耐久性が低
下し、またその量が50%を超えると低温軟化性が維持
し得なくなるとともに、本発明の目標とする光学恒数を
維持できなくなる。B成分はガラスに低温軟化性
を与えるのに有効な成分であるが、その量が16%未満
では耐失透性が悪化し、40%を超えると化学的耐久性
が悪化する。Al成分は、ガラスの化学的耐久性
の向上に有効である。しかし、その量が5%を超えると
耐失透性が悪化すると同時に屈伏温度(At)の上昇を
まねく。
【0007】TiO成分は、ガラスのソーラリゼーシ
ョン防止と光学恒数調整のため添加し得るが、その量は
1%以下で十分である。ZrO成分は、屈折率を高め
化学的耐久性を改善するため必要に応じ添加し得るが、
5%を超えると耐失透性が悪化する
【0008】SrO成分は、本発明において特定範囲の
成分と共存することにより、低温軟化性を維持
しつつ、優れた耐酸性を示すことをみいだした重要な成
分である。前記の光学恒数を有する従来のガラス組成系
で、SrO成分はBaO、CaOと同じ性質を示す成分
として光学恒数の調整等に用いられていたが、本組成系
でSrO成分はガラスの屈折率を高めるうえ、他の2価
金属酸化物成分と比べ、低分散性及び化学的耐久性、さ
らに低温軟化性の点で総合的に最も有利な成分であるこ
とをみいだしたのである。従来SrO成分はガラスの安
定性を悪化させるため、多量の導入が困難であった。と
ころが前記のB成分を16%以上にすることで極
めて安定なガラスを得ることができたのである。上記の
とおり、ガラスの安定性を維持しつつ優れた化学的耐久
性及び低温軟化性を得るためには、その量は11〜25
%が有効であり、11未満では耐酸性が不十分とな
り、25%を超えるとかえってガラスが不安定になる。
他の2価金属酸化物成分であるZnO、MgO、CaO
及びBaO成分は、光学恒数調整等のため添加し得る
が、ZnO成分の量が5%以上であるとガラスの安定性
が損なわれやすくなると同時に化学的耐久性が悪化す
る。また、MgO、CaO及びBaO成分の量が、それ
ぞれ5%、8%及び%を超えるとガラスの安定性が損
なわれやすくなると同時に化学的耐久性が悪化する。
【0009】LiO成分は、ガラスに低温軟化特性を
与える効果が特に大きいので重要な成分であるが、ガラ
スの耐失透性を維持しつつその効果を発揮させるために
は、その量は1〜10%の範囲にすべきである。Na
O及びKO成分は、低温軟化特性を得るために必要に
応じ添加させ得るが、その量は耐失透性と化学的耐久性
維持のため、それらの合計量5%以下にすべきであ
る。Sb成分は、ガラス溶融の際の清澄剤として
任意に添加し得るが、その量は1%以内で十分である。
【0010】
【実施例】次に、本発明の光学ガラスにかかる実施組成
例(No.1〜No.)及び前記従来の光学ガラスの
比較組成例(No.A〜No.C)についてそれぞれ得
られたガラスの屈折率(Nd)、アッベ数(νd)、屈
伏点(At、℃)及び化学的耐久性の測定試験結果とと
もに表1に示した。
【0011】耐酸性試験は、破面及び研磨面を有する各
ガラス試料(約30×30×5mm)を3N−硝酸水溶
液(25℃)中に30分間浸漬して両表面の浸蝕度合を
観察し、いずれの表面にも変化がなく透明性が維持され
たものを〇印で表示し、また両表面いずれも荒れを生じ
透明性が明かに損なわれたものを×印で表示する方法を
採用した。なお、これらのガラス試料は酸化物、炭酸
塩、硝酸塩、水酸化物等の通常の光学用原料を所定の割
合で秤量混合した後白金坩堝に投入し、組成による溶融
の難易度に応じて1150〜1350℃の温度で約2〜
4時間溶融し、攪拌均質化した後、金型等に鋳込み徐冷
することにより容易に得ることができる。
【0012】
【表1】
【0013】表1にみられるとおり、本発明の実施例の
ガラスはいずれも所定の光学恒数と低い屈伏点(At)
とを有し、しかも耐酸性、すなわち、酸に対する化学的
耐久性が従来公知の比較例ガラスよりも一段と改善され
ている。また、これらのガラスはいずれも耐失透性に優
れ、また均質化しやすい。このため上記実施例のガラス
は製造が容易であり、モールドプレス用素材として適し
ている。
【0014】
【発明の効果】以上に述べたとおり、本発明の光学ガラ
スはSiO−B−SrO−LiO系の特定組
成を有するものであるから、屈折率(Nd)1.55〜
1.63未満、アッベ数(νd)59〜63の範囲の光
学恒数と低い屈伏点(At)とを有し、かつ、従来のガ
ラスに比べて酸に対する化学的耐久性一段と優れてい
る。また、製造が容易であり、均質化しやすく、モール
ドプレスに適している。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、SiO 25〜50%、B
    16〜40%、Al 0〜5%、TiO
    0〜1%、ZrO 0〜5%、ZnO0〜5%
    、MgO 0〜5%、CaO 0〜8%、SrO
    〜25%、BaO 0〜6%、LiO 1〜10
    %、NaO+KO 0〜5%およびSb
    〜1%の範囲の各成分からなり、屈折率(Nd)が1.
    55〜1.63未満、アッベ数(νd)が59〜63の
    範囲の光学恒数を有することを特徴とする光学ガラス。
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