JP3157458B2 - Optical glass for mold press - Google Patents

Optical glass for mold press

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JP3157458B2
JP3157458B2 JP11328796A JP11328796A JP3157458B2 JP 3157458 B2 JP3157458 B2 JP 3157458B2 JP 11328796 A JP11328796 A JP 11328796A JP 11328796 A JP11328796 A JP 11328796A JP 3157458 B2 JP3157458 B2 JP 3157458B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は耐失透性や化学的耐
久性が良好で、有害物質も含まずに、モールドプレス性
を向上させた光学ガラスに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical glass which has good devitrification resistance and chemical durability, contains no harmful substances, and has improved mold pressability.

【0002】[0002]

【従来の技術】光学機器の小型化・高性能化が著しく進
行している現在、光学レンズに対しても軽量・小型・高
性能が求められている。この課題を解決する方法に非球
面レンズがある。これによってレンズ枚数の削減を図る
ことができるため、光学設計においては主流になりつつ
ある。非球面レンズの製造方法は、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するもので
ある。この方法の特徴は、成形後に研削・研磨工程を省
略できるために、低コスト・大量生産が実現できること
にある。
2. Description of the Related Art At the same time as miniaturization and high performance of optical devices have been remarkably progressing, light weight, small size and high performance are also required for optical lenses. There is an aspheric lens as a method for solving this problem. As a result, the number of lenses can be reduced, and is becoming mainstream in optical design. In the method of manufacturing an aspherical lens, a preform material obtained by cutting and polishing a gob or a glass block is heated and softened, and is subjected to pressure molding with a mold having a highly accurate surface. The feature of this method is that since the grinding and polishing steps can be omitted after molding, low cost and mass production can be realized.

【0003】ところで、この非球面レンズの低コスト・
大量生産という大きな目的を達成するためには、以下の
諸条件について十分検討する必要がある。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。現
在モールドプレスの上限温度は650〜700℃、また
これに伴いガラスの転移温度の上限は550〜600℃
程度となっているが、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、寿命の観点から好まし
い。しかし、低いガラス転移温度を持つガラスは、一般
的に化学的耐久性が良好でない。したがって、如何にし
て低いガラス転移温度を持ちながらも化学的耐久性の良
好なガラスを得るかがカギとなる。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。
[0003] By the way, low cost of this aspherical lens
In order to achieve the major goal of mass production, it is necessary to thoroughly consider the following conditions. First, if the mold used for the mold press cannot be used repeatedly,
It cannot meet the purpose of low cost and mass production. For that purpose, it is necessary to set the temperature at the time of mold pressing as low as possible in order to minimize the surface oxidation of the mold. Currently, the upper limit temperature of the mold press is 650-700 ° C, and the upper limit of the glass transition temperature is 550-600 ° C.
However, as the temperature is lower, the progress of surface oxidation of the mold is suppressed, which is preferable from the viewpoint of life. However, glasses with low glass transition temperatures generally have poor chemical durability. Therefore, the key is how to obtain a glass having good chemical durability while having a low glass transition temperature. Further, it is necessary to sufficiently consider the cost of manufacturing a preform material, which is a stage before molding.

【0004】現在、プリフォームの製造方法として、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
現在最も安価であり、しかも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が小さくでき、レンズ自
体の量産性も格段に向上させる効果を有している。
At present, there is a method of manufacturing a preform by dropping a glass melt and cooling it. This method has high mass productivity of the preform material itself, is currently the cheapest in terms of manufacturing cost, and since the preform obtained by this method is close to a spherical or biconvex lens shape,
The amount of shape change during mold pressing can be reduced, and the mass productivity of the lens itself can be significantly improved.

【0005】一方、ガラスブロック材から切断によりプ
リフォーム材を得る方法もあるが、この方法ではブロッ
ク材の切断工程からボールへの加工工程が必要であった
り、あるいは加工しない場合には直方体からレンズ形状
に成形する際、成形時の変化量が大きくなり成形時間が
かかるため、コスト的にも量産性の観点からも、ガラス
融液を滴下し冷却して得られるプリフォーム材を使用す
る方が格段に優れている。この方法によってプリフォー
ムを得る代表的な例が特開平6−122526号公報に
記載されている。
On the other hand, there is a method of obtaining a preform material by cutting from a glass block material. However, in this method, a process of cutting the block material into a ball is required. When molding into a shape, the amount of change during molding is large and it takes time to mold.From the viewpoint of cost and mass productivity, it is better to use a preform material obtained by dropping and cooling a glass melt. It is much better. A representative example of obtaining a preform by this method is described in JP-A-6-122526.

【0006】ところで、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。
つまり、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。その一方で粘
性が高いとガラス融液を流出管先端から切り離すことが
できず、やはり均一で滑らかな曲面を有するプリフォー
ムを得ることはできない。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。
[0006] When a preform material is produced by dropping a glass melt, it is necessary to mutually optimize the manufacturing conditions and the properties of the glass itself.
In other words, when molding a preform material by this molding method,
If the viscosity is low, it is difficult to obtain a shape close to a spherical or biconvex lens with a smooth and uniform curved surface. On the other hand, if the viscosity is high, the glass melt cannot be separated from the tip of the outflow pipe, and a preform having a uniform and smooth curved surface cannot be obtained. Therefore, the viscosity of the glass melt at the time of preform molding must be sufficiently studied.

【0007】また失透温度はプリフォーム時の温度より
低い、つまり滴下時に失透しないガラスでなければなら
ない。つまり、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
ならなくなるが、そうすると失透温度を下回ってしま
い、即ちプリフォーム材に失透を生じてしまう。特に粘
性の低いガラスではその傾向が顕著となる。その反面、
粘性が高いからといって、粘性を下げるべくガラスの温
度を高温すると、失透の問題は解消するが、今度はガラ
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
等の問題か発生する。特に粘性の高いガラスではその傾
向が顕著となる。実験によれば、1,000℃以下でプ
リフォームを作れば、全く問題がない。
Further, the devitrification temperature must be lower than that of the preform, that is, the glass must not devitrify when dropped. In other words, 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, but if it does so, it will fall below the devitrification temperature, that is, the preform material will be devitrified. Will happen. In particular, the tendency becomes remarkable in glass having low viscosity. On the other hand,
If the temperature of the glass is raised to lower the viscosity because the viscosity is high, the problem of devitrification will be resolved, but this time it may be a problem such as seizure of the glass to the mold or premature wear due to surface oxidation of the mold. appear. In particular, the tendency is remarkable in highly viscous glass. According to the experiment, there is no problem if the preform is formed at 1,000 ° C. or lower.

【0008】以上のように、モールドプレス用光学ガラ
スの組成は、所望の光学恒数および低いガラス転移温度
を持ち、十分な化学的耐久性を有するのは勿論のこと、
滴下にてプリフォームが成形可能となる高い耐失透性を
有するという、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 not only a desired optical constant and a low glass transition temperature, but also sufficient chemical durability.
It is necessary to mutually optimize each property, that is, to have high devitrification resistance so that a preform can be formed by dropping.

【0009】従来、低いガラス転移温度を有するガラス
としては、PbOあるいはTeO2含有させたものが知
られているが、これらの成分は環境上好ましくない成分
であり、またアッベ数(νd)が小さいものしか得られ
ない。
Conventionally, as a glass having a low glass transition temperature, glass containing PbO or TeO 2 is known, but these components are environmentally unfavorable and have a small Abbe number (νd). You can only get things.

【0010】PbOを含有せずに低ガラス転移温度を実
現したガラスでは、例えばP25−RO−R2O系が知
られているが、この系は低いガラス転移温度を得るべく
2O成分を増加させているため、化学的耐久性が良好
でない。
[0010] In the glass achieves low glass transition temperature without containing PbO, for example, P 2 O 5 -RO-R 2 is O systems are known, R 2 to the system to obtain a low glass transition temperature Since the O component is increased, the chemical durability is not good.

【0011】この点を改善すべく、La23を含有させ
て化学的耐久性を向上させたP25−B23−Al23
−La23−RO−R2O系ガラスが、特開昭60−1
71244号公報に記載されているが、モールドプレス
性という観点からすると、数値の限定が不十分であり前
記の諸条件を満たす組成の実施例も開示されていないた
め、モールドプレスという目的には必ずしも合致し得な
い。
In order to improve this point, P 2 O 5 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 containing La 2 O 3 and having improved chemical durability is used.
-La 2 O 3 -RO-R 2 O based glass is disclosed in
Although it is described in JP-A-71244, from the viewpoint of mold pressability, numerical values are not sufficiently limited, and no examples of compositions satisfying the above-mentioned conditions are disclosed. Can not match.

【0012】また特開平3−40934号公報には、同
じく希土類元素を含有させたP25−RE2Ox−Zn
O−R2O系ガラス(RE2OxはY23および/または
ランタノイドグループから選択される、1種以上の希土
類金属酸化物)が記載されているが、耐失透性を改善す
る成分であるB23が含有されていないため、耐失透性
が良好でない。しかもその実施例においては、希土類元
素含有率の合計が重量%で2%を超えたものしか開示さ
れておらず、このような場合は耐失透性が更に悪化す
る。このようなガラスでは、ガラス融液の粘性が滴下法
によってプリフォームを得るに適する温度で既に失透を
発生するため、良好なプリフォームを成形することは不
可能である。これはこの組成がブロック材を適当な大き
さにカットしてプリフォームを製造することを前提とし
ているためであり、ガラス融液の滴下によりプリフォー
ムを得るモールドプレス用ガラスとしては不適格であ
る。このように、上記これらのガラスは滴下法によりプ
リフォームを製造するにおいて、製造時のガラス融液の
粘性および失透温度の最適化について明確な解決策を見
いだせていない。
JP-A-3-40934 discloses a P 2 O 5 -RE 2 Ox-Zn which also contains a rare earth element.
O-R 2 O-based glass (RE 2 Ox is selected from Y 2 O 3 and / or lanthanide group, one or more rare earth metal oxides) have been described to improve the devitrification resistance component since B 2 O 3 is not contained is, devitrification resistance is not good. Moreover, the examples disclose only those in which the total content of rare earth elements exceeds 2% by weight, and in such a case, the devitrification resistance is further deteriorated. In such a glass, it is impossible to form a good preform because the viscosity of the glass melt already causes devitrification at a temperature suitable for obtaining the preform by the dropping method. This is because this composition is premised on manufacturing a preform by cutting a block material into an appropriate size, and is not suitable as a mold press glass for obtaining a preform by dropping a glass melt. . As described above, in the production of a preform by the dropping method, no clear solution has been found for optimizing the viscosity and the devitrification temperature of the glass melt during the production.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低いガラス
転移温度を有し、化学的耐久性にも優れ、環境上好まし
くない物質も含まない、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、
リン酸亜鉛系光学ガラスを提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has a low glass transition temperature, excellent chemical durability, does not contain environmentally undesirable substances, and has good mold pressability, that is, a smooth curved surface. To obtain a uniform preform,
An object of the present invention is to provide a zinc phosphate optical glass.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意試験研究を重ねた結果、屈折率(nd)が
1.5〜1.6およびアッベ数(νd)が55〜65の
光学恒数を有するガラスにおいて、ガラス転移温度(T
g)、1,000℃におけるガラス融液の粘性、失透温
度を規定することにより、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リン酸
亜鉛系光学ガラスを得ること、更に従来知られている特
開昭60−171244号公報の請求項に記載された組
成範囲(但し、R2O成分については範囲外の部分があ
る。)における、ごく限られた特定の成分範囲について
のみ、前記の所望の光学恒数と低いガラス転移温度と良
好な耐失透性と化学的耐久性を持ち、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、光学ガラスが得
られることを見いだし、本発明に至ったものである。
The inventor of the present invention has conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, the refractive index (nd) was 1.5 to 1.6 and the Abbe number (νd) was 55 to 65. The glass transition temperature (T
g) By obtaining the viscosity and devitrification temperature of the glass melt at 1,000 ° C., obtaining a zinc phosphate optical glass having good preform productivity, preform characteristics, and mold pressability. In addition, a very limited specific component in the composition range described in the claims of JP-A-60-171244 (however, there is a part outside the range for the R 2 O component). Only for the range, it has the above-mentioned desired optical constant, low glass transition temperature, good devitrification resistance and chemical durability, and does not contain environmentally unfavorable substances, and has extremely good mold pressability. It has been found that an optical glass having excellent overall properties can be obtained, which has led to the present invention.

【0015】前記の目的を達成すべく、本発明は、屈折
率(nd)が1.5〜1.6およびアッベ数(νd)が
55〜65の光学恒数を有し、ガラス転移温度(Tg)
が300〜400℃であり、1,000℃においてガラ
ス融液の粘性η(ポアズ)がLogη≦2.0であり、し
かも失透温度はこのガラス融液の粘性ηがLogη=0.
6の時の温度以下である、リン酸亜鉛系用光学ガラスが
モールドプレス用として好適であるということ、これら
すべての条件を満足し得るモールドプレス用光学ガラス
の組成としては、重量%で、 SiO2 0 〜 2%、 B23 1 〜 3%、 Al23 1 〜 5%、 P25 45 〜55%、 Y23 0 〜 1.3%、 La23 0.2〜 1.5%、 Gd23 0 〜 1.3%、 但し、Y23+La23+Gd23=0.2〜1.5
%、 TiO2 0 〜 5%、 Nb25 0 〜 5%、 Ta25 0 〜 5%、 ZnO 20 〜40%、 MgO 0 〜 5%、 CaO 0 〜 5%、 SrO 0 〜 5%、 BaO 0 〜 5%、 Li2O 1 〜 5%、 Na2O 0 〜10%、 K2O 0 〜20%、 但し、Li2O+Na2O+K2O=6〜25%、 Sb23 0 〜 0.5%、 F2 0 〜 5%、 の範囲の各成分からなること、以上が本発明特徴であ
る。この様に各成分の組成範囲を限定した理由は次の通
りである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an optical constant having a refractive index (nd) of 1.5 to 1.6 and an Abbe number (νd) of 55 to 65, and a glass transition temperature ( Tg)
Is 300 to 400 ° C., and the viscosity η (Poise) of the glass melt at 1,000 ° C. is Logη ≦ 2.0, and the viscosity η of the glass melt is Logη = 0.
The fact that the optical glass for zinc phosphate based, which is not more than the temperature at the time of 6 , is suitable for mold press ,
The composition of the optical glass for mold press capable of satisfying all the conditions is SiO 2 0 to 2%, B 2 O 3 1 to 3%, Al 2 O 3 1 to 5%, P 2 O 5 by weight%. 45 ~55%, Y 2 O 3 0 ~ 1.3%, La 2 O 3 0.2~ 1.5%, Gd 2 O 3 0 ~ 1.3%, however, Y 2 O 3 + La 2 O 3 + Gd 2 O 3 = 0.2 to 1.5
%, TiO 2 0 ~ 5% , Nb 2 O 5 0 ~ 5%, Ta 2 O 5 0 ~ 5%, ZnO 20 ~40%, MgO 0 ~ 5%, CaO 0 ~ 5%, SrO 0 ~ 5% BaO 0 to 5%, Li 2 O 1 to 5%, Na 2 O 0 to 10%, K 2 O 0 to 20%, provided that Li 2 O + Na 2 O + K 2 O = 6 to 25%, Sb 2 O 3 The feature of the present invention is that each component is in the range of 0 to 0.5% and F 2 0 to 5%. The reasons for limiting the composition range of each component as described above are as follows.

【0016】SiO2は光学恒数を調整するために添加
するが、その量が2%を超えると所望のガラス転移温度
が得られない。したがって、0〜2%の範囲に限定され
る。
[0016] SiO 2 is added to adjust the optical constant, but if its amount exceeds 2%, a desired glass transition temperature cannot be obtained. Therefore, it is limited to the range of 0 to 2%.

【0017】B23は耐失透性向上のために添加される
必須成分であるが、その量が1%未満ではその効果を発
揮せず、また3%を超えると所望のガラス転移温度が得
られない。したがって、1〜3%の範囲に限定される。
B 2 O 3 is an essential component added to improve the devitrification resistance. If its amount is less than 1%, its effect is not exhibited. If it exceeds 3%, the desired glass transition temperature is obtained. Can not be obtained. Therefore, it is limited to the range of 1 to 3%.

【0018】Al23は化学的耐久性を向上させるのに
有効な必須成分であるが、その量が1%未満ではその効
果を発揮せず、5%を超えると所望のガラス転移温度が
得られない。したがって、1〜5%の範囲に限定され
る。
Al 2 O 3 is an essential component effective for improving the chemical durability, but its effect is not exhibited if its amount is less than 1%, and if it exceeds 5%, the desired glass transition temperature is lowered. I can't get it. Therefore, it is limited to the range of 1 to 5%.

【0019】P25はガラスを形成するのに必須な成分
であるが、45%未満では耐失透性が悪く、55%を超
えると化学的耐久性が低下する。したがって、45〜5
5%の範囲に限定される。
P 2 O 5 is an essential component for forming glass, but if it is less than 45%, the devitrification resistance is poor, and if it exceeds 55%, the chemical durability is reduced. Therefore, 45-5
It is limited to the range of 5%.

【0020】La23は比較的少量で化学的耐久性を向
上させる必須な成分であり、0.2%未満ではその効果
が十分でない。しかしLa23はP25系ガラスにおい
て、急激に耐失透性を悪化させる成分でもある。本発明
者の実験による、B23=1.5%,Al23=3%,
25=50%, La23=0→1.5%,ZnO=
30→28.5%,Li2O=3%,Na2O=5%,K
2O=7.5%の組成における失透温度の変化を図1に
示す。図1に示す通り、La23が重量%で1.5%に
て失透温度Tcは945℃であり、1.5%を超えると
急激に失透温度が上昇する。図2は上記組成の中のLa
23=1.5%の時のガラス融液の粘性曲線を示す。図
2に示す通り950℃におけるガラス融液の粘性Logη
(ポアズ)は、本発明のLa23範囲の上限である1.
5%において、概ね0.6となった。つまりLa23
分が重量%で1.5%を超えるとプリフォーム成形時に
下限粘性Logη=0.6において失透が発生してしま
い、良好なプリフォームを得ることができない。したが
って、0.2〜1.5%の範囲に限定される。
La 2 O 3 is a relatively small amount and is an essential component for improving the chemical durability, and if less than 0.2%, its effect is not sufficient. However, La 2 O 3 is also a component that rapidly deteriorates the devitrification resistance in P 2 O 5 -based glass. According to experiments performed by the present inventors, B 2 O 3 = 1.5%, Al 2 O 3 = 3%,
P 2 O 5 = 50%, La 2 O 3 = 0 → 1.5%, ZnO =
30 → 28.5%, Li 2 O = 3%, Na 2 O = 5%, K
FIG. 1 shows the change of the devitrification temperature in the composition of 2 O = 7.5%. As shown in FIG. 1, the devitrification temperature Tc is 945 ° C. when the content of La 2 O 3 is 1.5% by weight, and when the content exceeds 1.5%, the devitrification temperature rapidly increases. FIG. 2 shows La in the above composition.
3 shows a viscosity curve of a glass melt when 2 O 3 = 1.5%. As shown in FIG. 2, viscosity η of glass melt at 950 ° C.
(Poise) is the upper limit of the La 2 O 3 range of the present invention.
At 5%, it was approximately 0.6. That is, if the La 2 O 3 component exceeds 1.5% by weight, devitrification occurs at a lower limit viscosity Logη = 0.6 during preform molding, and a good preform cannot be obtained. Therefore, it is limited to the range of 0.2 to 1.5%.

【0021】La23以外のランタノイド系酸化物につ
いても化学的安定性を向上させる効果を有する成分は種
々あるが、可視光域における発光・吸収特性や原料コス
トを考慮すると、光学ガラスとしてはGd23が最も適
している。
Although lanthanide-based oxides other than La 2 O 3 also have various components having an effect of improving the chemical stability, in view of the emission / absorption characteristics in the visible light region and the cost of raw materials, optical glass is not suitable for optical glass. Gd 2 O 3 is most suitable.

【0022】Gd23の他、Y23も光学恒数の調整お
よび化学的耐久性を向上させる効果を有する。しかし化
学的耐久性の向上という面ではGd23やY23よりも
La23の方がその効果が大きく、少量で有効である。
したがって、La23を優先して用いた方が好ましい。
In addition to Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 also has an effect of adjusting optical constants and improving chemical durability. However, La 2 O 3 is more effective than Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 in terms of improving chemical durability, and is effective with a small amount.
Therefore, it is preferable to use La 2 O 3 with priority.

【0023】上記3成分についてはLa23+Y23
Gd23の合計量が、0.2%未満ではその効果が十分
でなく、1.5%を超えるとLa23を単独で用いた場
合と同様に失透温度が急激に上昇するという理由で、良
好なプリフォームを得ることができない。したがって、
0.2〜1.5%の範囲に限定される。またこれらの成
分の合計量の限定により、Y23,Gd23の各成分は
0〜1.3%の範囲に限定される。
For the above three components, La 2 O 3 + Y 2 O 3 +
If the total amount of Gd 2 O 3 is less than 0.2%, the effect is not sufficient, and if it exceeds 1.5%, the devitrification temperature sharply rises as in the case of using La 2 O 3 alone. For this reason, a good preform cannot be obtained. Therefore,
It is limited to the range of 0.2 to 1.5%. Further, by limiting the total amount of these components, each component of Y 2 O 3 and Gd 2 O 3 is limited to the range of 0 to 1.3%.

【0024】ZnOはガラスを形成し、低いガラス転移
温度を得るために、必要な成分であるが、20%未満で
は耐久性を維持しつつ所定の転移温度を得ることができ
ず、40%を超えると耐失透性を維持しながら所望のガ
ラス転移温度を得ることができなくなる。したがって、
20〜40%の範囲に限定される。
ZnO is a necessary component to form glass and obtain a low glass transition temperature. However, if it is less than 20%, a predetermined transition temperature cannot be obtained while maintaining durability. If it exceeds, the desired glass transition temperature cannot be obtained while maintaining the devitrification resistance. Therefore,
It is limited to the range of 20 to 40%.

【0025】TiO2、Nb23、Ta25、MgO、
CaO、SrO、BaOの各成分は光学恒数の調整のた
め添加し得るが、それぞれ5%を超えると耐久性を維持
しつつも所望のガラス転移温度を得ることができなくな
る。したがって、これら各成分はそれぞれ0〜5%の範
囲に限定される。
TiO 2 , Nb 2 O 3 , Ta 2 O 5 , MgO,
Each component of CaO, SrO, and BaO can be added to adjust optical constants. However, if each exceeds 5%, a desired glass transition temperature cannot be obtained while maintaining durability. Therefore, each of these components is limited to the range of 0 to 5%.

【0026】Li2Oはガラス転移温度を下げる効果を
有する必須成分であるが、1%未満ではその効果が得ら
れず、5%を超えると耐失透性が急激に低下する。した
がって、1〜5%の範囲に限定される。
Li 2 O is an essential component having an effect of lowering the glass transition temperature. However, if it is less than 1%, the effect cannot be obtained, and if it exceeds 5%, the devitrification resistance sharply decreases. Therefore, it is limited to the range of 1 to 5%.

【0027】Na2O,K2OはLi2Oと同様、ガラス
転移温度を下げる効果を有し、Li2Oと共に用いられ
る必須成分であるが、Li2O+Na2O+K2Oの合計
量が6%未満では所望のガラス転移温度が得られず、2
5%を超えると化学的耐久性が急激に低下する。またN
2Oは10%を超えると、K2Oは20%を超えると耐
失透性が急激に低下する。したがって、Na2Oは0〜
10%、K2Oは0〜20%の範囲に限定され、かつL
2O+Na2O+K2Oの合計量は6〜25%の範囲に
限定される。
[0027] As with Na 2 O, K 2 O is Li 2 O, has the effect of lowering the glass transition temperature, it is an essential component for use with Li 2 O, the total amount of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is If it is less than 6%, a desired glass transition temperature cannot be obtained and 2
If it exceeds 5%, the chemical durability sharply decreases. Also N
If a 2 O exceeds 10% and K 2 O exceeds 20%, the devitrification resistance sharply decreases. Therefore, Na 2 O is 0 to
10%, K 2 O is limited to the range of 0 to 20%, and L
The total amount of i 2 O + Na 2 O + K 2 O is limited to the range 6 to 25%.

【0028】Sb23は、脱泡のため添加し得るが、そ
の量は0.5%までで十分である。したがって、Sb2
3は0〜0.5%の範囲に限定される。
Sb 2 O 3 can be added for defoaming, but amounts up to 0.5% are sufficient. Therefore, Sb 2
O 3 is limited to the range 0 to 0.5%.

【0029】F2は光学恒数の調整およびガラス転移温
度を下げる効果を有するが、5%を超えると、プリフォ
ーム成形の際にガラス融液の表面層から揮発し、成形さ
れたプリフォームに曇りを生じさせる。したがって、0
〜5%の範囲に限定される。
F 2 has the effect of adjusting the optical constants and lowering the glass transition temperature, but if it exceeds 5%, it volatilizes from the surface layer of the glass melt at the time of preform molding, and the molded preform becomes Causes fogging. Therefore, 0
It is limited to the range of 55%.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】表1に、本発明によるモールドプ
レス用光学ガラスの好適な実施組成例(No.1〜1
0)および比較例として従来の光学ガラス組成例(比較
例A,B)とこれら光学ガラスの屈折率(nd),アッ
ベ数(νd),ガラス転移温度(Tg),失透試験結
果,化学的耐久性(RW,RA)を示す。ここ比較例A
は特開昭60−171244号公報に記載の実施例N
o.6であり、比較例Bは特開平3−40934号公報
に記載の実施例No.3である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Table 1 shows preferred working compositions (Nos. 1 to 1) of an optical glass for a mold press according to the present invention.
0) and conventional optical glass composition examples (Comparative Examples A and B) as comparative examples and the refractive indexes (nd), Abbe number (νd), glass transition temperature (Tg), devitrification test results, and chemical Shows durability (RW, RA). Comparative Example A
Example N described in JP-A-60-171244
o. Comparative Example B is Example No. 3 described in JP-A-3-40934. 3.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】表記のガラスは、いずれも通常のガラス原
料を用いて調合・混合後、白金坩堝を用いて約1,10
0〜1,300℃にて約2〜5時間加熱溶融し、脱泡・
攪拌等により均質化した後、ブロック形状に鋳込み成形
し、徐冷工程を経て得られたものである。
Each of the glasses described above was prepared and mixed using ordinary glass raw materials, and then mixed with a platinum crucible for about 1,10.
Heat and melt at 0 to 1,300 ° C for about 2 to 5 hours to remove bubbles.
After homogenization by stirring or the like, it is cast into a block shape and obtained through a slow cooling step.

【0035】失透試験は、白金製50CCポットにガラス
試料80gを入れて約1,100〜1,300℃にて2
時間加熱溶融後、950℃にて2時間保温したものを冷
却して失透の有無を顕微鏡により確認したもので、この
試験にて失透が認められないガラスは○印を、失透が認
められたガラスは×印とした。また、化学的耐久性につ
いては、日本光学硝子工業会規格にあるJOGIS06
−1975「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法(粉
末法)」に基づくもので、耐水性(RW)はガラス粉末
を100℃の沸騰水に1時間浸漬した後の重量減少率を
表し、耐酸性(RA)はガラス粉末を100℃の0.0
1N硝酸に1時間浸漬した後の重量減少率を表してい
る。RW,RA共に、重量減少率が小さい程、化学的耐
久性が優れていることになり、RWが0.2%以下,R
Aが2.0%以下であれば、実用に十分耐え得るものと
なる。
The devitrification test was performed by placing 80 g of a glass sample in a 50 CC pot made of platinum and heating at about 1,100 to 1,300 ° C. for 2 hours.
After heating and melting for 2 hours, the material kept at 950 ° C for 2 hours was cooled, and the presence or absence of devitrification was confirmed by a microscope. Glasses which did not show devitrification in this test were marked with ○, and devitrification was found. The obtained glass was marked with x. As for chemical durability, JOGIS06 in Japanese Optical Glass Industry Association Standard
Based on -1975 “Method for measuring chemical durability of optical glass (powder method)”, water resistance (RW) indicates a weight loss rate after immersing glass powder in boiling water at 100 ° C. for 1 hour, The acid resistance (RA) is set at 100 ° C.
The graph shows the weight loss after immersion in 1N nitric acid for 1 hour. In both RW and RA, the smaller the weight loss rate, the better the chemical durability.
If A is 2.0% or less, it can be sufficiently used for practical use.

【0036】表1に見られる通り、実施例1〜10のガ
ラスは屈折率(nd)が1.5〜1.6、アッベ数(ν
d)が55〜65の範囲の光学恒数を有し、ガラス転移
温度(Tg)は300〜400℃の範囲にあって、モー
ルドプレス性に優れている。また、950℃の失透試験
でも失透が発生しておらず、化学的耐久性についても良
好であり、ガラス融液の滴下によるプリフォームの成形
用光学ガラスとして最適である。これに対し、比較例A
はガラス転移温度(Tg)が本請求よりも高温であり、
しかもLa23成分を多く含有するために失透が生じて
いる。比較例Bについても、La23成分を多く含有す
るため、低いガラス転移温度を有し、化学耐久性につい
ても良好であるが、失透を生じており、いずれの比較例
共ガラス融液の滴下によってプリフォームを成形するこ
とはできない。
As can be seen from Table 1, the glasses of Examples 1 to 10 have a refractive index (nd) of 1.5 to 1.6 and an Abbe number (ν).
d) has an optical constant in the range of 55 to 65, and has a glass transition temperature (Tg) in the range of 300 to 400 ° C., which is excellent in mold pressability. Further, no devitrification occurs even in a devitrification test at 950 ° C., and the chemical durability is good, and it is optimal as an optical glass for forming a preform by dropping a glass melt. In contrast, Comparative Example A
Has a glass transition temperature (Tg) higher than that of the present invention,
In addition, devitrification occurs due to the large content of La 2 O 3 component. Comparative Example B also has a low glass transition temperature and good chemical durability because it contains a large amount of the La 2 O 3 component, but has devitrification. Cannot be formed by dropping the preform.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上述べたように、本発明はモールドプ
レス用プリフォーム材を製造する際、ガラス融液の粘性
ηをLogη=0.6〜2.0の範囲内で一定に制御する
ことにより、従来よりも表面の曲面が滑らかで均一な、
モールドプレスに好適な形状を得ることができたと同時
に、この光学ガラス自身も従来のモールドプレス用ガラ
スが持っていた諸欠点を総合的に改善したものである。
即ち、屈折率(nd)が1.5〜1.6、アッベ数(ν
d)が55〜65なる光学恒数を有しながらも、ガラス
転移温度が300〜400℃と低温であり、耐失透性お
よび化学的耐久性にも優れ、環境上好ましくない物質も
含んでいない、溶融プリフォーム成形ならびにモールド
プレス性の良い光学ガラスを提供するものである。この
ガラスを用いて溶融滴下法によりプリフォームを得、こ
のプリフォームをモールドプレス成形してレンズを製造
することによって、所望の光学恒数と化学的耐久性や耐
失透性やプリフォーム成形性やモールド成形性を得つ
つ、更に従来より低温での成形が可能なため、金型の表
面酸化による消耗が減少し、結果として製造コストを格
段に低減することができる。
As described above, according to the present invention, when manufacturing a preform material for a mold press, the viscosity η of a glass melt is controlled to be constant within a range of Log η = 0.6 to 2.0. By this, the curved surface of the surface is smoother and more uniform than before,
At the same time that a shape suitable for a mold press can be obtained, the optical glass itself is also an overall improvement of the disadvantages of the conventional mold press glass.
That is, the refractive index (nd) is 1.5 to 1.6, and the Abbe number (ν
Although d) has an optical constant of 55 to 65, it has a low glass transition temperature of 300 to 400 ° C., is excellent in devitrification resistance and chemical durability, and contains environmentally unfavorable substances. The present invention provides an optical glass which does not have good melt preform molding and mold press properties. Using this glass, a preform is obtained by a melt dropping method, and the preform is subjected to mold press molding to produce a lens, thereby obtaining a desired optical constant, chemical durability, devitrification resistance, and preform moldability. In addition, since molding can be performed at a lower temperature than in the past while obtaining moldability and moldability, wear due to surface oxidation of a mold is reduced, and as a result, manufacturing costs can be significantly reduced.

【0038】[0038]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるガラスのLa23含有%と失透温
度の関係の一例を示したものである。
FIG. 1 shows an example of the relationship between the La 2 O 3 content% of a glass according to the present invention and the devitrification temperature.

【図2】本発明によるガラスの温度−粘性曲線の一例と
そのガラスの失透温度、およびガラス融液の滴下による
プリフォーム成形時の粘性範囲を示したものである。
FIG. 2 shows an example of a temperature-viscosity curve of a glass according to the present invention, a devitrification temperature of the glass, and a viscosity range when a preform is formed by dripping a glass melt.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03C 3/068 C03C 3/16 C03C 3/247 C03C 4/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C03C 3/068 C03C 3/16 C03C 3/247 C03C 4/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 屈折率(nd)が1.5〜1.6および
アッベ数(νd)が55〜65の光学恒数を有し、ガラ
ス転移温度(Tg)が300〜400℃であり、1,0
00℃においてガラス融液の粘性η(ポアズ)がLogη
≦2.0であり、しかも失透温度はこのガラス融液の粘
性ηがLogη=0.6の時の温度以下であり、 重量%で、 SiO 2 0 〜 2%、 2 3 1 〜 3%、 Al 2 3 1 〜 5%、 2 5 45 〜55%、 2 3 0 〜 1.3%、 La 2 3 0.2〜 1.5%、 Gd 2 3 0 〜 1.3%、 但し、Y 2 3 +La 2 3 +Gd 2 3 =0.2〜1.5
%、 TiO 2 0 〜 5%、 Nb 2 5 0 〜 5%、 Ta 2 5 0 〜 5%、 ZnO 20 〜40%、 MgO 0 〜 5%、 CaO 0 〜 5%、 SrO 0 〜 5%、 BaO 0 〜 5%、 Li 2 O 1 〜 5%、 Na 2 O 0 〜10%、 2 O 0 〜20%、 但し、Li 2 O+Na 2 O+K 2 O=6〜25%、 Sb 2 3 0 〜 0.5%、 2 0 〜 5%、 の範囲の各成分からなることを特徴とするリン酸亜鉛系
のモールドプレス用光学ガラス。
1. An optical constant having a refractive index (nd) of 1.5 to 1.6 and an Abbe number (νd) of 55 to 65, a glass transition temperature (Tg) of 300 to 400 ° C., 1,0
The viscosity η (Poise) of the glass melt at 00 ° C is Logη
≦ 2.0, and yet the devitrification temperature Ri der temperature below when the viscosity η is log [eta = 0.6 in the glass melt, in weight%, SiO 2 0 ~ 2% , B 2 O 3 1 ~ 3%, Al 2 O 3 1 ~ 5%, P 2 O 5 45 ~55%, Y 2 O 3 0 ~ 1.3%, La 2 O 3 0.2~ 1.5%, Gd 2 O 3 0 to 1.3%, provided that Y 2 O 3 + La 2 O 3 + Gd 2 O 3 = 0.2 to 1.5
%, TiO 2 0 ~ 5% , Nb 2 O 5 0 ~ 5%, Ta 2 O 5 0 ~ 5%, ZnO 20 ~40%, MgO 0 ~ 5%, CaO 0 ~ 5%, SrO 0 ~ 5% , BaO 0 ~ 5%, Li 2 O 1 ~ 5%, Na 2 O 0 ~10%, K 2 O 0 ~20%, however, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O = 6~25%, Sb 2 O 3 0 to 0.5%, zinc phosphate system characterized in that it consists of the components of F 2 0 ~ 5% range
Optical glass for mold press.
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