JPH01308843A - 光学ガラス - Google Patents
光学ガラスInfo
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- JPH01308843A JPH01308843A JP4489089A JP4489089A JPH01308843A JP H01308843 A JPH01308843 A JP H01308843A JP 4489089 A JP4489089 A JP 4489089A JP 4489089 A JP4489089 A JP 4489089A JP H01308843 A JPH01308843 A JP H01308843A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/102—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
-
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- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/07—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、屈折率(n d)が約1.55〜1.80、
アツベ数(νd)が約25〜44の範囲の光学恒数を有
し、かつ屈伏温度(At)が約450℃以下であって、
精密プレス成形に適した光学ガラスに関する。
アツベ数(νd)が約25〜44の範囲の光学恒数を有
し、かつ屈伏温度(At)が約450℃以下であって、
精密プレス成形に適した光学ガラスに関する。
[従来の技術]
近年、プレス成形したガラスを、研磨工程無しにレンズ
、プリズム等の光学素子として使用する、いわゆる精密
プレス技術の研究開発がすすんでいる。この精密プレス
のためには、成形型の面精度を保持することが重要であ
るが、成形型が高温にさらされるため、型表面の酸化や
組織の変化がおきやすく、型は急速に劣化し、寿命が短
くなりやすい、この問題の解決手段として、成形型の材
質や使用法に関する技術も知られているが、これらは経
済的不利を伴ないやすいため、できる限り成形温度を低
く保つへどが望ましい、そこで、これに適合する低温成
形性の光学ガラスが要望されている。
、プリズム等の光学素子として使用する、いわゆる精密
プレス技術の研究開発がすすんでいる。この精密プレス
のためには、成形型の面精度を保持することが重要であ
るが、成形型が高温にさらされるため、型表面の酸化や
組織の変化がおきやすく、型は急速に劣化し、寿命が短
くなりやすい、この問題の解決手段として、成形型の材
質や使用法に関する技術も知られているが、これらは経
済的不利を伴ないやすいため、できる限り成形温度を低
く保つへどが望ましい、そこで、これに適合する低温成
形性の光学ガラスが要望されている。
従来から、比較的低温成形性の光学ガラスとして、S
i02−PbO−Na20/に20系のいわゆるプリン
トタイプの類のガラスが知られているが、この系のガラ
スは上記要望からすれば、屈伏点(At)が全般に高く
不満足であった。そこで、この低温成形性を改善するた
め1種々の提案がなされており、例えば、特開昭11t
2−87432号公報には、S i 02−B203−
T i 02 /N b 20 s / P b O−
L i 20系のガラスが開示されているが、その改善
効果は不十分である。
i02−PbO−Na20/に20系のいわゆるプリン
トタイプの類のガラスが知られているが、この系のガラ
スは上記要望からすれば、屈伏点(At)が全般に高く
不満足であった。そこで、この低温成形性を改善するた
め1種々の提案がなされており、例えば、特開昭11t
2−87432号公報には、S i 02−B203−
T i 02 /N b 20 s / P b O−
L i 20系のガラスが開示されているが、その改善
効果は不十分である。
[発明が解決しようとする課題]
本発明は、上記の実状にかんがみてなされたもので、そ
の目的は、屈折率(nd)約1.55〜1.80、アツ
ベ数(νd)約25〜44の範囲の光学恒数と化学的耐
久性とを維持させつつ、低温成形性が改善され一段と精
密プレスに適する光学ガラスを提供することにある。
の目的は、屈折率(nd)約1.55〜1.80、アツ
ベ数(νd)約25〜44の範囲の光学恒数と化学的耐
久性とを維持させつつ、低温成形性が改善され一段と精
密プレスに適する光学ガラスを提供することにある。
[課題を解決するための手段]
本発明者は、上記目的を達成するため、試験研究を重ね
た結果、S i02−PbO−Li20系のガラスニお
いて、L a203 、 Mg OlT i O2成分
の1種または2種以上、およびZrO2とAl2O3の
1種または2種を添加共存させることにより、所望の光
学恒数と化学的耐久性とを維持しつつ一段と低いAtを
有するガラスが得られることをみいだし、本発明をなす
にいたった。
た結果、S i02−PbO−Li20系のガラスニお
いて、L a203 、 Mg OlT i O2成分
の1種または2種以上、およびZrO2とAl2O3の
1種または2種を添加共存させることにより、所望の光
学恒数と化学的耐久性とを維持しつつ一段と低いAtを
有するガラスが得られることをみいだし、本発明をなす
にいたった。
本発明にかかる光学ガラスの組成の特徴は、特許請求の
範囲に記載のとおり、重量%で、SiO2 15〜
50%、 Pb0 30〜58%、 Li2O0,1〜7%、 Na2O0”15%、 K2O0〜15%、 ただし、Li2O+Na2O+K2O 3〜25%、 La2O30〜15%、 Mg0O−10%、 TiO20〜10%、 ただし、L a203 +MgO+T i 020.1
〜20%、 ZrO20〜5%、 Al2O30−10%、 ただし、Z r02 +A 1203 0.1〜10%、 ZnOO〜20%、 B203 0〜15%、 y203 o〜5%。
範囲に記載のとおり、重量%で、SiO2 15〜
50%、 Pb0 30〜58%、 Li2O0,1〜7%、 Na2O0”15%、 K2O0〜15%、 ただし、Li2O+Na2O+K2O 3〜25%、 La2O30〜15%、 Mg0O−10%、 TiO20〜10%、 ただし、L a203 +MgO+T i 020.1
〜20%、 ZrO20〜5%、 Al2O30−10%、 ただし、Z r02 +A 1203 0.1〜10%、 ZnOO〜20%、 B203 0〜15%、 y203 o〜5%。
Gd2O30〜5%、
CaOON10%、
SrO0〜10%、
BaO0〜9%、
Nb2O50〜15%、
Ta205 0〜5%、
wo3 o〜5%、
P2O50〜5%、
As2O30〜1%。
5b203 0〜5%、
および、上記各金属酸化物の1種または2種以上の成分
の一部または全部と置換した弗化物成分のF2としての
合計量O〜5%を含有させたところにある。
の一部または全部と置換した弗化物成分のF2としての
合計量O〜5%を含有させたところにある。
つぎに、上記のとおり、各成分の組成範囲を限定した理
由について述べる。
由について述べる。
S i 02成分は、ガラス形成成分としてはたらくが
、その量が15%未満であるとガラスの失透傾向が増大
し、50%を超えると、Atの上昇をまねくばかりでな
く、ガラス溶解時に未溶解物を生じ易くなる。
、その量が15%未満であるとガラスの失透傾向が増大
し、50%を超えると、Atの上昇をまねくばかりでな
く、ガラス溶解時に未溶解物を生じ易くなる。
PbO成分は、!、折率を高め、比較的低いAtを与え
るのに有効であるが、その量が30%未満であるとAt
の上昇をまねき、58%を超えると、化学的耐久性が劣
化しやすくなる。
るのに有効であるが、その量が30%未満であるとAt
の上昇をまねき、58%を超えると、化学的耐久性が劣
化しやすくなる。
L+20成分は、少量の添加により、ガラスの安定性を
損なうことなくAtを下げる効果のある重要な成分であ
るが、0.1%未満では、その効果が著しくなく、7%
を超えると、ガラスの失透傾向が増大する。
損なうことなくAtを下げる効果のある重要な成分であ
るが、0.1%未満では、その効果が著しくなく、7%
を超えると、ガラスの失透傾向が増大する。
Na2O、K20成分は、ガラスの溶融性を改善すると
共に、At、を降下させる効果があるが、それぞれ、1
5%を超えると、ガラスの化学的耐久性が劣化する。ま
た、Li2O、Na2Oおよびに20成分の1種または
2種以上の合計量が3%未満では、所望のAtが得難く
、25%を超えると、ガラスの安定性、化学的耐久性が
劣化する。
共に、At、を降下させる効果があるが、それぞれ、1
5%を超えると、ガラスの化学的耐久性が劣化する。ま
た、Li2O、Na2Oおよびに20成分の1種または
2種以上の合計量が3%未満では、所望のAtが得難く
、25%を超えると、ガラスの安定性、化学的耐久性が
劣化する。
本発明のガラスにおいて、化学的耐久性を維持しつつ、
比較的多量のアルカリ金属酸化物成分を導入して一段と
低いAt値を得るためには、La203 、MgOおよ
びTiO2成分の1種薫たは2種以上とZrO2および
Al2O3成分の1種または2種とを添加共存させる必
要があるが、これらの成分のうち、La203 、Mg
OおよびTiO2の量は、それぞれ、15%、10%お
よび10%まで、合計で0.1〜20%の範囲とし、ま
たZrO2およびAl2O3の量は、それぞれ、5%お
よび10%まで、合計で0.1〜10%の範囲とするの
が適当である。
比較的多量のアルカリ金属酸化物成分を導入して一段と
低いAt値を得るためには、La203 、MgOおよ
びTiO2成分の1種薫たは2種以上とZrO2および
Al2O3成分の1種または2種とを添加共存させる必
要があるが、これらの成分のうち、La203 、Mg
OおよびTiO2の量は、それぞれ、15%、10%お
よび10%まで、合計で0.1〜20%の範囲とし、ま
たZrO2およびAl2O3の量は、それぞれ、5%お
よび10%まで、合計で0.1〜10%の範囲とするの
が適当である。
さらに、下記の成分は1本発明のガラスに不可欠ではな
いが、ガラスの対失透性、化学的耐久性の改善、Atお
よび光学恒数の調整等の為に、必要に応じ添加すること
ができる。
いが、ガラスの対失透性、化学的耐久性の改善、Atお
よび光学恒数の調整等の為に、必要に応じ添加すること
ができる。
ZnO成分は、Atを下げる効果があり、化学的耐久性
を劣化させない範囲で20%まで添加することができる
。
を劣化させない範囲で20%まで添加することができる
。
B2O3成分は、溶解性の改善や、屈折率の調整に有効
であり、15%まで添加できる。
であり、15%まで添加できる。
Y203 、Gd203 、Cab、Nb205、Ta
205およpwo3の各成分は、化学的耐久性の向上と
、光学恒数の調整に効果があり。
205およpwo3の各成分は、化学的耐久性の向上と
、光学恒数の調整に効果があり。
Y203 、Gd203 、Ta205 およびwo3
はそれぞれ5%まで、CaOは10%まで。
はそれぞれ5%まで、CaOは10%まで。
Nb2O5は15%まで添加することができる。
SrOおよびBao成分は、安定性を向上させる効果が
あり、それぞれ10%および9%まで添加可能である。
あり、それぞれ10%および9%まで添加可能である。
P2O5成分は、Atを下げる効果があるが、5%を超
えると化学的耐久性が劣化する。
えると化学的耐久性が劣化する。
AS203は、ガラスの脱泡・清澄剤として効果がある
が、1%以下で十分である。
が、1%以下で十分である。
5b2o3成分は、ガラスの清澄、Atの降下、光学恒
数の調整に効果があり、5%まで添加できる。
数の調整に効果があり、5%まで添加できる。
弗素成分は、ガラスに低分散性を付与し、またガラスの
低粘性化を図るのに有効であるが、前記F2としての合
計量が5%を超えると、ガラスを溶融する際に、弗素成
分の揮発が多くなり、均質なガラスを得難くなる。
低粘性化を図るのに有効であるが、前記F2としての合
計量が5%を超えると、ガラスを溶融する際に、弗素成
分の揮発が多くなり、均質なガラスを得難くなる。
[実施例]
次に1本発明にかかるSiO2−PbO−L i20−
La203 /MgO/TiO2−Z r 02 /A
1203系光学ガラスの好適な実施組成例(No、1
〜No 、 30)および前記従来のガラスの比較組成
例(No、I)を、これらのガラスの光学恒数(n d
、 νd)および屈伏点(At)、転移点(Tg)と
ともに、表−1に示す。
La203 /MgO/TiO2−Z r 02 /A
1203系光学ガラスの好適な実施組成例(No、1
〜No 、 30)および前記従来のガラスの比較組成
例(No、I)を、これらのガラスの光学恒数(n d
、 νd)および屈伏点(At)、転移点(Tg)と
ともに、表−1に示す。
(以下余白)
表−1にみられるとおり、本発明の実施組成例のガラス
は、所望の光学恒数を有し、しかもAt値が359℃〜
441℃と、従来のガラスに比べ、著しく低くなってい
る。
は、所望の光学恒数を有し、しかもAt値が359℃〜
441℃と、従来のガラスに比べ、著しく低くなってい
る。
また、本発明の実施組成例のガラスを用いて、精密プレ
ス成形を行ない、光学素子を作成したところ、いずれも
失透や表面の黒化を生じることなく、すぐれた製品を得
ることができた。
ス成形を行ない、光学素子を作成したところ、いずれも
失透や表面の黒化を生じることなく、すぐれた製品を得
ることができた。
本発明の実施組成例のガラスは、いずれも、酸化物、炭
酸塩、硝酸塩および弗化物等の原料を所定の酸化物組成
が得られるよう適宜選択調合して、石英や白金酸等の容
器に投入し、これを約1000〜1200℃で溶融し、
十分な攪拌・清澄を行った後、適当な温度に下げて、容
器から取り出すことにより、容易に製造することができ
る。
酸塩、硝酸塩および弗化物等の原料を所定の酸化物組成
が得られるよう適宜選択調合して、石英や白金酸等の容
器に投入し、これを約1000〜1200℃で溶融し、
十分な攪拌・清澄を行った後、適当な温度に下げて、容
器から取り出すことにより、容易に製造することができ
る。
[発明の効果]
上述のとおり、本発明の光学ガラスは、S f 02−
PbO−Li20−La203 /MgO/TiO2−
ZrO2/A1203系の組成であるため、所望の光学
恒数と、良好な化学的耐久性を維持しているうえ、改善
された低温成形性を示し、しかも精密プレス時において
失透や表面の黒化等がなく安定である。
PbO−Li20−La203 /MgO/TiO2−
ZrO2/A1203系の組成であるため、所望の光学
恒数と、良好な化学的耐久性を維持しているうえ、改善
された低温成形性を示し、しかも精密プレス時において
失透や表面の黒化等がなく安定である。
従って1本発明のガラスは、成形型の寿命を著しく向上
させることができ、また精密プレス成形による製品を安
定して生産することができるので、産業上きわめて有用
である。
させることができ、また精密プレス成形による製品を安
定して生産することができるので、産業上きわめて有用
である。
特許出願人 株式会社 オ ハ ラ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量%で、 SiO_215〜50%、 PbO30〜58%、 Li_2O0.1〜7%、 Na_2O0〜15%、 K_2O0〜15%、 ただし、Li_2O+Na_2O+K_2O3〜25%
、 La_2O_30〜15%、 MgO0〜10%、 TiO_20〜10%、 ただし、La_2O_3+MgO+TiO_20.1〜
20%、 ZrO_20〜5%、 Al_2O_30〜10%、 ただし、ZrO_2+Al_2O_3 0.1〜10%、 ZnO0〜20%、 B_2O_30〜15%、 Y_2O_30〜5%、 Gd_2O_30〜5%、 CaO0〜10%、 SrO0〜10%、 BaO0〜9%、 Nb_2O_50〜15%、 Ta_2O_50〜5%、 WO_30〜5%、 P_2O_50〜5%、 As_2O_30〜1%、 Sb_2O_30〜5%、 および、上記各金属酸化物の1種または2種以上の成分
の一部または全部と置換した弗化物成分のF_2として
の合計量0〜5%を含有することを特徴とする光学ガラ
ス。
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