JPH0229613B2 - - Google Patents

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JPH0229613B2
JPH0229613B2 JP57185329A JP18532982A JPH0229613B2 JP H0229613 B2 JPH0229613 B2 JP H0229613B2 JP 57185329 A JP57185329 A JP 57185329A JP 18532982 A JP18532982 A JP 18532982A JP H0229613 B2 JPH0229613 B2 JP H0229613B2
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Agunesu Anna Medennpiesuringaa Gerutorauto
Herikausu Petorusu Fuan De Heuberu Yohanesu
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Koninklijke Philips Electronics NV
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    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は五酸化リン、1種以上のアルカリ金属
酸化物および1種以上のアルカリ土類金属酸化物
を含有するガラスから加圧成型して(pressed)
作つたガラス型の精密加圧成型光学部品
(precision pressed optical components)に関
する。また、本発明はかかる光学部品に加圧成型
するのに適当なガラスに関する。 本発明はガラス製レンズの如き光学部品に関す
る。この光学部品は精密加圧成形する、すなわ
ち、加圧成形後研摩およびみがきを必要としない
ような精密さおよび表面品質で成形する。こゝに
記載する「精密加圧成形」とは、加圧成形後他の
後処理を施さないで光学部品がレンズ表面の任意
の一点において所望曲率から0.5ミクロメートル
以上とれず、かつ表面粗さが0.02ミクロメートル
以下であることを意味する。 レンズの如き光学部品はフイルムカメラおよび
レーザービームにより情報を記録する装置を包含
する多くの製品に利用されている。 ドイツ公開特許第3037004号明細書には目的物
を成形することのできるガラス組成物が記載され
ている。これらの従来のガラスには、モル%で25
〜55%のP2O5、0〜45%のLi2O、0〜20%の
Na2O、0〜10%のK2O、0〜10%のMgO、0〜
15%のCaO、0〜20%のSrO、0〜20%のBaOお
よび0.3〜3重量%のFを含有している。これら
のガラスは、更に20%までのPbO、7%までの
La2O3および12%までのZnOを含有することがで
きる。P2O5含有量が45%以上の場合には、ガラ
スは更に5%までのB2O3を含有することができ
る。これらの既知のガラスは、98%相対湿度を有
する空気流中に50℃の温度で4時間以上にわたつ
て貯蔵すると風雨変色(weather−stained)す
る。 本発明の目的は上述する従来のガラスより一層
耐候性を有するガラスから形成した精密加圧成形
光学部品を提供することである。 本発明の精密加圧成形ガラス光学部品は、ガラ
スが次に示す範囲(重量%で): P2O5 45−55 Al2O3 3.5−9 K2O 5−20 Li2O 0−3 BaO 8−15 ZnO 4.5−9 MgO 0−6 PbO 0−18 SiO2 0−1 B2O3 0−3 TiO2 0−2 の組成を含むことを特徴とする。 次に示す範囲の組成を有するガラスが極めて好
ましい: P2O5 51−53 Al2O3 4.5−5.5 K2O 10.5−12 Li2O 1.5−2.5 BaO 10−11.5 ZnO 4.5−5.5 MgO 1.5−2.5 PbO 8−9.5 SiO2 0−1 B2O3 2−3 TiO2 0−2 ヨーロツパ特許出願第0019842号明細書には45
〜55モル%のP2O5、15〜40モル%のBaO、5〜
85モル%のPbO、5〜15モル%のLi2O、0〜2
モル%のAl2O3および0〜6モル%のFを含有す
るガラスを用いた精密加圧成形ガラス部品につい
て記載されている。この発明は良好な耐薬品性を
有するガラスを用いている。 本発明の光学部品はリン酸塩ガラスから加圧成
形する。一般に、リン酸塩ガラスは知られてい
る。米国特許第4108673号明細書には次の組成範
囲(重量%で示して):27〜55%のP2O5、6〜26
%のK2O、10〜50%のBaO、35%以上のK2O+
BaO、2〜15%のAl2O3;4〜20%のTiO2
Nb2O3+Ta2O5、0〜5%のB2O3、0〜2%の
Li2O、0〜5%のNa2O、0〜6%のMgO、0
〜8%のCaO、0〜10%のSrO、0〜10%の
ZnO、0〜13%のPbOおよび0〜2%のAs2O3
有するリン酸塩ガラスが記載されている。また、
ドイツ公開特許第2806274号明細書には39〜65モ
ル%のP2O5、4〜13モル%のAl2O3、19〜36モル
%のK2O、3〜18.5モル%のBaO、0〜3モル%
のLa2O3およびNd2O3(6モル%まで)を含有す
るリン酸塩ガラスが記載されている。これらの既
知のガラスは耐薬品性である。しかし、これら既
知のガラスは成形に必要とする温度に加熱した場
合に再結晶する欠点を有する。 光学部品の加圧成形に用いることのできるガラ
スは次の必要条件を満足させる必要がある。 十分な程度の精密度で加圧成形できるようにす
るために、加圧成形具の酸化を出来る限り避ける
ようにする必要がある。このために、加圧成形を
最低可能な温度で行うのが好ましい。このため
に、ガラスは500℃以下のアメリカ軟化点(すな
わち、ガラスの粘度が106.6Pa.S(107.6ポイズ)で
ある温度)を有する必要がある。加圧性(press
−ability)の観点において、ガラスはたとえ加
圧成形温度以上、通常アメリカ軟化点以上約50℃
以上で加熱しても再結晶を生じないようにし、ガ
ラスを安定にする必要がある。加圧成形後、問題
なく速やかに冷却して高い生産速度を達成するた
めに、ガラスは線膨脹率をあまり高くしないよう
にし、160×10-7/℃以下、好ましくは130×
10-7/℃(30〜200℃)以下にする。 ガラスを光学部品の成形に用いる場合には、ガ
ラスは十分な耐薬品性にする必要があり、すなわ
ち、ガラスは風雨変色を生じないようにする。 本発明の光学部品に用いるガラスは上述する必
要条件を満足する。 本発明において使用するガラスは45〜55wt%
のP2O5を含有する。P2O5含有量が45wt%以下に
なると、硬質ガラスが得られる。また、55wt%
以上のP2O5含有量を用いる場合には、耐薬品性
が低下する。Al2C3含有量は3.5〜9wt%の範囲で
選択し、3.5wt%以下ではガラスは満足な定薬品
性を有しなくなり、9wt%以上ではガラスはあま
りに硬くなる。K2O含有量が5wt%以下では、ガ
ラスは極めて硬質ガラスになり、20wt%K2O以
上では耐薬品性が不十分になる。3wt%までの
Li2Oを添加する場合にはガラスの安定性が向上
するが、3wt%以上では安定性が更に向上しなく
なる。BaO含有量は8〜15wt%の範囲で選択す
る。このBaO含有量の範囲以外では、ガラスは
満足な耐薬品性を得ることができない。ZnO含有
量が4.5wt%以下の場合にはガラスの耐薬品性が
十分になくなり、またZnO含有量が9wt%以上に
なると不安定なガラスを生ずる。MgOおよび
PbOを添加するとガラスの安定性が向上するがし
かしMgO6wt%以上およびPbO18wt%以上にな
ると耐薬品性が低下する。SiO2およびB2O3の添
加はガラスの安定性を向上するが、SiO2の溶解
は1wt%以下にする。B2O3を3wt%以上に添加す
ると極めて硬質のガラスを生ずる。2wt%までの
TiO2の添加は溶融を促進し、ガラスロンガー
(glass longer)になり、成形しやすくなる(こ
こに記載する「ロンガー(longer)」とは粘度−
温度曲線が急勾配でなく変化することを意味す
る)。本発明におけるガラスは、場合に応じて
Na2OまたはCaOを付随する不純物(incidental
impurities)としてのみ含有する。Na2Oは耐薬
品性を乏しくし、逆にCaOは不安定にする。 本発明に用いるガラス組成はガラスの製造に用
いる出発材料の量および性質に基づいて算出し
た。 次に、本発明を例について説明する。 例 乾燥混合物を亜鉛、マグネシウム、鉛、シリコ
ン、硼素およびチタンの酸化物、リチウム、カリ
ウムおよびバリウムの炭酸塩、および関連成分を
ガラスに必要とすることを条件として燐酸アルミ
ニウムから作つた。この混合物をある濃度の燐酸
水溶液(H3PO485%)に添加した。かようにし
て得たスラリーを220℃で24時間にわたり乾燥し
た。かようにして形成したケーキを砕き、白金る
つぼで溶融して所望のガラスを作つた。かように
して作つたガラスNo.1〜9の組成を次表に示す。
【表】
【表】 また、上表にはすべてのガラスの線膨張率およ
びアメリカ軟化点ASTを示している。550℃に再
加熱した場合、これらのガラスは再結晶を生じな
かつた。耐薬品性を調べるために各ガラスを次の
ように試験した。すべてのガラスの試料を7日間
にわたり毎24時間次の条件に曝した:すなわち、
45℃で100%相対湿度を有する雰囲気に8時間、
次いで25℃で60%相対湿度の雰囲気に16時間曝し
た。これらの条件下において、本発明におけるガ
ラスは風雨腐食(weather−corrosion)を生じ
ないことを確めた。 光学部品、特にレンズをガラスNo.1、5および
9から加圧成形した。出発点は8mm直径を有する
球状ブランクにした。このブランクを鋼型で球状
レンズに加圧成形した。型は250℃に予熱した。
担体と共にブランクを炉内で4分間加熱した(炉
温度は600℃にした)。担体およびブランクを2個
の加圧成形ダイの間で加圧した。加圧成形を
1100N/cm2(110Kg/cm2)の圧力で行つた。得ら
れたレンズは上述する「精密」必要条件を満足し
ていた。得られたレンズの曲率は所望の輪郭から
0.05マイクロメートル以上にはずれることがな
く、かつ表面粗さは0.02マイクロメートル以下で
あつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 五酸化リン(P2O5)、1種以上のアルカリ金
    属酸化物および1種以上のアルカリ土類金属酸化
    物を含有するガラスから加圧成形して作つた精密
    加圧成形光学部品において、ガラスが重量%で次
    に示す範囲: P2O5 45−55 Al2O3 3.5−9 K2O 5−20 Li2O 0−3 BaO 8−15 ZnO 4.5−9 MgO 0−6 PbO 0−18 SiO2 0−1 B2O3 0−3 TiO2 0−2 の組成を含むことを特徴とする精密加圧成形光学
    部品。 2 前記ガラスが重量で次に示す範囲: P2O5 51−53 Al2O3 4.5−5.5 K2O 10.5−12 Li2O 1.5−2.5 BaO 10−11.5 ZnO 4.5−5.5 MgO 1.5−2.5 PbO 8−9.5 SiO2 0−1 B2O3 2−3 TiO2 0−2 の組成を含む特許請求の範囲第1項記載の精密加
    圧成形光学部品。 3 五酸化リン、1種以上のアルカリ金属酸化物
    および1種以上のアルカリ土類金属酸化物を含有
    するガラスにおいて、ガラスが重量で次に示す範
    囲: P2O5 45−55 Al2O3 3.5−9 K2O 5−20 Li2O 0−3 BaO 8−15 ZnO 4.5−9 MgO 0−6 PbO 0−18 SiO2 0−1 B2O3 0−3 TiO2 0−2 の組成を含むことを特徴とする精密加圧成形光学
    部品の成形用ガラス。 4 前記ガラスが重量で次に示す範囲: P2O5 51−53 Al2O3 4.5−5.5 K2O 10.5−12 Li2O 1.5−2.5 BaO 10−11.5 ZnO 4.5−5.5 MgO 1.5−2.5 PbO 8−9.5 SiO2 0−1 B2O3 2−3 TiO2 0−2 の組成を含む特許請求の範囲第3項記載の精密加
    圧成形光学部品の成形用ガラス。
JP57185329A 1981-10-22 1982-10-21 精密加圧成形光学部品およびこれを成形するのに用いるガラス Granted JPS5879839A (ja)

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