JPH04270137A - ガラスモールド用リン酸ガラス - Google Patents
ガラスモールド用リン酸ガラスInfo
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- JPH04270137A JPH04270137A JP3270784A JP27078491A JPH04270137A JP H04270137 A JPH04270137 A JP H04270137A JP 3270784 A JP3270784 A JP 3270784A JP 27078491 A JP27078491 A JP 27078491A JP H04270137 A JPH04270137 A JP H04270137A
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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
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
- C03C3/17—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing aluminium or beryllium
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に光学処理ガラスレ
ンズ成形のガラスモールドを製造する際に有効な鉛アル
ミナリン酸ガラスに関する。
ンズ成形のガラスモールドを製造する際に有効な鉛アル
ミナリン酸ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４，３６２，８１９ 号に開
示されたアルカリ金属フッ素アルミノリン酸塩組成物か
らプレス成形された光学処理ガラスレンズはニューヨー
ク州のコーニングにあるコーニングインコーポレーテッ
ドにより販売されている。前記成形方法で用いられたモ
ールドは種々販売されている鉛ケイ酸ガラスより加工さ
れている。 モールドの製造におけるガラスの使用は主に２つの要因
に基づいている。すなわち、粘度−温度特性および熱膨
張である。最初の要因に関しては、前記ガラスは前記モ
ールドがそれ自身、比較的低い温度で、典型的に約４５
０ °−５６０ ℃の範囲内の温度で成形可能なだけで
なく、レンズブランクがプレスされる温度、一般的に約
３５０ °−４００ ℃で堅くなければならない。既知
の粘度−温度曲線に基づき、前記要求はガラスの軟化点
を約５００ °−６２０ ℃の範囲に有することと解釈
される。第二の要因に関しては、２５°−３００ ℃の
温度範囲にわたりモールド用ガラスの線熱膨張係数は、
プレス装置に用いられている種々の金属に適合するため
に、約４６−１４２ ×１０−７／℃間に存在しなけれ
ばならない。さらに、経験上以下の点が示されている。 第１に、モールド用ガラスの線熱膨張係数は、成形され
たレンズがプレス温度から冷却されるとモールドから離
れるように、レンズ用ガラスの線熱膨張係数（一般的に
２５°−３００ ℃の温度範囲にわたり約１５０ ×１
０−７／℃である）よりかなり低くなくてはならない。 第２点は、上記モールド用ガラスの線熱膨張係数は、成
形の済んだモールドを成形アッセンブリから容易に引き
抜くことができるように、成形スリーブ（ｓｌｅｅｖｅ
）の線熱膨張係数（通常２５°−３００ ℃の温度範囲
にわたり４６×１０−７／℃線熱膨張係数を有する炭化
タングステンから調製される）より実質的に大きくなけ
ればならない。
示されたアルカリ金属フッ素アルミノリン酸塩組成物か
らプレス成形された光学処理ガラスレンズはニューヨー
ク州のコーニングにあるコーニングインコーポレーテッ
ドにより販売されている。前記成形方法で用いられたモ
ールドは種々販売されている鉛ケイ酸ガラスより加工さ
れている。 モールドの製造におけるガラスの使用は主に２つの要因
に基づいている。すなわち、粘度−温度特性および熱膨
張である。最初の要因に関しては、前記ガラスは前記モ
ールドがそれ自身、比較的低い温度で、典型的に約４５
０ °−５６０ ℃の範囲内の温度で成形可能なだけで
なく、レンズブランクがプレスされる温度、一般的に約
３５０ °−４００ ℃で堅くなければならない。既知
の粘度−温度曲線に基づき、前記要求はガラスの軟化点
を約５００ °−６２０ ℃の範囲に有することと解釈
される。第二の要因に関しては、２５°−３００ ℃の
温度範囲にわたりモールド用ガラスの線熱膨張係数は、
プレス装置に用いられている種々の金属に適合するため
に、約４６−１４２ ×１０−７／℃間に存在しなけれ
ばならない。さらに、経験上以下の点が示されている。 第１に、モールド用ガラスの線熱膨張係数は、成形され
たレンズがプレス温度から冷却されるとモールドから離
れるように、レンズ用ガラスの線熱膨張係数（一般的に
２５°−３００ ℃の温度範囲にわたり約１５０ ×１
０−７／℃である）よりかなり低くなくてはならない。 第２点は、上記モールド用ガラスの線熱膨張係数は、成
形の済んだモールドを成形アッセンブリから容易に引き
抜くことができるように、成形スリーブ（ｓｌｅｅｖｅ
）の線熱膨張係数（通常２５°−３００ ℃の温度範囲
にわたり４６×１０−７／℃線熱膨張係数を有する炭化
タングステンから調製される）より実質的に大きくなけ
ればならない。
【０００３】モールド製造に現在用いられている鉛ケイ
酸ガラスは５つの重大な欠点がある。
酸ガラスは５つの重大な欠点がある。
【０００４】第１に鉛ケイ酸ガラスのバルク組成物はレ
ンズガラスのバルク組成物と著しく異なるため、プレス
成形中に上記モールドおよび上記レンズ間の界面に存在
する大きな化学的勾配（ｃｈｅｎｉｃａｌ ｇｒａｄｉ
ｅｎｔｓ）が上記二つのガラス間において物質移動を促
進させる。
ンズガラスのバルク組成物と著しく異なるため、プレス
成形中に上記モールドおよび上記レンズ間の界面に存在
する大きな化学的勾配（ｃｈｅｎｉｃａｌ ｇｒａｄｉ
ｅｎｔｓ）が上記二つのガラス間において物質移動を促
進させる。
【０００５】第２に、モールド用ガラスがケイ酸塩であ
るため、上記レンズガラスのフッ素による攻撃に特に敏
感であると考えられている。
るため、上記レンズガラスのフッ素による攻撃に特に敏
感であると考えられている。
【０００６】第３に、モールド表面の鉛元素の粒子の中
心と思われるモールド表面に顕微鏡で見える大きさのピ
ットが形成されるので、上記モールドガラスの鉛がプレ
ス成形中に金属鉛に還元される。この欠点により上記モ
ールドの耐用年数および上記モールド自身がプレスされ
る金属マスターの耐用年数両者に不利な効果を及ぼすと
思われる。
心と思われるモールド表面に顕微鏡で見える大きさのピ
ットが形成されるので、上記モールドガラスの鉛がプレ
ス成形中に金属鉛に還元される。この欠点により上記モ
ールドの耐用年数および上記モールド自身がプレスされ
る金属マスターの耐用年数両者に不利な効果を及ぼすと
思われる。
【０００７】第４に、上記モールド用ガラスの粘度曲線
は、アニール点と軟化点間のきわめて大きい温度差、す
なわち約１６５ °−１８５ ℃、が表わすように比較
的浅い。
は、アニール点と軟化点間のきわめて大きい温度差、す
なわち約１６５ °−１８５ ℃、が表わすように比較
的浅い。
【０００８】第５に、上記モールド用ガラスの線熱膨張
係数は比較的高く、上記レンズ用ガラスと上記モールド
用ガラス間の熱膨張係数における最適不整合より小さい
不整合となる。
係数は比較的高く、上記レンズ用ガラスと上記モールド
用ガラス間の熱膨張係数における最適不整合より小さい
不整合となる。
【０００９】米国特許第２，３８１，９２５ 号は、酸
化物基準の重量部で１−３０のＺｎＯ、１０−２０ の
Ａｌ２ Ｏ３ および６０−８５ のＰ２ Ｏ５ から
実質的に成る組成のガラス製造を記載している。上記組
成範囲と本発明のガラスで要求されている組成範囲はわ
ずかに重複するが、上記特許のガラスを光学処理ガラス
レンズのプレスモールドの製造に使用することについて
直接に記述してはおらず、さらには示唆さえもされてい
ないだけでなく、上記特許で与えられている１つの実施
例（１０ＺｎＯ、１８Ａｌ２ Ｏ３ および７２Ｐ２
Ｏ５ ）は本発明の組成範囲より明らかに外れている。 そして上記特許は上記ガラス中でＺｎＯのかわりにＰｂ
Ｏを代用することを認めているが、本発明ではこのよう
な代用は全く認められない。
化物基準の重量部で１−３０のＺｎＯ、１０−２０ の
Ａｌ２ Ｏ３ および６０−８５ のＰ２ Ｏ５ から
実質的に成る組成のガラス製造を記載している。上記組
成範囲と本発明のガラスで要求されている組成範囲はわ
ずかに重複するが、上記特許のガラスを光学処理ガラス
レンズのプレスモールドの製造に使用することについて
直接に記述してはおらず、さらには示唆さえもされてい
ないだけでなく、上記特許で与えられている１つの実施
例（１０ＺｎＯ、１８Ａｌ２ Ｏ３ および７２Ｐ２
Ｏ５ ）は本発明の組成範囲より明らかに外れている。 そして上記特許は上記ガラス中でＺｎＯのかわりにＰｂ
Ｏを代用することを認めているが、本発明ではこのよう
な代用は全く認められない。
【００１０】米国特許第２，４００，１４７ 号は、蛍
光を用するガラス構成を開示している。その基礎ガラス
は、ＳｎＯおよび／またはＭｎＯの添加により発光をお
こす略等モル二成分組成のＺｎＯ−Ｐ２ Ｏ５ より成
る。好ましいガラス組成は、重量％で、６０−７１ ％
のＰ２ Ｏ５ 、２０−３５ ％のＺｎＯおよび４％よ
り大のＡｌ２Ｏ３ 、さらにこれらに添加される２−１
２％のＳｎＯおよび／または０−２．５ ％のＭｎＯか
ら実質的に成る。上記組成と本発明のガラスの組成との
間には重複する部分もあるが、ガラスモールドの開示ま
してや上記ガラスのガラスモールド用途での極めて優れ
た有用性については何も記述されていない。上記特許に
用いられた２つの実施例は、本発明で要求される範囲か
ら外れた組成より成っている。
光を用するガラス構成を開示している。その基礎ガラス
は、ＳｎＯおよび／またはＭｎＯの添加により発光をお
こす略等モル二成分組成のＺｎＯ−Ｐ２ Ｏ５ より成
る。好ましいガラス組成は、重量％で、６０−７１ ％
のＰ２ Ｏ５ 、２０−３５ ％のＺｎＯおよび４％よ
り大のＡｌ２Ｏ３ 、さらにこれらに添加される２−１
２％のＳｎＯおよび／または０−２．５ ％のＭｎＯか
ら実質的に成る。上記組成と本発明のガラスの組成との
間には重複する部分もあるが、ガラスモールドの開示ま
してや上記ガラスのガラスモールド用途での極めて優れ
た有用性については何も記述されていない。上記特許に
用いられた２つの実施例は、本発明で要求される範囲か
ら外れた組成より成っている。
【００１１】米国特許第２，４３４，２８１ 号は、バ
ッチ成分が液中で組み合わされてそれら間の化学反応が
促進されることによるリン酸塩ベースのガラスの製造方
法を記載している。上記特許において用いられている３
つの実施例は、本発明に要求される範囲から外れる組成
を有する。
ッチ成分が液中で組み合わされてそれら間の化学反応が
促進されることによるリン酸塩ベースのガラスの製造方
法を記載している。上記特許において用いられている３
つの実施例は、本発明に要求される範囲から外れる組成
を有する。
【００１２】米国特許第２，５７７，６２７ 号は、Ｒ
Ｏ−Ａｌ２ Ｏ３ −Ｂ２ Ｏ３ −Ｐ２ Ｏ５ 基礎
構造の組成、さらには重量％で、１−１２％のＲＯ、１
−８ ％のＢ２ Ｏ３ 、５−９ ％のＡｌ２ Ｏ３
および７２−８５ ％のＰ２ Ｏ５ （ここでＲＯはＢ
ｅＯ，ＭｇＯ，ＣａＯおよびＺｎＯの群より選択される
１つ以上の金属酸化物より成る）より実質的に成る組成
を有するガラスを記載している。上記ガラスは本発明に
要求される組成範囲から外れている。
Ｏ−Ａｌ２ Ｏ３ −Ｂ２ Ｏ３ −Ｐ２ Ｏ５ 基礎
構造の組成、さらには重量％で、１−１２％のＲＯ、１
−８ ％のＢ２ Ｏ３ 、５−９ ％のＡｌ２ Ｏ３
および７２−８５ ％のＰ２ Ｏ５ （ここでＲＯはＢ
ｅＯ，ＭｇＯ，ＣａＯおよびＺｎＯの群より選択される
１つ以上の金属酸化物より成る）より実質的に成る組成
を有するガラスを記載している。上記ガラスは本発明に
要求される組成範囲から外れている。
【００１３】米国特許第３，９７９，３２２ 号は、モ
ル％で、１−３０％のアルカリ金属酸化物、２０−４５
％のＩＩ属金属酸化物、３５−４９ ％のＰ２ Ｏ５
、０．１−２５％のＮｄ２ Ｏ３ 、および０−２７％
のＡｌ２ Ｏ３ および／またはＢ２ Ｏ３ および／
またはＮｂ２ Ｏ５ および／またはＰｂＯから成る基
礎組成を有するレーザー用途に用いられるガラスについ
て開示している。上記広範囲の組成と本発明のガラスに
要求される狭い組成範囲は部分的に重複しうるが、上記
特許のガラスよりガラスモールドを製造することは記載
されておらず、上記特許で用いられたどの実施例も本発
明のガラスの範囲内におさまる組成を有していない。
ル％で、１−３０％のアルカリ金属酸化物、２０−４５
％のＩＩ属金属酸化物、３５−４９ ％のＰ２ Ｏ５
、０．１−２５％のＮｄ２ Ｏ３ 、および０−２７％
のＡｌ２ Ｏ３ および／またはＢ２ Ｏ３ および／
またはＮｂ２ Ｏ５ および／またはＰｂＯから成る基
礎組成を有するレーザー用途に用いられるガラスについ
て開示している。上記広範囲の組成と本発明のガラスに
要求される狭い組成範囲は部分的に重複しうるが、上記
特許のガラスよりガラスモールドを製造することは記載
されておらず、上記特許で用いられたどの実施例も本発
明のガラスの範囲内におさまる組成を有していない。
【００１４】米国特許第４，２４８，７３２ 号は、モ
ル％で、５−４０％のアルカリ金属酸化物、５−３０％
のＩＩ族酸化物、０．１−１５％のＲ２ Ｏ３ 、３５
−６５ ％のＰ２ Ｏ５ 、および０．０１−７％のＮ
ｄ２ Ｏ３ より実質的に成るレーザー用途に設計され
たガラスを記載する。上記の広い組成範囲と本発明のガ
ラスの狭い組成範囲は部分的に重複しうるが、上記特許
のガラスからガラスモールドを製造することは記載され
ておらず、上記特許で用いられたどの実施例も本発明の
ガラスに要求される範囲の組成に少しも近いものはない
。
ル％で、５−４０％のアルカリ金属酸化物、５−３０％
のＩＩ族酸化物、０．１−１５％のＲ２ Ｏ３ 、３５
−６５ ％のＰ２ Ｏ５ 、および０．０１−７％のＮ
ｄ２ Ｏ３ より実質的に成るレーザー用途に設計され
たガラスを記載する。上記の広い組成範囲と本発明のガ
ラスの狭い組成範囲は部分的に重複しうるが、上記特許
のガラスからガラスモールドを製造することは記載され
ておらず、上記特許で用いられたどの実施例も本発明の
ガラスに要求される範囲の組成に少しも近いものはない
。
【００１５】米国特許第４，４３９，５３０ 号は、重
量％で３−３０％のＮａ２ Ｏおよび／またはＫ２ Ｏ
、８−６５％のＰｂＯ、１−４５％のＴａ２ Ｏ５ 、
および１８−３８％のＰ２ Ｏ５ 、そして任意に２５
％のＺｎＯから実質的に成る基礎組成を有する光学ガラ
スに関する。ＰｂＯおよび容易に還元し得る金属酸化物
の存在は、本発明のガラスにおいてとりわけ避けられて
いるものである。上記特許のガラスは本発明の目的、す
なわち、光学処理ガラスレンズのプレスに用いられるガ
ラスモールドの製造には適さない。
量％で３−３０％のＮａ２ Ｏおよび／またはＫ２ Ｏ
、８−６５％のＰｂＯ、１−４５％のＴａ２ Ｏ５ 、
および１８−３８％のＰ２ Ｏ５ 、そして任意に２５
％のＺｎＯから実質的に成る基礎組成を有する光学ガラ
スに関する。ＰｂＯおよび容易に還元し得る金属酸化物
の存在は、本発明のガラスにおいてとりわけ避けられて
いるものである。上記特許のガラスは本発明の目的、す
なわち、光学処理ガラスレンズのプレスに用いられるガ
ラスモールドの製造には適さない。
【００１６】米国特許第４，９４０，６７７ 号は、低
い転移温度を有し、モル％で１０−３５ ％のアルカリ
金属酸化物、２３−５５ ％のＺｎＯ、および２８−４
０ ％のＰ２ Ｏ５ 、そして任意に６％以下のＡｌ２
Ｏ３ から実質的に成る亜鉛含有リン酸ガラスを記載
する。アルカリ金属酸化物の最小含有量は本発明のガラ
スにおいて許容されうる２倍の量である。
い転移温度を有し、モル％で１０−３５ ％のアルカリ
金属酸化物、２３−５５ ％のＺｎＯ、および２８−４
０ ％のＰ２ Ｏ５ 、そして任意に６％以下のＡｌ２
Ｏ３ から実質的に成る亜鉛含有リン酸ガラスを記載
する。アルカリ金属酸化物の最小含有量は本発明のガラ
スにおいて許容されうる２倍の量である。
【００１７】米国特許第４，８７４，７２４ 号は、モ
ル％で５−２５％のアルカリ金属酸化物、３５−５０
％のＺｎＯ、０．７５−６％のＡｌ２ Ｏ３ 、および
２９−３７ ％のＰ２ Ｏ５ から実質的に成る先駆ガ
ラス材料を加熱処理によりガラスセラミック品へ加工す
ることを開示する。Ｐ２ Ｏ５ の最大含有量は本発明
のガラスにおいて要求される最小量よりも小さい。
ル％で５−２５％のアルカリ金属酸化物、３５−５０
％のＺｎＯ、０．７５−６％のＡｌ２ Ｏ３ 、および
２９−３７ ％のＰ２ Ｏ５ から実質的に成る先駆ガ
ラス材料を加熱処理によりガラスセラミック品へ加工す
ることを開示する。Ｐ２ Ｏ５ の最大含有量は本発明
のガラスにおいて要求される最小量よりも小さい。
【００１８】
【発明の目的】それゆえ、本発明の第１の目的は、上記
５つの欠点をさけ、光学処理ガラスレンズのプレス成形
に用いるガラスモールドの製造に特に適したガラス組成
を提供することである。
５つの欠点をさけ、光学処理ガラスレンズのプレス成形
に用いるガラスモールドの製造に特に適したガラス組成
を提供することである。
【００１９】本発明のもう１つの目的は、米国特許第４
，３６２，８１９ 号に開示された種類の組成を有する
アルカリ金属フルオロアルミノリン酸ガラスおよび上記
特許出願に開示された種類のアルカリ金属、アルカリ土
類金属、亜鉛リン酸ガラス組成と接する用途のガラスモ
ールドの構造に特に適したガラス組成物を提供すること
である。
，３６２，８１９ 号に開示された種類の組成を有する
アルカリ金属フルオロアルミノリン酸ガラスおよび上記
特許出願に開示された種類のアルカリ金属、アルカリ土
類金属、亜鉛リン酸ガラス組成と接する用途のガラスモ
ールドの構造に特に適したガラス組成物を提供すること
である。
【００２０】
【発明の構成】光学処理ガラスレンズのプレスに用いら
れるモールド材料として特に良好な機能を示すベースＺ
ｎＯ−Ａｌ２ Ｏ３ −Ｐ２ Ｏ５ システムのガラス
組成の狭い範囲を発見した。上記ガラスは酸化物基準の
モル％で表わして、３４−５６ ％のＺｎＯ、４−１４
％のＡｌ２ Ｏ３ 、および４０−５２ ％のＰ２Ｏ５
から実質的に成る。上記使用可能な範囲の上限内でＡ
ｌ２ Ｏ３ を有するガラスは、すぐれた化学的耐久性
のために好ましい。多くの任意の酸化物が、上記ガラス
の特性を変えるために少量含まれる。 すなわち； （１） ＺｎＯ含有量の一部をＳｎＯで代替することに
より、熱膨張を実質的に上げることなくアニール点の低
い安定したガラスを得る。
れるモールド材料として特に良好な機能を示すベースＺ
ｎＯ−Ａｌ２ Ｏ３ −Ｐ２ Ｏ５ システムのガラス
組成の狭い範囲を発見した。上記ガラスは酸化物基準の
モル％で表わして、３４−５６ ％のＺｎＯ、４−１４
％のＡｌ２ Ｏ３ 、および４０−５２ ％のＰ２Ｏ５
から実質的に成る。上記使用可能な範囲の上限内でＡ
ｌ２ Ｏ３ を有するガラスは、すぐれた化学的耐久性
のために好ましい。多くの任意の酸化物が、上記ガラス
の特性を変えるために少量含まれる。 すなわち； （１） ＺｎＯ含有量の一部をＳｎＯで代替することに
より、熱膨張を実質的に上げることなくアニール点の低
い安定したガラスを得る。
【００２１】（２） ＺｎＯをアルカリ金属酸化物また
はＳｂ２ Ｏ３ で代替することにより、低いアニール
点および高い熱膨張係数を示すガラスを得る。
はＳｂ２ Ｏ３ で代替することにより、低いアニール
点および高い熱膨張係数を示すガラスを得る。
【００２２】（３） ＺｎＯをＣａＯおよび／またはＳ
ｒＯおよび／またはＢａＯで代替することにより、上記
ガラスのアニール点にはほとんど影響なく、熱膨張係数
が上がる。
ｒＯおよび／またはＢａＯで代替することにより、上記
ガラスのアニール点にはほとんど影響なく、熱膨張係数
が上がる。
【００２３】それでも、本発明の求められる目的を達成
するために、ＺｎＯ，Ａｌ２ Ｏ３ およびＰ２ Ｏ５
の合計が全組成の８５％以上を構成しなければならな
い。上記以外の成分の合計は１５％を越えず、上記任意
の５成分は下記のごとく制限されている。すなわち、合
計５％までのＬｉ２ Ｏおよび／またはＮａ２ Ｏおよ
び／またはＫ２ Ｏ、合計１５％までのＣａＯおよび／
またはＳｒＯおよび／またはＢａＯ、そして５％までの
Ｓｂ２ Ｏ３ である。
するために、ＺｎＯ，Ａｌ２ Ｏ３ およびＰ２ Ｏ５
の合計が全組成の８５％以上を構成しなければならな
い。上記以外の成分の合計は１５％を越えず、上記任意
の５成分は下記のごとく制限されている。すなわち、合
計５％までのＬｉ２ Ｏおよび／またはＮａ２ Ｏおよ
び／またはＫ２ Ｏ、合計１５％までのＣａＯおよび／
またはＳｒＯおよび／またはＢａＯ、そして５％までの
Ｓｂ２ Ｏ３ である。
【００２４】ガラスの溶融に関するさらなるより実際的
な利点は、上記ガラスが金属リン酸塩（例えば亜鉛オル
トリン酸塩およびアルミニウムメタリン酸塩）および金
属酸化物のみから成るバッチより生産されうるという事
実から生じる。無水Ｐ２ Ｏ５ 、リン酸アンモニウム
およびリン酸などのような揮発性ホスフォラス含有バッ
チ材料は必要としない。結果として、上記ガラスバッチ
は、シリカまたはアルミナとは反対に、直接白金にふれ
て溶融されうる。そこで、十分な化学的均一性および高
純度が確保される。
な利点は、上記ガラスが金属リン酸塩（例えば亜鉛オル
トリン酸塩およびアルミニウムメタリン酸塩）および金
属酸化物のみから成るバッチより生産されうるという事
実から生じる。無水Ｐ２ Ｏ５ 、リン酸アンモニウム
およびリン酸などのような揮発性ホスフォラス含有バッ
チ材料は必要としない。結果として、上記ガラスバッチ
は、シリカまたはアルミナとは反対に、直接白金にふれ
て溶融されうる。そこで、十分な化学的均一性および高
純度が確保される。
【００２５】本発明のガラスはフッ素による攻撃に対し
て敏感ではなく、バルク組成は現行のアルカリ金属フル
オロアルミノリン酸レンズガラスの組成に非常に近い。 従って、レンズとモールド間の界面の化学的電位傾度が
減少される。
て敏感ではなく、バルク組成は現行のアルカリ金属フル
オロアルミノリン酸レンズガラスの組成に非常に近い。 従って、レンズとモールド間の界面の化学的電位傾度が
減少される。
【００２６】本発明のガラス中で容易に還元され得る陽
イオンがないことによって、現行の鉛ケイ酸ガラスモー
ルドで見られるようなモールド表面で形成される点蝕の
可能性が排除される。実施上、現在使用されている鉛ケ
イ酸ガラスのかわりに本発明のガラスを使用すると、金
属マスターの耐用年数を約２つのオーダー延ばすことが
でき、またモールドの耐用年数を５倍以上長くすること
ができる。さらに、本発明のガラスは、現行の鉛ケイ酸
モールド用ガラス（アニール点と軟化点の間の温度間隔
が１６０ ℃未満、通常約１００ −１５０ ℃）より
急な粘度曲線を有し、レンズプレス温度で上記鉛ケイ酸
ガラスと同じ粘度を有する一方、やや低い温度で成形す
ることが可能である。結局、本発明のガラスは上記鉛ケ
イ酸モールド用ガラスより低い線熱膨張係数（２５°−
３００ ℃の温度範囲で約５０−８０×１０−７／℃）
を有し、それにより、レンズとモールド間で膨張に不整
合が生じさせ、冷却時にレンズがモールドからより離れ
やすくする。
イオンがないことによって、現行の鉛ケイ酸ガラスモー
ルドで見られるようなモールド表面で形成される点蝕の
可能性が排除される。実施上、現在使用されている鉛ケ
イ酸ガラスのかわりに本発明のガラスを使用すると、金
属マスターの耐用年数を約２つのオーダー延ばすことが
でき、またモールドの耐用年数を５倍以上長くすること
ができる。さらに、本発明のガラスは、現行の鉛ケイ酸
モールド用ガラス（アニール点と軟化点の間の温度間隔
が１６０ ℃未満、通常約１００ −１５０ ℃）より
急な粘度曲線を有し、レンズプレス温度で上記鉛ケイ酸
ガラスと同じ粘度を有する一方、やや低い温度で成形す
ることが可能である。結局、本発明のガラスは上記鉛ケ
イ酸モールド用ガラスより低い線熱膨張係数（２５°−
３００ ℃の温度範囲で約５０−８０×１０−７／℃）
を有し、それにより、レンズとモールド間で膨張に不整
合が生じさせ、冷却時にレンズがモールドからより離れ
やすくする。
【００２７】容易な成形性のため、本発明のガラスの軟
化点は好ましくは６２０ ℃未満、さらに好ましくは５
９０ ℃未満である。化学的耐久性のＲ度として、本発
明のガラスは、６時間脱イオン熱湯に浸漬した後の重量
損失が０．５ ％以下、好ましくは０．１ ％未満であ
る。
化点は好ましくは６２０ ℃未満、さらに好ましくは５
９０ ℃未満である。化学的耐久性のＲ度として、本発
明のガラスは、６時間脱イオン熱湯に浸漬した後の重量
損失が０．５ ％以下、好ましくは０．１ ％未満であ
る。
【００２８】モル％で表示した組成範囲を重量％で表示
した組成範囲へ正確に変換することは数学的に困難であ
るが、次の数値は、本発明のガラスの基本組成の重量％
の近似値を示す；すなわち、２３−３２ ％のＺｎＯ、
３．５−１３．５％のＡｌ２ Ｏ３ および５２−６４
％のＰ２ Ｏ５ である。
した組成範囲へ正確に変換することは数学的に困難であ
るが、次の数値は、本発明のガラスの基本組成の重量％
の近似値を示す；すなわち、２３−３２ ％のＺｎＯ、
３．５−１３．５％のＡｌ２ Ｏ３ および５２−６４
％のＰ２ Ｏ５ である。
【００２９】
【実施例】本発明を以下の実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。
に説明する。
【００３０】表Ｉは研究所規模で溶融させたガラス組成
の群であり、酸化物基準の重量部で表わされている。各
成分の合計が１００ もしくは１００ に近似している
ので、便宜上、表の値は重量パーセントを示すと考えて
もさしつかえない。表ＩＡは上記ガラス組成の群を酸化
物基準のモル％で示している。実際のバッチ成分は、互
いに溶融すると、適切な割合の所望する酸化物に変換さ
れる酸化物または他の化合物など、あらゆる材料から構
成できる。しかしながら、上述のように、本発明のガラ
スは金属リン酸塩および金属酸化物バッチ材料から都合
良く製造され得る。
の群であり、酸化物基準の重量部で表わされている。各
成分の合計が１００ もしくは１００ に近似している
ので、便宜上、表の値は重量パーセントを示すと考えて
もさしつかえない。表ＩＡは上記ガラス組成の群を酸化
物基準のモル％で示している。実際のバッチ成分は、互
いに溶融すると、適切な割合の所望する酸化物に変換さ
れる酸化物または他の化合物など、あらゆる材料から構
成できる。しかしながら、上述のように、本発明のガラ
スは金属リン酸塩および金属酸化物バッチ材料から都合
良く製造され得る。
【００３１】バッチ成分を配合し、均質な金属を確保す
るために互いにタンブル混合し、白金ルツボに充填した
。表Ｉに記載したガラスは研究所規模の溶融を表わした
ものに過ぎないが、その大規模溶融を商業的溶融単位で
行い得ることは理解されよう。るつぼを約１２５０°−
１４００℃で作動する炉に入れ、バッチを３時間溶融し
た。その後溶融物をスチールモールドに注いで４インチ
×４インチ×１インチの大きさのガラススラブを調製し
、約４００ °−４５０ ℃で作動するアニーラーへ直
ちに移した。
るために互いにタンブル混合し、白金ルツボに充填した
。表Ｉに記載したガラスは研究所規模の溶融を表わした
ものに過ぎないが、その大規模溶融を商業的溶融単位で
行い得ることは理解されよう。るつぼを約１２５０°−
１４００℃で作動する炉に入れ、バッチを３時間溶融し
た。その後溶融物をスチールモールドに注いで４インチ
×４インチ×１インチの大きさのガラススラブを調製し
、約４００ °−４５０ ℃で作動するアニーラーへ直
ちに移した。
【００３２】
１
２ ３ ４ ５ ６
７ ８ ＺｎＯ ３７．
４ ３３．１ ３０．０ ２４．５ ２７．９
３１．０ ２８．４ ２８．６ Ｓｎ
Ｏ − − −
５．８ − − −
− Ａｌ２ Ｏ３ ７．０
９．２ １０．０ ８．８ ９．８
９．３ ９．６ ９．０ Ｐ２
Ｏ５ ５５．５ ５７．７ ５９．
６ ６１．０ ６２．３ ５８．０ ６０．３
６２．４ Ｌｉ２ Ｏ
− − − − −
０．３ ０．３ − Ｎａ２
Ｏ − − −
− − ０．６ ０．６
− Ｋ２ Ｏ −
− − − −
０．９ ０．８ − Ｓｂ２ Ｏ
３ − − ０．５
− − − −
− ９
１０ １１ １２ １３
１４ １５ １６ ＺｎＯ
２５．８ ２７．５ ２０．８ ３
０．８ ２６．２ １８．９ ２９．９ ２２
．５ ＢａＯ −
６．７ １２．９ − − １
３．０ − １２．９ ＣａＯ
− − −
− − ２．４ −
− ＳｎＯ −
− − ３．４ −
− − − Ｓｂ２ Ｏ３
− − − −
− − １．０ −
Ａｌ２ Ｏ３ ９．９ ８．９
９．０ ９．１ １１．７ ８．６
９．９ ８．１ Ｐ２ Ｏ５
６２．６ ５６．０ ５６．６ ５６．
８ ６２．１ ５７．１ ５９．２ ５６．５
Ｌｉ２ Ｏ ０．３ ０．１
０．１ − − −
− − Ｎａ２ Ｏ
０．６ ０．３ ０．３ −
− − − −
Ｋ２ Ｏ ０．８ ０．４
０．４ − − −
− −
２ ３ ４ ５ ６
７ ８ ＺｎＯ ３７．
４ ３３．１ ３０．０ ２４．５ ２７．９
３１．０ ２８．４ ２８．６ Ｓｎ
Ｏ − − −
５．８ − − −
− Ａｌ２ Ｏ３ ７．０
９．２ １０．０ ８．８ ９．８
９．３ ９．６ ９．０ Ｐ２
Ｏ５ ５５．５ ５７．７ ５９．
６ ６１．０ ６２．３ ５８．０ ６０．３
６２．４ Ｌｉ２ Ｏ
− − − − −
０．３ ０．３ − Ｎａ２
Ｏ − − −
− − ０．６ ０．６
− Ｋ２ Ｏ −
− − − −
０．９ ０．８ − Ｓｂ２ Ｏ
３ − − ０．５
− − − −
− ９
１０ １１ １２ １３
１４ １５ １６ ＺｎＯ
２５．８ ２７．５ ２０．８ ３
０．８ ２６．２ １８．９ ２９．９ ２２
．５ ＢａＯ −
６．７ １２．９ − − １
３．０ − １２．９ ＣａＯ
− − −
− − ２．４ −
− ＳｎＯ −
− − ３．４ −
− − − Ｓｂ２ Ｏ３
− − − −
− − １．０ −
Ａｌ２ Ｏ３ ９．９ ８．９
９．０ ９．１ １１．７ ８．６
９．９ ８．１ Ｐ２ Ｏ５
６２．６ ５６．０ ５６．６ ５６．
８ ６２．１ ５７．１ ５９．２ ５６．５
Ｌｉ２ Ｏ ０．３ ０．１
０．１ − − −
− − Ｎａ２ Ｏ
０．６ ０．３ ０．３ −
− − − −
Ｋ２ Ｏ ０．８ ０．４
０．４ − − −
− −
【００３３】
１
２ ３ ４ ５ ６
７ ８ ＺｎＯ ５０．
０ ４５．０ ４１．５ ３５．０ ３９．０
４２．０ ３９．０ ４０．０ Ｓｎ
Ｏ − − −
５．０ − − −
− Ａｌ２ Ｏ３ ７．５
１０．０ １１．０ １０．０ １１．０
１０．０ １０．５ １０．０ Ｐ２
Ｏ５ ４２．５ ４５．０ ４７．
３ ５０．０ ５０．０ ４５．０ ４７．５
５０．０ Ｌｉ２ Ｏ
− − − − −
１．０ １．０ − Ｎａ２
Ｏ − − −
− − １．０ １．０
− Ｋ２ Ｏ −
− − − −
１．０ １．０ − Ｓｂ２ Ｏ
３ − − ０．２
− − − −
− ９
１０ １１ １２ １３
１４ １５ １６ ＺｎＯ
３６．０ ３８．５ ３０．５ ４
２．５ ３６．９ ２７．５ ４１．５ ３３
．０ ＢａＯ −
５．０ １０．０ − − １
０．０ − １０．０ ＣａＯ
− − −
− − ５．０ −
− ＳｎＯ −
− − ２．５ −
− − − Ｓｂ２ Ｏ３
− − − −
− − ０．４ −
Ａｌ２ Ｏ３ １１．０ １０．０
１０．５ １０．０ １３．１ １０．０
１１．０ ９．５ Ｐ２ Ｏ５
５０．０ ４５．０ ４７．５ ４５．
０ ５０．０ ４７．５ ４７．１ ４７．５
Ｌｉ２ Ｏ １．０ ０
．５ ０．５ − − −
− − Ｎａ２ Ｏ
１．０ ０．５ ０．５ −
− − − −
Ｋ２ Ｏ １．０ ０．５
０．５ − − −
− − 表ＩＩは℃表示で軟化点（Ｓ．Ｐ．）およびアニー
ル点（Ａ．Ｐ．）、軟化点とアニール点の温度差（ΔＴ
）、および２５°−３００ ℃の範囲に亘る×１０−７
／℃の単位表示による線熱膨張係数（Ｅｘｐ）を記録し
ている。 上記値はガラス技術における従来の測定技術により測定
された。表ＩＩはまた、６時間脱イオン熱湯に浸漬した
後重量損失（Ｗ．Ｌ．）を％で表記している。
２ ３ ４ ５ ６
７ ８ ＺｎＯ ５０．
０ ４５．０ ４１．５ ３５．０ ３９．０
４２．０ ３９．０ ４０．０ Ｓｎ
Ｏ − − −
５．０ − − −
− Ａｌ２ Ｏ３ ７．５
１０．０ １１．０ １０．０ １１．０
１０．０ １０．５ １０．０ Ｐ２
Ｏ５ ４２．５ ４５．０ ４７．
３ ５０．０ ５０．０ ４５．０ ４７．５
５０．０ Ｌｉ２ Ｏ
− − − − −
１．０ １．０ − Ｎａ２
Ｏ − − −
− − １．０ １．０
− Ｋ２ Ｏ −
− − − −
１．０ １．０ − Ｓｂ２ Ｏ
３ − − ０．２
− − − −
− ９
１０ １１ １２ １３
１４ １５ １６ ＺｎＯ
３６．０ ３８．５ ３０．５ ４
２．５ ３６．９ ２７．５ ４１．５ ３３
．０ ＢａＯ −
５．０ １０．０ − − １
０．０ − １０．０ ＣａＯ
− − −
− − ５．０ −
− ＳｎＯ −
− − ２．５ −
− − − Ｓｂ２ Ｏ３
− − − −
− − ０．４ −
Ａｌ２ Ｏ３ １１．０ １０．０
１０．５ １０．０ １３．１ １０．０
１１．０ ９．５ Ｐ２ Ｏ５
５０．０ ４５．０ ４７．５ ４５．
０ ５０．０ ４７．５ ４７．１ ４７．５
Ｌｉ２ Ｏ １．０ ０
．５ ０．５ − − −
− − Ｎａ２ Ｏ
１．０ ０．５ ０．５ −
− − − −
Ｋ２ Ｏ １．０ ０．５
０．５ − − −
− − 表ＩＩは℃表示で軟化点（Ｓ．Ｐ．）およびアニー
ル点（Ａ．Ｐ．）、軟化点とアニール点の温度差（ΔＴ
）、および２５°−３００ ℃の範囲に亘る×１０−７
／℃の単位表示による線熱膨張係数（Ｅｘｐ）を記録し
ている。 上記値はガラス技術における従来の測定技術により測定
された。表ＩＩはまた、６時間脱イオン熱湯に浸漬した
後重量損失（Ｗ．Ｌ．）を％で表記している。
【００３４】
１
２ ３ ４ ５ ６
７ ８ Ｓ．Ｐ． ５４７
５６６ ５７２ ６０５ ６０９
５２０ ５２６ ５９６ Ａ
．Ｐ． ４３３ ４３６ ４２９
４６２ ４６７ − −
４５７ ΔＴ １４
４ １３０ １４３ １４３ １４２
− − １３９
Ｅｘｐ ５９ ５７ ５
７ ６１ ５８ ７０ ７１
６０ Ｗ．Ｌ． ０．０
１ ０．０７ ０．２５ ０．０３ ０．４
９ ０．０６ ０．１０ ０．２５
９ １０
１１ １２ １３ １４ １
５ １６ Ｓ．Ｐ． ５４
２ ５５３ ５６４ ５９３ ６０３
− ５８２ ５８２
Ａ．Ｐ． ４２６ ４４６
４５１ ４４１ − ４２９
− ΔＴ
１２７ １１８ １４２ １６
２ − １５３ −
Ｅｘｐ ７０ ６９
７７ ５５ ５７ − ６
０ ７６ Ｗ．Ｌ． ０．
０４ ０．０５ ＜０．０１ ０．０４ ０
．５ ＜０．０１ ０．３１ ＜０．０１ 物理的特性並びに溶融および成形特性の総合的検討
に基づき、本発明のガラスの好ましい組成は、モル％で
、３６−５３ ％のＺｎＯ、７−１２％のＡｌ２ Ｏ３
、および４０−５０ ％のＰ２ Ｏ５ 、さらに合計
１５％までのＳｒＯおよび／またはＣａＯおよび／また
はＢａＯから実質的に成る。最も好ましいガラス組成は
例１６である。
２ ３ ４ ５ ６
７ ８ Ｓ．Ｐ． ５４７
５６６ ５７２ ６０５ ６０９
５２０ ５２６ ５９６ Ａ
．Ｐ． ４３３ ４３６ ４２９
４６２ ４６７ − −
４５７ ΔＴ １４
４ １３０ １４３ １４３ １４２
− − １３９
Ｅｘｐ ５９ ５７ ５
７ ６１ ５８ ７０ ７１
６０ Ｗ．Ｌ． ０．０
１ ０．０７ ０．２５ ０．０３ ０．４
９ ０．０６ ０．１０ ０．２５
９ １０
１１ １２ １３ １４ １
５ １６ Ｓ．Ｐ． ５４
２ ５５３ ５６４ ５９３ ６０３
− ５８２ ５８２
Ａ．Ｐ． ４２６ ４４６
４５１ ４４１ − ４２９
− ΔＴ
１２７ １１８ １４２ １６
２ − １５３ −
Ｅｘｐ ７０ ６９
７７ ５５ ５７ − ６
０ ７６ Ｗ．Ｌ． ０．
０４ ０．０５ ＜０．０１ ０．０４ ０
．５ ＜０．０１ ０．３１ ＜０．０１ 物理的特性並びに溶融および成形特性の総合的検討
に基づき、本発明のガラスの好ましい組成は、モル％で
、３６−５３ ％のＺｎＯ、７−１２％のＡｌ２ Ｏ３
、および４０−５０ ％のＰ２ Ｏ５ 、さらに合計
１５％までのＳｒＯおよび／またはＣａＯおよび／また
はＢａＯから実質的に成る。最も好ましいガラス組成は
例１６である。
Claims (6)
- 【請求項１】 ５００°−６２０ ℃の範囲の軟化
点、２５°−３００ ℃にわたる５０−８０×１０−７
／℃の範囲の線熱膨張係数、１００ °−１６０ ℃の
範囲の軟化点とアニール点の温度差、および０．５ ％
以下の６時間の熱湯暴露後の重量損失を有し、酸化物基
準のモル％で、３４−５６ ％のＺｎＯ、４−１４％の
Ａｌ２ Ｏ３ 、４０−５２ ％のＰ２ Ｏ５ から実
質的に成り、前記ＺｎＯ＋Ａｌ２ Ｏ３ ＋Ｐ２ Ｏ５
の合計が全組成の少なくとも８５％を構成することを
特徴とするガラス。 - 【請求項２】 合計が５％以下のＬｉ２ Ｏおよび／
またはＮａ２Ｏおよび／またはＫ２ Ｏ、５％以下のＳ
ｂ２ Ｏ３、そして合計が１５％以下のＣａＯおよび／
またはＳｒＯおよび／またはＢａＯから成る群より選択
される酸化物の合計を１５％以下含むことを特徴とする
請求項１記載のガラス。 - 【請求項３】 ３６−５３ ％のＺｎＯ、７−１２％
のＡｌ２ Ｏ３ および４０−５０ ％のＰ２ Ｏ５
から実質的に成ることを特徴とする請求項１記載のガラ
ス。 - 【請求項４】 ５００°−６２０ ℃の範囲の軟化
点、２５°−３００ ℃にわたる５０−８０×１０−７
／℃の範囲の線熱膨張係数、１００ °−１６０ ℃の
範囲の軟化点とアニール点の温度差、および０．５ ％
以下の６時間の熱湯暴露後の重量損失を有し、酸化物基
準のモル％で、３４−５６ ％のＺｎＯ、４−１４％の
Ａｌ２ Ｏ３ 、４０−５２ ％のＰ２ Ｏ５ から実
質的に成り、前記ＺｎＯ＋Ａｌ２ Ｏ３ ＋Ｐ２ Ｏ５
の合計が全組成の少なくとも８５％を構成するガラス
から調製される、光学処理ガラスレンズのプレス成形用
ガラスモールド。 - 【請求項５】 前記ガラスが合計が５％以下のＬｉ２
Ｏおよび／またはＮａ２ Ｏおよび／またはＫ２ Ｏ
、５％以下のＳｂ２Ｏ３ 、そして合計が１５％以下の
ＣａＯおよび／またはＳｒＯおよび／またはＢａＯから
成る群より選択される酸化物の合計を１５％以下含むこ
とを特徴とする請求項４記載のガラスモールド。 - 【請求項６】 前記ガラスが３６−５３ ％のＺｎＯ
、７−１２％のＡｌ２ Ｏ３ および４０−５０ ％の
Ｐ２ Ｏ５ から実質的に成ることを特徴とする請求項
４記載のガラスモールド。
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1991
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