JPH0427180B2

JPH0427180B2 -

Info

Publication number: JPH0427180B2
Application number: JP26583685A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Nakajima; Tetsuo Izumitani
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1985-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1992-05-11
Also published as: JPS62128946A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明はテルライトガラスに係り、特に耐摩耗
性、耐久性がよく、着色の少ない、かつ屈折率の
高いテルライトガラスに関し、光学ガラス等に利
用される。［従来の技術］ TeO₂をガラス形成酸化物として用いることに
より屈折率の高いガラスが得られることは公知で
あり、特公昭48−9083号公報（以下「従来例１」
という。）でTeO₂−WO₃−Li₂Ｏ系が、さらに特
公昭51−17571号公報（以下「従来例２」とい
う。）でTeO₂−P₂O₅−WO₃系が、特公昭52−
28454号公報（以下「従来例３」という。）で
TeO₂−ZnO−Na₂Ｏ、Li₂Ｏ系が、それぞれ提案
されている。従来例１では、TeO₂、WO₃、Li₂Ｏ
から成る基礎成分中のLi₂Ｏにて失透性を改善し、
さらに前記基礎成分中に第４の成分を付加するこ
とによつて耐水性を改善したとしているが、いま
だ満足できるものではない。従来例２では基礎成
分としてP₂O₅にて耐水性を改善し、化学的にも
安定なガラスが得られたとしているが、従来例１
と同様にいまだ満足できるものではない。従来例
３では、TeO₂、ZnO、Na₂Ｏ、Li₂Ｏを基礎成分
とし、音響光学素子用ガラスとして開発されたも
のであつて、ZnOにて安定で化学的耐久性の優れ
たガラスを得ることができたとしているが、その
化学的耐久性は充分なものではなく、例えば他の
光学ガラス等と比較しても低く、また、ガラス形
成酸化物がTeO₂のみであるためにガラスが軟か
いという問題点があつた。さらに、従来例１及び
従来例２においてはWO₃をそれぞれ20〜30モル
％及び８〜22モル％含有するために、かなり強い
黄着色がガラスに認められる。一方、ガラスの摩
耗特性については従来例１、従来例２、従来例３
ともに未解決であつて、何れも耐摩耗性が低く、
加工性に難があり、また、取扱い上も傷が入り易
いという問題点があつた。［発明が解決しようとする問題点］本発明は、以上のような従来技術の問題点を除
去するためになされたものであり、第１の目的
は、ガラスの着色が少なく、比較的小さな摩耗度
を持ち、加工性が良い高屈折率テルライトガラス
を提案することであり、更に第２の目的は、耐久
性、耐失透性に優れたテルライトガラスを提供す
ることである。［問題点を解決するための手段］本発明者は上記目的を達成させるために鋭意研
究を積み重ねた結果、ガラス形成酸化物となり得
るP₂O₅成分が、着色を少なくし、かつガラスを
硬くすると同時にガラス化領域を広げること、
PbO成分が、ガラスの屈折率を上げるとともに、
ガラスの安定性を増し、さらにZnO、Li₂Ｏ成分
を添加することにより、P₂O₅の適量との共存下
において、著しく耐久性に優れ、耐失透性にも優
れたガラスが得られることを見い出した。これに
より、強い着色を呈するWO₃成分を添加しない
でも、安定な比較的硬いテルライトガラスが得ら
れることが判明した。そこで、高屈折率ガラスを得る為に、TeO₂成
分をベースに、P₂O₅、PbO、ZnO、Li₂Ｏを必須
成分とし、適当量含有させたガラスを見い出し
て、本発明を完成するに至つた。本発明のテルライトガラスは、モル％で、 TeO₂ 10〜85％、 P₂O₅ １〜50％、 PbO １〜50％、 Li₂Ｏ０〜30％、 ZnO ０〜40％、但し、Li₂ＯとZnOとは合量で１〜40％含有す
ることを特徴とする。本発明のテルライトガラスにおいては、上記成
分に加えて、Na₂Ｏ、K₂Ｏ、Rb₂Ｏ、Cs₂Ｏ、
MgO、CaO、SrO、BaO、Ta₂O₅、Nb₂O₅、
SiO₂、GeO₂、B₂O₃、Al₂O₃、Sb₂O₃、In₂O₃、
La₂O₃、Y₂O₃、Gd₂O₃、Yb₂O₃、ZrO₂、Bi₂O₃、
TiO₂、及びWO₃等の群から選ばれた１種又は２
種以上の酸化物を含有させることができる。これら各酸化物の好ましい量は次の通りであ
る。 Na₂Ｏ０〜30％、 K₂Ｏ０〜30％、 Rb₂Ｏ０〜25％、 Cs₂Ｏ０〜20％、但し、Na₂ＯとK₂ＯとRb₂ＯとCs₂Ｏとは合量
で０〜30％、 MgO ０〜20％、 CaO ０〜20％、 SrO ０〜20％、 BaO ０〜35％、但し、MgOとCaOとSrOとBaOとは合量で０
〜35％、 Ta₂O₅ ０〜５％、 Nb₂O₅ ０〜20％、但し、Ta₂O₅とNb₂O₅は合量で０〜20％、 SiO₂ ０〜15％、 GeO₂ ０〜25％、 B₂O₃ ０〜30％、 Al₂O₃ ０〜10％、 Sb₂O₃ ０〜20％、 In₂O₃ ０〜15％、 La₂O₃ ０〜４％、 Y₂O₃ ０〜４％、 Gd₂O₃ ０〜４％、 Yb₂O₃ ０〜４％、 ZrO₂ ０〜４％、 Bi₂O₃ ０〜10％、 TiO₂ ０〜20％、 WO₃ ０〜７％。次に、本発明の構成成分の限定理由について述
べる。TeO₂はガラス形成酸化物となり、かつ屈
折率を高める成分として必須であるが、85％を越
えるとガラスは耐失透性において不安定になり、
10％以下ではGeO₂、PbO等を含有しても、耐失
透性の点で高屈折率を得ることが困難となる。ま
たWO₃、TiO₂を含有した場合、高屈折率は得ら
れても着色が増大する。P₂O₅はTeO₂と同様に、
ガラス形成酸化物となりガラスの硬度を高め、耐
失透性を増し、ガラスを安定にするのに必須であ
るが、１％以下ではその効果が少なく、50％（望
ましくは40％）を越えると屈折率が低くなり耐水
性も悪くなる。PbOは、ガラスの屈折率を上げる
とともに、ガラスを安定化し、かつ耐水性を改善
するが、１％以下ではその効果が少なく、50％を
越えると逆にガラスを不安定にする。ZnO及び
Li₂Ｏは、ガラスを安定化し、かつ耐水性をよく
するのに必須であるが、これ等の合量が１％以下
ではその効果が少なく、それぞれ40％及び30％を
越えると、屈折率が低くなると同時に耐水性を悪
くする。これ等の合量が40％を超える場合につい
ても同様である。その他の成分は必須成分ではな
く、屈折率、分散率などの光学恒数の調整、耐失
透性の改善、熔融性の改善、化学的耐久性の改善
等の目的で適宜添加される。Na₂Ｏ、K₂Ｏ、Rb₂
Ｏ、Cs₂Ｏ、及びMgO、CaO、SrO、BaOは、過
度に添加すると屈折率が低下したり、硬度が小さ
くなり過ぎたり、耐失透性を悪化させたりするの
で、それぞれ合量が30％及び35％以下に限定さ
れ、主として耐失透性から、各成分についてNa₂
Ｏが30％、K₂Ｏが30％、Rb₂Ｏが25％、Cs₂Ｏが
20％、及びMgOが20％、CaOが20％、SrOが20
％、BaOが35％以下に限定される。Ta₂O₅及び
Nb₂O₅はガラスの硬度を高め耐久性を改善する
が、これ等の合量で20％を越えるとガラスが不安
定になると共に難熔性を増し、それぞれ５％及び
20％以下に限定される。SiO₂、GeO₂、B₂O₃、Ａ
₂O₃、Sb₂O₃、及びIn₂O₃はそれぞれ15％、25
％、30％、10％、20％及び15％を越えると、そし
てLa₂O₃、Y₂O₃、Gd₂O₃、Yb₂O₃、及びZrO₂は、
何れも４％を越えると、ガラスが不安定になると
共に難熔性を増す。Bi₂O₃は10％を越えると強い
着色を呈するようになるので、それ以下に限定さ
れる。WO₃は、一方では高屈折率を得るのに有
効であるが、その量の増加と共に着色を増すた
め、７％以下に限定される。TiO₂は、ガラスの
屈折率を高め、耐摩耗性を高めるが、量が多いと
着色を増すため、20％以下に限定され、望ましく
は10％以下が良い。この外、熔解の際の清澄、消
色等の目的で、少量のAs₂O₃、Sb₂O₃、Ｆ等を添
加することを防げるものではない。［実施例］次に、本発明のテルライトガラスによる実施組
成例（No.１〜No.32）と、前述した従来例１と従来
例２及び従来例３の組成例を第１表及び第２表
に、透過率の比較を図面に示した。表及び図中の
No.51とNo.52及びNo.53は、それぞれ従来例１と従来
例２及び従来例３を示すものである。また、第１
表及び第２表において、その他の酸化物とは、
Na₂Ｏ、K₂Ｏ、Rb₂Ｏ、Cs₂Ｏ、MgO、CaO、
SrO、BaO、Ta₂O₅、Nb₂O₅、SiO₂、GeO₂、B₂
O₃、Al₂O₃、Sb₂O₃、In₂O₃、La₂O₃、Y₂O₃、Gd₂
O₃、Yb₂O₃、ZrO₂、Bi₂O₃、TiO₂、及びWO₃で
あつて、表中の各実施例においては、数字の下に
その物質名を表示した。これらのテルライトガラスは、調合した原料
（バツチ）を、金または、白金製ルツボに入れて、
熔解炉中にて、700〜1200℃で熔解し、攪拌清澄
し、泡や脈理のない清れいなガラスとした後、プ
レスもしくは型に鋳込み、常温まで徐冷して製造
される。

【表】

【表】摩耗度及び耐水性について、実施例No.１〜32の
うちの数例と、従来例との比較を第３表に示し
た。

【表】本発明の実施例No.16、No.17、No.29及びNo.31の摩
耗度は、400〜780であるのに対し、従来例No.51、
No.52及びNo.53の摩耗度は、1030〜1450であること
から、本発明のテルライトガラスが従来のテルラ
イトガラスよりも硬くなつて加工性が良くなつて
いることが判る。また、本発明による実施例のNo.
16、No.17、No.29及びNo.31の粉末法耐水性測定値
は、0.010〜0.031wt％であるのに対し、従来例No.
51、No.52及びNo.53の値は、0.044〜0.309wt％であ
り本発明のテルライトガラスが、従来のテルライ
トガラスよりも耐久性において優れていることが
判る。これら摩耗度、粉末法耐水性の測定は、日
本光学硝子工業界規格JOGIS−1975にもとづい
て行つた。ガラスの着色については、分光透過率に判定し
たが、図面の曲線（２９，５１，５２及び５３
は、それぞれ第１表及び第２表中における試料No.
のガラスを示す。）が示すように、本発明による
テルライトガラス（例：曲線２９）が、従来のテ
ルライトガラス（曲線５１，５２，５３）より
も、さらに短波長域に渡つて光を透過し、かつ、
各波長における透過率も高く、着色の少ないガラ
スであることが判る。本発明にて得られたテルライトガラスの熱的特
性における屈伏点は280〜480℃であつた。［発明の効果］以上のとおり、本発明のテルライトガラスによ
れば、高屈折率を有し、着色が少ないのみなら
ず、特に、従来のテルライトガラスに比べて、摩
耗度が小さく加工性に優れ、かつ耐久性にも優れ
ており、各種光学ガラスとして、また低融点ガラ
スとしても用いることができ、その実用的価値は
多大なものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は、第２表中の本発明のテルライトガラス
の一例と従来技術によるガラスとの分光透過率の
相違を示す特性図である。

Claims

【特許請求の範囲】１モル％で、 TeO₂ 10〜85％、 P₂O₅ １〜50％、 PbO₅ １〜50％、 Li₂Ｏ０〜30％、 ZnO ０〜40％、但し、Li₂ＯとZnOとは合量で１〜40％含有す
ることを特徴とするテルライトガラス。２上記成分に加えて、Na₂Ｏ、K₂Ｏ、Rb₂Ｏ、
Cs₂Ｏ、MgO、CaO、SrO、BaO、Ta₂O₅、Nb₂
O₅、SiO₂、GeO₂、B₂O₃、Al₂O₃、Sb₂O₃、In₂
O₃、La₂O₃、Y₂O₃、Gd₂O₃、Yb₂O₃、ZrO₂、Bi₂
O₃、TiO₂、及びWO₃等の群から選ばれた１種又
は２種以上の酸化物を含有することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のテルライトガラス。３特許請求の範囲第２項記載のテルライトガラ
スにおいて、前記酸化物をそれぞれモル％で、 Na₂Ｏ０〜30％、 K₂Ｏ０〜30％、 Rb₂Ｏ０〜25％、 Cs₂Ｏ０〜20％、但し、Na₂ＯとK₂ＯとRb₂ＯとCs₂Ｏとは合量
で０〜30％、 MgO ０〜20％、 CaO ０〜20％、 SrO ０〜20％、 BaO ０〜35％、但し、MgOとCaOとSrOとBaOとは合量で０
〜35％、 Ta₂O₅ ０〜５％、 Nb₂O₅ ０〜20％、但し、Ta₂O₅とNb₂O₅は合量で０〜20％、 SiO₂ ０〜15％、 GeO₂ ０〜25％、 B₂O₃ ０〜30％、 Al₂O₃ ０〜10％、 Sb₂O₃ ０〜20％、 In₂O₃ ０〜15％、 La₂O₃ ０〜４％、 Y₂O₃ ０〜４％、 Gd₂O₃ ０〜４％、 Yb₂O₃ ０〜４％、 ZrO₂ ０〜４％、 Bi₂O₃ ０〜10％、 TiO₂ ０〜20％、 WO₃ ０〜７％含有することを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載のテルライトガラス。