JPH07149536A - 光学ガラス - Google Patents
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Abstract
ッベ数(νd)55〜63の範囲の光学恒数と、優れた
化学的耐久性及び低温軟化性を有するSiO2−B2O3
−SrO−Li2O系の光学ガラスに関する。 【構成】 重量%で、主要成分の含有量が、SiO2
25〜50%、B2O316〜40%、SrO 5〜25
%、Li2O 1〜10%であって、上記光学恒数を有
する光学ガラス。
Description
5〜1.65及びアッベ数(νd)55〜63の範囲の
光学恒数と、優れた化学的耐久性及び低温軟化性を有す
るSiO2−B2O3−SrO−Li2O系の光学ガラスに
関する。
ラウン系ガラスが種々知られており、例えば「ガラス組
成データブック・1991年((社)日本硝子製品工業
会発行)」には、SK(ショットカタログ名称)タイプ
のガラスが多数記載されている。しかし、これらのガラ
スは、一般に屈伏点(At)が高く600℃を超えるた
め成形温度が高くなり、プレス成形後に研削または研磨
を必要としない光学素子を直接成形するためのモールド
プレス用ガラスとしては不適当である。モールドプレス
において成形温度が高温になると型材の耐久性等の問題
が生じるため、ガラスの屈伏点は可能なかぎり低い方が
望ましい。これらの問題を解決するためとして、R’2
O(R’はアルカリ金属)を導入した系のガラスが提案
されている。例えば特開平4−292435号公報に
は、従来のSiO2−B2O3−BaO系の組成にR’2O
を単に導入した場合、化学的耐久性が悪くなるため、T
eO2成分を必須としたものが開示されているが、この
ガラスは耐酸性が悪い。また特開昭60−122747
号に開示されているSiO2−B2O3−CaO−Li2O
系のものは、上記と同様に耐酸性が悪くガラス表面にヤ
ケを生じやすいため、モールドプレス用のガラスとして
は不適当である。
d)1.55〜1.65、アッベ数(νd)55〜63
の範囲の光学恒数とモールドプレスに適した屈伏点(A
t)を維持しつつ、優れた化学的耐久性を有する光学ガ
ラスを提供することを目的とする。
本発明者は、鋭意試験研究を重ねた結果、従来の技術に
は具体的には開示されていない特定範囲のSiO2−B2
O3−SrO−Li2O系ガラスにおいて、前記所定の光
学恒数を有し、モールドプレスに適した低温軟化性、す
なわち低い屈伏点と優れた化学的耐久性を有する光学ガ
ラスが得られることをみいだし、本発明をなすに至っ
た。
%で、SiO2 25〜50%、B2O3 16〜40
%、Al2O3 0〜5%、TiO2 0〜1%、ZrO2
0〜5%、ZnO 0〜5%、MgO 0〜5%、C
aO 0〜8%、SrO 5〜25%、BaO 0〜9
%、Li2O 1〜10%、Na2O+K2O 0〜5
%、及びSb2O3 0〜1%の範囲の各成分を含有し、
かつ、屈折率(Nd)1.55〜1.65、アッベ数
(νd)55〜63の範囲の光学恒数を有するところに
ある。
た理由は次のとおりである。すなわちSiO2 成分は、
その量が25%未満であるとガラスの化学的耐久性が低
下し、またその量が50%を超えると低温軟化性が維持
し得なくなるとともに、本発明の目標とする光学恒数を
維持できなくなる。B2O3成分はガラスに低温軟化性を
与えるのに有効な成分であるが、その量が16%未満で
は耐失透性が悪化し、40%を超えると化学的耐久性が
悪化する。Al2O3成分は、ガラスの化学的耐久性の向
上に有効である。しかし、その量が5%を超えると耐失
透性が悪化すると同時に屈伏温度(At)の上昇をまね
く。
ョン防止と光学恒数調整のため添加し得るが、その量は
1%以下で十分である。ZrO2成分は、屈折率を高め
化学的耐久性を改善するため必要に応じ添加し得るが、
5%を超えると耐失透性が悪化する
B2O3成分と共存することにより、低温軟化性を維持し
つつ、優れた耐酸性を示すことをみいだした重要な成分
である。前記の光学恒数を有する従来のガラス組成系
で、SrO成分はBaO、CaOと同じ性質を示す成分
として光学恒数の調整等に用いられていたが、本組成系
でSrO成分はガラスの屈折率を高めるうえ、他の2価
金属酸化物成分と比べ、低分散性及び化学的耐久性、さ
らに低温軟化性の点で総合的に最も有利な成分であるこ
とをみいだしたのである。従来SrO成分はガラスの安
定性を悪化させるため、多量の導入が困難であった。と
ころが前記のB2O3成分を16%以上にすることで極め
て安定なガラスを得ることができたのである。上記のと
おり、ガラスの安定性を維持しつつ優れた化学的耐久性
及び低温軟化性を得るためには、その量は5〜25%が
有効であり、5%以下では耐酸性が不十分となり、25
%以上ではかえってガラスが不安定になる。他の2価金
属酸化物成分であるZnO、MgO、CaO及びBaO
成分は、光学恒数調整等のため添加し得るが、これらの
成分の量は、それぞれ5%、5%、8%及び9%を超え
るとガラスの安定性が損なわれやすくなると同時に化学
的耐久性が悪化する。
与える効果が特に大きいので重要な成分であるが、ガラ
スの耐失透性を維持しつつその効果を発揮させるために
は、その量は1〜10%の範囲にすべきである。Na2
O及びK2O成分は、低温軟化特性を得るために必要に
応じ添加させ得るが、その量は耐失透性と化学的耐久性
維持のため、それらの合計量が5%以下にすべきであ
る。Sb2O3成分は、ガラス溶融の際の清澄剤として任
意に添加し得るが、その量は1%以内で十分である。
例えばLa2O3、Bi2O3、Cs2O、SnO及び弗素
(F)等の成分を合計3%程度まで、光学恒数の調整、
ガラスの溶融性及び耐失透性の改善のため必要に応じ添
加してもさしつかえない。
例(No.1〜No.10)及び前記従来の光学ガラス
の比較組成例(No.A〜No.C)についてそれぞれ
得られたガラスの屈折率(Nd)、アッベ数(νd)、
屈伏点(At、℃)及び化学的耐久性の測定試験結果と
ともに表1に示した。
ガラス試料(約30×30×5mm)を3N−硝酸水溶
液(25℃)中に30分間浸漬して両表面の浸蝕度合を
観察し、いずれの表面にも変化がなく透明性が維持され
たものを○印で表示し、また両表面いずれも荒れを生じ
透明性が明かに損なわれたものを×印で表示する方法を
採用した。なお、これらのガラス試料は酸化物、炭酸
塩、硝酸塩、水酸化物等の通常の光学用原料を所定の割
合で秤量混合した後白金坩堝に投入し、組成による溶融
の難易度に応じて1150〜1350℃の温度で約2〜
4時間溶融し、攪拌均質化した後、金型等に鋳込み徐冷
することにより容易に得ることができる。
ガラスはいずれも所定の光学恒数と低い屈伏点(At)
とを有し、しかも化学的耐久性が従来公知の比較例ガラ
スよりも一段と改善されている。また、これらのガラス
はいずれも耐失透性に優れ、また均質化しやすい。この
ため上記実施例のガラスは製造が容易であり、モールド
プレス用素材として適している。
スはSiO2−B2O3−SrO−Li2O系の特定組成を
有するものであるから、屈折率(Nd)1.55〜1.
65、アッベ数(νd)55〜63の範囲の光学恒数と
低い屈伏点(At)とを有し、かつ、従来のガラスに比
べて化学的耐久性に一段と優れている。また、製造が容
易であり、均質化しやすく、モールドプレスに適してい
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で、SiO2 25〜50%、B2
O3 16〜40%、Al2O3 0〜5%、TiO2 0
〜1%、ZrO2 0〜5%、ZnO 0〜5%、Mg
O 0〜5%、CaO 0〜8%、SrO 5〜25
%、BaO 0〜9%、Li2O 1〜10%、Na2O
+K2O 0〜5%、及びSb2O3 0〜1%の範囲の
各成分を含有することを特徴とする光学ガラス。
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