JPH10167753A - 無鉛クラウンガラス - Google Patents
無鉛クラウンガラスInfo
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- JPH10167753A JPH10167753A JP9319156A JP31915697A JPH10167753A JP H10167753 A JPH10167753 A JP H10167753A JP 9319156 A JP9319156 A JP 9319156A JP 31915697 A JP31915697 A JP 31915697A JP H10167753 A JPH10167753 A JP H10167753A
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Abstract
2のアッベ数νd の光学的性質を有する無鉛クラウンガ
ラスを提供する。 【解決手段】 ガラスは、酸化物基準でSiO2 60
〜75重量%、B2 O30〜8重量%、Na2 O 0〜
12重量%、K2 O 0〜25重量%、ΣNa2 O+K
2 O 12〜25重量%、CaO 0〜<5重量%、Z
nO 3〜15重量%、TiO2 0〜<1重量%及び
ZrO2 0〜3重量%の組成を有する。
Description
4の屈折率nd 及び55〜62のアッベ数νd を有する
無鉛クラウンガラスに関する。
は環境汚染物として論議の的となっているため、光学機
器の分野においては、PbOを含有せず、さらにまたA
s2 O3 を含有しないガラスを用いる傾向にある。従っ
て、例えば屈折率、アッベ数、透過率などに関して特定
の光学的性質を有するそのようなガラスが市場で入手可
能とならねばならない。しかし、単に酸化鉛を1つ又は
それ以上の他の成分で置換するだけでは、光学的性質及
びガラス(技術上)の性質はPbOの影響を受けるた
め、一般に、そのような全ての所望の特性を再現するこ
とは困難である。従って、殆どの場合、それに代って、
ガラス組成についての新たな開発が必要となる。特許文
献には既に、無鉛クラウンフリントガラス又はクラウン
ガラスが記載された種々の仕様が開示されている。しか
しながら、これらのガラスは非常に広範な欠点を有す
る。
には、鉛フリーであり得るが、屈折率を下げるために常
にフッ素を含有するガラスが記載されている。このこと
は特開平1−133956号に記載のガラスについても
当てはまる。前述した環境保護の観点については、この
成分の使用も厳しく避けられるべきである。何故なら
ば、多くの状況下において、有害なフッ素の発散が溶解
過程において生じ得るからである。英国特許明細書GB
2,029,401B号に記載のガラスは20重量%
までのCaOを含有する。しかしながら、CaOの導
入、特に比較的多量に導入することによって、高温での
粘度が低下するが、低温での粘度が増大する。すなわ
ち、粘度/温度曲線がより急勾配になり、従ってCaO
の添加によってより短時間にガラスを作製しなければな
らなくなる。
346B1号には、溶解温度を低下させるために高いB
2 O3 含量が必要で、しかも所望の屈折率を得、UVエ
ッジを調整するために高いTiO2 含量が必要なクラウ
ンガラスが記載されており、またこのガラスはAs2 O
3 を含有しなければならない。TiO2 はUV透過率を
著しく減少させる。しかしながら、TiO2 は特に比較
的多量の場合にガラスの望ましくない着色を生ずる。こ
の高含量のTiO2 により生ずる欠点は、8重量%まで
のTiO2 を含有するドイツ特許出願公告DE−AS
1,050,965号に記載のガラスの場合にも存在す
る。
ガラスの場合と同様に、Al2 O3は特公平4−403
01号及び特公平4−70262号に記載のクラウンガ
ラスにおいても必須の成分である(それぞれ10重量%
まで及び15重量%又は14重量%)。このようなガラ
スは、高い失透傾向を示すことになる。特開平6−10
7425号には、その光学的性質が広範囲にわたって変
化し、また必須成分としてBaO(45重量%まで)及
びNb2 O5 (25重量%まで)を含有するガラスが記
載されている。この高価な成分Nb2 O5 を使用するた
め、混合物の価格が著しく高くなる。ガラスの低いSi
O2 含量は比較的高い割合のB2 O3 によって補償され
るが、このことはガラスの耐薬品性がそれ程高くないこ
とを意味する。
49〜1.54の屈折率nd 及び55〜62のアッベ数
νd を有し、380〜700nmの波長範囲で高い光透
過率を示し、また容易に溶解及び加工可能であり、しか
もコスト的に有利に製造できる無鉛クラウンガラスを提
供することにある。
に、本発明によれば、酸化物基準で以下の組成 SiO2 60〜75重量%、B2 O3 0〜8重量%、 Na2 O 0〜12重量%、K2 O 0〜25重量%、 ΣNa2 O+K2 O 12〜25重量%、 CaO 0〜<5重量%、ZnO 3〜15重量%、 TiO2 0〜<1重量%、ZrO2 0〜3重量% を有し、必要に応じて慣用量の清澄剤を含有することを
特徴とする1.49〜1.54の屈折率nd 及び55〜
62のアッベ数νd を有する無鉛クラウンガラスが提供
される。
状形成剤として機能するSiO2 −M2 O−ZnOガラ
ス系に属する。SiO2 は60〜75重量%の割合で存
在する。しかしながら、それを8重量%以下のB2 O3
で置換することができる。その結果、溶解温度が低下す
る。B2 O3 が高い割合の場合、耐薬品性が低下し、ガ
ラス中に凝離が生じ易くなる。溶解温度を下げるため
に、ガラスはNa2 O(0〜12重量%)及び/又はK
2 O(0〜25重量%)を含有し、また、溶解温度を充
分に下げるためにこれらの2つの成分の合計量は少なく
とも12重量%であり、ガラスの高い耐薬品性が低下し
ないように最大25重量%である。さらに、ガラスは各
々2重量%以下の量でLi2 O及びCs2 Oを含有する
ことができるが、その場合においてもアルカリ金属酸化
物の合計量は25重量%を超えるべきではない(Na2
O+K2 O+Li2 O+Cs2 O=12〜25重量
%)。
ラスは3〜15重量%のZnOを含有する。望ましいデ
ータの場合にZnO含量を低くするために、ガラスはT
iO2 (0〜<1重量%)及びZrO2 (0〜3重量
%)も含有することができる。TiO2 含量が高くなる
とUV領域における透過損失となり、またZrO2 含量
が高くなると溶解温度が上昇する。好ましくは、ガラス
中のTiO2 とZrO2の合計量は少なくとも0.1重
量%である。ガラスにとって少なくとも0.1重量%の
TiO2 を含有することが特に好ましい。これは、Ti
O2 はアッベ数に対してZnOよりも著しい効果を有
し、また著しく高いZnO含量は失透安定性を低下させ
るためである。
のNb2 O5 、3重量%以下のTa2 O5 及び3重量%
以下のWO3 も本発明に係るガラスに添加できるが、こ
れはこれらの成分が高価なために混合物のコストを引き
上げることになる。さらに、ガラスは5重量%未満のC
aOを含有できる。この成分は耐薬品性及び加工性を有
利に改善する。しかしながら、その割合が高くなると所
望の光学特性が達成されなくなるという危険性がある。
さらにまた、ガラスは溶解特性及び加工特性を実質的に
変えることなく各々3重量%以下のBaO、SrO及び
MgOも含有できる。しかしながら、少なくとも高い割
合のMgOはガラスの失透安定性を低下させるので、こ
の成分は多くの場合削除される。
の屈折率及びアッベ数により各々市販の鉛含有ガラス系
に置き換わる2つの別個の好適なガラス組成領域があ
る。一方では、これは酸化物基準でSiO2 65〜7
0重量%、B2 O3 2〜6重量%、Na2 O 3〜8
重量%、K2 O 9〜14重量%、CaO 1〜4重量
%、TiO2 0〜<1重量%、ZnO 7〜11重量
%及びZrO2 0〜1重量%の高CaO−高ZnO組
成領域である。他方では、これは酸化物基準でSiO2
66〜70重量%、B2 O3 2〜5重量%、Na2
O 5〜8重量%、K2 O 15〜18重量%、ΣNa
2 O+K2 O≦25重量%、CaO 0〜1重量%、T
iO2 0〜<1重量%、ZnO 4〜7重量%及びZ
rO2 0〜1重量%の高K2 O−低ZnO組成領域で
ある。
澄剤を混合物に添加することができる。As2 O3 では
なく、それに代ってガラス品質を損うことなく加えるこ
とができる例えば硫酸塩、塩化物、Sb2 O3 又はCe
O2 が用いられれば、その場合、本発明に係る無鉛ガラ
スはさらにヒ素フリーでもある。
た所定の屈折率及びアッベ数を有するさらに他のグルー
プのクラウンガラスを提供し、380〜700nmの波
長範囲での高い透過率により特徴付けられる。このガラ
スは容易に溶解可能かつ加工可能であり、また低コスト
で製造することができ、しかも高い失透安定性と良好な
耐薬品性を示す。
具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されな
いことはもとよりである。 実施例1〜6 本発明の6つの実施例のガラスを慣用の原料から溶解し
た。それらの組成(酸化物基準の重量%表示)並びに屈
折率nd 及びアッベ数νdを下記表1に示す。
いて波長λ=400nm、層厚d=25mmでの分光純
透過率を示せば以下のとおりである。 τi (400nm,25mm) =0.991(実施例2)又は0.
995(実施例6)
Claims (6)
- 【請求項1】 酸化物基準で以下の組成 SiO2 60〜75重量%、B2 O3 0〜8重量%、 Na2 O 0〜12重量%、K2 O 0〜25重量%、 ΣNa2 O+K2 O 12〜25重量%、 CaO 0〜<5重量%、ZnO 3〜15重量%、 TiO2 0〜<1重量%、ZrO2 0〜3重量% を有し、必要に応じて慣用量の清澄剤を含有することを
特徴とする1.49〜1.54の屈折率nd 及び55〜
62のアッベ数νd を有する無鉛クラウンガラス。 - 【請求項2】 TiO2 +ZrO2 の合計量が少なくと
も0.1重量%であることを特徴とする請求項1に記載
のクラウンガラス。 - 【請求項3】 酸化物基準で以下の組成 SiO2 65〜70重量%、B2 O3 2〜6重量%、 Na2 O 3〜8重量%、K2 O 9〜14重量%、 CaO 1〜4重量%、ZnO 7〜11重量%、 TiO2 0〜<1重量%、ZrO2 0〜1重量% を有し、必要に応じて慣用量の清澄剤を含有することを
特徴とする請求項1又は2に記載のクラウンガラス。 - 【請求項4】 酸化物基準で以下の組成 SiO2 66〜70重量%、B2 O3 2〜5重量%、 Na2 O 5〜8重量%、K2 O 15〜18重量%、 ΣNa2 O+K2 O ≦25重量%、 CaO 0〜1重量%、ZnO 4〜7重量%、 TiO2 0〜<1重量%、ZrO2 0〜1重量% を有し、必要に応じて慣用量の清澄剤を含有することを
特徴とする請求項1又は2に記載のクラウンガラス。 - 【請求項5】 さらに Li2 O 0〜2重量%、Cs2 O 0〜2重量%、 ΣNa2 O+K2 O+Li2 O+Cs2 O ≦25重量%、 MgO 0〜3重量%、SrO 0〜3重量%、 BaO 0〜3重量%、Nb2 O5 0〜3重量%、 Ta2 O 5 0〜3重量%、WO3 0〜3重量% を含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
一項に記載のクラウンガラス。 - 【請求項6】 不可避不純物を除きヒ素酸化物を含有し
ないことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に
記載のクラウンガラス。
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