JPH11171586A - Lead-free optical barium flint glass - Google Patents
Lead-free optical barium flint glassInfo
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- JPH11171586A JPH11171586A JP26391098A JP26391098A JPH11171586A JP H11171586 A JPH11171586 A JP H11171586A JP 26391098 A JP26391098 A JP 26391098A JP 26391098 A JP26391098 A JP 26391098A JP H11171586 A JPH11171586 A JP H11171586A
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- 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
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-
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、1.55〜1.6
6の屈折率nd 及び39〜52のアッベ数νd を有する
無鉛光学バリウムフリントガラスに関する。バリウムフ
リントガラスは43〜50のアッベ数を有するとされる
市販ガラスの慣習的分類と対照的に、本出願において
は、バリウムフリントガラスという用語はこの範囲より
も高い又は低いアッベ数を有するガラスを包含する。BACKGROUND OF THE INVENTION
It relates to a lead-free optical barium flint glass having a refractive index n d of 6 and an Abbe number v d of 39 to 52. In contrast to the customary classification of commercially available glass, which barium flint glass is said to have an Abbe number of 43 to 50, in the present application the term barium flint glass refers to glass having an Abbe number higher or lower than this range. Include.
【0002】[0002]
【従来の技術】ここ数年、ガラス成分PbO及びAs2
O3 は環境の面で安全かどうか公然と疑問が呈示されて
いるため、光学機器の製造業者の中には、PbOを含有
せず、さらにまたAs2 O3 を含有しないガラスのみの
使用に転換しようとする者が出ている。従って、それぞ
れの光学的性質を有するそのようなタイプのガラスが市
場で入手可能とならねばならない。また、軽量ガラス部
材、即ち低密度のガラスの製造においても、PbOを削
除することが望まれる。単に酸化鉛を1つ又はそれ以上
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
うな所望の性質を有するガラスを再現することはできな
い。従って、それに代って、新規なガラス組成を開発す
ること、又は少なくとも広範囲な変更を行なうことが必
要となる。 2. Description of the Related Art In recent years, the glass components PbO and As 2
Because of the open question of whether O 3 is environmentally safe, some manufacturers of optical equipment have decided to use only glass that does not contain PbO and also does not contain As 2 O 3. Some are trying to convert. Therefore, such types of glasses with their respective optical properties must be available on the market. It is also desirable to eliminate PbO in the production of lightweight glass members, that is, low-density glass. Simply replacing the lead oxide with one or more components is generally not enough to reproduce a glass having such desired properties because the optical and glass technical properties are affected by PbO. Can not. Therefore, it is necessary instead to develop new glass compositions or at least make extensive changes.
【0003】種々の仕様が特許文献に既に示されてお
り、上記範囲又はそれに近い範囲にある光学値を有する
無鉛ガラスが記載されている。しかしながら、これらの
ガラスは多様な欠点を有する。例えば、特開昭60−2
21338号には比較的に高い屈折率を有するガラスに
ついても記載されており、必須成分としてY2 O3 、L
a2 O3 、B2 O3 及びLi2 Oを含有するが、例えば
SiO2 は単に任意成分でしかない。20重量%までの
Y2 O3 含量、52重量%までのLa2 O3 含量のため
に、ガラスは高価なものとなり、また連続生産プロセス
にとって非経済的である。幾つかの例では非常にB2 O
3 含量が高く(50重量%まで)、またLi2 Oが存在
しているが、これによってガラスのの耐薬品性は劣った
ものとなり、これはその後の処理をさらに困難にすると
共に、それらの用途を制限することにもなる。Li2 O
はガラスの結晶化安定性を低下させる。さらに、特開平
3−5341号には著しく高いアッベ数を有するガラス
について記載されているが、このガラスもLi2 Oの添
加を必要としており、さらにまた比較的に高い割合でL
a2 O3 を含有している。Various specifications have already been described in the patent literature, and lead-free glasses having optical values in or near the above range are described. However, these glasses have various disadvantages. For example, JP-A-60-2
No. 21338 also describes a glass having a relatively high refractive index, and Y 2 O 3 , L
It contains a 2 O 3 , B 2 O 3 and Li 2 O, for example, SiO 2 is merely an optional component. Glasses are expensive and uneconomical for continuous production processes because of their Y 2 O 3 content of up to 20% by weight and La 2 O 3 content of up to 52% by weight. In some cases very B 2 O
3 High content (up to 50% by weight) and the presence of Li 2 O, which makes the chemical resistance of the glass inferior, which makes the further processing more difficult and their It also limits the use. Li 2 O
Reduces the crystallization stability of the glass. Further, JP-A-3-5341 describes a glass having a remarkably high Abbe number. However, this glass also requires the addition of Li 2 O, and further has a relatively high ratio of L 2 O.
It contains a 2 O 3 .
【0004】さらに、米国特許第2,433,883号
及び米国特許第2,523,266号に記載のガラスは
必須成分としてLi2 Oを含有している。これらのガラ
スはさらにZrO2 を含有しており(各々4〜15重量
%及び2〜15重量%)、これもまたガラスを結晶化し
易くする。この点については6〜8重量%のZrO2を
含有する米国特許第2,523,265号に記載のガラ
スについても当てはまる。Further, the glasses described in US Pat. Nos. 2,433,883 and 2,523,266 contain Li 2 O as an essential component. These glasses are further contain ZrO 2 (respectively 4 to 15 wt% and 2-15 wt%), which also easily crystallized glass. True for glass described in U.S. Patent No. 2,523,265 containing 6-8 wt% of ZrO 2 in this regard.
【0005】La2 O3 及びY2 O3 に関する同様の点
(不利益)は、Nb2 O5 についても言える。この酸化
物は全体的な価格を押し上げ、従って製造コストを著し
く増大させる。それはドイツ特許DE 1 496 5
24号や特開平6−107425号、特開昭52−45
612号に記載のガラスの必須成分である。DE 14
96 524号に記載のガラスはかなり高い屈折率
(1.65以上)を有する。特開平6−107425号
や特開昭52−45612号に記載のガラスにおいて
は、幾つかの例においては非常に高いアルカリ金属酸化
物含量(各々30重量%まで及び40重量%まで)によ
り及ぼされる耐薬品性及び結晶化安定性に対する著しい
悪影響を改善するために、Nb2 O5 は必須である。A similar disadvantage (disadvantage) for La 2 O 3 and Y 2 O 3 is also true for Nb 2 O 5 . This oxide increases the overall price and thus significantly increases the manufacturing costs. It is German patent DE 1 496 5
No. 24, JP-A-6-107425, JP-A-52-45
612 is an essential component of the glass. DE 14
The glass described in 96 524 has a fairly high refractive index (1.65 or higher). In the glasses described in JP-A-6-107425 and JP-A-52-45612, in some cases, they are affected by very high alkali metal oxide contents (up to 30% by weight and up to 40% by weight, respectively). Nb 2 O 5 is essential to improve the significant adverse effects on chemical resistance and crystallization stability.
【0006】ソ連特許第975617号に記載のAl2
O3 フリーのガラスや特開平5−17176号に提案さ
れているガラスはSrOを必須としており、この成分を
各々20重量%まで及び14重量%までの量で含有す
る。米国特許第5,300,467号に記載のZrO2
含有のガラスも、SrOを20重量%までの量で含有す
る。SrOの光学的性質に対する影響は、BaO及びC
aOのそれにほぼ相当するが、BaOやCaOはかなり
安価な原料でもってガラス中に添加できるので、SrO
を削除することができれば経済的生産にとって有利であ
る。[0006] Al 2 described in US Pat. No. 975,617
O 3 -free glass and the glass proposed in JP-A-5-17176 require SrO and contain this component in an amount of up to 20% by weight and up to 14% by weight, respectively. ZrO 2 described in US Pat. No. 5,300,467.
The containing glass also contains SrO in an amount of up to 20% by weight. The effect on the optical properties of SrO is that BaO and C
Although it is almost equivalent to that of aO, BaO and CaO can be added to glass with a very inexpensive raw material.
Could be advantageous for economic production.
【0007】特開平56−73646号には、高いBa
O含量を有し、TiO2 が任意成分で最高で3重量%含
有するガラスが記載されている。少なくともPbOを含
有しないときには、これらのガラスは高い屈折率及び低
いアッベ数を有する光学的状態を達成しない。さらに、
それらの耐薬品性は良くないであろう。特開平1−13
3956号に示されているガラスは、Al2 O3 含量が
非常に高い。このことは、特に単なる任意成分であるB
2 O3 が存在しない場合には、ガラスの溶融を困難にす
る。Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-73646 discloses a high Ba
Glasses having an O content and optionally containing up to 3% by weight of TiO 2 are described. At least when they do not contain PbO, these glasses do not achieve optical states with high refractive index and low Abbe number. further,
Their chemical resistance will not be good. JP-A-1-13
The glass shown in 3956 has a very high Al 2 O 3 content. This is particularly true for the optional B component
In the absence of 2 O 3 , melting of the glass becomes difficult.
【0008】ドイツ特許出願公告DE−B191835
0号に示されているガラスは、アルカリ金属酸化物を含
有せず、又はそれらを単に少量含有するだけである。こ
の結果生じる劣悪な溶融性は、2〜14.5重量%のフ
ッ素の含有によって補償される。このようにフッ素含量
が高いと、工業的規模の製造の際にHF及びSiF4を
含有する排ガスの浄化が困難で、また高価なものとな
る。[0008] DE-B 191 835, German Patent Application Publication
The glasses shown in No. 0 do not contain alkali metal oxides or simply contain them in small amounts. The resulting poor meltability is compensated for by a fluorine content of 2 to 14.5% by weight. When the fluorine content is high as described above, it is difficult and expensive to purify exhaust gas containing HF and SiF 4 during production on an industrial scale.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記したよ
うな従来技術の問題に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、良好な溶融及び加工特性を有し、経
済的に製造でき、非常に高い耐薬品性を示し、1.55
〜1.66の屈折率nd 及び39〜52のアッベ数νd
を有する無鉛光学バリウムフリントガラスを提供するこ
とにある。耐薬品性はその後のガラスの加工及びそれら
の応用の可能性のいずれに対しても重要である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to provide good melting and processing characteristics and economical production. And very high chemical resistance, 1.55
Refractive index n d of 11.66 and Abbe number ν d of 39-52
To provide a lead-free optical barium flint glass having Chemical resistance is important for both the subsequent processing of the glasses and their possible applications.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の基本的態様によれば、酸化物基準で以下の
組成 SiO2 40〜60重量%、B2 O3 6.5〜12重量%、 BaO 10〜35重量%、CaO 0〜1重量%、 ZnO 0〜2重量%、TiO2 5〜12重量%、 Al2 O3 0.5〜3.5重量%、Na2 O 3〜7.5重量%、 K2 O 3〜8重量%、但しNa2 O+K2 O ≦15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1.55〜1.66の屈折率nd 及び39〜
52のアッベ数νd を有する無鉛光学バリウムフリント
ガラスが提供される。Means for Solving the Problems] To achieve the above object, according to the basic aspect of the present invention, the following composition SiO 2 40 to 60 wt% on an oxide basis, B 2 O 3 6.5 to 12 wt%, BaO 10 to 35 wt%, CaO 0 to 1 wt%, ZnO 0 to 2 wt%, TiO 2 5 to 12 wt%, Al 2 O 3 0.5~3.5 wt%, Na 2 O 3 to 7.5 wt%, K 2 O 3 to 8% by weight, provided that Na 2 O + K 2 have the O ≦ 15 wt%, 1, characterized in that it contains conventional amounts of fining agent, if necessary. Refractive index n d of 55 to 1.66 and 39 to
Unleaded optical barium flint glass having a 52 Abbe number [nu d is provided.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明のガラスは、40〜60重
量%のガラス形成剤SiO2 を含有する。SiO2 含量
が上記範囲より低い場合、ガラスの耐酸性が低下し、逆
に高い場合、ガラスの溶融性が損われる。本発明のガラ
スは、耐酸性を改善するために、少なくとも0.5重量
%のAl2 O3 及び少なくとも5重量%のTiO2 を含
有する。しかしながら、これらの酸化物の最大含量は、
Al2 O3 は3.5重量%(好ましくは3重量%)、T
iO2 は12重量%であり、もしこの上限を超えると溶
融性が再び損われるので超えるべきでない。TiO2 は
耐薬品性を改善するのに有効であるだけでなく、高い屈
折率を達成し、アッベ数を微調整するために有効であ
り、特に高い屈折率を与える効果がある。耐酸性及び溶
融性に対する同様な効果のために、本発明の好ましい態
様においては、前記酸化物の合計量(SiO2 +Al2
O3 +TiO2 )は47〜72重量%に制限される。Glass DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention comprises a glass former SiO 2 40 to 60 wt%. When the SiO 2 content is lower than the above range, the acid resistance of the glass decreases, and when it is high, the meltability of the glass is impaired. The glasses according to the invention contain at least 0.5% by weight of Al 2 O 3 and at least 5% by weight of TiO 2 in order to improve the acid resistance. However, the maximum content of these oxides is
Al 2 O 3 is 3.5% by weight (preferably 3% by weight);
iO 2 is 12% by weight and should not be exceeded if this upper limit is exceeded, since the meltability is again impaired. TiO 2 is effective not only for improving the chemical resistance but also for achieving a high refractive index and finely adjusting the Abbe number, and has an effect of giving a particularly high refractive index. Due to a similar effect on acid resistance and meltability, in a preferred embodiment of the invention, the total amount of said oxides (SiO 2 + Al 2
O 3 + TiO 2 ) is limited to 47-72% by weight.
【0012】ガラスは3〜7.5重量%のNa2 O及び
3〜8重量%のK2 Oを含有する。但し、Na2 OとK
2 Oの合計量は15重量%を超えるべきではない。これ
らのアルカリ金属酸化物は、ガラスの溶融性を改善する
のに有効である。上記範囲よりも少ないと、融点が充分
に下がらず、そのため経済的な製造がより困難になる。
一方、上記範囲よりも多いと、熱膨張率が増大し、転移
温度が低くなり、耐薬品性が損われる。The glass contains 3 to 7.5% by weight of Na 2 O and 3 to 8% by weight of K 2 O. However, Na 2 O and K
The total amount of 2 O should not exceed 15% by weight. These alkali metal oxides are effective for improving the melting property of glass. If the amount is less than the above range, the melting point is not sufficiently lowered, so that economical production becomes more difficult.
On the other hand, if it is larger than the above range, the coefficient of thermal expansion increases, the transition temperature decreases, and the chemical resistance is impaired.
【0013】ガラスはさらに6.5〜12重量%のB2
O3 を含有する。この成分により同様に溶融性が改善さ
れるが、この場合、膨張に対する悪影響は考慮する必要
がない。しかしながら、上記範囲よりも過剰になると、
耐薬品性、特に耐アルカリ性が低下する。最大含量は1
1重量%に制限することが好ましい。The glass further comprises 6.5 to 12% by weight of B 2
Contains O 3 . This component also improves the meltability, but in this case the adverse effect on the swelling need not be taken into account. However, when it exceeds the above range,
Chemical resistance, especially alkali resistance, is reduced. Maximum content is 1
Preferably it is limited to 1% by weight.
【0014】本発明の特に好ましい態様では、B2 O3
/(SiO2 +TiO2 +Al2 O3 )の重量比は最大
0.20に制限され、また、分母の中にある酸化物の含
有量に応じて、B2 O3 含量も制限される。この条件を
満たすガラスは、非常に良好な耐アルカリ性を示す。重
量比が増大するにつれて、この耐アルカリ性は低下し、
重量比が0.2の値を超えたときには最良の耐アルカリ
性、クラス1、はもはや達成されなくなる。In a particularly preferred embodiment of the present invention, B 2 O 3
The weight ratio of / (SiO 2 + TiO 2 + Al 2 O 3 ) is limited to a maximum of 0.20, and the B 2 O 3 content is also limited according to the content of the oxide in the denominator. Glasses satisfying this condition exhibit very good alkali resistance. As the weight ratio increases, this alkali resistance decreases,
When the weight ratio exceeds the value of 0.2, the best alkali resistance, class 1, is no longer achieved.
【0015】所望のアッベ数範囲を達成するために、ガ
ラスは10〜35重量%のBaOを含有する。BaOの
含量が上記範囲より少ない場合、バリウムフリントガラ
ス範囲のアッベ数が得られなくなり、一方、上記範囲よ
り高い含量では失透傾向が増大する。結晶化安定性を改
善するために、ガラスは1重量%以下の量のCaO及び
2重量%以下の量のZnOを含有できる。少なくとも
0.1重量%のCaO及び/又はZnO、特に少なくと
も0.1重量%のCaOが存在することが好ましい。C
aO及びZnOの含有量が上記上限を超えると、高いア
ッベ数と共に高い屈折率を達成することはさらに困難と
なる。In order to achieve the desired Abbe number range, the glass contains 10 to 35% by weight of BaO. If the content of BaO is less than the above range, the Abbe number in the barium flint glass range cannot be obtained, while if the content is higher than the above range, the tendency of devitrification increases. To improve the crystallization stability, the glass can contain up to 1% by weight of CaO and up to 2% by weight of ZnO. It is preferred that at least 0.1% by weight of CaO and / or ZnO, especially at least 0.1% by weight, of CaO is present. C
When the contents of aO and ZnO exceed the above upper limits, it becomes more difficult to achieve a high refractive index with a high Abbe number.
【0016】本発明の出願日に未公開の本出願人の出願
に係る先行ドイツ出願(出願番号P19 703 39
1.1)に記載の無鉛光学ガラスは、本出願に示された
ガラスと屈折率及びアッベ数において一部重複し、また
類似の組成を有している。これらのガラスと比較する
と、本明細書に記載のガラスはZrO2 が全く使用され
ていない点で異なる。本発明のガラスはZrO2 を含有
しないため、低い温度で溶融でき、より経済的に製造で
きる。本発明のガラスはまた、より高いNa2O含量に
より、より良好な溶融性を有する。A prior German application (application number P19 703 39) of the applicant's application which has not been published on the filing date of the present invention.
The lead-free optical glass described in 1.1) partially overlaps with the glass shown in the present application in refractive index and Abbe number, and has a similar composition. Compared to these glasses, the glasses described herein differ in that no ZrO 2 is used. Since the glass of the present invention does not contain ZrO 2 , it can be melted at a low temperature and can be manufactured more economically. The glasses of the present invention also have better melting properties due to the higher Na 2 O content.
【0017】前記した屈折率及びアッベ数を有するガラ
スについて本発明の基本的な態様で特定された前記組成
範囲内には、以下に示すような2つの好適な組成範囲が
あり、その1つは高い屈折率を有するガラスを提供し、
他の1つは低い屈折率のガラスを提供する。 (1)高いBaO含量と比較的低いSiO2 含量を有す
るガラスであり、酸化物基準で以下の組成を有する: SiO2 41〜48重量%、B2 O3 6.5〜8重量%、 BaO 28〜35重量%、CaO 0.5〜1重量%、 ZnO 1〜2重量%、TiO2 5〜12重量%、 Al2 O3 0.5〜1.5重量%、Na2 O 3〜5重量%、 K2 O 3〜5重量%、 但しNa2 O+K2 O 6.5〜8重量%。 これらのガラスは、1.60〜1.66の屈折率nd 及
び39〜52のアッベ数νd を有する。Within the composition ranges specified in the basic aspect of the present invention for the glass having the above-mentioned refractive index and Abbe number, there are two preferred composition ranges as shown below, one of which is: Providing glass with a high refractive index,
The other provides a low refractive index glass. (1) A glass having a high BaO content and a relatively low SiO 2 content, having the following composition on an oxide basis: 41 to 48% by weight of SiO 2 , 6.5 to 8% by weight of B 2 O 3 , BaO 28 to 35 wt%, CaO 0.5 to 1 wt%, ZnO 1 to 2 wt%, TiO 2 5 to 12 wt%, Al 2 O 3 0.5~1.5 wt%, Na 2 O 3~5 wt%, K 2 O 3 to 5 wt%, provided that Na 2 O + K 2 O 6.5~8 wt%. These glasses have a refractive index n d of 1.60-1.66 and an Abbe number v d of 39-52.
【0018】(2)比較的にSiO2 に富み、低いBa
O含量のガラスであり、酸化物基準で以下の組成を有す
る: SiO2 46〜59重量%、B2 O3 6.5〜8.5重量%、 BaO 10〜28重量%(好ましくは10〜<28重量%)、 CaO 0.1〜1重量%、ZnO 0〜2重量%、 TiO2 6.5〜12重量%(好ましくは7〜12重量%)、 Al2 O3 0.5〜2重量%、Na2 O 3〜7.5重量%、 K2 O 3〜7.5重量%、但しNa2 O+K2 O≧6.5重量%。 これらのガラスは、1.56〜1.61の屈折率nd 及
び39〜52のアッベ数νd を有する。(2) Relatively rich in SiO 2 and low Ba
A glass of O content has the following composition on an oxide basis: SiO 2 forty-six to fifty-nine wt%, B 2 O 3 6.5 to 8.5 wt%, BaO 10 to 28 wt% (preferably 10 to <28 wt%), CaO 0.1 to 1 wt%, ZnO 0 to 2 wt%, TiO 2 from 6.5 to 12% by weight (preferably 7 to 12 wt%), Al 2 O 3 0.5~2 % By weight, 3 to 7.5% by weight of Na 2 O, 3 to 7.5% by weight of K 2 O, provided that Na 2 O + K 2 O ≧ 6.5% by weight. These glasses have a refractive index n d of 1.56-1.61 and an Abbe number v d of 39-52.
【0019】さらに、本発明の基本的な態様で特定され
た前記組成範囲内には、特にバランスされた組成を有
し、その光学データnd 、νd が狭い範囲で変化し、非
常に良好な耐薬品性と非常に良好な溶融性及び加工性を
示す一群のバリウムフリントガラスがある。これらの酸
化物基準の組成範囲は以下のとおりである: SiO2 43〜57重量%、B2 O3 7〜11重量%、 BaO 11〜26重量%、CaO 0.1〜0.5重量%、 ZnO 0〜1.5重量%、TiO2 7.5〜11重量%、 Al2 O3 0.8〜3重量%、Na2 O 3.5〜7重量%、 K2 O 3.5〜7.5重量%、但しNa2 O+K2 O ≦14重量%。 これらのガラスは、1.57〜1.61の屈折率nd 及
び43〜48のアッベ数νd を有する。Further, within the composition range specified in the basic embodiment of the present invention, the composition has a particularly balanced composition, and its optical data n d and ν d change in a narrow range, and are very good. There is a family of barium flint glasses that exhibit excellent chemical resistance and very good meltability and workability. The composition range of these oxide basis is as follows: SiO 2 43 to 57 wt%, B 2 O 3 7~11 wt%, BaO 11 to 26 wt%, CaO 0.1 to 0.5 wt% , ZnO 0 to 1.5 wt%, TiO 2 7.5 to 11 wt%, Al 2 O 3 0.8~3 wt%, Na 2 O 3.5~7 wt%, K 2 O 3.5~ 7.5% by weight, provided that Na 2 O + K 2 O ≦ 14% by weight. These glasses have a refractive index n d of 1.57-1.61 and an Abbe number v d of 43-48.
【0020】ガラス品質を改善するために、それ自体公
知の1つ又はそれ以上の清澄剤を、ガラスを清澄化する
ためにバッチ(混合物)に通常の量で添加することがで
きる。これによって、泡や筋のない特に良好な内部品質
を有するガラスが得られる。使用される清澄剤が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Sb2 O3 が用いられれば、
その場合、本発明に係る新規な無鉛ガラスはさらにヒ素
フリーでもある。本発明のさらに好適な態様において
は、ガラスは以下の清澄剤:Sb2 O3 +F- を少なく
とも0.05重量%、但し、Sb2 O3 は0〜0.5重
量%でF-は0〜0.1重量、を含有し、これによって
優れた内部ガラス品質が得られる。F- は例えばKFと
して添加される。In order to improve the glass quality, one or more fining agents known per se can be added in customary amounts to the batch (mixture) in order to clarify the glass. This results in a glass having particularly good internal quality without bubbles and streaks. The fining agent used is As 2
If instead of O 3 , for example Sb 2 O 3 is used, which can be added without compromising the glass quality,
In that case, the novel lead-free glass according to the invention is also arsenic-free. In a further preferred embodiment of the present invention, the glass following fining agents: Sb 2 O 3 + F - at least 0.05 wt%, however, F in Sb 2 O 3 content of 0 to 0.5 wt% - 0 0.10.1 weight, which results in excellent internal glass quality. F - is added, for example, as KF.
【0021】本発明に係るガラスは、スペクトルの青色
領域において正の異常乃至正常な部分分散を有する。 説明:スペクトルの青色領域での部分分散能、所謂、相
対部分分散は、下記式(1)で示される。The glasses according to the invention have a positive anomaly or normal partial dispersion in the blue region of the spectrum. Description: The partial dispersion ability in the blue region of the spectrum, so-called relative partial dispersion, is represented by the following equation (1).
【数1】 (Equation 1)
【0022】「正規(正常)直線」は、スペクトルの青
色領域では、定義によれば下記式(2)で示される。The "normal (normal) straight line" is defined by the following equation (2) by definition in the blue region of the spectrum.
【数2】 Pg,F =0.6438−0.001682・νd ・・・(2) その部分分散が上記直線上にあるガラスは、「正規ガラ
ス」と呼ばれる。P g, F = 0.6438−0.001682 · ν d (2) Glass whose partial dispersion is on the straight line is called “regular glass”.
【0023】「正規ガラス」とは異なる分散挙動を有す
るガラスの場合、相応するPg,F −νd 点の「正規直
線」からの変位を示す座標差△Pg,F が特定される:P
g,F が正規直線の上方にある(正異常部分分散:△P
g,F =正)か、下方にある(負異常部分分散:△Pg,F
=負)かによって、大まかにガラスを二つのグループに
分類するのが通常である。異常部分分散を示すガラス
は、残留着色効果、所謂二次スペクトルを補正するため
に重要である。For glasses having a dispersion behavior different from "normal glass", a coordinate difference △ P g, F indicating the displacement of the corresponding P g, F −ν d point from the “normal line” is specified: P
g and F are above the normal line (positive abnormal partial variance: △ P
g, F = positive) or below (negative anomalous partial variance: △ P g, F
= Negative), it is usual to roughly classify the glass into two groups. Glass exhibiting anomalous partial dispersion is important for correcting the residual coloring effect, so-called secondary spectrum.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明に係る新規なガラス組成範囲は、
かくして前記した光学的性質を有する別のグループの無
鉛光学ガラスを提供する。これらのガラスにより、他の
欠点をもたらすことなく従来の技術の欠点が克服され
る。本発明に係るガラスは、非常に良好な耐薬品性(こ
れは研削や磨きなどのその後の処理や、ガラスの潜在的
用途にとって決定的に重要である)、非常に高い結晶化
安定性を有する。この高い結晶化安定性により、かなり
大きな溶解装置、例えば光学タンクでガラス製造が可能
となる。従って、ガラスは容易に溶融及び加工でき、ま
た幾つかの高価な成分を用いる必要がないことと相俟っ
て、ガラスを低コストで製造できる。ガラスがPbOを
含有しないということは、前記した環境保護の理由から
だけでなく、ガラスの密度を低減し、それらの転移温度
を上昇させることによって得られる有利な効果の点から
も重要である。さらに有利な点は、本発明のガラスはP
bOを含有しないだけでなく、好適な態様においてはA
s2 O3 も含有しないことにある。The novel glass composition range according to the present invention is as follows:
Thus, another group of lead-free optical glasses having the above-mentioned optical properties is provided. These glasses overcome the disadvantages of the prior art without introducing other disadvantages. The glasses according to the invention have very good chemical resistance (which is critical for subsequent processing such as grinding and polishing, and for potential uses of the glass), and very high crystallization stability . This high crystallization stability allows glass production in fairly large melting equipment, such as optical tanks. Thus, the glass can be easily melted and processed, and the glass can be produced at low cost, coupled with the elimination of the use of some expensive components. The fact that the glasses do not contain PbO is important not only for the aforementioned environmental protection reasons, but also in terms of the advantageous effects obtained by reducing the density of the glasses and raising their transition temperature. A further advantage is that the glasses according to the invention have a P
Not only does it contain no bO, but in a preferred embodiment A
s 2 O 3 is not contained.
【0025】[0025]
【実施例】以下、実施例を示して本発明についてさらに
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。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but it is needless to say that the present invention is not limited to the following examples.
【0026】実施例1〜8好適な組成範囲内にある本発
明の8つの実施例の新規なガラスを慣用の原料から製造
した。溶解の一例を表1に示す。EXAMPLES 1 TO 8 The novel glasses of the eight examples of the present invention within the preferred composition range were prepared from conventional raw materials. An example of the dissolution is shown in Table 1.
【表1】 この溶解例により得られたガラスの特性は、下記表2の
実施例3に示されている。[Table 1] The properties of the glass obtained by this melting example are shown in Example 3 in Table 2 below.
【0027】本発明に係るガラスは以下のようにして製
造した。すなわち、酸化物用の原料、好ましくは炭酸塩
及び硝酸塩を計量し、これに清澄剤Sb2 O3 を加えて
よく攪拌した。ガラスバッチを連続溶解装置中で約1,
340〜1,390℃で溶解し、次いで清澄化し、充分
に均質化した。ガラスは1,180〜1,230℃の注
型温度で所望の寸法に成形した。The glass according to the present invention was produced as follows. That is, the raw materials for oxides, preferably carbonates and nitrates, were weighed, and a fining agent Sb 2 O 3 was added thereto, followed by sufficient stirring. The glass batch is placed in a continuous melting apparatus for about 1,
Melted at 340-1390C, then clarified and homogenized well. The glass was formed to the desired dimensions at a casting temperature of 1,180-1,230 ° C.
【0028】表2に、製造された各実施例のガラスのそ
れぞれの組成(酸化物基準の重量%表示)、屈折率n
d 、アッベ数νd 、スペクトルの青色領域における部分
分散Pg.F 、この部分分散の異常ΔPg.F 、密度ρ[g/
cm3 ]、熱膨張率α20/300[10-6/K]及び転移温度
[℃]を示す。Table 2 shows the respective compositions (weight% on oxide basis) and the refractive index n
d , Abbe number ν d , partial dispersion P gF in the blue region of the spectrum, anomalous ΔP gF of this partial dispersion, density ρ [g /
cm 3 ], coefficient of thermal expansion α 20/300 [10 −6 / K], and transition temperature [° C.].
【表2】 [Table 2]
【0029】実施例6〜8についてはさらに他のガラス
特性も測定した。その結果を表3に示す。表3に示され
るように、各ガラスは高い結晶化安定性(その一つの測
定は結晶の液相線温度である)及び良好な耐薬品性を示
した。本発明のガラスは耐酸性のクラス1に属し、特に
耐酸性は1.0である。これらのガラスはまた、耐アル
カリ性もクラス1に属する。この場合、耐アルカリ性は
重量比B2 O3 /(SiO2 +TiO2 +Al2 O3 )
を減少させることにより改善され、重量比0.19で
1.3の耐アルカリ性が重量比0.12で1.0の耐ア
ルカリ性になる。With respect to Examples 6 to 8, other glass properties were also measured. Table 3 shows the results. As shown in Table 3, each glass exhibited high crystallization stability (one measurement being the liquidus temperature of the crystal) and good chemical resistance. The glass of the present invention belongs to the class 1 of acid resistance, and particularly has an acid resistance of 1.0. These glasses also belong to class 1 in alkali resistance. In this case, the alkali resistance is expressed by the weight ratio B 2 O 3 / (SiO 2 + TiO 2 + Al 2 O 3 ).
Is reduced, and the alkali resistance of 1.3 at a weight ratio of 0.19 becomes 1.0 at a weight ratio of 0.12.
【表3】 [Table 3]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マグダレナ、ヴィンクレル−トゥルーデヴ ィッヒ ドイツ連邦共和国、55126 マインツ、ア ム・キルヒボーン 20ベー (72)発明者 モニカ、ギィエルケ ドイツ連邦共和国、65205 ヴィースバー デン、ベルリネル・シュトラーセ 231 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Magdalena, Winkler-Trudewig, Germany, 55126 Mainz, Am Kirchborn 20 b. 231
Claims (8)
特徴とする1.55〜1.66の屈折率nd 及び39〜
52のアッベ数νd を有する無鉛光学バリウムフリント
ガラス。1. The following composition, based on oxides: 40 to 60% by weight of SiO 2, 6.5 to 12% by weight of B 2 O 3 , 10 to 35% by weight of BaO, 0 to 1% by weight of CaO, 0 to 2 of ZnO wt%, TiO 2 5 to 12 wt%, Al 2 O 3 0.5 to 3.5 wt%, Na 2 O 3 to 7.5 wt%, K 2 O 3 to 8% by weight, provided that Na 2 O + K 2 A refractive index n d of 1.55-1.66 and 39-35, characterized by having O 2 ≦ 15% by weight and, if necessary, containing customary amounts of fining agents.
52 unleaded optical barium flint glass having an Abbe number [nu d of.
特徴とする1.60〜1.66の屈折率nd を有する請
求項1に記載のバリウムフリントガラス。2. The following composition based on oxides: 41 to 48% by weight of SiO 2, 6.5 to 8% by weight of B 2 O 3, 28 to 35% by weight of BaO, 0.5 to 1% by weight of CaO, ZnO 1 22 wt%, TiO 2 5-12 wt%, Al 2 O 3 0.5-1.5 wt%, Na 2 O 3-5 wt%, K 2 O 3-5 wt%, provided that Na 2 O + K 2 2. Barium according to claim 1, having an index of refraction n d of 1.60 to 1.66, characterized in that it comprises O 6.5 to 8% by weight and, if necessary, contains a customary amount of fining agent. Flint glass.
特徴とする1.56〜1.61の屈折率nd を有する請
求項1に記載のバリウムフリントガラス。3. The following composition based on oxides: 46 to 59% by weight of SiO 2, 6.5 to 8.5% by weight of B 2 O 3, 10 to 28% by weight of BaO, 0.1 to 1% by weight of CaO, ZnO 0 to 2 wt%, TiO 2 6.5 to 12 wt%, Al 2 O 3 0.5~2 wt%, Na 2 O 3 to 7.5 wt%, K 2 O 3 to 7.5 wt% , however claim with Na 2 O + K 2 O ≧ 6.5 has a weight%, refractive index of 1.56 to 1.61, characterized in that it contains conventional amounts of refining agents optionally n d 2. The barium flint glass according to 1.
特徴とする1.57〜1.61の屈折率nd 及び43〜
48のアッベ数νd を有する請求項1に記載のバリウム
フリントガラス。4. The following composition based on oxides: 43 to 57% by weight of SiO 2, 7 to 11% by weight of B 2 O 3, 11 to 26% by weight of BaO, 0.1 to 0.5% by weight of CaO, ZnO 0 1.5 wt%, TiO 2 7.5~11 wt%, Al 2 O 3 0.8~3 wt%, Na 2 O 3.5~7 wt%, K 2 O 3.5~7.5 A refractive index n d of 1.57 to 1.61, characterized in that it has a Na 2 O + K 2 O ≦ 14 wt%, and optionally contains a conventional amount of a fining agent.
Barium flint glass according to claim 1 having an Abbe number [nu d 48.
計量が47〜72重量%であることを特徴とする請求項
1乃至3のいずれか一項に記載のバリウムフリントガラ
ス。5. The barium flint glass according to claim 1, wherein the total amount of SiO 2 , TiO 2 and Al 2 O 3 is 47 to 72% by weight.
+Al2 O3 )が最大で0.20であることを特徴とす
る請求項1、4及び5のいずれか一項に記載のバリウム
フリントガラス。6. The weight ratio B 2 O 3 / (SiO 2 + TiO 2)
+ Al 2 O 3 ) is at most 0.20, barium flint glass according to any one of claims 1, 4 and 5.
量%、F- を0〜0.1重量%、F- +Sb2 O3 ≧
0.05重量%の合計量で含有することを特徴とする請
求項1乃至6のいずれか一項に記載のバリウムフリント
ガラス。7. The Sb 2 O 3 0 to 0.5 wt% as a fining agent, F - a 0 to 0.1 wt%, F - + Sb 2 O 3 ≧
The barium flint glass according to any one of claims 1 to 6, which is contained in a total amount of 0.05% by weight.
ないことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に
記載のバリウムフリントガラス。8. The barium flint glass according to claim 1, which contains no arsenic oxide except for inevitable impurities.
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