JPS60171244A - 光学ガラス - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基本的にＰ２Ｏ５−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−
Ｒ２０−ＬａｚＯ３系（Ｒ＝　Ｌｉ　、　Ｎａ、におよ
びＣｓ　）からなり、屈折率（ｎｄ）が約　１．５０〜
１．６０アツベａ（νｄ）が約６０〜７３の範囲の光学
恒数を有し、化学的耐久性および耐失透性に優れた新規
な光学ガラスに関する。

燐酸塩ガラスは、その特徴として、硅酸塩ガラスや硼酸
塩カラスに比べてアラへ数が大きく、しかも、通常、異
常部分分散性を示すので光学ガラスとして有用であるが
、一般に化学的耐久性に難点があり、その改善が望まれ
ている。

このような要望をみたすため、種々の提案がなされてい
るが、本発明の光学ガラスに近接した光学恒数を有する
カラスとしては、ＡＩ（ＰＯｓ）ｓおよび／またはＬａ
（ＰＯ，＋）３−　ＢＰＯ４−ＢａｚＰ２０７　および
／または５Ｔ２Ｐ２０７系のガラスが特公昭４０−１８
２２９号公報に開示されている。しかし、この組成系に
おいては、化学的耐久性を改善し得るが、光学恒数が、
比較的高屈折率の領域にかたよるため所望の低屈折性ガ
ラスを得ることが困難である。

また、Ｐ２Ｏ５−Ａｌ２Ｏ３−Ｒ２０系のガラスも特開
昭５７−１１８０４５号公報により公知である。この組
成系においては、化学的耐久性の優れた低屈折低分散ガ
ラスが得られるが、ガラス化範囲が狭いので、光学恒数
の値がきわめて狭い範囲に限定されてし。

まい、数値選択の自由度が小さい。

本発明者は、このような実状にかんがみ、種々の試験研
究を重ねたところ、Ｐ２Ｏ５−ＡｌｚＯ３−、Ｂｚ０３
−Ｒ２０−Ｌａ２Ｏ３からなる基本系において、前記所
望の広範な光学恒数と優れた化学的耐久性および耐失透
性を有するガラスを見い出し本発明をなすに至った。

すなわち、本発明にかかる光学ガラスの特徴は、特許請
求の範囲に記載のとおり、 重楚％で、　Ｐ２Ｏ５４５〜７７％、 Ａｌ２Ｏ３１〜１６％、８２０３　１〜１２％、Ｌｉｚ
Ｏ０〜５％、Ｎａ２Ｏ０〜１０％、Ｒ２００〜　１８　
％、Ｃｓ２Ｏ０〜　５％、ただし、ＬｉｚＯ＋Ｎａ２Ｏ
＋　ＫｚＯ＋Ｃ５ｚ０　０．１〜１８％、Ｌａ２０３０
．２〜３５％、ＧｄｚＯ＋　０〜３５％、Ｙ２Ｏ３’　
０〜２０　％、 ただし、Ｌａ２０＋　＋　Ｇｄ＋Ｏｓ＋　Ｙ２Ｏ３０，
２〜３６％。

ＭｇＯ５ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯおよびｐｂｏ
の１種または２種以上の合計量０〜４０％、５ｉ０２０
〜４％、ＮｂｚＯｓ　０〜５％、Ｔｉ０ｚおよび／また
はＷＯ３０〜５％、Ａｇ２Ｏ３および／または５ｂｚＯ
３０〜５％、および上記各金属元素の１種または２種以
上の酸化物の一部または全部と置換した弗化物のＦ２と
しての合計量θ〜１５％、を含有させたところにある。

つぎに、上記のとおり各成分の組成範囲を限定シタ理由
について述べる。

すなわち、　Ｐ２Ｏ５成分は、ガ）スの失透傾向を増大
させることなく　Ｌａ２Ｏ３等の希土類酸化物を広範囲
に含有させるために４５％以上必要であるが、７７％を
超えるとガラスの失透傾向が著しく増大する。

Ａｌ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性を向上させる
のに有効であるが、その量が１％以下では上記効果が小
さく、また１８％を超えると失透傾向が増大する。

Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスを安定化させるのに有効である
が、その量が１％以下では上記効果が小さく、また１２
％を超えるとガラスの化学的耐久性が劣化する。

ＬｉｚＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｒ２０およびＣ８２０成分は、ガ
ラスを容易に均質化する効果があるが、これらの量がそ
れぞれ５％、１０％、１８％および５％を超えると化学
的耐久性が劣化する。また、これらの成分の１種または
２種以上の合計量が０．１％未満ではガラスを均質化す
る効果が得られず、また１８％を超えるとガラスの化学
的耐久性が劣化する。

Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性を向上させ、
また、ガラスに低分散性能を与えるのに有効であるが、
０．２％未満ではその効果が小さく、また、３５％を超
えると失透傾向が増大する。

以下に述べる成分は、本発明のガラスに不可欠ではない
が、ガラスの光学恒数の調整や耐失透性および化学的耐
久性の改善のため必要に応じて添加することができる。

Ｇｄ　２０ｇおよびＹ２Ｏ３成分は、ガラスにＬｉｚＯ
３に＃。

分と同様の光学性能を与え、またガラスの化学的耐久性
を向上させる効果があるが、これらの量が、それぞれ、
３５％および２０％を超えると失透傾向が増大する。た
だし、ＬｉｚＯ３，Ｇｄｚ０３およびＹ２Ｏ３成分の合
計量が３６％を超えるとガラスの失透傾向が増大する。

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯおよびｐｂｏ
成分は、ガラスを容易に均質化する効果があるが、これ
らの成分のＬ種または２種以上の合計量が４０％を超え
るとガラスの失透傾向が増大するばかりでなく化学的耐
久性が劣化する。

５ｉ（ｈ成分は、ガラスの化学的耐久性を向上させるの
に有効であるが、その量が、４％を超えると失透傾向が
増大する。

Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの化学的耐久性を向上させる
のに有効であるが、その量が５％を超えると高分散にな
り、目標の光学恒数を維持し難くなる。

ＴｌＯ２および１１１０３成分は、ＮｂｚＯｓ成分と同
様の効果を示すが、これらの成分の１種または２種の合
計量が５％を超えると目標の光学恒数を維持し難くなる
。

Ａｓｚ０３およヒ５ｂ２０３成分は、ガラスの清澄剤と
して用いられ、またこれらの成分の一部はガラスに残存
するが、ガラス中におけるこれらの成分の１種または２
種の合計量が５％を超えると失透傾向が増大する。

Ｆ２成分は、ガラスに低屈折低分散性能を与えるばかり
でなく、ガラスの液相温度を低下させ、耐失透性を向上
させるのに有効であるので、本発明のガラスに添加する
ことはとくに望ましいが、上記金属元素の１種または２
種以上の酸化物の一部または全部と置換した弗化物のＦ
２としての合１；１量が１５％を超えると、ガラス溶融
時におけるＦ２成分の揮発が多くなり、均質なガラスを
得難くなる。

つぎに、本発明にかかる光学ガラスの実施組成例（Ｎｏ
、１−Ｎｏ、２０）を、これらのガラスの光学恒数（１
１ｄ、）／ｄ）　、失透試験結果および化学的耐久性（
、ＲＷ、ＲＡ）についての測定試験結果とともに表−１
に示す。

（以下余白） 表−１ Ｃ単位二重叱り 表−１において、失透試験は、５ＱＣＣの白金製ポット
にガラス試料８０ｇを入れて電気炉中で１３００°Ｃで
２時間溶融後、降温して、各試料をそれぞれ１１００℃
および１０５０℃で２峙間保温した後、炉外に取り出し
て失透の有無を顕微鏡により観察したもので、その結果
、失透が認められないガラスは、○印で示した。

またＲＷは耐水性、ＲＡは耐酸性の数値（減量率（重量
％））を表わし、いずれも、日本光学硝子工業会規格に
準拠して測定した値である。

表−１から明らかなとおり、本発明の実施例のガラスは
、光学恒数が″ｒｌｄ＝約１．５０〜１．ｆｌＯ。

シｄ＝約８０〜７３の広範囲にわたり、優れた耐失透梯
と化学的耐久性を有していることがわかる。

本発明の光学ガラスは、Ｐ２Ｏ５原料として正燐酸、五
酸化燐、メタ燐酸塩等を適宜選択し、これに酸化物、炭
酸塩、硝酸塩および弗化物等の原料を混合して、これを
約１１００〜１３００℃で溶融し、十分な攪拌と泡切れ
を行なった後、適当な温度に下げて金型に鋳込んで徐冷
することにより容易に製造することができる。

上述のとおり、本発明の光学ガラスは、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ
２Ｏ３、Ｒ２０およびＬａｚＯ３を必須成分として含有
させた燐酸塩ガラスであり、屈折率（Ｔｌｄ）　が約１
．５０〜１．８０　、７　ｙへ＊　（）／ｄ）　カ約８
０〜７３（７）範囲の光学恒数を有し、化学的耐久性に
優れ、り）つ、耐失透性も良好であるので大量生産に好
適である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重１４％で、Ｐ２Ｏ５４５〜７７％、 Ａｌ２Ｏ３１〜１６％、８２０３　１〜１２％。 Ｌｉ２Ｏ０〜５％、　ＮａｚＯＯ〜１０％、Ｋ２Ｃ１０
   −１８％、Ｃ８２００〜５％、ただし、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ
   ２Ｏ＋に２０　＋Ｃ５２００，Ｉ　Ｎ１８％、Ｌａ２０
   ３０．２〜３５％、Ｇｄ２Ｏ３０〜３５％、Ｙ２Ｏ３０
   〜２０％、 ただし、Ｌａ２Ｏ３＋　Ｇｄ２Ｏ３＋　Ｙ２Ｏ３０，２
   〜３８％、ＭｇＯ，ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ，ＺｎＯお
   よびｐｂｏの１種または２種以上の合計量０〜４０％、
   ５ｉ０２０〜４％、Ｎｂ２０５０〜５％、ＴｉＯ２およ
   び／またはＷＯ３０〜５％、ＡＳ２Ｃ１３および／また
   は５ｂ２Ｑ３０〜５％および−１−記名金属元素の１種
   または２種以上の酸化物の一部または全部と置換した弗
   化物のＦ２としての合計量　０〜１５％を含有すること
   を特徴とする光学ガラス。