JPS61232243A - 眼鏡用および光学用ガラス - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、屈折率（ｈｄ）＝　１．７４〜１．８４　。

アツベ数（１／ｄ）＝３３〜４０の広い範囲の光学恒数
と４．０以下の比重とを有し、かつ、耐失透性に優れて
いるうえ、後工程で耐衝撃特性を付与し得る新規なり２
Ｏ３−５ｉ０２−　Ｌｉ２Ｏ−ＣａＯ−Ｌａ２Ｏ３−Ｔ
ｉＯ□−ＺｒＯ□−Ｎｂ２Ｏ５系の眼鏡用および光学用
ガラスに関する。

「従来の技術」 従来から、眼鏡レンズ用ガラスとして、”）／ｌ−ｄ約
１．５２のものが多用されてきたが、このような低屈折
性ガラスを用いて高いジオプトリー値の正または負のレ
ンズを作成するとレンズ周縁部または中心部の肉厚が大
きくなって重量が増し、そのうえ周縁部の色収差が増し
て虹を生じ、レンズ装用者に使用上並びに美容上の不利
を及ぼす欠点がある。

そこで、これらの欠点を除くため、高屈折、低比重化を
目標にした改善提案が重ねられ、最近では″ｎｄ≧約１
．７４の高屈折率を有する眼鏡レンズ用ガラスが種々知
られるようになった。たとえば、特開昭５４−１１１１
１８１９号公報には、　５ｉ０２−８２Ｏ３−　ＣａＯ
−５ｒＯ−ＴｉＯ□−Ｌａ２Ｏ３系のガラスが開示され
ている。

しかし、このガラスは、着色性が強い欠点がある。

また、特開昭８０−２１８２８号公報において、５ｉ０
２と８２Ｏ３のガラス骨格成分のうち５ｉ０２を主体と
して含有すべきとする５ｉ０２　／　Ｂ２Ｏ３−ＣａＯ
−Ｎｂ２Ｏ５系ガラスが開示されているが、ガラスの耐
失透性が悪いため量産するには適さない、そのうえ、こ
れらのガラスから得られる眼鏡レンズは、いずれも後の
化学強化工程による耐衝撃特性を付与し難いので、使用
上の安全性を確保し得ない、一方、高屈折、低比重性を
維持させながら、化学強化による耐衝撃性を与え得るよ
うにしたＳ＋０２−Ｌ＋２Ｏ−　ＢａＯ−Ｔｉ０２−　
ＺｒＯ２−Ｎｂ２Ｏ５系ガラスが、特開昭５４−１８１
Ｂ２Ｏ号公報において知られているが、このガラスは、
７ｆＬｄ値が不十分であるため、ジオプトリー値の高い
眼鏡レンズの場合、前記の虹の発生を軽減することがで
きない、また、光学恒数の領域が狭く、恒数選択の自由
に欠けるので、従来から要望されている軽量・高屈折性
の光学用ガラスを広い光学恒数にわたって得ることがで
きない。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、上記従来の眼鏡レンズ用ガラスにみられる諸
欠点を総合的に解消し、屈折率（７ｔｄ）冨　１．７４
〜１．８４　、アツベ数（Ｖｄ）−ａ３〜４０の比較的
広い範囲の光学恒数と４．０以下の比重とを有し、かつ
、耐失透性および非着色性に優れているうえ、必要に応
じ、化学強化工程による耐衝撃特性を付与し得る新規な
眼鏡用および光学用ガラスを提供することを目的として
いる。

ｒ問題を解決するための手段」 本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意試験研究
を重ねた結果、ガラスの組成を比較的多量のＢ２Ｏ３と
Ｌａ２Ｏ３成分とを共存させたＢ２Ｏ３−９ｉ０２−　
　Ｌｉ２Ｏ−ＣａＯ−Ｌａ２Ｏ４−　ＴｉＯ２−ＺｒＯ
２−Ｎｂ２Ｏ５系とすることによって、所期の光学恒数
と低比重性とを維持しつつ、耐失透性を大巾に改善する
ことができることをみいだし、またこれによって、化学
強化工程で有効なガラス中のＬｓ２Ｏの含有範囲を拡大
し得ることをもみいだすことができ、本発明をなすに至
った。

上記の目的を達成する本発明の眼鏡用および光学用ガラ
スの特徴は１重量％で。

８２Ｏ３２１〜４０％、 Ｓミロ２　　　　　　　１〜１７％、 ただし、Ｂ２Ｏ３＋　５ｉ０２　　　２５〜４１％、Ｌ
ｉ２Ｏ３，５〜１２％、 Ｎａ２Ｏ０〜５％、 Ｋ２Ｏ０〜　５％、 ＭｇＯ０〜１０％、 ＣａＯ８〜２４　％、 Ｓｒ０　　　　　　　　　　　０〜１０　％、Ｂａ０　
　　　　　　　　　　０〜１０　％、ＺｎＯ　　　　　
　　　　　　０〜１０　％、Ｌａ２Ｏ３１５，５〜４０
％、 Ｇｄ２Ｏ３０〜１５％、 Ｙ２Ｏ３０〜１５％、 Ｔｉ０□　　　　　４〜１５％　未満。

ＺｒＯ２１”　１０％。

Ｎｂ２Ｏ５１〜３０％、 Ａｌ２Ｏ３０〜５％、 Ａｓ２Ｏ３０〜１％ および　５ｂ２Ｏ３０〜１％ を含有するところにある。

上記成分の組成範囲を限定した理由は、つぎのとおりで
ある。

すなわち、Ｂ２Ｏ３は、本発明のガラスにおいて。

高屈折性を与える比較的多量のＬａ２Ｏ３成分と化学強
化の際有効な比較的広範囲の量のＬ＋２Ｏ成分とを優れ
た耐失透性を維持しつつともに導入し得る効果をみいだ
された重要な成分である。しかし、その量が２１％未満
の少量ではその効果が顕著ではなく、また４０％を超え
ると目標とする屈折率が得られなくなる。ＳｉＯ□成分
は、ガラスの耐失透性、化学的耐久性および成形時の適
正粘度維持のため１％以上必要であるが、　１７％を超
えると溶融性が悪化しやすくなる。また、Ｂ２Ｏ３およ
びＳｉＯ□成分の合計量は、２５％未満ではガラスは失
透しやすくなり、また４１％を超えると所定の屈折率を
得難くなる。　　Ｌｉ２Ｏ成分は、本発明のガラスにお
いて、他のアルカリ金属酸化物成分に比べ最も高い屈折
率を与えるとともに化学強化の際ガラス中の有効成分と
して働くので重要であるが、その量が少ないとこれらの
効果が得られず、また多量であると失透を生じやすくな
るので、３゜５〜１２％の範囲、好ましくは４〜ｌＯ％
の範囲とする。　ＣａＯ成分は、ガラスの比重を小さく
する効果があるので、６％以上必要であるが、失透傾向
防止のため２４％まで、好ましくは１８％未満までとす
る。

Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスに高屈折低分散性を与えるの
で１本発明のガラスにおいて、重要な成分であるが、そ
の量が１５．５％未満ではその効果を十分に得ることが
できず、またガラスの比重が過大にならないためには４
０％まで、好ましくは３５％までとする。　ＴｉＯ□成
分は、ガラスの屈折率を高め比重を小さくする効果があ
るが、４％未満ではこれらの効果が顕著でなく、また１
５％以上では耐失透性や非着色性が悪化する。

ＺｒＯ□成分は、ガラスの屈折率と化学的耐久性を増大
させるが、１％未満ではこれらの効果が十分でなく、ま
た１０％を超えると溶融性が悪化する。

Ｎｂ２Ｏ５成分は、所定の屈折率と耐失透性とを維持さ
せるため１％以上必要であり、またその上限量はＶｄ値
を過小にしないように３０％まで、好ましくは２７％ま
でとする。

以下に述べる成分は、本発明のガラスにおいて、光学恒
数の調整並びに耐失透性、化学的耐久性および溶融性等
の改善のため、必要に応じ、適量添加することができる
。すなわち、Ｎａ２Ｏおよびに２Ｏの各成分は、いずれ
もガラスの溶融性向上のため、所定の屈折率を維持し得
る範囲において。

それぞれ５％まで添加し得る。　ＭｇＯ、ＳｒＯ・Ｂａ
ＯおよびＺｎＯの各成分は、いずれも光学恒数の調整の
ため、耐失透性や化学的耐久性を悪化しない範囲、すな
わちそれぞれ１０％まで添加可能である。

Ｙ２Ｏ３およびＧｄ２Ｏ３の各成分は、光学恒数の調整
や耐失透性の改善のため添加し得るが、原料経済性の点
からそれぞれ１５％までとする。　Ａｇ２Ｏ３および５
ｂ２Ｏ３の各成分は、ガラスの溶融清澄剤として、それ
ぞれ１％程度まで添加し得る。

なお、本発明のガラスに必要に応じ、ＰｂＯ１Ｔａ２Ｏ
５　、　ＷＯ３およびＢｉ２Ｏ３成分をそれぞれ５％ま
で添加することができ、また、公知のＦｅ、　Ｎｉ、　
Ｏｒ、Ｇｏ、　）Ｉｎ、　Ｃｕ、　Ｎｄ、　Ｐｒ、　Ｓ
ｅ等の酸化物や硫化物等を着色成分として微量添加する
こともできる。

「実施例」 つぎに１本発明の眼鏡用および光学用ガラスの実施組成
例（Ｎｏ、１〜Ｎｏ、５）と前記５ｉ０２　／Ｂ２Ｏ３
−ＣａＯ−Ｎｂ２Ｏ５系ガラスおよび５ｉ０２−　Ｌｉ
２Ｏ−Ｂａ０−Ｔｊ０２−　Ｚｒ０２−　Ｎｂ２Ｏ５系
ガラスの比較組成例（Ｎｏ。

■およびｍ、ｎ）をこれらのガラスの屈折率（λｄ）、
アツベ数Ｉ’ｄ）、比重（Ｓ）、耐失透性試験結果（Ｄ
、Ｔ）および化学強化処理後の耐衝撃試験結果（Ｂ　、
　Ｔ）とともに表−１に示した。

ここで、耐失透性試験は、予め調合した原料バッチを３
ｏｏｃｃ白金坩堝に投入して、１３５０〜１４００℃で
２時間溶融し、ついでこれを降温し、１０００℃および
９００℃でそれぞれ保持した別の炉に順次各２Ｏ分間保
持した後、坩堝内ガラス試料を観察することにより行な
い、その結果、失透が全く認めらずクリアーであるもの
に０印をまた陶磁器状に白濁失透したものにｘ印を付し
た。また、耐衝撃試験は、３１の白金坩堝を用いて同様
に溶融し、攪拌均質化した後成形して得た５０ｍｍφ×
２．０關ｔのガラス円板試料をこのガラスの転移点よす
７５℃低い温度に保持した溶融状態のカリウム系の硝酸
塩中に浸漬して化学強化処理を行なった後、ガラス試料
６３０枚について、その水平面上に１１３．２ｇｒの鋼
鉄製ポールを１８３ｃ鳳の高さから落下して試料の破損
率を求めることにより行ない、その結果、破損率が１０
％以内のものに０を付した。

表−１にみられるとおり、比較例Ｎｏ、Ｉのガラスは耐
失透性が極めて悪いため耐衝撃試験試料を作ることがで
きず（（）内は急冷試料の数値）、また比較倒動、■の
ガラスは、Ｖｄ値が小さいため、眼鏡レンズを作成した
場合、前記色収差による虹の発生を除去し得ない、これ
に対し、本発明の実施例のガラスは、いずれも所定の高
屈折率、低比重値を維持しつつ、Ｖｄ値、耐失透性およ
び耐衝撃性がともに優れており、比較例のガラスの欠点
が総合的に改善されている。つぎに１本発明の眼鏡用お
よび光学用ガラスの他の実施組成例（Ｎｏ、１−尚、１
Ｂ　）をこれらのガラスの７ｔｄ、　）／ｄおよびＳの
６値とともに表−２に掲げたが、これらのガラスはいず
れも所定の高屈折・低分散・低比重特性を有しているば
かりでなく、表−１の本発明の実施例のガラスと同様、
優れた耐失透性を示すものであり、必要に応じ、化学強
化処理による優れた耐衝撃特性を付与することができる
ものである。

本発明の実施組成例のガラスは、いずれも白金坩堝等の
溶融装置を用いて、各種金属の硝酸塩、炭酸塩、酸化物
等からなる混合原料を約１３００〜１４００℃の温度で
溶融して攪拌均質化した後、降温して、金型に鋳込んだ
り、プレスしたりして成形し、徐冷することにより容易
に製造することができる。

「発明の効果」 上述のとおり、本発明の眼鏡用および光学用ガラスは、
比較的多量の８２Ｏ３とＬａ２Ｏ３成分を含有させるこ
とによって、広い範囲量にわたるＬｉ２Ｑ成分の導入を
可能にしたＢ２Ｏ３−５ｉ０２−　Ｌｉ２Ｏ−ＣａＯ−
Ｌａ２Ｏ３−ＴｉＯ２−ＺｒＯ２−Ｎｂ２Ｏ５系ガラス
であるから、優れた高屈折会低分散性、低比重性、耐失
透性および非着色性を有し、また付加的に優れた耐衝撃
特性を与えることができるので、従来のガラスの諸欠点
を総合的に改善することができる。また、化学的耐久性
も良好であるうえ、光学恒数の選択領域も既存の化学強
化可能な高屈折率ガラスに比べ広くし得たので、眼鏡用
のみならず光学用の高屈折・低分散・軽量化ガラスとし
て多目的利用することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で、Ｂ＿２Ｏ＿３　２１〜４０％、 ＳｉＯ＿２　１〜１７％、 ただし、Ｂ＿２Ｏ＿３＋ＳｉＯ＿２　２５〜４１％、 Ｌｉ＿２Ｏ　３．５〜１２％、 Ｎａ＿２Ｏ　０〜５％、 Ｋ＿２Ｏ　０〜５％、 ＭｇＯ　０〜１０％、 ＣａＯ　６〜２４％、 ＳｒＯ　０〜１０％、 ＢａＯ　０〜１０％、 ＺｎＯ　０〜１０％、 Ｌａ＿２Ｏ＿３　１５．５〜４０％、 Ｇｄ＿２Ｏ＿３　０〜１５％、 Ｙ＿２Ｏ＿３　０〜１５％、 ＴｉＯ＿２　４〜１５％未満、 ＺｒＯ＿２　１〜１０％、 Ｎｂ＿２Ｏ＿５　１〜３０％、 Ａｌ＿２Ｏ＿３　０〜５％、 Ａｓ＿２Ｏ＿３　０〜１％、 およびＳｂ＿２Ｏ＿３　０〜１％ を含有し、屈折率（ｈｄ）＝１．７４〜１．８４、アッ
   ベ数（Ｖｄ）＝３３〜４０の範囲の光学恒数と４．０以
   下の比重とを有することを特徴とする眼鏡用および光学
   用ガラス。