JPS623103B2 - - Google Patents
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- JPS623103B2 JPS623103B2 JP54031167A JP3116779A JPS623103B2 JP S623103 B2 JPS623103 B2 JP S623103B2 JP 54031167 A JP54031167 A JP 54031167A JP 3116779 A JP3116779 A JP 3116779A JP S623103 B2 JPS623103 B2 JP S623103B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、基本的にSiO2−TiO2−ZrO2−
Nb2O5−RO（二価金属酸化物）−R′2O（一価金属
酸化物）−As2O3および／またはF2系の組成から
なり、屈折率（Nd）が1.75〜1.85、アツベ数が29
〜23の範囲の光学恒数を有し、耐失透性、非着色
性および化学的耐久性に優れ、かつ、比重の低い
光学ガラスに関する。
Nb2O5−RO（二価金属酸化物）−R′2O（一価金属
酸化物）−As2O3および／またはF2系の組成から
なり、屈折率（Nd）が1.75〜1.85、アツベ数が29
〜23の範囲の光学恒数を有し、耐失透性、非着色
性および化学的耐久性に優れ、かつ、比重の低い
光学ガラスに関する。
従来、上記のような高屈折高分散性能を有する
ガラスにはSiO2−PbO系のものが知られている
が、このガラスは多量のPbOを含有しているた
め、比重が高く製品重量を増大し、また非着色性
や化学的耐久性において劣つている。そこで、こ
れらの欠点を改善するため、特開昭48−34913
号、同48−65211号、同52−25812号および同52−
45612号等の公報に示されているとおり、SiO2−
TiO2−Nb2O5−（ROまたはR′2O）系のガラス組
成が提案されている。
ガラスにはSiO2−PbO系のものが知られている
が、このガラスは多量のPbOを含有しているた
め、比重が高く製品重量を増大し、また非着色性
や化学的耐久性において劣つている。そこで、こ
れらの欠点を改善するため、特開昭48−34913
号、同48−65211号、同52−25812号および同52−
45612号等の公報に示されているとおり、SiO2−
TiO2−Nb2O5−（ROまたはR′2O）系のガラス組
成が提案されている。
しかし、これらの公報に示されたガラスは、い
ずれも所望の光学性能、耐失透性、非着色性、化
学的耐久性および高価なNb2O5やTa2O5等の原料
成分の高含有量に帰せられる原料コストの経済性
のいずれかの点において不十分なものであり、こ
れらの諸欠点を総合的に満足し得るガラス組成は
未だみいだされていない。
ずれも所望の光学性能、耐失透性、非着色性、化
学的耐久性および高価なNb2O5やTa2O5等の原料
成分の高含有量に帰せられる原料コストの経済性
のいずれかの点において不十分なものであり、こ
れらの諸欠点を総合的に満足し得るガラス組成は
未だみいだされていない。
本発明の目的は、上記従来のガラスにみられる
種々の不利な点を総合的な見地から改善すること
にある。本発明者らは、このため種々試験研究を
重ねた結果、従来研究開発データが未知である限
られた組成範囲内のSiO2−TiO2−ZrO2−Nb2O5
−RO−R′2O−As2O3および／またはF2系の光学
ガラスが、前記光学恒数で示される光学性能を有
するのみならず、耐失透性、非着色性および化学
的耐久性においても優れ、低比重であつて、ガラ
ス原料も安価であり、諸般の要求を総合的に満足
させるものであることを見出した。
種々の不利な点を総合的な見地から改善すること
にある。本発明者らは、このため種々試験研究を
重ねた結果、従来研究開発データが未知である限
られた組成範囲内のSiO2−TiO2−ZrO2−Nb2O5
−RO−R′2O−As2O3および／またはF2系の光学
ガラスが、前記光学恒数で示される光学性能を有
するのみならず、耐失透性、非着色性および化学
的耐久性においても優れ、低比重であつて、ガラ
ス原料も安価であり、諸般の要求を総合的に満足
させるものであることを見出した。
上記目的を達成する本発明にかかる光学ガラス
の組成は、特許請求の範囲に掲げるとおり、重量
パーセントで、SiO220〜37％、HiO226〜33％、
ZrO21〜８％、Nb2O51〜12％、BaO＋MgO＋
CaO＋SrO＋ZnO9〜18％、ただし、BaO4〜16
％、Na2O＋K2O＋Li2O10〜18％、ただし、
Na2O4〜12％、K2O2〜10％、Li2O0〜５％、
As2O3および／または上記各金属元素の一種また
は二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0.02〜５％、ただし、
As2O30〜0.5％の範囲内にあることを要する。
の組成は、特許請求の範囲に掲げるとおり、重量
パーセントで、SiO220〜37％、HiO226〜33％、
ZrO21〜８％、Nb2O51〜12％、BaO＋MgO＋
CaO＋SrO＋ZnO9〜18％、ただし、BaO4〜16
％、Na2O＋K2O＋Li2O10〜18％、ただし、
Na2O4〜12％、K2O2〜10％、Li2O0〜５％、
As2O3および／または上記各金属元素の一種また
は二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0.02〜５％、ただし、
As2O30〜0.5％の範囲内にあることを要する。
上記各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、本発明にかかる系の
光学ガラスにおいて、SiO2の量をとくに20〜37
％の範囲内に限定したのは、仮にその量が20％未
満であるとガラスの失透傾向と化学的耐久性が悪
化し、また37％を超えると屈折率が低くなり、本
発明の目的とする光学性能を維持できなくなるか
らである。
のとおりである。すなわち、本発明にかかる系の
光学ガラスにおいて、SiO2の量をとくに20〜37
％の範囲内に限定したのは、仮にその量が20％未
満であるとガラスの失透傾向と化学的耐久性が悪
化し、また37％を超えると屈折率が低くなり、本
発明の目的とする光学性能を維持できなくなるか
らである。
TiO2は、屈折率、分散および化学的耐久性を
高める成分であるが、とくにその量を26〜33％の
範囲内に限定したのは、仮にTiO2の量が26％未
満であると上記の効果が顕著でなく、また33％を
超えると目的とするアツベ数を維持できなくなつ
たり、失透傾向や着色を増したりするからであ
る。
高める成分であるが、とくにその量を26〜33％の
範囲内に限定したのは、仮にTiO2の量が26％未
満であると上記の効果が顕著でなく、また33％を
超えると目的とするアツベ数を維持できなくなつ
たり、失透傾向や着色を増したりするからであ
る。
ZrO2は、本発明のガラスにおいて、失透傾向
を防止し、化学的耐久性を高める著しい効果がみ
いだされた必須不可欠の重要成分であるが、とく
にその量を１〜８％の範囲内に限定したのは、仮
にZrO2の量が１％未満であると、これらの効果
が顕著でなく、また８％を超えると失透傾向が増
大し、比重が高くなつて所期の目的を遂げられな
いからである。
を防止し、化学的耐久性を高める著しい効果がみ
いだされた必須不可欠の重要成分であるが、とく
にその量を１〜８％の範囲内に限定したのは、仮
にZrO2の量が１％未満であると、これらの効果
が顕著でなく、また８％を超えると失透傾向が増
大し、比重が高くなつて所期の目的を遂げられな
いからである。
Nb2O5は、TiO2と同様にガラスの屈折率および
分散を高めるのに有効な成分であるが、とくにそ
の量を１〜12％の範囲内に限定したのは、仮に
Nb2O5の量が１％未満であるとこれらの効果が顕
著でなく、また12％を超えると失透傾向が増大
し、比重が高くなつて、所期の目的を達成できな
くなるからである。
分散を高めるのに有効な成分であるが、とくにそ
の量を１〜12％の範囲内に限定したのは、仮に
Nb2O5の量が１％未満であるとこれらの効果が顕
著でなく、また12％を超えると失透傾向が増大
し、比重が高くなつて、所期の目的を達成できな
くなるからである。
BaO、MgO、CaO、SrOおよびZnOの各成分
は、失透を防止し、目的の光学性能を維持させる
効果があり、とくにBaOは、本発明のガラスにお
いて、TiO2およびZrO2成分の溶融を促進し、ま
た失透傾向を防止する効果が大きいので必須成分
とするが、とくにBaOの量を４〜16％の範囲内に
限定したのは、仮にその量が４％未満であるとそ
れらの効果が顕著でなくなり、また16％を超える
と、化学的耐久性が悪化し、比重が高くなつて、
所期の目的を遂げられないからである。さらに、
これらRO成分の一種以上の合計が９％未満では
目的の光学性能を維持しがたくなるとともに失透
傾向が増大し、また18％を超えると化学的耐久性
が悪化する。
は、失透を防止し、目的の光学性能を維持させる
効果があり、とくにBaOは、本発明のガラスにお
いて、TiO2およびZrO2成分の溶融を促進し、ま
た失透傾向を防止する効果が大きいので必須成分
とするが、とくにBaOの量を４〜16％の範囲内に
限定したのは、仮にその量が４％未満であるとそ
れらの効果が顕著でなくなり、また16％を超える
と、化学的耐久性が悪化し、比重が高くなつて、
所期の目的を遂げられないからである。さらに、
これらRO成分の一種以上の合計が９％未満では
目的の光学性能を維持しがたくなるとともに失透
傾向が増大し、また18％を超えると化学的耐久性
が悪化する。
Na2O、K2OおよびLi2Oの各成分は、ガラスの
溶融均質化を促進してガラスを安定化する効果が
あり、とくにこれらの成分のうちNa2OとK2Oを
共存させるとその効果が顕著となる。Na2Oおよ
びK2Oの量は、それぞれ４〜12％、２〜10％の範
囲内にあることを要し、またLi2Oの量は０〜５
％の範囲内とするのが適切である。これらの成分
の合計量を10〜18％の範囲内に限定したのは、仮
に上記合計量が10％未満であると、上記の効果が
不十分となり、また18％を超えると化学的耐久性
が著しく低下するからである。
溶融均質化を促進してガラスを安定化する効果が
あり、とくにこれらの成分のうちNa2OとK2Oを
共存させるとその効果が顕著となる。Na2Oおよ
びK2Oの量は、それぞれ４〜12％、２〜10％の範
囲内にあることを要し、またLi2Oの量は０〜５
％の範囲内とするのが適切である。これらの成分
の合計量を10〜18％の範囲内に限定したのは、仮
に上記合計量が10％未満であると、上記の効果が
不十分となり、また18％を超えると化学的耐久性
が著しく低下するからである。
本発明のガラスにおいて、As2O3および／また
は金属弗化物の添加は、ガラスの着色性を著しく
低減させる効果があり、これらの成分のうち金属
弗化物は、上述の一種以上の金属酸化物の一部ま
たは全部をそれらの金属の弗化物、たとえば
BaF2、MgF2、CaF2およびNaF等で置換して用い
得る。しかし、As2O3の量は0.5％を超えても上
記の効果を増さない。As2O3および／または弗化
物のF2としての合計が、0.02％未満では着色性低
減の効果が十分でなく、また５％を超えて使用し
てもその効果を増さず、そのうえガラスが失透し
やすくなつたり、溶融の際、弗素成分の揮発が増
大し、ガラスを均質化しがたくなつたりする。
は金属弗化物の添加は、ガラスの着色性を著しく
低減させる効果があり、これらの成分のうち金属
弗化物は、上述の一種以上の金属酸化物の一部ま
たは全部をそれらの金属の弗化物、たとえば
BaF2、MgF2、CaF2およびNaF等で置換して用い
得る。しかし、As2O3の量は0.5％を超えても上
記の効果を増さない。As2O3および／または弗化
物のF2としての合計が、0.02％未満では着色性低
減の効果が十分でなく、また５％を超えて使用し
てもその効果を増さず、そのうえガラスが失透し
やすくなつたり、溶融の際、弗素成分の揮発が増
大し、ガラスを均質化しがたくなつたりする。
つぎに、本発明にかかる光学ガラスの実施組成
例（No.１〜No.28）とその比較例のガラス（No.〜
）を表１に、また従来のガラス組成例（No.1′〜
′）を表２に、これらのガラスの外観、光学恒
数（Nd、νｄ）、着色度、耐水性および耐酸性の
測定試験結果とともに示した。これらの表のガラ
スは、炭酸塩、硝酸塩、酸化物および弗化物等の
光学用調合原料を混合し、これを組成による溶融
の難易度に応じて、白金坩堝中で1200〜1300℃、
２〜４時間の範囲内の溶融条件を適宜選んで溶融
し、泡切りして均質化した後、約1000℃の適当な
温度で鋳型に流し込み徐冷して得たものである。
例（No.１〜No.28）とその比較例のガラス（No.〜
）を表１に、また従来のガラス組成例（No.1′〜
′）を表２に、これらのガラスの外観、光学恒
数（Nd、νｄ）、着色度、耐水性および耐酸性の
測定試験結果とともに示した。これらの表のガラ
スは、炭酸塩、硝酸塩、酸化物および弗化物等の
光学用調合原料を混合し、これを組成による溶融
の難易度に応じて、白金坩堝中で1200〜1300℃、
２〜４時間の範囲内の溶融条件を適宜選んで溶融
し、泡切りして均質化した後、約1000℃の適当な
温度で鋳型に流し込み徐冷して得たものである。
上記各表の測定データーは、外観を除き全て日
本光学硝子工業会規格（JOGIS）の試験方法に準
じて得たものであり、着色度は厚さ10mmの試料の
分光透過率が80％および５％を与える波長をそれ
ぞれ10nmを単位とした数値で示してある。ま
た、耐水性および耐酸性数値は、標準ふるい420
〜590μｍを内にとどまる破砕試料を試薬（耐水
性試験の場合は純水、耐酸性試験の場合は0.01N
硝酸水溶液）に入れ、沸騰水の温度で60分間処理
した後の試料の重量減少率（％）で示してある。
また、表１においてNo.、１および２、No.、３
および４、No.、５および６、およびNo.、７お
よび８、No.、９および10のガラスは、それぞれ
同一基本組成を用いてAs2O3および弗化物成分の
着色度低減効果を示すため掲げたもので、No.〜
はこれらの成分を含有しないもの、No.１、３、
５、７および９はAs2O3添加のもの、またNo.２、
４、６、８および10は弗化物添加のものである。
なお、図１に実施例No.１および２と比較例No.の
ガラスの分光透過率曲線図を、また図２に実施例
No.９および10と比較例No.のガラスの分光透過率
曲線図をそれぞれ着色度測定の参考資料例として
示した。
本光学硝子工業会規格（JOGIS）の試験方法に準
じて得たものであり、着色度は厚さ10mmの試料の
分光透過率が80％および５％を与える波長をそれ
ぞれ10nmを単位とした数値で示してある。ま
た、耐水性および耐酸性数値は、標準ふるい420
〜590μｍを内にとどまる破砕試料を試薬（耐水
性試験の場合は純水、耐酸性試験の場合は0.01N
硝酸水溶液）に入れ、沸騰水の温度で60分間処理
した後の試料の重量減少率（％）で示してある。
また、表１においてNo.、１および２、No.、３
および４、No.、５および６、およびNo.、７お
よび８、No.、９および10のガラスは、それぞれ
同一基本組成を用いてAs2O3および弗化物成分の
着色度低減効果を示すため掲げたもので、No.〜
はこれらの成分を含有しないもの、No.１、３、
５、７および９はAs2O3添加のもの、またNo.２、
４、６、８および10は弗化物添加のものである。
なお、図１に実施例No.１および２と比較例No.の
ガラスの分光透過率曲線図を、また図２に実施例
No.９および10と比較例No.のガラスの分光透過率
曲線図をそれぞれ着色度測定の参考資料例として
示した。
これらの図表から明らかなとおり、従来のガラ
スが、溶融成形工程で極めて失透を生じやすく不
安定であるか、または着色度や耐水性および耐酸
性の数値が悪いのに対して、本発明の実施例のガ
ラスは、いずれも透明均質で安定であり、屈折率
（Nd）が1.75〜1.85、アツベ数（νｄ）が29〜23
の範囲にあり、しかも耐水性および耐酸性数値が
はるかに小さく良好である。また、とくにAs2O3
および弗化物成分を含有する実施例のガラスは、
無添加のガラスにくらべ、いずれも一段と着色度
の改善効果がみられる。なお、上記実施例のガラ
スの比重は、いずれも約3.0〜3.5の範囲にある低
い値を示している。
スが、溶融成形工程で極めて失透を生じやすく不
安定であるか、または着色度や耐水性および耐酸
性の数値が悪いのに対して、本発明の実施例のガ
ラスは、いずれも透明均質で安定であり、屈折率
（Nd）が1.75〜1.85、アツベ数（νｄ）が29〜23
の範囲にあり、しかも耐水性および耐酸性数値が
はるかに小さく良好である。また、とくにAs2O3
および弗化物成分を含有する実施例のガラスは、
無添加のガラスにくらべ、いずれも一段と着色度
の改善効果がみられる。なお、上記実施例のガラ
スの比重は、いずれも約3.0〜3.5の範囲にある低
い値を示している。
以上述べたとおり、本発明のガラスは、SiO2
−TiO2−ZrO2−Nb2O5−RO−R′2O−As2O3およ
び／またはF2系からなり、量比も一定範囲に限
定された特定組成の新規なガラスであるが、とく
に前述した特定の組成および量比を選択すること
によつて、屈折率（Nd）1.75〜1.85、アツベ数
（νｄ）29〜23の範囲の光学恒数を有するととも
に、低比重であり、従来のガラスにくらべて、耐
失透性に優れているためガラスの製造が極めて容
易で、非着色性や化学的耐久性に優れ、しかもガ
ラス原料が安価であるなど、総合的にみて極めて
優れた効果を奏する。
−TiO2−ZrO2−Nb2O5−RO−R′2O−As2O3およ
び／またはF2系からなり、量比も一定範囲に限
定された特定組成の新規なガラスであるが、とく
に前述した特定の組成および量比を選択すること
によつて、屈折率（Nd）1.75〜1.85、アツベ数
（νｄ）29〜23の範囲の光学恒数を有するととも
に、低比重であり、従来のガラスにくらべて、耐
失透性に優れているためガラスの製造が極めて容
易で、非着色性や化学的耐久性に優れ、しかもガ
ラス原料が安価であるなど、総合的にみて極めて
優れた効果を奏する。
図１は、比較例No.のガラスに対し本発明にか
かる実施例No.１および２のガラスの着色度改善効
果を示す分光透過率曲線図である。また、図２
は、同様に比較例No.のガラスに対し本発明にか
かる実施例No.９および10のガラスの前同様の効果
を示す分光透過率曲線図である。
かる実施例No.１および２のガラスの着色度改善効
果を示す分光透過率曲線図である。また、図２
は、同様に比較例No.のガラスに対し本発明にか
かる実施例No.９および10のガラスの前同様の効果
を示す分光透過率曲線図である。
【表】
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Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量パーセントで、下記の組成からなる高屈
折高分散光学ガラス。 SiO2 20〜37％、 TiO2 26〜33％、 ZrO2 １〜８％、 Nb2O5 １〜12％、 BaO＋MgO＋CaO＋SrO＋ZnO ９〜18％、 ただし、BaO ４〜16％、 Na2O＋K2O＋Li2O 10〜18％、 ただし、Na2O ４〜12％、 K2O ２〜10％、 Li2O ０〜５％、 As2O3および／または上記各金属元素の一種また
は二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 0.02〜５％、 ただし、 As2O3 ０〜0.5％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3116779A JPS55126549A (en) | 1979-03-19 | 1979-03-19 | High refraction high dispersion optical glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3116779A JPS55126549A (en) | 1979-03-19 | 1979-03-19 | High refraction high dispersion optical glass |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55126549A JPS55126549A (en) | 1980-09-30 |
| JPS623103B2 true JPS623103B2 (ja) | 1987-01-23 |
Family
ID=12323869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3116779A Granted JPS55126549A (en) | 1979-03-19 | 1979-03-19 | High refraction high dispersion optical glass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55126549A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3216451C2 (de) * | 1982-05-03 | 1984-04-19 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Optisches Leichtgewichtglas mit einem Brechwert ≥ 1.70, einer Abbezahl ≥ 22 und einer Dichte ≦ 3,5 g/cm↑3↑ |
| JPS6021828A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-04 | Hoya Corp | 眼鏡レンズ用ガラス |
| DE3504625C1 (de) * | 1985-02-11 | 1986-07-03 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Hochbrechendes optisches Glas im System SiO2-TiO2-Nb2O5-BaO-Alkalioxid mit Brechwerten ? 1,83 und Abbezahlen ? 25,und mit sehr guter chemischer Bestaendigkeit |
| DE10133763C1 (de) | 2001-07-11 | 2002-08-14 | Schott Glas | Bleifreie optische Schwerflint-Gläser |
| JP4093556B2 (ja) * | 2001-11-14 | 2008-06-04 | Ｈｏｙａ株式会社 | 光学ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子およびその製造方法 |
| JP5014687B6 (ja) * | 2001-11-14 | 2023-10-26 | Ｈｏｙａ株式会社 | 光学ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子およびその製造方法 |
| JP5543078B2 (ja) * | 2008-02-28 | 2014-07-09 | 株式会社オハラ | 光学ガラス及び光学素子 |
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| DE102014109831B4 (de) * | 2014-07-14 | 2017-12-28 | Schott Ag | Hochbrechende Dünngläser |
| US10343946B2 (en) | 2010-10-26 | 2019-07-09 | Schott Ag | Highly refractive thin glasses |
| CN104341103A (zh) * | 2013-07-23 | 2015-02-11 | 成都光明光电股份有限公司 | 环保火石光学玻璃及光学元件 |
| CN104944768A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-09-30 | 成都光明光电股份有限公司 | 环保光学玻璃、玻璃预制件、光学元件及光学仪器 |
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| US11787729B2 (en) | 2020-05-18 | 2023-10-17 | Corning Incorporated | Glass compositions with high refractive indexes and low densities |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830647A (ja) * | 1971-08-24 | 1973-04-23 | ||
| JPS5225812A (en) * | 1975-08-20 | 1977-02-26 | Sumita Optical Glass | Optical flint glass of low density |
-
1979
- 1979-03-19 JP JP3116779A patent/JPS55126549A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830647A (ja) * | 1971-08-24 | 1973-04-23 | ||
| JPS5225812A (en) * | 1975-08-20 | 1977-02-26 | Sumita Optical Glass | Optical flint glass of low density |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55126549A (en) | 1980-09-30 |
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