JP7791079B2 - Molding glass material - Google Patents
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Description
本発明は、成形用ガラス素材に関する。 The present invention relates to a glass material for molding.
光学ガラスは、屈折率やアッベ数といった特定の光学常数を有するだけでなく、高い光線透過率や光学特性の均質性も有するという点で窓ガラスや瓶ガラスといった従来のケイ酸塩系ガラスとは異なる。 Optical glass differs from conventional silicate-based glasses such as window glass and bottle glass in that it not only has specific optical constants such as refractive index and Abbe number, but also has high light transmittance and uniform optical properties.
近年は、映像機器の高精細化に対応するため、撮像機器に対する高性能化要求も高まると共に、光学素子自体の低背化要求も大きい。そこで、比較的屈折率が高く、また安定性に優れる光学ガラスが求められている。In recent years, in order to keep up with the trend toward higher definition imaging equipment, there has been a growing demand for higher performance imaging equipment, as well as a growing demand for lower height optical elements themselves. This has created a demand for optical glass that has a relatively high refractive index and excellent stability.
ここで、光学ガラスの製造方法として、ガラスを再加熱して成形する、リヒートプレス製法や丸棒成形法、押出成形法などが挙げられる。これらのような製法において、例えばNb2O5、TiO2、またはLa2O3といった、光学特性を高める成分が多く導入されたケイ酸塩系光学ガラスでは、ガラスの安定性が低下しやすく、特に再加熱の際に結晶化が進行しやすいという問題があった。 Here, examples of methods for manufacturing optical glass include a reheat press method, a round bar molding method, an extrusion molding method, etc. , in which glass is reheated and shaped. In these manufacturing methods, silicate-based optical glass containing many components that improve optical properties, such as Nb2O5 , TiO2 , or La2O3 , tends to have a problem in that the stability of the glass tends to decrease, and crystallization tends to progress particularly when reheated.
結晶化しやすい無機化合物の融液は、急冷することで、ガラス化が可能となることが知られている。したがって、本発明が対象とする無機ガラスは、熔融状態にある無機化合物を結晶化の進行速度よりも早い速度で冷却することによって、その熔融状態における無秩序な原子配置を室温においても保持・凍結させたものである。It is known that melts of inorganic compounds that easily crystallize can be vitrified by rapid cooling. Therefore, the inorganic glass that is the subject of this invention is produced by cooling molten inorganic compounds at a rate faster than the rate at which crystallization progresses, thereby maintaining and freezing the disordered atomic arrangement in the molten state even at room temperature.
しかし、少なくとも可視光に吸収を持たない光学ガラスは熔融状態にあっても熱伝導率が高くないため、ガラス全体の冷却速度はガラスの厚みが大きくなるほど低下し、その急冷効果は限定される。例えば非特許文献1に示すとおり、厚さ0.5mmのガラス融液を金属板でプレス成形すれば102~103℃/秒の冷却速度が得られるとしても、厚さ5mmのガラス融液を金属板でプレス成形した際の冷却速度は10~20℃/秒に留まる。このような理由のため、急冷により得られるガラスは、非特許文献2に示す「薄片」であるといわれている。 However, optical glass that does not absorb at least visible light does not have a high thermal conductivity even in a molten state, so the cooling rate of the entire glass decreases as the thickness of the glass increases, and the rapid cooling effect is limited. For example, as shown in Non-Patent Document 1, even if a cooling rate of 10 2 to 10 3 °C/sec can be obtained by press-molding a 0.5 mm thick molten glass with a metal plate, the cooling rate when a 5 mm thick molten glass is press-molded with a metal plate is only 10 to 20 °C/sec. For this reason, the glass obtained by rapid cooling is said to be a "flake" as shown in Non-Patent Document 2.
そして、光学素子を成形するための厚みを持つガラスは、およそ10mm程度、大きいもので30mmや40mmの厚みのガラスを連続的に熔融して製造される。そして、ガラスの内部に結晶が存在すると光を散乱する原因となるので、そのようなガラスは、光学素子として使用できない。仮に、このような厚みを持つガラス表面を急冷することによってガラスを得ようとしても、ガラスの内部は十分に急冷されないため、ガラスの内部に結晶が生じてしまうことがある。また、このようなガラス内部の結晶化を避けようとして冷却条件を強くしすぎると、ガラス内部よりも先にガラス表面が固化して、その結果、クラックが発生する、あるいはガラスが割れるなどの問題が生じる。 Glass thick enough to be used to form optical elements is produced by continuously melting glass approximately 10 mm thick, with thicknesses as large as 30 mm or 40 mm. The presence of crystals inside the glass causes light scattering, making such glass unusable as optical elements. Even if one attempts to obtain glass by rapidly cooling the surface of glass of this thickness, the interior of the glass may not be cooled rapidly enough, resulting in the formation of crystals inside the glass. Furthermore, if the cooling conditions are too strong in an attempt to avoid such crystallization inside the glass, the surface of the glass will solidify before the interior, resulting in problems such as cracks or the glass breaking.
このように、ある程度の厚みを有するガラスを製造する場合に、通常の急冷の操作によって、結晶化せずにガラス化できるのは表面近傍のみである。さらに、一度内部に結晶が生じたガラスを再加熱しても、結晶化の傾向は消失することはなく、成形時にはふたたびガラスの結晶化が進行する可能性が大きい。それゆえ、このようにして得られたガラス素材は、加熱軟化して所望の形状を得ることもできないことから、一般的に産業界で用いられる光学ガラスとしては使用できないものであった。 As such, when producing glass of a certain thickness, only the surface area can be vitrified without crystallization using the usual rapid cooling process. Furthermore, even if glass that has already crystallized internally is reheated, the tendency to crystallize does not disappear, and there is a high possibility that the glass will crystallize again during molding. Therefore, the glass material obtained in this way cannot be softened by heating to obtain the desired shape, and therefore cannot be used as optical glass for general industrial use.
他方で特許文献1には、光学ガラスにおいて通常と異なる冷却条件を提案した先行技術が開示されている。すなわちTiO2を多く含有するケイ酸塩系ガラスについて、熔融ガラスを室温まで冷却し、その後ガラス転移温度Tgよりも低い温度でアニールして除歪することで、再加熱時における結晶の生成を抑制できるガラス素材が得られることが開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses prior art that proposes unusual cooling conditions for optical glass. Specifically, it discloses that for silicate glass containing a large amount of TiO2 , molten glass is cooled to room temperature and then annealed at a temperature lower than the glass transition temperature Tg to remove strain, thereby obtaining a glass material that can suppress the formation of crystals when reheated.
しかしながら、特許文献1のガラス素材から得られる光学ガラスでは、可視光の短波長域とりわけ青色の光線透過率が低く、部分分散比Pg,Fの値が大きいなど、近年の光学設計の要求を満たすことができなかった。However, the optical glass obtained from the glass material in Patent Document 1 had low transmittance in the short wavelength region of visible light, especially blue light, and large partial dispersion ratios Pg and F, making it unable to meet the demands of modern optical design.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、再加熱時の安定性に優れる、成型用ガラス素材を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances and aims to provide a glass material for molding that has excellent stability when reheated.
本発明の要旨は以下のとおりである。
〔1〕線膨張係数の最大値αmaxと、質量%表示でのSiO2およびZrO2の合計含有量[SiO2+ZrO2]とが、下記式(1)を満たす、成形用ガラス素材。
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27900 ・・・(1)
The gist of the present invention is as follows.
[1] A glass material for molding, in which the maximum value α max of the linear expansion coefficient and the total content of SiO 2 and ZrO 2 expressed in mass % [SiO 2 +ZrO 2 ] satisfy the following formula (1):
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27900 (1)
〔2〕線膨張係数の最大値αmaxと、100~300℃における平均線膨張係数α100-300と、質量%表示でのSiO2およびZrO2の合計含有量[SiO2+ZrO2]とが、下記式(4)を満たす、成形用ガラス素材。
αmax/α100-300×[SiO2+ZrO2]≦264 ・・・(4)
[2] A glass material for molding, in which the maximum value α max of the linear expansion coefficient, the average linear expansion coefficient α 100-300 at 100 to 300°C, and the total content of SiO 2 and ZrO 2 [SiO 2 + ZrO 2 ] expressed in mass% satisfy the following formula (4):
α max /α 100-300 × [SiO 2 +ZrO 2 ]≦264 (4)
〔3〕線膨張係数の最大値αmaxが、当該成形用ガラス素材をガラス転移温度Tgにおいて均熱化した後-30℃/hrで4時間冷却し、その後放冷して得たガラス素材の線膨張係数の最大値αmax(Tg)よりも小さい、成形用ガラス素材。 [3] A glass material for molding, the maximum value α max of the linear expansion coefficient of which is smaller than the maximum value α max (Tg) of the linear expansion coefficient of a glass material obtained by soaking the glass material for molding at the glass transition temperature Tg, followed by cooling at -30°C/hr for 4 hours, and then allowing it to cool.
〔4〕11mm×11mm×10.5mmのサンプルを、ガラス転移温度Tgより200℃高い温度で5分間熱処理したときの、ガラス1gあたりの結晶の数密度Dが10個/g未満である、〔1〕~〔3〕に記載の成形用ガラス素材。 [4] A glass material for molding described in [1] to [3], in which when an 11 mm x 11 mm x 10.5 mm sample is heat-treated for 5 minutes at a temperature 200°C higher than the glass transition temperature Tg, the number density D of crystals per 1 g of glass is less than 10 crystals/g.
〔5〕質量%表示でのTiO2の含有量[TiO2]とNb2O5の含有量[Nb2O5]とが、下記式(7)を満たす、〔1〕~〔4〕に記載の成形用ガラス素材。
{5×[TiO2]}/{3×[Nb2O5]}≦3 ・・・(7)
[5] The glass material for molding according to any one of [1] to [4], wherein the TiO 2 content [TiO 2 ] and the Nb 2 O 5 content [Nb 2 O 5 ], expressed in mass%, satisfy the following formula (7):
{5×[TiO 2 ]}/{3×[Nb 2 O 5 ]}≦3 (7)
〔6〕280~700nmの波長範囲において、厚さ10mmのガラスの内部透過率が80%を示す波長λτ80が395nm以下である、〔1〕~〔5〕に記載の成形用ガラス素材。 [6] The glass material for molding according to any one of [1] to [5], wherein the wavelength λτ 80 at which the internal transmittance of a 10 mm thick glass is 80% in the wavelength range of 280 to 700 nm is 395 nm or less.
〔7〕アッベ数νdと部分分散比Pg,Fとが、下記式(8)を満たす、〔1〕~〔6〕に記載の成形用ガラス素材。
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68700 ・・・(8)
[7] The glass material for molding according to any one of [1] to [6], wherein the Abbe number νd and the partial dispersion ratio Pg, F satisfy the following formula (8):
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68700...(8)
〔8〕上記〔1〕~〔7〕に記載の成形用ガラス素材からなる光学ガラス。 [8] Optical glass made from the molding glass material described in [1] to [7] above.
本発明によれば、再加熱時の安定性に優れる、成型用ガラス素材を提供できる。 The present invention provides a glass material for molding that has excellent stability when reheated.
本発明および本明細書において、ガラス組成は、特記しない限り、酸化物基準で表示する。ここで「酸化物基準のガラス組成」とは、ガラス原料が熔融時にすべて分解されてガラス中で酸化物として存在するものとして換算することにより得られるガラス組成をいい、各ガラス成分の表記は慣習にならい、SiO2、TiO2などと記載する。ガラス成分の含有量および合計含有量は、特記しない限り質量基準であり、「%」は「質量%」を意味する。また、「成形用ガラス素材」を単に「ガラス」または「ガラス素材」と称することがある。 In the present invention and this specification, glass compositions are expressed on an oxide basis unless otherwise specified. Here, "glass composition on an oxide basis" refers to a glass composition obtained by converting the glass raw materials into oxides that are all decomposed during melting and exist in the glass, and each glass component is conventionally expressed as SiO 2 , TiO 2 , etc. Unless otherwise specified, the content and total content of glass components are on a mass basis, and "%" means "mass%". Furthermore, "glass material for molding" may be simply referred to as "glass" or "glass material".
ガラス成分の含有量は、公知の方法、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)、等の方法で定量することができる。また、本明細書および本発明において、構成成分の含有量が0%とは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、該成分が不可避的不純物レベルで含まれることを許容する。The content of glass components can be quantified using known methods, such as inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Furthermore, in this specification and the present invention, a content of 0% of a component means that the component is substantially absent, and it is acceptable for the component to be present at an unavoidable impurity level.
以下に、本発明の成形用ガラス素材を第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態に分けて説明する。なお、第2、3実施形態におけるガラスの特性は、第1実施形態におけるガラスの特性と同様である。また、第2、3実施形態における各ガラス成分の作用、効果は、第1実施形態における各ガラス成分の作用、効果と同様である。したがって、第2、3実施形態において、第1実施形態に関する説明と重複する事項については適宜省略する。 Below, the glass material for molding of the present invention will be described in three parts: a first embodiment, a second embodiment, and a third embodiment. The characteristics of the glass in the second and third embodiments are the same as those of the glass in the first embodiment. The actions and effects of each glass component in the second and third embodiments are the same as those of the glass component in the first embodiment. Therefore, in the second and third embodiments, matters that overlap with the explanation of the first embodiment will be omitted as appropriate.
第1実施形態
第1実施形態に係る成形用ガラス素材は、
線膨張係数の最大値αmaxと、質量%表示でのSiO2およびZrO2の合計含有量[SiO2+ZrO2]とは、下記式(1)を満たす。
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27900 ・・・(1) First Embodiment The glass material for molding according to the first embodiment is
The maximum value α max of the linear expansion coefficient and the total content of SiO 2 and ZrO 2 [SiO 2 +ZrO 2 ] expressed in mass % satisfy the following formula (1).
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27900 (1)
第1実施形態に係る成形用ガラス素材において、線膨張係数の最大値αmaxと、質量%表示でのSiO2およびZrO2の合計含有量[SiO2+ZrO2]とは、下記式(1)を満たし、好ましくは下記式(2)を満たし、より好ましくは下記式(3)を満たす。下記式を満たすことで、再加熱時の安定性に優れる成型用ガラス素材が得られる。
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27900 ・・・(1)
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27500 ・・・(2)
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27000 ・・・(3)
In the glass material for molding according to the first embodiment, the maximum value α max of the linear expansion coefficient and the total content of SiO 2 and ZrO 2 expressed in mass % [SiO 2 + ZrO 2 ] satisfy the following formula (1), preferably the following formula (2), and more preferably the following formula (3). By satisfying the following formula, a glass material for molding with excellent stability during reheating can be obtained.
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27900 (1)
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27500 (2)
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27000 (3)
線膨張係数の最大値αmaxは、後述するガラス素材の製造工程において、熔融ガラスを冷却する条件を調整することにより、制御できる。 The maximum value α max of the linear expansion coefficient can be controlled by adjusting the conditions for cooling the molten glass in the manufacturing process of the glass material described below.
線膨張係数の測定方法は、日本工学工業会規格JOGIS08の規定に基づいて測定する。試料は長さ20mm±0.5mm、直径5mm±0.5mmの丸棒とする。試料に98mNの荷重を印加した状態で、4℃毎分の一定速度で上昇するように加熱し、温度と試料の伸びを1秒刻みで測定する。線膨張係数の最大値αmaxは、室温~屈伏点温度(試料が屈伏して見かけ上の伸びが止まる温度)の間における線膨張係数の最大値であるので、単位温度上昇あたりの試料の伸びが極大となる温度における線膨張係数を求めればよい。線膨張係数の最大値αMAXは、測定点31個における線膨張係数の移動平均処理をして得られた値の最大値を採用してもよい。また、後述する平均線膨張係数α100-300は、100~300℃における線膨張係数の平均値である。 The linear expansion coefficient is measured in accordance with the Japan Engineering Society Standard JOGIS08. The sample is a round bar measuring 20 mm ± 0.5 mm in length and 5 mm ± 0.5 mm in diameter. A load of 98 mN is applied to the sample, which is heated at a constant rate of 4°C per minute. The temperature and sample elongation are measured every second. The maximum linear expansion coefficient α max is the maximum linear expansion coefficient between room temperature and the yield point (the temperature at which the sample yields and apparent elongation stops). Therefore, the linear expansion coefficient at the temperature at which the sample elongates most per unit temperature increase can be determined. The maximum linear expansion coefficient α max may be calculated by taking a moving average of the linear expansion coefficients at 31 measurement points. The average linear expansion coefficient α 100-300 , described below, is the average linear expansion coefficient between 100°C and 300°C.
なお、本明細書では、線膨張係数の最大値αMAXおよび平均線膨張係数α100-300は、JOGIS08の規定に従い、10-7℃-1の単位で、整数第1位まで表示する。すなわち、線膨張係数の最大値αMAXおよび平均線膨張係数α100-300は[10-7・℃-1]を単位とする整数で表示する。
また、本明細書では、平均線膨張係数αを[℃-1]を用いた単位で表しているが、単位として[K-1]を用いた場合でも平均線膨張係数αの数値は同じである。
In this specification, the maximum linear expansion coefficient α MAX and the average linear expansion coefficient α 100-300 are expressed to the first integer in units of 10 −7 ° C −1 in accordance with the provisions of JOGIS08. In other words, the maximum linear expansion coefficient α MAX and the average linear expansion coefficient α 100-300 are expressed as integers in units of [10 −7 ° C −1 ].
In this specification, the average linear expansion coefficient α is expressed in units of [° C. −1 ], but the numerical value of the average linear expansion coefficient α is the same even when the unit is [K −1 ].
本実施形態に係る成形用ガラス素材における上記以外の特性およびガラス組成について、以下に非制限的な例を示す。 Non-limiting examples of properties and glass compositions other than those described above for the molding glass material of this embodiment are shown below.
第1実施形態に係る成形用ガラス素材において、線膨張係数の最大値αmaxと、100~300℃における平均線膨張係数α100-300と、質量%表示でのSiO2およびZrO2の合計含有量[SiO2+ZrO2]とは、好ましくは下記式(4)を満たし、より好ましくは下記式(5)を満たし、さらに好ましくは下記式(5)を満たす。再加熱時の安定性に優れる成型用ガラス素材を得るために、下記式を満たすことが好ましい。
αmax/α100-300×[SiO2+ZrO2]≦264 ・・・(4)
αmax/α100-300×[SiO2+ZrO2]≦260 ・・・(5)
αmax/α100-300×[SiO2+ZrO2]≦255 ・・・(6)
In the glass material for molding according to the first embodiment, the maximum value α max of the linear expansion coefficient, the average linear expansion coefficient α 100-300 at 100 to 300°C, and the total content of SiO 2 and ZrO 2 [SiO 2 +ZrO 2 ] expressed in mass% preferably satisfy the following formula (4), more preferably satisfy the following formula (5), and even more preferably satisfy the following formula (5). In order to obtain a glass material for molding that has excellent stability when reheating, it is preferable that the following formula be satisfied.
α max /α 100-300 × [SiO 2 +ZrO 2 ]≦264 (4)
α max /α 100-300 × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦260 (5)
α max /α 100-300 × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦255 (6)
線膨張係数の最大値αmaxおよび平均線膨張係数α100-300は、後述するガラス素材の製造工程において、熔融ガラスを冷却する条件を調整することにより、制御できる。 The maximum linear expansion coefficient α max and the average linear expansion coefficient α 100-300 can be controlled by adjusting the conditions for cooling the molten glass in the manufacturing process of the glass material described below.
第1実施形態に係る成形用ガラス素材において、線膨張係数の最大値αmaxは、好ましくは、当該成形用ガラス素材をガラス転移温度Tgにおいて均熱化した後-30℃/hrで4時間冷却し、その後放冷して得たガラス素材の線膨張係数の最大値αmax(Tg)よりも小さい。ただし、線膨張係数の最大値αmaxは、上記線膨張係数の最大値αmax(Tg)よりわずかに大きくてもよい。したがって、αmaxとαmax(Tg)の差分[αmax(Tg)-αmax]は、10-7・℃-1の単位で整数第1位まで表示すると、好ましくは-9以上であり、さらには-4以上、0以上、5以上、10以上、20以上、40以上、60以上、80以上、100以上、120以上、140以上、160以上、180以上、200以上、250以上、300以上、350以上、400以上の順により好ましい。また、該差分の上限は特に限定されないが、通常、αmax(Tg)であり、好ましくはαmax(Tg)-100程度である。 In the glass material for molding according to the first embodiment, the maximum value α max of the linear expansion coefficient is preferably smaller than the maximum value α max (Tg) of the linear expansion coefficient of a glass material obtained by soaking the glass material for molding at the glass transition temperature Tg, then cooling it at −30° C./hr for 4 hours, and then allowing it to cool. However, the maximum value α max of the linear expansion coefficient may be slightly larger than the maximum value α max (Tg) of the linear expansion coefficient. Therefore, the difference between α max and α max (Tg) [α max (Tg) - α max ], expressed to the first integer in units of 10 -7 · ° C -1 , is preferably -9 or more, and more preferably -4 or more, 0 or more, 5 or more, 10 or more, 20 or more, 40 or more, 60 or more, 80 or more, 100 or more, 120 or more, 140 or more, 160 or more, 180 or more, 200 or more, 250 or more, 300 or more, 350 or more, and 400 or more in that order. There are no particular limitations on the upper limit of the difference, but it is usually α max (Tg), and preferably about α max (Tg) - 100.
線膨張係数の最大値αmax(Tg)は、成形用ガラス素材を、ガラス転移温度Tgで均熱化されるように保持した後、-30℃/hrで4時間冷却して得られるガラスについての線膨張係数の最大値である。なお、第1実施形態に係る成形用ガラス素材は、線膨張係数の最大値αmaxを有し、線膨張係数の最大値αmax(Tg)を有さない。後述するとおり、第1実施形態に係る成形用ガラス素材は、ガラス転移温度Tgよりも低い温度で保持して得られるため、αmax(Tg)よりも小さいαmaxを有する。 The maximum linear expansion coefficient α max (Tg) is the maximum linear expansion coefficient of glass obtained by holding the glass material for molding so that it is soaked at the glass transition temperature Tg, and then cooling at -30°C/hr for 4 hours. The glass material for molding according to the first embodiment has a maximum linear expansion coefficient α max but does not have a maximum linear expansion coefficient α max (Tg). As will be described later, the glass material for molding according to the first embodiment is obtained by holding it at a temperature lower than the glass transition temperature Tg, and therefore has an α max that is smaller than α max (Tg).
ガラス転移温度Tgで均熱化する場合に、成形用ガラス素材をTg以上の温度に加熱してから、Tgと同じ温度となるように降温してもよい。または、成形用ガラス素材を徐々に加熱して、Tgと同じ温度となるようにしてもよい。When soaking at the glass transition temperature Tg, the glass material to be molded may be heated to a temperature above Tg and then cooled to the same temperature as Tg. Alternatively, the glass material to be molded may be gradually heated to the same temperature as Tg.
図1は、本実施形態に係る成形用ガラス素材の一例について、製造工程におけるガラスの温度を示すグラフである。本実施形態に係る成形用ガラス素材は、後述するとおり、工程2においてガラス転移温度Tgよりも低い温度で保持される。ここで、線膨張係数の最大値αmax(Tg)は、図1中の比較例(Tg1)のように、工程2においてガラス転移温度Tgで保持されて得られるガラスについての線膨張係数の最大値である。または、線膨張係数の最大値αmax(Tg)は、図1中の比較例(Tg2)のように、成形用ガラス素材を室温から加熱して、ガラスの温度がTgと同じ温度で均熱化した後、冷却して得られるガラスについての線膨張係数の最大値でもよい。 Fig. 1 is a graph showing the glass temperature in the manufacturing process for an example of a glass material for molding according to this embodiment. As will be described later, the glass material for molding according to this embodiment is held at a temperature lower than the glass transition temperature Tg in step 2. Here, the maximum linear expansion coefficient α max (Tg) is the maximum linear expansion coefficient for glass obtained by holding at the glass transition temperature Tg in step 2, as in the comparative example (Tg1) in Fig. 1. Alternatively, the maximum linear expansion coefficient α max (Tg) may be the maximum linear expansion coefficient for glass obtained by heating the glass material for molding from room temperature, soaking it at a temperature equal to Tg, and then cooling it, as in the comparative example (Tg2) in Fig. 1.
成形用ガラス素材をガラス転移温度Tgよりも高い温度に加熱した後冷却する場合の、ガラス転移温度Tgで均熱化させるのに要する時間の下限は、サンプルの大きさにもよるが、ガラス表面の温度がTgとなってからおよそ30分であり、さらには1時間、2時間、4時間としてもよい。その上限には特に制限がなく、通常は24時間以内であり、好ましくは12時間以内である。なお、ガラスの内部もTg温度に到達した後の均熱化時間は10分程度で良い。When a molding glass material is heated to a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) and then cooled, the minimum time required for soaking at the glass transition temperature (Tg) is approximately 30 minutes after the glass surface temperature reaches Tg, depending on the size of the sample, but it can also be 1 hour, 2 hours, or 4 hours. There is no particular upper limit, and it is usually within 24 hours, preferably within 12 hours. The soaking time for the interior of the glass after reaching the Tg temperature can also be around 10 minutes.
成形用ガラス素材を均熱する場合、例えばガラスの表面の温度はガラス転移点Tgとなっていても、内部の温度までTgとなっているとは限らない。ここで、均熱化が十分であるかどうかの判定は、比重により知ることができる。ガラス転移温度Tgで十分に均熱化されてから冷却して得られるガラスは、Tgで均熱化された状態の保持時間が長くなっても比重はほとんど変化しない。一方で、ガラス転移温度Tgで均熱化される前に、例えばガラス内部がガラス転移温度Tgに達する前に冷却されて得られるガラスでは、ガラス内部がTgで十分に均熱化された後に冷却されて得られるガラスとで、比重に差が生じる。When soaking glass material for molding, even if the surface temperature of the glass reaches the glass transition point Tg, this does not necessarily mean that the internal temperature has also reached Tg. Whether soaking is sufficient can be determined by its specific gravity. Glass obtained by sufficiently soaking at the glass transition temperature Tg and then cooling will have almost no change in specific gravity even if the time spent soaking at Tg is extended. On the other hand, glass obtained by cooling before being soaked at the glass transition temperature Tg, for example before the internal part of the glass reaches the glass transition temperature Tg, will have a different specific gravity than glass obtained by cooling after the internal part of the glass has been sufficiently soaked at Tg.
したがって、例えば、ガラス転移温度Tgで均熱化されるように成形用ガラス素材を炉内で加熱して保持時間t1(hr)保持した後、冷却して得られるガラスの比重d(t1)と、ガラスを炉内で加熱して保持時間t1+K(hr)保持した後、冷却して得られるガラスの比重d(t1+K)との変化量[d(t1)-d(t1+K)]の絶対値は、0.002以下であることが好ましい。ここで、Kの値の下限は好ましくは4であり、更に好ましくは8、一層好ましくは12である。 Therefore, for example, the absolute value of the change [d(t 1 ) - d(t 1 + K)] between the specific gravity d(t 1 ) of the glass obtained by heating a glass material for molding in a furnace so as to be soaked at the glass transition temperature Tg, holding the temperature for a holding time t 1 (hr), and then cooling it, and the specific gravity d(t 1 + K) of the glass obtained by heating the glass in a furnace, holding the temperature for a holding time t 1 + K (hr), and then cooling it, is preferably 0.002 or less. Here, the lower limit of the value of K is preferably 4, more preferably 8, and even more preferably 12.
上記変化量を満たす場合には、保持時間t1での加熱でガラスの均熱化が十分であると判断できる。この場合、ガラス転移温度Tgで均熱化に要する時間はt1以上としてよい。 When the above change is satisfied, it can be determined that the soaking of the glass is sufficient by heating for the holding time t1 . In this case, the time required for soaking at the glass transition temperature Tg may be t1 or more.
ガラス転移温度Tgで均熱化されたガラスを冷却する方法は、均熱後に降温速度-30℃/hrで4時間冷却する限り、特に制限されない。例えば、温度プログラムが可能な徐冷炉などを用いることができる。なお保持温度Tgから降温速度-30℃/hrで4時間冷却しても、ガラスの歪点を下回らない場合は、保持温度Tgから降温速度-30℃/hrで5時間ないし6時間冷却してもよい。 There are no particular restrictions on the method for cooling glass that has been soaked at the glass transition temperature Tg, as long as it is cooled at a cooling rate of -30°C/hr for 4 hours after soaking. For example, a temperature-programmable slow cooling furnace can be used. Note that if the temperature does not fall below the strain point of the glass even after cooling from the holding temperature Tg at a cooling rate of -30°C/hr for 4 hours, it may also be cooled from the holding temperature Tg at a cooling rate of -30°C/hr for 5 to 6 hours.
再加熱時の加熱温度は、通常、ガラスが軟化し変形する温度である。加熱温度として具体的には、低い場合でガラス転移温度Tgより50℃程度高い温度、高い場合でガラス転移温度Tgより200~300℃程度高い温度が想定される。再加熱時の加熱温度が低い場合、すなわち、ガラス転移温度Tgより50℃程度高い温度で加熱する場合には、ガラスの安定性を確保しやすく、結晶の発生や失透を抑制できる。 The heating temperature during reheating is usually the temperature at which the glass softens and deforms. Specific heating temperatures are expected to be low, about 50°C higher than the glass transition temperature Tg, and high, about 200-300°C higher than the glass transition temperature Tg. When the heating temperature during reheating is low, that is, when heating is performed at a temperature about 50°C higher than the glass transition temperature Tg, it is easier to ensure the stability of the glass and suppress the formation of crystals and devitrification.
しかし、再加熱時の加熱温度が低いと、成形時に高い圧力を加える必要がある。その結果、成形されたガラス成形品(例えばレンズやレンズブランク、丸棒、押出成形品など)にクラックが生じたり、ガラスが割れたりする可能性が高まる。そのため、再加熱時の加熱温度が低い場合には、生産の歩留まりが低下しやすく、また、成形可能なガラス成形品の形状が制限されやすい。However, if the reheating temperature is low, high pressure must be applied during molding. As a result, there is a higher chance of cracks occurring in the molded glass products (e.g., lenses, lens blanks, round bars, extrusion molded products, etc.) or the glass breaking. Therefore, if the reheating temperature is low, production yields are likely to decrease and the shapes of glass products that can be molded are likely to be limited.
一方、再加熱時の加熱温度が高い場合、すなわち、ガラス転移温度Tgより200~300℃程度高い温度で加熱する場合、より短時間で変形でき、成形品の形状の自由度が向上することもあるが、ガラスの安定性が確保しにくく、結晶が生じやすく失透しやすい。これらのことから、本発明のような組成を有するガラスにおいては、成形温度を高めるとより結晶が析出しやすく、その結晶析出を避けて成形温度を従来のガラスよりも低くする必要があるので、クラックや割れ等の変形不良が発生する可能性が高くなる。On the other hand, if the heating temperature during reheating is high, i.e., if the glass is heated at a temperature approximately 200 to 300°C higher than the glass transition temperature Tg, deformation can be achieved in a shorter time and the degree of freedom in the shape of the molded product may be improved, but it becomes more difficult to ensure the stability of the glass, and crystallization and devitrification are more likely. For these reasons, in glasses with compositions such as those of the present invention, increasing the molding temperature makes crystals more likely to precipitate, and to avoid this crystal precipitation, the molding temperature must be lower than for conventional glasses, which increases the likelihood of deformation defects such as cracks and breakage.
第1実施形態に係る成形用ガラス素材において、11mm×11mm×10.5mmのサンプルを、ガラス転移温度Tgより200℃高い温度で5分間熱処理したときの、ガラス1gあたりの結晶の数密度Dは、好ましくは10個/g未満であり、その上限は、9個/g、8個/g、7個/g、6個/g、5個/g、4個/g、3個/g、2個/g、1個/gの順により好ましい。結晶の数は、もっとも好ましくは0個/gである。 In the glass material for molding according to the first embodiment, when an 11 mm x 11 mm x 10.5 mm sample is heat-treated for 5 minutes at a temperature 200°C higher than the glass transition temperature Tg, the number density D of crystals per 1 g of glass is preferably less than 10 crystals/g, with the upper limits being more preferably 9 crystals/g, 8 crystals/g, 7 crystals/g, 6 crystals/g, 5 crystals/g, 4 crystals/g, 3 crystals/g, 2 crystals/g, and 1 crystal/g, in that order. The number of crystals is most preferably 0 crystals/g.
上記数密度Dを求める際の結晶の数は、光学顕微鏡(100倍)で結晶と認められる輝点の数とする。 The number of crystals used to calculate the number density D above is the number of bright spots that can be recognized as crystals using an optical microscope (100x magnification).
上記数密度Dは、以下の手順で算出する。 The above number density D is calculated using the following procedure.
[サンプルの作製]
まず、光学顕微鏡(100倍)による観察で、ガラス内部に確認可能な異物や結晶が無いことを確認する。その後、ガラスを切断、切削しておよそ11mm×11mm×10.5mmの直方体状の試料を得る。この試料の表面は全て、番手♯80~400の砥石により研削された砂摺り面とする。
[Sample preparation]
First, an optical microscope (100x magnification) was used to confirm that there were no visible foreign objects or crystals inside the glass. The glass was then cut and milled to obtain a rectangular sample measuring approximately 11 mm x 11 mm x 10.5 mm. The entire surface of this sample was ground with a grinding wheel of grit size #80 to #400 to create a sand-polished surface.
[熱処理炉の均熱]
ガラス転移温度Tgより200℃高い温度に設定し、炉内温度がTg+200℃に到達後15分以上均熱しておいた、内部空間体積が約25cm×約10cm×約10cmである熱処理炉に入れて加熱する。
[Heat treatment furnace temperature uniformity]
The temperature is set to 200°C higher than the glass transition temperature Tg, and the material is heated in a heat treatment furnace with an internal space volume of approximately 25 cm x approximately 10 cm x approximately 10 cm that has been soaked for 15 minutes or more after the furnace temperature reaches Tg + 200°C.
この際、熱処理炉の制御温度計は内部空間のほぼ中心に設置し、ガラス試料の熱処理時にはガラス試料が制御温度計センサー部から3cm以内に位置するよう設置する。 In this case, the control thermometer of the heat treatment furnace should be installed approximately in the center of the internal space, and when the glass sample is heat treated, it should be positioned within 3 cm of the control thermometer sensor.
[受け皿の予熱]
大きさ約10.5cm×約3cm×約1cmの直方体状の六面体であるアルミナ製のセラミック板を受け皿とする。その受け皿先端に粉末アルミナ等の融着防止剤、またはBN等の固体潤滑剤を0.01~0.3g、好ましくは0.5g~0.15g、より好ましくは0.1g塗布し、その上にガラス試料を載せ、受け皿ごと熱処理炉に入れて加熱する。上記受け皿は試験前までに熱処理炉に入れて15分以上予熱しておく。
[Preheating the tray]
The tray is a rectangular hexahedron made of alumina and measuring approximately 10.5 cm x 3 cm x 1 cm. An anti-fusing agent such as powdered alumina or a solid lubricant such as BN is applied to the tip of the tray in an amount of 0.01 to 0.3 g, preferably 0.5 g to 0.15 g, and more preferably 0.1 g. The glass sample is then placed on top of the tray and heated in a heat treatment furnace. The tray is preheated in the heat treatment furnace for at least 15 minutes before testing.
[ガラス試料の熱処理]
受け皿をガラス試料投入直前に熱処理炉から取り出し、直ちに当該受け皿上の融着防止剤または固体潤滑剤を塗布した位置にガラス試料を配置し、ガラス試料を受け皿とともに炉内の元の位置に戻す。受け皿を取り出し、元の位置に戻すまでの時間は、受け皿の温度低下を避けるため、好ましくは10秒以内、より好ましくは8秒以内、さらに好ましくは6秒以内に行う。ガラス試料の投入より5分後に上記ガラスを受け皿ごと取り出し、さらに受け皿よりガラス試料を取り出したのち、割れない程度の冷却速度で冷却する。このとき、ガラスの安定性に影響を与えることなく、また、効率よく冷却するために、ガラス試料を、炉より取り出して、即座に(およそ3±1秒後に)にセラミックファイバー等に転げ落とし、試料上面も圧迫しない程度にセラミックファイバー等で覆い、室温まで冷却するとよい。冷却後のガラス試料端部を光学研磨し、光学顕微鏡(100倍)でガラス試料内部を観察する。光学研磨の際には軟化させたガラス試料の好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上を被観察体積として残す。ガラス試料内部の結晶(輝点)の数を数え、また光学研磨後の試料の重量を測定して、1gあたりの数に換算する。
[Heat treatment of glass samples]
The saucer is removed from the heat treatment furnace just before the glass sample is introduced, and the glass sample is immediately placed on the saucer at the position where the anti-fusing agent or solid lubricant was applied. The glass sample and the saucer are returned to their original position in the furnace. The time between removing the saucer and returning it to its original position is preferably within 10 seconds, more preferably within 8 seconds, and even more preferably within 6 seconds to avoid a drop in the temperature of the saucer. Five minutes after the glass sample is introduced, the glass and the saucer are removed, and the glass sample is then removed from the saucer and cooled at a cooling rate sufficient to prevent cracking. To ensure efficient cooling without affecting the stability of the glass, the glass sample is removed from the furnace and immediately (approximately 3±1 seconds later) rolled onto a ceramic fiber or similar material, covered with ceramic fiber or similar material to the extent that it does not compress the top surface of the sample, and then cooled to room temperature. After cooling, the edge of the glass sample is optically polished, and the interior of the glass sample is observed under an optical microscope (100x magnification). During optical polishing, preferably 80% or more, more preferably 85% or more of the softened glass sample remains as the observation volume. The number of crystals (bright spots) inside the glass sample is counted, and the weight of the sample after optical polishing is measured and converted into the number per gram.
第1実施形態に係る成形用ガラス素材において、質量%表示でのTiO2の含有量[TiO2]とNb2O5の含有量[Nb2O5]とは、好ましくは下記式(7)を満たす。
{5×[TiO2]}/{3×[Nb2O5]}≦3 ・・・(7)
In the glass material for molding according to the first embodiment, the TiO 2 content [TiO 2 ] and the Nb 2 O 5 content [Nb 2 O 5 ] expressed in mass % preferably satisfy the following formula (7).
{5×[TiO 2 ]}/{3×[Nb 2 O 5 ]}≦3 (7)
上記{5×[TiO2]}/{3×[Nb2O5]}の上限は、よりPg,Fを小さくし、かつ、ガラスの安定性および/または高屈折率を実現する目的から、より好ましくは2であり、さらには、1.25、1.1、1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5の順により好ましい。他方、特にPg,Fを小さくし、更に青色領域の透過率λτ80を向上させる観点から、上記5×[TiO2]}/{3×[Nb2O5]}の上限は、好ましくは0.4であり、さらには0.3、0.2、0.1の順により好ましい。上記5×[TiO2]}/{3×[Nb2O5]}は0.0にすることもできる。 The upper limit of the {5×[ TiO2 ]}/{3×[ Nb2O5 ]} is more preferably 2, and more preferably 1.25, 1.1, 1.0, 0.9, 0.8 , 0.7, 0.6, and 0.5, in that order, for the purposes of further reducing Pg and F and achieving glass stability and/or a high refractive index. On the other hand, particularly from the viewpoint of reducing Pg and F and further improving the transmittance λτ80 in the blue region, the upper limit of the {5×[ TiO2 ]}/ { 3×[ Nb2O5 ]} is preferably 0.4, and more preferably 0.3 , 0.2, and 0.1, in that order. The {5×[ TiO2 ]}/{3×[ Nb2O5 ]} may also be 0.0.
上記{5×[TiO2]}/{3×[Nb2O5]}は、成形用ガラス素材におけるTiイオンとNbイオンとの存在比率を表す。Tiイオンが多すぎると、部分分散比Pg,Fが増大するおそれがある。また、熔融ガラスの冷却時に微細な結晶核が生成するおそれがあり、これにより、その後の成形条件によって結晶が成長して光学的な品質が低下するなど、ガラスの生産に支障をきたすおそれがある。したがって、部分分散比Pg,Fの上昇を抑制し、ガラスの結晶化を抑制するために、上記式を満たすことが好ましい。 The above {5 × [TiO 2 ]}/{3 × [Nb 2 O 5 ]} represents the abundance ratio of Ti ions to Nb ions in the glass material for molding. If there are too many Ti ions, the partial dispersion ratio Pg,F may increase. In addition, there is a risk that fine crystal nuclei may be generated when the molten glass is cooled, which may cause crystal growth under subsequent molding conditions, resulting in a decrease in optical quality and other problems that may hinder glass production. Therefore, it is preferable to satisfy the above formula in order to suppress an increase in the partial dispersion ratio Pg,F and suppress glass crystallization.
第1実施形態に係る成形用ガラス素材において、部分分散比Pg,Fは好ましくは下記式(8)を満たし、より好ましくは下記式(9)、さらに好ましくは下記式(10)、特に好ましくは下記式(11)、最も好ましくは下記式(12)を満たす。部分分散比Pg,Fが下記式を満たすことにより、色収差補正に好適な光学ガラスを提供することができる。
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68700 ・・・(8)
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68600 ・・・(9)
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68500 ・・・(10)
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68400 ・・・(11)
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68300 ・・・(12)
In the glass material for molding according to the first embodiment, the partial dispersion ratios Pg, F preferably satisfy the following formula (8), more preferably the following formula (9), even more preferably the following formula (10), particularly preferably the following formula (11), and most preferably the following formula (12). When the partial dispersion ratios Pg, F satisfy the following formula, an optical glass that is suitable for correcting chromatic aberration can be provided.
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68700...(8)
Pg, F≦-0.00286×νd+0.68600 (9)
Pg, F≦-0.00286×νd+0.68500 (10)
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68400 (11)
Pg, F≦-0.00286×νd+0.68300 (12)
部分分散比Pg,Fは、g線、F線、C線における各屈折率ng、nF、nCを用いて、下式(13)のように表される。
Pg,F=(ng-nF)/(nF-nC) ・・・(13)
The partial dispersion ratio Pg,F is expressed by the following formula (13) using the refractive indices ng, nF, and nC at the g-line, F-line, and C-line, respectively.
Pg,F=(ng-nF)/(nF-nC)...(13)
部分分散比はPg,Fは、後述する質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O
)/(SiO2+P2O5+B2O3)]、質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]、質量比[(SiO2+P2O5+B2O3)/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]、質量比[ZrO2/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]、質量比[P2O5/(SiO2+P2O5+B2O3)]、質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]を調整することで制御できる。
The partial dispersion ratio of Pg and F is the mass ratio [(Li 2 O + Na 2 O + K 2 O + Cs 2 O
)/(SiO 2 +P 2 O 5 +B 2 O 3 )], mass ratio [(Li 2 O +Na 2 O +K 2 O +Cs 2 O)/(Nb 2 O 5 +TiO 2 +WO 3 +Bi 2 O 3 )], mass ratio [(SiO 2 +P 2 O 5 +B 2 O 3 )/(Nb 2 O 5 +TiO 2 +WO 3 +Bi 2 O 3 )], mass ratio [ZrO 2 /(Nb 2 O 5 +TiO 2 +WO 3 +Bi 2 O 3 )], mass ratio [P 2 O 5 /(SiO 2 +P 2 O 5 +B 2 O 3 ) )] and the mass ratio [Nb 2 O 5 /(Nb 2 O 5 +TiO 2 +WO 3 +Bi 2 O 3 )].
また、ΔPg,Fはノーマルラインに対するPg,Fの偏差として、式(14)のようにして求められる。
ΔPg,F=Pg,F-(0.6483-0.001802×νd) ・・・(14)
Also, ΔPg,F is the deviation of Pg,F from the normal line and is calculated as shown in equation (14).
ΔPg,F=Pg,F-(0.6483-0.001802×νd)...(14)
第1実施形態に係る成形用ガラス素材は、部分分散比Pg,fが比較的小さい高分散ガラスとすることができる。高分散ガラスにおいて、Pg,fの値を低減させることで、通常のF線とC線に注目した色消し(焦点距離の調整)を行う際に、g線付近の焦点距離のずれ、すなわち短波長域の色収差の発生を抑えやすくなる。また、カメラで撮影した画像を拡大した時のコントラストを改善しやすくなる。さらにはデジタル画像を電子的に認識する際にも、被写体のエッジの認識を容易にできることから、画像エンジンの計算負荷の抑制が期待できる。 The molding glass material according to the first embodiment can be high-dispersion glass with a relatively small partial dispersion ratio Pg,f. By reducing the values of Pg,f in high-dispersion glass, it becomes easier to suppress the occurrence of focal length shifts near the g-line, i.e., chromatic aberration in the short wavelength range, when performing achromatization (adjusting the focal length) focusing on the usual F-line and C-line. It also makes it easier to improve the contrast when enlarging an image captured with a camera. Furthermore, when recognizing digital images electronically, it becomes easier to recognize the edges of the subject, which is expected to reduce the computational load on the image engine.
本実施形態に係る成形用ガラス素材は、以下に詳述するガラス組成A、ガラス組成B、またはガラス組成Cを有し得る。 The molding glass material according to this embodiment may have glass composition A, glass composition B, or glass composition C, as described in detail below.
(ガラス組成A)
以下に、本実施形態に係る成形用ガラス素材がガラス組成Aを有する場合の、ガラス成分の含有量・比率、およびガラス特性について説明する。
(Glass Composition A)
The contents and ratios of the glass components and the glass properties when the glass material for molding according to this embodiment has glass composition A will be described below.
本実施形態に係る成形用ガラス素材は、ガラス組成のA場合、好ましくは、ガラスのネットワーク形成成分として主にSiO2を含有する、ケイ酸塩系ガラスである。SiO2の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには、6%、11%、16%の順に、数値が大きいほどより好ましい。特に、ガラスの屈折率よりも熱的安定性を重視する場合のSiO2の含有量の下限は、好ましくは21%であり、24%、26%、または28%とすることもできる。また、SiO2の含有量の上限は、好ましくは40%であり、さらには38%、35%、33%の順に、数値が小さいほど好ましく、特にガラスの安定性よりも屈折率を重視する場合のSiO2の含有量の上限は、好ましくは30%であり、28%、26%、または25%とすることもできる。 In the case of glass composition A, the glass material for molding according to this embodiment is preferably a silicate glass containing SiO 2 primarily as a glass network-forming component. The lower limit of the SiO 2 content is preferably 0%, and the larger the value, the more preferable in the order of 6%, 11%, and 16%. In particular, when thermal stability is more important than the refractive index of the glass, the lower limit of the SiO 2 content is preferably 21%, and can also be 24%, 26%, or 28%. The upper limit of the SiO 2 content is preferably 40%, and the smaller the value, the more preferable in the order of 38%, 35%, and 33%. In particular, when the refractive index is more important than the stability of the glass, the upper limit of the SiO 2 content is preferably 30%, and can also be 28%, 26%, or 25%.
SiO2は、ガラス組成Aにおいて、ガラスのネットワーク形成成分として、ガラスの熱的安定性、化学的耐久性、耐候性を改善し、熔融ガラスの粘度を高め、熔融ガラスを成形しやすくする働きを有する。再加熱時の熱的安定性も高め、結晶の数密度Dを小さくする効果を有する。一方、SiO2の含有量が多いと、ガラスの耐失透性が低下する傾向があり、Pg,Fを上昇させる。そのため、したがって、SiO2の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, SiO2 serves as a glass network-forming component, improving the thermal stability, chemical durability, and weather resistance of the glass, increasing the viscosity of the glass melt, and making the glass melt easier to shape. It also increases thermal stability during reheating and has the effect of reducing the crystal number density D. On the other hand, if the SiO2 content is high, the devitrification resistance of the glass tends to decrease, and Pg and F increase. Therefore, it is preferable that the SiO2 content be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材は、ガラス組成Aの場合、好ましくはP2O5を含有する。P2O5の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには、0.2%、0.4%、0.6%の順により好ましい。また、P2O5の含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには、8%、7%、6%、5%、4%の順により好ましい。 The glass material for molding according to this embodiment, when it has glass composition A, preferably contains P2O5. The lower limit of the P2O5 content is preferably 0%, and more preferably 0.2%, 0.4%, and 0.6%, in that order. The upper limit of the P2O5 content is preferably 10%, and more preferably 8%, 7%, 6%, 5%, and 4%, in that order.
ガラス組成Aにおいて、P2O5の含有量の下限が上記を満たすことで、再加熱時の熱的安定性も高め、結晶の数密度Dを小さくする効果を有する。また、P2O5の含有量の
上限が上記を満たすことで、部分分散比Pg,Fの上昇を抑制し、再加熱時の安定性を保持できる。
In glass composition A, when the lower limit of the P 2 O 5 content satisfies the above, it has the effect of increasing thermal stability during reheating and reducing the crystal number density D. Furthermore, when the upper limit of the P 2 O 5 content satisfies the above, it is possible to suppress an increase in the partial dispersion ratios Pg, F and maintain stability during reheating.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、B2O3の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、14%、9%、4%の順により好ましい。B2O3の含有量は0%であってもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the B 2 O 3 content is preferably 20%, and more preferably 14%, 9%, and 4%, in that order. The B 2 O 3 content may be 0%.
B2O3は、ガラス組成Aにおいて、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの熔解性を高めるとともに、熱的安定性を改善する働きを有する。一方、B2O3の含有量が多すぎると、ガラス熔融時にガラス成分の揮発量が増加するおそれがあり、また、高分散化を妨げ、耐失透性が低下する傾向がある。さらに、同量のSiO2と置換した場合と比較するとガラスの粘性がより低下するおそれがある。そして、過剰に導入すると再加熱時の熱的安定性を低下させるおそれもある。そのため、B2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, B 2 O 3 is a glass network-forming component that enhances the meltability of the glass and improves its thermal stability. On the other hand, if the B 2 O 3 content is too high, there is a risk that the amount of volatilization of glass components increases during glass melting, and high dispersion is hindered, tending to reduce devitrification resistance. Furthermore, there is a risk that the viscosity of the glass will be lowered compared to when the same amount of SiO 2 is substituted. Furthermore, if introduced in excess, there is a risk that the thermal stability during reheating will be reduced. Therefore, it is preferable that the B 2 O 3 content be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Al2O3の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、9%、4%、2%、1%の順により好ましい。Al2O3の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには、0.02%、0.04%、0.08%、0.12%、0.14%、0.16%、0.2%、0.3%の順により好ましい。Al2O3の含有量は0%であってもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Al2O3 content is preferably 20%, and more preferably 9%, 4%, 2%, and 1% in that order. The lower limit of the Al2O3 content is preferably 0%, and more preferably 0.02%, 0.04%, 0.08%, 0.12%, 0.14%, 0.16%, 0.2%, and 0.3% in that order. The Al2O3 content may even be 0%.
Al2O3は、ガラス組成Aにおいて、ガラスの化学的耐久性、耐候性を改善する働きを有するガラス成分であり、ネットワーク形成成分として考えることができる。一方、Al2O3の含有量が多くなると、ガラスの耐失透性が低下する。また、ガラス転移温度Tgが上昇するほか、熔融ガラスを冷却する際の熱的安定性が低下する等の問題が生じやすい。このような問題を回避する観点から、Al2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。また、ガラス融液を熔融ないし搬送する際に耐火物レンガ製の容器および/または樋を使用する場合には、Al2O3の含有量は0.02%以上とすることもできる。 In glass composition A, Al 2 O 3 is a glass component that functions to improve the chemical durability and weather resistance of the glass, and can be considered as a network-forming component. On the other hand, if the Al 2 O 3 content increases, the devitrification resistance of the glass decreases. Furthermore, problems such as an increase in the glass transition temperature Tg and a decrease in thermal stability when cooling the molten glass are likely to occur. From the viewpoint of avoiding such problems, the Al 2 O 3 content is preferably within the above range. Furthermore, when a container and/or trough made of refractory bricks is used for melting or transporting the molten glass, the Al 2 O 3 content can be 0.02% or more.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、SiO2およびP2O5の合計含有量[SiO2+P2O5]の下限は、好ましくは5%であり、さらには、11%、16%、21%の順により好ましい。特に、安定性を重視する場合の該合計含有量の下限は、好ましくは24%であり、27%、または30%とすることもできる。また、該合計含有量の上限は、好ましくは40%であり、さらには、38%、36%、34%、33%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A , the lower limit of the total content of SiO2 and P2O5 [ SiO2 + P2O5 ] is preferably 5%, and more preferably 11%, 16%, and 21% in that order. In particular, when stability is important, the lower limit of the total content is preferably 24%, and can also be 27% or 30%. Furthermore, the upper limit of the total content is preferably 40%, and more preferably 38%, 36%, 34%, and 33% in that order.
ガラス組成Aにおいて、SiO2およびP2O5の合計含有量[SiO2+P2O5]の下限が上記を満たすことで、再加熱時の熱的安定性を高め、結晶の数密度Dを小さくすることができる。また、該合計含有量の上限が上記を満たすことで、屈折率の低下や部分分散比Pg,Fの上昇を抑制し、また、ガラスの熱的安定性を保持できる。 In glass composition A, when the lower limit of the total content of SiO2 and P2O5 [ SiO2 + P2O5 ] satisfies the above range, it is possible to improve thermal stability during reheating and reduce the crystal number density D. When the upper limit of the total content satisfies the above range, it is possible to suppress a decrease in the refractive index and an increase in the partial dispersion ratios Pg and F, and also to maintain the thermal stability of the glass.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、SiO2、P2O5およびB2O3の合計含有量[SiO2+P2O5+B2O3]の下限は、好ましくは5%であり、さらには10%、15%、18%、21%、22%、23%の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは50%であり、さらには45%、40%、37%、35%、34%、33%の順により好ましい。特に、屈折率を重視する場合の該合計含有量の上限は、好ましくは30%であり、28%、26%、または25%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the total content of SiO 2 , P 2 O 5 , and B 2 O 3 [SiO 2 + P 2 O 5 + B 2 O 3 ] is preferably 5%, and more preferably 10%, 15%, 18%, 21%, 22%, and 23% in that order. The upper limit of this total content is preferably 50%, and more preferably 45%, 40%, 37%, 35%, 34%, and 33% in that order. When refractive index is particularly important, the upper limit of this total content is preferably 30%, and can also be 28%, 26%, or 25%.
ガラス組成Aにおいて、再加熱時の安定性を保持する観点から、合計含有量[SiO2+P2O5+B2O3]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, from the viewpoint of maintaining stability during reheating, the total content [SiO 2 +P 2 O 5 +B 2 O 3 ] is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、SiO2の含有量に対するB2O3の含有量の質量比[B2O3/SiO2]の上限は、好ましくは0.8
0であり、さらには0.70、0.60、0.50、0.40、0.30、0.20、0.10、0.05、0.03の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.005、0.01、0.015、0.02の順により好ましい。該質量比は0であってもよい。
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the content of B 2 O 3 to the content of SiO 2 [B 2 O 3 /SiO 2 ] is preferably 0.8.
The lower limit of the mass ratio is preferably 0, and more preferably 0.70, 0.60, 0.50, 0.40, 0.30, 0.20, 0.10, 0.05, and 0.03 in that order. The lower limit of the mass ratio is preferably 0, and more preferably 0.005, 0.01, 0.015, and 0.02 in that order. The mass ratio may even be 0.
ガラス組成Aにおいて、ガラスの比重の増大を抑制し、また、ガラスの着色の増大を抑制する観点から、質量比[B2O3/SiO2]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, the mass ratio [B 2 O 3 /SiO 2 ] is preferably in the above range, from the viewpoint of suppressing an increase in the specific gravity of the glass and suppressing an increase in coloration of the glass.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、SiO2およびP2O5の合計含有量に対するP2O5の含有量の質量比[P2O5/(SiO2+P2O5)]の下限は、好ましくは0.00であり、さらには、0.006、0.011、0.016、0.021の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは0.20であり、さらには、0.18、0.16、0.14、0.12、0.11の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the mass ratio of the content of P2O5 to the total content of SiO2 and P2O5 [ P2O5 /( SiO2 + P2O5 )] is preferably 0.00, and more preferably 0.006 , 0.011, 0.016, and 0.021 in that order. The upper limit of this mass ratio is preferably 0.20, and more preferably 0.18, 0.16, 0.14, 0.12, and 0.11 in that order.
ガラス組成Aにおいて、質量比[P2O5/(SiO2+P2O5)]が低すぎると再加熱時の安定性が悪化するおそれがあり、高すぎると部分分散比Pg,Fが上昇するおそれがある。したがって、該質量比は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, if the mass ratio [P 2 O 5 /(SiO 2 +P 2 O 5 )] is too low, stability during reheating may deteriorate, while if it is too high, the partial dispersion ratio Pg, F may increase. Therefore, the mass ratio is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、SiO2、P2O5およびB2O3の合計含有量に対するP2O5の含有量の質量比[P2O5/(SiO2+P2O5+B2O3)]の下限は、好ましくは0.00であり、さらには、0.006、0.011、0.016、0.021の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは0.20であり、さらには、0.18、0.16、0.14、0.12、0.11の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the mass ratio of the content of P2O5 to the total content of SiO2 , P2O5 , and B2O3 [ P2O5 /( SiO2 + P2O5 + B2O3 )] is preferably 0.00, and more preferably 0.006 , 0.011 , 0.016, and 0.021 in that order. The upper limit of this mass ratio is preferably 0.20, and more preferably 0.18, 0.16 , 0.14 , 0.12, and 0.11 in that order.
ガラス組成Aにおいて、質量比[P2O5/(SiO2+P2O5+B2O3)]が高すぎると部分分散比Pg,Fが上昇するおそれがある。したがって、該質量比は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, if the mass ratio [P 2 O 5 /(SiO 2 +P 2 O 5 +B 2 O 3 )] is too high, there is a risk of an increase in the partial dispersion ratio Pg, F. Therefore, the mass ratio is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、SiO2、P2O5およびB2O3の合計含有量に対するSiO2の含有量の質量比[SiO2/(SiO2+P2O5+B2O3)]の下限は、好ましくは0.100であり、さらには、0.200、0.300、0.400、0.500、0.600、0.700、0.800、0.820、0.840、0.860の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは1.000であり、さらには、0.995、0.990、0.985、0.980、0.978の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the mass ratio of the SiO2 content to the total content of SiO2, P2O5 , and B2O3 [ SiO2 /( SiO2 + P2O5 + B2O3 )] is preferably 0.100, and more preferably 0.200, 0.300, 0.400, 0.500, 0.600, 0.700, 0.800 , 0.820 , 0.840, and 0.860 in this order. The upper limit of this mass ratio is preferably 1.000, and more preferably 0.995, 0.990 , 0.985, 0.980, and 0.978 in this order.
ガラス組成Aにおいて、再加熱時の安定性を保持する観点から、質量比[SiO2/(SiO2+P2O5+B2O3)]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, from the viewpoint of maintaining stability during reheating, the mass ratio [SiO 2 /(SiO 2 +P 2 O 5 +B 2 O 3 )] is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、ZrO2の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには、2%、3%、4%、5%の順に好ましい。特に屈折率よりも安定性を重視する場合のZrO2の含有量の下限は、好ましくは6%であり、または8%とすることもできる。また、ZrO2の含有量の上限は、好ましくは15%であり、さらには、14%、13%、12%、11%、10%の順により好ましい。
特に安定性よりも屈折率を重視する場合のZrO2の含有量の上限は、好ましくは9%であり、8%、7%、または6%とすることもできる。
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the ZrO2 content is preferably 0%, and more preferably 2%, 3%, 4%, and 5%, in that order. In particular, when stability is more important than refractive index, the lower limit of the ZrO2 content is preferably 6%, or can be 8%. Furthermore, the upper limit of the ZrO2 content is preferably 15%, and more preferably 14%, 13%, 12%, 11%, and 10%, in that order.
In particular, when the refractive index is more important than stability, the upper limit of the ZrO 2 content is preferably 9%, and can also be set to 8%, 7%, or 6%.
ガラス組成Aにおいて、ZrO2の含有量の下限が上記を満たすことで、高屈性率高分散性かつ高い内部透過率λτ80を両立したガラスを得ることができる。また、ZrO2の含有量の上限が上記を満たすことで、部分分散比Pg,Fの上昇を抑制し、光学素子としての欠陥の発生を抑制できるほか、ガラスの熔融性および熱的安定性を保持できる。 In glass composition A, when the lower limit of the ZrO2 content satisfies the above, it is possible to obtain a glass that combines high refractive index and high dispersion with a high internal transmittance λτ of 80. Furthermore, when the upper limit of the ZrO2 content satisfies the above, it is possible to suppress an increase in the partial dispersion ratio Pg,F, suppress the occurrence of defects as an optical element, and maintain the meltability and thermal stability of the glass.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Nb2O5の含有量の下限は、好ましくは1%であり、さらには、11%、21%、26%、31%、34%、36%の順により好ましい。特に安定性よりも屈折率を重視する場合のNb2O5の含有量の下限は、好ましくは39%であり、41%、46%、49%、または50%とすることもできる。また、Nb2O5の含有量の上限は、好ましくは80%であり、さらには、70%、64%、59%、56%、54%の順により好ましい。特に屈折率よりも安定性を重視する場合のNb2O5の含有量の上限は、好ましくは51%であり、47%、44%、43%、または38%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the Nb 2 O 5 content is preferably 1%, and more preferably 11%, 21%, 26%, 31%, 34%, and 36% in this order. When the refractive index is particularly important over stability, the lower limit of the Nb 2 O 5 content is preferably 39%, and can also be 41%, 46%, 49%, or 50%. Furthermore, the upper limit of the Nb 2 O 5 content is preferably 80%, and more preferably 70%, 64%, 59%, 56%, and 54% in this order. When the stability is particularly important over refractive index, the upper limit of the Nb 2 O 5 content is preferably 51%, and can also be 47%, 44%, 43%, or 38%.
ガラス組成Aにおいて、Nb2O5の含有量の下限が上記を満たすことで、部分分散比Pg,Fの低減された、高屈折率高分散性のガラスを得ることができる。また、Nb2O5は、ガラスの熱的安定性および化学的耐久性を改善するガラス成分でもある。含有量が少ないとPg,Fが上昇するおそれがある一方、過剰に含有するとガラスの熱的安定性が悪化するおそれがある。したがって、Nb2O5の含有量の上限が上記を満たすことで、ガラスの熱的安定性および化学的耐久性を良好に保持し、再加熱時の成形性を向上できる。 In glass composition A, by ensuring that the lower limit of the Nb 2 O 5 content satisfies the above, it is possible to obtain a high-refractive-index, high-dispersion glass with reduced partial dispersion ratios Pg and F. Nb 2 O 5 is also a glass component that improves the thermal stability and chemical durability of the glass. If the content is low, Pg and F may increase, while if it is contained in excess, the thermal stability of the glass may deteriorate. Therefore, by ensuring that the upper limit of the Nb 2 O 5 content satisfies the above, the thermal stability and chemical durability of the glass can be maintained well and the formability during reheating can be improved.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、TiO2の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには、1%、2%、3%、4%の順により好ましい。また、TiO2の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、15%、11%、8%、6%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the TiO2 content is preferably 0%, and more preferably 1%, 2%, 3%, and 4% in that order. The upper limit of the TiO2 content is preferably 20%, and more preferably 15%, 11%, 8%, and 6% in that order.
TiO2は、ガラス組成Aにおいて、高屈折率かつ高分散化に寄与する成分であり、Nb2O5と共存することによって、高屈折率を維持しながらガラス安定性を改善し、再加熱時の安定性を向上させる。一方で、TiO2を過剰に導入すると、部分分散比Pg,Fが上昇し、またガラスの短波長域の透過率が低下するおそれがある。また、ガラスの屈伏点よりも低い温度範囲において結晶が生成することがあり、ガラスの生産性に支障をきたすおそれがある。したがって、TiO2の含有量は上記範囲であることが好ましい。 TiO2 is a component that contributes to a high refractive index and high dispersion in glass composition A. By coexisting with Nb2O5 , it improves glass stability while maintaining a high refractive index, and improves stability during reheating. On the other hand, if excessive TiO2 is introduced, the partial dispersion ratio Pg,F increases and the transmittance of the glass in the short wavelength range may decrease. Furthermore, crystals may form in a temperature range lower than the deformation point of the glass, which may hinder the productivity of the glass. Therefore, it is preferable that the TiO2 content be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Nb2O5およびTiO2の合計含有量[Nb2O5+TiO2]の下限は、好ましくは10%であり、さらには、20%、30%、35%、38%、39%、40%、41%の順により好ましい。特に安定性よりも屈折率を重視する場合の該合計含有量の下限は、好ましくは45%であり、48%、51%、53%、または55%とすることもできる。また、該合計含有量の上限は、好ましくは80%であり、さらには、75%、70%、65%、62%、59%、56%の順により好ましい。特に屈折率よりも安定性を重視する場合の該合計含有量の上限は、好ましくは53%であり、50%、47%、44%、または43%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A , the lower limit of the total content of Nb2O5 and TiO2 [ Nb2O5 + TiO2 ] is preferably 10%, and more preferably 20%, 30%, 35%, 38%, 39%, 40%, and 41% in this order. When the refractive index is particularly important over stability, the lower limit of the total content is preferably 45%, and can also be 48%, 51%, 53%, or 55%. Furthermore, the upper limit of the total content is preferably 80%, and more preferably 75%, 70%, 65%, 62%, 59%, and 56% in this order. When the stability is particularly important over the refractive index, the upper limit of the total content is preferably 53%, and can also be 50%, 47%, 44%, or 43%.
ガラス組成Aにおいて、高屈折率を維持しながらガラス安定性を改善し、再加熱時の安定性を向上させる観点から、合計含有量[Nb2O5+TiO2]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, from the viewpoint of improving glass stability while maintaining a high refractive index and improving stability during reheating, the total content [Nb 2 O 5 +TiO 2 ] is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Nb2O5の含有量に対するTiO2の含有量の質量比[TiO2/Nb2O5]の上限は、好ましくは0.50であり、さらには0.40、0.30、0.20、0.18、0.16の順により好ましい。該質量比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.02、0.04、0.06、0.08、0.10の順により好ましい。該質量比は0であってもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the TiO2 content to the Nb2O5 content [ TiO2 / Nb2O5 ] is preferably 0.50, and more preferably 0.40, 0.30, 0.20 , 0.18, and 0.16 in that order. The lower limit of this mass ratio is preferably 0, and more preferably 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, and 0.10 in that order. This mass ratio may even be 0.
ガラス組成Aにおいて、部分分散比Pg,Fの上昇を抑制し、λτ80を高める観点から、質量比[TiO2/Nb2O5]は上記範囲であることが好ましい。 In the glass composition A, from the viewpoint of suppressing an increase in the partial dispersion ratios Pg and F and increasing λτ80, the mass ratio [TiO 2 /Nb 2 O 5 ] is preferably in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Nb2O5の含有量に対するP2O5の含有量の質量比[P2O5/Nb2O5]の下限は、好ましくは0.000であり、さらには、0.005、0.010、0.015、0.020の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは0.200であり、さらには、0.150、0.100、0.090、0.080の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the mass ratio of the P2O5 content to the Nb2O5 content [ P2O5 / Nb2O5 ] is preferably 0.000, and more preferably 0.005, 0.010 , 0.015, and 0.020 in that order. The upper limit of this mass ratio is preferably 0.200, and more preferably 0.150, 0.100, 0.090, and 0.080 in that order.
ガラス組成Aにおいて、部分分散比Pg,Fの上昇を抑制させる観点から、質量比[P2O5/Nb2O5]は上記範囲であることが好ましい。 In the glass composition A, from the viewpoint of suppressing an increase in the partial dispersion ratios Pg and F, the mass ratio [P 2 O 5 /Nb 2 O 5 ] is preferably in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するP2O5の含有量の質量比[P2O5/(Nb2O5+TiO2)]の下限は、好ましくは0.000であり、さらには、0.005、0.010、0.015、0.018の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは0.200であり、さらには、0.150、0.100、0.090、0.080の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the mass ratio of the content of P2O5 to the total content of Nb2O5 and TiO2 [ P2O5 /( Nb2O5 + TiO2 ) ] is preferably 0.000, and more preferably 0.005, 0.010, 0.015, and 0.018 in that order. The upper limit of this mass ratio is preferably 0.200, and more preferably 0.150, 0.100, 0.090 , and 0.080 in that order.
ガラス組成Aにおいて、所望の高分散性を得る観点から、質量比[P2O5/(Nb2O5+TiO2)]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, from the viewpoint of obtaining the desired high dispersibility, the mass ratio [P 2 O 5 /(Nb 2 O 5 +TiO 2 )] is preferably in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、WO3の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、17%、14%、11%、8%、6%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.2%の順により好ましい。また、WO3の含有量の下限は、好ましくは0%である。WO3の含有量は0%であってもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the WO3 content is preferably 20%, and more preferably 17%, 14%, 11%, 8%, 6%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, and 0.2%, in that order. The lower limit of the WO3 content is preferably 0%. The WO3 content may be 0%.
WO3は、ガラス組成Aにおいて、再加熱時の安定性を向上させる成分である。一方、WO3は、部分分散比Pg,Fを上昇させる。また、ガラスの着色の原因となりやすく、λτ80を低下させる。したがって、WO3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 WO3 is a component that improves the stability of glass composition A during reheating. On the other hand, WO3 increases the partial dispersion ratio Pg,F. It also tends to cause coloration of the glass and reduces λτ80. Therefore, the content of WO3 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Bi2O3の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、17%、14%、11%、8%、6%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.2%の順により好ましい。また、Bi2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。Bi2O3の含有量は0%であってもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Bi2O3 content is preferably 20%, and more preferably 17%, 14%, 11%, 8%, 6%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, and 0.2%, in that order. The lower limit of the Bi2O3 content is preferably 0%. The Bi2O3 content may even be 0%.
Bi2O3は、ガラス組成Aにおいて、適量を含有させることによりガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、Bi2O3の含有量が多すぎると、部分分散比Pg,Fが上昇する。さらに、ガラスの着色が増大し、λτ80が低下するおそれがある。したがって、Bi2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 When an appropriate amount of Bi2O3 is contained in glass composition A, it serves to improve the thermal stability of the glass. On the other hand, if the Bi2O3 content is too high, the partial dispersion ratio Pg,F increases. Furthermore, there is a risk that the coloring of the glass increases and λτ80 decreases. Therefore, it is preferable that the Bi2O3 content be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3の合計含有量[Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3]の上限は、好ましくは80%であり、さらには、75%、70%、65%、62%、59%、56%の順により好ましい。特に屈折率よりも安定性を重視する場合の該合計含有量の上限は、好ましくは53%であり、50%、47%、44%、または43%とすることもできる。また、該合計含有量の下限は、好ましくは10%であり、さらには、20%、30%、35%、38%、39%、40%、41%の順により好ましい。特に安定性よりも屈折率を重視する場合の該合計含有量の下限は、好ましくは45%であり、48%、51%、53%、または55%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the total content of Nb2O5 , TiO2 , WO3 , and Bi2O3 [ Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 ] is preferably 80%, and more preferably 75%, 70%, 65%, 62%, 59%, and 56% in this order. When stability is particularly important rather than refractive index , the upper limit of this total content is preferably 53%, and can also be 50%, 47%, 44%, or 43%. The lower limit of this total content is preferably 10%, and more preferably 20%, 30%, 35%, 38%, 39%, 40%, and 41% in this order. In particular, when the refractive index is more important than stability, the lower limit of the total content is preferably 45%, and can also be set to 48%, 51%, 53%, or 55%.
ガラス組成Aにおいて、TiO2、WO3およびBi2O3は、Nb2O5とともに、高屈折率化、高分散化に寄与する成分である。したがって、合計含有量[Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, TiO 2 , WO 3 and Bi 2 O 3 are components that contribute to a high refractive index and high dispersion, together with Nb 2 O 5. Therefore, the total content [Nb 2 O 5 + TiO 2 + WO 3 + Bi 2 O 3 ] is preferably within the above range.
また、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比[Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]の上限は、ガラスの熱的安定性を保持し、ガラスのλτ80を高め、かつ再加熱時の安定性を向上する観点から、好ましくは1であり、さらには0.98、0.96、0.94、0.92の順により好ましい。該質量比の下限は、好ましくは0.1であり、さらには0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8の順により好ましい。 Furthermore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio [ Nb2O5 / ( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 ) ] of the content of Nb2O5 to the total content of Nb2O5 , TiO2 , WO3 , and Bi2O3 is preferably 1 , and more preferably 0.98, 0.96 , 0.94, and 0.92 , in order from the viewpoints of maintaining the thermal stability of the glass, increasing the λτ80 of the glass, and improving the stability during reheating. The lower limit of this mass ratio is preferably 0.1, and more preferably 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, and 0.8, in order.
さらに、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するZrO2の含有量の質量比[ZrO2/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]の上限は、ガラスの熱的安定性を保持する観点から、好ましくは1であり、さらには0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.25の順により好ましい。また、質量比[ZrO2/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]の下限は、ガラスのλτ80を高める観点から、好ましくは001であり、さらには0.03、0.05、0.08、0.09、0.10、0.11の順により好ましい。なお、ガラスの高分散性を維持する観点からは、質量比[ZrO2/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]の上限を0.02、0.01、または0.00とすることもできる。 Furthermore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio [ ZrO2 / ( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 ) ] of the ZrO2 content to the total content of Nb2O5 , TiO2 , WO3 , and Bi2O3 is preferably 1 , and more preferably 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, and 0.25 in that order, from the viewpoint of maintaining the thermal stability of the glass. Furthermore, from the viewpoint of increasing λτ80 of the glass, the lower limit of the mass ratio [ ZrO2 /( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] is preferably 001, and more preferably 0.03, 0.05, 0.08, 0.09 , 0.10 , and 0.11 in that order. Note that, from the viewpoint of maintaining high dispersibility of the glass, the upper limit of the mass ratio [ ZrO2 / ( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] can also be set to 0.02, 0.01, or 0.00 .
そして、本実施形態に係るガラスにおいて、ガラス組成Aの場合、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するSiO2、P2O5およびB2O3の合計含有量の質量比[(SiO2+P2O5+B2O3)/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]の上限は、好ましくは5であり、さらには4、3、2、1.5、1.3、1.1、1.0、0.9、0.8の順により好ましい。特に屈折率を重視する場合の該質量比の上限は、好ましくは0.7であり、0.6、0.5、または0.45とすることもできる。また、該質量比の下限は、好ましくは0.013であり、さらには0.10、0.20、0.30、0.35、0.40の順により好ましい。特に安定性を重視する場合該質量比の下限は、好ましくは0.50であり、0.60、0.70、または0.75とすることもできる。 In the glass according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the total content of SiO2, P2O5, and B2O3 to the total content of Nb2O5, TiO2, WO3, and Bi2O3 [ ( SiO2 + P2O5 + B2O3 ) / ( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] is preferably 5, and more preferably 4 , 3, 2 , 1.5, 1.3, 1.1 , 1.0, 0.9, and 0.8 , in that order. When emphasis is placed on the refractive index, the upper limit of this mass ratio is preferably 0.7, and can also be 0.6, 0.5, or 0.45. The lower limit of the mass ratio is preferably 0.013, and more preferably 0.10, 0.20, 0.30, 0.35, and 0.40 in that order. When stability is particularly important, the lower limit of the mass ratio is preferably 0.50, and can also be 0.60, 0.70, or 0.75.
ガラス組成Aにおいて、質量比[(SiO2+P2O5+B2O3)/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]を上記範囲とすることで、ガラスの屈折率を調整し、熱的安定性を保持できる。 In glass composition A, by setting the mass ratio [(SiO 2 + P 2 O 5 + B 2 O 3 )/(Nb 2 O 5 + TiO 2 + WO 3 + Bi 2 O 3 )] within the above range, the refractive index of the glass can be adjusted and thermal stability can be maintained.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Ta2O5の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、8%,6%、4%、2%、1%の順により好ましい。また、Ta2O5の含有量の下限は、好ましくは0%である。Ta2O5の含有量は0%であってもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Ta2O5 content is preferably 20%, and more preferably 15%, 10%, 8%, 6%, 4%, 2%, and 1% in that order. The lower limit of the Ta2O5 content is preferably 0%. The Ta2O5 content may even be 0%.
Ta2O5は、ガラス組成Aにおいて、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するガラス成分である。一方、Ta2O5の含有量が多くなると、ガラスの熱的安定性が低下し、ガラスを熔融するときに、ガラス原料の熔け残りが生じやすくなる。また、高価な成分であり、ガラスの製造コストが増大するおそれがある。そのため、Ta2O5の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Ta2O5 is a glass component in glass composition A that functions to improve the thermal stability of the glass. On the other hand, if the content of Ta2O5 increases, the thermal stability of the glass decreases, and when the glass is melted, unmelted glass raw materials tend to remain. In addition, Ta2O5 is an expensive component, and there is a risk that the manufacturing cost of the glass will increase. Therefore, the content of Ta2O5 is preferably within the above range.
また、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Ta2O5、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するTa2O5の含有量の質量比[Ta2O5/(Ta2O5+Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]の上限は、好ましくは0.9であり、さらには0.7、0.5、0.3、0.2、0.1、0.05の順により好ましい。該質量比の下限は、好ましくは0.000である。 Furthermore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the content of Ta2O5 to the total content of Ta2O5 , Nb2O5 , TiO2 , WO3, and Bi2O3 [Ta2O5 / ( Ta2O5 + Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] is preferably 0.9, and more preferably 0.7 , 0.5 , 0.3, 0.2 , 0.1, and 0.05 in that order. The lower limit of this mass ratio is preferably 0.000.
ガラス組成Aにおいて、比重の増加を抑制し、またガラスの製造コストの増大を抑制する観点から、質量比[Ta2O5/(Ta2O5+Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, from the viewpoint of suppressing an increase in specific gravity and suppressing an increase in the manufacturing cost of the glass, the mass ratio [Ta 2 O 5 /(Ta 2 O 5 +Nb 2 O 5 +TiO 2 +WO 3 +Bi 2 O 3 )] is preferably in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Li2Oの含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには9%、8%、7%、6%の順により好ましい。Li2Oの含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには1%、2%、3%、3.5%、4%、4.5%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Li 2 O content is preferably 10%, and more preferably 9%, 8%, 7%, and 6% in that order. The lower limit of the Li 2 O content is preferably 0%, and more preferably 1%, 2%, 3%, 3.5%, 4%, and 4.5% in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Na2Oの含有量の上限は、好ましくは30%であり、さらには25%、20%、18%、16%、14、12%の順により好ましい。Na2Oの含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには1%、2%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Na 2 O content is preferably 30%, and more preferably 25%, 20%, 18%, 16%, 14, and 12% in that order. The lower limit of the Na 2 O content is preferably 0%, and more preferably 1%, 2%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, and 5% in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、K2Oの含有量の上限は、好ましくは30%であり、さらには20%、15%、10%、7%、4%の順により好ましい。K2Oの含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the K 2 O content is preferably 30%, and more preferably 20%, 15%, 10%, 7%, and 4% in that order. The lower limit of the K 2 O content is preferably 0%, and more preferably 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, and 0.5% in that order.
ガラス組成Aにおいて、Li2O、Na2OおよびK2Oは、いずれも液相温度を下げ、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性が低下する。そのため、Li2O、Na2OおよびK2Oの各含有量は、それぞれ上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O all function to lower the liquidus temperature and improve the thermal stability of the glass, but if their contents increase, the chemical durability and weather resistance decrease. Therefore, it is preferable that the contents of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are each within the above-mentioned ranges.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量[Li2O+Na2O+K2O]の下限は、好ましくは1%であり、さらには5%、8%、10%、12%、13%、14%の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは40%であり、さらには35%、30%、25%,22%、20%、19%、18%、17%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the total content of Li2O , Na2O , and K2O [ Li2O + Na2O + K2O ] is preferably 1%, and more preferably 5%, 8%, 10%, 12%, 13%, and 14% in this order. The upper limit of the total content is preferably 40%, and more preferably 35%, 30%, 25%, 22%, 20%, 19%, 18%, and 17% in this order.
ガラス組成Aにおいて、合計含有量[Li2O+Na2O+K2O]の下限が上記を満たすことで、ガラスの熔融性を改善し、液相温度の上昇を抑制できる。また、該合計含有量の上限が上記を満たすことで、ガラスの粘性を高めてガラス融液の結晶化の速度を小さくするとともに、再加熱時の安定性を向上できる。 In glass composition A, when the lower limit of the total content [Li 2 O + Na 2 O + K 2 O] satisfies the above range, the meltability of the glass can be improved and an increase in the liquidus temperature can be suppressed. When the upper limit of the total content satisfies the above range, the viscosity of the glass can be increased, the crystallization rate of the glass melt can be reduced, and stability during reheating can be improved.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するLi2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量の質量比[(Li2O+Na2O+K2O)/(Nb2O5+TiO2)]の下限は、好ましくは0.10であり、さらには0.15、0.18、0.21、0.23、0.25の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは0.70であり、さらには0.65、0.60、0.55、0.50、0.45の順により好ましい。 In the glass composition A of the molding glass material according to this embodiment, the lower limit of the mass ratio of the total content of Li2O , Na2O , and K2O to the total content of Nb2O5 and TiO2 [( Li2O + Na2O + K2O )/( Nb2O5 + TiO2 )] is preferably 0.10, and more preferably 0.15, 0.18 , 0.21, 0.23, and 0.25 in this order. The upper limit of this mass ratio is preferably 0.70, and more preferably 0.65, 0.60, 0.55, 0.50, and 0.45 in this order.
ガラス組成Aにおいて、ガラスの熔解特性や熱的安定性を維持しながら所望の光学恒数を得る観点から、質量比[(Li2O+Na2O+K2O)/(Nb2O5+TiO2)]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, from the viewpoint of obtaining desired optical constants while maintaining the melting characteristics and thermal stability of the glass, the mass ratio [(Li 2 O + Na 2 O + K 2 O)/(Nb 2 O 5 + TiO 2 )] is preferably in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Li2O、Na2O、K2OおよびNb2O5の合計含有量に対するP2O5の含有量の質量比[P2O5/(Li2O+Na2O+K2O+Nb2O5)]の上限は、好ましくは0.500であり、さらには0.400、0.300、0.200、0.100、0.080、0.070、0.060の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.005、0.010、0.011、0.012、0.013、0.014の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the content of P2O5 to the total content of Li2O , Na2O , K2O , and Nb2O5 [ P2O5 /( Li2O + Na2O + K2O + Nb2O5 )] is preferably 0.500 , and more preferably 0.400, 0.300, 0.200, 0.100 , 0.080, 0.070, and 0.060 in this order. The lower limit of this mass ratio is preferably 0, and more preferably 0.005, 0.010, 0.011, 0.012, 0.013, and 0.014 in this order.
ガラス組成Aにおいて、ガラスを安定化させ、かつ部分分散比Pg,Fの上昇を抑制する観点から、質量比[P2O5/(Li2O+Na2O+K2O+Nb2O5)]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, from the viewpoint of stabilizing the glass and suppressing an increase in the partial dispersion ratio Pg, F, the mass ratio [P 2 O 5 /(Li 2 O + Na 2 O + K 2 O + Nb 2 O 5 )] is preferably in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Cs2Oの含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%,3%、2%、1%の順により好ましい。Cs2Oの含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Cs2O content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 3%, 2%, and 1% in that order. The lower limit of the Cs2O content is preferably 0%.
Cs2Oは、ガラス組成Aにおいて、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性が低下する。そのため、Cs2Oの含有量は、上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, Cs 2 O has the function of improving the thermal stability of the glass, but if its content increases, chemical durability and weather resistance decrease. Therefore, the content of Cs 2 O is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Li2O、Na2O、K2OおよびCs2Oの合計含有量[Li2O+Na2O+K2O+Cs2O]の下限は、好ましくは1%であり、さらには5%、8%、10%、12%、13%、14%の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは40%であり、さらには35%、30%、25%,22%、20%、19%、18%、17%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the total content of Li2O , Na2O , K2O , and Cs2O [ Li2O + Na2O + K2O + Cs2O ] is preferably 1%, and more preferably 5%, 8%, 10%, 12%, 13%, and 14% in this order. The upper limit of the total content is preferably 40%, and more preferably 35%, 30%, 25%, 22%, 20%, 19%, 18%, and 17% in this order.
ガラス組成Aにおいて、再加熱時の安定性を保持する観点から、合計含有量[Li2O+Na2O+K2O+Cs2O]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, from the viewpoint of maintaining stability during reheating, the total content [Li 2 O + Na 2 O + K 2 O + Cs 2 O] is preferably within the above range.
また、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Li2O、Na2O、K2O、およびCs2Oの合計含有量に対するLi2Oの含有量の質量比[Li2O/(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)]の上限は、液相温度の上昇を抑制し、耐候性の低下を抑制する観点から、好ましくは1であり、さらには0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.45、0.4の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.1、0.2、0.25、0.29、0.31、0.33の順により好ましい。 Furthermore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the content of Li2O to the total content of Li2O , Na2O , K2O , and Cs2O [ Li2O /( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )] is preferably 1, and more preferably 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.45, and 0.4, in order from the viewpoint of suppressing an increase in liquidus temperature and suppressing a decrease in weather resistance. The lower limit of this mass ratio is preferably 0, and more preferably 0.1, 0.2, 0.25, 0.29, 0.31, and 0.33, in order.
さらに、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Li2O、Na2O、K2O、およびCs2Oの合計含有量に対するNa2Oの含有量の質量比[Na2O/(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)]の上限は、液相温度の上昇を抑制し、耐候性の低下を抑制する観点から、好ましくは1であり、さらには0.95、0.9、0.85、0.80、0.75、0.70、0.66の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.1、0.2、0.25、0.29、0.31、0.33、0.34の順により好ましい。 Furthermore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the content of Na2O to the total content of Li2O , Na2O , K2O , and Cs2O [ Na2O /( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )] is preferably 1, and more preferably 0.95, 0.9, 0.85, 0.80, 0.75, 0.70, and 0.66, in order from the viewpoint of suppressing an increase in liquidus temperature and suppressing a decrease in weather resistance. The lower limit of this mass ratio is preferably 0, and more preferably 0.1, 0.2, 0.25, 0.29, 0.31, 0.33, and 0.34, in order.
そして、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Li2O、Na2O、K2O、およびCs2Oの合計含有量に対するK2Oの含有量の質量比[K2O/(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)]上限は、液相温度の上昇を抑制し、耐候性の低下を抑制する観点から、好ましくは1であり、さらには0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.28、0.27の順により好ましい。該質量比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.1、0.15、0.20、0.22、0.24、0.25の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the content of K2O to the total content of Li2O , Na2O , K2O , and Cs2O [ K2O /( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )] is preferably 1, and more preferably 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.28, and 0.27, in order from the viewpoint of suppressing an increase in liquidus temperature and suppressing a decrease in weather resistance. The lower limit of this mass ratio is preferably 0, and more preferably 0.1, 0.15, 0.20, 0.22, 0.24, and 0.25, in order.
さらに、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Li2O、Na2O、K2O、Cs2O、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するP2O5の含有量の質量比[P2O5/(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O+Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]の上限は、好ましくは1であり、さらには0.5、0.3、0.1、0.08、0.07、0.06の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0であり、さらには0.005、0.008、0.011、0.012の順により好ましい。 Furthermore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the content of P2O5 to the total content of Li2O , Na2O , K2O , Cs2O , Nb2O5 , TiO2 , WO3 , and Bi2O3 [ P2O5 / ( Li2O + Na2O + K2O +Cs2O+ Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] is preferably 1, and more preferably 0.5 , 0.3 , 0.1 , 0.08, 0.07, and 0.06 in this order. The lower limit of this mass ratio is preferably 0, and more preferably 0.005, 0.008, 0.011, and 0.012 in this order.
ガラス組成Aにおいて、ガラス成分としてLi2O、Na2O、K2O、Cs2O、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3を適宜導入することにより、所望のアッベ数νdおよび部分分散比Pg,Fを得ることができる。しかし、これら成分をケイ酸塩系ガラスに導入すると再加熱時の安定性が悪化するおそれがある。一方、P2O5は再加熱時の安定性を向上させる成分である。したがって、質量比[P2O5/(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O+Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]が高すぎると、ガラスの安定性が悪化し、部分分散比Pg,Fが上昇するおそれがあり、また、低すぎても、再加熱時の安定性が悪化するおそれがある。よって、該質量比は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, the desired Abbe number vd and partial dispersion ratio Pg, F can be obtained by appropriately incorporating Li2O , Na2O , K2O , Cs2O , Nb2O5 , TiO2 , WO3 , and Bi2O3 as glass components. However, incorporating these components into silicate-based glass may deteriorate stability during reheating. On the other hand, P2O5 is a component that improves stability during reheating. Therefore, if the mass ratio [ P2O5 /( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O + Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] is too high, the stability of the glass may deteriorate and the partial dispersion ratio Pg,F may increase. Conversely, if the mass ratio is too low, the stability during reheating may deteriorate. Therefore, the mass ratio is preferably within the above range.
そして、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、SiO2、P2O5およびB2O3の合計含有量に対するLi2O、Na2O、K2OおよびCs2Oの合計含有量の質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)/(SiO2+P2O5+B2O3)]の上限は、好ましくは5であり、さらには4、3、2、1.5、1、0.9、0.8、0.7、0.6の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0.02であり、さらには0.1、0.2、0.3、0.4、0.45の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the total content of Li2O , Na2O , K2O , and Cs2O to the total content of SiO2 , P2O5 , and B2O3 [( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )/( SiO2 + P2O5 + B2O3 )] is preferably 5 , and more preferably 4, 3, 2 , 1.5, 1, 0.9, 0.8, 0.7, and 0.6 in that order. The lower limit of this mass ratio is preferably 0.02, and more preferably 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, and 0.45 in that order.
ガラス組成Aにおいて、質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)/(SiO2+P2O5+B2O3)]が低すぎると、ガラス転移点Tgが上昇するほか、熔解性が悪化し、部分分散比Pg,Fが上昇するおそれがある。また、高すぎると、ガラスの熔融時の粘性が低下し、融液の熱的安定性が低下するほか、再加熱時の安定性が悪化するおそれがある。 In glass composition A, if the mass ratio [ ( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )/( SiO2 + P2O5 + B2O3 )] is too low, the glass transition temperature Tg increases, the meltability deteriorates, and there is a risk of an increase in the partial dispersion ratios Pg and F. On the other hand, if it is too high, there is a risk of a decrease in the viscosity of the glass during melting, a decrease in the thermal stability of the melt, and a decrease in stability during reheating.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するLi2O、Na2O、K2OおよびCs2Oの合計含有量の質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]の上限は、好ましくは4であり、さらには3,2,1.5、1、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0.015であり、さらには0.100、0.200、0.300の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio of the total content of Li2O , Na2O , K2O , and Cs2O to the total content of Nb2O5 , TiO2 , WO3, and Bi2O3 [( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )/( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] is preferably 4, and more preferably 3, 2, 1.5, 1 , 0.9, 0.8, 0.7 , 0.6, and 0.5 in that order. The lower limit of this mass ratio is preferably 0.015, and more preferably 0.100, 0.200, and 0.300 in that order.
ガラス組成Aにおいて、質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]が低すぎると、部分分散比Pg,Fが上昇し、透過率が悪化するおそれがある。また、高すぎると、アッベ数が大きくなり、屈折率も低下するほか、再加熱時の安定性が悪化するおそれがある。 In glass composition A, if the mass ratio [ ( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )/( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] is too low, the partial dispersion ratio Pg,F increases and the transmittance may deteriorate. On the other hand, if it is too high, the Abbe number increases, the refractive index decreases, and stability during reheating may deteriorate.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、MgOの含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、14%、9%、4%、2%、1%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、MgOの含有量の下限は、好ましくは0%である。特に、ガラスの比抵抗を高めて熔解効率を向上させる場合のMgOの含有量の下限は、好ましくは1%であり、2%、4%、または6%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the MgO content is preferably 20%, and more preferably 14%, 9%, 4%, 2%, and 1%, in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the MgO content is preferably 0%. In particular, when increasing the resistivity of the glass to improve melting efficiency, the lower limit of the MgO content is preferably 1%, and can also be 2%, 4%, or 6%.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、CaOの含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、14%、9%、4%、2%、1%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、CaOの含有量の下限は、好ましくは0%である。特に、ガラスの比抵抗を高めて熔解効率を向上させる場合のCaOの含有量の下限は、好ましくは1%であり、2%、4%、6%、または8%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the CaO content is preferably 20%, and more preferably 14%, 9%, 4%, 2%, and 1%, in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the CaO content is preferably 0%. In particular, when increasing the resistivity of the glass to improve melting efficiency, the lower limit of the CaO content is preferably 1%, and can also be 2%, 4%, 6%, or 8%.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、SrOの含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、14%、9%、4%、2%、1%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、SrOの含有量の下限は、好ましくは0%である。特に、ガラスの比抵抗を高めて熔解効率を向上させる場合のSrOの含有量の下限は、好ましくは1%であり、2%、4%、6%、または8%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the SrO content is preferably 20%, and more preferably 14%, 9%, 4%, 2%, and 1%, in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the SrO content is preferably 0%. In particular, when increasing the resistivity of the glass to improve melting efficiency, the lower limit of the SrO content is preferably 1%, and can also be 2%, 4%, 6%, or 8%.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、BaOの含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、14%、9%、4%、2%、1%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、BaOの含有量の下限は、好ましくは0%である。特に、ガラスの比抵抗を高めて熔解効率を向上させる場合のBaOの含有量の下限は、好ましくは1%であり、2%、4%、6%、または8%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the BaO content is preferably 20%, and more preferably 14%, 9%, 4%, 2%, and 1%, in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the BaO content is preferably 0%. In particular, when increasing the resistivity of the glass to improve melting efficiency, the lower limit of the BaO content is preferably 1%, and can also be 2%, 4%, 6%, or 8%.
ガラス組成Aにおいて、MgO、CaO、SrO、BaOは、いずれもガラスの熱的安定性および耐失透性を改善させる働きを有するガラス成分である。しかし、これらガラス成分の含有量が多くなると、比重が増加し、高分散性が損なわれ、また、ガラスの熱的安定性および耐失透性が低下する。そのため、これらガラス成分の各含有量は、それぞれ上記範囲であることが好ましい。In glass composition A, MgO, CaO, SrO, and BaO are all glass components that improve the thermal stability and devitrification resistance of the glass. However, if the content of these glass components increases, the specific gravity increases, high dispersibility is impaired, and the thermal stability and devitrification resistance of the glass decrease. Therefore, it is preferable that the content of each of these glass components be within the above-mentioned ranges.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、ZnOの含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、14%、9%、4%、2%、1%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、ZnOの含有量の下限は、好ましくは0%である。特に、ガラスの比抵抗を高めて熔解効率を向上させる場合、あるいはガラス転移点を低下させる場合のZnOの含有量の下限は、好ましくは1%であり、2%、4%、または6%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the ZnO content is preferably 20%, and more preferably 14%, 9%, 4%, 2%, and 1%, in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the ZnO content is preferably 0%. In particular, when increasing the resistivity of the glass to improve melting efficiency or when lowering the glass transition point, the lower limit of the ZnO content is preferably 1%, and can also be 2%, 4%, or 6%.
ZnOは、ガラス組成Aにおいて、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するガラス成分である。しかし、ZnOの含有量が多すぎると比重が上昇するおそれがある。そのため、ZnOの含有量は上記範囲であることが好ましい。 ZnO is a glass component in glass composition A that improves the thermal stability of the glass. However, if the ZnO content is too high, the specific gravity may increase. Therefore, it is preferable that the ZnO content be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、MgOおよびCaOの合計含有量[MgO+CaO]の上限は、好ましくは20%であり、さらには、14%、9%、4%、2%、1%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは0%である。高分散化を妨げることなく熱的安定性を維持する観点から、該合計含有量は上記範囲であることが好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the total content of MgO and CaO [MgO + CaO] is preferably 20%, and more preferably 14%, 9%, 4%, 2%, and 1%, in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the total content is preferably 0%. From the viewpoint of maintaining thermal stability without interfering with high dispersion, it is preferable that the total content be within the above range.
また、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの合計含有量[MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO]の上限は、好ましくは20%であり、さらには、14%、9%、4%、2%、1%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは0%である。特に、ガラスの比抵抗を高めて熔解効率を向上させる場合の該合計含有量の下限は、好ましくは1%であり、2%、4%、6%、または8%とすることもできる。比重の増加を抑制し、また高分散化を妨げることなく熱的安定性を維持する観点から、該合計含有量は上記範囲であることが好ましい。 Furthermore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the total content of MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO [MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO] is preferably 20%, and more preferably 14%, 9%, 4%, 2%, and 1%, in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of this total content is preferably 0%. In particular, when increasing the resistivity of the glass to improve melting efficiency, the lower limit of this total content is preferably 1%, and can also be 2%, 4%, 6%, or 8%. From the viewpoints of suppressing an increase in specific gravity and maintaining thermal stability without hindering high dispersion, it is preferable that the total content be within the above range.
また、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Li2O、Na2O、K2OおよびCs2Oの合計含有量に対するMgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの合計含有量の質量比[(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)]の上限は、好ましくは20であり、さらには18、16、14の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0であり、さらには5、8、10、12、13の順により好ましい。該質量比は0であってもよい。ガラスの比重の増加を抑制する観点、ガラスの充填率の向上によって、熔融性を高めながら高屈折率高分散化する観点、および、ガラスの比抵抗を適切に維持する観点から、該質量比は上記範囲であることが好ましい。 Furthermore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the mass ratio [(MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO)/( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )] of the total content of MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO to the total content of Li2O , Na2O , K2O , and Cs2O ] is preferably 20, and more preferably 18, 16, and 14 in that order. The lower limit of this mass ratio is preferably 0, and more preferably 5, 8, 10, 12, and 13 in that order. This mass ratio may even be 0. From the viewpoints of suppressing an increase in the specific gravity of the glass, improving the filling rate of the glass to achieve a high refractive index and high dispersion while enhancing meltability, and appropriately maintaining the specific resistance of the glass, it is preferable that this mass ratio be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、La2O3の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、17%、14%、12%の順により好ましい。屈折率よりも安定性を重視する場合のLa2O3の含有量の上限は、9%、7%、5%、3%、2%、または1%とすることもできる。上限は0%であってもよい。また、La2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。特に、ガラス形成成分の含有量を維持したまま屈折率を高める場合のLa2O3の含有量の下限は、好ましくは1%であり、2%、4%、または6%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the La2O3 content is preferably 20%, and more preferably 17%, 14%, and 12%, in that order. When stability is more important than refractive index, the upper limit of the La2O3 content can be 9%, 7%, 5%, 3%, 2%, or 1%. The upper limit may be 0%. Furthermore, the lower limit of the La2O3 content is preferably 0%. In particular, when the refractive index is increased while maintaining the content of the glass-forming components, the lower limit of the La2O3 content is preferably 1%, and can also be 2%, 4%, or 6%.
ガラス組成Aにおいて、La2O3の含有量が多くなると、ガラスの高分散化が抑制され、また熱的安定性が低下する。したがって、La2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, if the content of La 2 O 3 is large, the high dispersion of the glass is suppressed and the thermal stability is reduced. Therefore, the content of La 2 O 3 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Y2O3の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには、17%、14%、12%の順により好ましい。屈折率よりも安定性を重視する場合のY2O3の含有量の上限は、9%、7%、5%、3%、2%、または1%とすることもできる。上限は0%であってもよい。また、Y2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。特に、ガラス形成成分の含有量を維持したまま屈折率を高める場合のY2O3の含有量の下限は、好ましくは1%であり、2%、3%、または5%とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Y 2 O 3 content is preferably 20%, and more preferably 17%, 14%, and 12%, in that order. When stability is more important than refractive index, the upper limit of the Y 2 O 3 content can be 9%, 7%, 5%, 3%, 2%, or 1%. The upper limit may be 0%. Furthermore, the lower limit of the Y 2 O 3 content is preferably 0%. In particular, when the refractive index is increased while maintaining the content of the glass-forming components, the lower limit of the Y 2 O 3 content is preferably 1%, and can also be 2%, 3%, or 5%.
ガラス組成Aにおいて、Y2O3の含有量が多くなり過ぎると、ガラスの高分散化が抑制され、また熱的安定性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。したがって、Y2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, if the content of Y 2 O 3 is too high, the high dispersion of the glass is suppressed, the thermal stability is reduced, and the glass is prone to devitrification during production. Therefore, the content of Y 2 O 3 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Sc2O3の含有量の上限は、好ましくは3%であり、さらには、2%、1.5%、1%、0.5%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、Sc2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Sc2O3 content is preferably 3%, and more preferably 2%, 1.5%, 1%, and 0.5% in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the Sc2O3 content is preferably 0%.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、HfO2の含有量の上限は、好ましくは3%であり、さらには、2%、1.5%、1%、0.5%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、HfO2の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the HfO2 content is preferably 3%, and more preferably 2%, 1.5%, 1%, and 0.5% in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the HfO2 content is preferably 0%.
Sc2O3、HfO2は、ガラス組成Aにおいて、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、高価な成分である。そのため、Sc2O3、HfO2の各含有量は上記範囲であることが好ましい。 Sc 2 O 3 and HfO 2 have the function of increasing the dispersibility of the glass in glass composition A, but are expensive components. Therefore, the contents of Sc 2 O 3 and HfO 2 are preferably within the above ranges.
なお、HfO2はZrO2の原料に一定量含まれることがある。したがって、ZrO2を含有するガラスは、一定量のHfO2を含有することがある。そのため、第1実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、ZrO2の含有量に対するHfO2の含有量の質量比[HfO2/ZrO2]も所定範囲となりうる。例えば、該質量比[HfO2/ZrO2]の下限は、0.005であってもよく、さらには0.010、0.013、または、0.015であってもよい。一方で、該質量比の上限は、0.05であってもよく、さらには0.040、0.030、0.020、または0.018であってもよい。耐火物レンガの成分がガラス中に熔出することを抑える観点から、ガラスは少量のZrO2を含有することが好ましく、そのためにHfO2の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Note that a certain amount of HfO 2 may be contained in the ZrO 2 raw material. Therefore, glass containing ZrO 2 may also contain a certain amount of HfO 2. Therefore, in the glass material for molding according to the first embodiment, in the case of glass composition A, the mass ratio of the HfO 2 content to the ZrO 2 content [HfO 2 /ZrO 2 ] may also be within a predetermined range. For example, the lower limit of the mass ratio [HfO 2 /ZrO 2 ] may be 0.005, or even 0.010, 0.013, or 0.015. On the other hand, the upper limit of the mass ratio may be 0.05, or even 0.040, 0.030, 0.020, or 0.018. From the viewpoint of preventing components of the refractory brick from dissolving into the glass, it is preferable that the glass contain a small amount of ZrO 2 , and therefore the HfO 2 content is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Lu2O3の含有量の上限は、好ましくは3%であり、さらには、2%、1.5%、1%、0.5%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、Lu2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A , the upper limit of the content of Lu2O3 is preferably 3%, and more preferably 2%, 1.5%, 1%, and 0.5% in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the content of Lu2O3 is preferably 0%.
Lu2O3は、ガラス組成Aにおいて、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、分子量が大きいことから、ガラスの比重を増加させるガラス成分でもある。そのため、Lu2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, Lu2O3 has the function of increasing the dispersibility of the glass, but also has a large molecular weight and is therefore a glass component that increases the specific gravity of the glass. Therefore, the content of Lu2O3 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、GeO2の含有量の上限は、好ましくは3%であり、さらには、2%、1.5%、1%、0.5%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、GeO2の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the GeO2 content is preferably 3%, and more preferably 2%, 1.5%, 1%, and 0.5% in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the GeO2 content is preferably 0%.
GeO2は、ガラス組成Aにおいて、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、一般的に使用されるガラス成分の中で、突出して高価な成分である。したがって、ガラスの製造コストを低減する観点から、GeO2の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, GeO2 has the function of increasing the high dispersibility of the glass, but is an extremely expensive component among commonly used glass components. Therefore, from the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the glass, it is preferable that the content of GeO2 is in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Gd2O3の含有量の上限は、好ましくは3%であり、さらには、2%、1.5%、1%、0.5%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、Gd2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Gd2O3 content is preferably 3%, and more preferably 2%, 1.5%, 1%, and 0.5% in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the Gd2O3 content is preferably 0%.
ガラス組成Aにおいて、Gd2O3の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性が低下する。また、Gd2O3の含有量が多くなり過ぎるとガラスの比重が増大し、好ましくない。したがって、ガラスの熱的安定性を良好に維持しつつ、比重の増大を抑制する観点から、Gd2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition A, if the Gd 2 O 3 content is too high, the thermal stability of the glass decreases. Furthermore, if the Gd 2 O 3 content is too high, the specific gravity of the glass increases, which is undesirable. Therefore, from the viewpoint of suppressing an increase in specific gravity while maintaining good thermal stability of the glass, the Gd 2 O 3 content is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、Yb2O3の含有量の上限は、好ましくは3%であり、さらには、2%、1.5%、1%、0.5%の順により好ましい。上限は0%であってもよい。また、Yb2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Yb 2 O 3 content is preferably 3%, and more preferably 2%, 1.5%, 1%, and 0.5% in that order. The upper limit may be 0%. The lower limit of the Yb 2 O 3 content is preferably 0%.
ガラス組成Aにおいて、Yb2O3は、La2O3、Gd2O3、Y2O3と比べて分子量が大きいため、ガラスの比重を増大させる。ガラスの比重が増大すると、光学素子の質量が増大する。例えば、質量の大きいレンズをオートフォーカス式の撮像レンズに組み込むと、オートフォーカス時にレンズの駆動に要する電力が増大し、電池の消耗が激しくなる。したがって、Yb2O3の含有量を低減させて、ガラスの比重の増大を抑えることが望ましい。 In glass composition A, Yb2O3 has a larger molecular weight than La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 , and therefore increases the specific gravity of the glass. An increase in the specific gravity of the glass increases the mass of the optical element. For example, if a lens with a large mass is incorporated into an autofocus imaging lens, the power required to drive the lens during autofocusing increases, resulting in rapid battery consumption. Therefore, it is desirable to reduce the Yb2O3 content to suppress the increase in the specific gravity of the glass.
また、ガラス組成Aにおいて、Yb2O3の含有量が多すぎるとガラスの熱的安定性が低下し、また近赤外領域に吸収を生じやすい。ガラスの近赤外領域の透過率を維持し、熱的安定性の低下を防ぎ、比重の増大を抑制する観点から、Yb2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Furthermore, if the content of Yb 2 O 3 in glass composition A is too high, the thermal stability of the glass decreases and absorption in the near-infrared region tends to occur. From the viewpoints of maintaining the transmittance of the glass in the near-infrared region, preventing a decrease in thermal stability, and suppressing an increase in specific gravity, the content of Yb 2 O 3 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材は、ガラス組成Aの場合、主として上述のガラス成分、すなわちSiO2、P2O5、B2O3、Al2O3、ZrO2、TiO2、Nb2O5、WO3、Bi2O3、Ta2O5、Li2O、Na2O、K2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、La2O3、Y2O3、Sc2O3、HfO2、Lu2O3、GeO2、Gd2O3、およびYb2O3で構成されていることが好ましく、上述のガラス成分の合計含有量の下限は、好ましくは95.5%であり、さらには、96.0%、96.5%、97.0%、97.5%、98.0%、98.5%、99.0%の順により好ましい。 In the case of glass composition A, the glass material for molding according to this embodiment mainly contains the above-mentioned glass components, namely, SiO2 , P2O5 , B2O3 , Al2O3, ZrO2, TiO2, Nb2O5, WO3, Bi2O3, Ta2O5, Li2O , Na2O , K2O , Cs2O , MgO , CaO , SrO , BaO , ZnO , La2O3 , Y2O3 , Sc2O3 , HfO2 , Lu2O3 , GeO2 , Gd2O3 , and Yb2O . 3 , and the lower limit of the total content of the above glass components is preferably 95.5%, and more preferably 96.0%, 96.5%, 97.0%, 97.5%, 98.0%, 98.5%, and 99.0% in that order.
なお、本実施形態に係る成形用ガラス素材は、基本的に上記ガラス成分により構成されることが好ましいが、本発明の作用効果を妨げない範囲において、その他の成分を含有することも可能である。また、本発明において、不可避的不純物の含有を排除するものではない。 The glass material for molding according to this embodiment is preferably composed primarily of the above glass components, but may contain other components as long as they do not interfere with the effects of the present invention. Furthermore, the present invention does not exclude the inclusion of unavoidable impurities.
(その他の成分)
Pb、As、Cd、Tl、Be、Seは、いずれも毒性を有する。そのため、本実施形態に係る成形用ガラス素材はこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
(Other ingredients)
Pb, As, Cd, Tl, Be, and Se are all toxic, and therefore the glass material for molding according to this embodiment preferably does not contain these elements as glass components.
U、Th、Raはいずれも放射性元素である。そのため、本実施形態に係る成形用ガラス素材はこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。 U, Th, and Ra are all radioactive elements. Therefore, it is preferable that the glass material for molding according to this embodiment does not contain these elements as glass components.
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tmは、ガラスの着色を増大させ、蛍光の発生源となり得る。そのため、本実施形態に係る成形用ガラス素材はこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。 V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, and Tm increase the coloration of the glass and can be sources of fluorescence. Therefore, it is preferable that the glass material for molding according to this embodiment does not contain these elements as glass components.
Sb(Sb2O3)、Ce(CeO2)は清澄剤として機能する任意に添加可能な元素である。このうち、Sb(Sb2O3)は、清澄効果の大きな清澄剤であるほか、少量の導入において還元されやすい成分の酸化を促進し、λτ80を高める効果を持つ。Ce(CeO2)は、Sb(Sb2O3)と比較し、清澄効果が小さい。Ce(CeO2)は、多量に添加するとガラスの着色が強まる傾向がある。 Sb (Sb 2 O 3 ) and Ce (CeO 2 ) are elements that can be added as desired and function as fining agents. Of these, Sb (Sb 2 O 3 ) is a fining agent with a large fining effect, and when introduced in small amounts, it promotes the oxidation of easily reduced components and has the effect of increasing λτ80. Ce (CeO 2 ) has a smaller fining effect than Sb (Sb 2 O 3 ). When added in large amounts, Ce (CeO 2 ) tends to intensify the coloring of the glass.
Sb2O3の含有量は、外割り表示とする。すなわち、Sb2O3およびCeO2以外の全ガラス成分の合計含有量を100質量%としたときのSb2O3の含有量の上限は、好ましくは1.000質量%であり、さらには、0.500質量%、0.300質量%、0.100質量%、0.080質量%、0.060質量%、0.040質量%の順により好ましい。また、Sb2O3の含有量の下限は、好ましくは0.000質量%であり、さらには、0.001質量%、0.003質量%、0.005質量%、0.010質量%、0.015質量%、0.020質量%の順により好ましい。なおSb2O3自身もガラスの透過吸収端を長波長シフトさせるため、ガラスの短波長域の透過率をなるべく高める観点では、Sb2O3の含有量は0.008質量%以下であってもよく、さらには0.004質量%以下であってもよく、0.000質量%であってもよい。 The content of Sb2O3 is expressed as an exclusive ratio. That is, when the total content of all glass components other than Sb2O3 and CeO2 is 100 mass% , the upper limit of the Sb2O3 content is preferably 1.000 mass%, and more preferably 0.500 mass%, 0.300 mass%, 0.100 mass%, 0.080 mass%, 0.060 mass%, and 0.040 mass% in that order. The lower limit of the Sb2O3 content is preferably 0.000 mass%, and more preferably 0.001 mass%, 0.003 mass%, 0.005 mass%, 0.010 mass%, 0.015 mass%, and 0.020 mass% in that order. Since Sb 2 O 3 itself shifts the transmission/absorption edge of the glass to a longer wavelength, the content of Sb 2 O 3 may be 0.008 mass % or less, or may be 0.004 mass % or less, or may be 0.000 mass %, from the viewpoint of increasing the transmittance of the glass in the short wavelength region as much as possible.
CeO2の含有量も、外割り表示とする。すなわち、CeO2、Sb2O3以外の全ガラス成分の合計含有量を100質量%としたときのCeO2の含有量の上限は、好ましくは1.000質量%であり、さらには、0.500質量%、0.300質量%、0.100質量%、0.080質量%、0.060質量%、0.040質量%の順により好ましい。また、CeO2の含有量の下限は、好ましくは0.000質量%であり、さらには、0.005質量%、0.010質量%、0.015質量%、0.020質量%の順により好ましい。CeO2の含有量は0質量%であってもよい。 The CeO2 content is also expressed as an exclusive percentage. That is , when the total content of all glass components other than CeO2 and Sb2O3 is 100 mass%, the upper limit of the CeO2 content is preferably 1.000 mass%, and more preferably 0.500 mass%, 0.300 mass%, 0.100 mass%, 0.080 mass%, 0.060 mass%, and 0.040 mass% in that order. The lower limit of the CeO2 content is preferably 0.000 mass%, and more preferably 0.005 mass%, 0.010 mass%, 0.015 mass%, and 0.020 mass% in that order. The CeO2 content may be 0 mass%.
(ガラス組成Aを有する場合のガラスの特性)
<アッベ数νd>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、アッベ数νdの上限は、好ましくは50であり、45、40、35、33、31、または30としてもよい。また、アッベ数νdの下限は、好ましくは15であり、17、18、19、20、21、22、23、または24としてもよい。
(Properties of glass having glass composition A)
<Abbe number νd>
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the Abbe number vd is preferably 50, and may be 45, 40, 35, 33, 31, or 30. The lower limit of the Abbe number vd is preferably 15, and may be 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, or 24.
アッベ数νdを上記範囲とすることで、高分散性のガラスを得ることができる。
アッベ数νdは、高分散化に寄与するガラス成分である、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3の含有量を調整することにより制御できる。
By setting the Abbe number νd within the above range, a highly dispersive glass can be obtained.
The Abbe number νd can be controlled by adjusting the contents of Nb 2 O 5 , TiO 2 , WO 3 and Bi 2 O 3 , which are glass components that contribute to high dispersion.
<屈折率nd>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、屈折率ndの下限は1.65とすることができ、さらには1.70、1.72、1.74、1.76、または1.80とすることもできる。また、屈折率ndの上限は2.30とすることができ、さらには2.10、2.00、または1.90とすることもできる。屈折率は、高屈折率化に寄与するガラス成分である、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3の含有量を調整することにより制御できる。
<Refractive index nd>
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the refractive index nd can be 1.65, or even 1.70, 1.72, 1.74, 1.76, or 1.80. The upper limit of the refractive index nd can be 2.30, or even 2.10, 2.00, or 1.90. The refractive index can be controlled by adjusting the contents of Nb2O5 , TiO2 , WO3 , and Bi2O3 , which are glass components that contribute to increasing the refractive index.
<ガラス転移温度Tg>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、ガラス転移温度Tgの上限は、好ましくは700℃、680℃、670℃、660℃、650℃、640℃、630℃、620℃、610℃、600℃、590℃、580℃の順により好ましい。また、ガラス転移温度Tgの下限は、特に制限されないが、好ましくは200℃であり、さらには300℃、400℃、450℃の順により好ましい。ガラス転移温度Tgは、質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]等を調整することにより制御できる。
<Glass transition temperature Tg>
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the glass transition temperature Tg is preferably 700°C, 680°C, 670°C, 660°C, 650°C, 640°C, 630°C, 620°C, 610°C, 600°C, 590°C, and 580°C, in that order. The lower limit of the glass transition temperature Tg is not particularly limited, but is preferably 200°C, and more preferably 300°C, 400°C, and 450 °C, in that order. The glass transition temperature Tg can be controlled by adjusting the mass ratio [( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )/( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] , etc.
ガラス転移温度Tgの上限が上記を満たすことにより、ガラスの再加熱時の成型温度およびアニール温度の上昇を抑制することができ、再加熱成形用設備およびアニール設備への熱的ダメージを軽減できる。 By satisfying the above upper limit of the glass transition temperature Tg, the increase in molding temperature and annealing temperature when reheating the glass can be suppressed, thereby reducing thermal damage to the reheating molding equipment and annealing equipment.
ガラス転移温度Tgの下限が上記を満たすことにより、本発明のガラスが所望のアッベ数、屈折率あるいは透過率を備えつつ、再加熱時の成形性およびガラスの熱的安定性を良好に維持しやすくなる。 By satisfying the above lower limit of the glass transition temperature Tg, the glass of the present invention can have the desired Abbe number, refractive index, or transmittance while easily maintaining good formability and thermal stability of the glass when reheated.
<比重>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、比重の上限は、好ましくは4.3であり、さらには4.1、4.0、3.9、3.8、3.7、3.6の順により好ましい。比重の下限は特に制限されないが、通常2.0であり、好ましくは2.5である。
<Specific gravity>
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the upper limit of the specific gravity is preferably 4.3, and more preferably 4.1, 4.0, 3.9, 3.8, 3.7, and 3.6 in that order. The lower limit of the specific gravity is not particularly limited, but is usually 2.0, and preferably 2.5.
比重は、繰り返し測定精度が±0.001~±0.002の範囲となる測定法により測定する。 Specific gravity is measured using a method with repeatability accuracy in the range of ±0.001 to ±0.002.
<λτ80>
ガラス組成Aの場合、厚さ2.0mm±0.1mmおよび10.0mm±0.1mmのガラス試料を用いて、JOGIS17(光学ガラスの内部透過率の測定方法)に準じ波長200~700nmの範囲で分光透過率を測定し、厚さ10mmの内部透過率が80%となる波長をλτ80とする。
<λτ80>
In the case of glass composition A, glass samples having thicknesses of 2.0 mm±0.1 mm and 10.0 mm±0.1 mm are used to measure the spectral transmittance in the wavelength range of 200 to 700 nm in accordance with JOGIS17 (Method for measuring the internal transmittance of optical glass), and the wavelength at which the internal transmittance at a thickness of 10 mm is 80% is defined as λτ80.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、λτ80の上限は、好ましくは395nmであり、さらには、390nm、385nm、380nm、375nm、370nmの順に、数値が小さいほど好ましい。λτ80の下限は、特に制限されないが、通常250nmであり、紫外光の透過率を抑える観点からは300nmでもよく、さらには320nmでもよい。In the molding glass material according to this embodiment, for glass composition A, the upper limit of λτ80 is preferably 395 nm, and the smaller the value, the more preferable it is in the order of 390 nm, 385 nm, 380 nm, 375 nm, and 370 nm. The lower limit of λτ80 is not particularly limited, but is typically 250 nm. From the viewpoint of suppressing ultraviolet light transmittance, it may be 300 nm or even 320 nm.
<λ70>
ガラス組成Aの場合、厚さ10.0mm±0.1mmのガラス試料について波長200~700nmの範囲で分光透過率を測定し、外部透過率が70%となる波長をλ70とする。
<λ70>
In the case of glass composition A, the spectral transmittance is measured in the wavelength range of 200 to 700 nm for a glass sample having a thickness of 10.0 mm±0.1 mm, and the wavelength at which the external transmittance becomes 70% is defined as λ70.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、λ70の上限は、好ましくは445nmであり、さらには、440nm、430nm、420nm、410nm、400nm、390nm、380nmの順により好ましい。λ70の下限は、特に制限されないが、通常255nmであり、紫外光の透過率を抑える観点からは305nmでもよく、さらには325nmでもよい。 In the molding glass material according to this embodiment, for glass composition A, the upper limit of λ70 is preferably 445 nm, and more preferably 440 nm, 430 nm, 420 nm, 410 nm, 400 nm, 390 nm, and 380 nm, in that order. The lower limit of λ70 is not particularly limited, but is typically 255 nm. From the viewpoint of suppressing the transmittance of ultraviolet light, it may be 305 nm or even 325 nm.
なお、本発明では、ガラス組成Aの場合、高屈折率でありながら部分分散比Pg,fが小さい。したがって、後述する工程3でのガラスの冷却速度を10分の1にした場合でも、ガラスの分散性の変動を抑えることができる。例えば、工程3で、後述する冷却速度により得られるガラスと、その冷却速度を10分の1にしたときに得られるガラスとで、アッベ数の変化Δνdは、好ましくは-0.10より大きく、より好ましくは-0.09より大きく、さらにその下限は、-0.08、-0.07、-0.06、-0.05、-0.04、-0.03の順により好ましい。また、低分散レンズとの組み合わせにおいて効果的に色収差を補正する観点からは、本実施形態のガラス素材のアッベ数νdは好ましくは50以下となる。したがって、上記Δνdの上限は+0.10であり、さらには+0.08、+0.06、+0.04、+0.02、+0.01の順により好ましい。特にアッベ数が35以下、好ましくは30以下の場合には、上記Δνdの上限は、好ましくは+0.005であり、さらには+0.00、-0.01、-0.02、または-0.03とすることもできる。In the present invention, glass composition A has a high refractive index but a small partial dispersion ratio Pg,f. Therefore, even when the cooling rate of the glass in step 3 described below is reduced to one-tenth, fluctuations in the glass's dispersion can be suppressed. For example, in step 3, the change in Abbe number Δνd between the glass obtained at the cooling rate described below and the glass obtained when the cooling rate is reduced to one-tenth is preferably greater than -0.10, more preferably greater than -0.09, with the lower limits being -0.08, -0.07, -0.06, -0.05, -0.04, and -0.03, in that order. Furthermore, from the perspective of effectively correcting chromatic aberration when combined with a low-dispersion lens, the Abbe number νd of the glass material of this embodiment is preferably 50 or less. Therefore, the upper limit of the above Δνd is +0.10, with the order of +0.08, +0.06, +0.04, +0.02, and +0.01 being more preferable. In particular, when the Abbe number is 35 or less, preferably 30 or less, the upper limit of the Δνd is preferably +0.005, and can also be set to +0.00, −0.01, −0.02, or −0.03.
<平均線膨張係数αL>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Aの場合、-30~70℃における平均線膨張係数αLの下限は、好ましくは0.70×10-5℃-1であり、さらには0.71×10-5℃-1、0.72×10-5℃-1、0.73×10-5℃-1、0.74×10-5℃-1、0.75×10-5℃-1、0.76×10-5℃-1、0.77×10-5℃-1、0.78×10-5℃-1、0.79×10-5℃-1の順により好ましい。また、平均線膨張係数αLの上限は、ガラスの安定性を保持し所望の光学特性を得る観点から、1.10×10-5℃-1を例示でき、好ましくは1.05×10-5℃-1以下であり、さらには1.00×10-5℃-1、0.96×10-5℃-1、0.92×10-5℃-1、0.88×10-5℃-1、0.84×10-5℃-1の順により好ましい。
<Average linear expansion coefficient α L >
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition A, the lower limit of the average linear expansion coefficient α L at -30 to 70°C is preferably 0.70×10 -5 °C -1 , and is more preferably 0.71×10 -5 °C -1 , 0.72×10 -5 °C -1 , 0.73×10 -5 °C -1 , 0.74×10 -5 °C -1 , 0.75×10 -5 °C -1 , 0.76×10 -5 °C -1 , 0.77×10 -5 °C -1 , 0.78×10 -5 °C -1 , and 0.79×10 -5 °C -1 in this order. Furthermore, from the viewpoint of maintaining the stability of the glass and obtaining the desired optical properties, the upper limit of the average linear expansion coefficient αL can be, for example, 1.10×10 −5 ° C. −1 , and is preferably 1.05×10 −5 ° C. −1 or less, with 1.00×10 −5 ° C. −1 , 0.96×10 −5 ° C. −1 , 0.92×10 −5 ° C. −1 , 0.88×10 −5 ° C. −1 , and 0.84×10 −5 ° C. −1 being more preferred in this order.
ガラス組成Aの場合、-30~70℃における平均線膨張係数αLを上記範囲とすることで、幅広い温度環境に使用できる成形用ガラス素材を得ることができる。 In the case of glass composition A, by setting the average linear expansion coefficient αL at −30 to 70° C. within the above range, it is possible to obtain a glass material for molding that can be used in a wide range of temperature environments.
平均線膨張係数αLは、JOGIS16の規定に基づいて測定する。試料は長さ20mm±0.5mm、直径5mm±0.5mmの丸棒とする。試料に98mNの荷重を印加した状態で、4℃毎分の一定速度で上昇するように加熱し、温度と試料の伸びを1秒刻みで測定する。平均線膨張係数αLは-30~70℃における線膨張係数の平均値である。 The average linear expansion coefficient αL is measured in accordance with the provisions of JOGIS16. The sample is a round bar with a length of 20 mm ± 0.5 mm and a diameter of 5 mm ± 0.5 mm. With a load of 98 mN applied to the sample, it is heated at a constant rate of 4°C per minute, and the temperature and sample elongation are measured in 1-second increments. The average linear expansion coefficient αL is the average value of the linear expansion coefficient from -30 to 70°C.
なお、JOGIS16では、「平均線膨張係数は、10-7℃-1の単位で、整数部の一の位まで表示する」と規定されているが、本明細書では、平均線膨張係数αLは[10-5・℃-1]を単位として表示する。 It should be noted that JOGIS16 stipulates that "the average linear expansion coefficient shall be expressed in units of 10 -7 ° C -1 to the nearest integer," but in this specification, the average linear expansion coefficient α L shall be expressed in units of [10 -5 · ° C -1 ].
本明細書では、平均線膨張係数αLについては[10-5・℃-1]を用いた単位で表しているが、単位として[10-5・K-1]を用いた場合でも平均線膨張係数αLの数値は同じである。 In this specification, the average linear expansion coefficient α L is expressed in units of [10 −5 ·° C. −1 ], but the numerical value of the average linear expansion coefficient α L is the same even when the unit is [10 −5 ·K −1 ].
(ガラス組成B)
次に、本実施形態に係る成形用ガラス素材がガラス組成Bを有する場合の、ガラス成分の含有量・比率、およびガラス特性ついて説明する。
(Glass Composition B)
Next, the contents and ratios of the glass components and the glass properties when the glass material for molding according to this embodiment has glass composition B will be described.
本実施形態では、ガラス組成Bを有する場合、酸化物基準において、ガラス成分SiO2、B2O3、Al2O3、Li2O、Na2O、K2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、La2O3、Gd2O3、Y2O3、ZrO2、TiO2、Nb2O5、WO3、およびBi2O3の質量%表示による含有量を、それぞれC(SiO2)、C(B2O3)、C(Al2O3)、C(Li2O)、C(Na2O)、C(K2O)、C(Cs2O)、C(MgO)、C(CaO)、C(SrO)、C(BaO)、C(ZnO)、C(La2O3)、C(Gd2O3)、C(Y2O3)、C(ZrO2)、C(TiO2)、C(Nb2O5)、C(WO3)、およびC(Bi2O3)とする。 In this embodiment, when the glass has glass composition B, the contents of the glass components SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, Cs 2 O, MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO, La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , WO 3 , and Bi 2 O 3 expressed in mass % on an oxide basis are respectively set to C(SiO 2 ), C(B 2 O 3 ), C(Al 2 O 3 ), C(Li 2 O), C(Na 2 O), C(K 2 O), C(Cs 2 O ), O), C(MgO), C(CaO), C(SrO), C(BaO), C(ZnO), C( La2O3 ), C( Gd2O3 ) , C( Y2O3 ), C( ZrO2 ), C ( TiO2 ), C ( Nb2O5 ), C(WO3 ) , and C( Bi2O3 ).
上記以外のガラス成分Ta2O5、Sc2O3、HfO2、Lu2O3、GeO2、およびYb2O3の質量%表示による含有量は、それぞれC(Ta2O5)、C(Sc2O3)、C(HfO2)、C(Lu2O3)、C(GeO2)、およびC(Yb2O3)とする。 The contents of the glass components Ta2O5, Sc2O3, HfO2 , Lu2O3 , GeO2 , and Yb2O3 other than those described above , expressed in mass%, are C(Ta2O5), C(Sc2O3), C(HfO2 ) , C ( Lu2O3 ), C ( GeO2 ), and C ( Yb2O3 ) , respectively.
本実施形態では、ガラス組成Bを有する場合、SiO2、BO1.5、AlO1.5、LiO0.5、NaO0.5、KO0.5、CsO0.5、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、LaO1.5、GdO1.5、YO1.5、ZrO2、TiO2、NbO2.5、WO3、およびBiO1.5の各化学式量をそれぞれM(SiO2)、M(BO1.5)、M(AlO1.5)、M(LiO0.5)、M(NaO0.5)、M(KO0.5)、M(CsO0.5)、M(MgO)、M(CaO)、M(SrO)、M(BaO)、M(ZnO)、M(LaO1.5)、M(GdO1.5)、M(YO1.5)、M(ZrO2)、M(TiO2)、M(NbO2.5)、M(WO3)、およびM(BiO1.5)とする。 In this embodiment, when having glass composition B, the chemical formula amounts of SiO 2 , BO 1.5 , AlO 1.5 , LiO 0.5 , NaO 0.5 , KO 0.5 , CsO 0.5 , MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO, LaO 1.5 , GdO 1.5 , YO 1.5 , ZrO 2 , TiO 2 , NbO 2.5 , WO 3 , and BiO 1.5 are M(SiO 2 ), M(BO 1.5 ), M(AlO 1.5 ), M(LiO 0.5 ), M(NaO 0.5 ), M(KO 0.5 ), M(CsO 0.5 ) , ), M(MgO), M(CaO), M(SrO), M(BaO), M(ZnO), M( LaO1.5 ), M( GdO1.5 ), M( YO1.5 ), M( ZrO2 ), M( TiO2 ), M( NbO2.5 ), M( WO3 ), and M( BiO1.5 ).
上記以外のガラス成分TaO2.5、ScO1.5、HfO2、LuO1.5、GeO2、およびYbO1.5の各化学式量は、それぞれM(TaO2.5)、M(ScO1.5)、M(HfO2)、M(LuO1.5)、M(GeO2)、およびM(YbO1.5)とする。 The chemical formula weights of the other glass components TaO2.5 , ScO1.5 , HfO2 , LuO1.5 , GeO2 , and YbO1.5 are M( TaO2.5 ), M( ScO1.5 ), M( HfO2 ), M( LuO1.5 ), M( GeO2 ), and M( YbO1.5 ), respectively.
すなわち、本実施形態では、ガラス組成Bを有する場合、例えば酸化物XyOzについて、質量%表示による含有量をC(XyOz)とできる。また、酸化物XyOzにおけるカチオン(カチオン“X”)1モル当たりの化学式量、すなわち、XOz/yにおける化学式量をM(XOz/y)とできる。そして、{C(XyOz)/M(XOz/y)}の式で表されるのは、モル%表示でのカチオン“X”の含有量、すなわち、カチオン%表示での“X”の含有量である。 That is , in this embodiment, when having glass composition B, for example, the content of oxide XyOz expressed in mass % can be C( XyOz ). Also, the chemical formula amount per mole of cation (cation "X" ) in oxide XyOz , i.e., the chemical formula amount in XOz /y , can be M( XOz/y ). And, what is expressed by the formula {C( XyOz )/M( XOz/y )} is the content of cation "X" expressed in mol %, i.e. , the content of "X" expressed in cation %.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、A1={C(B2O3)/M(BO1.5)}/{C(B2O3)/M(BO1.5)+C(SiO2)/M(SiO2)}とするとき、A1の下限は、好ましくは1/3であり、さらには1.1/3、1.2/3、1.3/3、1.4/3、1.5/3、1.6/3、1.7/3、1.8/3、1.9/3の順により好ましい。また、A1の上限は、好ましくは3.0/3であり、さらには2.9/3、2.8/3、2.7/3、2.6/3、2.5/3、2.4/3、2.3/3の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, when A1 = {C( B2O3 )/M( BO1.5 )}/{C( B2O3 )/M( BO1.5 )+C( SiO2 )/M( SiO2 )}, the lower limit of A1 is preferably 1/3, and more preferably 1.1/3 , 1.2 /3, 1.3/3, 1.4/3, 1.5/3, 1.6/3, 1.7/3, 1.8/3, and 1.9/3 in that order. The upper limit of A1 is preferably 3.0/3, and more preferably 2.9/3, 2.8/3, 2.7/3, 2.6/3, 2.5/3, 2.4/3, and 2.3/3 in that order.
ガラス組成Bにおいて、A1を上記範囲とすることで、-30~70℃における平均線膨張係数αLの大きい、低分散の成形用ガラス素材を得ることができる。また、ガラスの相対屈折率の温度係数(dn/dT)を低減できる。さらに、La2O3を多量に含有させる場合でもガラスの熱的安定性の低下を抑制できる。一方、A1が小さすぎると、屈折率ndを高め、平均線膨張係数αLの低下を防ぐガラス成分であるLa2O3およびY2O3を多量に含む場合にガラスが不安定になるおそれがある。またA1が大きすぎると、ガラスの安定性、化学的耐久性、および機械的特性が低下するおそれがある。 In glass composition B, by setting A1 within the above range, a molding glass material with a large average linear expansion coefficient αL at -30 to 70°C and low dispersion can be obtained. Furthermore, the temperature coefficient of the relative refractive index (dn/dT) of the glass can be reduced. Furthermore, even when a large amount of La 2 O 3 is contained, a decrease in the thermal stability of the glass can be suppressed. On the other hand, if A1 is too small, the glass may become unstable when it contains large amounts of La 2 O 3 and Y 2 O 3 , which are glass components that increase the refractive index nd and prevent a decrease in the average linear expansion coefficient αL . Furthermore, if A1 is too large, the stability, chemical durability, and mechanical properties of the glass may be reduced.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、B1={C(BaO)/M(BaO)+C(SrO)/M(SrO)}/{C(Li2O)/M(LiO0.5)+C(Na2O)/M(NaO0.5)+C(K2O)/M(KO0.5)+C(Cs2O)/M(CsO0.5)+C(MgO)/M(MgO)+C(CaO)/M(CaO)+C(SrO)/M(SrO)+C(BaO)/M(BaO)}とするとき、B1の下限は、好ましくは0.62であり、さらには0.63、0.65、0.67、0.69、0.71、0.73、0.75、0.77、0.79、0.81、0.83、0.85、0.87の順により好ましい。また、B1の上限は、好ましくは1.00であり、さらには0.99、0.98の順により好ましい。B1は1.00であってもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, B1 = {C(BaO)/M(BaO) + C(SrO)/M(SrO)}/{C( Li2O )/M( LiO0.5 ) + C( Na2O )/M( NaO0.5 ) + C( K2O )/M( KO0.5 ) + C( Cs2O )/M( CsO0.5) ) + C(MgO) / M(MgO) + C(CaO) / M(CaO) + C(SrO) / M(SrO) + C(BaO) / M(BaO)}, the lower limit of B1 is preferably 0.62, and more preferably 0.63, 0.65, 0.67, 0.69, 0.71, 0.73, 0.75, 0.77, 0.79, 0.81, 0.83, 0.85, and 0.87 in that order. The upper limit of B1 is preferably 1.00, and more preferably 0.99 and 0.98 in that order. B1 may be 1.00.
ガラス組成Bにおいて、B1を上記範囲とすることで、平均線膨張係数αLの大きい、高屈折率の成形用ガラス素材が得られる。また、平均線膨張係数αLを大きくしつつ熱的安定性の低下を抑制できる。一方、B1が小さすぎると、平均線膨張係数αLおよび屈折率ndが低下し、ガラスの安定性が損なわれるおそれがある。 By setting B1 in the above range in glass composition B, a molding glass material with a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index can be obtained. Furthermore, it is possible to suppress a decrease in thermal stability while increasing the average linear expansion coefficient αL . On the other hand, if B1 is too small, the average linear expansion coefficient αL and the refractive index nd decrease, and the stability of the glass may be impaired.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、C1={C(BaO)/M(BaO)+C(Li2O)/M(LiO0.5)}/{C(Na2O)/M(NaO0.5)+C(K2O)/M(KO0.5)+C(SiO2)/M(SiO2)+C(TiO2)/M(TiO2)+C(Nb2O5)/M(NbO2.5)+C(WO3)/M(WO3)}とするとき、C1の下限は、好ましくは8/9であり、さらには8.2/9、8.4/9、8.6/9、8.8/9、9.0/9、9.2/9、9.4/9、9.5/9の順により好ましい。また、C1の上限は、好ましくは27/9であり、さらには25/9、23/9、21/9、19/9、17/9、15/9、13/9、12/9の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, when C1 = {C(BaO)/M(BaO) + C( Li2O )/M( LiO0.5 )}/{C( Na2O )/M( NaO0.5 ) + C( K2O )/M( KO0.5 ) + C( SiO2 )/M( SiO2 ) + C(TiO2)/M( TiO2 ) + C( Nb2O5 )/M ( NbO2.5 ) + C( WO3 )/M( WO3 )}, the lower limit of C1 is preferably 8/9, and more preferably 8.2/ 9 , 8.4/9, 8.6/9, 8.8/9, 9.0/9, 9.2/9, 9.4/9, and 9.5/9 in that order. The upper limit of C1 is preferably 27/9, and more preferably 25/9, 23/9, 21/9, 19/9, 17/9, 15/9, 13/9, and 12/9 in that order.
ガラス組成Bにおいて、C1を上記範囲とすることで、平均線膨張係数αLの大きい、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材が得られる。また、ガラスの相対屈折率の温度係数(dn/dT)を低減できる。一方、C1が小さすぎると、平均線膨張係数αLが低下し、ガラスの高屈折低分散性が失われるおそれがある。また、C1が大きすぎるとガラスの安定性が低下するおそれがある。 In glass composition B, by setting C1 within the above range, a molding glass material with a large average linear expansion coefficient αL and high refractive index and low dispersion can be obtained. Furthermore, the temperature coefficient of the relative refractive index (dn/dT) of the glass can be reduced. On the other hand, if C1 is too small, the average linear expansion coefficient αL decreases, and the high refractive index and low dispersion properties of the glass may be lost. Furthermore, if C1 is too large, the stability of the glass may be reduced.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、D1=C(Gd2O3)+C(ZnO)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)+C(ZrO2)とするとき、D1の上限は、好ましくは13.50であり、さらには12.00、11.00、10.50、10.00、9.50、9.00、8.50の順により好ましい。また、D1の下限は、好ましくは0であり、さらには1、2、3、4、5、6、7、8の順により好ましい。D1は、0であってもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, when D1 = C( Gd2O3 ) + C( ZnO ) + C(TiO2) + C( Nb2O5 ) + C( WO3 ) + C( ZrO2 ), the upper limit of D1 is preferably 13.50, and more preferably 12.00, 11.00, 10.50, 10.00, 9.50 , 9.00, and 8.50 in that order. The lower limit of D1 is preferably 0, and more preferably 1, 2, 3 , 4, 5, 6, 7, and 8 in that order. D1 may also be 0.
ガラス組成Bにおいて、D1を上記範囲とすることで、平均線膨張係数αLの低下を抑制できる。また高分散化を抑えて、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材が得られる。さらに、ガラスの相対屈折率の温度係数(dn/dT)を増大させない効果もある。D1は0であってもよいが、アッベ数νd等の光学恒数を調整するために、D1を0より大きくすることもできる。一方、D1が大きすぎると、平均線膨張係数αLが低下し、またガラスの高屈折低分散性が失われるおそれがある。 In glass composition B, by setting D1 within the above range, it is possible to suppress a decrease in the average linear expansion coefficient αL . Furthermore, high dispersion is suppressed, and a glass material for molding with high refractive index and low dispersion is obtained. Furthermore, it has the effect of not increasing the temperature coefficient of the relative refractive index (dn/dT) of the glass. D1 may be 0, but D1 can also be made greater than 0 in order to adjust optical constants such as the Abbe number νd. On the other hand, if D1 is too large, the average linear expansion coefficient αL decreases, and the high refractive index and low dispersion properties of the glass may be lost.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、E1={C(La2O3)+C(Gd2O3)+C(Y2O3)}/{C(SiO2)+C(B2O3)+C(Al2O3)}とするとき、E1の下限は、好ましくは1.25であり、さらには1.30、1.35、1.40、1.45、1.50、1.55、1.60、1.65、1.70の順により好ましい。また、E1の上限は、好ましくは3.00であり、さらには2.80、2.60、2.40、2.20、2.10の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, when E1 = {C( La2O3 ) + C( Gd2O3 ) + C( Y2O3 )}/{C( SiO2 ) + C( B2O3 ) + C( Al2O3 )}, the lower limit of E1 is preferably 1.25, and more preferably 1.30, 1.35, 1.40 , 1.45 , 1.50, 1.55, 1.60 , 1.65, and 1.70 in that order. The upper limit of E1 is preferably 3.00, and more preferably 2.80, 2.60, 2.40, 2.20, and 2.10 in that order.
ガラス組成Bにおいて、E1を上記範囲とすることで、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材が得られる。一方、E1が小さすぎると、ガラスの高屈折高分散性が失われ、平均線膨張係数αLが低下するおそれがある。またE1が大きすぎるとガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。 In glass composition B, by setting E1 within the above range, a molding glass material with a high refractive index and low dispersion can be obtained. On the other hand, if E1 is too small, the high refractive index and high dispersion properties of the glass may be lost, and the average linear expansion coefficient αL may decrease. Furthermore, if E1 is too large, the thermal stability of the glass may decrease.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、F1={C(Gd2O3)/M(GdO1.5)+C(ZnO)/M(ZnO)+C(TiO2)/M(TiO2)+C(Nb2O5)/M(NbO2.5)+C(WO3)/M(WO3)+C(Bi2O3)/M(BiO1.5)}/{C(Y2O3)/M(YO1.5)}とするとき、F1の上限は、好ましくは2.0であり、さらには1.8、1.6、1.4、1.2、1.1、1.0、0.9、0.8、0.6の順により好ましい。また、F1の下限は、好ましくは0であり、さらには0.1、0.2、0.3、0.4の順により好ましい。F1は0であってもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, when F1 = {C( Gd2O3 )/M (GdO1.5 ) + C(ZnO)/M(ZnO) + C( TiO2 )/M( TiO2 ) + C( Nb2O5 )/M( NbO2.5 ) + C( WO3 )/M( WO3 ) + C( Bi2O3 )/M( BiO1.5 )}/{C( Y2O3 )/M( YO1.5 )}, the upper limit of F1 is preferably 2.0, and more preferably 1.8, 1.6 , 1.4, 1.2, 1.1, 1.0, 0.9, 0.8 , and 0.6 in that order. The lower limit of F1 is preferably 0, and more preferably 0.1, 0.2, 0.3, and 0.4 in that order. F1 may be 0.
ガラス組成Bにおいて、F1を上記範囲とすることで、平均線膨張係数αLの大きい成形用ガラス素材が得られる。また、ガラスの熱的安定性の低下を抑制できる。F1は0であってもよいが、アッベ数νd等の光学恒数を調整するために、F1を0より大きくすることもできる。一方、F1が大きすぎると、平均線膨張係数αLが低下し、またガラスの高屈折低分散性が失われるおそれがある。 In glass composition B, by setting F1 within the above range, a molding glass material with a large average linear expansion coefficient αL can be obtained. Furthermore, a decrease in the thermal stability of the glass can be suppressed. F1 may be 0, but F1 can also be greater than 0 in order to adjust optical constants such as the Abbe number νd. On the other hand, if F1 is too large, the average linear expansion coefficient αL decreases, and the high refractive index and low dispersion properties of the glass may be lost.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、G1=C(BaO)/M(BaO)+C(La2O3)/M(LaO1.5)+C(Li2O)/M(LiO0.5)+C(Y2O3)/M(YO1.5)とするとき、G1の下限は、好ましくは0.47であり、さらには0.475、0.48、0.485の順により好ましい。また、G1の上限は、好ましくは0.60であり、さらには0.59、0.58、0.57、0.56、0.55、0.54、0.53の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, when G1 = C(BaO)/M(BaO) + C( La2O3 )/M( LaO1.5 ) + C( Li2O )/M( LiO0.5 ) + C( Y2O3 )/M( YO1.5 ), the lower limit of G1 is preferably 0.47, and more preferably 0.475 , 0.48, and 0.485 in that order. The upper limit of G1 is preferably 0.60, and more preferably 0.59 , 0.58, 0.57, 0.56, 0.55, 0.54, and 0.53 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLの低下が抑制され、かつ高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、G1を上記範囲とすることが好ましい。一方、G1が小さすぎると、平均線膨張係数αLが低下し、ガラスの高屈折低分散性が失われるおそれがある。また、G1が大きすぎると、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。 In glass composition B, it is preferable to set G1 within the above range from the viewpoint of suppressing a decrease in the average linear expansion coefficient αL and obtaining a molding glass material with a high refractive index and low dispersion. On the other hand, if G1 is too small, the average linear expansion coefficient αL decreases, and the high refractive index and low dispersion properties of the glass may be lost. Furthermore, if G1 is too large, the thermal stability of the glass may decrease.
本実施形態において、ガラス組成Bの場合、{C(B2O3)/M(BO1.5)+C(SiO2)/M(SiO2)}の下限は、好ましくは0.35であり、さらには0.37、0.39、0.41、0.43、0.45、0.47の順により好ましい。また、その上限は、好ましくは0.75であり、さらには0.73、0.71、0.69、0.67、0.65、0.63、0.61、0.59の順により好ましい。 In this embodiment, for glass composition B, the lower limit of {C( B2O3 )/M( BO1.5 )+C( SiO2 )/M( SiO2 )} is preferably 0.35 , and more preferably 0.37, 0.39, 0.41, 0.43, 0.45, and 0.47 in that order. The upper limit is preferably 0.75, and more preferably 0.73, 0.71, 0.69, 0.67, 0.65, 0.63, 0.61, and 0.59 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、低分散の成形用ガラス素材を得る観点から、{C(B2O3)/M(BO1.5)+C(SiO2)/M(SiO2)}は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and low dispersion, it is preferable that {C(B 2 O 3 )/M(BO 1.5 )+C(SiO 2 )/M(SiO 2 )} be in the above range.
本実施形態において、ガラス組成Bの場合、{C(BaO)/M(BaO)+C(SrO)/M(SrO)}の下限は、好ましくは0.15であり、さらには0.16、0.17、0.18、0.19、0.20の順により好ましい。また、その上限は、好ましくは0.30であり、さらには0.29、0.28、0.27、0.26、0.25、0.24、0.23の順により好ましい。In this embodiment, for glass composition B, the lower limit of {C(BaO)/M(BaO)+C(SrO)/M(SrO)} is preferably 0.15, and more preferably 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, and 0.20 in that order. The upper limit is preferably 0.30, and more preferably 0.29, 0.28, 0.27, 0.26, 0.25, 0.24, and 0.23 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、高屈折率の成形用ガラス素材を得る観点から、{C(BaO)/M(BaO)+C(SrO)/M(SrO)}は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a glass material for molding having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index, it is preferable that {C(BaO)/M(BaO)+C(SrO)/M(SrO)} be in the above range.
本実施形態において、ガラス組成Bの場合、{C(Li2O)/M(LiO0.5)+C(Na2O)/M(NaO0.5)+C(K2O)/M(KO0.5)+C(Cs2O)/M(CsO0.5)+C(MgO)/M(MgO)+C(CaO)/M(CaO)+C(SrO)/M(SrO)+C(BaO)/M(BaO)}の下限は、好ましくは0.15であり、さらには0.16、0.17、0.18、0.19、0.20の順により好ましい。また、その上限は、好ましくは0.35であり、さらには0.34、0.33、0.32、0.31、0.30、0.29、0.28、0.27、0.26、0.25、0.24、0.23の順により好ましい。 In this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of {C( Li2O )/M( LiO0.5 ) + C( Na2O )/M( NaO0.5 ) + C( K2O )/M( KO0.5 ) + C( Cs2O )/M( CsO0.5 ) + C(MgO)/M(MgO) + C(CaO)/M(CaO) + C(SrO)/M(SrO) + C(BaO)/M(BaO)} is preferably 0.15, and more preferably 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, and 0.20 in that order. The upper limit is preferably 0.35, and more preferably 0.34, 0.33, 0.32, 0.31, 0.30, 0.29, 0.28, 0.27, 0.26, 0.25, 0.24, and 0.23 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、高屈折率の成形用ガラス素材を得る観点から、{C(Li2O)/M(LiO0.5)+C(Na2O)/M(NaO0.5)+C(K2O)/M(KO0.5)+C(Cs2O)/M(CsO0.5)+C(MgO)/M(MgO)+C(CaO)/M(CaO)+C(SrO)/M(SrO)+C(BaO)/M(BaO)}は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index, it is preferable that {C( Li2O )/M( LiO0.5 ) + C( Na2O )/M( NaO0.5 ) + C( K2O )/M( KO0.5 ) + C( Cs2O )/M( CsO0.5 ) + C(MgO)/M(MgO) + C(CaO)/M(CaO) + C(SrO)/M(SrO) + C(BaO)/M(BaO)} be in the above range.
本実施形態において、ガラス組成Bの場合、{C(BaO)/M(BaO)+C(Li2O)/M(LiO0.5)}の下限は、好ましくは0.15であり、さらには0.16、0.17、0.18、0.19、0.20の順により好ましい。また、その上限は、好ましくは0.35であり、さらには0.34、0.33、0.32、0.31、0.30、0.29、0.28、0.27、0.26、0.25、0.24、0.23の順により好ましい。 In this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of {C(BaO)/M(BaO)+C( Li2O )/M( LiO0.5 )} is preferably 0.15, and more preferably 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, and 0.20 in this order. The upper limit is preferably 0.35, and more preferably 0.34, 0.33, 0.32, 0.31, 0.30, 0.29, 0.28, 0.27, 0.26, 0.25, 0.24, and 0.23 in this order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、{C(BaO)/M(BaO)+C(Li2O)/M(LiO0.5)}は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index and low dispersion, it is preferable that {C(BaO)/M(BaO)+C(Li 2 O)/M(LiO 0.5 )} be in the above range.
本実施形態において、ガラス組成Bの場合、{C(Na2O)/M(NaO0.5)+C(K2O)/M(KO0.5)+C(SiO2)/M(SiO2)+C(TiO2)/M(TiO2)+C(Nb2O5)/M(NbO2.5)+C(WO3)/M(WO3)}の下限は、好ましくは0.05であり、さらには0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16の順により好ましい。また、その上限は、好ましくは0.30であり、さらには0.29、0.28、0.27、0.26、0.25、0.24、0.23、0.22、0.21の順により好ましい。 In this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of {C( Na2O )/M( NaO0.5 ) + C( K2O )/M( KO0.5 ) + C( SiO2 )/M( SiO2 ) + C( TiO2 )/M(TiO2) + C( Nb2O5 )/M( NbO2.5 ) + C( WO3 )/M( WO3 )} is preferably 0.05, and more preferably 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10 , 0.11, 0.12 , 0.13, 0.14, 0.15, and 0.16 in that order. The upper limit is preferably 0.30, and more preferably 0.29, 0.28, 0.27, 0.26, 0.25, 0.24, 0.23, 0.22, and 0.21 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、C(Na2O)/M(NaO0.5)+C(K2O)/M(KO0.5)+C(SiO2)/M(SiO2)+C(TiO2)/M(TiO2)+C(Nb2O5)/M(NbO2.5)+C(WO3)/M(WO3)}は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index and low dispersion, it is preferable that {C(Na 2 O)/M(NaO 0.5 )+C(K 2 O)/M(KO 0.5 )+C(SiO 2 )/M(SiO 2 )+C(TiO 2 )/M(TiO 2 )+C(Nb 2 O 5 )/M(NbO 2.5 )+C(WO 3 )/M(WO 3 )} be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、質量比[C(BaO)/{C(SiO2)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)}]の下限は、好ましくは1.0であり、さらには1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは5.5であり、さらには5.3、5.1、4.9、4.7、4.5、4.3、4.1、3.9、3.7、3.5の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the mass ratio [C(BaO)/{C( SiO2 )+C( TiO2 )+C( Nb2O5 )+C ( WO3 )}] is preferably 1.0, and more preferably 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, and 2.4 in that order. The upper limit of this mass ratio is preferably 5.5, and more preferably 5.3, 5.1, 4.9, 4.7, 4.5, 4.3, 4.1, 3.9, 3.7, and 3.5 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点、および相対屈折率の温度係数(dn/dT)を小さくする観点から、質量比[C(BaO)/{C(SiO2)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)}]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index and low dispersion, and from the viewpoint of reducing the temperature coefficient of the relative refractive index (dn/dT), it is preferable that the mass ratio [C(BaO)/{C(SiO 2 )+C(TiO 2 )+C(Nb 2 O 5 )+C(WO 3 )}] be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、質量比[C(BaO)/{C(SiO2)+C(B2O3)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)}]の下限は、好ましくは0.80であり、さらには0.85、0.90、0.95、1.00、1.05、1.10、1.15、1.20の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは1.70であり、さらには1.65、1.60、1.55、1.50、1.45、1.40、1.35の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the mass ratio [C(BaO)/{C( SiO2 )+C( B2O3 )+C( TiO2 )+C( Nb2O5 )+C( WO3 )}] is preferably 0.80, and more preferably 0.85, 0.90, 0.95, 1.00 , 1.05, 1.10 , 1.15, and 1.20 in this order. The upper limit of this mass ratio is preferably 1.70, and more preferably 1.65, 1.60, 1.55, 1.50, 1.45, 1.40, and 1.35 in this order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点、および相対屈折率の温度係数(dn/dT)の温度依存性を小さくする観点から、質量比[C(BaO)/{C(SiO2)+C(B2O3)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)}]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index and low dispersion, and from the viewpoint of reducing the temperature dependence of the temperature coefficient of the relative refractive index (dn/dT), it is preferable that the mass ratio [C(BaO)/{C(SiO 2 )+C(B 2 O 3 )+C(TiO 2 )+C(Nb 2 O 5 )+C(WO 3 )}] be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、質量比[{C(BaO)+C(Li2O)+C(SrO)}/{C(SiO2)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)}]の下限は、好ましくは0.5であり、さらには1.0、1.5、2.0、2.2、2.4の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは7.0であり、さらには6.5、6.0、5.5、5.0、4.5、4.0、3.5の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the mass ratio [{C(BaO)+C( Li2O )+C(SrO)}/{C( SiO2 )+C( TiO2 )+C( Nb2O5 )+C( WO3 )}] is preferably 0.5, and more preferably 1.0, 1.5, 2.0 , 2.2, and 2.4 in that order. The upper limit of this mass ratio is preferably 7.0, and more preferably 6.5, 6.0, 5.5, 5.0, 4.5, 4.0, and 3.5 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、質量比[{C(BaO)+C(Li2O)+C(SrO)}/{C(SiO2)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)}]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index and low dispersion, it is preferable that the mass ratio [{C(BaO)+C(Li 2 O)+C(SrO)}/{C(SiO 2 )+C(TiO 2 )+C(Nb 2 O 5 )+C(WO 3 )}] be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、質量比[{C(Li2O)+C(Na2O)+C(K2O)+C(Cs2O)+C(CaO)+C(SrO)+C(BaO)}/{C(SiO2)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)}]の下限は、好ましくは0.5であり、さらには1.0、1.5、2.0、2.2、2.4の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは7.0であり、さらには6.5、6.0、5.5、5.0、4.5、4.0、3.5の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the mass ratio [{C( Li2O )+C( Na2O )+C( K2O )+C( Cs2O )+C(CaO)+C(SrO)+C(BaO)}/{C( SiO2 )+C( TiO2 )+C( Nb2O5 )+C( WO3 )}] is preferably 0.5, and more preferably 1.0, 1.5, 2.0 , 2.2, and 2.4 in that order. The upper limit of this mass ratio is preferably 7.0, and more preferably 6.5, 6.0, 5.5, 5.0, 4.5, 4.0, and 3.5 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、質量比[{C(Li2O)+C(Na2O)+C(K2O)+C(Cs2O)+C(CaO)+C(SrO)+C(BaO)}/{C(SiO2)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)}]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index and low dispersion, it is preferable that the mass ratio [{C(Li 2 O) + C(Na 2 O) + C(K 2 O) + C(Cs 2 O) + C(CaO) + C(SrO) + C(BaO)}/{C(SiO 2 ) + C(TiO 2 ) + C(Nb 2 O 5 ) + C(WO 3 )}] be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、合計含有量[C(ZnO)+C(Gd2O3)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)]の下限は、好ましくは0であり、さらには1、2、3、4、5の順により好ましい。該合計含有量は0であってもよい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは15であり、さらには14、13、12、11、10、9、8、7、6の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the total content [C(ZnO)+C( Gd2O3 )+C( TiO2 )+C( Nb2O5 )+C( WO3 )] is preferably 0, and more preferably 1 , 2 , 3, 4, and 5 in that order. The total content may be 0. The upper limit of the total content is preferably 15, and more preferably 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, and 6 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、分散の小さい成形用ガラス素材を得る観点から、合計含有量[C(ZnO)+C(Gd2O3)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a glass material for molding having a large average linear expansion coefficient αL and small variance, it is preferable that the total content [C(ZnO)+C(Gd 2 O 3 )+C(TiO 2 )+C(Nb 2 O 5 )+C(WO 3 )] be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、合計含有量[C(SiO2)+C(ZnO)+C(Gd2O3)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)]の下限は、好ましくは5であり、さらには6、7、8、9の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは25であり、さらには24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the total content [C(SiO 2 )+C(ZnO)+C(Gd 2 O 3 )+C(TiO 2 )+C(Nb 2 O 5 )+C(WO 3 )] is preferably 5, and more preferably 6, 7, 8, and 9 in that order. The upper limit of the total content is preferably 25, and more preferably 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, and 14 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、かつ高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、合計含有量[C(SiO2)+C(ZnO)+C(Gd2O3)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index and low dispersion, it is preferable that the total content [C(SiO 2 )+C(ZnO)+C(Gd 2 O 3 )+C(TiO 2 )+C(Nb 2 O 5 )+C(WO 3 )] be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、合計含有量[C(SiO2)+C(ZnO)+C(Gd2O3)+C(ZrO2)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)]の下限は、好ましくは5であり、さらには6、7、8、9の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは25であり、さらには24、23、22、21、20、19、18、17、16の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the total content [C( SiO2 )+C(ZnO)+C( Gd2O3 )+C( ZrO2 )+C( TiO2 )+C( Nb2O5 )+C( WO3 )] is preferably 5, and more preferably 6 , 7, 8, and 9 in that order. The upper limit of the total content is preferably 25, and more preferably 24 , 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, and 16 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、かつ高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、合計含有量[C(SiO2)+C(ZnO)+C(Gd2O3)+C(ZrO2)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index and low dispersion, it is preferable that the total content [C(SiO 2 ) + C(ZnO) + C(Gd 2 O 3 ) + C(ZrO 2 ) + C(TiO 2 ) + C(Nb 2 O 5 ) + C(WO 3 )] be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、合計含有量[C(Al2O3)+C(SiO2)+C(ZnO)+C(Gd2O3)+C(ZrO2)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)]の下限は、好ましくは5であり、さらには6、7、8、9の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは25であり、さらには24、23、22、21、20、19、18、17、16の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the total content [C( Al2O3 )+C ( SiO2 )+C(ZnO)+C( Gd2O3 )+C( ZrO2 )+C( TiO2 )+C( Nb2O5 )+C( WO3 )] is preferably 5 , and more preferably 6 , 7, 8, and 9 in that order. The upper limit of the total content is preferably 25, and more preferably 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, and 16 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、かつ高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、合計含有量[C(Al2O3)+C(SiO2)+C(ZnO)+C(Gd2O3)+C(ZrO2)+C(TiO2)+C(Nb2O5)+C(WO3)]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material having a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index and low dispersion, it is preferable that the total content [C(Al 2 O 3 ) + C(SiO 2 ) + C(ZnO) + C(Gd 2 O 3 ) + C(ZrO 2 ) + C(TiO 2 ) + C(Nb 2 O 5 ) + C(WO 3 )] be within the above range.
本実施形態において、ガラス組成Bの場合、合計含有量[C(La2O3)+C(Gd2O3)+C(Y2O3)]の下限は、好ましくは25であり、さらには26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは50であり、さらには49、48、47、46、45、44、43の順により好ましい。 In the present embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the total content [C( La2O3 )+C( Gd2O3 )+C( Y2O3 )] is preferably 25, and more preferably 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 , 33, 34, 35 , 36, 37 , and 38 in that order. The upper limit of the total content is preferably 50, and more preferably 49, 48, 47, 46, 45, 44, and 43 in that order.
ガラス組成Bにおいて、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、合計含有量[C(La2O3)+C(Gd2O3)+C(Y2O3)]は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material with a high refractive index and low dispersion, the total content [C(La 2 O 3 )+C(Gd 2 O 3 )+C(Y 2 O 3 )] is preferably within the above range.
本実施形態において、ガラス組成Bの場合、合計含有量[C(SiO2)+C(B2O3)+C(Al2O3)]の下限は、好ましくは15であり、さらには16、17、18、19の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは30であり、さらには29、28、27、26、25の順により好ましい。 In the present embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the total content [C( SiO2 ) + C( B2O3 ) + C( Al2O3 )] is preferably 15, and more preferably 16, 17, 18, and 19 in that order. The upper limit of the total content is preferably 30, and more preferably 29 , 28 , 27, 26, and 25 in that order.
ガラス組成Bにおいて、屈折率をなるべく低下させずに、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、合計含有量[C(SiO2)+C(B2O3)+C(Al2O3)]は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a high-refractive-index, low-dispersion glass material for molding without decreasing the refractive index as much as possible, it is preferable that the total content [C(SiO 2 )+C(B 2 O 3 )+C(Al 2 O 3 )] be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、質量比[{C(La2O3)+C(Gd2O3)+C(Y2O3)}/{2×C(SiO2)+C(B2O3)+C(Al2O3)}]の下限は、好ましくは1.00であり、さらには1.05、1.10、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは1.80であり、さらには1.75、1.70、1.65、1.60、1.55、1.54、1.53、1.52、1.51、1.50の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the mass ratio [{C( La2O3 )+C( Gd2O3 )+C( Y2O3 )}/{2×C( SiO2 )+C( B2O3 )+C( Al2O3 )}] is preferably 1.00, and more preferably 1.05 , 1.10 , 1.15 , 1.16 , 1.17, 1.18, 1.19, 1.20, and 1.21 in this order. The upper limit of this mass ratio is preferably 1.80, and more preferably 1.75, 1.70, 1.65, 1.60, 1.55, 1.54, 1.53, 1.52, 1.51, and 1.50 in this order.
ガラス組成Bにおいて、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、質量比[{C(La2O3)+C(Gd2O3)+C(Y2O3)}/{2×C(SiO2)+C(B2O3)+C(Al2O3)}]は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material with a high refractive index and low dispersion, it is preferable that the mass ratio [{C( La2O3 )+C( Gd2O3 )+C( Y2O3 )}/{2×C( SiO2 )+C( B2O3 )+C ( Al2O3 ) }] be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、合計含有量[2×C(SiO2)+C(B2O3)+C(Al2O3)]の下限は、好ましくは20であり、さらには21、22、23、24、25、26の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは45であり、さらには44、43、42、41、40、39、38、37、36、35の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the total content [2×C(SiO 2 )+C(B 2 O 3 )+C(Al 2 O 3 )] is preferably 20, and more preferably 21, 22, 23, 24, 25, and 26 in that order. The upper limit of the total content is preferably 45, and more preferably 44, 43, 42, 41, 40, 39, 38, 37, 36, and 35 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLの大きい、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、合計含有量[2×C(SiO2)+C(B2O3)+C(Al2O3)]は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material with a large average linear expansion coefficient αL and a high refractive index and low dispersion, it is preferable that the total content [2 × C(SiO 2 ) + C(B 2 O 3 ) + C(Al 2 O 3 )] be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、質量比[{C(La2O3)+C(Y2O3)}/{C(B2O3)+C(BaO)}]の下限は、好ましくは0.50であり、さらには0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは1.30であり、さらには1.25、1.20、1.15、1.10、1.05、1.00、0.95、0.92の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the mass ratio [{C( La2O3 )+C( Y2O3 )}/{C( B2O3 )+C(BaO)}] is preferably 0.50, and more preferably 0.55 , 0.60 , 0.65, 0.70, 0.75, and 0.80 in that order. The upper limit of this mass ratio is preferably 1.30, and more preferably 1.25, 1.20, 1.15 , 1.10, 1.05, 1.00, 0.95, and 0.92 in that order.
ガラス組成Bにおいて、高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、質量比[{C(La2O3)+C(Y2O3)}/{C(B2O3)+C(BaO)}]は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of obtaining a molding glass material with a high refractive index and low dispersion, the mass ratio [{C( La2O3 )+C( Y2O3 )}/{C( B2O3 )+C ( BaO )}] is preferably in the above range.
本実施形態において、ガラス組成Bの場合、[C(Gd2O3)/M(GdO1.5)+C(ZnO)/M(ZnO)+C(TiO2)/M(TiO2)+C(Nb2O5)/M(NbO2.5)+C(WO3)/M(WO3)+C(Bi2O3)/M(BiO1.5)]の下限は、好ましくは0であり、さらには0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06の順により好ましい。該値は0であってもよい。また、その上限は、好ましくは0.30であり、さらには0.25、0.20、0.18、0.16、0.14、0.12、0.10、0.08の順により好ましい。 In this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of [C( Gd2O3 )/M( GdO1.5 ) + C(ZnO)/M(ZnO) + C( TiO2 )/M( TiO2 ) + C( Nb2O5 )/M( NbO2.5 ) + C( WO3 )/M( WO3 ) + C( Bi2O3 )/M( BiO1.5 )] is preferably 0, and more preferably 0.01, 0.02, 0.03 , 0.04 , 0.05, and 0.06 in this order. The value may be 0. The upper limit is preferably 0.30, and more preferably 0.25, 0.20, 0.18, 0.16, 0.14, 0.12, 0.10, and 0.08 in this order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、ガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点から、[C(Gd2O3)/M(GdO1.5)+C(ZnO)/M(ZnO)+C(TiO2)/M(TiO2)+C(Nb2O5)/M(NbO2.5)+C(WO3)/M(WO3)+C(Bi2O3)/M(BiO1.5)]は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of having a large average linear expansion coefficient αL and suppressing a decrease in the thermal stability of the glass, it is preferable that [C( Gd2O3 )/M( GdO1.5 )+C(ZnO)/M(ZnO)+C( TiO2 )/M ( TiO2 )+C( Nb2O5 )/M( NbO2.5 )+C( WO3 )/M( WO3 )+C( Bi2O3 )/M (BiO1.5 ) ] be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、質量比[C(Y2O3)/{C(La2O3)+C(Y2O3)+C(Gd2O3)}]の下限は、好ましくは0.20であり、さらには0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは0.60であり、さらには0.59、0.58、0.57、0.56、0.55、0.54、0.53、0.52、0.51、0.50、0.49、0.48、0.47、0.46の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the mass ratio [C(Y 2 O 3 )/{C(La 2 O 3 )+C(Y 2 O 3 )+C(Gd 2 O 3 )}] is preferably 0.20, and more preferably 0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, 0.32, 0.33, and 0.34 in that order. The upper limit of the mass ratio is preferably 0.60, and more preferably 0.59, 0.58, 0.57, 0.56, 0.55, 0.54, 0.53, 0.52, 0.51, 0.50, 0.49, 0.48, 0.47, and 0.46 in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、ガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点から、質量比[C(Y2O3)/{C(La2O3)+C(Y2O3)+C(Gd2O3)}]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of having a large average linear expansion coefficient αL and suppressing a decrease in the thermal stability of the glass, it is preferable that the mass ratio [C(Y 2 O 3 )/{C(La 2 O 3 )+C(Y 2 O 3 )+C(Gd 2 O 3 )}] be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、質量比[C(Y2O3)/{C(La2O3)+C(Y2O3)+C(TiO2)}]の下限は、好ましくは0.20であり、さらには0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは0.50であり、さらには0.49、0.48、0.47、0.46、0.45の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the mass ratio [C( Y2O3 )/{C( La2O3 )+C( Y2O3 )+C( TiO2 )}] is preferably 0.20, and more preferably 0.21, 0.22 , 0.23, 0.24 , 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, and 0.32 in this order. The upper limit of this mass ratio is preferably 0.50, and more preferably 0.49, 0.48, 0.47, 0.46, and 0.45 in this order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLが大きく、ガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点から、質量比[C(Y2O3)/{C(La2O3)+C(Y2O3)+C(TiO2)}]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of having a large average linear expansion coefficient αL and suppressing a decrease in the thermal stability of the glass, it is preferable that the mass ratio [C(Y 2 O 3 )/{C(La 2 O 3 )+C(Y 2 O 3 )+C(TiO 2 )}] be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、合計含有量[C(BaO)+C(La2O3)+C(Y2O3)]の下限は、好ましくは50であり、さらには52、54、56、58、60、62、64、66、68、70の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは85であり、さらには83、81、79、77、76の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the total content [C(BaO)+C( La2O3 )+C( Y2O3 )] is preferably 50, and more preferably 52, 54, 56, 58, 60 , 62, 64, 66, 68 , and 70, in that order. The upper limit of the total content is preferably 85, and more preferably 83, 81, 79, 77, and 76, in that order.
ガラス組成Bにおいて、平均線膨張係数αLの低下が抑制され、かつ高屈折率低分散性の成形用ガラス素材を得る観点から、合計含有量[C(BaO)+C(La2O3)+C(Y2O3)]を上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, from the viewpoint of suppressing a decrease in the average linear expansion coefficient αL and obtaining a molding glass material with a high refractive index and low dispersion, it is preferable that the total content [C(BaO)+C(La 2 O 3 )+C(Y 2 O 3 )] be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、SiO2の含有量の下限は、好ましくは3.0%であり、さらには3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%、6.5%、7.0%の順により好ましい。また、SiO2の含有量の上限は、好ましくは15.0%であり、さらには14.5%、14.0%、13.5%、13.0%、12.5%、12.0%、11.5%、11.0%、10.5%、10.0%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the SiO 2 content is preferably 3.0%, and more preferably 3.5%, 4.0%, 4.5%, 5.0%, 5.5%, 6.0%, 6.5%, and 7.0% in that order. The upper limit of the SiO 2 content is preferably 15.0%, and more preferably 14.5%, 14.0%, 13.5%, 13.0%, 12.5%, 12.0%, 11.5%, 11.0%, 10.5%, and 10.0% in that order.
SiO2は、ガラス組成Bにおいて、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの熱的安定性、化学的耐久性、耐候性を改善し、熔融ガラスの粘度を高め、熔融ガラスを成形しやすくする働きを有する。またSiO2は、たとえばガラス組成Bに多く含まれるLa2O3、BaO、およびY2O3と比べて、ΔPg,Fの値を大きくする働きが強い。一方、SiO2の含有量が多いと、平均線膨張係数αLが比較的低下しやすいほか、屈折率ndが低下するおそれがある。また、SiO2の含有量が少なすぎると、再加熱時の安定性が悪化するおそれがある。そのため、SiO2の含有量は上記範囲であることが好ましい。 SiO2 is a glass network-forming component in glass composition B, and functions to improve the thermal stability, chemical durability, and weather resistance of glass, increase the viscosity of molten glass, and make the molten glass easier to mold. Furthermore, SiO2 has a stronger effect of increasing the value of ΔPg,F than, for example, La2O3 , BaO , and Y2O3 , which are contained in large amounts in glass composition B. On the other hand, if the SiO2 content is high, the average linear expansion coefficient αL is relatively likely to decrease and the refractive index nd may also decrease. Furthermore, if the SiO2 content is too low, stability during reheating may deteriorate. Therefore, the SiO2 content is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、B2O3の含有量の下限は、好ましくは8.0%であり、さらには8.5%、9.0%、9.5%、10.0%、10.5%、11.0%、11.5%、12.0%の順により好ましい。また、B2O3の含有量の上限は、好ましくは20.0%であり、さらには19.5%、19.0%、18.5%、18.0%、17.5%、17.0%、16.5%、16.0%、15.5%、15.0%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the B2O3 content is preferably 8.0%, and more preferably 8.5%, 9.0%, 9.5%, 10.0%, 10.5%, 11.0%, 11.5%, and 12.0% in that order. The upper limit of the B2O3 content is preferably 20.0%, and more preferably 19.5%, 19.0%, 18.5%, 18.0%, 17.5%, 17.0%, 16.5%, 16.0%, 15.5%, and 15.0% in that order.
B2O3は、ガラス組成Bにおいて、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。また、ネットワーク形成成分の中では比較的、平均線膨張係数αLを低下させない成分である。さらに、低分散性を損なうことなく屈折率ndの高いガラスを得る観点から、B2O3の含有量を上記範囲とすることもできる。一方、B2O3の含有量が多いと、屈折率ndが低下するおそれがある。また、B2O3の含有量が少なすぎると、再加熱時の安定性が悪化するおそれがある。 B2O3 is a network-forming component of glass in glass composition B and has the function of improving the thermal stability of the glass. Among the network-forming components, B2O3 is a component that does not relatively reduce the average linear expansion coefficient αL . Furthermore, from the viewpoint of obtaining a glass with a high refractive index nd without impairing low dispersion, the content of B2O3 can be set within the above range. On the other hand, if the content of B2O3 is too high , the refractive index nd may decrease. Furthermore, if the content of B2O3 is too low, the stability during reheating may deteriorate.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Al2O3の含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%の順により好ましい。また、Al2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。Al2O3の含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the Al 2 O 3 content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2%, and 0.1% in that order. The lower limit of the Al 2 O 3 content is preferably 0%. The Al 2 O 3 content may be 0%.
Al2O3は、ガラス組成Bにおいて、ガラスの化学的耐久性、耐候性を改善する働きを有するガラス成分であり、ネットワーク形成成分として考えることができる。一方、Al2O3の含有量が多くなると、屈折率ndが低下し、ガラスの熱的安定性および熔融性が低下するおそれがある。そのため、Al2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition B, Al 2 O 3 is a glass component that functions to improve the chemical durability and weather resistance of the glass, and can be considered as a network-forming component. On the other hand, if the content of Al 2 O 3 increases, the refractive index nd decreases, and the thermal stability and meltability of the glass may decrease. Therefore, the content of Al 2 O 3 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、P2O5の含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%の順により好ましい。また、P2O5の含有量の下限は、好ましくは0%である。P2O5の含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B , the upper limit of the P2O5 content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2%, and 0.1% in that order. The lower limit of the P2O5 content is preferably 0%. The P2O5 content may be 0%.
P2O5は、ガラス組成Bにおいて、屈折率ndを低下させる成分であり、加えてガラスの熱的安定性を低下させる成分でもある。そのため、P2O5の含有量は上記範囲であることが好ましい。 P 2 O 5 is a component that reduces the refractive index nd in glass composition B and also reduces the thermal stability of the glass. Therefore, the content of P 2 O 5 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Li2Oの含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%の順により好ましい。また、Li2Oの含有量の下限は、好ましくは0%である。Li2Oの含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the Li 2 O content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2%, and 0.1% in that order. The lower limit of the Li 2 O content is preferably 0%. The Li 2 O content may be 0%.
Li2Oは、ガラス組成Bにおいて、ガラスの低比重化に寄与する成分であり、ガラスの熔融性を改善し、また平均線膨張係数αLを大きくする働きを有する。さらにガラス転移温度Tgの低下に寄与する成分であり、精密プレス成型の際には成形性の向上に寄与する。また、低分散性を損なうことなく屈折率ndの高いガラスを得る観点から、Li2Oの含有量を上記範囲とすることもできる。一方、Li2Oの含有量が多くなると、耐失透性や耐酸性が低下するおそれがある。また、低分散性も損なわれるおそれもある。 In glass composition B, Li 2 O is a component that contributes to lowering the specific gravity of the glass, improves the meltability of the glass, and increases the average linear expansion coefficient αL . Furthermore, it is a component that contributes to lowering the glass transition temperature Tg, and contributes to improving formability during precision press molding. Furthermore, from the viewpoint of obtaining a glass with a high refractive index nd without impairing low dispersion, the content of Li 2 O can be set within the above range. On the other hand, if the content of Li 2 O is too high, there is a risk that devitrification resistance and acid resistance will decrease. There is also a risk that low dispersion will be impaired.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Na2Oの含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%の順により好ましい。また、Na2Oの含有量の下限は、好ましくは0%である。Na2Oの含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the Na 2 O content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2%, and 0.1% in that order. The lower limit of the Na 2 O content is preferably 0%. The Na 2 O content may be 0%.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、K2Oの含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%の順により好ましい。また、K2Oの含有量の下限は、好ましくは0%である。K2Oの含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the K 2 O content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2%, and 0.1% in that order. The lower limit of the K 2 O content is preferably 0%. The K 2 O content may be 0%.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Na2OおよびK2Oの合計含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%の順により好ましい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.001%、0.01%、0.05%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the total content of Na 2 O and K 2 O is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2%, and 0.1% in that order. The lower limit of the total content is preferably 0%, and more preferably 0.001%, 0.01%, and 0.05% in that order.
ガラス組成Bにおいて、Na2O、K2Oは、いずれもガラスの熔融性を改善する働きを有する。また平均線熱膨張係数を大きくする働きを有する。一方、これらの含有量が多くなると、熱的安定性、耐失透性、化学的耐久性、耐候性が低下する。したがって、Na2O、およびK2Oの各含有量およびその合計含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition B, Na 2 O and K 2 O both function to improve the meltability of the glass. They also function to increase the average linear thermal expansion coefficient. On the other hand, if their contents increase, thermal stability, devitrification resistance, chemical durability, and weather resistance decrease. Therefore, it is preferable that the respective contents of Na 2 O and K 2 O and their total content are within the above ranges.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Cs2Oの含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%の順により好ましい。また、Cs2Oの含有量の下限は、好ましくは0%である。Cs2Oの含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the Cs2O content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2%, and 0.1% in that order. The lower limit of the Cs2O content is preferably 0%. The Cs2O content may be 0%.
Cs2Oは、ガラス組成Bにおいて、ガラスの熔融性を改善する働きを有するが、含有量が多くなると、ガラスの熱的安定性、屈折率ndが低下し、また熔解中にガラス成分の揮発が増加して、所望のガラスが得られなくなるおそれがある。そのため、Cs2Oの含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition B, Cs 2 O has the function of improving the meltability of the glass, but if the content is too high, the thermal stability and refractive index nd of the glass will decrease, and volatilization of glass components during melting will increase, which may make it impossible to obtain the desired glass. Therefore, the content of Cs 2 O is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Li2O、Na2O、K2OおよびCs2Oの合計含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%の順により好ましい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは0%である。該合計含有量は0%でもよい。ガラスの液相温度が上昇するのを抑制する観点から、Li2O、Na2O、K2OおよびCs2Oの合計含有量は上記範囲とすることが好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the total content of Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2%, and 0.1%, in that order. The lower limit of the total content is preferably 0%. The total content may be 0%. From the viewpoint of suppressing an increase in the liquidus temperature of the glass, it is preferable that the total content of Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、MgOの含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%の順により好ましい。また、MgOの含有量の下限は、好ましくは0%である。MgOの含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the MgO content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2%, and 0.1%, in that order. Furthermore, the lower limit of the MgO content is preferably 0%. The MgO content may be 0%.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、CaOの含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.2%、0.1%の順により好ましい。また、CaOの含有量の下限は、好ましくは0%である。CaOの含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the CaO content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.2%, and 0.1%, in that order. Furthermore, the lower limit of the CaO content is preferably 0%. The CaO content may be 0%.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、SrOの含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.4%、0.3%の順により好ましい。また、SrOの含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.05%、0.10%、0.15%、0.20%の順により好ましい。In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the SrO content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.4%, and 0.3%, in that order. Furthermore, the lower limit of the SrO content is preferably 0%, and more preferably 0.05%, 0.10%, 0.15%, and 0.20%, in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、MgO、CaO、およびSrOの合計含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.4%、0.3%の順により好ましい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.05%、0.10%、0.15%、0.20%の順により好ましい。該合計含有量は0%でもよい。In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the total content of MgO, CaO, and SrO is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.4%, and 0.3%, in that order. The lower limit of this total content is preferably 0%, and more preferably 0.05%, 0.10%, 0.15%, and 0.20%, in that order. The total content may even be 0%.
ガラス組成Bにおいて、MgO、CaO、SrOは、いずれもガラスの熔融性を改善する働きを有するガラス成分であり、平均線膨張係数を比較的大きくする働きも有する。しかし、これらガラス成分の含有量が多くなると、ガラスの熱的安定性および耐失透性が低下する。そのため、これらガラス成分の各含有量および合計含有量は、上記範囲であることが好ましい。In glass composition B, MgO, CaO, and SrO are glass components that improve the meltability of the glass and also serve to relatively increase the average linear expansion coefficient. However, if the content of these glass components increases, the thermal stability and devitrification resistance of the glass decrease. Therefore, it is preferable that the individual contents and total content of these glass components be within the above ranges.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、BaOの含有量の下限は、好ましくは20%であり、さらには21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%の順により好ましい。また、BaOの含有量の上限は、好ましくは45%であり、さらには44%、43%、42%、41%、40%、39%、38%、37%、36%、35%、34%の順により好ましい。In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the BaO content is preferably 20%, and more preferably 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, and 31% in that order. Furthermore, the upper limit of the BaO content is preferably 45%, and more preferably 44%, 43%, 42%, 41%, 40%, 39%, 38%, 37%, 36%, 35%, and 34% in that order.
BaOは、ガラス組成Bにおいて、高屈折率・低分散特性を損なうことなく、平均線膨張係数αLを増加させる働きを有するガラス成分であり、ΔPg,Fの値を比較的小さくする成分でもある。BaOの含有量を上記範囲とすることで、高屈折率・低分散であって、平均線膨張係数αLが改善された成形用ガラス素材が得られる。一方で、BaOの含有量が多すぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、ガラスが失透するおそれがあり、再加熱時の安定性が悪化するおそれもある。 BaO is a glass component that functions to increase the average linear expansion coefficient αL in glass composition B without impairing the high refractive index and low dispersion characteristics, and is also a component that relatively reduces the value of ΔPg,F. By setting the BaO content within the above range, a glass material for molding can be obtained that has a high refractive index and low dispersion and an improved average linear expansion coefficient αL . On the other hand, if the BaO content is too high, the thermal stability of the glass may decrease, and the glass may be devitrified, and stability during reheating may also be impaired.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、SiO2およびB2O3の合計含有量の上限は、好ましくは30%であり、さらには29%、28%、27%、26%、25%、24%、23%、22%、21%、20%の順により好ましい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは13%であり、さらには14%、15%、16%、17%、18%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the total content of SiO2 and B2O3 is preferably 30%, and more preferably 29%, 28%, 27%, 26%, 25%, 24%, 23%, 22%, 21%, and 20% in that order. The lower limit of the total content is preferably 13%, and more preferably 14%, 15%, 16%, 17%, and 18% in that order.
ガラス組成Bにおいて、ガラスの安定性を保持しつつ、屈折率の低下を抑制する観点から、SiO2およびB2O3の合計含有量は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, the total content of SiO 2 and B 2 O 3 is preferably within the above range, from the viewpoint of suppressing a decrease in the refractive index while maintaining the stability of the glass.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、BaOの含有量と、SiO2およびB2O3の合計含有量との質量比[BaO/(SiO2+B2O3)]の上限は、好ましくは3.00であり、さらには2.80、2.60、2.40、2.20、2.00、1.80、1.70の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0.60であり、さらには0.80、0.90、1.00、1.10、1.20、1.30の順により好ましい。 In the glass composition B of the molding glass material according to this embodiment, the upper limit of the mass ratio of the BaO content to the total content of SiO2 and B2O3 [BaO/( SiO2 + B2O3 )] is preferably 3.00, and more preferably 2.80 , 2.60, 2.40, 2.20, 2.00, 1.80 , and 1.70 in this order. The lower limit of this mass ratio is preferably 0.60, and more preferably 0.80, 0.90, 1.00, 1.10, 1.20, and 1.30 in this order.
ガラス組成Bにおいて、ガラスの安定性が保持されかつ平均線膨張係数αLが大きいガラスを得る観点から、該質量比は上記範囲とすることが好ましい。 In glass composition B, the mass ratio is preferably within the above range from the viewpoint of obtaining glass that maintains the stability of the glass and has a large average linear expansion coefficient αL .
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、ZnOの含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.4%、0.3%、0.2%、0.1%、0.05%、0.03%、0.02%、0.01%の順により好ましい。また、ZnOの含有量の下限は、好ましくは0%である。ZnOの含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the ZnO content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, 0.4%, 0.3%, 0.2%, 0.1%, 0.05%, 0.03%, 0.02%, and 0.01%, in that order. Furthermore, the lower limit of the ZnO content is preferably 0%. The ZnO content may be 0%.
ZnOは、ガラス組成Bにおいて、ガラスの熔融性を改善する働きを有するガラス成分である。しかし、ZnOの含有量が多すぎると、ガラスの比重が増大し、平均線膨張係数αLが低下するおそれがある。また、ガラスの低分散性を損なうおそれもある。さらに、ガラス転移温度Tgが低下するおそれもある。そのため、ZnOの含有量は上記範囲であることが好ましい。 ZnO is a glass component in glass composition B that functions to improve the meltability of the glass. However, if the ZnO content is too high, the specific gravity of the glass increases, and the average linear expansion coefficient αL may decrease. The low dispersion of the glass may also be impaired. Furthermore, the glass transition temperature Tg may decrease. Therefore, the ZnO content is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、La2O3の含有量の下限は、好ましくは15%であり、さらには16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%の順により好ましい。また、La2O3の含有量の上限は、好ましくは40%であり、さらには39%、38%、37%、36%、35%、34%、33%、32%、31%、30%、29%、28%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the La2O3 content is preferably 15%, and more preferably 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, and 22% in this order. The upper limit of the La2O3 content is preferably 40%, and more preferably 39%, 38%, 37%, 36%, 35%, 34%, 33%, 32%, 31%, 30%, 29%, and 28% in this order.
La2O3は、ガラス組成Bにおいて、アッベ数νdの減少を抑えつつ屈折率を高める働きを有するガラス成分である。また、部分分散比Pg,Fを小さくする成分であり、BaOと比べてΔPg,Fの値を小さくする働きが強い。したがって、La2O3の含有量を上記範囲とすることで、高屈折率・低分散であって、平均線膨張係数αLの低下を抑制し、相対屈折率の温度係数(dn/dT)の増大を抑制した成形用ガラス素材が得られる。一方で、La2O3の含有量が多くなり過ぎると、ガラスの熱的安定性および耐失透性が低下するおそれがあり、再加熱時の安定性が悪化するおそれもある。 La2O3 is a glass component in glass composition B that increases the refractive index while suppressing a decrease in the Abbe number vd. It is also a component that reduces the partial dispersion ratio Pg,F , and has a stronger effect of reducing the value of ΔPg,F than BaO. Therefore, by setting the La2O3 content within the above range, a molding glass material can be obtained that has a high refractive index and low dispersion, suppresses a decrease in the average linear expansion coefficient αL , and suppresses an increase in the temperature coefficient of the relative refractive index (dn/ dT ). On the other hand, if the La2O3 content is too high, the thermal stability and devitrification resistance of the glass may decrease, and stability during reheating may also deteriorate.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Gd2O3の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%の順により好ましい。また、Gd2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。Gd2O3の含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B , the upper limit of the Gd2O3 content is preferably 20%, and more preferably 15%, 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, and 0.5% in that order. The lower limit of the Gd2O3 content is preferably 0%. The Gd2O3 content may be 0%.
Gd2O3は、ガラス組成Bにおいて、高屈折・低分散であって平均線膨張係数αLの低下を抑制できる成分であるが、BaOを多く導入する本実施形態のガラスにおいてはGd2O3の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。また、Gd2O3の含有量が多くなり過ぎるとガラスの比重が増大し、好ましくない。また原料コスト削減の観点においても不利である。したがって、Gd2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition B, Gd 2 O 3 is a component that has high refractive index and low dispersion and can suppress a decrease in the average linear expansion coefficient αL . However, in the glass of this embodiment, which incorporates a large amount of BaO, if the Gd 2 O 3 content is too high, the thermal stability and devitrification resistance of the glass decrease, making the glass more susceptible to devitrification during production. Furthermore, if the Gd 2 O 3 content is too high, the specific gravity of the glass increases, which is undesirable. It is also disadvantageous from the viewpoint of reducing raw material costs. Therefore, it is preferable that the Gd 2 O 3 content be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Y2O3の含有量の下限は、好ましくは5%であり、さらには6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%の順により好ましい。また、Y2O3の含有量の上限は、好ましくは25%であり、さらには24%、23%、22%、21%、20%、19%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B , the lower limit of the Y2O3 content is preferably 5%, and more preferably 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, and 14% in that order. The upper limit of the Y2O3 content is preferably 25%, and more preferably 24%, 23%, 22%, 21%, 20%, and 19% in that order.
Y2O3は、ガラス組成Bにおいて、アッベ数νdの減少を抑えつつ屈折率を高める働きを有する成分である。また、アルカリ成分やアルカリ土類成分の中でBaOまたはSrOを比較的多く導入する本実施形態のガラスにおいて、平均線膨張係数αLの低下を抑制し、高屈折低分散特性を付与するために有効な成分である。また、ガラスの化学的耐久性、耐候性を改善し、ガラス転移温度を高める働きも有する。部分分散比Pg,Fを小さくする成分であり、ΔPg,Fの値を小さくする働きも有する。一方で、Y2O3の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下するおそれがある。再加熱時の安定性が悪化するおそれもある。そのため、Y2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Y 2 O 3 is a component that functions to increase the refractive index while suppressing a decrease in the Abbe number vd in glass composition B. Furthermore, in the glass of this embodiment, in which a relatively large amount of BaO or SrO is incorporated among the alkali and alkaline earth components, Y 2 O 3 is a component that is effective in suppressing a decrease in the average linear expansion coefficient αL and imparting high refractive index and low dispersion characteristics. It also functions to improve the chemical durability and weather resistance of the glass and to increase the glass transition temperature. It is a component that reduces the partial dispersion ratio Pg,F and also functions to reduce the value of ΔPg,F. On the other hand, if the Y 2 O 3 content is too high, the thermal stability and devitrification resistance of the glass may decrease. Stability during reheating may also deteriorate. Therefore, the Y 2 O 3 content is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、ZrO2の含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2.5%の順により好ましい。また、ZrO2の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.005%、0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%の順により好ましい。ZrO2の含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the ZrO2 content is preferably 10%, and more preferably 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, and 2.5% in that order. The lower limit of the ZrO2 content is preferably 0%, and more preferably 0.005%, 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1.0%, 1.5%, and 2.0% in that order. The ZrO2 content may be 0%.
ZrO2は、ガラス組成Bにおいて、屈折率を高める働きのある成分であり、適量を含有させることにより、ガラスの熱的安定性を改善する働きも有する。しかし、ZrO2は平均線膨張係数αLを比較的小さくする成分であるほか、相対屈折率の温度係数(dn/dT)の温度依存性を増大させる成分でもある。また、含有量があまりにも多すぎると、著しく熱的安定性が低下するおそれがある。そのため、ZrO2の含有量は上記範囲であることが好ましい。 ZrO2 is a component in glass composition B that increases the refractive index, and when contained in an appropriate amount, it also improves the thermal stability of the glass. However, ZrO2 is a component that relatively reduces the average linear expansion coefficient αL , and also increases the temperature dependence of the temperature coefficient of the relative refractive index (dn/dT). Furthermore, if the content is too high, there is a risk of a significant decrease in thermal stability. Therefore, it is preferable that the content of ZrO2 be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、TiO2の含有量の上限は、好ましくは15%であり、さらには14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%の順により好ましい。また、TiO2の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには1%、2%、3%、4%、5%の順により好ましい。TiO2の含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the TiO2 content is preferably 15%, and more preferably 14%, 13%, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7%, and 6% in that order. The lower limit of the TiO2 content is preferably 0%, and more preferably 1%, 2%, 3%, 4%, and 5% in that order. The TiO2 content may be 0%.
TiO2は、ガラス組成Bにおいて、屈折率を高める働きのある成分であり、適量を含有させることにより、ガラスの熱的安定性を改善する働きも有する。TiO2は、部分分散比Pg,Fを大きくする成分であり、かつNb2O5と比べてPg,FおよびΔPg,Fの値を大きくする働きが強い。一方、TiO2の含有量が多すぎると、平均線膨張係数αLが低下するおそれがあるほか、アッベ数νdが低下するおそれがあり、またガラスの着色が強まり、さらに熔融性が悪化するおそれがある。再加熱時の安定性が悪化するおそれもある。そのため、TiO2の含有量は上記範囲であることが好ましい。 TiO2 is a component in glass composition B that increases the refractive index, and when included in an appropriate amount, it also improves the thermal stability of the glass. TiO2 is a component that increases the partial dispersion ratio Pg,F, and has a stronger effect of increasing the values of Pg,F and ΔPg,F compared to Nb2O5 . On the other hand, if the TiO2 content is too high, the average linear expansion coefficient αL may decrease, the Abbe number νd may decrease, the coloring of the glass may become stronger, and the meltability may deteriorate. There is also a risk of deterioration in stability during reheating. Therefore, it is preferable that the TiO2 content be within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Nb2O5の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、5%、3%、2%、1%の順により好ましい。また、Nb2O5の含有量の下限は、好ましくは0%であり、さらには0.001%、0.003%、0.005%、0.010%、0.050%、0.080%、0.100%の順により好ましい。Nb2O5の含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the Nb2O5 content is preferably 20%, and more preferably 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, 10%, 5%, 3%, 2%, and 1% in that order. The lower limit of the Nb2O5 content is preferably 0%, and more preferably 0.001%, 0.003%, 0.005%, 0.010%, 0.050%, 0.080%, and 0.100% in that order. The Nb2O5 content may be 0%.
Nb2O5は、ガラス組成Bにおいて、屈折率を高める働きのある成分であり、適量を含有させることにより、ガラスの熱的安定性を改善する働きも有する。また、Nb2O5は、部分分散比Pg,FおよびΔPg,Fを大きくする成分でもある。一方、Nb2O5の含有量が多すぎると、平均線膨張係数αLが低下するおそれがあるほか、ガラスの着色が強まるおそれがある。再加熱時の安定性が悪化するおそれもある。そのため、Nb2O5の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Nb 2 O 5 is a component in glass composition B that increases the refractive index, and when contained in an appropriate amount, it also improves the thermal stability of the glass. Nb 2 O 5 is also a component that increases the partial dispersion ratios Pg,F and ΔPg,F. On the other hand, if the Nb 2 O 5 content is too high, the average linear expansion coefficient αL may decrease and the coloring of the glass may become stronger. There is also a risk of the stability during reheating being impaired. Therefore, the Nb 2 O 5 content is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、WO3の含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.1%の順により好ましい。また、WO3の含有量の下限は、好ましくは0%である。WO3の含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the WO3 content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, and 0.1% in that order. The lower limit of the WO3 content is preferably 0%. The WO3 content may be 0%.
WO3は、ガラス組成Bにおいて、他の高分散成分に対してガラス転移温度Tgを下げる働きを持つため、ガラスを軟化成形するとき、とりわけ精密プレスを実施するとき、成形型やその保護膜、成形機を保護するために成形温度を低下させる目的で導入することが出来る。一方でガラスの透過率を高める観点、およびガラスの相対屈折率の温度係数(dn/dT)の上昇を抑える観点から、WO3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition B, WO3 has the function of lowering the glass transition temperature Tg relative to other highly dispersive components, and therefore can be incorporated for the purpose of lowering the molding temperature in order to protect the molding die, its protective film, and the molding machine when softening and molding the glass, particularly when precision pressing is performed. On the other hand, from the viewpoints of increasing the transmittance of the glass and suppressing an increase in the temperature coefficient of the relative refractive index (dn/dT) of the glass, the content of WO3 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Bi2O3の含有量の上限は、好ましくは10%であり、さらには8%、6%、4%、2%、1%、0.5%、0.1%の順により好ましい。また、Bi2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。Bi2O3の含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B , the upper limit of the Bi2O3 content is preferably 10%, and more preferably 8%, 6%, 4%, 2%, 1%, 0.5%, and 0.1% in that order. The lower limit of the Bi2O3 content is preferably 0%. The Bi2O3 content may be 0%.
Bi2O3は、ガラス組成Bにおいて、屈折率ndを高める一方で、アッベ数νdを低下させる成分である。また、ガラスの着色を増大させやすい成分でもある。したがって、Bi2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In the glass composition B, Bi 2 O 3 is a component that increases the refractive index nd while decreasing the Abbe number νd. It is also a component that tends to increase the coloration of the glass. Therefore, the content of Bi 2 O 3 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Ta2O5の含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、13%、10%、5%、3%、1%の順により好ましい。また、Ta2O5の含有量の下限は、好ましくは0%である。Ta2O5の含有量は0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B , the upper limit of the content of Ta2O5 is preferably 20%, and more preferably 15%, 13%, 10%, 5 % , 3%, and 1% in that order. The lower limit of the content of Ta2O5 is preferably 0%. The content of Ta2O5 may be 0%.
Ta2O5は、ガラス組成Bにおいて、ガラスの熱的安定性および耐失透性を改善する働きを有するガラス成分である。一方、Ta2O5は、屈折率を上昇させ、ガラスを高分散化させる。また、Ta2O5の含有量が多くなると、ガラスの熱的安定性が低下し、ガラスを熔融するときに、ガラス原料の熔け残りが生じやすくなる。また、平均線膨張係数αLを比較的低下させる成分である。そのため、Ta2O5の含有量は上記範囲であることが好ましい。さらに、Ta2O5は、他のガラス成分と比較し、極めて高価な成分であり、Ta2O5の含有量が多くなるとガラスの生産コストが増大する。さらに、Ta2O5は他のガラス成分と比べて分子量が大きいため、ガラスの比重を増大させ、結果的に光学素子の重量を増大させる。 Ta2O5 is a glass component in glass composition B that improves the thermal stability and devitrification resistance of the glass. On the other hand, Ta2O5 increases the refractive index and makes the glass highly dispersible. Furthermore, as the Ta2O5 content increases, the thermal stability of the glass decreases, making it more likely that glass raw materials will remain unmelted when melting the glass. Ta2O5 is also a component that relatively reduces the average linear expansion coefficient αL . Therefore, the Ta2O5 content is preferably within the above range. Furthermore, Ta2O5 is an extremely expensive component compared to other glass components, and increasing the Ta2O5 content increases the production cost of the glass. Furthermore, because Ta2O5 has a larger molecular weight than other glass components, it increases the specific gravity of the glass, resulting in an increase in the weight of the optical element.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Sc2O3の含有量の上限は、好ましくは2%である。また、Sc2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the Sc 2 O 3 content is preferably 2%. The lower limit of the Sc 2 O 3 content is preferably 0%.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、HfO2の含有量の上限は、好ましくは2%である。また、HfO2の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the HfO 2 content is preferably 2%. The lower limit of the HfO 2 content is preferably 0%.
ガラス組成Bにおいて、Sc2O3、HfO2は、いずれも屈折率ndを高める働きを有し、また高価な成分である。そのため、Sc2O3、HfO2の各含有量は上記範囲であることが好ましい。 In the glass composition B, Sc 2 O 3 and HfO 2 both have the function of increasing the refractive index nd and are expensive components, so the contents of Sc 2 O 3 and HfO 2 are preferably within the above ranges.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Lu2O3の含有量の上限は、好ましくは2%である。また、Lu2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the Lu 2 O 3 content is preferably 2%. The lower limit of the Lu 2 O 3 content is preferably 0%.
Lu2O3は、ガラス組成Bにおいて、屈折率ndを高める働きを有する。また、分子量が大きいことから、ガラスの比重を増加させるガラス成分でもある。そのため、Lu2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Lu2O3 has the function of increasing the refractive index nd in glass composition B. In addition, since it has a large molecular weight, it is also a glass component that increases the specific gravity of the glass. Therefore, the content of Lu2O3 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、GeO2の含有量の上限は、好ましくは2%である。また、GeO2の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the GeO 2 content is preferably 2%. The lower limit of the GeO 2 content is preferably 0%.
GeO2は、ガラス組成Bにおいて、屈折率ndを高める働きを有し、また、一般的に使用されるガラス成分の中で、突出して高価な成分である。したがって、ガラスの製造コストを低減する観点から、GeO2の含有量は上記範囲であることが好ましい。 GeO2 has the function of increasing the refractive index nd in glass composition B, and is an extremely expensive component among commonly used glass components. Therefore, from the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the glass, it is preferable that the content of GeO2 is in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、La2O3の含有量の上限は、好ましくは2%である。また、La2O3の含有量の下限は、好ましくは0%である。La2O3の含有量は0%であってもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the La2O3 content is preferably 2%. The lower limit of the La2O3 content is preferably 0%. The La2O3 content may be 0%.
ガラス組成Bにおいて、La2O3の含有量が多くなるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。したがって、熱的安定性および耐失透性の低下を抑制する観点から、La2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition B, if the content of La 2 O 3 is large, the thermal stability and devitrification resistance of the glass will decrease, and the glass will be more likely to devitrify during production. Therefore, from the viewpoint of suppressing the decrease in thermal stability and devitrification resistance, the content of La 2 O 3 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、Yb2O3の含有量の上限は、好ましくは2%である。また、Yb2O3の含有量の下限は、好ましくは0
%である。
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the content of Yb 2 O 3 is preferably 2%. Furthermore, the lower limit of the content of Yb 2 O 3 is preferably 0%.
%.
ガラス組成Bにおいて、Yb2O3の含有量が多すぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下するおそれがある。また、一般的に使用されるガラス成分の中でも、高価な成分である。ガラスの熱的安定性の低下を防ぎ、比重の増大を抑制する観点、またガラスの製造コストを抑える観点から、Yb2O3の含有量は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition B, if the Yb 2 O 3 content is too high, the thermal stability and devitrification resistance of the glass may decrease. Furthermore, Yb 2 O 3 is an expensive component among commonly used glass components. From the viewpoints of preventing a decrease in the thermal stability of the glass, suppressing an increase in specific gravity, and reducing the manufacturing cost of the glass, the Yb 2 O 3 content is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材は、ガラス組成Bの場合、主として上述のガラス成分SiO2、B2O3、Al2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、La2O3、Gd2O3、Y2O3、ZrO2、TiO2、Nb2O5、WO3、Bi2O3、Ta2O5、Sc2O3、HfO2、Lu2O3、GeO2、およびYb2O3で構成されていることが好ましく、上述のガラス成分の合計含有量は、95%以上が好ましく、98%以上より好ましく、99%以上がさらに好ましく、99.5%以上が一層好ましい。 In the case of glass composition B, the glass material for molding according to this embodiment mainly contains the above-mentioned glass components SiO2, B2O3, Al2O3, P2O5, Li2O , Na2O , K2O , Cs2O , MgO , CaO, SrO , BaO, ZnO , La2O3 , Gd2O3 , Y2O3 , ZrO2 , TiO2 , Nb2O5 , WO3 , Bi2O3 , Ta2O5 , Sc2O3 , HfO2 , Lu2O3 , GeO2 , and Yb2O . The total content of the above glass components is preferably 95% or more, more preferably 98% or more, even more preferably 99% or more, and even more preferably 99.5% or more.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、TeO2の含有量の上限は、好ましくは2%である。また、TeO2の含有量の下限は、好ましくは0%である。 In the glass material for molding according to this embodiment, the upper limit of the TeO 2 content is preferably 2%. The lower limit of the TeO 2 content is preferably 0%.
TeO2は毒性を有することから、TeO2の含有量を低減させることが好ましい。そのため、TeO2の含有量は上記範囲であることが好ましい。 Since TeO2 is toxic, it is preferable to reduce the content of TeO2 . Therefore, the content of TeO2 is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、フッ素Fの含有量は3%以下であることが好ましく、その上限は1%、0.5%、0.3%の順により好ましい。Fの含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは0%である。Fの含有量は0%でもよい。また、好ましくは、フッ素Fを実質的に含まない。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the fluorine (F) content is preferably 3% or less, with the upper limits being 1%, 0.5%, and 0.3%, in that order. The lower the F content, the more preferable it is, and the lower limit is preferably 0%. The F content may be 0%. Preferably, the glass is substantially free of fluorine (F).
ガラス組成Bにおいて、Fの含有量を上記範囲とすることで、ガラスを熔解中の揮発を抑えることができ、屈折率の変動、脈理を抑えることができる。 In glass composition B, by setting the F content within the above range, volatilization during melting of the glass can be suppressed, and refractive index fluctuations and striae can be suppressed.
なお、本実施形態に係る成形用ガラス素材は、基本的に上記ガラス成分により構成されることが好ましいが、本発明の作用効果を妨げない範囲において、その他の成分を含有することも可能である。また、本発明において、不可避的不純物の含有を排除するものではない。 The glass material for molding according to this embodiment is preferably composed primarily of the above glass components, but may contain other components as long as they do not interfere with the effects of the present invention. Furthermore, the present invention does not exclude the inclusion of unavoidable impurities.
<その他の成分組成>
Pb、As、Cd、Tl、Be、Seは、いずれも毒性を有する。そのため、本実施形態に係る成形用ガラス素材がこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
<Other ingredient composition>
Pb, As, Cd, Tl, Be, and Se are all toxic, and therefore it is preferable that the glass material for molding according to this embodiment does not contain these elements as glass components.
U、Th、Raはいずれも放射性元素である。そのため、本実施形態に係る成形用ガラス素材がこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。 U, Th, and Ra are all radioactive elements. Therefore, it is preferable that the glass material for molding according to this embodiment does not contain these elements as glass components.
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tmは、ガラスの着色を増大させ、蛍光の発生源となり得る。そのため、本実施形態に係る成形用ガラス素材がこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。 V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, and Tm increase the coloration of the glass and can be sources of fluorescence. Therefore, it is preferable that the glass material for molding according to this embodiment does not contain these elements as glass components.
Sb(Sb2O3)、Ce(CeO2)は清澄剤として機能する任意に添加可能な元素である。このうち、Sb(Sb2O3)は、清澄効果の大きな清澄剤である。 Sb (Sb 2 O 3 ) and Ce (CeO 2 ) are elements that can be added as desired and function as fining agents, with Sb (Sb 2 O 3 ) being a fining agent with a significant fining effect.
Sb2O3の含有量は、外割り表示とする。すなわち、Sb2O3およびCeO2以外
の全ガラス成分の合計含有量を100質量%としたときのSb2O3の含有量は、好ましくは1質量%未満、より好ましくは0.1質量%未満である。さらに、は0.05質量%未満、0.03質量%未満、0.02質量%未満、0.01%未満の順に好ましい。Sb2O3の含有量は0質量%であってもよい。
The Sb2O3 content is expressed as an exclusive percentage. That is , when the total content of all glass components other than Sb2O3 and CeO2 is taken as 100 mass%, the Sb2O3 content is preferably less than 1 mass%, more preferably less than 0.1 mass%. Furthermore, less than 0.05 mass%, less than 0.03 mass%, less than 0.02 mass%, and less than 0.01% are more preferable, in that order. The Sb2O3 content may be 0 mass%.
CeO2の含有量も、外割り表示とする。すなわち、CeO2、Sb2O3以外の全ガラス成分の合計含有量を100質量%としたときのCeO2の含有量は、好ましくは2質量%未満、より好ましくは1質量%未満、さらに好ましくは0.5質量%未満、一層好ましくは0.1質量%未満の範囲である。CeO2の含有量は0質量%であってもよい。CeO2の含有量を上記範囲とすることによりガラスの清澄性を改善できる。 The CeO2 content is also expressed as an exclusive percentage. That is , when the total content of all glass components other than CeO2 and Sb2O3 is taken as 100 mass%, the CeO2 content is preferably less than 2 mass%, more preferably less than 1 mass%, even more preferably less than 0.5 mass%, and even more preferably less than 0.1 mass%. The CeO2 content may be 0 mass%. By setting the CeO2 content within the above range, the clarity of the glass can be improved.
(ガラス組成Bを有する場合のガラスの特性)
<屈折率nd>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、屈折率ndには特に制限はなく、例えば1.60~2.10を例示でき、好ましくは1.65~2.00であり、より好ましくは1.70~1.88であり、さらに好ましくは1.73~1.85である。屈折率ndの下限は1.65、1.74、1.75、1.76、1.77、1.78、または1.79でもよく、屈折率ndの上限は2.0、1.9、1.84、1.83、または1.82でもよい。
(Glass properties when glass composition B is used)
<Refractive index nd>
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the refractive index nd is not particularly limited and can be, for example, 1.60 to 2.10, preferably 1.65 to 2.00, more preferably 1.70 to 1.88, and even more preferably 1.73 to 1.85. The lower limit of the refractive index nd may be 1.65, 1.74, 1.75, 1.76, 1.77, 1.78, or 1.79, and the upper limit of the refractive index nd may be 2.0, 1.9, 1.84, 1.83, or 1.82.
屈折率ndは、ガラス組成Bにおける各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的に屈折率ndを高める働きを有する成分(高屈折率化成分)は、Nb5+、Ti4+、W6+、Bi3+、Ta5+、Zr4+、La3+
3等(すなわち酸化物表示では、Nb2O5、TiO2、WO3、Bi2O3、Ta2O5、ZrO2、La2O3等)である。一方、相対的に屈折率ndを低くする働きを有する成分(低屈折率化成分)は、P5+、Si4+、B3+、Li+、Na+、K+等(すなわち酸化物表示では、P2O5、SiO2、B2O3、Li2O、Na2O、K2O等)
である。
The refractive index nd can be adjusted to a desired value by appropriately adjusting the content of each glass component in glass composition B. Components that function to relatively increase the refractive index nd (refractive index-increasing components) include Nb 5+ , Ti 4+ , W 6+ , Bi 3+ , Ta 5+ , Zr 4+ , La 3+ 3, etc. (i.e., in terms of oxides, Nb 2 O 5 , TiO 2 , WO 3 , Bi 2 O 3 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , La 2 O 3, etc.). On the other hand, components that act to relatively lower the refractive index nd (refractive index lowering components) include P 5+ , Si 4+ , B 3+ , Li + , Na + , K + , etc. (i.e., in oxide terms, P 2 O 5 , SiO 2 , B 2 O 3 , Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, etc.).
is.
<アッベ数νd>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、アッベ数νdは、20~70を提示でき、好ましくは25~65であり、より好ましくは30~60であり、さらに好ましくは35~55である。アッベ数νdの下限は23、28、32、36、37、38、39、または40でもよく、アッベ数νdの上限は67、63、57、53、51、49、47、45、43、または42でもよい。
<Abbe number νd>
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the Abbe number vd can exhibit an Abbe number of 20 to 70, preferably 25 to 65, more preferably 30 to 60, and even more preferably 35 to 55. The lower limit of the Abbe number vd may be 23, 28, 32, 36, 37, 38, 39, or 40, and the upper limit of the Abbe number vd may be 67, 63, 57, 53, 51, 49, 47, 45, 43, or 42.
アッベ数νdは、ガラス組成Bおける各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的にアッベ数νdを低くする成分、すなわち高分散化成分は、Nb5+、Ti4+、W6+、Bi3+、Ta5+、Zr4+等(すなわち酸化物表示では、Nb2O5、TiO2、WO3、Bi2O3、Ta2O5、ZrO2等)である。一方、相対的にアッベ数νdを高くする成分、すなわち低分散化成分は、P5+、Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、La3+、Ba2+、Ca2+、Sr2+等(すなわち酸化物表示では、P2O5、SiO2、B2O3、Li2O、Na2O、K2O、La2O3、BaO、CaO、SrO等)である。 The Abbe number vd can be adjusted to a desired value by appropriately adjusting the content of each glass component in glass composition B. Components that relatively lower the Abbe number vd, i.e., high dispersion components, include Nb 5+ , Ti 4+ , W 6+ , Bi 3+ , Ta 5+ , and Zr 4+ (i.e., in oxide terms, Nb 2 O 5 , TiO 2 , WO 3 , Bi 2 O 3 , Ta 2 O 5 , and ZrO 2 ). On the other hand, components that relatively increase the Abbe number vd, i.e., components that reduce dispersion, are P 5+ , Si 4+ , B 3+ , Li + , Na + , K + , La 3+ , Ba 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , etc. (i.e., in oxide terms, P 2 O 5 , SiO 2 , B 2 O 3 , Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, La 2 O 3 , BaO, CaO, SrO, etc.).
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、屈折率ndとアッベ数νdとは、好ましくは下記式(1)を満たし、より好ましくは下記式(2)を満たし、さらに好ましくは下記式(3)を満たし、特に好ましくは下記式(4)を満たす。屈折率ndとアッベ数νdとが下記式を満たすことで、高屈折率・低分散特性を有する成形用ガラス素材が得られる。
nd-(-0.0183×アッベ数νd+2.502)≧0 …(1)
nd-(-0.0183×アッベ数νd+2.512)≧0 …(2)
nd-(-0.0183×アッベ数νd+2.522)≧0 …(3)
nd-(-0.0183×アッベ数νd+2.532)≧0 …(4)
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the refractive index nd and the Abbe number vd preferably satisfy the following formula (1), more preferably the following formula (2), even more preferably the following formula (3), and particularly preferably the following formula (4). When the refractive index nd and the Abbe number vd satisfy the following formula, a glass material for molding having high refractive index and low dispersion properties can be obtained.
nd−(−0.0183 × Abbe number νd+2.502)≧0 … (1)
nd-(-0.0183 × Abbe number νd+2.512)≧0 ... (2)
nd−(−0.0183 × Abbe number νd+2.522)≧0 … (3)
nd-(-0.0183 × Abbe number νd+2.532)≧0 ... (4)
<平均線膨張係数αL>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、-30~70℃における平均線膨張係数αLの下限は、好ましくは0.80×10-5℃-1であり、さらには0.81×10-5℃-1、0.82×10-5℃-1、0.83×10-5℃-1、0.84×10-5℃-1、0.85×10-5℃-1、0.86×10-5℃-1、0.87×10-5℃-1、0.88×10-5℃-1の順により好ましい。また、平均線膨張係数αLの上限は、ガラスの安定性を保持し所望の光学特性を得る観点から、1.20×10-5℃-1を例示でき、好ましくは1.10×10-5℃-1以下であり、さらには1.00×10-5℃-1、0.98×10-5℃-1、0.96×10-5℃-1、0.95×10-5℃-1、0.94×10-5℃-1、0.93×10-5℃-1の順により好ましい。
<Average linear expansion coefficient α L >
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the average linear expansion coefficient α L at -30 to 70°C is preferably 0.80×10 -5 °C -1 , and is more preferably 0.81×10 -5 °C -1 , 0.82×10 -5 °C -1 , 0.83×10 -5 °C -1 , 0.84×10 -5 °C -1 , 0.85×10 -5 °C -1 , 0.86×10 -5 °C -1 , 0.87×10 -5 °C -1 , and 0.88×10 -5 °C -1 in this order. From the viewpoint of maintaining the stability of the glass and obtaining the desired optical properties, the upper limit of the average linear expansion coefficient αL can be, for example, 1.20×10 −5 ° C. −1 , and is preferably 1.10×10 −5 ° C. −1 or less, with 1.00×10 −5 ° C. −1 , 0.98×10 −5 ° C. −1 , 0.96×10 −5 ° C. −1 , 0.95×10 −5 ° C. −1 , 0.94×10 −5 ° C. −1 , and 0.93×10 −5 ° C. −1 being more preferred in this order.
ガラス組成Bの場合、-30~70℃における平均線膨張係数αLを上記範囲とすることで、幅広い温度環境に使用できる成形用ガラス素材を得ることができる。 In the case of glass composition B, by setting the average linear expansion coefficient αL at −30 to 70° C. within the above range, it is possible to obtain a glass material for molding that can be used in a wide range of temperature environments.
平均線膨張係数αLは、JOGIS16の規定に基づいて測定する。試料は長さ20mm±0.5mm、直径5mm±0.5mmの丸棒とする。試料に98mNの荷重を印加した状態で、4℃毎分の一定速度で上昇するように加熱し、温度と試料の伸びを1秒刻みで測定する。平均線膨張係数αLは-30~70℃における線膨張係数の平均値である。 The average linear expansion coefficient αL is measured in accordance with the provisions of JOGIS16. The sample is a round bar with a length of 20 mm ± 0.5 mm and a diameter of 5 mm ± 0.5 mm. With a load of 98 mN applied to the sample, it is heated at a constant rate of 4°C per minute, and the temperature and sample elongation are measured in 1-second increments. The average linear expansion coefficient αL is the average value of the linear expansion coefficient from -30 to 70°C.
なお、JOGIS16では、「平均線膨張係数は、10-7℃-1の単位で、整数部の一の位まで表示する」と規定されているが、本明細書では、平均線膨張係数αLは[10-5・℃-1]を単位として表示する。 It should be noted that JOGIS16 stipulates that "the average linear expansion coefficient shall be expressed in units of 10 -7 ° C -1 to the nearest integer," but in this specification, the average linear expansion coefficient α L shall be expressed in units of [10 -5 · ° C -1 ].
本明細書では、平均線膨張係数αLについては[10-5・℃-1]を用いた単位で表しているが、単位として[10-5・K-1]を用いた場合でも平均線膨張係数αLの数値は同じである。 In this specification, the average linear expansion coefficient α L is expressed in units of [10 −5 ·° C. −1 ], but the numerical value of the average linear expansion coefficient α L is the same even when the unit is [10 −5 ·K −1 ].
<平均線膨張係数α100-300>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、100~300℃における平均線膨張係数α100-300の下限は、好ましくは90であり、さらには92、94、95の順により好ましい。また、平均線膨張係数α100-300の上限は、ガラスの安定性を保持し所望の光学特性を得る観点から、130を例示でき、好ましくは115であり、さらには110、106、104の順により好ましい。
<Average linear expansion coefficient α 100-300 >
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the lower limit of the average linear expansion coefficient α 100-300 at 100 to 300° C. is preferably 90, and more preferably 92, 94, and 95 in that order. Furthermore, from the viewpoint of maintaining the stability of the glass and obtaining the desired optical properties, the upper limit of the average linear expansion coefficient α 100-300 can be, for example, 130, and is preferably 115, and more preferably 110, 106, and 104 in that order.
平均線膨張係数α100-300は、JOGIS08の規定に基づいて測定する。試料は長さ20mm±0.5mm、直径5mm±0.5mmの丸棒とする。試料に98mNの荷重を印加した状態で、4℃毎分の一定速度で上昇するように加熱し、温度と試料の伸びを1秒刻みで測定する。平均線膨張係数α100-300は100~300℃における線膨張係数の平均値である。 The average linear expansion coefficient α 100-300 is measured in accordance with the JOGIS08 standard. The sample is a round bar with a length of 20 mm ± 0.5 mm and a diameter of 5 mm ± 0.5 mm. With a load of 98 mN applied to the sample, it is heated at a constant rate of 4°C per minute, and the temperature and sample elongation are measured in 1-second increments. The average linear expansion coefficient α 100-300 is the average value of the linear expansion coefficient from 100 to 300°C.
なお、本明細書では、平均線膨張係数α100-300は、JOGIS08の規定に従い、10-7℃-1の単位で、整数第1位まで表示する。すなわち、平均線膨張係数α100-300は[10-7・℃-1]を単位とする整数で表示する。 In this specification, the average linear expansion coefficient α 100-300 is expressed to the first integer in units of 10 −7 ° C −1 in accordance with the provisions of JOGIS08. That is, the average linear expansion coefficient α 100-300 is expressed as an integer in units of [10 −7 · ° C −1 ].
<相対屈折率の温度係数dn/dT>
ガラスの相対屈折率の温度係数(dn/dT)は、日本産業規格JISB7072-2(光学ガラスにおける屈折率の温度係数の測定方法-第2部:干渉法)により、波長632.8nmの光についての、-40℃から110℃に温度を変化させた際における相対屈折率の温度係数の値を測定する。
なお、本明細書では、相対屈折率の温度係数(dn/dT)を[10-6・℃-1]の単位で表しているが、単位として[10-6・K-1]を用いた場合でも相対屈折率の温度係数dn/dTの数値は同じである。
<Temperature coefficient of relative refractive index dn/dT>
The temperature coefficient of the relative refractive index (dn/dT) of glass is measured in accordance with Japanese Industrial Standard JIS B7072-2 (Method for measuring the temperature coefficient of refractive index of optical glass - Part 2: Interferometry) by measuring the value of the temperature coefficient of the relative refractive index for light with a wavelength of 632.8 nm when the temperature is changed from -40°C to 110°C.
In this specification, the temperature coefficient of the relative refractive index (dn/dT) is expressed in units of [10 −6 ·°C −1 ], but even if the unit is [10 −6 ·K −1 ], the value of the temperature coefficient of the relative refractive index dn/dT will be the same.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、相対屈折率の温度係数dn/dTの上限は、He-Neレーザの波長(633nm乃至632.8nm)、温度20~40℃の範囲で、好ましくは2.0×10-6℃-1であり、さらには1.5×10-6℃-1、1.0×10-6℃-1、0.5×10-6℃-1、0.0×10-6℃-1、-0.5×10-6℃-1、-1.0×10-6℃-1の順により好ましい。また、該相対屈折率の温度係数dn/dTの下限に明確な制限はないが、He-Neレーザの波長(633nm乃至632.8nm)、かつ温度20~40℃の範囲で、好ましくは-13.0×10-6℃-1であり、さらには-10.0×10-6℃-1、-9.0×10-6℃-1、-8.0×10-6℃-1、-7.0×10-6℃-1、-6.5×10-6℃-1の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the temperature coefficient of relative refractive index dn/dT is preferably 2.0×10 −6 ° C −1 at a He—Ne laser wavelength (633 nm to 632.8 nm) and in a temperature range of 20 to 40° C., and is further more preferably 1.5×10 −6 ° C −1 , 1.0×10 −6 ° C −1 , 0.5×10 −6 ° C −1 , 0.0×10 −6 ° C −1 , −0.5×10 −6 ° C −1 , and −1.0×10 −6 ° C −1 in that order. Furthermore, there is no clear lower limit to the temperature coefficient of the relative refractive index dn/dT, but at a wavelength of a He—Ne laser (633 nm to 632.8 nm) and in a temperature range of 20 to 40° C., it is preferably −13.0×10 −6 ° C. −1 , and more preferably −10.0×10 −6 ° C. −1 , −9.0×10 −6 ° C. −1 , −8.0×10 −6 ° C. −1 , −7.0×10 −6 ° C. −1 , and −6.5×10 −6 ° C. −1 in that order.
dn/dTを上記範囲とし、dn/dTが正の値である光学素子、あるいはdn/dTが負の値でレンズの焦点距離の符号が異なる光学素子などと組み合わせることで、光学素子の温度が大きく変動するような環境下でも屈折率の変動が小さくなるため、より幅広い温度範囲において、所望の光学特性を高精度に発揮できる。 By setting dn/dT within the above range and combining it with an optical element in which dn/dT is a positive value, or an optical element in which dn/dT is a negative value and the lens focal length has a different sign, the refractive index fluctuations are reduced even in environments where the temperature of the optical element fluctuates greatly, and the desired optical characteristics can be exhibited with high precision over a wider temperature range.
他方で、エネルギーの大きな光、たとえばレーザ光のような光や、ガラスの吸収波長に相当する光などがガラスに入射する際は、光の強度や照射時間によってガラスの温度上昇の幅が変化する。この場合、本実施形態のガラス単独で、屈折率の温度変化を小さくすることが要求されることもある。On the other hand, when high-energy light, such as laser light or light with wavelengths equivalent to those absorbed by glass, is incident on the glass, the extent of the temperature rise in the glass varies depending on the intensity of the light and the duration of irradiation. In this case, it may be necessary to minimize the temperature change in the refractive index of the glass of this embodiment alone.
このような場合の相対屈折率の温度係数dn/dTの上限は、He-Neレーザの波長(633nm乃至632.8nm)、温度20~40℃の範囲を例にとると、好ましくは2.0×10-6℃-1であり、さらには1.5×10-6℃-1、1.0×10-6℃-1、0.5×10-6℃-1、0.3×10-6℃-1、0.1×10-6℃-1の順にいっそう好ましい。また、該相対屈折率の温度係数dn/dTの下限は、好ましくは-2.0×10-6℃-1であり、さらには-1.5×10-6℃-1、-1.0×10-6℃-1、-0.5×10-6℃-1、-0.3×10-6℃-1、-0.1×10-6℃-1の順にいっそう好ましい。相対屈折率の温度係数dn/dTを0.0×10-6℃-1にすることもできる。なお、本実施形態に係る成形用ガラス素材の相対屈折率の温度係数(dn/dT)の値は、本明細書の記載を参酌し、使用するレーザ波長によって上記の好ましい範囲の中で適宜選択してもよい。 In such a case, the upper limit of the temperature coefficient of the relative refractive index dn/dT is preferably 2.0×10 −6 ° C −1 , and more preferably 1.5×10 −6 ° C −1 , 1.0×10 −6 ° C −1 , 0.5×10 −6 ° C −1 , 0.3×10 −6 ° C −1 , and 0.1×10 −6 ° C −1 in this order, taking the wavelength of a He—Ne laser ( 633 nm to 632.8 nm) and a temperature range of 20 to 40 ° C. as an example. The lower limit of the temperature coefficient of refractive index dn/dT is preferably -2.0×10 -6 ° C. -1 , and is more preferably -1.5×10 -6 ° C. -1 , -1.0×10 -6 ° C. -1 , -0.5×10 -6 ° C. -1 , -0.3×10 -6 ° C. -1 , and -0.1×10 -6 ° C. -1 in this order. The temperature coefficient of refractive index dn/dT can also be 0.0×10 -6 ° C. -1 . The value of the temperature coefficient of refractive index (dn/dT) of the glass material for molding according to this embodiment may be appropriately selected within the above-mentioned preferred range depending on the laser wavelength to be used, taking into consideration the description in this specification.
<相対屈折率の温度係数dn/dTの温度依存性の測定方法>
本実施形態のガラスは、ガラス組成Bの場合、相対屈折率の温度係数(dn/dT)の温度依存性が小さい。その測定法は以下のとおりである。
<Method for measuring temperature dependence of temperature coefficient of relative refractive index dn/dT>
The glass of this embodiment has a small temperature dependency of the temperature coefficient of the relative refractive index (dn/dT) in the case of glass composition B. The measurement method is as follows.
日本光学硝子工業会規格JOGIS18「光学ガラスの屈折率の温度係数の測定方法」に記載された方法のうち、干渉法により測定する。-40℃から80℃に温度を変化させ、温度-30℃、-10℃、+10℃、+30℃、+50℃、+70℃において波長632.8nmのdn/dT(以下、dn/dT@632.8と表記する。)を測定し、温度に対するdn/dT@632.8の値の近似直線を最小二乗法によって求め、その直線の傾きをa、温度0℃における切片をbとする。 Measurement is performed using the interference method, a method described in Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS18, "Method for measuring the temperature coefficient of refractive index of optical glass." The temperature is changed from -40°C to 80°C, and dn/dT (hereinafter referred to as dn/dT@632.8) at a wavelength of 632.8 nm is measured at temperatures of -30°C, -10°C, +10°C, +30°C, +50°C, and +70°C. An approximation line for the dn/dT@632.8 values versus temperature is determined using the least squares method, with the slope of the line defined as a and the intercept at a temperature of 0°C defined as b.
上記の傾きaが0に近いほど、温度によるdn/dTの変化量が小さいため、異なる温度域においても温度変化あたりのdn/dTの値の変化が小さくなることを意味する。つまり、光学素子の単位温度変化に対する焦点距離のずれ方が温度によらず一定になることから、受光素子側の位置調整機構を簡素化でき、高精度な結像を求められる光学素子に有効である。 The closer the slope a is to 0, the smaller the change in dn/dT due to temperature, meaning that the change in the value of dn/dT per temperature change is smaller even in different temperature ranges. In other words, the shift in focal length per unit temperature change of the optical element is constant regardless of temperature, which simplifies the position adjustment mechanism on the light receiving element side and is effective for optical elements that require high-precision imaging.
したがって、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、上記傾きaの値の範囲は、好ましくは10.0×10-9~-10.0×10-9であり、さらには8.0×10-9~-8.0×10-9、6.0×10-9~-6.0×10-9、4.0×10-9~-4.0×10-9、3.0×10-9~-3.0×10-9の順により好ましい。 Therefore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the range of the value of the slope a is preferably 10.0×10 −9 to −10.0×10 −9 , and more preferably 8.0×10 −9 to −8.0×10 −9 , 6.0×10 −9 to −6.0×10 −9 , 4.0×10 −9 to −4.0×10 −9 , and 3.0×10 −9 to −3.0×10 −9 , in that order.
また上記の切片bが0.0×10-6に近いほど、近似直線における0℃でのdn/dT@632.8の値が小さいため、dn/dTの値の絶対値が小さいことを意味する。したがって、単独の光学素子の単位温度変化に対する焦点距離のずれ量自体が小さくなることから、高精度な結像を求められる光学素子に有効である。 Furthermore, the closer the intercept b is to 0.0 × 10 -6 , the smaller the value of dn/dT@632.8 at 0°C on the approximate line is, which means that the absolute value of dn/dT is smaller. Therefore, the amount of focal length shift per unit temperature change of a single optical element is smaller, which is effective for optical elements that require high-precision imaging.
したがって、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、上記切片bの値の範囲は、好ましくは3.0×10-6~-3.0×10-6であり、さらには2.0×10-6~-2.0×10-6、1.0×10-6~-1.0×10-6、0.5×10-6~-0.5×10-6の順により好ましい。なお上記傾きaの値を一定の値以下、好ましくは0付近に制御すれば、かならずしも上記切片bが0でなくてもよい。上記切片bを0付近にすることもできる。 Therefore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the range of the value of the intercept b is preferably 3.0×10 -6 to -3.0×10 -6 , and more preferably 2.0×10 -6 to -2.0×10 -6 , 1.0×10 -6 to -1.0×10 -6 , and 0.5×10 -6 to -0.5×10 -6 , in that order. Note that as long as the value of the slope a is controlled to a certain value or less, preferably near 0, the intercept b does not necessarily have to be 0. The intercept b can also be set near 0.
<ガラス転移温度Tg>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、ガラス転移温度Tgの上限は、好ましくは730℃であり、さらには720℃、710℃、700℃の順により好ましい。また、ガラス転移温度Tgの下限は、好ましくは500℃であり、さらには550℃、560℃、570℃、580℃の順により好ましい。
<Glass transition temperature Tg>
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition B, the upper limit of the glass transition temperature Tg is preferably 730°C, and more preferably 720°C, 710°C, and 700°C in that order. The lower limit of the glass transition temperature Tg is preferably 500°C, and more preferably 550°C, 560°C, 570°C, and 580°C in that order.
ガラス転移温度Tgの上限が上記範囲を満たすことにより、ガラスの成型温度およびアニール温度の上昇を抑制することができ、プレス成形用設備およびアニール設備への熱的ダメージを軽減できる。また、ガラス転移温度Tgの下限が上記範囲を満たすことにより、所望のアッベ数、屈折率を維持しつつ、ガラスの熱的安定性を良好に維持しやすくなる。また、精密プレス素材として用いる際に良好な成形性を得ることができる。 By ensuring that the upper limit of the glass transition temperature Tg satisfies the above range, increases in the molding and annealing temperatures of the glass can be suppressed, reducing thermal damage to press molding and annealing equipment. Furthermore, by ensuring that the lower limit of the glass transition temperature Tg satisfies the above range, it becomes easier to maintain the desired Abbe number and refractive index while maintaining the thermal stability of the glass. Furthermore, good moldability can be achieved when used as a precision press material.
他方で、ガラス転移温度Tgが高いほど、単位温度変化あたりの膨張量が小さくなる傾向にあるので、単位温度変化あたりの熱膨張による形状変化の度合いを軽減できる傾向がある。また、加熱によってガラスの温度がTg付近あるいは歪点以上まで上昇してしまうと、その後にガラスが冷却されても光学性能が元の状態に戻らなくなるおそれもある。したがってTgの下限は上記範囲を満たすことが好ましい。 On the other hand, the higher the glass transition temperature Tg, the smaller the amount of expansion per unit temperature change, which tends to reduce the degree of shape change due to thermal expansion per unit temperature change. Furthermore, if the temperature of the glass rises to near Tg or above the strain point due to heating, there is a risk that the optical performance will not return to its original state even if the glass is subsequently cooled. Therefore, it is preferable that the lower limit of Tg be within the above range.
<ガラスの比重>
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、比重は、好ましくは5.50以下であり、さらには、5.00以下、4.80以下の順により好ましい。ガラスの比重を低減することができれば、レンズの重量を減少できる。その結果、レンズを搭載するカメラレンズのオートフォーカス駆動の消費電力を低減できる。
<Specific gravity of glass>
In the glass material for molding according to this embodiment, when the glass has composition B, the specific gravity is preferably 5.50 or less, and more preferably 5.00 or less, and then 4.80 or less. If the specific gravity of the glass can be reduced, the weight of the lens can be reduced. As a result, the power consumption of the autofocus drive of the camera lens in which the lens is mounted can be reduced.
<ガラスの光線透過性>
本実施形態に係る成形用ガラス素材の光線透過性は、着色度λ5、λ70、およびλ80により評価できる。
ガラス組成Bの場合、厚さ10.0mm±0.1mmのガラス試料について波長200~700nmの範囲で分光透過率を測定し、外部透過率が5%となる波長をλ5とし、外部透過率が70%となる波長をλ70とし、外部透過率が80%となる波長をλ80とする。
<Light transmittance of glass>
The light transmittance of the glass material for molding according to this embodiment can be evaluated by the coloring degrees λ5, λ70, and λ80.
In the case of glass composition B, the spectral transmittance is measured in the wavelength range of 200 to 700 nm for a glass sample having a thickness of 10.0 mm±0.1 mm, and the wavelength at which the external transmittance is 5% is defined as λ5, the wavelength at which the external transmittance is 70% is defined as λ70, and the wavelength at which the external transmittance is 80% is defined as λ80.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、λ5は、好ましくは400nm以下であり、より好ましくは380nm以下であり、さらに好ましくは360nm以下であり、特に好ましくは350nm以下である。 In the molding glass material of this embodiment, for glass composition B, λ5 is preferably 400 nm or less, more preferably 380 nm or less, even more preferably 360 nm or less, and particularly preferably 350 nm or less.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、λ70は、好ましくは440nm以下であり、より好ましくは430nm以下であり、さらに好ましくは420nm以下である。 In the molding glass material of this embodiment, for glass composition B, λ70 is preferably 440 nm or less, more preferably 430 nm or less, and even more preferably 420 nm or less.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Bの場合、λ80は、好ましくは510nm以下であり、より好ましくは500nm以下であり、さらに好ましくは490nm以下である。 In the molding glass material of this embodiment, for glass composition B, λ80 is preferably 510 nm or less, more preferably 500 nm or less, and even more preferably 490 nm or less.
λ5、λ70、およびλ80が上記のように短波長化された成形用ガラス素材を用いることで、好適な色再現を可能とする光学素子を提供できる。 By using molding glass materials with λ5, λ70, and λ80 wavelengths shortened as described above, optical elements that enable favorable color reproduction can be provided.
(ガラス組成C)
次に、本実施形態に係る成形用ガラス素材がガラス組成Cを有する場合の、ガラス成分の含有量・比率、およびガラス特性ついて説明する。
(Glass Composition C)
Next, the contents and ratios of the glass components and the glass properties when the glass material for molding according to this embodiment has glass composition C will be described.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、SiO2は、ガラスのネットワーク形成成分として、ガラスの熱的安定性や再加熱失透性、化学的耐久性および耐候性を改善し、熔融ガラスの粘度を高め、熔融ガラスを成形しやすくする働きを有する必須成分である。以上の観点から、SiO2含有量は、質量%表示でB2O3とP2O5の合計含有量よりも多いことが好ましい。ガラス組成Cの場合、ケイ酸塩ガラスであることが好ましい。ガラス組成Cの場合、SiO2含有量は、8.0%以上であることが好ましく、10.00%以上、11.00%以上、12.00%以上、13.00%以上、14.00%以上、14.50%以上、15.00%以上、15.50%以上、16.00%以上、16.50%以上、16.60%以上の順により好ましい。
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、ガラスの耐失透性向上、熔融性の向上および部分分散特性改善の観点からは、SiO2含有量は、50.00%以下であることが好ましく、45.00%以下、40.00%以下、35.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.00%以下、23.50%以下、23.00%以下、22.75%以下、22.50%以下、22.00%以下の順により好ましい。
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, SiO2 is an essential component that functions as a glass network-forming component to improve the thermal stability, reheat devitrification resistance, chemical durability, and weather resistance of the glass, to increase the viscosity of the glass melt, and to make the glass melt easier to mold. From the above perspectives, the SiO2 content, expressed in mass%, is preferably greater than the total content of B2O3 and P2O5 . In the case of glass composition C, silicate glass is preferred. In the case of glass composition C, the SiO2 content is preferably 8.0% or more, and more preferably in the following order: 10.00% or more, 11.00% or more, 12.00% or more, 13.00% or more, 14.00% or more, 14.50% or more, 15.00% or more, 15.50% or more, 16.00% or more, 16.50% or more, and 16.60% or more.
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, from the viewpoint of improving the devitrification resistance, meltability, and partial dispersion characteristics of the glass, the SiO 2 content is preferably 50.00% or less, and is more preferably 45.00% or less, 40.00% or less, 35.00% or less, 30.00% or less, 28.00% or less, 26.00% or less, 25.00% or less, 24.50% or less, 24.00% or less, 23.50% or less, 23.00% or less, 22.75% or less, 22.50% or less, and 22.00% or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、SiO2とB2O3との合計含有量(SiO2+B2O3)は、ガラスの熱的安定性の向上、より一層の低比重化およびより望ましい光学恒数を得る観点から、10.00%以上であることが好ましく、12.00%以上、14.00%以上、15.00%以上、16.00%以上、17.00%以上、17.75%以上、18.00%以上、18.25%以上、18.50%以上、18.60%以上の順により好ましく、35.00%以下であることが好ましく、32.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、27.00%以下、26.50%以下、26.00%以下、25.50%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.40%以下、24.30%以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the total content of SiO 2 and B 2 O 3 (SiO 2 +B 2 O 3 ) is preferably 10.00% or more, and more preferably 12.00% or more, 14.00% or more, 15.00% or more, 16.00% or more, 17.00% or more, 17.75% or more, 18.00% or more, 18.25% or more, 18.50% or more, and 18.60% or more in that order, and is preferably 35.00% or less, and more preferably 32.00% or less, 30.00% or less, 28.00% or less, 27.00% or less, 26.50% or less, 26.00% or less, 25.50% or less, 25.00% or less, 24.50% or less, 24.40% or less, and 24.30% or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、SiO2とB2O3はガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、SiO2の含有量が多くなるとガラスの熔融性が低下する傾向がある。以上の観点から、SiO2とB2O3との合計含有量に対するSiO2の質量比(SiO2/(SiO2+B2O3))は、0.50以上であることが好ましく、0.55以上、0.60以上、0.65以上、0.70以上、0.75以上、0.77以上、0.80以上の順により好ましく、1.00以下であることが好ましく、0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, SiO2 and B2O3 function to improve the thermal stability of the glass, but an increase in the SiO2 content tends to decrease the meltability of the glass. From the above viewpoints, the mass ratio of SiO2 to the total content of SiO2 and B2O3 ( SiO2 /( SiO2 + B2O3 ) ) is preferably 0.50 or more, and more preferably 0.55 or more, 0.60 or more, 0.65 or more, 0.70 or more, 0.75 or more, 0.77 or more, and 0.80 or more in that order , and is preferably 1.00 or less, and more preferably 0.99 or less, 0.98 or less, 0.97 or less, 0.96 or less, 0.95 or less, 0.94 or less, 0.93 or less, 0.92 or less, 0.91 or less, 0.90 or less, 0.89 or less, and 0.88 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、SiO2含有量に対するB2O3含有量の質量比(B2O3/SiO2)は、化学的耐久性向上、αmaxの低下ならびに再加熱失透性の向上の観点から、1.00未満であることが好ましく、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下、0.32以下、0.31以下、0.30以下、0.29以下、0.28以下、0.27以下、0.26以下、0.25以下の順により好ましい。熱的安定性向上の観点からは、質量比(B2O3/SiO2)は、0.00以上であることが好ましく、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上、0.12以上、0.13以上、0.14以上、0.15以上の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the mass ratio of the B 2 O 3 content to the SiO 2 content (B 2 O 3 /SiO 2 ) is preferably less than 1.00, from the viewpoints of improving chemical durability, reducing α max , and improving reheat devitrification resistance, and is more preferably 0.90 or less, 0.80 or less, 0.70 or less, 0.60 or less, 0.50 or less, 0.40 or less, 0.35 or less, 0.32 or less, 0.31 or less, 0.30 or less, 0.29 or less, 0.28 or less, 0.27 or less, 0.26 or less, and 0.25 or less in that order. From the viewpoint of improving thermal stability, the mass ratio (B 2 O 3 /SiO 2 ) is preferably 0.00 or more, and more preferably 0.01 or more, 0.02 or more, 0.03 or more, 0.04 or more, 0.05 or more, 0.06 or more, 0.07 or more, 0.08 or more, 0.09 or more, 0.10 or more, 0.11 or more, 0.12 or more, 0.13 or more, 0.14 or more, and 0.15 or more in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、B2O3含有量は、0.00%以上であることが好ましく、0.00%超であることがより好ましく、0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.35%以上、0.37%以上、0.39%以上、0.40%以上、0.41%以上、0.42%以上、0.43%以上、0.44%以上、0.45%以上、0.46%以上、0.47%以上、0.48%以上、0.49%以上の順により好ましい。また、B2O3含有量は、30.00%以下であることが好ましく、25.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、14.00%以下、12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.20%以下、5.10%以下、5.00%以下、4.90%以下、4.80%以下の順により好ましい。B2O3含有量を上記範囲とすることにより、ガラスの比重をより低減でき、また、ガラスの熱的安定性を改善できる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the B2O3 content is preferably 0.00% or more, more preferably more than 0.00%, and more preferably 0.10% or more, 0.20% or more, 0.30% or more, 0.35% or more, 0.37% or more, 0.39% or more, 0.40% or more, 0.41% or more, 0.42% or more, 0.43% or more, 0.44% or more, 0.45% or more, 0.46% or more, 0.47% or more, 0.48% or more, and 0.49% or more in that order. The B2O3 content is preferably 30.00% or less, and is more preferably 25.00% or less, 20.00% or less, 18.00% or less, 16.00% or less, 14.00% or less, 12.00% or less, 10.00% or less, 9.00% or less, 8.00% or less, 7.00% or less, 6.00% or less, 5.50% or less, 5.20% or less, 5.10% or less, 5.00% or less, 4.90% or less, and 4.80% or less in that order. By setting the B2O3 content within the above range, the specific gravity of the glass can be further reduced and the thermal stability of the glass can be improved.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、CaO含有量は、ガラスの熔融性および熱的安定性向上の観点から、3.00%以上であることが好ましく、4.00%以上であることがより好ましく、5.00%以上、5.10%以上、5.20%以上、5.30%以上、5.40%以上、5.50%以上、5.60%以上、5.70%以上、5.80%以上、5.90%以上の順により好ましい。また、同様の観点から、CaO含有量は、40.00%以下であることが好ましく、35.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、24.00%以下、22.00%以下、21.50%以下、21.00%以下、20.50%以下、20.25%以下、20.00%以下、19.50%以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the CaO content is preferably 3.00% or more, more preferably 4.00% or more, from the viewpoint of improving the meltability and thermal stability of the glass, and more preferably 5.00% or more, 5.10% or more, 5.20% or more, 5.30% or more, 5.40% or more, 5.50% or more, 5.60% or more, 5.70% or more, 5.80% or more, and 5.90% or more in that order. From the same viewpoint, the CaO content is preferably 40.00% or less, and more preferably 35.00% or less, 30.00% or less, 28.00% or less, 26.00% or less, 24.00% or less, 22.00% or less, 21.50% or less, 21.00% or less, 20.50% or less, 20.25% or less, 20.00% or less, and 19.50% or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、アルカリ土類金属酸化物であるMgO、CaO、SrOおよびBaOとZnOとの合計含有量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)は、5.00%以上であることが好ましく、7.00%以上、10.00%以上、11.00%以上、12.00%以上、13.00%以上、13.50%以上、14.00%以上、14.50%以上、15.00%以上、15.30%以上、15.50%以上、16.00%以上の順により好ましい。また、合計含有量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)は、50.00%以下であることが好ましく、45.00%以下、40.00%以下、39.00%以下、38.00%以下、37.00%以下、36.50%以下、36.00%以下、35.50%以下、35.00%以下、34.50%以下、34.00%以下の順により好ましい。合計含有量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)が上記範囲であることは、より一層の低比重化、および高分散化を妨げることなく熱的安定性を維持する観点から好ましい。 In the molding glass material according to this embodiment, in the case of glass composition C, the total content of the alkaline earth metal oxides MgO, CaO, SrO, and BaO and ZnO (MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO) is preferably 5.00% or more, and more preferably 7.00% or more, 10.00% or more, 11.00% or more, 12.00% or more, 13.00% or more, 13.50% or more, 14.00% or more, 14.50% or more, 15.00% or more, 15.30% or more, 15.50% or more, and 16.00% or more in that order. The total content (MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO) is preferably 50.00% or less, and more preferably 45.00% or less, 40.00% or less, 39.00% or less, 38.00% or less, 37.00% or less, 36.50% or less, 36.00% or less, 35.50% or less, 35.00% or less, 34.50% or less, and 34.00% or less in that order. Having the total content (MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO) in the above range is preferred from the viewpoint of maintaining thermal stability without interfering with further lowering the specific gravity and high dispersion.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの中で、MgO、CaOは、SrO、BaO、ZnOと比べてガラスの比重を抑えるうえで有効な成分である。したがって、比重の増大をより一層抑制する観点から、MgOおよびCaOの合計含有量に対するZnO、SrOおよびBaOの合計含有量の質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO))は、2.78以下であることが好ましく、2.77以下、2.76以下、2.75以下、2.74以下、2.73以下の順により好ましい。
一方、SrO、BaO、ZnOは、MgO、CaOよりも部分分散特性を改善する働きが大きい。そのため、部分分散特性を改善する観点から、質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO))は、0.17以上であることが好ましく、0.18以上、0.19以上、0.20以上の順により好ましい。
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, among MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO, MgO and CaO are more effective components in suppressing the specific gravity of the glass than SrO, BaO, and ZnO. Therefore, from the viewpoint of further suppressing an increase in specific gravity, the mass ratio of the total content of ZnO, SrO, and BaO to the total content of MgO and CaO ((ZnO + SrO + BaO)/(MgO + CaO)) is preferably 2.78 or less, and more preferably 2.77 or less, 2.76 or less, 2.75 or less, 2.74 or less, and 2.73 or less in that order.
On the other hand, SrO, BaO, and ZnO work to improve partial dispersion characteristics more effectively than MgO and CaO. Therefore, from the viewpoint of improving partial dispersion characteristics, the mass ratio ((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO)) is preferably 0.17 or more, and more preferably 0.18 or more, 0.19 or more, and 0.20 or more in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの合計含有量に対するCaO含有量の質量比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO))は、より一層の高屈折率化および更なる低比重化の観点から、0.35以上であることが好ましく、0.36以上、0.37以上、0.38以上、0.39以上、0.40以上、0.41以上、0.42以上の順により好ましい。熱的安定性向上の観点からは、質量比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO))は、1.00以下であることが好ましく、0.95以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下、0.84以下、0.83以下、0.80以下、0.78以下の順により好ましい。 In the molding glass material according to this embodiment, in the case of glass composition C, the mass ratio of the CaO content to the total content of MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO (CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)) is preferably 0.35 or more, from the viewpoint of achieving an even higher refractive index and a further lower specific gravity, and is more preferably 0.36 or more, 0.37 or more, 0.38 or more, 0.39 or more, 0.40 or more, 0.41 or more, and 0.42 or more in that order. From the viewpoint of improving thermal stability, the mass ratio (CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)) is preferably 1.00 or less, and more preferably 0.95 or less, 0.90 or less, 0.89 or less, 0.88 or less, 0.87 or less, 0.86 or less, 0.85 or less, 0.84 or less, 0.83 or less, 0.80 or less, and 0.78 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの合計含有量に対するCaOとMgOとの合計含有量の質量比((CaO+MgO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO))は、より一層の低比重化の観点からは、0.35以上であることが好ましく、0.36以上、0.37以上、0.38以上、0.39以上、0.40以上、0.41以上、0.42以上の順により好ましい。熱的安定性向上の観点からは、質量比((CaO+MgO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)は、1.00以下であることが好ましく、0.95以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下、0.84以下、0.83以下、0.80以下、0.78以下の順により好ましい。 In the molding glass material according to this embodiment, in the case of glass composition C, the mass ratio of the total content of CaO and MgO to the total content of MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO ((CaO + MgO)/(MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO)) is preferably 0.35 or more from the viewpoint of further reducing the specific gravity, and more preferably 0.36 or more, 0.37 or more, 0.38 or more, 0.39 or more, 0.40 or more, 0.41 or more, and 0.42 or more in that order. From the viewpoint of improving thermal stability, the mass ratio ((CaO+MgO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO) is preferably 1.00 or less, and is more preferably 0.95 or less, 0.90 or less, 0.89 or less, 0.88 or less, 0.87 or less, 0.86 or less, 0.85 or less, 0.84 or less, 0.83 or less, 0.80 or less, and 0.78 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、アルカリ土類金属酸化物であるMgO、CaO、SrOおよびBaOならびにZnOは、液相温度を下げ、熱的安定性を改善する働きを有する。他方、これらの含有量が多くなると、化学的耐久性および/または耐候性が低下する傾向がある。また、SiO2およびB2O3は、熱的安定性を改善し、再加熱失透性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると熔融性が低下する傾向がある。以上の観点から、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの合計含有量に対するSiO2とB2O3との合計含有量の質量比((SiO2+B2O3)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO))は、0.40以上であることが好ましく、0.45以上、0.50以上、0.52以上、0.54以上、0.56以上、0.57以上、0.58以上、0.59以上、0.60以上、0.61以上、0.70以上、0.80以上、0.90以上,1.00以上、1.10以上の順により好ましく、2.00以下であることが好ましく、1.80以下、1.60以下、1.55以下、1.50以下、1.45以下、1.40以下、1.35以下の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, the alkaline earth metal oxides MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO lower the liquidus temperature and improve thermal stability. On the other hand, increasing their contents tends to reduce chemical durability and / or weather resistance. Furthermore, SiO2 and B2O3 improve thermal stability and reheat devitrification, but increasing their contents tends to reduce meltability. From the above viewpoints, the mass ratio of the total content of SiO2 and B2O3 to the total content of MgO, CaO, SrO, BaO , and ZnO (( SiO2 + B2O3 ) / (MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO)) is preferably 0.40 or more, more preferably 0.45 or more, 0.50 or more, 0.52 or more, 0.54 or more, 0.56 or more, 0.57 or more, 0.58 or more, 0.59 or more, 0.60 or more, 0.61 or more, 0.70 or more, 0.80 or more, 0.90 or more, 1.00 or more, and 1.10 or more in that order, and is preferably 2.00 or less, and more preferably 1.80 or less, 1.60 or less, 1.55 or less, 1.50 or less, 1.45 or less, 1.40 or less, and 1.35 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、MgO含有量は、0.00%以上であることが好ましい。また、MgO含有量は、15.00%以下であることが好ましく、12.00%以下、9.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.50%以下、3.00%以下、2.50%以下、2.10%以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the MgO content is preferably 0.00% or more. Furthermore, the MgO content is preferably 15.00% or less, and more preferably 12.00% or less, 9.00% or less, 7.00% or less, 6.00% or less, 5.00% or less, 4.00% or less, 3.50% or less, 3.00% or less, 2.50% or less, and 2.10% or less, in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、SrO含有量は、0.00%以上であることが好ましく、0.10%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.26%以上、0.27%以上、0.28%以上、0.29%以上、0.30%以上、0.31%以上の順により好ましい。また、SrO含有量は、15.00%以下であることが好ましく、12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.50%以下、8.00%以下、7.50%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下の順により好ましい。In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the SrO content is preferably 0.00% or more, and more preferably 0.10% or more, 0.20% or more, 0.25% or more, 0.26% or more, 0.27% or more, 0.28% or more, 0.29% or more, 0.30% or more, and 0.31% or more in that order. Furthermore, the SrO content is preferably 15.00% or less, and more preferably 12.00% or less, 10.00% or less, 9.00% or less, 8.50% or less, 8.00% or less, 7.50% or less, 7.00% or less, 6.50% or less, and 6.00% or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、BaO含有量は、0.00%以上であることが好ましく、0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上、0.70%以上、0.80%以上、0.90%以上、1.00%以上、1.10%以上、1.20%以上、1.30%以上の順により好ましい。また、BaO含有量は、25.00%以下であることが好ましく、22.00%以下、20.00%以下、19.00%以下、18.00%以下、17.00%以下、16.50%以下、16.00%以下、15.50%以下、15.25%以下、15.00%以下の順により好ましい。In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the BaO content is preferably 0.00% or more, and more preferably 0.10% or more, 0.20% or more, 0.30% or more, 0.40% or more, 0.50% or more, 0.60% or more, 0.70% or more, 0.80% or more, 0.90% or more, 1.00% or more, 1.10% or more, 1.20% or more, and 1.30% or more in that order. Furthermore, the BaO content is preferably 25.00% or less, and more preferably 22.00% or less, 20.00% or less, 19.00% or less, 18.00% or less, 17.00% or less, 16.50% or less, 16.00% or less, 15.50% or less, 15.25% or less, and 15.00% or less in that order.
MgO、CaO、SrOおよびBaOは、いずれもガラスの熱的安定性および耐失透性を改善させる働きを有するガラス成分である。高分散性およびより一層の低比重化の観点とガラスの熱的安定性および耐失透性の向上の観点から、これらガラス成分の各含有量は、それぞれ上記範囲であることが好ましい。MgO, CaO, SrO, and BaO are all glass components that improve the thermal stability and devitrification resistance of the glass. From the perspectives of high dispersibility and further reducing the specific gravity, as well as improving the thermal stability and devitrification resistance of the glass, it is preferable that the content of each of these glass components be within the above-mentioned ranges.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、ZnO含有量は、0.00%以上であることが好ましい。また、ZnO含有量は、10.00%以下であることが好ましく、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下の順により好ましい。ZnOは、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するガラス成分である。より一層の低比重化、ガラスの熱的安定性向上ならびにより望ましい光学恒数を得る観点から、ZnOの含有量は上記範囲であることが好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the ZnO content is preferably 0.00% or more. Furthermore, the ZnO content is preferably 10.00% or less, and more preferably 9.00% or less, 8.00% or less, 7.00% or less, 6.00% or less, 5.00% or less, 4.00% or less, 3.00% or less, and 2.00% or less, in that order. ZnO is a glass component that functions to improve the thermal stability of the glass. From the viewpoint of further reducing the specific gravity, improving the thermal stability of the glass, and obtaining more desirable optical constants, the ZnO content is preferably within the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、希土類酸化物であるLa2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量(La2O3+Gd2O3+Y2O3)は、高屈折率化および低分散性の観点から、0%超であることが好ましく、0.50%以上、1.00%以上、1.33%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、3.00%以上の順により好ましい。より一層の低比重化の観点からは、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量(La2O3+Gd2O3+Y2O3)は、30.00%以下であることが好ましく、29.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、24.00%以下、22.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、15.00%以下、14.50%以下、14.00%以下、13.50%以下、13.00%以下、12.50%以下、12.00%以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the total content of the rare earth oxides La 2 O 3 , Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 (La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Y 2 O 3 ) is preferably more than 0% from the viewpoint of achieving a high refractive index and low dispersion, and more preferably 0.50% or more, 1.00% or more, 1.33% or more, 1.50% or more, 2.00% or more, 2.50% or more, and 3.00% or more, in that order. From the viewpoint of further reducing the specific gravity, the total content of La2O3 , Gd2O3 and Y2O3 ( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) is preferably 30.00% or less, and is more preferably 29.00% or less, 28.00% or less, 26.00 % or less, 24.00% or less, 22.00% or less, 20.00% or less, 18.00% or less, 16.00% or less, 15.00% or less, 14.50% or less, 14.00% or less, 13.50% or less, 13.00% or less, 12.50% or less, and 12.00% or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、BaOと、希土類酸化物であるLa2O3、Gd2O3およびY2O3とは、いずれも低分散性に寄与する(即ち、アッベ数νdを大きくする)成分であるが、これらの含有量が多くなるとガラスの比重が高くなる傾向がある。以上の観点から、ガラス組成Cの場合、BaOと希土類酸化物La2O3、Gd2O3およびY2O3との合計含有量(BaO+La2O3+Gd2O3+Y2O3)は、30.00%以下であることが好ましく、29.00%以下、28.00%以下、27.00%以下、26.00%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.00%以下、23.50%以下、23.00%以下の順により好ましい。また、アッベ数νdをより大きくする観点から、BaO、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量(BaO+La2O3+Gd2O3+Y2O3)は、0%超であることが好ましく、1.00%以上、2.00%以上、3.00%以上、4.00%以上、5.00%以上、6.00%以上、7.00%以上、7.50%以上、8.00%以上、8.50%以上の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, BaO and the rare earth oxides La 2 O 3 , Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 are all components that contribute to low dispersion (i.e., increase the Abbe number νd), but as their contents increase, the specific gravity of the glass tends to increase. From the above viewpoints, in the case of glass composition C, the total content of BaO and the rare earth oxides La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 (BaO + La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) is preferably 30.00% or less, and more preferably 29.00% or less, 28.00% or less, 27.00% or less, 26.00% or less, 25.00% or less, 24.50% or less, 24.00% or less, 23.50% or less, and 23.00% or less in that order . Furthermore, from the viewpoint of increasing the Abbe number vd, the total content of BaO, La 2 O 3 , Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 (BaO + La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Y 2 O 3 ) is preferably more than 0%, and more preferably 1.00% or more, 2.00% or more, 3.00% or more, 4.00% or more, 5.00% or more, 6.00% or more, 7.00% or more, 7.50% or more, 8.00% or more, and 8.50% or more in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、BaOおよびLa2O3はいずれも低分散化成分であるが、BaOはLa2O3と比べて屈折率を高める働きが少ない。したがって、屈折率を高める観点からは、La2O3の含有量に対するBaOの含有量の質量比(BaO/La2O3)は、8.30以下であることが好ましく、8.00以下、7.50以下、7.00以下、6.50以下、6.00以下、5.50以下、5.40以下、5.30以下、5.20以下、5.10以下、5.00以下、4.90以下、4.80以下、4.70以下の順により好ましい。
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、質量比(BaO/La2O3)は、0であってもよく、0.00以上であってもよい。ガラスの熱的安定性の維持の観点からは、質量比(BaO/La2O3)は、0.00超であることが好ましく、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上の順により好ましい。
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, both BaO and La 2 O 3 are low-dispersion components, but BaO has a smaller effect of increasing the refractive index than La 2 O 3. Therefore, from the viewpoint of increasing the refractive index, the mass ratio of the BaO content to the La 2 O 3 content (BaO/La 2 O 3 ) is preferably 8.30 or less, and is more preferably 8.00 or less, 7.50 or less, 7.00 or less, 6.50 or less, 6.00 or less, 5.50 or less, 5.40 or less, 5.30 or less, 5.20 or less, 5.10 or less, 5.00 or less, 4.90 or less, 4.80 or less, and 4.70 or less in that order.
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the mass ratio (BaO/La 2 O 3 ) may be 0 or 0.00 or more. From the viewpoint of maintaining the thermal stability of the glass, the mass ratio (BaO/La 2 O 3 ) is preferably more than 0.00, and is more preferably 0.01 or more, 0.02 or more, 0.03 or more, 0.04 or more, 0.05 or more, 0.06 or more, 0.07 or more, 0.08 or more, 0.09 or more, 0.10 or more, and 0.11 or more in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、希土類酸化物であるLa2O3、Gd2O3およびY2O3は、屈折率を高め、低分散性に寄与することができるが、これらの含有量が多くなると熱的安定性が低下する傾向がある。また、SiO2およびB2O3は熱的安定性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると熔解性が低下する傾向や屈折率が低下する傾向がある。以上の観点から、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量に対するSiO2とB2O3との合計含有量の質量比((SiO2+B2O3)/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、0.00超であることが好ましく、0.25以上、0.50以上、0.75以上、1.00以上、1.25以上、1.50以上、1.75以上、1.80以上、1.85以上の順により好ましく、7.47以下であることが好ましく、7.40以下、7.35以下、7.30以下、7.25以下の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, the rare earth oxides La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 increase the refractive index and contribute to low dispersion, but their contents tend to decrease thermal stability. Also , SiO2 and B2O3 improve thermal stability, but their contents tend to decrease meltability and the refractive index. From the above viewpoints, the mass ratio of the total content of SiO2 and B2O3 to the total content of La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 (( SiO2 + B2O3 )/( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )) is preferably more than 0.00, and is more preferably 0.25 or more, 0.50 or more , 0.75 or more, 1.00 or more, 1.25 or more, 1.50 or more, 1.75 or more, 1.80 or more, and 1.85 or more in that order, and is preferably 7.47 or less, and more preferably 7.40 or less, 7.35 or less, 7.30 or less, and 7.25 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、La2O3、Gd2O3およびY2O3は、いずれもガラスの屈折率を高めることができる成分であるが、Gd2O3およびY2O3は、La2O3と比べて比重を高くする成分である。したがって、より一層の低比重化の観点からは、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量に対するLa2O3含有量の質量比(La2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、0.00超であることが好ましく、0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.50以上、0.60以上、0.70以上、0.75以上の順により好ましい。質量比(La2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、1.00以下とすることができる。
同様の観点から、ガラス組成Cの場合、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量に対するGd2O3含有量の質量比(Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、1.00未満であることが好ましく、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.25以下、0.20以下の順により好ましい。質量比(Gd2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、0.00以上とすることができる。
また、同様の観点から、ガラス組成Cの場合、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量に対するY2O3含有量の質量比(Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、1.00未満であることが好ましく、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.25以下の順により好ましい。質量比(Y2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、0.00以上とすることができる。
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , and Y 2 O 3 are all components that can increase the refractive index of the glass, but Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 are components that increase the specific gravity compared to La 2 O 3. Therefore, from the viewpoint of further reducing the specific gravity, the mass ratio of the La 2 O 3 content to the total content of La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , and Y 2 O 3 (La 2 O 3 / (La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Y 2 O 3 )) is preferably more than 0.00, and more preferably 0.10 or more, 0.20 or more, 0.30 or more, 0.40 or more, 0.50 or more, 0.60 or more, 0.70 or more, and 0.75 or more, in that order. The mass ratio (La 2 O 3 /(La 2 O 3 +Gd 2 O 3 +Y 2 O 3 )) can be 1.00 or less.
From the same viewpoint, in the case of glass composition C, the mass ratio of the Gd2O3 content to the total content of La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 ( Gd2O3 /( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) ) is preferably less than 1.00, and is more preferably 0.90 or less, 0.80 or less, 0.70 or less, 0.60 or less, 0.50 or less, 0.40 or less, 0.30 or less, 0.25 or less, and 0.20 or less , in that order. The mass ratio ( Gd2O3 /( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )) can be 0.00 or more .
From the same viewpoint, in the case of glass composition C, the mass ratio of the Y2O3 content to the total content of La2O3, Gd2O3, and Y2O3 ( Y2O3 / ( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) ) is preferably less than 1.00, and is more preferably 0.90 or less, 0.80 or less, 0.70 or less, 0.60 or less, 0.50 or less, 0.40 or less , 0.30 or less, and 0.25 or less , in that order. The mass ratio ( Y2O3 /( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )) can be 0.00 or more .
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、上記の観点から、希土類酸化物である上記成分の含有量は、それぞれ以下の範囲であることが好ましい。
La2O3含有量は、0.00%以上であることが好ましく、0.00%超、0.50%以上、1.00%以上、1.33%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、2.75%以上、3.00%以上の順により好ましい。また、La2O3含有量は、30.00%以下であることが好ましく、25.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、15.00%以下、14.00%以下、13.50%以下、13.00%以下、12.50%以下、12.00%以下の順により好ましい。
Gd2O3含有量は、0.00%以上であることが好ましい。また、Gd2O3含有量は、10.00%以下であることが好ましく、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下の順により好ましい。
Y2O3含有量は、0.00%以上であることが好ましい。また、Y2O3含有量は、10.00%以下であることが好ましく、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下の順により好ましい。
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, from the above viewpoint, the contents of the above components which are rare earth oxides are preferably in the following ranges.
The La2O3 content is preferably 0.00% or more, more preferably more than 0.00%, 0.50% or more, 1.00% or more, 1.33% or more, 1.50% or more, 2.00% or more, 2.50% or more, 2.75% or more, and 3.00% or more. The La2O3 content is preferably 30.00% or less, more preferably 25.00% or less, 20.00% or less, 18.00% or less, 16.00% or less, 15.00% or less, 14.00% or less, 13.50% or less, 13.00% or less, 12.50% or less, and 12.00% or less.
The Gd2O3 content is preferably 0.00% or more. The Gd2O3 content is preferably 10.00% or less, and more preferably 9.00% or less, 8.00% or less, 7.00% or less, 6.00% or less, 5.00% or less, 4.00% or less, 3.00% or less, and 2.00% or less in that order.
The Y2O3 content is preferably 0.00% or more. The Y2O3 content is preferably 10.00% or less, and more preferably 9.00% or less, 8.00% or less, 7.00% or less, 6.00% or less, 5.00% or less, 4.00% or less, 3.00% or less, and 2.00% or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、La2O3はガラスの屈折率を高める働きを有し、B2O3はガラスの屈折率を低下させる傾向がある。したがって、より一層の高屈折率化の観点からは、B2O3含有量に対するLa2O3含有量の質量比(La2O3/B2O3)は、1.30以上であることが好ましく、1.35以上、1.40以上、1.45以上、1.50以上、1.55以上、1.60以上、1.65以上、1.70以上、1.72以上の順により好ましい。より一層の低比重化の観点からは、質量比(La2O3/B2O3)は、20.00以下であることが好ましく、18.00以下、16.00以下、14.00以下、13.00以下、12.00以下、11.50以下、11.00以下、10.50以下、10.00以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, La 2 O 3 has the function of increasing the refractive index of the glass, and B 2 O 3 tends to decrease the refractive index of the glass. Therefore, from the viewpoint of achieving an even higher refractive index, the mass ratio of the La 2 O 3 content to the B 2 O 3 content (La 2 O 3 /B 2 O 3 ) is preferably 1.30 or more, and more preferably 1.35 or more, 1.40 or more, 1.45 or more, 1.50 or more, 1.55 or more, 1.60 or more, 1.65 or more, 1.70 or more, and 1.72 or more in that order. From the viewpoint of further reducing the specific gravity, the mass ratio (La 2 O 3 /B 2 O 3 ) is preferably 20.00 or less, and more preferably 18.00 or less, 16.00 or less, 14.00 or less, 13.00 or less, 12.00 or less, 11.50 or less, 11.00 or less, 10.50 or less, and 10.00 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、La2O3含有量に対するB2O3含有量の質量比(B2O3/La2O3)は、0.79以下であることが好ましく、0.78以下、0.77以下、0.76以下、0.75以下、0.70以下、0.65以下、0.64以下、0.62以下、0.61以下、0.60以下、0.59以下、0.58以下、0.57以下、0.50以下の順により好ましい。質量比(La2O3/B2O3)は、0.00以上であることが好ましく、0.00超であることがより好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the mass ratio of the B2O3 content to the La2O3 content (B2O3/La2O3 ) is preferably 0.79 or less , and more preferably 0.78 or less, 0.77 or less, 0.76 or less, 0.75 or less, 0.70 or less, 0.65 or less, 0.64 or less, 0.62 or less, 0.61 or less, 0.60 or less, 0.59 or less, 0.58 or less, 0.57 or less, and 0.50 or less , in that order. The mass ratio ( La2O3 / B2O3 ) is preferably 0.00 or more, and more preferably greater than 0.00.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、希土類酸化物は、ガラスの屈折率を高めることができるが、希土類酸化物の含有量が多くなると熱的安定性が低下し、ガラスの熔融性が低下する傾向がある。したがって、ガラスの熱的安定性を維持しつつ、屈折率をより一層高める観点から、BaOとLa2O3、Gd2O3およびY2O3との合計含有量に対するLa2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量の質量比((La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(BaO+La2O3+Gd2O3+Y2O3))は1.00以下であることが好ましく、1.00未満、0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下の順により好ましい。質量比((La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(BaO+La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、0.00超であることが好ましく、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上、0.12以上、0.13以上、0.14以上、0.15以上、0.16以上、0.17以上、0.18以上、0.20以上の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, rare earth oxides can increase the refractive index of the glass, but as the content of rare earth oxides increases, the thermal stability decreases and the meltability of the glass tends to decrease. Therefore, from the viewpoint of further increasing the refractive index while maintaining the thermal stability of the glass, the mass ratio of the total content of La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 to the total content of BaO, La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 ( ( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) /(BaO + La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) ) is preferably 1.00 or less, and is more preferably less than 1.00 , 0.99 or less, 0.98 or less, 0.97 or less , 0.96 or less, 0.95 or less, 0.94 or less, 0.93 or less, 0.92 or less, 0.91 or less, and 0.90 or less, in that order. The mass ratio ( ( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )/(BaO+ La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )) is preferably more than 0.00 , and is more preferably 0.05 or more, 0.06 or more, 0.07 or more, 0.08 or more, 0.09 or more, 0.10 or more, 0.11 or more, 0.12 or more, 0.13 or more, 0.14 or more, 0.15 or more, 0.16 or more, 0.17 or more, 0.18 or more, and 0.20 or more in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、希土類酸化物はガラスの屈折率を高めることができるが、その含有量が多くなるとガラスの熔融性が低下する傾向がある。一方、アルカリ土類金属酸化物はガラスの熔融性を高めることができるが、その含有量が多くなると屈折率が低下する傾向がある。したがって、ガラスの熔融性を維持しつつ屈折率をより一層高める点から、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量に対するLa2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量の質量比((La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO+La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、0.00超であることが好ましく、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上の順により好ましく、0.85以下であることが好ましく、0.80以下、0.75以下、0.70以下、0.65以下、0.60以下、0.55以下、0.50以下、0.45以下、0.44以下、0.43以下、0.42以下、0.41以下、0.40以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, rare earth oxides can increase the refractive index of the glass, but the meltability of the glass tends to decrease as their content increases. On the other hand, alkaline earth metal oxides can increase the meltability of the glass, but the refractive index tends to decrease as their content increases. Therefore, from the viewpoint of further increasing the refractive index while maintaining the meltability of the glass, the mass ratio of the total content of La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 to the total content of MgO , CaO, SrO , BaO, ZnO, La2O3, Gd2O3 , and Y2O3 is ( ( La2O3 + Gd2O3 +Y2O3 ) / (MgO+CaO+SrO+BaO+ ZnO + La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) )) is preferably more than 0.00, and is more preferably 0.01 or more, 0.02 or more, 0.03 or more, 0.04 or more, 0.05 or more, 0.06 or more, 0.07 or more, and 0.08 or more in that order, and is preferably 0.85 or less, and more preferably 0.80 or less, 0.75 or less, 0.70 or less, 0.65 or less, 0.60 or less, 0.55 or less, 0.50 or less, 0.45 or less, 0.44 or less, 0.43 or less, 0.42 or less, 0.41 or less, and 0.40 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、希土類酸化物はガラスの屈折率を高めることができるが、その含有量が多くなるとガラスの熱的安定性が低下する傾向がある。一方、B2O3はガラスの熱的安定性を高めることができるが、その含有量が多くなると屈折率が低下する傾向がある。したがって、ガラスの熱的安定性を維持しつつ屈折率をより一層高める点から、BaO、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量に対するB2O3含有量の質量比(B2O3/(BaO+La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、0.00以上であることが好ましく、0.00超、0.01以上、0.02以上、0.03以上の順により好ましく、1.00以下であることが好ましく、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.55以下、0.50以下、0.45以下、0.40以下、0.35以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, rare earth oxides can increase the refractive index of the glass, but increasing their content tends to decrease the thermal stability of the glass. On the other hand, B 2 O 3 can increase the thermal stability of the glass, but increasing its content tends to decrease the refractive index. Therefore, from the viewpoint of further increasing the refractive index while maintaining the thermal stability of the glass, the mass ratio of the B2O3 content to the total content of BaO , La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 ( B2O3 /(BaO+ La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) ) is preferably 0.00 or more , more preferably more than 0.00, 0.01 or more, 0.02 or more, and 0.03 or more in that order, and is preferably 1.00 or less, and more preferably 0.90 or less, 0.80 or less, 0.70 or less, 0.60 or less, 0.55 or less, 0.50 or less, 0.45 or less, 0.40 or less, and 0.35 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、La2O3、Gd2O3およびY2O3は、ガラスの屈折率を高く働きを有するが、これらの合計含有量が多いと熱的安定性が低下する傾向がある。一方、B2O3は、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、屈折率を低下させる傾向がある。したがって、ガラスの熱的安定性を維持しながら屈折率を高める観点から、B2O3、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量に対するLa2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量の質量比((La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(B2O3+La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、0.57以上であることが好ましく、0.58以上、0.59以上、0.60以上、0.61以上、0.62以上、0.63以上、0.64以上の順により好ましい。より一層の低比重化の観点からは、質量比((La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(B2O3+La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、1.00以下であることが好ましく,1.00未満、0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 function to increase the refractive index of the glass, but a high total content of these elements tends to decrease the thermal stability. On the other hand , B2O3 functions to improve the thermal stability of the glass, but tends to decrease the refractive index. Therefore, from the viewpoint of increasing the refractive index while maintaining the thermal stability of the glass, the mass ratio of the total content of La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 to the total content of B2O3 , La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 ( ( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) /( B2O3 + La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )) is preferably 0.57 or more, and more preferably 0.58 or more , 0.59 or more , 0.60 or more, 0.61 or more, 0.62 or more, 0.63 or more, and 0.64 or more in that order. From the viewpoint of further reducing the specific gravity, the mass ratio (( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) /( B2O3 + La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )) is preferably 1.00 or less, and is more preferably less than 1.00, 0.99 or less , 0.98 or less, 0.97 or less, 0.96 or less, 0.95 or less, 0.94 or less, 0.93 or less, 0.92 or less, 0.91 or less, 0.90 or less, 0.89 or less, 0.88 or less, 0.87 or less, 0.86 or less, and 0.85 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、La2O3、Gd2O3、Y2O3およびZrO2は屈折率を高め、部分分散特性を改善する働きを有するが、ZrO2の含有量が多くなると、ガラスの熔融性が低下する傾向がある。以上の観点から、La2O3、Gd2O3、Y2O3およびZrO2の合計含有量に対するZrO2含有量の質量比(ZrO2/(La2O3+Gd2O3+Y2O3+ZrO2))は、0.01以上であることが好ましく、0.02以上、0.03以上、0.04以上の順により好ましく、5.00以下であることが好ましく、4.00以下、3.00以下、2.00以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, La2O3 , Gd2O3 , Y2O3 , and ZrO2 increase the refractive index and improve the partial dispersion characteristics, but as the ZrO2 content increases, the meltability of the glass tends to decrease. From the above viewpoints, the mass ratio of the ZrO2 content to the total content of La2O3 , Gd2O3 , Y2O3 , and ZrO2 ( ZrO2 /( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 + ZrO2 )) is preferably 0.01 or more, more preferably 0.02 or more, 0.03 or more, and 0.04 or more in that order, and is preferably 5.00 or less, and more preferably 4.00 or less, 3.00 or less, and 2.00 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、La2O3、Gd2O3、Y2O3およびZrO2は、いずれも屈折率を高める成分であるが、ZrO2はLa2O3、Gd2O3、Y2O3と比べて、屈折率を高める働きが大きく、分散を高くする働き(アッベ数を減少させる働き)も大きい。分散を低く維持する観点から、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量に対するZrO2の含有量の質量比(ZrO2/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、3.30以下であることが好ましく、3.00以下、2.90以下、2.80以下、2.70以下、2.60以下、2.50以下、2.40以下、2.30以下、2.20以下、2.10以下、2.00以下、1.90以下、1.80以下、1.70以下、1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.25以下の順により好ましい。質量比(ZrO2/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、0.00以上とすることができ、屈折率をより高める観点からは、0.00超であることが好ましく、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 and ZrO 2 are all components that increase the refractive index, but ZrO 2 has a greater effect of increasing the refractive index and a greater effect of increasing dispersion (decreasing the Abbe number) than La 2 O 3 , Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 . From the viewpoint of maintaining low dispersion, the mass ratio of the content of ZrO2 to the total content of La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 ( ZrO2 /( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )) is preferably 3.30 or less, and more preferably 3.00 or less, 2.90 or less, 2.80 or less, 2.70 or less, 2.60 or less, 2.50 or less, 2.40 or less, 2.30 or less, 2.20 or less, 2.10 or less, 2.00 or less, 1.90 or less, 1.80 or less, 1.70 or less, 1.60 or less, 1.50 or less, 1.40 or less, 1.30 or less, and 1.25 or less, in that order. The mass ratio ( ZrO2 / ( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )) can be 0.00 or more, and from the viewpoint of further increasing the refractive index, it is preferably more than 0.00, and more preferably 0.01 or more, 0.02 or more, 0.03 or more, 0.04 or more, 0.05 or more, and 0.06 or more in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、ZrO2含有量は、望ましい光学恒数の実現および部分分散特性改善の観点から、7.63%以下であることが好ましく、7.63%未満、7.60以下、7.50以下、7.40以下、7.30以下、7.20以下、7.10以下、7.00以下、6.90以下、6.80以下、6.70以下、6.60以下、6.50以下、6.40以下、6.30以下、6.20以下、6.10以下、6.00以下、5.95以下、5.90以下、の順により好ましく、特に再加熱失透性を高める観点からは、6.00以下、5.50以下、5.00以下、4.00以下、3.00以下、2.50以下の順により好ましい。また、ZrO2含有量は、より望ましい光学恒数の実現および部分分散特性の更なる改善の観点から、0.00%以上であることが好ましく、0.00%超、0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上、0.65%以上、1.10%以上、1.60%以上の順により好ましい。 In the molding glass material according to this embodiment, in the case of glass composition C, the ZrO 2 content is preferably 7.63% or less from the viewpoint of realizing desirable optical constants and improving partial dispersion characteristics, and is more preferably less than 7.63%, 7.60 or less, 7.50 or less, 7.40 or less, 7.30 or less, 7.20 or less, 7.10 or less, 7.00 or less, 6.90 or less, 6.80 or less, 6.70 or less, 6.60 or less, 6.50 or less, 6.40 or less, 6.30 or less, 6.20 or less, 6.10 or less, 6.00 or less, 5.95 or less, and 5.90 or less, more preferably, in this order, and particularly from the viewpoint of improving reheat devitrification resistance, 6.00 or less, 5.50 or less, 5.00 or less, 4.00 or less, 3.00 or less, and 2.50 or less are more preferable. Furthermore, from the viewpoint of realizing more desirable optical constants and further improving partial dispersion characteristics, the ZrO2 content is preferably 0.00% or more, and more preferably more than 0.00%, 0.10% or more, 0.20% or more, 0.30% or more, 0.40% or more, 0.50% or more, 0.60% or more, 0.65% or more, 1.10% or more, and 1.60% or more, in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOは、ガラスの熱的安定性を改善する働きがあるが、これらの含有量が多くなると屈折率が低下する傾向がある。一方、La2O3、Gd2O3およびY2O3は屈折率を高める働きをするが、これらの含有量が多くなると熱的安定性が低下する傾向がある。以上の観点から、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量に対するMgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの合計含有量の質量比((MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(La2O3+Gd2O3+Y2O3))は、0.00超であることが好ましく、0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.50以上、0.60以上、0.70以上、0.80以上、0.90以上、1.00以上、1.10以上、1.20以上、1.30以上、1.40以上の順により好ましく、20.00以下であることが好ましく、18.00以下、16.00以下、14.00以下、11.09以下、11.08以下、11.07以下、11.06以下、11.05以下、11.04以下、11.03以下、11.02以下、11.01以下、11.00以下の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, MgO, CaO, SrO, BaO , and ZnO have the function of improving the thermal stability of the glass, but as their contents increase, the refractive index tends to decrease. On the other hand , La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 have the function of increasing the refractive index, but as their contents increase , the thermal stability tends to decrease. From the above perspectives, the mass ratio of the total content of MgO, CaO, SrO , BaO , and ZnO to the total content of La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 ((MgO+CaO+ SrO + BaO + ZnO)/( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) )) is preferably more than 0.00, and is more preferably 0.10 or more, 0.20 or more, 0.30 or more, 0.40 or more, 0.50 or more, 0.60 or more, 0.70 or more, 0.80 or more, 0.90 or more, 1.00 or more, 1.10 or more, 1.20 or more, 1.30 or more, and 1.40 or more in that order, and is preferably 20.00 or less, and is more preferably 18.00 or less, 16.00 or less, 14.00 or less, 11.09 or less, 11.08 or less, 11.07 or less, 11.06 or less, 11.05 or less, 11.04 or less, 11.03 or less, 11.02 or less, 11.01 or less, and 11.00 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、SrO、BaO、La2O3、Gd2O3およびY2O3は、いずれも低分散性を維持するうえで有効な成分である。そのため、より低分散性を維持する観点から、SrO、BaO、La2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量(SrO+BaO+La2O3+Gd2O3+Y2O3)は9.00%以上であることが好ましく、9.50%以上、10.00%以上、10.50%以上、11.00%以上、11.50%以上、12.00%以上、12.50%以上、13.00%以上、13.50%以上、の順により好ましい。
また、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、より一層の低比重化の観点からは、合計含有量(SrO+BaO+La2O3+Gd2O3+Y2O3)は、45.00%以下であることが好ましく、40.00%以下、35.00%以下、30.00%以下、29.00%以下、28.00%以下、27.00%以下、26.00%以下、25.00%以下の順により好ましい。
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, SrO, BaO, La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 are all components effective in maintaining low dispersion. Therefore, from the viewpoint of maintaining even lower dispersion, the total content of SrO, BaO, La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 (SrO + BaO + La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) is preferably 9.00% or more, and more preferably 9.50 % or more, 10.00 % or more , 10.50% or more, 11.00% or more, 11.50% or more, 12.00% or more, 12.50% or more, 13.00% or more , and 13.50% or more in that order.
Furthermore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, from the viewpoint of further reducing the specific gravity, the total content (SrO + BaO + La 2 O 3 + Gd 2 O 3 + Y 2 O 3 ) is preferably 45.00% or less, and more preferably 40.00% or less, 35.00% or less, 30.00% or less, 29.00% or less, 28.00% or less, 27.00% or less, 26.00% or less, and 25.00% or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、La2O3、Gd2O3およびY2O3は、屈折率を高める働きをする成分であり、SiO2はガラスの熱的安定性を維持する成分である。La2O3、Gd2O3、Y2O3およびSiO2の合計含有量に対するLa2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量の質量比((La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(La2O3+Gd2O3+Y2O3+SiO2))は、屈折率をより高める観点から、0.12以上であることが好ましく、0.13以上であることが更に好ましい。ガラスの熱的安定性を維持する観点からは、質量比((La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(La2O3+Gd2O3+Y2O3+SiO2))は、0.70以下であることが好ましく、0.60以下、0.50以下、0.49以下、0.48以下、0.47以下、0.46以下、0.45以下、0.44以下、0.43以下、0.42以下、041以下の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 are components that increase the refractive index, and SiO2 is a component that maintains the thermal stability of the glass . From the viewpoint of further increasing the refractive index , the mass ratio of the total content of La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 to the total content of La2O3 , Gd2O3 , and SiO2 ( ( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )/( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 + SiO2 ) ) is preferably 0.12 or more, and more preferably 0.13 or more . From the viewpoint of maintaining the thermal stability of the glass , the mass ratio (( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 )/( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 + SiO2 )) is preferably 0.70 or less, and more preferably 0.60 or less, 0.50 or less , 0.49 or less, 0.48 or less, 0.47 or less, 0.46 or less, 0.45 or less, 0.44 or less, 0.43 or less, 0.42 or less, and 0.41 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するSiO2とCaOとの合計含有量の質量比((SiO2+CaO)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))について、分母は屈折率を高める働きが大きい成分の合計含有量であり、分子は低分散化、低比重化に有効な成分の合計含有量である。高屈折率化、低分散性の維持、低比重化および熱的安定性の維持の観点から、質量比((SiO2+CaO)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、1.20以下であることが好ましく、1.09以下、1.08以下、1.07以下、1.06以下、1.05以下、1.04以下、1.03以下、1.02以下、1.01以下、0.99以下、0.94以下、0.89以下、0.86以下の順により好ましい。また、更なる高屈折率化、より一層の低分散性の維持および更なる低比重化の観点から、質量比((SiO2+CaO)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、0.25以上であることが好ましく、0.30以上、0.35以上、0.40以上、0.42以上、0.44以上、0.46以上、0.48以上、0.50以上、0.52以上、0.54以上、0.55以上の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the mass ratio of the total content of SiO2 and CaO to the total content of TiO2 , Nb2O5 , Ta2O5 , WO3 and Bi2O3 (( SiO2 + CaO)/( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 ) ) is such that the denominator is the total content of components that have a significant effect of increasing the refractive index, and the numerator is the total content of components that are effective in reducing dispersion and specific gravity. From the viewpoints of achieving a high refractive index, maintaining low dispersion, reducing specific gravity, and maintaining thermal stability, the mass ratio ( ( SiO2 + CaO)/( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 ) ) is preferably 1.20 or less, and more preferably 1.09 or less, 1.08 or less, 1.07 or less, 1.06 or less, 1.05 or less, 1.04 or less, 1.03 or less, 1.02 or less, 1.01 or less, 0.99 or less, 0.94 or less, 0.89 or less, and 0.86 or less in that order. Furthermore, from the viewpoint of achieving a higher refractive index, maintaining even lower dispersion, and further reducing the specific gravity, the mass ratio (( SiO2 +CaO)/( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 )) is preferably 0.25 or more, and more preferably 0.30 or more, 0.35 or more, 0.40 or more, 0.42 or more, 0.44 or more, 0.46 or more, 0.48 or more, 0.50 or more, 0.52 or more, 0.54 or more, and 0.55 or more in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、屈折率を高める成分であるZrO2、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3、Bi2O3の中で、ZrO2は、分散を高める作用が比較的小さい。そのため、より低分散性を維持する観点から、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するZrO2含有量の質量比(ZrO2/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、0.00以上であることが好ましく、0.01以上、0.02以上の順により好ましい。ガラスの熱的安定性の維持、ガラスを加熱、軟化してプレス成形する際の耐失透性(再加熱プレス成形時の安定性:リヒートプレス成形性とも言う)の維持の観点からは、質量比(ZrO2/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、0.21以下であることが好ましく、0.20以下、0.19以下、0.18以下、0.17以下、0.16以下、0.15以下、0.12以下、0.10以下,0.08以下、0.06以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, among the components that increase the refractive index , ZrO2, TiO2, Nb2O5, Ta2O5 , WO3 , and Bi2O3 , ZrO2 has a relatively small effect of increasing dispersion. Therefore, from the viewpoint of maintaining even lower dispersion, the mass ratio of the ZrO2 content to the total content of TiO2 , Nb2O5 , Ta2O5 , WO3 , and Bi2O3 ( ZrO2 / ( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 )) is preferably 0.00 or more, and more preferably 0.01 or more , and more preferably 0.02 or more. From the viewpoint of maintaining the thermal stability of the glass and maintaining resistance to devitrification when the glass is heated, softened, and press-molded (stability during reheat press molding: also referred to as reheat press moldability), the mass ratio ( ZrO2 /( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 )) is preferably 0.21 or less, and more preferably 0.20 or less, 0.19 or less, 0.18 or less, 0.17 or less, 0.16 or less, 0.15 or less, 0.12 or less, 0.10 or less, 0.08 or less, and 0.06 or less, in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量[Li2O+Na2O+K2O]の下限は、好ましくは0.1%であり、さらには0.2%、0.5%、1.0%、1.2%、1.5%、の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは20%であり、さらには15%、10%、8%,6%、4%、2%の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the lower limit of the total content of Li2O , Na2O , and K2O [ Li2O + Na2O + K2O ] is preferably 0.1%, and more preferably 0.2%, 0.5%, 1.0%, 1.2%, and 1.5% in that order. The upper limit of the total content is preferably 20%, and more preferably 15%, 10%, 8%, 6%, 4%, and 2% in that order.
ガラス組成Cにおいて、合計含有量[Li2O+Na2O+K2O]の下限が上記を満たすことで、ガラスの熔融性を改善し、液相温度の上昇を抑制できる。また、該合計含有量の上限が上記を満たすことで、ガラスの粘性を高めてガラス融液の結晶化の速度を小さくするとともに、再加熱時の安定性を向上できる。 In glass composition C, when the lower limit of the total content [Li 2 O + Na 2 O + K 2 O] satisfies the above range, the meltability of the glass can be improved and an increase in the liquidus temperature can be suppressed. When the upper limit of the total content satisfies the above range, the viscosity of the glass can be increased, the crystallization rate of the glass melt can be reduced, and stability during reheating can be improved.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、アルカリ金属酸化物であるLi2O、Na2O、K2OおよびCs2Oは、部分分散特性を改善する働きを有し、液相温度を下げ、ガラスの熱的安定性を改善する働きも有する。これらの観点から、Li2O、Na2O、K2OおよびCs2Oの合計含有量(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)は、0.00%以上であることが好ましく、0.00%超、0.05%以上、0.10%以上、0.15%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.28%以上、0.60%以上、1.10%以上、1.30%以上、1.60%以上の順により好ましい。化学的耐久性および耐候性の向上の観点からは、合計含有量(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)は、20.00%以下であることが好ましく、18.00%以下、16.00%以下、14.00%以下、12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.00%以下、4.50%以下、3.90%以下、2.90%以下、2.40%以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the alkali metal oxides Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O have the function of improving partial dispersion characteristics, lowering the liquidus temperature, and improving the thermal stability of the glass. From these viewpoints, the total content of Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O + Cs 2 O) is preferably 0.00% or more, and more preferably in the following order: more than 0.00%, 0.05% or more, 0.10% or more, 0.15% or more, 0.20% or more, 0.25% or more, 0.28% or more, 0.60% or more, 1.10% or more, 1.30% or more, and 1.60% or more. From the viewpoint of improving chemical durability and weather resistance, the total content ( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O ) is preferably 20.00% or less, and more preferably 18.00% or less, 16.00% or less, 14.00% or less, 12.00% or less, 10.00% or less, 9.00% or less, 8.00% or less, 7.00% or less, 6.50% or less, 6.00% or less, 5.50% or less, 5.00% or less, 4.50% or less, 3.90% or less, 2.90% or less, and 2.40% or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、SiO2、P2O5およびB2O3の合計含有量に対するLi2O、Na2O、K2OおよびCs2Oの合計含有量の質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)/(SiO2+P2O5+B2O3)]の上限は、好ましくは1.0であり、さらには0.7、0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.09、0.08の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0.001であり、さらには0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, the upper limit of the mass ratio of the total content of Li2O , Na2O , K2O , and Cs2O to the total content of SiO2, P2O5 , and B2O3 [( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )/( SiO2 + P2O5 + B2O3 )] is preferably 1.0, and more preferably 0.7, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1, 0.09, and 0.08 in this order. The lower limit of this mass ratio is preferably 0.001, and more preferably 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, and 0.06 in this order.
ガラス組成Cにおいて、質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)/(SiO2+P2O5+B2O3)]が低すぎると、熔解性が悪化するおそれがある。また、高すぎると、ガラスの熔融時の粘性が低下し、融液の熱的安定性が低下するほか、再加熱時の安定性が悪化するおそれがある。 In glass composition C, if the mass ratio [( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )/( SiO2 + P2O5 + B2O3 )] is too low, the meltability may deteriorate. On the other hand, if it is too high, the viscosity of the glass during melting may decrease, the thermal stability of the melt may decrease, and the stability during reheating may deteriorate.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Nb2O5、TiO2、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するLi2O、Na2O、K2OおよびCs2Oの合計含有量の質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]の上限は、好ましくは1.0であり、さらには0.5、0.3、0.2、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは0.005であり、さらには0.01、0.02、0.03、0.04の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, the upper limit of the mass ratio of the total content of Li2O , Na2O , K2O , and Cs2O to the total content of Nb2O5 , TiO2 , WO3 , and Bi2O3 [( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )/( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] is preferably 1.0, and more preferably 0.5, 0.3, 0.2 , 0.1, 0.09, 0.08 , 0.07, 0.06, and 0.05 in this order. The lower limit of this mass ratio is preferably 0.005, and more preferably 0.01, 0.02, 0.03, and 0.04 in this order.
ガラス組成Cにおいて、質量比[(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O)/(Nb2O5+TiO2+WO3+Bi2O3)]が低すぎると、部分分散比Pg,Fが上昇し、透過率が悪化するおそれがある。また、高すぎると、アッベ数が大きくなり、屈折率も低下するほか、再加熱時の安定性が悪化するおそれがある。 In glass composition C, if the mass ratio [( Li2O + Na2O + K2O + Cs2O )/( Nb2O5 + TiO2 + WO3 + Bi2O3 )] is too low, the partial dispersion ratio Pg,F increases and the transmittance may deteriorate. On the other hand, if it is too high, the Abbe number increases, the refractive index decreases, and stability during reheating may deteriorate.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物は、ガラスの熔融性および熱的安定性を維持することに寄与できるが、これらの含有量が多くなるとガラスの熔融性および熱的安定性が低下する傾向がある。したがって、ガラスの熔融性や熱的安定性を維持する観点からは、アルカリ金属酸化物であるLi2O、Na2O、K2OおよびCs2Oとアルカリ土類金属酸化物であるMgO、CaO、SrOおよびBaOとの合計含有量(Li2O+Na2O+K2O+Cs2O+MgO+CaO+SrO+BaO)は、5.00%以上であることが好ましく、7.00%以上、9.00%以上、10.00%以上、12.00%以上、14.00%以上、15.00%以上、16.00%以上、17.00%以上、18.00%以上、18.50%以上の順により好ましく、50.00%以下であることが好ましく、48.00%以下、46.00%以下、44.00%以下、43.00%以下、42.00%以下、41.00%以下、40.00%以下、39.00%以下、38.00%以下、37.00%以下、36.00%以下、35.00%以下、34.50%以下、34.00%以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides can contribute to maintaining the meltability and thermal stability of the glass, but as their contents increase, the meltability and thermal stability of the glass tend to decrease. Therefore, from the viewpoint of maintaining the meltability and thermal stability of the glass, it is necessary to select the total content of the alkali metal oxides Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O and the alkaline earth metal oxides MgO, CaO, SrO, and BaO (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O + Cs 2 O) as the total content of the alkali metal oxides Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O and the alkaline earth metal oxides MgO, CaO, SrO, and BaO (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O + Cs 2 O) as the total content of the alkali metal oxides Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O as the total content of the alkaline earth metal oxides MgO, CaO, SrO, and BaO (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O + Cs 2 O) as the total content of the alkali metal oxides Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, and Cs 2 O) as the total content of the alkali ... The total content of MgO, MgO, CaO, SrO, and BaO is preferably 5.00% or more, more preferably 7.00% or more, 9.00% or more, 10.00% or more, 12.00% or more, 14.00% or more, 15.00% or more, 16.00% or more, 17.00% or more, 18.00% or more, and 18.50% or more in that order, and is preferably 50.00% or less, and more preferably 48.00% or less, 46.00% or less, 44.00% or less, 43.00% or less, 42.00% or less, 41.00% or less, 40.00% or less, 39.00% or less, 38.00% or less, 37.00% or less, 36.00% or less, 35.00% or less, 34.50% or less, and 34.00% or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物は、液相温度を下げ、熱的安定性を改善する働きがあるが、ガラスのネットワーク形成成分に対するこれらの含有量が多くなると、化学的耐久性および耐候性が低下する傾向がある。また、SiO2およびB2O3は熱的安定性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると熔融性が低下する傾向がある。これらの観点から、SiO2とB2O3との合計含有量に対するLi2O、Na2O、K2O、Cs2O、MgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量の質量比((Li2O+Na2O+K2O+Cs2O+MgO+CaO+SrO+BaO)/(SiO2+B2O3))は、0.50以上であることが好ましく、0.52以上、0.54以上、0.56以上、0.58以上、0.60以上、0.62以上、0.64以上、0.66以上、0.68以上、0.70以上、0.72以上、0.74以上、0.75以上、0.76以上、0.77以上、0.78以上、0.79以上の順により好ましく、5.00以下であることが好ましく、4.50以下、4.00以下、3.50以下、3.00以下、2.50以下、2.00以下、1.90以下、1.80以下、1.70以下、1.65以下、1.60以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides have the function of lowering the liquidus temperature and improving thermal stability, but if their contents relative to the network-forming components of the glass increase, chemical durability and weather resistance tend to decrease. Also, SiO2 and B2O3 have the function of improving thermal stability, but if their contents increase, meltability tends to decrease. From these viewpoints, the mass ratio of the total content of Li2O , Na2O , K2O , Cs2O , MgO, CaO, SrO , and BaO to the total content of SiO2 and B2O3 ( ( Li2O +Na2O+ K2O + Cs2O +MgO+CaO+SrO+BaO)/( SiO2 + B2O3 ) )) is preferably 0.50 or more, more preferably 0.52 or more, 0.54 or more, 0.56 or more, 0.58 or more, 0.60 or more, 0.62 or more, 0.64 or more, 0.66 or more, 0.68 or more, 0.70 or more, 0.72 or more, 0.74 or more, 0.75 or more, 0.76 or more, 0.77 or more, 0.78 or more, and 0.79 or more in that order, and is preferably 5.00 or less, more preferably 4.50 or less, 4.00 or less, 3.50 or less, 3.00 or less, 2.50 or less, 2.00 or less, 1.90 or less, 1.80 or less, 1.70 or less, 1.65 or less, and 1.60 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Li2O、Na2OおよびK2Oの中で、Li2Oは最も屈折率を低下させにくい成分である。したがって、より一層の高屈折率化の観点からは、Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量に対するLi2O含有量の質量比(Li2O/(Li2O+Na2O+K2O))は、0.00以上であることが好ましく、0.00超、0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.45以上の順により好ましい。他方で、質量比(Li2O/(Li2O+Na2O+K2O))は、例えば、1.00以下とすることができ、再加熱失透性の低下を抑制する観点からは、0.99以下、0.98以下、0.95以下、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.65以下、0.60以下、0.50以下とすることもできる。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O, Li 2 O is the component that is least likely to lower the refractive index. Therefore, from the viewpoint of achieving a higher refractive index, the mass ratio of the Li 2 O content to the total content of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O (Li 2 O/(Li 2 O + Na 2 O + K 2 O)) is preferably 0.00 or more, and more preferably more than 0.00, 0.10 or more, 0.20 or more, 0.30 or more, 0.40 or more, and 0.45 or more in that order. On the other hand, the mass ratio (Li 2 O/(Li 2 O + Na 2 O + K 2 O)) can be, for example, 1.00 or less, and from the viewpoint of suppressing a decrease in reheat devitrification resistance, it can also be 0.99 or less, 0.98 or less, 0.95 or less, 0.90 or less, 0.80 or less, 0.70 or less, 0.65 or less, 0.60 or less, or 0.50 or less.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOはガラスの熱的安定性を改善し、ガラスの熔融性を改善する働きを有するが、Li2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量が多くなるとガラスは高分散性傾向を示す。したがって、より望ましい分散性得る観点から、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの合計含有量に対するLi2O、Na2O、K2Oの合計含有量の質量比((Li2O+Na2O+K2O)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO))は、0.00以上であることが好ましく、0.00超、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上の順により好ましく、4.00以下であることが好ましく、3.50以下、3.00以下、2.50以下、2.00以下、1.50以下、1.00以下、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO function to improve the thermal stability and meltability of the glass, but as the total content of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O increases, the glass tends to exhibit high dispersibility. Therefore, from the viewpoint of obtaining more desirable dispersibility, the mass ratio of the total content of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O to the total content of MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO ((Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) / (MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO)) is preferably 0.00 or more, more preferably more than 0.00, 0.01 or more, 0.02 or more, 0.03 or more, 0.04 or more, and 0.05 or more in that order, and is preferably 4.00 or less, and more preferably 3.50 or less, 3.00 or less, 2.50 or less, 2.00 or less, 1.50 or less, 1.00 or less, 0.90 or less, 0.80 or less, 0.70 or less, 0.60 or less, 0.50 or less, 0.40 or less, and 0.35 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、SiO2とB2O3との合計含有量に対するLi2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量の質量比((Li2O+Na2O+K2O)/(SiO2+B2O3))は、熱的安定性の維持および/またはリヒートプレス成形性の維持の観点から、1.00以下であることが好ましく、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下、0.30以下、0.25以下の順により好ましい。熔融性の維持および/または部分分散比を減少させて高次の色収差補正に好適なガラスを提供する観点からは、質量比((Li2O+Na2O+K2O)/(SiO2+B2O3))は、0.00以上であることが好ましく、0.00超、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the mass ratio of the total content of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O to the total content of SiO 2 and B 2 O 3 ((Li 2 O + Na 2 O + K 2 O)/(SiO 2 + B 2 O 3 )) is preferably 1.00 or less, and more preferably 0.90 or less, 0.80 or less, 0.70 or less, 0.60 or less, 0.50 or less, 0.40 or less, 0.35 or less, 0.30 or less, and 0.25 or less, in that order, from the viewpoint of maintaining thermal stability and/or maintaining reheat press formability. From the viewpoint of maintaining meltability and/or reducing the partial dispersion ratio to provide a glass suitable for correcting high-order chromatic aberrations, the mass ratio ((Li 2 O + Na 2 O + K 2 O)/(SiO 2 + B 2 O 3 )) is preferably 0.00 or greater, and more preferably greater than 0.00, 0.01 or greater, 0.02 or greater, 0.03 or greater, 0.04 or greater, and 0.05 or greater in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Li2O含有量は、0.00%以上であることが好ましく、0.05%以上、0.10%以上、0.15%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上の順により好ましい。また、Li2O含有量は、14.00%以下であることが好ましく、12.00%以下、10.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.00%以下の順により好ましい。Li2Oの含有量を上記囲とすることは、より望ましい光学恒数を実現する観点から好ましく、また化学的耐久性、耐候性、再加熱時の安定性を保持する観点から好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the Li 2 O content is preferably 0.00% or more, and more preferably 0.05% or more, 0.10% or more, 0.15% or more, 0.20% or more, 0.25% or more, 0.30% or more, 0.40% or more, 0.50% or more, and 0.60% or more in this order. Furthermore, the Li 2 O content is preferably 14.00% or less, and more preferably 12.00% or less, 10.00% or less, 8.00% or less, 7.00% or less, 6.50% or less, 6.00% or less, 5.50% or less, and 5.00% or less in this order. Setting the Li 2 O content within the above range is preferable from the viewpoint of realizing more desirable optical constants and from the viewpoint of maintaining chemical durability, weather resistance, and stability during reheating.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Na2O含有量は、0.00%以上であることが好ましい。また、Na2O含有量は、10.00%以下であることが好ましく、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下の順により好ましい。Na2Oの含有量を上記範囲とすることは、部分分散特性改善の観点から好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the Na 2 O content is preferably 0.00% or more. The Na 2 O content is preferably 10.00% or less, and more preferably 8.00% or less, 7.00% or less, 6.00% or less, 5.00% or less, 4.00% or less, 3.00% or less, and 2.00% or less, in that order. Setting the Na 2 O content within the above range is preferred from the viewpoint of improving partial dispersion characteristics.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、K2O含有量は、0.00%以上であることが好ましい。また、K2O含有量は、10.00%以下であることが好ましく、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下の順により好ましい。K2Oの含有量を上記範囲とすることは、ガラスの熱的安定性向上の観点から好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the K 2 O content is preferably 0.00% or more. The K 2 O content is preferably 10.00% or less, and more preferably 8.00% or less, 7.00% or less, 6.00% or less, 5.00% or less, 4.00% or less, 3.00% or less, and 2.00% or less, in that order. Setting the K 2 O content within the above range is preferred from the viewpoint of improving the thermal stability of the glass.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Cs2O含有量は、5.00%以下であることが好ましく、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下の順により好ましく、0%でもよい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the Cs 2 O content is preferably 5.00% or less, and more preferably 4.00% or less, 3.00% or less, 2.00% or less, 1.00% or less, and 0.50% or less in that order, and may even be 0%.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3)は、より一層の高屈折率化の観点から、30.00%以上であることが好ましく、31.00%以上、32.00%以上、33.00%以上、34.00%以上、35.00%以上、36.00%以上、36.50%以上、37.00%以上、37.55%以上の順により好ましい。より一層の低比重化および熱的安定性向上の観点からは、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3)は、60.00%以下であることが好ましく、58.00%以下、56.00%以下、54.00%以下、52.00%以下、51.00%以下、50.00%以下、49.50%以下、49.00%以下、48.50%以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the total content of TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , WO 3 and Bi 2 O 3 (TiO 2 + Nb 2 O 5 + Ta 2 O 5 + WO 3 + Bi 2 O 3 ) is preferably 30.00% or more from the viewpoint of achieving an even higher refractive index, and is more preferably 31.00% or more, 32.00% or more, 33.00% or more, 34.00% or more, 35.00% or more, 36.00% or more, 36.50% or more, 37.00% or more, and 37.55% or more in that order. From the viewpoint of further reducing the specific gravity and improving the thermal stability, the total content of TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , WO 3 and Bi 2 O 3 (TiO 2 + Nb 2 O 5 + Ta 2 O 5 + WO 3 + Bi 2 O 3 ) is preferably 60.00% or less, and more preferably 58.00% or less, 56.00% or less, 54.00% or less, 52.00% or less, 51.00% or less, 50.00% or less, 49.50% or less, 49.00% or less, and 48.50% or less, in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するSiO2とB2O3との合計含有量の質量比((SiO2+B2O3)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、比重の増加を抑えつつ屈折率の高いガラスを得る観点から、好ましくは0.75以下である。上記に加えて望ましいアッベ数νdを実現する観点、部分分散特性改善の観点および耐失透性向上の観点からは、質量比((SiO2+B2O3)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、0.16以上であることが好ましく、0.20以上、0.25以上、0.30以上、0.35以上、0.36以上、0.37以上、0.38以上、0.39以上、0.40以上、0.41以上、0.42以上の順により好ましく、0.75以下であることが好ましく、0.74以下、0.73以下、0.72以下、0.71以下、0.70以下、0.69以下、0.68以下、0.67以下、0.66以下、0.65以下、0.64以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the mass ratio of the total content of SiO2 and B2O3 to the total content of TiO2, Nb2O5, Ta2O5, WO3 , and Bi2O3 ( ( SiO2+B2O3)/(TiO2+Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 ) ) is preferably 0.75 or less, from the viewpoint of obtaining a glass with a high refractive index while suppressing an increase in specific gravity. In addition to the above , from the viewpoint of realizing a desirable Abbe number vd, improving partial dispersion characteristics, and improving devitrification resistance, the mass ratio (( SiO2 + B2O3 ) /( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 ) )) is preferably 0.16 or more, more preferably 0.20 or more, 0.25 or more, 0.30 or more, 0.35 or more, 0.36 or more, 0.37 or more, 0.38 or more, 0.39 or more, 0.40 or more, 0.41 or more, and 0.42 or more in that order, and is preferably 0.75 or less, more preferably 0.74 or less, 0.73 or less, 0.72 or less, 0.71 or less, 0.70 or less, 0.69 or less, 0.68 or less, 0.67 or less, 0.66 or less, 0.65 or less, and 0.64 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、SiO2およびB2O3は屈折率を低下させ、分散を低下させる(アッベ数を増加させる)働きがある。一方、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3、Bi2O3、ZrO2は高屈折率高分散化成分である。より屈折率を高める観点から、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3、Bi2O3およびZrO2の合計含有量に対するSiO2とB2O3との合計含有量の質量比((SiO2+B2O3)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3+ZrO2))は、0.64以下であることが好ましく、0.63以下、0.62以下、0.61以下、0.60以下、0.59以下、0.58以下の順により好ましい。
一方、ガラス組成Cの場合、高分散化を抑制する観点からは、質量比((SiO2+B2O3)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3+ZrO2))は、0.13以上であることが好ましく、0.15以上、0.20以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上、0.33以上、0.34以上、0.35以上、0.36以上、0.37以上、0.38以上の順により好ましい。
In the molding glass material according to this embodiment, in the case of glass composition C, SiO2 and B2O3 act to decrease the refractive index and decrease the dispersion (increase the Abbe number), while TiO2, Nb2O5, Ta2O5, WO3 , Bi2O3 , and ZrO2 are high -refractive-index , high-dispersion components. From the viewpoint of further increasing the refractive index, the mass ratio of the total content of SiO2 and B2O3 to the total content of TiO2 , Nb2O5 , Ta2O5 , WO3 , Bi2O3 and ZrO2 (( SiO2 + B2O3 ) / ( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 + ZrO2 )) is preferably 0.64 or less, and more preferably 0.63 or less, 0.62 or less, 0.61 or less, 0.60 or less, 0.59 or less, and 0.58 or less in that order.
On the other hand, in the case of glass composition C, from the viewpoint of suppressing high dispersion, the mass ratio ((SiO2 + B2O3 ) / ( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 + ZrO2 )) is preferably 0.13 or more, and more preferably 0.15 or more, 0.20 or more, 0.25 or more, 0.26 or more, 0.27 or more, 0.28 or more, 0.29 or more, 0.30 or more, 0.31 or more, 0.32 or more, 0.33 or more, 0.34 or more, 0.35 or more, 0.36 or more, 0.37 or more, and 0.38 or more in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するLi2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量の質量比((Li2O+Na2O+K2O)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、部分分散特性および透過率改善の観点からは、0.00以上であることが好ましく、0.01以上であることがより好ましい。ガラスの熱的安定性および/またはリヒートプレス成形性の維持の観点からは、質量比((Li2O+Na2O+K2O)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、0.67以下であることが好ましく、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.15以下、0.10以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C , the mass ratio of the total content of Li2O , Na2O and K2O to the total content of TiO2, Nb2O5 , Ta2O5, WO3 and Bi2O3 ( ( Li2O + Na2O + K2O ) / ( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 )) is preferably 0.00 or more, and more preferably 0.01 or more , from the viewpoint of improving partial dispersion characteristics and transmittance . From the viewpoint of maintaining the thermal stability and/or reheat press formability of the glass, the mass ratio (( Li2O + Na2O + K2O )/( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 )) is preferably 0.67 or less, and more preferably 0.60 or less, 0.50 or less, 0.40 or less, 0.30 or less, 0.20 or less, 0.15 or less, and 0.10 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOは、ガラスの熱的安定性を改善する働きがあるが、これらの含有量が多くなると屈折率が低下する傾向があり、ガラスがより低分散性になる傾向がある。一方、TiO2、Nb2O5、WO3およびBi2O3は、屈折率を高くし、ガラスをより高分散性にする傾向があるが、これらの含有量が多くなると熱的安定性が低下する傾向がある。以上の観点から、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するMgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの合計含有量の質量比((MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、0.09以上であることが好ましく、0.10以上、0.15以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上、0.35以上、0.40以上、0.45以上の順により好ましく、1.66以下であることが好ましく、1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.20以下、1.10以下、1.00以下、0.95以下、0.90以下、0.88以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO function to improve the thermal stability of the glass, but as their contents increase, the refractive index tends to decrease and the glass tends to have lower dispersion. On the other hand, TiO 2 , Nb 2 O 5 , WO 3 , and Bi 2 O 3 tend to increase the refractive index and make the glass more dispersive, but as their contents increase, the thermal stability tends to decrease. From the above viewpoints, the mass ratio of the total content of MgO, CaO, SrO, BaO and ZnO to the total content of TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , WO 3 and Bi 2 O 3 ((MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO) / (TiO 2 + Nb 2 O 5 + Ta 2 O 5 + WO 3 + Bi 2 O 3 )) is preferably 0.09 or more, more preferably 0.10 or more, 0.15 or more, 0.20 or more, 0.21 or more, 0.22 or more, 0.23 or more, 0.24 or more, 0.25 or more, 0.26 or more, 0.27 or more, 0.28 or more, 0.29 or more, 0.30 or more, 0.31 or more, 0.32 or more, 0.35 or more, 0.40 or more, and 0.45 or more in that order, and is preferably 1.66 or less, and more preferably 1.60 or less, 1.50 or less, 1.40 or less, 1.30 or less, 1.20 or less, 1.10 or less, 1.00 or less, 0.95 or less, 0.90 or less, 0.88 or less, 0.80 or less, 0.70 or less, 0.60 or less, and 0.50 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの中で、MgO、CaOは、SrO、BaO、ZnOと比べてガラスの比重の増大を抑え、かつα100-300やαmaxを小さくする上で有効な成分である。したがって、比重の増大を抑制する観点から、MgOおよびCaOの合計含有量に対するZnO、SrOおよびBaOの合計含有量の質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO))は、1.98以下であることが好ましく、1.96以下、1.94以下、1.92以下、1.90以下、1.88以下、1.86以下、1.85以下、1.84以下、1.83以下、1.82以下、1.81以下、1.80以下、1.79以下、1.78以下、1.50以下、1.20以下、0.95以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, among MgO, CaO, SrO, BaO, and ZnO, MgO and CaO are components that are more effective than SrO, BaO, and ZnO in suppressing an increase in the specific gravity of the glass and in reducing α 100-300 and α max . Therefore, from the viewpoint of suppressing an increase in specific gravity, the mass ratio of the total content of ZnO, SrO, and BaO to the total content of MgO and CaO ((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO)) is preferably 1.98 or less, and more preferably 1.96 or less, 1.94 or less, 1.92 or less, 1.90 or less, 1.88 or less, 1.86 or less, 1.85 or less, 1.84 or less, 1.83 or less, 1.82 or less, 1.81 or less, 1.80 or less, 1.79 or less, 1.78 or less, 1.50 or less, 1.20 or less, 0.95 or less, 0.80 or less, 0.70 or less, 0.60 or less, and 0.50 or less in that order.
一方、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、SrO、BaO、ZnOは、少量の導入によりガラスの安定性を高め、また屈折率を高める働きも有する。そのため、低分散性を維持する観点から、質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO))は、0.17以上であることが好ましく、0.18以上、0.19以上、0.20以上、0.25以上、0.30以上の順により好ましい。 On the other hand, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the introduction of small amounts of SrO, BaO, and ZnO increases the stability of the glass and also increases the refractive index. Therefore, from the viewpoint of maintaining low dispersion, the mass ratio ((ZnO + SrO + BaO)/(MgO + CaO)) is preferably 0.17 or greater, and more preferably 0.18 or greater, 0.19 or greater, 0.20 or greater, 0.25 or greater, and 0.30 or greater, in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Nb2O5およびTiO2の合計含有量に対するLi2O、Na2OおよびK2Oの合計含有量の質量比[(Li2O+Na2O+K2O)/(Nb2O5+TiO2)]の下限は、好ましくは0.001であり、さらには0.01、0.02、0.03、0.04の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは1.00であり、さらには0.50、0.30、0.20、0.10、0.08、0.06の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, the lower limit of the mass ratio of the total content of Li2O , Na2O , and K2O to the total content of Nb2O5 and TiO2 [( Li2O + Na2O + K2O )/( Nb2O5 + TiO2 )] is preferably 0.001, and more preferably 0.01, 0.02 , 0.03, and 0.04 in this order. The upper limit of this mass ratio is preferably 1.00, and more preferably 0.50, 0.30, 0.20, 0.10, 0.08, and 0.06 in this order.
ガラス組成Cにおいて、ガラスの熔解特性や熱的安定性、再加熱時の安定性を維持しながら所望の光学恒数を得る観点から、質量比[(Li2O+Na2O+K2O)/(Nb2O5+TiO2)]は上記範囲であることが好ましい。 In glass composition C, from the viewpoint of obtaining desired optical constants while maintaining the melting characteristics, thermal stability, and stability during reheating of the glass, it is preferable that the mass ratio [(Li 2 O + Na 2 O + K 2 O)/(Nb 2 O 5 + TiO 2 )] be in the above range.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、分散性への寄与に関して、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3とLa2O3、Gd2O3およびY2O3とを対比すると、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3はガラスをより低分散性にする傾向があり、La2O3、Gd2O3およびY2O3はガラスをより高分散性にする傾向がある。望ましい分散性を得る観点からは、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するLa2O3、Gd2O3およびY2O3の合計含有量の質量比((La2O3+Gd2O3+Y2O3)/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、0.00超であることが好ましく、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上の順により好ましく、1.00以下であることが好ましく、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.45以下、0.40以下、0.35以下、0.32以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, when TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , WO 3 and Bi 2 O 3 are compared with La 2 O 3 , Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 in terms of their contribution to dispersibility, TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , WO 3 and Bi 2 O 3 tend to make the glass less dispersible, while La 2 O 3 , Gd 2 O 3 and Y 2 O 3 tend to make the glass more dispersible. From the viewpoint of obtaining desirable dispersibility, the mass ratio of the total content of La2O3 , Gd2O3 , and Y2O3 to the total content of TiO2 , Nb2O5 , Ta2O5 , WO3 , and Bi2O3 (( La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 ) /( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 ) ) is preferably 0.5 to 1.0 . )) is preferably more than 0.00, and is more preferably 0.01 or more, 0.02 or more, 0.03 or more, 0.04 or more, 0.05 or more, 0.06 or more, and 0.07 or more in that order, and is preferably 1.00 or less, and is more preferably 0.90 or less, 0.80 or less, 0.70 or less, 0.60 or less, 0.50 or less, 0.45 or less, 0.40 or less, 0.35 or less, and 0.32 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するTiO2含有量の質量比(TiO2/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、高屈折率かつ低比重化する観点から、0.00以上であることが好ましく、0.00超、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.15以上、0.20以上、0.25以上、0.30以上の順により好ましい。他方でガラスの着色を抑制し、ガラスの安定性を高める観点から1.00以下であることが好ましく、1.00未満、0.95以下、0.90以下、0.85以下、0.80以下、0.75以下、0.73以下、0.60以下、0.50以下、0.45以下、0.40以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the mass ratio of the TiO2 content to the total content of TiO2 , Nb2O5 , Ta2O5 , WO3 , and Bi2O3 ( TiO2 /( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 ) ) is preferably 0.00 or more from the viewpoint of achieving a high refractive index and a low specific gravity, and is more preferably greater than 0.00, 0.01 or more, 0.02 or more, 0.03 or more, 0.04 or more, 0.05 or more, 0.06 or more, 0.07 or more, 0.08 or more, 0.09 or more, 0.15 or more, 0.20 or more, 0.25 or more, and 0.30 or more in that order. On the other hand, from the viewpoint of suppressing coloration of the glass and enhancing the stability of the glass, it is preferably 1.00 or less, and more preferably less than 1.00, 0.95 or less, 0.90 or less, 0.85 or less, 0.80 or less, 0.75 or less, 0.73 or less, 0.60 or less, 0.50 or less, 0.45 or less, and 0.40 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するNb2O5含有量の質量比(Nb2O5/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、部分分散特性改善の観点から、0.00以上であることが好ましく、0.00超、0.01以上、0.05以上、0.10以上、0.15以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上の順により好ましい。他方でガラスの熱的安定性の向上や、再加熱失透性の改善のためには1.00以下であることが好ましく、1.00未満、0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.85以下、0.80以下、0.75以下、0.70以下、0.66以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C , the mass ratio of the Nb2O5 content to the total content of TiO2, Nb2O5, Ta2O5 , WO3 , and Bi2O3 ( Nb2O5 /( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 )) is preferably 0.00 or more from the viewpoint of improving partial dispersion characteristics, and is more preferably greater than 0.00 , 0.01 or more, 0.05 or more, 0.10 or more, 0.15 or more, 0.20 or more, 0.21 or more, 0.22 or more, 0.23 or more, 0.24 or more, 0.25 or more, 0.26 or more, and 0.27 or more in that order. On the other hand, in order to improve the thermal stability of the glass and to improve reheat devitrification resistance, the value is preferably 1.00 or less, and more preferably in the order of less than 1.00, 0.99 or less, 0.98 or less, 0.97 or less, 0.96 or less, 0.95 or less, 0.94 or less, 0.93 or less, 0.92 or less, 0.91 or less, 0.85 or less, 0.80 or less, 0.75 or less, 0.70 or less, and 0.66 or less.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するTa2O5含有量の質量比(Ta2O5/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、ガラスの原料コスト低減およびより一層の低比重化の観点から、1.00以下であることが好ましく、0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下の順により好ましく、0であることが特に好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C , the mass ratio of the Ta2O5 content to the total content of TiO2 , Nb2O5 , Ta2O5 , WO3 , and Bi2O3 ( Ta2O5 /( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 )) is preferably 1.00 or less, in order of preference 0.80 or less, 0.60 or less, 0.40 or less, 0.30 or less , 0.20 or less, and 0.10 or less, and is particularly preferably 0.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、高屈折率高分散化成分であるTiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の中で、WO3およびBi2O3は比重を高める働きが大きい。したがって、より一層の低比重化の観点から、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するWO3含有量の質量比(WO3/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、1.00以下であることが好ましく、0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下の順により好ましく、0であることが特に好ましい。
同様の観点から、ガラス組成Cの場合、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するBi2O3含有量の質量比(Bi2O3/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、1.00以下であることが好ましく、0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下の順により好ましく、0であることが特に好ましい。
In the molding glass material according to this embodiment, in the case of glass composition C, among the high refractive index, high dispersion components TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , WO 3 and Bi 2 O 3 , WO 3 and Bi 2 O 3 have a large effect of increasing the specific gravity. Therefore, from the viewpoint of further reducing the specific gravity, the mass ratio of the WO3 content to the total content of TiO2, Nb2O5, Ta2O5, WO3 and Bi2O3 ( WO3 / ( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 ) ) is preferably 1.00 or less, more preferably 0.80 or less, 0.60 or less, 0.40 or less, 0.30 or less, 0.20 or less, and 0.10 or less in that order, and is particularly preferably 0.
From the same viewpoint, in the case of glass composition C, the mass ratio of the Bi2O3 content to the total content of TiO2, Nb2O5, Ta2O5 , WO3 and Bi2O3 ( Bi2O3 / ( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 )) is preferably 1.00 or less, and more preferably 0.80 or less, 0.60 or less, 0.40 or less, 0.30 or less, 0.20 or less, and 0.10 or less, in that order , is particularly preferable, and 0 is particularly preferable.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Li2O3、La2O3、Gd2O3、Y2O3、ZrO2、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3は屈折率を高める働きを有する。一方、SiO2、B2O3、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOは屈折率を低下させる傾向がある。より一層の高屈折率化の観点からは、Li2O3、La2O3、Gd2O3、Y2O3、ZrO2、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3およびBi2O3の合計含有量に対するSiO2、B2O3、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaOおよびZnOの質量比((SiO2+B2O3+Na2O+K2O+MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(Li2O+La2O3+Gd2O3+Y2O3+ZrO2+TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3))は、0.12以上であることが好ましく、0.15以上、0.20以上、0.30以上、0.35以上、0.40以上、0.45以上、0.50以上、0.55以上の順により好ましく、2.83以下であることが好ましく、2.80以下、2.60以下、2.40以下、2.20以下、2.00以下、1.80以下、1.70以下、1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.26以下、1.25以下、1.24以下の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, Li2O3 , La2O3 , Gd2O3, Y2O3 , ZrO2 , TiO2 , Nb2O5 , Ta2O5 , WO3 , and Bi2O3 function to increase the refractive index, while SiO2 , B2O3 , Na2O , K2O , MgO , CaO, SrO , BaO , and ZnO tend to decrease the refractive index. From the viewpoint of achieving a higher refractive index, the mass ratio of SiO2 , B2O3 , Na2O, K2O , MgO , CaO , SrO , BaO, and ZnO to the total content of Li2O3, La2O3, Gd2O3 , Y2O3 , ZrO2 , TiO2 , Nb2O5 , Ta2O5 , WO3 , and Bi2O3 is (( SiO2 + B2O3 + Na2O + K2O + MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO ) / ( Li2O + La2O3 + Gd2O3 + Y2O3 + ZrO2 + TiO 2 +Nb 2 O 5 +Ta 2 O 5 +WO 3 +Bi 2 O 3 )) is preferably 0.12 or more, more preferably 0.15 or more, 0.20 or more, 0.30 or more, 0.35 or more, 0.40 or more, 0.45 or more, 0.50 or more, and 0.55 or more in that order, and is preferably 2.83 or less, and more preferably 2.80 or less, 2.60 or less, 2.40 or less, 2.20 or less, 2.00 or less, 1.80 or less, 1.70 or less, 1.60 or less, 1.50 or less, 1.40 or less, 1.30 or less, 1.26 or less, 1.25 or less, and 1.24 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3、Bi2O3およびZrO2は、ガラスの屈折率を高める働きを有するが、ZrO2含有量が多くなるとガラスの熔融性が低下する傾向がある。以上の観点から、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、WO3、Bi2O3およびZrO2の合計含有量に対するZrO2含有量の質量比(ZrO2/(TiO2+Nb2O5+Ta2O5+WO3+Bi2O3+ZrO2))は、0.00以上であることが好ましく、0.01以上、0.02以上の順により好ましく、0.17以下であることが好ましく、0.16以下、0.15以下、0.14以下、0.13以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , WO 3 , Bi 2 O 3 and ZrO 2 have the function of increasing the refractive index of the glass, but as the ZrO 2 content increases, the meltability of the glass tends to decrease. From the above viewpoints, the mass ratio of the ZrO2 content to the total content of TiO2 , Nb2O5 , Ta2O5 , WO3 , Bi2O3 and ZrO2 ( ZrO2 /( TiO2 + Nb2O5 + Ta2O5 + WO3 + Bi2O3 + ZrO2 )) is preferably 0.00 or more, more preferably 0.01 or more and 0.02 or more in that order, and is preferably 0.17 or less, and more preferably 0.16 or less, 0.15 or less, 0.14 or less, and 0.13 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、TiO2、Nb2O5、WO3およびZnOは屈折率を高くし、ガラスをより高分散性にする傾向があるが、これらを多く含む場合、ガラスの熱的安定性が低下する傾向がある。一方、MgO、CaO、SrOおよびBaOは、ガラスをより低分散性にする傾向があり、熱的安定性を改善する働きを有するが、これらを多く含む場合、屈折率が低下する傾向がある。以上の観点から、TiO2、Nb2O5、WO3およびZnOの合計含有量に対するMgO、CaO、SrOおよびBaOの合計含有量の質量比((MgO+CaO+SrO+BaO)/(TiO2+Nb2O5+WO3+ZnO))は、0.10以上であることが好ましく、0.15以上、0.20以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上の順により好ましく、1.50以下であることが好ましく、1.30以下、1.20以下、1.10以下、1.00以下、0.95以下、0.90以下、0.87以下の順により好ましい。 In the glass composition C of the molding glass material according to this embodiment, TiO 2 , Nb 2 O 5 , WO 3 and ZnO tend to increase the refractive index and make the glass more highly dispersible, but when these are contained in large amounts, the thermal stability of the glass tends to decrease. On the other hand, MgO, CaO, SrO and BaO tend to make the glass more low-dispersible and have the function of improving the thermal stability, but when these are contained in large amounts, the refractive index tends to decrease. From the above viewpoints, the mass ratio of the total content of MgO, CaO, SrO and BaO to the total content of TiO2 , Nb2O5 , WO3 and ZnO ((MgO + CaO + SrO + BaO) / ( TiO2 + Nb2O5 + WO3 + ZnO )) is preferably 0.10 or more, more preferably 0.15 or more, 0.20 or more, 0.25 or more, 0.26 or more, 0.27 or more, 0.28 or more, 0.29 or more, 0.30 or more, 0.31 or more, and 0.32 or more in that order, and is preferably 1.50 or less, and more preferably 1.30 or less, 1.20 or less, 1.10 or less, 1.00 or less, 0.95 or less, 0.90 or less, and 0.87 or less in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、TiO2含有量は、0.00%以上であることが好ましく、0.00%超、0.50%以上、1.00%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、3.00%以上、3.50%以上、4.00%以上の順により好ましく、50.00%以下であることが好ましく、45.0%以下、40.00%以下、38.00%以下、36.00%以下、35.00%以下、34.00%以下、32.00%以下、31.00%以下、30.00%以下、29.50%以下、29.00%以下の順により好ましい。TiO2の含有量が上記範囲であることは、より望ましい光学恒数の実現し、またガラスの原料コストを低減する観点から好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the TiO 2 content is preferably 0.00% or more, more preferably more than 0.00%, 0.50% or more, 1.00% or more, 1.50% or more, 2.00% or more, 2.50% or more, 3.00% or more, 3.50% or more, 4.00% or more, and more preferably 50.00% or less, 45.0% or less, 40.00% or less, 38.00% or less, 36.00% or less, 35.00% or less, 34.00% or less, 32.00% or less, 31.00% or less, 30.00% or less, 29.50% or less, and 29.00% or less. The TiO 2 content in the above range is preferable from the viewpoint of realizing more desirable optical constants and reducing the raw material cost of the glass.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Nb2O5含有量は、0.00%以上であることが好ましく、0.00%超、1.00%以上、2.00%以上、3.00%以上、4.00%以上、5.00%以上、6.00%以上、7.00%以上、8.00%以上、9.00%以上、10.00%以上、10.50%以上の順により好ましい。また、Nb2O5含有量は、60.00%以下であることが好ましく、58.00%以下、56.00%以下、54.00%以下、52.00%以下、50.00%以下、49.00%以下、48.00%以下、47.00%以下、46.00%以下、45.00%以下、44.00%以下の順により好ましい。Nb2O5含有量が上記範囲であることは、より望ましい光学恒数の実現、より一層の低比重化および部分分散特性の改善の観点から好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the Nb2O5 content is preferably 0.00% or more, and more preferably in the order of more than 0.00%, 1.00% or more, 2.00% or more, 3.00% or more, 4.00% or more, 5.00% or more, 6.00% or more, 7.00% or more, 8.00% or more, 9.00% or more, 10.00% or more, and 10.50% or more . Furthermore, the Nb2O5 content is preferably 60.00% or less, and more preferably in the order of 58.00% or less, 56.00% or less, 54.00% or less, 52.00% or less, 50.00% or less, 49.00% or less, 48.00% or less, 47.00% or less, 46.00% or less, 45.00% or less, and 44.00% or less. The Nb 2 O 5 content within the above range is preferable from the viewpoint of realizing more desirable optical constants, further reducing the specific gravity, and improving the partial dispersion characteristics.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Ta2O5含有量は、0.00%以上とすることができる。また、Ta2O5含有量は、5.00%以下であることが好ましく、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下の順により好ましい。Ta2O5含有量が上記範囲であることは、ガラスの熱的安定性向上、融性向上およびより一層の低比重化の観点から好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the Ta2O5 content can be 0.00% or more. The Ta2O5 content is preferably 5.00 % or less, and more preferably 4.00% or less, 3.00% or less, 2.00% or less, 1.00% or less, and 0.50% or less in that order. A Ta2O5 content within the above range is preferred from the viewpoints of improving the thermal stability and melting property of the glass and further reducing the specific gravity.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、WO3含有量は、0.00%以上とすることができる。また、WO3含有量は、5.00%以下であることが好ましく、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下の順により好ましい。WO3含有量が上記範囲であることは、ガラスの透過率向上、部分分散特性改善およびより一層の低比重化の観点から好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the WO3 content can be 0.00% or more. The WO3 content is preferably 5.00% or less, and more preferably 4.00% or less, 3.00% or less, 2.00% or less, 1.00% or less, and 0.50% or less in that order. A WO3 content within the above range is preferred from the viewpoints of improving the transmittance of the glass, improving the partial dispersion characteristics, and further lowering the specific gravity.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、Bi2O3含有量は、0.00%以上とすることができる。また、Bi2O3含有量は、5.00%以下であることが好ましく、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下の順により好ましい。Bi2O3含有量が上記範囲であることは、ガラスの熱的安定性向上、部分分散特性の改善およびより一層の低比重化の観点から好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the Bi2O3 content can be 0.00% or more. The Bi2O3 content is preferably 5.00 % or less, and more preferably 4.00% or less, 3.00% or less, 2.00% or less, 1.00% or less, and 0.50% or less in that order. A Bi2O3 content within the above range is preferred from the viewpoints of improving the thermal stability of the glass, improving the partial dispersion characteristics, and further lowering the specific gravity.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、GeO2は、屈折率を高める働きをするが、非常に高価な成分である。ガラスの製造コストを抑える観点から、GeO2含有量は、0.00%以上とすることができ、2.00%以下であることが好ましく、1.50%以下、1.00%以下、0.50%以下の順により好ましい。 In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, GeO2 functions to increase the refractive index but is a very expensive component. From the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the glass, the GeO2 content can be 0.00% or more, and is preferably 2.00% or less, with 1.50% or less, 1.00% or less, and 0.50% or less being more preferred in that order.
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、更に、上記成分に加えて、P2O5、Al2O3等の一種以上を含むこともできる。
P2O5含有量は、0.00%以上とすることができ、好ましくは10.00%以下であり、8.00%以下、6.00%以下、4.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下の順により好ましい。P2O5含有量が上記範囲であることは、ガラスの熱的安定性向上および部分分散特性改善の観点から好ましい。
Al2O3含有量は、0.00%以上であることができ、好ましくは10.00%以下であり、8.00%以下、6.00%以下、4.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下の順により好ましい。Al2O3含有量が上記範囲であることは、ガラスの耐失透性および熱的安定性向上の観点から好ましい。
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, in addition to the above components, one or more of P 2 O 5 , Al 2 O 3 and the like may also be contained.
The P2O5 content can be 0.00% or more, and is preferably 10.00% or less, and is more preferably 8.00% or less, 6.00% or less, 4.00% or less, 2.00% or less, 1.00% or less, and 0.50% or less in that order. A P2O5 content within the above range is preferred from the viewpoint of improving the thermal stability and partial dispersion characteristics of the glass.
The Al2O3 content can be 0.00% or more, and is preferably 10.00% or less, and is more preferably 8.00% or less, 6.00% or less, 4.00% or less, 2.00% or less, 1.00% or less, and 0.50% or less in that order. The Al2O3 content in the above range is preferred from the viewpoint of improving the devitrification resistance and thermal stability of the glass.
Pb、As、Cd、Tl、Be、Seは、それぞれ毒性を有する。そのため、これらの元素を含有させないこと、すなわち、これら元素をガラス成分としてガラス中に導入しないことが好ましい。
U、Th、Raはいずれも放射性元素である。そのため、これらの元素を含有させないこと、すなわち、これら元素をガラス成分としてガラス中に導入しないことが好ましい。
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr,Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ceは、ガラスの着色を増大させたり、蛍光の発生源となり、光学素子用のガラスに含有させる元素としては好ましくない。そのため、これらの元素を含有させないこと、すなわち、これら元素をガラス成分としてガラス中に導入しないことが好ましい。
Pb, As, Cd, Tl, Be, and Se are each toxic, and therefore it is preferable not to include these elements, i.e., not to introduce these elements into the glass as glass components.
U, Th, and Ra are all radioactive elements, and therefore it is preferable not to include these elements, i.e., not to introduce these elements into the glass as glass components.
V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Ce are undesirable elements to be contained in glass for optical elements because they increase the coloration of the glass or are sources of fluorescence. Therefore, it is preferable not to contain these elements, i.e., not to introduce these elements into the glass as glass components.
Sb、Snは清澄剤として機能する任意に添加可能な元素である。
Sbの添加量は、Sb2O3に換算し、Sb2O3以外のガラス成分の含有量の合計を100質量%としたとき、0~0.11質量%の範囲にすることが好ましく、0.01~0.08質量%の範囲にすることがより好ましく、0.02~0.05質量%の範囲にすることが更に好ましい。
Snの添加量は、SnO2に換算し、SnO2以外のガラス成分の含有量の合計を100質量%としたとき、0~0.50質量%の範囲にすることが好ましく、0~0.20質量%の範囲にすることがより好ましく、0質量%にすることが更に好ましい。
Sb and Sn are elements that can be added as desired and function as fining agents.
The amount of Sb added is converted to Sb 2 O 3 and, when the total content of glass components other than Sb 2 O 3 is taken as 100 mass %, is preferably in the range of 0 to 0.11 mass %, more preferably in the range of 0.01 to 0.08 mass %, and even more preferably in the range of 0.02 to 0.05 mass %.
The amount of Sn added is converted to SnO2 and, when the total content of glass components other than SnO2 is taken as 100 mass%, is preferably in the range of 0 to 0.50 mass%, more preferably in the range of 0 to 0.20 mass%, and even more preferably 0 mass%.
<ガラス物性>
(屈折率nd)
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、屈折率の高いガラスとすることができる。ガラス組成Cの場合、屈折率ndは、1.860以上であることが好ましく、1.865以上、1.870以上、1.875以上、1.880以上、1.885以上、1.890以上、1.895以上、1.900以上の順により好ましい。また、屈折率ndは、例えば、1.950以下、1.945以下、1.940以下、1.935以下、1.930以下、または1.925以下とすることができる。本発明および本明細書において、「屈折率」は、「屈折率nd」を意味する。
<Glass properties>
(Refractive index nd)
In the glass material for molding according to this embodiment, glass composition C can be used to produce glass with a high refractive index. In the case of glass composition C, the refractive index nd is preferably 1.860 or more, and is more preferably 1.865 or more, 1.870 or more, 1.875 or more, 1.880 or more, 1.885 or more, 1.890 or more, 1.895 or more, and 1.900 or more in that order. Furthermore, the refractive index nd can be, for example, 1.950 or less, 1.945 or less, 1.940 or less, 1.935 or less, 1.930 or less, or 1.925 or less. In the present invention and this specification, "refractive index" means "refractive index nd".
(アッベ数νd)
アッベ数νdは分散性に関する性質を表す値であり、d線、F線、C線における各屈折率nd、nF、nCを用いてνd=(nd-1)/(nF-nC)と表される。本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、光学素子用材料としての有用性の観点から、アッベ数νdは、22.00以上であることが好ましく、22.50以上、23.00以上、23.50以上、24.00以上、24.20以上、24.40以上、24.60以上、24.70以上、24.80以上、25.00以上、25.50以上、25.60以上、25.80以上、26.00以上の順により好ましい。同様の観点から、アッベ数νdは、30.00以下であることが好ましく、29.50以下、29.00以下、28.50以下、28.40以下、28.30以下、28.20以下、28.10以下、28.00以下、27.90以下、27.80以下、27.70以下の順により好ましい。
(Abbe number νd)
The Abbe number vd is a value that represents properties related to dispersibility, and is expressed as vd = (nd - 1) / (nF - nC) using the refractive indices nd, nF, and nC at the d-line, F-line, and C-line. In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, from the viewpoint of usefulness as a material for optical elements, the Abbe number vd is preferably 22.00 or more, and more preferably in the order of 22.50 or more, 23.00 or more, 23.50 or more, 24.00 or more, 24.20 or more, 24.40 or more, 24.60 or more, 24.70 or more, 24.80 or more, 25.00 or more, 25.50 or more, 25.60 or more, 25.80 or more, and 26.00 or more. From the same viewpoint, the Abbe number vd is preferably 30.00 or less, and more preferably 29.50 or less, 29.00 or less, 28.50 or less, 28.40 or less, 28.30 or less, 28.20 or less, 28.10 or less, 28.00 or less, 27.90 or less, 27.80 or less, and 27.70 or less in that order.
また、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、光学素子用材料としての有用性の観点から、屈折率ndとアッベ数νdとが、下記関係式の1つ以上を満たすことも好ましい。
nd≧-0.0025νd+1.925
nd≧-0.0025νd+1.935
nd≦-0.0025νd+1.995
nd≦-0.0025νd+2.005
Furthermore, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, from the viewpoint of usefulness as a material for optical elements, it is also preferable that the refractive index nd and the Abbe number νd satisfy one or more of the following relational expressions:
nd≧−0.0025νd+1.925
nd≧−0.0025νd+1.935
nd≦-0.0025νd+1.995
nd≦-0.0025νd+2.005
(比重d)
光学系を構成する光学素子では、光学素子を構成するガラスの屈折率と光学素子の光学機能面(制御しようとする光線が入射、出射する面)の曲率によって、屈折力が決まる。光学機能面の曲率を大きくしようとすると、光学素子の厚みも増加する。その結果、光学素子が重くなる。これに対し、屈折率の高いガラスを使用すれば、光学機能面の曲率を大きくしなくても大きな屈折力を得ることができる。
以上より、ガラスの比重の増加を抑えつつ、屈折率を高めることができれば、一定の屈折力を有する光学素子の軽量化が可能となる。
以上の観点から、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、比重dは、4.100以下であることが好ましく、4.095以下、4.090以下、4.085以下、4.080以下、4.050以下、4.000以下、3.995以下、3.990以下、3.985以下の順により好ましい。比重が低いほど光学素子の軽量化の観点から好ましいため、比重について、下限は特に限定されない。一形態では、比重は、3.400以上、3.450以上、3.500以上、3.550以上、3.600以上、3.650以上、3.700以上、または3.750以上とすることができる。
(specific gravity d)
The refractive power of the optical elements that make up an optical system is determined by the refractive index of the glass that makes up the optical element and the curvature of the optically functional surface of the optical element (the surface through which the light rays to be controlled enter and exit). Increasing the curvature of the optically functional surface also increases the thickness of the optical element. As a result, the optical element becomes heavier. In contrast, if glass with a high refractive index is used, a large refractive power can be obtained without increasing the curvature of the optically functional surface.
From the above, if the refractive index can be increased while suppressing an increase in the specific gravity of the glass, it will be possible to reduce the weight of an optical element having a certain refractive power.
From the above viewpoints, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the specific gravity d is preferably 4.100 or less, and more preferably 4.095 or less, 4.090 or less, 4.085 or less, 4.080 or less, 4.050 or less, 4.000 or less, 3.995 or less, 3.990 or less, and 3.985 or less in that order. Since a lower specific gravity is preferable from the viewpoint of reducing the weight of the optical element, the lower limit of the specific gravity is not particularly limited. In one embodiment, the specific gravity can be 3.400 or more, 3.450 or more, 3.500 or more, 3.550 or more, 3.600 or more, 3.650 or more, 3.700 or more, or 3.750 or more.
(d/nd)
比重dに関して先に記載した点と同様の観点から、本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、比重dを屈折率ndで除した値(d/nd)は、4.35以下であることが好ましく、4.00以下、3.50以下、3.00以下、2.90以下、2.80以下、2.70以下、2.60以下、2.50以下、2.40以下、2.30以下、2.20以下、2.15以下の順により好ましい。(d/nd)の値が小さいほど光学素子の軽量化の観点から好ましいため、(d/nd)について、下限は特に限定されない。一形態では、(d/nd)は、例えば、1.74以上、1.76以上、1.78以上、1.80以上、1.82以上、1.84以上、1.85以上、1.86以上、1.87以上、1.88以上、1.89以上、1.90以上、1.91以上、1.92以上、1.93以上、1.94以上、または1.95以上とすることができる。
(d/nd)
From the same viewpoint as described above regarding the specific gravity d, in the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the value (d/nd) obtained by dividing the specific gravity d by the refractive index nd is preferably 4.35 or less, and more preferably in this order: 4.00 or less, 3.50 or less, 3.00 or less, 2.90 or less, 2.80 or less, 2.70 or less, 2.60 or less, 2.50 or less, 2.40 or less, 2.30 or less, 2.20 or less, and 2.15 or less. The smaller the value of (d/nd), the more preferable it is from the viewpoint of reducing the weight of the optical element, and therefore there is no particular lower limit for (d/nd). In one form, (d/nd) can be, for example, 1.74 or more, 1.76 or more, 1.78 or more, 1.80 or more, 1.82 or more, 1.84 or more, 1.85 or more, 1.86 or more, 1.87 or more, 1.88 or more, 1.89 or more, 1.90 or more, 1.91 or more, 1.92 or more, 1.93 or more, 1.94 or more, or 1.95 or more.
(着色度λ5)
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、ガラスの光線透過性、詳しくは、短波長側の光吸収端の長波長化が抑制されていることは、着色度λ5により評価することができる。着色度λ5とは、紫外域から可視域にかけて、厚さ10mmのガラスの分光透過率(表面反射損失を含む)が5%となる波長を表す。ガラス組成Cの場合、分光透過率とは、例えばより詳しくは、10.0±0.1mmの厚さに研磨された互いに平行な平面を有するガラス試料を用い、上記研磨された面に対して垂直方向から光を入射して得られる分光透過率、すなわち、上記ガラス試料に入射する光の強度をIin、上記ガラス試料を透過した光の強度をIoutとしたときのIout/Iinのことである。
着色度λ5によれば、分光透過率の短波長側の吸収端を定量的に評価することができる。接合レンズ作製のためにレンズ同士を紫外線硬化型接着剤により接合する際等には、光学素子を通して接着剤に紫外線を照射し接着剤を硬化させることが行われる。効率よく紫外線硬化型接着剤の硬化を行う観点からは、分光透過率の短波長側の吸収端が短い波長域にあることが好ましい。この短波長側の吸収端を定量的に評価する指標として、着色度λ5を用いることができる。ガラス組成Cの場合、好ましくは400nm以下のλ5を示すことができる。λ5は、395nm以下、390nm以下、385nm以下、380nm以下の順により好ましい。λ5は、低いほど好ましく、下限は特に限定されるものではない。
(Coloring degree λ5)
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the light transmittance of the glass, specifically, the suppression of the shift of the optical absorption edge on the short wavelength side to longer wavelengths, can be evaluated by the coloring degree λ5. The coloring degree λ5 represents the wavelength at which the spectral transmittance (including surface reflection loss) of a 10 mm thick glass is 5% from the ultraviolet to visible range. In the case of glass composition C, the spectral transmittance is, for example, more specifically, the spectral transmittance obtained by using a glass sample having parallel flat surfaces polished to a thickness of 10.0±0.1 mm and illuminating light perpendicularly to the polished surface, i.e., Iout/Iin, where Iin is the intensity of light incident on the glass sample and Iout is the intensity of light transmitted through the glass sample.
The coloring degree λ5 allows quantitative evaluation of the absorption edge on the short wavelength side of the spectral transmittance. When cementing lenses together with an ultraviolet-curable adhesive to produce a cemented lens, the adhesive is cured by irradiating it with ultraviolet light through an optical element. From the viewpoint of efficiently curing the ultraviolet-curable adhesive, it is preferable that the absorption edge on the short wavelength side of the spectral transmittance is in a short wavelength range. The coloring degree λ5 can be used as an index for quantitatively evaluating this absorption edge on the short wavelength side. In the case of glass composition C, a λ5 of 400 nm or less can be preferably exhibited. λ5 is more preferably 395 nm or less, 390 nm or less, 385 nm or less, and 380 nm or less, in that order. A lower λ5 is preferable, and the lower limit is not particularly limited.
(ガラス転移温度Tg)
本実施形態に係る成形用ガラス素材において、ガラス組成Cの場合、ガラス転移温度Tgは、機械加工性の観点からは、好ましくは560℃以上である。ガラス転移温度が高いガラスは、切断、切削、研削、研磨等のガラスの機械加工を行う際に破損しにくい傾向があり好ましい。機械加工性の観点からは、ガラス転移温度Tgは、570℃以上であることがより好ましく、580℃以上、590℃以上、600℃以上の順に更に好ましい。一方、アニール炉や成形型への負担軽減の観点からは、ガラス転移温度Tgは、800℃以下であることが好ましく、790℃以下、780℃以下、770℃以下、760℃以下、750℃以下、740℃以下の順により好ましい。
(Glass transition temperature Tg)
In the glass material for molding according to this embodiment, in the case of glass composition C, the glass transition temperature Tg is preferably 560°C or higher from the viewpoint of machinability. Glass with a high glass transition temperature is preferred because it tends to be less likely to break when mechanically processing the glass, such as cutting, milling, grinding, or polishing. From the viewpoint of machinability, the glass transition temperature Tg is more preferably 570°C or higher, and further preferably 580°C or higher, 590°C or higher, and 600°C or higher in this order. On the other hand, from the viewpoint of reducing the burden on the annealing furnace and the molding die, the glass transition temperature Tg is preferably 800°C or lower, and more preferably 790°C or lower, 780°C or lower, 770°C or lower, 760°C or lower, 750°C or lower, and 740°C or lower in this order.
ガラス転移温度Tgは、次のようにして求められる。示差走査熱量分析において、ガラス試料を昇温すると比熱の変化に伴う吸熱挙動、即ち、吸熱ピークが現れ、更に昇温すると発熱ピークが現れる。示差走査熱量分析では横軸を温度、縦軸を試料の発熱吸熱に対応する量とする示差走査熱量曲線(DSC曲線)が得られる。この曲線でベースラインから吸熱ピークが現れる際に傾きが最大になる点における接線と上記ベースラインの交点をガラス転移温度Tgとする。ガラス転移温度Tgの測定は、ガラスを乳鉢等で十分粉砕したものを試料とし、示差走査熱量計を使用して、昇温速度を10℃/分として行うことができる。The glass transition temperature (Tg) is determined as follows. In differential scanning calorimetry (DSC), when a glass sample is heated, an endothermic behavior associated with a change in specific heat, i.e., an endothermic peak, appears; further heating leads to an exothermic peak. DSC produces a differential scanning calorimetry curve (DSC curve), with the horizontal axis representing temperature and the vertical axis representing quantities corresponding to the sample's heat release and endothermic heat. The glass transition temperature (Tg) is determined by the intersection of the tangent to the point where the slope of this curve becomes maximum when an endothermic peak appears from the baseline. The glass transition temperature (Tg) can be measured by using a sample of glass that has been thoroughly crushed in a mortar or other container, using a differential scanning calorimeter, and heating the sample at a rate of 10°C/min.
(液相温度)
ガラスの熱的安定性には、ガラス融液を成形する際の耐失透性と、一度固化したガラスを再加熱したときの耐失透性とがある。
ガラス融液を成形する際の耐失透性については、液相温度LTを目安にすることができる。液相温度が低いほど優れた耐失透性を有しているということができる。液相温度が高いガラスでは、失透を防止するために、ガラス融液、即ち、熔融ガラスの温度を高温に保持しなければならず、易揮発成分の揮発が生じる、坩堝の侵蝕が助長される、特に貴金属製坩堝の場合は貴金属イオンがガラス融液に溶け込んでガラスが着色する、成形時の粘性が低くなって均質性の高いガラスを成形することが難しくなる等の現象が発生し得る。そのため、ガラス組成Cの場合、液相温度は、1400℃以下であることが好ましく、1370℃以下、1340℃以下、1310℃以下、1280℃以下、1270℃以下、1260℃以下、1250℃以下の順により好ましい。また、液相温度は、例えば、1000℃以上、1050℃以上または1100℃以上とすることができるが、ここに例示した値を上回ることもできる。
(liquidus temperature)
The thermal stability of glass includes resistance to devitrification when molten glass is formed, and resistance to devitrification when glass that has been solidified is reheated.
The liquidus temperature LT can be used as a guide for determining devitrification resistance during molding of a glass melt. It can be said that the lower the liquidus temperature, the better the devitrification resistance. With glasses having a high liquidus temperature, the temperature of the glass melt, i.e., the glass melt, must be maintained at a high temperature to prevent devitrification, which can result in the volatilization of easily volatile components, promote corrosion of the crucible, and, particularly in the case of a crucible made of a precious metal, cause precious metal ions to dissolve in the glass melt, resulting in coloration of the glass. The viscosity during molding is reduced, making it difficult to mold a highly homogeneous glass. Therefore, for glass composition C, the liquidus temperature is preferably 1400°C or lower, and more preferably 1370°C or lower, 1340°C or lower, 1310°C or lower, 1280°C or lower, 1270°C or lower, 1260°C or lower, and 1250°C or lower, in that order. The liquidus temperature can be, for example, 1000° C. or higher, 1050° C. or higher, or 1100° C. or higher, but can also be higher than the values exemplified here.
本発明および本明細書における「液相温度」は、以下の方法によって求められる。
示差走査熱量計を用いて、流量0.3L/minの窒素を流しながら窒素雰囲気中で、およそ0.02mlの粉砕したガラス試料を昇温速度10℃/minで1350℃まで昇温したときに、昇温過程で生じたガラス中の結晶が、ガラス転移温度や結晶化温度よりも高い温度域において融解するときに生じる吸熱ピークの終点を液相温度とする。図1は、示差走査熱量曲線(DSC曲線)を模式的に示した図である。横軸が温度で、横軸上で右にいくほど高温、左にいくほど低温である。縦軸は試料の発熱・吸熱に対応し、ベースライン(点線)よりも上側が発熱、下側が吸熱である。昇温過程における結晶析出が発熱ピーク、析出した結晶の融解が吸熱ピークに対応する。結晶が融解して融液化する温度が、液相温度である。液相温度は、吸熱ピークの高温側の接線とベースラインの交点の温度として求められる。
The "liquidus temperature" in the present invention and this specification is determined by the following method.
Using a differential scanning calorimeter, approximately 0.02 ml of a crushed glass sample was heated to 1350°C at a heating rate of 10°C/min in a nitrogen atmosphere with a nitrogen flow rate of 0.3 L/min. The liquidus temperature was determined as the end point of the endothermic peak that occurs when crystals in the glass formed during the heating process melt in a temperature range higher than the glass transition temperature or crystallization temperature. Figure 1 is a schematic diagram showing a differential scanning calorimeter curve (DSC curve). The horizontal axis represents temperature, with higher temperatures moving to the right and lower temperatures moving to the left. The vertical axis corresponds to the heat generation and endothermic peaks of the sample, with the area above the baseline (dotted line) representing heat generation and the area below representing endothermic peaks. Crystal precipitation during the heating process corresponds to the exothermic peak, and melting of the precipitated crystals corresponds to the endothermic peak. The temperature at which the crystals melt into a molten liquid is the liquidus temperature. The liquidus temperature is determined as the temperature at the intersection of the tangent to the high-temperature side of the endothermic peak and the baseline.
(ガラス素材の製造)
本発明の実施形態に係るガラスは、上記所定の組成となるようにガラス原料を調合し、調合したガラス原料により作製できる。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を石英坩堝や白金坩堝中に入れて粗熔解(ラフメルト)する。粗熔解によって得られた熔融物を冷却、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを白金坩堝中に入れて加熱、再熔融(リメルト)して熔融ガラスとし、さらに冷却清澄、均質化した後に、熔融ガラスがTg未満の温度Txに達するように温度調整された金型に鋳込み(工程1)、温度Txで保持する(工程2)。その後、ガラスの歪み点温度確実に下回るよう-30℃/hrで4時間冷却し(工程3)、ガラスが割れない程度の徐冷速度で、炉外に取り出せる温度にまで放冷する(工程4)。
(Glass material manufacturing)
Glass according to an embodiment of the present invention can be produced by blending glass raw materials to achieve the above-described predetermined composition. For example, multiple compounds are blended and thoroughly mixed to form batch raw materials, which are then placed in a quartz crucible or platinum crucible for rough melting. The resulting molten material is cooled and crushed to produce cullet. The cullet is then placed in a platinum crucible, heated, and remelted to form a glass melt. This is then cooled, clarified, and homogenized, and the glass melt is poured into a mold whose temperature has been adjusted so that the glass melt reaches a temperature Tx below Tg (Step 1), and maintained at Tx (Step 2). The glass is then cooled at a rate of −30° C./hr for 4 hours to ensure that the temperature is below the strain point of the glass (Step 3), and then allowed to cool at a slow cooling rate sufficient to prevent the glass from breaking, until it can be removed from the furnace (Step 4).
なお、ガラス中に所望のガラス成分を所望の含有量となるように導入することができれば、バッチ原料を調合するときに使用する化合物は特に限定されないが、このような化合物として、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、フッ化物等が挙げられる。 In addition, there are no particular restrictions on the compounds used when mixing the batch raw materials, as long as the desired glass components can be introduced into the glass in the desired content, but such compounds include oxides, carbonates, nitrates, hydroxides, fluorides, etc.
以下、工程1~4について説明する。 Steps 1 to 4 are explained below.
(工程1)
工程1では、熔融ガラスは、ガラス転移温度Tg未満の温度Txに達するように温度調整された金型に鋳込まれる。熔融ガラスの温度を上記のように制御することで、ガラスに加える熱エネルギーを抑え、ガラス内の原子の動きを抑えることができる。その結果、ガラス内の原子間の結合距離や結合角といったガラス内部の構造因子が均質化される前に原子の移動が規制される。そして、融液状態のような乱雑なガラス構造を維持することにより、再加熱時の安定性に優れるガラス素材が得られる。
(Step 1)
In step 1, the molten glass is cast into a mold whose temperature has been adjusted to reach a temperature Tx below the glass transition temperature Tg. By controlling the temperature of the molten glass as described above, it is possible to reduce the thermal energy applied to the glass and suppress the movement of atoms within the glass. As a result, the movement of atoms is restricted before structural factors within the glass, such as the bond distances and bond angles between atoms, become homogenized. By maintaining a disordered glass structure similar to that in a molten state, a glass material with excellent stability when reheated can be obtained.
なお、工程1の前の熔解ガラスの温度は、通常、ガラスの液相温度~ガラスの熔解温度である。また、工程1において、熔融ガラスを金型に鋳込む際のガラス温度は、ガラスの熔融時の温度であり、おおむね1500℃~1100℃、好ましくは1400℃~1200℃の範囲である。したがって、工程1では、熔融ガラスは金型に鋳込まれる際に冷却される。このときの冷却は、通常は、大気による放冷である。しかし、あまりにも冷却速度が速すぎると、ガラスの内部の一部の箇所が流動しないほど高粘度化あるいは固化するそれがある。そうすると、ガラスの均質化に支障をきたし、またガラスにクラックが生じたり、ガラスが破断するおそれもある。したがって、工程1における冷却速度の下限は、好ましくはおおむね1℃/秒であり、さらには3℃/秒、6℃/秒の順により好ましい。冷却速度の上限は、好ましくは20℃/秒であり、さらには15℃/秒、12℃/秒、10℃/秒の順により好ましい。The temperature of the molten glass before step 1 is typically between the liquidus temperature and the melting temperature of the glass. In step 1, the glass temperature when the molten glass is poured into the mold is the temperature at which the glass melts, generally in the range of 1500°C to 1100°C, and preferably 1400°C to 1200°C. Therefore, in step 1, the molten glass is cooled before being poured into the mold. This cooling is typically achieved by allowing the glass to cool naturally in the air. However, if the cooling rate is too fast, some parts of the glass may become so viscous that they no longer flow, or may solidify. This can hinder the homogenization of the glass and may even cause cracks or breakage in the glass. Therefore, the lower limit of the cooling rate in step 1 is preferably approximately 1°C/sec, with 3°C/sec and 6°C/sec being more preferred. The upper limit of the cooling rate is preferably 20°C/sec, and more preferably 15°C/sec, 12°C/sec, and 10°C/sec in that order.
(工程2)
工程2では、熔融ガラスは温度Txで保持される。工程2における保持温度Txは、好ましくはガラス転移温度Tg未満であり、その上限はTg-1℃、Tg-5℃、Tg-10℃、Tg-15℃、Tg-20℃の順により好ましい。保持温度Txの上限を上記範囲とすることで、ガラス構造の乱雑性が高まり、再加熱時の安定性に優れるガラス素材が得られる。
(Step 2)
In step 2, the glass melt is held at a temperature Tx. The holding temperature Tx in step 2 is preferably lower than the glass transition temperature Tg, with the upper limit being Tg-1°C, Tg-5°C, Tg-10°C, Tg-15°C, and Tg-20°C, in that order. By setting the upper limit of the holding temperature Tx within the above range, the disorder of the glass structure is increased, and a glass material with excellent stability when reheated can be obtained.
工程2における保持温度Txの下限は、好ましくはTg-100℃であり、さらには、Tg-90℃、Tg-80℃、Tg-70℃、Tg-60℃、Tg-50℃の順により好ましい。特に、Txが歪点を下回りすぎないことが好ましく、歪点以上であることがより好ましい。保持温度Txの下限を上記範囲とすることで、過剰なガラスの内部歪を除去することができ、後工程におけるガラスの加工性の悪化を抑制し、あるいはガラスバルク体の破損を防止することができる。後工程におけるガラスの加工性の悪化を問わないプロセスの場合、工程2の温度の下限は特に規定されない。 The lower limit of the holding temperature Tx in step 2 is preferably Tg - 100°C, and more preferably Tg - 90°C, Tg - 80°C, Tg - 70°C, Tg - 60°C, and Tg - 50°C in that order. In particular, it is preferable that Tx not be too far below the strain point, and it is even more preferable that it be at or above the strain point. By setting the lower limit of the holding temperature Tx within the above range, excess internal strain in the glass can be removed, and deterioration of the glass workability in subsequent steps can be suppressed or breakage of the glass bulk can be prevented. In processes where deterioration of the glass workability in subsequent steps is not an issue, the lower limit of the temperature in step 2 is not particularly specified.
工程2における保持時間は、熔融状態から冷却された高温のガラスを均熱化させるため、ガラスの厚みが大きいほど、またガラスの体積が大きいほど長くなる傾向があるが、好ましくは10分以上であり、20分以上、または30分以上とすることもできる。生産性の観点およびガラスの熱的安定性保持の観点からは、保持時間の上限は3時間未満で十分であり、さらには2時間未満、1.5時間未満、または1.0時間未満としてもよい。保持時間が長すぎると、熔融状態における原子配置の無秩序な状態が保持されず、原子配置の秩序化が進むことによりガラスの熱的安定性が低下し、αmaxも大きくなる傾向がある。 The holding time in step 2 tends to be longer as the thickness of the glass increases and as the volume of the glass increases in order to soak the high-temperature glass cooled from the molten state, but is preferably 10 minutes or more, and can be 20 minutes or more, or 30 minutes or more. From the viewpoints of productivity and maintaining the thermal stability of the glass, the upper limit of the holding time is sufficient to be less than 3 hours, and may further be less than 2 hours, less than 1.5 hours, or less than 1.0 hour. If the holding time is too long, the disordered state of atomic arrangement in the molten state is not maintained, and the atomic arrangement becomes more ordered, which reduces the thermal stability of the glass and tends to increase α max .
(工程3)
工程3では、ガラスは、徐冷中に歪み点温度を確実に下回るよう-30℃/hrで4時間冷却される。この冷却に要する時間は、温度Txが歪点よりも高い場合は、好ましくは4時間以上であり、より好ましくは5時間以上、さらに好ましくは6時間以上である。温度Txが歪点よりも低い場合は、4時間未満とすることもできる。
(Step 3)
In step 3, the glass is cooled at -30°C/hr for 4 hours to ensure that the temperature is below the strain point during annealing. When the temperature Tx is higher than the strain point, the time required for this cooling is preferably 4 hours or more, more preferably 5 hours or more, and even more preferably 6 hours or more. When the temperature Tx is lower than the strain point, the time required for cooling can be less than 4 hours.
(工程4)
工程4では、ガラスは、割れない程度の徐冷速度で、炉外に取り出せる温度にまで放冷される。工程4における徐冷速度は、おおむね-50℃/hrより小さいことが好ましく、-10℃/hrあるいは-30℃/hr程度とすることができる。-1℃/hrより小さいと生産性に支障をきたすおそれがある。また炉外に取り出せるガラスの温度は、炉外の断熱の状況によるが、好ましくはおよそ100℃以下であり、さらには80℃以下、60℃以下、40℃以下、20℃以下の順により好ましい。室温との差で表すと、炉外に取り出せるガラスの温度の上限は、好ましくは室温+50℃であり、さらには室温+40℃、室温+30℃、室温+20℃、室温+10℃の順により好ましい。炉外に取り出せるガラスの温度の下限は室温とすればよい。
(Step 4)
In step 4, the glass is cooled at a slow cooling rate that does not cause cracking to a temperature at which the glass can be removed from the furnace. The slow cooling rate in step 4 is preferably less than approximately -50°C/hr, and can be approximately -10°C/hr or -30°C/hr. A rate less than -1°C/hr may impair productivity. The temperature of the glass that can be removed from the furnace depends on the insulation conditions outside the furnace, but is preferably approximately 100°C or less, and more preferably 80°C or less, 60°C or less, 40°C or less, and 20°C or less in this order. Expressed in terms of the difference from room temperature, the upper limit of the temperature of the glass that can be removed from the furnace is preferably room temperature + 50°C, and more preferably room temperature + 40°C, room temperature + 30°C, room temperature + 20°C, and room temperature + 10°C in this order. The lower limit of the temperature of the glass that can be removed from the furnace may be room temperature.
ガラスの徐冷には、上記の温度プロファイルが得られるような公知の方法、たとえば温度プログラムが可能な徐冷炉などを用いればよい。 To slowly cool the glass, any known method that can achieve the above temperature profile can be used, such as a temperature-programmable slow cooling furnace.
工程1における冷却速度、および工程2における保持温度Txを上記範囲とすることで、ガラス構造の乱雑性が高まり、再加熱時の安定性に優れるガラス素材が得られる。また、工程3、工程4のようにガラスを冷却、徐冷することにより、ガラスの歪を取り除き、後工程におけるガラスの加工性を維持することができる。By setting the cooling rate in step 1 and the holding temperature Tx in step 2 within the above ranges, the disorder of the glass structure is increased, resulting in a glass material with excellent stability when reheated. Furthermore, by cooling and slowly cooling the glass as in steps 3 and 4, distortion in the glass can be removed, maintaining the workability of the glass in subsequent processes.
本発明の実施形態に係る光学ガラスとして、本発明の実施形態に係る成形用ガラス素材をそのまま用いることができる。 The molding glass material according to an embodiment of the present invention can be used as is as the optical glass according to an embodiment of the present invention.
(光学素子等の製造)
本発明の実施形態に係る成形用ガラス素材を使用して光学素子を作製するには、公知の方法を適用すればよい。例えば、上記ガラス素材の製造において、熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、本発明に係る成形用ガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、再加熱後の成形に適した大きさおよび形状を有する成形前駆体(カットピースともいう)を作製する。カットピースを加熱、軟化して、公知の方法で成形(リヒートプレス、丸棒成形、押出成形等)し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で切断、研削、研磨等することにより光学素子を作製する。
(Manufacturing of optical elements, etc.)
To produce an optical element using the glass material for molding according to an embodiment of the present invention, a known method may be applied. For example, in the production of the glass material, molten glass is poured into a mold and molded into a plate to produce the glass material for molding according to the present invention. The obtained glass material is appropriately cut, ground, and polished to produce a molding precursor (also referred to as a cut piece) having a size and shape suitable for molding after reheating. The cut piece is heated and softened, and molded by a known method (reheat pressing, round bar molding, extrusion molding, etc.) to produce an optical element blank that approximates the shape of the optical element. The optical element blank is annealed, and then cut, ground, polished, etc. by a known method to produce an optical element.
作製した光学素子の光学機能面には使用目的に応じて、反射防止膜、全反射膜などをコーティングしてもよい。 The optically functional surfaces of the manufactured optical elements may be coated with anti-reflection films, total reflection films, etc. depending on the intended use.
本発明の一態様によれば、上記光学ガラスからなる光学素子を提供することができる。光学素子の種類としては、球面レンズ、非球面レンズ等のレンズ、プリズム、回折格子等を例示することができる。レンズの形状としては、両凸レンズ、平凸レンズ、両凹レンズ、平凹レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メニスカスレンズ等の諸形状を例示することができる。光学素子は、上記光学ガラスからなるガラス成形体を加工する工程を含む方法により製造することができる。加工としては、切断、切削、粗研削、精研削、研磨等を例示することができる。こうした加工を行う際、上記ガラスを使用することにより、破損を軽減することができ、高品質の光学素子を安定して供給することができる。 According to one aspect of the present invention, an optical element made from the above optical glass can be provided. Examples of optical elements include lenses such as spherical lenses and aspherical lenses, prisms, and diffraction gratings. Examples of lens shapes include biconvex lenses, plano-convex lenses, biconcave lenses, plano-concave lenses, convex meniscus lenses, and concave meniscus lenses. The optical element can be manufactured by a method including a step of processing a glass molded body made from the above optical glass. Examples of processing include cutting, milling, rough grinding, fine grinding, and polishing. Using the above glass during such processing can reduce breakage and ensure a stable supply of high-quality optical elements.
第2実施形態
第2実施形態に係る成形用ガラス素材は、
線膨張係数の最大値αmaxと、100~300℃における平均線膨張係数α100-300と、質量%表示でのSiO2およびZrO2の合計含有量[SiO2+ZrO2]とが、下記式(4)を満たす。
αmax/α100-300×[SiO2+ZrO2]≦264 ・・・(4) Second embodiment The glass material for molding according to the second embodiment is
The maximum value α max of the linear expansion coefficient, the average linear expansion coefficient α 100-300 at 100 to 300°C, and the total content of SiO 2 and ZrO 2 [SiO 2 +ZrO 2 ] expressed in mass% satisfy the following formula (4).
α max /α 100-300 × [SiO 2 +ZrO 2 ]≦264 (4)
第2実施形態に係る成形用ガラス素材において、線膨張係数の最大値αmaxと、100~300℃における平均線膨張係数α100-300と、質量%表示でのSiO2およびZrO2の合計含有量[SiO2+ZrO2]とは、下記式(4)を満たし、好ましくは下記式(5)を満たし、より好ましくは下記式(5)を満たす。下記式を満たすことで、再加熱時の安定性に優れる成型用ガラス素材が得られる。
αmax/α100-300×[SiO2+ZrO2]≦264 ・・・(4)
αmax/α100-300×[SiO2+ZrO2]≦260 ・・・(5)
αmax/α100-300×[SiO2+ZrO2]≦255 ・・・(6)
In the glass material for molding according to the second embodiment, the maximum value of the linear expansion coefficient α max , the average linear expansion coefficient α 100-300 at 100 to 300°C, and the total content of SiO 2 and ZrO 2 [SiO 2 +ZrO 2 ] expressed in mass% satisfy the following formula (4), preferably the following formula (5), and more preferably the following formula (5). By satisfying the following formula, a glass material for molding that has excellent stability when reheating can be obtained.
α max /α 100-300 × [SiO 2 +ZrO 2 ]≦264 (4)
α max /α 100-300 × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦260 (5)
α max /α 100-300 × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦255 (6)
線膨張係数の最大値αmaxおよび平均線膨張係数α100-300は、ガラス素材の製造工程において、熔融ガラスを冷却する条件を調整することにより、制御できる。 The maximum linear expansion coefficient α max and the average linear expansion coefficient α 100-300 can be controlled by adjusting the conditions for cooling the molten glass in the process of producing the glass material.
線膨張係数の最大値αmaxおよび平均線膨張係数α100-300は、第1実施形態と同様にして測定できる。 The maximum value α max of the linear expansion coefficient and the average linear expansion coefficient α 100-300 can be measured in the same manner as in the first embodiment.
第2実施形態に係る成形用ガラス素材において、線膨張係数の最大値αmaxと、質量%表示でのSiO2およびZrO2の合計含有量[SiO2+ZrO2]とは、好ましくは下記式(1)を満たし、より好ましくは下記式(2)を満たし、さらに好ましくは下記式(3)を満たす。再加熱時の安定性に優れる成型用ガラス素材を得る観点から、下記式を満たすことが好ましい。
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27900 ・・・(1)
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27500 ・・・(2)
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27000 ・・・(3)
In the glass material for molding according to the second embodiment, the maximum value α max of the linear expansion coefficient and the total content of SiO 2 and ZrO 2 expressed in mass % [SiO 2 + ZrO 2 ] preferably satisfy the following formula (1), more preferably satisfy the following formula (2), and even more preferably satisfy the following formula (3). From the viewpoint of obtaining a glass material for molding that has excellent stability when reheated, it is preferable that the following formula is satisfied.
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27900 (1)
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27500 (2)
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27000 (3)
線膨張係数の最大値αmaxは、ガラス素材の製造工程において、熔融ガラスを冷却する条件を調整することにより、制御できる。 The maximum value α max of the linear expansion coefficient can be controlled by adjusting the conditions for cooling the molten glass in the process of producing the glass material.
第2実施形態に係る成形用ガラス素材において、上記以外の特性およびガラス組成については、第1実施形態と同様とすることができる。また、第2実施形態におけるガラス素材の製造および光学素子等の製造についても、第1実施形態と同様とすることができる。 In the glass material for molding according to the second embodiment, the properties and glass composition other than those described above can be the same as those of the first embodiment. Furthermore, the manufacturing of the glass material and the manufacturing of optical elements, etc. in the second embodiment can also be the same as those of the first embodiment.
第3実施形態
第3実施形態に係る成形用ガラス素材は、
線膨張係数の最大値αmaxが、当該成形用ガラス素材をガラス転移温度Tgにおいて均熱化した後-30℃/hrで4時間冷却し、その後放冷して得たガラス素材の線膨張係数の最大値αmax(Tg)よりも小さい。 Third embodiment The glass material for molding according to the third embodiment is
The maximum linear expansion coefficient α max is smaller than the maximum linear expansion coefficient α max (Tg) of a glass material obtained by soaking the glass material for molding at the glass transition temperature Tg , cooling it at −30° C./hr for 4 hours, and then allowing it to cool.
第3実施形態に係る成形用ガラス素材において、線膨張係数の最大値αmaxは、当該成形用ガラス素材をガラス転移温度Tgにおいて均熱化した後-30℃/hrで4時間冷却し、その後放冷して得たガラス素材の線膨張係数の最大値αmax(Tg)よりも小さい。ただし、線膨張係数の最大値αmaxは、上記線膨張係数の最大値αmax(Tg)よりわずかに大きくてもよい。したがって、αmaxとαmax(Tg)の差分[αmax(Tg)-αmax]は、10-7・℃-1の単位で整数第1位まで表示すると、好ましくは-9以上であり、さらには-4以上、0以上、5以上、10以上、20以上、40以上、60以上、80以上、100以上、120以上、140以上、160以上、180以上、200以上、250以上、300以上の順により好ましい。また、該差分の上限は特に限定されないが、通常、αmax(Tg)であり、好ましくはαmax(Tg)-100程度である。 In the glass material for molding according to the third embodiment, the maximum linear expansion coefficient α max is smaller than the maximum linear expansion coefficient α max (Tg) of a glass material obtained by soaking the glass material for molding at the glass transition temperature Tg, then cooling it at −30° C./hr for 4 hours, and then allowing it to cool. However, the maximum linear expansion coefficient α max may be slightly larger than the maximum linear expansion coefficient α max (Tg). Therefore, the difference between α max and α max (Tg) [α max (Tg) - α max ], expressed to the first integer in units of 10 -7 · ° C -1 , is preferably -9 or more, and more preferably -4 or more, 0 or more, 5 or more, 10 or more, 20 or more, 40 or more, 60 or more, 80 or more, 100 or more, 120 or more, 140 or more, 160 or more, 180 or more, 200 or more, 250 or more, and 300 or more, in that order. There are no particular limitations on the upper limit of the difference, but it is usually α max (Tg), and preferably about α max (Tg) - 100.
第3実施形態に係る成形用ガラス素材において、最大値αmax(Tg)の測定方法は、第1実施形態と同様である。 In the glass material for molding according to the third embodiment, the method for measuring the maximum value α max (Tg) is the same as in the first embodiment.
第3実施形態に係る成形用ガラス素材において、線膨張係数の最大値αmaxと、質量%表示でのSiO2およびZrO2の合計含有量[SiO2+ZrO2]とは、好ましくは下記式(1)を満たし、より好ましくは下記式(2)を満たし、さらに好ましくは下記式(3)を満たす。再加熱時の安定性に優れる成型用ガラス素材を得る観点から、下記式を満たすことが好ましい。
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27900 ・・・(1)
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27500 ・・・(2)
αmax×[SiO2+ZrO2]≦27000 ・・・(3)
In the glass material for molding according to the third embodiment, the maximum value α max of the linear expansion coefficient and the total content of SiO 2 and ZrO 2 expressed in mass % [SiO 2 + ZrO 2 ] preferably satisfy the following formula (1), more preferably satisfy the following formula (2), and even more preferably satisfy the following formula (3). From the viewpoint of obtaining a glass material for molding that has excellent stability when reheated, it is preferable that the following formula is satisfied.
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27900 (1)
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27500 (2)
α max × [SiO 2 + ZrO 2 ]≦27000 (3)
線膨張係数の最大値αmaxは、ガラス素材の製造工程において、熔融ガラスを冷却する条件を調整することにより、制御できる。 The maximum value α max of the linear expansion coefficient can be controlled by adjusting the conditions for cooling the molten glass in the process of producing the glass material.
第3実施形態に係る成形用ガラス素材において、上記以外の特性およびガラス組成については、第1実施形態と同様とすることができる。また、第3実施形態におけるガラス素材の製造および光学素子等の製造についても、第1実施形態と同様とすることができる。 In the glass material for molding according to the third embodiment, the properties and glass composition other than those described above can be the same as those of the first embodiment. Furthermore, the manufacturing of the glass material and the manufacturing of optical elements, etc. in the third embodiment can also be the same as those of the first embodiment.
以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below using examples. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the examples.
(実施例1-1)
表1(1)に示すガラス組成Iを有するガラスサンプルを以下の手順で作製し、得られたガラスサンプルについて各種評価を行った。結果を表2(1)、2(2)に示す。
(Example 1-1)
Glass samples having glass composition I shown in Table 1(1) were prepared by the following procedure, and the obtained glass samples were subjected to various evaluations. The results are shown in Tables 2(1) and 2(2).
[ガラスサンプルの製造]
まず、ガラスの構成成分に対応する酸化物、水酸化物、炭酸塩、および硝酸塩を原材料として準備し、得られる光学ガラスのガラス組成が、表1(1)に示す組成Iとなるように上記原材料を秤量、調合して、原材料を十分に混合した。こうして得られた調合原料(バッチ原料)を、白金坩堝に投入し、1350℃~1450℃で2時間加熱して熔融ガラスとし、攪拌して均質化を図り、清澄してから、熔融ガラスを適当な温度に予熱した金型に鋳込んで急冷し(工程1)。鋳込んだガラスを、ガラス転移温度Tgより25℃低い保持温度Txで30分間保持(工程2)した。そして、工程2の保持温度Txより120℃低い温度まで‐30℃/hrの速度で冷却し(工程3)、その後炉内で室温まで放冷する(工程4)ことにより、ガラスサンプルを得た。ここでのガラスの量は150gとした。
[Production of glass samples]
First, oxides, hydroxides, carbonates, and nitrates corresponding to the constituent components of the glass were prepared as raw materials. These raw materials were weighed and blended so that the resulting optical glass had the glass composition shown in Table 1(1), and the raw materials were thoroughly mixed. The resulting blended raw materials (batch raw materials) were placed in a platinum crucible and heated at 1350°C to 1450°C for two hours to form a molten glass. The molten glass was then stirred to homogenize it and refined. The molten glass was then cast into a mold preheated to an appropriate temperature and rapidly cooled (Step 1). The cast glass was then held for 30 minutes at a holding temperature Tx, which was 25°C lower than the glass transition temperature Tg (Step 2). The glass was then cooled at a rate of −30°C/hr to a temperature 120°C lower than the holding temperature Tx of Step 2 (Step 3), and then allowed to cool to room temperature in a furnace (Step 4), yielding a glass sample. The amount of glass used here was 150 g.
ここで、工程2の保持温度Txは、ガラス転移温度Tg(単位:℃)の1の位を四捨五入した値をそのガラスサンプルのTgとし、この温度より25℃低い値とした。表2(2)には、このような温度差に相当する、四捨五入されたTgと、保持温度Txの差分を表示している。このようにすることで、Tgの測定値の多少のばらつきによらず同じ保持温度Txを設定することができ、複数のサンプルを一度に保持することができるので、本発明のガラスの生産効率が向上する。 Here, the holding temperature Tx in step 2 was set to 25°C lower than the glass transition temperature Tg (unit: °C), rounded to the nearest whole number, which was used as the Tg of the glass sample. Table 2 (2) shows the difference between the rounded Tg and the holding temperature Tx, which corresponds to this temperature difference. This allows the same holding temperature Tx to be set regardless of slight variations in the measured Tg values, and multiple samples can be held at the same time, thereby improving the production efficiency of the glass of the present invention.
[ガラス成分組成の確認]
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)で各ガラス成分の含有量を測定した。表1(1)に示す組成Iのとおりであることを確認した。
[Confirmation of glass component composition]
The content of each glass component in the obtained glass sample was measured by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES), and it was confirmed that the composition was as shown in Table 1(1).
[ガラス転移温度Tg]
ガラス転移温度Tgは、NETZSCH JAPAN社製の示差走査熱量分析装置(DSC3300SA)を使用し、昇温速度10℃/分にて測定した。
[Glass transition temperature Tg]
The glass transition temperature Tg was measured using a differential scanning calorimeter (DSC3300SA) manufactured by NETZSCH JAPAN at a temperature rise rate of 10° C./min.
[安定性試験]
得られたガラスサンプルを、光学顕微鏡(100倍)で内部に異物が無いことを確認した後に切断、切削し11mm×11mm×10.5mmの試料を得た。この試料を、Tgより200℃高い温度に設定した熱処理炉に入れて加熱し、5分後に取り出し、ガラス試料を冷却した。冷却後のガラス試料端部を光学研磨し、光学顕微鏡(100倍)でガラス試料内部を観察した。このガラス試料全体から観察された結晶(輝点)の数を数えて、1gあたりの数に換算した。結晶は1~300μmの範囲の大きさとした。なお、ガラス試料にヒビ、脈理は見られなかった。
[Stability test]
The obtained glass sample was confirmed to be free of internal foreign matter using an optical microscope (100x magnification), and then cut and milled to obtain a sample measuring 11 mm x 11 mm x 10.5 mm. This sample was placed in a heat treatment furnace set to a temperature 200°C higher than the Tg, heated, and then removed after 5 minutes, and the glass sample was cooled. After cooling, the edges of the glass sample were optically polished, and the interior of the glass sample was observed using an optical microscope (100x magnification). The number of crystals (bright spots) observed throughout the glass sample was counted and converted to the number per gram. The crystals were in the range of 1 to 300 μm in size. No cracks or striae were observed in the glass sample.
[線膨張係数]
得られたガラスサンプルについて、JOGIS08の規定を参照して平均線膨張係数を測定した。試料は長さ20mm±0.5mm、直径5mm±0.5mmの丸棒とした。試料に98mNの荷重を印加した状態で、4℃毎分の一定速度で上昇するように加熱し、温度と試料の伸びを1秒刻みで測定した。室温~屈伏点温度(試料が屈伏して見かけ上の伸びが止まる温度)の間において、単位温度上昇あたりの試料の伸びが極大となる温度における線膨張係数の最大値をαmaxとした。なお、αmaxは、測定点31個における線膨張係数の移動平均処理をして得られた値の最大値を採用した。また、100~300℃における線膨張係数の平均値を平均線膨張係数α100-300とした。
[Linear expansion coefficient]
The average linear expansion coefficient of the obtained glass samples was measured in accordance with the JOGIS08 standard. The samples were round bars with a length of 20 mm ± 0.5 mm and a diameter of 5 mm ± 0.5 mm. A load of 98 mN was applied to the samples, and they were heated at a constant rate of 4°C per minute. The temperature and sample elongation were measured every second. The maximum value of the linear expansion coefficient at the temperature at which the sample elongated most per unit temperature increase between room temperature and the yield point (the temperature at which the sample yielded and apparent elongation ceased) was defined as α max . The maximum value obtained by moving average of the linear expansion coefficients at 31 measurement points was used for α max . The average value of the linear expansion coefficients from 100 to 300°C was defined as the average linear expansion coefficient α 100-300 .
線膨張係数の最大値αmaxと、工程2での保持温度Txをガラス転移温度としたガラスの線膨張係数の最大値αmax(Tg)とを測定し、その差分Q:αmax(Tg)-αmaxを算出した。 The maximum linear expansion coefficient α max and the maximum linear expansion coefficient α max (Tg) of the glass when the holding temperature Tx in step 2 was the glass transition temperature were measured, and the difference Q: α max (Tg) - α max was calculated.
[平均線膨張係数αL]
得られたガラスサンプルについて、JOGIS16の規定を参照して平均線膨張係数を測定した。平均線膨張係数はNETZSCH JAPAN社製の熱機械分析装置(TMA4000SE)を使用し測定した。試料は長さ20mm±0.5mm、直径5mm±0.5mmの丸棒とした。まず、液体窒素を用いて試料温度が-80℃以下になるまで冷却し、20分間保持した後、測定を開始した。測定中は試料に98mNの荷重を印加した状態で、4℃毎分の一定速度で上昇するように320℃まで昇温させながら、温度と試料の伸びを1秒刻みで測定した。-30~70℃における線膨張係数の平均値を平均線膨張係数αLとした。
[Average linear expansion coefficient α L ]
The average linear expansion coefficient of the obtained glass samples was measured with reference to the provisions of JOGIS16. The average linear expansion coefficient was measured using a thermomechanical analyzer (TMA4000SE) manufactured by NETZSCH JAPAN. The sample was a round bar with a length of 20 mm ± 0.5 mm and a diameter of 5 mm ± 0.5 mm. First, the sample was cooled to -80°C or below using liquid nitrogen and held for 20 minutes before starting the measurement. During the measurement, a load of 98 mN was applied to the sample, and the temperature was raised to 320°C at a constant rate of 4°C per minute, while the temperature and sample elongation were measured every second. The average value of the linear expansion coefficients from -30 to 70°C was taken as the average linear expansion coefficient αL .
[光学特性の測定]
得られたガラスサンプルについて、屈折率nd、ng、nFおよびnC、アッベ数νd、部分分散比Pg,F、ΔPg,Fを測定した。結果を表2(1)、2(2)に示す。
[Measurement of optical properties]
The refractive indices nd, ng, nF and nC, the Abbe number vd, and the partial dispersion ratios Pg,F and ΔPg,F of the obtained glass samples were measured. The results are shown in Tables 2(1) and 2(2).
(i)屈折率nd、ng、nF、nCおよびアッベ数νd
上記ガラスサンプルについて、日本産業規格 JIS B 7071-1の屈折率測定法により、屈折率nd、ng、nF、nCを測定し、下記式に基づきアッベ数νdを算出した。
νd=(nd-1)/(nF-nC)
(i) Refractive indexes nd, ng, nF, nC and Abbe number νd
The refractive indices nd, ng, nF, and nC of the glass sample were measured by the refractive index measurement method of Japanese Industrial Standards JIS B 7071-1, and the Abbe number νd was calculated according to the following formula.
νd=(nd-1)/(nF-nC)
(ii)部分分散比Pg,F、ΔPg,F
g線、F線、c線における各屈折率ng、nF、nCを用いて、下記式に基づき部分分散比Pg,FおよびΔPg,Fを算出した。
Pg,F=(ng-nF)/(nF-nC) ・・・(13)
ΔPg,F=Pg,F-(0.6483-0.001802×νd) ・・・(14)
(ii) Partial dispersion ratio Pg,F, ΔPg,F
Using the refractive indices ng, nF, and nC at the g-line, F-line, and c-line, the partial dispersion ratios Pg,F and ΔPg,F were calculated based on the following formulas.
Pg,F=(ng-nF)/(nF-nC)...(13)
ΔPg,F=Pg,F-(0.6483-0.001802×νd)...(14)
[光透過性の評価]
(i)λτ80
厚さ2.0mm±0.1mmおよび10.0mm±0.1mmのガラス試料を用いて、JOGIS17(光学ガラスの内部透過率の測定方法)に準じ波長200~700nmの範囲で分光透過率を測定した。厚さ10mmの内部透過率が80%となる波長をλτ80とした。結果を表2(1)に示す。
[Evaluation of Light Transmittance]
(i) λτ80
Using glass samples with thicknesses of 2.0 mm ± 0.1 mm and 10.0 mm ± 0.1 mm, spectral transmittance was measured in the wavelength range of 200 to 700 nm in accordance with JOGIS17 (Method for measuring internal transmittance of optical glass). The wavelength at which the internal transmittance of a 10 mm thickness was 80% was defined as λτ80. The results are shown in Table 2(1).
(ii)λ70
厚さ10.0mm±0.1mmのガラス試料について波長200~700nmの範囲で分光透過率を測定した。外部透過率が70%となる波長をλ70とした。結果を表2(1)に示す。
(ii) λ70
The spectral transmittance of a glass sample having a thickness of 10.0 mm±0.1 mm was measured in the wavelength range of 200 to 700 nm. The wavelength at which the external transmittance was 70% was defined as λ70. The results are shown in Table 2(1).
[比重]
比重は、アルキメデス法により測定した。結果を表2(1)に示す。
[specific gravity]
The specific gravity was measured by Archimedes' method, and the results are shown in Table 2(1).
(実施例1-2)
ガラスサンプルの製造において、工程2における保持温度Txをガラス転移温度Tgより50℃低い温度とした他は、実施例1-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例1-1と同様に、各種評価を行った。
(Example 1-2)
In the production of the glass sample, a glass sample was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that the holding temperature Tx in step 2 was set to a temperature 50° C. lower than the glass transition temperature Tg. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1-1.
(実施例1-3)
ガラスサンプルの製造において、工程2における保持温度Txをガラス転移温度Tgより100℃低い温度とした他は、実施例1-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例1-1と同様に、各種評価を行った。
(Examples 1-3)
In the production of the glass sample, a glass sample was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that the holding temperature Tx in step 2 was set to a temperature 100° C. lower than the glass transition temperature Tg. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1-1.
(実施例2-1)
表1(1)に示すガラス組成IIを有するガラスサンプルを製造した。ガラスサンプルの製造において、ガラス組成IIとなるように原材料を調合し、工程2における保持温度Txをガラス転移温度Tgより60℃低い温度とした他は、実施例1-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例1-1と同様に、各種評価を行った。
(Example 2-1)
A glass sample having glass composition II shown in Table 1 (1) was produced. In producing the glass sample, raw materials were blended to obtain glass composition II, and the holding temperature Tx in step 2 was set to a temperature 60°C lower than the glass transition temperature Tg, and the glass sample was obtained in the same manner as in Example 1-1. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1-1.
(比較例1-1)
ガラスサンプルの製造において、工程2における保持温度Txをガラス転移温度Tgより30℃高い温度とした他は、実施例1-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例1-1と同様に、各種評価を行った。
(Comparative Example 1-1)
In the production of the glass sample, a glass sample was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that the holding temperature Tx in step 2 was set to a temperature 30° C. higher than the glass transition temperature Tg. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1-1.
(比較例1-2)
ガラスサンプルの製造において、工程2における保持温度Txをガラス転移温度Tgとした他は、実施例1-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例1-1と同様に、各種評価を行った。なお、比較例1-2における線膨張係数の最大値をαmax(Tg)とし、実施例1-1、1-2、1-3における線膨張係数の最大値αmaxと比較した。
(Comparative Example 1-2)
In the production of the glass sample, a glass sample was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that the holding temperature Tx in step 2 was set to the glass transition temperature Tg. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1-1. The maximum value of the linear expansion coefficient in Comparative Example 1-2 was designated as α max (Tg), and this was compared with the maximum value of the linear expansion coefficient α max in Examples 1-1, 1-2, and 1-3.
(比較例1-3)
ガラスサンプルの製造において、工程2における保持時間を72時間とした他は、実施例1-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例1-1と同様に、各種評価を行った。なお、比較例1-3ではガラスが得られたものの、安定性試験においては著しい失透を生じた。また屈折率nd、アッベ数νd、部分分散比Pg,F、ΔPg,Fを測定できなかった。
(Comparative Examples 1-3)
In the production of the glass sample, a glass sample was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that the holding time in step 2 was 72 hours. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1-1. Note that, although a glass was obtained in Comparative Example 1-3, significant devitrification occurred in the stability test. Furthermore, the refractive index nd, Abbe number νd, partial dispersion ratios Pg,F, and ΔPg,F could not be measured.
(比較例2-1)
ガラスサンプルの製造において、工程2における保持温度Txをガラス転移温度Tgとした他は、実施例2-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例2-1と同様に、各種評価を行った。なお、比較例2-1における線膨張係数の最大値をαmax(Tg)とし、実施例2-1における線膨張係数の最大値αmaxと比較した。
(Comparative Example 2-1)
In the production of the glass sample, a glass sample was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the holding temperature Tx in step 2 was set to the glass transition temperature Tg. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 2-1. The maximum value of the linear expansion coefficient in Comparative Example 2-1 was defined as α max (Tg), and this was compared with the maximum value of the linear expansion coefficient α max in Example 2-1.
(実施例3-1)
表1(2)に示すガラス組成IIIを有するガラスサンプルを製造した。ガラスサンプルの製造において、ガラス組成IIIとなるように原材料を調合し、工程2における保持温度Txをガラス転移温度Tgより60℃低い温度とした他は、実施例1-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例1-1と同様に、各種評価を行った。
(Example 3-1)
A glass sample having glass composition III shown in Table 1 (2) was produced. In producing the glass sample, raw materials were blended to obtain glass composition III, and the holding temperature Tx in step 2 was set to a temperature 60°C lower than the glass transition temperature Tg, and the glass sample was obtained in the same manner as in Example 1-1. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1-1.
(実施例3-2)
表1(2)に示すガラス組成IIIを有するガラスサンプルを製造した。ガラスサンプルの製造において、ガラス組成IIIとなるように原材料を調合し、工程2における保持温度Txをガラス転移温度Tgより100℃低い温度とした他は、実施例1-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例1-1と同様に、各種評価を行った。
(Example 3-2)
A glass sample having glass composition III shown in Table 1 (2) was produced. In producing the glass sample, raw materials were blended to obtain glass composition III, and the holding temperature Tx in step 2 was set to a temperature 100°C lower than the glass transition temperature Tg, and the glass sample was obtained in the same manner as in Example 1-1. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1-1.
(実施例4-1)
表1(3)に示すガラス組成IVを有するガラスサンプルを製造した。ガラスサンプルの製造において、ガラス組成IVとなるように原材料を調合し、工程2における保持温度Txをガラス転移温度Tgと同じ温度とした他は、実施例1-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例1-1と同様に、各種評価を行った。
(Example 4-1)
A glass sample having glass composition IV shown in Table 1 (3) was produced. In producing the glass sample, raw materials were blended to give glass composition IV, and the holding temperature Tx in step 2 was set to the same temperature as the glass transition temperature Tg, and other than that, the glass sample was obtained in the same manner as in Example 1-1. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1-1.
(実施例4-2)
表1(3)に示すガラス組成IVを有するガラスサンプルを製造した。ガラスサンプルの製造において、ガラス組成IVとなるように原材料を調合した他は、実施例1-1と同様にガラスサンプルを得た。実施例1-1と同様に、各種評価を行った。
(Example 4-2)
A glass sample having glass composition IV shown in Table 1 (3) was produced. In the production of the glass sample, the raw materials were blended so as to obtain glass composition IV, and the glass sample was obtained in the same manner as in Example 1-1. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 1-1.
(実施例3)
実施例1-1、1-2、1-3、2-1、3-1、3-2、4-1、4-2において作製した各ガラスサンプルを用いて、公知の方法により、レンズブランクを作製し、レンズブランクを研磨等の公知方法により加工して各種レンズを作製した。
作製した光学レンズは、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ等の各種レンズである。
各種レンズは、他種の光学ガラスからなるレンズと組合せることにより、二次の色収差を良好に補正することができた。
Example 3
Lens blanks were prepared by known methods using the glass samples prepared in Examples 1-1, 1-2, 1-3, 2-1, 3-1, 3-2, 4-1, and 4-2, and various lenses were prepared by processing the lens blanks by known methods such as polishing.
The optical lenses produced include various lenses such as biconvex lenses, biconcave lenses, plano-convex lenses, plano-concave lenses, concave meniscus lenses, and convex meniscus lenses.
By combining various lenses with lenses made of other types of optical glass, it was possible to effectively correct secondary chromatic aberration.
同様にして、実施例1-1、1-2、1-3、2-1、3-1、3-2、4-1、4-2で作製した各種光学ガラスを用いてプリズムを作製した。 In the same manner, prisms were manufactured using the various optical glasses prepared in Examples 1-1, 1-2, 1-3, 2-1, 3-1, 3-2, 4-1, and 4-2.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。The embodiments disclosed herein should be considered in all respects to be illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
例えば、上記に例示されたガラス組成に対し、明細書に記載の組成調整を行うことにより、本発明の一態様にかかる光学ガラスを作製することができる。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の2つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。
For example, by adjusting the composition as described in the specification for the glass compositions exemplified above, an optical glass according to one aspect of the present invention can be produced.
Furthermore, it is of course possible to arbitrarily combine two or more of the items described in the specification as examples or preferred ranges.
Claims (6)
ア 下記組成Iを有し、線膨張係数の最大値αA. It has the following composition I and the maximum linear expansion coefficient α maxmax が925、720または631の場合、又は、下記組成IIを有し、αis 925, 720 or 631, or has the following composition II, and α maxmax が615の場合:If is 615:
線膨張係数の最大値αMaximum linear expansion coefficient α maxmax と、質量%表示でのSiOand SiO in mass% 22 及びZrOand ZrO 22 の合計含有量[SiOThe total content [SiO 22 +ZrO+ ZrO 22 ]とが、下記式(1)を満たし、] satisfies the following formula (1),
αα maxmax ×[SiO×[SiO 22 +ZrO+ ZrO 22 ]≦27900 ・・・(1)]≦27900 ... (1)
SiOSiO 22 を6~40質量%含有し、Contains 6 to 40 mass% of
PP 22 OO 55 を0~5質量%含有し、Contains 0 to 5 mass% of
SiOSiO 22 及びPand P 22 OO 55 の合計含有量[SiOThe total content [SiO 22 +P+P 22 OO 55 ]が5~40質量%であり、] is 5 to 40 mass %,
SiOSiO 22 、P, P 22 OO 55 及びBand B 22 OO 33 の合計含有量[SiOThe total content [SiO 22 +P+P 22 OO 55 +B+B 22 OO 33 ]が5~50質量%であり、] is 5 to 50 mass %,
TiOTiO 22 を0~20質量%含有し、Contains 0 to 20 mass% of
NbNb 22 OO 55 及びTiOand TiO 22 の合計含有量[NbThe total content [Nb 22 OO 55 +TiO+ TiO 22 ]が10~80質量%であり、] is 10 to 80 mass %;
WOWO 33 を0~20質量%含有し、Contains 0 to 20 mass% of
ZrOZrO 22 の含有量が2質量%以上であり、The content is 2% by mass or more,
BiBi 22 OO 33 の含有量が20質量%以下であり、The content of is 20% by mass or less,
αα maxmax が925~615である場合。If is between 925 and 615.
11mm×11mm×10.5mmのサンプルを、ガラス転移温度Tgより200℃高い温度で5分間熱処理したときの、ガラス1gあたりの結晶の数密度Dが10個/g未満である、請求項1に記載の成形用ガラス素材。 In the case of A above,
2. The glass material for molding according to claim 1, wherein when a sample of 11 mm × 11 mm × 10.5 mm is heat-treated for 5 minutes at a temperature 200° C. higher than the glass transition temperature Tg, the number density D of crystals per 1 g of glass is less than 10 crystals/g.
{5×[TiO2]}/{3×[Nb2O5]}≦3 ・・・(7) 3. The glass material for molding according to claim 1, wherein the TiO2 content [ TiO2 ] and the Nb2O5 content [ Nb2O5 ], expressed in mass%, satisfy the following formula (7): TiO2 + Nb2O5 ...
{5×[TiO 2 ]}/{3×[Nb 2 O 5 ]}≦3 (7)
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68700 ・・・(8) 5. The glass material for molding according to claim 1, wherein the Abbe number νd and the partial dispersion ratio Pg, F satisfy the following formula (8):
Pg,F≦-0.00286×νd+0.68700...(8)
A method for producing an optical element, comprising the step of heating, softening, and molding the glass material for molding according to any one of claims 1 to 5.
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