【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は屈折率ndが1.60以上でアツベ数νdが60
以上である比較的低軟化点の中屈折低分散ガラス
に関するものであつて、その目的とするところは
プレスレンズを得るのに好適なガラス組成を提供
することにある。
米国特許第3833347号明細書、同第3900328号明
細書、同第4168961号明細書、特開昭56―59641号
公報、欧州特許第19342号明細書及び特開昭56―
149343号公報等に見られる如く、近年に於てはプ
レス成形後、研削ないし研磨を必要としないプレ
スレンズの研究が盛んに行なわれている。プレス
レンズを得るには、金型の酸化による肌荒れ防止
等の点で、ガラス自体は軟化点が低い方が低い温
度でプレス成形できるので有利であると言える。
SKガラスを含むndが1.60以上で、νdが60以上
の中屈折低分散ガラスは、市場性が非常に高く、
プレスレンズ化されることが大いに望まれるガラ
スであるが、このものは高分散のフリントガラス
やSF系光学ガラスに比べて軟化点が高いため、
プレスレンズ化するうえで難点がある。前掲の特
開昭56―59641号公報、欧州特許第19342号明細書
並びに特開昭56―149343号公報等には、プレス成
形するのみで研削、研磨を必要とすることなくレ
ンズを得ることができる低軟化点ガラス組成が教
示されているものの、これらには上記の光学恒数
を満足するガラスが見当らず、また化学的耐久性
の点で不十分なものもある。一般にガラスは軟化
点の低下に連れて科学的耐久性が悪化する傾向が
あり、ガラスとしての安定性も劣化する場合が多
い。
本発明者等は化学的耐久性に優れ、しかもガラ
スとして十分な安定性を有する比較的低軟化点の
中屈折低分散ガラスを開発する目的で、ガラス組
成を種々検討した結果、低分散でかつ比較的低軟
化点のガラスを得るためにガラス形成酸化物とし
てP2O5を用い、屈折率を高くするためにガラス
形成酸化物の量を少なくして多量のBaOを修飾
酸化物として導入し、Li2Oの配合で軟化点をさ
らに低下させ、Al2O3を少量添加することにより
化学的耐久性を向上させ、その他の成分の添加に
よつてガラスとしての安定性をより一層増大させ
れば、所期の目的に適うガラスが得られることを
見い出して本発明を完成した。
すなわち、本発明に係る光学ガラスは、モル％
でP2O534〜45，B2O30〜４，Al2O30〜５，
BaO28〜45，SrO0〜８，ZnO0〜７，Li2O4〜20，
P2O5＋B2O3＋Al2O3≦45の組成を有することで
特徴づけられる。
本発明に於て、P2O5はガラス形成剤であつて、
この成分の使用は低分散ガラスを取得するうえ
で、またそのガラスの軟化点を低下させるうえで
有利である。しかし、その量が34％未満であると
ガラスとして不安定になり、45％を越えると屈折
率が低下する。B2O3は少量配合することでガラ
スとしての安定性を向上させることができるが、
４％を越えて添加した場合はかえつてガラスの安
定性を悪化させる。Al2O3の少量添加はガラスの
科学的耐久性を大いに向上させ、ガラスとしての
安定性向上にも効果があるが、この成分はガラス
の軟化点を高めるものであるため、添加量は５％
未満を可とする。
修飾酸化物のうち、BaOは多量に導入するこ
とができ、このものは屈折率を高くするための必
須成分である。しかし、その量が28％未満では屈
折率を所望通り高くすることができず、45％より
多いとガラスとしての安定性は損われるので、28
〜45％の範囲に制限される。SrO及びZnOを添加
して多成分とすることはガラスの安定化に寄与す
る。この場合、BaOをSrOに置換すると屈折率を
余り低下させずにガラスの安定化を図ることがで
き、BaOをZnOに置換すると軟化点を低下させ
つつガラスの安定化を図ることができる。しかし
ながら、置換量が多くなりすぎるとかえつて不安
定になるため、SrOは８％以下、ZnOは７％以下
に限定される。アルカリ成分は軟化点の低下に効
果を発揮するが、化学的耐久性を悪化させる成分
でもある。しかし、Li2Oは科学的耐久性を余り
悪化させないので、本発明では４〜20％の範囲で
添加される。４％未満では軟化点を十分に低くす
ることがきず、20％を越えると科学的耐久性が悪
化する。尚、本発明ではLi2Oの一部をNa2O及
び／又はK2Oで置換することができる外、屈折率
をよく高くするための任意成分として、Y2O3，
La2O3，Gd2O3，Yb2O3，Nb2O5，WO3，PbO等
をそれぞれ２％以下の量で添加することができ
る。
本発明のガラスは、光学鏡面に磨いたある種の
金型を用いてプレス成形に供すれば、比較的低い
成形温度でプレスレンズを得ることができるばか
りでなく、ガラスとして十分安定であるのでプレ
ス成形時に失透を起すことがなく、また成形後の
洗浄工程でヤケを発生する必配もない。
進んで本発明の実施例（No.１〜９）をモル％表
示のガラス組成で示し、併せてそれらの光学恒
数、化学的耐久性（Dw）及びガラス転移点
（Tg）を示す。但し、化学的耐久性は日本光学硝
子工業会規格の耐水重量減（粉末法；100℃１時
間）で表示した。
The present invention has a refractive index nd of 1.60 or more and an Atsube number νd of 60.
The present invention relates to the medium-refractive, low-dispersion glass with a relatively low softening point, and its purpose is to provide a glass composition suitable for obtaining pressed lenses. US Pat. No. 3,833,347, US Pat. No. 3,900,328, US Pat.
As seen in Publication No. 149343, in recent years, research has been actively conducted on press lenses that do not require grinding or polishing after press molding. In order to obtain a pressed lens, it can be said that it is advantageous for the glass itself to have a lower softening point since it can be press-molded at a lower temperature in terms of preventing surface roughness due to oxidation of the mold. Medium refractive index and low dispersion glasses, including SK glass, with an nd of 1.60 or higher and a νd of 60 or higher are extremely marketable.
This glass is highly desired to be made into pressed lenses, but since it has a higher softening point than high-dispersion flint glass or SF optical glass,
There are some difficulties in making press lenses. The above-mentioned JP-A-56-59641, European Patent No. 19342, JP-A-56-149343, etc. disclose that it is possible to obtain a lens only by press molding without the need for grinding or polishing. Although possible low softening point glass compositions have been taught, no glass has been found that satisfies the above-mentioned optical constants, and some have insufficient chemical durability. Generally, as the softening point of glass decreases, its chemical durability tends to deteriorate, and the stability of glass often deteriorates as well. The present inventors have investigated various glass compositions with the aim of developing a relatively low softening point, medium refractive index, low dispersion glass that has excellent chemical durability and sufficient stability as a glass. In order to obtain a glass with a relatively low softening point, P 2 O 5 is used as a glass-forming oxide, and in order to increase the refractive index, the amount of glass-forming oxide is reduced and a large amount of BaO is introduced as a modifying oxide. The softening point is further lowered by adding Li 2 O, the chemical durability is improved by adding a small amount of Al 2 O 3 , and the stability as a glass is further increased by adding other components. They discovered that a glass suitable for the intended purpose could be obtained by doing so, and completed the present invention. That is, the optical glass according to the present invention has a mol%
P 2 O 5 34~45, B 2 O 3 0~4, Al 2 O 3 0~5,
BaO28～45, SrO0～8, ZnO0～7, Li 2 O4～20,
It is characterized by having a composition of P 2 O 5 +B 2 O 3 +Al 2 O 3 ≦45. In the present invention, P 2 O 5 is a glass forming agent,
The use of this component is advantageous in obtaining a low dispersion glass and in lowering the softening point of the glass. However, if the amount is less than 34%, the glass becomes unstable, and if it exceeds 45%, the refractive index decreases. By adding a small amount of B 2 O 3 , the stability of the glass can be improved.
If added in excess of 4%, the stability of the glass will be adversely affected. Adding a small amount of Al 2 O 3 greatly improves the chemical durability of the glass and is also effective in improving the stability of the glass, but since this component increases the softening point of the glass, the amount added is %
Less than is acceptable. Among the modified oxides, BaO can be introduced in large amounts and is an essential component for increasing the refractive index. However, if the amount is less than 28%, the refractive index cannot be increased as desired, and if it is more than 45%, the stability of the glass will be impaired.
Limited to a range of ~45%. Adding SrO and ZnO to make it a multicomponent contributes to stabilizing the glass. In this case, replacing BaO with SrO can stabilize the glass without significantly lowering the refractive index, and replacing BaO with ZnO can stabilize the glass while lowering the softening point. However, if the amount of substitution becomes too large, it becomes unstable, so SrO is limited to 8% or less, and ZnO is limited to 7% or less. Although the alkaline component is effective in lowering the softening point, it is also a component that deteriorates chemical durability. However, since Li 2 O does not significantly deteriorate the chemical durability, it is added in the range of 4 to 20% in the present invention. If it is less than 4%, the softening point cannot be lowered sufficiently, and if it exceeds 20%, scientific durability deteriorates. In addition, in the present invention, a part of Li 2 O can be replaced with Na 2 O and/or K 2 O, and Y 2 O 3 , Y 2 O 3 ,
La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Nb 2 O 5 , WO 3 , PbO, etc. can be added in an amount of 2% or less, respectively. If the glass of the present invention is subjected to press molding using a certain type of mold polished to an optical mirror surface, not only can a pressed lens be obtained at a relatively low molding temperature, but it is also sufficiently stable as a glass. It does not cause devitrification during press molding, and there is no need for burning during the cleaning process after molding. Next, Examples (Nos. 1 to 9) of the present invention are shown in terms of glass composition expressed in mol%, and their optical constants, chemical durability (Dw), and glass transition temperature (Tg) are also shown. However, chemical durability was expressed as water resistance weight loss (powder method; 100°C for 1 hour) according to the Japan Optical Glass Industry Association standard.
【表】
実施例に示すガラスはH3PO4，Al（OH）3，
H3BO3，BaCO3，Ba（NO3）2，Sr（NO3）2，ZnO，
Li2CO3等を原料としてこれらを混合し、白金る
つぼにて約1200℃で溶融、脱泡を行ない、1100℃
で撹拌して脈理をなくし、830℃で予熱された金
型に鋳込み、これを徐冷することにより得られた
ものであつて、いずれも均質なガラスであつた。[Table] The glasses shown in the examples are H 3 PO 4 , Al(OH) 3 ,
H3BO3 , BaCO3 , Ba( NO3 ) 2 , Sr ( NO3 ) 2 , ZnO,
Mix Li 2 CO 3 etc. as raw materials, melt at approximately 1200℃ in a platinum crucible, defoamer, and heat to 1100℃.
The glasses were stirred to eliminate striae, cast into a mold preheated to 830°C, and slowly cooled, and all were homogeneous glasses.