JP3883547B2 - ガラス組成物 - Google Patents
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Description
B2O3とSiO2はガラス形成成分であるが、La2O3を多量に含む高屈折率系ではB2O3が主体となる。一般にガラス形成成分が多いほどガラスは失透に対して安定であるが、この系では、多すぎると所望の屈折率が得られないばかりか溶解中にB2O3成分の揮発による組成変動のほか、ガラス融液が均一相にならないという現象(不混和)が起こる。B2O3の一部をSiO2で置換していくと、少量の置換の場合にはガラス網目の強化及びガラス融液の粘性の増加により失透の防止に効果がある。しかし置換量がある限度を越すと、融液の不混和やB2O3成分の揮発増加に導く恐れがある。目標屈折率を得るための多量の高屈折成分の存在下では、B2O3 16〜21質量%、SiO2 8〜13質量%が好適である。
特開2000−1329号公報(特許文献1)に記載の組成はLa2O3の含有量が本発明のものより少なく、一方TiO2及びCaOの含有量が多い。特開2002−173334号公報(特許文献2)記載のものも同様である。特開2000−16831号公報(特許文献3)に記載のものはLa2O3含有量が少なく、Y2O3が必須成分であるのに対しTiO2は必須成分でなく、またGd2O3も必ずしも必須成分ではない。特許第2958919号公報(特許文献4)のものではGd2O3,Nb2O5,TiO2ともに必須成分ではない。特開2003−201143号公報(特許文献5)記載のもの(組成はモル%表示)は、TiO2とNa2Oが必須成分でなく、またNb2O5も任意成分である。特開2003−201142号公報(特許文献6)記載の組成はSiO2とLa2O3が本発明のものより少なく、これは特許第3396450号公報(特許文献7)記載のものでも同様である。特開平11−139844号公報(特許文献8)、特開平11−71129号公報(特許文献9)、特開平11−79781号公報(特許文献10)等に記載の組成はB2O3が多く、一方Gd2O3は必須成分ではない。このように本発明ガラスの成分組成は、前記した開示公報に記載の成分組成とは異なり、まったく新規なものである。
本発明によれば、ガラス融体から直接所望の形状のプリフォームを成形する技術(例えば特願2002−336744)において必要な失透に対する十分な安定性を有し、また揮発等に起因する光学定数の変動が少なく、一方環境に有害な成分であるPbO,CdO,BaOを含まないことや高価なGeO2やTa2O5を用いないことにより、環境に優しく、経済的に有利なガラス組成物を得ることができる。この組成物は短焦点化や小曲率化、また機器の小型化や低価格化に対応するための光学素子(レンズ)材料として好適に使用できる。
(1)[表1]及び[表2]中の組成欄の各成分の数字は、バッチ原料から計算した質量%である。
(2)Tgはガラス転移点、Atは屈伏点で、いずれも熱膨張曲線から通常の方法によって決定したものである。
(3)熱膨張係数(α)は100〜300℃間の平均値である。
(4)ndは室温におけるd線の屈折率、νdは対応するアッベ数である。()を付けたのは、失透試料で正確さに欠けるためである。
(5)失透性欄の○は徐冷後のガラスに結晶がまったく認められなかった場合、xは肉眼で結晶の析出が明らかな場合、△は肉眼では結晶の析出が不明だが、顕微鏡で精査すると認められた場合を表わす。○印の組成は、本発明が指向する、ガラス融体から直接所望する形状のプリフォームを成形することができるほどの失透に対する安定性を有する。
(6)ガラス番号12の組成は、失透に対して十分な安定性を有するが、得られるガラスの光学定数が前記屈折率(nd)1.7〜1.8,アッベ数(νd)44〜46を満たさない。
Claims (3)
- 夫々質量%で、SiO2 8〜13%,B2O3 16〜21%,La2O3 32〜37%,Gd2O3 13.5〜16.5%,Nb2O5 2〜4.5%,TiO2 1〜3%,ZnO 8〜11.5%,Li2O 2〜4%,Na2O 1〜4%を含むガラス組成物。
- 請求項1記載のガラス組成物に、さらに質量%で、ZrO2 0〜1.5%,Al2O3 0〜1.5%,Y2O3 0〜1.5%,CaO 0〜2%,SrO 0〜2%,K2O 0〜2%を、合計で5質量%以下含ませたガラス組成物。
- 屈折率(nd)1.7〜1.8、アッベ数(νd)44〜46の光学定数を有する請求項1又は2に記載のガラス組成物。
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