JPS62138342A - 耐熱性光学ガラス - Google Patents
耐熱性光学ガラスInfo
- Publication number
- JPS62138342A JPS62138342A JP27990685A JP27990685A JPS62138342A JP S62138342 A JPS62138342 A JP S62138342A JP 27990685 A JP27990685 A JP 27990685A JP 27990685 A JP27990685 A JP 27990685A JP S62138342 A JPS62138342 A JP S62138342A
- Authority
- JP
- Japan
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- mol
- glass
- heat
- zno
- optical glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/095—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing rare earths
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分骨
本発明は耐熱性光学ガラスに関する。更に詳しくは、一
般式RO−At203−5io2(ただしROはMgO
+ (3aO+ 5r02及びBaOから選ばれたもの
)で示される耐熱性アルミノ珪酸塩ガラスの改良に関す
るものである。
般式RO−At203−5io2(ただしROはMgO
+ (3aO+ 5r02及びBaOから選ばれたもの
)で示される耐熱性アルミノ珪酸塩ガラスの改良に関す
るものである。
従来技術
本発明による耐熱光学ガラスの光学特性す即ちndが1
.600から1.720 、 vdが50から60.に
対応する従来の光学ガラスは、図1のnd−νd関係図
で示すようにランタンクラウン(LaG ) 、軽う−
ある。こ−にndはKeの黄色スペクトル線・波長=5
87.76 nm +に対する屈折率、vd・は屈折率
の波長依存性に関係する分散を示すアツベ(Abbe
)数で、たソしnyとncはHの青色線486.13
nmと赤色線656.27 nmに対する屈折率を示す
。vdが小さいと分散は大きくなる。
.600から1.720 、 vdが50から60.に
対応する従来の光学ガラスは、図1のnd−νd関係図
で示すようにランタンクラウン(LaG ) 、軽う−
ある。こ−にndはKeの黄色スペクトル線・波長=5
87.76 nm +に対する屈折率、vd・は屈折率
の波長依存性に関係する分散を示すアツベ(Abbe
)数で、たソしnyとncはHの青色線486.13
nmと赤色線656.27 nmに対する屈折率を示す
。vdが小さいと分散は大きくなる。
従来、この領域、特にLaC+ La0Lに属する光学
ガラスは、B2O5を主体(網目構成体)とするガラス
であった。このガラスは溶融性は良好であるが、成形作
業温度領域が狭く、耐熱性の指標となる転移温度Tgの
値が低い上に、線膨張係数αが比較的大きくて耐熱性に
劣っている。またB2O3を含むために、原料的にも高
価である上に溶融時の揮発損失が大きく(加えた量の2
5重量%も揮発する場合がある。)公害面からも問題が
あり、また耐化学性も劣る欠点があった。
ガラスは、B2O5を主体(網目構成体)とするガラス
であった。このガラスは溶融性は良好であるが、成形作
業温度領域が狭く、耐熱性の指標となる転移温度Tgの
値が低い上に、線膨張係数αが比較的大きくて耐熱性に
劣っている。またB2O3を含むために、原料的にも高
価である上に溶融時の揮発損失が大きく(加えた量の2
5重量%も揮発する場合がある。)公害面からも問題が
あり、また耐化学性も劣る欠点があった。
]11発の目的
、本発明はこれらの従来法における欠点をなくす゛べく
なされたもので、その目的は、耐熱性、耐化”素性に優
れ、溶融時における損失もなく、線膨張係数αが4.5
〜7.0・10−6/℃と低く、転移温度TAが780
〜850℃と高く、屈折率ndが1.600〜1.72
θ、分散を示すアツベ数νdが50〜60と優れた特性
を持つ耐熱性光学ガラスを提供するにある。
なされたもので、その目的は、耐熱性、耐化”素性に優
れ、溶融時における損失もなく、線膨張係数αが4.5
〜7.0・10−6/℃と低く、転移温度TAが780
〜850℃と高く、屈折率ndが1.600〜1.72
θ、分散を示すアツベ数νdが50〜60と優れた特性
を持つ耐熱性光学ガラスを提供するにある。
発明の構成
本発明者は前記目的を達成すべく鋭意研究の結果、Si
O2とZnOの和が60〜70 モル% +At203
7.5〜lOモル%、 ROとLn2O3の和が20〜
30モル%(ただし、ROはMgO+ GaO+ Sr
O及びBaOから選ばれた1種または2種以上を、Ln
2O3はY2O5r La2O3+ Gd2O3及びT
h 205から選ばれたものを示す)の組成を持つガラ
スにおいて、ZnOを0〜10モル%の範囲とし、また
、Ln2O3がLa2O3であるときは5〜15モル%
+ Y2O3+ Gd2O3+yb2osであるときは
5〜10モル%の範囲とするー、どき、前記目的を達成
し得られることを究明し得に。この知見に基いて本発明
を完成した。
O2とZnOの和が60〜70 モル% +At203
7.5〜lOモル%、 ROとLn2O3の和が20〜
30モル%(ただし、ROはMgO+ GaO+ Sr
O及びBaOから選ばれた1種または2種以上を、Ln
2O3はY2O5r La2O3+ Gd2O3及びT
h 205から選ばれたものを示す)の組成を持つガラ
スにおいて、ZnOを0〜10モル%の範囲とし、また
、Ln2O3がLa2O3であるときは5〜15モル%
+ Y2O3+ Gd2O3+yb2osであるときは
5〜10モル%の範囲とするー、どき、前記目的を達成
し得られることを究明し得に。この知見に基いて本発明
を完成した。
;°[本発明の要旨は、
”SiO2とZnOc7)和が60〜70 モh %
r kt20s7.5〜I Q 七k % r ROと
Ln2O3の和が20〜30モル%(ただし、ROはM
gO+ OaO+ SrO及びBaOから選ばれた1種
または2種以上を、Ln2O3はY2O5+ La2O
51Gd2O3及びyb2osから選ばれたものを示す
)の組成を持つガラスにおいて、Zn○を0〜10モル
%の範囲とし、またLn2O3がLa2O3であるとき
は5〜15 モル% + Y2O5+ Gd2O3+T
h 205であるときは5〜10モル%の範囲とじたこ
とを特徴とする耐熱性光学ガラスにある。
r kt20s7.5〜I Q 七k % r ROと
Ln2O3の和が20〜30モル%(ただし、ROはM
gO+ OaO+ SrO及びBaOから選ばれた1種
または2種以上を、Ln2O3はY2O5+ La2O
51Gd2O3及びyb2osから選ばれたものを示す
)の組成を持つガラスにおいて、Zn○を0〜10モル
%の範囲とし、またLn2O3がLa2O3であるとき
は5〜15 モル% + Y2O5+ Gd2O3+T
h 205であるときは5〜10モル%の範囲とじたこ
とを特徴とする耐熱性光学ガラスにある。
すなわち、耐熱性・耐化学性に優れ、溶融時における損
失のないアルミノ珪酸塩ガラスを基礎ガラスとし、その
ガラス構造の根幹をなす網目構成体成分をそのままにし
、構造の補助的役割を果す網目修飾体を置換することに
より、光学物性を向上させながら他の機械的、熱的な物
性ははソそのま\保持することに特徴を持っている。そ
の例を1第2図に示す。
失のないアルミノ珪酸塩ガラスを基礎ガラスとし、その
ガラス構造の根幹をなす網目構成体成分をそのままにし
、構造の補助的役割を果す網目修飾体を置換することに
より、光学物性を向上させながら他の機械的、熱的な物
性ははソそのま\保持することに特徴を持っている。そ
の例を1第2図に示す。
でi第2図は、MgO30%、 At20310モル%
。
。
SiO260モル%の組成のガラスにおいて、MgOを
5110.15モル%だけLa2O5で置換した場合に
おける分子容V+ (密度より計算して求められるガラ
ス構造内空間の充填度合を示す)2分子屈折RM(ガラ
スの光学的充填度を示す)、微小硬さくビッカース硬さ
)、Hy+20℃から300℃における線膨張係数α、
及び転移温度Tgを示す。
5110.15モル%だけLa2O5で置換した場合に
おける分子容V+ (密度より計算して求められるガラ
ス構造内空間の充填度合を示す)2分子屈折RM(ガラ
スの光学的充填度を示す)、微小硬さくビッカース硬さ
)、Hy+20℃から300℃における線膨張係数α、
及び転移温度Tgを示す。
第2図から明らかなように、V+ + TgはLa2O
5を増量しても殆んど変化せず、しかし、Hv・αは漸
増し、特にRMは著しく増加する。
5を増量しても殆んど変化せず、しかし、Hv・αは漸
増し、特にRMは著しく増加する。
従来の市販光学ガラスの代表的品種のデータ(カタログ
より)を示すと表2の通りである。
より)を示すと表2の通りである。
市販光学ガラスの線膨張係数αは6.6〜8.8゜Tg
は640℃以下であるに対し、本発明のガラス(実施例
表1参照)のαは5.0〜7.3.転移温度Tgは76
0〜850℃であり、αについては2.0′・1o−’
/℃小さく、Tgは100〜200℃高いものとなる。
は640℃以下であるに対し、本発明のガラス(実施例
表1参照)のαは5.0〜7.3.転移温度Tgは76
0〜850℃であり、αについては2.0′・1o−’
/℃小さく、Tgは100〜200℃高いものとなる。
本発明のガラス構造の根幹をなす網目構成成分としての
アルミノ珪酸塩ガラスの組成としては、SiO2が70
モル%を超えると、溶融温度を1600℃以上で長時間
溶融しないと均質なガラスが得難く、またSiO2が6
0モル%未満であるとガラス中に含有可能なLn2O3
ftが制約を受けるので、SiO2は60〜70モル%
であることが必要である。しかし、SiO2の一部をZ
nOで置換してもよい。ZnOはガラスの網目修飾体と
なり、高温におけるガラスの粘性を下げると共に、常温
物性には大きな影響を与えないが、10モル%を超える
と、Ln2O3を5モル%以上含むガラスにおいては失
透の傾向を示すのでその置換量は10モル%以下である
ことが必要である。
アルミノ珪酸塩ガラスの組成としては、SiO2が70
モル%を超えると、溶融温度を1600℃以上で長時間
溶融しないと均質なガラスが得難く、またSiO2が6
0モル%未満であるとガラス中に含有可能なLn2O3
ftが制約を受けるので、SiO2は60〜70モル%
であることが必要である。しかし、SiO2の一部をZ
nOで置換してもよい。ZnOはガラスの網目修飾体と
なり、高温におけるガラスの粘性を下げると共に、常温
物性には大きな影響を与えないが、10モル%を超える
と、Ln2O3を5モル%以上含むガラスにおいては失
透の傾向を示すのでその置換量は10モル%以下である
ことが必要である。
At20sはガラスの網目構成体として働き、含有量の
多いことが望まれるが、5i(hを60〜70モル%含
むアルミノ珪酸塩ガラスでは10モル%を超えると均質
な溶融が困難となり、また7、5モル%未満では失透し
易くなるので7.5〜10モル%であることが必要であ
る。
多いことが望まれるが、5i(hを60〜70モル%含
むアルミノ珪酸塩ガラスでは10モル%を超えると均質
な溶融が困難となり、また7、5モル%未満では失透し
易くなるので7.5〜10モル%であることが必要であ
る。
高屈折率のガラスを得るためには多量のLn20Sを含
有することが望まれるが、他方では耐熱ガラス)の特性
を保持するため、既述のように網目構成体゛としてのS
iO2とAt20sの含有量の和が70〜80モル%で
あることが必要である。そのだめ残抄−“の網目修飾体
としてのROならびにこれを置換するLn2O3の含有
量の和は30〜20モル%となる。
有することが望まれるが、他方では耐熱ガラス)の特性
を保持するため、既述のように網目構成体゛としてのS
iO2とAt20sの含有量の和が70〜80モル%で
あることが必要である。そのだめ残抄−“の網目修飾体
としてのROならびにこれを置換するLn2O3の含有
量の和は30〜20モル%となる。
表1に示す実例からも明らかかように、研究結果からR
OとLn2O3それぞれの種類により、両者の組合せに
応じて安定なガラスを得るに置換量に制約のあることが
確かめられている。例えば隘47の例のようにMgO以
外のROではGd20sを10モル%以下の置換量でな
いと安定なガラスが得られない。それぞれのLn2O3
に対して比較的多量の置換が可能なROの順位はアルカ
リ土類元素の原子番号の増大と共に下がる。すなわちM
gO) CaO>SrO) Ba0O順となる。またL
n20!lについては、La2O5が最も良く何れのR
Oとも置換可能であった。それぞれのLn2O3につい
てのその順位はLa205) Gd2O3+ Y2O5
) Yl)203であり、Y2O3を除いて、各希土類
元素の原子番号増加と共に下がる傾i向)を示す。Y2
O3はGd2O3とはソ同−順位にある。
OとLn2O3それぞれの種類により、両者の組合せに
応じて安定なガラスを得るに置換量に制約のあることが
確かめられている。例えば隘47の例のようにMgO以
外のROではGd20sを10モル%以下の置換量でな
いと安定なガラスが得られない。それぞれのLn2O3
に対して比較的多量の置換が可能なROの順位はアルカ
リ土類元素の原子番号の増大と共に下がる。すなわちM
gO) CaO>SrO) Ba0O順となる。またL
n20!lについては、La2O5が最も良く何れのR
Oとも置換可能であった。それぞれのLn2O3につい
てのその順位はLa205) Gd2O3+ Y2O5
) Yl)203であり、Y2O3を除いて、各希土類
元素の原子番号増加と共に下がる傾i向)を示す。Y2
O3はGd2O3とはソ同−順位にある。
iか;−る研究から本発明におけるLn2O3の含有量
はYb20sであるときは5〜10モル%である。
はYb20sであるときは5〜10モル%である。
実施例
原料5102として純度99.0〜99.9%の珪砂を
用い、ガラス1001に相当する原料混合物を、ロジウ
ムRhを10重量%含む白金ルツボに入れ、電気炉で1
500〜1550℃で10〜15時間溶融した。溶融の
終段階において白金棒による融液の攪拌を行い均質化を
図った。融液を炉より取出し、グラファイト板上に流し
出し冷却固化させて板状試料とした。この試料板を十分
除歪した後に所定寸法に切断、研磨し、各物性を測定し
た。
用い、ガラス1001に相当する原料混合物を、ロジウ
ムRhを10重量%含む白金ルツボに入れ、電気炉で1
500〜1550℃で10〜15時間溶融した。溶融の
終段階において白金棒による融液の攪拌を行い均質化を
図った。融液を炉より取出し、グラファイト板上に流し
出し冷却固化させて板状試料とした。この試料板を十分
除歪した後に所定寸法に切断、研磨し、各物性を測定し
た。
その測定結果を示すと表1の通りであった。
表中M1はROがMgOである基礎ガラスであり、この
MgOの一部をY2O3で着換したのが洩6+La2O
3で置換したのがI’h 13.14 + 15で、G
d2O3で置換したものが隆47である。
MgOの一部をY2O3で着換したのが洩6+La2O
3で置換したのがI’h 13.14 + 15で、G
d2O3で置換したものが隆47である。
発明の効果
この結果が示すように、本発明のガラスはV1+Tgは
余り変化しないが、Hy +αは増加し、特にRMは著
しく増加している。
余り変化しないが、Hy +αは増加し、特にRMは著
しく増加している。
i¥:)
、、、tlj・また、これを表2に示す対応市販ガラス
の特性きる耐熱性を持った耐熱衝撃性ガラスとなる。
の特性きる耐熱性を持った耐熱衝撃性ガラスとなる。
第1図は市販光学ガラスの分類に基づ< ”d −νd
の関係図、第2図はMgO−At20s −3i02(
MgO30モル%、At2o510モル%、51026
0モル%)ガラスのMgをLa2O5で置換した場合の
物性変化図を示す。 vl;分子容、 RM :分子屈折。 Hv:ピツカース硬さ、α:線膨張係数。 Tg:転移温度。 第 1 図 1、S 60 55 50
4540 − Laz Os=mo1%
の関係図、第2図はMgO−At20s −3i02(
MgO30モル%、At2o510モル%、51026
0モル%)ガラスのMgをLa2O5で置換した場合の
物性変化図を示す。 vl;分子容、 RM :分子屈折。 Hv:ピツカース硬さ、α:線膨張係数。 Tg:転移温度。 第 1 図 1、S 60 55 50
4540 − Laz Os=mo1%
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 SiO_2とZnOの和が60〜70モル%、Al_2
O_37.5〜10モル%、ROとLn_2O_3の和
が20〜30モル%(ただし、ROはMgO、CaO、
SrO及びBaOから選ばれた1種または2種以上を、
Ln_2O_3はY_2O_3、La_2O_3、Gd
_2O_3及びYb_2O_3から選ばれたものを示す
)の組成のガラスにおいて、 ZnOを0〜10モル%の範囲とし、またLn_2O_
3がLa_2O_3であるときは5〜15モル%、Y_
2O_3、Gd_2O_3、Yb_2O_3であるとき
は5〜10モル%の範囲とし転移温度が790℃以上で
、屈折率n_dが1,600〜1,720、アッベ数ν
_dが50〜60であることを特徴とする耐熱性光学ガ
ラス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27990685A JPS62138342A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 耐熱性光学ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27990685A JPS62138342A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 耐熱性光学ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62138342A true JPS62138342A (ja) | 1987-06-22 |
JPH0427178B2 JPH0427178B2 (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=17617564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27990685A Granted JPS62138342A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 耐熱性光学ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62138342A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1081540A (ja) * | 1996-09-04 | 1998-03-31 | Hoya Corp | 情報記録媒体用基板に用いる材料、この材料を用いた情報記録媒体用基板及び磁気ディスク、並びにその製造方法 |
WO2007021503A1 (en) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Corning Incorporated | High strain point glasses |
WO2013132858A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | ニチアス株式会社 | 生理食塩水に可溶なLa/Ce含有無機繊維及びその組成物 |
-
1985
- 1985-12-12 JP JP27990685A patent/JPS62138342A/ja active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1081540A (ja) * | 1996-09-04 | 1998-03-31 | Hoya Corp | 情報記録媒体用基板に用いる材料、この材料を用いた情報記録媒体用基板及び磁気ディスク、並びにその製造方法 |
WO2007021503A1 (en) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Corning Incorporated | High strain point glasses |
CN101243018A (zh) * | 2005-08-17 | 2008-08-13 | 康宁股份有限公司 | 高应变点玻璃 |
US7612004B2 (en) | 2005-08-17 | 2009-11-03 | Corning Incorporated | High strain point glasses |
WO2013132858A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | ニチアス株式会社 | 生理食塩水に可溶なLa/Ce含有無機繊維及びその組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0427178B2 (ja) | 1992-05-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |