(57)【要約】【課題】清澄剤であるＳｂ２Ｏ３の含有量を基準値以下に制限した場合でも、高い可視域透過率を維持することが可能なガラスを提供する。【解決手段】質量％で、ＳｉＯ２  ２１％以上、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有し、屈折率ｎｄが１．７１未満であるガラスにおいて、８００ｎｍにおける透過率Ｔ８００と３６０ｎｍにおける透過率Ｔ３６０の差ΔＴが１５％以下であることを特徴とするガラス。ガラス中において、質量基準で、（Ｐｔ２＋含有量）／（全Ｐｔ含有量）≦０．８であることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、ＳｉＯ２  ２１％以上、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有し、屈折率ｎｄが１．７１未満であるガラスにおいて、８００ｎｍにおける透過率Ｔ８００と３６０ｎｍにおける透過率Ｔ３６０の差ΔＴが１５％以下であることを特徴とするガラス。
【請求項２】
質量％で、ＳｉＯ２  ２１〜６０％、Ｂ２Ｏ３  １〜３５％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜２５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ２〜１２％、Ｎａ２Ｏ  ０〜１０%、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ３〜１５％、ＺｒＯ２  ０〜１０％、Ｌａ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜１５％、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有することを特徴とする請求項１に記載のガラス。
【請求項３】
質量％で、ＳｉＯ２  ２１％未満(０％を含まない)、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有し、屈折率ｎｄが１．７１以上のガラスにおいて、８００ｎｍにおける透過率Ｔ８００と３６０ｎｍにおける透過率Ｔ３６０の差ΔＴが２０％以下であることを特徴とするガラス。
【請求項４】
質量％で、ＳｉＯ２  ３〜２１％未満、Ｂ２Ｏ３  ８〜２３％、ＺｎＯ  ０〜４０％、ＺｒＯ２  ２〜１０％、Ｌａ２Ｏ３  ２０〜４６％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜１６％、Ｎｂ２Ｏ５  ０〜１０％、Ｔａ２Ｏ５  ０〜２５％、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有することを特徴とする請求項３に記載のガラス。
【請求項５】
質量基準で、（Ｐｔ２＋含有量）／（全Ｐｔ含有量）≦０．８であることを特徴とする請求項１〜４に記載のガラス。
【請求項６】
ＰｔおよびＲｈの含有量が合量で２０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガラス。
【請求項７】
酸化剤として機能する金属酸化物を１〜２００ｐｐｍ含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のガラス。
【請求項８】
質量基準で、酸化剤として機能する金属酸化物の総含有量がＰｔとＲｈの総含有量よりも多いことを特徴とする請求項７に記載のガラス。
【請求項９】
酸化剤として機能する金属酸化物がＦｅ２Ｏ３であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のガラス。
【請求項１０】
光学ガラスであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のガラス。
【請求項１１】
モールドプレス成形用途であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視域における透過率に優れ、各種用途に好適なガラスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、その他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機等の撮像用レンズ、光通信に使用される送受信用レンズ等のレンズとしては非球面形状のレンズが広く用いられている。これらのレンズ用ガラス素材には、可視域において高透過率かつ低分散（高アッベ数）の光学特性が要求される。例えば、カメラ等の薄型化を達成するために、屈折率ｎｄが１．５〜１．９およびアッベ数νｄが２０〜６０の光学特性が要求されている。
【０００３】
これらのガラスは、一般に、原料バッチを溶融し、清澄工程を経て生産される。ここで、清澄工程で融液ガラス中に残存している微塵泡を浮上させる清澄剤としてＳｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２およびＣｅＯ２などが使用される（例えば、特許文献１または２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７６７４８号公報
【特許文献２】特開２００７−１６９０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記清澄剤のうち、特にＳｂ２Ｏ３は環境負荷が大きいため、近年その使用が制限されつつある。しかしながら、Ｓｂ２Ｏ３の含有量を低減すると、得られるガラスの可視域透過率が大きく低下するという問題がある。
【０００６】
したがって、本発明は、清澄剤であるＳｂ２Ｏ３の含有量を基準値以下に制限した場合でも、高い可視域透過率を維持することが可能なガラスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、種々検討を行った結果、ガラス中のＳｂ２Ｏ３含有量を低減した際の可視域透過率の低下は、特に波長３６０ｎｍ付近の透過率の低下が原因であることを突き止めた。そこで、ガラスにおける波長８００ｎｍと波長３６０ｎｍの各波長における透過率の差を特定の範囲以下に制限することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明として提案するものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、質量％で、ＳｉＯ２  ２１％以上、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有し、屈折率ｎｄが１．７１未満のガラスにおいて、８００ｎｍにおける透過率Ｔ８００と３６０ｎｍにおける透過率Ｔ３６０の差ΔＴが１５％以下であることを特徴とするガラス（以下、「第１の形態」という）に関する。
【０００９】
本発明のガラスは、清澄剤であるＳｂ２Ｏ３の含有量が０．１％未満であるため、環境負荷が小さいとともに、８００ｎｍにおける透過率Ｔ８００と３６０ｎｍにおける透過率Ｔ３６０の差ΔＴを１５％以下に制限したことにより、可視域透過率が良好なものとなる。したがって、本発明のガラスは、特にレンズ用ガラス素材として好適である。
【００１０】
なお、本発明において、透過率は厚さ１０ｍｍでの測定値をいう。
【００１１】
第二に、本発明のガラスは、質量％で、ＳｉＯ２  ２１〜６０％、Ｂ２Ｏ３  １〜３５％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜２５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ２〜１２％、Ｎａ２Ｏ  ０〜１０%、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ３〜１５％、ＺｒＯ２  ０〜１０％、Ｌａ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜１５％、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有することが好ましい。
【００１２】
第三に、本発明は、別の形態として、質量％で、ＳｉＯ２  ２１％未満（０％を含まない）、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有し、屈折率ｎｄが１．７１以上のガラスにおいて、８００ｎｍにおける透過率Ｔ８００と３６０ｎｍにおける透過率Ｔ３６０の差ΔＴが２０％以下であることを特徴とするガラス（以下、「第２の形態」という）に関する。
【００１３】
第四に、本発明のガラスは、質量％で、ＳｉＯ２  ３〜２１％未満、Ｂ２Ｏ３  ８〜２３％、ＺｎＯ  ０〜４０％、ＺｒＯ２  ２〜１０％、Ｌａ２Ｏ３  ２０〜４６％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜１６％、Ｎｂ２Ｏ５  ０〜１０％、Ｔａ２Ｏ５  ０〜２５％、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有することが好ましい。
【００１４】
第五に、本発明のガラスは、質量基準で、Ｐｔ２＋含有量／全Ｐｔ含有量≦０．８であることが好ましい。
【００１５】
清澄剤であるＳｂ２Ｏ３の含有量を低減した際に、得られるガラスの可視域透過率が大きく低下する原因は、溶融器具等から溶出および混入するＰｔイオンやＲｈイオンのうち、Ｐｔ２＋およびＲｈ３＋が原因であることが発明者等の調査により判明している。この点は、具体的に以下のように説明される。
【００１６】
ＰｔイオンおよびＲｈイオンは、溶液中に存在する他の元素によって、酸化状態または還元状態になり得る。ＰｔイオンおよびＲｈイオンの酸化還元反応は下記式（１）によって表される。
【００１７】
Ｍ（Ａ＋ｎ）＋  ＋  ｎ／２Ｏ２−  ⇔  ＭＡ＋  ＋  ｎ／４Ｏ２  ・・・（１）
ここで、ＭはＰｔまたはＲｈを示す。また、Ａ＝２または３、ｎ＝１または２である。式中のＭ（Ａ＋ｎ）＋はＭの酸化状態であり、ＭＡ＋はＭの還元状態を表す。ＰｔおよびＲｈは、酸化状態と還元状態で吸収波長が異なる。したがって、ＰｔおよびＲｈの酸化還元状態が、得られるガラスの透過率に影響を及ぼすこととなる。具体的には、酸化状態であるＰｔ４＋およびＲｈ４＋は、それぞれ紫外域に吸収を示し、可視域透過率には影響を与えない。一方、還元状態であるＰｔ２＋、Ｒｈ３＋は可視域に吸収を示し、可視域透過率を低下させる。
【００１８】
特に、ガラス溶融に用いられる溶融器具にはＰｔが含まれることが多いため、ガラス中のＰｔ２＋が問題となる場合が大半である。したがって、本発明では、質量基準で、（Ｐｔ２＋含有量）／（全Ｐｔ含有量）≦０．８となるようにＰｔ２＋含有量の割合を制限することにより、可視域透過率に優れたガラスとすることが可能となる。
【００１９】
第六に、本発明のガラスは、ＰｔおよびＲｈの含有量が２０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
既述のように、可視域透過率の低下はＰｔ２＋およびＲｈ３＋が原因となって生じる。ここで、ＰｔおよびＲｈの含有量を２０ｐｐｍ以下と少なくすれば、結果としてＰｔ２＋およびＲｈ３＋の含有量も低減でき、可視域透過率に優れたガラスを得ることが可能となる。
【００２１】
第七に、本発明のガラスは、酸化剤として機能する金属酸化物を１〜２００ｐｐｍ含有することが好ましい。
【００２２】
ガラス中のＰｔイオンおよびＲｈイオンの酸化還元性は、ガラス原料中に添加される酸化剤として機能する金属酸化物により大きく左右される場合がある。当該金属酸化物は、金属元素の価数変化により酸化剤として機能するとともに、金属元素の価数変化の際に自ら酸素を放出して清澄剤としての機能も果たす。例えば、Ｓｂ２Ｏ３はＳｂの価数が５価→３価に変化する際に酸素を放出し、Ｆｅ２Ｏ３はＦｅの価数が３価→２価に変化する際に酸素を放出する。本発明では、酸化剤として機能する金属酸化物の含有量を上記範囲で添加することにより、ＰｔイオンおよびＲｈイオンを酸化状態であるＰｔ４＋およびＲｈ４＋に変化させ、可視域透過率を向上させることができるとともに、良好な清澄効果を確保することも可能となる。
【００２３】
第八に、本発明のガラスは、質量基準で、酸化剤として機能する金属酸化物の総含有量がＰｔとＲｈの総含有量よりも多いことが好ましい。
【００２４】
ガラス中において、酸化剤として機能する金属酸化物の含有量が多くなると、上記式（１）の平衡状態が左方向に偏り、酸化状態であるＰｔ４＋およびＲｈ４＋が多くなる。本発明者等が検討した結果、質量基準で、酸化剤として機能する金属酸化物の総含有量がＰｔとＲｈの総含有量よりも多い場合に、特に可視域透過率が良好なガラスが得られることがわかった。
【００２５】
第九に、本発明のガラスにおいて、酸化剤として機能する金属酸化物がＳｂ２Ｏ３またはＦｅ２Ｏ３であることが好ましい。
【００２６】
第十に、本発明のガラスは、光学ガラスであることが好ましい。
【００２７】
本発明のガラスを光学ガラスに適用することにより、本発明の効果を的確に享受することが可能となる。
【００２８】
第十一に、本発明のガラスは、モールドプレス成形用途であることが好ましい。
【００２９】
既述のように、Ｓｂ２Ｏ３は環境負荷物質であるため、その含有量は制限される。また、モールドプレス成形用途の場合は、Ｓｂ２Ｏ３はガラス表面の白濁の原因となることがわかっており、この点からも極力使用を制限することが好ましい。本発明では、Ｓｂ２Ｏ３の含有量を上記範囲に制限しているため、モールドプレス成形用途に適したガラスである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例におけるガラス試料Ｎｏ．１〜４の透過率曲線を示すグラフである。
【図２】実施例におけるガラス試料Ｎｏ．５および６の透過率曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の第１の形態のガラスは、組成中にＳｉＯ２を２１質量％以上含有し、屈折率ｎｄが１．７１未満であることを特徴とする。一方、本発明の第２の形態のガラスは、組成中にＳｉＯ２を２１質量％未満（０％を含まない）含有し、屈折率ｎｄが１．７１以上であることを特徴とする。
【００３２】
これらの２つの形態において、Ｓｂ２Ｏ３の含有量は０．１％未満に制限される。Ｓｂ２Ｏ３の含有量が０．１％以上であると、環境面で好ましくなく、またモールドプレス成形用途に用いた場合にガラス表面の白濁の原因となりうる。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０．０１％（１００ｐｐｍ）以下、特に０．０００５％（５ｐｐｍ）未満である。一方、後述するように、Ｓｂ２Ｏ３はＰｔイオンおよびＲｈイオンを酸化状態に変化させる酸化剤としての機能と、清澄剤としての機能も有している。したがって、これらの機能を十分に発揮させることを目的とする場合は、Ｓｂ２Ｏ３を１ｐｐｍ以上、特に１０ｐｐｍ以上含有することが好ましい。
【００３３】
本発明の第１の形態のガラスは、８００ｎｍにおける透過率Ｔ８００と３６０ｎｍにおける透過率Ｔ３６０の差ΔＴが１５％以下であることを特徴とする。ΔＴが１５％より大きくなると、可視域透過率に劣り、種々の光学レンズ用途に不適切になる。ΔＴは１０％以下であることがより好ましい。
【００３４】
本発明の第２の形態のガラスは、８００ｎｍにおける透過率Ｔ８００と３６０ｎｍにおける透過率Ｔ３６０の差ΔＴが２０％以下であることを特徴とする。ΔＴが２０％より大きくなると、可視域の透過率に劣り、種々の光学レンズ用途に不適切になる。ΔＴは１８％以下であることがより好ましい。
【００３５】
本発明の第２の形態のガラスは、屈折率を高めるためにＳｉＯ２を２１％未満に制限しており、Ｎｂ２Ｏ５やＷＯ３を含有させる場合がある。そのため、可視領域の透過率が低くなる傾向にある。このような可視領域で透過率が低いガラスは、Ｐｔ２＋の吸収による透過率低下の影響を比較的受けにくい。しかし、例えばＰｔ２＋の吸収を抑制することにより、８００ｎｍにおける透過率Ｔ８００と３６０ｎｍにおける透過率Ｔ３６０の差ΔＴを２０％以下にすることができ、特にレンズ用ガラス素材として好適なガラスとすることができる。
【００３６】
本発明において、質量基準で、（Ｐｔ２＋含有量）／（全Ｐｔ含有量）の割合は０．８以下、０．５以下、特に０．３以下が好ましい。当該割合が０．８を超えると、可視光透過率が低下する傾向がある。
【００３７】
本発明において、ＰｔおよびＲｈの含有量は合量で２０ｐｐｍ以下、１０ｐｐｍ以下が好ましい。ＰｔおよびＲｈの合量が２０ｐｐｍを超えると、Ｐｔ２＋およびＲｈ３＋の含有量が多くなり、可視域透過率が低下する傾向がある。下限は特に限定されるものではないが、特にＰｔおよびＲｈの合量が１ｐｐｍ以上の場合に本発明の効果が享受しやすくなる。なお、既述のように、ガラス溶融に用いられる溶融器具にはＰｔが含まれることが多いため、Ｒｈの含有量が無視できる場合は、Ｐｔ単独の含有量がこれらの範囲を満たすことが好ましい。
【００３８】
本発明のガラスにおいて、ＰｔイオンおよびＲｈイオンを酸化状態に変化させるため、酸化剤として機能する金属酸化物を添加することが好ましい。酸化剤として機能する金属酸化物としては、価数変化して酸化剤として機能する金属の酸化物が当てはまる。具体的には、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｓｎなどの酸化物が挙げられる。
【００３９】
酸化剤として機能する金属酸化物の含有量は、１〜２００ｐｐｍ未満、５〜１００ｐｐｍ、特に１０〜５０ｐｐｍであることが好ましい。酸化剤として機能する金属酸化物が１ｐｐｍ未満であると、ガラス中におけるＰｔ２＋およびＲｈ３＋の含有量が多くなり、可視域透過率が低下する傾向がある。一方、酸化剤として機能する金属酸化物が２００ｐｐｍを超えると、着色の原因となったり（Ｆｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２）、モールドプレス成形した場合にガラス表面の白濁の原因となる（Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２）おそれがある。
【００４０】
酸化剤として機能する金属酸化物のなかでも、Ｓｂ２Ｏ３およびＦｅ２Ｏ３はＰｔやＲｈに対する酸化力が強い。したがって、これらを添加することにより、Ｐｔ２＋およびＲｈ３＋の含有量を効果的に低減し、可視域透過率を向上させることが可能となる。
【００４１】
なお、Ｆｅ２Ｏ３はＦｅ自体の吸収が３００ｎｍ付近にあるため、含有量が多くなりすぎると可視域透過率の低下につながる。したがって、Ｆｅ２Ｏ３の含有量は１００ｐｐｍ以下、特に５０ｐｐｍ以下が好ましい。
【００４２】
Ｐｔ２＋およびＲｈ３＋の含有量を十分に低減する、特に、（Ｐｔ２＋含有量）／（全Ｐｔ含有量）の割合を０．８以下にするためには、酸化剤として機能する金属酸化物の含有量をＰｔとＲｈの合量よりも多くすることが好ましい。具体的には、（酸化剤として機能する金属酸化物の量）／（ＰｔとＲｈの合量）の割合が、１超、２以上、特に５以上であることが好ましい。
【００４３】
なお、溶融温度やアニール温度によりＰｔ２＋およびＲｈ３＋の含有量を調整することも可能であるが、これらの方法ではＰｔ２＋およびＲｈ３＋の含有量を十分に低減することは困難である。また、溶融温度を変化させると失透や不均質が生じやすいため、量産性が低下するおそれがある。
【００４４】
本発明のガラスがモールドプレス成形が採用可能な低軟化点ガラスであれば、Ｓｂ２Ｏ３含有量が０．１％未満でも十分に清澄が可能となる。本発明において、低軟化点ガラスとは具体的に、ガラス転移点が６５０℃以下、特に６３０℃以下のガラスをいう。
【００４５】
本発明のガラスの第1の形態のうち、特に好ましいものとして、質量％で、ＳｉＯ２  ２１〜６０％、Ｂ２Ｏ３  １〜３５％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜２５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ２〜１２％、Ｎａ２Ｏ  ０〜１０%、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ３〜１５％、ＺｒＯ２  ０〜１０％、Ｌａ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜１５％、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有するガラス（ガラス組成Ａ）が挙げられる。当該組成によると、屈折率ｎｄが１．５５〜１．７１未満、アッベ数νｄが３０以上の光学定数が達成しやすくなる。
【００４６】
また、本発明のガラスの第２の形態のうち、特に好ましいものとして、質量％で、ＳｉＯ２  ３〜２１％未満、Ｂ２Ｏ３  ８〜２３％、ＺｎＯ  ０〜４０％、ＺｒＯ２  ２〜１０％、Ｌａ２Ｏ３  ２０〜４６％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜１６％、Ｎｂ２Ｏ５  ０〜１０％、Ｔａ２Ｏ５  ０〜２５％、Ｓｂ２Ｏ３  ０．１％未満の組成を含有するガラス（ガラス組成Ｂ）が挙げられる。当該組成によると、屈折率ｎｄが１．７１〜１．９０、アッベ数νｄが２０以上の光学定数を達成しやすくなる。
【００４７】
以下に、各組成範囲を限定した理由を示す。以下の記載で、「％」は特に断りのない限り「質量％」を示す。なお、Ｓｂ２Ｏ３の限定理由は既述の通りであり、以下の説明では割愛する。
【００４８】
（ガラス組成Ａ）
ＳｉＯ２はガラス骨格を構成する成分であり、Ｂ２Ｏ３に次いでアッベ数を高める効果の大きい成分である。また、耐候性を向上させる効果もある。ＳｉＯ２の含有量は２１〜６０％、２５〜６０％、３３〜５５％、特に４２〜５５％が好ましい。ＳｉＯ２の含有量が２１％より少ないと、耐候性や耐酸性が悪化する傾向がある。ＳｉＯ２の含有量が６０％よりも多いと、屈折率が低下し、軟化点が高くなる傾向にある。
【００４９】
Ｂ２Ｏ３はアッベ数を高める成分である。３０以上のアッベ数を得るために、Ｂ２Ｏ３の含有量は１〜３５％、３〜１４％、特に３〜１１％が好ましい。特に、５５〜６５のアッベ数を得るために、Ｂ２Ｏ３の含有量は１２〜３０％が好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量が３５％より多いと、耐酸性が低下する傾向がある。
【００５０】
ＣａＯはアルカリ金属酸化物に次いで軟化点を下げる効果が大きく、アルカリ金属酸化物と置換することで耐候性や耐酸性を高めることができる成分である。また、屈折率を高める効果も有する。ただし、多量に含有すると、長期間にわたって高温多湿環境下に曝された場合、ガラス表面が変質しやすい。したがって、ＣａＯの含有量は０〜１５％、０〜１０％、特に０．５〜１０％が好ましい。
【００５１】
ＢａＯは耐候性を高め、屈折率を高めるとともに、液相温度を低下させて作業性を高める成分である。ただし、多量に含有すると、長期間にわたって高温多湿環境下に曝された場合ガラス表面が変質しやすい。したがって、ＢａＯの含有量は０〜２５％、３〜２５％、特に３〜１２％が好ましい。
【００５２】
ＳｒＯはＢａＯと同様に、耐候性を高め、屈折率を高めるとともに、液相温度を低下させて作業性を向上させる成分である。ただし、多量に含有すると、長期間にわたって高温多湿環境下に曝された場合ガラス表面が変質しやすい。したがって、ＳｒＯの含有量は０〜１５％、特に０．１〜１０％が好ましい。
【００５３】
Ｌｉ２Ｏは溶融温度や軟化点を低下させ、作業性を高める効果があるため、必須成分として添加される。Ｌｉ２Ｏの含有量は２〜１２％、特に３〜１０％が好ましい。Ｌｉ２Ｏの含有量が２％より少ないと、溶融温度が高くなる傾向がある。一方、Ｌｉ２Ｏの含有量が１２％より多いと、分相性が強くなり、液相温度が高くなって作業性が低下する傾向がある。
【００５４】
Ｎａ２ＯはＬｉ２Ｏと同様に、溶融温度や軟化点を低下させ、作業性を高める効果を有する。ただし、含有量が多すぎると、ガラス溶融時にＢ２Ｏ３−Ｎａ２Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長する傾向がある。したがって、Ｎａ２Ｏの含有量は０〜１０％、特に０．１〜５％が好ましい。
【００５５】
Ｋ２ＯはＬｉ２Ｏと同様に、溶融温度や軟化点を低下させ、作業性を高める効果を有する。ただし、含有量が多すぎると、ガラス溶融時にＢ２Ｏ３−Ｋ２Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長する傾向がある。したがって、Ｋ２Ｏの含有量は０〜１０％、特に０．１〜５％が好ましい。
【００５６】
なお、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合量は３〜１５％、好ましくは３〜１２％である。これらの成分の合量が１５％より多いと、洗浄工程においてガラス表面が変質しやすくなる。また、液相温度が上昇して作業温度範囲が狭くなり、量産性に悪影響を及ぼすおそれがある。一方、これらの成分の合量が３％より少ないと軟化点が高くなり、作業性が低下する傾向がある。
【００５７】
ＺｒＯ２は屈折率を高めるとともに、耐候性を向上させる成分である。ただし、過剰に含有すると、アッベ数が低下しやすくなるとともに、失透傾向も強くなり、均質なガラスが得られにくくなる。したがって、ＺｒＯ２の含有量は０〜１０％、特に０〜５が好ましい。
【００５８】
Ｌａ２Ｏ３はアッベ数を低下させることなく屈折率を高める効果がある。ただし、過剰に含有すると、失透傾向が強くなり、均質なガラスが得られにくくなる。したがって、Ｌａ２Ｏ３の含有量は０〜２０％、３〜２０％、特に７．５〜１５％が好ましい。なお、アルカリ土類金属酸化物（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ）を合量で２３％以上含有するガラスの場合、Ｌａ２Ｏ３を添加すると失透傾向が強くなるため、Ｌａ２Ｏ３の含有量の上限は２．５％とすることが好ましい。
【００５９】
Ｇｄ２Ｏ３もＬａ２Ｏ３と同様に、アッベ数を低下させることなく屈折率を高める効果がある。ただし、過剰に含有すると、失透傾向が強くなる。したがって、Ｇｄ２Ｏ３の含有量は０〜１５％、特に０．１〜１０％が好ましい。
【００６０】
ガラス組成Ａでは、上記成分以外にも、光学定数の調整や耐候性の向上を目的として、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５等を添加することができる。
【００６１】
Ａｌ２Ｏ３はＳｉＯ２とともにガラス骨格を構成する成分であり、耐候性を向上させる効果がある。また、Ａｌ２Ｏ３を添加することにより、ガラス中のアルカリ成分が水に溶出することを効果的に抑制することができる。ただし、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多くなると、屈折率が低下したり、軟化点が高くなる傾向がある。したがって、Ａｌ２Ｏ３の含有量は０〜１０％、０〜８％、特に１〜５％が好ましい。
【００６２】
ＭｇＯは耐候性を高めるとともに、屈折率を高める成分である。ただし、過剰に含有すると分相傾向が強くなり、また液相温度が上昇する傾向がある。したがって、ＭｇＯの含有量は０〜５％、０〜４％、特に０．１〜３％が好ましい。
【００６３】
ＴｉＯ２は屈折率を高めるとともに、耐候性を向上させる成分である。ただし、過剰に含有すると、ガラスが着色しやすくなる。したがって、ＴｉＯ２の含有量は０〜１％、特に０．１〜０．４％が好ましい。
【００６４】
Ｎｂ２Ｏ５は屈折率を高めるために有効な成分であるが、一方でアッベ数の低下を著しく引き起こすという問題がある。したがって、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０〜１５％、特に０．１〜１０％が好ましい。
【００６５】
ガラス組成Ａでは、さらにＢｉ２Ｏ３やＰ２Ｏ５を適宜添加することができる。
【００６６】
Ｂｉ２Ｏ３は屈折率を高める成分である。ただし、過剰に含有するとガラスが着色する傾向があるため、その含有量は５％以下であることが好ましい。
【００６７】
Ｐ２Ｏ５は液相温度を低下させる成分である。ただし、過剰に含有するとガラスが分相しやすくなるとともに、洗浄工程で表面が白濁する傾向にあるため、その含有量は５％以下であることが好ましい。
【００６８】
（ガラス組成Ｂ）
ＳｉＯ２はガラス骨格を構成する成分であり、失透を抑制するとともに耐候性を向上させる効果がある。また、アッベ数を高める効果がある。ＳｉＯ２の含有量は３〜２１％未満、３〜２０％、３．５〜１６％、特に３．５〜１０％が好ましい。ＳｉＯ２の含有量が３％より少ないと、ガラスが不安定になって耐失透性が悪化したり、分相するとともに耐酸性や耐水性等の耐候性が悪化する傾向がある。一方、ＳｉＯ２の含有量が２１％以上であると、屈折率が低下したり、軟化点が高くなる傾向がある。
【００６９】
Ｂ２Ｏ３は、ガラス骨格を構成する成分であり、アッベ数を最も高める成分でもある。Ｂ２Ｏ３の含有量は８〜２３％、好ましくは８．５〜２０％、さらに好ましくは９〜１５％である。Ｂ２Ｏ３が８％より少ないと、高いアッベ数が得られにくくなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が２３％より多いと、ガラス成形時にＢ２Ｏ３とＬａ２Ｏ３で形成される失透物が生成しやすくなり、屈折率が低下するとともに耐候性が悪化する傾向がある。
【００７０】
ＺｎＯは屈折率を高める成分であり、多量に添加することで高屈折率および低分散が達成することが可能となる。また、耐候性を向上させる効果もある。なお、ＺｎＯはアルカリ土類金属成分ほど失透傾向が強くないため、多量に含有させても均質なガラスを得ることができる。さらに、ガラス粘度を低下させる効果があることから、ガラス転移点を低下でき、金型と融着しにくいガラスを得ることができる。ＺｎＯの含有量は０〜４０％、６〜４０％、８．５〜３０％、１０〜２５％、特に１５〜２１％が好ましい。ＺｎＯの含有量が４０％より多いと、逆に耐候性が悪化しやすくなる。
【００７１】
ＺｒＯ２はアッベ数を低下させることなく屈折率を高める成分である。また、中間酸化物としてガラス骨格を形成するため、耐失透性（Ｂ２Ｏ３およびＬａ２Ｏ３で形成される失透物の抑制）を改善したり、化学的耐久性を向上させる効果もある。ただし、ＺｒＯ２の含有量が多くなるとガラス転移点が上昇し、モールドプレス成形性が悪化すると同時に、ＺｒＯ２を主成分とする失透物が析出する傾向がある。したがって、ＺｒＯ２の含有量は２〜１０％、３〜８％、特に４〜８％が好ましい。
【００７２】
Ｌａ２Ｏ３はアッベ数を低下させることなく屈折率を高める成分である。Ｌａ２Ｏ３の含有量は２０〜４６％、２５〜４５％、３０〜４５％、３１〜４２％、３２〜４０％、特に３２〜３７％が好ましい。Ｌａ２Ｏ３の含有量が２０％よりも少ないと、十分に高い屈折率が得られにくい。一方、Ｌａ２Ｏ３の含有量が４６％よりも多いと、ガラス成形時にＢ２Ｏ３とＬａ２Ｏ３で形成される失透物が生成しやすくなり、耐失透性が悪化する傾向がある。
【００７３】
Ｇｄ２Ｏ３は屈折率を高める成分である。また、耐失透性（Ｂ２Ｏ３およびＬａ２Ｏ３で形成される失透物の抑制）を向上させる効果があり、作業温度範囲を拡大することができる成分である。一方で、多量に含有するとガラスの分相傾向が強くなり、均質なガラスが得られにくくなる。さらに、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５を含む組成系では、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５で形成される失透物がガラス表面に析出（表面失透）しやすくなる。したがって、Ｇｄ２Ｏ３の含有量は０〜１６％、４〜１６％、特に５〜１２％が好ましい。なお、Ｇｄ２Ｏ３を添加するとアッベ数が低下する傾向があるが、他のアッベ数を低下させる成分（例えば、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＴｉＯ２等）に比べると、アッベ数低下の割合は低いと言える。
【００７４】
Ｎｂ２Ｏ５はアッベ数の低下に対して屈折率の上昇の大きい成分であり、高屈折率および低分散の光学特性を得るために有効な成分である。また、Ｔａ２Ｏ５を多量に含むガラスにおいては、耐失透性（Ｌａ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５およびＢ２Ｏ３で形成される失透物の抑制）を改善する働きがある。Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０〜１０％、特に１〜１０％が好ましい。Ｎｂ２Ｏ５の含有量が１０％より多くなると、表面失透しやすくなる。なお、Ｎｂ２Ｏ５を１％以上含有させれば１．７１以上の屈折率が得られやすくなる。
【００７５】
Ｔａ２Ｏ５は屈折率、化学的耐久性と耐失透性（Ｂ２Ｏ３およびＬａ２Ｏ３で形成される失透物の抑制）を高める効果がある。また、アッベ数の低下に対して屈折率の上昇が大きい成分であり、高屈折、低分散の光学特性を得るために有効な成分である。Ｔａ２Ｏ５の含有量は０〜２５％、３〜２２．５％、７〜１８％、１０〜１８％が特に好ましい。Ｔａ２Ｏ５の含有量が３％より少ないと、高屈折率、特に１．７１以上の屈折率が得られにくくなる。一方、Ｔａ２Ｏ５の含有量が２５％より多いと、アッベ数が低下してしまい、所望の光学特性が得られにくくなる。また、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５およびＢ２Ｏ３で形成される失透物が析出し、液相温度が上昇しやすくなる。さらにコストも高くなるため、経済的観点からも好ましくない。
【００７６】
ガラス組成Ｂでは、上記以外の成分として、例えば、ＷＯ３、ＴｉＯ２、ＬｉＯ２等のアルカリ金属酸化物を適宜添加することができる。
【００７７】
ＷＯ３およびＴｉＯ２は屈折率を高める効果があるが、ＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５に比べるとアッベ数の低下に対する屈折率の上昇が小さい。したがって、多量に添加すると、高屈折率、低分散の維持が難しくなるため、他の成分とのバランスを十分に考慮して使用する必要がある。また、Ｌｉ２Ｏ等のアルカリ金属酸化物は軟化点を低下させるための成分である。
【００７８】
ＷＯ３は屈折率を高める効果を有するとともに、中間酸化物としてガラス骨格を形成するため、耐失透性を向上させる効果もある。ＷＯ３の含有量は０〜１０％、０〜５％、０〜３％、０〜２．５％、特に０．１〜１．５％が好ましい。ＷＯ３が１０％より多いと、アッベ数が低下してしまい、所望の光学特性が得られにくくなる。また、短波長域の透過率が低下するおそれがある。
【００７９】
ＴｉＯ２は屈折率を高める効果を有するとともに、耐失透性を向上させる効果もある。ＴｉＯ２の含有量は０〜２０％、０〜５％、０〜２．５％、特に０．１〜２．５％が好ましい。ＴｉＯ２の含有量が２０％より多いと、アッベ数が低下して所望の光学特性が得られにくくなる。また、短波長域（例えば、３９０〜４４０ｎｍ）の透過率が低下し、短波長用レンズとしての使用に支障をきたす可能性がある。
【００８０】
特に、短波長域の透過率の低下を抑制するという観点では、これらの合量ＷＯ３＋ＴｉＯ２を１０％以下、特に５％以下とすることが好ましい。
【００８１】
Ｌｉ２Ｏはアルカリ金属酸化物のなかでも最も軟化点を低下させる効果が大きい。ただし、Ｌｉ２Ｏは分相性が強いため、過剰に含有するとＢ２Ｏ３とＬａ２Ｏ３を主成分とする失透物が析出し、液相温度が高くなって作業性が悪化するおそれがある。また、モールドプレス成形の際に発生する揮発物が増加したり、金型と融着しやすくなったりして、モールドプレス成形が困難になる傾向がある。したがって、Ｌｉ２Ｏの含有量は０〜５％、０〜３％、０．１〜１．５％が好ましい。
【００８２】
なお、ガラス組成Ａおよびガラス組成Ｂともに、鉛成分（ＰｂＯ）、砒素成分（Ａｓ２Ｏ３）およびＦ成分（Ｆ２）は、環境上の理由から実質的に含有しないことが好ましい。ここで、「実質的に含有しない」とは、これらの成分を意図的に添加しないことを意味し、不純物レベルでの混入を排除するものではない。具体的には、これらの成分がそれぞれ０．１％未満であることをいう。
【００８３】
次に、本発明のガラスを用いたレンズ等の光学部品の製造方法について説明する。
【００８４】
まず、所望の組成を有するように調合したガラス原料を溶融容器内で溶融する。溶融温度は１１５０〜１４００℃であることが好ましい。溶融時間は、短すぎると清澄が不十分となる可能性があるので、２時間以上、特に３時間以上が好ましい。ただし、ＰｔおよびＲｈの溶け込みによるガラス着色を防止する観点から、溶融時間は８時間以内、特に５時間以内であることが好ましい。
【００８５】
溶融容器内のガラス融液の深さは、浅すぎると生産性が悪くなるため、３０ｍｍ以上、特に５０ｍｍ以上であることが好ましい。一方、深すぎると溶融ガラス中に発生する微塵泡の浮上に時間がかかるため、１ｍ以下、特に０．５ｍ以下が好ましい。
【００８６】
続いて、溶融ガラスをモールドプレス可能な大きさのプリフォームに成形し、当該プリフォームを加熱しながらモールドプレス成形に供し、所望の形状に加工する。その後、洗浄、乾燥して光学部品を得る。
【００８７】
プリフォームは、板状や塊状のガラス片から所定の形状に切り出して研磨、洗浄することにより作製してもよいが、溶融ガラスを連続的に所定量ずつ滴下して冷却および成形してから、研削、研磨、洗浄する液滴成形法を用いると、容易に作製できるため好ましい。
【実施例】
【００８８】
以下、本発明のガラスを実施例に基づいて詳細に説明する。
【００８９】
【表１】
2010248046.tif 000003
【００９０】
【表２】
2010248046.tif 000004
【００９１】
【表３】
2010248046.tif 000005
【００９２】
表１〜３は本発明の実施例（Ｎｏ．１〜３、５、７、９、１１、１３）および比較例（Ｎｏ．４、６、８、１０、１２、１４）を示す。
【００９３】
各試料は、次のようにして作製した。
【００９４】
表１〜３に記載の組成となるように調合したガラス原料を白金ルツボに投入し、試料Ｎｏ．１〜１０は１３００℃、試料１１〜１４は１３５０℃でそれぞれ２時間溶融した。次に、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、冷却固化した後、アニールを行ってガラス試料を得た。
【００９５】
このようにして得られた試料について、ＰｔおよびＲｈ含有量、Ｐｔ２＋の割合、ガラス転移点、透過率、屈折率、アッベ数を測定した。結果を表１〜３に示す。
【００９６】
ＰｔおよびＲｈ含有量は次のように測定した。まず、粉砕したガラス試料を混酸（ＨＦ、ＨＣｌＯ４、ＨＮＯ３、ＨＣｌ）により分解後、加熱蒸発により乾固させ、塩を得た。次いで、得られた塩に硝酸を加え、ＩＣＰ質量分析装置により分析定量した。
【００９７】
Ｐｔ２＋の割合は、ガラス試料に対して高エネルギー照射し、ＥＸＡＦＳで分析した。
【００９８】
ガラス転移点は熱膨張曲線における低温度域の直線と高温度域の直線の交点より求めた。
【００９９】
透過率は、１０ｍｍ厚の両面ポリッシュ仕上げした試料を用いて測定した。得られた透過率曲線から８００ｎｍにおける透過率Ｔ８００および３６０ｎｍにおける透過率Ｔ３６０を読み取り、その差ΔＴ（＝Ｔ８００−Ｔ３６０）を求めた。
【０１００】
屈折率、アッベ数はＶブロック法にて測定した。
【０１０１】
図１には試料Ｎｏ．１〜４、図２には試料５および６の透過率曲線を示す。
【０１０２】
本発明の実施例であるＮｏ．１〜３、５、７、９、１１、１３の各試料に対し、比較例である試料Ｎｏ．４、６、８、１０、１２、１４の（Ｐｔ２＋含有量）／（全Ｐｔ含有量）は０．８より大きく、概ね波長３３０〜４００nmの領域において透過率に劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明のガラスは、高い可視域透過率が要求される光学ガラス用途、具体的には、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、その他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機等の撮像用レンズ、光通信に使用される送受信用レンズ等といった光学レンズ用硝材として好適である。
【図１】
2010248046.tif 000006
【図２】
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