(57)【要約】【課題】リチウム、銀、タリウムを含まず、ガラス転移温度（Ｔｇ）を３４０〜４３０℃と低く、かつ化学的耐久性に優れる光学ガラスを提供する。【解決手段】光学ガラス中にＮａ２Ｏを４〜１２重量％、好ましくはＫ２Ｏを７重量％を上限として含んでＮａ２ＯとＫ２Ｏを合計で４〜１２重量％；ＺｎＯを９〜３８重量％、好ましくはＺｎＯを９〜３８重量％を含み、かつＣａＯは９重量％を上限とし、ＢａＯは３１重量％を上限とし、ＳｒＯは１５重量％を上限とし、ＭｇＯは８重量％を上限としてＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯから選ばれる一種以上とＺｎＯとの合計で２１〜４５重量％；Ｐ２Ｏ５を３８〜５７重量％；Ｓｂ２Ｏ３を２〜１７重量％、好ましくは５〜１７重量％；を含んで構成してなっている。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学ガラス中に、
Ｎａ２Ｏを４〜１２重量％；
ＺｎＯを９〜３８重量％；
Ｐ２Ｏ５を３８〜５７重量％；
Ｓｂ２Ｏ３を２〜１７重量％；
を含んで構成され、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３４０〜４３０℃であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
光学ガラス中に、
Ｎａ２Ｏを４〜１２重量％、あるいはＫ２Ｏを７重量％を上限として含んでＮａ２ＯとＫ２Ｏを合計で４〜１２重量％；
ＺｎＯを９〜３８重量％含み、かつＣａＯは９重量％を上限とし、ＢａＯは３１重量％を上限とし、ＳｒＯは１５重量％を上限とし、ＭｇＯは８重量％を上限としてＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯから選ばれる一種以上とＺｎＯとの合計で２１〜４５重量％；
Ｐ２Ｏ５を３８〜５７重量％；
Ｓｂ２Ｏ３を５〜１７重量％；
を含んで構成され、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３４０〜４３０℃であることを特徴とする光学ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は低温にてレンズ成形が可能であり、化学的耐久性に優れ、ガラスレンズのプレス時に揮発が生じるリチウムを含有しない光学ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光学ガラスの中で、例えば、Ｐ２Ｏ５−Ｂ２Ｏ３−Ｎｂ２Ｏ５−アルカリ金属酸化物系のガラス〔例えば、特許文献１参照〕、Ｐ２Ｏ５−Ｎｂ２Ｏ５−アルカリ金属酸化物系のガラス〔例えば、特許文献２参照〕、Ｐ２Ｏ５−Ｓｂ２Ｏ３系のガラス〔例えば、特許文献３参照〕は、ガラスの屈伏温度が４５０℃以上と高い。一方、精密プレス成形は、通常、屈伏温度より５０℃程度高い温度で行われることから、これらのガラスを精密プレス成形に使用した場合、５００℃以上の温度でのプレスとなる。しかし、このような比較的高い温度でプレスを繰り返すと型材の劣化が著しく、精密なガラス面が得られなくなり、頻繁に型を交換しなくてはならなくなり、精密レンズの量産化がし難くなる。そこで精密プレスレンズ製造の歩留まりを良くするためには、ガラスの屈伏温度を下げることが望まれる。
【０００３】
低融点リン酸光学ガラスについては、Ｌｉ２Ｏ−Ｎａ２Ｏ−ＺｎＯ−Ｐ２Ｏ５系のガラス〔例えば、特許文献４参照〕、Ｐ２Ｏ５−Ｂ２Ｏ３−Ｎｂ２Ｏ５−Ｌｉ２Ｏ−Ｎａ２Ｏ−ＳｉＯ２系光学ガラス〔例えば、特許文献５参照〕などの提案があり、多くはＬｉ２Ｏの添加により屈伏温度を下げている。しかしＬｉ２Ｏは、プレス成形時に揮発して成形型に付着しやすく、高精度なプレス成形には適切ではない。一方、Ｌｉ２Ｏの代わりにＡｇ２Ｏ、Ｔｌ２Ｏを用いて、低融点化を行ったガラス組成物が提案されている〔例えば、特許文献６、特許文献７参照〕が、Ａｇ２Ｏ、Ｔｌ２Ｏを多量に添加するとガラスの化学耐久性および耐侯性を低下させるといった別の問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５２−１３２０１２号公報
【特許文献２】
特開昭５４−１３２９２５号公報
【特許文献３】
特開昭６０−４０８３９号公報
【特許文献４】
特開平４−２３１３４５号公報
【特許文献５】
特開平８−１５７２３１号公報
【特許文献６】
特開平７−１６５４３６号公報
【特許文献７】
特開平７−２６７６７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、リチウム、銀、タリウムを含まず、かつガラス転移温度（Ｔｇ）を３４０〜４３０℃と低い光学ガラスを提供することにある。
【０００６】
さらに本発明の第２の目的は、上記ガラス転移温度（Ｔｇ）範囲内にあって化学的耐久性に優れる光学ガラスを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１の発明は、光学ガラスであり、光学ガラス中にＮａ２Ｏを４〜１２重量％；ＺｎＯを９〜３８重量％％；Ｐ２Ｏ５を３８〜５７重量％；Ｓｂ２Ｏ３を２〜１７重量％；を含んで構成され、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３４０〜４３０℃である。
【０００８】
請求項２の発明は光学ガラスであり、光学ガラス中に、Ｎａ２Ｏを４〜１２重量％、あるいはＫ２Ｏを７重量％を上限として含んでＮａ２ＯとＫ２Ｏを合計で４〜１２重量％；ＺｎＯを９〜３８重量％含み、かつＣａＯは９重量％を上限とし、ＢａＯは３１重量％を上限とし、ＳｒＯは１５重量％を上限とし、ＭｇＯは８重量％を上限としてＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯから選ばれる一種以上とＺｎＯとの合計で２１〜４５重量％；Ｐ２Ｏ５を３８〜５７重量％；Ｓｂ２Ｏ３を５〜１７重量％；を含んで構成され、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３４０〜４３０℃である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の光学ガラスは、Ｎａ２Ｏ、ＺｎＯ、Ｐ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３を含んで構成され、あるいはこれにさらにＫ２Ｏ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯを特定範囲内で配合してなり、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３４０〜４３０℃である。
【００１０】
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏのアルカリ金属酸化物はガラス転移温度（Ｔｇ）を低下させる成分であり、光学ガラス中にＮａ２Ｏを４〜１２重量％、あるいはＫ２Ｏを７重量％を上限として含んでＮａ２ＯとＫ２Ｏの合計で４〜１２重量％となるように配合する。この範囲より少ないと光学ガラスのガラス転移温度（Ｔｇ）が充分低くならず本発明の目的を達成できないことがある。この範囲より多いと化学耐久性および耐失透性が低下し、さらに、プレス成形時に揮発して成形型に付着しやすくなり、高精度なプレスが困難となることがある。
【００１１】
ＺｎＯはガラス転移温度（Ｔｇ）の低下、ガラスの耐失透性の向上および屈折率を調整する成分であり、光学ガラス中に９〜３８重量％となるように配合する。また、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯのアルカリ土類酸化物もガラスの耐失透性の向上および屈折率を調整する成分であり、ＣａＯは９重量％を上限とし、ＢａＯは３１重量％を上限とし、ＳｒＯは１５重量％を上限とし、ＭｇＯは８重量％を上限とし、これらアルカリ土類酸化物から選ばれる一種以上を前記ＺｎＯとの合計が２１〜４５％の範囲で配合することができる。上記範囲の外ではガラスの耐失透性が低下することがある。
【００１２】
Ｐ２Ｏ５はガラスの網目を構成する主成分であり、ガラス転移温度（Ｔｇ）を低下させ、ガラスの耐失透性を向上させる成分であり、光学ガラス中に３８〜５７重量％となるように配合する。この範囲より少ないとガラスの耐失透性が低下することがあり、この範囲より多いと化学耐久性が低下することがある。
【００１３】
Ｓｂ２Ｏ３はガラス転移温度（Ｔｇ）の低下、ガラスの耐失透性の向上、屈折率の調整、製造時の脱泡剤、各成分を均一に溶解促進させる機能を有する成分であり、光学ガラス中に２〜１７重量％、好ましくは５〜１７重量％となるように配合する。この範囲より少ないと光学ガラスのガラス転移温度（Ｔｇ）が充分低くならず、また製造の際に光学ガラス中の脱泡が充分でないことがあり、この範囲より多いとガラスの耐失透性が低下することがある。
【００１４】
本発明の光学ガラスは、上記成分の他、本発明の目的達成に支障のない範囲内でさらにＡｌ２Ｏ３、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３などの酸化物を加えることができる。これら追加的に加えられる酸化物は、ベースとなる光学ガラスの組成により、また追加的に加えられる酸化物の種類により許容される配合量が異なるので、以下それら酸化物の概要を述べる。
【００１５】
Ａｌ２Ｏ３はガラスの耐失透性および化学的耐久性の向上に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に４重量％を上限として配合することができる。４重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下することがある。
【００１６】
ＳｎＯは化学的耐久性の向上に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に２重量％を上限として配合することができる。２重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下することがある。
【００１７】
ＺｒＯ２は化学的耐久性の向上に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に１重量％を上限として配合することができる。１重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下することがある。
【００１８】
ＴｉＯ２は屈折率の調整に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に６重量％を上限として配合することができる。６重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下し、またガラスを着色させることがある。
【００１９】
Ｎｂ２Ｏ５は屈折率の調整に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に１５重量％を上限として配合することができる。１５重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下し、またガラスを着色させることがある。
【００２０】
Ｔａ２Ｏ５は屈折率の調整に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に１重量％を上限として配合することができる。１重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下することがある。
【００２１】
ＷＯ３は屈折率の調整に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に６重量％を上限として配合することができる。６重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下し、またガラスを着色させることがある。
【００２２】
Ｂ２Ｏ３は化学的耐久性の向上に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に３重量％を上限として配合することができる。３重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下することがある。
【００２３】
Ｌａ２Ｏ３は屈折率の調整に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に３重量％を上限として配合することができる。３重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下することがある。
【００２４】
Ｙ２Ｏ３は屈折率の調整に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に２重量％を上限として配合することができる。２重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下することがある。
【００２５】
Ｇｄ２Ｏ３は屈折率の調整に有効な成分であり、光学ガラス全体の組成中に３重量％を上限として配合することができる。３重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下することがある。
【００２６】
本発明の光学ガラスには、さらに光学性能の調整、熔融性の改善、ガラス化範囲の拡大等を目的にしてその他、例えばＳｉＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＧｅＯ２などを添加させることができるが、本発明の目的から外れない限りこれらの酸化物の添加を制限するものではない。
【００２７】
【実施例】
〔実施例１〕
原料として各々相当する燐酸塩、炭酸塩、硝酸塩、酸化物等を用い、これらの原料を所定の割合になるように調合して、坩堝に入れ、１０００〜１２００℃に加熱した電気炉にて溶融、攪拌均質化した。これを予熱した鉄製金型に鋳込み、１６℃／時で徐冷して光学ガラスとした。各組成（数値は重量パーセント）の光学ガラスにつき、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。結果を表１〜３に示す。尚、ガラス転移温度（Ｔｇ）は熱膨張測定機を用いて４℃／分で昇温した場合の結果である。
【００２８】
【表１】
2004182540.tif 000002
【００２９】
【表２】
2004182540.tif 000003
【００３０】
【表３】
2004182540.tif 000004
【００３１】
本発明の光学ガラスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）を３４０〜４３０℃と低くすることができた。
【００３２】
〔実施例２〕
実施例１におけるガラス（組成物２５）、および比較例としてＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏのアルカリ金属酸化物を含んでいないガラス〔特許文献３記載における実施例３０に相当〕のそれぞれについて、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。結果を表４に示す。
【００３３】
【表４】
2004182540.tif 000005
比較例のガラスは屈折率（ｎｄ）が１．６１９、アッベ数（νｄ）が４７、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４３０℃以上であった。これに対し、本発明実施例では屈折率（ｎｄ）が１．６１６、アッベ数（νｄ）が４６で、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３８０℃であった。屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）では両者はほぼ同じ値であるが、ガラス転移温度（Ｔｇ）は本発明実施例では５０℃以上低くなっていることがわかる。
【００３４】
〔実施例３〕
実施例１におけるガラス（組成物１１）、および比較例としてＬｉ２Ｏを１．８重量％含んでいるガラス〔特許文献４記載における実施例１０に相当〕のそれぞれについて、ガラスの耐水性試験を行った。試験は、ガラス試料を粒度４２０〜５９０μｍに破砕し、その比重グラムを秤量して白金籠に入れ、それを蒸留水の入ったフラスコに入れて沸騰水浴中で６０分間浸漬し、重量減少率（重量％）を測定した。結果を表５に示す。
【００３５】
【表５】
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屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）では両者はほぼ同じ値であるが、本発明実施例のガラスは、重量減少率（重量％）が小さく、化学的耐久性に優れていることがわかる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の低融点リン酸ガラスは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３４０〜４３０℃と低いことから、低温度で高精度のレンズ成形を行うことができる。さらに、リチウム、銀、タリウムを含まないので、化学的耐久性に優れている。