(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物基準で以下の量的割合で以下の成分
ＳｉＯ２      ６５〜７０重量％、Ｂ２Ｏ３        ２〜６重量％、
Ｎａ２Ｏ          ３〜８重量％、Ｋ２Ｏ        ９〜１４重量％、
ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ                          １２〜２５重量％、
ＣａＯ            １〜４重量％、
ＺｎＯ            ７〜１１重量％（但し、７重量％を除く）、
ＴｉＯ２        ０〜＜１重量％、ＺｒＯ２        ０〜１重量％
を含有し、Ａｌ２Ｏ３を含有しないことを特徴とする１．４９〜１．５４の屈折率ｎｄ及び５５〜６２のアッベ数νｄを有する無鉛クラウンガラス。
【請求項２】
ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２の合計量が少なくとも０．１重量％であることを特徴とする請求項１に記載の無鉛クラウンガラス。
【請求項３】
酸化物基準で以下の量的割合で以下の成分
ＳｉＯ２      ６６〜７０重量％、Ｂ２Ｏ３        ２〜５重量％、
Ｎａ２Ｏ          ５〜８重量％、Ｋ２Ｏ      １５〜１８重量％、
ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ                          １２〜２５重量％、
ＣａＯ            ０〜１重量％、ＺｎＯ          ４〜７重量％、
ＴｉＯ２        ０〜＜１重量％、ＺｒＯ２        ０〜１重量％
を含有し、Ａｌ２Ｏ３を含有しないことを特徴とする１．４９〜１．５４の屈折率ｎｄ及び５５〜６２のアッベ数νｄを有する無鉛クラウンガラス。
【請求項４】
ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２の合計量が少なくとも０．１重量％であることを特徴とする請求項３に記載の無鉛クラウンガラス。
【請求項５】
さらに
Ｌｉ２Ｏ        ０〜２重量％、Ｃｓ２Ｏ        ０〜２重量％、
ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ        ≦２５重量％、
ＭｇＯ          ０〜３重量％、ＳｒＯ          ０〜３重量％、
ＢａＯ          ０〜３重量％、Ｎｂ２Ｏ５      ０〜３重量％、
Ｔａ２Ｏ５      ０〜３重量％、ＷＯ３          ０〜３重量％
を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のクラウンガラス。
【請求項６】
不可避不純物を除きヒ素酸化物を含有しないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のクラウンガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１．４９〜１．５４の屈折率ｎｄ及び５５〜６２のアッベ数νｄを有する無鉛クラウンガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガラス成分ＰｂＯ及びＡｓ２Ｏ３は環境汚染物として論議の的となっているため、光学機器の分野においては、ＰｂＯを含有せず、さらにまたＡｓ２Ｏ３を含有しないガラスを用いる傾向にある。従って、例えば屈折率、アッベ数、透過率などに関して特定の光学的性質を有するそのようなガラスが市場で入手可能とならねばならない。
しかし、単に酸化鉛を１つ又はそれ以上の他の成分で置換するだけでは、光学的性質及びガラス（技術上）の性質はＰｂＯの影響を受けるため、一般に、そのような全ての所望の特性を再現することは困難である。従って、殆どの場合、それに代って、ガラス組成についての新たな開発が必要となる。特許文献には既に、無鉛クラウンフリントガラス又はクラウンガラスが記載された種々の仕様が開示されている。しかしながら、これらのガラスは非常に広範な欠点を有する。
【０００３】
ドイツ特許明細書ＤＥ  ９７３，３５０号には、鉛フリーであり得るが、屈折率を下げるために常にフッ素を含有するガラスが記載されている。このことは特開平１−１３３９５６号に記載のガラスについても当てはまる。前述した環境保護の観点については、この成分の使用も厳しく避けられるべきである。何故ならば、多くの状況下において、有害なフッ素の発散が溶解過程において生じ得るからである。
英国特許明細書ＧＢ  ２，０２９，４０１Ｂ号に記載のガラスは２０重量％までのＣａＯを含有する。しかしながら、ＣａＯの導入、特に比較的多量に導入することによって、高温での粘度が低下するが、低温での粘度が増大する。すなわち、粘度／温度曲線がより急勾配になり、従ってＣａＯの添加によってより短時間にガラスを作製しなければならなくなる。
【０００４】
ヨーロッパ特許明細書ＥＰ  ０，１５１，３４６Ｂ１号には、溶解温度を低下させるために高いＢ２Ｏ３含量が必要で、しかも所望の屈折率を得、ＵＶエッジを調整するために高いＴｉＯ２含量が必要なクラウンガラスが記載されており、またこのガラスはＡｓ２Ｏ３を含有しなければならない。ＴｉＯ２はＵＶ透過率を著しく減少させる。しかしながら、ＴｉＯ２は特に比較的多量の場合にガラスの望ましくない着色を生ずる。この高含量のＴｉＯ２により生ずる欠点は、８重量％までのＴｉＯ２を含有するドイツ特許出願公告ＤＥ−ＡＳ  １，０５０，９６５号に記載のガラスの場合にも存在する。
【０００５】
ＥＰ  ０，１５１，３４６Ｂ１号に記載のガラスの場合と同様に、Ａｌ２Ｏ３は特公平４−４０３０１号及び特公平４−７０２６２号に記載のクラウンガラスにおいても必須の成分である（それぞれ１０重量％まで及び１５重量％又は１４重量％）。このようなガラスは、高い失透傾向を示すことになる。
特開平６−１０７４２５号には、その光学的性質が広範囲にわたって変化し、また必須成分としてＢａＯ（４５重量％まで）及びＮｂ２Ｏ５（２５重量％まで）を含有するガラスが記載されている。この高価な成分Ｎｂ２Ｏ５を使用するため、混合物の価格が著しく高くなる。ガラスの低いＳｉＯ２含量は比較的高い割合のＢ２Ｏ３によって補償されるが、このことはガラスの耐薬品性がそれ程高くないことを意味する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、１．４９〜１．５４の屈折率ｎｄ及び５５〜６２のアッベ数νｄを有し、３８０〜７００ｎｍの波長範囲で高い光透過率を示し、また容易に溶解及び加工可能であり、しかもコスト的に有利に製造できる無鉛クラウン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】
上記目的を達成するために、本発明によれば、１．４９〜１．５４の屈折率ｎｄ及び５５〜６２のアッベ数νｄを有し、Ａｌ２Ｏ３を含有しない無鉛クラウンガラスが提供される。その一つの態様は、酸化物基準で以下の量的割合で以下の成分
ＳｉＯ２      ６５〜７０重量％、Ｂ２Ｏ３        ２〜６重量％、
Ｎａ２Ｏ          ３〜８重量％、Ｋ２Ｏ        ９〜１４重量％、
ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ                          １２〜２５重量％、
ＣａＯ            １〜４重量％、
ＺｎＯ      ７〜１１重量％（但し、７重量％を除く）、
ＴｉＯ２        ０〜＜１重量％、ＺｒＯ２        ０〜１重量％
を含有することを特徴としており、他の態様は、
ＳｉＯ２      ６６〜７０重量％、Ｂ２Ｏ３        ２〜５重量％、
Ｎａ２Ｏ          ５〜８重量％、Ｋ２Ｏ      １５〜１８重量％、
ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ                          １２〜２５重量％、
ＣａＯ            ０〜１重量％、ＺｎＯ          ４〜７重量％、
ＴｉＯ２        ０〜＜１重量％、ＺｒＯ２        ０〜１重量％
を含有することを特徴としている。本発明の無鉛クラウンガラスは、必要に応じて慣用量の清澄剤を含有することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のガラスは、ＳｉＯ２が網状形成剤として機能するＳｉＯ２−Ｍ２Ｏ−ＺｎＯガラス系に属する。ＳｉＯ２は６５〜７０重量％の割合で存在する。しかしながら、それを２〜６重量％以下のＢ２Ｏ３で置換することができる。その結果、溶解温度が低下する。Ｂ２Ｏ３が高い割合の場合、耐薬品性が低下し、ガラス中に凝離が生じ易くなる。
溶解温度を下げるために、ガラスはＮａ２Ｏ及び／又はＫ２Ｏを含有し、また、溶解温度を充分に下げるためにこれらの２つの成分の合計量は少なくとも１２重量％であり、ガラスの高い耐薬品性が低下しないように最大２５重量％である。さらに、ガラスは各々２重量％以下の量でＬｉ２Ｏ及びＣｓ２Ｏを含有することができるが、その場合においてもアルカリ金属酸化物の合計量は２５重量％を超えるべきではない（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ＝１２〜２５重量％）。
【０００９】
前記した光学的性質を獲得するために、ガラスは７〜１１重量％（但し、７重量％を除く）又は４〜７重量％のＺｎＯを含有する。望ましいデータの場合にＺｎＯ含量を低くするために、ガラスはＴｉＯ２（０〜＜１重量％）及びＺｒＯ２（０〜１重量％）も含有することができる。ＴｉＯ２含量が高くなるとＵＶ領域における透過損失となり、またＺｒＯ２含量が高くなると溶解温度が上昇する。好ましくは、ガラス中のＴｉＯ２とＺｒＯ２の合計量は少なくとも０．１重量％である。ガラスにとって少なくとも０．１重量％のＴｉＯ２を含有することが特に好ましい。これは、ＴｉＯ２はアッベ数に対してＺｎＯよりも著しい効果を有し、また著しく高いＺｎＯ含量は失透安定性を低下させるためである。
【００１０】
光学的品位の修正のために、３重量％以下のＮｂ２Ｏ５、３重量％以下のＴａ２Ｏ５及び３重量％以下のＷＯ３も本発明に係るガラスに添加できるが、これはこれらの成分が高価なために混合物のコストを引き上げることになる。
さらに、ガラスは５重量％未満のＣａＯを含有できる。この成分は耐薬品性及び加工性を有利に改善する。しかしながら、その割合が高くなると所望の光学特性が達成されなくなるという危険性がある。
さらにまた、ガラスは溶解特性及び加工特性を実質的に変えることなく各々３重量％以下のＢａＯ、ＳｒＯ及びＭｇＯも含有できる。しかしながら、少なくとも高い割合のＭｇＯはガラスの失透安定性を低下させるので、この成分は多くの場合削除される。
【００１１】
本発明のＡｌ２Ｏ３を含有しない無鉛クラウンガラスにおける組成範囲内には、それらの屈折率及びアッベ数により各々市販の鉛含有ガラス系に置き換わる２つの別個の好適なガラス組成領域がある。
一方では、これは酸化物基準でＳｉＯ２  ６５〜７０重量％、Ｂ２Ｏ３  ２〜６重量％、Ｎａ２Ｏ  ３〜８重量％、Ｋ２Ｏ  ９〜１４重量％、ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １２〜２５重量％、ＣａＯ  １〜４重量％、ＴｉＯ２  ０〜＜１重量％、ＺｎＯ  ７〜１１重量％（但し、７重量％を除く）及びＺｒＯ２  ０〜１重量％の高ＣａＯ−高ＺｎＯ組成領域である。
他方では、これは酸化物基準でＳｉＯ２  ６６〜７０重量％、Ｂ２Ｏ３  ２〜５重量％、Ｎａ２Ｏ  ５〜８重量％、Ｋ２Ｏ  １５〜１８重量％、ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  １２〜２５重量％、ＣａＯ  ０〜１重量％、ＴｉＯ２  ０〜＜１重量％、ＺｎＯ  ４〜７重量％及びＺｒＯ２  ０〜１重量％の高Ｋ２Ｏ−低ＺｎＯ組成領域である。
【００１２】
ガラスの清澄化のためにそれ自体公知の清澄剤を混合物に添加することができる。Ａｓ２Ｏ３ではなく、それに代ってガラス品質を損うことなく加えることができる例えば硫酸塩、塩化物、Ｓｂ２Ｏ３又はＣｅＯ２が用いられれば、その場合、本発明に係る無鉛ガラスはさらにヒ素フリーでもある。
【００１３】
【発明の効果】
本発明に係る無鉛光学ガラスは、前述した所定の屈折率及びアッベ数を有するさらに他のグループのクラウンガラスを提供し、３８０〜７００ｎｍの波長範囲での高い透過率により特徴付けられる。このガラスは容易に溶解可能かつ加工可能であり、また低コストで製造することができ、しかも高い失透安定性と良好な耐薬品性を示す。
【００１４】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明についてさらに具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定されないことはもとよりである。
実施例１〜６
本発明の６つの実施例のガラスを慣用の原料から溶解した。
それらの組成（酸化物基準の重量％表示）並びに屈折率ｎｄ及びアッベ数νｄを下記表１に示す。
【００１５】
【表１】
0004412747.tif 000002
高い透過性を明らかにするために、幾つかの実施例について波長λ＝４００ｎｍ、層厚ｄ＝２５ｍｍでの分光純透過率を示せば以下のとおりである。
τｉ（４００ｎｍ，２５ｍｍ）＝０．９９１（実施例２）又は０．９９５（実施例６）