(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量パーセントで、ＳｉＯ2 が２１〜３７％、Ｂ2 Ｏ3 が２２〜４０％、Ａｌ2 Ｏ3 が１０〜３０％であり、かつＳｉＯ2 ＋Ｂ2 Ｏ3 ＋Ａｌ2 Ｏ3 が６４〜８３％、Ｎａ2 Ｏが３〜１５％、Ｋ2 Ｏが０〜１５％であり、かつＬｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏが１４〜２６％、さらにＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2 ＋Ｎｂ2 Ｏ5 ＋ＷＯ3 が０〜１４％、ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＺｎＯが０〜１４％からなるガラスであって、屈伏温度（Ｔｓ）が５００℃以下、屈折率（ｎｄ）が１．５１〜１．５８、アッベ数（νｄ）が５０〜６３であるプレス成形レンズ用ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は比較的低温でプレス成形が可能な低融点光学ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、研磨を必要としない精密プレス成形によるレンズ製造法が広く行われている。その際、成形型の損傷を少なくなくする為、出来るだけ低い温度でプレス成形が可能な低融点ガラスを用いる必要がある。
【０００３】
レンズ等の精密光学部品は、その光学恒数としては、屈折率（ｎｄ）が１．５１〜１．５７で、アッベ数（νｄ）が５０〜６３近辺のものが好適に用いられるが、このような光学恒数を有する光学ガラスは従来から生産されている。しかしながら、そのガラス組成としては、ＳｉＯ2 含量が多く高粘性のため、プレス成形温度が高すぎるのが通例である。また、融点を低くするためにＰｂＯを含有させたものも知られている。これによって、比較的融点の低い低融点ガラスが得られるが、それをプレス成形する際には、Ｐｂが表面に析出して型と反応するため、成形型における成形面が荒れることから、成形型を頻繁に洗浄しなければならず、従って工業的規模でプレス成形を行うためのガラス素材として必ずしも適切なものではない。
【０００４】
以上のような課題を解決するために、特開平５―１９３９７９号公報には、重量パーセントで、ＳｉＯが３９〜６５％、Ｂ2 Ｏ3 が１０〜３８％，Ｌｉ2 Ｏが３〜１２％、Ｎａ2 Ｏが０〜７％、Ｋ2 Ｏが０〜６．５％であり、かつＬｉ2 ＯとＮａ2 ＯとＫ2 Ｏの合計量が９〜１８％、さらにＡｌ2 Ｏ3 が５〜１５％、ＭｇＯが０〜６％、ＣａＯが０〜６％、ＢａＯが０〜６％の組成からなり、５６０℃以下の屈伏温度を有し、屈折率（ｎｄ）が１．５１〜１．５４、アッベ数（νｄ）が６２〜６５．５という光学恒数を有するプレス成形用ガラス素材が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術のガラス組成は、具体的には、その屈伏温度が５１４〜５５９℃であり、実際には、さらにこの屈伏温度より３０〜５０℃程度高い温度で成形されることになる。ところで、成形型の保護及びその長寿命化を図るには、成形温度をできるだけ低く抑制しなければならない。一般的な成形型の場合、実質的に６００℃乃至その近傍の温度が使用限界であり、この使用限界温度に近づけば近づくほど成形型の損傷の可能性が高くなる。従って、プレス成形時の温度はこの使用限界温度から僅かでも低くできれば、それだけ成形型の寿命の点で著しく大きな差となって現れる。
【０００６】
以上の点に鑑みて、本発明者は、レンズ等の精密光学部品として必要な光学恒数を有し、かつより低融点となるプレス成形用のガラス組成を得るべく鋭意研究を行った結果、粘性を高める成分であるＳｉＯ2 量が比較的少ない領域で、所定の範囲のＢ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 、アルカリ金属酸化物を組み合わせることに依って、所期の目的を達成することを見出して、本発明を完成するに至った。しかして、本発明の目的とするところは、屈伏温度が５００℃以下で、より低い温度でプレス成形が可能なプレス成形用光学ガラスを提供することにある。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のプレス成形用光学ガラスの組成は、重量パーセントで、ＳｉＯ2 が２１〜３７％、Ｂ2 Ｏ3 が２２〜４０％、Ａｌ2 Ｏ3 が１０〜３０％であり、かつＳｉＯ2 ＋Ｂ2 Ｏ3 ＋Ａｌ2 Ｏ3 が６４〜８３％、Ｎａ2 Ｏが３〜１５％、Ｋ2 Ｏが０〜１５％であり、かつＬｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏが１４〜２６％、さらにＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2 ＋Ｎｂ2 Ｏ5 ＋ＷＯ3 が０〜１４％、ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＺｎＯが０〜１４％からなるものであって、屈伏温度（Ｔｓ）が５００℃以下、屈折率（ｎｄ）が１．５１〜１．５８、アッベ数（νｄ）が５０〜６３である。
【０００８】
各成分範囲を以下のように限定した理由は次の通りである。
【０００９】
まず、ＳｉＯ2 、Ｂ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 は必須成分である。その含量が６４％未満では屈折率が高くなり過ぎ、８３％を超えると屈伏温度が高くなり過ぎる。これらのうち、ＳｉＯ2 量の範囲が本発明において特に重要であり、３７％以下に保つことが５００℃以下の屈伏温度を得るのに特に有効である。ただし、２１％未満では化学的恒久性が劣化する。Ｂ2 Ｏ3 は４０％を超えると化学的耐久性が劣化し、２２％未満では屈伏温度が上昇しすぎると共に溶融性が悪くなる。Ａｌ2 Ｏ3 は分相傾向を抑制し、化学的耐久性を良くするのに１０％以上必要であり、特にＢ2 Ｏ3 含量が多いところで有効に作用するが、３０％を超えると屈伏温度が上昇しすぎる。
【００１０】
アルカリ金属酸化物は低融点化、耐失透性向上、溶融点性改善のため、含量で１４％以上必要であるが、２６％を超えると化学的耐久性が劣化し過ぎる。アルカリ金属酸化物のうち、低融化効果の高いＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏは本発明の必須成分である。それぞれ１％及び３％以上必要であるが、各々１０％及び１５％を超えると化学的耐久性が劣化する。Ｋ2 Ｏは任意配合成分であり、溶融性の改善、屈折率の調整等のために使用できるが、１５％を超えると化学的耐久性が劣化する。
【００１１】
ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，ＷＯ3 は任意配合成分であり、主として光学恒数の調整に用いられるが、含量で１４％を超えると分相傾向が増大すると共に屈伏温度が高くなり過ぎる。
【００１２】
ＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯも任意配合成分であり、主として光学恒数の調整に用いられるが、含量で１４％を超えると屈伏温度が高くなり過ぎる。なお、上記成分の他に、光学恒数の調整、化学的耐久性の改善等の目的で、本発明の目的に外れない範囲で、Ｌａ2 Ｏ3 ，Ｔａ2 Ｏ5 等を含有させることができる。また、脱泡材として少量のＳｂ2 Ｏ3 ，Ｆ，Ｃｌなどを加えることも差し支えない。
【００１３】
本発明の光学ガラスは酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等を使用し、所定の組成になるように秤量し、混合した後、白金性のるつぼを用い、電気炉で１１５０〜１３００℃で溶解した上で、予熱した金型に鋳込み、徐冷することによって製造できる。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。下記の表には、実施例１〜８で用いたガラスの成分組成を重量％で示し、併せて各実施例におけるガラスの光学恒数と屈伏温度とを示した。なお、表中において、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）は冷却温度−１０℃／ｈｏｕｒで徐冷して測定した値である。屈伏温度（Ｔｓ）は熱膨張計を用いて５℃／ｍｉｎで上昇した場合の測定値である。いずれも５００℃以下の屈伏温度を有していた。
【００１５】
次に、これらの組成から上記手順により、ガラスブロックを作り、切断、研削、研磨の加工工程を経て所定重量の研磨球を作製した。次にそれらを使ってプレス成形したところ、５４０〜５７０℃でプレス成形が可能であった。
【００１６】
【表１】
0003896733.tif 000002
【００１７】
【表２】
0003896733.tif 000003
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、比較的低温でプレス成形が可能であり、成形型の損傷を軽減でき、その長寿命化を図ることができ、光学ガラスの安定したプレス成形と低コスト化が実現できる等の効果を奏する。