(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量百分率で、ＳｉＯ2 ５０〜５５％、Ｂ2Ｏ3 ４〜９％、Ａｌ2Ｏ3 １．５〜４％、ＴｉＯ2 ０．５〜２％、ＺｎＯ ２〜７ ％、ＢａＯ ２４〜３０％、Ｌｉ2Ｏ １〜４％、Ｋ2Ｏ ２〜６％、ただし、Ｌｉ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ５〜９％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、ＣａＯ ０〜３％、ＭｇＯ ０〜３％、ＳｒＯ ０〜３％、ただし、ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＳｒＯ ０〜３％（ただし、ＳｉＯ２  ５０％、かつＢ２Ｏ３  ７〜９％、かつＡｌ２Ｏ３  １．５〜４％、かつＴｉＯ２  ０．５〜１％、かつＺｎＯ  ２〜７％、かつＢａＯ  ２４〜３０％、かつＬｉ２Ｏ  ４％、かつＫ２Ｏ  ２〜５％、かつＳｂ２Ｏ３  ０〜１％を除く）の範囲の各成分からなり、かつ、屈折率（ｎｄ）が１．５５〜１．６０、アッベ数（νｄ）が５５〜６０の範囲の光学恒数を有す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、屈折率（ｎｄ）が１．５５〜１．６０、アッベ数（νｄ）が５５〜６０の範囲の光学恒数と、モールドプレス成形に適した低い屈伏点（Ａｔ）を有し、量産に適した良好な溶融性と優れた化学的耐久性を有するＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＯ2−ＺｎＯ−ＢａＯ−Ｌｉ2Ｏ−Ｋ2Ｏ系の光学ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から前記の光学恒数を有する光学ガラスとしては、バリウムクラウン系あるいは重クラウン系ガラスが種々知られている。例えば、「ガラス組成データブック・１９９１年（日本硝子製品工業会発行）」には、重クラウン系ガラスとして、ＳＫ（ショット社カタログ名称）タイプの硝子が多数記載されている。しかし、これらのガラスは、一般に屈伏点（Ａｔ）が高く、その多くは６００℃を超えるため、成形温度が高くなり、プレス成形後に研削または研磨を必要としない光学素子を直接成形するプレス成形、すなわちモールドプレス成形用のガラスとしては不適当である。モールドプレス成形においては、ガラスの成形温度が高温になると型材の酸化により、耐久性等の問題が生じるため、ガラスの屈伏点（Ａｔ）はできる限り低い方（６００℃以下）が望ましい。これらの問題を解決するための手段として、ガラス組成系に多量のアルカリ金属酸化物を導入したガラスが種々提案されている。例えば、特開平４−２９２４３５号公報には、従来のＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＢａＯ系の組成に単にアルカリ金属酸化物を導入しただけでは化学的耐久性が悪くなるため、ＴｅＯ2を必須成分としたものが開示されている。また、特開昭６０−１２２７４７号公報に開示されているＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＣａＯ−Ｌｉ2Ｏ系のものは、上記と同様に化学的耐久性、特に耐酸性が悪く、しかもガラスの表面にヤケを生じやすいため、モールドプレス成形用ガラスとしては不適当である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．５５〜１．６０、アッベ数（νｄ）が５５〜６０の範囲の光学恒数と、モールドプレス成形に適した低い屈伏点（Ａｔ）および型材との良好な離型性とを有し、かつ、量産に適した良好な溶融性を持ち、優れた化学的耐久性を有する光学ガラスを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明者は、鋭意試験研究を重ねた結果、従来の技術には具体的には開示されていない特定組成範囲のＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3− ＴｉＯ2−ＺｎＯ−ＢａＯ−Ｌｉ2Ｏ−Ｋ2Ｏ系のガラスにおいて、前記範囲の光学恒数を有し、モールドプレス成形に適した特性、すなわち、低い屈伏点（Ａｔ）および型材との良好な離型性を有し、かつ、量産に適した溶融性を持ち、優れた化学的耐久性を有する光学ガラスが得られることをみいだし本発明をなすに至った。
【０００５】
すなわち、本発明にかかる光学ガラスの特徴は、重量百分率で、ＳｉＯ2 ５０〜５５％、Ｂ2Ｏ3 ４〜９％、Ａｌ2Ｏ3 １．５〜４％、ＴｉＯ2 ０．５〜２％、ＺｎＯ ２〜７％、ＢａＯ ２４〜３０％、Ｌｉ2Ｏ １〜４％、Ｋ2Ｏ２〜６％、ただし、Ｌｉ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ５〜９％、Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、ＣａＯ０〜３％、ＭｇＯ ０〜３％、ＳｒＯ ０〜３％、ただし、ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＳｒＯ ０〜３％（ただし、ＳｉＯ２  ５０％、かつＢ２Ｏ３  ７〜９％、かつＡｌ２Ｏ３  １．５〜４％、かつＴｉＯ２  ０．５〜１％、かつＺｎＯ  ２〜７％、かつＢａＯ  ２４〜３０％、かつＬｉ２Ｏ  ４％、かつＫ２Ｏ  ２〜５％、かつＳｂ２Ｏ３  ０〜１％を除く）の範囲の各成分からなり、かつ、屈折率（ｎｄ）が１．５５〜１．６０、アッベ数が（νｄ）が５５〜６０の範囲の光学恒数を有するところにある。
【０００６】
上記各成分の範囲を限定した理由は次のとおりである。
すなわち、ＳｉＯ2はガラス形成酸化物として必須の成分であるが、５０％未 満ではガラスの化学的耐久性が劣化し、５５％を超えると溶融性が悪化する。
【０００７】
Ｂ2Ｏ3もガラス形成酸化物として重要な成分であるが、４％未満では溶融性が悪化し、９％を超えると化学的耐久性が劣化する。
【０００８】
Ａｌ2Ｏ3はガラスの化学的耐久性の向上に有効な成分であるが、１．５％未満ではその効果が十分ではなく、４％を超えると溶融性が悪化する。
【０００９】
ＴｉＯ2はガラスの化学的耐久性を向上させる必須な成分であるが、０．５％ 未満では効果が無く、２％を超えると所望の光学恒数を得られなくなる。
【００１０】
ＺｎＯは化学的耐久性を向上させるのに必須な成分であるが、２％未満ではその効果がなく、７％を超えると耐失透性が悪化する。
【００１１】
ＢａＯは所望の光学恒数を維持し、本発明で限定した特定範囲のＢ2Ｏ3と共存することにより、低屈伏点特性を維持しつつ、優れた化学的耐久性を示すことを見いだした重要な成分であるが、２４％未満ではその効果が不十分であり、３０％を超えると所望の光学恒数を維持できなくなる。
【００１２】
アルカリ金属酸化物であるＬｉ2Ｏ、Ｋ2Ｏはガラスに低屈伏点特性および溶融性向上効果を与える重要な成分である。それらの成分の中で、特にＬｉ2Ｏはガ ラスに低屈伏点特性を与える効果が格段に大きいので、極めて重要な成分であり、ガラスの耐失透性を維持しつつ、その効果を発揮させるためには１％以上必要である。しかも、化学的耐久性が優れたものを得るには、Ｌｉ2Ｏの量を４％以 下にするべきである。Ｋ2Ｏはガラスの溶融性向上のために必須な成分であるが、２％未満では効果が少なく、６％を超えると化学的耐久性が悪化する。アルカリ金属酸化物成分としてはＮａ2Ｏもよく用いられるが、化学的耐久性の優れたものが得られにくくなるので、Ｌｉ2ＯとＫ2Ｏを用いるべきである。Ｌｉ2ＯとＫ2Ｏの合計量が５％未満では溶融性が悪く、屈伏点（Ａｔ）を６００℃以下にすることができない。しかも、化学的耐久性が特に優れたものを得るには、Ｌｉ2ＯとＫ2Ｏの合計量を９％以下にするべきである。
【００１３】
Ｓｂ2Ｏ3はガラスの溶融の際の清澄剤として任意に添加し得るがその量は１％以内で十分である。なお、本発明のガラスに上記以外の成分、例えばＣａＯ、ＭｇＯおよびＳｒＯを合計で３％まで光学恒数の調整、ガラスの溶融性および耐失透性の改善のため必要に応じて添加してもさしつかえない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の光学ガラスにかかる実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）および前記従来の光学ガラスの比較例（Ｎｏ．ＡおよびＮｏ．Ｂ）について、それぞれ得られたガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、屈伏点（Ａｔ）、粉末法による耐水性および耐酸性の測定試験結果、溶融性試験結果を表１および表２に示した。なお粉末法による耐水性および耐酸性の測定試験結果は、日本光学硝子工業会指定の方法に準拠して測定した結果であり、耐水性および耐酸性の各数値は、４２５〜６００μｍの粒度範囲に破砕したガラスを比重グラムとり、白金籠の中に入れて、これをそれぞれｐＨ６．５〜７．５の純水および０．０１Ｎ硝酸水溶液の入った石英ガラス製丸底フラスコに入れ、沸騰水浴中で６０分間処理して、それぞれの質量減を百分率（％）で示したものであり、この値が小さいほど耐水性および耐酸性が優れていることを示す。特に、化学的耐久性が優れていると判断されるのは、耐酸性については、質量減が０．２０％未満、耐水性については、質量減が０．０５％未満の場合である。溶融性は１４００℃の溶融温度で、泡がきれるかどうかを示しており、泡がきれるものは○、きれないものは×で示した。
【００１５】
なお、これらのガラス試料は酸化物、炭酸塩、硝酸塩、および水酸化物等の通常の光学用原料を所定の割合で秤量混合した後、白金坩堝に投入し、組成による溶融の難易度に応じて１３００〜１４００℃の温度で約２〜４時間溶融し、撹拌均質化後、金型等に鋳込み徐冷することにより容易に得ることができる。
【００１６】
【表１】
0004160157.tif 000002
【００１７】
【表２】
0004160157.tif 000003
【００１８】
表１および表２にみられるとおり、本発明の実施例のガラスはいずれも所望の範囲内の光学恒数と６００℃以下という低い屈伏点（Ａｔ）とを有し、しかも耐水性については質量減が０．０５％未満、耐酸性については質量減が０．２０％未満であり、化学的耐久性が比較例の従来のガラスよりも優れ、また溶融性についても、比較例のガラスよりも優れている。更に、これらのガラスはいずれも耐失透性にも優れ、均質化しやすい。なお、表１および表２には示していないが、実施例のガラスはいずれもモールドプレス成形工程において比較例の従来の光学ガラスに比べて、型材との離型性が良好であった。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明の光学ガラスはＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−Ｔｉ Ｏ2−ＺｎＯ−ＢａＯ−Ｌｉ2Ｏ−Ｋ2Ｏ系において、特定範囲の組成を有するこ とにより、屈折率（ｎｄ）が１．５５〜１．６０、アッベ数（νｄ）が５５〜６０の範囲の光学恒数と６００℃以下という低い屈伏点（Ａｔ）を有し、型材との離型性が良好で、かつ、耐水性を示す質量減が０．０５％未満、耐酸性を示す質量減が０．２０％未満という、極めて優れた化学的耐久性を有している。更に、溶融性についても良好なため、製造が容易であり、特にモールドプレス成形用ガラスとして好適である。