モールドプレス成形用光学ガラス
【課題】モールドプレス成形用光学ガラスとして要求される特性を満足し、特に、屈折率（ｎｄ）が１．５８５〜１．５９５、アッベ数（νｄ）が５９以上であり、耐侯性に優れ、しかも、鉛及びフッ化物を含まないモールドプレス成形用光学ガラスを提供することである。
【解決手段】本発明のモールドプレス成形用光学ガラスは、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3（Ｒ"はＬａ、Ｇｄの一種以上）−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの一種以上）系ガラスからなり、質量％で、ＳｉＯ2 ３９〜６０％、Ｂ2Ｏ3 １９〜３５％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ５９〜７５％、Ｒ"2Ｏ3 ０．１〜２５％、Ａｌ2Ｏ3 １．５〜４.８％、ＲＯ １２〜２３％、ＲＯ＋Ｒ"2Ｏ3 １５〜２７％含有することを特徴とする。
【解決手段】本発明のモールドプレス成形用光学ガラスは、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3（Ｒ"はＬａ、Ｇｄの一種以上）−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの一種以上）系ガラスからなり、質量％で、ＳｉＯ2 ３９〜６０％、Ｂ2Ｏ3 １９〜３５％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ５９〜７５％、Ｒ"2Ｏ3 ０．１〜２５％、Ａｌ2Ｏ3 １．５〜４.８％、ＲＯ １２〜２３％、ＲＯ＋Ｒ"2Ｏ3 １５〜２７％含有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモールドプレス成形用光学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、ビデオカメラや一般のカメラの撮影用レンズ等の光学レンズ用に、屈折率（ｎｄ）が１．５８５〜１．５９５、アッベ数（νｄ）が５９以上の光学ガラスが使用されている。従来、このようなガラスとしてＳｉＯ2−ＰｂＯ−Ｒ'2Ｏ（Ｒ'2Ｏはアルカリ金属酸化物）を基本とした鉛含有ガラスやフッ化物を含有したガラスが広く使用されていたが、近年では環境上の問題から、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＲＯ（ＲＯはアルカリ土類金属酸化物）−Ｒ'2Ｏ系ガラス等の非鉛系ガラスに切り替えられつつある。（例えば特許文献１〜３参照）
【特許文献１】特開平６−１０７４２５号公報
【特許文献２】特開２０００−３０２４７９号公報
【特許文献３】特開２００２−２４９３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの光ピックアップレンズや撮影用レンズは、次のようにして作製される。
【０００４】
まず溶融ガラスをノズルの先端から滴下し一旦液滴状ガラスを作製し、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを得る。または溶融ガラスを急冷鋳造し一旦ガラスブロックを作製し、同じく研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを得る。次に、精密加工を施した金型中で、プリフォームガラスを軟化状態となるまで加熱するとともに、加圧成形し、金型の表面形状をガラスに転写させる。この成形方法はモールドプレス成形法と呼ばれ、広く用いられている。このようにして光ピックアップレンズや撮影用レンズが作製される。
【０００５】
それ故、モールドプレス成形用光学ガラスには、求められる光学定数（屈折率、アッベ数）を満足することは勿論のこと、金型を劣化させないようにガラスの軟化点が低いこと、金型との融着が起こりにくいこと、耐侯性が高いこと等が要求される。
【０００６】
しかしながら、特許文献に示すような従来の非鉛系のガラスは、十分な耐侯性を有していない。そのため、ガラスの切削、研磨、洗浄工程におけるガラス成分の研磨洗浄水や各種洗浄溶液中への溶出によって表面が変質したり、最終製品においても、高温多湿状態に長時間晒されるとガラスの表面が変質し、信頼性が損なわれるという問題が発生する。
【０００７】
特に、屈折率（ｎｄ）が１．５８５〜１．５９５、アッベ数（νｄ）が５９以上のガラスにおいて、良好な耐候性を有するものはなかった。
【０００８】
本発明の目的は、モールドプレス成形用光学ガラスとして要求される特性を満足し、特に、屈折率（ｎｄ）が１．５８５〜１．５９５、アッベ数（νｄ）が５９以上であり、耐侯性に優れ、しかも、鉛及びフッ化物を含まないモールドプレス成形用光学ガラスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のモールドプレス成形用光学ガラスは、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3（Ｒ"はＬａ、Ｇｄの一種以上）−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの一種以上）系ガラスからなり、質量％で、ＳｉＯ2 ３９〜６０％、Ｂ2Ｏ3 １９〜３５％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ５９〜７５％、Ｒ"2Ｏ3 ０．１〜２５％、Ａｌ2Ｏ3 １．５〜４.８％、ＲＯ １２〜２３％、ＲＯ＋Ｒ"2Ｏ3 １５〜２７％含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のモールドプレス成形用光学ガラスは、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、ビデオカメラや一般のカメラの撮影用レンズ等の光学レンズに使用される１．５８５〜１．５９５の屈折率（ｎｄ）、５９以上のアッベ数（νｄ）を有している。また、耐候性が良好であるため、製造工程や製品の使用中に物性の劣化や表面の変質を起こすことがない。しかも、軟化点が低くガラス成分が揮発し難いため、成形精度の低下および金型の劣化や汚染が生じない。それ故、モールドプレス成形用光学ガラスとして好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のモールドプレス成形用光学ガラスは、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3（Ｒ"はＬａ、Ｇｄの一種以上）−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの一種以上）系ガラスを基本組成とし、鉛及びフッ化物を含まないガラスである。より具体的には、ＳｉＯ2 ３９〜６０％、Ｂ2Ｏ3 １９〜３５％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ５９〜７５％、Ｒ"2Ｏ3 ０．１〜２５％、Ａｌ2Ｏ3 １．５〜４.８％、ＲＯ １２〜２３％（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの一種以上）、ＲＯ＋Ｒ"2Ｏ3 １５〜２７％の基本組成を有するガラスである。一般に、非鉛系のガラスでは、高い屈折率を得るために、アルカリ土類金属酸化物であるＲＯを多量に含有させており、この系のガラスの耐候性を低下させる原因となっている。そこで、本発明のガラスでは、屈折率を高める成分であるＲ"2Ｏ3と、耐侯性を向上させる成分であるＡｌ2Ｏ3含有させて、ＲＯの含有量を抑えることで、屈折率を維持しながら、ガラスの耐候性を改善している。また、Ｒ"2Ｏ3を含有させると、アッベ数が低下する傾向にあるが、Ｂ2Ｏ3を含有させることで、アッベ数の低下を防止している。
【００１２】
このようにすることで、優れた耐侯性と、１．５８５〜１．５９５の屈折率（ｎｄ）、５９以上のアッベ数（νｄ）を有するモールドプレス成形用光学ガラスを得ることができ、色分散が少なく、高機能で小型の光学素子用の光学レンズとして使用することができる。
【００１３】
尚、屈折率（ｎｄ）が１．５８５より低くなると、光学レンズを大きくする必要があり、小型の光学素子用の光学レンズとして使用し難くなる。一方、１．５９５より高くなると光軸調整が難しくなる。また、アッベ数５９より小さくなると、光学レンズの色分散が大きくなり、光学レンズとして使用し難くなる。
【００１４】
また、本発明のモールドプレス成形用光学ガラスは、ガラスの軟化点が６５０℃以下（好ましくは６４０℃以下、更に好ましくは６３０℃以下）であることが好ましい。ガラスの軟化点が低くなると、低温でのプレス成形が可能となり、金型の酸化、ガラス成分の揮発による金型の汚染やガラスと金型との融着を抑えることができる。
【００１５】
更に、モールドプレス成形時におけるガラスと金型の融着をより効果的に防止するには、上記特徴に加えて、ガラスの塩基性度を１１以下（好ましくは９．５以下）にすることが望ましい。
【００１６】
尚、本発明において、塩基性度とは、（酸素原子のモル数の総和／陽イオンのＦｉｅｌｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈの総和）×１００として定義され、Ｆｉｅｌｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ（以下Ｆ．Ｓ．と表記する）は次式により求められる。
【００１７】
Ｆ．Ｓ．＝Ｚ／ｒ2
Ｚはイオン価数、ｒはイオン半径を示している。尚、本発明におけるＺ、ｒの数値は表１の値（『科学便覧基礎偏 改訂２版（１９７５年 丸善株式会社発行）』に記載された値）を用いた。本発明者の知見によれば、塩基性度が低いほど、金型と融着しにくくなる。以下にガラスの塩基性度が融着を支配する機構について説明する。
【００１８】
【表１】
【００１９】
ここでＳｉＯ2を例に挙げて、ガラスの塩基性度の求め方を示す。
【００２０】
まず、酸素原子のモル数を求める。１ｍｏｌのＳｉＯ2中には、２ｍｏｌの酸素原子が含まれる。よって、この酸素の原子数２ｍｏｌに、ガラス組成中のＳｉＯ2のモル％を掛けることで、ガラス中のＳｉＯ2が持つ酸素原子のモル数が求められる。同様に各成分の酸素原子のモル数を求め、その合計を「酸素原子のモル数の総和」とする。
【００２１】
次にＦ．Ｓ．を求める。陽イオンＳｉ4+はＺ＝４、ｒ＝０．４であるため、Ｆ．Ｓ．＝２５となる。Ｓｉ4+はＳｉＯ2に１ｍｏｌ含まれているのでガラス中のＦ．Ｓ．は、２５×１(ｍｏｌ)×（組成中のＳｉＯ2のモル％）として求められる。
【００２２】
これを各成分について求め、その合計を「陽イオンのＦ．Ｓ．の総和」とする。
【００２３】
そして「酸素原子のモル数の総和」を「陽イオンのＦ．Ｓ．の総和」で割った値に１００をかけたものを「ガラスの塩基性度」とする。
【００２４】
次にガラスの塩基性度が融着を支配する機構について説明する。
【００２５】
ガラスの塩基性度はガラス中の酸素の電子がガラス中の陽イオンにどのくらい引きつけられているかを示す指標になる。塩基性度の高いガラスではガラス中の陽イオンによる酸素の電子の引きつけが弱い。したがって、塩基性度の高いガラスは、電子を求める傾向の強い陽イオン（金型成分）と接した際、塩基性度の低いガラスに比べガラス中に金型からの陽イオンの侵入が起きやすい。金型成分である陽イオンがガラス中へ侵入（拡散）すると、界面付近のガラス相中の金型成分濃度が増加する。これによりガラス相と金型相の組成差が減少するため、両者の間の親和性が増し、ガラスが金型に濡れやすくなる。このような機構により、ガラスと金型が融着すると考えられる。従って塩基性度が低くなるにしたがって、ガラス中に金型成分が侵入しにくくなり、ガラスと金型は融着しなくなる。
【００２６】
具体的にはガラスの塩基性度が１１以下、好ましくは９．５以下であれば融着が起こらなくなると考えられる。ガラスの塩基性度が９．５を超えると金型と融着する傾向が現れ、１１を超えるとガラスと金型が融着して製品の面精度が損なわれ、量産性が顕著に悪化する傾向にある。
【００２７】
尚、各成分の範囲を上記のように限定した理由は以下の通りである。
【００２８】
ＳｉＯ2はガラスの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。その含有量が６０％より多くなると、屈折率が著しく低下したり、軟化点が高くなる傾向にある。また、溶融性が悪化して脈理や泡がガラス中に残り、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる。一方、３９％より少なくなると耐候性が悪化しやすくなる。ＳｉＯ2の好ましい範囲は４０〜５５％であり、より好ましくは４１〜４８％である。
【００２９】
Ｂ2Ｏ3はガラスの骨格成分であり、耐失透性の向上に効果がある。また、アッベ数を高めたり、軟化点を低下させる成分である。また、ガラスの塩基性度を下げる効果もあり、モールドプレス成形におけるガラスと金型の融着防止にも効果がある。その含有量が３５％より多くなると、ガラスの化学的耐久性が低下し、耐候性が著しく悪化する。一方、１９％より少なくなると、耐失透性が低下し作業温度範囲を十分に確保できなくなる。また、所望のアッベ数が得難くなる。Ｂ2Ｏ3の好ましい範囲は１９〜２９％であり、より好ましくは１９〜２５％である。
【００３０】
また、ガラスの耐失透性、耐侯性、溶融性を悪化させることなく、所望の屈折率とアッベ数を得るには、ＳｉＯ2とＢ2Ｏ3は合量で５９〜７５％にする必要がある。その合量が７５％より多くなると、屈折率が低下する。また、耐失透性や溶融性が悪化する虞がある。一方、５９％より少なくなると、アッベ数や耐侯性が低下する虞がある。ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3の好ましい範囲は５９〜７２％であり、より好ましくは５９〜６８％である。
【００３１】
Ｒ"2Ｏ3（Ｒ"はＬａ、Ｇｄの一種以上）は、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3−ＲＯ系ガラスにおいて、屈折率を高める成分であるため、多量のＲＯを含有させる必要がなくなり、耐候性の向上に効果がある。また、Ｒ"2Ｏ3にも耐候性を向上させる効果がある。Ｒ"2Ｏ3が２５％を超えると、アッベ数が著しく低下する傾向にある。一方、０．１％より少なくなると、耐候性が低下したり、所望の屈折率が得難くなる。Ｒ"2Ｏ3の好ましい範囲は０．５〜２０％であり、より好ましくは０．５〜１５％である。
【００３２】
Ｌａ2Ｏ3は、Ｒ"2Ｏ3の中でもアッベ数を低下させずに屈折率を高める効果が大きい成分である。また、軟化点の上昇を抑え、また耐候性を向上させる効果もある。但し、高い屈折率を得るために多量に添加すると分相しやすくなるため、Ｇｄ2Ｏ3によりその一部を置換することが好ましい。その含有量は０．１〜２０％である。Ｌａ2Ｏ3が２０％より多くなると、分相しやすく、液相温度が高くなって作業性を悪化させる傾向がある。一方、０．１％より少なくなると、屈折率が低下したり、耐候性が悪化する。Ｌａ2Ｏ3の好ましい範囲は０．５〜１５％であり、より好ましくは４〜９％である。
【００３３】
Ｇｄ2Ｏ3は、屈折率を高める成分である。また、耐候性を向上させたり、ガラスの失透を抑制し、作業温度範囲を広げる効果もある。但し、その含有量が６％より多くなるとアッベ数が著しく低下する傾向にある。Ｇｄ2Ｏ3の好ましい範囲は０〜４％であり、より好ましくは０〜３％である。
【００３４】
Ａｌ2Ｏ3は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、ガラス中のアルカリ成分の水への選択的溶出を抑制する効果が顕著である。その含有量が４．８％より多くなると、耐失透性が低下し作業温度範囲を十分に確保できなくなる。また、溶融性が悪化して脈理や泡がガラス中に残り、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる。一方、１．５％より少なくなると、アルカリ成分溶出量が多くなり、耐侯性が悪化する傾向にある。Ａｌ2Ｏ3の好ましい範囲は１．７〜４．８％であり、より好ましくは２〜４．８％である。
【００３５】
ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）は融剤として作用するとともに、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3−ＲＯ系ガラスにおいて、アッベ数を低下させずに屈折率を高める効果がある。ＲＯが２３％を越えると、プリフォームガラスの溶融、成形工程中に失透ブツが析出し易く、液相温度が上がって作業温度範囲が狭くなり量産化し難くなる。さらにガラスから研磨洗浄水や各種洗浄溶液中への溶出が激しくなり、また高温多湿状態でのガラス表面の変質が顕著となり、耐候性が著しく悪化する。一方、１２％より少なくなると、ガラスの屈折率が低下したり、ガラスの軟化点が上昇し易くなる。ＲＯの好ましい範囲は１３〜２２％であり、より好ましくは１３〜２０％である。
【００３６】
ＭｇＯは屈折率を高める成分であり、また、このガラス系においては軟化点を低下させる効果もある。しかし、その含有量が１０％より多くなると、分相性が強くなり、液相温度が著しく高くなって作業性を悪化させる傾向がある。ＭｇＯの好ましい範囲は０〜５％であり、より好ましくは０〜３％である。
【００３７】
ＣａＯは、屈折率を高める成分であり、また、このガラス系においては軟化点を低下させる効果もある。しかし、その含有量が１０％より多くなると、分相性しやすくなり、液相温度が高くなって作業性を悪化させる虞がある。ＣａＯの好ましく範囲は０〜７％であり、より好ましくは３〜７％である。
【００３８】
ＢａＯは屈折率を高める成分であり、また、このガラス系においては液相温度を低下させ、作業温度範囲を広げる効果もある。しかし、その含有量が１０％より多くなると、高温多湿状態でガラス表面からの析出が他のＲＯ成分に比べ著しく多くなり、最終製品の耐候性を著しく損なうことになる。ＢａＯの好ましい範囲は０〜９％であり、より好ましくは６〜９％であり、特に好ましくは７〜９％である。
【００３９】
ＳｒＯは屈折率を高める成分である。また、ＢａＯに比べガラス表面からの析出量が少ないためＳｒＯを積極的に使用することにより、耐侯性に優れたガラスを得ることができる。但し、その含有量が１４％より多くなると、液相温度が高くなって作業性が悪化し易くなる。ＳｒＯの好ましい範囲は０．１〜１０％であり、より好ましくは０．１〜７％である。
【００４０】
また、所望の屈折率とアッベ数を得るために、ＲＯとＲ"2Ｏ3は合量で１５〜２７％にする必要がある。その合量が２７％より多くなると、アッベ数が低下したり、プリフォームガラスの溶融、成形工程中に失透ブツが析出する虞がある。一方、１５％より少なくなると、屈折率が著しく低下する。ＲＯ＋Ｒ"2Ｏ3の好ましい範囲は１６〜２７％であり、より好ましくは１７〜２６％である。
【００４１】
本発明のガラスは、軟化点を低下させるために、Ｒ’2Ｏ（Ｒ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋの一種以上）を含有させることができる。本発明においては、Ｒ"2Ｏ3の導入により、ＲＯの含有量を抑えることが可能となり、耐候性が改善されているため、耐侯性を低下させる成分であるＲ’2Ｏを含有しても実用上使用可能な耐候性を維持することができる。
【００４２】
Ｒ’2Ｏは軟化点を低下させるための成分である。Ｒ’2Ｏが１４％より多くなると、耐候性が著しく悪化したり、モールドプレス成形時にガラスからＲ’2Ｏが揮発してガラスと金型が融着しやすくなる。また、液相温度が著しく上昇して作業温度範囲が狭くなり、量産性に悪影響を与える。一方、３％より少なくなると、ガラスの軟化点を低下させる効果が得難くなる。Ｒ’2Ｏの好ましい範囲は５〜１４％であり、より好ましくは５〜９％である。
【００４３】
Ｒ’2Ｏの中でもＬｉ2Ｏが最も軟化点を低下させる効果が大きい。その含有量が９％より多くなると、溶融時にＢ2Ｏ3‐Ｒ’2Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理が発生しやすくなる。また、モールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。また、分相しやすく、液相温度が高くなって作業性を悪化させる傾向がある。さらに、Ｆ．Ｓ．が低く、ガラスの塩基性度大きくする成分であるため、プレス成形時に金型との融着を引き起こす原因となる。一方、３％より少なくなると、ガラスの軟化点を低下させる効果が得難くなる。Ｌｉ2Ｏの好ましい範囲は４〜９％であり、より好ましくは５〜９％である。
【００４４】
Ｎａ2Ｏは軟化点を低下させる成分である。その含有量が９％より多くなると、溶融時にＢ2Ｏ3‐Ｒ’2Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理が発生しやすくなる。また、モールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。Ｎａ2Ｏの好ましい範囲は０〜７％であり、より好ましくは０〜３．５％である。
【００４５】
Ｋ2Ｏは軟化点を低下させる成分である。その含有量が５％より多くなると、溶融時にＢ2Ｏ3‐Ｒ’2Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理が発生しやすくなる。また、モールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。Ｋ2Ｏの好ましい範囲は０〜４％であり、より好ましくは０〜２．５％である。
【００４６】
ＺｎＯは屈折率を高め、耐候性を向上させる成分である。また、ガラスの失透を抑制し、作業温度範囲を広げる効果もある。但し、その含有量が１０％より多くなるとアッベ数が低下する傾向にある。ＺｎＯの好ましい範囲は０〜５％であり、より好ましくは０〜２％である。
【００４７】
Ｔａ2Ｏ5は屈折率を高め、耐候性を向上させる成分である。また、ガラスの失透を抑制し、作業温度範囲を広げる効果もある。但し、その含有量が７％より多くなるとアッベ数が著しく低下する傾向にある。Ｔａ2Ｏ5の好ましい範囲は０〜５％であり、より好ましくは０〜３％である。
【００４８】
ＴｉＯ2は化学耐久性を大きく向上させ、耐候性を向上させる効果がある。その含有量が０．２より多くなるとアッベ数が低下しやすくなる。ＴｉＯ2の好ましい範囲は０〜０．１％であり、より好ましくは０〜０．０５％である。
【００４９】
ＺｒＯ2は耐水性を向上させ、耐候性を向上させる効果がある。その含有量が５％より多くなるとアッベ数が低下しやすくなる。ＺｒＯ2の好ましい範囲は０〜３％であり、より好ましくは０〜０．５％である。
【００５０】
清澄剤としてＳｂ2Ｏ3を添加することもできる。尚、ガラスに対する過度の着色を避けるため、Ｓｂ2Ｏ3の含有量は１％以下とする。
【００５１】
上記以外にも、本発明の特徴を損ねない範囲でＰ2Ｏ5、ＷＯ3等の他成分を添加することができる。尚、Ｐ2Ｏ5は、モールドプレス成形においてガラスと金型の融着防止や液相温度の低下に効果があるが、分相性が強く耐水性が低下する傾向があるため、５％以下、特に２％以下に制限することが望ましい。ＷＯ3は屈折率を高める効果あるが、多量に添加すると、アッベ数が低下する傾向があるため、５％以下、特に２％以下に制限することが望ましい。
【００５２】
尚、ＰｂＯ、フッ化物及びＡｓ2Ｏ3は環境上及び人体への悪影響の理由から、また、Ａｇ及びハロゲン類は光可逆変色キャリヤーとなるため、含有量はそれぞれ０．１％以下に抑えることが望ましい。
【００５３】
次に、本発明のガラスを用いて光ピックアップレンズや撮影用レンズ等を製造する方法を述べる。
【００５４】
まず、所望の組成になるようにガラス原料を調合した後、ガラス溶融炉中で溶融する。続けて、ガラス融液をプリフォームガラスに成形し、その後、プリフォームガラスを精密加工を施した金型中に入れて軟化状態となるまで加熱しながら加圧成形（モールドプレス成形）し、金型の表面形状をガラスに転写させる。このようにして光ピックアップレンズや撮影用レンズを得ることができる。尚、プリフォームガラスの成形法としては、特に制限はないが、溶融ガラスをノズルの先端から滴下し液滴状ガラスを作製する液滴成形法を採用することが好ましい。その理由は、液滴成形法で得られるガラスは、球形状を有しているため、研削、研磨、洗浄工程がほとんど不要となるためである。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明のモールドプレス成形用光学ガラスを実施例に基づいて詳細に説明する。
【００５６】
表２〜４は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜９）及び比較例（試料Ｎｏ．１０〜１２）を示している。
【００５７】
【表２】
【００５８】
【表３】
【００５９】
【表４】
【００６０】
各試料は次のようにして調製した。まず表に示す組成になるようにガラス原料を調合し、白金ルツボを用いて１３５０℃で３時間溶融した。溶融後、融液をカーボン板上に流しだし、更にアニール後、各測定に適した試料を作製した。
【００６１】
得られた試料について、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、耐侯性及び軟化点（Ｔｓ）を評価した。また塩基性度を算出した。それらの結果を各表に示す。
【００６２】
表から明らかなように、本発明の実施例であるＮｏ．１〜９の各試料は、屈折率が１．５８５０〜１．５８９４、アッベ数が５９．９〜６２．４であった。また、高温多湿状態の曝露試験前後での透過率の変化は１．８％以下と小さく、耐候性も良好であった。しかも、軟化点が６４４℃以下、塩基性度が７．８以下であり、低温でのプレス成形が可能となり、金型の酸化、ガラス成分の揮発による金型の汚染やガラスと金型との融着を抑えることができると考えられる。
【００６３】
これに対して、比較例であるＮｏ．１０及び１２の各試料は、曝露試験前後での透過率の変化が２．５％以上と大きく、耐候性が低かった。また、試料Ｎｏ．１１は、アッベ数が５７．５と低かった。
【００６４】
尚、屈折率（ｎｄ）は、ヘリウムランプのｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する測定値で示した。
【００６５】
アッベ数（νｄ）は、上記したｄ線の屈折率と水素ランプのＦ線（４８６．１ｎｍ）、同じく水素ランプのＣ線（６５６．３ｎｍ）の屈折率の値を用い、アッベ数（νｄ）＝[（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）]式から算出した。
【００６６】
耐侯性の評価は、高温多湿状態の曝露試験前後のガラスの透過率を分光光度計で測定し、可視の波長域で差が大きくなる波長４００ｎｍにおけるガラスの透過率の差で評価した。透過率の差が２％以下であるものを「○」、２％より大きいものを「×」とした。尚、曝露試験は、温度６０℃、湿度９０％、１６８時間の条件で行い、ガラス試料は、大きさ３０×２５ｍｍで、両面を光学研磨し５ｍｍの肉厚にしたものを用いた。
【００６７】
軟化点（Ｔｓ）は、日本工業規格Ｒ−３１０４に基づいたファイバーエロンゲーション法によって測定した。
【００６８】
塩基性度は、（酸素原子のモル数の総和／陽イオンのＦｉｅｌｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈの総和）×１００の式に基づいて算出したものである。尚、式中のＦｉｅｌｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ（以下Ｆ．Ｓ．と表記する）は次式により求めた。
【００６９】
Ｆ．Ｓ．＝Ｚ／ｒ2
尚、Ｚはイオン価数、ｒはイオン半径を示しおり、Ｚ、ｒの数値は表１の値を用いた。
【技術分野】
【０００１】
本発明はモールドプレス成形用光学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、ビデオカメラや一般のカメラの撮影用レンズ等の光学レンズ用に、屈折率（ｎｄ）が１．５８５〜１．５９５、アッベ数（νｄ）が５９以上の光学ガラスが使用されている。従来、このようなガラスとしてＳｉＯ2−ＰｂＯ−Ｒ'2Ｏ（Ｒ'2Ｏはアルカリ金属酸化物）を基本とした鉛含有ガラスやフッ化物を含有したガラスが広く使用されていたが、近年では環境上の問題から、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＲＯ（ＲＯはアルカリ土類金属酸化物）−Ｒ'2Ｏ系ガラス等の非鉛系ガラスに切り替えられつつある。（例えば特許文献１〜３参照）
【特許文献１】特開平６−１０７４２５号公報
【特許文献２】特開２０００−３０２４７９号公報
【特許文献３】特開２００２−２４９３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの光ピックアップレンズや撮影用レンズは、次のようにして作製される。
【０００４】
まず溶融ガラスをノズルの先端から滴下し一旦液滴状ガラスを作製し、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを得る。または溶融ガラスを急冷鋳造し一旦ガラスブロックを作製し、同じく研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを得る。次に、精密加工を施した金型中で、プリフォームガラスを軟化状態となるまで加熱するとともに、加圧成形し、金型の表面形状をガラスに転写させる。この成形方法はモールドプレス成形法と呼ばれ、広く用いられている。このようにして光ピックアップレンズや撮影用レンズが作製される。
【０００５】
それ故、モールドプレス成形用光学ガラスには、求められる光学定数（屈折率、アッベ数）を満足することは勿論のこと、金型を劣化させないようにガラスの軟化点が低いこと、金型との融着が起こりにくいこと、耐侯性が高いこと等が要求される。
【０００６】
しかしながら、特許文献に示すような従来の非鉛系のガラスは、十分な耐侯性を有していない。そのため、ガラスの切削、研磨、洗浄工程におけるガラス成分の研磨洗浄水や各種洗浄溶液中への溶出によって表面が変質したり、最終製品においても、高温多湿状態に長時間晒されるとガラスの表面が変質し、信頼性が損なわれるという問題が発生する。
【０００７】
特に、屈折率（ｎｄ）が１．５８５〜１．５９５、アッベ数（νｄ）が５９以上のガラスにおいて、良好な耐候性を有するものはなかった。
【０００８】
本発明の目的は、モールドプレス成形用光学ガラスとして要求される特性を満足し、特に、屈折率（ｎｄ）が１．５８５〜１．５９５、アッベ数（νｄ）が５９以上であり、耐侯性に優れ、しかも、鉛及びフッ化物を含まないモールドプレス成形用光学ガラスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のモールドプレス成形用光学ガラスは、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3（Ｒ"はＬａ、Ｇｄの一種以上）−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの一種以上）系ガラスからなり、質量％で、ＳｉＯ2 ３９〜６０％、Ｂ2Ｏ3 １９〜３５％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ５９〜７５％、Ｒ"2Ｏ3 ０．１〜２５％、Ａｌ2Ｏ3 １．５〜４.８％、ＲＯ １２〜２３％、ＲＯ＋Ｒ"2Ｏ3 １５〜２７％含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のモールドプレス成形用光学ガラスは、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、ビデオカメラや一般のカメラの撮影用レンズ等の光学レンズに使用される１．５８５〜１．５９５の屈折率（ｎｄ）、５９以上のアッベ数（νｄ）を有している。また、耐候性が良好であるため、製造工程や製品の使用中に物性の劣化や表面の変質を起こすことがない。しかも、軟化点が低くガラス成分が揮発し難いため、成形精度の低下および金型の劣化や汚染が生じない。それ故、モールドプレス成形用光学ガラスとして好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のモールドプレス成形用光学ガラスは、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3（Ｒ"はＬａ、Ｇｄの一種以上）−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの一種以上）系ガラスを基本組成とし、鉛及びフッ化物を含まないガラスである。より具体的には、ＳｉＯ2 ３９〜６０％、Ｂ2Ｏ3 １９〜３５％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ５９〜７５％、Ｒ"2Ｏ3 ０．１〜２５％、Ａｌ2Ｏ3 １．５〜４.８％、ＲＯ １２〜２３％（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの一種以上）、ＲＯ＋Ｒ"2Ｏ3 １５〜２７％の基本組成を有するガラスである。一般に、非鉛系のガラスでは、高い屈折率を得るために、アルカリ土類金属酸化物であるＲＯを多量に含有させており、この系のガラスの耐候性を低下させる原因となっている。そこで、本発明のガラスでは、屈折率を高める成分であるＲ"2Ｏ3と、耐侯性を向上させる成分であるＡｌ2Ｏ3含有させて、ＲＯの含有量を抑えることで、屈折率を維持しながら、ガラスの耐候性を改善している。また、Ｒ"2Ｏ3を含有させると、アッベ数が低下する傾向にあるが、Ｂ2Ｏ3を含有させることで、アッベ数の低下を防止している。
【００１２】
このようにすることで、優れた耐侯性と、１．５８５〜１．５９５の屈折率（ｎｄ）、５９以上のアッベ数（νｄ）を有するモールドプレス成形用光学ガラスを得ることができ、色分散が少なく、高機能で小型の光学素子用の光学レンズとして使用することができる。
【００１３】
尚、屈折率（ｎｄ）が１．５８５より低くなると、光学レンズを大きくする必要があり、小型の光学素子用の光学レンズとして使用し難くなる。一方、１．５９５より高くなると光軸調整が難しくなる。また、アッベ数５９より小さくなると、光学レンズの色分散が大きくなり、光学レンズとして使用し難くなる。
【００１４】
また、本発明のモールドプレス成形用光学ガラスは、ガラスの軟化点が６５０℃以下（好ましくは６４０℃以下、更に好ましくは６３０℃以下）であることが好ましい。ガラスの軟化点が低くなると、低温でのプレス成形が可能となり、金型の酸化、ガラス成分の揮発による金型の汚染やガラスと金型との融着を抑えることができる。
【００１５】
更に、モールドプレス成形時におけるガラスと金型の融着をより効果的に防止するには、上記特徴に加えて、ガラスの塩基性度を１１以下（好ましくは９．５以下）にすることが望ましい。
【００１６】
尚、本発明において、塩基性度とは、（酸素原子のモル数の総和／陽イオンのＦｉｅｌｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈの総和）×１００として定義され、Ｆｉｅｌｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ（以下Ｆ．Ｓ．と表記する）は次式により求められる。
【００１７】
Ｆ．Ｓ．＝Ｚ／ｒ2
Ｚはイオン価数、ｒはイオン半径を示している。尚、本発明におけるＺ、ｒの数値は表１の値（『科学便覧基礎偏 改訂２版（１９７５年 丸善株式会社発行）』に記載された値）を用いた。本発明者の知見によれば、塩基性度が低いほど、金型と融着しにくくなる。以下にガラスの塩基性度が融着を支配する機構について説明する。
【００１８】
【表１】
【００１９】
ここでＳｉＯ2を例に挙げて、ガラスの塩基性度の求め方を示す。
【００２０】
まず、酸素原子のモル数を求める。１ｍｏｌのＳｉＯ2中には、２ｍｏｌの酸素原子が含まれる。よって、この酸素の原子数２ｍｏｌに、ガラス組成中のＳｉＯ2のモル％を掛けることで、ガラス中のＳｉＯ2が持つ酸素原子のモル数が求められる。同様に各成分の酸素原子のモル数を求め、その合計を「酸素原子のモル数の総和」とする。
【００２１】
次にＦ．Ｓ．を求める。陽イオンＳｉ4+はＺ＝４、ｒ＝０．４であるため、Ｆ．Ｓ．＝２５となる。Ｓｉ4+はＳｉＯ2に１ｍｏｌ含まれているのでガラス中のＦ．Ｓ．は、２５×１(ｍｏｌ)×（組成中のＳｉＯ2のモル％）として求められる。
【００２２】
これを各成分について求め、その合計を「陽イオンのＦ．Ｓ．の総和」とする。
【００２３】
そして「酸素原子のモル数の総和」を「陽イオンのＦ．Ｓ．の総和」で割った値に１００をかけたものを「ガラスの塩基性度」とする。
【００２４】
次にガラスの塩基性度が融着を支配する機構について説明する。
【００２５】
ガラスの塩基性度はガラス中の酸素の電子がガラス中の陽イオンにどのくらい引きつけられているかを示す指標になる。塩基性度の高いガラスではガラス中の陽イオンによる酸素の電子の引きつけが弱い。したがって、塩基性度の高いガラスは、電子を求める傾向の強い陽イオン（金型成分）と接した際、塩基性度の低いガラスに比べガラス中に金型からの陽イオンの侵入が起きやすい。金型成分である陽イオンがガラス中へ侵入（拡散）すると、界面付近のガラス相中の金型成分濃度が増加する。これによりガラス相と金型相の組成差が減少するため、両者の間の親和性が増し、ガラスが金型に濡れやすくなる。このような機構により、ガラスと金型が融着すると考えられる。従って塩基性度が低くなるにしたがって、ガラス中に金型成分が侵入しにくくなり、ガラスと金型は融着しなくなる。
【００２６】
具体的にはガラスの塩基性度が１１以下、好ましくは９．５以下であれば融着が起こらなくなると考えられる。ガラスの塩基性度が９．５を超えると金型と融着する傾向が現れ、１１を超えるとガラスと金型が融着して製品の面精度が損なわれ、量産性が顕著に悪化する傾向にある。
【００２７】
尚、各成分の範囲を上記のように限定した理由は以下の通りである。
【００２８】
ＳｉＯ2はガラスの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。その含有量が６０％より多くなると、屈折率が著しく低下したり、軟化点が高くなる傾向にある。また、溶融性が悪化して脈理や泡がガラス中に残り、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる。一方、３９％より少なくなると耐候性が悪化しやすくなる。ＳｉＯ2の好ましい範囲は４０〜５５％であり、より好ましくは４１〜４８％である。
【００２９】
Ｂ2Ｏ3はガラスの骨格成分であり、耐失透性の向上に効果がある。また、アッベ数を高めたり、軟化点を低下させる成分である。また、ガラスの塩基性度を下げる効果もあり、モールドプレス成形におけるガラスと金型の融着防止にも効果がある。その含有量が３５％より多くなると、ガラスの化学的耐久性が低下し、耐候性が著しく悪化する。一方、１９％より少なくなると、耐失透性が低下し作業温度範囲を十分に確保できなくなる。また、所望のアッベ数が得難くなる。Ｂ2Ｏ3の好ましい範囲は１９〜２９％であり、より好ましくは１９〜２５％である。
【００３０】
また、ガラスの耐失透性、耐侯性、溶融性を悪化させることなく、所望の屈折率とアッベ数を得るには、ＳｉＯ2とＢ2Ｏ3は合量で５９〜７５％にする必要がある。その合量が７５％より多くなると、屈折率が低下する。また、耐失透性や溶融性が悪化する虞がある。一方、５９％より少なくなると、アッベ数や耐侯性が低下する虞がある。ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3の好ましい範囲は５９〜７２％であり、より好ましくは５９〜６８％である。
【００３１】
Ｒ"2Ｏ3（Ｒ"はＬａ、Ｇｄの一種以上）は、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3−ＲＯ系ガラスにおいて、屈折率を高める成分であるため、多量のＲＯを含有させる必要がなくなり、耐候性の向上に効果がある。また、Ｒ"2Ｏ3にも耐候性を向上させる効果がある。Ｒ"2Ｏ3が２５％を超えると、アッベ数が著しく低下する傾向にある。一方、０．１％より少なくなると、耐候性が低下したり、所望の屈折率が得難くなる。Ｒ"2Ｏ3の好ましい範囲は０．５〜２０％であり、より好ましくは０．５〜１５％である。
【００３２】
Ｌａ2Ｏ3は、Ｒ"2Ｏ3の中でもアッベ数を低下させずに屈折率を高める効果が大きい成分である。また、軟化点の上昇を抑え、また耐候性を向上させる効果もある。但し、高い屈折率を得るために多量に添加すると分相しやすくなるため、Ｇｄ2Ｏ3によりその一部を置換することが好ましい。その含有量は０．１〜２０％である。Ｌａ2Ｏ3が２０％より多くなると、分相しやすく、液相温度が高くなって作業性を悪化させる傾向がある。一方、０．１％より少なくなると、屈折率が低下したり、耐候性が悪化する。Ｌａ2Ｏ3の好ましい範囲は０．５〜１５％であり、より好ましくは４〜９％である。
【００３３】
Ｇｄ2Ｏ3は、屈折率を高める成分である。また、耐候性を向上させたり、ガラスの失透を抑制し、作業温度範囲を広げる効果もある。但し、その含有量が６％より多くなるとアッベ数が著しく低下する傾向にある。Ｇｄ2Ｏ3の好ましい範囲は０〜４％であり、より好ましくは０〜３％である。
【００３４】
Ａｌ2Ｏ3は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、ガラス中のアルカリ成分の水への選択的溶出を抑制する効果が顕著である。その含有量が４．８％より多くなると、耐失透性が低下し作業温度範囲を十分に確保できなくなる。また、溶融性が悪化して脈理や泡がガラス中に残り、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる。一方、１．５％より少なくなると、アルカリ成分溶出量が多くなり、耐侯性が悪化する傾向にある。Ａｌ2Ｏ3の好ましい範囲は１．７〜４．８％であり、より好ましくは２〜４．８％である。
【００３５】
ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）は融剤として作用するとともに、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3−ＲＯ系ガラスにおいて、アッベ数を低下させずに屈折率を高める効果がある。ＲＯが２３％を越えると、プリフォームガラスの溶融、成形工程中に失透ブツが析出し易く、液相温度が上がって作業温度範囲が狭くなり量産化し難くなる。さらにガラスから研磨洗浄水や各種洗浄溶液中への溶出が激しくなり、また高温多湿状態でのガラス表面の変質が顕著となり、耐候性が著しく悪化する。一方、１２％より少なくなると、ガラスの屈折率が低下したり、ガラスの軟化点が上昇し易くなる。ＲＯの好ましい範囲は１３〜２２％であり、より好ましくは１３〜２０％である。
【００３６】
ＭｇＯは屈折率を高める成分であり、また、このガラス系においては軟化点を低下させる効果もある。しかし、その含有量が１０％より多くなると、分相性が強くなり、液相温度が著しく高くなって作業性を悪化させる傾向がある。ＭｇＯの好ましい範囲は０〜５％であり、より好ましくは０〜３％である。
【００３７】
ＣａＯは、屈折率を高める成分であり、また、このガラス系においては軟化点を低下させる効果もある。しかし、その含有量が１０％より多くなると、分相性しやすくなり、液相温度が高くなって作業性を悪化させる虞がある。ＣａＯの好ましく範囲は０〜７％であり、より好ましくは３〜７％である。
【００３８】
ＢａＯは屈折率を高める成分であり、また、このガラス系においては液相温度を低下させ、作業温度範囲を広げる効果もある。しかし、その含有量が１０％より多くなると、高温多湿状態でガラス表面からの析出が他のＲＯ成分に比べ著しく多くなり、最終製品の耐候性を著しく損なうことになる。ＢａＯの好ましい範囲は０〜９％であり、より好ましくは６〜９％であり、特に好ましくは７〜９％である。
【００３９】
ＳｒＯは屈折率を高める成分である。また、ＢａＯに比べガラス表面からの析出量が少ないためＳｒＯを積極的に使用することにより、耐侯性に優れたガラスを得ることができる。但し、その含有量が１４％より多くなると、液相温度が高くなって作業性が悪化し易くなる。ＳｒＯの好ましい範囲は０．１〜１０％であり、より好ましくは０．１〜７％である。
【００４０】
また、所望の屈折率とアッベ数を得るために、ＲＯとＲ"2Ｏ3は合量で１５〜２７％にする必要がある。その合量が２７％より多くなると、アッベ数が低下したり、プリフォームガラスの溶融、成形工程中に失透ブツが析出する虞がある。一方、１５％より少なくなると、屈折率が著しく低下する。ＲＯ＋Ｒ"2Ｏ3の好ましい範囲は１６〜２７％であり、より好ましくは１７〜２６％である。
【００４１】
本発明のガラスは、軟化点を低下させるために、Ｒ’2Ｏ（Ｒ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋの一種以上）を含有させることができる。本発明においては、Ｒ"2Ｏ3の導入により、ＲＯの含有量を抑えることが可能となり、耐候性が改善されているため、耐侯性を低下させる成分であるＲ’2Ｏを含有しても実用上使用可能な耐候性を維持することができる。
【００４２】
Ｒ’2Ｏは軟化点を低下させるための成分である。Ｒ’2Ｏが１４％より多くなると、耐候性が著しく悪化したり、モールドプレス成形時にガラスからＲ’2Ｏが揮発してガラスと金型が融着しやすくなる。また、液相温度が著しく上昇して作業温度範囲が狭くなり、量産性に悪影響を与える。一方、３％より少なくなると、ガラスの軟化点を低下させる効果が得難くなる。Ｒ’2Ｏの好ましい範囲は５〜１４％であり、より好ましくは５〜９％である。
【００４３】
Ｒ’2Ｏの中でもＬｉ2Ｏが最も軟化点を低下させる効果が大きい。その含有量が９％より多くなると、溶融時にＢ2Ｏ3‐Ｒ’2Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理が発生しやすくなる。また、モールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。また、分相しやすく、液相温度が高くなって作業性を悪化させる傾向がある。さらに、Ｆ．Ｓ．が低く、ガラスの塩基性度大きくする成分であるため、プレス成形時に金型との融着を引き起こす原因となる。一方、３％より少なくなると、ガラスの軟化点を低下させる効果が得難くなる。Ｌｉ2Ｏの好ましい範囲は４〜９％であり、より好ましくは５〜９％である。
【００４４】
Ｎａ2Ｏは軟化点を低下させる成分である。その含有量が９％より多くなると、溶融時にＢ2Ｏ3‐Ｒ’2Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理が発生しやすくなる。また、モールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。Ｎａ2Ｏの好ましい範囲は０〜７％であり、より好ましくは０〜３．５％である。
【００４５】
Ｋ2Ｏは軟化点を低下させる成分である。その含有量が５％より多くなると、溶融時にＢ2Ｏ3‐Ｒ’2Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理が発生しやすくなる。また、モールド成形時にも揮発が生じて金型を汚染し、金型の寿命を大きく縮めてしまう。Ｋ2Ｏの好ましい範囲は０〜４％であり、より好ましくは０〜２．５％である。
【００４６】
ＺｎＯは屈折率を高め、耐候性を向上させる成分である。また、ガラスの失透を抑制し、作業温度範囲を広げる効果もある。但し、その含有量が１０％より多くなるとアッベ数が低下する傾向にある。ＺｎＯの好ましい範囲は０〜５％であり、より好ましくは０〜２％である。
【００４７】
Ｔａ2Ｏ5は屈折率を高め、耐候性を向上させる成分である。また、ガラスの失透を抑制し、作業温度範囲を広げる効果もある。但し、その含有量が７％より多くなるとアッベ数が著しく低下する傾向にある。Ｔａ2Ｏ5の好ましい範囲は０〜５％であり、より好ましくは０〜３％である。
【００４８】
ＴｉＯ2は化学耐久性を大きく向上させ、耐候性を向上させる効果がある。その含有量が０．２より多くなるとアッベ数が低下しやすくなる。ＴｉＯ2の好ましい範囲は０〜０．１％であり、より好ましくは０〜０．０５％である。
【００４９】
ＺｒＯ2は耐水性を向上させ、耐候性を向上させる効果がある。その含有量が５％より多くなるとアッベ数が低下しやすくなる。ＺｒＯ2の好ましい範囲は０〜３％であり、より好ましくは０〜０．５％である。
【００５０】
清澄剤としてＳｂ2Ｏ3を添加することもできる。尚、ガラスに対する過度の着色を避けるため、Ｓｂ2Ｏ3の含有量は１％以下とする。
【００５１】
上記以外にも、本発明の特徴を損ねない範囲でＰ2Ｏ5、ＷＯ3等の他成分を添加することができる。尚、Ｐ2Ｏ5は、モールドプレス成形においてガラスと金型の融着防止や液相温度の低下に効果があるが、分相性が強く耐水性が低下する傾向があるため、５％以下、特に２％以下に制限することが望ましい。ＷＯ3は屈折率を高める効果あるが、多量に添加すると、アッベ数が低下する傾向があるため、５％以下、特に２％以下に制限することが望ましい。
【００５２】
尚、ＰｂＯ、フッ化物及びＡｓ2Ｏ3は環境上及び人体への悪影響の理由から、また、Ａｇ及びハロゲン類は光可逆変色キャリヤーとなるため、含有量はそれぞれ０．１％以下に抑えることが望ましい。
【００５３】
次に、本発明のガラスを用いて光ピックアップレンズや撮影用レンズ等を製造する方法を述べる。
【００５４】
まず、所望の組成になるようにガラス原料を調合した後、ガラス溶融炉中で溶融する。続けて、ガラス融液をプリフォームガラスに成形し、その後、プリフォームガラスを精密加工を施した金型中に入れて軟化状態となるまで加熱しながら加圧成形（モールドプレス成形）し、金型の表面形状をガラスに転写させる。このようにして光ピックアップレンズや撮影用レンズを得ることができる。尚、プリフォームガラスの成形法としては、特に制限はないが、溶融ガラスをノズルの先端から滴下し液滴状ガラスを作製する液滴成形法を採用することが好ましい。その理由は、液滴成形法で得られるガラスは、球形状を有しているため、研削、研磨、洗浄工程がほとんど不要となるためである。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明のモールドプレス成形用光学ガラスを実施例に基づいて詳細に説明する。
【００５６】
表２〜４は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜９）及び比較例（試料Ｎｏ．１０〜１２）を示している。
【００５７】
【表２】
【００５８】
【表３】
【００５９】
【表４】
【００６０】
各試料は次のようにして調製した。まず表に示す組成になるようにガラス原料を調合し、白金ルツボを用いて１３５０℃で３時間溶融した。溶融後、融液をカーボン板上に流しだし、更にアニール後、各測定に適した試料を作製した。
【００６１】
得られた試料について、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、耐侯性及び軟化点（Ｔｓ）を評価した。また塩基性度を算出した。それらの結果を各表に示す。
【００６２】
表から明らかなように、本発明の実施例であるＮｏ．１〜９の各試料は、屈折率が１．５８５０〜１．５８９４、アッベ数が５９．９〜６２．４であった。また、高温多湿状態の曝露試験前後での透過率の変化は１．８％以下と小さく、耐候性も良好であった。しかも、軟化点が６４４℃以下、塩基性度が７．８以下であり、低温でのプレス成形が可能となり、金型の酸化、ガラス成分の揮発による金型の汚染やガラスと金型との融着を抑えることができると考えられる。
【００６３】
これに対して、比較例であるＮｏ．１０及び１２の各試料は、曝露試験前後での透過率の変化が２．５％以上と大きく、耐候性が低かった。また、試料Ｎｏ．１１は、アッベ数が５７．５と低かった。
【００６４】
尚、屈折率（ｎｄ）は、ヘリウムランプのｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する測定値で示した。
【００６５】
アッベ数（νｄ）は、上記したｄ線の屈折率と水素ランプのＦ線（４８６．１ｎｍ）、同じく水素ランプのＣ線（６５６．３ｎｍ）の屈折率の値を用い、アッベ数（νｄ）＝[（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）]式から算出した。
【００６６】
耐侯性の評価は、高温多湿状態の曝露試験前後のガラスの透過率を分光光度計で測定し、可視の波長域で差が大きくなる波長４００ｎｍにおけるガラスの透過率の差で評価した。透過率の差が２％以下であるものを「○」、２％より大きいものを「×」とした。尚、曝露試験は、温度６０℃、湿度９０％、１６８時間の条件で行い、ガラス試料は、大きさ３０×２５ｍｍで、両面を光学研磨し５ｍｍの肉厚にしたものを用いた。
【００６７】
軟化点（Ｔｓ）は、日本工業規格Ｒ−３１０４に基づいたファイバーエロンゲーション法によって測定した。
【００６８】
塩基性度は、（酸素原子のモル数の総和／陽イオンのＦｉｅｌｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈの総和）×１００の式に基づいて算出したものである。尚、式中のＦｉｅｌｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ（以下Ｆ．Ｓ．と表記する）は次式により求めた。
【００６９】
Ｆ．Ｓ．＝Ｚ／ｒ2
尚、Ｚはイオン価数、ｒはイオン半径を示しおり、Ｚ、ｒの数値は表１の値を用いた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3（Ｒ"はＬａ、Ｇｄの一種以上）−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの一種以上）系ガラスからなり、質量％で、ＳｉＯ2 ３９〜６０％、Ｂ2Ｏ3 １９〜３５％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ５９〜７５％、Ｒ"2Ｏ3 ０．１〜２５％、Ａｌ2Ｏ3 １．５〜４.８％、ＲＯ １２〜２３％、ＲＯ＋Ｒ"2Ｏ3 １５〜２７％含有することを特徴とするモールドプレス成形用ガラス。
【請求項２】
質量％で、Ｌａ2Ｏ3 ０．１〜２０％、Ｇｄ2Ｏ3 ０〜６％含有することを特徴とする請求項１のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項３】
質量％で、ＭｇＯ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜１０％、ＳｒＯ ０〜１４％含有することを特徴とする請求項１または２に記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項４】
質量％で、Ｒ’2Ｏ（Ｒ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋの一種以上）を３〜１４％含有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項５】
質量％で、Ｌｉ2Ｏ ３〜９％、Ｎａ2Ｏ ０〜９％、Ｋ2Ｏ ０〜５％含有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項６】
質量％で、ＺｎＯ ０〜１０％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜７％含有することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項７】
質量％で、ＴｉＯ2 ０〜０．２％、ＺｒＯ2 ０〜５％含有することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項８】
６５０℃以下の軟化点を有することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項１】
ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｒ"2Ｏ3（Ｒ"はＬａ、Ｇｄの一種以上）−ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの一種以上）系ガラスからなり、質量％で、ＳｉＯ2 ３９〜６０％、Ｂ2Ｏ3 １９〜３５％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ５９〜７５％、Ｒ"2Ｏ3 ０．１〜２５％、Ａｌ2Ｏ3 １．５〜４.８％、ＲＯ １２〜２３％、ＲＯ＋Ｒ"2Ｏ3 １５〜２７％含有することを特徴とするモールドプレス成形用ガラス。
【請求項２】
質量％で、Ｌａ2Ｏ3 ０．１〜２０％、Ｇｄ2Ｏ3 ０〜６％含有することを特徴とする請求項１のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項３】
質量％で、ＭｇＯ ０〜１０％、ＣａＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜１０％、ＳｒＯ ０〜１４％含有することを特徴とする請求項１または２に記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項４】
質量％で、Ｒ’2Ｏ（Ｒ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋの一種以上）を３〜１４％含有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項５】
質量％で、Ｌｉ2Ｏ ３〜９％、Ｎａ2Ｏ ０〜９％、Ｋ2Ｏ ０〜５％含有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項６】
質量％で、ＺｎＯ ０〜１０％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜７％含有することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項７】
質量％で、ＴｉＯ2 ０〜０．２％、ＺｒＯ2 ０〜５％含有することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【請求項８】
６５０℃以下の軟化点を有することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のモールドプレス成形用光学ガラス。
【公開番号】特開２００７−１６９０８６（Ｐ２００７−１６９０８６Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６５７４４（Ｐ２００５−３６５７４４）
【出願日】平成１７年１２月２０日（２００５．１２．２０）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２０日（２００５．１２．２０）
【出願人】（０００２３２２４３）日本電気硝子株式会社 (1,447)
【Ｆターム（参考）】
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