专利名称：氟磷酸盐玻璃、模压成型用玻璃材料、光学元件及其各自的制造方法
技术领域：
本发明涉及氟磷酸盐玻璃、模压成型用玻璃材料、光学元件及其各自的制造方法。
背景技术：
氟磷酸盐玻璃除了具有低色散性以外，还具有反常部分色散性，因此是一种对校正高阶色差有效的玻璃，经常作为被称为远摄镜头的前透镜的最靠近被照物侧的透镜等的材料而使用。氟磷酸盐玻璃存在在其制造工序中体现出显著的挥发性、腐蚀性这样的问题，本发明人在专利文献1、2中公开了通过使玻璃中的02_量与P5+量的摩尔比02_/P5+为3.5以上来解决上述问题的发明。进一步，氟磷酸盐玻璃在玻璃制造后还存在如下问题。氟磷酸盐玻璃制的透镜例如是通过对加工成透镜形状 的玻璃进行磨削、抛光而制作得到的，但在抛光时，在玻璃表面容易形成被称为研磨烧伤的变质层。这是因氟磷酸盐玻璃的化学耐久性而产生的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-286670专利文献2:日本特开2010-05902
发明内容
发明所要解决的课题为了改善氟磷酸盐玻璃的化学耐久性，本发明人发现通过将玻璃中的02_量与P5+量的摩尔比02_/P5+提高至3.7以上能够改善化学耐久性。但是，若使02_/ 5+上升至3.7以上，则热稳定性(耐失透性)会显著恶化。但是，在组成中的P5+的含量为15阳离子％以下的情况下，玻璃中的O2-的含量的变化会使摩尔比02_/P5+发生很大的变化，难以稳定生产化学耐久性和热稳定性均衡的氟磷酸盐玻璃。本发明人对其原因进行了研究，结果发现P5+含量少且阴离子中的氟比率高的玻璃为了在玻璃中同时导入具有维持热稳定性作用的Al3+和大量的氟而大量使用AlF3作为Al3+的原料。AlF3因其制造方法而含有相当多的作为杂质的Al2O3，该Al2O3的含量变化时组成中的027P5+发生变动，由此导致偏离化学耐久性和热稳定性均衡的组成，热稳定性恶化从而使生产性下降。因此，本发明的课题在于:为了制造组成中的P5+的含量少的氟磷酸盐玻璃，提供一种稳定生产化学耐久性和热稳定性均衡的组成的氟磷酸盐玻璃的制造方法；还提供一种模压成型用玻璃材料以及光学元件的制造方法，其中，使用由所述方法制作得到的玻璃来制造模压成型用玻璃材料以及光学元件。用于解决问题的方法
为了解决所述课题,需要使AlF3中的Al2O3的含量保持恒定,但由于Al2O3是AlF3制造时的未反应物的关系，因此利用含有大量的Al2O3的制造方法得到的AlF3中，Al2O3的含量的变动较大。因此，本发明中通过使用Al2O3含量少的AlF3能够抑制Al2O3在玻璃中的导入量的变化。本发明的方法中，关键是Al2O3含量的变动量少，因此无需使用超高纯度的AlF3,只要AlF3中的Al2O3量为I质量％ 5质量％即可。对于本发明中作为对象的氟磷酸盐玻璃而言，一般情况下以阳离子％表示Al3+为15%以上，以阳离子表示P5+为15%以下。为了使Al2O3量小于I质量％，必须提高AlF3的纯度，原料成本增加；若Al2O3量超过5质量％，则导入所述的所需量的Al的情况下，02_易过剩，玻璃的热稳定性下降的可能性升高，难以稳定生产高品质的玻璃、即光学玻璃。在为了改善氟磷酸盐玻璃的化学耐久性而使摩尔比O2VP5+为3.7以上时，为了改善由用于改善热稳定性而导入的AlF3原料而引起的玻璃的制造稳定性的下降，本发明提供一种氟磷酸盐玻璃的制造方法，其是调合玻璃原料然后将该原料熔融来制造氟磷酸盐玻璃的氟磷酸盐玻璃的制造方法，其中，使用将Al2O3所占的比例限制在I质量％ 5质量％的范围内的AlF3来进行玻璃原料的调合，将该原料熔融，从而来制造02_的含量相对P5+的含量的摩尔比02_/P5+为3.7以上、Al3+的含量为15阳离子％以上且P5+的含量为15阳离子％以下的氟磷酸盐玻璃。需要说明的是，从维持玻璃的热稳定性方面考虑，期望使02_的含量相对P5+的含量的摩尔比02_/P5+为4.2以下。进一步，本发 明还提供:模压成型用玻璃材料的制造方法，其中，利用上述方法制造玻璃，对该玻璃进行加工从而制作模压成型用玻璃材料；光学元件的制造方法，其具有对利用所述方法制造得到的模压成型用玻璃材料进行加热、软化从而进行模压成型这样的工序；以及利用上述方法来制造玻璃，对该玻璃进行加工从而制造光学元件的方法。由本发明的方法制造得到的氟磷酸盐玻璃不仅化学耐久性优异，热稳定性也优异，因此可以使用该玻璃来制造模压成型用玻璃材料，并且通过对该材料进行加热、软化来进行模压成型，从能够制造高品质的光学元件。或者，即使对上述玻璃直接进行抛光加工，也可以制造无研磨烧伤的光学元件。发明效果根据本发明的方法，在制造氟磷酸盐玻璃时，通过使作为原料的AlF3中的Al2O3含量保持在一定范围内，由此能够稳定地制造不仅氟磷酸盐玻璃的化学耐久性优异、而且热稳定性也优异的氟磷酸盐玻璃。另外，无需使用超高纯度的AlF3,因此通过与玻璃的生产性提高的协同效果从而也可以廉价地提供玻璃。并且，可以通过使用由上述方法制作得到的玻璃而稳定地制造模压成型用玻璃材料、光学元件。进一步，可以稳定地供给相对研磨烧伤具有优异耐性的光学元件。具体发明方式
实施例
通过实施例对本发明进行具体说明。(实施例1)制作具有阳离子成分比和阴离子成分比为表1-1所示的玻璃组成(将换算为氧化物和氟化物的组成示于表1-2)的氟磷酸盐玻璃时，使用对应于各自玻璃成分的磷酸盐、氟化物、氧化物等作为用于导入各成分的原料，对原料进行称量并充分混合从而得到调合原料，将其放入钼坩埚中进行加热、熔融。对得到的熔融玻璃进行澄清、均质化之后使其流入铸模中，将其冷却至玻璃化转变温度附近之后立即放入退火炉中，在玻璃化转变温度附近进行I小时退火，之后在炉内冷却至室温，从而得到了由光学玻璃构成的玻璃块。需要说明的是，作为导入Al3+、Mg2+、Ca2+、Sr2+的原料合用氟化物原料，作为导入Ba2+的原料合用氟化物和Ba盐，对于其他成分则使用了磷酸盐、氧化物、碱盐等。AlF3原料以外的原料使用一般在制造光学玻璃中所使用的原料，对于AlF3原料，使用了作为杂质而含有的Al2O3减少至3质量％的AlF3原料、即AlF3的纯度高达97质量％纯度的原料。[表1-1]
权利要求
1.一种氟磷酸盐玻璃的制造方法，其是调合玻璃原料然后将该原料熔融来制造氟磷酸盐玻璃的氟磷酸盐玻璃的制造方法，其特征在于，使用将Al2O3所占的比例限制在I质量％ 5质量％的范围内的AlF3来进行玻璃原料调合，将该原料熔融，从而来制造02_的含量相对P5+的含量的摩尔比O2VP5+为3.7以上、Al3+的含量为15阳离子％以上且P5+的含量为15阳尚子％以下的氟磷酸盐玻璃。
2.一种模压成型用玻璃材料的制造方法，其中，利用权利要求1所述的方法制造玻璃，对该玻璃进行加工从而制作得到模压成型用玻璃材料。
3.一种光学元件的制造方法，其具有对利用权利要求2所述的方法制造的模压成型用玻璃材料进行加热、软化从而进行模压成型的工序。
4.一种光学元件的制造方法，其中，利用权利要求1所述的方法制造玻璃，并对该玻璃进行加工由此来制造光学元件 。
全文摘要
为了制造组成中的P5+的含量少的氟磷酸盐玻璃而形成化学耐久性和热稳定性均衡的组成。为了制造O2-/P5+≥3.7、Al3+为规定量以上且P5+为规定量以下的氟磷酸盐玻璃，使用了将Al2O3所占的比例限制在1质量%～5质量%的范围内的AlF3来进行玻璃原料的调合，将该原料熔融从而制造得到氟磷酸盐玻璃。
文档编号C03B11/00GK103153898SQ20118004936
公开日2013年6月12日 申请日期2011年10月12日 优先权日2010年10月14日
发明者池西干男 申请人:Hoya株式会社