光学玻璃的制作方法_2

文档序号:9221036阅读:来源:国知局
,也具有抑制失透的效果。p2o5、b2o 3和SiO2的含量,以合计量计为0. 1~29. 9%、优选为10~29. 5%、更优选为12. 5~29%、更加优 选为15~28. 5%、特别优选为20~27%。这些成分的含量过小时,难以得到上述效果,另 一方面,这些成分的含量过多时,SnO的含量相对变少,折射率容易下降。
[0061] 另外,P205、B2O3和SiO 2的各成分含量的优选范围如下。
[0062] P2O5的含量优选为0~29. 5 %、更优选为0. 1~29%、更加优选为3~27. 5%、特 别优选为5~26%、最优选为10~25%。P2O5的含量过多时,折射率容易降低。另外,耐 候性和化学耐久性容易降低。另外,通过积极地添加 P2O5,容易得到屈服点低的玻璃和失透 少的玻璃,还容易得到杨氏模量小的玻璃。
[0063] 相比于SiOjP Al 203, B2O3抑制失透的效果高。B 203的含量优选为0~20%、更优 选为0. 1~15%、更加优选为1~10%、特别优选为3~7. 5%、最优选为4~7%。B2O3的 含量过多时,折射率容易降低。另外,耐候性和化学耐久性容易降低。
[0064] SiO2的含量优选为0~20 %、更优选为0· 1~15%、更加优选为1~10%、特别 优选为3~7. 5%、最优选为4~7%。SiO2的含量过多时,折射率容易降低。另外,由未溶 解产生的条纹和泡残留在玻璃中,有不能满足作为光学透镜用玻璃等所要求的品位的可能 性。
[0065] 在本发明的第1方面中,为了得到耐候性和化学耐久性优异的玻璃,以摩尔比计, Sn(V(P205+B203+Si02)优选为1. 5以上、更优选为1. 7以上、更加优选为1. 9以上、特别优选 为2以上、最优选为2. 4以上。另外,上限没有特别限定,但该比例过大时,因为SnO容易成 为麻点析出,所以优选为9以下、更优选为7以下、更加优选为5以下。
[0066] 在本发明的第1方面中,为了得到耐候性优异且具有高折射率的玻璃,B2OfSiO 2的含量优选为〇~30 %、更优选为0~20 %、更加优选为0~10 %。
[0067] 另外,通过含有P2O5作为必须成分,并含有选自B 2O3和SiO2的至少1种作为必须成 分,容易得到耐失透性优异的玻璃。此时,即使大量含有SnO,也容易达到优异的耐失透性和 耐候性。因此,能够实现更高的折射化。作为此时具体的玻璃组成范围,以摩尔%计,可以 列举含有70~80 % (其中不包含70 %,优选70. 1~79 %、更优选70. 5~78 %、更加优选 71~77%)的Sn0、0.1~29. 9% (其中,不包含29. 9%、优选10~29. 5%、更优选15~ 29%、更加优选20~28%)的P2O5、和0· 1%以上(优选0· 15%以上、更优选0.2%以上) 的B203+Si02的玻璃。另外,在上述组成范围中,B2OfSiO 2的含量过多时,因为难以玻璃化、 或难以得到所希望的高折射率特性,所以优选为0. 9%以下、更优选为0. 8%以下。
[0068] 本发明的第1方面的光学玻璃,除上述成分以外,还可以含有以下的成分。
[0069] CaO、SrO和BaO之类的碱土金属氧化物(RO)、MgO和ZnO,是作为熔融剂发挥作用 的成分。另外,具有使耐候性提高,抑制玻璃成分向研磨洗净水等各种洗净溶液中溶出、或 抑制在高温多湿状态下的玻璃表面的变质的效果。但是,这些成分的含量过多时,有液相温 度上升(液相粘度下降),在熔融或成型工序中,失透物容易析出的倾向。其结果,具有批量 生产变得困难的倾向。另外,这些成分具有不使折射率和阿贝数变动很大的特征。鉴于以 上,0&0、51〇、8&0、1%0和2110的含量以合计量计优选为0~25%、更优选为0~20%、更加 优选为〇~10%、特别优选为〇. 1~10%。
[0070] 另外,各成分的优选含量如下。
[0071] CaO是对提尚耐候性有效的成分,特别是使耐水性和耐喊性提尚的效果尚。但是, 其含量过多时,变得容易着色。因此,CaO的含量优选为0~25%、更优选为0~20%、更 加优选为〇. 1~10%。
[0072] SrO是提高折射率的成分。另外,相比于CaO,使耐水性和耐碱性等的耐候性提高 的效果高。因此,通过积极地含有SrO,能够容易得到耐候性优异的玻璃。但是,其含量过 多时,变得容易着色。因此,SrO的含量优选为0~25%、更优选为0~20%、更加优选为 0· 1 ~10%〇
[0073] 就BaO而言,相比于CaO,液相温度的上升小,另外,使耐水性和耐碱性提高的效果 高。但是,其含量过多时,变得容易着色。因此,BaO的含量优选为0~25%、更优选为0~ 20 %、更加优选为0· 1~10 %。
[0074] MgO是提尚折射率的成分。另外,相比于CaO,使耐水性和耐喊性等的耐候性提尚 的效果高。因此,通过积极地含有MgO,能够容易得到耐候性优异的玻璃。但是,其含量过 多时,变得容易着色。因此,MgO的含量优选为0~25%、更优选为0~20%、更加优选为 0· 1 ~10%〇
[0075] ZnO是几乎不使折射率下降、能够使粘度下降的成分。因此,可以得到使屈服点降 低,难以与模具熔合的玻璃。另外,还具有使耐候性提高的效果。另外,相比于Ca0、Sr0、Ba0 和MgO,失透倾向不强,因此即使比较多地含有,也能够得到均质的玻璃。另外,ZnO也是难 以使玻璃着色的成分。ZnO的含量优选为0~25 %、更优选为0~20 %、更加优选为0. 1~ 10%。ZnO的含量过多时,相反地具有耐候性降低的倾向。另外,难以得到高折射率且高分 散的光学特性。
[0076] 在本发明的第1方面中,为了得到耐候性优异且具有高折射率的玻璃,Β203+Ζη0的 含量优选为〇~20%、更优选为0~10%、更加优选为0. 1~5%。
[0077] Li2O是在碱金属氧化物中使软化点下降的效果最大、液相温度上升少的成分。另 外,具有使部分色散比下降的效果。进一步而言,通过与氏03、5102或Al2O 3置换,可以使折 射率提高。但是,因为Li2O的分相性强,所以其含量过多时,有液相温度上升、失透物变得容 易析出、作业性降低的倾向。另外,Li2O容易使化学耐久性下降、也容易使透射率下降。因 此,Li2O的含量优选为0~25%、更优选为0~20%、更加优选为0. 1~10%。
[0078] Na2O和Li2O同样具有使软化点下降的效果。另外,通过与B20 3、Si0^Al 203置换, 可以使折射率提高。另外,具有使部分色散比下降的效果。但是,其含量过多时,有折射率 大幅度下降、或助长条纹生成的倾向。另外,液相温度上升,在玻璃中,失透物容易析出。因 此,Na2O的含量优选为0~25%、更优选为0~20%、更加优选为0. 1~10%。
[0079] K2O也和Li2O同样具有使软化点下降的效果。另外,通过与B20 3、SiO^ Al 203置 换,可以使折射率提高。另外,也具有使部分色散比下降的效果。但是,其含量过多时,有折 射率大幅度下降、或耐候性降低的倾向。另外,液相温度上升,在玻璃中,失透物容易析出。 因此,K2O的含量优选为O~25%、更优选为O~20%、更加优选为0. 1~10%。
[0080] 另外,Li20、Na2O和K2O的合计量优选为0~25%、更优选为0~20%、更加优选 为0. 1~10%。这些成分的合计量过多时,有变得容易失透、化学耐久性也降低的倾向。另 外,难以得到所希望的光学特性。还有透射率降低的倾向。
[0081] Al2O3是能够与Si02、B203-起构成玻璃骨架的成分。另外,具有使耐候性提高的效 果,特别是抑制玻璃中的Ρ2〇5、Β203或碱金属氧化物等成分向水中选择性溶出的效果大。另 外还具有提高杨氏模量、使热膨胀系数下降的效果。Al2O3的含量优选为0~10%、更优选 为0.1~5%。Al2O3的含量过多时,变得容易失透。另外,熔融温度变高,在玻璃中容易残 留由未溶解产生的条纹和泡。其结果,有不能满足作为光学透镜用玻璃等所要求的品位的 可能性。另外,有透射率下降的倾向。
[0082] 在本发明的第1方面中,为了得到耐候性优异且具有高折射率的玻璃,Si02+Al 203的含量优选为〇~20%、更优选为0~10%、更加优选为0. 1~5%。
[0083] ZrOdt为中间氧化物、形成玻璃骨架,具有使耐候性提高的效果。特别是抑制玻璃 中的Ρ205、Β203或碱金属氧化物等成分向水中选择性溶出的效果大。ZrO 2的含量优选为0~ 10%、更优选为0.1~5%。ZrO2的含量过多时,变得容易失透。另外,熔融温度变高,在玻 璃中容易残留由未溶解产生的条纹和泡。其结果,有不能满足作为光学透镜用玻璃等所要 求的品位的可能性。另外,有透射率下降的倾向。
[0084] 另外,为了得到耐候性和化学耐久性优异的玻璃,Al2OfZrO2的含量优选为0~ 10%、更优选为〇. 1~5%。
[0085] La2O3和Gd2O3是几乎不使透射率下降、使折射率提高的成分。但是,其含量过多时, 在耐失透性下降的同时,难以得到高分散的玻璃。因此,这些成分的含量分别优选为〇~ 25%、更优选为0. 1~20%、更加优选为1~10%。
[0086] Ta205、WOdPNb2O5具有几乎不使透射率下降、提高折射率和分散的效果。但是, 其含量过多时,耐失透性容易下降。因此,这些成分的含量分别优选为〇~25%、更优选为 0· 1~20%、更加优选为1~10%。
[0087] TiO2是具有提高折射率和分散的效果的成分。另外,相比于Nb 205和WO 3,是对提高 耐失透性有效的成分。但是,其含量过多时,有透射率下降的倾向。特别是作为杂质,Fe成 分在玻璃中大量含有时(例如20ppm以上),有透射率显著降低的倾向。另外,耐失透性容 易下降。因此,TiO2的含量优选为0~25%、更优选为0. 1~20%、更加优选为1~10%。
[0088] Y203、Yb203、Ge〇dP Bi 203,与Ta2O5等同样具有几乎不使透射率下降、提高折射率和 分散的效果。但是,其含量过多时,耐失透性容易下降。因此,这些成分的含量分别优选为 0~25%、更优选为0. 1~20%、更加优选为1~10%。
[0089] TeO2具有几乎不使透射率下降、提高折射率和分散的效果。另外,具有使部分色 散比下降的效果。但是,其含量过多时,耐失透性容易下降。因此,TeO
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