模压用光学玻璃制造技术

本发明专利技术提供一种模压用光学玻璃，其光学参数折射率（ｎｄ）为１．５５～１．６３，阿贝数（ｖｄ）为５５～６３，具有适用于模压的低转化温度（Ｔｇ℃），与型材的脱模性良好，并具有化学稳定性。其特征在于由以重量百分数计、ＳｉＯ↓［２］４５．０～５０．０％、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］７．０～１２．０％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］１．５～５．５％、ＴｉＯ↓［２］０～１．０％、ＺｎＯ２．０～７．０％、ＢａＯ２４．０～３０．０％、Ｌｉ↓［２］Ｏ４．０～８．０％、Ｎａ↓［２］Ｏ０～５．０％、Ｋ↓［２］Ｏ０～５．０％、而Ｌｉ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ应为５．０～１２．０％、Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］０～１．０％的各种组分组成，而且光学参数折射率（ｎｄ）为１．５５～１．６３，阿贝数（ｖｄ）为５５～６３。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Optical glass for molding

The invention provides a molded optical glass, the optical parameters of the refractive index (nd) ranged from 1.55 to 1.63, Abbe number (VD) ranged from 55 to 63, with a low temperature suitable for compression molding (Tg C), and release profiles and has good chemical stability. Characterized by the weight percentage SiO, down 2 from 45 to 50%, down B 2 O down 3 from 7 to 12%, down Al 2 O down 3 from 1.5 to 5.5%, TiO down 2 0 ~ 1%, ZnO2.0 ~ 7%, BaO24.0 ~ 30%, Li the lower 2 O4.0 ~ 8%, Na: 2 O0 ~ 5%, K: 2 O0 ~ 5%, Li: 2 ONa: 2 OK: 2 O to 5 ~ 12% Sb, 2 O:: 3 0 ~ 1% of all components and optical parameters of the refractive index (nd) ranged from 1.55 to 1.63, Abbe number (VD) 55 ~ 63.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学参数折射率(nd)为1.55～1.63，阿贝数(vd)为55～63，具有由于转化温度低的特性而造成的低温软化性，以及具有优良的化学稳定性的SiO2-B2O3-Al2O3-ZnO-BaO-Li2O系模压用光学玻璃。对于现有的具有上述光学参数的光学玻璃，已知的有各种钡黄系或者无铅系玻璃。例如，在“ガラス组成デ-タブツク·1991年(日本硝子制备工业会发行)”中，对于无铅类玻璃，记载了许多SK(シヨツト社カタ口グ名称)典型的玻璃。但是，这些玻璃一般的转化温度(Tg℃)高，它们大多的转化温度高于550℃，因此提高了成形温度，不合适作为在压制成形后无需磨削或研磨而直接形成光学元件的模压用玻璃。在模压工艺中，由于玻璃的成形温度增高会产生型材稳定性等问题，就希望尽可能地降低玻璃的转化温度。作为解决这些问题的方法，种种方案是往玻璃组分中加入大量的碱金属氧化物。例如，在特开平4-292435号公报中公开的是由于往现有的SiO2-B2O3-BaO系的组分中只加入碱金属氧化物，使化学稳定性变差，所以将TeO2作为必要组分。而在特开昭60-122747号公报中公开的SiO2-B2O3-CaO-Li2O系玻璃与上述玻璃同样，在耐酸性差的玻璃表面上容易产生斑琅(ャケ)，因此不适于用作模压用玻璃。另外，在美国专利2702749号公报中，公开了往SiO2-(B2O3+ZnO)-(BaO+Al2O3)体系中加入碘化钾或溴化钾来澄清玻璃的方法，但是没有作为模压用光学玻璃的记载。本专利技术的目的是提供一种模压用光学玻璃，其光学参数折射率(nd)为1.55～1.63，阿贝数(vd)为55～63，具有适合于模压的低转化温度(Tg℃)，以及与型材良好的脱模性，同时具有优良的化学稳定性。为了达到上述目的，本专利技术的专利技术者们经过大量的试验研究，得到了在现有技术中没有具体记载的模压用光学玻璃，它是特定范围内的SiO2-B2O3-Al2O3-ZnO-BaO-Li2O类玻璃，具有上述给定的光学参数和适于模压的特性，也就是说转化温度低，具有与型材良好的脱模性，而且具有优良的化学稳定性，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及的模压用光学玻璃的特征在于，以重量百分数计SiO245.0～50.0％、B2O37.0～12.0％、Al2O31.5～5.5％、TiO20～1.0％、ZnO2.0～7.0％、BaO24.0～30.0％、Li2O4.0～8.0％、Na2O0～5.0％、K2O0～5.0％、但是Li2O+Na2O+K2O5.0～12.0％、Sb2O30～1.0％的各种组分组成，其具有光学参数折射率(nd)为1.55～1.63，阿贝数(vd)为55～63的特征。下面说明限定上述各组分的理由。二氧化硅作为形成玻璃的氧化物是必需的组分，但是如果低于45.0％，玻璃的化学稳定性差，如果大于50.0％，就不能保证具有适合于进行模压的低转化温度的特性。B2O3作为形成玻璃的氧化物也是主要组分，是使玻璃具有低转化温度特性的必需组分，低于7.0％，会降低耐失透性，大于12.0％，化学稳定性变差。Al2O3是提高玻璃化学稳定性的有效组分，低于1.5％，其效果不足，如果大于5.5％，耐失透性变差。TiO2是为防止玻璃的日晒而添加的，其量可以低于1.0％。ZnO是提高化学稳定性的必需组分，但是低于2.0％，没有效果，如果大于7.0％，耐失透性变差。BaO是为了保持光学参数在所给定的范围内，通过与在本专利技术中规定的特定范围的B2O3共存，可保持转化温度低的特性，是显示优良稳定性的重要组分，但是低于24.0％，其效果不足，如果大于30.0％，不能够维持给定的光学参数。作为碱金属氧化物的Li2O、Na2O和K2O是使玻璃具有低的转化温度并提高熔融性效果的重要组分。在这些组分中，特别是Li2O，它使玻璃具有低转化温度的效果特别显著而且是非常重要的组分，但是为了维持玻璃的耐失透性并发挥其效果，4.0～8.0％的范围是适合的，更理想的是5.0～7.0％。Na2O和K2O是为提高玻璃的熔融性而根据需要添加的，但是为了保持耐失透性和化学稳定性，它们的量分别低于5.0％。更理想的范围是分别为0.5～4.0％。但是，如果Li2O、Na2O和K2O中的一种或者两种以上的总量大于12.0％，化学稳定性就变差。而且，为了使转化温度(Tg℃)保持低于500℃，这三个组分中的一种或两种以上的总量必需保持在5.0％以上。Sb2O3作为玻璃熔融时的澄清剂可任意添加的，其量可低于1.0％。在本专利技术的玻璃中，除上述组分之外的组分，可根据需要添加例如CaO、MgO和SrO的总量可达3.0％，以调整光学参数，改善玻璃的熔融性和耐失透性。下面说明本专利技术的模压用光学玻璃的实施例。将从本专利技术的模压用光学玻璃的组成实施例(1～6)和上述现有光学玻璃的组成比较例(A和B)分别得到的玻璃折射率(nd)、阿贝数(vd)、转化温度(Tg℃)、软化点(At℃)和表示化学稳定性的SR值列于表1。上述SR值表示的是根据国际标准化机构ISO8424:1987(E)的测定方法处理测定得到的结果。在此，SR值根据在给定的酸处理溶液中，玻璃物料受到0.1微米腐蚀所需的时间(小时)分成等级。在表1中，SR值等于4和5时，采用pH为0.3的硝酸溶液，其分别为0.1～1小时和小于0.1小时。而当SR值等于51和53时，采用pH为4.6的醋酸缓冲溶液，其分别为1～10小时和低于0.1小时，SR值越小，玻璃物料的化学稳定性就越好。本专利技术组成实施例的玻璃，按如下操作很容易地获得，即将氧化物、碳酸盐、硝酸盐和氢氧化物等常规玻璃所用的原料以给定的比例称量混合之后，加入到白金坩埚等中，根据组分造成的熔融难易程度，在1150～1350℃的温度下熔融约2～4小时，搅拌均匀后，浇铸到模具中，使其慢慢冷却。由表1可以看出，本专利技术的组成实施例的玻璃中，任意一个都具有给定的光学参数和低的转化温度(Tg℃)以及低的软化点(At℃)，并且化学稳定性较现有的公知组成比较例的玻璃有了一定程度的改善。而且，这些玻璃的耐失透性优良，容易均匀化。虽然在表1中没有表示出，上述组成实施例的玻璃在模压工艺中和现有光学玻璃相比与型材的脱模性良好。根据以上描述，本专利技术的模压光学用玻璃是具有SiO2-B2O3-Al2O3-ZnO-BaO-Li2O体系的特定组成的玻璃，因此其光学参数折射率(nd)为1.55～1.63，阿贝数(vd)为55～63并具有低的转化温度，与型材的脱模性良好，并且，与现有的光学玻璃相比化学稳定性得到一定程度的提高。而且容易制造，适用于作为模压用材料。表1(重量％)权利要求1．一种模压用光学玻璃，其特征在于含有以重量百分数计为SiO245.0～50.0％、B2O37.0～12.0％、Al2O31.5～5.5％、TiO20～1.0％、ZnO2.0～7.0％、BaO24.0～30.0％、Li2O4.0～8.0％、Na2O0～5.0％、K2O0～5.0％，而Li2O+Na2O+K2O应为5.0～12.0％、Sb2O30～1.0％的各种组分组成，而且其光学参数折射率(nd)为1.55～1.63，阿贝数(vd)为55～63。全文摘要本专利技术提供一种模压用光学玻璃,其光学参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模压用光学玻璃，其特征在于含有以重量百分数计为：ＳｉＯ↓［２］４５．０～５０．０％、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］７．０～１２．０％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］１．５～５．５％、ＴｉＯ↓［２］０～１．０％、ＺｎＯ２．０～７．０％、ＢａＯ２４．０～３０．０％、Ｌｉ↓［２］Ｏ４．０～８．０％、Ｎａ↓［２］Ｏ０～５．０％、Ｋ↓［２］Ｏ０～５．０％，而Ｌｉ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ＋Ｋ↓［２］Ｏ应为５．０～１２．０％、Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］０～１．０％的各种组分组成，而且其光学参数折射率（ｎｄ）为１．５５～１．６３，阿贝数（ｖｄ）为５５～６３。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森克夫，
申请(专利权)人：株式会社小原，
类型：发明
国别省市：JP[日本]