光学玻璃制造技术

本发明专利技术提供折射率为１．６７～１．７５、阿贝数为４２～５０，不含ＰｂＯ和ＡＳ＃－［２］Ｏ＃－［３］成分，化学耐久性好，且粘性低、熔融性好的匀质玻璃，其组成按重量计为：ＳｉＯ＃－［２］：１７．０～３０．０％、Ｂ＃－［２］Ｏ＃－［３］：１１．０～２０．０％、ＳｉＯ＃－［２］＋Ｂ＃－［２］Ｏ＃－［３］３３．５～４５．０％、ＳｉＯ＃－［２］含量〉Ｂ＃－［２］Ｏ＃－［３］含量、Ａｌ＃－［２］Ｏ＃－［３］：０～２．０％、Ｌａ＃－［２］Ｏ＃－［３］：１２．０～１９．０％、ＴｉＯ＃－［２］：１．０～７．０％、ＺｒＯ＃－［２］：１．０～７．０％、ＺｎＯ：６．０～１５．０％、ＢａＯ：２６．０～３８．０％，ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ：０～１０．０％、ＲＯ（ＲＯ为ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ与ＢａＯ）的总量：２６．０～３８．０％，ＲＯ的总量＋ＺｎＯ≤４４．０％，ＳｉＯ＃－［２］／（ＲＯ的总量＋ＺｎＯ）〉０．４５０（重量比），Ｌｉ＃－［２］Ｏ＋Ｎａ＃－［２］Ｏ＋Ｋ＃－［２］Ｏ为０～３．０％、Ｓｂ＃－［２］Ｏ＃－［３］：０～１．０％。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

optical glass

The invention provides a refractive index of 1.67 ~ 1.75, 42 ~ 50 Abbe number, excluding PbO and AS - 2 O - 3 chemical composition, good durability, and low viscosity, the melt homogeneous glass is good, its composition by weight: SiO - 2: 17 - 30%, B - 2 - O - 3: 11 - 20%, SiO - 2 B No. - 2 O - 3 SiO - 33.5 - 45%, 2 - B content > 2 O - 3 study content, Al - 2 O - 3: 0 - 2%, La - 2 - O - 3: 12 - 19%, TiO - 2, Z: 1 ~ 7% RO - 2: 1 ~ 7%, ZnO:6.0 ~ 15%, BaO:26.0 ~ 38%, MgO + CaO + SrO:0 ~ 10%, RO (RO MgO, CaO, SrO and BaO) of the total: 26 ~ 38%, the total amount of RO + ZnO = 44%, SiO - 2 / (RO the total + ZnO) > 0.450 (weight ratio), Li - 2 ONa No. - 2 OK No. - 2 O 0 - 3%, Sb - 2 - O - 3: 0 - 1%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及不含PbO和As2O3的特定组成范围的SiO2-B2O3-La2O3-TiO2-ZrO2-ZnO-BaO体系，具有折射率(nd)为1.67～1.75、阿贝数(vd)为42～50范围光学常数、化学耐久性好，旦低粘性、熔融性好的光学玻璃。以往的技术过去，具有上述范围光学常数的玻璃已揭示在特公昭43-7124、特公昭58-46459、特开昭59-50048专利中。上述专利中揭示的玻璃均是以SiO2成分或SiO2与B2O3两种成分为构成玻璃的氧化物。而且是含有Nb2O5和/或Ta2O5成分的组成体系的玻璃。然而该体系的玻璃，一般存在高粘性、熔融性差、很难制得均质玻璃的缺点、此外，Nb2O5、Ta2O3因原料价格高，存在玻璃生产成本高的问题。特公昭54-6244揭示了不含Nb2O5和Ta2O3成分的玻璃，这种玻璃虽然粘性低、熔融性好，但存在玻璃的化学耐久性差的缺点。专利技术要解决的课题本专利技术目的在于综合性解决上述原有技术存在的缺点，提供具有前述给定范围的光学常数，不含有为保护环境需要高费用处理的PbO和As2O3成分，化学耐久性好、且粘性低、熔融性好的均质光学玻璃。解决课题的方法本专利技术者鉴于前述原有技术的实际情况，努力进行试验研究，结果发现，按特定的比例，使SiO2-B2O3-La2O3-TiO2-ZrO-ZnO-BaO体系的玻璃，有SiO2、B2O3、ZnO和BaO成分共存，不含Nb2O3、Ta2O5这种原料价格高的成分，或PbO和As2O3成分，可得到既保持折射率、化学耐久性又好、且粘性低、熔融性好的均质玻璃，完成了本专利技术。即，为达到前述目的，本专利技术光学玻璃的特征在于，按重量％计，由以下组成所构成，SiO217.0～30.0％、B2O311.0～20.0％，而SiO2+B2O3为33.5～45.0％、且SiO2的含量＞B2O3的含量，Al2O30～2.0％、La2O312.0～19.0％、TiO21.0～7.0％、ZrO21.0～7.0％ZnO6.0～15.0％、BaO26.0～38.0％、MgO+CaO+SrO为0～10.0％、而RO(RO为MgO、CaO、SrO与BaO)的总量为26.0～38.0％、且RO的总量+ZnO≤44.0％、且SiO2/(RO的总量+ZnO)＞0.450(重量比)，Li2O+Na2O+K2O为0～3.0％、Sb2O3为0～1.0％，具有折射率(nd)1.67～1.75，阿贝数(vd)为42～50范围的光学常数。专利技术实施的方案限定如上所述各成分组成范围的理由如下本专利技术的玻璃中，SiO2成分和B2O3成分均是作为构成玻璃氧化物所必须的成分，当SiO2成分的量低于17.0％时，玻璃的化学耐久性差，而超过30.0％时，玻璃失去透明的倾向增大。B2O3成分降低玻璃的粘性，容易熔融，同时有提高玻璃稳定性的效果，其量低于11.0％时，其效果不理想，而超过20.0％时，玻璃的化学耐久性差。另外，SiO2成分与B2O3成分之和低于33.5％时，玻璃的化学耐久性差，超过45.0％时，不能满足本专利技术目标的光学常数。此外，为保持优良的化学耐久性，SiO2成分的含量必须大於B2O3成分的含量。La2O3成分因提高玻璃的折射率，是本专利技术不可少的，其量低于12.0％时，不能得到所希望的折射率，而超过19.0％时，玻璃失去透明的倾向增大。TiO2成分对保持目标光学常数，和提高玻璃的熔融性与化学耐久性是有效的，其量低于1％，上述效果不理想，而其量超过7.0％时，因玻璃的透光性差、容易着色而很不理想。ZrO2成分提高玻璃的折射率的同时，又提高化学耐久性，而且是抑制失去透明性倾向的有效成分，其量若低于1％，上述效果不理想，而超过7.0％时，玻璃的粘性增高，熔融性差。ZnO成分是抑制失去透明倾向、降低玻璃粘性和化学耐久性的重要成分，其量若低于6.0％，上述效果不充分，而超过15.0％时，容易失去透明。BaO成分对提高玻璃的折射率是有效的，另外，通过使ZnO共存，可保持优良的化学耐久性，同时可得到耐失去透明性好的玻璃。BaO的量若低于26.0％，不能满足所希望的光学常数，而超过38.0％时，玻璃的化学耐久性差。此外，为调整光学常数，可用MgO、CaO和/或SrO成分置换一部分BaO成分，为了不损失对玻璃失去透明性的稳定性，必须使这些成分中的一种成分或两种以上成分之和达到10.0％。再者，为维持优良的化学耐久性和耐失去透明性，RO成分(RO为MgO、CaO、SrO与BaO)的总量在38.0％以内，RO成分的总量与ZnO成分的总量在44.0％以内，而SiO2成分对RO成分的总量与ZnO成分一起的总量的重量比必须大於0.450。Al2O3成分虽然可添加任意的量来提高化学耐久性，但用量超过2.0％时，玻璃的粘性增高，而失去透明的倾向增大。Li2O、Na2O和K2O成分对提高玻璃的熔融性是有效的，可添加任意的量，但它们的一种成分或两种以上成分之总量超过3％时，化学耐久性差，并且失去透明的倾向增大。Sb2O3成分在玻璃熔融时，有促进脱泡的效果，其量达到1.0％才充分。实施例以下，将本专利技术中光学玻璃的适宜实施例(No.1～No.14)和过去已知与实施例No.1的光学常数(nd、vd)大致相同的玻璃比较例(No.A、No.B)以及它们的玻璃光学常数(nd、vd)、RO的总量+ZnO、SiO2/(RO的总量+ZnO)的重量比和耐酸性(SR值)一起示于表1和表2。上述SR值是表示按照国际标准化组织ISO 84241987(E)的测定万法所测试的结果。表1和表2中的SR值＝5、51和53，表示在pH＝4.6的醋酸缓冲液中，玻璃试料受0.1μm侵蚀所需要的时间分别为h＞10、h＝1～10和h＜0.1。因此，表明SR值愈小、玻璃的耐酸性愈高、化学耐久性愈好。表1(重量％) 表2(重量％) 如表1和表2所示，本专利技术中的上述实施例(No.1～No.4)的玻璃，其SR值均为5或51，与比较例(No.A、No.B)的玻璃相比，可知玻璃的耐酸性格外好、化学耐久性好。另外，上述实施例的玻璃，具有与本专利技术的玻璃基本相同的光学常数，以SiO2成分或SiO2与B2O3两种成分为构成玻璃的氧化物，与过去含有Nb2O5和/或Ta2o5成分的玻璃相比，一般在1200℃下的粘度(η)低为100.5～100.7泊，由于熔融性好，可极容易地脱泡澄清，可得到无泡、无条痕等均质的玻璃。另外，按照本专利技术的玻璃，称量通常光学玻璃用的原料，如氧化物、碳酸盐和硝酸盐等，进行混合，用铂坩埚等在约1000℃～1250℃下，大约用3～4小时熔融，澄清、搅拌后，浇注到预热的模具中，经慢慢冷却，可容易制得。如上所述，本专利技术的光学玻璃是特定组成范围的SiO2-B2O3-La2O3-TiO2-ZrO2-ZnO-BaO体系的玻璃。具有折射率(nd)1.67～1.75，阿贝数(vd)为42～50范围的光学常数、化学耐久性好。另外，由于本专利技术的光学玻璃粘性低、熔融性好，可更容易地生产无泡、无波筋的均质玻璃。还有，本专利技术的光学玻璃，由于不含Nb2O5、Ta2O5这种原料价格高的成分，或为保护环境而需要花高费用处理的PbO和As2O3成分，在成本方面也有利。权利要求1.一种光学玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学玻璃，其特征是按重量％计，由以下组成所构成，即ＳｉＯ↓［２］１７．０～３０．０％、Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］１１．０～２０．０％，而ＳｉＯ↓［２］＋Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］为３３．５～４５．０％、且ＳｉＯ↓［２］含量＞Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］的含量、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］０～２．０％、Ｌａ↓［２］Ｏ↓［３］１２．０～１９．０％、ＴｉＯ↓［２］１．０～７．０％、ＺｒＯ↓［２］１．０～７．０％、ＺｎＯ６．０～１５．０％、ＢａＯ２６．０～３８．０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ０～１０．０％，而ＲＯ（ＲＯ为ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ和ＢａＯ）的总量２６．０～３８．０％、且ＲＯ的总量＋ＺｎＯ≤４４．０％、且ＳｉＯ↓［２］／（ＲＯ的总量＋ＺｎＯ）＞０．４５０（重量比）、Ｌｉ↓［２］Ｏ＋ＮａＯ＋Ｋ↓［２］Ｏ为０～３．０％、Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］０～１．０％，具有折射率（ｎｄ）１．６７～１．７５，阿贝数（ｖｄ）为４２～５０范围的光学常数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本刚弘，
申请(专利权)人：株式会社小原，
类型：发明
国别省市：JP[日本]