模压成形用光学玻璃制造技术

模压成形用光学玻璃，其是折射率（ｎｄ）为１．７５－１．８５、阿贝数（ｖｄ）为３５以上、软化点为７００℃以下的、不含铅的模压成形用光学玻璃，特征在于，ΔＴ＝｛成形温度（在１０↑［０．８］泊下的温度）－液相温度｝为２０℃以上，根据日本光学硝子工业会规格ＪＯＧＩＳ的粉末法耐水性中的重量减少不足０．１０％，根据日本光学硝子工业会规格ＪＯＧＩＳ的粉末法耐酸性中的重量减少不足０．３５％，４００ｎｍ波长的内部透射比（ｔ＝１０ｍｍ）在９０．０％以上，玻璃的碱度在１１以下。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Optical glass for die forming

Optical glass molding, which is the refractive index (nd) was 1.75 - 1.85, Abbe number (VD) for more than 35, softening point of 700 DEG C, lead-free molding optical glass, characterized in that the forming temperature is T = {(at 10 = 0.8 Bo temperature the temperature of the liquid phase) -} is above 20 DEG C, according to the powder method water resistance optical glass industry specifications of Japan JOGIS in reducing the weight of less than 0.10%, according to the Japan optical glass industry specifications of JOGIS powder in a weight reduction of Fanai acid less than 0.35%, the internal transmission ratio of 400nm wavelength (t = 10mm) in more than 90% glass basicity below 11.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及模压成形用光学玻璃。
技术介绍
作为在所谓CD、MD、DVD及其它各种光盘系统的光拾波器透镜、视频摄像机和一般的照相机摄影用透镜的光学透镜中使用的玻璃的光学特性，大多数要求更高的折射率、低分散。而且在这些用途中原先一直使用折射率(nd)为1.75-1.85、阿贝数(vd)为35以上的B2O3-La2O3体系玻璃。作为光拾波器透镜和摄影用透镜的制作方法，已知的是先将熔融玻璃成形为坯料、然后将截为适当大小的玻璃毛坯磨削后进行模压成形的方法，和从喷嘴顶端滴下熔融玻璃形成为液滴状、即将所谓通过液滴成形而形成的玻璃毛坯进行磨削或者不磨削而模压的方法。相关技术记载在例如日本国特开平8-26765号公报及特开平8-26766号公报中。但是，由于B2O3-La2O3体系玻璃失透倾向强，所以将熔融玻璃淬火铸造来制作坯料时，其批量生产性差。另外，在液滴成形中，从喷嘴顶端使熔融玻璃滴下，可形成液滴的玻璃的成形粘度下限为约100.8泊，如果在该粘度以下滴下，则液滴不能形成，而会形成丝状。因此，具有高的失透倾向、也就是说在100.8泊以下的低粘度下失透的B2O3-La2O3体系玻璃不适合液滴成形。由B2O3-La2O3-Y2O3体系组成的玻璃的耐失透性得到改善，但是在该体系中折射率又会降低。另外B2O3-La2O3体系玻璃通常软化点(Ts)高，超过700℃。在模压成形法中，为了将玻璃毛坯加热到软化点(Ts)附近使之变为软化状态成形，将冲压模具升温到Ts的温度附近。玻璃毛坯的Ts高时，模具也变为高温，促进了模具的氧化等劣化，成为了导致批量生产性降低的原因。为了降低Ts，还提出了在B2O3-La2O3体系玻璃中加入R’2O(R’为Na、K、Li中的一种以上)的方法，大量地含有R’2O会使失透性增大。另外还产生了易与模具粘模的问题。另外，近年来，通常使用蓝色激光等短波长(390-440nm)的激光作为光拾波用的激光，对于透镜也要求提高在短波长的透射比。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供折射率(nd)为1.75-1.85、阿贝数(vd)为35以上，在短波长的透射比高，而且失透性得到改善的模压成形用光学玻璃。本专利技术的模压成形用光学玻璃是折射率(nd)为1.75-1.85、阿贝数(vd)为35以上、软化点为700℃以下的、不含铅的模压成形用光学玻璃，特征在于，ΔT＝{成形温度(在100.8泊下的温度)-液相温度}为20℃以上，根据日本光学硝子工业会规格JOGIS的粉末法耐水性中的重量减少不足0.10％，根据日本光学硝子工业会规格JOGIS的粉末法耐酸性中的重量减少不足0.35％，400nm波长的内部透射比(t＝10mm)是90.0％以上，玻璃的碱度为11以下。另外本专利技术的模压成形用光学玻璃的特征在于具有以质量％计，5-25％B2O3、15-35％La2O3、10-30％ZnO、15.5-25％Ta2O5、0-3.5％Li2O、0-10％Na2O、0-9％K2O、0-10％R’2O(R’为Li、Na、K中的一种以上)、0-20％SiO2、0-15％Al2O3、0-10％MgO、0-7％CaO、0-12％BaO、0-5％SrO、0-15％RO(R为Mg、Ca、Ba、Sr中的一种以上)、0-10％ZrO2、0-20％Gd2O3、0-5％Bi2O3、0-1％Sb2O3、0-0.5％TiO2、0-0.3％Nb2O5的组成。本专利技术的模压成形用光学玻璃是折射率(nd)为1.75-1.85、阿贝数(vd)为35以上的玻璃。另外软化点是在700℃以下，玻璃成分难以挥发。另外，由于操作温度范围(ΔT＝{成形温度(在100.8泊下的温度)-液相温度})为20℃以上，在玻璃毛坯的熔融和成形工序中不产生失透麻点和条纹的问题，可以通过液滴成形大量生产。并且，根据日本光学硝子工业会规格JOGIS的粉末法耐水性中的重量减少不足0.10％，根据日本光学硝子工业会规格JOGIS的粉末法耐酸性中的重量减少不足0.35％，具有高的耐风化性。400nm波长的内部透射比(t＝10mm)在90.0％以上，短波长的吸收小。而且碱度为11以下(优选9.5以下)，在模压成形时可以防止玻璃和冲压模具的粘模。具体实施例方式在本专利技术中，所谓碱度定义为(氧原子的摩尔数的总和/阳离子的场强度(Field Strength)的总和)X100。式中的场强度(Field Strength)(以下标记为F.S.)可由下式求出。F.S.＝Z/r2Z表示离子价数，r表示离子半径。本专利技术中的Z、r的数值参照《化学便览基础编改订2版(1975年丸善株式会社发行)》。根据本专利技术人的见解，碱度越低，越难以与模具粘模。下面对于玻璃的碱度控制粘模的机理进行说明。玻璃的碱度为表示玻璃中氧的电子被玻璃中的阳离子有多大程度吸引的指标。在碱度高的玻璃中，玻璃中的阳离子对氧的电子吸引弱。因此，碱度高的玻璃在与需求电子倾向强的阳离子(模具成分)接触时，与碱度低的玻璃相比，容易引起阳离子由模具向玻璃中的侵入。如果作为模具成分的阳离子侵入(扩散)到玻璃中，则界面附近的玻璃相中的模具成分浓度增加。由此玻璃相和模具相的组成差异减少，所以两者间的亲和性增大，玻璃变得容易润湿模具。可以认为根据这样的机理，玻璃和模具粘模。因此碱度越低，模具成分越难以侵入到玻璃中，玻璃和模具越不粘模。具体地讲，可以认为如果玻璃的碱度是11以下，优选9.5以下，则不引起粘模。如果玻璃的碱度超过9.5，则显现出与模具进行粘模的倾向，如果超过11，则由于玻璃和模具进行粘模，损害了产品的表面精度，批量生产性显著恶化。作为具有上述特性的玻璃的具体的组成体系，合适的是B2O3-La2O3-ZnO-Ta2O5体系玻璃。更加具体地讲，优选由具有以质量％计，5-25％B2O3、15-35％La2O3、10-30％ZnO、15.5-25％Ta2O5的基本组成的玻璃组成。通常在B2O3-La2O3体系玻璃中，为了得到高折射率，使其含有大量La2O3，这是该体系玻璃容易失透的原因。因此在本专利技术的玻璃中，用Ta2O5替换部分的La2O3，同时通过将B2O3和ZnO量最优化，可维持高的折射率，同时改善失透性。另外通过改善失透性，可以加入需要量的使软化点降低的成分R’2O。叙述如上所述限定各成分范围的理由。B2O3是玻璃的骨架成分，具有提高耐失透性的效果。另外是提高阿贝数的成分，可以使软化点降低。B2O3也具有降低玻璃碱度的作用，也具有防止模压成形中的玻璃和模具粘模的效果。其含有量为5-25％，优选10-21.5％，更优选10-20％，特别是15-20％。如果B2O3超过25％，则在玻璃熔融时由B2O3-R’2O形成的挥发物变多，助长了条纹的生长。另外在模成形时也产生挥发而污染了模具，大大缩短了模具的寿命。且耐风化性显著恶化。如果比5％小，则耐失透性降低，不能充分确保操作温度范围。La2O3是为了确保足够的操作温度范围的成分，另外具有不使阿贝数降低并提高折射率的效果。并且也具有抑制软化点的上升，以及提高耐风化性的效果。但是如果为了得到高的折射率而大量加入，则失透性增大，所以有必要使用Ta2O5等将其一部分替换。La2O3的含有量是15-35％，优选15-29.5％，更优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤史雄，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：