[发明专利]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

说明书

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O^2-量与P⁵⁺量的摩尔比O^2-/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2010-059023

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O^2-量与P⁵⁺量的摩尔比O^2-/P⁵⁺提高至3.7以上能够改善化学耐久性。

但是，若使O^2-/P⁵⁺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O^2-的含量的变化会使摩尔比O^2-/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O^2-/P⁵⁺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1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。