DE1496064A1

DE1496064A1 - Glaszusammensetzung

Info

Publication number: DE1496064A1
Application number: DE19651496064
Authority: DE
Inventors: Weidel Robert Arthur
Original assignee: Bausch and Lomb Inc
Current assignee: Bausch and Lomb Inc
Priority date: 1965-06-18
Filing date: 1965-06-18
Publication date: 1969-02-20
Also published as: GB1094538A

Description

Patentanwälte Dr.-Ing. HANS RUSCHKE _R

rv ι ■ uciM7*riiiAO ^B

Dtpi.-tng. HEINZ AGULAR

8M0naen27,Fj«iMMuerStr.2 ^--: H96064

Bausoh ft Lornb Incorporated, Rochester, New York,

V. St. A.

Glaszusammensetzung

Die Erfindung betrifft eine neue Grlaszusammensetzung und insbesondere eine Glaszusammensetzung mit relativ niedrigem Brechungsindex und einer relativ hohen Dispersion, welche einen relativ hohen "*" Wert darstellt»

Phosphatglaser wurden in großem Umfang für verschiedene technische Anwendungen gebilligt, vergleiche ζ·Β« USA« Patentschrift 2 999 819. In dieser Patentschrift iet die Verwendung eines Aluminiummetaphosphat, Magnesiummetaphosphat, Lithiummetaphosphatglases mit Silbermetkaphosphatzusatz zum Gebrauch als Dosimeter beschrieben· Bin anderes Beispiel derartiger Gläser ist in der USA-Patentschrift 2 486 812 gezeigt, in der ein Aluminiumphosphatmaterial als glasartiger Binder für eine elektrische Isoliermasse verwendet wird· Phosphatgläser wurden auch als optische Gläser verwendet, z.B» wird in der USA-Patentschrift 2 919 201 ein optisches Glas beschrieben, welches etwa 50 bis 64 Gew.-£ Aluminlummetfeaphosphat enthält«

BAD OftiGINAL

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Phosphatglaser mit anomalen partiellen Dispersionen wurden in der USA-Patentschrift 2 995 33C beschrieben· Gläser dieses Typs enthalten wenigstens 5C SeWp—J» eines Erdalkaljt-· metaphosphate und bis zu 50 Gew.-?» Verbindungen der; llkali- oder Erdalkalimetalle. Bleioxyd oder Bleiphosphat und Borsäure können ebenfalls dem Gemisch zugesetzt werdene

Optische Gläser werden gewöhnlich im Hinblick auf ihren Brechungsindex und · Wert ausgewählt. Der Brechungsindex wird gewöhnlich für die Hatriumiinie angegeben und wird mit n« bezeichnet, während der -/~Wert als n^ ·· 1 geteilt durch τι* *~ n„ definiert wird, wobei n™ und n« sich auf die bei 486t 2 bzw· 6563 $ gemessenen Breehungsindices beziehen« Für bestimmte Anwendungen ist ea jedoch sehr erwünscht, ein Glas zur Verfügung zu haben, welches einen besonderen Brechungsindex und. "^ Wert und zugleich ungewöhnliche partielle Dispcrsiensverhältnisse aufweis#X· Die partiellen Dispersionsverhältnisse im sichtbaren Anteil des Speirfcrums wHrcitHgewöhnlich durch die Menge Pw = η-^ *· eu gemessen» Normalerweise wird A als die F-Linie im Spektrum genommen und die partielle Dispersion ist dann ein Maß für die Fähigkeit des Glases, Sekundärfarbe zu korrigieren«

Meistens sind Gläser mit einem besonderen Index η~ und "**' Wert durch eine im wesentlichen lineare Beziehung zwischen und ^/"gekennzeichnet. Sine bemerkenswerte Ausnahme die«

ses Gesetztes stellt die Familie der sogenannten "Kurzflint»

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PAD ,Τι·J

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glaser" (short flint) dar, die ferner durch einen wesentlich geringeren P-Wert als die üblichen Gläser mit ähnlichen ~> Werten gekennzeichnet sind.

Es wurde festgestellt, daß der Pj^-Wert der erfindungsgemäßen Gläser von gewöhnlichen Gläsern dadurch abweicht» daß sie einen wesentlich höheren P-Wert als übliche Gläser mit ähnlichen "^ Werten aufweisen« Dieas Gläaer mit wesentlich höheren P-Werten sind besonders erwünscht zur Verwendung in farbkorrigierten Linsensystemen. Beispielsweise können die optischen Elemente, welche aus den er— findungsgemäßen Gläsernhergestellt wurden, mit Elementen aus den "Kurzflintgläsern" kombiniert werden, um die P-Werte anzupassen und dadurch die Sekundärfarbe zu korrigierene

Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können in relativ großen Schmelzen hergestellt werden und haben keine starke Neigung zur Entglasung« Ferner können diese Gläser zu optischen Elementen üblicher Größen und Formen verarbeitet werden und sind insbesondere erwünscht zur Korrektur der Sekundärfarbe in Linsensystemen.

Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Glaszusammen-. oetzung bereitgestellt, welche 33 bis 50 Gew«-# Aluminiummetaphosphat, 16 bis 25 Gew«-# Alkalimetaphoaphat, 16 bis 25 Gew.-# Erdalkalimetaphosphat und 1 bis 36,9

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BpO, und/oder TiO₂ enthält*

Die hier offenbarten Glaszusammensetzungen bestehen also im wesentlichen aus Aluminiummetaphosphat, .Alkalimetaphosphat und Erdalkalimetaphosphat· Die vorgenannten Bestandteile liegen in einer bevorzugten Ausfuhrungsform im Bereich von 33»1 bis 50 Gew_#-#, 16 bis 25 Gew.~# bzw. 16 bis 25 Gew.-$ vor* Die Gläser gemäß der bevorzugten Ausführungsform enthalten auch entweder BpO, oder TiOp in Mengen von 1 bis 10 Gew.—$ und können verschiedene andere Glasmodifizierungsmittel in einer Menge unter 11,5 Gew.~# enthalten·

Die Metaphosphate sind erwünschter als andere ^hosphorhaltige Materialien, wie z.B. Phosphorpentoxyd, da sie stabiler sind und somit die Eeproduzierbarkeit der Gläser verbessern, die Handhabungstechniken vereinfachen und das Schmelzen der Zusammensetzungen erleichtern»

Ferner können verschiedene Oxyde oder andere übliche Glasmodifizierungsmittel zu den hier beschriebenen Beispielen zugesetzt werden. Die Mengen derartiger Oxyde und Modifizierungsmittel werden von den üblichen Glastechniken bestimat, sie sollten jedoch in erster Annäherung 10 Gew.-56 nicht übersteigen. Diese Oxyde können zu den Ansatz als Oxyde selbst und als irgendein beliebiges gewünschtes Material, welches sich zersetzt oder in der Schmelze unter

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Erzeugung der bestimmten Oxyde reagiert₍zugesetzt werden· Zum Beispiel können die entsprechenden Carbonate oder Hydrate verwendet werden· Zu Beispielen dieser Materialien gehören Bariumcarbonate Zinkoxyd, Kaliumcarbonat, Natrium»· carbonat, Ziroondioxyd, Galoiumoarbonat, Hagnesiumoarbonat, Strontiumoarbonat, Bleioxyd, Borax, Lithiumoxyd, Rubidiumoxyd, Cäsiumoxyd, Cadmiumojiyd, Aluminiumoacyd, Lanthanoxyd, Silioiumdioxyd, Germaniumdioxyd, Nioboxyd, Tantaloxyd, Wismuthoxyd, Telluroxyd und andere·

Die folgenden Beispiele geben verschiedene Ausführungsformen der Erfindung wieder und sind nicht als Beschränkung des Bahmens der Erfindung anzusehen· Die Beispiele sind in Gewichtsprozent,bezogen auf den Ansatz,wiedergegeben*

	A	B	0	D	S	*	α
Al(PO₃)₃	45,5	44,3	43,3	42,3	41,3	41,3	48,8
Ba(PO₃J₂	22,7	22,2	21,6	21,1	20,6	20,6	24,4
IiPO₃	22,7	22,2	21,6	21,1	20,6	20,6
B₂O₃	9,1	8,9	8/7	8,5	8,3	8,3	2,4
K(PO₃)							24,4
CaO		2,4	2,4	2,3	2,3	4,6
SrO			2,4	2,3	2,3
ZnO				2,3	2,3	4,6
BaO					4,6
⁶D	1,541	1,545	1,548	1,551			1,529
V	69,7	69,2	68,9	68,4			69,2
		90	9808/0	691

KPO₃
B₂O₃
TiO₂

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H	I	J	K	L	H	Ii
48,8	47,6	41,6	41,6	41,6	47,6	47,6
		20,8	20,8		5,2	5,2
24,4	23,8			20,8	18,6	18,-6
24,4	23,8	20,8	20,8	20,8	23,8	23,8
2,4	^4,8 -	16,8	16,8	16,8	4,8	4,8

U₁₅ 1,513 1,513 1,536 1,535 1,515 1,517 1,516

Y 69,8 70,2 70,5 70,9 70,8 70,2 70,0

0	P	Q	E	S	T	U
48,8	40,6	39,6	37,7	36,0	34,4	33,1
24,4	20,3	19,8	18,9	13,0	17,3	16,5
24,4	20,3	19,8	18,9	18,0	17,3	16,5
	16,3	15,9	15, t	14,5	13,8	13,3
2,4	2,5	4,9	9,4	13,5	17,2	20,6
1,545	1,533	1,545	1,573	1,599	1,624	1,6
56,3	59,1	51,6	41,6	36,0	32,3	29,7

Die Beispiele H und X stellen die zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dar· Die optischen Eigenschaften ausgewählter Beispiele ein«· schließlich der bei verschiedenen Wellenlängen gemessenen partiellen Indioes änd im folgenden wiedergegeben!

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Beispiele

	H	I	K	L	N
6563Ä	1,51091	1,51101	1,53251	1,51272	1,51413
5893Ä	1,51309	1,51318	1,53478	1,51491	1,51632
5876Ä	1,51316	1,51324	1,53485	1,51497	1,51639
5461Ä	1,51490	1,51498	1,53665	1,51671	1,51814
486i£	1,51823	1,51828'	1,54006	1,51997	1,52147
4359Ä	1,52213	1,52215	1,54405	1,52377	1,52538
4341Ä	1,52229	1,52231	1,54421	1,52393	1,52555
4O47Ä	1,52534	1,52533	1,54731	1,52687	1,52860
"mn	0,702	0,702	0,699	0,698	0,702

Die Bedingungen und Regelung zur Durchführung des Schmelz-Temper« und Kühlvorgangs können weitgehenden Variationen unterworfen werden. Beispielsweise kann in einigen Fällen ein Ansatz aus rohen Bestandteilen in einem feuerfesten Gefäß oder einem mit Platin ausgekleideten Behälter geschmol·· zen werden· In ähnlicher Weise variieren Temperaturen, Zeit und Bedingungen in Abhängigkeit von der zu bildenden Glasmenge« Die im folgenden angegebenen Temperatur-und Schmelzbedin-· gungen sind daher als Erläuterung gegeben und stellen keine Begrenzung der Erfindung dar·

Zum Beispiel werden die Bestandteile in Pulverform miteinander gemischt und in einen Platintiegel gegeben. Der das (remisch enthaltend· Tiegel wird in einen elektrischen Wiederetandsofen gebracht_;und die Bestandteile werden darin

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bei einer Temperatur von etwa 1200 bis 1300⁰C geschmolzen. In dieser Weise wurden relativ kleine Schmelzen hergestellt, die bei dieser Temperatur während etwa 3 bis 4 Stunden gehalten wurden. Es konnten auch größere Schmelzen bei der selben Temperatur hergestellt werden, jedoch ist es bei größeren Schmelzansätzen erwünscht, das Glas gemäß den üblichen Glasherstellungstechniken während etwa 4 Stunden zu rühren. Die Schmelzen wurden bei etwa 800 bis 1200⁰C auf eine Platte von einer Temperatur von etwa 100 bis 300⁰C gegossene Sämtliche hier beschriebenen Glastypen wurden bei etwa 300 bis 500⁰C getempert.

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Claims

Patentanwälte Dr.-Ing. HANS RUSCHKE - 9 "" DipUng. HEINZ AGULAR 8 Mönchen 27, Pieraenouer Str. 2 Patentansprüche

1. Glas Zusammensetzung, gekennzeichnet durch 33 bis 50 Gew. Aluminiummetaphosphat, 16 bia 25 Gew«-# Alkalimetaphosphat, 16 bis 25 Gew.«# Erdalkalimetaphosphat und 1 bis 36_t9 Gew. B₂O, und/oder

Glaszusammensetzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 1 bis 10 Gew.~# B₂O₅ oder TiO₃,

3« Glaszusammensetzung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 16 bis 21 Gew.-^ Magnesiummetaphosphat, 16 bis 21 Gew.«9ε Kaaummetaphosphat, 13 bis 16,3 Gew.-^ ^B2^3 ¹^¹*^{1 2}^ ^bi3 20,6 Gew.-# TiO₂.

4· Glaszusammensetzung nach Anspruoh 1 oder 2, gekennzeichnet durch 41 bis 50 Gew.-^ Aluminiummetaphosphat, 20 bis 25 Gew,-# Alkalimetaphosphat, 18 bis 25 Gew.-^ Erdalkalimetaphosphat und 1 bia 10 Gew.~# B₂O,·

5« Glaszusammensetzung nach Anspruoh 1 oder 2, gekennzeichnet durch 48,8 Gew.-^ Aluminiummetaphosphat, 24»4 Gew.-# Magne siummetaphosphat, 24,4,Gew.-^ Kaliummetaphosphat und 2,4

6« Glaszusammensetzung naoh Anspruoh 1 oder 2, gekennzeichnet durch 47f6 Gew.-^ Aluminiummetaphosphat, 23»8 Gew.«5ε Magne-Biummetaphosphat, 23*8 Gew.·^ Kaliummetaphosphat und 4,8 Gew..-* B₂O₃. 909Ö0Ö/0691

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7· Glaszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet -durch 48,

8 Gew.«$ Aluminiummetaphosphat, 24»4 Gew.~</o Magne* aiummetaphoaphat, 24»4 Gew.—^ Kaliummetaphosphat und 2,4 '

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