DE1596964A1

DE1596964A1 - Glas

Info

Publication number: DE1596964A1
Application number: DE19661596964
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1965-09-13
Filing date: 1966-09-10
Publication date: 1970-02-12
Also published as: US3480453A; GB1121000A

Description

HanS AlbreCht . _Λ Berlin 28 CFrohnaiO, den

Poetecheckkonto: Berlin West 336 26 Fernruf: (Ό31Ό 4O 95 68

Bankkonto: Berliner Bank A. β., Depko 43
1 Berlin 28, Konto-Nr. 9S39

Nr. 3216 M/m P 15 96 964.9

ihr zeichen: Pilkington Brothers Ltd.

Ihre Nachricht vom:

Glas

lie Erfindung betrifft ein Glas mit einem Brechungsindex (n ) vonl520 bis 15¹JO einer relativen Dispersion (V ) von 50,0 bis 53>O und einer relativen Teildispersion (-Θ ) von 0,f80 bis 1,00.

Bei der Auswahl eines optischen Glases für einen speziellen Anwendungszweck bezieht man sich auf den mittleren Brechungsindex (n ) des Glases, d.h. den Brechungsindex des Glases für die grüne Quecksilberlinie e bei 5461 8 , die mittlere Dispersion (n_p-n_c) desselben, d.h. die Differenz zwischen dem Brechungsindes n„, für die blaue Cadmiumlinie F8 bei 4800 8 und den Brechungsindes n_c, für die rote Cadmiumlinie C¹ bei 6438 8, sowie der Teildispersionen desselben über verschiedene Teile des Spektrums, z.B. n,-n_c, n-p, -n,, ⁿ _e"ⁿ _e usw. Die anderen Linien, bei denen der Brechungsindex des Glases gemessen wird zwecks Bestimmen der Teildispersionen sind die gelbe Heliumlinie d bei 5876 8 und die blaue Quecksilberlinie g bei 4358 8 . I

Die oben angegebenen drei Teildispersionen sind Teildispersionen über das rote Ende des Spektrums, in etwa des mittleren Teils des Spektrums und des blauen Endes des Spektrums.

Wahlweise kann man zum Auswählen eines geeigneten Glases für eine spezielle optische Anwendung die relative Dispersion V_e auswählen, die gleich η -l/np,-n_c, ist und die relative Teildispersion-0_eC,, ·θρι_θ» Φ _e » deren jede durch die Teildispersion dividiert durch die mittlere Dispersion ist, d.h.

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BAD OR!G>NAL

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Glas zu schaffen, das eine verringerte Teildispersion und relative Teildispersion am Ende des Spektrums aufweist, ohne daß eine wesentliche Veränderung in dem mittleren Brechungsindex des Glases oder der Teildippersion an dem anderen Bnde des Spektrums auftritt.

Der Brechungsindex η ist der Brechungsindex des Glases für die grüne Quecksilberlinie bei5U6l Ä und die relative Dispersion

V wird durch die Formel η -l/n«,-N_n, angegeben. e e r ο

Das erfindungsgemäße Glas ist nun dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe als wesentliche Bestandteile ho bis 75 Gew.* Boroxid (BpO₃), 7 bis 2k Gew.* Bleioxid (PbO), 6 bis lU Gew.? Aluminiumoxid (Al₂O₃), nicht mehr als 33 Gew.* Silicumoxid (SiO₂), nicht mehr als 7,5 Gew.* Alkalimetalloxid (Na₂O oder K₃O) nicht mehr als 3,5 Gev.% Titandioxid (TiO₂) und nicht mehr als 7,5 Gew.* weiterer verträglicher Oxide enthält.

Vorteilhafterweise besteht das erfindungsgemäße Glas im wesentlichen aus Uo bis 75 Gew.* Boroxid (B₂O₃), 7 bis 2k Gew.* Bleioxid (PbO), 6 bis lU Gew.* Aluminiumoxid (Al₂O₃) und 5 bis 3 Gew.* Kieselerde (SiOp), und es können zusätzlich bis zu 7 Gew.* eines Alkalimetalloxides, vorzugsweise Natriumoxid (Na₂O₃) vorliegen. Erfindungsgemäß besteht weiterhin ein Glas mit diesen kennzeichnenden Eigenschaften aus Ul bis 69 Gev.% Boroxid (B₂O₃), 1o bis 22 Gew.* Bleioxid (PbO), 6 bis lU Gev.% Aluminiumoxid (Al₂O₃), 0 bis 30 Gew.* Siliciumdioxid (SiOg), 0 bis 7,5 Gew.* Alkalimetalloxid (Na₃O oder K₃O) und 0 bis 3 Gew.* Titandioxid (TiO₂).

Erfindungsgemäß wird insbesondere ein Glas geschaffen, das im wesentlichen aus Ul bis 69 Gew.* Boroxid (BpO,) , 10 bis 22 Gew.* Bleioxid (PbO)₁ 6 bis lU Gew.* Aluminiumoxid (A1-.0,), 5 bis 30 Gew.* Siliciumdioxid (SiO₂), 0 bis 7,5 Gew.* Alkaliaetmlloxid (Na₃O oder K₃O) und 0 bis 3 Gew.* Titandioxid (TiO,) b«*t*ht.

Zweckmäßigerweise weist ein erfindungsgemäßes optische· QlMd eine relative Dispersion V in der Größenordnung von *>1 bit 51»? auf, und erfindungsgemäß wird ebenfalls ein Glas in Üetaaehfc gezogen, das einen derartigen V Wert aufweist und au· \l feit 69 Gev.% Boroxid (B₃O₃^, 10 bis 22 Gew.* Bleioxid (PbO), β bit Ik Gew.* Aluminiumoxid (Al₂O₃), 3 bis U Gew.* AlkalimetalloxU (Na₂O oder K₃O) 0 bis 28 Gew.* Silicliumdioxid (SiOg) - 3 -

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6AD ORiGiNAL

O bis 3 Gew.Jf Titandioxid (TiO2) und 0 bis 3 Gew.% Tantaloxid (Ta-O₅) besteht.

Erfindungsgemäß vird insbesondere ein Glas geschaffen, das im wesentlichen aus kl bis 59 Gew. % Boroxid (B Oj, 1o bie 12 Gew.Jf Bleioxid (PbO), 13 bis U Gew.* Aluminiumoxid (Al₃O ) 1o bis 28 Gew.% Siliciumdioxid (SiO₂), 3,0 bis 3,5 Gew.% Alkalimetalloxid (Na₂O) und 2,0 bis 2,5 Gew.% Titandioxid (TiOg)besteht.

Weiterhin besteht das erfindungsgemäße Glas aus kl bis 69 Gew.% Boroxid (B₂O ), 10 bis 22 Gew.% Bleioxid (PbO), 6 bis 1U Gew.* Aluminiumoxid (Al₂O ), 3 bis k Gew.? Alkalimetalloxid (Ha₂O oder K₂O), 0 bis 28 Gew.% Siliciumdioxid (SiO₃^ 0 bis 3 Gev.% Titandioxid (TiO₂) und 1 bis 7,5 Gev.% Antimonoxid (Sb₃O ).

Wie allgemein bekannt, hängen die Brechungseigenschaften irgendeines Glases von deseen thermischer Behandlung während des Temperns ab und es besteht eine allgemeine Neigung bezüglich des Brechungsindexes des Glases während des Temperns anzusteigen. Vorzugsweise werden Gläser vermittels Abkühlen mit einer Geschwindigkeit von 20 pro Tag während des Temperns getempert, und das Glas, das in dieser Weise getempert worden ist, weist gewöhnlich einen Brechungsindex von 0,002 bis 0,00U höher als ein Glas auf, das nicht dieser Feintemperung unterworfen worden ist.

Bei erfindungsgemäßen Gläsern wird festgestellt, daß keinerlei Neigung für die relative Dispersion V zur Erhöhung während des Feintemperns des Glases durch Abkühlen mit 20 pro Tag besteht und bei einem erfindungsgemäßen bevorzugten Merkmal wird diese unzweckmäßige Zunahme des Wertes V durch Anwenden eines Glases verringert oder ausgeschaltet, das im wesentlichen aus 53 bis 69 Gew.% Boroxid (B₂O₃), 16 bis 22 Gew.% Bleioxid (PbO), 6 bis 13 Gew./? Aluminiumoxid (AIpO-) 0 bis 16 Gev.% Siliciumdioxid (SiO₂) und 0 bis 8 Gew.% Alkalimetalloxid (Na₃O oder K_g0) besteht.

Das erfindungsgemäße Glas kann vermittels Eschmelzen eines Ansatzes hergestellt werden, der die oben angegebenen Bestandteile in Anteilen enthält, die zu einem Glas führen, das die Zusammensetzung innerhalb der angegebenen Bereiche aufweist und im Anschluß hieran Arbeitsgänge durchgeführt werden, wie sie üblicherweise bei der normalen Herstellung für Glas angewandt werden.

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Bei der vorliegenden Beschreibung ist in der üblichen Weise bezüglich des Ausdrückens der Bestandteile als Oxide der verschiedenen Elemente verfahren worden, die vorliegen und aus denen das Glas hergestellt wird, wobei es sich nicht unbedingt um Oxide handeln muß und es können auch andere Verbindungen vorliegen, die während des Schmelzens in Oxide umgewandelt werden, z.B. ist es zweckmäßig Natriumcarbonat anstelle von Natriumoxid und Borsäure anstelle von Boroxid anzuwenden.

Wie weiter oben angegeben, können geringe Anteile von nicht mehr als 7» 5 Gew.% insgesamt an anderen verträglichen Oxiden in einem erfindungsgemäßen Glas vorliegen und Beispiele für geeignete verträgliche Oxide, die weiter oben nicht erwähnt worden sind, sind Hiobiumoxid (Nb-B-) und Zirkonoxid (ZrO₂). Es können jedoch auch geringe Anteile an Oxiden des Lithiums, Magnesiums, Calciums, Strontiums, Zinks, Cadmiums und Arsens zugesetzt werden.

Zwecks weiterer Erläuterung des Erfindungsgegenstandes sind in den folgenden Tabellen beispielsweise bevorzugte Zusammensetzungen und die entsprechenden optischen Eigenschaften von Beispielen erfindungsgemäßer Gläser wiedergegeben, wobei sich die Anteile auf der Grundlage von Gewichtsprozenten verstehen.

Die Tabelle I zeigt die Glaszusammensetzungen verschiedener Beispiele und die Tabelle II zeifet die entsprechenden optischen Eigenschaften von Gläsern mit den gleichen Zusammensetzungen.

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	^B2°3	SiO₂	-	Na₂O	,7	Tabelle I	Al₂O₃	PbO	TiC	»2 ^;	Da₂O₅ Sb₂O₃		-	2,00
Bei spiel Nr.	50,1	18,8	5,2	U		K₂O	6,0	20,U	-		-	-	2,00
1	61,8	5,0	5,3	M*		■-	12,1	21,1	-		-	-	7,00
2	59,6	7,1	-	-	,7	-	12,1	21,2	-		-	-
3	68,7	-	3	,5	-	6,1	21,5	-		-	-
U	<SU,3	3,7	1	,6	-	12,5	16,5	-		-	-
5	65,U	7,U	1	,0	-	12,8	13,9	1,	0	-	- -
6	68,1	15.U	3	,2	-	12,5	16,U	-		-	- -
7	71,9	3,8	3	,1	-	13,2	8,6	3,	1	-	2,9
8	6U,2	3,8	3	,1	Ml	12,5	16,5	-		-	-
9	60,3	15,U	3	,2	-	12,6	16,6	-		-	-
10	57,9	3,9	3	,1	-	6,5	17,0	-		-
11	65,U	11,6 -	3	,2	-	12,8	13,9	1,	0
12	66,6	19,6	3	,2	-	13,0	11,U	2,	0
13	63,7	27,8	7	,2	-	6,6	17,1	-
IU	67,8	19,5	3	,2	-	11,8	11,2	2,	1
15	68,U	23,6	3	,2	-	13,2	11,5	2,	1
16	50,1	23,U	3	,3	-	13,3	11,7	2,	1
17	UI,5	2U,5	3	,2	-	13,5	11,8	2,	1
18	U9.6	23,3	3	,3	-	13,3	12,3	3,	1
19	U5,9	22,20	3	,2	-	13,U	11,7	2,	1
20	U5,1	22,20	3	,3	-	13,H	10? 1	2,	1
21	UU.9	21,20	3		-	13,U	11,8	2,	1
22	U5,0		-		-	13,2	11,5	2,	1
23	U5.O3		-		U,9	11,7U	15,51	0,	5
2 U	U5,O3	-		3,02	10,7U	16,51	o,	5
25	U5,O3	-	3,02	10,7U	13,01	-
26		3,02

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Tabelle II

Beispiel Hr.	^He	V
1	1,538U5	51.U2
2	1,53,567	U9.97
3	1,53756	50,22
»	1,5UU8U	50,7
VJl	1,53032	52,25
6	1,53032	52,25
7	1,53380	52,U5
8	1,53106	50,20
9	1,53318	52,10
10	1,53133	52 ,Ui
11	1,52U98	52,72
12	1,531784	51,76
13	1,53091	50,89
1U	1,53322	53,00
15	1,52951	50,99
16	1,52908	51,UU
17	1,52719	51,1U
18	1,52689	51,23
19	1,52906	50,98
20	1,52968	50,Ut
21	1552912	50,51
22	1,526U1	51,37
23	1,52161	51,55
2U	1,52625	51,85
25	1,52888	51,20
26	1,531029	50,15

1,0000 O?99OU

O?99UO 0,9920 0,9917 0,9911 0,9976 0,9819 O,99U3 0?9912 0,9953 0,9952 O,99UO 0,9968 0,9919 0,9977 0,9899 0,9936 0,9897 0,9951 0,9999 0,9933 0,9970 0,9970 0,9897

Im folgenden vird ein ppezielles Verfahren zum Herstellen eines Glases nach dem obigen Beispiel 1 wiedergegeben.

Es vird ein Glasansatz mit einer Zusammensetzung aus 50,1g B₂O₃, 18,8 g SiO₂, U,7 g Ha₂O, 6,0 g Al₃O₃ , 20,U g Pbö in einem Flatintiegel in einem elektrischen Ofen auf 1U5O C erhitzt.

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SAD ORIGINAL

Dies wird bis zum vollständigen Schmelzen ausgeführt. Der Ansatz wird sodann eine halbe Stunde lang gerührt, um ein vollständiges wechselseitiges Vermischen und Umsetzen der Ansatzbestandteile zu erleichtern. Zwecks Termpern des Glases wirddie Schmelze in eine zuvor auf 650 C erhitzte Form gegossen und sodann langsam auf Raumtemperatur mit einer Geschwindigkeit von 1,5 C pro Minute abgekühlt.

Das Glas wird sodann vermittels Erhitzen auf eine Temperatur von 500⁰C undsodann Abkühlen mit einer Geschwindigkeit von 20⁰C pro Tag auf eine Temperatur von etwa UOO⁰C feingetempert. Im Anschluß hieran erfolgt ein Abkühlen mit einer Geschwindigkeit von 1,5 C pro Minute bis auf Raumtemperatur.

Geringfügige Änderungen in den prozentualen Zusammensetzungen der Gläser nach den Beispielen führen zu entsprechenden geringfügigen Differenzen in den optischen Eigenschaften des entsprechenden Glases.

Optische Gläser nach beliebigen erfindungsgemäÄen Ausführungsbeispielen zeigen eine gekürzte Teildispersion in dem blauen Gebiet des Spektrums und weisen ausreichende chemische Dauerhaftigkeit für ein Schleifen und Polieren auf. Die erfindungsgemäßen Gläser können in speziellen optischen Systemen angewndt werden und weisen spezielle Nutzanwendung in Vorrichtungen für die Farbphotographie insbesondere in Farbphotographievorrichtungen auf, bei denen veränderliche, d.h. bewegliche Linsen angewandt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Glas mit einem Brechungsindex (n ) von 1,520 bis 1 einer relativen Dispersion (V ) von 50,0 bis 53,0 und einer relativen Teildispersion (6 ) von 0,980 bis 1,00, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe als wesentliche Bestandteile UO bis 75 Gew.* Boroxid (B₂O₃), 7 bis 2k Gew.* Bleioxid (PbO) 6 bis 1U Gew.* Aluminiumoxid (AIpO-), nicht mehr als 33 Gew.X Siliciumoxid (SiOp), nicht mehr als 7,5 Gew.* Alkalimetalloxid (Na₃O oder KpO) nicht mehr als 3,5 Gew.* Titandioxid (TiO₂) und nicht mehr als 7,5 Gew.* weiterer verträglicher Oxide enthält.

2.Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe kO bis 75 Gew.* Boroxid (B₂O₃), 7 bis 2k Gew.* Bleioxid (PbO), 6 bis 1U Gew.* Aluminiumoxid (Al₂O₃) und 5 bis 30 Gew.* Siliciumdioxid (SiO₂) enthält.

3. Glas nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe bis zu 7 Gew.* Alkalimetalloxid (Na₂O oder K₂O) enthält.

k. Glas nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe U1 bis 69 Gew.* Boroxid (B₂O₃), 10 bis 22 Gew.* Bleioxid (PbO), 6 bis 1U Gew.* Aluminiumoxid (Al₂O₃), 0 bis 30 Gew.* Siliciumdioxid (SiO₂), 0 bis 7,5 Gew.* Alkalimetalloxid (Na₂O oder K_g0) und 0 bis 3 Gew.* Titandioxid (TiO₂) enthält.

5. Glas nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe 5 bis 30 Gew.*. Siliciumdioxid (SiO₂) enthält.

6. Glas nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe

3 bis U Gew.* Alkalimetalloxid (Na₃O oder K₃O), bis zu 28 Gew.* Siliciumdioxid (SiO₃) und zusätzlich bis zu 3 Gew.* Tantaloxid (Ta₃O₅) enthält.

7« Glas nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe-3 bis k Gew.* Alkalimetalloxid (Na₃O oder K₃O), 0 bis 28 Gew.* Siliciumdioxid (SiO₃), bis zu 3 Gew.* Titandioxid (TiO₃) und zusätzlich 1 bis 7,5 Gew.* Antimonoxid (Sb₃O-) enthält.

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8. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dÄß dasselbe aus kl bis 59 Gev.% Boroxid (B₂O₃), 10 bis 12 Gew.* Bleioxid (PbO), 13 bia 1U Gew.S* Alumniumoxid (Al₂O₃), 1o bis 28 Gev.% Siliciumdioxid (SiO₂), 3,0 bis 3,5 Gev.% Alkalimetalloxid (Na₂O) und 2, bis 2,5 Gew.2 Titandioxid (TiO₂) besteht.

9. Glas nach Anspruch 1, dddurch gekennzeichnet, daß daseelbe 53 bis 69 Gev.% Boroxid (B₂O₃), 16 bis 22 Gew.% Bleioxid (PbO), 6 bis 13 Gew.% Aluminiumoxid (Al₂O₃) bis zu 16 Gew.* Siliciumdioxid (SiO₂) und bis zu 8 Gev.% Alkalimetalloxid (Na₂O oder KgO) bnthält.

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