DE1909187B2 - Process for the production of opal glass objects - Google Patents

Process for the production of opal glass objects

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DE1909187B2 DE19691909187 DE1909187A DE1909187B2 DE 1909187 B2 DE1909187 B2 DE 1909187B2 DE 19691909187 DE19691909187 DE 19691909187 DE 1909187 A DE1909187 A DE 1909187A DE 1909187 B2 DE1909187 B2 DE 1909187B2
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Description

CaOCaO

mit einem Verhältnis von 1,5with a ratio of 1.5

MgOMgO

und annähernd folgende Eigenschaften hat:and has approximately the following properties:

Temperatur bei Viskosität
102 poise 165O0C
Temperature at viscosity
10 2 poise 165O 0 C

Sohmelztemperatui 1127° CMelt temperature 1127 ° C

Viskosität bei der Schmelztemperatur 104·2 poiseViscosity at the melting temperature 10 4 · 2 poise

Thermischer Ausdehnungskoeffizient <45-10-'/°CThermal expansion coefficient <45-10 - '/ ° C

(O bis 30O0C)(O to 30O 0 C)

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, das die folgenden Bestandteile enthält:9. The method according to claim 1, characterized in that a glass is used which has the following Components contains:

Bestandteil GewichtsprozentIngredient weight percent

SiO2 55 bis 75,5SiO 2 55 to 75.5

Al2O3 2 bis 6Al 2 O 3 2 to 6

B2O3 O bis 12B 2 O 3 O to 12

CaO + MgO 10 bis 26CaO + MgO 10 to 26

Alkalioxide O bis 3Alkali oxides O to 3

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, bei dem die Bedingung10. The method according to claim 9, characterized in that a glass is used at which the condition

Gewichtsprozente CaO Λ Λ , . Λ ,
_ _ 1,4 bis 1,5
Weight percent CaO Λ Λ,. Λ ,
_ _ 1.4 to 1.5

Gewichtsprozente MgOWeight percent MgO

erfüllt ist.is satisfied.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, bei dem die Alkalioxide aus Na2O bestehen.11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that a glass is used in which the alkali oxides consist of Na 2 O.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung mit der zum Entspannen dienenden Wärmebehandlung kombiniert wird.12. The method according to any one of claims 3 to 11, characterized in that the heat treatment is combined with the relaxation heat treatment.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wärmebehandlung Temperaturen zwischen 565 und 98O0C während 15 Minuten bis 64 Stunden angewandt werden.13. The method according to any one of claims 1, 2 or 12, characterized in that temperatures between 565 and 98O 0 C for 15 minutes to 64 hours are used in the heat treatment.

14. Verfahren nach Anspruchl3,dadurch gekennzeichnet,daßTemperaturenzwischen650und 85O°C während 30 Minuten bis 8 Stunden angewandt werden. 14. The method according to claim 13, characterized in that temperatures between 650 and 85O ° C can be applied for 30 minutes to 8 hours.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wärmebehandlung Temperaturen zwischen 565 und 8500C während 15 Minuten bis 8 Stunden angewandt werden.15. The method according to claim 12, characterized in that temperatures between 565 and 850 0 C are used for 15 minutes to 8 hours in the heat treatment.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß Temperaturen zwischen 760 und 815°C während einer Stunde angewandt werden.16. The method according to claim 15, characterized in that temperatures between 760 and 815 ° C can be applied for one hour.

17. Verfahren zum Herstellen von Qpalglasgegensiänden nach einem der Ansprüche mit Zusammensetzungen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Glas der angegebenen Zusammensetzung ein Glasgegenstand geformt und im Verlauf des Formvorganges opalesziert wird.17. Process for the manufacture of glass objects according to one of the claims with compositions 8 to 11, characterized in that a glass object formed from a glass of the specified composition and in the course of the Forming process is opalesced.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß nahezu vollständige Opaleszenz durch Abkühlen der Gegenstände auf eine Temperatur entsprechend einer Viskosität um 107·Μ Poise bewirkt wird.18. The method according to claim 17, characterized in that almost complete opalescence is brought about by cooling the objects to a temperature corresponding to a viscosity of 10 7 · Μ poise.

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Opalglasgegenständen sowie auf dafür brauchbareThe invention relates to the manufacture of opal glass objects and to those useful therefor

ao Gläser.ao glasses.

Es sind Opalgläser verschiedener Art bekannt. Bei den meisten werden besondere Opaleszierungsmittel, wie Titan- und Zinnverbindungen, Fluoride, Sulfate, Chloride, Phosphate und verschiedene andere Salze verwendet. Von diesen haben Fluorid-Opalgläser vielfach Anwendung für Beleuchtungszwecke gefunden, da bei ihnen ein weiterer Bereich der Opaleszenz (Grad der Opazität) eingestellt werden kann.
Die Herstellung von Opalgläsern mit besonderen Opaleszierungsmitteln bringt bei der Glasfabrikation besondere Umstände mit sich. Die gebräuchlichsten Opaleszierungsmittel, insbesondere Fluoride, wirken auf die Auskleidungen von Glasschmelzöfen hoch korrosiv, so daß eine Überholung der öfen in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen nötig ist. Erschwerend wirkt hierbei noch die Erscheinung, daß unter den üblichen Arbeitsbedingungen beim Hochheizen des Ofens ein vorzeitiges oder bevorzugtes Ausschmelzen der Opaleszierungsmittel eintreten kann, und dies kann zu Anreicherungen des Opaleszierungsmittels am Boden der Schmelzwanne führen, so daß die Korrosion dort noch erheblich verstärkt wird. Die dabei entstehende Ungleichmäßigkeit der Verteilung des Opaleszierungsmittels führt zu entsprechend ungleichmäßigen Ergebnissen, und überhaupt bereitet die gleichmäßige Einmischung des Opaleszierungsmittels an sich Schwierigkeiten, so daß ein gleichförmiges Produkt nichi ohne weiteres erhalten werden kann. Ein weiterer Nachteil bekannter Opalg'äser besteht darin, daß vielfach das geschmolzene Glas selbst bereits opaleszent ist: dies erhöht die Brennstoffkosten, da die Wärmestrahlung von derartigen Schmelzen stärker reflektiert und weniger absorbiert wird als bei klaren Schmelzen.
Opal glasses of various types are known. Most of them use special opalescent agents such as titanium and tin compounds, fluorides, sulfates, chlorides, phosphates and various other salts. Of these, fluoride opal glasses have often been used for lighting purposes, since a wider range of opalescence (degree of opacity) can be set with them.
The manufacture of opal glasses with special opalescent agents brings with it special circumstances in glass manufacture. The most common opalescent agents, especially fluorides, have a highly corrosive effect on the linings of glass melting furnaces, so that the furnaces have to be overhauled at relatively short intervals. A complicating factor here is the fact that under normal working conditions when the furnace is heated up, the opalescent agent may melt out prematurely or preferentially, and this can lead to an accumulation of the opalescent agent at the bottom of the melting tank, so that the corrosion there is considerably increased. The resulting unevenness in the distribution of the opalescent agent leads to correspondingly uneven results, and in general the uniform mixing in of the opalescent agent itself causes difficulties, so that a uniform product cannot easily be obtained. Another disadvantage of known opal glass is that the molten glass itself is often already opalescent: this increases fuel costs, since the thermal radiation from such melts is more strongly reflected and less absorbed than with clear melts.

Es sind ferner Opalgläser bekannt, bei denen die Trübung nicht durch ein besonderes Opaleszierungsmittel, sondern durch Entglasung bedingt ist. Um die Entglasung in verhältnismäßig einfacher Weise erzielen zu können, müssen derartige Gläser Zusammensetzungen aufweisen, die man sonst bei der Glasherstellung gerade vermeidet, weil sie mit schlechteren Verarbeitungseigenschaften verknüpft sind. Beispielsweise sind bekannte Opalgläser dieser Art durch extreme SiO2-(CaO + MgO)-Verhältnisse gekennzeichnet, d. h., sie enthalten verhältnismäßig viel SiO2 und gegebenenfalls noch B2O3, jedoch im Vergleich dazu wenig Erdalkali; derartige stark saure Gläser neigen besonders stark zur Entglasung. Sie sind jedoch erheblich schwieriger zu verarbeiten als übliche Gläser.Opal glasses are also known in which the opacity is not caused by a special opalescent agent, but rather by devitrification. In order to be able to achieve devitrification in a relatively simple manner, such glasses must have compositions that are otherwise avoided in glass production because they are associated with poorer processing properties. For example, known opal glasses of this type are characterized by extreme SiO 2 - (CaO + MgO) ratios, ie they contain a relatively large amount of SiO 2 and possibly also B 2 O 3 , but in comparison therewith little alkaline earth metal; Such strongly acidic glasses have a particularly strong tendency to devitrify. However, they are considerably more difficult to process than conventional glasses.

Das Anwendungsgebiet von Opalgläsern hat sich in der jüngeren Zeit stark erweitert, und zwar nicht nur für Beleuchtungskörper, Leuchtgloben, Filter, wissenschaftliche Zwecke u. dgl., sondern auch beispielsweise in der Verpackungsindustrie zur Herstellung von Behältern für Arznei- und Körperpflegemittel, Deodorants, Nahrungsmittel u. dgl. Insbesondere für die letztgenannten Anwendungen ist es dringend erwünscht, Opalglasgegenstände mit üblichen schnellaufenden Glasformmaschinen in rationeller Massenproduktion herstellen zu können, wobei dementsprechend das verwendete Glas leicht verarbeitbar, chemisch stabil, wärmebeständig und nicht korrosiv sein soll und insgesamt die Kosten zur Herstellung der Opalglasgegenstände so niedrig wie möglich sein sollen. Aus den oben geschilderten Gründen können die bekannten Opalgläser diese Forderungen nicht ohne nur unvollkommen erfüllen.The field of application of opal glass has expanded significantly in recent times, and not only For lighting fixtures, light globes, filters, scientific purposes and the like, but also for example in the packaging industry for the production of containers for medicines and personal care products, deodorants, Foods and the like, particularly for the latter Applications it is highly desirable to use opal glass objects with usual high-speed To be able to manufacture glass molding machines in rational mass production, and accordingly the The glass used should be easy to process, chemically stable, heat-resistant and non-corrosive and overall the cost of producing the opal glass objects should be as low as possible. From the For the reasons outlined above, the known opal glasses cannot meet these requirements without only imperfectly fulfill.

Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Opalglasgegenständen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß aus einem Erdalkali-Aluminiumsilikat-Glas, das die folgenden Bestandteile enthält,According to the invention, the object set is achieved by a method for the production of opal glass objects, which is characterized in that made of an alkaline earth aluminum silicate glass, which has the following Contains components,

Bestandteilcomponent

SiO2 SiO 2

Al2O3 1,5 bisAl 2 O 3 1.5 to

GewichtsprozentWeight percent bisuntil 7676 1515th 5 bis5 to 1212th Ι,ίΙ, ί bisuntil 1313th 00 bisuntil 2020th 55 bisuntil 1515th 00 bis <to < 1111th 11 bisuntil 55 00 bis <to < 22 00

B2O3 B 2 O 3

CaO CaO

MgO MgO

Na2O Na 2 O

K2O K 2 O

Li2O Li 2 O

mit den Bedingungenwith the conditions

(CaO + MgO 10 bis 30(CaO + MgO 10 to 30

(Na2O+ K2O) <11(Na 2 O + K 2 O) <11

Gewichtsprozente B2O3 .
Gewichtsprozente Na2O
Weight percent B 2 O 3 .
Weight percent Na 2 O

(SiO, + Al2O3 + B2O3
+ CaO + MgO + Na2O) >95
(SiO, + Al 2 O 3 + B 2 O 3
+ CaO + MgO + Na 2 O)> 95

die Glasgegenstände geformt werden und durch eine Wärmebehandlung eine in-situ-Phasentrennung herbeigeführt wird, durch die Glasgegenstände opaleszent werden.the glass objects are shaped and an in-situ phase separation is brought about by a heat treatment which makes glass objects opalescent.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit ein nicht-korrosives Glas verwendet, das keine besonderen Opaleszierungsmittel enthält und auf Grund seiner im üblichen Rahmen liegenden, ausgewogenen Zusammensetzung leicht verarbeitbar ist; die Opaleszie- Bestandteil rung erfolgt durch eine Phasentrennung und nicht durch Entglasung, die nach der Erfindung verwendeten Gläser können im Gegenteil sogar eine hohe Beständigkeit gegen Entglasung aufweisen.According to the method according to the invention, a non-corrosive glass is used that is not special Contains opalescent agents and due to its well-balanced composition is easy to process; the opalescence constituent takes place through a phase separation and not By devitrification, the glasses used according to the invention can, on the contrary, even have a high resistance exhibit against devitrification.

Da nur übliche, in großen Mengen und zu geringen Kosten verfügbare Bestandteile für den Glasvorsatz erforderlich sind, und da die opaleszierende Wärmebehandlung an den fertigen Gegenständen vorgenommen werden kann, sind sowohl die Rohstoffkosten als auch die Betriebs- und Herstellungskosten gering. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Grad der erzielten Opaleszcnz durch die Art und Weise der Wärmebehandlung in weiten Grenzen reproduzierbar gesteuert werden kann.As only common components for the glass attachment that are available in large quantities and at low cost are required, and since the opalescent heat treatment is carried out on the finished articles can be, both the raw material costs and the operating and manufacturing costs are low. Another The advantage is that the degree of opalescence achieved is determined by the manner of the heat treatment can be controlled reproducibly within wide limits.

Das nach der vorliegenden Erfindung verwendete Glas enthält gewöhnlich sechs Hauptbestandteile, deren Bedeutung im folgenden kurz besprochen werden soll.The glass used in the present invention usually contains six main components, their Meaning should be briefly discussed below.

Das vorherrschende glasbildende Oxid ist Siliziumdioxid (SiO2), dessen Bedeutung für das Glas bekannt ist.The predominant glass-forming oxide is silicon dioxide (SiO 2 ), the importance of which is known for glass.

Das Glas enthält ferner Aluminiumoxid (Al2O3), das zwei Zwecken dient:The glass also contains aluminum oxide (Al 2 O 3 ), which serves two purposes:

a) Aluminiumoxid erhöht den Widerstand gegen Entglasung während der opaleszierenden Wärmebehandlung; a) alumina increases resistance to devitrification during opalescent heat treatment;

b) die Opaleszierungsgeschwindigkeit kann durch geeignete Wahl des Al2O3-Gehalts gesteuert werden, da mit zunehmendem Al2O3-Gehalt die Opal-b) the opalescence speed can be controlled by a suitable choice of the Al 2 O 3 content, since with increasing Al 2 O 3 content the opal

t eszierungsgeschwindigkeit abnimmt. t eszierungsgeschwindigkeit decreases.

Diese beiden Wirkungen sind von der Glasviskosität abhängig, und diese wird wesentlich vom Al2O3-Gehalt bestimmt.
Die Erdalkalioxide (CaO und MgO) sind gewöhnlich beide vorhanden und haben den Zweck, die chemische Stabilität der feinverteilten opaleszierenden Phase zu erhöhen. Diese Oxide beeinflussen ebenfalls die Glasviskosität.
Both of these effects are dependent on the glass viscosity, and this is largely determined by the Al 2 O 3 content.
The alkaline earth oxides (CaO and MgO) are usually both present and have the purpose of increasing the chemical stability of the finely divided opalescent phase. These oxides also affect the glass viscosity.

Boroxid (B2O3) fördert primär die Opaleszierung,Boron oxide (B 2 O 3 ) primarily promotes opalescence,

d. h., dieTendenz zur Opalisierung steigt mit zunehmendem BjjO3-Gehalt an. Natriumoxid (Na2O) dient einmal in der üblichen Weise als Flußmittel und wirkt zum anderen Mal der Opaleszierungstendenz entgegen, so daß das Verhältnis von NaO zu B2O3 eine wichtige Rolle bei der Feststellung von Zeit und Temperatur der Opaleszierungswärmebehandlung spielt.that is, the tendency towards opalization increases with increasing BjjO 3 content. Sodium oxide (Na 2 O) serves on the one hand as a flux in the usual way and on the other hand counteracts the tendency to opalesce, so that the ratio of NaO to B 2 O 3 plays an important role in determining the time and temperature of the opalescence heat treatment.

Andere Alkalioxide, wie Kaliumoxid (K2O) und Lithiumoxid (Li2O), können ferner in den angegebenen Mengen vorhanden sein.Other alkali oxides, such as potassium oxide (K 2 O) and lithium oxide (Li 2 O), can also be present in the amounts indicated.

Die zur Opaleszierung erforderliche Wärmebehandlung hängt naturgemäß von der speziellen Zusammensetzung ab, die innerhalb der oben angegebenen Grenzen gewählt wird. Es hat sich gezeigt, daß zwar entsprechend den oben angegebenen Bereichsgrenzen die thermische Opaleszierung auch mit Gläsern erzielbai ist, die wieder Na2O noch B2O3 enthalten, doch ist die Steuerbarkeit des Opaleszierungsvorganges dabei nicht so gut wie bei Gläsern, die diese beiden Bestandteile enthalten. Es werden deshalb Glaszusammensetzungen bevorzugt, die sowohl Na2O als auch B2O3 enthalten. ■ Ferner wird vorzugsweise kein Lithiumoxid verwendet, da dieses Oxid dieTendenz zur Entglasung bei erhöhter Temperaturen fördert. Dementsprechend wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise das an· gegebene Verfahren mit einem Glas ausgeführt, da; folgende Bestandteile aufweist:The heat treatment required for opalescence naturally depends on the specific composition, which is selected within the limits given above. It has been shown that, according to the range limits given above, thermal opalescence can also be achieved with glasses that again contain Na 2 O and B 2 O 3 , but the controllability of the opalescence process is not as good as with glasses that contain these two Contain ingredients. Therefore, glass compositions containing both Na 2 O and B 2 O 3 are preferred. Furthermore, lithium oxide is preferably not used, since this oxide promotes the tendency towards devitrification at elevated temperatures. Accordingly, in a further embodiment of the invention, the specified method is preferably carried out with a glass, since; has the following components:

GewichtsprozentWeight percent

SiO2 60 bis 70SiO 2 60 to 70

Al2O3 4 bis 8Al 2 O 3 4 to 8

B2O3 1 bis 9B 2 O 3 1 to 9

CaO 6 bis 16CaO 6 to 16

MgO 4 bis 12MgO 4 to 12

Na2O 3 bis 7Na 2 O 3 to 7

mit den Bedingungenwith the conditions

(CaO + MgO) 14 bis 21(CaO + MgO) 14 to 21

(Na2O+ K2O) 8(Na 2 O + K 2 O) 8

Gewichtsprozente B2O3
Gewichtsprozente Na2O
Weight percent B 2 O 3
Weight percent Na 2 O

0,2 bis 30.2 to 3

(SiO. + Al2O, + B2O3 + CaO(SiO. + Al 2 O, + B 2 O 3 + CaO

+ MgO + Na2O >98+ MgO + Na 2 O> 98

Entsprechend üblicher Praxis können kolorierende Oxide, beispielsweise die Oxide von Kobalt, Kupfer, Chrom, Nickel und Mangan, zugesetzt werden, um opaleszentes Glas verschiedender Farbe und Schattierung herzustellen. Die Farben und Schattierungen, können dabei durch den Sauerstoff spiegel der Schmelze, die Zeitdauer und die Temperatur der Wärmebehandlung gesteuert werden.According to common practice, coloring oxides, for example the oxides of cobalt, copper, Chromium, nickel and manganese, are added to make opalescent glass of various colors and shades to manufacture. The colors and shades can be determined by the oxygen level of the melt, the time and temperature of the heat treatment can be controlled.

Im allgemeinen machen solche kolorierenden Oxide nicht mehr als etwa 2 Gewichtsprozent der Glaszusammensetzung aus.Generally, such coloring oxides make up no more than about 2 percent by weight of the glass composition the end.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Erdalkali-Aluminiumsilikat-Glas in den oben angegebenen Zusammensetzungsbereichen ausgewählt. Die kleinen Anteile an B2O2 und Na2O sind vorteilhaft, um die gewünschte Phasentrennung zu fördern und zu steuern. Es wurde festgestellt, daß das Vorhandensein beider dieser Bestandteile wünschenswert ist, um den Übergang des zunächst durchsichtigen Glases in den opaleszenten Zustand möglichst weitgehend steuern zu können.When carrying out the method according to the invention, an alkaline earth aluminum silicate glass is selected from the composition ranges given above. The small proportions of B 2 O 2 and Na 2 O are advantageous in order to promote and control the desired phase separation. It was found that the presence of both of these components is desirable in order to be able to control the transition from the initially transparent glass to the opalescent state as much as possible.

Das Glas mit der gewählten Zusammensetzung wird geschmolzen und nach üblichen Verfahren zu Gegenständen geformt. Für den Glasversatz können gewöhnliche Ausgangsmaterialien verwendet werden, vorausgesetzt, daß aus ihnen die gewünschte Zusammensetzung gebildet werden kann. Die Auswahl der Ausgangsmaterialien stützt sich im wesentlichen auf wirtschaftliche Überlegungen. Es versteht sich, daß das geschmolzene Glas so homogen wie möglich sein soll, bevor aus ihm die Glasgegenstände geformt werden.The glass with the selected composition is melted and made into objects by conventional methods shaped. Ordinary starting materials can be used for the glass offset, provided that that the desired composition can be formed from them. The choice of raw materials is essentially based on economic considerations. It goes without saying that the melted Glass should be as homogeneous as possible before the glass objects are formed from it.

Nachdem der Glasgegenstand gefoimt worden ist, wird er einer bestimmten Wärmebehandlung unterzogen, und zwar während einer Zeitdauer, die ausreicht, um die gewünschte Phasentrennung hervorzurufen.After the glass object has been foimed, it is subjected to a certain heat treatment for a period of time that is sufficient to bring about the desired phase separation.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden Gläser angegeben, bei denen die phasentrennende und damit opaleszierende Wärmebehandlung der beschriebenen Art mit einer üblichen Entspannung-Wärmebehandlung kombiniert werden kann. Dies ist ersichtlich vorteilhaft bei der Herstellung der opaleszenten Glasgegenstände. Ein solches ernndungsgemäßes thermisch opaleszierbares Erdalkali-Aluminiumsilikat-Glas kann folgende Bestandteile enthalten:In a further embodiment of the invention glasses are specified in which the phase separating and thus opalescent heat treatment of the type described with a conventional relaxation heat treatment can be combined. This is seen to be advantageous in the manufacture of the opalescent glass articles. Such a thermally opalescent alkaline earth aluminum silicate glass according to the designation can contain the following components:

Bestandteil GewichtsprozentIngredient weight percent

SiO2 66 bis 69SiO 2 66 to 69

Al2O3 um 6Al 2 O 3 at 6

B2O3 4 bis 8B 2 O 3 4 to 8

CaO + MgO 13 bis 18CaO + MgO 13 to 18

Na2O um 5Na 2 O at 5

mit der Bedingung
Gewichtsprozente CaO
Gewichtsprozente MgO
under the condition
Weight percent CaO
Weight percent MgO

In Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden weiter Gläser im Rahmen der vorn genannten Zusammensetzungen angegeben, bei denen die Phasentrennung und damit die Opaleszierung unter dem Einfluß der thermischen Bedingungen eintritt, die während des Fonnvorganges herrschen, so daß das Glas nach der Formung opaleszent ist. Dies ist ersichtlich ein ganz besonderer Vorteil, da eine besondere Wärmebehandlung ganz entfallen kann. Bei derartigen Gläsern kann man im wesentlichen vollständige Opaleszenz durch Abkühlen der Gegenstände auf eine Temperatur erhalten, bei der die Viskosität etwa 107·66 Poise beträgt. Ein solches erfindungsgemäßes thermisch opaleszierbares Erdalkali-Aluminiumsilikat-Glas kann folgende Bestandteile erthalten:In embodiments of the present invention glasses are also specified in the context of the above-mentioned compositions in which the phase separation and thus the opalescence occurs under the influence of the thermal conditions that prevail during the molding process, so that the glass is opalescent after molding. This is clearly a very special advantage, since a special heat treatment can be omitted entirely. In such glasses, substantially complete opalescence can be obtained by cooling the articles to a temperature at which the viscosity is about 10 7 x 66 poise. Such a thermally opalescent alkaline earth aluminum silicate glass according to the invention can contain the following components:

Bestandteil GewichtsprozentIngredient weight percent

SiO2 71SiO 2 71

ίο Al2O3 5ίο Al 2 O 3 5

CaO + MgO 10CaO + MgO 10

B2O3 12B 2 O 3 12

Alkalioxide 3Alkali oxides 3

CaOCaO

is mit einem Verhältnis von 1,5is with a ratio of 1.5

MgOMgO

Andere erfindungsgemäße Gläser, die in ähnlicher Weise während der beim Formvorgang herrschendenOther glasses according to the invention performed in a similar manner during the molding process

ao Bedingungen opaleszent werden, sind weiter hinten angegeben.ao conditions that become opalescent are given below.

Sofern nicht eine erfindungsgemäße Glaszusammensetzung verwendet wird, bei der in der angedeuteten Weise die zur Opaleszierung dienende Wärmebehandlung mit der zum Entspannen dienenden Wärmebehandlung kombiniert werden oder sogar durch die während des Formvorganges vorherrschenden Bedingungen dargestellt werden kann, wird nach der Erfindung der Glasgegenstand nach dem Formen einer bestimmten Wärmebehandlung unterzogen, um einen bestimmten Opaleszenzgrad zu erzielen. Die Erfindung beschreibt einerseits einen großen Bereich möglicher Zusammensetzungen für thermisch opales zierbares Glas und macht andererseits Angaben über die Beziehung dieser Zusammensetzungen zu der für die Opaleszierung erforderlichen Wärmebehandlung.Unless a glass composition according to the invention is used, in the case of the one indicated Way the heat treatment used for opalescence with the heat treatment used for relaxation can be combined or even by the conditions prevailing during the molding process can be represented, according to the invention, the glass object after the molding of a subjected to a certain heat treatment in order to achieve a certain degree of opalescence. The invention describes, on the one hand, a large range of possible compositions for thermally opaque materials Glass and on the other hand gives information about the relationship of these compositions to that for the Opalescence required heat treatment.

Die Beziehung zwischen Zeit und Temperatur bei der Wärmebehandlung hängt primär von der Zusammensetzung des verwendeten Glases ab. Man versteht, daß höhere Temperaturen eine kürzere Zeitdauer erfordern, um die gewünschte Phasentrennung und Opaleszierung hervorzurufen, daß jedoch das Glas bei solchen hohen Temperaturen leichter verformt und entgiast wird. Für die Zwecke der Erfindung sind Temperaturen von etwa 600 oder 650 bis etwa 980° während 15 Minuten bis etwa 64 oder mehr Stunden zufriedenstellend. Im allgemeinen werden aus ökonomischen Gründen Temperaturen zwischen 650 und 850° während 30 Minuter bis etwa 8 Stunden hevorzugt.Bei kombinierter Phasentrennungs- und Entspannungs-Wärmebehandlung können erfindungsgemäß Temperaturen zwischen 565 unc 850° C während 15 Minuten bis 8 Stunden angewand werden, vorzugsweise Temperaturen zwischen 760 unc 815°C während einer Stunde.The relationship between time and temperature in heat treatment depends primarily on the composition of the glass used. It is understood that higher temperatures require a shorter period of time to produce the desired phase separation and opalescence, but that the glass at such high Temperatures is more easily deformed and degassed. For the purposes of the invention temperatures of about 600 or 650 to about 980 ° for 15 minutes to about 64 or more hours is satisfactory. in the in general, for economic reasons, temperatures between 650 and 850 ° are used for 30 minutes up to about 8 hours preferred. With a combined phase separation and relaxation heat treatment according to the invention, temperatures between 565 and 850 ° C. were used for 15 minutes to 8 hours are, preferably temperatures between 760 and 815 ° C for one hour.

Bei der Wärmebehandlung gilt allgemein,daß kürzen Zeitdauer und niedrigere Temperatur die Bilduni von durchscheinendem Glas begünstigen, wahrem längere Zeitdauer und höhere Temperatur die Bildun von dicht opalem Glas begünstigen.In the case of heat treatment, the general rule is that the duration and temperature are shortened of translucent glass, longer periods of time and higher temperatures favor the formation favor of dense opal glass.

Wenn die Wärmebehandlung richtig ausgeführt woi den ist, wird das Glas im wesentlichen in zwei getrennt« jedoch kontinuierliche Glasphasen getrennt (GewöhT lieh ist keine kristalline Phase vorhanden.) Auf Grün dieser Phasentrennung wird das Glas opaleszieren« Eine dieser Glasphasen ist reich an Aluminiumoxii Erdalkalioxiden, Natriumoxid und Boroxid. Dies Glasphase ist verhältnismäßig stabil und gegenübi Säuren und Alkalien ziemlich beständig. Die andeiIf the heat treatment is properly carried out, the glass is essentially separated into two " but continuous glass phases separated (usually no crystalline phase is present.) On green This phase separation will make the glass opalescent. One of these glass phases is rich in aluminum oxide Alkaline earth oxides, sodium oxide and boron oxide. This glass phase is relatively stable and vis-à-vis Acids and alkalis fairly stable. The other

209542/4«209542/4 «

Bestandteilcomponent

SiO2 SiO 2

Al2O3 Al 2 O 3

CaO CaO

MgO MgO

Na2O 2,8Na 2 O 2.8

GewichtsprozentWeight percent

71,571.5

6,56.5

9,69.6

6,26.2

1,2 2,41.2 2.4

Glasphase ist reich an Siliziumdioxid und ebenfalls sehr stabil. Es ist zu beobachten, daß das Aufteilungsverhältnis der Phasen dem Verhältnis ihrer entsprechenden Bestandteile imursprünglichen Glas entspricht.Glass phase is rich in silicon dioxide and also very stable. It can be observed that the division ratio of the phases corresponds to the ratio of their corresponding Components in the original glass.

Wie bereits erwähnt, erfordern die höheren Temperaturen eine kürzere Zeitdauer, um die gewünschte Phasentrennung herbeizuführen, aber das Glas wird bei diesen höheren Temperaturen leichter verformt oder entglast. Allgemein gesprochen, ist das Glas mit dem obengenannten Zusammensetzungsbereich bei der erforderlichen Wärmebehandlung ziemlich beständig gegenüber der Entglasung.As mentioned earlier, the higher temperatures require a shorter period of time to bring about the desired phase separation, but the glass will at deformed or devitrified more easily at these higher temperatures. Generally speaking, the glass is with that The above-mentioned composition range is fairly stable when subjected to the required heat treatment versus devitrification.

Es werden nun einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Glases beschrieben. Die optischen Eigenschaften der Ausführungsbeispiele werden in Verbindung mit den Geräten, mit denen die optischen Eigenschaften gemessen wurden, beschrieben.Some embodiments of the glass according to the invention will now be described. The optical Properties of the exemplary embodiments are described in connection with the devices with which the optical Properties were measured, described.

Ferner sind zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele der Erfindung Zeichnungen beigefügt. Es zeigtFurthermore, to explain the exemplary embodiments Drawings attached to the invention. It shows

η* ΐ·1 'Τ ?iasramm',in dem di* Reflexio"s- und 20 Die Glasbecher werden dann bei einer Temperatur Durchlassigkeitseigenschaften eines als Beispiel heraus- von m° C 24 Stunden lang in einem elektrischen Ofen gegriffenen ernndungsgemaßen Opalglases in Abhan- gehalten Am Ende dieser S Zeitdauer waren die Glas. gigke.t von dei Wellenlange aufgetragen s.nd, ^cher gleichmäßi k. , Die übfi Ei£en.η * ΐ 1 'Τ? iasramm ', i n dem di * r eflexio " s - and 20 The glass beakers are then kept at a temperature permeability properties of an example of an opal glass according to the invention that has been taken out in an electric furnace for 24 hours . At the end of this p period were. gigke.t the glass s.nd applied by dei wavelength, ^ cher gleichmäßi k. the übfi Ei £ s.

tJ 'Ζ T Γ" Diagramra' m.im αη*"τ die « schäften des Glases (Dichte, chemische Beständigkeit. Erfindung besonders geeigneter Bereich von Glaszu- 25 Ausdehnungskoeffizient) wurden durch diese Wärmesammensetzungen dargestellt ist, _ _ , behandlung nicht wesentlich geänderttJ 'Ζ T Γ "Diagramra' m .i m αη *" τ, the "(Invention density, chemical resistance, particularly suitable range of 25 Glaszu- expansion coefficient) of the glass were transactions is represented by this Wärmesammensetzungen, _ _ not significantly treatment changed

K2O K 2 O

B2O3 B 2 O 3

Fe2O3 (Verunreinigung) 0,1Fe 2 O 3 (impurity) 0.1

Temperatur für Viskosität 103Poise 1351CC Temperatur für Viskosität 107Poise 926CCTemperature for viscosity 10 3 poise 1351 C C Temperature for viscosity 10 7 poise 926 C C

Liquidustemperatur 12270CLiquidus temperature 1227 0 C

Viskosität bei Liquidustemperatur .. 103·7 Poise Thermischer Ausdehnungskoeffizient/0 C · 107 (O bis 30O0C) 57Viscosity at liquidus temperature .. 10 3 · 7 Poise thermal expansion coefficient / 0 C · 10 7 (0 to 30O 0 C) 57

F i g. 3 ein Diagramm, in dem die Reflexionseigenschaften bestimmter erfindungsgemäßer opaker Gläser in Abhängigkeit von der Wellenlänge aufgetragenF i g. 3 is a diagram in which the reflection properties of certain opaque glasses according to the invention plotted as a function of the wavelength

Die Schwierigkeiten, die beim Messen und Vergleichen der optischen Eigenschaften von Materialien, die die Neigung haben, einen auftreffenden Lichtstrahl zu zerstreuen (beispielsweise opales und opaleszierendes Glas), auftreten, sind bekannt. Das Grundproblem rührt daher, daß ein Teil der Strahlungsenergie, die in die Probe eintritt, innerhalb der Probe zerstreut wird und daher von gewöhnlichen Spektrophotometern nicht als reflektierte, absorbierte oder durchgelassene Strahlung erfaßt wird. Das Testverfahren, das bei den Ausf ührungsbeispielen verwendet wurde, versucht diesen Streueffekt zu kompensieren.The difficulties encountered in measuring and comparing the optical properties of materials that have a tendency to diffuse an incident light beam (e.g. opal and opalescent Glass) are known to occur. The basic problem arises from the fact that some of the radiant energy that is in the sample enters, is scattered within the sample and therefore by ordinary spectrophotometers is not detected as reflected, absorbed or transmitted radiation. The test procedure used in the Ausf ührungsbeispielen was used, tries to compensate for this scattering effect.

Beispiel 2Example 2

Ausgangsmaterialien wurden nach dem Verfahren des Ausführungsbeispiels 1 zu einem homogenen Glas geschmolzen, das folgende Zusammensetzung und Eigenschaften hat:Starting materials were made into a homogeneous glass by the method of Embodiment 1 melted, which has the following composition and properties:

Bestandteil GewichtsprozentIngredient weight percent

SiO2 70,6SiO 2 70.6

Al2O3 Al 2 O 3

CaO 9,4CaO 9.4

MgO 6,1MgO 6.1

Beispiel 1example 1

Die AusgangsmaterialienThe raw materials

Sand 3618,53 gSand 3618.53 g

Roher Dolomitkalk 1414,88 gRaw dolomite lime 1414.88 g

hoch kalzithaltiger Kalk 72,48 ghigh calcite lime 72.48 g

Aluminiumoxid 323,83 gAlumina 323.83 g

Borax 175,63 gBorax 175.63 g

Natriumkarbonat 146,43 gSodium carbonate 146.43 g

Kaliumkarbonat 85,18 gPotassium carbonate 85.18 g

4545

5050

Na2O 3,3Na 2 O 3.3

K2O 1,4K 2 O 1.4

B2O3 2,2B 2 O 3 2.2

Fe2O3 (Verunreinigung) 0,06Fe 2 O 3 (impurity) 0.06

Liquidustemperatur 1240rCLiquidus temperature 1240 r C

Thermischer Ausdehnungskoeffi- ...Thermal expansion coefficient ...

zient/°C · 107 (O bis 30O0C) 56cient / ° C · 10 7 (0 to 30O 0 C) 56

Das geschmolzene Glas wurde in mehrere kleim rechteckige Platten (25 · 19 · 3 mm) gegossen. Di' Platten waren nach dem Gießen klar und durchsichtig Drei dieser Platten wurden ausgewählt, und jed dieser Platten wurde in einem elektrischen Laborato riumsofen einer bestimmten Wärmebehandlung untei worfen. Eine der Platten wurde keiner Wärmebehanc1 lung ausgesetzt und diente als Vergleichsobjekt.The molten glass was poured into several small rectangular plates (25 x 19 x 3 mm). The panels were clear and translucent after casting. Three of these panels were selected and each of the panels was given a specific heat treatment in an electrical laboratory oven. One of the plates was exposed to Wärmebehanc one lung and served as a comparison object.

wurden in einem Schmelztiegel aus Platin bei Glastemperaturen um 1600 0C in einem elektrischen Ofen unter mechanischem Rühren geschmolzen. Die Schmelzzeit betrug etwa 24 Stunden, um Homogenität sicherzustellen. Von dem geschmolzenen Glas wurden nach einem üblichen Blasverfahren mehrere Glasbecher hergestellt. Die fertigen Glasbecher waren durchsichtig und halten das Aussehen von gewöhnlichen Sodakalk-Platte 1were melted in a crucible made of platinum at glass temperatures around 1600 0 C in an electric furnace with mechanical stirring. The melt time was about 24 hours to ensure homogeneity. A plurality of glass beakers were made from the molten glass by an ordinary blowing method. The finished glass cups were see-through and kept the appearance of ordinary soda lime plate 1

Wärmebehandlung: keine, Aussehen: klar und durchsichtig, ohne sichtbai Lichtstreuung.Heat treatment: none, appearance: clear and transparent, no visible Light scattering.

Platte 2 Wärmebehandlung: 2 Stunden bei 8000C,Plate 2 heat treatment: 2 hours at 800 ° C.,

und Eigenschaften:and features:

a« Aussehen von gewonnucnen auuan.aiR.- „»...^^..»..χ.-,^. - ^„,,„~.. „„.— ~,a «Appearance of profits auuan.aiR.-" »... ^^ ..» .. χ .-, ^. - ^ ",," ~ .. "" .— ~,

ZaZSie folgendeZusammensetzung Aussehen: sehr leichtes Blau gegen einen schwarze Look at the following composition: very light blue against a black

Uhu Hintergrund, eennge Trübung.Eagle owl background, narrow cloudiness.

Hintergrund, geringe Trübung.Background, low haze.

Platte 3 Von dem geschmolzenen Glas wurden Stangen ge-Plate 3 Rods were cut from the molten glass

, . „„._ zogen, die man anschließend in der Umgebungsluft,. "" ._, which you then drew in the ambient air

Wärmebehandlung: 2 Stunden bei 830 C, abkühlen ließ. Dit Stange wurde in Probestäbe aufge-Heat treatment: 2 hours at 830 C, left to cool. The rod was placed in test rods

Aussehen: deutliches Blau gegen einen schwarzen teütj die k,ar und durcnsichtig ausSahen.Appearance: clear blue against a black part that looks clear and transparent.

Hintergrund deutliche Trübung. 5 Mehrere der probestäbe wurden 64 Stunden lang beiBackground clear cloudiness. 5 Several of the p ro bestäbe were measured at 64 hours

8000C wärmebehandelt. Das dabei entstandene Glas800 0 C heat treated. The resulting glass

Platte 4 war gleichmäßig opal. Das Röntgenstrahlen-StreubildPlate 4 was uniformly opal. The X-ray spread pattern

..„ dieses Opalglases zeigte an, daß merkliche Mengen.. “This opal glass indicated that noticeable amounts

Wärmebehandlung: 2 Stunden bei 900 C, der Kristallart Diopsid (CaO · MgO · 2SiO2) in derHeat treatment: 2 hours at 900 C, the crystal type diopside (CaO · MgO · 2SiO 2 ) in the

Aussehen: vollständig opak-opal. 10 oberfläche vorhanden waren. Dies bedeutet, daß dasAppearance: completely opaque-opal. 10 surface were available. This means that the

erfindungsgemäße Glas selbst bei einer ausgedehntenglass according to the invention even with an extended

Um die optischen Eigenschaften der Platte 4 weiter Wärmebehandlung entglast wird (was für die meistenTo improve the optical properties of the plate 4 further heat treatment is devitrified (which for most

zu charakterisieren, wurden Reflexion und Durchlässig- Glasarten gilt), daß jedoch das Vorhandensein dieserto characterize reflection and transmissive glass types were valid), but that the presence of these

keit in bezug auf Strahlungsenergie mit spektrophoto- Kristallart der Opazität nicht schadet,speed with respect to radiant energy with spectrophoto- crystal type does not harm the opacity,

metrischen Mitteln bestimmt, nachdem die Proben ge- 15determined by metric means after the samples were 15

schliffen und poliert worden waren, um Oberflächen- Ausführungsbeispiel 5grinded and polished to surface finish Embodiment 5

ungenauigkeiten zu entfernen. Die spektralen Durch- Ausgangsmaterialien wurden nach dem Verfahrenremove inaccuracies. The spectral transmission starting materials were according to the method

lässigkeitsdaten wurden mittels eines Beckmann-Spek- des Ausführungsbeispiels 1 zu einem Glas folgenderRelease data were obtained by means of a Beckmann Spectrum of exemplary embodiment 1 for a glass as follows

trophotometers DK-2A bestimmt, das mit einer inte- Zusammensetzung und Eigenschaften geschmolzen:trophotometer DK-2A determined that melted with an inte- composition and properties:

grierenden Hohlkugel ausgerüstet war, um die ge- 20grating hollow sphere was equipped to

streute Strahlung besser auffangen zu können. Die Bestandteil Gewichtsprozentto be able to better absorb scattered radiation. The constituent weight percent

Durchlässigkeitsmessung erhielt man dadurch, daß SiO2 68,8Permeability measurements were obtained by using SiO 2 68.8

ein paralleler monochromatischer Lichtstrahl durch die Al2O3 6,4a parallel monochromatic beam of light through the Al 2 O 3 6.4

Probe auf einen Detektor fokussiert wurde. Die Ener- ^3Q -^'3Sample has been focused on a detector. The ener- ^ 3 Q- ^ '3

giemenge (die über den interessierenden Wellenlängen- 25 ' amount (which is above the wavelengths of interest - 25 '

bereich gemessen wurde) wurde dann als Prozentsatz MgU area was measured) was then expressed as a percentage of MgU

der auf die Probe auftreffenden Energiemenge aufge- Na2O 4,0the amount of energy incident on the sample. Na 2 O 4.0

zeichnet. Die obenerwähnte integrierende Hohlkugel K2O —draws. The integrating hollow sphere K 2 O mentioned above -

sammelt denjenigen Anteil der ausgesandten Strahlung, Jj2Q3 2,4collects that part of the emitted radiation, Jj 2 Q 3 2.4

der infolge Streuung nicht parallel zur auftreffenden 3° Temperatur bei Viskosität 103Poise 1293°Cwhich due to scattering is not parallel to the 3 ° temperature that occurs at a viscosity of 10 3 poise 1293 ° C

Strahlung austritt. Durch dieses Verfahren wird nahezu r . . .,„ . .„„„Radiation escapes. This procedure almost r . . ., ". . """

die gesamte Energie, die auf die Probe aufritfft, Temperatur bei Viskosität 10'Poise 877 Cthe total energy impinging on the sample, temperature at 10'Poise viscosity 877 ° C

erfaBt. Liquidustemperatur 1238 ° C he f a B t . Liquidus temperature 1238 ° C

Die Reflexions- und Durchlässigkeitskurven für die Viskosität bei Liquidustemperatur .. 103·3 PoiseThe reflectance and transmittance curves for viscosity at liquidus temperature .. 10 3 · 3 poise

Platte 4 in Abhängigkeit von der Wellenlänge sind in 35Plate 4 as a function of the wavelength are shown in FIG. 35

F i g. 1 dargestellt. Diese Kurven sind charakteristisch Das Gewicht einer Schmelztiegelfüllung betrug etwaF i g. 1 shown. These curves are characteristic. The weight of a crucible filling was approximately

für hoch opak-opale Glasarten. 4,5 kg, und das Schmelzen wurde in einem feuerfestenfor highly opaque-opal types of glass. 4 , 5 kg, and the melting was in a refractory

Behälter bei 1593 0C in einem gasgefeuerten OfenContainer at 1593 0 C in a gas-fired oven

Ausführungsbeispiel 3 24 Stunden lang unter mechanischem Umrühren aus-Embodiment 3 for 24 hours with mechanical stirring

40 geführt. Von der Schmelze wurden Probestabe gezogen.40 led. Test rods were drawn from the melt.

Um die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Opal- Die Probestäbe waren klar und durchsichtig. Um den glases weiter aufzuzeigen, wurden für eine Dichtebe- Einfluß der Opalestierung auf die Glasstabilität zu bestimmung mehrere Proben nach der Glaszusammen- stimmen, wurden mit dem klaren Glas und dem opalesetzung des Ausführungsbeispiels 2 hergestellt. Die stierten Glas Dauertesligkeitsversuche ausgeführt. Dichte des klären, durchsichtigen Glases wurde nach *5 Dabei wurde das Standard-US-Pharmacopeia XVIlüblichen Verfahren gemessen und betrug 2,4691 g/cm3. Verfahren benutzt. Dieses Verfahren wird wie folgt Eine ähnliche Probe dergleichen Glaszusammensetzung bezeichnet: United States Pharmacopeia XVIl, Conwurde 21 Stunden lang bei 9300C wärmebehandelt. tainers-glass, chemical resistance-weter-attack. Am Ende dieser Wärmebehandlung war die Probe Das Verfahren entspricht der powdered glasstestIn order to achieve the properties of the opal of the invention, the test rods were clear and translucent. In order to show the glass further, several samples were made to determine the density influence of the opal coating on the glass stability. The stared glass durability tests were carried out. The density of the clear, transparent glass was measured according to the standard US Pharmacopeia XVII method and was 2.4691 g / cm 3 . Procedure used. This method is referred as follows A similar sample like glass composition: United States Pharmacopeia XVIl, Conwurde heat treated for 21 hours at 930 0 C. tainers-glass, chemical resistance-weter-attack. At the end of this heat treatment the sample was The procedure corresponds to the powdered glass test

gleichmäßig opal. Die Dichte betrug 2,5591 g/cm3, was 5° ASTM-Vorschrift C-225-59T (Method P. W. Resiseiner Zunahme von ungefähr 3,6 % entspricht. tance of Powdered Sample to Attack by Distilled Waevenly opal. The density was 2.5591 g / cm 3 , which corresponds to 5 ° ASTM regulation C-225-59T (Method PW Resis an increase of approximately 3.6%. Tance of Powdered Sample to Attack by Distilled Wa

ter).ter).

A Allgemein gesprochen besteht das Verfahren darin A Generally speaking, the procedure consists in this

Ausiuhrungsbeispiel 4 dnen Amzug dner G]aspulverprobe mit emerr Ausiuhrungsbeispiel 4 the pull of the G] asp powder sample with emerr

Ausgangsmaterialien wurden nach dem Verfahren 55 gegebenen Volumen Wasser bei erhöhter TemperatuStarting materials were given volume of water at elevated temperature according to Procedure 55

des Ausführungsbeispiels 1 zu einem homogenen Glas ™ah™.d eme/ bestimmten Zeitdauer herzustellen. Anof embodiment 1 to a homogeneous glass ™ ah ™. to establish the / specific period of time. At

folgender Zusammensetzung geschmolzen: ^nde dieser Zeitdauer wird das Wasser mat n/50 H2SOThe following composition has melted: After this period of time, the water becomes mat n / 50 H 2 SO

bis zum Neutralpunkt titriert, um den Pulverglasauszu.titrated to the neutral point to remove the powder glass.

Bestandteil Gewichtsprozent zu neutralisieren. Die Versuchsergebnisse werden i To neutralize part by weight. The test results are i

60 Millimeter von erforderlichem 7i/5O H2SO4 angegebei60 mm of required 7i / 5O H 2 SO 4 stated

SiO2 62,0 Je geringer die Zahl der ml an 7i/5O H2SO4 ist, um sSiO 2 62.0 The lower the number of ml of 7i / 5O H 2 SO 4 , the s

J^q gO besser ist die chemische Beständigkeit. J ^ q gO better is the chemical resistance.

2 8 ' Folgende Versuchsergebnisse wurden erzielt: D 2 8 'The following test results were obtained: D

CaO 10,6 klären und durchsichtigen Versuchsstäbe erforderteClarify CaO 10.6 and required transparent test rods

MgO 7,5 65 1,8 ml. n/50 H2SO4 und die opak-opalen ProbestälMgO 7.5 65 1.8 ml. N / 50 H 2 SO 4 and the opaque-opal sample tubes

_ , _ (nach einer Wärmebehandlung während 10 Stund<_, _ (after heat treatment for 10 hours <

m*u 5'υ bei 8000C) 2,5 ml. n/50 H2SO4, um den Wasserauszi m * u 5 ' υ at 800 0 C) 2.5 ml. n / 50 H 2 SO 4 , in order to extract the water

B2O3 9,0 zu neutralisieren. Dies zeigt, daß die chemische BB 2 O 3 9.0 to neutralize. This shows that the chemical B.

11

ständigkeit gegenüber Wasser durch die opaleszierende Wärmebehandlung nicht wesentlich verringert wird.resistance to water is not significantly reduced by the opalescent heat treatment.

Ausführungsbeispiel 6Embodiment 6

Nach dem Verfahren des Ausführungsbeispiels 1 wurden aus geeigneten Ausgangsmaterialien Zusammensetzungen 6 A, 6 B und 6 C (s. unten) geschmolzen, und aus der Schmelze wurden klare, durchsichtige Probestäbe gezogen. Versuche wurden durchgeführt, um die minimale Zeit-Temperatur-Beziehung festzustellen, bei der Opaleszierung eintritt. Die unten aufgeführten Zeiten und Temperaturen sind die bei den gegebenen Zeiten minimalen Temperaturen, bei der die Glaszusammensetzung leicht trübe oder »milchig« wird.Compositions were made from suitable starting materials by following the procedure of Working Example 1 6 A, 6 B and 6 C (see below) melted, and the melt became clear, translucent Test rods drawn. Tests were carried out to determine the minimum time-temperature relationship occurs during opalescence. The times and temperatures listed below are those given Periods of minimum temperatures at which the glass composition becomes slightly cloudy or "milky".

_ ... Gewichtsprozent_ ... percent by weight

BeStandteil 6A 6B 6C Component 6A 6B 6C

SiO2 69,7 69,8 64,8SiO 2 69.7 69.8 64.8

Al2O3 6,3 6,2 6,7Al 2 O 3 6.3 6.2 6.7

CaO 10,6 10,6 11,2CaO 10.6 10.6 11.2

MgO 7,3 7,4 7,8MgO 7.3 7.4 7.8

Na2O 3,0 5,0 3,7Na 2 O 3.0 5.0 3.7

K2O — — —K 2 O - - -

B2O3 2,9 1,0 5,8B 2 O 3 2.9 1.0 5.8

Temperatur 0C »5Temperature 0 C »5

Temperatur bei ViskositätTemperature at viscosity

103 Poise 1229 1318 125110 3 poise 1229 1318 1251

Temperatur bei ViskositätTemperature at viscosity

107 Poise 87710 7 poise 877

Liquidustemperatur 1331 1248 1215Liquidus temperature 1331 1248 1215

Viskosität bei Liquidustemperatur (Poise) 103·0 103·1 103·2 Viscosity at liquidus temperature (poise) 10 3 · 0 10 3 · 1 10 3 · 2

Zeit 1 Stunde 800 keine 710Time 1 hour 800 no 710

Opaleszierung Zeit 64 Stunde 725 720 675Opalescence time 64 hours 725 720 675

Beispiel 7Example 7

Die folgenden Werte veranschaulichen noch genauer die Beziehung zwischen der Wärmebehandlung und der Zusammensetzung erfindungsgemäßer Glasarten.The following values illustrate more precisely the relationship between the heat treatment and the composition of types of glasses according to the invention.

Glas mit der folgendenZusammensetzung wurde nach dem Verfahren des Ausführungsbeispiels 1 aus geeigneten Ausgangsmaterialien geschmolzen, und aus der Schmelze wurden Stäbe von 12,7 cm Länge und etwa 0,6 cm Durchmesser gezogen. Das Aussehen dieser Stäbe wurde registriert.Glass with the following composition was made after the method of embodiment 1 from suitable Raw materials melted and the melt produced rods 12.7 cm in length and approximately 0.6 cm in diameter drawn. The appearance of these bars was recorded.

Danach wurden die Stabe wärmebehandelt, um die folgenden Temperaturen festzustellen:The bars were then heat treated to determine the following temperatures:

Tu 1: Niedrigste Temperatur, bei der nach einer Stunde Wärmebehandlung eine leichte Opaleszenz (schwache Trübung) sichtbar ist;
ToI: Niedrigste Temperatur, bei der nach einer Stunde Wärmebehandlung ein dichtes weißes Opalglas entsteht;
Tu 1: lowest temperature at which a slight opalescence (weak clouding) is visible after one hour of heat treatment;
ToI: Lowest temperature at which a dense white opal glass is created after one hour of heat treatment;

Tu 64: Niedrigste Temperatur, bei der nach einer Wärmebehandlung von 64 Stunden eine schwache Opaleszenz sichtbar ist;Tu 64: Lowest temperature at which, after a heat treatment of 64 hours, a faint opalescence is visible;

To 64: Niedrigste Temperatur, bei der nach einer Wärmebehandlung von 64 Stunden ein dichtes weißes Opalglas entsteht.To 64: Lowest temperature at which, after a heat treatment of 64 hours, a tight white opal glass is created.

Diese Temperaturen wurden dadurch bestimmt, daß die Stäbe in einem Gradientenofen mit einem stabilisierten Temperaturprofil während der festgelegten Zeitdauer eingelegt wurden. Da der Gradientenofen einen bekannten gleichmäßigen Temperaturgradienten von etwa 3500C über der Länge des Stabes aufwies, war die genaue Temperatur für jeden Punkt des Stabes bekannt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.These temperatures were determined by placing the rods in a gradient oven with a stabilized temperature profile for the specified period of time. Since the gradient oven had a known uniform temperature gradient of about 350 ° C. over the length of the rod, the exact temperature for each point on the rod was known. The results are shown in Table 1.

Tabelle ITable I.

Nr.No. Al2O3 Al 2 O 3 Glaszusammensetzung
in Gewichtsprozenten
Glass composition
in percent by weight
Na2ONa 2 O SiOaSiOa CaOCaO MgOMgO D2O3 D 2 O 3 Aussehen
der Stäbe
Appearance
the bars
TuI
CQ
nach
TuI
CQ
after
Tu.64
(0C)
nach
Tu.64
( 0 C)
after
ToI
CC)
nach
ToI
CC)
after
To 64
CC)
nach
To 64
CC)
after
22 33 73,073.0 12,912.9 9,19.1 00 1 Stunde1 hour 64 Stunden64 hours 1 Stunde1 hour 64 Stunder64 hours 7-17-1 22 55 73,073.0 11,711.7 8,38.3 99 opalopal - - - - 7-27-2 22 55 73,073.0 10,610.6 7,47.4 22 klarclear 810810 725725 ** ** 7-37-3 22 55 73,073.0 9,49.4 6,66.6 44th klarclear 760760 675675 ** ** 7-47-4 22 55 69,069.0 10,610.6 7,47.4 66th opaleszierendopalescent - - ** ** 7-57-5 22 55 65,065.0 11,711.7 8,38.3 88th opaleszierendopalescent - - ** ** 7-67-6 22 55 69,069.0 8,28.2 5,85.8 1010 opaleszierendopalescent - - 800800 730730 7-77-7 22 77th 73,073.0 9,49.4 6,66.6 22 opaleszierendopalescent - - 780780 740740 7-87-8 22 77th 73,073.0 7,07.0 5,05.0 66th klarclear ** ** ** ** 7-97-9 22 77th 69,069.0 7,07.0 5,05.0 1010 klarclear ** 690690 ** ** 7-107-10 44th 11 69,069.0 15,315.3 10,710.7 00 klarclear 750750 675675 ** ** 7-117-11 44th 33 69,069.0 14,114.1 9,99.9 00 opalopal - - - - 7-127-12 44th 33 69,069.0 12,912.9 9,19.1 22 klarclear 720720 690690 ** 780780 7-137-13 44th 33 69,069.0 11,711.7 8,38.3 44th opaleszierendopalescent - - - 775775 7-147-14 44th 33 61,061.0 15,315.3 10,710.7 66th opaleszierendopalescent - - - - 7-157-15 44th 55 73,073.0 10,610.6 7,47.4 00 klarclear ** 715715 ** ** 7-167-16 44th 55 69,069.0 10,610.6 7,47.4 44th klarclear ** 720720 800800 7-177-17 44th 55 62,062.0 12,912.9 9,19.1 77th klarclear 780780 710710 ** 760760 7-187-18 44th 55 65,065.0 8,28.2 5,85.8 1212th klarclear 750750 700700 810810 750750 7-197-19 44th 77th 70,070.0 5,35.3 3,73.7 1010 opaleszierendopalescent - - 740740 725725 7-207-20 44th 77th 65,065.0 5,95.9 4,14.1 1414th klarclear 680680 ** 730730 7-217-21 klarclear 725-775725-775 670670 ** 690690

A>A>

Al1O3 Al 1 O 3 GlaszusammensetzungGlass composition Na.OOK SiO2 SiO 2 CaOCaO MgOMgO B2O,B 2 O, AussehenAppearance TuI
(0C)
TuI
( 0 C)
Tu 64
(0C)
Do 64
( 0 C)
ToI
(0C)
ToI
( 0 C)
To 64
CQ
To 64
CQ
Nr.No. 66th in Gewichtsprozentenin percent by weight 00 75,575.5 10,610.6 7,47.4 0,50.5 der Stäbethe bars nachafter nachafter nachafter nachafter 66th 1,51.5 74,074.0 10,610.6 7,47.4 0,50.5 1 Stunde1 hour 64Stunden64 hours 1 Stunde1 hour 64Stunden64 hours 7-227-22 66th 1,51.5 67,067.0 14,114.1 9,99.9 1,51.5 opalopal - - - - 7-237-23 66th 1,51.5 70,070.0 10,610.6 7,47.4 4,54.5 opaleszierendopalescent - - - - 7-247-24 66th 1,51.5 67,067.0 10,610.6 7,47.4 7,57.5 opaleszierendopalescent - - 900900 810810 7-257-25 66th 33 72,572.5 10,610.6 7,47.4 0,50.5 opalopal - - - * * 7-267-26 66th 33 71,571.5 10,610.6 7,47.4 1,51.5 opalopal - - - 7-26a7-26a 66th 33 70,070.0 10,610.6 7,47.4 33 klarclear 820820 730730 925925 800800 7-277-27 66th 33 68,568.5 10,610.6 7,47.4 4,54.5 klarclear 840840 700700 ** 775775 7-287-28 66th 33 67,067.0 10,610.6 7,47.4 66th klarclear 825825 680680 910910 760760 7-297-29 66th 33 66,566.5 10,610.6 7,47.4 7,57.5 opaleszierendopalescent - - 850850 - 7-307-30 66th 33 64,064.0 10,610.6 7,47.4 99 opaleszierendopalescent - - 800800 - 7-317-31 66th 33 58,058.0 15,815.8 11,211.2 66th opalopal - - - - 7-327-32 66th 33 55,055.0 14,114.1 9,99.9 1212th opalopal - - - - 7-337-33 66th 55 71,071.0 10,610.6 7,47.4 00 klarclear 775775 710710 880880 760760 7-347-34 66th 55 69,569.5 10,610.6 7,47.4 1,51.5 opalopal - - - - 7-357-35 66th 55 68,068.0 10,610.6 7,47.4 33 klarclear ** 720720 ** 7-367-36 66th 55 66,566.5 10,610.6 7,47.4 4,54.5 klarclear ** 720720 ** 775775 7-377-37 66th 55 65,065.0 10,610.6 7,47.4 66th klarclear 800800 700700 ** 750750 7-387-38 66th 55 63,563.5 10,610.6 7,47.4 7,57.5 klarclear 760760 680680 ** 740740 7-397-39 66th 55 63,063.0 10,610.6 7,47.4 99 klarclear 750750 670670 825825 720720 7-407-40 66th 55 60,560.5 10,610.6 7,47.4 10,510.5 klarclear 740740 600600 800800 710710 7-417-41 66th 55 66,066.0 10,610.6 7,47.4 55 klarclear 760760 655655 810810 700700 7-427-42 55 55 59,059.0 10,610.6 7,47.4 1212th klarclear 740740 640640 800800 690690 7-437-43 66th 55 71,071.0 7,07.0 5,05.0 66th klarclear 760760 700700 ** 740740 7-447-44 66th 55 69,069.0 5,95.9 4,14.1 1010 opaleszierendopalescent - - 790790 670670 7-457-45 66th 77th 73,073.0 4,74.7 3,33.3 66th klarclear 750750 680680 825825 740740 7-467-46 66th 77th 65,065.0 8,28.2 5,85.8 88th klarclear 750750 670670 ** 723723 7-477-47 66th 77th 61,061.0 7,07.0 5,05.0 1414th klarclear 670670 ** 700700 7-487-48 66th 99 65,065.0 9,49.4 6,66.6 44th klarclear ** 675675 ** ** 7-497-49 66th 99 65,065.0 8,28.2 5,85.8 66th klarclear 710710 670670 700700 ** 7-507-50 88th 33 71,071.0 9,49.4 6,66.6 22 klarclear ** 660660 ** 700700 7-517-51 88th 33 65,065.0 10,610.6 7,47.4 66th klarclear ** 680680 ** 725725 7-527-52 88th 33 71,071.0 4,74.7 3,33.3 1010 klarclear 850850 740740 ** 800800 7-537-53 88th 33 67,067.0 4,74.7 3,33.3 1414th klarclear 800800 725725 875875 740740 7-547-54 1010 33 67,067.0 8,28.2 5,85.8 66th klarclear 785785 790790 ** ** 7-557-55 1010 33 67,067.0 5,95.9 4,14.1 1010 klarclear 775775 775775 ** ** 7-567-56 1010 33 55,055.0 10,610.6 7,47.4 1414th klarclear 830830 690690 - 775775 7-577-57 1010 55 63,063.0 9,49.4 6,66.6 66th klarclear ** 750750 ** ** 7-587-58 1010 55 55,055.0 9,49.4 6,66.6 1414th klarclear 760760 710710 790790 730730 7-597-59 klarclear ** 730730 ** 770770 7-607-60 klarclear 740740 690690 785785 720720

Anmerkungen: * bedeutet, daß Opalestierung unter den Versuchsbedingungen nicht eingetreten ist. — bedeutet, daß die speziellen Versuchsbedingungen nicht ausgewertet wurden.Notes: * means that opalescence did not occur under the test conditions. - means that the special test conditions were not evaluated.

Ein Glas innerhalb des erfindungsgemäßen Zusammensetzungsbereichs dessen Bestandteile etwa die folgenden Gewichtsprozente haben, besitzt kommerziell 6o wünschenswerte Formeigenschaften wie Viskosität-Temperatur-Beziehung, Liquidustemperatur und thermisches Ausdehnungsvermcgen, kann aus verhältnismäßig billigen Ausgangsmaterialien hergestellt werden, besitzt gute chemische Beständigkeit und kann her- 65 kömmlichen Hilfsmitteln während einer modifizierten Entspannungswärmebehandlung prozeß opalesziert werden:A glass within the compositional range of the present invention has its constituents as follows Have percentages by weight, has commercially 6o desirable shape properties such as viscosity-temperature relationship, Liquidus temperature and thermal expansion capacity can be made out of proportion cheap raw materials, has good chemical resistance and can be made 65 conventional aids during a modified relaxation heat treatment process opalesced will:

Bestandteil GewichtsprozentIngredient weight percent

SiO2 66 bis 69SiO 2 66 to 69

Al2O3 etwa 6Al 2 O 3 about 6

B2O3 4 bis 8B 2 O 3 4 to 8

RO (CaO + MgO) 13 bis 18RO (CaO + MgO) 13 to 18

Na2O etwa 5Na 2 O about 5

mitwith

CaO GewichtsprozenteCaO percent by weight

etwa 1,4about 1.4

MgO GewichtsprozenteMgO weight percent

Dieses Glas hat folgende Eigenschaften:This glass has the following properties:

Temperatur bei Viskosität 102Poise ... <1566°C
Temperatur bei Viskosität 103Poise ... <1316°C
Temperatur bei Viskosität 107 Poise ... < 927 0C
Temperature at viscosity 10 2 poise ... <1566 ° C
Temperature at viscosity 10 3 poise ... <1316 ° C
Temperature at viscosity 10 7 poise ... <927 0 C

Liquidustemperatur < 1204° CLiquidus temperature <1204 ° C

Temperatur bei Viskosität 103 (0C)Temperature at viscosity 10 3 ( 0 C)

— Liquidustemperatur (0C) < 112° C- Liquidus temperature ( 0 C) <112 ° C

Thermischer Ausdehnungskoeffizient <60· 10~'/Thermal expansion coefficient <60 · 10 ~ '/

° C(0bis
300° C)
° C (0 to
300 ° C)

Bevorzugte Zusammensetzungen innerhalb des obengenannten Bereichs sind in F i g. 2 dargestellt. Dolomitkalk wurde als Quelle für CaO und MgO verwendet, so daß das Gewichtsprozent-Verhältnis CaO zu MgO ungefähr 1,4 beträgt. Die bevorzugten Glasarten sind diejenigen Glasarten, die durch das Parallelogramm im mittleren Teil des ternären Diagramms dargestellt ist. Die Grenzen dieses Parallelogramms wurden dadurch festgelegt, daß die Glasformungs- und Entspannungseigenschaften im Hinblick auf die zur Opaleszierung erforderliche Wärmebehandlung ausgewertet wurde. Glas innerhalb diesss bevorzugten Zusammensetzungsbereiches hat ausgezeichnete Formungseigenschaften und wird in sehr kurzer Zeit bei verhältnismäßig niedriger Temperatur thermisch opalesziert. Es wurde festgestellt, daß Gegenstände, die aus Gläsern mit diesen Zusammensetzungen geformt wurden, in einem modifizierten Entspannungszyklus opalesziert werden können. Bei diesen Glaszusammensetzungen ist B2O3 das primäre Opaleszierungsmittel, und die Opaleszierungsneigung des Glases nimmt bei größer werdendem Anteil an B2O3 zu.Preferred compositions within the above range are shown in FIG. 2 shown. Dolomite lime was used as a source of CaO and MgO so that the weight percent CaO to MgO ratio is approximately 1.4. The preferred types of glass are the types of glass represented by the parallelogram in the middle part of the ternary diagram. The boundaries of this parallelogram were determined by evaluating the glass forming and stress relieving properties with regard to the heat treatment required for opalescence. Glass within this preferred composition range has excellent molding properties and becomes thermally opalescent in a very short time at a relatively low temperature. It has been found that articles molded from glasses having these compositions can be opalesced in a modified relaxation cycle. In these glass compositions, B 2 O 3 is the primary opalescent agent, and the tendency of the glass to opalesce increases as the proportion of B 2 O 3 increases.

Die Zeit und Temperatur für die Opaleszierungswärmebehandlung dieses Glases stimmt mit der Entspannungswärmebehandlung konventioneller leichtgewichtiger Glasgegenstände weitgehend überein. Das bedeutet, daß diese Glasart durch eine Wärmebehandlung bei Temperaturen von etwa 565 bis 845°C in 15 Minuten bis etwa 8 Stunden opalesziert werden kann. Vorzugsweise wird die Opaleszierungswärmebehandlung aus ökonomischen Gründen bei Temperaturen zwischen 760 und 815°C während etwa einer Stunde ausgeführt.The time and temperature for the opalescent heat treatment this glass agrees with the stress relief heat treatment of conventional lighter weight Glass objects largely match. This means that this type of glass through a heat treatment at temperatures of about 565 to 845 ° C in 15 minutes to about 8 hours can. Preferably, the opalescent heat treatment is carried out at temperatures for economic reasons carried out between 760 and 815 ° C for about an hour.

Die folgenden Tabellen geben Glaszusammensetzungen, die innerhalb dieses bevorzugten Zusammensetzungsbereichs liegen, in Abhängigkeit des B2O3-Anteils an:The following tables give glass compositions which are within this preferred composition range, depending on the B 2 O 3 content:

B2O3-Anteil beträgt etwa A0I0:
Bestandteil Gewichtsprozent
B 2 O 3 content is about A 0 I 0 :
Ingredient weight percent

Na2O etwa 5Na 2 O about 5

Al2O3 etwa 6Al 2 O 3 about 6

SiO2 67 bis 69SiO 2 67 to 69

RO (CaO + MgO) 16 bis 18RO (CaO + MgO) 16 to 18

B2O3-Anteil beträgt etwa 6%:
Bestandteil Gewichtsprozent
B 2 O 3 content is about 6%:
Ingredient weight percent

Na2O etwa 5Na 2 O about 5

Al2O3 etwa 6Al 2 O 3 about 6

SiO2 66,5 bis 68,5SiO 2 66.5 to 68.5

RO (CaO + MgO) 14,5 bis 16,5RO (CaO + MgO) 14.5 to 16.5

B2O3-Anteil beträgt etwa 8%:
Bestandteil Gewichtsprozent
B 2 O 3 content is about 8%:
Ingredient weight percent

Na2O etwa 5Na 2 O about 5

S AlaOs etwa 6S Al a O s about 6

SiO2 66 bis 68SiO 2 66 to 68

RO (CaO + MgO) 13 bis 15RO (CaO + MgO) 13 to 15

Diese Glasarten erfordern keine speziellen Schmelz- und Läuterungsbedingungen und können in kontinuierlich betriebenen Gasfeuerungsöfen bei Temperaturen von 1425 bis 16000C geschmolzen werden. Dabei können übliche Ausgangsmaterialien verwendet werden, wie aus den folgenden Beispielen hervorgeht. 15 These types of glass do not require any special melting and refining conditions and can be melted in continuously operated gas-fired furnaces at temperatures of 1425 to 1600 ° C. Customary starting materials can be used, as can be seen from the following examples. 15th

Ausführungsbeispiel 8Embodiment 8

Die AusgangsmaterialienThe raw materials

pulverisierter Flint 3967,94 gpowdered flint 3967.94 g

roher Dolomitkalk 2069,3Ograw dolomite lime 2069.3Og

Sodaasche 517,24 gSoda ash 517.24 g

Borsäureanhydrid 314,47 gBoric anhydride 314.47 g

Aluminiumoxid 362,17 gAlumina 362.17 g

werden in einem Platinschmelztiegel bei einer Glastemperatur von 1593 0C in einem elektrischen Ofen unter mechanischem Umrühren geschmolzen. Die Schmelzzeit beträgt etwa 24 Stunden, um Homogenität sicherzustellen.are melted in a platinum crucible at a glass temperature of 1593 0 C in an electric furnace with mechanical stirring. The melting time is around 24 hours to ensure homogeneity.

Vom geschmolzenen Glas wurde eine Stange gezogen, aus der Probestäbe geformt wurden, die man in Umgebungsluft abkühlen ließ. Die Probestäbe waren klar und durchsichtig und hatten die folgende Zusammensetzung: A rod was drawn from the molten glass, from which test rods were formed, which were then used in Let ambient air cool. The test bars were clear and transparent and had the following composition:

Bestandteil
SiO2 ..
component
SiO 2 ..

Al2O3..
CaO...
MgO ..
Al 2 O 3 ..
CaO ...
MgO ..

Gewichtsprozent
66,0
Weight percent
66.0

6,06.0

10,010.0

7,57.5

Na2O 5,0Na 2 O 5.0

B2 B 2

5,05.0

Mehrere dieser Stäbe wurden bei 8150C 15 Minuter lang wärmebehandelt. Am Ende dieser Wärmebehandlung waren die Stäbe leicht opaleszierend (schwach getrübt). Der thermische Ausdehnungskoeffizient im Temperaturbereich von O bis 30O0C wurde mit herkömmlichen Methoden gemessen und betrug etwa 59,6 · 10-'/°C.
Andere Probestäbe der gleichen Zusammensetzun§ wurden bei 815°C 16 Stunden lang wärmebehandelt Am Ende dieser Wärmebehandlung waren die Probestäbe gleichmäßig opal, und der thermische Aus dehnungskoeffizient betrug 60,4 · 10-'/0C (Obis3OO°C) Dies bedeutet eine Zunahme des thermischen Aus dehnungskoeffizienten von etwa 1,3%.
Several of these bars were heat treated for 15 minuter at 815 0 C. At the end of this heat treatment, the rods were slightly opalescent (slightly clouded). The coefficient of thermal expansion in the temperature range from 0 to 30O 0 C was measured using conventional methods and was about 59.6 · 10 - '/ ° C.
Other test bars of the same composition were heat-treated at 815 ° C for 16 hours. At the end of this heat treatment, the test bars were uniformly opal and the thermal expansion coefficient was 60.4 · 10--1 / 0 C (Obis 300 ° C). This means an increase the thermal expansion coefficient from about 1.3%.

Ausführungsbeispiel 9Embodiment 9

Aus der Zusammensetzung nach dem Ausführungs beispiel 8 wurden klare, durchsichtige Probeplatten voi etwa 1,8 mm Dicke dadurch hergestellt, daß geschmol zenes Glas in einer flachen, feuerfesten Wanne unte offener Luft gegossen wurde. Die Platten wurden unterFrom the composition according to the embodiment example 8 clear, transparent test plates were voi about 1.8 mm thick made by molten glass in a shallow, refractory tub underneath was poured in open air. The panels were taking

schiedlichen Opaleszierungs-Wärmebehandlungen unterzogen, um Reflexionsmessungen durchführen zu können.subjected to various opalescence heat treatments in order to carry out reflection measurements can.

Die Wärmebehandlung und das Aussehen der Probeplatten wird weiter unten beschrieben. Die optische Reflexion der Strahlungsenergie im sichtbaren Wellenlängenbereich wurde durch herkömmliche fotometrische Verfahren bestimmt. Die Ergebnisse sind in F i g. 3 graphisch dargestellt.The heat treatment and the appearance of the sample panels are described below. The optical one Reflection of the radiant energy in the visible wavelength range was made by conventional photometric Procedure determined. The results are shown in FIG. 3 shown graphically.

IOIO

Platte 1Plate 1

Wärmebehandlung: keine,
Aussehen: klar und durchsichtig.
Heat treatment: none,
Appearance: clear and transparent.

Platte 2Plate 2

Wärmebehandlung: halbe Stunde bei 815°C,
Aussehen: leichtes Opaleszieren.
Heat treatment: half an hour at 815 ° C,
Appearance: slight opalescence.

Platte 3Plate 3

Wärmebehandlung: eine Stunde bei 8150C,
Aussehen: leichtes Opaleszieren.
Heat treatment: one hour at 815 0 C,
Appearance: slight opalescence.

Platte 4Plate 4

Wärmebehandlung: acht Stunden bei 815°C,
Aussehen: beinahe opak-opal.
Heat treatment: eight hours at 815 ° C,
Appearance: almost opaque-opal.

Platte 5Plate 5

Wärmebehandlung: zwei Stunden bei 827°C,
Aussehen: opak-opal.
Heat treatment: two hours at 827 ° C,
Appearance: opaque-opal.

3030th

3535

Diese Probeplatten wurden geschliffen und poliert, bis die Oberfläche glatt war, und die optischen Reflexionseigenschaften wurden in herkömmlicher Weise unter Verwendung eines General Elektric »Hardy« Model Spektrophotometers mit einem schwarzen Hintergrund bestimmt. Die Ergebnisse sind in F i g. 3 dargestellt. Diese Kurven zeigen, wie die Zeitdauer und die Temperatur der Wärmebehandlung verändert werden können, um die gewünschten optischen Eigenschaften bei dem erfindungsgemäßen Glas zu erzielen.These sample disks were ground and polished until the surface was smooth and the optical reflective properties were conventionally using a General Electric "Hardy" Model Spectrophotometer with a black background certainly. The results are shown in FIG. 3 shown. These curves show how the time duration and The temperature of the heat treatment can be changed to achieve the desired optical properties to achieve in the glass according to the invention.

Ausführungsbeispiel LOEmbodiment LO

Nach dem Verfahren des Ausführungsbeispiels 8 wurden Ausgangsmaterialien geschmolzen und Probestäbe hergestellt. Das Glas hatte die folgende Zusammensetzung und Eigenschaften:Following the procedure of Embodiment 8, raw materials were melted and test bars were melted manufactured. The glass had the following composition and properties:

GewichtsprozentWeight percent

9,39.3

6,76.7

SiO2 .
Al2O3.
CaO..
MgO .
Na2O
B2O3..
SiO 2 .
Al 2 O 3 .
CaO ..
MgO.
Na 2 O
B 2 O 3 ..

50 Temperatur bei Viskosität 108Poise 1527°C 50 temperature at viscosity 10 8 poise 1527 ° C

. Temperatur bei Viskosität 10sPoise 1274° C. Temperature at viscosity 10 s poise 1274 ° C

Temperatur bei Viskosität ΙΟ7·88 Poise 846^CTemperature at viscosity ΙΟ 7 · 88 poise 846 ^ C

Liquidustemperatur 1177° CLiquidus temperature 1177 ° C

Temperatur bei Viskosität 10s Temperature at viscosity 10 s

— Liquidustemperatur 97° C- Liquidus temperature 97 ° C

Thermischer Ausdehnungskoeffizient 58-10-7/°CThermal expansion coefficient 58-10- 7 / ° C

(0 bis 300° C)(0 to 300 ° C)

Mit diesen Probestäben wurden Entspannungsversuche durchgeführt, und es wurde festgestellt, daß die Probestäbe nach einer Stunde bei 749°C leicht opaleszierend waren. Weitere Versuche mit Stäben dieser Zusammensetzung wurden durchgeführt, und es wurde festgestellt, daß die Stäbe nach einer Wärmebehandlung von einer Stunde bei 8210C dicht opak-opal wurden. Dies zeigt, daß die Entspannung- und Opaleszierungs-Wärmebehandlung kombiniert werden können.Relaxation tests were carried out with these test rods and it was found that the test rods were slightly opalescent after one hour at 749 ° C. Further experiments with bars of this composition were carried out and it was found that the rods after a heat treatment of one hour at 821 0 C densely opaque opal were. This shows that the stress relief and opalescence heat treatment can be combined.

Bei gewissen Glaszusammensetzungen ist es sogar möglich, auf eine nachfolgende Wärmebehandlung ganz zu verzichten und Opalcszenz unter dem einfachen Einfluß der thermischen Bedingung, die beim Gießen existiert, zu erzielen. Diese Glasarten sind ferner durch niedrige Ausdehnungskoeffizienten und gute chemischen Beständigkeit charakterisiert.With certain glass compositions it is even possible to apply a subsequent heat treatment to renounce entirely and opalescence under the simple influence of the thermal condition, which at Pouring exists to achieve. These types of glass are also characterized by low and good coefficients of expansion chemical resistance.

Sie entsprechen der Zusammensetzung:They correspond to the composition:

GewichtsprozentWeight percent

SiO2 ungefähr 71SiO 2 about 71

Al2O3 ungefähr 4Al 2 O 3 about 4

RO (CaO + MgO) ungefähr 10RO (CaO + MgO) about 10

B2O3 ungefähr 12B 2 O 3 about 12

Na2O ungefähr 3Na 2 O about 3

wobei das Gewichtsverhältnis von CaO zu MgO 1,5 beträgt.the weight ratio of CaO to MgO being 1.5.

Dieses Verhältnis ist für die Eigenschaften des Glases am günstigsten und entspricht vorteilhafter Weise am günstigsten und entspricht vorteilhafterweise gerade etwa dem Verhältnis von Kalk- uund Magnesium etwa dem Verhältnis von Kalk- und Magnesia im Dolomit. An Stelle des Natriumoxids können außerdem andere Alkalimetalloxide verwendet werden, obwohl Lithiumoxid die Entlassung bei hohen Temperaturen fördert.This ratio is for the properties of the glass most favorable and advantageously corresponds to the most favorable and advantageously corresponds to straight about the ratio of lime and magnesium about the ratio of lime and magnesia in the Dolomite. Other alkali metal oxides can also be used in place of sodium oxide, though Lithium oxide promotes discharge at high temperatures.

Diese Glasarten haben die folgenden Eigenschaften:These types of glass have the following properties:

Temperatur bei Viskosität 102Poise 1650° CTemperature at viscosity 10 2 poise 1650 ° C

Schmelztemperatur 1127° CMelting temperature 1127 ° C

Viskosität bei Schmelztemperatur 104-aPoise
Ausdehnungskoeffizient pro ° C
(zwischen 0 und 300°C) <45
Viscosity at melting temperature 10 4 - a poise
Expansion coefficient per ° C
(between 0 and 300 ° C) <45

Opaleszierung des Glases tritt in einem Temperaturbereich ein, der für d'e Formvorgänge geeignet ist, und ist vollständig abgelaufen, wenn die Glastemperatur beim Abkühlen den Littleton-Punkt (Viskosität 107·66 Poise) erreicht. Im übrigen entwickelt sich die Opaleszenz während des Formvorganges; sie tritt augenblicklich ein, wenn das geschmolzene Glas in die freie Luft gezogen wird.Opalescence of the glass occurs in a temperature range suitable for d'e molding operations and is complete when the glass transition temperature reaches the Littleton point (viscosity 10 7 x 66 poise) on cooling. Otherwise, the opalescence develops during the molding process; it occurs instantly when the molten glass is drawn into the open air.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Opalglasgegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Erdalkali-Aluminiumsilikat-Glas, das die folgenden Bestandteile enthält,1. Process for the production of opal glass objects, characterized in that an alkaline earth aluminum silicate glass that contains the following components, Bestandteilcomponent GewichtsprozentWeight percent SiO2 55 bis 76SiO 2 55 to 76 AI2O8 1,5 bis 12AI 2 O 8 1.5 to 12 B2O3 O bis 13B 2 O 3 O to 13 CaO 5 bis 20CaO 5 to 20 MgO O bis 15MgO O to 15 Na2O 1 bis <11Na 2 O 1 to <11 K2O O bis 5K 2 OO to 5 Li2O O bis < 2Li 2 OO to <2 mit den Bedingungenwith the conditions (CaO + MgO) 10 bis 30(CaO + MgO) 10 to 30 (Na2O + K2O) <11(Na 2 O + K 2 O) <11 O bis 5O to 5 Gewichtsprozente B2O3
Gewichtsprozente Na2O
Weight percent B 2 O 3
Weight percent Na 2 O
(SiO2 + Al2O3 + B2O3 (SiO 2 + Al 2 O 3 + B 2 O 3 + CaO + MgO + Na2O) >95+ CaO + MgO + Na 2 O)> 95 die Glasgegenstände geformt werden und durch eine Wärmebehandlung eine in-situ-Phasentrennung herbeigeführt wird, durch die die Glasgegenstände opaleszent werden.the glass objects are formed and an in-situ phase separation is carried out by means of a heat treatment is brought about, through which the glass objects become opalescent.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, das die folgenden Bestandteile enthält:2. The method according to claim 1, characterized in that a glass is used which the contains the following components: Bestandteil GewichtsprozentIngredient weight percent SiO2 60 bis 70SiO 2 60 to 70 Al2O3 4 bis 8Al 2 O 3 4 to 8 B2O3 1 bis 9B 2 O 3 1 to 9 CaO 6 bis 16CaO 6 to 16 MgO 4 bis 12MgO 4 to 12 Na2O 3 bis 7Na 2 O 3 to 7 mit den Bedingungenwith the conditions (CaO + MgO) 14 bis 21(CaO + MgO) 14 to 21 (Na2O+ K2O) <8(Na 2 O + K 2 O) <8 3535 4545 Gewichtsprozente B2O3
Gewichtsprozente Na2O
Weight percent B 2 O 3
Weight percent Na 2 O
0,2 bis 30.2 to 3 (SiO2 + Al2O8 + B2O3 + CaC(SiO 2 + Al 2 O 8 + B 2 O 3 + CaC + MgO + Na2O) >98+ MgO + Na 2 O)> 98
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, das die folgenden Bestandteile enthält:3. The method according to claim 1, characterized in that a glass is used which has the following Components contains: Bestandteil GewichtsprozentIngredient weight percent SiO2 66 bis 69SiO 2 66 to 69 Al2O3 um 6Al 2 O 3 at 6 B2O3 4 bis 8B 2 O 3 4 to 8 CaO + MgO 13 bis 18CaO + MgO 13 to 18 Na2O um 5Na 2 O at 5 mit der Bedingungunder the condition Gewichtsprozente CaO
Gewichtsprozente MgO
Weight percent CaO
Weight percent MgO
um 1,4by 1.4 und die folgende Eigenschaften aufweist:and has the following properties: Temperatur bei Viskosität 10* poisex <1316°CTemperature at viscosity 10 * poisex <1316 ° C Liquidustemperatur <1204°CLiquidus temperature <1204 ° C Temperatur bei Viskosität 103poise (0C)-Liquidustemperatur (0C) < 112°CTemperature at viscosity 10 3 poise ( 0 C) -Liquidus temperature ( 0 C) <112 ° C Therm. Ausdehnungskoeffizient <60 · 10-7/oCTherm. Expansion coefficient <60 · 10- 7 / o C (O bis 30O0C)(O to 30O 0 C)
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, das die folgenden Bestandteile enthält:4. The method according to claim 3, characterized in that that a glass is used which contains the following components: Bestandteil GewichtsprozentIngredient weight percent SiO2 67 bis 69SiO 2 67 to 69 Al2O3 um 6Al 2 O 3 at 6 B2O3 um 4B 2 O 3 at 4 CaO + MgO 16 bis 18CaO + MgO 16 to 18 Na2O um 5Na 2 O at 5 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, das die folgenden Bestandteile enthält:5. The method according to claim 3, characterized in that a glass is used which the contains the following components: Bestandteil GewichtsprozentIngredient weight percent SiO2 66,5 bis 68,5SiO 2 66.5 to 68.5 Al2O3 um 6Al 2 O 3 at 6 B2O3 um 6B 2 O 3 at 6 CaO + MgO 14,5 bis 16,5CaO + MgO 14.5 to 16.5 Na2O um 5Na 2 O at 5 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, das die folgenden Bestandteile enthält:6. The method according to claim 3, characterized in that a glass is used which has the following Components contains: Bestandteilcomponent GewichtsprozentWeight percent SiO2 66 bis 68SiO 2 66 to 68 Al2O3 um 6Al 2 O 3 at 6 B2O3 um 8B 2 O 3 at 8 CaO + MgO 13 bis 15CaO + MgO 13 to 15 Na2O um 5Na 2 O at 5 7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet sind, das die folgenden Bestandteile enthält:7. The method according to claim 3, characterized in that a glass is used which has the following Components contains: Bestandteil
SiO2
Al2O3
CaO.
MgO
Na2O
B2O3.
component
SiO 2
Al 2 O 3
CaO.
MgO
Na 2 O
B 2 O 3 .
GewichtsprozentWeight percent 6767 9,39.3 6,7 5 66.7 5 6 und annähernd folgende Eigenschaften hat:and has approximately the following properties: Temperatur bei ViskositätTemperature at viscosity 102 poise 1527°C10 2 poise 1527 ° C Temperatur bei ViskositätTemperature at viscosity 103 poise 1274°C10 3 poise 1274 ° C Temperatur bei ViskositätTemperature at viscosity 1Ο'·β6 poise 846°C1Ο ' β6 poise 846 ° C Liquidustemperatur 1177 0CLiquidus temperature 1177 0 C Temperatur bei Viskosität 103 poise — Liquitustempera-Temperature at viscosity 10 3 poise - Liquitustempera- tur 970Cture 97 0 C Thermischer Ausdehnungskoeffizient 58-10-'/0CThermal expansion coefficient 58-10 - '/ 0 C (O bis 300° C)(O to 300 ° C)
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas verwendet wird, das die folgenden Bestandteile enthält:8. The method according to claim 1, characterized in that a glass is used which has the following Components contains: testandteil Gewichtsprozenttest component weight percent SiO2 71SiO 2 71 AUO3 4AUO 3 4 B2O, 12B 2 O, 12 CaO + MgO 10CaO + MgO 10 Alkalioxide 3Alkali oxides 3
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3820600A1 (en) * 1987-06-16 1988-12-29 Nippon Electric Glass Co TRANSPARENT GLASS BLOCK

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DE1909187A1 (en) 1969-09-11
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NL6902857A (en) 1969-08-26

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