DE2660012C2 - Gläser für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,70, einem Abbe-Wert von 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,0g/cm↑3↑ - Google Patents

Gläser für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,70, einem Abbe-Wert von 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,0g/cm↑3↑

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DE2660012C2
DE2660012C2 DE2660012A DE2660012A DE2660012C2 DE 2660012 C2 DE2660012 C2 DE 2660012C2 DE 2660012 A DE2660012 A DE 2660012A DE 2660012 A DE2660012 A DE 2660012A DE 2660012 C2 DE2660012 C2 DE 2660012C2
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Description

U2O
Na2O+ K2O
mit der Bedingung
Li2O+ Na2O+ K2O
Zr2O
Gew.-%
Gew.-%
33-50 17 TiO2 4-11
O- 5 Nb2O5 4-20
0-15 mit der Bedingung
ZrO2+TiO2+Nb2O5 17-30
42-50 BaO O- 4
10-30 20 SrO O- 4
0-10 ZnO O- 5
La2O3 O- 4
15-30 Ta2O5 O- 4
2-12 WO3 O- 5
O- 5 25 mit der Bedingung
BaO+SrO+ZnO + La2O3
2-15 +Ta2O5+WO3 O- 5
2- 7
Die Korrektionsrate von Augenlinsen hängt von Ihrem Brechungsindex und den Krümmungen beider Oberflächen ab. Wenn die Myopie oder die Hypermetropie fortschreiten, ist zu ihrer Korrektur eine Linse mit dickerem Kantenteil oder inperem Teil erforderlich. Dadurch wird nicht nur das gute Aussehen der J5 Augenlinsen verschlechtert, sondern ihr schweres Gewicht bedingt weiterhin, daß sie für den Träger unbequem sind.
Es besteht daher ein Bedarf nach Augenlinsen, die ein leichtes Gewicht besitzen und einen hohen Brechungs- ίο index aufweisen. In der japanischen Patentanmeldung (OPI) 87 716/74 wird ein Glas für Augenlinsen beschrieben, das diese Forderungen erfüllt. Das in dieser Patentanmeldung beschriebene Glas besitzt jedoch einen Abbe-Wert, der so niedrig wie 30,0 bis 31,5 ist, und den Nachteil, daß es bei seiner Verwendung als ophthalmische Linsen eine hohe chromatische Abberation an den äußeren Kantenteilen besitzt Insbesondere ist bei Augenlinsen mit hohem Diopterwert die chromatische Abberation sehr hoch.
Aus der DE-AS 22 59 183 sind hochbrechende Brillengläser mit einem Brechungsindex von 1,70 bis 1,72 und spezifischen Gewichten von gleich oder kleiner 3,0 bekannt, die auf dem System
SiO2—Al2O3—B2O3—CaO—MgO—ZrO2—TiO2—Nb2O5—BaO—SrO—ZnO—La2O3—Ta2O5
aufgebaut sind. Auch bei diesen Gläsern, die eine verhältnismäßig große Menge an TiO2 enthalten, ist der Abbe-Wert niedrig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Gläser für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,70, einen Abbe-Wert von 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,0 g/cm3 zu zeigen.
Die Erfindung ist im Patentanspruch angegeben.
Zur Stabilisierung des Glases und zur Kontrolle seines Abbe-Werts können in die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung BaO, SrO, ZnO, La2O3, Ta2O5 und WO3 eingearbeitet werden. Wenn die Mengen an BaO, SrO und ZnO über 4 Gew.-%, 4 Gew.-% bzw. 5 Gew,-°/o liegen oder wenn der Gesamtanteil dieser Komponenten über 5% liegt oder wenn die Mengen an La2O3,Ta2O5 und WO3 über 4 Gew.-°/o, 4 Gew.-% bzw. 5 Gew.-% liegen oder wenn der Gesamtanteil dieser Komponenten über 5 Gew.-% liegt, kann das gewünschte spezifische Gewicht nicht erhalten werden.
Man kann eine geringe Menge an Y2O3 oder GeO2 zu der Glasmasse zugeben, ohne daß sich die Eigenschaften des Glases verschlechtern. Diese Komponenten sind jedoch teuer und daher wirtschaftlich unerwünscht.
In der Figur sind Änderungen im Brechungsindex (and) und im spezifischen Gewicht (Δρ) angegeben, wenn innerhalb der Verhältnisbereich der Bestandteil des erfindungsgemäßen Glases 10 Gew.-% B2O3 durch jede der anderen angegebenen Komponenten ersetzt wird. In dieser Figur ist der Standardpunkt durch ©dargestellt. Es ist offensichtlich, daß zur Herstellung eines Glases mit hohem Brechungsindex und niedrigem spezifischen Gewicht es vorteilhaft ist, Li2O als einwertige Komponente, CaO und MgO als zweiwertige Komponenten und ZrO2, TiO2 und Nb2O5 als Komponenten mit hoher Atomvalenz bzw. hoher Atomwertigkeit zu verwenden. Es wurde gefunden, daß die Begrenzung der Anteile der Bestandteile einer Glaszusammensetzung, die diese Komponenten als wesentliche Komponenten enthält, innerhalb des spezifisch angegebenen Bereiches ein Glas ergibt, die nicht nur ein leichtes Gewicht besitzt, sondern die ebenfalls einen hohen Brechungsindex, einen relativ hohen Abbe-Wert aufweist und die chemisch beständig ist, so daß sie für ophthalmische Linsen verwendet werden kann. Außerdem ist sie so stabil, daß sie in großen Mengen
55
60
65
15
hergestellt werden kann. Dieses Glas kann außerdem chemisch durch Ionenaustausch, wie in den US-Patentschriften 35 29 946 und 36 15 320 beschrieben, getempert werden. v
Wenn der Anteil an Al2O- 5 Gew.-°/o überschreitet, besitzt das Glas eine große Neigung zu kristallisieren.
CaO und MgO sind zur Stabilisierung des Glases gegenüber Entgiasung erforderlich. Wenn der Gesamtanteil dieser Komponenten mehr als 30% beträgt und unter 15% liegt, besitzt das Glas eine starke Neigung zu <° kristallisieren. MgO ist kein wesentlicher Bestandteil, aber es ist wirksam als Stabilisator für das Glas, wenn es anstelle eines Teils des CaO verwendet wird. Wenn der Anteil an MgO 10% überschreitet, besitzt das Glas eine starke Neigung zu kristallisieren.
Li2O, Na2O und KjO, stabilisieren das Glas gut gegenüber Entgiasung. Diese Bestandteile werden in einer Gesamtmenge von mindestens 2 Gew.-% verwendet Wenn der Gesamtanteil 15 Gew.-% überschreitet, verschlechtert sich die chemische Beständigkeit des Glases und es kann für Augenlir;-en nicht verwendet werden.
Wenn der Gesamtanteil an ZrO2, TiO2 und Nb2Os über 30 Gew.-% liegt, kann der gewünschte Abbe-Wert nicht erhalten werden und das Glas kristallisiert leicht. Wenn er unter 17 Gew.-% liegt, kann kein hoher Brechungsindex aufrechterhalten werden und die chemische Beständigkeit des Glases verschlechtert sich. Von diesen Bestandteilen wird bevorzugt ZrO2 für die Stabilisierung des Glases verwendet und es erhöht den Abbe-Wert etwas. Wenn der Anteil an ZrO2 über 7 Gew.-% liegt, zeigt das Glas eine abrupt erhöhte Neigung zu kristallisieren. TiO2 ist in einer Menge von mindestens 4 Gew.-% zur Erreichung des höchsten Brechungsindex und eines niedrigen spezifischen ij Gewichts erforderlich. Wenn der Anteil an TiO2 über 11 Gew.-% liegt, kann der gewünschte Abbe-Wert nicht erhalten werden. Nb2Os ergibt einen Abbe-Wert zwischen ZrO2 und TiO2. Es ist daher möglich, die Menge an Nb2Os, die zugegeben wird, ohne Verminderung des Abbe-Wertes, zu erhöhen, wie im Falle von TiO2. Nb2Os ist zur Herstellung eines Glases mit besonders guter chemischer Beständigkeit wirksam, indem die Gesamtmenge an Komponenten mit hoher Atomvalenz erhöht wird. Es verbessert außerdem die Stabilität des Glases. Da es relativ teuer ist, ist die Verwendung von Nb2O5 in einer Menge von über 20 Gew.-% nicht wünschenswert.
Die Gläser werden hergestellt, indem man ein Ausgangsgemisch, das beispielsweise Siliziumdioxidpulver, Aluminiumhydroxid, Borsäure, Kaliumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Zirkonoxid, Titanoxid und Nioboxid enthält, in einem Platinschmelztiegel bei einer Temperatur von 1300 bis 14500C schmilzt, das Gemisch rührt, daß es homogen wird, Blasen daraus entfernt, es in eine auf eine geeignete Temperatur vorerwärmte Form gießt und es dann kühlt bzw. entspannt
Zur Herstellung von 50 kg Glas werden Rohmaterialien der folgenden Zusammensetzung abgewogen:
Oxid Gew.-% Roh Gewichts-
materialien meiigen in kg
B2O3 5,0 H3BO3 4,44
SiO2 40,3 SiO, 20,15
CaO 23,1 CaCO3 20,61
Li2O 8,0 Li2CO3 9,89
ZrO2 5,0 ZrO, 2,50
TiO2 8,6 TiO, 4,30
Nb2O5 10,0 Nb2O, 5,00
Die Materialien werden vermischt und in einem Platinschmelztiegel bei 13500C 6 Stunden geschmolzen. Nach 3stündigem Tempern und Rühren während 1 Stunde wird die Schmelze in eine auf 4000C vorerwärmte Form gegeben und dann auf übliche Weise abgekühlt.
Die Säurebeständigkeit des Glases wird entsprechend dem Verfahren zur Bestimmung der chemischen Beständigkeit von optischem Glas (Pulververfahren) bestimmt, das in Standards of the Japan Association of the Optical Glass Industry festgelegt ist Sie stellt die Gewichtsabnahme in % einer Pulverprobe dar, wenn sie 1 Stunde in 0,01 M wäßrige Salpetersäure bei 1000C eingetaucht wird.
Beispiele1) (Angaben in Gewichtsprozent) 12 3 4
5,0 7,0 11,0 12,0 12,0 12,0 - - 6,0
40,3 39,2 36,3 35,6 35,6 35,6 40,6 45,9 37,0
2,5
8,0 8,0 4,0 8,0 8,0 8,0 10,5 6,4 10,0
1,0
1,0
6,0 25,1 18,5 18,5 18,5 21,5 25,1 18,9
23,1 14,0 2,5
2,5
2,5
8,0 9,6 9,6 9,6 4,3 9,0 6,3
8,6 10,4 3,0 \o 6,0 6,0 5,0 5,0 5,0
5,0 6.4 10.0 7.8 7.8 7.8 15.6 8.6 14.8
10.0 5.6
Fortsetzung
Beispiele1) (Angaben in Gewichtsprozent) 12 3 4 5
Ta2O5 1,703 1,0 2,6 1,702 1,701 1,701 1,702 1,700 1,700
WO3 40,3 1,704 40,0 40,2 40,3 40.5 40,5 40,0
nd 2,98 1,701 40,5 2,95 2,97 2,96 2,99 3,00 3,00
vd <0,l 40,0 3,00 0,1 0,1 0,1 <0,l <0,l 0,1
Spezifisches Gewicht 2,99 <0,l
Säurebesländigkeit <0,l
') Die Beispiele 2 bis 9 wurden am 1. 10. 1981 nachgereicht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Glas für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,70, einem Abbe-Wert von 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,0 g/cm3 auf Basis des Systems SiOr-Al2Or-B2O3-CaO-MgO-ZrO2-TiO2-Nb2Os-BaO-SrO-ZnO-La2O3-Ta2O5-WO3-Li2O-Na2O-K2O dadurch gekennzeichnet, daß es in Gew.-% aus folgenden Komponenten besteht:
    SiO2
    AI2O3
    B2O3
    mit der Bedingung
    SiO2+Al2O3+B2O3
    CaO
    MgO
    mit der Bedingung
DE2660012A 1975-06-02 1976-05-26 Gläser für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,70, einem Abbe-Wert von 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,0g/cm&uarr;3&uarr; Expired DE2660012C2 (de)

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JP6627075A JPS51142010A (en) 1975-06-02 1975-06-02 Glass for lens of eye glass
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DE2660012A Expired DE2660012C2 (de) 1975-06-02 1976-05-26 Gläser für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,70, einem Abbe-Wert von 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,0g/cm&uarr;3&uarr;

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