DE2809409A1 - Glaszusammensetzung fuer brillenglaeser - Google Patents

Glaszusammensetzung fuer brillenglaeser

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DE2809409A1 DE19782809409 DE2809409A DE2809409A1 DE 2809409 A1 DE2809409 A1 DE 2809409A1 DE 19782809409 DE19782809409 DE 19782809409 DE 2809409 A DE2809409 A DE 2809409A DE 2809409 A1 DE2809409 A1 DE 2809409A1
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Description

2801U09
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf Glaszusammensetzungen für Brillengläser, insbesondere auf solche Gläser mit hohem Brechungsindex, niedriger Dispersion und niedrigem spezifischem Gewicht (specific gravity).
Glaszusammensetzungen für Brillengläser sind in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen 9012/1977 und 11210/1977 beschrieben. Die dort beschriebenen Glaszusammensetzungen haben aber sämtlich hohe Dispersion. Mit den Gläsern der ersten Anmeldung kann eine Abbe-Zahl (v,) von nur 41,5 erhalten werden. Hierbei handelt es sich nicht um einen ausreichend niedrigen Dispersionswert, so daß bei Verwendung des Glases für eine Linse einer hohen Dioptrienzahl oder einer hohen Brechkraft der Linsenrand gefärbt erscheint und chromatische Aberration beobachtet wird. Der Blick durch die Linse selber ist beeinträchtigt. Bei den Gläsern der letzteren Patentanmeldung ist der Brechungsindex nicht ausreichend hoch. Bei den dort beschriebenen Gläsern ist für den höchsten Brechungsindex eine Abbe-Zahl von 41 erreichbar, was keine ausreichend niedrige Dispersion darstellt und es tritt deshalb wie bei den Gläsern nach der ersteren Patentanmeldung eine chromatische Aberration auf,, wobei der Blick auch durch diese Linsen beeinträchtigt i st
2803403
Demgegenüber wird durch die Erfindung eine Glaszusammensetzung für Brillengläser bereitgestellt, die einen Brechungsindex (n,) von 1,68 bis 1/71, eine Abbe-Zahl (v,) von 41,6 bis 46,5 und ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,18 besitzt.
Ein Glas mit den vorstehend angegebenen Werten für die optischen Konstanten und das spezifische Gewicht muß als wesentliche Komponenten TiO2 oder Nb3O5 aufweisen, von denen jede zu einem hohen Brechungsindex und einem niedrigen spezifischen Gewicht des Glases beiträgt, ferner einen größeren Anteil an CaO, das zu einem hohen Brechungsindex, zu niedriger Dispersion und niedrigem spezifischen Gewicht im Glas beiträgt, und schließlich B 2°3' das ein glasstrukturbildendes Oxid niedrigen spezifischen Gewichtes sowie in der Lage ist, bei Gegenwart der die Glasstruktur modifizierenden Oxide TiO„, Nb7O1- und CaO für die Glasbildung zu sorgen.
Bei der Glaszusammensetzung nach der oben angeführten offengelegten japanischen Patentanmeldung 9012/1977 ist CaO in einem Anteil von weniger als 35 Gewichtsprozent vorhanden, und die maximale Abbe-Zahl ist 41,5. Die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung enthält einen wesentlich größeren CaO-Anteil und ihre maximale Abbe-Zahl liegt bei 46,5 (während die minimale Abbe-Zahl
$09836/0886
C _
41,6 beträgt). Man erhält ein Glas niedrigerer Dispersion.
Bei dem Glas nach der oben genannten offengelegten japanischen Patentschrift 11210/1977 beträgt der maximale CaO-Anteil Gewichtsprozent, und zum Erhalt eines wünschenswerten Brechungsindexes wird. ZnO zusammen mit dem CaO benutzt. Da jedoch ZnO die Dispersionseigenschaft eines Glases erhöht, kann man damit ein Glas hohen Brechungsindexes und hoher Abbe-Zahl nicht erhalten. Demgemäß liegt dort der höchste Brechungsindex bei 1,699 und die Abbe-Zahl nur bei 41. Andererseits wird bei der erfindungsgemäßen Glaszusammensetzung ZnO nicht benutzt. Stattdessen wird eine Glaszusammensetzung, die einen hohen Brechungsindex, gekoppelt mit niedriger Dispersion aufweist, durch die Verwendung eines sehr großen CaO-Anteils erhalten. So kann beispielsweise eine erfindungsgemäße Glaszusammensetzung einen Brechungsindex von 1,699 und eine Abbe-Zahl von 43,2 besitzen. Letzteres bedeutet eine viel niedrigere Dispersion als die mit dem Glas nach der genannten japanischen Patentanmeldung 11210/1977 erhältliche. Sonach bilden für den Erhalt von Glaszusammensetzungen für Brillengläser, die hohen Brechungsindex und niedriges spezifisches Gewicht, gekoppelt mit niedrigerer Dispersion als bisher aufweisen, Bo0q < ^a0 unc^ wenigstens eines der Oxide TiO? und Nb^O5 die wesentlichen Komponenten, wobei das CaO in einem sehr bedeutsamen oder großen Anteil vorhanden ist.
809836/0886
Bei einer bevorzugten Glaszusammensetzung gemäß der Erfindung sind die notwendigen Bestandteile in Gewichtsprozent die folgenden:
B O3 11-53, CaO 25-43 und wenigstens eines der Oxide TiO2 und Nb2O5, wobei TiO3 mit 0 bis 15 und Nb3O5 mit 0 bis 19 mit der Maßgabe vorhanden sind, daß Ti0„ + Nb?0j- zwischen 8 und 19 liegt. Das Glas kann zusätzliche Komponenten enthalten, beispielsweise SiO3, Y3OS3, SrO, BaO, ZnO, ZrO3, Li3O, Na2O, K2O, MgO, PbO, Al2O3, La2O3, Ta2O5, WO3, ferner Färbungsmittel, Läuterungsmittel usw.
Die zusätzlichen Komponenten haben im einzelnen die folgenden Funktionen: SiO- liefert die erforderliche Stabilität gegen Entglasung und erhöht die chemische Beständigkeit. Y-,0-, trägt zur Erhöhung des Brechungsindexes und zu einer Erniedrigung der Dispersion bei. Jedes der Oxide SrO, BaO und ZnO oder Mischungen hiervon führen zu Stabilität gegen Entglasung. ZrOp erhöht den Brechungsindex und die chemische Beständigkeit. Li2O, Na3O und K2O erniedrigen einzeln oder in Kombination die Viskosität, so daß sich leicht ein Glas bilden läßt. PbO erhöht den Brechungsindex und erniedrigt die Schmelztemperatur, wodurch das Erschmelzen erleichtert wird. Al„0_ verbessert die chemische Beständigkeit. La~O_ erhöht den Brechungsindex, erniedrigt die Dispersion und verbessert
809836/0888
die chemische Beständigkeit. Ta^O1- erhöht den Brechungsindex und verbessert die chemische Beständigkeit. WO-. erhöht den Brechungsindex und verbessert die chemische Beständigkeit. Ein kleiner Zusatz an Färbungsmittel verhindert Blendung und verbessert das Aussehen der Linse.
Die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung ist, in Gewichtsprozent, die folgende:
B2O3 11-53
CaO 25 - 43
TiO2 + Nb2O5 8-19
wobei TiO„ zwischen 0 und 15 gelegen ist, und Nb~O,- zwischen 0 und 19
SiO2 0 - 36
Y2°3 0 - 11
SrO + BaO + ZnO 0 - 7
ZrO2 0 - 11
20 + Na2O + K2O 0 - 4
MgO 0 - 10
PbO 0 - 4
Al2O3 0 - 4
La2O3 0 - 15
Ta2O5 0 - 19
WO3 0 - 11
8091338/0888
Ist B3O3 mit weniger als 11 Gewichtsprozent vorhanden, so wird die Stabilität gegen Entglasung schlecht,und ist B2O_ mit mehr als 53 Gewichtsprozent vorhanden, dann verschlechtert sich die chemische Beständigkeit und das Glas kann nicht mehr benutzt werden. Ist der CaO-Anteil kleiner als 25 Gewichtsprozent, dann tritt leicht Emulsion im Glas auf, und ist er größer als 43 Gewichtsprozent, dann wird die Stabilität gegen Entglasung schlecht. Wenn der Gesamtanteil von TiO0 und Nb9O1- weniger als 8 Gewichtsprozent oder mehr als 19 Gewichtsprozent beträgt, wird die Stabilität gegen Entglasung gleichfalls schlecht. Liegt der SiO9-Anteil höher als 36 Gewichtsprozent, dann treten nicht erschmolzene Reste auf oder die Erschmelzungszeit würde übermäßig lang. Wenn Y9O- 11 Gewichtsprozent übersteigt, nimmt die Stabilität gegen Entglasung ab. Wenn der Gesamtanteil von SrO, BaO und ZnO 7 Gewichtsprozent übersteigt, oder wenn ZrO9 11 Gewichtsprozent übersteigt, dann nimmt die Stabilität gegen Entglasung ab. Wenn der Gesamtanteil von Li9O, Na9O und K9O mehr als 4 Gewichtsprozent beträgt, nimmt der Brechungsindex ab. Wenn MgO 10 Gewichtsprozent übersteigt, verschlechtert sich die Stabilität gegen Entglasung. Wenn PbO 4 Gewichtsprozent übersteigt, wird das Glas zu stark eingefärbt, und wenn Al9O- 4 Gewichtsprozent übersteigt, erniedrigt sich die Abbe-Zahl auf einen Punkt, bei dem das Glas nicht mehr verwendet werden kann. Wenn La9O- 15 Gewichts-
809836/0886
prozent überschreitet, wird die Stabilität gegen Entglasung schlecht, und wenn Ta3O1- 19 Gewichtsprozent übersteigt, dann wird das spezifische Gewicht des Glases zu hoch und das Glas ist nicht brauch_.bar. Wenn WO- 11 Gewichtsprozent übersteigt, nimmt das Glas zuviel Farbe an.
Für ein Glas, das gegen Entglasung noch stabiler ist, empfiehlt sich die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
B2O3 21 - 0 - 53
CaO 25 - 0 - 40
TiO2 + Nb2O5 8 — 0 - 19
wobei TiOp zwischen ο und 15 0 - gelegen ist, und
Nb9Oj- zwischen ο und 19 0 -
SiO2 0 - 28
Y2°3 0 - 11
SrO + BaO + ZnO 0 - 7
ZrO2 0 - 11
Ii2O + Na3O + K3O 0 - 4-
MgO 0 - 10
PbO 4
Al2O3 4
La2O3 15
Ta2O5 19
WO3 11.
Eine Glaszusammensetzung, die zu einem spezifischen Gewicht von 2,88 bis 3,10 und zu einem vergleichsweise leichten Brillenglas führt, hat die folgenden Komponenten in Gewichtsprozent:
B2°3 21 - 0 - 53
CaO 29 - 0 - 40
TiO2 + Nb2O5 8 - 0 - 19
wobei TiO2 zwischen o und 15 0 - gelegen ist, und
Nb3O5 zwischen ο und 1 9 0 -
SiO2 0 - 28
Υ2°3 0 11
SrO + BaO + ZnO 0 7
ZrO2 0 11
Li2O + Na2O + K2O 0 4
MgO 0. 10
PbO
Al2O3
La2O3
Ta2O5
wo3
Eine andere Zusammensetzung, die gegen Entglasung stabil und für Massenproduktion geeignet ist, hat die folgenden Komponenten in Gewichtsprozent:
B2°3 21 - 53
CaO 29 - 35
TiO - Η Nb9On. 8 - 18
wobei TiO„ zwischen 0 und 15 gelegen ist, und Nb3O5 zwischen ο und 8
SiO2 0-28
Y2O3 0-11
SrO + BaO + ZnO 0-7
ZrO2 0 - 11
Li2O + Na2O + K2O 0
MgO 0.
Ein Glas der nachstehend in Gewichtsprozent angegebenen Zusammensetzung hat ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,05 und liefert sehr leichte Brillengläser.
B2°3 21 - 53
CaO 30 = 35
TiO - " Nb2°5 8 - 18
wobei TiO2 zwischen 0 und 15 gelegen ist, und
Nb3O5 zwischen 0 und 8
$09836/0886
SiO2 0-28
Y2O3 0-6
SrO + BaO + ZnO 0-4
ZrO2 0-11
Ein Glas der nachstehend in Gewichtsprozent angegebenen Zusammensetzung hat überlegene chemische Beständigkeit:
B2°3 21 7 16 - 35
CaO 30 0 - 32
TiO2 + Nb2O5 8 0 - 16
wobei TiO2 zwischen 0 und 0 11 gelegen ist, und
Nb2O5 zwischen 0 und
SiO2 - 28
Y2°3 - 6
SrO + BaO + ZnO - 4
ZrO2 - 11
Ein Glas derjnachstehend in Gewichtsprozent angegebenen Zusammensetzung ist gegen Entglasung stabil und für Massenproduktion geeignet:
2803409
B2°3 22 - 24
CaO 30 - 32
TiO + Nb O5 13 - 16
wobei TiO_ zwischen 7 und 9 gelegen ist, und
Nb3O1. zwischen 5 und 7
SiO2 23 - 26
Y2O3 0 - 2
SrO 0 - 1
ZrO2 3 — 5
Ein Glas mit den nachstehend angeführten Komponenten in Gewxchtsprozent ist hinsichtlich Stabilität gegen Entglasung bevorzugt:
B2°3 23,70
CaO 31,27
TiO2 8,21
Nb2O5 6,41
SiO2 24,59
Y2°3 1 ,00
SrO 0,77
ZrOn 4,05
Die erfindungsgemäßen Glaszusammensetzungen werden unter Verwendung der entsprechenden Oxide, Karbonate, Nitrate usw.
der jeweiligen Komponenten, ausreichendes Vermischen bei gewünschten Geschwindigkeiten, gegebenenfalls erforderliches Ausgleichen dieser Komponenten mit einem Läuterungsmittel und durch Einbringen der resultierenden Mischung in einen Platintiegel hergestellt, der in einem Ofen auf 1300 bis 1400° C erhitzt wird. Nach dem Läutern, Umrühren und gleichförmigen Erschmelzen wird die Charge in eine Eisenform abgegossen und langsam abgekühlt.
Nachstehend sind für eine Reihe von Beispielen der erfindungsgemäßen Glaszusammensetzung die einzelnen Komponenten (in Gewichtsprozent) der Brechungsindex (n,), die Abbe-Zahl (v,) und das spezifische Gewicht angegeben.
809836/0886
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Wie oben erläutert, können die angegebenen Glaszusammensetzungen für Brillengläser, die einen hohen Brechungsindex, niedrige Dispersion und niedriges spezifisches Gewicht haben, industriell gefertigt werden und sind gegen Entglasen stabil sowie chemisch beständig.
809836/0836

Claims (8)

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN 2809409 Postadresse München: Palentconsult 8 München 60 RadeckestraSe 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-2123^3 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (00121) 562943/561993 Telex 04-186237 Bippon Kogaku K. K. Gase 367 Tokyo, Japan Glaszusammensetzung für Brillengläser Patentan sprüche
1. Glaszusammensetzung für Brillengläser, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (n-,) von 1,68 bis 1,71, eine Abbe-Zahl tv,) von 41,6 bis 46,5, ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,18 und im wesentlichen durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
B O3 11-53
CaO 25 - 43
TiO9 + Nb0O1. 8-19
wobei TiO»zwischen 0 und 15 gelegen ist und Nb3O5 zwischen 0 und 19
809836/0886
München: Kramer · Dr.Weser ■ Hirsch — Wiesbaden: Blumbach ■ Dr. Bergen · Zwirner
- X-
SiO2
Y2O3
SrO + BaO + ZnO ZrO2
+ Na2O +
MgO PbO
La2O3
0-36 0-11 0-7 0-11 0-4 0-10 0-4 0-4 0-15 0-19 0 - 11,
2. Glaszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Komponenten in den angegebenen Gewichtsteilen in der Glaszusammensetzung vorhanden sind:
B„0,
CaO
SiO,
21 - 53 25 - 40 0 - 28,
3. Glaszusammensetzung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (n^) von 1,68 bis 1,79, eine Abbe-Zahl (vd) von 41,6 bis 46,5, ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,10 und durch
809836/088$
die Gegenwart der nachstehenden Verbindungen in den angegebenen Gewichtsteilen:
CaO 29 - 40 PbO 0 Al2O3 0 La2O3 0 Ta2O5 0 W03* 0.
4. Glaszusammensetzung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Brechungsindes (n-,) von 1,68 bis 1/71, eine Abbe-Zahl (ν.,) von 41,6 bis 46,4, ein spezifisches Gewicht von 2,83·bis 3,10 und durch die Gegenwart der nachstehenden Verbindungen in den angegebenen Gewichtsteilen:
CaO 29 - 35
TiO2 + Nb3O5 8-18
wobei TiO„ zwischen 0 und 15 gelegen ist, und Nb^Oc zwischen ο und 8 Li2O + Na2O + K2O 0
MgO 0.
809836/13888
5. GlasZusammensetzung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (η,) von 1,68 bis 1,71, eine Abbe-Zahl (v,) von 41,6 bis 44,7, ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,05 und durch die Gegenwart der nachstehenden Verbindungen in den angegebenen Gewichtsteilen:
CaO 30 - 35 Y2O3 0 - 6 ZnO 0 - 4.
SrO + BaO + ZnO
6. Glaszusammensetzung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (n-,) von 1,68 bis 1,71, eine Abbe-Zahl (v,) von 42,0 bis 44,7, ein spezifisches Gewicht von 2,99 bis 3,05 und durch die Gegenwart der nachstehenden Komponenten in den angegebenen Gewichtsteilen:
B2°3 21-35
CaO 30 - 32
TiO2 + Nb3O5 8-16
wobei TiO « zwischen 0 und 11 gelegen ist, unJ Nb^Ot- zwischen 0 und 7
SiO2 16 - 28.
803636/0886
- if -
7. Glaszusammensetzung nach Anspruch '6, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (n,) von 1,70 bis 1,71, eine Abbe-Zahl (v,) von 42,0 bis 43,5, ein spezifisches Gewicht von 3,00 bis 3,05 und durch die Gegenwart der nachstehenden Verbindungen in den angegebenen Gewichtsteilen:
B2O3 22 7 23 - 24 CaO 30 0 - 32 TiO2 + Nb2O5 13 0 - 16 wobei TiO„ zwischen 7 und 3 9 gelegen ist, und Nb„Oj- zwischen 5 und SiO2 - 26 Y2°3 - 2 SrO - 1 ZrO2 - 5.
8. Glaszusammensetzung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (n,) von 1,7012, eine Abbe-Zahl (v-J von 42,4, ein spezifisches Gewicht von 3,048 und durch die Gegenwart der nachstehenden Verbindungen in den angegebenen Gewichtsteilen:
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23r70 2809403 B2O3 31,27 CaO 8,21 TiO2 6,41 Nb2°5 24,59 SiO2 1 ,00 Y2O3 0,77 SrO 4,05. ZrO0
DE19782809409 1977-03-05 1978-03-04 Spezifisch leichtes B↓2↓O↓3↓-CaO-Brillenglas mit einem spezifischen Gewicht von 2,88 bis 3,18, einem Brechungsindex n↓D↓ 1,68 bis 1,71 und einer Abbe-Zahl ↓υ↓↓D↓ 41,6 bis 46,5 Expired DE2809409C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2331477A JPS53109514A (en) 1977-03-05 1977-03-05 Glass for spectacle lens

Publications (3)

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