DE3439163A1 - Glas fuer eine mehrstaerken-brillenglaslinse - Google Patents

Glas fuer eine mehrstaerken-brillenglaslinse

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DE3439163A1 DE19843439163 DE3439163A DE3439163A1 DE 3439163 A1 DE3439163 A1 DE 3439163A1 DE 19843439163 DE19843439163 DE 19843439163 DE 3439163 A DE3439163 A DE 3439163A DE 3439163 A1 DE3439163 A1 DE 3439163A1
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine für ein Segment mit hohem Brechungsindex geeignete Glaszusammensetzung, -n das durch Schmelzbinden mit einem aus einem Leichtglas mit einem mittleren Brechungsindex zusammengesetzten Hauptbestandteil eine Mehrstärken-Brillenglaslinse bilden kann.
-f. In den jüngsten Jahren ist eine Leichtbrillenglaslinse mit einem mittleren Brechungsindex, hergestellt aus einem Glas mit einem relativ hohen Brechungsindex n, von 1,60 bis 1,61, jedoch mit einem relativ geringen spezifischen Gewicht von 2,5 bis 2,6, in den Handel gekommen.
Eine solche Linse fand ständig weitverbreitet Verwendung, da diese Linse dünner und leichter als eine herkömmliche Linse mit einem n, von 1,523 ist und ein gesteigertes Schönheitsempfinden und verbessertes Tragegefühl verleiht. Wird jedoch eine Mehrstärkenlinse·- (multi-focal lens) vom Schmelzbindetyp unter Verwendung eines Leichtglases mit einem mittleren Brechungsindex, wie oben beschrieben, als ein Hauptbestandteil hergestellt, tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß das herkömmliche Glas für ein Segment nicht verwendet werden kann. Die Gründe
n hierfür sind darin zu sehen, daß es bei der Herstellung einer Mehrstärkenlinse vom Schmelzbindetyp im allgemeinen erforderlich ist, daß der thermische Ausdehungskoeffizient des Segments in etwa dem des Hauptbestandteiles entspricht, um eine Sprungbildung nach dem Schmelzbinden zu
oc: verhindern, und daß der Erweichungspunkt des Segments ob
auf eine Temperatur leicht unterhalb dem Erweichungspunkt des Hauptbestandteiles eingestellt wird, um
keine Verzerrung bzw. Verformung des Hauptbestandteiles nach dem Schmelzbinden zu verursachen. Herkömmliches Glas für Segment erfüllt jedoch solche Anforderungen
nicht immer bzw. nicht in ausreichendem Maße. 5
Deshalb besteht ein Bedarf nach einem Glas für ein Segment (Segmentglas) mit für ein Leichtglas mit mittlerem Brechungsindex geeigneten thermischen Eigenschaften, nämlich einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von
10 —7
82 bis 95 x 10 und einem Erweichungspunkt (Littleton-Punkt) von 560 bis 64O°C und mit einem hohen Brechungsindex nd von 1,74 bis 1,78.
Ein Glas, das diese Anforderungen nahezu erfüllt ist beispielsweise SF 13 (thermischer Ausdehnungskoeffizient 80 χ 10"7, Erweichungspunkt 6O4°C, nd = 1,74077), wie es im Katalog von Schott & Gen (Westdeutschland; Ausgabe 1980) aufgeführt ist. Dieses Glas ist jedoch darin nachteilig, daß nicht nur der thermische Ausdehnungskoeffizient
unterhalb dem erwünschten Wert liegt, sondern daß ebenso aufgrund seiner großen Dispersion von >), von 27,60 die chromatische Aberration groß ist. Folglich ist eine große Abbe-Zahl ebenso eine notwendige Anforderung für ein Segmentglas.
Um ein Glas mit einem hohen Brechungsindex zu erhalten, ist es allgemein bekannt, den Anteil an Komponenten mit hoher Atomwertigkeit von dreiwertig oder mehr zu erhöhen. Als ein Ergebnis hiervon erhöht sich jedoch der Erweichungspunkt des Glases und der thermische Ausdehnungskoeffizient nimmt ab. Dazu gegensätzlich wird der Anteil an Alkalimetalloxiden erhöht, um den Erweichungspunkt des Glases zu reduzieren und den thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu erhöhen, jedoch verringert sich hierbei der Brechungsindex. Erdalkalioxide verleihen mittlere Eigenschaften zwischen Kompo-
nenten mit hoher Atomwertigkeit und Alkalimetalloxiden. Andererseits verringert PbO den Erweichungspunkt und reduziert den thermischen Ausdehnungskoeffizienten,
während es einen hohen Brechungsindex verleiht. 5
Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Glas für ein Segment mit folgenden Eigenschaften: thermischer Ausdehnungskoeffizient von 82 bis 95 x 10 , Erweichungspunkt von 560 bis 64O°C, n, von 1,74 bis 1,78
und ^ , = 31 zur Verfügung zu stellen, das geeignet ist zur Herstellung eines Glases für ein Mehrstärken-Brillenglas durch Schmelzbinden an einen aus handelsüblichen Leichtglasmaterialien mit einem mittleren Brechungsindex zusammengesetzten Hauptteil. Ein Glas mit solchen Eigen-
schäften ist bisher nicht bekannt.
Als Ergebnis umfangreicher Untersuchungen bezüglich der Kombinationen verschiedener Komponenten, wie oben beschrieben, hat sich gezeigt, daß ein Glas mit den er-
wünschten Eigenschaften erhalten werden kann, durch
strenges Beschränken des Anteils an SiOp auf BpO-, und des Anteils an PbO auf Erdalkalioxide.
Das erfindungsgemäfie Glas besitzt eine Zusammensetzung,
umfassend, in Gewichtsprozent:
26 bis 34% SiO2 + B3O3 + Al2O3
14 bis 24% SiO2; 30 6 bis 14% B2O3;
0 bis 4% Al2O3;
38 bis 50 % PbO;
15 bis 30% BaO + SrO + CaO + MgO + ZnO; 2 bis 24% BaO;
35 0 bis 17% SrO; 0 bis 15% CaO; 0 bis 10% MgO;
O bis 12% ZnO; und 0 bis 3% ZrO0;
wobei das Gewichtsverhältnis von BpO.,/SiOp = 0,3 bis 0,8 und das Gewichtsverhältnis von Erdalkalioxiden/PbO = 0,2 bis 0,6, und welches folgende Eigenschaften aufweist: nd = 1,74 bis 1,78, \?d431, thermischer Ausdehnungskoeffizient = 82 bis 95 x 10 und Erweichungspunkt = 560 bis 64O0C. Die vorliegenden Erfindung umfaßt nicht nur ein Glas für ein Segment (Segmentglas), sondern auch eine Mehrstärkenlinse, die aus dem Glas in Kombination mit einem Leichtglas mit einem mittleren Brechungsindex zusammengesetzt ist.
Die das erfindungsgemäße Glas aufbauenden Komponenten werden im einzelnen nachstehend erläutert. Sämtliche Prozentangaben beziehen sich hierbei auf das Gewicht.
Die Gesamtmenge an SiOp, BpO., und AIpO- ist auf 26 bis 34 % beschränkt, um einen Brechungsindex innerhalb des erwünschten Bereichs zu erhalten. Um weiterhin den erwünschten Erweichungspunkt zu erhalten, sollte das Verhältnis von B2O- zu SiO2, d.h. B2O3/SiO2, zwischen 0,3 und 0,8 liegen, wobei die Bereiche der entsprechenden Komponenten auf 14 bis 24 % bzw. 6 bis 14 % beschränkt sind. Al2O- ist dahingehend wirksam, die chemische Beständigkeit zu verbessern, beträgt jedoch dessen Menge mehr als 4 %, verschlechtert sich die Devitrifikations-
30 beständigkeit.
Die erforderliche Menge an PbO beträgt mindestens 38%, um den erwünschten hohen Brechungsindex zu erhalten, überschreitet jedoch seine Menge 50%, so kann der erwünschte V-Wert nicht aufrechterhalten werden.
BaO, SrO, CaO, MgO und ZnO sind wirksame Komponenten, um den V -Wert zu erhöhen, jedoch ist deren Gesamtmenge auf 15 bis 30% beschränkt, um den thermischen Ausdehnungskoeffizienten und den Erweichungspunkt innerhalb der erwünschten Bereiche zu halten. Von diesen Komponenten ist BaO in einer Menge von mindestens 2% erforderlich, um die Devitrifikationsbeständigkeit zu verbessern. Beträgt jedoch seine Menge mehr als 24%,wird es schwierig, den thermischen Ausdehnungskoeffizienten und den Erweichungspunkt zu regulieren bzw. kontrollieren. SrO, CaO, MgO und ZnO ergeben eine geringe Devitrifikationsbeständigkeit nach dem Schmelzbinden, wenn die Mengen dieser Komponenten 17%, 15%, 10% bzw. 12% überschreiten.
15
Um den erwünschten thermischen Ausdehnungskoeffizienten und Erweichungspunkt zu erhalten, sollte weiterhin das Gewichtsverhältnis an Erdalkalioxiden zu PbO, d.h. Erd-
alkalioxide/PbO, zwischen 0,2 und 0,6 betragen. 20
trägt dazu bei, die chemische Beständigkeit zu verbessern, wenn jedoch seine Menge 3% überschreitet, wird der Erweichungspunkt zu hoch. Weiterhin wird der Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht verlassen, wenn ein Teil des ZrO2 durch La3O3, TiO2 und dgl. ersetzt oder wenn ASpO^, SbpO.,, F und dgl. zu Zwecken der Reinigung, Entfärbung und dgl. eingearbeitet werden.
Beispiele erfindungsgemäßer Gläser sind in der folgenden Tabelle gezeigt, wobei die jeweiligen Komponenten in Gewichtsprozent angegeben sind.
ο S S £ S
Beispiel
Komponente 1 3, - 3, 9 2 3 6 4 6 5 6 6 i
,1
7 8 1 ,
SiO2 16, 0, 7 17,6 19, 2 19, 7 17, 1 17 ,9 17,1 17, 9
B2O3 12, 0, 0 12,2 9, 0 12, 8, 0 ■ .10 ,0 10,9 10, 0
Al2O3 2, 0, 3 2,0 2, 5 0 3, 5 2 ,6 2,0 2, 6-
PbO 48, 1, 4 48,1 44, 2 44, 5 42, 4 47 ,0 47,6 17, 0
BaO 12, *d 31<
thermischer
A ualehnungs -
koeffizysnt
(x 10"') 86
Erweichungs
punkt (°C)57O
8,9 6, 19, 12, 15 - 5,0 7,
SrO - 5 - - 0 - - 0 ,0 10,0 - 0
CaO 7,0 10, - 7, 7 - 7,0 7, 0
MgO 1 - - 1 - 1 - 0 - - 8,
ZnO 7 3,1 7, 0 3, 7 7, 0 - - -
ZrO2 75 0,7 1, 47 0, 65 2, 46 ,64 - - 6t
B2O3/SiO2 ,33 0,69 0, 36 0, ,44 0, 46 0 ,"6 0,64 0, ,46
Erdalkali
oxid /PbO
,772 0,33 0, ,757 0, ,742 0, ,768 0 ,764 0,46 0, ,754
nd ,1 1,759 1, ,4 1, ,0 1, ,7 1 ,6 1,762 1, ,8
32,1
83
590
32,
84
610
3t,
84
590
31,
87
620
31
93
590
31,5'
9t
600
31,
91
610
CO 4>-CO CO
15 20 25 30 35
Die oben beschriebenen Gläser können hergestellt werden durch grobes Schmelzen einer Mischung aus herkömmlich verwendeten Ausgangsmaterialien, wie etwa siliciumhaltiges Steinpulver, Borsäure, Aluminiumhydroxid, Bleioxid, Bariumcarbonat, Zinkblüten (Zinkoxide), Zirkoniumoxid und dgl. in einem feuerfesten Schmelztiegel bei 1200 bis 12500C, überführen der'rSchmelze in einen Platin-Schmelztiegel, erneutes Schmelzen bei 1250 bis 13000C, Rühren der Schmelze zur Homogenisierung, Entfernen von Blasen, Gießen in eine vorher auf eine geeignete Temperatur erwärmte Form und anschließendes Tempern des Produktes.

Claims (1)

GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & PARTNER PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS A. GRÜNECKER. oi»l ,ng DR. H. KINKEL-DEY. oipl ing DR. W. STOCKMAIR. dipl-ing λε ε icali DR. K. SCHUMANN. DiPL phvs R H. JAKOB. DiPi .mg DR. G. BEZOLD. dipl-chem W. MEISTER, dipl i~g H. HILGERS. DiPL ins DR. H. MEYER-PLATH. oipl-ing DR. M. BOTT-BODENHAUSEn;dipl. DR. U. KINKELDEY. oipl-biol • LICENCIE EN DROlT DE L UNlV DE GENEVE 8000 MÜNCHEN 22 MAXIMILIANSTRASSE 58 P 19 146-603/co 25. Oktober 1984 HOYA CORPORATION 1-13-12, Nishi-shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo, Japan 20 Glas für eine Mehrstärken-Brillenglaslinse 25 Patentanspruch
1. Glas für ein Mehrstärken-Brillenglas, g e k e η η zeichnet durch einen Brechungsindex (n,) von 30 1,74 bis 1,78, eine Abbe-Zahl (^d) von 31 oder mehr, einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 82 bis 95 x 10 und einen Erweichungspunkt von 560 bis 64O°C, umfassend, in Gewichtsprozent:
26 bis 34% SiO2 + B2O3 + Al3O3;
14 bis 24% SiO2; 6 bis 14% B2 O3 ;
bis 4% Al2O3; 38 bis 50% PbO; 15 bis 30% BaO + SrO + CaO + MgO + ZnO; 2 bis 24% BaO; 0 bis 17% SrO;
0 bis 15% CaO; 0 bis 10% MgO;
0 bis 12% ZnO; und 0 bis 3%
wobei das Gewichtsverhältnis von Bo0o/Si0o im Bereich 15 ^- j *-
von 0,3 bis 0,8 und das Gewichtsverhältnis von Erd-
alkalioxiden/PbO im Bereich von 0,2 bis 0,6 liegt.
DE3439163A 1983-10-27 1984-10-25 Glas für eine Mehrstärken-Brillenglaslinse im System SiO&darr;2&darr;-B&darr;2&darr;O&darr;3&darr;-PbO-BaO Expired DE3439163C2 (de)

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