DE953284C - Optical glass with a high refractive index - Google Patents

Optical glass with a high refractive index

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DE953284C
DE953284C DEJ7480A DEJ0007480A DE953284C DE 953284 C DE953284 C DE 953284C DE J7480 A DEJ7480 A DE J7480A DE J0007480 A DEJ0007480 A DE J0007480A DE 953284 C DE953284 C DE 953284C
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Germany
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optical glass
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zinc oxide
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DEJ7480A
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German (de)
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Gerd Rehs
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Schott AG
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Jenaer Glaswerk Schott and Gen
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
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    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

AUSGEGEBEN AM 29. NOVEMBER 1956ISSUED NOVEMBER 29, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 32b GRUPPE 1 INTERNAT. KLASSE C 03 c CLASS 32b GROUP 1 INTERNAT. CLASS C 03 c

/ /480 IVc j 32 b / / 480 IVc j 32 b

Gerd Rehs, Landshut (Bay.)Gerd Rehs, Landshut (Bay.)

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Jenaer Glaswerk Schott & Gen., MainzJenaer Glaswerk Schott & Gen., Mainz

Optisches Glas mit hoher BrechungszahlOptical glass with a high refractive index

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom ,18. Juli 19G3 anPatented in the territory of the Federal Republic of Germany from 18. July 19G3 on

Patentanmeldung bekanntgemactit am 30. Mai 1956 Patenterteilung bekanntgemacht am 8. November 1956Patent application announced on May 30, 1956 Patent issued November 8, 1956

Es lassen sich optische Gläser mit einer Brechungszahl nd von mindestens 1,69 und hohem v-Wert herstellen, bei denen der Gehalt an Lanthanoxyd (La2 O3) unter 20 % beträgt, der Gehalt an Borsäure (B2 O3) höchstens 25 % und der Gehalt an Erdalkalioxyden, Zinkoxyd (ZnO) und Bleioxyd (PbO) zusammen mindestens 45 %, dabei der Gehalt von Bariumoxyd mindestens 25 % beträgt. Mit diesen Zusammensetzungen erreicht man zwar sehr befriedigende optische Werte, jedoch ist die Neigung zur Kristallisation verhältnismäßig groß und die chemische Widerstandsfähigkeit sehr gering.Optical glasses with a refractive index n d of at least 1.69 and a high v value can be produced in which the lanthanum oxide (La 2 O 3 ) content is below 20% and the boric acid (B 2 O 3 ) content is at most 25% and the content of alkaline earth oxides, zinc oxide (ZnO) and lead oxide (PbO) together at least 45%, while the content of barium oxide is at least 25%. Although very satisfactory optical values are achieved with these compositions, the tendency towards crystallization is relatively high and the chemical resistance is very low.

Nach der Erfindung lassen sich diese beiden.
Nachteile dadurch vermeiden, daß man ein Glas
folgender Zusammensetzung wählt: 15According to the invention, these two.
Avoid disadvantages by having a glass
elects the following composition: 15

Kieselsäure 3 bis 10 %Silica 3 to 10%

Borsäure .' 28 - 35 %Boric acid. ' 28-35%

Lanthanoxyd 17 - 25 %Lanthanum oxide 17-25%

Kalziumoxyd το - IS °/o äoCalcium oxide το - IS ° / o ä o

Zinkoxyd 8 - 14 %Zinc oxide 8-14%

und außerdem Bleioxyd in Verbindung mit Bariumoxyd und Strontiumoxyd zusammen zwischen 1 undand lead oxide in combination with barium oxide and strontium oxide together between 1 and

18 °/o, wobei der Gehalt an Erdalkalioxyden und Zinkoxyd zusammen zwischen 30 und 45 % und der Gehalt an Bleioxyd, Erdalkalioxyden und Zinkoxyd zwischen 35 und 45 % liegt. Der Gehalt an Bleioxyd allein kann dabei ο bis 8 % betragen und der Gehalt an Bariumoxyd und Strontiumoxyd zusammengenommen ο bis ioe/o.18%, the content of alkaline earth oxides and zinc oxide together being between 30 and 45% and the content of lead oxide, alkaline earth oxides and zinc oxide between 35 and 45%. The content of lead oxide alone can thereby ο to 8%, respectively, and taken together, the content of barium oxide and strontium oxide to ο io e / o.

Gläser in ähnlicher Zusammensetzung mit einer Brechzahl von wenigstens 1,69 und geringer Neigung zur Kristallisation sind nun zwar durch die USA.-Patentschriften 2 584 974 und 2 584 975 bekanntgeworden. Diese Gläser unterscheiden sich jedoch wesentlich von denen der Erfindung, weil sie wenigstens 2 % des giftigen Berylliumoxyds enthalten, wogegen die erfindungsgemäßen Gläser sowohl frei von Berylliumoxyd als auch Thoriumoxyd sind. Dieser Unterschied bedingt, daß auch die Komponenten der offenbarten Gläser nicht zugleich mit denen des erfindungsgemäßen Glases übereinstimmen.Glasses of a similar composition with a refractive index of at least 1.69 and low inclination about crystallization have now become known from U.S. Patents 2,584,974 and 2,584,975. However, these glasses differ significantly from those of the invention in that they Contain at least 2% of the poisonous beryllium oxide, whereas the glasses according to the invention contain both are free from beryllium oxide and thorium oxide. This difference requires that too the components of the disclosed glasses are not at the same time match with those of the glass according to the invention.

DieBrechungszahl der erfindungsgemäßen Gläser kann gesteigert und die Haltbarkeit erhöht werden, wenn man dem Glas bis zu 8 °/o Zirkonoxyd zusetzt. The refractive index of the glasses according to the invention can be increased and the durability increased if up to 8% zirconium oxide is added to the glass.

Da mit zunehmendem Kieselsäuregehalt die chemische Haltbarkeit der Gläser steigt, anderseits aber bei gleichem %-Wert der ü-Wert abnimmt, so ist für Gläser mit hohem w-Wert ein Gehalt an Kieselsäure zwischen 3 und 6% besonders zu empfehlen.'On the other hand, since the chemical durability of the glasses increases with increasing silica content but with the same% -value the ü-value decreases, so A silica content between 3 and 6% is particularly suitable for glasses with a high w-value recommend.'

Um die Kosten der Rohstoffe nicht zu hoch ansteigen zu lassen, ist es zweckmäßig, den Gehalt an Lanthanoxyd mit höchstens 22 %> zu bemessen.In order not to let the costs of the raw materials rise too high, it is advisable to increase the content of Lanthanum oxide with a maximum of 22%> to be measured.

In Hinsicht auf die optische Lage besonders wichtige Gläser lassen sich erzielen, wenn man den Borsäuregehalt nicht über 32 % ansteigen läßt.With regard to the optical position, glasses that are particularly important can be achieved if the Boric acid content does not rise above 32%.

Eine besonders hohe chemische Widerstandsfähigkeit ist möglich, wenn der Gehalt an Zinkoxyd mindestens 10 % beträgt.A particularly high chemical resistance is possible if the content of zinc oxide is at least 10%.

Um die Neigung zur Kristallisation zu bekämpfen, empfiehlt es sich, den Gehalt an Bariumoxyd und Strontiumoxyd mit mindestens 5 °/o zu bemessen, und zu demselben Zweck sowie auch um große Schmelze durchführen zu können, dient es, den Gehalt an Erdalkalioxyden und Zinkoxyd nicht über 37 °/o zu steigern.To combat the tendency to crystallize, it is advisable to increase the barium oxide content and strontium oxide to be measured with at least 5%, and for the same purpose as well as around To be able to carry out large melts, it is not necessary to reduce the amount of alkaline earth oxides and zinc oxide to increase over 37 per cent.

Bei den günstigsten Gläsern liegt der Anteil der Bestandteile in Gewichtsprozenten innerhalb folgender Grenzen:
50In the case of the cheapest glasses, the proportion of the components in percent by weight is within the following limits:
50

Si O2 3,0 bis 6,0Si O 2 3.0 to 6.0

B2O3 .
La2O3
ZrO* .
PbO" .
CaO .B 2 O 3 .
La 2 O 3
ZrO *.
PbO ".
CaO.

29.O -29.O -

i8,5 -i8.5 -

5,o -5, o -

13.0 -13.0 -

ZnO 10,0ZnO 10.0

BaO+ SrO 5>°BaO + SrO 5> °

20,020.0

7.07.0

7.O7.O

15.015.0

13.013.0

9.09.0

In der folgenden Tafel sind vier Beispiele der erfindungsgemäßen Gläser mit ihrer Zusammensetzung in Gewichtsprozent angegeben. Von diesen Beispielen hat sich das Beispiel IV besonders bewährt. I II III IVIn the following table are four examples of the invention Glasses with their composition indicated in percent by weight. Of these examples, example IV has proven particularly useful. I II III IV

SiO2 10,0SiO 2 10.0

B2O3 ...B 2 O 3 ...

La2O3 21,0La 2 O 3 21.0

ZrO2 PbO .... CaO .... ZnO .... BaO .... SrO ....ZrO 2 PbO .... CaO .... ZnO .... BaO .... SrO ....

10,010.0 6,96.9 5,05.0 4,04.0 28,Ο28, Ο 32,732.7 35.Ο35.Ο 31.031.0 21,021.0 24.724.7 17.017.0 19,019.0 —- 2,O2, O 8,08.0 6,06.0 8,08.0 4.04.0 2,02.0 6,o6, o 15.015.0 9»99 »9 15.015.0 14,014.0 8,08.0 9.99.9 14,014.0 12,012.0 Ι,ΟΙ, Ο 7.97.9 3.O3.O 8,08.0 9,o9, o 2,02.0 1,01.0 —- 1,69231.6923 1.69541.6954 1,71221.7122 1,7171.717 50,150.1 51.651.6 49.549.5 48,048.0

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: I. Optisches Glas mit einer Brechungszahl nd von wenigstens 1,69, dadurch gekennzeichnet, daß es frei von Thoriumoxyd und Berylliumoxyd ist, daß es aus 3 bis 10% Kieselsäure, 28 bis 35 % Borsäure, 17 bis 25 % Lanthanoxyd, 10 bis 15% Kalziumoxyd, 8 bis 14% Zinkoxyd und außerdem Bleioxyd in Verbindung mit Bariumoxyd und Strontiumoxyd zusammen zwischen 1 und 18 % besteht und daß der Gehalt an Erdalkalioxyden und Zinkoxyd zusammen zwischen 30 und 45 % und der Gehalt an Bleioxyd, Erdalkalioxyden und Zinkoxyd zwischen 35 und 45 % liegt.I. Optical glass with a refractive index n d of at least 1.69, characterized in that it is free of thorium oxide and beryllium oxide, that it is composed of 3 to 10% silica, 28 to 35% boric acid, 17 to 25% lanthanum oxide, 10 to 15% calcium oxide, 8 to 14% zinc oxide and also lead oxide in connection with barium oxide and strontium oxide together between 1 and 18% and that the content of alkaline earth oxides and zinc oxide together between 30 and 45% and the content of lead oxide, alkaline earth oxides and zinc oxide between 35 and 45% lies. 2. Optisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ο bis 8 °/o Bleioxyd enthält. 2. Optical glass according to claim 1, characterized in that it contains ο to 8% lead oxide. 3. Optisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ο bis 10 °/o an Bariumoxyd und Strontiumoxyd zusammengenommen enthält.3. Optical glass according to claim 1, characterized characterized in that it contains ο to 10% of barium oxide and strontium oxide taken together. 4. Optisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bis 8 fl/o Zr O2 enthält.4. Optical glass according to claim 1, characterized in that it contains up to 8 fl / o Zr O 2 . 5. Optisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Kieselsäure höchstens 6 °/o beträgt.5. Optical glass according to claim 1, characterized in that the content of silica does not exceed 6 ° / o. 6. Optisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Lanthanoxyd höchstens 22 % beträgt.6. Optical glass according to claim 1, characterized in that the content of lanthanum oxide is a maximum of 22%. 7. Optisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Borsäure höchstens 32 °/o beträgt.7. Optical glass according to claim 1, characterized in that the content of boric acid does not exceed 32 ° / o. 8. Optisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Zinkoxyd mindestens 10 % beträgt.8. Optical glass according to claim 1, characterized characterized in that the zinc oxide content is at least 10%. 9. Optisches Glas nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Bariumoxyd und Strontiumoxyd zusammen mindestens 5 °/o beträgt.9. Optical glass according to claim 3, characterized in that the content of barium oxide and strontium oxide together is at least 5%. 10. Optisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Erdalkalioxyden und Zinkoxyd zusammen höchstens 37 °/o beträgt.10. Optical glass according to claim 1, characterized characterized in that the content of alkaline earth oxides and zinc oxide together at most 37 ° / o. ii'. Optisches Glas nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehalt an Kieselsäure höchstens 6 °/o, sein Gehalt an Bor- ii '. Optical glass according to Claims 1 to 4, characterized in that its silica content is at most 6%, its boron content säure zwischen 29 und 32 °/o, sein Gehalt an Lanthanoxyd zwischen 18,5 und 20 %, sein Gehalt an Bleioxyd zwischen 5 und 7 °/o, sein Gehalt an Kalziumoxyd mindestens 13 %, sein Gehalt an Zinkoxyd zwischen 10 und 13 %, sein Gehalt an Bariumoxyd und Strontiumoxyd zusammen zwischen 5 und 9% und sein Gehalt an Zirkonoxyd zwischen S und 7 % beträgt.acid 29-32 ° / o, its content of lanthanum oxide, 18.5 to 20%, its content of lead oxide 5-7 ° / o, its content of at least 13% calcium oxide, its content of zinc oxide 10 to 13% , its content of barium oxide and strontium oxide together is between 5 and 9% and its content of zirconium oxide between 5 and 7%. 12. Optisches Glas nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch ungefähr folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:12. Optical glass according to claim 1 to 4, characterized by approximately the following composition in percent by weight: Si O2 4Si O 2 4 B2O3 31B 2 O 3 31 La2O3 19La 2 O 3 19 ZrO2 6ZrO 2 6 PbO 6PbO 6 Ca O 14Ca O 14 ZnO 12ZnO 12 BaO 8BaO 8 In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 584 974, 2 584 975.References considered: U.S. Patent Nos. 2,584,974, 2,584,975.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2584974A (en) * 1948-05-13 1952-02-12 Corning Glass Works Optical glass
US2584975A (en) * 1951-03-27 1952-02-12 Corning Glass Works Optical glass

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