KR20040007211A - 높은 굴절률을 갖는 안과용 단편 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중량%로 표시되는 하기 산화물로 필수적으로 이루어진 조성물을 갖는 매우 높은 굴절률(1.78 < n ≤1.83)의 유리, 다초점 교정렌즈용 단편을 제조하는데 이의 사용 및 그들의 구조물에 적어도 하나의 상기 단편을 포함하는 다초점 교정렌즈에 관한 것이다:
SiO220 -<27
B2O35 - 11
Li2O 2- 8
Na2O 0- 5
K2O 0- 5
BaO 7- 15
CaO 0- 11
La2O37- 12
PbO 7- 20
TiO27- 14
ZrO20- 5
Nb2O5>8- 16
이면서:
Li2O + Na2O + K2O> 6
BaO+CaO+La2O3> 27
TiO2+Nb2O5+PbO>29.
Description
안과용 렌즈는 유리 내에 주 렌즈와 상기 렌즈 상에 융합된 하나 이상의 단편으로 구성된다. 상기 단편은 주 렌즈보다 더 높은 굴절률을 갖고; 이는 더 높은 교정력을 획득할 수 있다. 상기 단편은 상기 유리 전체가 주 렌즈를 구성하는 상기 유리의 연화점에 근접하도록 열처리하는 동안 주 렌즈로 일반적으로 접합된다.
따라서, 상기 단편 유리는 주 렌즈 유리의 점도에 근접한 점도 특성을 갖아야만 한다. 또한 상기 단편 유리는 열팽창 특성에 근접하여 접합 결과 매우 낮은 변형(strain) 수준을 갖아야만 한다.
상기 본 발명의 목적은 굴절율이 1.6이고 압베수(Abbe number)가 41인 Corning S.A.에 의해 제조된 안과용 렌즈에 대해 부분적으로 융합될 수 있는 1.7내지 1.83(1.78 < n ≤1.83)의 굴절률 및 하기의 물질적 특성을 갖는 유리를 얻는 것이다:
-열팽창계수: 110×10-7K-1(25 내지 300℃);
-연화점: 610℃;
-얼룩점: 460℃;
-연화점: 490℃.
상기 유리는 코드-명이 8008이다. 그것은 미국특허 제4,540,672호에 개시되었다.
상기 유리는 상기 코드-명 8008의 유리에 대해 융합될 수 있도록 적어도 열팽창계수가 약 90 내지 110×10-7K-1이고, 연화점이 570 내지 620℃ 이어야 한다.
본 발명에서 해결되어야 하는 기술적인 과제는 사실상 하기의 세목을 갖는 유리를 제공하는 것이다:
-매우 높은 굴절률: 1.78 < n ≤ 1.83;
-압베(Abbe)수 30 이상;
-열팽창계수: 90 내지 110×10-7K-1(25 내지 300℃);
-연화점: 570 내지 620℃;
-코드 8008의 유리와의 융합력;
-우수한 화학적 내구성(즉, 산에 대한 우수한 내성; 따라서, 상기 유리 및 상기 유리에서의 상기 렌즈에 대해 다양한 표면 처리가 가능함).
선행기술
선행기술에 따라, 1.79이상의 굴절률을 갖고 단편 유리로서 사용될 수 있는 몇몇의 유리는 이미 알려져 있다.
그러나, 상기 지시된 세목을 갖는 것의 존재는 알려져 있지 않다.
동일한 응용품에 사용되지만 낮은 굴절률: 1.70 ≤n ≤1.78을 갖는 유리는 두개의 특허 출원에서 개시되었다: 프랑스 특허 제2,762,837호 및 제2,769,618호. 상기 유리는 중량에 의한 대표 조성을 하기와 같이 갖는다.
프랑스 특허 제2,762,837호 프랑스 특허 제2,769,618호
SiO227 -36SiO229 -35
B2O30 - 9B2O30.5 - 5
Li2O 1- 5Li2O 0.5- 3
Na2O 1- 7Na2O 4- 8
K2O 0- 7K2O 0- 2
CaO 0- 7CaO 0- 5
BaO 4-13BaO 4-14
ZnO 0- 8ZnO 0- 8
La2O34-15La2O34-12
PbO 4-27PbO 28-40
TiO27-18TiO23- 8
ZrO20- 9ZrO20- 4
Nb2O50- 8Nb2O50- 5
이면서, 이면서,
Li2O + Na2O + K2O 6 - 15Li2O + Na2O + K2O 5.5 - 9
SiO2+ TiO2+ ZrO242 - 55
PbO + TiO2+ ZrO2+ Nb2O529 - 40
상기 유리들은 열팽창, 연화점, 화학적 내구성 및 상기 유리 코드-명 8008과의 조화성의 관점에서 상기 나타낸 세목과 일치하지만, 이들은 얻어질 요구된 굴절률을 허용하지 않는다.
상기 선행기술의 유리들은 본 발명의 유리에 비해 각각 더 높은 실리카(silica) 함량 및 더 낮은 니오븀(niobium) 함량을 갖는다. 게다가, 상기 프랑스 특허 제2,769,618호에 따라 제조된 유리는 본 발명의 유리보다 더 높은 납 함량을 갖는다.
미국 특허 제4,351,906호는 1.745 내지 1.771의 굴절률을 갖는 광학 유리를 개시하였다. 상기 유리는 중량에 의한 조성을 하기와 같이 갖는다:
SiO228 -32.5
Li2O 0 - 1
Na2O 2 - 9
K2O 0 - 4
PbO28.5 -34
BaO 0 -22
ZnO 0 - 4
La2O30 -20
TiO20 - 9
ZrO22- 6.5
Nb2O50-10
이면서,
Li2O + Na2O + K2O 4-10.5
BaO + La2O314-22
TiO2+ Nb2O54.5-12
TiO2+ ZrO2+ Nb2O56-17.
상기 세목을 참조하여, 상기 유리들은 각각 매우 낮은(1.745 및 1.771) 굴절률 및 매우 높은(640℃∼700℃)의 연화점을 갖는다. 상기 유리는 유리 코드-명8008과 함께 융합될 수 없다.
따라서, 상기 세목과 일치시키기 위해, 원용액(최초 유리 조성)이 제안된다. 본 발명의 -신규한-유리는 훨씬 우수한 화학적 내구성을 갖는 매우 높은 굴절률(1.78 < n ≤1.83)을 나타내는 점에서 주목할만 하다. 상기 두가지 형태의 특성을 조합한 유리를 개발하는 것은 자명하지 않다.
본 발명의 요약
따라서, 중량%로 나타낸 하기 산화물의 조성을 갖는 신규한 유리가 제안된다:
SiO220 -<27
B2O35 - 11
Li2O 2- 8
Na2O 0- 5
K2O 0- 5
BaO 7- 15
CaO 0- 11
La2O37- 12
PbO 7- 20
TiO27- 14
ZrO20- 5
Nb2O5>8- 16
이면서,
Li2O + Na2O + K2O> 6
BaO + CaO + La2O3> 27
TiO2+ Nb2O5+ PbO>29.
본 발명은 매우 높은 굴절률의 무기질 유리에 관한 것이며; 상기 굴절률은 1.78 이상이고 1.83 이하이다. 상기 유리는 광학 또는 안과용 유리로서 적합한 용도를 가지며, 좀 더 구체적으로 다초점 교정렌즈의 제조시 도입되는 단편을(segments) 제조하는데 적합하다. 본 발명의 유리에 상기 다초점 교정렌즈는 적어도 하나의 단편을 조합하여 본 발명의 완전체가 된다.
본 발명의 유리는 상기 특정한 양을 갖는 상기 산화물로부터 필수적으로 획득된다. 다른 산화물의 도입(하기 참조)이 확실히 배제되지는 않지만, 어떠한 경우에서, 상기 다른 산화물은 명확한 양(항상 ≤ 5중량%)으로 도입되지 않으면서 이후 요구된 특성에 명확한 영향도 미치지 않는다. 이들은 오직 조절을 위해 도입된다.
상기 부가적인 성분(Na2O, K2O, CaO, ZrO2)과 관련하여, 모든 유용한 목적에 대해 여기에 상술되며, 이들이 명확한 효과를 미치는 최소의 도입량은 일반적으로 약 0.5%이다. 따라서, 본 발명의 유리는 상기 조성물을 함유할 수 없거나, 또는 만약 상기 유리가 이들을 함유해야 한다면, 일반적으로 최소량인 0.5%(중량%) 이내이다.
본 발명의 함량 내에서, 유리는 중량%로 나타낸 하기 산화물의 조성을 갖는 것이 바람직하다:
SiO220 - 23
B2O35 - 9
Li2O 3- 7
Na2O 0- 5
BaO 9- 12
CaO 5- 11
La2O37- 11
PbO 8- 13
TiO28- 12
ZrO22- 5
Nb2O59- 15
(이면서:Li2O + Na2O > 6
BaO + CaO + La2O3> 27
TiO2+ Nb2O5+ PbO > 29 ).
상기 바람직한 본 발명의 유리, 특히 높은 굴절률을 갖는 안과용 유리는 매우 우수한 화학적 내구성을 갖으며, 이는 매우 흥미롭다. 상기 조성의 범위에 속하는 모든 유리는 일반적인 검사 <<A.O.검사>> (당업계에서 알려진 검사와 유사하며,본문의 실시예 부분에서 상기됨)에서 0.2 mg/㎠ 미만으로 질량이 감소한다.
중량%로 나타낸 하기 산화물의 조성을 갖는 본 발명의 유리는 좀 더 구체적으로 바람직하다:
SiO221 - 23
B2O36.8 - 7.8
Li2O 5.1 - 6.1
Na2O 0.2 - 2.2
CaO 8.7 - 9.7
BaO10.2 - 11.2
PbO 8.7 - 10.7
ZrO23.6 - 4.6
TiO28 - 10
Nb2O512.4 - 13.4
La2O37.8 - 8.8
(이면서:Li2O + Na2O > 6
BaO + CaO + La2O3> 27
TiO2+ Nb2O5+ PbO > 29).
하기 실시예 3의 유리는 상기 구체적으로 바람직한 유리 중 하나이다. 질량에 의한 이의 조성을 하기 표 1에 나타내었다.
본 발명의 높은 굴절률 (1.78 < n ≤1.83)은 TiO2,Nb2O5및 PbO의 높은 함량에 의해 주로 획득된다. 이는 상기 조성에서 상기 세가지 산화물의 합계가 29% 이상이어야 하는 이유이다. 지시된 비율 내에서 사용되는 TiO2는 우수한 화학적 내구성을 획득할 수 있다. PbO는 유리 연화점을 더 낮출 수 있다. Nb2O5은 우수한 전달 및 불투명성을 획득하기 위해 많은 양으로 사용된다.
상기 BaO, CaO 및 La2O3는 굴절률, 및 압베수의 감소에 대해 증가가 없는 점도를 적용시키기 위해 사용된다. 이것은 상기 조성에 있어서 상기 세가지 산화물의 합계가 27% 이상이어야 하는 이유이다.
상기 지시된 비율로 사용된 상기 알칼리성 금속 산화물(Li2O, 부가적으로 Na2O 및 부가적으로 K2O) 및 B2O3는 팽창 및 이후에 요구된 점도 특성을 획득할 수 있다. 구체적으로, Li2O는 매우 급격히 연화점을 감소시킨다.
본 발명의 유리의 화학적 내구성은 유리의 SiO2함량에 의존한다는 것이 관찰되었다. 이는 이 요소의 함량이 적어도 20%인 이유이다. 24% 이상의 SiO2에서굴절률을 유지하는 것은 비교적 어렵다.
ZrO2는 높은 굴절률의 획득에 대해 잇점을 제공하지만, 매우 높은 이것의 함량은 상기 유리의 불투명함을 매우 급속히 야기시킨다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 유리의 특성을 조정하기 위해, Al2O3, ZnO, MgO, 및 SrO와 같은 다른 산화물은 또한 첨가될 수 있다. 이들의 총 함량은 5중량%를 초과해서는 안된다.
바람직하다면, 표백제도 첨가될 수 있다. 또한 예를들어, 전이 금속 산화물 또는 회토류 원소와 같은 일반적인 착색 원소들을 첨가함으로써 상기 유리를 착색시키는 것이 가능하다.
또한 총량이 1중량%를 초과하지 않는 조건으로 As2O3또는 Sb2O3, 플루오르화물, 브롬화물 또는 염화물과 같은 일반적인 광택제가 첨가될 수 있다.
본 발명의 유리의 제조는 어떠한 구체적인 어려움을 야기하지 않고; 어떠한 별다른 조건 또는 기준을 요하지 않는다. 그것은 당 업자가 이룰수 있는 범위 내의 것이다.
산화물, 탄산염 및 질산염과 같은 일반적인 출발물질은 용융될 충진제의 제조를 위해 사용될 수 있다. 광학 유리의 획득을 위해 상기 도입하는 출발물질의 순도와 같은 일반적인 예방은 충분하다(명확하게 만약 광학 특성의 유리를 획득하는 것이 바람직하다면).
본 발명의 또 다른 목적에 따르면, 본 발명은 다초점 교정렌즈, 매우 높은 굴절률을 갖는 단편의 생산을 위해 상기 상술한 원조성을 갖는 유리의 용도와 관련이 있다. 한편, 본 발명의 또 다른 목적은 통상적으로 잘 알려진, 굴절률 n1을 갖는유리의 주 유리와 상기 렌즈로 융합된 더 높은 굴절률n2(n1> n2)을 갖는 유리의 적어도 하나의 단편을 포함하고; 상기 단편을 본 발명의 원유리에서 특징을 나타내는 다초점 교정렌즈이다. 본 발명의 상기 다 초점 교정렌즈는 그것의 구조에 있어서 이러한 형태의 하나의 단일 단편을 일반적으로 포함한다. 그러나, 몇몇의 상기 단편의 도입은 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 유리는 하기의 특성을 갖는 유리(코드 8008)로 융합시키기 위해 가장 특징적으로 개발되었다.
- 열팽창계수 : 100 ×10-7K-1(25 내지 300℃)
- 연화점 : 610℃
여기서 상기된 상기 두가지 특성은 상기 융합력 및 융합 효율을 주는 주요한 특성이다.
따라서, 본 발명은 좀 더 구체적으로, 본 발명의 제2목적 내에서의 다초점 교정렌즈에 관한 것이며, 주 렌즈는 상기 유리(상기 특성들을 갖는) 내에 있고, 단편은 본 발명의 유리 내에 있다.
이하 하기 실시예 1, 2 및 3을 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 하기 예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 특히 실시예 3의 유리는 좀 더 바람직한 본 발명의 유리이다.
하기 열거된 작용 방법에 따라, 본 발명의 유리는 제조되었고, 그것의 조성은 하기 표 1에 나타내었다. 상기 조성의 단위는 중량%이다.
그러한 경우에 있어서, 4,000g의 개시물질은 백금 도가니 내에서 1,250℃, 1시간 동안 용융되었다. 그 후 상기 유리는 2cm두께의 막대모양으로 만들어졌다.
60℃/h의 냉각속도로 연화가 수행되었다.
상기 작용 방법은 실험용 비늘에서 수행되었다. 본 발명의 유리는 용융과 형성의 일반적인 방법을 사용함으로써 산업상 제조될 수 있다는 것은 명백하다.
하기 표 1에서, 회득된 유리의 물리적인 특성은 명시된다. 상기 특성들의 측정은 일반적인 방법에 의해 수행되었다.
상기 측정된 굴절률은 스펙트럼 선 <<d>>에 의해 나타난다.
상기 팽창계수는 25 내지 300℃에서 측정되었다. 이것은 다수의 10-7K-1로 표현된다.
상기 연화점 또는 리틀톤 포인트(Littleton point)는 상기 유리의 점도가 106.5Pa.s. (107.5poises)에서의 온도이다.
상기 내구성은 안과용 응용품을 위해 일반적으로 사용된 검사인 샘플(sample)을 침수시키는 단계를 이루는 A.O.검사로 측정되었으며, 상기 샘플의 표면은 25℃가 유지된 10중량%의 염산 용액에서 10분 동안에 광택을 갖게 되었고, 상기 샘플을 회수하여 그들의 중량 감소를 측정함으로써 상기 내구성은 측정되었다. 그 다음 상기 중량의 감소는 단일체 표면으로 설명된다. 본 발명의 바람직한 분야의 상기 유리는 0.2 mg/cm2이하의 중량 감소를 갖는다.
1 | 2 | 3 | |
SiO2B2O3Li2ONa2OCaOBaOPbOZrO2TiO2Nb2O5La2O3Li2O + Na2OBaO + CaO + La2O3TiO2+ Nb2O5+ PbO | 21.06.44.23.29.210.710.04.110.012.98.37.428.232.9 | 21.06.44.23.29.210.710.04.19.013.98.37.428.232.9 | 22.07.35.61.29.210.79.74.19.012.98.36.828.231.6 |
굴절률 | 1.8040 | 1.8018 | 1.7941 |
압베수 | 31.2 | 31.4 | 32.2 |
연화점 | 611℃ | 608℃ | 601℃ |
팽창율 | 104.10-7/K | 101.10-7/K | 100.7.10-7/K |
A.O.에서의 질량 감소 | 0.023 mg/cm2 | 0.017 mg/cm2 | 0.084 mg/cm2 |
Claims (13)
- 적어도 1.78의 굴절률을 가지며, 중량%로 표시되는 하기 산화물로 필수적으로 이루어진 조성물을 갖는 것을 특징으로 하는 안과용 유리:SiO220 -<27B2O35 - 11Li2O 2 - 8Na2O 0 - 5K2O 0 - 5BaO 7 - 15CaO 0 - 11La2O37 - 12PbO 7 - 20TiO27 - 14ZrO20 - 5Nb2O5>8 - 16이면서,Li2O + Na2O + K2O> 6BaO+CaO+La2O3> 27TiO2+Nb2O5+PbO>29.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 중량%로 표시되는 산화물 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 안과용 유리:SiO220 - 23B2O35 - 9Li2O 3 - 7Na2O 0 - 5BaO 9 - 12CaO 5 - 11La2O37 - 11PbO 8 - 13TiO28 - 12ZrO22 - 5Nb2O59 - 15.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성물은 중량%로 표시되는 산화물 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 안과용 유리:SiO221 - 23B2O36.8 - 7.8Li2O 5.1 - 6.1Na2O 0.2 - 2.2CaO 8.7 - 9.7BaO10.2 - 11.2PbO 8.7 - 10.7ZrO23.6 - 4.6TiO28 - 10Nb2O512.4 - 13.4La2O37.8 - 8.8.
- 제3항에 있어서, 상기 조성물은 중량%로 표시되는 산화물 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 안과용 유리:SiO222B2O37.3Li2O 5.6Na2O 1.2CaO 9.2BaO10.7PbO 9.7ZrO24.1TiO29.0Nb2O512.9La2O38.3.
- 90×10-7/°K 내지 110×10-7/°K의 열팽창계수, 570∼620℃의 연화점, 1.78∼1.83의 굴절률 및 제1항에 따른 조성물을 갖는 것을 특징으로 하는 다초점 안과용 렌즈용 단편.
- 제5항에 있어서, 상기 조성물이 하기의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 단편:SiO220 - 23B2O35 - 9Li2O 3- 7Na2O 0- 5BaO 9- 12CaO 5- 11La2O37- 11PbO 8- 13TiO28- 12ZrO22- 5Nb2O59- 15.
- 제5항에 있어서, 상기 조성물이 하기의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 단편:SiO221 - 23B2O36.8 - 7.8Li2O 5.1 - 6.1Na2O 0.2 - 2.2CaO 8.7 - 9.7BaO10.2 - 11.2PbO 8.7 - 10.7ZrO23.6 - 4.6TiO28 - 10Nb2O512.4 - 13.4La2O37.8 - 8.8.
- 제5항에 있어서, 상기 조성물이 하기의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 단편:SiO222B2O37.3Li2O 5.6Na2O 1.2CaO 9.2BaO10.7PbO 9.7ZrO24.1TiO29.0Nb2O512.9La2O38.3.
- 주 렌즈 및 이에 봉인된 제5항에 따른 단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 다초점 렌즈.
- 제9항에 있어서, 상기 단편은 하기의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 다초점 렌즈:SiO220 - 23B2O35 - 9Li2O 3 - 7Na2O 0 - 5BaO 9 - 12CaO 5 - 11La2O37 - 11PbO 8 - 13TiO28 - 12ZrO22 - 5Nb2O59 - 15.
- 제9항에 있어서, 상기 단편은 하기의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 다초점 렌즈:SiO221 - 23B2O36.8 - 7.8Li2O 5.1 - 6.1Na2O 0.2 - 2.2CaO 8.7 - 9.7BaO10.2 - 11.2PbO 8.7 - 10.7ZrO23.6 - 4.6TiO28 - 10Nb2O512.4 - 13.4La2O37.8- 8.8.
- 제9항에 있어서, 상기 단편은 하기의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 다초점 렌즈:SiO222B2O37.3Li2O 5.6Na2O 1.2CaO 9.2BaO10.7PbO 9.7ZrO24.1TiO29.0Nb2O512.9La2O38.3.
- 제9항에 있어서, 상기 주 렌즈는 약 100의 열팽창계수 및 약 610℃의 연화점을 갖는 것을 특징으로 하는 다초점 렌즈.
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KR20160038876A (ko) | 2015-10-27 | 2016-04-07 | 김진태 | 초근거리를 볼 수 있는 교정렌즈 |
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2001
- 2001-03-13 KR KR1020027010178A patent/KR20040007211A/ko not_active Application Discontinuation
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