DE2259183A1 - Hochbrechendes brillenglas fuer hohe dioptrienwerte mit geringer dichte - Google Patents

Hochbrechendes brillenglas fuer hohe dioptrienwerte mit geringer dichte

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DE2259183A1
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Description

Die Erfindung betrifft Glaszusammensetzungen für Brillengläser mit einem Brechwert von mindestens 1,70 und einer Dichte von höchstens 3,0. Bisher werden auf dem Brillenglasmarkt hochbrechende Gläser angeboten und für Brillengläser mit hohen Dioptrienwerten eingesetzt, die spezifische Gewichte über 3,7 besitzen (BaF 50 s = 3,8, SF 15 s = 4,06 g/cm·* und ähnlich).
Für Dioptrien <γ -8 bis -25 haben diese Brillengläser sehr starke Randdicken und relativ hohe Gewichte; das ist nicht nur vom ästhetischen Standpunkt aus ein großer Nachteil.
Ziel der vorliegenden Erfindung sind hochbrechende Brillengläser, die wesentlich leichter als z.Z. marktübliche sind. Dieses Ziel wird mit Gläsern erreicht, die zu mindestens 90 Mol % aus Si02-B203-Alkalioxiden-Mg0-Ca0-Zn0-Ti0.5
A09825/0A59
und zu höchstens aus 10 Mol-% aus SrO-BaO-ZrO9-Al^O1-La9O.,-Nb2O5-Ta3O5 bestehen.
Die erfindungsgemäßen Gläser haben folgende Eigenschaften:
a) Lichtbrechung ? 1,70
b) spez. Gewichte «£ 3,0
c) Ausdehnungskoeffizienten Cf- · 10 < 100.
20-300 C
Die erfindungsgemäßen Gläser können
d) gegebenenfalls mit einem Brillenkronglas nd = 1,523 verschmolzen werden, sind
e) preßbar, haben
f) einen hohen Ε-Modul, und können
g) chemisch gehärtet werden (FDA-Test wird erfüllt).
Die erfindungsgemäßen Gläser bestehen im wesentlichen aus Si02-B20_-Alkalioxiden-Ca0-Ti02 und können mit MgO, SrO, Ba ZnO, ZrO2, Ta2O5, Nb3O5 kristallisationsstabilisiert werden.
Die erfindungsgemäßen Gläser bestehen zu mindestens 90 Mol % aus Komponenten, deren Molekulargewicht <? 100 ist.
4Q9825/.0459.
Vorzugsweise bestehen die Gläser aus folgenden Komponenten:
SiO2 40-45 Gew.
B2°3 2-6 Gew.
SiO2+ B2O3 42-49 Gew.
f
Li2O . 0-4 Gew.
Na2O 6-16 Gew.
κ2ο 0-10 Gew.
Alkalioxide 12-17 Gew.
CaO 0-6 Gew.
SrO 0-10 Gew.
BaO 0-10 Gew.
ZnO 0-7 Gew.
Al2O3 0-2 Gew.
La2O3 0-5 Gew.
ZrO2 2-7 Gew.
TiO2 24-26 Gew.
Nb2O3 0-5 Gew.
Ta2°5 0-3 Gew.
BeO und CdO können bis zu 5 % zur weiteren Kristallisationsstabilisierung eingeführt werden. Beide Komponenten werden jedoch wegen ihrer Giftigkeit möglichst vermieden.
409825/0459
La2O- kann durch Y3O3 °^er e*n Teil des SiO- durch GeOj ersetzt werden. Die Rohstoffpreise beider Komponenten sind jedoch so hoch, daß auch sie vorzugsweise nicht eingesetzt werden.
2^5 ^ann m°lar durch Ta3O5 ersetzt werden. Aus Kostengründen sollte der Gehalt an Nb3O. oder Ta3O5 so niedrig wie möglich gehalten werden.
Zur Läuterung dieser Gläser reicht im allgemeinen ein As_O3-Gehalt von 0,3 % aus; jedoch kann je nach der Herstellungsart der Schmelze ein höherer Gehalt an As3O3 oder anderen geläufigen Läutermitteln eingesetzt werden.
Die Gläser besitzen sehr gute chemische Beständigkeit und lassen sich wie übliche optische Gläser schleifen und polieren.
Tabelle 1 zeigt Beispiele für erfindungsgemäße Gläser in Gew. %; Tabelle 2 in Mol %.
409825/0459
Schmelzbeispiel für 150 kg Glas
Die Rohstoffe des folgenden Gemengesatzes werden eingewogen:
Oxide Gew. % Rohstoffe Einwaage
SiO2 41,75 SiO2 62,72
B2°3 2,75 H3BO3 7,31
Li2O 1,00 Li2CO3 3,72
Na2O 10,00 Na2CO3 25,75
K2O 6,00 K2CO3 13,26
CaO 2,00 CaCO3 5,37
SrO 4,00 Sr(NO3J2 . 12,33
ZnO 1,50 ZnO 2,26
TiO2 25,00 TiO2 37,67
ZrO2 3,00 ZrO2 4,52
Nb2O5 3,00 Nb2O5 4,51
As2O3 0,30 As2O3 0,45
Das Gemenge wird gut gemischt und bei ~ 1400 ± 20° C in etwa 8 Std. eingeschmolzen. Nach dem Klarschmelzen wird die Schmelze 3 Std. geläutert und 1 Std. bis zur Auslauftemperatur abgerührt. Die Schmelze wird während des Auslaufens zu Gobs oder Presslingen verarbeitet. Das Gemenge kann auch kontinuierlich in einer Wanne geschmolzen werden.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    fly Brillengläser mit der optischen Lage nd ~> 1,70, mit
    spezifischen Gewichten < 3,0 und Ausdehnungskoeffizienten C^- 10^ < 100, dadurch gekennzeichnet, daß
    (20-300° C1'
    sie zu mindestens 90 Mol % aus SiO-^-B^-^-Alkalioxid-(MgO) CaO-ZnO-TiO2 und zu höchstens 10 Mol % aus SrO, BaO, ZrO2, Al2O3, La2O3, Nb3O5, Ta3O5 bestehen.
    2) Brillengläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie bestehen aus:
    SiO2 40-45 Gew. B3O3 2-6 Gew.
    +B~0, 42-49 Gew.
    Li2O 0-4 Gew.
    Na2O 6-16 Gew.
    K2O 0-10 Gew.
    Alkalioxiden 12-17 Gew.
    CaO 0-6 Gew.
    ZnO 0-7 Gew.
    TiO2 24-26 Gew.
    ZrO2 2-7 Gew.
    MgO 0-4 Gew.
    SrO 0-10 Gew.
    BaO 0-10 Gew.
    Al2O3 0-2 Gew.
    La3O3 0-5 Gew.
    Nb2O5 0-5 Gew.
    Ta3O5 0-3 Gew.
    AO9825/0459
    ~ 7 3) Brillenglas nach Anspruch 1 mit den Eigenschaften
    nd = 1,7042 vd = 30,5 2O-3OO°C = 98 Tg (0C) = 542,
    dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus:
    SiO2 41,75 Gew. B2°3 • 2,75 Gew. Li2O 1,00 Gew. Na2O 10,00 Gew. K2O 6,00 Gew. CaO 2,00 Gew. SrO 4,00 Gew. ZnO 1,50 Gew. TiO2 25,00 Gew. ZrO2 3,00 Gew. Nb2O5 3,00 Gew. As2O3 0,30. Gew..
    und die Dichte s [g/cm J = 2,95. aufweist.
    A09825/0459
    4) Brillenglas nach Anspruch 1 mit den Eigenschaften
    nd 1,7089 vd 30,1 cc · ΙΟ7
    20-300° C     94
    Tg (0C) = 556,
    das mit einem handelsüblichen Brillenkronglas nd = 1,523 verschmelzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus:
    und die Dichte s
    SiO2 43,00 Gew. % B2°3 2,75 Gew. % Li2O 1,00 Gew. % Na2O 10,00 Gew. % K2O 4,75 Gew. % CaO 2,00 Gew. % SrO 3,50 Gew. % ZnO 1,50 Gew. % ZrO2 3,50 Gew. % TiO2 25,00 Gew. % Nb2°5 3,00 Gew. % As2O3 0,30 Gew. % :e s Tc j/cm3] - 2 ,95 aufweist.
    409825/0459
    —■ 9 - , 5) Brillenglas nach Anspruch 1 mit den Eigenschaften
    nd = 1,700 vd = 30,8 20-300° C , = 1OO Tg (°cy = 543,
    dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus
    SiO2 41,75 Gew. B2°3 2,75 Gew. Li2O 1,00 Gew. Na2O 14,00 Gew. K2O 2,00 Gew. ZnO 3,50 Gew. SrO 4,00 Gew. TiO2 25,00 Gew. ZrO2 4,00 Gew. Nb2O5 1,00 Gew. As2O3 0,30 Gew.
    und die Dichte s [g/cm J = 2,96 aufweist.
    409825/0459
    Tabelle 1 (Beispiele in Gew. %)
    Oxide (KU 3*511) (78§5) (34h) (33$6) (32§1) (332^) (846*5) (79§3? (765*0)
    Si02 43'3 43,3 41,75 43,60 42,00 42,00 41,95 41,0 44,0
    B2°3 2'75 5,0 2,75 5,00 5,00 3,00 2,75 3,0 3,0
    Li2° l'OO 2,4 1,00 2,40 4,00 - 1,00 1,0
    Na2O 10,10 6,0 10 JO 6,00 6,00 15,00 14,00 14,0 12,0
    O K2° 4'75 7,0 r,00 7,00 7,00 - 1,00 2,0
    2'00 6'0 2,00 6,00 6,00 - - 2,0 6,0
    3,50 - 4,00 - - 3,00 . 4,0
    °>Ba0 - - 10,00
    1^50 - 1,50 - - - 6,20 2,0
    °A12°3~ = 0^3 - I I I I ~
    Nb2O5 3,00 - 3,00
    1,00
    Zr02 3>00 5,0 3,00 5,00 5,00 5,00 4,00 6,0 6,0
    Ti02 25,10 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00 25,10 25,0 25,0
    nd 1^09 i'702 .1,704 1,700 1,707 1,702 1,705 1,705 1,7154
    3O'° 31'2 30,Ί> 31,5 31,5 30,7 30,2 31,0 30,3
    2,85 2,86 3,0 2,98~lg
    [g/cm3] 2,95 2,95 285 286 298~lg
    ot-107
    2O-3OO°C 94 ^3 92 99 96 87,5
    Tabelle 2 (Beispiele in Mol %)
    Oxide 49 1 ' 47 2 3 48 4 5 49 6 7 8 50 9 to SiO2 2 ,8 4 ,9 48,5 4 ,0 45,5 3 ,8 47,6 46,6 3 ,5 ro
    cn
    (Ci     Ö2°3 2 ,7 5 ,8 2,8 5 ,8 4,7 ,1 2,7 2,9 ,0 Li2O 11 ,3 6 ,3 2,3 6 ,3 8,7 17 - 2,3 2,3 13 — OO
    co         Na2O 3 ,2 4 ,4 11,2 4 ,4 6,3 ,3 15,5 15,4 ,3 K2O 2 '5 7 ,9 4,4 7 ,9 4,8 - 0,7 1,4 7 - oCaO 2 ,5 ,1 2,5 ,1 7,0 - - 2,4 ,4 ^SrO ,4 ■_■ 2,7 - - - 2,0 2,6
    0PBaO - - - - - 4,6-
    1,3 - 1,3 - - -5,2 1,7
    crfcl 0, 1 — 0 '2 1 — 2 — — 6 2 — 2 — 3 — — 8 La2O3 21 — — 21 — 20 ,7 — 4 22 — 21 - 21 - 0, 3 ZrO2 ,7 2 ,7 ,7 ,8 2, ,9 ,2 ,3 3, 7 TiO2 ,8 . 20 ,7 ,8 20, ,3 ,5 . ,4 21,
    Z
    Γ" Nb     S [g/cra3j 0,8 1
    31     - 0,8 - 700
    5     ' 1Z
    31,     707
    5     1 ι
    30,     ,702
    ,7     o, 3 1,705 1/
    30,     7154
    3         (/3 • ίθ7
    20-300° C     1,700
    30,0     ,702
    ,2     1,704
    30,5     1,
    31,     85 2, 86 3, 0 1,
    30,     705
    2     2, 98     2,95 2,95 2, 99 96 87 ,5 94 98 92
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DE19603050C1 (de) * 1996-01-29 1997-03-13 Schott Glaswerke Blei- und arsenfreies optisches Leichtgewichtsglas

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DE3201344C2 (de) Hochbrechende optische Gläser im System SiO&amp;darr;2&amp;darr;-B&amp;darr;2&amp;darr;O&amp;darr;3&amp;darr;-Alkalioxid-Erdalkalioxid-La&amp;darr;2&amp;darr;O&amp;darr;3&amp;darr;-ZrO&amp;darr;2&amp;darr;-TiO&amp;darr;2&amp;darr;-Nb&amp;darr;2&amp;darr;O&amp;darr;5&amp;darr; mit Brechwerten von 1,79 - 1,82, Abbezahlen &amp;ge; 32 und Dichten &amp;lE; 4,0
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DE3201346C2 (de) Hochbrechende optische Gläser mit Brechungsindices von 1,84 - 1,87 und Abbezahlen von 30 - 33 im System SiO&amp;darr;2&amp;darr;-B&amp;darr;2&amp;darr;O&amp;darr;3&amp;darr;-Alkalioxid-Erdalkalioxid/ZnO-PbO-La&amp;darr;2&amp;darr;O&amp;darr;3&amp;darr;-ZrO&amp;darr;2&amp;darr;-TiO&amp;darr;2&amp;darr;-Nb&amp;darr;2&amp;darr;O&amp;darr;5&amp;darr;
DE3343418A1 (de) Optisches glas mit brechwerten&gt;= 1.90, abbezahlen&gt;= 25 und mit hoher chemischer bestaendigkeit
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