DE2623683B2 - Glas für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,lg/cm3 - Google Patents

Glas für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,lg/cm3

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Description

SiO2
Al2O3
B2O3
mit der Bedingung
SiO2+Al2O3+B2O3
CaO
MgO
mit der Bedingung
CaO+ MgO
25 - 42 5 - 11" 0-10
44-50
15 - 35 0-15
22 - 35 ZrO2
TiO2
Nb2O5
mit der Bedingung
ZrO2+TiO2 + Nb2O5
17 - 26
BaO 0-5
SrO 0-5
ZnO 0-8
La2O3 0-5
Ta2O5 0-5
WO3 0-5 mit der Bedingung,
BaO+ SrO+ ZnO+ La2O3+Ta2O5+ WO3 0-8
Die Korrektionsrate von Augenlinsen hängt von ihrem Brechungsindex und den Krümmungen beider Oberflächen ab. Wenn die Myopie oder die Hypermetropie fortschreiten, ist zu ihrer Korrektur eine Linse mit dickerem Kantenteil oder innerem Teil erforderlich. Dadurch wird nicht nur das gute Aussehen der Augenlinsen verschlechtert, sondern ihr schweres Gewicht bedingt weiterhin, daß sie für den Träger unbequem sind.
Es besteht daher ein Bedarf nach Augenlinsen, die ein leichtes Gewicht besitzen und einen hohen Brechungsindex aufweisen. In der japanischen Patentanmeldung (OPI) 87716/74 wird ein Glas für Augenlinsen beschrieben, das diese Forderungen erfüllt. Das in dieser Patentanmeldung beschriebene Glas besitzt jedoch einen Abbe-Wert, der so niedrig wie 30,0 bis 31,5 ist, und den Nachteil, daß es bei seiner Verwendung als ophthalmische Linsen eine hohe chromatische Aberration an den äußeren Kantenteilen besitzt. Insbesondere ist bei Augenlinsen mit hohem Diopterwert die chromatische Aberration sehr hoch.
Aus der DE-AS 22 59 183 sind hochbrechende Brillengläser mit einem Brechungsindex von 1,70 bis 1,72 und spezifischen Gewichten von gleich oder kleiner 3,0 bekannt, die auf dem System
SiO2 - Al2O3 - B2O3 - CaO - MgO - ZrO2 - TiO? - Nb2O5 - BaO - SrO - ZnO - La2O3 - Ta2O,
aufgebaut sind. Auch bei diesen Gläsern, die eine verhältnismäßig große Menge an TiO2 enthalten, ist der Abbe-Wert niedrig.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Glas für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,70 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,1 g/m3 aufzuzeigen, welches einen Abbe-Wert von mindestens 40 aufweist.
Die Erfindung ist im Patentanspruch angegeben.
In der Figur sind die Änderungen des Brechungsindex und des spezifischen Gewichts aufgeführt, wenn das bei der Erfindung verwendete B2O3 durch andere nicht erfindungsgemäße Komponenten ersetzt wird.
In der Figur sind Änderungen im Brechungsindex {And) und im spezifischen Gewicht (Ap) aufgeführt, wenn innerhalb des Verhältnisbereiches der Bestandteile der erfindungsgemäßen Glasmasse 10 Gew.-% B2O3 durch jede der anderen angegebenen Komponenten ersetzt wird. Aus der Figur ist erkennbar, daß zur Herstellung eines Glases mit hohem Brechungsindex und niedrigem spezifischen Gewicht es bevorzugt ist, CaO und MgO als zweiwertige Komponenten und ZrO2, TiO2 und Nb2O5 als Komponenten mit hoher Wertigkeit bzw. als Komponenten mit hoher Atomvalenz zu verwenden. Es wurde gefunden, daß durch Begrenzung der Anteile der Bestandteile der Glasmasse, die diese Komponenten als wesentliche Komponenten enthält, auf den spezifischen angegebenen Bereich eine Glasmasse erhalten wird, die nicht nur ein leichtes Gewicht besitzt, sondern die ebenfalls einen hohen Brechungsindex, einen relativ hohen Abbe-Wert aufweist und die chemisch beständig ist und als Augenlinsen verwendet werden kann. Die Masse ist ausreichend stabil, so daß sie in großen Mengen hergestellt werden kann.
In der erfindungsgemäßen Glasmasse sind SiO2, Al2O3 und B2O3 die Komponenten, die die Grundstruktur des Glases ergeben. Wenn der Gesamtanteil dieser Bestandteile 50Gew.-% überschreitet, wird der gewünschte hohe Brechungsindex nicht erhalten, und wenn er unter 44 Gew.-% liegt, kann das gewünschte Glas mit leichtem Gewicht nicht erhalten werden.
Wenn der Anteil von SiO2 unter 25 Gew.-°/o liegt und der Anteil von B2O3 über 10% liegt, ist die chemische Beständigkeit des Glases verschlechtert, und das Glas kann für Augenlinsen nicht gut verwendet werden.
Wenn der Anteil an SiO2 über 42 Gew.-°/o liegt, wird das Glas schlecht geschmolzen und ist instabil.
Wenn der Anteil an Al2O3 unter 5 Gew.-% liegt, besitzt das Glas eine gewisse Neigung zu einer Phasentrennung, und wenn er über 11 Gew.-°/o liegt, kristallisiert das Glas leicht
CaO und MgO sind Komponenten, die zur Stabilisierung des Glases gegen Entglasung erforderlich sind. Wenn der Gesamtanteil dieser beiden Komponenten über 35 Gew.-% liegt, ist die chemische Beständigkeit des Glases verschlechtert, und wenn er unter 22Gew.% liegt, besitzt das Glas die Neigung zu kristallisieren und außerdem ist das Glas stark und tief dunkelbraun, bedingt durch das TiO2.
Wenn der Anteii an CaO geringer ist als 15 Gew.-% und der Anteil an MgO über 15 Gew.-% liegt, besitzt das Glas die Neigung zu kristallisieren. Wenn der Anteil an CaO über 35Gew.-% liegt, verschlechtert sich die chemische Beständigkeit des Glases und es kann für ophthalmische Linsen nicht verwendet werden.
Wenn andererseits der gesamte Anteil an ZrO2, TiO2 und Nb2Os über 26 Gew.-% liegt, kann der gewünschte Abbe-Wert nicht erhalten werden und das Glas wird instabil. Wenn er unter 17 Gew.-% liegt, kann der hohe Brechungsindex des Glases nicht erhalten werden und die chemische Beständigkeit verschlechtert sich.
ZrO2 ist ein Bestandteil, der zu der Kristallisationsstabilität des Glases beiträgt und den Abbe-Wert in gewissem Ausmaß erhöht Wenn der Anteil an ZrO2 über 7 Gew.-% liegt, tritt eine abrupte Erhöhung in der Kristallisationsneigung des Glases auf.
TiO2 ist in einer Menge von mindestens 5 Gew.-°/o erforderlich, damit man den höchsten Brechungsindex und ein niedriges spezifisches Gewicht erhält. Wenn es über 11 Gew.-% vorhanden ist, kann der gewünschte Abbe-Wert nicht erhalten werden.
Nb2Os ergibt einen Abbe-Wert zwischen ZrO2 und TiO2. Daher kann seine Menge erhöht werden, ohne das der Abbe-Wert so stark wie im Falle von TiO2 erniedrigt wird. Es ist wirksam zur Herstellung von Gläsern mit besonderer chemischer Beständigkeit durch eine Steigerung der Gesamtmenge an Komponenten mit hoher Atomvalenz. Da es relativ teuer ist, wird es in einer Menge von nicht mehr als 15 Gew.-°/o verwendet.
Zur Stabilisierung des Glases und zur Kontrolle des Abbe-Wertes können in die erfindungsgemäßen Gläser BaO, SrO, ZnO, La2O3, Ta2Os und WO1 eingearbeitet werden. Diese Komponenten dürfen insgesamt nicht mehr als 8Gew.-% ausmachen, weil sonst das ι gewünschte spezifische Gewicht von nicht mehr als 3,1 nirht erhalten wird.
Die Gläser werden hergestellt indem man ein Ausgangsgemisch, das beispielsweise Siliciumdioxidpulver. Aluminiumhydroxid, Borsäure, Calciumcarbonat
in Magnesiumcarbonat, Zirkonoxid, Titanoxid und Nioboxid enthält, in einem Platinschmelztiegel bei einer Temperatur von 1300 bis 1450° C schmilzt das Gemisch rührt, daß es homogen wird, Blasen daraus entfernt, es in eine auf eine geeignete Temperatur vorerwärmte Form i gießt und es dann kühlt bzw. entspannt
Die Säurebeständigkeit der Glasmasse wird entsprechend dem Verfahren zur Bestimmung der chemischen Beständigkeit von optischem Glas (Pulververfahren) bestimmt, das in Standards of the Japan Association of
21) the Optical Glass Industry festgelegt ist. Sie stellt die Gewichtsabnahme in % einer Pulverprobe dar, wenn sie 1 h in eine 0,01 N wäßrigen Lösung einer Salpetersäure bei 100° C eingetaucht wird.
In der Tabelle wird ein Glas gemäß der Erfindung
j-) gezeigt.
Tabelle
B2O3 2,4
SiO2 37,5
Al2O3 8,0
CaO 28,5
MgO —
ZrO2 5,0
TiO2 6,8
Nb2O5 11,8
BaO —
SrO _
ZnO —
La2O3 —
Ta2O3 —
WO3 —
nd 1,705
vd 40,1
Spezifisches Gewicht 3,10
Säurebeständigkeit 0,1
Hierzu I BIaIl Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Glas für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,70, einem Abbe-Wert von mindestens 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,1 g/cm3 auf der Basis des Systems
    SiO2 - Al2O3 - B2O3 - CaO - MgO - ZrO2 - TiO2 - Nb2O5 - BaO - SrO - ZnO - La2O3 -Ta2O5 - WO3,
    dadurch gekennzeichnet, daß es in Gewichtsprozent aus folgenden Komponenten besteht:
DE2623683A 1975-06-02 1976-05-26 Glas für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,lg/cm3 Expired DE2623683C3 (de)

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DE2623683A1 DE2623683A1 (de) 1976-12-09
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DE2623683A Expired DE2623683C3 (de) 1975-06-02 1976-05-26 Glas für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,lg/cm3

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