DE2754714B2 - Nichtbeschlagendes Glas des Grundglassystems P2 O5 - RO-(B2 O3 - R2 O-PbO) - Google Patents

Nichtbeschlagendes Glas des Grundglassystems P2 O5 - RO-(B2 O3 - R2 O-PbO)

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DE2754714B2 DE2754714A DE2754714A DE2754714B2 DE 2754714 B2 DE2754714 B2 DE 2754714B2 DE 2754714 A DE2754714 A DE 2754714A DE 2754714 A DE2754714 A DE 2754714A DE 2754714 B2 DE2754714 B2 DE 2754714B2
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Description

B2O3 0-10 15
Li2O und/oder Na2O
und/oder K2O 0-30
MgO und/oder CaO und/oder
SrO und/oder BaO 5-35
AI2O3 0-5 20
ZnO 0-10
PbO 0-5
mit den Bedingungen
SiG2^B2O3 6-15
Alkaiioxide + Erdaikaiioxi Je 20-45
b) 0,1 bis 2 Molteile CeO2
c) 0,1 bis 1,5 Molteile Nd2O3 und/oder
0,1 bis 1 Molteile Er2O3
und daß das Glas folgende Kombinationen von Eigenschaften aufweist:
UV-Absorption,
Blendungsfreiheit,
hohe Wasserbeständigkeit,
mechanische Härte.
JO
Die Erfindung betrifft ein nichtbeschlagendes Glas des Grundglassystems
P2O5- B2O3- RO-(R2O - PbO),
das sich durch einen Brechungsindex von 1,50 bis 1,55 sowie durch UV-Absorption, Blendungsfreiheit, hohe Wasserbeständigkeit und mechanische Härte auszeichnet.
Nichtbeschlagende Phosphatgläser auf der Basis P2O5-B2O3-RO-R2O-PbO sind aus der US-PS 39 89 632 bekannt. Diese Gläser haben jedoch eine schlechte Wasserbeständigkeit und eine verhältnismäßig weiche Oberfläche. Aus der DE-AS 19 49 684 sind für UV-Strahlen nichtdurchlässige optische Farbgläser bekannt, die für die Farbfotografie geeignet sind, und auf Silikatbasis aufgebaut sind. Diese Gläser enthalten CeO2, um das Glas gegen UV-Strahlen undurchlässig zu machen. Auch aus DE-PS 9 16 217 und 9 13 096 sind Gläser bekannt, die Ceroxid bzw. Praseodymoxid oder Neodymoxid als Ultraviolettstrahlen absorbierte Komponente enthalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches Glas für Augengläser zur Verfügung zu stellen, das in Kombination folgende Eigenschaften aufweist: Das Glas soll die dem Auge schädlichen Ultraviolettstrahlen absorbieren, eine für Augengläser vorteilhafte Farbe haben, blendungsfrei und beschlagfrei sein und eine hohe Wasserbeständigkeit und mechanische Härte aufweisen. Darüber hinaus soll das Glas, damit es für Augengläser geeignet ist, einen Brechungsindex von 1,50 bis 1,55 haben.
Diese Aufgabe wird durch ein Glas gemäß dem Patentanspruch gelöst.
In der Zeichnung werden die Spektraldurchlässigkeitskurven von erfindungsgemäßen Gläsern mit Vergleichsgläsern gezeigt
Falls der Anteil an P2O5 außerhalb des Bereiches von 47 bis 65 Mol-% ist, neigt das Glas zum Anlaufen. Übersteigt der Anteil von P2O5 65 Mol-%, dann erhöht sich die Liquidus-Temperatur des Glases und das Glas wird anfällig gegenüber einer Entglasung.
Mindestens eines der Oxide SiO2 und B2O3 muß vorhanden sein, um die Liquidus-Temperatur des Glases zu erhöhen. Übersteigt der Anteil an SiO2 und B2O3 12 Mol-% bzw. 10 Mol-%, so steigt die Liquidus-Temperatur des Glases zu weit an und das Glas wird anfällig gegenüber einer Entgiasung. Falls der Gesamtanteil ans SiO2 und B2O3 weniger als 6 Mol-% ausmacht, kann man kein Glas mit einer hohen Wasserbeständigkeit und Härte erhalten. Wenn andererseits der Gesamtanteii von SiO2 und B2O3 15 Mol-% übersteigt, dann tritt eine Neigung des Glases zum Entglasen auf und die Antianlaufeigenschaften des Glases werden vermindert
Man erhält keine Gläser mit guter Wasserbeständigkeit, wenn die Menge der Alkalioxide Li2O, Na2O und K2O oberhalb 30 Mol-% liegt und die Menge der Erdalkalioxide MgO, CaO, SrO und BaO unterhalb 5 Mol-% liegt. Beträgt die Menge dieser Erdalkalioxide 35 Mol-%, dann sind die Antibeschlageigenschaften schlecht Um ein«=.· Erhöhung der Liquidus-Temperatur zu vermeiden und ein Nachlassen der Antibeschlageigenschaften und der Härte und zur Anpassung des Brechungsindex (nd) des Glases auf 1,50 bis 1,55, sollten die Anteile an Erdalkalioxiden vorzugsweise die folgenden sein: 25 Mol-% oder weniger MgO, 30 Mol-% oder weniger CaO, 25 Mol-% oder weniger SrO und 14 Mol-% oder weniger BaO, immer unter der Voraussetzung, daß die Gesamtmenge 35 Mol-% nicht übersteigt.
Beträgt die Gesamtmenge an Alkalioxid und Erdalkalioxid 20 bis 45 Mol-%, so hat das entsprechende Glas eine verhältnismäßig hohe Wasserbeständigkeit und Härte und weist Antibeschlageig»nschaften auf.
AI2O3 ist besonders wirksam zur Erhöhung der Wasserbeständigkeit des Glases, aber da AI2O3 dazu neigt, das Glas anfällig gegenüber Anlaufen zu machen, soll die Menge an AI2O3 nicht mehr als 5 Mol-% betragen.
ZnO und PbO haben ähnliche Wirkungen wie die Erdalkalioxide, aber sie sind den Erdalkalioxiden unterlegen hinsichtlich der Beeinflussung der Wasserbeständigkeit. Darüber hinaus machen ZnO und PbO das Glas empfindlirii gegenüber dem Beschlagen. Durch PbO wird auch die Härte des Glases merklich vermindert. Infolgedessen sollen die Mengen an ZnO nicht mehr als 10 Mol-% und die Mengen an PbO nicht mehr als 5 Mol-% ausmachen.
Falls CeO2 in dem Glas in einer Menge von weniger als 0,1 Molteilen vorliegt, wird die UV-Absorption zu stark vermindert, Mengen über 2 Molteile begünstigen die Entglasung.
Nd2O3 und Er2O3 bewirken einen Antiblendeffekt, weil sie scharf das Licht in der Nähe von etwa 580 m μπι bzw. etwa 520 m μιη absorbieren. Geeignete Anteile an Nd2O3 sind 0,1 bis 1,5 Molteile und geeignete Mengen für Er2O3 0,1 bis 1,0 Molteile. Auch eine Mischung aus Nd2O3 und Er2O3 kann verwendet werden. Wenn die Anteile an Nd2O3 und Er2O3 weniger als 0,1 Molteile betragen, so ist die Wirkung dieser Komponenten nur gering und falls die Mengen an Nd2O3 und Er2O3 die beschriebenen oberen Grenzen überschreiten, wird die Farbdichte des Glases zu groß, um noch für gewöhnliche Augengläser geeignet zu sein.
Die Erhöhung der Wasserbeständigkeit und Härte durch das Einbringen von CeO2 und Nd2O3 oder Er2O3 gemäß der Erfindung wird nachfolgend im Vergleich zu einem Glas gezeigt, welches diese Komponenten nicht enthält (alle nachfolgend angegebenen Anteile sind in Mol-% ausgedrückt).
Die Wasserbeständigkeit (DwVa) ist der Gewichtsverlust, der durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:
UJ ~ U/
Dw(%) = χ 100,
wo
worin Wo das Gewicht des Glases einer Größe von
10 12 χ 10 χ 6 mm polieirt mit einem Schleifkorn Ni. 400, dargestellt und Wdas Gewicht des Glases ist, gemessen nachdem das Glas in ein Platingefäß gegeben wurde und das Glas 60 Minuten in 80 ml siedendem destilliertem Wasser gehalten worden war, worauf das Glas dann getrocknet und abgekühlt wurde.
Die Härte (Hk) ist die Knoop-Härte, die bei einer Belastung von G1I kg und einer Belastungszeit von 15 Sekunden gemessen wurde.
λ75(Γημπι) ist die Wellenlänge, bei welcher die Durchlässigkeit einer Glasscheibe einer Dicke von 2 mm in dessen Spektraldurchlässigkeitskurve 5% beträgt.
Komponente
Beispiel Nr. 2 3 4 5
1 59,1 59,1 59,1 59,1
59,1 3,0 5,0 5,0 5,0
5,0 5,0 5,0 5,0 5,0
5,0 5,0 5,0 5,0 5,0
5,0 10,0 10,0 10,0 10,0
10,0 10,0 10,0 10,0 10,0
10,0 5,0 5,0 5,0 5,0
5,0 0,9 0,9 0,9 0,9
0,9 0,33 0,65 0,33 0,33
0,17 - - 0,17 -
- - - - 0,15
- 1,525 1,526 1,526 1,527
1,524 0,22 0,20 0,19 0,19
0,24 426 430 430 429
420 310 314 311 312
307
Vergleichsversuch
Dw (%)
Hk (kg/mm2)
λΤ5 (πιμπι)
Keines der vorstehenden erfindungsgemäQen Gläser beschlägt, selbst wenn man es bei 200C und bei einer relativen Feuchte von 70% anhaucht Die erfindungsgemäßen Gläser beschlagen auch nicht, wenn man sie 15 Minuten bei 00C hält und dann in einen Raum vjn 2O0C bei einer relativen Feuchte von 75 W bringt «
Die Zeichnung zeigt die Spektraldurchlässigkeitskurven einer 2 mm dicken Glasscheibe, die gemäß den Beispielen 3, 4 und 5 der Erfindung hergestellt wurde, den Gläsern des V'ergleichsversuches 1 und als Vergieichsversuch 2 ein Glas der Zusammensetzung in 59,1
5,0
5,0
5,0
10,0
10,0
5,0
0,9
1,523 0,27 413 348
r.ol-% P2O5 60,5,B2O3 5, SiO2 5, Li2O 5, Na2O 10, CaO 5, BaO 0,5. Die erfindungsgemäßen Gläser absorbieren ultraviolettes Licht in der Wellenlänge, die als schädlich für die Augen angesehen wird und diejenigen, welche Nd2O3 oder Er2O3 enthalten, verringern auch die Blendung, weil sie selekt'v das Licht der Wellenlänge in dem Bereich absorbieren, in dem das menschliche Auge am empfindlichsten ist.
Weitere Beispiele des erfindungsgemäßen Glases und dessen Eigenschaften sind nachfolgend, jeweils in Mol-% tabellarisch angegeben.
Komponente Beispiel Nr. 7 8 9 10 Il 12
6 55,7 51,4 55,7 57,6 60,0 59,0
P2O5 60,0 8,3 6,6 5,0 5,0 2,5 5,0
B2O3 5,0 1,0 2,0 4,3 5,0 7,5 5,0
SiO2 5,0 8,3 5,0 3,3 15,0 3,3 -
Li2O - 16,7 10,0 6,7 - 16,7 15,0
Na2O - - - - - 5,0 -
K2O - - - - - - 5,0
MgO - 10.0 25,0 20,0 15,0 15,0 5,0
CaO 30.0
l-'ortsc'l/ung
Komponente Beispiel Nr.
6 7
IO
ZnO
PbO
AI2O3
CeO2
Nd2O.,
Ι·γ2Ο,
Dw (%)
Hk (kg/mm2)
0,6
1.528
0,22
434
312
0.6
0,7
1.514 0.30 446 312
5,0
0,3
0,40
1,527
0,19
447
310
2,4 0,3
1,525 0,24 447 309
2,0
1,515
0,17
440
320
0,:3
1,523 0.16 436
311
Komponente
AI2O3
Nd2O,
Er2O,
Dw (%)
Hk (kg/mnr)
λΤ<, (mum)
Beispiel Nr. 13
58.')
5.0
5.0
5.0
10,0
11.1
5.0
14
56.8
1.0
11,5
5.2
10.5
15.0
16
56,0
4,0
5,0
3.3
6,7
25,0
17
55,0
5,0
5,0
3,3
6.7
25.0
61.0
5,0
5.0
5.0
0.15 0.18 0.4 0,3 0,3 0.3
- - 1.5 0,3 -
- - - - 0,25 0.50
1.522 1.519 1.527 1,520 1,532 1,529
0.14 0.32 0.11 0,10 0,11 0.12
461 448 450 472 455 423
306 308 312 311 310 310
Die Gläser in diesen Beispielen absorbieren ebenso wie die Gläser in den vorher angegebenen 5 Beispielen ultraviolettes Licht, welches für die Augen schädlich ist und sie haben eine überlegene Wasserbeständigkeit, und dadurch wird die Ausbildung einer klebrigen Schicht auf den Glasoberflächen als Ergebnis einer Umsetzung mit der Feuchtigkeit der Luft vermieden. Die Gläser lassen sich auch leicht polieren, sind kratzbeständig und weisen eine Härte auf, die sie geeignet für Brillengläser machen. Unter normalen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen, wie sie im täglichen Gebrauch eintreten, beschlagen diese Gläser gar nicht oder nur in einem sehr geringen Ausmaß. Infolgedessen sind die erfindungsgemaßen Gläser sehr geeignet zur Verwendung als beschlagfreie Gläser für Brillen.
Die erfindungsgemaßen Gläser können auf andere Gläser oder Kunststoffe aufgebracht werden, um die Oberflächen solcher Materialien beständig gegenüber dem Beschlagen zu machen.
Das Glasgemenge kann direkt in einem Platintiegel geschmolzen werden.
Die Ausgsngsverbindungen aus den jeweiligen
gewünschten Komponenten werden gut miteinander
vermischt, und nach Beendigung des Mischens wird die
Mischung in einen Platintiegel gegeben und dann in
einen Ofen bei 11500C gestellt. Nach Beendigung des
Schmelzens wird die Schmelze geläutert und in eine
Metallform gegossen. Anschließend läßt man die
f-ö gegossene Schmelze allmählich abkühlen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Nicht beschlagendes Glas des Grundglassystems P2O5-RO-(B2O3-R2O-PbO), dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Bestandteile aufweist:
    a) 100 Molteile eines Glases der Zusammensetzung in Molprozent
    P2O5 47-65
    SiO2 0-12
DE2754714A 1976-12-09 1977-12-08 Nichtbeschlagendes Glas des Grundglassystems P2 O5 - RO-(B2 O3 - R2 O-PbO) Ceased DE2754714B2 (de)

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Publication Number Publication Date
DE2754714A1 DE2754714A1 (de) 1978-06-15
DE2754714B2 true DE2754714B2 (de) 1979-11-22

Family

ID=15446608

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2754714A Ceased DE2754714B2 (de) 1976-12-09 1977-12-08 Nichtbeschlagendes Glas des Grundglassystems P2 O5 - RO-(B2 O3 - R2 O-PbO)

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DE2754714A1 (de) 1978-06-15
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