DE2809409A1 - Glaszusammensetzung fuer brillenglaeser - Google Patents
Glaszusammensetzung fuer brillenglaeserInfo
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Description
2801U09
Die Erfindung bezieht sich auf Glaszusammensetzungen für
Brillengläser, insbesondere auf solche Gläser mit hohem Brechungsindex, niedriger Dispersion und niedrigem
spezifischem Gewicht (specific gravity).
Glaszusammensetzungen für Brillengläser sind in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen 9012/1977 und
11210/1977 beschrieben. Die dort beschriebenen Glaszusammensetzungen
haben aber sämtlich hohe Dispersion. Mit den Gläsern der ersten Anmeldung kann eine Abbe-Zahl (v,) von nur 41,5
erhalten werden. Hierbei handelt es sich nicht um einen ausreichend niedrigen Dispersionswert, so daß bei Verwendung
des Glases für eine Linse einer hohen Dioptrienzahl oder einer hohen Brechkraft der Linsenrand gefärbt erscheint und
chromatische Aberration beobachtet wird. Der Blick durch die Linse selber ist beeinträchtigt. Bei den Gläsern der
letzteren Patentanmeldung ist der Brechungsindex nicht ausreichend hoch. Bei den dort beschriebenen Gläsern ist
für den höchsten Brechungsindex eine Abbe-Zahl von 41 erreichbar, was keine ausreichend niedrige Dispersion
darstellt und es tritt deshalb wie bei den Gläsern nach der ersteren Patentanmeldung eine chromatische Aberration
auf,, wobei der Blick auch durch diese Linsen beeinträchtigt i st
2803403
Demgegenüber wird durch die Erfindung eine Glaszusammensetzung für Brillengläser bereitgestellt, die einen Brechungsindex
(n,) von 1,68 bis 1/71, eine Abbe-Zahl (v,) von 41,6 bis
46,5 und ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,18 besitzt.
Ein Glas mit den vorstehend angegebenen Werten für die optischen Konstanten und das spezifische Gewicht muß als
wesentliche Komponenten TiO2 oder Nb3O5 aufweisen, von
denen jede zu einem hohen Brechungsindex und einem niedrigen spezifischen Gewicht des Glases beiträgt, ferner einen
größeren Anteil an CaO, das zu einem hohen Brechungsindex, zu niedriger Dispersion und niedrigem spezifischen Gewicht
im Glas beiträgt, und schließlich B 2°3' das ein glasstrukturbildendes
Oxid niedrigen spezifischen Gewichtes sowie in der Lage ist, bei Gegenwart der die Glasstruktur
modifizierenden Oxide TiO„, Nb7O1- und CaO für die Glasbildung
zu sorgen.
Bei der Glaszusammensetzung nach der oben angeführten offengelegten japanischen Patentanmeldung 9012/1977 ist
CaO in einem Anteil von weniger als 35 Gewichtsprozent vorhanden, und die maximale Abbe-Zahl ist 41,5. Die
erfindungsgemäße Glaszusammensetzung enthält einen wesentlich größeren CaO-Anteil und ihre maximale Abbe-Zahl
liegt bei 46,5 (während die minimale Abbe-Zahl
$09836/0886
C _
41,6 beträgt). Man erhält ein Glas niedrigerer Dispersion.
Bei dem Glas nach der oben genannten offengelegten japanischen
Patentschrift 11210/1977 beträgt der maximale CaO-Anteil Gewichtsprozent, und zum Erhalt eines wünschenswerten Brechungsindexes wird. ZnO zusammen mit dem CaO benutzt. Da jedoch ZnO
die Dispersionseigenschaft eines Glases erhöht, kann man damit ein Glas hohen Brechungsindexes und hoher Abbe-Zahl
nicht erhalten. Demgemäß liegt dort der höchste Brechungsindex bei 1,699 und die Abbe-Zahl nur bei 41. Andererseits
wird bei der erfindungsgemäßen Glaszusammensetzung ZnO nicht benutzt. Stattdessen wird eine Glaszusammensetzung, die einen
hohen Brechungsindex, gekoppelt mit niedriger Dispersion aufweist, durch die Verwendung eines sehr großen CaO-Anteils
erhalten. So kann beispielsweise eine erfindungsgemäße Glaszusammensetzung
einen Brechungsindex von 1,699 und eine Abbe-Zahl von 43,2 besitzen. Letzteres bedeutet eine viel
niedrigere Dispersion als die mit dem Glas nach der genannten japanischen Patentanmeldung 11210/1977 erhältliche. Sonach
bilden für den Erhalt von Glaszusammensetzungen für Brillengläser, die hohen Brechungsindex und niedriges spezifisches
Gewicht, gekoppelt mit niedrigerer Dispersion als bisher aufweisen, Bo0q <
^a0 unc^ wenigstens eines der Oxide TiO? und
Nb^O5 die wesentlichen Komponenten, wobei das CaO in einem
sehr bedeutsamen oder großen Anteil vorhanden ist.
809836/0886
Bei einer bevorzugten Glaszusammensetzung gemäß der Erfindung
sind die notwendigen Bestandteile in Gewichtsprozent die folgenden:
B O3 11-53, CaO 25-43 und wenigstens eines der Oxide
TiO2 und Nb2O5, wobei TiO3 mit 0 bis 15 und Nb3O5 mit 0 bis
19 mit der Maßgabe vorhanden sind, daß Ti0„ + Nb?0j- zwischen
8 und 19 liegt. Das Glas kann zusätzliche Komponenten enthalten, beispielsweise SiO3, Y3OS3, SrO, BaO, ZnO, ZrO3, Li3O,
Na2O, K2O, MgO, PbO, Al2O3, La2O3, Ta2O5, WO3, ferner Färbungsmittel, Läuterungsmittel usw.
Die zusätzlichen Komponenten haben im einzelnen die folgenden Funktionen: SiO- liefert die erforderliche Stabilität gegen
Entglasung und erhöht die chemische Beständigkeit. Y-,0-, trägt
zur Erhöhung des Brechungsindexes und zu einer Erniedrigung der Dispersion bei. Jedes der Oxide SrO, BaO und ZnO oder
Mischungen hiervon führen zu Stabilität gegen Entglasung. ZrOp erhöht den Brechungsindex und die chemische Beständigkeit.
Li2O, Na3O und K2O erniedrigen einzeln oder in Kombination
die Viskosität, so daß sich leicht ein Glas bilden läßt. PbO erhöht den Brechungsindex und erniedrigt die Schmelztemperatur,
wodurch das Erschmelzen erleichtert wird. Al„0_
verbessert die chemische Beständigkeit. La~O_ erhöht den
Brechungsindex, erniedrigt die Dispersion und verbessert
809836/0888
die chemische Beständigkeit. Ta^O1- erhöht den Brechungsindex
und verbessert die chemische Beständigkeit. WO-. erhöht den Brechungsindex und verbessert die chemische
Beständigkeit. Ein kleiner Zusatz an Färbungsmittel verhindert Blendung und verbessert das Aussehen der Linse.
Die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung ist, in Gewichtsprozent, die folgende:
B2O3 11-53
CaO 25 - 43
TiO2 + Nb2O5 8-19
wobei TiO„ zwischen 0 und 15 gelegen ist, und
Nb~O,- zwischen 0 und 19
SiO2 | 0 | - 36 |
Y2°3 | 0 | - 11 |
SrO + BaO + ZnO | 0 | - 7 |
ZrO2 | 0 | - 11 |
20 + Na2O + K2O | 0 | - 4 |
MgO | 0 | - 10 |
PbO | 0 | - 4 |
Al2O3 | 0 | - 4 |
La2O3 | 0 | - 15 |
Ta2O5 | 0 | - 19 |
WO3 | 0 | - 11 |
8091338/0888
Ist B3O3 mit weniger als 11 Gewichtsprozent vorhanden,
so wird die Stabilität gegen Entglasung schlecht,und ist
B2O_ mit mehr als 53 Gewichtsprozent vorhanden, dann verschlechtert
sich die chemische Beständigkeit und das Glas kann nicht mehr benutzt werden. Ist der CaO-Anteil
kleiner als 25 Gewichtsprozent, dann tritt leicht Emulsion im Glas auf, und ist er größer als 43 Gewichtsprozent,
dann wird die Stabilität gegen Entglasung schlecht. Wenn der Gesamtanteil von TiO0 und Nb9O1- weniger
als 8 Gewichtsprozent oder mehr als 19 Gewichtsprozent beträgt, wird die Stabilität gegen Entglasung gleichfalls
schlecht. Liegt der SiO9-Anteil höher als 36 Gewichtsprozent,
dann treten nicht erschmolzene Reste auf oder die Erschmelzungszeit würde übermäßig lang. Wenn Y9O- 11 Gewichtsprozent
übersteigt, nimmt die Stabilität gegen Entglasung ab. Wenn der Gesamtanteil von SrO, BaO und ZnO 7 Gewichtsprozent
übersteigt, oder wenn ZrO9 11 Gewichtsprozent übersteigt,
dann nimmt die Stabilität gegen Entglasung ab. Wenn der Gesamtanteil von Li9O, Na9O und K9O mehr als
4 Gewichtsprozent beträgt, nimmt der Brechungsindex ab. Wenn MgO 10 Gewichtsprozent übersteigt, verschlechtert
sich die Stabilität gegen Entglasung. Wenn PbO 4 Gewichtsprozent übersteigt, wird das Glas zu stark eingefärbt,
und wenn Al9O- 4 Gewichtsprozent übersteigt, erniedrigt
sich die Abbe-Zahl auf einen Punkt, bei dem das Glas nicht mehr verwendet werden kann. Wenn La9O- 15 Gewichts-
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prozent überschreitet, wird die Stabilität gegen Entglasung schlecht, und wenn Ta3O1- 19 Gewichtsprozent übersteigt, dann
wird das spezifische Gewicht des Glases zu hoch und das Glas ist nicht brauch_.bar. Wenn WO- 11 Gewichtsprozent übersteigt,
nimmt das Glas zuviel Farbe an.
Für ein Glas, das gegen Entglasung noch stabiler ist, empfiehlt sich die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
B2O3 | 21 - | 0 - | 53 |
CaO | 25 - | 0 - | 40 |
TiO2 + Nb2O5 | 8 — | 0 - | 19 |
wobei TiOp zwischen ο | und 15 | 0 - | gelegen ist, und |
Nb9Oj- zwischen ο und | 19 | 0 - | |
SiO2 | 0 - | 28 | |
Y2°3 | 0 - | 11 | |
SrO + BaO + ZnO | 0 - | 7 | |
ZrO2 | 0 - | 11 | |
Ii2O + Na3O + K3O | 0 - | 4- | |
MgO | 0 - | 10 | |
PbO | 4 | ||
Al2O3 | 4 | ||
La2O3 | 15 | ||
Ta2O5 | 19 | ||
WO3 | 11. |
Eine Glaszusammensetzung, die zu einem spezifischen Gewicht
von 2,88 bis 3,10 und zu einem vergleichsweise leichten Brillenglas führt, hat die folgenden Komponenten in Gewichtsprozent:
B2°3 | 21 - | 0 - | 53 |
CaO | 29 - | 0 - | 40 |
TiO2 + Nb2O5 | 8 - | 0 - | 19 |
wobei TiO2 zwischen o | und 15 | 0 - | gelegen ist, und |
Nb3O5 zwischen ο und 1 | 9 | 0 - | |
SiO2 | 0 - | 28 | |
Υ2°3 | 0 | 11 | |
SrO + BaO + ZnO | 0 | 7 | |
ZrO2 | 0 | 11 | |
Li2O + Na2O + K2O | 0 | 4 | |
MgO | 0. | 10 | |
PbO | |||
Al2O3 | |||
La2O3 | |||
Ta2O5 | |||
wo3 |
Eine andere Zusammensetzung, die gegen Entglasung stabil und für Massenproduktion geeignet ist, hat die folgenden
Komponenten in Gewichtsprozent:
B2°3 | 21 | - 53 | |
CaO | 29 | - 35 | |
TiO - | Η Nb9On. | 8 | - 18 |
wobei TiO„ zwischen 0 und 15 gelegen ist, und
Nb3O5 zwischen ο und 8
SiO2 0-28
Y2O3 0-11
SrO + BaO + ZnO 0-7
ZrO2 0 - 11
Li2O + Na2O + K2O 0
MgO 0.
Ein Glas der nachstehend in Gewichtsprozent angegebenen Zusammensetzung hat ein spezifisches Gewicht von 2,88
bis 3,05 und liefert sehr leichte Brillengläser.
B2°3 | 21 | - 53 | |
CaO | 30 | = 35 | |
TiO - | " Nb2°5 | 8 | - 18 |
wobei TiO2 zwischen 0 und 15 gelegen ist, und
Nb3O5 zwischen 0 und 8
$09836/0886
SiO2 0-28
Y2O3 0-6
SrO + BaO + ZnO 0-4
ZrO2 0-11
Ein Glas der nachstehend in Gewichtsprozent angegebenen Zusammensetzung hat überlegene chemische Beständigkeit:
B2°3 | 21 | 7 | 16 | - 35 | |
CaO | 30 | 0 | - 32 | ||
TiO2 + | Nb2O5 | 8 | 0 | - 16 | |
wobei | TiO2 zwischen 0 | und | 0 | 11 gelegen ist, und | |
Nb2O5 | zwischen 0 und | ||||
SiO2 | - 28 | ||||
Y2°3 | - 6 | ||||
SrO + BaO + | ZnO | - 4 | |||
ZrO2 | - 11 |
Ein Glas derjnachstehend in Gewichtsprozent angegebenen
Zusammensetzung ist gegen Entglasung stabil und für Massenproduktion geeignet:
2803409
B2°3 | 22 | - 24 | |
CaO | 30 | - 32 | |
TiO | + Nb O5 | 13 | - 16 |
wobei TiO_ zwischen 7 und 9 gelegen ist, und
Nb3O1. zwischen 5 und 7
SiO2 | 23 | - 26 |
Y2O3 | 0 | - 2 |
SrO | 0 | - 1 |
ZrO2 | 3 | — 5 |
Ein Glas mit den nachstehend angeführten Komponenten in Gewxchtsprozent ist hinsichtlich Stabilität gegen Entglasung
bevorzugt:
B2°3 | 23,70 |
CaO | 31,27 |
TiO2 | 8,21 |
Nb2O5 | 6,41 |
SiO2 | 24,59 |
Y2°3 | 1 ,00 |
SrO | 0,77 |
ZrOn | 4,05 |
Die erfindungsgemäßen Glaszusammensetzungen werden unter
Verwendung der entsprechenden Oxide, Karbonate, Nitrate usw.
der jeweiligen Komponenten, ausreichendes Vermischen bei gewünschten Geschwindigkeiten, gegebenenfalls erforderliches
Ausgleichen dieser Komponenten mit einem Läuterungsmittel und durch Einbringen der resultierenden Mischung in einen
Platintiegel hergestellt, der in einem Ofen auf 1300 bis 1400° C erhitzt wird. Nach dem Läutern, Umrühren und
gleichförmigen Erschmelzen wird die Charge in eine Eisenform abgegossen und langsam abgekühlt.
Nachstehend sind für eine Reihe von Beispielen der erfindungsgemäßen
Glaszusammensetzung die einzelnen Komponenten (in Gewichtsprozent) der Brechungsindex (n,), die Abbe-Zahl
(v,) und das spezifische Gewicht angegeben.
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Wie oben erläutert, können die angegebenen Glaszusammensetzungen für Brillengläser, die einen hohen Brechungsindex,
niedrige Dispersion und niedriges spezifisches Gewicht haben, industriell gefertigt werden und sind
gegen Entglasen stabil sowie chemisch beständig.
809836/0836
Claims (8)
1. Glaszusammensetzung für Brillengläser,
gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (n-,) von 1,68 bis 1,71, eine Abbe-Zahl tv,) von 41,6 bis 46,5, ein
spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,18 und im wesentlichen durch folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
B O3 11-53
CaO 25 - 43
TiO9 + Nb0O1. 8-19
wobei TiO»zwischen 0 und 15 gelegen ist und
Nb3O5 zwischen 0 und 19
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München: Kramer · Dr.Weser ■ Hirsch — Wiesbaden: Blumbach ■ Dr. Bergen · Zwirner
- X-
SiO2
Y2O3
SrO + BaO + ZnO ZrO2
+ Na2O +
MgO PbO
La2O3
0-36 0-11 0-7 0-11 0-4 0-10 0-4 0-4 0-15 0-19 0 - 11,
2. Glaszusammensetzung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Komponenten in den angegebenen Gewichtsteilen in der Glaszusammensetzung
vorhanden sind:
B„0,
CaO
SiO,
21 - 53 25 - 40 0 - 28,
3. Glaszusammensetzung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (n^) von
1,68 bis 1,79, eine Abbe-Zahl (vd) von 41,6 bis 46,5,
ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,10 und durch
809836/088$
die Gegenwart der nachstehenden Verbindungen in den angegebenen
Gewichtsteilen:
4. Glaszusammensetzung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Brechungsindes (n-,) von 1,68
bis 1/71, eine Abbe-Zahl (ν.,) von 41,6 bis 46,4, ein
spezifisches Gewicht von 2,83·bis 3,10 und durch die
Gegenwart der nachstehenden Verbindungen in den angegebenen Gewichtsteilen:
CaO 29 - 35
TiO2 + Nb3O5 8-18
wobei TiO„ zwischen 0 und 15 gelegen ist, und
Nb^Oc zwischen ο und 8
Li2O + Na2O + K2O 0
MgO 0.
809836/13888
5. GlasZusammensetzung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (η,) von 1,68
bis 1,71, eine Abbe-Zahl (v,) von 41,6 bis 44,7, ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,05 und durch die Gegenwart
der nachstehenden Verbindungen in den angegebenen Gewichtsteilen:
SrO + BaO + ZnO
6. Glaszusammensetzung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (n-,) von 1,68
bis 1,71, eine Abbe-Zahl (v,) von 42,0 bis 44,7, ein spezifisches Gewicht von 2,99 bis 3,05 und durch die
Gegenwart der nachstehenden Komponenten in den angegebenen Gewichtsteilen:
B2°3 21-35
CaO 30 - 32
TiO2 + Nb3O5 8-16
wobei TiO « zwischen 0 und 11 gelegen ist, unJ
Nb^Ot- zwischen 0 und 7
SiO2 16 - 28.
803636/0886
- if -
7. Glaszusammensetzung nach Anspruch '6, gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (n,) von
1,70 bis 1,71, eine Abbe-Zahl (v,) von 42,0 bis 43,5, ein spezifisches Gewicht von 3,00 bis 3,05 und durch
die Gegenwart der nachstehenden Verbindungen in den angegebenen Gewichtsteilen:
8. Glaszusammensetzung nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch einen Brechungsindex (n,) von 1,7012, eine Abbe-Zahl (v-J von 42,4, ein spezifisches Gewicht von
3,048 und durch die Gegenwart der nachstehenden Verbindungen in den angegebenen Gewichtsteilen:
809836/0866
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2331477A JPS53109514A (en) | 1977-03-05 | 1977-03-05 | Glass for spectacle lens |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2809409A1 true DE2809409A1 (de) | 1978-09-07 |
DE2809409B2 DE2809409B2 (de) | 1980-02-28 |
DE2809409C3 DE2809409C3 (de) | 1982-12-23 |
Family
ID=12107120
Family Applications (1)
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