DE2809409B2 - einem spezifischen Gewicht von 2,88 bis 3,18, einem Brechungsindex nD 1,68 bis 1,71 und einer - Google Patents
einem spezifischen Gewicht von 2,88 bis 3,18, einem Brechungsindex nD 1,68 bis 1,71 und einerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft spezifisch leichtes B[tief]2O[tief]3-CaO-Brillenglas.
Brillenglas dieser Art ist aus der deutschen Auslegeschrift 22 59 183 bekannt. Das bekannte Brillenglas enthält notwendigerweise 40 bis 45 Gew.-% SiO[tief]2, 2 bis 6 Gew.-% B[tief]2O[tief]3, 24 bis 26 Gew.-% TiO[tief]2, 2 bis 7 Gew.-% ZrO[tief]2 und 6 bis 16 Gew.-% Na[tief]2O (mit der Maßgabe Summe SiO[tief]2 + B[tief]2O[tief]3 soll 42 bis 49 Gew.-% und Summe Na[tief]2O und K[tief]2O + Li[tief]2O soll 12 bis 17 Gew.-%) und kann neben 0 bis 6 Gew.-% CaO eine Reihe weiterer Wahlkomponenten enthalten; sein spez. Gewicht beträgt 3,00 g/cm³ oder weniger. Beispielhafte Gläser haben eine Dispersion entsprechend Abbe-Zahlen von 30,0 bis 31,5 und einen Brechungsindex n[tief]D von 1,700 bis 1,715.
Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein B[tief]2O[tief]3-CaO-Brillenglas mit einem Brechungsindex (n[tief]D) von 1,68 bis 1,71, einer Abbezahl (kleines Ny[tief]D) von 41,6 bis 46,5, einem spez. Gewicht von 2,88 bis 3,18 g/cm³ und einem SiO[tief]2-Gehalt von maximal 36 Gew.-% bereitzustellen.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist ein Glas der in Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Glases ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein spezifisches leichtes B[tief]2O[tief]3-CaO-Brillenglas der optischen Lage n[tief]D = 1,68 bis 1,71, das die nachfolgende Zusammensetzung aufweist:
B[tief]2O[tief]3 11 bis 53 Gew.-%
CaO 25 bis 43 Gew.-%
TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5 8 bis 19 Gew.-%
mit der Maßgabe, daß der TiO[tief]2-Anteil 0 bis 15 Gew.-%
sowie der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 0 bis 19 Gew.-% betragen kann, sowie wahlweise:
SiO[tief]2 0 bis 36 Gew.-%
Y[tief]2O[tief]3 0 bis 11 Gew.-%
SrO + BaO + ZnO 0 bis 7 Gew.-%
ZrO[tief]2 0 bis 11 Gew.-%
Li[tief]2O + Na[tief]2O + K[tief]2O 0 bis 4 Gew.-%
MgO 0 bis 10 Gew.-%
PbO 0 bis 4 Gew.-%
Al[tief]2O[tief]3 0 bis 4 Gew.-%
La[tief]2O[tief]3 0 bis 15 Gew.-%
Ta[tief]2O[tief]5 0 bis 19 Gew.-%
WO[tief]3 0 bis 11 Gew.-%
Die wesentlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Brillenglases sind somit B[tief]2O[tief]3, CaO und wenigstens eines der Oxide TiO[tief]2 und Nb[tief]2O[tief]5, wobei der CaO-Anteil sehr bedeutsam oder groß ist. Damit werden Brillengläser erhalten, die hohen Brechungsindex, niedriges spezifisches Gewicht, gekoppelt mit niedriger Dispersion, aufweisen. Da der SiO[tief]2-Anteil 36 Gew.-% keinesfalls übersteigt, werden nicht erschmolzene Reste in der Glasmasse und/oder übermäßig lange Einschmelzzeiten vermieden.
Ein erfindungsgemäß bevorzugtes Glas enthält notwendigerweise 11 bis 53 Gew.-% B[tief]2O[tief]3, 25 bis 43 Gew.-% CaO und wenigstens eines der Oxide TiO[tief]2 oder Nb[tief]2O[tief]5, wobei der TiO[tief]2-Anteil 0 bis 15 Gew.-% und der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 0 bis 19 Gew.-% betragen kann mit der Maßgabe, daß der Anteil der Summe TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5 8 bis 19 Gew.-% beträgt. Das Glas kann wahlweise zusätzliche Komponenten enthalten, wie beispielsweise SiO[tief]2, Y[tief]2O[tief]3, SrO, BaO, ZnO, ZrO[tief]2, Li[tief]2O, Na[tief]2O, K[tief]2O, MgO, PbO, Al[tief]2O[tief]3, La[tief]2O[tief]3, Ta[tief]2O[tief]5, WO[tief]3 in den angegebenen Anteilen, ferner Färbungsmittel, Läuterungsmittel und dgl.
Die zusätzlichen Komponenten haben im einzelnen die folgenden Funktionen: SiO[tief]2 gewährleistet die erforderliche Stabilität gegen Entglasung und erhöht die chemische Beständigkeit. Y[tief]2O[tief]3 trägt zur Erhöhung des Brechungsindexes und zu einer Erniedrigung der Dispersion bei. Jedes der Oxide SrO, BaO und ZnO oder Mischungen hiervon erhöhen die Beständigkeit gegen Entglasung. ZrO[tief]2 erhöht den Brechungsindex und die chemische Beständigkeit. Li[tief]2O, Na[tief]2O und K[tief]2O erniedrigen einzeln oder in Kombination die Viskosität, so daß Glasbildung erleichtert ist. PbO erhöht den Brechungsindex und erniedrigt die Schmelztemperatur, wodurch das Erschmelzen erleichtert wird. Al[tief]2O[tief]3 verbessert die chemische Beständigkeit. La[tief]2O[tief]3 erhöht den Brechungsindex, erniedrigt die Dispersion und verbessert die chemische Beständigkeit. Ein kleiner Zusatz an Färbungsmittel verhindert Blendung und verbessert das Aussehen der Linse.
Die Auswahl der Anteilsbereiche resultiert aus den nachstehenden Beobachtungen und Erfahrungen.
Bei einem B[tief]2O[tief]3-Anteil kleiner als 11 Gew.-% wird die Stabilität gegen Entglasung schlecht; bei einem B[tief]2O[tief]3-Anteil größer als 53 Gew.-% ist die chemische Beständigkeit schlecht und das Glas kann nicht mehr benutzt werden. Bei einem CaO-Anteil kleiner als 25 Gew.-% tritt leicht eine Emulsion im Glas auf, bei einem CaO-Anteil größer als 43 Gew.-% wird die Stabilität gegen Entglasung schlecht. Sofern der Gesamtanteil an TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5 weniger als 8 Gew.-% oder mehr als 19 Gew.-% beträgt, wird die Stabilität gegen Entglasung gleichfalls schlecht. Liegt der SiO[tief]2-Anteil höher als 36 Gew.-%, dann treten nicht erschmolzene Reste auf oder die Erschmelzungszeit wird übermäßig lang. Sofern der Y[tief]2O[tief]3-Anteil 11 Gew.-% übersteigt, nimmt die Stabilität gegen Entglasung ab. Sofern der Gesamtanteil an SrO + BaO + ZnO 7 Gew.-% übersteigt, oder sofern der ZrO[tief]2-Anteil 11 Gew.-% übersteigt, nimmt die Stabilität gegen Entglasung ab. Sofern der Gesamtanteil an Li[tief]2O + Na[tief]2O + K[tief]2O mehr als 4 Gew.-% beträgt, nimmt der Brechungsindex ab. Ein MgO-Anteil größer als 10 Gew.-% verschlechtert die Stabilität gegen Entglasung. Sofern der PbO-Anteil 4 Gew.-% übersteigt, wird das Glas zu stark eingefärbt. Mehr als 4 Gew.-% Al[tief]2O[tief]3 erniedrigen die Abbe-Zahl auf einen Wert, bei welchem das Glas nicht mehr verwendet werden kann. Sofern der La[tief]2O[tief]3-Anteil 15 Gew.-% übersteigt, wird die Stabilität gegen Entglasung schlecht. Mehr als 19 Gew.-% Ta[tief]2O[tief]5 erhöhen das spez. Gewicht des Glases zu stark und machen das Glas unbrauchbar. Bei mehr als 11 Gew.-% WO[tief]3 ist das Glas zu stark gefärbt.
Ein Glas der Zusammensetzung
B[tief]2O[tief]3 21 bis 53 Gew.-%
CaO 25 bis 40 Gew.-%
TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5 8 bis 19 Gew.-%
mit der Maßgabe, daß der TiO[tief]2-Anteil 0 bis 15 Gew.-% und der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 0 bis 19 Gew.-% betragen kann, sowie wahlweise
SiO[tief]2 0 bis 28 Gew.-%
Y[tief]2O[tief]3 0 bis 11 Gew.-%
SrO + BaO + ZnO 0 bis 7 Gew.-%
ZrO[tief]2 0 bis 11 Gew.-%
Li[tief]2O + Na[tief]2O + K[tief]2O 0 bis 4 Gew.-%
MgO 0 bis 10 Gew.-%
PbO 0 bis 4 Gew.-%
Al[tief]2O[tief]3 0 bis 4 Gew.-%
La[tief]2O[tief]3 0 bis 15 Gew.-%
Ta[tief]2O[tief]5 0 bis 19 Gew.-%
WO[tief]3 0 bis 11 Gew.-%
ist gegen Entglasung noch beständiger.
Ein Glas der nachstehenden Zusammensetzung
B[tief]2O[tief]3 21 bis 53 Gew.-%
CaO 29 bis 40 Gew.-%
TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5 8 bis 19 Gew.-%
mit der Maßgabe, daß der TiO[tief]2-Anteil 0 bis 15 Gew.-% und der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 0 bis 19 Gew.-% betragen kann, sowie wahlweise
SiO[tief]2 0 bis 28 Gew.-%
Y[tief]2O[tief]3 0 bis 11 Gew.-%
SrO + BaO + ZnO 0 bis 7 Gew.-%
ZrO[tief]2 0 bis 11 Gew.-%
Li[tief]2O + Na[tief]2O + K[tief]2O 0 bis 4 Gew.-%
MgO 0 bis 10 Gew.-%
weist nur ein spez. Gewicht von 2,88 bis 3,10 g/cm³ auf und stellt damit ein vergleichsweise leichtes Brillenglas dar.
Ein Glas der nachstehenden Zusammensetzung
B[tief]2O[tief]3 21 bis 53 Gew.-%
CaO 29 bis 35 Gew.-%
TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5 8 bis 18 Gew.-%
mit der Maßgabe, daß der TiO[tief]2-Anteil 0 bis 15 Gew.-%
und der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 0 bis 8 Gew.-% betragen kann, sowie wahlweise
SiO[tief]2 0 bis 28 Gew.-%
Y[tief]2O[tief]3 0 bis 11 Gew.-%
SrO + BaO + ZnO 0 bis 7 Gew.-%
ZrO[tief]2 0 bis 11 Gew.-%
ist gegen Entglasung besonders beständig und eignet sich für die Massenfertigung.
Ein Glas der nachstehenden Zusammensetzung
B[tief]2O[tief]3 21 bis 53 Gew.-%
CaO 30 bis 35 Gew.-%
TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5 8 bis 18 Gew.-%
mit der Maßgabe, daß der TiO[tief]2-Anteil 0 bis 15 Gew.-% und der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 0 bis 8 Gew.-% betragen kann, sowie wahlweise
SiO[tief]2 0 bis 28 Gew.-%
Y[tief]2O[tief]3 0 bis 6 Gew.-%
SrO + BaO + ZnO 0 bis 4 Gew.-%
ZrO[tief]2 0 bis 11 Gew.-%
hat nur ein spez. Gewicht von 2,88 bis 3,05 g/cm³ und stellt damit ein sehr leichtes Brillenglas dieser Art dar.
Ein Glas der nachstehenden Zusammensetzung
B[tief]2O[tief]3 21 bis 35 Gew.-%
CaO 30 bis 32 Gew.-%
TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5 8 bis 16 Gew.-%
mit der Maßgabe, daß der TiO[tief]2-Anteil 1 bis 11 Gew.-% und der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 0 bis 7 Gew.-% betragen kann,
SiO[tief]2 16 bis 28 Gew.-%
sowie wahlweise
Y[tief]2O[tief]3 0 bis 6 Gew.-%
SrO + BaO + ZnO 0 bis 4 Gew.-%
ZrO[tief]2 0 bis 11 Gew.-%
weist überlegene chemische Beständigkeit auf.
Ein Glas der nachstehenden Zusammensetzung
B[tief]2O[tief]3 22 bis 24 Gew.-%
CaO 30 bis 32 Gew.-%
TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5 13 bis 16 Gew.-%
mit der Maßgabe, daß der TiO[tief]2-Anteil 7 bis 9 Gew.-% und der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 5 bis 7 Gew.-% betragen kann, sowie
SiO[tief]2 23 bis 26 Gew.-%
Y[tief]2O[tief]3 0 bis 2 Gew.-%
SrO 0 bis 1 Gew.-%
ZrO[tief]2 3 bis 5 Gew.-%
ist gegen Entglasung besonders beständig und für die Massenfertigung geeignet.
Ein Glas aus den nachstehend angeführten Komponenten wird wegen seiner Beständigkeit besonders bevorzugt:
B[tief]2O[tief]3 23,70 Gew.-%
CaO 31,27 Gew.-%
TiO[tief]2 8,21 Gew.-%
Nb[tief]2O[tief]5 6,41 Gew.-%
SiO[tief]2 24,59 Gew.-%
Y[tief]2O[tief]3 1,00 Gew.-%
SrO 0,77 Gew.-%
ZrO[tief]2 4,05 Gew.-%
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gläser werden die entsprechenden Oxide, Carbonate, Nitrate oder dgl. der jeweiligen Komponenten ausreichend miteinander vermischt und nach gegebenenfalls erforderlichem Zusatz eines Läuterungsmittels in einem Platintiegel auf 1300 bis 1400°C erhitzt. Nach dem Läutern, Umrühren und gleichförmigem Einschmelzen wird die Charge in eine Eisenform abgegossen und langsam abgekühlt.
Nachstehend sind für eine Reihe von Beispielen erfindungsgemäßer Gläser die Anteile der einzelnen Komponenten (in Gew.-%), der Brechungsindex (n[tief]D), die Abbe-Zahl (kleines Ny[tief]D) und das spezifische Gewicht angegeben.
Claims (8)
1. Spezifisch leichtes B[tief]2O[tief]3-CaO-Brillenglas, dadurch gekennzeichnet, daß es ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,18, einen Brechungsindex n[tief]D 1,68 bis 1,71 und eine Abbe-Zahl kleines Ny[tief]D 41,6 bis 46,5 aufweist und daß es besteht aus:
B[tief]2O[tief]3 11 bis 53 Gew.-%
CaO 25 bis 43 Gew.-%
TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5 8 bis 19 Gew.-%
mit der Maßgabe, daß der TiO[tief]2-Anteil 0 bis 15 Gew.-% sowie der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 0 bis 19 Gew.-% betragen kann, sowie wahlweise:
SiO[tief]2 0 bis 36 Gew.-%
Y[tief]2O[tief]3 0 bis 11 Gew.-%
SrO + BaO + ZnO 0 bis 7 Gew.-%
ZrO[tief]2 0 bis 11 Gew.-%
Li[tief]2O + Na[tief]2O + K[tief]2O 0 bis 4 Gew.-%
MgO 0 bis 10 Gew.-%
PbO 0 bis 4 Gew.-%
Al[tief]2O[tief]3 0 bis 4 Gew.-%
La[tief]2O[tief]3 0 bis 15 Gew.-%
Ta[tief]2O[tief]5 0 bis 19 Gew.-%
WO[tief]3 0 bis 11 Gew.-%
2. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
21 bis 53 Gew.-% B[tief]2O[tief]3
25 bis 40 Gew.-% CaO und wahlweise
bis 28 Gew.-% SiO[tief]2
enthält.
3. Glas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,10, einen Brechungsindex n[tief]D 1,68 bis 1,79, eine Abbe-Zahl kleines Ny[tief]D 41,6 bis 46,5 aufweist und daß es 29 bis 40 Gew.-% CaO enthält.
4. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,10, einen Brechungsindex n[tief]D 1,68 bis 1,71, eine Abbe-Zahl kleines Ny[tief]D 41,6 bis 46,4 und daß es
29 bis 35 Gew.-% CaO und
8 bis 18 Gew.-% TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5
enthält, wobei der TiO[tief]2-Anteil 0 und 15 Gew.-% und der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 0 bis 8 Gew.-% betragen.
5. Glas nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ein spezifisches Gewicht von 2,88 bis 3,05, einen Brechungsindex n[tief]D 1,68 bis 1,71, eine Abbe-Zahl kleines Ny[tief]D 41,6 bis 3,05 aufweist und daß es
30 bis 35 Gew.-% CaO, sowie wahlweise
0 bis 6 Gew.-% Y[tief]2O[tief]3 und
0 bis 4 Gew.-% SrO + BaO + ZnO
enthält.
6. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es ein spezifisches Gewicht von 2,99 bis 3,05, einen Brechungsindex n[tief]D 1,68 bis 1,71, eine Abbe-Zahl kleines Ny[tief]D 42,0 bis 44,7 aufweist und daß es
21 bis 35 Gew.-% B[tief]2O[tief]3
30 bis 32 Gew.-% CaO
16 bis 28 Gew.-% SiO[tief]2 und
8 bis 16 Gew.-% TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5
enthält, wobei der TiO[tief]2-Anteil 1 bis 11 Gew.-% und der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 0 bis 7 Gew.-% betragen.
7. Glas nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es ein spezifisches Gewicht von 3,00 bis 3,05, einen Brechungsindex n[tief]D von 1,70 bis 1,71, eine Abbe-Zahl kleines Ny[tief]D 42,0 bis 43,5 aufweist und daß es
22 bis 24 Gew.-% B[tief]2O[tief]3
30 bis 32 Gew.-% CaO
23 bis 26 Gew.-% SiO[tief]2
3 bis 5 Gew.-% ZrO[tief]2 und
13 bis 16 Gew.-% TiO[tief]2 + Nb[tief]2O[tief]5
wobei der TiO[tief]2-Anteil 7 bis 9 Gew.-% und der Nb[tief]2O[tief]5-Anteil 5 bis 7 Gew.-% betragen, sowie wahlweise
0 bis 2 Gew.-% Y[tief]2O[tief]3 und
0 bis 1 Gew.-% SrO
enthält.
8. Glas nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es ein spezifisches Gewicht von 3,048, einen Brechungsindex n[tief]D = 1,7012 und eine Abbe-Zahl kleines Ny[tief]D = 42,4 aufweist und daß es besteht aus:
B[tief]2O[tief]3 23,70 Gew.-%
CaO 31,27 Gew.-%
TiO[tief]2 8,21 Gew.-%
Nb[tief]2O[tief]5 6,41 Gew.-%
SiO[tief]2 24,59 Gew.-%
Y[tief]2O[tief]3 1,00 Gew.-%
SrO 0,77 Gew.-% und
ZrO[tief]2 4,05 Gew.-%
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1978
- 1978-03-04 DE DE19782809409 patent/DE2809409C3/de not_active Expired
- 1978-03-06 GB GB885578A patent/GB1591210A/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3480453A (en) | 1965-09-13 | 1969-11-25 | Pilkington Brothers Ltd | Optical glass |
| DE2259183A1 (de) | 1972-12-02 | 1974-06-20 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen | Hochbrechendes brillenglas fuer hohe dioptrienwerte mit geringer dichte |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| In Betracht gezogene ältere Anmeldungen: DE-AS 27 15 894 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2809409C3 (de) | 1982-12-23 |
| DE2809409A1 (de) | 1978-09-07 |
| GB1591210A (en) | 1981-06-17 |
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| JPS5511628B2 (de) | 1980-03-26 |
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