FR2763061A1 - Verre mineral, moules de lentilles l'incorporant - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objets un verre minéral, avantageusement renforcé par une trempe chimique ou thermique ainsi que des moules de lentilles organiques, constitués en totalité ou en partie, d'au moins un tel verre. Ledit verre a la composition suivante, exprimée en pourcentages pondéraux : (CF DESSIN DANS BOPI)
Description
I La présente invention a pour principal objet de nouveaux verres minéraux
qui conviennent parfaitement comme matériau de moules pour lentilles organiques. Elle a donc logiquement pour autre objet de tels moules pour lentilles organiques constitués, en totalité ou en partie, d'au moins un desdits nouveaux
verres minéraux.
De façon classique, les lentilles organiques sont obtenues par polymérisation radicalaire d'une composition polymérisable coulée dans les deux parties complémentaires d'un moule en verre. Au moins l'une de ces deux parties a une surface interne qui présente une qualité optique telle qu'elle confère à la
lentille moulée une qualité de surface adéquate.
A ce jour, les verres utilisés pour constituer lesdits moules de lentilles organiques n'ont pas été en général spécialement développés à cette fin. Dans la mesure o, traditionnellement, les fabricants de lentilles organiques sont ou ont été des fabricants de lentilles en verre, les matériaux utilisés pour lesdits moules desdites lentilles organiques sont en des verres ophtalmiques commercialement disponibles. De tels verres ont généralement été traités thermiquement ou
chimiquement pour renforcer leurs propriétés mécaniques.
La Demanderesse a résumé, dans les colonnes 1 à 9 du tableau 1 ci-après, des compositions de verres minéraux de l'art antérieur. Dans la colonne 10 dudit tableau, on trouve la composition des verres de l'invention, composition sur laquelle on revient plus en détail un peu plus avant dans le présent texte. A la considération dudit tableau 1 et des commentaires y relatifs ci-après, l'originalité
des verres de l'invention est mise en évidence.
TABLEAU I
REFERENCEN I 2 3 4 5 6 7 8 9
Composition US-A- US-A- US-A- US-A- US-A- US-A- EP-A- DE-A- GB-AINVENTION (% en poids) 3 790 2604,042,4054,036.6234,015,0-454,0121314,259,118 0 600 3024325, 6562_2992991 SiOz. 60-75 50-58 61,6-79,5 55-65 73-78 50-65 56-66 P20zs 5-15
A1203 1-5 0-5 0-7 7-17 (0,2-0, 5)2,5-14 4-10 1,54 5-15 2,5-10
BzO 0-2 1-10,5 5-20 9-12 0,5-7 AlO2j+B20, 14-26
ULO2 0 0-5 0-5 0 0-3 0-4 0 0-3
Na2O * 4-15 5-10 8-23 3-11 1,5-6 6-le 1-5 2-7 8-15
K20 3-15 5-10 0-15 7-15 2-10 1-5 4-9 3-12
Total M:0 12-20 12-20 13-25 12-20 13-22 5-7 7-14 12-20 ZnO 0-15 2-8 * 0-12 0-1,5 1-2 2-12 MgO 0-4 0-2 0-6,5 0-3,19 0-4 0-3 * 0-3 ZnO+MgO 3-11 TiO2 0-5 0-2 0-7 0- 4 0-0,5 r ZnO+MgO+TiOl 10-20 ZrO2 0-5 0-2 14,5 (1-5) 0-1,5 0-7 0,5-3 1-6 1-9 MgO+TiO2+ZrOz 0-10 CaO 0 0-5 0-10 (3-6) 0-4,2 1-3 * 0-1 MgO+AIOs 0,2-5 La20: 0-15 ZnO+La1O:+CaO+ MgO 8-15 MgO+CaO 2,5-10 TiO:+MgO+CaO 4-14 BaO 0-9,6 * * 0-2 SrO
* 0-2 CaO+ZnO+MgO+BaO 3,2-17,9 SrO+BaO
I MgO+CaO+SrO+BaO
12-25 0-5 MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO+ZrO2 6-10 NaCI 0-0,75 0-0,5 O Sb2O3 0-2 M CeO2 0-4,5 F As2Oj 0-1,5 0-0, 5 a0-0,5 AszOi+Sb2O0-1l TABLEAU I (Suite) Référence N I 2 3 4 6 7 8 9 INVENTION Coefficient de dilatation (10-7/PC) 33,9-53,7 70,8-96,7 30-60 80-95 Tcmpérature de contrainte Tg 566450-503 C > 495 C Temperature de ramollissement 660C 688-706 C > 830C <810 C Profondeur de couche en > 100 pm > 120 pm > 60 Im 821-845 C > 10 pntm> 70 paMn compression lA -.1 w or CD U0 O Les verres ophtalmiques décrits dans le brevet US-A- 3,790,260 (Réf 1)
sont des verres qui présentent une grande dureté, une forte absorption des U.V.
(dans la mesure o TiO2 en est un constituant majeur). Ils sont exempts de ZrO2 et
de CaO.
Le brevet US-A-4,042,405 (Réf. 2) décrit un verre phosphosilicaté qui
exhibe une profondeur de couche en compression supérieure à 120 /an.
Le brevet US-A-4,036,623 (Réf. 3) décrit des verres blancs dits " crowns " qui sont renforcés par un traitement spécifique, qui inclut: - un préchauffage desdits verres, - puis, l'immersion de ceux-ci, dans un bain de KNO3 fondu à une température supérieure à la température de contrainte desdits verres (avantageusement à une température comprise entre 510 et 710 C); ceci sans
induire de distorsion optique.
Lesdits verres blancs ne renferment pas de B203 et comprennent
généralement du CaO.
Le brevet US-A-4,015,045 (Réf. 4) décrit des compositions de verres qui conviennent parfaitement pour la production de verres plats. Lesdites compositions
renferment une quantité significative de TiO2 et ne renferment pas de ZnO.
Le brevet US-A-4,012,131 (Réf. 5) décrit un verre pour lentilles ophtalmiques, renforcé par une technique d'échange d'ions, qui présente une profondeur de couche en compression supérieure à 60,um. Ledit verre ne renferme
pas de ZnO.
Le brevet US-A-4,259,118 (Réf. 6) décrit des verres susceptibles d'être thermiquement pré-contraints, qui présentent un faible coefficient linéaire de
dilatation thermique et de hautes températures de contrainte et de ramollissement.
Lesdits verres ne renferment pas de K20.
La demande EP-A-0 600 302 (Réf. 7) décrit des lentilles de verre
boroaluminosilicaté, susceptible d'être renforcé rapidement (en moins de 4 heures).
Ledit verre renferme une forte teneur en B203, une faible teneur en ZnO
(avantageusement, il ne renferme pas de ZnO) et peut être exempt de ZrO2.
La demande DE-A-4,325,656 (Réf. 8) décrit des articles verriers de protection contre le feu, en un verre très riche en silice. Il n'est fait aucune mention dans ce document à des applications dudit verre dans le domaine des moules ou
lentilles, optiques et/ou ophtalmiques.
Enfin, la demande GB-A-2,299,991 (Réf. 9) décrit un verre alumino-
silicaté, renforcé chimiquement, pour disques magnétiques de faible épaisseur.
Ledit verre ne contient pas de B:O3, du Na:O à une teneur maximale de 7 % et la
quantité minimale de MgO + CaO + BaO + SrO intervenant est de plus de 5 %.
Pour ces verres minéraux de l'art antérieur, différents de ceux de l'invention, il n'a jamais été décrit ni suggéré leur utilisation à titre de moules pour
lentilles organiques.
Dans le contexte particulier des moules pour lentilles organiques, les sociétés CORNING, SCHOTT et HOYA ont notamment utilisé des verres connus sous les noms de code: * QE-8092 (Danville), LJ-8361 (Danville) TRC 33 (Bagneaux) et BL, pour la société CORNING (le premier de ces 4 verres, référencé QE-8092, décrit dans le brevet US-A-3,790,260, a été introduit sur le marché dans les années 70. Il a été conçu pour présenter une meilleure résistance à l'impact que le second desdits 4 verres, référence LJ-8361, introduit lui, sur le marché dans les années 40. A cette fin, ledit verre QE-8092 subit un renforcement chimique); * CHW-0991 et S-3 pour la société SHOTT;
* N-4 pour la société HOYA.
Parmi ces 7 verres, seul celui référencé CHW-0991 n'est pas un verre ophtalmique standard mais un verre dévcloppé spécifiquement pour la réalisation de moules de lentilles organiques. Ses propriétés demeurent toutefois très proches
de celles d'un tel verre ophtalmique standard: le QE-8092. Lesdits deux verres -
CHW-0991 et QE-8092- présentent, en fait, une composition très proche. Lesdits
deux verres renferment des quantités significatives de TiO2 (environ 0, 8%).
Il en est de même pour les deux autres verres référencés TRC 33 et S-3.
Ils renferment respectivement 1,5 et 0,6 % de TiO2.
Le verre LJ-8361 renferme lui 0,4 % de TiO2 et 8,4 % de CaO.
Le verre N-4, quant à lui, présente une forte teneur en A1203 (14 % en poids), en Li20 (4,1% en poids), en CaO (2,6 % en poids) et ne renferme pas de ZnO. Le verre BL, verre blanc " crown " standard, renferme lui environ 70% de SiO2, 9% de CaO et seulement 0,7% de A1203. Ce verre est susceptible d'être
renforcé thermiquement.
Dans ce contexte des verres minéraux en général et de verres minéraux utilisés pour des moules de lentilles organiques en particulier, la Demanderesse présente de nouveaux verres, exempts ou quasi exempts de TiO2, qui conviennent
parfaitement comme matériau pour de tels moules de lentilles organiques.
Lesdits nouveaux verres de l'invention présentent la composition suivante, exprimée en pourcentage pondéraux: SiO2 56 - 66
A1203 2,5 - 10
B203 0,5 - 7
LiO 0 - 3 Na2O 8 - 15
K20 3 - 12
avec LiO + NaO + K20 12 - 20 ZnO 2 - 12 MgO 0 - 3 TiO2 0 - 0,5 ZrO: 1 - 9 CaO 0 - 1 BaO 0 - 2 SrO 0 - 2 avec MgO + CaO + SrO + BaO 0 - 5 Cl O - 0,5
As203 + Sb2O3 0 - 1.
(Le + de l'expression As203 + Sb2O3 doit se lire: et/ou).
Selon une variante avantageuse, lesdits verres de l'invention sont exempts de TiO2. Dans le cadre de cette variante avantageuse, on propose les compositions de verre, ci-après, particulièrement préférées: SiO2 61,5 63 Al203 2,5 - 4
B203 0,5 - 3
Li2O 0 - 0,5 Na2O 8 - 15
K20 5 - 10
ZnO 7 - 12 MgO 0 - 3 ZrO2 1 - 7 CaO O - 1 BaO O - 2 SrO O - 2 Cl 0 - 0,5
As2O3 + Sb203 0 - 1.
Les verres de l'invention, dont on développe plus avant dans le présent texte les propriétés intéressantes (on peut d'ores et déjà indiquer ici qu'il s'agit de verres blancs transparents qui présentent une bonne transmission des U.V., une faible sensibilité auxdits U.V., une durabilité chimique intéressante et qui sont susceptibles d'être (aisément) renforcés mécaniquement) peuvent avantageusement
être renforcés mécaniquement par des procédés de trempe chimique ou thermique.
De tels procédés sont des procédés connus en eux-même.
On préconise tout particulièrement, pour le renfort des verres de l'invention, une trempe chimique, avantageusement mise en oeuvre dans des conditions spécifiques (en tout état de cause, différentes de celles décrites dans le
brevet US-A-4,036,623).
* Lors du procédé dit de trempe thermique, le verre est, de façon connue en soi, chauffé au-dessus de sa température de recuisson (typiquement, pour les verres de l'invention, à des températures correspondant à 10" 2 1092 poises) puis est refroidi brutalement par des jets d'air. La faible conductibilité thermique du verre fait que les couches de coeur se figent et se rétractent après les couches
superficielles, mettant ainsi ces dernières en compression.
Le profil des contraintes obtenu est parabolique avec une extension à coeur égale à la moitié des compressions en surface. Le niveau des contraintes est
proportionnel à la trempabilité du verre et son épaisseur.
La trempabilité du verre est elle-même proportionnelle au coefficient de dilatation du verre et à son module d'Young et inversement proportionnelle à la
conductibilité thermique du verre.
Les verres de l'invention sont particulièrement aptes à la trempe thermique (grâce à leur coefficients de dilatation et leur modules d'Young élevés, ainsi que grâce à leur température de ramollissement inférieure à 810 C: voir plus
loin); ils peuvent ainsi être traités dans des domaines de température traditionnels.
* La trempe chimique permet de renforcer mécaniquement un verre, par
exemple, une lentille de verre, par mise en compression de la surface dudit verre.
Ce résultat est obtenu par un mécanisme d'échange ionique; le verre étant immergé dans un bain de sels fondus, à une température donnée. Sous l'effet de la température, un échange se produit entre les ions alcalins (Na', Li') qui quittent la surface du verre et ceux, plus gros (généralement K*) présents dans le sel fondu, qui pénètrent alors le verre. Après refroidissement, la surface du verre traité est mise en compression par rapport au coeur dudit verre, induisant ainsi un renforcement dudit verre, par une augmentation de sa résistance à la casse. La
couche en compression ainsi formée est uniforme.
Selon l'art antérieur, dans le cas des verres blancs dits " crowns " et des lentilles à teinte fixe, la trempe chimique est mise en oeuvre pendant seize heures dans un bain composé à 99,5 % de nitrate de potassium (KNO3) et à 0,5 % d'acide
silicique (H2SiO3), à une température de 450 0C.
Les verres de l'invention sont donc avantageusement renforcés par un tel procédé de trempe chimique, connu en lui-même. Dans le cadre de la présente invention, la Demanderesse a tout particulièrement adapté un tel procédé de trempe chimique aux verres de son invention. Elle préconise, donc, selon une variante particulièrement avantageuse, de mettre en oeuvre, avec les verres de l'invention, la trempe chimique, dans les conditions ci-après: - dans un bain de nitrate(s) de potassium ou (et) de sodium; de façon particulièrement préférée, dans un bain de nitrate de potassium; - à une température comprise entre 425 et 475 C; de façon particulièrement préférée, à une température comprise entre 440 et 450 C; - pendant 10 à 20 heures; de façon particulièrement préférée pendant 12
à 20 heures (typiquement, pendant 16 heures).
Les verres de l'invention, ainsi traités thermiquement ou chimiquement (avantageusement chimiquement), peuvent présenter une couche superficielle en compression d'une épaisseur supérieure ou égale à 70 /m. De tels verres, avec une telle couche en compression, sont particulièrement préférés. Ils présentent une résistance mécanique comparable voire supérieure à celle des verres de l'art antérieur connus sous le nom de code TRC 33 (résistance mécanique évaluée par
MOR sur des échantillons non abrasés).
On se propose de revenir maintenant plus en détail sur la composition pondérale des verres de l'invention; composition originale qui permet notamment auxdits verres de répondre aussi favorablement aux procédés de trempe thermique
et chimique.
* La silice SiO2 est l'oxyde formateur du réseau de verre et elle intervient, entre 56 et 66 % en poids, dans la composition des verres de l'invention. Si elle intervient en trop faible quantité (< 56 %), le verre devient altérable; si elle intervient en trop forte quantité (> 66 %), le verre devient difficile à fondre. La teneur en silice des verres de l'invention est avantageusement comprise entre 61,5
et 63 % en poids.
On précise ici, que, de manière générale, les plages préférées, indiquées
pour les teneurs en chacun des constituants sont d'une part préférées, en elles-
mêmes, i.e. indépendamment des plages préférées indiquées pour les autres constituants et d'autre part, particulièrement préférées, prises en combinaison avec lesdites plages préférées indiquées pour les autres constituants. * A1203 permet: - d'améliorer la résistance chimique des verres de l'invention; - d'augmenter la cinétique de l'échange ionique qui a lieu entre un alcalin de la couche superficielle desdits verres et un alcalin de rayon ionique plus important, et ainsi d'accroître la profondeur de la couche en compression générée au cours d'une trempe thermique ou chimique. A1203 intervient entre 2,5 % et 10 % en poids, valeur supérieure au-delà de laquelle le verre devient très visqueux et difficile à fondre. De préférence, les verres de la
présente invention contiennent une teneur en A1203 comprise entre 2,5 et 4 %.
e B203 permet d'améliorer la fusion des verres de l'invention. Lesdits verres en contiennent entre 0,5 et 7 % en poids. Une teneur excessive en B20O3 est défavorable pour l'altérabilité du verre ainsi que pour le maintien de la température de contrainte au-dessus de 495 C. De préférence, la teneur en B203 est comprise
entre 0,5 et 3 % en poids.
* Les oxydes alcalins jouent le rôle de flux lors de la fusion du verre, et ils sont donc des composants indispensables pour l'élaboration dudit verre. Na2O est un composant essentiel à l'échange ionique qui a lieu lors de la trempe chimique avantageusement mise en oeuvre. Sa teneur est entre 8 et 15 % en poids dans les verres de la présente invention. Si sa teneur est trop élevée, l'altérabilité chimique
apparaît et la température de contrainte diminue.
La présence de K2O dans la composition des verres permet d'améliorer le taux d'échange ionique et de contrôler la profondeur de couche en compression en jouant sur la proportion entre les deux oxydes, Na2O et K20. De plus, son introduction dans la composition des verres à la place de Na20 permet de diminuer Il la corrosion de la surface après trempe chimique. K20 est présent entre 3 et 12% en
poids et de préférence entre 5 et 10%.
Li2O peut aussi être présent dans la composition, ce, afin d'augmenter le niveau de compression dans la couche par l'échange entre le lithium et le potassium du bain de trempe chimique. Sa teneur est comprise entre 0 et 3% en
poids et de préférence entre 0 et 0,5 % en poids.
La teneur totale en alcalins (Li2O + Na2O + K2,0) dans la composition desdits verres est maintenue entre 12 et 20% en poids afin notamment de contrôler le niveau de compression, la profondeur de couche en compression et l'altérabilité
avant ou après trempe chimique.
* ZnO permet d'améliorer la fusion des verres de l'invention ainsi que leur viscosité, ceci sans gêner l'éventuelle trempe chimique mise en oeuvre. ZnO est présent à raison de 2 à 12% en poids, avantageusement à raison de 7 à 12% en poids. * TiO2 peut intervenir dans la composition des verres de l'invention, notamment afin d'améliorer leur durabilité chimique. Toutefois, sa présence, en une teneur supérieure à 0,5% en poids, induit une absorption dans l'UV, entre 310 nm et 400 nm, préjudiciable à l'utilisation préconisée desdits verres (préjudiciable au traitement d'insolation UV des lentilles organiques qui se fait au travers de moules en verre de l'invention). TiO2 est donc toujours présent en une teneur inférieure ou égale à 0,5%. Avantageusement, il est exclu de la composition
des verres de l'invention.
* ZrO2 est un oxyde qui permet d'améliorer la durabilité chimique des verres et notamment leur durabilité basique et leur résistance hydrolytique. Un minimum de 1% en poids est nécessaire pour tirer avantage de cet effet dans les verres de l'invention. Si la teneur en ZrO2 est trop importante, la fusion du verre devient très difficile. La teneur en ZrO2 est donc inférieure ou égale à 9%, et
comprise de préférence entre 1 et 7% en poids.
* Les éléments alcalino-terreux, CaO, MgO, SrO, BaO ont un rôle de flux analogue aux alcalins; c'est la raison pour laquelle ils peuvent avantageusement être présents dans les verres de l'invention, afin d'améliorer la fusion et le formage desdits verres. Mais, dans la mesure o CaO tend notamment à détériorer la trempabilité chimique, sa teneur reste comprise entre 0 et 1% en poids. La teneur en MgO est comprise entre 0 et 3% en poids et celles en BaO et SrO entre 0 et 2% en poids.
Le total CaO+MgO+BaO+SrO est compris entre 0 et 5% en poids.
* Cl est éventuellement présent, pour améliorer la fusion du verre et contribuer à son affinage, dans des teneurs comprises entre 0 et 0,5% en poids ainsi que d'autres agents affinants, As203 et/ou Sb203 qui sont eux, éventuellement présents en une teneur totale comprise entre 0 et 1% en poids. L'intervention d'autres affinants (tels, par exemple, Br, F et/ou S03) n'est nullement exclue du
cadre de la présente invention.
On précise ici, à toutes fins utiles que, pour ce qui concerne les composants optionnels (LiO, MgO, TiO2, CaO, BaO, SrO, Cl, As203, Sb203), la quantité minimale d'intervention à partir de laquelle ils exercent un effet significatif est généralement de l'ordre de 0,5%. Ainsi, les verres de l'invention peuvent-ils ne pas renfermer lesdits constituants ou, s'ils les renferment, c'est
généralement en une quantité minimale de 0,5% (% en pondéral).
Les verres de l'invention consistent essentiellement en les constituants indiqués ci-dessus. Il ne saurait toutefois être totalement exclu qu'ils renferment en leur sein d'autres constituants. De tels autres constituants sont, en tout état de cause, seulement susceptibles d'intervenir en de faibles quantités et n'ont pas
d'influence significative sur les propriétés recherchées.
Les verres de l'invention, tels que décrits ci-dessus, sont, comme déjà indiqué, des verres blancs transparents. On précise ci-après leurs propriétés. Ils se caractérisent: - par une bonne transmission dans les ultra-violets. Ainsi, leur transmission à 315 nm est meilleure que celle du verre BL, la référence dans ce domaine; - par une moindre sensibilité à la solarisation sous U.V.. La Demanderesse a testé les verres de l'invention en les maintenant exposés 200 heures sous une lampe Xénon ou une lampe Mercure/Xénon. Dans les deux cas, elle a pu vérifier, par la mesure de la transmission, avant et après exposition, que lesdits verres n'étaient pas assombris. Ceci est particulièrement important au vu de l'application visée desdits verres de l'invention. En effet, la réticulation U.V. de compositions polymérisables coulées dans des moules en verre (au travers des parois desdits moules) est la technologie de plus en plus fréquemment mise en oeuvre pour la production de lentilles organiques (par polymérisation); - par les propriétés physiques ci-après: * température de contrainte: > 495 C; * température de ramollissement: < 810 C; * coefficient de dilatation: 80-95 x 10-7/ C densité: < 2,8; * Module d' Young: > 70 000 MPa; * viscosité au Liquidus: > 103 Pa.s (10 000 poises) (De telles valeurs de viscosité au Liquidus sont particulièrement intéressantes dans la mesure o elles rendent possible l'élaboration des verres de l'invention par les technologies standard industrielles); - par une durabilité chimique très bonne, supérieure à celles des verres de l'art antérieur connus sous les noms de code QE-8092 et TRC 33 (verres de la société CORNING utilisés pour les moules de lentilles organiques, voir plus haut) et comparable à celle du verre blanc < crown " standard BL (voir aussi plus haut) qui lui aussi est susceptible d'être renforcé thermiquement. Ladite durabilité chimique a été mesurée. Les résultats ci-après ont été obtenus, pour lesdits verres de l'invention: * durabilité acide (évaluée selon la norme DIN 12116 (voir plus loin)): sur des verres trempés chimiquement dans un bain de KNO3 à 440 C pendant 16 heures, la perte de poids est inférieure à 3 mg/dm2; elle est de 1 mg/dm2 pour certains des verres préférés; * durabilité basique (évaluée selon la norme NF B35602 (voir plus loin)): sur des verres trempés chimiquement (dans les mêmes conditions), la perte de poids est inférieure à 200 mg/dm2; * résistance hydrolytique (évaluée selon selon la norme NF B 25601 (voir plus loin)): la perte de poids est inférieure à 150 mg/dm2. - par leur aptitude à être renforcés thermiquement et chimiquement: ceci
a déjà été développé plus avant dans le présent texte.
La fabrication des verres de l'invention ne soulève aucune difficulté particulière; elle ne nécessite ni condition, ni mesure inhabituelle. Elle est à la
portée de l'homme du métier.
Des matières premières classiques, telles des oxydes, carbonates et nitrates, peuvent être utilisées pour la préparation des charges à fondre. Les précautions usuelles, quant à la pureté desdites matières premières intervenantes, pour l'obtention de verres optiques suffisent (si l'on souhaite bien évidemment
obtenir des verres de qualité optique).
A toutes fins utiles, en référence à la fabrication des verres de l'invention, on peut indiquer à titre illustratif ce qui suit. Les valeurs indiquées pour les paramètres du procédé correspondent au mode opératoire mis en oeuvre pour l'élaboration des verres de l'invention des exemples ci-après. Ces valeurs ne sont nullement limitatives. Les constituants des verres de l'invention peuvent être apportés par les matières premières spécifiées ci-dessous: Oxydes Matières premières SiO2 Quartz, Sable A1203 Alumine hydratée
B203 B(OH)3
ZrO2 ZrO2 TiO2 TiO2 CaO CaCO3, Ca(NO3)2 SrO SrCO3 BaO BaCO3, Ba(NO3)2 MgO MgCO3 ZnO ZnO Li20 Li2CO3 Na20 Na2CO3, NaNO3
K20 K2C03, KNO3
Les matières premières choisies contiennent de préférence, une teneur en métaux de transition et en particulier en Fe203 et en TiO2, inférieure à 160 ppm afin que le verre obtenu présente une transmission dans l'U.V. et le visible très intéressante. Après pesée, les diverses matières premières sont mélangées selon les techniques courantes. Le mélange est ensuite enfourné dans un creuset en platine à une température d'environ 1 400 C; quand il est parfaitement fondu, la température du bain est portée à 1 500-1 550 C environ pour l'homogénéisation et l'affinage. Le bain du verre est ensuite refroidi à la température correspondant à la viscosité adéquate pour la mise en forme du verre. Celui-ci est alors coulé sous
forme de barre.
La durée totale de l'opération est de l'ordre de 2 à 7 heures. Après formage, le verre est recuit à 650 C environ avec une vitesse de refroidissement de
i5 60 C/h.
Selon un autre de ses objets, la présente invention concerne l'utilisation des verres présentant les compositions originales précisées ci-dessus et ayant avantageusement été renforcés (par une trempe chimique ou thermique) pour la production de moules de lentilles organiques. En d'autres termes, la présente invention a également pour objet des moules de lentilles organiques constitués, en
totalité ou en partie, d'au moins un verre de l'invention.
Lesdits moules de lentilles organiques selon l'invention sont avantageusement constitués en totalité d'un verre de l'invention. Ils conviennent parfaitement, comme indiqué plus amont dans le présent texte, pour l'élaboration desdites lentilles par polymérisation d'une composition polymérisable coulée en leur sein; polymérisation (réticulation) mis en oeuvre sous irradiation U.V. au
travers des parois (en verre de l'invention) desdits moules.
L'invention est illustrée, de façon nullement limitative, par les exemples 4 à 14 ci-après. Les exemples 4 et 14 sont particulièrement préférés. Les verres y correspondants appartiennent au domaine préféré. Les exemples 1 à 3 sont donnés à titre comparatif. Ils concernent respectivement: - le verre blanc " crown " standard BL de l'art antérieur (exemple 1); - le verre TRC 33 de l'art antérieur (exemple 2);
- un verre sans zircone (exemple 3).
On a préparé, selon le mode opératoire précisé ci-dessus (ce mode opératoire a été mis en oeuvre à l'échelle du laboratoire. Il est bien évident que les verres de l'invention peuvent être fabriqués industriellement en utilisant des méthodes classiques de fusion et de formage.), les verres dont les compositions sont données dans le tableau 2 ci-après. Lesdites compositions sont exprimées en
pourcentages pondéraux.
TABLEAU 2
Exemple
I 2 3 4 5 6 7 8 9 I0 I 12 13 14
Conqmpsition (% poid SiO2 69,9 64,9 62.97 62,72 61,82 61,74 63,84 62,84 65,18 60,05 58,31 56,61 61,5 62,1 AltOs 0,7 2,7 2,8 2,79 2,77 3,75 9,3 9,24 2,7 2,74 2,71 2,68 2,64 3,71
B20O 0.55 3 0,955 0.95 0,95 0,96 6,63 6,59 3 0,94 0,92 0,91 2,94 0, 95
l.i2O 0 O O O O O O O O O O O O O Na&O 11.25 10,18 8.44 8,41 8.36 11,36 15.18 15,09 10,26 8,27 8,18 8,09 10,02 10, 41
K20 5 8.45 9.39 9,35 9,3 5,12 3,8 3,77 8,54 9,2 9,09 9 8,34 7, 35
ZnO O 7 11.76 11,71 11,64 11,84 O O 7,03 11,51 11,38 I 1,26 6,87 9, 71 Mgo I O 2.95 2,94 2,92 2, 97 O O O 2,89 2,86 2,82 O 2,94 TiO2 O 1,5 0,73 O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 O Z.o2 O O O 1,12 2,23 2,27 1,24 2,47 2,29 4,41 6,55 8,63 6,71 3,24 CaO 9 I 0 0 0 0 0 0 0,99 0 0 0 0,97 0 Sb2O, 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Ix) o CD I.= Les propriétés physiques et chimiques de ces verres ont été déterminées
selon les protocoles ci-après. * Après trempe chimique, le niveau de compression atteint est contrôlé par
méthode optique sur une lame mince, en mesurant la profondeur de la couche mise en compression, exprimée en microns, ainsi que le niveau de compression en surface, exprimé en PSI. Un contrôle mécanique par mesure du module de rupture MOR (flexion en 3 points) sur l'échantillon poli de diamètre 32 mm, épaisseur
3 mm a également été effectué (mesure exprimée en MPa).
* Les mesures de l'indice de réfraction et du nombre d'Abbe sont effectuées selon les méthodes usuelles (pour nd, la raie jaune de He est utilisée) sur
des échantillons recuits.
La densité est mesurée à l'aide d'un picnomètre à hélium Microméritics.
Le module d'élasticité (Module d'Young) et le coefficient de Poisson de
ces verres ont également été mesurés.
* La transmission U.V./Visible de 300 à 800 nm est déterminée sur un échantillon poli de 2 mm d'épaisseur à l'aide d'un spectrophotomètre Perkin-Elmer
Lambda 9.
* La durabilité acide est évaluée par le test de la norme DIN 12116. Il consiste à déterminer la perte en poids d'un échantillon poli, immergé pendant 3 heures dans une solution d'acide chlorhydrique à 20% à 100 C. La perte en
poids est exprimée en mg/dm2.
Les résultats sont exprimés en classes: Classe 1: perte de moins de 0,7 mg/dm2 Classe 2: perte de 0,7 à 1,5 mg/dm2
Classe 3: perte de plus de 1,5 mg/dm2.
* La durabilité basique est évaluée par le test de la norme NF B 35602. Il consiste à déterminer la perte en poids d'un échantillon poli, immergé pendant 3 heures dans un mélange en proportions égales de solutions normales de NaOH et
de Na2,CO3.
Classe 1: perte de moins de 75 mg/dm2 Classe 2: perte de 75 à 150 mg/dm2
Classe 3: perte de plus de 150 mg/dm2.
* La résistance hydrolytique est évaluée par le test de la norme NF B35601. Le verre est broy6 (grains de 300 à 420 microns) et maintenu dans de l'eau distillée à 100 C pendant une heure. Les alcalins sont ensuite dos6s et
exprimés en ug/g de verre.
Classe 1: perte de moins de 30,ug/g de verre Classe 2: perte de 30 à 60 ug/g de verre Classe 3: perte de 60 à 260,ug/g de verre Classe 4: perte de 260 à 600 ug/g de verre
Classe 5: perte de plus de 600,ug/g de verre.
Les altérabilités des verres, notamment acide et basique, ont été
caract6ris6es sur les verres avant et après trempe chimique.
Lesdites propriétés physiques et chimiques desdits verres de l'invention selon les exemples 4 à 14, ainsi que celles des verres selon les exemples 1 à 3 sont
indiquées dans le tableau 3 ci-après.
A la considération des valeurs indiquées dans ledit tableau, l'homme du
métier saisit de suite l'intérêt des verres de l'invention.
TABLEAU 3
Exemple
=ProrExs I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 14 Coelicient de dilatation * 10'7/C 96 95 94.7 94,2 93,1 88,8 86,8 86,7 90. 1 87,9 85,6 89,9 85,2 T Conirauite ('C) 497 486 502 510 521 512 505 502 493 533 550 563 531 529 T Recuisson ( C) 539 528 550 557 568 560 547 544 536 578 595 607 572 576 Tr Rmoli.emen l ( C) 714 703 747 757 769 758 712 707 719 782 798 807 771 776
AIh.rabililté avant trempe chiim.
ClasseAcide(DIN 12116) 2 I I I I I 2 3 2 3 3 2 2 perte en poids (mg/dn2) 0,8 0 1 0,3 0,3 0,6 0,4 1,2 3 1,2 1,7 1,8 1,2 I Classe Blase (NF B35602) 2 2 2 I I I 2 1 I I I I I pertle en poids (ng/dmo) 83 165 93.1 49,1 41.5 31,8 96,2 70,6 64 42,3 35,3 25,4 29,4 Classe I lydrolylique (NF B35601) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 perle en poids (ag) 210 16R 119.9 103.3 88.9 89.9 80.6 74,4 127 86 88 68 100 68.2 Propriétés mecaniques E(GPa) 73.6 71,5 70.5 71 71,3 72.5 75. 9 76,4 71,6 74 74 78 75,1 ((GOPa) 30 29 28,5 29 29 29.1 31,4 31,4 29,2 29,9 29,9 31.6 30,6 v 0.22 0,22 0.24 0.22 0.23 (0.23 0.21 0,22 0,23 0,239 0,236 0,235 0,228 ri d 2,54 2.56 2,61 2.62 2.63 2,64 2,48 2,5 2,575 2,67 2,71 2,75 2,65 O Trempe chimique 440rC, 16h 450 C,16h 450 C,16h 450 C,16h 450 C,16h 440 C,16h S1OR(MPa) 606 712 796 760 899 674 627 646 820 896 988 861 934 delta 23 86 100 103 93 65 77 101 33 117 113 121 117 Altérabilile après trempe 440 C, 16 h classe acide I1/2 3 2
2 pete en poids (mg/dm2) 0,8-0,5 1,6 I 1,4 classe base 2 2 2! perte en poids (mn/dm2> 165 110.2 83.4 56,6 l'ransmission (2 nmn) Tvis 91,8 91.5 91,4 91,7 91,7 92,1 92,1 92 92,05 91,3 91,4 91,3 91,5 92 x 0,3104 0, 3105 0,3106 0,3104 0,3104 0,3104 0,3105 0,3104 0,3104 0,3105 0,3105 0,3106 0,3104 0,3105 y 0,3167 0,317 0,3169 0,3166 0,3166 0,3167 0,3166 0,3166 0,3166 0,3167 0,3167 0,3168 0,3166 0,3167 I\) T315 mn 62,7 O 50,1 84,7 84,7 83,9 86,5 86,7 87,02 82,1 82,4 80,8 85,6 83,9 ', 1 T340 nm 86,8 30 84.6 90 90 90Q3 9075 90t6 906 89,08 89,33 88, 7 90,07 90 w o aO O CD I-=
Claims (8)
1. Verre minéral présentant la composition suivante, exprimée en pourcentage pondéraux: SiO2 56 - 66
A1203 2,5 - 10
B203 0,5 - 7
Li2O 0 - 3 Na2O 8 - 15
K20O 3 - 12
avec Li2O + Na2O + K20 12 - 20 ZnO 2 - 12 MgO 0 - 3 TiO2 0 - 0,5 ZrO2 1 9 CaO 0 - 1 BaO 0 - 2 SrO 0 - 2' avec MgO + CaO + SrO + BaO 0 - 5 Cl 0 0,5 As203 + Sb203 0 - 1
2. Verre selon la revendication 1, exempt de TiO2.
3. Verre selon la revendication 2, présentant la composition suivante, exprimée en pourcentages pondéraux: SiO2 61,5 - 63
A1203 2,5 - 4
B203 0,5 - 3
Li2O 0 - 0,5 Na2O 8 - 15
K20 5 - 10
ZnO 7 - 12 MgO 0 - 3 ZrO2 1 - 7 CaO 0 - 1 S BaO 0 - 2 SrO 0 - 2 Cl 0 - 0,5
As2O3+ Sb2O3 0 - 1.
4. Verre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce
qu'il a été renforcé par une trempe chimique ou thermique, avantageusement une
trempe chimique.
5. Verre selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il a été renforcé par une trempe chimique mise en oeuvre dans un bain de nitrate(s) de potassium ou (et) de sodium, avantageusement de nitrate de potassium, à une température
comprise entre 425 C et 475 C, pendant 10 à 20 heures.
6. Verre selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce
qu'il présente une couche superficielle en compression d'une épaisseur au moins
égale à 70 tm.
7. Utilisation d'un verre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6
pour la production de moules de lentilles organiques.
8. Moule de lentilles organiques, constitué en totalité ou partie, d'au
moins un verre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
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| EP98925592A EP0980341B1 (fr) | 1997-05-07 | 1998-05-06 | Moules pour verres organiques, realises en verre inorganique, et nouveaux verres inorganiques |
| DE69816436T DE69816436T2 (de) | 1997-05-07 | 1998-05-06 | Giessformen für organische linsen aus anorganischem glas und neue anorganische gläser |
| PCT/EP1998/002806 WO1998050315A1 (fr) | 1997-05-07 | 1998-05-06 | Moules pour verres organiques, realises en verre inorganique, et nouveaux verres inorganiques |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU91938B1 (fr) * | 2012-01-31 | 2013-08-01 | Ievgen Viunskovskyi | Panneau decoratif a feuille lenticulaire en verre trempe thermiquement ou chimiquement |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3649236A (en) * | 1970-03-05 | 1972-03-14 | Bausch & Lomb | Manufacture of multifocal ophthalmic lens molds |
| US3951671A (en) * | 1973-12-06 | 1976-04-20 | Pilkington Brothers Limited | Ophthalmic glass compositions |
| US5106403A (en) * | 1991-03-22 | 1992-04-21 | Corning Incorporated | Organic lens mould method with process for making a countersink |
| US5268335A (en) * | 1992-11-27 | 1993-12-07 | Corning Incorporated | Fast strengthening glass lenses |
| US5525553A (en) * | 1994-12-27 | 1996-06-11 | Brocheton; Yves | Colorless ophthalmic glasses |
-
1997
- 1997-05-07 FR FR9705631A patent/FR2763061B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3649236A (en) * | 1970-03-05 | 1972-03-14 | Bausch & Lomb | Manufacture of multifocal ophthalmic lens molds |
| US3951671A (en) * | 1973-12-06 | 1976-04-20 | Pilkington Brothers Limited | Ophthalmic glass compositions |
| US5106403A (en) * | 1991-03-22 | 1992-04-21 | Corning Incorporated | Organic lens mould method with process for making a countersink |
| US5268335A (en) * | 1992-11-27 | 1993-12-07 | Corning Incorporated | Fast strengthening glass lenses |
| EP0600302A1 (fr) * | 1992-11-27 | 1994-06-08 | Corning Incorporated | Lentilles de verre apte à renforcement rapide |
| US5525553A (en) * | 1994-12-27 | 1996-06-11 | Brocheton; Yves | Colorless ophthalmic glasses |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU91938B1 (fr) * | 2012-01-31 | 2013-08-01 | Ievgen Viunskovskyi | Panneau decoratif a feuille lenticulaire en verre trempe thermiquement ou chimiquement |
| WO2013115752A1 (fr) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | Bityutskyy Denys | Feuille lenticulaire destinée à créer un effet stéréo optique d'une image codée dans un panneau de décoration et son procédé de réalisation |
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| Publication number | Publication date |
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Effective date: 20060131 |