DE69901147T2 - Ophthalmische und optische Gläser - Google Patents
Ophthalmische und optische GläserInfo
- Publication number
- DE69901147T2 DE69901147T2 DE69901147T DE69901147T DE69901147T2 DE 69901147 T2 DE69901147 T2 DE 69901147T2 DE 69901147 T DE69901147 T DE 69901147T DE 69901147 T DE69901147 T DE 69901147T DE 69901147 T2 DE69901147 T2 DE 69901147T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glass
- ingredient
- ophthalmic
- devitrification
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 title claims description 22
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N Arsenious Acid Chemical compound O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Inorganic materials O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N tetraantimony hexaoxide Chemical compound O1[Sb](O2)O[Sb]3O[Sb]1O[Sb]2O3 YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 70
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 54
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N potassium monoxide Inorganic materials [K]O[K] NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 4
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sb+3].[Sb+3] GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten(VI) oxide Inorganic materials O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S501/00—Compositions: ceramic
- Y10S501/90—Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number
- Y10S501/901—Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number having R.I. at least 1.8
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ophthalmische und optische Gläser, die eine geringe relative Dichte und einen Brechungsindex (nd) von größer als 1,88 aufweisen.
- In der Vergangenheit wurden Gläser mit einem geringem Brechungsindex (nd) von etwa 1,52 in ausgedehntem Maße für ophthalmische Linsen verwendet. In dem Fall, dass Linsen mit positiver Brechkraft oder Linsen mit negativer Brechkraft, die einen hohen Dioptrienwert haben, aus einem Glas bestehen, das einen solchen geringen Brechungsindex hat, erhöht sich die Dicke der Linsen am Rand oder im Mittelpunkt, wodurch sich das Gewicht der Linsen erhöht und sich auch die chromatische Abberation erhöht, was einen Regenbogenglanz am Rand der Linsen erzeugt. Diese Linsen sind für den Brillenträger sowohl bezüglich des Gebrauchs als auch des Aussehens unvorteilhaft. Um die Dicke von Linsen mit einem hohen Dioptrienwert zu reduzieren, können Gläser mit einem hohen Brechungsindex (nd) von etwa 1,9 verwendet werden. Als eines solcher Gläser mit hohem Brechungsindex offenbart die Japanische Offenlegungsschrift Nr. Sho 52-155614 ein optisches Glas aus einem B&sub2;O&sub3;-La&sub2;O&sub3;-Gd&sub2;O&sub3;-WO&sub3;-ZrO&sub2;- und/oder Ta&sub2;O&sub5;-System. Dieses Glas enthält jedoch eine relativ große Gesamtmenge an Gd&sub2;O&sub3;, WO&sub3; und Ta&sub2;O&sub5;, wodurch sich eine hohe relative Dichte ergibt, und daher kann dieses Glas nicht in ausreichendem Maße das Gewicht der Linsen reduzieren. Darüber hinaus verfärbt sich dieses Glas häufig, und es hat keine ausreichende Beständigkeit gegenüber einer Entglasung. Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. Sho 48-23809 offenbart ein hochbrechendes optisches Glas, in dem TiO&sub2;, ZrO&sub2; und Nb&sub2;O&sub5; zu einem B&sub2;O&sub3;-La&sub2;O&sub3;-Gd&sub2;O&sub3;-Ta&sub2;O&sub5;-ZnO-Glassystem gegeben werden. Dieses Glas enthält jedoch eine relativ große Menge an La&sub2;O&sub3;, wodurch sich eine hohe relative Dichte ergibt, und darüber hinaus weist dieses Glas keine ausreichende Säurebeständigkeitseigenschaft und keine ausreichende Entglasungsbeständigkeit auf. Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. Sho 53-4023 offenbart ein hochbrechendes optisches Glas, in dem HfO&sub2; in ein B&sub2;O&sub3;-La&sub2;O&sub3;-Glassystem eingeführt wird. Dieses Glas hat auch eine hohe relative Dichte, weil es eine große Menge an La&sub2;O&sub3; und HfO&sub2; enthält. Da HfO&sub2; außerdem ein sehr kostspieliges Material ist, ist dieses Glas für eine großtechnische Produktion nicht geeignet.
- Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 6-56462, die Japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 6-87628 und die Internationale Offenlegungsschrift, Veröffentlichungsnummer WO98/32706 offenbaren auch Gläser mit geringer Dichte und hoher Brechung, aber diese Gläser haben keine ausreichende Stabilität gegenüber einem Entglasen und sind daher für eine großtechnische Produktion nicht geeignet.
- Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. Sho 62-100449 offenbart ein Glas aus einem B&sub2;O&sub3;-La&sub2;O&sub3;-ZnO- Li&sub2;O-Sb&sub2;O&sub3;-System. Dieses Glas hat jedoch einen niedrigen Brechungsindex und außerdem - da es eine große Menge Sb&sub2;O&sub3; enthält - verdampft der Sb&sub2;O&sub3;-Bestandteil beim Schmelzen des Glases, und als Ergebnis ist es schwierig, ein homogenes Glas zu erhalten.
- Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ophthalmische und optische Gläser bereitzustellen, bei denen die oben beschriebenen Nachteile der Gläser des Standes der Technik eliminiert sind und die eine geringe relative Dichte, einen hohen Brechungsindex und eine ausreichende Homogenität und Beständigkeit gegenüber einem Entglasen aufweisen.
- Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, haben wiederholte Untersuchungen und Versuche, die durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, das Ergebnis erbracht, das zu der vorliegenden Erfindung geführt hat, dass durch die Auswahl einer Zusammensetzung innerhalb spezieller Gehaltsbereiche eines SiO&sub2;-B&sub2;O&sub3;-La&sub2;O&sub3;-Gd&sub2;O&sub3;-TiO&sub2;-Nb&sub2;O&sub5;-WO&sub3;-ZnO-CaO-R&sub2;O (wobei R&sub2;O ein oder mehrere Oxide ist, die aus der aus Li&sub2;O, Na&sub2;O und K&sub2;O bestehenden Gruppe ausgewählt sind)-Glassystems, das in den oben beschriebenen Gläsern des Standes der Technik niemals offenbart wurde, Gläser erhalten werden, die - während sie einen hohen Brechungsindex, eine geringe relative Dichte und eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit beibehalten - eine merklich verbesserte Beständigkeit gegenüber dem Entglasen und eine ausgezeichnete Homogenität aufweisen und für eine großtechnische Produktion sehr geeignet sind.
- Gemäß der Erfindung werden ophthalmische und optische Gläser bereitgestellt, welche die folgende Zusammensetzung, ausgedrückt in Gew.-% auf Oxidbasis:
- SiO&sub2; 4,5-9,5%
- B&sub2;O&sub3; 10-19,5%
- Al&sub2;O&sub3; 0-3%
- GeO&sub2; 0-5%
- La&sub2;O&sub3; 18 bis weniger als 23%
- Gd&sub2;O&sub3; 0,3 bis weniger als 2%
- TiO&sub2; 5,5 13,5%
- ZrO&sub2; 0-7,5%
- Nb&sub2;O&sub5; 15-21%
- Ta&sub2;O&sub5; 0-1,5%
- WO&sub3; 0,3-5%,
- mit der Maßgabe, dass (Ta&sub2;O&sub5; + WO&sub3;)/B&sub2;O&sub3; 0,5 oder geringer ist, als Gewichtsverhältnis;
- ZnO 2,1-10%
- MgO 0-5%
- CaO 7-12,5%
- SrO 0-5%
- BaO 0-4%
- Li&sub2;O + Na&sub2;O + K&sub2;O ≥ 0,1%, worin
- Li&sub2;O 0-1%
- Na&sub2;O 0-1%
- K&sub2;O 0-1% ist,
- As&sub2;O&sub3; 0-0,5%
- Sb&sub2;O&sub3; 0-0,5%
- und eine relative Dichte von 4,1 oder darunter aufweisen.
- Vorzugsweise werden ophthalmische und optische Gläser bereitgestellt, welche die obige Zusammensetzung aufweisen, wobei Nb&sub2;O&sub5; 15 bis weniger als 20,5% ist.
- Mehr bevorzugt werden ophthalmische und optische Gläser bereitgestellt, welche die obige Zusammensetzung aufweisen, wobei Nb&sub2;O&sub5; 15-20% ist.
- In einem anderen Aspekt der Erfindung werden ophthalmische und optische Gläser bereitgestellt, die eine irgendeine der oben beschriebenen Zusammensetzungen haben und die folgenden optischen Konstanten aufweisen: einen Brechungsindex (nd) von größer als 1,88 und bis zu 1,93 und eine Abbesche-Zahl (νd) in einem Bereich von 28 bis 31.
- In einem weiteren Aspekt der Erfindung werden ophthalmische und optische Gläser bereitgestellt, die irgendeine der oben beschriebenen Zusammensetzungen haben und die folgenden optischen Konstanten aufweisen: einen Brechungsindex (nd) von größer als 1,88 und bis zu 1,93 und eine Abbesche-Zahl (νd) in einem Bereich von 28 bis 30,4.
- Die Gründe für die Einschränkung der Gehaltsbereiche der entsprechenden Inhaltsstoffe der ophthalmischen und optischen Gläser gemäß der Erfindung werden nun beschrieben.
- In den Gläsern der vorliegenden Erfindung ist der B&sub2;O&sub3;-Inhaltsstoff ein wichtiger Inhaltsstoff, der - wie gefunden wurde - die Fähigkeit zum Einführen von La&sub2;O&sub3;, Nb&sub2;O&sub5; und TiO&sub2; gewährt, die dem Glas ein hohes Brechungsvermögen verleihen, während sie eine ausreichende Entglasungsbeständigkeit beibehalten. Wenn die Menge dieses Bestandteils jedoch geringer als 10% ist, nimmt die Neigung zur Entglasung beträchtlich zu, mit dem Ergebnis, dass das Glas plötzlich instabil wird. Wenn die Menge dieses Bestandteils 19,5% übersteigt, kann ein hohes Brechungsvermögen, welches das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, nicht erreicht werden.
- Der SiO&sub2;-Inhaltsstoff ist in einer Menge von 4,5% oder mehr erforderlich, um die chemische Beständigkeit des Glases und eine optimale Viskosität während der Herstellung beizubehalten. Wenn die Menge dieses Bestandteils jedoch 9,5 Wo übersteigt, wird ein nichtgeschmolzener Rückstand erzeugt, und als Ergebnis kann kein homogenes Glas erhalten werden.
- Der CaO-Inhaltsstoff ist zur Reduktion der relativen Dichte des Glases und zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit des Glases wirksam, und für diese Zwecke sind 7% oder mehr dieses Bestandteils notwendig. Wenn die Menge dieses Bestandteils 12,5% übersteigt, nimmt die Tendenz zur Phasentrennung des Glases zu, wodurch sich eine Verschlechterung der Homogenität ergibt.
- Der Gd&sub2;O&sub3;-Inhaltsstoff ist eine Inhaltsstoff, der zur Verhinderung der Entglasungsneigung des Glases sehr wirksam ist, und dieser Bestandteil ist in einer Menge von 0,3% oder mehr erforderlich. Um zu verhindern, dass die relative Dichte des Glases für den Zweck der Erfindung übermäßig groß wird, sollte - wenn dieser Effekt erreicht wird - die Menge dieses Bestandteils auf weniger als 2% beschränkt sein.
- Der La&sub2;O&sub3;-Inhaltsstoff ist wirksam, um dem Glas hohe Brechungs- und geringe Dispersionseigenschaften zu verleihen und um in Zusammenarbeit mit dem Gd&sub2;O&sub3;- Bestandteil die Entglasungsbeständigkeit zu verbessern, und somit ist er ein wichtiger Inhaltsstoff. Wenn die Menge dieses Bestandteils geringer als 18% ist, können die erwünschten hohen Brechungs- und geringen Dispersionseigenschaften nicht erhalten werden. Wenn die Menge dieses Bestandteils 23% oder mehr beträgt, kann die Wirkung, die durch die Zusammenarbeit mit dem Gd&sub2;O&sub3;-Bestandteil erhältlich ist, nicht erreicht werden, aber die Entglasungsbeständigkeit verschlechtert sich eher als dass sie verbessert wird, und daneben erhöht sich die relative Dichte des Glases. Um ein stabiles Glas zu erhalten, das eine ausreichende Entglasungsbeständigkeit hat, sollte die Menge dieses Bestandteils vorzugsweise 22,9% oder weniger betragen.
- Der Ta&sub2;O&sub5;-Inhaltsstoff ist zur Erhöhung des Brechungsindexes des Glases und zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit desselben wirksam. Um eine Zunahme der Rohmaterialkosten des Glases zu verhindern, genügt es, wenn bis zu 1,5% dieses Bestandteils zugegeben werden.
- Der WO&sub3;-Inhaltsstoff sollte in einer Menge von 0,3% oder mehr zugefügt werden, um die erwünschten optischen Konstanten beizubehalten und eine Entglasung zu verhindern. Wenn die Menge dieses Bestandteils 5% übersteigt, nimmt die Verfärbung des Glases zu und die Entglasungsbeständigkeit verschlechtert sich eher als dass sie verbessert wird. Wenn das Gewichtsverhältnis der Gesamtmenge von Ta&sub2;O&sub5; und WO&sub3; zur Menge von B&sub2;O&sub3; 0,5 übersteigt, nimmt die relative Dichte und/oder die Verfärbung des Glases zu, und die Entglasungsbeständigkeit wird auf signifikante Weise verschlechtert. Deshalb sollte das Gewichtsverhältnis der Gesamtmenge von Ta&sub2;O&sub5; und WO&sub3; zur Menge von B&sub2;O&sub3; 0,5 oder geringer sein.
- Der TiO&sub2;-Inhaltsstoff ist zur Erhöhung des Brechungsindexes des Glases und zur Reduktion der relativen Dichte des Glases wirksam. Wenn die Menge dieses Bestandteils geringer als 5,5% ist, können diese Wirkungen nicht in ausreichender Weise erreicht werden, während, wenn die Menge dieses Bestandteils 13,5% übersteigt, die Entglasungsbeständigkeit abnimmt und die Verfärbung des Glases zunimmt und zudem der Wert von νd geringer wird als der Zielwert.
- Es wurde gefunden, dass in der vorliegenden Erfindung der ZnO-Inhaltsstoff dahingehend ein sehr wichtiger Inhaltsstoff ist, dass er, wenn er gemeinsam mit dem Gd&sub2;O&sub3;-Inhaltsstoff und dem WO&sub3;-Inhaltsstoff vorliegt, das Auftreten der Entglasung auf ziemlich wirksame Weise verhindert. Wenn die Menge dieses Bestandteils geringer als 2,1% ist, kann dieser Effekt in nicht ausreichender Weise erreicht werden, während, wenn die Menge dieses Bestandteils 10% übersteigt, die Entglasungsbeständigkeit eher abnimmt als zunimmt. Bei bis zu 5% wird dieser Effekt in bemerkenswerter Weise erreicht.
- Der Nb&sub2;O&sub5;-Inhaltsstoff ist zur Beibehaltung des erwünschten hohen Brechungsvermögens und der geringen relativen Dichte und zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit des Glases wirksam. Um diese Wirkungen zu erreichen, ist die Zugabe dieses Bestandteils in einer Menge von 15,5% oder darüber notwendig. Wenn die Menge dieses Bestandteils 21% übersteigt, wird ein nichtgeschmolzener Rückstand dieses Inhaltsstoffs erzeugt, was eine schwerwiegende Verschlechterung der Homogenität des Glases und der Entglasungsbeständigkeit ergibt. Um ein Glas zu erhalten, das eine ausgezeichnete Homogenität, Schmelzeigenschaft und Entglasungsbeständigkeit hat, sollte die Menge dieses Bestandteils vorzugsweise geringer als 20,5% sein, und um ein Glas zu erhalten, das eine besonders herausragende Homogenität und Entglasungsbeständigkeit hat, sollte die Menge dieses Bestandteils 20% oder weniger ausmachen.
- Die Li&sub2;O-, Na&sub2;O- und K&sub2;O-Inhaltsstoffe sind zur Verbesserung der Schmelzeigenschaften des Glases wirksam. Wenn die Gesamtmenge eines oder mehrerer dieser drei Inhaltsstoffe geringer als 0,1% ist, verschlechtert sich die Schmelzeigenschaft des Glases beträchtlich, mit dem Ergebnis, dass kein homogenes Glas erhalten werden kann und darüber hinaus die Temperatur, bei der die Entglasung erfolgt, ansteigt.
- Um die Tendenz zur Entglasung zu verhindern und ein homogenes Glas herzustellen sollte die Gesamtmenge eines oder mehrerer dieser drei Inhaltsstoffe 0,1 oder mehr sein. Die Zugabe jedes dieser Li&sub2;O-, Na&sub2;O- und K&sub2;O-Inhaltsstoffe in einer Menge von mehr als 1% wird nicht bevorzugt, weil, wenn die Menge jedes dieser Inhaltsstoffe 1% übersteigt, die Tendenz zur Entglasung eher zunimmt als abnimmt.
- Der Al&sub2;O&sub3;-Inhaltsstoff ist zur Erhöhung der Viskosität beim Schmelzen des Glases und zur Verhinderung der Entglasung und der Phasentrennung wirksam. Wenn die Menge dieses Bestandteils 3% übersteigt, nimmt die Tendenz zur Entglasung eher zu als ab.
- Der GeO&sub2;-Inhaltsstoff ist zur Verhinderung der Entglasung und zur Beibehaltung der erwünschten optischen Konstanten wirksam. Dieses Material ist jedoch kostspielig, und daher sollte die Zugabe dieses Bestandteils auf eine Menge bis zu 5% beschränkt sein.
- Der ZrO&sub2;-Inhaltsstoff ist zur Verhinderung der Entglasung, zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit und zur Erhöhung des Brechungsindexes wirksam. Wenn die Menge dieses Bestandteils 7,5% übersteigt, nimmt die Tendenz zur Entglasung eher zu als ab, und daher wird die Zugabe dieses Bestandteils in einer Menge von mehr als 7,5% nicht bevorzugt.
- Die MgO-, SrO- und BaO-Inhaltsstoffe können zugefügt werden, um die optischen Konstanten einzustellen. Um eine Verschlechterung der chemischen Beständigkeit zu verhindern, sollte die Zugabe dieser Bestandteile auf Bereiche von bis zu 5%, 5 bzw. 4% beschränkt sein.
- Die As&sub2;O&sub3;- und Sb&sub2;O&sub3;-Inhaltsstoffe können gegebenenfalls als Läuterungsmittel zugegeben werden. Die Zugabe jedes dieser Bestandteile in einer Menge von bis zu 0,5% ist ausreichend. Wenn die Menge an Sb&sub2;O&sub3; insbesondere 0,5% übersteigt, nimmt die Verfärbung des Glases beträchtlich zu.
- Zusätzlich zu den oben beschriebenen Inhaltsstoffen kann nötigenfalls eine kleine Menge bekannter Oxide und Sulfide von Elementen, wie Fe, Ni, Cr, Co, Mn, Cu, Nd, Pr und Ce, als Färbemittel zugegeben werden.
- Die folgenden Tabellen 1 bis 3 zeigen Zusammensetzungen von Beispielen (Nr. 1 bis Nr. 13) der ophthalmischen und optischen Gläser der vorliegenden Erfindung und Vergleichsbeispiele (A bis F) von Gläsern mit hoher Brechung des Standes der Technik, zusammen mit dem Brechungsindex (nd), der Abbeschen Zahl (νd), der relativen Dichte und den Ergebnissen des Entglasungstests (in den Tabellen als "Entgl.-Test" angegeben) dieser Beispiele und Vergleichsbeispiele.
- In dem Entglasungstest wurden 150 g Glassatzmaterialien in einen 50 cm³ Platintopf gegeben und in Abhängigkeit von der Schmelzeigenschaft jeder Probe 5 Stünden lang in einem elektrischen Ofen bei 1200 bis 1300ºC geschmolzen. Dann wurde die Temperatur reduziert, und jede Glasprobe 5 Stunden lang bei 1120ºC und 1070ºC gehalten. Die Glasproben wurden dann aus dem Ofen herausgenommen, und das Vorliegen oder Fehlen einer Entglasung wurde mit einem Mikroskop beobachtet. Die Glasprobe, in der als Ergebnis der Beobachtung keine Entglasung festgestellt wurde, wird in den Tabellen mit dem Zeichen markiert, und die Glasprobe, in der eine Entglasung beobachtet wurde, wird in den Tabellen mit dem Zeichen · markiert. Tabelle 1
- * Referenzbeispiel, das nicht unter die Definition der Ansprüche fällt: Tabelle 2 Tabelle 3
- Wie aus der Tabelle 3 ersichtlich ist, wurde in allen Gläsern der Vergleichsbeispiele eine Entglasung beobachtet. Darüber hinaus haben die Gläser der Vergleichsbeispiele B und F eine sehr große relative Dichte. Demgegenüber sind die Gläser der Beispiele der vorliegenden Erfindung Gläser mit einer geringen relativen Dichte und einer hohen Brechung, die alle eine relative Dichte von 4,1 oder darunter und optische Konstanten innerhalb spezifischer Bereiche aufweisen. Zudem wurde in keinem der Gläser der Beispiele eine Entglasung beobachtet und dieselben wiesen eine Entglasungsbeständigkeit auf, die derjenigen der Gläser der Vergleichsbeispiele überlegen ist.
- Die Gläser der oben beschriebenen Beispiele der Erfindung können leicht erhalten werden, indem man normale Materialien für optische Gläser, wie Oxide, Carbonate und Nitrate, in einem vorher bestimmten Verhältnis wiegt und vermischt, die vermischten Materialien in einen Platintiegel gibt und dieselben in Abhängigkeit von der Schmelzeigenschaft der Glaszusammensetzung 3 bis 5 Stunden lang bei einer Temperatur im Bereich von 1200 bis 1300ºC schmilzt, die Schmelze entschäumt und rührt, um sie zu homogenisieren, und die Schmelze nach der Absenkung der Temperatur in ein Werkzeug gibt, um sie zu tempern.
- Wie im Vorhergehenden beschrieben wurde, sind die ophthalmischen und optischen Gläser der vorliegenden Erfindung Gläser eines SiO&sub2;-B&sub2;O&sub3;-La&sub2;O&sub3;-Gd&sub2;O&sub3;-TiO&sub2;- Nb&sub2;O&sub5;-WO&sub3;-ZnO-CaO-R&sub2;O-Systems innerhalb spezieller Zusammensetzungsbereiche, und dieselben haben eine geringe relative Dichte und einen hohen Brechungsindex und eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit. Darüber hinaus weisen die ophthalmischen und optischen Gläser der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Entglasungsbeständigkeit und eine ausgezeichnete Homogenität auf. Weiterhin sind die Materialien der Gläser der vorliegenden Erfindung relativ kostengünstig, und daher sind die Gläser der vorliegenden Erfindung für eine großtechnische Produktion geeignet. Die Gläser der Erfindung sind für ophthalmische Gläser geeignet und können für verschiedene Anwendungen als optische Gläser hoher Brechung und eines geringen Gewichts verwendet werden.
Claims (5)
1. Ophthalmische und optische Gläser, welche die folgenden
Zusammensetzung in Gew.-%
SiO&sub2; 4,5-9,5%
B&sub2;O&sub3; 10-19,5%
Al&sub2;O&sub3; 0-3%
GeO&sub2; 0-5%
La&sub2;O&sub3; 18 bis weniger als 23%
Gd&sub2;O&sub3; 0,3 bis weniger als 2%
TiO&sub2; 5,5-13,5%
ZrO&sub2; 0-7,5%
Nb&sub2;O&sub5; 15-21%
Ta&sub2;O&sub5; 0-1,5%
WO&sub3; 0,3-5%,
mit der Maßgabe, dass (Ta&sub2;O&sub5; + WO&sub3;)/B&sub2;O&sub3; 0,5
oder geringer ist, als Gewichtsverhältnis;
ZnO 2,1-10%
MgO 0-5%
CaO 7-12,5%
SrO 0-5%
BaO 0-4%
Li&sub2;O + Na&sub2;O + K&sub2;O ≥ 0,1%, worin
Li&sub2;O 0-1%
Na&sub2;O 0-1%
K&sub2;O 0-1% ist,
As&sub2;O&sub3; 0-0,5%
Sb&sub2;O&sub3; 0-0,5%
und eine relative Dichte von 4,1 oder darunter aufweisen.
2. Ophthalmische und optische Gläser gemäß Anspruch 1, worin
Nb&sub2;O&sub5; 15 bis weniger als 20,5%
ist.
3. Ophthalmische und optische Gläser gemäß Anspruch 2, worin
Nb&sub2;O&sub5; 15-20%
ist.
4. Ophthalmische und optische Gläser gemäß irgendeinem der Ansprüche
1 bis 3, welche die folgenden optischen Konstanten aufweisen: einen
Brechungsindex (nd) von größer als 1,88 und bis zu 1,93 und eine
Abbesche-Zahl (νd) in einem Bereich von 28 bis 31.
5. Ophthalmische und optische Gläser gemäß irgendeinem der Ansprüche
1 bis 3, welche die folgenden optische Konstanten aufweisen: einen
Brechungsindex (nd) von größer als 1,88 und bis zu 1,93 und eine
Abbesche-Zahl (νd) in einem Bereich von 28 bis weniger als 30,4.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29606498 | 1998-10-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69901147D1 DE69901147D1 (de) | 2002-05-08 |
DE69901147T2 true DE69901147T2 (de) | 2002-10-31 |
Family
ID=17828648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69901147T Expired - Lifetime DE69901147T2 (de) | 1998-10-02 | 1999-09-29 | Ophthalmische und optische Gläser |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6187702B1 (de) |
EP (1) | EP0992461B1 (de) |
DE (1) | DE69901147T2 (de) |
ES (1) | ES2172280T3 (de) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7625509B2 (en) * | 2001-08-02 | 2009-12-01 | 3M Innovative Properties Company | Method of making ceramic articles |
ES2295396T3 (es) * | 2001-08-02 | 2008-04-16 | 3M Innovative Properties Company | Metodo para fabricar articulos a partir de vidrio y articulos vitroceramicos asi producidos. |
JP4124749B2 (ja) * | 2004-03-02 | 2008-07-23 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法、光学素子およびその製造方法 |
EP1604959A1 (de) * | 2004-06-02 | 2005-12-14 | Kabushiki Kaisha Ohara | Optisches Glas |
US7095941B2 (en) * | 2004-10-27 | 2006-08-22 | Schott Corporation | Fused optical fiber optical device system |
JP4361004B2 (ja) * | 2004-11-15 | 2009-11-11 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよびその製造方法ならびに光学素子およびその製造方法 |
JP5561888B2 (ja) * | 2005-10-11 | 2014-07-30 | 株式会社オハラ | 光学ガラス |
JP4726666B2 (ja) | 2006-03-22 | 2011-07-20 | Hoya株式会社 | 光学ガラス、光学素子およびその製造方法 |
US8372768B2 (en) * | 2007-12-11 | 2013-02-12 | Olympus Corporation | Optical glass and optical apparatus using the same |
JP2009203155A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-09-10 | Ohara Inc | 光学ガラス |
JP4948569B2 (ja) * | 2008-06-27 | 2012-06-06 | Hoya株式会社 | 光学ガラス |
JP2010105902A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Ohara Inc | 光学ガラス及び分光透過率の劣化抑制方法 |
CN114956548A (zh) * | 2018-09-27 | 2022-08-30 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃及由其制成的玻璃预制件、光学元件和光学仪器 |
US11999651B2 (en) | 2020-09-10 | 2024-06-04 | Corning Incorporated | Silicoborate and borosilicate glasses having high refractive index and low density |
US11976004B2 (en) | 2020-09-10 | 2024-05-07 | Corning Incorporated | Silicoborate and borosilicate glasses having high refractive index and high transmittance to blue light |
US11802073B2 (en) | 2020-09-10 | 2023-10-31 | Corning Incorporated | Silicoborate and borosilicate glasses with high refractive index and low density |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2237259A1 (de) * | 1971-07-30 | 1973-02-01 | Hoya Glass Works Ltd | Optische glaeser |
JPS52155614A (en) * | 1976-06-22 | 1977-12-24 | Obara Optical Glass | Optical glass of high difraction index and low dispersion |
US4166746A (en) * | 1976-11-16 | 1979-09-04 | Nippon Kogaku K.K. | Optical glass |
US4120732A (en) * | 1977-12-12 | 1978-10-17 | Kabushiki Kaisha Ohara Kogaku Garasu Seizosho | Optical glass |
JPS553329A (en) * | 1978-06-21 | 1980-01-11 | Ohara Inc | Optical glass |
DE3201346C2 (de) | 1982-01-18 | 1986-03-13 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Hochbrechende optische Gläser mit Brechungsindices von 1,84 - 1,87 und Abbezahlen von 30 - 33 im System SiO↓2↓-B↓2↓O↓3↓-Alkalioxid-Erdalkalioxid/ZnO-PbO-La↓2↓O↓3↓-ZrO↓2↓-TiO↓2↓-Nb↓2↓O↓5↓ |
JPS6021828A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-04 | Hoya Corp | 眼鏡レンズ用ガラス |
JPS60221338A (ja) | 1984-04-12 | 1985-11-06 | Ohara Inc | 光学ガラス |
FR2690436B1 (fr) * | 1992-04-22 | 1995-02-03 | Corning France | Verres à très haut indice de réfraction et faible densité. |
DE4242859C2 (de) | 1992-08-03 | 1994-08-25 | Schott Glaswerke | Hochbrechendes ophtalmisches und optisches Leichtgewichtsglas |
JP3269707B2 (ja) * | 1992-08-03 | 2002-04-02 | カール−ツァイス−スティフツング | 眼鏡及び光学軽量ガラス |
BR9808614A (pt) | 1997-01-29 | 2000-05-30 | Corning Inc | Lentes com ìndice refrativo muito alto. |
-
1999
- 1999-09-29 DE DE69901147T patent/DE69901147T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-29 US US09/409,012 patent/US6187702B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-29 ES ES99119329T patent/ES2172280T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-29 EP EP99119329A patent/EP0992461B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0992461A1 (de) | 2000-04-12 |
ES2172280T3 (es) | 2002-09-16 |
US6187702B1 (en) | 2001-02-13 |
EP0992461B1 (de) | 2002-04-03 |
DE69901147D1 (de) | 2002-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10126554B4 (de) | Optisches Glas und Verfahren zur Herstellung optischer Produkte | |
DE69901147T2 (de) | Ophthalmische und optische Gläser | |
DE3235110C2 (de) | Optisches Glas im System B↓2↓O↓3↓-SiO↓2↓-BaO-La↓2↓O↓3↓-ZrO↓2↓ | |
DE3343418A1 (de) | Optisches glas mit brechwerten>= 1.90, abbezahlen>= 25 und mit hoher chemischer bestaendigkeit | |
DE102009007043A1 (de) | Optisches Glas | |
DE2820940C3 (de) | Optisches Glas mit den optischen Daten Brechungsindex nD gleich 1,770 bis 1,875 und Abbe-Zahl vD gleich 37,5 bis 28,5 | |
DE4013392C2 (de) | ||
DE2719250C3 (de) | Optisches Glas mit einem Brechungsindex von 1^7 bis 1,98 und einer Abbe-Zahl von 18 bis 46 | |
DE4210011C1 (de) | ||
DE69300205T2 (de) | Gläser mit höhem Brechnungsindex und niedriger Dichte. | |
DE3245615C2 (de) | Optisches Glas aus dem System P↓2↓O↓5↓-K↓2↓O (Na↓2↓O)-PbO-Ta↓2↓O↓5↓ | |
DE3431215A1 (de) | Optisches glas mit hohem brechungsindex und geringer dispersion | |
DE4132258C1 (en) | Optical glass - contg. oxide(s) of silicon, germanium, boron, aluminium, zinc, magnesium, sodium, potassium, lithium, strontium, barium, calcium, gadolinium, tantalum, lead, etc. | |
DE60300906T2 (de) | Optisches Glas mit anomaler Dispersion | |
DE4032567C2 (de) | ||
US4119471A (en) | Optical glass | |
EP1106585B1 (de) | Zinkhaltige optische Gläser | |
DE19828992C1 (de) | Bleifreie optische Gläser | |
DE60300262T2 (de) | Optisches Glas | |
DE60200080T2 (de) | Optisches Glas für Verfahren zum Formen | |
DE2824891B2 (de) | Hochbrechende Brillenrohgläser des Systems SiO2 -B2 O3 - TiO2 -La2 O3 -Erdalkalioxide mit geringer | |
DE69303281T2 (de) | Optisches Glas mit hoher Dispersion | |
DE69602726T2 (de) | Glas mit hohem brechungsindex | |
DE69303374T2 (de) | Optisches Glas | |
DE1596856A1 (de) | Borsaeurefreies Glas fuer technische,insbesondere optische Zwecke |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |