DE19827568C1

DE19827568C1 - Bleifreie optische Bariumflintgläser, Bariumleichtflintgläser und Bariumkrongläser

Info

Publication number: DE19827568C1
Application number: DE1998127568
Authority: DE
Inventors: Danuta Grabowski; Uwe Kolberg; Magdalena Winkler-Trudewig
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1998-06-20
Filing date: 1998-06-20
Publication date: 2000-01-05
Anticipated expiration: 2018-06-21

Abstract

Gegenstand der Erfindung sind bleifreie optische Bariumflintgläser, Bariumleichtflintgläser und Bariumkrongläser mit einem Brechwert n¶d¶ zwischen 1,54 und 1,62 und einer Abbezahl nu¶d¶ zwischen 46 und 57, die folgende Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis) besitzen: SiO¶2¶ 45-60; B¶2¶O¶3¶ 4,5-9; BaO 5-21; ZnO 2,1-16; TiO¶2¶ 0,5-4,9; Na¶2¶O 2-6; K¶2¶O 4,5-8; mit Na¶2¶O + K¶2¶O 11; ZrO¶2¶ 0,01-1; F 0-0,5. Die Gläser besitzen eine negative anomale Teildispersion im blauen Bereich des Spektrums.

Description

Die Erfindung betrifft bleifreie optische Bariumflintgläser (BaF), Bariumleicht flintgläser (BaLF) und Bariumkrongläser (BaK), die Brechwerte n_d zwischen 1,54 und 1,62 und Abbezahlen ν_d zwischen 46 und 57 besitzen.

Da in den letzten Jahren die Glaskomponenten PbO und As₂O₃ in der Öffent lichkeit als umweltbelastend in die Diskussion gekommen sind, besteht auch bei den Herstellern von optischen Geräten der Bedarf an PbO-freien und vor zugsweise auch As₂O₃-freien Gläsern mit den jeweiligen optischen Eigen schaften.

Auch für die Herstellung leichter Glasteile, also von Gläsern mit einer niedri gen Dichte, ist es erstrebenswert, auf PbO zu verzichten.

Durch den einfachen Ersatz des Bleioxids durch einen oder mehrere Bestand teile gelingt eine Reproduktion der durch PbO beeinflußten und gewünschten optischen und glastechnischen Eigenschaften in der Regel nicht. Statt dessen sind Neuentwicklungen oder weitreichende Änderungen in der Glaszusam mensetzung nötig.

Der Patentliteratur sind bereits verschiedene Schriften zu entnehmen, in de nen bleifreie Gläser mit optischen Werten aus dem genannten Bereich be schrieben werden. Jedoch zeigen diese Gläser die verschiedensten Nachtei le.

Die Gläser der US 2,523,265 enthalten hohe Anteile an der teuren und hoch schmelzenden Komponente ZrO₂ (2-15 Gew.-%), wodurch die Kristallisati onsstabilität dieser Gläser herabgesetzt ist. Gleiches gilt auch für die 2-20 Gew.-% ZrO₂ enthaltenden Gläser der JP 52-45616 A. Sie enthalten außer dem noch hohe Anteile an TiO₂, wodurch die Abbezahl niedrige Werte an nimmt und die Gläser einen gelben Farbstich erhalten.

Auf der anderen Seite sind aus JP 8-34633 A ZrO₂-freie, SnO₂-haltige Gläser bekannt, die nur geringe Mengen an TiO₂ enthalten. TiO₂ dient als Solarisati onsschutz und praktisch nicht als Glasbestandteil mit nennenswertem Einfluß auf die nichtoptischen Eigenschaften. Diese relativ niedrig brechenden Gläser werden keine gute chemische Beständigkeit aufweisen.

Aus DE-OS 26 21 741 sind ZrO₂-freie Gläser aus dem System SiO₂-R₂O-ZnO- TiO₂ bekannt, die aufgrund ihres Gehaltes an Farbkomponenten als Gläser für Absorptionssteilkantenfilter Verwendung finden.

Die Gläser der US 5,523,265 benötigen einen hohen Alkalioxidgehalt. Auch sie werden eine schlechte chemische Beständigkeit aufweisen. Gleiches gilt für die Gläser aus JP 62-13293 B2 mit Na₂O-Gehalten von 7-22 Gew.-%.

Aus JP 60-54249 B2 sind optische Gläser bekannt, die 10-20 Gew.-% CaO und kein BaO enthalten. CaO wird hier benötigt, um hohe Abbezahlen zu er reichen. CaO hat jedoch, insbesondere gegenüber BaO den Nachteil, daß es den Brechwert nicht so stark anhebt.

Aus der US 5,300,467 sind optische Gläser mit Brechzahlenwerten zwischen 1,57 und 1,75 und Abbezahlen zwischen 30 und 55 bekannt, die einen hohen Gesamtgehalt an Erdalkalioxiden MgO + CaO + SrO + BaO von 25-53 Gew.- % aufweisen, wobei zwingend BaO von 15-45 Gew.-% und SrO mit 0,5-20 Gew.-% sowie fakultativ MgO mit 0-4 Gew.-% und CaO mit 0-15 Gew.-% vorhanden sind. Der hohe Gesamtgehalt an Alkalioxiden sowie an SrO wird hier benötigt, um die gewünschten optischen Eigenschaften, die Kristallisati onsstabilität und die chemische Beständigkeit der Gläser zu erreichen.

Aus GB 804,451 und GB 812,576 sind BaO-freie optische Gläser bekannt. Ihre Brechwerte n_d von wenigstens 1,56 bzw. 1,54 können nur durch die Ver wendung von teuren, hochschmelzenden oder gelbstichige Verfärbungen hervorrufenden Komponenten erreicht werden. So enthalten die Gläser der erstgenannten Schrift 5-20 Gew.-% TiO₂. Die Gläser der letztgenannten Schrift enthalten 5-20 Gew.-% TiO₂ + ZrO₂ mit bis zu 20 Gew.-% ZrO₂ und bis zu 9 Gew.-% TiO₂.

Die deutsche Patentschrift DE 973 350 beschreibt Gläser mit einem innerhalb eines großen Bereiches variierenden Brechwert und einer, bezogen auf den Brechwert, relativ hohen Dispersion. Diese Gläser enthalten nur bis zu 5 Gew.-% Erdalkalioxide, weiter neben SiO₂ und/oder B₂O₃ und F bis zu 30% Alkalioxide und wenigstens eine Komponente aus der Gruppe Al₂O₃, TiO₂, Sb₂O₃, As₂O₃, PbO, wobei die Summe aus diesen fünf Oxiden und den Alka lioxiden zwischen 35 und 69,85 Gew.-% beträgt. Nachteilig an diesen Gläsern ist neben den möglichen Vorhandensein von PbO und As₂O₃ in Mengen von bis zu 55 bzw. bis zu 5 Gew.-%, daß der hohe Brechwert durch den Einsatz von teuren oder zu einem Gelbstich führenden Komponenten realisiert wird. Nachteilig ist auch der teilweise recht hohe Gehalt an Alkalioxiden, der zu ei ner schlechten chemischen Beständigkeit der Gläser führt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bleifreie optische Bariumflint-, Bariumleichtflint- und Bariumkrongläser mit einem Brechwert n_d zwischen 1,54 und 1,62 und ei ner Abbezahl ν_d zwischen 46 und 57 zu finden, die gute Schmelz- und Verar beitungseigenschaften besitzen und eine gute chemische Beständigkeit und eine gute Kristallisationsstabilität aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 beschriebenen Gläser gelöst.

Die Gläser enthalten 45-60 Gew.-% SiO₂. Bei niedrigeren Anteilen würden die Säureresistenz und die Kristallisationsstabilität herabgesetzt, bei höheren Anteilen würde die Schmelzbarkeit verschlechtert. Eine Erhöhung des SiO₂- Gehaltes zur Verbesserung der Säureresistenz ist insbesondere dann nicht mehr zweckmäßig, wenn zur Gewährleistung der guten Schmelzbarkeit grö ßere Mengen an Alkalioxiden nötig werden.

Zur Verbesserung nicht nur der Säureresistenz, sondern insgesamt der che mischen Beständigkeit enthält das Glas 0,5 Gew.-% (bevorzugt < 0,5 Gew.- %) bis 4,9 Gew.-% TiO₂. Außerdem dient TiO₂ zum Erreichen hoher Brechwerte und zur Erzielung niedriger Abbezahlen insbesondere bei hohen Brechwerten. Vorzugsweise enthalten die Gläser wenigstens 1 Gew.-% TiO₂. Positiv auf die Säureresistenz wirkt sich auch die PbO-Freiheit der Gläser aus.

Die Gläser enthalten 2-6 Gew.-% Na₂O und 4,5-8 Gew.-% K₂O, wobei ihre Summe 11 Gew.-% nicht überschreiten soll. Na₂O und K₂O dienen zur Ver besserung der Schmelzbarkeit. Bei niedrigeren als den angegebenen Gehal ten ist aufgrund hoher Schmelztemperaturen eine wirtschaftliche Fertigung erschwert. Bei höheren Gehalten werden der thermische Ausdehnungskoeffi zient, die Transformationstemperatur und die Säureresistenz negativ beein flußt. So ist es bevorzugt, den K₂O-Gehalt auf höchstens 7 Gew.-% zu be schränken; und, insbesondere um eine hohe Säureresistenz zu erreichen, wird der maximale Gehalt an Na₂O mit seinen kleineren und daher leichter aus dem Glas heraus diffundierenden Kationen bevorzugt auf 5,1 Gew.-%, besonders bevorzugt auf 4,5 Gew.-% beschränkt. In bevorzugter Ausführung ist die Summe der Alkalioxide auf höchstens 9,5 Gew.-% beschränkt.

Weiter enthalten die Gläser B₂O₃, und zwar zwischen 4,5 und 9 Gew.-%. Mit dieser Komponente wird die Schmelzbarkeit verbessert, ohne daß es zu ne gativen Auswirkungen auf den Ausdehnungskoeffizienten, d. h. zu seiner Er höhung kommt. Jedoch wird bei zu großen Anteilen an B₂O₃ die chemische Beständigkeit, insbesondere die Alkaliresistenz verschlechtert. Daher ist eine Beschränkung des Maximalgehaltes an B₂O₃ auf 6,5 Gew.-% bevorzugt. Da gegen können aber auch, insbesondere bei hohen SiO₂-Gehalten, B₂O₃- Gehalte zwischen 6 und 9 Gew.-% bevorzugt sein.

Die Gläser enthalten 5 bis 21 Gew.-% BaO, um die Abbezahlen der Glasarten BaF, BaLF und BaK zu erreichen. Bevorzugt ist ein Gehalt von wenigstens 7 Gew.-%. Oberhalb des genannten Maximalgehaltes würde zusätzlich die Ent glasungsneigung ansteigen.

Zur Stabilisierung gegen Kristallisation enthalten die Gläser wenigstens 2,1 Gew.-% ZnO. ZnO-Anteile bis 16 Gew.-% dienen dazu, den Brechwert zu erhöhen und dabei im Bereich mittlerer Abbezahlen zu bleiben. Würden die gewünschten hohen Brechwerte allein durch BaO realisiert, lägen die Gläser aufgrund ihrer Abbezahlen im Bereich der Schwerkrongläser (SK).

Die Summe aus BaO und ZnO beträgt bevorzugt wenigstens 13 Gew.-%, be sonders bevorzugt wenigstens 13,5 Gew.-%, damit die Gläser relativ hohe Brechwerte in Kombination mit hohen Abbezahlen aufweisen. Insbesondere für Gläser im unteren Bereich der Glasart BaLF kann es auch sinnvoll sein, diese Summe auf höchstens 18 Gew.-% zu beschränken.

Ein ausgewogenes Verhältnis zwischen BaO und ZnO einerseits und TiO₂ andererseits ist für das Erreichen der genannten Bandbreite von Brechwert und Abbezahl bei gleichzeitig guter chemischer Beständigkeit und Kristallisa tionsfestigkeit wesentlich. Daher ist es in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Gläser relativ hohe Brechwerte aufweisen, vorgese hen, das Gewichtsverhältnis (BaO + ZnO)/TiO₂ auf wenigstens 5 und höch stens 30 zu beschränken. Für Gläser mit niedrigen Brechwerten kann bei ver gleichsweise hohen TiO₂-Gehalten (≧ 4 Gew.-%) auch ein Verhältnis (BaO + ZnO)/TiO₂ von höchstens 4,5 sinnvoll sein.

Die Gläser können auch bis zu insgesamt 1 Gew.-% CaO und/oder SrO ent halten. Diese Komponenten dienen zur Feineinstellung von n_d und ν_d und zur Unterdrückung der Kristallisation, jedoch verteuern sie als zusätzliche Kom ponenten das Gemenge.

Sind CaO und/oder SrO vorhanden, soll die Summe aus CaO, SrO und BaO höchstens 21 Gew.-% betragen. Bei Zugabe einer oder beider dieser Kompo nenten zu einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der der BaO -Gehalt im Glas nur maximal 15 Gew.-% beträgt, soll auch die Summe aus CaO, SrO und BaO nur maximal 15 Gew.-% betragen.

Ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Gläser ist ZrO₂, das mit wenigstens 0,01 Gew.-%, bevorzugt mit wenigstens 0,1 Gew.-% und beson ders bevorzugt mit wenigstens 0,3 Gew.-% vorhanden ist. Diese Komponente dient zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit sowie zur Feineinstel lung von Brechwert und Abbezahl. Ihr Anteil ist auf höchstens 1 Gew.-% be schränkt, da sich sonst das Gemenge unangemessen verteuert.

In der DE 197 38 428 C1 werden bleifreie optische Bariumflintgläser be schrieben, die in ihren Brechwerten und Abbezahlen (n_d zwischen 1,55 und 1,66 und ν_d zwischen 39 und 52) teilweise den in der vorliegenden Anmel dung beschriebenen Gläser entsprechen, die jedoch durch einen anderen Zusammensetzungsbereich realisiert werden. Im Vergleich zu jenen Gläsern kann bei den hier beschriebenen Gläsern mit hohem ZnO-Gehalt auf Al₂O₃ verzichtet und kann der TiO₂-Anteil gering gehalten werden. Verglichen mit jenen Gläsern weisen die hier beschriebenen Gläser hohe Transmissionen bei 400 nm auf und besitzen eine negative anomale Teildispersion im blauen Bereich des Spektrums.

Zur Erläuterung:

Das partielle Dispersionsvermögen, die sogenannte relative Teildispersion, im blauen Teil des Spektrums wird durch den Ausdruck

wiedergegeben.

Die "Normalgerade" gehorcht definitionsgemäß im blauen Bereich des Spek trums der Gleichung

P_g,F = 0,6438 - 0,001682 . ν_d.

Gläser, deren Teildispersion auf dieser Gerade liegt, werden als "Normalglä ser" bezeichnet.

Bei Gläsern, die ein von den "Normalgläsern" abweichendes Verhalten der Dispersion besitzen, wird die Ordinaldifferenz ΔP_g,F, um die der betreffende P_g,F-ν_d-Punkt gegen die "Normalgerade" verschoben ist, angegeben:

Eine Grobeinteilung dieser Gläser mit anomaler Teildispersion in zwei Grup pen ist üblich, je nachdem ob P_g,F "oberhalb" (positive Teildispersion: ΔP_g,F = pos.) oder "unterhalb" (negative Teildispersion: ΔP_g,F = neg.) der "Normalge raden" liegt.

Gläser mit anomalen Teildispersionen sind von Bedeutung zur Behebung von Restfarbfehlern, dem sogenannten sekundären Spektrum.

Die Gläser können bis zu 0,5 Gew.-% F enthalten. Dies ist insbesondere zum Erreichen extremer Brechwerte im Bereich BaK sinnvoll. Bevorzugt ist ein Gehalt von bis zu 0,2 Gew.-% F. F wird beispielsweise als KF oder KHF₂ zu gegeben. Wie allgemein bekannt ist, muß aufgrund der hohen Verdamp fungsneigung F-haltiger Verbindungen meist ein gewisser Überschuß an F, bezogen auf den gewünschten Gehalt, zugesetzt werden.

Zur Verbesserung der Glasqualität können dem Gemenge zur Läuterung des Glases ein oder mehrere an sich bekannte Läutermittel in den üblichen Men gen zugegeben werden. So weist das Glas eine besonders gute innere Glas qualität bezüglich Blasen- und Schlierenfreiheit auf.

Wird als Läutermittel kein As₂O₃, sondern statt dessen z. B. Sb₂O₃, vorzugs weise bis zu 0,5 Gew.-% verwendet, was ohne Verluste in Bezug auf die Glasqualität möglich ist, so sind die erfindungsgemäß bleifreien Gläser zu sätzlich arsenfrei.

In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Summe an Sb₂O₃ und F, das ja ebenfalls Läuterfunktion hat, zwischen 0,05 und 0,6 Gew.-%. So wird eine ausgezeichnete innere Glasqualität erzielt.

Innerhalb des im Hauptanspruch beanspruchten Zusammensetzungsberei ches für Gläser mit den genannten Brechwerten und Abbezahlen gibt es ver schiedene bevorzugte Zusammensetzungsbereiche von Gläsern, deren opti sche Daten n_d, ν_d in einem engeren Bereich variieren.

Dies sind (mit Angaben der Zusammensetzungsbereiche in Gew.-% auf Oxid basis):

- SiO₂ 45-60; B₂O₃ 4,5-9; BaO 7-21; ZnO 2,1-16; mit BaO + ZnO ≧ 13,5; TiO₂ 1-4,9; Na₂O 2,4-5,1; K₂O 4,5-7; mit Na₂O + K₂O 7-11; ZrO₂ 0,3-1; F 0-0,2 .

Diese Gläser der optischen Glasarten BaF, BaLF und BaK besitzen Brechwerte n_d zwischen 1,55 und 1,61 und Abbezahlen ν_d zwischen 47 und 56.

- SiO₂ 45-50; B₂O₃ 4,5-9; BaO 18-21; ZnO 2,1-16; TiO₂ 3,5-4,9; mit (BaO + ZnO)/TiO₂ 5-10; Na₂O 2-6; K₂O 4,5-8; mit Na₂O + K₂O ≦ 11; ZrO₂ 0,1-1; F 0-0,2.

Diese Gläser mit hohen BaO- und TiO₂-Anteilen und vergleichsweise gerin gen SiO₂-Anteilen gehören den optischen Glasarten BaF und BaLF an und besitzen Brechwerte n_d zwischen 1,58 und 1,62 und Abbezahlen ν_d zwischen 46 und 51.

- SiO₂ 48-55 (bevorzugt 48-53); B₂O₃ 4,5-6,5; BaO 14-21; ZnO 9-16; mit BaO + ZnO 30-37; TiO₂ 1-2; mit (BaO + ZnO)/TiO₂ 15-30; Na₂O 2-4,5; K₂O 4,5-6; mit Na₂O + K₂O 7-9,5 (bevorzugt 7-9); ZrO₂ 0,3-1; F 0-0,2.

Diese TiO₂-armen Gläser besitzen Brechwerte n_d zwischen 1,56 und 1,59 und Abbezahlen ν_d zwischen 53 und 57 und gehören damit zu den optischen Glasarten BaLF und BaK.

- SiO₂ 55-60; B₂O₃ 6-9; BaO 5-15; ZnO 2,1-10; mit BaO + ZnO 13- 18; TiO₂ 4-4,9; Na₂O 3,5-6; K₂O 5-7,5; mit Na₂O + K₂O ≦ 11; ZrO₂ 0,3-1; F 0-0,2.

Diese Gläser mit TiO₂-Gehalten im oberen Bereich innerhalb des Intervalls des Hauptanspruchs sind Bariumleichtflintgläser. Sie besitzen Brechwerte n_d zwischen 1,54 und 1,56 und Abbezahlen ν_d zwischen 50 und 53.

Auch bei der Herstellung der Gläser dieser bevorzugten Bereiche können, falls erwünscht, übliche Läutermittel in üblichen Mengen bzw. die oben ge nannten bevorzugten Varianten verwendet werden.

Beispiele

Es wurden sechs Beispiele erfindungsgemäßer Gläser aus üblichen Rohstof fen erschmolzen.

In Tabelle 2 sind die jeweilige Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis), der Brechwert n_d, die Abbezahl ν_d, die Teildispersion im blauen Bereich des Spektrums P_g,F und die Anomalie dieser Teildispersion ΔP_g,F, die Dichte ρ[g/cm³], der thermische Ausdehnungskoeffizient α_20/300 [10^-6/K] und die Transformationstemperatur T_g[°C] der Gläser aufgeführt.

Für die Beispiele 4 und 5 wurden weitere Glaseigenschaften bestimmt, die in Tabelle 3 aufgeführt sind und u. a. die gute chemische Beständigkeit doku mentieren: Diese Gläser gehören der Säure-Resistenzklasse 1 und der Alkali -Resistenzklasse 1 an.

Die erfindungsgemäßen Gläser wurden folgendermaßen hergestellt: die Roh stoffe für die Oxide, bevorzugt Carbonate und Nitrate, wurden abgewogen. Das bzw. die Läutermittel wurden zugegeben, und anschließend wurde gut gemischt. Das Glasgemenge wurde bei ca. 1380-1400°C in einem kontinu ierlichen Schmelzaggregat eingeschmolzen, danach geläutert und gut homo genisiert. Die Gußtemperatur betrug 1270-1290°C.

Tabelle 1 zeigt ein Schmelzbeispiel.

Tabelle 1

Schmelzbeispiel für 100 kg berechnetes Glas

Die Eigenschaften des so erhaltenen Glases sind in Tabelle 2, Beispiel 1, an gegeben.

Tabelle 2

Glaszusammensetzungen (in Gew.-% auf Oxidbasis) und wesentlichen Ei genschaften der Gläser

Tabelle 3

Weitere Eigenschaften der Gläser Nr. 4 und 5

Hierbei bedeuten:
SR: Säureresistenz gemäß ISO 8424
AR: Alkaliresistenz gemäß ISO draft 10629
τ_{i400 nm/25 mm:} spektraler Reintransmissionsgrad bei der Wellenlänge λ= 400 nm und einer Probendicke d = 25 mm.

Eine obere Entglasungsgrenze (OEG), d. h. die Liquidustemperatur der am höchsten schmelzbaren Phase war gar nicht bestimmbar, da die beiden Glä ser (gemessen von 800 bis 1040°C (Bsp. 4) bzw. 750 bis 1050°C (Bsp. 5) mit einer Temperzeit von 60 min.) keine meßbare Entglasung zeigen.

Der erfindungsgemäße Glaszusammensetzungsbereich bietet eine weitere Gruppe optischer Gläser der Glasarten BaF, BaLF und BaK mit den genann ten optischen Daten an, die bleifrei und in bevorzugter Ausführung auch As₂O₃-frei sind.

Die Gläser weisen folgende Vorzüge auf: Sie besitzen eine hohe chemische Beständigkeit, speziell eine Säureresistenz von SR = 2.3 oder besser und ei ne Alkaliresistenz von AR = 2.3 oder besser. Die hohe chemische Beständig keit der Gläser ist für ihre weitere Bearbeitung wie Schleifen und Polieren we sentlich. Die Gläser besitzen eine hohe Kristallisationsstabilität. Dadurch wird die Herstellung der Gläser in größeren Schmelzaggregaten, z. B. in einer opti schen Wanne, ermöglicht. Ein Maß für eine für eine solche Herstellung aus reichende Kristallisationsstabilität ist die Viskosität bei der Oberen Entgla sungsgrenze: Sie soll für eine kontinuierliche Produktion ≧ 1000 dPas betra gen. Dies ist bei den erfindungsgemäßen Gläsern erfüllt. Sie zeigen bei Tem peraturen von 700 bis 1100°C, Haltezeiten von 60 min. und einem zugehöri gen Viskositätsintervall von 8 . 10² bis 2 . 10⁸ dPas keine meßbare oder nur sehr geringe Entglasung. Die Gläser sind leicht zu schmelzen und gut zu ver arbeiten. Mit wenigstens 550°C weisen sie relativ hohe Transformationstem peraturen T_g auf. Ihre Dichte ρ ist mit höchstens 3,3 g/cm³ vergleichsweise niedrig. Die Transmission der Gläser im sichtbaren Bereich des Spektrums ist sehr hoch. Dokumentiert wird dies durch die Angabe der Transmission bei λ = 400 nm (τ_{i400 nm/25 mm}). Die Gläser zeigen eine negative Teildispersion im blau en Bereich des Spektrums.

Claims

1. Bleifreie optische Bariumflintgläser, Bariumleichtflintgläser und Barium krongläser mit einem Brechwert n_d zwischen 1,54 und 1,62 und einer Abbe zahl ν_d zwischen 46 und 57, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis)
SiO₂ 45-60 B₂O₃ 4,5-9 BaO 5-21 ZnO 2,1-16 TiO₂ 0,5-4,9 Na₂O 2-6 K₂O 4,5-8 mit Na₂O + K₂O ≦ 11 ZrO₂ 0,01-1 F 0-0,5

sowie ggf. Läutermittel in den üblichen Mengen.

2. Bariumflint-, Bariumleichtflint- und Bariumkrongläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus BaO und ZnO wenigstens 13,0 Gew.-% beträgt.

3. Bariumflint-, Bariumleichtflint- und. Bariumkrongläser nach Anspruch 2 mit einem Brechwert n_d zwischen 1,55 und 1,61 und einer Abbezahl ν_d zwischen 47 und 56, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis)
SiO₂ 45-60 B₂O₃ 4,5-9 BaO 7-21 ZnO 2,1-16 mit BaO + ZnO ≧ 13,5 TiO₂ 1-4,9 Na₂O 2,4-5,1 K₂O 4,5-7 mit Na₂O + K₂O 7-11 ZrO₂ 0,03-1 F 0-0,2

sowie ggf. Läutermitteln in den üblichen Mengen.

4. Bariumflint- und Bariumleichtflintgläser nach Anspruch 2 mit einem Brechwert n_d zwischen 1,58 und 1,62 und einer Abbezahl ν_d zwischen 46 und 51 gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis)
SiO₂ 45-50 B₂O₃ 4,5-9 BaO 18-21 ZnO 2,1-16 TiO₂ 3,5-4,9 Na₂O 2-6 K₂O 4,5-8 mit Na₂O + K₂O ≦ 11 ZrO₂ 0,1-1 F 0-0,2

sowie einem Gewichtsverhältnis (BaO + ZnO)/TiO₂ von 5-10 und ggf. Läutermitteln in den üblichen Mengen.

5. Bariumleichtflint- und Bariumkrongläser nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Brechwert n_d zwischen 1,56 und 1,59 und einer Abbezahl ν_d zwischen 53 und 57 gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis)
SiO₂ 48-55 B₂O₃ 4,5-6,5 BaO 14-21 ZnO 9-16 mit BaO + ZnO 30-37 TiO₂ 1-2 mit (BaO + ZnO)/TiO₂ 15-30 Na₂O 2-4,5 K₂O 4,5-6 mit Na₂O + K₂O 7-9,5 ZrO₂ 0,3-1 F 0-0,2

sowie einem Gewichtsverhältnis (BaO + ZnO)/TiO₂ von 15-30 und ggf. Läutermitteln in den üblichen Mengen.

6. Bariumleichtflintgläser nach Anspruch 2 mit einem Brechwert n_d zwischen 1,54 und 1,56 und einer Abbezahl ν_d zwischen 50 und 53, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis)
SiO₂ 55-60 B₂O₃ 6-9 BaO 5-15 ZnO 2, 1-10 mit BaO + ZnO 13-18 TiO₂ 4-4,9 Na₂O 3,5-6 K₂O 5-7,5 mit Na₂O + K₂O ≦ 11 ZrO₂ 0,3-1 F 0-0,2

sowie ggf. Läutermitteln in den üblichen Mengen.

7. Bariumflint-, Bariumleichtflint- und Bariumkrongläser nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gläser bis zu insgesamt 1 Gew.-% CaO und/oder SrO enthalten und die Summe aus CaO + SrO + BaO bis zu 21 Gew.-% beträgt.

8. Bariumflint-, Bariumleichtflint- und Bariumkrongläser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gläser bis zu insgesamt 1 Gew.-% CaO und/oder SrO enthalten und die Summe aus CaO + SrO + BaO bis zu 15 Gew.-% beträgt.

9. Bariumflint-, Bariumleichtflint- und Bariumkrongläser nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0-0,5 Gew.-% Sb₂O₃ enthalten.

10. Bariumflint-, Bariumleichtflint- und Bariumkrongläser nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus F und Sb₂O₃ 0,05-0,6 Gew.-% beträgt.

11. Bariumflint-, Bariumleichtflint- und Bariumkrongläser nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis auf unvermeidliche Verunreinigungen frei sind von Arsenoxid.

12. Bariumflint-, Bariumleichtflint- und Bariumkrongläser nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einer Dichte ρ von höchstens 3,3 g/cm³, einer Säureresistenz SR von 2.3 oder besser, einer Alkaliresistenz AR von 2.3 oder besser und einer Transformationstemperatur T_g von wenigstens 550°C.