[go: up one dir, main page]

DE19848077C1 - Lead-free optical glass - Google Patents

Lead-free optical glass

Info

Publication number
DE19848077C1
DE19848077C1 DE1998148077 DE19848077A DE19848077C1 DE 19848077 C1 DE19848077 C1 DE 19848077C1 DE 1998148077 DE1998148077 DE 1998148077 DE 19848077 A DE19848077 A DE 19848077A DE 19848077 C1 DE19848077 C1 DE 19848077C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lead
glasses
bao
weight
free optical
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
Application number
DE1998148077
Other languages
German (de)
Inventor
Uwe Kolberg
Danuta Grabowski
Magdalena Winkler-Trudewig
Silke Wolff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott Glaswerke AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott Glaswerke AG filed Critical Schott Glaswerke AG
Priority to DE1998148077 priority Critical patent/DE19848077C1/en
Priority to GB9922412A priority patent/GB2342918B/en
Priority to FR9912705A priority patent/FR2784676B1/en
Priority to JP29477799A priority patent/JP3347106B2/en
Priority to MYPI9904491 priority patent/MY124408A/en
Priority to CNB991251458A priority patent/CN1152836C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19848077C1 publication Critical patent/DE19848077C1/en
Priority to HK00106716.0A priority patent/HK1029098B/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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

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)

Abstract

Die Erfindung betrifft bleifreie optische Gläser mit einem Brechwert n¶d¶ zwischen 1,64 und 1,83 und einer Abbezahl nu¶d¶ zwischen 36 und 56 mit einer Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis) von SiO¶2¶ 10-25; B¶2¶O¶3¶ 8-20; ZrO¶2¶ 1-5; TiO¶2¶ 1-5; La¶2¶O¶3¶ 10-30; BaO 30-50; ZnO 0,1-2; CaO 0,5-2; WO¶3¶ 0,1-2; Nb¶2¶O¶5¶ 0,1-5; Y¶2¶O¶3¶ 0,1-3; Gd¶2¶O¶3¶ 0-1; Na¶2¶O 0-1; K¶2¶O 0-1.The invention relates to lead-free optical glasses with a refractive index n¶d¶ between 1.64 and 1.83 and an Abbe number nu¶d¶ between 36 and 56 with a composition (in% by weight based on oxide) of SiO¶2¶ 10 -25; B¶2¶O¶3¶ 8-20; ZrO¶2¶ 1-5; TiO¶2¶ 1-5; La¶2¶O¶3¶ 10-30; BaO 30-50; ZnO 0.1-2; CaO 0.5-2; WO¶3¶ 0.1-2; Nb¶2¶O¶5¶ 0,1-5; Y¶2¶O¶3¶ 0,1-3; Gd¶2¶O¶3¶ 0-1; Na¶2¶O 0-1; K¶2¶O 0-1.

Description

Die Erfindung betrifft bleifreie optische Gläser, die Brechwerte nd zwischen 1,64 und 1,83 und Abbezahlen vd zwischen 36 und 56 besitzen.The invention relates to lead-free optical glasses which have refractive indices n d between 1.64 and 1.83 and Abbe numbers v d between 36 and 56.

Da die Glaskomponenten PbO und As2O3 als umweltbelastend in die öffentli­ che Diskussion gekommen sind, besteht bei den Herstellern von optischen Geräten der Bedarf an PbO-freien und vorzugsweise auch As2O3-freien Glä­ sern mit den jeweiligen optischen Eigenschaften.Since the glass components PbO and As 2 O 3 have come into public discussion as polluting, the manufacturers of optical devices need PbO-free and preferably also As 2 O 3 -free glasses with the respective optical properties.

Durch den einfachen Austausch des Bleioxides gegen einen oder mehrere Bestandteile gelingt eine Reproduktion der durch PbO beeinflußten und ge­ wünschten optischen und glastechnischen Eigenschaften in der Regel nicht. Statt dessen sind Neuentwicklungen oder weitreichende Änderungen in der Glaszusammensetzung nötig.By simply exchanging the lead oxide for one or more Components are able to reproduce those influenced by PbO and ge usually do not want optical and glass properties. Instead, there are new developments or far-reaching changes in the Glass composition necessary.

Der Patentliteratur sind einige Schriften zu entnehmen, die auch bleifreie Glä­ ser mit optischen Werten aus dem genannten Bereich und mit ähnlichen Zu­ sammensetzungen beschreiben. Jedoch zeigen die Gläser die verschieden­ sten Nachteile.The patent literature shows some writings that also contain lead-free glasses ser with optical values from the range mentioned and with similar to describe compositions. However, the glasses show them differently most disadvantages.

Aus den Patentschriften DE 22 65 703 C2 und US 3,958,999 sind optische Gläser aus dem System B2O3 - Gd2O3 - La2O3 bekannt. Die Gläser benötigen zur Sta­ bilisierung gegen Entglasung wenigstens 2 Gew.-% und bis zu 50 Gew.-% Gd2O3. Durch das Vorhandensein dieser teuren Komponente in diesen großen Mengen werden die Gläser enorm verteuert. Die Gläser der US 3,958,999 enthalten in speziellen Ausführungsformen zusätzlich wenigstens 2 Gew.-% der ebenfalls teuren Komponente Ta2O5. Optical glasses from the B 2 O 3 - Gd 2 O 3 - La 2 O 3 system are known from the patent specifications DE 22 65 703 C2 and US Pat. No. 3,958,999. The glasses require at least 2% by weight and up to 50% by weight of Gd 2 O 3 for stabilization against devitrification. The presence of this expensive component in such large quantities makes the glasses extremely expensive. In special embodiments, the glasses of US Pat. No. 3,958,999 additionally contain at least 2% by weight of the likewise expensive component Ta 2 O 5 .

Die Gläser der JP 61-146 730 A und die der JP 60-221 338 A enthalten not­ wendigerweise Li2O, wodurch ihre Entglasungsneigung erhöht wird. Die Glä­ ser der letztgenannten Schrift benötigen außerdem zum Erreichen der ge­ wünschten Brechwerte bis zu 20 Gew.-% Y2O3 und bis zu 52 Gew.-% La2O3, beides ebenfalls teure Komponenten, wodurch die Gläser teuer und für eine Produktion in der Wanne unwirtschaftlich sind. The glasses of JP 61-146 730 A and those of JP 60-221 338 A necessarily contain Li 2 O, which increases their tendency to devitrify. The glasses of the latter document also require up to 20% by weight of Y 2 O 3 and up to 52% by weight of La 2 O 3 to achieve the desired refractive index, both of which are also expensive components, making the glasses expensive and for one Production in the tub are uneconomical.

Aus der deutschen Patentschrift DE 32 01 344 C2 sind hochbrechende Gläser bekannt, die mit 15-22 Gew.-% TiO2 + Nb2O5 + Y2O3 hohe Anteile an die Schmelzbarkeit herabsetzenden (TiO2) bzw. teuren Komponenten (Nb2O5, Y2O3) sowie viel CaO (4-18 Gew.-%) enthalten, während BaO nur fakultative Komponente mit maximal 14 Gew.-% ist.From the German patent DE 32 01 344 C2 highly refractive glasses are known, with 15-22 wt .-% of TiO 2 + Nb 2 O 5 + Y 2 O 3 high proportions of the meltability Lowering (TiO 2) or expensive components ( Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 ) and a lot of CaO (4-18% by weight), while BaO is only an optional component with a maximum of 14% by weight.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, bleifreie optische Gläser mit einem Brechwert nd zwischen 1,64 und 1,83 und einer Abbezahl νd zwischen 36 und 56 zu finden, die kostengünstig produzierbar sind und gute Schmelz- und Verarbeitungseigenschaften besitzen. Dies beinhaltet auch die Forderung nach einer ausreichenden Kristallisationsstabilität:The object of the invention is to find lead-free optical glasses with a refractive index n d between 1.64 and 1.83 and an Abbe number ν d between 36 and 56, which can be produced inexpensively and have good melting and processing properties. This also includes the requirement for sufficient crystallization stability:

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 beschriebenen Gläser gelöst.This object is achieved by the glasses described in claim 1 solved.

Die Gläser enthalten die Glasbildner SiO2 (10-25 Gew.-%) und B2O3 (8-20 Gew.-%) in ausgewogenen Anteilen. Dadurch ist sowohl die Schmelzbarkeit der Gläser, die sich mit steigendem B2O3-Anteil verbessert und mit steigen­ dem SiO2-Anteil verschlechtert, als auch ihre chemische Beständigkeit, die sich bei zu hohem B2O3-Gehalt verschlechtern würde, gut. Bei einer Verringe­ rung des genannten B2O3-Mindesgehaltes würde die Entglasungsneigung zu sehr ansteigen.The glasses contain the glass formers SiO 2 (10-25% by weight) and B 2 O 3 (8-20% by weight) in balanced proportions. As a result, both the meltability of the glasses, which improves with increasing B 2 O 3 content and deteriorates with increasing SiO 2 content, and their chemical resistance, which would deteriorate if the B 2 O 3 content is too high, are good . If the said minimum B 2 O 3 content were reduced, the tendency towards devitrification would increase too much.

Die Gläser enthalten 30-50 Gew.-% BaO. Dieser Anteil an BaO wird benötigt zum Erreichen des gewünschten Abbezahlbereiches. Speziell durch die aus­ gewogenenen Anteile an B2O3 und SiO2 in Relation zum BaO-Gehalt ist die Schmelzbarkeit der Gläser besonders gut. Ergänzend zu BaO enthalten die Gläser 0,5-2 Gew.-% CaO und 0,1-2 Gew.-% ZnO. Durch ihr Vorhanden­ sein neben BaO wird die Kristallisationsstabilität der Gläser verbessert.The glasses contain 30-50% by weight of BaO. This proportion of BaO is required to achieve the desired Abbezahlbereich. The meltability of the glasses is especially good due to the weighted proportions of B 2 O 3 and SiO 2 in relation to the BaO content. In addition to BaO, the glasses contain 0.5-2% by weight CaO and 0.1-2% by weight ZnO. Their presence in addition to BaO improves the crystallization stability of the glasses.

Die Gläser enthalten sowohl TiO2 als auch ZrO2 in Anteilen von jeweils 1 bis 5 Gew.-%. Durch diese beiden Komponenten wird, die chemische Beständigkeit, insbesondere die Alkaliresistenz, verbessert. Bei höheren Anteilen würde die Kristallisationsstabilität herabgesetzt.The glasses contain both TiO 2 and ZrO 2 in proportions of 1 to 5% by weight each. These two components improve the chemical resistance, in particular the alkali resistance. At higher proportions, the crystallization stability would be reduced.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Gläser ZrO2 und TiO2 in ähnlichen An­ teilen enthalten, dies kann ausgedrückt werden durch ein bevorzugtes Ge­ wichtsverhältnis ZrO2/TiO2 von 0,8 bis 1,0. It is particularly preferred if the glasses contain ZrO 2 and TiO 2 in similar proportions; this can be expressed by a preferred weight ratio ZrO 2 / TiO 2 of 0.8 to 1.0.

Die Gläser enthalten 10-30 Gew.-% La2O3. Dieser Bereich ermöglicht die gewünschte optische Lage, insbesondere mittlere Abbezahlen bei hohen Brechwerten. Außerdem erhöht La2O3 die Transmission der Gläser und fördert ihre Kristallisationsstabilität. Eine weitere Erhöhung des La2O3 Gehaltes wür­ de zu abweichenden nd- und νd- Werten und zu einer unnötigen Verteuerung des Gemenges führen.The glasses contain 10-30% by weight of La 2 O 3 . This area enables the desired optical position, in particular medium Abbe numbers with high refractive indices. In addition, La 2 O 3 increases the transmission of the glasses and promotes their crystallization stability. A further increase in the La 2 O 3 content would lead to deviating n d and ν d values and to an unnecessary increase in the price of the mixture.

Zur Variation und präzisen Abstimmung der niedrigen Abbezahl beim hohen Brechwert enthalten die Gläser 0,1-2 Gew.-% WO3, 0,1-5 Gew.-% Nb2O5 und 0,1-3 Gew.-% Y2O3 und können noch bis zu 1 Gew.-% Gd2O3 enthalten. Vorzugsweise beträgt die Summe dieser vier Komponenten mehr als 5 Gew.- %.The glasses contain 0.1-2 wt.% WO 3 , 0.1-5 wt.% Nb 2 O 5 and 0.1-3 wt 2 O 3 and can also contain up to 1% by weight of Gd 2 O 3 . The sum of these four components is preferably more than 5% by weight.

Zur weiteren Verbesserung der Schmelzbarkeit können die Gläser noch bis zu 1 Gew.-% Na2O und bis zu 1 Gew.-% K2O enthalten. Bei höheren Anteilen würde die Kristallisationsneigung erhöht. Aus demselben Grund wird auf Li2O vollständig verzichtet.To further improve the meltability, the glasses can also contain up to 1% by weight Na 2 O and up to 1% by weight K 2 O. With higher proportions, the tendency to crystallize would be increased. For the same reason, Li 2 O is completely dispensed with.

Innerhalb des genannten Zusammensetzungsbereiches können in Abhängig­ keit vom Brechwert zwei Gruppen von Gläsern unterschieden werden:Within the stated composition range, depending Two groups of glasses can be distinguished from the refractive index:

Dies sind zum einen Gläser mit Brechwerten nd zwischen 1,64 und 1,75, die wenigstens 25 Gew.-% der Summe aus SiO2 und B2O3 und höchstens 60 Gew.-% der Summe aus BaO und La2O3 enthalten, wobei La2O3 höchstens 25 Gew.-% beträgt.On the one hand, these are glasses with refractive indices n d between 1.64 and 1.75, which contain at least 25% by weight of the sum of SiO 2 and B 2 O 3 and at most 60% by weight of the sum of BaO and La 2 O 3 , where La 2 O 3 is at most 25% by weight.

Zum anderen sind es Gläser mit Brechwerten nd zwischen 1,75 und 1,83. Sie enthalten höchstens 25 Gew.-% der Summe aus SiO2 und B2O3 bei 10-17 Gew.-% SiO2 und 8-15 Gew.-% B2O3 und wenigstens 60 Gew.-% der Summe aus BaO und La2O3, wobei La2O3 wenigstens 15 Gew.-% beträgt.On the other hand, there are glasses with refractive indices n d between 1.75 and 1.83. They contain at most 25% by weight of the sum of SiO 2 and B 2 O 3 with 10-17% by weight of SiO 2 and 8-15% by weight of B 2 O 3 and at least 60% by weight of the sum BaO and La 2 O 3 , where La 2 O 3 is at least 15% by weight.

Innerhalb des Zusammensetzungsbereiches des Hauptanspruches gibt es ei­ ne Gruppe von Gläsern mit Brechwerten nd zwischen 1,71 und 1,75 und Ab­ bezahlen νd zwischen 42 und 46, die sich durch ihre chemische Resistenz und ihre Kristallisationsstabilität auszeichnen. Diese Gläser weisen folgende Zu­ sammensetzungen auf:
Within the composition range of the main claim there is a group of glasses with refractive indices n d between 1.71 and 1.75 and Ab pay ν d between 42 and 46, which are characterized by their chemical resistance and their crystallization stability. These glasses have the following compositions:

SiO2 SiO 2 15-21 (besonders bevorzugt 15-17);15-21 (most preferably 15-17); B2O3 B 2 O 3 10-15 (besonders bevorzugt 12-15);10-15 (particularly preferably 12-15); ZrO2 ZrO 2 1-4 (besonders bevorzugt 2-3);1-4 (particularly preferably 2-3); TiO2 TiO 2 1-4 (besonders bevorzugt 2-3);1-4 (particularly preferably 2-3); vorzugsweise mit SiO2 + ZrO2 + TiO2 preferably with SiO 2 + ZrO 2 + TiO 2 19-23;19-23; La2O3 La 2 O 3 15-25 (besonders bevorzugt 19-22);15-25 (most preferably 19-22); BaOBaO 30-43 (besonders bevorzugt 37-39);30-43 (particularly preferably 37-39); ZnOZnO 0,1-1;0.1-1; CaOCaO 0,5-1;0.5-1; mit BaO + ZnO + CaOwith BaO + ZnO + CaO ≧ 31 (vorzugsweise 37,6-41);≧ 31 (preferably 37.6-41); WO3 WHERE 3 0,1-1;0.1-1; Nb2O5 Nb 2 O 5 2-5 (besonders bevorzugt 2-4);2-5 (particularly preferably 2-4); Y2O3 Y 2 O 3 0,1-2 (besonders bevorzugt 0,5-1,5);0.1-2 (particularly preferably 0.5-1.5); Gd2O5 Gd 2 O 5 0-1;0-1; mit Y2O5 + Gd2O3 with Y 2 O 5 + Gd 2 O 3 ≧ 0,2 (vorzugsweise ≧ 0,6-2,5);≧ 0.2 (preferably ≧ 0.6-2.5); Na2ONa 2 O 0-1;0-1; K2OK 2 O 0-10-1

Die optischen Daten von Gläsern mit den jeweils als bevorzugt genannten Zu­ sammensetzungen liegen für nd zwischen 1,73 und 1,75 und für νd zwischen 44 und 46.The optical data of glasses with the compositions mentioned as preferred in each case are between 1.73 and 1.75 for n d and between 44 and 46 for ν d.

Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis der Summe aus SiO2 und B2O3 zur Summe aus BaO, ZnO und CaO ((SiO2 + B2O3)/(BaO + ZnO + CaO)) zwi­ schen 0,5 und 1. In diesem Bereich ist die Kristallisationsstabilität der Gläser besonders gut. Insbesondere für die als bevorzugt beschriebenen Gläser (1,71 ≦ nd ≦ 1,75, 42 ≦ νd ≦ 46) ist ein Verhältnis von ≦ 1 besonders vorteilhaft; der bevorzugte Mindestwert von wenigstens 0,5 ist bei ihnen erfüllt. Die als besonders bevorzugt beschriebenen Gläser (1,73 ≦ νd ≦ 1,75; 44 ≦ νd ≦ 46) weisen bereits so ausgewogene Mengen dieser Komponenten auf, daß diese bevorzugte Bereichsangabe für dieses Verhältnis erfüllt ist.The weight ratio of the sum of SiO 2 and B 2 O 3 to the sum of BaO, ZnO and CaO ((SiO 2 + B 2 O 3 ) / (BaO + ZnO + CaO)) is between 0.5 and 1. In The crystallization stability of the glasses is particularly good in this area. In particular for the glasses described as preferred (1.71 ≦ n d ≦ 1.75, 42 ≦ ν d ≦ 46) a ratio of ≦ 1 is particularly advantageous; they meet the preferred minimum value of at least 0.5. The glasses described as particularly preferred (1.73 ≦ ν d ≦ 1.75; 44 ≦ ν d 46) already have such balanced amounts of these components that this preferred range specification is fulfilled for this ratio.

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. To improve the quality of the glass, the mixture can be used to purify the One or more refining agents known per se in the usual menu genes are added. So the glass has a particularly good inner glass quality in terms of freedom from bubbles and streaks.

Wird als Läutermittel kein As2O3, sondern statt dessen z. B. Sb2O3 verwendet, was ohne Verluste in Bezug auf die Glasqualität möglich ist, so sind die erfin­ dungsgemäß bleifreien Gläser zusätzlich arsenfrei.If the refining agent is not As 2 O 3 , but instead z. B. Sb 2 O 3 is used, which is possible without losses in terms of glass quality, the lead-free glasses in accordance with the invention are also arsenic-free.

Vorzugsweise beträgt der Sb2O3-Gehalt zwischen 0,1 und 0,5 Gew.-%. Es ist weiter bevorzugt, daß die Gläser, ggf. auch zusätzlich zu Sb2O3, bis zu 0,5 Gew.-% Fluorid enthalten, was ja ebenfalls Läuterwirkung hat. Fluorid wird beispielsweise als CaF2 oder auch NaF zugegeben.The Sb 2 O 3 content is preferably between 0.1 and 0.5% by weight. It is further preferred that the glasses, possibly in addition to Sb 2 O 3 , contain up to 0.5% by weight of fluoride, which of course also has a refining effect. Fluoride is added as CaF 2 or NaF, for example.

Die erfindungsgemäßen Gläser weisen neben den gewünschten optischen Ei­ genschaften folgende Vorzüge auf:The glasses according to the invention have in addition to the desired optical egg features the following advantages:

Die Gläser sind PbO-frei und in bevorzugter Ausführung auch As2O3-frei. Die Gläser besitzen eine gute Kristallisationsstabilität. Dadurch wird die Fertigung in einem kontinuierlich geführten Schmelzaggregat ermöglicht. Ein Maß für ei­ ne für eine solche Herstellung ausreichende Kristallisationsstabilität ist die Viskosität bei der Oberen Entglasungsgrenze. Sie soll für eine kontinuierliche Produktion ≧ 1000 dPas betragen. Dies ist bei den erfindungsgemäßen Glä­ sern erfüllt. Durch eine solche Kristallisationsstabilität der Gläser wird auch eine weitere thermische Behandlung der Gläser wie Pressen oder Wiederver­ pressen ermöglicht.The glasses are PbO-free and, in a preferred embodiment, also As 2 O 3 -free. The glasses have good crystallization stability. This enables production in a continuously guided melting unit. A measure of a crystallization stability sufficient for such a production is the viscosity at the upper devitrification limit. It should be ≧ 1000 dPas for continuous production. This is met with the glasses according to the invention. Such crystallization stability of the glasses also enables further thermal treatment of the glasses, such as pressing or re-pressing.

Die Gläser sind nicht nur gut verarbeitbar, sondern auch gut schmelzbar. Dies zeigen auch ihre Einschmelztemperaturen von ca. 1300°C.The glasses are not only easy to process, but also easy to melt. this also show their melting temperatures of approx. 1300 ° C.

Die Gläser besitzen eine hervorragende Alkaliresistenz, dokumentiert durch ihre Zugehörigkeit zur Alkaliresistenzklasse AR = 1; bei auch ansonsten ge­ nügender chemischer Beständigkeit. Die chemische Beständigkeit der Gläser ist für ihre weitere Bearbeitung wie Schleifen und Polieren von Bedeutung.The glasses have excellent alkali resistance, as documented by their membership in the alkali resistance class AR = 1; at otherwise ge sufficient chemical resistance. The chemical resistance of the glasses is important for their further processing such as grinding and polishing.

Beispiele:Examples:

Es wurden 8 Beispiele erfindungsgemäßer Gläser aus üblichen Rohstoffen erschmolzen.There were 8 examples of glasses according to the invention made from conventional raw materials melted.

In Tabelle 2 sind die jeweilige Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis), der Brechwert nd, die Abbezahl νd, die Teildispersion im blauen Bereich des Spektrums Pg,F und die Anomalie dieser Teildispersion ΔPg,F [10-4], die Dichte ρ[g/cm3], der thermische Ausdehnungskoeffizient α20,300 [10-6/K], und die Transformationstemperatur Tg [°C], der Gläser aufgeführt. Table 2 shows the respective composition (in% by weight based on oxide), the refractive index n d , the Abbe number ν d , the partial dispersion in the blue region of the spectrum P g, F and the anomaly of this partial dispersion ΔP g , F [10 - 4 ], the density ρ [g / cm 3 ], the thermal expansion coefficient α 20.300 [10 -6 / K], and the transformation temperature Tg [° C] of the glasses.

Die erfindungsgemäßen Gläser wurden folgendermaßen hergestellt: Die Roh­ stoffe für die Oxide, bevorzugt Carbonate, Nitrate. Das Läuterungsmittel wur­ de zugegeben, und anschließend wurde gut gemischt. Das Glasgemenge wurde bei Einschmelztemperaturen zwischen ca. 1220°C und 1360°C in ei­ nem diskontinuierlichen Schmelzaggregat eingeschmolzen, danach geläutert und gut homogenisiert. Die Gußtemperatur betrug ca. 1050°C.The glasses according to the invention were produced as follows: The raw materials for the oxides, preferably carbonates, nitrates. The refining agent was de added, and then mixed well. The glass mix was at melting temperatures between approx. 1220 ° C and 1360 ° C in egg Melted in a discontinuous melting unit, then refined and well homogenized. The casting temperature was approx. 1050 ° C.

Tabelle 1 zeigt ein Schmelzbeispiel.Table 1 shows a melting example.

Tabelle 1Table 1

Schmelzbeispiel für 100 kg berechneten Glas Melting example for 100 kg calculated glass

Die Eigenschaften des so erhaltenen Glases sind in Tabelle 2, Beispiel 2 an­ gegeben. Die Beispiele 5 und 6 stellen Zusammensetzungen nahe an den Rändern des beanspruchten Zusammensetzungsbereiches vor und stellen entsprechend auch unter den Beispielen die Extrema in Bezug auf Brechwert und Abbezahl dar. Ihre physikalischen Eigenschaften stimmen jedoch mit de­ nen der Gläser aus den engeren bevorzugten Zusammensetzungsbereichen überein. The properties of the glass thus obtained are shown in Table 2, Example 2 given. Examples 5 and 6 represent compositions close to that of Edges of the claimed composition range in front and put correspondingly also under the examples the extremes with regard to the refractive index and Abbe number. However, their physical properties agree with de the glasses from the narrower preferred composition ranges match.

Tabelle 2Table 2

Glaszusammensetzungen (in Gew.-% auf Oxidbasis) und wesentliche Eigenschaften der Gläser Glass compositions (in% by weight based on oxide) and essential properties of the glasses

Claims (11)

1. Bleifreie optische Gläser mit einem Brechwert nd zwischen 1, 64 und 1, 83 und einer Abbezahl vd zwischen 36 und 56, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.- % auf Oxidbasis)
SiO 10-25 B2O3 8-20 ZrO2 1-5 TiO2 1-5 La2O3 10-30 BaO 30-50 ZnO 0,1-2 CaO 0,5-2 WO3 0,1-2 Nb2O5 0,1-5 Y2O3 0,1-3 Gd2O3 0-1 Na2O 0-1 K2O 0-1
sowie ggf. übliche Läutermittel in üblichen Mengen1.Lead-free optical glasses with a refractive index n d between 1.64 and 1.83 and an Abbe number v d between 36 and 56, characterized by the following composition (in% by weight based on oxide)
SiO 10-25 B 2 O 3 8-20 ZrO 2 1-5 TiO 2 1-5 La 2 O 3 10-30 BaO 30-50 ZnO 0.1-2 CaO 0.5-2 WHERE 3 0.1-2 Nb 2 O 5 0.1-5 Y 2 O 3 0.1-3 Gd 2 O 3 0-1 Na 2 O 0-1 K 2 O 0-1
and, if applicable, customary refining agents in customary quantities 2. Bleifreie optische Gläser nach Anspruch 1 mit einem Brechwert vd zwi­ schen 1,64 und 1,75, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis)
SiO2 10-25 B2O3 8-20 mit SiO2 + B2O3 ≧ 25 ZrO2 1-5 TiO2 1-5 La2O3 10-25 BaO 30-50 mit La2O3 + BaO ≦ 60 ZnO 0,1-2 CaO 0,5-2 WO3 0,1-2 Nb2O5 0,1-5 Y2O3 0,1-3 Gd2O3 0-1 Na2O 0-1 K2O 0-1
sowie ggf. übliche Läutermittel in üblichen Mengen2. Lead-free optical glasses according to claim 1 with a refractive index v d between 1.64 and 1.75, characterized by the following composition (in% by weight based on oxide)
SiO 2 10-25 B 2 O 3 8-20 with SiO 2 + B 2 O 3 ≧ 25 ZrO 2 1-5 TiO 2 1-5 La 2 O 3 10-25 BaO 30-50 with La 2 O 3 + BaO ≦ 60 ZnO 0.1-2 CaO 0.5-2 WHERE 3 0.1-2 Nb 2 O 5 0.1-5 Y 2 O 3 0.1-3 Gd 2 O 3 0-1 Na 2 O 0-1 K 2 O 0-1
and, if necessary, customary refining agents in customary quantities 3. Bleifreie optische Gläser nach Anspruch 1 mit einem Brechwert nd zwi­ schen 1,75 und 1,83, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis)
SiO2 10-17 B2O3 8-15 mit SiO2 + B2O3 ≦ 25 ZrO2 1-5 TiO2 1-5 La2O3 15-30 BaO 30-50 mit La2O3 + BaO ≧ 60 ZnO 0,1-2 CaO 0,5-2 WO3 0,1-2 Nb2O5 0,1-5 Y2O3 0,1-3 Gd2O3 0-1 Na2O 0-1 K2O 0-1
sowie ggf. übliche Läutermittel in üblichen Mengen 3. Lead-free optical glasses according to claim 1 with a refractive index n d between 1.75 and 1.83, characterized by the following composition (in% by weight based on oxide)
SiO 2 10-17 B 2 O 3 8-15 with SiO 2 + B 2 O 3 ≦ 25 ZrO 2 1-5 TiO 2 1-5 La 2 O 3 15-30 BaO 30-50 with La 2 O 3 + BaO ≧ 60 ZnO 0.1-2 CaO 0.5-2 WHERE 3 0.1-2 Nb 2 O 5 0.1-5 Y 2 O 3 0.1-3 Gd 2 O 3 0-1 Na 2 O 0-1 K 2 O 0-1
and, if necessary, customary refining agents in customary quantities 4. Bleifreie optische Gläser nach Anspruch 1 mit einem Brechwert nd zwi­ schen 1,71 und 1,75 und einer Abbezahl νd zwischen 42 und 46, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis)
SiO2 15-21 B2O3 10-15 ZrO2 1-4 TiO2 1-4 La2O3 15-25 BaO 30-43 ZnO 0,1-1 CaO 0,5-1 mit BaO + ZnO + CaO ≧ 31 WO3 0,1-1 Nb2O5 2-5 Y2O3 0,1-2 Gd2O3 0-1 mit Y2O3 + Gd2O3 ≧ 0,2 Na2O 0-1 K2O 0-1
4. Lead-free optical glasses according to claim 1 with a refractive index n d between 1.71 and 1.75 and an Abbe number ν d between 42 and 46, characterized by the following composition (in% by weight based on oxide)
SiO 2 15-21 B 2 O 3 10-15 ZrO 2 1-4 TiO 2 1-4 La 2 O 3 15-25 BaO 30-43 ZnO 0.1-1 CaO 0.5-1 with BaO + ZnO + CaO ≧ 31 WHERE 3 0.1-1 Nb 2 O 5 2-5 Y 2 O 3 0.1-2 Gd 2 O 3 0-1 with Y 2 O 3 + Gd 2 O 3 ≧ 0.2 Na 2 O 0-1 K 2 O 0-1
5. Bleifreie optische Gläser nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis
5. Lead-free optical glasses according to claim 4, characterized in that the weight ratio
6. Bleifreie optische Gläser nach Anspruch 4 mit einem Brechwert nd zwi­ schen 1,73 und 1,75 und einer Abbezahl νd zwischen 44 und 46, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung (in Gew.-% auf Oxidbasis):
SiO2 15-17 B2O3 12-15 ZrO2 2-3 TiO2 2-3 La2O3 19-22 BaO 37-39 ZnO 0,1-1 CaO 0,5-1 WO3 0,1-1 Nb2O5 2-4 Y2O3 0,5-1,5 Gd2O3 0-1 mit Y2O3 + Gd2O3 ≧ 0,6
6. Lead-free optical glasses according to claim 4 with a refractive index n d between 1.73 and 1.75 and an Abbe number ν d between 44 and 46, characterized by the following composition (in% by weight based on oxide):
SiO 2 15-17 B 2 O 3 12-15 ZrO 2 2-3 TiO 2 2-3 La 2 O 3 19-22 BaO 37-39 ZnO 0.1-1 CaO 0.5-1 WHERE 3 0.1-1 Nb 2 O 5 2-4 Y 2 O 3 0.5-1.5 Gd 2 O 3 0-1 with Y 2 O 3 + Gd 2 O 3 ≧ 0.6
7. Bleifreie optische Gläser nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch
WO3 + Nb2O5 + Y2O3 + Gd2O3 < 5 Gew.-%7. Lead-free optical glasses according to at least one of claims 1 to 6, characterized by
WO 3 + Nb 2 O 5 + Y 2 O 3 + Gd 2 O 3 <5% by weight 8. Bleifreie optische Gläser nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis ZrO2/TiO2 zwischen 0,8 und 1,0 beträgt.8. Lead-free optical glasses according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the weight ratio ZrO 2 / TiO 2 is between 0.8 and 1.0. 9. Bleifreie optische Gläser nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Gläser 0,1 bis 0,5 Gew.-% Sb2O3 enthalten.9. Lead-free optical glasses according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the glasses contain 0.1 to 0.5 wt .-% Sb 2 O 3. 10. Bleifreie optische Gläser nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gläser bis zu 0,5 Gew.-% Fluorid enthalten.10. Lead-free optical glasses according to at least one of claims 1 to 9, characterized, that the glasses contain up to 0.5 wt .-% fluoride. 11. Bleifreie optische Gläser nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis auf unvermeidliche Verunreinigungen frei sind von Arsenoxid.11. Lead-free optical glasses according to at least one of claims 1 to 10, characterized, that they are free of arsenic oxide except for inevitable impurities.
DE1998148077 1998-10-19 1998-10-19 Lead-free optical glass Expired - Lifetime DE19848077C1 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998148077 DE19848077C1 (en) 1998-10-19 1998-10-19 Lead-free optical glass
GB9922412A GB2342918B (en) 1998-10-19 1999-09-23 Lead-free optical glasses
FR9912705A FR2784676B1 (en) 1998-10-19 1999-10-12 LEAD-FREE OPTICAL LENSES
JP29477799A JP3347106B2 (en) 1998-10-19 1999-10-18 Lead-free optical glass
MYPI9904491 MY124408A (en) 1998-10-19 1999-10-18 Lead-free optical glasses
CNB991251458A CN1152836C (en) 1998-10-19 1999-10-19 Lead-free optical glass
HK00106716.0A HK1029098B (en) 1998-10-19 2000-10-23 Lead-free optical glasses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998148077 DE19848077C1 (en) 1998-10-19 1998-10-19 Lead-free optical glass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19848077C1 true DE19848077C1 (en) 2000-01-27

Family

ID=7884901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998148077 Expired - Lifetime DE19848077C1 (en) 1998-10-19 1998-10-19 Lead-free optical glass

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP3347106B2 (en)
CN (1) CN1152836C (en)
DE (1) DE19848077C1 (en)
FR (1) FR2784676B1 (en)
GB (1) GB2342918B (en)
MY (1) MY124408A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1627863A4 (en) * 2003-05-26 2008-11-26 Murata Manufacturing Co Porcelain composition
EP3578524A4 (en) * 2017-02-01 2020-11-18 Ohara Inc. Optical glass, preform and optical element

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100351193C (en) * 2002-08-20 2007-11-28 Hoya株式会社 Optical glass, prefabricated piece and making method optical element and making method thereof
DE102004027119A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-30 Schott Ag Production of a UV-absorbed glass used in the production of gas discharge lamps, fluorescent lamps, xenon lamps, LCD displays, computer monitors and telephone displays comprises melting a raw material and producing a melt
CN101003417B (en) * 2006-12-22 2011-05-11 成都光明光电股份有限公司 Environmental protective flint optical glass with heavy lanthanum and production method
JP2009143739A (en) * 2007-12-11 2009-07-02 Olympus Corp Optical glass and optical device using the same
JP2009143738A (en) * 2007-12-11 2009-07-02 Olympus Corp Optical glass and optical device using the same
JP2012126586A (en) * 2010-12-13 2012-07-05 Ohara Inc Optical glass, preform, and optical element
JP6096409B2 (en) * 2010-10-29 2017-03-15 株式会社オハラ Optical glass, preform and optical element
CN102674686B (en) * 2012-04-23 2014-07-16 湖北新华光信息材料有限公司 Optical glass
JP5767179B2 (en) * 2012-08-30 2015-08-19 株式会社オハラ Optical glass, preform and optical element
CN103771705B (en) * 2012-10-18 2017-02-15 成都光明光电股份有限公司 Environmentally-friendly optical glass
JP6553856B2 (en) * 2013-12-27 2019-07-31 株式会社オハラ Glass
CN104944767B (en) * 2014-03-26 2017-11-14 成都光明光电股份有限公司 High-refractive and high-dispersive optical glass
CN106467359A (en) * 2015-08-14 2017-03-01 成都光明光电股份有限公司 Optical glass
JP6932423B2 (en) 2015-11-06 2021-09-08 株式会社オハラ Optical glass, preforms and optics
US10370289B2 (en) * 2015-11-11 2019-08-06 Ohara Inc. Optical glass, preform, and optical element
WO2018003582A1 (en) * 2016-06-29 2018-01-04 株式会社オハラ Optical glass, preform, and optical element
JP7096648B2 (en) * 2016-06-29 2022-07-06 株式会社オハラ Optical glass, preforms and optical elements
JP7027002B2 (en) * 2016-06-29 2022-03-01 株式会社オハラ Optical glass, preforms and optical elements
JP7224099B2 (en) * 2016-10-03 2023-02-17 株式会社オハラ Optical glass, preforms and optical elements
WO2018066577A1 (en) * 2016-10-03 2018-04-12 株式会社オハラ Optical glass, preform, and optical element
JP7545192B2 (en) * 2016-10-03 2024-09-04 株式会社オハラ Optical glass, preforms and optical elements
JP7227693B2 (en) * 2017-08-31 2023-02-22 株式会社オハラ Optical glass, preforms and optical elements
JP7094095B2 (en) * 2017-11-29 2022-07-01 株式会社オハラ Optical glass, preforms and optical elements
WO2020017274A1 (en) * 2018-07-18 2020-01-23 株式会社オハラ Optical glass and optical element
CN110835229B (en) * 2018-08-17 2022-05-27 成都光明光电股份有限公司 Optical glass, glass preform, optical element and optical instrument having the same
CN109205616B (en) * 2018-11-21 2021-06-25 成都光明光电股份有限公司 Optical glass, glass preform, optical element and optical instrument
MX2021005663A (en) 2018-11-26 2021-07-07 Owens Corning Intellectual Capital Llc HIGH PERFORMANCE FIBERGLASS COMPOSITION WITH IMPROVED SPECIFIC MODULE.
EP4361112A3 (en) 2018-11-26 2024-12-11 Owens Corning Intellectual Capital, LLC High performance fiberglass composition with improved elastic modulus
CN111977970B (en) * 2020-09-07 2022-04-15 成都光明光电股份有限公司 Optical glass and optical element
US11802073B2 (en) 2020-09-10 2023-10-31 Corning Incorporated Silicoborate and borosilicate glasses with high refractive index and low density
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
CN115893833B (en) * 2022-12-06 2025-01-24 成都光明光电股份有限公司 Optical glass, glass preforms, optical components and optical instruments

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3958999A (en) * 1971-07-30 1976-05-25 Hoya Glass Works, Ltd. Optical glass
DE3201344C2 (en) * 1982-01-18 1984-02-16 Schott Glaswerke, 6500 Mainz High refractive index optical glasses in the system SiO 2 -B 2 O 3 -Alkalioxid-Erdalkaloxid-La 2 O 3 -ZrO 2 -TiO 5 2-2 -Nb with refractive indices of 1.79 - 1.82, Abbezahlen? 32 and densities &lE; 4.0
DE2265703C2 (en) * 1971-07-30 1985-06-20 Hoya Glass Works, Ltd, Tokio/Tokyo Thorium oxide-free optical glass based on B? 2? 0? 3? -Gd? 2? 0? 3? -La? 2? 0? 3?
JPS60221338A (en) * 1984-04-12 1985-11-06 Ohara Inc Optical glass
JPS61146730A (en) * 1984-12-19 1986-07-04 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Glass having high refractive index for spectacle lens

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1317395A (en) * 1971-03-22 1973-05-16 Plessey Co Ltd Filter optical glass
JPS5375210A (en) * 1976-12-17 1978-07-04 Obara Optical Glass Optical glass
JPS5950048A (en) * 1982-09-16 1984-03-22 Ohara Inc Optical glass

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3958999A (en) * 1971-07-30 1976-05-25 Hoya Glass Works, Ltd. Optical glass
DE2265703C2 (en) * 1971-07-30 1985-06-20 Hoya Glass Works, Ltd, Tokio/Tokyo Thorium oxide-free optical glass based on B? 2? 0? 3? -Gd? 2? 0? 3? -La? 2? 0? 3?
DE3201344C2 (en) * 1982-01-18 1984-02-16 Schott Glaswerke, 6500 Mainz High refractive index optical glasses in the system SiO 2 -B 2 O 3 -Alkalioxid-Erdalkaloxid-La 2 O 3 -ZrO 2 -TiO 5 2-2 -Nb with refractive indices of 1.79 - 1.82, Abbezahlen? 32 and densities &lE; 4.0
JPS60221338A (en) * 1984-04-12 1985-11-06 Ohara Inc Optical glass
JPS61146730A (en) * 1984-12-19 1986-07-04 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Glass having high refractive index for spectacle lens

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1627863A4 (en) * 2003-05-26 2008-11-26 Murata Manufacturing Co Porcelain composition
EP3578524A4 (en) * 2017-02-01 2020-11-18 Ohara Inc. Optical glass, preform and optical element

Also Published As

Publication number Publication date
GB2342918B (en) 2001-04-18
HK1029098A1 (en) 2001-03-23
GB9922412D0 (en) 1999-11-24
FR2784676A1 (en) 2000-04-21
MY124408A (en) 2006-06-30
GB2342918A (en) 2000-04-26
CN1152836C (en) 2004-06-09
CN1252391A (en) 2000-05-10
JP2000128568A (en) 2000-05-09
FR2784676B1 (en) 2002-07-19
JP3347106B2 (en) 2002-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19848077C1 (en) Lead-free optical glass
DE19920865C1 (en) Lead-free optical borosilicate glass, for optical equipment and optical data applications, contains barium, zinc, titanium, niobium and rare earth oxides and has a high refractive index and a low Abbe number
DE3700144C2 (en)
EP2072477B1 (en) Core glass in alkali-zinc-glass system for a fibre optic cable and fibre optic cable with same
DE60300706T2 (en) Optical glass
DE3216451C2 (en) Lightweight optical glass with a refractive index? 1.70, an Abbe number? 22 and a density &amp;lE; 3.5 g / cm? 3?
DE2719250C3 (en) Optical glass with a refractive index from 1 ^ 7 to 1.98 and an Abbe number from 18 to 46
DE10133763C1 (en) Lead-free optical heavy flint glasses
DE3343418A1 (en) OPTICAL GLASS WITH REFRACTION VALUES&gt; = 1.90, PAYBACK&gt; = 25 AND WITH HIGH CHEMICAL RESISTANCE
DE2621741A1 (en) GLAESER FOR ABSORPTION PARTIAL EDGE FILTER
DE102006013599A1 (en) Lead-free optical glasses of the heavy flint layer
EP1256555A2 (en) Optical glasses and their use
DE972434C (en) Eyeglass
DE19733580C2 (en) Lead-free optical heavy-duty and double heavy-duty glasses
DE19650692C2 (en) Lead-free crown glasses
DE19924520C1 (en) Lead-free optical borosilicate glass, especially for high performance optics, contains aluminum, calcium and tantalum oxides and has a high negative anomalous partial dispersion
DE19828992C1 (en) Lead-free optical glass of barium light flint glass, barium crown glass, crown glass, crown flint glass or boron crown glass type
DE19958522B4 (en) Optical glasses containing zinc
DE4032567C2 (en)
DE19820072C1 (en) New lead-free optical lanthanum crown and flint glasses
DE19958517C1 (en) Lead-free optical light flint glasses
DE60300262T2 (en) Optical glass
DE19703391C1 (en) A lead-free optical crown glass
DE3439162C2 (en)
DE10133521C1 (en) Lead-free optical glass contains oxides of silicon, aluminum, sodium, titanium, zirconium, niobium and tantalum, and fluorine

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SCHOTT AG, 55122 MAINZ, DE

R071 Expiry of right