Brevet FR2546159A1 — publié le 19841123

L'invention concerne des verres blancs utiles pour la fabrication de lentilles à usage ophtalmique. L'invention vise à fournir des verres blancs de la famille des alumino-borosilicates alcalins ayant des propriétés physico-chimiques améliorées par rapport au verre de large diffusion appelé "Blanc lunetterie" ou "Blanc BL'f, ainsi que des conditions de travail plus douces. Egalement, ces verres présentent l'avantage d'entre compatibles, du fait de leurs propriétés, avec les verres de segments utilisés pour des lentilles multifocales photochromiques couramment commercialisées, ce qui autorise la fabrication de lentilles multifocales non photochromiques dans des conditions similaires à celles des lentilles multifocales photochromiques, d'où la possibilité d'uniformiser les processus de fabrication. Plus particulièrement, l'invention concerne des verres blancs à usage ophtalmique, caractérisés en ce qu'ils présentent un indice de réfraction compris entre 1,520 et 1,530, un nombre d'Abbe compris entre 60 et 62, une masse volumique comprise entre 2,44 et 2,50 g/cm3 environ, un coefficient de dilatation compris entre 62 et 69 x 10 7/oC, un point de ramollissement compris dans la gamme de 650 à 6800C environ, une transmission à 400 nm pour une épaisseur de 2 mm de 85 à 88%, et une transmission de 1%, pour une épaisseur de 2 mm, pour une longueur d'onde comprise entre 310 et 320 nm environ, ces verres ayant la composition en % en poids suivante, comme calculé sur la base des oxydes:: Gamme large Gamme préférée SiO2 51-63 53-58 A1203 3-8 5-7 B203 10-20 15-20 Li2O 1,0-3,0 1,5-2,5 Gamme large Gamme préférée Na2O 3-6 3,5-5 K20 3-8 4,5-6,5 ZrQ 2,5-6,0 3,5-5,5 CaO 0-5 0-3 ZnO 0-7 1-5 MgO 0-7 0-4 CeO2 0,05-0,20 0,100-0,175 CoO 0-0,0003 0-0,0002 avec CaO+MgO+ZnO = 3,0-8,0 3-6 Outre ZrO2, l'indice de réfraction est ajusté à l'aide des oxydes CaO et/ou ZnO et/ou MgO. On préfèrera utiliser principalement ZnO car il affecte peu la dilatation et, dans le cas où une trempe chimique du verre (échange d'ions alcalins entre le verre et un bain de nitrate d'alcalins fondu) est requise, il est plus favorable pour l'échange que CaO et MgO. Pour la masse volumique, CaO, ZnO et MgO sont préférés à BaO. ZrO2 est essentiel pour l'indice de réfraction et la durabilité chimique. Au-dessus de 6E, la tendance à la dévitrification du verre augmente. L'oxyde de cérium est ajouté pour obtenir une coupure UV (longueur d'onde pour laquelle la transmission est de 1%) dans le domaine 310 à 320 nm pour une épaisseur de 2 mm. Une quantité très faible d'oxyde de cobalt peut être ajoutée au verre afin d'enlever la légère coloration jaune du verre due à la présence d'oxyde de cérium. Pour ce qui concerne la teinte, on utilisera des matières pre mières contenant une teneur en oxyde de fer minimale et l'on ne tolerera pas d'oxyde de titane qui, en presence de CeO2, dans ce type de verre conduit à une forte coloration jaune. Les verres peuvent être obtenus à partir d'un mélange vitrifiable constitué, par exemple, de quartz, d'acide borique, d'alumine, des carbonates de lithium, sodium, potassium, calcium, magnésium, des oxydes de zinc, de zirconium, de cérium et de cobalt, des nitrates de potassium ou de sodium. Des chlorures et/ou bromures d'alcalins peuvent être introduits dans le mélange pour faciliter l'affinage du verre. La teneur totale en chlore et brome (C1 + Br) enfournée sera en général inférieure à 1%. Le mélange est fondu dans un creuset de platine à environ 14000C et coulé vers-11000C sous forme de plaques qui sont ensuite recuites à 5000C environ. Les propriétés physiques indiquées sont déterminées par des moyens conventionnels. L'invention est illustrée par les exemples du tableau ci-après. Le verre préféré à ce jour, qui constitue le meilleur compromis entre toutes les propriétés, est celui de l'exemple 2. Les verres de l'invention peuvent être utilisés pour l'obtention de lentilles unifocales ou multifocales par les techniques courantes. Pour l'obtention de lentilles multifocales, le verre sera porté à une température de 645 à 6650C pendant 30 à 60 minutes pour réaliser les opérations de soudure. Les verres de l'invention peuvent être teintés par adjonction d'oxydes de métaux de transition ou de terres rares tels que par exemple NiO, CoO, MnO2, Fe203, Cor203, Nd203,Er203, Pr2O3. La teneur totale de ces constituants n'excèdera pas en général 2%. TABLEAU COMPOSITIONS EN POURCENTAGES PONDERAUX Exemples n 1 2 3 4 5 6 7 SiO2 55,09 54,84 55,12 53,59 54,09 54,82 60,82 Al2O3 6,23 6,23 6,23 6,23 6,23 6,23 6,23 B2O3 18,25 18,25 18,25 18,25 18,25 18,25 12,25 Li2O 1,81 1,81 1,81 1,81 1,81 1,81 2,81 Na2O 4,11 4,11 4,11 4,11 4,11 4,11 4,11 K2O 5,84 5,84 5,84 5,84 5,84 5,84 5,84 ZrO2 5,02 5,02 5,02 5,02 5,02 5,02 5,02 CaO 3,5 1,25 3,5 - - 1,25 1,25 ZnO - 2,5 - 5,0 - 2,5 2,5 MgO - - - - 4,5 - CeO2 0,15 0,15 0,125 0,15 0,15 0,17 0,175 CoO 0,0002 0,0002 - - - 0,0002 - TABLEAU (suite) Exemples n 1 2 3 4 5 6 7 na 1,5270 1,5231 - 1,5230 1,5232 - 1,5249 va 61,0 60,8 - 60,3 60,5 60,5 # (g/cm3) 2,46 2,46 - 2,48 2,45 - 2,47 &alpha; 25300 x 107 C-1 67,2 64,6 - 64,7 67,8 - 69,0 TL ( C) 679 666 - 657 670 - 676 Transmission à 400 nm (2 mm) 87,3 87,3 87,5 - - 86,8 87,6 Longueur d'onde pour T = 1% (nm) 317 317 314 - - 319 319 REVENDICATIONS 1. Verres blancs à usage opthalmique, caractérisés en ce qu'ils présentent un indice de réfraction compris entre 1,520 et 1,530, un nombre d'Abbe compris entre 60 et 62, une masse volumique comprise entre 2,44 et 2,50 g/cm3, un coefficient de dilatation compris entre 62 et 69 x 10 7/oC, un point de ramollissement compris dans la gamme de 650 à 6800C environ, une transmission à 400 nm pour une épaisseur de 2 mm de 85 à 88%, et une transmission de 1%, pour une épaisseur de 2 mm, pour une longueur d'onde comprise entre 310 et 320 nm environ, ces verres ayant la composition en % en poids suivante, comme calculé sur la base des oxydes: : SiO2 51-63 A1203 3-8 B293 10-20 Li2O 1,0-3,0 Na2O 3-6 K20 3-8 ZrO2 2,5-6,0 CaO 0-5 ZnO 0-7 MgO 0-7 CeO2 0,05-0,20 CoO 0-0,0003 avec CaO+MgO+ZnO = 3,0-8,0 2. Verres selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils présentent la composition en % en poids suivante, comme calculé sur la base des oxydes: SiO2 53-58 A1203 5-7 B203 15-20 Li2O 1,5-2,5 Na2O 3,5-5 K20 4,5-6,5 ZrO2 3,5-5,5 CaO 0-3 ZnO 1-5 MgO 0-4 CeO2 0,lQ0-0,175 CoO 0-0,0002 avec CaO+MgO+ZnO = 3-6 3. Verres selon la revendication 1 ou 2, caractérisés en ce qu'ils comprennent, en outre, moins de 1% en poids de chlore et brome, au total.