DE1496078B2 - Phototroper Glasgegenstand, dessen Durchlässigkeit für sichtbares Licht sich im umgekehrten Verhältnis zur Menge der einfallenden aktinischen Strahlung ändert, sowie Verf=hrpn zu seiner Herstellung und seine Verwendung - Google Patents
Phototroper Glasgegenstand, dessen Durchlässigkeit für sichtbares Licht sich im umgekehrten Verhältnis zur Menge der einfallenden aktinischen Strahlung ändert, sowie Verf=hrpn zu seiner Herstellung und seine VerwendungInfo
- Publication number
- DE1496078B2 DE1496078B2 DE19631496078 DE1496078A DE1496078B2 DE 1496078 B2 DE1496078 B2 DE 1496078B2 DE 19631496078 DE19631496078 DE 19631496078 DE 1496078 A DE1496078 A DE 1496078A DE 1496078 B2 DE1496078 B2 DE 1496078B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glass
- permeability
- temperature
- actinic radiation
- radiation
- 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.)
- Pending
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 67
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 19
- 230000035699 permeability Effects 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N aluminum;hydroxy-[hydroxy(oxo)silyl]oxy-oxosilane;lithium Chemical compound [Li].[Al].O[Si](=O)O[Si](O)=O.O[Si](=O)O[Si](O)=O HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052670 petalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/04—Compositions for glass with special properties for photosensitive glass
- C03C4/06—Compositions for glass with special properties for photosensitive glass for phototropic or photochromic glass
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 vorliegende Erfindung betrifft einen phototropen Glasgegenstand, dessen Durchlässigkeit für
sichtbares Licht sich im umgekehrten Verhältnis zur Menge der einfallenden aktinischen Strahlung ändert,
sowie eiri Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung.
In der älteren Patentanmeldung P 16 96 472.0 wer-Öen
Glasgegenstände beschrieben, die verteilt im Glas submikroskopische Kristalle aus sttahlungsempfindlichen
Stoffen enthalten, wodurch das Glas die Eigenschaft erhält, daß sich seine Durchlässigkeit für sichtbare
Strahlen durch die einfallende aktinische Strahlung im umgekehrten Verhältnis zu deren Menge
ändert. Diese Gläser eignen sich zwar hervorragend für viele Verwendungszwecke, auch als Glasscheiben
für Gebäude u. dgl., ließen jedoch noch den Wunsch offen, auch ein Glas zur Verfügung zu haben, das
schnell dunkel wird und auch schnell wieder verblaßt und in für Augengläser passender Stärke (d. h. etwa
2 mm), wenn man es Sonnenstrahlen aussetzt, auch dunkel genug wird, um für Sonnenbrillen brauchbar
zu sein. Der Brechungsindex (nD) der für einen solchen
Verwendungszweck in Frage kommenden Gläser sollte zudem vorzugsweise 1,52. bis 1,54 betragen,
damit sie für diesen Zweck verwendet werden können, ohne daß der Optiker zum Schleifen und Anpassen
der aus ihnen hergestellten Linsen seine Geräte zu ändern braucht.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Gläser zu rinden und herzustellen, die für
Augenlinsen verwendet werden können und deren Durchlässigkeit für sichtbares Licht sich im umgekehrten
Verhältnis zur Menge der einfallenden aktinischen Strahlung ändert, so daß sie die Augen des
Trägers vor sehr starken sichtbaren Strahlen schützen.
Der erfindungsgemäße phototrope Glasgegenstand kann für Augenlinsen verwendet werden, die praktisch
durchlässig für sichtbare Strahlen sind, — d. h., sie haben im allgemeinen eine Anfangsdurchlässigkeit
für sichtbare Strahlen von etwa 92%, — die jedoch dunkler werden, wenn sie aktinischer Strahlung ausgesetzt
werden. Sie haben dann nur noch eine Durchlässigkeit für sichtbare Strahlen von weniger als etwa
45% ihres ursprünglichen Wertes, d. h., sie haben im allgemeinen eine Durchlässigkeit für sichtbare
Strahlen von weniger als 40%, wenn die Gläser einer hellen, natürlichen aktinischen Strahlung aus^
gesetzt waren. Andererseits brauchen diese neuen Gläser, wie nachstehend näher beschrieben, nicht
mehr als 5 Minuten, um wieder zur Hälfte zu verblassen.
Der erfindungsgemäße Glasgegenstand besteht aus einem Glas der Zusammensetzung (auf Oxidbasis
in Gewichtsprozenten): 48 bis 57% SiO2, 6 bis 10%
Al2O3, 15 bis 22% B2O3, 0,8 bis 2% Na2O, 2,4 bis
3,1% Li2O, 0 bis 4% K2O, wobei die Summe Li2O
+ Na2O+ K2O 3,2 bis 7,2% beträgt, 4,5 bis 5,3%
PbO, 3 bis 9% BaO, O bis 7,2% ZrO2, 0,15 bis 0,6%
Ag, 0,01 bis 0,02% CuO, 0,3 bis 1,2% Cl, 0 bis 1,0% Br, 0 bis 1,0% J und 0 bis 1,2% F, in dem submikroskopische
Kristalle eines strahlungsempfindlichen Stoffes verteilt'sind, welche aus dem Glas ausgefällt wurden.
Dieser_ Glasgegenstand wird erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß ein Glasversatz der vorstehefiden
Zusammensetzung geschmolzen, das geschmolzene Glas in die gewünschte Form gebracht und der geformte
Glasgegenstand anschließend wärmebehandelt wird, indem er so lange auf 500 bis 750° C erwärmt
wird, bis innerhalb des Glases submikroskopische Kristalle aus einem strahlungsempfindlichen Stoff
entstehen.
Die Wärmebehandlung dauert im allgemeinen 1 bis 7 Stunden, d. h. an der unteren Grenze des genannten
Temperaturbereiches manchmal länger und an seiner oberen Grenze unter Umständen sogar nur
3 bis 30 Minuten. Das Glas wird dann auf Normaltemperatur gekühlt, oft auch in geregelter Weise.
ίο Die Änderung der Durchlässigkeit für sichtbare
Strahlen, die dadurch hervorgerufen wird, daß man das etwa 2 mm starke Glas einer aktinischen Strahlung
mit Wellenlängen von etwa 3000 bis 4500 Ä aussetzt, wird in üblicher Weise gemessen: man mißt
etwa zuerst das Glas, bevor es einer größeren Menge aktinischer Strahlung ausgesetzt wird, und ermittelt
dann die Abnahme der Durchlässigkeit kontinuierlich in derselben Weise, wobei das Glas einer ultravioletten
Bestrahlung (3650 Ä) ausgesetzt wird, die durch eine im Handel erhältliche, langwellige UV-Strahlen aussendende
Lampe (9 Watt) erzeugt wird, wobei die erzeugte Strahlung zur Beseitigung der Hauptmenge
der sichtbaren Strahlen aus ihr filtriert und auf eine Fläche von etwa 27 cm2 verteilt wird. Das zunehmende
Dunklerwerden des damit bestrahlten Glases mißt man dann in Abständen von 5 Minuten so lange,
bis keine meßbare Veränderung mehr festzustellen ist. Dies ist die absolute Mindestdurchlässigkeit des
Glases und wird als Durchlässigkeit bei unendlich langer Bestrahlung (T00) im Vergleich zur Anfangsdurchlässigkeit (T0) bezeichnet. Darauf bestimmt man
die Verblassungsgeschwindigkeit, indem man von der Oberfläche des Glases die aktinische Strahlung (mit
Wellenlängen von 3000 bis 4500 Ä) durch ein im Handel erhältliches opakes Grenzfrequenzfilter beseitigt,
das für Strahlen mit Wellenlängen von weniger als 5000 Ä undurchlässig ist, mißt dann die Durchlässigkeit
des Glases weiter und stellt die Zejt fest, die es braucht, um das geometrische Mittel [^T0 ■ T00)
zwischen der Anfangsdurchlässigkeit (T0) und der
Durchlässigkeit bei unendlich langer Bestrahlung (T00) zu erreichen. Diese Zeit wird als Halbverblassungszeit
(hFT) bezeichnet.
Die Bestandteile des Glases sind kritisch in dem Sinne, daß das Glas nach einer Wärmebehandlung
das gewünschte phototrope Dunklerwerden und schnelle Verblassen zeigt. Gläser, die zwar qualitativ
die beschriebenen Bestandteile enthalten, jedoch in größeren oder kleineren Mengen als oben angegeben,
lassen sich nicht zufriedenstellend wärmebehandeln, wobei zufriedenstellend bedeutet, daß das Glas in
dem gewünschten Umfang dunkler wird, ohne daß sich darin Schleier bilden, und daß die Zeit, die das
Glas zum Verblassen braucht, nicht übermäßig lang wird. Wenn umgekehrt die Wärmebehandlung bei solchen
Gläsern so weit eingeschränkt wird, um schnelles Verblassen zu ermöglichen, so wird das Glas bei der
Bestrahlung nicht in dem gewünschten Grade dunkler; ZrO2, BaO und PbO haben einen sehr starken Ein-
fluß auf den Brechungsindex des Glases, der deshalb
vor allem durch die Menge dieser drei Bestandteile eingestellt werden muß, damit der Wert für nD für die
angestrebte Verwendung als Augengläser1 zwischen 1,52 und 1,54 liegt, was — wie bereits erwähnt —
deshalb erwünscht ist, weil die Brillenindustrie ihre Herstellungsgeräte genormt hat und Gläser mit in
diesem Bereich liegenden Brechungsindizes zu verarbeiten gewohnt ist. ■ . .
3 4
Die Tabelle I bringt einige Beispiele für geeignete Gläser, wobei sich diese Zahlen immer auf Gewichtsprozente
beziehen.
SiO2
Al2O3
B2O3
Na2O
Na2O + Li2O
PbO
BaO
ZrO2
Ag.
Cl
CuO
53,1
7,0 20,3
0,9
3,0
3,9
4,9
6,1
3,6
0,55
0,46
0,016
52,4
7,0 20,0
0,9
3,0
3,9
4,8
3,9
7,1 0,54 0,46 0,016
53,7
7,1 20,5
0,9
3,1
4,0
4,9
8,5
0,56 0,78 0,016
53,5
7,1
20,4
0,9
3,1
4,0
4,9
8,4
20,4
0,9
3,1
4,0
4,9
8,4
0,55
1,04
0,016
1,04
0,016
53,8
7,1 20,5
0,9
3,1
4,0
4,9
8,5
0,32 0,78 0,016
53,7
7,1 20,5
0,9
3,1
4,0
4,9
8,5
0,32 1,04 0,016
(Fortsetzung)
10
12
SiO2
Al2O3
B2O3
Na2O :.
Li2O
Na2O + Li2O
PbO
BaO
ZrO2
Ag ,
Cl
Br
F
CuO
51,1 6,8
19,5 1,7 2,5 4,2 4,7 8,0 4,6 0,30 0,74
0,016
49,9
6,6 19,0
1,7
2,4
4,1
4,6
7,9
6,7
0,30
0,73
0,26 0,015
51,0
6,8 19,5
1,7
2,5
4,2
4,7
8,0
4,6
0,30
0,69
0,11
0,016
51,0
6,8
19,5
19,5
1,7
2,5
4,2
4,7
8,0
. 4,6
. 4,6
0,30
0,64
0,22
0,016
52,4 7,0
20,0 1,8 2,6 4,2 4,8 8,3 2,1 0,31 0,76
0,016
52,6 7,0
20,1 1,8 2,6 4,2 4,8 8,3 1,8 0,31 0,77
0,016
(Fortsetzung)
13
15
16
18
SiO2
Al2O3
B2O3
Na2O.
Li2O
Na2O + Li2O
PbO
BaO
ZrO2
Ag
Cl
Br
F
CuO
52,8 7,0
20,1 1,8 2,6 4,2 4,8 8,3 1,4 0,31 0,77
0,016
53,0
7,0 20,2
1,8
2,6
4,4
4,9
8,4
1,1
0,31
0,77
0,27 0,016
52,5 7,0
20,0 1,8 2,6 4,2 4,8 8,3 2,0 0,31 0,77
0,016
52,4
6,9
20,0
20,0
1,8
2,6
4,4
4,8
8,2
2,1
0,31
0,66
0,23
0,016
52,2
6,9 19,9
1,8
2,6
4,4
4,8
8,2
2,3
0,31
0,56
0,46
0,016
51,9
6,9 19,8
1,8
2,6
4,4
4,8
8,2
2,6
0,31
0,35
0,91
0,016
(Fortsetzung)
19
20
21
23
SiO2
Al2O3
B2O3
Na2O........
Li2O
Na2O + Li2O
PbO
BaO
ZrO2
Ag
Cl
F
CuO
51,2
6,8
19,5
1,7
2,5
4,2
4,7
8,1
3,6
0,30
0,35
0,90
0,27
0,016
50,4
6,7
19,2
1,7
2,5
4,2
4,6
7,9
4,6
0,30
0,34
0,88
0,79
0,015
(Fortsetzung) 51,9
6,9
19,8
19,8
1,8
2,6
4,4
4,8
6,0
4,8
0,31
0,35
0,91
0,016
51,9
6,9
19,8
19,8
1,8
2,6
4,4
4,8
3,8
7,0
0,31
0,35
0,91
0,016
52,1 6,9
19,9 1,8 2,6 4,4 4,8 8,2 2,0 0,24 0,35 0,91 0,27 0,016
24
25
26
28
SiO2
Al2O3
B2O3
Na2O
Li2O
Na2O + Li2O
PbO
BaO
ZrO2
Ag
Br
F
CuO
55,1 8,5
16,3 1,9 2,7 4,6 5,1 7,2 1,9 0,24 0,32 0,60 0,29 0,017
53,3 9,3
17,3 1,8 2,6 4,4 4,9 7,6 1,8 0,24 0,31 0,58 0,28 0,016
56,2
7,5
7,5
15,0
1,9
2,8
4,7
5,2
8,9
1,9
0,25
0,33
0,62
0,29
0,017
1,9
2,8
4,7
5,2
8,9
1,9
0,25
0,33
0,62
0,29
0,017
53,3
9,3
9,3
17,3
1,8
2,6
4,4
4,9
7,6
1,8
0,18
0,31
0,90
0,28
0,016
1,8
2,6
4,4
4,9
7,6
1,8
0,18
0,31
0,90
0,28
0,016
55,1
8,5 16,3
1,9
2,7
4,6
5,1
6,7
2,2 •0,29
1,02
0,19
0,017
Zur Herstellung der Gläser schmilzt man in üblicher Weise die Bestandteile der Glassätze im richtigen
Verhältnis zusammen, z. B. in Tiegeln, Häfen oder Wannen, wobei man das Glasgemenge wenigstens
etwa 4 Stunden lang auf 1400 bis 15000C erwärmt.
Darauf formt man aus Glasschmelze in üblicher Weise, z. B. durch Ziehen, Pressen, Walzen, Blasen u. dgl.,
die gewünschten Gegenstände, wobei sich das Glas gleichzeitig bis unter seinen Erweichungspunkt (etwa
640 bis 6700C) abkühlt. Der so geformte Gegenstand wird dann unter Einschaltung einer herkömmlichen
Temperstufe auf Normaltemperatur· abgekühlt, wobei er V2 bis 2 Stunden lang einer Temperatur von
bis 4800C ausgesetzt wird, oder man kühlt ihn nach dem nachstehend noch ausführlicher beschriebenen
Verfahren lediglich bis auf den Temperaturbereich für die Wärmebehandlung und dann erst auf Normaltemperatur
ab.
Die gewünschten phototropen Eigenschaften der beschriebenen Gläser erhält man dadurch, daß man
die verformten Glasgegenstände bis zu der gewünschten Bildung der strahlungsempfindlichen Kristalle Temperaturen
von 500 bis 750° C aussetzt und sie anschließend auf die Umgebungstemperatur abkühlt. Die
zur Erreichung der Kristallbildung erforderliche Zeit hängt etwas von der Höhe der Temperatur ab, wobei
längere Zeiten, etwa 1 bis 7 Stunden, an der unteren Temperaturgrenze (500 bis 550° C) und kürzere Zeiten,
etwa 3 bis 30 Minuten, an der oberen Temperaturgrenze (720 bis 7500C) erforderlich sind.
Es scheint, als ob die Geschwindigkeit, mit der der Glaskörper von Normaltemperatur auf Wärmebehandlungstemperatur
erwärmt wird, die Ergebnisse nicht beeinflußt. In der Tat kann man das Glas unmittelbar von der Verformungs- auf die Wärmebehandlungstemperatur
abkühlen. Andererseits erwies es sich aber, daß die Geschwindigkeit, mit der der
Glaskörper nach der gewünschten Kristallbildung von der Wärmebehandlungs- auf die Normaltemperatur
abgekühlt wird, von Bedeutung ist. Zufriedenstellende Ergebnisse erzielt man entweder, wenn der
aus dem Wärmebehandlungsofen herausgenommene Körper sofort in einen Raum von Normaltemperatur
gelangt, oder wenn er im Ofen mit einer Geschwindigkeit von etwa l°C/Min. langsam abgekühlt wird.
Es zeigte sich beispielsweise, daß man die Verblassungsgeschwindigkeit des Glases, ohne einen merklichen
nachteiligen Einfluß auf die Fähigkeit des
Glases, dunkler zu werden, dadurch verbessern kann, daß man den Glaskörper mit einer Geschwindigkeit
von weniger als 2°C/Min., vorzugsweise l°C/Min., von der Wärmebehandlungstemperatur erst auf eine
zwischen 325 und 425° C liegende Temperatur, vorzugsweise 350° C, abkühlt und ihn dann mit dieser
Temperatur unter atmosphärische Umgebungsbedingungen bringt, die ihn schnell ganz abkühlen lassen.
Die beschriebenen Wärmebehandlungsbedingungen zeitigen zwar zufriedenstellende Ergebnisse, es wurde
jedoch weiterhin gefunden, daß Gläser, die Brom oder Jod als Bestandteile enthalten, innerhalb der oben
angegebenen Grenzen vorzugsweise eine etwas stärkere Wärmebehandlung erfahren sollten. Dies kann man
erreichen, indem man das Glas einer solchen Wärmebehandlung unterwirft, bei der innerhalb der angegebenen
Temperaturbereiche die längeren der angegebenen Behandlungszeiten eingehalten werden,
insbesondere eine Dauer von etwa 2 bis 4 Stunden bei einer Temperatur von 620° C bis etwa 1Z2 bis 1 Stunde
bei einer Temperatur von 720° C.
Die beschriebene Wärmebehandlung ist für die vorliegende Erfindung kritisch, da das Glas ausreichend
lange und/oder bei einer ausreichend hohen Temperatur wärmebehandelt werden muß, um zu erreichen,
daß es in Stärken von 2 mm in der gewünschten Weise durch die Bestrahlung dunkler wird, während eine zu
hohe Temperatur und/oder eine zu lange Wärmebehandlung einen zu langsam verblassenden Gegenstand
ergeben und eine sichtbare Kristallbildung hervorrufen würde, wodurch die sichtbaren Lichtstrahlen
zerstreut und die Anfangsdurchlässigkeit des Glases vermindert wurden.
In Tabelle II ist eine große Zahl von geeigneten Wärmebehandlungsbedingungen aufgeführt, die sich
als zufriedenstellend erwiesen haben.
| Bezeich nung |
Behand lungs- temperatur (0C) |
Verweilzeit (Min.) |
Kühlgeschwindigkeit (°C/Min.°) |
Entnahme temperatur Γ C) |
| A | 560 | 120 | — | 560 |
| B | 560 | 120 | 1 | 400 |
| C | 580 | 90 | 1 | 400 |
| D | 580' | 90 | 1 | 350 |
| E | 580 | 90 | 1 | 20 |
| F | 600 | 90 | — | 600 |
| G | 600 | .90 | 1 | 400 |
| H | 600. | 90 | 1 | 350 |
| I | 600 | 90 | 1 , | 20 |
| J | 500 | 240 | 1 . | 20 |
| 600 | 90 | |||
| K . | 620 | 60 ' | 1 | 600 |
| L | 620 | 60 | 1 | 350 |
| M | 620 | 60 | 1 | 20 |
| N | 640 | 60 | 1 | 350 |
| O | ' -640 | 60 | 10 bis 600° C | 350 |
| 1 bis 350° C | ||||
| P | 660 | 30 | 10 bis 600° C | 350 |
| 1 bis 350° C | ||||
| Q | 700 | 15 | 10 bis 600° C | 350 |
| 1 bis 350° C |
Fortsetzung
Bezeichnung
Behand-
lungs-
lemperatur
I C)
Verweilzeit
(Min.)
(Min.)
700
700
Kühlgeschwindigkeit
( C'Min. )
( C'Min. )
10 Bis 600° C
1 bis 350°C
1 bis 350°C
10 bis 600° C
1 bis 350° C
1 bis 350° C
Entnahmelemperatur ( C)
350
350
In Tabelle III sind die phototropen Eigenschaften von 2 mm starken geschliffenen und polierten Gläsern
zusammengefaßt, die aus den in Tabelle I beschriebenen Glasversätzen hergestellt und nach dem auf
Sp. 3 beschriebenen Verfahren den in Tabelle II dargestellten Wärmebehandlungen ausgesetzt wurden.
40
45
55
6o
| Beispiel | Wärme behandlung |
. T0 (%) |
T00 • (%) |
Kr (Sek.) . |
| 1 | C | 94 | 28 ■ | 292 |
| 2 | G | 95 | 27 | 224 |
| 3 | D | 96 | 26 | 285 |
| 4 | A | 96 | 39 | 238 |
| C | 94 | 32 | 236 | |
| D | 95 | 34 | 210 | |
| 5 | C | 94 | 34 | 171 |
| F | 96 | 27 | 250 | |
| 6 | E | 96 | 28 | 274 |
| F | 96 | 37 | 186 | |
| 7 | A | 95 | 33 | 270 |
| H | 95 | 34 | 166 | |
| 8 | . H | 94 | 40 | 144 |
| 9 | H | 93 | 31 | 264 |
| 10 | A | 95 | 34 | 231 |
| H | 95 | 24 | 247 | |
| 11 | B | 95 | 33 | 189 |
| D | 94 | 33 | 187 | |
| F | 91 | 29 | 267 | |
| H | 94 | 30 | 256 | |
| I | 93 | 33 | 236 | |
| J | 94 | 27 | 263 | |
| 12 | B | 94 | 36 | 183 |
| D | 95 | 34 | 212 | |
| F | 95 | 30 | 278 | |
| H | 95 | 32 | 232 | |
| I | 93 | 34 | 252 | |
| J | 94 | 27 | 289 | |
| 13 | B | 94 | 30 | 177 |
| H | 94 | 31 | 274 | |
| F | 95 | 29 | 284 | |
| H | 95 | 30 | 276 | |
| I | 94 | 33 | 276 | |
| 14 | B | 94 | 29 | 273 |
| D | 95 | 30 | 252 | |
| 15 | H | 95 | 31 | 165 |
| K | 93 | 38 | 291 |
009549/278
Fortsetzung
| Beispiel | Wärme behandlung |
T0 (%) |
Too (%) |
hFT (Sek.) |
| 16 | K | 95 | 27 | 290 |
| L | 96 | 32 | 214 | |
| M | 95 | 28 | 249 | |
| P | 96 | 25 | 283 | |
| R | 94 | 26 | 291 | |
| S | 94 | 26 | 288 | |
| 17 | L | 95 | 33 | 238 |
| M | 96 | 37 | 212 | |
| N | 95 | 26 | 280 | |
| 18 | N | 94 | 39 | 218 |
| O | 92 | 31 | 282 | |
| P | 90 | 30 | 294 | |
| 19 | K | 96 | 28 | 280 |
| L | 96 | 37 | 234 | |
| N | 92 | 34 | 262 | |
| O | 96 | 37 | 258 | |
| P | 90 | 32 | ■" 276 | |
| Q | 86 | 36 | 246 | |
| S | 93 | 34 | 276 | |
| 20 | H | 95 | 40 | 86 |
| K | 93 | 35. | 198 | |
| M | 95 | 40 | 177 | |
| 21 | N | 96 | 40 | 192 |
| Q | 91 | 37 | 255 | |
| 22 | L | 92 | 31 | 194 |
Die bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung ist das Glas des Beispiels 23, das vorzugsweise so hergestellt
wird, daß man den folgenden Glassatz 6 Stunden lang in einem elektrisch beheizten Ofen in einem
Platintiegel bei 1450° C schmilzt.
Teile
Sand :.. 187,4
Eisenarmer Petalit " 412,3
Wasserfreie Borsäure 201,0
■ NaNO3 · 22,9
Li2CO3 16,2
Bleioxid 47,8
Bariumcarbonat , 106,7
Zirkoniumsilikat 30,0
AgNO3 3,6
NaCl 5,8
CuO 0,16
NaBr 11,7
Na2SiF6 4,5
Das geschmolzene Glas wird dann auf eine Stahlplatte ausgegossen und bis zu einer Stärke von etwa
mm ausgewalzt. Die Glasscheibe legt man dann sofort in einen 450°C warmen Ofen, glüht sie darin
1 Stunde lang, kühlt sie dann mit einer Geschwindigkeit von 5°/Min. auf 200° C ab und bringt sie aus dem
Ofen in einen Raum von Normaltemperatur. Darauf wird die Platte auf für Augenlinsen erforderliche
Formate zerschnitten, die man bis auf eine Stärke von 2 mm schleift und poliert. Anschließend erwärmt man
die Linsenrohlinge schnell, vorzugsweise innerhalb von etwa 15 Minuten, auf 640C und behandelt sie nach
dem Schema O der Tabelle II warm. Diese bevorzugte Wärmebehandlung ist in dem Zeit-Temperatur-Diagramm
dargestellt.
Claims (4)
1. Phototroper Glasgegenstand, dessen Durchlässigkeit für sichtbares Licht sich im umgekehrten
Verhältnis zur Menge der einfallenden aktinischen Strahlung ändert, bestehend aus einem Glas der
Zusammensetzung (auf Oxidbasis in Gewichtsprozent): 48 bis 57% SiO2, 6 bis 10% Al2O3, 15
bis 22% B2O3,0,8 bis 2% Na2O, 2,4 bis 3,1 % Li2O,
0 bis 4% K2O, wobei die Summe Li2O-I-Na2O
+ K2O 3,2 bis 7,2% beträgt, 4,5 bis 5,3% PbO, 3 bis 9% BaO, 0 bis 7,2% ZrO2, 0,15 bis 0,6% Ag,
0,01 bis 0,02% CuO, 0,3 bis 1,2% Cl, 0 bis 1,0% Br, 0 bis 1,0% J und 0 bis 1,2% F, in dem submikroskopische
Kristalle eines strahlungsempfindlichen Stoffes verteilt sind, welche aus dem Glas ausgefällt
wurden.
2. Verfahren zur Herstellung eines phototropen Glasgegenstandes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Glasversatz der Zusammensetzung nach Anspruch 1 geschmolzen, das geschmolzene
Glas in die gewünschte Form gebracht und der geformte Glasgegenstand anschließend
wärmebehandelt wird, indem er so lange auf 500 bis 75O0C erwärmt wird, bis innerhalb des Glases
submikroskopische Kristalle aus einem strahlungsempfindlichen Stoff entstehen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasgegenstand von der 500 bis
750° C betragenden Wärmebehandlungstemperatur mit einer Geschwindigkeit von weniger als 2° C
pro Minute, vorzugsweise 1°C pro Minute, auf eine Temperatur von 325 bis 425° C abgekühlt
wird.
4. Verwendung des phototropen Glasgegenstandes nach Anspruch 1 für Augenlinsen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US237627A US3197296A (en) | 1962-11-14 | 1962-11-14 | Glass composition and method of producing transparent phototropic body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1496078A1 DE1496078A1 (de) | 1969-02-13 |
| DE1496078B2 true DE1496078B2 (de) | 1970-12-03 |
Family
ID=22894510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19631496078 Pending DE1496078B2 (de) | 1962-11-14 | 1963-10-05 | Phototroper Glasgegenstand, dessen Durchlässigkeit für sichtbares Licht sich im umgekehrten Verhältnis zur Menge der einfallenden aktinischen Strahlung ändert, sowie Verf=hrpn zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3197296A (de) |
| DE (1) | DE1496078B2 (de) |
| GB (1) | GB984652A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2545582A1 (de) * | 1974-11-04 | 1976-05-06 | Corning Glass Works | Verfahren zur herstellung photochromer glaeser |
| DE2742013A1 (de) * | 1976-09-20 | 1978-03-23 | Corning Glass Works | Augenglaeaser mit erhoehtem brechungsindex |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3323926A (en) * | 1966-10-10 | 1967-06-06 | Corning Glass Works | Fluorescent glass and method of making it |
| US3615761A (en) * | 1968-01-31 | 1971-10-26 | Ppg Industries Inc | Phototropic articles containing thallous halide |
| GB1246889A (en) * | 1968-05-17 | 1971-09-22 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Phototropic glass |
| US3630765A (en) * | 1969-02-24 | 1971-12-28 | Corning Glass Works | Photochromic glass containing tantalum oxide for optical fiber fabrication |
| DE7316334U (de) * | 1973-04-30 | 1973-08-23 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen | Lichtdurchlaessiger phototroper verbundkoerper |
| US3957499A (en) * | 1974-11-11 | 1976-05-18 | Corning Glass Works | Fast-fading index-corrected photochromic glass compositions |
| US4018965A (en) * | 1975-04-14 | 1977-04-19 | Corning Glass Works | Photochromic sheet glass compositions and articles |
| GB1515641A (en) * | 1976-01-30 | 1978-06-28 | Pilkington Brothers Ltd | Photochromic glasses |
| DE2703100A1 (de) * | 1976-02-10 | 1977-08-18 | American Optical Corp | Verfahren zum herstellen von linsen mit ophthalmischer qualitaet, die einen progressiven, oertlichen gradienten der photochromen oder phototropen verhaltensweise zeigen |
| US4076395A (en) * | 1976-03-18 | 1978-02-28 | American Optical Corporation | Preparation of photochromic gradient lenses of improved color |
| US4080051A (en) * | 1976-03-18 | 1978-03-21 | American Optical Corporation | Preparation of photochromic gradient lenses of cosmetically improved color |
| US4130437A (en) * | 1978-04-12 | 1978-12-19 | Corning Glass Works | Photochromic glasses suitable for simultaneous heat treatment and shaping |
| US4168339A (en) * | 1978-07-26 | 1979-09-18 | Corning Glass Works | Photochromic microsheet |
| US4204027A (en) * | 1979-04-05 | 1980-05-20 | Corning Glass Works | Photochromic sheet glass process |
| US4242499A (en) * | 1979-07-27 | 1980-12-30 | The Firestone Tire & Rubber Company | Colored polymers comprising poly(organophosphazenes) with chromophores as substituent groups |
| DE3206958C2 (de) * | 1982-02-26 | 1986-09-18 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Phototropes Glas mit einem Brechungsindex ≥ 1,59, einer Abbezahl ≥ 44 und einer Dichte ≦ 3,0 g/cm↑3↑ |
| US4556605A (en) * | 1982-09-09 | 1985-12-03 | Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha | Photochromic coating composition and photochromic synthetic resin ophthalmic lens |
| US4786305A (en) * | 1987-08-03 | 1988-11-22 | Corning Glass Works | Heat treatment of flat photochromic sheet glass |
| US10150692B2 (en) | 2015-12-18 | 2018-12-11 | Corning Incorporated | Photochromic glass with sharp cutoff |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR767436A (de) * | 1932-05-09 | 1934-07-16 | ||
| US2219895A (en) * | 1938-05-05 | 1940-10-29 | Gen Electric | Luminescent glass |
| US2971853A (en) * | 1953-03-05 | 1961-02-14 | Corning Glass Works | Ceramic body and method of making it |
-
1962
- 1962-11-14 US US237627A patent/US3197296A/en not_active Expired - Lifetime
-
1963
- 1963-10-05 DE DE19631496078 patent/DE1496078B2/de active Pending
- 1963-11-05 GB GB43675/63A patent/GB984652A/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2545582A1 (de) * | 1974-11-04 | 1976-05-06 | Corning Glass Works | Verfahren zur herstellung photochromer glaeser |
| DE2742013A1 (de) * | 1976-09-20 | 1978-03-23 | Corning Glass Works | Augenglaeaser mit erhoehtem brechungsindex |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB984652A (en) | 1965-03-03 |
| US3197296A (en) | 1965-07-27 |
| DE1496078A1 (de) | 1969-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1496078B2 (de) | Phototroper Glasgegenstand, dessen Durchlässigkeit für sichtbares Licht sich im umgekehrten Verhältnis zur Menge der einfallenden aktinischen Strahlung ändert, sowie Verf=hrpn zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
| DE922733C (de) | Lichtempfindliches Glas | |
| DE1596764B1 (de) | Glaskoerper mit photochromatischer oberflaechenschicht und verfahren seiner herstellung | |
| DE69514732T2 (de) | Ophthalmische Linse aus photochromem Glas | |
| DE1932513A1 (de) | Photochromatisches Polarisationsglas | |
| DE2703884A1 (de) | Photochromes borsilikat-glas | |
| DE2712859C2 (de) | Linse oder Linsenrohling für ophtalmische Zwecke mit örtlich variierendem photochromen Verhalten | |
| DE2911796A1 (de) | Photochrome glaeser | |
| DE2140915A1 (de) | Photochromes Glas | |
| DE1496093C3 (de) | Phototroper Glasgegenstand und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2218142C3 (de) | Phototropes Glas des Systems SiO tief 2 -B tief 2 O tief 3- Al tief 2 O tief 3 -BaO-K tief 2 O und Silberhalogenen mit erhöhter optischer Dichte und erhöhter Geschwindigkeit der Lichtdurchlässigkeitsänderung sowie Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2436464A1 (de) | Reversibel lichtempfindliches glas | |
| DE2436516A1 (de) | Reversibel lichtempfindliches glas | |
| DE69105592T2 (de) | Verfahren zum Färben von photochromen Gläsern. | |
| DE1596917C3 (de) | Schnell umschlagendes phototropes Glas auf der Basis eines Tonerde-Boratglases mit Zusätzen an Silberhalogeniden und Kupferoxid und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE3150201A1 (de) | Verfahren zum herstellen von polarisiertem brillenglas | |
| DE69600192T2 (de) | Gläser für optische Filter | |
| DE1496089B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glasgegenständen mit phototropen Eigenschaften | |
| DE1496078C (de) | Phototroper Glasgegenstand dessen Durchlässigkeit fur sichtbares Licht sich im umgekehrten Verhältnis zur Menge der einfallenden aktimschen Strahlung ändert, sowie Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
| DE1924493B2 (de) | Schnell reagierendes phototropes Glas hoher Stabilität auf Borat oder Bo rosihkatbasis sowie Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE2733411C2 (de) | ||
| DE2140914A1 (de) | Thermisch dunkelbares, photochromes Glas | |
| DE2545652A1 (de) | Photochromes ophthalmisches glas | |
| DE2703860A1 (de) | Photochromes, bor-freies aluminophosphat-glas | |
| DE3042553A1 (de) | Verfahren zur herstellung farbiger, photochromer glaeser |