DE2545582A1 - Verfahren zur herstellung photochromer glaeser - Google Patents
Verfahren zur herstellung photochromer glaeserInfo
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
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Description
Anmelderin: Corning G-lass Works
Corning, F.Y. TJ S A
Corning, F.Y. TJ S A
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung photochromer
Glasgegenstände mit bräunlicher Farbtönung,
Photochrome Gläser und ihre Eigenschaften sind in der grundlegenden
US-PS 3,208,860 beschrieben, lür ophthalmische
Zwecke besonders günstig sind die photoehromen Alkali-Boraluminiumsilikatgläser
mit submikroskopischen Silberhalidkristallen nach US-PS 3,197,296. Diese Gläser haben
Brechungsindeces von 1,52 - 1,54, eine in für ophthalmische Zwecke gebräuchliche Dicke von etwa 2 mm, gute Dunklungsfähigkeit
und für ophthalmische Linsen brauchbare Dunklungsund Aufhellungsgeschwindigkeit.
Die bisher zur Verfügung stehenden photochromen Gläser für ophthalmische und andere Anwendungen zeigen eine neutral
graue Färbung im gebleichten Zustand, die unter dem Einfluß von UV-Strahlung dunkler wird, aber grundsätzlich grau bleibt.
609919/1255
Es besteht ein Bedürfnis nach photochromem Glas für ophthalmische
Zwecke und dergleichen, das anstatt der Graufärbung braun gefärbt ist, im übrigen aber gleichwertige Empfindlichkeit
gegenüber ÜV-Strahlung und photοchromisches Verhalten zeigt.
Die Erfindung hat sich die Schaffung eines solchen photochromen
Glases zur Aufgabe gestellt.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Glaskörper der Zusammensetzung, in Gew. %
53 - 60 % SiO2, 8 - 10 % Al2O3, 15 - 18 % B3O5, 1 - 3 %
1,5 - 3,2.96 Li2O, 5 - 9 % BaO, 3,5 - 7 % PbO, 0 - 4 % ZrO2,
0,012 - 0,040 % CuO, 0,14 - 0,22 % Ag, 0,22 - 0,36 % Cl,
0,10 - 0,20 % Br, 0 - 1 96 F, 0 - 0,16 % CoO, 0-1,0 % KiO
und 0 - 2,5 % MnO
auf 520 - 5800C erhitzt, 2 - 30 Min. gehalten, und anschließend
mit einer 2°C/Min. nicht unterschreitenden Geschwindigkeit weiter auf 600 - 66O0C, 5-60 Min. gehalten und dann auf
Zimmertemperatur gekühlt wird.
überraschenderweise erhält man durch diese spezifische Wärmebehandlung
anstatt grauer Gläser photochromes Glas mit braunem Farbton, sowohl im ungedunkelten (gebleichten) wie im gedunkelten
Zustand. Sie entsteht nach der vorgeschlagenen Behandlung,
- 3 609819/1255
-D-
wohl in erster Linie als Folge der entstehenden photochromen
Kristallphasen, obgleich die Glaszusammensetzung die Farbgebung, besonders im "gebleichten" Zustand ebenfalls beeinflußt.
Im Gegensatz zur bisher üblichen Behandlung sieht das erfindungsgemäße
Verfahren eine zweistufige Behandlung vor. Das potentiell photochrome Glas wird zunächst unterhalb der
maximalen Wachstumstemperatur für Silberhalidkristalle für eine bestimmte Zeitdauer behandelt, und dann zur Vervollständigung
der Entstehung der aktiven Silberhalidphase im Temperaturbereich eines raschen Silberhalidwachstums gehalten.
Vermutlich wird hierdurch die Zahl und Größe der bei der Wärmebehandlung entstehenden Silberhalidpartikel in einer die Farbgebung
beeinflussenden Weise verändert.
Die gewünschte braune Färbung entsteht ohne Zusatz farbgebender Mittel. Sie kann aber durch derartige Zusätze modifiziert
oder intensiviert werden. Geeignet hierfür sind beispielsweise Nickel, Cobalt, Mangan.
609819/1255
Für die Erfindung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
geeignete Gläser enthalten im wesentlichen, in Gew. %i
53 - 60 % SiO2 8 - 10 %
15 - 18 % B2O3
1 - 3 % 2 1,5 - 3,2 % M2O
5 - 9 % BaO 3,5 - 7 % PtO
0 - 4 % ZrO2 0,012 - 0,040 % CuO
0,14 - 0,22 % Ag 0,22 - 0,36 % Cl 0,01 - 0,02 % Br
0 - 1 % P.
Die entsprechenden Ansätze werden in Wannen, Tiegeln usw. in bekannter Weise hei I4OO - 15000C erschmolzen. Die Ansätze
enthalten Oxide oder andere Verbindungen, welche die Bestandteile ergeben, und werden vorzugsweise zuvor in der Kugelmühle
gemahlen.
Das Glas wird in bekannter Weise durch Pressen, Gießen, Ziehen, Walzen usf. geformt und gleichzeitig unter den Transformationsbereich
gekühlt. Die Formlinge werden gegebenenfalls nach Anlassen bei 400 - 4800C auf Zimmertemperatur
gekühlt.
603819/1255
- 5 " 25Λ5582
Diese Glaskörper werden als potentiell oder latent photochrom
bezeichnet, weil sie gelöste Silber- und Halogenkomponenten enthalten; diese sind noch nicht lichtempfindlich,
können aber durch geeignete Wärmebehandlung als lichtempfindliche Silberhalidkristallite ausgefällt werden.
Durch die erfindungsgemäße Behandlung werden diese Gläser
also photochrom, haben dabei aber anstelle der grauen Färbung eine bräunliche Färbung, welche entsprechend dem trichromatischen
Koordinatensystem nach A.C. Hardy, Handbook of Colorimetry, (1936) näher gekennzeichnet werden kann. Für
ein erfindungsgemäß behandeltes Glas von 2 mm Dicke hat durchgelassenes Licht einer bestimmten Lichtquelle C die
Farbkoordinate χ = 0,3100 - 0,3700 und die Farbkoordinate y = 0,3150 - 0,3600 im trichromatischen System, aaO. Dies
gilt unabhängig davon, ob das Glas sich im gedunkelten oder erhellten ("gebleichten") Zustand befindet, für alle photochromen
Zustände. Da die Farbempfindung subjektiv ist, kann ein Beobachter die Farbtönung, je nach Glaszusammensetzung
und/oder Wärmebehandlung als rotbraun, goldbraun oder grünlichbraun bezeichnen. Der chromatische Bereich in
dem obigen Koordinatensystem ist aber objektiv, aodaß die Bezeichnung eines durchweg gegebenen braunen Farbtons objektiv
gerechtfertigt ist.
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"6" 25A5582
Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung ohne
Beschränkung. -
Es wurde ein latent photochromer Glasgegenstand folgender
Zusammensetzung hergestellt:
Gewichtsteile
| 9 | 035 | π |
| 16 | 15 | Il |
| 2 | 30 | η |
| 3 | 15 | Il |
| 5 | 2 | Il |
| 7 | ir | |
| 2 | H | |
| ο, | Il | |
| ο, | It | |
| ο, | Il | |
| ο, | η | |
| ο, | ti | |
Na2O
Ii2O
PbO
BaO
ZrO2
CuO
Ag
Cl
Br
Der Glaskörper wird in einem Elektro-Ofen mit 20°C/Min. auf
55O0C erhitzt, 10 Min. gehalten, mit 20°C/Min. weiter auf
6200C erhitzt, 20 Min. gehalten, während 1 Std. auf Zimmertemperatur
gekühlt und herausgenommen. Der Körper wurde auf mm Dicke planparallel geschliffen und poliert, und auf
Farbe und photochrome Eigenschaft geprüft. Die Glasprobe war
- 7 -609819/1255
im gebleichten Zustand heUbräunlich und hatte eine Lichtdurchlässigkeit
von etwa 90 %. Nach 20 Min. Dunklung mit .einer blauen fluoreszierenden UV-Quelle war das Glas dunkelbraun
und hatte eine Lichtdurchlässigkeit von 50 %. Auf dem
C.I.E. Farbdiagramm (s. vorstehend) war χ = 0,3250, y = 0,5200,
Es sind Abwandlungen der Behandlung im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich, z.B. können anstatt der Haltezeiten in den
beiden Temperaturbereichen die Glasgegenstände fortlaufend
erhitzt und/oder gekühlt werden, sofern die Geschwindigkeiten die ausreichenden Verweilzeiten ergeben.
Auch können die Konzentrationen der Bestandteile verändert und z.B. Farbzusätze eingebaut werden, um z.B. die braune
!Färbung zu verändern oder zu verstärken, innerhalb der angegebenen Grenzen der Chromatizität. Geeignete Farbgeber sind
z.B. die Übergangsmetalle wie Cobalt, Nickel oder Mangan. Bevorzugte Zusammensetzungen mit Farbgebern enthalten beispielsweise,
in Gew. %
53 - 60 % SiO2
8 - 10 96 Al2O3
15 - 18 % B2O3
15 - 18 % B2O3
1 - 3 % Nap0
1,5 - 3,2 % Li2O
5 - 9 % BaO
3,5 - 7 % PbO
5 - 9 % BaO
3,5 - 7 % PbO
609819/1255 . 8 -
0-4 % ZrO2
0,012 - 0,040 % CuO 0,14 - 0,22 % Ag
0,22 - 0,36 % Cl 0,10 - 0,20 ■ % Br
0 - 1 /ό F 0 - 0,016 % CoO 0 - 1 % NiO 0 - 2,5 % MnO.
Die optimale Wärmebehandlung zur Erzielung der jeweils gewünschten
Brauntönung hängt im Einzelfall von der bestimmten Zusammensetzung in den angegebenen Bereichen ab.
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung photochromer Glasgegenstände
brauner Färbung im gedunkelten und erhellten Zustand,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Glaskörper der Zusammensetzung,
in Gev/. %
53 - oü ;'j SiO2, 3-10 % Al2O3, 15 - 18 % B3O3,
1 - 3 5ό ITa2O, 1,5 - 3,2 5& Li3O, 5 - 9 % BaO,
3,5-7;ό PbO, 0 - 4 % ZrO2, 0,01 ^ - 0,040 >a CuO,
0,14 - 0,22 70 Ag, 0,22 - 0,36 y, Gl, υ, 10 - O5PO % Br,
0 - 1 % F, 0 - 0,01b % GoO, 0-1,0 Jo NiO und 0 - 2,5 % MnO
a'ui" 520 - 5-00C eriaitzt, 2-30 I-iin. gehalten, und anschließend
mit einer 2°C/Min, nicht unterschreitenden Geschwindigkeit v/eiter auf 600 - 66O0C, 5-60 Hin. gehalten,
und dann auf Zimmertemperatur gekühlt wird.
609819/1255
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US52024974A | 1974-11-11 | 1974-11-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2545582A1 true DE2545582A1 (de) | 1976-05-06 |
Family
ID=24071790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752545582 Withdrawn DE2545582A1 (de) | 1974-11-04 | 1975-10-11 | Verfahren zur herstellung photochromer glaeser |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5168616A (de) |
| DE (1) | DE2545582A1 (de) |
| GB (1) | GB1479554A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2609469A1 (de) * | 1976-03-08 | 1977-09-15 | Corning Glass Works | Verfahren zur herstellung photochromer, ophtalmischer multifocallinsen |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1496078B2 (de) * | 1962-11-14 | 1970-12-03 | Corning Glass Works, Corning, N.Y. (V.St.A.) | 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 |
| DE2218142A1 (de) * | 1971-11-13 | 1973-05-17 | Hoya Glass Works Ltd | Verbessertes photochromes glas und verfahren zu dessen herstellung |
-
1975
- 1975-10-11 DE DE19752545582 patent/DE2545582A1/de not_active Withdrawn
- 1975-10-28 GB GB4433875A patent/GB1479554A/en not_active Expired
- 1975-10-31 JP JP13135275A patent/JPS5168616A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1496078B2 (de) * | 1962-11-14 | 1970-12-03 | Corning Glass Works, Corning, N.Y. (V.St.A.) | 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 |
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|---|---|---|---|---|
| DE2609469A1 (de) * | 1976-03-08 | 1977-09-15 | Corning Glass Works | Verfahren zur herstellung photochromer, ophtalmischer multifocallinsen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5168616A (ja) | 1976-06-14 |
| GB1479554A (en) | 1977-07-13 |
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