DE3210280C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3210280C2 DE3210280C2 DE3210280A DE3210280A DE3210280C2 DE 3210280 C2 DE3210280 C2 DE 3210280C2 DE 3210280 A DE3210280 A DE 3210280A DE 3210280 A DE3210280 A DE 3210280A DE 3210280 C2 DE3210280 C2 DE 3210280C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glass
- photochromic
- glasses
- originally
- irradiation
- 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
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 80
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 8
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 claims description 6
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 4
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(II) oxide Inorganic materials [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 2
- VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N erbium(III) oxide Inorganic materials O=[Er]O[Er]=O VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JYTUFVYWTIKZGR-UHFFFAOYSA-N holmium oxide Inorganic materials [O][Ho]O[Ho][O] JYTUFVYWTIKZGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 240000004322 Lens culinaris Species 0.000 claims 1
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 claims 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N Arsenious Acid Chemical compound O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- KOPBYBDAPCDYFK-UHFFFAOYSA-N Cs2O Inorganic materials [O-2].[Cs+].[Cs+] KOPBYBDAPCDYFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Tungsten halogen Chemical class 0.000 description 1
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Inorganic materials O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000005282 brightening Methods 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- AKUNKIJLSDQFLS-UHFFFAOYSA-M dicesium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Cs+].[Cs+] AKUNKIJLSDQFLS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 description 1
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910001953 rubidium(I) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N tetraantimony hexaoxide Chemical compound O1[Sb](O2)O[Sb]3O[Sb]1O[Sb]2O3 YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-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
-
- 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
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
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 Erfindung betrifft photochromes, dünnschichtig ausziehbares
Glas sowie dessen Verwendung für ophthalmische Linsen.
Die US-PS 32 08 860 beschreibt photochrome Gläser
des R₂O-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂-Systems, bestehend aus 4-26% Al₂O₃,
4-26% B₂O₃, 40-76% SiO₂, 2-8% Li₂O, 4-15% Na₂O,
6-20% K₂O, 8-25% Rb₂O, 10-30% Cs₂O, wobei die Summe
dieser Bestandteile wenigstens 85% der Gesamtzusammensetzung
ausmachen soll (in Gew.-% auf Oxidbasis). Das photochrome Verhalten
wird durch Zusatz von wenigstens einem Halid und Silber
in Form von mindestens 0,2% Cl+0,2% Ag, oder 0,1% Br+
0,05% Ag, oder 0,08% I+0,03% Ag erzeugt. Ferner können
geringe Mengen Niedertemperatur-Reduktionsmittel wie SrO, FeO,
CuO, As₂O₃, Sb₂O₃ zur Verstärkung der photochromen Eigenschaften
zugesetzt werden.
Ein Hauptanwendungsgebiet liegt in der Herstellung ophthalmischer
Linsen für Brillengläser, mit und ohne Korrektur.
Ein hauptsächlich für Korrekturlinsen verwendetes photochromes
Glas hat die Zusammensetzung, in Gew.-%
SiO₂ | |
55,6 | |
B₂O₃ | 16,4 |
Al₂O₃ | 8,9 |
Li₂O | 2,65 |
Na₂O | 1,85 |
K₂O | 0,01 |
BaO | 6,7 |
CaO | 0,2 |
PbO | 5,0 |
ZrO₂ | 2,2 |
Ag | 0,16 |
CuO | 0,035 |
Cl | 0,24 |
Br | 0,145 |
F | 0,19 |
Diese Gläser stellen einen Kompromiß zwischen den oft miteinander
streitenden Anforderungen an das photochrome Verhalten,
die ophthalmische Verwendung, die Schmelz- und Formbarkeit
usw. dar. Das laufende Bestreben geht nach weiterer
Verbesserung dieser Eigenschaften.
Ein besonders rasch dunkelndes und wiederaufhellendes photochromes
Glas beschreibt die US-PS 41 90 451. Es enthält, in
Gew.-% auf Oxidbasis
SiO₂ | |
55,8 | |
Al₂O₃ | 6,48 |
B₂O₃ | 18,0 |
Li₂O | 1,88 |
Na₂O | 4,04 |
K₂O | 5,76 |
ZrO₂ | 4,89 |
TiO₂ | 2,17 |
CuO | 0,011 |
Ag | 0,24 |
Cl | 0,20 |
Br | 0,13 |
Die Herstellung der Linsen erfolgt wie bei gewöhnlichen Augengläsern
durch Pressen, Schleifen und Polieren eines Rohlings.
Die photochromen Eigenschaften werden durch Wärmebehandlung
des Linsenrohlings erzeugt.
Die Herstellungskosten nach diesem Verfahren sind aber recht
hoch, was besonders in Gewicht fällt, wenn korrekturfreie
Gläser, z. B. Sonnenbrillengläser, hergestellt werden sollen.
Die US-PS 40 18 965 und 41 30 437 schlagen daher eine einfachere
Herstellung durch Ausziehen potentiell photochromer
Gläser zu Glasbahnen vor. Das Glas entwickelt seine photochrome
Eigenschaften erst nach dem Ausziehen durch Vornahme einer
Wärmebehandlung. Die hierzu vorgesehenen Glaszusammensetzungen
haben am Liquidus eine Viskosität von mindesten 10⁴ Poise,
meist etwa 10⁴-10⁶ Poise und zeigen langfristige Entglasungsfestigkeit
beim Kontakt mit Platinmetall bei Temperaturen entsprechend
Glasviskositäten von 10⁴-10⁶ Poise. Als langfristige
Entglasungsfestigkeit wird hierbei das Wachstum einer Kristallschicht
an der Glas-Metall-Grenzfläche von nicht mehr als 10 µm
Dicke nach 30 Tagen Kontaktdauer angesehen. Die Entglasungsfestigkeit
ist notwendig, weil die Formung der Glasbahnen am
besten durch Abwärtsziehen der Bahn aus der Schmelze mit Ziehrohren
aus Platin oder mit Platin überzogenem festen Material
vorgenommen wird, s. die US-PS 33 38 696. Dieses
wie auch andere übliche Ziehverfahren arbeitet ohne die rasche
Abschreckung der üblichen Preßverfahren. Daher besteht keine
Gewähr, trübungsfreie, stark dunkelnde potentiell photochrome
Glasbahnen oder -tafeln zu erhalten.
Die Glasbahnen können im übrigen in Dicken von 1,3-1,7 mm
chemisch verfestigt werden um den Sicherheitsbestimmungen für
Augengläser (FDA) zu genügen.
Möglich ist in einigen günstigen Glaszusammensetzungen auch
die Herstellung durch Einsackenlassen der Glasbahnen in Linsenhohlformen
und gleichzeitige Wärmebehandlung zur Entwicklung
der photochromen Eigenschaften, z. B. nach US-PS 40 88 470,
was zusammen mit der Herstellung der Glasbahnen durch Ausziehen
aus der Schmelze ein rascheres und rationelleres Fertigungsverfahren
zur Herstellung von Sonnenbrillengläsern
ergibt.
Die von der US-PS 40 18 965 und der 41 30 437 vorgesehenen
Gläser haben die folgende Zusammensetzung
Nach dem gleichen Verfahren können auch die sehr dünnen Bahnen
mit Dicken von etwa 0,25-0,5 mm der Gläser nach der US-PS
41 68 339 hergestellt werden.
Sie enthalten:
SiO₂ | |
54-66 | |
Al₂O₃ | 7-16 |
B₂O₃ | 10-30 |
Na₂O | 3-15 |
Li₂O | 0-4 |
K₂O | 0-10 |
PbO | 0,4-1,5 |
Br | 0,2-0,5 |
Cl | 0,5-1,2 |
F | 0,2-0,5 |
CuO | 0,008-0,03 |
Ag | <0,03-1 |
Was das photochrome Verhalten angeht, so zeigen die Gläser
der US-PS 40 18 965 bei Zimmertemperaturen von 20-25°C eine
klare Lichtdurchlässigkeit von wenigestens 60%, eine 25%
nicht übersteigende gedunkelte Durchlässigkeit, und eine
solche Wiederaufhellungsgeschwindigkeit, daß das Glas nach
5 Minuten Wiederaufhellung vom gedunkelten Zustand wenigstens
das 1,5fache der gedunkelten Durchlässikeit aufweist. Die
Gläser der US-PS 41 30 437 zeigen bei 20-25°C eine klare
Lichtdurchlässigkeit von wenigstens 60%, eine gedunkelte
Durchlässigkeit unter 30%, und nach 5 Minuten Wiederaufhellung
wenigestens das 1,75fache der gedunkelten Durchlässigkeit. Nach
einer Stunde Wiederaufhellung haben diese Gläser mehr als 80%
der klaren Durchlässigkeit erreicht. Die Gläser der US-PS
41 68 339 haben bei Zimmertemperaturen eine gedunkelte Durchlässigkeit
unter 50%, nach 5 Minuten Wiederaufhellung eine
Durchlässigkeitszunahme um wenigstens 20 Prozenteinheiten
und nach einer Stunde Wiederaufhellung mehr als 80% Durchlässigkeit.
Die klare Durchlässigkeit beträgt etwa 90%, die
aber durch Farbgeber wie CoO und NiO in geringen, die photochromen
Eigenschaften nicht beeinträchtigenden Mengen auf 60%
gesenkt wird.
Trotz der recht günstigen photochromen Eigenschaften geht das Bestreben
nach weiterer Verbesserung, insbesondere der tieferen Dunklungsdurchlässigkeit
und Wiederaufhellungsgeschwindigkeit, unter
Beibehaltung der Schmelz- und Formeigenschaften, der Entglasungsfestigkeit,
bei Temperaturen entsprechend Glasviskositäten
von 10⁴-10⁶ Poise, der Herstellungsmöglichkeit durch
Einsackenlassen in Formen bei gleichzeitiger Entwicklung der
photochromen Eigenschaften, der Ausziehbarkeit zu Bahnen oder
Tafeln, und der Fähigkeit zur chemischen Verfestigung entsprechend
den Sicherheitsbestimmungen für Augengläser.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, photochromes,
dünnschichtig ausziehbares Glas verfügbar zu machen, das nicht
nur die für Glasbahnen-Ziehvorgänge erforderliche Viskosität
beim Liquidus sowie langzeitige Stabilität gegen Entglasung
besitzt, sondern auch gegenüber vorbekannten photochromen Glasbahnen
deutlich verbesserte photochrome Eigenschaften zeigt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch
1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bevorzugte weitere Ausgestaltungen
der Erfindung sind den Ansprüchen 2 und 3 zu entnehmen.
Die erfindungsgemäße Verwendung eines derartigen Glases für
ophthalmische Linsen ist im Patentanspruch 4 gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Glas kann vorteilhaft in dünne Bahnen mit
Dicken von etwa 1,3 bis 1,7 mm ausgezogen werden und besitzt
eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit. Die beanspruchten
physikalischen Parameter gemäß den Merkmalen a) bis f) sind auch
nicht der DE-OS 27 03 884 zu entnehmen, die bereits ein photochromes
Borsilikatglas offenbart. Gegenüber der US 41 30 437
unterscheidet sich die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen
Glases nicht nur deutlich im Na₂O-Gehalt, sondern ebenfalls durch
die beanspruchten physikalischen Eigenschaften.
Die Gläser können farbgebende Zusätze in geringen Mengen enthalten,
wie insgesamt bis zu 1% Übergangsmetalloxide, wie z. B.
CoO, NiO, Cr₂O₃, Fe₂O₃, V₂O₅ und/oder bis zu insgesamt 5% seltende
Erdoxide wie z. B. Er₂O₃, Ho₂O₃, Nd₂O₃, Pr₂O₃.
Zur Entwicklung der photochromen Eigenschaften werden Wärmebehandlungstemperaturen
von etwa 650-675°C benötigt. Die Behandlungsdauer
hängt von der Dicke der Glasbahnen ab. Werden z. B.
1,5 mm dicke Stücke durch einen Lehrofen gefahren, so werden
nicht mehr als 6 Minuten, meist 3-5 Minuten in diesem Temperaturbereich
benötigt.
Zur Fertigung von Glasbahnen aus diesen Gläsern wird ein geeigneter
Ansatz geschmolzen, die Temperatur wenigstens eines
Teilbereichs der Schmelze auf eine Temperatur entsprechend
einer Glasviskosität von 10⁴-10⁶ Poise eingestellt, aus der
Schmelze bei dieser Viskosität Glas optischer Qualität in Bahn-
oder Tafelform über Formwerkzeuge gezogen, und die Bahn, Tafel
oder abgetrennte Stücke für eine zur Entwicklung der photochromen
Eigenschaften ausreichende Zeitdauer einer Temperatur
im Bereich von 650-675°C ausgesetzt.
Zur Herstellung von Glasbahnen derartiger Gläser, Formung von
Glaskörpern, Linsen und dergleichen, und gleichzeitigen Entwicklung
der photochromen Eigenschaften wird nach dem Verfahren
der Erfindung in der Weise vorgegangen, daß ein Ansatz für das
Glas geschmolzen wird, die Temperatur in wenigstens einem Teilbereich
der Glasschmelze auf eine Viskosität von 10⁴-10⁶ Poise
eingestellt wird, aus der Glasschmelze bei einer Viskosität von
10⁴-10⁶ Poise potentiell photochrome Glastafeln oder -bahnen
optischer Qualität gezogen werden, die Glastafeln oder -bahnen
bis unter die Glaserweichungstemperatur gekühlt und Gegenstände
geeigneter Abmessung geschnitten werden, die Gegenstände an den
Kanten auf Hohlformen abgestützt und einer Temperatur von 650-
675°C für eine Zeitdauer ausgesetzt werden, welche ausreicht,
um das Glas in die konkaven Formteile ohne Berührung mit deren
Innenflächen einsacken zu lassen und gleichzeitig hiermit die
photochromen Eigenschaften zu entwickeln.
Ein Glasansatz wurde bei ca. 1400°C geschmolzen, bei etwa
10⁴ Poise in ein Überlauftrogrohr gegeben, und nach unten zu
Glasbahnen einer Dicke von etwa 1,5 mm ausgezogen. Die gezogenen
Glasbahnen wurden bis unter die Glaserweichungstemperatur
gekühlt, in Glastafeln zertrennt, und zu Probestücke gewünschter
Abmessung geschnitten. Das Glas hatte in Gew.-% auf Oxidbasis
die annähernde Zusammensetzung
SiO₂ | |
59,3 | |
Al₂O₃ | 9,6 |
B₂O₃ | 19,7 |
Li₂O | 2,2 |
Na₂O | 2,4 |
K₂O | 6,3 |
PbO | 0,12 |
Ag | 0,13 |
Cl | 0,33 |
Br | 0,055 |
CuO | 0,008 |
CoO | 0,031 |
NiO | 0,073 |
Die Glasproben wurden dann durch Wärmebehandlung in Hohlformen
durchsacken gelassen, während dabei gleichzeitig die
photochromen Eigenschaften entwickelt wurden. Hierzu wurden
die Glasproben nach US-PS 40 88 470 zur Vermeidung von Oberflächenschäden
auf Hohlformen nur an den Kanten abgestützt,
und die Formen in einen Lehrofen gegeben, dessen Temperatur
am Eingang etwa 500°C betrug. Beim Durchgang durch den Lehrofen
wurden die Glasproben einer Temperatur von etwa 665°C
ausgesetzt und auf dieser Temperatur etwa 5 Minuten lang gehalten.
Beim Durchgang durch eine anschließende kühlere Zone
wurde die Temperatur rasch auf etwa 570°C gesenkt. Nach etwa
10 Minuten waren die Glasproben soweit abgekühlt, daß sie entnommen
werden konnten. Wie die Untersuchung zeigte, waren sie
in die Formen eingesackt, ohne aber deren Innenflächen zu berühren.
Die Glasproben wurden dann aus den Formen herausgenommen, und
durch Eintauchen in ein 400°C heißes Schmelzbad aus 60 Gew.-%
KNO₃ und 40 Gew.-% NaNO₃ chemisch verfestigt. Nach Entnahme
wurden sie abgekühlt, anhaftendes Salz mit Leitungswasser abgewaschen
und auf Festigkeit, sowie photochrome Eigenschaften
geprüft.
Es wurden Bruchfestigkeiten über 2100 kg/cm² und mehr als
0,635 mm tiefe Kompressionsschichten beobachtet. Die bevorzugte
Dicke beträgt etwa 0,7-0,8 mm.
Obwohl das photochrome Glas an sich durch Stahlen im ultravioletten
und im unteren sichtbaren Bereich aktiviert werden
kann, zeigt die Erfahrung häufig eine unzureichende Entsprechung
zwischen Testdaten nach ultravioletter Bestrahlung und
Sonneneinstrahlung. Es wurde daher ein Sonnensimulator nach
der US-PS 41 25 775 eingesetzt. Dieser verwendet eine Xenonbogenlampe,
deren Spektrum durch einen Filter besonders im
ultravioletten, blauen und roten Bereich dem Sonnenlicht angepaßt
wird. Der infrarote Spektralbereich wird durch eine
Wasserschicht der des Sonnenlichts angepaßt, jedoch ohne Rücksicht
auf die Spektralverteilung in diesem Bereich.
Die Intensität der Bogenlampenstrahlung wurde so eingestellt,
daß die Dunklung der üblichen photochromen Gläser 12 Uhr mittags
an einem wolkenlosen Sommertag in Corning, N.Y. (USA) bei einer
Luftmasse von etwa 1,06 entsprach. Weitere experimentelle photochrome
Gläser wurden ebenfalls vergleichsweise mit dem Simulator
und mit Sonnenlicht bestrahlt. In allen Fällen bestand sehr gute
Übereinstimmung der Meßwerte.
Zur fortlaufenden Messung der gedunkelten Durchlässigkeit
wurden die Proben mit einem zerhackten Lichtstrahl einer
Wolfram-Halogenlampe bestrahlt und mit einer PIN-Siliziumdiode
abgetastet, deren Ausgabe durch einen Sperrverstärker
entmoduliert wurde. Zur annähernden Entsprechung der menschlichen
Augenwahrnehmung bei Bestrahlungsquelle C nach C.I.E.
wurde ein Farbfilter in den Strahlengang gelegt.
Die Vorrichtung wurde mit einem Rechner verbunden, sodaß
bei minimaler Überwachung Daten wie Probenwechsel, Temperaturwahl,
Bearbeitungsfolge, Datenentnahme, Speicherung und Ausgabe
automatisch erfolgten.
Die vorstehend bezeichnete Glaszusammensetzung zeigte in
Form von 1,5 mm dicken, warmbehandelten, photochromen, durch
Einsacken geformter Stücke im voll aufgehellten Zustand eine
Durchlässigkeit von etwa 70%. Nach 15 Minuten Bestrahlung
mit dem Sonnensimulator bei 20°C wurde eine gedunkelte Lichtdurchlässigkeit
von etwa 18% gemessen. 5 Minuten nach Strahlungsentzug
war das Glas um etwa 25 prozentuale Lichteinheiten
auf etwa 43% Durchlässigkeit aufgehellt. Nach 15 Minuten Bestrahlung
durch den Sonnensimulator bei 40°C wurde eine gedunkelte
Lichtdurchlässigkeit von etwa 36% gemessen. 5 Minuten
nach Entzug der Sonnensimulatorquelle war das Glas um etwa 29
prozentuale Lichteinheiten auf eine Durchlässigkeit von etwa
65% aufgehellt.
Es wurde labormäßig ein Glas der vorstehend beschriebenen Glaszusammensetzung
aber ohne die Farbgeber NiO und CoO über eine
Platinöffnung zu einer Glasbahn gezogen, und Probeabschnitte
warmbehandelt, durch Einsacken geformt und photochrom entwickelt.
Die Lichtdurchlässigkeit der etwa 1,5 mm dicken photochromen
Stücke betrug im voll aufgehellten Zustand etwa 91%.
Nach 15 Minuten Bestrahlung durch den Sonnensimulator bei 20°C
wurde eine gedunkelte Durchlässigkeit von etwa 23% gemessen.
5 Minuten nach Strahlungsentzug war das Glas um etwa 28 prozentuale
Leuchteinheiten auf eine Durchlässigkeit von etwa
51% aufgehellt. Nach 15 Minuten Bestrahlung mit dem Sonnensimulator
bei 40°C wurde eine gedunkelte Durchlässigkeit von
etwa 42% gemessen. 5 Minuten nach Strahlungsentzug war das
Glas um etwa 45 prozentuale Leuchteinheiten auf eine Durchlässigkeit
von etwa 87% aufgehellt.
Claims (4)
1. Photochromes, dünnschichtig ausziehbares Glas mit einer
Zusammensetzung, ausgedrückt in Gew.-% auf Oxidbasis,
aus:
SiO₂
55-60
Al₂O₃ 9-10
B₂O₃ 19-20,5
Li₂O 2-2,5
Na₂O 2-3
K₂O 6-7
PbO 0,1-0,25
Ag 0,1-0,15
Cl 0,3-0,5
Br 0,05-0,15
CuO 0,0065-0,01
und den folgenden Eigenschaften:
- a) langfristige Entglasungsfestigkeit bei Glasviskositäten von 10⁴-10⁶ Poise;
- b) eine Lichtdurchlässigkeit nahe 90% bei ursprünglich ungetöntem und von mehr als 50% bei ursprünglich getöntem Glas im Bereich von 1,5 mm Dicke;
- c) bei 20°C und Bestrahlung eine erreichbare Abdunklung mit einer Lichtdurchlässigkeit unter 25% bei ursprünglich ungetönten Gläsern und unter 20% bei ursprünglich bis zu wenigstens 75% getönten Gläsern;
- d) eine Wiederaufhellung bei 20°C, welche nach 5 Minuten ohne Bestrahlung vom gedunkelten Zustand wenigstens die doppelte Lichtdurchlässigkeit wie im gedunkelten Zustand ergibt;
- e) bei 40°C und Bestrahlung eine erreichbare Abdunklung mit einer Lichtdurchlässigkeit unter 45% bei ursprünglich ungetönten Gläsern und unter 40% bei ursprünglich bis zu wenigstens 75% getönten Gläsern; und
- f) eine Wiederaufhellung bei 40°C, welche nach 5 Minuten ohne Bestrahlung vom gedunkelten Zustand wenigstens die 1,75fache Lichtdurchlässigkeit wie im gedunkelten Zustand ergibt.
2. Photochromes Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es farbgebende Zusätze in Form von insgesamt
bis zu 1% Übergangsmetalloxiden und/oder bis
zu insgesamt 5% Metalloxiden seltener Erden enthält.
3. Photochromes Glas nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Übergangsmetalloxide aus CoO, Cr₂O₃,
Fe₂O₃, NiO, V₂O₅, die Metalloxide seltener Erden aus
Er₂O₃, Ho₂O₃, Nd₂O₃, Pr₂O₃ vorgesehen sind.
4. Verwendung photochromen dünnschichtig ausziehbaren
Glases nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für ophthalmische
Linsen, wobei aus einer Glastafel oder -bahn
Gegenstände geeigneter Abmessung geschnitten werden,
diese an den Kanten auf Hohlformen abgestützt und zur
Entwicklung der konkaven Form und der photochromen
Eigenschaften einer Temperatur von 650-675°C für
eine Zeitdauer ausgesetzt werden, welche ausreicht, um
das Glas in die konkaven Formteile ohne Berührung mit
deren Innenflächen einsacken zu lassen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/252,139 US4358542A (en) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | Photochromic glass suitable for microsheet and simultaneous heat treatment and shaping |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3210280A1 DE3210280A1 (de) | 1982-11-04 |
DE3210280C2 true DE3210280C2 (de) | 1992-10-22 |
Family
ID=22954762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823210280 Granted DE3210280A1 (de) | 1981-04-08 | 1982-03-20 | Photochromes glas und verfahren zur herstellung photochromer glaskoerper |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4358542A (de) |
JP (1) | JPS57179049A (de) |
BR (1) | BR8201950A (de) |
DE (1) | DE3210280A1 (de) |
FR (1) | FR2503691B1 (de) |
GB (1) | GB2096130B (de) |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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↑ |
US4710430A (en) * | 1982-04-01 | 1987-12-01 | Corning Glass Works | Colored photochromic glasses and method |
DE3220367A1 (de) * | 1982-05-29 | 1983-12-01 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz | Phototropes glas mit brauntoenung im belichteten zustand |
US4407966A (en) * | 1982-09-16 | 1983-10-04 | Corning Glass Works | Very fast fading photochromic glass |
FR2584706B1 (fr) * | 1985-07-11 | 1991-08-16 | Corning Glass Works | Verre photochromique a eclaircissement rapide |
US4608349A (en) * | 1985-11-12 | 1986-08-26 | Corning Glass Works | Photochromic glass compositions for lightweight lenses |
US4816053A (en) * | 1986-12-30 | 1989-03-28 | Zenith Electronics Corporation | Production method for a low cost color CRT with self-polished flat faceplate |
DE3825210A1 (de) * | 1988-07-25 | 1990-02-08 | Deutsche Spezialglas Ag | Hochbrechendes phototropes glas niedriger dichte |
JPH0714825B2 (ja) * | 1989-11-01 | 1995-02-22 | ユー・エイチ・アイ システムズ株式会社 | 抗菌・殺菌用ガラス |
JPH0597469A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-04-20 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 車両用ガラス |
US5256601A (en) * | 1992-10-07 | 1993-10-26 | Corning Incorporated | Slow fading photochromic glass |
US5534041A (en) * | 1994-11-07 | 1996-07-09 | Corning Incorporated | Method of making laser eyewear protection |
US6711917B2 (en) * | 2000-09-15 | 2004-03-30 | Guardian Industries Corporation | Photochromic float glasses and methods of making the same |
US6498118B1 (en) * | 2001-06-27 | 2002-12-24 | Guardian Industries Corp. | Grey glass composition including erbium and holmium |
AUPR949201A0 (en) | 2001-12-14 | 2002-01-24 | Sola International Holdings Ltd | Photochromic coating process |
PT1864181T (pt) | 2005-03-01 | 2016-10-06 | Carl Zeiss Vision Australia Holdings Ltd | Revestimentos para elementos de lentes oftálmicas |
US20100215862A1 (en) * | 2009-02-26 | 2010-08-26 | Sinue Gomez | Method for forming an opal glass |
US9359251B2 (en) | 2012-02-29 | 2016-06-07 | Corning Incorporated | Ion exchanged glasses via non-error function compressive stress profiles |
US11079309B2 (en) | 2013-07-26 | 2021-08-03 | Corning Incorporated | Strengthened glass articles having improved survivability |
US10118858B2 (en) | 2014-02-24 | 2018-11-06 | Corning Incorporated | Strengthened glass with deep depth of compression |
TWI705889B (zh) | 2014-06-19 | 2020-10-01 | 美商康寧公司 | 無易碎應力分布曲線的玻璃 |
CN117623625A (zh) | 2014-10-08 | 2024-03-01 | 康宁股份有限公司 | 包含金属氧化物浓度梯度的玻璃和玻璃陶瓷 |
US10150698B2 (en) | 2014-10-31 | 2018-12-11 | Corning Incorporated | Strengthened glass with ultra deep depth of compression |
TWI696595B (zh) | 2014-11-04 | 2020-06-21 | 美商康寧公司 | 深不易碎的應力分佈及其製造方法 |
US10579106B2 (en) | 2015-07-21 | 2020-03-03 | Corning Incorporated | Glass articles exhibiting improved fracture performance |
US11613103B2 (en) | 2015-07-21 | 2023-03-28 | Corning Incorporated | Glass articles exhibiting improved fracture performance |
JP6839192B2 (ja) | 2015-12-11 | 2021-03-03 | コーニング インコーポレイテッド | 金属酸化物濃度勾配を含むフュージョン成形可能なガラス系物品 |
KR102018834B1 (ko) | 2016-04-08 | 2019-09-05 | 코닝 인코포레이티드 | 금속 산화물 농도 구배를 포함하는 유리-계 제품 |
US10271442B2 (en) | 2016-04-08 | 2019-04-23 | Corning Incorporated | Glass-based articles including a stress profile comprising two regions, and methods of making |
US20220127184A1 (en) | 2019-01-18 | 2022-04-28 | Corning Incorporated | Photochromic glass and photochromic glass windows |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3208860A (en) * | 1962-07-31 | 1965-09-28 | Corning Glass Works | Phototropic material and article made therefrom |
JPS5243649B2 (de) * | 1974-03-09 | 1977-11-01 | ||
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 |
FR2344505A1 (fr) * | 1976-03-18 | 1977-10-14 | Sovirel | Procede de fabrication de verre bombe et produit obtenu |
US4190451A (en) * | 1978-03-17 | 1980-02-26 | Corning Glass Works | Photochromic glass |
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 |
-
1981
- 1981-04-08 US US06/252,139 patent/US4358542A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-03-20 DE DE19823210280 patent/DE3210280A1/de active Granted
- 1982-04-05 GB GB8210015A patent/GB2096130B/en not_active Expired
- 1982-04-06 BR BR8201950A patent/BR8201950A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-04-07 FR FR8206069A patent/FR2503691B1/fr not_active Expired
- 1982-04-08 JP JP57058921A patent/JPS57179049A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4358542A (en) | 1982-11-09 |
FR2503691A1 (fr) | 1982-10-15 |
DE3210280A1 (de) | 1982-11-04 |
JPS6351980B2 (de) | 1988-10-17 |
GB2096130B (en) | 1984-07-18 |
JPS57179049A (en) | 1982-11-04 |
FR2503691B1 (fr) | 1986-04-04 |
BR8201950A (pt) | 1983-03-08 |
GB2096130A (en) | 1982-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3210280C2 (de) | ||
DE2609468C2 (de) | Photochrome, chemisch verstärkte Gläser, die ohne Eintrübung aus der Schmelze ziehbar sind | |
DE68915222T2 (de) | Photochromische Gläser mit einem hohen Brechungsindex. | |
DE2833081C2 (de) | ||
DE3003016C2 (de) | ||
DE69611534T2 (de) | Uv-strahlung absorbierendes glas mit hohem brechungsindex | |
DE69501249T2 (de) | Laser-Augenschutz | |
DE2703884C2 (de) | ||
DE69400713T2 (de) | Photochrome Gläser, die beim Verdunkeln einen rosa Farbton bekommen | |
DE112012003315T5 (de) | Glas zum chemischen Verfestigen und Glasgehäuse | |
DE3036103C2 (de) | Photochromes Glas mit Brauntönung im gedunkelten Zustand | |
DE2911796A1 (de) | Photochrome glaeser | |
DE69009099T2 (de) | Photochromische Gläser mit einem hohen Brechungsindex. | |
DE1596764B1 (de) | Glaskoerper mit photochromatischer oberflaechenschicht und verfahren seiner herstellung | |
DE3030692C2 (de) | ||
DE2928741A1 (de) | Photochromes glas insbesondere mikrofolien | |
EP0104052A1 (de) | Sehr schnell sich entfärbendes, photochromes Glas | |
DE69510114T2 (de) | Braune photochromische Gläser mit hohem Brechwert | |
DE69316139T2 (de) | Polarisierendes Glas | |
DE69105592T2 (de) | Verfahren zum Färben von photochromen Gläsern. | |
DE2218142A1 (de) | Verbessertes photochromes glas und verfahren zu dessen herstellung | |
DE69600192T2 (de) | Gläser für optische Filter | |
DE4231794C2 (de) | Cadmiumfreie, farbige Anlaufgläser auf Basis eines Al¶2¶0¶3¶-Si0¶2¶-Grundglases | |
DE1596917C3 (de) | Schnell umschlagendes phototropes Glas auf der Basis eines Tonerde-Boratglases mit Zusätzen an Silberhalogeniden und Kupferoxid und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2705948A1 (de) | Verfahren zur herstellung von durchsichtigen, farblosen glaskeramiken und gegenstaende aus diesen glaskeramiken |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: REINHARD, H., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. SKUHRA, U., |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |