JPH06316418A - フォトクロミックガラスの製造方法 - Google Patents
フォトクロミックガラスの製造方法Info
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- JPH06316418A JPH06316418A JP10653093A JP10653093A JPH06316418A JP H06316418 A JPH06316418 A JP H06316418A JP 10653093 A JP10653093 A JP 10653093A JP 10653093 A JP10653093 A JP 10653093A JP H06316418 A JPH06316418 A JP H06316418A
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- glass
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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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガラス組成の制御が容易な、フォトクロミッ
クガラスの製造方法を提供する。 【構成】 （１）ケイ素、アルミニウム、ナトリウム、
ホウ素及び銅の各アルコキシド、有機溶媒、酸、水、並
びにカルボン酸銀からなるゾル溶液を作製する工程、
（２）ゾル溶液を１０〜８０℃で乾燥し、乾燥ゲルを作
製する工程、（３）乾燥ゲルを、１５０〜８００℃で加
熱し、多孔性の焼結体を作製する工程、および（４）多
孔性の焼結体を、塩素、臭素または沃素原子を含むガス
中において、１００〜８００℃で熱処理してハロゲン化
銀を成長させる工程からなる。
クガラスの製造方法を提供する。 【構成】 （１）ケイ素、アルミニウム、ナトリウム、
ホウ素及び銅の各アルコキシド、有機溶媒、酸、水、並
びにカルボン酸銀からなるゾル溶液を作製する工程、
（２）ゾル溶液を１０〜８０℃で乾燥し、乾燥ゲルを作
製する工程、（３）乾燥ゲルを、１５０〜８００℃で加
熱し、多孔性の焼結体を作製する工程、および（４）多
孔性の焼結体を、塩素、臭素または沃素原子を含むガス
中において、１００〜８００℃で熱処理してハロゲン化
銀を成長させる工程からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フォトクロミックガラ
スの製造方法に関する。
スの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光の明るさによって色の濃さが変わる
（例えば、光量が大きくなると暗化する）フォトクロミ
ックレンズのメガネが販売されており、この種のフォト
クロミックガラスの有用性が増している。従来、フォト
クロミックガラスは、ケイ砂（ＳｉＯ2 ）、ソーダ灰
（Ｎａ2 Ｏ）、アルミナ（Ａl 2 Ｏ3 ）、ホウ酸（Ｂ2
Ｏ3 ）を所定の組成となるように配合し、配合物にハロ
ゲン化銀と酸化銅を少量添加したものを、１５００℃以
上の高温度で加熱溶融し、溶融物を冷却して銀とハロゲ
ンをイオンとして含む透明なガラスを作り、このガラス
を５００〜６００℃で再加熱してハロゲン化銀の微粒子
を析出させる、という方法で製造されてきた。
（例えば、光量が大きくなると暗化する）フォトクロミ
ックレンズのメガネが販売されており、この種のフォト
クロミックガラスの有用性が増している。従来、フォト
クロミックガラスは、ケイ砂（ＳｉＯ2 ）、ソーダ灰
（Ｎａ2 Ｏ）、アルミナ（Ａl 2 Ｏ3 ）、ホウ酸（Ｂ2
Ｏ3 ）を所定の組成となるように配合し、配合物にハロ
ゲン化銀と酸化銅を少量添加したものを、１５００℃以
上の高温度で加熱溶融し、溶融物を冷却して銀とハロゲ
ンをイオンとして含む透明なガラスを作り、このガラス
を５００〜６００℃で再加熱してハロゲン化銀の微粒子
を析出させる、という方法で製造されてきた。
【０００３】しかし、この方法は、高温度での溶融時
に、ハロゲンと銀が揮発し易いのでハロゲン化銀を予め
過剰に加えておく必要があり、所望のガラス組成どおり
のフォトクロミックガラスを得にくい、および製造コス
トが高くなるなどの問題点があった。この問題点を解決
するために、特開昭５８−１９０８３７号公報では、ケ
イ素、アルミニウムおよびナトリウムのアルコキシドの
混合物に水および塩酸を加え、さらにハロゲン化銀を加
え、攪拌・重合させ、粘度が高くなったところで容器に
収容し、ゲル化・収縮させ乾燥ゲルを形成させ、続い
て、この乾燥ゲルを９００℃程度で熱処理して、透明な
ガラスを得、これを５５０℃に加熱してハロゲン化銀の
粒子を成長させてフォトクロミックガラスを製造する方
法が提案されていた。
に、ハロゲンと銀が揮発し易いのでハロゲン化銀を予め
過剰に加えておく必要があり、所望のガラス組成どおり
のフォトクロミックガラスを得にくい、および製造コス
トが高くなるなどの問題点があった。この問題点を解決
するために、特開昭５８−１９０８３７号公報では、ケ
イ素、アルミニウムおよびナトリウムのアルコキシドの
混合物に水および塩酸を加え、さらにハロゲン化銀を加
え、攪拌・重合させ、粘度が高くなったところで容器に
収容し、ゲル化・収縮させ乾燥ゲルを形成させ、続い
て、この乾燥ゲルを９００℃程度で熱処理して、透明な
ガラスを得、これを５５０℃に加熱してハロゲン化銀の
粒子を成長させてフォトクロミックガラスを製造する方
法が提案されていた。
【０００４】また、特開平３−５０１２８号公報には、 ａ）Ｓｉ，Ｎａ，Ａl ，Ｂ，Ｃｕの各アルコキシド，水
およびアルコールを混合・攪拌し加水分解反応させた
後、ＳｉＯ2 微粒子を所定量添加し，ゾルを調製する工
程、 ｂ）該ゾルをゲル化させた後、５０〜１００℃にて乾燥
し、乾燥ゲルを作製する工程、 ｃ）該乾燥ゲルを更に加熱し、多孔性の焼結ゲルを作製
する工程、 ｄ）該焼結ゲルをＡｇ+ 、Ｃｌ- イオンを含む水溶液中
に浸漬しゲル内部に拡散させ所望の組成にした後、再加
熱しガラス化する工程、および ｅ）得られたガラス体を５００〜６００℃で処理し、フ
ォトクロミックガラスとする工程からなる、フォトクロ
ミックガラスの製造方法が提案されていた。
およびアルコールを混合・攪拌し加水分解反応させた
後、ＳｉＯ2 微粒子を所定量添加し，ゾルを調製する工
程、 ｂ）該ゾルをゲル化させた後、５０〜１００℃にて乾燥
し、乾燥ゲルを作製する工程、 ｃ）該乾燥ゲルを更に加熱し、多孔性の焼結ゲルを作製
する工程、 ｄ）該焼結ゲルをＡｇ+ 、Ｃｌ- イオンを含む水溶液中
に浸漬しゲル内部に拡散させ所望の組成にした後、再加
熱しガラス化する工程、および ｅ）得られたガラス体を５００〜６００℃で処理し、フ
ォトクロミックガラスとする工程からなる、フォトクロ
ミックガラスの製造方法が提案されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開昭５８−１９０８
３７号公報で提案された製造方法では、乾燥ゲルを９０
０℃程度で熱処理する工程および５５０℃に加熱してハ
ロゲン化銀の粒子を成長させる工程でハロゲンが揮発
し、所望の組成通りのフォトクロミックガラスを得にく
い、という問題点があった。
３７号公報で提案された製造方法では、乾燥ゲルを９０
０℃程度で熱処理する工程および５５０℃に加熱してハ
ロゲン化銀の粒子を成長させる工程でハロゲンが揮発
し、所望の組成通りのフォトクロミックガラスを得にく
い、という問題点があった。
【０００６】また、特開平３−５０１２８号公報で提案
された製造方法では、焼結ゲル内部にＡｇ+ 、Ｃｌ- イ
オンを拡散させ所望の組成にする時に、Ａｇ+ イオンお
よびＣｌ- イオンの焼結ゲル中への拡散をコントロール
しにくいため、所望の組成どおりのフォトクロミックガ
ラスを得にくいという問題点があった。本発明の目的
は、上記の問題点を解決するものであり、ガラス組成の
制御が容易であるフォトクロミックガラスの製造方法を
提供することにある。
された製造方法では、焼結ゲル内部にＡｇ+ 、Ｃｌ- イ
オンを拡散させ所望の組成にする時に、Ａｇ+ イオンお
よびＣｌ- イオンの焼結ゲル中への拡散をコントロール
しにくいため、所望の組成どおりのフォトクロミックガ
ラスを得にくいという問題点があった。本発明の目的
は、上記の問題点を解決するものであり、ガラス組成の
制御が容易であるフォトクロミックガラスの製造方法を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明で使用されるケイ
素アルコキシド（ａ）は、下記の一般式[I] からなる群
から選ばれる少なくとも１種である。 Ｙn ─Ｓｉ（ＯＲ）4-n ・・・[I]
素アルコキシド（ａ）は、下記の一般式[I] からなる群
から選ばれる少なくとも１種である。 Ｙn ─Ｓｉ（ＯＲ）4-n ・・・[I]
【０００８】一般式[I] で表されるケイ素アルコキシド
（ａ）において、式中、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基
を示すが、炭素数が多くなると混合物の安定性が低下し
て長期保存性が悪くなるので、炭素数は１〜５に限定さ
れる。Ｒの例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロ
ピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−
ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。Ｙは
有機基を示し、例えば、炭化水素基、グリシドキシアル
キル基、アミノアルキル基などが挙げられる。炭化水素
基としては、例えば、アルキル基、置換アルキル基、ア
リル基、ビニル基、フェニル基、ナフチル基などが挙げ
られる。ｎは０〜３の整数を示す。
（ａ）において、式中、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基
を示すが、炭素数が多くなると混合物の安定性が低下し
て長期保存性が悪くなるので、炭素数は１〜５に限定さ
れる。Ｒの例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロ
ピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−
ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。Ｙは
有機基を示し、例えば、炭化水素基、グリシドキシアル
キル基、アミノアルキル基などが挙げられる。炭化水素
基としては、例えば、アルキル基、置換アルキル基、ア
リル基、ビニル基、フェニル基、ナフチル基などが挙げ
られる。ｎは０〜３の整数を示す。
【０００９】一般式[I] で表されるケイ素アルコキシド
としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、モノメチ
ルトリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジ
エトキシシラン、トリメチルモノメトキシシラン、トリ
メチルモノエトキシシランなどが挙げられる。ケイ素ア
ルコキシド（ａ）としては、単独で使用されてもよいし
２種以上併用されてもよい。
としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、モノメチ
ルトリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジ
エトキシシラン、トリメチルモノメトキシシラン、トリ
メチルモノエトキシシランなどが挙げられる。ケイ素ア
ルコキシド（ａ）としては、単独で使用されてもよいし
２種以上併用されてもよい。
【００１０】本発明で使用される一般式Ａｌ（ＯＲ1 ）
3 （式中、Ｒ1 は炭素数１〜５のアルキル基）で表され
るアルミニウムトリアルコキシド（ｂ）としては、例え
ば、アルミニウムトリブトキシド、アルミニウムトリイ
ソプロポキシドなどが挙げられる。
3 （式中、Ｒ1 は炭素数１〜５のアルキル基）で表され
るアルミニウムトリアルコキシド（ｂ）としては、例え
ば、アルミニウムトリブトキシド、アルミニウムトリイ
ソプロポキシドなどが挙げられる。
【００１１】本発明で使用される一般式Ｎａ（ＯＲ2 ）
（式中、Ｒ2 は炭素数１〜５のアルキル基）で表される
ナトリウムアルコキシド（ｃ）としては、例えば、ナト
リウムメトキシド、ナトリウムエトキシドなどが挙げら
れる。
（式中、Ｒ2 は炭素数１〜５のアルキル基）で表される
ナトリウムアルコキシド（ｃ）としては、例えば、ナト
リウムメトキシド、ナトリウムエトキシドなどが挙げら
れる。
【００１２】本発明で使用される一般式Ｂ（ＯＲ3 ）3
（式中、Ｒ3 は炭素数１〜５のアルキル基）で表される
ホウ素トリアルコキシド（ｄ）としては、例えば、ホウ
素トリブトキシド、ホウ素トリイソプロポキシドなどが
挙げられる。
（式中、Ｒ3 は炭素数１〜５のアルキル基）で表される
ホウ素トリアルコキシド（ｄ）としては、例えば、ホウ
素トリブトキシド、ホウ素トリイソプロポキシドなどが
挙げられる。
【００１３】本発明で使用される一般式Ｃｕ（ＯＲ4 ）
2 （式中、Ｒ4 は炭素数１〜５のアルキル基）で表され
る銅ジアルコキシド（ｅ）としては、例えば、銅ジメト
キシド、銅ジエトキシドなどが挙げられる。
2 （式中、Ｒ4 は炭素数１〜５のアルキル基）で表され
る銅ジアルコキシド（ｅ）としては、例えば、銅ジメト
キシド、銅ジエトキシドなどが挙げられる。
【００１４】本発明で使用される一般式Ａｇ（Ｃn Ｈ
2n-1Ｏ2 ）（式中、ｎは２〜１１の整数）で表されるカ
ルボン酸銀（ｉ）としては、例えば、酢酸銀が挙げられ
る。
2n-1Ｏ2 ）（式中、ｎは２〜１１の整数）で表されるカ
ルボン酸銀（ｉ）としては、例えば、酢酸銀が挙げられ
る。
【００１５】本発明で使用される有機溶媒（ｆ）として
は、前記ケイ素アルコキシド（ａ）、アルミニウムトリ
アルコキシド（ｂ）、ナトリウムアルコキシド（ｃ）、
ホウ素トリアルコキシド（ｄ）、銅ジアルコキシド
（ｅ）、酸（ｇ）、水（ｈ）およびカルボン酸銀（ｉ）
と相溶性のあるものであれば特に限定されるものではな
く、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコー
ル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テ
トラヒドロフランなどが挙げられ、特にメチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコールが好ま
しい。これらは単独で使用されてもよいし２種以上併用
されてもよい。
は、前記ケイ素アルコキシド（ａ）、アルミニウムトリ
アルコキシド（ｂ）、ナトリウムアルコキシド（ｃ）、
ホウ素トリアルコキシド（ｄ）、銅ジアルコキシド
（ｅ）、酸（ｇ）、水（ｈ）およびカルボン酸銀（ｉ）
と相溶性のあるものであれば特に限定されるものではな
く、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコー
ル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テ
トラヒドロフランなどが挙げられ、特にメチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコールが好ま
しい。これらは単独で使用されてもよいし２種以上併用
されてもよい。
【００１６】有機溶媒（ｆ）の添加量は、上記アルコキ
シド（ａ）〜（ｅ）の総合計１モルに対して、３〜１０
０モルが好ましく、さらに好ましくは５〜２０モルであ
る。有機溶媒（ｆ）は少なくなると、混合物が均一に混
合されにくく、不均質な溶液となり、多くなると、溶液
の固形分濃度が低くなりすぎる。
シド（ａ）〜（ｅ）の総合計１モルに対して、３〜１０
０モルが好ましく、さらに好ましくは５〜２０モルであ
る。有機溶媒（ｆ）は少なくなると、混合物が均一に混
合されにくく、不均質な溶液となり、多くなると、溶液
の固形分濃度が低くなりすぎる。
【００１７】本発明で使用される水（ｈ）は、前記アル
コキシド（ａ）〜（ｅ）の加水分解のために加えられ、
酸（ｇ）は加水分解のための触媒として加えられる。水
（ｈ）の添加量は、上記アルコキシド（ａ）〜（ｅ）の
総合計１モルに対して、１〜３０モルが好ましく、さら
に好ましくは３〜１０モルである。水（ｈ）が少なくな
ると、加水分解が十分起こりにくく、多くなると、溶液
との相溶性が悪くなる。酸（ｇ）は添加する水に０．０
０１〜０．５重量％の割合で含有されるのが好ましい。
酸が少なくなると、触媒としての効果が望めず、多くな
ると、ガラスを不均質にする。酸としては、特に限定さ
れるものではなく、無機酸、有機酸のいずれも使用可能
であり、例えば、塩酸、硫酸が挙げられる。
コキシド（ａ）〜（ｅ）の加水分解のために加えられ、
酸（ｇ）は加水分解のための触媒として加えられる。水
（ｈ）の添加量は、上記アルコキシド（ａ）〜（ｅ）の
総合計１モルに対して、１〜３０モルが好ましく、さら
に好ましくは３〜１０モルである。水（ｈ）が少なくな
ると、加水分解が十分起こりにくく、多くなると、溶液
との相溶性が悪くなる。酸（ｇ）は添加する水に０．０
０１〜０．５重量％の割合で含有されるのが好ましい。
酸が少なくなると、触媒としての効果が望めず、多くな
ると、ガラスを不均質にする。酸としては、特に限定さ
れるものではなく、無機酸、有機酸のいずれも使用可能
であり、例えば、塩酸、硫酸が挙げられる。
【００１８】本発明で使用される塩素、臭素または沃素
原子を含むガスとしては、例えば、塩素ガス、塩化水素
ガス、臭素ガス、臭化水素ガス、沃素ガス、沃化水素ガ
スなどが使用される。
原子を含むガスとしては、例えば、塩素ガス、塩化水素
ガス、臭素ガス、臭化水素ガス、沃素ガス、沃化水素ガ
スなどが使用される。
【００１９】本発明で使用される混合物の配合割合は、
ガラス化後の酸化物の重量割合でＳｉＯ2 ５０〜６５
％、Ａl 2 Ｏ3 ５〜１５％、Ｎａ2 Ｏ１〜１５％、Ｂ2
Ｏ3 １５〜２５％、ＣｕＯ０．０１〜０．３％が好まし
い。また、カルボン酸銀は、ガラス化後の（ＳｉＯ2 ＋
Ａl 2 Ｏ3 ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｂ2 Ｏ3 ＋ＣｕＯ）１００重量
部に対して、Ａｇが０．３〜２．５重量部となるよう
に、添加される。
ガラス化後の酸化物の重量割合でＳｉＯ2 ５０〜６５
％、Ａl 2 Ｏ3 ５〜１５％、Ｎａ2 Ｏ１〜１５％、Ｂ2
Ｏ3 １５〜２５％、ＣｕＯ０．０１〜０．３％が好まし
い。また、カルボン酸銀は、ガラス化後の（ＳｉＯ2 ＋
Ａl 2 Ｏ3 ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｂ2 Ｏ3 ＋ＣｕＯ）１００重量
部に対して、Ａｇが０．３〜２．５重量部となるよう
に、添加される。
【００２０】本発明のフォトクロミックガラスの製造は
以下の（１）〜（４）の工程に従って行われる。 （１）ケイ素アルコキシド（ａ）、アルミニウムトリア
ルコキシド（ｂ）、ナトリウムアルコキシド（ｃ）、ホ
ウ素トリアルコキシド（ｄ）および銅ジアルコキシド
（ｅ）を、有機溶媒（ｆ）に所定割合で配合した溶液
に、カルボン酸銀（ｉ）を所定割合で添加し、これに、
酸（ｇ）を含んだ水（ｈ）を添加し、混合・攪拌するこ
とにより、加水分解および縮重合を進ませて均一なゾル
溶液を作製する。なお、この混合物の調製に際して、上
記（ａ）〜（ｈ）の各成分の添加順序は、任意に変えら
れ得る。
以下の（１）〜（４）の工程に従って行われる。 （１）ケイ素アルコキシド（ａ）、アルミニウムトリア
ルコキシド（ｂ）、ナトリウムアルコキシド（ｃ）、ホ
ウ素トリアルコキシド（ｄ）および銅ジアルコキシド
（ｅ）を、有機溶媒（ｆ）に所定割合で配合した溶液
に、カルボン酸銀（ｉ）を所定割合で添加し、これに、
酸（ｇ）を含んだ水（ｈ）を添加し、混合・攪拌するこ
とにより、加水分解および縮重合を進ませて均一なゾル
溶液を作製する。なお、この混合物の調製に際して、上
記（ａ）〜（ｈ）の各成分の添加順序は、任意に変えら
れ得る。
【００２１】（２）次に、バルク状のフォトクロミック
ガラスを得たい場合には、上記のゾル溶液を所望のフォ
トクロミックガラスの形状をした容器に注入する。薄膜
状のフォトクロミックガラスを得たい場合には、所望の
形状をしたガラス基材上に塗布する。ガラス基材上に塗
布する場合の塗布方法としては、例えば、スピンコー
ト、スプレーコート、ロールコート、ディップコートま
たは流し塗り等の方法が挙げられる。次に、上記の容器
に注入されたゾル溶液、または塗布されたゾル溶液を１
０〜８０℃で乾燥し、乾燥ゲルを作製する。乾燥温度が
高くなると、ゲルにクラックが発生し、低くなると、溶
媒が十分除去できなくなる。
ガラスを得たい場合には、上記のゾル溶液を所望のフォ
トクロミックガラスの形状をした容器に注入する。薄膜
状のフォトクロミックガラスを得たい場合には、所望の
形状をしたガラス基材上に塗布する。ガラス基材上に塗
布する場合の塗布方法としては、例えば、スピンコー
ト、スプレーコート、ロールコート、ディップコートま
たは流し塗り等の方法が挙げられる。次に、上記の容器
に注入されたゾル溶液、または塗布されたゾル溶液を１
０〜８０℃で乾燥し、乾燥ゲルを作製する。乾燥温度が
高くなると、ゲルにクラックが発生し、低くなると、溶
媒が十分除去できなくなる。
【００２２】（３）次に、乾燥ゲルを、１５０〜８００
℃で加熱し、銀イオンを含んだ多孔性の焼結体を作製す
る。焼結温度が高くなると、多孔性のゲルを得にくく、
低くなると、十分な焼結ができない。
℃で加熱し、銀イオンを含んだ多孔性の焼結体を作製す
る。焼結温度が高くなると、多孔性のゲルを得にくく、
低くなると、十分な焼結ができない。
【００２３】（４）次に、多孔性の焼結体を、塩素、臭
素または沃素原子を含むガス中において、１００〜８０
０℃で熱処理して、ハロゲン化銀微粒子核を成長させて
フォトクロミックガラスとする。熱処理温度が高くなる
と、ハロゲンの揮発が起こり易く、低くなるとハロゲン
化銀の成長が起こりにくくなる。
素または沃素原子を含むガス中において、１００〜８０
０℃で熱処理して、ハロゲン化銀微粒子核を成長させて
フォトクロミックガラスとする。熱処理温度が高くなる
と、ハロゲンの揮発が起こり易く、低くなるとハロゲン
化銀の成長が起こりにくくなる。
【００２４】本発明２のフォトクロミックガラスの製造
は、前記の（１）〜（３）の工程の後、次に示す（４）
および（５）の工程に従って行われる。
は、前記の（１）〜（３）の工程の後、次に示す（４）
および（５）の工程に従って行われる。
【００２５】（４）多孔性の焼結体を、塩素、臭素また
は沃素イオンを含む水または低級アルコール溶液中に浸
漬し、該焼結体の内部に塩素、臭素または沃素イオンを
拡散させてハロゲン化銀微粒子核を生成させる。塩素、
臭素または沃素イオンを含む溶液としては、例えば、塩
化水素、塩化ナトリウム、臭化水素、臭化ナトリウム、
沃化水素の水溶液またはアルコール溶液が挙げられる。
アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコ
ールが挙げられる。溶液中の上記ハロゲンイオンの濃度
は、特に限定されないが、溶液中のハロゲンイオンの全
量は、工程（１）で使用されたカルボン酸銀のモル数以
上であることが好ましい。
は沃素イオンを含む水または低級アルコール溶液中に浸
漬し、該焼結体の内部に塩素、臭素または沃素イオンを
拡散させてハロゲン化銀微粒子核を生成させる。塩素、
臭素または沃素イオンを含む溶液としては、例えば、塩
化水素、塩化ナトリウム、臭化水素、臭化ナトリウム、
沃化水素の水溶液またはアルコール溶液が挙げられる。
アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコ
ールが挙げられる。溶液中の上記ハロゲンイオンの濃度
は、特に限定されないが、溶液中のハロゲンイオンの全
量は、工程（１）で使用されたカルボン酸銀のモル数以
上であることが好ましい。
【００２６】（５）微粒子核が生成された焼結体を、１
００〜８００℃で加熱してハロゲン化銀微粒子を成長さ
せる。この加熱温度が高くなると、ハロゲンの揮発量が
大きくなり、低くなると、ハロゲン化銀の成長が十分行
われない。
００〜８００℃で加熱してハロゲン化銀微粒子を成長さ
せる。この加熱温度が高くなると、ハロゲンの揮発量が
大きくなり、低くなると、ハロゲン化銀の成長が十分行
われない。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００２８】実施例１ （１）シリコンテトラエトキシド ２０８．２ｇ（１．００モル） アルミニウムトリイソプロポキシド ２０ ｇ（０．１０モル） ナトリウムエトキシド １１ ｇ（０．１６モル） ホウ素トリブトキシド ５２．９ｇ（０．２３モル） 銅ジエトキシド ０．３ｇ（０．００２モル） をエチルアルコール５００ｇ（１０．９モル）と混合
し、さらに０．３６重量％の塩酸を含む水を２００ｇ
（１１．１モル）加えて、１時間混合・攪拌した。次い
で、酢酸銀を１．５５ｇ（０．０１モル）加えて、２４
時間混合・攪拌してゾル溶液を得た。 （２）加水分解・縮重合によって粘度が上昇したゾル溶
液を、ポリスチレン製の容器にいれ、６０℃の恒温槽に
７日間保持してゲル化させて、厚さ１．５ｃｍの乾燥ゲ
ルを得た。 （３）この乾燥ゲルを、ポリスチレン製の容器から取り
出し、５℃／時間の昇温速度で７５０℃まで加熱し、Ａ
ｇイオンを含む透明な多孔性ガラスを得た。 （４）この多孔性ガラスを、塩素ガスをフローさせた５
５０℃の電気炉中に１０時間放置し、フォトクロミック
ガラスを得た。
し、さらに０．３６重量％の塩酸を含む水を２００ｇ
（１１．１モル）加えて、１時間混合・攪拌した。次い
で、酢酸銀を１．５５ｇ（０．０１モル）加えて、２４
時間混合・攪拌してゾル溶液を得た。 （２）加水分解・縮重合によって粘度が上昇したゾル溶
液を、ポリスチレン製の容器にいれ、６０℃の恒温槽に
７日間保持してゲル化させて、厚さ１．５ｃｍの乾燥ゲ
ルを得た。 （３）この乾燥ゲルを、ポリスチレン製の容器から取り
出し、５℃／時間の昇温速度で７５０℃まで加熱し、Ａ
ｇイオンを含む透明な多孔性ガラスを得た。 （４）この多孔性ガラスを、塩素ガスをフローさせた５
５０℃の電気炉中に１０時間放置し、フォトクロミック
ガラスを得た。
【００２９】実施例２ （１）実施例１の工程（１）と同様にしてゾル溶液を得
た。 （２）得られたゾル溶液に石英の平板（３０ｍｍ×１０
０ｍｍ×１ｍｍ厚）を浸漬し、引き上げ速度８００ｍｍ
／ｍｉｎでディップコートした後、６０℃の恒温槽に３
日間保持してゲル化させて、乾燥ゲルからなる薄膜で被
覆された石英板を得た。 （３）上記薄膜被覆石英板を、５℃／時間の昇温速度で
６００℃まで加熱し、Ａｇイオンを含む透明な多孔性ガ
ラス薄膜被覆石英板を得た。 （４）この多孔性ガラス薄膜被覆石英板を、塩素ガスを
フローさせた５５０℃の電気炉中に１０時間放置し、フ
ォトクロミックガラス薄膜被覆石英板を得た。このフォ
トクロミックガラス薄膜の厚みは１μｍであった。
た。 （２）得られたゾル溶液に石英の平板（３０ｍｍ×１０
０ｍｍ×１ｍｍ厚）を浸漬し、引き上げ速度８００ｍｍ
／ｍｉｎでディップコートした後、６０℃の恒温槽に３
日間保持してゲル化させて、乾燥ゲルからなる薄膜で被
覆された石英板を得た。 （３）上記薄膜被覆石英板を、５℃／時間の昇温速度で
６００℃まで加熱し、Ａｇイオンを含む透明な多孔性ガ
ラス薄膜被覆石英板を得た。 （４）この多孔性ガラス薄膜被覆石英板を、塩素ガスを
フローさせた５５０℃の電気炉中に１０時間放置し、フ
ォトクロミックガラス薄膜被覆石英板を得た。このフォ
トクロミックガラス薄膜の厚みは１μｍであった。
【００３０】実施例３ 工程（１）〜（３） 実施例１の工程（１）〜（３）と同様にして、Ａｇイオ
ンを含む透明な多孔性ガラスを得た。 （４）このＡｇイオンを含む多孔性ガラスを、３ｍｏｌ
／ＬのＮａＣｌ水溶液中に浸漬し、７２時間放置して、
ＡｇＣｌの微粒子核を生成させた。 （５）微粒子核を生成させた多孔性ガラスを上記水溶液
から取り出し、４０℃で５時間乾燥させた後、５５０℃
の電気炉中に１０時間放置し、フォトクロミックガラス
を得た。
ンを含む透明な多孔性ガラスを得た。 （４）このＡｇイオンを含む多孔性ガラスを、３ｍｏｌ
／ＬのＮａＣｌ水溶液中に浸漬し、７２時間放置して、
ＡｇＣｌの微粒子核を生成させた。 （５）微粒子核を生成させた多孔性ガラスを上記水溶液
から取り出し、４０℃で５時間乾燥させた後、５５０℃
の電気炉中に１０時間放置し、フォトクロミックガラス
を得た。
【００３１】実施例４ 工程（１）〜（３） 実施例２の工程（１）〜（３）と同様にして、Ａｇイオ
ンを含む透明な多孔性ガラス薄膜被覆石英板を得た。 （４）このＡｇイオンを含む多孔性ガラス薄膜被覆石英
板を、３ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液中に浸漬し、７２
時間放置して、ＡｇＣｌの微粒子核を生成させた。 （５）微粒子核を生成させた多孔性ガラス薄膜被覆石英
板を上記水溶液から取り出し、４０℃で５時間乾燥させ
た後、５５０℃の電気炉中に１０時間放置し、フォトク
ロミックガラス薄膜被覆石英板を得た。このフォトクロ
ミックガラス薄膜の厚みは１μｍであった。
ンを含む透明な多孔性ガラス薄膜被覆石英板を得た。 （４）このＡｇイオンを含む多孔性ガラス薄膜被覆石英
板を、３ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌ水溶液中に浸漬し、７２
時間放置して、ＡｇＣｌの微粒子核を生成させた。 （５）微粒子核を生成させた多孔性ガラス薄膜被覆石英
板を上記水溶液から取り出し、４０℃で５時間乾燥させ
た後、５５０℃の電気炉中に１０時間放置し、フォトク
ロミックガラス薄膜被覆石英板を得た。このフォトクロ
ミックガラス薄膜の厚みは１μｍであった。
【００３２】比較例１ 工程（１）〜（３） 実施例１の工程（１）において、酢酸銀を加えずにゾル
溶液を作製したこと以外は、実施例１の工程（１）〜
（３）と同様にして、透明な多孔性ガラスを得た。 （４）この多孔性ガラスを、ＮａＣｌとＡｇＮＯ3 とを
それぞれ３ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解した水溶液中に浸漬
し、７２時間放置した。 （５）次に、多孔性ガラスを上記水溶液から取り出し、
４０℃で５時間乾燥させた後、電気炉に入れ、１℃／分
の昇温速度で９５０℃まで加熱した。次に、得られたガ
ラスを５５０℃の電気炉中に１０時間放置して、ガラス
内部にＡｇＣｌの微粒子を成長させフォトクロミックガ
ラスを得た。
溶液を作製したこと以外は、実施例１の工程（１）〜
（３）と同様にして、透明な多孔性ガラスを得た。 （４）この多孔性ガラスを、ＮａＣｌとＡｇＮＯ3 とを
それぞれ３ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解した水溶液中に浸漬
し、７２時間放置した。 （５）次に、多孔性ガラスを上記水溶液から取り出し、
４０℃で５時間乾燥させた後、電気炉に入れ、１℃／分
の昇温速度で９５０℃まで加熱した。次に、得られたガ
ラスを５５０℃の電気炉中に１０時間放置して、ガラス
内部にＡｇＣｌの微粒子を成長させフォトクロミックガ
ラスを得た。
【００３３】評価 実施例１〜４および比較例１で得られたガラスまたはガ
ラス薄膜被覆石英板を試料として以下の評価を行った。 組成分析 Ｘ線マイクロアナライザーにて組成分析をし、結果を表
１に示した。表１に示した数値の単位は重量％である。
また、目標組成とあるのは、ガラス設計の目標とした組
成のことである。 フォトクロミック特性の評価 暗室内で、以下の方法でおこなった。光を遮断して３０
分保持後、１５０ワットの水銀灯の光を試料に６０分間
照射し、波長４００ｎｍの光線透過率を、照射開始直後
から６０分後まで、可視・紫外分光光度計を用いて測定
した。次に、光を遮断し、遮断直後から９０分後まで同
様に測定した。結果を図１および図２に示した。
ラス薄膜被覆石英板を試料として以下の評価を行った。 組成分析 Ｘ線マイクロアナライザーにて組成分析をし、結果を表
１に示した。表１に示した数値の単位は重量％である。
また、目標組成とあるのは、ガラス設計の目標とした組
成のことである。 フォトクロミック特性の評価 暗室内で、以下の方法でおこなった。光を遮断して３０
分保持後、１５０ワットの水銀灯の光を試料に６０分間
照射し、波長４００ｎｍの光線透過率を、照射開始直後
から６０分後まで、可視・紫外分光光度計を用いて測定
した。次に、光を遮断し、遮断直後から９０分後まで同
様に測定した。結果を図１および図２に示した。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【発明の効果】本発明のフォトクロミックガラスの製造
方法は前記した通りであり、従来の高温溶融法と違っ
て、低温で製造できるので、ガラス組成の制御が容易で
あり、ハロゲン化銀を予め過剰に加えておく必要がない
ので、製造コストが安い。特開昭５８−１９０８３７号
公報および特開平３−５０１２８号公報記載の方法のよ
うに、ガラス組成物中にハロゲンが含まれた後に加熱す
るのではなく、ハロゲン処理をしつつ加熱するので、ハ
ロゲンの揮発の恐れがなく、ガラス組成の制御が容易で
ある。
方法は前記した通りであり、従来の高温溶融法と違っ
て、低温で製造できるので、ガラス組成の制御が容易で
あり、ハロゲン化銀を予め過剰に加えておく必要がない
ので、製造コストが安い。特開昭５８−１９０８３７号
公報および特開平３−５０１２８号公報記載の方法のよ
うに、ガラス組成物中にハロゲンが含まれた後に加熱す
るのではなく、ハロゲン処理をしつつ加熱するので、ハ
ロゲンの揮発の恐れがなく、ガラス組成の制御が容易で
ある。
【００３６】本発明２のフォトクロミックガラスの製造
方法は前記した通りであり、従来の高温溶融法と違っ
て、低温で製造できるので、ガラス組成の制御が容易で
あり、ハロゲン化銀を予め過剰に加えておく必要がない
ので、製造コストが安い。特開昭５８−１９０８３７号
公報記載の方法は、ガラス組成物中にハロゲンが含まれ
た後に、９００℃までの加熱と５５０℃での再加熱の２
回の加熱工程が必要であるが、本発明２では、ハロゲン
が含まれた後の加熱は１回ですむので、ハロゲンの揮発
が少なくなり、従ってガラス組成の制御が容易である。
特開平３−５０１２８号公報記載の方法は、焼結ゲル内
部に液相中からＡｇ+ とＣｌ- イオンの両方を拡散させ
ねばならないが、本発明２では、Ａｇ+ イオンは、予め
ガラス組成物中に配合されており、Ｃｌ- イオンだけを
焼結ゲル中へ拡散すればよいので、ガラス組成の制御が
容易である。
方法は前記した通りであり、従来の高温溶融法と違っ
て、低温で製造できるので、ガラス組成の制御が容易で
あり、ハロゲン化銀を予め過剰に加えておく必要がない
ので、製造コストが安い。特開昭５８−１９０８３７号
公報記載の方法は、ガラス組成物中にハロゲンが含まれ
た後に、９００℃までの加熱と５５０℃での再加熱の２
回の加熱工程が必要であるが、本発明２では、ハロゲン
が含まれた後の加熱は１回ですむので、ハロゲンの揮発
が少なくなり、従ってガラス組成の制御が容易である。
特開平３−５０１２８号公報記載の方法は、焼結ゲル内
部に液相中からＡｇ+ とＣｌ- イオンの両方を拡散させ
ねばならないが、本発明２では、Ａｇ+ イオンは、予め
ガラス組成物中に配合されており、Ｃｌ- イオンだけを
焼結ゲル中へ拡散すればよいので、ガラス組成の制御が
容易である。
【図１】実施例１および実施例２で得られたガラスまた
はガラス薄膜被覆石英板のフォトクロミック特性の評価
結果である。
はガラス薄膜被覆石英板のフォトクロミック特性の評価
結果である。
【図２】実施例３、実施例４および比較例１で得られた
ガラスまたはガラス薄膜被覆石英板のフォトクロミック
特性の評価結果である。
ガラスまたはガラス薄膜被覆石英板のフォトクロミック
特性の評価結果である。
Claims (2)
- 【請求項１】（１）（ａ）下記の一般式[I] からなる群
から選ばれる少なくとも１種のケイ素アルコキシド、 Ｙn ─Ｓｉ（ＯＲ）4-n ・・・[I] （式中、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基、Ｙは有機基、
ｎは０〜３の整数）（ｂ）一般式Ａｌ（ＯＲ1 ）3 （式
中、Ｒ1 は炭素数１〜５のアルキル基）で表されるアル
ミニウムトリアルコキシド、（ｃ）一般式Ｎａ（Ｏ
Ｒ2 ）（式中、Ｒ2 は炭素数１〜５のアルキル基）で表
されるナトリウムアルコキシド、（ｄ）一般式Ｂ（ＯＲ
3 ）3 （式中、Ｒ3 は炭素数１〜５のアルキル基）で表
されるホウ素トリアルコキシド、（ｅ）一般式Ｃｕ（Ｏ
Ｒ4 ）2 （式中、Ｒ4 は炭素数１〜５のアルキル基）で
表される銅ジアルコキシド、（ｆ）有機溶媒、（ｇ）
酸、（ｈ）水、および（ｉ）一般式Ａｇ（Ｃn Ｈ2n-1Ｏ
2 ）（式中、ｎは２〜１１の整数）で表されるカルボン
酸銀からなる混合物を、加水分解および縮重合させゾル
溶液を作製する工程、 （２）ゾル溶液を１０〜８０℃で乾燥し、乾燥ゲルを作
製する工程、 （３）乾燥ゲルを、１５０〜８００℃で加熱し、多孔性
の焼結体を作製する工程、および （４）多孔性の焼結体を、塩素、臭素または沃素原子を
含むガス中において、１００〜８００℃で熱処理してハ
ロゲン化銀を成長させる工程からなるフォトクロミック
ガラスの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の（１）、（２）および
（３）の工程の後、（４）多孔性の焼結体を、塩素、臭
素または沃素イオンを含む水またはアルコール溶液中に
浸漬し、ハロゲン化銀微粒子核を生成させる工程、およ
び（５）微粒子核が生成された焼結体を、１００〜８０
０℃で加熱してハロゲン化銀微粒子を成長させる工程か
らなるフォトクロミックガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10653093A JPH06316418A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | フォトクロミックガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10653093A JPH06316418A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | フォトクロミックガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06316418A true JPH06316418A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14435952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10653093A Pending JPH06316418A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | フォトクロミックガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06316418A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160067916A (ko) * | 2013-10-09 | 2016-06-14 | 코닝 인코포레이티드 | 역 광색성 보로실리케이트 유리 |
-
1993
- 1993-05-07 JP JP10653093A patent/JPH06316418A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160067916A (ko) * | 2013-10-09 | 2016-06-14 | 코닝 인코포레이티드 | 역 광색성 보로실리케이트 유리 |
| JP2016535715A (ja) * | 2013-10-09 | 2016-11-17 | コーニング インコーポレイテッド | 逆フォトクロミックホウケイ酸ガラス |
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