DE1421838C - Photochromic glass object - Google Patents

Photochromic glass object

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DE1421838C
DE1421838C DE1421838C DE 1421838 C DE1421838 C DE 1421838C DE 1421838 C DE1421838 C DE 1421838C
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German (de)
Inventor
William Houston Stookey Stanley Donald Corning NY Armistead (V St A)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Glass Works
Original Assignee
Corning Glass Works

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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein phototroper Glasgegenstand aus einem Silikatglas, das in mindestens einem Teil mindestens 0,005 Volumprozent Silberchlorid-, Silberbromid- und/oder Silbcrjodidkristalle dispergiert enthält, wobei der Silbergehalt dieses Teils mindestens 0,2 Gewichtsprozent beträgt. Die optische Durchlässigkeit dieser Gegenstände ändert sich reversibel mit der Intensität der einfallenden aktinischen Strahlung.The invention relates to a photochromic glass object made of a silicate glass that contains at least one part of at least 0.005 percent by volume of silver chloride, Contains dispersed silver bromide and / or silver iodide crystals, the silver content of this part is at least 0.2 percent by weight. The optical transparency of these objects changes reversibly with the intensity of the incident actinic radiation.

Man hat bereits erhebliche Mühe aufgewendet, um die Licht- und/oder Wärmedurchlässigkeit von Gläsern für Fenster. Wände, ophthalmische Linsen u.dgl. zu verringern und dabei z. B. getönte, gefärbte oder getrübte Gläser entwickelt, die sämtlich den Nachteil besitzen, daß ihre Durchlässigkeit nicht variabel bzw. nicht reversibel ist.Considerable effort has already been made to ensure that glasses are permeable to light and / or heat for windows. To reduce walls, ophthalmic lenses and the like. B. tinted, colored or opacified glasses developed, all of which have the disadvantage that their permeability is not variable or is not reversible.

-Die gewünschte Eigenschaft der variablen Durchlässigkeit weisen zwar hierfür entwickelte organische Kunststoffe auf, die als solche oder als Schichtstoff für Glasscheiben verwendet werden können. Diese Materialien verlieren jedoch innerhalb sehr kurzer Zeit ihre gewünschten Eigenschaften.-The desired property of variable permeability show organic developed for this Plastics that can be used as such or as a laminate for glass panes. This However, materials lose their desired properties within a very short time.

Man hat ferner lichtempfindliche Gläser entwickelt, in denen die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht ein latentes Bild erzeugt, das durch nachfolgende Wärmebehandlung irreversibel sichtbar gemacht werden kann (vgl. die deutsche Patentschrift 844 648). Solche Gläser enthalten im allgemeinen weniger Silber als die phototropen Gläser der vorliegenden Erfindung, und sie enthalten das Silber in gelöster Form und nicht in Form dispergierter Silberchlorid-. Silberbromid- und/oder Silberjodidkristalle. Wenn die lichtempfindlichen Gläser irreversibel undurchsichtig gemacht werden sollen, erfolgt zunächst eine Bestrahlung mit ultraviolettem Licht mit anschließender Wärmebehandlung, wobei sich submikroskopische Kerne kolloidalen Silbers bilden. Auf diesen Silberkernen bilden sich dann, da die lichtempfindlichen Gläser 1,8 bis 3,0% analytisch bestimmtes Fluor enthalten, durch Abkühlung und erneute Wärmebehandlung Kristallite von Alkalifluorid.It has also developed photosensitive glasses in which the irradiation with ultraviolet light one creates a latent image that is made irreversibly visible by subsequent heat treatment can (see. German Patent 844 648). Such glasses generally contain less silver than the photochromic glasses of the present invention, and they contain the silver in dissolved form and not in the form of dispersed silver chloride. Silver bromide and / or silver iodide crystals. When the photosensitive If glasses are to be made irreversibly opaque, irradiation takes place first with ultraviolet light with subsequent heat treatment, resulting in submicroscopic nuclei form colloidal silver. The light-sensitive glasses 1.8 contain up to 3.0% analytically determined fluorine by cooling and renewed heat treatment Crystallites of alkali fluoride.

Es wurde nun gefunden, daß phototrope Gläser, d. h. Gläser, die sich bei Bestrahlung mit Licht einer Wellenlänge von 3000 bis 5000 Ä reversibel verfärben, entstehen, wenn diese Gläser in mindestens einem Teil Silberchlorid-, -bromid- und/oder -jodidkristalle in einer Menge von mindestens 0,005 Volumprozent enthalten und der Silbergehalt dieses Teils mindestens 0,2 Gewichtsprozent beträgt. Geringere Silbergehalte führen zur Entstehung von kolloidalen Silberkernen unter Bildung eines lichtempfindlichen Glases, wie es in der obengenannten Patentschrift beschrieben ist, aber nicht zur Bildung phototroper Gläser. Voraussetzung für den phototropen Effekt ist ferner, daß die Silberchlorid-, -bromid- und/oder -jodidkristalle im Glas bzw. Glasteil vollständig eingebettet sind.It has now been found that photochromic glasses, i.e. H. Glasses that change when exposed to light a Reversible discoloration of wavelengths from 3000 to 5000 Ä, arise when these glasses are in at least one Part of silver chloride, bromide and / or iodide crystals in an amount of at least 0.005 percent by volume and the silver content of this part is at least 0.2 percent by weight. Lower silver content lead to the formation of colloidal silver nuclei with the formation of a light-sensitive glass like it is described in the aforementioned patent, but not for the formation of photochromic glasses. requirement for the phototropic effect is also that the silver chloride, bromide and / or iodide crystals in the Glass or glass part are completely embedded.

F i g. 1 veranschaulicht die reversible Veränderung in der Durchlässigkeit sichtbarer Strahlung, wenn ein erfindungsgemäßer phototroper Gegenstand abwechselnd aktinischer Strahlung ausgesetzt und ihr entzogen wird.F i g. 1 illustrates the reversible change in the transmittance of visible radiation when a photochromic article according to the invention alternately exposed to actinic radiation and withdrawn from it will.

Durchsichtige phototrope Gläser werden erfindungsgemäß dann erhalten, wenn das Glas bzw. der "Glasteil bis zu 0,1 Volumprozent der genannten Silberhalogenidkristalle enthält, der Durchmesser dieser Kristalle 0,1 μ nicht überschreitet und das Glas bzw. der Glasteil keine weitere kristalline Phase enthält, also im wesentlichen amorph ist. Die Durchlässigkeit dieser Gläser für sichtbare Strahlen wird vermindert, wenn man sie aktinischen Strahlen des ultravioletten und blauen Bereichs des Spektrums aussetzt, d. h. Strahlen mit einer Wellenlänge zwischen 0,3 und 0,5 μ. Sie gewinnen ihre ursprüngliche Durchlässigkeit für sichtbare Strahlen jedoch zurück, wenn man sie der aktinischen Strahlung entzieht. Der Grund für diese Wirkung ist nicht bekannt. Man nimmt jedoch an, daß sie eine Folge der Einwirkung der aktinischen Strahlung auf die im Glas dispergieren Kristalle darstellt, diese Strahlung die Absorptionsfähigkeit der Kristalle gegenüber sichtbaren Strahlen reversibel ändert und die Kristalle nach Entfernung der aktinischen Strahlung wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückgehen.Transparent photochromic glasses are obtained according to the invention when the glass or the "glass part contains up to 0.1 percent by volume of the silver halide crystals mentioned, the diameter of these crystals does not exceed 0.1 μ and the glass or the glass part contains no further crystalline phase, The visible rays of these glasses are reduced when they are exposed to actinic rays in the ultraviolet and blue regions of the spectrum, ie rays with a wavelength between 0.3 and 0.5 microns, and regain their original transmittance for visible rays, however, if they are removed from actinic radiation. The reason for this effect is not known, but it is believed that it is a consequence of the action of actinic radiation on the crystals dispersed in the glass, this radiation being the absorption capacity of the Crystals with respect to visible rays changes reversibly and the crystal e return to their original state after removal of the actinic radiation.

Zur Erzielung einer erkennbaren Wirkung müssen die Silberhalogenidkristalle im phototropen Teil des Glasgegenstandes in einer Konzentration von mindestens 0,005 Volumprozent vorhanden sein. Obgleich für die phototropen Eigenschaften weder die Maximalkonzentration noch die Größe der Silberhalogenidkristalle kritisch zu sein scheint, vorausgesetzt, diese sind, um dauernde Veränderungen durch die aktinische Strahlung zu verhindern, im Silikatglas völlig eingebettet, sollte, wie erwähnt, für durchsichtige phototrope Gegenstände die Konzentration der Silberhalogenidkristalle 0,1 Volumprozent und der Durchmesser der Kristalle 0,1 μ nicht überschreiten und das Glas keine anderen kristallinen Phasen enthalten, d. h. im wesentlichen amorph sein. Derartige Gläser enthalten ausreichend Kristalle, um bei unwesentlicher Streuwirkugg auf die sichtbaren Strahlen diese merklich zu absorbieren.To achieve a recognizable effect, the silver halide crystals must be present in the photochromic part of the glass object in a concentration of at least 0.005 percent by volume. Although neither the maximum concentration nor the size of the silver halide crystals appear to be critical for the photochromic properties, provided that these are completely embedded in the silicate glass in order to prevent permanent changes due to actinic radiation, as mentioned, the concentration of the Silver halide crystals do not exceed 0.1 percent by volume and the diameter of the crystals does not exceed 0.1 μ and the glass does not contain any other crystalline phases, ie be essentially amorphous. Such glasses contain enough crystals to noticeably absorb the visible rays even if they have negligible scattering effects.

Die Größe und Konzentration von Kristallen, die durchscheinenden Gläser die gewünschte Empfindlichkeit verleihen, kann gewöhnlich mit optischen Mikroskopen festgestellt werden. Die Größe und Konzentration von Kristallen in durchsichtigen Gläsern muß jedoch mit einem Elektronenmikroskop bestimmt werden. Hierfür wurde ein Elektronenmikroskop mit einer Auflösung bis zu 20 Ä verwendet. Dabei stellte man fest, daß eine Glasscheibe aus durchsichtigem Silikatglas mit einem Gehalt an 0,01 Volumprozent Silberchloridkristallen, wie durch petrographische Analyse unter Verwendung des Elektronenmikroskops festgestellt wurde, wobei die Kristalle überwiegend einen Durchmesser von 50 bis 60 Ä aufwiesen und im amorphen Silikatglas dispergiert waren, die gewünschten phototropen Eigenschaften besitzt.The size and concentration of crystals, the translucent glasses the desired sensitivity can usually be seen with optical microscopes. The size and focus however, of crystals in clear glasses must be determined with an electron microscope will. An electron microscope with a resolution of up to 20 Å was used for this. Thereby posed it is found that a sheet of transparent silicate glass with a content of 0.01 percent by volume Silver chloride crystals as determined by petrographic analysis using the electron microscope was found, with the crystals predominantly having a diameter of 50 to 60 Å and in amorphous silica glass were dispersed, has the desired photochromic properties.

Die phototropen Gegenstände gemäß der Erfindung werden vorzugsweise in der Weise hergestellt, daß man die Bestandteile der gewünschten kristallinen Phase in die Glasmasse einarbeitet und die Kristalle »in situ« im Glas ausfällt. Man kann hierzu den Glassatz mit dem gewünschten Silberhalogenid versetzen, den Glassatz schmelzen, in die gewünschte· Form bringen und diese in üblicher Weise kühlen.The photochromic articles according to the invention are preferably manufactured in such a way that the constituents of the desired crystalline phase are incorporated into the glass mass and the crystals Fails "in situ" in the glass. You can add the desired silver halide to the glassware, melt the glassware, bring it into the desired shape and cool it in the usual way.

Um im fertigen Glas die erforderliche Mindestmenge an kristalliner Phase zu erzeugen, muß dessenIn order to produce the required minimum amount of crystalline phase in the finished glass, it must

&° Silberkonzentration mindestens 0,2 Gewichtsprozent auf Grund einer üblichen Analyse (z. B. gravimetrisch oder spektrophotometrisch) betragen und die Halogenkonzentration (Chlor, Brom, Jod und deren Gemische) für eine stöchiometrische Umsetzung mit der Mindcstsilberinenge ausreichen. Für die stöchiometrische Umsetzung mit 0,2'V1, Silber sind etwa 0,077,, Chlor bzw. 0,15"/,, Brom bzw. 0,24"/,, Jod erforderlich, wenn die Halogene einzeln verwendetThe silver concentration should be at least 0.2 percent by weight based on a customary analysis (e.g. gravimetric or spectrophotometric) and the halogen concentration (chlorine, bromine, iodine and their mixtures) is sufficient for a stoichiometric reaction with the minimum amount of silver. For the stoichiometric conversion with 0.2'V 1 , silver, about 0.077 "chlorine or 0.15" / "bromine or 0.24" / "iodine are required if the halogens are used individually

werden. Kommen jedoch Gemische zur Anwendung, so ist lediglich erforderlich, daß die molaren Mengen dieser Halogene insgesamt mindestens etwa 0,0019 Mol betragen. Obgleich die maximalen Mengen an Silber und/oder den aufgeführten Halogenen nicht kritisch zu sein scheinen, sind Gläser mit einer analysierten Silberkonzentration von mehr als 0,7% durchscheinend oder opal. Gläser mit einem Silbergehalt von mehr als 1,5",,, zeigen keine vorteilhafteren phototropen Eigenschaften. Ein Silbergehalt von mehr als 1,5% Silber ist daher überflüssig. Die Gesamtmenge der aufgeführten Halogene sollte aus praktischen Gründen auf etwa 2,0 Gewichtsprozent beschränkt sein. Bei einem transparenten, phototropen. Silberhalogenidkristalle enthaltenden Glas darf die analytisch bestimmte Silberkonzentration des Glases 0,7 Gewichtsprozent und die analysierte Gesamtkonzentration der Halogene 0,4 Gewichtsprozent nicht überschreiten. Bekanntlich neigen Halogenide dazu, sich während des Schmelzvorgangs zu verflüchtigen. Die dadurch entstehenden Verluste können 30 bis 60% der dem Glassatz zugefügten Menge ausmachen, je nach Schmelztemperatur und -zeit, nach der verwendeten Schmelzvorrichtung und der Halogenidkonzentration in der Schmelze. Auch ein Silberverlust kann während des Schmelzens auftreten, wahrscheinlich auf Grund der Verflüchtigung von Silberhalogenid, aber die auf diese Weise verlorengehende Menge beträgt nur etwa 15 bis 30%, der zugesetzten'Menge. Man kann jedoch die unter den jeweils angewandten Bedingungen eintretenden Verluste ohne weiteres durch entsprechende Anpassung des Glassatzes ausgleichen, denn der weite Bereich zulässiger Mengen der wesentlichen Bestandteile macht es möglich, trotz Anwendung grober Näherungswerte den gewünschten Gegenstand zu erhalten.will. If, however, mixtures are used, it is only necessary that the molar amounts of these halogens total at least about 0.0019 moles. Although the maximum amounts of silver and / or the listed halogens do not appear to be critical, glasses with an analyzed Silver concentration greater than 0.7% translucent or opal. Glasses with a silver content of more than 1.5 ",, show no more favorable photochromic properties. A silver content of more than 1.5% silver is therefore superfluous. The total amount of halogens listed should be practical Reasons to be limited to about 2.0 weight percent. With a transparent, photochromic. Silver halide crystals containing glass, the analytically determined silver concentration of the glass may be 0.7 percent by weight and the total concentration of halogens analyzed does not exceed 0.4 percent by weight. It is known that halides tend to volatilize during the melting process. the the resulting losses can amount to 30 to 60% of the amount added to the glassware, depending according to melting temperature and time, according to the melting device used and the halide concentration in the melt. Silver loss can also occur during melting, probably due to the volatilization of silver halide, but the amount lost in this way is only about 15 to 30% of the added amount. However, the losses occurring under the conditions used in each case can be readily recognized compensate by adjusting the glassware accordingly, because the wide range of permissible quantities of the essential components makes it possible to obtain the desired values despite the use of rough approximations Obtain item.

Obgleich zur Erzielung eines Gegenstandes mit den gewünschten Eigenschaften die Silberhalogenidkristalle vollständig in der Glasmasse eingebettet sein müssen, können diese Kristalle dadurch erhalten werden, daß man, wie oben angegeben, dem Glassatz die entsprechenden Bestandteile zusetzt oder daß man Silberionen in einen Glasgegenstand einführt, der Halogenidionen und Alkalimetalloxide enthält, aber frei von Silber ist. Dies erreicht man durch Aufbringen eines feinteiligen, Silber oder eine Silberverbindung enthaltenden Materials auf die Oberfläche eines solchen Glasgegenstandes und Erwärmen des Glasgegenstandes, wie es bei der Versilberung üblich ist, wodurch zumindest in der Oberfläche des Glases die Alkalimetallionen gegen Silberionen ausgetauscht werden, die danach mit den Halogenidionen zu den gewünschten Silberhalogenidkristallen zu reagieren vermögen.Although the silver halide crystals are used to achieve an object with the desired properties must be completely embedded in the glass mass, these crystals can thereby be obtained be that, as stated above, the appropriate ingredients are added to the glassware or that one Introduces silver ions into a glass article that contains halide ions and alkali metal oxides, but is free of silver. This can be achieved by applying a finely divided silver or a silver compound containing material on the surface of such a glass object and heating the Glass object, as it is common in silver plating, whereby at least in the surface of the glass the alkali metal ions are exchanged for silver ions, which then with the halide ions to the desired silver halide crystals are able to react.

Die für den phototropen Effekt verantwortlichen Sjlberhalogenidkristalle können beim Kühlen der Glasschmelze ausgefällt werden. Es ist jedoc^ auch möglich, daß so rasch gekühlt wird, daß keine Kristallite des gewünschten Silberhalogenids oder nur eine unzureichende Zahl dieser Kristallite ausgefällt wird, um im Glas einen merklichen phototropen Effekt zu bewirken. Dieser Mangel kann dadurch behoben werden, daß man das Glas auf eine Temperatur oberhalb seiner Spannungstemperatur ausreichend lange erhitzt, so daß sich die Silberkationen und die Halogenidanionen innerhalb des Glases näher zueinander anordnen können und so eine zweite amorphe, aus submikroskopischen Tropfen bestehende Phase entsteht, die geschmolzenes Silberhalogenid in einer Menge von mindestens 0,005 Volumprozent des Glases enthält. Dieses Silberhalogenid kristallisiert beim Kühlen unter seinen Schmelzpunkt. Vorzugsweise sollte der Gegenstand zur Erzielung der zusätzlichen Ausfällung des Silberhalogenids nicht auf eine Temperatur oberhalb seines Erweichungspunktes erhitzt werden, da eine solche Behandlung eine zu starke Deformation des geformten GlasgegenstandesThe silver halide crystals responsible for the phototropic effect can when the Molten glass are precipitated. It is, however, also possible that the cooling is carried out so rapidly that no crystallites of the desired silver halide or only an insufficient number of these crystallites precipitated to produce a noticeable photochromic effect in the glass. This deficiency can be caused by it be remedied that the glass is at a temperature above its stress temperature sufficient heated for a long time so that the silver cations and the halide anions within the glass closer can arrange to each other and so a second amorphous, consisting of submicroscopic droplets Phase arises that contains molten silver halide in an amount of at least 0.005 percent by volume of the glass contains. This silver halide crystallizes on cooling below its melting point. Preferably the object should not have to achieve the additional precipitation of the silver halide a temperature above its softening point, as such a treatment is too strong deformation of the molded glass object

ίο verursachen würde.ίο would cause.

Die Wärmebehandlung soll es den Silberkationen und Halogenidanionen ermöglichen, sich neu zu ordnen und so eine getrennte Phase in der Glasmasse zu bilden. Es ist klar, daß diese Neuordnung um so schneller vor sich geht, je höher die Temperatur ist, weil die Viskosität des Glases mit zunehmender Temperatur abnimmt, so daß der Widerstand gegen die Bewegung zur Neuordnung herabgesetzt wird. Eine zufriedenstellende Wärmebehandlung besteht gewöhn-Hch darin, daß man den Glasgegenstand etwa 16 Stunden auf seine Spannungstemperatur oder etwa 15 Minuten auf seine Erweichungstemperatur erhitzt. Da während der Wärmebehandlung andere Reaktionen eintreten können, z. B. eine Agglomeration oder ein Wachstum der Silberhalogenidtröpfchen und/oder die Ausfällung anderer kristalliner Phasen, muß die Wärmebehandlung im höheren Temperaturbereich kurzer sein, um das Auftreten dieser unerwünschten Begleiterscheinungen zu verhindern.The heat treatment should enable the silver cations and halide anions to reassemble to form a separate phase in the glass mass. It is clear that this reorganization is so The faster it goes, the higher the temperature, because the viscosity of the glass increases with the temperature decreases so that the resistance to the movement for rearrangement is decreased. One A satisfactory heat treatment usually consists of leaving the glass object in place for about 16 hours heated to its tension temperature or about 15 minutes to its softening temperature. There other reactions can occur during the heat treatment, e.g. B. an agglomeration or a Growth of the silver halide droplets and / or the precipitation of other crystalline phases must be the Heat treatment in the higher temperature range can be shorter in order to prevent this undesirable occurrence To prevent side effects.

Die geeignete Wärmebehandlung kann leicht dadurch ermittelt werden, daß man etwa fünf Proben einer bestimmten Zusammensetzung in Form eines Rohres von etwa 6 mm Durchmesser und genügender Länge in einem in Zonen unterteilten Ofen auf einer gleichmäßigen Temperatur zwischen der Spannungsund Erweichungstemperatur der Zusammensetzung hält und die Proben nach verschiedenen Zeiten, z. B. nach 1, 2, 4, 8 und 16 Stunden aus dem Ofen nimmt. Eine Prüfung der phototropen Eigenschaften des Glases ermöglicht die Ermittlung der geeigneten Wärmebehandlung für die vorteilhaftesten, phototropen Eigenschaften.The appropriate heat treatment can easily be determined by taking about five samples a certain composition in the form of a tube about 6 mm in diameter and more sufficient Length in a zoned oven at an even temperature between voltage and Maintains softening temperature of the composition and the samples after various times, e.g. B. takes out of the oven after 1, 2, 4, 8 and 16 hours. An examination of the photochromic properties of the Glass allows the determination of the appropriate heat treatment for the most beneficial, photochromic Properties.

In Tabelle I ist die auf Grund einer chemischen Analyse ermittelte Zusammensetzung (Gewichtsprpzent) von Gläsern aufgeführt, die durch entsprechende Wärmebehandlung phototrop werden:Table I shows the composition determined on the basis of a chemical analysis (percent by weight) of glasses listed, which become phototropic through appropriate heat treatment:

Tabelle ITable I.

11 22 33 44th SiO,
Na1O
55 AUO3
. B2O3
Ag
Br
SiO,
Na 1 O
55 AUO 3
. B 2 O 3. ·
Ag
Br
60,1
10,0
9,5
20,0
0,40
0,17
0,1
0,84
60.1
10.0
9.5
20.0
0.40
0.17
0.1
0.84
60,3
10,0
9,5
20,0
0,24
0,26
0,80
60.3
10.0
9.5
20.0
0.24
0.26
0.80
59,9
10,0
9,5
20,0
0,58
0,31
0,94
59.9
10.0
9.5
20.0
0.58
0.31
0.94
59,8
10,0
9,5
20,0
0,70
0,09
0,16
0,85
59.8
10.0
9.5
20.0
0.70
0.09
0.16
0.85
60 Cl 60 cl F.: Q .:

Gemäß der herkömmlichen Praxis ist der Hälogengehalt dieser Gläser, einschließlich Fluor, in Gewichtsprozent als Überschuß über die gesanita Glaszusammensetzung ausgedrückt, in der alle Bestandteile mit Ausnahme der Halogene etwa 100% aus-In accordance with conventional practice, the halide content of these glasses, including fluorine, is in percent by weight expressed as an excess over the gesanita glass composition in which all components with the exception of halogens, about 100%

machen. Obgleich bekanntlich zumindest ein beträchtlicher Teil, wenn nicht das gesamte Silber im Glas in Form von Ionen vorhanden ist, wahrscheinlich gebunden an Sauerstoff und/oder die Halogene, ist es in der obigen Tabelle, wie üblich, als Silber ausgedrückt. do. Although, as is well known, at least a considerable one Some, if not all of the silver in the glass is in the form of ions, probably bound to oxygen and / or the halogens, it is expressed in the above table, as usual, as silver.

Man nimmt ferner an, daß die erfindungsgemäß erzielten phototropcn Eigenschaften durch den Einschluß einer kleinen Menge metallischen oder atomaren Silbers in den Silberhalogenidkristallen verbessert werden. Obgleich es bisher nicht möglich war, 'das Vorhandensein von Silber in dieser Form mit irgendeiner bekannten Technik oder Vorrichtung nachzuweisen, läßt die Tatsache, daß die Steuerung des Silber-Halogenid-Verhältnisses oder der Menge 1S des sogenannten Tieftemperaturreduktionsmittels in der Glasmasse innerhalb eines Bereichs, der zur Reduktion eines kleineren Anteils des Silbergehaltes zu metallischem Silber neigt, die gewünschten Eigenschaften von Silberhalogenidkristalle im beschriehonen unteren Bereich, d. h. zwischen 0.005 und 0.1 Volumprozent enthaltenden Zusammensetzungen verbessert, stark vermuten, daß das metallische Silber der Grund für die Verbesserung der phototropen Eigenschaften ist. 2S It is also believed that the phototropic properties obtained in accordance with the present invention are enhanced by the inclusion of a small amount of metallic or atomic silver in the silver halide crystals. Although it has not hitherto been possible to detect the presence of silver in this form by any known technique or device, the fact that controlling the silver-halide ratio or the amount 1 S of the so-called cryogenic reducing agent in the glass mass leaves within a range , which tends to reduce a smaller proportion of the silver content to metallic silver, improves the desired properties of silver halide crystals in the lower range described, ie compositions containing between 0.005 and 0.1 percent by volume, strongly suspect that metallic silver is the reason for the improvement in the photochromic properties . 2S

Insbesondere wurde gefunden, daß. wenn das durch chemische Analyse ermittelte Gesamtgewicht der aufgeführten Halogene zwischen demjenigen für die stöchiometrische Umsetzung mit 0.2 Gewichtsprozent Silber und den als freies Silber berechneten Gewichtsprozenten Silber liegt, die phototropen Eigenschaften verbessert werden, wahrscheinlich, weil bereits die Gleichgcwichtsdissoziation des Silberhalogenids zu metallischem Silber und naszierendem Halogen ausreicht, um eine katalytische Menge ato- -1? maren Silbers in den Silberhalogenidkristallen zu erzeugen. Ein ähnliches Ergebnis wird selbst dann erzielt, wenn die Gesamtmenge der Halogene wesentlich größer ist als die Silbermenge, vorausgesetzt, daß ein Tieftemperaturreduktionsmittel inderangegebenen Menge im Glas vorhanden ist, nämlich 0.002 bis 0.10",, Zinnoxid, berechnet als SnO: 0.002 bis 0.02" „ Eisenoxid, berechnet als FcO: 0.01 bis 0.1" „ Kupferoxid, berechnet als Cu2O: 0.04 bis 0.4",, Arsenoxid. berechnet als As2O,. und 0.1 bis 1.0",, Antimonoxid. berechnet als Sb2O,.In particular, it has been found that. If the total weight of the listed halogens determined by chemical analysis lies between that for the stoichiometric conversion with 0.2 weight percent silver and the weight percent silver calculated as free silver, the photochromic properties are improved, probably because the equilibrium dissociation of the silver halide to metallic silver and nascent halogen sufficient to generate a catalytic amount of ato- - 1 ? maren silver in the silver halide crystals. A similar result is obtained even if the total amount of halogens is substantially greater than the amount of silver, provided that a cryogenic reducing agent is present in the specified amount in the glass, namely 0.002 to 0.10 "" Tin oxide, calculated as SnO: 0.002 to 0.02 "" Iron oxide, calculated as FcO: 0.01 to 0.1 "," Copper oxide, calculated as Cu 2 O: 0.04 to 0.4 ", arsenic oxide. calculated as As 2 O ,. and 0.1 to 1.0 "" antimony oxide. calculated as Sb 2 O ,.

Es ist bekannt, daß die mehrwertigen Kationen dieser Oxide die Fähigkeit haben, in Gläsern bei den Erweichungstemperaturen der üblichen Gläser als Reduktionsmittel zu wirken. Obgleich diese Oxide zu Beginn des Schmelzvorganges in ihren höchsten Oxydationszustand übergeführt werden können, nimmt man an, daß mindestens ein Teil dieser Oxide bei der Schmelztemperatur in einen niedrigen Oxydationszustand übergerührt wird. Diese reduzierte Form -s-s der Oxide reduziert vermutlich einen sehr kleinen, aber wichtigen Teil des Silberhalogenids zu metallischem Silber. Jedes der aufgeführten Reduktionsmittel ist innerhalb der angegebenen Bereiche wirksam, jedoch scheinen kleinere als die angegebenen Mengen die erwünschte Verbesserung der pholotropen Eigenschaften nicht zu bewirken, während größere Mengen einen solch großen Anteil des Silberhalogenids in den metallischen Zustand überführen, daß die Fälligkeit der Silberhalogenidkristalle. der Zu- 6-s sammensetzung phototrope Eigenschaften zu verleihen, beeinträchtigt und/oder das Glas schwarz und trüb wird. Kupferoxid ist besonders vorteilhaft, da es in kleinen Mengen, die das Glas nicht in unerwünschter Weise verfärben, wirksam ist und außerdem die durch den Silbergehalt verursachte gelbliche Verfärbung des Glases kompensiert.It is known that the polyvalent cations of these oxides have the ability to act as a reducing agent in glasses at the softening temperatures of conventional glasses. Although these oxides can be converted to their highest oxidation state at the beginning of the melting process, it is believed that at least some of these oxides are converted to a low oxidation state at the melting temperature. This reduced form - s - s of the oxides presumably reduces a very small but important part of the silver halide to metallic silver. Each of the reducing agents listed are effective within the stated ranges, but amounts smaller than the stated amounts do not appear to bring about the desired improvement in the phototropic properties, while larger amounts convert such a large proportion of the silver halide into the metallic state that the silver halide crystals become precipitated. the supply 6 - to give s composition photochromic properties affected and / or the glass is black and cloudy. Copper oxide is particularly advantageous because it is effective in small amounts that do not undesirably discolor the glass and also compensates for the yellowish discoloration of the glass caused by the silver content.

Es wurde weiter gefunden, daß ein besonders günstiges transparentes phototropes Glas in einer Grundglasmasse erhalten werden kann, die 40 bis 76 Gewichtsprozent SiO2. 4 bis 26 Gewichtsprozent AKO,. 4 bis 26 Gewichtsprozent B,O, und als Alkalimetalloxide 2 bis 8% Li2O, 4 bis"l5% Na,O, 6 bis 20",„ K2O. 8 bis 25" „ Rb2O und oder 10 bis 3Ö" „ Cs2O enthält, wobei die Gesamtmenge dieser Grundbestandteile zusammen mit den Silberhalogenidkristallen mindestens 85" „ der gesamten Glaszusammensetzung ausmacht, wenn man den Glassatz hierfür in einer nicht reduzierenden Atmosphäre bei einer Temperatur zwischen 1400 und 1500 C 4 bis 8 Stunden schmilzt, die Schmelze in bekannter Weise, z. B. durch Ziehen. Pressen. Walzen. Blasen u.dgl., in die gewünschte Form bringt und die gewünschte Kristallisation der Silberhalogenidkristalle während des Formens und Kühlens oder durch anschließende Wärmebehandlung erreicht.It has also been found that a particularly inexpensive transparent phototropic glass can be obtained in a base glass composition which contains 40 to 76 percent by weight SiO 2 . 4 to 26 percent by weight AKO ,. 4 to 26 percent by weight B, O, and as alkali metal oxides 2 to 8% Li 2 O, 4 to "15% Na, O, 6 to 20", "K 2 O. 8 to 25", "Rb 2 O and or 10 to 3Ö "" contains Cs 2 O, the total amount of these basic constituents together with the silver halide crystals making up at least 85 "" of the total glass composition, if the glassware is melted for this purpose in a non-reducing atmosphere at a temperature between 1400 and 1500 C for 4 to 8 hours, Brings the melt into the desired shape in a known manner, for example by drawing, pressing, rolling, blowing and the like and achieves the desired crystallization of the silver halide crystals during the shaping and cooling or by subsequent heat treatment.

Zur Erzielung bester Ergebnisse werden die Kieselsäure, das Boroxid. Aluminiumoxid und die Alkalimetalloxide vorzugsweise innerhalb der vorgeschriebenen Bereiche gehalten, da ein Glas mit einem geringeren Kieselsäuregehalt zurAusfällung unerwünschter kristalliner Phasen gleichzeitig mit oder vor der erwünschten Silberhalogenidfällung neigt, wodurch ein unerwünscht opakes Glas erhalten wird, während andererseife ein Glas, das mehr als 76" „ SiO2 oder weniger,als die angegebene Menge Alkalimetalloxid enthält, sich bei den herkömmlichen Schmelztemperaturen nur schwer schmelzen läßt und ein Glas, das mehr als 24"',, B2O, oder mehr als die angegebene Menge Alkalimetailoxid enthält, unerwünschten chemischen Angriffen oder Witterungseinflüssen ausgesetzt ist. Die Verwendung von mindestens 4"„ B2O, gewährleistet eine Ausfällung der Silberhalogenidkristalle bei Temperaturen zwischen der Spannungs- und Erweichungstemperatur des Glases innerhalb angemessener Zeit. Die Verwendung von Aluminiumoxid in den angegebenen Mengen gewährleistet, daß im Glas nicht gleichzeitig mit oder vor der erwünschten Halogenidbildung unerwünschte glasige oder kristalline Phasen entstehen.Silica, boron oxide, is used to achieve the best results. Alumina and the alkali metal oxides are preferably kept within the prescribed ranges, since a glass with a lower silica content tends to precipitate undesired crystalline phases simultaneously with or before the desired silver halide precipitation, whereby an undesirably opaque glass is obtained, while others soap a glass that is more than 76 "" SiO 2 or less than the specified amount of alkali metal oxide contains, is difficult to melt at the conventional melting temperatures and a glass which contains more than 24 "',, B 2 O, or more than the specified amount of alkali metal oxide, undesirable chemical attacks or Exposed to the elements. The use of at least 4 "" B 2 O ensures that the silver halide crystals precipitate at temperatures between the stress and softening temperature of the glass within a reasonable time. The use of aluminum oxide in the specified amounts ensures that the glass does not occur simultaneously with or before the desired Halide formation, undesirable glassy or crystalline phases arise.

Neben den aufgeführten Bestandteilen der bevorzugten Grundglasmasse können noch andere Bestandteile, wie Fluor, zweiwertige Metalloxide und P2O5. vorhanden sein. Zum Beispiel kann Fluor in Form von Fluoriden dem Glassatz zugesetzt werden, um die Schmelzbarkeit des Glases zu erhöhen, obgleich es nicht möglich ist. Silberfluoridkrislallc in einer Glasphase auszufällen. Die Fluormenge sollte jedoch nicht so groß sein, daß andere kristalline Fluoride im Glas ausgefällt werden, insbesondere wenn zweiwertige Metalloxide, wie Calciumoxid und Bariumoxid, in der Glaszusammensetzung enthalten sind.In addition to the listed components of the preferred base glass compound, other components such as fluorine, divalent metal oxides and P 2 O 5 . to be available. For example, fluorine in the form of fluorides can be added to the glassware to increase the meltability of the glass, although it is not possible. Precipitate silver fluoride crystals in a glass phase. However, the amount of fluorine should not be so great that other crystalline fluorides are precipitated in the glass, especially when divalent metal oxides such as calcium oxide and barium oxide are contained in the glass composition.

Obgleich die zweiwertigen Metalloxide, wie MgO, CaO. BaO. SrO. ZnO und PbO. geringen Einfluß auf die phototropen Eigenschaften der bevorzugten Gläser haben, sollten ihre Mengen beschränkt bleiben, um die Bildung anderer kristalliner Phasen, die eine unerwünschte opake Beschaffenheit des Glases hervorrufen würden, zu verhindern. Aus diesem Grunde sollte jeweils nicht mehr als 4"„ MgO. 6",, CaO. 7"„ SrO. S"„ BaO. X"„ ZnO oder M)",, PbO vor-Although the divalent metal oxides such as MgO, CaO. BaO. SrO. ZnO and PbO. little influence on have the photochromic properties of the preferred glasses, their quantities should be limited, about the formation of other crystalline phases which cause an undesirable opaque nature of the glass would prevent. For this reason, no more than 4 "" MgO. 6 "" CaO. 7 "" SrO. S "" BaO. X "" ZnO or M) ",, PbO before-

handen sein und die Gesamtmenge dieser Bestandteile sammensetzung ist in Gewichtsprozent, errechnet ausbe available and the total amount of these ingredients composition is in percent by weight, calculated from

nicht mehr als 15 Gewichtsprozent der gesamten Glaszusammensetzung ausmachen.make up no more than 15 percent by weight of the total glass composition.

Glaser dieser bevorzugten Art, denen durch Wärmebehandlung phototrope Eigenschaften verliehen werden können, sind in Tabelle Il aufgeführt. Die Zudem Glassatz, angegeben, wobei das Silber als metallisches Silber und die Halogenide als prozentualer Überschuß über die Gesamtzusammensetzung ausgedrückt sind, in der die Gesamtbestandteile mit Ausnahme der Halogene 100% ausmachen.Glazers of this preferred type which are given photochromic properties by heat treatment are listed in Table II. The moreover glass set, indicated, with the silver as metallic Silver and the halides expressed as a percentage excess over the total composition in which the total components, with the exception of the halogens, make up 100%.

SiO2 SiO 2

AI2O.,.... B2O3 ... Na,O....AI 2 O., .... B 2 O 3 ... Na, O ....

Ag Ag

CuO ....CuO ....

F F.

Br Br

AussehenLook

SiO2 SiO 2

Al2O.,... B2O., .. . Na2O... Ag...,. CuO ...Al 2 O., ... B 2 O., ... Na 2 O ... Ag ...,. CuO ...

ei egg

Br Br

AussehenLook

1212th

61.561.5

10.710.7

16.616.6

10.7 0.44 0.016 2.510.7 0.44 0.016 2.5

durchscheinend weißtranslucent white

62.862.8 62.862.8 7.07.0 1Ό.01Ό.0 22.922.9 20,920.9 6,96.9 5,95.9 0.380.38 0,380.38 0,0160.016 0,0160.016 2.52.5 2.52.5 1.71.7 1,61.6 klarclear durch
scheinend
(translucent'
weiß
through
shining
(translucent '
White

1313th

68.7 10.0 12.9 10.068.7 10.0 12.9 10.0

0.380.38

0.0160.016

2.52.5

1.71.7

klarclear

Tabelle IITable II

""

62.862.8

4.0 19.9 12.94.0 19.9 12.9

0,380.38

0,0160.016

2,52.5

1.71.7

klarclear

77th 88th 62.862.8 62,762.7 10.010.0 6,06.0 15,915.9 19,919.9 10,910.9 10,910.9 0,380.38 0,380.38 0,0160.016 0,0160.016 2,52.5 2,52.5 1.71.7 UU klarclear klarclear

1515th

62,8
5.0
62.8
5.0

24,9
6,9
0,38
0.016
2,5 ■
1,7
24.9
6.9
0.38
0.016
2.5 ■
1.7

klarclear

60,4 9,5 19,0 10,0 1,08 - 0,02 2,5 1,960.4 9.5 19.0 10.0 1.08 - 0.02 2.5 1.9

weißtrüb (opal)cloudy white (opal)

62,7 9.962.7 9.9

19.9 7.0 0.45 0.016 2.5 0,319.9 7.0 0.45 0.016 2.5 0.3

klarclear

K)K) 1111th 60,760.7 61.561.5 9,69.6 10,710.7 19,219.2 16,616.6 10,1 ■10.1 ■ 10,710.7 0,360.36 0,440.44 0,050.05 0,0160.016 2,52.5 2,52.5 1,71.7 - 0,80.8 klarclear klarclear

1717th

60,8 9,660.8 9.6

19,319.3

10.1 0,22 0.01 2.5 1.710.1 0.22 0.01 2.5 1.7

klarclear

1818th

60,760.7

9,6 19.3 10,19.6 19.3 10.1

0,290.29

0.0020.002

2.52.5

1,71.7

klarclear

SiO2.... AI2O.,... B2O., .'.. Na1O...SiO 2 Al 2 O ....., ... B 2 O.,. '.. Na 1 O ...

Ag Ag

CuO ... Sb2O., ..CuO ... Sb 2 O., ..

F F.

Cl Cl

AussehenLook

1919th

2020th

74.574.5 62.762.7 60.560.5 10.010.0 9,99.9 9,69.6 4.04.0 19.819.8 19,119.1 10.910.9 6,96.9 10,010.0 0.380.38 0,600.60 0,720.72 0.0160.016 0.0630.063 0,050.05 0.100.10 2,52.5 2.52.5 2.52.5 0.30.3 0.80.8 1.81.8 klarclear gelbyellow gelb-yellow- trübcloudy trübcloudy

2121 2222nd

60,360.3

9,59.5

19,119.1

10,010.0

1,081.08

2,5.2.5.

0.7
rosatrüb
0.7
pinkish

60.3 9,5 19,0 10,0 1.08 0,0860.3 9.5 19.0 10.0 1.08 0.08

2.5 1.9 gelbtrüb 2.5 1.9 cloudy yellow

2424

60,360.3

9,59.5

19,119.1

10.010.0

1.081.08

2,5 2.4 weißtrüb 2.5 2.4 cloudy white

60,2 . 19.1 10.0 1.2260.2. 19.1 10.0 1.22

2.5 2,0 weißtrüb 2.5 2.0 cloudy white

SiO2. . AM)1.SiO 2 . . AM) 1 .

2626th

60.6 9.660.6 9.6

2727

42.942.9

25.725.7

2S2S

59.1 9.2 29 59.1 9.2 29

59.1
13.3
59.1
13.3

3030th

59.2 1U59.2 1 U

3131

59.2 9.459.2 9.4

3232

59.3 9.459.3 9.4

109 613/13109 613/13

99 2626th 2727 Fortsetzungcontinuation 2828 2929 3030th 1010 3131 3232 19,1
10,0
0,72
2,5 .
1,8
rosa
trüb
19.1
10.0
0.72
2.5.
1.8
pink
cloudy
20,0
10.9
0,51
0,016
1,45
0,4
klar
20.0
10.9
0.51
0.016
1.45
0.4
clear
20,1
IU
0,50
0,008
1,4
0,4
klar
20.1
IU
0.50
0.008
1.4
0.4
clear
16,0
11,1
0,50
• 0,007
1,45
0,4
klar
16.0
11.1
0.50
• 0.007
1.45
0.4
clear
20,0
10,9
0,50
0,016
1,45
0,39
klar
20.0
10.9
0.50
0.016
1.45
0.39
clear
16,0
14,9
0,50
0,015
1,45
0,6
klar
16.0
14.9
0.50
0.015
1.45
0.6
clear
20,0
10,9
0,41
0,016
1,45
20.0
10.9
0.41
0.016
1.45
Β,Ο, . . .". .Β, Ο,. . . ".. 0,6
klar
0.6
clear
Na2O Na 2 O Ag Ag CuO CuO F F. Cl Cl Br Br Aussehen ..Look ..

SiO2.... AI2O3... B2O3 ... Na2O... CaÖ ... ZnO ... BaO....SiO 2 .... AI 2 O 3 ... B 2 O 3 ... Na 2 O ... CaÖ ... ZnO ... BaO ....

Ag Ag

CuO ..., FCuO ..., F

Cl Cl

AussehenLook

3535

3636

59,159.1 58,158.1 59,159.1 9,39.3 9.29.2 9,29.2 17,017.0 20,620.6 17,017.0 8,08.0 11.211.2 8,08.0 6,16.1 __ - 6,26.2 0,500.50 0,860.86 0,500.50 0,0150.015 0,020.02 0,0150.015 1,451.45 1,691.69 1,451.45 0,40.4 0,490.49 0,40.4 dar,,dar ,, klarclear klarclear

3737

SiO2.SiO 2 .

Al2O3 Al 2 O 3

Na2ONa 2 O

K2O.K 2 O.

Cs2OCs 2 O

B2O3 B 2 O 3

CuO.CuO.

AgAg

Cl...Cl ...

57,1 9,757.1 9.7

11,311.3

21,4 0,016 0,50 1,0 1.45 ·21.4 0.016 0.50 1.0 1.45

36,2 9,136.2 9.1

27,1 27,1 0,016 0,50 0,87 1,3727.1 27.1 0.016 0.50 0.87 1.37

4040

59,8 9,9 9,959.8 9.9 9.9

19,9 0,016 0,5019.9 0.016 0.50

1,40 0,591.40 0.59

Die in Tabelle II zusammengestellten Glaszusammensetzungen können durch Schmelzen von in üblicher Weise hergestellten Glassätzen, hergestellt werden, wobei man die Verflüchtigung eines wesentlichen Teils der Halogenidbestandteile (30 bis 50%) und möglicherweise bis zu 30% des Silbers berücksichtigenThe glass compositions listed in Table II can be prepared by melting in conventional Way manufactured glass sets, are manufactured, whereby one sees the volatilization of a substantial Include some of the halide components (30 to 50%) and possibly up to 30% of the silver

55 muß. Beispiele für Glassätze, wie sie für die Herstellung von Gläsern gemäß der Tabelle II in '/2-kg-Ansätzen in einem Schmelztiegel, der 6 Stunden auf 1450° C gehalten wurde, verwendet wurden, sind in Tabelle III zusammengestellt: 55 must. Examples of glass sets, as used for the production of glasses according to Table II in 1/2 kg batches in a crucible which was kept at 1450 ° C. for 6 hours, are summarized in Table III:

Tabelle IIITable III

Sand sand

AluminiumoxydhydratAlumina hydrate

Borsäure Boric acid

Borax borax

NaNO3 NaNO 3

55 I!I! 2828 3030th 3434 3535 285285 276276 562562 548548 289289 275275 4949 7575 150150 150150 7575 7575 135135 9191 3333 9292 9292 586586 586586 293293 2()()2 () () 4242 4040 2323 2424 1212th 1212th

3737

275 75 33275 75 33

200 12200 12

Fortsetzungcontinuation

55 1111th 2828 3030th 3434 3535 1313th 77th 7 ·7 · 3,53.5 44th 2525th 2525th 2626th 2626th 1313th 1313th 2525th - ........ -— ■- ■ - 0,080.08 0,080.08 0,080.08 - .._.._ - - 2525th - - .._.._ - - 55 ■ —■ - · —- 3535 - .._.._ - - 7070 7070 2525th 3535 - 1616 88th 88th - - - - 99 -- - ·-- - ·-- - 3030th

3737

NaCl NaCl

Na2SiF,, Na 2 SiF ,,

AgCl-Mischung") .AgCl mixture ").

CuO CuO

Na2CO3 Na 2 CO 3

NaBr NaBr

AgNOj-Mischung'1)
AgNO3-Mischung')
CuO-Mischung'') ..
AgNOj mixture ' 1 )
AgNO 3 mixture ')
CuO mixture '') ..

CaCo3 CaCo 3

CaCO3 CaCO 3

ZnO ZnO

4
13
4th
13th

35
8
35
8th

38,438.4

") AgCl-Mischung: 10 Gewichtsprozent AgCl, 90 Gewichtsprozent Sand. *) AgNOj-Mischung: 10 Gewichtsprozent AgNO3, 90 Gewichtsprozent Sand. '') AgNO3-Mischung: 12 Gewichtsprozent AgNO3, 88 Gewichtsprozent Sand. Ό CuO-Mischung: 1 Gewichtsprozent CuO, 99 Gewichtsprozent Sand.") AgCl mixture: 10 percent by weight AgCl, 90 percent by weight sand. *) AgNOj mixture: 10 percent by weight AgNO 3 , 90 percent by weight sand.") AgN O 3 mixture: 12 percent by weight AgNO 3 , 88 percent by weight sand. Ό CuO- Mixture: 1 percent by weight CuO, 99 percent by weight sand.

Um die Halogenidverflüchtigung zu veranschaulichen, wurden einige mit den oben beschriebenen Glassätzen erschmolzene Gläser chemisch analysiert. Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV aufgeführt.To illustrate halide volatilization, some were compared with those described above Glass etching, melted glasses are chemically analyzed. The results are shown in Table IV.

Tabelle IVTable IV

SiO2 .SiO 2 .

3232

60,760.7

9,59.5

19,519.5

10,010.0

0,330.33

0,00890.0089

0,860.86

0,260.26

3434

59,6 9,559.6 9.5

19,619.6

10,2 1,0 0,38 0,011 0,87 0,2710.2 1.0 0.38 0.011 0.87 0.27

Wie sich aus einem Vergleich der Analysenwerte mit den aus dem Glassatz errechneten Werten ergibt, treten wesentliche Abweichungen nur bei den Silber- und Halogenidmengen auf.As can be seen from a comparison of the analysis values with the values calculated from the glassware, there are only significant deviations in the amounts of silver and halide.

Die in Tabelle II dargestellten Zusammensetzungen veranschaulichen, daß eine Vielzahl von Bestandteilen und Mengenverhältnissen zweckentsprechende Glasgrundmassen für die Silberhalogenidkristallite bilden. Sie zeigen ferner, daß Gläser, die chemisch analysiert und als freies Silber ausgedrückt 0,2 bis 0,7 Gewichtsprozent Silber und insgesamt bis zu 0,4 Gewichtsprozent der erwünschten drei Halogene enthalten, ein Glas ergeben, das im wesentlichen transparent ist, während größere Silbermengen bis zu 1,5 Gewichtsprozent auf Grund einer erhöhten Größe und Anzahl der ausgefällten Silberhalogenidkristallite zu zunehmend durchscheinenden Gläsern führen.The compositions shown in Table II illustrate a variety of ingredients and proportions form appropriate glass base materials for the silver halide crystallites. They also show that glasses that are chemically analyzed and expressed as free silver have 0.2 to 0.7 percent by weight Contain silver and a total of up to 0.4 percent by weight of the desired three halogens Glass that is essentially transparent, while larger amounts of silver up to 1.5 percent by weight due to an increased size and number of precipitated silver halide crystallites lead through translucent glasses.

Das heißt Gläser, die durch Schmelzen eines entsprechenden Glassatzes, Formen der Schmelze zu kleinen Stücken und etwa 1 stündige Wärmebehandlung bei 450 bis 550° C erhalten werden, zeigen eine unterschiedliche Durchlässigkeit, wie die Beschreibung des Aussehens der hergestellten Glaskörper veranschaulicht. That means glasses, which by melting a corresponding glass set, shapes the melt small pieces and about 1 hour of heat treatment at 450 to 550 ° C are obtained show a different permeability, as illustrated by the description of the appearance of the glass bodies produced.

Die Gläser besitzen die erwünschten phototropen Eigenschaften entweder am Ende des oben geschilderten Formprozesses oder nachdem sie auf eine Temperatur zwischen der Spannungs- und der Erweichungstemperatur des Glases erhitzt wurden. Zum Beispiel ist ein Glaskörper der Zusammensetzung gemäß Beispiel 10 nach dem Formen phototrop, während ein Glaskörper der Zusammensetzung nach Beispiel 30 jnach dem Formen ausreichend lange auf eine Temperatur zwischen der Spannungs- und der Erweichungstemperatur erhitzt werden muß, um die Bildung von Silberchloridteilchen im Glas zu ermöglichen. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß man den Körper so schnell wie möglich, ohne ihn zu beschädigen, auf eine Temperatur von 575° C erhitzt, ihn 4 Stunden auf dieser Temperatur hält und ihn dann kühlt.The glasses have the desired photochromic properties either at the end of the above Molding process or after being brought to a temperature between the stress and the softening temperature of the glass were heated. For example, a glass body of the composition according to Example 10 is phototropic after molding, while a glass body of the composition according to Example 30 j after molding for a sufficiently long time a temperature between the stress and the softening temperature must be heated to the To enable the formation of silver chloride particles in the glass. This is preferably achieved in that the body is heated to a temperature of 575 ° C as quickly as possible without damaging it, keep it at this temperature for 4 hours and then cool it.

Die erwünschte Eigenschaft der erfindungsgemäßen Gläser, sich unter der Einwirkung ultravioletter Strahlen reversibel zu verfärben und damit die Durchlässigkeit für sichtbares Licht zu verändern, wird an Hand der Meßwerte für die Durchlässigkeit des Glases nach Beispiel 10 veranschaulicht. Die Durchlässigkeit wurde gemessen, bevor und nachdem man das Glas '2 Minuten der oben beschriebenen Ultraviolettstrahlung ausgesetzt hatte, ferner 10 Minuten nach der Bestrahlung. Fig. 1, in der die Durchlässigkeit gegen die Zeit aufgetragen ist, zeigt die in zehn solchen Zyklen aus Bestrahlung und Nichtbestrahlung erhaltenen Ergebnisse.The desired property of the glasses according to the invention, to become under the action of ultraviolet Reversible discoloration of rays and thus changing the permeability of visible light is on Hand of the measured values for the permeability of the glass according to Example 10 illustrated. The permeability was measured before and after exposing the glass to the above-described ultraviolet rays for 2 minutes, and further for 10 minutes after irradiation. Figure 1, which plots permeability versus time, shows that in ten results obtained from such cycles of irradiation and non-irradiation.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Phototroper Glasgegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Silikatglas besteht, das in mindestens einem Teil mindestens 0,005 Volumprozent Silberchlorid-, Silberbromid- und/oder Silberjodidkristalle dispergiert enthält und der Silbergehalt dieses Teils mindestens 0,2 Gewichtsprozent beträgt.1. Photochromic glass object, thereby characterized in that it consists of a silicate glass, which in at least one part at least 0.005 percent by volume of silver chloride, silver bromide and / or silver iodide crystals dispersed and the silver content of this part is at least 0.2 percent by weight. 2. Phototroper Glasgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberhalogenidkristalle in einer Menge von 0,005 bis 0,1 Volumprozent vorliegen, ihr Durchmesser nicht über etwa 0,1 μ beträgt und der Gegenstand transparent ist.2. Phototropic glass article according to claim 1, characterized in that the silver halide crystals present in an amount of 0.005 to 0.1 percent by volume, their diameter not exceeding is about 0.1 μ and the object is transparent. 3. Phototroper Glasgegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge Halogen nicht mehr als 0,4 Gewichtsprozent und die Gesamtmenge Silber nicht mehr als 0,7 Gewichtsprozent beträgt.
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3. Photochromic glass article according to claim 1 or 2, characterized in that the total amount of halogen is not more than 0.4 percent by weight and the total amount of silver is not more than 0.7 percent by weight.
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4. Phototroper Glasgegenstand nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas, analytisch bestimmt, 40 bis 76 Gewichtsprozent SiO2, 4 bis 26 Gewichtsprozent Al2O3, 4 bis 26 Gewichtsprozent B2O3 und als Alkalimetalloxide 2 bis 8 Gewichtsprozent Li2O, 4 bis 15 Gewichtsprozent Na2O, 6 bis 20 Gewichtsprozent K2O, 8 bis 25 Gewichtsprozent Rb2O und/oder 10 bis 30 Gewichtsprozent Cs2O enthält, wobei die Gesamtmenge dieser Grundbestandteile zusammen mit dem Silber und dem Halogen mindestens 85 Gewichtsprozent der gesamten Glaszusammensetzung ausmacht.4. Photochromic glass object according to claim 1 to 3, characterized in that the glass, determined analytically, 40 to 76 percent by weight SiO 2 , 4 to 26 percent by weight Al 2 O 3 , 4 to 26 percent by weight B 2 O 3 and 2 to 8 as alkali metal oxides Weight percent Li 2 O, 4 to 15 weight percent Na 2 O, 6 to 20 weight percent K 2 O, 8 to 25 weight percent Rb 2 O and / or 10 to 30 weight percent Cs 2 O, the total amount of these basic ingredients together with the silver and the halogen constitutes at least 85 percent by weight of the total glass composition. 5. Phototroper Glasgegenstand nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberhalogenidkristalle mindestens Spuren metallischen Silbers enthalten.5. Phototropic glass object according to claim 1 to 4, characterized in that the silver halide crystals contain at least traces of metallic silver. 6. Phototroper Glasgegenstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Silberhalogenidkristalle enthaltende Teil des Glases mit dem Halogen nicht umgesetztes, überschüssiges Silber enthält/6. Photochromic glass article according to claim 5, characterized in that the silver halide crystals containing part of the glass with the halogen unreacted, excess silver contains / 7. Phototroper Glasgegenstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Silberhalogenidkristalle enthaltende Teil des Glases, berechnet als SnO, 0,002 bis 0,10 Gewichtsprozent Zinnoxid, berechnet als FeO, 0,002 bis 0,02 -Gewichtsprozent Eisenoxid, berechnet als CuO, 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent Kupferoxid, berechnet als As2O3, 0,04 bis 0,4 Gewichtsprozent Arsenoxid und/oder, berechnet als Sb2O3, 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent Antimonoxid enthält.7. Photochromic glass object according to claim 5, characterized in that the part of the glass containing the silver halide crystals, calculated as SnO, 0.002 to 0.10 percent by weight tin oxide, calculated as FeO, 0.002 to 0.02 percent by weight iron oxide, calculated as CuO, 0 0.1 to 0.1 percent by weight of copper oxide, calculated as As 2 O 3 , 0.04 to 0.4 percent by weight of arsenic oxide and / or, calculated as Sb 2 O 3 , 0.1 to 1.0 percent by weight of antimony oxide. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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