DE1496457C

DE1496457C - Photochromic glass window

Info

Publication number: DE1496457C
Authority: DE
Inventors: Donald Nicol; Justice Benjamin; 0'Leary Thomas G.;Corning N.Y. Brown (V.St.A.)
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works

Description

Gegenstand der Erfindung sind photochrome Glasfenster mit einem Gehalt an gegenüber aktinischen Strahlen mit einer Wellenlänge von etwa 3000 bis 5500A empfindlichen Kristallen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein Filter aufweisen, das aktinische Strahlen mit einer Wellenlänge von 3000 bis 5500 A partiell zu absorbieren oder zu reflektieren vermag. Derartige Glasfenster sind insbesondere für Automobile, Wohnhäuser und Bürohäuser geeignet.The invention relates to photochromic glass windows with a content of opposite actinic ones Rays with a wavelength of about 3000 to 5500A sensitive crystals, which are characterized are that they have a filter that absorbs actinic rays with a wavelength of 3000 Can partially absorb or reflect up to 5500 A. Such glass windows are especially for Suitable for automobiles, apartment buildings and office buildings.

Photochrome Gläser zeichnen sich durch die besondere Eigenschaft aus, daß ihre optische Durchlässigkeit abnimmt, wenn sie aktinischen Strahlen mit einer Wellenlänge von etwa 3000 bis 5500 A ausgesetzt werden, ihre optische Durchlässigkeit jedoch auf den ursprünglichen Wert zurückkehrt, wenn die Gläser den Strahlen entzogen werden. Gläser dieser Art, d. h. Silikatgläser mit einem Gehalt an feinen anorganischen Kristallen, vorzugsweise Silberhalogeniden, nämlich Silberchlorid, Silberbromid und/oder Silberjodid, sind in der britischen Patentschrift 950 906 beschrieben. In anderen photochromen Gläsern bestehen die gegenüber aktinischen Strahlen mit einer Wellenlänge von etwa 3000 bis 5500 A empfindlichen Kristalle aus Kupfer- und/oder Cadmiumhalogeniden (-Chloriden, -bromiden und/oder -jodiden) bzw. aus Silbermolybdat und/oder -wolframat. Obgleich eine Vielzahl photochromer Gläser hergestellt werden kann, sind die dem photochromen Effekt zugrunde liegenden Vorgänge nicht ganz klar. Man nimmt an, daß zwischen den aktinischen Strahlen und den in der Glasmasse dispergieren Kristallen eine Reaktion eintritt, welche die Absorptionsfähigkeit der Kristalle gegenüber sichtbaren Strahlen verändert. In der nichtreaktionsfähigen Glasmasse, die gegenüber den bei der Einwirkung der aktinischen Strahlen entstandenen Reaktionsprodukten undurchlässig ist, so daß diese nicht durch Diffusion austreten können, vermögen die Kristalle nach der Beseitigung der aktinischen Strahlen wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückzukehren. Die ihre Durchlässigkeit für sichtbares Licht reversibel ändernden Gläser eignen sich vor allem für Fenstergläser, Wände und Brillengläser. Photochromic glasses are characterized by the special property that their optical transparency decreases when exposed to actinic rays having a wavelength of about 3000 to 5500 Å however, their optical transmittance returns to its original value when the glasses withdrawn from the rays. Glasses of this type, d. H. Silicate glasses with a content of fine inorganic Crystals, preferably silver halides, namely silver chloride, silver bromide and / or silver iodide, are described in British Patent 950,906. In other photochromic glasses exist which are sensitive to actinic rays with a wavelength of about 3000 to 5500 A. Crystals made of copper and / or cadmium halides (chlorides, bromides and / or iodides) or from Silver molybdate and / or tungstate. Although a variety of photochromic glasses are made can, the processes underlying the photochromic effect are not entirely clear. One assumes that between the actinic rays and the crystals dispersed in the glass mass a reaction occurs, which changes the ability of the crystals to absorb visible rays. In the non-reactive glass mass compared to that created by the action of actinic rays Reaction products is impermeable, so that they cannot escape by diffusion, are able the crystals return to their original state after the actinic rays have been eliminated to return. The glasses that change their permeability for visible light reversibly are suitable especially for window glasses, walls and glasses.

Die photochromen Gläser haben zwar viele Anwendungszwecke, der Anteil an aktinischen Strahlen im Sonnenlicht ist jedoch so groß, daß selbst die schrägen Sonnenstrahlen kurz nach Sonnenaufgang oder kurz vor Sonnenuntergang ausreichen, um diese Gläser fast dunkel werden zu lassen. Dadurch bleibt die Durchlässigkeit verhältnismäßig konstant, obgleich die Intensität der sichtbaren Strahlen des Sonnenlichtes mit steigender Sonne zunimmt. Man hat daher versucht, photochrome Gläser zu entwickeln, die in dem Maße dunkler werden, wie die Intensität der einfallenden Strahlen zunimmt. Ein gewisser Erfolg wurde durch die Wahl der Kristalle erzielt. Die erhaltenen Produkte befriedigten jedoch nicht ganz, da entweder ein Glas ausgewählt werden mußte, das die am Mittag einfallenden Sonnenstrahlen auf ein gewünschtes Maß herabsetzt, dafür jedoch weniger Sonnenlicht durchläßt, als zu anderen Tageszeiten erwünscht ist, oder ein Glas, das tagsüber mehr Sonnenlicht durchläßt, dessen Menge um die Mittagszeit jedoch unerwünscht hoch ist.The photochromic glasses have many uses, the proportion of actinic rays However, the sunlight is so great that even the oblique rays of the sun just after sunrise or just before sunset are enough to make these glasses almost dark. This remains the transmittance relatively constant, although the intensity of the visible rays of sunlight increases as the sun rises. Attempts have therefore been made to develop photochromic glasses that can be used in darken as the intensity of the incident rays increases. A certain success was achieved by the choice of crystals. The products obtained were not entirely satisfactory, however Either a glass had to be selected that would reduce the rays of the sun falling at noon to a desired one Decreases the amount, but lets in less sunlight than desired at other times of the day or a glass that lets in more sunlight during the day but the amount at noon is undesirably high.

Die Erfindung stellt nun Fenstergläser zur Verfugung, die auf die Intensität der Sonneneinstrahlung reagieren. Sie bestehen aus photochromem Glas mit einem Gehalt an Kristallen, die gegenüber aktinischen Strahlen mit einer Wellenlänge von etwa 3000 bb 5000 A empfindlich sind, und einem Filter, durch das ein Teil der aktinischen Strahlen vor ihrem Auftreffen auf die Kristalle ausgefiltert wird.
Gewöhnlich werden aus den Sonnenstrahlen Ultraviolettstrahlen mit einer Wellenlänge von 3000 bis 4000 A ausgefiltert. Das Filter kann aus einer diese Strahlen absorbierenden oder, reflektierenden Glasscheibe bestehen. ■.·.'■.The invention now provides window glasses that respond to the intensity of solar radiation. They consist of photochromic glass with a content of crystals which are sensitive to actinic rays with a wavelength of about 3000 bb 5000 A, and a filter through which some of the actinic rays are filtered out before they strike the crystals.
Ultraviolet rays with a wavelength of 3,000 to 4,000 A are usually filtered out from the sun's rays. The filter can consist of a glass pane that absorbs or reflects these rays. ■. ·. '■.

ίο Es ist auch möglich, diese Strahlen mit im Glas dispergierten Metalloxiden auszufiltern oder eine .·■■■■ Scheibe aus diese Strahlen absorbierendem Glas zu verwenden, auf dem in situ durch Ionenaustausch eine Oberflächenschicht aus Kristallen entwickelt is wurde, die gegenüber aktinischen Strahlen mit einer Wellenlänge von etwa 3000 bis 5500A empfindlich sind. , -_■.:■■ ίο It is also possible to filter out these rays with metal oxides dispersed in the glass or to use a are sensitive to a wavelength of about 3000 to 5500A. , -_ ■.: ■■

Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Figuren erläutert.The invention is explained with reference to the following figures.

ao F i g. 1 zeigt graphisch die durchschnittliche Durchlässigkeit photochromen Glases für sichtbare Strahlen in Abhängigkeit von der Intensität der auftreffenden aktinischen Strahlung;ao F i g. 1 graphically shows the average permeability Photochromic glass for visible rays depending on the intensity of the incident actinic radiation;

F i g. 2 zeigt graphisch die durchschnittliche Durchlässigkeit photochromen Glases für sichtbare Strahlen im Laufe eines typischen 12-Stunden-Tages;F i g. Figure 2 graphically shows the average transmission of photochromic glass to visible rays over the course of a typical 12 hour day;

F i g. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung;F i g. 3 shows a cross section through a preferred embodiment of the invention;

F i g. 4 zeigt graphisch die prozentuale Durchlässigkeit zweier verschiedener Glasscheiben bei verschiedenen Wellenlängen der Strahlen;F i g. Figure 4 graphically shows the percent transmission two different panes of glass at different wavelengths of the rays;

F i g. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung;F i g. Figure 5 shows a cross section through another embodiment of the invention;

F i g. 6 zeigt einen perspektivischen Aufriß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.F i g. Figure 6 shows a perspective elevation of another embodiment of the invention.

Da die photochromen Gläser Kristalle enthalten, die gegenüber Strahlen mit Wellenlängen von etwa 3000 bis 5500 A empfindlich sind, ist es für die erfindungsgemäßen Zwecke vorteilhaft, mindestens einen Teil der Strahlen innerhalb dieses Bereichs auszufiltern, die nicht im sichtbaren Bereich des Spektrums liegen. Man bevorzugt Filter, die Strahlen mit Wellenlängen von etwa 3000 bis 4000 A ausfiltern. Man kann hierzu auf die photochrome Glasscheibe eine weitere Glasscheibe aufbringen, die Strahlen im genannten Bereich absorbiert, um so ein Doppelglasfenster oder ein Verbundfenster zu erhalten, auf die Oberfläche der photochromen Glasscheibe einen transparenten Film aufbringen, der die genannten Strahlen absorbiert oder vorzugsweise reflektiert, oder diese Strahlen absorbierende Bestandteile in das photochrome Glas einarbeiten. Kombinationen diesel Maßnahmen sind ebenfalls möglich, wie nachfolgendSince the photochromic glasses contain crystals that oppose rays with wavelengths of about 3000 to 5500 A are sensitive, it is for the invention Purposes advantageous to filter out at least part of the rays within this area, which are not in the visible range of the spectrum. Filters are preferred, the rays of wavelengths filter from about 3000 to 4000 A. You can do this on the photochromic glass pane Apply another pane of glass, which absorbs rays in the area mentioned, to create a double-glazed window or to obtain a composite window, one on the surface of the photochromic glass sheet apply a transparent film which absorbs or preferably reflects the said rays, or incorporate these radiation-absorbing components into the photochromic glass. Combinations diesel Measures are also possible as follows

. erläutert wird. , , / ' :. is explained. ,, / ':

F i g. 1 zeigt die Beziehung zwischen der Durchlässigkeit typischer photochromer Gläser bei 2O⁰C und der Intensität der auf treffenden aktinischen Strahlung. Die optische Durchlässigkeit eines transparenten photochromen Glases vor dem Dunkelwerden entspricht der von Fensterglas. Beim Auftreffen von Licht einer gegebenen Intensität (bei konstanter Temperatur) steigt die bei einer gegebenen Wellenlänge im sichtbaren Spektrum gemessene optische Dichte sowie die Gesamtlichtabsorption exponentiell und nähert sich einem konstanten Gleichgewichtswert. Der vorstehend verwendete Ausdruck »Durchlässigkeit« bezieht sich auf die Durchlässigkeit für sichtbare Strahlen, nachdem das Glas so lange aktinischenF i g. 1 shows the relationship between the transmittance of photochromic glasses typically at 2O ⁰ C and the intensity of the actinic radiation impinging. The optical transmittance of transparent photochromic glass before it goes dark is the same as that of window glass. When light of a given intensity is incident (at constant temperature), the optical density measured at a given wavelength in the visible spectrum as well as the total light absorption increases exponentially and approaches a constant equilibrium value. The term "transmittance" as used above refers to the transmittance to visible rays after the glass has been actinic for so long

Strahlen konstanter Intensität ausgesetzt worden war, bis seine prozentuale Durchlässigkeit einen konstanten Wert angenommen hatte. Die graphische Darstellung zeigt eindeutig, daß das Glas gesättigt wird, d. h. nicht auf größere Intensitäten aktinischer Strahlen anspricht und noch merklich dunkler oder undurchlässiger wird, wenn der Punkt/! erreicht ist, während die Intensität der aktinischen Strahlung des Sonnenlichtes während des größeren Teils des Tages, d. h. an einemRays of constant intensity had been exposed until its percentage transmittance became constant Had accepted value. The graph clearly shows that the glass is becoming saturated; H. does not respond to greater intensities of actinic rays and is even noticeably darker or more opaque becomes when the point /! is reached while the intensity of the actinic radiation of sunlight during the greater part of the day, d. H. on one

wesentlich geringer ist als die eines herkömmlichen, normalerweise für Verglasung verwendeten .Natron-Kalk-Glases (s. Kurve E). Bei Ausschaltung dieser Strahlen des Sonnenlichtes wird jedoch die Intensität 5 der Gesamtstrahlung so verringert, daß sich in vielen Fällen das photochrome Glas nicht im gleichen Ausmaß verfärbt, als wenn die gesamten Sonnenstrahlen darauf fallen. .. :;„;,::;,:.: ν --; Eine Abwandlung des oben beschriebenen Doppelklaren Tag im wesentlichen etwa 1 Stunde nach Son- ίο glasfensters, die von dieser Erscheinung vorteilhaft nenaufgang bis etwa 1 Stunde vor Sonnenuntergang, Gebrauch macht, besteht in der Verwendung eines die Sättigungsintensität des photochromen Glases Schwenkfensterrahmens. Zwei Glasscheiben werden übersteigt. Laborversuche haben ergeben, daß durch zu einem herkömmlichen Fenster mit einem isolie-Herabsetzung der Intensität eines Teils der auf die renden Luftzwischenraum zwischen den Scheiben photochromen Kristalle im Glas auftreffenden aktini- 15 verbunden. Das Fenster kann so gedreht werden, daß sehen Sonnenstrahlen die Empfindlichkeit des Glases die Innenscheibe zur Außenscheibe wird, und umgegeändert und seine Ansprechbarkeit auf Veränderun- kehrt. Eine dieser'Scheiben besteht aus Glas, das den gen in der Intensität der Sonnenstrahlen während des größten Teil der Sonnenstrahlen mit einer Wellen-Tagesablaufs verbessert werden kann, länge unter 4000 A absorbiert, die andere aus photo-F i g. 2 zeigt die mit der Erfindung erzielten Ergeb- so chromem Glas. Wenn daher die absorbierende nisse. Hier ist die Durchlässigkeit eines bestimmten . Scheibe dem Sonnenlicht zugewendet wird, verändertis significantly lower than that of a conventional soda-lime glass normally used for glazing (see curve E). When these rays of sunlight are switched off, however, the intensity of the total radiation is reduced so that in many cases the photochromic glass does not change color to the same extent as when all the rays of the sun fall on it. ..:; ";, ::;,:.: Ν -; A modification of the double clear day described above, essentially about 1 hour after the sun ίο glass window, which advantageously makes use of this phenomenon until about 1 hour before sunset, consists in the use of a swiveling window frame that corresponds to the saturation intensity of the photochromic glass. Two panes of glass are surmounted. Laboratory tests have shown that actinic crystals impinging on the generating air space between the panes of photochromic crystals in the glass are associated with a reduction in the intensity of a conventional window with an isolation. The window can be rotated so that the rays of the sun can see the sensitivity of the glass, the inner pane becomes the outer pane, and changed and its responsiveness to changes reversed. One of these 'panes is made of glass, which can be used to improve the intensity of the sun's rays during most of the sun's rays with a wave daily routine, length below 4000 A, the other made of photo-fig. 2 shows the results achieved with the invention as chrome glass. Therefore, if the absorbent nits. Here is the permeability of a particular one. Disc turned towards sunlight, changes

sich die Ansprechbarkeit des Verbundglases gegenüber der Intensität der Sonnenbestrahlung. Falls jedoch die Intensität des Sonnenlichtes so groß wird,the responsiveness of the laminated glass to the intensity of solar radiation. But if so the intensity of the sunlight becomes so great

Änderungen in der Sonnenlichtintensität. Kurve C as daß sie unangenehm wird, kann das Fenster um 180° zeigt die begrenzte Ansprechbarkeit von Fenstern, die gedreht werden, so daß das photochrome Glas derChanges in sunlight intensity. Curve C as that it becomes uncomfortable, the window can 180 ° shows the limited responsiveness of windows that are rotated, so that the photochromic glass of the

Sonne zugewendet ist und sich vollständig dunkel färbt.Faces the sun and is completely dark in color.

F i g. 5 zeigt im Querschnitt eine zweite Ausf üh-30 rungsform der Erfindung, bei der ein in einem Rahmen 23 befindliches Fenster aus einem photochromen Glas 21 auf einer seiner Oberflächen mit einem Film 22 versehen ist, der hier stark übertrieben eingezeichnet und gegenüber sichtbaren Strahlen transparent ist,F i g. 5 shows a second embodiment 30 in cross section Approximation form of the invention, in which one in a frame 23 located window made of a photochromic glass 21 on one of its surfaces with a film 22, which is drawn in greatly exaggerated and transparent to visible rays,

Ausführungsform nach F i g. 3 bevorzugt. Hiernach 35 jedoch die Intensität der aktinischen Strahlen durch besteht ein Fenster 1 aus einer photochromen Glas- Absorption oder Reflexion herabsetzt. Das Fenster scheibe 2, die von einem sie umgebenden Rahmen 3 wird in die dafür vorgesehene öffnung eines Gebäugehalten wird, und einer Scheibe aus im angegebenen des 24 oder ähnlichen Bauwerkes so eingesetzt, daß Wellenbereich absorbierenden Glas 4, die gleichfalls sich der Film 22 auf der Außenseite befindet und vom Rahmen 3 gehalten wird. Das Fenster 1 ist so in 40 dadurch die Intensität der aktinischen Strahlen des das Mauerwerk 5 eingesetzt, daß sich die Scheibe 4 Sonnenlichtes herabsetzt, bevor die Sonnenstrahlen an der Außenseite der Mauer 5 befindet, d.h., die auf die photochrome Glasscheibe 21 auftreffen. Ein Sonnenstrahlen müssen erst durch die Scheibe 4 geeigneter Film für diesen Zweck ist ein Eisenoxidfallen, bevor sie auf die photochrome Glasscheibe 2 film von einer Stärke entsprechend einem Einviertelauftreffen. Oft läßt man zur besseren Isolierung einen 45 Wellenlängenfilter für 3600 A. Ein solcher Film kann Luftraum 6 zwischen den Scheiben. leicht durch Verdampfen einer wäßrigen LösungEmbodiment according to FIG. 3 preferred. After that, however, the intensity of the actinic rays goes through If a window 1 consists of a photochromic glass, absorption or reflection is reduced. The window Disk 2, which is held by a frame 3 surrounding it, in the opening provided for this purpose in a building is, and a disc from in the specified of the 24 or similar structure used so that Wave range absorbing glass 4, which is also the film 22 on the outside and is held by the frame 3. The window 1 is so in 40 thereby the intensity of the actinic rays of the the masonry 5 used, that the disc 4 sunshine decreases before the sun's rays located on the outside of the wall 5, i.e. that impinge on the photochromic glass sheet 21. A Sun rays must first fall through the pane 4 a suitable film for this purpose is an iron oxide, before they strike the photochromic glass sheet 2 film of a thickness corresponding to one-quarter. Often a 45 wavelength filter for 3600 A is left for better isolation. Such a film can Air space 6 between the panes. easily by evaporation of an aqueous solution

Die Scheibe 4 kann aus einem beliebigen transparenten Glas bestehen, da alle Gläser einen Teil der
aktinischen Strahlen absorbieren und daher die Ansprechbarkeit auf die Strahlungsintensität wenigstens 50
etwas verbessern. LJm eine für die praktische Anwendung geeignete Duhkelfärbung zu erreichen, sollten
mehr als 25% der Strahlen mit Wellenlängen unter
4000 A ausgefiltert werden, vorzugsweise jedoch
mehr als 50%. In viel zufriedenstellenderer Weise 55 Fig. 6 perspektivisch gezeigt. Hier sind die Außenwird das erfindungsgemäße Ziel erreicht, wenn man ein und Mittelscheiben 10 und 11 jalousieartig beschich-. Glas verwendet, das im wesentlichen gegenüber sieht- tet oder abgedeckt, so daß sie die Strahlen hindurchbaren Strahlen transparent ist, jedoch vorzugsweise lassen oder ausfiltern, wenn die Mittelscheibe vereinen wesentlichen Teil der Strahlen mit einer WeI- schoben wird. Ein solches Streifenmuster kann in gelenlänge von 3000 bis 4000A absorbiert. Ein für 60 eignerer zweckmäßiger Weise, unter Verwendung kladiesen Zweck besonders geeignetes Glas ist ein rer, organischer Strahlen absorbierender Überzüge Natron-Kalk-Glas mit ganz geringen Zusätzen an aufgebracht werden. Die absorbierenden, stark über-V₂O₅ und CeO₂. trieben gezeigten Streifen 12 befinden sich auf derThe disc 4 can consist of any transparent glass, since all glasses are part of the
absorb actinic rays and therefore the responsiveness to the radiation intensity at least 50
to improve something. In order to achieve a Duhkel coloration suitable for practical use, should
more than 25% of the rays with wavelengths below
4000 A can be filtered out, but preferably
more than 50%. In a much more satisfactory manner 55 Fig. 6 is shown in perspective. Here, the goal of the invention is achieved if one and the middle panes 10 and 11 are coated in the manner of a louvre. Glass is used which essentially faces or covers it so that it is transparent to the rays which can be passed through, but preferably leave it or filter it out when the central pane is pushed together with a substantial portion of the rays. Such a striped pattern can be absorbed in a gel length of 3000 to 4000A. A glass that is particularly suitable for its own expedient way, using this purpose, is a coating of soda-lime-glass with very little additives that absorbs organic radiation. The absorbent, strongly over-V ₂ O ₅ and CeO ₂ . stripes 12 shown are located on the

Aus F i g. 4, in der die prozentuale Durchlässigkeit Innenseite der Aüßenscheibe und auf der Außenseite einer 2 mm dicken Glasscheibe gegen die Wellenlänge 65 der Innenscheibe. Bei einer Fensterkonstruktion dieder Strahlen aufgezeichnet ist, geht hervor, daß die ser Art wurde gezeigt, daß die Scheibe aus photochro-Durchlässigkeit dieses bestimmten Glases (Kurve D) mem Glas 13 in höherem Grad auf die Intensität der für Strahlen mit einer Wellenlänge unter 4000 A Sonnenstrahlen anspricht, wenn die Mittelscheibe 11From Fig. 4, in which the percentage of permeability inside the outer pane and on the outside of a 2 mm thick glass pane against the wavelength 65 of the inner pane. In the case of a window construction with which the rays are recorded, it appears that this type has been shown to have a higher degree of photochromic transmittance of this particular glass (curve D) mem glass 13 on the intensity of rays with a wavelength below 4000 Å Sun rays respond when the center disk 11

Glases für sichtbare Strahlen während eines 12-Stunden-Tages wiedergegeben. Die Kurve B zeigt die Ansprechbarkeit eines Fensters gemäß der Erfindung aufGlass for visible rays during a 12-hour day. Curve B shows the responsiveness of a window according to the invention

nur aus photochromem Glas bestehen und bei denen der Sättigungsgrad schon kurz nach Sonnenaufgang erreicht ist und bis kurz vor Sonnenuntergang bestehenbleibt. consist only of photochromic glass and where the degree of saturation occurs shortly after sunrise is reached and persists until shortly before sunset.

Obgleich der auf photochromes Glas auftreffende Anteil an aktinischen Strahlen im Sonnenlicht in vielerlei Weise reguliert werden kann, die vorstehend beschriebenen Maßnahmen eingeschlossen, wird dieAlthough the proportion of actinic rays in sunlight that strikes photochromic glass in can be regulated in many ways, including the measures described above, the

eines hydrolysierbaren Eisensalzes, z. B. Ferrochlorid, auf der Oberfläche des auf etwa 500° C erhitzten photochromen Glases erzeugt werden. . \ ^: a hydrolyzable iron salt, e.g. B. Ferrochloride, are generated on the surface of the heated to about 500 ° C photochromic glass. . \ ^:

Eine dritte Abwandlung einer Fensterkonstruktion, die es ermöglicht, die Ansprechbarkeit photochromef Gläser zu steuern, besteht in der Verwendung verschiebbarer absorbierender Elemente bei aus mehreren Scheiben bestehenden Fenstern. Sie wird in der~ A third variation on a window construction, which makes it possible to control the responsiveness of photochromic glasses consists in the use of sliding absorbing elements in windows consisting of several panes. She will be in the ~

so eingestellt ist, daß sich die Streifen der Außen- und Mittelscheibe ergänzen und so ein geschlossenes Filter ergeben. Bringt man jedoch die Jalousiestreifen in eine offene Stellung, d. h., verschiebt man die Mittelscheibe 11 so. daß sich ihre Streifen mit denen der Außenscheibe 10 decken, so wird die Scheibe aus photochromem Glas 13 sowohl direkten als auch gefilterten aktinischen Strahlen ausgesetzt und verfärbt sich daher in stärkerem Maße, als wenn die Jalousiestreifen in geschlossener Stellung sind. Es ist klar, daß weitere Variationen zur Modifizierung der Strahlungsmenge und damit der Verfärbung des photochromen Glases möglich sind. Mit anderen Worten, man kann vertikale, horizontale und normale Bewegungen zur Ebene des Glases ausführen.is set so that the strips of the outer and middle pane complement each other and so a closed one Filter result. However, if the blind strips are brought into an open position, i. i.e., you move the center disk 11 so. that their strips coincide with those of the outer pane 10, the pane is off photochromic glass 13 exposed to both direct and filtered actinic rays and discolored therefore to a greater extent than when the blind strips are in the closed position. It's clear, that further variations to modify the amount of radiation and thus the discoloration of the photochromic Glass are possible. In other words, you can have vertical, horizontal, and normal movements run to the level of the glass.

Für einige Anwendungszwecke kann ein Fenster brauchbar sein, bei dem eine Scheibe aus absorbierendem Glas mit einer Scheibe aus photochromem Glas zu einem Schichtglas verbunden ist, z. B. durch Verkleben mit einem Kunststoff, oder wirtschaft- ao licher, indem man eine heiße Scheibe jeder Glasart aus senkrechten, parallelen Öffnungen durch eine Walzengruppe laufen läßt, so daß die noch weichen Scheiben zu einer Einheit verbunden werden. Natürlich müssen dann die beiden Gläser hinsichtlich ihrer Wärmeexpansion aufeinander abgestimmt sein.For some applications, a window may be useful in which a sheet of absorbent Glass is bonded to a sheet of photochromic glass to form a layered glass, e.g. B. by Gluing with a plastic, or more economical, by placing a hot pane of any type of glass runs from vertical, parallel openings through a group of rollers so that they are still soft Slices can be connected to one unit. Of course, the two glasses must then with regard to their Thermal expansion must be coordinated.

Obgleich diese Ausführungsform der Erfindung am Beispiel eines Strahlen absorbierenden Glases erläutert ist, ist es selbstverständlich, daß auch organische Kunststoffe zusammen mit dem photochromen Glas verwendet oder zu Schichtstoffen verarbeitet werden können oder daß Strahlen absorbierende Filme auf das Glas aufgebracht werden können.Although this embodiment of the invention is explained using the example of a radiation-absorbing glass It goes without saying that organic plastics are also used together with the photochromic glass can be used or processed into laminates or that radiation-absorbing films on the glass can be applied.

Eine weitere Möglichkeit zur Bildung einer Einheit aus absorbierendem Medium und photochromem Glas besteht in der Bildung einer Oberflächenschicht mit photochromen Eigenschaften auf einem Strahlen absorbierenden Glas durch Ionenaustausch, ζ. Β. durch den Austausch von Silberionen gegen Alkalimetallionen zur Erzielung strahlungsempfindlicher Silberhalogenidkristalle. Hierzu wird die Glasoberfläche mit einem Silber oder Silberverbindungen enthaltenden Material in Berührung gebracht und anschließend erhitzt, um den Austausch der Silberuinen mit den Alkalimetallionen zu erreichen.Another possibility of forming a unit of absorbent medium and photochromic Glass consists in the formation of a surface layer with photochromic properties on a beam absorbing glass through ion exchange, ζ. Β. by exchanging silver ions for alkali metal ions to achieve radiation-sensitive silver halide crystals. The glass surface is used for this brought into contact with a material containing silver or silver compounds and then heated in order to achieve the exchange of the silver ruins with the alkali metal ions.

Eine andere Möglichkeit zur Ausschaltung eines Teils der aktinischen Sonnenstrahlen, bevor diese zu einer Verfärbung des Glases führen, besteht in der Einverleibuni: absorbierender Bestandteile in den Glassatz. Es sind viele Oxide bekannt, die Strahlen in dem angegebenen Bereich absorbieren, wenn sie im Glas enthalten sind. Dazu gehören CeO... W₁O_n und Fe₂O,,. Obzwar beträchtliche Mengen dieser Oxide -in photochromen Gläsern enthalten sein können, ohne deren photochrome Eigenschaften nachteilig /u beeinflussen, werden \or/ugswcise nur 2 Gewichtsprozent CeO₂. 0.3 Gewichtsprozent V₂O. und 0.1 Gewichtsprozent Fe.,O., verwendet, da größere Mengen die Neigung haben, im sichtbaren Bereich des Spektrums in unerwünscht«.m Maße zu absorbieren und die im Glas befindlichen Silberionen zu metallischem Silber zu reduzieren. Die vorstehend angegebenen Bestandteile führen den gewünschten Filterelfekt herbei, bewirken jedoch auch eine verschieden starke Verfärbung des Glases. Ein besonders vorteilhaftes Glas kann hergestellt werden, wenn man in den Glassatz 0.1 bis 0.3 Gewichtsprozent V₂O. und 0.05 bis 0.3 Gewichtsprozent AvO₁ einarbeitet, wobei das Verhältnis von V₂O₃ zu As₂O₅ zwischen 0,5 und 1,0 liegt. Die Gegenwart von Arsenoxid zusätzlich zu Vanadiumpentoxid ändert die durch das V₂O₅ allein hervorgerufene bräunliche Färbung in ein besseres schwaches Blaugrün. Eine besonders geeignete Zusammensetzung für eine photochrome Glasscheibe ist nachfolgend angegeben, wobei die Bestandteile in Gewichtsprozent ausgedrückt sind und der Halogengehalt in Übereinstimmung mit der üblichen Praxis 100% überschreitet:Another way of eliminating some of the actinic rays of the sun before they lead to a discoloration of the glass is to incorporate absorbent components into the glass. Many oxides are known which absorb rays in the specified range when they are contained in the glass. These include CeO ... W ₁ O _n and Fe ₂ O ,,. Although considerable amounts of these oxides can be contained in photochromic glasses without adversely affecting their photochromic properties, only 2 percent by weight of CeO _{2 is used} . 0.3 percent by weight V ₂ O. and 0.1 percent by weight Fe., O., Are used because larger amounts tend to absorb undesirably in the visible region of the spectrum and reduce the silver ions in the glass to metallic silver. The components indicated above bring about the desired filter effect, but also cause the glass to be discolored to different degrees. A particularly advantageous glass can be produced if 0.1 to 0.3 percent by weight of V ₂ O. and 0.05 to 0.3 percent by weight of AvO _{1 are} incorporated into the glassware, the ratio of V ₂ O ₃ to As ₂ O _{5 being} between 0.5 and 1, 0 lies. The presence of arsenic oxide in addition to vanadium pentoxide changes the _{brownish color produced by the V 2} O ₅ alone to a better pale blue-green. A particularly suitable composition for a photochromic glass sheet is given below, the components being expressed in percent by weight and the halogen content exceeding 100% in accordance with normal practice:

SiO₂ 58,9%SiO ₂ 58.9%

Al₂O₃ 9,3%Al ₂ O ₃ 9.3%

Na₂O 104%Na ₂ O 104%

K₂O 1,0%K ₂ O 1.0%

B₂O₃ 19,9%B ₂ O ₃ 19.9%

Ag 0,45%Ag 0.45%

CuO 0,03%CuO 0.03%

As₂O₃ 0,1%As ₂ O ₃ 0.1%

V₂O. 0,2%V ₂ O. 0.2%

F¹.' 1,45%F ^1. ' 1.45%

Cl- 0,6%Cl- 0.6%

Photochrome Gläser mit im Bereich von etwa bis 5500 A absorbierenden Bestandteilen werden in ähnlicher Weise hergestellt.Photochromic glasses with absorbing constituents in the range from approximately to 5500 A are used made in a similar manner.

Claims

Patent claims:

1. Photochromic glass windows containing opposite actinic rays with a Wavelength of about 3000 to 5500 A sensitive crystals, characterized in that that they are given away with a filter that emits actinic rays with a wavelength of Can partially absorb or reflect 3000 to 5500 A.

2. Window according to claim 1, characterized in that the filter rays with a wavelength from 3000 to 4000 A reflected or absorbed.

3. Window according to claim 2, characterized in that the filter consists of one of these rays absorbent or reflective glass is in front of the photochromic glass is appropriate.

4. Window according to claim 3, characterized in that the radiation or absorbing reflective glass panel and the photochromic glass panel over one with the adjacent The surfaces of the panes of contacting plastic layer are combined to form a laminated glass are.

5. Window according to claim 3, characterized in that the two panes by simultaneous Passing through the same group of rollers at a sufficiently high temperature were combined into one unit.

6. Window according to claim 2, characterized in that the filter consists of a coating or Film attached to the front of the photochromic glass panel,

7. Window according to claim 2, characterized in that the filter by metal oxides in the the glass sheet containing the photosensitive crystals is formed.

8. Window according to claim 7, characterized in that the metal oxide consists of up to 2% CeO ₂ , up to 0.3% V ₂ O ₅ or up to 0.1% Fe ₂ O ₃ .

9. Window according to claim 2, characterized in that the filter is made of movable, not Photochromic panes of glass with absorbent or reflective patterns.

10. A modified window according to claim 1 consisting of rays having a wavelength of Glass pane absorbing 3000 to 4000 A, characterized in that the pane has a surface layer from sensitive to actinic rays with a wavelength of 3000 to 5500 A. Has crystals formed in situ by ion exchange.

1 sheet of drawings

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