DE1894003U - Augenschutzbrille. - Google Patents

Description

?A. 833

THE NATIONAL CASH BEQISJiER GG*iI*AN3i Dayton* 0Mo, V,St. A.

ßebrauchsniusteranöKildung Mv* H 11 unser Αζ,ί 6^/

Die Erfindung betrifft eine durchsichtige optische Vorrichtung* die das Äuge treffeiiöea liiolit selbständig abhält, wenn dieses I<ieht einen Sfcrahlengeh&it hafc, der wahrscheinlich dem M$ß iroriibergehend oder dauernd schaden würde. Mit Moht wird in dieser Beschreibung und in den anschließenden Ansprüchen der feil des elektromagnetischen Spektrums feezeichnet, der sichtbares laicht aus Jeder beliebigen Quelle und Lioht aus dem ultravioletten und infraroten Bereich enthält»

Bekannt ist ein Mfehrsohiehtenglas, das insbesondere für Blend· und Wärmesöhutzzweoke dient und einen Stoff enthält, der bei Erwärmung seine Farbe ändert« Ein solches Glas ändert seine farbe ^edoeh nieht unter dem Einfluß einer für das Auge möglicherweise schädlichen Strahlung! es kehrt auch nach Einwirkung von Wärme nicht mehr in seinen ur·* sprünglichen farblosen Zustand aurtick.

Bekannt ißt ferner ein Mehrschiehtengias, das Stoffe enthält, die bei Bestrahlung ihre Liohtdurohlässigkeit reversibel ändern. Diese Stoffe werden jedoch aueh von

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den Komponenten des sichtbaren Möhtes beeinflußt und be» wirken eine Farbänderung unmittelbar naoh Bestrahlung mit dem genannten sichtbaren Lleftfc* noch bevor die ultraviolette Komponente der Strahlung intensiv genug ist* um dem Auge möglicherweise zu schaden.

Die Vorrichtung der vorliegende» Erfindung macht von bekannten «iiemiseJieii Stoffen Oebrauob* die noraalerweise farblos, weiß oder farbig vma entweder selbst oder in "USsung durdhsiehtig sind» und die, wenn sie einem fflUGh&tmaB an Strahlung über das sißiitbare Spektrum hinaus ausgesetzt werden, ihre Farbe ändern* Einige dieser "Verbindungen sind in dem veränderten Zustand nioht stabil _# so daß sie naeii einer bestimmten Zeit automatisch in ihren ursprünglichen stabilen Zustand aurüokfeehren« Ändere dieser Verbindungen sind in ihrem veränderten Zustand stabil und duroh Bestrahlung mit kiöht einer Frequenz niedriger als die des ultravioletten Mohtes, wie z+Bi mit siöhtbarem und/oder infrarotem Moht, in ihren ursprünglichen Zustand Äuriiokbringbar» Solehe stoffe werden allgemein photoehrom oder phototrop genannt*

Man kann einig© solcher photoohromer Stoffe in flüssiger* halbfester oder fester !lösung in oder mit einigen duroh-> sichtigen Medien so einsehließen, daß die lösung das ein· fallende kioht durchlast» Biese Eigenschaft findet in der vorliegenden Erfindung Verwendung,

Die vorliegende Erfindung betrifft demnaeh eine Augenschutzbrille gegen Terletssung durch liioht mit übermäßig hohem

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i.r, lu . .Ji. ι. i.^aufasstag v. 20.5.1964

Die Erfindung betrifft demnach eine Augensöhutzbrille oder andere »verrichtung bestehend aus einer oder mehreren Schichten eines lieiitäta,reiilässige& Katerials, wobei gemäß auf einer SeMo&fc Tjisw, zwiacaen zwei se&io&teii am genannteji late^ials eine Scki®&t aua einer iii einem filmtsildenäen, tür siohtbares Ment taeiilässigen Stoff ge^asfeen, bei Bestrahlung 2ait ultraviolettem Jjioht eowolal ultraviolettes als auen siciiffeares Sicht at)soliwäölienden_t an sieh Bekannten pnotoehromen Spiropyranverbindung befindet*

Die Ajft» wie die Erfindung realisiert werden fcann» ist an Hand imhweTeie Beispiel© in der Bese&reikung geneigt» die durch folgende leiohnungen verdemtlieiit werdens

fig, 1 zeigt eine perßpeJfetivisohe Ansicht einer Brille mit zwei Filtern* wofcei das eine filter vom gellentyp ist und eine flüssige Jiösung des rückwirkenden Stoffes enthält, während "bei dem anderen filter der rückwirkende Stoff als feste lößttng zwischen zwei durchsichtigen frägern liegt.

fig# 2 ist ein Querschnitt durch das Filter des Bellentyps» das eine flüssige lösung enthält,

fig» 3 ist ein Querschnitt dursh ein filter des fyps, der mit einer zwischen durchsichtigen frägerwänden gehaltenen halbfesten Itösung arbeitet·

Fig, 4 ist ein Querschnitt durch ein Filter aus mikroskopisch«» Kapseln einer auf einem durchsichtigen träger befindlichen lichtaktivierbaren Flüssigkeit.

Fig« 5 ist ein Querschnitt durch ein Filter, das von einer durchsichtigen, selbststützenden Platte gebildet wird» die eine Vielzahl Zellen mit lichtaktivierbarer Flüssigkeit enthält,

Fig. 6 zeigt ein Filter* das ams der seli3Ststtitzenaen_# festen w&vmg feestent,

Fig# 7 zeigt ein Filter wie das in Fig* 4 mit einem überzug aus einem Stoff, eier <äas Zerstreuen des Liontes verhindert. Ober der kinie ä-ä in Fig» 7 ist 4er Kapselinhalt dunkel gezeigt, wie er nach Bestrahlung »it augenschädliohem Lioht wäre, während die Kapseln unter der Mnie A-A im farblosen, durchsichtigen 2ustand gezeigt sind«

Es können aueh eine oder ijiehrere photoehrome Verbindungen mit unterschiedlichen Äissortoiereigensehaften übereinander gelagert oder Äwisehengeiegt werden, um eine entsprechende licht· übertragende Wirkung zu erzielen. f^hrere durchsichtige Trager aus unterschiedlichen Verbindungen können geschichtet werden, um die gewünschte Unterbrechungswirkung zu erzielen. Ein Farbstoff kann in Verbindung mit den photochrome» Verbindungen verwendet werden, um eine weitere Kontrolle über die leicht « durchlässigkeit der Vorrichtung au erhalten*

Die folgende Liste zählt mehrere photochrome Verbindungen auf, von denen einige normalerweise farblos sind, während die anderen farbig sind, wobei erstere bei einer Bestrahlung mit

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tt&fcej» %Qöö ft farfeig werden *m& letztere «Sie

Far*be ändern*

II.	Χι>3*3-ϊτ1λ*1
	(2*H~l**beiu
III.	l*3*3"^ßP4JW^
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rv*	Ι,3,3-2Μλ»1
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V.	1#3*3·^&Η6*
	(21H-I1-bens
VI,
	(a'H-l'-feeiis
VII.	1 "* *fc—,T^nI ηΚ»+
VIII.
	(2*H*a.**toeiU(
IX.	i,3#3-irtLB»t
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XI.	1.3,3-irtÄt
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XII.	1,3,3-irimet
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bbyl*6 -niti?o*8f -brois-spiro-
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äbyl«6 · -eltro-8 * -f luor*-spiro
Bopyran<*2«2 * »iadoXän)
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XXXII. 1, SfS^XtmWyl^e * -metfco3cy-8 * *ni

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XXXIX, 1,2»Bia®thyl*5~isupropyl*6 * •nitrö-spiro-

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(2¹H-I^f »fae8sopyran**2«2^f «Indolla) XL. * 1 »Stony 1*5, 2-Bimethyl~6 * *nitro«8 * »methoxy spiro (S '-3BML^f

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* -Qltro*apiro (2'H-I^f -toeuzo

Gewöhnlich haben «Sie photochrome» VerbinduBgeÄ Ι·ΧΧΙΧ_# XI, X2CIII ηηύ. 30ΠΓ, werin sie ltfirusfciieh hergestellt eine ^w geschlossene^w stereomoiekula»« liagstrukfcui·;» äsinö XdohtatHBorpticnt im ultraviolette» Be3?eieh gekennzeioimet, mü. erscheinen in einem nichtpolaren Lösungsmittel gelöst farblos,

Wenn diese ?ertein<ä*ingen (außer XI, XXIXI ma XXiT) in Lösung einer Lichtstrahlung ¥on unter 4000 i? ausgesetzt werden* ändert sieh dl· "gesohloseeae* stereöraolekülare Hingstruktur, so ά&Β die verbindungen Liöiit im sichtbaren Bereieh absorbierenj d.h# Lioht mit einer Wellenlange über 4000 JL Die Verbindung XI

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ist, wenn sie Mlnstli^fc hergestellt wird* tiefblau, kann aber la hellgelb umgewandelt werdeil (in lösung im wesentlichen farblos), wenn sie sientfcarem £l®iit ausgesetzt wird» Die Verbindungen 7SItI und XXV sind norinalerweise rot und werden, wenn sie sichtbarem Mäht ausgesetzt werden, gelb. Die ¥er· bindungen XXX und XXXI sind nenaalerweis© farblos «ad werden grausohwar»* wenn sie altraviolett-em iieht ausgesetzt werde». Die Verbindungen XXXiX-XSCIX sind normalerweise farblos und werden tiefblau, wenn sie ultraviolettem Xdelit ausgesetzt werden, Die verbindung XIi ist norsialerweis« farblos und wird blaugrlln, wenn sie ultraviolettem fciofct außgesetat wird; die Verbindung 3CI»X wird orangerot» die Verbindungen XLXI und XLIII werden gelb-orange* und die verbindung XXMV wird blau*

Wenn üitt beschriebenen Verbindungen X.icht unter 4000 I ausgesetzt werden, während sie sich gelöst in einem aus einem oder mehreren kSsungsiaitteln bestellend«! unpoiaren iiedium befinden, nehmen sie &t.m intensive blaue Farbe an* Wenn ein polares lösungsmittel verwendet wird, nehmen die beseferiebenen verbindungen eine nSiier dem roten Ende des Spektrums läqgende Farbe an.

Die Farbe der Verbindungen kann dadureii in die farblose For» zurückgefti&rt werden, daß β ie siofctbarera Mäht oder infraroter Strahlung oder beiden ausgesetzt werden.

Der Farbweclisel kann bei iSinanerteiaperatur ^ea» 21° C) oder iiöheren feisperakuren sfeattfinden» ausgeiioaämeii bei den

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Verbindungen XEMDCIX einschließlich, die Verbindung XXXV ausgenommen, die ihre Farbe nur bei niedrigeren Temperaturen bis -62° C indem*

Aliphatisch« und aromatische organische lösungsmittel, wie auB. Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Amide, Halogenide, Ketone, Ester und Äther, können beispielsweise als lösungsmittel für die beschriebenen Verbindungen dienen»

Xn der Prascis kann vor dem Auftreten eines übermäßigen kiohteinfalls bei Bedarf das Filter durch eine e&tspreohende Mahtquelle vorbeugend angeschwärzt werden, und naeh dem Schwärzen kann eine Hllfsliahtiuelle oder eine Heizvorrichtung verwendet werden, um die Filtereleajente wieder in einen durchsichtigen Zustand zu versetzen, falls das norwale I4,cht und die umgebende ^temperatur für diesen. Zweok nieht ausreichen, Falls man das Filter durch Erhitze» in den farblosen Zustand rüakversefez»» will, kann die Mrrae von aulen oder durch in die Vorrichtung eingebettete elektrische Heijsdrähte zugeführt werden·

Es wird nun auf die Zeichnungen eingegangen« Xn Fig» I wird dl« vollständige Vorrichtung in Form einer Brille mit schützenden durchsichtigen frSgern SO, 2a anstatt normaler Linsen gezeigt*

Me durchsichtigen frEger itönnen die im linken Bahnen der Fig. 1 und die in äer Fig. B gezeigte Form haben, in der die geschlossene durchsichtige Zelle 1$ eine flüssige lösung des liohtaktivierbaren Stoffes 21 enthält. Xn einer solchen lösung werden die obengenannten Verbindungen XI», XX₁I und

- u - J^₁

in gleichen Mengen mit ß&thylbenzol gemischt, so daS sie drei Gewichtsprozent der gesamten Lösung ausmachen, Diese Verbindungen nehmen in Lösung, wenn sie Licht mit vorwiegend blauen und ultravioletten Wellenlängen ausgesetzt werden, eine dunkelgraue oder schwarze Farbe an, je nach der Stärke der Strahlung in einer bestimmten Zone, line spontane Rückkehr in den normalen Zustand findet bei Zimmertemperatur statt (21° C). Die 2elle I9 kann aus Glas, ^uarz, Cellulosenitrat, Gelatine, Celluloseacetat, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylalkohol und anderen bekannten filmbildenden Äquivalenten bestehen.

Die äußeren Wände der gelle kßtaxen optisch &lmn oder bei Äugenfehiern optisch korrigiert sein.

Im rechten Bahmen der FIg, 1 und in Fig. j5 ist der durchsichtige Träger 22 in der Foria eines Sandwich gezeigt und besteht aus zwei durchsichtigen Platten S> und 2%, zwischen denen sich als halbfeste Lösung 25 drei Gewichtsprozente ύ»τ I/dsung aus den obengenannten Verbindungen XL, AI und XLII befinden, die in chloriertem Diphenyl mit einem 60gewichtsprozentigen Chlorgehalt gelöst sind.

In Flg. 4 ist eine weitere Äusfilhrungsform gezeigt, die aus «inem irlger 26 mit einer durchsichtigen Stuhlplatte 27 besteht, auf der sich «in Überzug aus winaigen Kapseln 28 befindet, die deutlichkeitshalber stark vergrössert sind, wobei jede Kapsel ein flüssiges Köpfchen der in Verbindung mit Flg. 2 genannten LSsung enthält* Das Verfahren, mittels dessen diese Kapseln hergestellt werden, ist bekannt» Im einzelnen

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werden 20 g Gummiarabikum in X6ö g Wasser gelöst und mit; 80 g einer DiäthylbenzolltSsung und einem oder mehreren der im ersten Beispiel genannten "Verbindungen emulgiert. Biese Emulsion wird mit einem aus 20 g Sehweinehautgelatine bestehenden Sol mit einem isoelektrlsehea Punkt von. pH 8 "und 160 g Wasser gemfeoht« Der pH-Wert der Mischung, der bei ungefähr 4,5 liegt» wird mit 500 g Wasser unter ständigem Bühren verdijömt* wobei die ^temperatur über dem Gelierp\ankt gehalten wird» Die iLöstiag wird z«r Koaoervierung wieder auf den pH-Wert 4,5 gebraeht, wodurah die Tröpfchen der Diathylbenzollösijng von einem Komplex aus Gelatine and Gummiarabikum eingeschlossen werden und dttrefo schnelles Abkühlen auf 10° Q gelieren* um die Kapseln zu bilden* Biese können duroh Behandlung mit Formaldehydlösung gehlrtet werden. Das Wasser kann entzogen werden* so daß ein Stoff entsteht* der den für einen Überzug geeigneten 2Mhigkeitsgrad aufweist und auf die durchsichtig« unterlage aufgetragen und getrocknet wird, so daß nur die Kapseln 28 übrigbleiben. Wie Abb» 7 jseigt, werden die Kapseln 28 mit einem Xßek aus Akrylharz als ober* Kugsstoff 29 besöhieshtet* um die Streuwirkung durch die Mehtreflektierung durch die OberfHohe der einzelnen Kapseln zu vermindern* Dieses Harsi wurde ausgewählt, weil es eine Durehsich· tigkeit und eine Breehungsjzahl hat, die der der KkpaelwMnde »ehr nahe kommt*

Xn Fig» T is£ der Kapselinhalt über der A-A Linie dunkel gesseiöhaet, als wenn er mit dem Auge söhSdliohem ticsht bestrahlt

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worden wäre ^ wihreM die Kapseln unter dieser Linie in farblosen durehs iahtigen Zustand geneigt sind»

In Fig. 5 ist der durahsiahtige Träger als selbsttragender¹ fortlaufender FiIiR JO gezeigt, der Zellen enthält, die mit der bevorzugten beschriebenen lösung der Verbindungen XL·, KXtX und XkII gefüllt sind. Dieser Film kann »ach bekannten Verfahren iierge» stellt werden, ßanz allgeiaein wird eine zusammenhängende pfc_aS(g aus 20 Gewichtsprozent Gelatine _$ I Gewiehtsprossent Saponin und 79 Gewichtsprozent Wasser hergestellt,, und darin wird Paraf inöl (ZäMgkeltsgrad X40-160 Saybolt bei ?8° C) mit 47 % chloriertem Diphenyl ait einem 5k$i$sa Ghlor^halt, 4 % T&jmX und einer oder mehrerer der Verbindungen Xh, XhI und XhXX emulgiert» Diese Emulsion wird, während sie heiß ist, zu einer Platte der erforderlichen Dieke gegossen, die beim Abkühlen fest wird» Von der festen flatte werden durchsichtige träger der gewünschten Form ausgeschnitten*

Xn der Fig* 6 ist ein duröhsiehtiger Trager 40 gezeigt, in dem der photoethrojae Stoff oder die Stoffe in mimr festen lösung mit einem selbsttragenden Filsunaterlai elngesehlossen «sind« Dieser kann dadurch hergestellt werden, daö eine Mischung aus 5 ßewiehtsproaent der Verbindungen M»_t XLX und XIiII in 750 g Gellulosebutyrat, 75$ S chloriertem Diphenyl (60 % Chlorgeha%), 960 g ToluoX» 240 g Ithanol waü $ϋθ g Aceton geldßt wird. Das Ergebnis &am dann in eine flatte 4er gewünschten Dleke gegossen werden und die !«tasten drei Bestandteile können verdunstet werden, so das eine feste Flatte übrig·

bleibt, die nach der erforderlichen Größe und Form zugeschnitten werden kam«

den obige» Beispielen wurde» die Verbindungen

XLI und XLXI sur Terans^hauliehung gewählt, weil diese bindungtn im wesentl&öhem sofort auf ultraviolette Bestrahlung reagieren* einen Augensöhutz gegen eisafallendes sehSdliehes liicht ungewötolich hoher Energie bieten, komplementäre lieht* absorbierende Sigensotef ten haben« die das JDurohl&eseii allen sichtbaren Mehtes vermeiden, während sie bei Naohlassen de© schädlichen Monte» bei Zimmertemperatur schnell wieder in d&n durchsieht igen Zustand swüekSss&ren* Die anderen Verbindungen I-3OÖCIX und 3&XH~;3&VX sind ^edoefe ebenJEl» entweder allein oder in Kombination -verwendbarj um den «rwfme<dtten Sperreffekt SSU eraieien. Beispielsweise ist die Yerbinctatg XWI i» t&ksMQl gelöst geeignet« um übermäßiges Sonnenlicht dadurch abzuschwächen, daß sie die Wellenlängen des dichte© absorbiert» gegen die das Auge empfindlich ist* während sie dennoch ermöglicht* gewöhn· Gegenstände nooh xu erkennen*

Claims (1)

1. P.A. 234 15ZH. k.ik ■ ¹¹ W»" ^6t"»

   ic Neufassung v· 26*3.1964

   Schutzanspruohet

   1# Augensehutzbrille oder andere -vorrichtung bestehend aus einer oder mehreren Schichten eines lichtdurchlässigen Materials* dadurch gelmnnäseiehiiet, daß sich, auf einer Schicht bzw» zwischen zwei Schichten des genannten Materials eine Sehioat aus eiatr in «inem filiatoildenden, fijte¹ sicntbares Mont durealägsigen Stoff gelösten_t Mt Bastranlung mit ultraTip3,«t1<eia Meint sowohl ultraviolettes als attoh siohtbares M.eht abschwäoaenäen» an ßich "bekannten photochroaen Spiropyranverbindung befindet#

   2, forrichtung naoh Anspruch 1# bei der die Schient aus filmbildöndem Stoff aus einer Vielzahl durchseheinender» milcroskopiseh kleiner Kapseln aus gelierteia hydrophilem Kolloid besteht» die jeweils ein durohseheinendee öltröpfchen und um genannten photochrome» Stoff enthalten_t dadurch gekennzeichnet* daB die Eapselsöhioht m.i.% einer glattes Bohieht eines durchBiohtigen tberzugstoffes (29) überzogen ist,

   3· forriehtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die normalerweise lichtdurchlässige Schicht farbig ist«

   _mTO Diese Un^e (Besoh^ ^J^J^ * ^^^^^^ fossung de: ursprünglich ein₉ere,chten Unlerlogen ■ob D.c ^eU ^ ^ * , _{ohne Nochwäls}

   Die ursprüngl-ch ^oereichtan Unteriooen bef noan e ^ _{Ne!(je(l htarwft lW}cb Fotogen oder BIm-

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