DE2107343A1 - Fotochromatisches Farbglas - Google Patents

Fotochromatisches Farbglas

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DE2107343A1
DE2107343A1 DE19712107343 DE2107343A DE2107343A1 DE 2107343 A1 DE2107343 A1 DE 2107343A1 DE 19712107343 DE19712107343 DE 19712107343 DE 2107343 A DE2107343 A DE 2107343A DE 2107343 A1 DE2107343 A1 DE 2107343A1
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mass percent
photochromatic
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Jürgen Dipl Chem χ 6906 Kahla Tetzlaff Günther Dr χ 6900 Jena Rentsch
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Description

Den 19. 3. 1970 Fotochromatisches Farbglas
Die Erfindung betrifft die Zusammensetzung eines neuen Typs von Gläsern, die fotochromatische Eigenschaften mit Eigenschaften von Farbgläsern vereinen.
Die Zusammensetzung und Herstellung verschiedener fotochromatischer Gläser ist bereits bekannt. Es handelt sich hierbei um Gläser, die eine deutliche Abnahme der Transmission bei Einfall von Strahlung im Bereich des nahen UV und bestimmter Bereiche des j sichtbaren Hchtes aufweisen. Nach Fortfall der Einwirkung der anregenden Strahlung zeigen sie Reversibilität der Transmissionsänderung.
Als aktivierende Zusätze für diese Gläser werden Silberhalogenide, Silberwolframat und Silbermolybdat, Kupfer- und Cadmiumhalogenide sowie Oxide seltener ürden genannt. Bei silberhaltigen Gläsern ist die Herausbildung das Silber enthaltender Phasen in bestimmter Größe notwendig, um Fotochronismus zu erzeugen. Dies erfolgt mittels einer definierten Wärmebehandlung, die auch mit dem Kühlprozeß verbunden werden kann. Silberhaltige Gläser zeigen Reproduzierbarkeit des fotochromatischen Effektes auch nach Durchlauf zahlreicher Verdunkelungs- und Aufhellungs-Zyklen.
Als Grundgläser für fotochromatische Gläser kommen Borosilikat- und Boratsysteme und bei Dotierung mit Oxiden seltener Erden auch Silikatsysteme in Frage. SiOg-haltige Gläser sind
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im allgemeinen stabiler gegenüber Verwitterung, jedoch wurden
Systeme bei SiOp-freien fotochromatischen GläsefrT'mit größeren Ver-
dunkelungs- und Aufhellungsgeschwindigkeiten gefunden.
Ein Nachteil aller bisher bekannten fotochromatischen Gläser besteht darin, daß ihre Zusammensetzung und Herstellung als fotochromatische Farbgläser mit definierter und einstellbarer Farbe im unbestrahlten Zustand im Bereich der Farben Rot, Gelb und Blau sowie eine oder mehrere dieser Komponenten enthaltender Mischfarben nicht möglich ist. Die in den bisher bekannten Zusammensetzungen fotochromatischer Gläser als mögliche Bestandteile angegebenen geringen Mengen von CuO, Fe2O3 oder von Oxiden seltener Erden sind nicht zum Zwecke der Herstellung fotochromatischer Far,bgläser vorgesehen und gestatten auch unter den jeweiligen Herstellungsbedingungen keine breite Variation des Farbtons und der Stärke der Färbung im angegebenen Bereich. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Herstellung von Gläsern zu ermöglichen, die fotochromatische Eigenschaften mit definierter und einstellbarer Farbe im unbestrahlten Zustand im Bereich der Farben Rot, Gelb und Blau und eine oder mehrere dieser Komponenten enthaltender Mischfarben vereinen. Derartige Gläser werden für spezielle Anwendungszwecke benötigt, wie z. B. für den Einsatz als Brillengläsernnit vorgegebener Grundfärbung im Bereich der angegebenen Farben, für die Verwendung als Farbfilter mit veränderlicher Transmission, zur Herstellung farbiger., in der Transmission veränderlicher Flächenverglasungen im Bauwesen und zur Herstellung neuartigen Schmuckes in der
Bijouterieindustrie.
Sch 437
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Fotochromatische Farbgläser der beschriebenen Art lassen eich in der Weise herstellen, daß gemäß der Erfindung die Schmelze eines silberhalogenidhaltigen Borosilikate- oder Boratglases einen Zusatz von insgesamt 0,0015 - 0,05 Masseprozent eines oder mehrerer Elemente der Reihe V, Cr, Mn, Co in einem elektropositiven Wertigkeitszustand enthält, wobei die Gesamtkonzentration an Cr und Co 0,02 Masseprozent nicht überschreitet.
Hierdurch ist es möglich, Gläser zu erhalten, die im
Gegensatz zu den bisher bekannten fotochromatischen Gläsern J für die genannten Verwendungszwecke einsetzbar sind. Ein weiterer Vorteil dieser Gläser besteht darin, daß auch im bestrahlten Zustand eine definierte Variation der Farbe möglich wird, da sich ja die Ferbe im unbestrahlten Zustand der Färbung überlagert, die durch die Einwirkung der Strahlung auf den den Fotochromismus bewirkenden Bestandteil hervorgerufen wird.
Zusätzlich kann die Schmelze als weitere färbende bzw. die Farbe modifizierende Komponenten 0,001 - 0,1 liasseprozent Se oder S oder 0,001 - 0,01 Masseprozent Te enthalten. Die » Einführung von St Se oder Te in das Glas wirkt gleichzeitig sensibilisierend auf den fotochromatischen Effekt.
Es wurde festgestellt, daß die Anwesenheit eines oder mehrerer Glieder der Reihe V^+, Cr^+, Mn2+, Co2+ neben der Farbwirkung gleichzeitig die Herausbildung vorkristalliner Zustände im fotochromatischen Glas fördert. Eine analoge Wirkung übt Ti^+ aus. Hierdurch wird es möglich, bei silber-
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halogenidhaltigen Gläsern die zur Erreichung eines optimalen fotochroraatischen Effektes erforderliche Wärmebehandlung bei einer niedrigeren Temperatur als sonst durchzuführen und ihre Dauer zu verkürzen.
Fotochromatische Parbgläser im Sinne der vorliegenden Erfindung können neutral, reduzierend oder in bestimmten Fällen auch schwach oxydierend geschmolzen werden.
Durch das Verhalten von V, Cr, Mn, Co, S, Se, Te unter den Bedingungen einer variablen Ofenatmosphäre und der nachfolgenden Wärmebehandlung des fotochromatischen Glases entstehen weitere Möglichkeiten für die Variation der Farbe.
Die Schmelze der Gläser kann in Vorrichtungen bekannter Art erfolgen. Bei der Verarbeitung ist auch Pressen oder Walzen möglich.
Einige Beispiele für fotochromatische Farbgläser gemäß der vorliegenden Erfindung sind in der folgenden Tabelle angegeben. Die Erfindung ist Jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt .
Sch 437
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Beispiel: 12 3 4 5 6
Farbe im unbe- olirgrün bräunlich-gelb rotorange grünlichgelb graubläulich grünlichblau
strahlten Zustand Masseprozent Masseprozent Masseprozent Masseprozent Masseprozent Masseprozent
(nach "Wärmebehandlung) (nach Wärmebehandlung)
SiO2 47,8 9,7 0,004 50,1 . - 0,002 0,002 47,9 47,8 9,9 - 0,004 - — 8,0 - 0,004 — 47,8 - 0,006 - 0,006 ΓΟ
B2O3 25,9 0,49 0,004 26,9 1,1
0,48		 — 25,7 25,7 0,49 - 66,6 8,8
3,1
0,88		 - 0,0015 25,2 0,002 0
CO
Na2O 15,1 0,99
0,019		 - 14,1 0,98
0,02		 - 15,2 14,9 0,99
0,018		 - 11,3 1,32
0,018		 15,0
ZnO - - - 6,4 - - - — ■
Al2O3 9,8 9,8
_^ Ga2O3
cd Bi2O3
OO
■p- ZrO0
OJ ^ 		0,49 0,74
Sei
0
CuO		 0,98
0,018		 1,44
0,019
V -0,02
Cr -
Mn mm
Co -
Ti
Se		 -

Claims (5)

  1. - 6 Patent anSprüche
    \Ay Fotochromatisches Farbglas, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze eines silberhalogenidhaltigen Borosilikat- oder Boratglases einen Zusatz von insgesamt 0,0015 - 0,05 Masseprozent eines oder mehrerer Elemente der Reihe V, Cr, Mn, Co in einem elektropositiven 7/ertigkeitszustand enthält, wobei die Gesamtkonzentration an Cr und Co 0,02 Messeprozent nicht überschreitet.
  2. 2. Fotochromatisches farbglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundglas aus
    40 - 55 Masseprozent SiO2
    18-30 Masaeprozent B2O^
    10-20 Masseprozent Me gO
    (Me = Li, Na, K, Rb, Cs, wobei mehrere dieser Alkalimetalle nebeneinander vorliegen können)
    0 - 10 Masseprozent ZnO
    0 - 15 Masseprozent
    0-3 Masseprozent 2
    0-6 Masseprozent ZrO2
    0,01 -0,02 Masseprozent CuO
    0,3 - 0,8 Masseprozent Ag
    0,3 - 2 Masseprozent Cl und
    -0,02 Masseprozent Ti besteht.
    Sch
    1098A3/1060
  3. 3. Fotochromatisehes Farbglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundglas aus
    - 80 Masseprozent B?^3 8 - 15 Masseprozent
    (Me1 = Na, K, Rb, Cs, wobei mehrere Alkalimetalle nebeneinander vorliegen können)
    5 - 12 Masseprozent A^O.,
    5 - 12 Masseprozent BipO-,
    0 - 6 Masseprozent ZrC>2
    0,3 - 1t0 Masseprozent Ag
    0.6 - 2,5 Masseprozent Cl und
    0,01 - 0,02 Masseprozent CuO und
    0 - 0,02 Masseprozent Ti besteht♦
  4. 4, Fotochromatische Farbgläser nach Anspruch 2 oder 3f dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil vom Cl teilweise durch Br und/oder J in einer Gesamtmenge von ^ 1 Masseprozent ersetzt ist.
  5. 5. Fotochromatisches Farbglas nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze zur Erzielung weiterer Variations möglichkeiten für die rarbe des Glases zusätzlich
    0,001 -0,1 Masseprozent S oder Se oder
    0,001 - 0,01 Masseprozent Te enthält.
    Bth/Pi
    «7
    109843/1060
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FR2085970B1 (de) 1975-01-17
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