DE2107344A1 - SiO tief 2-freies fotochromatisches Boratglas - Google Patents

SiO tief 2-freies fotochromatisches Boratglas

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Description

210734A
Den 23. 3. 1970 SiO2-freies fotochromatisohes Boratglas
Die Erfindung betrifft fotochromatische Gläser mit neuartiger Zusammensetzung, bei denen durch Steuerung der Phasentrennung im Glas bei allgemein relativ kurzen Reaktionszeiten unter gegebenen Bestrahlungsbedingungen eine Regelung der Verdunklungsgeschwindigkeit und des Verdunklungsgrades ermöglicht ist.
Es ist bereits eine größere Anzahl von Zusammensetzungen . ^s fotochromatischer Gläser und organischer fototroper Medien bekannt. Organische fototrope Medien zeigen oft zwar kurze Verdunklungs- und Aufhellungszeiten und guten Transmissionsrückgang bei Einwirkung aktiver Strahlung, jedoch generell auch die meist unerwünschte Erscheinung der "Ermüdung", also des Portfall· der Reversibilität.
Als fotochromatische Gläser sind bisher Borosilikatgläser, Silikatgläser und Boratgläser bekannt, die als aktivierende Zusätze Silberhalogenide, Silberwolframat und -molybdat, Kupfer- und Cadmiumhalogenide, Oxide seltener Erden oder Thalliumchlorid ' enthalten.
Bei den bisher bekannten silberhaltigen Gläsern ist zum Erhalt fotochromatischer Eigenschaften eine definierte Wärnebehandlung erforderlich. Silberhaltige fotochromatisohe Gläser «eigen eine besondere gute Reversibilität der Tranemissioneänderung n»eh Einwirkung aktiver Strahlung· Bei silberhalogenidhaltigen foto-
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chromatischen Gläsern rufen auch schon kleine Dosen elektromagnetischer Strahlung des ultravioletten Bereiches und des kurzwelligen Bereiches des sichtbaren Lichtes einen beträchtlichen Rückgang der Transmission hervor. Die Geschwindigkeit der Wiederaufhellung silberhalogenidhaltiger fotochromatischer Gläser ist deutlich von der Temperatur abhängig; sie kann auch durch Bestrahlung mit langwelligem Licht erhöht werden. Borosilikat- und Silikatgläser sind im allgemeinen stabilem gegen Klimaeinflüsse als die SiOp-freien Boratgläser· Jedoch finden sich unter den letzteren Systeme mit relativ großen Verdunklungs- und
ι
A ufhellungsgeschwlndigkelten.
Ein Nachteil der bekannten silberhalogendidhaltigen SiO2-freien fotochromatischen Gläser auf Boratbasis besteht darin, daß bei ihnen von der Glaszusammensetzung her in definierter Weise gesteuerte Abstufungen sowohl der Verdunklungsgeschwindigkeitβ als auch des Grades der Verdunklung bei gegebenen Bestrahlungsbedingungen nicht erfolgen. Gläser, die bei allgemein relativ kurzen Reaktionszeiten solche definiert gesteuerten Abstufungen der Verdunklungsgeschwindigkeit und des Grades der Verdunklung zulassen, bieten aber den Vorteil, daß sie an spezielle Verwendungszwecke, beispielsweise auf dem Gebiet der Abschirmung störender oder schädlicher sichtbarer Strahlung, besser angepaßt werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung SiOg-freier fotochromatischer Gläser mit relativ kurzen Reaktionszeiten, bei denen es durch geignete Variation der Glaszusammen-
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setzung möglich ist, unter gegebenen Beetrahlungebedingungen definierte Abstufungen der Verdunklungsgeschwindigkeit einzustellen und den Grad der maximalen Verdunklung abzuwandeln« Dies läßt sich durch fotochromatische Gläser erreichen, bei denen die Phasentrennung im Glas und damit die Herstellung der für das Entstehen der fotochromatisohen Eigenschaften sehr wesentlichen stark silberhaltigen Phasen durch Variation der Glaszusammeneetzung gesteuert* wird, wobei der Wirkungsumfang der Erfindung in Verbindung mit der bei silberhaltigen fotochromatischen Gläeern allgemein üblichen Wärmebehandlung zum v Tragen kommt. ™
Die gestellte A ufgabe wird durch Glaszusammensetzungen der genannten Art gelöst, bei denen gemäß des Erfindung jeweils ein Teil des BgO, durch P2Oe zur debitierten Steuerung der Phasentrennung im Glas und damit der Herausbildung stark silberhaltiger Phasen ersetzt ist, wobei die Zusammensetzung des Glases in folgenden Grenzen liegt ι
BgOo 45 - 70 Masseprozent PgO,- 1-12 Hasseprozent Me «Ο 5-20 Masseprozent ^j
(Me1 a Li9 Ha, K, Rb, Cs, wobei mehrere dieser Alkallmetalle nebeneinander vorliegen können.)
Me11O 0-15 Masseprozent
■a Mg, Sr, Ba, wobei mehrere dieser Erdalkalimetalle mebeneinander vorliegen können) . 5-15 Masaeprozent
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ZrO2 1-12 Masseprozent Ag 0,1-1 Masseprozent Cl 0,3 -· 2 Masseprozent CuO 0,01- 0,05 Masseprozent
In dieser Zusammensetzung kann der Anteil von Cl bis zur Hälfte durch Br und/oder J ersetzt werden. Darüber hinaus können, wenn das Glas als Grundglas für fotochromatische Farbgläser Verwendung findet, zusätzlich eines oder mehrere Elemente der Reihe Ti, V, Cr, Mn, Co in einem elektropositiven Wertigkeitszustand in einer Gesamtkonzentration bis zu 0,05 Masseprozent anwesend sein· Schließlich können als Sensibilisatoren oder bei" Verwendung als Grundglas für fotochromatische Farbgläser auch als die Farbe modifizierende Zusätze S, Se und/oder Te in Konzentrationen bis 0,1 Masseprozent im Glas enthalten sein.
Fotochromatische Gläser gemäß der Erfindung bieten über den oben erwähnten Vorteil hinaus weitere Vorzüge. Die Einführung von Phosphationen in das Grundglas begünstigt den fotochromatischen Effekt durch Förderung der Durchlässigkeit des Grundglases für ultraviolette Strahlung, wodurch der Grad der Ausnutzung der ultravioletten Strahlung für den fotochromatischen Effekt erhöht wird. Weiterhin sind derartige Glaszusammensetzungen als Grundgläser zur Herstellung fotochromatischer Farbgläser mit relativ kurzen Reaktionszeiten gut geeignet. Das Erschmelzen fotochromatischer Gläser gemäß der Erfindung kann nach bei optischen Gläsern üblichen Verfahren erfolgen. Die allgemein für fotochromatische Gläser mit
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Silberhalogenidgehalt notwendige definierte Wärmebehandlung ist auch hier erforderlich. Die beschriebenen forochromatisehen Gläser können u. a. für schnell reagierende fotochromatische Brillen sowie.als Flachglas mit veränderlicher Durchlässigkeit im Bau- und Verkehrswesen Verwendung finden.
Bei Verwendung als Grundglas für fotochromatische Farbgläser können sie der Herstellung von Lichtfiltern mit veränderlicher Durchlässigkeit sowie von Schmuckglas dienen.
Folgende Zusammensetzungen seien als Beispiele genannt, ohne daß der Bereich des Erfindungsgegenstandes dadurch einge- m schränktwerden soll:
Beispiel: 1 3,3% - 2 3,3% 3 7,3% - 4 - 0,006%
B2O3 61,9% 8,3% - 61,5% 8,2% 57,0% 7,4% - 62,4%
P2O5 7,5% 1,3% 7,8% 1,5% 7,4% 4,5% 6,8%
Na2O 16,2% 0,5% 16,3% 0,5% 14,856 0,6% 15,8%
K2O - 0,75% - 0,8% - 1,0% 1,2%
BaO 0,016% 0,015% 0,015% 2,756
Al2O3 0,006% 8,2%
ZrO2 - 1,4%
Ag Alle Angaben stellen Masseprozent dar« 0,6%
Cl 0,8%
CuO 0,015%
Co
Mn
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Claims (2)

  1. - 6 Pat ent ansprflehe
    M Λ SiO2-freies fotoehromatisches Boratglas mit Gehalt an Silberhalogeniden, dadurch gekennzeichnet, daß zur definierten Steuerung der Phasentrennung im Glas und damit der Herausbildung silberhaltiger Phasen ein Teil des BgO^ durch P2Oc ersetzt ist, wobei die Zusammensetzung des Glases in folgenden Grenzen liegt %
    BgOo 45 - 70 Masseprozent P2Oc 1 - 12 Masseprozent Me 20 5 - 20 Masseprozent (Me = Li, Na, K, Rb, Cs, wobei mehrere dieser Alkalimetalle nebeneinander vorliegen können) Me 0 O - 15 Masseprozent (Me β Mg, Sr, Ba, wobei mehrere dieser Erdalkalimetalle nebeneinander vorliegen können)
    Al2O3 5 - 15 Masseprozent
    ZrO2 1 - 12 Masseprozent
    Ag 0,1 -1 Masseprozent
    Cl 0,3 «2 Masseprozent
    CuO 0,01 - 0,05Masseprozent
  2. 2. Fotoehromatisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß der Anteil von Cl bis zur Hälfte durch Br und/oder J ersetzt ist.
    3· Fotochromatiseheβ Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Zusatz eines oder mehrerer Elemente der Reihe Ti, Y, Cr, Mn, Co in einem elektropositlre» Wertig-
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    keitszustand, gegebenenfalls unter reduzierenden Bedingungen, als fotochromatisches Farbglas mit kurzer Reaktionszeit ausgebildet ist, wobei die Gesamtkonzentration dieser Zusätze bis zu 0,05 Masseprozent beträgt.
    4ο Fotochromatisches Glas nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Zwecke der Sensibilisierung und/oder der Modifizierung der Farbe einen Zusatz von bis zu 0,1 Masseprozent S, Se und/oder Te enthält.
    Bth/Pi
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DE19712107344 1970-04-10 1971-02-16 Sio tief 2-freies fotochromatisches boratglas mit definierter phasentrennung zur herausbildung silberhaltiger phasen Granted DE2107344B2 (de)

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