DE2507656A1 - Traeger mit darauf angeordneter phototroper schicht - Google Patents

Traeger mit darauf angeordneter phototroper schicht

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DE2507656A1 DE19752507656 DE2507656A DE2507656A1 DE 2507656 A1 DE2507656 A1 DE 2507656A1 DE 19752507656 DE19752507656 DE 19752507656 DE 2507656 A DE2507656 A DE 2507656A DE 2507656 A1 DE2507656 A1 DE 2507656A1
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Description

PATENTANWALT D-1 BERLIN 33 18.2.19.75
MANFREDMIEHE FALKENRIED 4
Telefon: (030) 8 3119 50
Diplom-Chemiker Telegramme: INDUSPROP BERLIN
Telex: 0185443
US/02/2205 AO-2903
AMERICAN OPTICAL CORPORATION Southbridge, Mass. 01550, USA
Träger mit darauf angeordneter phototroper Schicht
Es wird ein laminiertes optisches oder ophthalmisches Element geschaffen, das aus einem amorphen und/oder kristallinen Material besteht, das phototrope oder photochrome Eigenschaften aufweist aufgrund des Aufbringens einer dünnen Schicht auf wenigstens eine Oberfläche desselben, wobei die Schicht eine Kombination aus Kationen und Anionen einschließlich Silber- oder Kupferbromid und/oder Chlorid aufweist.
Es ist zweckmäßig, ein glasartiges, amorphes und/oder kristallines Material zu schaffen, das phototrope oder photochrome Eigenschaften besitzt. Ein derartiges Produkt findet spezielle Nutzanwendung bei Sonnenbrillen. Wie allgemein bekannt, gibt es zwei wesentliche Märkte für Sonnenbrillen, und zwar für diejenigen, die verschrieben werden und für optisch nicht korrigierte Brillen. Die nicht optisch korrigierte Brille ist üblicherweise ein weniger kostspieliges Produkt, das durch alle diejenigen benutzt werden kann, die keiner optischen Korrektur bedürfen. Die sogenannte Rx-Linse wird von denjenigen benutzt, bei denen eine optische Korrektur erforderlich ist. Der Erfindungsgegenstand hat Nutzanwendung sowohl bei der einen als auch bei der anderen Art Sonnenbrillen. Derselbe kann ebenfalls Anwendung finden bei der Bildwiedergabe und Speichersystemen, photochromen Fenstern und dgl.
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Die nachfolgend angegebenen Patente betreffen nicht direkt ophthalmische oder optische Anwendunsgebiete, betreffen jedoch den relevanten Stand der Technik: US-PS 3 607 320 betrifft ein phototropes Glas oder keramischen Gegenstand. US-PS 2 770 922 betrifft ein durch Strahlung färbbares Chromglas, das als Dosimeter für die überwachung hochenergetischer Strahlung anwendbar ist. Die US-PS 3 541 330 betrifft eine photochrome Glasabbildungs-Speicheranordnung. Die US-PS 3 428 396 betrifft eine photochrome Glasabbildungsanzeige und Speichersystem. Die US-PS 3 406 085 betrifft ein photochromes Fenster, bei dem ein photochromes Glas angewandt wird. Die US-PS 3 508 810 betrifft ein organisches photochromes System und beschreibt einen Sandwich, der aus einem Paar transparenter Glasscheiben besteht, die miteinander vermittels eines Kunstharzes verbunden sind, das gelöst ein photochromes Material enthält, d.h. ein Spiropyran. Die US-PS 3 436 144 betrifft photochrome Materialien und Vorrichtungen und insbesondere Metallcyanimide und organische Farbstoffindikatoren. Die US-PS 3 407 145 betrifft photochrome Anordnungen und Verfahren, insbesondere Trimethyl-l,3,3-indolin-2-spiro-2-'-2H-pyrodino-2,3-(b)-pyrane.
Die folgenden Patente betreffen photochrome Materialien und haben Bezug auf den Erfindungsgegbenstand: Die US-PS 3 255 026 (ein reduziertes Silikatglas mit Ce3O3-MnO als das photoempfindliche Mittel), US-PS 3 269 847 (stark reduziertes Natriumcarbonat-Silikat-Glas und Natriumkarbonat-Calciumoxid-Silikatglas mit Europium und einer Wellenlänge der Aktivierungsstrahlung bei 575 nm), US-PS 3 272 646 (ein poröses Glas, bei dem eine aromatische Diaminotetraessigsäure als photoempfindliches Mittel angewandt wird), US-PS 3 278 319 (ein stark reduziertes Natriumcarbonat-Silikat-Glas und Natriumcarbonat-Calciumoxid-Silikatglas mit bis zu 25 Gew.% Cer), US-PS 3 615 771 (Cadmium-Siliziumdioxid-Boratglas mit entweder Silber oder Kupferoxid als Sensibilisierungsmittel), US-PS 3 664 725
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einen Glaskörper mit dreiwertigem Erbium und unter Anwenden dreiwertigen Ytterbiums und/oder Neodymiums als Sensibilisierungsmittel) , US-PS 3 197 296 (Aluminiumoxid-Bord>xidsilikat mit etwas Blei, Alkali und Fluorid mit einem Sensibilisierungsmlttel wie Silberchlorid, -bromid, oder -jodid und Kupfer als Sensibilisierungsmitel), US-PS 3 208 860 (ein Grundglas aus einem Silikat-Boroxidsilikat oder Aluminiumoxid-Boroxid-Silikat mit Silberchlorid, Bromid oder Jodid und Kupfer als ein Sensibilisierungsmittel), US-PS 3 306 833 (vergleichbar zu der obigen US_PS 3 208 860 )m US-PS 3 419 370 (ein silberfreies Silikatglas, jedoch vergleichbar zu der obigen US-PS 3 208 860), US-PS 3 328 182 (vergleichbar mit der US-PS 3 208 860), US-PS 3 419 370 (Aluminiumoxid-Boroxid-Silikat plus 5 Gew.% Silberhalogenide und Sensibilisierungsmittel), US-PS 3 449 103 (ähnlich wie US-PS 3 208 860), US-PS 3 548 060 (Borat oder Aluminiumoxid-Alkalierdmetallboratglas mit Silberhalogeniden plus Kupfer-Sensibilisierungsmittel) , US-PS 3 594 198 (Borat, Siliziumdioxidborate mit Kalium und Silberhalgeoniden), US-PS 3 615 761 (Phosphat, Bariumaluminiumphosphat, Thalliumhalogenid und Kupfer als das photoempfindliche System), US-PS 3 617 316 (vergleichbar zu US-PS 3 548 060, jedoch mit geringen Mengen anZimoxid, Bleioxid und 1-5 Gew.% Siliziumdioxid), US-PS 3 630 765 (Tantalaluminiumboroxid-Silikat mit 10-30 Gew.% Caesiumoxid und einem Silberhalogenid und Kupfer als photoempfindliches System).
Weiterhin sind die US-PSen 3 540 793 und 3 653 863 von Interesse. Diese Patentschriften offenbaren polarisierende photochrome Gläser, bei denen längliche, parallel-orientierte Silberhalogenid-Kristalle als das aktive Mittel angewandt werden.
Veschiedene der Systeme nach dem angegebenen Stand der Technik erfordern kritische chemische oder ansatzweise Parameter, wie die Steuerung des Gehaltes an redazierbarem Metall, das Nichtvorliegen von Spurenelementen, das NichtVorhandensein von
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UV-Strahlung absorbierenden Ionen, aus Kunststoff oder dgl. gefertigte Schichten als ein schützender überzug, Steuerung der Porengröße, Erfordernis der ansatzweisen Verarbeitung und nicht einen kontinuierlichen Arbeitszuges, Aussetzen gegenüber Röntgenstrahlung oder γ-Strahlung oder dgl. zwecks Nukleotieren oder anderweitiger Modifizierung der eingeschlossenen Materialien, Wärmebehandlung zwecks Ausfällen submikroskopischer Kristalle, wie Silberhalogenid-Kristalle, Diffusion der chemischen Verbindungen in das Grundglas, Dickensteuerung der Gegenstände oder Substrate, Steuerung der Brechungsindices und verschiedene Kombinationen derselben.
Bei bekannten Glassystemen mit einem Halogenid als einem Bestandteil können eine erhöhte Korrosion der Preßwerkzeuge, z.B. bei Herstellen von Rohlingen erwartet werden. Es müssen Speziallegierungen angewandt werden oder man muß sich mit einer verringerten Lebensdauer der Werkzeuge abfinden. Geringe Veränderungen der Gehalte an Halogenid und Sensibilisierungsmittel bei bestimmten Gläsern können zu wesentlichen Veränderungen bezüglich des Ansprechens oder der Rückstellzeit von einem klar durchsichtigen bis zu einem aktivierten Zustand führen. (Dies kann bei Sonnenbrillen insbesondere unzweckmäßig sein). Die Ofenatmosphäre und die chemische Zusammensetzung des Glases sowie die sich anschlieeende Wärmebehandlung müssen kontinuierlich überwacht werden im Hinblick auf den kritischen Charakter des Halogenidgehaltes in dem Endprodukt.
Das Verflüchtigen der Halogenide bei dem Herstellen bestimmter der obigen Produkte (auch Borate) erfordert einen erhöhten Schutz der Arbeitskräfte und zusätzliche Einrichtungen für das Ventilieren des Ofengebietes, sowie Filtern der Abgase aus dem Ofen, um so eine ökologische Verschmutzung zu verhindern.
Viele der Systeme nach dem oben abgehandelten Stand der Technik erfordern spezielle Substrate oder Grundmaterialien, die rela-
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tiv genaue Mengen spezifischer chemischer Verbindungen, wie z.B. Halogenide enthalten. Das Herstellen derartiger Gläser in großem Maßstab ist sehr schwierig und kann derartige ungewöhnliche Verfahrensbehandlungen erforderlich machen, wie ein Hindurchperlen von Chlorgas oder dgl. durch die Schmelzen und sich anschließende Behandlung, wie z.B. Wärmebehandlung, Bestrahlung oder dgl.
Zu den der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben gehört unter anderem das Vermeiden der geschilderten Schwierigkeiten und Vorsehen eines Verbundsystems oder Produktes, das reversible optische Dichteveränderung zeigt. Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, vermittels derer eine phototrope oder photochrome Schicht auf praktisch jedem ophthalmisehen oder optischen Glas oder Kunststofflinse aufgebracht werden kann. Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine phototrope oder photochrome Schicht auf einer optisch oder ophthalmisehen Linse aus Glas oder Kunststoff auszubilden.
Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein amoprhes und/oder kristallines Material zu schaffen, das phototrope oder photochrome Eigenschaften dergestalt besitzt, daß nach dem Erregen mit UV-Licht oder kurzwelligem sichtbaren Licht eine Veränderung in den Lichtdurchlässigkeitseigenschaften eines derartigen Materials eintritt.
Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführngsform wird eine Anordnung geschaffen, durch die ein phototroper oder photochromer, mit Silberhalogenid aktivierter Überzug für optische oder ophthalmische Linsen aus Glas oder Kunststoff ausgebildet wird. Diese Überzüge oder dünnen Filme können z.B. vermittels Aufbringen im Vakuum mit mehreren Elektrodenstrahlen hergestellt werden. Diese Filme können eine wesentlich höhere Konzentration von z.B. Silberhalogenidkristallen enthalten als dies bei vorbekannten Systemen der oben angegebenen Art der Fall ist, wodurch
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- 6 sich entsprechende Vorteile ergeben.
Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt das chemische Aufbringen einer dünnen phfctochromen oder phototropen Schicht auf eine beliebige Art eines optischen oder ophthalmischen Substrates. So kann das Substrat z.B. eine herkömmliche Linse der Type CR-39 oder Diallylglykolcarbonat sein. Andere geeignete ophthalmische Kunststoffe sind unter anderem Polymethylmethacrylat oder Polycarbonate, wie sie unter den warenzeichenartigen Bezeichnungen "Plexiglas*, "Lexan", "Lucite" bekannt sind. Wenn auch das bevorzugte Glassubstrat ein ophthalmisches Kronglas mit einer ähnlichen oder identischen Zusammensetzung A ist, können auch andere optische oder ophthalmische Gläser angewandt werden, wie sie der Zusammensetzung B bis L entsprechen, siehe die nachfolgende Tabelle.
Beispiel 1
Nachfolgend ist eine beispielsweise Analyse eines Ansatzes wiedergegeben :
SiO2 (wie Topferflint) 77,16
SiO9 )
Na2O j als Na2SiO3> X'97
Al2O- (als kalzinierte Tonerde) 2,18
KF (als KHF2) 1,34
B3O3 (als B3O3) 9,81
Ag2O (als AgNO3) 4,03
Na2O (als NaCl) lf08
Für die erfindungsgemäßen Zwecke weist eine geeignete Glasschicht 5-60 Mol% Ag+ und 8-85 Mol% eines Materials auf, das aus der Gruppe aus Cl", Br" und Gemischen derselben ausgebildet ist.
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σ? α co
SiO2 A+ B C D E F G H I J K L I
"M
Na2O 68,0 62,40, 68,0 63,35 62,00. 62,00 61,07 46,83 38,19 43,59 34,10 65,28 0,75 ·
K2O 8,5 §,02 8,2 9,35 8,72 8,72 8,37 5,65 6,74 2,59 1.90 7 ,27 —
cao 9,2 7,40 8,9 8,45 9,83 9,83 8,32 6,70 1,50 7,60 5,00 9,88 —
ZnO 8,5 8,5 — — — — 4,10 6,0 — — — —
Al2O3 3,5 10,84 3,0 7,75 7,90 7,90 11,74 2,00 — — 1,40 12,12 —
As2O3 1,8 2,91 1,9 2,50 2,50 2,30 4,34 1,00 — 1.39 1,80 2,15 —
Sb2O3 0,2 — 0,5 0,25 0,25 0,25 -- __ — — — — —
TiO2 0,3 0,76 0,5 0,25 0,25 0,25 0,82 1,00 0,30 0,50 0,50 —
MgO 0,4 1,00 0,5 0,75 1,20 1,20 — 3,72 4,28 1,52 4,25 2,09
B2°3 — 4,12 — 3,25 3,25 3,25 4,22 — — — — cn
La2O3 — 1,00 — 1,10 1,10 1,10 1,00 5,00 2,00 — —
CdO — — — 3,00 — — — — — — —
BaO — — — — 3,00 — — — — — —
ZrO2 — — — — — 3,00 — 21,50 18,80 — —
PbO — — — — — — — 2,50 6,00 1,50 0,90
Fe2O3 — — — — — — — — 16,19 41,40 50,15
I + A ist — — — — -- — — — — — —
OO
I		 die bevorzugte Glassubstrat-Zusainmensetzung.
-J co cn CD
Alle festen Bestandteile (d.h. alle derselben mit Ausnahme des Silbernitrates und des Natriumchlorides) werden in einem Mörser mit Pistill vermischt und pulverisiert. Das Silbernitrat wird in destilliertem Wasser aufgelöst. Die Lösung aus destilliertem Wasser und Silbernitrat wird dem pulverisierten Ansatz zugesetzt und hiermit gründlich vermischt. Das Natriumchlorid wird sodann unter zusätzlichem Vermischen zugegeben. Der Ansatz wird getrocknet und erneut pulverisiert. Der Ansatz wird sodann in Kügelchen oder Pellets vermittels einer hydraulischen
2 Clifton-Presse unter einem Druck von 266 kg/cm überführt. Die sich ergebenden Kügelchen oder Pellets werden in einem herkömmlichen elektrischen Laboratoriumsofen 1 Stunde lang bei 87O°C gesintert. Jedes gesinterte Kügelchen oder Pellet wiegt angenähert 3 g. Aus dem obigen Ansatz werden 8 Kügelchen oder Pellets hergestellt. Zum Herstellen weiterer Kügelchen oder Pellets werden zusätzliche Ansätze hergestellt.
Die nachfolgende Tabelle gibt ein bevorzugtes Ansatzgemisch auf der Gewichtsgrundlage der Bestandteile wieder.
Töpfer Flint 154,32
Na3SiO3 7,68
Al2O3 4,36
KHF2 . 5,10
B2O3 19,62
AgNO3 11,84
NaCl 4,08
Beispiel 2
Es wird ein weiterer Ansatz mit der gleichen Oxidanalyse hergestellt und daraus 24 weitere Kügelchen oder Pellets unter Anwen-
2 den der Clifton-Presse bei einem Druck von 364 kg/cm hergestellt.
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Die nach jedem der obigen Beispiele hergestellten Kügelchen oder Pellets sind für das Vakuumaufbringen auf Substrate entweder aus Glas oder Kunststoff geeignet. So werden z.B. Kügelchen oder Pellets der oben angegebenen Art in einer Vakuumkammer in einen mit Wasser gekühlten Tiegel eingebracht. Es werden z.B. als das Substrat angewandte CR-39 Linsen im Inneren eines wassergekühlten Tiegels in einer Vakuumkammer etwa 559 mm über einem Tiegel angeordnet, in dem die nach dem oben angegebenen Beispielen hergestellten Kügelchen oder Pellets vorliegen. Die Kammer wird sodann in herkömmlicher Weise auf ein Hochvakuum, d.h. 6 χ 10 Torr heruntergepumpt. Auf eine Probe wird ein Elektrodenstrahl gerichtet bis dieselbe teilweise geschmolzen und verdampft ist. Die Filmdicke wird optisch vermittels Interferometrie überwacht. Weitere Einzelheiten bezüglich dieses Verfahrens finden sich z.B. in der US-Patentschrift (US-Patentanmeldung SN 510,270 eingereicht am 30. September 1974).
In allgemeinerer Weise weist erfindungsgemäß das Überzugsmaterial Analysenwerte Innerhalb der folgenden Bereiche auf:
Gew.%
SiO2 82-66
Na2O 14-3
Al2O3 0-4
KF iein Flußmittel) 0-5
B2O3 2-14
AgCl, AgBr oder Gemische derselben 4-20
Einerder zweckmäßigen Aspekte der erfindungsgemäß ausgebildeten optischen und ophthalmischen, photochromen oder phototropen Schichten besteht in der Flexibilität, die dem einschlägigen Handel vermittelt wird. Es kann hierdurch die Warenhaltung und die Inventarprobleme vereinfacht werden, da man sowohl klardurchsichtige als auch gefärbte Linsen aus Glas oder Kunststoff mit phototropen Materialien überziehen kann, wodurch die Erfordernisse bezüglich mehrerer Bevorratungen der verschiedenen
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Gläser verringert werden. Es ergeben sich erfindungsgemäß auch ganz neue Möglichkeiten auf dem Gebiet photochromer Linsen. Es ist nunmehr möglich, derartig exotische Linsen, wie purpurfarben, grün oder in anderen Modefarben gefärbte Linsen zur Verfügung zu stellen, die photochrome Eigenschaften aufweisen.
Gläser kann man als überkühlte Flüssigkeiten betrachten, die mit ausreichend hoher Geschwindigkeit unter Verhindern eines Kristallisieren in einen festen Zustand abgeschreckt worden sind. Verunreinigungen, wie Silberhalogenide, können als Nukleotierungsmittel für eine örtliche Kristallbildung wirken. Große Anzahlen kleiner Kristalle führen normalerweise zu einer Undurchsichtigkeit des Glases. Aus diesem Grund, es gibt auch noch weitere, ist die Herstellung von Linsenrohlingen nach einem Teil des weiter oben abgehandelten Standes der Technik auf Silberhalogenid-Konzentrationen recht geringen Grades begrenzt, d.h. Konzentrationen von weniger als z.B. 0,1 Volumenprozent. Der Erfindungsgegenstand ermöglicht nunmehr wesentlich höhere Konzentrationen an Silberhalogenid, Vermeiden der Undurchsichtigkeit, größere Verträglichkeit mit einer großen Vielzahl optischer und ophthalmischer Substrate, ohne daß man in übermäßiger Weise die Brechungsindices, Spurenverunreinigungen in dem Substrat unterschiedliche Wärmeausdehnung und dgl. berücksichtigen müßte.
Weiter oben sind organische und anorganische Materialien berücksichtigt worden, vermittels derer ein Glasüberzug vermittels Vakuumaufbringen zur Ausbildung kommt. Das Eintauchen in eine Lösung mit einer sich anschließenden Behandlung ist gegebenenfalls möglich. Es können auch weitere bekannte Arbeitsweisen herangezogen werden, z.B. das Flammaufbringen silberhalogenidenthaltender Tröpfchen aus den gesinterten Kügelchen oder Pellets, wie oben beschrieben, auf eine kalte Linse.
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Es versteht sich, daß kleine Mengen verschiedener Arten an Sensibilisierungsmitteln den erfindungsgemäßen Überzugsmassen zugesetzt werden können. So können z.B. Sensibilisierungsmittel, wie Kupfer in Form von Kupferchlorid oder Kupferbromid oder Gemische desselben zugesetzt werden.
Weiter oben ist das Herstellen der gesinterten Kügelchen oder Pellets beschrieben worden, die vermittels Vakuumaufbringen für das Ausbilden dünner Schichten auf ausgewählten optischen und ophthalmischen Substraten angewandt werden. Weiterhin ist es möglich, derartige photochrome oder phototrope Schichten aus Lösungen löslicher Metalloxidverbindungen, einschließlich derartiger, wie Silbernitrat, herzustellen. So kann z.B. eine ophthalmische Linse aus dem Kunststoff der Type CR-39 mit dem folgenden Gemisch überzogen werden:
Beispiel 3
• 13 Volumenteile Äthanol 4 Volumenteile Butanol
1 Volumenteil 40% HNO3
2 Volumenteile Tetraäthylorthosilikat
1 Volumenteil einer 0,1 molaren wässrigen Kupfernitratlösung.
Der überzug kann auch auf die CR-39 Linse vermittels Eintauchen in die Lösung 10 Sekunden lang bei Raumtemperatur und sodann Aussetzen gegenüber einem Halogen, z.B. einem Gemisch aus Chlor- und Bromdampf, der eine Luftatmosphäre enthält, während des Härtungsverfahrens aufgebracht werden.
Das Härtungsverfahren kommt zur Durchführung, sobald die in entsprechender Weise überzogene Linse in einen Laboratoriumsofen 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 93 C gehalten wird. Nach einer derartigen Behandlung wird die überzogene Linse aus dem Ofen entfernt, und man läßt bei Raumtemperatur abkühlen.
. - 12 -
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Das Aussetzen gegenüber der halogenenthaltenden Atmosphäre erfolgt in vÖlligerDunkelheit. Es ist weiterhin ratsam, das Eintauchen in einem Dunkelraum unter Anwenden einer Rotlichtbeleuchtung, wie sie üblicherweise in photographischen Laboratorien angewandt wird, durchzuführen.
Der flüssige Überzug kann ebenfalls dadurch aufgebracht werden, daß man etwa 1 cm der Flüssigkeit auf die Oberfläche der mit 2000 U/min, in Umdrehung versetzten Linse fallen läßt. Die Drehung der Linse wird nach 5 Sekunden unterbrochen, die Linse sodann aus dem Halter entfernt und der beschriebenen Atmosphäre ausgesetzt.
Es ist möglich das Gemisch aus Äthanoi-Butanol-HNO-j-Tetraäthylorthosilikat durch Lösungen zu ersetzen, die handelsgängig unter der Bezeichnung "Phosphorosilicafilm" und "Borosilicafilm" bekannt sind.
Die wässrigen Silber- und Kupfernitratlösungen werden in den oben beschriebenen Mengen zugesetzt. Diese Lösungen werden durch die Emulsitone Company, Whippany, New Jersey, USA hergestellt.
Wenn auch der Hauptbestandteil des aus der ersten erwähnten Lösung hergestellten Lösung Siliziumdioxid ist, ermöglichtdas Anwenden anderer Lösungen das Ausbilden von Glasüberzügen, die im wesentlichen aus Borsilikaten und Phosphorsilikaten als Träger der photochromen Silberhalogenidschicht bestehen.
Zusätzlich zu den oben Angegebenen können auch herkömmlichere ophthalmische und optische amorphe und/oder kristalline Kunststoffe oder Gläser oder andere Substrate angewandt werden. So können z.B. eine Glas- oder Kunststofflinse, die darin eine polarisierende optische Schicht aufweist, wie z.B. in der US-PS 3 674587 offenbart, in Anwendung kommen.
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Zusammenfassend sei bemerkt, daß Silberhalogenid enthaltende Gläser als von Wichtigkeit bezüglich photochromer oder phototroper Substanzen erachtet werden. Der Träger des Phototropismus bei diesen Gläsern ist eine getrennte Phase. Erfindungsgemäß wird eine Möglichkeit geschaffen, vermittels derer diese Phase auf ein Substrat aufgebracht wird und immer noch photochromes oder phototropes Verhalten zeigt. Dieses photochrome oder phototrope Verhalten kann in einer dünnen Schicht vergleichsweise zu einer aus Kunststoff gefertigten oder herkömmlichen optischen oder ophthalmischen Glaslinse optimal gestaltet werden. Aufgrund dieser Dünnschicht-Verfahrensweise ist die stärker instabile Silberhalogenidphase auf eine verhältnismäßig dünne Schicht begrenzt. Weiterhin ermöglicht die Ausbildung einer amorphen Substanz, die erfindungsgemäß die die Silberhalogenidkristalle enthaltende dünne Schicht ist, . vermittels des Aufbringens im Vakuum ein schnelleres Abschrecken als jede andere Verfahrensweise zur Glasherstellung, soweit zur Zeit bekannt, wodurch ein Undurchsichtigwerden durch Kristallwachstum während des Ausbildens der amorphen Substanz vermieden wird.
Es sind in gleicher Weise auch andere anorganische Gläser oder organische Materialien oder Kunststoffe mit optischer oder ophthalmischer Qualität anwendbar, die die mechanische Verträglichkeit aufweisen, wie sie bezüglich des dünnen erfindungsgemäßen Überzuges erforderlich ist.
Erfindungsgemäß wird das Herstellen von Elementen oder Produkten geschaffen, die aus einem amorphen oder kristallinen Material bestehen, das photochrome Eigenschaften besitzt und sich zusammensetzen aus einem Substrat und einem dünnen Überzug. Nach Erregen mit UV-Licht oder kurzwelligem sichtbaren Licht erfolgt eine reversible Zunahme bezüglichdes Widerstandes der Lichtabsorption.
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Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß erfindungsgemäß ein amorphes und/oder kristallines Material geschaffen wird, das sich aus einem organischen oder anorganischen Substrat mit optischer oder ophthalmischer Qualität zusammensetzt. Auf wenigstens einer Oberfläche des Substrates ist eine dünne phototrope oder photochrome Glasschicht ausgebildet, die in der Lage ist reversibel durch Belichtung mit UV-Licht oder kurzwelligem sichtbaren Licht erregt zu werden. Die Schicht besteht aus einer Glasmatrix, die 5 bis 60 Mol% Ag und 8-85 Mol% eines Halogenides aus der Gruppe aus Cl", Br" und Gemischen derselben ausgewählt ist, aufweist. Weiterhin kann die Schicht eine geringe, jedoch wirksame Menge eines Sensibilisierungsmittels enthalten. Das allgemein angewandte und bevorzugte Sensibilisierungsmittel ist das Metallion Cu .
Das bevorzugte Glas für die Matrix wird aus der Gruppe der Silikate, Borsilikate und Phosphorsilikate ausgewählt. Praktisch alle geeigneten Gläser sind in der Tabelle unter den Bezeichnungen A-L unter dem obigen Beispiel 1 angegeben.
Wie weiter oben vermerkt, besteht die bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform in einer Sonnenbrillenlinse ophthalmischer Qualität, deren wenigstens eine Hauptfläche mit einer phototropen Schicht überzogen ist. Das Verfahren zum Herstellen einer Linse besteht aus den folgenden Arbeitsschritten: Um eine innige Verbindung zwischen der das phototrope oder photochrome Ionensystem tragenden Glasmatrix und der zu überziehenden optischen oder ophthalmischen Linse auszubilden, muß die Linse zunächst gereinigt werden. Die notwendigerweise saubere Linsenoberfläche läßt sich in herkömmlicher Weise erzielen. Es handelt sich hierbei z.B. zunächst um ein Waschen in einem Ultraschall-Reinigungsbad, an das sich gegebenenfalls ein Äthanolbad und ein Freonbad anschließt.
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Das'phototrope Material wird in einen temporären Träger hergestellt. So kann dasselbe z.B. in Form abgedichteter, geschmolzener Kügelchen oder Pellets oder in einer Lösung vorliegen. Die Kügelchen oder Pellets oder die Lösung werden sodann mit einer sauberen Linsenoberfläche in Berührung gebracht. Dies kann z.B. in einem Vakuumofen, in einer Lösung oder vermittels Spinngießen.erfolgen und alle diese Arbeitsweisen sind weiter oben im einzelnen erläutert. Die Linse wird dem Halogensystem unter derartigen Bedingungen und solange ausgesetzt, daß die Bedingungen ausreichend sind, um eine dünne, harte, kratzfeste Glasschicht über der Oberfläche der zu überziehenden Linse auszubilden. Die Schicht muß praktisch einheitlich und praktisch frei von übermäßiger Undurchsichtigkeit sein. Photochrome oder phototrope Farbzentren, die die Ursache für die reversible Färbung sind, sind praktisch einheitlich durch die dünne Schicht hindurch verteilt. Vorzugsweise ist die Glasschicht kleiner als 20 ym.
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Claims (13)

Patentansprüche
1. Amorphes und/oder kristallines Material bestehend aus einem organischen oder anorganischen Substrat mit optischer oder ophthalmischer Qualität, wobei über wenigstens eine Oberfläche desselben eine dünne phototrope oder photochrome Glasschicht vorliegt, die durch Aussetzen gegenüber UV-Licht oder kurzwelligem sichtbaren Licht erregt werden kann unter Zeigen einer reversiblen Absorption eines derartigen Lichtes, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht aus einer Glasmatrix mit 5 bis 60 Mol.% Ag und 8-85 Mol% eines Materials aus der Gruppe bestehend aus Cl", Br und Gemischen derselben, besteht.
2. Amorphes und/oder kristallines Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht eine geringe, jedoch wirksame Menge eines Sensibilisierungsmittels enthält.
3. Amorphes und/oder kristallines Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Sensibilisierungsmittel das Metallion Cu+ ist.
4. Amorphes und/oder kristallines Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Glasmatrix aus der Gruppe aus Silikaten, Borsilikaten, Phosphorsilikaten ausgewählt ist.
5. Amorphes und/oder kristallines Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat eine optische oder ophthalmische Linse ist.
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6. Amorphes und/oder kristallines Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat eine Sonnenbrillenlinse ist.
7. Amorphes und/oder kristallines Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Material ein Substrat aus der Gruppe aus organischen und anorganischen ophthalraischen Linsen ist.
8. Verfahren zum Phototropischmachen wenigstens einer Hauptoberfläche einer organischen oder anorganischen Linse mit optischen oder ophthalmisehen Eigenschaften, gekennzeichnet durch die folgenden Arbeitsschritte:
a) Ausbilden einer sauberen zu behandelnden Linsenoberfläche,
b) Ausbilden eines zeitweiligen Trägers für das auf die Linse aufzubringende phototrope Material,
c) Aussetzen der sauberen Linsenoberfläche gegenüber dem den zeitweiligen Träger und die phototrope Schicht bildenden Materials unter derartigen Bedingungen, daß eine dünne, harte, kratzfeste Glasschicht auf der Linsenoberfläche ausgebildet werden kann, wobei diese Schicht praktisch einheitlich verteilt Farbzentren aufweist, die bei Aussetzen gegenüber UV-Licht oder kurzwelligem sichtbaren Licht reversible Absorption zeigen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger gesinterte anorganische Kügelchen oder Pellets angewandt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger angewandt wird, der bei Raumtemperatur flüssig ist.
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11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht durch Flammbesprühung einer ophthalmischen oder optischen Linse ausgebildet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schicht vermittels Vakuumaufbringen ausgebildet wird.
13. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Glasschicht eine Dicke vonweniger als
20 um aufweist.
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