DE2928741A1 - Photochromes glas insbesondere mikrofolien - Google Patents
Photochromes glas insbesondere mikrofolienInfo
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Description
Anmelderin: Corning Glass Works
Corning, N.Y.,. USA
Corning, N.Y.,. USA
Die Erfindung betrifft photochromes Glas, insbesondere in Gestalt von Mikrofonen geringer Querschnittsdicke.
Seit US-PS 3,208,860 sind photochrome Gläser bekannt, die
unter dem Einfluß aktinider Strahlen umkehrbar dunkeln und nach Strahlungsentzug wieder aufhellen. Wesentlich für diesen
Effekt sind durch Wärmebehandlung entwickelte Silberhalidkristallite, insbesondere AgCl, AgBr, AgI enthaltende Kristallite
in der Glasmatrix, meist Silikatglas des Systems E.„O-AlpO^-
BpO^-SiOp, mit Halid- und Silberzusatz, und wahlweisen Niedertemperatur-Reduziermitteln
wie SnO, FeO, CuO, ASpO^, SbpO^.
Hauptanwendungsgebiet ist die Herstellung von Korrekturlinsen
und Sonnenbrillen. So beschreibt die US-PS 3,197,296 photochrome Silikatgläser, welche in den ophthalmisch üblichen
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COPY
Dicken von n um und dem ar forderlichen .drechungsinde7C herstell
bar sind a^d zn Korrekturlinsen geschliffen werden können.
Die photoohromen Gläser für korrektur"! in π en der Sorte
PHOTOGRAY (Corning Warenzeichen) haben beispielsweise die Zusammensetzung,
in Gew.-%:
55,6 %
16,4 %
16,4 %
3 8,9 %
2,6b Yo
2,6b Yo
K2° | o, | 01 % |
BaO | 7 Ί» | |
CaO | o, | 2 % |
PbO | b, | 0 % |
ZrO2 | ^> | C- /0 |
Ag | o, | 16 ^ |
Cn | o, | 03R S |
Cl | Ü, | 24 ^ |
Br | o, | 145 5ί |
P | o, | 19 # |
Diese Zusammensetzung stellt einen Kompromiß zwischen photochromen
and ophthalmisohen Eigenschaften, der Fähigkeit zur
chemischen Verfestigung, der Schmelz- und Formbarkeit dar. Das Bestreben ist, ohne Beeinträchtigung der übrigen Eigenschaften
das photochrome Verhalten noch weiter zu verbessern.
- 3 030011/0579
COPY
ist cear ----»!"n! ex. So dunkelt beispielsweise
ein nhn-roohromeö Gl^j. drr-ph aktinide Je strahlung bei niedrifvcr-^
'"eri-peratur suar.ier. ^ϋτ cüe Bestrahl'.·;·;; "lit, Sonneuiis ά f ~t p-u
heaciitea, dal? ^i ο H die d-Graalun ^cV-^^nPität jt nac ■ ■ -T^resTifiit-,
Ui'l, (X'cirlj ^?.+ i onsvfinkel) , V/ittpnmc; (V/o'lfcendacke, "o-meedecke,
Luftnasse usw.) starK. ^•-d-i-t. Obirleion üio bekannt.en photo-">:rr-!en
(riaser we^^r- >i ^r* Absorption aktinider Straniuag άυτοη
die pnotociiroiiien Partikel iLio.it s'/ri.U-t" ^ouiiuer's üaje'.^; ^olren
besteat dennoch ein Zusaiiiuieriiio ν;; ώπ sehen der Glar-dickp und der
JJiirc.ilJl-r.i^kci.t im gedunkelt-"'' instand. Unter Eio^.rjt ^l.eicn.en
Var'v'Utni-ssen dunkelt ^in flinkeres prio LocI'Tomp.p Π-las datier
.^t^r'reT? als ein dvmio^ps 1-las.
Jj1Ur opiitL?"1 ."si r.ohe Linsen sind wir, Glas und einer. T/imstnto±'f
zuuQ.. Me"*™ ρ setzte Lianen bfi^nnnt, welche den Vorzuq- geringeren
1-evrl".ht.s dos Kunststoffs ausnützen. AndererBPits ist der Ilu-irvhstoff
weniger 1-rat ^f ρ st und beciLr/, h -^rin^e Wärmefestigkeit und
chemisciie "le^nrclifrkeit. aia \·ίν- r^ -. iah er yeraucnt, ci^n neist aem
oriilortrM^er abgewandtu OTisrf lache des Ku.ru tcbof fs mit einem
Glan:;berzus zu Vera eil on. Fehlß-escnlagen sind daher Versucne,
photochrome Kunststoffe zu verwenden, vreil diesen die cr.u'dxm^sfreie
Urakenrbarkeit des photochromen Dunklungs- und i/icleraufngDVcr.^anp's
fehlt.
Zahlreiche Schwierigkeiten entstanden auch bei Herstellung von
G-las - Kunststoff linsen, besonders wegen ungenügender V^rbi rdung
der beiden Stoffe, späterer Ablösung, spannungsbedingter Doppelbrecnung
usw. Ein zur ilerstellunr1; brauchbarer Glas - Kunststoff
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- 4 BAD ORIGINAL
2328741
Verbundlinsen geeignetes Verfahren schlägt erst die DT-OS 2,346,233 vor, auf die Bezug genommen wird.
Ophthalmisclie Korrekturlinsen sind etwa 2 mm dick; in Glas Kunststoff
- Verbundlinsen hat der Glasteil einen dem Kunststoffteil angepaßten Brechungsindex und günstigerweise eine
Dicke von etwa 0,25 - 0,5 mm. Für den Kunststoffteil werden
beispielsweise Diäthylenglykol bis (allyl) karbonate verwendet.
Für die Herstellung photochromer-Glaslinsen werden Rohlinge
aus Glas optischer Qualität gepreßt, geschliffen und poliert. In Verbundlinsen ist aber die Dicke der Glasfolie vergleichsweise
so gering, daß sie die Linsenkorrektur kaum beeinflußt, es daher an sich unnötig sein sollte, sie zu schleifen und zu
polieren. In Frage käme die Herstellung durch Flachglasformung, z.B. nach den Verfahren von Colburn, Fourcault, Pittsburgh Plate,
oder Pennvernon, durch Ziehen aus der Schmelze in optischer Qualität in Dicken bis herunter zu 1,5 mm, vgl. auch die Verfahren
nach den US-PS 3,338,696 und 3,382,609. Diesen Verfahren fehlt aber die das Glas rasch abschreckende Wirkung des Glaspressens.
Auch verlangen sie die Bereithaltung größerer Glasmengen bei niedrigen Temperaturen, weil die Flachglasbildung
Viskositäten von 10 - 10 Poise bedingt. Ferner bleibt das Glas einige Zeit mit den Ziehwerkzeugen aus feuerfester Keramik oder
Metall in Kontakt. Die erforderlichen Merkmale der Glasbeständigkeit und des Liquidus, die Glashandhabung bei niedriger Temperatur
und Viskosität schränken die verwendbaren Glaszusammensetzungen sehr ein. So muß das Glas eine Viskosität am Liquidus
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COPY
AN
A - ί-
voii wenigstens 10 Poise und vorzu;.-;av/ei se 10 ^ Poi.se haoen.
j?orr"=r seil es langfristig ent^lasungsfest und beständig vjej,cn
Rrensflächenkristallici'jrun^" "bejTp Kontakt mit. t.eballen und Keramiken
wie Platin, KuIlit, Sillimanit, . Zirkon odor Aluminiumoxid
enthaltenden Stoffen großer Dichte sein, \/i e sie zur Aufnänme
und formgebendeu Bearbeitung der Glasschmelze üblich sind. Die
Beständigkeit muß auch bei den üblichen Formviskositäten-von
10 - 10° Poise gegeben sein.
Bekannte Verfahren zum Ziehen photochrorner Maser beschreiben
die US-PS 3,4^9,103, 4,Oiü,965, die DT-PS 2,125,233, ohne aber
eine lehre zur Herstellung von Nikrnfolien optischer Qualität
zu enthalten. Die Abschrpckunr rlurcii Kontakt ;üit Metallwalzen
der US-PS 3,445,103 schließt die Erzielung optischer Qualitäten Oberflächenfehler und gleichmäßiger-Dicke aus.
Da photochrome Giäser größerer Dicke stärker dunkeln, muß das
photochrome G-las für Kikrnfoü ien geringer Dicke,- etwa bis 0,5 mm,
die Dunklungsfähigkeit sehr gut sein, um trübungsfreie, bei Zimmertemperatur auf eine Durchlässigkeit von weniger als etwa
50 % dunkelbare Giäser zu erhalten. Dazu muß eine starke Kristallinität
entwickelt werden, die Kristallitengröße aber so klein bleiben, daß die Lichtdiffusion beim Durchgang durch das Glas
keine Trübung verursacht. Wichtig für die geeignete Glaszusammensetzung
ist auch das Merkmal eines dem Kunststoffteil gut angepaßten
Brechungsindex. Die Zusammensetzung ist auch für die Wiederaufhellungsgeschwindigkeit nach Strahlungsentzug wesentlich.
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ORlGIiSiAL INSPECTED COPY
T)^e TIrfi ηαυηρ- hat ein üw: Herstellu:^ von OlaRfolien besonders
n-eeip-netes pnoiounrome'j Glas ^uler oh ein i ρ oh er Beständigkeit,
einen unter der ei -'τ Vi r^rn t-s.t von 10" Poise entoprechendei"
Temperatur 'i^-^rri^n Lirmidus, langfristiger .■::ntgl3.si11"~"'f>esti."·-
'.'.:it 1IO1'" Fon takt iiTit feuerfesten Keramiken oder Metall bei Vi s
'-osi t^ten von 1ü! - 1ü Poise, u:id {~uter· Ounki\vn&s- und Wieder-KsItatjifiivtiit
j^i Dic::nr· ^^^ 0,?ς - 0,5 mra zur Aufgabe.
Dieee Aufgate i-Hr-g rl^durch gelöst, daß das phutocrroFe G-T.=iq ernte
oVerjMo·1? B^r+y-n.rii p-keit, eine Liquid^Gtei.-j^eratiir, wpl.nhe tiefer
int al R difi einer Glasviskosität vor· 10-3 15OiFe entsOrechenae Tem-■peratur
und iari^.j'ric"Li1-^e 17I't-1 r.^n^o-Rhestäindipckeit gegenüber Platin
und/oder feuerfcüto;1 Fp-"nmjv-pn beim Kontakt uei Tcaiperaturen hat,
welclie Glacsvi akositäten, von 10'' - 1C Poiso entsprechen, und in
Dicken von 0,?S - 0,5 min in Gef;ünwar1 r.V.t-i^-idef Strahlen bei
ZiTranerteiTvneratur auf eine Leuchtdurchlässigkeit unter ^O % dunkelt,
5 Min. nacii Straiilungsentsug um v.reni ecstens Zu -/o aufhellt und r.jcht
langer aia 1 Std. nach Strahlungsentiiug auf eine LeuchtdurchlMspi ο·_
keit über BO % aufhellt.
Die Erfindung stellt ein durchsichtiges photochromes Glas in Gestalt
von Mikrofonen (Querschnittsdicken von etwa 0,25 - 0,5 mm)
zur Verfugung, welches·'die folgenden günstigen Eigenschaften aufwei
st:
a) die Fähigkeit bei Zimmertemperatur auf eine Leucjrtdurchlässigkeit
unter 50 % und vorzugsweise unter 45 % zu dunkeln;
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ΡΠΡΥ
ORiGINAL INSPECTED
b) die Fähigkeit von gedunkelten Zustand bei Zimmertemperatur in 5 Min. nach Strahlungsentzug um wenigstens 20 % und vor
zugsweise mehr als 25 % aufzuhellen;
c) die Fähigkeit vom gedunkelten Zustand hei Zimmertemperatur
in nicht menr als 1 Std. nach Strahlungsentzug auf eine
LeuchtdurchlässiKkeit von mel'r als CO ',, auizuliellen;
LeuchtdurchlässiKkeit von mel'r als CO ',, auizuliellen;
ΰ) eino Liqi Ldus^eiri-ieratur, welche tieter als eile eiaer Viskositat
von 10 Poise ontsprechende Temperatur ist;
e) langfristige Beständigkeit gegen eine Reaktion (spätere
Kristallisation) beim Kontakt mit Platin und feuerfesten
Kristallisation) beim Kontakt mit Platin und feuerfesten
Keramiken wie Mullit, Sillimanit, Zirkon und Aluminiumoxid
enthaltende Körper, bei Glasviskositäten von etwa 10 - 10
Poise entsprechenden Temperaturen;
f) gute chemische Beständigkeit bzw. Dauerhaftigkeit.
Der Zusammensetzung nach enthält das Glas im wesentlichen, in Gew.-% auf Oxidbasis nach dem Ansatz errechnet
- 66 % SlO2 0,4-1,5 % PbO
- 15 % Al2O3 0,2 - 0,5 % Br
- 30 % B9O3 0,5 - 1,2% Gl
- "15 % Na2O 0,2 - 0,5 % F
0,008 - 0,03 % CuO
■ - 8 -
030011/0579
und merir als 0,0'·$ - 1 0A Af.
Wahlweise können weitere Bestandteile zubegeben werden, wie
0 - 4 /o Li?0 und ü - 10 % K9O (aber nicht mehr als 15 % Tli-20+
P - ~ S6 P,.P. , C - 1 'υ I, 0 - 0,'-') 'ij CdO. Auch können die bekannten
it Ό
^t verder", wie insgesamt 0-1 % Übergangsmetalle
und 0 - b ro seltene hirden, was naturgemäß die L-euchtdurchlnssigkei
t des ü-lasea vermindert.
Pie Vinkocit'it dieser G-] äs er bei der Liquidus temperatur beträgt
etwa 10 - 10^ Poise. Das ist ein für das direkte Ziehen der
Folien aus der Schmelze nach TTS-PS *i, ^8,6Qo und 3,682,609 geea
Liauidus-'/iskositätsvernältnis. Infolge ihrer Umsetzigkei
I gepeirToer dem Kontakt mit Platin und den erwähn-
4 5 ten feuerfesten Keramiken bei den Viskositäten von 10 - 10
Poise entSOreohenden Temperaturen erhalt man beim Ziehen aus
der schmelze mlt Werkzeugen aus derartigen Stoffen Folien oder
Hahnen optischer Qualität. Als langfristige Entglasungsfestigkeit
wird hierbei ein Kristallwachs turn in einer Schient dünner
als 10/uni an der Grenzfläche Glas - feuerfeste Keramik während
30 Tagen bei G-lasviskositäten von etwa 10 - 10"5 Poise angesehen.
Oie Gläser beaitsen ausgezeichnete chemische Dauerhaftigkeit,
nämlich keinerlei Irisdenz oder Oberflächenfilme nach 10 Min. Eintauchen in eine 10 %-xge wässerige Salzsäurelösung bei 25°C.
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CX)PY
Die Leiachtdurchlässigkeit wird hier air? Wert T r;emNß dem trichr
omatischen, kolorimetrischen System C.I.E. 1931 mit der Lichtquelle
C definiert, s. A.C. Hardy, Handbook of Colorimetry, 1936.
Der klare oder ungedunkelte Zustand wird durch Aufhellen über
Nacht (wenigstens 8 Std.) ohne Lichtaufuhr erreicht. Ein" um 2 3
ψ-i durchlässigeres G-las erhält raaii. durch Eintauchen des Glases
in siedendes Wasser während 5 Hin.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Glasfolieu wird ein ge-
—4 —b eignetet· G-lasansatz geschmolzen, die Viskosität auf 10-10
Poise eingestellt, und im Abwärtrs5ehverfahren nach US-PS
3,338,69ö und 3,632,609 eine potentiell Ohotochrome G-lasbaim
oder -folie mit einer Djc\e von etwa 0,25 - 0,3 um gezogen.
Als potentiell photo chrom wird hier ein Glas "angesehen,--welches-"
Silberhalid enthaltende Kristalle, sowie sensibilisierende Mittel oder Aktivatoren v/ie Kupferoxid enthält und nach Formung durch
Wärmebehandlung photοchrom gemacht werden kann.
Ein Rauptunterschied zur US-PS (Ser. No. 895,646)
besteht in höherem Ag Gehalt und durchweg auch höheren Anteilen von PbO, CuO und Haliden, und den dadurch erreichten Eigenschaften
einer gedunkelten Durchlässigkeit unter 50 % und einem 'dem
Kunststoffteil des Verbundkörpers angepaßten Brechungsindex.
Für die Untersuchung des photochromen Verhaltens von Glasproben
wurde als aktinide Strahlungsquelle bisher meist eine UV-Lampe verwendet, weil photochrome Gläser primär durch den ultravioletten
- 10 -
INSPECTED '· ■> °0ΡΥ
und kurzwelligen sichtbaren. Spektralbereich aktiviert werden.
Dabei ergab sich meist eine schlechte Übereinstimmung mit Bestrahlung
durch natürliches Sonnenlicht. Zur Bestimmung der Leuchtdurchlässigkeit Y wurde daher ein Sonnensimulator entwickelt,
US-PS 4,125,775, und hier verwendet. Die Intensität der Lichtbogenquelle dieses Simulators wurde so eingestellt,
daß die strahlungsbedingte Dunklung im wesentlichen gleich der einer Reihe im Handel erhältlicher photochrorner Gläser, einschließlich
PHOTOGRAY (Warenzeichen d. Ea. Corning) um 12 Uhr mittags an einem wolkenlosen Frühsommertag in Corning, ΪΓ.Υ., USA,
(Luftmasse 1,06) war. Zahlreiche weitere experimentelle photochrome Gläser wurden ebenfalls mit dem Sonnensimulator und natürlichem
Sonnenlicht gemessen. In allen Fällen ergab sich eine gute Übereinstimmung. Zur kontinuierlichen Messung der gedunkelten
Durchlässigkeit wurden die Proben mit einem zerhackten Strahl einer Wolfram-Halogenlampe abgetastet und der Ausgang einer angeschlossenen
Photodiode mit einem Verstärker entmoduliert. Im Strahlengang wurde ein Mehrfarbfilter angebracht, sodaß das erhaltene
Lichtspektrum, die Empfindlichkeit des Siliziumdetektors
und die Filterdurchlässigkeit weitgehend dem Empfindlichkeitsspektrum des menschlichen Auges entsprechen. Durch Anschluß an
einen Rechner konnten Probenwechsel, Temperaturwahl, Sequenzablauf
und Datenentnahme, Speicherung und Abruf automatisch durchgeführt werden.
Die genaue Einhaltung der Zusammensetzung ist wichtig zur Erzielung
der gewünschten photochromen, chemischen und physikalischen Eigenschaften, und des zum Abwärtsziehen von Mikrofolien
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COPY If ORfGiMAL (NSPECTED
erforderliclien Schmelz- und Eormverhaltens.^ Auch der Zusatz
wahlweiser Komponenten, z.B. zur weiteren Verbesserung des Schmelz- und Formverhaltens, muß gena.uestens überwacht werden,
um ungünstige Wirkungen auf die photochromen oder physikalischen
Eigenschaften auszuschließen.
Dies kann am Beispiel dprr "TCin^lufsses der Alkalimetalloxide auf
das phq"tc"chroT!f>
Verhalten eriqntert werden. Ein Li?0 Zusatz
kann zur "Si. τ st ellung des Brechungsindex des Glases günstig sein,
«■her mehr als 4 Gew.-?6 machen das Glas im geschmolzenen Zustand
bei 1-0- - 10- Poise gegenüber Platin und feuerfesten Keramiken
unbeständig, und verursachen eine Kristallbildung und Trübung. Ein geringerer als der vorgeschriebene Zusatz von Na?0 und K„ü
beeinträchtifrb die photochrome Dunklungsfähigkeit, während ein
Überschuß die Aufhellungsgeschwindigkeit nach Entzug der aktiniden Strahlung vermindert. Dieser Aufhellungsschwächung wirkt
der kombinierte Anteil AlpO^+TBpO-, offenbar entgegen. Gläser mit
einem geringeren als dem geforderten Anteil dieser Komponenten zeigen meist daher ein weniger günstiges photochromes Verhalten.
Mehr als 30 % BpO,, verringern aber die chemische Dauerhaftigkeit
des Glases. Mehr als 15 % AIpO- schwächen die Entglasungsfestigkeit,
wobei der Überschuß zusammen mit etwa vorhandenem LipO spodumenkristalle in fester Lösung bildet.
Von wesentlichem Einfluß auf die Art der photochromen Eigenschaften
ist PbO. Ein Mindestgehalt von 0,5 % sichert eine verbesserte Dunklungsfähigkeit. Auch steigt die Aufhellungsgeschwindigkeit
mit PbO Zusätzen bis zu etwa 0,75 %.
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Copy
CuO hat einen merklichen Einfluß auf die Temperaturabhängigkeit
der Silberhalide enthaltenden photochroraen Gläser. Die
Wirkung ist ähnlich wie in der TJS-PS (Ser.No. 887,677
und 895,646) beschrieben.
Besonders wichtig sind die Silber - Chlorid- und Bromidanteile.
V/egen der geringen Dicke der Mikrofolien sind zur Kernbildung
die angegebenen Mindestanteile Silber und Bromid wesentlich.
Gläser mit geringeren Mengen haben schlechte Dunklungsfähigkeit und neigen zur Trübung, während bei Überschußmengen die
Kernbildimg zu stark wird und die Gläser nicht gut dunkeln. Hohe Chloridanteile sichern eine gute Dunklungsfähigkeit der
Mikrofolien, verstärken aber die Temperaturabhängigkeit. Die Chloridmengen sind daher im Rahmen der gewünschten Dunklungsfähigkeit
so niedrig wie noch möglich zu halten .
Geringe Zusätze vereinbarer Stoffe sind möglich, nach Möglichkeit aber zu vermeiden, um die optimale Eigenschaftenkombination
zu erhalten. So führen die an sich möglichen Zusätze von Erdalkalien und anderen mehrwertigen Metalloxiden zu keiner erheblichen
Verbesserung und können im Gegenteil die liquidustemperatur
erhöhen und die langfristige Beständigkeit verschlechtern. Eine Ausnahme bildet CdO, das in kleinen Mengen die Aufhellungsgeschwindigkeit
erhöhen kann.
und ZrOp bleiben angesichts ihrer wohlbekannten kernbildenden
Wirkung vorzugsweise weg. Eine geringe Menge, etwa 0,8 %
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kann im Viskositätsbereich 10 - 1O*3 Poise die Zirkonkristallisation
einleiten.
Der Zusatz von SnOp, SbpO- und/oder AspO, kann zur Beeinflussung
der Schmelze, insbesondere des Oxidationszustandes der Schmelze, von Vorteil sein.
Die Tabelle I enthält Zusammensetzungsbeispiele in Gew.-% auf
Oxidbasis nach dem Ansatz berechnet. Die Halide sind wie üblich
als solche verzeichnet, weil ihre Kationenpartner unbekannt sind. Silber ist als Element aufgeführt. Die Ansätze können in üblicher
Weise aus den die Bestandteile beim Schmelzen ergebenden Stoffen zusammengestellt werden. Da die Summe annähernd 100 ergibt,
können die Angaben als Gew.-% betrachtet werden. Die Ansätze
können in bekannter Weise in Tiegeln, Wannen und dergleichen bei ■■
1200 - 155O0C erschmolzen werden. Zur Herstellung von Mikrofolien
optischer Qualität wird das Abwärtsziehverfahren der US-PS
3,338,696 und 3,682,609 bevorzugt.
Die gezogene Mikrofone wird zur Entwicklung der photochromen
Eigenschaften einer Wärmebehandlung unterzogen, meist bei 575 75O0C
während einiger Säainden bis zu einigen Stunden. Zur Sicherung
der optischen Oberflächenqualität wird das Glas hier-bei markierungsfrei abgestützt, z.B. durch KantenabStützung.
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GOPY
GOPY
TABELLE T
1 | 60,2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 3 | |
SiO2 | 60,2 | 11,5 | 60,2 | 60,2 | 59,8 | 59 | ,4 | 59 | ,2 | 60 | |
Al2O3 | 11,5 | 18,0 | 11,5 | 11,5 | 11,3 | 11 | ,4 | 11 | ,4 | 11 | ,5 |
B2O3 | 18,0 | ?,o | 18,0 | 18,0 | 17,6 | 17 | ,8 | 17 | ,7 | 18 | ,0 |
Li2O | 2,0 | 5,9 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2 | ,0 | 2 | ,0 | 2 | ,0 |
Na2O | 5,9 | 1,6 | 5,9 | 5,9 | 5,7 | 5 | ,8 | 5 | ,8 | 5 | ,8 |
κ2ο | 1,6 | 0,47 | 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1 | ,6 | 1 | ,6 | 1 | ,6 |
PbO | 0,47 | - | 0,47 | 0,47 | 0,5 | 0 | ,46 | 0 | ,77 | 0 | ,61 |
-P2O5 | - | 0,35 | - | - | 1 | ,2 | 1 | ,2 | - | ||
Ae | 0,35 | 0,75 | 0,35 | 0,35 | 0,3 | 0 | ,35 | 0 | ,35 | 0 | ,37 |
Cl | 0,75 | 0,2 | 0,5 | 1,2 | 0,75 | 0; | ,75 | 0 | ,75 | 0 | ,52 |
Br | 0,2 | 0,22 | 0,2 | 0,2 | 0,49 | 0; | ,2 | 0 | ,2 | 0 | ,2 |
P | 0,22 | 0,0P | 0,22 | 0,22 | 0,2 | 0: | ,22 | 0 | ,22 | 0 | ,22 |
CuO | 0,007 | 7 | 0,011 | 0,011 | 0,008 | 0, | ,011 | O | ,011 | ,011 | |
6 | 59,8 | 8 | q | 10 | |||||||
3iO2 | 59,8 | 11,3 | 60,1 | 60,1 | 59,9 | ||||||
Al2O3 | 11,3 | 18,3 | 11,6 | 11,6 | 11,5 | ||||||
B2O3 | 16,9 | 2,0 | 18,0 | 18,0 | 17,9 | ||||||
Li2O | 2,0 | 5,1 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | ||||||
Ua2O | 6,4 | 1,6 | 5,8 | 5,8 | 5,8 | ||||||
κ2ο | 1,6 | 0,5 | 1,6 | 1,6 | 1,6 | ||||||
PbO | 0,5 | 1,2 | 0,5 | 0,5 | 0,78 | ||||||
P2O5 | 1,2 | 0,3 | - | - | - | ||||||
Ag | 0,3 | 0,75 | 0,35 | 0,45 | 0,45 | ||||||
Cl | 0,75 | 0,49 | .0,75 | 0,75 | 0,75 | ||||||
Br | 0,49 | 0,2 | 0,12 | 0,2 | 0,2 | ||||||
P | 0,2 | ο,οοε | 0,22 | 0,22 | 0,22 | ||||||
CuO | 0,008 | 0,011 | li,U I 1 | ο, ο; i | |||||||
030011/0Β79 ORIGINAL INSPECTED
COPY
14 15 1ü 17 J8_ 19 20 21
SiO^ 60,0 59,3 60,2 59,9 59,9 60,1 60,0 υΟ,Ο Gi
Al2O.. 11,5 11,5 11,5 11,5 11,5 11,5 11,4 11,4
B2O3 18,0 17,9 18,0 17,9 17,9 18,0 18,0 18,0
Li2O 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
Ka2O 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8
K2O 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,b 1,6
PbO 0,61 1,0 0,5 0,75 0,75 0,5 0,75 0,75
Ag 0,37 0,37 0,37 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45
Cl 0,52 0,52 0,52 0,5 0,65 0,5 0,65 0,65
Bx 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 0,2
F 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22
CuO 0,011 0,011 0,011 0,011 0,011 0,009 0,011 0,009
CdO - - 0,3 - - - -
23 24 25 2b 27 28 29 30
SiO2 60,0 60,0 60,0 60,0 60,0 60,0 59,3 59,3
Al2O3 11,4 11,4 11,4 11,4 . 11,4 11,4 17,3 17,5
B2O3 18,0 18,0 18,0 18,0 18,0 18,0 11,5 11,5
Li2O 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 1,9 1,9
Ha2O 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 6,6 6,6
K2O 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6
PbO 0,75 0,75 0,75 0,75 0,45 0,45 1,7_ 1,4
Ag 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,4 0,4
Cl 0,65 0,65 0,8 0,65 0,65 0,52 0,75 0,75
Br 0,2 0,4 0,3 0,3 0,3 0,36 0,6 0,6
F 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22
CuO 0,0011 0,011 0,011 0,008 0,011 0,011 0,024 0,024
0300 11/0579 _
T A B E LLE I (Fortsetzung)
31 | 32 | 33 | 34 | |
SiO2 | 59,3 | 59,3 | 59,3 | 59,3 |
M2O3 | 17,3 | 17,3 | 17,3 | 17,3 |
B2O5 | 11,5 | 11,5 | 11,5 | 11,5 |
Li2O | 1,9 | 1,9 | 1,9 | 1,9 |
Wa2O | 6,6 | 6,6 | 6,6 | 6,6 |
κ2ο | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
PbO | 1,1 | 0,8 | 0,5 | 0,8 |
Ag | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Gl | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,6 |
Br | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
F | 0,22 | 0,22 | 0,22 | 0,22 |
CuO | 0,024 | 0,024 | 0,024 | 0,024 |
Alle Zusammensetzungen dieser Beispiele haben eine Viskosität am
4 5
Liquidus von etwa 10 - 10 Poise und ausgezeichnete chemische Beständigkeit
gegenüber den oben erwähnten sauren Lösungen, fernerhin langfristige Entglasungsfestigkeit bei 10^ - 10-^ Poise gegenüber
dem Kontakt mit Platin und feuerfesten Keramiken. Durch den Gehalt an Li2 0 und PbO kann der Brechungsindex dem Kunststoffteil
des Verbundkörpers angepaßt werden. (Der Brechungsindex von CR-39 Kunstharz ist beispielsweise ^1,504.)
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Die Tabelle II Terzeichnet bei Zimmertemperatur (ca. 250C) gemessene
photochrome Eigenschaften einiger Mikrofonen, sowie Meßwerte von Querschnitten derselben. Hier bezeichnet Y die
klare Durchlässigkeit, gemessen 8 Std. nach Entzug der aktiniden Strahlung.
Y1J^0 die gedunkelte Durchlässigkeit nach 10 Min. Bestrahlung
durch den Sonnensimulator; Y-^ die Leuchtdurchlässigkeit 5 Min.
nach Entzug dieser Strahlung; und Y-n-in-Y-pc die Wiederaufhellung
Tom gedunkelten Zustand nach 5 Min. Dieser Wert wird gemeinhin als "5-Minuten-Aufhellung" bezeichnet und stellt einen zuverlässigen
Maßstab für die Aufhellungsgeschwindigkeit des jeweiligen Glases dar.
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TABELLE II
Beispiel- Nr. |
Yo | YD10 o/ |
73,2 | Y -T XD10 XE5 |
Stärke |
1 | 92 | 47,7 | 75,5 | 25,5 | 0,018" |
2 | 92 | 48,5 | 80 | 27 | 0,017" |
3 | 92 | 49 | 80 | 31 | 0,017" |
4 | 92 | 50 | 78 | 30 | 0,018" |
5 | 91 | 55 | 79 | 23 | 0,018" |
6 | 91 | 55 | 77 | 24 | 0,018» |
7 | 91 | 50 | 81 | 27 | 0,018» |
8 | 91,8 | 53 | 75 | 29 | 0,016» |
9 | 90 | 50 | 73 | 25 | 0,016" |
10 | 90 | 4δ | 69 | 25 | 0,016" |
11 | 90 | 47 | 67 | 22 | 0,016" |
12 | 90 | 44 | 75 | 23 | 0,016" |
13 | 91 | 44 | 71 | 32 | 0,016» |
14 | 92 | 40 | 66 | 31 | 0,018» |
15 | 92 | 44 | 82 | 22 | 0,016" |
16 | 92 | 48 | 71 | 34 | 0,016" |
17 | 91 | 47 | 69 | 24 | 0,016" |
18 | 91 | 44 | 70 | 25 | 0,016» |
19 | 92 | 45 | 71 | 25 | 0,016» |
20 | 91 | 43 | 68 | 28 | 0,017" |
21 | 91 | 41 | 76 | 27 | 0,017" |
22 | 91 | 48 | 69 | 28 | 0,017" |
23 | 91 | 44 | 74 | 25 | 0,016" |
24 | 91 | 45 | 73 | 29 | 0,016» |
25 | 91 | 46 | 27 | 0,016» | |
030011/0579
COPY
COPY
Beispiel- Nr. |
1° | YD10 | γ | Y -Y 1DIO-P5 |
Stärke |
26 | 90 | 43 | 67 | 24 | 0,016» |
27 | 91 | 46 | 74 | 28 | 0,018» |
28 | 91 | 48 | 81 | 33 | 0,018» |
29 | 92 | 40 | 63 | 23 | 0,018» |
30 | 92 | 41 | 64 | 23 | 0,018» |
31 | 91 | 43 | 66 | 23 | 0,018" |
32 | 91 | 45 | 70 | 25 | 0,018" |
33 | 91 | 48 | 75 | 27 | 0,018" |
34 | 90 | 45 | 73 | 28 | 0,018" |
Ein Vergleich der Tabellen I und II zeigt die kritische Bedeutung der Glaszusammensetzung für dessen photochrome Eigenschaften.
Dies gilt in ganz "besonderem Maße für die "photochromen Komponenten" Ag, Br und Gl. So "besitzen Gläser mit niedrigem
Ag Gehalt (Beispiele 5, 6, 7) und niedrigem Br Gehalt (Glas 8) schlechte Dunklungsfähigkeit.
030011/0579
Claims (9)
- 2328741Patentansprüche. Durchsichtiges photochromes Glas, dadurch gekennzeichnet, daß es gute chemische Beständigkeit, eine Liquidustemperatur, welche tiefer ist als die einer Glasviskosität von 10 Poise entsprechende Temperatur und langfristige Entglasungsbeständigkeit gegenüber Platin und/oder feuerfesten Keramiken beim Kontakt bei Temperaturen, welche Glasviskositäten von 10 - 10-5 Poise entsprechen, aufweist, und in Dicken von 0,25 - 0,5 mm in Gegenwart aktinider Strahlen bei Zimmertemperatur auf eine Leuchtdurchlässigkeit unter 50 % dunkelt, 5 Min. nach Strählungsentzug um wenigstens 20 % aufhellt und nicht länger als 1 Std. nach Strahlungsentzug auf eine Leuchtdurchlässigkeit über 80 % aufhellt.
- 2. Photochromes Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas im wesentlichen, in Gew.-% auf Oxidbasis nach dem Ansatz errechnet54 - 66 % SiO27-15 °/o Al2O3 10 - 30 % B2O33 - 15 % Fa2O0,4 - 1,5 % PbO0,2 - 0,5 % Br 0,5 - 1,2 % CT0,2 - 0,5 % F0,008 - 0,03 % CuOund mehr als 0,03 % - 1 % Ag enthält.0 3001 1/0579
- 3. GrIas nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner bis zu insgesamt 1 /ό Übergangsmetalloxide und/oder bis zu 5 % Oxide seltener Erden als Farbgeber enthält.
- 4. Glas nach Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung als Mikrofolie in einer Glas - Kunststoff - Verbundlinse.
- 5. irlas nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Kikrofolie als Oberflächenschicht quf dem Kunststoffteil der linse aufgebracht oder in dem Kunststoffteil eingebettet ist.
- 6. Glas nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffteil aus einem Allyldiglycol-Carbonat besteht.
- 7. Glas nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus Diäthylenglycol bis -allylcarbonatharz besteht.
- 8. Glas nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner bis zu 4 % Li2O und bis zu 10 % K?0, wobei die Summe ligO+KgO+NajO 15 % nicht überschreitet, bis zu 3 % P2 0R' bis zu 1 % I und bis zu 0,5 % CdO enthält.
- 9. Glas nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, daß es langfristig entglasungsfest gegenüber Sillimanit, Mullit, Zirkon und Aluminiumoxid enthaltenden feuerfesten Keramiken hoher Dichte ist.030011/0579°°ΡΥ ORIGINAL INSPECTED
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