DE3206958A1 - Phototropes glas mit einem brechungsindex 1,59, einer abbezahl 44 und einer dichte 3,0 g/cm(pfeil hoch)3(pfeil hoch) - Google Patents

Phototropes glas mit einem brechungsindex 1,59, einer abbezahl 44 und einer dichte 3,0 g/cm(pfeil hoch)3(pfeil hoch)

Info

Publication number
DE3206958A1
DE3206958A1 DE19823206958 DE3206958A DE3206958A1 DE 3206958 A1 DE3206958 A1 DE 3206958A1 DE 19823206958 DE19823206958 DE 19823206958 DE 3206958 A DE3206958 A DE 3206958A DE 3206958 A1 DE3206958 A1 DE 3206958A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
until
glass
weight
glass according
zno
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19823206958
Other languages
English (en)
Other versions
DE3206958C2 (de
Inventor
Uwe Dipl.-Ing. Dr. Eichhorn
Georg Dipl.-Ing. Dr. 6500 Mainz Gliemeroth
geb. Blaudow Eva Hölzel
Ludwig Dipl.-Chem. Dr. 6501 Klein-Winternheim Roß
Burkhard Dipl.-Chem. Dr. 6500 Mainz Speit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott Glaswerke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott Glaswerke AG filed Critical Schott Glaswerke AG
Priority to DE3206958A priority Critical patent/DE3206958C2/de
Priority to JP58021779A priority patent/JPS58151347A/ja
Priority to IT67156/83A priority patent/IT1193131B/it
Priority to FR8302911A priority patent/FR2522319B1/fr
Priority to DD83248239A priority patent/DD208966A5/de
Priority to GB08305280A priority patent/GB2116164B/en
Publication of DE3206958A1 publication Critical patent/DE3206958A1/de
Priority to US06/828,918 priority patent/US4686196A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3206958C2 publication Critical patent/DE3206958C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/04Compositions for glass with special properties for photosensitive glass
    • C03C4/06Compositions for glass with special properties for photosensitive glass for phototropic or photochromic glass
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S501/00Compositions: ceramic
    • Y10S501/90Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number
    • Y10S501/903Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number having refractive index less than 1.8 and ABBE number less than 70

Description

Beschreibung
Ziel der Erfindung ist ein silberhalogenid!tiges phototropes Glas, das als Brillenglas Verwendung.finden kann, und das sich gegenüber herkömmlichen phototropen Brillengläsern durch besondere Eignung im Gewicht (= möglichst niedrig) und in der Güte der Phototropie auszeichnet. Ziel der Erfindung ist somit eine phototropes, leichtes, hochbrechendes Brillenglas mit niedriger Dispersion.
Phototrope Gläser werden heute vorwiegend als Brillengläser verwendet und finden auch als Korrektionsgläser für Fehlsichtigkeit immer mehr Anwendung. Für die Korrektur der Fehlsichtigkeit mit Glas, das einen Brechungsindex von 1,523 hat, werden bei höheren Dioptrien (größerem Sehfehler) die Brillengläser immer voluminöser; das bedeutet größeres Gewicht der Gläser. Man hat deshalb hochbrechende und gleichzeitig relativ leichte Brillengläser gesucht und gefunden, doch scheiterte bisher der Versuch, solche Brillengläser auch mit guten phototropen Eigenschaften zu erzeugen. Grund dafür ist die Zusammensetzung der hochbrechenden leichtgewichtigen Brillengläser, die es nicht ermöglicht, die für eine gute Phototropie notwendige Ausscheidung silberhalogenidhaltiger Bezirke im Glas durch entsprechende Anlaßbedingungen in optimaler Form zu erreichen. Für phototrope Gläser auf der Basis von Silberhaiogeniden ist diese Phasentrennung unabdingbar. Ihre Qualität bestimmt die Güte der Phototropie.
Schmilzt man z.B. die bekannten hochbrechenden, Teichtgewichtigen Gläser der DE-PS 2 259 183 mit Trägern der Phototropie, so ergibt sich eine weiße opake Masse, die nicht als Brillenglas verwendet werden kann.
Gut repräsentiert wird der Stand der Technik auf dem Gebiet der hochbrechenden leichtgewichtigen Gläser durch die DE-PS 2 259 183, auf dem Gebiet der phototropen Gläser durch die DEtPS 2 404 752 und die DEtPS 2 223 629.
Hochbrechende phototrope Gläser sind ebenfalls bekannt, doch sind sie wegen ihres hohen Gewichts für das Ziel der Erfindung nicht interessant.
Bei der Überprüfung der herkömmlichen silberhalogenid ti gen, phototropen Gläser, soweit sie vom Standard-Brechungsindex für Brillen-XO glaser von η , = 1,523 abweichende Eigenschaften besitzen, wurde gefunden, daß es unmöglich erscheint, ein SiCL-haltiges phototropes Glas mit einem Brechungsindex größer oder gleich 1,59, einer Abbezahl größer oder gleich 40 und einer Dichte kleiner oder gleich 3,2 g/cm3 herzustellen. Die DE-OS 2 140 915 enthält zwar Gläser mit relativ hohem Brechungsindex, doch sollen die Gläser kein SiOg enthalten, weil das Produkt sonst opak wird.
überträgt man dieses Ergebnis auf die Gläser der DE-PS 2 259 183, so erkennt man die große Schwierigkeit, höherbrechende, leichtgewichtige, SiOp-Gläser mit phototropen Eigenschaften herzustellen: Sowohl höherbrechende leichtgewichtige Gläser, versehen mit den Komponenten Silber und Halogenen, wie auch phototrope höherbrechende Gläser, versehen mit Si^ zur Stabilisierung und geeignet für die Massenproduktion, werden trüb bis opak.
Die Gläser der DE-OS 2 140 915 haben darüber hinaus Dichtewerte über 3,2 g/cm3. Die Überprüfung der Gläser nach der DE-OS 2 256 775 erbrachte nur Gläser mit Brechungsindizes kleiner als 1,59, die der Gläser nach DE-OS 2 260 879 nur Gläser mit Dichten über 3,2 g/cm .
Erstmals gelang die Vereinigung der Kriterien Phototropie, geringe Dichte, geringe Dispersion und hoher Brechungsindex in DE-AS 3 117 000.5, in der ein phototropes Glas mit der optischen Lage η . £ 1,59 und einer Abbezahl £ 40 und einer Dichte 5 3,2 g.cm beschrieben wird. Demgegenüber stellt die Erfindung eine deutliche Verbesserung dar. Die Dichte der Brillengläser ist für das Gewicht (in Konkurrenz zum Kunststoff) von entscheidender Bedeutung,und'jede geringfügig erscheinende Erniedrigung in der ersten Stelle nach dem Komma bringt Vorteile, ist doch schwer zu erreichen. Ein Absenken der
-3 -3
Dichte unter 3,0 g.cm bringt gegenüber Dichten um 3,2 g.cm erstmalig den Vorteil, daß in allen Dioptriebereichen bei einem Brechungsindex von 1,59 alle Gläser leichter als solche mit einem Brechungsindex von 1,523 sind. Zusätzlich sind sie dann noch dünner und damit kosmetisch schöner.
n. - 1
Die Abbezahl V. = ■— ist insofern von Bedeutung, als sie
bei Werten < 40 störende Farbsäume bei schräger Durchsicht aufgrund zu hoher Dispersion, d.h. zu starker Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindex, ergibt. Solche Farbsäume müssen vermieden werden. Jede zusätzliche Erhöhung der Abbezahl bringt eine Verbesserung in der Dispersion und damit in der Gebrauchsqualität.
Von Bedeutung ist auch die Realisierbarkeit unter den heute üblichen Bedingungen. Bestimmte Rohstoffe, wie z.B. Tantaloxid, haben heute so hohe Preise, daß ihre Verwendung für Brillengläser nur noch ganz begrenzt möglich ist, obwohl sie wegen ihrer Wirkung auf die Netzwerkbildung, d.h. für die im Produktionsprozess so wichtige Entglasungsstabilität von höchstem Interesse sind.
- ίο -
Hinzu kommt noch, daß aus Gründen der Massenfertigung über Wanne und automatische Presse (Viskositäts- und Kristallisationskriterien) ein Gehalt an SiO2 von mindestens 30 Gew.-% für ein derartiges Brillenglas unabdingbar ist.
Ziel der Erfindung sind Gläser mit phototropen Eigenschaften dank eines Gehaltes an Silber, Halogenen und Kupfer oder anderen, dem Kupfer entsprechenden Sensibilisatoren, die einen Brechungsindex n, gleich oder größer 1,59, eine Abbezahl gleich oder größer 44 und eine Dichte kleiner oder gleich 3,0 g/cm besitzen.
Es hat sich gezeigt, daß sich allgemein das Ziel der Erfindung in Glassystemen erreichen läßt, die aus mindestens zwei Netzwerkbildnern, z.B. SiOp und B2O3 oder GeO2 und B2O3J oder aus drei Netzwerkbildnern, z.B. SiO2, B2O3 und P2O5 oder GeO2, B2O3 und P2O5 bestehen.
Speziell wird das Ziel mit Gläsern erreicht, die zu mindestens 80 Mol.-% in dem Glas-System
SiO2 - R2O3 - R2O - RO - ROx - R2O5 liegen, wobei
R2°3 fLir A12°3S Selten-El"doxide, Nd2°3' B2°3' R2O für Alkalimetalloxide,
RQ für Erdalkalimetalloxide, ZnO, SnO, PbO ROx für GeO2, ZrO2, TiO2, WO3 und
R2O5 für Nb2O5, Ta2O5, P2O5
stehen,
und die Silber, Halogene und Sensibilisatoren, wie z.B. Kupfer, als ionische Verbindungen als Träger der Phototropie enthalten.
- li -
Es wurde gefunden, daß sich phototrope Gläser, die als Träger der Phototropie Ausscheidungen enthalten, welche aus Silber, Halogenen und anderen Komponenten bestehen, herstellen lassen mit einem Brechungsindex größer oder gleich 1,59, einer Abbezahl größer oder gleich 44 und einer Dichte kleiner oder gleich 3,G g/cm , wenn man eine Glaszusammensetzung, ausgedrückt in Gew.-% auf Oxidbasis, wählt, die folgende Komponenten enthält:
SiO2 42 bis 56
B2°3 11 bis 18
P2O5 0 bis 2
Al2O3 0 bis 5
wobei die Summe von SiO2, B2O3, P2O5 und Al2O3 zwischen 55 und liegen soll, aus der Summe der Alkalioxide bevorzugt Li2Oj eventuell Na2O und K2O, unter Umständen aber auch die anderen Alkalioxide gewählt werden können
Li2O 3 bis 9
Na2O 0 bis 6
K2O 0 bis 6
Summe der Al kali oxide zwischen 7 und 15
MgO 3 bis 12
CaO 0 bis 3
SrO 0 bis 3
BaQ 0 bis 2
ZnO 0 bis 5
Summe der Erdalkai oxide und ZnO zwischen 3 und
- 12 -
TiO2 3 bis 19
ZrO2 0 bis 11
Nb2O5 0 bis 8
La2O3 0 bis 2
Ta2O5 0 bis 2
WO3 0 bis 2
PbO 0 bis 2
SnO2 0 bis 2
Y2°3 0 bis 6
GeO2 0 bis 2
Bi2°3 0 bis 2
Yb2O3 0 bis 2
Rest: weniger als 10 Gew.-%,
wobei das Glas darüber hinaus mindestens 0,05 Gew.-% Ag2O5 zwischen 0 und 0,1 Gew.-% Kupferoxid oder einen anderen Sensibilisator und mindestens 0,25 Gew.-% Halogene aufweist.
Mindestens eine Komponente aus der Gruppe SiO2, B2O, und P2O5 läßt sich ganz oder teilweise durch Germaniumoxid molar ersetzen,
Ein Gehalt an P2O5 in einer Konzentration zwischen 0,01 und 10 Gew.-% kann sich auf die chemische Beständigkeit des phototropen Glases günstig auswirken.
Die Netzwerkbildner des Grundglases, d.h. die Komponenten SiCL, BoO, und PpOg und/oder GeOo sollen in einer Konzentration von 5 bis 7 Gew.-« vorliegen. Alle erfindungsgemäßen Gläser sollen aber aus Gründen der möglichen Massenfertigung mindestens 30 Gew.-% SiOo enthalten.
Die vorliegende Erfindung zeigt, daß der Grundglaszusammensetzung auch entscheidende Bedeutung für die Güte der Phototropie zukommt. Erst in zweiter Linie wirken sich die Konzentrationsfragen der Träger der Phototropie im erfindungsgemäßen Glas auf die phototropen Eigenschaften wie folgt aus:
Die Konzentration der Träger der Phototropie, additiv über die Grundglaszusammensetzung hinaus, soll bei mindestens 0,05 Gew.-% für Ag2O, bei mindestens 0,09 Gew.-% für Brom, bei mindestens 0,09 Gew.-% für Chlor sowie bei mindestens 0,003 Gew.-% für Kupferoxid liegen.
Werden die erfindungsgemäßen silberhalogenhaltigen, phototropen Gläser einer Bestrahlung durch aktinisches Licht ausgesetzt, so wird in diesen silberhalogenhaltigen Ausscheidungen Photolyse wirksam. Das dabei entwickelte Silber wächst zu Silberkolloiden und erzeugt eine Absorption im sichtbaren Spektral bereich. Wird das phototrope Glas nicht mehr durch entsprechende Strahlung angeregt, kehrt das System in seinen Ausgangszustand zurück.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen phototropen Gläser und die Einstellung ihrer phototropen Eigenschaften ist nicht nur die Einführung von Silber und Halogenen und Sensibilisatoren, wie z.B. Kupferoxid, ins Glas notwendig, sondern vorzugsweise auch eine Temperung der Gläser. (Als Temperung wird eine Erhitzung der Gläser auf 500 bis 720° C für eine Dauer von 26 Stunden bis 10 Minuten definiert.) Dabei wird durch die gewählten Konzentrationen die Qualität des Produktes beeinflußt.
Ist die Konzentration des Silbers zu niedrig bei einer ausreichenden Menge an Halogenen, so neigt das Glas bei der Temperung zur Trübung. Mit steigendem Silbergehalt geht diese Trübung zurück, und es wird dann eine zunehmende Schwärzung im angeregten Zustand beobachtet. Ist die Silberkonzentration jedoch zu hoch gewählt, so neigt schon das ungetemperte Glas zur Trübung.
: Ebenso ist ein Einfluß der Silberkonzentration auf die Kinetik des phototropen Prozesses festzustellen. Bei zu niedrigen Silbergehalten ist die Kinetik schlecht; mit zunehmender Konzentration des Silbers verbessert sich die Kinetik, bis sie sich bei zu hohen Gehalten wieder verschlechtert. Die für jede einzelne Glaszusammensetzung optimale Silberkonzentration ist nur durch Reihenuntersuchungen festzustellen, jedoch sollte sie 0j05 Gew.-% in der Analyse nicht unterschreiten.
Die herkömmlicherweise verwendeten Halogene sind Brom und Chlor, jedoch werden auch bei Wahl nur eines der beiden genannten Halogene phototrope Eigenschaften in den erfindungsgemäßen Gläsern festgestellt. Technisch etwas kompliziert ist die Einstellung der geeigneten Halogenkonzentration, da die Dampfdrücke dieser Komponenten bei der Schmelztemperatur sehr hoch sind.
Die Wirkung der Halogenkonzentration auf die phototropen Eigenschaften ist ähnlich wie beim Silber. Zu geringe Mengen Chlor und Brom bewirken eine Trübung im getemperten Glas; die Phototropic ist nur sehr schwach. Mit steigender Halogenkonzentrafion verstärken sich die phototropen Eigenschaften; die Kinetik verbessert sich und die Schwärzung im angeregten Zustand nimmt ab. Ist der Halogengehalt zu hoch gewählt, zeigt schon das ungetemperte Glas Trübung.
Für jede gewählte Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Gläser muß die geeignete Halogenkonzentration sowie das Verhältnis der Halogene zueinander durch Versuchsreihen festgestellt werden, jedoch sollten die Konzentrationen von Brom und Chlor jeweils 0,09 Gew.-% nicht unterschreiten.
Bei Einführung von CuO in ein kupferfreies phototropes Glas verbessert sich mit zunehmendem Kupferoxidgehalt die Kinetik des phototropen Prozesses; darüber hinaus ist eine geringere Abdunklungsfähigkeit des Glases und eine höhere Temperaturabhängig gkeit zu bemerken.
Die Einstellung der Kupferkonzentration im phototropen Glas ist mit entscheidend für die Kinetik und die erreichbare Schwärzungstiefe; sie beeinflußt darüber hinaus die Temperaturabhängigkeit des phototropen Prozesses.
Wird ein Gehalt an CuO von weniger als 0,003 Gew.-% gewählt, so scheint die Kinetik zu schlecht für ophthalmische Anwendungen der Gläser zu sein.
Tabelle 1 zeigt Beispiele für erfindungsgemäße Gläser in Gew.-%; allen Gläsern wurde in der Synthese Silberoxid, Chlor, Brom und Kupferoxid beigefügt.
Die Angaben in der Tabelle 1 bedeuten: η . ist der Brechungsindex,
-3
D ist die Dichte in g.cm , die Abbezahl ist als ν , gekennzeichnet,
7 o£ ist der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient mal 10 , Tg ist die Transformationstemperatur, Ew die Erweichungstemperatur, RHWZ ist die Regenerationshaibwertzeit in min nach einer Standardbelichtung von 15 min mit 80000 Ix Xenonlicht, bei der die Sättigungstransmission ST in % (bei 545 nm gemessen) erreicht wurde.
R 3Q ist der Transmissionswert in %, den das Glas nach 30 min Regeneration erreicht. Alle Phototropie-Daten sind an 2 mm dicken Proben bei 20° C ermittelt.
Zur Erzeugung einer braunen Färbung im belichteten Zustand läßt sich das Glas mit Edelmetallen dotieren.
Zur Erzeugung von Farbtönen im unbelichteten Zustand läßt sich das Glas mit insgesamt 1 Gew.-% Nebengruppen-Metalloxiden und/oder insgesamt 5 Gew.-% (zusätzlichen) färbenden Seiten-Erdmetalloxiden versetzen.
CM CM VO CO
r- cn
ο ο in ο
cn tr 'S« τ—
in co σι σι
σι η 'S" τ—
VO CM ro ρ-
CO CM
cn ο t—
vo co τ
ο ο vo vo
«— ρ- co in ο ro in cn
οι
tr cd
«— ο
ιη
in ro cn oj r-
V> co ο T-cMtrro oooo
O OJ
m.
m
CO
co tr
co
I ro
P-
■·*■
ro CM CN co .80
.50 O .75 .75 .50 .60
CM O VO r- in
in in p- r-
in
o ο co vo
ο ο vo
«-oo
oo cn cn
τ- in
VO
OJ VO
ro cn vo
in tn vo p- co vo
co ο
r- P-
VO T-
CO r-
tr vo οι P-
O O P-
CM
ο ο tr in
CM O "3· ro
r- ro «a· tr
50
O CM VO
OOOO
CM
OOOO 'S· O O
tr «sr
OOOO
tn ο cm vo
ο ο οι
οι
σ ο cm in in ο τ- cn
tr in tr tr
ro σι cn p- r- ο
σ ο οι ο
CM
CO O O CM
τ- ο tr ro
I in co tr
co co 's· ro cn co tr co
oooo
OJ
cn ο in ο τ- ο in ro
ο ν ■* η oooo
cn
cn vo
in ο ο
τ- CM P--in oo
ro
'S1
cn p-
in oo vo
τ- tr
tn oo
Ol
co
cn vo in ro
τ- P-
tr
σι σι in cm
in
co
in
co οι tr P-
cn cn co
in -
p- in
47
γ-οο
CO VO
in τ- ο
ο in in ο
m co
cn co vo
cn T-
tr vo οι
ο in
ο ο vo ο cm · in vo cm
co ro
co p- vo cn t— . tr vo cn
VO
co
ro tr in ο cm · in vo cm
in
cn vo vo co ο · tr vo oj
ο vo
cn co vo ro τ · •«s· in cm
ET *~ tv cn cn co
cn
W °. co
CM
cn
r-
• σι cn r-
p-
Oi m in
P— CO
oj .co oj oo
oo co *- · in oi co
tr in co ro
O T-tr τ-
oo co in vo
09
p-r-vo
cm ο
P- t-
92
tr po ο
CM
vo ο in ο τ- ο ro cm
ι ο P- oooo
in tr
cn tr ο in
* cn σι
τ- tr ο
Ot-P-
tr p- . »s1 in cn
O °l τ-CM τ- OO
P- co ΟΛ CN
cn cm vo co
CO CM ti· τ-
Ο O in ο
cn 's· 'S· τ-
50
σ\ ts· ■«3· T-
co co T-
σι ο «3·
σι vo
'S1 τ-
ΟΝ τ- P- CO VO
τ- CN τ-Ο! CM W
P- T-
ro cn ο in
ρ- co vo
in in ο ρ- ρ- m
ο ο ο co vo co
p- tr cn p-
co
CN
CN
co o in
r~ O ro CM
o vo tr cn
^" cn co cn vo ro tn ο
ο ο- ο
CM
co ο ο tr ro ο ο τ
O vo ro ro
oooo in ο cn vo
ο ο τ- ο
CM
o o cm in in ο t— cn
ο ο vo
in ο p- in
τ- m ο
ο ο ο co vo co
in
oooo in ο cm vo
ο ο cm ο
OJ
ο ο vo in m ο m τ
ι ο vo τ- in
«a· in tr
ο ο oi
σι τ— in τ
r- vo τ
«3· T-
T- CO ti«
cn P-in co tr
τ- VO O 'S· T-
5950
5905
OJ
ro
03
tr
'S1 'S·
T- OO
tr
00
CO P-
ro
P-
■tr p-
σι r- vo ro «a· · tr m oi
in T- ^r in 's· in
in vo ο oi
2.658
585
in vo cn
ro
p- in vo ο cn · in vo cm
m "I T-
^ N CO
r- 1^ ο
*~ CM OO
ro
τ- . ro <*» CM
en °i co
CM r- OO
O O cn ro
cm in in T-
in in ο
P-P-O
O CO
O O
O P-
οι ο
τ- in ο
ο ο ο cm
in
VO
CN
P- O O VO CM O CO ro OOOO τ-
CO
P-P-
Ο ro
cn o vo σι cm ■ tr vo οι
in co oj ™ tr cm co
O O O O
cm in m T-
tn in P- P-
O O
o ο ο
ρ- ο CO
oooo cn ο cn vo
Ol
oooo ro O CM ^
CM
τ- tn ο
in
O ο τ- ο
cn T-in in
τ- CO P-
tr p-
VO
ro τ- (N vo
O CM ·
in vo cm
vo ^: T-
OJ oi CO
cn τ 'S· T-
m in ο p- p- in
ο ο ο co vo co
oooo tn ο cm vo
CM
ro O O «s· ο in cn
CN O VO
τ- in
•s· in tr 's·
Ot-O 596
τ- CO
CM
P-
r-
in ro
τ- ro vo ο cm · in vo cm
tr °° vo
™ CM OO
ro
- 18 -
Ein besonders gutes Glas gemäß der vorliegenden Erfindung hat die folgende Synthese, in Gew.-%:
SiO2 49,50
B2O3 14,00
Al2O3 4,50
ZrO2 4,20
Nb2O5 4,60
CaO 1,80
MgO 5,60
ZnO 0,80
TiO2 5,00
Li2O 6,50
K2O 0,75
Ag2O 0,50
CuO 0,020
Cl 2,56
Br 1,15
Dieses Glas hat bei guten phototropen Eigenschaften einen Brechungsindex von 1,595, eine Abbezahl von 48 und eine Dichte von 2,58 g/cm3.
Je nach Schmelzverfahren ist mit unterschiedlichen Verdampfungsbedingungen der Halogene, eventuell auch des Silbers, zu rechnen. In einer Wannenschmelze sind die Halogen-Synthesen erheblich niedriger anzusetzen.
Eine weitere, besonders geeignete Synthese besteht in Gew.-% aus:
SiO2 49,50
B2°3 14,00
Al2O3 4,50
ZrO2 4,20
Nb2O5 4,60
CaO 1,80
MgO 5,60
ZnO 0,80
TiO2 5,00
Li2O 6,50
Na2O 0,75
K2O 0,75
Ag2O 0,50
CuO 0,02
Cl 2,12
Br 0,95
Bei guten phototropen Eigenschaften (ST = 27 %; RHWZ = 2,3 min) besitzt dieses Glas einen Brechungsindex von 1,5950, eine Abbe-
3 zahl von 48 und eine Dichte von 2,626 g/cm .
Die erfindungsgemäßen Brillengläser besitzen einen Brechungsindex größer oder gleich 1,59, eine Abbezahl größer oder gleich 44 und eine Dichte kleiner oder gleich 3,0 g/cm , eine gute chemische Beständigkeit und lassen sich ohne Schwierigkeiten wie optische Brillengläser schleifen und polieren.
Alle erfindungsgemäßen Beispiele lassen sich mit anderen als den angegebenen Silber-, Halogen- und Kupferkonzentrationen so erschmelzen, daß phototrope Eigenschaften variiert werden.
Alle erfindungsgemäßen Gläser können zur konstanten Einfärbung mit färbenden Metallverbindungen, wie NiO oder CoO usw. versetzt werden.
Ausführungsbei spiel
Das folgende Beispiel erläutert die Herstellung eines erfindungsgemäßen Glases.
Gemengesatz
743,61 g gemahlenes Quarzmehl
372,02 g Borsäure
90,61 g Aluminiummonolydrat
63,21 g Zirkonoxid
69,03 g Nioboxid
243,75 g Lithiumkarbonat
9,78 g Soda
18,43 g Natriumbromid
17,80 g Kaliumchlorid
75,45 g Titanoxid
11,00 g Silbernitrat ·
0,30 g Kupferoxid
36,52 g Kaliumchlorid
15,21 g Kalziumkarbonat
191,71 g Magnesi umkarbonat
12,07 g Zinkoxid
1979,93 g
Die Gemengebestandteile werden eingewogen und vermischt. Das Gemenge wird in einem 1 1-Platintiegel bei 1315° C eingelegt und aufgeschmolzen. Anschließend wird die Glasschmelze bei 1335° C geläutert, dann auf 1200° C abgekühlt und während 20 min durch Rühren homogenisiert. Die Schmelze wird danach zu 4 mm dicken,70 mm breiten Glasbarren ausgewalzt.
Die Wärmebehandlung erfolgt bei 600° C für 1 h im Luftumwälzofen, anschließend wird mit 40 K/min auf Raumtemperatur abgekühlt.
An diesem Glas wurden
ein Brechungsindex η. von 1,5962
eine Dispersion ν . von 48,32 und
-3 eine Dichte D von 2,626 gern
gemessen.
Die Messung der Phototropiekenndaten ergab bei 20° C an einem 2 mm dicken Glas eine
Sättigungstransmission von 35 %, eine Regenerationshalbwertzeit von 1,7 min und eine Transmission nach 30 min Regeneration von 85 %.

Claims (10)

  1. P
    SCHOTT GLASWERKE Mainz
    Phototropes Glas mit einem Brechungsindex ^ 1,59, eine Abbezahl t 44 und einer Dichte £3,0 g/cm
    Patentansprüche:
    ' lj Phototropes Glas, das als Träger der Phototropie Ausscheidungen aufweist, die Silber und Halogene und gegebenenfalls weitere Komponenten enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Brechungsindex nd > 1,59, eine Abbezahl > 44 und eine Dichte £ 3,0 g/cm3 besitzt.
  2. 2. Phototropes Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zu mindestens 80 Mol.-% aus Komponenten des Systems
    SiO2 - R2O3 - R2O - RO - ROx - R2O5 besteht, wobei
    für Al2O3, seltene Erdoxide und B2O3, R2O für Alkalimetalloxide RO für Erdalkalimetalloxide, ZnO, SnO, PbO, ROx für GeO2, ZrO2, TiO2, WO3 und R2O5 für Nb2O5, Ta2O5, P2O5
    stehen, sowie aus Ag2O, Kupferoxid oder einem anderen Sensibilisator und Halogenen.
  3. 3. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Grundglas, ausgedrückt in Gewichtsprozent auf Oxidbasis, enthält:
    SiO2 30 bis 60 B2°3 10 bis 30 P2°5 0 bis 10 Al2O3 0 bis 15 Li2O 0 bis 12 Na2O 0 bis 12 K2O 0 bis 15 MgO 0 bis 15 CaO 0 bis 10 SrO 0 bis 10 BaO 0 bis 6 ZnO 0 bis 10
    TiOg 0 bis 19 ZrOg 0 bis 11 Nb2O5 0 bis 10 La2O3 0 bis 10 Ta2O5 0 bis 12 WO3 0 bis 7 PbO 0 bis 5 SnO2 0 bis 5 Y2°3 0 bis 10 GeOg 0 bis 10 BT2O3 0 bis 5 Yb9O, 0 bis 5
  4. 4. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es, ausgedrückt in Gewichtsprozent auf Oxidbasis, enthält:
    SiOg 42 bis 56 B2°3 11 bis 18 P2°5 0 bis 2 Al2O3 0 bis 5 Summe aus SiOg, B2O3, P2O5, AlgOo zwischen 55 und 75 Li2O 3 bis 9 Na2O 0 bis 6 K2O 0 bis 6 Summe der Al kai ioxide zwischen 7 und 15
    MgO 3 bis 12
    CaO 0 bis 3
    SrO 0 bis 3
    BaO 0 bis 2
    ZnO 0 bis 5
    Summe der Erdalkalioxide und ZnO zwischen 3 und
    TiO2 3 bis 19
    ZrO2 0 bis 11
    Nb2O5 0 bis 8
    La2O3 0 bis 2
    Ta2O5 0 bis 2
    WO3 0 bis 2
    PbO 0 bis 2
    SnO2 0 bis 2
    Y2O3 0 bis 6 und
    GeO2 0 bis 2
    Bi2O3 0 bis 2
    Yb2O3 0 bis 2
    dazu Ag2O mindestens 0,05, Kupferoxid oder ein anderer
    Sensibilisator zwischen 0 und 0,1 und Halogene mindestens 0,25.
  5. 5. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es, ausgedrückt in Gewichtsprozent auf Oxidbasis, enthält:
    SiO2 42 bis 56 B2°3 11 bis 18 Al2O3 0 bis 5
    Summe aus SiO2, B2O3, Al2O3 zwischen 55 und 74
    Li2O 3 bis 9 bis 12 Na2O 0 bis 6 bis 3 κ2ο 0 bis 6 bis 3 10 Summe der Al kalioxide zwischen 7 und 15 bis 2 MgO 3 CaO 0 SrO 0 ZnO 0
    Summe der Erdalkalioxide und ZnO zwischen 3 und 10
    TiO2 2 bis 18 ZrO2 2 bis 11 Nb2O5 0 bis 8 Y2°3 0 bis 1
    bei einem Verhältnis von Li zu Zn zwischen 3 und 20 und einem Verhältnis von Si zu B zwischen 2,5 und 5, dazu Ag2O mindestens 0,05
    Kupferoxid oder ein anderer Sensibilisator zwischen 0 und 0,1 und Halogene mindestens 0,18.
  6. 6. Glas nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Komponente aus der Gruppe SiCL, B0O3 und P?0c ganz oder teilweise molar durch GeOo ersetzt ist.
  7. 7. Glas nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß l_ SiOp, B2O3, P2O5 und/oder GeO2 = 55 bis 75 Gew.-%.
  8. 8. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Zwecke einer Braunfärbung im belichteten Zustand mit Edelmetallen dotiert ist.
  9. 9. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als Träger der Phototropie, zusätzlich zur Grundglaszusammensetzung enthält:
    Ag2O mindestens 0,05 Gew.-% Brom mindestens 0,09 Gew.-% Chlor mindestens 0,09 Gew.-%, sowie Kupferoxid mindestens 0,003 Gew.-ΐ.
  10. 10. Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich bis zu 2 Gew.-% färbende Oxide enthält.
DE3206958A 1982-02-26 1982-02-26 Phototropes Glas mit einem Brechungsindex &ge; 1,59, einer Abbezahl &ge; 44 und einer Dichte &lE; 3,0 g/cm&uarr;3&uarr; Expired DE3206958C2 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3206958A DE3206958C2 (de) 1982-02-26 1982-02-26 Phototropes Glas mit einem Brechungsindex &ge; 1,59, einer Abbezahl &ge; 44 und einer Dichte &lE; 3,0 g/cm&uarr;3&uarr;
JP58021779A JPS58151347A (ja) 1982-02-26 1983-02-14 1.59以上の屈折率44以上のアツベ数および3.0g/cm↑3以下の密度を有する光可逆変色性ガラス
IT67156/83A IT1193131B (it) 1982-02-26 1983-02-14 Lente fototropica con un indice di rifrazione maggiore o uguale a uno e cinquantanove,un numero di abbe maggiore o uguale a quarantaquattro e una densita' minore o uguale a tre grammi su centimetri cubi
FR8302911A FR2522319B1 (fr) 1982-02-26 1983-02-23 Verre phototrope ayant un indice de refraction 1,59, une constringence 44 et une masse volumique 3,0 g/cm?
DD83248239A DD208966A5 (de) 1982-02-26 1983-02-24 Phototropes glas mit einem brechungsindex groesser/gleich 1,59, einer abbezahl groesser/gleich 44 und einer dichte kleiner/gleich 3,0 g/cm hoch 3
GB08305280A GB2116164B (en) 1982-02-26 1983-02-25 Phototropic glass
US06/828,918 US4686196A (en) 1982-02-26 1986-02-13 Phototropic glass with a refractive index greater than or equal to 1.59, an abbe number greater than or equal to 44 and a density less than or equal to 3.0 g/cm3

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3206958A DE3206958C2 (de) 1982-02-26 1982-02-26 Phototropes Glas mit einem Brechungsindex &ge; 1,59, einer Abbezahl &ge; 44 und einer Dichte &lE; 3,0 g/cm&uarr;3&uarr;

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3206958A1 true DE3206958A1 (de) 1983-09-15
DE3206958C2 DE3206958C2 (de) 1986-09-18

Family

ID=6156787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3206958A Expired DE3206958C2 (de) 1982-02-26 1982-02-26 Phototropes Glas mit einem Brechungsindex &ge; 1,59, einer Abbezahl &ge; 44 und einer Dichte &lE; 3,0 g/cm&uarr;3&uarr;

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4686196A (de)
JP (1) JPS58151347A (de)
DD (1) DD208966A5 (de)
DE (1) DE3206958C2 (de)
FR (1) FR2522319B1 (de)
GB (1) GB2116164B (de)
IT (1) IT1193131B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3534276A1 (de) * 1985-09-26 1987-04-02 Schott Glaswerke Phototropes material mit reflexions- und/oder absorptionsschichten oder schichtenfolgen
DE3825210A1 (de) * 1988-07-25 1990-02-08 Deutsche Spezialglas Ag Hochbrechendes phototropes glas niedriger dichte
DE4213493A1 (de) * 1992-04-24 1993-10-28 Deutsche Spezialglas Ag Indikator zum Nachweis von UV-B Strahlung
CN114436535A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 程珵 一种核化玻璃原材及其制法和应用

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2584706B1 (fr) * 1985-07-11 1991-08-16 Corning Glass Works Verre photochromique a eclaircissement rapide
FR2634752B1 (fr) * 1988-07-29 1992-09-18 Corning France Verres photochromiques a indice de refraction eleve
US4980318A (en) * 1989-05-10 1990-12-25 Corning Incorporated High refractive index photochromic glasses
FR2653239B1 (fr) * 1989-10-12 1992-10-30 Corning France Verres photochromiques a indice de refraction eleve et a eclaircissement rapide.
FR2701020B1 (fr) * 1993-02-01 1995-04-21 Corning Inc Verres photochromiques qui s'assombrissent en prenant une teinte rose.
DE4336122C1 (de) * 1993-10-22 1995-04-27 Deutsche Spezialglas Ag Hochbrechendes ophtalmisches Glas und Verwendung des Glases
DE4408190C1 (de) * 1994-03-11 1995-08-03 Deutsche Spezialglas Ag Hochbrechendes phototropes Glas
FR2717915B1 (fr) * 1994-03-22 1996-06-07 Corning Inc Verres photochromiques à haut indice.
JP3820486B2 (ja) 1995-09-18 2006-09-13 Hoya株式会社 ガラス光学素子の製造方法
US6235666B1 (en) 1999-03-29 2001-05-22 Guardian Industries Corporation Grey glass composition and method of making same
US6432853B1 (en) * 2000-06-01 2002-08-13 Corning Incorporated Medium expansion leaded copper boroaluminosilicate glasses
US6835914B2 (en) 2002-11-05 2004-12-28 Mattson Technology, Inc. Apparatus and method for reducing stray light in substrate processing chambers
US7515332B2 (en) * 2004-02-18 2009-04-07 Nippon Sheet Glass Company, Limited Glass composition that emits fluorescence in infrared wavelength region and method of amplifying signal light using the same
US7951733B2 (en) * 2005-11-15 2011-05-31 Isuzu Glass Co., Ltd. Blue-violet light blocking glass
TWI585196B (zh) 2014-12-31 2017-06-01 聖高拜塑膠製品公司 陽光控制膜、包含彼等之總成及製造彼等之方法
CN108602708A (zh) * 2016-01-29 2018-09-28 康宁股份有限公司 热强化的光致变色玻璃以及相关的系统和方法
KR102090118B1 (ko) * 2019-06-13 2020-03-17 김재중 이중 게이트 및 에어 커튼을 구비한 도크 쉘터 모듈

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2703884A1 (de) * 1976-01-30 1977-08-04 Pilkington Brothers Ltd Photochromes borsilikat-glas

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2566134A (en) * 1946-09-21 1951-08-28 Holophane Co Inc Zirconia-containing silicate glass
US3197296A (en) * 1962-11-14 1965-07-27 Corning Glass Works Glass composition and method of producing transparent phototropic body
US3630765A (en) * 1969-02-24 1971-12-28 Corning Glass Works Photochromic glass containing tantalum oxide for optical fiber fabrication
US4149896A (en) * 1972-05-15 1979-04-17 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Phototropic glass for multifocal spectacle-glasses
AR202803A1 (es) * 1972-12-02 1975-07-24 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Cristales para gafas
US3957499A (en) * 1974-11-11 1976-05-18 Corning Glass Works Fast-fading index-corrected photochromic glass compositions
US3923529A (en) * 1975-01-10 1975-12-02 Corning Glass Works Sodalite-related glass compositions for production of photochromic and fluorescent articles
DE2660012C2 (de) * 1975-06-02 1983-12-22 Hoya Glass Works, Ltd, Tokyo Gläser für Augenlinsen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,70, einem Abbe-Wert von 40 und einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 3,0g/cm&uarr;3&uarr;
JPS5269915A (en) * 1975-12-10 1977-06-10 Hoya Glass Works Ltd Glass for lens of eyeglasses
DE2722588A1 (de) * 1976-05-19 1977-12-08 Johnson Matthey Co Ltd Verbessertes glas und verfahren zu dessen herstellung
US4190451A (en) * 1978-03-17 1980-02-26 Corning Glass Works Photochromic glass
US4240836A (en) * 1979-11-19 1980-12-23 Corning Glass Works Colored photochromic glasses and method
US4251278A (en) * 1980-01-21 1981-02-17 Corning Glass Works Photochromic glasses which darken to a brown hue
US4284686A (en) * 1980-06-09 1981-08-18 Corning Glass Works Spectacle lenses to reduce discomfort from aphakia and certain eye diseases
US4358542A (en) * 1981-04-08 1982-11-09 Corning Glass Works Photochromic glass suitable for microsheet and simultaneous heat treatment and shaping
DE3117000C2 (de) * 1981-04-29 1986-05-28 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Phototropes Glas mit einem Brechungsindex &ge; 1,59, einer Abbezahl &ge; 40 und einer Dichte &lE; 3,2 g/cm&uarr;3&uarr;
DE3139212A1 (de) * 1981-10-02 1983-04-21 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Optisches und ophthalmisches glas mit brechwerten nd>= 1,58, abbezahlen >= 45 und dichten <= 2,75 g/cm(pfeil hoch)3(pfeil hoch)
DE3220367A1 (de) * 1982-05-29 1983-12-01 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Phototropes glas mit brauntoenung im belichteten zustand

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2703884A1 (de) * 1976-01-30 1977-08-04 Pilkington Brothers Ltd Photochromes borsilikat-glas

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3534276A1 (de) * 1985-09-26 1987-04-02 Schott Glaswerke Phototropes material mit reflexions- und/oder absorptionsschichten oder schichtenfolgen
DE3825210A1 (de) * 1988-07-25 1990-02-08 Deutsche Spezialglas Ag Hochbrechendes phototropes glas niedriger dichte
DE4213493A1 (de) * 1992-04-24 1993-10-28 Deutsche Spezialglas Ag Indikator zum Nachweis von UV-B Strahlung
CN114436535A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 程珵 一种核化玻璃原材及其制法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6411582B2 (de) 1989-02-27
IT8367156A0 (it) 1983-02-14
GB2116164A (en) 1983-09-21
GB2116164B (en) 1985-12-04
IT1193131B (it) 1988-06-02
JPS58151347A (ja) 1983-09-08
DD208966A5 (de) 1984-04-18
GB8305280D0 (en) 1983-03-30
FR2522319B1 (fr) 1986-07-25
DE3206958C2 (de) 1986-09-18
FR2522319A1 (fr) 1983-09-02
US4686196A (en) 1987-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3206958A1 (de) Phototropes glas mit einem brechungsindex 1,59, einer abbezahl 44 und einer dichte 3,0 g/cm(pfeil hoch)3(pfeil hoch)
DE3117000C2 (de) Phototropes Glas mit einem Brechungsindex &amp;ge; 1,59, einer Abbezahl &amp;ge; 40 und einer Dichte &amp;lE; 3,2 g/cm&amp;uarr;3&amp;uarr;
DE69333593T2 (de) Ultraviolett absorbierende Gläser
DE3030692C2 (de)
DE2655857A1 (de) Glas fuer augenglaslinsen
DE60126186T2 (de) Optische Gläser die unter Betriebsbedingungen bei UV-Belichtung in Bezug auf ihren Brechungsindex möglichst stabil sind
DE3643421C2 (de)
DE3906280C2 (de)
DE2621741B2 (de) Cadmiumhaltige Gläser für Filter mit Absorptionsteilkanten im Wellenlängenbereich R gleich 45S bis 850 nm
DE2910006A1 (de) Photochromes glas
DE4408190C1 (de) Hochbrechendes phototropes Glas
EP1015394B1 (de) Verbesserte photochromische gläser
US5104831A (en) Highly refractive, low-density, phototropic glass
DE2436516A1 (de) Reversibel lichtempfindliches glas
KR900005007B1 (ko) 급속 페이딩(Fading)되는 광가역변색 유리
DE2218142B2 (de) Phototropes Glas des Systems SiO tief 2-B tief 2 O tief 3-Al tief 2 O tief 3 -BaO-K tief 2 O und Silberhalogenen mit erhöhter optischer Dichte und erhöhter Geschwindigkeit der Lichtdurchlässigkeitsänderung sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE60300262T2 (de) Optisches Glas
DE1596917C3 (de) Schnell umschlagendes phototropes Glas auf der Basis eines Tonerde-Boratglases mit Zusätzen an Silberhalogeniden und Kupferoxid und Verfahren zu seiner Herstellung
US5217927A (en) Highly refractive, low-density, phototropic glass
DE2703860A1 (de) Photochromes, bor-freies aluminophosphat-glas
DE3206227C2 (de) Optisches Glas im System SiO&amp;darr;2&amp;darr;-B&amp;darr;2&amp;darr;O&amp;darr;3&amp;darr;-(Al&amp;darr;2&amp;darr;O&amp;darr;3&amp;darr;-)Alkalioxid-Erdalkalioxid-TiO&amp;darr;2&amp;darr;-(ZrO&amp;darr;2&amp;darr;-)F/SnO&amp;darr;2&amp;darr; mit Brechwerten &amp;ge; 1,56, Abbezahlen &amp;ge; 40 und Dichten &amp;lE; 2,70 g/cm&amp;uarr;3&amp;uarr;
DE2733411A1 (de) Photochromes glas
DE1421838B1 (de) Phototroper Glasgegenstand
DE2341929A1 (de) Phototropes, chemisch haertbares fernteil-silicoborat-glas fuer bifokalbrillenglaeser
DE69815525T2 (de) Ophthalmische gläser mit hohem brechungsindex und multifokale korrekturlinsen aus diesen gläser

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee