JPS609973B2 - ホトクロミツク硼珪酸塩ガラス - Google Patents

ホトクロミツク硼珪酸塩ガラス

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JPS609973B2
JPS609973B2 JP52008846A JP884677A JPS609973B2 JP S609973 B2 JPS609973 B2 JP S609973B2 JP 52008846 A JP52008846 A JP 52008846A JP 884677 A JP884677 A JP 884677A JP S609973 B2 JPS609973 B2 JP S609973B2
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borosilicate glass
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホトクロミックガラス即ち化学線に顔すと階色
化し、曝さないともとの状態、普通無色の状態に退色す
るガラス組成物に関するものである。
従来ホトクロミック棚珪酸塩ガラスは、例えば英国特許
第９５０９０６号の明細書に記載され、市場で入手し得
る。
これ等のガラスは望ましいホトクロミック特性を示すが
、化学線に対する露出および化学線の除去に対し比較的
応答が緩徐、即ち階色化および退色の速度がおそい。特
に眼のために応答が速く、特に退色速度の速いガラスを
得ることが望ましい。退色速度の遠いことは、ホトクロ
ミックガラスのレンズの眼鏡をかけている者が薄暗い部
屋に入る場合の如く、有効光線が突然減少するのを調整
する際役立つことが望ましい。本発明の目的は改善され
た特性を有し、特に化学線を照射する際譲導光学密度ま
たは光透過率の変化として測定されるホトクロミック作
用と放射の照射または除去に応答する応答速度とが同時
に改善されたホトクロミツク側蓮酸塩ガラスを提供せん
とするにある。
本発明において、ガラス全体に亘り分散したハロゲン化
銀結晶を有するホトクロミック棚珪酸塩ガラスは、バリ
ウムを含有することなく、且つ６０秒以下の二分の一退
色時間を有し、次の成分Ｓｊ０２
３１．８〜５８．り重量％＆０３
２１．７〜２６．１ 〃Ｎ２０３
８．４〜１６．８ 〃Ｒ２０
６．６〜１４。
？ 〃Ｃｕ０ ０．００４〜
０．２４ 〃を含有し「 但しＲ２０はＫ２０またはＫ
２０とＮａ２０或いはＫ２０とＮａ２０とＬｉ２０を表
わし、Ｋ２０は１．６〜１４．６％、Ｌｉ２０は０〜２
．９％、Ｎａ２０は０〜４．８％の範囲の分量でありＬ
銀の含有量はＡ鞍○として表わして０．０８〜０．３鷲
重量％の範囲であるが、ハロゲン含有量がガラスの０．
１３〜０．５８重量％の範囲にある。前記Ｓｉ０２、Ｂ
２０３、ＡＩ２０３、Ｒ２０の含有量は、かかる成分を
かかる範囲に規定することによりホトクロミックガラス
として光に対する応答が迅速で、眼料用のレンズとして
形成し得る特性を有するガラス組成物が得られるからで
ある。
かかるガラスの場合には、化学線を照射する際の誘導光
学密度と、照射の開始および終了の際の急速な脂色化お
よび退色速度とがうまく組合さって得られる。
一般に階色化時間および退色時間は誘導光学密度が大な
る場合に一層長くなる。ガラスは更にガラスの２．６重
量％までの分量でＭｇ○を含有するのが好ましい。更に
本発明の範囲内で有用な若干のガラスはＰ２Ｑをガラス
の１２重量％までの分量で含有する。
本発明において、所要に応じて、上記範囲内のＭｇ○と
Ｐ２０５を含有させることにより、ホトクロミックガラ
スとして光に対する応答が迅速で、眼料用のレンズとし
て形成し得る特性を有する他の好ましいガラス組成物が
得られるからである。
眼に用いるため、ガラスは標準値１．５２３はできるだ
け近い屈折率（ｎｏ）（ナトリウムＤ線の波長の光に対
し測定される）を有するのが好ましい。屈折率をこの値
に調整するためＺｒ０２、Ｔ；０２およびＰｂｏの添加
は価値があるが、これ等の成分の内の１種以上の分量を
、大になりすぎないように注意することが必要である。
Ｚの２の分量は液相温度が許容し得ぬほど上昇するのを
回避するためガラスの７重量％より多くしないのが良い
。Ｔｉ０２の分量はガラスの望ましくない着色および晶
出の危険を防止するためガラスの５重量％より多くすべ
きではない。ＰＯＯはガラスの７重量％までの分量で混
入することができる。他の添加剤を小量混入することが
できる。例えば着色剤を既知の方法で混入してガラスの
種々のホトクロミック着色以外に永久着色を行うことが
できる。既知の如く、ホトクロミツク効果は上記ハロゲ
ン化銀結晶により得られる。
少量の銅酸化物はホトクロミック効果を発現させる助け
となり、大量のＣｕ○を使用して上記永久着色効果を得
ることができる。ホトクロミック成分、即ち銀（Ａ軸○
として表わす）「銅酸化物およびハロゲン化物（ＣＩ、
ＢｒおよびＦ）の好適分量は「ガラスの他の全成分を１
００％としこれ以上の分量として普通の規則に従って表
現され、次に示す通りである。Ａｇ２０
０．０８〜０．３９％Ｃｕ０
０．００４〜１％ＣＩ
Ｏ．０４〜０．５％Ｂｒ
ｏ〜１０％Ｆ
Ｏ〜０．２％大部分の場合「ホ
トクロミック効果はガラスを熱処理することにより増大
させることができ「適当な熱処理の明細は主として特定
のガラスの粘度一温度の関係により決定される。一般に
熱処理時間はガラスの歪点と軟化点の間で、必要な熱処
理時間は低温では数時間であるが、高温では僅か数分で
ある。然し高温においては、ガラスの変形および曇りが
生ずるので、便利のためアニール点以上の２０〜１００
００の温度および１０〜６０分の熱処理時間を用いるの
が好ましい。上記明細はガラスに形成直後課するかまた
はガラスを加熱処理する前にアニーリングし常温まで冷
却することができる。
ガラスを加熱後冷却する速度は、いまいま最終製品のホ
トクロミツク特性に作用を及ぼすことが見出される。然
しこのことは‐−般的のこととして述べることはできず
、個々のガラスにつき実験により決定しなければならな
い。ガラスに対して課する温度ノ時間の明細は、ガラス
中のホトクロミック剤の濃度および最終製品のホトクロ
ミック特性の要求により決定される。
普通ホトクロミズムに貢献する成分のレベルが高し、ほ
ど熱処理時間は短かく、若干の場合には、ホトクロミズ
ムは融成物から冷却中またはガラスの徐冷中発現し得る
。普通熱処理が長過ぎないようにすべきである。この理
由は熱処理が長過ぎるとガラスが若干曇るようになるか
らである。下記表を参照し本発明の実施例につき説明す
る。
表は本発明のガラス組成物の例を示すもので、ガラスの
組成は酸化物基準で示し、ホトクロミック効果は誘導光
学密度（ＯＤｄ）で示し、１′２ＦＴは二分の一退色時
間で、ガラスが完全に脂色化した条件から、失われた光
透過率の半分が回復した条件まで退色するに要する時間
（秒）で、ェアマス（ａｉｒ−ｍａｓｓ）２で標準の擬
太陽条件下厚さ２柳のガラスの標準試料を用いて測定し
た〔パリームーン、ジェイフランクリンインスト、（Ｐ
ａｎｙＭｏｏｎＪＦｒａｎｋｌｉｎｌｎｓｔ、）２３０
（１９４０、第５８３〜６１刀頁）参照。ェアマスは該
文献第５９３頁に記載されており、ｍ＝ｓｅｃｏ、但し
仇ま太陽の天頂角で、天頂の太陽の場合ｍ＝１であり、
第６０６頁に言己載されているように標準条件が要求さ
れる場合ｍ＝２である〕。誘導光学密度は十分脂色化し
た状態のガラスの光学密度と十分退色した状態の光学密
度の差で、光学密度は従来法で１０９。拝として定義さ
れ、但し、ｌｉは入射光の強さで、ｌｔは透過光の強さ
である。従って譲導光学密度はホトクロミツク効果の真
の尺度で、事実所定容量のガラス中のホトクロミツク活
性化した銀原子の数に正比例する。二分の一退色時間（
１／がＴ）は化学線の除去に対するガラスの応答速度を
評価する。表にはまた各ガラスに施した温度（ＨＴ。０
）および熱処理時間を示す。
比較のためガラス３〜２７に対しては夫々標準熱処理時
間である１時間を用いた。また表には各ガラスの屈折率
ｎ。
を示す。表に示す組成物は次に示す方法でつくることが
できる。
バッチを酸化性または中性条件下１２００〜１６０００
０の温度で融解し、冷却後４５０〜６５０ｑ０の温度で
ァニーリングする。次いで最後の熱処理をアニーリング
点以上２０〜１００ｏＣで１０〜６０分間行うことがで
きる。特定ガラスの最適熱処理温度範囲は傾斜炉技術に
より決定することができる。或る場合には、ガラスを加
熱処理中支持してガラスがたわむのを防止することが必
要である。融解中揮発損失またはバッチ成分を最小にす
るように注意する必要がある。
６の重量％のハロゲン化物成分および３の重量％の銀が
この様にして失われることがあり、バッチ調整中上記必
要な許容量を必要とする。
ガラスは、誘導光学密度として測定されるホトクロミッ
ク効果と「化学線への露出または化学線の除去に応答す
る速度とを有効に組合せて有する。
若干のガラスでは誘導光学密度が高くないことが分るが
へ これ等のガラスにおける応答速度は特に速い。本発
明のガラスは眼のためおよび化学線、例えば太陽光線か
らの一時的保護が必要で同時に化学線が存在しない場合
正常の透過に返えることが必要である他の用途に用いる
ことができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 全体に亘りハロゲン化銀結晶が分散し且つバリウム
    を含有しないホトクロミツク硼珪酸塩ガラスにおいて、
    上記ガラスは６０秒以下の二分の一退色時間を有し、次
    の成分ＳｉＯ＿２ ３１．８〜５８．７重量％ Ｂ＿２Ｏ＿３ ２１．７〜２６．１ 〃 Ａｌ＿２Ｏ＿３ ８．４〜１６．８ 〃 Ｒ＿２Ｏ ６．６〜１４．７ 〃 ＣｕＯ ０．００４〜０．２４ 〃 を含有し、但しＲ＿２ＯはＫ＿２ＯまたはＫ＿２ＯとＮ
    ａ＿２Ｏ或いはＫ＿２ＯとＮａ＿２ＯとＬｉ＿２Ｏを表
    わし、Ｋ＿２Ｏは１．６〜１４．６％、Ｌｉ＿２Ｏは０
    〜２．９％、Ｎａ＿２Ｏは０〜４．８％の範囲の分量で
    あり、銀の含有量はＡｇ＿２Ｏとして表わして０．０８
    〜０．３９重量％の範囲であるが、ハロゲンの含有量が
    ガラスの０．１３〜０．５８重量％の範囲であることを
    特徴とするホトクロミツク硼珪酸塩ガラス。
JP52008846A 1976-01-30 1977-01-31 ホトクロミツク硼珪酸塩ガラス Expired JPS609973B2 (ja)

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