JPS6172649A - フオトクロミツクガラス - Google Patents
フオトクロミツクガラスInfo
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- JPS6172649A JPS6172649A JP60203193A JP20319385A JPS6172649A JP S6172649 A JPS6172649 A JP S6172649A JP 60203193 A JP60203193 A JP 60203193A JP 20319385 A JP20319385 A JP 20319385A JP S6172649 A JPS6172649 A JP S6172649A
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- photochromic
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Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
- C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03C3/04—Glass compositions containing silica
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-
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- C03C—CHEMICAL 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
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- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03C—CHEMICAL 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
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- C03C4/04—Compositions for glass with special properties for photosensitive glass
- C03C4/06—Compositions for glass with special properties for photosensitive glass for phototropic or photochromic glass
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Glass Compositions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明はフォトクロミックガラスに関する。
〈発明の技術的背景および先行技術）
フォトクロミックガラス（あるいはフォトトロピックガ
ラス等積々の名称が付けられている）の最初の開発は、
米国特許第３，２０８，８６０号において開示された。
ラス等積々の名称が付けられている）の最初の開発は、
米国特許第３，２０８，８６０号において開示された。
かなりの商業的成功を収めた最初のフォトクロミックガ
ラスは、パフオドグレイ″という商標の下で市販された
矯正用眼鏡レンズで用いられた。このガラスは上記米国
特許第３．２０８，８６０号に包含され、その分析値は
重量パーセントで表わすとほぼ下記の通りであった。
ラスは、パフオドグレイ″という商標の下で市販された
矯正用眼鏡レンズで用いられた。このガラスは上記米国
特許第３．２０８，８６０号に包含され、その分析値は
重量パーセントで表わすとほぼ下記の通りであった。
５ｉｎ２５５，６ ＰｂＱ ５．ＯＢ２
０３ １６，４ Ｚ ｒ ０２ ２
．２Ａ ｌｘ ０３ ８．９ ＡｇＯ，１６
Ｌ ｉｚ Ｏ２，６５ＣｕＯＯ，０３５Ｎ８２０
１．８５ ＣＩ Ｏ，２４に２０
０，０１ Ｂ ｒ Ｏ，１４５Ｂａ
Ｏ６，γ Ｆ Ｏ，１９Ｃａ
ＯＯ，２ フォトクロミック性能、すなわちガラスによって示され
る暗色化（ｄａｒｋｅｎ ｉ ｎｇ）の程度と退色（ｆ
ａｄ ｉ ｎｇ）の速度は、そのガラスの実用性を判断
するのに常に最も重要である。フォトクロミックガラス
はスペクトルの紫外および短波長可視領域の放射線によ
って活性化されることが認められたが、紫外線ランプへ
の露光によって得られたデータと日光への露光によって
得られたデータとの相関は、しばしば極めて悪いことが
実験の結果判明した。従って、屋内試験と屋外での日光
への露光とのより良い相関を得るために、米国特許第４
，１２５．７７５号に記載されている太陽シミュレータ
ー装置が設計された。この装置は太陽スペクトルの分光
出力にほぼ等しい放射線を発する。
０３ １６，４ Ｚ ｒ ０２ ２
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０，０１ Ｂ ｒ Ｏ，１４５Ｂａ
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ＯＯ，２ フォトクロミック性能、すなわちガラスによって示され
る暗色化（ｄａｒｋｅｎ ｉ ｎｇ）の程度と退色（ｆ
ａｄ ｉ ｎｇ）の速度は、そのガラスの実用性を判断
するのに常に最も重要である。フォトクロミックガラス
はスペクトルの紫外および短波長可視領域の放射線によ
って活性化されることが認められたが、紫外線ランプへ
の露光によって得られたデータと日光への露光によって
得られたデータとの相関は、しばしば極めて悪いことが
実験の結果判明した。従って、屋内試験と屋外での日光
への露光とのより良い相関を得るために、米国特許第４
，１２５．７７５号に記載されている太陽シミュレータ
ー装置が設計された。この装置は太陽スペクトルの分光
出力にほぼ等しい放射線を発する。
フォトクロミックガラスの開発の過程でなされた広範な
研究の結果、フォトクロミック挙動は多かれ少なかれ周
囲温度に依存することが判明した。
研究の結果、フォトクロミック挙動は多かれ少なかれ周
囲温度に依存することが判明した。
従って、他の要因が一定に保たれる場合、一般にフォト
クロミックガラスは例えば４０℃（１０４°Ｆ）のよう
なＩＸ温において化学線に露光される場合よりも、例え
ば０℃（３２°Ｆ）のような低温において化学線に露光
される場合により低い透過率まで暗色化する。ざらに化
学線が除去される時、一般にフォトクロミックガラスは
高温におけるよりも低温においてより緩慢に退色する。
クロミックガラスは例えば４０℃（１０４°Ｆ）のよう
なＩＸ温において化学線に露光される場合よりも、例え
ば０℃（３２°Ｆ）のような低温において化学線に露光
される場合により低い透過率まで暗色化する。ざらに化
学線が除去される時、一般にフォトクロミックガラスは
高温におけるよりも低温においてより緩慢に退色する。
このフォトクロミック挙動における変化は、ガラスの“
温度値 。
温度値 。
存性″°として定義されている。特殊な用途を除いては
、ガラスによって示される温度依存性が低ければ低い程
、そのガラスの汎用性は高いと言うことができる。
、ガラスによって示される温度依存性が低ければ低い程
、そのガラスの汎用性は高いと言うことができる。
上記゛″フオトグレイパレンズよって例示されるフォト
クロミック眼鏡レンズにおける最初の研究の成果として
、化学線に露光される時゛快適範囲′°、ツなわち約４
０−６０％付近の視感透過率、までだけ暗色化し、化学
線より除去される時極めて緩慢に退色するガラスが生ま
れた。しかしながら、浦費者の要望に応えるべく、屋外
サングラスとして機能し得るガラス、すなわち４０％よ
りも低い視感透過率、望ましくは４０％よりもかなり低
い視感透過率まで暗色化し、屋内で身につける時迅速に
退色するガラスを開発するための研究がさらになされた
。その結果、′フォトグレイエキストラ″という商標の
下で市販された矯正用眼鏡レンズが生まれた。このレン
ズは、″フォトグレイ”レンズよりもかなり低い視感透
過率まで暗色化し、またずつと速く退色する。“フォト
グレイエキストラ”レンズ用ガラスは、米国特許第４，
１９０゜４５１号に記載されている組成範囲に含まれる
。
クロミック眼鏡レンズにおける最初の研究の成果として
、化学線に露光される時゛快適範囲′°、ツなわち約４
０−６０％付近の視感透過率、までだけ暗色化し、化学
線より除去される時極めて緩慢に退色するガラスが生ま
れた。しかしながら、浦費者の要望に応えるべく、屋外
サングラスとして機能し得るガラス、すなわち４０％よ
りも低い視感透過率、望ましくは４０％よりもかなり低
い視感透過率まで暗色化し、屋内で身につける時迅速に
退色するガラスを開発するための研究がさらになされた
。その結果、′フォトグレイエキストラ″という商標の
下で市販された矯正用眼鏡レンズが生まれた。このレン
ズは、″フォトグレイ”レンズよりもかなり低い視感透
過率まで暗色化し、またずつと速く退色する。“フォト
グレイエキストラ”レンズ用ガラスは、米国特許第４，
１９０゜４５１号に記載されている組成範囲に含まれる
。
この米国特許第４，１９０．４５１号は、２ｍ横断面に
おいて下記のフォトクロミック特性を示すガラスを開示
している。
おいて下記のフォトクロミック特性を示すガラスを開示
している。
（ａ）約２０℃において、ガラスは化学線の存在下で４
０％よりも低い視感透過率まで暗色化し、化学線より、
５分間除去後透過率単位で少なくとも゛１３０％退色し
、化学線より除去後２時間以内に８０％よりも高い視感
透過率まで退色する；（ｂ）約４０℃において、ガラス
は化学線の存在下で５５％よりも低い視感透過率まで暗
色化し、化学線より５分間除去後透過率単位で少なくと
も２５％退色し、化学線より除去後２時間以内に８０％
よりも＾い視感透過率まで退色する；そして（ｃ）約−
１８℃において、ガラスは化学線の存在下で１５％より
も低い視感透過率まで暗色化しない。
０％よりも低い視感透過率まで暗色化し、化学線より、
５分間除去後透過率単位で少なくとも゛１３０％退色し
、化学線より除去後２時間以内に８０％よりも高い視感
透過率まで退色する；（ｂ）約４０℃において、ガラス
は化学線の存在下で５５％よりも低い視感透過率まで暗
色化し、化学線より５分間除去後透過率単位で少なくと
も２５％退色し、化学線より除去後２時間以内に８０％
よりも＾い視感透過率まで退色する；そして（ｃ）約−
１８℃において、ガラスは化学線の存在下で１５％より
も低い視感透過率まで暗色化しない。
上記米国特許第４．１９０．４５１号のガラスは、酸化
物に基づく重量パーセントで表わされる下記の組成を有
している。
物に基づく重量パーセントで表わされる下記の組成を有
している。
Ｌ ｉ ｚ ＯＯ−２，５Ｐｚ Ｏｓ ０−２５Ｎａ
ｚＯＯ−９８ｉＯｚ ２Ｏ−６５Ｋｚ ０ ０−１
７ ＣｕＱ ００００４−０．０２Ｃ５２００−６
Ａ＜；Ｊ ０８１５−０，３Ｌ Ｉ２０＋Ｎａｚ
Ｏ＋Ｋｚ Ｏ＋Ｃ３ｚ Ｏ８−２０ＣＩ ０．１−
０．２５８２０３ １４−２３ ８ ｒ Ｏ，１
−０，２Ａ Ｉ２０３ ５−２５ アルカリ金属と８２０３のモル比 ０．５５−０．８
５Ａｇと（（Ｊ＋Ｂｒ）の重量比 ０．６５−０．
９５改良されたフォトクロミック性能を示すガラスを開
発するための研究の別の例は、米国特許第４゜１０２．
６９３号に見られる。このガラスは６０秒以下の半退色
時間を有し、フォトクロミズムを与えるためにハロゲン
化銀結晶を含むことが述べられている。基礎ガラス組成
はＢａＯを含んでおらず、重量パーセントで以下のよう
に表わされる。
ｚＯＯ−９８ｉＯｚ ２Ｏ−６５Ｋｚ ０ ０−１
７ ＣｕＱ ００００４−０．０２Ｃ５２００−６
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−０，２Ａ Ｉ２０３ ５−２５ アルカリ金属と８２０３のモル比 ０．５５−０．８
５Ａｇと（（Ｊ＋Ｂｒ）の重量比 ０．６５−０．
９５改良されたフォトクロミック性能を示すガラスを開
発するための研究の別の例は、米国特許第４゜１０２．
６９３号に見られる。このガラスは６０秒以下の半退色
時間を有し、フォトクロミズムを与えるためにハロゲン
化銀結晶を含むことが述べられている。基礎ガラス組成
はＢａＯを含んでおらず、重量パーセントで以下のよう
に表わされる。
Ｓ ｔ ０２３１−５９ Ｐ２０ａ ０−１
２８２０３ １８−２８ Ｚｒ０ｚ ０ ７
Ａ１２０３ ８２０ ＴｌＯ２０５ＬｔｚＯＯ
−３ＰｂＯＯｏ− ７Ｎａ ＯＯ−８Ａ（ｈ Ｏ０，０５−４に２０ ０
−１６ Ｆ Ｏ−０，２ＬｉｚＯ＋Ｎａ
２Ｏ＋ＫｚＯ６−１６ＣＩ Ｏ，０４−０，５ＭＱＯ
Ｏ−２，６Ｂｒ ０−Ｉ ＣｕＯＯ−Ｉ Ｆ＋ＣＩ＋Ｂｒ Ｏ，１３−１高度の
暗色化と共に非常に速い退色能力を示すフォトクロミッ
クガラスについてのより最近の進歩は、米国特許第４．
４０７．９６６号に記載されている。このガラスは４０
℃の温度において３５％よりも低い視感透過率まで暗色
化し、化学線より５分間除去後透過率単位で少なくとも
４０％退色し；２５℃の温度において２５％よりも低い
視感透過率まで暗色化し、化学線より５分間除去後透過
率単位で少なくとも３５％退色し二また０℃の温度にお
いて１５％よりも高い暗色化視感透過率を保持すること
が述べられている。このガラスは重量パーセントで表わ
される下記の組成を有している。
２８２０３ １８−２８ Ｚｒ０ｚ ０ ７
Ａ１２０３ ８２０ ＴｌＯ２０５ＬｔｚＯＯ
−３ＰｂＯＯｏ− ７Ｎａ ＯＯ−８Ａ（ｈ Ｏ０，０５−４に２０ ０
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２Ｏ＋ＫｚＯ６−１６ＣＩ Ｏ，０４−０，５ＭＱＯ
Ｏ−２，６Ｂｒ ０−Ｉ ＣｕＯＯ−Ｉ Ｆ＋ＣＩ＋Ｂｒ Ｏ，１３−１高度の
暗色化と共に非常に速い退色能力を示すフォトクロミッ
クガラスについてのより最近の進歩は、米国特許第４．
４０７．９６６号に記載されている。このガラスは４０
℃の温度において３５％よりも低い視感透過率まで暗色
化し、化学線より５分間除去後透過率単位で少なくとも
４０％退色し；２５℃の温度において２５％よりも低い
視感透過率まで暗色化し、化学線より５分間除去後透過
率単位で少なくとも３５％退色し二また０℃の温度にお
いて１５％よりも高い暗色化視感透過率を保持すること
が述べられている。このガラスは重量パーセントで表わ
される下記の組成を有している。
Ｓ ！ ０２ ５６−７０ Ｐ ｂＯＯ，１−０
，１５Ａ Ｉｚ ０３ ６−９ ＡＱ ＞ ０
．１５−０．２５８２０３ １８−２１ ＣＩ
Ｏ，２−０，３５Ｌ ！ ２０ ＞ ２．５−３
．５ ８ ｒ ０．０７５−０．１５Ｎ ａ
２０ ０．５−２．５ Ｃｕ ＯＯ，００４−０，
０２に２０ ５ ７ Ｃｅ０ｚ Ｏ−０
，５Ｚ ｒ Ｏｚ ３，７５−５ フオトクロミツクガラスに関する研究の主たる目標は低
い視感透過率まで暗色化し、またより速く退色する組成
、すなわちサングラスとしての使用に適した組成、を開
発することに向けられてきたが、゛快適範囲パまでだけ
暗色化するが、上記゛′フォトグレイ″レンズよりはず
っと速く退色するガラスが絶えず要望され続けてきた。
，１５Ａ Ｉｚ ０３ ６−９ ＡＱ ＞ ０
．１５−０．２５８２０３ １８−２１ ＣＩ
Ｏ，２−０，３５Ｌ ！ ２０ ＞ ２．５−３
．５ ８ ｒ ０．０７５−０．１５Ｎ ａ
２０ ０．５−２．５ Ｃｕ ＯＯ，００４−０，
０２に２０ ５ ７ Ｃｅ０ｚ Ｏ−０
，５Ｚ ｒ Ｏｚ ３，７５−５ フオトクロミツクガラスに関する研究の主たる目標は低
い視感透過率まで暗色化し、またより速く退色する組成
、すなわちサングラスとしての使用に適した組成、を開
発することに向けられてきたが、゛快適範囲パまでだけ
暗色化するが、上記゛′フォトグレイ″レンズよりはず
っと速く退色するガラスが絶えず要望され続けてきた。
上記米国特許第４．１９０．４５１号に記載されている
ように、パフオドグレイ”レンズは４０℃において５３
．５％の視感透過率まで暗色化し、化学線より５分間除
去後透過率単位で２３％退色し；また０°Ｃにおいて３
７．５％の視感透過率まで暗色化し、化学線より５分間
除去後透過率単位で１０％退色する。
ように、パフオドグレイ”レンズは４０℃において５３
．５％の視感透過率まで暗色化し、化学線より５分間除
去後透過率単位で２３％退色し；また０°Ｃにおいて３
７．５％の視感透過率まで暗色化し、化学線より５分間
除去後透過率単位で１０％退色する。
マーケットリサーチのデータは、約Ｑ’−４０℃（３２
−１０４°Ｆ）の周囲温度範囲に亘って良好な温度依存
性を示し、その周囲温度範囲内で約４０−６０％間、好
ましくは約４５−５０％間の視感透過率よで暗色化する
フォトクロミック眼鏡レンズが要望翫 されていることを示した。ここで“良好な温度依存性″
とは、０−４０℃の温度範囲に亘って暗色化視感透過率
の差が透過率単位で１５％未満、好ましくは１０％未満
であることを意味する。またマーケットリサーチデータ
は、レンズは化学線より５分間除去後透過率単位で少な
くとも３０％退色すべきであることを示した。
−１０４°Ｆ）の周囲温度範囲に亘って良好な温度依存
性を示し、その周囲温度範囲内で約４０−６０％間、好
ましくは約４５−５０％間の視感透過率よで暗色化する
フォトクロミック眼鏡レンズが要望翫 されていることを示した。ここで“良好な温度依存性″
とは、０−４０℃の温度範囲に亘って暗色化視感透過率
の差が透過率単位で１５％未満、好ましくは１０％未満
であることを意味する。またマーケットリサーチデータ
は、レンズは化学線より５分間除去後透過率単位で少な
くとも３０％退色すべきであることを示した。
これまでの経験から、より低い温度における退色の速度
は非常に遅くなることが認められている。
は非常に遅くなることが認められている。
しかしながら、この現象は実用上さほど重大なこ′とで
はない。なぜならば、ガラスが退色する間にそのガラス
が瀉められるような環境がしばしば作り出されるからで
ある。例えば、寒い日に眼鏡着用者が屋外より屋内に入
ると、レンズに接する温度の上界はレンズの退色速度を
高める。
はない。なぜならば、ガラスが退色する間にそのガラス
が瀉められるような環境がしばしば作り出されるからで
ある。例えば、寒い日に眼鏡着用者が屋外より屋内に入
ると、レンズに接する温度の上界はレンズの退色速度を
高める。
従って、本発明のガラスについての下記の基準が考えら
れた。
れた。
（１）約２Ｍ厚において、ガラスは下記のフォトクロミ
ック特性を示す。
ック特性を示す。
（ａ）約０−４０℃の範囲に亘って、ガラスは例えば屋
外日光のような化学線の存在下で約４０−６０％間、好
ましくは約４５−５０％間の視感透過率まで暗色化する
； （ｂ）約０−４０℃の範囲に亘って、ガラスによって示
される暗色化視感透過率の差は透過率単位で１５％未満
、好ましくは１０％未満である；そして （ｃ）約２５−４０℃の範囲°に亘って、ガラスは化学
線より５分間除去後透過率単位で少なくとも３０％退色
する。
外日光のような化学線の存在下で約４０−６０％間、好
ましくは約４５−５０％間の視感透過率まで暗色化する
； （ｂ）約０−４０℃の範囲に亘って、ガラスによって示
される暗色化視感透過率の差は透過率単位で１５％未満
、好ましくは１０％未満である；そして （ｃ）約２５−４０℃の範囲°に亘って、ガラスは化学
線より５分間除去後透過率単位で少なくとも３０％退色
する。
（′２Ｊ ガラスは熱強化あるいは化学強化によって
強化され得るが、望みのフォトクロミック特性は実質的
に保持し得る。
強化され得るが、望みのフォトクロミック特性は実質的
に保持し得る。
（３） ガラスは望みのフォトクロミック特性の実質
的損失なく屈折率調整に適した組成を有している。
的損失なく屈折率調整に適した組成を有している。
本明細書において、ガラスの視感透過率は標準光源Ｃを
用いる１９３１Ｃ，１，Ｅ、三色測色系におけるＹ値と
して定義される。この測色系および光源については、１
９３６年テクノロジープレス社（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｐｒｅｓｓ、Ｍ、１．Ｔ、。
用いる１９３１Ｃ，１，Ｅ、三色測色系におけるＹ値と
して定義される。この測色系および光源については、１
９３６年テクノロジープレス社（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｐｒｅｓｓ、Ｍ、１．Ｔ、。
Ｃａｍｂｒ ｉｄｇｅ、１ｖｌａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔ
Ｓ）出版の［測色ハンドブックＪＮ」ａｎｄｂ。
Ｓ）出版の［測色ハンドブックＪＮ」ａｎｄｂ。
ｏｋ ｏｆ Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）にｊ５いて
Ａ、Ｃ，バーディ氏により述べられている。
Ａ、Ｃ，バーディ氏により述べられている。
（発明の構成）
本発明者等は、上記基準は上記米国特許第４゜１９０．
４５１号に開示されている基礎組成を有するが、゛フォ
トクロミック要素”、すなわちＡｇ、ＣＣｌ２０．ＣＳ
Ｌおよび３ｒが厳密に規定された範囲内に保たれたガラ
スによって満され得ることを見出した。従って、本発明
に用いられる基礎ガラス組成は、酸化物に基づく重量パ
ーセントで表わして、 Ｌｉｚ ＯＯ−２，５８２０３１４２３Ｎａ２０
０−９ Ａｌ２Ｏ３５−２５ｔ＜ｚ Ｏ０−１７Ｐ
２ ０Ｓ ０−２５Ｃｓ２０ ０−６
８ ｉｏｚ ２Ｏ−６５Ｌ Ｉ２０＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋｚ
Ｏ＋Ｃ８２０８−２０からなり、この基礎ガラス中に
Ｗｆｆｉパーセントで表わした分析値で Ａ ｑ Ｏ，１１５−０，１４５ＣＵ ２ ０
０，００７−０．０１１Ｂ ｒ ０．１１−０．
１５５ ＣＩ Ｏ，１−０，１５
が含まれる。ここでアルカリ金属酸化物と８ｚＯ３のモ
ル比は約０゜５５−０．８５の範囲であり、Ａｑと０９
Ｊ＋Ｂｒの重量比は約０．６５−０．９５の範囲であり
、またＡｑ＋Ｂｒ総量は３ｒ含有罪が０．１１％である
持歩なくとも０．２６％であり、ＡＱ含有量が０．１１
５％である持歩なくとも０６２５％である。
４５１号に開示されている基礎組成を有するが、゛フォ
トクロミック要素”、すなわちＡｇ、ＣＣｌ２０．ＣＳ
Ｌおよび３ｒが厳密に規定された範囲内に保たれたガラ
スによって満され得ることを見出した。従って、本発明
に用いられる基礎ガラス組成は、酸化物に基づく重量パ
ーセントで表わして、 Ｌｉｚ ＯＯ−２，５８２０３１４２３Ｎａ２０
０−９ Ａｌ２Ｏ３５−２５ｔ＜ｚ Ｏ０−１７Ｐ
２ ０Ｓ ０−２５Ｃｓ２０ ０−６
８ ｉｏｚ ２Ｏ−６５Ｌ Ｉ２０＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋｚ
Ｏ＋Ｃ８２０８−２０からなり、この基礎ガラス中に
Ｗｆｆｉパーセントで表わした分析値で Ａ ｑ Ｏ，１１５−０，１４５ＣＵ ２ ０
０，００７−０．０１１Ｂ ｒ ０．１１−０．
１５５ ＣＩ Ｏ，１−０，１５
が含まれる。ここでアルカリ金属酸化物と８ｚＯ３のモ
ル比は約０゜５５−０．８５の範囲であり、Ａｑと０９
Ｊ＋Ｂｒの重量比は約０．６５−０．９５の範囲であり
、またＡｑ＋Ｂｒ総量は３ｒ含有罪が０．１１％である
持歩なくとも０．２６％であり、ＡＱ含有量が０．１１
５％である持歩なくとも０６２５％である。
上記米国特許第４，１９０．４５１の開示と同様に、上
記基礎ガラス組成に重量パーセントで表わしで６％以下
のＺｒ０ｚ、３％以下のＴｉＯ２゜０．５％以下（７）
Ｐｂ０，７％以下のＢａｄ、４％以下のＣａｂ、３％以
下のＭｇｂ、６％以下（７）Ｎｂ２０ｓ 、 ４％以下
のＬａ２Ｏ３および２％以下のＦの外来成分が総量で１
０％以下添加されてもよく、また総量が１％以下の遷移
金ＦＡ１１化物および／ま１１ま たは総量が５％以下の希土類金属酸化物が着色剤として
添加されてもよい。さらに、０．２５％以下のＡｓ２Ｏ
３および／または５ｂ２０３が上記１０％以下の外来成
分に含まれてもよい。
記基礎ガラス組成に重量パーセントで表わしで６％以下
のＺｒ０ｚ、３％以下のＴｉＯ２゜０．５％以下（７）
Ｐｂ０，７％以下のＢａｄ、４％以下のＣａｂ、３％以
下のＭｇｂ、６％以下（７）Ｎｂ２０ｓ 、 ４％以下
のＬａ２Ｏ３および２％以下のＦの外来成分が総量で１
０％以下添加されてもよく、また総量が１％以下の遷移
金ＦＡ１１化物および／ま１１ま たは総量が５％以下の希土類金属酸化物が着色剤として
添加されてもよい。さらに、０．２５％以下のＡｓ２Ｏ
３および／または５ｂ２０３が上記１０％以下の外来成
分に含まれてもよい。
快適範囲までだけの暗色化の基となるメカニズムは、綿
密に調整されたハロゲン化銀結晶の発生を含んでいる。
密に調整されたハロゲン化銀結晶の発生を含んでいる。
従って、発生せしめられる結晶の数は、それによって生
ぜしめられる暗色化効果が快適範囲よりも低い視感透過
率を導くことがないように制限されなければならず、ま
た結晶のサイズは約３００Ａ以下となるように制御され
なければならない。約３００Ａよりも大きな寸法を有す
る結晶は、ガラスのへイズとしてＩｌ！察される光の散
乱を引き起こ°す。従って、ヘイズはより少数の、しか
しながらより大きなハロゲン化銀結晶を導く不十分の核
形成の結果である。
ぜしめられる暗色化効果が快適範囲よりも低い視感透過
率を導くことがないように制限されなければならず、ま
た結晶のサイズは約３００Ａ以下となるように制御され
なければならない。約３００Ａよりも大きな寸法を有す
る結晶は、ガラスのへイズとしてＩｌ！察される光の散
乱を引き起こ°す。従って、ヘイズはより少数の、しか
しながらより大きなハロゲン化銀結晶を導く不十分の核
形成の結果である。
本発明者等は、ＡＱとＢｒの総量はガラス内にヘイズが
発生するのを抑制するのに極めて重要であることを見出
した。、Ｂｒはこの点に関してＡｇより−ｂ大きな影響
を及ぼすようである。従って、ヘイズの発生を抑制する
のに適した核形成のためには、これら２つの成分の総量
は、３ｒがその含有ｍ ［ｒｍの低ｇＡ域にある持歩な
くとも０２２６％であり、ＡＱがその含有量範囲の低領
域にある持歩なくとも０．２５％であらねばならない。
発生するのを抑制するのに極めて重要であることを見出
した。、Ｂｒはこの点に関してＡｇより−ｂ大きな影響
を及ぼすようである。従って、ヘイズの発生を抑制する
のに適した核形成のためには、これら２つの成分の総量
は、３ｒがその含有ｍ ［ｒｍの低ｇＡ域にある持歩な
くとも０２２６％であり、ＡＱがその含有量範囲の低領
域にある持歩なくとも０．２５％であらねばならない。
高価な八〇の含有のは低い水準に保ち、３ｒを比較的高
い水準で用いるのが実用的である。
い水準で用いるのが実用的である。
コーニンググラスワークス社（ｃｏｒｎｉｎｇＧｌａｓ
ｓ Ｗｏｒｋｓ、Ｃｏｒｎｉｎｑ、Ｎｅｗ Ｙｏｒ
ｋ）から゛フォトグレイエキストラ″という商標で市販
されたコーニングコード８１１１ガラスは上記米国特許
第４．１９０．４５１号に包含され、酸化物に基づく重
量部で表わされる下記の組成を有している（但し／ｌ、
Ｃｕｚ ｏ。
ｓ Ｗｏｒｋｓ、Ｃｏｒｎｉｎｑ、Ｎｅｗ Ｙｏｒ
ｋ）から゛フォトグレイエキストラ″という商標で市販
されたコーニングコード８１１１ガラスは上記米国特許
第４．１９０．４５１号に包含され、酸化物に基づく重
量部で表わされる下記の組成を有している（但し／ｌ、
Ｃｕｚ ｏ。
Ｃ９，およびＢｒについては重量パーセントで表わされ
る分析値である）。
る分析値である）。
Ｓ ｆ ０２ ５６．２ Ｔ ｆ Ｏｚ
２，３Ｂ２０３ １８，２ Ｚ ｒ ０
２ ５．０Ａｌｚ○３ ６．２ Ａ（ｊ
Ｏ，２０Ｌ ｌ ｚ Ｏ１，８Ｃｕｚ Ｏ
Ｏ，００８ＮａｚＯ４，Ｉ ＣＩ
００２２に２０ ５，７ ８ ｒ
Ｏ，１６商業生産における上記ガラスの流れからプレ
スし、〜６５５℃で〜３０分間の商業的熱処理でフォト
クロミズムを生じさせたレンズブランクを研磨して約２
＃厚とし、その後６０重母％のＫＮＯ３と４０重置火の
ＮａＮＯ３からなる４００℃の溶ｇ１１塩バス中に１６
時間浸漬する商業的方法を用いて化学的に強化した。バ
スから取り出した後、サンプルを水洗して付着した塩を
除去し、上記太陽シミュレーター装置を用いてフォトク
ロミズムの測定を行なった。
２，３Ｂ２０３ １８，２ Ｚ ｒ ０
２ ５．０Ａｌｚ○３ ６．２ Ａ（ｊ
Ｏ，２０Ｌ ｌ ｚ Ｏ１，８Ｃｕｚ Ｏ
Ｏ，００８ＮａｚＯ４，Ｉ ＣＩ
００２２に２０ ５，７ ８ ｒ
Ｏ，１６商業生産における上記ガラスの流れからプレ
スし、〜６５５℃で〜３０分間の商業的熱処理でフォト
クロミズムを生じさせたレンズブランクを研磨して約２
＃厚とし、その後６０重母％のＫＮＯ３と４０重置火の
ＮａＮＯ３からなる４００℃の溶ｇ１１塩バス中に１６
時間浸漬する商業的方法を用いて化学的に強化した。バ
スから取り出した後、サンプルを水洗して付着した塩を
除去し、上記太陽シミュレーター装置を用いてフォトク
ロミズムの測定を行なった。
下記第１表において、温度はサンプルが露光された温度
を示し、Ｔｏは太陽シミュレーターに露光される前の最
初の視感透過率を示し、ＴＤＮＩ；は太陽シミュレータ
ーに１５分間露光後のサンプルの視感透過率を示し、ま
たＰＦ５は太陽シミュレーターより除去５分間後のサン
プルの退色の程度を透過率の単位で示すものである。
を示し、Ｔｏは太陽シミュレーターに露光される前の最
初の視感透過率を示し、ＴＤＮＩ；は太陽シミュレータ
ーに１５分間露光後のサンプルの視感透過率を示し、ま
たＰＦ５は太陽シミュレーターより除去５分間後のサン
プルの退色の程度を透過率の単位で示すものである。
第 １ 表
露光温１α 二 Ｔｏ Ｉ ＰＦ ｓ４
０℃ ８９．７ ４０．９ ３９，３２５℃
８９，２ ２７．５ ４１．４０℃ ８９，４ ２
１，６ １０．７上記第１表から明らかなように、サン
プルは快適範囲よりもかなり低い視感透過率まで暗色化
した。
０℃ ８９．７ ４０．９ ３９，３２５℃
８９，２ ２７．５ ４１．４０℃ ８９，４ ２
１，６ １０．７上記第１表から明らかなように、サン
プルは快適範囲よりもかなり低い視感透過率まで暗色化
した。
“フォトクロミック要素″に関して組成制御の重要性を
説明するために、下記第２表にその組成が酸化物に基づ
く重量部で示される一連のガラスを製造した。これらガ
ラスにおいてはコーニングコード８１１１ガラスの基礎
組成を用いたが、ＡＱ。
説明するために、下記第２表にその組成が酸化物に基づ
く重量部で示される一連のガラスを製造した。これらガ
ラスにおいてはコーニングコード８１１１ガラスの基礎
組成を用いたが、ＡＱ。
Ｃｕ２Ｏ，ＣＱ、およびＢｒの水準は変化させた。
基礎組成の各成分の総計はほぼ１００であるので、実際
には各表示の値は重縁パーセントで表わされていると見
なしてよい。ＡＱ、Ｃｕｚ Ｏ，ＣＬおよびＢｒの水準
は蛍光Ｘ線分析による重量パーセント値で表わされてい
る。
には各表示の値は重縁パーセントで表わされていると見
なしてよい。ＡＱ、Ｃｕｚ Ｏ，ＣＬおよびＢｒの水準
は蛍光Ｘ線分析による重量パーセント値で表わされてい
る。
バッチ材料を調合し、均質な溶融の達成を助けるために
ボールミルにかけ、その後約１４５０℃の実験室規模の
連続溶融装置に充填した。得られたガ１１ ラ
スからレンズブランクをプレスし、直ちに４８０℃の徐
冷ガマに移した。
ボールミルにかけ、その後約１４５０℃の実験室規模の
連続溶融装置に充填した。得られたガ１１ ラ
スからレンズブランクをプレスし、直ちに４８０℃の徐
冷ガマに移した。
アニールを行なったレンズブランクに上記コーニングコ
ード８１１１ガラスに施したのと同じ熱処理を施してフ
ォトクロミズムを生じさせ、その後研磨して約２Ｍ厚と
した。実施例１−５について太陽シミュレーターを用い
てフォトクロミックの性能を測定した。
ード８１１１ガラスに施したのと同じ熱処理を施してフ
ォトクロミズムを生じさせ、その後研磨して約２Ｍ厚と
した。実施例１−５について太陽シミュレーターを用い
てフォトクロミックの性能を測定した。
第２表
１２３ 二１５
ＳｉＯｚ ５Ｇ、２ ５６．２ ５６．２ ５Ｇ、２
５６．２Ｂ２０３ １８，２ １８．２ １８，２
１８．２ １８．２ＡｌｚＯ３６，２６，２６，２６，
２６，２し１□０ １．８ １，８ １．８ １，８
１．８ＮａｚＯ４，１４，１４，１４，１４，１に２０
５．７ ５．７ ５．７ ５．７ ５．７Ｔ ＋ ０
２ ２，３ ２，３ ２．３ ２．３ ２．３Ｚ ｒ０
２ ５，０ ５，０ ５゛、０ ５．０ ５．ＯＡｇＯ
，１０８０，２２０゜１１９ ０．１４２ ０．１３２
Ｃｕｚ０ ０．００７ ０，０１３ ０．００７ ０，
００６ ０，００７ＣＩ ０．２２４ ０．２３
０．１０３ ０．１２２ ０．１０７Ｓｒ Ｏ，１
３５０，１４０，１６３０，１１３０，１２４下記第３
表において、温度はサンプルが露光された温度を示し、
Ｔｏは太陽シミュレーターに露光される前の最初の視感
透過率を示し、ＴＤｌｌｉは太陽シミュレーターに１５
分間露光後のサンプルの視感透過率を示し、またＰＦＳ
は太陽シミュレーターより除去５分間後のサンプルの退
色の程度を透過率の単位で示すものである。実施例５Ａ
は実施例５のサンプルからなるが、フォトクロミック性
能の測定の前に６０重量％のＫＮＯ３と４０重量％のＮ
ａＮＯ３かうなる４００℃の溶融塩バス中に１６時間浸
漬することによる商業的方法で化学的に強化したもので
ある。ヘイズの定性的測定結果および温度依存性の計算
値、すなわち４０℃と０℃の間の暗色化透過率の差（△
４０℃−〇℃）、ちまた下記第３表に示す。
５６．２Ｂ２０３ １８，２ １８．２ １８，２
１８．２ １８．２ＡｌｚＯ３６，２６，２６，２６，
２６，２し１□０ １．８ １，８ １．８ １，８
１．８ＮａｚＯ４，１４，１４，１４，１４，１に２０
５．７ ５．７ ５．７ ５．７ ５．７Ｔ ＋ ０
２ ２，３ ２，３ ２．３ ２．３ ２．３Ｚ ｒ０
２ ５，０ ５，０ ５゛、０ ５．０ ５．ＯＡｇＯ
，１０８０，２２０゜１１９ ０．１４２ ０．１３２
Ｃｕｚ０ ０．００７ ０，０１３ ０．００７ ０，
００６ ０，００７ＣＩ ０．２２４ ０．２３
０．１０３ ０．１２２ ０．１０７Ｓｒ Ｏ，１
３５０，１４０，１６３０，１１３０，１２４下記第３
表において、温度はサンプルが露光された温度を示し、
Ｔｏは太陽シミュレーターに露光される前の最初の視感
透過率を示し、ＴＤｌｌｉは太陽シミュレーターに１５
分間露光後のサンプルの視感透過率を示し、またＰＦＳ
は太陽シミュレーターより除去５分間後のサンプルの退
色の程度を透過率の単位で示すものである。実施例５Ａ
は実施例５のサンプルからなるが、フォトクロミック性
能の測定の前に６０重量％のＫＮＯ３と４０重量％のＮ
ａＮＯ３かうなる４００℃の溶融塩バス中に１６時間浸
漬することによる商業的方法で化学的に強化したもので
ある。ヘイズの定性的測定結果および温度依存性の計算
値、すなわち４０℃と０℃の間の暗色化透過率の差（△
４０℃−〇℃）、ちまた下記第３表に示す。
連−ｌ−に
１０℃羽、０３０．４２３．８有
１２５℃Ｂ７．７５０．５２５．２有
１ １１０℃ ８８．０ Ｂ３．０
１９．０ 有 ３２．６２０℃９０．５
２２．８３１．５無 ２ ２５℃ ９０．５ ５２．５ ２７．
０ 無２ ４０℃ 頒、６ ６６．１
２０．２ 無 ４３．３３０℃
８９．８ ４４．８ ２９．５ 無３
２５℃ ８９．７ ６３．２ ２２．３
無３ ａｏ℃ ８９．９ ７３．７
１４．９ 照 ２８．９４ ０
℃ ８９．３ ４２．３ ９．１ 僅
か４ ２５℃ ８９．４ ｄ５．４ ３
２．１ 僅か４ ４０℃ ８９．６ ４７
．４ ３５．３ 僅か ５．１５
０℃ ９１．０ ４２．４ １１．０
焦５２５℃９０．５４２．２３５．１無 ５ ４０℃ ９１．５ ５２．２ ３３
．ＯＷＡ９．８５Ａ ０℃ ８Ｂ、８ ４０
．７ １２．２ 無５Ａ ２５℃ Ｂ９
．１ ４３，０ ３６．０ 無５Ａ４０
°Ｃ９０，２５２，１３２，３ｐ １１．４
上記第２表および第３表は以下のデータを与える。
１９．０ 有 ３２．６２０℃９０．５
２２．８３１．５無 ２ ２５℃ ９０．５ ５２．５ ２７．
０ 無２ ４０℃ 頒、６ ６６．１
２０．２ 無 ４３．３３０℃
８９．８ ４４．８ ２９．５ 無３
２５℃ ８９．７ ６３．２ ２２．３
無３ ａｏ℃ ８９．９ ７３．７
１４．９ 照 ２８．９４ ０
℃ ８９．３ ４２．３ ９．１ 僅
か４ ２５℃ ８９．４ ｄ５．４ ３
２．１ 僅か４ ４０℃ ８９．６ ４７
．４ ３５．３ 僅か ５．１５
０℃ ９１．０ ４２．４ １１．０
焦５２５℃９０．５４２．２３５．１無 ５ ４０℃ ９１．５ ５２．２ ３３
．ＯＷＡ９．８５Ａ ０℃ ８Ｂ、８ ４０
．７ １２．２ 無５Ａ ２５℃ Ｂ９
．１ ４３，０ ３６．０ 無５Ａ４０
°Ｃ９０，２５２，１３２，３ｐ １１．４
上記第２表および第３表は以下のデータを与える。
（１）実施例１における低いＡＱ水準は、明らかにヘイ
ズを有し、また温度依存性の極めて高いガラスを生じる
。
ズを有し、また温度依存性の極めて高いガラスを生じる
。
（２） 実施例２における高いＣＵｚ Ｏ水準および
高いＡｇ水準は、温度依存性の高いガラスを生じる。
高いＡｇ水準は、温度依存性の高いガラスを生じる。
（３実施例３における高いＢｒ水準は、十分に暗色化せ
ず、また温度依存性の高いガラスを生じる。
ず、また温度依存性の高いガラスを生じる。
（４）実施例４におけるＡＱとＢｒの総量は、ヘイズの
発生を抑制するのに十分な核形成のためには低すぎる。
発生を抑制するのに十分な核形成のためには低すぎる。
なぜならば３ｒ水準がその含有量範囲の低領域にあるか
らである。
らである。
（５）実施例５は本発明の好ましいガラスである。
１１ このガラスの暗色化は快適範囲までであ
り、温度依存性は良好である。このガラスは迅速に退色
し、またへイズの水準は最低である。また、実施例５Ａ
のフォトクロミック性能の測定結果は、実施例５のガラ
スはフォトクロミック性能を実質的に劣化させることな
く化学的に強化され得ることを示している。
り、温度依存性は良好である。このガラスは迅速に退色
し、またへイズの水準は最低である。また、実施例５Ａ
のフォトクロミック性能の測定結果は、実施例５のガラ
スはフォトクロミック性能を実質的に劣化させることな
く化学的に強化され得ることを示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）約２ｍｍにおいて太陽シミュレーターを用いて測定
される時、 （ａ）約０−４０℃の範囲に亘つて化学線の存在化で約
４０−６０％の間の視感透過率まで暗色化し；（ｂ）約
０−４０℃の範囲に亘つて暗色化視感透過率の差が透過
率単位で１５％よりも低く；そして（ｃ）約２５−４０
℃の範囲に亘って化学線より５分間除去後透過率単位で
少なくとも３０％退色する；というフォトクロミック特
性を示し、屈折率調整に適しまたフォトクロミック特性
の実質的損失なく化学的に強化され得る組成を有し、該
組成はＡｇ、Ｃｕ＿２Ｏ、Ｃｌ、およびＢｒが分析値で
ある酸化物に基づく重量パーセントで表わして、 ＬｉＯ＿２０−２．５ Ｐ＿２Ｏ＿５０−２５ Ｎａ＿
２Ｏ０−９ ＳｉＯ＿２２０−６５ Ｋ＿２Ｏ０−１７
Ａｇ０．１１５−０．１４５ Ｃｓ＿２Ｏ０−６ Ｂ
ｒ０．１１−０．１５５ Ｌｉ＿２Ｏ＋Ｎａ＿２Ｏ＋Ｋ
＿２Ｏ＋Ｃｓ＿２Ｏ８−２０ Ｂ＿２Ｏ＿３１４−２３
Ｃｕ＿２Ｏ０．００７−０．０１１ Ａｌ＿２Ｏ＿３
５−２５ Ｃｌ０．１−０．１５ からなり、ここでアルカリ金属酸化物とＢ＿２Ｏ＿３の
モル比は約０．５５−０．８５の範囲であり、ＡｇとＣ
ｌ＋Ｂｒの重量比は約０．６５−０．９５の範囲であり
、Ａｇ＋Ｂｒ総量はＢｒ含有量が０．１１％である時少
なくとも０．２６％であり、Ａｇ含有量が０．１１５％
である時少なくとも０．２５％である実質的にヘイズの
ないフォトクロミックガラス。 （２）前記組成に、６％以下のＺｒＯ＿２、３％以下の
ＴｉＯ＿２、０．５％以下のＰｂＯ、７％以下のＢａ０
．４％以下のＣａＯ、３％以下のＭｇＯ、６％以下のＮ
ｂ＿２Ｏ＿３、４％以下のＬａ＿２Ｏ＿３、０．２５％
以下のＡｓ＿２Ｏ＿３および／またはＳｂ＿２Ｏ＿３お
よび２％以下のＦの外来成分が総量で１０％以下、並び
に着色剤として遷移金属酸化物が総量で１％以下および
希土類金属酸化物が５％以下添加されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のフォトクロミックガ
ラス。 （３）下記の組成を有することを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載のフォトクロミックガラス：ＳｉＯ＿２
５６．２ ＴｉＯ＿２２．３ Ｂ＿２Ｏ＿３１８．２
ＺｒＯ＿２５．０ Ａｌ＿２Ｏ＿３６．２ Ａｇ０．１
３２ Ｌｉ＿２Ｏ１．８ Ｃｕ＿２Ｏ０．００７ Ｎａ
＿２Ｏ４．１ Ｃｌ０．１０７ Ｋ＿２Ｏ５．７ Ｂｒ
０．０１２４
Applications Claiming Priority (2)
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| US06/650,194 US4550087A (en) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | Photochromic comfort glasses |
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| Publication Number | Publication Date |
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