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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- less
- glass
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- transmittance
- 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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-
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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)
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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
.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。
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
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。
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
−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。
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)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/650,194 US4550087A (en) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | Photochromic comfort glasses |
US650194 | 1984-09-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6172649A true JPS6172649A (ja) | 1986-04-14 |
Family
ID=24607880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60203193A Pending JPS6172649A (ja) | 1984-09-13 | 1985-09-13 | フオトクロミツクガラス |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4550087A (ja) |
EP (1) | EP0174842B1 (ja) |
JP (1) | JPS6172649A (ja) |
BR (1) | BR8504317A (ja) |
DE (1) | DE3564098D1 (ja) |
ES (1) | ES8705346A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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