JPS6217039A - フオトクロミツクガラス - Google Patents

フオトクロミツクガラス

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JPS6217039A
JPS6217039A JP61159521A JP15952186A JPS6217039A JP S6217039 A JPS6217039 A JP S6217039A JP 61159521 A JP61159521 A JP 61159521A JP 15952186 A JP15952186 A JP 15952186A JP S6217039 A JPS6217039 A JP S6217039A
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glass
bao
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ミッシェル プラッサ
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Corning Glass Works
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、非常に速い退色特性を示す眼科用および無処
方のレンズの生産に適した透明なフォトクロミックガラ
スの調製に関する。現在、速く退色するガラスは、化学
放射線源から移されて5分後、室温で約70%以上の光
透過率を示すガラスであると解釈されている。
(従来技術および発明が解決しようとする問題点)フォ
トクロミックガラスの技術の状況は、出願人の知る限り
では、基本的なフォトクロミンク特許である米国特許第
3,208,860号および次の米国特許第3,795
,523号;第3,833,511号;第3,998.
647号;第 4,000.019号:第4,018,
965号;第 4、102,693号;第 4,130
.437号:第4,190.451号:第4,358,
542号;第4,407,966号;第4,550.0
137号に述べられている。
米国特許第4,550.087号に説明されている様に
、一般に、暗変状態で非常に低い透過率を示すフォトク
ロミックガラスの開発が以前から望まれていたが、最近
「快適な」暗変範囲に達することのできる、づなわら、
約40〜60%の間の透過率を持つフォトクロミックガ
ラスに多くの関心が持たれている。しかし、それから調
製されるレンズの使用者は、この2つのタイプのガラス
両方に速い退色を求めた。
(問題点を解決するための手段) 我々は「フォトクロミック元素」の念入すな割合、すな
わち、A(+ 、CL SrおよびCuOの81rfJ
、によって、非常に速い退色に伴ない暗くなる2つの水
準を提供するベースガラス組成の狭い範囲を見出した。
これらのベースガラス組成は、実質的に酸化物を基準と
する重量パーセントによって表される以下の成分から成
り: S ! Oz    4G−60M!:l OO−3,
5B203   16−28   CaOO−6ALz
 03   4−11   Sr OO−6ZrO22
6BaO0−6 LizO2−5Pz05   0−5 Naz OO−4Ti O20−3 K2O2.5−9 好適なベースガラスは実質的に以下の成分から成る: S i  02     50 58    Mg 0
     0  1B203   1625  CaO
1−4A9=203  6 9 3r OO−4ZrO
2   2 5  BaO0−41i 20   > 
2 4.5  P20S   O−3,5Naz○  
0.4 3.5  T!Oz   1 2.5KzO4
−8 本発明の構成において、「快適な」レンズは厚さ2 m
mで、以下の光学的およびフォトクロミック特性を示す
ガラスから調製されるレンズを意味すると解釈される: (a)88%以上の明るい(色のない)光透過率(To
 ) ; (b)暗変状態、すなわち、0°〜25℃のi度範囲で
、化学放射線に15分間さらした後(Tols)、35
%以上、好ましくは40%以上で、60%以下の光透過
率; (C)暗変状態、すなわら、40℃で化学放射線に15
分間さらした後(Tols)、63%を越えない光透過
率;そして (d )化学放射線から移動して5分後(TF6)室温
(20°〜25℃)で、ガラスが少なくとも75%、好
ましくは、80%以上の光透過率を示す退色速度。
好ましくは、ガラスはまた次の2つの特性を示す: (A)0°〜25℃の温度差の暗変状態で、8パ一セン
ト単位以下の透過率、好ましくは6パーセント以下にお
ける光透過率の差:および(B ) 25’〜40℃の
温度差の暗変状態で18パ一セント単位以下の透過率、
好ましくは16以下における光透過率の差。
最後の2つのパラメーターは、本発明のガラスによって
示されたフォトクロミック挙動の温度に関する独立性を
表す。
これらの光学的およびフォトクロミック特性を得るため
に、ガラスを分析した時、重量バーセントによって測定
される次の割合のフォトクロミック元素の導入が必要で
あり: A(10.13−0.18Br    0.08−0.
14Cl0.16−0.34Cu O0.001−0.
004好ましい濃度は、以下に示す通りである;八g 
  0.13−0.1G5  Br    0.09−
0.12Cl0.17−0.27Cu O0.002−
0.004曇りの成長は、快適な範囲に暗くなるフォト
クロミックガラスレンズの調製において、重大な問題で
あった。曇りの成長が止まる機構は、低速度の核生成と
共に、光の散乱を起こす大きな銀ハロゲン化物結晶の成
長を導く低含伍の銀を必要とすることを含むと仮定され
た。この問題を避けるためには、次の関係が満足されな
ければならない:へ〇≧0.13% 3r : (C5L+Br ) k 0.24、好まし
くは〉0.30 さらに、望ましいフォトクロミック特性は、次の関係を
必要とする: 0.25 ≦Ag: (C9J+Br ) < 0.1
lio 。
好ましくは<0.50 本発明の構成において、「暗い」レンズは厚さ2trt
mで、次の光学的およびフォトクロミック特性隻示すガ
ラスのレンズを含む: (a)明るい状態(To )で、88%以上の光透過率
; (b)暗変状態、すなわちO°〜25℃の温度範囲で化
学放射線に15分さらした後(TDls)、35%以下
、好ましくは30%以下の光透過率:(c >暗変状態
、すなわち、40℃で化学放射線に15分さらした後(
Tols>、58%以下、好ましくは55%以下の光透
過率;そして (d )化学放射線から移動して5分後(TFs)室温
(20°〜25℃)で、ガラスが約70%以上の光透過
率を示す退色速度。
これらの光学的およびフォトクロミック特性を得るため
に、ガラスを分析した時、重量パーセントで以下の割合
のフォトクロミック元素の存在が必要であり: Aa   0.15−0.3Br    0007−0
.14C9J  0.2 − 0.45   CIJ 
 O0.004−0.016好適濃度は、以下に示す通
りである: Aa   0.16−0.25Br    0.07−
0.13C9,o、2 −0.35  Cu O0.0
045−0.OL2ペースガラスの組成の成分について
上記した範囲の数値はまた、良い溶融および形成挙動を
示し、望ましいフォトクロミック挙動と同様に、光学的
および眼科の応用に役立つガラスに要求される化学的お
よび物理的特性を持つガラスを得るためにも重大である
。例えば: A42,203は層分離を抑制し、ZrO□と同様にガ
ラスの化学的耐久性を改良する。しかし、これらの酸化
物はどちらも失透に関するガラスの安定性を弱める。従
って、次の関係に注意しなければならない: 6≦A51.z 03 +Zr 02 ≦13または、
6/、AL203 + Z r 02 < 15、カラ
スがPzOsを含む時、B2O3はガラスの化学的耐久
性に逆効果を与えるので、最大量は28%を越えず、好
ましくは、25%以下である。
屈折率(no)は、ZrO2およびT!Oz含量の調整
によって、ガラスを眼科用に役立たせるため、1.52
3に修正することができる。しかし、Ti0gはガラス
に対して3つの有害な結果をもたらす:(1)望ましく
ない黄ばみを与える;(2)紫外線を吸収するので、化
学放射線に対してガラスの感度を減らす;そして(3)
ガラスをより層分離しやすくする。
屈折率の調整は、sa o、3r○、CaOおよびMg
Oの添加によっても行なわれる。それにもかかわらず、
MIJOは液体温度を上げる傾向があるので、実質的に
組成には含まれないことが好ましい。CaOはガラスの
望ましい速い退色時性を保つのにより効果的であると思
われるので、その使用は、BaOおよびSrOより好ま
しい。どの場合にも、合計量のMQ O十〇a O+S
r O+BaOは、好適値を1〜4%の間に含み、7%
を越えるべきではない。
Pz Osは、ガラスの退色速度を改良するのに有利で
あるが、ガラスの化学耐久性に、逆効果を与え、その液
体温度を上げる。従って、5%、の最大量は越えるべき
ではない。さらに、P2O5は、ガラスの層分離に対す
る傾向を増すと思われ、そしてその事実の結果として、
CaO十Mgoの総計は少なくとも2%に等しくし、1
%以下の割合に排除または制限すべきである。
望ましいフォトクロミック挙動および著しく大きな退色
速、度を得るために、アルカリ金属酸化物の割合の倉入
すな管理が絶対必要である。例証すると、陽イオンの割
合L!zO:総アルカリ金属含聞(R20)は、0.4
以上で0.8以下、好ましくは、0.45〜0.75の
間が望ましい。さらに4%以上のNa2O含伍は、ガラ
スの退色速度に、逆効果を与えると思われる。一方、N
azOはガラスの化学的強化によって得られる機械的強
度を増寸。従って、好適ガラスは少なくとも0.4%の
Na2Oを含む。同様に、化学的強化によってガラスに
高い機械的強度を確保するために、好適組成は2%以上
の母のL! z Oを含む。
最後に、Coo、Erz○3 、 Mn OおよびNi
oのような標準的なガラス着色剤の約1%までの総Mは
、色付ガラスに混ぜることができる。
約1%までのSn 02または、4 ppmまでのPd
は暗くなる状態で、茶色の着色を与えるように加えられ
る。
必要ならば、特に、大きな割合のアルカリ金属および/
またはアルカリ土類金属酸化物を含むフォトクロミック
ガラス成分において、重φで1%までのΔ3203およ
び/または81)203は、マトリックス中のCu+:
Cu+2比を増づために導入される。
(実 施 例) 以下の人工に、本発明のパラメーターを例証する酸化物
を基準とするlff1部で示されたいくつかのガラス組
成を示す。各成分の総計は100に等しいかまたは非常
に近いので、示された値はすべての実用的な目的のため
、重量パーセントを表しているとみなせる。ハロゲン化
物が陽イオンと結合することは知られておらず、それら
の割合は非常に小さいので、ガラス分析の通常の慣例に
従って、塩素および臭素の形で簡単に表した。最後に、
銀は非常に少量存在するので、金属の形で簡単に表した
。ガラス形成バッチの実際の成分は、共に溶融した時、
適切な割合の必要な酸化物に変化するいくつかの物質、
酸化物あるいは他の化合物を含む。ハロゲン化物は通常
アルカリ金属ハロゲン化物の形で加える。陽イオンの割
合LizO:R20もまた示す(L:R)。
ガラス形成バッチの成分を合わせ、均質な溶融体を得ら
れるよう、ボールミル中で共に注意深く混合し、それか
らジュール効果によって熱するため、白金るつぼに移し
た。ガラス形成バッチは、約1400℃で3時間溶融す
る。形成後、ガラスは約450℃で焼きなます。
フォトクロミック元素の分析は、溶融中に、約20〜2
5%のCQj、45〜50%のBr、8〜10%のAO
lおよび0%のCuOの減量を示した。
六−一1 1  2   旦   45    旦   LSiO
2 54,3  56,3  58.3  56,5 
 56.2  53.9  56.6B203 23.
8  22.0  20.3  21,3  22,7
  23.6  19.0Ag、z 039.0  8
,9  8.8  8.9  8.9  8.9  6
.2ZrOz  2.7  2,7  2.6  2,
7  2.7  2,7  5.OL1□04.4  
4,4  4.4  4,6  4.2  3,8  
2.2Na z O−1,41,3 KzO5,75,65,66,05,35,77,3T
fOz               −−−2,4A
a    0.190.190.190.190.19
0.190.19(J   0.290.310.31
0.310.310.290.298r    0.1
20.120.120.120.120.120.12
cuo   o、ooe  00008 0.008 
0.008 0.006 0.00G   0.005
L:R0.710.710.710.710.710.
600.438つ10 3i0257.5   57,9   53.OB20
3 17.9   48,0   23.2A応z 0
3  G、3    G、9   8.8ZrOz  
 5.0   3.8   2,6Li20 3,2 
  3,2   3,0Na20 1.3   1.3
    −K2O   G、3    G、4    
(i、6M!10   −    −   2.6Ca
O−−− T102  2.5   2.5    −Ag0.1
90.1540.23 CQ、    0.29   0.22   0.27
Br     0912   0.09   0.08
Cu O090050.0050.009L : R0
.550.550.59 53,353,153,250.6 21,823,320.022,6 8,8g、8   9.4    B、82.7   
2,6   3.8   2.73.5   3.0 
  2.0   3.2−    −   0.6  
 2,06.4   5,6   7.3   5.1
3.5   3,5   1.7   0.9−   
 −    1.1    2.4−    −   
0.8   1.70.23   0.23   0.
19   0.190.27   0.27   0.
26   0.310.08   0.08   0.
10   0.100.009  0.009  0.
005  0.0050.63   0.63   0
.43   0.55止   匹   M   四 Sf 02 50.7  54,7  54.5  5
4.3B20323.4  20.5  20.4  
20.3A免203  g、8   8.6    g
、5   8.5ZrOz  2.7   2.6  
 2,6   2,6LizO3,02,82,82,
8 Na20 2.0   2,0   1,3   0.
6K2O  4.5   4.0   4,9   5
.9Mho   1,7    −   −CaOt2
   2,9   2.9   2,9Ti’021,
7  2.0  2,0  2.OAg0.1950.
230.230.23C9J0.190.320.33
0.32Br    0.100.080.0750.
08Cu O0.0060.0060.0066,00
6L : R0.560.560.560.5655,
454,653,4 19,321,921,0 g、7   7.3    g、5 2.6   3,1   2.5 4.0   2.6   2.0 0.6   1,9   1,9 4.3   3.6    G、3 3.0   2.’l    2.3 2.0   2,0   2.0 0.23   0.23   0.230.32   
0.32   0.320.08   0.0g   
 0.080.006  0.006  0.0060
.71   0.55   0.41Si 0256,
5   54.5   50.0   52.9B2O
3 18.9   18,9   23,8   20
.7A9J203 8.5   8.5   8.5 
  9.OZr 02  2.6   2.6   3
,1   3,5L120 2.8   3,1   
2,9   4,4NazO1,90.60.70.8 KzO3,96,76,06,I M(100.8−0.4− cao   2.3   2,9   3.0    
−Pz Os                   
1.5Ti02  1,7   2    1,7  
 1.OAgO0190.230.150.23C応 
  0.35   0.32   0.37   0.
35Br     000B    0.08   0
.10   0.09Cu Q   00005  0
.010  0.0054  0.009L : R0
.560.570.530.6549,950.149
,3 20.519,121,9 9,59,69,3 4,74,83,3 4,34,82,5 0.80.80.8 6,1G、7   8.9 3.0   3,0   3.O i、o     i、o     i、。
0915   0.192  0.1770.18  
 0.26   0.210.14   0.132 
 0.100.005  0.008  0.0050
.65   0.65   0.44SiO□ 54.
4   47.8   54,0   54.3B20
3 21,5   24.0   2G、1   23
.8A9Jz 03  g、9   11.0   6
.5   9.OZr 02  2,6   2.6 
  2.6   2.7LizO2,82,83,24
,4 NazO−−−− K2O  6.0   5,2   4.0   5.
7MoO3,43,4−− CaO−−−− P2O30.−33,0−− TH)z   −−3,4− Aq     0.230.220.180.18(4
,0.3’)    0.39   0.27   0
.20Br     0010   0.10   0
.10   0.10Cu Q   0.0070.0
090.0060.004L : R0.60.630
.710.7154,250.754,5 21,723,420.4 8,8g、8   8.5 4.0   2,7   2,6 4.2   3.0   2.8 −   2.0   1.3 5.4   4,6   4.9 −    1.7    − −   1.2   2.9 1.7   2.0   2.0 0.17   0.14   0.180.27   
0.1g    0.230.10   0.10  
 0.100.002  0.002  0.0020
.71   0.59   0.56S! 02 54
,3   54.7   54.5B203 21.8
   20.5   20.4A9Jz 03g、5 
  8.6   8.5ZrO22,62,62,6 LizO2,42,82,8 Na201,3   1.9   1.3K2O  4
.2   4.0   4.9cao   2.9  
 2,9   2,9T! 02  2.0   2.
0   2.OAg     0017   0.14
   0j48C9J0.230.230.234 3r     0.100.100.132Cu O0
.0020.0030.003L : R0.550.
560.56 54,554,554,554,5 20.420.420.420.4 8,58,58,5g、5 2.6   2.6   2.6   2.62.8 
  2.8   2.8   2,81.3   1.
3   1.3    1.34.9   4.9  
 4,9   4,92.9   2,9   2.9
   2.92.0   2.0   2.0   2
.00.154  0.164  0.1G3  0.
1850.228  0.207  0.25   0
.240.130  0.099  0.097  0
.1350.0019  0.OQ3  0.003 
  Q、0030.56   0.56   0.56
   0.56SiOz  54.5   54.5 
  54.5B20320.4   20.4   2
0.4A免z O38,58,58,5 Zr 02  2.6   2,6   2,6L I
 20 2.8   2,8   2.8Na20 1
,3   1,3   1.3KZO4,94,94,
9 Ca0  2.9   2,9   2,9TiOz 
  2,0   2.0   2.OAg0.1360
.0970.108 (40.2280.2370.231 Br     0.1050.1040.104Cu 
O0.00250.0020.002L : R0.5
60.560.56 54,554,554,554,5 20.420.420.420.4 8,58,58,58,5 2,62,62,62,6 2,82,82,82,8 1,31,31,31,3 4,94,’11   4.9   4.92.9  
 2.9   2.9   2,92.0   2.0
   2.0   2,00.114  0.134 
 0.131  0.1380.221  0.227
  0.254  0.250.103  0.106
  0.07   0.070.002  0.002
  0.002  0.0020.56   0.56
   0.56   0.56S! 02 54.5 
  54,5   54.5[32O320.4   
20.4   20.4八応203  B、5   8
,5   8.5Zr○22,6   2.6   2
.6LizO2,82,82,8 NazO1,31,31,3 K2O  4,9   4.9   4,9cao  
 2.9   2.9   2.9Ti 02  2,
0   2.0   2.OPd          
 −0.0001AgO11470.1430.137 C9J0.2480.1720.231Br     
0.080.1130.105Cu○   0.002
  0.002  0.0028L : R0.5G 
   0.56   0.5654.5   54.5
   54,5   54.520.4   20.4
   20.4   20.48.5   8,5  
 8.5   8,52.6   2.6   2.6
   2,62.8   2,8   2.8   2
,81.3   1.3   1.3   1.34.
9   4,9   4,9   4,92.9   
2.9   2,9   2.92.0   2,0 
  2.0   2.00.0001  0.0001
  0.0001   QOOOI0.1430.15
40.1630.180.2330.2310.236
0.2230.110.1050.1030.1030
.00290.00270.0029叩0230.56
   0.56   0.56   0.56―■■■
酔−−−――−―−−9−暉−騨Si 02 54,5
   54.5   54.5   54.!B2 0
3   20.4      20.4      2
0.4      20.〕Ag=z O38,58,
58,58,!Zr 02  2.6   2,6  
 2.6   2.fLizO2,82,82,82,
l Na2O1,31,31,31,: KzO4,94,94,94,l CaO2,92,92,92j TiOz   2,0   2,0   2.0   
2.IPd     0.000120.000120
.000120.tAg0.1410゜152  0.
148  0゜C見   0.235  0.273 
 0.322  0.:Br     0.1090.
1110.1070゜Cu O0.00280.QO2
20.00220.IL : R00560.560.
560.:61    62     B5 54.5   54,5.  54,520.4   
20.4   20.4、   8.5    g、5
   8,5、   2.6   2.6   2.6
1   2.8   2.8   2,81   1.
3   1,3   1.31   4.9   4.
9   4.91   2.9   2,9   2.
91   2.0   2.0   2.01001 
 0.0001  0.0001   ■00145 
 0.15   0.142  0.143’23  
0.241  0.172  0.243103  0
.09g   0.113  0.109+024  
0.0028  0.0034   QOO14i6 
  0.56   0.56   0.56上に示した
ガラス試料は電気炉に入れ(試料寸法4cm×4cm×
0.4cm) 、フォトクロミズムを発現させるため、
数分間、表■〜■vに示した温度℃にさらした。それか
ら、試料を炉から取り出し、その後約2 mmの厚さに
磨き、つやを出した。(一般に約600°〜675℃の
間の温度が、満足するものとし、決められた。)表■〜
IVはまた、その原理が米国特許第4,190.451
号に)ホべられでいる太陽シミュレーター装置を用い、
磨いた試料によって示されたフォトクロミック挙動(T
o 、 To IG 。
TFS)の測定値も示す。
明るいおよび暗い状態でのガラスの色は、光源として発
光体Cを用いる1931のC,1,E、の三邑比邑装U
によって決定された三色座標(それぞれ<Xo 、Vo
 >、(Xo、Vo ))によって決められる。この比
色装置および光源は、ニー・シー・ハープ−r (A、
 C,Hardy)の比色分析ハンドブック()−1a
ndbook of  Colorimetry、 T
echnolooy Press  M、  1. T
、、 vサチュセッツ州。
ケンブリッジ(1936) )に説明されている。
明度ガラスの色(Xo、Vo)は、25℃で紫外線の光
源(パブラックライト・ブルーランプ″)下K2O分さ
らした後、決められる。最後に、表■〜■は、Δa  
: (CL+Br )およびBr : (C免+Br)
の重■比を示す。
以下の表において: Toは明るい(暗くない)状態のガラスの光透過率を示
す; Ton(0)は、0℃で化学放射線の太陽シミュレータ
ー源に15分さらした後、暗変状態のガラスの光透過率
を示V: T o !* (25)は、25℃で化学放射線の太陽
シミュレーター源に15分さらした後、暗変状態のガラ
スの光透過率を示す: Tolg(40)は、40℃で化学放射線の太陽シミュ
レーター源に15分さらした後、暗変状態のガラスの光
透過率を示ず: ΔTD (0〜25)は、0″〜25℃の温度範囲の間
で、暗変状態のガラスの光透過率の差を示す;ΔTD(
25〜40)は、25°〜40℃の温度範囲の間で、暗
変状態のガラスの光透過率の差を示す:そして ΔTF5(25)は、25℃で化学放射線の太陽シミュ
レーター源から移動して5分後、退色したガラスの光透
過率を示す。
人−一皿 熱処理 30−640 3トロ40 30−640 3
0−640 30−640 3O−(340To   
   90.1  91,2  91,5  90  
 90.9  91.4     ’To1t(0) 
   −−101219TDIり(25)   24,
9  26.3  23.6  23.5  24  
 32.6Tozr(40)   47.1  50.
2  48.1  45.6  48   59,3Δ
TD(0−25)   −−13,611,5−13,
6ΔTD(25−40>22.2  23.9  24
.5  21.9  24   26,7TF5(25
)   74.6  77   73,3  72.5
  75.6  83.8熱処理 30−640 30
−640 3O−640To       92,5 
 92.3  91.4TDI暫(0)   17.2
−− To 虐<25>   28,7  25.9  31
.9To ss (40)   52.6  54.2
  54.3ΔTD(0−25)  11.5    
−    −△TD (25−40) 23.9  2
8.3  22.4TFS  (25)   7’l、
8  75.1  76.6例1〜9は、アルカリ上類
酸化物を含まない暗いフォトクロミック組成を表わす。
表  ■ io    旦   豆   見   旦処   理 
  30−660  30−660  30−660 
 30−6130  3O−640To   89,6
90゜290.591,489.5Torr(0)  
     −−−(9)、5Tots(25)   2
9   28   32   25.4  34Tol
s(40)   56   55   56   48
,5  50ΔTD(0−25) −−−−3,5 ΔTD (25−40)27 27 24 23,1 
16TFs(25)   81   78   82 
 、 75,4  76処   理   30−650
  30−650  30−640  30−640 
 3O−640To       90.9   92
.’5   92.3   92.5   92.1T
o+5(0)    −−15,4−−TD15(25
)   33    34,4   31,9   2
8.1   30TD15(40)   56   5
7   54.9  50.3  47.8ΔTD(0
−25)   −−16,5−−ΔTD (25−40
) 23    22.6   23    22,2
   17,8TFS(25)   81    78
.7   79.4   78.8   70.2処 
  理   30−650  30−640  30−
650  30−640  3O−640To    
   92    92,2   91,2   92
.4   91Toss(0)    −14,9−1
6TD!5(25)   34.2   30.2  
 32.4   26    25Toss(40) 
  57.7   53.7   55.4   48
.3   47ΔTD(0−25)   −15,3−
9△TD (25−40) 23.5   23.5 
  23    22.3   22TF5(25) 
  78.7   78,1   75.2   73
    75例10〜24は、アルカリ土類酸化物を含
む暗いフォトクロミックガラス組成を表わす。
表  ■ 処   理30−620 30−630 30−630
 30−630 30−660     3O−640
To   91.291.591 91.491.1 
 76、IToIJ(0)    −21−18−世 
−ν ΔTD(0−25)   −12−7−S   −ΔT
D(25−40) 2724292418 11.2T
F!1(25)  78848375.6 78 73
.1例25〜31は、PzOsを含む暗いフォトクロミ
ックガラス組成を表わす。例30は、MgOとP2O5
との間に存在する不相溶性を例証する。過剰のTiO2
によって起こるToの実質的な減少が、例31に見られ
る。
表  V 323334353G 37 処   理    30−640 30−640 30
−640 30−650 30−650 3O−640
To   91 91909291.991.6Tos
(0)  3644.85849.5 −44.47D
L!1(25)  384658,149.547.3
44.1TD1.(40)  5353,661.55
3.155,851.7ΔTD(0−25)  21.
20.1 0 −0.3ΔTD(25−40) 157
,63,43.68.57,6TF、   8481,
98377.583.780.2例32〜37は、異な
るベース組成を持つ快適なフォトクロミックガラスを表
わす。例18と37は類似のベース組成であるがA+J
 、CQ、BrおよびCuOの水準は異なることに注目
すべきである。同様な関係が例19と35に関して存在
する。
表  ■ 3!!   厘  憩  徂  保  倭熱処理  1
5−650 15−650 15−650 15−65
0 15−650 15−650To       9
1,7  91,6  91,7   92  91.
7  91,7Tosr(0)    35   − 
 47,2  42.5  31,5  44.2To
 ts (25>    41.5  48,2   
48  43.7   37  46,8Ton(40
)    59  53,3  56,4  53.9
   53  57,7ΔTD(0−25)   6.
5   −   1.2   1.2   6.5  
 2.6ΔTD(25−40)  7.5  4.9 
 6,4  10.2   16  10.9TFI 
  82.4 81.4 80.3 80.3 79.
7 82Xo   003134  0.3124  
0.31350.3121yo   0.3230−0
.3216−0.32340.3217x(、0.32
11−0.3214−0.32290.3186yD0
.3231−0.3229−0.32360.3212
Aa : (C9J+Br ) 0.400.430.530.470.48 0.41
13r : (C免+Br) 0.360.360.320.280.36 0.31
例38〜43は、例35と同じベース組成であるが、異
なる量の△G、C9Jおよび3rを含む快適なフォトク
ロミックガラスを表わす。例42のA9含串は、快適な
ガラスとして先述したものを越えている。よって例42
は実際には、暗いフォトクロミックガラスであることに
注目すべきである。
以下の表■は、熱処理過程の間の、ガラスの曇りの成長
に関するA9含最およびBr : (C免十Br)比の
効果を例証する。ここで定義すると、曇りは、光学的に
測定した時、磨いた試料によって示される拡散光の強度
に相当する。曇りの水準は、単位の任意な尺度で示され
:曇りの満足できる値は、その尺度で40以下である。
例44〜51は、例35のベース組成をもつ。例47.
50および51と例48および49との比較は、Br 
: (C9J+Br )比が、曇りの成長に与える効果
を示す。例44〜46は、Agが不足である。
表  ■ 熱処理  15−650 15−650 15−650
 15−6508r : ((J+Br ) 0.30
0.31 0.32 0.32曇    リ     
  390    190    150     2
7熱処理  15−650 15−650 15−65
0 15−6508r : (C9J+Br > 0.
21 0.22 0.240.39曇    リ   
     60     45     26    
 17以下の表■はフォトクロミック特性に対する異な
るへ〇含量の効果を例証する。例52〜56は、フォト
クロミック元素の水準の変更および、暗変状態でガラス
に茶色の着色を与えるPdの添加を除いては、例35の
ベース組成を持つ。Ay : (Ci+B「)比および
Br : (CJ2.+Br )比はどちらも示してい
る。
表  ■ 牝   嬰   M   亜   胆 熱処理  15−650 15−650 15−650
 15−650 15−650To   89,789
.689.689.5 89.3To1g(0)   
  40  40.6  39.8  39,6  3
8.3T□l、(25)    44,6  43.4
  43.2  41.8  40.6Tolr(40
)    61.8   50  59.2   56
  53.3ΔTD(0−25)    4.6   
2.8   3.4   2.2   2.3ΔTD(
25−40)   17,2   15.6    1
6   14.2   12.7TF5(25)   
 83.3  81.6  82.3  80.3  
78.2X00.31430.31460.31460
.31480.3153Vo   0.32410.3
2440.32430.324f30.3252x5 
        0.3364  0.3341  0
.3398  0.3368  0.3376    
   ’VD0.33450.33350.33590
.33680.3376’All:(CI、+Br) 
  0.41  0.42  0.46  0.48 
  (1,55Br:(C9J+Br)   0.31
  0.32  0.31  0.30  0.32以
下の表■は、ガラスのフォトクロミック挙動に対する異
なる量のC見およびCuOの効果を示す。例57〜63
は、例35のベース組成を持つが、フォトクロミック元
素の階と暗変状態でガラスに薄茶色を与えるpdの添加
が異なる。また八〇 :(C4+Br)比およびBr 
 :  (C9J+Br )比を示す。
表  lX 57  58  59   Go   61  626
3処  理      15J50 15J50 15
−650 15−650 15−(35015−650
15−650To        90 89,7  
89  90 90.3 89.8 139.3TOI
F(0)    41.2  39  46 45.7
 40.3 45.8 54.8To1r(25)  
  45.5 42.1 39.2 47.4 43,
9 49,4 55.ITols(40>    62
,2 57,5 52,7 60.3 59,6  6
3  G2,5ΔTD(0−25)    4,3 2
.1 3.2 1,7 3.6 3,6 0.3ΔTD
(25−40)   16,7 15.4 13,5 
12,9 15.7 13,6 7.4TFS(25>
    83.9 78.9 75,3 82,5  
82 83,7 81.6x00.31460.314
60.314B 0.31320.31310.314
70.3145△iJ:(に!IBr)  0.41 
0.40 0.34 0.43 0.44 0.50 
0.41Br:(CIBr)  0.32 0.29 
0.25 0.31 0.29 0.40 0.31例
5 、18.40.43.60および61は、それらの
フォトクロミック特性のためばかりでなく、一般的な物
理的および化学的特性を考慮してもまた、本発明のガラ
スの最も好適な実施例を例証している。
フォトクロミック元素は、非常に微少日であるので、ガ
ラスの一般的な物理的および化学的時性に対する効果は
、実質的に無視できる。5枚のガラスのベース組成は全
く類似であるので、表Xはガラスの分野で伝統的な技術
を用い、これらのガラスについて測定したいくつかの特
性の平均値を示す。
人−一二り 液相線粘度(ボイス)      〜3000軟化点(
”C)           〜663焼きなまし点(
”C)        〜578歪  点 (’C) 
                〜 524熱膨張率
(25°−300℃)  58x10−7/ ’C屈折
率<n D )           1.523密度
(g/CIR3)2.37 化学的耐久度: A、Oテストにおける重量の損失 (mg/cd)〈0.001

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)横断面2mmの本体において、 (a)88%以上の明るい(暗変しない)光透過率; (b)0°〜25℃の温度範囲で、化学放射線に15分
    さらした後、35%以上で60%以下の暗変光透過率; (c)40℃の湿度で、化学放射線に15分さらした後
    、63%以下の暗変光透過率;および (d)化学放射線から移動して5分後、少なくとも75
    %の退色光透過率;なる光学特性を示し、前記ガラスが
    酸化物を基準とする重量パーセントによって表される実
    質的におよそ以下の成分から成るベース組成を持ち、 SiO_2        46−60 MgO   
              0−3.5 B_2O_3       16−28 CaO   
              0−6 Al_2O_3       4−11 SrO   
              0−6 ZrO_2         2− 6 BaO   
              0−6 Al_2O_3+ZrO_2 6−13 MgO+Ca
    O+SrO+BaO 0−7 Li_2O         2− 5 P_2O_5
              0−5 Na_2O         0− 4 TiO_2 
              0−3 K_2O        2.5− 9 分析した時、重量パーセントで、およそ以下のフォトク
    ロミック元素を含み、 Ag 0.13−0.18 Br  0.08 −0.
    14 Cl 0.16−0.34 CuO 0.001−0.
    004 前記フォトクロミック元素がBr:(Cl+Br)≧0
    .24および0.25≦Ag:(Cl+Br)≦0.6
    0の比を満足する透明で快適なフォトクロミックガラス
    。 2)前記ベース組成が実質的に、およそ SiO_2        50−58 MgO   
              0−1 B_2O_3       16−25 CaO   
              1−4 Al_2O_3       6− 9 SrO   
              0−4 ZrO_2         2− 5 BaO   
              0−4 Al_2O_3+ZrO_2 6−13 MgO+Ca
    O+SrO+BaO 1−4 Li_2O         2−4.5 P_2O_
    5         0−3.5 Na_2O       0.4−3.5 TiO_2
              1−2.5 K_2O          4−8 を含む特許請求の範囲第1項記載のフォトクロミックガ
    ラス。 3)分析した時、重量パーセントでおよそ以下のフォト
    クロミック元素を含み Ag 0.13−0.165 Br   0.09−0
    .12 Cl 0.17−0.27  CuO 0.002−0
    .004 前記フォトクロミック元素が、Br:(Cl+Br)≧
    0.30および0.25≦Ag:(Cl+Br)≦0.
    50の比を満足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。 4)さらに4ppmまでのPdも含む特許請求の範囲第
    1項記載のフォトクロミックガラス。 5)横断面2mmの本体において、次の光学的特性: (a)88%以上の明るい(暗変しない)光透過率; (b)0°〜25℃の温度範囲で、化学放射線に15分
    さらした後、35%以下の暗変光透過率; (c)40℃の温度で、化学放射線に15分さらした後
    、58%以下の暗変光透過率;および (d)化学放射線から移動して5分後、少なくとも70
    %の退色光透過率;を示し、 前記ガラスが、酸化物を基準とした重量パーセントによ
    って表される実質的に、およそ以下の成分から成るベー
    ス組成を持ち、 SiO_2        46−60   MgO 
                0−3.5 B_2O_3       16−28   CaO 
                0−6Al_2O_3   
        4−11   SrO           
      0−6ZrO_2         2− 6  
     BaO             0−6Al_2O
    _3+ZrO_2 6−13   MgO+CaO+S
    rO+BaO 0−7Li_2O         2
    − 5   P_2O_5          0−5
    Na_2O         0− 4   TiO_
    2           0−3K_2O      
      2.5− 9 分析した時、重量パーセントで、およそ Ag         0.15−0.3  Br  
             0.07−0.14 Cl          0.2−0.45 CuO 
            0.004−0.016のフォトクロ
    ミック元素を含む透明で暗いフォトクロミックガラス。 6)前記ベース組成が実質的に、およそ SiO_2        50−58  MgO  
               0−1 B_2O_3       16−25  CaO  
               1−4 Al_2O_3       6− 9  SrO  
               0−4 ZrO_2         2− 5  BaO  
               0−4 Al_2O_3+ZrO_2 6−13  MgO+C
    aO+SrO+BaO 1−4 Li_2O         2−4.5 P_2O_
    5          0−3.5 Na_2O       0.4−3.5 TiO_2
               1−2.5 K_2O          4−8 を含む特許請求の範囲第5項記載のフォトクロミックガ
    ラス。 7)分析した時、重量パーセントでおよそ、 Ag 0.16−0.25 Br    0.07−0
    .13 Cl  0.2−0.35 CuO 0.0045−0
    .012 のフォトクロミック元素を含む特許請求の範囲第5項記
    載のフォトクロミックガラス。 8)さらに4ppmまでのPdも含む特許請求の範囲第
    5項記載のフォトクロミックガラス。
JP61159521A 1985-07-11 1986-07-07 フオトクロミツクガラス Granted JPS6217039A (ja)

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