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JPH06316418A - Production of photochromic glass - Google Patents

Production of photochromic glass

Info

Publication number
JPH06316418A
JPH06316418A JP10653093A JP10653093A JPH06316418A JP H06316418 A JPH06316418 A JP H06316418A JP 10653093 A JP10653093 A JP 10653093A JP 10653093 A JP10653093 A JP 10653093A JP H06316418 A JPH06316418 A JP H06316418A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
glass
general formula
expressed
alkyl group
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.)
Pending
Application number
JP10653093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Asuka
政宏 飛鳥
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.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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 Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP10653093A priority Critical patent/JPH06316418A/en
Publication of JPH06316418A publication Critical patent/JPH06316418A/en
Pending 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To inexpensively control a composition by drying and sintering a sol solution obtained by hydrolyzing, etc., a specific mixture and heat treating in a gaseous atmosphere of chlorine or the like. CONSTITUTION:The mixture is obtained by mixing a Si alkoxide of one or more kind selected from a group expressed by a formula I (R is 1-5C alkyl, Y is organic group, n is 0-3), an Al trialkoxide expressed by a formula II (R<1> is 1-5C alkyl), a Na alkoxide expressed by a formula III (R<2> is 1-5C alkyl), a boron trialkoxide expressed by a formula IV (F<3> is 1-5C alkyl), a copper dialkoxide expressed by a formula V (R<4> is 1-5C alkyl), an organic solvent, hydrochloric acid or the like, water and a silver carboxylate expressed by a formula VI ((n) is 2-11). Next, the sol solution obtained by hydrolyzing and condensation polymerizing the mixture is dried at 10-80 deg.C and heat treated at 150-800 deg.C to obtain a porous sintered compact. Next, a photochromic glass is produced by heat treating the sintered compact at 100-800 deg.C in the gaseous atmosphere of bromine or the like to grow silver halide.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フォトクロミックガラ
スの製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing photochromic glass.

【0002】[0002]

【従来の技術】光の明るさによって色の濃さが変わる
(例えば、光量が大きくなると暗化する)フォトクロミ
ックレンズのメガネが販売されており、この種のフォト
クロミックガラスの有用性が増している。従来、フォト
クロミックガラスは、ケイ砂(SiO2 )、ソーダ灰
(Na2 O)、アルミナ(Al 23 )、ホウ酸(B2
3 )を所定の組成となるように配合し、配合物にハロ
ゲン化銀と酸化銅を少量添加したものを、1500℃以
上の高温度で加熱溶融し、溶融物を冷却して銀とハロゲ
ンをイオンとして含む透明なガラスを作り、このガラス
を500〜600℃で再加熱してハロゲン化銀の微粒子
を析出させる、という方法で製造されてきた。
2. Description of the Related Art Glasses of photochromic lenses in which the color density changes depending on the brightness of light (for example, darkening when the amount of light increases) are being sold, and the usefulness of this type of photochromic glass is increasing. Conventionally, photochromic glass has been made of silica sand (SiO 2 ), soda ash (Na 2 O), alumina (Al 2 O 3 ), boric acid (B 2 ).
O 3 ) is blended so as to have a predetermined composition, and a mixture of a small amount of silver halide and copper oxide is heated and melted at a high temperature of 1500 ° C. or higher, and the melt is cooled to produce silver and halogen. Has been produced by a method of producing a transparent glass containing as an ion and reheating this glass at 500 to 600 ° C. to precipitate fine particles of silver halide.

【0003】しかし、この方法は、高温度での溶融時
に、ハロゲンと銀が揮発し易いのでハロゲン化銀を予め
過剰に加えておく必要があり、所望のガラス組成どおり
のフォトクロミックガラスを得にくい、および製造コス
トが高くなるなどの問題点があった。この問題点を解決
するために、特開昭58−190837号公報では、ケ
イ素、アルミニウムおよびナトリウムのアルコキシドの
混合物に水および塩酸を加え、さらにハロゲン化銀を加
え、攪拌・重合させ、粘度が高くなったところで容器に
収容し、ゲル化・収縮させ乾燥ゲルを形成させ、続い
て、この乾燥ゲルを900℃程度で熱処理して、透明な
ガラスを得、これを550℃に加熱してハロゲン化銀の
粒子を成長させてフォトクロミックガラスを製造する方
法が提案されていた。
However, in this method, since halogen and silver are easily volatilized at the time of melting at a high temperature, it is necessary to add silver halide in advance excessively, and it is difficult to obtain a photochromic glass having a desired glass composition. In addition, there are problems such as an increase in manufacturing cost. To solve this problem, in JP-A-58-190837, water and hydrochloric acid are added to a mixture of alkoxides of silicon, aluminum and sodium, silver halide is further added, and the mixture is stirred and polymerized to increase the viscosity. When the temperature becomes low, it is placed in a container, gelled and shrunk to form a dry gel. Then, this dry gel is heat-treated at about 900 ° C. to obtain transparent glass, which is heated to 550 ° C. and halogenated. A method of growing a silver particle to manufacture a photochromic glass has been proposed.

【0004】また、特開平3−50128号公報には、 a)Si,Na,Al ,B,Cuの各アルコキシド,水
およびアルコールを混合・攪拌し加水分解反応させた
後、SiO2 微粒子を所定量添加し,ゾルを調製する工
程、 b)該ゾルをゲル化させた後、50〜100℃にて乾燥
し、乾燥ゲルを作製する工程、 c)該乾燥ゲルを更に加熱し、多孔性の焼結ゲルを作製
する工程、 d)該焼結ゲルをAg+ 、Cl- イオンを含む水溶液中
に浸漬しゲル内部に拡散させ所望の組成にした後、再加
熱しガラス化する工程、および e)得られたガラス体を500〜600℃で処理し、フ
ォトクロミックガラスとする工程からなる、フォトクロ
ミックガラスの製造方法が提案されていた。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-50128, a) SiO 2 fine particles are prepared by mixing and agitating respective alkoxides of Si, Na, Al, B and Cu, water and alcohol to cause a hydrolysis reaction. A step of adding a fixed amount to prepare a sol, b) a step of gelating the sol and then drying at 50 to 100 ° C. to produce a dry gel, c) further heating the dry gel to make it porous. A step of producing a sintered gel, d) a step of immersing the sintered gel in an aqueous solution containing Ag + , Cl ions, diffusing it inside the gel to obtain a desired composition, and then reheating to vitrify, and e ) A method for producing a photochromic glass has been proposed which comprises a step of treating the obtained glass body at 500 to 600 ° C to obtain a photochromic glass.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】特開昭58−1908
37号公報で提案された製造方法では、乾燥ゲルを90
0℃程度で熱処理する工程および550℃に加熱してハ
ロゲン化銀の粒子を成長させる工程でハロゲンが揮発
し、所望の組成通りのフォトクロミックガラスを得にく
い、という問題点があった。
Problems to be Solved by the Invention JP-A-58-1908
In the manufacturing method proposed in Japanese Patent No. 37, the dry gel is
There is a problem that halogen is volatilized in the step of heat treatment at about 0 ° C. and the step of heating at 550 ° C. to grow grains of silver halide, and it is difficult to obtain a photochromic glass having a desired composition.

【0006】また、特開平3−50128号公報で提案
された製造方法では、焼結ゲル内部にAg+ 、Cl-
オンを拡散させ所望の組成にする時に、Ag+ イオンお
よびCl- イオンの焼結ゲル中への拡散をコントロール
しにくいため、所望の組成どおりのフォトクロミックガ
ラスを得にくいという問題点があった。本発明の目的
は、上記の問題点を解決するものであり、ガラス組成の
制御が容易であるフォトクロミックガラスの製造方法を
提供することにある。
Further, in the manufacturing method proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-50128, when Ag + and Cl ions are diffused inside the sintered gel to form a desired composition, Ag + ions and Cl ions are burned. Since it is difficult to control the diffusion into the binding gel, there is a problem that it is difficult to obtain a photochromic glass having a desired composition. An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a method for producing a photochromic glass in which the glass composition can be easily controlled.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明で使用されるケイ
素アルコキシド(a)は、下記の一般式[I] からなる群
から選ばれる少なくとも1種である。 Yn ─Si(OR)4-n ・・・[I]
The silicon alkoxide (a) used in the present invention is at least one selected from the group consisting of the following general formula [I]. Y n ─Si (OR) 4-n・ ・ ・ [I]

【0008】一般式[I] で表されるケイ素アルコキシド
(a)において、式中、Rは炭素数1〜5のアルキル基
を示すが、炭素数が多くなると混合物の安定性が低下し
て長期保存性が悪くなるので、炭素数は1〜5に限定さ
れる。Rの例としては、メチル基、エチル基、n−プロ
ピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−
ブチル基、tert−ブチル基などが挙げられる。Yは
有機基を示し、例えば、炭化水素基、グリシドキシアル
キル基、アミノアルキル基などが挙げられる。炭化水素
基としては、例えば、アルキル基、置換アルキル基、ア
リル基、ビニル基、フェニル基、ナフチル基などが挙げ
られる。nは0〜3の整数を示す。
In the silicon alkoxide (a) represented by the general formula [I], in the formula, R represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. However, when the carbon number is increased, the stability of the mixture is lowered and the long-term Since the storability deteriorates, the carbon number is limited to 1-5. Examples of R include methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, sec-
Examples thereof include a butyl group and a tert-butyl group. Y represents an organic group, and examples thereof include a hydrocarbon group, a glycidoxyalkyl group, and an aminoalkyl group. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, a substituted alkyl group, an allyl group, a vinyl group, a phenyl group and a naphthyl group. n shows the integer of 0-3.

【0009】一般式[I] で表されるケイ素アルコキシド
としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、モノメチ
ルトリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジ
エトキシシラン、トリメチルモノメトキシシラン、トリ
メチルモノエトキシシランなどが挙げられる。ケイ素ア
ルコキシド(a)としては、単独で使用されてもよいし
2種以上併用されてもよい。
Examples of the silicon alkoxide represented by the general formula [I] include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, monomethyltrimethoxysilane, monomethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane and γ. -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethylmonomethoxysilane, trimethylmonoethoxysilane and the like. The silicon alkoxide (a) may be used alone or in combination of two or more kinds.

【0010】本発明で使用される一般式Al(OR1
3 (式中、R1 は炭素数1〜5のアルキル基)で表され
るアルミニウムトリアルコキシド(b)としては、例え
ば、アルミニウムトリブトキシド、アルミニウムトリイ
ソプロポキシドなどが挙げられる。
The general formula Al (OR 1 ) used in the present invention
Examples of the aluminum trialkoxide (b) represented by 3 (wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) include aluminum tributoxide and aluminum triisopropoxide.

【0011】本発明で使用される一般式Na(OR2
(式中、R2 は炭素数1〜5のアルキル基)で表される
ナトリウムアルコキシド(c)としては、例えば、ナト
リウムメトキシド、ナトリウムエトキシドなどが挙げら
れる。
The general formula Na (OR 2 ) used in the present invention is
Examples of the sodium alkoxide (c) represented by (wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) include sodium methoxide and sodium ethoxide.

【0012】本発明で使用される一般式B(OR3 3
(式中、R3 は炭素数1〜5のアルキル基)で表される
ホウ素トリアルコキシド(d)としては、例えば、ホウ
素トリブトキシド、ホウ素トリイソプロポキシドなどが
挙げられる。
The general formula B (OR 3 ) 3 used in the present invention
Examples of the boron trialkoxide (d) represented by (wherein R 3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) include boron tributoxide and boron triisopropoxide.

【0013】本発明で使用される一般式Cu(OR4
2 (式中、R4 は炭素数1〜5のアルキル基)で表され
る銅ジアルコキシド(e)としては、例えば、銅ジメト
キシド、銅ジエトキシドなどが挙げられる。
The general formula Cu (OR 4 ) used in the present invention
Examples of the copper dialkoxide (e) represented by 2 (in the formula, R 4 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) include copper dimethoxide and copper diethoxide.

【0014】本発明で使用される一般式Ag(Cn
2n-12 )(式中、nは2〜11の整数)で表されるカ
ルボン酸銀(i)としては、例えば、酢酸銀が挙げられ
る。
The general formula Ag (C n H used in the present invention
2n-1 O 2) (wherein, n as a silver carboxylate (i) represented by an integer) of 2 to 11, for example, silver acetate and the like.

【0015】本発明で使用される有機溶媒(f)として
は、前記ケイ素アルコキシド(a)、アルミニウムトリ
アルコキシド(b)、ナトリウムアルコキシド(c)、
ホウ素トリアルコキシド(d)、銅ジアルコキシド
(e)、酸(g)、水(h)およびカルボン酸銀(i)
と相溶性のあるものであれば特に限定されるものではな
く、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、ブチルアルコール等のアルコー
ル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テ
トラヒドロフランなどが挙げられ、特にメチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコールが好ま
しい。これらは単独で使用されてもよいし2種以上併用
されてもよい。
The organic solvent (f) used in the present invention includes the silicon alkoxide (a), aluminum trialkoxide (b), sodium alkoxide (c),
Boron trialkoxide (d), copper dialkoxide (e), acid (g), water (h) and silver carboxylate (i)
It is not particularly limited as long as it is compatible with, for example, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and butyl alcohol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and tetrahydrofuran, and the like. Methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

【0016】有機溶媒(f)の添加量は、上記アルコキ
シド(a)〜(e)の総合計1モルに対して、3〜10
0モルが好ましく、さらに好ましくは5〜20モルであ
る。有機溶媒(f)は少なくなると、混合物が均一に混
合されにくく、不均質な溶液となり、多くなると、溶液
の固形分濃度が低くなりすぎる。
The amount of the organic solvent (f) added is 3 to 10 with respect to 1 mol in total of the alkoxides (a) to (e).
0 mol is preferable, and 5 to 20 mol is more preferable. When the amount of the organic solvent (f) is small, the mixture is difficult to be uniformly mixed to form a heterogeneous solution, and when the amount is large, the solid content concentration of the solution becomes too low.

【0017】本発明で使用される水(h)は、前記アル
コキシド(a)〜(e)の加水分解のために加えられ、
酸(g)は加水分解のための触媒として加えられる。水
(h)の添加量は、上記アルコキシド(a)〜(e)の
総合計1モルに対して、1〜30モルが好ましく、さら
に好ましくは3〜10モルである。水(h)が少なくな
ると、加水分解が十分起こりにくく、多くなると、溶液
との相溶性が悪くなる。酸(g)は添加する水に0.0
01〜0.5重量%の割合で含有されるのが好ましい。
酸が少なくなると、触媒としての効果が望めず、多くな
ると、ガラスを不均質にする。酸としては、特に限定さ
れるものではなく、無機酸、有機酸のいずれも使用可能
であり、例えば、塩酸、硫酸が挙げられる。
The water (h) used in the present invention is added for the hydrolysis of the alkoxides (a) to (e),
Acid (g) is added as a catalyst for the hydrolysis. The amount of water (h) added is preferably 1 to 30 mol, and more preferably 3 to 10 mol, based on 1 mol of the total of the alkoxides (a) to (e). When the amount of water (h) decreases, hydrolysis hardly occurs sufficiently, and when the amount of water (h) increases, the compatibility with the solution deteriorates. Acid (g) is 0.0
It is preferably contained in a proportion of 01 to 0.5% by weight.
When the amount of acid is low, the effect as a catalyst cannot be expected. The acid is not particularly limited, and either an inorganic acid or an organic acid can be used, and examples thereof include hydrochloric acid and sulfuric acid.

【0018】本発明で使用される塩素、臭素または沃素
原子を含むガスとしては、例えば、塩素ガス、塩化水素
ガス、臭素ガス、臭化水素ガス、沃素ガス、沃化水素ガ
スなどが使用される。
As the gas containing chlorine, bromine or iodine atom used in the present invention, for example, chlorine gas, hydrogen chloride gas, bromine gas, hydrogen bromide gas, iodine gas, hydrogen iodide gas and the like are used. .

【0019】本発明で使用される混合物の配合割合は、
ガラス化後の酸化物の重量割合でSiO2 50〜65
%、Al 23 5〜15%、Na2 O1〜15%、B2
3 15〜25%、CuO0.01〜0.3%が好まし
い。また、カルボン酸銀は、ガラス化後の(SiO2
Al 23 +Na2 O+B23 +CuO)100重量
部に対して、Agが0.3〜2.5重量部となるよう
に、添加される。
The blending ratio of the mixture used in the present invention is
SiO 2 50 to 65 by weight ratio of oxide after vitrification
%, Al 2 O 3 5~15% , Na 2 O1~15%, B 2
O 3 15 to 25% and CuO 0.01 to 0.3% are preferable. Further, silver carboxylate is (SiO 2 +
(Al 2 O 3 + Na 2 O + B 2 O 3 + CuO) 100 parts by weight, and Ag is added in an amount of 0.3 to 2.5 parts by weight.

【0020】本発明のフォトクロミックガラスの製造は
以下の(1)〜(4)の工程に従って行われる。 (1)ケイ素アルコキシド(a)、アルミニウムトリア
ルコキシド(b)、ナトリウムアルコキシド(c)、ホ
ウ素トリアルコキシド(d)および銅ジアルコキシド
(e)を、有機溶媒(f)に所定割合で配合した溶液
に、カルボン酸銀(i)を所定割合で添加し、これに、
酸(g)を含んだ水(h)を添加し、混合・攪拌するこ
とにより、加水分解および縮重合を進ませて均一なゾル
溶液を作製する。なお、この混合物の調製に際して、上
記(a)〜(h)の各成分の添加順序は、任意に変えら
れ得る。
The photochromic glass of the present invention is manufactured according to the following steps (1) to (4). (1) A solution in which a silicon alkoxide (a), an aluminum trialkoxide (b), a sodium alkoxide (c), a boron trialkoxide (d) and a copper dialkoxide (e) are mixed in an organic solvent (f) at a predetermined ratio. , Silver carboxylate (i) was added at a predetermined ratio, and
Water (h) containing an acid (g) is added, and mixed and stirred to accelerate hydrolysis and polycondensation to prepare a uniform sol solution. In addition, in the preparation of this mixture, the addition order of the components (a) to (h) can be arbitrarily changed.

【0021】(2)次に、バルク状のフォトクロミック
ガラスを得たい場合には、上記のゾル溶液を所望のフォ
トクロミックガラスの形状をした容器に注入する。薄膜
状のフォトクロミックガラスを得たい場合には、所望の
形状をしたガラス基材上に塗布する。ガラス基材上に塗
布する場合の塗布方法としては、例えば、スピンコー
ト、スプレーコート、ロールコート、ディップコートま
たは流し塗り等の方法が挙げられる。次に、上記の容器
に注入されたゾル溶液、または塗布されたゾル溶液を1
0〜80℃で乾燥し、乾燥ゲルを作製する。乾燥温度が
高くなると、ゲルにクラックが発生し、低くなると、溶
媒が十分除去できなくなる。
(2) Next, when it is desired to obtain a bulk photochromic glass, the above sol solution is poured into a container having the shape of the desired photochromic glass. When it is desired to obtain a thin-film photochromic glass, it is applied onto a glass substrate having a desired shape. Examples of the coating method for coating on a glass substrate include spin coating, spray coating, roll coating, dip coating, and flow coating. Next, 1 part of the sol solution injected into the above container or the applied sol solution
Dry at 0-80 ° C to make a dry gel. When the drying temperature is high, cracks occur in the gel, and when the drying temperature is low, the solvent cannot be sufficiently removed.

【0022】(3)次に、乾燥ゲルを、150〜800
℃で加熱し、銀イオンを含んだ多孔性の焼結体を作製す
る。焼結温度が高くなると、多孔性のゲルを得にくく、
低くなると、十分な焼結ができない。
(3) Next, the dried gel is mixed with 150-800.
By heating at ℃, to produce a porous sintered body containing silver ions. When the sintering temperature becomes high, it becomes difficult to obtain a porous gel,
When it becomes low, sufficient sintering cannot be performed.

【0023】(4)次に、多孔性の焼結体を、塩素、臭
素または沃素原子を含むガス中において、100〜80
0℃で熱処理して、ハロゲン化銀微粒子核を成長させて
フォトクロミックガラスとする。熱処理温度が高くなる
と、ハロゲンの揮発が起こり易く、低くなるとハロゲン
化銀の成長が起こりにくくなる。
(4) Next, the porous sintered body is treated with 100 to 80 in a gas containing chlorine, bromine or iodine atoms.
Heat treatment is performed at 0 ° C. to grow silver halide fine particle nuclei to obtain a photochromic glass. When the heat treatment temperature is high, halogen is likely to volatilize, and when it is low, silver halide is less likely to grow.

【0024】本発明2のフォトクロミックガラスの製造
は、前記の(1)〜(3)の工程の後、次に示す(4)
および(5)の工程に従って行われる。
The production of the photochromic glass of the present invention 2 is carried out by the following (4) after the steps (1) to (3).
And (5).

【0025】(4)多孔性の焼結体を、塩素、臭素また
は沃素イオンを含む水または低級アルコール溶液中に浸
漬し、該焼結体の内部に塩素、臭素または沃素イオンを
拡散させてハロゲン化銀微粒子核を生成させる。塩素、
臭素または沃素イオンを含む溶液としては、例えば、塩
化水素、塩化ナトリウム、臭化水素、臭化ナトリウム、
沃化水素の水溶液またはアルコール溶液が挙げられる。
アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコ
ールが挙げられる。溶液中の上記ハロゲンイオンの濃度
は、特に限定されないが、溶液中のハロゲンイオンの全
量は、工程(1)で使用されたカルボン酸銀のモル数以
上であることが好ましい。
(4) The porous sintered body is dipped in water or a lower alcohol solution containing chlorine, bromine or iodine ions, and chlorine, bromine or iodine ions are diffused inside the sintered body to produce halogen. Generate silver halide fine particle nuclei. chlorine,
Examples of the solution containing bromine or iodine ions include hydrogen chloride, sodium chloride, hydrogen bromide, sodium bromide,
Examples thereof include an aqueous solution of hydrogen iodide or an alcohol solution.
Examples of the alcohol include methyl alcohol and ethyl alcohol. The concentration of the halogen ion in the solution is not particularly limited, but the total amount of halogen ion in the solution is preferably at least the number of moles of silver carboxylate used in step (1).

【0026】(5)微粒子核が生成された焼結体を、1
00〜800℃で加熱してハロゲン化銀微粒子を成長さ
せる。この加熱温度が高くなると、ハロゲンの揮発量が
大きくなり、低くなると、ハロゲン化銀の成長が十分行
われない。
(5) The sintered body in which fine particle nuclei are formed is
The silver halide fine grains are grown by heating at 00 to 800 ° C. When this heating temperature is high, the amount of halogen volatilized is large, and when it is low, the growth of silver halide is not sufficiently performed.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0028】実施例1 (1)シリコンテトラエトキシド 208.2g(1.00モル) アルミニウムトリイソプロポキシド 20 g(0.10モル) ナトリウムエトキシド 11 g(0.16モル) ホウ素トリブトキシド 52.9g(0.23モル) 銅ジエトキシド 0.3g(0.002モル) をエチルアルコール500g(10.9モル)と混合
し、さらに0.36重量%の塩酸を含む水を200g
(11.1モル)加えて、1時間混合・攪拌した。次い
で、酢酸銀を1.55g(0.01モル)加えて、24
時間混合・攪拌してゾル溶液を得た。 (2)加水分解・縮重合によって粘度が上昇したゾル溶
液を、ポリスチレン製の容器にいれ、60℃の恒温槽に
7日間保持してゲル化させて、厚さ1.5cmの乾燥ゲ
ルを得た。 (3)この乾燥ゲルを、ポリスチレン製の容器から取り
出し、5℃/時間の昇温速度で750℃まで加熱し、A
gイオンを含む透明な多孔性ガラスを得た。 (4)この多孔性ガラスを、塩素ガスをフローさせた5
50℃の電気炉中に10時間放置し、フォトクロミック
ガラスを得た。
Example 1 (1) Silicon tetraethoxide 208.2 g (1.00 mol) Aluminum triisopropoxide 20 g (0.10 mol) Sodium ethoxide 11 g (0.16 mol) Boron tributoxide 52 0.9 g (0.23 mol) 0.3 g (0.002 mol) of copper diethoxide was mixed with 500 g (10.9 mol) of ethyl alcohol, and 200 g of water containing 0.36% by weight of hydrochloric acid.
(11.1 mol) was added and mixed and stirred for 1 hour. Then, 1.55 g (0.01 mol) of silver acetate was added to give 24
A sol solution was obtained by mixing and stirring for a period of time. (2) A sol solution whose viscosity has increased due to hydrolysis / polycondensation is placed in a polystyrene container and kept in a thermostat at 60 ° C. for 7 days for gelation to obtain a dry gel having a thickness of 1.5 cm. It was (3) The dried gel was taken out of the polystyrene container and heated to 750 ° C. at a temperature rising rate of 5 ° C./hour to give A.
A transparent porous glass containing g ions was obtained. (4) The porous glass was flowed with chlorine gas 5
It was left in an electric furnace at 50 ° C. for 10 hours to obtain a photochromic glass.

【0029】実施例2 (1)実施例1の工程(1)と同様にしてゾル溶液を得
た。 (2)得られたゾル溶液に石英の平板(30mm×10
0mm×1mm厚)を浸漬し、引き上げ速度800mm
/minでディップコートした後、60℃の恒温槽に3
日間保持してゲル化させて、乾燥ゲルからなる薄膜で被
覆された石英板を得た。 (3)上記薄膜被覆石英板を、5℃/時間の昇温速度で
600℃まで加熱し、Agイオンを含む透明な多孔性ガ
ラス薄膜被覆石英板を得た。 (4)この多孔性ガラス薄膜被覆石英板を、塩素ガスを
フローさせた550℃の電気炉中に10時間放置し、フ
ォトクロミックガラス薄膜被覆石英板を得た。このフォ
トクロミックガラス薄膜の厚みは1μmであった。
Example 2 (1) A sol solution was obtained in the same manner as in step (1) of Example 1. (2) A quartz plate (30 mm × 10
(0 mm x 1 mm thickness), and pulling speed 800 mm
After dip-coating at 1 / min, place in a constant temperature bath at 60 ° C for 3
It was kept for a day for gelation to obtain a quartz plate coated with a thin film of dry gel. (3) The thin film-coated quartz plate was heated to 600 ° C. at a heating rate of 5 ° C./hour to obtain a transparent porous glass thin film-coated quartz plate containing Ag ions. (4) This porous glass thin film-coated quartz plate was left in an electric furnace at 550 ° C. in which chlorine gas was allowed to flow for 10 hours to obtain a photochromic glass thin film-coated quartz plate. The thickness of this photochromic glass thin film was 1 μm.

【0030】実施例3 工程(1)〜(3) 実施例1の工程(1)〜(3)と同様にして、Agイオ
ンを含む透明な多孔性ガラスを得た。 (4)このAgイオンを含む多孔性ガラスを、3mol
/LのNaCl水溶液中に浸漬し、72時間放置して、
AgClの微粒子核を生成させた。 (5)微粒子核を生成させた多孔性ガラスを上記水溶液
から取り出し、40℃で5時間乾燥させた後、550℃
の電気炉中に10時間放置し、フォトクロミックガラス
を得た。
Example 3 Steps (1) to (3) In the same manner as steps (1) to (3) of Example 1, a transparent porous glass containing Ag ions was obtained. (4) 3 mol of this porous glass containing Ag ions
/ L NaCl aqueous solution, leave it for 72 hours,
Fine particle nuclei of AgCl were generated. (5) The porous glass in which fine particle nuclei have been formed is taken out from the above aqueous solution, dried at 40 ° C. for 5 hours, and then 550 ° C.
It was left in the electric furnace for 10 hours to obtain a photochromic glass.

【0031】実施例4 工程(1)〜(3) 実施例2の工程(1)〜(3)と同様にして、Agイオ
ンを含む透明な多孔性ガラス薄膜被覆石英板を得た。 (4)このAgイオンを含む多孔性ガラス薄膜被覆石英
板を、3mol/LのNaCl水溶液中に浸漬し、72
時間放置して、AgClの微粒子核を生成させた。 (5)微粒子核を生成させた多孔性ガラス薄膜被覆石英
板を上記水溶液から取り出し、40℃で5時間乾燥させ
た後、550℃の電気炉中に10時間放置し、フォトク
ロミックガラス薄膜被覆石英板を得た。このフォトクロ
ミックガラス薄膜の厚みは1μmであった。
Example 4 Steps (1) to (3) In the same manner as steps (1) to (3) of Example 2, a transparent porous glass thin film-coated quartz plate containing Ag ions was obtained. (4) The porous glass thin film-coated quartz plate containing Ag ions was dipped in a 3 mol / L NaCl aqueous solution, and 72
It was left to stand for a while to generate fine particle nuclei of AgCl. (5) The porous glass thin film-coated quartz plate on which fine particle nuclei have been formed is taken out of the above aqueous solution, dried at 40 ° C. for 5 hours, and then left in an electric furnace at 550 ° C. for 10 hours to obtain a photochromic glass thin film-coated quartz plate. Got The thickness of this photochromic glass thin film was 1 μm.

【0032】比較例1 工程(1)〜(3) 実施例1の工程(1)において、酢酸銀を加えずにゾル
溶液を作製したこと以外は、実施例1の工程(1)〜
(3)と同様にして、透明な多孔性ガラスを得た。 (4)この多孔性ガラスを、NaClとAgNO3 とを
それぞれ3mol/Lの濃度で溶解した水溶液中に浸漬
し、72時間放置した。 (5)次に、多孔性ガラスを上記水溶液から取り出し、
40℃で5時間乾燥させた後、電気炉に入れ、1℃/分
の昇温速度で950℃まで加熱した。次に、得られたガ
ラスを550℃の電気炉中に10時間放置して、ガラス
内部にAgClの微粒子を成長させフォトクロミックガ
ラスを得た。
Comparative Example 1 Steps (1) to (3) Steps (1) to (3) of Example 1 except that a sol solution was prepared without adding silver acetate in Step (1) of Example 1.
Transparent porous glass was obtained in the same manner as in (3). (4) This porous glass was immersed in an aqueous solution in which NaCl and AgNO 3 were dissolved at a concentration of 3 mol / L and left for 72 hours. (5) Next, take out the porous glass from the aqueous solution,
After drying at 40 ° C. for 5 hours, it was placed in an electric furnace and heated to 950 ° C. at a temperature rising rate of 1 ° C./min. Next, the obtained glass was left in an electric furnace at 550 ° C. for 10 hours to grow AgCl fine particles inside the glass to obtain a photochromic glass.

【0033】評価 実施例1〜4および比較例1で得られたガラスまたはガ
ラス薄膜被覆石英板を試料として以下の評価を行った。 組成分析 X線マイクロアナライザーにて組成分析をし、結果を表
1に示した。表1に示した数値の単位は重量%である。
また、目標組成とあるのは、ガラス設計の目標とした組
成のことである。 フォトクロミック特性の評価 暗室内で、以下の方法でおこなった。光を遮断して30
分保持後、150ワットの水銀灯の光を試料に60分間
照射し、波長400nmの光線透過率を、照射開始直後
から60分後まで、可視・紫外分光光度計を用いて測定
した。次に、光を遮断し、遮断直後から90分後まで同
様に測定した。結果を図1および図2に示した。
Evaluation The following evaluations were performed using the glass or glass thin film-coated quartz plates obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 as samples. Composition analysis The composition was analyzed with an X-ray microanalyzer, and the results are shown in Table 1. The unit of the numerical values shown in Table 1 is% by weight.
Further, the target composition is a composition targeted for glass design. Evaluation of photochromic characteristics The following method was performed in a dark room. Shut off the light 30
After holding the minute, the sample was irradiated with light of a 150 watt mercury lamp for 60 minutes, and the light transmittance at a wavelength of 400 nm was measured using a visible / ultraviolet spectrophotometer from immediately after the start of irradiation to 60 minutes later. Next, the light was blocked, and the same measurement was performed from immediately after the blocking to 90 minutes after the blocking. The results are shown in FIGS. 1 and 2.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明のフォトクロミックガラスの製造
方法は前記した通りであり、従来の高温溶融法と違っ
て、低温で製造できるので、ガラス組成の制御が容易で
あり、ハロゲン化銀を予め過剰に加えておく必要がない
ので、製造コストが安い。特開昭58−190837号
公報および特開平3−50128号公報記載の方法のよ
うに、ガラス組成物中にハロゲンが含まれた後に加熱す
るのではなく、ハロゲン処理をしつつ加熱するので、ハ
ロゲンの揮発の恐れがなく、ガラス組成の制御が容易で
ある。
The method for producing a photochromic glass of the present invention is as described above, and unlike the conventional high temperature melting method, it can be produced at a low temperature, so that the glass composition can be easily controlled and the silver halide is previously excessive. Since it does not need to be added, the manufacturing cost is low. As in the methods described in JP-A-58-190837 and JP-A-3-50128, the heating is not performed after the halogen is contained in the glass composition, but is performed while the halogen treatment is performed. It is easy to control the glass composition without the risk of volatilization.

【0036】本発明2のフォトクロミックガラスの製造
方法は前記した通りであり、従来の高温溶融法と違っ
て、低温で製造できるので、ガラス組成の制御が容易で
あり、ハロゲン化銀を予め過剰に加えておく必要がない
ので、製造コストが安い。特開昭58−190837号
公報記載の方法は、ガラス組成物中にハロゲンが含まれ
た後に、900℃までの加熱と550℃での再加熱の2
回の加熱工程が必要であるが、本発明2では、ハロゲン
が含まれた後の加熱は1回ですむので、ハロゲンの揮発
が少なくなり、従ってガラス組成の制御が容易である。
特開平3−50128号公報記載の方法は、焼結ゲル内
部に液相中からAg+ とCl- イオンの両方を拡散させ
ねばならないが、本発明2では、Ag+ イオンは、予め
ガラス組成物中に配合されており、Cl- イオンだけを
焼結ゲル中へ拡散すればよいので、ガラス組成の制御が
容易である。
The method for producing the photochromic glass of the present invention 2 is as described above, and unlike the conventional high temperature melting method, it can be produced at a low temperature, so that the glass composition can be easily controlled and the silver halide can be excessively added in advance. Since it does not need to be added, the manufacturing cost is low. In the method described in JP-A-58-190837, after the halogen is contained in the glass composition, heating up to 900 ° C. and reheating at 550 ° C. are performed.
Although the heating step is required twice, in the present invention 2, since the heating after the halogen is contained is only required once, the volatilization of the halogen is reduced and therefore the glass composition can be easily controlled.
According to the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-50128, both Ag + and Cl ions must be diffused from the liquid phase inside the sintered gel. In Invention 2, however, the Ag + ions are preliminarily added to the glass composition. Since it is contained in the sintered gel and only Cl ions need to be diffused into the sintered gel, the glass composition can be easily controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1および実施例2で得られたガラスまた
はガラス薄膜被覆石英板のフォトクロミック特性の評価
結果である。
FIG. 1 shows the evaluation results of the photochromic properties of the glass or glass thin film-coated quartz plates obtained in Examples 1 and 2.

【図2】実施例3、実施例4および比較例1で得られた
ガラスまたはガラス薄膜被覆石英板のフォトクロミック
特性の評価結果である。
FIG. 2 is an evaluation result of photochromic properties of the glass or glass thin film-coated quartz plates obtained in Examples 3 and 4 and Comparative Example 1.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(1)(a)下記の一般式[I] からなる群
から選ばれる少なくとも1種のケイ素アルコキシド、 Yn ─Si(OR)4-n ・・・[I] (式中、Rは炭素数1〜5のアルキル基、Yは有機基、
nは0〜3の整数)(b)一般式Al(OR1 3 (式
中、R1 は炭素数1〜5のアルキル基)で表されるアル
ミニウムトリアルコキシド、(c)一般式Na(O
2 )(式中、R2 は炭素数1〜5のアルキル基)で表
されるナトリウムアルコキシド、(d)一般式B(OR
3 3 (式中、R3 は炭素数1〜5のアルキル基)で表
されるホウ素トリアルコキシド、(e)一般式Cu(O
4 2 (式中、R4 は炭素数1〜5のアルキル基)で
表される銅ジアルコキシド、(f)有機溶媒、(g)
酸、(h)水、および(i)一般式Ag(Cn 2n-1
2 )(式中、nは2〜11の整数)で表されるカルボン
酸銀からなる混合物を、加水分解および縮重合させゾル
溶液を作製する工程、 (2)ゾル溶液を10〜80℃で乾燥し、乾燥ゲルを作
製する工程、 (3)乾燥ゲルを、150〜800℃で加熱し、多孔性
の焼結体を作製する工程、および (4)多孔性の焼結体を、塩素、臭素または沃素原子を
含むガス中において、100〜800℃で熱処理してハ
ロゲン化銀を成長させる工程からなるフォトクロミック
ガラスの製造方法。
(1) (a) At least one silicon alkoxide selected from the group consisting of the following general formula [I]: Y n --Si (OR) 4-n ... [I] (wherein , R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Y is an organic group,
(n is an integer of 0 to 3) (b) Aluminum trialkoxide represented by the general formula Al (OR 1 ) 3 (wherein, R 1 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), (c) General formula Na ( O
R 2 ) (wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), and (d) the general formula B (OR
3 ) 3 (in the formula, R 3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), a boron trialkoxide, and (e) a general formula Cu (O
R 4 ) 2 (wherein R 4 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), a dialkoxide of copper, (f) an organic solvent, (g)
Acid, (h) water, and (i) the general formula Ag (C n H 2n-1 O
2 ) (in the formula, n is an integer of 2 to 11) a step of producing a sol solution by hydrolyzing and polycondensing a mixture of silver carboxylates, (2) the sol solution at 10 to 80 ° C. A step of drying and producing a dry gel; (3) a step of heating the dry gel at 150 to 800 ° C. to produce a porous sintered body; and (4) a porous sintered body containing chlorine, A method for producing a photochromic glass, comprising a step of growing silver halide by heat-treating at 100 to 800 ° C. in a gas containing bromine or iodine atoms.
【請求項2】 請求項1記載の(1)、(2)および
(3)の工程の後、(4)多孔性の焼結体を、塩素、臭
素または沃素イオンを含む水またはアルコール溶液中に
浸漬し、ハロゲン化銀微粒子核を生成させる工程、およ
び(5)微粒子核が生成された焼結体を、100〜80
0℃で加熱してハロゲン化銀微粒子を成長させる工程か
らなるフォトクロミックガラスの製造方法。
2. After the steps (1), (2) and (3) according to claim 1, (4) the porous sintered body is placed in a water or alcohol solution containing chlorine, bromine or iodine ions. The step of immersing in 100 ° C. to generate silver halide fine grain nuclei, and (5) the sintered body in which the fine grain nuclei are generated,
A method for producing a photochromic glass, which comprises the step of growing silver halide fine particles by heating at 0 ° C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160067916A (en) * 2013-10-09 2016-06-14 코닝 인코포레이티드 Reverse photochromic borosilicate glasses
JP2016535715A (en) * 2013-10-09 2016-11-17 コーニング インコーポレイテッド Reverse photochromic borosilicate glass

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