[发明专利]改进的光致变色玻璃

说明书

本发明涉及眼科使用的光致变色玻璃，其特征在于它是透明无色的，具有很高的透射率，而在光化辐射照射条件下能够变暗至透射率很低，其变暗度受热量的影响很小，当光源撒去时又恢复高的透射率。这些玻璃的特征还在于其光致变色性能对于常常应用在光致变色透镜的防闪光处理中的热处理具有优良的稳定性。

现在光致变色玻璃是众所周知的，其特征在于它们暴露于光化辐射(基本上是紫外辐射)时能够变暗，而当这种激发性光源消失时又变明亮。自从这种玻璃在距今大约30年前发明(美国专利No.A-3,208,860)以来，它已以许多种类型获得了应用，具体类型取决于光致变色的哪一个特性针对特定应用进行了最佳选择。通常，用于眼科的光致变色玻璃的关键特性是：在透明态(光化辐射不存在时)的颜色和透射率，因暴露于光化辐射而导致变暗后的颜色(通常灰色或褐色)和透射率，在变暗状态其透射率随温度(通常在0-40℃之间)变化的幅度很小，并且在激发光源消失时可逆变亮的能力。

例如，美国专利No.A-4,746,633描述了用于眼科的玻璃，它在透明态具有高于88％的透射率，暴露于光化辐射源15分钟后具有35-60％的透射率，而在光源消除时又变亮至至少透射率为75％。这些玻璃的特征还在于40℃光照后透射率低于63％。本发明给出的许多例子显示，这些玻璃在25℃变暗状态下透射率很低，而变暗状态下透射率的温度依赖性又很大。通常，25-40℃之间透射率的差值比18.5个百分点还大得多，而25℃变暗状态下测量2毫米厚度时的透射率低于30％。

若能获得玻璃折射率大约1.5，并表现出下列性能的用于眼科的光致变色玻璃，将是很有用的：

(a)透明态的高透射率T₀，2毫米厚度时通常要高于86％，最好高于88％，并且透明态是无色的；

(b)25℃暴露于阳光模拟装置15分钟后，变暗状态下2毫米厚度的透射率T_d15(25℃)低于35％；

(c)40℃下暴露于阳光模拟装置15分钟后，变暗状态下2毫米厚度的透射率T_d15(40℃)低于45％；

(d)在不含光化辐射的1小时光照后，透射率高于75％；

(e)光致变色性能对于防闪光处理中热处理的稳定性，起始数据T_d15(25℃)与玻璃经280℃热处理1小时后该数据的绝对差值不超过5个百分点。

这样的光致变色玻璃就申请入所知目前是不存在的，

因而，本发明的一个目标是提供具有上述特征的玻璃。更确切地讲，本发明涉及基质组成如下的玻璃，含量范围均以氧化物为基准的重量％表示如下：

  SiO₂：51-66

  B₂O₃：15-23

  Al₂O₃：3-10

  ZrO₂：2.5-11

  TiO₂：0-1

  Li₂O：3-7

  Na₂O：0-8

  K₂O：2-9

  MgO：0-3

  CaO：0-3

  SrO：0-3

  BaO：0-3

  Nb₂O₅：0-1

  La₂O₃：0-8

  Y₂O₃：0-8

另外，还含有下列光致变色剂：

  Ag：0.080-0.30

  CuO＞0.0020-0.0130

  Cl：0.1-0.6

  Br：0.040-0.3

这些光致变色剂的含量以基质重量的％表示，并且玻璃的组成还满足下列条件：

  0.2＜Ag/(Cl+Br)≤0.5

  Br/(Cl+Br)＞0.15

  0.5≤La₂O₃+Y₂O₃≤8

  TiO₂+Nb₂O₅≤1.2

  10≤Al₂O₃+ZrO₂≤17

  MgO+CaO+SrO+BaO≤6