(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線吸収ガラスであって、（ａ）質量百分率で：
ＳｉＯ2          ５０〜６０
Ｂ2Ｏ3            １７．５〜２２．０
Ａｌ2Ｏ3          ６．５〜８．０
Ｌｉ2Ｏ            ３．５〜５．５
Ｎａ2Ｏ            ０．５〜７．５
Ｋ2Ｏ              ０．５〜７．５
ＺｒＯ2            ２．０〜７．０
ＴｉＯ2            ０〜２
を含む基礎ガラス組成物、並びに（ｂ）（ｉ）酸化銅および（ｉｉ）塩化物源、臭化物源、またはそれらの組合せを含む紫外線成分を含み、該酸化銅の量は、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり０．２５から１．５質量部であり、前記塩化物源に由来する塩化物、前記臭化物源に由来する臭化物、またはそれらの組合せの合計は、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり０．２から４．０質量部であり、カチオンパーセントで表されたＬｉ2Ｏ対（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）のモル比が１以上である、紫外線吸収ガラス。
【請求項２】
前記基礎ガラス組成物が、質量百分率で：
ＳｉＯ2          ５４．０〜５８．０
Ｂ2Ｏ3            １９．０〜２１．０
Ａｌ2Ｏ3          ７．０〜８．０
Ｌｉ2Ｏ            ４．０〜５．０
Ｎａ2Ｏ            ０．５〜１．０
Ｋ2Ｏ              ６．０〜７．０
ＺｒＯ2            ４．０〜５．０
ＴｉＯ2            ０．５〜１．５
を含む、請求項１記載のガラス。
【請求項３】
前記基礎ガラス組成物が、質量百分率で：
ＳｉＯ2          ５５．０〜５７．０
Ｂ2Ｏ3            ２０．０〜２１．０
Ａｌ2Ｏ3          ７．０〜８．０
Ｌｉ2Ｏ            ４．０〜５．０
Ｎａ2Ｏ            ４．０〜５．０
Ｋ2Ｏ              ０．５〜１．５
ＺｒＯ2            ４．０〜５．０
ＴｉＯ2            ０．５〜１．５
を含む、請求項１記載のガラス。
【請求項４】
前記酸化銅の量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり０．５から１．０質量部であり、前記臭化物源に由来する前記臭化物が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり２．０から４．０質量部である、請求項１から３いずれか１項記載のガラス。
【請求項５】
前記塩化物源がＮａＣｌまたはＫＣｌであり、前記臭化物源がＮａＢｒまたはＫＢｒである、請求項１から４いずれか１項記載のガラス。
【請求項６】
１種類以上の着色剤をさらに含む、請求項１から５いずれか１項記載のガラス。
【請求項７】
前記着色剤が、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、ＭｎＯ2、希土類金属酸化物、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項６記載のガラス。
【請求項８】
ＮｉＯの量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり２．５質量部以下であり、
ＣｏＯの量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり２．５質量部以下であり、
Ｆｅ2Ｏ3の量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり６．０質量部以下であり、
Ｃｒ2Ｏ3の量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり２．０質量部以下であり、
ＭｎＯ2の量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり４．０質量部以下であり、
前記希土類金属酸化物の量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり６．０質量部以下である、請求項７記載のガラス。
【請求項９】
元素の銀、銀塩、またはそれらの組合せを含まないバッチ組成物から調製された、請求項１から８いずれか１項記載のガラス。
【請求項１０】
前記紫外線吸収ガラスの４００ｎｍでの透過率が１％／ｍｍ以下である、請求項１から９いずれか１項記載のガラス。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１５年３月２日に出願された米国仮特許出願第６２／１２６７９６号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、紫外線吸収ガラスおよびその物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
数多くのＵＶカットのガラス（酸化物）およびプラスチックレンズ組成物が以前に記載された。強度または機械的性質と、ＵＶ吸光度との間には、大抵、二律背反が存在する。例えば、プラスチックレンズは、密度が低いために、軽量である；それらは、ほとんどのガラスよりも薄く成形して、さらに質量を減少させることができる。それらは、一般に、ガラスの対応物よりも良好にＵＶ放射線を吸収する。しかしながら、ガラスレンズは、典型的により重くより厚いが、より耐引掻性であり、よりよい機械的強度を有する。ガラスレンズとプラスチックレンズの両方とも、様々な色が付けられることがあり、グリーン、グレー、およびブラウンが最も一般的である。
【０００４】
ガラスレンズのＵＶ吸光度を改善するための戦略の１つは、非フォトクロミックの無色ホウケイ酸ガラスに、ハロゲン化銅またはハロゲン化銅カドミウムの結晶相を加える工程を含む。これらのガラスにおいて、ＵＶ吸光度が改善される；しかしながら、そのような組成物中のその酸化物成分の相対的比率は、塩基性を維持するために調節しなければならない。それゆえ、機械的および光学的性質に悪影響を与え得る、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の使用は制限される。
【０００５】
ガラスレンズのＵＶ吸光度を改善するための代わりの戦略は、色合いを生じるための最後の水素焼成段階を含む、ガラス組成物への銀塩の添加を含む。しかしながら、そのようなガラスの厚さは、適切な機械的強度を確実にするために、レンズとして製造される場合、約１．８ｍｍ超に維持しなければならない。
【０００６】
機械的性質が良好な、より薄いガラスレンズも調製されてきたが、ＵＶ放射線を吸収するように設計されていない。代わりに、それらは、耐引掻性および機械的強度の少なくともいくつかが追加に積層された層によって与えられている、積層体として使用されるように設計されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
その結果、プラスチックのＵＶ吸光度能力およびガラスの高い機械的強度を備えた薄いガラス材料が必要とされている。少量の着色剤を使用して、光学的または機械的性質に影響を与えずに、これらのガラスに色合いを生じさせられることが理想的である。本出願は、この必要性に対処するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
紫外線吸収ガラスがここに開示されている。このガラスは、化学強化過程によって強化することができ、従来のガラスと比べて減少した厚さを有しつつ、良好な機械的および光学的性質を維持することができる。この紫外線吸収ガラスは、着色剤を含み得、眼用レンズに形成できる。その紫外線吸収ガラスを製造する方法および使用する方法も記載されている。
【０００９】
本発明の利点は、以下の説明に一部が述べられており、一部は、その説明から明白になるか、または下記に記載される態様の実施によって分かるであろう。下記に記載される利点は、付随の特許請求の範囲に具体的に指摘された要素とその組合せによって、実現され、達成される。先の一般的な説明と以下の詳細な説明の両方とも、例示と説明のためだけであり、限定するものではないことが理解されよう。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ここに記載された組成物、方法、および物品は、以下の詳細な説明を参照することによって、より容易に理解できる。ここに使用した用語法は、特定の態様を説明する目的のためだけであり、限定することは意図されていないことも理解すべきである。
【００１１】
明細書および付随の特許請求の範囲に使用されるように、特に明記のない限り、名詞は、複数の対象を指すことに留意しなければならない。それゆえ、例えば、「アルカリ金属酸化物」への言及は、２種類以上のアルカリ金属酸化物の混合物を含む。
【００１２】
本明細書の記載および特許請求の範囲を通じて、「含む」という用語および「備える」などのこの用語の他の形態は、以下に限られないが、例えば、他の添加剤、成分、整数、または工程を含むことを意味し、それらを排除する意図はない。
【００１３】
「随意的」または「必要に応じて」は、その後に記載された事象または環境が起こっても起こらなくても差し支えないことを意味し、またその説明が、その事象または環境が生じる例、および生じない例を含むことを意味する。例えば、「必要に応じて着色剤を含む」という句は、着色剤が含まれても含まれなくても差し支えないことを意味する。
【００１４】
ここに用いたように、「約」という用語は、数値範囲の端点に、所望の結果に影響せずに、所定の値が、その端点より「少し上」または「少し下」であってよいことを与えることにより、融通性を与える。範囲は、「約」ある特定の値から、および／または「約」別の特定の値までと、ここに表されることがある。そのような範囲が表されている場合、別の態様は、そのある特定の値から、および／またはその他方の特定の値まで、を含む。同様に、値が、先行詞「約」を使用して、近似として表されている場合、その特定の値は別の態様を形成することが理解されよう。前記範囲の各々の端点は、その他方の端点に関してと、その他方の端点とは独立しての、両方において有意であることが理解されよう。
【００１５】
「混ぜる」または「混ぜ物」は、化学反応または物理的相互作用がない場合の、２種類以上の成分の互いの組合せを指す。「混ぜる」および「混ぜ物」という用語は、組成物を製造するための混合の際に、ここに記載された成分のいずれかの間の化学反応または物理的相互作用も含み得る。それらの成分は、単独で、水中、別の溶媒中、または溶媒の組合せ中で、混ぜることができる。本発明のガラスの様々な成分を互いに混ぜることのできる順序は、様々であり得る。
【００１６】
「耐引掻性」は、レンズまたは他のガラス物品の表面に亘り硬質物体を引きずったときの、そのガラスまたはガラス物品の表面または内部の滑らかなままでいる（すなわち、引っ掻き傷または表面損傷を避ける）能力を指す。１つの態様において、ここに開示されたガラス組成物は耐引掻性である。
【００１７】
「紫外線」または「ＵＶ」放射線は、高周波かつ低波長の電磁放射線である。１つの態様において、ＵＶ放射線は、約１０ｎｍと約４００ｎｍの間の波長を有する。一方で「ＵＶ吸光度」は、ＵＶ放射線の透過を遮蔽する（すなわち、「吸収」する）物品または化合物の能力を指す。いくつかの態様において、ＣｕＯ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＳｎＯ、Ｓｂ2Ｏ3などの塩および元素および化合物は、ＵＶ吸光度を示す。さらなる態様において、これらのような塩、元素または化合物は、本発明の紫外線吸収ガラス組成物に加えられて、そのガラスおよびそのガラスから製造された物品に、ＵＶ吸光度特性を与える。またさらなる態様において、例えば、ＵＶ放射線から眼を保護するために、ＵＶ吸光度を有するガラス組成物および物品を製造することが望ましい。
【００１８】
「ＡＳ  １０６７：２００３」は、グレア低減およびＵＶカットに基づいて非処方レンズを分類する目的のために、オーストラリア／ニュージーランド規格委員会(Standards Australia/Standards New Zealand Committee)ＣＳ−０５３により作成された、サングラスおよびファッションメガネの規格である。この規格によるカテゴリー２のガラスは、中レベルのグレア低減および良好なＵＶカットを与えるであろう。この規格によるカテゴリー３のガラスは、カテゴリー２と同様に、まだ良好なＵＶカットを与えるが、より高いグレア低減を有するであろう。
【００１９】
開示された組成物および方法に使用できる、それと共に使用できる、その調製に使用できる、もしくはその生成物である、材料および成分が開示されている。これらと他の材料がここに開示されており、これらの材料の組合せ、部分集合、相互作用、群などが開示されている場合、これらの化合物の様々な個別と集合的な組合せおよび順序の各々の具体的な言及が、明白に開示されていないかもしれないが、各々は、ここに具体的に考えられ、記載されていることが理解されよう。例えば、アルカリ金属酸化物が開示され、論じられ、多数の異なる遷移金属酸化物が論じられている場合、可能であるアルカリ金属酸化物および遷移金属酸化物の各々と全ての組合せおよび順序が、特に明記のない限り、具体的に考えられる。例えば、分子Ａ、Ｂ、およびＣの部類が開示され、同様に、分子Ｄ、Ｅ、およびＦの部類、並びに分子の組合せＡ−Ｄの一例が開示されている場合、各々が個別に列挙されていない場合でさえ、各々が、個別と集合的に考えられる。このように、この例において、組合せＡ−Ｅ、Ａ−Ｆ、Ｂ−Ｄ、Ｂ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、Ｃ−Ｄ、Ｃ−Ｅ、およびＣ−Ｆの各々が具体的に考えられ、Ａ、Ｂ、およびＣ；Ｄ、Ｅ、およびＦ；並びに例示の組合せＡ−Ｄの開示から、開示されていると考えるべきである。同様に、これらのどの部分集合または組合せも、具体的に考えられ、開示されている。それゆえ、例えば、Ａ−Ｅ、Ｂ−Ｆ、およびＣ−Ｅの下位の群が具体的に考えられ、Ａ、Ｂ、およびＣ；Ｄ、Ｅ、およびＦ；並びに例示の組合せＡ−Ｄの開示から考えられるべきである。この概念は、以下に限られないが、開示された組成物を製造する方法および使用する方法における工程を含む、開示の全ての態様に適用される。それゆえ、様々な追加の工程を実施できる場合、これらの追加の工程の各々が、開示された方法のどの具体的な実施の形態または実施の形態の組合せに行うことができ、そのような組合せの各々が、具体的に考えられ、開示されていると考えられるべきであることが理解されよう。
【００２０】
ここに開示された特定の材料、化合物、組成物、および成分は、商業的に得られるか、または当業者に一般的に公知の技術を使用して、容易に合成できる。例えば、開示された化合物および組成物の調製に使用される出発材料および試薬は、商業的供給業者から入手できるか、または当業者に公知の方法により調製される。
【００２１】
１つの態様において、紫外線吸収ガラスが提供される。この紫外線吸収ガラスは、（ａ）所定の質量百分率により少なくとも以下の成分を有する基礎ガラス組成物：
ＳｉＯ2          ５０〜６０
Ｂ2Ｏ3            １７．５〜２２．０
Ａｌ2Ｏ3          ６．５〜８．０
Ｌｉ2Ｏ            ３．５〜５．５
Ｎａ2Ｏ            ０．５〜７．５
Ｋ2Ｏ              ０．５〜７．５
ＺｒＯ2            ２．０〜７．０
ＴｉＯ2            ０〜２
並びにさらに（ｂ）（ｉ）酸化銅および（ｉｉ）塩化物源、臭化物源、またはそれらの組合せを含む紫外線成分を含む。いくつかの態様において、酸化銅の量は、基礎組成物の１００質量部当たり０．２５から１．５質量部、または基礎組成物の１００質量部当たり０．２５、０．５、０．７５、１．０、１．２５、または１．５質量部であり得、その酸化銅のどの値も、範囲の上端と下端を与え得る。さらなる態様において、前記塩化物源からの塩化物、前記臭化物源からの臭化物、またはそれらの組合せの合計は、基礎組成物の１００質量部当たり０．２から４．０質量部であり得る。またさらなる態様において、その塩化物源は、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、または別の塩化物塩であり得、その臭化物源は、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、または別の臭化物塩であり得る。
【００２２】
１つの態様において、酸化銅の量は、基礎組成物の１００質量部当たり０．５から１．０質量部、または基礎組成物の１００質量部当たり０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、または１．０質量部であり得、その酸化銅のどの値も、範囲の上端と下端を与え得る。別の態様において、前記臭化物源からの臭化物は、基礎組成物の１００質量部当たり２．０から４．０質量部、または基礎組成物の１００質量部当たり２．０、２．３３、２．５、３．０、３．５、または４．０質量部であり得、その臭化物源のどの値も、範囲の上端と下端を与え得る。
【００２３】
さらなる態様において、前記紫外線吸収ガラスは、所定の質量百分率により少なくとも以下の成分を有する基礎ガラス組成物：
ＳｉＯ2          ５４．０〜５８．０
Ｂ2Ｏ3            １９．０〜２１．０
Ａｌ2Ｏ3          ７．０〜８．０
Ｌｉ2Ｏ            ４．０〜５．０
Ｎａ2Ｏ            ０．５〜１．０
Ｋ2Ｏ              ６．０〜７．０
ＺｒＯ2            ４．０〜５．０
ＴｉＯ2            ０．５〜１．５
を含む。
【００２４】
また別の態様において、前記紫外線吸収ガラスは、所定の質量百分率により少なくとも以下の成分を有する基礎ガラス組成物：
ＳｉＯ2          ５５．０〜５７．０
Ｂ2Ｏ3            ２０．０〜２１．０
Ａｌ2Ｏ3          ７．０〜８．０
Ｌｉ2Ｏ            ４．０〜５．０
Ｎａ2Ｏ            ４．０〜５．０
Ｋ2Ｏ              ０．５〜１．５
ＺｒＯ2            ４．０〜５．０
ＴｉＯ2            ０．５〜１．５
を含む。
【００２５】
１つの態様において、ここに開示された紫外線吸収ガラスは、１％／ｍｍ未満、または０．７５％／ｍｍ未満、または０．５％／ｍｍ未満、または０．２５％／ｍｍ未満、または０．１％／ｍｍ未満の４００ｎｍでの透過率値（ｍｍの厚さ当たりの％で表される）を有する。別の態様において、ここに開示された紫外線吸収ガラスは、ハロゲン化銅の沈殿を使用せずに、少なくともこの透過率値を達成できる。またさらなる態様において、ここに開示された紫外線吸収ガラスは、バッチ組成物中にどのような元素の銀または銀塩も含まない。別の態様において、４００ｎｍでの透過率値は、０．０９％、または０．０８％、または０．０７％、または０．０６％、または０．０５％、または０．０２５％未満である。
【００２６】
ここに用いたように、「機械的強度」は、ガラス物品の性質、特に、外部の物理的力に曝されたときに、破壊、亀裂、破砕、変形などに抵抗する物品の性質を称する。１つの態様において、ここに開示された紫外線吸収ガラスから製造された物品が、高い機械的強度を有することが望ましい。さらなる態様において、化学強化過程を使用して、ここに開示された物品の機械的強度を増加させることができる。
【００２７】
ここに用いた「ＲＯＲ」または「破壊強度係数(modulus of rupture strength)」は、機械的強度の尺度の１つである。この性質は、「曲げ強度」、「曲げ強さ」、または「破壊強度」と称されることもある。ＲＯＲは、脆性材料の性質であり、荷重が印加されたときに変形に抵抗する材料の能力を称する。
【００２８】
「ＤＯＬ」または「圧縮深さ」（「層の深さ」とも称される）は、化学強化ガラスの機械的および／または物理的性質である。ほとんどのガラスに、いくらかの表面傷がある。高ＤＯＬのガラスは、その表面傷よりも深い、厚い圧縮外側層を有するために、破壊に抵抗することができる。より高いＤＯＬ値を有するガラスは、引っ掻き傷、摩耗、および衝撃に対してより耐性でもある。
【００２９】
１つの態様において、ここに開示された紫外線吸収ガラスの化学強化により、４０，０００ｐｓｉ（約２７５ＭＰａ）以上の平均破壊強度係数（ＲＯＲ）および２．５ミル（約６３μｍ）以上の平均圧縮深さ（ＤＯＬ）となる。１つの態様において、そのＲＯＲは、４５，０００ｐｓｉ（約３１０ＭＰａ）、または５０，０００ｐｓｉ（約３４５ＭＰａ）、または５５，０００ｐｓｉ（約３７９ＭＰａ）、または６０，０００ｐｓｉ（約４１４ＭＰａ）、または６５，０００ｐｓｉ（約４４８ＭＰａ）、または７０，０００ｐｓｉ（約４８３ＭＰａ）、または７５，０００ｐｓｉ（約５１７ＭＰａ）より大きいか、またはほぼ等しく、ここで、どの値も、範囲の下端と上端を与え得る。別の態様において、ＤＯＬは、６５μｍ、または７０μｍ、７５μｍ、８０μｍ、８５μｍ、９０μｍ、９５μｍ、１００μｍ、１０５μｍ、または１１０μｍより大きいか、またはほぼ等しく、ここで、どの値も、範囲の下端と上端を与え得る。
【００３０】
ガラスの「化学強化(chemical temperingまたはchemtempering)」は、それによって、ガラスに製造後化学過程が施されて、追加の機械的強度が与えられる過程である。化学強化は、表面仕上げ過程であり、例えば、カリウム塩を含有する浴内で行われることがある。１つの態様において、化学強化中、ガラス中の表面のナトリウムイオンは、強化浴からのカリウムイオンと交換される。化学強化は、ガラスが、最初にナトリウムイオンとイオン交換されて、表面ナトリウム濃度を増加させ、次に、カリウム塩を含有する浴内でイオン交換される、二段階法であっても差し支えない。１つの態様において、化学強化ガラスは、ほとんど光学的歪みがなく、いくつかの態様において、強化後に切断できる。１つの態様において、本発明の紫外線吸収ガラスは化学強化されている。強化によって、ガラスの外面は圧縮状態になり、ＤＯＬ値が増加する。化学強化ガラスは、破片に割れるよりはむしろ、壊れるときに、小さい粒または塊に壊れる傾向が高く、それゆえ、破壊の際に怪我を招きにくい。
【００３１】
別の態様において、ここに開示された紫外線吸収ガラスは、衝撃破壊に対して優れた耐性を有する。さらなる態様において、この耐性は、化学強化過程により得られる。１つの態様において、化学強化は、成形ガラスを溶融塩浴中に浸漬する工程からなる。この態様において、その成形ガラスは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、または２４時間に亘り浸漬されることがあり、ここで、どの値も、範囲の下端と上端を与え得る。さらなる態様において、その溶融塩浴はＫＮＯ3およびＮａＮＯ3を含有し得る。この態様において、ＫＮＯ3は、溶融塩浴の１０質量％、２０質量％、３０質量％、４０質量％、５０質量％、６０質量％、７０質量％、または８０質量％で存在し得、ＮａＮＯ3は、溶融塩浴の２０質量％、３０質量％、４０質量％、５０質量％、６０質量％、７０質量％、８０質量％、または９０質量％で存在し得、ここで、どの値も、範囲の下端と上端を与え得る。またさらなる態様において、その溶融塩浴の温度は、３５０℃、３７５℃、４００℃、４２５℃、または４５０℃である。１つの態様において、前記成形ガラスは、６０質量％のＫＮＯ3および４０質量％のＮａＮＯ3からなる溶融塩浴中に４００℃で１６時間に亘り浸漬される。
【００３２】
１つの態様において、前記紫外線吸収ガラスは、溶融塩浴中の浸漬後に、４０，０００ｐｓｉ（約２７５ＭＰａ）以上の平均破壊強度係数および２．５ミル（約６３μｍ）以上の平均圧縮深さ（ＤＯＬ）を有する。
【００３３】
１つの態様において、酸化リチウムの、他のアルカリ酸化物（例えば、Ｎａ2ＯおよびＫ2Ｏなど）の合計に対する比率を高くすることにより、ＲＯＲ値およびＤＯＬ値を同時に高くすることができる。１つの態様において、この比率は、０．８、０．９、１、１．１、１．２、または１．３以上である。理論により束縛する意図はないが、酸化リチウムの含有量を多くすると、イオン交換過程（例えば、化学強化など）中のカリウムの拡散が向上する。
【００３４】
いくつかの態様において、ここに開示されたガラスに着色剤が加えられ、他の態様において、そのガラスは無色である。１つの態様において、着色剤が加えられる場合、その着色剤は、ＡＳ  １０６７：２００３規格の下でクラス３のサングラスの要件を満たすほど十分なグレア低減を加える。別の態様において、そのガラスは良好な光学的性質を有する。
【００３５】
さらなる態様において、前記着色剤は、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、ＭｎＯ2、希土類金属酸化物、またはそれらの任意の組合せを含む。この態様において、ＮｉＯの量は、基礎組成物の１００質量部当たり２．５、２．０、１．５、１．０、０．５、０．１、または０．０５質量部以下であり得る；ＣｏＯの量は、基礎組成物の１００質量部当たり２．５、２．０、１．５、１．０、０．５、または０．１質量部以下であり得る；Ｆｅ2Ｏ3の量は、基礎組成物の１００質量部当たり６．０、５．０、４．０、３．０、２．０、１．５、１．０、０．５、または０．１質量部以下であり得る；Ｃｒ2Ｏ3の量は、基礎組成物の１００質量部当たり２．０、１．５、１．０、０．５、０．１、または０．０５質量部以下であり得る；ＭｎＯ2の量は、基礎組成物の１００質量部当たり４．０、３．０２．０、１．５、１．０、０．５、または０．１質量部以下であり得る；希土類金属酸化物の量は、基礎組成物の１００質量部当たり６．０、５．０、４．０、３．０、２．０、１．５、１．０、０．５、０．１、または０．０５質量部以下であり得る。
【００３６】
いくつかの態様において、ここに開示された紫外線吸収ガラス組成物は、物品に成形できる。１つの態様において、その物品は眼用レンズである。さらなる態様において、ここに開示された眼用レンズは、サングラスに使用できる。さらに別の態様において、ここに開示された紫外線吸収ガラスの厚さは、約１ｍｍ、１．１ｍｍ、１．２ｍｍ、１．３ｍｍ、１．４ｍｍ、１．５ｍｍ、１．６ｍｍ、１．７ｍｍ、１．８ｍｍ、１．９ｍｍ、または２．０ｍｍ以下であり得、ここで、どの値も、範囲の下端と上端を与え得る。１つの態様において、その紫外線吸収ガラスは、サングラスレンズであり、１．４ｍｍの厚さを有する。１つの態様において、その紫外線吸収ガラスは、保護層が積層され得るか、またはそれに被覆され得る。さらなる態様において、その紫外線吸収ガラスは、所望の厚さを達成し、どのような積層または保護層も含めずに、良好な機械的強度を維持することができる。
【実施例】
【００３７】
以下の実施例は、ここに記載され、請求される組成物および方法がどのように製造され、評価されるのかの完全な開示および説明を当業者に与えるように述べられており、純粋な例示であることを目的とし、発明者等が発明と見なすものの範囲を限定する意図はない。数（例えば、量、温度など）に関して精度を確保するために努力したが、ある程度の誤差および偏差を考慮すべきである。特に明記のない限り、部は質量部であり、温度は℃で表されるか、または周囲温度であり、圧力は大気圧またはほぼ大気圧である。記載された工程から得られる生成物の純度および収量を最適化するために、反応条件（例えば、成分の濃度、所望の溶媒、溶媒混合物、温度、圧力、および他の反応範囲と条件）の数値変動および組合せを使用できる。そのような工程条件を最適化するために、妥当で日常的な実験しか必要ない。
【００３８】
ガラスの組成範囲
本発明のガラスは、従来の溶融技術を使用して調製することができ、従来のガラス成形技術を使用して、任意の所望の形状に成形できる。成形後、その紫外線吸収ガラスは、５分から２時間に及ぶ期間に亘り、５５０℃と６５０℃の間の温度で熱処理して、銅の沈殿を誘発し、これにより紫外線の吸収が改善される。
【００３９】
本発明の紫外線吸収ガラスの様々な成分の例示の範囲が、下記に与えられている。特定の成分および量は、実際的なガラス製造の検討事項、並びに得られるガラスの物理的、機械的、および／または光学的性質に対するそれらの影響に基づいて、決定される。基礎ガラス成分の量が表１に与えられており、それらの成分の合計は１００％である。
【００４０】
【表１】
0006767989.tif 000002
【００４１】
表１に与えられた範囲に加え、基礎ガラス組成物がカチオン％で表される場合、Ｌｉ2Ｏ／（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）≧１．０。
【００４２】
実施例においてガラス組成物に使用される紫外線吸収成分が、表２に与えられている。
【００４３】
【表２】
0006767989.tif 000003
【００４４】
色つきガラス組成物について、表３に与えられた成分およびその量を使用することができる。
【００４５】
【表３】
0006767989.tif 000004
【００４６】
市販のガラスに対する厚さの減少の影響
どのガラスの厚さの減少が、４００ｎｍでの透過率Ｔの増加、可視範囲における透過の増加（Ｔｖの変化に見られる（ＩＩＩｔＣ２°））、色のゆるやかな変化（色座標ｘおよびｙの変化に見られる）、およびＵＶ吸光度の損失をもたらすかを示すために、市販のガラス（ＧＸ１５としても知られている、ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）８２５１５）に試験を行った。結果が表４に示されている。
【００４７】
【表４】
0006767989.tif 000005
【００４８】
実施例のガラスの組成および光学的性質
表１〜３に記載されたような濃度の成分を有する様々なガラスを構成し、それらの光学的性質を試験した。結果が表５に示されている。市販のグレーのサングラス材料（ＧＸ１５）の典型的な値が、５列に見られる。ほとんどのガラスについて、基礎組成は一定に保持し、ＵＶ吸収元素および／または着色剤を変えた。グレーのガラスをもたらす着色剤のバリエーションが、表５の６〜９列に示されている。
【００４９】
【表５】
0006767989.tif 000006
【００５０】
ガラス８は、より厚い（２ｍｍ）市販の製品（ＧＸ１５）の光学的性質（Ｔｖ（ＩＩＩｔＣ２°）値を参照のこと）に似ているが、ＵＶ吸光度が改善された（Ｔ（４００ｎｍ）値を参照のこと）、１．４ｍｍの中心厚での光学的性質を示す。ガラス９から分かるように、その紫外線吸収ガラスの光学的性質を損なわずに、アルカリのバランスを変えることができる。しかしながら、カチオンパーセントで表されたＬｉ2Ｏ／（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）は、機械的理由のために、１以上に維持すべきである。ガラス１０〜１２は、着色剤の変化に基づく本発明の配合物から得られるブラウンのガラスを示す。他の着色剤も考えられる。
【００５１】
様々なガラスの機械的性質
レンズを、先に記載された２種類の紫外線吸収ガラス（８および９列）から調製し、無色のＵＶ吸収市販ガラス（「ＣＯＲＮＩＮＧ」ＵＶ  Ｃｌｅａｒ  ８０１０、１３列）と比べた。これらの性質が、表６に与えられている。
【００５２】
【表６】
0006767989.tif 000007
【００５３】
市販の製品と比べて、本発明の紫外線吸収ガラスにおいて、イオン交換過程中のカリウムの拡散を向上させるために、酸化リチウムはより高いレベルに維持された。これにより、化学強化後に試料を試験したときに、より良好な機械抵抗（平均ＲＯＲ値を参照）がもたらされる。これらのより高いＲＯＲ値は、本発明の場合、より薄いレンズに適合する。これらの性質を釣り合わせるために、全ての他のアルカリ金属酸化物の合計に対する酸化リチウムの高い比率が必要である。この場合、カチオンパーセントで表されたＬｉ2Ｏ／（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）は、１．０以上であった。
【００５４】
本出願全体に亘り、様々な公表文献が参照されている。ここに記載された化合物、組成物、および方法をより十分に説明するために、これの公表文献の全体の開示が、本明細書に参照により含まれる。
【００５５】
ここに記載された材料、方法、および物品に様々な改変および変更を行うことができる。ここに記載された材料、方法、および物品の他の態様は、本明細書の検討、並びにここに開示された材料、方法、および物品の実施から明白であろう。この明細書および実施例は、例示と考えることが意図されている。
【００５６】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００５７】
実施形態１
紫外線吸収ガラスであって、（ａ）質量百分率で：
ＳｉＯ2          ５０〜６０
Ｂ2Ｏ3            １７．５〜２２．０
Ａｌ2Ｏ3          ６．５〜８．０
Ｌｉ2Ｏ            ３．５〜５．５
Ｎａ2Ｏ            ０．５〜７．５
Ｋ2Ｏ              ０．５〜７．５
ＺｒＯ2            ２．０〜７．０
ＴｉＯ2            ０〜２
を含む基礎ガラス組成物、並びに（ｂ）（ｉ）酸化銅および（ｉｉ）塩化物源、臭化物源、またはそれらの組合せを含む紫外線成分を含み、該酸化銅の量は、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり０．２５から１．５質量部であり、前記塩化物源に由来する塩化物、前記臭化物源に由来する臭化物、またはそれらの組合せの合計は、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり０．２から４．０質量部である、紫外線吸収ガラス。
【００５８】
実施形態２
前記基礎ガラス組成物が、質量百分率で：
ＳｉＯ2          ５４．０〜５８．０
Ｂ2Ｏ3            １９．０〜２１．０
Ａｌ2Ｏ3          ７．０〜８．０
Ｌｉ2Ｏ            ４．０〜５．０
Ｎａ2Ｏ            ０．５〜１．０
Ｋ2Ｏ              ６．０〜７．０
ＺｒＯ2            ４．０〜５．０
ＴｉＯ2            ０．５〜１．５
を含む、実施形態１に記載のガラス。
【００５９】
実施形態３
前記基礎ガラス組成物が、質量百分率で：
ＳｉＯ2          ５５．０〜５７．０
Ｂ2Ｏ3            ２０．０〜２１．０
Ａｌ2Ｏ3          ７．０〜８．０
Ｌｉ2Ｏ            ４．０〜５．０
Ｎａ2Ｏ            ４．０〜５．０
Ｋ2Ｏ              ０．５〜１．５
ＺｒＯ2            ４．０〜５．０
ＴｉＯ2            ０．５〜１．５
を含む、実施形態１に記載のガラス。
【００６０】
実施形態４
カチオンパーセントで表されたＬｉ2Ｏ対（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）のモル比が１以上である、実施形態１から３いずれか１つに記載のガラス。
【００６１】
実施形態５
前記酸化銅の量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり０．５から１．０質量部であり、前記臭化物源に由来する前記臭化物が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり２．０から４．０質量部である、実施形態１から４いずれか１つに記載のガラス。
【００６２】
実施形態６
前記塩化物源がＮａＣｌまたはＫＣｌであり、前記臭化物源がＮａＢｒまたはＫＢｒである、実施形態１から５いずれか１つに記載のガラス。
【００６３】
実施形態７
１種類以上の着色剤をさらに含む、実施形態１から６いずれか１つに記載のガラス。
【００６４】
実施形態８
前記着色剤が、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、ＭｎＯ2、希土類金属酸化物、またはそれらの任意の組合せを含む、実施形態７に記載のガラス。
【００６５】
実施形態９
ＮｉＯの量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり２．５質量部以下であり、
ＣｏＯの量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり２．５質量部以下であり、
Ｆｅ2Ｏ3の量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり６．０質量部以下であり、
Ｃｒ2Ｏ3の量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり２．０質量部以下であり、
ＭｎＯ2の量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり４．０質量部以下であり、
前記希土類金属酸化物の量が、前記基礎ガラス組成物の１００質量部当たり６．０質量部以下である、実施形態８に記載のガラス。
【００６６】
実施形態１０
元素の銀、銀塩、またはそれらの組合せを含まないバッチ組成物から調製された、実施形態１から９いずれか１つに記載のガラス。
【００６７】
実施形態１１
前記紫外線吸収ガラスの４００ｎｍでの透過率が１％／ｍｍ以下である、実施形態１から１０いずれか１つに記載のガラス。
【００６８】
実施形態１２
前記紫外線吸収ガラスが、６０質量％のＫＮＯ3および４０質量％のＮａＮＯ3からなる溶融塩浴中に４００℃で１６時間に亘り浸漬された後に、４０，０００ｐｓｉ（約２７５ＭＰａ）以上の平均破壊強度係数および２．５ミル（約６３μｍ）以上の平均圧縮深さ（ＤＯＬ）を有する、実施形態１から１０いずれか１つに記載のガラス。
【００６９】
実施形態１３
実施形態１から４いずれか１つに記載の紫外線吸収ガラスから作られたガラス物品。
【００７０】
実施形態１４
前記物品が眼用レンズを含む、実施形態１３に記載の物品。
【００７１】
実施形態１５
前記眼用レンズがサングラス用レンズである、実施形態１４に記載の物品。
【００７２】
実施形態１６
前記レンズの厚さが１ｍｍから２ｍｍ未満である、実施形態１４または１５に記載の物品。
【００７３】
実施形態１７
前記レンズの厚さが１．２ｍｍから１．６ｍｍである、実施形態１４または１５に記載の物品。