JPH0432018B2

JPH0432018B2 -

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Publication number: JPH0432018B2
Application number: JP17732586A
Authority: JP
Priority date: 1986-07-28
Filing date: 1986-07-28
Publication date: 1992-05-28
Also published as: JPS6335434A

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は一般のカメラおよびVTRカメラ等の
色補正用フイルタガラスに使用される近赤外線吸
収ガラスおよびその製造方法に関する。（従来の技術）従来、一般のカメラおよびVTRカメラ等の色
補正用フイルタガラスに適用されるリン酸塩系近
赤外線吸収ガラスは、原料の一部にH₃PO₄を用
いるが、これが溶融過程において分解して
2H₃PO₄→P₂O₅＋3H₂Oとなる。このP₂O₅はガラ
ス網目を形成し、H₂Oは気体となつて外部へ放
出されるが、H₂Oの一部はガラス内に残存して
含水ガラスとなる。この残存したH₂Oはガラス
網目を切断し、ガラス構造を弱くして耐水性など
の化学的耐久性を低下させる。この化学的耐久性
が弱いため、フイルタガラスは使用時間の経過に
伴い表面が風化現象を生じ、透過率特性が著しく
低下する。また、CuO成分の原料としてCu²⁺イオンの結
合状態のものを用いる。ガラスの高温溶融時に
Cu²⁺イオンはエネルギー状態の安定なCu⁺イオン
へ移行しやすくなる。Cu²⁺イオンがCu⁺イオンへ
移行すると、ガラスは400nｍ付近の透過率が低
下してしまう。この対策として原料中に硝酸塩や
硫酸塩を導入し、溶融過程で硝酸塩や硫酸塩が分
解し、酸素を発生させて酸化雰囲気を醸成し、
Cu²⁺イオンがCuu⁺イオンへ移行するのを防止す
る。しかし、この方法では硝酸塩や硫酸塩の分解
反応が、原料溶融工程におけるバツチフリーの状
態までに終了してしまい、ガラスを清澄、均質化
する工程では酸素の放出がなくなり、Cu²⁺イオ
ンの一部がCu⁺イオンへ移行し、可視光の短波長
側の透過率が低下する。（発明が解決しようとする問題点）本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
400nｍ付近の波長域を効率よく透過し、近赤外
線のシヤープカツト特性が良好で、かつすぐれた
化学的耐久性を有する近赤外線吸収ガラスおよび
その製造方法を提供することを目的とする。〔発明の構成〕（問題点を解決するための手段）本発明は上記の目的を達成するために、ガラス
溶融工程において酸素を含む乾燥気体を溶融ガラ
ス中に導入することにより、ガラス中のH₂O含
有率を100ppm以下に制限し、かつCu²⁺イオンを
安定化したものである。すなわち、重量百分率で
P₂O₅55〜85％、Ａ₂O₃5〜15％、CaO，MgO，
BaO，ZnOの１種または２種以上の合量２〜15
％、Li₂O，Na₂O，K₂Oの合量0.1〜８％、
CuO0.2〜10％を含み、かつH₂Oの含有率が
100ppm以下となる近赤外線吸収ガラスである。
また前記組成からなるガラスを溶融する工程にお
いて、15モル％の酸素を含み、かつH₂Oの含有
率が100ppm以下となる乾燥気体を溶融ガラス中
に導入することを特徴とする近赤外線吸収ガラス
の製造方法である。前記乾燥気体は誘爆性・有毒
性の気体を除けば特に限定されないが一般に不活
性の気体が適当している。本発明のガラス組成を前記範囲に限定した理由
を説明する。 P₂O₅はガラス網目を構成する主成分であるが
55％未満では波長400nｍ付近の透過率が低下し、
85％超えると化学的耐久性が低下する。 Al₂O₃はガラスの化学的耐久性を向上させるた
めの不可欠の成分であるが、５％未満では化学的
耐久性が劣化し、15％を超えると紫外域の透過率
が低下し、かつガラスの溶融性が悪化する。 CaO，MgO，BaO，ZnOはその１種または２
種以上の合量が、２％未満では化学的耐久性が低
下し、かつ成形性がわるくなり、15％を超えると
CuO成分による赤外線シヤープカツト性能を阻害
する。Li₂O，Na₂O，K₂Oはその合量が８％を超
えると化学的耐久性が著しく低下する。 CuOは着色剤として添加され近赤外線シヤープ
カツトのための必須成分であるが、0.2％未満で
は近赤外線の十分な吸収効果が得られず、10％を
超えるとガラスの安定性が低下し失透現象をおこ
す。本発明のガラスは1050〜1450℃の温度で溶融す
るが、1050℃以下ではガラスの粘度が高く十分な
溶融、脱泡が行なわれず、1450℃を超えるとガラ
スの各成分が揮発しやすくなりガラスが不均質と
なる。溶融時に溶融ガラスに導入する乾燥気体の
酸素含有率が15モル％未満では、十分な酸化雰囲
気を確保することができない。（作用）ガラス溶融工程において、酸素を15モル％以上
含み、かつH₂Oの含有率が100ppm以下なる乾燥
気体を溶融ガラス中に導入することにより、溶融
ガラス中に入つた酸素によつてCu²⁺イオンがCu⁺
イオンへ移行することなく安定し、近赤外線のシ
ヤープカツト特性と可視域の短波長側の透過率が
向上する。さらに、溶融ガラス中に溶存している
H₂Oが排出され、ガラス構造内に取り込まれる
H₂Oが減少して化学的耐久性が向上する。（実施例）本発明の実施例について、図面に示すガラス溶
融装置を参照して説明する。炉体１内の基台２上には溶融ガラス３を収容す
る石英るつぼ４が載置され、石英るつぼ４の外周
には加熱用電気抵抗ヒータ５が配設されている。
炉体１の側壁を貫通して石英るつぼ４内の溶融ガ
ラス３に挿入された石英ガラス製導管６は、炉外
側において酸素と窒素との混合気体供給装置（図
示しない）に連結されている。このように構成さ
れたガラス溶融装置において、重量百分率で
P₂O₅60〜80％、Al₂O₃11〜15％、CaO＋MgO1〜
10％、BaO0〜５％、ZnO0〜２％、 Li₂O＋Na₂O＋K₂O0.5〜７％、CuO0.5〜８％の
組成となるように調合されたバツチを石英るつぼ
４に収容し、電気抵抗ヒータ５に通電して加熱
し、1350℃または1400℃の温度で５時間溶融す
る。この溶融開始２時間後に酸素を20〜40モル％
含有した窒素との混合気体を、供給装置から導管
６を介して溶融ガラス３中に、毎分0.5の速度
で１時間または毎分１の速度で、30分間導入す
る。H₂Oを含まない気体を得るために、液体酸
素および液体窒素から生成された気体を使用し、
混合気体のH₂O含有率は100ppm以下に調整す
る。このようにして得られた本発明ガラスを次表に
示す。表中、ガラス組成は重量百分率で示し、耐
水性は日本光学硝子工業会法によつて示す。また
700nｍの透過率は肉厚１mmのガラス試料を用い
て測定し、H₂Oの含有率は赤外分光透過率にて
−OH基の吸収量から求めた。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、所定の組成を有するガ
ラスを溶融する工程において、酸素を15モル％以
上含み、かつH₂Oの含有率が100ppm以上なる乾
燥気体を溶融ガラス中に導入することによりガラ
ス中のH₂Oの含有率100ppm以下に制限しかつ
Cu²⁺イオンを安定化したリン酸塩系近赤外線吸
収ガラスおよびその製造方法であり、可視線の短
波長域を効率よく透過し、近赤外線のシヤープカ
ツト特性を向上させ、かつすぐれた化学的耐久性
を有するガラスが得られるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るガラス溶融装置の例を示す
断面図である。３……溶融ガラス、４……石英るつぼ、６……
導管。

Claims

【特許請求の範囲】１重量百分率で、P₂O₅55〜85％、Al₂O₃5〜15
％、CaO，MgO，BaO，ZnOの１種または２種
以上の合量２〜15％、Li₂O，Na₂O，K₂Oの合量
0.1〜８％、CuO0.2〜10％を含み、かつH₂Oの含
有率が100ppm以下なる近赤外線吸収ガラス。２前記組成からなるガラスを溶融する工程にお
いて、15モル％以上の酸素を含み、かつH₂Oの
含有率100ppm以下なる乾燥気体を溶融ガラス中
に導入することを特徴とする近赤外線吸収ガラス
の製造方法。３前記乾燥気体が不活性の気体である特許請求
の範囲第２項記載の近赤外線吸収ガラスの製造方
法。