JPS60190836A - 水環境に使用するための光学的に透明なガラス - Google Patents
水環境に使用するための光学的に透明なガラスInfo
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- JPS60190836A JPS60190836A JP59258434A JP25843484A JPS60190836A JP S60190836 A JPS60190836 A JP S60190836A JP 59258434 A JP59258434 A JP 59258434A JP 25843484 A JP25843484 A JP 25843484A JP S60190836 A JPS60190836 A JP S60190836A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/0035—Compositions for glass with special properties for soluble glass for controlled release of a compound incorporated in said glass
-
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- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ、産業上の利用分野
本発明は、水環境に使用するための光学的に透明なガラ
スにかかわり、さらに詳しくは、少なくとも一部がその
光学的透明度を確実に維持する率で溶解するようにされ
たガラスに向けたものである。
スにかかわり、さらに詳しくは、少なくとも一部がその
光学的透明度を確実に維持する率で溶解するようにされ
たガラスに向けたものである。
四、従来の技術
光学的に透明なガラス窓は、種々な使用で水すなわち水
媒体に接触して使用される。そのような使用でしばしば
出会う一つの問題は、水で運ばれる汚物および／または
微生物の生活型によるガラスの汚れである。ある場合に
は、この汚れはガラスを完全に曇らせるほどひどくなる
。きれいにするためにガラスをはずすことは、ある場合
には困難であるかまたは費用がかかるので、そのような
汚れを最小にするかまたは防ぐことが望ましい。
媒体に接触して使用される。そのような使用でしばしば
出会う一つの問題は、水で運ばれる汚物および／または
微生物の生活型によるガラスの汚れである。ある場合に
は、この汚れはガラスを完全に曇らせるほどひどくなる
。きれいにするためにガラスをはずすことは、ある場合
には困難であるかまたは費用がかかるので、そのような
汚れを最小にするかまたは防ぐことが望ましい。
この問題を解決するために種々な技術が提言された。殺
菌剤を水に加えることは確立された習慣であるが、非生
物学的汚れを防ぐことはできない。
菌剤を水に加えることは確立された習慣であるが、非生
物学的汚れを防ぐことはできない。
そのような汚れは、水中の油の濃度を測定する器械では
大きな問題である。
大きな問題である。
本発明によれば、上記問題をｆυ小にするかまたは解決
するよ５にされたガラスが得られる。
するよ５にされたガラスが得られる。
ハ０発明が解決しようとする問題点
本発明によれば、水環境に使用するための光学的に透明
なガラスが得られ、そこではガラスの少なくとも一つの
表面層は、水環境に接触するときガラスの溶解によって
連続して新しくされる水溶性ガラスから成っている。
なガラスが得られ、そこではガラスの少なくとも一つの
表面層は、水環境に接触するときガラスの溶解によって
連続して新しくされる水溶性ガラスから成っている。
二６作用
ガラスの表面、例えば検査窓または光学的伝達素子は、
均一なそして制御できる率で溶解し、こうして常に表面
を新しくシ、それによって曇らせる物質の付着を防ぐ。
均一なそして制御できる率で溶解し、こうして常に表面
を新しくシ、それによって曇らせる物質の付着を防ぐ。
本発明の他の目的と利点は、次の説明と図面から明らか
になるであろう。
になるであろう。
ホ、実施例
第１図について述べると、検査窓は二つの平行の主要表
面１２．１３を有する透明ガラスのボデー１１を含み、
表面の一つ１３は、透明な水溶性ガラスの表面層すなわ
ち被覆１４を備え、その組成はあとで説明する。使用中
、窓はその被覆された表面１４が水媒体にさらされるよ
うに密封がスケット１５を介して取り付けられ、それに
よって溶ける層１４は制御された均一な率でゆつ（り溶
解する。これは水媒体に連続して新しい表面を提供し、
こうして汚れとそれによる窓の透明度の喪失を効果的に
防ぐ。
面１２．１３を有する透明ガラスのボデー１１を含み、
表面の一つ１３は、透明な水溶性ガラスの表面層すなわ
ち被覆１４を備え、その組成はあとで説明する。使用中
、窓はその被覆された表面１４が水媒体にさらされるよ
うに密封がスケット１５を介して取り付けられ、それに
よって溶ける層１４は制御された均一な率でゆつ（り溶
解する。これは水媒体に連続して新しい表面を提供し、
こうして汚れとそれによる窓の透明度の喪失を効果的に
防ぐ。
水溶性ガラスが表面層１４に限られることは必須でない
ことは明らかであろう。したがって窓の全ボデーが水溶
性ガラスでつくられてもよい。
ことは明らかであろう。したがって窓の全ボデーが水溶
性ガラスでつくられてもよい。
ボデー１１は、ガラス工作のいかなる在来の技術によっ
てもつくられる。例えば、それは引き抜かれた棒から歯
形または切断される。層１４は、１片の水溶性ガラスを
普通のガラスの基質に融合させることにより、または蒸
着法によって施される。
てもつくられる。例えば、それは引き抜かれた棒から歯
形または切断される。層１４は、１片の水溶性ガラスを
普通のガラスの基質に融合させることにより、または蒸
着法によって施される。
多くのガラスの組成が表面１．Ｊ１４づくりに使用する
に適する。しかし五酸化リン、一つ以上のアルカリ金属
、および一つ以上のアルカリ土類金属を含むがそれらに
限られない、リン酸塩ガラスを使用することが好ましい
。ガラスの溶解率は七の組成によって制御される。例え
ば、アルカリ土類金属含量の増加は溶解率を減らす一方
、アルカリ金属含量の増加は溶解率を増す。溶解率の著
しい減少はまた、アルミナをガラスに加えることによっ
て達成することができる。ガラス溶解率制御の技術は、
本出願人らの米国特許第４，３５０，６７５号にさらに
詳しく述べられている。
に適する。しかし五酸化リン、一つ以上のアルカリ金属
、および一つ以上のアルカリ土類金属を含むがそれらに
限られない、リン酸塩ガラスを使用することが好ましい
。ガラスの溶解率は七の組成によって制御される。例え
ば、アルカリ土類金属含量の増加は溶解率を減らす一方
、アルカリ金属含量の増加は溶解率を増す。溶解率の著
しい減少はまた、アルミナをガラスに加えることによっ
て達成することができる。ガラス溶解率制御の技術は、
本出願人らの米国特許第４，３５０，６７５号にさらに
詳しく述べられている。
次の例は本発明を説明するものである。ガラスは、次の
成分から成る１かま分を融解することによって調製され
た。
成分から成る１かま分を融解することによって調製され
た。
ＭｇＩｈ（ＰＯ４）２．２Ｈ２０２５５ｇＫＨ２Ｐ０．
３５ ｆｉｌ ＣａＣＯ３３０、！ｉ’ Ｎａ２ＣＯ３、１５２、！ｉ’ ＮａＨ２ＰＯ４７１９ｇ この混合物は、成分を組成 Ｎａ２Ｏ４４，６モル％ に２０ １−３モル％ Ｃａ０ ３．０モル％ ＭｇＯ１０，２モル％ ｐ２ｏ５４１．２モル％ を有するガラスをつくる相応する酸化物に分解するため
に、１時間１１５０°Ｃで融解された。このガラスは次
いで冷板に成形され、粉末に砕かれ、そしてどきどきか
き回して１時間１１５０°Ｇで再び融解された。できあ
がった融成物は、円筒形の棒をつくるために鋳鉄の型に
注入され、円筒形の棒は２４時間以上で３１０００から
２０°Ｃに冷却することによって焼なましされた。円形
のガラス窓は、次いで棒をその軸線に垂直に薄く切り、
そして各薄片の平行の面を磨くことによってつくられた
。
３５ ｆｉｌ ＣａＣＯ３３０、！ｉ’ Ｎａ２ＣＯ３、１５２、！ｉ’ ＮａＨ２ＰＯ４７１９ｇ この混合物は、成分を組成 Ｎａ２Ｏ４４，６モル％ に２０ １−３モル％ Ｃａ０ ３．０モル％ ＭｇＯ１０，２モル％ ｐ２ｏ５４１．２モル％ を有するガラスをつくる相応する酸化物に分解するため
に、１時間１１５０°Ｃで融解された。このガラスは次
いで冷板に成形され、粉末に砕かれ、そしてどきどきか
き回して１時間１１５０°Ｇで再び融解された。できあ
がった融成物は、円筒形の棒をつくるために鋳鉄の型に
注入され、円筒形の棒は２４時間以上で３１０００から
２０°Ｃに冷却することによって焼なましされた。円形
のガラス窓は、次いで棒をその軸線に垂直に薄く切り、
そして各薄片の平行の面を磨くことによってつくられた
。
各窓の一面は流れる水道水にさらされ、そして相応する
重量喪失が定期的に測定され、その結果は第２図に約示
されている。水にさらしたのちの窓の視覚検査は、表面
の光学的品質がほとんど損なわれずに表面に驚くほど一
様の浸食があることを示した。この例は、ここに述べた
技術が実行できることを示す。
重量喪失が定期的に測定され、その結果は第２図に約示
されている。水にさらしたのちの窓の視覚検査は、表面
の光学的品質がほとんど損なわれずに表面に驚くほど一
様の浸食があることを示した。この例は、ここに述べた
技術が実行できることを示す。
へ１発明の効果
本発明のガラスは種々に使用される。特にそれは、油の
何着によって生ずる窓の汚れの問題を解決するために水
中の油の濃度を測定する器械の光学系に使用される。他
の用途には、水中ビデオ装置と可潜艇の透明なガラスと
水の界面がある。
何着によって生ずる窓の汚れの問題を解決するために水
中の油の濃度を測定する器械の光学系に使用される。他
の用途には、水中ビデオ装置と可潜艇の透明なガラスと
水の界面がある。
例えば藻またはスライムの生育による生物学的汚れの可
能性があるとき、少量の殺菌無機材料がガラスの組成に
含められる。窓の透明度を損ねない適当な物質には、Ａ
ｓ、Ｂｉ、ＺｎＸＰｂ＋ＸＢａ。
能性があるとき、少量の殺菌無機材料がガラスの組成に
含められる。窓の透明度を損ねない適当な物質には、Ａ
ｓ、Ｂｉ、ＺｎＸＰｂ＋ＸＢａ。
およびＡｇがある。これら金属は、それらの酸化物とし
て１かま分に加えられることができ、そしてガラスが溶
解されるとき殺菌金属イオンを遊離させる。ホウ素も三
酸化二ホウ素またはホウ砂として加えられることができ
、そしてホウ酸塩イオンを遊離させる。同様にフッ素は
金属フッ化物として加えられることができ、セしてＦイ
オンを遊離させる。
て１かま分に加えられることができ、そしてガラスが溶
解されるとき殺菌金属イオンを遊離させる。ホウ素も三
酸化二ホウ素またはホウ砂として加えられることができ
、そしてホウ酸塩イオンを遊離させる。同様にフッ素は
金属フッ化物として加えられることができ、セしてＦイ
オンを遊離させる。
その他の使用では、溶けるガラスは、下に１対のセンサ
ー電極が置かれる表面薄層として付けられる。表面薄層
が完全に溶解すると、電極を水媒体にさらし、こうして
それらの間に高抵抗の導電路を与える。電極に結合され
た増幅器はこの抵抗を監視するために使用され、こうし
て表面層の溶解を表示する。
ー電極が置かれる表面薄層として付けられる。表面薄層
が完全に溶解すると、電極を水媒体にさらし、こうして
それらの間に高抵抗の導電路を与える。電極に結合され
た増幅器はこの抵抗を監視するために使用され、こうし
て表面層の溶解を表示する。
ガラスの溶解はまた、基準光学技術、例えば屈折率測定
すなわちインターフェロメトリーによって監視される。
すなわちインターフェロメトリーによって監視される。
第１図は、新しくすることができる表面を有するガラス
の検査窓の横断面図、そして 第２図は、第１図の検査窓の典型的表面溶解特性を示す
。 図面の符号１１は「ガラスのボデー」、１２は「第二の
表面」、１３は「第一の表面」、１４は「水溶性ガラス
の表面層」、１５は「がスケット」を示す。 代理人 浅 利 皓 蝕胆のｔ量 ９ 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、ＣＩ、４ 識別記号 庁 ／／ Ｃ０３Ｃ３／１６ ■り発 明 者 アルフレッド ジョンアーチ ０発 明 者 ロサマンド キャロル ニート 内整理番号 ６６７４−４Ｇ イギリス国エセックス、オンガー、グリーンステッド、
グレーグ ロード １９ イギリス国ロンドン イー７、フォーリスト ゲイト、
サウスベリイ ロード １
の検査窓の横断面図、そして 第２図は、第１図の検査窓の典型的表面溶解特性を示す
。 図面の符号１１は「ガラスのボデー」、１２は「第二の
表面」、１３は「第一の表面」、１４は「水溶性ガラス
の表面層」、１５は「がスケット」を示す。 代理人 浅 利 皓 蝕胆のｔ量 ９ 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、ＣＩ、４ 識別記号 庁 ／／ Ｃ０３Ｃ３／１６ ■り発 明 者 アルフレッド ジョンアーチ ０発 明 者 ロサマンド キャロル ニート 内整理番号 ６６７４−４Ｇ イギリス国エセックス、オンガー、グリーンステッド、
グレーグ ロード １９ イギリス国ロンドン イー７、フォーリスト ゲイト、
サウスベリイ ロード １
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）水環境に使用するための光学的に透明なガラスに
して、前記水環境にさらすための第一の表面と、前記環
境にさらされない第二の表面を有するがラスのボデーを
包含し、前記第一の表面を形成する前記ボデーの部分は
、その表ｍの汚れを防ぐに足りるあらかじめ選ばれた率
で溶解するようにされている、ことを特徴とする水環境
に使用するための光学的に透明なガラス。 （２、特許請求の範囲第１項記載のガラスにお−・て、
前記４ぐデーは、水の中で比較的高い溶解度を有する前
記第一の表向に１隣接する第一の部分と、水の中で比幀
的低い溶解度を有する前記第二の表面に隣接する第二の
部分を含む、ことをｔ特徴とする水環境に使用するため
の光学的に透明なガラス。 （３１４ｆ許請求の範ｌ／Ｉ（第１項記載のガラスにオ
ｄいて、前記ガラスはリン酸塩ガラスである、ことをｌ
特徴どする水環境に使用するための光学的に透明ながラ
ス０ （４）特許請求の範囲第２項記載のがラスにお℃・て、
前記ボデーの前記第一の部分はリン酸塩ガラスから成る
、ことを特徴とする水環境に使用するための光学的に透
明なガラス。 （５）特許請求の範囲第１項記載のガラスにお〜・て、
前記ガラスは五酸化リン、アルカリ金属酸化物、および
アルカリ土類金属酸化物の混合物から成る、ことを特徴
とする水環境に使用するための光学的に透明なガラス。 （６）特許請求の範囲第２項記載のガラスにお℃・て、
前記がデーの前記第一の部分は五酸化リン、アルカリ金
属酸化物、およびアルカリ土類金属酸化物の混合物から
成る、ことを特徴とする水環境に使用するための光学的
に透明なガラス。 （力 特許請求の範囲第１項記載のガラスにおいて、前
記ガラスは水溶性の殺菌ＡＡ料を含む、ことを特徴とす
る水環境に使用するための光学的に透明なガラス。 （８）特許請求の範囲第６項記載のガラスにおいて、前
記ガラスは水溶性の殺菌材料を含む、ことを特徴とする
水環境に使用するための光学的に透明なガラス。 （９）％許請求の範囲第５項記載のガラスにおいて、前
記ガラスは水溶性の殺菌材料を含む、ことを特徴とする
水環境に使用するための光学的に透明なガラス。 （Ｉｎ） 特許請求の範囲第７項記載のガラスにおいて
、前記殺菌材料は、亜鉛、鉛、ビスマス、銀、ヒ素、ホ
ウ素、フッ素、またはそれらの混合物を含む塩から成る
グループから選ばれる、ことを特徴とする水環境に使用
するための光学的に透明なガラス。 συ 特許請求の範囲第２項記載のガラスにおいて、少
なくとも部分的に前記第一の部分の中にＩｎかれた複数
個の導電性電極を含む、ことを特徴とする水環境に使用
するための光学的に透明なガラス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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