JPS63248738A - 280〜500nmの透過帯域用のソラリゼーション耐性UV−フィルタガラス - Google Patents
280〜500nmの透過帯域用のソラリゼーション耐性UV−フィルタガラスInfo
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- JPS63248738A JPS63248738A JP62321136A JP32113687A JPS63248738A JP S63248738 A JPS63248738 A JP S63248738A JP 62321136 A JP62321136 A JP 62321136A JP 32113687 A JP32113687 A JP 32113687A JP S63248738 A JPS63248738 A JP S63248738A
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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】
(産業上の利用分野)
本発明は特に280乃至550 nmの紫外線およびi
i視光線スペクトル帯域に透過帯域を有する選2+ 択的CO−または(C02+およびN i ”)−着色
ガラスの製造のための基本ガラスとして使用されるアル
カリケイ酸ガラスに関するものである。
i視光線スペクトル帯域に透過帯域を有する選2+ 択的CO−または(C02+およびN i ”)−着色
ガラスの製造のための基本ガラスとして使用されるアル
カリケイ酸ガラスに関するものである。
これらのイオン着色ガラスはCo2+およびCo’+
N i 2”0)特性的吸収帯域を存し、従って二の種
のガラスは層の厚さに依存して、それぞれ2つの障壁帯
域によって包囲された選択的ベル状透過帯域を生じる。
N i 2”0)特性的吸収帯域を存し、従って二の種
のガラスは層の厚さに依存して、それぞれ2つの障壁帯
域によって包囲された選択的ベル状透過帯域を生じる。
このいわゆる帯域透過フィルタの最重要特性は、与えら
れた層の厚さにおいて、透過帯域におけるスペクトル透
過率の最大値T waxとT+sax/2のスペクトル
透過率を有する半値波長λ′ 1/2〜λ′1/2であ
る。距離λ′ 1/2〜λ′1/2の中点を中点波長λ
mと呼び、距離λ′ 1/2〜λ′1/2を半値幅(H
W)と呼ぶ。(第1図参照) 研究、技術および医学において、これらのガラスは例え
ば、狭いスペクトル帯域において、特に200〜110
0rvの放射帯域のUV光源のフィルタリングに際して
コンバージョンフィルタとして使用され、特に250〜
400nmの紫外線スペクトル帯域のバスフィルターと
して、また約420〜680n履の阻止フィルタとして
使用される。この種のガラスはそれ自体、酸、アルカリ
溶液および水に対する化学的耐性を保証する組成を有す
る事ができる。
れた層の厚さにおいて、透過帯域におけるスペクトル透
過率の最大値T waxとT+sax/2のスペクトル
透過率を有する半値波長λ′ 1/2〜λ′1/2であ
る。距離λ′ 1/2〜λ′1/2の中点を中点波長λ
mと呼び、距離λ′ 1/2〜λ′1/2を半値幅(H
W)と呼ぶ。(第1図参照) 研究、技術および医学において、これらのガラスは例え
ば、狭いスペクトル帯域において、特に200〜110
0rvの放射帯域のUV光源のフィルタリングに際して
コンバージョンフィルタとして使用され、特に250〜
400nmの紫外線スペクトル帯域のバスフィルターと
して、また約420〜680n履の阻止フィルタとして
使用される。この種のガラスはそれ自体、酸、アルカリ
溶液および水に対する化学的耐性を保証する組成を有す
る事ができる。
(従来技術と問題点)
Co”−または(Co ”bよびN t 2”)着色ア
ルカリケイ酸ガラスフィルタは光学フィルタガラスの最
大メーカによって公知である。例えば、B02.FG3
.UGl、(ショット−カタログ)、1−61.7−5
1(コーニング−カタログ)、BD37 93 (VE
B−イエ+−fy9oグ)’cの他。これらのガラスの
長時間、強力な紫外線に露出された時、特に紫外線スペ
クトル帯域におけるそのスペクトル透過率が変動される
。吸収は一定の飽和度に達する。この好ましくない現象
をソラリゼーションと呼ぶ。光源に対する露出時間、光
源強度およびフィルタガラスと光源の距離に対応して多
少とも急速にこの飽和度に達する。そこで、ガラスが「
変質」し、初期の用途に対して条件的にしか使用されな
い。
ルカリケイ酸ガラスフィルタは光学フィルタガラスの最
大メーカによって公知である。例えば、B02.FG3
.UGl、(ショット−カタログ)、1−61.7−5
1(コーニング−カタログ)、BD37 93 (VE
B−イエ+−fy9oグ)’cの他。これらのガラスの
長時間、強力な紫外線に露出された時、特に紫外線スペ
クトル帯域におけるそのスペクトル透過率が変動される
。吸収は一定の飽和度に達する。この好ましくない現象
をソラリゼーションと呼ぶ。光源に対する露出時間、光
源強度およびフィルタガラスと光源の距離に対応して多
少とも急速にこの飽和度に達する。そこで、ガラスが「
変質」し、初期の用途に対して条件的にしか使用されな
い。
フィルタガラスのソラリゼーション特性をall定する
ため、下記のテストプロセスが使用されまた一般的に有
効である。
ため、下記のテストプロセスが使用されまた一般的に有
効である。
試料厚さ二 1市
光源: 低圧水銀灯(254niにおいて最大
放射)、フィリップ社製 「シルバニア ゲルミシダル」 型(放射スペクトル、p、2参 照) 光源のフィルタリング: ナシ 光源−試料間隔: 140關 照射時間: 75h 実測値= Δτ(UV照射の前後の透過率の差
) 第3図と第4図に示す市販のアルカリケイ酸青色ガラス
(ドイツ連邦共和国、マインツ、ショットグラスベルク
社、BO2)の例において、前記のソラリゼーションテ
ストの前後の200〜850 nmの透過率曲線が示さ
れている。これにより、260〜520nmの透過率帯
域におけるフィルタ特性の非常に強い変動が示されてい
る。
放射)、フィリップ社製 「シルバニア ゲルミシダル」 型(放射スペクトル、p、2参 照) 光源のフィルタリング: ナシ 光源−試料間隔: 140關 照射時間: 75h 実測値= Δτ(UV照射の前後の透過率の差
) 第3図と第4図に示す市販のアルカリケイ酸青色ガラス
(ドイツ連邦共和国、マインツ、ショットグラスベルク
社、BO2)の例において、前記のソラリゼーションテ
ストの前後の200〜850 nmの透過率曲線が示さ
れている。これにより、260〜520nmの透過率帯
域におけるフィルタ特性の非常に強い変動が示されてい
る。
(発明の目的および効果)
本発明の目的は、酸、アルカリ溶液および水に対する高
度の化学的耐性と、長時間の紫外線照射に際しての高度
のソラリゼーション耐性とを兼備したアルカリケイ酸ガ
ラス、6−1らUV−フィルタを製造するにある。この
目的は、特許請求の範囲による応用乃至ガラスを使用す
る事によって達成される。
度の化学的耐性と、長時間の紫外線照射に際しての高度
のソラリゼーション耐性とを兼備したアルカリケイ酸ガ
ラス、6−1らUV−フィルタを製造するにある。この
目的は、特許請求の範囲による応用乃至ガラスを使用す
る事によって達成される。
使用特許請求の範囲に記載のガラスに関して、US−P
S39,02,881号明細書で説明されている。
S39,02,881号明細書で説明されている。
本発明において、ソラリゼーションを発生するUV−帯
域はすでにフィルタの表面層において吸収され、フィル
タそのものの中においてはソラリゼーションは惹起され
ない事が発見された。
域はすでにフィルタの表面層において吸収され、フィル
タそのものの中においてはソラリゼーションは惹起され
ない事が発見された。
280.295.305および320nmの1m+s−
カットオンフィルタによるUv−光源のフィルタリング
によっても同様の作用が得られる。これらのフィルタに
よって、最大エネルギーのUV一部分が吸収され、従っ
てガラス中に着色中心を形成しソラリゼーションの原因
を成す励起エネルギーはもはや存在しない。この関係は
第5図に説明されている。ガラスにPbO,SnOおよ
び/またはCeO、TiO2、Fe2O3およびV 2
05をドープする事により、アルカリケイ酸基ガラスの
吸収エツジはより長い波長のスペクトル帯域に向かって
6 (、) nImだけ移動させられる。
カットオンフィルタによるUv−光源のフィルタリング
によっても同様の作用が得られる。これらのフィルタに
よって、最大エネルギーのUV一部分が吸収され、従っ
てガラス中に着色中心を形成しソラリゼーションの原因
を成す励起エネルギーはもはや存在しない。この関係は
第5図に説明されている。ガラスにPbO,SnOおよ
び/またはCeO、TiO2、Fe2O3およびV 2
05をドープする事により、アルカリケイ酸基ガラスの
吸収エツジはより長い波長のスペクトル帯域に向かって
6 (、) nImだけ移動させられる。
本発明において使用されるガラスは、1龍の厚さの場合
にその透過率帯域幅に関して別表1のグループに区分さ
れる(第6図参照)。
にその透過率帯域幅に関して別表1のグループに区分さ
れる(第6図参照)。
例えば別表2に示す対応の市販のバンドパスフィルター
およびコンバージョンフィルタと比較して、グループI
と■のUV−吸収エツジの長波長への移動が見られる。
およびコンバージョンフィルタと比較して、グループI
と■のUV−吸収エツジの長波長への移動が見られる。
これにより、遠UV(260〜310nm)における透
過帯域が部分的に狭くなる。
過帯域が部分的に狭くなる。
本発明によれば、アルカリケイ酸ガラスの合成のために
PbOとS n O2をそれぞれ対応の混合範囲で含有
する事により、長波長スペクトル帯域への吸収エツジの
移動のみならず、さらにこれによってガラスのソラリゼ
ーション傾向の明白な低下が達成される。
PbOとS n O2をそれぞれ対応の混合範囲で含有
する事により、長波長スペクトル帯域への吸収エツジの
移動のみならず、さらにこれによってガラスのソラリゼ
ーション傾向の明白な低下が達成される。
ガラスの型に対応して、0.1〜1.7重量%の範囲の
S n O2の添加によって吸収エツジの傾斜度に良い
影響が与えられる。すなわち、S n 02によって吸
収エツジの傾斜度が大になる(第7図参照)。これによ
り、値λm (ns)において測定されるフィルタの透
過帯域の重心は、大きなソラリゼーション傾向を有する
従来のフィルタに対して僅かしか変動しない(表1と表
2を参照)。
S n O2の添加によって吸収エツジの傾斜度に良い
影響が与えられる。すなわち、S n 02によって吸
収エツジの傾斜度が大になる(第7図参照)。これによ
り、値λm (ns)において測定されるフィルタの透
過帯域の重心は、大きなソラリゼーション傾向を有する
従来のフィルタに対して僅かしか変動しない(表1と表
2を参照)。
PbOおよびS n O2によるアルカリケイ酸ガラス
合成法は、気泡のない均質な光学フィルタガラスの製造
に際して特殊の手段を必要とする。そのため、本発明に
よれば、従来の清澄剤As Oおよび/または5b2
03のほかに、基本ガラス組成に従って、清澄作用の支
持のために特にF、CI、NHC1およびSO3を使用
する。
合成法は、気泡のない均質な光学フィルタガラスの製造
に際して特殊の手段を必要とする。そのため、本発明に
よれば、従来の清澄剤As Oおよび/または5b2
03のほかに、基本ガラス組成に従って、清澄作用の支
持のために特にF、CI、NHC1およびSO3を使用
する。
吸収エツジの移動は、PbOとS n 02によって達
成されるのみならず、250〜400n■の吸収帯域を
有するイオンによって、特にCe”、Ti 、Fe
SV およびPb2+によtても可4+
3+ 5+ 能である。清澄剤As202および/またはS b 2
0 aおよび「着色フィルタイオン」COおよびNi”
&共に使用する場合、これら2+ のイオンの濃度は極めて低くなければならない。
成されるのみならず、250〜400n■の吸収帯域を
有するイオンによって、特にCe”、Ti 、Fe
SV およびPb2+によtても可4+
3+ 5+ 能である。清澄剤As202および/またはS b 2
0 aおよび「着色フィルタイオン」COおよびNi”
&共に使用する場合、これら2+ のイオンの濃度は極めて低くなければならない。
なぜかならば、紫外線の照射に際して2種の両値性イオ
ンの交互作用がアルカリケイ酸ガラス中に極めて明白な
ソラリゼーション現象を生じるからである。この関係は
公知であって、特に下記の出版物に記載されている。
ンの交互作用がアルカリケイ酸ガラス中に極めて明白な
ソラリゼーション現象を生じるからである。この関係は
公知であって、特に下記の出版物に記載されている。
ホソノ ヒデオほか、J of NC863(19
84) 、p、357−363、クラウス ベルムード
ほか、Glastechn、 Ber。
84) 、p、357−363、クラウス ベルムード
ほか、Glastechn、 Ber。
58 (1985)3.1)、 52−58゜別表
1と2の本発明による組成のガラスの第■グループの例
から明らかなように、PbOおよびS n O2合成酸
分によって、310n−吸収エツジの位置は影響されな
いが、PbOおよびS n 02を含有しないガラスに
対して、UV−照射による顕著なソラリゼーションの低
下が生じる。
1と2の本発明による組成のガラスの第■グループの例
から明らかなように、PbOおよびS n O2合成酸
分によって、310n−吸収エツジの位置は影響されな
いが、PbOおよびS n 02を含有しないガラスに
対して、UV−照射による顕著なソラリゼーションの低
下が生じる。
pb およびSn2+乃至はSn”(7)組込みによ
り2+ てケイ酸ガラスの構造変化が生じるが、UV−照射によ
る着色中心の形成が困難になりまたは完全に禁止される
ものと考えられる。
り2+ てケイ酸ガラスの構造変化が生じるが、UV−照射によ
る着色中心の形成が困難になりまたは完全に禁止される
ものと考えられる。
基本ガラスの透過は、下記の成分の少なくとも1つの特
異的吸収を特徴としている。
異的吸収を特徴としている。
場合によって、Co O−CO20aの形の0〜1.5
重量%のCoo、および 場合によって、NLOおよびNi2O3の形の0〜4.
4重量%のN i 00 別表■には、使用可能の組成区域の例を示す。
重量%のCoo、および 場合によって、NLOおよびNi2O3の形の0〜4.
4重量%のN i 00 別表■には、使用可能の組成区域の例を示す。
第8図は、従来のガラス(BO2)と実施例1のガラス
の、それぞれ照射の前後の透過率曲線の比較を示す。実
施例1のガラスの場合、照射前後の透過率曲線は同一で
ある。また照射によって透過損失は生じない。
の、それぞれ照射の前後の透過率曲線の比較を示す。実
施例1のガラスの場合、照射前後の透過率曲線は同一で
ある。また照射によって透過損失は生じない。
この場合に、照射条件としては、前記のテストプロセス
の照射条件を選んだ。
の照射条件を選んだ。
実施例
実施例1の組成を有しCo2+で着色された100kg
のアルカリケイ酸ガラスを製造するため、下記の成分を
混合器の中で均一な原料混合物を得るように混合した。
のアルカリケイ酸ガラスを製造するため、下記の成分を
混合器の中で均一な原料混合物を得るように混合した。
この混合物を6〜7時間、一部ずつ、1280〜132
0℃の温度でセラミックスまたはpt−溶融器の中で溶
融した。溶融流体の脱ガス処理が1470〜1500℃
の温度範囲で、2〜4時間、行った。
0℃の温度でセラミックスまたはpt−溶融器の中で溶
融した。溶融流体の脱ガス処理が1470〜1500℃
の温度範囲で、2〜4時間、行った。
64.064kg 二酸化ケイ素(Sipur)(S
t 02 ) 15.367kg ホウ酸(H3BO3)23.18
1kg 炭酸水素ナトリウム(N a HCOa ) 12.205kg 炭酸カリウム(K2CO3)2.
480kg 炭酸バリウム(BaC03)1.101
kg 酸化亜鉛(Z n O)5.067kg 鉛
丹(Pb304)1、 200kg 二酸化スズ(S
n O2)0.253kg 酸化ヒ素(As202
)0.150kg 塩化アンモニウム (NH2Cl) 0.230kg 硫酸ナトリウム (N a Z b O4) 0、 200kg コバルト金属粉(Co)0゜84
4kg 酸化コバルト(CO20a )溶融流体の均
質化は1250〜1480℃で完全実施された。これに
必要な時間は約2〜3分である。このように調製された
ガラス流体を予熱された金型の中に流し込んだ。
t 02 ) 15.367kg ホウ酸(H3BO3)23.18
1kg 炭酸水素ナトリウム(N a HCOa ) 12.205kg 炭酸カリウム(K2CO3)2.
480kg 炭酸バリウム(BaC03)1.101
kg 酸化亜鉛(Z n O)5.067kg 鉛
丹(Pb304)1、 200kg 二酸化スズ(S
n O2)0.253kg 酸化ヒ素(As202
)0.150kg 塩化アンモニウム (NH2Cl) 0.230kg 硫酸ナトリウム (N a Z b O4) 0、 200kg コバルト金属粉(Co)0゜84
4kg 酸化コバルト(CO20a )溶融流体の均
質化は1250〜1480℃で完全実施された。これに
必要な時間は約2〜3分である。このように調製された
ガラス流体を予熱された金型の中に流し込んだ。
第1図はバンドパスフィルタの最重要特性を示すグラフ
、第2図はシルバニア・ゲルミシダルG15T8の照射
スペクトル線図、第3図と第4図は市販のアルカリケイ
酸青ガラスの透過率τと波長λnlの関係を示すグラフ
、第5図はフィルタを使用した場合と使用しない場合の
透過率の差異を示すグラフ、第6図と第7図は本発明に
よるフィルタと市販のフィルタの特性を比較するグラフ
、また第8図は照射の前後の本発明のフィルタと従来の
フィルタとの特性を比較するグラフである。
、第2図はシルバニア・ゲルミシダルG15T8の照射
スペクトル線図、第3図と第4図は市販のアルカリケイ
酸青ガラスの透過率τと波長λnlの関係を示すグラフ
、第5図はフィルタを使用した場合と使用しない場合の
透過率の差異を示すグラフ、第6図と第7図は本発明に
よるフィルタと市販のフィルタの特性を比較するグラフ
、また第8図は照射の前後の本発明のフィルタと従来の
フィルタとの特性を比較するグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、下記の組成のCo^2^+または(Co^2^+お
よびNi^2^+)着色されたアルカリケイ酸ガラスの
、280乃至500nmの透過帯域用のソラリゼーショ
ン耐性UV−フィルタガラス。 SiO_2 52〜71重量% B_2O_3 0〜17.5重量% Al_2O_3 0〜3.0重量% Pb0 2.5〜17.0重量% SnO 0.1〜1.7重量% Na_2O 5.0〜18.5重量% K_2O 0.5〜10.0重量% ZnO 0〜10.5重量% ΣRO 0〜8.6重量% (RO=MgO、CaO、SrO、BaO)ΣNiO+
CoO 0.1〜4.4重量% ΣAs_2O_3+Sb_2O_30.05〜0.5重
量% 2、ガラスが下記の成分を含有することを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のフィルタガラス。 MgO 0〜1.6重量% CaO 0〜4.8重量% SrO 0〜1.9重量% BaO 0〜2.5重量% Co 0〜0.75重量% CoO 0〜1.5重量% Ni 0〜2.6重量% NiO 0〜4.4重量% F^− 0〜0.5重量% [Fe_2O_3 0〜0.8重量% TiO_2 CeO_2 V_2O_5] 3、ガラスが清澄剤F^−、As_2O_3および/ま
たはSb_2O_3のほかに、清澄作用の支持のため、
0〜0.3重量%のSO_3および/またはNH_4C
lを含有することを特徴とする特許請求の範囲第1項ま
たは第2項記載のフィルタガラス。 4、ガラスが10乃至10^6dPa・sの範囲の粘度
の低下のため、0乃至0.5重量%のF^−のほかに0
乃至3重量%のLi_2Oを含有することを特徴とする
特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか1項記載の
フィルタガラス。 5、下記の成分(重量%)から成ることを特徴とするC
o^2^+または(Co^2^+およびNi^2^+)
着色アルカリケイ酸ガラスの光学フィルタガラス。 SiO_2 52〜71 PbO 2.9〜16.8 SnO_2 0.1〜1.65 Na_2O 6.7〜16.7 K_2O 0.5〜9.9 Na_2O+K_2O 13.3〜18.3 NiO+CoO 0.1〜4.4 As_2O_3+Sb_2O_30.05〜0.5 ΣRO 0〜8.6 B_2O_3 0〜8.5 Al_2O_3 0〜0.55 ZnO 0〜10.5 ここに、R=Mg、Ca、Sr、Ba。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863643421 DE3643421A1 (de) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Solarisationsstabile uv-filterglaeser fuer den durchlassbereich von 280-500 nm |
| DE3643421.3 | 1986-12-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248738A true JPS63248738A (ja) | 1988-10-17 |
| JPH0550449B2 JPH0550449B2 (ja) | 1993-07-29 |
Family
ID=6316578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62321136A Granted JPS63248738A (ja) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | 280〜500nmの透過帯域用のソラリゼーション耐性UV−フィルタガラス |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US4820326A (ja) |
| JP (1) | JPS63248738A (ja) |
| DE (1) | DE3643421A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03177330A (ja) * | 1989-11-25 | 1991-08-01 | Beteiligungen Sorg Gmbh & Co Kg | ケイ酸塩ガラス建材 |
| JPH03187946A (ja) * | 1989-11-16 | 1991-08-15 | Libbery Owens Ford Co | 赤外線及び紫外線吸収緑色ガラス、車両用窓ガラス及び車両用窓材 |
| JPH0766473A (ja) * | 1993-08-26 | 1995-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスレーザ発振器 |
| JP2005514590A (ja) * | 2001-12-19 | 2005-05-19 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 加速風化装置におけるスペクトル出力分布を操作するための光学フィルタ |
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| FR2699527B1 (fr) * | 1992-12-23 | 1995-02-03 | Saint Gobain Vitrage Int | Compositions de verre destinées à la fabrication de vitrage. |
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| DE102014118562B4 (de) | 2014-12-12 | 2016-09-29 | Schott Ag | Solarisationsstabiler UV-Bandpassfilter |
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| SU399469A1 (ru) * | 1971-10-04 | 1973-10-03 | Й^ЕСОЮЗНАЯSATE;; ,,••-'< :.-.>&:акч ;сш3399469М Кл. С 03с 5/00УДК 666.113.62Г4 Г •33'32-ЗГ28'27 (088.8)АвторыС. И. Ивахин и О. М. Вышинска | |
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-
1986
- 1986-12-19 DE DE19863643421 patent/DE3643421A1/de active Granted
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62321136A patent/JPS63248738A/ja active Granted
- 1987-12-21 US US07/136,191 patent/US4820326A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-04-08 US US07/179,063 patent/US4906597A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-11-13 US US07/435,542 patent/US4980319A/en not_active Expired - Fee Related
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