JP2017065980A - 紫外線透過可視光吸収ガラスおよび紫外線透過可視光吸収フィルター - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実質的にPb、As、CdおよびCrを含まず、CoO 0.1〜2質量%、NiO 1〜5質量%、TiO2 0〜1質量%、Nb2O5 0.1〜10質量%、前記TiO2およびNb2O5を合計で0.1〜10質量%含むことを特徴とする紫外線透過可視光吸収ガラスである。
【選択図】なし
Description
(1)実質的にPb、As、CdおよびCrを含まず、CoO 0.1〜2質量%、NiO 1〜5質量%、TiO2 0〜1質量%、Nb2O5 0.1〜10質量%、前記TiO2およびNb2O5を合計で0.1〜10質量%含むことを特徴とする紫外線透過可視光吸収ガラス、
(2)前記TiO2とNb2O5の合計含有割合に対するTiO2の含有割合(TiO2/(TiO2+Nb2O5))が、0〜0.5である上記(1)に記載の紫外線透過可視光吸収ガラス、
(3)SiO2 50〜70質量%、
B2O3 0〜5質量%、
Al2O3 0〜5質量%、
Na2O 5〜20質量%、
K2O 0〜10質量%、
CaO 0〜15質量%、
ZnO 0〜5質量%、
BaO 0〜15質量%、
Sb2O3 0〜2質量%
をさらに含む上記(1)または(2)に記載の紫外線透過可視光吸収ガラス、
(4)厚さ3mmの板状の状態で、波長365nmに最大放射強度を有する光源から500mW・cm−2の放射強度で紫外光および可視光を含む照射光を照射したときに、前記照射光の照射開始時点での350〜370nmの波長領域における透過率の最大値が75%以上である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の紫外線透過可視光吸収ガラス、
(5)厚さ3mmの板状の状態で、波長365nmに最大放射強度を有する光源から500mW・cm−2の放射強度で紫外光および可視光を含む照射光を照射したときに、前記照射光の照射開始時点での200〜290nmの波長領域における透過率および410〜690nmの波長領域における透過率がいずれも1%以下である上記(4)に記載の紫外線透過可視光吸収ガラス、
(6)厚さ3mmの板状の状態で、波長365nmに最大放射強度を有する光源から500mW・cm−2の放射強度で紫外光および可視光を含む照射光を100時間照射したときに、下記式(I)
(B/A)×100 (I)
(ただし、Aは前記照射光の照射開始時点での350〜370nmの波長領域における透過率の最大値(%)であり、Bは前記照射光の照射開始100時間経過時点での350〜370nmの波長領域における透過率の最大値(%)である)
で表される維持率が90%以上である
上記(1)〜(5)のいずれかに記載の紫外線透過可視光吸収ガラス、
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の紫外線透過可視光吸収ガラスからなることを特徴とする紫外線透過可視光吸収フィルター
を提供するものである。
本発明に係る紫外線透過可視光吸収ガラスは、実質的にPb、As、CdおよびCrを含まず、CoO 0.1〜2質量%、NiO 1〜5質量%、TiO2 0〜1質量%、Nb2O5 0.1〜10質量%、前記TiO2およびNb2O5を合計で0.1〜10質量%を含むことを特徴とするものである。
CoOの含有割合が0.1質量%未満である場合には、上記効果を十分に発揮し難くなり、CoOの含有割合が2質量%を超えると、紫外領域における透過率が低下し易くなる。
NiOの含有割合が1質量%未満である場合には、上記効果を十分に発揮し難くなり、NiOの含有割合が5質量%を超えると、紫外領域における透過率が低下し易くなる。
CoOおよびNiOの合計含有割合が1.1質量%未満であると、可視光を十分に吸収し難くなり、CoOおよびNiOの合計含有割合が7質量%を超えると、紫外領域における透過率が低下し易くなる。
ただし、TiO2の含有割合が多くなると紫外光領域における透過率が低下し易くなることから、その含有割合は1質量%以下に制限される。
本出願書類において、実質的に含まないとは、Pb、As、CdまたはCrの化合物を原料として使用しないことを意味し、意図しない不純物として混入する場合を排除するものではない。
SiO2の含有割合が50質量%未満である場合は、所望の熱的安定性および化学的耐久性を発揮し難くなり、70質量%を超えると溶融し難くなって成形性が低下し易くなる。
SiO2、B2O3およびAl2O3の合計含有割合が上記範囲内にあることにより、熱的安定性および化学的耐久性を発揮し易くなる。
CaOの含有割合が15質量%を越えると十分な耐失透性が得られ難くなる。
ZnOの含有割合が5質量%を越えると耐失透性が低下し易くなる。
BaOの含有割合が15質量%を越えると十分な耐失透性が得られ難くなる。
本発明に係る紫外線透過可視光吸収ガラスにおいて、CaO、ZnOおよびBaOの合計含有割合が上記範囲内にあることにより、ガラスの化学的耐久性や耐失透性を容易に向上させることができる。
実質的にPb、As、CdおよびCrを含まず、
CoO 0.1〜2質量%、
NiO 1〜5質量%、
TiO2 0〜1質量%、
Nb2O5 0.1〜10質量%、
前記TiO2およびNb2O5を合計で0.1〜10質量%含み、
前記TiO2とNb2O5の合計含有割合に対するTiO2の含有割合(TiO2/(TiO2+Nb2O5))が0〜0.5であるものが好ましい。
実質的にPb、As、CdおよびCrを含まず、
CoO 0.1〜2質量%、
NiO 1〜5質量%、
TiO2 0〜1質量%、
Nb2O5 0.1〜10質量%
前記TiO2およびNb2O5を合計で0.1〜10質量%含むとともに、
SiO2 50〜70質量%、
B2O3 0〜5質量%、
Al2O3 0〜5質量%、
Na2O 5〜20質量%、
K2O 0〜10質量%、
CaO 0〜15質量%、
ZnO 0〜5質量%、
BaO 0〜15質量%、
Sb2O3 0〜2質量%
を含むものが好ましい。
実質的にPb、As、CdおよびCrを含まず、
CoO 0.1〜2質量%、
NiO 1〜5質量%、
TiO2 0〜1質量%、
Nb2O5 0.1〜10質量%
前記TiO2およびNb2O5を合計で0.1〜10質量%含むとともに、
前記TiO2とNb2O5の合計含有割合に対するTiO2の含有割合(TiO2/(TiO2+Nb2O5))が0〜0.5であり、
SiO2 50〜70質量%、
B2O3 0〜5質量%、
Al2O3 0〜5質量%、
Na2O 5〜20質量%、
K2O 0〜10質量%、
CaO 0〜15質量%、
ZnO 0〜5質量%、
BaO 0〜15質量%、
Sb2O3 0〜2質量%
を含むものが好ましい。
(B/A)×100 (I)
(ただし、Aは前記照射光の照射開始時点での350〜370nmの波長領域における透過率の最大値(%)であり、Bは上記照射光の照射開始100時間経過時点での350〜370nmの波長領域における透過率の最大値(%)である)
で表される維持率が90%以上であることが好ましい。
例えば、ガラス原料として酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、塩化物、硫化物などを適宜用い、所望の組成になるように秤量し、混合して調合原料とする。得られた調合原料を耐熱坩堝に入れ1300〜1400℃程度の温度で溶融し、撹拌、清澄して均質な溶融ガラスとする。次いでこの溶融ガラスを成形枠に鋳込み、ガラスブロックを形成した後、ガラスの徐冷点近くに加熱した炉に移し、室温まで冷却することにより、目的とする紫外線透過可視光吸収ガラスのブロック状物を得ることができる。
本発明に係る紫外線透過可視光吸収フィルターは、本発明に係る紫外線透過可視光吸収ガラスからなることを特徴とするものである。
本発明に係る紫外線透過可視光吸収フィルターとしては、フィルターの紫外線透過面(例えば、上記光学研磨された両面)に反射防止膜あるいはその他の光学多層膜をコートしたものであってもよい。
本発明に係る紫外線透過可視光吸収フィルターは、本発明に係る外線透過可視光吸収ガラスからなるものであって、Pb、As、Cd及びCrといった成分を含まないので、切削屑や廃水等により生じる環境負荷を低減することができる。
表1および表2に示す組成を有するガラスが得られるように、酸化コバルト(CoO)、水酸化ニッケル(Ni(OH)2)、酸化チタン(TiO2)および酸化ニオブ(Nb2O5)を各々秤量するとともに、さらに珪石粉(SiO2)、ホウ酸(H3BO3)、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)、炭酸ナトリウム(Na2CO3)、硝酸ナトリウム(NaNO3)、炭酸カリウム(K2CO3)、炭酸カルシウム(CaCO3)、酸化亜鉛(ZnO)、炭酸バリウム(BaCO3)、酸化アンチモン(Sb2O3)、酸化セリウム(CeO2)を各々秤量して混合した調合原料を、白金坩堝に入れ、大気中で1300〜1400℃に加熱、溶融、撹拌し、均質化、清澄を行った後、鋳型に流し込んだ。ガラスが固化した後、次いでガラスの徐冷点近くに加熱しておいた電気炉に移し、室温まで徐冷することにより、目的とするガラスを得た。
表1および表2に示す組成を有するガラスが得られるように、実施例2において、白金坩堝に代えて粘度坩堝を用いた以外は、実施例2と同様にして目的とするガラスを得た。
次に、波長365nmに最大放射強度を有する紫外光源(HOYA CANDEO OPTRONICS株式会社製 型式:UL750)を使用して、上記光学研磨が施された面に対して垂直方向から、被照射面における放射強度500mW・cm−2(USHIO株式会社製紫外線強度計UIT−101を使用して被照射面において測定)の紫外光および可視光を含む照射光を照射した。
また、実施例1〜実施例5で各々得られたガラスから得られた板状物は、上記照射光の照射前での200〜290nmの波長領域における透過率および410〜690nmの波長領域における透過率がいずれも1%以下であった。
また、上記(Tmax100hr/Tmax初期)×100により算出される維持率(%)を表1および表2の両者に各々記載する。
また、図3に、上記実施例5で得られたガラスから得られた板状物に上記照射光を照射したときの、照射開始時における透過スペクトル(a)および照射開始100時間経過後における透過スペクトル(b)を示す。
さらに、図4に、上記比較例1で得られたガラスから得られた板状物に上記照射光を照射したときの、照射開始時における透過スペクトル(a)および照射開始100時間経過後における透過スペクトル(b)を示すとともに、図5に、上記比較例1で得られたガラスから得られた板状物に上記照射光を照射したときの、照射開始時における透過スペクトル(a)および照射開始100時間経過後における透過スペクトル(b)を示す。
図1〜図3に示す、照射光の照射開始時における透過スペクトル(a)および照射開始100時間経過後における透過スペクトル(b)より、各実施例で得られたガラスからなる厚さ3mmの板状物は、波長365nmに最大放射強度を有する光源から500mW・cm−2の放射強度で紫外光および可視光を含む照射光を100時間照射したときであっても、照射前後において350〜370nmの波長領域において高い透過率を示し、以下の表1および表2に記述するように、波長365nmに最大放射強度を有する光源から500mW・cm−2の放射強度で紫外光および可視光を含む照射光を100時間照射したときに、式(B/A)×100(ただし、Aは前記照射光の照射開始時点での350〜370nmの波長領域における透過率の最大値(%)であり、Bは前記照射光の照射開始100時間経過時点での350〜370nmの波長領域における透過率の最大値(%)である)で表される紫外線透過の維持率が90%以上と高いものであることが分かる。
Claims (7)
- 実質的にPb、As、CdおよびCrを含まず、CoO 0.1〜2質量%、NiO 1〜5質量%、TiO2 0〜1質量%、Nb2O5 0.1〜10質量%、前記TiO2およびNb2O5を合計で0.1〜10質量%を含むことを特徴とする紫外線透過可視光吸収ガラス。
- 前記TiO2とNb2O5の合計含有割合に対するTiO2の含有割合(TiO2/(TiO2+Nb2O5))が0〜0.5である請求項1に記載の紫外線透過可視光吸収ガラス。
- SiO2 50〜70質量%、
B2O3 0〜5質量%、
Al2O3 0〜5質量%、
Na2O 5〜20質量%、
K2O 0〜10質量%、
CaO 0〜15質量%、
ZnO 0〜5質量%、
BaO 0〜15質量%、
Sb2O3 0〜2質量%
をさらに含む請求項1または請求項2に記載の紫外線透過可視光吸収ガラス。 - 厚さ3mmの板状の状態で、波長365nmに最大放射強度を有する光源から500mW・cm−2の放射強度で紫外光および可視光を含む照射光を照射したときに、前記照射光の照射開始時点での350〜370nmの波長領域における透過率の最大値が75%以上である請求項1〜請求項3のいずれかに記載の紫外線透過可視光吸収ガラス。
- 厚さ3mmの板状の状態で、波長365nmに最大放射強度を有する光源から500mW/cm−2の放射強度で紫外光および可視光を含む照射光を照射したときに、前記照射光の照射開始時点での200〜290nmの波長領域における透過率および410〜690nmの波長領域における透過率がいずれも1%以下である請求項4に記載の紫外線透過可視光吸収ガラス。
- 厚さ3mmの板状の状態で、波長365nmに最大放射強度を有する光源から500mW/cm−2の放射強度で紫外光および可視光を含む照射光を100時間照射したときに、下記式(I)
(B/A)×100 (I)
(ただし、Aは前記照射光の照射開始時点での350〜370nmの波長領域における透過率の最大値(%)であり、Bは前記照射光の照射開始100時間経過時点での350〜370nmの波長領域における透過率の最大値(%)である)
で表される維持率が90%以上である
請求項1〜請求項5のいずれかに記載の紫外線透過可視光吸収ガラス。 - 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の紫外線透過可視光吸収ガラスからなることを特徴とする紫外線透過可視光吸収フィルター。
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