JPH09100136A - 近赤外吸収フィルターガラス - Google Patents
近赤外吸収フィルターガラスInfo
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- JPH09100136A JPH09100136A JP19105596A JP19105596A JPH09100136A JP H09100136 A JPH09100136 A JP H09100136A JP 19105596 A JP19105596 A JP 19105596A JP 19105596 A JP19105596 A JP 19105596A JP H09100136 A JPH09100136 A JP H09100136A
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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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
-
- 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
- C03C4/08—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
- C03C4/082—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths for infrared absorbing glass
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- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来用いられていた燐酸塩系ガラスよりも紫
外部に於いて優れた透過率特性を有し、また容易に大量
生産可能なガラスの安定性と加工性を有し、かつ充分な
耐候性を有する近赤外吸収フィルターガラスを提供す
る。 【解決手段】 重量%で P2O5 35〜50% Li2O 0〜5% Na2O 0〜12% K2O 0〜20% Cs2O 0〜20% R2O(Rはアルカリ金属である) 1.5〜20% ZnO 17〜48% MgO 0〜7% CaO 0〜7% SrO 0〜7% BaO 0〜12% R′O(R′はアルカリ土類金属である) 0〜15% CuO 0.2〜12% を含むことを特徴とする近赤外吸収フィルターガラス。
外部に於いて優れた透過率特性を有し、また容易に大量
生産可能なガラスの安定性と加工性を有し、かつ充分な
耐候性を有する近赤外吸収フィルターガラスを提供す
る。 【解決手段】 重量%で P2O5 35〜50% Li2O 0〜5% Na2O 0〜12% K2O 0〜20% Cs2O 0〜20% R2O(Rはアルカリ金属である) 1.5〜20% ZnO 17〜48% MgO 0〜7% CaO 0〜7% SrO 0〜7% BaO 0〜12% R′O(R′はアルカリ土類金属である) 0〜15% CuO 0.2〜12% を含むことを特徴とする近赤外吸収フィルターガラス。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は近赤外吸収フィルタ
ーガラスに係り、詳しくは400〜600nmの光を高
透過し、600nm付近からの近赤外光を選択的に吸収
する分光特性を有し、特にカラーVTRカメラの色補正
のために利用されるフィルターガラスに関する。
ーガラスに係り、詳しくは400〜600nmの光を高
透過し、600nm付近からの近赤外光を選択的に吸収
する分光特性を有し、特にカラーVTRカメラの色補正
のために利用されるフィルターガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】近赤外吸収フィルターガラスは、従来か
ら種々検討され実用化されてきている。
ら種々検討され実用化されてきている。
【0003】例えば特開昭62−128943号公報に
は、重量%で60〜90%のP2O5、7.5〜20%の
Al2O3 、0〜15%のB2O3+SiO2、1〜25%
のBaO+MgO+CaO+SrO、0〜15%Y2O3
+La2O3+ZrO2+Ta2O5+TiO2、0〜10%
のPbO、0.4〜15.0%のCuOからなるカラー
ドガラスが開示されている。
は、重量%で60〜90%のP2O5、7.5〜20%の
Al2O3 、0〜15%のB2O3+SiO2、1〜25%
のBaO+MgO+CaO+SrO、0〜15%Y2O3
+La2O3+ZrO2+Ta2O5+TiO2、0〜10%
のPbO、0.4〜15.0%のCuOからなるカラー
ドガラスが開示されている。
【0004】又、特開平4−104918号公報には重
量%で、60〜80%のP2O5 、3〜11%のAl2O
3 、3〜9.5%のBaO、3〜20%のMgO+Ca
O+BaO+SrO、1〜5.5%のLi2O、1〜1
0%のLi2O+Na2O+K2O、0〜5%のSiO2+
B2O3 、0〜5%のZrO2+TiO2+Y2O3+La2
O3 、0.2〜10%のCuOからなる燐酸塩ガラスス
が開示されている。
量%で、60〜80%のP2O5 、3〜11%のAl2O
3 、3〜9.5%のBaO、3〜20%のMgO+Ca
O+BaO+SrO、1〜5.5%のLi2O、1〜1
0%のLi2O+Na2O+K2O、0〜5%のSiO2+
B2O3 、0〜5%のZrO2+TiO2+Y2O3+La2
O3 、0.2〜10%のCuOからなる燐酸塩ガラスス
が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開昭6
2−128943号公報および特開平4−104918
号公報に開示されているガラスは、P2O5を多量に含有
するため化学的耐久性が低く長期間の使用が困難であ
る。また化学的耐久性を改善すべくAl2O3を比較的多
量含有させると溶融温度が上昇し、その結果Cu2+が還
元され、紫外域に吸収をもつCu+イオンにより400
nm付近の透過率が低いという問題があった。
2−128943号公報および特開平4−104918
号公報に開示されているガラスは、P2O5を多量に含有
するため化学的耐久性が低く長期間の使用が困難であ
る。また化学的耐久性を改善すべくAl2O3を比較的多
量含有させると溶融温度が上昇し、その結果Cu2+が還
元され、紫外域に吸収をもつCu+イオンにより400
nm付近の透過率が低いという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決すべく鋭意研究した結果、CuOを含む燐酸塩系
近赤外吸収ガラスを得ようとした場合、P2O5が35〜
50%の組成域において、ZnOを比較的に多量に含有
させ、アルカリ金属酸化物を適量添加することにより、
近赤外吸収フィルターとして有用な400〜600nm
における高透過特性と600nm以上におけるシャープ
な吸収特性とを有し、かつ熱膨張係数が小さく、化学的
耐久性が良いガラスが得られることを見い出した。
を解決すべく鋭意研究した結果、CuOを含む燐酸塩系
近赤外吸収ガラスを得ようとした場合、P2O5が35〜
50%の組成域において、ZnOを比較的に多量に含有
させ、アルカリ金属酸化物を適量添加することにより、
近赤外吸収フィルターとして有用な400〜600nm
における高透過特性と600nm以上におけるシャープ
な吸収特性とを有し、かつ熱膨張係数が小さく、化学的
耐久性が良いガラスが得られることを見い出した。
【0007】本発明はこの知見に基づいて完成されたも
のであり、重量%で P2O5 35〜50% Li2O 0〜5% Na2O 0〜12% K2O 0〜20% Cs2O 0〜20% R2O(Rはアルカリ金属である) 1.5〜20% ZnO 17〜48% MgO 0〜7% CaO 0〜7% SrO 0〜7% BaO 0〜12% R′O(R′はアルカリ土類金属である) 0〜15% CuO 0.2〜12% を含むことを特徴とする近赤外吸収フィルターガラスを
要旨とする。
のであり、重量%で P2O5 35〜50% Li2O 0〜5% Na2O 0〜12% K2O 0〜20% Cs2O 0〜20% R2O(Rはアルカリ金属である) 1.5〜20% ZnO 17〜48% MgO 0〜7% CaO 0〜7% SrO 0〜7% BaO 0〜12% R′O(R′はアルカリ土類金属である) 0〜15% CuO 0.2〜12% を含むことを特徴とする近赤外吸収フィルターガラスを
要旨とする。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の近赤外吸収フィルターガ
ラスは、P2O5を35〜50%、Li2Oを0〜5%、
Na2Oを0〜12%、K2Oを0〜20%、Cs2Oを
0〜20%、R2O(Rはアルカリ金属である)を1.
5〜20%、ZnOを17〜48%、CuOを0.2〜
12%含むことを特徴とする。
ラスは、P2O5を35〜50%、Li2Oを0〜5%、
Na2Oを0〜12%、K2Oを0〜20%、Cs2Oを
0〜20%、R2O(Rはアルカリ金属である)を1.
5〜20%、ZnOを17〜48%、CuOを0.2〜
12%含むことを特徴とする。
【0009】各成分の組成を上述のような数値範囲に限
定した理由は次のとおりである。
定した理由は次のとおりである。
【0010】本発明の近赤外吸収フィルターガラスにお
いて、P2O5は400〜600nmにおける透過率を高
め、Cu2+による700nm以上の波長域での吸収をシ
ャープに変化させるためには最も好ましいガラス網目形
成成分であるが、その含有量が35%未満では所望の透
過特性が得られないばかりでなく、ガラスの結晶化傾向
が強くなり安定した製造が困難になる。また50%を超
えると化学的耐久性が急激に悪化し本発明の目的とする
ガラスが得られなくなる。従ってP2O5の組成範囲は3
5〜50%に限定される。P2O5の組成範囲は37〜4
9%が好ましく、40〜48%が特に好ましい。
いて、P2O5は400〜600nmにおける透過率を高
め、Cu2+による700nm以上の波長域での吸収をシ
ャープに変化させるためには最も好ましいガラス網目形
成成分であるが、その含有量が35%未満では所望の透
過特性が得られないばかりでなく、ガラスの結晶化傾向
が強くなり安定した製造が困難になる。また50%を超
えると化学的耐久性が急激に悪化し本発明の目的とする
ガラスが得られなくなる。従ってP2O5の組成範囲は3
5〜50%に限定される。P2O5の組成範囲は37〜4
9%が好ましく、40〜48%が特に好ましい。
【0011】本発明の近赤外吸収フィルターガラスにお
いて、K2Oは耐失透性を良化させ、且つガラスの熔解
性を向上させる成分であるが、20%を上回ると化学的
耐久性が悪化し又熱膨張係数も大きくなる。従ってK2
Oの組成範囲は0〜20%に限定される。K2Oの組成
範囲は0〜17%が好ましい。
いて、K2Oは耐失透性を良化させ、且つガラスの熔解
性を向上させる成分であるが、20%を上回ると化学的
耐久性が悪化し又熱膨張係数も大きくなる。従ってK2
Oの組成範囲は0〜20%に限定される。K2Oの組成
範囲は0〜17%が好ましい。
【0012】本発明の近赤外吸収フィルターガラスは、
アルカリ金属酸化物として上述のK2O以外にLi2O、
Na2OおよびCs2Oを必要に応じて含有することがで
きる。
アルカリ金属酸化物として上述のK2O以外にLi2O、
Na2OおよびCs2Oを必要に応じて含有することがで
きる。
【0013】Li2O、Na2O、Cs2Oはガラスの熔
解性を向上させ、透過特性を良化する成分であるが、そ
れぞれ5%、12%、20%を超えると化学的耐久性が
悪化し又結晶化傾向が強くなる。従ってLi2Oの組成
範囲は0〜5%、Na2Oの組成範囲は0〜12%、C
s2Oの組成範囲は0〜20%に限定される。Li2Oの
組成範囲は0〜3%が好ましい。Na2Oの組成範囲は
0〜8%が好ましく、0〜6%が特に好ましい。Cs2
Oの組成範囲は0〜17%が好ましく、0〜15%が特
に好ましい。
解性を向上させ、透過特性を良化する成分であるが、そ
れぞれ5%、12%、20%を超えると化学的耐久性が
悪化し又結晶化傾向が強くなる。従ってLi2Oの組成
範囲は0〜5%、Na2Oの組成範囲は0〜12%、C
s2Oの組成範囲は0〜20%に限定される。Li2Oの
組成範囲は0〜3%が好ましい。Na2Oの組成範囲は
0〜8%が好ましく、0〜6%が特に好ましい。Cs2
Oの組成範囲は0〜17%が好ましく、0〜15%が特
に好ましい。
【0014】本発明の近赤外吸収フィルターガラスにお
いては、アルカリ金属酸化物の合量も限定され、R2O
(Rはアルカリ金属である)の組成範囲は1.5〜20
%である。R2Oが1.5%未満では、結晶化傾向が強
くなり、一方20%を超えると、化学的耐久性が悪化
し、また熱膨張係数が大きくなる。R2Oの組成範囲
は、2〜17%が好ましい。
いては、アルカリ金属酸化物の合量も限定され、R2O
(Rはアルカリ金属である)の組成範囲は1.5〜20
%である。R2Oが1.5%未満では、結晶化傾向が強
くなり、一方20%を超えると、化学的耐久性が悪化
し、また熱膨張係数が大きくなる。R2Oの組成範囲
は、2〜17%が好ましい。
【0015】本発明の近赤外吸収フィルターガラスにお
いて、K2Oは、他のアルカリ金属酸化物と比較して化
学的耐久性を大きく損なうことなく耐失透性を高める効
果が強い。従って低い熔解温度を必要とする特別な場合
を除いて、アルカリ金属酸化物としてK2Oのみを1.
5〜17%の範囲で使用するのが特に好ましい。
いて、K2Oは、他のアルカリ金属酸化物と比較して化
学的耐久性を大きく損なうことなく耐失透性を高める効
果が強い。従って低い熔解温度を必要とする特別な場合
を除いて、アルカリ金属酸化物としてK2Oのみを1.
5〜17%の範囲で使用するのが特に好ましい。
【0016】本発明の近赤外吸収フィルターガラスにお
いて、ZnOは化学的耐久性の良化、熱膨張係数の抑
制、熔解性の良化などの効果を有する必須の成分である
が、17%未満であるとこれらの効果が得られず、一方
48%を超えると結晶化傾向が強くなり、安定したガラ
ス製造ができにくくなる。従ってZnOの組成範囲は1
7〜48%に限定される。ZnOの組成範囲は25〜4
5%が好ましく、27〜42%が特に好ましい。
いて、ZnOは化学的耐久性の良化、熱膨張係数の抑
制、熔解性の良化などの効果を有する必須の成分である
が、17%未満であるとこれらの効果が得られず、一方
48%を超えると結晶化傾向が強くなり、安定したガラ
ス製造ができにくくなる。従ってZnOの組成範囲は1
7〜48%に限定される。ZnOの組成範囲は25〜4
5%が好ましく、27〜42%が特に好ましい。
【0017】本発明の近赤外吸収フィルターガラスにお
いて、CuOは近赤外を吸収するための必須成分であ
り、0.2%以上の添加により透過率を調整することが
可能である。しかしながら12%を上回ると結晶化傾向
が強まり安定に量産することが困難となる。従ってCu
Oの組成範囲は0.2〜12%に限定される。CuOの
組成範囲は、0.2〜10%が好ましく、0.2〜8%
が特に好ましい。
いて、CuOは近赤外を吸収するための必須成分であ
り、0.2%以上の添加により透過率を調整することが
可能である。しかしながら12%を上回ると結晶化傾向
が強まり安定に量産することが困難となる。従ってCu
Oの組成範囲は0.2〜12%に限定される。CuOの
組成範囲は、0.2〜10%が好ましく、0.2〜8%
が特に好ましい。
【0018】本発明の赤外吸収フィルターガラスにおい
て、As2O3は必須成分ではないが、Cu2+を安定に保
つために有効な成分であり、400nm付近の透過率の向
上に効果がある。特に組成中のアルカリ金属酸化物の含
量が12mol%を下回る時はAs2O3を添加した方がよ
い。その添加量は6wt%を上回ると結晶化傾向が強まる
ばかりでなく、化学的耐久性が悪化する。従ってAs2
O3の組成範囲は0〜6%に限定され、0.05〜5%
が特に好ましい。
て、As2O3は必須成分ではないが、Cu2+を安定に保
つために有効な成分であり、400nm付近の透過率の向
上に効果がある。特に組成中のアルカリ金属酸化物の含
量が12mol%を下回る時はAs2O3を添加した方がよ
い。その添加量は6wt%を上回ると結晶化傾向が強まる
ばかりでなく、化学的耐久性が悪化する。従ってAs2
O3の組成範囲は0〜6%に限定され、0.05〜5%
が特に好ましい。
【0019】B2O3は化学的耐久性の向上を目的として
10%まで含有することができるが、10%を超えると
所望の透過特性が得られなくなるばかりでなく、逆に化
学的耐久性が悪化する。従ってB2O3の組成範囲は0〜
10%に限定される。B2O3の組成範囲は0〜8%が好
ましい。
10%まで含有することができるが、10%を超えると
所望の透過特性が得られなくなるばかりでなく、逆に化
学的耐久性が悪化する。従ってB2O3の組成範囲は0〜
10%に限定される。B2O3の組成範囲は0〜8%が好
ましい。
【0020】Al2O3 は化学的耐久性を良化させる成
分であり、5%まで添加できるが、5%を上回ると結晶
化傾向が強くなり、またガラスの熔解性が悪化する。従
ってAl2O3の組成範囲は0〜5%に限定される。Al
2O3の組成範囲は、0.5〜3%が好ましい。
分であり、5%まで添加できるが、5%を上回ると結晶
化傾向が強くなり、またガラスの熔解性が悪化する。従
ってAl2O3の組成範囲は0〜5%に限定される。Al
2O3の組成範囲は、0.5〜3%が好ましい。
【0021】MgO、CaO、SrOは少量の添加で化
学的耐久性を良化させるが、それぞれ7%を上回るとガ
ラスの熔解性及び失透性が悪化する。従ってMgOの組
成範囲は0〜7%、CaOの組成範囲は0〜7%、Sr
Oの組成範囲は0〜7%に限定されるが、いずれも0〜
5%であるのが好ましい。
学的耐久性を良化させるが、それぞれ7%を上回るとガ
ラスの熔解性及び失透性が悪化する。従ってMgOの組
成範囲は0〜7%、CaOの組成範囲は0〜7%、Sr
Oの組成範囲は0〜7%に限定されるが、いずれも0〜
5%であるのが好ましい。
【0022】BaOは少量の添加で特に耐失透性を改善
する効果がある。しかしながら、12%を上回るとガラ
スの熔解性が悪化する。従ってBaOの組成範囲は0〜
12%に限定される。BaOの組成範囲は0〜8%であ
るのが好ましい。
する効果がある。しかしながら、12%を上回るとガラ
スの熔解性が悪化する。従ってBaOの組成範囲は0〜
12%に限定される。BaOの組成範囲は0〜8%であ
るのが好ましい。
【0023】上述のMgO、CaO、SrOおよびBa
Oはアルカリ土類金属酸化物に含まれるものであるが、
本発明の近赤外吸収フィルターガラスにおいてはアルカ
リ土類金属酸化物の合量も重要であり、R′O(R′は
アルカリ土類金属である)の組成範囲は0〜15%に限
定される。その理由は、R′Oの量が15%を上回ると
ガラスの熔解性が悪化し、また化学的耐久性も悪化する
からである。R′Oの組成範囲は、0.5〜10%が好
ましい。
Oはアルカリ土類金属酸化物に含まれるものであるが、
本発明の近赤外吸収フィルターガラスにおいてはアルカ
リ土類金属酸化物の合量も重要であり、R′O(R′は
アルカリ土類金属である)の組成範囲は0〜15%に限
定される。その理由は、R′Oの量が15%を上回ると
ガラスの熔解性が悪化し、また化学的耐久性も悪化する
からである。R′Oの組成範囲は、0.5〜10%が好
ましい。
【0024】PbOはZnOと同様の効果があり、Zn
Oから25%まで置換することができるが、化学的耐久
性を良化させる効果はZnOより小さく、25%を上回
ると本発明の目的とする化学的耐久性が得られない。従
ってPbOの組成範囲は0〜25%に限定される。Pb
Oの組成範囲は0〜20が好ましい。
Oから25%まで置換することができるが、化学的耐久
性を良化させる効果はZnOより小さく、25%を上回
ると本発明の目的とする化学的耐久性が得られない。従
ってPbOの組成範囲は0〜25%に限定される。Pb
Oの組成範囲は0〜20が好ましい。
【0025】La2O3 、Y2O3 、Gd2O3 、Bi2O
3 はいずれも少量の添加で化学的耐久性を良化させる
が、La2O3 、Y2O3 、Gd2O3 がそれぞれ3%、
Bi2O3が5%を上回ると結晶化傾向が強まり安定な製
造が困難になる。よってLa2O3、Y2O3、Gd2O3の
組成範囲はそれぞれ0〜3%、Bi2O3の組成範囲は0
〜5%に限定される。La2O3、Y2O3、Gd2O3の組
成範囲はそれぞれ0〜2%が好ましく、Bi2O3の組成
範囲は0〜4%が好ましい。
3 はいずれも少量の添加で化学的耐久性を良化させる
が、La2O3 、Y2O3 、Gd2O3 がそれぞれ3%、
Bi2O3が5%を上回ると結晶化傾向が強まり安定な製
造が困難になる。よってLa2O3、Y2O3、Gd2O3の
組成範囲はそれぞれ0〜3%、Bi2O3の組成範囲は0
〜5%に限定される。La2O3、Y2O3、Gd2O3の組
成範囲はそれぞれ0〜2%が好ましく、Bi2O3の組成
範囲は0〜4%が好ましい。
【0026】In2O3は少量の添加により特に化学的耐
久性を良化させるが、7%を上回ると結晶化傾向が強ま
る。従ってIn2O3の組成範囲は0〜7%に限定され、
好ましくは0〜5%である。
久性を良化させるが、7%を上回ると結晶化傾向が強ま
る。従ってIn2O3の組成範囲は0〜7%に限定され、
好ましくは0〜5%である。
【0027】Sc2O3はIn2O3と同様に少量の添加に
より特に化学的耐久性を良化させるが、5%を上回ると
結晶化傾向が強まる。従ってSc2O3の組成範囲は0〜
5%に限定され、好ましくは0〜4%である。
より特に化学的耐久性を良化させるが、5%を上回ると
結晶化傾向が強まる。従ってSc2O3の組成範囲は0〜
5%に限定され、好ましくは0〜4%である。
【0028】SiO2、TiO2、ZrO2、Nb2O5、
Ta2O5等の成分はいずれも化学的耐久性を良化させる
成分であるが、SiO2、TiO2、ZrO2は3%、N
b2O5、Ta2O5は7%を上回るとガラス熔解の際に溶
け残りやすく、熔解温度を昇温させる必要が生じ、その
結果Cu2+を安定にすることが難しくなる。従ってSi
O2、TiO2、ZrO2の組成範囲はそれぞれ0〜3%
に限定され、Nb2O5の組成範囲は0〜5%に限定さ
れ、Ta2O5の組成範囲は0〜7%に限定される。Si
O2、TiO2、ZrO2の組成範囲はそれぞれ0〜2%
が好ましく、Nb2O5の組成範囲は0〜3%が好まし
く、Ta2O5の組成範囲は0〜5%が好ましい。
Ta2O5等の成分はいずれも化学的耐久性を良化させる
成分であるが、SiO2、TiO2、ZrO2は3%、N
b2O5、Ta2O5は7%を上回るとガラス熔解の際に溶
け残りやすく、熔解温度を昇温させる必要が生じ、その
結果Cu2+を安定にすることが難しくなる。従ってSi
O2、TiO2、ZrO2の組成範囲はそれぞれ0〜3%
に限定され、Nb2O5の組成範囲は0〜5%に限定さ
れ、Ta2O5の組成範囲は0〜7%に限定される。Si
O2、TiO2、ZrO2の組成範囲はそれぞれ0〜2%
が好ましく、Nb2O5の組成範囲は0〜3%が好まし
く、Ta2O5の組成範囲は0〜5%が好ましい。
【0029】Ga2O3、GeO2、WO3は少量の添加に
よって化学的耐久性を良化させる成分であるが、Ga2
O3、GeO2は3%、WO3は5%を上回ると結晶化傾
向が強まる。従ってGa2O3、GeO2の組成範囲はそ
れぞれは0〜3%、WO3の組成範囲は0〜5%に限定
される。Ga2O3、GeO2の組成範囲はそれぞれは0
〜2%が好ましく、WO3の組成範囲は0〜3%が好ま
しい。
よって化学的耐久性を良化させる成分であるが、Ga2
O3、GeO2は3%、WO3は5%を上回ると結晶化傾
向が強まる。従ってGa2O3、GeO2の組成範囲はそ
れぞれは0〜3%、WO3の組成範囲は0〜5%に限定
される。Ga2O3、GeO2の組成範囲はそれぞれは0
〜2%が好ましく、WO3の組成範囲は0〜3%が好ま
しい。
【0030】上記したLa2O3、Y2O3、Gd2O3、B
i2O3、In2O3、Sc2O3、SiO2、TiO2、Zr
O2、Nb2O5、Ta2O5、Ga2O3、GeO2、WO3
を以下、高原子価金属酸化物と総称するが、高原子価金
属酸化物の合量が10%を上回ると、ガラスの熔解性が
悪化するだけでなく、結晶化傾向が強くなるので高原子
価金属酸化物の合量は0〜10%とするのが望ましい。
i2O3、In2O3、Sc2O3、SiO2、TiO2、Zr
O2、Nb2O5、Ta2O5、Ga2O3、GeO2、WO3
を以下、高原子価金属酸化物と総称するが、高原子価金
属酸化物の合量が10%を上回ると、ガラスの熔解性が
悪化するだけでなく、結晶化傾向が強くなるので高原子
価金属酸化物の合量は0〜10%とするのが望ましい。
【0031】SnOはガラスの化学的耐久性を良化する
成分であるが、5%を上回ると透過率特性が悪化し、又
結晶化傾向が強まる。従ってSnOの組成範囲は0〜5
%に限定され、好ましくは0〜3%である。
成分であるが、5%を上回ると透過率特性が悪化し、又
結晶化傾向が強まる。従ってSnOの組成範囲は0〜5
%に限定され、好ましくは0〜3%である。
【0032】Sb2O3はCu2+を安定にし耐失透性を改
善する効果があるが、25%を上回ると耐候性が悪化す
る。よってSb2O3の組成範囲は0〜25%に限定さ
れ、好ましくは0〜15%である。
善する効果があるが、25%を上回ると耐候性が悪化す
る。よってSb2O3の組成範囲は0〜25%に限定さ
れ、好ましくは0〜15%である。
【0033】CeO2は脱泡及びCuOの酸化剤として
使用できるが、2%を超えると紫外部の透過特性を悪化
させる。従ってCeO2の組成範囲は0〜2%に限定さ
れ、好ましくは0〜1%である。
使用できるが、2%を超えると紫外部の透過特性を悪化
させる。従ってCeO2の組成範囲は0〜2%に限定さ
れ、好ましくは0〜1%である。
【0034】またFは熔解温度を低下させCu2+の安定
な着色を得るために有効な成分であるが、結晶化傾向を
強めず、熱膨張係数を高めない範囲は20%までであ
る。従ってFの組成範囲は0〜20%に限定され、好ま
しくは0〜15%である。なお、Fは酸化物の一部を弗
化物に置き換えることにより供給できる。
な着色を得るために有効な成分であるが、結晶化傾向を
強めず、熱膨張係数を高めない範囲は20%までであ
る。従ってFの組成範囲は0〜20%に限定され、好ま
しくは0〜15%である。なお、Fは酸化物の一部を弗
化物に置き換えることにより供給できる。
【0035】上記の組成からなる本発明の近赤外吸収フ
ィルターガラスは、(a)400〜600nmの光を高
透過させ、600nm以上の光をシャープに吸収する、
(b)熱膨張係数(α100 〜300 )が小さく、加工中に
割れなどの問題が生じ難い、(c)65℃、90%相対
湿度下において1000時間保持したときの保持前後の
ヘーズ値の差が小さく、長期間使用するに十分な耐候性
を有する、などの特長を有する。
ィルターガラスは、(a)400〜600nmの光を高
透過させ、600nm以上の光をシャープに吸収する、
(b)熱膨張係数(α100 〜300 )が小さく、加工中に
割れなどの問題が生じ難い、(c)65℃、90%相対
湿度下において1000時間保持したときの保持前後の
ヘーズ値の差が小さく、長期間使用するに十分な耐候性
を有する、などの特長を有する。
【0036】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。
【0037】実施例1〜18 表1〜3にガラス組成を示す実施例1〜18のガラスは
次のようにして作製した。
次のようにして作製した。
【0038】ガラス成分の原料として、酸化物それ自
体、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、フッ化物、燐酸塩など
を使用した。例えば実施例3のガラスは、原料としてH
3PO4、Al(OH)3、KNO3、BaCO3、CaC
O3、ZnO、As2O3、CuOを使用した。尚、原料
としてメタ燐酸アルミニウム、メタ燐酸亜鉛等の複合塩
の使用を妨げるものではない。また熱膨張係数を高めず
に20%までのFを添加することができるが、特にフッ
化物原料を特定するものではない。
体、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、フッ化物、燐酸塩など
を使用した。例えば実施例3のガラスは、原料としてH
3PO4、Al(OH)3、KNO3、BaCO3、CaC
O3、ZnO、As2O3、CuOを使用した。尚、原料
としてメタ燐酸アルミニウム、メタ燐酸亜鉛等の複合塩
の使用を妨げるものではない。また熱膨張係数を高めず
に20%までのFを添加することができるが、特にフッ
化物原料を特定するものではない。
【0039】これらの原料を使用しバッチをよく混合し
た後、白金製坩堝で900〜1250℃で溶融し、撹
拌、脱泡、均質化を行った後、余熱しておいた金型に鋳
込み、徐冷することにより、ブロック状の実施例1〜1
8のガラスを得た。得られた実施例1〜18のガラス組
成を表1〜3に示す。
た後、白金製坩堝で900〜1250℃で溶融し、撹
拌、脱泡、均質化を行った後、余熱しておいた金型に鋳
込み、徐冷することにより、ブロック状の実施例1〜1
8のガラスを得た。得られた実施例1〜18のガラス組
成を表1〜3に示す。
【0040】得られた実施例1〜18のガラスの透過率
曲線、熱膨張係数(α100 〜300 )、液相温度(℃)お
よびヘーズ値の差(%)を下記の方法で求めた。
曲線、熱膨張係数(α100 〜300 )、液相温度(℃)お
よびヘーズ値の差(%)を下記の方法で求めた。
【0041】(1)透過率曲線 島津分光光度計UV3101−PCを用いて測定した。
【0042】(2)熱膨張係数(α100 〜300 ) 熱機械分析装置により100〜300℃における熱膨張
係数を測定した。
係数を測定した。
【0043】(3)液相温度(℃) 温度傾斜炉において30分間保持した後、顕微鏡により
結晶の有無を観察し求めた。
結晶の有無を観察し求めた。
【0044】(4)ヘーズ値の差(%) ヘーズ値の差(%)は本発明において、ガラスの耐候性
の指標として用いたものである。ガラスブロックから厚
さ1mmに鏡面研磨したサンプルを作製し、加速試験条
件(65℃−90%相対湿度下に1000時間保持)下
に置き、ヘーズメーター(JIS規格:K6714に基
づく)により、処理前後のヘーズ値の差ΔH(%)を求
め、ガラス表面の劣化の程度を数値化した。
の指標として用いたものである。ガラスブロックから厚
さ1mmに鏡面研磨したサンプルを作製し、加速試験条
件(65℃−90%相対湿度下に1000時間保持)下
に置き、ヘーズメーター(JIS規格:K6714に基
づく)により、処理前後のヘーズ値の差ΔH(%)を求
め、ガラス表面の劣化の程度を数値化した。
【0045】ここでヘーズ値(H)は、次式により求め
られるものである。
られるものである。
【0046】H=Td/Tt×100(%) Tt:全光量透過率(%) Td:拡散透過率(%) 透過率曲線を測定した結果、実施例1〜18のガラス
は、いずれも400〜600nmの光を高透過させ、6
00nm以上の光をシャープに吸収するので近赤外吸収
フィルターガラスとして好適であることが明らかとなっ
た。図1に実施例3および実施例4のガラスの透過率曲
線を代表例として示す。
は、いずれも400〜600nmの光を高透過させ、6
00nm以上の光をシャープに吸収するので近赤外吸収
フィルターガラスとして好適であることが明らかとなっ
た。図1に実施例3および実施例4のガラスの透過率曲
線を代表例として示す。
【0047】また実施例1〜18のガラスは表1〜3に
示すように熱膨張係数α100 〜300が130以下であ
り、ガラスの加工、研磨の際に起きるカン、割れなどの
問題が起りにくいことが明らかとなった。
示すように熱膨張係数α100 〜300が130以下であ
り、ガラスの加工、研磨の際に起きるカン、割れなどの
問題が起りにくいことが明らかとなった。
【0048】また実施例1〜18のガラスは、表1〜3
に示すように液相温度が900℃以下であり、安定に大
量生産可能な耐失透性を有することが明らかとなった。
に示すように液相温度が900℃以下であり、安定に大
量生産可能な耐失透性を有することが明らかとなった。
【0049】また実施例1〜18のガラスは、表1〜3
に示すようにヘーズ値の差ΔH(%)が2.5%以下で
あり、極めて優れた耐候性を有し、通常のVTRカメラ
等の使用条件下では、長期にわたり安定した性能が維持
されることが明らかとなった。
に示すようにヘーズ値の差ΔH(%)が2.5%以下で
あり、極めて優れた耐候性を有し、通常のVTRカメラ
等の使用条件下では、長期にわたり安定した性能が維持
されることが明らかとなった。
【0050】
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】
【表3】
【0053】比較例1〜3 比較例1のガラスは、ガラス成分が本発明のガラス成分
に含まれるが、P2O5の量が54.0%であり、本発明
のガラスにおけるP2O5の上限50%を超えるガラスで
ある。
に含まれるが、P2O5の量が54.0%であり、本発明
のガラスにおけるP2O5の上限50%を超えるガラスで
ある。
【0054】比較例2のガラスは、ガラス成分が本発明
のガラス成分に含まれるが、アルカリ金属酸化物R2O
の量が23.0%であり、本発明のガラスにおけるR2
Oの上限20%を超えるガラスである。
のガラス成分に含まれるが、アルカリ金属酸化物R2O
の量が23.0%であり、本発明のガラスにおけるR2
Oの上限20%を超えるガラスである。
【0055】比較例3のガラスは、特開平4−1049
81号公報に実施例1として記載されている燐酸塩系ガ
ラスであり、P2O5の量が60%を超え、比較的多量の
Al2O3を含有するガラスである。
81号公報に実施例1として記載されている燐酸塩系ガ
ラスであり、P2O5の量が60%を超え、比較的多量の
Al2O3を含有するガラスである。
【0056】これら比較例1〜3のガラスの詳細な組成
は表4に示した。
は表4に示した。
【0057】これら比較例のガラスのうち、比較例3の
ガラスの透過率曲線を図1に示す。図1より明らかなよ
うに比較例3のガラスでは、実施例3のものと500n
mと700nmの透過率を合せたとき、400nm付近
の透過率が低く、また65℃−90%の相対湿度下で1
000時間保持した時の耐候性テストでは、ヘーズ値が
91.5%であり、長期間の使用に対する信頼性に問題
であることがわかる。すなわち、比較例3のガラスは、
透過率特性、耐候性の面で本発明のガラスより著しく劣
る。
ガラスの透過率曲線を図1に示す。図1より明らかなよ
うに比較例3のガラスでは、実施例3のものと500n
mと700nmの透過率を合せたとき、400nm付近
の透過率が低く、また65℃−90%の相対湿度下で1
000時間保持した時の耐候性テストでは、ヘーズ値が
91.5%であり、長期間の使用に対する信頼性に問題
であることがわかる。すなわち、比較例3のガラスは、
透過率特性、耐候性の面で本発明のガラスより著しく劣
る。
【0058】比較例1および2のガラスの熱膨張係数
(α100 〜300 )、液相温度(℃)およびヘーズ値の差
ΔH(%)を表4に示すが、表4より明らかなように、
加工性の指標になる低い熱膨張係数(α100 〜300 )と
耐候性の指標になる低いヘーズ値の差ΔH(%)の両者
を満足するものは得られていない。すなわち比較例1の
ガラスはα100 〜300 が117と低く、加工性に優れて
いるが、ヘーズ値の差ΔHが85.0%で耐候性に著し
く劣る。また比較例2のガラスは、α100 〜300が14
5、ヘーズ値の差ΔHが90.0%であるので、加工
性、耐候性ともに劣る。
(α100 〜300 )、液相温度(℃)およびヘーズ値の差
ΔH(%)を表4に示すが、表4より明らかなように、
加工性の指標になる低い熱膨張係数(α100 〜300 )と
耐候性の指標になる低いヘーズ値の差ΔH(%)の両者
を満足するものは得られていない。すなわち比較例1の
ガラスはα100 〜300 が117と低く、加工性に優れて
いるが、ヘーズ値の差ΔHが85.0%で耐候性に著し
く劣る。また比較例2のガラスは、α100 〜300が14
5、ヘーズ値の差ΔHが90.0%であるので、加工
性、耐候性ともに劣る。
【0059】
【表4】
【0060】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の近赤外吸
収フィルターガラスは、従来用いられていた燐酸塩系ガ
ラスよりも紫外部に於いて優れた透過率特性を有し、ま
た容易に大量生産可能なガラスの安定性と加工性を有す
る。さらに充分な耐候性を有するため、カラーVTRカ
メラ等の色補正フィルターとして長期間にわたり性能の
維持が可能である。
収フィルターガラスは、従来用いられていた燐酸塩系ガ
ラスよりも紫外部に於いて優れた透過率特性を有し、ま
た容易に大量生産可能なガラスの安定性と加工性を有す
る。さらに充分な耐候性を有するため、カラーVTRカ
メラ等の色補正フィルターとして長期間にわたり性能の
維持が可能である。
【図1】実施例3および4ならびに比較例3のガラスの
透過率曲線図である。
透過率曲線図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 重量%で P2O5 35〜50% Li2O 0〜5% Na2O 0〜12% K2O 0〜20% Cs2O 0〜20% R2O(Rはアルカリ金属である) 1.5〜20% ZnO 17〜48% MgO 0〜7% CaO 0〜7% SrO 0〜7% BaO 0〜12% R′O(R′はアルカリ土類金属である) 0〜15% CuO 0.2〜12% を含むことを特徴とする近赤外吸収フィルターガラス。
- 【請求項2】 重量%で P2O5 37〜49% Li2O 0〜3% Na2O 0〜8% K2O 0〜17% Cs2O 0〜17% R2O(Rはアルカリ金属である) 2〜17% ZnO 25〜45% MgO 0〜5% CaO 0〜5% SrO 0〜5% BaO 0〜8% R′O(R′はアルカリ土類金属である) 0.5〜10% CuO 0.2〜10% を含むことを特徴とする請求項1に記載の近赤外吸収フ
ィルターガラス。 - 【請求項3】 重量%で P2O5 40〜48% Li2O 0〜3% Na2O 0〜6% K2O 0〜17% Cs2O 0〜15% R2O(Rはアルカリ金属である) 2〜17% ZnO 27〜42% MgO 0〜5% CaO 0〜5% SrO 0〜5% BaO 0〜8% R′O(R′はアルカリ土類金属である) 0.5〜10% CuO 0.2〜10% を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の近赤外
吸収フィルターガラス。 - 【請求項4】 重量%で、As2O3を、0.05〜5%
含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記
載の近赤外吸収フィルターガラス。 - 【請求項5】 任意成分として、重量%で B2O3 0〜10% Al2O3 0〜5% PbO 0〜25% La2O3 0〜3% Y2O3 0〜3% Gd2O3 0〜3% Bi2O3 0〜5% In2O3 0〜7% Sc2O3 0〜5% SiO2 0〜3% TiO2 0〜3% ZrO2 0〜3% Nb2O5 0〜5% Ta2O5 0〜7% Ga2O3 0〜3% GeO2 0〜3% WO3 0〜5% SnO 0〜5% Sb2O3 0〜25% CeO2 0〜2% F 0〜20% を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に
記載の近赤外吸収フィルターガラス。 - 【請求項6】 Al2O3 0.
5〜3% である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の近赤外吸
収フィルターガラス。 - 【請求項7】 アルカリ金属酸化物R2OとしてK2Oの
みを含み、その組成範囲が1.5〜17%である、請求
項1〜6のいずれか一項に記載の近赤外吸収フィルター
ガラス。 - 【請求項8】 熱膨張係数α100 〜300 が130×10
-7/℃以下であり、65℃、90%相対湿度下において
1000時間保持したときの保持前後のヘーズ値の差
(%)が2.5%以下である、請求項1〜7のいずれか
一項に記載の近赤外吸収フィルターガラス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP19105596A Withdrawn JPH09100136A (ja) | 1995-07-24 | 1996-07-19 | 近赤外吸収フィルターガラス |
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 1996-07-19 JP JP19105596A patent/JPH09100136A/ja not_active Withdrawn
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