(57)【要約】      （修正有）【課題】近赤外領域において急峻な吸収端部とともに低い透過率を有し、かつ可視領域における非常に均一な高い透明性、そして高温及び高湿度に対する暴露条件下における優れた化学的耐久性を有するフィルターガラス用アルミノリン酸ガラスを提供すること。【解決手段】ガラスを、酸化物基準で重量％で表して、６５〜８０のＰ２Ｏ５、４〜２０のＡｌ２Ｏ３、０〜＜５．５のＢ２Ｏ３、０〜２．１のＬａ２Ｏ３、０〜２．１のＹ２Ｏ３、０〜３のＳｉＯ２、＞２〜１２．５のＬｉ２Ｏ、０〜６のＮａ２Ｏ、０〜４のＫ２Ｏ、０〜２．５のＲｂ２Ｏ、０〜２．５のＣｓ２Ｏ、０〜７．９のＭｇＯ、０〜５のＣａＯ、０〜５のＳｒＯ、０〜１０のＢａＯ、０〜８のＺｎＯ、０〜５のＺｒＯ２、５〜１５のＣｕＯ、そして０〜０．５のＶ２Ｏ５から構成し、また、アルカリ土類金属酸化物＋ＺｎＯの総和（ΣＲ'Ｏ）を＜１８とし、かつＣｕＯ＋Ｖ２Ｏ５の総和を５〜１５とする。【選択図】図１
2006342045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の成分（重量％）を含んでなる銅含有アルミノリン酸ガラス組成物：
【化１】
2006342045.tif 000009
（上式において、
ΣＲ'Ｏは、ＺｎＯ及びすべてのアルカリ土類金属酸化物の総和であり、
ΣＲ''2Ｏは、すべてのアルカリ金属酸化物の総和であり、そして
ΣＲ'''2Ｏ3は、すべてのＲ'''2Ｏ3化合物の総和であり、式中、Ｒ'''は、Ａｌ、Ｂ、Ｙ又はＬａである）。
【請求項２】
Ｃｕの量は、５〜１２重量％である、請求項１に記載のガラス組成物。
【請求項３】
Ｃｕの量は、５〜１０．５重量％である、請求項１に記載のガラス組成物。
【請求項４】
Ｃｕの量は、５〜７．５重量％である、請求項１に記載のガラス組成物。
【請求項５】
０〜０．３重量％のＳｂ２Ｏ３を含有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項６】
０〜３．０重量％のＣｅＯ２を含有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項７】
０〜３．０重量％のＭｎＯ２を含有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項８】
０〜０．５重量％のＣｒ２Ｏ３を含有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項９】
当該ガラスおけるＣｅＯ２、ＭｎＯ２及びＣｒ２Ｏ３の合計量は、＞０〜５．５重量％の範囲である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項１０】
０〜０．３重量％のＳＯ３を含有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項１１】
０〜０．５重量％の塩化物を含有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項１２】
Ｓｂ２Ｏ３、ＳＯ３及び塩化物の合計量は、＞０〜０．８重量％の範囲である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項１３】
０〜１０重量％のフッ化物を含有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項１４】
Ｐ２Ｏ５の含有量は、６８〜７８重量％である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項１５】
Ｐ２Ｏ５の含有量は、７１〜７８重量％である、請求項１４に記載のガラス組成物。
【請求項１６】
Ａｌ２Ｏ３の含有量は、４〜１４重量％である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項１７】
Ａｌ２Ｏ３の含有量は、５〜１２重量％である、請求項１６に記載のガラス組成物。
【請求項１８】
Ｂ２Ｏ３の含有量は、０〜５重量％である、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項１９】
Ｙ２Ｏ３の含有量は、０〜２．１重量％であり、かつＬａ２Ｏ３の含有量は、０〜２．１重量％である、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項２０】
Ｌｉ２Ｏの含有量は、２．１〜５．５重量％である、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項２１】
Ｌｉ２Ｏの含有量は、２．１〜５重量％である、請求項２０に記載のガラス組成物。
【請求項２２】
ΣＲ'Ｏの含有量は、０〜８重量％である、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項２３】
ΣＲ'Ｏの含有量は、２〜６重量％である、請求項２２に記載のガラス組成物。
【請求項２４】
ＭｇＯの含有量は、１．５〜３．０重量％である、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項２５】
ＺｎＯの含有量は、５〜５．７重量％である、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項２６】
Ａｌ２Ｏ３の含有量は、４〜１５重量％であり、かつΣＲ'''2Ｏ3の含有量は、４〜２０重量％である、請求項１〜２５のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項２７】
ΣＲ'''2Ｏ3の含有量は、４〜１５重量％である、請求項１〜２６のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項２８】
ΣＲ'''2Ｏ3の含有量は、６〜１４重量％である、請求項１〜２７のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項２９】
ΣＲ'''2Ｏ3の含有量は、８〜１２重量％である、請求項２８に記載のガラス組成物。
【請求項３０】
ΣＲ'''2Ｏ3の含有量は、８〜１４重量％である、請求項２８に記載のガラス組成物。
【請求項３１】
ΣＲ'''2Ｏ3の含有量は、８〜１５重量％である、請求項１〜２７のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項３２】
下記の成分、重量％：
【化２】
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から本質的に構成されてなる銅(II)含有アルミノリン酸ガラス。
【請求項３３】
１ｍｍ厚の試験片において４９０〜５６０ｎｍの波長範囲において測定したときの、反射ロスを含む最大透過率は、４０％を上回り、１ｍｍ厚の試験片において６００ｎｍの波長において測定したときの、反射ロスを含む透過率は、少なくとも３０％であり、そして１ｍｍ厚の試験片において７００ｎｍの波長において測定したときの、反射ロスを含む透過率は、２％を上回らない、請求項１に記載のガラス組成物。
【請求項３４】
１ｍｍ厚の試験片において４９５〜５０５ｎｍの波長範囲において測定したときの、反射ロスを含む最大透過率は、＞９０％であり、１ｍｍ厚の試験片において６００ｎｍの波長において測定したときの、反射ロスを含む透過率は、４７％±３％であり、そして１ｍｍ厚の試験片において７００ｎｍの波長において測定したときの、反射ロスを含む透過率は、＜２％を上回らない、請求項１に記載のガラス組成物。
【請求項３５】
１ｍｍ厚の試験片で測定したときに最大透過率を示す波長は、４８０〜５２０ｎｍである、請求項１に記載のガラス組成物。
【請求項３６】
６００ｎｍのときに＞４０％の透過率を示し、かつ７００ｎｍのときに＜１．５％の透過率を示す、請求項１に記載のガラス組成物。
【請求項３７】
請求項１〜３６のいずれか１項に記載のガラス組成物をカラービデオカメラにおいて色補正フィルターとして使用することを含んでなる、カラービデオカメラにおいて色補正を行う方法。
【請求項３８】
請求項１〜３６のいずれか１項に記載のガラス組成物を照明カラーディスプレイの遮光体として使用することを含んでなる、照明カラーディスプレイにおいて遮光を行う方法。
【請求項３９】
請求項１〜３６のいずれか１項に記載のガラス組成物を迷走光フィルターとして使用することを含んでなる、迷走光の光フィルタリングを行う方法。
【請求項４０】
少なくとも１つの光源及び少なくとも１つの受光体の間で赤外光のフィルタリングを行うものであて、前記光源及び前記受光体の間に請求項１〜３６のいずれか１項に記載のガラス組成物を配置することを含んでなる、赤外光のフィルタリングを行う方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外領域において低い透過率を示すガラスに関し、さらに詳しく述べると、銅(II)酸化物を含有するアルミノリン酸ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外領域において低い透過率を示すガラスは、カラービデオカメラの色補正フィルター、照明カラーディスプレイ（例えば、航空機のコックピット）の遮光体（シールド）、モノクロメータの迷走光（ストレイ・ライト）フィルター、段階付きフィルター、プラスチック複合フィルターにおける無機要素、ゴーグル、そしてＣＣＤ（電荷結合素子）及びＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）カメラ及びデテクタ用途におけるフィルターガラスとして使用されている。
【０００３】
一例を示すと、カラービデオカメラは、ＣＣＤ（電荷結合素子）及びＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）を固相イメージセンシングデバイスとして主として使用している。これらの固相イメージセンシングデバイスは、一般的には、近赤外領域に至る感度を有している。したがって、イメージセンシングデバイスに対して自然光が衝突した場合、形成される画像は、赤みを帯びたものとなる。そのため、この問題を回避するために、イメージセンシングデバイスに衝突されるべき光を最初にＩＲフィルターを通過させ、そのＩＲフィルターによって近赤外領域の光を吸収することが行われている。
【０００４】
ＩＲフィルターとして使用されるガラスに関して、光の近ＵＶ領域及び可視領域（約４００〜６２５ｎｍ）においてできる限り高い透明性を有し、また、赤外領域（約６２５ｎｍ超）においてできる限り低い透明性を有していることが望ましい。結果として、このガラスは、主として中性色である。例えば、ビデオカメラを使用する場合には、＞７００ｎｍ領域における入射光の強度を弱くして、ＣＣＤ及び（又は）ＣＭＯＳによって引き起こされる記録の赤色化傾向を補正することが望ましい。
【０００５】
さらに加えて、これらのガラスに関して、分光透過特性が湿った空気中でも変わらずに維持されることを保証するのに十分な耐候性を有していることが望ましい。さらに、特に大面積のフィルターを工業的に生産する場合であるが、低い熱膨張率を有していることも望ましい。したがって、ＩＲフィルターとして使用するためのＩＲ吸収性ガラスは、好ましくは、近赤外領域において急峻な吸収端部を有し、近ＵＶ及び可視光の透明領域において均一で高い透過率を有し、そして低い熱膨張率及び良好な耐候性を有している。
【０００６】
銅(II)酸化物を含有するアルミノリン酸ガラス及び光学ガラスフィルターにおけるそれらのガラスの使用は、どちらともこの技術分野においてよく知られている。例えば、特許文献１は、フィルターガラスとして使用するのに好適な、銅(II)酸化物を含有するアルミノリン酸ガラスについて開示している。このアルミノリン酸ガラスは、近赤外領域において急峻な吸収端部を有するとともに透過率が低く、また、可視領域において均一で高い透明性を有している。このガラスは、酸化物基準で重量％で表して、６７〜７７のＰ２Ｏ５、８〜１３のＡｌ２Ｏ３、０〜５．５のＢ２Ｏ３、０〜２．１のＳｉＯ２、０〜２．５のＬｉ２Ｏ、０〜６のＮａ２Ｏ、０〜１４のＫ２Ｏ、０〜２．５のＲｂ２Ｏ、０〜２．５のＣｓ２Ｏ、３〜１４のΣアルカリ金属酸化物、２．５〜４．９のＭｇＯ、０〜２．５のＣａＯ、０〜２．５のＳｒＯ、０〜２．５のＢａＯ、０〜２．５のＺｎＯ、５未満の、Σアルカリ土類金属酸化物＋ＺｎＯ、２〜７．５のＣｕＯ、０．００１〜０．５のＶ２Ｏ５、そして２〜７．５のＣｕＯ＋Ｖ２Ｏ５を有している。
【０００７】
特許文献２は、良好な化学的耐性、非常に良好な耐不透明化性、３５０〜５５０ｎｍの範囲の波長における高い透過率、そして１．５２〜１．５４の屈折率ｎｄを有している銅(II)酸化物を含有するアルミノリン酸ガラスについて開示している。このアルミノリン酸ガラスは、（酸化物基準で重量％で表して）４〜９のＡｌ２Ｏ３、６７〜７５のＰ２Ｏ５、０．５〜６のＢａＯ、０．１〜１のＣａＯ、０〜４のＭｇＯ、０〜１のＳｒＯ、０．２〜１のＺｎＯ、３．５〜７のΣＢａＯ＋ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＳｒＯ＋ＺｎＯ、１．５〜５のＮａ２Ｏ、２．５〜３．５のＫ２Ｏ、０．５〜５のＬｉ２Ｏ、５〜１３のΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ、０〜１のＳｉＯ２、１〜２．５のＢ２Ｏ３、０．１〜０．５のＡｓ２Ｏ３、０〜０．３のＣｌ−、０〜１．３のＦ−、０．２〜０．４のＣｅＯ２、そして０．０６〜０．１２５のＫＧ＝ΣＡｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋ＣｅＯ２／ΣＰ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３を有している。
【０００８】
また、特許文献３〜１１はＣｕ含有ガラスとそれらのガラスの使用について開示しているので、あわせて参照されたい。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，７１３，２１２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，７５０，４４８号明細書
【特許文献３】米国特許第６，２２５，２４４号明細書
【特許文献４】米国特許第５，６６８，０６６号明細書
【特許文献５】米国特許第５，２４２，８６８号明細書
【特許文献６】米国特許第５，２２７，３４３号明細書
【特許文献７】ドイツ特許公開公報第２９０８６９７号
【特許文献８】ドイツ特許公開公報第２９２６７２１号
【特許文献９】ドイツ特許公開公報第３２２９４４２号
【特許文献１０】ドイツ特許公開公報第３４１４６８２号
【特許文献１１】ドイツ特許第４０３１４６９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、例えば、高められた温度及び高い相対湿度に対して暴露される条件下において優れた化学的耐性を有することに組み合わさって、近赤外領域において急峻な吸収端部とともに低い透過率を示し、かつ可視領域において非常に均一で高い透明性を示す、銅(II)酸化物を含有するリン酸塩ガラスに関する。
【００１１】
したがって、本発明は、その１つの面において、近赤外領域における急峻な吸収端部、近ＵＶ及び可視光の透明領域における均一で高い透過率、低い熱膨張率及び良好な耐候性を有するＩＲフィルターとして使用するのに好適な、Ｃｕを含有するＩＲ吸収性のアルミノリン酸ガラスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に従えば、下記の成分（重量％）を含んでなる銅含有アルミノリン酸ガラス組成物が提供される。
【００１３】
【化１】
2006342045.tif 000003
【００１４】
上式において、
ΣＲ'Ｏは、ＺｎＯ及びすべてのアルカリ土類金属酸化物の総和であり、
ΣＲ''2Ｏは、すべてのアルカリ金属酸化物の総和であり、そして
ΣＲ'''2Ｏ3は、すべてのＲ'''2Ｏ3化合物の総和であり、ここで、Ｒ'''は、Ａｌ、Ｂ、Ｙ又はＬａである。
【００１５】
本発明の別の面に従うと、アルミノリン酸ガラスは、０〜３．０重量％のＣｅＯ２、０〜３．０重量％のＭｎＯ２、そして０〜０．５重量％のＣｒ２Ｏ３をさらに有しており、ここで、ＣｅＯ２、ＭｎＯ２及びＣｒ２Ｏ３の合計量は、＞０〜５．５重量％である。これに加えて、さもなければ別に、本発明の別の面に従うと、アルミノリン酸ガラスは、０〜０．３重量％のＳｂ２Ｏ３、０〜０．３重量％のＳＯ３、０〜０．５重量％の塩化物、そして０〜１０重量％（例えば、０〜３重量％及び０．０５重量％）のフッ化物をさらに有しており、ここで、Ｓｂ２Ｏ３、ＳＯ３及び塩化物の合計量は、＞０〜０．８重量％である。フッ化物の含有量は、より多量であることができ、例えば、０〜３０重量％あるいは０〜２０重量％であることができる。
【００１６】
本発明の別の面に従うと、カラービデオカメラの色補正フィルター、照明されるカラーディスプレイ（例えば、航空機のコックピット内のもの）の遮光体、モノクロメータの迷走光フィルター、段階付きフィルター、プラスチック複合フィルターにおける無機要素、ゴーグルのレンズ、そしてＣＣＤ及びＣＭＯＳカメラあるいは光検出器（デテクタ）のためのフィルターガラスとして使用するためのガラスが提供される。このガラスは、下記の成分（重量％）を含んでなる銅含有アルミノリン酸ガラス組成物である。
【００１７】
【化２】
2006342045.tif 000004
【００１８】
上式において、
ΣＲ'Ｏは、ＺｎＯ及びすべてのアルカリ土類金属酸化物の総和であり、
ΣＲ''2Ｏは、すべてのアルカリ金属酸化物の総和であり、そして
ΣＲ'''2Ｏ3は、すべてのＲ'''2Ｏ3化合物の総和であり、ここで、Ｒ'''は、Ａｌ、Ｂ、Ｙ又はＬａである。
【００１９】
本発明の別の面に従うと、上述のデバイスで使用するためのアルミノリン酸ガラスは、０〜３．０重量％のＣｅＯ２、０〜３．０重量％のＭｎＯ２、そして０〜０．５重量％のＣｒ２Ｏ３をさらに有しており、ここで、ＣｅＯ２、ＭｎＯ２及びＣｒ２Ｏ３の合計量は、＞０〜５．５重量％である。これに加えて、さもなければ別に、本発明の別の面に従うと、上述のデバイスで使用するためのアルミノリン酸ガラスは、０〜０．３重量％のＳｂ２Ｏ３、０〜０．３重量％のＳＯ３、０〜０．５重量％の塩化物、そして０〜１０重量％（例えば、０〜３重量％及び０．０５重量％）のフッ化物をさらに有しており、ここで、Ｓｂ２Ｏ３、ＳＯ３及び塩化物の合計量は、＞０〜０．８重量％である。フッ化物の含有量は、より多量であることができ、例えば、０〜３０重量％あるいは０〜２０重量％であることができる。
【００２０】
本発明の別の面に従うと、少なくとも１つの光源及び少なくとも１つの受光体の間で赤外光のフィルタリングを行うための方法であって、その光源及び受光体の間にガラスを配置することを含んでなる方法が提供される。ここで使用されるガラスは、下記の成分（重量％）を含んでなる銅含有アルミノリン酸ガラス組成物である。
【００２１】
【化３】
2006342045.tif 000005
【００２２】
上式において、
ΣＲ'Ｏは、ＺｎＯ及びすべてのアルカリ土類金属酸化物の総和であり、
ΣＲ''2Ｏは、すべてのアルカリ金属酸化物の総和であり、そして
ΣＲ'''2Ｏ3は、すべてのＲ'''2Ｏ3化合物の総和であり、ここで、Ｒ'''は、Ａｌ、Ｂ、Ｙ又はＬａである。この方法によれば、上記のガラスによって、上記した少なくとも１つの受光体に対して衝突する上記した少なくとも１つの光源からの赤外光の量を減少させることができる。
【００２３】
本発明の別の面に従うと、上述の方法で使用するためのアルミノリン酸ガラスは、０〜３．０重量％のＣｅＯ２、０〜３．０重量％のＭｎＯ２、そして０〜０．５重量％のＣｒ２Ｏ３をさらに有しており、ここで、ＣｅＯ２、ＭｎＯ２及びＣｒ２Ｏ３の合計量は、＞０〜５．５重量％である。これに加えて、さもなければ別に、本発明の別の面に従うと、上述の方法で使用するためのアルミノリン酸ガラスは、０〜０．３重量％のＳｂ２Ｏ３、０〜０．３重量％のＳＯ３、０〜０．５重量％の塩化物、そして０〜１０重量％（例えば、０〜３重量％及び０．０５重量％）のフッ化物をさらに有しており、ここで、Ｓｂ２Ｏ３、ＳＯ３及び塩化物の合計量は、＞０〜０．８重量％である。フッ化物の含有量は、より多量であることができ、例えば、０〜３０重量％あるいは０〜２０重量％であることができる。
【００２４】
本発明の種々のその他の特徴やそれらに付随するところの利点は、添付の図面との関連において考察したときにより良好に理解できるようになり、よって、より十分に認識することができるようになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明によるガラスは、赤外領域において低い透過率を有し、したがって、カラービデオカメラの色補正フィルター、照明されるカラーディスプレイ（例えば、航空機のコックピット内のもの）の遮光体、モノクロメータの迷走光フィルター、段階付きフィルター、プラスチック複合フィルターにおける無機要素あるいはゴーグルとして有用である。本発明のガラスは、ＣＣＤ及びＣＭＯＳカメラあるいはデテクタの如き用途においてフィルターガラスとして使用したときにとりわけ有用である。なお、デテクタの場合、ＩＲ光が透過してそのデテクタに到達することをブロックする一方で、スペクトルの可視部分の光の最大量を同時に通過させることが望ましい。
【００２６】
これらのガラスは、光の近ＵＶ領域及び可視領域（約４５０〜６２５ｎｍ）においてできる限り高い透明性を有し、かつ赤外領域（約６２５ｎｍ超）においてできる限り低い透明性を有する。この場合において、ガラスは、主として中性色である。本発明のガラスについて、望ましい透過曲線の典型例を示したものは、図１である。
【００２７】
特に、本発明によるアルミノリン酸ガラスは、好ましくは、１ｍｍ厚の試験片において４９０〜５６０ｎｍの波長範囲において測定したときに４０％を上回る最大透過率（反射ロスを含む）を示し、１ｍｍ厚の試験片において６００ｎｍの波長において測定したときに少なくとも約３０％の透過率（反射ロスを含む）を示し、そして１ｍｍ厚の試験片において７００ｎｍの波長において測定したときに約２％を上回らない透過率（反射ロスを含む）を示す。
【００２８】
さらに、本発明によるアルミノリン酸ガラスは、１ｍｍ厚の試験片において４９５〜５０５ｎｍの波長範囲において測定したときに＞約９０％の最大透過率（反射ロスを含む）を示し、１ｍｍ厚の試験片において６００ｎｍの波長において測定したときに４７％±３％の透過率（反射ロスを含む）を示し、そして１ｍｍ厚の試験片において７００ｎｍの波長において測定したときに＜２％を上回らない透過率（反射ロスを含む）を示すことが特に有利である。
【００２９】
最大透過率を示す波長（１ｍｍ厚の試験片で測定したとき）は、好ましくは４８０〜５５０ｎｍであり、さらに好ましくは４８０〜５２０ｎｍであり、特に４９０〜５１０ｎｍであり、とりわけ４９５〜５０５ｎｍである。
【００３０】
好ましくは、６００ｎｍにおける透過率は、約３５％よりも大であり、さらに好ましくは＞４０％であり、また、７００ｎｍにおける透過率は、好ましくは約２％未満であり、さらに好ましくは＜１．５％である。
【００３１】
したがって、本発明の１つの面において、本発明によるアルミノリン酸ガラスは、１ｍｍ厚の試験片においてかつ４９０〜５６０ｎｍ、特に５２０〜５６０ｎｍの波長範囲において測定したときに４０％を上回る最大透過率（反射ロスを含む）を有し、１ｍｍ厚の試験片において６００ｎｍの波長において測定したときに少なくとも約３０％の透過率（反射ロスを含む）を有し、そして７００ｎｍの波長において約２％を上回らない、好ましくは約１．５％を上回らない透過率（反射ロスを含む）を有する。
【００３２】
先に記載したように、これらのガラスは、好ましいことに高い耐候性を呈示し、よって、湿った空気中においてかつ高温にさらされた場合に分光透過特性が変化せずに維持されるのを保証することができる。典型的な試験条件は、ガラスの試験片を９０％相対湿度下に５００時間までの期間について６０℃の温度にさらすことである。本発明のガラスは、これらの試験条件にさらした後、そのガラスの表面をブレミッシュ（斑点）、カブリ又は表面領域を覆った薄膜、ピッティング（穴あき）又はガラスから溶解しかつガラス表面で再凝固したガラス成分の堆積に関して目視により観察したときに、顕著な化学的劣化の兆候を示すことはない。もしもこの条件が満たされるならば、フィルター表面の光学的品質の低下によって透過特性が著しく低下させられることはない。
【００３３】
通常、リン酸塩系のガラス組成物は、良好な化学的耐久性を有していないことが知られている。しかしながら、驚くべきことに、本発明のガラスは、耐久性において著しい改良をもたらすことができる。これらのガラスが５００時間の期間で６０℃の温度及び９０％の相対湿度の試験条件下において改良された耐久性を示す理由は完全には理解されるに至ってはいないが、酸素とともに高度の共有結合性を有する結合を形成可能なガラス変性剤（例えば、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｍｇ及びＬｉ）を使用したことに起因するものと考察される。
【００３４】
本発明のガラスは、リンをベースとしたものである。本発明のガラスにおいてその基本のガラス形成性酸化物としてリンを使用することによって、ガラス中に組み込まれる着色剤に由来する所望とする透過性能を達成することが可能となる。より一般的に使用されているケイ酸塩タイプのガラスは、着色剤を組み込んだ場合、許容し得る透過曲線をもたらすことがない。一般的に、本発明のガラスは、６５〜８０重量％（例えば、６８〜７８重量％又は７１〜７８重量％）、例えば６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７７、７８、７９又は８０重量％のＰ２Ｏ５含有量を有している。さらに好ましいものを挙げると、Ｐ２Ｏ５含有量が６８重量％を上回り、さらに好ましくは７０重量％を上回り、さらにまた好ましくは７２重量％を上回るガラスである。
【００３５】
さらに加えて、一般的に、これらのガラスは、４〜２０重量％、好ましくは４〜１５重量％（例えば、５〜１２重量％、４〜１４重量％、８〜１２重量％）、例えば４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３又は１４重量％のＡｌ２Ｏ３含有量を有している。好ましいものを挙げると、Ａｌ２Ｏ３含有量が５重量％を上回り、さらに好ましくは６重量％を上回り、さらにまた好ましくは８重量％を上回るガラスである。なぜなら、これらのガラスは、改良された化学的耐久性を特徴とするからである。
【００３６】
さらに加えて、これらのガラスは、＜５．５重量％まで（例えば、１．５〜５重量％）、特に０〜５重量％、とりわけ０〜４重量％のＢ２Ｏ３もまた含有することができる。また、これらのガラスは、Ｙ２Ｏ３及び（又は）Ｌａ２Ｏ３をそれぞれ２．１重量％までの量で含有することができる。
【００３７】
一般的に、本発明のガラスは、４〜１５重量％（例えば、６〜１４重量％、８〜１２重量％、８〜１４重量％又は８〜１５重量％）、例えば４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５重量％のΣＲ'''2Ｏ3含有量を有している。ここで、ΣＲ'''2Ｏ3は、すべてのＲ'''2Ｏ3化合物の総和であり、また、Ｒ'''は、Ａｌ、Ｂ、Ｙ及びＬａである。好ましいものを挙げると、ΣＲ'''2Ｏ3含有量が５重量％を上回り、さらに好ましくは６重量％を上回り、さらにまた好ましくは８重量％を上回るガラスである。なぜなら、これらのガラスは、改良された化学的耐久性を特徴とするからである。Ｒ'''についての好ましいカチオンは、Ａｌである。
【００３８】
本発明のガラスにおいて使用されるアルカリ金属酸化物は、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ及びＣｓ２Ｏであり、好ましくはＮａ２Ｏ及びＬｉ２Ｏである。これらのアルカリ金属酸化物を合計した量（ΣＲ''2Ｏ、式中のＲ''は、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｒｂ及びＣｓである）は、＞２〜１５重量％、例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５重量％、好ましくは＞２〜１０重量％である。例えば、ガラスは、＞２〜４．５重量％のＲ''2Ｏ含有量を有することができる。これらの添加剤は、本発明の組成物の融解性を高めることができる。これらのガラスは、好ましくは、＞２〜１５重量％（例えば、０．６〜３．８重量％、２．１〜５．５重量％、２．１〜５重量％）のＬｉ２Ｏ含有量、０〜６重量％のＮａ２Ｏ含有量、０〜４重量％のＫ２Ｏ含有量、そしてそれぞれ０〜２．５重量％のＲｂ２Ｏ及びＣｓ２Ｏ含有量を有している。
【００３９】
本発明のガラスにおいて使用されるアルカリ金属酸化物は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯである。しかしながら、これらのアルカリ金属酸化物と互換的にＺｎＯを使用することができる。ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは、それぞれ、０〜２．５重量％の濃度で用いられる。ＭｇＯ及びＺｎＯは、より多量に使用することができ、例えば、ＭｇＯは、０〜７．９重量％であり、ＺｎＯは、０〜８重量％である。概して、アルカリ金属酸化物及びＺｎＯの総和（ΣＲ'Ｏ、式中のＲ'は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎである）は、＜１８重量％（例えば、０〜８重量％又は２〜６重量％）、例えば、０．５、１、１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６重量％である。好ましくは、ＭｇＯ及びＺｎＯは、それらの金属酸化物の合計した濃度で表して、例えば０〜１６重量％、例えば、０．５、１、１．５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６重量％で、好ましくは０〜１５重量％及びそれ以上で、好ましくは０〜１０重量％で用いられる。例えば、ＭｇＯ含有量は、０〜３重量％（例えば、１．５〜３．０重量％）であることができ、かつ（あるいは）ＺｎＯ含有量は、０〜６重量％（例えば、５〜５．７重量％）であることができる。さらに好ましくは、ＭｇＯは、＞０〜７．９重量％の濃度で用いられる。これらの添加剤は、本発明のガラスの化学的耐久性を高めることができる。
【００４０】
本発明の別の面に従うと、ガラスのＢａＯ含有量は、好ましくは、＜０．５重量％、特に＜０．４重量％、とりわけ＜０．３重量％である。本発明のその他の面に従うと、ＣａＯ含有量は＜０．１重量％及び（又は）ＺｎＯ含有量は５〜８重量％である。本発明のさらに別の面に従うと、ＭｇＯ含有量は、少なくとも２．５％であり、あるいはＺｎＯ含有量は、少なくとも５％である。
【００４１】
ＣｕＯ含有量は、赤外領域において吸収を得るため、例えば、５〜７．５重量％（例えば、５〜６．５重量％）である。しかしながら、より大きいＣｕＯ含有量もまた可能である。したがって、ＣｕＯ含有量は、５〜１５重量％、例えば５〜１２重量％又は５〜１０．５重量％であることができる。さらに、０．００１〜０．５重量％のＶ２Ｏ５を任意に添加した場合、ＩＲ領域におきる吸収端部の急峻性に影響を与えることができ、極めて有利である。高いＶ２Ｏ５含有量を適用したときには可視領域において吸収が発生し得るので、本発明のガラスに対してＶ２Ｏ５を添加する場合には、０．００１〜０．１重量％を上回らない量で、特に０．００１〜０．０５重量％を上回らない量でＶ２Ｏ５を添加することが好ましい。しかしながら、ＣｕＯ及びＶ２Ｏ５の合計量は、通常、１５重量％を上回ることがなく、好ましくは、１２重量％を上回ることがない（例えば、１０．５又は７．５重量％を上回ることがない）。
【００４２】
赤外領域における吸収について説明すると、＋２の原子価状態の銅イオンの存在が重要である（例えば、必須というわけではないが、＋５の原子価状態のバナジウムイオンの存在との関連において）。したがって、ガラスは、この技術分野において公知な手法によって、酸化条件下において融解させることが好ましい。このプロセスは、例えば、硝酸塩をバッチに添加することによって達成することができる。完成後のガラスに関してみた場合、５．５重量％までの量でＮＯ３を、特に１．５〜５．５重量％の量でＮＯ３を混入することによって、良好な結果を得ることができる。酸化工程を安定化するため、任意ではあるが、ガラスに対して酸化剤、例えばＭｎＯ２、Ｃｒ２Ｏ３又はＣｅＯ２を含ませることができる。ＣｅＯ２を添加することが有利であるが、なぜなら、この方法の場合、近ＵＶ領域においてしばしば望まれている吸収を達成することができるからである。ＣｅＯ２は、ガラス中で、３重量％までの量で、好ましくは０．０５〜２．５重量％の量で存在させることができる。ＭｎＯ２は、３重量％までの量で、好ましくは１重量％までの量で存在させることができ、また、Ｃｒ２Ｏ３は、０．５重量％までの量で、好ましくは０．１重量％までの量で存在させることができる。Ｃｒ２Ｏ３はスペクトルの可視領域において吸収を引き起こすので、それが使用されるのはわずかな場合に限られている。酸化剤であるＣｅＯ２、ＭｎＯ２及びＣｒ２Ｏ３の合計量は、５．５重量％を上回るべきものではなく、また、合計含有量は、３重量％よりも多量ではないこと、特に１重量％よりも多量でないことが有利である。
【００４３】
必要に応じて、常用の清澄剤、例えばＳｂ２Ｏ３、ハロゲン、例えばＦ又はＣｌ、又はＳＯ３を用いてガラスを清澄化することができる。しかしながら、この場合、清澄化剤は、いくつかの酸化工程において生成し得るより高い原子価状態及びより低い原子価状態のイオン、例えばより低い原子価状態の方向ではＣｕ、Ｃｅ及びＶイオン、の間の平衡に悪影響を及ぼすものであってはならない。そのために、着色性イオン、酸化剤及び清澄剤の濃度は、最高の結果が得られるように調整されるべきであり、また、かかる調整は、いくつかの単純な試験溶融物を使用して常法に従って行うことができる。
【００４４】
一般的に有利な結果は、それぞれ０．３重量％の量のＳｂ２Ｏ３及びＳＯ３ならびに０．５重量％までの量のハロゲン化物（Ｃｌ、Ｆ）を使用することによって達成することができる。しかし、清澄剤の添加量は、合計して０．８重量％を上回るべきではなく、通常、最高で０．５重量％の量で十分である。
【００４５】
以上、ＣｕＯを単独で含有するかもしくは、ＩＲフィルタリング性能を与えるための着色剤としてのＶ２Ｏ５と組み合わせて含有するものとしてガラスを一般的に説明したけれども、ＣｕＯ／ＣｕＯ−Ｖ２Ｏ５結合体との関連においてあるいはその代わりとして、その他の着色剤を使用することもまた可能である。その他の着色剤としては、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｎｄ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｎＯ２、ＣｏＯ及びＮｉＯを挙げることができる。なお、これらの化合物は、それぞれ、２重量％までの量で使用することができる。
【００４６】
上述の説明及び以下に記載する実施例において、温度はすべて、補正をすることなく℃で示されている。また、特に断りのある場合を除いて、部及びパーセント（％）はすべて、重量基準である。
【００４７】
上述の説明及び以下において引用するすべての出願、特許及び刊行物は、それを参照することで、その記載内容のすべてをこの明細書に記載したものとする。
【実施例】
【００４８】
以下に記載するガラスの実施例において、組成物は、酸化物の重量％で示してあり、また、６０℃の温度及び９０％の相対湿度に５００時間にわたって暴露した後に観察されたガラス表面の品質を支持するため、下記の第１表において説明するコードシステムが使用されている。
【００４９】
ブルーエムエレクトリック社（Ｂｌｕｅ  Ｍ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）のモデルＦＲＳ−１３６環境試験室で、６０℃の温度及び９０％の相対湿度で５００時間の期間についての２種類の化学耐久性試験を連続して行い、本発明のガラスの特徴付けを実施した。特徴づけの内容は、下記の第１表に記載する通りである。
【００５０】
【表１】
2006342045.tif 000006
【００５１】
好ましくは、本発明によるガラス組成物は、最高で３、特に最高で２、とりわけ最高で１のコード値を有している。
【００５２】
本発明のガラスは、常法に従って、それぞれの成分の適当量をバッチで混合し、次いで、そのバッチを溶融シリカ又は白金製の坩堝に装填し、そして、選ばれた組成物及び成分に応じて、例えば１０００℃から１５００℃のような高温まで誘導加熱を行うことによって、作製することができる。溶融シリカの坩堝を使用するに付随して、概略、本発明のガラス中にＳｉＯ２を０．２〜５重量％の濃度で混入することが行われる。好ましくは、ガラス組成物のＳｉＯ２含有量は、０〜３重量％である。次いで、公称１２００℃の温度を上回る温度で、ここでも再び組成及びしたがって溶融粘度に依存して、一般的には２〜４時間にわたってガラスを清澄化することができ、また、その際、酸素及び（又は）窒素ガスのバブリング及び攪拌を等間隔で実施する。その後、一般的には、スチール製の金型にガラスを注型し、転移温度＋約２０℃で約２時間にわたってアニールし、引き続いて、３０℃／時間の割合で室温まで冷却する。これらの手法を、下記の第２表に示す実施例において繰り返した。
【００５３】
【表２】
2006342045.tif 000007
【００５４】
ガラスを溶融させ、基本的な光学的及び物理的性質ならびに６０℃の温度及び９０％の相対湿度で５００時間にわたって暴露したときの耐久性に関して特徴付けを実施した。これらの性質は、下記の第３表にまとめた通りである。なお、第３表において、％Ｔは、透過率（％）を指し、Ｔｇは、ガラス転移温度を指し、また、ＣＴＥは、記載した温度範囲における線熱膨張係数を指している。ＣＴＥ値は、１０−７／Ｋの単位で与えられている。
【００５５】
【表３】
2006342045.tif 000008
【００５６】
加工（切断、磨砕及び研磨）の間における生産性及び歩留まりを高めるため、ＣＴＥ（２０〜３００℃）は、低い値であることが好ましい。したがって、本発明によるガラスの場合、そのＣＴＥ（２０〜３００℃）は、好ましくは約１１０×１０−７／Ｋ未満であり、さらに好ましくは＜１００×１０−７／Ｋであり、最も好ましくは＜９０×１０−７／Ｋである。
【００５７】
Ｔｇ値がより低い場合、処理時間（アニーリング）を促進することができ、したがって、本発明によるガラスの場合、そのＴｇは、好ましくは約４８０℃未満であり、特に４６０℃未満である。
【００５８】
上記した実施例は、それらの実施例において使用したものに代えて、本発明による一般的もしくは特別に記載される反応体及び（又は）実施条件を適用することによって繰り返すことができ、同様な成果を得ることができる。
【００５９】
以上の説明から、当業者であるならば、本発明の本質的な特徴部分を容易に認めることができ、また、本発明を種々の用途や条件に適合させるため、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、種々の変更及び改良を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のガラスについての望ましい透過曲線を示したグラフである。
【図１】
2006342045.tif 000011
【外国語明細書】
2006342045000001.pdf