DE102004047104A1 - UV-Sperrfilter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen UV-Sperrfilter, bestehend aus einem scheibenförmigen Glaskörper, der mit einer den ultravioletten Lichtanteil sperrenden Farbe versehen ist. DOLLAR A Derartige ultraviolettes Licht sperrende Filter kommen auf verschiedenen technischen Gebieten zum Einsatz, beispielsweise in der photographischen Aufnahmetechnik, aber auch bei industriellen Anwendungen, beispielsweise bei Trocknungsprozessen mit Infrarotlicht in Karosserie-Reparatur-Werkstätten, wenn es gilt, das zum Härten eingesetzte UV-Licht abzuschirmen. DOLLAR A Um einen UV-Sperrfilter zu schaffen, welcher thermisch hochbelastbar ist, bis hin zu Temperaturen um ca. 500 DEG C, sieht die Erfindung, ausgehend von einem UV-Sperrfilter, bestehend aus einem scheibenförmigen Glaskörper, der mit einer den ultravioletten Lichtanteil sperrenden Farbe versehen ist, vor, daß der Glaskörper aus einem gefloateten Borosilicatglas besteht und mit einer silberhaltigen Diffusionsfarbe beschichtet ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen UV-Sperrfilter, bestehend aus einem scheibenförmigen Glaskörper, der mit einer den ultravioletten Lichtanteil sperrenden Farbe versehen ist.
• Derartige ultraviolettes Licht sperrende Filter kommen auf verschiedenen technischen Gebieten zum Einsatz, beispielsweise in der photographischen Aufnahmetechnik, aber auch bei industriellen Anwendungen, beispielsweise bei Trocknungsprozessen mit Infrarotlicht in Karosserie-Reparatur-Werkstätten.
• Es ist bekannt, vorgenannte UV-Sperrfilter durch Einfärbung von Glas in der Schmelze, Formgebung einer Glasplatte aus der Schmelze sowie Heraustrennen aus dieser Platte herzustellen. Das Einfärben in der Schmelze ist sehr aufwändig und daher nur bei großen Stückzahlen wirtschaftlich.
• Es ist weiterhin bekannt, mit einschlägigen Beschichtungsverfahren, wie z.B. CVD-Verfahren, eine den ultravioletten Lichtanteil sperrende Schicht auf dem Filterglaskörper aufzubringen. Derartige UV-Sperrfilter sind jedoch nur im begrenzten Maße thermisch belastbar.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs bezeichneten UV-Sperrfilter so auszubilden, d.h. einen UV-Sperrfilter zu schaffen, welcher thermisch hochbelastbar ist, bis hin zu Temperaturen um ca. 500°C.
• Die Lösung dieser Aufgabe gelingt ausgehend von einem UV-Sperrfilter, bestehend aus einem scheibenförmigen Glaskörper, der mit einer den ultravioletten Lichtanteil sperrenden Farbe versehen ist, gemäß der Erfindung dadurch, daß der Glaskörper aus einem gefloateten Borosilicatglas besteht und mit einer silberhaltigen Diffusionsfarbe beschichtet ist.
• Der erfindungsgemäße UV-Sperrfilter besteht daher in seinem Kern aus einer Borosilicatglasscheibe, herausgetrennt aus einer üblichen gefloateten Borosilicatglasplatte mit standardisierter Dicke. Ein qualitativ hochwertiges gefloatetes Borosilicatglas ist beispielsweise das unter der Marke „Borofloat^®" bekannte Borosilicatglas. Dieses Glas findet bevorzugt Anwendung für den Glaskörper des erfindungsgemäßen UV-Sperrfilters. Durch die sehr glatte Oberfläche des gefloateten Borosilicatglases, insbesondere des Borofloat^®-Glases, erreicht man einen optischen Qualitätsstandard des erfindungsgemäßen UV-Filters.
• Ferner ist das Borosilicatglas thermisch hochbelastbar. Beispielsweise beträgt beim Borosilicatglas 3.3 die
• – lineare Wärmedehnung: 3,3·10^–6/K
• – Transformationstemperatur (Tg): 525°C
• – Erweichungstemperatur (Ew): 820°C.
• Der scheibenförmige Borosilicatglaskörper des erfindungsgemäßen UV-Sperrfilters wird anschließend zumindest auf einer Seite mit einer Diffusionsfarbe, auch „Gelbbeize" genannt, beschichtet.
• Diffusionsfarben sind silberhaltige Stoffe, deren farblich wirksame Bestandteile während einer Temperaturbehandlung nach dem Auftragen auf den Glaskörper in die anliegenden und obersten Glasschichten durch Diffusion eindringen und diese je nach ihrer Zusammensetzung unter Bildung von Metallkolloiden gelb-dunkelgelb bis rotbraun färben, d.h. die Silberionen der Diffusionsfarbe diffundieren in die Glasoberfläche und gehen dabei eine feste Verbindung mit dem Borosilicatglas ein. Farbbeschichtungen mit Diffusionsfarben haben daher die gleiche mechanische und chemische Festigkeit wie der Glaskörper. Derartige Diffusionsfarben sind beispielsweise lieferbar von der Firma:
  „Dr. Kurt Rüger und Jos. F. Günzel Schmelzfarben GmbH Postfach 262 Dornhofstraße 71 6078 Neu-Isenburg".
• Von besonderem Vorteil für die Beschichtung des Borosilicatglaskörpers des erfindungsgemäßen UV-Sperrfilters ist dabei das Produkt dieser Firma mit der Bezeichnung „Rotbraunätze" oder „Rotbraunbeize" und der Typ-Nr. P 76 050, das beim Auftrag auf ein chemisches Geräteglas, z.B. auf einem Glas, das unter dem Produktnamen DURAN im Handel ist, eine dunkel-rotbraune Anfärbung ergibt.
• Die Diffusionsfarben können durch Siebdruck, oder manuell mit dem Pinsel oder durch übliche Spritzverfahren auf den Borosilicatglaskörper aufgebracht werden. Anpast- und Dispergierungsverhältnisse sowie Wahl des Siebgewebes beim Aufbringen durch Siebdruck richten sich nach den technischen Informationen der Hersteller der Diffusionsfarben sowie nach den Erfahrungen der Verarbeiter.
• Die aufgetragene Diffusionsfarbe wird danach in Einbrennöfen bei Temperaturen von 580°C bis 620°C mit einer längeren Haltezeit in diesem Temperaturbereich, damit ein vollständiges Diffundieren der Silberionen in das Borosilicatglas stattfindet, eingebrannt. Je höher die Temperatur und je länger die Haltezeit ist, desto dunkler wird der Farbeindruck. Die Vorteile des erfindungsgemäßen UV-Sperrfilters, bestehend aus der mit der Diffusionsfarbe eingefärbten Borosilicatglasscheibe sind:
• – Die Farbe sperrt ultraviolettes Licht (UV) und ist aber durchlässig für sichtbares Licht und Infrarotstrahlen (IR). Das anhängende Transmissionsdiagramm, das die Licht-Transmission (in %) abhängig von der Wellenlänge (in nm) mit der Farbschichtdicke als Parameter bei einer Borosilicatglasscheibe „Borofloat^®" der Dicke von 2,75 mm, beschichtet mit der vorgeschriebenen „Rotbraunbeize", zeigt, verdeutlicht, daß der UV-Sperrfilter im Wellenlängenbereich von 400–460 nm praktisch lichtundurchlässig ist, unabhängig von der Anzahl der aufgetragenen Farb-Schichten
• – Die Farbe ist säure- und laugenfest
• – Die Farbe kann mit abrassiven Mitteln nicht entfernt werden, es müsste erst die obenliegende Glashaut abgetragen werden (Schleifprozess) um die Farbe zu entfernen
• – Die Farbe ist temperaturstabil bis 500°C
• – Die Farbe ist temperaturwechselstabil bis 250°C
• – Erhöhung der Lebensdauer des UV-Sperrfilters um ein Vielfaches
• – Die beschichtete Scheibe des UV-Filters kann durch die üblichen Glas-Kaltbearbeitungsmethoden, wie Schleifen, Facettieren, Bohren usw. weiterverarbeitet werden
• – Das Einbrennverfahren für die Diffusionsfarbe ist den üblichen UV-Beschichtungsverfahren in allen Belastungsarten überlegen.
• Der erfindungsgemäße UV-Sperrfilter kann auf vielen Gebieten eingesetzt werden, insbesondere dort, wo hohe Umgebungstemperaturen herrschen.
• Mit besonderem Vorteil kann der erfindungsgemäße UV-Sperrfilter Anwendung finden bei Applikationen, z.B. in Karosseriereparatur-Werkstätten, wo Aushärtungsprozesse mit Hilfe von UV-Licht erfolgen und separat oder in Kombination, Trocknungsprozessen mit Infrarotlicht durchgeführt werden, wobei dieser Bereich durch einen UV-Filter abgeschirmt werden muß.
• Durch die sehr hohe Temperaturbelastbarkeit des erfindungsgemäßen UV-Sperrfilters kann bei diesen Reparaturarbeiten mit sehr hoher Arbeits-Temperatur gearbeitet werden, wodurch sich die Reparaturzeiten sehr verkürzen, was mit Vorteil zu kürzeren Werkstatt-Standzeiten führt.

Claims (3)

1. UV-Sperrfilter, bestehend aus einem scheibenförmigen Glaskörper, der mit einer den ultravioletten Lichtanteil sperrenden Farbe versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper aus einem gefloateten Borosilicatglas besteht und mit einer silberhaltigen Diffusionsfarbe beschichtet ist.
2. UV-Sperrfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper aus einem gefloateten Borosilicatglas besteht, das unter der Marke BOROFLOAT^® im Handel ist.
3. UV-Sperrfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsfarbe durch eine Farbe der Fa. Schmelzfarben GmbH mit der Produktbezeichnung „Rotbraunbeize" und der Typ-Nr. P 76 050 gebildet ist.