DE2406598A1 - Transparent articles with infrared-barring cadmium stannate film - esp. sun-glasses, welding screens, projection lenses, telescope filters, heat-barrier windows, etc. - Google Patents

Transparent articles with infrared-barring cadmium stannate film - esp. sun-glasses, welding screens, projection lenses, telescope filters, heat-barrier windows, etc.

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DE2406598A1
DE2406598A1 DE19742406598 DE2406598A DE2406598A1 DE 2406598 A1 DE2406598 A1 DE 2406598A1 DE 19742406598 DE19742406598 DE 19742406598 DE 2406598 A DE2406598 A DE 2406598A DE 2406598 A1 DE2406598 A1 DE 2406598A1
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Abstract

Articles made from glass or an organic polymer (pref. cellulose propionate polymers with methyl methacrylate, polystyrene or polymers of allyldiglycol carbonate) which are at least partly transparent, (have a transparency of >=10% in the visible light range below 0.65 mu) are provided with a Cd2SnO4 film which reflects or absorbs practically all infrared radiation >0.7 mu and have an electroconductivity exceeding 1 x 103 ohm-1cm-1. Alternatively Cd2SnO4 particles ( 1000 A) can be dispersed in the base. If the difference between the thermal expansion coeffts. of the base and the Cd2SnO4 film, an intermediate polymer layer can be placed in between (pref. a mixt. of polyvinylidene fluoride and polymethyl(ethyl) methacrylate).

Description

Anorganische Infrarotanschwächer mit Transparenz im sichtbar Bereich Strahlenenergie von der Sonne wird häufig eingeteilt in drei Bereiches, nämlich das nahe Ultraviolett, den sichtbaren Bereich und das nah.- Infrarot. Diese drei Bereiche umspannen zusammen das Wellenlängngebiet zwischen 0,290 Mikron und etwa 5,0 Mikron. Etwas willkurlich worden das nahe Ultraviolettspektrum dem Bereich von 0,300 - 0,400 Mikron, das sichtbare Spektrum dem Bereich von 0,400 -0,700 Mikron und das nahe Infrarotspaktrum dem Bereich von 0,700 - 5,0 Mikron zugeordnet.Inorganic infrared attenuators with transparency in the visible area Radiant energy from the sun is often divided into three areas, viz the near ultraviolet, the visible range and the near infrared. These three Ranges together span the wavelength region between 0.290 microns and approximately 5.0 microns. The near ultraviolet spectrum has become somewhat arbitrary to the range of 0.300-0.400 microns, the visible spectrum the range 0.400-0.700 microns and the near infrared spectrum assigned to the range 0.700 - 5.0 microns.

Wärme von der Sonne rührt im wesentlichen von der Strahlungsenergie im nahen Infrarot her. Andere Hochtemperaturkörper, wie Wolframfäden, Fluoreszenzlampen, Kohlebögen und dergleichen, strahlen ebenfalls Energie im nahen Infrarotbereich ab. Aus Zweckmaßigkeitsgründen wird dieser Bereich oft dem Gebiet zwischen 0,7 und 5,0 Mikron zugeordnet, und dabei handelt es sich um denjenigen Bereich, in welchem übliche Quellen von Infrarotstrahlung praktisch ihre gesamte Energie emittieren. über die Hälfte der von der Sonne oder von elektrischen Lampen emittiertnn Strahlenenergie liegt im nahen Infrarotbereich.Heat from the sun essentially comes from radiant energy in the near infrared. Other high-temperature bodies, such as tungsten filaments, fluorescent lamps, Coal arcs and the like also emit energy in the near infrared range away. For convenience, this range is often the area between 0.7 and 5.0 microns, which is the area in which common sources of infrared radiation come in handy all of their energy emit. over half of that emitted by the sun or by electric lamps Radiant energy is in the near infrared range.

Infrarotstrahlung wird dem Wellenlängebereich zwischen 5 und 50 Mikron zugeordnet. Wärmequellen mit Temperaturen unter etwa 500 °C emittieren Infrarotstrahlung mit Wellenlängen von über 5 Mikron. Bestintinte Laser emittieren darüberhinaus kohärent Strahlung im Infrarotbereich. Der CO2-Laser, einer der wichtigsten und am stärksten verbreiteten Laser, emittiert beispielweise Strahlen mit einer Wellenlänge von 10,6 Mikron. Im Gegensatz zur Sonnenstrahlung und zur allgemeinen Wärmestrahlung ist Laserstrahlung monochromatisch.Infrared radiation is the wavelength range between 5 and 50 microns assigned. Heat sources with temperatures below about 500 ° C emit infrared radiation with wavelengths greater than 5 microns. In addition, fine-ink lasers emit coherently Radiation in the infrared range. The CO2 laser, one of the most important and most powerful common laser, for example, emits beams with a wavelength of 10.6 Micron. In contrast to solar radiation and general thermal radiation is Monochromatic laser radiation.

In manchen Fällen möchte man die nicht sichtbare Strahlung des nahen Infrarots sowie der Infrarotbereiche herausfiltern, ohne daß sich hierdurch diO Transmission an sichtbarer Strahluna wesentlich verringert.Diesnr Filtereffekt läßt sich erreichen, indem man entweder das nahe Infrarot sowie die Infrarotstrahlung absorbiert oder reflektiert. Das letztgenannte Verfahren ist häufig wesentlich günstiger, da durch das Filterelement keine Energie absorbiert wird und seine Temperatur daher nicht anstaigt. Ein Ansteigen der Temperatur des Filterelements, wozu es dann kommt, wenn das Filtorelement ein naher Infrarot- oder Infrarotabsorber ist, führt zu einer gewissen Rückstrahlung thermischer Energie in das geschützte System, so daß der Gesamtwirkungsgrad des Filterns thermischer Energie verringert ist.In some cases one would like the invisible radiation of the near one Filter out infrared as well as the infrared ranges without this diO Visible radiation transmission is significantly reduced. This leaves no filter effect Achieve yourself by using either the near infrared as well as the infrared radiation absorbed or reflected. The latter method is often much cheaper, since no energy is absorbed by the filter element and therefore its temperature not respectable. An increase in the temperature of the filter element, which then occurs if the filter element is a near infrared or infrared absorber, results in a certain reflection of thermal energy in the protected system, so that the Overall thermal energy filtering efficiency is reduced.

Es gibt manche mögliche Anwendungen für Materialien, die einen größeren Anteil der sichtbaren Strahlung transmittieren, gleichzeitig jedoch undurchlässig sind für nahe Infrarotstrahlung sowie Infrarotstrahlung, und zwar insbesondere im =reich von etwa 0,7 bis etwa 10 Mikron.There are some possible uses for materials that are larger Transmit portion of the visible radiation, but at the same time impermeable are for near infrared radiation as well as infrared radiation, in particular im = rich from about 0.7 to about 10 microns.

Zu solchen Anwendungsmöglichkeiten gehören Sonnenbrillen, Schweißschutzbrillen, Laserschutzbrillen und andere Augenschutzfilter, titz£abschwächfenst-r, Fernsc,hfilter, Projektionslinscn und dergleichen. Bei vielen Anwendungen ist vorwiegendes Ziel der Schutz dc-s menschlichen Körpers, insbesondere des Auges, vor den unerwünschten und schädlichen Linflüssen der nahen Infrarot- und der Infrarotstrahlung.Such uses include sunglasses, welding goggles, Laser safety goggles and other eye protection filters, titz £ attenuating, television filters, Projection lenses and the like. In many applications is the primary goal the protection of the human body, especially the eye, from the undesirable and harmful fluxes of near infrared and infrared radiation.

Die meisten Glas arten absorbieren Infrartostrahlung mit einer Wellenlänge von über etwa 5 Mikron. Infolgedessen muß man Glas sogar dann, wenn man es überhaupt verwenden kann, so modifizieren, daß die Transmission naher Infrarotstrahlung abnimmt. Verschiedene Zusätze wurden für diesen Zweck bereits entwickelt, und die gebräuchlichsten sind Metalloxide, wie Ferrooxid. Muß oder möchte man daher einen organischen Plastikträger verwenden, der im sichtbaren Bereich gut transmittiort, dann lassen sich für Gläser geeignete Zusätze, nämlich Absorber nur für die nahe Infrarotstrahlung, nicht verwenden.Most types of glass absorb infrared radiation with one wavelength of over about 5 microns. As a result, you have to have glass, even if you have it at all can use, modify so that the transmission of near infrared radiation decreases. Various additives have already been developed for this purpose, and the most common ones are metal oxides such as ferrous oxide. Do you have to or want to use an organic plastic carrier use that transmits well in the visible range, then can be used for glasses Do not use suitable additives, namely absorbers only for near infrared radiation.

Es gibt bereits verschiedene organische IMunststofftrRiger, die im allgemeinen im sichtbaren Bereich über geeignete Transmissionseigenschaften verfugen. Typische Beispiele hierfür sind: Cellulosederivate, wie Cellulosepropionat, Celluloseacetatbutyrat und dergleichen, regenerierte Cellulose und Celluloseäther, wie Äthyl- oder Methylcellulose, Polystyrolkunststoffe, wie Polystyrol selbst und Polymere oder Copolymere verschiedener ringsubstituierter Styrole, wie o-, m- oder p-Methylstyrol oder sonstige ringsubstituierte Styrole, sowie seitenkettensubstituierte Styrole, wie alpha- Methyl- oder Äthylstyrol, und verschiedene andere polymerisierbare oder copolymerisierbare Vinylidene, verschiedene Vinylpolymere und Copolymere, wie Polyvinylbutyral und andere Acetale, Polvvinvlchlorid, Polyvinylacetat und dessen Hydrolvsnrodukt£, Polyvinylchloridacetatcopolymere und dergleichen, vershiedene Acrylharze, wie Polymere oder Copolymere von Methylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylamid, Methylolacrylamid, Acrylnitril und dergleichen, Polyolefin-, wie Polyä-thylen, Polypropylen und dergleichen, halogenierte Polyolefine, wie Polyfluoräthylen, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylidenchlorid, Polychlorfluoräthylen, Polyester ungesättigt modifizierte Polyesterharze, wie die. Kondensationsprodukte aus Polycarbonsäuren und Polyhydroxyphenolen oder die entsprechenden, mit ungesättigten Carbonsäuren modifizierten Produkte sowie die weiter durch Umsetzung des Alkyds mit anderen Monomeren modifizierten Produkte, oder auch Polyester, wie Polyäthylenterephthalat.There are already various organic plastic liquids available in the generally have suitable transmission properties in the visible range. Typical examples are: cellulose derivatives, such as cellulose propionate, cellulose acetate butyrate and the like, regenerated cellulose and cellulose ethers, such as ethyl or methyl cellulose, Polystyrene plastics such as polystyrene itself and polymers or copolymers of various kinds ring-substituted styrenes, such as o-, m- or p-methylstyrene or other ring-substituted styrenes Styrenes, as well as side-chain-substituted styrenes, such as alpha-methyl or ethyl styrene, and various other polymerizable or copolymerizable vinylidenes, different Vinyl polymers and copolymers, such as polyvinyl butyral and other acetals, polyvinyl chloride, Polyvinyl acetate and its hydrolysis product, polyvinyl chloride acetate copolymers and the like, various acrylic resins, such as polymers or copolymers of methyl acrylate, Methyl methacrylate, acrylamide, methylolacrylamide, acrylonitrile and the like, polyolefin, such as polyethylene, polypropylene and the like, halogenated polyolefins such as polyfluoroethylene, Polyvinylidene fluoride, polyvinylidene chloride, polychlorofluoroethylene, unsaturated polyester modified polyester resins such as. Condensation products from polycarboxylic acids and polyhydroxyphenols or the corresponding, with unsaturated carboxylic acids modified products as well as those further by reacting the alkyd with other monomers modified products, or polyesters such as polyethylene terephthalate.

Von besonderem Interesse und im vorliegenden Fall bevorzugt als Träger sind Cellulosepropionatpolymere von Methylmethacrylat, Polystyrole sowie Polymere von Allyldiglycolcarbonaten.Of particular interest and, in the present case, preferred as a carrier are cellulose propionate polymers of methyl methacrylate, polystyrenes as well as polymers of allyl diglycol carbonates.

Jeder dieser Träger kann von den anderen ziemlich stark in seiner Transmission von Strahlenenergie bei verschiedenen Wellenlängen variieren und tut dies normalerweise auch. Im unmodifizierten Zustand erfüllt jedoch trotzdem keiner die vorstehend genannten Transmissionserfordernisse.Each of these carriers can be quite strong in its own from the others Transmission of radiation energy at different wavelengths vary and does usually this too. In the unmodified state, however, none of them fulfills the aforementioned transmission requirements.

Zusätze und. überzüge wurden ausführlich bezüglich ihrer Verringerung der Infrarottransmission, ohne gleichzeitige nachteilige Beeinflussung ihrr Transmission im sichtbaren Bereich untersucht.Accessories and. coatings have been extensively studied for their reduction the infrared transmission without adversely affecting its transmission at the same time examined in the visible range.

Für eine praktische Anwendung müssen solche Zusatze und überzüge bestimmte Dedingungen erfüllen, die sich wie folgt zusammenfassen lassen: Si müssen über eine starke Absorption und/oder Reflexion im nahen Infrarotsowie im Infrarotbereich verfügen, mit nur einer geringen oder mit überhaupt keiner Absorption im sichtbaren Bereich. Schwache Absorptionen im sichtbaren Bereich können zugelassen werden, insbesondere in der Nähe der Endbereiche (nämlich nahe 0,4 sowie 0,7 Mikron), wo die Empfindlichkeit des menschlichen Auges geringer ist.For practical use, such additives and coatings must be certain Fulfill conditions that can be summarized as follows: You must have a have strong absorption and / or reflection in the near infrared as well as in the infrared range, with little or no absorption in the visible range. Weak absorptions in the visible range can be allowed, in particular near the end regions (namely near 0.4 and 0.7 microns) where the sensitivity of the human eye is lower.

Die Tatsache allein, daß eine Verbindung die oben erwähnten Spektraleigenschaften besitzt, macht eine solche Verbindung jedoch noch nicht für einen Infrarotabschwächer geeignet. Eine geeignete Verbindung muß darüberhinaus noch entsprechend lichtbeständig, wärmestabil und für die beahsichtigten Verwendungszwecke kompatibel sein. Bei Anwendung in- Kunststoffen ist eine Kompatibilität des Zusatzes mit solchen organischen Polymermaterialien besonders wichtig.The fact alone that a compound has the above-mentioned spectral properties does not yet make such a connection suitable for an infrared attenuator suitable. In addition, a suitable connection must be light-resistant, be heat stable and compatible for the intended uses. When applied in plastics is a compatibility of the additive with such organic polymer materials particularly important.

Die Zahl der bekannten organischen Verbindungen, die bei über 0,7 Mikron starke Absorptionspeaks aufweisan, ist begrenzt.The number of known organic compounds that are over 0.7 Having micron absorption peaks is limited.

Organische Verbindungen dieser bekannten Art lassen sich groß in folgende Klassen einteilen: (A) Metallkomplexe (vgl. US-PS 2 971 921, 3 042 624 und 3 291 746), (B) Fluorenolsalze (siehe IJS-PS 3 000 833) und (C) Polymethine (vgl. US-PS 2 813 802).Organic compounds of this known type can be broken down into the following Divide into classes: (A) Metal complexes (see US Pat. No. 2,971,921, 3,042,624 and 3,291 746), (B) fluorenol salts (see IJS-PS 3,000,833) and (C) polymethines (see US-PS 2 813 802).

Neine dieser Verbindungen erfüllt jedoch alle oben erwähnten Drfordernisse. Organische Verbindungen reflektierten darüberhinaus im allgemeinen keine nahe Infrarot- oder Infrarotstrahlung.However, none of these compounds meet all of the above mentioned requirements. In addition, organic compounds generally did not reflect any near infrared or infrared radiation.

Mehrere Arten metallischer überzüge wurden als nahe Infrarot- und Infrarotreflektoren untersucht. So wurden beispielsweise Gold und Silber als Überzüge auf Glas oder auf organischen polymeren Trägern verwendet.Several types of metallic coatings have been identified as near infrared and Infrared reflectors examined. For example, gold and silver were used as coatings used on glass or on organic polymeric supports.

Keiner der verschiedenen metallischer. Überzüge genügt jedoch den oben erwähnten Erfordernissen. Die Transparenz dieser überzüge im sichtbaren Pereich reicht im allgemeinen für ein praktische Anwendung nicht aus.None of the various metallic ones. However, the coatings are sufficient requirements mentioned above. The transparency of these coatings in the visible area is generally insufficient for practical use.

Ziel der Erfindung ist daher die Überwindung der vorstehend gennanten und bekannten Nachteile von Infrarotfiltervorrichtungen. Weiteres Ziel der Erfindung ist eine Reflexion und/oder Absorption von praktisch der gesamten Strahlung mit Wellenlängen von über 0,7 Mikron, din auf einen flir sichtbares Licht transparenten Träger einfällt. Andere Ziele der vorliegenden Erfindung gehen aus der vorstehenden Diskussion des Grundgedankens der Erfindung und der nachfolgenden Erörteruna der Anwendungsarten der erfindung hervor.The aim of the invention is therefore to overcome the aforementioned and known disadvantages of infrared filter devices. Another aim of the invention is a reflection and / or absorption of practically all radiation with Wavelengths in excess of 0.7 microns, din on a transparent to visible light Carrier occurs. Other objects of the present invention are based on the foregoing Discussion of the spirit of the invention and the discussion below Types of application of the invention.

Erfindungsgemäß wird nun ein Gegenstand geschaffen, der aus einem Träger aus der Gruppe Glas oder organische Polymermaterialien besteht, und der zumindest etwa 10 % an einfallendem sichtbarem Licht mit einer kürzeren Wellenlänge las etwa 0,65 Mikron trnasmittieren läßt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Träger mit Cadmiumstannat einer Leitfähigkeit von über etwa 1,0 x 103 Ohm-1cm-1 zumindest an einer Oberfläche beschichtet ist.According to the invention, an object is now created that consists of a Support from the group consisting of glass or organic polymer materials, and the at least about 10% of incident visible light with a shorter wavelength read about Can transmit 0.65 microns, which is characterized in that the support with cadmium stannate a conductivity greater than about 1.0 x 10 3 ohm-1 cm-1 is coated on at least one surface.

Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Trägers sollte vorzugsweise kleiner sein als etwa 20 x 10-6 (°C)-1, damit es zu keinen Spannungen zwischen dem Träger und dm Cadmiumstannatfilm kommt, wenn das System erhitzt oder von derjenigen Temperatur abgekühlt wird, bei der der Film ursprünglich auf dem Träger niedergeschlagen wird. Zahlreiche Arten von Glas, Quartz oder Polyimidorganopolymer verfügen über solche Wäremausdehnungskomffizienten. Manche organische Polymere haben jedoch Wärmeausdehnungskoeffizienten von über 20 x 10 6 (°C) 1. Für diese Träger ist die Entwicklung einer neuen transparenten Zwischenschicht erforderlich, die zwischen dem organischen Polymertrager und d-m Cadmiumstannat angeordnet ist. Die Funktion der Zwischenschicht besteht in einer Abschwächung bzw. einem Ausgleich der thermischen Spannungen zwischen dem Träger und dem Cd2SnO4-Film. Solche Zwischenschichten lass-n sich herstellen aus Polymermaterialien mit niederen Glasübergangstemperaturen, z.B. unter etwa 30 OC so daß die oben erwähnten Wärmespannungen durch ein plastischer Fließen der Zwischenschicht abgeschwächt bzw. ausgeglichen werden. Lin htrvorragendes Beispiel einer solchen Zwischenschicht ist ein Polymer aus einem Gemisch aus Polyvinylidenfluorid und Polyäthyl- oder Polymethylmethacrylat, das eine Glasübergangstemperatur von etwa 25 °C hat.The coefficient of thermal expansion of the carrier should preferably be smaller be than about 20 x 10-6 (° C) -1 so that there is no tension between the wearer and the cadmium stannate film comes when the system is heated or at that temperature is cooled at which the film is initially deposited on the support. Many types of glass, quartz, or polyimide organopolymers have them Coefficient of thermal expansion. However, some organic polymers have coefficients of thermal expansion of over 20 x 10 6 (° C) 1. For this carrier is the development of a new transparent Interlayer required between the organic polymer carrier and d-m Cadmium stannate is arranged. The function of the intermediate layer is one Attenuation or equalization of the thermal stresses between the carrier and the Cd2SnO4 film. Such intermediate layers can be produced from polymer materials with lower glass transition temperatures, e.g., below about 30 OC so that those mentioned above Thermal stresses are weakened or reduced by the plastic flow of the intermediate layer. be balanced. This is an excellent example of such an intermediate layer a polymer made from a mixture of polyvinylidene fluoride and polyethylene or polymethyl methacrylate, which has a glass transition temperature of about 25 ° C.

In den bevorzugten Anwendungsarten wurden die bekannten Infrarotabsorber in Kombination mit dem Cadmiumstannat verwendet, um auf diese Weise Gebrauch zu machen von den Infrarotabsorptions igenschaften der organischen Zusätze und den einzigartigen Infrarotreflexions- und Absorptionseigenschaften des Cadmiumstannats.In the preferred types of application, the known infrared absorbers used in combination with the cadmium stannate to use in this way make of the infrared absorption properties of organic additives and the unique infrared reflection and absorption properties of cadmium stannate.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dispargiert man leitendes Cd2SnO4-Pulver mit einer zur Eliminierung einer Streuung von sichtbarem Licht (nämlich unter 1000 # -Durchmesser) ausreichend kleinen Teilchengröße in einer Trägermatrix, die im Sichtbaren transparent ist. Das Cd2SnO4-Pulver absorbiert und/oder reflektiert nahe Infrarot- und Infrarotstrahlung, während es sichtbares Licht durchgehen läßt, ohne daß es zu einer ernsthaften Schleierbildung durch Streuung von sichtbarem Licht kommt.In another embodiment of the present invention, disparate one conductive Cd2SnO4 powder with a to eliminate scattering of visible Light (namely below 1000 # diameter) sufficiently small particle size in one Carrier matrix that is transparent in the visible. The Cd2SnO4 powder absorbs and / or reflects near infrared and infrared radiation as visible light passes through it without causing serious fogging due to scattering of the visible Light is coming.

Die einzigartigen optische Eigenschaften von Cd2SnO4 sind in der anliegenden Zeichnung dargelegt. Der in den Figuren angeführte leitende Film aus Cd2SnO4 wird hergestellt auf einem Glasträger, und zwar nach der RF-Zerstäubungstechnik, wie sie in der US-Patentanmeldung No. 181 916 beschrieben ist. Die elektrische Leitfähigkeit des Films beträgt 1,3 x 10-3Ohm-1cm-1, und der Film ist etwa 3 Mikron stark. Das sichtbare Transmissionsspektrum dos Films aus Figur 1 zeigt, daß dieser etwa 75 % des einfallenden sichtbaren Lichts transmittiert, wodurch der Film hochtransparent wird. Das nahe Infrarottransmissionsspektrum des Films aus Figur 2 zeigt, daß es bei Wellenlängen von über 0,7 Mikron zu einer Abnahme der Strahlentransmission kommt, so daß bei und über etwa 1,6 Mikron tatsächlich keine Strahlung durch den Film transmittiert wird.The unique optical properties of Cd2SnO4 are in the adjacent Drawing outlined. The conductive film shown in the figures is made of Cd2SnO4 manufactured on a glass slide using the RF sputtering technique, such as see them in U.S. patent application no. 181 916 is described. The electrical conductivity of the film is 1.3 x 10-3 ohms-1cm-1 and the film is about 3 microns thick. That Visible transmission spectrum of the film from Figure 1 shows that this is about 75 % of the incident visible light is transmitted, making the film highly transparent will. The near infrared transmission spectrum of the film of Figure 2 shows that it there is a decrease in radiation transmission at wavelengths greater than 0.7 microns, so that at and above about 1.6 microns, in fact, no radiation is transmitted through the film will.

Die aus Figur 2 hervorgehende nichttranstrittierte Strahlung bei oder über 1,6 Mikron Wellenlänge wird durch den Cd2SnO4-Film reflektiert und/cder absorhiert. Die Reflexionseigenschaften des Cd2SnO4-Films sind in Figur 3 dargestellt.The non-penetrated radiation emerging from FIG. 2 at or over 1.6 microns wavelength is reflected and / or absorbed by the Cd2SnO4 film. The reflection properties of the Cd2SnO4 film are shown in FIG.

Die Reflexion erhöht sich scharf bei Wellenlängen von über 2 Mikron. Bei einer Wellenlänge von etwa 3 Mikron beträgt die Reflexion etwa 50 %, und die Absorption ist demzufolge ebenfalls etwa 50 %, da die Transmission bei dieser Wellenlänge, wie aus Figur 2 hervorgeht, null beträgt.The reflection increases sharply at wavelengths greater than 2 microns. At a wavelength of about 3 microns the reflection, for example 50%, and the absorption is consequently also about 50%, since the transmission at this wavelength, as can be seen from FIG. 2, is zero.

B e i s p i e l 1 Ein leitender Film von Cd2SnO4 wird in einer Argonatmosphäre auf einen Träger aus Kapton(R)-polimid aufgesprüht und dann in H2 bei 280 °C wärmebehandelt, so daß seine Leitfähigkeit 1,3 x 103Ohm-1cm-1 beträgt. Das erhaltene System stellt einen sichtbar transparenten Gegenstand dar, der die gesamte Strahlung mit Wellenlängen von über etwa 1,5 Mikron durch Reflexion unZ/oder Absorption dieser Strahlung ausfiltert. Das relative Ausmaß an Reflexion und Absorption hängt dabei von der jeweiligen Wellenlänge ab. Example 1 A conductive film of Cd2SnO4 is made in an argon atmosphere sprayed onto a carrier made of Kapton (R) polimide and then heat-treated in H2 at 280 ° C, so that its conductivity is 1.3 x 10 3 ohms-1cm-1. The system obtained represents a visibly transparent object that contains all radiation with wavelengths of over about 1.5 microns by reflection and / or absorption of this radiation. The relative extent of reflection and absorption depends on the respective wavelength away.

13eispiel 2 Man geht genauso vor wie bei Beispiel 1, wobei man abweichend davon als Träger jedoch gewöhnliches Glas verwendet. 13example 2 Proceed in the same way as in example 1, but in a different manner however, ordinary glass is used as the carrier.

Beispiel 3 Eine dünne Folie eines Polymergemisches aus 50 % Polyvinylidenfluorid und 50 % Polyäthylmethacrylat wird heiß auf eine Folie aus Acrylite(R)-polymethylmethacrylat aufgepreßt wobei dieses Acrylite etwa 0,5 Gewichtsprozent eines jeden der organischen nahen Infrarotabsorber Tris(p-dibutylaminophenyl)aminiumhexafluorantimonat und Bis)p-dibutylaminophenyl)-[N,N-bis(p-dibutylaminophenyl)-paminophenyl/aminiumhexafluorantimonat enthält. Auf dem Polymerträger wird in einer Argonatmosphäre dann ein leitender Film aus Cd2SnO4 aufgestäubt. Der dabei erhaltene Gegenstand ist im Sichtbaren hochtransparent und filtert die gesamte Strahlung mit Wellenlängen von über 0,7 Mikron heraus, Die Eliminierung der Infrarot- sowie nahen Infrarotstrahlung wird erreicht durch Reflexion und/oder Absorption durch den Cd2SnO4-Film und/oder die organischen Zusätze, wobei das relative Ausmaß an Reflexion und Absorption von der jeweils betrachteten Wellenlänge abhängt. Example 3 A thin film of a polymer blend of 50% polyvinylidene fluoride and 50% polyethyl methacrylate is hot on a film made of Acrylite (R) polymethyl methacrylate pressed on with this acrylite about 0.5 percent by weight of each of the organic near infrared absorbers tris (p-dibutylaminophenyl) aminium hexafluoroantimonate and bis) p-dibutylaminophenyl) - [N, N-bis (p-dibutylaminophenyl) -paminophenyl / aminium hexafluoroantimonate contains. On the polymer carrier is then in an argon atmosphere a conductive film made of Cd2SnO4 is sputtered. The object obtained is in Visible highly transparent and filters all radiation with wavelengths of over 0.7 microns out, The elimination of infrared as well as near infrared radiation is achieved by reflection and / or absorption by the Cd2SnO4 film and / or the organic additives, the relative degree of reflection and absorption of depends on the wavelength under consideration.

Beispiel 4 Man geht genauso vor wie bei Beispiel 2, wobei das Glas jedoch zusätzlich einen nahen Infrarotabsorber in Form von Ferrooxid enthält. Example 4 The same procedure is used as in Example 2, except that the glass but additionally contains a near infrared absorber in the form of ferrooxide.

Beispiel 5 Es wird ein leitendes Cd2SnO4-Pulver mit einer Teilchengröße von unter 500 # hergestellt, indem man zuerst aus einer Lösuny, di SnC14 und CdCl2 . 2 1/2 H20 in einem Molverhältnis von 1:2 enthält, bei 50 °C durch rasche Zugabe von überschüssigem Kaliumhydroxid ein wasserhaltiges Cadmium-Zinn-Oxid ausfällt. Das wasserhaltige gemischte Oxid wird dann zur Entfernung von NOH mit destilliertem Wasser gewaschen und schließlich 2 Stunden unter Vakuum auf 900 °C erhitzt. Das dabei erhaltene leitend Cd2SnO4-Pulver dispergiert man hierauf gleichförmig in einem im sichtbaren transparenten Träger, wie geschmolzenem Glas oder der polymeren Precurosorlösung. Das System aus Glas und Cd2Sn04 wird in bekannter Weise zu einem Gegenstand, wie einer optischen Linse, verarbeitet. Die Polymerpr£-cursorlösuna polymerisiert man in üblicher Weise, wobei man das Cd2SnO4 als typische dispergierte Phase behandelt und das Ganze dann zu geeigneten optischen Gegenständen formt. Example 5 It becomes a conductive Cd2SnO4 powder with a particle size of less than 500 # produced by first dissolving from a solution, ie SnC14 and CdCl2 . Contains 2 1/2 H20 in a molar ratio of 1: 2, at 50 ° C by rapid addition A hydrous cadmium tin oxide precipitates from excess potassium hydroxide. The hydrous mixed oxide is then distilled to remove NOH Washed water and finally heated to 900 ° C under vacuum for 2 hours. That Conductive Cd2SnO4 powder obtained thereby is then uniformly dispersed in a in the visible, transparent carrier, such as molten glass or the polymeric precursor solution. The system of glass and Cd2Sn04 becomes an object in a known manner, such as an optical lens. The Polymerpr £ -cursorlösuna is polymerized in the usual way, where one the Cd2SnO4 as typical dispersed Phase treated and then shaped the whole thing into suitable optical objects.

Claims (6)

P a t e n t a n s p r ü c h e P a t e n t a n s p r ü c h e Gegenstand aus einem Träger aus der Gruppe Glas oder Organopolymermaterial, der zumindest etwa 10 % an einfallendem sichtbarem Licht mit einer Wellenlänge von unter etwa 0,65 Mikron transmittieren läßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger an zumindest einer seiner Oberflächen mit Cadmiumstannat einer Leitfähigkeit von über etwa 1,0 x 103 Ohm-1cm-1 beschichtet ist.Object made of a carrier from the group of glass or organopolymer material, of at least about 10% incident visible light with a wavelength of transmits below about 0.65 microns, characterized in that the carrier on at least one of its surfaces with cadmium stannate with a conductivity of is coated over about 1.0 x 103 ohm-1cm-1. 2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des Trägers unter etwa 20 x 10 6 (°C) 1 liegt, wodurch Spannungen zwischen dem Träger und dem Cadmiumstannatfilm vermieden werden. 2. Article according to claim 1, characterized in that the coefficient of thermal expansion of the carrier is below about 20 x 10 6 (° C) 1, creating tension between the carrier and the cadmium stannate film can be avoided. 3. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des Trägers größer ist als 20 x 10 6 (°C) 1, und zwischen dem Träger und dem Cadmiumstannatüberzug eine Zwischenschicht angeordnet ist, die aus einem Polymergemisch mit einer Glasübergangstemperatur von etwa 25 °C besteht. 3. Article according to claim 1, characterized in that the coefficient of thermal expansion of the carrier is greater than 20 x 10 6 (° C) 1, and between the carrier and the cadmium stannate coating an intermediate layer is arranged, which consists of a polymer mixture with a glass transition temperature of about 25 ° C. 4. Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymergemisch aus Polyvinylidenfluorid und Polyäthylmethacrylat besteht. 4. Article according to claim 3, characterized in that the polymer mixture consists of polyvinylidene fluoride and polyethylene methacrylate. 5. Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymergemisch aus Polyvinylidenfluorid und Polymethylmethacrylat besteht. 5. Article according to claim 3, characterized in that the polymer mixture consists of polyvinylidene fluoride and polymethyl methacrylate. 6. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Träger elektrisch leitendes Cadmiumstannatpulver mit einer TeilchengröBe von unter 1000 2 Durchmesser dispergiert ist.6. The article of claim 1, characterized in that in the Carrier electrically conductive cadmium stannate powder with a particle size of less than 1000 2 diameter is dispersed. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2335462A1 (en) * 1975-12-17 1977-07-15 American Cyanamid Co Cadmium stannate thin film formation - by spraying aq. soln. of cadmium and stannic chlorides onto heated substrate
EP0131473A2 (en) * 1983-07-12 1985-01-16 Kiyoshi Nagai Composite filter and the use of such a filter
GR890100539A (en) * 1988-09-16 1990-10-31 Boettcher Alfred Insulating method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2335462A1 (en) * 1975-12-17 1977-07-15 American Cyanamid Co Cadmium stannate thin film formation - by spraying aq. soln. of cadmium and stannic chlorides onto heated substrate
EP0131473A2 (en) * 1983-07-12 1985-01-16 Kiyoshi Nagai Composite filter and the use of such a filter
EP0131473A3 (en) * 1983-07-12 1987-09-16 Kiyoshi Nagai Composite filter, observation system and filamentary display device
GR890100539A (en) * 1988-09-16 1990-10-31 Boettcher Alfred Insulating method

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