KR20140106403A - 레이저 보호 재료 및 레이저 보호 구성품 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 레이저 보호 재료는 유효 파장 범위를 갖는 레이저 보호 필터에 사용된다. 본 레이저 보호 재료는, 유효 파장 범위에서 통과성을 갖는 플라스틱의 매트릭스 재료(2), 및 이 매트릭스 재료(2) 안에 실질적으로 균질하게 매립되는 흡수 재료(3)를 가지며, 흡수 재료(3)는 유효 파장 범위에 있는 레이저 방사선(4)을 흡수하고, 문턱 온도 보다 높은 온도로 가열되면 유효 파장 범위에서 흡수력을 상실하게 되며, 매트릭스 재료(2)의 플라스틱은 문턱 온도보다 높은 온도로 가열되면 발포(foam)를 시작하게 된다.
Description
본 발명은 유효 파장 범위를 갖는 레이저 보호 필터를 위한 레이저 보호 재료 및 이러한 종류의 레이저 보호 재료로 만들어지는 레이저 보호 구성품에 관한 것이다.
다양한 레이저 보호 재료가 이미 알려져 있다. 이들 재료는 특히 레이저 보호 안경 및/또는 레이저 보호 스크린에 사용되는 보호 필터를 만드는데 사용된다. 이들 필터는 다이오드 레이저, 고체 레이저, 디스크 레이저, 섬유 레이저 및 티타늄 사파이어 레이저에 의해 방출되는 방사선에 대한 보호를 제공한다. 이러한 종류의 보호 필터를 제조하는데 사용되는 가장 일반적인 플라스틱 재료는 폴리카보네이트이다. 필터 효과는 750 nm ∼ 1150 nm 의 파장에 대한 근적외선 범위에서 얻어진다. 폴리카보네이트에 기반하는 이러한 종류의 보호 필터는 EN 207:2009에 따른 D LB6까지의 레이저 보호 수준을 얻을 수 있게 해준다. 그러나, 특히 레이저 재료 가공 분야에서는 D LB6 의 최대 레이저 보호 수준은 종종 충분하지 않다.
DE 10 2005 009 613 A1 에는 폴리머 복합 재료의 형태로 된 레이저 보호 재료가 기재되어 있는데, 그 폴리머 복합 재료가 레이저 방사선에 노출되면 일어나는 에너지 흡수에 대한 반응으로서 구조 변화가 일어나게 된다.
US 2009/0204186 A1 및 EP 0 992 832 A1 각각에는 안경 렌즈가 기재되어 있는데, 여기서 이들 안경 렌즈의 재료는 가시광 파장 범위에서 통과성을 갖는 플라스틱, 특히 폴리우레탄의 매트릭스 재료 및 이 매트릭스 재료 안에 균질하게 매립되는 흡수 재료, 특히 UV 차단제를 포함한다.
DE 10 2006 003 450 A2 및 WO 94/15557 A2 각각에는, 완전 발포된(foamed) 재료의 층을 포함하는 레이저 보호 장치가 기재되어 있다.
DE 20 2006 020 429 U1에는, 차량에 사용되는 광택성 투명 플라스틱 코팅이 제공되어 있는 트림부(trim part)를 제조하는 방법이 기재되어 있다. 투명 플라스틱 코팅은, 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분을 사출 몰드 안으로 주입하여 제조하는 폴리우레탄 코팅이며, 광택 효과를 얻기 위해 규산과 같은 소광재(matting agent)가 폴리올 성분에 첨가된다.
그러므로, 본 발명의 일 목적은, 종래 기술의 레이저 보호 재료로 얻을 수 있는 것 보다 더 높은 레이저 보호 수준을 얻을 수 있게 해주는, 서두에서 언급한 종류의 레이저 보호 재료를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1 에 기재되어 있는 특징적 사항에 따른 레이저 보호 재료로 달성된다. 본 발명에 따른 레이저 보호 재료는, 상기 유효 파장 범위에서 통과성을 갖는 플라스틱의 매트릭스 재료, 및 상기 매트릭스 재료 안에 실질적으로 균질하게 매립되는 흡수 재료를 포함하며, 상기 흡수 재료는 상기 유효 파장 범위에 있는 레이저 방사선을 흡수하고, 문턱 온도 보다 높은 온도로 가열되면 상기 유효 파장 범위에서 흡수력을 상실하게 되며, 상기 매트릭스 재료의 플라스틱은 상기 문턱 온도 보다 높은 온도로 가열되면 발포를 시작하게 된다.
본 발명의 범위 내에서, 이러한 종류의 레이저 보호 재료는 레이저 보호 필터를 제조하는데 유리하게 사용되는 것으로 밝혀졌다. 상기 유효 파장 범위는 보호 파장 범위인 것으로 해석될 수 있는데, 다시 말해, 이 범위의 파장을 갖는 입사 레이저 방사선에 노출되면 필터 및/또는 보호 효과가 나타날 수 있다. 본 발명에 따른 레이저 보호 재료는, 위에서 규정된 유효 파장 범위에서 EN 207:2009 에 따른 특히 적어도 D LB7 그리고 아마 심지어는 D LB8 까지의 매우 높은 레이저 보호 수준을 얻을 수 있다. 이러한 크기의 보호 수준은 다양한 양태에 의해 얻어진다.
중요한 일 양태는, 매트릭스 재료 안에 매립되거나 혼합되거나 또는 분해되는 흡수 재료인데, 유리하게는 착색제인 그 흡수 재료는 특히 온도에 민감하다. 바람직하게는 열적으로 불안정한 이 재료는 온도가 문턱 값을 초과하지 않으면 입사 레이저 방사선을 흡수한다. 상기 문턱 온도 보다 높은 온도로 가열되면, 흡수 재료는 특히 색이 바래지고/바래지거나 분해되기 시작하여, 흡수 재료가 그의 흡수력을 상실하게 된다. 언뜻 보기에, 이러한 거동은 바람직하지 않은데, 왜냐하면, 흡수 재료가 색이 바래지고/바래지거나 분해되면 입사 레이저 방사선이 흡수 재료에 흡수되지 않고 레이저 보호 재료 안으로 침투할 것이기 때문이다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서, 언뜻 보기에 바람직하지 않은 이 특별한 거동은 매트릭스 재료의 특성과 유리하게 결합될 수 있으며, 결과적으로 전 보다 훨씬 더 높은 레이저 보호 수준이 얻어지는 것으로 밝혀졌다.
흡수 재료의 흡수력으로 인해, 매트릭스 재료의 플라스틱의 온도는 그 플라스틱이 분해될 때까지 상승하게 된다. 문턱 온도 보다 높으면, 국부적인 발포 과정이 매트릭스 재료에서 일어나게 되는데, 이 발포 과정은 특히 적어도 부분적으로는 매트릭스 재료의 열분해에 의해 일어난다. 특히 이 발포 과정에서 형성되는 발포체 포함되어 있는 흡수 재료는 열 영향의 결과로 흡수력을 상실하게 된다. 반대로 이제 발포체는 흡수 재료에 계속 부딪히는 레이저 방사선을 실질적으로 통과시키게 된다. 그러나, 매트릭스 재료의 발포된 플라스틱의 구조로 인해 레이저 방사선은 극도로 산란되고, 그래서 레이저 방사선에 노출되는 표면적이 증가되어 파워 밀도(=표면적 당 파워)가 감소되며, 따라서 매트릭스 재료와 레이저 보호 재료의 분해가 멈추게 된다.
다시 말해, 흡수 재료는 처음에 매트릭스 재료를 가열시켜, 그 매트릭스 재료가 입사 레이저 방사선의 영역에서 발포를 시작하게 되며, 이에 의해 입사 레이저 방사선이 산란되고 따라서 위험스럽게도 높은 레이저 파워 밀도가 감소된다. 전술한 효과들은 서로 관련되어 있으므로, 레이저 보호 재료의 보호 효과가 상당히 개선되어, 종래 기술의 재료로 얻어지는 것 보다 더 높은 레이저 보호 수준을 얻을 수 있다 .
.다른 이점으로서, 레이저 보호 재료가 사용되고 있을 때, 레이저 충돌 영역에서 형성되는 발포체에 의해 장애를 쉽게 확인할 수 있다. 이리하여, 대책을 취할 수 있는데, 예컨대, 레이저 방사선이 사용되고 이 레이저 방사선에 대한 보호를 위한 레이저 보호 재료로 둘러싸이는 장치에서 상기 장애를 보정할 수 있고, 또는 필요하다면, 레이저 보호 재료가 레이저 방사선에 다시 노출될 때 충분한 보호를 제공하기에는 너무 심하게 손상된 경우 그 레이저 보호 재료를 교체할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 보호 재료의 유리한 실시 형태들은 청구항 1 의 종속청구항들의 특징적 내용에 제시되어 있다.
유리한 일 실시 형태에 따르면, 매트릭스 재료는 고유한 발포 거동을 보인다. 그래서 매트릭스 재료의 유리한 발포는 특히 특별한 발포제가 필요 없이 얻어진다. 이리하여, 제조 지출과 제조 비용 둘 다를 줄일 수 있다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 매트릭스 재료는 열경화성 폴리우레탄이다. 이 플라스틱 재료는 시중에서 쉽게 구입가능한 공지된 재료이며, 특정 문턱 온도 보다 높은 온도로 가열되면 본 발명에 따라 요구되는 발포 거동을 또한 나타낸다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 폴리우레탄은 RIM 법에 따라 제조되는 플라스틱 재료이다. 이 방법은 저온, 예컨대 심지어 주변 온도에서도 실시된다. 단량체가 중합될 때 발생되는 반응열에 의해, 매트릭스 재료가 약 100 ℃ 이하의 온도로 가열된다. 어떤 경우든, 온도는 흡수 재료가 분해되기 시작하고/시작하거나 매트릭스 재료가 발포를 시작하게 되는 문턱 온도를 초과하지 않는다. 상기 RIM 법은, 예컨대 다소 자유롭게 선택가능한 형상을 갖는 레이저 보호 필터와 같은 폴리우레탄제 열경화성 성형품을 제조하는데 매우 효과적인 방법이다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 상기 폴리우레탄은 선택가능한 혼합비의 폴리올 및 이소시아네이트로 만들어진다. 이 실시 형태의 유리한 양태로서, 상기 혼합비는 레이저 보호 재료로 제조되는 레이저 보호 구성품의 기계적 강도, 특히 기계적 경도 및 기계적 탄성을 규정할 수 있게 해준다. 결과적으로, 레이저 보호 안경 또는 레이저 보호 스크린에서 레이저 보호 필터로서 사용되는 기계적으로 안정적인 스크린은 물론 말아 올림식 필름을 만드는 것도 생각할 수 있다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 상기 흡수 재료는 상기 폴리올 또는 이소시아네이트 안에 실질적으로 균질하게 혼합된다. 흡수 재료를 단량체 성분들 중의 하나에 첨가함으로써, 그 흡수 재료는 최종 폴리우레탄 매트릭스 재료 안에 매우 고르게 매립된다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 상기 흡수 재료는 폴리올에 혼합된다. 이렇게 되면 제조가 용이하게 되는데, 왜냐하면, 흡수 재료를 이소시아네이트(원칙적으로 웰(well)이라고 생각할 수 있음) 안에 혼합하면 그 단량체의 높은 독성 때문에 제조 공정이 훨씬 더 복잡하게 되기 때문이다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 상기 흡수 재료는 암미늄(amminium)으로 만들어지거나 이를 포함하는 착색제 또는 시아닌으로 만들어지거나 이를 포함하는 착색제이거나 또는 중금속 복합체로 만들어지거나 이를 포함하는 착색제이다. 이들 물질은 플라스틱 매트릭스 재료 안에 쉽게 혼합된다. 그들 물질의 특성 중 다른 하나는, 이들 물질이 본 발명에 따라 요구되는 바와 같이 문턱 온도 보다 높게 가열되면 흡수력을 상실하게 된다는 것이다. 중금속 복합체는 특히 니켈계 복합체일 수 있다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 상기 흡수 재료는 선택가능한 농도로 상기 매트릭스 재료에 매립된다. 이리하여, 흡수 거동 및 특히 레이저 방사선과의 상호 작용이 일어나는 용적 범위가 규정될 수 있다. 바람직하게는, 이 상호 작용의 발생에 요구되는 파워 또는 에너지 밀도가 또한 적어도 어느 정도 규정될 수 있다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 적어도 100℃, 특히 적어도 150℃, 바람직하게는 적어도 200℃의 값이 상기 문턱 온도로 규정된다. 유리하게도, 상기 문턱 온도는 레이저 보호 재료로 제조되는 레이저 보호 구성품의 제조시의 제조 온도 보다 여전히 높으며, 그 결과, 흡수력의 상실 및 매트릭스 재료의 발포는 고에너지 레이저 방사선에 노출될 때 장애 발생시에만 일어나고 제조시에는 일어나지 않는다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 상기 유효 파장 범위는 750 nm ∼ 1150 nm 이고, 그러므로 특히 근적외선 파장 범위에 있다. 이 파장 범위에서, 일부 매우 강력한 레이저가 가해지게 되는데, 이 경우에는 특히 높은 레이저 보호 수준을 갖는 레이저 보호 재료가 요구된다.
다른 유리한 실시 형태에 따르면, 상기 매트릭스 재료는 상기 유효 파장 범위에서 뿐만 아니라 다른 파장 범위에서도 통과성을 갖는다. 이는 한쌍의 레이저 보호 안경 또는 레이저 보호 스크린의 레이저 보호 필터에 사용될 때 특히 유리하다. 작업자가 레이저 보호 필터를 통해 볼 수 있도록 이들 레이저 보호 구성품들은 가시광 파장 범위에서 통과성을 가질 필요가 있다. 물론, 가시광 파장 범위와는 다를 수 있지만 유효 파장 범위에서도 통과성이 요구된다. 그러나, 유효 파장 범위에서만 통과성이 제공되는 다른 적용 분야도 있다. 이러한 다른 적용 분야의 예를 들면, 레이저 보호 벽, 레이저 보호 커튼, 및 레이저 보호 안경을 위한 프레임 또는 레이저 보호 안경 프레임을 위한 코팅이 있다.
본 발명의 다른 목적은 종래 기술의 레이저 보호 구성품과 비교하여 개선된 레이저 보호 수준을 갖는 레이저 보호 구성품을 제공하는 것이다.
이 목적은 특허 청구항 13 의 특징적 사항에 따른 레이저 보호 구성품으로 달성된다. 본 발명에 따른 레이저 보호 구성품은 본 발명에 따른 전술한 레이저 보호 재료 또는 역시 전술한 그의 유리한 실시 형태로 만들어지는 요소를 포함한다. 다시 말해, 본 발명에 따른 레이저 보호 재료 및 그의 유리한 실시 형태는 특히 레이저 보호 구성품의 제조에 사용된다. 그러므로, 이 종류의 레이저 보호 구성품 및 그의 실시 형태는, 본 발명에 따른 레이저 보호 재료 및 그의 실시 형태를 참조하여 전술한 바와 실질적으로 동일한 이점을 갖는다.
상기 레이저 보호 구성품의 유리한 실시 형태는 청구항 13 의 종속 청구항에 제시되어 있다. 유리한 실시 형태에 따르면, 상기 레이저 보호 구성품의 상기 요소는 한쌍의 레이저 보호 안경 또는 레이저 보호스크린의 레이저 보호 필터이거나 또는 레이저 보호 벽 또는 레이저 보호 커튼의 일 구성 요소이다. 상기 요소는 또한 한쌍의 레이저 보호 안경 또는 레이저 보호 스크린의 프레임 또는 이 프레임의 일 부분을 형성할 수 있다. 이 경우에, 레이저 보호 필터는, 예컨대 가시광 파장 범위에서 통과성을 갖는 스크린으로 해석될 뿐만 아니라, 대응하는 표준화 조항에 규정되어 있는 바와 같은 보다 일반적인 근거에 따라, 특정의 유효 파장 범위의 레이저 방사선을 차단하고 이 방사선이 통과하는 것을 방지하는 요소로도 해석된다. 이와 관련하여, 레이저 보호 벽 및 레이저 보호 커튼 역시 이러한 종류의 레이저 보호 필터로 해석될 것이다. 어떤 경우든, 레이저 보호 재료는 위에서 언급한 레이저 보호 구성품에 유리하게 제공될 수 있다. 결과적으로, 매우 높은 레이저 보호 수준이 얻어진다.
본 발명의 다른 특징, 이점 및 상세 내용들은 도면과 함께 하는 예시적인 실시 형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확히 알 수 있을 것이다.
도 1 은 발포성 레이저 보호 재료로 만들어지는 레이저 보호 구성품의 일 예시적인 실시 형태의 단면도이다.
도 2 및 3 은 레이저 방사선에 노출되고 있을 때의 도 1 에 따른 레이저 보호 구성품을 나타낸다.
도 2 및 3 은 레이저 방사선에 노출되고 있을 때의 도 1 에 따른 레이저 보호 구성품을 나타낸다.
도 1 ∼ 3 전체에 걸쳐 서로 상당하는 부분에는 동일한 참조 번호가 부여되어 있다. 아래에서 더 자세히 설명되는 예시적인 실시 형태의 상세 내용은 개별적인 발명 또는 본 발명의 대상의 일부를 형성할 수 있다.
도 1 은 한쌍의 레이저 보호 안경의 스크린 또는 필터의 형태로 되어 있는 레이저 보호 구성품(1)의 예시적이 실시 형태의 단면도이다. 그 레이저 보호 구성품(1)은 매트릭스 재료(2)를 포함하는 레이저 보호 재료로 만들어지며, 그 매트릭스 재료 안에는 흡수 재료(3)가 실질적으로 균질하게 매립된다.
상기 예시적인 실시 형태의 매트릭스 재료(2)는 열경화성 폴리우레탄이다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 흡수 재료(3)는 암미늄을 바탕으로 하는 착색제이다.
상기 레이저 보호 구성품(1)은 근적외선 파장 범위에 대해 특정화되어 있으며, 따라서 750 nm ∼ 1150 nm 의 파장을 갖는 레이저 방사선(4)이 레이저 보호 구성품(1)을 통과하는 것을 방지하게 한다. 상기 레이저 보호 요소는 EN 207:2009에 따른 적어도 D LB 7의 레이저 보호 수준을 갖는다.
상기 레이저 보호 재료의 매트릭스 재료(2)는 특정의 유효 파장 범위에 있는 레이저 방사선(4)을 통과시킬 수 있다. 적어도 특히 온도가 문턱 온도를 초과하지 않는다면, 다른 한편으로 흡수 재료(3)는 상기 유효 파장 범위의 레이저 방사선(4)을 흡수하게 된다.
레이저 방사선(4)에 노출될 때의 상기 레이저 보호 구성품(1)의 작용을 이하 도 2 및 3 을 참조하여 설명한다.
레이저 보호 구성품(1)이 레이저 방사선(4)에 노출되는 영역(5)에서, 흡수 재료(3)는 먼저 레이저 방사선(4)의 에너지를 흡수한다. 그 결과, 이 영역(5)에서 국부적인 온도가 상승된다. 이 온도 상승의 결과로 온도가 문턱 온도(예시적인 실시 형태에서는 대략 260℃)를 초과하면, 흡수 재료(3)의 착삭제가 색이 바래지며 그의 흡수력을 상실하게 된다. 그 후, 유효 파장 범위에 있는 레이저 방사선(4)에 대한 흡수 재료의 통과도는 매트릭스 재료(2)의 통과도와 같게 된다.
또한, 국부적인 온도 상승으로 인해, 유효 파장 범위에 있는 레이저 방사선(4)을 통과시키는 매트릭스 재료(2)의 폴리우레탄이 분해되어 발포를 시작하게 된다. 그 후에 바로, 한편으로 매트릭스 재료(2)의 고유한 통과성 및 다른 한편으로는 흡수력을 상실한 흡수 재료(3) 때문에 레이저 방사선(4)을 통과시키는 발포체(6)가 생성된다. 그러므로, 입사하는 레이저 방사선(4)은 더 이상 이 영역(5)에서 발포체(6)에 의해 흡수되지 않는다. 대신에, 발포체형 구조로 인해 레이저 방사선(4)이 극도로 산란된다. 결과적으로, 레이저 방사선(4)에 노출되는 표면적이 증가되어 파워 밀도(표면적 당 파워)가 감소되며, 따라서 레이저 보호 구성품(1)의 레이저 보호 재료의 분해가 멈추게 된다.
열적으로 불안정하고 문턱 온도가 초과되면 흡수력을 상실하게 되는 착색제를 포함하는 흡수 재료(3)의 유리한 온도 의존적 흡수력 및 상기 문턱 온도 위로의 온도 상승과 관련되어 있는 열경화성 폴리우레탄제 매트릭스 재료(2)의 발포로 인해, 매우 강력한 입사 레이저 방사선(4)이 들어오는 경우에도 극히 효과적인 보호가 얻어진다. 따라서, 위에 명시된 바와 같은 적어도 D LB7의 레이저 보호 수준이 얻어지는데, 이러한 레이저 보호 수준은, 이전에 레이저 방사선에 대한 보호용으로 사용되던 종래 기술의 재료로는 얻어질 수 없는 것이다.
Claims (14)
- 유효 파장 범위를 갖는 레이저 보호 필터(1)를 위한 레이저 보호 재료로서,
상기 레이저 보호 재료는,
상기 유효 파장 범위에서 통과성을 갖는 플라스틱의 매트릭스 재료(2), 및
상기 매트릭스 재료(2) 안에 실질적으로 균질하게 매립되는 흡수 재료(3)를 포함하며,
상기 흡수 재료(3)는 상기 유효 파장 범위에 있는 레이저 방사선(4)을 흡수하고, 문턱 온도 보다 높은 온도로 가열되면 상기 유효 파장 범위에서 흡수력을 상실하게 되며,
상기 매트릭스 재료(2)의 플라스틱은 상기 문턱 온도 보다 높은 온도로 가열되면 발포(foam)를 시작하게 되는 레이저 보호 재료. - 제 1 항에 있어서, 상기 매트릭스 재료(2)는 고유한 발포 거동을 갖는 레이저 보호 재료.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 매트릭스 재료(2)는 열경화성 폴리우레탄인 레이저 보호 재료.
- 제 3 항에 있어서, 상기 폴리우레탄은 RIM 법에 따라 제조되는 플라스틱인 레이저 보호 재료.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 폴리우레탄은 선택가능한 혼합비의 폴리올(polyol) 및 이소시아네이트(isocyanate)로 만들어지는 레이저 보호 재료.
- 제 5 항에 있어서, 상기 흡수 재료(3)는 상기 폴리올 또는 이소시아네이트 안에 실질적으로 균질하게 매립되어 있는 레이저 보호 재료.
- 제 6 항에 있어서, 상기 흡수 재료(3)는 폴리올에 혼합되는 레이저 보호 재료.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 재료(3)는 암미늄(amminium)으로 만들어지거나 이를 포함하는 착색제 또는 시아닌(cyanine)으로 만들어지거나 이를 포함하는 착색제이거나 또는 중금속 복합체로 만들어지거나 이를 포함하는 착색제인 레이저 보호 재료.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡수 재료(3)는 선택가능한 농도로 상기 매트릭스 재료에 매립되는 레이저 보호 재료.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 100℃, 특히 적어도 150℃, 바람직하게는 적어도 200℃의 값이 상기 문턱 온도로 규정되어 있는 레이저 보호 재료.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유효 파장 범위는 750 nm ∼ 1150 nm 인 레이저 보호 재료.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스 재료(2)는 상기 유효 파장 범위와는 상이한 다른 파장 범위에서 통과성을 갖는 레이저 보호 재료.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 레이저 보호 재료로 만들어진 요소를 포함하는 레이저 보호 구성품.
- 제 13 항에 있어서, 상기 요소는 한쌍의 레이저 보호 안경 또는 레이저 보호스크린의 레이저 보호 필터(1)이거나 또는 레이저 보호 벽 또는 레이저 보호 커튼의 일 구성 요소인 레이저 보호 구성품.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3853783A (en) * | 1971-07-22 | 1974-12-10 | American Cyanamid Co | Vanadyl phthalocyanine sulfonamides and laser protective plastic filters containing the same |
US5000903A (en) * | 1989-04-06 | 1991-03-19 | Libbey-Owens-Ford Co. | Method of molding plastic products having chemically bonded protective coatings |
WO2011117218A1 (de) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Laserinduziertes kunststoffschäumen |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU6121494A (en) * | 1993-01-11 | 1994-08-15 | Med-Genesis, Inc. | Barrier for protection during laser use |
JP3328440B2 (ja) * | 1994-09-08 | 2002-09-24 | 三井化学株式会社 | 近赤外線吸収ウレタン樹脂の製造方法 |
EP0992832A1 (en) * | 1998-10-07 | 2000-04-12 | Intercast Europe S.P.A. | Optical element for use in eye-protecting devices |
DE102005009613A1 (de) * | 2005-03-03 | 2006-09-07 | Laservision Gmbh | Laserschutzmaterial und Laserschutzeinrichtung hergestellt unter Verwendung einer solchen Materialschicht |
DE102006003170A1 (de) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Verfahren zum Herstellen eines Zierteils mit mattglänzender Oberfläche |
DE102006003450A1 (de) * | 2006-01-25 | 2007-08-16 | Oertel und Tröger AG | Laserschutzvorrichtung |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3853783A (en) * | 1971-07-22 | 1974-12-10 | American Cyanamid Co | Vanadyl phthalocyanine sulfonamides and laser protective plastic filters containing the same |
US5000903A (en) * | 1989-04-06 | 1991-03-19 | Libbey-Owens-Ford Co. | Method of molding plastic products having chemically bonded protective coatings |
WO2011117218A1 (de) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Laserinduziertes kunststoffschäumen |
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