KR102559899B1

KR102559899B1 - 두께에 관계 없이 중성에 접근하는 유리 시트

Info

Publication number: KR102559899B1
Application number: KR1020197004627A
Authority: KR
Inventors: 토마스 램브리트; 오드리 도기몬트
Original assignee: 에이쥐씨 글래스 유럽
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2023-07-25
Also published as: EP3487824A1; US20190284088A1; JP7042251B2; US11214507B2; EA037679B1; TWI647202B; CN109641787A; TW201811700A; KR20190031510A; EA201990297A1; JP2019521075A; CN109641787B; EP3272719A1; EP3487824B1; PL3487824T3; WO2018015392A1

Abstract

본 발명은 Fe₂O₃의 형태 및 유리의 총 중량에 대해 중량%로 표시되는 0.002 내지 0.03%의 총 철 함량을 포함하는 조성물을 갖는 유리 시트로서, 다음을 갖는 것을 특징으로 하는 유리 시트에 관한 것이다: N*₅ ≤ 0.05; N*₅는 수학식 (I)로 정의되고, a*₅ 및 b*₅는 광원 D65, 10°, SCI를 사용하는 투과에서 5 mm의 시트 두께에 대해 측정되고; a*₀ 및 b*₀은 광원 D65, 10°, SCI를 사용하는 투과에서 0 mm의 시트 두께에 대해 계산된다. 이러한 유리 시트는 상기 유리 시트를 통합하는 물체의 관찰자가 이용할 수 있는 시각 경로와 관계 없이(이의 주요 면을 통해 볼 때 또는 이의 엣지를 통해 또는 확산 코팅을 갖는 구역을 통해 볼 때) 본질적으로 동일한 상기 시트의 색상 렌더링을 얻을 수 있도록 한다.

Description

두께에 관계 없이 중성에 접근하는 유리 시트

본 발명은 고시감 투과율(high luminous transmission)을 갖는 유리 시트 및 상기 유리 시트의 두께와 관계 없이 중성(neutrality)에 접근할 수 있는(또는 적어도 일정한 색상을 유지할 수 있는) 조성물을 갖는 유리 시트에 관한 것이다.

이의 미적인 면 및 고시감 투과율 면에서, 본 발명은 예컨대 가구 용도에 또는 자동차 유리, 또는 전자 장치/디스플레이의 커버 유리와 같이, 빌딩 유리 또는 인테리어 유리로서 특히 적당하다.

당해 분야에서, "초-백색(ultra-white)" 또는 "초-투명(extra-clear)" 유리는 이의 고시감 및/또는 에너지 투과율로 인해 태양 또는 건축 분야에서 수 년전 부터 알려져 왔다. 이러한 유리는 소량의 철을 함유하고 있어 종종 "저-철 유리(low-iron glasses)"라고도 불린다.

철은 유리 중 제2 철이온 Fe³⁺및 제1 철이온 Fe²⁺의 형태로 존재한다. 제2 철이온의 존재는 유리에 단파장 가시 광선의 약간의 흡수 및 근자외(380 nm를 중심으로 하는 흡수 밴드)의 보다 높은 흡수를 제공하는 반면, 제1 철이온(종종 FeO 옥시드로 표시됨)의 존재는 근적외(1050 nm를 중심으로 하는 흡수 밴드)에서 강한 흡수를 야기한다. 제2 철이온은 연황색을 나타내는 반면 제1 철이온은 확연한 청녹색을 띄게 한다. 따라서, 총 철 함량(두 가지 형태 모두)의 증가는 가시 광선에서의 흡수를 증가시켜 빛 투과의 손상을 초래한다.

저-철 유리는 보통 0.04 중량% 미만 또는 심지어는 0.02 중량% 미만(Fe₂O₃으로 표시됨)의 양의 총 철을 포함하며 일반적으로 현저히 무색인 것으로 간주된다. 그럼에도 불구하고, 시트 형태의 이러한 유리는 이의 두께가 두껍지 않은 경우(정통적으로, 시각 경로(view path)에 해당하는 약 4 mm) 이의 주요 면을 통해 보았을 때 무색으로 평가될 수 있다고 하더라도, 시각 경로가 증가할 때(예컨대, 시트의 두께가 증가하거나 엣지를 통해 보는 경우) 명확하고 현저한 색상을 띠는 것으로 알려져 있다.

예컨대 AGC Glass Europe 사의 Sunmax® 유리와 같은 고전적인 저-철 태양 유리 시트를 고려할 때, 다음을 관찰할 수 있다:

a) 이의 주요 면을 통해 볼 때, 4 mm 두께에 대해 육안으로 무색이다;

b) 4 mm 두께 시트의 엣지를 통해 볼 때, 녹황색 색조를 갖는다;

c) 이의 주요 면을 통해 볼 때, 예를 들면 매우 두꺼운 두께(즉, 30 mm)에서 뚜렷한 녹황색 색조를 갖는다.

유리 내부의 시각 경로가 증가할 때 저-철 유리 시트의 이러한 착색은 주로 미적인 이유로 일부 용도에서 분명하게 문제를 야기한다. 이러한 용도 중 하나는 저-철 유리 시트를 디스플레이 커버로서 사용하는 것이며, 유리 시트는 (i) 관찰자의 직접적인 시야에 이의 엣지가 배치되어 있고/있거나 (ii) 유리 시트가 배치된 곳 위의 스크린 주위에 백색 에나멜이 배치된다. (i) (엣지를 통해 보는) 그리고 (ii) (빛을 확산하는 에나멜이 주위를 통해 보는) 구성 각각에서, 관찰자의 시각 경로는 시트의 주요 면에 수직인 시각 경로와 비교하여 현저하게 증가한다. 예를 들어, 0.7 mm 두께의 커버 유리 시트의 경우, 확산하는 백색 에나멜이 있는 구역을 통과하는 시각 경로는 증가하고(때때로 시야에 따라 현저하게 달라짐), 이로 인해 상기 구역으로부터 보이는 바람직하지 않은 색상이 발생한다. 이러한 확산 현상이 도 1에 설명되어 있다(비례하지 않음, 오직 설명 목적).

지난 몇 년 동안 저-철 유리 시트를 보다 "무색"으로 만드는 몇몇 해결책이 개발되어 왔다.

이러한 해결책 중 하나는 유리 시트의 조성물에서 총 철 함량을 추가로 감소시키는 것이다. 그러나, 이러한 해결책은 매우 낮은 철 함량이 고가의 매우 순수한 출발 물질 및/또는 또한 이의 정제를 필요로 하기 때문에 유리 비용을 대폭 증가시킨다. 또한, 처리상의 이유(용광로의 마모가 매우 과속화됨, 품질 문제, 수율 손실, 저-철 생산 동안 더 높은 소비)로 최소 수준의 철로 제한된다.

다음으로, 주어진 시트 두께에 대하여, 초기 녹황색보다 우세한 보다 기분 좋은(pleasing) 색상(예컨대, 하늘색/청색 색조)을 생성하여 (엣지를 통과하거나 보다 높은 두께를 갖는) 시각 경로가 증가된 저-철 유리 시트의 바람직하지 않은 녹황색 색조를 피하도록 제안되어 왔다. 그러나 이러한 착색이 미적으로 보다 기분 좋더라도, 시각 경로가 증가하는 경우(두께가 증가하는 경우) 이러한 해결책은 여전히 저-철 유리 시트를 착색시킨다.

일부 경우 시각 경로를 증가시킬 때 하나의 추가의 문제는 색상 강도의 증가 다음에 색상 변경이 있다는 점도 또한 중요하다. 이러한 바람직하지 않은 현상은 동일한 판매 제품(색상, 광학적 특성 등의 관점에서 고정된 사양을 가짐)에 대해 상이한 두께를 갖는 시트를 산업적으로 생산하고자 하는 경우 유리 조성물이 조정(adapted)되는 것을 필요로 한다. 물론, 이는 비용, 전환 시간, 물류 등의 측면에서 분명히 불리하다.

마지막으로, 중성을 목표로 할 수 있는 일부 다른 유리 조성물이 또한 제안되어 왔다(예컨대, WO2003/064342 및 WO2008/045271에 기술되어 있음). 유리 시트의 중성은 일반적으로 광원(a*b* 시스템에서 0;0 좌표)에 대한 이의 근접성을 통해 평가되며, 이는 이러한 해결책의 목표가 주어진 두께(일반적으로, 유리 시트를 통합하는 최종 응용에 따라 4 또는 6 mm)에 대해 a*, b*가 0에 근접하다는 것을 의미하다. 그러나, 이러한 공지된 조성물을 사용하여, 주어진 두께에 대해 이러한 0 값 a*, b*을 목표로 하는 것은 시각 경로가 증가하는 경우 동일한 a*b* 목표를 유지하는 것(및 따라서 중성을 유지하는 것)이 가능하지 않다. 실제로, 이러한 공지된 유리 조성물은 주어진 고정된 두께에 대해 중성을 갖기 위해 개발되었다. 예컨대, 0.7 mm 두께를 갖는 이러한 유리 시트가 이의 주요 면으로부터 보았을 때 무색임을 의미하는 중성(a*, b* ~ 0)인 경우, 관찰자에 의해(즉, 엣지를 통해 또는 확산 코팅 주변을 통해) 상이한 시각 경로 길이가 이용가능한 경우 착색/착색 강도 변화의 문제를 완전히 해결하지 못한다. 또한, 길이에 따라 변화하는 두께를 갖는 이러한 유리 시트를 상상하는 경우, 두께 변화가 클수록 색상의 구배가 관찰되고, 보다 현저한 방식으로 관찰된다. 마지막으로, 상이한 두께를 갖는 동일한 색상 렌더링 결과를 얻고자 하는 경우, 조성물은 상기 언급한 심각한 단점과 함께 조정되어야 한다.

결론적으로, 현재의 기술은 고시감 투과율을 가지며 거의 중성에 도달하도록 하는 조성물을 갖고 시트 두께에 관계 없이 현저하게 일정한 색상을 유지하는 저-철 유리 시트를 얻기 위한 어떠한 해결책도 제공하지 않고, 이는 이러한 유리 시트의 색상 렌더링이 유리 시트의 관찰자가 이용가능한 시각 경로와 관계 없이 본질적으로 동일할 것임을 의미한다(이의 주요 표면을 통해 보는 경우 또는 이의 엣지를 통해 또는 확산 코팅을 갖는 구역을 통해 보는 경우). 또한, 이러한 해결책을 사용하면, 상이한 두께를 갖는 동일한 색상 렌더링 결과를 얻고자 하는 경우, 더 이상 조성물을 조정할 필요가 없으므로 제조 및 제품 범위의 측면에서 큰 이점을 나타낸다.

일반적인 방식에서 그리고 특히 본 발명에서, 유리 시트(및 결과적으로 이의 엣지)의 중성 N은 광원(a*b* 시스템에서 0;0 좌표)에 대한 이의 근접성을 통해 평가된다.

본 발명은 특히 종래의 기술의 인용된 단점을 극복하는 목적을 갖는다.

보다 정확하게는, 본 발명의 하나의 목적은 상기 유리 시트를 통합하는 대상의 관찰자가 이용가능한 시각 경로와 관계 없이(이의 주요 면을 통해 보는 경우 또는 이의 엣지 또는 확산 코팅을 갖는 구역을 통해 보는 경우) 본질적으로 동일한 상기 시트의 색상 렌더링을 얻는 것을 가능케 하는 조성물을 갖는 저-철 유리 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 시트 두께 및 고정된 조성물과 관계 없이 중성에 접근할 수 있고 현저하게 일정한 색상을 가질 수 있는 조성물을 갖는 저-철 유리 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 고시감 투과율을 갖는 저-철 유리 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술의 단점에 대하여 간단하고, 경제적이고 제조하기 쉬운 해결책을 제공하는 것이다.

본 발명은 Fe₂O₃으로 표시되고 유리의 총 중량에 대해 중량%로 표시되는 0.002 내지 0.03%의 총 철 함량을 포함하는 조성물을 갖는 유리 시트에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 유리 시트는 다음을 갖는다:

N*₅ ≤ 0.05; N*₅는 로 정의됨, a*₅ 및 b*₅는 광원 D65, 10° SCI를 사용하는 투과에서 5 mm의 시트 두께에 대해 측정됨; a*₀ 및 b*₀은 광원 D65, 10° SCI를 사용하는 투과에서 0 mm의 시트 두께에 대해 계산됨.

따라서, 본 발명은 종래 기술의 단점에 대한 해결책을 찾을 수 있기 때문에 신규하고 진보적인 접근법에 놓여 있다. 본 발명자들은 실제로 놀랍게도 0.05 이하의 N*₅ 인자를 목표로 하는 것은 이의 두께에 관계 없이 고시감 투과율 및 현저하게 안정한 색상(거의 상수 a* 및 b*)을 갖는 유리 시트를 수득할 수 있음을 발견하였다. 또한, 특정 구현예에서, 본 발명자들은 중성에 가까운 색상을 가지며, 이의 두께에 관계 없이 안정한 색상(거의 상수 a* 및 b*)을 갖는 유리 시트를 수득할 수 있음을 발견하였다. 실제로, 본 발명에서, 색상의 목표는 면에서 반사에 의해 유도된 색상을 보상하는 "벌크 색상(bulk color)"에 도달할 수 있도록 하는 것이며, 이는 목표(상이한 착색 및 착색량을 갖는 상이한 조성물)에 도달하는 방법과 관계 없이 본 발명의 장점(두께에 관계 없이 일정한 색상)이 존재한다는 것을 의미한다.

유리 시트의 두께와 관계 없이 현저하게 동일한 색상을 갖는 유리 시트의 능력은 본 발명에서 N*₅ 인자에 의해 정량화된다. 본 발명에서, N*₅ 인자는 5 mm 두께의 유리 시트의 투과(a*₅; b*₅ 좌표)에서의 색상과 0 mm (a*₀ ; b*₀ 좌표)의 두께에서 당업계에서 공지된 방식으로 계산된 상기 유리 시트의 투과에서의 색상 사이의 거리로서 정의되다. 0 두께 지점(a*₀; b*₀ 좌표)은 유리 시트의 반사 및, 따라서 스펙트럼의 상이한 파장에서의 굴절율, 기본 유리 매트릭스에 따른 유리 시트의 굴절율에 의해서만 영향을 받음을 의미한다. 따라서, N*₅ 인자는 본원에서 다음과 같이 정의된다:

.

명확성을 위해, 0 mm 두께의 이론적인 유리의 투과에서 색상을 계산하기 위해, 빛 투과율 nu(모든 파장에서, λ)에 대한 고전적인 공식을 사용해야 한다:

0 mm 두께에 대해, 이는 다음과 같이 단순화된다:

, 상기 식에서, 및 n(λ)는 파장 λ에서 유리의 굴절율이다.

유리 조성물을 기반으로 한 계산, 직접적인 측정(액체 지수), 투과 및 반사 측정을 기반으로 한 계산 등을 포함하여, 주어진 유리의 굴절율 n(λ)을 얻기 위해 다양한 널리 공지된 방법을 동일하게 사용할 수 있다.

산업적으로 생산된 유리의 경우, 면은 성형/어닐링 공정의 영향을 받을 수 있다 - 예컨대, 부유 공정의 경우 산화 주석이 상당히 많은 바닥 표면을 갖는 경우. 이러한 표면 개질은 유리의 광학적 특성에 영향을 미칠 수 있지만, 유리 두께에 직결되지는 않는다. 산업적 면에 대한 임의의 오해의 소지를 피하기 위해, 산업적으로 생산된 유리의 경우, 광학적 특성에 대한 임의의 불안정한 공정 영향을 제거하기 위해, 두 표면은 측정 전에 당업계에 공지된 방식으로 경면 연마되어야 한다.

가시 범위에 있는 모든 파장에서 계산된 투과 값을 수집함으로써 수득된 투과 스펙트럼은 이어서 D65, 10°광원에 대한 a*₀ 및 b*₀ 값을 계산하기 위한 고전적인 방식으로 사용된다.

보통, 고전적인 소다-석회 유리 매트릭스의 경우, 계산된 "0 두께 지점"은 a*₀ = 0.03 및 b*₀ = 0.08이다. 명확성을 위해, 유리 시트를 사용하여 "0 두께 지점"에 접근하는 것은 유리 두께에 관계 없이 매우 중성이고 안정한 색상을 가질 수 있게 하며, 이는 또한 낮은 N*₅ 인자를 갖는 유리 시트가 또한 예컨대 12 mm 또는 100 mm 또는 심지어는 그 이상과 같은 보다 높은 두께 x에서 낮은 N*_x 인자를 나타낼 것임을 의미한다. N*₅ 인자는 실제로 5 mm 외에 다른 두께에 대해 결정될 수도 있다. 이러한 경우, 두께 x에 대해, N*_x 인자는 다음과 같이 정의된다:

; a*_x, b*_x 좌표는 x mm 두께의 유리에 대해 결정됨.

본 발명의 또 다른 특징 및 이점은 단순한 예시적이고 비-제한적인 예로서 주어진 바람직한 구현예 및 도면에 대한 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 더욱 명확해질 것이다.

본문 전반에 걸쳐, 범위가 지시될 때, 명시적으로 또 다른 방식으로 기술된 경우를 제외하고, 말단이 포함된다. 또한, 수치 범위의 모든 정수 및 하위 도메인 값은 명시적으로 기술된 경우와 같이 명시적으로 포함된다. 또한, 본문 전반에 걸쳐, 백분율인 함량의 값은 유리의 총 중량에 대해 표시된 중량에 의한 것(또한 중량%로 언급됨)이다. 마지막으로, 유리 조성물이 주어지는 경우, 이는 유리의 벌크 조성물과 관련된다.

본 발명의 설명 및 청구 범위에서, 주어진 두께의 유리 시트의 색상 또는 중성/무색성의 정도를 평가하기 위해, CIELab 값을 고려한다: a* 및 b*(광원 D65, 10° SCI를 사용하는 투과에서 측정됨). 보다 정확하게는, 본 발명의 설명 및 청구 범위에서, 유리 시트(및 결과적으로 이의 엣지)의 중성은 주어진 두께에 대해 광원(a*b* 시스템에서 0;0 좌표)에 대한 이의 근접성을 통해 평가되며, 다음과 같이 정의된다: .

본 발명의 상세한 설명 및 청구 범위에서, 유리 시트의 시감 투과율을 정량화 하기 위해, 2°(표준 ISO9050에 따름)의 관찰자의 입체각(solid angle)에서 광원 D65(LTD)를 사용한 총 빛 투과율을 고려한다. 빛 투과율은 유리 시트를 통해 투과된 380 nm 내지 780 nm의 파장 사이에서 방출되는 광속(light flux)의 백분율을 나타낸다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 유리 시트는 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 87%, 88%, 89% 초과, 또는 심지어는 90% 초과, 또는 보다 좋게는 90.5%, 90.75% 초과 또는 훨씬 더 좋게는 91% 초과의 LTD4(4 mm의 시트 두께에 대한 LTD )를 갖는다.

본 발명에 따르면, 유리 시트는 0.05 이하의 N*₅를 갖는다. 유리하게는, N*₅ 인자가 가장 낮을수록, 두께에 따른 색상의 안정성이 더 우수하다. 바람직하게는, 유리 시트는 0.04 이하의 N*₅를 갖거나, 보다 좋게는 0.03 이하의 N*₅를 갖는다. 보다 바람직하게는, 유리 시트는 0.02 이하의 N*₅를 갖거나, 훨씬 더 좋게는 0.01 이하 또는 0.005 이하의 N*₅를 갖는다. 이상적으로는, 유리 시트는 N*₅가 0이다.

본 발명에 따른 유리 시트는 다양하고 비교적 큰 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 이는 3.21　m x 6　m 또는 3.21　m x 5.50　m 또는 3.21　m x 5.10　m 또는 3.21　m x 4.50　m("PLF" 유리 시트) 이하 또는 또한, 예컨대, 3.21　m x 2.55　m 또는 3.21　m x 2.25　m("DLF" 유리 시트) 이하의 범위의 크기를 가질 수 있다. 본 발명에 따른 유리 시트는 이의 길이에 따라 일정하거나 이의 길이에 따라 다양한, 0.1 내지 30 mm의 두께를 가질 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 유리는 완전히 무정형인 물질이며, 따라서, 임의의 결정질 물질, 심지어는 부분적으로 결정질 물질(예컨대 유리-결정질 또는 유리-세라믹 물질과 같은 것)을 배제한다.

본 발명에 따른 유리 시트는 부유 공정, 인출(drawing) 공정, 롤링 공정 또는 용융된 유리 조성물로부터 출발하여 유리 시트를 제조하는 것으로 알려진 임의의 다른 공정에 의해 수득된 유리 시트일 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 구현예에 따르면, 유리 시트는 부유 유리 시트이다. 용어 "부유 유리 시트"는 환원 조건 하에 용융된 주석의 배쓰(bath) 상에 용융된 유리를 붓는 것으로 이루어진 부유 유리 공정에 의해 형성된 유리 시트를 의미하는 것으로 이해된다. 부유 유리 시트는, 공지된 방식으로, "주석 면", 즉, 시트 표면에 가까운 유리 몸체 중에서 주석이 풍부한 면을 포함한다. 용어 "주석이 풍부한"은 코어에서 유리의 조성물에 대한 주석의 농도의 증가를 의미하는 것으로 이해되며, 실질적으로 0일 수도 있고(주석이 없음) 그렇지 않을 수 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 조성물은 0.002 내지 0.03 중량%의 총 철(Fe₂O₃으로 표시됨)을 포함한다. 본 발명의 상세한 설명에서, 유리 조성물 중의 총 철 함량에 대해 언급할 때, "총 철" 및 "Fe₂O₃"도 사용된다. 구현예에 따르면, 조성물은 0.004 중량% 이상의 총 철을 포함한다. 바람직하게는, 조성물은 0.005 중량% 이상의 총 철을 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 0.006 중량% 이상, 또는 심지어는 0.007 중량% 이상의 총 철을 포함한다. 이러한 최소값은 유리의 비용을 과도하게 손상시키지 않도록 하는데, 이러한 낮은 철 값은 종종 값비싼, 매우 순수한 출발 물질 및 또한 이의 정제를 필요로 하기 때문이다. 바람직하게는, 조성물은 0.02 중량% 이하의 총 철을 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 0.015 중량% 이하, 또는 심지어는 0.01 중량% 이하의 총 철을 포함한다. 총 철에서 최대값의 감소는 더욱 더 더 높은 시감 투과율 값을 달성할 수 있다. 본원에서 임의의 의심을 피하기 위해, 총 철에서 하한에 관한 각각의 구현예는 물론 총 철에서 보다 높은 한계에 관한 임의의 가능한 구현예와 독립적으로 조합될 수 있다.

본 발명에 따른 유리 시트는 다양한 카테고리에 속할 수 있는 유리로 제조된다. 유리는 따라서 소다-석회-실리카, 알루미노실리케이트, 또는 보로실리케이트 유형 등의 유리일 수 있다. 바람직하게는, 유리 시트 조성물은 유리의 총 중량에 대해 표시된 중량 퍼센트로 다음을 포함한다:

SiO₂ 40 ~ 78%

Al₂O₃ 0 ~ 18%

B₂O₃ 0 ~ 18%

Na₂O 0 ~ 20%

CaO 0 ~ 15%

MgO 0 ~ 10%

K₂O 0 ~ 10%

BaO 0 ~ 5%.

보다 바람직하게는, 특히 낮은 생산 비용의 이유 때문에, 유리 조성물은 소다-석회-규산염 유형의 유리이다. 이러한 구현예에 따르면, "소다-석회-규산염-유형 유리"는 조성물의 기본 유리 매트릭스가 유리의 총 중량에 대해 표시된 중량 퍼센트로 다음을 포함한다는 것을 의미한다:

SiO₂ 60 ~ 78 중량%

Al₂O₃ 0 ~ 8 중량%

B₂O₃ 0 ~ 4 중량%

CaO 0 ~ 15 중량%

MgO 0 ~ 10 중량%

Na₂O 5 ~ 20 중량%

K₂O 0 ~ 10 중량%

BaO 0 ~ 5 중량%.

이러한 구현예에 따르면, 바람직하게는, 조성물의 기본 유리 매트릭스는 유리의 총 중량에 대해 표시된 중량 퍼센트로 다음을 포함한다:

SiO₂ 60 ~ 78 중량%

Al₂O₃ 0 ~ 6 중량%

B₂O₃ 0 ~ 1 중량%

CaO 5 ~ 15 중량%

MgO 0 ~ 8 중량%

Na₂O 10 ~ 20 중량%

K₂O 0 ~ 10 중량%

BaO 0 ~ 1 중량%.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 조성물은 유리의 총 중량에 대해 표시된 중량 퍼센트로 다음을 포함한다:

65 ≤ SiO₂ ≤ 78 중량%

5 ≤ Na₂O ≤ 20 중량%

0 ≤ K₂O < 5 중량%

1 ≤ Al₂O₃ < 6 중량%

0 ≤ CaO < 4.5 중량%

4 ≤ MgO ≤ 12 중량%

(MgO/(MgO+CaO)) ≥ 0.5.

본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에서, 조성물은 유리의 총 중량에 대해 표시된 중량 퍼센트로 다음을 포함한다:

65 ≤ SiO₂ ≤ 78%

5 ≤ Na₂O ≤ 20%

0 ≤ K₂O < 5%

3 < Al₂O₃ ≤ 5%

0 < CaO < 4.5%

4 ≤ MgO ≤ 12%;

0.88 ≤ [MgO/(MgO+CaO)] < 1.

60 ≤ SO₂ ≤ 78%

5 ≤ Na₂O ≤ 20%

0.9 < K₂O ≤ 12%

4.9 ≤ Al₂O₃ ≤ 8%

0.4 < CaO < 2%

4 < MgO ≤ 12%.

65 ≤ SiO₂ ≤ 78 중량%

5 ≤ Na₂O ≤ 20 중량%

1 ≤ K₂O < 8 중량%

1 ≤ Al₂O₃ < 6 중량%

2 ≤ CaO < 10 중량%

0 ≤ MgO ≤ 8 중량%

K₂O/(K₂O+Na₂O): 0.1 ~ 0.7.

특히, 본 발명에 따른 조성물에 대한 기본 유리 매트릭스의 예시가 공개된 PCT 특허 출원 WO2015/150207A1 및 WO2015/150403A1, 출원된 PCT 특허 출원 WO2016/091672A1 및 WO2016/169823A1 및 및 EP 특허 출원 번호 16176447.7에 기술되어 있다.

높은 MgO를 갖는 위에 언급된 조성물은 유리 매트릭스 내의 6배의 Fe²⁺ 이온의 비율을 감소시킴으로써 광 투과를 증가시킬 수 있고, 따라서, 가시 광선/근적외선 범위의 끝에서 Fe²⁺의 강한 흡수 피크를 감소시키기 때문에 특히 적절하다. 동일한 방식으로, 보다 높은 K₂O 양을 갖는 유리 조성물은 시감 투과율을 증가시킬 수 있고, 이는 K₂O를 함유하는 위의 조성물을 본 발명의 목적에 특히 적합하게 만드는 것으로 나타났다(예컨대, US20100304949A1에서).

본 발명의 구현예에 따르면, 조성물은 32% 이하의 산화 환원 비율을 갖는다. 본 발명에서 산화 환원 비율은 유리 조성물의 분야에서 일반적으로 인정되는 것에 따르며, 총 철 함량(Fe₂O₃으로 표시됨)에 대한 Fe²⁺ 함량(Fe₂O₃으로 계산됨)의 비율로 정의된다. 본 발명의 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 30% 이하의 산화 환원 비율을 갖는다. 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 28% 이하, 또는 심지어는 26% 이하, 또는 훨씬 더 좋게는 25% 이하의 산화 환원 비율을 갖는다.

본 발명의 특히 바람직한 제1의 주요 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 0.003 내지 0.5 중량%의 에르븀(Er₂O₃의 형태로 표시됨)을 포함한다. 바람직하게는, 조성물은 0.005 중량% 이상의 Er₂O₃을 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 0.01 중량% 이상 또는 심지어는 0.015 중량% 이상 또는 훨씬 더 좋게는 0.02 중량% 이상의 Er₂O₃을 포함한다. 이러한 최소값은 물체를 보다 더 표적화할 수 있다. 바람직하게는, 조성물은 0.2 중량% 이하의 Er₂O₃을 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 0.1 중량% 이하, 또는 심지어는 0.08 중량% 이하 또는 훨씬 더 좋게는 0.06 중량% 이하의 Er₂O₃을 포함한다. 이러한 최대값의 감소는 (i) 에르븀 원료 물질이 매우 비싸기 때문에 유리 비용을 과도하게 손상시키지 않도록 하고, (ii) 시감 투과를 과도하게 손상시키지 않도록 하고, (iii) 과도한 이색성(dichroism) 현상을 피할 수 있도록 한다. 본원에서 임의의 의심을 피하기 위해, Er₂O₃의 하한에 관한 각각의 구현예는 물론 Er₂O₃의 보다 높은 한계에 관한 임의의 가능한 구현예와 독립적으로 조합될 수 있다.

본 발명의 제1의 주요 구현예에 따르면, 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 다음을 포함한다: 1.3*Fe₂O₃ ≤ Er₂O₃ - 21.87*Cr₂O₃ - 53.12*Co ≤ 2.6*Fe₂O₃. 본 발명에서, 크롬 및 코발트는 단지 선택적인 성분인 것으로 이해된다. 이러한 공식에서, 모든 양은 동일한 단위(중량% 또는 ppm)로 표시되어야 한다. 바람직하게는, 조성물은 다음을 포함한다: 1.4*Fe₂O₃ ≤ Er₂O₃ - 21.87*Cr₂O₃ - 53.12*Co. 보다 더 바람직하게는, 조성물은 다음을 포함한다: 1.5*Fe₂O₃ ≤ Er₂O₃ - 21.87*Cr₂O₃ - 53.12*Co 또는 심지어는, 1.7*Fe₂O₃ ≤ Er₂O₃ - 21.87*Cr₂O₃ - 53.12*Co, 또는 훨씬 더 좋게는, 1.8*Fe₂O₃ ≤ Er₂O₃ - 21.87*Cr₂O₃ - 53.12*Co. 이러한 최소값은 물체를 보다 더 잘 표적화할 수 있고 고시감 투과율에 보다 잘 도달할 수 있도록 한다. 바람직하게는, 조성물은 다음을 포함한다: Er₂O₃ - 21.87*Cr₂O₃ - 53.12*Co ≤ 2.4*Fe₂O₃. 보다 더 바람직하게는, 조성물은 다음을 포함한다: Er₂O₃ - 21.87*Cr₂O₃ - 53.12*Co ≤ 2.2*Fe₂O₃또는 심지어는, Er₂O₃ - 21.87*Cr₂O₃ - 53.12*Co ≤ 2*Fe₂O₃. 본원에서 임의의 의심을 피하기 위해, 하한에 관한 각각의 구현예는 물론 보다 높은 한계에 관한 임의의 가능한 구현예와 독립적으로 조합될 수 있다.

본 발명의 특히 유리한 제2의 구현예에 따르면, 조성물은 3 내지 50 ppm의 셀레늄(Se로 표시됨) 및 0.1 내지 15 ppm의 코발트(Co로 표시됨)를 포함한다.

본 발명의 이러한 제2의 주요 구현예에 따르면, 바람직하게는, 조성물은 4 ppm 이상의 Se를 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 5 ppm 이상의 Se를 포함한다. 또한 본 발명의 이러한 제3의 주요 구현예에 따르면, 바람직하게는, 조성물은 45 ppm 이하, 또는 심지어는 40 ppm 이하, 또는 훨씬 더 좋게는 35 ppm 이하의 Se를 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 30 ppm 이하의 Se 또는 심지어는 25 ppm 이하의 Se 또는 훨씬 더 좋게는 20 ppm 이하 또는 15 ppm 이하, 10 ppm 이하의 Se를 포함한다. 이러한 최대값의 감소는 시감 투과율에 대한 셀레늄의 부정적인 영향을 최소화할 수 있다. 본원에서 임의의 의심을 피하기 위해, Se에서 하한에 관한 각각의 구현예는 물론 보다 높은 한계에 관한 임의의 가능한 구현예와 독립적으로 조합될 수 있다.

본 발명의 이러한 제2의 주요 구현예에 따르면, 바람직하게는, 조성물은 0.2 ppm 이상의 Co 또는 더 좋게는, 0.3 ppm 이상의 Co, 또는 훨씬 더 좋게는 0.4 ppm 이상의 Co를 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 0.45 ppm 이상의 Co 또는 더 좋게는, 0.5 ppm 이상의 Co, 또는 훨씬 더 좋게는 0.6 ppm 이상의 Co를 포함한다. 또한 본 발명의 제2의 주요 구현예에 따르면, 바람직하게는, 조성물은 12 ppm 이하, 또는 심지어는, 10 ppm 이하, 또는 훨씬 더 좋게는, 8 ppm 이하의 Co를 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 6 ppm 이하 또는 심지어는5 ppm 이하 또는 훨씬 더 좋게는 4 ppm 이하 또는 3 ppm 이하 또는 2 ppm 이하 또는 1.5 ppm 이하 또는 1 ppm 이하 또는 0.75 ppm 이하의 Co를 포함한다. 이러한 최대값의 감소는 시감 투과율에 대한 코발트의 부정적인 영향을 최소화할 수 있다. 본원에서 임의의 의심을 피하기 위해, Co의 하한에 관한 각각의 구현예는 물론 보다 높은 한계에 관한 임의의 가능한 구현예와 독립적으로 조합될 수 있다.

본 발명의 특히 유리한 제3의 주요 구현예에 따르면, 조성물은 3 내지 75 ppm의 크롬(Cr₂O₃으로 표시됨) 및 50 내지 1000 ppm의 망간(MnO로 표시됨)을 포함한다.

본 발명의 이러한 제3의 주요 구현예에 따르면, 바람직하게는, 조성물은 70 ppm 이상의 MnO를 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 100 ppm 이상 또는 심지어는, 150 ppm 이상의 MnO 또는 훨씬 더 좋게는, 200 ppm 이상의 MnO를 포함한다. 이러한 최소값은 색상(a* 좌표)에 대한 보다 낮은 효과를 달성할 수 있도록 한다. 본 발명의 제3의 주요 구현예에 따르면, 또한 바람직하게는, 조성물은 900 ppm 이하의 MnO를 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 800 ppm 이하 또는 심지어는 700 ppm 이하 또는 훨씬 더 좋게는 600 ppm 이하의 MnO를 포함한다. 훨씬 더 바람직하게는, 조성물은 500 ppm 이하 또는 심지어는 400 ppm 이하의 MnO를 포함한다. 이러한 최대값의 감소는 고시감 투과율을 유지할 수 있고 솔라리제이션 현상을 가능한 한 많이 피할 수 있도록 한다. 본원에서 임의의 의심을 피하기 위해, MnO의 하한에 관한 각각의 구현예는 물론 보다 높은 한계에 관한 임의의 가능한 구현예와 독립적으로 조합될 수 있다.

본 발명의 제3의 주요 구현예에 따르면, 바람직하게는, 조성물은 5 ppm 이상의 Cr₂O₃을 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 10 ppm 이상, 또는 심지어는 15 ppm 이상의 Cr₂O₃을 포함한다. 이러한 최소값은 망간과의 조합에서 색상에서 표적화에 도달할 수 있고, 또한 높은 IR 투과에 도달할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 제3의 주요 구현예에 따르면, 또한 바람직하게는, 조성물은 50 ppm 이하의 Cr₂O₃을 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 40 ppm 이하 또는 심지어는 30 ppm 이하, 또는 훨씬 더 좋게는 25 ppm 이하의 Cr₂O₃을 포함한다. 이러한 최대값의 감소는 고시감 투과율을 유지하면서 목적하는 색상으로 도달할 수 있도록 한다. 본원에서 임의의 의심을 피하기 위해, Cr₂O₃의 하한에 관한 각각의 구현예는 물론 보다 높은 한계에 관한 임의의 가능한 구현예와 독립적으로 조합될 수 있다.

본 발명의 제3의 주요 구현예에 따르면, 또한 바람직하게는, 조성물은 다음을 포함한다: Cr₂O₃ = -0,04*MnO+(Fe₂O₃/100)*x; x는 15 내지 30 사이이고, Cr₂O₃, MnO 및 Fe₂O₃은 ppm으로 표시된다. 이는 고시감 투과율에 도달할 수 있도록 하면서 낮은 N*₅에 도달할 수 있도록 한다. 대안적으로, 조성물은 다음을 포함한다: Cr₂O₃ = -0,02*MnO + x; x는 15 내지 30 사이이고, Cr₂O₃, MnO 및 Fe₂O₃은 ppm으로 표시된다. 이는 고시감 투과율에 도달할 수 있도록 하면서 낮은 N*₅에 도달할 수 있도록 하며, 또한 산업 조건(용광로)에서 망간의 일반적인 영향을 감소시키는 것을 고려할 수 있도록 한다.

본 발명의 제3의 주요 구현예의 특정 방식에 따르면, 조성물은 0.25 내지 20 ppm의 Co를 또한 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 특정 방식에 따르면, 조성물은 0.5 ppm 이상, 또는 심지어는 1 ppm 이상, 또는 훨씬 더 좋게는 1.5 ppm 이상의 Co를 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 2 ppm 이상, 또는 심지어는 2.5 ppm 이상, 또는 훨씬 더 좋게는 3 ppm 이상의 Co를 포함한다. 이는 N*₅ 값을 훨씬 더 잘 표적화 할 수 있도록 한다. 또한 바람직하게는, 조성물은 18 ppm 이하, 또는 심지어는 16 ppm 이하, 또는 훨씬 더 좋게는, 14 ppm 이하의 Co를 포함한다. 보다 바람직하게는, 조성물은 12 ppm 이하, 또는 심지어는 10 ppm 이하, 또는 훨씬 더 좋게는 8 ppm 이하의 Co를 포함한다. 훨씬 더 바람직하게는, 조성물은 6 ppm 이하, 또는 심지어는 5 ppm 이하, 또는 훨씬 더 좋게는, 4 ppm 이하의 Co를 포함한다. 이는 N*₅ 값을 훨씬 더 잘 표적화 하는 동시에 고시감 투과율을 유지할 수 있도록 한다. 본원에서 임의의 의심을 피하기 위해, Co에서 하한 값에 관한 각각의 구현예는 물론 보다 높은 한계에 관한 임의의 가능한 구현예와 독립적으로 조합될 수 있다. 이러한 특정 방식에 따르면, 조성물은 바람직하게는 다음을 포함한다: Co = 0,17* Cr₂O₃ + y; y는 0 내지 4 사이이고 Cr₂O₃ 및 Co은 ppm으로 표시된다. 이는 크롬 양에 따라 미세 조정에 의해 N*₅ 값을 보다 더 잘 표적화할 수 있도록 한다.

또 다른 구현예에 따르면, 유리 시트 조성물은 ZnO를 0.1 중량% 미만의 함량으로 포함한다. 바람직하게는, 유리 시트 조성물은 ZnO를 0.01 중량% 미만의 함량으로 포함한다. 보다 바람직하게는, 유리 시트 조성물은 ZnO가 없다. 이는 아연 성분이 의도적으로 유리 배치/원료 물질에 첨가되지 않으며, 존재하는 경우, 유리 시트 조성물 내의 ZnO 함량이 생산에 불가피하게 포함된 불순물 수준에만 도달한다는 것을 의미한다.

또 다른 구현예에 따르면, 유리 시트 조성물은 SrO를 0.1 중량% 미만의 함량으로 포함한다. 바람직하게는, 유리 시트 조성물은 SrO를 0.01 중량% 미만의 함량으로 포함한다. 보다 바람직하게는, 유리 시트 조성물은 SrO가 없다. 이는 스트론튬 성분이 의도적으로 유리 배치/원료 물질에 첨가되지 않으며, 존재하는 경우, 유리 시트의 조성물 내의 SrO 함량이 불가피하게 생산에 포함되는 불순물의 수준에만 도달한다는 것을 의미한다.

또 다른 구현예에 따르면, 유리 시트 조성물은 Sb₂O₃을 0.1 중량% 미만의 함량으로 포함한다. 바람직하게는, 유리 시트 조성물은 Sb₂O₃을 0.01 중량% 미만의 함량으로 포함한다. 보다 더 바람직하게는, 유리 시트 조성물은 Sb₂O₃이 없다. 이는 안티모니 성분이 의도적으로 유리 배치/원료 물질에 첨가되지 않으며, 존재하는 경우, 유리 시트의 조성물 내의 Sb₂O₃ 함량이 불가피하게 생산에 포함되는 불순물의 수준에만 도달한다는 것을 의미한다.

또 다른 구현예에 따르면, 유리 시트 조성물은 SnO₂를 0.1 중량% 미만의 함량으로 포함한다. 본원에서 SnO₂ 함량은 대부분의 유리 시트에서의 SnO₂ 함량을 의미하며, 부유 유리 시트의 경우에서 소위 "주석 면"을 배제한다. 바람직하게는, 유리 시트 조성물은 SnO₂를 0.03 중량% 미만의 함량으로 포함한다. 보다 바람직하게는, 유리 시트 조성물은 SnO₂를 0.01 중량% 미만의 함량으로 포함한다. 가장 바람직한 구현예에서, 유리 시트 조성물은 SnO₂가 없다. 이는 주석 성분이 의도적으로 유리 배치/원료 물질에 첨가되지 않으며, 존재하는 경우, 유리 시트의 조성물 내의 SnO₂ 함량이 불가피하게 생산에 포함되는 불순물의 수준에만 도달한다는 것을 의미한다.

유리하게는, 본 발명의 유리 시트는 기계적으로 또는 화학적으로 강화(tempered)될 수 있다. 이는 또한 구부러지거나(bended)/굽거나(curved), 또는 일반적인 방식으로, 변형되어 임의의 바람직한 형태(냉간-굽힘, 열성형 등)에 도달할 수 있다. 이는 또한 적층될 수 있다.

본 발명의 구현예에 따르면, 유리 시트는 적어도 하나의 투명하고 전기적으로 전도성인 박층으로 코팅된다. 본 발명에 따른 투명하고 전도성인 박층은, 예컨대 SnO₂:F, SnO₂:Sb 또는 ITO(인듐 주석 옥시드), ZnO:Al 또는 또한 ZnO:Ga에 기초한 층일 수 있다.

본 발명의 또 다른 유리한 구현예에 따르면, 유리 시트는 적어도 하나의 반사 방지 층으로 코팅된다. 이러한 구현예는 본 발명의 유리 시트를 스크린의 정면으로 사용하는 경우 명백하게 유리하다. 본 발명에 따른 반사 방지 층은, 예컨대 낮은 굴절률을 갖는 다공성 실리카를 기초로 한 층일 수 있거나, 몇몇 층(스택), 특히 저 굴절율과 고 굴절율을 갖는 교번 층과 저 굴절율을 갖는 층에서 끝나는 유전체 물질 층의 스택으로 구성될 수 있다.

또 다른 구현예에 따르면, 유리 시트는 적어도 하나의 지문 방지 층으로 코팅되거나 지문이 등록되는 것을 감소시거나 방지하도록 처리된다. 이러한 구현예는 또한 본 발명의 유리 시트가 터치스크린의 전면으로 사용되는 경우 유리하다. 이러한 층 또는 이러한 처리는 대향 면 상에 증착된 투명하고 전기적으로 전도성인 박막과 조합될 수 있다. 이러한 층은 동일한 면 상에 증착된 반사 방지 층과 조합될 수 있으며, 지문 방치 층은 스택의 바깥면에 위치하여 반사 방치 층을 덮는다.

또 다른 구현예에 따르면, 유리 시트는 적어도 하나의 층으로 코팅되거나 눈부심(glaring) 및/또는 반짝임(sparkling)을 감소 또는 방지하도록 처리된다. 이러한 구현예는 물론 본 발명의 유리 시트가 디스플레이 장치의 전면에 사용되는 경우 유리하다. 이러한 눈부심 방지 또는 반짝임 방지 처리는 예컨대 유리 시트의 처리된 면의 특정 조도(roughness)를 생산하는 산-에칭이다.

또 다른 구현예에 따르면, 유리 시트는 항박테리아 특성을 얻기 위해 처리된다(즉, 공지된 은 처리를 통해). 이러한 처리는 또한 본 발명의 유리 시트를 디스플레이 장치의 전면에 사용하는 경우 유리하다.

또 다른 구현예에 따르면, 유리 시트는 에나멜, 유기 페인트, 락커 등을 포함하는 적어도 하나의 페인트 층으로 코팅된다. 이러한 페인트 층은 유리하게는 유색이거나 백색일 수 있다. 이러한 구현예에 따르면, 유리 시트는 적어도 하나의 면에거 전체 면에서 또는 부분적으로만 코팅될 수 있다.

본 출원서 및 바람직한 특성에 따르면, 다른 층/처리가 본 발명에 따른 유리 시트의 면 상에 및/또는 다른 면 상에 증착/수행될 수 있다.

본 발명의 유리 시트는 다음과 같이 다양한 물체에 통합/결합/사용되는 경우 특히 흥미롭다: 가구(테이블, 선반, 의자, 문 등), 전자 장치, 가전 제품, 화이트 보드, 크레덴스(credencies), 샤워 문, 벽 패널, 정면(facades), 인테리어 파티션, 조명 등.

본 발명의 구현예는 본 발명에 따르지 않는 일부 비교예와 함께 단지 예로서 이제 추가로 설명될 것이다. 다음의 실시예는 예시적인 목적으로 제공되며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예

본 발명의 일반적인 개념의 설명

본 발명의 일반적인 개념을 설명하기 위해, 우리는 현재의 기술로부터의 유리(고전적인 태양 저-철 유리 시트 및 공지된 중성화 저-철 유리 시트) 및 본 발명에 따른 유리를 시뮬레이션하여 상이한 두께에 대한 유리 색상의 몇몇 시뮬레이션을 수행하였다. 유리 내의 다양한 착색제의 흡수 계수로부터, 상이한 두께에서 주어진 광학 스펙트럼을 수득할 수 있다. 그런 다음 유리 두께에 따른 색상의 변화를 얻을 수 있다.

표 1 및 도 2(a)는 a*,b*(5 mm에서 35 mm까지 5 mm씩 증가된 두께)에서 이러한 색상의 시뮬레이션의 결과를 나타낸다. 특정 a*b* 구역에 대한 도 2(a)의 확대도가 또한 도 2(b)에 주어져 있다.

[표 1]

본 기술 분야의 현재 기술에 따른 유리 시트의 경우 유리 두께가 증가하는 동안 색상(a*, b*)의 현저한 이동(shift)이 일어나는 것을 공지되고 예측가능한 방식으로 관찰할 수 있다. 또한, 심지어는 "중성"(낮은 N 인자, 즉, N=0.09)으로 불리는 유리 시트조차 실제로 주어진 두께(여기서는 5 mm)에서만 중성이며 현재 기술의 또 다른 더 얇고 고전적인 저-철 유리보다 신속하게 더 낮은 중성(보다 높은 N 인자)이다. 반대로, 매우 낮은 N*₅ 인자(0.01)를 갖고 또한 매우 중성에 가까운(낮은 N 인자) 본 발명의 유리 시트는 거의 중성을 유지하며, 두께와 관계 없이 이의 색상을 현저하게 유지한다(대부분 본 기술 분야로부터의 시트와 비교하여, a*, b* 및 N 인자는 두께가 증가할 때 상당히 일정하게 유지된다). 이는 도 2를 보면 특히 잘 설명된다.

이러한 관찰은 또한 본 발명의 표적화된 N*₅에 도달하는 방법이 무엇이든 간에 사실이지만, 이를 달성하기 위한 몇몇 방법이 또한 아래 주어져 있다.

특정 조성을 가진 유리 시트 및 이의 평가

본 발명 또는 비교예에 따른 상이한 유리 시트를 실시예의 3개의 세트와 같이 실험실에서 또는 산업적으로 제조하거나 계산/시뮬레이션하였다.

제조/생산된 샘플을 측정할 때, 광학적 특성을 150 mm의 직경을 가진 적분구를 구비한 Perkin Elmer Lambda 950 분광 광도계 상에서 측정하였으며, 특히:

- 시감 투과율 LTD를 2°(D65 광원)의 입체각을 갖는 ISO9050 표준에 따라 380 내지 780 nm 범위의 파장에 대해 측정하였다;

- CIE L* a*b* 파라미터를 광원 D65, 10°의 파라미터를 사용하여 투과에서 측정하였다.

산업적으로 생산된 시트의 경우, 둘 모두의 표면을 측정 전에 공지된 방식으로 경면 연마하였다.

유리 시트의 실험실 제조의 경우: 분말의 원료 물질을 표적화된 조성물에 따른 양으로 함께 혼합하여 용융 도가니에 두었다. 이어서 원료 물질 혼합물을 전기로에서 원료 물질의 완전한 용융을 허용하는 온도까지 가열하였다.

산업적으로 생산된 유리 시트의 경우: 대량 생산용 부유 로에서 고전적으로 생산하였다.

시뮬레이션/계산의 경우: 광학적 특성을 상이한 유리 착색의 광학적 특성에 기초하여 계산하였다(관련 기본 유리 매트릭스에 대해 결정된 선형 흡수 계수를 사용하여, 완전한 광학 스펙트럼을 작성하고 관심 있는 파라미터를 계산하기 위해).

현재 기술의 유리 시트

EX1.x 실시예(비교예)는 상이한 두께를 갖는 고전적인 투명 유리 시트(약 0.1 중량%의 총 철 함량)에 해당한다.

EX2.x 실시예(비교예)는 상이한 두께를 갖는 고전적인 저-철 유리 시트(약 0.012 중량%의 총 철 함량)에 해당한다: EX2.1 내지 2.4는 태양-품질 저-철 유리에 해당한다; 그리고 EX2.5 내지 2.10은 코발트를 갖는 저-철 유리 시트에 해당한다(DE29819347U1에 기술된 것과 같음).

실시예 EX1.x, EX2.x의 유리 시트를 산업적으로 생산하고 이의 광학적 특성을 측정하였다. EX1.x 및 EX2.x에 대한 5 mm (N*₅)에서의 N* 인자를 상이한 가용 두께에서 N* 값을 선형 외삽법을 사용하여 계산하였다.

표 2(a) 내지 (c)는 비교예 EX1.x(표 2(a)) 및 비교예 EX2.x(표 2(b) 및 (c))의 조성물 및 측정된 광학적 특성을 나타낸다.

[표 2(a)]

[표 2(b)]

[표 2(c)]

세트 1 : 에르븀을 포함하는 유리 시트

EX3 실시예는 2 mm 두께를 갖는 본 발명에 따른 유리 시트에 해당하며, 현재 기술의 고전적인 저-철 유리의 총 철의 양에 가까운 총 철의 양(약 0.015 중량%)을 포함하며, 본 발명의 구현예에 따라 에르븀이 첨가되었다.

EX3의 유리 시트를 산업적으로 생산하고 이의 광학적 특성을 측정하여 표 2(d)에 나타냈다.

EX4.x 실시예는 다양한 두께를 갖는 본 발명에 따른 유리 시트에 해당하며, 현재 기술의 고전적인 저-철 유리의 총 철의 양에 가까운 총 철의 양(약 0.01 중량%) 및 본 발명의 구현예에 따른 에르븀의 양(0.025 중량%)을 포함한다. EX4.x의 유리 시트의 광학적 특성을 상기된 바와 같이 계산하여 표 2(e)에 나타냈다.

EX5.x 실시예(비교예)는 다양한 두께를 갖는 유리 시트(고전적인 소다-석회 유리 매트릭스)에 해당하며, 현재 기술의 고전적인 저-철 유리의 총 철의 양에 가까운 총 철의 양(약 0.011 중량%) 및 에르븀의 양(0.098 중량%)을 포함한다. EX5.x의 유리 시트의 광학적 특성을 상기와 같이 측정(EX5.1) 또는 계산(EX5.2 내지 5.7)하여 표 2(f)에 나타냈다.

도 3은 각각 EX1.x(투명 유리); EX2.x(저-철 유리), EX3(본 발명)에 대해 두께에 따른 a*, b* 진화를 나타낸다. EX4.x에 대한 두께에 따른 a*, b* 진화는 본 발명의 일반적인 개념을 설명하기 위해 도 2에 이미 도시되어 있다.

이러한 결과로부터, 공지되고 예측가능한 방식으로, 투명 유리 시트 및 또한 저-철 유리 시트에 대해, 두께가 증가하는 동안 색상이 현저하게 이동한다는 것(이러한 경우 녹색면을 향해)을 분명히 관찰할 수 있다. 반대로, 산업적인 생산(1.99 mm)으로부터 이용가능한 두께에서 매우 낮은 N* 인자를 갖는 본 발명의 유리 시트는 5 mm 두께에서 이와 같은 낮은 N* 인자를 유지할 것이다(대부분 본 기술 분야로부터의 시트와 비교하여, a*, b*는 두께가 증가할 때 상당히 일정하게 유지된다). 이는 도 2 및 3을 볼때 설명된다. EX5.x를 갖는 표 2(f)는 또한 N* 인자에 대하 낮은 값의 요구 사항이 해결되지 않는 경우, 유리 두께와 관계 없이 일정한 색상/중성을 얻을 수 없다는 것을 보여준다.

[표 2(d)]

[표 2(e)]

[표 2(f)]

세트 2 : 셀레늄 및 코발트를 포함하는 유리 시트

본 발명에 따른 낮은 N*₅ 와 함께 셀레늄 및 코발트의 사용이 유리 두께와 관계 없이 현저하게 일정한 색상에 도달할 수 있는 방법을 이하에서 보여준다.

실험실에서 제조된 EX6.1 및 6.2 실시예는 5 mm의 두께를 갖는 본 발명에 따른 소다-석회-실리카 유리 시트에 해당하며, 현재의 기술의 고전적인 저-철 유리의 총 철의 양에 가까운 총 철의 양(약 0.01 중량%)을 포함하고 본 발명의 구현예에 따라 셀레늄 및 코발트가 존재한다.

EX6.1 및 6.2의 유리 시트의 광학적 특성을 실험실 샘플 상에서 측정하였다. 몇몇 첨가된 코발트의 영향을 상기와 같이 계산하였다. 결과를 표 3(a)에 나타냈다.

EX6.3 내지 6.9 실시예(비교예)는 다양한 두께를 갖는 유리 시트(고전적인 소다-석회 유리 매트릭스)에 해당하며, 현재 기술의 고전적인 저-철 유리의 총 철의 양에 가까운 총 철의 양(약 0.01 중량%) 및 셀레늄 및 코발트의 양을 포함한다. 유리 시트의 광학적 특성을 상기와 같이 측정(EX6.3) 또는 계산(EX6.4 내지 6.9)하여 표 3(b)에 나타냈다.

[표 3(a)]

[표 3(b)]

세트 3 : 크롬 및 망간을 포함하는 유리 시트

본 발명에 따른 낮은 N*₅ 와 함께 크롬 및 망간의 사용이 유리 두께와 관계 없이 현저하게 일정한 색상에 도달할 수 있는 방법을 이하에서 보여준다.

실험실에서 제조된 EX7 및 EX8 실시예는 5 mm의 두께를 갖는 본 발명에 따른 소다-석회-실리카 유리 시트에 해당하며, 낮은 함량의 총 철을 포함하고 크롬, 망간 및 코발트가 본 발명의 구현예에 따라 존재한다. 실험실에서 제조된 EX9 및 EX10 실시예는 5 mm의 두께를 갖는 비교예의 소다-석회-실리카 유리 시트에 해당한다. EX7 내지 10 의 유리 시트의 광학적 특성을 측정하고 첨가된 코발트의 영향을 상기와 같이 계산하였다. 결과를 표 4(a)에 나타냈다.

EX11.x 실시예(비교예)는 다양한 두께를 갖는 유리 시트(고전적인 소다-석회 유리 매트릭스)에 해당하며, 현재 기술의 고전적인 저-철 유리의 총 철의 양에 가까운 총 철의 양(약 0.011 중량%) 및 크롬 및 망간의 양을 포함한다. EX11.x의 유리 시트의 광학적인 특성을 상기와 같이 측정(EX11.1) 또는 계산(EX11.2 내지 11.7)하여 표 4(b)에 나타냈다.

[표 4(a)]

[표 4(b)]

Claims

Fe₂O₃의 형태로 표시되고 유리의 총 중량에 대해 중량%로 표시되는 0.002 내지 0.03%의 총 철(iron) 함량을 포함하는 조성물을 갖는, 유리 시트로서,
상기 유리 시트는 다음을 갖는 것을 특징으로 하며:
N^* ₅ ≤ 0.03; 상기 N^* ₅는 로 정의되고, a^* ₅ 및 b^* ₅는 광원 D65, 10°, SCI를 사용하는 투과에서 5 mm의 시트 두께에 대해 측정되고; a^* ₀ 및 b^* ₀은 광원 D65, 10°, SCI를 사용하는 투과에서 0 mm의 시트 두께에 대해 계산됨;
상기 유리는 소다-석회-실리카, 알루미노실리케이트, 또는 보로실리케이트 유형의 유리인 것인,
유리 시트.
삭제
제1항에 있어서,
0.01 이하의 N^* ₅를 갖는 것을 특징으로 하는, 유리 시트.
제1항에 있어서,
다음을 특징으로 하는, 유리 시트:
- 상기 조성물이 Er₂O₃의 형태로 표시되는 0.003 내지 0.5 중량%의 에르븀을 포함함, 또는
- 상기 조성물이 Se로 표시되는 3 내지 50 ppm의 셀레늄 및 Co로 표시되는 0.1 내지 15 ppm의 코발트를 포함함, 또는
- 상기 조성물이 Cr₂O₃으로 표시되는 3 내지 75 ppm의 크롬 및 MnO로 표시되는 50 내지 1000 ppm의 망간을 포함함.
제4항에 있어서,
상기 조성물이 Er₂O₃의 형태로 표시되는 0.003 내지 0.5 중량%의 에르븀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 시트.
제5항에 있어서,
상기 조성물이 0.1 중량% 이하의 Er₂O₃을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 시트.
제5항에 있어서,
상기 조성물이 0.01 중량% 이상의 Er₂O₃을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 시트.
제4항에 있어서,
상기 조성물이 Se로 표시되는 3 내지 50 ppm의 셀레늄 및 Co로 표시되는 0.1 내지 15 ppm의 코발트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 시트.
제4항에 있어서,
상기 조성물이 Cr₂O₃으로 표시되는 3 내지 75 ppm의 크롬 및 MnO로 표시되는 50 내지 1000 ppm의 망간을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 시트.
제9항에 있어서,
상기 조성물이 0.25 내지 20 ppm의 Co를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 시트.
제1항에 있어서,
상기 조성물이 0.002 내지 0.02 중량%의 총 철을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 시트.
제11항에 있어서,
상기 조성물이 0.002 내지 0.015 중량%의 총 철을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 시트.
제1항, 및 제3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물이 32% 이하의 산화 환원 비율을 갖는 것을 특징으로 하는, 유리 시트.