TWI703105B - 具消色差邊緣之高透光率玻璃片材 - Google Patents

Abstract

本發明係關於玻璃片材，其具有以相對於玻璃之總重量表示之重量%計包含以下各項之組合物：總鐵(以Fe₂O₃形式表示) 0.002%至0.15%硒(以Se之形式表示) 0.0003%至0.005%鈷(以Co之形式表示) 0.00005%至0.0015%；該玻璃片材之特徵在於：N

10.3*Fe₂O₃+0.11；N係定義為

Description

具消色差邊緣之高透光率玻璃片材

本發明係關於具有高透光率且具有無色/消色差邊緣(色彩極為中性)之玻璃片材。本發明由於其美感而尤其適宜作為建築玻璃或如(例如)家具應用中之內部玻璃。

在此項技術中，「超白」或「特透明」玻璃由於其高透光率及/或能量透過率而在太陽能或建築領域中熟知多年。該等玻璃含有低量之鐵且因而亦通常稱為「低鐵玻璃」。

鐵係以鐵離子Fe³⁺及亞鐵離子Fe²⁺之形式存在於玻璃中。鐵離子之存在賦予玻璃對短波長之可見光的輕微吸收及近紫外中之較高吸收(吸收帶以380nm為中心)，而亞鐵離子(有時以FeO氧化物表示)之存在引起近紅外中之強吸收(吸收帶以1050nm為中心)。鐵離子提供淡黃色，而亞鐵離子產生明顯的藍綠色。因此，總鐵含量(兩種形式)之增加增強在可見中之吸收，此有損於透光率。

低鐵玻璃通常包含以Fe₂O₃之小於0.04wt%或甚至0.02wt%之量之總鐵且通常視為實質上無色。然而，已知即使當透過此等呈片材形式之玻璃的正面觀看時其可描述為無色，但其邊緣看起來有明顯色彩(由於細長的觀看路徑)。當考慮經典低鐵太陽能玻璃片材(如(例如)來自Company AGC Glass Europe之Sunmax®玻璃)時，無論片材厚度如 何均可觀察到玻璃邊緣之綠色-黃色色調。

即使有色玻璃邊緣對於許多應用(如對於太陽能應用)而言係可接受的，但經常存在具有綠色/黃色色相之美學問題，尤其若：-邊緣色彩必須與房間之裝飾或與玻璃係其一部分之家具之其他部分相容；或-若玻璃直接毗鄰於不同色彩之物體(例如在家具之物件中)佈置；或-當玻璃片材(例如桌面)經佈置使得其邊緣在觀察者之直接視野中時。

為解決該等本質上美學的問題，一種避免特透明玻璃邊緣顯色之已知解決方案係進一步減少玻璃片材組合物中之總鐵含量。然而，此解決方案急劇增加所得玻璃成本，此乃因極低鐵含量需要昂貴、極純的起始材料及/或以及其純化。此外，由於處理原因(低鐵生產期間高度加速之爐磨損、品質問題、良率損失、較高消耗)，鐵之最小含量受限。

其次，亦已提議藉由產生超過初始綠色/黃色色彩之更令人愉悅的色彩(例如天藍色/藍色色調)來避免經典特透明玻璃片材邊緣之不期望的綠色/黃色色調。

為在低鐵玻璃片材中得到具有最佳化/期望色彩之邊緣，已闡述若干解決方案：

-EP0463607 B1建議，除將玻璃中之鐵含量最小化至小於0.02重量% Fe₂O₃(總鐵含量)之外，應增加氧化還原比(換言之，增加亞鐵離子Fe²⁺之量)且具體而言將其調整至至少0.44，以得到具有天藍色色調之邊緣。然而，在習用平板玻璃爐中且在用於產生硫酸鹽精煉之鈉鈣矽酸鹽玻璃之常用熔融條件下不易於達到此等氧化還原值。僅可藉由使用專用的極昂貴額外玻璃原料且適當修改熔融製程來達成此等高氧化還原值。此外，此一解決方案產生具有藍色-綠色邊緣之玻璃片 材。

- EP0463606 B1教示在小於0.02重量% Fe₂O₃(總鐵含量)之低鐵含量之情形下，可以極低量(0.3-2ppm)添加硒以獲得玻璃片材之蜜色邊緣以特別地與木質家具匹配/一致。若期望，可視情況以至多3ppm(CoO)之量添加鈷以使邊緣更中性，接近灰色。不幸地，中此等低量之硒(已知其在玻璃製造期間係極具揮發性之化合物)產生保留良率穩定性及從而最終玻璃產物之色彩穩定性之嚴重問題。此外，此等揭示之組合物僅嘗試接近邊緣之中性色，但並未真正實現。

-US6218323B1亦提議在總鐵低於0.03wt%(作為Fe₂O₃)之鈉鈣矽酸鹽玻璃中，藉由以0.1-1ppm範圍內納入鈷(作為CoO)來給予玻璃片材邊緣藍色色調。所得玻璃片材顯示低於0.4之氧化還原及至少89%之高透光率(TLD4)。然而，此一解決方案具有一些缺點：當工業上製造含有0.1ppm至1ppm CoO之玻璃片材時(幾百噸/天)，可能導致以下問題：不易於將此極小量之鈷原料均勻混合並分散於玻璃批料/熔體中，使得玻璃中鈷含量之波動常常係巨大的。此外，此等揭示之組合物產生非中性藍色邊緣。

-獲得具有高透光率之藍色邊緣玻璃片材之其他解決方案在於添加釹及/或鉺替代鈷。自(例如)WO2005082799A2得知包含鉺之透明玻璃，其揭示具有總鐵(以Fe₂O₃表示)：0.01wt%至0.30wt%及氧化鉺(以Er₂O₃表示)：0.01wt%至0.30wt%之組合物。自(例如)US2004043886A1得知包含釹之玻璃，其揭示具有氧化釹(以Nd₂O₃表示)：0.001wt%至0.1wt%之組合物。不幸地，由於鉺、釹原料昂貴，故鉺及/或釹之添加導致玻璃顯著的額外成本。此外，此等揭示之組合物產生非中性藍色邊緣。

具有高可見光透光率結合美學上令人愉悅的藍色邊緣色彩之玻璃片材在玻璃市場中仍獲得有利的接受度。然而，現有技術未提供任 何解決方案以得到具有高透光率且具有無色/消色差/中性邊緣之透明或低鐵玻璃片材。然而，在建築或室內領域中對於獲得自正面或邊緣均無明顯可見色彩之此類型之玻璃極為感興趣，此乃因其美學上完全中性且因此不會改變整體美學/色彩再現且其可容易地用於/與任何物體/元件(家具、建築、油漆、塗料...)一起使用而不需考慮其色彩。實際上，在此一可能事件中，將不再需要尋找玻璃片材之邊緣與整合其或與其關聯物體之間之色彩匹配。

玻璃片材且因此其邊緣之中性/消色差通常藉助其至照明體(a*b*系統中之0；0座標)之鄰近來評估。

本發明具有克服先前技術所提出缺點之顯著目標。

更準確地，本發明之一目標係提供具有高透光率且具有無色/消色差邊緣之玻璃片材。

本發明之另一目標係提供具有高透光率且具有無色/消色差邊緣之玻璃片材，該玻璃可使用習用熔融/製造製程簡單地生產。

本發明之又一目標係提供具有高透光率且具有無色/消色差邊緣之玻璃片材，該玻璃可經生產而無色彩穩定性之主要問題。

本發明之又一目標係在不需要極低量之鐵之情形下提供具有高透光率且具有無色/消色差邊緣之玻璃片材(特透明/超白玻璃)。

本發明之另一目標係提供針對先前技術缺點之簡單且經濟之解決方案。

圖1顯示當自高鐵玻璃轉至低鐵玻璃時，硒之色彩向量之長度減小且其定向改變。

圖2顯示與基於已知硒之高鐵色彩向量可預期者相比，在(例如)中等鐵基質(總鐵0.043wt%)中將需要較少鈷，以達到完美中性。

圖3顯示在具有不同鐵含量之玻璃組合物中透光率損失對所添加硒之量。

圖4顯示比較實例及本發明實例之a*,b*座標以圖解說明其關於中性/消色差之各別位置。

本發明係關於玻璃片材，其具有以相對於玻璃之總重量表示之重量%計包含以下各項之組合物：

總鐵(以Fe₂O₃形式表示) 0.002-0.15wt%

硒(以Se之形式表示) 0.0003-0.005wt%

鈷(以Co之形式表示) 0.00005-0.0015wt%； 該玻璃片材之特徵在於：N

10.3*Fe₂O₃+0.11；N係定義為

，Fe₂O₃係以重量%表示之總鐵含量。

因此，本發明依賴於新穎且創新方法，此乃因其能夠尋找針對先前技術缺點之解決方案。本發明者確已發現，出人意料地，將鈷及硒以特定量(硒顯著高於已知低鐵玻璃)合併於特透明至透明玻璃基質(總鐵0.002wt%至0.15wt%)中使得得到具有極高透光率且具有幾乎完美或完美中性(且因此具有消色差邊緣)之玻璃片材。

在本領域中，硒係通常不用於特透明至透明玻璃基質中之玻璃著色劑，此乃因迄今為止已確定其誘導不期望的高色彩變化及顯著透光率損失。硒已知主要作為具有較高量鐵(即遠高於0.3wt%)但具有極低光透射(對於深色型式，低於60%或甚至低於20%)之高著色玻璃(即灰色-青銅色玻璃，如例如Planibel®灰色及Planibel®深灰色)中之著色劑。如上文已解釋，鈷已知作為低鐵玻璃基質中之玻璃著色劑，但由於其較高著色力而僅以極低量(少於1ppm或0.5ppm)添加。然而，已闡述鈷及硒以極低量合併於低鐵玻璃基質中，但所得玻璃並未達成完美中性而僅係試圖接近完美中性。

本發明者已發現硒於玻璃中之著色行為(其色彩向量之定向及長度/強度)與此玻璃中存在之鐵之量相關，而無論玻璃中之鐵含量如何，鈷之著色行為均保持穩定。此外，本發明者已發現在硒與鈷組合以獲得極中性玻璃中硒之添加愈來愈有效，而玻璃之鐵含量逐漸減少。如圖1中所繪示，當自高鐵玻璃轉至低鐵玻璃時，硒之色彩向量之長度減小且其定向改變。在此圖上，如所圖解說明，亦顯示鈷之色彩向量(虛線)。在圖1中，尤其可看出：-高鐵基質中引入硒使得a*之增加且伴隨b*之顯著增加(硒之高鐵色彩向量)；-在特透明至透明基質中引入硒以達成與高鐵基質中相同的a*增加將導致b*之較小增加。

此外，如圖2中所繪示，與基於已知的硒之高鐵色彩向量可預期者相比，在(例如)中等鐵基質(總鐵0.043wt%)中將需要較少鈷以達到完美中性(即圖2中鈷之1/3)。由於已知鈷不利地降低玻璃之透光率(參見圖3)，故此對產生具有低含量之鈷且因此高程度之透光率之中性玻璃尤其有利。

其次，意外地，硒在特透明至透明玻璃基質中之著色效應比在高鐵著色之玻璃(再次參見圖1)中弱，因此，與針對此玻璃基質所已知者(通常少於1ppm)相比且與基於已知的硒之高鐵色彩向量可預期者相比，本發明需要顯著高量之硒(

3ppm)。此尤其令人驚訝，此乃因在特透明至透明玻璃中，若期望(例如)邊緣之輕微色彩，通常僅添加極低量之著色劑。相較於其他含硒低鐵玻璃，本發明中此等高量之硒亦係有利的，以保證玻璃產生期間之色彩穩定性。實際上，對最終玻璃中硒量之變化(其可由於硒之揮發性而發生)之色彩敏感性將減小。最終，由於硒之著色效應比高鐵玻璃中弱，故甚至對於本發明高量之硒而言，其對透光率之影響亦減小。此可在圖3中看出，圖3繪示 透光率損失對具有不同鐵含量(高鐵：0.7wt%；透明：0.068wt%；中等鐵：0.04wt%；低鐵：0.01wt%)之玻璃組合物中所添加之硒之量。此圖亦顯示透光率損失對所添加之鈷之量，但此損失獨立於玻璃中之鐵含量。

在本說明書及申請專利範圍中，為評估玻璃片材之色彩缺乏或中性/消色差之程度(且因此其邊緣中性/消色差)，考慮CIELab值：a*及b*(對5mm之片材厚度使用照明體D65，10°，SCI來量測透射)。更準確地，在本說明書及申請專利範圍中，玻璃片材(且因此其邊緣)之中性係藉助其至光源(a*b*系統中之0；0座標)之鄰近來評估且具體而言，其藉由定義為以下之「N因子」來量化：

，其必須儘可能降低以移至中性。根據本發明，接近中性必須根據組合物之總鐵含量來定義。實際上，一方面，經典透明玻璃組合物遠非完美中性(a*b*中之0；0)，而另一方面經典低鐵玻璃組合物較為接近。使得本發明玻璃組合物更中性取決於總鐵含量。因此，本發明玻璃片材之特徵在於：N

10.3*Fe₂O₃+0.11。

本發明之其他特徵及優點將自閱讀藉助簡單說明性及非限制性實例所給出之較佳實施例及圖式之以下描述而更清楚。

除非明確地以另一方式闡述，否則貫穿本文，當指示範圍時，包括末端。另外，如同明確地寫出一樣，特別地包括數值範圍內之所有整數及子域值。同樣，除非明確地以另一方式闡述(即以ppm計)，否則貫穿本文，含量之值係以%計。此外，貫穿本文，以%計之含量值亦以相對於玻璃總重量表示之重量(亦以wt%形式提及)計。此外，當給出玻璃組成時，此係關於該玻璃之主體組成。

在本說明書及申請專利範圍中，為量化玻璃片材之透光率，考慮使用照明體D65(TLD)對4mm之片材厚度(TLD4)在2°之立體觀察角度下(根據標準ISO9050)之總透光率。透光率表示所發射介於波長380 nm與780nm之間透射穿過玻璃片材之光通量%。

較佳地，本發明玻璃片材之TLD4高於65%、70%、75%、80%、85%、87%、88%、89%或甚至高於90%或較佳高於90.5%、90.75%或甚至更佳高於91%。

本發明玻璃片材可具有不同且相對較大的大小。其可(例如)具有高達3.21m×6m或3.21m×5.50m或3.21m×5.10m或3.21m×4.50m(「PLF」玻璃片材)亦或(例如)3.21m×2.55m或3.21m×2.25m(「DLF」玻璃片材)範圍內之大小。本發明玻璃片材可具有0.1mm至25mm之不同厚度。

較佳地，玻璃片材之特徵在於：N

9.2*Fe₂O₃+0.1；N係如本說明書中先前所定義之N因子。更佳地，玻璃片材之特徵在於：N

7.1*Fe₂O₃+0.07。甚至更佳地，玻璃片材之特徵在於：N

4.8*Fe₂O₃+0.05。此上一實施例係尤其有利的，此乃因其容許本發明之中等鐵玻璃組合物與來自現有技術之經典低鐵玻璃(即Sunmax或Clearvision)一樣中性。此外，更佳地，玻璃片材之特徵在於：N

3.6*Fe₂O₃+0.04。此上一實施例係尤其有利的，此乃因其容許本發明透明玻璃組合物(0.08wt%總鐵)與來自現有技術之經典低鐵玻璃(即Sunmax或Clearvision)一樣中性。在最佳實施例中，玻璃片材之特徵在於：N

2.5*Fe₂O₃+0.02或較佳：N

1.9*Fe₂O₃+0.02或甚至更佳N

1.2*Fe₂O₃+0.01。該等實施例係尤其有利的，此乃因其容許本發明透明玻璃組合物(0.15wt%總鐵)與來自現有技術之經典低鐵玻璃一樣或甚至比其更中性。

根據另一實施例，玻璃片材之特徵在於：N

0.25；

0.20；

0.15；

0.10；

0.05；或甚至

0.025。該等實施例使得獨立於總鐵含量愈來愈接近中性。

根據本發明，本發明組合物包含總鐵(以Fe₂O₃來表示)如下： 0.002-0.15wt%。在本說明書中，當討論玻璃組合物中之總鐵含量時，「總鐵」及「Fe₂O₃」同樣使用。0.002wt%之最小值使得可不會過度損害玻璃之成本，此乃因此等較低鐵值通常需要昂貴、極純的起始材料以及其純化。根據實施例，組合物包含總鐵如下：0.002-0.1wt%。較佳地，組合物包含總鐵如下：0.002-0.06wt%。更佳地，組合物包含總鐵如下：0.002-0.04wt%或甚至0.002-0.035wt%。在一極佳實施例中，組合物包含總鐵如下：0.002-0.02wt%或甚至0.002-0.015wt%。在最佳實施例中，組合物包含總鐵如下：0.002-0.01wt%。總鐵最大值之減小容許達到愈來愈高的透光率值。

或者，本發明組合物較佳包含總鐵(以Fe₂O₃來表示)如下：0.01-0.08wt%。更佳地，本發明組合物包含總鐵(以Fe₂O₃來表示)如下：0.01-0.06wt%或甚至0.01-0.04wt%或甚至更佳0.01-0.03wt%。最佳地，本發明組合物包含總鐵(以Fe₂O₃來表示)如下：0.01-0.02wt%。

或者，本發明組合物較佳包含總鐵(以Fe₂O₃來表示)如下：0.02-0.08wt%。更佳地，本發明組合物包含總鐵(以Fe₂O₃來表示)如下：0.02-0.06wt%或甚至0.02-0.04wt%或甚至更佳0.02-0.03wt%。

此外，本發明組合物較佳包含總鐵(以Fe₂O₃來表示)如下：0.04-0.1wt%。更佳地，本發明組合物包含總鐵(以Fe₂O₃來表示)如下：0.04-0.08wt%或甚至0.04-0.06wt%或甚至更佳0.05-0.06wt%。

根據本發明，本發明組合物包含鈷(以Co之形式表示)如下：0.00005-0.0015wt%。較佳地，組合物包含鈷如下：0.00005-0.001wt%。此對於在仍保持中性之同時限制透光率損失係有利的。

根據本發明，本發明組合物包含硒(以Se之形式表示)如下：0.0003-0.005wt%。較佳地，組合物有利地包含硒如下：0.0004-0.005wt%或較佳：0.0005-0.005wt%。此增加之最小值容許甚至更 接近完美中性。更佳地，組合物包含硒如下：0.0005-0.003%。在最佳實施例中，組合物包含硒如下：0.0005-0.002wt%或甚至更佳0.0005-0.0015wt%。

此外，組合物較佳包含硒如下：0.0003-0.003wt%且更佳0.0003-0.002wt%。該等降低之最大值使得降低成本而且限制透光率損失，同時仍保持中性。在最佳實施例中，組合物包含硒如下：0.0003-0.0015wt%。

或者，組合物較佳包含硒如下：0.0004-0.003wt%且更佳0.0004-0.002wt%。該等降低之最大值容許降低成本而且限制透光率損失，同時仍保持中性。在最佳實施例中，組合物包含硒如下：0.0004-0.0015wt%。

根據本發明之有利實施例，尤其出於低生產成本原因，玻璃組合物係鈉鈣矽酸鹽型玻璃。根據此實施例，「鈉鈣矽酸鹽型玻璃」意指組合物之基礎玻璃基質包含以相對於玻璃之總重量表示之重量%計之以下各項：

根據此實施例，較佳地，組合物之基礎玻璃基質包含以相對於玻璃之總重量表示之重量%計之以下各項：

SiO₂ 60-78wt%

在本發明之較佳實施例中，組合物包含以相對於玻璃之總重量表示之重量%計之以下各項：

65wt%

SiO₂

78wt%

5wt%

Na₂O

20wt%

0wt%

K₂O<5wt%

1wt%

Al₂O₃<6wt%

0wt%

CaO<4.5wt%

4wt%

MgO

12wt%；以及(MgO/(MgO+CaO))比率

0.5。

根據此實施例，較佳地，組合物包含：1wt%

Al₂O₃<5wt%或甚至：1wt%

Al₂O₃<4wt%。更佳地，浮製玻璃片材之組合物包含：1wt%

Al₂O₃

3wt%。或者，浮製玻璃片材之組合物包含：2wt%<Al₂O₃<6wt%。較佳地，組合物包含：2wt%<Al₂O₃<5wt%或甚至：2wt%<Al₂O₃<4wt%。更佳地，組合物包含：2wt%<Al₂O₃

3wt%。有利地且此外，3wt%

Al₂O₃<6wt%。較佳地，組合物包含：3wt%

Al₂O₃<5wt%或甚至：3wt%

Al₂O₃<4wt%。更佳地，組合物包含：4wt%

Al₂O₃<6wt%或甚至4wt%

Al₂O₃<5wt%。仍根據該實施例，較佳地，組合物包含：0wt%

CaO<4wt%且更佳0wt%

CaO<3.5wt%。在極佳實施例中， 組合物包含：0wt%

CaO<3wt%。在最佳實施例中，組合物包含：0wt%

CaO<2wt%。仍根據該實施例，較佳地，組合物包含：5.5wt%

MgO

10wt%且更佳6wt%

MgO

10wt%。仍根據該實施例，較佳地，組合物包含：0wt%

K₂O<4wt%且更佳0wt%

K₂O<3wt%，甚至較佳0wt%

K₂O<2wt%。再根據該實施例，較佳地，浮製玻璃組合物片材包含以下：0.5

[MgO/(MgO+CaO)]<1。較佳地，組合物包含以下：0.6

[MgO/(MgO+CaO)]<1。更佳地，組合物包含以下：0.75

[MgO/(MgO+CaO)]<1。或者，組合物包含以下：0.5

[MgO/(MgO+CaO)]<0.95或甚至更佳0.5

[MgO/(MgO+CaO)]<0.85。更佳地，組合物包含以下：0.75

[MgO/(MgO+CaO)]<0.85。根據極佳實施例，組合物包含以下：0.88

[MgO/(MgO+CaO)]<1。較佳地，組合物包含以下：0.9

[MgO/(MgO+CaO)]<1。或者，組合物包含以下：0.88

[MgO/(MgO+CaO)]

0.98。更佳地，組合物包含以下：0.90

[MgO/(MgO+CaO)]

0.98或甚至較佳0.92

[MgO/(MgO+CaO)]

0.98或甚至更佳0.92

[MgO/(MgO+CaO)]

0.95。

根據尤佳實施例，本發明組合物包含以相對於玻璃之總重量表示之重量%計之以下各項：

65wt%

SiO₂

78wt%

10wt%

Na₂O

20wt%

0wt%

K₂O<4wt%

2wt%<Al₂O₃

3wt%

0wt%<CaO<3.5wt%

4wt%

MgO

12wt%

0.5

[MgO/(MgO+CaO)]<1。

根據此上一實施例，本發明組合物更佳包含：

65wt%

SiO₂

78wt%

10wt%

Na₂O

20wt%

0wt%

K₂O<3wt%

2wt%<Al₂O₃

3wt%

0wt%<CaO<3.5wt%

6wt%

MgO

10wt%

0.75

[MgO/(MgO+CaO)]<1

或者，本發明組合物有利地包含：

65wt%

SiO₂

78wt%

10wt%

Na₂O

20wt%

0wt%

K₂O<3wt%

4wt%

Al₂O₃<5wt%

0wt%<CaO<3.5wt%

6wt%

MgO

10wt%

0.88

[MgO/(MgO+CaO)]<1

在本發明之另一較佳實施例中，組合物包含以相對於玻璃之總重量表示之重量%計之以下各項：

65wt%

SiO₂

78wt%

5wt%

Na₂O

20wt%

1wt%

K₂O<8wt%

1wt%

Al₂O₃<6wt%

2wt%

CaO<10wt%

0wt%

MgO

8wt%；0.1至0.7之K₂O/(K₂O+Na₂O)比率。

根據此上一實施例，較佳地，組合物包含：1wt%

Al₂O₃<5 wt%或甚至：1wt%

Al₂O₃<4wt%。更佳地，組合物包含：1wt%

Al₂O₃

3wt%。或者，組合物包含：2wt%<Al₂O₃<6wt%。較佳地，組合物包含：2wt%<Al₂O₃<5wt%或甚至：2wt%<Al₂O₃<4wt%。更佳地，組合物包含：2wt%<Al₂O₃

3wt%。有利地且此外，3wt%

Al₂O₃<6wt%。較佳地，組合物包含：3wt%

Al₂O₃<5wt%或甚至：3wt%

Al₂O₃<4wt%。或者，組合物包含：4wt%

Al₂O₃<6wt%或甚至4wt%

Al₂O3<5wt%。仍根據此上一實施例，組合物較佳包含：3wt%

CaO<10wt%且更佳4wt%

CaO<10wt%。在極佳實施例中，組合物包含：5wt%

CaO<10wt%。在最佳實施例中，組合物包含：6wt%

CaO<10wt%。仍根據此上一實施例，組合物較佳包含：0wt%

MgO

7wt%且更佳0wt%

MgO

6wt%。在最佳實施例中，組合物包含：0wt%

MgO<5wt%。仍根據此上一實施例，較佳地，組合物包含：1wt%

K₂O<7wt%且更佳1wt%

K₂O<6wt%。在極佳實施例中，組合物包含：1wt%

K₂O<5wt%。或者，組合物包含：2wt%

K₂O

6wt%或甚至較佳3wt%

K₂O

6wt%。在最佳實施例中，組合物包含：2wt%

K₂O

4wt%。仍根據此上一實施例，較佳地，組合物包含0.1至0.6之K₂O/(K₂O+Na₂O)比率。更佳地，組合物包含0.2至0.6之K₂O/(K₂O+Na₂O)比率。或者，玻璃組合物片材包含0.1至0.5之K₂O/(K₂O+Na₂O)比率。在極佳實施例中，組合物包含0.2至0.5之K₂O/(K₂O+Na₂O)比率。在本發明之最佳實施例中，組合物包含0.2至0.4之K₂O/(K₂O+Na₂O)比率。

根據尤佳實施例，本發明組合物包含以相對於玻璃之總重量表示之重量%計之以下各項：

65wt%

SiO₂

78wt%

8wt%

Na₂O

15wt%

1wt%

K₂O<6wt%

1wt%

Al₂O₃<3wt%

4wt%

CaO<10wt%

0wt%

MgO

6wt%；在0.1至0.5範圍內之K₂O/(K₂O+Na₂O)比率。

根據此上一實施例，本發明組合物更佳包含：

65wt%

SiO₂

78wt%

8wt%

Na₂O

15wt%

2wt%

K₂O<6wt%

1wt%

Al₂O₃<3wt%

6wt%

CaO<10wt%

0wt%

MgO

6wt%； 在0.2至0.5範圍內之K₂O/(K₂O+Na₂O)比率。

在極佳方式中，本發明組合物包含：

65wt%

SiO₂

78wt%

8wt%

Na₂O

15wt%

2wt%

K₂O<4wt%

1wt%

Al₂O₃<3wt%

6wt%

CaO<10wt%

0wt%

MgO

5wt%；在0.2至0.4範圍內之K₂O/(K₂O+Na₂O)比率。

根據尤佳實施例，組成係如下：0.003*Fe₂O₃

Co

0.03*Fe₂O₃；Fe₂O₃係以Fe₂O₃表示之總鐵含量(以重量%計)且Co係以Co表示之鈷含量(以重量%計)。更佳地，組成係如下：0.005*Fe₂O₃

Co

0.025*Fe₂O₃或較佳0.006*Fe₂O₃

Co

0.02*Fe₂O₃。在最佳實施例中，組成係如下：0.007*Fe₂O₃

Co

0.015*Fe₂O₃。鐵與鈷含量之 間之此關係容許更接近玻璃片材及其邊緣之完美中性。

大多數經典特透明至透明鈉鈣矽酸鹽型玻璃組合物不包含顯著量之除鐵以外之著色劑(呈雜質形式)。然而，主要由於具體經污染之原料，一些特定組合物可包含一些呈雜質形式之其他著色劑。在此一情形中，鈷與鐵之間之關係可適於確保中性。舉例而言，一些組合物可包含顯著量(即高達0.002wt%)之呈雜質形式之鎳。在此一情形中，在另一較佳實施例中，組成係如下：0.003*Fe₂O₃

(Co-0.2*Ni)

0.03*Fe₂O₃；Fe₂O₃係以Fe₂O₃表示之總鐵含量，Co係以Co表示之鈷含量(以重量%計)且Ni係以Ni表示之鎳含量。更佳地，組合物係如下：0.005*Fe₂O₃

(Co-0.2*Ni)

0.025*Fe₂O₃或較佳0.006*Fe₂O₃

(Co-0.2*Ni)

0.02*Fe₂O₃。在最佳實施例中，組成係如下：0.007*Fe₂O₃

(Co-0.2*Ni)

0.015*Fe₂O₃。

根據一實施例，本發明組合物可包含以相對於玻璃之總重量表示之以下重量%計之鉺(以Er₂O₃表示)：Er₂O₃

0.3wt%或甚至

0.15wt%或甚至較佳

0.1wt%。更佳地，組合物包含以相對於玻璃之總重量表示之以下重量%計之鉺(以Er₂O₃表示)：Er₂O₃

0.075wt%或

0.05wt%或甚至

0.03wt%或甚至較佳

0.02wt%。此與鈷及硒組合可係有利的，此乃因其容許接近中性而不會減小透光率。

有利地，本發明玻璃片材可以機械或化學方式回火。其亦可經彎曲/彎折或以常用方式經變形以達到任何期望構形(藉由冷彎曲、熱成型、...)。其亦可經層壓。

根據本發明之一實施例，玻璃片材塗佈有至少一個透明且導電薄層。本發明之透明且導電薄層可(例如)係基於SnO₂：F、SnO₂：Sb或ITO(氧化銦錫)、ZnO：Al或者ZnO：Ga之層。

根據本發明之另一有利實施例，玻璃片材塗佈有至少一個抗反射層。在使用本發明玻璃片材作為螢幕正面之情形下，此實施例係明 顯有利的。本發明之抗反射層可係(例如)基於具有較低折射率之多孔二氧化矽層，或該層可由若干層(堆疊)構成，具體而言介電材料層與具有低與高折射率之層交替且以具有較低折射率層結束之層的堆疊。

根據另一實施例，玻璃片材塗佈有至少一個抗指紋層或經處理以使得減少或防止指紋顯示。在使用本發明玻璃片材作為觸控螢幕之正面之情形下，此實施例亦係有利的。此一層或此一處理可與沈積於相對面上之透明且導電薄層組合。此一層可與沈積於同一面上之抗反射層組合，抗指紋層係在堆疊之外部且因此覆蓋抗反射層。

根據又一實施例，玻璃片材塗佈有至少一個層或已經處理以使得減少或防止眩光及/或閃光。在使用本發明玻璃片材作為顯示裝置之正面之情形下，此實施例當然係有利的。此一抗眩光或抗閃光處理係(例如)酸蝕刻產生玻璃片材之經處理面之比粗糙度。

根據又一實施例，玻璃片材經處理以使得獲得抗細菌性質(即，藉助已知的銀處理)。在使用本發明玻璃片材作為顯示裝置之正面之情形下，此一處理亦係有利的。

根據又一實施例，玻璃片材塗佈有至少一個油漆層，包括琺瑯、有機油漆、快乾漆、...此油漆層可有利地係彩色或白色。根據此實施例，玻璃片材可在至少一面上塗佈其整個表面或僅一部分。

根據期望之應用及/或性質，可將其他層/處理沈積/實施於本發明玻璃片材之一個及/或另一個面上。

若本發明之玻璃片材整合於以下多樣化之物體中/與其關聯/用作其：家具(桌子、架子、椅子、門、...)、電子裝置、電器、白板、碗櫥、浴室門、牆板、外牆、內部隔斷、照明設備、...則尤其令入感興趣。

現將僅借助實例連同一些並非根據本發明之比較實例來進一步闡述本發明之實施例。以下實例係出於說明性目的而提供且不意欲限 制本發明之範圍。

實例

將本發明之不同玻璃片材製備或計算/模擬成4組實例，其中總鐵、硒及鈷之量可變。

關於實例玻璃片材之製備：根據下表中所指定之相同基礎組成將粉末原料混合在一起且置於熔融坩堝中，且向其中添加包含不同量之鈷、硒及鐵之原料，該等量端視最終組合物中所提及之含量而定(注意鐵已作為雜質至少部分地存在於基礎組成之原料中)。然後，將原料混合物於電爐中加熱至使原料完全熔融之溫度。

在裝配有直徑150mm之積分球之Perkin Elmer Lambda 950分光光度計上測定所製備之每一玻璃片材之光學性質，且具體而言：-根據ISO9050標準對4mm之厚度使用2°之立體視角(D65照明體)且針對介於380nm與780nm之間之波長範圍來測定透光率TLD4；-CIE L*a*b*參數係以透射使用以下參數：照明體D65，10°，5mm厚度來測定。

關於玻璃片材之模擬/計算，例如：一些玻璃片材之光學性質係基於不同玻璃著色劑之光學性質(使用其在各玻璃基質中之色彩向量)來計算。

自實例EX4、EX7、EX14之光學性質係來自模擬。所有其他實例(EX1-3、EX5-6、EX7b、EX8-13)之光學性質經量測。

組1

EX1及EX2實例(比較)對應於未添加鈷或硒之經典且商業化之透明玻璃片材(作為「Panibel® Clear」出售)。EX3實例(比較)對應於商業化藍色邊緣透明玻璃片材(作為「Planibel® Linea Azzura」出售)，其中僅添加一些鈷。EX4實例對應於本發明之玻璃片材，其包含與現有技術之經典透明玻璃相同之總鐵量且其中根據本發明添加鈷及硒。

表1顯示(例如)EX1至4之光學性質及其總鐵、硒及鈷之各別量。

與EX2之結果相比，EX3之結果顯示鈷以低量添加於透明玻璃基質中之效應：EX3較EX2偏藍色(較低b*)(如商業上已知及所呈現)且中性較少(在a*,b*圖中距0；0更遠或N因子增加)。

此外，亦可觀察到EX4實例容許在透明玻璃基質中達成本發明之目標，即極接近經典透明玻璃之高透光率且極中性之色彩：在色圖中a*及b*值極接近0；0且N因子顯著減小(甚至低於經典低鐵玻璃之值，參見EX8及EX9)。

組2

EX5實例(比較)對應於未添加鈷或硒之現有技術之經典中等鐵玻璃片材。EX6實例(比較)對應於其中僅添加硒之中等鐵玻璃片材。EX7及EX7b實例對應於本發明之玻璃片材，其中總鐵量與現有技術之中等鐵玻璃相同且其中根據本發明添加鈷及硒。

表2顯示EX5-7之光學性質及其總鐵、硒及鈷之各別量。

與EX5之結果相比，EX6之結果顯示將硒添加至中等鐵玻璃基質中之效應：其以已知方式誘導透光率損失以及增加之距中性(a*b*圖中之0；0)之距離。

與EX5及EX6之結果相比，EX7及EX7b之結果顯示將鈷及硒添加於本發明之中等鐵玻璃基質中之效應：可觀察到EX7及EX7b實例容許在中等鐵玻璃基質中達成本發明之目的，即高透光率及極中性之色彩：色圖中a*及b*值接近0；0且N因子顯著減小(甚至低於經典低鐵玻璃之值，參見EX8及EX9)。

組3

EX8實例(比較)對應於不添加鈷或硒之經典且商業化低鐵「特透 明」玻璃片材(作為「Sunmax® Premium」出售)。EX9實例(比較)對應於商業化藍色邊緣低鐵玻璃片材(作為「Planibel Clearvision®」出售)，其中僅添加一些鈷。EX10實例(比較)對應於僅添加硒之低鐵玻璃片材。EX11及EX12實例對應於本發明之玻璃片材，其包含與現有技術之經典低鐵玻璃相同之總鐵量且其中根據本發明添加鈷及硒。本發明之EX13實例亦對應於低鐵玻璃片材，其包含達到230ppm之總鐵量。

表3顯示EX8-13之光學性質及其總鐵、硒及鈷之各別量。

與EX8之結果相比，EX9之結果顯示鈷以低量添加於低鐵玻璃基質中之效應。此鈷添加之後可觀察到兩種結果：EX9與EX8相比偏藍色(較低b*)(如商業上已知及所呈現)，但更中性。

與EX8之結果相比，EX10之結果顯示將硒引入低鐵玻璃基質中之效應：與EX8相比，EX10之中性較弱，此乃因在a*,b*圖中距0；0更 遠且其N因子顯著增加。此外，其透光率亦減小。

此外，可觀察到EX11、EX12及EX13實例容許在低鐵玻璃基質中達成本發明之目標，即極高透光率及極中性色彩(色圖中a*及b*值接近0；0且N因子顯著減小)。實際上，在高TLD4之後(與已知「特透明」玻璃相比，參見EX8及EX9)，EX12實例達到高中性，而EX11及EX13實例顯示幾乎完美中性(N因子極低)。

組4

EX14實例(比較)對應於以低於本發明之量添加鈷及硒之玻璃片材(例如，如揭示於EP0463606 B1中之彼等)。

表4顯示比較實例EX14之比色性質及其總鐵、硒及鈷之各別量。

該等結果顯示與EX8及EX9(經典商業低鐵玻璃)相比，鈷之量、但尤其硒之量低於本發明不能使得中性顯著增加，同時透光率減小。因此，與本發明之玻璃片材(參見，例如來自本發明EX11-13之低鐵實例)相反，此一玻璃片材根本不能描述為幾乎中性。

圖4顯示比較實例以及本發明之所有實例之a*,b*座標，其圖解說明其關於中性/消色差(0；0位置)之各別位置及與其相應現有技術玻璃相比本發明所提議之尤其有效解決方案，無論鐵含量如何(介於低鐵與透明型玻璃之間)。

Claims (14)

1. 一種玻璃片材，其具有以相對於玻璃之總重量表示之重量%計包含以下各項之組合物：總鐵(以Fe₂O₃形式表示) 0.002wt%至0.15wt%；硒(以Se之形式表示) 0.0003wt%至0.005wt%；及鈷(以Co之形式表示) 0.00005wt%至0.0015wt%；該玻璃片材之特徵在於：N

   

   10.3* Fe₂O₃ +0.11；N係定義為

   

   ，Fe₂O₃係總鐵含量，以重量%表示，a*及b*係針對5mm之片材厚度使用照明體D65，10°，SCI來量測透射之CIELab值。
2. 如請求項1之玻璃片材，其中該組合物包含：總鐵 0.002wt%至0.1wt%。
3. 如請求項2之玻璃片材，其中該組合物包含：總鐵 0.002wt%至0.06wt%。
4. 如請求項3之玻璃片材，其中該組合物包含：總鐵 0.002wt%至0.04wt%。
5. 如請求項4之玻璃片材，其中該組合物包含：總鐵 0.002wt%至0.02wt%。
6. 如請求項5之玻璃片材，其中該組合物包含：總鐵 0.002wt%至0.01wt%。
7. 如請求項1至6中任一項之玻璃片材，其中該組合物包含：Co 0.00005wt%至0.001wt%。
8. 如請求項1至6中任一項之玻璃片材，其中該組合物包含：Se 0.00004wt%至0.005wt%。
9. 如請求項8之玻璃片材，其中該組合物包含：Se 0.00004 wt%至0.003wt%。
10. 如請求項9之玻璃片材，其中該組合物包含：Se 0.00004wt%至0.002wt%。
11. 如請求項1至6中任一項之玻璃片材，其中該組合物包含：Se 0.00005wt%至0.005wt%。
12. 如請求項11之玻璃片材，其中該組合物包含：Se 0.00005wt%至0.003wt%。
13. 如請求項12之玻璃片材，其中該組合物包含：Se 0.00005wt%至0.002wt%。
14. 如請求項1至6中任一項之玻璃片材，其中該組合物包含：0.003*Fe₂O₃

    

    Co

    

    0.03*Fe₂O₃；Fe₂O₃係以Fe₂O₃表示之總鐵含量，以重量%計，且Co係以Co表示之鈷含量，以重量%計。

Images