CN116425427A - 功能溶液、用于改善玻璃Lab值的方法、玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种功能溶液、用于改善玻璃Lab值的方法、玻璃及其制备方法。该功能溶液包括如下质量百分比的组分：无机碱性试剂10％～60％、螯合剂2％～8％、缓蚀剂1％～4％以及水28％～87％；缓蚀剂和螯合剂的质量比为1：(1～4)；缓蚀剂和无机碱性试剂的质量比为1：(5～50)；无机碱性试剂选自氢氧化钾和氢氧化锂中的至少一种；螯合剂选自柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠中的至少一种。该方案能使玻璃表面颜色恢复正常状态，Lab达到要求范围。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃技术领域，特别是涉及一种功能溶液、用于改善玻璃Lab值的方法、玻璃及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展，电子产品，特别是移动终端，在生活、工作中得到了广泛的应用，用户对移动终端在功能、外观上的标准也越来越高。而玻璃因具有对信号无屏蔽作用、使用过程中不易被刮花等特点而作为盖板广泛应用在电子产品中，如2D、2.5D和3D玻璃盖板。
在玻璃深加工行业，在玻璃抛光、清洗等加工过程中，可能出现玻璃表面严重水解，或玻璃与酸、碱产生化学反应，生成硅酸或硅酸钠等物质残留于玻璃表面，造成玻璃表面颜色变化，从而导致玻璃Lab值(颜色模型)中的b值增大，不符合要求。具体地，当b值为-0.71～-0.4时，从外观上看，玻璃不发蓝或轻微发蓝，外观合格；而当b值大于-0.4时，从外观上看，出现较严重的发蓝情况，因此为外观不合格(NG)品。
目前，行业中针对b值超过管控范围的玻璃产品的处理方式主要为物理方式，如返抛光，但该方法生产成本升高，且清洗后b值有再次NG的可能。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种便宜高效、能够用于改善玻璃Lab值的功能溶液，其能使玻璃的b值降低至-0.4以下，使Lab值不在要求范围内的玻璃重新达到要求，且降低玻璃b值再次NG的可能性。
技术方案如下：
一种功能溶液，包括如下质量百分比的组分：
所述缓蚀剂和螯合剂的质量比为1：(1～4)；
所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(5～50)；
所述无机碱性试剂选自氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或两种的混合物；
所述螯合剂选自柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠中的一种或几种的混合物。
在其中一个实施例中，所述螯合剂和所述缓蚀剂的质量比为(2～3)：1。
在其中一个实施例中，所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(10～30)。
在其中一个实施例中，所述缓蚀剂选自多元醇和四硼酸盐中的一种或几种的混合物。
在其中一个实施例中，所述功能溶液包括如下质量百分比的组分：
所述缓蚀剂和螯合剂的质量比为1：(2～3)；
所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(10～30)。
本发明还提供如上所述的功能溶液的使用方法，用于改善玻璃Lab值，技术方案如下：
一种用于改善玻璃Lab值的方法，包括如下步骤：
将玻璃与如上所述的功能溶液接触，进行修色处理。
在其中一个实施例中，所述修色处理的温度≥60℃，时间≥30min。
在其中一个实施例中，所述修色处理的温度为90℃～150℃。
在其中一个实施例中，所述修色处理的时间为30min～90min。
在其中一个实施例中，使玻璃与功能溶液接触的方式为浸渍、喷涂或旋涂。
本发明还提供一种玻璃的制备方法，其包括对玻璃进行抛光处理的步骤；
所述抛光处理包括：
按照如上所述的用于改善玻璃Lab值的方法对玻璃进行修色处理。
在其中一个实施例中，所述玻璃的制备方法还包括对玻璃进行清洗处理的步骤：
所述清洗处理包括：
按照如上所述的用于改善玻璃Lab值的方法对玻璃进行修色处理。
本发明还提供一种玻璃，其是通过如上所述的玻璃的制备方法制得。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的功能溶液主要把包括特定配比的水、无机碱性试剂、螯合剂以及缓蚀剂。其中，无机碱性试剂与玻璃表面的硅溶胶或硅羟基发生反应，生成硅酸盐，再由螯合剂去除玻璃表面的硅酸盐，从而使玻璃表面颜色恢复正常状态，即Lab达到要求范围，而配合使用特定比例的缓蚀剂，则可防止因无机碱性试剂对玻璃产生过腐蚀，生成过多的硅酸盐而无法被螯合剂完全去除，导致Lab改善效果差，并且还能降低氢氧根离子对新生表层的破坏率，减少玻璃划伤比例。另外，由于使用了螯合剂，还可防止因水水硬度的变化，导致玻璃效果出现差异。
该功能溶液可以单纯用于修复Lab值NG的玻璃，也可以将上述功能溶液添加至清洗剂、抛光液等体系中对玻璃进行修色处理，用于防止在清洗、抛光等工序导致玻璃Lab值NG，简单高效，应用前景广阔。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，意图在于覆盖不排他的包含，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。
本发明中的词语“优选地”、“更优选地”、“较佳地”、“更佳地”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。即，在本发明中，“优选地”、“更优选地”、“较佳地”、“更佳地”等仅为描述效果更好的实施方式或实施例，但并不构成对本发明防护范围的限制。
在本发明中，“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的，表示内容上的差异，但并不应理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明中，“至少一种”的含义是一种以上，如一种，两种及两种以上。“多种”或“几种”的含义是至少两种，例如两种，三种等，“多层”的含义是至少两层，例如两层，三层等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
如果没有特别的说明，本发明的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括按照步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
在本发明中，“以上”或“以下”均包括本数。如，1以下，包括1。
在本发明中，“浸渍”、“浸泡”和“浸没”意义相同，均指玻璃完全浸入于功能溶液中。
在玻璃抛光、清洗等加工过程中，可能出现玻璃Lab值中的b值＞-0.4，外观发蓝，产品NG的问题。目前，行业中针对b值超过管控范围的玻璃产品的处理方式主要为物理方式，如返抛光，但该方法生产成本升高，且清洗后b值有再次NG的可能。已报道的一种通过降低清洗剂pH的方式防止玻璃被腐蚀，进而可以防止玻璃变色的化学方法，但此方案仅仅是降低玻璃变色程度，无法杜绝玻璃变色的情况，且该方案对于已经产生变色的玻璃无法进行修复。
基于此，本发明的目的在于提供一种便宜高效、能够用于改善玻璃Lab值的功能溶液，其能使玻璃的b值降低至-0.4以下，使Lab值不在要求范围内的玻璃重新达到要求，且降低玻璃b值再次NG的可能性。
技术方案如下：
一种功能溶液，包括如下质量百分比的组分：
所述缓蚀剂和螯合剂的质量比为1：(1～4)；
所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(5～50)；
所述无机碱性试剂选自氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或两种的混合物；
所述螯合剂选自柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六合磷酸钠中的一种或几种的混合物。
本发明提供的主要把包括特定配比的水、无机碱性试剂、螯合剂以及缓蚀剂。其中，无机碱性试剂与玻璃表面的硅溶胶或硅羟基发生反应，生成硅酸盐，再由螯合剂去除玻璃表面的硅酸盐，从而使玻璃表面颜色恢复正常状态，即Lab达到要求范围，配合使用特定比例的缓蚀剂，则可防止因无机碱性试剂对玻璃产生过腐蚀，生成过多的硅酸盐而无法被螯合剂完全去除，降低Lab改善效果，并且还能降低氢氧根离子对新生表层的破坏率，减少玻璃划伤比例。另外，由于使用了螯合剂，还可防止因水水硬度的变化，导致玻璃效果出现差异。
在本发明所述功能溶液中，无机碱性试剂的质量含量为10％～60％，包括但不限于为10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、55％、58％和60％，优选为10％～50％。当无机碱性试剂含量低于本发明时，对玻璃表面的腐蚀效果较差，而无机碱性试剂含量过高则会对玻璃产生过腐蚀，生成过多的硅酸盐而无法被螯合剂完全去除，降低Lab改善效果，并且可能会导致玻璃表面划伤严重，影响其他性能，如抗冲击性能。
在本发明所述功能溶液中，所述无机碱性试剂选自氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或两种的混合物。可以理解地，所述无机碱性试剂为氢氧化钾、或氢氧化锂、或氢氧化钾和氢氧化锂的混合物。
在本发明所述功能溶液中，螯合剂的质量含量为2％～8％，包括但不限于为2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％和8％。当螯合剂含量低于本发明时，无法完全去除由于无机碱性试剂腐蚀玻璃而生成的硅酸盐，降低Lab改善效果。螯合剂含量升高，去除硅酸盐效果增加。
在本发明所述功能溶液中，所述螯合剂选自柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠中的一种或几种的混合物。可以理解地，所述螯合剂为柠檬酸三钠、或葡萄糖酸钠、或乙二胺四乙酸四钠、或六偏磷酸钠、或柠檬酸三钠和葡萄糖酸钠的混合物、或柠檬酸三钠和乙二胺四乙酸四钠的混合物、或柠檬酸三钠和六偏磷酸钠的混合物、或葡萄糖酸钠和乙二胺四乙酸四钠的混合物、或葡萄糖酸钠和六偏磷酸钠的混合物、或乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠的混合物、或柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠和乙二胺四乙酸四钠的混合物、或柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠和六偏磷酸钠的混合物、或柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠和六偏磷酸钠的混合物、或葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠的混合物、或柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠的混合物。
在本发明所述功能溶液中，缓蚀剂的质量含量为1％～4％，包括但不限于为1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％和4％。当缓蚀剂含量低于本发明时，可能导致无机碱性试剂对玻璃产生过腐蚀，生成过多的硅酸盐而无法被螯合剂完全去除，降低Lab改善效果，并且可能会导致玻璃表面划伤严重，影响其他性能，如抗冲击性能。当缓蚀剂含量高于本发明时，功能溶液对玻璃表面的腐蚀效果较差，也会降低Lab改善效果。
在其中一个实施例中，所述缓蚀剂选自丙三醇、四硼酸钠和乙二醇中的一种或几种的混合物。可以理解地，所述缓蚀剂为丙三醇、或四硼酸钠、或乙二醇、或丙三醇和四硼酸钠的混合物、或丙三醇和乙二醇的混合物、或四硼酸钠和乙二醇的混合物、或丙三醇、四硼酸钠和乙二醇的混合物。
可以理解地，在本发明所述功能溶液中，所述螯合剂和所述缓蚀剂的质量比为(1～4)：1，包括但不限于1：1、1.5：1、2：1、2.5：1、3：1、3.5：1和4：1。优选地，所述螯合剂和所述缓蚀剂的质量比为(2～3)：1。进一步优选地，所述螯合剂和所述缓蚀剂的质量比为2：1。
可以理解地，在本发明所述功能溶液中，所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(5～50)，包括但不限于1：5、1：7.5、1：10、1：12、1：15、1：20、1：25、1：30、1：35、1：40、1：45和1：50。优选地，所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(10～30)。进一步优选地，所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(15～25)。
在本发明所述功能溶液中，水的质量含量为28％～87％，包括但不限于为20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、55％、58％、60％、62％、65％、68％、70％、72％、75％、78％、80％、82％、85％和87％。
在其中一个实施例中，所述功能溶液包括如下质量百分比的组分：
所述无机碱性试剂选自氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或两种的混合物；
所述螯合剂选自柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠中的一种或几种的混合物；
所述缓蚀剂和螯合剂的质量比为1：(2～3)；
所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(10～30)。
在其中一个实施例中，所述功能溶液包括如下质量百分比的组分：
所述无机碱性试剂选自氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或两种的混合物；
所述螯合剂选自柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠中的一种或几种的混合物；
所述缓蚀剂和螯合剂的质量比为1：(2～3)；
所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(15～25)。
本发明还提供如上所述的功能溶液的使用方法，用于改善玻璃Lab值，技术方案如下：
一种用于改善玻璃Lab值的方法，包括如下步骤：
将玻璃与如上所述的功能溶液接触，进行修色处理。
在其中一个实施例中，所述修色处理的温度≥60℃，时间≥30min。这样的温度和接触时间能使功能溶液更好地发挥作用，更好地改善玻璃Lab值。
可以理解地，在本发明中，所述修色处理的温度≥60℃，包括但不限于60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃和180℃。优选地，所述修色处理的温度90℃～150℃。进一步优选地，所述修色处理的温度100℃～150℃。在优选的温度条件下，功能溶液能更好地发挥作用，更好地改善玻璃Lab值。
可以理解地，在本发明中，所述修色处理的时间为30min以上，包括但不限于30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min、90min和100min。优选地，所述修色处理的时间为30min～90min。进一步优选地，所述修色处理的时间为60min～90min。配合优选的接触时间，功能溶液能更好地发挥作用，更好地改善玻璃Lab值。
在其中一个实施例中，使玻璃与功能溶液接触的方式为浸渍、喷涂或旋涂。
在其中一个实施例中，用于改善玻璃Lab值的方法包括如下步骤：
将玻璃与功能溶液接触，进行修色处理；
所述修色处理的温度为100℃～150℃，时间为60min～90min；
所述功能溶液包括如下质量百分比的组分：
所述无机碱性试剂选自氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或两种的混合物；
所述螯合剂选自柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠中的一种或几种的混合物；
所述缓蚀剂和螯合剂的质量比为1：(2～3)；
所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(10～30)。
在其中一个实施例中，用于改善玻璃Lab值的方法包括如下步骤：
将玻璃与功能溶液接触，进行修色处理；
所述修色处理的温度为100℃～150℃，时间为60min～90min；
所述功能溶液包括如下质量百分比的组分：
所述无机碱性试剂选自氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或两种的混合物；
所述螯合剂选自柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠中的一种或几种的混合物；
所述缓蚀剂和螯合剂的质量比为1：(2～3)；
所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(15～25)。
在其中一个实施例中，所述用于改善玻璃Lab值的方法包括如下步骤：
1)将无机碱性试剂、螯合剂、缓蚀剂和水按照配方比例混合，搅拌均匀，制备功能溶液，并升温至60℃以上；
2)温度到达后保温1h～5h，将已清洗干净的Lab值不符合要求的玻璃浸泡于上述功能溶液中30min以上；
3)浸泡时间到达要求时间后将玻璃取出，并用水清洗干净；
4)测试玻璃的Lab情况。
本发明还提供一种玻璃的制备方法，包括对玻璃进行抛光处理的步骤；
所述抛光包括：
按照如上所述的用于改善玻璃Lab值的方法对玻璃进行修色处理。
在其中一个实施例中，所述玻璃的制备方法还包括对玻璃进行清洗处理的步骤：
所述清洗处理包括：
按照如上所述的用于改善玻璃Lab值的方法对玻璃进行修色处理。
该用于改善玻璃Lab值的方法可以单纯用于修复Lab值NG的玻璃，也可以将上述功能溶液添加至清洗剂、抛光液等体系中，或者直接在抛光和/或清洗过程中加入上述在温度≥60℃的条件下，使玻璃与功能溶液接触30min以上，进行修色处理的操作，用于防止在清洗、抛光等工序导致玻璃Lab值NG，简单高效，应用前景广阔。
本发明还提供一种玻璃，其是通过如上所述的玻璃的制备方法制得。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
下述实施例和对比例均使用康宁微晶玻璃、165.74*74.35mm板材作为样品。
下述实施例和对比例中玻璃的Lab值测试方法：浸泡后使用Lab值测试仪进行测试，每组验证测试5pcs产品，每片产品测试5个点位，具体结果以25个数据的平均值为准，b值越接近-0.7说明产品发蓝程度越少。具体地，①在产品不发蓝或无明显发蓝时b值处于-0.7左右，在-0.4以下，产品合格；②玻璃严重发蓝，b值＞-0.4，产品不合格。
实施例1
本实施例提供一种功能溶液和用于改善玻璃Lab值的方法，步骤如下：
1)将无机碱性试剂、螯合剂、缓蚀剂和水按照配方比例混合，搅拌均匀，制备功能溶液，并升温至110℃；
其中，以质量百分比计，本实施例的功能溶液的组成如下：
2)温度到达后保温2h，将已清洗干净的Lab值不符合要求的玻璃浸泡于上述功能溶液中60min；
3)浸泡时间到达要求时间后将玻璃取出，并用水将玻璃清洗干净；
4)测试玻璃的Lab情况。
实施例2至实施例17以及对比例1至对比例12与实施例1的操作基本相同，功能溶液配方和修色处理参数详见表1，功能溶液中未示出原料为水，各原料质量加和为100％：
表1：实施例1至实施例19和对比例1至对比例12的主要工艺参数
对实施例1至实施例19和对比例1至对比例12的玻璃进行Lab测试，测试结果如表2所示：
表2
由表2可知，相比于对比例1至对比例12，实施例1至实施例19采用本发明的方案对b值不符合要求的玻璃进行修色处理，对玻璃的b值有明显的改善效果，特别是实施例1至实施例3，实施例6，实施例9至实施例13以及实施例17可使玻璃b值恢复至几乎不发蓝的状态。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种功能溶液，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
所述缓蚀剂和螯合剂的质量比为1：(1～4)；
所述缓蚀剂和无机碱性试剂的质量比为1：(5～50)；
所述无机碱性试剂选自氢氧化钾和氢氧化锂中的一种或两种的混合物；
所述螯合剂选自柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸四钠和六偏磷酸钠中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的功能溶液，其特征在于，所述缓蚀剂和所述螯合剂的质量比为1：(2～3)。
3.根据权利要求1所述的功能溶液，其特征在于，所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(10～30)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的功能溶液，其特征在于，所述缓蚀剂选自多元醇和四硼酸盐中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的功能溶液，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
所述缓蚀剂和螯合剂的质量比为1：(2～3)；
所述缓蚀剂和所述无机碱性试剂的质量比为1：(10～30)。
6.一种用于改善玻璃Lab值的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将玻璃与权利要求1至5任一项所述的功能溶液接触，进行修色处理。
7.根据权利要求6所述的用于改善玻璃Lab值的方法，其特征在于，所述修色处理的温度≥60℃，时间≥30min。
8.根据权利要求7所述的用于改善玻璃Lab值的方法，其特征在于，所述修色处理的温度为90℃～150℃；和/或
所述修色处理的时间为30min～90min。
9.一种玻璃的制备方法，其特征在于，包括对玻璃进行抛光处理的步骤：
所述抛光处理包括：
按照权利要求6至8任一项所述的用于改善玻璃Lab值的方法对玻璃进行修色处理。
10.一种玻璃，其特征在于，通过权利要求9所述的玻璃的制备方法制得。
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