JP2015505804A - 着色アルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品 - Google Patents
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Abstract
Description
2.約200nm〜2500nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物F02に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約9.1まで、または
3.約200nm〜2500nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物D65に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約8.4まで、または
4.約360nm〜750nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物Aに関してCIELAB色空間座標で示される場合、約5.2まで、または
5.約360nm〜750nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物F02に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約6.3まで、または
6.約360nm〜750nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物D65に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約6.5まで。
2.約200nm〜2500nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物F02に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約3.6まで、または
3.約200nm〜2500nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物D65に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約3.3まで、または
4.約360nm〜750nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物Aに関してCIELAB色空間座標で示される場合、約5.2まで、または
5.約360nm〜750nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物F02に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約6.3まで、または
6.約360nm〜750nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物D65に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約6.5まで。
[1]http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd204.pdfのG.J.Janzら,“Molten Salts Data:Diffusion Coefficients in Single and Multi−Component Salt Systems,”J.Phys.Chem.Ref.Data,Vol.11,No.3,pp.505−693(1982);
[2]http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd51.pdfのK.H.Stern,“High Temperature Properties and Decomposition of Inorganic Salts,”J.Phys.Chem.Ref.Data,Vol.3,No.2,pp.48−526(1974);
[3]http://www.nist.gov/data/nsrds/NSRDS−NBS−15.pdfのG.J.Janzら,“Molten Salts:Volume 1,Electrical Conductance,Density,and Viscosity Data,”Nat.Stand.Ref.Data Ser.,NBS(US)15,139ページ(Oct.1968);
[4]http://www.nist.gov/data/nsrds/NSRDS−NBS−28.pdfのG.J.Janzら,“Molten Salts:Volume 2,Section 2,Surface Tension Data,”Nat.Stand.Ref.Data Ser.,NBS(U.S.)28,62ページ(Aug.1969);
[5]http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd10.pdfのG.J.Janzら,“Molten Salts:Volume 3,Nitrates,Nitrites and Mixtures,Electrical Conductance,Density,Viscosity and Surface Tension Data,”J.Phys.Chem.Ref.Data,Vol.1,No.3,pp.581−746(1972);
[6]http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd41.pdfのG.J.Janzら,“Molten Salts:Volume 4,Part 1,Fluorides and Mixtures,Electrical Conductance,Density,Viscosity and Surface Tension Data,”J.Phys.Chem.Ref.Data,Vol.3,No.1,pp.1−116(1974);
[7]http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd71.pdfのG.J.Janzら,“Molten Salts:Volume 4,Part 2,Chlorides and Mixtures,Electrical Conductance,Density,Viscosity and Surface Tension Data,”J.Phys.Chem.Ref.Data,Vol.4,No.4,pp.871−1178(1975);
[8]http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd96.pdfのG.J.Janzら,“Molten Salts:Volume 4,Part 3,Bromides and Mixtures,Iodides and Mixtures,”J.Phys.Chem.Ref.Data,Vol.6,No.2,pp.409−596(1977);
[9]http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd135.pdfのG.J.Janzら,“Molten Salts:Volume 4,Part 4,Mixed Halide Melts,Electrical Conductance,Density,Viscosity and Surface Tension Data,”J.Phys.Chem.Ref.Data,Vol.8,pp.125−302(1979);
[10]http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd168.pdfのG.J.Janzら,“Molten Salts:Volume 5,Part 1,“Additional Systems with Common Anions;Electrical Conductance,Density,Viscosity,and Surface Tension Data,”J.Phys.Chem.Ref.Data.Vol.9,No.4,pp.831−1020(1980);
[11]http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd230.pdfのG.J.Janzら,“Molten Salts:Volume 5,Part 2,“Additional Systems with Common Anions;Electrical Conductance,Density,Viscosity,and Surface Tension Data,”J.Phys.Chem.Ref.Data.Vol.12,No.3,pp.(1983);
[12]http://www.nist.gov/data/nsrds/NSRDS−NBS−61−1.pdfのG.J.Janzら,“Physical Properties Data Compilations Relevant to Energy Storage:I.Molten Salts:Eutectic Data,”NSRDS・NBS 61,Part I,U.S.Gov’t Printing Office,Washington,DC(1978);および
[13]http://www.nist.gov/data/nsrds/NSRDS−NBS61−II.pdfのG.J.Janzら,“Physical Properties Data Compilations Relevant to Energy Storage.II.Molten Salts:Data on Single and Multi−Component Systems,”NSRDS・NBS 61,Part II,U.S.Gov’t Printing Office,Washington,DC(1979)
に開示される、より大きな半径を有する1種以上のイオン、および1種以上の金属含有ドーパントを有するものを含むことができ、例えば、限定されないが、FeCl2−KCl、Cs2Cr2O7−Rb2Cr2O7、KCl−NbOCl3、KCl−K2Cr2O7、FeCl2−KCl−NdCl3、KCl−NbOCl3、Rb2O−V2O5、CsBr−TiCl、KCl−MnCl2−NaCl、KCl−MnCl2、MnCl2−RbCl、CsCl−MnCl2、CoCl2−KCl、CoCl2−RbCl、K2CO3−K2Mo4O13、CuCl2−KCl、CuSO4−K2SO4、K2SO4−MoO3、AgVO3−K2SO4−KVO3、Ag2SO4−AgVO3−K2SO4、AgCl−KVO3、CoCl2−NaClなどのいずれか1つである。上記と同様に、連絡は、イオン相互拡散(例えば、少なくとも1種のイオン供給源からガラスの表面およびガラスの表面から置き換えられるイオンへのイオンの移動性)が適切な時間の範囲内で十分に迅速である温度範囲内の温度で生じることができる(例えば、約300℃〜500℃の範囲で約1時間〜64時間)。また典型的に、そのような連絡の結果として、圧縮応力(σs)および/または層の深さ(DOL)がガラスの少なくとも1つの表面で達成されることが望まれる場合、そのような温度は、ガラスのガラス転移温度(Tg)以下である。連絡を実行するためにあらかじめ選択された溶融塩浴組成、ならびにあらかじめ選択された温度およびあらかじめ選択された時間は、ガラスの少なくとも1つの表面において達成することが望まれる圧縮応力(σs)および/または層の深さ(DOL)の大きさならびに色次第で変更可能である。
以下に記載される実施例ガラスA〜Fは、砂としてSi、アルミナとしてAl、ソーダ灰および硝酸ナトリウムとしてNa、ホウ酸としてB、ならびにメタリン酸アルミニウムとしてPによってバッチ処理された。実施例ガラスA〜Fに関して、それぞれが、Fe2O3として添加された鉄(Fe)、V2O5として添加されたバナジウム(V)、Cr2O3として添加されたクロム(Cr)、Co3O4として添加されたコバルト(Co)、CuOとして添加された銅(Cu)、およびAuとして添加された金(Au)によるバッチに添加された異なるあらかじめ選択された色を付与するために配合される1種以上の金属含有ドーパントを含む異なる着色剤を有するように、6つの異なる組成物が配合された。バッチ材料を4時間1600℃で溶融し、次いで、注ぎ、550℃〜650℃でアニールした。実施例ガラスA〜Fの組成物は、誘導結合プラズマおよび/または原子吸光および/または蛍光X線(XRF)技術によって分析され、それぞれの成分材料のモル%を決定した。実施例ガラスA〜Fのそれぞれに関する特定の組成が表Iに報告されている。
各実施例ガラスA〜Fに関して、それぞれの未処理の基板を、約410℃の温度で、2[時間]、4[時間]および8[時間]、KNO3塩浴と連絡し、それによって試料1〜18を製造した。
各実施例ガラスA〜Fに関して、それぞれの未処理の基板を、約450℃の温度で2[時間]、KNO3塩浴、ならびに約410℃の温度で32[時間]および64[時間]、KNO3塩浴と連絡し、それによって試料19〜36を製造した。
および相当するIOX着色ガラス組成物(すなわち試料24、30および36)の基板に関する、波長λ[nm]の関数としての透過率[%]をグラフによって示す。これらの透過率スペクトルは、上記の様式で直径60mmの積分球を備えたHitachi U4001分光光度計を使用して得た。図5〜10から、それぞれの未処理のガラス組成物および相当するIOX着色試料は同様に成形され、もとの、または「未処理の」色調の保持の視覚による観察を実証することを確認することができた。また、FeドーパントおよびVドーパント組成物に関しては約250〜500のλ[nm]の範囲で、CoドーパントおよびCuドーパント組成物に関しては約250〜800のλ[nm]の範囲でスペクトル実質的に一致することがわかるが、約250〜500のλ[nm]の範囲でCrドーパントおよびuドーパント組成物に関してはわずかに分かれるように見える。
ΔE=[{ΔL*}2+{Δa*}2+{Δb*}2]0.5
は、各CIE発光物−観察者組合せに関して、IOX処理前の未処理の着色ガラスおよび処理後のIOX着色ガラスに関して得られたL*、a*およびb*のCIELAB色空間座標を使用して決定され、これも表V〜VIIに要約された。
以下に記載される実施例ガラスGに関して、砂としてSi、アルミナとしてAl、ソーダ灰および硝酸ナトリウムとしてNa、ホウ酸としてB、ならびにメタリン酸アルミニウムとしてPによって、25の異なるバッチを調製した。実施例ガラスGの25の異なるバッチのそれぞれは、金属含有ドーパントを用いずに調製した。25の異なるバッチのそれぞれを1600℃で4時間溶融し、次いで、注入し、550℃〜650℃でアニールした。25の異なるバッチの1つに相当する各実施例ガラスGの組成物は、誘導結合プラズマおよび/または原子吸光および/または蛍光X線(XRF)技術によって分析され、それぞれの成分材料のモル%を決定した。実施例ガラスGの組成範囲は表XIに報告される。
実施例ガラスGのそれぞれの浴に関して、未処理の基板を、約410℃の温度で8[時間]、5重量%AgNO3−95重量%KNO3浴と連絡し、それによって試料37〜61を製造し、そして、それぞれに関して、(1)IOX試料の透過率および反射率合計と、(2)相当する未処理の試料の透過率および反射率合計との差から、1mmの経路の長さに関する内部吸光度[%]を決定した。
Claims (10)
- イオン交換可能であるように配合されるガラスであって、
a.任意選択的に、イオン交換処理(IOX)の後、あらかじめ選択された色を付与するために配合される1種以上の金属含有ドーパント、
を含んでなり、
b.約64時間までのイオン交換処理(IOX)の後、
i.少なくとも約500MPaを含んでなる圧縮応力(σs)下で少なくとも1つの表面を有し、かつ
ii.前記圧縮応力(σs)下の前記少なくとも1つの表面が、少なくとも約15μmを含んでなる層の深さ(DOL)を示し、かつ
c.SiO2が少なくとも約40モル%を構成する
ことを特徴とするガラス。 - 前記ガラスが、前記イオン交換処理(IOX)の前にあらかじめ選択された色を付与するために配合される1種以上の金属含有ドーパントを含んでなる着色ガラスを含んでなり、かつ前記イオン交換処理(IOX)の後、
iii.分光光度計を使用する正透過測定から決定される、IOX処理後およびIOX処理前の前記着色ガラスの前記あらかじめ選択された色のCIELAB色空間座標の色差(ΔE=[{ΔL*}2+{Δa*}2+{Δb*}2]0.5)であって、以下:
1.約200nm〜2500nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物Aに関してCIELAB色空間座標で示される場合、約8.2まで、任意選択的に、約200nm〜2500nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物Aに関してCIELAB色空間座標で示される場合、約3.5まで、または
2.約200nm〜2500nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物F02に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約9.1まで、任意選択的に、約200nm〜2500nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物F02に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約3.6まで、または
3.約200nm〜2500nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物D65に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約8.4まで、または
4.約360nm〜750nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物Aに関してCIELAB色空間座標で示される場合、約5.2まで、任意選択的に、約200nm〜2500nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物D65に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約3.3まで、または
5.約360nm〜750nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物F02に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約6.3まで、または
6.約360nm〜750nmの間で得られる測定結果が、10°の観察者角度およびCIE発光物D65に関してCIELAB色空間座標で示される場合、約6.5まで
を含んでなる色差をさらに含んでなることを特徴とする、請求項1に記載のガラス。 - Al2O3;Rが、Li、Na、K、RbおよびCsの1種以上を含んでなるR2Oの形態の少なくとも1種のアルカリ金属酸化物;ならびにB2O3、K2O、MgO、ZnOおよびP2O5の1種以上をさらに含んでなることを特徴とする、請求項1に記載のガラス。
- c.SiO2が約40モル%〜約70モル%を構成し、
d.Al2O3が約0モル%〜約25モル%を構成し、
e.B2O3が0モル%〜約10モル%を構成し、
f.Na2Oが約5モル%〜約35モル%を構成し、
g.K2Oが0モル%〜約2.5モル%を構成し、
h.MgOが0モル%〜約8.5モル%を構成し、
i.ZnOが0モル%〜約2モル%を構成し、
j.P2O5が約0〜約10%を構成し、
k.CaOが0モル%〜約1.5モル%を構成し、
l.Li2Oが0モル%〜約20モル%を構成し、
m.Rb2Oが0モル%〜約20モル%を構成し、かつ
n.Cs2Oが0モル%〜約20モル%を構成する
ことを特徴とする、請求項1に記載のガラス。 - あらかじめ選択された色を付与するために配合される1種以上の金属含有ドーパントが、1種以上の遷移金属、1種以上の希土類元素、あるいは1種以上の遷移金属および1種以上の希土類元素を含んでなり、任意選択的に、前記1種以上の金属含有ドーパント供給源が、Au、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、V、Ti、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuの1種以上、任意選択的にAu、Ag、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、CrおよびVの1種以上を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載のガラス。
- R2O+Al2O3+MgO+ZnOのモル%の合計が少なくとも約25モル%を構成することを特徴とする、請求項3に記載のガラス。
- 前記ガラスが、約1mmまでの厚さを有するガラス物品であって、任意選択的に、
i.少なくとも約500MPaを含んでなる圧縮応力(σs)下で少なくとも1つの表面と、
ii.少なくとも約15μmを含んでなる層の深さ(DOL)を示す圧縮応力(σs)下の少なくとも1つの表面と
を有する着色ガラスを含んでなるガラス物品を含んでなることを特徴とする、請求項1に記載のガラス。 - F、Cl、Br、I、As2O3、Sb2O3、CeO2およびSnO2の1種以上を含んでなる少なくとも1種の清澄剤をさらに含んでなることを特徴とする、請求項1に記載のガラス。
- 前記着色ガラスの製造方法であって、アルミノケイ酸塩を含んでなる請求項1に記載のガラスの少なくとも1つの表面を、
a.
i.前記アルミノケイ酸塩ガラスがリチウムアルミノケイ酸塩ガラスを含んでなる場合、リチウムイオンと交換可能なナトリウム、カリウム、ルビジウムおよび/またはセシウムの1種以上のイオン、あるいは
ii.前記アルミノケイ酸塩ガラスがナトリウムアルミノケイ酸塩ガラスを含んでなる場合、ナトリウムイオンと交換可能なカリウム、ルビジウムおよび/またはセシウムの1種以上のイオン、あるいは
iii.前記アルミノケイ酸塩ガラスがカリウムアルミノケイ酸塩ガラスを含んでなる場合、カリウムイオンと交換可能なルビジウムおよび/またはセシウムの1種以上のイオン
を含んでなる、強化イオン供給源を含んでなる1種以上の塩、
b.約350℃〜約500℃を含んでなる前記イオン交換処理(IOX)温度以下の溶融温度、ならびに
c.任意選択的に、前記イオン交換処理(IOX)(IOX)によって前記アルミノケイ酸塩ガラスにあらかじめ選択された色を付与するために配合される1種以上の金属含有ドーパント供給源
を含んでなる浴と連絡する工程を含んでなることを特徴とする方法。 - a.強化イオン供給源を含んでなる1種以上の塩が、ハロゲン化物、シアン化物、炭酸塩、酸化窒素ラジカル、塩素酸塩、硫化物、亜硫酸塩および硫酸塩の1種以上の配合物、任意選択的に、ハロゲン化物、炭酸塩、クロム酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、硫化物、亜硫酸塩および硫酸塩の1種以上の配合物をさらに含んでなり、かつ
b.任意選択的に、前記イオン交換処理(IOX)(IOX)によって前記アルミノケイ酸塩ガラスにあらかじめ選択された色を付与するために配合される前記1種以上の金属含有ドーパント供給源が、ハロゲン化物、シアン化物、炭酸塩、クロム酸塩、酸化窒素ラジカル、マンガン酸塩、モリブデン酸塩、塩素酸塩、硫化物、亜硫酸塩、硫酸塩、バナジル、バナジウム酸塩およびタングステン酸塩の1種以上、任意選択的に、ハロゲン化物、炭酸塩、クロム酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、マンガン酸塩、硫化物、亜硫酸塩、硫酸塩、バナジルおよびバナジウム酸塩の1種以上を含んでなる1種以上の塩を含んでなることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
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