JP2021528357A - 高アルミナ低ソーダガラス組成物 - Google Patents

高アルミナ低ソーダガラス組成物 Download PDF

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Abstract

ガラス組成物は、６５〜７５重量％のＳｉＯ２と、５〜１５重量％のＣａＯと、０〜５重量％のＭｇＯと、０〜５重量％のＫ２Ｏと、１０〜１４重量％のＮａ２Ｏと、１〜５重量％のＡｌ２Ｏ３と、を含むベースガラス部分を含有し、９．５〜１２．５重量％／重量％の範囲のＡｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比を有する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年６月２７日に出願された米国仮特許出願第６２／６９０，６６３号に対する優先権を主張するものであり、その開示全体が本明細書に参照として組み込まれる。
本発明は、日射吸収性が低い青色ガラス（ｌｏｗ−ｓｏｌａｒ−ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｂｌｕｅ ｇｌａｓｓ）に関し、より詳細には高アルミナ、低ソーダガラス組成物及びガラス基板に関する。
技術的考察
断熱ガラス（ＩＧ）ユニットは、窓を介したエネルギー透過率を低減させるため、居住用建築物及び商用建築物において好適な窓である。当業者によって理解されるように、ＩＧユニットを介してエネルギー透過率を低減させると、冬の間には建築物室内からの熱損失が低下し、夏の間には建築物室内への熱の移動が減少する。例えば、優れた光学特性を提供する特定のガラス組成物のいくつかが、米国特許第８，２６８，７４１号明細書、同６，３１３，０５３号明細書及び同４，７９２，５３６号明細書に記載され、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。
しかし、現在利用可能な一部のＩＧユニットは、長期間蓄積されると、化学的損傷をうけやすくなり得る。例えば、このようなガラス基板は、水及び／又は大気への曝露のために「着色」又は腐食し得るが、それにより、特に建築用途又は外観が重要になり得るその他の用途では、ガラスの品質及び価値が低下する場合がある。
従って、ここで当業者によって理解されるように、ガラスの目標とされる色、日射吸収性、溶融特性並びにその他の光学特性及び／又は物理的特性を維持又は向上させると共に、断熱ガラスの化学的耐久性を高め得る、改善したガラス組成物を提供することが望ましいだろう。
当該技術分野における上記の欠陥の一部又は全てに対処するために、本開示は高アルミナ、低ソーダガラス組成物を提供する。この組成物は、日射吸収性が低い青色ガラス基板中（例えば、連続的な板ガラス製造方法を用いて作製されるガラスリボンから切断されるガラスシート）で用いられるとき、目標とされる溶融特性及び光学特性を実質的に維持することを可能にすると共に、化学的耐久性が高められた日射吸収性が低い青色ガラス基板を提供する。
従って、ガラス組成物であって、６５〜７５重量％のＳｉＯ２と、５〜１５重量％のＣａＯと、０〜５重量％のＭｇＯと、０〜５重量％のＫ２Ｏと、１０〜１４重量％のＮａ２Ｏと、１〜５重量％のＡｌ２Ｏ３と、を含むベースガラス部分（ｂａｓｅ ｇｌａｓｓ ｐｏｒｔｉｏｎ）を含み、Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が９．５〜１２．５重量％／重量％の範囲であるガラス組成物が、本明細書にて提供される。ベースガラス部分は、ＭｇＯに対するＣａＯの比が１．５〜２．２重量％／重量％の範囲であってもよい。ベースガラス部分は、０．１〜０．５重量％のＫ２Ｏを更に含んでもよい。ベースガラス部分は、６８〜７４重量％のＳｉＯ２と、１３〜１３．５重量％のＮａ２Ｏと、１〜１．４重量％のＡｌ２Ｏ３と、８．１〜８．６重量％のＣａＯと、４．５〜５重量％のＭｇＯと、を含んでもよい。
ガラス組成物中の全鉄は、０．０１〜０．６０重量％の範囲であってよい。ガラス組成物は、０．６以下のレドックス比を有してもよい。ガラス組成物は、３０〜１２０ｐｐｍの範囲の量のＣｏＯ及び／又は７．５ｐｐｍ以下の量のＳｅを含む着色剤部分（ｃｏｌｏｒａｎｔ ｐｏｒｔｉｏｎ）を、更に含んでもよい。ガラス組成物は、ガラスシートに成形されるとき、以下の色度座標、−４〜＋４の範囲のａ＊及び０〜−２０の範囲のｂ＊によって表現される色を有してもよい。ガラス組成物は、ガラスシートとして成形されるとき、８０％以下の可視光透過率を有してもよい。
ガラス組成物中の全鉄は、０．２〜０．８重量％の範囲であってよい。ガラス組成物は、０．４〜０．６の範囲のレドックス比を有してもよい。ガラス組成物は、２０ｐｐｍ以下の量のＣｏＯ及び／又は３ｐｐｍ以下の量のＳｅを含む着色剤部分を、更に含んでもよい。ガラス組成物は、ガラスシートに成形されるとき、以下の色度座標、−８〜−１６の範囲のａ＊及び＋３〜−１７の範囲のｂ＊によって表現される色を有してもよい。ガラス組成物は、ガラスシートに成形されるとき、８０％以下の可視光透過率を有してもよい。
着色剤部分は、マンガン、スズ、セリウム、モリブデン、バナジウム、銅、亜鉛、タングステン及びランタンの酸化物、又はこれらの任意の組合せの少なくとも１種を含んでもよい。
本発明のこれらの、そしてまた他の特徴及び特性、並びに作業方法、及び構造体の要素に関連する機能、及びパーツの組合せ、及び製造の経済性は、その全てが本明細書の一部を形成する、包含される例を参照して、以下の記載及び添付の請求項について検討することでより明らかになるだろう。しかし、例は例示及び説明のみを目的とし、本発明の範囲を定義することは意図しないと、明白に理解されたい。本明細書及び請求項において使用される場合、単数形を表す「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、他に明確に記されない限り、複数形で言及されるものも包含する。
本明細書及び本特許請求の範囲で使用される全ての数は、全ての場合において、用語「約」により修飾されるものとして理解される。「約」とは、示された値のプラスマイナス１０％の範囲を意味する。
本明細書にて開示される全ての範囲は、範囲の始まり及び終わりの値、並びにその中に組み込まれる任意の及び全ての部分的な範囲を包含する。本明細書にて開示される範囲は、特定の範囲にわたる平均値を表す。
本明細書にて引用される全ての文書は、その全体が「参照として」組み込まれる。
「少なくとも」（原文：ａｔ ｌｅａｓｔ）は、「以上」（原文：ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｏｒ ｅｑｕａｌ ｔｏ）を意味する。「超えない」（原文：ｎｏｔ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ）又は「最大でも」（原文：ａｔ ｍｏｓｔ）は、「以下」（原文：ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｏｒ ｅｑｕａｌ ｔｏ）を意味する。
特に指定がない限り、量への言及は「重量％の単位」（重量％）（原文：ｂｙ ｗｔ％ （ｗｔ％））である。
用語「含有する」（原文：ｉｎｃｌｕｄｅｓ）は、「含む」（原文：ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）と同義である。
本発明の議論では、ある種の特徴は、一定の限定内において、「特に」（原文：ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ）又は「好ましくは」（原文：ｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ）（例えば、一定の限定内において「好ましくは」（原文：ｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ）、「より好ましくは」（原文：ｍｏｒｅ ｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ）又は「更により好ましくは」）（原文：ｅｖｅｎ ｍｏｒｅ ｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ）として表現され得る。本発明はこれらの特定の、又は好ましい限定に制限されず、本開示の範囲全体を含むと理解すべきである。
本明細書で使用する場合、用語、可視光透過率（「Ｔｖｉｓ」）は、ＣＩＥ標準イルミナント「Ｄ６５」及びＣＩＥ１９３１測色標準観察者（２°）を使用して、３８０〜７７０ナノメートルの波長範囲にわたって１０ナノメートル間隔で測定された、透過率データに基づく算出値を意味する。
本明細書で使用する場合、色は色度座標ａ＊及びｂ＊によって表現される。これはＣＩＥ標準イルミナント「Ｄ６５」及びＣＩＥ１９６４測色補助標準観測者（１０°）を使用して測定された、透過率データに基づく算出値を表す。透過データは、スペクトラロン（Ｓｐｅｃｔｒａｌｏｎ）を並べたラボスフィア（Ｌａｂｓｐｈｅｒｅ）社製、１５０ｍｍの積分球を用いて、パーキンエルマー（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ）社製、ラムダ９分光光度計によって、ＡＳＴＭ Ｅ９０３−９６の方法「積分球を使用した材料の日射吸収率、反射率及び透過率の標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ａｂｓｏｒｐｔａｎｃｅ，Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ，ａｎｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｕｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ Ｓｐｈｅｒｅｓ）」に従って収集される。
Ｔｖｉｓ（三刺激値「Ｙ」としても知られる）及び色度座標の算出は、ＡＳＴＭ Ｅ３０８−９０「ＣＩＥシステムを用いて対象物の色を計算するための標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｏｌｏｒｓ ｏｆ Ｏｂｊｅｃｔｓ Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ＣＩＥ Ｓｙｓｔｅｍ）」に基づく方法に従う。
色値（例えば、Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊、Ｃ＊及び色相角度）は、国際照明委員会によって規定されるＣＩＥ１９７６ＬＡＢ色空間に準拠する。明細書及び請求項中のＬ＊、ａ＊及びｂ＊の値は、色センターポイント値（ｃｏｌｏｒ ｃｅｎｔｅｒ ｐｏｉｎｔ ｖａｌｕｅｓ）を表す。業界の標準的慣習としてされるように、全てのＴｖｉｓ及び色度座標は、５．６６ｍｍ（０．２２３インチ）の参照厚を有する板ガラスシートを用いて決定される。
鉄は、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）及び酸化鉄（ＩＩ）（ＦｅＯ）としてガラス組成物中に存在できる。当該技術分野において周知のように、Ｆｅ２Ｏ３は強力な紫外線吸収体かつ黄色の着色剤であり、ＦｅＯは強力な赤外線吸収体かつ青色の着色剤である。業界の標準的慣習としてされるように、本発明のガラス組成物中において２価鉄状態（Ｆｅ＋＋）で存在する鉄の量は、ガラス組成物中に存在する「ＦｅＯ」の重量％換算で表される。当業者によって理解されるように、２価鉄状態（Ｆｅ＋＋）の鉄の量はＦｅＯとして表されるが、２価鉄状態（Ｆｅ＋＋）の鉄の全量が、実際にＦｅＯとしてガラス中に存在するわけではない。
業界の標準的慣習としてされるように、本発明のガラス組成物中に存在する「全鉄」の量は、ガラス組成物中に存在する「Ｆｅ２Ｏ３」の重量％換算で表される。これはガラス組成物中に存在する鉄の全てが、Ｆｅ２Ｏ３の形態であることを意味するわけではない。本明細書で使用する場合、用語「レドックス比」は、全鉄の量（「Ｆｅ２Ｏ３」として表される）で割った２価鉄状態の鉄の量（「ＦｅＯ」として表される）を示す。
本発明は、任意の組合せで、以下の本発明の態様を含む、それらからなる、又はそれらから本質的になる。本発明の多様な態様は、個別の例において例示される。しかし、これは単に例示及び議論の容易さのためであると理解すべきである。本発明の実施に際して、一例にて論じられる本発明の１つ以上の態様は、１つ以上のその他の例で論じられる本発明の１つ以上の態様と組み合わせることができる。
本発明は、ベースガラス部分を含有するガラス組成物に関する。非限定的な実施形態において、ベースガラス部分は、当該技術分野で「ソーダ石灰シリカ」ガラス組成物と称される種類のものである。いくつかの非限定的な実施形態において、ガラス組成物は着色剤部分を更に含んでよい。目標とされる光学特性を伴うガラス組成物で形成されるガラス基板又はガラスシートを提供するように、着色剤部分は、本明細書で更に詳細に記載されるように、選択された量の着色剤を含む。例えば、着色剤部分は、酸化鉄（酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）及び酸化鉄（ＩＩ）（ＦｅＯ））、酸化コバルト（ＣｏＯ）、セレン（Ｓｅ）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）並びに酸化ニッケル（ＮｉＯ）などの着色剤を含んでもよいが、これらに限定されない。特に指示がない限り、ベースガラス部分の成分及びガラス組成物のガラス着色剤部分の重量％は、ガラス組成物の総重量、即ちベースガラス部分の総重量に着色剤部分の総重量を加えたものを基準とする。
本開示によれば、本明細書に記載されるようなベースガラス組成物を提供することで、ガラスの化学的耐久性を改善することができ、かつ目標とする光学特性（例えば、本明細書に記載されるような色及び光透過率）を維持又は向上できると見出された。例えば、いくつかの非限定的な実施形態において、ベースガラス部分は、６８〜７４重量％のＳｉＯ２、より好ましくは７０〜７３重量％のＳｉＯ２、より好ましくは７１．７５〜７２．２５重量％のＳｉＯ２、最も好ましくは７１．７６２〜７１．９０５重量％のＳｉＯ２を含有し得る。ベースガラス部分は、８．１〜８．６重量％のＣａＯ、より好ましくは８．２〜８．５重量％のＣａＯ、より好ましくは８．３〜８．４重量％のＣａＯ、最も好ましくは８．３３５〜８．３５５重量％のＣａＯを更に含有し得る。ベースガラス部分は、１３〜１３．５重量％のＮａ２Ｏ、好ましくは１３．１〜１３．４重量％のＮａ２Ｏ、より好ましくは１３．１５〜１３．３重量％のＮａ２Ｏ、最も好ましくは１３．１９〜１３．２５重量％のＮａ２Ｏを更に含有し得る。ベースガラス部分は、１〜１．４重量％のＡｌ２Ｏ３、より好ましくは１．１〜１．３重量％のＡｌ２Ｏ３、より好ましくは１．１５〜１．２５重量％のＡｌ２Ｏ３、最も好ましくは１．２１〜１．２３重量％のＡｌ２Ｏ３を更に含有し得る。ベースガラス部分は、４．５〜５重量％のＭｇＯ、好ましくは４．６〜４．９重量％のＭｇＯ、より好ましくは４．７〜４．８重量％のＭｇＯ、最も好ましくは４．７１〜４．７３重量％のＭｇＯを更に含有し得る。ベースガラス部分は、０．１〜０．５重量％のＫ２Ｏ、好ましくは０．２〜０．４重量％のＫ２Ｏ、より好ましくは０．３０〜０．３５重量％のＫ２Ｏ、最も好ましくは０．３２〜０．３４重量％のＫ２Ｏを更に含有し得る。更にベースガラス部分は、例えばＳｒＯ、ＺｒＯ２、Ｃｌ及びＢａＯなどの有効性がない混入物質（ｔｒａｍｐ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）を、通常１重量％未満の濃度で含有し得る。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、ベースガラス部分は最も好ましくは、７１．９９〜７２．１１重量％のＳｉＯ２、８．１０〜８．２６重量％のＣａＯ、１３．２２〜１３．３２重量％のＮａ２Ｏ、１．１８〜１．２６重量％のＡｌ２Ｏ３、４．７１〜４．７３重量％のＭｇＯ、及び／又は０．３１６〜０．３３６重量％のＫ２Ｏを含有し得る。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、ベースガラス部分は最も好ましくは、７１．６９〜７１．７５重量％のＳｉＯ２、８．０６〜８．１４重量％のＣａＯ、１３．１８〜１３．２３重量％のＮａ２Ｏ、１．２２〜１．２５重量％のＡｌ２Ｏ３、４．６３〜４．６８重量％のＭｇＯ、及び／又は０．３２３〜０．３３１重量％のＫ２Ｏを含有し得る。
更に、本開示によれば、Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が、９．５〜１２．５重量％／重量％の範囲、好ましくは１０．０〜１１．５重量％／重量％の範囲、より好ましくは１０．５〜１１．０重量％／重量％の範囲、最も好ましくは１０．５５〜１０．９０重量％／重量％の範囲であるベースガラス組成物を提供することで、ガラスの化学的耐久性を改善することができ、かつ目標とする光学特性（例えば、本明細書に記載されるような色及び光透過率）を維持又は向上できると見出された。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、ベースガラス部分は最も好ましくは、１０．５４０〜１１．２２０重量％／重量％の範囲の、Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比を含有し得る。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、ベースガラス部分は最も好ましくは、１０．５５２〜１０．８８４重量％／重量％の範囲の、Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比を含有し得る。
その上、本開示によれば、ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．５〜２．２重量％／重量％の範囲、より好ましくは１．６〜２．１重量％／重量％の範囲、より好ましくは１．６５〜１．８５重量％／重量％の範囲、最も好ましくは１．７〜１．８重量％／重量％の範囲であるベースガラス組成物を提供することで、ガラスの化学的耐久性を改善することができ、かつ目標とする光学特性（例えば、本明細書に記載されるような色及び光透過率）を維持又は向上できると見出された。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、ベースガラス部分は最も好ましくは、１．７６〜１．８０重量％／重量％の範囲の、ＭｇＯに対するＣａＯの比を含有し得る。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、ベースガラス部分は最も好ましくは、１．７２〜１．７５重量％／重量％の範囲の、ＭｇＯに対するＣａＯの比を含有し得る。
また、本開示によれば、Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比を上記の範囲内で提供することで、依然として目標とする光学特性（例えば、本明細書に記載されるような色及び光透過率）を維持又は向上させながら、ベースガラス組成物が上記で議論される範囲内のＫ２Ｏを含有し得るように、既存の組成物と比較してＫ２Ｏの量を増加させることが可能となることが見出された。
いくつかの非限定的な実施形態において、ガラス組成物がガラスシート又はガラス基板として成形されるとき、所望の用途に従って、一定の色及び光透過率要件を満たすことが望ましい場合がある。
例えば、いくつかの非限定的な実施形態において、以下の色度座標、−４〜＋４の範囲のａ＊及び０〜−２０の範囲のｂ＊、好ましくは−３〜＋１の範囲のａ＊及び−２〜−１２の範囲のｂ＊、より好ましくは−２．５〜０の範囲のａ＊及び−４〜−９の範囲のｂ＊、最も好ましくは−１．８〜−０．５のａ＊及び−５〜−８のｂ＊の範囲を有する、色を有するガラスシートを作製するのが望ましい場合がある。これらの色座標を有するガラスは、青から青紫色と考えられる。またガラスシート又はガラス基板が、８０％以下、好ましくは４０％〜８０％、より好ましくは５０％〜７６％、より好ましくは５５％〜７２％、最も好ましくは５８〜７０％の範囲の可視光透過率（「Ｔｖｉｓ」）を有し得るのが、更に望ましい場合がある。
本開示によれば、本明細書に記載のベースガラス部分を含有し、ガラス組成物中の全鉄が０．０１〜０．６０重量％の範囲、好ましくは０．０８〜０．２６重量％の範囲、より好ましくは０．１５〜０．２５重量％の範囲、最も好ましくは０．１６〜０．１７重量％の範囲であるガラス組成物を提供することによって、上記の色及び光透過率を達成できると見出された。ガラス組成物は、０．６以下、好ましくは０．１０〜０．３５の範囲、より好ましくは０．２〜０．３５の範囲、最も好ましくは０．２０〜０．３１の範囲のレドックス比を有し得る。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、ベースガラス部分は最も好ましくは、０．１５５〜０．２１０重量％の範囲の全鉄含有量及び０．２２１〜０．３１１の範囲のレドックス比を有し得る。
更に、ガラス組成物は、青色の着色剤である、酸化コバルト（ＣｏＯ）を含む着色剤部分を伴って提供され得る。例えば、着色剤はＣｏＯを、３０〜１２０百万分率（「ｐｐｍ」）の範囲、好ましくは３２〜９０ｐｐｍの範囲、より好ましくは４５〜６０ｐｐｍの範囲、最も好ましくは３７〜５０ｐｐｍの範囲の量で含有し得る。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、着色剤部分は最も好ましくは、４９〜５７ｐｐｍの範囲の量でＣｏＯを含有し得る。
また、着色剤部分はセレン（Ｓｅ）を、７．５ｐｐｍ以下、好ましくは１〜６ｐｐｍ、より好ましくは２〜５．５ｐｐｍ、最も好ましくは３〜５ｐｐｍの量で含有し得る。セレンは４つの酸化状態でガラス中に存在でき、Ｓｅ＋４及びＳｅ＋２ではガラスに色が付かず、Ｓｅ０はガラス中でピンク色の着色剤であり、Ｓｅ−２は鉄の存在下でブロンズ色の着色剤であることに留意されたい。業界の標準的慣習のように、総セレンは、ガラス中のセレンが元素状態でない場合であってもＳｅの重量分率として表現される。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、着色剤部分は最も好ましくは、２〜７ｐｐｍの範囲の量でＳｅを含有し得る。
その他の非限定的な実施形態において、以下の色度座標、−８〜−１６の範囲のａ＊及び＋３〜−１７の範囲のｂ＊、好ましくは−１１〜−１３の範囲のａ＊及び−６〜−８の範囲のｂ＊、より好ましくは−１１．５〜−１２．５の範囲のａ＊及び−６．５〜−７．５の範囲のｂ＊、最も好ましくは−１１．７５〜−１２．２５の範囲のａ＊及び−６．７５〜−７．２５の範囲のｂ＊を有する、ガラス基板又はガラスシートを作製するのが望ましい場合がある。ガラス基板又はガラスシートが、８０％以下、好ましくは４０％〜８０％、より好ましくは６０％〜７５％、最も好ましくは６６％〜７０％の範囲のＴｖｉｓを有することが更に望ましい場合がある。
本開示によれば、本明細書に記載のベースガラス部分を含有し、ガラス組成物中の全鉄が０．２〜０．８重量％の範囲、好ましくは０．３〜０．７重量％の範囲、より好ましくは０．４２〜０．６２重量％の範囲、最も好ましくは０．４６〜０．５８重量％の範囲であるガラス組成物を提供することによって、上記の色及び光透過率を達成できると見出された。いくつかの非限定的な実施形態において、ガラス組成物は０．４〜０．６の範囲、好ましくは０．４７〜０．６０の範囲、より好ましくは０．５２〜０．５８の範囲、最も好ましくは０．５４〜０．５６の範囲のレドックス比を有し得る。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、ベースガラス部分は最も好ましくは、０．４９〜０．５８重量％の範囲の全鉄含有量、０．４７〜０．５４の範囲のレドックス比を有し得る。
更に、ガラス組成物はＣｏＯを、２０ｐｐｍ以下、好ましくは２〜１５ｐｐｍの範囲、より好ましくは４〜１２ｐｐｍの範囲、最も好ましくは６〜１０ｐｐｍの範囲の量で含む着色剤部分を伴って提供され得る。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、着色剤部分は最も好ましくは、７．１〜１２．１ｐｐｍの範囲の量でＣｏＯを含有し得る。
また着色剤部分はＳｅを、３ｐｐｍ以下、好ましくは０．２５〜２ｐｐｍの範囲、最も好ましくは０．５〜１．７５ｐｐｍの範囲の量で含有し得る。
あるいは、いくつかの非限定的な実施形態において、着色剤部分は最も好ましくは、３ｐｐｍ以下の量でＳｅを含有し得る。
本発明によるガラス組成物は、着色剤の上記の組合せ及びその量に限定されないことが当業者によって理解されるであろう。例えば、Ｓｅに対するＣｏＯの比が上昇し、かつガラス組成物中のその他の着色剤の量が一定のままであるとき、ガラスの色はより青くなり、Ｓｅに対するＣｏＯの比が低下し、かつガラス組成物中のその他の着色剤の量が一定のままであるとき、ガラスの色は青色が薄くなり、より黄色くなることが見出された。従って、いくつかの非限定的な実施形態において、本発明のガラス組成物は、５以上、より好ましくは７〜１８の範囲、最も好ましくは１０〜１３の範囲の、Ｓｅに対するＣｏＯの重量％比を有し得る。あるいは、更なる非限定的な実施形態において、Ｓｅに対するＣｏＯの重量％比は、好ましくは少なくとも６、より好ましくは少なくとも７、最も好ましくは少なくとも８であり得る。
更に、非限定的な実施形態において、特定種類の着色剤の代わりにその他の着色剤を使用して、依然として許容できる結果を達成してもよい。例えば、ガラス着色剤部分は、酸化クロムと酸化コバルトとの混合物を含有して酸化鉄の重量％を減らすと共に、依然として許容できる結果を達成できると見出された。例えば、また本発明に限定されず、１００ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３の削減を補填するように、６ｐｐｍのＣｒ２Ｏ３と０．４ｐｐｍのＣｏＯとの混合物を添加し、依然として許容できる光学特性を達成することができる。
同様に、いくつかの非限定的な実施形態において、青色の着色剤である酸化ネオジムを組成物中に含有して、酸化コバルトの重量％を減らすことができる。例えば、また本発明に限定されず、ＣｏＯの１ｐｐｍ毎の削減を補填するために、Ｎｄ２Ｏ３で表される酸化ネオジム１８０ｐｐｍを添加し、依然として許容できる光学特性を達成することができる。例えば、非限定的な実施形態において、１８０ｐｐｍの酸化ネオジムを含有するガラス組成物は、ＣｏＯを１９ｐｐｍ以下、好ましくは１〜１４ｐｐｍの範囲、より好ましくは３〜１１ｐｐｍの範囲、最も好ましくは５〜９ｐｐｍの範囲の量で含む、着色剤部分を有し得る。
同様に、本発明の別の非限定的な実施形態において、ピンク色の着色剤である、４０００ｐｐｍのＥｒ２Ｏ３としての酸化エルビウムと、１２００ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３との混合物は、１ｐｐｍのＳｅと６ｐｐｍのＣｏＯとの混合物に置き換えることができる。その上、黄色の着色剤である、１６００ｐｐｍのＴｉＯ２としての酸化チタンと、４ｐｐｍのＣｏＯとの混合物は、１ｐｐｍのＳｅと６００ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３との混合物に置き換えることができる。
本発明の実施において使用できるその他の着色剤には、マンガン、スズ、セリウム、モリブデン、バナジウム、銅、亜鉛、タングステン及びランタンの酸化物が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、非限定的な一実施形態において、ガラス中で黄色の着色剤である、１０００ｐｐｍのＭｎＯ２は、１ｐｐｍのＳｅと２００ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３との混合物に置き換わり、依然として許容できる光学特性を達成することができる。
本発明に限定されないが、本発明の好ましい実施において、酸化ニッケルはガラス組成物から除外される。硫化ニッケル石に関連する欠陥が生ずる傾向があり、それによって強化ガラスの自然破損が引き起こされる可能性があるためである。しかし環境的懸念材料によりセレンの使用が制限される場合には、酸化ニッケル、酸化チタン、更に高価なガラス着色剤である酸化エルビウムを用いて、セレンの重量％を減らすことができる。例えば、また本発明に限定されず、ガラス中で黄色の着色剤である、３５ｐｐｍのＮｉＯとしての酸化ニッケルと１ｐｐｍのＣｏＯとの混合物は、１ｐｐｍのＳｅと７００ｐｐｍのＦｅ２Ｏ３との混合物に置き換えることができる。
本発明の非限定的な実施形態において、記載されるガラス組成物は、当該技術分野において周知の、任意の従来のガラス製造方法を用いて、好ましくは連続的な板ガラス製造方法を用いて、ガラス基板に成形される。例えば、本発明に限定されないが、ガラス組成物は、るつぼでの溶融、シート延伸プロセス、フロート法などを介してバッチ材料から形成できる。例えば、いくつかの非限定的な実施形態において、記載されるガラス組成物は、容器（例えば、るつぼ）にバッチ材料としての原材料を供給する工程と、容器中のバッチ材料を溶解して溶融ガラス組成物を形成する工程と、容器から、溶融金属（例えば、スズ）のプールに溶融ガラス組成物を通過させ、その結果、溶融ガラス組成物が溶融金属のプールに浮き、プール上で溶融ガラス組成物を板ガラス製品の形状に成形する工程と、溶融ガラス組成物を冷やして板ガラス製品を成形する工程と、を含む方法によって成形され得る。本発明の好ましい実施において、ガラスは、連続的かつ大規模な商業用のガラス溶解操作において、溶解し清澄され、溶融ガラスが溶融金属、通常スズのプール上に保持され、それがリボン形状となり、当該技術分野において周知の方法で冷やされるフロート法によって、様々な厚み、本発明に限定されないが、例えば最大２５ミリメートル（「ｍｍ」）の板ガラスシートへと成形される。
いくつかの非限定的な実施形態において、本明細書に記載のガラス組成物は、バッチ材料として以下の原材料、霞石閃長岩、石灰岩、ドロマイト、ソーダ灰、弁柄、グラファイト、芒硝、アルミナ、及びカレット（即ち、再利用ガラス）の１種以上を用いて得られてもよい。
当該技術分野において周知のように、本明細書に記載のガラスは、従来の連続的なオーバーヘッドファイアード（ｏｖｅｒｈｅａｄ ｆｉｒｅｄ）溶解操作を用いて作製されるのが好ましいが、ガラスはまた、Ｋｕｎｋｌｅらの米国特許第４，３８１，９３４号明細書、Ｐｅｃｏｒａｒｏらの米国特許第４，７９２，５３６号明細書、及びＣｅｒｕｔｔｉらの米国特許第４，８８６，５３９号明細書に記載されるような多段階溶解操作を用いても、生成され得る。ガラスの光学品質を高めるために、ガラス製造作業の溶解及び／又は成形段階中に、必要に応じて撹拌装置を使用し、ガラスを均質化することができる。
溶解操作の種類に応じて、溶解及び清澄の補助として、硫黄をソーダ石灰シリカ・ガラスのバッチ材料に添加できる。商業的に製造されたフロート板ガラスは、最大約０．３重量％のＳＯ３を含有できる。鉄及び硫黄を含有するガラス組成物において、還元条件を提供すると、Ｐｅｃｏｒａｒｏらの米国特許第４，７９２，５３６号明細書で議論されるように、視感透過率を低下させるアンバー色を生じる場合がある。しかしながら、本明細書に記載の種類のフロート板ガラス組成物において、この色が発生するのに必要となる還元条件は、フロート成形作業の間、溶融スズと接触しているガラス表面の下部分から約２０ミクロンに限定され、露出したガラス表面の上部分では、還元条件の程度は小さいと考えられている。特定のソーダ石灰シリカ・ガラスの組成によって、ガラスの硫黄含有量が低く、かつ色が発生する可能性があるガラスの領域が限られているため、これらの表面中の硫黄は、ガラスの色又は分光特性に物質的な効果を本質的に有しない。
上で議論したように、ガラスを溶融スズ上に成形する結果として、かなりの量の酸化スズが、溶融スズに接触している側のガラス表面部分に移動し得ると理解されるべきである。通常、フロート板ガラスは、スズと接触していたガラス表面の下部分から２５ミクロン程度において、約０．０５〜２重量％の範囲のＳｎＯ２濃度を有する。ＳｎＯ２の典型的なバックグラウンドレベルは、３０ｐｐｍ程度であることができる。溶融スズで保持されるガラス表面から１０オングストローム程度でスズの濃度が高いと、そのガラス表面の反射率をわずかに上昇させる可能性があるが、ガラスの特性への全体的な影響は極めて小さいと考えられている。
ガラス製造の当業者によって理解されるように、本発明のガラス製造を含み、ガラスを生成するのに原材料及び／又は装置を用いると、一定の不純物、例えばＳｒＯ及びＺｒＯ２などが、最終的なガラス組成物に存在する結果となる。このような材料は、ガラス組成物中に少量存在し、本明細書において「混入物質（ｔｒａｍｐ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」と称される。例示として、また本発明に限定されないが、上記のように商業的なフロート法によって作製された本発明のガラス組成物は、着色剤、例えば、Ｃｒ２Ｏ３、ＭｎＯ２及びＴｉＯ２を低い濃度で、例えば混入（ｔｒａｍｐ）物質レベルで含むことができると考えられている。これらのレベルは、本発明のガラス組成物から形成されるガラスシート又はガラス基板の、色特性及び分光特性に物質的に影響を及ぼさないため、「混入（ｔｒａｍｐ）物質レベル」と称される。例えば、また本発明に限定されず、１０ｐｐｍ以下の量のＣｒ２Ｏ３、５０ｐｐｍ以下の量のＭｎＯ２、０．０２重量％以下の量のＴｉＯ２は、いずれも混入物質（ｔｒａｍｐ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）と考えられる。
前述したことを考慮し、また以下の例から図示されるように、１〜１．４重量％のＡｌ２Ｏ３、好ましくは１．１〜１．３重量％のＡｌ２Ｏ３、より好ましくは１．１５〜１．２５重量％のＡｌ２Ｏ３、最も好ましくは１．２１〜１．２３重量％のＡｌ２Ｏ３、及び１３〜１３．５重量％のＮａ２Ｏ、好ましくは１３．１〜１３．４重量％のＮａ２Ｏ、より好ましくは１３．１５〜１３．３重量％のＮａ２Ｏ、最も好ましくは１３．１９〜１３．２５重量％のＮａ２Ｏ、を有するガラス基板は顕著な耐久性の向上を示すと、当業者によって理解されるであろう。その上ここで、Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が、９．５〜１２．５重量％／重量％の範囲、好ましくは１０．０〜１１．５重量％／重量％の範囲、より好ましくは１０．５〜１１．０重量％／重量％の範囲、最も好ましくは１０．５５〜１０．９０重量％／重量％の範囲であるガラス基板は、例えば、より高いＮａ２Ｏ濃度及びより低いＡｌ２Ｏ３濃度を有するその他のガラス組成物と比較して、顕著に向上した耐久性を示すと理解されたい。
更に、前述したことを考慮し、以下の例から図示されるように、８．１〜８．６重量％のＣａＯ、好ましくは８．２〜８．５重量％のＣａＯ、より好ましくは８．３〜８．４重量％のＣａＯ、最も好ましくは８．３３５〜８．３５５重量％のＣａＯ、及び４．５〜５重量％のＭｇＯ、好ましくは４．６〜４．９重量％のＭｇＯ、より好ましくは４．７〜４．８重量％のＭｇＯ、最も好ましくは４．７１〜４．７３重量％のＭｇＯ、を有するガラス基板は顕著な耐久性の向上を示す、と理解されたい。その上ここで、ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．５〜１２．２重量％／重量％の範囲、好ましくは１．６〜２．１重量％／重量％の範囲、より好ましくは１．６５〜１．８５重量％／重量％の範囲、最も好ましくは１．７０〜１．８０重量％／重量％の範囲であるガラス基板は、例えば、より高いＣａＯ濃度及びより低いＭｇＯ濃度を有するその他のガラス組成物よりも、顕著に向上した化学的耐久性を示すと理解されたい。
更に、前述したことを考慮し、以下の例から図示されるように、０．１〜０．５重量％のＫ２Ｏ、好ましくは０．２〜０．４重量％のＫ２Ｏ、より好ましくは０．３０〜０．３５重量％のＫ２Ｏ、最も好ましくは０．３２〜０．３４重量％のＫ２Ｏを有するガラス基板は、例えば、より低いＫ２Ｏ濃度を有するその他のガラス組成物よりも、顕著に向上した化学的耐久性を示すと理解されたい。
特定の実施形態において、ガラス基板又はガラス組成物は、下記の表１にて確認される構成成分を含有できる。
Figure 2021528357
所望により、表１の組成物Ｄは着色剤を含有してもよい。着色剤には、上記の量のＣｏＯ、ＳｅＯ、Ｃｒ２Ｏ３及び／又はＭｎＯ２が含まれ得る。所望により、表１の組成物Ｅは着色剤を含有してもよい。着色剤には、上記の量のＣｏＯ、Ｃｒ２Ｏ３及び／又はＭｎＯ２が含まれ得る。
例
以下の非限定例によって、本発明の非限定的な実施形態を例示する。表１に示す比較例Ｃ１〜Ｃ５、並びに表２及び表３に示す例１〜１０を、本明細書に記載の連続的な板ガラス製造方法を用いて調製し、Ｘ線蛍光分光法によって各試料の最終的な組成を同定した。
各試料について示される化学的耐久性は、ガラスの加水分解抵抗性の測定値を表し、
国際標準化機構、”試験ＩＳＯ ７１９”、［ｏｎｌｉｎｅ］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｓｏ．ｏｒｇ／ｓｔａｎｄａｒｄ／４９４８．ｈｔｍｌ＞に記載される手順によって算出され、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。ＩＳＯ ７１９に従い、粒子寸法３００〜５００μｍである各ガラス試料２ｇを、グレード２の脱イオン水５０ｍＬ中に、９８℃で６０分間保持した。次いで、得られた溶液２５ｍＬを、０．０１ｍｏｌ／ＬのＨＣｌ溶液を用いて、中和点まで滴定した。次いで、中和に必要とされるＨＣｌの体積を使用して、ガラスから抽出されたＮａ２Ｏの量を決定した。表１、２及び３の耐久性の行に示される値は、抽出されたＮａ２Ｏの量をμｍで表し、その数値が低いと化学的耐久性が向上していることを表す。
下記の表１は、比較例Ｃ１〜Ｃ５のデータを示す。
Figure 2021528357
下記の表２は、例１〜５のデータを示す。
Figure 2021528357
下記の表３は表２の続きであり、例６〜１０のデータを示す。
Figure 2021528357
本発明を、番号を付けた次の条項において更に説明する。
条項１：ガラス組成物であって、６５〜７５重量％のＳｉＯ２と、５〜１５重量％のＣａＯと、０〜５重量％のＭｇＯと、０〜５重量％のＫ２Ｏと、１０〜１４重量％のＮａ２Ｏと、１〜５重量％のＡｌ２Ｏ３と、を含むベースガラス部分を含み、Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が、９．５〜１２．５重量％／重量％の範囲、好ましくは１０．０〜１１．５重量％／重量％の範囲、より好ましくは１０．５〜１１．０重量％／重量％の範囲、最も好ましくは１０．５５〜１０．９０重量％／重量％の範囲である、ガラス組成物。
条項２：ベースガラス部分において、ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．５〜２．２重量％／重量％の範囲、好ましくは１．６〜２．１重量％／重量％の範囲、より好ましくは１．６５〜１．８５重量％／重量％の範囲、最も好ましくは１．７〜１．８重量％／重量％の範囲である、条項１に記載のガラス組成物。
条項３：ベースガラス部分が、０．１〜０．５重量％のＫ２Ｏ、好ましくは０．２〜０．４重量％のＫ２Ｏ、より好ましくは０．３０〜０．３５重量％のＫ２Ｏ、最も好ましくは０．３２〜０．３４重量％のＫ２Ｏを含む、条項１〜２のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項４：ベースガラス部分が、６８〜７４重量％のＳｉＯ２、より好ましくは７０〜７３重量％のＳｉＯ２、より好ましくは７１．７５〜７２．２５重量％のＳｉＯ２、最も好ましくは７１．７〜７２重量％のＳｉＯ２、１３〜１３．５重量％のＮａ２Ｏ、好ましくは１３．１〜１３．４重量％のＮａ２Ｏ、より好ましくは１３．１５〜１３．３重量％のＮａ２Ｏ、最も好ましくは１３．１〜１３．７重量％のＮａ２Ｏ、１〜１．４重量％のＡｌ２Ｏ３、より好ましくは１．１〜１．３重量％のＡｌ２Ｏ３、より好ましくは１．１５〜１．２５重量％のＡｌ２Ｏ３、最も好ましくは１．２１〜１．２３重量％のＡｌ２Ｏ３、８．０〜８．６重量％のＣａＯ、好ましくは８．２〜８．５重量％のＣａＯ、より好ましくは８．３〜８．４重量％のＣａＯ、最も好ましくは８．３３５〜８．３５５重量％のＣａＯ、及び／又は４．５〜５重量％のＭｇＯ、好ましくは４．６〜４．９重量％のＭｇＯ、より好ましくは４．７〜４．８重量％のＭｇＯ、最も好ましくは４．７１〜４．７３重量％のＭｇＯを含む、条項１〜３のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項５：ガラス組成物中の全鉄が、０．０１〜０．３０重量％の範囲、好ましくは０．０４〜０．２８重量％の範囲、より好ましくは０．０８〜０．２６重量％の範囲、より好ましくは０．１５〜０．２５重量％の範囲、最も好ましくは０．１６３〜０．１６５重量％の範囲である、条項１〜４のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項６：ガラス組成物が、０．６以下、好ましくは０．１０〜０．３５の範囲、最も好ましくは０．２〜０．３１の範囲のレドックス比を有する、条項１〜５のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項７：着色剤部分を更に含み、着色剤部分がＣｏＯを、３０〜１２０ｐｐｍの範囲、好ましくは３２〜９０ｐｐｍの範囲、より好ましくは４５〜６０ｐｐｍの範囲、最も好ましくは３７〜５０ｐｐｍの範囲の量で、及び／又はＳｅを、７．５ｐｐｍ以下、好ましくは１〜６ｐｐｍの範囲、より好ましくは２〜５．５ｐｐｍの範囲、最も好ましくは３〜５ｐｐｍの範囲の量で含む、条項１〜６のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項８：ガラス組成物が、ガラスシートに成形されるとき、以下の色度座標、−４〜＋４の範囲のａ＊及び０〜−２０の範囲のｂ＊、好ましくは−３〜＋１の範囲のａ＊及び−２〜−１２の範囲のｂ＊、より好ましくは−２．５〜０の範囲のａ＊及び−４〜−９の範囲のｂ＊、最も好ましくは−１．８〜−０．５のａ＊及び−５〜−８のｂ＊の範囲によって表現される色を有する、条項１〜７のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項９：ガラス組成物が、ガラスシートに成形されるとき、８０％以下、好ましくは４０％〜８０％、より好ましくは５０％〜７６％、より好ましくは５５％〜７２％、最も好ましくは５８〜７０％の範囲の可視光透過率を有する、条項１〜８のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項１０：ガラス組成物中の全鉄が、０．２〜０．８重量％の範囲、好ましくは０．３〜０．７重量％の範囲、好ましくは０．４２〜０．６２重量％の範囲、好ましくは０．４６〜０．５８重量％の範囲である、条項１〜４のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項１１：ガラス組成物が、０．４〜０．６の範囲、好ましくは０．４７〜０．６０の範囲、より好ましくは０．５２〜０．５８の範囲、最も好ましくは０．５４〜０．５６の範囲のレドックス比を有する、条項１〜４及び１０のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項１２：ＣｏＯを、２０ｐｐｍ以下、好ましくは２〜１５ｐｐｍの範囲、より好ましくは４〜１２ｐｐｍの範囲、最も好ましくは６〜１０ｐｐｍの範囲の量で、及び／又はＳｅを、３ｐｐｍ以下、好ましくは０．２５〜２ｐｐｍの範囲、最も好ましくは０．５〜１．７５ｐｐｍの範囲の量で含む着色剤部分を更に含む、条項１〜４及び１０〜１１のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項１３：ガラス組成物が、ガラスシートに成形されるとき、以下の色度座標、−８〜−１６の範囲のａ＊及び＋３〜−１７の範囲のｂ＊、好ましくは−１１〜−１３の範囲のａ＊及び−６〜−８の範囲のｂ＊、より好ましくは−１１．５〜−１２．５の範囲のａ＊及び−６．５〜−７．５の範囲のｂ＊、最も好ましくは−１１．７５〜−１２．２５の範囲のａ＊及び−６．７５〜−７．２５の範囲のｂ＊によって表現される色を有する、条項１〜４及び１０〜１２のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項１４：ガラス組成物が、ガラスシートに成形されるとき、８０％以下、好ましくは４０％〜８０％、より好ましくは６０％〜７５％、最も好ましくは６６％〜７０％の範囲の可視光透過率を有する、条項１〜４及び１０〜１３のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項１５：着色剤部分が、マンガン、スズ、セリウム、モリブデン、バナジウム、銅、亜鉛、タングステン及びランタンの酸化物、又はこれらの任意の組合せの少なくとも１種を含む、条項１〜１４のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項１６：ガラスシートを作製する方法であって、ガラスシートが以下の色度座標、−４〜＋４の範囲のａ＊及び０〜−２０の範囲のｂ＊、好ましくは−３〜＋１の範囲のａ＊及び−２〜−１２の範囲のｂ＊、より好ましくは−２．５〜０の範囲のａ＊及び−４〜−９の範囲のｂ＊、最も好ましくは−１．８〜−０．５の範囲のａ＊及び−５〜−８の範囲のｂ＊によって表現される色、並びに８０％以下、好ましくは４０％〜８０％、より好ましくは５０％〜７６％、より好ましくは５５％〜７２％、最も好ましくは５８〜７０％の範囲の可視光透過率を有し、フロート法によって、条項１〜７及び１５のいずれか一項に記載のガラス組成物を作製すること、を含む、方法。
条項１７：ガラスシートを作製する方法であって、ガラスシートが以下の色度座標、−８〜−１６の範囲のａ＊及び＋３〜−１７の範囲のｂ＊、好ましくは−１１〜−１３の範囲のａ＊及び−６〜−８の範囲のｂ＊、より好ましくは−１１．５〜−１２．５の範囲のａ＊及び−６．５〜−７．５の範囲のｂ＊、最も好ましくは−１１．７５〜−１２．２５の範囲のａ＊及び−６．７５〜−７．２５の範囲のｂ＊によって表現される色、並びに８０％以下、好ましくは４０％〜８０％、より好ましくは６０％〜７５％、最も好ましくは６６％〜７０％の範囲の可視光透過率を有し、フロート法によって、条項１〜４、１１〜１２及び１５のいずれか一項に記載のガラス組成物を調製すること、を含む、方法。
条項１８：ガラスシートを作製する方法であって、ガラスシートが以下の色度座標、−４〜＋４の範囲のａ＊及び０〜−２０の範囲のｂ＊、好ましくは−３〜＋１の範囲のａ＊及び−２〜−１２の範囲のｂ＊、より好ましくは−２．５〜０の範囲のａ＊及び−４〜−９の範囲のｂ＊、最も好ましくは−１．８〜−０．５の範囲のａ＊及び−５〜−８の範囲のｂ＊によって表現される色、並びに８０％以下、好ましくは４０％〜８０％、より好ましくは５０％〜７６％、より好ましくは５５％〜７２％、最も好ましくは５８〜７０％の範囲の可視光透過率を有し、容器にバッチ材料としての原材料を供給する工程と、容器中のバッチ材料を溶解して条項１〜７及び１５のいずれか一項に記載のガラス組成物を形成する工程と、容器から、溶融金属、好ましくはスズのプールに溶融ガラス組成物を通過させ、その結果、溶融ガラス組成物が溶融金属のプールに浮き、溶融金属のプール上で溶融ガラス組成物を板ガラスシートの形状に成形する工程と、溶融ガラス組成物を冷やして板ガラスシートを成形する工程と、を含む、方法。
条項１９：ガラスシートを作製する方法であって、ガラスシートが以下の色度座標、−８〜−１６の範囲のａ＊及び＋３〜−１７の範囲のｂ＊、好ましくは−１１〜−１３の範囲のａ＊及び−６〜−８の範囲のｂ＊、より好ましくは−１１．５〜−１２．５の範囲のａ＊及び−６．５〜−７．５の範囲のｂ＊、最も好ましくは−１１．７５〜−１２．２５の範囲のａ＊及び−６．７５〜−７．２５の範囲のｂ＊によって表現される色、並びに８０％以下、好ましくは４０％〜８０％、より好ましくは６０％〜７５％、最も好ましくは６６％〜７０％の範囲の可視光透過率を有し、容器にバッチ材料としての原材料を供給する工程と、容器中のバッチ材料を溶解して条項１〜４、１１〜１２及び１５のいずれか一項に記載のガラス組成物を形成する工程と、容器から、溶融金属、好ましくはスズのプールに溶融ガラス組成物を通過させ、その結果、溶融ガラス組成物が溶融金属のプールに浮き、溶融金属のプール上で溶融ガラス組成物を板ガラスシートの形状に成形する工程と、溶融ガラス組成物を冷やして板ガラスシートを成形する工程と、を含む、方法。
条項２０：バッチ材料が、霞石閃長岩、石灰岩、ドロマイト、ソーダ灰、弁柄、グラファイト、芒硝、アルミナ、及びカレット又はこれらの任意の組合せの少なくとも１種を含む、条項１９及び２０のいずれか一項に記載の方法。
条項２１：以下の色度座標、−４〜＋４の範囲のａ＊及び０〜−２０の範囲のｂ＊、好ましくは−３〜＋１の範囲のａ＊及び−２〜−１２の範囲のｂ＊、より好ましくは−２．５〜０の範囲のａ＊及び−４〜−９の範囲のｂ＊、最も好ましくは−１．８〜−０．５の範囲のａ＊及び−５〜−８の範囲のｂ＊によって表現される色、並びに８０％以下、好ましくは４０％〜８０％、より好ましくは５０％〜７６％、より好ましくは５５％〜７２％、最も好ましくは５８〜７０％の範囲の可視光透過率を有するガラスシートを成形するフロート法における、条項１〜７及び１５のいずれか一項に記載のガラス組成物の使用。
条項２２：−８〜−１６の範囲のａ＊及び＋３〜−１７の範囲のｂ＊、好ましくは−１１〜−１３の範囲のａ＊及び−６〜−８の範囲のｂ＊、より好ましくは−１１．５〜−１２．５の範囲のａ＊及び−６．５〜−７．５の範囲のｂ＊、最も好ましくは−１１．７５〜−１２．２５の範囲のａ＊及び−６．７５〜−７．２５の範囲のｂ＊、並びに８０％以下、好ましくは４０％〜８０％、より好ましくは６０％〜７５％、最も好ましくは６６％〜７０％の範囲の可視光透過率を有するガラスシートを成形する、フロート法における、条項１〜４、１１〜１２及び１５のいずれか一項に記載のガラス組成物の使用。
条項２３：ガラス組成物であって、
７１．７〜７２．０重量％のＳｉＯ２と、
８．３〜８．４重量％のＣａＯと、
４．７〜４．８重量％のＭｇＯと、
０．２４〜０．３３重量％のＫ２Ｏと、
１３．１〜１３．３重量％のＮａ２Ｏと、
１．２〜１．３重量％のＡｌ２Ｏ３と、
を含むベースガラス部分を含む、ガラス組成物。
条項２４：０．１６〜０．１７重量％のＦｅ２Ｏ３を更に含む、条項２３に記載のガラス組成物。
条項２５：Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が１０．７〜１１．０重量％／重量％である、条項２３又は条項２４に記載のガラス組成物。
条項２６：ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．７〜２．９重量％／重量％である、条項２３〜２５のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項２７：ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．７〜１．９重量％／重量％である、条項２３〜２６のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項２８：ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．６〜１．９重量％／重量％である、条項２３〜２６のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項２９：ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．７〜１．８重量％／重量％である、条項２３〜２６のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項３０：ガラス組成物であって、
７１．２〜７１．６重量％のＳｉＯ２と、
８．３〜８．６重量％のＣａＯと、
５．０〜５．２重量％のＭｇＯと、
０．２４〜０．２５重量％のＫ２Ｏと、
１３．４〜１３．５重量％のＮａ２Ｏと、
１．１〜１．２重量％のＡｌ２Ｏ３と、
を含むベースガラス部分を含む、ガラス組成物。
条項３１：０．２０〜０．２１重量％のＦｅ２Ｏ３を更に含む、条項３０に記載のガラス組成物。
条項３２：Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が１１．１〜１１．３重量％／重量％である、条項３０又は条項３１に記載のガラス組成物。
条項３３：ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．７〜１．９重量％／重量％である、条項３０〜３２のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項３４：ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．７〜１．８重量％／重量％である、条項３０〜３３のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項３５：８．３〜８．４重量％のＣａＯが存在する、条項３０〜３３のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項３６：ガラス組成物であって、
７１．４〜７２．０重量％のＳｉＯ２と、
８．２〜８．６重量％のＣａＯと、
４．６〜５．０重量％のＭｇＯと、
０．２９〜０．３１重量％のＫ２Ｏと、
１３．１〜１３．４重量％のＮａ２Ｏと、
１．１〜１．３重量％のＡｌ２Ｏ３と、
を含むベースガラス部分を含む、ガラス組成物。
条項３７：０．１６〜０．１７重量％のＦｅ２Ｏ３を更に含む、条項３６に記載のガラス組成物。
条項３８：Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が１０．５〜１１．４重量％／重量％である、条項３６又は条項３７に記載のガラス組成物。
条項３９：ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．６〜１．９重量％／重量％である、条項３６〜３８のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項４０：Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が、１０．５〜１１．３重量％／重量％である、条項３６〜３９のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項４１：Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が、１０．６〜１１．２重量％／重量％である、条項３６〜４０のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項４２：ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．７〜１．８重量％／重量％である、条項３６〜４１のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項４３：ガラス組成物であって、
７１．９〜７２．２重量％のＳｉＯ２と、
８．０〜８．３重量％のＣａＯと、
４．５〜４．７重量％のＭｇＯと、
０．３２〜０．３４重量％のＫ２Ｏと、
１３．２〜１３．４重量％のＮａ２Ｏと、
１．１〜１．３重量％のＡｌ２Ｏ３と、
を含むベースガラス部分を含む、ガラス組成物。
条項４４：０．１６〜０．１８重量％のＦｅ２Ｏ３を更に含む、条項４３に記載のガラス組成物。
条項４５：Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が１０．４〜１１．２重量％／重量％である、条項４３又は条項４４に記載のガラス組成物。
条項４６：ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．７〜１．９重量％／重量％である、条項４３〜４５のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項４７：Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が、１０．５〜１０．９重量％／重量％である、条項４３〜４６のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項４８：Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が、１０．７〜１１．０重量％／重量％である、条項４３〜４７のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項４９：着色剤を更に含み、着色剤がＣｏＯを０．００４重量％〜０．００６重量％の範囲で含む、条項４３〜５０のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項５０：着色剤を更に含み、着色剤がＳｅを０．０００３重量％〜０．０００７重量％の範囲で含む、条項４３〜４９のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項５１：着色剤を更に含み、着色剤がＣｒ２Ｏ３を０．０００２重量％〜０．０００５重量％の範囲で含む、条項４３〜５０のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項５２：着色剤を更に含み、着色剤がＭｎＯ２を０．００５重量％〜０．００７重量％の範囲で含む、条項４３〜５１のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項５３：０．２２〜０．２５のレドックスを更に含む、条項４３〜５２のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項５４：ガラス組成物であって、
７１．６〜７１．８重量％のＳｉＯ２と、
８．０〜８．２重量％のＣａＯと、
４．６〜４．７重量％のＭｇＯと、
０．３２〜０．３３重量％のＫ２Ｏと、
１３．１〜１３．３重量％のＮａ２Ｏと、
１．２〜１．３重量％のＡｌ２Ｏ３と、
を含むベースガラス部分を含む、ガラス組成物。
条項５５：０．４〜０．６重量％のＦｅ２Ｏ３、好ましくは０．４９〜０．５８重量％のＦｅ２Ｏ３を更に含む、条項５４に記載のガラス組成物。
条項５６：Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が１０．５〜１０．９重量％／重量％である、条項５４又は条項５５に記載のガラス組成物。
条項５７：ＭｇＯに対するＣａＯの比が、１．７〜１．８重量％／重量％である、条項５４〜５６のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項５８：着色剤を更に含み、着色剤がＣｏＯを０．０００７重量％〜０．００２重量％の範囲で含む、条項５４〜５７のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項５９：着色剤を更に含み、着色剤がＣｒ２Ｏ３を０．０００３重量％〜０．０００５重量％の範囲で含む、条項５４〜５８のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項６０：着色剤を更に含み、着色剤がＭｎＯ２を０．００５重量％〜０．００７重量％の範囲で含む、条項５４〜５９のいずれか一項に記載のガラス組成物。
条項６１：０．４７〜０．５４のレドックスを更に含む、条項５４〜６０のいずれか一項に記載のガラス組成物。
本発明は、現在最も実用的であると考慮されること及び好ましい実施形態に基づいて、例示のために詳細に説明されるが、このような詳細は単に例示を目的とし、本発明は開示される実施形態に限定されず、むしろ添付の請求項の趣旨と範囲内における変更及び同等物の調整を網羅することが意図される、と理解すべきである。例えば、本発明において、可能な範囲内で、任意の実施形態の１つ以上の特徴は、他の任意の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせることができると企図される、と理解すべきである。

Claims (15)

  1. ガラス組成物であって、
    ６５〜７５重量％のＳｉＯ２と、
    ５〜１５重量％のＣａＯと、
    ０〜５重量％のＭｇＯと、
    ０〜５重量％のＫ２Ｏと、
    １０〜１４重量％のＮａ２Ｏと、
    １〜５重量％のＡｌ２Ｏ３と、
    を含むベースガラス部分を含み、
    Ａｌ２Ｏ３に対するＮａ２Ｏの比が９．５〜１２．５重量％／重量％の範囲である、ガラス組成物。
  2. 前記ベースガラス部分が、１．５〜２．２重量％／重量％の範囲のＭｇＯに対するＣａＯの比を有する、請求項１に記載のガラス組成物。
  3. 前記ベースガラス部分が、０．１〜０．５重量％のＫ２Ｏを含む、請求項１〜２のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  4. 前記ベースガラス部分が、
    ６８〜７４重量％のＳｉＯ２と、
    １３〜１３．５重量％のＮａ２Ｏと、
    １〜１．４重量％のＡｌ２Ｏ３と、
    ８．１〜８．６重量％のＣａＯと、
    ４．５〜５重量％のＭｇＯと、
    を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  5. 前記ガラス組成物中の全鉄が、０．０１〜０．３０重量％の範囲である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  6. 前記ガラス組成物が０．１０〜０．３５のレドックス比を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  7. 着色剤部分を更に含み、前記着色剤部分が、
    ＣｏＯを３０〜１２０ｐｐｍの範囲の量で、及び／又は
    Ｓｅを７．５ｐｐｍ以下の量で、
    含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  8. 前記ガラス組成物が、ガラスシートに成形されるとき、以下の色度座標、−１．８〜−０．５のａ＊及び−５〜−８のｂ＊によって表現される色を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  9. 前記ガラス組成物が、ガラスシートに成形されるとき、８０％以下の可視光透過率を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  10. 前記ガラス組成物中の全鉄が、０．２〜０．８重量％の範囲である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  11. 前記ガラス組成物が、０．４７〜０．６０の範囲のレドックス比を有する、請求項１〜４及び１０のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  12. ＣｏＯを２０ｐｐｍ以下の量で、及び／又は
    Ｓｅを３ｐｐｍ以下の量で含む、
    着色剤部分を更に含む、請求項１〜４及び１０〜１１のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  13. 前記ガラス組成物が、ガラスシートに成形されるとき、以下の色度座標、−１１．７５〜−１２．２５のａ＊及び−６．７５〜−７．２５のｂ＊によって表現される色を有する、請求項１〜４及び１０〜１２のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  14. 前記ガラス組成物が、ガラスシートに成形されるとき、８０％以下の可視光透過率を有する、請求項１〜４及び１０〜１３のいずれか一項に記載のガラス組成物。
  15. 前記着色剤部分が、マンガン、スズ、セリウム、モリブデン、バナジウム、銅、亜鉛、タングステン及びランタンの酸化物、又はこれらの任意の組合せの少なくとも１種を含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のガラス組成物。

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