KR101413372B1 - 청색 유리 조성물 - Google Patents
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Abstract
청색의 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리 조성물은 표준 소다-석회석-실리카 유리 베이스 조성물, 및 추가적으로 철, 코발트 및 Er2O3, Cr2O3, CuO, NiO, TiO2, Nd2O3 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 추가적인 착색제를 사용한다. 본 발명의 유리는 0.160인치(4.06mm) 두께에서 60% 이하의 시감 투과율, 480 내지 489nm 범위의 주파 및 8% 이상의 자극 순도를 갖는다. 유리 조성물은 자동차에 끼우기 위한 패널 세트로서 다양한 제한된 LTA를 갖는 투명한 유리 패널을 형성한다.
Description
본 발명은 70% 미만의 제한된 시감 투과율을 갖는 청색 소다-석회석-실리카 유리 및 보다 구체적으로 착색제로서 셀레늄을 제외하는 청색 소다-석회석-실리카 유리에 관한 것으로, 70% 미만의 제한된 시감 투과율은 상기 유리를 비히클 및 빌딩에서 중간 시감 투과율 글레이징(glazing)으로 사용되기에 바람직하게 한다.
다양한 청색 유리 조성물이 당업계에 공지되어 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "청색(blue colored)"은 479 내지 495nm, 바람직하게는 480 내지 491nm의 주파를 갖는 유리를 포함하는 것을 의미한다. 479 내지 495nm의 주파 범위의 청색 유리는 또한 색이 청록색 또는 청회색으로 특징지어질 수 있다. 일반적으로 아래 보다 상세히 기재되는 CIELAB 색 시스템에서 청색은 a* 및 b* 둘 다에 대해 음의 값을 갖는다.
또한 본 발명에 해당하는 관심있는 청색 유리는 자동차 및 건축 적용에 사용되는 전형적인 청색 유리와 비교할 때 비슷하거나 더 낮은 적외선 및 자외선 투과율을 나타내고 플로트(float) 유리 제조 방법과 양립가능하다. 본원에서 사용된 바와 같이 용어 "투명한"은 0%의 가시광선 투과율을 갖는 "불투명한"과 구별되는 0% 초과의 가시광선 투과율을 갖는 것을 의미한다.
특히 본 발명에 해당하는 청색의 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리는 미국 특허 제6,656,862호 및 제6,953,758B2호(상기 특허들은 전체가 본원에 참조로 혼입됨)에 개시된 유형이다. 미국 특허 제6,656,862호 및 제6,953,758B2호에 개시된 유형의 유리에서 주된 착색제는 철(제2철(Fe2O3) 및 제1철(FeO) 형태 둘 다로 존재함), 산화 코발트(CoO), 셀레늄(Se), 및 임의적으로 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 네오븀(Nd2O3)이다. 현재 사용가능한 청색의 적외선 및 자외선 유리가 상업적으로 수득가능하지만 청색을 수득하기 위해 Se를 사용하는데는 한계가 있다. 보다 구체적으로 Se는 낮은 융점, 예를 들어 약 화씨 423도(℉)(섭씨 217도(℃)) 및 높은 증기압을 갖는다. 유리 배치 물질의 가열 동안 배기 가스의 유리 용융물로부터, 유리 배치 물질에 첨가된 80 내지 85%의 Se가 전달될 것으로 예상된다.
이제 셀레늄을 착색제로 사용하지 않는 청색의 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리를 제공하는 것이 유리하다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 특히 베이스 유리 부분 및 유리 착색제 부분을 포함하는, 특히 유리 조성물을 포함하는 청색의 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리 기재에 관한 것이고, 이 때 베이스 유리 부분은 소다-석회석-실리카 베이스 부분이고 유리 착색제 부분은 하기 군 중 하나로부터 선택되어 0.160인치(4.06mm)의 기준 두께에서 -2 내지 -11 범위의 a* 및 -1 내지 -15 범위의 b*의 색도 좌표 및 35 내지 70% 미만의 시감 투과율을 갖는 유리를 제공한다:
착색제 부분은 특히
0.60 내지 2.0중량%(wt%) 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
백만 당 30 내지 250부(ppm) 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
를 포함하는 군 A;
착색제 부분은 특히
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
5 내지 200ppm 범위의 Cr2O3,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
를 포함하는 군 B;
착색제는 특히
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
5 내지 200ppm 범위의 Cr2O3,
0.001 내지 0.3중량% 범위의 CuO,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
를 포함하는 군 C; 및
착색제 부분은 특히
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
1 내지 100ppm 범위의 NiO,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
를 포함하는 군 D.
이 때 중량% 및 ppm은 최종 유리 조성물을 기초로 한다.
본 발명은 또한 하기 군 1 및 2 중 하나로부터 선택되는 특히 베이스 유리 부분, 및 하기 군 A, B, C 및 D 중 하나로부터 선택된 주된 태양광선 흡수 및 착색 부분을 포함하는 유리 조성물을 갖는 청색의 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리 조성물에 관한 것이다:
베이스 부분은 특히
SiO2 66 내지 75중량%,
Na2O 10 내지 20중량%,
CaO 5 내지 15중량%,
MgO 0 내지 5중량%,
Al2O3 0 내지 5중량% 및
K2O 0 내지 5중량%
를 포함하는 군 1; 및
베이스 부분은 특히
SiO2 66 내지 75중량%;
Na2O 10 내지 20중량%;
CaO 5 내지 15중량%;
MgO 0 내지 5중량%;
Al2O3 0 내지 5중량%;
K2O 0 내지 5중량%; 및
B2O3 0 초과 내지 5중량%
를 포함하는 군 2; 및
착색제 부분이 본질적으로
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
로 이루어진 군 A;
착색제 부분은 본질적으로
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
5 내지 200ppm 범위의 Cr2O3,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
로 이루어진 군 B;
착색제 부분은 본질적으로
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
5 내지 200ppm 범위의 Cr2O3,
0.001 내지 0.3중량% 범위의 CuO,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
로 이루어진 군 C; 및
착색제 부분은 본질적으로
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
1 내지 100ppm 범위의 NiO,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
로 이루어진 군 D.
이 때 유리는 0.15 내지 0.58 범위의 산화 환원(redox)을 갖고, 0.15 내지 0.4 범위의 산화 환원에서, CoO의 범위는 60 내지 250ppm이고, 0.4 초과의 산화 환원 범위에서 CoO는 30 내지 100ppm 범위이고, 0.160인치의 두께에서 유리는 35% 내지 70% 이하의 시감 투과율(LTA); 482 내지 487nm 범위의 주파 및 8 내지 30%의 자극 순도로 특징지어지는 색; 40% 이하의 총 태양광선 자외선 투과율(TSUV); 25% 이하의 총 태양광선 적외선 투과율(TSIR); 및 40% 이하의 총 태양광선 에너지(TSET) 투과율을 갖는다.
또한, 본 발명은 하기 군 1 및 2 중 하나로부터 선택되는 특히 베이스 유리 부분, 및 하기 군 A, B, C 및 D 중 하나로부터 선택된 주된 태양광선 흡수 및 착색 부분을 포함하는 유리 조성물을 갖는 청색의 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리 조성물에 관한 것이다:
베이스 부분은 특히
SiO2 66 내지 75중량%,
Na2O 10 내지 20중량%,
CaO 5 내지 15중량%,
MgO 0 내지 5중량%,
Al2O3 0 내지 5중량% 및
K2O 0 내지 5중량%
를 포함하는 군 1; 및
베이스 부분은 특히
SiO2 66 내지 75중량%;
Na2O 10 내지 20중량%;
CaO 5 내지 15중량%;
MgO 0 내지 5중량%;
Al2O3 0 내지 5중량%;
K2O 0 내지 5중량%; 및
B2O3 0 초과 내지 5중량%
를 포함하는 군 2; 및
착색제 부분이 본질적으로
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
로 이루어진 군 A;
착색제 부분은 본질적으로
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
5 내지 200ppm 범위의 Cr2O3,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
로 이루어진 군 B;
착색제 부분은 본질적으로
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
5 내지 200ppm 범위의 Cr2O3,
0.001 내지 0.3중량% 범위의 CuO,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
로 이루어진 군 C; 및
착색제 부분은 본질적으로
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
1 내지 100ppm 범위의 NiO,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
로 이루어진 군 D.
이 때 유리는 0.15 내지 0.58 범위의 산화 환원을 갖고, 0.15 내지 0.4 범위의 산화 환원에서, CoO의 범위는 60 내지 250ppm이고, 0.4 초과의 산화 환원 범위에서 CoO는 30 내지 100ppm 범위이고, 0.160인치의 두께에서 유리는 35% 내지 60% 이하의 시감 투과율(LTA); 482 내지 487nm 범위의 주파 및 8 내지 20%의 자극 순도로 특징지어지는 색; 40% 이하의 총 태양광선 자외선 투과율(TSUV); 25% 이하의 총 태양광선 적외선 투과율(TSIR); 및 45% 이하의 총 태양광선 에너지(TSET) 투과율을 갖는다.
달리 표시되지 않으면, 본 명세서 및 청구항에서 사용된 성분, 조건 등의 양을 나타내는 모든 수치는 모든 예에서 용어 "약"으로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어 개략적인 단위 "약"은 플러스 또는 마이너스(+/-) 50%, 바람직하게는 +/- 40%, 보다 바람직하게는 +/- 25%, 훨씬 더 바람직하게는 +/- 10%, 더 더욱 바람직하게는 +/- 5%, 가장 바람직하게는 보고된 값 또는 기술된 범위의 값이다. 덧붙여 달리 특정되지 않으면 양에 대한 임의의 수치 기준은 "중량%"이다. 또한 반대로 표시되지 않으면 하기 명세서 및 청구항에서 제시된 수치의 값은 본 발명에서 수득되기를 바라는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 적어도 청구항의 범위에 상응하는 원칙의 적용을 제한하려는 시도로서가 아니라 각각의 수치의 값은 적어도 보고된 유의미한 아라비아 숫자의 수치의 관점에서 보통의 반올림법을 적용하는 것으로 이해되어야 한다. 게다가 본원에 개시된 모든 범위는 그에 포함된 임의의 그리고 모든 하위범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어 "1 내지 10"의 기술된 범위는 최소값 1과 최대값 10 사이(1과 10 포함)의 모든 하위범위; 즉 최소값 1 이상으로 시작하고 최대값 10 이하로 끝나는 모든 하위범위, 예를 들어 5.5 내지 10을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "태양광선 조절" 및 "태양광선 조절 특성"은 태양광선 특성, 예를 들어 유리의 가시광선, 적외선("IR") 또는 자외선("UV") 투과율 및/또는 반사율에 영향을 미치는 특성을 의미한다.
본 발명의 한 비제한 구현예에서 본 발명의 베이스 유리, 즉 본 발명의 대상인 주된 적외선 또는 자외선을 흡수하는 물질 및/또는 착색제로 작용하지 않는 유리의 구성성분 또는 성분을 형성하는 대부분의 유리는 전형적으로 다음으로 특징지어지는 상업적 소다-석회-실리카 유리이다:
성분 중량%
SiO2 66 내지 75
Na2O 10 내지 20
CaO 5 내지 15
MgO 0 내지 5
Al2O3 0 내지 5
K2O 0 내지 5
본원에서 사용된 바와 같이 모든 "중량%" 값은 최종 유리 조성물의 총 중량을 기초로 한다.
본 발명의 또다른 비제한 구현예에서 본 발명의 베이스 유리는 다음으로 특징지어지는 소다-석회석-실리카 유리이다:
성분 중량%
SiO2 66 내지 75
Na2O 10 내지 20
CaO 5 내지 15
MgO 0 내지 5
Al2O3 0 내지 5
K2O 0 내지 5
B2O3 0 초과 내지 5
본 발명의 본 구현예에서 B2O3가 유리의 내구성을 향상시키기 위해 및/또는 보조제로서 베이스 소다-석회석-실리카 유리 성분의 용융을 증진시키기 위해 첨가된다.
본 베이스 유리에 본 발명은 적어도 주된(우세한 또는 대부분의) 적외선 및 자외선을 흡수하는 물질, 및 철 및 코발트 형태의 착색제 및 에르븀, 크로뮴, 구리, 니켈, 티타늄, 네오디뮴 및 그 조합(예를 들어 에르븀 및 크로뮴 및/또는 구리 및 니켈 및/또는 티타늄 및 네오디뮴이나 이에 한정되지는 않음)으로부터 선택된 착색제를 첨가한다. 유리 조성물과 관련하여 본원에 개시된 바와 같이 철은 제2 철 이온(Fe2O3) 및 제1 철 이온(FeO)으로 표시되고 코발트는 산화 코발트(CoO)로 표시되고 에르븀은 산화 에르븀(Er2O3)로 표시되고 크로뮴은 산화 크로뮴(Cr2O3)로 표시되고 구리는 산화 구리(CuO)로 표시되고 니켈은 산화 니켈(NiO)로 표시되고 티타늄은 산화 티타늄(TiO2)으로 표시되고 네오디뮴은 산화 네오디뮴(Nd2O3)으로 표시된다. 상기 내용에 기초하여 착색제는 또한 산화 에르븀(Er2O3), 산화 크로뮴(Cr2O3), 산화 구리(CuO), 산화 니켈(NiO), 산화 티타늄(TiO2), 산화 네오디뮴(Nd2O3) 및 그 조합(예를 들어, 산화 에르븀 및 산화 구리 및/또는 산화 크로뮴 및 산화 니켈 및/또는 산화 에르븀, 산화 티타늄 및 산화 네오디뮴이나 이에 한정되지 않음)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본원에 개시된 유리 조성물은 소량의 다른 물질, 예를 들어 용융 및 정제 보조제, 부유물(tramp material) 또는 불순물, 소량의 착색제 또는 적외선 및/또는 자외선을 흡수하는 물질을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이후에 보다 상세히 논의되는 바와 같이 본 발명의 한 구현예에서 소량의 추가 물질이 원하는 색 특성을 제공하기 위해 그리고 유리의 태양광선 성능을 향상시키기 위해 유리에 포함될 수 있다는 것이 추가로 이해되어야 한다.
유리 조성물에서 산화 철은 몇가지 기능을 수행한다. 제2 철(Fe2O3)은 강한 자외선 흡수제이고 유리에서 황색 착색제로 작용한다. 제1 철(FeO)은 강한 적외선 흡수제이고 유리에서 청색 착색제로 작용한다. 본원에 개시된 유리에 존재하는 철의 전체 양은 표준 분석 관례에 따라 Fe2O3로 표시되지만 이는 모든 철이 실제로 Fe2O3의 형태임을 암시하지는 않는다. 이처럼 실제로 FeO로서 유리에 존재하지 않을 수 있지만 제1 철 상태의 철의 양은 FeO로 보고된다. 본원에 개시된 유리 조성물에서 제1 및 제2 철의 상대적인 양을 반영하기 위해 용어 "산화 환원"이 사용된다. 본원에 사용되는 바와 같이 용어 "산화 환원"은 Fe2O3로 표시되는 철의 전체 양에 의해 나뉜 FeO로 표시되는 제1 철 상태의 철의 양을 의미한다. 또한 달리 표시되지 않으면 본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "전체 철"은 Fe2O3로 표시되는 총 철(Fe2O3와 FeO)을 의미하고 용어 "FeO"는 FeO로 표시되는 제1 철 상태의 철을 의미한다.
산화 코발트(CoO)는 청색 착색제로 작용하나 임의의 분명한 적외선 또는 자외선을 흡수하는 특성을 나타내지는 않는다. 산화 에르븀(Er2O3)은 분홍색 착색제로서 작용하고 적외선을 흡수한다. 산화 크로뮴(Cr2O3)은 녹색 착색제로 작용하고 자외선을 흡수한다. 산화 구리(CuO)는 청색 착색제로 작용하고 적외선을 흡수한다. 산화 니켈(NiO)은 갈색 착색제로 작용하고 임의의 분명한 적외선 또는 자외선을 흡수하는 특성을 나타내지는 않는다. 산화 티타늄(TiO2)은 황색 착색제로 작용하고 자외선을 흡수한다. 산화 네오디뮴(Nd2O3)은 자색 착색제로서 작용하고 적외선을 흡수한다. 철(즉 산화 제2 철과 산화 제1 철), 코발트와 착색제 산화 에르븀(Er2O3), 산화 크로뮴(Cr2O3), 산화 구리(CuO), 산화 니켈(NiO), 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 네오디뮴(Nd2O3) 사이의 적절한 균형은 아래 논의될 원하는 스펙트럼 특성을 갖는 원하는 청색 유리를 수득하는데 필요하다.
본 발명의 실시에서 주된 적외선 및 자외선을 흡수하는 물질, 및 착색제의 선택된 양이 베이스 유리의 성분으로 첨가되어 4.1mm(0.160 인치) 유리 두께에 대해 중간 시감 투과율(LTA), 예를 들어 35 내지 65%, 보다 적합하게는 40 내지 60%, 훨씬 더 적합하게는 45 내지 55%의 LTA를 갖는 유리 조성물을 제공한다. 주된 적외선 및 자외선을 흡수하는 물질, 및 착색제는 특정 범위의 양을 갖는다. 본 발명의 한 구현예에서 전체 철(Fe2O3 및 FeO)은 일반적으로 0.65 내지 2.0중량%, 보다 적합하게는 0.9 내지 1.3중량%, 가장 적합하게는 0.9% 내지 1.1중량% 범위이다. 산화 코발트(CoO)는 백만 당 30 내지 250부(ppm) 범위이다. 산화 환원 값이 0.15 내지 0.4 범위이면 유리 중 산화 코발트의 양은 60 내지 250ppm의 양으로 존재할 수 있다. 산화 환원 값이 0.4 내지 0.58 또는 0.4 내지 0.55 범위이면 유리 중 산화 코발트의 양은 30 내지 130ppm, 보다 적합하게는 30 내지 95ppm, 가장 적합하게는 30 내지 90ppm 범위일 수 있다.
본 발명의 특정 비제한 구현예에 있어서 479 내지 495nm, 보다 적합하게는 480 내지 491nm 범위의 주파를 갖는 청색을 달성하기 위한 산화 철과 산화 코발트 사이의 균형은 전체 철의 양이 예를 들어 0.65 내지 0.9중량% 범위의 더 낮은 부분에 존재할 때 89 초과 내지 130ppm인 범위에서 더 많은 양으로 산화 코발트의 양을 갖는 것을 포함할 수 있다. 이처럼 전체 철의 양이 0.9 초과인 범위의 더 높은 부분에 존재할 때 산화 코발트의 양은 60 내지 130ppm 이하, 보다 적합하게는 60 내지 95ppm으로 존재할 수 있다.
일반적으로 전체 철 및 산화 코발트의 양은 유리의 바람직한 스펙트럼 특성 및 청색을 결정한다. 또한 착색제 산화 에르븀(Er2O3), 산화 크롬(Cr2O3), 산화 구리(CuO), 산화 니켈(NiO), 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 네오디뮴(Nd2O3)은 원하는 스펙트럼 특성, 주파, 순도, 및 L*, a* 및 b* 값을 얻기 위한 유리 조성물 색의 추가 변경을 제공한다. 착색제 산화 에르븀(Er2O3), 산화 크로뮴(Cr2O3), 산화 구리(CuO), 산화 니켈(NiO), 산화 티타늄(TiO) 및 산화 네오디뮴(Nd2O3)의 양은 사용되는 착색제 또는 착색제의 조합에 의존한다. 보다 구체적으로 산화 에르븀(Er2O3)은 단독으로 본 발명의 특성을 갖는 유리를 수득하기 위해 산화 철 및 산화 코발트와 조합하여 사용될 수 있다. 산화 에르븀(Er2O3)이 단독으로 산화 철 및 산화 코발트와 조합하여 사용되면 바람직하게는 0.01 내지 3중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 1중량%, 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량% 범위이다. 본 발명의 실시에서 산화 크로뮴(Cr2O3) 단독으로는 본 발명의 특성을 갖는 유리를 수득하기 위해 산화 철 및 산화 코발트와 조합하여 사용되지 않는다. 산화 크로뮴(Cr2O3)이 산화 철 및 산화 코발트와 조합하여 사용될 때 본 발명의 특성을 갖는 유리를 수득하기 위해 바람직하게는 산화 에르븀(Er2O3)과 혼합되거나 산화 에르븀(Er2O3) 및 산화 구리(CuO)와 조합하여 혼합된다. 하기 표 1은 산화 에르븀(Er2O3)과 그리고 산화 에르븀(Er2O3) 및 산화 구리(CuO)의 혼합물과 조합하여 사용될 때 산화 크로뮴(Cr2O3)의 범위를 제공한다.
[표 1]
본 발명의 실시에서 본 발명의 특성을 갖는 유리를 수득하기 위해 산화 니켈(NiO) 단독으로 산화 철 및 산화 코발트와 조합하여 사용되지 않는다. 산화 니켈(NiO)이 산화 철 및 산화 코발트와 조합하여 사용될 때 바람직하게는 산화 에르븀(Er2O3)과 혼합된다. 하기 표 2는 본 발명의 유리를 수득하기 위해 산화 철 및 산화 코발트와 함께 사용될 때 산화 니켈(NiO) 및 산화 에르븀(Er2O3)의 범위를 제공한다.
[표 2]
임의적으로 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 네오디뮴(Nd2O3)이 산화 에르븀(Er2O3), 산화 크로뮴(Cr2O3), 산화 구리(CuO) 및/또는 산화 니켈(NiO)과 조합하여 사용되고 아래에 보다 상세히 논의된다.
이해될 수 있는 바와 같이, 산화 에르븀(Er2O3), 산화 크로뮴(Cr2O3), 산화 구리(CuO), 산화 니켈(NiO), 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 네오디뮴(Nd2O3)의 정해지지 않은(tramp) 양이 유리에 존재할 수 있고 본 발명의 목적을 위한 유리의 색 특성에 기여하는 것으로 간주되지 않는다. 보다 구체적으로 0.01중량% 미만의 산화 에르븀(Er2O3), 5ppm 미만의 산화 크로뮴(Cr2O3), 10ppm 미만의 산화 구리(CuO), 1ppm 미만의 산화 니켈(NiO), 0.02중량% 미만의 산화 티타늄(TiO2) 및 0.01중량% 미만의 산화 네오디뮴(Nd2O3)의 양이 정해지지 않은 양으로 간주되고 유리 조성물의 색 및/또는 스펙트럼 특성에 부가되는 것으로 간주되지 않는다.
임의적으로 존재할 수 있는 부차적인 착색 효과를 초래할 수 있는 다른 추가적인 착색제는 주석, 마나듐, 망간, 아연, 몰리브덴, 세륨, 텅스텐, 란타늄 및 그 혼합물을 소량, 예를 들어 0.02중량% 미만으로 포함할 수 있다. 0.02중량% 미만의 양에서, 상기 추가 착색제는 정해지지 않은 양으로 간주되고 주된 착색제로 간주되지 않는다. 부차적인 착색 효과를 위한 이들 추가적인 착색제의 양은 이들 물질의 전체 양이 주파를 변경하여 본 발명의 주파, 순도, 및 L*, a* 및 b* 색 좌표의 원하는 범위의 밖에 있지 않도록 한다. 본 발명의 한 구현예에서 이들 추가적인 착색제의 총 량은 일반적으로 2중량% 미만, 바람직하게는 1중량% 미만이다. 가장 바람직하게는 유리 조성물은 본질적으로 부차적인 착색 효과를 피하기 위해 주된 착색제 외에 다른 착색제가 없다. 본 발명의 유리 조성물은 가장 바람직하게는 본질적으로 배치에 첨가되는 물질이 없어 플루오르, 및 지르코늄, 세륨 및 바륨의 산화물을 정해지지 않은 양 또는 미량 초과로 갖는 유리 조성물을 초래한다.
본 발명의 유리는 연속적인, 대규모의, 상업적인 유리 용융 작업으로 용융되고 정제되어 용융된 유리가 당업계에 공지된 방식으로 리본 모양을 갖춘 용융된 금속, 보통 주석의 풀(pool)에서 지지되고 냉각되는 플로트 방법에 의해 다양한 두께를 갖는 평평한 유리 시트로 제조된다.
본원에 개시된 유리가 종래의 유리가 당업계에 잘 알려진 바와 같이 종래의, 오버헤드 파이어(overhead fired) 연속 용융 작용을 사용하여 제조되는 것이 바람직하지만 유리는 또한 미국 특허 제4,381,934호(Kunkle et al.) 및 제4,792,536호(Pecoraro et al.) 및 제4,886,539호(Cerutti et al.)(상기 특허는 전체가 본원에 참조로 포함됨)에 개시된 다단계 용융 작용을 사용하여 제조될 수 있다. 필요하다면 교반 배열이 가장 우수한 광학적 품질을 갖는 유리를 생산하기 위해 유리를 균질화하기 위한 유리 제조 작업의 용융 및/또는 제조 단계에 사용될 수 있다.
용융 작업의 유형에 따라 용융 및 정제 보조제로서 황이 소다-석회석-실리카 유리의 배치 물질에 첨가될 수 있다. 상업적으로 제조되는 플로트 유리는 약 0.5중량% 이하의 SO3를 포함할 수 있다. 철 및 황을 포함하는 유리 조성물에서 환원 조건을 제공하는 것은 미국 특허 제4,792,536호(Pecoraro et al)에서 논의된 바와 같이 시감 투과율을 낮추는 앰버(amber) 색 착색을 생성할 수 있다. FeO 함량을 증가시키는 것은 유리의 적외선 흡수를 증가시키고 TSET를 감소시킨다. 그러나 유리가 고도의 환원 조건에서 황 존재하에 제조되었을 때 황과 제2 철 사이의 반응 결과인 발색단 형성으로 인한 앰버 색을 취할 수 있다. 그러나 추가로 낮은 산화 환원 시스템에 있어 본원에 개시된 유형의 플로트 유리 조성물에서 이러한 착색을 생성하는데 필요한 환원 조건이 플로트 제조 작업 동안 용융된 주석에 접촉하는 대략 첫 20㎛의 하부 유리 표면 그리고 보다 적게는 유리의 노출된 상부 표면에 한정된다고 여겨진다. 특정 소다-석회석-실리카 유리 조성물에 의존하여 유리의 낮은 황 함량(일반적으로 0.3중량% 미만) 및 임의의 착색이 일어날 수 있는 유리의 제한된 영역 때문에 이들 표면에서 황은 주된 착색제가 아니다. 즉, 철 황 발색단이 없는 것이 낮은 산화 환원 조건에 대해 원하는 색을 위한 원하는 범위의 파장을 초과하는 착색 유리의 주파를 초래하지 않는다. 그러므로 이들 발색단은 낮은 산화 환원, 즉 약 0.35 미만에서 유리 색 또는 스펙트럼 특성에 (있다고 하더라도) 거의 영향을 미치지 않는다. 높은 산화 환원, 즉 약 0.35 초과에서 철 폴리설파이드의 발색단은 그 자체로 벌크 유리를 형성할 수 있다. 예를 들어 약 0.4 이상의 산화 환원 비에 대해 약 10ppm 이하의 철 폴리설파이드가 존재할 수 있다. 이 양은 주파의 1nm 미만이나 2 또는 3nm 이하인 측정가능한 변화를 제공할 수 있다. 임의의 사건에서 그러한 효과는 원하는 파장 범위의 주파로 유리를 유지하기 위해 주된 적외선 및 자외선을 흡수하는 성분 및 착색제 부분으로 보상될 수 있다.
상기에서 논의된 바와 같이 용융된 주석 상에서 유리를 제조한 결과로 측정가능한 양의 산화 주석이 용융된 주석을 접촉시키는 면에서 유리의 표면 부분으로 이동할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 전형적으로 플로트 유리의 조각은 주석과 접촉하는 유리 표면 아래 첫 약 25㎛에서 약 0.05 내지 2중량% 범위의 산화 주석(SnO2) 농도를 갖는다. 전형적인 SnO2 수준은 30ppm 만큼 높을 수 있다. 용융된 주석에 의해 지지된 유리 표면의 처음 약 10Å에서 높은 주석 농도가 유리 표면의 반사율을 약간 증가시킬 수 있다고 여겨진다. 그러나 유리의 광학적 특성에 대한 전체 영향은 아주 적다.
표 3은 본 발명의 원리를 구현한 일련의 컴퓨터 모델링된 유리 조성물을 예시한다. 모델링된 조성물은 피피지 인더스트리즈 인코포레이티드(PPG Industries, Inc.)에 의해 개발된 유리 색 및 스펙트럼 작용 컴퓨터 모델에 의해 생성되었다. 표 3은 실시예의 철, 코발트, 셀레늄, 에르븀, 구리, 니켈, 티타늄 및 산화 환원 부분만을 나열한다. 또한 몇몇 모델링된 조성물이 부유 물질의 효과를 설명하기 위해 4ppm Cr2O3을 포함하는 것으로 모델링되었다. 앞서 논의된 바와 같이 상업적인 플로트 방법에 의해 제조된 본 발명의 유리 조성물은 낮은 수준의 Cr2O3, MnO2 및 0.020중량% 미만의 TiO2를 포함할 수 있다고 여겨진다. 그러나 이러한 수준의 상기 물질은 본 발명의 청색 유리의 색 특성 및 스펙트럼 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 정해지지 않은 수준으로 간주된다.
[표 3]
표 3에 나타낸 스펙트럼 특성은 0.160(4.06mm)의 기준 두께를 기초로 한다. 실시예의 스펙트럼 특성이 미국 특허 제4,792,536호에 개시된 식을 사용하여 상이한 두께에서 추정될 수 있다. 미국 특허 제4,792,536호는 전체가 본원에 참조로 혼입된다.
표 3에 제공된 스펙트럼 데이터 및 색 데이터와 관련하여 값은 컴퓨터에 의해 생성되고 하기 측정 과정을 사용하여 0.160인치(4.06mm)의 두께를 갖고 동일한 조성을 갖는 유리 시료의 측정값과 매치될 것으로 예측된다. 시감 투과율(LTA)은 380 내지 770nm 파장 범위에 대해 2° 옵저버(observer)로 C.I.E. 표준 광원 "A"를 사용하여 측정된다. 주파 및 자극 순도의 면에서 유리 색은 ASTM E308-90에 확립된 과정을 따라 2° 옵저버로 C.I.E. 표준 광원 "C"를 사용하여 측정된다. L*, a* 및 b*의 면에서 유리 색은 삼자극값(X, Y, Z)으로부터 계산되고 통상 CIELAB 색 시스템으로 지칭되는 시스템에서 명도 및 색상 각각의 특성을 확인한다. 명도 또는 값은 밝음 또는 어두움의 정도를 구분하고 L*은 색의 밝음 또는 어두움을 표시하고 색이 위치하는 명도 평면을 나타낸다. 색상은 적색, 황색, 녹색 및 청색과 같은 색을 구분한다. 기호 "a*"는 적색(+a*) 녹색 (-a*) 축 상의 색 위치를 나타낸다. 기호 "b*"는 황색(+b*) 청색(-b*) 축 상의 색 위치를 나타낸다. 색은 임의의 이들 색 시스템에서 특징지어질 수 있고 당업자가 보이는 유리 또는 복합 투명체의 투과율 커브로부터 상응하는 DW 값 및 PE 값; L*, a*, b* 값을 계산할 수 있음이 이해되어야 한다. L*, a* 및 b* 값은 기준 광원(D65) 및 람다 9 분광 광도계(퍼킨 엘머 코포레이션(Perkin-Elmer Corporation)으로부터 상업적으로 이용가능)를 사용하여 측정된다. 색 계산에 대한 상세한 논의는 미국 특허 제5,792,559호에 주어진다. 미국 특허 제5,792,552호는 전체가 본원에 참조로 혼입된다.
유리의 투과된 색 스펙트럼은 D65 광원 및 CIE 1964(10°) 옵저버의 표준 옵저버에 대해 ASTM E 308-85에 개시된 방법을 사용하여 색, 즉 색도 좌표로 전환될 수 있다. 총 태양광선 자외선 투과율(TSUV)은 300 내지 400nm 범위의 파장에 대해 측정되고 총 태양광선 적외선 투과율(TSIR)은 775 내지 2125nm 범위의 파장에 대해 측정되고 총 태양광선 에너지 투과율(TSET)은 275 내지 2125nm 범위의 파장에 대해 측정된다. TSUV, TSIR 및 TSET 투과율 데이터는 패리 문 에어 매스 2.0 직달 일사량(Parry Moon air mass 2.0 direct solar irradiance) 데이터를 사용하여 계산되고 당업계에 공지된 사다리꼴 공식(Trapezoidal Rule)을 사용하여 통합된다.
시료 제조
표 4에 주어진 바와 같이 하기 실시예는 실험적인 연구실 유리 용융물에 기초하여 본 발명을 구현한 유리 조성물을 예시한다. 표 4에 나타낸 실시예 7 내지 12에 대한 스펙트럼 특성은 0.106인치(4.06mm)의 기준 두께를 기초로 한다.
[표 4]
용융물을 제조하기 위해 하기 원료를 혼합하여 대략 700g의 최종 유리 중량을 제조하였다.
모래 508.99g
소다회 166.44g
백운석 90.60g
석회석 76.35g
조제 황산 소다 2.55g
루주(rouge) 필요한 만큼
산화 코발트 필요한 만큼
산화 에르븀 필요한 만큼
석탄 필요한 만큼
유리 산화 환원을 조절하는데 필요한 석탄을 각각의 용융물에 첨가하였다. 그리고나서 배치 원료 부분을 전기 화로의 실리카 도가니에 두고 2450℉로 30분 동안 가열하였다. 그리고나서 용융된 배치를 가열하고 2500℉(1371℃)에서 30분 동안 두었다. 배치 물질을 용융시킬 때 남아있는 원료를 도가니에 첨가하였다. 그리고나서 용융된 배치를 2550℉(1399℃)로 30분 동안, 2650℉(1454℃)로 30분 동안 가열하였다. 다음으로 용융된 유리를 물에 융해시키고 건조시키고 2650℉(1454℃)로 1시간 동안 재가열하였다. 용융된 유리를 다시 물에 융해시키고 건조하고 2650℉(1454℃)로 2시간 더 재가열하였다. 그리고나서 용융된 유리를 도가니에서 부어 슬래브(slab)를 제조하고 연마하였다. 시료를 슬래브로부터 잘라내고 분쇄하고 분석을 위해 닦았다.
(FeO, CoO 및 Er2O3 이외의) 유리 조성물의 화학적 분석을 리가쿠(RIGAKU) 3370 X선 형광 분광광도계를 사용하여 측정하였다. 유리의 스펙트럼 특성에 영향을 미치는 유리의 단련이나 자외선 장기간 노출 전에 퍼킨 엘머 람다 9 UV/VIS/NIR 분광 광도계를 사용하여 연마된 시료에 대해 유리의 스펙트럼 특징을 측정하였다. FeO 함량 및 산화 환원은 피피지 인더스트리즈 인코포레이션에 의해 개발된 유리 색 및 분광 성능 컴퓨터 모델을 사용하여 유리의 스펙트럼 투과율 커브로부터 종래 방식으로 측정하였다. FeO 함량은 1000nm에서의 투과율로부터 측정하였다. 전체 철(Fe2O3로서)은 X선 형광에 의해 측정하였다. 그리고나서 산화 환원 비를 전체 철(Fe2O3로서)로 나눈 스펙트럼 FeO로 계산하였다. CoO 및 Er2O3 함량은 유리에 첨가된 실제 양을 기초로 하였다.
표 3 및 4를 참조하면, 본 발명은 표준 소다-석회석-실리카 유리 베이스 조성물, 추가적으로 적외선 및 자외선을 흡수하는 물질 및 착색제로 철, 코발트 및 에르븀, 및 임의적으로 티타늄, 크로뮴, 구리 및 니켈, 0.160인치(4.06nm) 두께에서 20% 초과 60% 이하의 시감 투과율(LTA) 및 480 내지 489nm, 바람직하게는 482 내지 487nm 범위의 주파(DW), 8% 이상, 바람직하게는 10 내지 30%의 자극 순도(Pe) 및 바람직하게는 -2 내지 -11 범위의 a* 및 -1 내지 -15 범위의 b*를 갖고, 보다 바람직하게는 -3 내지 -10 범위의 a* 및 -3 내지 -14 범위의 b*, 가장 바람직하게는 -6 내지 -9 범위의 a* 및 -4 내지 -13 범위의 b*를 갖는 L*, a*, b* 색도 좌표에 의해 특징지어지는 색을 갖는 청색 유리를 제공한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 색의 밝음과 어두움을 표시하는 L*는 유리 조성물의 LTA와 관련되어 있다. 유리의 색은 본 발명의 원하는 색의 제품을 제공하기 위해 주파 범위, 및 a* 및 b* 색도 좌표 범위 내에서 다양할 수 있을 것으로 기대된다.
유리의 산화 환원 비는 0.15 내지 0.40, 바람직하게는 0.20 내지 0.35, 보다 바람직하게는 0.24 내지 0.32로 유지된다. 유리 조성물은 또한 40% 이하, 바람직하게는 30% 이하의 TSUV; 25% 이하, 바람직하게는 20% 이하의 TSIR; 및 40% 이하, 바람직하게는 35% 이하의 TSET를 갖는다.
본 발명의 한 특정 구현예에서 유리 조성물은 0.9 내지 2중량%의 전체 철, 바람직하게는 1 내지 1.4중량%의 전체 철, 보다 바람직하게는 1.1 내지 1.3중량%의 전체 철; 0.15 내지 0.65중량%의 FeO, 바람직하게는 0.2 내지 0.5중량%의 FeO, 보다 바람직하게는 0.24 내지 0.40중량%의 FeO; 및 90 내지 250ppm의 CoO, 바람직하게는 100 내지 150ppm의 CoO, 보다 바람직하게는 110 내지 140ppm의 CoO를 포함한다. 착색제 산화 에르븀(Er2O3), 산화 크로뮴(Cr2O3), 산화 구리(CuO), 산화 니켈(NiO2), 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 네오디뮴(Nd2O3) 또한 유리 조성물에 포함된다. 착색제 산화 에르븀(Er2O3), 산화 크로뮴(Cr2O3), 산화 구리(CuO) 및 산화 니켈(NiO2)이 상기 논의된 양으로 포함된다. 산화 티타늄은 유리 조성물에 보다 구체적으로 0 내지 0.9중량% TiO2, 바람직하게는 0 내지 0.5중량% TiO2 포함될 수 있다. 본 발명의 한 구현예에서 0.02 내지 0.3중량%의 TiO2를 포함한다. 산화 네오디뮴은 유리 조성물에 0 내지 3중량% Nd2O3 범위의 양으로 포함될 수 있다.
이해될 수 있는 바와 같이 본 발명의 유리는 셀레늄이 없고 20% 초과 60% 이하, 바람직하게는 35% 초과 55% 이하의 LTA를 갖는다. 본 발명의 또다른 구현예에서 유리 조성물은 셀레늄이 없고 200ppm 미만의 CoO를 갖는다.
유리의 스펙트럼 특성이 유리 단련 및 추가의 장기간의 자외선 노출(통상 "감광(solarization)"으로 지칭됨) 후에 변할 것이다. 특히 본원에 개시된 유리 조성물의 단련 및 감광은 시감 투과율(LTA) 및 총 태양광선 적외선 투과율(TSIR)을 약 0.5 내지 1% 만큼, 총 태양광선 자외선 투과율(TSUV)을 약 1 내지 2% 만큼, 총 태양광선 에너지 투과율(TSET)을 약 1 내지 1.5% 만큼 감소시킬 수 있다. 그 결과로 본 발명의 한 구현예에서 유리는 초기에는 이전에 논의된 바람직한 범위 밖에 있지만 단련 및/또는 감광 후에 바람직한 범위 내에 있는 선택된 스펙트럼 특성을 갖는다.
본원에 개시되고 플로트 방법에 의해 제조된 유리는 전형적으로 약 1mm 내지 10mm 시트 두께의 범위이다.
비히클 글레이징 적용을 위해 본원에 논의된 조성물 및 스펙트럼 특성을 갖는 유리 시트는 일반적으로 1.5 내지 10mm 범위, 보다 구체적으로 0.121 내지 0.197인치(3.1 내지 5mm) 범위 내의 두께를 갖는다. 상기 두께 범위의 단일 겹 유리를 사용할 때 유리가 예를 들어 자동차 측면 또는 뒷 유리용으로 단련되거나 적층될 것으로 기대된다.
또한 유리는 건축학적으로 적용되어 약 0.125 내지 0.50인치(3 내지 12mm) 범위의 두께로 사용될 것으로 여겨진다.
여러 겹이 자동차 또는 건축학적 적용을 위해 사용될 때 유리의 겹이 열가소성 층간 접착제, 예를 들어 폴리비닐 부티랄을 사용하여 함께 연마되어 적층될 것으로 기대된다.
진한 청색 유리 또는 중간 LTA의 청색 유리로서 본 발명의 유리가 자동차와 같은 모터 비히클용 투명 패널 세트로서 바람막이 창과 함께 또는 개별적으로 제공될 수 있다. 세계 여러 곳에서 모터 비히클의 안전성, 또는 고속도로 또는 다른 공공 통행로의 사용을 규제하거나 허가할 책임을 갖는 정부 기관이 특정 자동차 "비전 패널(vision panel)", 예를 들어 바람막이 창 및 전방 차폭 등에 대한 최소 시감 광 투과율 값을 규정하였다. 예를 들어 미국 연방 법규는 자동차 바람막이 창 및 전방 차폭 등의 시감 광 투과율(LTA)이 65% 이상, 바람직하게는 70%일 것을 필요로 한다. 다른 자동차 투명체(예를 들어 트럭 및 미니밴의 후방 차폭 등 및 미등, 및 비-비전 패널, 에를 들어 선 루프, 문 루프 등에 대한 시감 투과율 필요조건은 전형적으로 바람막이 창 및 전방 차폭 등에 대한 것 미만이다. 세계의 다른 지역은 상이한 최소 규정을 가질 수 있다. 본 발명의 유리는 중간 정도로 어두운 LTA의 차폭 등을 위한, 또는 보다 전형적인 유형의 "B" 필러(pillar) 뒤의 후방 차폭 등용 프라이버시 유리로서, 또는 밴 및 트럭에서 백라이트로서의 비전 패널일 수 있다.
그러한 세트는 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해 본 발명의 유리로부터 제작될 수 있다. 예를 들어 차폭 등, 백라이트, 바람막이 창 및 선루프는 미국 특허 제5,858,047호, 제5,833,729호 또는 제6,076,373호의 기재내용에 따라 제조될 수 있고 상기 특허 모두는 전체가 본원에 참조로 혼입된다.
일반적으로 자동차 비히클에 끼우기 위한 투명한 유리 글레이징 패널의 세트는 바람막이 창, 앞 측면 창, 뒤 측면 창 및 뒷 창을 포함한다. 그러한 세트의 패널에 있어서 앞 측면 창, 뒤 측면 창 및 뒷창 중 하나 이상이 본 발명의 중간 LTA 유리 조성물의 글레이징 패널을 갖는다. 본 발명의 특정 구현예에서 자동차 비히클에 끼우기 위한 투명한 유리 글레이징 패널 세트, 앞 측면 유리 및/또는 뒤 측면 유리 및/또는 뒷 창 중 하나 이상, 바람직하게는 둘 다는 청색이고 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리 조성물을 갖는 유리 글레이징 패널을 갖고 유리는 광원 A 하에 40 내지 60%, 보다 적합하게는 45 내지 55%의 발광 트랜스미션(luminous transmission)을 갖는다. 또다른 적합한 구현예에서 세트는 i) 바람막이 창 ii) 앞 측면 창 iii) 뒤 측면 창 및 iv) 뒷 유리를 포함하고, 이 때 ii), iii) 및 iv)의 패널 모두는 모두 청색이고 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리이다. 또한 ii) 및 iii)의 패널의 하나 이상의 세트는 광원 A 하에 40 내지 60, 바람직하게는 45 내지 55%의 감시 투과율을 갖는다. 또한 그러한 프라이버시 유리의 더 낮은 LTA 유형의 적합한 예는
SiO2 66 내지 75중량%
Na2O 10 내지 20중량%
CaO 5 내지 15중량%
MgO 0 내지 5중량%
Al2O3 0 내지 5중량%
K2O 0 내지 5중량%
를 포함하는 베이스 유리 부분 및
전체 철 0.65 내지 2중량%
FeO 0.15 내지 0.65중량%
CoO 90 내지 250ppm
TiO2 0 내지 0.9중량%
Er2O3 0.01 내지 3중량%
를 포함하는 주된 태양광선 흡수 및 착색제 부분을 포함하는 청색의, 프라이버시, 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리 조성물이고, 0.160 인치(4.06mm) 두께에서 유리는 20% 초과 45% 이하의 시감 투과율(LTA), 479 내지 491nm 범위의 주된 파장 및 4% 이상의 자극 순도로 특징지어지는 색을 갖는다.
또한 본 발명의 유리는 예를 들어 전형적인 바람막이 창 구조물을 갖는 플라스틱의 간층에 의해 함께 결합된 2겹의 유리로 이루어진 투명한 적층제의 일부일 수 있다. 본 발명이 2겹의 플라스틱 또는 다수 겹의 유리 및/또는 플라스틱, 또는 단일(단일체의) 겹의 유리 또는 플라스틱을 포함하는 임의의 조합을 갖는 투명체에 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 유리는 그러한 적층 구조물에서 하나 이상의 겹의 유리로 작용할 수 있다. 그러한 적층된 투명체는 적층된 자동차 사이드라이트(sidelite) 또는 자동차 선루프 또는 상업적 또는 주거 건축물의 천창일 수 있다. 또한 유리를 포함하는 단일체의 또는 적층된 구조의 겹 또는 겹들은 예를 들어 바람막이 창과 같이 연마되거나 예를 들어 사이드라이트처럼 단련되거나 열에 의해 강화되거나, 즉 부분적으로 강화될 수 있다.
당업계에 공지된 다른 변이가 하기 청구항에 정의된 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다.
Claims (22)
- 베이스 유리 부분 및 유리 착색제 부분을 포함하는 유리 조성물을 포함하는, 청색의 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리 기재로서, 상기 베이스 유리 부분은 소다-석회석-실리카 베이스 부분이고, 상기 유리 착색제 부분은 0.160인치(4.06mm)의 기준 두께에서 -2 내지 -11 범위의 a* 및 -1 내지 -15 범위의 b*인 색도 좌표 및 35 내지 70% 미만의 시감 투과율을 갖는 유리를 제공하기 위해 선택되고,
착색제 부분이
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2,
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3, 및
5 내지 200ppm 범위의 Cr2O3
를 포함하며, 하기 중량% 및 ppm은 최종 유리 조성물을 기초로 한 유리 기재. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
소다-석회석-실리카 베이스 부분이 하기 군으로부터 선택되고, 하기 중량% 및 ppm은 최종 유리 조성물을 기초로 한 유리 기재:
베이스 부분이
SiO2 66 내지 75중량%,
Na2O 10 내지 20중량%,
CaO 5 내지 15중량%,
MgO 0 내지 5중량%,
Al2O3 0 내지 5중량% 및
K2O 0 내지 5중량%
를 포함하는 군 1; 및
베이스 부분이
SiO2 66 내지 75중량%,
Na2O 10 내지 20중량%,
CaO 5 내지 15중량%,
MgO 0 내지 5중량%,
Al2O3 0 내지 5중량%,
K2O 0 내지 5중량% 및
B2O3 0 초과 내지 5중량%
를 포함하는 군 2. - 제 1 항에 있어서,
유리 조성물이 0.160인치 두께에서 479 내지 495nm 범위의 주파(dominant wavelength) 및 8% 이상의 자극 순도에 의해 특징지어지는 색을 갖는 유리 기재. - 제 1 항에 있어서,
전체 철의 중량%가 0.9 초과 내지 1.3중량% 범위인 유리 기재. - 제 1 항에에 있어서,
CoO 농도가 60 내지 130ppm 범위인 유리 기재. - 제 1 항에 있어서,
산화 환원이 0.35 내지 0.55 범위인 유리 기재. - 제 1 항에 있어서,
유리 조성물이 40% 이하의 총 태양광선 자외선 투과율(TSUV), 25% 이하의 총 태양광선 적외선 투과율(TSIR) 및 40% 이하의 총 태양광선 에너지(TSET) 투과율을 갖고 유리의 색이 0.160인치(4.06mm) 두께에서 482 내지 487nm 범위의 주파 및 8 내지 30%의 자극 순도로 특징지어지는 유리 기재. - 제 1 항에 있어서,
Er2O3이 0.05 내지 1중량% 범위인 유리 기재. - 제 1 항에 있어서,
Er2O3이 0.05 내지 1중량% 범위이고, Cr2O3이 10 내지 100ppm 범위인 유리 기재. - 제 1 항에 있어서,
CuO를 0.001 내지 0.3중량% 범위로 포함하는 유리 기재. - 제 11 항에 있어서,
Er2O3이 0.05 내지 1중량% 범위이고, Cr2O3이 10 내지 100ppm 범위이고, CuO가 0.01 내지 0.2중량% 범위인 유리 기재. - 베이스 유리 부분, 및 주된 태양광선 흡수 및 착색제 부분을 포함하는 조성물을 갖는, 청색의 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리 조성물로서,
유리는 0.4 내지 0.58 범위의 산화 환원을 갖고; 0.160인치의 두께에서 유리는 35% 내지 70% 이하의 시감 투과율(LTA); 482 내지 487nm 범위의 주파 및 8 내지 30%의 자극 순도로 특징지어지는 색; 40% 이하의 총 태양광선 자외선 투과율(TSUV); 25% 이하의 총 태양광선 적외선 투과율(TSIR); 및 40% 이하의 총 태양광선 에너지(TSET) 투과율을 갖고,
상기 베이스 유리 부분이
SiO2 66 내지 75중량%,
Na2O 10 내지 20중량%,
CaO 5 내지 15중량%,
MgO 0 내지 5중량%,
Al2O3 0 내지 5중량% 및
K2O 0 내지 5중량%
를 포함하는 군 1; 및
SiO2 66 내지 75중량%;
Na2O 10 내지 20중량%;
CaO 5 내지 15중량%;
MgO 0 내지 5중량%;
Al2O3 0 내지 5중량%;
K2O 0 내지 5중량% 및
B2O3 0 초과 내지 5중량%
를 포함하는 군 2
중 하나로부터 선택되며,
상기 주된 태양광선 흡수 및 착색제 부분이 본질적으로
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 100ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2 및
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3
로 이루어지는, 유리 조성물. - 제 13 항에 있어서,
FeO 농도가 0.20 내지 0.50중량%인 조성물. - 삭제
- 제 13 항에 있어서,
TiO2 농도가 0 내지 0.5중량%인 조성물. - 제 13 항에 있어서,
LTA가 45 내지 55% 범위인 조성물. - 삭제
- 삭제
- 바람막이 창,
앞 측면 유리,
뒤 측면 유리 및
뒷 유리
를 포함하는 자동차 비히클에 끼우기 위한 투명한 유리 글레이징 패널 세트로서, 앞 측면 유리, 뒤 측면 유리 및 뒷 유리 중 하나 이상이 제 13 항의 유리 조성물을 갖는 투명한 유리 글레이징 패널 세트. - 베이스 유리 부분 및 유리 착색제 부분을 포함하는 유리 조성물을 포함하는, 청색의 적외선 및 자외선을 흡수하는 유리 기재로서, 상기 베이스 유리 부분은 소다-석회석-실리카 베이스 부분이고, 상기 유리 착색제 부분은 0.160인치(4.06mm)의 기준 두께에서 -2 내지 -11 범위의 a* 및 -1 내지 -15 범위의 b*인 색도 좌표 및 35 내지 70% 미만의 시감 투과율을 갖는 유리를 제공하기 위해 선택되고,
착색제 부분이
0.60 내지 2.0중량% 범위의 Fe2O3로 표시되는 전체 철,
30 내지 250ppm 범위의 CoO,
0.01 내지 3중량% 범위의 Er2O3,
0 내지 0.9중량% 범위의 TiO2,
0 내지 3중량% 범위의 Nd2O3, 및
1 내지 100ppm 범위의 NiO
를 포함하며, 하기 중량% 및 ppm은 최종 유리 조성물을 기초로 한 유리 기재. - 제 21 항에 있어서,
Er2O3이 0.05 내지 1중량% 범위이고, NiO가 5 내지 50ppm 범위인 유리 기재.
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