绿色隐藏玻璃制造技术

本发明专利技术提供了一种透光率最高为６０％的绿色红外和紫外吸收玻璃制品。该玻璃制品的组成采用标准的钠钙硅基础玻璃组成并且另外采用铁、钴、硒和铬以及任选的钛作为红外和紫外辐射吸收材料和着色剂。本发明专利技术的玻璃的颜色特征为主波长范围约为４８０－５６５ｎｍ，优选地约为４９５－５６０ｎｍ，色纯度不超过约２０％，优选的是不超过约１０％，更优选的是不超过约７％。该玻璃组合物根据特定用途和希望的透光率可以提供不同的光谱性能。在本发明专利技术的一种实施方案中，绿色、红外和紫外辐射吸收钠钙硅玻璃制品的玻璃组合物包括太阳辐射吸收和着色剂部分，它含有约０．６０－４重量％总铁、约０．１３－０．９重量％ＦｅＯ、约４０－５００ＰＰＭ ＣｏＯ、约５－７０ＰＰＭ Ｓｅ、约１５－８００ＰＰＭ Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］和约０．０２－１重量％ＴｉＯ↓［２］。在本发明专利技术的另一种实施方案中，该制品的玻璃组合物包括太阳辐射吸收和着色剂部分，它基本由１－小于４重量％总铁、约０．２－０．６重量％ＦｅＯ、大于２００－约５００ＰＰＭ ＣｏＯ、约５－７０ＰＰＭ Ｓｅ、大于２００－８００ＰＰＭ Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］和约０－１重量％ＴｉＯ↓［２］组成。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

Green hidden glass

The invention provides a green infrared and an ultraviolet absorbing glass product with a transmittance of up to 60%. The composition of the glass is made up of standard sodium, calcium and silicon base glass, and iron, cobalt, selenium and chromium, as well as optional titanium, are used as infrared and ultraviolet radiation absorbing materials and colorants. The color features of the invention are glass based wavelength range is about 480 565nm, preferably about 495 - 560nm, the color purity of not more than about 20%, preferably not more than about 10%, more preferably less than about 7%. The glass composition may provide different spectral properties according to specific uses and desired transmittance. In one embodiment of the invention, green, infrared and ultraviolet radiation absorbing glass composition article silicate glass including solar radiation absorption and colorant, it contains about 0.60 to 4 weight% of total iron, about 0.13 to 0.9 weight%FeO, about 40 500PPMCoO, about 5 70PPMSe, about 15800PPMCr case 2: O 3 and%TiO 0.021 weight down 2. In another embodiment of the invention, the glass composition of the products include solar radiation absorption and colorant part, it consists of 1 to less than 4 wt% of total iron, about 0.2 to 0.6 weight greater than 200%FeO, about 500PPMCoO, about 5 70PPMSe, more than 200 800PPMCr: 2: O 3 and 2%TiO weight: 0 1 composition.

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是1997年6月4日提出的美国专利申请系列号为No.08/869221的部分继续申请，它要求1996年7月2日提出的美国临时申请No.60/021,034的优先权。专利技术背景本专利技术涉及一种具有较低透光率的着色的绿色着色钠钙硅玻璃，它可以非常合乎要求地用作车辆的隐藏玻璃，例如货车的侧面和后面窗玻璃。特别地，该玻璃的透光率为60％或更小，优选约10-40％。用于本文中时，术语 “绿色着色”是指包括主波长约为480-565nm并且特征可以为兰绿色、黄绿色或灰绿色的玻璃。此外，与用于汽车中的典型绿色玻璃相比，该玻璃具有较低的红外和紫外辐射透过率。该玻璃还可以与浮法玻璃制造工艺相匹配。本领域内已知有多种深色着色的红外和紫外辐射吸收玻璃组合物。在典型的深色着色汽车隐藏玻璃中的主要着色剂是铁，它通常以Fe2O3和FeO两种形式存在。某些玻璃采用钴、硒以及任选地镍与铁组合起来进一步控制红外和紫外辐射以及颜色，例如如Jones的美国专利4,873,206、Cheng等人的美国专利5,278,108、Baker等人的美国专利5,308,805、Gulotta等人的美国专利5,393,593、以及欧洲专利申请0705800中所述。其它还包括具有所述着色剂组合的铬，例如如Pons的美国专利4,104,076、Dela Ruye的美国专利4,339,541、Krumwiede等人的美国专利5,023,210和Combes等人的美国专利5,352,640、欧洲专利申请0536049、法国专利2,331,527和加拿大专利2,148,954中所述。另外，其它的玻璃可能包含添加材料，如WO96/00194中所说，它指出在玻璃组成中包括氟、锆、锌、铈、钛和铜并且要求碱土金属氧化物的总量低于玻璃的10重量％。在制造红外和紫外辐射吸收玻璃时，必须对铁和其它添加成分的相对量进行严格监控并且控制在操作范围内，以提供所需的颜色和光谱性能。人们需要具有深色调的绿色着色玻璃，它们可以用作车辆的隐藏玻璃，从而对典型地用于汽车中的具有优异太阳光性能的绿色玻璃进行补充，并且可以与工业浮法玻璃制造工艺相匹配。
技术实现思路
本专利技术提供了一种透光率最高达60％的绿色着色的红外和紫外吸收玻璃。该玻璃制品的组合物使用标准的钠钙硅玻璃基础组合物并且另外采用铁、钴、硒和铬以及任选的钛作为红外和紫外辐射吸收材料和着色剂。本专利技术的玻璃的颜色特征为主波长范围约为480-565nm，优选地约为495-560nm，色纯度不超过约20％，优选的是不超过10％，更优选的是不超过约7％。根据特定的用途和希望的透光率，该玻璃组合物可以提供不同程度的光谱性能。在本专利技术的一种实施方案中，绿色、红外和紫外辐射吸收钠钙硅玻璃制品的玻璃组合物包括太阳辐射吸收和着色剂部分，包括约0.60-4重量％总铁、约0.13-0.9重量％FeO、约40-500PPM CoO、约5-70PPM Se、约15-800PPMCr2O3和约0.02-1重量％TiO2。在本专利技术的另一种实施方案中，所述制品的玻璃组合物包括太阳辐射吸收和着色剂部分，具有约1-小于1.4重量％总铁、约0.2-0.6重量％FeO、大于200-约500PPM CoO、约5-70PPM Se、大于200-约800PPM Cr2O3和0-约1重量％TiO2。专利技术详述本专利技术的基础玻璃，即没有红外或紫外吸收材料和/或着色剂的玻璃主成分是本专利技术的一个目的，它是工业钠钙硅玻璃，其特征在于重量％SiO266-75Na2O 10-20 CaO 5-15MgO 0-5Al2O30-5K2O0-5用于本文中时，所有的“重量％(wt％)”数值均基于最终玻璃组合物的总重量。本专利技术向该基础玻璃中加入铁、钴、硒、铬和任选的钛形式的红外和紫外吸收材料和着色剂。如本文中所说，铁以Fe2O3和FeO形式表示，钴以CoO表示，硒以元素Se表示，铬以Cr2O3表示，钛以TiO2表示。这些材料和着色剂优选的是构成得自加入到熔化用的配料中的主着色剂，以构成在整个玻璃组合物中的红外和紫外辐射吸收材料和着色剂的主要部分，而不是仅仅在在玻璃组合物结构或构造的一个或多个表面上或其附近。应当明白本文中所说的玻璃组合物可以包括少量其它材料或在熔化过程中原位形成的材料，这些材料可以影响玻璃组合物的颜色。这些材料的一种实例包括某些熔化和澄清助剂、由工艺过程带入的材料或杂质。还应当明白在本专利技术的一种实施方案中，可以在玻璃中包含少量添加剂材料，以改善玻璃的太阳辐射性能，如在下文中更详细所述的。最优选的是该玻璃组合物基本不含其它主着色剂。本专利技术的玻璃组合物优选的是基本不含加入到配料中导致玻璃组合物含有氟以及锆、铈、硼和钡的氧化物的材料。在一种实施方案中，主着色剂的过渡金属和氧化物基本由铁、钴、硒、铬和任选的钛组成。玻璃组合物中的铁氧化物有数种功能。氧化铁Fe2O3是一种强紫外辐射吸收剂并且在玻璃中起黄色着色剂的作用。氧化亚铁FeO是一种强红外辐射吸收剂并且起兰色着色剂的作用。铁在所说的玻璃中的总量根据标准的分析操作以Fe2O3表示，但并不是说所有的铁实际上均以Fe2O3存在。同样处于二价铁的铁量以FeO表示，虽然实际上在玻璃中并不以FeO存在。为了反映二价铁和三价铁在玻璃组合物中的相对量，术语氧化还原比(redox)”是指二价铁状态的铁量(以FeO表示)除以总铁量(以Fe2O3表示)的值。此外，除非另有说明，否则本说明书中的术语“总铁”是指以Fe2O3表示的总铁，术语“FeO”表示以FeO表示的二价铁状态的铁。Se是赋予钠钙硅玻璃粉红色或棕色的紫外和红外辐射吸收着色剂。Se也可以吸收部分红外辐射并且它的使用往往降低氧化还原比。CoO在玻璃中起兰色着色剂的作用并且不表现出任何明显的紫外或红外辐射吸收性能。Cr2O3可以使玻璃组合物呈绿色，并且有助于控制最终的玻璃颜色。人们认为铬还可以提供部分紫外辐射吸收作用。TiO2是一种紫外辐射吸收剂，并且作为可以使玻璃组合物呈黄色的着色剂。在铁，即三价铁和二价铁氧化物、铬、硒、钴和钛含量之间需要适当的平衡，以获得具有所需频谱性能的期望的绿色隐藏玻璃。本专利技术的玻璃可以以连续的、大规模的、工业玻璃熔化操作熔化和澄清并且通过浮法工艺形成具有不同厚度的玻璃平板，在浮法工艺中，熔融玻璃支撑在熔融金属，通常是锡池上，此时玻璃以玻璃带形状存在并冷却。应当明白由于在熔融锡上形成玻璃，可以测出数量的氧化锡会迁移到与熔融锡接触的玻璃一侧表面部分中。典型地，在与锡接触的玻璃表面下的前25微米中浮法玻璃的SnO2浓度至少为0.05-2重量％。典型的二氧化锡背景含量可以高达30百万分之一份(PPM)。可以认为，并不限制本专利技术地，在由熔融锡支撑的玻璃表面约前10埃中的高锡浓度会稍稍增加玻璃表面的反射率，但是对玻璃性能的总影响很小。用于生产本专利技术的玻璃组合物的熔化和成型布置包括但不限于常规的顶部燃烧连续熔化操作，正如本领域内熟知的那样，或者多级熔化操作，如Kunkle等人的美国专利4,381,934、Pecoraro等人的美国专利4,792,536和Cerutti等人的美国专利4,886,539中所述。如果需要，可以在玻璃制造操作过程中的熔化和/或成型阶段使用搅拌装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绿色红外和紫外辐射吸收玻璃制品，其组成包括含下列成分的基础玻璃部分：ＳｉＯ↓［２］ 约６６－７５重量％Ｎａ↓［２］Ｏ 约１０－２０重量％ＣａＯ 约５－１５重量％ＭｇＯ ０－约５重量％Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－约５重 量％Ｋ↓［２］Ｏ ０－约５重量％和包含下列成分的太阳光辐射吸收和着色剂部分：总铁 约０．６０－４重量％ＦｅＯ 约０．１３－０．９重量％ＣｏＯ 约４０－５００ＰＰＭＳｅ 约５－７０ＰＰＭＣｒ↓［２］Ｏ↓［３］ 约１ ５－８００ＰＰＭＴｉＯ↓［２］ 约０．０２－１重量％该玻璃的透光率（ＬＴＡ）最高达约６０％，总太阳光紫外透过率（ＴＳＵＶ）约４０％或更低，总太阳光红外透过率（ＴＳＩＲ）约４５％或更低，总太阳光能量透过率约５０％或更低。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LJ施莱斯塔克，RB海索夫，A卡拉布莱斯，JF克鲁姆维德，AV隆格巴多，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]