蓝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％的蓝色红外和紫外吸收玻璃组合物。该玻璃采用标准的钠钙硅基础玻璃组成并且另外采用铁和钴、以及任选的硒和／或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为４８０－４８９ｎｍ，在厚度为０．１６０英寸（４．０６ｍｍ）时，色纯度至少８％。在本发明专利技术的一种实施方案中，蓝色的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，它基本上由０．９－２．０％重量总铁、０．１５－０．６５％重量ＦｅＯ、９０－２５０ ＰＰＭ ＣｏＯ、以及任选的最多１２ ＰＰＭ Ｓｅ和最多０．９％重量ＴｉＯ↓［２］组成，优选由１－１．４％重量总铁、０．２０－０．５％重量ＦｅＯ、１００－１５０ ＰＰＭ ＣｏＯ、最多８ ＰＰＭ Ｓｅ和最多０．５％重量ＴｉＯ↓［２］组成。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

Blue hidden glass

The present invention provides a blue infrared and an ultraviolet absorbing glass composition with a transmittance of up to 60%. The glass is made of standard sodium calcium silicate basic glass and additionally uses iron and cobalt, as well as optional selenium and / or titanium as infrared and ultraviolet radiation absorbing materials and colorants. The color feature of the glass of the invention mainly wavelength range of 480489nm, in a thickness of 0.160 inches (4.06mm), the color purity of at least 8%. In one embodiment of the invention, the blue infrared and ultraviolet radiation absorbing glass composition article silicate glass including solar radiation absorption and colorants, it basically consists of 0.9 - 2% of total weight of iron, 0.15 - 0.65% weight FeO, 90 - 250PPMCoO, and optionally up to 12PPMSe and up to 0.9% weight TiO: 2, preferably from 1 - 1.4%, 0.20 - 0.5% of total iron weight weight FeO, 100 150PPMCoO, up to 8PPMSe and up to 0.5% TiO weight: 2.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有较低透光率的蓝色着色的钠钙硅玻璃，它可以用作车辆的隐藏玻璃，例如货车的侧面和后面窗玻璃或者机动车顶棚。用于本文中时，术语“蓝色着色”是指包括主波长约为480-489nm并且颜色特征为蓝绿色、蓝灰色的玻璃。此外，与典型的用于汽车中的蓝色玻璃相比，该玻璃具有较低的红外和紫外辐射透过率，并且它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红外和紫外辐射吸收玻璃组合物。在典型的深色汽车隐藏玻璃中的主要着色剂是铁，它通常以三氧化二铁和氧化亚铁两种形式存在。某些玻璃采用钴、硒以及任选地镍与铁组合起来获得要求的颜色和红外和紫外辐射性能，例如如Jones的美国专利4873206、Cheng等人的美国专利5278108、Baker等人的美国专利5308805、Gulotta等人的美国专利5393593、Casariego等人的美国专利5545596和5582455以及欧洲专利申请0705800中所述。其它的还包括铬与该着色剂组合的结合，例如如Pons的美国专利4104076、Dela Ruye的美国专利4339541、Krumwiede等人的美国专利5023210和Combes等人的美国专利5352640、欧洲专利申请0536049、法国专利2331527和加拿大专利2148954中所述。Jones等人的美国专利5521128和5346867和Jones的5411922还包括锰和/或钛。另外，其它的玻璃包括添加材料，如WO96/00194中所述，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Pecoraro等人的美国专利4792536中公开了提供优异光谱性能的一种特定蓝色组合物。PPG Industries，Inc.以SOLEXTRA和AZURLITE的商品名出售引入该专利的商品。这种玻璃的主波长在约486-489nm范围内，且色纯度范围约为8-14％。有利的是能够提供一种深色调蓝色玻璃，来弥补使用传统玻璃熔化工艺技术的这种蓝色玻璃。本专利技术提供了一种透光率最高达60％的蓝色红外和紫外吸收玻璃组合物。该玻璃使用标准的钠钙硅基础玻璃组合物并且另外采用铁、钴、以及任选的硒和/或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为480-489nm，在0.160英寸(4.06毫米)的厚度时色纯度至少为8％。在本专利技术的一种实施方案中，蓝色、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的部分，它基本上由0.90-2.0％重量总铁、0.15-0.65％重量FeO、90-250 PPM CoO、任选最多12PPM Se和最多0.9％重量TiO2组成，优选由1-1.4％重量总铁、0.20-0.50％重量FeO、100-150PPM CoO、最多8PPM Se和最多0.5％重量TiO2组成，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(它是本专利技术的一个目的)是工业钠钙硅玻璃，其典型特征在于重量％SiO266-75Na2O10-20CaO 5-15MgO 0-5Al2O30-5K2O 0-5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、钴和任选硒和/或钛形式的红外和紫外吸收材料和着色剂。如本文中所述，关于所述玻璃组合物，铁以Fe2O3和FeO形式表示，钴以CoO表示，硒以元素Se表示，钛以TiO2表示。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，例如熔化和澄清(refining)助剂、混入物料或杂质。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材料，以提供要求的颜色特征并改善玻璃的日光性能，如在下文中更详细所说。玻璃组合物中的铁氧化物有数种功能。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一定以FeO存在。为了反映二价铁和三价铁在本文提出的玻璃组合物中的相对量，术语“氧化还原比”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。CoO在玻璃中起兰色着色剂的作用，并不表现出任何显著的红外或紫外辐射吸收性能。Se是一种紫外吸收着色剂，可以使钠钙硅玻璃呈粉红色或棕色。Se也可以吸收一些红外辐射，并且其使用趋于减小氧化还原比。TiO2是一种紫外辐射吸收剂，作为着色剂，它可以使玻璃组合物呈黄色。在铁，即三价铁和二价铁氧化物和钴，以及任选的Se和/或钛含量之间需要一个适当的平衡，从而获得具有所需光谱性能的蓝色隐藏玻璃。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平板玻璃，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且以本领域内熟知的方式冷却。虽然优选地，本专利技术所说的玻璃是用常规的顶部燃烧连续熔化操作来制造的，正如本领域内熟知的那样，但该玻璃也可以用多阶段熔化操作法来制造，如Kunkle等人的美国专利4381934、Pecoraro等人的美国专利4792536和Cerutti等人的美国专利4886539中所说。如果需要，可以使用在玻璃制造操作过程中的熔化和/或成型阶段的搅拌装置，以均化玻璃，从而制得最高光学质量的玻璃。根据熔化操作的类型，可以在钠钙硅玻璃的配合料中加入硫，作为熔化和澄清助剂。工业上制得的浮法玻璃可以含有最高约0.3重量％SO3。在含有铁和硫的玻璃组合物中，提供还原条件可以产生琥珀着色，它会降低透光率，如Pecoraro等人的美国专利4792536中所说。但是可以认为在本文中所说的浮法玻璃组合物中产生这种颜色所需的还原条件局限于在浮法成型操作过程中与熔融锡接触的玻璃下表面内的约20微米，并且局限于暴露的玻璃上表面的更小的范围内。由于玻璃较低的硫含量和发生任何着色的有限的玻璃区域，根据特定的钠钙硅玻璃组合物，这些表面中的硫对玻璃颜色或光学性能基本没有实质性的作用。应当明白如上所说，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表面部分中。典型地，在与锡接触的玻璃表面内约25微米中浮法玻璃上的二氧化锡浓度至少为约0.05-2％重量。典型的背景二氧化锡量可以高达30百万之一份(PPM)。可以认为在由熔融锡支撑的玻璃表面约10埃范围中较高的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。表1表示具有体现本专利技术原则的玻璃组成的实验玻璃熔体的例子。类似地，表2表示一系列体现本专利技术原则的计算机模拟玻璃组合物。模型组合物通过由PPG工业公司开发的玻璃颜色和性能计算机模型产生。表1和表2中仅仅列出了实施例中的铁、钴、硒和钛部分。在表1中选择的实验熔体的分析表明，预计所述熔体最有可能包括最多约10PPM Cr本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝色着色红外和紫外辐射吸收玻璃组合物，其组成包括含下列成分的基础玻璃部分：ＳｉＯ↓［２］ ６６－７５重量％Ｎａ↓［２］Ｏ １０－２０重量％ＣａＯ ５－１５重量％ＭｇＯ ０－５重量％Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－５重量％ Ｋ↓［２］Ｏ ０－５重量％和基本上由下列成分组成的太阳辐射吸收和着色剂部分：总铁 ０．９－２％重量ＦｅＯ ０．１５－０．６５％重量ＣｏＯ ９０－２５０ＰＰＭＴｉＯ↓［２］ ０．－０．９％重量Ｓｅ ０－１２ＰＰＭ ＭｎＯ↓［２］ 最多约３９ＰＰＭ该玻璃具有大于２０％、最高６０％的透光率（ＬＴＡ），颜色特征为主波长在４８０－４８９纳米范围内，色纯度为至少８％，总太阳紫外透过率（ＴＳＵＶ）为３５％或更低，所用这些都是在厚度为０．１６０英寸下测定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JF科鲁姆维德，LJ施莱斯塔克，
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]