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。该玻璃采用标准的钠钙硅基础玻璃组成并且另外采用铁、钴、铬和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４８０－５１０ｎｍ，优选地约为４９０－５２５ｎｍ，色纯度不超过约２０％，优选地约为５－１５％。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，它基本上由约０．９０－２．０％重量总铁、约０．１７－０．５２％重量ＦｅＯ、约４０－１５０ＰＰＭＣｏＯ、约２５０－８００ＰＰＭＣｒ↓［２］Ｏ↓［３］和约０．１－１％重量ＴｉＯ↓［２］组成。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Hidden glass

The invention provides a green infrared and an ultraviolet absorbing glass with a transmittance of up to 60%. The glass is made of standard sodium, calcium and silicon basic glass and additionally uses iron, cobalt, chromium and titanium as infrared and ultraviolet radiation absorbing materials and colorants. The color characteristic of the glass of the present invention is mainly a wavelength range of about 480 to 510nm, preferably approximately 490 - 525nm, with a purity of no more than about 20%, preferably about 5 - 15%. In one embodiment of the invention, green, infrared and ultraviolet radiation absorbing glass composition article silicate glass including solar radiation absorption and colorants, it basically consists of total iron, about 0.90 to 2% weight of about 0.17 to 0.52% weight FeO, about 40 150PPMCoO, about 250800PPMCr: 2 O: 3 and TiO: 2 0.11% weight.

【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着色的绿色钠钙硅玻璃，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。用于本文中时，术语“绿色”是指包括主波长约为480-510nm并且颜色特征为兰绿色、黄绿色或灰绿色的玻璃。此外，与典型的用于汽车中的绿色玻璃相比，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中所说。其它还包括铬与着色剂组合起来，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中所说。另外，其它的玻璃包括添加材料，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。人们需要具有深色绿色的玻璃，它们可以用作车辆的隐藏玻璃，从而对典型地用于汽车和货车中的具有优异太阳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。本专利技术提供了一种透光率最高达60％的绿色红外和紫外吸收玻璃。该玻璃使用标准的钠钙硅基础玻璃并且另外采用铁、钴、铬和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480-510nm，优选地约为490-525nm，色纯度不超过约20％，优选地约为5-15％。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，它基本上由约0.90-2.0％重量总铁、约0.17-0.52％重量FeO、约40-150PPM CoO、约250-800PPM Cr2O3和约0.1-1％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，其特征在于重量％SiO266-75Na2O 10-20CaO 5-15MgO 0-5Al2O30-5K2O0-5用于本文中时，所有的“重量％”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、铬和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，铬以Cr2O3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，例如熔化和澄清助剂、痕量材料或杂质。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材料，以改善玻璃的太阳性能，如在下文中详细所说。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以FeO存在。为了反映二价铁和三价铁在所说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和弱红外辐射吸收剂的作用。Cr2O3可以使玻璃组合物呈绿色。此外，可以认为铬还可以提供某些紫外辐射吸收作用。TiO2是一种紫外辐射吸收剂，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、铬、钴和钛含量之间需要一个适当的平衡，从而获得具有所需光学性能的绿色隐藏玻璃。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且以本领域内常见的方式冷却。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达约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棕色，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约20微米，并且在更小的范围内局限于暴露的玻璃上表面。由于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没有任何实质性的作用。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，在与锡接触的玻璃下表面约25微米中浮法玻璃上的二氧化锡浓度至少为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微米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。对这些实验熔体进行分析，以测定铁、钴、铬和钛的存在。类似地，表2表示一系列体现本专利技术原则计算机模拟玻璃组合物。组合物模型通过由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中所表示的光学性能基于参考厚度0.160英寸(4.06mm)。应当明白这些例子的光学性能可以采用在美国专利4792536中所说的公式在不同的厚度下近似计算出来。在表中仅仅列出了实施例中的铁、钴、铬和钛部分。对于在表1中所说的透过率数据，透光率(LTA)用带有C.I.E2度观察器的C.I.E标准光源“A”测定，该光源在380-770nm波长范围内。根据主波长和色纯度的玻璃颜色采用带有2度观察器的C.I.E标准光源“A”测定，遵照在ASTM E308-90中所说的方法。总太阳紫外透过率(TSUV)在300-400nm波长范围内测定，总的太阳红外透过率(TSIR)在720-2000nm波长范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绿色红外和紫外吸收玻璃组合物，其组成包括下列基础玻璃部分： 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部分： 总铁 约０．９０－２．０％重量 ＦｅＯ 约０．１７－０．５２％重量 ＣｏＯ 约４０－１５０ＰＰＭ Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］ 约２５０－８００ＰＰＭ ＴｉＯ↓［２］ 约０．１－１％重量 该玻璃在０．１６０英寸厚度下具有最高达６０％的透光率（ＬＴＡ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JF克路威德，
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]