复合透明体制造技术

本发明专利技术提供了具有所需颜色、颜色强度及高性能比的玻璃复合透明体。尤其是，该透明体包括至少一层刚性透明层，如着色的玻璃或塑料基体，以及固定到该基体主表面上的部分如可弯曲的塑料层或涂层。该部分通常具有与该玻璃基体的颜色成互补的颜色，从而降低该复合透明体的总颜色强度。在本发明专利技术的一个方案中，该透明体是灰色的，优选地在ＬＴＡ≥７０％时，其性能比至少为１．４。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有所需颜色及太阳能透过性能的着色复合透明体的生产。尤其是，本专利技术涉及在保持中性颜色及高可见光透过性的同时使无用的太阳能透过降低的透明体。本专利技术中所述的透明体是人们迫切需要用于建筑业及汽车中作窗玻璃的。用于本文时，术语“复合透明体”是指刚性透明的基体，如玻璃或塑料，在该基体的主表面上带有第二种成分，如可弯曲的塑料层，涂层或第二刚性透明层。物体，特别是玻璃的颜色是高度主观性的。所观察的颜色将取决于照明条件及观察者的喜好。为了定量地评定颜色，人们已经开发出了几种颜色评定系统。被国际照明协会(CIE)采纳的一种评定颜色的办法是采用主波长(DW)和色纯度(Pe)。对于一个给定的颜色，这两个参数的数值可以通过由该颜色的三色激励值X、Y、Z计算颜色坐标x和y而确定。然后将颜色坐标绘制在1931 CIE色度图上并与CIE标准光源C的坐标作数字对比，如CIE出版物No.15.2中所述。该对比在图上产生了颜色空间位置，从而确定该玻璃颜色的色纯度及主波长。在另一种颜色评定系统中，根据色调及亮度来描述颜色。该系统通常称为CIELAB颜色系统。色调将颜色分为如红色、黄色、绿色及兰色。亮度或亮度值则以光亮或黑暗程度区分。这些特性的数量值(分别记为L*、a*和b*)是由三色激励值(X、Y、Z)计算得到的。L*表示该颜色的亮度或黑度，并且代表该颜色所在的光度平面。a*表示该颜色在红(+a*)绿(-a*)轴上的位置。b*表示在黄(+b*)兰(-b*)轴上的颜色位置。当将CIELAB系统直角坐标转变成圆柱极坐标时，所产生的颜色系统称为CIELCH颜色系统，该系统根据亮度(L*)、色调角(H°)及色度(C*)描述颜色。L*象在CIELAB系统中那样表示该颜色的亮度或黑度。色度，或饱和度，或强度以颜色强度或清楚度(即清晰度与模糊度)区分，并且它是由该颜色空间中心至测试颜色的矢量距离。该颜色的色度越低，即其强度越低，该颜色就越靠近所谓的中性颜色。就CIELAB系统而言，C*＝(a*2＋b*2)1/2。色调角将颜色分为红色、黄色、绿色及兰色，它是从红(+a*)轴沿逆时针方向测得的由a*、b*坐标通过CIELCH颜色空间的中心延伸的矢量角。用于本文中时，H°则表达成0—360°之间的一个值。在附图说明图1中，CIELAB系统位于CIELCH系统上方，从而说明这两个系统之间的关系。应该明白可以在这些颜色系统中的任何一个中对颜色进行评定，而且熟悉本领域的人员可以由所测试的玻璃或复合透明体的透过曲线来计算等价的DW及Pe值，L*、a*、b*值；以及L*、C*、H°值。典型的工业用钠—钙—硅玻璃包括下列物质66—75重量％SiO2，10—20重量％Na2O，5—15重量％CaO，0—5重量％MgO，0—5重量％Al2O3，0—5重量％K2O，0—1重量％BaO。向该基础玻璃中加入多种着色剂，以产生所需的玻璃颜色。用于本文中时，当一种玻璃的透光性(后面将要详细描述)≤87％(不管其总玻璃厚度如何)，则认为该玻璃是着色玻璃。而透光性＞87％的玻璃则认为是透明的。应该了解在本文中如果一种“玻璃”或“玻璃基体”被认为是着色的，则对于具有两层或两层以上玻璃层的复合透明体来说，所有层的组合厚度对该透明体的玻璃或玻璃基体是否是着色的具有决定意义。本领域中熟知的这些着色玻璃中有许多是用于汽车及建筑工业中，它们比透明的钠—钙—硅玻璃吸收更多的太阳能。在用于汽车工业的典型的绿色玻璃中的主要着色剂是铁，它们以Fe2O3和FeO两种形式存在。在典型的汽车用绿色玻璃中存在的总铁量(以Fe2O3表示，不管其实际存在形式如何)为0.5—0.9％(重量)，而FeO与总铁量的比约为0.25—0.27。绿色玻璃，如在Beckwith等人的US5214008和Gulotta的US 5240886中所公开的，采用更高的总铁量以更好地吸收紫外线，并进一步改善该玻璃的太阳能吸收性能。Cheng等人的US 5077133还进一步包括氧化铈及任选组合的氧化钛，以改善玻璃太阳能吸收性能。其它一些玻璃包含附加的着色剂，如Co、Se、Ni和/或Cr，以产生兰色，青铜色以及灰色玻璃，如Fischer等人的US4101705，Pons的US 4104076，Pecoraro等人的US 4792536，Krumwiede等人的US 5023210，Boules等人的US 5070048以及Cheng等人的US 5278108中所述。一种比较各种太阳能吸收玻璃的性能的方法是比较其透光性与总太阳能透过性的比值。透光性LT是度量透过该玻璃的可见光总量的值。总太阳能透过性TSET是表征直接透过该玻璃的太阳能总量的值。后一种性能较重要，因为大多数透过的能量在被位于该玻璃另一侧的物体吸收之后转变成了热能。尤其是，当使用到汽车上时，在车辆中的热聚积及温度直接与TSET有关。这将产生对车辆乘坐者来说很不舒适的条件，并且将要求增加空调系统的冷却能力。此外，还发现热聚积会加快车辆中材料的老化。用于本文时，透光性与总太阳能透过性的比值称为“性能比”(PR)。除非另有说明，在本专利技术中所给出的透光性数据是根据ASTM308E—90用CIE标准光源A(LTA)、在380—780nm波长范围内以10nm间隔、2°观测器测量得到的。在本专利技术中提供的用来计算玻璃或复合透明体的性能比的总太阳能透过性是以Parry Moon气团2.0太阳数据为基础，并且以在300—2000nm范围内测得的透过性为基础计算出来的。为了确定TSET数据，在波长范围上对透过值进行积分。该范围被点{X0，X1，…Xn}(其中Xi＝a＋(i×h))分成n个长度为h的相等子区间。采用一个插值函数来近似等于每一个子区间中的积分f，这些插值函数的总积分产生该积分的近似值。I=∫abf(x)dx]]>当根据在本文中用来计算TSET数据的所谓的梯形规则来进行计算时，f(x)在上近似地用一条在这些点处通过f的直线表示。因此，插值函数f(x)在上是一段段线性的，而其数学积分式为I=×h]]>在计算TSET时，透过性范围分成三个具有不同间隔的次范围300—400nm，5nm间隔；400—800nm，10nm间隔以及800—2000nm，50nm间隔。图2表示采用各种着色剂的玻璃的典型性能比。在产生该曲线时，玻璃的组成不变化，而改变玻璃的厚度，以产生不同的LTA性能值。应该明白这些线代表钠—钙—硅玻璃组合物的趋势，而不是指任何一种特定的玻璃组合物。趋势线2代表典型的用于汽车工业的用铁作为主要着色剂并且一般为绿色或兰色的玻璃。趋势线4代表具有Fe和其它着色剂，如Co，Se，Cr和/或Ni组合并一般为兰色、青铜色或灰色的玻璃。趋势线6代表采用除Fe以外的着色剂，如Co和Ni并且一般为灰色或青铜色的玻璃。可以看出，采用Fe作为主要着色剂的玻璃一般具有最高的性能比，这表明对于一个给定的LTA，具有较低的TSET，因而只有较少的总能量透过玻璃。对于汽车透明体运用来说，可以认为在车辆中只有较少的热量聚积。这些玻璃具有较高的性能比主要是由于作为着色剂的铁，尤其是FeO的含量较高。更具体地说，尽管着色剂一般吸收可见光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合透明体，它包括：至少一层具有第一种颜色及第一种颜色强度的刚性层；以及固定在所述层的主表面上的具有第二种颜色及第二种颜色强度的部分，所述的复合透明体具有比所述层的第一颜色强度更低的颜色强度并且其性能比至少为１．４。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RB海绍福，LJ谢勒思塔克，
申请(专利权)人：PPG工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]