BRPI0721985A2 - Composição de vidro cinza - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSI- ÇÃO DE VIDRO CINZA".
Esta é uma continuação em parte (CIP) do N°. de Série Ameri- cano 11/896.606, depositado no dia 4 de setembro de 2007, a descoberta 5 total do qual sendo por meio disso incorporada por referência. A presente invenção refere-se às composições de vidro cinza e aos métodos para fazer a mesma. Mais particularmente, essa invenção refere-se às composições de vidro cinza neutras as quais são capazes de alcançar uma alta transmitância de Iuz na região do visível e propriedades solares aceitáveis (por exemplo, 10 transmissão de IR reduzida e %TS aceitável). Tais composições de vidro são úteis, por exemplo, e sem limitação, em janelas de automóveis (por e- xemplo, quebra-ventos, lanternas laterais, lanternas traseiras e tetos solares) e/ou em aplicações de janelas de arquitetura/residenciais.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO O vidro colorido cinza é desejável em certas aplicações de arqui-
tetura, por exemplo, onde o vidro quando usado em aplicações de janela protege os ocupantes ou o interior de um ambiente das condições solares ambientes. Adicionalmente, a indústria automotiva, por vários anos, tem de- sejado vidros com cor cinza para aplicações de janelas de automóveis. Ao 20 mesmo tempo, isto é também desejável para a transmissão na região do IR (infravermelho) do espectro da Iuz a ser minimizado. É difícil de acoplar a cor cinza desejada com transmitância de Iuz visível (por exemplo, 55% ou mais) e transmitância de IR reduzida em um vidro comercialmente aceitável.
Uma janela de vidro ou outro artigo de vidro é dito como tendo a 25 cor "cinza" desejável quando o mesmo tem um comprimento de onda domi- nante de 435 nm a 570 nm, mais preferivelmente de 470 a 555 nm, e mais preferivelmente de cerca de 480 a 500 nm. Além disso, o vidro cinza preferi- velmente tem uma pureza de excitação (Pe) menor do que ou igual a cerca de 5,0%.
Embora vido com cor "cinza" seja comumente desejável, con-
forme explicado acima, também existe algumas vezes uma necessidade ou desejo de obter certos níveis de transmissão de Iuz definidos convencional mente por:
Lta como transmissão de Iuz visível,
UV como transmissão de radiação ultravioleta, e IR como transmissão de radiação infravermelha.
Espessuras de que variam de cerca de 1 a 7 mm, mais preferi-
velmente de cerca de 3 a 4 mm, são tipicamente usadas ao medir as carac- terísticas anteriormente mencionadas. Essas faixas de espessura são ge- ralmente reconhecidas como espessuras convencionas para as folhas de vidro feitas pelo processo de vidro plano, assim como faixas de espessuras reconhecidas na indústria automotiva.
Certos vidros planos de controle solar verdes são formulados de modo a obter características solares desejáveis devido em grande parte ao seu uso em grandes quantidades de ferro total. Infelizmente, a coloração verde de tais vidros nem sempre harmoniza bem com certas pinturas auto- 15 motivas exteriores e algumas vezes afeta os interiores dos veículos quando vistos através do vidro, e grandes quantidades de ferro não são sempre de- sejáveis para o processamento do vidro.
A Patente Americana N°. 6.235.666 descreve uma composição de vidro cinza capaz de obter boas características de desempenho solar, incluindo a cor cinza desejável. Particularmente, a Patente US N°. 6.235.666 descreve um vidro cinza com uma porção corante incluindo 0,5 a 0,8% de ferro total (expresso como Fe2O3), 0,5 a 3,0% de Er2O3, e 0,0 a 1,0% de Ti-
O2. Embora este seja um excelente vidro, o mesmo é algumas vezes indese- jável, uma vez que requer muito do óxido de érbio muito caro (Er2O3). Deste modo, existe uma necessidade na técnica por um vidro cinza o qual possa atingir uma cor cinza desejada juntamente com propriedades de desempe- nho solares aceitáveis, sem a necessidade de muito érbio.
A Patente Americana N°. 7.135.425 também descreve uma composição de vidro cinza. O Exemplo da Patente ‘425 inclui 0,28% de ferro total (expresso como F2O3), 0,18% de óxido de érbio, 3 ppm de Se, 19 ppm de óxido e cobalto, 0,145% de FeO/ e um vidro redox de 0,5, deste modo atingindo uma transmissão visível de cerca de 70,5%, transmitância no IR (%IR) de cerca de 40,3, e transmitância solar total (%TS) de cerca de 53,07. A Patente ‘425 explica que a absorção de IR é alcançada pelo uso de um vidro altamente redox, a saber, de pelo menos 0,35, e preferivelmente de pelo menos 0,46 (por exemplo, vide coluna 4, linhas 60 a 66). Infelizmente, 5 embora tais vidros da patente ‘425 tenham boa cor e sejam aceitáveis em muitos aspectos, os mesmos são indesejáveis em relação ao fato de neces- sitarem de altos valores redox de vidro (isto é, redox de vidro maior do que 0,35, preferivelmente de pelo menos 0,46). Tais altos valores redox de vidro são indesejáveis pelo fato de que a coloração azul pode resultar disto de 10 modo que a verdadeira cor cinza não possa ser conseguida; a Patente ‘425 usa o elemento caro érbio para compensar para este efeito. Adicionalmente, tais altos valores redox de vidro são indesejáveis pelo fato de que os mes- mos requerem compensação especial durante a produção de vidro, tal como compensação da atmosfera de forno e/ou adições de refinamento significati- 15 vas para a mistura em formada, conforme será percebido pelas pessoas versadas na técnica.
A Patente US N°. 5.364.820 descreve um vidro cinza neutro. O Exemplo 1 da Patente ‘820 inclui, por exemplo, 0,403% de ferro total (ex- presso como FeaO3), 0,41% de óxido de cério, 0,31% de óxido de titânio, 20 23,2 ppm de CoO, 7,6 ppm de Se e um redox de vidro de 0,243. Esse e- xemplo da Patente ‘820 tem uma transmissão visível de 70,3%, uma trans- missão solar total (%TS) de 60,4%, e uma transmissão de infravermelho (IR) (%IR) de 59%. Infelizmente, esse exemplo da Patente ‘820 é indesejável devido à sua transmitância de IR muito alta (%IR) e também à sua quantida- 25 de muito alta de óxido de cério oneroso necessária. Particularmente, é co- mumente indesejável permitir esta alta radiação IR pelo vidro, e também é indesejável precisar deste óxido de cério extremamente onerosos.
Em vista do que foi dito acima, é evidente que existe uma ne- cessidade na técnica por uma nova composição de vidro a qual supere um ou mais dos problemas acima enquanto se obtém as propriedades de cor cinza e de gerenciamento solar desejadas (por exemplo, funcionalidade de bloqueio de IR) da indústria particular na qual o mesmo é para ser usado. SUMÁRIO DAS MODALIDADES EXEMPLARES DA INVENÇÃO
Uma modalidade exemplar dessa invenção fornece um vidro cinza com um comprimento de onda dominante de 435 nm a 570 nm (mais preferivelmente, de cerca de 470 a 555 nm, e mais preferivelmente de cerca de 480 a 500 nm) e características de desempenho solar aceitáveis. O vidro inclui uma porção de corante com de 0,20 a 0,40% de ferro total (expresso como Fe2O3) (mais preferivelmente de 0,23 a 0,35%, ainda mais preferivel- mente de 0,23 a 0,32%; mais preferivelmente, de 0,25 a 0,30%); um redox de vidro não maior do que 0,30 (mais preferivelmente, de 0,18 a 0,30, ainda mais preferivelmente de cerca de 0,18 a 0,25, e mais preferivelmente de 0,18 a 0,24); de cerca de 2 a 20 ppm de Se (mais preferivelmente de cerca de 3 a 12 ppm, e mais preferivelmente de cerca de 3 a 8 ppm de Se); de cerca de 25 a 60 ppm de óxido de cobalto (mais preferivelmente de cerca de a 55 ppm, e mais preferivelmente de cerca de 35 a 50 ppm de óxido de cobalto); e de 0 a 1% de óxido de titânio (mais preferivelmente, de 0 a 0,75%; mais preferivelmente, de 0,05 a 0,60%).
Em certas modalidades exemplares dessa invenção, o vidro é substancialmente vidro de um, dois ou três de óxido de érbio, óxido de ní- quel e óxido de cério.
Em certas modalidades exemplares dessa invenção, a matiz es-
verdeada do óxido de ferro é compensada para com a coloração de mistura de selênio e óxido de cobalto. Além disso, o baixo redox do vidro permite que a produção do vidro ocorra sem ou com necessidade reduzida para a compensação especial da atmosfera do forno e/ou adições de refinamento na mistura da fornada.
As composições de viro anteriormente ditas permitem surpreen- dentemente que uma alta transmissão visível seja obtida (por exemplo, de pelo menos 55%, mais preferivelmente de pelo menos cerca de 59%) junta- mente com uma boa funcionalidade de bloqueio de IR. Por exemplo, em cer- 30 tas modalidades exemplares dessa invenção, o vidro tem, juntamente com a transmissão visível anteriormente mencionada, %IR não maior do que 55%, 52%, 50% ou 45% (por exemplo, %IR de cerca de 36 a 55%, mais preferi- velmente de cerca de 38 a 50%, e mais preferivelmente de cerca de 38 a 45%) de modo a proporcionar um vidro de cor cinza (possivelmente com uma coloração azul) com baixas propriedades de transmissão de IR e baixo ganho de calor solar, enquanto mantendo a elevada transmitância visível.
Em certas modalidades exemplares dessa invenção, é fornecido
um vidro cinza compreendendo:
uma porção de vidro de base compreendendo:
Ingrediente % em peso SiO2 67 a 75% Na2O 10 a 20% CaO 5 a 15% MgO 0 a 7% AI2O3 0 a 7% K2O 0 a 7% e uma porção de corante consistindo essencialmente em ou compre-
endendo:
ferro total (expresso como Fe2O3) 0,20 a 0,40%
selênio 2 a 20 ppm
óxido de cobalto 0,0025 a 0,0060%
óxido de titânio 0 a 1,0%
em que o vidro cinza tem um valor redox (Fe0/Fe203) não maior do que 0,30, uma transmitância visível (Lta) de pelo menos 55%, um com- primento de onda dominante na faixa de 470 nm a 555 nm, uma pureza de excitação (Pe) não maior do que 5,0%, e uma transmitância de IR (%IR) não maior do que 55%.
Em certas modalidades exemplares da invenção, é fornecido um vidro cinza compreendendo:
uma porção de vidro de base compreendendo:
Ingrediente % em peso
SiO2 67 a 75%
Na2O 10 a 20%
CaO 5 a 15% MgO
AI2O3
K2O
0 a 7%
0 a 7%
0 a 7%
10
15
20
25
e uma porção de corante consistindo essencialmente em ou compre- endendo:
em que 0 vidro cinza tem um valor redox (Fe0/Fe203) não maior do que 0,27, uma transmitância visível (Lta) de pelo menos 55%, um com- primento de onda dominante na faixa de 470 nm a 555 nm, uma pureza de excitação (Pe) não maior do que 5,0%, e uma transmitância de IR (%IR) não maior do que 55%.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE CERTAS MODALIDADES EXEMPLARES DESTA INVENÇÃO
Vidros cinzas, de acordo com diferentes modalidades dessa in- venção, podem ser usados, por exemplo, como janelas em aplicações de vidros de arquitetura, janelas na indústria automotiva e/ou em outras aplica- ções adequadas.
Certos vidros de acordo com esta invenção utilizam vidro de ba- se silicato do tipo sódio-cálcio como sua composição/vidro de base, ao qual são adicionados certos ingredientes compondo uma única porção corante, um vidro de base silicato do tipo sódio-cálcio exemplar de acordo com certas modalidades dessa invenção, em uma base de porcentagem em peso, inclui o seguintes ingredientes básicos:
Tabela 1: vidro de base exemplar Ingrediente % em peso
SiO2 67 a 75%
Na2O 10 a 20%
CaO 5 a 15%
MgO 0 a 7%
ferro total (expresso como Fe2O3) selênio
óxido de cobalto óxido de titânio
0,20 a 0,40% 0,0002 a 0,0020% 0,0025 a 0,0060% 0 a 1,0% AI2O3 0 a 7%
K2O 0 a 7%
Outros ingredientes em menor quantidade, incluindo vários adju- vantes de refinamento, tais como massa de sal, água cristalina e/ou seme- 5 Ihantes podem também estar incluídos no vidro de base. Em certas modali- dades, por exemplo, o vidro aqui pode ser feito com as matérias-primas de formada de areia de sílica, carbonato de sódio, dolomita, calcário, com o uso de sulfato de sódio impuro (SO3) como um agente de refinamento. Agente(s) redutor(es) tais como Si (metálico) (Si), monóxido de silício (SiO), sacarose 10 e/ou carbono também podem ser usados. Preferivelmente, vidros de base silicato do tipo sódio-cálcio aqui incluem em peso de cerca de 10 a 15% de Na2O e de cerca de 6 a 12% de CaO.
Em certas modalidades exemplares dessa invenção, ao vidro de base (por exemplo, vide tabela 1 acima) uma porção corante é adicionada a 15 qual faz com que o vidro resultante tenha coloração cinza (vide comprimento de onda dominante discutido aqui) e atinja as propriedades de gerenciamen- to solar desejáveis (por exemplo, transmissão de IR reduzida acoplada à alta transmissão visível). Em certas modalidades exemplares, o vidro inclui uma porção corante de ou incluindo de 0,20a 0,40% de ferro total (expresso como 20 Fe2O3) (mais preferivelmente de 0,23 a 0,35%; mais preferivelmente de 0,23 a 0,32%); um redox de vidro não maior do que 0,30 (mais preferivelmente, de 0,18 a 0,30; mais preferivelmente, de 0,18 a 0,25 ou de 0,18 a 0,24); de cerca de 2 a 20 ppm de Se (mais preferivelmente de cerca de 3 a 12 ppm, e mais preferivelmente de cerca de 3 a 8 ppm de Se); de cerca de 25 a 60 25 ppm de óxido de cobalto (mais preferivelmente, de cerca de 30 a 55 ppm, e mais preferivelmente de cerca de 35 a 50 ppm de óxido de cobalto); e de 0 a 1% de óxido de titânio (mais preferivelmente, de 0 a 0,75%; mais preferivel- mente de 0,05 a 0,60%).
Em certas modalidades exemplares dessa invenção, o vidro é substancialmente livre de um, dois ou três dentre óxido de érbio, óxido de níquel e óxido de cério. Em certas modalidades exemplares dessa invenção, a matiz esverdeada do óxido de ferro é compensada com a coloração da mistura de óxido de cobalto e selênio. Além disso, o baixo redox de vidro permite que a produção do vidro ocorra sem ou com necessidade reduzida para a compensação especial de atmosfera de forno e/ou adições de refi- namento na mistura da fornada.
Conforme mencionado acima, em certas modalidades exempla-
res dessa invenção, a porção corante do vidro (ou o vidro em si) é substan- cialmente livre de um, dois ou três dentre óxido de érbio, óxido de níquel e óxido de cério. Em particular, em certas modalidades exemplares dessa in- venção, a porção corante inclui não mais do que cerca de 0,010%, mais pre- 10 ferivelmente não mais do que cerca de 0,005%, e mais preferivelmente não mais do que cerca de 0,001% ou 0% de cada um dentre óxido de érbio, óxi- do de níquel e óxido de cério. Quantidades traço, possivelmente maiores do que essa, de óxido de níquel são mais prováveis de estarem presentes em vidros de acordo com certas modalidades exemplares dessa invenção, do 15 que são o óxido de cério e óxido de érbio, os quais podem estar a 0% em certas modalidades exemplares dessa invenção.
As porções corantes em diferentes modalidades dessa invenção podem ou compreender os materiais na tabela 2 abaixo, ou consistir essen- cialmente nos materiais na tabela 2 abaixo.
Tabela 2: porção de corante exemplar___
Ingrediente Preferido Mais preferido O mais preferi¬ do Ferro total (expresso como 0,20 a 0,40% 0,23 a 0,35% 0,23 a 0,33% Fe2O3): Selênio (Se): 2 a 20 ppm 3 a 12 ppm 3 a 8 ppm Óxido de cobalto (por exemplo, 0,0025 0,0030 0,0035 C03O4): 0,0060% 0,0055% 0,0050% Óxido de titânio (por exemplo, 0 a 1,0% 0 a 0,75% 0,05 a 0,60% TiO2): % de FeO (% em peso espec¬ 0,04 a 0,11% 0,04 a 0,10% 0,05 a 0,09% tral): Redox de vidro (Fe0/Fe203): <= 0,30 0,18 a 0,30 0,18 a 0,25 Óxido de cério (por exemplo, <= 0,010 ou <= 0,001 0 CeaO3): 0,005 Óxido de érbio (por exemplo, <= 0,010 ou <= 0,001 0 Er2O3): 0,005 Entretanto, deve ser percebido que pequenas quantidades de
outros materiais (por exemplo, adjuvantes de refinamento, adjuvantes de fusão e/ou impurezas) podem estar presentes no vidro, tais como cromo, manganês, molibdênio, estanho, cloro, zinco, zircônio, Si, enxofre, flúor, Iftio e estrôncio, sem se afastar do(s) propósito(s) e/ou finalidade(s) da presente invenção.
A porção corante anteriormente mencionada permite que a cor cinza seja obtida, enquanto mantém, ao mesmo tempo, as propriedades de desempenho solares satisfatórias, incluindo alta transmissão visível acopla- da a propriedades solares totais aceitáveis e de baixo IR (infravermelho).
Em certas modalidades exemplares aqui, os vidros podem ser caracterizados por uma ou mais das características óticas estabelecidas a- baixo quando medida em uma espessura nominal de 1 a 7 mm, mais preferi- velmente de cerca de 3 a 7 mm (cerca de 5, 6 ou 7 mm pode ser usado para 15 uma espessura de referência em certas modalidades não-limitativas exem- plares). Na tabela 3, os valores de cores a*, b* e L* estão de acordo com III. D65, observador a 10 graus, conforme é conhecido na técnica. Observe que a % de UV foi determinada de acordo com ISO 9050, AM1.5. a IR% foi me- dida para 800 - 2100 nm.
Tabela 3: Características óticas exemplares__
Característica Preferida Mais preferida A mais preferida Lta (transmitância >= 55% >= 59% 59 a 66% visível) IRtransmissão (%IR)· 36 a 55% 38 a 50% 38 a 45% UVtransmlssao (%UV): 25 a 35% 25 a 32% 27 a 30% %TS (solar total): 53 a 59% 54 a 59% 53 a 58% Comprimento de 435 a 570 nm 470 a 555 nm 480 a 500 nm onda dominante (λ): Pureza de excitação o <= 4,5 o (Pe): to CO Il Il V V a* (III. D65, 10 o): -1 a -4 -1,5 a -3,5 -2 a-3 b* (III. D65, 10 o): +2 a-6 0 a-5 -1 a -4 L* (III. D65, 10 o): 79 a 87 80 a 86 82 a 85 A cor "cinza" obtida pelos vidros de acordo com certas modali-
dades exemplares dessa invenção é uma função do comprimento de onda dominante e da pureza de excitação. O vidro cinza aqui tipicamente tem um comprimento de onda dominante de 435 nm a 570 nm, e uma pureza de ex- 5 citação (Pe) não maior do que cerca de 5,0 a 4,5%. Além disso, pode ser observado a partir da parte acima que a coloração cinza desejada e a alta transmissão visível foi surpreendentemente acoplada aos baixos valores de IR.
A quantidade total de ferro presente no vidro, e deste modo na porção de corante sua, é expressa aqui em termos de Fe2O3 de acordo com a prática-padrão. Isto, entretanto, não implica em que todo o ferro está de fato na forma de Fe2O3. Da mesma forma, a quantidade de ferro no estado ferroso é reportada aqui como FeO, embora todo o ferro no estado ferroso no vidro pode não estar na forma de FeO. A proporção do ferro total no es- tado ferroso (isto é, FeO) é usada para determinar o estado redox do vidro (isto é, o redox do vidro), o qual é expresso como a proporção de Fe- 0/Fe203, o qual é a porcentagem em peso (%) de ferro no estado ferroso (expresso como FeO) dividido pela porcentagem em peso (%) do ferro total (expresso como Fe2O3). Deste modo, ferro aqui significa ferro total e FeO significa no estado ferroso. Ferro no estado ferroso (Fe2+/ FeO) é um corante verde azulado, enquanto que ferro no estado férrico (Fe3+) é um corante ver- de amarelado. De acordo com certas modalidades dessa invenção, a porção corante da composição de vidro aqui é caracterizada por um valor redox do vidro (isto é, Fe0/Fe203) de não mais do que 0,30, mais preferivelmente de 0,18 a 0,30, ainda mais preferivelmente de 0,18 a 0,25, e mais preferivel- mente de 0,18 a 0,24. É verificado que em diferentes modalidades dessa invenção ferro pode ser adicionado à fornada de vidro durante o processo de fabricação em qualquer forma adequada (por exemplo, através de rouge e/ou melita).
Vidro de acordo com certas modalidades dessa invenção é ge- ralmente feito através do processo de flutuação conhecido, no qual um ba- 5 nho de estanho é utilizado. Será deste modo percebido pelas pessoas ver- sadas na técnica que como resultado da formação do vidro em estanho fun- dido em certas modalidades exemplares, pequenas quantidades de estanho ou óxido de estanho podem migrar em áreas superficiais do vidro no lado que estava em contato com o banho de estanho durante a produção (isto é, 10 tipicamente, vidro plano pode ter uma concentração de óxido de estanho de
0,05% ou mais (em peso) nos primeiros poucos mícrons abaixo da superfície que estava em contato com o banho de estanho).
Se (selênio) pode estar presente na porção corante em diferen- tes modalidades, e atua como um corante rosa. Enquanto o selênio geral- 15 mente se combina com o ferro como seleneto de ferro (FeSe) em vidro para produzir cor marrom, selênio é referido na porção corante aqui como "Se", o qual é tencionado a incluir, por exemplo, seu estado como Se assim como seus outro estados no vidro, tal como FeSe.
Cobalto (Co) é um corante azul. Acredita-se que muito do cobal- 20 to no vidro esteja no estado de óxido de Co3O4. Entretanto, outros estados de óxidos de CoO também são possíveis nos vidros de acordo com essa invenção. Deste modo, a não ser que seja expressamente estabelecido ao contrário, os termos "óxido de cobalto", "CoO" e "Co3O4" conforme aqui utili- zados incluem não somente cobalto neste/nestes estado(s) particular(es), 25 mas também inclui/incluem cobalto o qual pode estar presente em outro(s) estado(s) de óxido ou não-óxido.
Érbio (Er) é um corante rosa. Em certas modalidades dessa in- venção, vidros aqui são livres de érbio (e óxido de érbio). Entretanto, em ou- tras modalidades exemplares, pequenas quantidades de érbio podem ser 30 usadas. Em tais casos, acredita-se que muito do érbio no vidro está no esta- do de óxido de Er2O3. Entretanto, outros estados de óxidos de érbio também são possíveis nos vidros de acordo com essa invenção. Deste modo, a não ser que seja expressamente estabelecido ao contrário, os termos "óxido de érbio" e "Er2Oa" conforme aqui utilizados incluem não somente érbio nes- te/nestes estado(s) de óxido particular(es), mas também inclui/incluem érbio o qual pode estar presente em outro(s) estado(s) de óxido ou não-óxido.
Óxido de titânio é um corante opcional, o qual também efetua a
funcionalidade de absorção de UV, em certas modalidades exemplares des- sa invenção. Vários estados de óxido de Ti são possíveis. Deste modo, a não ser que seja expressamente estabelecido ao contrário, os termos "óxido de titânio" e "TiO2" conforme aqui utilizados incluem não somente Ti neste(s)
estado(s) de óxido particular(es), mas também inclui/incluem Ti o qual pode estar presente em outro(s) estado(s) de óxido ou não-óxido.
EXEMPLOS
Os vidros de certas modalidades exemplares dessa invenção podem ser feitos de ingredientes em formada usando técnicas de fusão e 15 refinamento de vidro bem-conhecidas, uma vez dada a análise de vidro final acima. Sulfato de sódio impuro foi usado como um agente de refinamento de uma maneira conhecida. Exemplos aqui incluíam as seguintes composições, respectivamente, em termos de % em peso de vidro total se não indicado de outro modo. O redox na tabela abaixo é o redox do vidro, ao contrário do 20 redox da fornada. O conteúdo de % de FeO foi medido espectralmente. Ob- serve que quantidades traço de Ba, Cr e Ni foram fornecidas em cada e- xemplo, porém não estão listadas abaixo por questões de simplicidade. Ne- nhum óxido de cério ou óxido de érbio estava presente em qualquer um dos exemplos.
Tabela 4: composições de vidro dos exemplos 1 - 4__
Mat’l/Propriedade Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo 4 SiO2 73,29% 72,16% 72,51% 71,36% AI2O3 0,366% 0,346% 0,353% 0,35% CaO 8,41% 8,76% 8,73% 9,13% MgO 3,82% 4,01% 4,01% 4,19% Na2O 13,52% 14,05% 13,70% 14,21% K2O 0,08% 0,08% 0,08% 0,08% MnO 0,015% 0,015% 0,015% 0,015% I 0,174% 0,27% 0,287% 0,34% CO o CO Ferro total 0,291% 0,279% 0,289% 0,287% (Fe2O3) Selênio (Se) 0,0005% 0,0006% 0,0007% 0,0005% Óxido de cobalto 0,0039% 0,0044% 0,0029% 0,0046% (Co3O4) Óxido de titânio 0,027% 0,026% 0,026% 0,026% (TiO2) % FeO 0,0624 0,0564 0,0536 0,0522 Redox do vidro 0,21 0,20 0,19 0,18 (Fe0/Fe203) Características solares para os vidros do exemplo de cerca de 4
a 7 mm de espessura foram as seguintes (corrigidas para 6 mm de espessu- ra para cada exemplo), onde Lta (transmissão visível), L*, a* e b* foram me- didos em relação a III. D65, observador a 10 graus:
Tabela 5: características solares dos exemplos
Propriedade Exemplo Exemplo Exemplo Exemplo 1 2 3 4 Lta (trans. visível %) 62,03 62,88 64,18 63,40 % IR 49,36 52,20 53,53 54,37 % UV (IS09050 AM1.5) 29,32 31,82 27,45 30,42 %TS 55,67 57,78 58,4 59,1 L* 82,96 83,48 83,99 83,77 a* -2,47 -2,79 -1,56 -3,12 b* -1,27 -3,07 1,87 -3,39 Pureza de Excitação (Pe%) 2,57 4,34 1,66 4,80 comprimento de onda dominante 489 485 557 485 (nm) Vidros exemplares dos Exemplos 5 - 6 estão estabelecidos abai-
xo. Nenhum óxido de cério ou óxido de érbio estava presente em qualquer um desses exemplos. Os vidros de base nesses exemplos eram semelhan- tes àqueles dos Exemplos 1 - 4, de modo que os materiais adicionais esta- vam estabelecidos abaixo. Os valores de coes a* e b* foram medidos em relação ao grau D65/10.
Tabela 6: composições de vidro e características solares dos Exemplos 5 - 6
Mat’l/Propriedade Exemplo 5 Exemplo 6 SO3 0,27% 0,27% Ferro total (Fe2O3) 0,35% 0,32% Selênio (Se) 4 ppm 4 ppm Óxido de cobalto (Co3O^ 40 ppm 38 ppm % FeO 0,081 0,078 Redox do vidro (Fe0/Fe203) 0,23 0,24 Ltc (% de trans. visível) 61,82 63,24 %IR (800 -2100 nm) 40,4 41,95 a* -2,61 -2,41 b* -1,88 -2,26 Os termos usados aqui são conhecidos na técnica do vidro. Por exemplo, a transmitância luminosa (Lta) (III D65 observador a 10 graus) é entendida na técnica, e é usada aqui de acordo com o seu significado co- nhecido. Os termos, características de transmitância de radiação ultravioleta 10 (%UV), transmitância de energia por infravermelho (%IR), transmitância so- lar total (%TS), comprimento de onda dominante (DW) e pureza de excitação (isto é, % de "pureza", ou Pe) também são termos bem compreendidos na técnica, assim como são as técnicas de medição. Comprimento de onda dominante (DW) pode ser calculado e medido convencionalmente de acordo 15 com a Publicação CIE anteriormente mencionada 15.2 (1986) e ASTM: E 308-90. O termo "comprimento de onda dominante" inclui tanto o compri- mento de onda medido efetivo e, onde aplicável, seu complemento calcula- do. Pureza de excitação (Pe ou % de "pureza") pode ser medida convencio- nalmente de acordo com a Publicação CIE 15.2 (1986) e ASTM: E 308-90.
Uma vez dada a descoberta acima, muitas outras característi-
cas, modificações e melhorias serão evidentes para a pessoa versada. Tais características, modificações e melhorias são consequentemente considera- das como sendo uma parte dessa invenção, o escopo da qual sendo para ser determinado pelas reivindicações a seguir:
Claims (24)
1. Vidro cinza, compreendendo: uma porção de base de vidro compreendendo: Ingrediente % em peso SiO2 67 a 75% Na2O 10 a 20% CaO 5 a 15% MgO O a 7% AI2O3 O a 7% K2O O a 7% e uma porção corante consistindo essencialmente em: ferro total (expresso como Fe2O3) 0,23 a 0,35% selênio 3 a 12 ppm óxido de cobalto 0,0025 a 0,0055% óxido de titânio 0 a 0,75% em que o vidro cinza tem um valor de redox (Fe0/Fe203) de cer- ca de 0,18 a 0,24, uma transmitância visível (Lta) de pelo menos 55%, um comprimento de onda dominante na faixa de 470 nm a 555 nm, uma pureza de excitação (Pe) não maior do que 5,0%, e uma transmitância de IR (%IR) não maior do que 55%.
2. Vidro, de acordo com a reivindicação 1, em que o vidro tem um valor redox (Fe0/Fe203) de 0,18 a 0,30, e uma transmitância IR (%IR) não maior do que 45%.
3. Vidro, de acordo com a reivindicação 1, em que o vidro tem um comprimento de onda dominante de 480 a 500 nm e uma pureza de exci- tação (Pe) não maior do que 4,5%.
4. Vidro, de acordo com a reivindicação 1, em que o vidro tem um %TS não maior do que 50%.
5. Vidro, de acordo com a reivindicação 1, em que a referida por- ção corante consiste essencialmente em: ferro total (expresso como Fe2O3) 0,25 a 0,40% selênio 3 a 8 ppm óxido de cobalto 0,0035 a 0,0050% óxido de titânio 0 a 0,75%
6. Vidro, de acordo com a reivindicação 1, em que o vidro tem uma cor caracterizada como a seguir, quando medida de acordo com III. D65, observador a 10 graus: a* de -1 a -4 b* de +2 a -6.
7. Vidro, de acordo com a reivindicação 1, em que o vidro tem uma cor caracterizada como a seguir quando medida de acordo com III. D65, observador a 10 graus: a* de -1,5 a -3,5 b* de 0 a -5 L* de 80 a 86.
8. Vidro cinza, compreendendo: uma porção de base de vidro compreendendo: Ingrediente % em peso SiO2 67 a 75% Na2O 10 a 20% CaO 5 a 15% MgO 0 a 7% AI2O3 0 a 7% K2O 0 a 7% e uma porção corante, compreendendo ferro total (expresso como Fe2O3) 0,20 a 0,40% selênio 2 a 20 ppm óxido de cobalto 0,0025 a 0,0060% óxido de titânio 0 a 1,0% em que o vidro cinza tem um valor de redox (Fe0/Fe203) não maior do que 0,30, uma transmitância visível (Lta) de pelo menos 55%, um comprimento de onda dominante na faixa de 470 nm a 555 nm, uma pureza de excitação (Pe) não maior do que 5,0%, e uma transmitância de IR (%IR) não maior do que 50%.
9. Vidro, de acordo com a reivindicação 8, em que o vidro tem um valor redox (FeOZFe2Oa) de 0,10 a 0,30, e uma transmitância IR (%IR) não maior do que 45%.
10. Vidro, de acordo com a reivindicação 8, em que o vidro tem um comprimento de onda dominante de 480 a 500 nm e uma pureza de exci- tação (Pe) não maior do que 4,5%.
11. Vidro, de acordo com a reivindicação 8, em que o vidro tem um valor redox (Fe0/Fe203) de 0,18 a 0,25.
12. Vidro, de acordo com a reivindicação 8, em que o vidro tem um %TS não maior do que 50%.
13. Vidro, de acordo com a reivindicação 8, em que a referida porção corante compreende: ferro total (expresso como Fe2O3) 0,20 a 0,40% selênio 3 a 12 ppm óxido de cobalto 0,0025 a 0,0055% óxido de titânio 0 a 0,75%.
14. Vidro, de acordo com a reivindicação 8, em que a referida porção corante compreende: ferro total (expresso como Fe2O3) 0,25 a 0,35% selênio 3 a 8 ppm óxido de cobalto 0,0035 a 0,0050% óxido de titânio 0 a 0,75%.
15. Vidro, de acordo com a reivindicação 8, em que o vidro tem uma cor caracterizada como a seguir quando medida de acordo com III. D65, observador a 10 graus: a* de -1 a -4 b* de +2 a -6.
16. Vidro, de acordo com a reivindicação 8, em que o vidro tem uma cor caracterizada como a seguir quando medida de acordo com III. D65, observador a 10 graus: a* de-1,5 a-3,5 b* de 0 a -5 L* de 80 a 86.
17. Vidro, de acordo com a reivindicação 8, em que o vidro é substancialmente livre de óxido de cério.
18. Vidro, de acordo com a reivindicação 8, em que o vidro é substancialmente livre de óxido de érbio.
19. Vidro cinza, compreendendo: uma porção de vidro de base compreendendo: Ingrediente % em peso SiO2 67 a 75% Na2O 10 a 20% CaO 5 a 15% e uma porção corante compreendendo ou consistindo essenci- almente em: ferro total (expresso como Fe2O3) 0,20 a 0,35% selênio 0,0002 a 0,0020% óxido de cobalto 0,0025 a 0,0060% óxido de titânio 0 a 1,0% em que o vidro cinza tem um valor de redox (Fe0/Fe203) não maior do que 0,27, uma transmitância visível (Lta) de pelo menos 55%, um comprimento de onda dominante na faixa de 470 nm a 555 nm, uma pureza de excitação (Pe) não maior do que 5,0%, e uma transmitância de IR (%IR) não maior do que 55%.
20. Vidro, de acordo com a reivindicação 19, em que o vidro tem um valor redox (Fe0/Fe203) de 0,10 a 0,25, e uma transmitância visível (Lta) de pelo menos 59%.
21. Vidro, de acordo com a reivindicação 19, em que o vidro tem um comprimento de onda dominante de 480 a 500 nm e uma pureza de exci- tação (Pe) não maior do que 4,5%.
22. Vidro, de acordo com a reivindicação 19, em que o vidro tem um valor redox (Fe0/Fe203) de 0,18 a 0,25.
23. Vidro, de acordo com a reivindicação 19, em que a referida porção corante consiste essencialmente em: ferro total (expresso como Fe2O3) 0,20 a 0,35% selênio 0,0003 a 0,0012% óxido de cobalto 0,0025 a 0,0055% ó xido de titânio 0 a 0,75%.
24. Vidro, de acordo com a reivindicação 19, em que o vidro tem uma cor caracterizada como a seguir quando medida de acordo com III. D65, observador a 10 graus: a* de -1 a -4 b* de +2 a -6 L* de 79 a 87.
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