CN1154098A - 用于制造窗玻璃的玻璃片材 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到由以下玻璃组成的玻璃片材，它含有0.85～2％(重量)的以Fe2O3表示的总铁含量，FeO的重量含量为0.21～0.40％，其厚度为2～3mm时，所述片玻璃的TLA至少为70％，(TE)低于50％，(Tuv)低于25％。按照本发明的玻璃片材特别用来制造汽车侧面窗玻璃。
Description
本发明涉及适于制造可装在汽车和工业车辆上的窗玻璃，更具体说是用作侧面窗玻璃的玻璃片材。
在后一种应用中，该玻璃门窗应满足于对其透光率的法律要求。比如用于制造侧面门窗的玻璃，其总透光率表示为A(TLA)至少等于70％。
目前，汽车窗玻璃的表面是很大的，用户在舒适方面的要求越来越高，汽车制造商寻找各种方法来减缓乘客由于受到阳光照射而感到热的感觉。与此同时，汽车制造商也在寻找尽可能减轻玻璃装置的重量。
为了保持最高的可见光线透过率而同时又吸收尽可能多的残留太阳能，众所周知要在制造窗玻璃的玻璃组成中加入铁。在玻璃中的这种铁是同时以氧化铁(Fe2O3)和氧化亚铁(FeO)的形式存在的。有Fe2O3的存在使得能吸收紫外辐射，这种辐射在光谱的可见部分具有较短的波长；相反有FeO存在，使得吸收接近红外部分的辐射，这部分相当于可见光区中的较长波长。如果增加铁的含量(以其两种氧化物的形式)，这就突出了对可见光谱两端辐射的吸收，但在得到此效果的同时也有损于透光率。
当前，曾提出过各种不同的解决办法，既更好地利用氧化铁吸收辐射的能力，而同时又保持最大可能的透光率。
比如，专利EP-B-297,404叙述并提出权利要求的是一种硅钠钙玻璃，其以Fe2O3形式表示的总铁含量为0.45～0.65％。这种玻璃的制造条件是总铁含量中至少有35％，优选至少50％是FeO。增加如此得到的FeO的含量会突出该玻璃对红外区的吸收，又减小总的能量透过率(TE)。同时，当在强还原条件下有硫存在下制造玻璃时，由于硫和三价铁反应生成生色基而使玻璃呈琥珀色。为了避免这一点，必须去除玻璃料混合物中的硫酸盐，因为玻璃中的硫含量永远不会为0，还要务必使三价铁的百分比很小，这就在很大程度上限制了总铁含量。由此可见，这种玻璃吸收紫外辐射的能力是很一般的。
也已知可制造另一种玻璃，其总铁含量高于上述欧洲专利所推荐的值，它获得了更好的透光率，也能更好地吸收红外和紫外辐射。
比如，专利US-A-5,214,008叙述了不合氧化铈及类似其它氧化物的玻璃，其以Fe2O3的形式表示的总铁重量含量为0.7～0.95％。这种玻璃是由传统的玻璃原料在传统的窑炉中制造的。通过在玻璃料混合物中加入碳和硫酸钠来控制玻璃的氧化还原度。
这个氧化还原度在如下所述的更精确的范围内，在玻璃中呈FeO形式的铁的重量为0.19～0.24％，厚度在3.7～4.8mm的所述玻璃的透光度高于70％，紫外光透过率低于38％，而总能量透过率低于44.5％。
另一方面，在一定的厚度下，硅钠钙玻璃的组合物使得能得到至少等于70％的透光率，同时更好地吸收红外和紫外辐射。在专到申请EP-A-488,100和WO-91/07356中叙述的就是这种特定的情况。除了氧化铁以外，这些专利申请中推荐的玻璃还含有氧化铈和氧化钛。
本发明的目的是一种通过一种可铺在熔融金属浴表面上的玻璃制造的玻璃片材，透光性能主要由氧化铁的存在而确定，而且与具有相当总透光率的玻璃片材相比，其对红外和紫外辐射的吸收能力至少与叙述过的玻璃相当，但厚度更薄。
本发明的另一个目的是能够制造汽车侧窗玻璃的玻璃片材，其厚度比已知的侧窗玻璃薄，但具有相当的透过特性。
由一种硅-钠-钙玻璃形成的玻璃片材可实现本发明的目的，如以重量百分数表示，它含有0.85～2％的以Fe2O3表示的总铁含量，而以FeO形式存在的铁的重量含量为0.21～0.40％，在厚度为2～3mm时，所述玻璃的总透光率A(TLA)至少为70％，总能量透过率(TE)低于约50％，紫外辐射透过率低于约25％。根据帕里·穆恩·玛斯(Parry Moon Mass)方法2测定透光率和能量透过率；按照标准ISO9050所确定的方法测定了紫外光透过率。
用于制造按照本发明玻璃片材的玻璃是由通用的原料制造的，其中可在浮法玻璃工艺内使用的传统窑炉中加入碎玻璃屑。这种玻璃的熔化和精制在必要时装有电极以保证电流通过时能加热玻璃体的火焰炉中进行。通过氧化剂(如硫酸钠)和还原剂(如焦炭)来控制玻璃的氧化还原度。加入到玻璃料混合物中Na2So4的数量要考虑到熔融此玻璃料的窑炉的特性，一般使玻璃中SO3的含量在0.08～0.35％。与硫酸盐相联系的还原剂的含量也要考虑制造玻璃的窑炉的特性，用如下的方法计算，即使所述玻璃的氧化还原度保持在一个精确的限度内。此限度是通过以Feo形式表示的二价铁的量与以Fe2O3形式表示的三价铁的量之比的极值来确定的。按照本发明，此FeO/Fe2O3之比为20～34％。
用来制造按照本发明玻璃片材的玻璃还可含有不多于约O.04％的一种或多种如下的组份：CoO、Cr2O3、Se、TiO2、MnO、NiO、CuO。这些组份可以是在某些使用的玻璃料中或混于玻璃料混合物中的玻璃屑中的杂质。它们也可以是特意加到玻璃料中的，以得到比如特定的色调。
用于制造按照本发明玻璃片材的玻璃是一种硅-钠-钙玻璃，它含有如下以重量百分数表示的界限所确定含量的各组份：
SiO2 64～75％
A12O3 0～5％
B2O3 0～5％
CaO 2～15％
MgO 0～5％
Na2O 9～18％
K2O 0～5％
Fe2O3(以此形式表示总铁含量) 0.85～2％
FeO 0.21～0.40％
CoO、Cr2O3、Se、TiO2、MnO、NiO、CuO 0～0.04％
SO3 0.08～0.35％
除了前面所述的各种透射性能外，用于制造按照本发明的玻璃片材的玻璃一般具有接近蓝-绿色的色泽。在照明光域内其光波波长一般在490～510nm。
在本发明的范围内，优选由下述的硅-钠-钙玻璃制造玻璃片材，以重量百分数表示，它含有0.95～2％的以Fe2O3形式表示的总铁含量，其以FeO形式表示的亚铁含量为0.29～0.40％。由这种玻璃形成的片材其厚度在2～3mm之间，其总能量透过率(TE)低于约46％。
在一实施方案中，用来制造按照本发明的玻璃片材的玻璃优选含有占以Fe2O3表示的总铁含量的25～30％的FeO含量。
在另一个实施方案中，最好由下述一种玻璃制造按照本发明的玻璃片材，这种玻璃含有如下以重量百分数表示界限所确定含量的各组份：
SiO2 68～75％
Al2O3 0～3％
B2O3 0～5％
CaO 2～10％
MgO 0～2％
Na2O 9～18％
K2O 0～8％
Fe2O3(以此形式表示总铁含量) 0.95～2％
CoO、Cr2O3、Se、TiO、MnO、NiO、CuO 0～0.04％
FeO 0.29～0.40％
SO3 0.08～0.35％
由如此定义的玻璃构成的片材，在厚度为2～3mm时，其总能量透过率低于约46％。
在此后一种实施方案中，用来制造按照本发明玻璃片材的玻璃最好含有占以Fe2O3表示的总铁含量20～32％的FeO含量。
一般说来，用来制造按照本发明的玻璃片材的玻璃可含有不多于1.5％(重量)的CeO2，这有利于吸收紫外辐射。
为了更好地理解本发明，在附表中给出了制造按照本发明的玻璃片材用的玻璃的实施例。
使用浮法玻璃工艺可将此玻璃制成连续的带状物。将厚度为1～3mm的玻璃带状物切割就得到按照本发明的玻璃片材。此玻璃片材可以单独使用，也可以制成装在汽车上的窗玻璃。
为了制造侧面窗玻璃，可以使用厚度小于3mm的单片钢化玻璃。在这种厚度，按照本发明的玻璃片材保证对紫外辐射有良好的吸收和良好的热舒适感，而且能使车辆的玻璃装备有不可忽略的减轻。还可以制成由比如两层厚约1mm的片玻璃，中间由一层中间衬垫有机材料比如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)片组成的片玻璃材。
和其它一些窗玻璃一样，按照本发明的玻璃得到的玻璃窗可以预先进行表面处理。
| 厚度：2，6mm | 厚度：2，3mm | |||
| 例1 | 例2 | 例3 | 例4 | |
| SiO2 | 71.2％ | 73.2％ | 71.2％ | 72.9％ |
| Al2O3 | 0.6％ | 0.95％ | 0.6％ | 0.85％ |
| CaO | 8.5％ | 8.6％ | 8.4％ | 8.6％ |
| MgO | 3.8％ | 0.35％ | 3.7％ | 0.25％ |
| Na2O | 14.2％ | 15.3％ | 14.2％ | 15.1％ |
| K2O | 0.185％ | 0.5％ | 0.225％ | 0.5％ |
| Fe2O3(总) | 1.215％ | 1.28％ | 1.375％ | 1.50％ |
| FeO | 0.34％ | 0.34％ | 0.385％ | 0.39％ |
| SO3 | 0.3％ | 0.3％ | 0.3％ | 0.3％ |
| 氧化还原度 | 0.28 | 0.265 | 0.28 | 0.26 |
| TLA(％) | 71％ | 71％ | 71％ | 71％ |
| TE(％) | 43.7％ | 41.8％ | 43.8％ | 42.0％ |
| TUA(％) | 18.8％ | 19.9％ | 18.6％ | 19.6％ |
Claims (10)
1.由硅-钠-钙玻璃构成的玻璃片材，以重量百分数表示它含有0.85～2％的以Fe2O3表示的总铁含量，其以FeO表示的亚铁含量为0.21～0.40％，在厚度为2～3mm时，所述玻璃的总光透过率A(TLA)至少等于70％，总能量透过率(TE)低于约50％，和紫外光透过率低于约25％。
2.按照权利要求1的玻璃片材，其特征在于，构成此玻璃中以FeO形式存在的亚铁含量占以Fe2O3形式表示的总铁含量的20～34％。
3.按照前述权利要求中任一的玻璃片材，其特征在于，它由含有如下以重量百分数表示的界限所确定含量的各组份：
SiO2 64～75％
Al2O3 0～5％
B2O3 0～5％
CaO 2～15％
MgO 0～5％
Na2O 9～18％
K2O 0～5％
Fe2O3 (以此形式表示总铁含量) 0.85～2％
CoO、Cr2O3、Se、TiO2、MnO、NiO、CuO 0～0.04％
FeO 0.21～0.40％
SO3 0.08～0.35％
4.按照权利要求3的玻璃片材，其特征在于，它由以下按重量百分数所表示的界限所确定含量的各组份组成：
SiO2 64～75％
A12O3 0～5％
B2O3 0～5％
CaO 2～15％
MgO 0～5％
Na2O 9～18％
K2O 0～5％
Fe2O3(以此形式表示总含量) 0.95～2％
CoO、Cr2O3、Se、TiO2、MnO、NiO、CuO 0～0.04％
FeO 0.29～0.40％
SO3 0.08～0.35％
5.按照权利要求4的玻璃片材，其特征在于构成此玻璃中的以FeO形式存在的亚铁含量占以Fe2O3形式表示的总铁含量的25％～30％。
6.按照权利要求1的玻璃片材，其特征在于，它由以下按重量百分数所表示的界限所确定含量的各组份组成：
SiO2 68～75％
Al2O3 0～3％
B2O3 0～5％
CaO 2～10％
MgO 0～2％
Na2O 9～18％
K2O 0～8％
Fe2O3(以此形式表示的总铁含量) 0.95～2％
CoO、Cr2O3、Se、TiO2、MnO、NiO、CuO 0～0.04％
FeO 0.29～0.40％
SO3 0.08～0.35％
在其厚度为2～3mm时，所述玻璃片材的总能量透过率(TE)小于约46％。
7.按照权利要求6的玻璃片材，其特征在于，构成此玻璃中的以FeO形式存在的亚铁含量占以Fe2O3形式表示的总铁含量的20～32％。
8.按照前述各项权利要求中任一的玻璃片材，其特征在于它由含有不超过1.5％(重量)CeO2的玻璃组成。
9.窗玻璃，其特征在于它由至少一片其厚度为1～3mm的玻璃片材组成，该玻璃的化学组成如前述各项权利要求中任一所限定。
10.窗玻璃，其特征在于，它由二片其化学组成由权利要求l～8中任一所限定的玻璃所制成的玻璃片材和将它们分隔的有机材料中间片所组成。
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