DE19517121B4

DE19517121B4 - Graues Kalk-Natron-Glas und dessen Verwendung

Info

Publication number: DE19517121B4
Application number: DE19517121A
Authority: DE
Inventors: Camille Dupont; Daniel D'hont
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1994-05-11
Filing date: 1995-05-10
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2015-05-11
Also published as: CZ120595A3; GB2289273B; NL1000336C2; CH689979A5; AU690963B2; GB2289273A; DE19517121A1; SE511206C2; ES2123373A1; ES2123373B1; SE9501727L; KR100311319B1; ITTO950346A0; CA2148954C; ITTO950346A1; FR2719838B1; JPH0859287A; PT101699B; BE1009686A3; KR950031955A

Abstract

Graues Kalk-Natron-Glas zusammengesetzt aus den Glas-bildenden Grundbestandteilen zusammen mit Färbemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß Eisen, Selen, Kobalt und Chrom in dem Glas als Färbemittel vorhanden sind, und zwar in Mengen, die den folgenden Gewichtsprozentanteilen des Glases entsprechen: Fe₂O₃ 0,5 bis 0,9 % Co 0,012 bis 0,025 Se mehr als 0,0025 bis 0,010 % Cr₂O₃ 0,005 bis 0,020 %

wobei die Eigenschaften der Färbemittel derart sind, daß das Glas die folgenden Lichttransmissions-Eigenschaften hat: Lichttransmissionsfaktor (TL) weniger als 30 % Anregungsreinheit (P) weniger als 12 %.

Description

Die Erfindung betrifft ein grau gefärbtes Kalk-Natron-Glas umfassend eine Basiszusammensetzung der Glas-bildenden Grundbestandteile zusammen mit Färbemitteln.

Der Ausdruck "Kalk-Natron-Glas" wird hier in einem breiten Sinn gebraucht und bezeichnet jedes Glas, das die folgenden Bestandteile (Gewichtsprozente) enthält:

SiO₂	60 bis 75 %
Na₂O	10 bis 20 %
CaO	0 bis 16 %
K₂O	0 bis 10 %
MgO	0 bis 10 %
Al₂O₃	0 bis 5 %
BaO	0 bis 2 %
BaO + CaO + MgO	10 bis 20 %
K₂O + Na₂O	10 bis 20 %

Dieser Glastyp ist sehr weit verbreitet auf dem Gebiet der Verglasung von z.B. Gebäuden oder Kraftfahrzeugen. Er wird hauptsächlich in Form eines Bandes durch Ziehen oder ein Floatverfahren hergestellt. Ein Band dieses Typs kann in Form von Scheiben zerschnitten werden, welche dann gekrümmt bzw. gebogen werden oder einer Behandlung unterworfen werden, um die mechanischen Eigenschaften zu verstärken, z.B. einem Wärmetempern.

Wenn die optischen Eigenschaften einer Glasscheibe diskutiert werden, ist es im allgemeinen notwendig, diese Eigenschaften auf ein Standardbeleuchtungsmittel zu beziehen. In der vorliegenden Beschreibung werden zwei Standardbeleuchtungsmittel verwendet; Beleuchtungsmittel C und Beleuchtungsmittel A, wie sie durch die Internationale Kommission für Beleuchtung (C.I.E.) definiert worden sind. Beleuchtungsmittel C stellt durchschnittliches Tageslicht mit einer Farbtemperatur von 6.700 K dar. Dieses Beleuchtungsmittel ist insbesondere brauchbar zur Beurteilung der optischen Eigenschaften von Verglasungsplatten für Gebäude. Beleuchtungsmittel A stellt die Bestrahlung eines Planck-Strahlers bei einer Temperatur von etwa 2.856 K dar. Dieses Beleuchtungsmittel stellt das Licht dar, das durch Autoscheinwerfer emitiert wird und wird im wesentlichen dazu verwendet, die optischen Eigenschaften von Verglasungsplatten für Kraftfahrzeuge zu beurteilen. Die Internationale Kommission für Beleuchtung hat auch eine Arbeit mit dem Titel veröffentlicht "Colorimetrie, offizielle Empfehlungen der C.I.E." (Mai 1970), welche eine Theorie aufzeigt gemäß der die colorimetrischen Koordinaten für Licht jeder Wellenlänge des sichbaren Spektrums so definiert sind, daß sie in einem Diagramm mit orthogonalen Achsen x und y, genannt das C.I.E.-trichromatische Diagram, dargestellt werden können. Dieses trichromatische Diagramm zeigt den Ort für Licht jeder Wellenlänge (ausgedrückt in Nanometern) innerhalb des sichtbaren Spektrums. Dies ist bekannt als "Spektrumsort" bzw. "Spektralort" und von dem Licht, dessen Koordinaten in diesem Spektrumsort gelegen sind, wird gesagt, daß es eine 100 %ige Anregungsreinheit für die entsprechende Wellenlänge hat. Der Spektrumsort wird abgeschlossen durch eine Linie, die als die Purpurlinie (purple line) bekannt ist, welche die Punkte des Spektrumsorts verbindet, deren Koordinaten entsprechen den Wellenlängen 380 nm (violett) und 780 nm (rot) entsprechen. Die Fläche, die durch den Spektrumsort und die Purpurlinie eingeschlossen wird, ist das Gebiet, das für die trichromatischen Koordinaten jedes sichtbaren Lichts verfügbar ist. Die Koordinaten des Lichts, das z.B. durch Beleuchtungsmittel C emitiert wird, entsprechen x = 0,3101 und y = 0,3163. Dieser Punkt C wurde genommen, um weißes Licht darzustellen und hat demgemäß eine Anregungsreinheit gleich null für jede Wellenlänge. Linien können von dem Punkt C zu dem Spektrumsort bei jeder gewünschten Wellenlänge gezogen werden und jeder Punkt, der auf diesen Linien liegt, kann nicht nur durch seine Koordinaten x und y definiert werden, sondern auch bezüglich der Wellenlänge, die der Linie entspricht, auf der er gelegen ist und durch seinen Abstand vom Punkt C relativ zur Gesamtlänge der Wellenlängenlinie. Davon ausgehend kann durch eine gefärbte Glasscheibe transmittiertes Licht in bezug auf seine dominante Wellenlänge und seine Anregungsreinheit, ausgedrückt in Prozent, beschrieben werden.

In der Tat werden die C.I.E.-Koordinaten des durch eine gefärbte Glasscheibe transmittierten Lichts nicht nur von der Zusammensetzung des Glases, sondern auch von seiner Dicke abhängen. In der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, wird jeder Wert der trichromatischen Koordinaten (x,y), der Anregungsreinheit P, der dominanten Wellenlänge λ_D des transmittierten Lichts und des Lichttransmissionsfaktors des Glases (TL) aus der spezifischen inneren Transmission (SIT) einer 5 mm dicken Glasscheibe berechnet. Die spezifische innere Transmission der Glasscheibe wird allein durch die Absorption des Glases gesteuert und kann gemäß des Lambent-Beer-Gesetzes ausgedrückt werden; SIT = e^–EXA, wobei A der Absorptionskoeffizient des Glases (in cm^–1) und E die Dicke des Glases (in cm) ist. Als eine erste Annäherung kann SIT durch die Formel wiedergegeben werden (I3 + R2)/(I1 – R1),wobei I₁ die Intensität des auftreffenden sichtbaren Lichts auf der ersten Seite der Glasscheibe ist, R₁ die Intensität des von dieser Seite reflektierten sichtbaren Lichts ist, I₃ die Intensität des von der zweiten Seite der Glasscheibe transmittierten sichtbaren Lichts ist und R₂ die Intensität des durch die zweite Seite innen reflektierten sichtbaren Lichts ist.

In der folgenden Beschreibung einschließlich der Ansprüche wird folgendes verwendet:

– Die Gesamtlichttransmission für Beleuchtungsmittel A, gemessen für eine Dicke von 4 mm (TLA4). Die Gesamttransmission ist das Ergebnis der Integration der Gleichung: ΣTλEλ.Sλ/Σ.Eλ.Sλ zwischen den Wellenlängen 380 und 780 nm, wobei T_λ die Transmission bei der Wellenlänge λ ist, E_λ die spektrale Verteilung des Beleuchtungsmittel A und S_λ die Sensitivität des normalen menschlichen Auges als Funktion der Wellenlänge λ ist.
– Die Gesamtenergietransmission, gemessen für eine Dicke von 4 mm (TE4). Diese Gesamttransmission ist das Ergebnis der Integration der Gleichung: ΣTλ.Eλ/Σ.Eλ zwischen den Wellenlängen 300 und 2.150 nm, wobei E_λ die Spektralenergieverteilung der Sonne bei 30 ° über dem Horizont ist.
– Die Gesamttransmission im Ultravioletten, gemessen für eine Dicke von 4 mm (TUVT4). Die Gesamttransmission ist das Ergebnis der Integration der Gleichung: ΣTλ.Uλ/Σ.Uλ zwischen den Wellenlängen 280 und 380 nm, wobei U_λ die Spektralverteilung der ultravioletten Strahlung, die durch die Atmosphäre durchgetreten ist, ist, wie in DIN-Standard 67507 bestimmt.

EP 0 536 049 A1 beschreibt Gläser, die eine Gesamtenergietransmission (T_E) zwischen 10 und 48% und eine Lichttransmission (TL_A) zwischen 20 und 60% für eine Dicke von 3,85 mm aufweisen, wobei diese Gläser (bezogen auf Gewichtsprozente) 0,45 bis 2,5% Fe₂O₃ (Gesamteisen), 0,001 bis 0,02% CoO, 0 bis 0,0025% Se und 0 bis 0,1% Cr₂O₃ umfassen.

US-A-5,023,210 beschreibt eine grau gefärbte Glaszusammensetzung mit einer Grundglaszusammensetzung, die 68 bis 75 Gew.-% SiO₂, 10 bis 18 Gew.-% Na₂O, 5 bis 15 Gew.-% CaO, 0 bis 5 Gew.-% MgO, 0 bis 5 Gew.-% Al₂O₃ und 0 bis 5 Gew.-% K₂O umfaßt, und Spuren von Schmelz- und Läuterungshilfsmitteln, und Färbemitteln, welche im wesentlichen aus 0,4 bis 0,7 Gew.-% Fe₂O₃ (Gesamteisen), 0,08 bis 0,15 Gew.-% FeO, 0,003 bis 0,008 Gew.-% Se, 0,003 bis 0,025 Gewichtsprozent CoO und 0,022 bis 0,050 Gew.-% Cr₂O₃ bestehen, wobei das Glas eine Lichttransmission von weniger als 20% und eine Gesamttransmission im Ultraviolettbereich von weniger als 20% bei einer Dicke von 0,219 inch (5,56 mm) aufweist.

Die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung besteht darin ein graues Kalk-Natronglas mit verbesserten optischen Eigenschaften bereitzustellen Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 bis 12 gekennzeichneten Gegenstände gelöst.

Die Erfindung betrifft insbesondere dunkelgraue Gläser mit einer bläulichen Tönung. Wenn die Transmissionskurve einer transparenten Substanz überhaupt kaum als Funktion der sichtbaren Wellenlänge variiert, wird diese Substanz als "neutralgrau" beschrieben. Im C.I.E.-System besitzt sie keine dominante Wellenlänge und ihre Anregungsreinheit ist null. Durch Ausdehnung kann ein Körper als grau betrachtet werden, für welchen die Spektralkurve in der sichbaren Region relativ flach ist, aber trotzdem schwache Absorptionsbanden zeigt, was ermöglicht, eine dominante Wellenlänge zu definieren und die Reinheit ist gering, aber nicht null. Die Anregungsreinheit von erfindungsgemäßem grauem Glas ist weniger als 12 %, vorzugsweise weniger als 5 %. Erfindungsgemäßes graues Glas hat vorzugsweise eine dominante Wellenlänge zwischen 460 und 500 nm, was einer bläulichen Tönung entspricht. Das Glas hat eine dunkelgraue Tönung entsprechend einem Lichttransmissionsfaktor von weniger als 30 %.

Graue Gläser werden allgemein wegen ihrer schützenden Eigenschaften gegen Sonnenbestrahlung ausgewählt und ihre Verwendung in Gebäuden ist bekannt, besonders in sehr sonnenreichen Ländern. Graue Gläser werden auch in Balkonballustraden oder Treppenhäusern verwendet, ebenso für teilweise Verglasung in bestimmten Kraftfahrzeugen oder Eisenbahnenwaggons, um deren Inhalt vor Sicht abzuschirmen. Um diese bekannten Gläser zu veranschaulichen, kann das französiche Patent 2,082,459 (Compagnie de Saint-Gobain) herangezogen werden. Gemäß diesem Patent wird empfohlen, daß ein herzustellendes Glas eine Gesamtsolarenergietransmission von weniger als 50 % hat, in der der Luminanzfaktor bzw. Remissionsgrad Y zwischen 35 und 55 % für eine Glasdicke von 2 bis 12 mm liegt (der Remissionsgrad Y entspricht dem TL-Faktor, der in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird). Insbesondere liegt der Remissionsgrad Y zwischen 35 und 45 % für graues Glas, um einen Kompromiß zwischen wirksamem Sonnenschutz und ausreichender Helligkeit bei trübem Wetter sicherzustellen. Solch ein Glas ist für architektonische Zwecke in gemäßigten Regionen geeignet, aber es ist ungenügend, wenn ein Bedarf für mehr absorbierende Gläser besteht, z.B. wenn das Innere eines Wagens mit einem Sonnendach gegen Sonnenbestrahlung oder Blenden von Straßenlampen bei Nacht geschützt werden muß.

Die Erfindung betrifft ein dunkelgraues Glas, insbesondere geeignet für die Installation in Autosonnendächern.

Die Erfindung stellt ein graues Kalk-Natron-Glas, zusammengesetzt aus Glasbildenden Grundbestandteilen zusammen mit Färbemitteln bereit, dadurch gekennzeichnet, daß Eisen, Selen, Kobalt und Chrom in dem Glas als Färbemittel vorhanden sind, und zwar in Mengen, die den folgenden Gewichtsprozentanteilen des Glases entsprechen:

Fe₂O₃	0,5 bis 0,9 %
Co	0,012 bis 0,025 %
Se	mehr als 0,0025 bis 0,010 %
Cr₂O₃	0,005 bis 0,020 %

wobei die Anteile der Färbemittel derart sind, daß das Glas die folgenden Lichttransmissions-Eigenschaften hat:

– Lichttransmissionsfaktor (TL)	weniger als 30 %
– Anregungsreinheit (P)	weniger als 12 %.

Die Anmelder waren überrascht zu beobachten, daß ein dunkelgraues Glas dieses Typs mit Färbemittel erhalten werden kann, wobei deren Natur und Konzentration ähnlich zu jenen ist, die durch das französische Patent 2,082,459 beansprucht werden. Tatsächlich lehrt letzeres, daß in einem Kalk-Natron-Glas das Vorhandensein von Eisen-, Kobalt-, Selen und Chrom-Färbemitteln in den folgenden Anteilen:

Fe₂O₃	0,2 bis 1 %
CoO	0,003 bis 0,03 %
Se	0 bis 0,010 %
Cr₂O₃	0,003 bis 0,020 %

zu einem grauen Glas führt, wobei dessen Remissionsgrad zwischen 35 und 45 % (gemäß der Beispiele mehr als 40 %) liegt und somit einen Transmissionsfaktor TL klar oberhalb 30 % hat.

In der Tat kann ein Glas mit weitestgehend ähnlichen Farbeigenschaften unter Verwendung von Nickel als hauptsächliches Färbemittel hergestellt werden. Jedoch hat das Vorhandensein von Nickel verschiedene Nachteile, insbesondere, wenn das Glas durch das Float-Verfahren hergestellt werden soll. Beim Float-Verfahren wird ein heißes Glasband entlang der Oberfläche eines Bads mit geschmolzenem Zinn so geführt, daß seine Oberflächen eben und parallel werden. Um die Oxidation des Zinns an der Oberfläche des Bads zu verhindern, welche zu einem Mitschleppen des Zinnoxids durch das Band führen würde, wird eine reduzierende Atmosphäre oberhalb des Bads aufrechterhalten. Wenn das Glas Nickel enthält, wird dieses teilweise durch die Atmosphäre oberhalb des Zinnbads reduziert, was einen Schleier in dem produzierten Glas hervorruft. Zusätzlich bildet das in dem Glas vorhandene Nickel Nickelsulfid NiS. Dieses Sulfid hat verschiedene kristalline Formen, welche innerhalb verschiedener Temperaturbereiche stabil sind. Die Transformation von einer dieser Formen zur anderen verursacht Probleme, wenn das Glas durch eine Hitzetemperbehandlung verstärkt werden soll, wie es der Fall ist auf dem Automobilgebiet und für verschiedene Verglasungsplatten, die bei Gebäuden (Balkone, Spandrille usw.) verwendet werden. Erfindungsgemäßes Glas, welches kein Nickel enthält, ist somit insbesondere gut angepaßt, um durch das Float-Verfahren gebildet zu werden und auch für die architektonische Verwendung oder auf dem Gebiet von Motor- oder anderen Fahrzeugen.

Das gemeinsame Vorhandensein von Eisen-, Kobalt-, Selen- und Chrom-Färbemitteln ermöglicht, daß die optischen und energetischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen grauen Glases gesteuert werden können. Die Wirkungen der verschiedenen Färbemittel, die einzeln für die Herstellung eines Glases in Betracht gezogen werden, sind wie folgt (gemäß "Glas" von H. Scholtze – übersetzt von J. Le Dû – Glasinstitut – Paris):

– Eisen: Eisen ist tatsächlich in fast allen kommerziell produzierten Gläsern vorhanden, entweder als Verunreinigung oder freiwillig als Färbemittel eingeführt. Das Vorhandensein von Fe³⁺-Ionen verursacht eine leichte Absorption des sichtbaren Lichts mit einer kurzen Wellenlänge (410 und 440 nm) und eine sehr starke Absorptionsbande im Ultravioletten (Absorptionsbande mit Zentrum bei 380 nm), während das Vorhandensein von Fe³⁺-Ionen eine starke Absorption im Infraroten (Absorptionsbande mit Zentrum bei 1.050 nm) verursacht. Eisen(III)-Ionen verleihen dem Glas eine leicht gelbe Farbe, während Eisen(II)-Ionen eine stärker blau-grüne Färbung ergeben.
– Selen: Das Se⁴⁺-Kation hat praktisch keine Färbewirkung, während das ungeladene Element Se⁰ eine rosa Färbung verleiht. Das Se^2–-Anion bildet einen Chromophor mit vorhandenen Eisen(III)-Ionen und gibt deswegen dem Glas eine bräunlich-rote Farbe.
– Kobalt: Die Gruppe Co^IIO₄ produziert eine intensiv-blaue Farbe mit einer dominanten Wellenlänge, meist gegenüberliegend zu der, die durch den Eisen-Selen-Chromophor verliehen wird.
– Chrom: Das Vorhandensein der Gruppe Cr^IIIO₆ ruft Absorptionsbanden bei 650 nm hervor und gibt ein leicht grüne Farbe. Starke Oxidation ergibt die Gruppe Cr^VIO₄, welche eine sehr intensive Absorptionsbande bei 365 nm ergibt und eine gelbe Färbung gibt.

Die energetisch optischen Eigenschaften des Glases, das diese verschiedenen Färbemittel enthält, resultiert somit aus einer komplexen Wechselwirkung zwischen diesen, wobei jedes dieser Färbemittel ein Verhalten aufweist, welches stark von seinem Redoxzustand abhängt und somit bei Anwesenheit der anderen Elemente diesen Zustand voraussichtlich beeinflußt.

Die Anmelder haben bemerkt, daß, wenn die Anteile der Kobalt-, Selen- und Chrom-Färbemittel zwischen den oben definierten Grenzen liegen, diese die geringstmögliche zu erreichende Gesamtlichttransmission ermöglichen, bestimmt für Beleuchtungsmittel A (TLA4), wobei der maximale Gehalt von 0,9 % Eisen (bestimmt in Form von Fe₂O₃) berücksichtigt wurde. Erfindungsgemäßes Glas besitzt vorzugsweise eine Gesamtlichttransmission TLA4 zwischen 10 und 35 %, welches es insbesondere brauchbar zum Überwinden der Lichtblendung aus Kraftfahrzeugscheinwerfern macht, wenn es für Seiten- und Heckfenster oder im Dach von Kraftfahrzeugen verwendet wird. Wenn der Anteil von Kobalt unter die oben definierten Grenzen fällt, z.B. auf 100 ppm und der Anteil von Chrom unter die oben definierten Grenzen fällt, z.B. auf 35 ppm, haben wir herausgefunden, daß der Lichttransmissionsfaktor (TL) wächst, z.B. auf 33 % oder mehr.

Das Vorhandensein von Eisen- und Selen-Färbemitteln innerhalb der oben definierten Grenzen erlaubt eine starke Absorption im ultravioletten Bereich. Erfindungsgemäßes Glas besitzt vorzugsweise eine Gesamttransmission im ultravioletten Bereich (TUVT4) von weniger als 14 %. Diese Eigenschaft ist insbesondere vorteilhaft auf dem Automobilgebiet. Die geringe Transmission der ultravioletten Strahlung verhindert oder reduziert das Altern und die Entfärbung der Kraftfahrzeuginnenausstattung.

Der geringe Chromgehalt des erfindungsgemäßen Glases begrenzt vorteilhaft das Oxidationsphänomen von Eisen in dem Glas. Dieser geringe Gehalt erlaubt einem ein Maximum an Eisen in der zweiwertigen Form zu halten, welche dem Glas eine hohe Absorption infraroter Strahlung verleiht. Die Gesamtenergietransmission des Glases (TE4) ist vorzugsweise zwischen 20 und 40 %.

Die bläuliche Tönung des Glases ist im wesentlichen mit der Kombination von Kobalt- und Selen-Färbemitteln verbunden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das graue Glas durch das Vorhandensein von Färbemitteln in Mengen gekennzeichnet, die den folgenden Gewichtsprozentanteilen des Glases entsprechen:

Fe₂O₃	0,57 bis 0,70 %
Co	0,017 bis 0,020 %

Se	0,005 bis 0,008 %
Cr₂O₃	0,016 bis 0,020 %,

wobei die Anteile der Färbemittel derart sind, daß das Glas die folgenden Lichttransmissions-Eigenschaften aufweist:

– Lichttransmissionsfaktor (TL)	zwischen 16 und 22 %
– Anregungsreinheit (P)	weniger als 6 %.

Innerhalb dieser bevorzugten Grenzen ist es möglich, ein Glas zu erhalten, dessen Gesamtlichttransmission für Beleuchtungsmittel A (TLA4) zwischen 20 und 25 % liegt und die Gesamtenergietransmission (TE4) zwischen 30 und 35 % liegt.

Glas gemäß einem mehr eingeschränkten Konzentrationsbereich der oben definierten Färbemittel ist insbesondere wirksam, weil es die Eigenschaften der geringen Energietransmission und geringen Lichttransmission kombiniert, welches es perfekt geeignet macht, um als Sonnendach in Kraftfahrzeugen verwendet zu werden oder zur Verwendung in Gebäuden, die in sehr sonnenreichen Ländern stehen. Bei seiner architektonischen Verwendung kombiniert es seine ästhetischen Eigenschaften mit hoher Energieeinsparung, verknüpft mit den geringsten Anforderungen an Klimaanlagensysteme.

Solch ein Glas wird vorzugsweise in Scheibenform verwendet, z.B. in einer Dicke von 4 oder 5 mm für die Herstellung von Sonnendächern, 3 mm für Seiten- und Heckfenstern in Kraftfahrzeugen und mehr als 4 mm in Gebäuden.

Die erfindungsgemäßen Gläser können durch konventielle Verfahren hergestellt werden. Als Ausgangsmaterialien können entweder natürliche Materialien, Recycling-Glas, Schlackenglas bzw. Herdglas oder einige Kombinationen davon verwendet werden. Die Färbemittel werden nicht notwendigerweise in der gezeigten Form zugesetzt, aber es ist gebräuchlich, die Mengen der hinzugefügten Färbemittel zu ergeben, und zwar als gleichwertige Stoffe in der gezeigten Form. In der Praxis kann Eisen als Eisenrot hinzugefügt werden, Kobalt als hydriertes Sulfat, z.B. als CoSO₄ × 7H₂O oder CoSO₄ × 6H₂O, Selen kann in elementarer Form oder als Selenit, z.B. als Na₂SeO₃ oder ZnSeO₃, hinzugefügt werden und Chrom kann als Bichromat, z. B. als K₂Cr₂O₇, hinzugefügt werden. Andere Elemente sind manchmal als Verunreinigungen in dem Ausgangsmaterial, das zum Bilden der erfindungsgemäßen Gläser verwendet wird, vorhanden, (z.B. als Manganoxid in der Größenordnung von 50 ppm), und zwar in den natürlichen verwendeten Materialien oder im Recycling-Glas oder im Schlackenglas. Da wo das Vorhandensein solcher Verunreinigungen die Glaseigenschaften nicht außerhalb der oben definierten Grenzen treibt, sind solche Gläser als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung zu betrachten.

In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das graue Glas mit einer Beschichtung mindestens eines Metalloxids verbunden, z.B. einer Beschichtung zusammengesetzt aus Titanoxid, Zinnoxid, Eisenoxid, Kobaltoxid, Chromoxid oder einem Gemisch davon.

Ein Glas, das solch eine Beschichtung trägt, hat vorzugsweise für eine Dicke von 4 mm einen Lichttransmissionsfaktor (Beleuchtungsmittel C) von weniger als 15 %, einen Energietransmissionsfaktor von weniger als 25 % und eine Gesamttransmission für ultraviolettes Licht von weniger als 5 %.

Solch ein Glas hat optische und energetische. Eigenschaften, welche allein mit einem gefärbten Massenartikelglas schwer zu erhalten sind; diese geringen Transmissionen können normalerweise nur erreicht werden mit sehr großen Mengen an Eisen, welche den Schmelzansatz schwer zu schmelzen machen.

Die Erfindung wird nun durch die folgenden spezifischen Beispiele von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beschrieben.

Beispiele 1 bis 8
Tabelle 1 gibt die Basiszusammensetzung des Glases an, ebenso wie die Be standteile des zu schmelzenden Schmelzansatzes, um erfindungsgemäße Gläser herzustellen (die Mengen sind in Kilogramm pro Tonne Schmelzansatz ausgedrückt). Tabelle II gibt die zu dem Ansatz hinzuzufügenden Färbemittel an (die Mengen sind in Kilogramm für eine Tonne schmelzbaren Ausgangsmaterials ausgedrückt). Die Tabellen IIIa und IIIb geben die Gewichtsanteile Färbemittel in dem hergestellten Glas an. Diese Anteile sind durch Röntgenstrahlfluoreszenz des Glases bestimmt und in die gezeigten molekularen Spezies umgewandelt. Die Tabellen IIIa und IIIb geben auch die optischen und energetischen Eigenschaften entsprechend der in der vorliegenden Beschreibung gegebenen Definitionen an. In diesen Tabellen hat "TL × mm" dieselbe Definition wie "TL", aber mit der angegebenen Dicke und nicht mit 5 mm.
Beispiel 7 betrifft ein Glas gemäß Beispiel 5, auf das eine Schicht aus Eisen-, Kobalt- und Chromoxiden abgeschieden worden ist. Solch eine Schicht hat eine Dicke zwischen 35 und 45 nm. Es enthält, in Gewichtsteilen, 62 % Kobaltoxid, 26 % Eisenoxid und 12 % Chromoxid. Solch eine Schicht kann leicht durch Pyrolyse metallorganischer Reagenzien, wie z.B. Acetylacetonate, auf dem Glasband, während es noch heiß ist, am Ausgang aus dem Float-Tank erhalten werden.
Beispiel 8 betrifft ein Glas gemäß Beispiel 5, auf welches eine Schicht Titanoxid in einer Dicke zwischen 45 und 50 nm abgeschieden worden ist. Diese Schicht wird durch Pyrolyse einer organischen Titanverbindung auf dem heißen Glas abgeschieden. Tabelle I: Basisglas Analyse von Basisglas

SiO₂ 72,0 %

Al₂O₃ 0,8 %

CaO 8,8 %

MgO 4,2 %

Na₂O 14,1 %

K₂O 0,1 %

Bestandteile des Basisglases

Sand 571,3

Feldspat 29,6

Kalk 35,7

Dolomit 162,1

Na₂CO₃ 181,1

Sulfat 10,1

Nitrat 10,1
Tabelle II Färbemittel (kg) berechnet in Form von:
Färbemittel (Gewichtsmenge im Glas) berechnet in Form von:
Tabelle IIIa Glaseigenschaften:
Tabelle IIIb Glaseigenschaften:
Beispiele 9 und 10
Den Verfahren folgend, die in Verbindung mit den Beispielen 1 bis 8 oben beschrieben worden sind, wurden die folgenden Gläser gebildet und auf ihre Eigenschaften getestet, welche in der folgenden Tabelle IV angegeben sind. Beispiel 10 betrifft ein Glas gemäß Beispiel 9, auf welches eine Schicht von Eisen-, Kobalt- und Chromoxiden abgeschieden worden ist, wie es in Verbindung mit Beispiel 7 oben beschrieben worden ist. Tabelle IV Bestandteile des Basisglases

Sand 587

Dolomit 201

Na₂CO₃ 172

Al(OH)₃ 20

Sulfat 10

Nitrat 10

Färbemittel:

Fe₂O₃ 5, 50

CoO 0,20

Se 0,1 1

K₂Cr₂O₇ 0, 30
Färbemittel:
Glaseigenschaften:

Claims

Graues Kalk-Natron-Glas zusammengesetzt aus den Glas-bildenden Grundbestandteilen zusammen mit Färbemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß Eisen, Selen, Kobalt und Chrom in dem Glas als Färbemittel vorhanden sind, und zwar in Mengen, die den folgenden Gewichtsprozentanteilen des Glases entsprechen: Fe₂O₃ 0,5 bis 0,9 % Co 0,012 bis 0,025 Se mehr als 0,0025 bis 0,010 % Cr₂O₃ 0,005 bis 0,020 %

wobei die Eigenschaften der Färbemittel derart sind, daß das Glas die folgenden Lichttransmissions-Eigenschaften hat: Lichttransmissionsfaktor (TL) weniger als 30 % Anregungsreinheit (P) weniger als 12 %.
Glas gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlichttransmission, gemessen für eine Glasdicke von 4 mm, mit Beleuchtungsmittel A (TLA4) zwischen 10 und 35 % liegt.
Glas gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtenergietransmission, gemessen für eine Dicke von 4 mm (TE4), zwischen 20 und 40 % liegt.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine dominante Wellenlänge zwischen 460 und 500 nm hat.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamttransmission im ultravioletten Bereich, gemessen für eine Dicke von 4 mm (TUVT4), weniger als 14 % beträgt.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbemittel in Mengen vorhanden sind, die den folgenden Gewichtsprozentanteilen des Glases entsprechen: Fe₂O₃ 0,57 bis 0,70 Co 0,017 bis 0,020 Se 0,005 bis 0,008 Cr₂O₃ 0,016 bis 0,020 %,

wobei die Anteile der Färbemittel derart sind, daß das Glas die folgenden Lichttransmissions-Eigenschaften hat: Lichttransmissionsfaktor (TL) zwischen 16 und 22 %, Anregungsreinheit (P) weniger als 6 %.
Glas gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlichttransmission, gemessen für eine Glasdicke von 4 mm, mit Beleuchtungsmittel A (TLA4) zwischen 20 und 25 % liegt.
Glas gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtenergietransmission, gemessen für eine Dicke von 4 mm (TE4), zwischen 30 und 35 % liegt.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form einer Scheibe ist.
Glas gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Beschichtung, bestehend aus mindestens einem Metalloxid, trägt.
Glas gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichtete Glasscheibe für eine Dicke von 4 mm einen Lichttransmissionsfaktor (Beleuchtungsmittel C) von weniger als 15 %, einen Energietransmissionsfaktor von weniger als 25 % und eine Gesamttransmission für ultraviolettes Licht von weniger als 5 % aufweist.
Verwendung eines Glases gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 für ein Sonnendach eines Kraftfahrzeugs.