DE69411543T4

DE69411543T4 - Glaszusammensetzungen

Info

Publication number: DE69411543T4
Application number: DE69411543T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Melvin Fyles; Helen Louise Mcphail
Original assignee: Pilkington PLC
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1993-02-04
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2014-01-26
Also published as: NZ261332A; CN1044357C; EP0682646B1; CN1117288A; CZ292624B6; KR100322760B1; GB9302186D0; CA2154279A1; AU6003494A; ES2119169T3; DE69411543D1; GB2274841B; PL178725B1; DE69411543T2; AU694726B2; JPH08506314A; JP3253086B2; WO1994018135A1; BR9406245A; ATE168095T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Infrarot(IR)- und Ultraviolett(uv)-absorbierende Natron-Kalk-Kieselsäure-Glaszusammensetzungen für die Verwendung zur Verglasung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Fenster mit einer neutralen Färbung, die aus solchen Gläsern hauptsächlich, jedoch nicht ausachließlich, für Fahrzeuge, wie Motorfahrzeuge, hexgestellt werden.
Es sind Spezialgläser für die Verwendung in Fahrzeugen entwickelt worden, die niedrige Werte direkter Sonnenwärmedurchlässigkeit (DSHT) und Ultraviolettdurchlässigkeit (UVT) besitzen. Diese Gläser suchen die Probleme zu reduzieren, welche durch übermäßige Erhitzung innerhalb des Fahrzeugs an sonnigen Tagen entstehen, um die Innenausstattung des Wagens vor Beeinträchtigung infolge von Ultraviolettatrahlung zu schützen. Gläser mit guten Infrarot-Absorptionseigenschaften werden gewöhnlich hergestellt, indem das im Glas vorhandene Eisen in den Eisen(II)-Zustand reduziert oder Kupfer zugegeben wird. Solche Stoffe geben Gläsern eine blaue Farbe. Die zur Erzielung einer guten Ultraviolettstrahlungs-Absarption zugegebenen Stoffe sind Fe³⁺, Ce, Ti oder V. Die zur Erzielung dir gewünschten Höhe der Absorption zugegebenen Stoffmengen neigen dazu, das Glas gelb zu färben. Wenn daher sowohl gute UV- als auch gute IR-Absorption im gleichen Gas erforderlich sind, ist die Farbe eines solchen Glases nahezu unvermeidlich entweder grün oder blau. Wenn die Farbe der Gläser durch das CIELAB-System definiert wird, zeigt sich bei handelsüblichen Gläsern in einer Dicke von 4 mm und mit mehr als 60% Lichtdurchlässigkeit, daß sie entweder sehr grün (–a* > 8) oder sehr blau (–b* > 7) sind, was häufig beides von einem ästhetischen Standpunkt auf unerwünscht ist.
Es wurden Versuche unternommen, graue oder bronzefarbige Fahrzeugverglasungen mit gutem Schutz sowohl gegen IR- als auch UV-Strahlung zu erzeugen, aber diese Gläser neigen immer noch dazu, eine grün-gelbe Färbung zu zeigen. So liegen in der Französischen Patentschrift Nr. 2 672 587 die vorherrschende Wellenlänge (λD) der als Beispiel angegebenen Gläser zwischen 571 und 580 nm, und die Farbreinheit liegt im Bereich von 4,4 bis 15,9%. Diese Zahlen zeigen, daß diese Gläser eine grün-gelbe Färbung besitzen. Ein neutrales. graues Glas, ANTISÜN (ANTISUN ist eine Handelsbezeichnung der Pilkington Gruppe)-Grau, das im Handel von Pilkington Glass Limited, St. Helens, England, erhältlich ist, hat eine vorherrschende Wellenlänge von 454 und eine Farbreinheit von 2,1% in einer Dicke von 4 mm.
Es wurde ein Bedürfnis nach einem Bereich von Gläsern mit einer neutralen Färbung festgestellt, bei denen nach dem CIELAB-System die Gläser Farbkoordinaten besitzen, die in den Bereichen a* von –6' bis +5, b* von –5 bis +5, wenn die Durchlässigkeit des Glases für sichtbares Licht oberhalb 60% liegt, und in den Bereichen a* – 12 bis +5, b* – 5 bis +10 liegen, wenn die Durchlässigkeit des Glases für sichtbares Licht unterhalb 60% liegt. Der Ausdruck "neutrale Färbung" wird nachfolgend benutzt, um Gläser mit solchen Farbkoordinaten zu beschreiben.
Ferner wurde ein Bedürfnis nach Gläsern mit einer neutralen Färbung festgestellt, welche Durchlässigkeiten für sichtbares Licht von mehr als 32% (in einer Dicke von 4 mm) besitzen, die jedoch auch eine direkte Sonnenwärmedurchlässigkeit besitzen, die wenigstens sieben Prozentpunkte (vorzugsweise zehn Prozentpunkte) unter der Durchlässigkeit für sichtbares Licht liegt. Grundsätzlich sind Gläser bekannt, die eine niedrige direkte Sonnenwärmedurchlässigkeit besitzen, jedoch haben diese alle eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht, die solche Gläser in Fahrzeugen begrenzt brauchbar machen. Die obigen Erfordernisse erfüllende Gläser sollten, wie oben vorweggenommen, infolge der höheren Lichtdurchlässigkeit von allgemeinerer Brauchbarkeit in Fahrzeugen sein, jedoch die niedrigere direkte Sonnenwärmedurchlässigkeit sollte das Innere des Fahrzeugs trotz der höheren Lichtdurchlässigkeit kühl halten.
Ferner glauben wir, daß es zweckmäßig wäre, wenn die Gläser Idealerweise eine Ultraviolettdurchlässigkeit von weniger als 25% besäßen, da wir annehmen, daß eine solch geringe Durchlässigkeit die nachteiligen Wirkungen von Ultraviolettstrahlung auf Kunststoffe und Gewebe, insbesondere in Kraftfahrzeugen, minimal machen würde. Auf Seite 5, Zeilen 32 bis 35 der Französischen Patentschrift Nr. 2 672 587 ist herausgestellt, daß sowohl CoO als auch NiO die Durchlässigkeit für sichtbares Licht reduzieren, ohne weder zur Absorption von Ultraviolettstrahlung noch von Infrarotstrahlung beizutragen, und daß es zu bevorzugen ist, diese Komponenten nicht-zuzugeben. Eine. obere Grenze von 0,005% wird für CoO vorgeschlagen, aber für den höchsten CoO-Gehalt wird als Beispiel 0,001. vorgeschlagen. Dies stützt die Lehre der genannten Beschreibung, daß diese Stoffe nicht verwendet werden sollten, und wenn sie verwendet werden, nur in begrenzten Mengen vorhanden sein sollten.
In der Französischen Pätentschrift Nr. 2 672 587 neigt die Menge von in den Beispielen verwendetem Se dazu, in der gleichen Größenordnung oder höher zu liegen als die Menge an Färbemittel, mit Ausnahme von Beispiel 9, in welchem der. Fe₂O₃-Gehalt mit 0,178 sehr niedrig liegt und die Farbreinheit einen hohen numerischen Wert von 9,6 besitzt, was anzeigt, daß eine wesentliche Abweichung von einem neutralen Aussehen bei einem 4 mm dicken Glas mit einer Durch lässigkeit von mehr als 60% vorhanden ist.
Das Gebiet von gefärbten Gläsern ist eines, auf welchem verhältnismäßig kleine Änderungen größere Änderungen in der Färbung hervorrufen können. Wie ein Patentinhaber gesagt hat, es ist wie eine Jagd nach einer Nadel in einem Heuhaufen. Weite Bereiche, die in früheren Patenten beschrieben werden, können viele Möglichkeiten umschließen, und es ist nur jeweils die Lehre besonderer Beispiele, auf die man sich verlassen kann, daß sie kennzeichnen, wie besondere Färbungen verbunden mit besonderen Absorptionsbereichen für Infrarotund Ultraviolett-Strahlung erzielt werden können. Es ist klar, daß in der Französischen Patentschrift Nr. 2 672 587 der korrekte Ausgleich von Bestandteilen für die Erzielung einer neutralen Färbung frei von unannehmbarem Vorherrschen bei Wellenlängen von oberhalb 570 nm nicht gelehrt worden ist. Beim Versuch, verhälntismäßig niedrige DSHT zu erreichen, verwendet die Französische Patentschrfit hohe werte von FeO, und klarer Weise ist nicht erkannt worden, wie es der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, daß dies durch die Hinzufügung. von Färbemitteln ohne unannehmbaren Verlust in der Durchlässigkeit für sichtbares Licht ausgeglichen werden kann.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß das Einbringen von verhältnismäßig kleinen Mengen von bestimmten Färbemitteln die grüne Farbe kompensiert, die aus dem Vorhandensein von Absorptionsmitteln für Infra- und Ultraviolett-Strahlung entsteht.
Die Erfindung schafft ein IR- und W-absorbierendes Natron- Kalk-Kieselsäureglas neutraler Färbung (wie nachfolgend definiert) mit einem Eisen(II)-Gehalt, der nach der folgenden Gleichung berechnet ist:
und einem Gesamteisengehalt, ausgedrückt als Fe₂O₃, im Bereich von 0,25 bis 1,75 Gew.-%, wobei das Glas auf eine neutrale Farbe gefärbt ist durch einen oder mehrere Stoffe Co₃O₄, Nd₂O₃, NiO, MnO, aus der Gruppe Se, V₂O₅, CeO₂, TiO₂, CuO und SnO, das Glas in einer Dicke von 4 mm eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht von mindestens 32%, eine W-Durchlässigkeit von nicht mehr als 25% und eine direkte Sonnenwärmedurchlässigkeit von mindestens 7 Prozentpunkten unterhalb der sichtbaren Lichtdurchlässigkeit und eine dominierende Wellenlänge vorzugsweise unterhalb 570 nm besitzt, vorausgesetzt daß, wenn die dominierende Wellenlänge oberhalb 570 nm liegt und die sichtbare Lichtdurchlässigkeit größer ist als 60%, die Farbreinheit nicht höher liegt als 4, und vorzugsweise niedriger als 2, und wenn Se enthalten ist, wenigstens ein anderes Färbemittel, das aus Co₃O₄, Nd₂O₃, NiO, MnO, CuO, SnO, V₂O₅, CeO₂ und TiO₂ gewählt ist, in einer auf Gewichtsprozent bezogenen Menge von mindestens dem 1,5-fachen der Menge des enthaltenen Se enthalten ist, vor- zugsweise vom 2-fachen desselben. Vorzugsweise beträgt die direkte Sonnenwärmedurchlässigkeit mindestens zehn Prozentpunkte weniger als die Durchlässigkeit für sichtbares Licht.
Die Menge an Se wird vorzugsweise so niedrig gehalten, daß es mit der Erzielung einer auereichend neutralen Farbe verträglich ist. Wir finden es möglich, daß man zufriedenstellend mit weniger als 5 ppm Se bei sichtbaren Durchlässigkeiten von mehr als 60% arbeitet.
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung und Ansprüche wurden die Bezugnahmen auf die Durchlässigkeit im sichtbaren Licht auf light tranamission (LT), gemessen mit Verwendung des CIE Illuminant A; Bezugnahmen auf UVT auf Durchlässigkeiten, gemessen gemäß dem internationalen ISO 9050 Standard über einen Wellenlängenbereich von 280 bis 380 nm; Bezugnahmen auf direkte Sonnenwärmedurchlässigkeit (DSHT) auf Sonnenwärmedurchlässigkeit, integriert über den Wellenlängenbereich 350 bis 2100 nm gemäß der relativen Solarspektralverteilung Parry Moon für die Luftmasse 2 angegeben; wobei die Gesamtsonnenwärmedurchlässigkeit (TSHT) gleich DSHT plus der Sonnenwärme ist, die absorbiert und in Vorwärtsrichtung wieder ausgestrahlt wird.
Innerhalb des allgemeinen Umfangs der Erfindung gibt es eine Anzahl von unterschiedlichen Arten von Zusammensetzungen, die von besonderem Interesse sind.
So wird in einem bevorzugten Aspekt der Erfindung ein Glas geschaffen, das eine Durchlässigkeit im sichtbaren Licht von bis zu 60%, einen Gesamteisengehalt, ausgedrückt als Fe₂O₃ von wenigstens 0,7% besitzt und eine Kombination von Co₃O₄, NiO und Se als Färbemittel enthält.
Die Verwendung von Nickel als Färbemittel ist etwas überraschend. Es ist bei der Glasherstellung gut bekannt, daß die Anwesenheit von Nickel leicht zu NiS-Einschlüssen im Glas führt, die dazu neigen, ein Splittern des Glases beim Tempern zu verursachen. Darüber hinaus neigen Glaszusammensetzungen, die Nickel enthalten, zur Veränderung beim Tempern, insbesondere beim Biegen. Aus diesem Grund neigt der größte Teil des Standes der Technik auf diesem Gebiet zu der Ansicht, daß die Verwendung von Nickel vermieden werden sollte. Aus Gründen, die gegenwärtig nicht voll verstanden werden, haben wir gefunden, daß wir in der Lage sind, Nickel in verhältnismäßig großen Mengen bis zu 275 Gewichtsteilen pro Million ohne Auftreten dieser Probleme zu verwenden.
Die Verwendung von Nickel hat einige überraschende Vorteile. Zuerst, wonn eine Reihe von nickelhaltigen Gläsern hergestellt wird, erfolgt eine leichte Abstufung von Schmelze zu Schmelze. Mit anderen' Worten, die Menge des verwendeten Nickel kann ohne Erzeugung von großen Mengen an Abfallglas, das unerwünschte Nickelwerte enthält, geändert werden. Ferner verursacht die Verwendung von Selen als Färbemittel Probleme. Es ist sowohl flüchtig als auch giftig, und das chemische Zurückhalten desselben im Glas ist schwierig zu erreichen. Tatsächlich können bis zu 90% des in die Schmelze eingegebenen Selens unverändert in, den Abgasen beseitigt werden. Zusätzlich zu seiner giftigen Natur hat Selen eine weitere umweltfeindliche Eigenschaft, indem es einen faulen Geruch hat, der im allgemeinen verrottendem Kohl gleicht. Es ist ferner gut bekannt, daß, je mehr Seien einer Glasschmelze beigegeben wird, es desto mehr proportional verschwindet. Durch Verwendung von Nickel in Kombination mit kleinen Mengen Selens haben wir gefunden, daß wir im wesentlichen die gleichen Färbungen erreichen können, wie sie bisher bei Verwendung größerer Mengen Selen in Abwesenheit von Nickel erreicht wurden. Durch dieses Vorgehen haben wir offensichtlich die nachteiligen Umweltwirkuagen, die mit der Verwendung von Selen verbunden sind, minimal gemacht.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführunσsform der Erfindung wird ein Glas geschaffen mit einer Durchlässigkeit für sichtbares Licht von wenigstens 60%, einem Gesamteisengehalt, ausgedrückt als Fe₂O₃, der im Bereich von etwa 0,25 bis 0,77 Gew.-% liegt, wobei das Färbemittel wenigstens einen Bestandteil auf der Gruppe enhält, die aus V₂O₅, CeO₂, TiO₂, Se, Co₃O₄, NiO, SnO, Nd₂O₃ und MnO besteht.
In einem solchen Fall ist es zweckmäßig, wenn der Gesamteisengehalt maximal 0,3 Gew.-% beträgt und das Färbemittel wenigstens einen Bestandteil enthält, der aus der Gruppe gewählt ist, die auf V₂O₅, CeO₂ und TiO₂ besteht, in Kombination mit wenigstens einem Bestandteil, der auf der Gruppe gewählt ist, die aus Se, Co₃O₄, NiO, Nd₂O₃ und MnO besteht.
Wenn der Gesamteiaengehalt wenigstens 4,3 Gew.-% beträgt, ist es vorteilhaft, wenn das Färbemittel wenigstens einen Bestandteil enthält, der auf der Gruppe gewählt ist, die aus Se, Co₃O₄, NiO, Nd₂O₃ und MnO besteht. Wenigstens ein Hestandteil der Gruppe, die aus V₂O₅, CeO₂ und TiO₂ besteht, kann je nach Wunsch ebenfalls beigegeben werden.
Solche Glaszusammensetzungen sind sowohl überraschend als auch extrem brauchbar. Dies gilt insbesondere, wenn die Lichtdurchlässigkeit über 70% liegt, da dies gleichzeitig der minimal zulässigen Lichtdurchlässigkeit für die Windschutzscheiben von Fahrzeugen entspricht. Wie oben erwähnt, sind die meisten Gläser mit der gewünschten IR-, sichtbaren Lichtund W-Durchlässigkeit grün gefärbt. Ferner haben die Gläser mit einem hohen Eisengehalt gewöhnlich eine niedrige Lichtdurchlässigkeit. Wir haben überraschenderweise gefunden, daß die Grünfärbung durch die Verwendung von minimalen Mengen anderer Färbemittel leicht geändert werden kann, und insbesondere Selen ist optisch aktiver, besonders wenn ein hoher Anteil von Eisen in der Eisen(II)-Form vorhanden ist. Der hohe Eisengehalt bedeutet, daß kleine Unterschiede in der Größenordnung von nur ein oder zwei Teilen je Million des bzw. der anderen Färbemittelfs) einen beträchtlichen Unterschied der Farbe des Glases ausmachen kann.
Es wird auf die begleitenden Figuren Hezug genommen, wobei die einzige Figur eine Darstellung der Durchlässigkeit (UV, Wärme und Licht) gegen den FeO-Gehalt einer Reihe von grauen Gläsern mit den erfindungsgemäß zu erreichenden Verbesserungen der Eigenschaften durch Erhöhung des FeO-Gehalts eines bekannten Glases (Glas 1) ist, während Färbemittel eingebracht werden, wie von der Erfindung vorgeschlagen, um eine neutrale Färbung aufrecht zu erhalten. Glas 1 ist im Handel erhältlich als Grauglas mit einem DSHT ähnlich seiner Lichtdurchlässigkeit und einer W-Durchlässigkeit von etwa 40%. Bei den Gläsern 2,3 und 4 wurde die Menge an Eisen(II)-Ionen erhöht, was ohne Kompensationsänderungen normalerweise das Glas blau machen und die Lichtdurchlässigkeit wesentlich verringern würde. Die W-Durchlässigkeit wurde ebenfalls reduziert, was normalerweise eine Grünheit dem blauen Glas hinzufügen würde. Die Lichtdurchlässigkeit und Neutralität des Glases sind in der Tat durch ausgleichende Zugaben von Kobalt, Neodym und Selen aufrechterhalten worden, während das Eisen(IF)-/Eisen{III)-Verhältnis kontrolliert wurde.
Selen fügt eine rosa Komponente der Farbe des Glases zu und ergänzt so irgendein Blau im Glas, um eine neutralere Farbe zu erzeugen. Selen hat jedoch auch farblose Formen in oxidierten Gläsern, während von reduzierten Gläsern angenommen wird, daß sie braune oder farblose Polyselenide enthalten. Die Oxidation/Reduktion des Glases muß daher sorgfältig kontrolliert werden, um das Selen in der gefärbten rosa Form zu halten.
Der Selengehalt ist maximal bei etwa einem 20%-igen. Eisen(II)-/Eisen(III)-Verhältnis und wird wesentlich verringert unterhalb 10% Eisen(II)/Eisen(III) oder oberhalb 40% Eisen(II)/Eisen(III). In Selen als Neutralisierungsmittel verwendenden Gläsern sollte das Eisen(II)-/Eisen(III)-Verhältnis zwischen 10 und 40% liegen, um den besten Wirkungsgrad des Selengehalts in der gefärbten Form zu erreichen.
Obwohl Kobalt selbst Glas blau färbt, ist es brauchbar als ein Farbneutralisierungsmittel wegen seiner Absorptionen am roten Ende des sichtbaren Spektrums und kann daher brauchbar sein für die Gegenwirkung zu der verringerten Eisenabsorption im Infrarot bei 1050 nm.
Neodymoxid ist ebenfalls in gleicher Weise brauchbar, ist jedoch ein besserer Neutralisator als Kobalt, da es dichroitisch ist und eine blaue und rosa Färbung in Abhängigkeit von der Art des Lichtes erzeugt, in welchem es betrachtet wird. Neodymoxid ist jedoch teuer, und es wird Kobalt in Kombination mit Selen als Neutralisierungsmittel bevorzugt.
Für Gläser mit einem DSHT von wenigstens 7 Prozentpunkten unterhalb der Durchlässigkeit für sichtbares Licht und einer W-Durchlässigkeit von weniger als 25% auf einer Weglänge von 4 mm ist die folgende Kombination von Zuschlägen erforderlich.
Gesamteisen, ausgedrückt als Fe₂O₃, im Bereich von 0,25–1,75%, gewöhnlich 0,25–1,25.
Der minimale FeO-Gehalt zur Erzielung. der erforderlichen DSHT ändert sich mit der optischen Dichte nach der Gleichung
wobei die optische Dichte = – log₁₀T/100
wobei T die Durchlässigkeit für sichtbares Licht in Prozent für Glas mit 4 mm ist.
Dies entspricht grob folgendem:

Lichtdurchlässigkeit Minimaler FeO-Gehalt

80% 0,033%

70% 0,058%

60% 0,087%

50% 0,122%

40% 0,153%

30% 0,21%
Ultraviolettabsorption wird durch Eisenoxid im Fe³⁺-Zuatand erzeugt, wahlweise ergänzt von V₂O₅ und/oder CeO₂ und/oder TiO₂. Für die meisten Färbungen wird eine W-Durchlässigkeit von weniger als 25% einfach durch Eisen(III) erreicht. Wenn jedoch Eisen(III) weniger als 0,3%, ausgedrückt als Fe₂O₃, ist, wird die W-Durchlässigkeit unter 25% verringert durch Zugaben von:
0,1–1,0 CeO₂ (wenn Vanadin fehlt}
0,05–0,2 V₂O₅ (wenn Cer fehlt}.
Viele der Gläser enthalten wenigstens 0,3% Eisen(III), ausgedrückt als Fe₂O₃, und enthalten zusätzlich gewisse Mengen an CeO₂ und V₂O₅, um einen verbesserten W-Schutz zu erzielen.
Vorzugsweise soll die DSHT wenigstens 10 Prozentpunkte niedriger liegen als die Durchiässigkeit für sichtbares Licht; der minimale FeO-Gehalt des Glases, um diesen bevorzugten Zustand zu erreichen, wird gegeben durch
Dies entspricht grob folgendem:

Lichtdurchlässigkeit Minimaler FeO-Gehalt

80% 0,45%

70% 0,76%

60% 0,113%

50% 0,56%

40% 0,208%

30% 0,276%
Für die meisten neutralen Färbungen soll das Eisen(2l)-/Eisen(III)-Verhältnis nicht kleiner sein als 10% und vorzugsweise nicht kleiner als 18%.
Eine erforderliche Färbung kann erreicht werden durch Zugabe eines oder mehrerer Bestandteile aus der Gruppe Se, Co₃O₄, Nd₂0₃, NiO, MnO, CuO und SnO. Die Mengen an Färbemittel und das für die Entfärbung gewählte Färbemittel hängt von der Tiefe der erforderlichen Färbung ab, und es werden die folgenden Leitlinien angegeben.
Se bis zu 50 Teilen je Million chemisches Se enthalten Co₃O₄ bis zu 200 Teile je Million Nd₂O₃ bis zu 2,5 Gew.-%.
Manganoxid kann ebenfalls dem Glas beigegeben werden, um eine rosa Färbung infolge der Anwesenheit des Mn³⁺-Ions zu erzielen, aber es wird vorzugsweise eine Einschränkung auf ein Maximum von 1 Gew.-% wegen der Gefahr von Farbänderungen durch Solarisation vorgenommen. In gleicher Weise müssen Cerund vanadinoxid-Ultraviolettabsorber im gleichen Glas wegen der Möglichkeit von Farbänderungen durch Solarisation sorgfältig verwendet werden.
Andere Komponenten, die in Gläsern gemäß der Erfindung vorhanden sein können, umfassen Kupferoxid, CuO normalerweise in einer Menge von bis zu 0,1 Gew.-%, was unter bestimmten Bedingungen die Sonnenwärmedurchlässigkeit verringert.
Die erfindungsgemäßen Gläser sind brauchbar sowohl für architektonische als auch Kraftfahrzeugzwecke, und die Erfindung schafft auch Fenster, die auf erfindungsgemäßem Glas bestehen. Die Kraftfahrzeugfenster können nicht nur Windschutzscheiben sein, sondern auch die übrigen Fenster eines Wagens. Diese können beispielsweise auch rückwärtige Seitenfenster mit Durchlässigkeit für sichtbares Licht von nur 30% und eine Rückscheibe mit nur 30% sein.
Die Beispiele mit Ausnahme von Beispiel 1, das lediglich einem Vergleich dient, illustrieren, schränken jedoch die Erfindung nicht ein. In den Beispielen sind alle Teile und Pruzentsätze auf das Gewicht bezogen und:

(a) Fe₂O₃, FeO, Nd₂O₃, CeO₂, TiO₂, V₂O₅, SnO und Mno sind in Prozent ausgedrückt; Se, Co₃O₄ und NiO sind in Teilen je Million ausgedrückt;
(b) der Gesamteisengehalt ist ausgedrückt, wie wenn alles vorhandene Eisen als Eisen(III)-Oxid vorhanden wäre;
(c) der Prozentsatz des Gesamteisens als Fe²⁺ wird aus, der Spektralkurve des Glases unter Verwendung der Gleichung berechnet:
wobei OD₁₀₀₀ = optische Dichte des Glases bei 1004 nm Wellenlänge; t = Glasdicke in mm; Fe₂O₃ = Prozentsatz Gesamteisen, ausgedrückt als Fe₂O₃ in Glas; und
(d) der FeO-Gehalt aus der Gleichung berechnet ist
wobei Fe₂O₃ = Prozentsatz Gesamteisen, ausgedrückt als Fe₂O₃ im Glas ist) (wobei 143,7 das Molekulargewicht von 2 × FeO und 159,7 das Molekurgewicht von Fe₂O₃ ist).

Beispiele CHEMISCHE ZUSÄTZE
DURCHLÄSSIGKEITSFARBE
Einige angegebene Beispiele sind als Höchstleistungs-Architekturgläser für Gebäude geeignet, infolge ihres überlegenen Infrarot- und W-Absorptionsvermögens in Kombination mit der Farbneutralität. Die Eigenschaften von Architekturgläsern werden oftmals in 6 mm Weglänge angegeben, und die Gesamtsonnenwärmedurchlässigkeit (TSHT) wird zusätzlich zu der DSHT angegeben. Einige Beispiele sind besonders Für die architektonische Verwendung geeignet, wie folgt:
Durchlässigkeit auf einer Weglänge von 6 mm

Claims

IR- und W-absorbierendes Natron-Kalk-Rieaelsäureglas neutraler Färbung (wie nachfolgend definiert) mit einem Eisen(II)-Gehalt, der nach der folgenden Gleichung berechnet ist:
und einem Gesamteisengehalt, ausgedrückt als Fe₂O₃, im Bereich von.0,25 bis 1,75 Gew.-%, wobei das Glas auf eine neutrale Farbe gefärbt ist durch einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe Se, Co₃O₄, Nd₂O₃, NiO, MnO, V₂O₅, CeO₂, TiO₂, CuO und SnO, das Glas in einer Dicke von 4 mm eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht van mindestens 32%, eine UV-Durchlässigkeit von nicht mehr als 25% und eine direkte Sonnenwärmedurchlässigkeit von mindestens 7 Prozentpunkten unterhalb der sichtbaren Lichtdurchlässigkeit und eine dominierende Wellenlänge vorzugsweise unterhalb 570 nm besitzt, vorausgesetzt daß, wenn die dominierende Wellenlänge oberhalb 570 nm liegt und die sichtbare Lichtdurchlässigkeit größer ist als 60%, die Farbreinheit nicht höher liegt als 4, und wenn Se enthalten ist, wenigstens, ein anderes Färbemittel, das aus Co₃O₄, Nd₂O₃, NiO, MnO, CuO, SnO, V₂O₅, CeO₂ oder TiO₂ gewählt ist, in einer auf Gewichtsprozent bezogenen Menge von mindestens dem 1,5-fachen der Menge des enthaltenen Se enthalten ist.
Glas nach Anspruch 1, mit einer Durchlässigkeit für sichtbares Licht bis zu 60%, einem Gesamteisengehalt, ausgedrückt als Fe₂O₃, von mindestens 0,7% und einer Kombination von Co₃O₄, NiO und Se als Färbemittel.
Glas nach Anspruch 1, mit einer Durchlässigkeit für sichtbares Licht von mindestens 60%, einem Gesamteisengehalt, ausgedrückt als Fe₂O₃, der im Bereich von etwa 0,25 bis 0,77 Gew.-% liegt, wobei das Färbemittel aus wenigstens einem auf der Gruppe V₂O₅, CeO₂, TiO₂, Se, Co₃O₄, NiO, SnO, Nd₂O₃ und MnO besteht.
Glas nach Anspruch 3, bei welchem der Gesamteisengehalt maximal 0,3 Gew.-% beträgt und das Färbemittel wenigstens einen Bestandteil aufweist, der aus. der Gruppe ausgewählt ist, die aus V₂O₅, CeO₂ und TiO₂ besteht, in Kombination mit mindestens einem Bestandteil, der aus der Gruppe gewählt ist, die aus Se, Co₃O₄, NiO, Nd₂O₃ und MnO besteht.
Glas nach Anspruch 3, bei welchem der Gesamteisengehalt mindestens 0,3 Gew.-% beträgt und das Färbemittel wenigstens einen Bestandteil enthält, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Se, Co₃O₄, NiO, Nd₂O₃ und MnO besteht.
Glas nach Anspruch 3, bei welchem die Färbemittel eine Mischung von wenigstens drei Bestandteilen aus der Gruppe aufweisen, die aus Se, Co₃O₄, Nd₂O₃, CeO₂, TiO₂, V₂O₅, NiO, MnO, SnO und CuO besteht.
Glas nach Anspruch 6, bei welchem wenigstens eines der drei Färbemittel aus der Untergruppe gewählt ist, die aus V₂O₅, CeO₂ und TiO₂ besteht, und wenigstens eines der anderen Färbemittel aus der Untergruppe gewählt ist, welche aus Se, Co₃O₄, Nd₂O₃, NiO, MnO, SnO und CuO besteht.
Glas nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei welchem Nd₂O₃ in einem Menge von bis zu 2,5 Gew.-% enthalten ist.
Glas nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei welchem MnO in einer Menge von bis zu 1 Gew.-% enthalten ist. 10, Glas nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei welchem Ceo₂ in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-% enthalten ist.
Glas nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei welchem V₂O₅ in einer Menge von 0,05 bis 0,2 Gew.-% enthalten ist.
Glas nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei welchem Se in einer Menge von bis zu 50 Gewichtsteilen je Million enthalten ist.
Glas nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei welchem Co₃O₄ in einem Betrag von bis zu 200 Gewichtsteilen je Million enthalten ist.
Glas nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei welchem NiO in einer Menge von bis zu 250 Gewichtsteilen je Million enthalten ist.
Glas nach Anspruch 2, welches bis zu 275 Gewichtsteile je Million NiO, bis zu 15 Gewichtsteile je Million Se und bis zu 130 Gewichtsteile je, Million Co₃O₄ enthält.
Glas nach Anspruch 3, bei welchem Se in einer Menge von bis zu 5 Gewichtsteilen je Million enthalten ist.
Glas nach Anspruch 1, mit einer Durchlässigkeit für sichtbares Licht von bis zu 60%, einem Gesamteisengehalt, ausgedrückt als Fe₂O₃, von mindestens 0,8 Gew.-% und einer Kombination von Co₃O₄ und Se als Färbemittel.
Glas nach Anspruch 17, bei welchem das Co₃O₄ in einer Menge von bis zu 150 Gewichtsteilen je Million und Se in einer Menge bis zu 15 Gewichtsteilen je Million enthalten ist.
Glas nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem Eisen(II)-Gehalt von wenigstens 18% des Gesamteisengehalts.
IR- und W-absorbierendes Glas nach einem der vorangehenden Ansprüche, das in einer Dicke von 4 mm direkte Sonnenwärmedurchlässigkeit von mindestens 10 Prozentpunkten unterhalb seiner Durchlässigkeit für sichtbares Licht aufweist.
IR- und UV-absorbierendes Glas nach Anspruch 1, das in einer Dicke von 4 mm eine dominierende Wellenlänge oberhalb 570 nm, eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht von mehr als 60% und eine Farbreinheit von weniger als 2 aufweist.
IR- und W-absorbierendes Glas nach einem der vorangehenden Ansprüche, das Se und wenigstens ein anderes Färbemittel enthält, das aus, Co₃O₄, Nd₂O₃ NiO und MnO in einer Gewichtsmenge ausgewählt ist, die wenigstens das zweifache der Menge des enthaltenen Se ist.
IR- und W-absorbierendes Glas nach einem der vorangehenden Anaprüche in Scheibenform.
Fenster, das aus einem Glas nach einem der vorangehenden Ansprüche besteht.
Kraftfahrzeugfenater, das aus einem Glas nach einem der vorangehenden Ansprüche besteht.