DE69417348T2

DE69417348T2 - Graue Glaszusammensetzung

Info

Publication number: DE69417348T2
Application number: DE69417348T
Authority: DE
Inventors: John Franklin Krumwiede; Anthony Vincent Longobardo; Larry John Shelestak
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 1993-11-16
Filing date: 1994-11-10
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2014-11-11
Also published as: TW272180B; JPH0867526A; DK0653388T3; US20010025002A1; EP0653388A1; DE69417348T3; CA2135820C; EP0653388B1; KR0123879B1; ES2133463T5; DE69417348D1; DK0653388T4; US6274523B1; KR950014012A; ATE178035T1; EP0653388B2; CN1043217C; JPH1067535A; CN1108625A; BR9404457A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein neutral grau gefärbtes Glas mit einer Lichtdurchlässigkeit, die es zur Verwendung als Sichtschutzverglasung in einem Fahrzeug, z. B. in den hinteren Teilen von Lastkraftwagen, sehr geeignet macht. Insbesondere hat das Glas der Erfindung eine Lichtdurchlässigkeit im Bereich von 20 bis 50%. Die gewünschte Farbe und das gewünschte Verhalten wird durch Verwendung von Eisen, Cobalt, Selen und/oder Nickel als Färbemittel erreicht. Darüber hinaus hat das Glas der Erfindung im allgemeinen eine niedrigere Infrarot- und Gesamtdurchlässigkeit für Sonnenenergie als typische grüne Gläser, die in Automobilen zur Verringerung der Wärmeerzeugung im Inneren des davon Umgebenen verwendet werden. Das Glas ist ferner mit Herstellungsverfahren für Flachglas verträglich.
Im Stand der Technik sind verschiedene wärmeabsorbierende Glassubstrate bekannt. Das Hauptfärbemittel in typischen grün gefärbten Automobilgläsern ist Eisen, das gewöhnlich sowohl in Form von Fe&sub2;O&sub3; als auch FeO vorhanden ist. Wie üblich wird hier die Gesamtmenge des in einem Glas vorhandenen Eisens ungeachtet der tatsächlich vorliegenden Form in Form von Fe&sub2;O&sub3; ausgedrückt. Typische grün gefärbte Automobilgläser haben einen Gesamteisengehalt von etwa 0,5 Gew.-%, wobei das Verhältnis FeO zu Gesamteisen etwa 0,25 beträgt.
Einige Gläser, vgl. z. B. das wiedererteilte US-Patent 25 312 an Duncan et al., ergeben eine dunkelgraue Färbung, weil sie Nickeloxid als Färbemittel enthalten. Die Einführung von nickelhaltigen Materialien muß jedoch sorgfältig kontrolliert werden; da das Vorliegen von Nickel während des Schmelzprozesses manchmal zur Bildung von Nickelsulfid- Steinen in dem Glas führt. Weitere möglicherweise auftretende Probleme bei der Verwendung von Nickel sind beispielsweise die Bildung einer Trübung an der Glasoberflä che aufgrund der Reduktion des Nickels in dem Zinnbad und die Veränderung der Glasfarbe bei der Behandlung mit Hitze.
Zur Vermeidung dieses Problems sind nickelfreie, gefärbte Gläser, die Eisenoxid, Cobaltoxid und Selen enthalten, entwickelt worden, nämlich wie im US-Patent Nr. 3 296 004 an Duncan et al., im US-Patent Nr. 3 723 142 an Kato et al. und in der britischen Patentschrift 1 331 492 an Bamford offenbart. Im US-Patent Nr. 4 104 076 an Pons wird anstelle von Nickel Cr&sub2;O&sub3; oder UO&sub2; in Kombination mit Eisenoxid, Cobaltoxid und Selen zur Herstellung von grauem Glas verwendet. Eine neuere nickelfreie Version von grauem Glas ist im US-Patent Nr. 5 023 210 an Krumwiede et al. offenbart, in dem Eisenoxid, Cobaltoxid, Selen und Chrom(III)-oxid als Färbemittel verwendet werden.
In EP-A 536 049 wird eine gefärbte Natronkalk-Quarzglas-Zusammensetzung mit einer Lichtdurchlässigkeit im Bereich von 20% bis 60% und einer Gesamtdurchlässigkeit für Sonnenenergie im Bereich von 10% bis 48% bei einer Dicke von 3,85 mm offenbart. Als. Färbemittel enthält die Glaszusammensetzung 0,45% bis 2,5% Fe&sub2;O&sub3; (Gesamteisen), 0,001% bis 0,02% CoO, 0% bis 0,0025% Se und 0% bis 0,1% Cr&sub2;O&sub3;. Die Zusammensetzungen, die eine Anregungsreinheit unterhalb 3% haben, haben entweder eine Lichtdurchlässigkeit oberhalb 50% oder einen Gesamteisengehalt oberhalb 1,2%.
In EP-A 349 909 wird ein neutrales, dunkelgraues, nickelfreies Natronkalk-Quarzglas mit einer Lichtdurchlässigkeit von weniger als 20% beschrieben, das mit Färbemitteln hergestellt wurde, die im wesentlichen aus 0,55 bis 1,0 Gew.-% Gesamteisen (mindestens 15% in Form von Eisen(II)), 0,005 bis 0,02% CoO und 0,003 bis 0,02% Se bestehen. Das Flachglasprodukt mit einer derartigen Zusammensetzung eignet sich besonders zur Verwendung von Sonnendächern.
Aus EP-A 482 535 ist ein neutrales, dunkelgraues Natronkalk-Quarzglas mit einer Lichtdurchlässigkeit von weniger als 32%, einer Infrarot-Durchlässigkeit von weniger als 15% und einer Gesamtdurchlässigkeit für Sonnenenergie von weniger als 20% (jeweils bei einer Dicke von 3,9 mm) mit Färbemitteln bekannt, die im wesentlichen aus 1,0 bis 1,7 Gew.-% Gesamteisen, mindestens 0,27% FeO, 0,001 bis 0,002% CoO und 0,002 bis 0,005% Se bestehen, wobei Bestandteile vermieden werden, die bei der Herstellung oder sich anschließenden Verwendung des Glases Schwierigkeiten verursachen könnten, beispielsweise Nickel, Chrom, Mangan und Titan. Das Flachglasprodukt mit einer derartigen Zusammensetzung eignet sich besonders zur Verwendung als Sichtschutzverglasung des zur Automobilverglasung verwendeten Typs. Die Verwendung des Glases als Substrat für ein reflektierend beschichtetes Produkt ist ebenfalls offenbart.
Viele der im Handel erhältlichen grauen Gläser sind zu dunkel, um für die vordere Sichtfläche eines Fahrzeuges verwendet zu werden. Darüber hinaus können diese Gläser auch zu dunkel ein, um eine im Inneren des Fahrzeugs montierte Sicherheitsbeleuchtung von außerhalb des Fahrzeuges erkennen zu können. Es wäre daher ein neutral graues Glas erwünscht, das eine dunkelgraue Farbe hat, die sich zur Verwendung in Sichtschutzbereichen eines Fahrzeuges eignet, aber für die Sicherheitsbeleuchtung ausreichend durchlässig ist und eine konsistente Farbe hat und außerdem mit den Herstellungsverfahren für kommerzielles Flachglas verträglich ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Erfindungsgemäß wird eine Glaszusammensetzung mit einer neutral grauen Farbe und einer Licht(sichtbar)durchlässigkeit in einem solchen Bereich, daß das Glas zur Sichtschutzverglasung eines Fahrzeuges verwendet werden kann, bereitgestellt. Das Glas der Erfindung hat eine Natronkalk-Quarz-Flachglas-Standardgrundzusammensetzung. Es wurde gefunden, daß ein neutral grau gefärbtes Glas mit einer Lichtdurchlässigkeit (C. I. E.-Beleuchtungsmittel A) im Bereich von 20% bis 50% bei einer Dicke von 3,9 mm und einer Anregungsreinheit von nicht mehr als 3% erhältlich ist, indem als Färbemittel verwendet werden: 0,15 bis 1,2 Gew.-% Fe&sub2;O&sub3; insgesamt im Glas (Gesamteisen), nicht mehr als 0,30 Gew.-% FeO, 60-180 ppm CoO, 0-30 ppm Se und 0-550 ppm NiO. Eine bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Glaszusammensetzung enthält 0,20 bis 1,1 Gew.-% Fe&sub2;O&sub3;, 0,05 bis 0,29 Gew.-% FeO, 62 bis 170 ppm CoO, 0 bis 24 ppm Se und 0 bis 500 ppm NiO.
Die dominante Wellenlänge der Gläser der Erfindung kann entsprechend der bevorzugten besonderen Farbe etwas variieren. In der Erfindung hat das Glas vorzugsweise eine neutral graue Farbe, die durch dominante Wellenlängen im Bereich von 480 bis 580 nm, vorzugsweise 485 bis 540 nm, mit einer Anregungsreinheit von nicht mehr als 3% gekennzeichnet ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Das Grundglas der Erfindung, d. h. hinsichtlich der Haupübestandteile des Glases ohne Färbemittel, ist im Handel erhältliches Natronkalk-Quarzglas, das folgendermaßen charakterisiert ist:
Gew.-%
SiO&sub2; 66-75
Na&sub2;O 10-20
CaO 5-15
MgO 0-5
Al&sub2;O&sub3; 0-5
K&sub2;O 0-5
BaO 0-1
Zu diesem Grundglas werden nach der Erfindung Färbemittel in Form von Eisen, Cobalt, Selen und/oder Nickel gegeben. Das Glas einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist im wesentlichen nickelfrei, d. h. es erfolgt keine absichtliche Zugabe von Nickel oder Nickelverbindungen, obwohl die Möglichkeit besteht, daß Spuren von Nickel aufgrund von Verunreinigung nicht immer vermieden werden können. Das Glas der Erfindung ist im wesentlichen frei von anderen Färbemitteln. Es sollte klar sein, daß die hier offenbarten Glaszusammensetzungen geringe Mengen an anderen Materialien enthalten können, beispielsweise Schmelz- und Raffinierhilfen, Fremdmaterialien oder Verunreinigungen. Diese Materialien können beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, Chrom, Mangan, Cer, Molybdän, Titan, Chlor, Zink, Zirkonium, Schwefel, Fluor, Lithium und Strontium umfassen. Es sollte ferner klar sein, daß einige dieser Materialien sowie auch andere zu dem Glas gegeben werden können, um das Verhalten des Glases gegenüber Sonnenlicht zu verbessern, was nachstehend detaillierter erläutert werden wird.
Das Selenfärbemittel verleiht dem Glas eine pinkfarbene Farbe sowie eine braune Farbe, wenn es mit Eisen unter Bildung von Eisenselenid (FeSe) komplexiert ist. Cobalt ergibt eine blaue Farbe. Eisen trägt Gelb und Blau in verschiedenen Anteilen in Abhängigkeit vom Oxidationszustand bei. Nickel trägt, sofern es verwendet wird, eine grünbraune bis gelbbraune Farbe bei.
Das Glas der Erfindung kann nach einem kommerziellen kontinuierlichen Schmelzverfahren für den großem Maßstab geschmolzen und raffiniert werden und nach dem Schwimmverfahren, bei dem sich das geschmolzene Glas auf einem Teich aus geschmolzenem Metall, üblicherweise Zinn, befindet, zu Flachglasscheiben mit verschiedenen Dicken geformt werden, bis es eine Bandform annimmt, und wird dann abgekühlt. Es sollte klar sein, daß durch die Bildung des Glases auf geschmolzenem Zinn meßbare Mengen an Zinnoxid in die Oberfläche des Glases an der Seite wandern können, die in Kontakt mit dem Zinn war. Typischerweise hat ein Stück Schwimmglas eine SnO&sub2; Konzentration von mindestens 0,05 Gew.-% in den ersten paar Mikrometern unterhalb der Glasoberfläche, die mit dem Zinn in Kontakt war.
Die in dem Glas vorhandene Gesamtmenge an Eisen wird hier in Übereinstimmung mit der analytischen Standardpraxis in Form von Fe&sub2;O&sub3; ausgedrückt, was aber nicht bedeutet, daß sämtliches Eisen tatsächlich in Form von Fe&sub2;O&sub3; vorliegt. Gleichermaßen wird die als Eisen(II) vorliegende Menge an Eisen in Form von FeO ausgedrückt, obwohl dieses tatsächlich nicht als FeO in dem Glas vorliegen kann. Der Anteil des Gesamteisens in Form von Eisen(II) wird als Maß für den Redoxzustand des Glases verwendet und in Form des Verhältnisses FeO/Fe&sub2;O&sub3; ausgedrückt, nämlich Gew.-% an Eisen in Form von Eisen(II) (als FeO ausgedrückt), dividiert durch die Gew.-% an Gesamteisen (als Fe&sub2;O&sub3; ausgedrückt). Sofern nichts anderes angegeben ist, bedeutet in dieser Beschreibung die Angabe Fe&sub2;O&sub3; das Gesamteisen, das in Form von Fe&sub2;O&sub3; ausgedrückt wird, und die Angabe FeO Eisen in Form von Eisen(II), ausgedrückt als FeO.
Die in der Erfindung offenbarten Glaszusammensetzungen können unter Anwendung von beliebigen verschiedenen Typen von Schmelzverfahren hergestellt werden, beispielsweise; ohne darauf beschränkt zu sein, nach einem herkömmlichen kontinuierlichen Schmelzverfahren mit Überkopfbefeuerung, das im Stand der Technik gut bekannt ist, oder nach einem mehrstufigen Schmelzverfahren des nachstehend detaillierter erläuterten Typs. Bei Glaszusammensetzungen mit einem Redox-Wert von weniger als 0,30 ist jedoch das erste Verfahren bevorzugt, und bei Glaszusammensetzungen mit einem Redox-Wert von 0,30 oder höher ist das letztere Verfahren bevorzugt.
Üblicherweise sind kontinuierliche Schmelzverfahren mit Überkopfbefeuerung dadurch gekennzeichnet, daß das Chargenmaterial auf einen Teich aus geschmolzenem Glas gegeben wird, der sich in einem Schmelzofen vom Tanktyp befindet, und Wärmeenergie zugeführt wird, bis die Materialien in den Teich aus geschmolzenem Glas eingeschmolzen sind. Die Schmelztanks enthalten üblicherweise ein großes Volumen an geschmolzenem Glas, um eine ausreichend lange dauernde Strömung in dem geschmolzenen Glas zu ergeben, so daß sich eine gewisse Homogenisierung und eine Feinschmelze ergibt, bevor das Glas einem Formgebungsverfahren zugeführt wird.
Das in den US-Patenten Nr. 4 381 934 und 4 792 536 an Kunkle et al., 4 792 536 an Pecoraro et al. und 4 886 539 an Cerutti et al. offenbarte mehrstufige Glasschmelz- und Raffinierverfahren ist durch verschiedene Stufen gekennzeichnet; wodurch sich hinsichtlich der Kontrolle der Redox-Bedingungen eine größere Flexibilität ergibt. Das in diesen Patenten offenbarte Schmelzverfahren besteht aus insgesamt drei Stufen: Einer Verflüssigungsstufe, einer Auflösestufe und einer Vakuumraffinierstufe. In der Verflüssigungsstufe werden Chargenmaterialien, vorzugsweise in pulverförmigem Zustand, in ein sich drehendes, trommelförmiges Verflüssigungsgefäß eingeführt. Das Chargenmaterial wird in dem Gefäß der Hitzeeinwirkung ausgesetzt; so daß verflüssigtes Material entlang einer geneigten Auskleidung aus Chargenmaterial zu einer zentralen Abflußöffnung am Boden des Gefäßes fließt. Ein Strom aus verflüssigtem Material fällt frei aus dem Verflüssigungsgefäß in das Auflösegefäß der Auflösestufe. In dem Auflösegefäß wird die Auflösung von ungeschmolzenen Teilchen des aus der Verflüssigungsstufe kommenden verflüssigten Materials durch das Verweilen an einer Stelle, die von der sich stromabwärts befindenden Raffinierstufe getrennt ist, vervollständigt. Das Auflösegefäß kann die Form eines horizontal verlängerten feuerfesten Bassins haben, bei dem sich an entgegengesetzten Enden Einlaß und Auslaß befinden, so daß die entsprechende Verweilzeit sichergestellt wird. Die Raffinierstufe besteht vorzugsweise aus einem vertikal aufrechten Gefäß, das eine im allgemeinen zylindrische Gestaltung mit einer feuerfesten Innenauskleidung aus Keramik hat und mit einem gasdichten, wassergekühlten Gehäuse umgeben ist. Wenn das geschmolzene Material aus dem Auflösegefäß in das Gefäß eintritt, wird es in dem Raffiniergefäß einem verringerten Druck ausgesetzt. Die in der Schmelze enthaltenen Gase expandieren auf ein größeres Volumen und erzeugen einen Schaum. Wenn der Schaum zusammenbricht, wird er in den im Raffiniergefäß befindlichen Flüssigkeitskörper eingeführt. Das raffinierte geschmolzene Material wird am Boden des Raffiniergefäßes in eine Aufnahmekammer abgelassen und einer Schwimmformkammer zugeführt.
In dem mehrstufigen Verfahren kann zur Homogenisierung des Glases nach der Raffinierung eine Rühranordnung eingesetzt werden, um Glas mit der höchsten optischen Qualität herzustellen. Falls dies erwünscht ist, kann eine Rühranordnung in eine Schwimmformkammer integriert werden, so daß das Glas in der Rührkammer auf einer Schicht aus geschmolzenem Metall ruht. Das geschmolzene Metall und das den Träger in der Formkammer bildende geschmolzene Metall kann zusammenhängend sein und besteht gewöhnlich im wesentlichen aus Zinn.
Das oben beschriebene mehrstufige Verfahren wird im allgemeinen bei einem Redox- Grad von 0,30 oder höher betrieben, wobei jedoch Redox-Grade unterhalb 0,30 erzielt werden können, indem die Menge an oxidierenden Bestandteilen in der Glascharge erhöht wird. Beispielsweise kann zusätzliches Manganoxid zur Erniedrigung des Redox- Grades zugegeben werden. Der Redox-Grad kann auch durch Einstellung des Verhältnisses Gas/O&sub2; in den Brennern kontrolliert werden.
Die in dieser Offenbarung überall angegebenen Werte für die Durchlässigkeit beruhen auf einer Glasdicke von 3,9 mm (0,154 Zoll). Die Lichtdurchlässigkeit (LTA) wird unter Verwendung eines C. I. E.-1931-Standardbeleuchtungsmittels "A" in Intervallen zu 10 Nanometer im Wellenlängenbereich 380 bis 770 nm bestimmt. Die solare Ultraviolett- Gesamtdurchlässigkeit (TSUV) wird im Wellenlängenbereich 300 bis 390 nm in Intervallen zu 10 Nanometer bestimmt. Die solare Infrarot-Gesamtdurchlässigkeit (TSIR) wird im Wellenlängenbereich 800 bis 2100 nm in Intervallen zu 50 Nanometer bestimmt. Die solare Gesamtenergiedurchlässigkeit (TSET) stellt einen berechneten Wert auf der Grundlage der bestimmten Durchlässigkeiten im Bereich von 300 bis 2100 nm in Intervallen zu 50 Nanometer dar. Sämtliche Daten für die solare Durchlässigkeit wurden unter Verwendung der Parry-Moon-Luftmassen-2,0-Solardaten berechnet. Die Glasfarbe in Form der dominanten Wellenlänge und der Anreicherungsreinheit wurden unter Verwendung des C. I. E.-1931-Standardbeleuchtungsmittels "C" mit einem 2º-Betrachter bestimmt.
Zur Bestimmung dieser Durchlässigkeitsdaten wurden die Durchlässigkeitswerte über den Wellenlängenbereich [a, b] integriert. Dieser Bereich wird in n gleich Unterintervalle der Länge h aufgeteilt, nämlich durch die Punkte {X&sub0;, X&sub1;, ..., Xn} wobei Xi = a + (i · h). Hier wird die Rechteckregel zur Berechnung der Durchlässigkeitsdaten angewendet. Zur annäherungsweisen Bestimmung des Integranden f in jedem Unterintervall wird eine Interpolationsfunktion verwendet. Die Summe der Integrale dieser Funktion ergibt eine Annäherung für das Integral:
I = ab (X)dX
Im Falle der Rechteckregel wird ein konstanter Wert f(Xi) als Annäherung von f(X) auf [Xi-1, Xi] verwendet. Dies ergibt eine Näherung für f(X) auf [a, b] in Form einer Treppenfunktion und die Formel für die numerische Integration:
I = f(Xi) · h
Die Tabellen 1, 2 und 3 veranschaulichen Beispiele für Glaszusammensetzungen mit einer Referenzdicke von 3,9 mm (0,154 Zoll), welche die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen. In der nachstehend angegebenen Tabelle sind nur die Färbemittelanteile der Beispiele angegeben, wobei Fe&sub2;O&sub3; Gesamteisen bedeutet, einschließlich des in Form von FeO vorhandenen Eisens.
Die in den Tabellen 1 und 2 wiedergegebene Daten basieren auf einem Computermodell, das auf den Glaszusammensetzungen basierend die theoretischen spektralen Eigenschaften liefert. Die Zusammensetzungen in Tabelle 1 enthalten kein Nickeloxid als Färbemittel, wohingegen die Zusammensetzungen in Tabelle 2 Nickeloxid als Färbemittel enthalten. Die in den Beispielen 31, 32, 33 und 34 in Tabelle 3 angegebenen Daten basieren auf experimentellen Laborschmelzen. Die restlichen Daten in Tabelle 3 beruhen auf tatsächlichem Glas, das unter Anwendung des oben diskutierten mehrstufigen Schmelzverfahrens hergestellt wurde. Unter bestimmten Bedingungen jedoch kann das in der Erfindung offenbarte Glas vorzugsweise unter Anwendung eines oben diskutierten kontinuierlichen Schmelzverfahrens mit Überkopfbefeuerung hergestellt werden.
Es sei angemerkt, daß die Modellzusammensetzungen in Tabelle 16 bis 13 ppm Cr&sub2;O&sub3; und 1 ppm NiO enthalten, die beide als Konzentrationen an Fremd- und/oder Restmaterial angesehen werden, um die erwarteten spektralen Eigenschaften des Glases besser wiederzugeben. Die Zusammensetzungen in Tabelle 2 enthalten ähnliche Konzentrationen an Cr&sub2;O&sub3;. Außerdem ergab die Analyse der experimentellen Schmelzen in Tabelle 3 weniger als 3 ppm NiO und 6 bis 13 ppm Cr&sub2;O&sub3;. Die Analyse des in Tabelle 3 offenbar ten tatsächlich hergestellten Glases ergab weniger als 3 ppm NiO und zwischen 5 bis 8 PPm Cr&sub2;O&sub3;.
Die folgende Grundglaszusammensetzung ist für die Beispiele repräsentativ:
Es ist klar, daß diese Zusammensetzung insbesondere aufgrund der tatsächlichen Menge des in der Glaszusammensetzung enthaltenden Färbemittels variieren kann. TABELLE 1
* Kein Beispiel der Erfindung TABELLE 2 TABELLE 2 (Fortsetzung)
* Kein Beispiel der Erfindung TABELLE 3
Unter Bezugnahme auf die Tabellen 1, 2 und 3 stellt die Erfindung unter Verwendung einer Natronkalk-Quarzglas-Standardgrundzusammensetzung und Eisen, Cobalt, Selen und/oder Nickel als Färbemittel ein neutral graues Glas bereit. Von den Beispielen haben nicht alle die gleiche graue Farbe, was durch die dominanten Wellenlängen (DW) und die Anregungsreinheiten (Pe) angezeigt wird. In der Erfindung hat das Glas vorzugsweise eine neutrale graue Färbung, die durch dominante Wellenlängen im Bereich von 480 bis 580 nm, vorzugsweise 485 bis 540 nm, mit einer Anregungsreinheit von nicht mehr als 3% gekennzeichnet ist.
In der Erfindung enthalten die zur Herstellung eines neutral grau gefärbten Glases mit einer LTA im Bereich von 20% bis 50% bei einer Dicke von 3,9 mm verwendeten Färbemittel 0,15 bis 1,2 Gew.-% Fe&sub2;O&sub3; (Gesamteisen), bis zu 0,30 Gew.-% FeO, 60-180 ppm CoO, 0-30 ppm Se und 0-550 ppm NiO, vorzugsweise 0,20 bis 1,1 Gew.-% Fe&sub2;O&sub3;, 0,05 bis 0,29 Gew.-% FeO, 62 bis 170 ppm CoO, 0 bis 24 ppm Se und 0 bis 500 ppm NiO.
Das Redox-Verhältnis des Glases der Erfindung wird zwischen etwa 0,20 bis 0,30, vorzugsweise zwischen 0,24 bis 0,28, gehalten, was ein typischer Arbeitsbereich für herkömmliche Schmelzverfahren mit Überkopfbefeuerung ist. Höhere Redox-Grade können zwar mit den hier offenbarten Verfahren auch erzielt werden, jedoch wird die Anwendung von höheren Redox-Verhältnissen vorzugsweise vermieden, um das übermäßige Verdampfen von Selen während des Schmelzens zu verhindern.
Nach dem Schwimmverfahren hergestelltes Glas hat typischerweise eine Plattendicke im Bereich von etwa 1 mm bis 10 mm. Zur Verglasung von Kraftfahrzeugen haben die Glasplatten vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 1,8 bis 6 mm.
Falls erwünscht, können Ultraviolettstrahlung absorbierende Materialien zu den Glaszusammensetzungen der Erfindung gegeben werden, um deren Verhalten gegenüber Sonnenlicht zu verbessern. Ohne Beschränkung der Erfindung können als UV-Absorber zur Verringerung der TSUV des Glases insgesamt bis zu 2,0 Gew.-% Oxide von Cer, Vanadium, Titan und Molybdän oder Kombinationen daraus verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist TiO&sub2; der bevorzugte UV-Absorber und kann in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die Glaszusammensetzung, und noch bevorzugter 0,2 bis 0,5 Gew.-%, zugegeben werden.
Dem Fachmann ist bekannt, daß auch andere Varianten ausgeführt werden können, ohne den in den nachstehenden Patentansprüchen definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Neutralgrau gefärbte Glaszusammensetzung mit einem Grundglasanteil enthaltend:

SiO&sub2; 66 bis 75 Gew.-%

Na&sub2;O 10 bis 20 Gew.-%

CaO 5 bis 15 Gew.-%

MgO 0 bis 5 Gew.-%

Al&sub2;O&sub3; 0 bis 5 Gew.-%

K&sub2;O 0 bis 5 Gew.-%

und einen färbenden Anteil, der im wesentlichen besteht aus:

Fe&sub2;O&sub3; (Gesamteisen) 0,15 bis 1,2 Gew.-%

FeO bis zu 0,30 Gew.-%

CoO 60 bis 180 ppm

Se 0 bis 30 ppm

NiO 0 bis 550 ppm,

wobei das Glas eine Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren Bereich von 20 bis 50% bei einer Dicke von 3,9 mm und eine Anregungsreinheit von nicht mehr als 3% aufweist.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Konzentration an Fe&sub2;O&sub3; 0,20 bis 1,1 Gew.-% beträgt, die Konzentration an FeO 0,05 bis 0,29 Gew.-% beträgt, die Konzentration an CoO 62 bis 170 ppm beträgt und die Konzentration an Se 0 bis 24 ppm beträgt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Konzentration an Fe&sub2;O&sub3; 0,40 bis 1,2 Gew. 4 beträgt, die Konzentration an FeO 0,10 bis 0,29 Gew.-% beträgt, die Konzentration an CoO 60 bis 160 ppm beträgt, die Konzentration an Se 5 bis 30 ppm beträgt und wobei diese Zusammensetzung weiterhin im wesentlichen nickelfrei ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei die Konzentration an Fe&sub2;O&sub3; 0,45 bis 1,1 Gew.-% beträgt, die Konzentration an FeO 0,11 bis 0,285 Gew.-% beträgt, die Konzentration an CoO 62 bis 150 ppm beträgt und die Konzentration an Se 9 bis 24 ppm beträgt.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Konzentration an Fe&sub2;O&sub3; 0,15 bis 1,0 Gew.-% beträgt, die Konzentration an FeO 0,04 bis 0,25 Gew.-% beträgt, die Konzentration an CoO 60 bis 180 ppm beträgt, die Konzentration an Se 0 bis 25 ppm beträgt und die Konzentration an NiO wenigstens 25 ppm beträgt.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Konzentration an Fe&sub2;O&sub3; 0,20 bis 0,94 Gew. 4 beträgt, die Konzentration an FeO 0,05 bis 0,24 Gew.-% beträgt, die Konzentration an CoO 67 bis 170 ppm beträgt, die Konzentration an Se 0 bis 20 ppm beträgt und die Konzentration an NiO wenigstens 50 ppm beträgt.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Farbe des Glases durch dominante Wellenlängen im Bereich von 480 bis 580 nm und eine Anregungsreinheit bei einer Dicke von 3,9 mm von nicht mehr als 3% charaktetisiert ist.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die Farbe des Glases durch dominante Wellenlängen im Bereich von 485 bis 540 nm und eine Anregungsreinheit von nicht mehr als 3% charakterisiert ist.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die weiterhin einen zusätzlichen UV-Strahlung absorbierenden Stoff enthält.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei dieser UV-Strahlung absorbierende Stoff ein Oxid eines Stoffes, ausgewählt aus der Gruppe bestehend im wesentlichen aus Cer, Vanadin, Titan und Molybdän und Kombinationen davon, in einer Menge von bis zu 2,0 Gew.-% der Glaszusammensetzung, ist.

11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei dieses TiO&sub2; in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gew.-% vorliegt.

1012. Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei dieses TiO&sub2; in einer Menge von 0,2 bis 0,5 Gew.-% vorliegt.

13. Glasscheibe, die aus der Zusammensetzung wie in Anspruch 1 definiert hergestellt ist.

14. Glasscheibe nach Anspruch 13, wobei die Scheibe eine Dicke zwischen 3 und 6 mm aufweist.

15. Glasscheibe nach Anspruch 13, wobei die Farbe des Glases durch dominante Wellenlängen im Bereich von 480 bis 580 nm und eine Anregungsreinheit bei einer Dicke von 3,9 mm von nicht mehr als 3% charakterisiert ist.

16. Glasscheibe nach Anspruch 15, wobei die Farbe des Glases durch dominante Wellenlängen im Bereich von 485 bis 540 nm und eine Anregungsreinheit von nicht mehr als 3% charakterisiert ist.