DE69902968T2

DE69902968T2 - Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit

Info

Publication number: DE69902968T2
Application number: DE1999602968
Authority: DE
Inventors: Yukihito Nagashima; Hiromitsu Seto; Shigekazu Yoshii
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: DE69902968D1; JP2000007371A; MY123254A; EP0965570B1; EP0965570A1; JP3620289B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes grünes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit. Insbesondere betrifft sie ein Glas, welches einen grünlichen Farbton besitzt, so dass es geeignet ist, um benachbart zu einem Glas mit einem grünlichen Farbton und mit hoher Durchlässigkeit für sichtbares Licht angeordnet werden zu können. Sie betrifft ebenfalls ein Glas, welches mittlere Durchlässigkeit für sichtbares Licht, eine niedrige Sonnenenergie-Durchlässigkeit und eine niedrige Ultraviolett-Durchlässigkeit besitzt, so dass es als Schutzglas eines Fahrzeugs für die Privatsphäre nützlich ist.
Kürzlich wurden eine Vielzahl von Gläsern mit Ultraviolett/Infrarot-Absorptionsfähigkeit, die als Windschutzscheiben für Fahrzeuge verwendet werden, im Hinblick auf eine Verhinderung der Verschlechterung luxuriöser Innenausstattung und für die Verringerung der Kühlbelastung des Fahrzeugs vorgeschlagen.
Eine vordere Windschutzscheibe eines Fahrzeugs muss eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht besitzen, die höher ist als ein spezifischer Wert, damit der Fahrer eine ausreichende Sichtbarkeit besitzt. Ein Glas, das ultraviolette und Wärmestrahlen absorbiert und als Windschutzscheibe eingebaut ist, besitzt eine grünliche Farbtönung, da sichtbare Strahlen mit einer Wellenlänge nahe am ultravioletten Bereich und infraroten Bereich von dem Glas absorbiert werden.
Ein Glas für das hintere Fenster eines Fahrzeugs muss nicht solche Merkmale wie die vordere Windschutzscheibe besitzen, und ein Glas mit relativ niedriger Durchlässigkeit für sichtbares Licht ist als Heckscheibe eines Fahrzeugs im Hinblick auf den Schutz der Privatsphäre bevorzugt. Ein Glas mit fast neutraler Farbe, wie mit einem gräulichen Farbton, wurde für das Glas mit niedriger Durchlässigkeit für Licht verwendet.
Das in der PCT 6-503300 beschriebene gefärbte Glas ist aus einem Soda-Kalk-Siliciumdioxidglas zusammengesetzt und umfasst Farbstoffe, zusammengesetzt aus 0,45 bis 2,5 Gew.-% Fe&sub2;O&sub3; (Gesamteisen), 0,001 bis 0,02 Gew.-% CoO, 0 bis 0,0025 Gew.-% Se und 0 bis 0,1 Gew.-% Cr&sub2;O&sub3;. Die Sonnenenergie-Durchlässigkeit (TG) des Glases ist niedriger als die Lichtdurchlässigkeit, gemessen gemäß C.I.E. Illuminant A (TLA). Das Glas mit einer Dicke von 3,85 mm besitzt eine Sonnenenergie-Durchlässigkeit im Bereich von 10 bis 48 Prozent und eine Lichtdurchlässigkeit im Bereich von 20 bis 60 Prozent.
Das matt grau- oder grüngefärbte Wärmestrahlen-absorbierende Glas mit niedriger Durchlässigkeit, das in der PCT 9-509391 beschrieben ist, besteht aus einem Soda-Kalk- Siliciumdioxidglas, umfassend Farbstoffe, bestehend aus 0,90 bis 1,90 Gew.-% Fe&sub2;O&sub3; (Gesamteisen), 0,002 bis 0,25 Gew.-% CoO, 0,0010 bis 0,0060 Gew.-% Se und 0,1 bis 0,2 Gew.-% TiO&sub2;. Das Glas mit einer Dicke von 4 mm besitzt eine Lichtdurchlässigkeit im Bereich von 10,0% bis 60,0%, bestimmt gemäß dem C.I.E. Illuminant A, eine Ultraviolett- Durchlässigkeit von weniger als 25,0%, eine Infrarot- Durchlässigkeit von weniger als 50,0%, eine dominante Wellenlänge im Bereich von 480 bis 575,5 Nanometer gemäß C.I.E. Illuminant C, und eine Anregungsreinheit von weniger als 6,0%.
Das in der WO 97/30948 beschriebene Glas besteht aus einem Soda-Kalk-Siliciumdioxidglas, enthaltend Farbstoffe, bestehend aus 1 bis 3 Gew.-% Fe&sub2;O&sub3; (Gesamteisen), 0,1 bis 1,0 Gew.-% TiO&sub2;, 0 bis 500 ppm Co&sub3;O&sub4; und einen Wert von FeO im Bereich von 10% bis etwa 37%. Das Glas mit einer Dicke von 4 mm besitzt eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht im Bereich von 10% bis etwa 70%, gemessen gemäß C.I.E. Illuminant A.
Das in der PCT 8-506314 beschriebene Soda-Kalk-Siliciumdioxidglas besitzt eine neutrale Farbe und enthält primäres Eisen, ausgedrückt durch die folgende Gleichung:
FeO (Gew.-%) ≥ 0,007 + (optische Konzentration-0,036)/2,3
und 0,25 bis 1,75 Gew.-% Fe&sub2;O&sub3; und mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Se, Co&sub3;O&sub4;, Nd&sub2;O&sub3;, NiO, MnO, V&sub2;O&sub5;, CeO&sub2;, TiO&sub2;, CuO und SnO. Das Glas mit einer Dicke von 4 mm zeigt eine Lichtdurchlässigkeit von mehr als 32% und eine Ultraviolett-Durchlässigkeit von weniger als 25%, eine Sonnenenergie-Durchlässigkeit von mindestens 7% weniger als die Lichtdurchlässigkeit und eine dominante Wellenlänge von bevorzugt weniger als 570 Nanometer. Bestimmte Ausführungsformen davon können als Schutzglas für die Privatsphäre verwendet werden.
Das gefärbte Glas, das in obiger PCT 6-503300 beschrieben wird, umfasst Fe&sub2;O&sub3; und CoO, und Se und/oder Cr&sub2;O&sub3; werden zugegeben. Die Beispiele in PCT 6-503300 zeigen, dass Se zugegeben wird, um die Anregungsreinheit zu verringern, und damit es mit Glas mit einem helleren grünen Farbton harmonisiert. Jedoch ist eine große Menge an Se wegen der Umwelt nicht bevorzugt, da Se Toxizität besitzt und leicht verdampft. Cr&sub2;O&sub3; bildet manchmal Cromitsteine bei dem Schmelzverfahren und fließt in die Produkte, wodurch ein Fehler entsteht. Da Chrom mit octahedrischer Koordination Toxizität aufweist und für die Umwelt schädlich ist, ist es nicht bevorzugt, es zu Glas zuzugeben.
Ein matt gräulich-grün gefärbtes Glas, das Wärmestrahlen absorbiert mit niedriger Durchlässigkeit, wird in der PCT 9-509391 beschrieben und enthält 0,1 bis 2,0 Gew.-% TiO&sub2; als wesentliche Komponente. Es ist nicht bevorzugt, da TiO&sub2; teuer ist und dadurch die Ansatzkosten erhöht werden. Außerdem harmoniert das Glas nicht mit einem helleren grün gefärbten Glas, wenn diese benachbart zueinander angeordnet sind, da es einen matten gräulich-grünen Farbton besitzt.
Das in der obigen WO 97/30948 beschriebene Glas umfasst TiO&sub2; im Bereich von 0,1 bis 1,0 Gew.-% als wesentliche Komponente, wodurch die Ansatzkosten erhöht werden, was nicht bevorzugt ist.
Die Gläser mit einer mittleren Durchlässigkeit für sichtbares Licht unter den in PCT 8-506314 beschriebenen Gläsern, besitzen eine Halbtonfarbtönung, bedingt durch die Farbstoffe, wie Fe, Ni, Se, Co, in den Komponenten. Jede der Proben enthält eine große Menge an Se, was nicht bevorzugt ist. Unter diesen wird Glas, das Fe in einer Menge von mehr als 1,0 Gew.-% enthält, nicht bevorzugt für eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs wegen der Sicherheit verwendet, da die Probe mit einer Dicke von 4 mm eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht von weniger als 40% besitzt und einen zu dunklen Farbton aufweist. Das Glas besitzt eine stumpfe, gräulich-grüne Farbe, so dass es mit hellerem grün gefärbten Glas im Falle einer Anordnung nicht harmonisiert.
Obgleich das oben erwähnte Glas mit einer niedrigen Durchlässigkeit für sichtbares Licht im Hinblick auf den Schutz der Privatsphäre überlegen ist, sieht ein Insasse in einer Fahrzeugkabine durch das Glas nur unklar nach außen. Im Falle, dass eine hochmontierte, brechende Lampe in der Kabine des Fahrzeugs montiert ist, ist Glas mit niedriger Durchlässigkeit für sichtbares Licht für das hintere Fenster nicht geeignet, da es schlechte Sichtbarkeit verursacht. Andererseits kann ein Glas mit mittlerer Durchlässigkeit ausreichend sein, sowohl für den Schutz der Privatsphäre als auch für die Sicherheit.
Weiterhin wird auf die EP 0 825 156 A1 und WO 96/00194 verwiesen.
In der EP 0 825 156 A1 ist ein Ultraviolett/Infrarotabsorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit beschrieben, das fast eine neutrale Farbe, wie Türkisblau und Dunkelgrün, zeigt, und das eine niedrige oder mittlere Durchlässigkeit für sichtbares Licht zeigt, eine niedrige Gesamtsolarenergie-Durchlässigkeit besitzt und eine niedrige Ultraviolett-Durchlässigkeit aufweist. Das Glas besteht aus einem Grundglas, umfassend: 65 bis 80 Gew.-% SiO&sub2;, 0 bis 5 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;, 0 bis 10 Gew.-% MgO, 5 bis 15 Gew.-% CaO (innerhalb eines solchen Bereichs beträgt die Gesamtmenge an MgO und CaO 5 bis 15 Gew.-%), 10 bis 18 Gew.-% Na&sub2;O, 0 bis 5 Gew.-% K&sub2;O (innerhalb eines solchen Bereichs beträgt die Gesamtmenge an Na&sub2;O und K&sub2;O 10 bis 20 Gew.-%), und 0 bis 5 Gew.-% B&sub2;O&sub3;, und die Farbstoffe umfassen: 1,2 bis 2,2 Gew.-% Gesamteisenoxid (T-Fe&sub2;O&sub3;), umgewandelt in Fe&sub2;O&sub3;, 0,001 bis 0,03 Gew.-% CoO, 0 bis 0,0008 Gew.-% Se, und 0 bis 0,2 Gew.-% NiO.
In der WO 96/00194 wird eine Siliciumdioxid-Soda-Kalkglaszusammensetzung beschrieben, die für die Herstellung einer Verglasung geeignet ist. Das Glas besteht aus 69 bis 75 Gew.-% SiO&sub2;, 0 bis 3 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;, 0 bis 5 Gew.-% B&sub2;O&sub3;, 2 bis 10 Gew.-% CaO, 0 bis 2 Gew.-% MgO, 9 bis 17 Gew.-% Na&sub2;O, 0 bis 8 Gew.-% K&sub2;O, 0,2 bis 4 Gew.-% Fe&sub2;O&sub3; (Gesamteisen), und 0 bis 0,45 Gew.-% Se, CoO, Cr&sub2;O&sub3;, NiO, CuO. Die Menge an Tönungsmittel außer Eisen beträgt 0,0002 Gew.-%, wenn der Fe&sub2;O&sub3;-Gehalt 0,5 Gew.-% oder weniger beträgt. Die Zusammensetzung kann weiter Fluor, Zink-, Zircon-, Cer- und Titanoxide und weniger als 5 Gew.-% Bariumoxid enthalten, wenn die Summe der Prozentgehalte an Erdalkalioxiden nicht über 10 Gew.-% liegt.

AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit, das einen grünlichen Farbton besitzt, so dass es benachbart zu einem Ultraviolett/Infrarot-absorbierenden Glas mit grünem Farbton und hoher Durchlässigkeit für sichtbares Licht angeordnet werde kann, zur Verfügung zu stellen. Erfindungsgemäß soll ein Glas, das eine mittlere Durchlässigkeit für sichtbares Licht, eine niedrige Sonnenenergie-Durchlässigkeit und eine niedrige Ultraviolett-Durchlässigkeit hat, zur Verfügung gestellt werden, so dass es als Glas eines Fahrzeugs für den Schutz der Privatsphäre nützlich ist.
Das erfindungsgemäße Ultraviolett/Infrarot-absorbierende Glas mit mittlerer Durchlässigkeit ist aus einem Grundglas zusammengesetzt, d. h. die Hauptbestandteile umfassen:
65 bis 80 Gew.-% SiO&sub2;;
0 bis 5 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;;
0 bis 10 Gew.-% MgO;
5 bis 15 Gew.-% CaO, wobei die Gesamtmenge an MgO und CaO zwischen 5 und 15 Gew.-% liegt;
10 bis 18 Gew.-% Na&sub2;O;
0 bis 5 Gew.-% K&sub2;O, wobei die Gesamtmenge an Na&sub2;O und K&sub2;O zwischen 10 und 20 Gew.-% liegt; und
0 bis 5 Gew.-% B&sub2;O&sub3;,
und einen Farbstoff, umfassend:
1,0 bis 1,7 Gew.-% Gesamteisenoxid (T-Fe&sub2;O&sub3;), ausgedrückt als Fe&sub2;O&sub3;;
0,001 bis 0,02 Gew.-% NiO; und
0 bis 80 ppm CoO,
wobei das Glas mit einer Dicke zwischen 2 mm und 6 mm, eine dominante Wellenlänge, bestimmt unter Verwendung des C.I.E. Illuminant C im Bereich von 490 nm bis 550 nm, einer Ultraviolett-Durchlässigkeit (Tuv), definiert durch ISO, von nicht mehr als 15%, und eine Anregungsreinheit von weniger als 8% besitzt, wobei FeO, ausgedrückt als Fe&sub2;O&sub3;, zwischen 10 Gew.-% und 40 Gew.-% T-Fe&sub2;O&sub3; liegt.

GENAUE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Beschreibung erfolgt für eine Glaszusammensetzung, die Ultraviolett/Infrarot mit mittlerer Durchlässigkeit absorbiert. Es soll bemerkt werden, dass die Komponenten durch die Gewichtsprozentgehalte angegeben werden.
SiO&sub2; (Siliciumdioxid) beziehungsweise Silica ist die Hauptkomponente für die Bildung des Glasskeletts. Weniger als 65% SiO&sub2; erniedrigen die Dauerhaftigkeit des Glases, und mehr als 80% erhöhen die Schmelztemperatur des Glases auf einen zu hohen Wert.
Al&sub2;O&sub3; ist eine Komponente für die Verbesserung der Dauerhaftigkeit des Glases. Mehr als 5% Al&sub2;O&sub3; erhöhen die Schmelztemperatur des Glases zu hoch. Der bevorzugte Al&sub2;O&sub3;- Bereich liegt zwischen 0,1% und 2%.
MgO und CaO verbessern die Dauerhaftigkeit des Glases und stellen die Entglasungstemperatur und Viskosität des Glases während des Formens ein. Mehr als 10% MgO erhöhen die Entglasungstemperatur. Weniger als 5% oder mehr als 15% CaO erhöhen die Entglasungstemperatur des Glases. Die Dauerhaftigkeit des Glases wird erniedrigt, wenn die Gesamtmenge an MgO und CaO weniger als 5% beträgt, wohingegen die Entglasungstemperatur erhöht wird, wenn die Gesamtmenge 15% überschreitet.
Na&sub2;O und K&sub2;O bewirken, dass das Glas schmilzt. Die Effizienz der Aktivierung des Schmelzens wird schlecht, wenn Na&sub2;O weniger als 10% der Gesamtmenge an Na&sub2;O und K&sub2;O ausmacht, während die Dauerhaftigkeit des Glases erniedrigt wird, wenn Na&sub2;O 18% überschreitet, oder wenn die Gesamtmenge an Na&sub2;O und K&sub2;O 20% überschreitet. K&sub2;O wird bevorzugt nicht über 5% wegen seiner hohen Kosten verwendet.
B&sub2;O&sub3; ist eine Komponente zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit des Glases, Aktivierung des Schmelzens und Verstärkung der Ultraviolettabsorption. B&sub2;O&sub3; sollte nicht in einer Menge von weniger als 5% vorhanden sein, da die Durchlässigkeit ebenfalls im sichtbaren Bereich verringert wird, so dass die Farbe des Glases leicht gelb getönt ist und Schwierigkeiten während des Formens, bedingt durch die Verdampfung von B&sub2;O&sub3;, auftreten, wenn B&sub2;O&sub3; 5% überschreitet.
Eisenoxid ist in Form von Fe&sub2;O&sub3; und in Form von FeO im Glas vorhanden. Fe&sub2;O&sub3; ist eine Komponente zur Verbesserung der Ultraviolett-Absorptionsfähigkeit, und FeO ist eine Komponente zur Verbesserung der Absorptionsfähigkeit für Wärmestrahlen.
Wenn die Gesamtmenge an Eisenoxid (T-Fe&sub2;O&sub3;), ausgedrückt als Fe&sub2;O&sub3;, weniger als 1% beträgt, wird die Wirksamkeit der Absorptionsfähigkeit für Ultraviolett und Infrarot gering, so dass die gewünschten optischen Eigenschaften nicht erhalten werden. Wenn andererseits T-Fe&sub2;O&sub3; 1,7% überschreitet, besteht die nichtbevorzugte Möglichkeit, dass die Temperatur um eine Krone des Glasschmelzofens dessen Feuerfestigkeits-Temperatur überschreitet, bedingt durch Absorption der Wärmestrahlen durch Eisen(II)-oxid. Zusätzlich ist bei der sukzessiven Herstellung von Gläsern in einem Glasschmelzofen mit einer großen Menge an T-Fe&sub2;O&sub3; eine lange Zeit erforderlich, um die Glaszusammensetzung im Ofen zu ändern. Der Gehalt an T-Fe&sub2;O&sub3; ist bevorzugter größer als 1,2% und nicht größer als 1,7%.
Wenn das FeO/T-Fe&sub2;O&sub3;-Verhältnis (das Gewicht an FeO, ausgedrückt als Fe&sub2;O&sub3;, gegenüber T-Fe&sub2;O&sub3;) zu niedrig ist, kann eine ausreichende Wärmestrahlen-Absorptionsfähigkeit wegen der geringen Menge an FeO nicht erhalten werden. Wenn das FeO/T-Fe&sub2;O&sub3;-Verhältnis zu hoch ist, verringert eine große Menge an FeO die Durchlässigkeit für sichtbares Licht und verleiht dem Glas eine blaue Tönung, da die Wirkung der Absorption durch FeO sich in den langen Wellenlängenteil des sichtbaren Bereichs ausdehnt. Außerdem sind manchmal Nickelsulfidsteine in dem geschmolzenen Glas vorhanden, da da geschmolzene Glas relativ reduzierend wirkt. Ein zu hohes Verhältnis an FeO/T-Fe&sub2;O&sub3; ist ebenfalls nicht bevorzugt, da dadurch Streifen mit ausreichend Siliciumdioxid und Siliciumdioxidschaum gebildet werden. Bei der vorliegenden Erfindung liegt das FeO/T-Fe&sub2;O&sub3;-Verhältnis im Bereich zwischen 10% und 40% und ergibt eine neutrale Farbe mit hoher Absorptionsfähigkeit für Ultraviolett und hoher Absorptionsfähigkeit für Wärmestrahlen. In diesem Fall werden die Werte, ausgedrückt als Fe&sub2;O&sub3;, für den Gehalt an FeO verwendet.
CoO ist eine Komponente zur Bildung eines grünlichen Farbtons durch Kooperation mit NiO und Fe&sub2;O&sub3; für die Kontrolle der Durchlässigkeit für sichtbares Licht. Mehr als 80 ppm CoO bewirken, dass die Farbe eine zu blaue Tönung besitzt und verringern die Lichtdurchlässigkeit für sichtbares Licht. Wenn CoO verwendet wird, liegt der Gehalt davon bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 80 ppm.
NiO ist eine Komponente zur Kontrolle der Durchlässigkeit für sichtbares Licht und der Verringerung der Anregungsreinheit, wie auch CoO. Weniger als 0,001% NiO ergibt nicht die ausreichende Wirksamkeit. Mehr als 0,02% NiO verringert die Durchlässigkeit für sichtbares Licht und ergibt ein Glas mit zu grünlicher Tönung. Der Gehalt an NiO liegt daher bevorzugt im Bereich zwischen 0,001% und 0,02%.
Es ist bekannt, dass die Koordinationszahl von NiO entsprechend der Abkühlrate des Glases variiert, so dass die Farbe des Glases variiert. Dies liegt daran, dass die Kühlung die Koordinationszahl des Oxids um Ni²&spplus; von 6 zu 4 variiert, und dadurch wird die optische Absorption variiert. Die Absorption von Ni²&spplus; mit octahedrischer Koordination exisitiert um 430 Nanometer und trägt ein Gelb zum Glas bei, während die Absorption von Ni²&spplus; mit tetrahedrischer Koordination von 500 bis 640 nm existiert. Daher würde die Anregungsreinheit verringert werden, wobei bevorzugt Tönungen unter Verwendung von Ni²&spplus; mit tetrahedrischer Koordination erhalten werden. Eine Hauptverwendung für das erfindungsgemäße Glas liegt in der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, die normalerweise durch Luftblaskühlen für die Sicherheit weiter verstärkt wird. Bei der vorliegenden Erfindung kann die gewünschte Farbtönung durch Verfärbung, bedingt durch das Verstärkungsverfahren durch Luftblaskühlung, erhalten werden.
CeO&sub2; ist eine Komponente zur Verbesserung der Ultraviolett- Absorptionsfähigkeit und ist in Form von Ce³&spplus; oder in Form von Ce&sup4;&spplus; im Glas vorhanden. Insbesondere ist Ce³&spplus; wirksam bei der Absorption von Ultraviolett mit einer geringeren Absorptionsfähigkeit im sichtbaren Bereich. TiO&sub2; ist eine Komponente zur Verbesserung der Ultraviolett-Absorptionsfähigkeit, insbesondere durch Wechselwirkung mit FeO. Irgendeine Komponente von beiden kann innerhalb eines solchen Bereiches zugegeben werden, um die Ultraviolett- Absorptionsfähigkeit zu verbessern, so dass der gewünschte grünliche Farbton nicht verloren geht, oder um eine gelbe Tönung unter Erhalt des gewünschten Farbtons zuzufügen. Die Verwendung von teurem CeO&sub2;, TiO&sub2;, erhöht die Kosten, so dass es nicht bevorzugt ist, mehr als 1% CeO&sub2;, TiO&sub2;, zu verwenden.
Ein oder mehrere als zwei unter MnO, V&sub2;O&sub5;, MoO&sub3;, CuO, Cr&sub2;O&sub3;, können als Farbstoff zugegeben werden, und SnO&sub2; kann innerhalb eines Bereiches von 0% bis 1% insgesamt als Reduktionsmittel oder als Mittel zur Klärung des Glases in einem solchem Bereich zugegeben werden, dass der gewünschte Farbton oder die Eigenschaften nicht verloren gehen. Zur weiteren sicheren Verhinderung der Bildung von Nickelsulfidsteinen kann ZnO innerhalb eines Bereiches von 0% bis 1% zugegeben werden.
Erfindungsgemäß wird Glas mit dem gewünschten Farbton ohne schädliche Materialien, wie Se oder Cr, erhalten, so dass das erfindungsgemäße Glas die Belastung der Umwelt signifikant geringer macht als die bekannten Gläser.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

(Beispiele 1 bis 10, Vergleichsbeispiele 1 bis 5)

Glasrohmaterial wird hergestellt, indem die erforderliche Zusammensetzung, zusammengesetzt aus Eisen(III)-oxid, Titanoxid, Ceroxid, Kobaltoxid, metallischem Selen, Nickeloxid, Kohlenstoff-haltigem Reduktionsmittel (konkret Kohlenstoffpulver, etc.) zugegeben wird. Das so hergestellte Glasrohmaterial wird in einem elektrischen Ofen bei 1.500ºC während 4 Stunden erhitzt und geschmolzen. Das geschmolzene Glas wird auf eine rostfreie Platte gegossen und bei Raumtemperatur getempert, wobei eine 6 mm dicke Glasplatte erhalten wird. Nach dem Polieren der Glasplatte auf solche Weise, dass die Dicke auf 4 mm reduziert wird, wird eine Probe erhalten.
Für jede Probe werden die Durchlässigkeit für sichtbares Licht gemäß C.I.E. Illuminant A (YA), die Sonnenenergie- Durchlässigkeit (TG), die Ultraviolett-Durchlässigkeit gemäß ISO (Tuv), die dominante Wellenlänge gemäß Illuminant C (DW) und die Anregungsreinheit (Pe) gemessen. Die Chromatizität, ausgedrückt als a* und b*, wird gemäß C.I.E.L.A.B. gemessen.
Die Proben der Beispiele 7 bis 10 werden wieder erhitzt und dann in Blasluft zur Verstärkung abgekühlt, so dass die optischen Eigenschaften der Probe vor und nach der Verstärkung gemessen werden können.
In den Tabellen 1 bis 3 sind die Grundglaszusammensetzungen der erhaltenen Proben, T-Fe&sub2;O&sub3;-Konzentration, FeO (ausgedrückt als Fe&sub2;O&sub3;)/T-Fe&sub2;O&sub3;-Verhältnis, CoO-Konzentration, NiO-Konzentration, CeO&sub2;-Konzentration, TiO&sub2;-Konzentration und Se-Konzentration angegeben. Die Zahlen in den Tabellen geben den Gewichtsprozentgehalt an. Die Tabellen 1 bis 3 zeigen ebenfalls die optischen Eigenschaften der entsprechenden Proben. Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3
*1: in Klammern, der verringerte Wert beruht auf der Dicke von 5 mm
*2: in Klammern, der verringerte Wert beruht auf der Dicke von 2,8 mm
*3: in Klammern, der Wert beruht auf der Dicke von 3,8 mm Aus den Tabellen 1 bis 3 folgt:
Die Beispiele 1 bis 10 fallen unter Anspruch 1 und ebenfalls unter Anspruch 2.
Tabelle 1 zeigt, dass alle Proben der Beispiele 1 bis 10 mit einer Dicke von 4 mm eine dominante Wellenlänge (DW) im Bereich von 490 bis 550 nm (Nanometer), bestimmt gemäß C.I.E. Illuminant C, eine Ultraviolett-Durchlässigkeit (Tuv) von nicht mehr als 15% und eine Anregungsreinheit (Pe) von weniger als 8% zeigen. Diese Proben besitzen ebenfalls ein FeO/T-Fe&sub2;O&sub3;-Verhältnis im Bereich zwischen 10% und 40%, und eine Chromatizität, ausgedrückt als a* und b*, liegt im Bereich von -15 ≤ a* ≤ -5 und -5 ≤ b* ≤ 8.
Unter diesen Proben fallen die Beispiele 2 bis 10 unter den Rahmen von Anspruch 3 und ebenfalls Anspruch 4. Die Proben der Beispiele 2 bis 10 besitzen eine wünschenswertere Farbtönung und Eigenschaften als Beispiel 1, bedingt durch den Einschluss von CoO.
Die Beispiele 1 und 5 bis 10 fallen unter Anspruch 6. Diese Proben zeigen, dass eine ausreichende Menge an T-Fe&sub2;O&sub3; leicht die Ultraviolett- und Infrarot-Absorptionsfähigkeit verbessert.
Die Beispiele 2 und 9, die TiO&sub2; zur Verbesserung der Ultraviolett-Absorption enthalten, und die Beispiele 4 und 7, die ähnlich CeO&sub2; in einer Menge im Bereich von Anspruch 7 enthalten, sind aufgeführt, um die verbesserte Ultraviolett-Absorption ohne Verlust der Durchlässigkeit für sichtbares Licht und der Sonnenenergie-Durchlässigkeit zu zeigen. Die anderen Beispiele, ausgenommen der Beispiele 2, 4, 7 und 9, enthalten ebenfalls TiO&sub2;, aber nur als Verunreinigung in den Rohmaterialien.
In den Beispielen 7 bis 10 werden die Glaszusammensetzung und die optischen Eigenschaften vor und nach dem Verstärkungsverfahren durch Luftblasen erläutert. Die Proben der Beispiele 7 bis 10, die alle eine mittlere Durchlässigkeit für sichtbares Licht besitzen und die eine niedrige Durchlässigkeit für Wärmestrahlen und Ultraviolett besitzen, wurden aufgeführt, um zu zeigen, dass die Ultraviolett- Durchlässigkeit um etwa 1 bis 2% verringert wird. D. h., die Verstärkung ändert die Koordinationszahl des Oxids um Ni²&spplus; von 6 bis 4 und ändertt somit die optische Absorption, wodurch der Ton des Glases geändert wird. Die Absorption von Ni²&spplus; mit tetrahedrischer Koordination existiert von 500 bis 640 Nanometer. Daher würde die Anregungsreinheit verringert werden, wobei bevorzugt ein Farbton, bedingt durch die komplementäre grüne Farbe von Ni²&spplus;, in tetrahedrischer Koordination erhalten wird.
Das verstärkte Glas gemäß der Beispiele 7 bis 10 steht in gutem Einklang mit Glas mit hoher Durchlässigkeit für sichtbares Licht und einem grünen Farbton im Falle einer Anordnung miteinander, und es wird die Wirkung der Verhinderung der Verschlechterung und der Verfärbung der Innenausstattungen vermieden und der Schutz der Privatsphäre erhalten, wenn das Glas als Glas eines Fahrzeugs für das hintere Fenster, für ein Fenster eines Gebäudes oder für eine ähnliche Anwendung, verwendet wird.
Alle Vergleichsbeispiele 1 bis 4 besitzen Zusammensetzungen, die außerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches liegen. Das Vergleichsbeispiel 1 enthält CoO als Farbstoff, wobei die Menge außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt. Das Vergleichsbeispiel 2 enthält NiO&sub2; in einer Menge außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung. Das Vergleichsbeispiel 3 enthält T-Fe&sub2;O&sub3; in einer Menge, die außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt. Das Vergleichsbeispiel 4 besitzt die gleiche Zusammensetzung wie das Glas der oben erwähnten PCT 8-506314. Das Vergleichsbeispiel 5 besitzt die gleiche Zusammensetzung wie das Beispiel von PCT 8-503300, wie oben erwähnt.
Diese Ergebnisse erläutern, dass keine der Proben der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 mittlere Durchlässigkeit für sichtbares Licht, niedrige Sonnenenergie-Durchlässigkeit oder niedrige Ultraviolett-Durchlässigkeit, wie in den Beispielen, kombiniert. Die Probe vom Vergleichsbeispiel 4, die eine große Menge an teurem und toxischem Selen enthält, ist wegen der Herstellung und der Umgebung nicht bevorzugt. Die Probe vom Vergleichsbeispiel 5 besitzt eine hohe Anregungsreinheit, da das Glas der Probe eine zu blaue Tönung aufweist, verglichen mit den Beispielen und man kann den gewünschten grünen Farbton nicht erreichen.
Erfindungsgemäß wird, wie oben erläutert, ein Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit erhalten, welches eine mittlere Durchlässigkeit für sichtbares Licht, eine niedrige Sonnenenergie-Durchlässigkeit und eine niedrige Ultraviolett-Durchlässigkeit zeigt, und das einen grünen Farbton aufweist, erhalten, ohne irgendwelche toxischen Substanzen, wie Selen, Chrom, usw., so dass durch das erfindungsgemäße Glas die Belastung der Umgebung, verglichen mit den bekannten Gläsern, signifikant verringert wird.
Das Ultraviolett/Infrarot-absorbierende Glas mit mittlerer Durchlässigkeit harmoniert mit dem Glas mit hoher Durchlässigkeit für sichtbares Licht und hellerem grünen Farbton, wenn die Gläser benachbart zueinander angeordnet sind. Das erfindungsgemäße Glas verhindert eine Verschlechterung und eine Verfärbung der Innenausstattungen und schützt die Privatsphäre, wenn das Glas für das Rückfenster eines Fahrzeugs, ein Fenster für ein Gebäude, oder für Ähnliches, verwendet wird.

Claims

1. Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit, zusammengesetzt aus einem Grundglas, umfassend:

65 bis 80 Gew.-% SiO&sub2;;

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

0 bis 10 Gew.-% MgO;

5 bis 15 Gew.-% CaO, wobei die Gesamtmenge an MgO und CaO zwischen 5 und 15 Gew.-% liegt;

10 bis 18 Gew.-% Na&sub2;O;

0 bis 5 Gew.-% K&sub2;O, wobei die Gesamtmenge an Na&sub2;O und K&sub2;O zwischen 10 und 20 Gew.-% liegt; und

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

und Farbstoffe, umfassend:

1,0 bis 1,7 Gew.-% Gesamteisenoxid (T-Fe&sub2;O&sub3;), ausgedrückt als Fe&sub2;O&sub3;;

0,001 bis 0,02 Gew.-% NiO; und

0 bis 80 ppm CoO,

wobei das Glas mit einer Dicke zwischen 2 mm und 6 mm eine dominante Wellenlänge von 490 bis 550 Nanometer unter Verwendung von C.I.E. Illuminant C, eine Ultraviolett- Durchlässigkeit (Tuv) von nicht mehr als 15%, spezifiziert durch ISO, und eine Anregungsreinheit von weniger als 8% besitzt,

wobei FeO, ausgedrückt als F&sub2;O&sub3;, zwischen 10 Gew.-% und 40 Gew.-% T-Fe&sub2;O&sub3; liegt.

2. Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit nach Anspruch 1, wobei das Glas eine Farbe besitzt, definiert durch die folgenden C.I.E.L.A.B.- Koordinaten -15 ≤ a* ≤ -5 und -5 ≤ b* ≤ 8.

3. Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit nach Anspruch 1, wobei das Glas eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht (YA) gemäß C.I.E. Illuminant A von weniger als 65%, eine Sonnenenergie- Durchlässigkeit (TG) von weniger als 50%, wenn die Werte bezogen auf eine Dicke von 2,8 mm ausgedrückt werden, und eine Sonnenenergie-Durchlässigkeit (TG) von nicht mehr als 35%, wenn die Werte auf eine Dicke von 5 mm ausgedrückt werden, besitzt.

4. Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit nach Anspruch 1, wobei der Farbstoff CoO in einem Bereich zwischen 5 und 80 ppm enthält.

5. Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit nach Anspruch 1, wobei der Farbstoff NiO im Bereich zwischen 0,002 Gew.-% und 0,02 Gew.-% enthält.

6. Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit nach Anspruch 1, wobei T-Fe&sub2;O&sub3;, ausgedrückt als Fe&sub2;O&sub3;, in einer Menge von nicht mehr als 1,2 Gew.-% und nicht mehr als 1,7 Gew.-% vorhanden ist.

7. Ultraviolett/Infrarot-absorbierendes Glas mit mittlerer Durchlässigkeit nach Anspruch 1, wobei der Farbstoff weiter CeO&sub2; in einer Menge von nicht mehr als 1,0 Gew.-% und/oder TiO&sub2; in einer Menge von nicht mehr als 1,0 Gew.-% enthält.