ES2349636T3

ES2349636T3 - Composiciones de vídrio coloreado y paneles de visualización para automóvil, con un desplazamiento de color transmitido reducido.

Info

Publication number: ES2349636T3
Application number: ES04712294T
Authority: ES
Inventors: Larry J. Shelestak; Mehran Arbab; Dennis G. Smith; Mary T. Strzelecki
Original assignee: PPG Industries Ohio Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2011-01-07
Anticipated expiration: 2024-02-18
Also published as: AR043204A1; US20030216242A1; CN100418910C; AU2004215448A1; MXPA05008807A; WO2004076368A2; RU2340570C2; AU2004215448B2; US7071133B2; RU2005129329A; WO2004076368A3; CA2516539A1; JP2006518324A; BRPI0407740A; CN1761631A; KR100704064B1; KR20050105233A; DE602004029012D1; EP1597210A2; EP1597210B1

Abstract

Una composición de vidrio de color gris neutro para paneles de visualización para automóvil que tiene características de desplazamiento de color transmitido reducido, teniendo la composición de vidrio una parte básica que comprende: SiO2del 65 al 75 por ciento en peso Na2O del 10 al 20 por ciento en peso CaOdel 5 al 15 por ciento en peso MgOdel 0 al 5 por ciento en peso Al2O3del 0 al 5 por ciento en peso K2Odel 0 al 5 por ciento en peso y colorantes principales que comprenden: Fe2O3 (hierro total)del 0,30 al 0,75 por ciento en peso CoOde 0 a 15 ppm Sede 1 a 15 ppm en la que el vidrio tiene una transmitancia luminosa de al menos el 65 por ciento a un espesor de 3,9 mm, una proporción rédox de 0,4 a 0,675, una TEST de menos de o igual al 65 por ciento y un desplazamiento de color transmitido convencional de menos de 6.

Description

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Composiciones de vidrio coloreado y paneles de visualización para automóvil, con un desplazamiento de color transmitido reducido.

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

La presente solicitud es una continuación parcial de la Solicitud de Patente de Estados Unidos, en trámite junto con la presente, con Nº de Serie 09/591.573, presentada el 9 de junio de 2000, que era una continuación parcial de la Solicitud de Patente de Estados Unidos, en trámite junto con la presente, con Nº de Serie 08/414.165, presentada el 31 de marzo de 1995, que era una continuación de la Solicitud de Patente de Estados Unidos con Nº de Serie 08/153.246, presentada el 16 de noviembre de 1993; la presente solicitud reivindica también los beneficios de las Solicitudes Provisionales de Estados Unidos Nº 60/138.899, presentada el 11 de junio de 1999, y 60/144.552, presentada el 16 de julio de 1999, incorporándose todas estas solicitudes en el presente documento por referencia.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a composiciones de vidrio coloreado neutro y, más particularmente, a composiciones de vidrio coloreado gris, que tienen características de desplazamiento de color transmitido bajo, que son particularmente muy adecuadas para paneles de visualización para automóvil, tal como parabrisas y luces laterales delanteras.

2. Consideraciones técnicas

En diferentes partes del mundo, las agencias gubernamentales con responsabilidad para regular o autorizar la seguridad de los vehículos a motor, o el uso de autovías u otras vías públicas, han prescrito valores particulares de transmitancia de luz luminosa mínima para "paneles de visualización" para automóvil, tal como parabrisas y luces laterales delanteras. Por ejemplo, las leyes federales de Estados Unidos requieren que la transmitancia de luz luminosa (LTA) de los parabrisas de automóvil y las luces laterales delanteras sea de al menos el 70%. Los requisitos de transmitancia luminosa para otros elementos transparentes del automóvil, tales como las luces laterales traseras y las luces traseras de camiones y vehículos polivalentes y para paneles sin visualización, tales como techos solares, techos lunares y similares, son típicamente menores que aquellos para parabrisas y luces laterales delanteras. Otras zonas del mundo pueden tener un mínimo prescrito diferente.

Los elementos transparentes para automóvil, coloreados o revestidos, que se usan hoy en día, que satisfacen los requisitos de transmisión luminosa exigidos, pueden proporcionar también algún grado de sombreado o propiedades de control solar, por ejemplo, para ayudar a disminuir los efectos perjudiciales de la radiación ultravioleta en el interior del vehículo, por ejemplo, desteñido de la tapicería. Sin embargo, aunque estos elementos transparentes para automóvil conocidos pueden proporcionar algún grado de protección frente a la energía solar, tienden también a tener un efecto sobre el color percibido de un objeto, visto a través del elemento transparente. Por ejemplo, el color del interior de un vehículo, por ejemplo, el color de la tapicería interior, percibido desde el exterior del vehículo visto a través de un elemento transparente para automóvil coloreado convencional puede parecer de un color diferente que el color real del interior. Si el interior del vehículo se ha seleccionado para proporcionar un cierto efecto estético con respecto al aspecto global del vehículo, este "desplazamiento de color percibido o transmitido" puede afectar negativamente al aspecto estético global del vehículo.

Por lo tanto, un vidrio de color neutro, por ejemplo, un vidrio que tiene una menor pureza de excitación o un color menos intenso, tal como gris, que reduzca este desplazamiento de color percibido y que también proporcione propiedades de rendimiento solar, sería ventajoso. Sin embargo, formar dicho vidrio supone diversas cuestiones de producción. Por ejemplo, la mayor parte de las composiciones de vidrio para automóvil coloreado, que tienen buenas propiedades de control solar, tal como absorción y/o reflexión de infrarrojos ("IR") o ultravioleta ("UV"), también tienen una concentración de moderada a alta de hierro ferroso (FeO). El hierro ferroso produce una banda de absorción ancha en la región del rojo al IR cercano del espectro solar. La concentración de hierro ferroso en el vidrio depende tanto de la concentración total de óxido de hierro como del estado de oxidación del vidrio o su proporción rédox. Por lo tanto, conseguir niveles de moderados a altos de hierro ferroso en el vidrio puede implicar aumentar tanto la concentración de hierro total del vidrio como la proporción rédox del vidrio o ambas.

A una proporción rédox habitual de 0,35 o menor, aumentar el hierro total en el vidrio generalmente da como resultado colores verdes. Por otro lado, aumentar la proporción rédox en el vidrio desplaza el color del vidrio al azul. Aumentar cualquiera o ambas de estas variables puede dar como resultado una transparencia de luz luminosa (LTA) menor, debido a una mayor absorción de luz visible. De esta manera, conseguir una alta absorción IR en un vidrio de color neutro mientras se mantiene un alto nivel de transmitancia visible para satisfacer las normas de LTA mínima exigida, es particularmente difícil.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar composiciones de vidrio y paneles de visualización para automóvil que sean de color neutro, que proporcionen buenas propiedades de rendimiento solar y que también proporcionen menores características de desplazamiento de color transmitido que las composiciones de vidrio convencionales. Las composiciones de vidrio de la invención pueden producirse a lo largo de un amplio intervalo de proporciones rédox.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona composiciones de vidrio que tienen un color gris neutro y una transmitancia luminosa (visible) dentro de un intervalo que permite que el vidrio se use en las áreas de visión delanteras de vehículos a motor, por ejemplo, parabrisas y luces laterales delanteras, o como acristalamiento primario en un vehículo. El vidrio puede ser útil también para su uso en elementos transparentes arquitectónicos. El vidrio de la presente invención puede tener una parte básica de vidrio de sosa-cal-sílice típica, tal como para el vidrio flotado o plano convencional, con colorantes principales que también proporcionan algunas propiedades de control solar. Los colorantes principales comprenden del 0,30 al 0,75 por ciento en peso de hierro total (Fe_{2}O_{3}), de 0 a 15 ppm de CoO y de 1 a 15 ppm de Se, con una proporción rédox de 0,4 a 0,675. El vidrio tiene, preferentemente, una transmitancia luminosa de al menos el 65% a un espesor de 3,9 mm y una transmisión de energía solar total (TEST) de menos de o igual al 65%. Como se analiza con detalle en el Ejemplo 2, el vidrio también proporciona, preferentemente, un desplazamiento de color transmitido convencional de menos de aproximadamente 6, más preferentemente menos de aproximadamente 5.

La longitud de onda dominante del vidrio puede variar algo de acuerdo con las preferencias de color particulares. Sin embargo, se prefiere que el vidrio sea de un color gris neutro, caracterizado por longitudes de onda dominantes en el intervalo de aproximadamente 480 nm a aproximadamente 580 nm, con una pureza de excitación menor de aproximadamente el 8%.

El vidrio de la presente invención se produce usando procedimientos de alto rédox, por ejemplo, proporciones rédox mayores de o iguales a 0,4. Los procedimientos de alto rédox proporcionan un rendimiento máximo y un mejor color, es decir, un color más neutro. El intervalo rédox de la presente invención puede conseguirse en hornos para fusión de vidrio de combustión superior convencionales u otros. Como apreciarán los expertos en la materia, pueden ser necesarios ajustes de entrada a los componentes de partida que controlan la proporción rédox, es decir, sales oxidantes, tales como torta de sal y yeso, y agentes reductores, tales como carbono, para obtener proporciones rédox mayores de aproximadamente 0,25.

La presente invención proporciona también un procedimiento para producir un vidrio en el que la pérdida de selenio esté estabilizada. Por "estabilizada" se entiende que la fracción de selenio retenida en el vidrio permanece sustancialmente constante o incluso aumenta en un intervalo dado de proporciones rédox. En la presente invención, se ha descubierto que para composiciones de partida de vidrio bronce y/o gris que contiene selenio, el porcentaje de retención de selenio en el vidrio se hace relativamente constante en un intervalo de proporciones rédox de aproximadamente 0,35 a aproximadamente 0,60. Además, aumentar la proporción rédox por encima de 0,60 da como resultado un aumento de los niveles de retención de selenio.

De esta manera, el vidrio fabricado de acuerdo con los procedimientos y composiciones descritos en el presente documento puede tener un aspecto gris neutro, un valor de TEST bajo y un desplazamiento de color transmitido convencional bajo. También, añadiendo diversas cantidades y combinaciones de componentes adicionales, tales como óxido de cerio, óxido de vanadio, óxido de molibdeno, óxido de titanio, óxido de cinc y óxido de estaño a las composiciones de vidrio anteriores, la transmisión UV del artículo puede suprimirse también.

Breve descripción del dibujo

La Figura 1 es un gráfico del porcentaje de retención de selenio frente a la proporción rédox para un número de fundidos de partida de vidrio bronce o gris.

Descripción detallada de la invención

Adicionalmente, cualquier referencia numérica a cantidades, a menos que se especifique de otra manera, es un "porcentaje en peso". Como se usa en el presente documento, los términos espaciales o direccionales tales como "izquierda", "derecha", "interno", "externo", "por encima de", "por debajo de", "superior", "inferior", y similares, se refieren a la invención como se muestra en las figuras del dibujo. Sin embargo, debe entenderse que la invención puede suponer diversas orientaciones alternativas y, por consiguiente, dichos términos no deben considerarse limitantes. Por consiguiente, a menos que se indique lo contrario, los valores numéricos indicados en la siguiente memoria descriptiva y en las reivindicaciones pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se pretende obtener mediante la presente invención. Finalmente, y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al ámbito de las reivindicaciones, cada valor numérico debería considerarse al menos a la luz del número de dígitos significativos presentados y aplicando técnicas de redondeo ordinarias. Además, todos los intervalos desvelados en el presente documento deben entenderse como que abarcan los valores inicial y final del intervalo, y cualquiera de los subintervalos incluidos en los mismos. Por ejemplo, un intervalo indicado de "de 1 a 10" debe considerarse que incluye todos y cada uno de los subintervalos entre (e inclusive) el valor mínimo de 1 y el valor máximo de 10; es decir, todos los subintervalos que comiencen con un valor mínimo de 1 o mayor y que terminen con un valor máximo de 10 o menor; por ejemplo, de 5,5 a 10. Los términos sustrato "plano" o "sustancialmente plano" se refieren a un sustrato que es de una forma sustancialmente plana; es decir, un sustrato que está situado principalmente en un solo plano geométrico, sustrato que, como entenderá un experto en la materia, puede incluir ligeras torsiones, proyecciones o depresiones en su interior. Adicionalmente, como se usa en el presente documento, los términos "depositado sobre", "aplicado sobre" o "proporcionado sobre" significan depositado o proporcionado sobre, pero no necesariamente en contacto superficial con la superficie. Por ejemplo, un revestimiento "depositado sobre" un sustrato no presupone la presencia de una o más películas de revestimiento distintas, de la misma o de diferente composición, localizadas entre el revestimiento depositado y el sustrato.

El contenido de hierro total de las composiciones de vidrio descritas en el presente documento se expresa en términos de Fe_{2}O_{3}, de acuerdo con la práctica analítica convencional, independientemente de la forma realmente presente. Análogamente, la cantidad de hierro en el estado ferroso se presenta como FeO, incluso aunque no esté presente realmente en el vidrio como FeO. Adicionalmente, a menos que se indique de otra manera, el término "hierro total" en esta memoria descriptiva se referirá a hierro total expresado en términos de Fe_{2}O_{3} y el término "FeO" se referirá a hierro en el estado ferroso, expresado en términos de FeO. Como se usa en el presente documento, la expresión "proporción rédox" se refiere a la cantidad de hierro en el estado ferroso (expresada como FeO) dividida por la cantidad del hierro total (expresada como Fe_{2}O_{3}). El selenio se expresa en términos de Se elemental y el cobalto se expresa en términos de CoO. Como se usa en el presente documento, las expresiones "control solar" y "propiedades de control solar" se refieren a propiedades que afectan a las propiedades solares, por ejemplo, transmitancia y/o reflectancia visible, IR o UV del vidrio.

En general, las composiciones de vidrio de la presente invención tienen una parte básica, es decir, los constituyentes principales del vidrio sin los colorantes principales, que comprende un vidrio de tipo sosa-cal-sílice, caracterizado de la siguiente manera (todos los valores están en porcentaje en peso):

: SiO_{2} 65-75

: Na_{2}O 10-2

: CaO 5-15

: MgO 0-5

: Al_{2}O_{3} 0-5

: K_{2}O 0-5.

Los colorantes principales, tales como hierro, cobalto y/o selenio pueden añadirse a esta parte básica para colorear el vidrio y/o proporcionar al vidrio con propiedades de control solar, tales como características de absorción de radiación IR y/o UV. En una realización actualmente preferida, los colorantes principales comprenden del 0,30 al 0,75 en peso de hierro total, de 0 a 15 ppm de CoO, y de 1 a 15 ppm de Se, con una proporción rédox de 0,4 a 0,675.

Para una proporción rédox de 0,4 a 0,675, una composición de vidrio ejemplar de la invención puede comprender menos del 0,5 por ciento en peso del hierro total, preferentemente del 0,3 al 0,5 por ciento en peso de hierro total y de 3 a 6 ppm de Se, preferentemente de 4 a 5 ppm de Se, con poco, si hubiera algo, CoO. Las composiciones de vidrio específicas y su influencia sobre el desplazamiento de color transmitido se describen en los Ejemplos a continuación.

Las composiciones de vidrio de la presente invención proporcionan un vidrio de color neutro, es decir, gris. El color de un objeto y, en particular del vidrio, es altamente subjetivo. El color observado dependerá de las condiciones de iluminación y de las preferencias del observador. Para evaluar el color en una base cuantitativa, se han desarrollado diversos sistemas de orden de color. Uno de dichos procedimientos de especificación de color adoptado por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) usa una longitud de onda dominante (OD) y una pureza de excitación (Pe). Los valores numéricos de estas dos especificaciones para un color dado pueden determinarse calculando las coordenadas de color x e y a partir de los denominados valores de triestímulo X, Y y Z de ese color. Las coordenadas de color se representan después en un diagrama de cromaticidad CIE 1931, y se comparan numéricamente con las coordenadas del iluminante C convencional de CIE, como se identifica en la publicación CIE Nº 15.2. Esta comparación proporciona una posición de espacio de color en el diagrama para evaluar la pureza de excitación y la longitud de onda dominante del color del vidrio.

En otro sistema de orden de color, el color se especifica en términos de tonalidad y luminosidad. Este sistema normalmente se denomina sistema de color CIELAB. La tonalidad distingue colores tales como rojo, amarillo, verde y azul. La luminosidad, o valor, distingue el grado de luminosidad u oscuridad. Los valores numéricos de estas características, que se identifican como L*, a* y b*, se calculan a partir de valores triestímulo (X, Y, Z). L* indica la luminosidad u oscuridad del color, y representa el plano de luminosidad en el que reside el color. a* indica la posición del color sobre un eje rojo (+a*) verde (-a*). b* indica la posición de color sobre un eje amarillo (+b*) azul (-b*). Cuando las coordenadas rectangulares del sistema CIELAB se convierten en coordenadas polares cilíndricas, el sistema de color resultante se conoce como sistema de color CIELCH, que especifica el color en términos de luminosidad (L*), ángulo de tonalidad (Hº) y cromaticidad (C*). L* indica la luminosidad u oscuridad del color como en el sistema CIELAB. La cromaticidad, saturación o intensidad, distingue la intensidad o claridad del color (es decir, lo vívido frente a lo mate) y es la distancia vectorial desde el centro del espacio de color al color medido. Cuando menor sea la cromaticidad del color, es decir, cuando menor sea su intensidad, más cerca estará el color de ser denominado un color neutro. Con respecto al sistema CIELAB, C* = (a*^{2} + b*^{2})^{1/2}. El ángulo de tonalidad distingue colores tales como rojo, amarillo, verde y azul, y es una medida del ángulo del vector que se extiende desde las coordenadas a*, b*, a través del centro del espacio de color

\hbox{CIELCH, medido en el sentido contrario de las agujas del 
reloj desde el eje rojo (+a*).}

Debe apreciarse que el color puede caracterizarse por cualquiera de estos sistemas de color, y un experto en la materia puede calcular valores de OD y Pe equivalentes; los valores L*, a*, b*; y los valores L*, C*, Hº a partir de las curvas de transmitancia del vidrio observado o elemento transparente compuesto. En la Patente de Estados Unidos Nº 5.792.559 se da un análisis detallado de los cálculos de color.

Pueden añadirse también colorantes adicionales a la composición de vidrio de sosa-cal-sílice, que contiene hierro, básica, de la invención descrita anteriormente, para reducir la intensidad de color en el vidrio y, en particular, para producir un vidrio gris neutro. Como se usa en el presente documento, el término "gris" se refiere a un vidrio o elemento transparente que tiene longitudes de onda dominantes en el intervalo de 480 nm a 580 nm, por ejemplo, de 485 nm a 540 nm, con una pureza de excitación menor de aproximadamente el 8%, preferentemente menor del 3%.

Para evitar la formación de piedras de sulfuro de níquel, la composición de vidrio actualmente preferida de la invención es, preferentemente, básicamente sin níquel; es decir, no se realiza una adición deliberada de níquel o compuestos de níquel, aunque la posibilidad de trazas de níquel debido contaminación no siempre puede evitarse. Aunque no se prefiere, otras realizaciones de la invención podrían incluir níquel.

Debe apreciarse que las composiciones de vidrio desveladas en el presente documento puede incluir pequeñas cantidades de otros materiales, por ejemplo, adyuvantes de fusión y refinado, materiales o impurezas de atrapamiento. Debe apreciarse, adicionalmente, que pueden incluirse pequeñas cantidades de componentes adicionales en el vidrio, para proporcionar características de color deseadas y/o mejorar el rendimiento solar del vidrio. Los ejemplos de dichos componentes incluyen pirosulfuro de hierro. Otros ejemplos incluyen cromo, manganeso, titanio, cerio, cinc, molibdeno u óxidos o combinaciones de los mismos. Si están presentes, estos componentes adicionales comprenden, preferentemente, menos de o igual a aproximadamente el 3% en peso de la composición de vidrio.

Como se ha analizado anteriormente, los colorantes principales de la invención, algunos de los cuales proporcionan propiedades de rendimiento solar al vidrio, incluyen óxido de hierro, selenio y, en algunas realizaciones, óxido de cobalto. Los óxidos de hierro en la composición de vidrio realizan diversas funciones. El óxido férrico, Fe_{2}O_{3}, es un potente absorbedor de radiación ultravioleta, y funciona como un colorante amarillo en el vidrio. El óxido ferroso, FeO, es un potente absorbedor de radiación infrarroja, y funciona como un colorante azul.

El selenio (Se) es un elemento que, dependiendo de su estado de oxidación, actúa como un material absorbedor ultravioleta y/o material colorante. El selenio como colorante da diferentes resultados de color, dependiendo de su estado de oxidación. Oxidado como selenito o selenato, no hay un efecto visible (no hay impacto) sobre el color. El selenio elemental (disuelto en forma de Se molecular) da al vidrio un color rosa. El selenio reducido (selenuro férrico) da al vidrio un color rojizo-marrón. El Se puede absorber también alguna radiación infrarroja y su uso tiende a reducir la proporción rédox.

El óxido de cobalto (CoO) funciona como un colorante azul y no presenta ninguna propiedad de absorción de radiación infrarroja o ultravioleta apreciable. Se requiere un equilibrio apropiado entre el hierro, es decir, óxido férrico y ferroso, selenio y, en la mayoría de las realizaciones, cobalto, para obtener el vidrio de visualización coloreado deseado, con las propiedades espectrales deseadas.

Habrá límites respecto a la concentración de selenio y cobalto si el producto está destinado a una aplicación de vidrio de visualización para automóvil con una LTA mayor de aproximadamente el 70%. Se proporcionan ejemplos específicos en el presente documento. Para reducir la carga térmica en un vehículo, el producto debería tener una transmitancia de energía solar total (TEST) menor de o igual al 65%, más preferentemente menor de o igual al 60%, incluso más preferentemente menor de o igual al 55% y, aún más preferentemente, menor de o igual al 50%. Para mantener la LTA requerida y la TEST deseada, las concentraciones de Se, CoO, Fe_{2}O_{3} total y proporción rédox deben controlarse. De esta manera, los ejemplos proporcionados dan combinaciones específicas de las variables anteriores para valores de color y TEST deseados. Sin embargo, debe entenderse que la invención no está limitada a los ejemplos desvelados en el presente documento. Generalmente, para la combinación preferida de propiedades, a medida que disminuye la TEST del vidrio, la concentración de FeO (= proporción rédox x concentración Fe_{2}O_{3} total) aumenta. Más allá de un cierto valor de Fe_{2}O_{3} total, la proporción rédox o combinaciones de los mismos, será necesario reducir la concentración de CoO, Se o ambas.

Una composición de vidrio de alto rédox ejemplar de la presente invención tiene los siguientes constituyentes:

: SiO_{2} 65-75 por ciento en peso

: Na_{2}O 10-20 por ciento en peso

: CaO 5-15 por ciento en peso

: MgO 0-5 por ciento en peso

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: Al_{2}O_{3} 0-5 por ciento en peso

: K_{2}O 0-5 por ciento en peso

: Fe_{2}O_{3} 0,3-0,5 por ciento en peso

: CoO 0-12 ppm

: Se 3-12 ppm

: Proporción Rédox 0,4-0,60

Para vidrios con LTA menor de aproximadamente el 70%, puede usarse un intervalo más amplio de los colorantes anteriores y proporción rédox. Las cantidades máximas de CoO y Se estarán en el extremo menor del intervalo anterior para valores de TEST menores, por ejemplo, menores de o iguales a aproximadamente el 52%. Además, para una LTA y TEST dadas, la suma de sus composiciones individuales será menor que la concentración utilizable máxima para cada colorante en solitario. Como regla general, al disminuir el valor de TEST, se requerirá una menor cantidad de los colorantes anteriores.

En una realización de la presente invención, los colorantes principales para el vidrio están básicamente libres de óxido de lantano, mientras que en otra realización, los colorantes principales están básicamente libres de óxido de cerio, o tanto de óxido de lantano como de óxido de cerio. Esto significa que no hay una adición deliberada de estos materiales, de manera que están presentes en el vidrio. Por supuesto, alguna cantidad atrapada o traza, o impurezas, de estos materiales, pueden estar presentes en los materiales de partida para las partes básica y de colorante del vidrio.

El vidrio de la presente invención puede prepararse de cualquier espesor, y cuando se usa el procedimiento de vidrio flotado, el vidrio puede tener cualquier espesor flotable, siendo un ejemplo no exclusivo del mismo de 1 mm a 20 mm, preferentemente de aproximadamente 1,6 mm a aproximadamente 4,9 mm. Como se observa en cualquier parte en esta descripción, las propiedades solares del vidrio están basadas en un espesor del vidrio de referencia de 0,1535 pulgadas (3,9 mm).

Con respecto a realizaciones de la invención de alta proporción rédox, un problema anticipado principal era la combinación de alto rédox y selenio en el vidrio. El selenio añadido en los materiales de partida para la producción de vidrio se volatiliza rápidamente a temperaturas elevadas, antes de incorporarlo en el fundido de vidrio, reduciendo de esta manera su retención en el vidrio resultante. En la industria del vidrio, habitualmente, se cree que aumentar la proporción rédox dará como resultado una retención de selenio aún menor. Los datos anteriores indicaban que en el extremo inferior del intervalo de proporción rédox de la invención, por ejemplo, 0,2-0,3, a medida que la proporción rédox aumentaba, la retención de selenio disminuía rápidamente. Por extensión, a valores de proporción rédox mayores de 0,3, sería de esperar una retención de selenio insignificante en el vidrio. Como se muestra en la Figura 1, la presente invención ha confirmado la rápida disminución en la retención de selenio a medida que la proporción rédox aumenta de aproximadamente 0,2 a 0,35. La Figura 1 muestra el porcentaje en peso de la retención de selenio en diversas composiciones iniciales de vidrio, bronce o gris, preparadas a diferentes proporciones rédox. Sin embargo, como se muestra también en la Figura 1, se ha descubierto también, sorprendentemente, que esta tendencia de la retención de selenio reducida se ralentiza, y que la retención de selenio se hace relativamente independiente de la proporción rédox, es decir, se nivela hasta una retención porcentual final sustancialmente constante, para composiciones en el intervalo de valores de proporción rédox de aproximadamente 0,35 a aproximadamente 0,60. Además, aumentar la proporción rédox más allá de aproximadamente 0,60 realmente da como resultado un aumento de los niveles de retención de selenio. De esta manera, cuando se produce vidrio, bronce o gris, en el intervalo de proporción rédox de 0,35 a 0,60, la cantidad de partida de selenio no tiene que aumentar a medida aumenta que la proporción rédox, para llegar sustancialmente a la misma cantidad final de selenio en el

\hbox{vidrio, al contrario que lo que se había esperado 
previamente.}

Las composiciones de vidrio de la presente invención pueden producirse fundiendo y refinando un material de partida, conocido por los expertos en la materia, en una operación de fusión de vidrio comercial, a gran escala y continua. Las composiciones de vidrio pueden formarse en láminas de vidrio planas de diversos espesores mediante el procedimiento de flotación, en el que el vidrio fundido se soporta sobre un depósito de metal fundido, normalmente estaño, donde asume la forma de cinta y se enfría, de una manera bien conocida en la técnica.

Aunque se prefiere que el vidrio desvelado en el presente documento se prepare usando una operación de fusión continua, con combustión superior, convencional, como se sabe bien en la técnica, el vidrio puede producirse también usando una operación de fusión multietapa, por ejemplo, como se desvela en las Patentes de Estados Unidos Nº 4.381.934 de Kunkle, y col., 4.792.536 de Pecoraro, y col. y 4.886.539 de Cerutti, y col. Si se requiere, puede emplearse un dispositivo de agitación dentro de la etapa de fusión y/o formación de la operación de producción del vidrio, para homogeneizar el vidrio para producir vidrio de la mayor calidad óptica.

Dependiendo del tipo de operación de fusión, puede añadirse azufre a los materiales de partida de un vidrio de sosa-cal-sílice, como un adyuvante de fusión y refinado. El vidrio flotado producido comercialmente puede incluir hasta aproximadamente el 0,5% en peso de SO_{3}. En una composición de vidrio que incluye hierro y azufre, proporcionando condiciones reductoras, puede crearse una coloración ambarina en alguna parte del vidrio, que reduce la transmitancia luminosa, como se analiza en la Patente de Estados Unidos Nº 4.792.536 de Pecoraro, y col. Aumentar el contenido de FeO posibilita que aumente la absorción del vidrio en el infrarrojo y que la TEST se reduzca. Sin embargo, cuando el vidrio se fabrica en presencia de azufre en condiciones altamente reductoras, puede adquirir un color ámbar debido a la formación de cromóforos, resultantes de la reacción entre el azufre y el ión férrico. Sin embargo, se cree adicionalmente que las condiciones reductoras requeridas para producir esta coloración en composiciones de vidrio flotado del tipo desvelado en el presente documento para sistemas de bajo rédox están limitadas a aproximadamente los primeros 20 micrómetros de la superficie de vidrio inferior en contacto con el estaño fundido, durante la operación de formación por flotación y, en un menor grado, a la superficie de vidrio superior expuesta. Debido al bajo contenido de azufre del vidrio y la región limitada del vidrio en la que puede ocurrir cualquier coloración, dependiendo de la composición de vidrio de sosa-cal-sílice particular, el azufre en estas superficies no sería un colorante principal. En otras palabras, la presencia de los cromóforos de hierro y azufre no daría como resultado que la longitud de onda dominante para el vidrio coloreado vaya más allá del intervalo deseado de longitud de onda para el color deseado para bajo rédox. De esta manera, estos cromóforos tienen pocos, si hubiera alguno, efectos materiales sobre el color del vidrio o las propiedades espectrales a bajo rédox, es decir, por debajo de aproximadamente 0,35. A proporciones rédox altas, es decir, por encima de aproximadamente 0,35, pueden formarse cromóforos de polisulfuros de hierro en el propio vidrio a granel. Por ejemplo, para proporciones rédox mayores de o iguales a aproximadamente 0,4, podrían estar presentes hasta aproximadamente 10 ppm de polisulfuros de hierro.

Debe apreciarse que, como resultado de la formación del vidrio sobre estaño fundido como se ha analizado anteriormente, pueden migrar cantidades medibles de óxido de estaño a las partes superficiales del vidrio, en el lado en contacto con el estaño fundido. Típicamente, una pieza de vidrio flotado tiene una concentración de SnO_{2} que varía de aproximadamente el 0,05 al 2% en peso en aproximadamente los primeros 25 micrómetros por debajo de la superficie del vidrio que está en contacto con el estaño. Los niveles de fondo típicos de SnO_{2} pueden ser tan altos como 30 partes por millón (PPM). Se cree que altas concentraciones de estaño en aproximadamente los primeros 10 Angstrom de la superficie de vidrio soportada por el estaño fundido pueden aumentar ligeramente la reflectividad de la superficie de vidrio; sin embargo, el impacto global sobre las propiedades del vidrio es mínimo.

Las composiciones de vidrio de la presente invención pueden revestirse con una o más películas o revestimientos formadores de película, o pueden tener un material de película existente colocado sobre o depositado sobre al menos una parte del vidrio. La una o más película o películas de revestimiento sobre el sustrato pueden ser películas finas, tales como aquellas aplicadas por aplicación pirolítica, deposición química en fase vapor y técnicas de bombardeo, tales como deposición al vacío por bombardeo con magnetrón (en lo sucesivo en el presente documento denominada "MSVD") o deposición por chorro de electrones (EB). Puede usarse cualquiera de las técnicas que conocen bien los expertos en la materia. Por ejemplo, puede usarse la tecnología de deposición de película fina, tal como bombardeo, incluyendo bombardeo al vacío, evaporación térmica, rayo-E, deposición asistida por iones. Las técnicas de evaporación por rayo de electrones que tienen técnicas de bombardeo de sustrato pueden usarse con un ataque por bombardeo, desplazamiento de sustrato por R.F. y bombardeo reactivo. El bombardeo con magnetrón es una transferencia del momento a nivel molecular, inducida por plasma, de un material diana que está depositado en una película fina al sustrato. Se usa un campo magnético para potenciar la ignición del plasma, energía del ión, densidad de plasma, velocidad de deposición y adhesión de película. El bombardeo DC puede usarse para depositar películas finas de metal a altas velocidades u óxidos o nitruros con un gas de fondo reactivo. El bombardeo RF (Radio Frecuencia) puede usarse para depositar metal o películas finas aislantes en atmósferas inertes o reactivas. En el procedimiento MSVD, un cátodo diana que contiene metal puede bombardearse con una presión negativa en una atmósfera inerte o que contiene oxígeno y/o que contiene nitrógeno para depositar un revestimiento bombardeado sobre el sustrato.

Las Patentes de Estados Unidos Nº 4.379.040; 4.610.771 ("U.S.P.N. ``771"); 4.861.669; 4.900.633; 4.920.006; 4.938.857; 5.552.180; 5.821.001; y 5.830.252, describen un aparato de MSVD ejemplar y procedimientos para bombardear un metal revestido y/o películas de óxido metálico sobre un sustrato, incluyendo un sustrato de vidrio.

La formación de la película de revestimiento por CVD o procedimientos de pirólisis por pulverización puede realizarse también durante la fabricación de un sustrato, tal como una cinta de vidrio flotado, con la composición de vidrio de la presente invención. Como se ha analizado anteriormente, una cinta de flotación de vidrio se fabrica fundiendo materiales de partida de vidrio en un horno y suministrando el vidrio fundido refinado a un baño de estaño fundido. El vidrio fundido en el baño se hace pasar por el baño de estaño como una cinta de vidrio continua, mientras se dimensiona y se enfría de forma controlable para formar una cinta de vidrio flotado dimensionalmente estable. La cinta flotada se retira del baño de estaño y se mueve mediante rodillos de transporte a través de un túnel de recocido para templar la cinta flotada. La cinta flotada templada se mueve después a través de las estaciones de corte sobre rodillos transportadores, donde la cinta se corta en láminas de vidrio de la longitud y anchura deseada. Las Patentes de Estados Unidos Nº 4.466.562 y 4.671.155 proporcionan un análisis del procedimiento de vidrio flotado.

Las temperaturas de la cinta flotada en el baño de estaño generalmente varían de aproximadamente 1090,3ºC (2000ºF) en el extremo de suministro del baño a aproximadamente 538ºC (1000ºF) en el extremo de salida del baño. La temperatura de la cinta flotada entre el baño de estaño y el túnel de recocido generalmente está en el intervalo de 480ºC (896ºF) y aproximadamente 580ºC (1076ºF); las temperaturas de la cinta flotada en el túnel de recocido generalmente varían de aproximadamente 204ºC (400ºF) a aproximadamente 557ºC (1035ºF) en el pico.

El intervalo de temperatura para aplicar la película de revestimiento puede verse afectado por el sustrato que se reviste. Por ejemplo, cuando el sustrato es una cinta flotada de vidrio y el revestimiento se aplica a la cinta flotada durante la fabricación de la cinta flotada, el vidrio flotado puede alcanzar temperaturas mayores de 1000ºC (1832ºF). La cinta de vidrio flotado normalmente se atenúa o dimensiona (por ejemplo, se estira o se comprime) a una temperatura por encima de 800ºC (1472ºF). Si el revestimiento se aplica al vidrio flotado antes o durante el atenuado, el revestimiento puede agrietarse o arrugarse a medida que la cinta flotada se estira o se comprime, respectivamente. Por lo tanto, sería preferible aplicar el revestimiento cuando la cinta flotada es dimensionalmente estable, por ejemplo, por debajo de aproximadamente 800ºC (1472ºF) para flotar vidrios de sosa-cal-sílice y la cinta flotada está a una temperatura para descomponer el precursor que contiene metal, por ejemplo, por encima de aproximadamente 400ºC (752ºF).

Las Patentes de Estados Unidos Nº 4.853.257; 4.971.843; 5.536.718; 5.464.657; y 5.599.387 describen aparatos de revestimiento CVD y procedimientos que pueden usarse en la práctica de la invención para revestir la cinta flotada durante la fabricación de la misma. El procedimiento CVD puede revestir una cinta flotada móvil y soportar además los entornos severos asociados con la fabricación de la cinta flotada. El aparato de revestimiento CVD puede emplearse en diversos puntos en el procedimiento de fabricación de cinta flotada. Por ejemplo, el aparato de revestimiento CVD puede emplearse a medida que la cinta flotada se desplaza a través del baño de estaño, después de que salga del baño de estaño, antes de que entre en el túnel de recocido, a media que se desplaza por el túnel de recocido o después de que salga del túnel de recocido.

Como pueden apreciar los expertos en la materia, diversos parámetros de procedimiento pueden influir en el espesor del revestimiento sobre el sustrato. Respecto al material o forma de la película de revestimiento, la concentración del metal, o precursor que contiene metal, en el gas portador para aplicación pirolítica o CVD, y el caudal del gas portador puede ser de gran influencia. Respecto al sustrato, la velocidad de la cinta flotada (la "velocidad de la línea"), el área superficial del aparato de revestimiento CVD respecto al área superficial de la cinta flotada y las áreas superficiales y la temperatura de la cinta flotada son factores. También, el caudal del gas portador agotado a través de las purgas de escape del aparato de revestimiento CVD, más particularmente la proporción de la velocidad de escape a través de las purgas de escape frente a la velocidad de entrada del gas portador a través de la unidad de revestimiento CVD, conocida como "proporción de ajuste de escape", es un factor. Esos parámetros afectarán al espesor y morfología finales de la película de revestimiento formada sobre la cinta de flotación por el procedimiento CVD.

Las Patentes de Estados Unidos Nº 4.719.126; 4.719.127; 4.111.150; y 3.660.061 describen un aparato de pirólisis por pulverización y procedimientos que pueden usarse con el procedimiento de fabricación de cinta flotada. Aunque el procedimiento de pirólisis por pulverización, como el procedimiento CVD, es bastante adecuado para revestir una cinta de vidrio flotado móvil, la pirólisis por pulverización tiene un equipo más complejo que el equipo CVD y normalmente se emplea entre el extremo de salida del baño de estaño y el extremo de entrada del túnel de recocido, para un procedimiento de producción de vidrio flotado.

Como pueden apreciar los expertos en la materia, los constituyentes y la concentración de la suspensión acuosa pulverizada pirolíticamente, la velocidad de la línea de la cinta flotada, el número de pistolas de pulverización pirolíticas, la presión o volumen de pulverización, el patrón de pulverización y la temperatura de la cinta flotada en el momento de la deposición están entre los parámetros que afectarán al espesor y morfología finales del revestimiento formado sobre la cinta flotada por pirólisis por pulverización. Un ejemplo de un tipo comercial de revestimiento que puede usarse incluye aquellos descritos en la Patente de Estados Unidos Nº 4.134.240 y revestimientos para reducir el paso de la energía solar durante los meses de verano y/o reducir la pérdida de calor radiante tal como se enseña en las Patentes de Estados Unidos Nº 2.724.658; 3.081.200; 3.107.177; 3.410.710 y 3.660.061 y que está disponible en el mercado en PPG Industries, Inc., de Pittsburgh, Pennsylvania.

Las composiciones de vidrio ejemplares de la invención se describen en los siguientes Ejemplos.

Ejemplo 1

Este ejemplo desvela composiciones de vidrio que representan los principios de la presenten invención. También es posible usar modelos informáticos especiales para diseñar composiciones de vidrio y propiedades de producto que representan los principios de la presente invención.

Además de las porciones de hierro, selenio y cobalto de las composiciones desveladas, pueden incluirse otros componentes atrapados en los fundidos, por ejemplo, aunque sin considerarlo limitante, hasta aproximadamente 15 ppm de Cr_{2}O_{3}, hasta aproximadamente 40 ppm de MnO_{2} y hasta aproximadamente el 0,08 por ciento en peso de TiO_{2}. Se supone que Cr_{2}O_{3}, MnO_{2} y TiO_{2} pueden entrar en los fundidos de vidrio como parte del polvo de vidrio. Para composiciones de vidrio de la presente invención producidas mediante un procedimiento de flotado comercial, como se ha analizado anteriormente, el vidrio producido puede incluir, por ejemplo, hasta aproximadamente 9 ppm de Cr_{2}O_{3} y aproximadamente un 0,025% en peso de TiO_{2}. Se considera que los niveles anteriores de dichos materiales son niveles de atrapamiento, que no podrían afectar materialmente a las características de color y propiedades espectrales del vidrio de la presente invención. Debe entenderse que estos intervalos de "material atrapado" son meramente ejemplares y no limitan la invención. Mayores cantidades de dicho material atrapado podrían estar presentes, siempre y cuando no tengan un efecto perjudicial sobre las propiedades deseadas del vidrio resultante.

Las propiedades espectrales mostradas en los siguientes ejemplos están basadas en un espesor de referencia de 0,1535 pulgadas (3,9 mm). Debe apreciarse que las propiedades espectrales de los ejemplos pueden aproximarse a diferentes espesores usando las fórmulas desveladas en la Patente de Estados Unidos Nº 4.792.536.

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Con respecto a los datos de transmitancia de los Ejemplos, la transmitancia luminosa (LTA) se mide usando el iluminante convencional C.I.E. "A" con un observador a 2º a lo largo del intervalo de longitud de onda de 380 a 770 nm. El color del vidrio, en términos de longitud de onda dominante y pureza de excitación (Pe), se mide usando el iluminante convencional C.I.E. "C" con un observador de 2º, siguiendo los procedimientos establecidos en ASTM E308-90. La transmitancia ultravioleta solar total (TSUV) se mide a lo largo del intervalo de longitud de onda de 300 a 400 nm, la transmitancia infrarroja solar total (TSIR) se mide a lo largo del intervalo de longitud de onda de 775 a 2125 nanómetros y la transmitancia de energía solar total (TEST) se mide a lo largo del intervalo de longitud de onda de 275 a 2125 nanómetros. Los datos de transmitancia TSUV, TSIR y TEST se calculan usando datos de irradiación solar directa Parry Moon masa de aire 2.0 y se integran usando la Regla Trapezoidal, como se sabe en la técnica. Las cantidades de composición presentadas se determinaron por fluorescencia de rayos x.

La composición de vidrio de la presente invención puede producirse a partir del material de partida y material previamente fundido (tal como polvo de vidrio). Una ilustración de esto incluye la siguiente formulación:

polvo de vidrio: 239,7 g

arena: 331,1 g

carbonato sódico: 108,3 g

piedra caliza: 28,1 g

dolomita: 79,8 g

torta de sal: 2,3 g

Fe_{2}O_{3} (hierro total): según se requiera

Se: según se requiera

Co_{3}O_{4}: según se requiera.

Las materias primas pueden ajustarse para producir un peso de vidrio final. Se añaden agentes reductores según se requiera para controlar la proporción rédox. El polvo de vidrio usado, que puede formar hasta aproximadamente el 30% del fundido, puede incluir hasta el 0,51% en peso de hierro total, 0,055% en peso de TiO_{2} y 7 PPM de Cr_{2}O_{3}. Al preparar los fundidos como en los ejemplos, los ingredientes pueden pesarse y mezclarse. Una parte del material de partida bruto puede ponerse en un crisol de sílice y calentarse a 2450ºF (1343ºC). Cuando el material de partida se funde, los materiales brutos restantes pueden añadirse al crisol y el crisol puede mantenerse a 2450ºF (1343ºC) durante 30 minutos. El material de partida fundido puede calentarse y mantenerse a temperaturas de 2500ºF (1371ºC), 2550ºF (1399ºC), 2600ºF (1427ºC) durante 30 minutos, 30 minutos y 1 hora, respectivamente. A continuación, el vidrio fundido puede sinterizarse en agua, secarse y volver a calentarse a 2650ºF (1454ºC) en un crisol de platino durante dos horas. El vidrio fundido puede verterse en un crisol para formar una plancha y templarlo. Pueden cortarse muestras de la plancha y esmerilarse y pulirse para su análisis.

El análisis químico de las composiciones de vidrio (excepto para FeO) puede determinarse usando un espectrómetro de fluorescencia de rayos X RIGAKU 3370. Las características espectrales del vidrio pueden determinarse en muestras templadas usando un espectrofotómetro de UV/VIS/NIR Lambda 9 de Perkin-Elmer antes de templar el vidrio o una exposición prolongada a radiación ultravioleta, que afectará a las propiedades espectrales del vidrio. El contenido de FeO y rédox puede determinarse químicamente usando un modelo informático del color del vidrio y el rendimiento espectral.

Lo siguiente son los óxidos básicos aproximados para fundidos experimentales calculados en base al material de partida mencionado anteriormente:

SiO_{2}: 72,1% en peso

Na_{2}O: 13,6% en peso

CaO: 8,8% en peso

MgO: 3,8% en peso

Al_{2}O_{3}: 0,18% en peso

K_{2}O: 0,057% en peso.

La Tabla 1 a continuación desvela composiciones de vidrio ejemplares de la invención a diferentes proporciones rédox. A menos que se indique otra cosa, los valores presentados están en porcentaje en peso. El término "N/A" se refiere a datos que no se han registrado.

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1

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La Tabla 2 desvela las propiedades espectrales para muestras de vidrio de 0,1535 pulgadas (3,9 mm) de espesor, preparadas a partir de las composiciones de la Tabla 1.

2

Ejemplo 2

Este Ejemplo ilustra el efecto de las composiciones de vidrio de la invención sobre el color percibido de un objeto visto a través del vidrio y proporciona un procedimiento de medición de un "desplazamiento de color transmitido convencional" para un objeto visto a través de un sustrato.

Para evaluar el efecto de un sustrato sobre el desplazamiento de color percibido o "transmitido" de un objeto visto a través del sustrato, se desarrolló una rutina matemática usando un sistema "convencional", es decir, un sustrato de referencia, un material de referencia definido y un iluminante de referencia. El sustrato de referencia seleccionado era vidrio Starphire®, de 0,1535 pulgadas (3,9 mm) de espesor, disponible en PPG Industries, Inc. El material de referencia se definió seleccionando una tela gris disponible en el mercado, cuyas propiedades espectrales se muestran en la Tabla 3. El iluminante de referencia era D65.

En primer lugar, un espectro de color reflejado de la tela de referencia seleccionada se midió a diversas longitudes de onda, usando el iluminante de referencia (D65) y un espectrofotómetro Lambda 9, disponible en el mercado en Perkin-Elmer Corporation. El espectro de color reflejado del material de la tela puede convertirse en un color, es decir, en coordenadas de cromaticidad, usando el procedimiento desvelado en ASTM E 308-85 para un iluminante D65 y un observador convencional de CIE 1964 (10º).

A continuación, se midió la transmitancia del vidrio Starphire® de referencia a las mismas longitudes de onda seleccionadas con el espectrofotómetro. Estos datos de reflectancia y transmitancia de "referencia" se muestran en la Tabla 3.

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TABLA 3

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3

TABLA 3 (continuación)

4

TABLA 3 (continuación)

5

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TABLA 3 (continuación)

6

Para calcular un "desplazamiento de color transmitido" que define el desplazamiento de color del material de referencia seleccionado (tela) cuando se observa a través del sustrato de referencia (vidrio Starphire®), se desarrolló la siguiente fórmula matemática:

T\lambda = SI\lambda\ x\ TG\lambda\ x\ RO\lambda\ x\ TG\lambda\ x\ SO\lambda

en la que T\lambda es la cantidad de luz, desde el iluminante de referencia, transmitida a través del sustrato, reflejada por el material seleccionado y retransmitida de vuelta a través del sustrato al dispositivo de medición a una longitud de onda \lambda, SI\lambda es la potencia relativa del iluminante de referencia a una longitud de onda \lambda (de ASTM E 308-85), TG\lambda es la transmitancia del sustrato a una longitud de onda \lambda (medida por el espectrofotómetro), RO\lambda es la reflectancia del material seleccionado a una longitud de onda \lambda (medida por el espectrofotómetro) y SO\lambda es el valor triestímulo del observador convencional a una longitud de onda \lambda (ASTM E 308-85, valor triestímulo del observador convencional CIE 1964 Patrón Complementario (10 grados)). El color del material visto a través del sustrato se determinó después usando ASTM E 308-85. Los procedimientos de cálculo de color ejemplares se describen en Principles of Color Technology, de F. W. Billmeyer y M. Saltzman, segunda edición, 1981, publicada por John Wiley & Sons, y los entenderá un experto en la materia.

Después de haber definido el desplazamiento de color transmitido para este sistema convencional, se realizaron cálculos similares usando especímenes de diferentes muestras de vidrio, y el desplazamiento de color transmitido se calculó de nuevo como se ha descrito anteriormente para estas otras muestras de vidrio. La diferencia entre el desplazamiento de color calculado del material de tela observado a través del vidrio Starphire® y el mismo material de tela observado a través del sustrato seleccionado que se está examinando, se denomina en el presente documento "desplazamiento de color transmitido convencional" (DC) y se define de la siguiente manera:

DC = [(a*_{ref} - a*_{ensayo}) + (b*_{ref} - b*_{ensayo})^{2}]^{4}

en la que a*_{ref} y b*_{ref} son los valores a* y b* del sistema convencional y a*_{ensayo} y b*_{ensayo} son los valores a* y b* usando la muestra de ensayo.

Las Tablas 4-7 muestran las diferencias en las propiedades espectrales y los desplazamientos de color transmitido convencionales (DC) para diversos paneles de vidrio representativos, preparados a partir de composiciones de vidrio seleccionadas de la invención mostradas en la Tabla 1 (Muestras 8, 9, 10 y 11) para diversas telas diferentes disponibles en el mercado, coloreadas, en comparación con el sistema Starphire® "convencional" descrito anteriormente. Los valores "Delta" se calcularon restando el valor de ensayo del valor del sistema convencional para la propiedad particular que se presenta.

TABLA 4

7

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TABLA 5 Referencia

8

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TABLA 6 Referencia

9

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TABLA 7 Referencia

11

Para fines de comparación, la Tabla 8 muestra el desplazamiento de color transmitido convencional para los mismos materiales de tela de las Tablas 4-7, pero vistos a través del vidrio verde convencional, que en este caso es el vidrio Solargreen®, disponible en el mercado en PPG Industries, Inc., usando el sistema de vidrio Starphire® convencional, como se ha descrito anteriormente como referencia.

TABLA comparativa 8

12

Como se muestra en las Tablas 4-8, las composiciones de vidrio de la invención proporcionan desplazamientos de color transmitido convencionales generalmente menores que el vidrio Solargreen®. El vidrio de la invención, preferentemente, tiene un desplazamiento de color transmitido convencional como se ha definido anteriormente de menos de 6, preferentemente menos de 5, más preferentemente menos de 4 y aún más preferentemente menos de 3 a un espesor de 3,9 mm.

El procedimiento de cálculo descrito anteriormente puede usarse para calcular el desplazamiento de color transmitido convencional para cualquier sustrato de vidrio o tela para el que se conocen la transmitancia y reflectancia espectrales respectivas.

Sin embargo, como apreciará un experto en la materia, el desplazamiento de color transmitido puede medirse directamente, tal como con un instrumento SpectraGard disponible en el mercado en Byk Gardner. En este procedimiento alternativo, una muestra de vidrio, es decir, una referencia, se pone en la zona de reflexión del instrumento y el material, por ejemplo, la tela, se pone aproximadamente 1/4 pulgadas (0,635 cm) detrás de la muestra. El instrumento se hace funcionar, preferentemente, en modo especular con reflexión excluida. Pueden seleccionarse un iluminante de referencia, por ejemplo, D65, y un observador convencional, por ejemplo, el observador 1964 (10º). En esta configuración, la luz se desplaza a través de la muestra de vidrio, se refleja desde el material y pasa a través de la muestra de nuevo al instrumento. Los valores de calor, por ejemplo las coordenadas de cromaticidad, tales como L*, a*, b*, etc., los determina después el instrumento.

Después de obtener estos valores "convencionales", la muestra de vidrio de referencia puede sustituirse por una muestra de ensayo y los valores de color se miden de nuevo. El instrumento determina entonces la diferencia de color medida entre la "muestra convencional" y la "muestra de ensayo", para generar un desplazamiento de color transmitido convencional.

Sin embargo, una desventaja de este procedimiento alternativo es que, por un lado, debe medirse el desplazamiento de color transmitido de las muestras reales, es decir, la muestra de vidrio de referencia, la muestra de ensayo y la tela. Como alternativa, en el procedimiento de cálculo espectrofotométrico descrito anteriormente, una vez que se miden los datos espectrales para una muestra de vidrio o tela particular, el desplazamiento de color transmitido con respecto a cualquier otra muestra de vidrio puede calcularse usando los datos espectrales para la otra muestra de vidrio, sin que estén presentes físicamente todas las muestras.

Un experto en la materia entenderá fácilmente que pueden hacerse modificaciones a la invención sin alejarse de los conceptos desvelados en la descripción anterior. Por consiguiente, las realizaciones particulares descritas en detalle en el presente documento son únicamente ilustrativas, y no limitan el ámbito de la invención, que está dado por toda la amplitud de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Una composición de vidrio de color gris neutro para paneles de visualización para automóvil que tiene características de desplazamiento de color transmitido reducido, teniendo la composición de vidrio una parte básica que comprende:

SiO_{2}: del 65 al 75 por ciento en peso

Na_{2}O: del 10 al 20 por ciento en peso

CaO: del 5 al 15 por ciento en peso

MgO: del 0 al 5 por ciento en peso

Al_{2}O_{3}: del 0 al 5 por ciento en peso

K_{2}O: del 0 al 5 por ciento en peso

y colorantes principales que comprenden:

Fe_{2}O_{3} (hierro total): del 0,30 al 0,75 por ciento en peso

CoO: de 0 a 15 ppm

Se: de 1 a 15 ppm

en la que el vidrio tiene una transmitancia luminosa de al menos el 65 por ciento a un espesor de 3,9 mm, una proporción rédox de 0,4 a 0,675, una TEST de menos de o igual al 65 por ciento y un desplazamiento de color transmitido convencional de menos de 6.

2. La composición de vidrio de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la composición de vidrio está básicamente libre de al menos uno de óxido de lantano y óxido de cerio.

3. La composición de vidrio de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la composición de vidrio está esencialmente libre de níquel.

4. La composición de vidrio de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la composición de vidrio incluye uno o más componentes adicionales seleccionados entre óxido de cromo, óxido de manganeso, óxido de titanio, óxido de cerio, óxido de cinc, óxido de molibdeno o polisulfuro de hierro.

5. La composición de vidrio de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el desplazamiento de color transmitido convencional es menor de 4.

6. La composición de vidrio de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el hierro total es del 0,3 al 0,5 por ciento en peso.

7. La composición de vidrio de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el Se es de 3 a 6 ppm.

8. La composición de vidrio de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el hierro total es del 0,3 al 0,5 por ciento en peso, la proporción rédox es de 0,4 a 0,675, el CoO es 0 ppm y el Se es de 4 a 5 ppm.

9. La composición de vidrio de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye hasta 10 ppm de polisulfuro de hierro.

10. Un automóvil que tiene un interior y al menos un panel de visualización que tiene características de desplazamiento de color transmitido reducido, estando formado el panel de visualización a partir de una composición de vidrio de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Un procedimiento de reducción de un desplazamiento en el color percibido del interior de un automóvil, cuando se observa a través de un panel de visualización de automóvil, comprendiendo el procedimiento la etapa de formar el panel de visualización a partir de una composición de vidrio que tiene una parte básica que comprende:

SiO_{2}: del 65 al 75 por ciento en peso

Na_{2}O: del 10 al 20 por ciento en peso

CaO: del 5 al 15 por ciento en peso

MgO: del 0 al 5 por ciento en peso

Al_{2}O_{3}: del 0 al 5 por ciento en peso

K_{2}O: del 0 al 5 por ciento en peso

y colorantes principales que comprenden:

Fe_{2}O_{3} (hierro total): del 0,30 al 0,75 por ciento en peso

CoO: de 0 a 15 ppm

Se: de 1 a 15 ppm

en el que el vidrio tiene una transmitancia luminosa de al menos el 65 por ciento a un espesor de 3,9 mm, una proporción rédox de 0,4 a 0,675, una TEST de menos de o igual al 65 por ciento y un desplazamiento de color convencional de menos de 6.

12. Un elemento transparente fabricado de la composición de vidrio citada en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

13. El elemento transparente de la reivindicación 12, en el que el elemento transparente tiene un espesor de 1 mm a 20 mm.

14. El elemento transparente de la reivindicación 13, que incluye un revestimiento de control solar depositado sobre al menos una parte del elemento transparente.

15. El elemento transparente de la reivindicación 13, en el que el elemento transparente es un panel de visualización para automóvil.