DE69901891T2

DE69901891T2 - Bronzefarbenes, einsichthemmendes glass

Info

Publication number: DE69901891T2
Application number: DE69901891T
Authority: DE
Inventors: F. Krumwiede
Original assignee: PPG Industries Ohio Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: WO1999047463A1; ATE219471T1; AU3006099A; AR018150A1; US6455452B1; NZ506593A; TW509665B; DE69901891D1; ES2179629T3; EP1064233A1; JP2002506790A; AU752237B2; KR20010041907A; DK1064233T3; ID26529A; CA2321758A1; PT1064233E; BR9908980A; PL342766A1; EP1064233B1

Description

Die Erfindung betrifft ein bronzefarbenes Soda-Kalk- Siliziumdioxidglas mit einer Lichtdurchlässigkeit, die es zur Verwendung als eine Einsicht hemmende Verglasung in Fahrzeugen, wie die Seiten- und Rückfenster in Caravans oder für Glasschiebedächer von Kraftfahrzeugen, geeignet macht. Wenn hierin verwendet, schließt der Begriff "bronzefarben" jene Gläser ein, die eine farbtongleiche Wellenlänge von 560 bis 590 Nanometern (nm) aufweisen und die auch als grüngelb, gelborange oder gelbgrau in der Farbe charakterisiert werden können. Außerdem sollte das Glas, wenn mit typischen, in Kraftfahrzeuganwendungen verwendeten Bronzegläsern verglichen, niedrigere Infrarot- und Ultraviolettstrahlungsdurchlässigkeit zeigen und mit den Floatglasherstellungsverfahren verträglich sein.

Stand der Technik

Verschiedene dunkel getönte, Infrarot- und Ultraviolettstrahlung absorbierende Glaszusammensetzungen sind auf dem Fachgebiet bekannt. Das primäre Färbemittel in typischen, dunkel getönten, Einsicht hemmenden Kraftfahrzeuggläsern ist Eisen, welches gewöhnlich sowohl in den Formen Fe&sub2;O&sub3; und FeO vorliegt. Einige Gläser verwenden Kobalt, Selen und gegebenenfalls Nickel in Kombination mit Eisen, um die erwünschte Farbe und Infrarot- und Ultraviolettlichtstrahlung zu erzielen, beispielsweise wie offenbart in US-A-(s)-4 873 206 Jones; 5 278 108 Cheng, et al.; 5 308 805 Baker, et al.; 5 393 593 Gulotta, et al.; 5 545 596 und 5 582 455 Casariego et al. und EP-A-0 705 800. Andere schließen Chrom mit dieser Kombination von Färbemitteln, wie offenbart in US-A-(s)-4 104 076 Pons; 4 339 541 Dela Ruye; 5 023 210 Krumwiede, et al. und 5 352 640 Combes, et al.; EP-A-0 536 049; FR-A-2 331 527 und CA-B-2 148 954 ein. Patente, wie US-A-(s)-5 521 128 und 5 346 867 Jones, et al.; und 5 411 922 Jones schließen weiterhin Mangan und/oder Titan ein. Weitere Gläser können zusätzliche Materialien, wie offenbart in WO 96/00194, einschließen, das den Einschluss von Fluor, Zirkonium, Zink, Cer, Titan und Kupfer in die Glaszusammensetzung lehrt und fordert, dass die Summe der Erdalkalioxide weniger als 10 Gewichtsprozent des Glases ist. EP-A-8 165 296 und EP-A-803 479 offenbart grün gefärbte Gläser mit einer farbtongleichen Wellenlänge von 480 bis 565 Nanometern bzw. 480 bis 560 Nanometern. EP-A-452-207 bezieht sich auf ein blaugraues oder grünes Glas mit einer farbtongleichen Wellenlänge von 500 bis 570 Nanometern. In JP-A-57 106537 wird ein bronzefarbenes Glas mit einer Lichtdurchlässigkeit (LTA) von 70% oder größer beschrieben. FR-A- 2 082 647 lehrt Gläser mit Bronzefarbe, die durch die Verwendung von Nickel in Mengen von 8 bis 28 ppm erhalten wird. US- A-4 104 076 offenbart ein Wärme absorbierendes Glas für Fenster von Gebäuden mit einer Anregungsreinheit von 14% im Maximum.
Beim Herstellen von Infrarot- und Ultraviolettstrahlung absorbierenden Gläser, müssen die relativen Mengen an Eisen und anderen Zusätzen innerhalb eines Arbeitsbereichs streng verfolgt und gesteuert werden, um die gewünschten Farb- und Spektraleigenschaften bereitzustellen. Ein dunkel getöntes, bronzefarbenes Glas, das als Einsicht hemmende Verglasung für Fahrzeuge zur Ergänzung der bronzefarbenen Gläser, die in Kraftfahrzeugen und Vans erhältlich sind, verwendet werden kann, welches überlegene Solarleistungseigenschaften zeigt und mit industriellen Fluotglasherstellungstechniken verträglich ist, wäre erwünscht.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine bronzefarbene Infrarot- und Ultraviolettstrahlung absorbierende Glaszusammensetzung mit einer Zusammensetzung, enthaltend einen Hauptglasanteil, erreicht, enthaltend: SiO&sub2; 66 bis 75 Gewichtsprozent, Na&sub2;O 10 bis 20 Gewichtsprozent, CaO 5 bis 15 Gewichtsprozent, MgO 0 bis 5 Gewichtsprozent, Al&sub2;O&sub3; 0 bis 5 Gewichtsprozent, K&sub2;O 0 bis 5 Gewichtsprozent und einen Sonnenstrahlen absorbierenden und färbenden Anteil, im Wesentlichen bestehend aus: Gesamteisen 0,7 bis 2,2 Gewichtsprozent, FeO 0,15 bis 0,5 Gewichtsprozent, Se 3 bis 100 ppm und CoO 0 bis 200 ppm, wobei das Glas eine Lichtdurchlässigkeit (LTA) bis zu 60%, eine Gesamtsolarultraviolettdurchlässigkeit (TSUV) von 40% oder weniger, eine Gesamtsolarinfrarotdurchlässigkeit (TSIR) von 35% oder weniger und eine Gesamtsolarenergiedurchlässigkeit (TSET) von 40% oder weniger aufweist und die Farbe des Glases durch eine farbtongleiche Wellenlänge im Bereich von 571 bis 590 Nanometern und eine Anregungsreinheit von 15 bis 75% gekennzeichnet ist, bei einer Dicke von 4,06 mm (0,160 inch).
Die vorliegende Erfindung stellt eine bronzefarbene, infrarote und ultraviolette Strahlung absorbierende Glaszusammensetzung mit einer Lichtdurchlässigkeit von bis zu 60% bereit. Das Glas verwendet eine Standard-Soda-Kalk-Siliziumdioxidglasgrundlagenzusammensetzung und zusätzlich Eisen und Selen und gegebenenfalls Kobalt als infrarote und ultraviolette Strahlung absorbierende Materialien und Färbemittel. Das erfindungsgemäße Glas hat eine Lichtdurchlässigkeit (LTA) von bis zu 60% und seine Farbe ist durch eine farbtongleiche Wellenlänge im Bereich von 571 bis 590 Nanometern und eine Anregungsreinheit von 15 bis 75% bei einer Dicke von (0,160 inch) 4,06 Millimetern gekennzeichnet.
Ein Sonnenstrahlung absorbierender und gefärbter Anteil besteht im Wesentlichen aus: Gesamteisen 0,7 bis 2,2 Gewichtsprozent, FeO 0,15 bis 0,5 Gewichtsprozent, Se 3 bis 100 ppm und CoO 0 bis weniger als 100 ppm, was zu Gläsern mit einer Lichtdurchlässigkeit (LTA) von bis 60%, vorzugsweise 20 bis 60% führt und der Farbton der Gläser ist durch eine farbtongleiche Wellenlänge im Bereich von 571 Nanometern bis 590 Nanometern und eine Anregungsreinheit von 15 bis 75% und eine Dicke von 4,06 mm (0,160 inch) gekennzeichnet.
In einer Ausführungsform der Erfindung schließt die Glaszusammensetzung eines bronzefarbenen infrarote und ultraviolette Strahlung absorbierenden Soda-Kalk-Siliziumdioxidglasgegenstands einen Sonnenstrahlung absorbierenden und färbenden Anteil ein, bestehend im Wesentlichen aus: 0,7 bis 2,2; vorzugsweise 1 bis 1,6; bevorzugter 1 bis 1,4 Gewichtsprozent Gesamteisen; 0,15 bis 0,5; vorzugsweise 0,20 bis 0,40; bevorzugter 0,24 bis 0,36 Gewichtsprozent FeO, 3 bis 100 ppm; vorzugsweise 15 bis 80 ppm; bevorzugter 20 bis 45 ppm Se und gegebenenfalls bis zu 200 ppm; vorzugsweise 0 bis 70 ppm; bevorzugter 20 bis 60 ppm CoO.
Die Lösung schließt eine Flachglasscheibe, gebildet durch das Floatverfahren aus den erfindungsgemäßen Glaszusammensetzungen, wie durch die Ansprüche angeführt, und ein Kraftfahrzeugfenster, gebildet aus der Flachglasscheibe, ein.
Das Grundglas der vorliegenden Erfindung, das heißt die Hauptbestandteile des Glases ohne die infrarotes und ultraviolettes Licht absorbierenden Materialien und/oder Färbemittel, die ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, ist industrielles Soda-Kalk-Siliziumdioxidglas, typischerweise gekennzeichnet wie nachstehend:

Gewichtsprozent

SiO&sub2; 66 bis 75
Na&sub2;O 10 bis 20
CaO 5 bis 15
MgO 0 bis 5
Al&sub2;O&sub3; 0 bis 5
K&sub2;O 0 bis 5
Wenn hierin verwendet, beziehen sich alle Werte "Gewichtsprozent (Gew.-%)" auf das Gesamtgewicht der fertigen Glaszusammensetzung. Zu diesem Grundglas fügt die vorliegende Erfindung infrarote und ultraviolette Strahlung absorbierende Materialien und Färbemittel in Form von Eisen und Selen und gegebenenfalls Kobalt hinzu. Wenn hierin bezüglich der Glaszusammensetzungen offenbart, wird Eisen in Bezug auf Fe&sub2;O&sub3; und FeO ausgedrückt, Selen wird in Bezug auf elementares Se ausgedrückt und Kobalt wird in Bezug auf CoO ausgedrückt. Selbstverständlich können die hierin offenbarten Glaszusammensetzungen kleine Menge anderer Materialien, beispielsweise Schmelz- und Läuterungshilfen, Fremdmaterialien oder Verunreinigungen, einschließen. Natürlich können in einer Ausführungsform der Erfindung kleine Menge zusätzlicher Materialien in das Glas eingeschlossen sein, um die gewünschten Farbeigenschaften bereitzustellen und die Sonnenleistung des Glases, wie später genauer erörtert, zu verbessern.
Die Eisenoxide in einer Glaszusammensetzung leisten verschiedene Funktionen. Eisen(III)oxid Fe&sub2;O&sub3; ist ein starkes Ultraviolettstrahlungsabsorptionsmittel und verleiht dem Glas eine gelbe Färbung. Eisen(II)oxid FeO ist ein starkes Infrarotstrahlungsabsorptionsmittel und verleiht eine blaue Färbung. Die Gesamtmenge an in den hierin offenbarten Gläsern vorliegendem Eisen wird bezüglich Fe&sub2;O&sub3; gemäß der üblichen analytischen Praxis ausgedrückt, impliziert jedoch nicht, dass das gesamte Eisen tatsächlich in Form von Fe&sub2;O&sub3; vorliegt. Gleichfalls wird die Menge an Eisen in dem zweiwertigen Eisenzustand als FeO angeführt auch, selbst wenn es tatsächlich nicht in dem Glas als FeO vorliegen mag. Um die relativen Mengen an Eisen(II)- und Eisen(III)ion in den Glaszusammensetzungen, die hierin offenbart werden, zu reflektieren, sollte der Begriff "Redox" die Bedeutung von Eisen in dem zweiwertigen Eisenzustand (ausgedrückt als FeO) dividiert durch die Menge an Gesamteisen (ausgedrückt als Fe&sub2;O&sub3;) bedeuten. Weiterhin soll, sofern nicht anders ausgewiesen, der Begriff "Gesamteisen" in dieser Beschreibung Gesamteisen, ausgedrückt bezüglich Fe&sub2;O&sub3;, bedeuten und der Begriff "FeO" soll Eisen in dem zweiwertigen Zustand, ausgedrückt bezüglich FeO, bedeuten.
Se ist ein ultraviolett absorbierendes Färbemittel, das dem Soda-Kalk-Siliziumdioxidglas eine rosa oder braune Farbe verleiht. Se kann auch etwas infrarote Strahlung absorbieren und seine Verwendung tendiert zur Verminderung von Redox. CoO wirkt als ein blaues Färbemittel und zeigt keine nennenswerten Infrarot- oder Ultraviolettstrahlung absorbierenden Eigenschaften. Ein geeigneter Ausgleich, das heißt zwischen Eisen(III)- und Eisen(II)oxiden, Selen und Kobalt ist erforderlich, um das gewünschte bronzefarbene, Einsicht hemmende Glas mit den gewünschten Spektraleigenschaften zu erhalten.
Das erfindungsgemäße Glas kann geschmolzen und in einem kontinuierlichen, industriellen Glasschmelzvorgang, in großem Maßstab geläutert werden und durch das Floatverfahren zu flachen Glasscheiben verschiedener Dicke geformt werden, indem das geschmolzene Glas auf einem Becken von geschmolzenem Metall, gewöhnlich Zinn, getragen wird, wenn es eine Bandform annimmt und in einer auf dem Fachgebiet bekannten Weise gekühlt wird.
Obwohl es bevorzugt ist, dass das hierin offenbarte Glas unter Verwendung eines auf dem Fachgebiet gut bekannten, herkömmlichen überkopf-gefeuerten, kontinuierlichen Schmelzvorgangs hergestellt wird, kann das Glas auch unter Verwendung eines Mehrstufenschmelzvorgangs, wie offenbart in US-A- (s)-4 381 934 von Kunkle, et al.; 4 792 536 Pecoraro, et al. und 4 886 539 Cerutti, et al., hergestellt werden. Falls erforderlich, kann zum Homogenisieren des Glases eine Rühranordnung innerhalb der Schmelze und/oder Formstufen des Glasherstellungsvorgangs angewendet werden, um Glas der höchsten optischen Qualität herzustellen.
In Abhängigkeit von der Art des Schmelzvorgangs kann Schwefel zu den Chargenmaterialien eines Soda-Kalk-Siliziumdioxidglases als eine Schmelz- und Läuterungshilfe zugesetzt werden. Industriell hergestellte Floatgläser können bis zu etwa 0,3 Gewichtsprozent SO&sub3; einschließen. In eine Glaszusammensetzung, die Eisen und Schwefel einschließt, kann Bereitstellung reduzierender Bedingungen Bernsteinfärbung erzeugen, die die Lichtdurchlässigkeit senkt, wie in US-A-4 792 536 Pecoraro, et al. offenbart ist. Jedoch wird angenommen, dass die reduzierenden Bedingungen, die zur Herstellung dieser Färbung in Floatglaszusammensetzungen des hierin offenbarten Typs erforderlich sind, auf ungefähr die ersten 20 Mikrometer der unteren Glasoberfläche, die mit dem geschmolzenen Zinn während des Floatbildungsvorgangs in Kontakt sind, begrenzt sind und zu einem geringeren Ausmaß der freiliegenden oberen Glasoberfläche. Aufgrund des niedrigeren Glasschwefelgehalts und des begrenzten Bereichs des Glases, in dem in Abhängigkeit von der jeweiligen Soda-Kalk-Siliziumdioxidglaszusammensetzung eine beliebige Färbung auftreten könnte, übt Schwefel in diesen Oberflächen im Wesentlichen keine Materialwirkung auf die Glasfarbe oder die Spektraleigenschaften aus.
Im Ergebnis der Bildung des Glases auf geschmolzenem Zinn, wie vorstehend erörtert, können natürlich messbare Mengen an Zinnoxid in die Oberflächenbereiche des Glases auf der Seite, die mit dem geschmolzenen Zinn in Kontakt ist, wandern. Typischerweise hat ein Stück Floatglas eine SnO&sub2;- Konzentration im Bereich von etwa 0,05 bis 2 Gewichtsprozent in etwa den ersten 25 (m unter der Oberfläche des Glases, das mit dem Zinn in Kontakt ist. Typische Hintergrundanteile von SnO&sub2; können eine Höhe von 30 Teilen pro Million (ppm) annehmen. Es wird angenommen, dass hohe Zinnkonzentrationen in etwa den ersten 0,001 um (10 Angström) der Glasoberfläche, getragen durch das geschmolzene Zinn, leicht die Reflexion der Glasoberfläche erhöhen können, jedoch der Gesamteinfluss auf die Glaseigenschaften minimal ist.
Tabelle 1 erläutert Beispiele von experimentellem Glasschmelzen mit Glaszusammensetzungen, die die erfindungsgemäßen Prinzipien anwenden. In ähnlicher Weise erläutert Tabelle 2 eine Reihe von Computer-modellierte Glaszusammensetzungen unter Nutzung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Die Modellzusammensetzungen wurden durch ein Glasfarben- und Spektraleigenschaftscomputermodell, entwickelt von PPG Industries, Inc., erzeugt. Tabellen 1 und 2 führen nur die Eisen-, Selen- und Kobaltanteile der Beispiele an. Es wird angenommen, dass die erfindungsgemäßen Glaszusammensetzungen, die durch ein industrielles Floatverfahren, wie vorstehend erörtert, hergestellt wurden, diese Materialien einschließen können, jedoch diese Anteile von solchen Materialien als Fremdanteile aufzufassen sind, die das Material in den Farbeigenschaften und Spektraleigenschaften des erfindungsgemäßen Bronzeglases nicht beeinträchtigen würden.
Die in Tabellen 1 und 2 gezeigten Spektraleigenschaften basieren auf einer Bezugsdicke (0,160 inch) 4,06 mm. Die Spektraleigenschaften der Beispiele bei verschiedenen Dicken unter Verwendung der in US-A-4 792 536 offenbarten Formulierungen können natürlich angenähert werden.
Bezüglich der Durchlässigkeitsdaten, die in Tabelle 1 bereitgestellt werden, wird die Lichtdurchlässigkeit (LTA) unter Verwendung eines C.I.E.-Standardilluminants "A" mit einem 2 Grad Beobachter über den Wellenlängenbereich von 380 bis 770 Nanometern gemessen. Die Glasfarbe, bezüglich der farbtongleichen Wellenlänge und Anregungsreinheit, wird unter Verwendung des C.I.E.-Standardilluminants "C" mit einem 2 Grad Beobachter, gemäß den Verfahren, die in ASTM E308-90 angeführt sind, gemessen. Die Gesamt-Solar-Ultraviolettdurchlässigkeit (TSUV) wird über den Wellenlängenbereich von 300 bis 400 Nanometern gemessen. Die Gesamt-Solar-Infrarotdurchlässigkeit (TSER) wird über den Wellenlängenbereich von 720 bis 2000 Nanometern gemessen und die Gesamt-Solar-Energiedurchlässigkeit (TSET) wird über den Wellenlängenbereich von 300 bis 2000 Nanometern gemessen. Die TSUV und TSER und TSET Durchlässigkeitsdaten werden unter Verwendung von Parry Moon Airmaß 2,0 Direkt-Solarbestrahlungsdaten berechnet und unter Verwendung der Trapezregel, wie auf dem Fachgebiet bekannt, integriert. Die in Tabelle 2 dargestellten Spektraleigenschaften basieren auf den gleichen Wellenlängenbereichen und Berechnungsverfahren.

Probenherstellung

Die in Tabelle 1 bereitgestellte Information basiert auf experimentellen Laborschmelzen mit ungefähr den nachstehenden Chargenkomponenten:
Bruchglas 239,74 g
Sand 331,10 g
Sodaasche 108,27 g
Kalkstein 28,14 g
Dolomit 79,80 g
Salzkuchen 2,32 g
Fe&sub2;O&sub3; (Gesamteisen) wie gefordert
Se wie gefordert
Co&sub3;O&sub4; wie gefordert
Die Rohstoffe wurden eingestellt, um ein Endglasgewicht von 700 Gramm zu erzeugen. Reduktionsmittel wurden, wie gefordert, zum Steuern von Redox zugesetzt. Beim Herstellen der Schmelzen wurden die Bestandteile ausgewogen und vermischt. Ein Teil des Rohchargenmaterials wurde dann in einen Siliziumdioxidschmelztiegel gegeben und auf (2450ºF) 1343ºC erhitzt. Wenn das Chargenmaterial geschmolzen ist, wurden die verbleibenden Rohstoffe zu dem Schmelztiegel gegeben und der Schmelztiegel wurde bei (2450ºF) 1343ºC für 30 Minuten gehalten. Die geschmolzene Charge wurde dann erhitzt und bei Temperaturen von (2500ºF) 1371ºC, (2550ºF) 1399ºC, (2600ºF) 1427ºC für 30 Minuten, 30 Minuten bzw. 1 Stunde gehalten. Nun wurde das geschmolzene Glas in Wasser gefrittet, getrocknet und in einem Platinschmelztiegel für zwei Stunden auf (2650ºF) 1454ºC erneut erhitzt. Das geschmolzene Glas wurde dann unter Bildung der Platte aus dem Schmelztiegel gegossen und entspannt. Die Proben wurden zur Analyse aus der Platte geschliffen, grundiert und poliert.
Die chemische Analyse der Glaszusammensetzungen (ausgenommen für FeO) wurde unter Verwendung eines RIGAKU 3370 Röntgenstrahlfluoreszenzspektrophotometers bestimmt. Die Spektraleigenschaften des Glases wurden an gekühlten Proben unter Verwendung eines Perkim-Elmer Lambda 9 UV/VIS/NIR- Spektrophotometers vor dem Tempern des Glases oder verlängertem Aussetzen von Ultraviolettstrahlung, was die Spektraleigenschaften des Glases bewirken wird, bestimmt. Der FeO- Gehalt und Redox wurden unter Verwendung des Glasfarb- und Spektraleigenschaftencomputermodells, entwickelt von PPG Industries, Inc., bestimmt. Das Nachstehende sind die angenäherten basischen Oxide der experimentellen Schmelzen, offenbart in Tabelle 1, berechnet auf der Basis der Charge:
SiO&sub2; 72,1 Gewichtsprozent
Na&sub2;O 13,6 Gewichtsprozent
CaO 8,8 Gewichtsprozent
MgO 3,8 Gewichtsprozent
Al&sub2;O&sub3; 0,18 Gewichtsprozent
K&sub2;O 0,057 Gewichtsprozent
Es wird erwartet, dass die basischen Oxidbestandteile von industriellen Soda-Kalk-Siliziumdioxidglaszusammensetzungen, die auf experimentellem Schmelzen, offenbart in Tabelle 1, basieren und die modellierte Zusammensetzung, offenbart in Tabelle 2, ähnlich sein würden, wie jene vorstehend erörtert. Tabelle 1 Tabelle 2
Bezugnehmend auf Tabellen 1 und 2 stellt die vorliegende Erfindung ein bronzefarbenes Glas mit einer Standard- Soda-Kalk-Siliziumdioxidglas-Grundzusammensetzung und zusätzlich Eisen und Selen und gegebenenfalls Kobalt als Infrarot- und Ultraviolettstrahlung absorbierende Materialien und Färbemittel und einer Lichtdurchlässigkeit (LTA) von bis zu 60% und einer Farbe, gekennzeichnet durch eine farbtongleiche Wellenlänge (DW) im Bereich von 571 bis 590 Nanometern (nm) und eine Anregungsreinheit (Pe) von 15 bis 75%, bereit. Es wird vorweggenommen, dass die Farbe des Glases innerhalb des farbtongleichen Wellenlängenbereichs variieren kann, um ein gewünschtes Produkt bereitzustellen. Wenn sich die farbtongleiche Wellenlänge beispielsweise 590 Nanometern nähert, kann die Glasfarbe als gelborange erscheinen. Wenn die Anregungsreinheit keiner wird, kann das Glas außerdem grauer erscheinen, während wenn sich die Anregungsreinheit erhöht, die Farbe des Glases intensiver erscheinen kann.
Das Redoxverhältnis für das Glas wird zwischen 0,15 bis 0,40, vorzugsweise zwischen 0,18 bis 0,30, bevorzugter zwischen 0,24 bis 0,29, gehalten. Die Glaszusammensetzung hat auch eine TSUV von nicht größer als 40%, vorzugsweise nicht größer als 35%, eine TSIR von nicht größer als 35%, vorzugsweise nicht größer als 30% und eine TSET von nicht größer als 40%, vorzugsweise nicht größer als 35%.
Die Glaszusammensetzung schließt 0,7 bis 2,2 Gewichtsprozent Gesamteisen, vorzugsweise 1 bis 1,6 Gewichtsprozent Gesamteisen und bevorzugter 1,1 bis 1,4 Gewichtsprozent Gesamteisen; 0,15 bis 0,5 Gewichtsprozent FeO, vorzugsweise 0,2 bis 0,4 Gewichtsprozent FeO und bevorzugter 0,24 bis 0,36 Gewichtsprozent FeO und 3 bis 100 ppm Se, vorzugsweise 20 bis 80 ppm Se und bevorzugter 15 bis 40 ppm Se ein. Das Glas hat eine LTA von bis zu 60% und eine Farbe, charakterisiert durch eine farbtongleiche Wellenlänge von 571 bis 590 Nanometern, vorzugsweise 575 bis 585 Nanometern und eine Anregungsreinheit von 15 bis 35%, bei einer Dicke von 0,16 inch (4,06 mm). Wie vorstehend erörtert, kann Kobalt auch in die Glaszusammensetzung und spezieller 0 bis weniger 100 ppm CoO, vorzugsweise 0 bis 70 ppm CoO und bevorzugter 20 bis 50 ppm CoO eingeschlossen sein.
Die Nachstehenden sind zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die die gleichen Infrarot- und Ultraviolettstrahlung absorbierenden Materialien und vorstehende erörterten Färbemittel vereinigen, um ein Glas mit den gewünschten Farbeigenschaften und Spektraleigenschaften herzustellen.
Eine Glaszusammensetzung, die 0,7 bis 2,2 Gewichtsprozent Gesamteisen; 0,15 bis 0,5 Gewichtsprozent FeO, 3 bis 100 ppm Se und 0 bis 200 ppm CoO einschließt und eine LTA von bis zu 60% aufweist und eine Farbe, gekennzeichnet durch eine farbtongleiche Wellenlänge von 571 bis 590 Nanometern und eine Anregungsreinheit von 15 bis 75%, bei einer Dicke von 0,16 inch (4,06 mm).
Eine Glaszusammensetzung, die 0,7 bis 1,35 Gewichtsprozent Gesamteisen; 0,15 bis 0,5 Gewichtsprozent FeO, 3 bis 100 ppm Se und 0 bis weniger als 100 ppm CoO einschließt und eine LTA von 20 bis 60% und eine Farbe aufweist, gekennzeichnet durch eine farbtongleiche Wellenlänge von 571 bis 590 Nanometern und eine Anregungsreinheit von 15 bis 75%, bei einer Dicke von (0,16 inch) 4,06 mm.
Es wird erwartet, dass die Spektraleigenschaften des Glases sich nach Tempern des Glases und weiterhin für einen verlängerten Zeitraum der Belichtung mit Ultraviolettstrahlung, üblicherweise als "Sonnenbestrahlung" bezeichnet, verändern werden. Insbesondere wird geschätzt, dass Tempern und Sonnenbestrahlung der hierin offenbarten Glaszusammensetzungen die LTA und TSIR um 0,5 bis 1% vermindern kann und die TSUV um 1 bis 2% und TSET um 1 bis 1,5% vermindert. Als ein Ergebnis hat das Glas in einer Ausführungsform der Erfindung ausgewählte Spektraleigenschaften, die anfänglich außerhalb der gewünschten Bereiche, die vorstehend erörtert wurden, fallen, jedoch nach Tempern und/oder Sonnenbestrahlung in die gewünschten Bereiche fallen. Hierin offenbartes Glas und hergestellt durch das Floatverfahren liegt typischerweise im Bereich von einer Schichtdicke von 1 Millimeter bis 10 Millimeter.
Für Fahrzeugverglasungsanwendungen ist es bevorzugt, dass die Glasplatten mit einer Zusammensetzung und Spektraleigenschaften, wenn hierin offenbart, eine Dicke im Bereich von (0,126 bis 0,197 inch) 3,2 bis 5 Millimeter aufweisen. Es wird vorweggenommen, dass wenn eine einzelne Glasscheibe mit dem vorstehenden Dickenbereich angewendet wird, das Glas getempert wird, beispielsweise für ein Kraftfahrzeugseiten- oder Rückfenster.
Es ist auch denkbar, dass das Glas baulich verwendet wird und bei Dicken im Bereich (0,14 bis 0,24 inch) 3,6 bis 6 Millimeter eingesetzt wird. Wenn Mehrfachschichten für entweder Kraftfahrzeug- oder Bauanwendungen verwendet werden, wird vorweggenommen, dass die Glasscheiben gekühlt und miteinander laminiert werden, unter Verwendung von termoplastischem Klebstoff, wie Polyvinylbutyral.
Wie früher erörtert, können auch andere Materialien zu den hierin offenbarten Glaszusammensetzungen, zum weiteren Vermindern von infraroter und ultravioletter Strahlungsdurchlässigkeit und/oder Steuerung der Glasfarbe gegeben werden. Insbesondere ist es denkbar, dass die nachstehenden Materialien zu dem Eisen und Selen und gegebenenfalls Kobalt enthaltenden hierin offenbarten Soda-Kalk-Siliziumdioxidglas gegeben werden können:
Cr&sub2;O&sub3; 0 bis 0,009 Gewichtsprozent
TiO&sub2; 0 bis 0,9 Gewichtsprozent
V&sub2;O&sub5; 0 bis 0,12 Gewichtsprozent
MnO&sub2; 0 bis 1 Gewichtsprozent
Nd&sub2;O&sub3; 0 bis 1 Gewichtsprozent
SnO&sub2; 0 bis 2 Gewichtsprozent
ZnO 0 bis 1 Gewichtsprozent
MoO&sub3; 0 bis 0,03 Gewichtsprozent
CeO&sub2; 0 bis 2 Gewichtsprozent
NiO 0 bis 0,1 Gewichtsprozent
Natürlich müssten Einstellungen für das basische Eisen und Selen und gegebenenfalls Kobaltbestandteile hinsichtlich einer Farbe und/oder Redox beeinflussenden Wirkung dieser zusätzlichen Materialien vorgenommen werden.
Weitere Variationen, wie sie dem Fachmann bekannt sind, können ohne vom Umfang der Erfindung, wie durch die folgenden Ansprüche definiert wird, abzuweichen, ausgeführt werden.

Claims

1. Bronzefarbene, infrarote und ultraviolette Strahlung absorbierende Glaszusammensetzung mit einer Zusammensetzung, enthaltend einen Hauptglasanteil, enthaltend:

SiO&sub2; - 66-75 Gew.-%,

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

CaO - 5-15 Gew.-%,

MgO - 0-5 Gew.-%,

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

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

und einen Sonnenstrahlen absorbierenden und färbenden Anteil, im wesentlichen bestehend aus:

Gesamteisen - 0,7-2,2 Gew.-%,

FeO - 0,15-0,5 Gew-%,

Se - 3-100 ppm und

20 CoO - 0-200 ppm,

wobei das Glas eine Lichtdurchlässigkeit (LTA) bis zu 60%, eine Gesamt-Solar-Ultraviolett-Durchlässigkeit (TSUV) von 40% oder weniger, eine Gesamt-Solar-Infrarot-Durchlässigkeit (TSIR) von 35% oder weniger und eine Gesamt-Solarenergiedurchlässigkeit (TSET) von 40% oder weniger aufweist und die Farbe des Glases durch eine farbtongleiche Wellenlänge im Bereich von 571 bis 590 nm und eine Anregungsreinheit von 15 bis 75% gekennzeichnet ist bei einer Dicke von 4,06 mm (0,160 Inch).

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenstrahlen absorbierende und färbende Anteil im wesentlichen besteht aus:

Gesamteisen - 0,7-1,35 Gew.-%

FeO - 0,15-0,5 Gew.-%

Se - 3-100 ppm und

CoO - 0 bis weniger als 100 ppm,

wobei die Farbe des Glases durch eine farbtongleiche Wellenlänge im Bereich von 571 bis 590 nm und eine Anregungsreinheit von 15 bis 75% gekennzeichnet ist bei einer Dicke von 4,06 mm (0,160 Inch).

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamteisenkonzentration von 1 bis 1,6 Gew.-%, die FeO-Konzentration von 0,20 bis 0,40 Gew.-% und die Se-Konzentration 15 bis 80 ppm und die CoO-Konzentration 0 bis 70 ppm beträgt.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamteisenkonzentration von 1,1 bis 1,4 Gew.-%, die FeO-Konzentration 0,24 bis 0,36 Gew.-% und die Se-Konzentration 20 bis 45 ppm und die CoO-Konzentration 20 bis 60 ppm beträgt.

5. Zusammensetzung nach Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas eine Lichtdurchlässigkeit (LTA) von 15-55%, eine Gesamt-Solar-Ultraviolett-Durchlässigkeit (TSUU) von 40% oder weniger, eine Gesamt-Solar-Infrarot-Durchlässigkeit (TSIR) von 35% oder weniger und eine Gesamt-Solarenergiedurchlässigkeit (TSET) von 40% oder weniger aufweist und die Farbe des Glases durch eine farbtongleiche Wellenlänge im Bereich von 575 bis 585 nm und eine Anregungsreinheit von 15 bis 35% gekennzeichnet ist bei einer Dicke von 4,06 mm (0,160 Inch).

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas eine Lichtdurchlässigkeit (LTA) von 25-50%, eine Gesamt- Solar-Ultraviolett-Durchlässigkeit (TSUV) von 35% oder weniger, eine Gesamt-Solar-Infrarot-Durchlässigkeit (TSIR) von 30% oder weniger und eine Gesamt-Solarenergiedurchlässigkeit (TSET) von 35% oder weniger aufweist.

7. Zusammensetzung nach Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas eine Gesamt-Solar-Ultraviolett-Durchlässigkeit (TSUV) von 35% oder weniger, eine Gesamt-Solar-Infrarot- Durchlässigkeit (TSIR) von 30% oder weniger und eine Gesamt- Solarenergiedurchlässigkeit (TSET) von 35% oder weniger aufweist und die Farbe des Glases durch eine farbtongleiche Wellenlänge im Bereich von 575 bis 585 nm und eine Anregungsreinheit von 15 bis 35% gekennzeichnet ist bei einer Dicke von 4,06 mm (0,160 Inch).

8. Flachglasscheibe, hergestellt nach dem Float-Verfahren aus der Glaszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-7.

9. Autofenster, hergestellt aus der Flachglasscheibe gemäss Anspruch 8.