KR101271262B1 - 적외선 및 자외선을 흡수하는 창유리 생산용 유리 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자외선 및 적외선을 흡수하는 창유리를 제조하기 위한 유리 조성물에 관한 것으로, 주어진 범위 내에서 변하는 중량 기준의 함량을 갖는 다음의 산화물인 SiO2 65-80%, Al2O3 0-5%, B2O3 0-5%, CaO 5-15%, MgO 0-2%, Na2O 9-18%, K2O 0-10%, BaO 0-5%을 포함하고, 주어진 범위 내에서 변하는 중량 기준의 함량을 갖는 다음의 흡수제인 Fe2O3(총철) 0.7 내지 1.6%, CeO2 0.1 내지 1.2%, TiO2 0 내지 1.5%를 추가로 포함하는 유리 조성물로서, 유리는 0.23 이하의 산화환원을 갖고 산화텅스텐 WO3을 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 자외선 및 적외선을 흡수하는 소다-석회-실리카 유형의 유리 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 주석과 같은 용융 금속의 배스(bath) 위에 띄어서{"플로트(float)"공정} 편평한 유리 제품의 제조를 위한 유리 조성물에 관한 것으로, 이러한 편평한 유리 제품은 비제한적으로, 특히 차량의 바람막이 및 정면 창문을 형성하도록 의도된다.
자동차 창유리는 매우 엄격한 조건을 필요로 한다. 광학적 특성의 관점에서, 이러한 조건은 때때로 예를 들어 바람막이의 광 투과율에 관한 규정에 의해 결정된다. 따라서 바람막이의 제조를 위한 창유리는 발광체(A) 하에서 적어도 75%의 전체 광 투과율(TLA)을 가져야 한다. 정면 창문의 제조를 위한 창유리는 동일한 조건 하에서 적어도 70%의 TLA을 가져야 한다. 창문의 에너지 투과율은 사용자의 온열 쾌적성(thermal comfort) 개선시키거나, 에어컨이 장착된 차량의 소비를 줄임으로써 환경에 해로운 가스의 방출을 감소시키기 위해 종종 감소된다. 내부 가구가 낡아지는 것을 예방하기 위해, 자동차 제조업자는 또한 자외선 투과율이 낮은 창문을 요구한 다. 따라서 적외선 및 자외선에 상응하는 광 스펙트럼의 부분을 모두 흡수하는 능력을 가진 창문이 이러한 조건을 만족시킨다.
그러한 창유리는 일반적으로 플로트 공정에 의해 제조되는데, 플로트 공정은 배치 물질을 용융시키고, 용융된 유리를 용융 금속, 일반적으로 주석의 배스에 플로팅하여 유리 리본을 형성한다. 그런 다음 이러한 리본은 시트로 절단되며, 후속적으로 구부러지거나 이들의 기계적 특성을 증가시키기 위한 처리, 예를 들어 열 또는 화학적 강화 처리를 거친다.
플로트 유리의 제조에 적합한 조성물은 일반적으로 소다-석회-실리카 유형의 유리 매트릭스로 이루어지며 종종 광학 스펙트럼의 특정 영역에서 흡수하는 작용제(착색제 및/또는 적외선 및/또는 자외선을 흡수하는 작용제)를 포함한다.
종래에 이러한 유형의 유리에 사용된 소다-석회-실리카 매트릭스는 다음의 성분(중량%)을 포함한다 :
SiO2 60 내지 75%
Al2O3 0 내지 5%
BaO 0 내지 5%
CaO 5 내지 16%
MgO 0 내지 10%
Na2O 10 내지 20%
K2O 0 내지 10%
가장 일반적으로 사용되는 광학적 흡수제는 철인데, 자외선을 흡수하는 형태인 제 2 철 형태, 및 주로 적외선을 흡수하는 제 1 철 형태 모두로 유리에 존재한다. 광학적 흡수제로서 단지 철을 포함하는 유리는 일반적으로 전술한 두 개의 철 형태로 존재하기 때문에 초록색을 가지며 : 제 2 철 및 제 1 철의 상대적인 양의 정확한 조절( 따라서 "산화환원"은 Fe2O3로 나타내는 총철의 중량에 대한 FeO로 나타내는 제 1 철의 중량의 비로 정의됨)은 원하는 광학적 성능 및 착색을 달성할 수 있게 해준다.
그러나 단지 산화철에 의한 자외선 차단이 불충분하다고 입증될 수 있음은 명백하다. 이러한 단점을 줄이기 위해, 산화세륨(CeO2) 또는 산화티타늄(TiO2)과 같은, 특히 UV을 흡수하는 작용제를 유리 매트릭스에 첨가하는 것이 제안되어 왔다.
따라서 WO-A-91/07356은 두께가 3 내지 5 ㎜인 소다-석회-실리카 유리를 제안하는데, 적외선 및 자외선 투과성은 0.23 내지 0.29의 산화환원 값이 주어진 0.7 내지 1.25%의 산화철, CeO2 및 선택적으로 TiO2를 첨가하여 얻어진다. 기재된 유리는, 3% 이상의 산화마그네슘을 포함하는 기존의 소다-석회-실리카 매트릭스로 이루어진다.
EP-A-469 446 또한 소다-석회-실리카 매트릭스를 갖는 표준 유리를 기재하고 있다. 이들의 광학적 특성은 0.275보다 작은 산화환원, 0.85%보다 큰 산화 총철 함량, 및 0.5%보다 작은 CeO2의 제한된 함량을 갖는 유리를 사용하여 얻어진다. 기재 된 유리는 산화철이 풍부하고 산화되며, 따라서 최소량의 CeO2를 첨가하기 위해, 자외선을 흡수하는 제 2 철의 특성을 최대 이용하기 때문에 비용이 적게 든다. 그러나 산화된 유리의 단점은 낮은 적외선 흡수에 있으며, 이러한 흡수는 제 1 철에 의해 제공된다.
WO-A-94/14716은 더 큰 적외선 흡수 및 더 낮은 가시광선 흡수를 제공하기 위해 매트릭스 조성물이 수정된 유리를 기재하고 있는데, 따라서 적외선 선택성(즉 에너지 투과율에 대한 광 투과율의 비율)이 증가된다. 그러한 매트릭스의 중요한 특징은 적은 양의 MgO(0 내지 2%)이다. 기재된 유리는 산화환원이 0.28 내지 0.30 사이이며, 특정한 경우에는 산화세륨의 첨가로 인해 우수한 자외선 흡수 특성을 갖는다.
특허 US 6 133 179는 낮은 자외선 투과율 값을 얻기 위해, 전술한 출원 WO-A-94/14716에 기재되어 있는 수정된 매트릭스를 포함하는, 다양한 매트릭스를 갖는 유리에 산화텅스텐 WO3의 사용법을 기재하고 있다.
전술한 유리는 높은 제조비용을 갖는 주요 단점을 갖고 있는데, 이유는 이들이 산화세륨, 어쩌면 산화티타늄 및/또는 산화텅스텐을 포함하며, 이러한 산화물은 매우 비싸기 때문이다. 비록 소량 존재하지만, 이러한 산화물은 유리의 비용을 상당히 증가시키는데 실제로 기여하고 있다.
본 발명의 목적은 자동차 창유리, 특히 차량의 바람막이 및 정면 창문으로 사용될 수 있는 기존의 조성물과 적어도 동등한, 가시광선, 적외선 및 자외선 투과성을 갖는 유리를 형성할 수 있고 저렴한, 소다-석회-실리카 유형의 유리 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 용융 금속 배스에 유리를 띄우는, 플로트(float) 공정의 조건 하에 처리될 수 있는 유리 조성물을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 다음 중량비 내에서 함량이 변하는 아래의 산화물 :
SiO2 65-80%
Al2O3 0-5%
B2O3 0-5%
CaO 5-15%
MgO 0-2%
Na2O 9-18%
K2O 0-10%
BaO 0-5%
과 다음의 중량비 내에서 함량이 변하는 아래의 흡수제 :
Fe2O3(총철) 0.7 내지 1.6%
CeO2 0.1 내지 1.2%
TiO2 0 내지 1.5%
를 포함하는 소다-석회-실리카 유형의 조성물에 의해 본 발명에 따라 달성될 수 있으며, 유리는 0.23 이하의 산화환원 값을 갖고 산화텅스텐 WO3을 포함하지 않는다.
본 명세서에서는 소다-석회-실리카 유리 조성물은 미량의 불순물을 제외하고, 소량(최대 1%)의 다른 성분, 예를 들어 유리의 용융 또는 정제(refining)를 돕는 작용제(SO3, Cl, Sb2O3, As2O3), 또는 유리 배치에 재활용된 유리 부스러기(cullet)를 가능하게 첨가해서 나온 성분을 포함할 수 있다는 점이 지적되어야 한다.
본 발명의 문맥 내에서, "산화환원(redox)"이라는 용어는 Fe2O3 산화물 형태로 나타내는 총철의 중량에 대한 FeO로 나타내는 제 1 철의 중량의 비를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명에 따른 유리의 광 투과율(TLA)은 3 내지 5 ㎜의 두께에 대해 일반적으로 65% 이상, 예를 들어 70%이고, 에너지 투과율(TE)은 46% 이하, 44% 이하, 및 심지어 43% 이하이다. 본 발명에 따르면, 광 투과율(TLA)은 발광체(A)를 사용하여 계산되는 것으로 정의되고, 적외선 투과율(TUV)은 ISO 9050 기준에 따라 계산되는 것으로 정의되고, 에너지 투과율(TE)은 페리 문(Parry Moon)(공기 질량 = 2) 태양 스펙트럼 분산을 사용하여 계산되는 것으로 정의된다.
선택성은 주어진 두께에서의 에너지 투과율(TE)에 대한 광 투과율(TLA)의 비로 정의된다.
본 발명에 따른 조성물은 높은 선택성을 갖는 유리를 얻는 것을 가능하게 해주는데, 이는 특히 자동차용 창유리를 형성하도록 의도되는 경우에 특히 유리하다. 이는, 그러한 유리는 태양 광선으로 인한 가열을 한정하여 결과적으로 객실에 온열쾌적성(thermal comfort)을 증가시키기 때문이다. 바람직하게는, 3 내지 5 ㎜의 두께에 대한 유리의 선택성은 1.60 이상, 또는 1.62 이상, 및 보다 바람직하게는 1.65 이상이다.
본 발명에 따른 조성물은 3 내지 5 ㎜에서 변하는 두께에 대한 TUV가 14%, 특히 12%, 및 심지어 10%를 초과하지 않는 유리를 얻는 것을 가능하게 해준다.
본 발명에 따른 유리에서, 실리카 SiO2는 일반적으로 다음의 이유로 매우 좁은 범위 내에서 유지 된다 : 유리의 점도가 약 80% 이상이고, 유리를 불투명하게 하는 이들의 특성이 크게 증가하여, 용융 주석 배스에 유리를 부어서 용융시키는 것을 보다 어렵게 만드는 반면에, 65% 미만인 경우에는 유리의 가수분해 저항성을 급격히 감소시켜서 또한 가시광선의 투과율도 감소시킨다.
알칼리 금속 산화물 Na2O 및 K2O는 유리의 용융을 쉽게 하고, 표준 유리의 점도에 가깝게 유지하기 위해 고온에서 이들의 점도를 조절하는 것을 가능하게 해준다. K2O는 최대 약 5%까지 사용될 수 있는데, 위에서와 같이 조성물의 비용이 많이 드는 문제가 발생한다. 게다가, K2O의 퍼센트 함량은 본래 Na2O의 손상을 증가시켜, 점도의 증가에 기여한다. 중량%로 나타내는 Na2O 및 K2O의 총 함량은 바람직하게는 적어도 10%, 및 유리하게는 20% 미만, 특히 15% 이하 또는 심지어 14% 이하이다. 이것은 15% 미만에서는 제 2철이 수정된 화학적 환경을 갖는 것으로 보이기 때문이며, 이는 자외선 흡수력을 증가시킨다. 이것은 특히 산화텅스텐의 부재를 보충한다. 알칼리-토금속 산화물은 유리의 점도를 유리 생산 조건에 맞게 조절되는 것을 허용한다.
MgO는 또한 유리의 투과성에서 중요한 역할을 하는데, 이는 제 1 철 흡수 밴드의 형태를 변형시키는 특성 때문이다. 이들의 함량은 반드시 2%를 초과하지 말아야 한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 유리의 MgO 함량은 1%, 또는 심지어 0.5%를 초과하지 말아야 한다.
CaO는 고온에서 유리의 점도를 감소시키고, 이들의 가수분해 저항성을 증가시키는 것을 가능하게 해준다. MgO 함량의 감소는 각각 점도 및 비용의 이유로 SiO2 및 Na2O보다는 오히려 바람직하게 CaO 산화물로 보충된다. 이러한 여러 이유로 인해, CaO의 함량은 바람직하게 9% 이상, 및 보다 바람직하게 10.5% 이상이다.
BaO는 광 투과율을 증가시키고, 본 발명에 따른 조성물에 5% 미만의 함량으로 첨가될 수 있다. BaO는 유리의 점도에 있어서 MgO 및 CaO보다 약한 영향을 갖고, 그 함량의 증가는 본래 알칼리 금속 산화물, MgO 및 특히 CaO의 손상에 대해 이루어진다. 따라서 BaO의 큰 증가는 특히 저온에서, 유리의 점도의 증가에 기여한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 유리는 BaO를 포함하지 않는다.
각각의 알칼리-토금속의 함량의 변화를 위해 전술한 범위와는 별도로, 원하는 투과율 특성을 얻기 위해, MgO, CaO 및 BaO의 중량%의 합을 15% 이하로 한정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 범위 내에서는 흡수제를 사용함으로써, 유리의 광학적 특성을 최적으로 조절하고, 원하는 성능이 달성되도록 하는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 산화철은 제 1 철 또는 제 2 철의 형태로 존재한다. 제 2 철은 자외선을 흡수하고, 다소 노란색 - 초록색을 제공하는 반면에, 제 1 철은 적외선을 강하게 흡수하여 유리에 파란색을 제공한다. 산화환원은 본 발명의 유리의 특성을 얻는데 중요한 역할을 한다. 일반적으로 플로트(float) 설치의 문맥 내에서 사용되는 산화환원 조건 하에서, 및 다른 착색제의 부재시, 산화철을 포함하는 유리는 이미 설명된 바와 같이 초록색을 갖는다. 제 1 철의 광학적 특성은 파장 범위가 1000 내지 1100 ㎚의 범위(따라서 적외선 범위)의 최대 흡수를 갖고, 가시광선 파장 범위로도 늘어난다. WO-A-94/14716에 기재되어 있는 유리 매트릭스의 수정 결과, 및 특히 유리 매트릭스에서 MgO 함량의 감소 효과는 흡수 밴드의 형태를 변형시키는데, 특히 그것을 적외선을 향해 이동시킨다. 이것은 높은 적외선 선택성을 갖는 유리에서 일어나며, 즉 표준 매트릭스를 갖는 유리보다 낮은 에너지 투과율, 동등한 광 투과율을 유발한다.
본 발명자는 놀랍게도 특히 철 함량을 갖는 산화 조건(산화환원이 0.23이하 및 바람직하게는 0.19이하) 하에서 변형된 매트릭스를 갖는 유리를 제조함으로써, 표준 매트릭스를 갖는 유리의 광, 에너지 및 자외선 투과율 특성을 갖는 유리를 얻는 것이 가능하지만, 보다 경제적으로는 많은 양의 산화세륨 및/또는 산화티타늄을 사용할 필요가 없다는 것을 발견했다. 산화세륨 및/또는 산화티타늄의 함량을 더 적게 사용하는 종래의 유리에 의해 나타난 것과 동일한 정도의 광학적 특성을 얻는 것에 대한 매트릭스 조성물, 특히 MgO의 낮은 함량의 효과는 매우 예상치 못한 것으로 알려진다.
본 발명에 따르면, 산화철의 함량은 0.7 내지 1.6%에서 변한다. 함량이 0.7%보다 작은 경우에는, 획득된 유리의 투과율이 특히 자외선 및 적외선 범위에서 너무 높다. 함량이 1.6%보다 큰 경우에는 자동차 바람막이 또는 정면 창문으로서 사용하기 위한 관리 조건을 만족시키는 광 투과율을 제공하지 못한다. 게다가, 철 함량이 높은 그러한 조성물의 용융을 어렵게 만들고, 특히 다량의 제 1 철의 존재로 인해 오픈-플레임 노에서 수행되는 경우에, 제 1 철은 유리 배스에서 플레임에 의해 방출되는 복사선 투과율이 너무 낮게 된다. 바람직하게는 본 발명에 따른 유리의 산화철의 함량은 적어도 0.8%, 그러나 유리하게는 최대 1.3%, 및 보다 바람직하게는 최대 0.95%이다.
유리의 산화환원은 획득된 유리의 광학적 특성뿐만 아니라 유리의 용융 또는 정제와도 본질적으로 관련된다는 이유로 0.23 이하의 값, 예를 들어 0.19로 유지된다. 산화환원의 조절은, 황산나트륨과 같은 잘 알려진 산화제, 및/또는 적당한 양의 코크(coke)와 같은 환원제를 사용함으로써 가능해진다. 본 발명에 따른 유리의 경제적 이점은, 유리가 산화되는 경우 최적으로, 주요 자외선 흡수제가 제 2 철이기 때문이다. 낮은 자외선 방사율을 갖는 창유리 제조에서 산화된 유리를 사용하는 또 다른 이점은, 열 강화가 창유리의 TUV를 매우 크게 감소시킨다는 사실로부터 나오는데, 이것은 유리의 제 2 철 함량이 많을수록 더 크게 감소한다. 본 발명에 따른 유리의 산화환원은 따라서 바람직하게는 0.19 이하, 보다 바람직하게는 0.18 이하의 함량으로 유지된다. 많이 산화된 유리는 정제하기 더 어렵고 미적인 이유로 바람직하지 않은 노란색이기 때문에, 본 발명에 따른 유리의 산화환원은 바람직하게는 0.12 이상, 바람직하게는 0.15 이상으로 유지된다.
Ce3+ 및 Ce4+ 이온 형태로 유리에 존재하는 산화세륨 CeO2은 가시광선의 흡수율이 낮기 때문에 유리하다. 이들의 높은 비용 때문에, CeO2의 함량은 0.9% 또는 0.7%를 초과하지 않으며, 보다 더 바람직하게는 0.5%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
산화티타늄 TiO2은 산화제1철 FeO에 있는 경우 산화세륨과 유사한 역할을 한다. 비록 본 발명의 문맥 내에서 제공되는 최대 함량은 1.5%에 도달할 수 있지만, 노란색으로 착색된 외형을 방지하기 위해 0.1%를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 그러한 값은 사용된 배치 재료의 순도 때문에(미량의 불순물), 일반적으로 접하는 함량에 상응한다. 유리하게도, 본 발명에 따른 유리 조성물은 산화티타늄을 포함하지 않는다.
본 발명에 따른 유리 조성물은 또한 유리의 색조를 조절하기 위한 다른 착색제를 포함할 수 있다. 예를 들어, CoO, Cr2O3, NiO, Se, V2O5, CuO와 같은 전이 원소 또는 이 밖에 Er2O3, La2O3, Nd2O3와 같은 희-토산화물로부터 선택된 착색제를 언급할 수 있다. 특히 TiO2의 존재 및/또는 유리의 많은 산화로 인한 노란색을 보충하기 위해, 최대 10 ppm의 산화코발트 CoO 및/또는 최대 50 ppm의 산화구리 CuO의 사용을 가능하게 해준다. 일반적으로, 이러한 착색제의 총 함량은 0.1% 미만이고, 조성물은 산화철 및 산화세륨 이외에 다른 착색제를 포함하지 않는다.
비교적 얇은, 약 3.15 ㎜의 두께의, 유리 시트의 제조에 특히 적합한 조성물 한 가지는, 다음의 중량비 이내로 흡수제를 포함 한다 :
Fe2O3 (총철) 1.0 내지 1.4%
CeO2 0.4 내지 1.2%
그러한 조성물은 산화환원이 0.15 내지 0.22, 바람직하게는 0.15 내지 0.19 범위이고, 3.15 ㎜의 두께에 대한 광 투과율(TLA)이 70% 이상, 자외선 투과율이 12% 이상, 선택성이 1.62 이상인 유리를 얻는 것을 가능하게 해준다. 이러한 얇은 창유리는 또 다른 선명한 창유리와 한 쌍이 될 수 있으며, 그 결합은 70% 이상의 광 투과율(TLA)을 갖는 적층 유리를 형성하기 위해 적층될 수 있다.
자동차 창유리를 형성하기에 유용한, 약 3.85 ㎜의 두께를 갖는 유리 시트를 제조하기에 특히 적합한 또 다른 조성물은 다음의 중량비 내의 흡수제를 포함한다.
Fe2O3 (총철) 0.85 내지 1.2%
CeO2 0.4 내지 1%
그러한 조성물은 산화환원이 0.16 내지 0.22, 바람직하게는 0.16 내지 0.19 범위이고, 3.85 ㎜의 두께에 대한 광 투과율(TLA)이 70% 이상, 적외선 투과율이 12% 미만, 선택성이 1.62 이상인 유리를 얻는 것을 가능하게 해준다.
트럭 또는 버스용 창문을 형성하기에 유용한, 약 4.85 ㎜의 두께를 갖는 유리 시트의 제조에 특히 적합한 또 다른 조성물은, 다음의 중량비 내의 흡수제를 포함한다.
Fe2O3 (총철) 0.7 내지 0.95%
CeO2 0.3 내지 1%
그러한 조성물은 산화환원이 0.18 내지 0.22, 바람직하게는 0.18 내지 0.19 범위이고, 4.85 ㎜의 두께에 대한 광 투과율(TLA)이 70% 이상, 적외선 투과율이 12% 미만 및 선택성이 1.62 이상인 유리를 얻는 것을 가능하게 해준다.
본 발명에 따른 유리 조성물은 플로트 유리의 제조를 위한 조건 하에서 용융될 수 있다. 용융은 일반적으로, 두 개의 전극 사이로 전류를 통과시켜 대량의 유리를 가열하는 전극을 구비한 오픈-플레임 노(open-flame furnace)에서 발생한다. 용융을 쉽게 하기 위해서, 특히 이것을 기계적으로 유용하게 만들기 위해서, 유리 조성물은 유리하게, 1500℃ 미만인 logη=2가 되도록 점성도(η)에 해당하는 온도, 바람직하게는 logη=3.5(이 온도는 Tlogη=3.5로 나타냄)가 되도록 푸아즈(poise)로 표시된 점성도(η)에 해당하는 온도, 및 액체화 온도(Tliq로 나타냄)를 갖는데, 이들은 식
Tlogη=3.5 Tliq > 20℃
을 만족시키고, 바람직하게는 식
Tlogη=3.5 Tliq > 50℃
을 만족시킨다.
본 발명의 주제는 또한 본 발명에 따른 조성물을 갖는 적어도 하나의 유리 시트를 포함하는 창문, 특히 자동차용 창문이다.
본 발명의 이점의 보다 나은 이해는 아래에 주어진 유리 조성물의 예시로부터 얻을 것이다.
이러한 예에서, 실험 스펙트럼을 사용하여 주어진 두께에서 측정된 다음의 특성의 값을 나타난다 :
- 380과 780 ㎚ 사이에서 계산된, 발광체(A) 하에서의 전체 광 투과율(TLA). 이러한 계산은 ISO/CIE 10526 기준에 의해 정해진 발광체(A) 및 ISO/CIE 10527 기준에 의해 정해진 CIE 1931 비색정량 참조 관측을 고려하여 수행된다;
- ISO 9050 기준{페리 문(Parry Moon), 공기 질량 2}에 따라 295와 2500 ㎚ 사이에서 적분된 전체 에너지 투과율(TE);
- 전체 에너지 투과율(TE)에 대한 발광체(A) 하에서 전체 광 투과율(TLA)의 비로 정의되는, 선택성(SE);
- ISO 9050 기준에 따라 290과 380 ㎚ 사이의 유리 투과 스펙트럼을 사용하여 계산된, 자외선 투과율(TUV); 및
- 총철(Fe2O3로 표시)의 중량에 대한 제 1 철(FeO로 표시)의 중량의 비로 정의되는, 산화환원.
산화환원을 결정하기 위해, 총철(Fe2O3)의 함량은 X-레이 형광에 의해 측정되고, 제 1 철(FeO)의 함량은 습식 화학에 의해 측정되거나 비어-램버트 법칙(Beer-Lambert law)을 사용하는 투과 스펙스럼으로부터 계산된다.
표 1의 실시예 1(본 발명에 따른 예) 및 실시예 C2(비교예)는 표준 매트릭스를 갖는 유리와 비교하여 CeO2 절약에 관한 본 발명에 따른 유리의 이점을 설명한다. 두 개의 유리는 두께 3.5 ㎜에 대해 동일한 광학적 특성(TLA = 71.1%; TE = 43.9%; TUV = 10.9%)을 가지는데, 이러한 세 가지 특성은 조성물의 세 가지 특성, 즉 총철(Fe2O3)의 함량, 산화환원 및 CeO2의 함량의 선택을 명확하게 결정한다. 본 발명에 따른 실시예는, 원하는 TUV를 얻기 위해 첨가된 CeO2의 양이 비교예의 절반 보다 적어서, 비교예보다 훨씬 저렴한 것이 분명하다. 동등한 광학적 특성을 위해, 본 발명에 따른 유리는 철이 풍부하고, 보다 많이 산화되며, 표준 매트릭스를 갖는 유리보다 더 저렴하다.
표 2, 3 및 4는 본 발명에 따른 두께가 각각 3.85 ㎜, 3.15 ㎜ 및 4.85 ㎜인 유리 조성물, 특히 자동차용 창유리로 사용하기에 적합한 유리 조성물의 예이다.
이러한 표에 나타난 각각의 조성물은, 함량이 중량%로 표시되고 첨가된 흡수제의 총 함량을 맞추기 위해서 실리카를 조정하는 다음 유리 매트릭스로부터 제조되었다 :
SiO2 75.20%
SO3 0.30%
Al2O3 0.64%
CaO 9.48%
MgO 0.20%
Na2O 13.60%
K2O 0.35%
본 발명에 따른 조성물로부터 얻은 유리는 편평한 유리를 제조하는 일반적인 기술에 적합하다. 주석 배스에서 용융 유리 시트를 형성함으로써 얻은 유리 리본의 두께는 0.8과 10 ㎜ 사이, 바람직하게는 자동차용 창유리인 경우 3과 5 ㎜ 사이, 건축용 창유리인 경우에는 5와 10 ㎜ 사이에서 변한다.
유리 리본을 절단하여 얻어진 창유리는, 특히 자동차용 창유리를 형성하기 위해 후속적으로 굽힘 및/또는 강화 작업을 거친다. 또한 다른 후속 처리 작업, 예를 들어 태양 광선에 의한 가열을 줄여서 결과적으로 차량에 제공된 객실의 가열을 줄이기 위해 하나 이상의 금속 산화물 층으로 코팅하기 위한 작업을 거친다.
상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 자외선 및 적외선을 흡수하는 소다-석회-실리카 유형의 유리 조성물에 사용된다.
Claims (21)
- 다음의 중량비 내에서 함량이 변하는 아래의 산화물을 포함하는, 자외선 및 적외선을 흡수하는 창문을 제조하도록 된 유리 조성물로서,SiO2 65-80%Al2O3 0-5%B2O3 0-5%CaO 5-15%MgO 0-2%Na2O 9-18%K2O 0-10%BaO 0-5%추가로 다음의 중량비 내에서 함량이 변하는 아래의 흡수제를 포함하고,Fe2O3(총철) 0.7 내지 1.6%CeO2 0.1 내지 1.2%TiO2 0 내지 1.5%상기 유리 조성물은 0.19 이하의 산화환원 값을 갖고 산화텅스텐 WO3을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항에 있어서, 유리의 광 투과율(TLA)은 3 내지 5 ㎜의 두께에 대해 65% 이상인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 유리의 에너지 투과율(TE)은 3 내지 5 ㎜의 두께에 대해 46% 이하인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 3 내지 5 ㎜에서 변하는 두께에 대한 유리의 선택성(selectivity)은 1.60 이상인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 3 내지 5 ㎜에서 변하는 두께에 대한 유리의 TUV는 14%를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 산화나트륨 및 산화칼륨의 총 함량(Na2O + K2O)은 15% 이하인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 삭제
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, CeO2의 함량은 0.9%를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 산화티타늄을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 산화철의 함량은 0.8% 내지 1.3%인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,Fe2O3 (총철) 1.0 내지 1.4%CeO2 0.4 내지 1.2%를 포함하고, 산화환원 값은 0.15 내지 0.19의 범위인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물
- 제 11항에 있어서, 3.15 ㎜의 두께에 대해 광 투과율(TLA)은 70%보다 크고, 적외선 투과율은 12% 미만이고, 선택성은 1.62보다 큰 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,Fe2O3 (총철) 0.85 내지 1.2%CeO2 0.4 내지 1%를 포함하고, 산화환원 값은 0.15 내지 0.19의 범위인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 13항에 있어서, 3.15 ㎜의 두께에 대한 광 투과율(TLA)은 70%보다 크고, 적외선 투과율은 12% 미만이고, 선택성은 1.62보다 큰 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,Fe2O3 (총철) 0.7 내지 0.95%CeO2 0.3 내지 1%를 포함하고, 산화환원 값은 0.18 내지 0.19의 범위인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 15항에 있어서, 4.85 ㎜의 두께에 대한 광 투과율(TLA)은 70%보다 크고, 자외선 투과율은 12% 미만이고, 선택성은 1.62보다 큰 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 따른 조성물의 유리 시트.
- 제 1항 또는 제 2항에 따른 조성물을 갖는 적어도 하나의 유리 시트를 포함하는, 자동차용 창문.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,Fe2O3 (총철) 1.0 내지 1.4%CeO2 0.4 내지 1.2%를 포함하고, 산화환원 값은 0.15 내지 0.19의 범위인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,Fe2O3 (총철) 0.85 내지 1.2%CeO2 0.4 내지 1%를 포함하고, 산화환원 값은 0.16 내지 0.19의 범위인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,Fe2O3 (총철) 0.7 내지 0.95%CeO2 0.3 내지 1%를 포함하고, 산화환원 값은 0.18 내지 0.19의 범위인 것을 특징으로 하는, 유리 조성물.
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