MXPA05000771A - Vidrio azul-verde. - Google Patents

Abstract

Una composicion de vidrio con color azul-verde incluye una parte base, tal como una base convencional de sosa-cal- silice, y colorantes principales. En una modalidad, los colorantes principales incluyen 0.7 a 0.9 por ciento en peso de hierro total (Fe203), 0.2 a 0.3 por ciento en peso de FeO, y O a 5ppm de CoO. El vidrio esta caracterizado por una longitud de onda dominante en el indice de 490nm a 495nm y una pureza de excitacion en el indice de 3% a 11%. El vidrio de la invencion esencialmente puede estar libre de Se.

Description

VIDRIO AZUL-VERDE 'ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la invención

[0001] Esta invención se relaciona, en general, con vidrio, teñido o coloreado y, más concretamente, con un vidrio de soda-cal-sílice de color azul-verde deseable tanto para aplicaciones de vidrio en arquitectura como en vehículos. 2. Consideraciones técnicas

[0002] Es conocida la producción de composiciones de vidrio de diversos colores. Por ejemplo, EE.UU. 5.214.008, EE.UU. 5.830.812, EE.UU. 2001/0025004, EP 0952123 y EP 0965570 describen vidrio de color verde o gris-verde. EP 1031543A1, EE.UU. 2.956.892, EE.UU. 5.688.727 y EE.UU. 4.525.462 vidrio de color azul. EE.UU. 2.755.212, EE.UU. 5.817.587 y WO 01/49622 describen vidrio de color azul-verde. Estas composiciones conocidas de vidrio son útiles para vi- drio arquitectural, tal como ventanas, unidades de vidrios aisladas y similares, así como vidrio de vehículos, tales como transparencias de automóviles, por ejemplo, parabrisas, faros laterales, faros traseros, techos lunares, techos corredizos, cristales de privacidad y similares.

[0003] Con objeto de conseguir un color deseado para un uso particular, estas composiciones de vidrio conocidas contienen diversos materiales colorantes . El colorante primario en las composiciones típicas de vidrio de color azul o verde es el hierro, que está normalmente presente tanto en la forma férrica (Fe203) como en la ferrosa (FeO) . Otros colorantes comunes incluyen cobalto, selenio, níquel, cromo, manganeso y titanio .

[0004] Al producir vidrio coloreado convencional, tal como vidrio azul, verde o azul-verde convencional, se deben monitorizar y controlar estrechamente las cantidades relativas de hierro y de los otros colorantes dentro de un margen operativo específico para obtener el vidrio con el color y las propiedades espectrales finales deseadas para un uso particular. La variación de los colorantes fuera de este margen operativo puede afectar negativamente al color final del vi-drio, a las características de transmitancia de la luz del vidrio y a las cualidades de fusión de la composición de vidrio. Por ejemplo, al aumentar la cantidad de hierro presente en una composición de vidrio particular, puede aumentar la dificultad de fusión de los materiales del lote de vidrio, particularmente en un horno de fundición continua de vidrio, y puede también reducirse la transmitancia de la luz visible del vidrio. Adicionalmente, algunas de estas composiciones conocidas de vidrio coloreado contienen selenio como uno de los componentes principales. Sin embargo, un problema del se-lenio es que es altamente volátil a las temperaturas empleadas para la fabricación convencional del vidrio. El selenio puede volatilizarse rápidamente antes de incorporarse al vidrio y puede afectar, por lo tanto, al color final del vidrio. La volatilización del selenio puede también dar lugar a otros problemas de producción, tales como emisiones de horno inaceptables, estrías de color y pobre control del color.

[0005] Sería ventajoso disponer de un vidrio de color azul-verde que tuviera características deseables estéticas y de transmitancia adecuadas para uso en vidrio arquitectural y/o vidrio para vehículos, pero que superara al menos algunos de los inconvenientes de las composiciones conocidas de vidrio coloreado.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

[0006] La presente invención proporciona una composición de vidrio de color azul-verde que puede estar esencialmente libre de selenio, pero que aún tiene un color azul-verde estéticamente agradable y una transmitancia luminosa (luz visible) dentro de un espectro que permite el uso del vidrio tan-to en transparencias arquitecturales como de vehículos. El estar esencialmente libre de selenio reduce la volatiliza-ción, la estriación y los problemas de emisión que se producen con las composiciones de vidrio coloreado anteriores. Adicionalmente, la cantidad de hierro en el presente vidrio es inferior a la de muchas composiciones de vidrio azul o verde anteriores, de tal forma que el vidrio de la presente invención proporciona mejores características de fusión en comparación con estas composiciones de vidrio conocidas. En una realización, el vidrio de la presente invención puede tener una porción de base de vidrio de sosa-cal-silice típica, tal como la del vidrio de flotación o plano convencional, con colorantes mayores que proporcionan el color azul-verde estéticamente agradable. En una realización, los colorantes mayores comprenden de un 0,7 a un 0,9 por ciento en peso del hierro total (expresado como Fe203, según se describe a continua-ción), de 0 a 5 ppm de CoO y de un 0,2 a un 0,3 por ciento en peso de FeO. Los colorantes mayores dan al vidrio una longitud de onda dominante en el espectro de los 490 nanometros (nm) a los 495 nm y una pureza de excitación del 3% al 11% a un grosor de 2 milímetros (mm) (0,07 pulgadas) a 6 mm (0,223 pulgadas) . Los colorantes mayores también aportan algunas propiedades de control solar. La composición puede estar esencialmente libre de Se.

[0007] En otra realización, los colorantes mayores comprenden de un 0,7 a un 0,85 por ciento en peso del hierro to-tal (Fe203) , de 0 a 5 ppm de CoO y de un 0,2 a un 0,3 por ciento en peso de FeO. Los colorantes mayores dan al vidrio una longitud de onda dominante en el espectro de los 490 nm a los 493 nm y una pureza de excitación del 7% al 10% a un grosor de 3 mm (0,118 pulgadas) a 6 mm (0,223 pulgadas) .

[0008] En una realización adicional, los colorantes mayores comprenden de un 0,7 a un 0,9 por ciento en peso del hierro total (Fe203) , de 0 a 5 ppm de CoO, de 0 a 200 partes por millón (ppm) de Cr203, de un 0 a un 1 por ciento en peso de Ti02 y de un 0,2 a un 0,3 por ciento en peso de FeO. Los colorantes mayores dan al vidrio una longitud de onda dominante en el espectro de los 490 nm a los 495 nm y una pureza de excitación del 7% al 10% a un grosor de 3 mm a 6 mm, y un valor ISOUV mayor o igual al 25 por ciento a un grosor de 3,3 mm (0,129 pulgadas) .

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

[0009] A menos que se indique en contrario, todos los números que expresan dimensiones, características físicas, cantidades de ingredientes, condiciones de reacción, etc., usados en la descripción y en las reivindicaciones han de en-tenderse como modificados, en todos los casos, por el término "aproximadamente" . En consecuencia, a menos que se indique en contrario, los valores numéricos expuestos en la siguiente descripción y en las reivindicaciones pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se pretenden obtener gracias a la presente invención. Como mínimo, y nó como intento de limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones , cada parámetro numérico debe ser al menos considerado a la luz del número de dígitos significativos dados y aplicando técnicas de redondeo ordina-rias. Más aún, se ha de considerar que todos los rangos aquí descritos abarcan cualesquiera y todos los subrangos en ellos incluidos. Por ejemplo, se ha de considerar que un rango establecido de "1 a 10" incluye cualesquiera y todos los subrangos entre (e inclusive) el valor mínimo de 1 y el valor máximo de 10, es decir, todos los subrangos que comienzan con un valor mínimo de 1 ó más y que acaban con un valor máximo de 10 o menos, por ejemplo, de 5,5 a 10. Adicionalmente, se ha de entender cualquier referencia indicada como "aquí incorporada" como incorporada en su totalidad. Cualquier refe-rencia a cantidades, a menos que se especifique en contrario, es en "porcentaje en peso" en base al peso total de la composición de vidrio final. El contenido en "hierro total" de las composiciones de vidrio aquí descritas es expresado en términos de Fe203 según la práctica analítica estándar, indepen-dientemente de la forma realmente presente. De igual modo, se da la cantidad de hierro en estado ferroso como FeO, incluso aunque pueda no estar realmente presente en forma de FeO. El término "hierro total" significa el hierro total expresado en términos de Fe203 y el término "FeO" significa el hierro en estado ferroso expresado en términos de FeO. El término "ra-zón redox" significa la cantidad de hierro en estado ferroso (expresado como FeO) dividida por la cantidad de hierro total (expresado como Fe203) . Tal como se usa aquí, el selenio es expresado en términos de Se elemental y el cobalto es expresado en términos de CoO. El cromo y el titanio son expresados como Cr203 y Ti02, respectivamente. Tal como se usan aquí, los términos "control solar" y "propiedades de control solar" significan características o propiedades que afectan a las propiedades de rendimiento solar del vidrio, tales como la transmitancia y/o reflectancia visible, infrarroja (IR) y/o ultravioleta (UV) del vidrio. Al describir el vidrio de la invención, los términos "vidrio azul-verde" o "de color azul-verde" se refieren a vidrio que tiene una longitud de onda dominante en el espectro de los 490 nanometros (nm) a los 495 nm a un grosor de 2 mm a 6 mm y pueden también caracterizarse como azul, verde o verdoso-azul.

[0010] La presente invención proporciona una composición de vidrio de color azul-verde estéticamente deseable con características estéticas y de transmitancia que hacen que el vidrio resulte particularmente deseable para aplicaciones tanto arquitecturales como de vehículos. A diferencia de muchas composiciones de vidrio coloreado de la técnica anterior, el presente vidrio puede estar substancialmente libre de Se. Por "esencialmente libre de Se", se quiere decir que no se hace ninguna adición intencionada de Se a la composi-ción de vidrio. Sin embargo, puede haber presencia de cantidades traza de Se debido a contaminación o a otras fuentes, tales como los desperdicios de vidrio. Por "cantidades traza de Se", se quiere decir en el margen de 0 ppm a 3 ppm de Se, tal como inferior o igual a 3 ppm de Se, tal como inferior o igual a 2 ppm, tal como inferior o igual a 1 ppm, tal como inferior o igual a 0,5 ppm, tal como inferior o igual a 0,1 ppm, tal como inferior o igual a 0,01 ppm. Alternativamente, en una realización, se puede añadir una pequeña cantidad, por ejemplo, inferior o igual a 4 ppm, tal como inferior o igual a 3 ppm de Se, tal como en el margen de 0 ppm a 3 ppm. Más aún, el hierro total presente en la composición de vidrio proporciona al vidrio características de fusión deseables, particularmente para uso en un horno de fundición del vidrio continua convenciona1.

[0011] En general, las composiciones de vidrio coloreado azul -verde de la .presente invención tienen una porción base y colorantes mayores . Por "porción base" se quiere hacer referencia a los componentes principales del vidrio sin los colorantes principales. Por "colorantes mayores", se quiere hacer referencia a los materiales añadidos intencionadamente para dotar al vidrio de un color en un espectro de longitud de onda dominante deseado. Aunque la invención puede ser llevada a la práctica con cualquier tipo de vidrio convencional, los principios generales de la invención serán descritos con respecto a una composición convencional de vidrio de sosa-cal-sílice. Un ejemplo de composición de vidrio de tipo sosa-cal-sílice que incorpora las características de la invención tiene una porción base caracterizada como sigue (todos los valores están en porcentaje en peso en base al peso total de la composición de vidrio) : Si02 65 a 75 Na20 10 a 20 CaO 5 a 15 MgO 0 a 5 Al203 0 a 5 K20 0 a 5

[0012] Como apreciará un experto en la técnica, el Si02 es el componente principal del vidrio. El Na20 y el K20 afectan a las características de fusión del vidrio. El MgO y el CaO afectan a la durabilidad del vidrio y a la temperatura de divitrificación y a la viscosidad del vidrio durante su formación. El Al203 también influye sobre la durabilidad del vi-drio .

[0013] En la práctica de la invención, se pueden añadir colorantes mayores que contengan uno o más de hierro, cobalto, cromo y/o titanio a esta porción base, o pueden estar presentes en ella, a niveles particulares según se define a continuación para dotar al vidrio del color azul-verde deseado. El color azul-verde estéticamente agradable particular del vidrio presta al vidrio a un uso tanto en aplicaciones arquitecturales como de vehículos. En otra realización más, se puede añadir Se o éste puede estar presente en el vidrio.

[0014] Como apreciará un experto en la técnica, el color de un objeto, y en particular del vidrio, puede ser altamente subjetivo. El color observado puede depender de las condiciones de iluminación y de las preferencias del observador. Con objeto de evaluar el color sobre una base cuantitativa, se han desarrollado diversos sistemas de color. Uno de tales sistemas de especificación del color adoptado por la International Commission on Illumination (CIE) emplea la longitud de onda dominante (LD) y la pureza de excitación (Pe) . Los valo-res numéricos de estas dos especificaciones para un color dado pueden ser determinados calculando las coordenadas de color x e y a partir de los asi llamados valores de triestimulo X, ? y Z de ese color. Las coordenadas de color son entonces representadas sobre un diagrama de cromaticidad CIE 1931 y numéricamente comparadas con las coordenadas del factor de iluminación CIE estándar C, según se identifica en la publicación CIE M° 15.2, aquí incorporada como referencia. Esta comparación proporciona una posición espacial del color sobre el diagrama para determinar la pureza de excitación y la lon-gitud de onda dominante del color del vidrio.

[0015] En otro sistema de orden del color, se especifica el color en términos de tonalidad y claridad. Se hace comúnmente referencia a este sistema como sistema de color CIELAB. La tonalidad distingue colores tales como el rojo, el araari-lio, el verde y el azul. La claridad, o valor, distingue el grado de claridad u obscuridad. Los valores numéricos de es-tas características, que se identifican como L*, a* y b*, son calculados a partir de los valores de triestimulo (X, Y y Z) . L* indica la claridad u obscuridad del color y representa el plano de claridad sobre el que reside el color; a* indica la posición del color en un eje rojo (+a*) verde (-a*) ; b* indica la posición del color en un eje amarillo (+b*) azul (-b*) . Cuando se convierten las coordenadas rectangulares del sistema CIELAB en coordenadas polares cilindricas, el sistema de color resultante es conocido como el sistema de color CIELCH, que especifica el color en términos de claridad (L*) y ángulo de tonalidad (H°) y cromaticidad (C*) . L* indica la claridad u obscuridad del color como en el sistema CIELAB. La cromaticidad, o saturación o intensidad, distingue la intensidad de color o claridad (es decir, la vivacidad frente a la falta de luminosidad) y es el" vector de la distancia desde el centro del espacio de color hasta el color medido. Cuando menor sea la cromaticidad del color, es decir, cuanto menor sea su intensidad, más cerca estará el color de ser un así llamado color neutro. Con respecto al sistema CIELAB, C* = (a*2 + b*2) ' . El ángulo de tonalidad distingue colores tales como el rojo, el amarillo, el verde y el azul y es una medida del ángulo del vector que se extiende desde las coordenadas a* , b* y a través del centro del espacio de color CIELCH medido en sentido contrario a las agujas del reloj desde el eje rojo (+a*) .

[0016] Se apreciará que el color puede caracterizarse en cualquiera de estos sistemas de color y un experto en la técnica puede calcular los valores equivalentes de LD y Pe; los valores de L*, a* y b*, y los valores de L*, C* y H° a partir de las curvas de transmitancia del vidrio visto o de la transparencia del compuesto. Se da una discusión detallada de cálculos de color en la Patente EE.UU. N° 5.792.559, aquí incorporada como referencia .

[0017] Con respecto a los valores aquí dados, se midió la transmitancia luminosa (TaL) usando el factor de iluminación estándar C.I.E. "A" con un observador de 2o en el espec-tro de longitudes de onda de 380 a 770 nanometros . Se midió el color del vidrio, en términos de longitud de onda dominante y de pureza de excitación, usando el factor de iluminación estándar C.I.E. "C" con un observador de 2°, siguiendo los procedimientos establecidos en AST E308-90. Se midió la transmitancia de energía solar total (TEST) en el espectro de longitudes de onda de 300 a 2.000 nanometros y se calcularon los datos de transmitancia usando un dato de irradiancia solar directa 2.0 de masa de aire Parry Moon y se integraron usando la regla trapezoidal, como es sabido en la técnica. La transmitancia ultravioleta (ISOUV) se basaba en los patrones ISO 9050 : 1990 (E) , Sección 2.5 (ISOUV) y se midió en un espectro de longitudes de onda de 280 nm a 380 nm.

[0018] En una realización de la invención, los coloran-tes mayores proporcionan al vidrio una longitud de onda dominante en el espectro de 480 nm a 495 nm, tal como de 490 a 493 nm, a un grosor en el rango de 2 mm a 6 mm. El vidrio puede tener una pureza de excitación del 3% al 11%, tal como del 7% al 10%, tal como del 7,5% al 10%. Los colorantes mayo-res pueden también dar al vidrio propiedades de control solar, tales como características de absorción de la radiación IR y/o UV.

[0019] En una realización, los colorantes mayores incluyen hierro y cobalto. En esta realización, el hierro total (Fe203) puede estar presente en una cantidad del 0,7% en peso al 0,9% en peso, tal como del 0,7% en peso al 0,85% en peso, tal como del 0,73% en peso al 0,81% en peso. El hierro ferroso puede estar presente en una cantidad del 0, 15% en peso al 0,35% en peso, tal como del 0,2% en peso al 0,3% en peso, tal como del 0,21% en peso al 0,3% en peso, tal como del 0,21% en peso al 0,29% en peso, tal como del 0,23% en peso al 0,28% en peso. El hierro, típicamente en forma de óxidos de hierro, da al vidrio una o más funciones. Por ejemplo, el óxido férrico es un fuerte absorbente de la radiación ultravioleta y opera como colorante amarillo en el vidrio. El óxido ferroso es un fuerte absorbente de radiación infrarroja y opera como coló-rante azul. La cantidad de óxido ferroso y óxido férrico (con o sin la presencia de otros colorantes mayores) puede ser ajustada de manera que proporcione al vidrio una longitud de onda dominante deseada en el espectro de los 490 nm a los 495 nm, tal como de los 490 nm a los 493 nm, a un grosor de 2 mm a 6 mm.

[0020] El óxido de cobalto (CoO) opera como colorante azul y no exhibe ninguna propiedad de absorción de radiación infrarroja o ultravioleta apreciable. Un equilibrio apropiado entre el hierro, es decir, los óxidos férrico y ferroso, o el hierro y cualquier otro colorante (si está presente) , es importante para obtener el vidrio de color azul-verde deseado.

[0021] En otra realización de la invención, los colorantes mayores pueden incluir de un 0,7% en peso a un 0,9% en peso de hierro total (Fe203) , de un 0,2% en peso a un 0,3% en peso de FeO, de 0 ppm a 5 ppm de CoO, de 0 ppm a 200 ppm de Cr203 y de un 0% en peso a un 2% en peso de Ti02. En una realización, el hierro total puede variar entre un 0,7% en peso y un 0,85% en peso, tal como entre un 0,73% en peso y un 0,81% en peso. En una realización, el FeO puede variar entre un 0,21% en peso y un 0,29% en peso, tal como entre un 0,23% en peso y un 0,28% en peso. En una realización, el CoO puede ser inferior o igual a 4 ppm, tal como entre 1 y 4 ppm, tal como inferior o igual a 3 ppm, tal como inferior o igual a 2 ppm, tal como inferior o igual a 1 ppm, tal como inferior o igual a 0,5 ppm, tal como inferior o igual a 0,2 ppm, tal como inferior o igual a 0,05 ppm, tal como de 0 ppm a 1 ppm. En otra realización, el Cr203 puede estar dentro del margen de 20 ppm a 200 ppm, tal como de 20 ppm a 100 ppm, tal como de 20 ppm a 50 ppm. En otra realización, el Cr203 puede estar dentro del margen de 0 ppm a 20 ppm, tal como de 2 ppm a 15 ppm, tal como de 3 ppm a 10 ppm, tal como de 4 ppm a 8 ppm. En aún otra realización, el Ti02 puede estar dentro del margen de un 0,1 a un 1,5 por ciento en peso, tal como de un 0,2 a un 1 por ciento en peso.

[0022] La combinación particular de colorantes puede dar al vidrio azul -verde de la invención propiedades espectrales deseables (por ejemplo, control solar) , así como el color azul-verde estéticamente agradable. Para uso en transparencias arquitecturales y transparencias de vehículos que no son para visión (el así llamado "cristal de privacidad")/ en una realización el vidrio de la invención puede tener una trans-mitancia de luz visible (TaL) inferior o igual al 70% a un grosor de 2 mm a 6 mm, tal como del 64% al 70%, tal como del 64% al 69%, tal como del 64% al 68%. En otra realización, a un grosor de 2 mm a 6 mm, el vidrio- puede tener una TaL inferior o igual al 60%, tal como inferior o igual al 50%, tal como inferior o igual al 45%, tal como inferior o igual al 40%. En otra realización, el vidrio puede tener una TaL del 35% al 45% a un grosor de 2 mm a 6 mm. Para vidrio de visión de automóviles u otras aplicaciones de transmitancia superior, el vidrio puede tener una TaL superior o igual al 70% a un grosor de 2 mm a 6 mm.

[0023] Adicionalmente, el vidrio de la invención puede tener una transmitancia de energía solar total (TEST) del 30% al 50% a un grosor de 2 mm a 6 mm. En una realización, el vidrio puede tener una TEST del 40% al 55% a un grosor de 2 mm a 6 mm, tal como del 45% al 50%, tal como del 48% al 49%. En otra realización, la TEST puede ser del 30% al 40% a un grosor de 2 mm a 6 mm, tal como del 31% al 35%, o del 33% al 37%.

[0024] El vidrio de la invención puede tener un valor ISOUV atractivo para aplicaciones arquitecturales. En una realización, el vidrio puede tener un valor ISOUV superior al 25% a un grosor de 3,3 mm, tal como superior o igual al 27%, tal como superior o igual al 30%, tal como de más del 25% al 31%, a un grosor de 3,3 mm. En otra realización, el vidrio puede tener un valor ISOUV del 15% al 25% a un grosor de 6 mm, tal como del 17% al 21%.

[0025] En una realización, el vidrio puede tener un co-eficiente de obscurecimiento de 0,3 a 0,8, tal como de 0,5 a 0,7, tal como de 0,5 a 0,6, a un grosor de 2 mm a 6 mm. [0026 ] En una realización, el vidrio puede tener una razón redox de 0,2 a 0,4, tal como de 0,25 a 0,35, tal como de 0,29 a 0,37. [0027 ] Para evitar la formación de piedras de sulfuro de níquel, una realización de la composición de vidrio de la invención puede estar esencialmente libre de níquel, es decir, que no se hace ninguna adición deliberada de níquel o compuestos de níquel al vidrio, aunque no siempre se puede evitar la posibilidad de trazas de níquel debido a contamínación. Otras realizaciones de la invención podrían incluir níquel .

[0028] Se apreciará que las composiciones de vidrio aquí descritas pueden incluir pequeñas cantidades de otros materiales, por ejemplo, ayudas de fusión y refinado, materiales captadores, materiales traza, impurezas y materiales similares no intencionadamente añadidos para cambiar o afectar al color del vidrio . Se apreciará además que se pueden incluir pequeñas cantidades de componentes adicionales en el vidrio para obtener características de color deseadas y/o mejorar el rendimiento solar del vidrio. Dichos materiales, de estar presentes, preferiblemente no deben cambiar la longitud de onda dominante del vidrio en más de aproximadamente 2 nm por fuera del espectro de longitud de onda deseado para conseguir el vidrio azul-verde de invención aquí descrito. [ 0029] El vidrio de la .presente invención puede ser producido en cualquier grosor. El vidrio puede ser generalmente más grueso para aplicaciones arquitecturales típicas que para aplicaciones de vehículos típicas. En una realización, el vidrio puede tener un grosor de 1 mm a 20 mm, tal como de aproximadamente 1 mm a 10 mm, tal como de 2 mm a 6 mm, tal como de 3 mm a 5 mm.

[0030] Las composiciones de vidrio de la presente invención pueden ser producidas por fusión y refinado de un material de lotes conocido para los expertos en la técnica en una operación de fundición comercial del vidrio continua a gran escala. La operación de fundición puede ser, por ejemplo, una operación convencional de fundición continua de accionamiento superior o una operación de fundición de múltiples etapas, por sólo nombrar unas cuantas . Se puede dar a las composiciones de vidrio forma de láminas de vidrio plano de grosor va-riable por el procedimiento de flotación, en el que el vidrio fundido está soportado sobre un pool de material fundido, normalmente estaño, a medida que asume una forma de cinta y se enfria, de un modo bien conocido en la técnica.

[0031] Dependiendo del tipo de operación de fundición, se puede añadir azufre a los materiales del lote del vidrio de sosa-cal-sílice como ayuda de fusión y refinado. En una realización, el vidrio de la invención puede incluir una cantidad inferior o igual a aproximadamente el 0,5% en peso de S03/ tal como inferior o igual al 0,3% en peso, tal como in-ferior o igual al 0,2% en peso, tal como inferior o igual al 0,18% en peso, tal como de más del 0% en peso al 0,18% en peso. En una composición de vidrio que incluye hierro y azufre, el aportar condiciones reductoras puede crear una coloración ámbar que disminuye la transmitancia luminosa, según se dis-cute en la Patente EE.UU. N° 4.792.536 de Pecoraro y col. El aumento del contenido de FeO puede permitir aumentar la absorción del vidrio en la región del infrarrojo del espectro electromagnético y reducir la TEST.

[0032] Se apreciará que, como resultado de la formación del vidrio sobre estaño fundido en un proceso de flotación según se ha discutido antes, pueden migrar cantidades mensurables de óxido de estaño hacia porciones superficiales del vidrio en el lado que contacta con el estaño fundido, por ejemplo, embeberse en el vidrio. Típicamente, una pieza de vidrio de flotación tiene una concentración de Sn02 que va desde aproximadamente un 0,05 hasta un 2% en peso en aproximadamente las primeras 25 mieras por debajo de la superficie del vidrio que estuvo en contacto con el estaño. Los niveles típicos de fondo del Sn02 pueden ser de hasta 30 partes por millón (ppm) . Se cree que altas concentraciones de estaño en aproximadamen e los primeros 10 Angstroms de la superficie del vidrio soportada por el estaño fundido pueden aumentar ligeramente la reflectividad de esa superficie del vidrio; sin embargo, el impacto global sobre las propiedades del vidrio es mínimo .

[0033] Son ilustrativos de la invención los siguientes Ejemplos, que no han de ser considerados como limitantes de la invención a sus detalles. EJEMPLOS

[0034] Los siguientes ejemplos ilustran composiciones de vidrio que encarnan los principios de la presente invención. La información de esta sección se basa en fusiones de laboratorio. Las propiedades ópticas y espectrales descritas en las siguientes Tablas se basan en un grosor de referencia de 0,223 pulgadas (6 mm) , a menos que se indique en contrario.

[0035] Lo siguiente es representativo de la porción base de las fusiones de laboratorio usadas en los siguientes ejemplos (todos los números están en gramos) :

[0036] Se añadió carbón a cada fusión según fuera necesario para controlar el redox. Como apreciará un experto en la técnica, para fusiones de mayor o menor tamaño, se podrían cambiar las cantidades totales de estos componentes, pero sus proporciones relativas (por ejemplo, porcentajes en peso re-lativos) serían aproximadamente las mismas. Se añadieron colorantes mayores (según se describe con más detalle a conti-nuación) a la porción base, o bien estaban presentes en ella, para afectar al color y/o a las propiedades de rendimiento solar del vidrio.

[0037] La Tabla 1 muestra los materiales de los lotes para dos ejemplos de muestras de vidrio (Muestras 31 y 32) . Todos los valores están en unidades de gramos. Se prepararon las fusiones de laboratorio usando el siguiente procedimiento general . Se pesaron los materiales de los lotes de vidrio y se mezclaron. Se puso la totalidad o una porción de los máteriales de los lotes en un crisol, tal como un crisol de platino de 6 pulgadas (15 cm) de diámetro, y se puso el crisol en un horno eléctrico a 2.450°F (1.342°C) . Después de calentar durante 30 minutos, se aumentó la temperatura del horno a 2.500°F (1.370°C). Después de otros 30 minutos, se aumentó la temperatura del horno a 2.550°F (1.397°C) y, eventualmente, se añadió material de lote adicional para llenar el crisol . Después de calentar durante otros 30 minutos a 2.550°F (1.397°C), se aumentó la temperatura del horno a 2.650°F (1.453°C) y se mantuvo a esta temperatura durante 30 minutos. Después de esto, se retiraron las fusiones del horno, se aglomeraron, se secaron y se devolvieron al horno eléctrico a una temperatura de 2.650°F (1.453°C) y se calentaron a esta temperatura durante 1 hora. Después, se retiraron las fusiones del horno, se aglomeraron una segunda vez y se devolvie-ron luego al homo a una temperatura de 2.650°F (1.453°C) y se calentaron a esta temperatura durante 2 horas . Después de esto, se retiraron las fusiones del horno, se vertieron y se recocieron a una temperatura de 1.125°F (606°C) durante aproximadamente una hora. Se pulió el vidrio resultante por ambos lados hasta un grosor final, por ejemplo, de 0,223 pulgadas (6 mm) . Se determinó el análisis químico de las composiciones del vidrio usando un espectrofotómetro de fluorescencia de rayos X RIGAKU 3370. Se determinaron las características espectrales del vidrio usando un espectrofotómetro Perkin-Elmer Lambda 9 UV/VIS/IRP.

[0038] La Tabla 2 muestra la composición de la porción de colorantes mayores para un primer grupo de muestras (Muestras 1-4) de vidrio formadas según la invención. Se estimaron las razones redox de un modo convencional a partir de los datos espectrales del vidrio. Por ejemplo, se definió el FeO espectral como igual al log (Rf/ (T100o) /? ¦ d) , donde Rf es igual al factor de reflexión (definido como 100 menos el porcentaje de reflectancia superficial) , T10oo es igual a la transmitan-cia a 1.000 nm, ? es igual al coeficiente de absorción luminosa (que, para FeO a 1.000 nm, es 21,5) y d es igual al gro-sor del vidrio en pulgadas. Se determinó el hierro total (Fe203) por fluorescencia de rayos X. se calculó entonces la razón redox como el Feo espectral dividido por el hierro total (como Fe203) .

[0039] La Tabla 3 muestra los datos de rendimiento solar para las composiciones de vidrio de la Tabla 2. Se calculó el valor ISOUV para un grosor de vidrio de 0,129 pulgadas (3 mm) . Los otros datos se basan en un grosor de 0,223 pulgadas (6 mm) . Se determinaron las características ópticas y los valores que aparecen en la Tabla 3 , a excepción de la TaL y de la TEST, usando el programa de WINDOWS (Versión 4.0-4.1) comercializado por el Lawrence Berkeley National Laboratory. Tvis indica la transmitancia de la luz visible total determinada por WINDOWS, Tuv indica la transmitancia de la luz ultravioleta determinada por WINDOWS y Tir indica la transmi-tancia de la luz infrarroja determinada por WINDOWS.

[0040] Las composiciones de vidrio de las Muestras 1-4 contienen todas aproximadamente 2 , 5 ppm de Se y son relativamente altas en hierro total. Adicionalmente, no hubo adición intencionada de Cr203 o Ti02. Se cree que el Cr203 y el Ti02 presentes en el vidrio proceden de materiales captadores y no fueron intencionadamente añadidos a la composición de vidrio. Primariamente debido al alto contenido en hierro, el vidrio formado a partir de estas composiciones tiene una Tvis de menos del 40% y una TaL de menos del 38%. El color azul -verde del vidrio, junto con estas características de rendimiento solar, hacen que el vidrio sea particularmente útil para aplicaciones arquitecturales, tales como ventanas arquitecturales para edificios que se encuentran a lo largo de una linea costera o adyacentes a ella.

[0041] La Tabla 4 muestra las composiciones de las por-ciones de colorantes mayores para composiciones de vidrio adicionales (Muestras 5-32) preparadas según la invención. La notación "NIA" significa "sin adición intencionada" del componente. En la Tabla 5, se muestran los datos de rendimiento solar para las Muestras 5-32.

[0042] En las Muestras 5-32, no se hizo adición intencionada de Se y el hierro total es relativamente menor que el de las Muestras 1-4 anteriores. De este modo, las Muestras 5-32 tienen valores de Tvis generalmente mayores del 60% y valores de TaL mayores de aproximadamente el 58%. De nuevo, se cree que el Cr203 y el Ti02 proceden de materiales captadores y no fueron intencionadamente añadidos a la composición de vidrio. Como se ilustra en las Tablas 4 y 5, las muestras con razones redox superiores tienden a tener longitudes de onda dominantes más bajas y las muestras con razones redox infe-riores tienden a tener longitudes de onda dominantes más altas. Por ejemplo, la Muestra 8 (razón redox 0,503) tiene una longitud de onda dominante de 488,64 nm, mientras que la Muestra 25 (razón redox 0,278) tiene una longitud de onda dominante de 495,0 nm. Adicionalmente , se observó que la Mues-tra 32 tenía un color azul-verde particularmente agradable.

Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 5

[0043] Alguien con conocimientos ordinarios en la técnica apreciará fácilmente que se pueden hacer modificaciones en la invención sin desviarse de los conceptos expuestos en la descripción que antecede. En consecuencia, las realizaciones particulares aquí descritas con detalle son sólo ilustrativas y no son limitantes del alcance de la invención, a la que se debe dar toda la amplitud de las reivindicaciones adjuntas y cualesquiera y todas de sus equivalentes .

Claims (18)

Reivindicaciones

1. Una composición de vidrio coloreado azul-verde constituida por: una porción base consistente en: Si02 un 65 a un 75 por ciento en peso, Na20 un 10 a un 20 por ciento en peso, CaO un 5 a un 15 por ciento en peso, MgO un 0 a un 5 por ciento en peso, AI2O3 un 0 a un 5 por ciento en peso y K20 un 0 a un 5 por ciento en peso y colorantes mayores consistentes en: Fe203 (hierro total) un 0,7 a un 0,9 por ciento en peso, FeO un 0,2 a un 0,3 por ciento en peso y CoO 0 a 5 ppm, donde el vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el espectro de 490 nm a 495 nm y una pureza de excitación del 3% al 11%.

2. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio está esencialmente libre de Se.

3. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el hierro total es del 0,7 por ciento en peso al 0.85 por ciento en peso.

4. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el hierro total es del 0,73 por ciento en peso al 0.81 por ciento en peso.

5. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el FeO es del 0,21% en peso al 0,3% en peso.

6. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el FeO es del 0,23% en peso al 0,28% en peso.

7. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el CoO es de 0 ppm a 4 ppm.

8. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el CoO es inferior o igual a 1 ppm.

9. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde la longitud de onda dominante está en el espectro de 490 nm a 493 nm.

10. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde la pureza de excitación es del 5% al 10%.

11. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde la pureza de excitación es del 7,5% al 10%.

12. La composición de vidrio de la reivindicación 1, que incluye Se en una cantidad inferior o igual a 2 ppm.

13. La composición de vidrio de la reivindicación 1, que incluye Se en una cantidad inferior o igual a 1 ppm.

14. La composición de vidrio de la reivindicación 1, que además contiene menos de 200 ppm de Cr203.

15. La composición de vidrio de la reivindicación 1, que además contiene Cr203 en un margen de 20 ppm a 100 ppm.

16. La composición de vidrio de la reivindicación 1, que además contiene Cr203 en un margen de 20 a 50 ppm.

17. La composición de vidrio de la reivindicación 1, que además contiene Ti02 en un 0,1 por ciento en peso a un 1,5 por ciento en peso.

18. La composición de vidrio de la reivindicación 1, que además contiene Ti02 en un 0,2 por ciento en peso a un 1 por ciento en peso. 1 . La composición de vidrio de la reivindicación 1, que además contiene S03 en una cantidad inferior o igual al 0,18 por ciento en peso. 20. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene una transmitancia de la luz visible de menos del 70 por ciento a un grosor de 6 mm. 21. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene una transmitancia de la luz visible del 64 por ciento al 70 por ciento a un grosor de 6 mm. 22. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene una transmitancia de la luz visible del 64 por ciento al 68 por ciento a un grosor de 6 mm. 23. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene una TEST del 30 al 40 por ciento a un grosor de 6 mm. 24. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene una TEST del 33 por ciento al 37 por ciento a un grosor de 6 mm. 25. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene un coeficiente de obscurecimiento de 0.5 a 0,7 a un grosor de 6 mm. 26. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene un coeficiente de obscurecimiento de 0,57 a 0,6 a un grosor de 6 mm. 27. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene un valor ISOUV mayor del 25 por ciento a un grosor de 3,3 mm. 28. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene un valor ISOUV superior o igual al 27 por ciento a un grosor de 3,3 mm. 29. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene un valor ISOUV superior o igual al 30 por ciento a 3,3 mm. 30. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene un valor ISOUV de desde más del 25 por ciento hasta el 31 por ciento a un grosor de 3,3 mm. 31. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene un valor ISOUV de desde el 15 por ciento hasta el 25 por ciento a un grosor de 6 mm. 32. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene un valor ISOUV de desde el 17 por ciento hasta el 21 por ciento a un grosor de 6 mm. 33. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene una razón redox de 0,2 a 0,4. 34. La composición de vidrio de la reivindicación 1, donde el vidrio tiene una razón redox de 0,29 a 0,37. 35. Una composición de vidrio coloreado azul-verde constituida por: una porción base consistente en: Si02 un 65 a un 75 por ciento en peso, Na20 un 10 a un 20 por ciento en peso, CaO un 5 a un 15 por ciento en peso, MgO un 0 a un 5 por ciento en peso, Al203 un 0 a un 5 por ciento en peso y K20 un 0 a un 5 por ciento en peso y una porción de colorantes consistente en: Fe203 (hierro total) un 0,7 a un 0,85 por ciento en peso, FeO un 0,2 a un 0,3 por ciento en peso y CoO 0 a 5 ppm, donde el vidrio está esencialmente libre de Se y donde el vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el espectro de 490 nm a 493 nm y una pureza de excitación del 7% al 10%. 36. La composición de vidrio de la reivindicación 35, donde el hierro total es del 0,73 por ciento en peso al 0,81 por ciento en peso. 37. La composición de vidrio de la reivindicación 35, donde el FeO es del 0,21% en peso al 0,3% en peso. 38. La composición de vidrio de la reivindicación 35, donde el Se es menor de 1 ppm. 39. La composición de vidrio de la reivindicación 35, que además contiene menos de 200 ppm de Cr203. 40. La composición de vidrio de la reivindicación 38, donde el Cr203 está en una cantidad de 0 ppm a 20 ppm. 41. La composición de vidrio de la reivindicación 35, donde el vidrio contiene además Ti02 en una cantidad del 0,2 por ciento en peso al 1,5 por ciento en peso. 42. La composición de vidrio de la reivindicación 35, donde el vidrio contiene además S03 en una cantidad inferior o igual al 0,18 por ciento en peso. 43. La composición de vidrio de la reivindicación 35, donde el vidrio tiene una transmitancia de la luz visible del 64 por ciento al 68 por ciento a un grosor de 6 mm. 44. La composición de vidrio de la reivindicación 35, donde el vidrio tiene una TEST del 30 al 40 por ciento a un grosor de 6 ititn. 45. La composición de vidrio de la reivindicación 35, donde el vidrio tiene un valor ISÓUV mayor del 25 por ciento a un grosor de 3,3 mm. 46. La composición de vidrio de la reivindicación 35, donde el vidrio tiene una razón redox de 0,2 a 0,4. 47. Una composición de vidrio coloreado azul-verde constituida por: una porción base consistente en: Si02 un 65 a un 75 por ciento en peso, Na20 un 10 a un 20 por ciento en peso, CaO un 5 a un 15 por ciento en peso, MgO un 0 a un 5 por ciento en peso, AI2O3 un 0 a un 5 por ciento en peso, K20 un 0 a un 5 por ciento en peso y S03 un 0 a < 0,18 por ciento en peso y una porción de colorantes consistente en: Fe203 (hierro total) un 0,7 a un 0,85 por ciento en peso, FeO un 0,2 a un 0,3 por ciento en peso, CoO 0 a 5 ppm, Cr203 0 a 200 ppm y Ti02 un 0 a un 1 por ciento en peso, donde el vidrio está esencialmente libre de Se y donde el vi-drio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el espectro de 490 nm a 493 nm y una pureza de excitación del 7% al 10%, y donde el vidrio se caracteriza por un valor ISOUV superior o igual al 25 por ciento a un grosor de 3,3 mm. 48. La composición de vidrio de la reivindicación 47, donde el Se es menor de 0,5 ppm. 49. La composición de vidrio de la reivindicación 47, donde el vidrio tiene una transmitancia de la luz visible del 64 por ciento al 70 por ciento a un grosor de 6 mm. 50. La composición de vidrio de la reivindicación 47, donde el vidrio tiene un primer lado y un segundo lado y el segundo lado tiene estaño u óxidos de estaño embebidos en el mismo. 51. La composición de vidrio de la reivindicación 50, donde el vidrio tiene un grosor de 1 mm a 12 mm. 52. Un vidrio de flotación preparado a partir de la composición de la reivindicación 47.