MXPA97004855A - Vidrio verde de aislamiento - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona un artículo de vidrio absorbente de la radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde que tiene una transmitancia luminosa de hasta un 60 por cien. La composición del artículo de vidrio utiliza una composición base de vidrio standard de sosa-cal-sílice y, adicionalmente, hierro, cobalto, selenio y cromo y, eventualmente, titanio, como materiales absorbentes de la radiación infrarroja y ultravioleta y colorantes. Los vidrios de la presente invención tiene un color caracterizado por una longitud de inda dominante en el rango de aproximadamente 480 a 565 manómetros, preferiblemente de aproximadamente 495 a 560 manómetros, con una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 20 por cien, preferiblemente no más de aproximadamente un 10 por cien y, más preferiblemente, no más de aproximadamente un 7 por cien. Las composiciones de vidrio pueden ser dotadas de diferentes niveles de rendimiento espectral, dependiendo de la aplicación particular y de la transmitancia luminosa deseada. En una realización de la invención, la composición de vidrio de un artículo de vidrio de sosa-cal-sílice absorbente de la radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde incluye una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en aproximadamente un 0,60 a un 4 por cien en peso de hierro total, aproximadamente un 0,13 a un 0,9 por cien en peso de FeO, aproximadamente 40 a 500 PPM de CoO, aproximadamente 5 a 70 PPM de Se, aproximadamente 15 a 800 PPM de Cr2O3 y aproximadamente un 0,02 a un 1 por cien de TiO2. En otra realización de la invención, la composición de vidrio del artículo incluye una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en un 1 a menos de un 1, 4 por cien en peso de hierro total, aproximadamente un 0, 2 a un 0, 6 por cien en peso de FeO, más de 200 a aproximadamente 500 PPM de CoO, aproximadamente 5 a 70 PPM de Se, más de 200 a aproximadamente 800 PPM de Cr2O3 y un 0 a aproximadamente un 1 por cien en peso de TiO2.

Description

VIDRIO VERDE DE AISLAMIENTO Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional EE.UU. N° 60/021.034, presentada el 2 de Julio de 1996. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con un vidrio de sosa-cal-sílice teñido, de color verde, gue tiene una baja transmitancia luminosa que lo hace altamente deseable para uso como vidrio de aislamiento en vehículos, tal como las ventanas lateral y posterior en furgonetas. Concretamente, el vidrio tiene una transmitancia luminosa de un 60 por cien o menos, preferiblemente de entre aproximadamente un 10 y un 40 por cien. Tal como se emplea aguí, el término "de color verde" pretende incluir vidrios que tienen una longitud de onda dominante de aproximadamente 480 a 565 nanometros (nm) y pueden ser caracterizados como azul verdoso, amarillo verdoso o gris verdoso en cuanto a color. Además, el vidrio de la presente invención exhibe, en general, menor transmitancia a la radiación infrarroja y ultravioleta cuando se compara con los vidrios verdes típicos utilizados en aplicaciones para automóviles. El vidrio es también compatible con los métodos de fabricación de vidrio por flotación. En la técnica se conocen diversas composiciones de vidrio absorbentes de radiación infrarroja y ultravioleta y de color obscuro. El colorante primario en los cristales típicos de aislamiento para automóviles de color obscuro es el hierro, que normalmente está presente tanto en forma de Fe203 como de FeO . Algunos vidrios usan cobalto, sr enio y, eventualmente, níquel en combinación con hierro para controlar aún más la radiación infrarroja y ultravioleta y el color, por ejemplo tal como se describe en las Patentes EE.UU. N° 4.873.206 de Jones, 5.278.108 de Cheng y col., 5.308.805 de Baker y col. y 5.393.593 de Gulotta y col. y en la solicitud de Patente Europea EP O 705 800. Otros incluyen también cromo con esta combinación de colorantes, tal como se describe en las Patentes EE.UU. N° 4.104.076 de Pons, 4.339.541 de Déla Ruye, 5.023.210 de Krumwiede y col. y 5.352.640 de Combes y col. ; en la solicitud de Patente Europea EP 0 536 049; en la Patente Francesa 2.331.527, y en la Patente Canadiense 2.148.954. Aún, otros vidrios pueden incluir materiales adicionales, tales como los descritos en WO 96/00194, que muestra la inclusión de flúor, zirconio, zinc, cerio, titanio y cobre en la composición de vidrio y requiere que la suma de los óxidos de tierras alcalinas sea menor de un 10% en peso del vidrio. Al producir vidrios absorbentes de radiación infrarroja y ultravioleta, las cantidades relativas de hierro y otros aditivos deben ser estrechamente monitoriza-das y controladas dentro de un rango operativo para obtener el color y las propiedades espectrales deseados. Sería deseable tener un vidrio de color verde teñido de obscuro que pueda ser utilizado como cristal de aislamiento para vehículos para complementar a los vidrios de color verde típicamente usados en automóviles, que exhiba propiedades de rendimiento solar superiores y sea compatible con las técnicas comerciales de fabricación de vidrio por flotación . COMPENDIO, DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un artículo de vidrio absorbente de infrarrojos y ultravioleta de color verde que tiene una transmitancia luminosa de hasta un 60 por cien. La composición del artículo de vidrio emplea una composición base standard de vidrio de sosa-cal-sílice y, adicionalmente, hierro, cobalto, selenio y cromo y, eventualmente, titanio, como materiales absorbentes de radiación infrarroja y ultravioleta y colorantes. Los vidrios de la presente invención tienen un color caracteri-zado por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 480 a 565 nanometros, preferiblemente aproximadamente 495 a 560 nanometros, con una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 20%, preferiblemente no más de aproximadamente un 10% y, más preferible-mente, no más de aproximadamente un 7%. Las composiciones de vidrio pueden ser dotadas de diferentes niveles de rendimiento espectral, dependiendo de la aplicación en particular y de la transmitancia luminosa deseada. En una realización de la invención, la composi-ción de vidrio de un artículo de vidrio de sosa-cal-sílice absorbente de radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde incluye una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en aproximadamente un 0,60 a un 4 por ciento en peso de hierro total, aproximadamente un 0,13 a un 0,9 por ciento en peso de FeO, aproximadamente 40 a 500 PPM de CoO, aproximadamente 5 a 70 PPM de Se, aproximadamente 15 a 800 PPM de Cr203 y aproximadamente un 0,02 a 1 por ciento en peso de Ti02. En otra realización de la invención, la composición de vidrio del artículo incluye una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en de un 1 a menos de un 1,4 por ciento en peso de hierro total, aproximadamente un 0,2 a un 0,6 por ciento en peso de FeO, más de 200 a aproximadamente 500 PPM de CoO, aproximadamen-te 5 a 70 PPM de Se, más de 200 a aproximadamente 800 PPM de Cr203 y un 0 a aproximadamente un 1 por ciento en peso de Ti02. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El vidrio base de la presente invención, es decir, los constituyentes principales del vidrio sin materiales absorbentes de infrarrojos o ultravioleta y/o colorantes, que son el objeto de la presente invención, es vidrio comercial de sosa-cal-sílice, caracterizado como sigue: Porcentaje en peso Si02 66-75 Na20 10-20 CaO 5-15 MgO 0-5 Al203 0-5 K20 0-5 Tal como se utilizan aquí, todos los valores de "porcentaje en peso (% p) " están basados en el peso total de la composición final de vidrio. A este vidrio base, la presente invención añade materiales absorbentes de radiación infrarroja y ultravio-leta y colorantes en forma de hierro, cobalto, selenio, cromo y, eventualmente, titanio. Tal como se describe aquí, el hierro está expresado en términos de Fe203 y FeO, el cobalto está expresado en términos de CoO, el selenio está expresado en términos de Se elemental, el cromo está expresado en términos de Cr203 y el titanio está expresado en términos de Ti02. Habría que observar que las composiciones de vidrio aquí descritas pueden incluir pequeñas cantidades de otros materiales, por ejemplo ayudas para la fusión y el refinado, materiales trampa o impurezas. Habría que observar también que, en una realización de la invención, se pueden incluir pequeñas cantidades de materiales adicionales en el vidrio para mejorar el rendimiento solar del vidrio, tal como se discutirá con mayor detalle más adelante . Los óxidos de hierro en una composición de vidrio realizan varias funciones. El óxido férrico, Fe203 , es un fuerte absorbente de la radiación ultravioleta y funciona como colorante amarillo en el vidrio. El óxido ferroso, FeO, es un fuerte absorbente de la radiación infrarroja y funciona como colorante azul. La cantidad total de hierro presente en los vidrios aquí descritos está expresada en términos de Fe203, según la práctica analítica standard, pero eso no implica que todo el hierro esté realmente en forma de Fe203. De igual modo, la cantidad de hierro en estado ferroso es facilitada como FeO, incluso aunque pueda no estar realmente presente en el vidrio como FeO. Con objeto de reflejar las cantidades relativas de hierro ferroso y férrico en las composiciones de vidrio aquí descritas, el término "redox" significa la cantidad de hierro en estado ferroso (expresado como FeO) dividida por la cantidad de hierro total (expresado como Fe203) . Más aún, a menos que se indique de otro modo, el término "hierro total" en esta solicitud significa hierro total expresado en términos de Fe203 y el término "FeO" significa hierro en estado ferroso expresado en términos de FeO. El Se es un colorante absorbente de radiación ultravioleta e infrarroja que imparte un color rosa o marrón al vidrio de sosa-cal-sílice. El Se puede también absorber alguna radiación infrarroja y su uso tiende a disminuir el redox. El CoO funciona como colorante azul y no exhibe ninguna propiedad de absorción de radiación ultravioleta o infrarroja apreciable. El Cr203 imparte un color verde al vidrio y ayuda a controlar el color final del vidrio. Se piensa que el cromo puede proporcionar también alguna absorción de radiación ultravioleta. El Ti02 es un absorbente de radiación ultravioleta que funciona como colorante que imparte un color amarillo a la composición de vidrio. Se requiere un equilibrio apropiado entre los contenidos en hierro, es decir, óxidos férrico y ferroso, cromo, selenio, cobalto y, eventualmente, titanio, para obtener el vidrio de aislamiento de color verde deseado con las propiedades espectrales deseadas. Ei vidrio de la presente invención puede ser fundido y refinado en una operación de fusión comercial continua a gran escala y se le puede dar forma de láminas de vidrio planas de espesores variables mediante el método de flotación, en el que el vidrio fundido está soportado en una acumulación de metal fundido, normalmente estaño, al asumir forma de cinta y ser enfriado. Hay que hacer notar que, como resultado de la formación del vidrio en estaño fundido, cantidades mensurables de óxido de estaño pueden migrar a porciones superficiales del vidrio en el lado que estuvo en contacto con el estaño. Típicamente, una pieza de vidrio de flotación tiene una concentración de Sn02 de al menos un 0,05 a un 2% en peso en las primeras 25 mieras por debajo de la superficie del vidrio que estuvo en contacto con el estaño. Los niveles de fondo típicos de Sn02 pueden ser tal altos como de hasta 30 partes por millón (PPM) . Las disposiciones de fusión y formación utilizadas para producir las composiciones de vidrio de la presente invención incluyen, aunque sin limitación, una operación de fusión continua convencional disparada superiormente, como es bien conocido en la técnica, o una operación de fusión de múltiples etapas, como se describe en las Patentes EE.UU. N° 4.381.934 de Kunkle y col., 4.792.536 de Pecoraro y col. y 4.886.539 de Cerutti y col. Si es necesario, se puede emplear una disposición de agitación dentro de las etapas de fusión y/o formación de la operación de producción del vidrio para homogeneizar el vidrio y producir vidrio de la más alta calidad óptica. Las Tablas 1, 2 y 3 ilustran ejemplos de las composiciones de vidrio que dan forma a los principios de la presente invención. Los ejemplos de las Tablas 1 y 2 son composiciones modeladas por ordenador generadas por un modelo de ordenador de color de vidrio y rendimiento espectral desarrollado por PPG Industries, Inc. Los ejemplos de la Tabla 3 son fusiones experimentales de laboratorio reales. Las propiedades espectrales mostradas para las Tablas 1 y 3 están basadas en un espesor de referencia de 0,160 pulgadas (4,06 mm) y las de la Tabla 2 están basadas en un espesor de referencia de 0,154 pulgadas (3,91 mm) . Con fines de comparación, las propiedades espectrales de los ejemplos pueden ser aproximadas a diferentes espesores usando las fórmulas descritas en la Patente EE.UU. N° 4.792.536. Sólo las porciones de hierro, cobalto, selenio, cromo y titanio de los ejemplos están en la lista de las tablas. Con respecto a los datos de transmitancia que se facilitan en las tablas, la transmitancia luminosa (TAL) es medida usando el patrón de luz standard C.I.E. "A", con un 2 ° observador a lo largo del rango de longitud de onda de 380 a 770 nanometros, y el color del vidrio, en términos de longitud de onda dominante y pureza de excitación, es medido usando el patrón de luz standard C.I.E. "C", con un 2o observador, siguiendo los procedimientos establecidos en ASTM E308-90. La transmitancia solar total de ultravioleta (UVST) es medida a lo largo del rango de longitud de onda de 300 a 400 nanometros, la transmitancia total solar de infrarrojos (IRST) es medida a lo largo del rango de longitud de onda de 720 a 2000 nanometros y la transmitancia de energía solar total (TEST) es medida a lo largo del rango de longitud de onda de 300 a 2000 nanometros. Los datos de transmitancia UVST, IRST y TEST son calculados utilizando datos de irradiación solar directa 2 , 0 de masa de aire Parry Moon e integrados usando la Regla Trapezoidal, según se conoce en la técnica. Las propiedades ópticas dadas en las Tablas 1 y 2 son las propiedades esperadas de un vidrio que tiene una composición de vidrio base y colorantes, generalmente según se discute aquí, en base a los coeficientes de absorción de los constituyentes del vidrio, suponiendo que el vidrio sea homogéneo en su totalidad y que sea fabricado mediante un procedimiento de vidrio de flotación convencional, según es bien conocido en la técnica. La información que se da en la Tabla 3 está basada en fusiones experimentales de laboratorio que tienen aproximadamente los siguientes componentes de lote: desperdicios de vidrio A 125 g desperdicios de vidrio B 22,32 g desperdicios de vidrio C 8,93 g hematites roja 0,32 g Cr203 0,0461 g Ti02 0,3-0,6 g Se 0,0037-0,0073 g grafito 0,015 g Los desperdicios de vidrio usados en las fusiones incluían cantidades variables de hierro, cobalto, selenio, cromo y/o titanio. Más concretamente, los desperdicios de vidrio A incluían un 0,811% p de hierro total, un 0,212% p de FeO, 101 PPM de CoO, 17 PPM de Se, 8 PPM de Cr203 y 0,02% p de Ti02. Los desperdicios de vidrio B incluían un 1,417% p de hierro total, un 0,362% p de FeO, 211,25 PPM de CoO, 25 PPM de Se y 7,5 PPM de Cr203. Los desperdicios de vidrio C incluían un 0,93% p de hierro total, un 0,24% p de FeO, 6 PPM de Cr203 y un 0,02% p de Ti°2 • A^ Preparar las fusiones, los componentes fueron pesados y mezclados . Se cree que el material fue entonces colocado en un crisol de platino de 4 pulgadas y calentado a 2600°F (1427°C) durante 30 minutos y luego calentado a 2650°C (1454°C) durante 1 hora. A continuación, se aglomeró el vidrio fundido en agua, se secó, se puso en un crisol de platino de 2 pulgadas y se volvió a calentar a 2650°F (1454°C) durante al menos 1 hora. Se vertió entonces el vidrio fundido del crisol para formar una placa y se recoció. Se cortaron muestras de la placa y se molieron y pulieron para el análisis. El análisis químico de las composiciones de vidrio fue determinado usando un espectro-fotómetro de fluorescencia de rayos X RIGAKU 3370. El contenido en FeO fue determinado usando técnicas de química húmeda, como es bien sabido en la técnica. Las caracterís-ticas espectrales del vidrio fueron determinadas en muestras recocidas usando un espectrofotómetro Perkin-Elmer Lambda 9 UV/VIS/NIR antes de atemperar el vidrio o de prolongada exposición a radiación ultravioleta, que afectan a las propiedades espectrales del vidrio. Lo siguiente es representativo de los óxidos básicos de las fusiones experimentales particulares descritas en la Tabla 3, que entran también dentro de la composición de vidrio base descrita anteriormente: Si02 70-72% p Na20 12-14% p CaO 8-10% p MgO 3-4% p A1203 0,1-0,6% p K20 0,01-0,15% p El análisis de estas fusiones también mostró que los vidrios incluían aproximadamente un 0,081% p de Mn02. Se supone que el Mn02 entró en la fusión del vidrio como parte de los desperdicios de vidrio.

TABLA 1 TABLA 1 (cont. ) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont. ) TABLA Kcont.) t TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) Ul TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA 1 (cont.) TABLA Kcont.) TABLA 1 (cont.) ro o TABLA 2 TABLA 3 h-1 Haciendo referencia a las Tablas 1, 2 y 3, la presente invención proporciona un vidrio de color verde utilizando una composición base de vidrio de sosa-cal-sílice standard y, adicionalmente, hierro, cobalto, selenio y cromo y, eventualmente, titanio, como materiales absorbentes de radiación infrarroja y ultravioleta y colorantes. Como puede verse, no todos los ejemplos son del mismo color, según queda indicado por la longitud de onda dominante (LOD) y la pureza de excitación (Pe) . En la presente invención, se prefiere que el vidrio tenga un color caracterizado por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 480 a 565 nanometros, preferiblemente de aproximadamente 495 a 560 nanometros, con una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 20%, preferiblemente no más de aproximadamente un 10% y, más preferiblemente, no más de aproximadamente un 7%. Se anticipa que el color del vidrio puede variar dentro de este rango de longitud de onda dominante para dar un producto deseado. Por ejemplo, se puede producir un vidrio verde azul a una longitud de onda dominante de aproximadamente 485 a 515 nanometros, preferiblemente aproximadamente 490 a 510 nanometros, con una pureza de excitación de no más de un 10%, preferiblemente no más de un 7%, mientras que se puede producir un vidrio verde amarillo a una longitud de onda dominante de aproximadamente 535 a 565 nanometros, preferiblemente aproximadamente 540 a 560 nanometros, con una pureza de excitación de no más de un 10%, preferiblemente no más de un 5%. Los vidrios absorbentes de radiación infrarroja y ultravioleta de color verde descritos en la presente invención tienen una transmitancia luminosa (TAL) de hasta un 60 por cien. En una realización particular, los vidrios incluyen aproximadamente un 0, 6 a un 4% p de hierro total, aproximadamente un 0,13 a un 0,9% p de FeO, aproximadamente 40 a 500 PPM de CoO, aproximadamente 5 a 70 PPM de Se, aproximadamente 15 a 800 PPM de Cr203 y un 0,02 a aproximadamente un 1% p de Ti02. En otra realización, los vidrios incluyen aproximadamente un 1 a menos de un 1,4% p de hierro total, aproximadamente un 0,2 a un 0,60% ^° FeO, más de 200 a aproximadamente 500 PPM de CoO, aproximadamente 5 a 70 PPM de Se, más de 200 a aproximadamente 800 PPM de Cr203 y 0 a aproximadamente un 1% p de Ti02. La razón redox para estos vidrios se mantiene entre aproximadamente 0,20 y 0,40, preferiblemente entre aproximadamente 0,22 y 0,35, más preferiblemente entre aproximadamente 0,23 y 0,20. Estas composiciones de vidrio tienen también un UVST de no más de aproximadamente un 40%, preferiblemente no más de aproximadamente un 35%, un IRST de no más de aproximadamente un 45%, preferiblemente no más de aproximádamente un 40%, y un TEST de no más de aproximadamente un 50%, preferiblemente no más de aproximadamente un 45%. Las composiciones de vidrio de la presente invención pueden ser dotadas de diferentes niveles de rendimiento espectral, dependiendo de la aplicación particular y de la transmitancia luminosa deseada. En una realización de la invención, para un vidrio absorbente de radiación infrarroja y ultravioleta de color verde que tiene una TAL de menos de un 20% a al menos un espesor en el rango de 1,8 a 5,0 mm, la composición de vidrio incluye aproximadamente un 1 a menos de un 1,4% p de hierro total; aproximadamente un 0,22 a un 0,5% p de FeO, preferiblemente aproximadamente un 0,3 a un 0,5% p de FeO; más de 200 a aproximadamente 450 PPM de CoO, pre eriblemente más de 200 a aproximadamente más de 350 PPM; aproximadamente 10 a 60 PPM de Se, preferiblemente aproximadamente 35 a 50 PPM; aproximadamente 250 a 400 PPM de Cr203, preferiblemente aproximadamente 250 a 350 PPM, y un 0 a aproximadamente un 1% p de Ti02, pref riblemente aproximadamente un 0,02 a un 0,5% p. Las composiciones de vidrio dentro de este rango de transmitancia luminosa tienen una UVST de no más de aproxi-madamente un 30%, preferiblemente no más de un 12%; una IRST de no más de aproximadamente un 35%, preferiblemente no más de aproximadamente un 20%, y una TEST de no más de aproximadamente un 30%, preferiblemente no más de aproxima -damente un 20%. En otra realización de la invención, para un vidrio absorbente de radiación infrarroja y ultravioleta de color verde que tiene una TAL de menos de un 20 a un 60% a al menos un espesor en el rango de 1,8 a 5,0 mm, la composición de vidrio incluye aproximadamente un 1 a menos de un 1,4% p de hierro total; aproximadamente un 0,25 a un 0,4% p de FeO; más de 200 a aproximadamente 250 PPM de CoO; aproximadamente 10 a 30 PPM de Se; más de 200 a aproximada-mente 250 PPM de Cr203 , y aproximadamente un 0 , 02 a U 0 , 5% p de iü 2 ' Las composiciones de vidrio dentro de este rango de transmitancia luminosa tienen una UVST de no más de aproximadamente un 35%, preferiblemente no más de un 20%; una IRST de no más de aproximadamente un 40%, preferible-mente no más de aproximadamente un 15%, y una TEST de no más de aproximadamente un 45%, preferiblemente no más de aproximadamente un 25%. En otra realización de la invención, para un vidrio absorbente de radiación infrarroja y ultravioleta de color verde que tiene una TAL de un 20 a un 60% a un espesor de referencia de 4,06 mm, la composición de vidrio incluye más de un 0,7 a aproximadamente un 2% p de hierro total, pref riblemente aproximadamente un 0,8 a un 1,5% p; aproximad' nente un 0,13 a un 0,6% p de FeO, pref riblemente aproximadamente un 0 , 14 a un 0,43% p; más de 200 a aproximadamente 300 PPM de CoO, pref riblemente más de 200 a aproximadamente 250 PPM; aproximadamente 5 a 70 PPM de Se, preferiblemente aproximadamente 8 a 60 PPM; más de 200 a aproximadamente 300 PPM de Cr203 , preferiblemente más de 200 a aproximadamente 250 PPM, y un 0 a aproximadamente un 1% p de Ti02, preferiblemente aproximadamente un 0,02 a un 0,5% p. Las composiciones de vidrio dentro de este rango de transmitancia luminosa tienen una UVST de no más de aproximadamente un 35%, una IRST de no más de aproximada-mente un 40% y una TEST de no más de aproximadamente un 45%. En otra realización de la invención, la composición de vidrio absorbente de radiación infrarroja y ultravioleta de color verde incluye un 0,9 a un 1,3% p de hierro total, preferiblemente un 1,083 a un 1,11% p; un 0,25 a un 0,40% p de FeO, preferiblemente un 0,306 a un 0,35% p; 80 a 130 PPM de CoO, preferiblemente 90 a 128 PPM; 8 a 15 PPM de Se,preferiblemente 10 a 12 PPM; 250 a 350 PPM de Cr203, preferiblemente 286 a 302 PPM, y un 0 , 1 a un 0 , 5% p de Ti02, preferiblemente un 0,194 a un 0,355% p. Estos vidrios tienen una transmitancia luminosa (TAL) de un 25 a un 40 por ciento, una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 25 por ciento o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 20 por ciento o menos y una transmitancia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 30 por ciento o menos. Se espera que las propiedades espectrales de las composiciones de vidrio aquí descritas cambien después de atemperar el vidrio y más aún con prolongada exposición a la radiación ultravioleta, a lo que comúnmente se llama solarización. En particular, se cree que la atemperación y solarizaciór de las composiciones de vidrio aquí descritas aumentarán la TAL y reducirán la UVST, la IRST y la TEST. Como resultado de ello, en una realización de la invención, una composición de vidrio puede tener propiedades espectrales seleccionadas que inicialmente queden fuera de los rangos deseados previamente discutidos, pero que entren dentro de los rangos deseados después de atemperar y/o solarizar.

El vidrio hecho mediante el procedimiento de flotación varía típicamente entre un espesor de lámina de aproximadamente 1 milímetro y 10 milímetros. Para aplicaciones de lunas de vehículos, se prefiere que las láminas de vidrio que tienen una composición y propiedades espectrales tal como se ha discutido aquí tengan un espesor dentro del rango de 0,071 a 0,197 pulgadas (1,8 a 5 mm) . Se anticipa que, cuando se usa una sola capa de vidrio, el vidrio será atemperado, por ejemplo para una ventana lateral o posterior de automóvil, y que, cuando se usan múltiples capas, el vidrio será recocido y laminado entre sí usando un adhesivo termoplástico, tal como polivinilbu-tiral . Se contempla la posibilidad de utilizar vanadio como substitución parcial o completa del cromo en las composiciones de vidrio de la presente invención. Más concretamente, el vanadio, expresado aquí en términos de V205, imparte un color amarillo-verde al vidrio y absorbe tanto la radiación ultravioleta como la infrarroja en diferentes estados de valencia. Se cree que el Cr203 en el rango de aproximadamente 25 a 800 PPM discutido anteriormente puede ser completamente reemplazado por aproximadamente un 0,01 a un 0,32% p de V205. Tal como se ha discutido anteriormente, también se pueden añadir otros materiales a las composiciones de vidrio aquí discutidas para reducir aún más la transmisión de radiación infrarroja y ultravioleta y/o controlar el color del vidrio. Concretamente, se contempla que los siguientes materiales pueden ser añadidos al vidrio de sosa-cal-sílice que contiene hierro, cobalto, selenio, cromo y titanio aquí descrito: Mn02 0 a 0,5% p Sn02 0 a 2% p ZnO 0 a 0,5% p Mo 0 a 0,015% p Ce02 O a 2% p NiO 0 a 0,1% p Como podrá apreciarse, puede que haya que hacer ajustes en los constituyentes básicos de hierro, cobalto, selenio, cromo y/o titanio para responder de cualquier poder que afecte a la coloración y/o al redox de estos materiales adicionales. Se puede recurrir a otras variaciones, tal como conocen los expertos en la técnica, sin apartarse del alcance de la invención según se define mediante las siguientes reivindicaciones.

Claims (50)

1. REIVINDICACIONES 1. Un artículo de vidrio absorbente de la radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde consistente en una porción básica de vidrio constituida por: Si02 aproximadamente un 66 a un 75 por cien en peso Na20 aproximadamente un 10 a un 20 por cien en peso CaO aproximadamente un 5 a un 15 por cien en peso MgO 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, Al203 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, K20 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso y una porción absorbente de la radiación solar y colorante constituida esencialmente por: hierro total aproximadamente un 0,60 a un 4 por cien en peso FeO aproximadamente un 0,13 a un 0,9 por cien en peso CoO aproximadamente 40 a 500 PPM, Se aproximadamente 5 a 70 PPM, Cr203 aproximadamente 15 a 800 PPM y Ti02 aproximadamente un 0,02 a un 1 por cien en peso, cuyo vidrio tiene una transmitancia luminosa (TAL) de hasta aproximadamente un 60 por cien.
2. 2. El artículo según la reivindicación 1, donde el vidrio tiene un redox de aproximadamente 0,2 a 4.
3. 3. El artículo según la reivindicación 1, donde el vidrio tiene una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 40 por cien o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 45 por cien o menos y una transmitancia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 50 por cien o menos.
4. 4. El artículo según la reivindicación 3, donde el vidrio tiene una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 35 por cien o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 40 por cien o menos y una transmitancia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 45 por cien o menos .
5. 5. El artículo según la reivindicación 1, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 480 a 565 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamen-te un 20 por ciento.
6. 6. El artículo según la reivindicación 5, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 485 a 515 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamen-te un 10 por ciento.
7. 7. El artículo según la reivindicación 6, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 490 a 510 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamen-te un 7 por ciento.
8. 8. El artículo según la reivindicación 5, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 535 a 565 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamen-te un 10 por ciento.
9. 9. El artículo según la reivindicación 8, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 540 a 560 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamen-te un 5 por ciento.
10. 10. El artículo según la reivindicación 1, donde el vidrio tiene una transmitancia luminosa de menos de un 20 por ciento a al menos un espesor en el rango de 1,8 a 5,0 mm.
11. 11. El artículo según la reivindicación 1, donde el vidrio tiene una transmitancia luminosa de un 20 a un 60 por ciento a al menos un espesor en el rango de 1,8 a 5,0 mm .
12. 12. El artículo según la reivindicación 1, consistente en una lámina plana de vidrio.
13. 13. El artículo según la reivindicación 12, donde dicha lámina tiene trazas de óxido de estaño en una porción superficial.
14. 14. Un artículo de vidrio absorbente de la radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde que tiene una composición consistente en una porción básica de vidrio constituida por: Si02 aproximadamente un 66 a un 75 por cien en peso, Na20 aproximadamente un 10 a un 20 por cien en peso, CaO aproximadamente un 5 a un 15 por cien en peso, MgO un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, Al203 un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, K20 un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso y una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en: hierro total un 1 a menos de un 1,4 por cien en peso, FeO aproximadamente un 0,2 a un 0,6 por cien en peso, CoO más de 200 a aproximadamente 500 PPM, Se aproximadamente 5 a 70 PPM, Cr203 más de 200 a aproximadamente 800 PPM y Ti02 un 0 a aproximadamente un 1 por cien en peso, cuyo vidrio tiene una transparencia luminosa (TAL) de hasta aproximadamente un 60 por cien.
15. 15. El artículo según la reivindicación 14, donde el vidrio tiene un redox de aproximadamente 0,2 a 0,4.
16. 16. El artículo según la reivindicación 14, donde el vidrio tiene una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 40 por cien o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 45 por cien o menos y una transmitancia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 50 por cien o menos .
17. 17. El artículo según la reivindicación 16, donde el vidrio tiene una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 35 por cien o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 40 por cien o menos y una transmítancia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 45 por cien o menos .
18. 18. El artículo según la reivindicación 14, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 480 a 565 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 20 por cien.
19. 19. El artículo de la reivindicación 18, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 485 a 515 nanome-tros y una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 10 por cien.
20. 20. El artículo según la reivindicación 19, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 490 a 510 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 7 por cien.
21. 21. El artículo según la reivindicación 18, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 535 a 565 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 10 por cien.
22. 22. El artículo según la reivindicación 21, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 540 a 560 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproxi-madamente un 5 por cien.
23. 23. El artículo según la reivindicación 14, donde el vidrio tiene una transmitancia luminosa de menos de un 20 por cien a al menos un espesor en el rango de 1,8 a 5 , 0 mm.
24. 24. El artículo según la reivindicación 23, donde la concentración de FeO es de aproximadamente un 0,22 a aproximadamente un 0,5 por cien en peso, la concentración de CoO es mayor de 200 a aproximadamente 450 PPM, la concentración de Se es de aproximadamente 10 a 60 PPM, la concentración de Cr203 es de aproximadamente 250 a 400 PPM y la concentración de Ti02 es de aproximadamente un 0,02 a un 0,5 por cien en peso.
25. 25. El artículo según la reivindicación 24, donde la concentración de FeO es de aproximadamente un 0,3 a un 0,5 por cien en peso, la concentración de CoO es mayor de 200 a aproximadamente 350 PPM, la concentración de Se es de aproximadamente 35 a 50 PPM y la concentración de Cr203 es de aproximadamente 250 a 350 PPM.
26. 26. El artículo según la reivindicación 24, donde el vidrio tiene una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 30 por cien o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 35 por cien o menos y una transmitan-cia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 30 por cien en peso.
27. 27. El artículo según la reivindicación 26, donde el vidrio tiene una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 12 por cien o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 20 por cien o menos y una transmitancia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 20 por cien o menos.
28. 28. El artículo según la reivindicación 24, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 480 a 565 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 20 por cien.
29. 29. El artículo según la reivindicación 28, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 540 a 560 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 5 por cien.
30. 30. El artículo según la reivindicación 14, donde el vidrio tiene una transmitancia luminosa de un 20 a un 60 por cien a al menos un espesor en el rango de 1,8 a 5,0 mm.
31. 31. El artículo según la reivindicación 30, donde la concentración de FeO es de aproximadamente un 0,25 a un 0,4 por cien en peso, la concentración de CoO es mayor de 200 a aproximadamente 250 PPM, la concentración de Se es de aproximadamente 10 a 30 PPM, la concentración de Cr203 es mayor de 200 a aproximadamente 250 PPM y la concentración de Ti02 es de aproximadamente un 0,02 a un 0,5 por cien en peso.
32. 32. El artículo según la reivindicación 31, donde el vidrio tiene una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 35 por cien o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 40 por cien o menos y una transmitancia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 45 por cien o menos.
33. 33. El artículo según la reivindicación 32, donde el v .drio tiene una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 20 por cien o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 15 por cien o menos y una transmitancia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 25 por cien o menos.
34. 34. El artículo según la reivindicación 31, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 480 a 565 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 20 por cien.
35. 35. El artículo según la reivindicación 34, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 490 a 510 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 7 por cien.
36. 36. El artículo según la reivindicación 14, que consiste en una lámina plana de vidrio.
37. 37. El artículo según la reivindicación 36, donde dicha lámina tiene trazas de óxido de estaño en una porción superficial.
38. 38. Un artículo de vidrio absorbente de la radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde que tiene una composición consistente en una porción de vidrio base constituida por: Si02 aproximadamente un 66 a un 75 por cien en peso, Na20 aproximadamente un 10 a un 20 por cien en peso, CaO aproximadamente un 5 a un 15 por cien en peso, MgO un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, Al203 un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, K20 un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso y una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en: hierro total más de un 0,7 a aproximadamente un 2 por cien en peso, FeO aproximadamente un 0,13 a un 0,6 por cien en peso, CoO más de 200 a aproximadamente 300 PPM, Se 5 a 70 PPM, Cr203 más de 200 a aproximadamente 300 PPM y Ti02 un 0 a aproximadamente un 1 por cien en peso, cuyo vidrio tiene una transmitancia luminosa (TAL) de un 20 a un 60 por cien a un espesor de referencia de 4,06 mm.
39. 39. El artículo según la reivindicación 38, donde la concentración de hierro total es de aproximadamente un 0,8 a un 1,5 por cien en peso, la concentración de FeO es de aproximadamente un 0,14 a un 0,43 por cien en peso, la concentración de CoO es de más de 200 a aproximadamente 250 PPM, la concentración de Se es de aproximadamente 8 a 60 PPM, la concentración de Cr203 es mayor de 200 a aproximadamente 250 PPM y la concentración de Ti02 es de aproximadamente un 0,02 a un 0,5 por cien en peso.
40. 40. El artículo según la reivindicación 38, donde el vidrio tiene una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 35 por cien o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 40 por cien o menos y una transmitancia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 45 por cien o menos.
41. 41. El artículo según la reivindicación 38, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 480 a 565 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 20 por cien.
42. 42. El artículo según la reivindicación 41, donde el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 490 a 510 nanometros y una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 7 por cien.
43. 43. El artículo según la reivindicación 38, donde el vidrio tiene un redox de aproximadamente 0,2 a 0,4.
44. 44. El artículo según la reivindicación 38, consistente en una lámina plana de vidrio.
45. 45. El artículo según la reivindicación 44, donde dicha lámina de vidrio tiene trazas de óxido de estaño en una porción superficial.
46. 46. Un artículo de vidrio absorbente de la radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde que tiene una composición consistente en una porción de vidrio básica constituida por: Si02 aproximadamente un 66 a un 75 por cien en peso, Na20 aproximadamente un 10 a un 20 por cien en peso, CaO aproximadamente un 5 a un 15 por cien en peso, MgO un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, A1203 un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, K20 un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso y una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en: hierro total un 0,9 a un 1,3 por cien en peso, FeO un 0,25 a un 0,40 por cien en peso, CoO 80 a 130 PPM, Se 8 a 15 PPM, Cr203 250 a 350 PPM y Ti02 un 0,1 a un 0,5 por cien en peso, cuyo vidrio tiene una transmitancia luminosa (TAL) de un 25 a un 40 por cien.
47. 47. El artículo según la reivindicación 46, donde la concentración de hierro total es de aproximadamente un 1,083 a un 1,11 por ciento en peso, la concentración de FeO es de aproximadamente un 0,306 a un 0,35 por ciento en peso, la concentración de CoO es de 90 a 128 PPM, la concentración de Se es de aproximadamente 10 a 12 PPM, la concentración de Cr203 es de 286 a 302 PPM y la concentración de Ti02 es de un 0,194 a un 0,355 por ciento en peso.
48. 48. El artículo según la reivindicación 47, donde el vidrio tiene una transmitancia de ultravioleta solar total (UVST) de aproximadamente un 25 por cien o menos, una transmitancia de infrarrojos solar total (IRST) de aproximadamente un 20 por cien o menos y una transmitancia de energía solar total (TEST) de aproximadamente un 30 por cien o menos.
49. 49. Un artículo de vidrio absorbente de la radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde que tiene una composición consistente en una porción básica de vidrio constituida por: Si02 aproximadamente un 66 a un 75 por cien en peso, Na20 aproximadamente un 10 a un 20 por cien en peso, CaO aproximadamente un 5 a un 15 por cien en peso, MgO un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, Al203 un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, K20 un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso y una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en: hierro total aproximadamente un 0,6 a un 4 por cien en peso, FeO aproximadamente un 0,13 a un 0,9 por cien en peso, CoO aproximadamente 40 a 500 PPM, Se aproximadamente 5 a 70 PPM, Ti02 aproximadamente un 0,02 a un 1 por cien en peso, Cr203 un 0 a aproximadamente un 0,08 por cien en peso, V205 un 0 a aproximadamente un 0,32 por cien en peso, Mn02 un 0 a aproximadamente un 0,5 por cien en peso, Sn02 un 0 a aproximadamente un 2 por cien en peso, ZnO un 0 a aproximadamente un 0,5 por cien en peso, Mo un 0 a aproximadamente un 0,015 por cien en peso, Ce02 un 0 a aproximadamente un 2 por cien en peso, NiO un 0 a aproximadamente un 0 , 1 por cien en peso, donde la suma de la concentración de Cr203 más el 25 por cien de la concentración de V205 es al menos un 0,0015 por cien en peso y el vidrio tiene una transmitancia luminosa (TAL) de hasta un 60 por cien.
50. 50. Un artículo de vidrio absorbente de la radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde que tiene una composición consistente en una porción básica de vidrio constituida por: Si02 aproximadamente un 66 a un 75 por cien en peso, Na20 aproximadamente un 10 a un 20 por cien en peso, CaO aproximadamente un 5 a un 15 por cien en peso, MgO un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, Al203 un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso, K20 un 0 a aproximadamente un 5 por cien en peso y una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en: hierro total un 1 a menos de un 1,4 por cien en peso, FeO aproximadamente un 0,2 a un 0,6 por cien en peso, CoO más de 200 a aproximadamente 450 PPM, Se aproximadamente 5 a 70 PPM, Ti02 un 0 a aproximadamente un 1 por cien en peso, Cr203 un 0 a aproximadamente un 0,08 por cien en peso, V205 un 0 a aproximadamente un 0,32 por cien en peso, Mn02 un 0 a aproximadamente un 0,5 por cien en peso, Sn02 un 0 a aproximadamente un 2 por cien en peso, ZnO un 0 a aproximadamente un 0,5 por cien en peso, Mo un 0 a aproximadamente un 0,015 por cien en peso, Ce02 un 0 a aproximadamente un 2 por cien en peso, NiO un 0 a aproximadamente un 0 , 1 por cien en peso, donde la suma de la concentración de Cr203 más un 25 por cien de la concentración de V205 es al menos un 0,0200 por cien en peso y el vidrio tiene una transmitancia luminosa (TAL) de hasta un 60 por cien. RESUMEN La presente invención proporciona un artículo de vidrio absorbente de la radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde que tiene una transmitancia luminosa de hasta un 60 por cien. La composición del artículo de vidrio utiliza una composición base de vidrio standard de sosa-cal-sílice y, adicionalmente, hierro, cobalto, selenio y cromo y, eventualmente, titanio, como materiales absorbentes de la radiación infrarroja y ultravioleta y colórantes. Los vidrios de la presente invención tienen un color caracterizado por una longitud de onda dominante en el rango de aproximadamente 480 a 565 nanometros, preferiblemente de aproximadamente 495 a 560 nanometros, con una pureza de excitación de no más de aproximadamente un 20 por cien, preferiblemente no más de aproximadamente un 10 por cien y, más preferiblemente, no más de aproximadamente un 7 por cien. Las composiciones de vidrio pueden ser dotadas de diferentes niveles de rendimiento espectral, dependiendo de la aplicación particular y de la transmitancia luminosa deseada. En una realización de la invención, la composición de vidrio de un artículo de vidrio de sosa-cal-sílice absorbente de la radiación infrarroja y ultravioleta y de color verde incluye una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en aproximadamente un 0,60 a un 4 por cien en peso de hierro total, aproximadamente un 0,13 a un 0,9 por cien en peso de FeO, aproximadamente 40 a 500 PPM de CoO, aproximadamente 5 a 70 PPM de Se, aproximadamente 15 a 800 PPM de Cr203 y aproxi-madamente un 0,02 a un 1 por cien en peso de Ti02. En otra realización de la invención, la composición de vidrio del artículo incluye una porción absorbente de la radiación solar y colorante consistente esencialmente en un 1 a menos de un 1,4 por cien en peso de hierro total, aproximadamente un 0 , 2 a un 0 , 6 por cien en peso de FeO, más de 200 a aproximadamente 500 PPM de CoO, aproximadamente 5 a 70 PPM de Se, más de 200 a aproximadamente 800 PPM de Cr203 y un 0 a aproximadamente un 1 por cien en peso de Ti02.