DE69932585T2

DE69932585T2 - Ultraviolett/Infrarot absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit

Info

Publication number: DE69932585T2
Application number: DE69932585T
Authority: DE
Inventors: Nippon sheet Glass Co. Hiromitsu Osaka-shi Seto; Nippon sheet Glass Co. Yukihito Osaka-shi Nagashima; Nippon sheet Glass Co. Shigekazu Osaka-shi Yoshii
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: EP1020414B1; EP1020414A2; EP1020414A3; JP2000203877A; US6287998B1; DE69932585D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ultraviolett-/Infrarot-absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit. Insbesondere betrifft sie ein Ultraviolett-/Infrarot-absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit, welches eine niedrige Durchlässigkeit für sichtbares Licht, eine niedrige Durchlässigkeit für Solarenergie und eine niedrige Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht aufweist und welches eine bronzene oder grau Farbtönung aufweist, so dass es für ein Fenster eines Fahrzeugs und eines Gebäudes nützlich ist, insbesondere für ein die Privatsphäre schützendes Glas im Rückfenster eines Fahrzeugs.
Kürzlich wurden verschiedene Gläser mit ultraviolettem und infrarotem Absorptionsvermögen zur Verwendung als Fahrzeugwindschutzscheibe im Hinblick darauf vorgeschlagen, einer Farbverschlechterung von Innenmaterialien vorzubeugen und die Kühllast des Fahrzeugs zu reduzieren. Solche Arten von Gläsern umfassen ein Ultraviolett-/Infrarot-absorbierendes Glas mit bronzener oder grauer Farbtönung wie beispielsweise die im Folgenden beschriebenen.
Beispielsweise besteht ein im japanischen Patent H5-58670A offenbartes Fensterglas für ein Fahrzeug, welches hinsichtlich seines ultravioletten und infraroten Absorptionsvermögens überlegen ist, aus Natronkalksilicaglas (soda-lime-silica glas) umfassend Ceroxid von 0,1 bis 1 Gew.-%, Eisenoxid ausgedrückt als Fe₂O₃ von 0,2 bis 0,6 Gew.-%, CoO von 0 bis 0,005 Gew.-%, NiO von 0 bis 0,01 Gew.-% und Se von 0,0005 bis 0,005 Gew.-%.
Ein im japanischen Patent H9-169541A offenbartes Ultraviolett-/Infrarot-absorbierendes Glas mit einer bronzenen Farbtönung besteht aus Natronkalksilica-Glas umfassend Gesamteisenoxid ausgedrückt als Fe₂O₃ (T-Fe₂O₃) von 0,25 bis 0,45 Gew.-%, CeO₂ von 0,8 bis 2,0 Gew.-%, TiO₂ von 0 bis 1,0 Gew.-%, CoO von 0 bis 0,005 Gew.-%, Se von 0,0005 bis 0,005 Gew.-% und FeO ausgedrückt als Fe₂O₃ von 15,5 bis 25,0 Gew.-% von T-Fe₂O₃.
Ein die Privatsphäre schützendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit für sichtbares Licht ist oftmals zur Verwendung bevorzugt, insbesondere im Rückfenster eines Fahrzeugs. Derartige Glasarten sind wie im Folgenden beschrieben:
Ein in Anspruch 25 des US-Patents Nr. 5,393,593 offenbartes neutral dunkelgrau gefärbtes Glas besteht aus Natronkalksilicaglas umfassend Farbstoffe bestehend aus 1,00 bis 2,2 Gew.-% Fe₂O₃ (Gesamteisen), wenigstens 0,20 Gew.-% FeO, 0,0005 bis 0,005 Gew.-% Se und 0,010 bis 0,030 Gew.-% CoO. Das Glas zeigt eine Lichtdurchlässigkeit von gleich oder kleiner als 35 % und eine Gesamtdurchlässigkeit für Sonneninfrarot von gleich oder kleiner als 20 % bei einer Dicke von 3,9 mm.
Ein im japanischen Patent H8-157232A offenbartes, dunkelgrau gefärbtes Glas besteht aus Natronkalksilicaglas umfassend Farbstoffe bestehend aus 0,8 bis 1,4 Gew.-% Fe₂O₃ (Gesamteisen), gleich oder weniger als 0,21 Gew.-% FeO, 0,05 bis 1,0 Gew.-% TiO₂, 0,02 bis 0,05 Gew.-% CoO und 0,0005 bis 0,015 Gew.-% Se.
Ein im japanischen Patent H8-67526A offenbartes grau gefärbtes Glas besteht aus Natronkalksilicaglas umfassend Farbstoffe bestehend aus 0,15 bis 1,2 Gew.-% Fe₂O₃ (Gesamteisen), gleich oder weniger als 0,30 Gew.-% FeO, 60 bis 180 ppm CoO, 0 bis 30 ppm Se, und 0 bis 550 ppm NiO. Das Glas mit einer Dicke von 3,9 mm weist eine Durchlässigkeit für visuelle Beurteilung von 20 bis 50 % auf.
Eine neutral gefärbte Natronkalksilicaglas-Verbindung, welche in der PCT-Anmeldung der japanischen Übersetzung H7-508971A offenbart ist, besteht aus etwa 1,3 bis etwa 2 Gew.-% Fe₂O₃ (Gesamteisen), etwa 0,01 bis etwa 0,05 Gew.-% NiO, etwa 0,02 bis etwa 0,04 Gew.-% Co₃O₄, etwa 0,0002 bis etwa 0,003 Gew.-% Se und der Anteil an Eisen (II) beträgt 18 bis 30 % und der Licht- und Schattenkoeffizient beträgt 0,53 oder weniger.
Das Fensterglas eines Fahrzeugs wird im japanischen Patent H5-58670A offenbart und das Ultraviolett-/Infrarot-absorbierende Glas, welches im japanischen Patent H9-169541A offenbart wird, weist eine hohe Durchlässigkeit auf, so dass die Gläser nicht im gleichen Maße mit der Eigenschaft zum Schutz der Privatsphäre wie bei der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden können. Die Gläser weisen den Nachteil auf, dass sie aufgrund ihres niedrigen Gehalts an Gesamteisen insbesondere im Hinblick auf ihr Infrarotabsorptionsvermögen minderwertig sind.
Das im US-Patent Nr. 5,393,593 offenbarte, neutral dunkelgrau gefärbte Glas enthält eine große Menge an Gesamteisenoxid und ist im Wesentlichen frei von Nickel. Solche, eine große Menge Gesamteisenoxid enthaltende Gläser werden in ihrem Eisenionabsorptionsbereich während der Verfestigung durch Fremdkühlung mit Luft verändert, so dass die Gläser gelb-meliert werden. Eine solche Verfärbung ist für ein Glas mit niedriger Durchlässigkeit mit einer bronzenen oder grauen Farbtönung nicht wünschenswert.
Das im japanischen Patent H8-157232A offenbarte, dunkelgrau gefärbte Glas, welches als eine wesentliche Komponente TiO₂ in einem Bereich von 0,05 bis 1,0 Gew.-% enthält, ist nicht bevorzugt, da TiO₂ teuer ist und die Chargenkosten erhöht und da das Glas gelb meliert ist, so dass es ein schlechteres äußeres Erscheinungsbild aufweist und es so erscheint, als wenn es Teer auf seiner Oberfläche hätte.
Die im japanischen Patent H8-57526A offenbarte, grau gefärbte Glasverbindung weist einen Mangel an Gesamteisen auf, insbesondere an FeO, welches zur Absorption von Wärmestrahlen beiträgt, so dass das Glas nicht bevorzugt ist, da das Glas unter den moderaten Redoxbedingungen nicht mit einem ausreichendem Absorptionsvermögen für Wärmestrahlung bereitgestellt werden kann. Wenn die Menge an Gesamteisen unzureichend ist, obwohl es auch möglich ist, die Menge an FeO aufgrund von radikalischer reduzierender Fusion (radical reducing fusion) zu erhöhen, eine derartige reduzierende Fusion zur Herstellung in einem herkömmlichen Glasschmelzofen nicht zu bevorzugen, da sie zu Hindernissen führen kann, einschließlich der Effusion von Schlieren mit ausreichend Silika (streaks with enough silica) und Silika-Ausblühungen.
Die in der PCT-Anmeldung der japanischen Übersetzung H7-508971A offenbarte, neutral gefärbte Natronkalksilicaglas-Verbindung weist einen neutralen grauen Farbton auf, welcher präzise einen so genannten grünlichen Graufarbton darstellt, welche die Chromatizität aufweist, welche durch eine a*-Koordinate um etwa –4 und eine b*-Koordinate um etwa 3 hinsichtlich der Chromatizitätskoordinaten festgelegt ist. Das Glas weist äußerlich einen Nachteil auf, dadurch dass Inneneinrichtungsgegenstände grün meliert sind und dadurch, dass sie verfärbt erscheinen, wenn sie durch das Glas im Vergleich mit einem Glas mit neutralem Graufarbton betrachtet werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorausgehend beschriebenen herkömmlichen Probleme zu lösen und ein Ultraviolett-/Infrarot-absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit bereitzustellen, welches eine bronzene oder grau Farbtönung aufweist, und welches eine niedrige Durchlässigkeit für sichtbares Licht, eine niedrige Durchlässigkeit für Sonnenenergie und eine niedrige Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht aufweist, so dass das Glas als Fensterglas für ein Fahrzeug und ein Gebäude nützlich ist, insbesondere für ein die Privatsphäre schützendes Glas im Rückfenster eines Fahrzeugs.
In üblichen Anwendungen des Fachgebiets hielt man Nickel für eine Verwendung ungeeignet, da Nickel während des Verfestigungsverfahrens eine Verfärbung verursacht. Die vorliegende Erfindung zieht aus der Verfärbung während des Verfestigungsverfahrens positiven Nutzen, um so nach der Verfestigung eine wünschenswerte tiefbronzene oder graue Farbtönung zu erhalten.
Ein Utraviolett-/Infrarot-absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Basisglas umfassend:
65 bis 80 Gew.-% SiO₂;
0 bis 5 Gew.-% Al₂O₃;
0 bis 10 Gew.-% MgO;
5 bis 15 Gew.-% CaO, wobei die Gesamtmenge an MgO und CaO zwischen 5 und 15 Gew.-% liegt;
10 bis 18 Gew.-% Na₂O;
0 bis 5 Gew.-% K₂O, wobei die Gesamtmenge an Na₂O und K₂O zwischen 10 und 20 Gew.-% liegt; und
0 bis 5 Gew.-% B₂O₃,
und ein Farbmittel umfassend:
mehr als 1,2 Gew.-% und nicht mehr als 1,5 Gew.-% Gesamteisenoxid (T-Fe₂O₃) ausgedrückt als Fe₂O₃;
gleich oder mehr als 0,003 Gew.-% und weniger als 0,02 Gew.-% CoO;
0,0009 bis 0,005 Gew.-% Se; und
0,0005 bis 0,05 Gew.-% NiO,
wobei FeO ausgedrückt als Fe₂O₃ zwischen 15 und 50 Gew.-% T-Fe₂O₃ liegt.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf eine Ultraviolett-/Infrarot-absorbierende Glaszusammensetzung mit niedriger Durchlässigkeit. Es sollte angemerkt werden, dass die Komponenten als gewichtsbezogene Prozentangaben dargestellt werden.
SiO₂ ist zur Bildung des Glasgerüsts eine wesentliche Komponente. Weniger als 65 % SiO₂ erniedrigt die Haltbarkeit des Glases und mehr als 80 % SiO₂ erhöht die Schmelztemperatur des Glases zu stark.
Al₂O₃ ist eine Komponente zur Verbesserung der Haltbarkeit des Glases. Mehr als 5 % Al₂O₃ erhöht die Schmelztemperatur des Glases zu stark. Al₂O₃ liegt bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis 2 % vor.
MgO und CaO verbessern die Haltbarkeit des Glases und regeln die Liquidustemperatur und die Viskosität des Glases während der Formung. Mehr als 10 % MgO erhöht die Liquidustemperatur. Weniger als 5 % oder mehr als 15 % CaO erhöht die Liquidustemperatur des Glases. Die Haltbarkeit des Glases ist erniedrigt, wenn die Gesamtmenge an MgO und CaO weniger als 5 % beträgt, während die Liquidustemperatur steigt, wenn die Gesamtmenge 15 % übersteigt.
Na₂O und K₂O fördern ein Schmelzen des Glases. Die Effizienz der Schmelzförderung ist gering, wenn Na₂O mit weniger als 10 % vorliegt oder wenn die Gesamtmenge an Na₂O und K₂O weniger als 10 % beträgt, wohingegen die Haltbarkeit des Glases erniedrigt ist, wenn Na₂O 18 % übersteigt oder die Gesamtmenge an Na₂O und K₂O 20 % übersteigt. Aufgrund seiner Kosten übersteigt K₂O vorzugsweise nicht 5 %.
B₂O₃ ist eine Komponente zur Verbesserung der Haltbarkeit des Glases, welche dessen Schmelzen fördert und auch die ultraviolette Absorption steigert. B₂O₃ sollte mit weniger als 5 % vorliegen, da aufgrund der Verdampfung von B₂O₃ Schwierigkeiten während des Formens verursacht werden, wenn B₂O₃ 5 % übersteigt.
Eisenoxid liegt im Glas sowohl in Form von Fe₂O₃ als auch in Form von FeO vor. Fe₂O₃ ist eine Komponente zur Verbesserung des ultravioletten Absorptionsvermögens und FeO ist eine Komponente zur Verbesserung des Absorptionsvermögens für Wärmestrahlen.
Wenn die Gesamtmenge an Eisenoxid ausgedrückt als Fe₂O₃ (T-Fe₂O₃) gleich oder weniger als 1,2 % ist, wird die Effizienz des Ultraviolett- und Infrarot-Absorptionsvermögens gering, so dass es nicht die gewünschten optischen Eigenschaften bereitstellt. Andererseits ist T-Fe₂O₃ mit mehr als 1,5 % nicht zu bevorzugen, da die Temperatur um den Kranz eines Glasschmelzofens aufgrund der Absorption von Wärmestrahlen durch das Eisen(II)oxid dessen hitzebeständige Temperatur übersteigen kann und darüber hinaus bedarf es während einer kontinuierlichen Produktion in einem Glasschmelzofen einer langen Zeit, eine Zusammensetzung zu verschiedenen anderen der anderen Glasmaterialien hin zu verändern.
Insbesondere ist es bevorzugt, ein T-Fe₂O₃ von mehr als 1,2 % und weniger als 1,3 % zu haben, da das Ultraviolett- und Infrarot-Absorptionsvermögen und die Effizienz der kontinuierlichen Herstellung gleichzeitig erhöht werden.
Fe₂O₃ hat die Funktion, das Absorptionsvermögen insbesondere im ultravioletten Bereich zu erhöhen, wenn das Glas durch Fremdkühlung im Luftstrom verfestigt wird. Dies wird durch die Tatsache gezeigt, dass das Glas der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Effizienz an ultraviolettem Absorptionsvermögen aufweisen kann, ohne teure ultraviolett absorbierende Mittel einschließlich CeO₂ und TiO₂ zu verwenden.
Wenn das FeO/T-Fe₂O₃-Gewichtsverhältnis (das Verhältnis des Gewichts von FeO ausgedrückt als Fe₂O₃ gegenüber T-Fe₂O₃) zu niedrig ist, kann aufgrund einer kleinen Menge an FeO kein ausreichendes Absorptionsvermögen für Wärmestrahlung erhalten werden und im geschmolzenen Glas werden auch viele Blasen gebildet, da das geschmolzene Glas relativ oxidierend ist, so dass die Produktausbeute erniedrigt wird. Wenn im Gegensatz das FeO/T-Fe₂O₃-Verhältnis zu hoch ist, ist die Durchlässigkeit für sichtbares Licht verringert, so dass das Glas blau meliert ist und es können zusätzlich auch Fehlstellen einschließlich Nickelsulfidkernen, Schlieren mit ausreichend Silika und Silika-Ausblühungen verursacht werden.
In der vorliegenden Erfindung ist das Gewichtsverhältnis von FeO/T-Fe₂O₃ in einem Bereich zwischen 15 und 50 %, so dass das bronzen oder grau gefärbte Glas mit hoher Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht und hohem Absorptionsvermögen für Wärmestrahlung stabil erhalten werden kann. Insbesondere ist das Gewichtsverhältnis von FeO/T-Fe₂O₃ bevorzugt in einem Bereich zwischen 15 und 28 %.
CoO ist eine Komponente zur Bildung der bronzenen oder grauen Farbtönung durch Zusammenwirken mit Se, NiO und Fe₂O₃ und auch zur Kontrolle der Durchlässigkeit für sichtbares Licht. Weniger als 0,003 % CoO kann keine gewünschte Farbtönung bilden und macht die Durchlässigkeit für sichtbares Licht zu hoch. Mehr als 0,02 % CoO macht die Farbe zu blau und verringert die Durchlässigkeit für sichtbares Licht.
In der vorliegenden Erfindung liegen Se und NiO als wesentliche Komponenten zur Kontrolle der Durchlässigkeit für sichtbares Licht und zur Bereitstellung der Eigenschaft zum Schutz der Privatsphäre aufgrund von Wechselwirkung mit CoO vor, um so die bevorzugende bronzene oder graue Farbtönung zu erzeugen.
Weniger als 0,0009 % Se kann nicht die gewünschte Farbtönung bilden und mehr als 0,005 % Se verringert die Durchlässigkeit für sichtbares Licht. Es ist bevorzugt, Se in einem Bereich von zwischen 0,0009 % und 0,003 % zu haben.
NiO weist ein Absorptionsvermögen in einem Infrarotbereich auf, so dass es eine Komponente zur Verringerung der Durchlässigkeit für Sonnenenergie ist, wie FeO. Weniger als 0,0005 % NiO kann nicht die gewünschte Farbtönung bilden und mehr als 0,05 % NiO verringert die Durchlässigkeit für sichtbares Licht. NiO liegt vorzugsweise in einem Bereich von zwischen 0,0005 % und 0,02 %. Es ist bekannt, dass sich NiO in der Farbentwicklung verändert, wenn das Glas durch Fremdkühlung im Luftstrom verfestigt wird. Die vorliegende Erfindung zieht Nutzen aus der Verfärbung aufgrund der Verfestigung, um die gewünschte Farbtönung zu entwickeln.
In der vorliegenden Erfindung können Farbmittel einschließlich CeO₂, TiO₂, V₂O₅ und dergleichen als Supplement zum Ultraviolett-absorbierenden Mittel in einem solchen Bereich hinzu gegeben werden, dass die gewünschte Farbtönung nicht verloren geht. Eine beliebige Komponente aus CeO₂, TiO₂, V₂O₅ kann eine Komponente zur Verbesserung des ultravioletten Absorptionsvermögens ausschließlich durch sich selbst oder durch Wechselwirkung mit anderen Ionen sein und kann in einem solchen Bereich zugegeben werden, dass die bronzene oder graue Farbtönung nicht verloren wird. CeO₂ wird vorzugsweise mit nicht mehr als 2 % zugegeben, da CeO₂ einen relativ geringen Einfluss auf die Farbtönung hat. Während TiO₂ und V₂O₅ vorzugsweise mit nicht mehr als 0,5 % zugegeben werden.
Eines oder mehr als zwei aus MnO, MoO₃, CuO, Cr₂O₃ und dergleichen als Farbmittel und SnO₂ als Reduziermittel oder als Co-Clarifier kann/können in einem Bereich von 0 bis 1 % zugegeben werden, wobei insgesamt in einem solchen Bereich zugegeben werden kann, dass die gewünschte Durchlässigkeit für sichtbares Licht und die Tönung nicht verloren geht. Um ferner der Bildung von Nickelsulfidkernen sicher vorzubeugen, kann die Zinkverbindung einschließlich ZnO in einem Bereich von 0 bis 1 % zugegeben werden.
In der vorliegenden Erfindung wird das Glas vorzugsweise durch Fremdkühlung im Luftstrom verfestigt. Die gewünschte Farbtönung und die optischen Eigenschaften können durch Ausnutzung von Veränderungen der Farbe des Glases erhalten werden, welche durch das Vorliegen von NiO und Fe₂O₃ im Glas während des Verfestigungsverfahrens verursacht werden.
Im Verfestigungsverfahren wird die aus dem geschmolzenen Glas erzeugte Glasplatte bei 600 bis 750 °C für 2 bis 5 Minuten erneut erhitzt und anschließend durch Blasen von Luft mit 10 bis 30 °C mit einer Kühlgeschwindigkeit von 100 bis 300 °C/Sek. abgekühlt.
Das Ultraviolett-/Infrarot-absorbierende Glas mit niedriger Durchlässigkeit der vorliegenden Erfindung mit einer Dicke von 4 mm, welches wie oben ausgeführt geformt wurde, weist eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht (Ya) in einem Bereich von 10 bis 60 % auf, wenn unter Verwendung der CIE-Lichtart A gemessen wird, eine Durchlässigkeit für Sonnenenergie (Tg) gleich oder weniger als 40 % und eine durch ISO spezifizierte Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht (Tuv) von gleich oder weniger als 10 %.
Das Glas weist eine Chromatizität auf, die ausgedrückt wird als a* und b*, definiert durch die L*a*b*-Koordinaten in Bereichen von –4 ≤ a* ≤ 2 und –4 ≤ b* ≤ 20, wenn unter Verwendung der CIE-Lichtart C gemessen wird, so dass das Glas eine bronzene oder graue Farbtönung aufweist.
Ein die Privatsphäre schützendes Glas für ein Rückfenster eines Fahrzeugs weist vorzugsweise eine bronzene Farbtönung auf, so dass die Farbe der Inneneinrichtung wärmer erscheint, wenn sie durch das Fenster betrachtet wird, oder eine graue Farbtönung, um dem Fahrzeug Luxus zu verleihen. Wenn das Glas eine bronzene Farbtönung aufweist, ist die Chromatizität, welche wie oben beschrieben als a* und b* ausgedrückt wird, vorzugsweise in Bereichen von –2 ≤ a* ≤ 2 und 0 ≤ b* ≤ 15. Wenn das Glas eine graue Farbtönung aufweist, liegt der absolute Wert von a* (|a*|) subtrahiert vom absoluten Wert für b* (|b*|) vorzugsweise in einem Bereich von –2 ≤ |a*| – |b*| ≤ 2.
Im Folgenden werden Bezug nehmend auf Beispiele und Vergleichsbeispiele bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Beispiele 1 bis 11
Glasrohmaterial wird durch Zugabe der erforderlichen Zusammensetzung bestehend aus Eisen(III)-oxid, Titanoxid, Ceroxid, Cobaltoxid, metallischem Selen und Nickeloxid in eine Standardchargenzusammensetzung für Natronkalksilicaglas hergestellt, wobei auch Kohlenstoff-haltiges Reduziermittel (konkret Kokspulver etc.) in einem Verhältnis von etwa 0,01 Teilen pro Gewicht pro 100 Teilen des Glasrohmaterials darin zugegeben wird und anschließend werden die Bestandteile vermischt. Das so hergestellte Glasrohmaterial wird erhitzt und in einem elektrischen Ofen bei 1500 °C für 4 Stunden geschmolzen. Man lässt das geschmolzene Glas auf eine Edelstahlplatte fließen und auf Raumtemperatur abgekühlt, um Glasplatten mit einer Dicke von etwa 6 mm zu erhalten. Die Glasplatten werden poliert, um die Dicke auf 4 mm zu verringern. Die Glasplatten werden anschließend durch Wiedererhitzen bei 700 °C für 5 Minuten und abschließendes Kühlen durch Fremdkühlung im Luftstrom mit einer Temperatur von etwa 20 °C bei 2 bis 3 kgf/mm² Winddruck und 0,7 bis 0,6 Nm³/Min. Winddurchlauf abgekühlt, um eine Probe zu ergeben. Jede Probe wird hinsichtlich der Durchlässigkeit für sichtbares Licht (YA) unter Verwendung der CIE-Lichtart A, hinsichtlich der Durchlässigkeit für Sonnenenergie (TG), hinsichtlich der Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht, welche durch ISO 9050 (Tuv) spezifiziert ist, hinsichtlich der dominanten Wellenlänge (λ d) unter Verwendung der CIE-Lichtart C, und hinsichtlich der Anregungsreinheit (Pe) gemessen. L*, a* und b*, welche durch CIE-Farbkoordinaten definiert sind, werden ebenfalls unter Verwendung der CIE-Lichtart C gemessen.
Tabelle 1 zeigt die Basisglaszusammensetzungen der erhaltenen Proben, die T-Fe₂O₃-Konzentration, die FeO (ausgedrückt als Fe₂O₃)-Konzentration, die FeO (ausgedrückt als Fe₂O₃)/T-Fe₂O₃-Rate, die CoO-Konzentration, die Se-Konzentration, die NiO-Konzentration, die CeO₂-Konzentration und die TiO₂-Konzentration. Die Werte in Tabelle 1 sind als Prozentanteil des Gewichts angegeben. Etwa 0,03 Gew.-% TiO₂ werden in Form von Verunreinigungen, welche in den Ausgangsmaterialien enthalten sind, einschließlich des Silikasands eingeführt, auch wenn TiO₂ nicht absichtlich zugegeben wird. Die Werte für die SiO₂-Konzentration wurden gerundet, wobei ab 0,5 aufgerundet wurde. Tabelle 1 zeigt die optischen Eigenschaften der entsprechend verfestigten Proben.
Tabelle 1
Die Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 11 liegen innerhalb des Schutzbereichs von Anspruch 5, welcher den bevorzugten FeO-Bereich bestimmt. Die Beispiele 1 bis 11 liegen auch innerhalb des Schutzbereichs des Anspruchs 6, so dass das Glas mit einer Dicke von 4 mm mit der Durchlässigkeit für sichtbares Licht (Ya) in einem Bereich von 10 bis 60 % bereitgestellt wird, wenn unter Verwendung der CIE-Lichtart A gemessen wird, der Durchlässigkeit für Sonnenenergie (TG) von nicht mehr als 40 % und der Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht (Tuv), welche durch ISO 9050 spezifiziert ist, von nicht mehr als 10 %. Jede Probe ist hinsichtlich TG unter 30 % erniedrigt und hinsichtlich ihres ultravioletten Absorptionsvermögens verbessert.
Beispiele 1 und 3 bis 11 liegen innerhalb des Schutzbereichs von Anspruch 2, welcher den bevorzugten Bereich definiert. Hinsichtlich der Farbtönung ist Beispiel 2 nicht zu bevorzugen, da Beispiel 2 aufgrund seines großen Gehalts an Se tiefrot-meliert ist.
Die Zusammensetzungen der Beispiele 1, 2 und 4 bis 11 liegen innerhalb des Schutzbereichs von Anspruch 3, welcher den bevorzugten Bereich definiert. Diese Beispiele weisen zu bevorzugende bronzene oder graue Farbtönungen auf, da sie Se, CoO und NiO in guten Anteilen enthalten.
Die Zusammensetzungen der Beispiele 1 und 3 bis 11 liegen innerhalb des Schutzbereichs von Anspruch 7, welcher den bevorzugten Chromatizitätsbereich definiert. Diese Beispiele zeigen gleichzeitig die niedrige Durchlässigkeit und die gewünschte bronzene oder graue Farbtönung.
Die Beispiele 5 bis 8 liegen innerhalb des Schutzbereichs von Anspruch 8, wobei die Gläser eine Chromatizität aufweisen, die ausgedrückt wird als a* und b* in den Bereichen von –2 ≤ a* ≤ 2 und 0 ≤ b* ≤ 15, so dass die Gläser die bronzene Farbtönung aufweisen.
Die Beispiele 9 bis 11 liegen innerhalb des Schutzbereichs von Anspruch 9, so dass die Gläser die graue Farbtönung aufweisen.
Beispiel 4 ist hinsichtlich seiner Eigenschaften aufgrund der Zugabe von TiO₂ und CeO₂ verbessert. Beispiel 8 ist hinsichtlich der Chromatizität aufgrund der Zugabe von MnO₂ weiter verbessert.
Daher können, wenn die Glaszusammensetzungen der oben dargelegten Beispiele für eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs und für ein Fenster eines Gebäudes verwendet werden, gute Wirkungen hinsichtlich einer Vorbeugung einer Verschlechterung von Innenmaterialien und hinsichtlich eines Schutzes der Privatsphäre erhalten werden.
Vergleichsbeispiele 1 bis 4
Tabelle 2 zeigt Glaskomponenten und optische Eigenschaften von Vergleichsbeispielen, welche auf die gleiche Art und Weise wie die Beispiele 1 bis 11 hergestellt wurden, außer hinsichtlich der Glaskomponenten.
Tabelle 2
Jedes der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 weist eine Zusammensetzung außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung auf. Vergleichsbeispiel 1 weist die gleiche Zusammensetzung und die gleichen Eigenschaften wie das Beispiel des japanischen Patents H8-67526A auf, auf welches in der Beschreibung zum Stand der Technik Bezug genommen wird.
Vergleichsbeispiel 2 enthält CoO als Farbmittel, wobei die Menge davon außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegt. Die Eigenschaften des Glases liegen außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung. Vergleichsbeispiel 3 umfasst T-Fe₂O₃ in einer Menge, welche außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegt und die Eigenschaften des Glases liegen außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung.
Vergleichsbeispiel 4 enthält NiO in einer Menge, welche außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegt und die Eigenschaften des Glases liegen außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung.
Es ist aus Tabelle 2 offensichtlich, dass Vergleichsbeispiel 1 aufgrund seines niedrigeren Gehalts an Gesamteisenoxid eine höhere Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht aufweist als die Beispiele und dass dieses Glas mit unzureichendem Absorptionsvermögen für Wärmestrahlung versehen ist.
Vergleichsbeispiel 2 enthält CoO in einer Menge, welche außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegt. Dieses Glas ist nicht zu bevorzugen, da es tiefblau-meliert ist und eine verringerte Durchlässigkeit für sichtbares Licht aufweist.
Vergleichsbeispiel 3 umfasst T-Fe₂O₃ in einer Menge, welche außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegt. Vergleichsbeispiel 3 kann nicht mit dem gewünschten bronzenen oder grauen Farbton bereitgestellt werden, da das Glas tiefgelb-meliert ist.
Vergleichsbeispiel 4 enthält NiO in einer Menge, welche außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegt, und da das Glas gelblich-braun-meliert ist, ist es nicht zu bevorzugen.
Wie oben ausführlich dargelegt, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Ultraviolett-/Infrarot-absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit bereitgestellt werden, welches eine niedrige Durchlässigkeit für sichtbares Licht, eine niedrige Durchlässigkeit für Sonnenenergie und eine niedrige Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht aufweist und welches eine bronzene oder graue Farbtönung aufweist.
Das Ultraviolett-/Infrarot-absorbierende Licht mit niedriger Durchlässigkeit der vorliegenden Erfindung kann eine Wirkung beim Verhindern der Verminderung und Entfärbung von Innenmaterialien aufweisen und es kann eine Wirkung zum Schutz der Privatsphäre aufweisen, wenn das Glas für ein Rückfensterglas eines Fahrzeugs, ein Fenster eines Gebäudes oder dergleichen verwendet wird. Die Tönung des Glases der vorliegenden Erfindung ist in beachtenswerter Weise harmonisch zu den Farben einer Fahrzeugkarosserie, zu Inneneinrichtungen und zu den Außenwänden eines Gebäudes.

Claims

Ultraviolett/infrarot absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit bestehend aus Basisglas, umfassend: 65 bis 80 Gew.-% SiO₂; 0 bis 5 Gew.-% Al₂O₃; 0 bis 10 Gew.-% MgO; 5 bis 15 Gew.-% CaO, wobei die Gesamtmenge an MgO und CaO in einem Bereich von 5 bis 15 Gew.-% liegt; 10 bis 18 Gew.-% Na₂O; 0 bis 5 Gew.-% K₂O, wobei die Gesamtmenge an Na₂O und K₂O in einem Bereich von 10 bis 20 Gew.-% liegt; 0 bis 5 Gew.-% B₂O₃, und Farbmittel umfassend: mehr als 1,2 Gew.-% und nicht mehr als 1,5 Gew.-% Gesamt-Eisenoxid (T-Fe₂O₃) ausgedrückt als Fe₂O₃; gleich oder mehr als 0,003 Gew.-% und weniger als 0,02 Gew.-% CoO; 0,0009 bis 0,005 Gew.-% Se; und 0,0005 bis 0,02 Gew.-% NiO, wobei FeO ausgedrückt als Fe₂O₃ in einem Bereich von 15 bis 50 Gew.-% von T-Fe₂O₃ liegt.
Ultraviolett/infrarot absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit gemäß Anspruch 1, wobei Se mit 0,0009 bis 0,003 Gew.-% vorliegt.
Ultraviolett infrarot absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei T-Fe₂O₃ mit mehr als 1,2 Gew.-% und weniger als 1,3 Gew.-% vorliegt.
Ultraviolett/infrarot absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei FeO ausgedrückt als Fe₂O₃ in einem Bereich von 15 bis 28 Gew.-% von T-Fe₂O₃ vorliegt.
Ultraviolett/infrarot absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Glas mit einer Dicke von 4 mm bereitgestellt wird mit einer Durchlässigkeit für sichtbares Licht (YA) in einem Bereich von 10 bis 60 %, wenn unter Verwendung der CIE Lichtart A gemessen wird, einer Durchlässigkeit für Sonnenenergie (TG) von nicht mehr als 40 % und einer durch ISO spezifizierten Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht (Tuv) von nicht mehr als 10%.
Ultraviolett/infrarot absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Glas eine bronzene oder graue Farbtönung und eine Chromatizität aufweist, die ausgedrückt wird als a* und b* unter Verwendung der L*a*b* Koordinaten in den Bereichen –4 ≤ a* ≤ 2 und –4 ≤ b* ≤ 20, wenn unter Verwendung der CIE Lichtart C gemessen wird.
Ultraviolett/infrarot absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit gemäß Anspruch 6, wobei das Glas eine bronzene Farbtönung mit einer Chromatizität ausgedrückt als a* und b* in den Bereichen –2 ≤ a* ≤ 2 und 0 ≤ b* ≤ 15 aufweist.
Ultraviolett infrarot absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit gemäß Anspruch 6, wobei das Glas eine graue Farbtönung mit einer Chromatizität ausgedrückt als a* und b* in den Bereichen –2 ≤ |a*| – |b*| ≤ 2 aufweist.
Ultraviolett/infrarot absorbierendes Glas mit niedriger Durchlässigkeit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Glas durch Fremdkühlung mit Luft verfestigt wird.