專利名稱：供制作玻璃板的玻璃組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適宜于制作玻璃板，尤其是能夠用于建筑方面或機(jī)動(dòng)車與工業(yè)運(yùn)輸車上按裝的玻璃板的玻璃組合物。
后一類使用的玻璃板應(yīng)當(dāng)滿足有關(guān)透光性法定要求。因此，供制作風(fēng)擋的玻璃板的總光透射系數(shù)在發(fā)光體A(TLA)下至少為75%。供制作側(cè)面和后窗的玻璃板，在同樣的條件下其系數(shù)TLA至少為70%。
機(jī)動(dòng)車裝玻璃的面積實(shí)際上是很重要的，買主對(duì)舒適方面的要求變得越來(lái)越高，這些車輛的設(shè)計(jì)師們研究過(guò)能夠減弱受太陽(yáng)光照射的乘客的所感受到熱量的任何辦法。
為了保持可見(jiàn)光譜部分的高透光性，同時(shí)盡可能吸收余下的太陽(yáng)能，人們都知道在玻璃組合物中加入鐵。鐵在玻璃中同時(shí)以鐵氧化物(Fe2O3)和亞鐵氧化物(FeO)兩種形式存在。
Fe2O3能吸收紫外輻射，并且該輻射在可見(jiàn)光譜部分是短波長(zhǎng)的;相反地，F(xiàn)eO能吸收近紅外輻射，該輻射相應(yīng)于可見(jiàn)光區(qū)域長(zhǎng)波長(zhǎng)。
如果鐵的兩種氧化形式含量增加，提高了可見(jiàn)光譜兩端的輻射吸收，這種作用導(dǎo)致透光性變差。
目前，為了最好地利用吸收輻射的鐵氧化物而又保持可能的最大透光性，曾提出幾種不同的解決方案。
因此，EP-B-297404描述并要求保護(hù)硅-鈉-鈣玻璃，其總鐵含量(以Fe2O3形式表示)為0.45-0.65%。這些玻璃應(yīng)在總鐵中至少35%，最好50%為FeO形式的條件下制造。這樣增加FeO含量能提高玻璃的紅外吸收，并且能降低總能量透過(guò)系數(shù)(TE)。然而，當(dāng)在強(qiáng)還原條件下在硫存在的情況下制造玻璃時(shí)，由于硫與三價(jià)鐵反應(yīng)生成發(fā)色團(tuán)而帶來(lái)琥珀色。為了避免這一點(diǎn)，那么必須除去可玻璃化混合物中的硫酸鹽，并且由于玻璃中硫含量從未為零，還必須保證三價(jià)鐵的百分?jǐn)?shù)是很低的，這樣導(dǎo)致大大限制了總鐵含量。于是，這些玻璃吸收紫外線輻射的能力就很一般。
人們還知道，由于總鐵含量比上述歐洲專利所提出的含量更高，制出的玻璃具有良好透光性和良好的紅外和紫外輻射吸收。
US-A-5214008描述了無(wú)四價(jià)銫氧化物和這類其他氧化物的玻璃，該玻璃含0.7-0.95%(重量)以Fe2O3形式表達(dá)的總鐵。這種玻璃是用一般的能玻璃化原料在普通爐子中制成的。由于在能玻璃化的混合物中加入碳和硫酸鈉，所以控制了玻璃的氧化還原度。
這種氧化還原度在正確的范圍內(nèi)變動(dòng)，如玻璃中FeO形式的鐵在0.19-0.24%(重量)范圍內(nèi)變動(dòng)，所述玻璃的厚度為3.7-4.8毫米時(shí)，其光透射系數(shù)超過(guò)70%，紫外區(qū)透射系數(shù)小于38%，總能量透過(guò)系數(shù)小于44.5%。
硅-鈉-鈣玻璃的其他組合物，在一定的厚度條件下可得到光透射系數(shù)至少為70%，并具有良好的紅外和紫外輻射吸收。在EP-A-488110和WO-91/07356申請(qǐng)中描述組合物尤其是這種情況。除鐵的氧化物外，這些專利申請(qǐng)所描述的玻璃都含有銫氧化物和鈦氧化物。如果這些氧化物能提高紫外輻射線吸收，則它們的應(yīng)用并非優(yōu)越。
同樣，銫氧化物是一種相當(dāng)昂貴的組分，使用它就構(gòu)成了玻璃的主要成本，該氧化物還對(duì)不利于亞鐵氧化物的亞鐵氧化物與三價(jià)鐵氧化物的平衡產(chǎn)生影響。作為其部分的鈦氧化物的缺陷是降低可見(jiàn)光區(qū)的透光性。
本發(fā)明的目的在于一種玻璃，在熔融金屬浴表面上它能成層，其透射特性主要通過(guò)鐵的氧化物進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且與已知的可比較的玻璃相比，其吸收紅外與紫外輻射的能力與所述玻璃的能力至少是等級(jí)的，但厚度比較小。
通過(guò)硅-鈉-鈣玻璃組合物，其中含有(以重量百分?jǐn)?shù)表示)0.75-1.4%以Fe2O3形式表示的總鐵，0.25-0.32%以FeO形式表示的亞鐵，可以達(dá)到本發(fā)明目的，所述玻璃組合物的厚度為約3-3.3毫米時(shí)，在發(fā)光體A(TLA)下總光透射系數(shù)至少為70%，總能量透過(guò)系數(shù)(TE)低于約46%，紫外輻射透射系數(shù)小于約25%。光和能量透射值是根據(jù)Parry Moon Mass2方法測(cè)定的。紫外區(qū)域透射值是根據(jù)ISO9050標(biāo)準(zhǔn)定義的方法測(cè)定的。
本發(fā)明的玻璃是用目前使用的原料在浮法玻璃技術(shù)中使用的普通爐子中制造的。本發(fā)明玻璃的熔化與精煉是在火焰噴射爐(desfours a flammes)中進(jìn)行的，其爐可能裝有電極，而電極可以保證電流在所述電極之間通過(guò)時(shí)加熱塊狀玻璃。本發(fā)明玻璃的氧化還原度可藉助諸如硫酸鈉之類的氧化劑和諸如焦炭之類的還原劑進(jìn)行控制。在能玻璃化的混合物中加入硫酸鈉的量，應(yīng)考慮熔化該混合物的爐子特性，其量是如玻璃的SO3含量一般是0.10-0.35%。
還應(yīng)考慮制造玻璃的爐子特性，計(jì)算出與硫酸鹽相關(guān)的還原劑含量，以便可以將所述玻璃的氧化還原度保持在正確的范圍內(nèi)。這些范圍是用以FeO形式表示的亞鐵量與以Fe2O3形式表示的總鐵量之比的極值限定的。按照本發(fā)明，F(xiàn)eO/Fe2O3之比為22-34%;優(yōu)選為25-30%。
本發(fā)明的玻璃是硅-鈉-鈣玻璃，它有以下成分，其含量是由下面用重量百分?jǐn)?shù)的范圍限定的<
>本發(fā)明的玻璃還可能含有看作雜質(zhì)的由所使用的能玻璃化的原料和/或由能玻璃化混合物中加入的玻璃屑帶來(lái)的其他組分，還含有如鐵氧化物之類的其他少量著色劑。這些雜質(zhì)為玻璃重量的0.1%以下;例如鈦、鈷、鎳、鉻、硒或錳便是如此。
本發(fā)明的玻璃最好含0.85-1.3%以Fe2O3表示的總鐵。
在本發(fā)明的玻璃中，總鐵含量與亞鐵氧化物和三價(jià)鐵氧化物各個(gè)含量的控制便能以相當(dāng)小的厚度得到紅外與紫外輻射的顯著吸收。當(dāng)這種玻璃用于制作薄玻璃板時(shí)，這是特別有利的。
除了前述的透射特性外，本發(fā)明的玻璃具有一種近似于蘭-綠色的色彩。在發(fā)光體C下它們的特征波長(zhǎng)一般為490-505納米。
下面作為實(shí)施例給出的玻璃將能看到本發(fā)明玻璃的優(yōu)點(diǎn)。
為得到100克這種玻璃所使用的能玻璃化混合物如下砂63克石灰石5.7克白云石21.4克霞石0.90克碳酸鈉27.3克硫酸鈉0.75克鐵丹0.9克焦炭0.035克以重量百分?jǐn)?shù)表示的所得到的玻璃分析結(jié)果如下
SiO270.57%Al2O30.62%CaO 9.50%MgO 3.90%Na2O 13.90%K2O 0.09%SO30.18%Fe2O3(總鐵) 0.95%FeO 0.285%FeO/總鐵 0.30%正如前面明確指出，所測(cè)量的這種玻璃厚度為3.15毫米時(shí)的透射特性如下
TLA71%TE43.5%TUV18%這種玻璃在發(fā)光體C下的特征波長(zhǎng)為499納米。
采用浮法玻璃技術(shù)時(shí)可將本發(fā)明玻璃轉(zhuǎn)變成連續(xù)帶狀玻璃。切割該帶狀玻璃得到玻璃薄板，其厚度為1-5毫米。這些玻璃薄板可以單獨(dú)或配合使用以便用來(lái)制作尤其可按裝在機(jī)動(dòng)車上的玻璃板。
為了制作風(fēng)擋或側(cè)面玻璃，人們使用單獨(dú)一塊玻璃或由有機(jī)物夾層分隔的二塊玻璃。玻璃總厚度往往為3-4毫米。本發(fā)明的玻璃為這些厚度時(shí)可保證良好的紫外線吸收和良好的熱舒適性。
如同其他玻璃板，由本發(fā)明的玻璃得到的玻璃板可預(yù)先進(jìn)行表面處理，或可以與有機(jī)涂層(如具有抗刮擦性能的聚氨酯為主要成分的薄膜或保證在破裂情況下密封性的薄膜)組合起來(lái);可以在局部復(fù)蓋諸如一層釉層。
本發(fā)明的玻璃板可以復(fù)蓋至少一層金屬氧化物，金屬氧化物是采用熱解技術(shù)在高溫下化學(xué)沉積，或蒸汽相化學(xué)沉積(CVD)或其它沉積得到的。
權(quán)利要求
1.供制作玻璃板的硅-鈉-鈣玻璃組合物，以重量百分?jǐn)?shù)表示它含有0.75-1.4%以Fe2O3形式表示的總鐵，0.25-0.32%以FeO形式表示的亞鐵，并且其厚度為3-3.3毫米，在發(fā)光體A(TLA)下總光透射系數(shù)至少為70%，總能量透過(guò)系數(shù)(TE)小于約46%，紫外輻射透射系數(shù)小于約25%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃組合物，其特征在于以FeO形式表示的亞鐵含量為以Fe2O3形式表示的總鐵形式的總鐵含量的22-34%。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求任一權(quán)利要求所述的組合物，其特征在于它含有以重量百分?jǐn)?shù)表示下述范圍限定的含量的組分64-75%SiO2，0-5%Al2O3，0-5%B2O3，2-15%CaO，0-5%MgO，9-18%Na2O，0-5%K2O，0.75-1.4%Fe2O3(以這種形式表示的總鐵)，0.25-0.32%FeO，0.10-0.35%SO3，并且可能有0.1%以下的雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃組合物，其特征在于以FeO形式的亞鐵含量是以Fe2O3形式表示的總鐵含量的25-30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4的任一權(quán)利要求所述的玻璃組合物，其特征在于以Fe2O3形式表示的總鐵含量為0.85-1.3%。
6.玻璃板，其特征在于它有至少一塊玻璃薄板，其化學(xué)組成為上述權(quán)利要求之任一權(quán)利要求所限定。
全文摘要
本發(fā)明涉及適宜于制作尤其能用于建筑方面或可在機(jī)動(dòng)車和工業(yè)運(yùn)輸車上的玻璃板的玻璃組合物。本發(fā)明的玻璃組合物以重量百分?jǐn)?shù)表示含有0.75—1.4％以Fe
文檔編號(hào)B32B17/10GK1109848SQ941138
公開(kāi)日1995年10月11日 申請(qǐng)日期1994年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月17日
發(fā)明者P·讓沃伊內(nèi), M·里斯蒙迪, J·韋斯萊特 申請(qǐng)人:圣戈班玻璃制造公司