綠色玻璃組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及綠色玻璃組合物，其包括基礎(chǔ)玻璃組合物和著色劑和性能調(diào)節(jié)部分，該基礎(chǔ)玻璃組合物包含：SiO2?65-75重量％，Na2O?10-20重量％，CaO?5-15重量％，MgO?0-5重量％，Al2O3?0-5重量％，K2O?0-5重量％，所述著色劑和性能調(diào)節(jié)部分包含等于或小于0.6重量％的總鐵和0.1-1.0重量％的TiO2，其中氧化還原比為0.33-0.45，所述重量％基于組合物的總重量。
【專利說明】綠色玻璃組合物
[0001] 本申請是申請日為2006年7月25日、申請?zhí)枮?00680027780. 2、發(fā)明名稱為"綠 色玻璃組合物"的發(fā)明專利申請的分案申請。 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及玻璃組合物，特別是具有改善的紫外線（"UV"）性能的綠色玻璃組合 物。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 玻璃基材用于各種用途，例如汽車應(yīng)用、建筑應(yīng)用、航空航天應(yīng)用等。根據(jù)玻璃基 材的最終用途，希望玻璃基材表現(xiàn)出特定的（a)美學(xué)性能，例如但不限于顏色，以及（b)陽 光控制性能，例如但不限于太陽能總透射比（"TSET"）、紅外線透射比和紫外線透射比。
[0005] 例如，在汽車應(yīng)用方面，玻璃基材用作汽車視窗（vision panels)(即前窗、側(cè)窗 等）。汽車視窗需要呈現(xiàn)出所需的顏色。目前，汽車視窗所需的顏色包括藍(lán)色、綠色和灰 色。此外，在美國，如果汽車視窗用作前風(fēng)擋，其必須表現(xiàn)出等于或大于70%的可見光透射 比（"Lta"）。在美國以外的其他國家對于風(fēng)擋的Lta要求可能會(huì)不同。
[0006] 玻璃基材的美學(xué)性能和陽光控制性能可通過幾種不同的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。第一種方 式包括在玻璃基材的表面上沉積涂層。第二種方式包括改變構(gòu)成玻璃基材的化學(xué)組成（即 構(gòu)成玻璃組合物的材料類型和/或玻璃組合物中各種材料的重量百分比）。通常，向熟知的 基礎(chǔ)玻璃組合物，例如鈉-鈣-硅基礎(chǔ)玻璃組合物中加入著色劑和/或能夠調(diào)節(jié)該玻璃組 合物的陽光性能的其它材料，以提供表現(xiàn)出獨(dú)特性能的玻璃基材。雖然一種著色劑或能夠 調(diào)節(jié)該玻璃組合物的陽光性能的一種材料的效果可能是已知的（例如，眾所周知向基礎(chǔ)玻 璃組合物中加入FeO可增加該玻璃組合物的紅外線（IR)吸收），然而本發(fā)明的實(shí)質(zhì)在于使 用多種著色劑和/或能夠調(diào)節(jié)該玻璃組合物的陽光性能的材料一每種著色劑或材料能夠 單獨(dú)產(chǎn)生獨(dú)特的效果，從而共同獲得各種性能的組合。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，向鈉-鈣-硅基礎(chǔ)玻璃組合物中以特定量加入能調(diào)節(jié)玻璃組合物的 陽光性能的特定材料，提供能夠表現(xiàn)出要求的美學(xué)性能和陽光控制性能的玻璃基材。由本 發(fā)明的玻璃組合物形成的玻璃基材在〇. 189英寸（4.8mm)的參照厚度下所提供的美學(xué)和陽 光控制性能的組合如下，：
[0008] 綠色，其特征為495-535納米的主波長和大于1 %的色純度；
[0009] 等于或大于60 %的Lta ;
[0010] 小于或等于48%的總太陽能量透射比（TSET);以及
[0011] 小于或等于55%的太陽總紫外透射比（SAE UV)。
[0012] 發(fā)明概述
[0013] 在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，本發(fā)明為包含基礎(chǔ)玻璃組合物以及著色劑和性 能調(diào)節(jié)部分的玻璃組合物，所述基礎(chǔ)玻璃組合物包含：Si0 2 6 5-75重量％，Na20 10-20重 量％，0&0 5-15重量％，MgO 0-5重量％，A1203 0-5重量％和1(20 0-5重量％，且所述著色 劑和性能調(diào)節(jié)部分包含等于或小于〇. 6重量％的總鐵量和0. 1-1. 0重量％的Ti02，其中氧 化還原比為0. 33-0. 45,所述重量％基于組合物的總重量。
[0014] 在另一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，本發(fā)明為包含玻璃組合物的玻璃板材，所述玻 璃組合物包含：Si0 2 6 5-75重量％，Na20 10-20重量％，CaO 5-15重量％，MgO 0-5重量％， A1203 0-5重量％和1(20 0-5重量％，且著色劑和性能調(diào)節(jié)部分包含等于或小于0.6重量％ 的總鐵和〇. 1-1. 〇重量％的Ti02，其中氧化還原比為0. 33-0. 45,所述重量％基于組合物的 總重量，并且其中玻璃板材在0. 189英寸（4.8mm)的厚度下具有一個(gè)或多個(gè)下列性能特性： 至少70%的Lta ;最多48%的TSET ;最多42%的SAE UV ;495-500納米的DW以及至少1 % 的Pe。
[0015] 在又一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，本發(fā)明為包含由玻璃組合物制成的玻璃板材的 夾層玻璃制品，所述玻璃組合物包含：Si0 2 6 5-75重量％，Na20 10-20重量％，CaO 5-15重 量％，MgO 0-5重量％，A1203 0-5重量％和K20 0-5重量％，且著色劑和性能調(diào)節(jié)部分包含 等于或小于〇. 6重量％的總鐵和0. 1-1. 0重量％的Ti02，其中氧化還原比為0. 33-0. 45,所 述重量％基于組合物的總重量，并且其中玻璃板材在0.189英寸（4.8mm)的厚度下具有一 個(gè)或多個(gè)下列性能特性：至少60%的Lta ;最多47%的TSET ;最多55%的SAE UV透射比； 495-535納米的DW以及至少1 %的Pe。
[0016] 發(fā)明詳述
[0017] 用于本文時(shí)，說明書以及權(quán)利要求書中使用的表示尺寸、物理特性、工藝參數(shù)、成 分的量和反應(yīng)條件等的所有數(shù)值應(yīng)被理解為在一切情況下通過術(shù)語"約"來修飾的。因此， 除非相反地指出，在以下說明書以及權(quán)利要求書中規(guī)定的數(shù)值可以根據(jù)尋求通過本發(fā)明得 到的期望性能而變化。至少，不是企圖限制對權(quán)利要求范圍應(yīng)用等同原則，每個(gè)數(shù)值應(yīng)該至 少根據(jù)所公開的有效數(shù)字的個(gè)數(shù)以及通過應(yīng)用常規(guī)舍入方法來解釋。此外，本文公開的所 有范圍應(yīng)被理解為包含起點(diǎn)及終點(diǎn)范圍值，以及其中包含的任何及所有的子范圍。例如，所 陳述的范圍"1-10"應(yīng)被認(rèn)為包括了在最小值1和最大值10之間（且包含這兩個(gè)值）的任 何及所有的子范圍；即，以1或更大的最小值為起點(diǎn)、并以10或更小的最大值為終點(diǎn)的全部 子范圍，例如 1. 0-3. 8、6· 6-9. 7 和 5. 5-10。
[0018] 本發(fā)明的玻璃組合物包括基礎(chǔ)玻璃部分以及著色劑和能夠調(diào)節(jié)玻璃的陽光控制 性能的材料。著色劑和能夠調(diào)節(jié)玻璃的陽光控制性能的材料在這里稱為"著色劑和性能調(diào) 節(jié)材料"。根據(jù)本發(fā)明，基礎(chǔ)玻璃部分包括具有示于下列表1中的含量的組分。
[0019] 表1.基礎(chǔ)玻璃部分
[0020]
【權(quán)利要求】
1. 玻璃板材，其包含基礎(chǔ)玻璃組合物以及著色劑和性能調(diào)節(jié)部分，所述基礎(chǔ)玻璃組合 物包含： Si02 6 5-75 重量％， Na20 10-20 重量 ％， CaO 5-15 重量 ％， MgO 0-5 重量 ％， A1203 0-5 重量 ％，和 K20 0-5 重量 ％， 所述著色劑和性能調(diào)節(jié)部分主要由以下成分構(gòu)成： 等于或小于〇. 60%、以Fe203的重量％表示的總鐵； 0· 1-1.0 重量 ％的1102，且 氧化還原比為0. 36-0. 42,其中所述重量％基于組合物的總重量，且氧化還原比為表示 為FeO的亞鐵態(tài)的鐵的量除以表示為Fe203的總鐵的量；且 該玻璃板材在〇. 189英寸（4. 8mm)的厚度下表現(xiàn)出下列性能特性： 至少70%的Lta ; 最多48%的TSET ; 最多55%的SAE UV ; 495-535nm的主波長；以及 至少1%的Pe。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的玻璃板材，其中總鐵為0. 40-0. 59重量％ ;Ti02為0. 2-0. 5重量％; 氧化還原比為0.37-0.40。
3. 玻璃板材，其包含玻璃組合物以及著色劑和性能調(diào)節(jié)部分，所述玻璃組合物包含： Si02 6 5-75 重量％， Na20 10-20 重量 ％， CaO 5-15 重量 ％， MgO 0-5 重量 ％， A1203 0-5 重量 ％，和 K20 0-5重量％，且 所述著色劑和性能調(diào)節(jié)部分主要由以下成分構(gòu)成： 等于或小于〇. 60重量％、以Fe203的重量％表示的總鐵； 0· 1-1.0 重量 ％的1102，且 氧化還原比為0. 37-0. 40,其中所述重量％基于組合物的總重量，且氧化還原比為表示 為FeO的亞鐵態(tài)的鐵的量除以表示為Fe203的總鐵的量；且 該玻璃板材在〇. 189英寸（4. 8mm)的厚度下表現(xiàn)出下列性能特性： 至少70%的Lta ; 最多48%的TSET ; 最多42%的SAE UV ; 495-500nm的主波長；以及 至少1%的Pe。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的玻璃板材，其中玻璃組合物具有0. 2-0. 5重量％的Ti02。
5. 夾層玻璃制品，其包含由玻璃組合物以及著色劑和性能調(diào)節(jié)部分制成的玻璃板材， 所述玻璃組合物包含： Si02 6 5-75 重量％， Na20 10-20 重量 ％， CaO 5-15 重量 ％， MgO 0-5 重量 ％， A1203 0-5 重量 ％，和 K20 0-5 重量 ％， 所述著色劑和性能調(diào)節(jié)部分主要由以下成分構(gòu)成： 等于或小于〇. 60重量％、以Fe203的重量％表示的總鐵；和 0· 1-1.0 重量 ％的1102，且 氧化還原比為0. 37-0. 40,其中所述重量％基于組合物的總重量，且氧化還原比為表示 為FeO的亞鐵態(tài)的鐵的量除以表示為Fe203的總鐵的量；且 其中該玻璃板材在〇. 189英寸（4. 8mm)的厚度下表現(xiàn)出下列性能特性： 至少70%的Lta ; 最多48%的TSET ; 最多55%的SAE UV透射比； 495-535納米的主波長；以及 至少1%的Pe。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的夾層玻璃制品，其中玻璃板材的總鐵為0. 40-0. 59重量％。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的夾層玻璃制品，其中玻璃板材的Ti02為0. 2-0. 5重量％。
【文檔編號】C03C4/02GK104086081SQ201410322622
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2005年7月29日
【發(fā)明者】L·J·舍勒斯塔克 申請人:Ppg工業(yè)俄亥俄公司