COMPOSICION DE VIDRIO SILICO-SODO-CALCICO GRIS OSCURO DESTINADO A ALA FABRICACION DE ACRISTALAMIENTOS.

Composición de vidrio gris sílico-sodo-cálcico, caracterizada porque comprende una parte colorante constituida esencialmente por los compuestos siguientes en un contenido que varía entre los límites ponderales siguientes:

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2005/000697.

Solicitante: SAINT-GOBAIN GLASS FRANCE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: "LES MIROIRS", 18, AVENUE D'ALSACE,92400 COURBEVOIE.

Inventor/es: TEYSSEDRE,LAURENT, HOMO,LIONEL.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 23 de Diciembre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C03C3/087 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C03 VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA.C03C COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES VITREOS; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DEL VIDRIO; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE FIBRAS O FILAMENTOS DE VIDRIO, SUSTANCIAS INORGANICAS O ESCORIAS; UNION DE VIDRIO A VIDRIO O A OTROS MATERIALES.C03C 3/00 Composiciones para la fabricación del vidrio (cargas de mezclas vitrificables C03C 6/00). › que contienen óxido de calcio, p. ej. cristal de vidrio ordinario o cristal para recipientes huecos.
  • C03C4/02 C03C […] › C03C 4/00 Composiciones para vidrio con propiedades particulares. › para vidrio coloreado.

Clasificación PCT:

  • C03C3/087 C03C 3/00 […] › que contienen óxido de calcio, p. ej. cristal de vidrio ordinario o cristal para recipientes huecos.
  • C03C4/02 C03C 4/00 […] › para vidrio coloreado.
  • C03C4/08 C03C 4/00 […] › para vidrio que absorbe selectivamente radiaciones de longitudes de onda determinadas.

Clasificación antigua:

  • C03C3/087 C03C 3/00 […] › que contienen óxido de calcio, p. ej. cristal de vidrio ordinario o cristal para recipientes huecos.
  • C03C4/02 C03C 4/00 […] › para vidrio coloreado.
  • C03C4/08 C03C 4/00 […] › para vidrio que absorbe selectivamente radiaciones de longitudes de onda determinadas.

Fragmento de la descripción:

Composición de vidrio sílico-sodo-cálcico gris oscuro destinado a la fabricación de acristalamiento.

La invención se refiere a una composición de vidrio sílico-sodo-cálcico de color gris oscuro, en particular para la producción de vidrios planos mediante un procedimiento de flotación en un baño de metal fundido, estando destinados estos vidrios a la formación de acristalamientos para automóviles y edificios. Aunque se describe más particularmente con referencia a aplicaciones en los automóviles, sin embargo la invención no se limita este campo.

Los acristalamientos destinados a la industria del automóvil deben cumplir varios requisitos, especialmente en lo que se refiere a sus propiedades ópticas; estos requisitos se rigen mediante la reglamentación, por ejemplo cuando se trata de la transmisión luminosa de un parabrisas, o bien derivan de los constructores de automóviles, por ejemplo cuando tienen como objetivo imponer un color particular -por razones estéticas- o valores de la transmisión energética en una preocupación por la mejora del confort de los pasajeros.

Los acristalamientos que equipan la parte trasera (acristalamientos laterales y luneta trasera) o el techo de un automóvil deben responder principalmente a las siguientes exigencias: tener un color gris estéticamente agradable para asegurar una buena llegada de los colores a través del vidrio, y tener propiedades protectoras frente a la radiación solar, es decir una transmisión energética pequeña, principalmente en lo que respecta a las radiaciones infrarrojas, con el fin de evitar el efecto invernadero en el interior del habitáculo y una transmisión luminosa moderada (inferior a aproximadamente 50%) con el fin de producir una sensación de intimidad a los usuarios. A menudo, estos acristalamientos presentan también una transmisión de las radiaciones ultravioleta pequeña para evitar la degradación del equipamiento interior. Estos vidrios también se denominan vidrio "privacy".

Los acristalamientos en vidrio sílico-sodo-cálcico para el automóvil se fabrican en general en condiciones de procedimiento "float" operando por flotación del vidrio fundido sobre un baño de metal fundido, generalmente de estaño, para formar una banda que a continuación se corta en forma de láminas de vidrio. Estas láminas pueden ser posteriormente abombadas o someterse a un tratamiento con el fin de reforzar las propiedades mecánicas del vidrio, por ejemplo un templado térmico.

El nivel de coloración y las prestaciones indicadas anteriormente se obtienen por la adición de agentes colorantes en las materias primas destinadas a ser fundidas para realizar la matriz de vidrio sílico-sodo-cálcico. Se han propuesto numerosas combinaciones que asocian un número más o menos elevado de agentes colorantes para producir vidrios gris "privacy".

En los documentos EP-A-0947476, EP-A-1020414 y EP-A-1125899 se han descrito vidrios que comprenden hierro, cobalto, níquel y selenio. La cantidad de selenio en el vidrio varía de 0,0008 a 0,0050%.

Sin embargo, estos vidrios no son adecuados debido al hecho de la presencia de selenio en cantidad importante y los inconvenientes que se derivan de ello.

En primer lugar, se sabe que el selenio existe en el vidrio en varios grados de oxidación estables de los cuales algunos le proporcionan una coloración particular (rosa, roja o marrón más o menos intenso). Además, el color final depende de la naturaleza de los demás colorantes presentes en el vidrio con los que el selenio es susceptible de combinarse: por ejemplo, el Se2- forma con los iones férricos un cromóforo que proporciona una coloración pardo-rojiza al vidrio. El control del tinte impone por lo tanto un control muy preciso del índice redox en un intervalo de valores relativamente pequeño.

Además, la temperatura que se alcanza en el interior del horno donde se opera la fusión de la mezcla vitrificable es muy superior a la temperatura de vaporización del selenio. Esto produce que la mayor parte del selenio (aproximadamente 90%) se encuentre en la atmósfera del horno, por lo que es necesario equipar las chimeneas con electrofiltros para retener el selenio presente en los humos y los polvos. Al coste ya muy elevado de estos dispositivos de filtración se añade el problema del reciclado de los polvos retenidos por los filtros de los cuales solamente una parte se puede volver a introducir en el horno.

Por último, el selenio presenta una toxicidad elevada incluso en concentraciones pequeñas, lo que impone medidas particulares para poder manipularlo.

Se han propuesto otros vidrios que combinan hierro, cobalto, níquel y titanio, reemplazando todo o parte del selenio (véanse los documentos EP-A 0842906, EP-A-0849233 y JP-A200247679). La cantidad de titanio en forma de TiO2 que se debe introducir en el vidrio sigue siendo elevada, de 0,7 a 2,3%.

Estos vidrios no son ventajosos desde un punto de vista económico ya que el titanio es un compuesto caro que contribuye en una parte importante al precio de coste de la composición. Además, el titanio confiere al vidrio una coloración amarilla que a menudo no es deseable.

También se han descrito vidrios con un contenido pequeño en selenio combinado con hierro, cobalto y níquel.

En los documentos EP-A-0825156 y US-A-2003/50175, los vidrios propuestos presentan un contenido en hierro elevado, que varía respectivamente de 1,2 a 2,2% y de 0,95 a 1,2%. El alto contenido en hierro, en particular en forma de FeO, conlleva una disminución de las transferencias térmicas en el baño de vidrio lo que se traduce en una menor eficacia de calentamiento del vidrio en el horno. Con hornos de quemadores aéreos se mitiga esta disminución importante de la temperatura disponiendo, por ejemplo, electrodos sobre la solera.

En el documento WO-A-01/58820, el pequeño contenido en hierro (0,25 a 0,65%) permite obtener vidrios con coloración muy neutra, pero poco selectivos.

Por último, en el documento EP-A-0653388, se describen vidrios que contienen hierro, cobalto y níquel y, opcionalmente, selenio. El contenido en hierro varía de 0,15 a 1,2%. Según los ejemplos, los contenidos pequeños en selenio se asocian con contenidos pequeños en hierro, inferiores a 0,5%, lo que confiere al vidrio una transmisión energética importante.

La presente invención tiene como objetivo proponer una composición de vidrio sílico-sodo-cálcico de color gris oscuro, sin selenio, que puede utilizarse para formar acristalamientos, en particular acristalamientos "privacy" para automóviles, teniendo esta composición propiedades ópticas similares a las de las composiciones conocidas que contienen selenio y/o titanio.

Otro objetivo de la invención es el de obtener una composición de vidrio desprovista de selenio y titanio que pueda realizarse en las condiciones del procedimiento "float".

Estos objetivos se obtienen según la presente invención por la composición de vidrio que comprende una parte colorante constituida esencialmente por los compuestos siguientes en un contenido que varía entre los límites ponderales siguientes:


o


estando dicha composición desprovista de selenio y conteniendo menos de 0,5% de óxido de titanio, presentando un índice redox inferior o igual a 0,40, y presentando el vidrio un factor de transmisión luminosa con un iluminante A (TLA) inferior o igual a 50% y un factor de transmisión energética global (TE) inferior a 45%, medidos para un espesor de 3,85 mm.

Como se ha indicado anteriormente, los vidrios que entran en el marco de la presente invención son vidrios grises es decir que presentan una curva de transmisión que no varía prácticamente en función de la longitud de onda visible.

En el sistema C.I.E. (Comisión Internacional del Alumbrado), los cuerpos grises no presentan una longitud de onda dominante y su pureza de excitación es nula. Por extensión, generalmente se admite como gris cualquier cuerpo cuya curva sea relativamente plana en el campo visible pero que presente sin embargo bandas de absorción débiles que permitan definir una longitud de onda dominante y una pureza pequeña pero no nula.

Los vidrios grises según la invención se definen a continuación en función de sus...

 


Reivindicaciones:

1. Composición de vidrio gris sílico-sodo-cálcico, caracterizada porque comprende una parte colorante constituida esencialmente por los compuestos siguientes en un contenido que varía entre los límites ponderales siguientes:


o


estando dicha composición desprovista de selenio y conteniendo menos de 0,5% de óxido de titanio, presentando un índice redox inferior o igual a 0,40, y presentando el vidrio un factor de transmisión luminosa con un iluminante A (TLA) inferior o igual a 50% y un factor de transmisión energética global (TE) inferior a 45%, medidos para un espesor de 3,85 mm.

2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque el índice redox es inferior o igual a 0,30.

3. Composición según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el factor de transmisión luminosa con un iluminante A, TLA, es superior a 5%.

4. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el factor de transmisión energética global TE, es inferior a 30%.

5. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque comprende además menos de 1%, preferentemente menos de 0,5%, de agentes colorantes elegidos ente el óxido de cobre, el óxido de cromo, el óxido de vanadio y sus mezclas.

6. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque el contenido en óxido de titanio es inferior a 0,3%.

7. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque comprende como agentes colorantes:


presentando el vidrio un factor de transmisión luminosa con un iluminante A (TLA) del orden de 30 a 45%.

8. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque comprende como agentes colorantes:


presentando el vidrio un factor de transmisión luminosa con un iluminante A (TLA) del orden de 6 a 12%.

9. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque está constituida por una matriz de vidrio que comprende los constituyentes siguientes (en porcentaje en peso):


10. Lámina de vidrio formada por flotación en un baño de metal fundido, de composición química tal como la definida en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Lámina de vidrio según la reivindicación 10, caracterizada porque presenta las coordenadas cromáticas siguientes medidas con un iluminante D65 para un espesor de 3,85 mm:

L* varía entre 30 y 80

a* varía entre -15 y 0

b* varía entre -20 y 25.

12. Lámina de vidrio templada térmicamente de composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y que presenta las coordenadas cromáticas siguientes medidas con el iluminante D65 para un espesor de 3,85 mm:

a* varía entre 10 y 0

b* varía entre 20 y 15, preferentemente entre -5 y +5.

13. Lámina de vidrio según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque comprende además al menos una capa de al menos un óxido metálico que permite reflejar la radiación infrarroja.

14. Acristalamiento, especialmente para automóviles, caracterizado porque comprende al menos una lámina de vidrio según una de las reivindicaciones 10 a 13.


 

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