Composición de vidrio clara.

Vidrio que comprende:

Ingrediente % en peso

SiO2 67-75%

Na2O 10-20%

CaO 5-15%

MgO 0-5%

Al2O3 0-5%

K2O 0-5%

hierro total (expresado como Fe2O3) 0,

03 a 0,15%

óxido de erbio 0,03 a 0,13%

óxido de cerio 0,03 a 0,12%.

en el que el vidrio tiene un espesor de aproximadamente 1 mm a 6 mm y una transmisión visible de al menos75%, un transmisor de un valor de color a* de -1,0 a +1,0, y un valor de color b* transmisivo de -1,0 a 1,5 .

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/002388.

Solicitante: GUARDIAN INDUSTRIES CORP..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2300 HARMON ROAD AUBURN HILLS, MICHIGAN 4832 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: THOMSEN,SCOTT,V, HULME,RICHARD, LANDA,LEONID, LANDA,KSENIA A.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C03C3/095 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 tierras raras.
  • C03C4/02 C03C […] › C03C 4/00 Composiciones para vidrio con propiedades particulares. › para vidrio coloreado.
  • C03C4/08 C03C 4/00 […] › para vidrio que absorbe selectivamente radiaciones de longitudes de onda determinadas.

PDF original: ES-2392338_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Composición de vidrio clara.

Esta invención se refiere a composiciones de vidrio y los procedimientos de fabricación de los mismos. Más particularmente, esta invención se refiere a vidrio tiene una transmitancia de luz alta en el espectro visible y/o color bastante neutral. Dichas composiciones de vidrio son útiles, por ejemplo, en ventanas arquitectónicas, aplicaciones de vidrio impreso, células solares, y/o ventanas de automóviles.

Antecedentes de la invención

Vidrio que es bastante claro en color y altamente transmisivo a la luz visible (por ejemplo, al menos 75% de transmisión, o transmisivo incluso más preferiblemente al menos 80%) a veces es deseable. Una forma de alcanzar tal como vidrio es utilizar materiales muy puros de base de vidrio (por ejemplo, sustancialmente libre de colorantes, tales como el hierro) . Sin embargo, los materiales de base con un alto grado de pureza son caros y por lo tanto no siempre deseables y/o convenientes. En otras palabras, por ejemplo, la eliminación de hierro a partir de materias primas de vidrio tiene ciertos límites prácticos y/o económicos.

Documento WO 95/13993 describe un vidrio de cristal libre de plomo con alta transmitancia de luz, que es adecuado para la decoración mediante técnicas de corte, de grabado y otras de decoración. El vidrio se sugiere en este documento contiene en porcentaje en peso de 50 a 75 de dióxido de silicio SiO2, de 0, 05 a 10 de óxido de aluminio Al2O3, de 0, 05 a 15 de dióxido de circonio ZrO2, de 0, 001 a 2, 5 de dióxido de hafnio etc.

Documento US 5, 264, 400 se refiere igualmente a un vidrio para aplicaciones en vehículos que comprende de 65 a 80% en peso de SiO2, de 0 a 5% en peso de Al2O3, de 0 a 5% en peso de B2O3, de 0 a 10% en peso de MgO, de 0 a 15% en peso de CaO, de 10 a 18% en peso de Na2O, de 0 a 5% en peso de K2O, de 5 a 15% en peso en total de MgO y CaO, de 10 a 20% en peso en total de Na2O y K2O, de 0, 1 a 1% en peso de óxido de cerio en términos de CeO2, de 0, 2 a 0, 6% en peso de óxido de hierro en términos de Fe2O3, de 0 a 0, 005% en peso de CoO, de 0 a 0, 01% en peso de NiO, de 0, 2 a 3% en peso de Er2O4 y de 0, 0003 a 0, 004% en peso de Se. El vidrio asume bronce mientras que exhibe absorción excelente de ultravioleta y de calor.

Documento JP H11-60269 (1999) divulga un vidrio absorbente de ultravioleta transparente incoloro. Este vidrio se proporciona mediante la incorporación de 0, 02 a 0, 07% en peso de óxido de erbio como agente de pérdida de color en un vidrio de sosa-cal que contiene 0, 3 a 0, 6% en peso de óxido de cerio y : 0, 05% en peso de óxido de hierro. La incorporación del óxido de cerio proporciona este cristal con efecto de absorción de luz ultravioleta. Color amarillento debido al óxido de hierro y óxido de cerio puede ser corregido debido al color de rosado pálido del óxido de erbio, volviéndose prácticamente incoloro.

Como se puede apreciar los materiales primas de vidrio (por ejemplo, sílice, ceniza de soda, dolomita y/o piedra caliza) típicamente incluyen ciertas impurezas tales como el hierro. La cantidad total de hierro presente en la presente memoria se expresa en términos de Fe2O3 de acuerdo con la práctica estándar. Sin embargo, típicamente no, todo el hierro está en el de de Fe2O3. En su lugar, el hierro está presente normalmente tanto en el estado ferroso (Fe2+; expresado en la presente memoria como FeO, aun cuando todo el hierro en estado ferroso el cristal no puede ser en forma de FeO) y el estado férrico (Fe3+) . El hierro en el estado ferroso (Fe2+; FeO) es un colorante azul verdoso, mientras que el hierro en estado férrico (Fe3+) es un colorante amarillo-verde. El colorante azul-verde de hierro ferroso (Fe2+; FeO) es de particular preocupación cuando se trata de lograr un vidrio de color bastante claro o neutral, ya que como colorante fuerte se introduce de color significativo en el vidrio. Aunque el hierro en estado férrico (Fe3+) es también un colorante, que es de menor preocupación cuando se trata de lograr un vidrio de color bastante claro ya que el hierro en estado férrico tiende a ser más débil como un colorante que su homólogo estado ferroso.

En vista de lo anterior, es evidente que existe una necesidad en la técnica de una nueva composición de vidrio que permite que un vidrio tenga un color bastante claro y/o una transmisión visible alta, sin tener que recurrir a materiales primas de vidrio extremadamente puros (es decir, libre de hierro) .

Resumen de la invención

Un objeto de esta invención es proporcionar un vidrio que tiene un color bastante claro y/o transmisión visible alta.

Ciertas formas de realización de ejemplo de la invención cumplen uno o más de los objetos mencionados anteriormente y/o necesidades al proporcionar un procedimiento de fabricación de vidrio, según la reivindicación 11.

Ciertas formas de realización de ejemplo de esta invención cumplen uno o más de los objetos mencionados anteriormente y/o necesidades al proporcionar un vidrio de acuerdo con la reivindicación 1.

Descripción detallada de ciertas realizaciones de esta invención

Vidrios de acuerdo con diferentes formas de realización de esta invención se pueden usar, por ejemplo, en la industria del automóvil (por ejemplo, parabrisas, lunetas posteriores, ventanas laterales, etc) , en aplicaciones arquitectónicas, para aplicaciones de vidrio con dibujos, aplicaciones de células solares, y/o en otras aplicaciones apropiadas.

Ciertos vidrios de acuerdo con esta invención utilizan vidrio plano de sosa-cal-sílice como su composición/vidrio de base. Además de la composición/vidrio de base, una porción colorante única se proporciona con el fin de alcanzar un vidrio que está bastante claro en color y/o tiene una transmisión visible alta. Un ejemplo vidrio de base de sosacal-sílice de acuerdo con ciertas realizaciones de esta invención, sobre una base de porcentaje en peso, incluye los siguientes ingredientes básicos:

TABLA 1: EJEMPLO DE VIDRIO DE BASE

Ingrediente % en peso

SiO2 67 a 5%

Na2O 10 a 20%

CaO 5 a 15%

MgO 0a5%

Al2O3 0a5%

K2O 0a5%

BaO 0a1%

Otros ingredientes menores, incluyendo varias ayudantes de refinación convencionales, tales como SO3, Carbono, y similares también pueden ser incluidos en el vidrio de base. En ciertas formas de realización, por ejemplo, en la presente memoria, vidrio puede estar hecha de los materiales primas de lote arena de sílice, ceniza de soda, dolomita, piedra caliza, con el uso de la torta de sal (SO3) y/o sales de Epsom (por ejemplo, aproximadamente una combinación 1:1 de los dos) como agentes de refinación. Preferiblemente, vidrio basado en soda-cal-sílice en este documento incluye en peso de alrededor del 10 a 15% de Na2O y desde aproximadamente el 6 a 12% de CaO. Mientras que un vidrio de base de sosa-cal-sílice como se ha expuesto anteriormente se prefiere en ciertas formas de realización de esta invención, esta invención no está tan limitada. Por lo tanto, otros vidrios de base (por ejemplo, vidrio de borosilicato) se pueden emplear en lugar en formas de realización alternativas de la presente invención.

Además del vidrio de base (por ejemplo, véase la Tabla 1 anterior) , en la fabricación de vidrio de acuerdo con la presente invención el lote de vidrio incluye materiales (incluyendo colorantes y/o oxidantes) que hacen que el vidrio resultante sea bastante neutral en color y/o tenga una alta transmisión de luz visible. Estos materiales pueden estar presentes ya sea en las materias primas (por ejemplo, pequeñas cantidades de hierro) , o se puede añadir a los materiales de vidrio de base en el lote (por ejemplo, cerio, erbio, etc.) En ciertas formas de realización preferidas, el vidrio resultante tiene transmisión visible de al menos 75%, más preferiblemente al menos 80%, y lo más preferiblemente al menos 85%.

En ciertas formas de realización de esta invención, además del vidrio de base, el lote de vidrio incluye materiales como se exponen en la Tabla 2 a continuación (en términos de porcentaje en peso de la composición de vidrio total) :

Tabla 2: LOTE DE VIDRIO DE EJEMPLO DE LA PRIMERA FORMA DE REALIZACIÓN

Ingrediente General (% en peso) Más preferido Lo más preferido hierro total (expresado como Fe2O3) : 0, 01 a 0, 30% 0, 02 a 0, 20% ... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Vidrio que comprende: Ingrediente % en peso SiO.

6. 75% Na2O 10-20% CaO 5-15% MgO 0-5% Al2O3 0-5% K2O 0-5% hierro total (expresado como Fe2O3) 0, 03 a 0, 15% óxido de erbio 0, 03 a 0, 13% óxido de cerio 0, 03 a 0, 12%.

en el que el vidrio tiene un espesor de aproximadamente 1 mm a 6 mm y una transmisión visible de al menos 5 75%, un transmisor de un valor de color a* de -1, 0 a +1, 0, y un valor de color b* transmisivo de -1, 0 a 1, 5 .

2. El vidrio de la reivindicación 1, en el que el vidrio comprende además de 0, 005 a 0, 15% de óxido de neodimio.

3. El vidrio de la reivindicación 2, en el que el vidrio comprende además de 0, 010 a 0, 050% óxido de neodimio.

4. El vidrio de la reivindicación 1, en el que el vidrio tiene un valor redox (FeO / Fe2O3) <= 0, 20.

5. El vidrio de la reivindicación 4, en el que el vidrio tiene un valor redox (FeO / Fe2O3) <= 0, 15. 15

6. El vidrio de la reivindicación 5, en el que el vidrio tiene un valor redox (FeO / Fe2O3) <= 0, 13.

7. El vidrio de la reivindicación 1, en el que el vidrio comprende, además, menos de o igual a 0, 020% FeO.

8. El vidrio de la reivindicación 7, en el que el vidrio comprende, además, menos de o igual a 0, 015% FeO.

9. El vidrio de la reivindicación 8, en el que el vidrio comprende, además, menos de o igual a 0, 011% FeO.

10. El vidrio de la reivindicación 1, en el que el vidrio tiene una transmisión visible de al menos 80%, 25 preferiblemente de al menos 85%.

11. Un procedimiento de fabricación de vidrio, comprendiendo el procedimiento:

proporcionar un lote de vidrio que comprende:

Ingrediente % en peso SiO.

6. 75% Na2O 10-20% CaO 5-15% MgO 0-5% Al2O3 0-5% K20 0-5% hierro total (expresado como Fe2O3) 0, 02 a 0, 20% óxido de erbio 0, 02 a 0, 20% óxido de cerio 0, 01 a 0, 18% óxido de cerio y un nitrato 0, 01 a 2, 0% óxido de neodimio 0 a 0, 15%

fundir el lote y formar de un vidrio resultante que tiene un espesor de aproximadamente 1 mm a 6 mm y una 30 transmisión visible de al menos 75%, un valor de color a* transmisivo de -1, 0 a +1, 0, y un valor de color b* transmisivo de -1, 0 a 1, 5, en el que el nitrato comprende al menos uno de nitrato de potasio (KNO3) y nitrato de sodio (NaNO3) .

12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el vidrio tiene un valor redox (FeO / Fe2O3) <= 0, 20,

preferiblemente <= 0, 15 y lo más preferentemente <= 0, 13. 5

13. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que después de la fusión el vidrio comprende menos de o igual a 0, 020% FeO, preferiblemente menos de o igual a 0, 015% FeO y lo más preferiblemente menos de o igual a 0, 011% FeO.

14. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que el vidrio tiene una transmisión visible de al menos 80%.


 

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