Composición de vidrio destinada a la fabricación de acristalamientos.

Composición de vidrio de tipo silico-sodo-cálcico destinada en particular a la realización de acristalamientos,

quecomprende los constituyentes indicados a continuación en los límites en peso siguientes:

SiO2 64 - 75%

Al2O3 0 - 5%

B2O3 0 - 5%

CaO 5 - 15%

MgO 0 - 5%

Na2O 10 - 18%

K2O 0 - 5%

y los agentes colorantes indicados a continuación en los límites en peso siguientes:

Fe2O3 (hierro total) 0,2 - 0,3%

Se 2 - 8 ppm

CoO 0 - 20 ppm

NiO 0 - 5 ppm

satisfaciendo dichos agentes la relación siguiente:

0,7< (200 x NiO) + (5000 x Se) + (6 x Fe3+)/(875 x CoO) + (24 x Fe2+)< 1,6en la que los contenidos de NiO, Se, Fe3+, CoO y Fe2+ se expresan en ppm, siendo Fe3+ el contenido de hierroférrico expresado en forma de Fe2O3 y siendo Fe2+ el contenido de hierro ferroso expresado en forma de FeO, ypresentando la composición un redox superior a 0,4 e inferior o igual a 0,5, una transmisión luminosa global bajo eliluminante A (TLA) superior a 65%, una selectividad (SE) superior a 1,25, medidas para un espesor de 3,85 mmcaracterizada porque presenta una pureza de excitación inferior o igual a 2%.

Composición de vidrio destinada a la fabricación de acristalamientos La invención se refiere a una composición de vidrio de tipo silico-sodo-cálcico destinada a la realización de vidrios neutros de matiz azulado, gris o bronce que poseen una transmisión luminosa elevada y una transmisión energética moderada. Aunque la invención no esté limitada a tal aplicación, está descrita más especialmente con referencia a aplicaciones para el automóvil, en particular para formar parabrisas y acristalamientos laterales situados en la parte delantera de un vehículo.

Los acristalamientos destinados a la industria del automóvil están sujetos a requisitos de diferentes órdenes. En cuanto a las propiedades ópticas, estos requisitos están regidos por medio de reglamentación como en el caso de la transmisión luminosa de un parabrisas, o elevan el confort del usuario, por ejemplo cuando se trata de limitar el calor en el interior del habitáculo que tiene vidrios que presentan una transmisión energética lo más baja posible.

Además de los requisitos relativos a la transmisión luminosa y a la transmisión energética, los acristalamientos situados en la parte delantera de los vehículos deben responder a los deseos estéticos de los constructores de automóviles en lo concerniente al color, particularmente con respecto a la longitud de onda dominante y a la pureza.

Para obtener un vidrio azul, gris o bronce se conoce la adición de agentes colorantes, tales como hierro, selenio, níquel, cobalto, cromo, manganeso o tierras raras, por ejemplo cerio o erbio, a las materias primas destinadas a ser fundidas para realizar la matriz vítrea.

Sin embargo, sigue siendo difícil obtener vidrios que asocian un color particular en términos de dominios de longitud de onda y de pureza de excitación, y características específicas, por ejemplo factores de transmisión luminosa y de transmisión energética en una zona de valores bien definida. En efecto, se reconoce que la adición o la sustitución de un agente colorante por otro y/o el cambio de la cantidad o de la proporción relativa de los agentes colorantes en una composición modifica no solamente el color del vidrio, sino que también puede afectar a su transmisión luminosa y sus cualidades estructurales. Por ejemplo, el aumento del contenido de óxido de hierro en una composición silico-sodo-cálcica con el fin de mejorar la absorción de radiación infrarroja y ultravioleta da un vidrio muy colorado en verde, lo que se traduce por un aumento de la pureza de excitación.

En el sector del automóvil la tendencia actual es hacia acristalamientos de color neutro, que tienen una pureza de excitación lo más baja posible, de manera que pueden integrarse armoniosamente en el conjunto del vehículo.

Se conocen ya vidrios de gris neutro obtenidos a partir de composiciones que comprenden óxido de hierro, óxido de cobalto y selenio y/u óxido de níquel.

El documento WO-A-96/04212 describe una composición de vidrio de color neutro para automóviles que comprende 0, 3 a 0, 7% de hierro total (Fe2O3) , 3 a 25 ppm de cobalto (Co3O4) , 0, 5 a 10 ppm de selenio y eventualmente óxido de níquel y/o de titanio. Los vidrios obtenidos poseen una pureza de excitación inferior a 6%.

En el documento EP-A-0 653 386 se proponen composiciones que permiten obtener vidrios grises utilizables para automóviles. Estas se caracterizan por el hecho de que comprenden, o 0, 3 a 0, 7% de óxido de hierro, 3 a 50 ppm de óxido de cobalto y 1 a 15 ppm de selenio, o 0, 15 a 0, 6% de óxido de hierro, 15 a 55 ppm de óxido de cobalto y 25 a 350 ppm de óxido de níquel, y eventualmente hasta 5 ppm de selenio.

En el documento EP-A-0 677 492 se describe un vidrio gris-verde que tiene una pureza inferior a 1, 6% bajo el iluminante C. El vidrio se obtiene a partir de una composición que contiene 0, 45 a 0, 95% de óxido de hierro, 8 a 30 ppm de cobalto y uno o varios de los compuestos siguientes: selenio (0-10 ppm) , MnO2 (0-0, 5%) , y NiO (0-30 ppm) .

El documento FR-A-2 738 239 describe una composición de vidrio gris claro de matiz variable entre verdoso y azulado, que contiene 0, 25 a 0, 60% de hierro, 10 a 40 ppm de cobalto y 5 a 30 ppm de selenio. Los vidrios poseen una pureza de excitación de los vidrios que no excede de 6% y una selectividad superior a 1, 1.

Se sabe también gracias al documento WO-A-00/76928 que se pueden obtener vidrios de gris neutro a partir de composiciones que comprenden óxido de hierro (0, 3-0, 7%) , selenio (1-15 ppm) y eventualmente óxido de cobalto (015 ppm) . Los vidrios producidos presentan un desplazamiento del color estándar (en inglés “standard color shift”) inferior a 6. El documento WO 03/004427 describe composiciones de vidrio gris para la fabricación de vidrios planos, que comprenden 0, 25-0, 65% de hierro total, menos de 20 ppm de CoO, 40-250 ppm de NiO y 0-5 ppm de Se con una pureza de excitación preferiblemente inferior a 5%. Este documento forma parte de la técnica anterior según el Art. 54 (3) CBE.

Los constructores de automóviles tienen cada vez más requisitos en el campo de los acristalamientos. Desean por tanto tener a disposición vidrios coloreados que, además de sus propiedades ópticas y energéticas, permitan no modificar la percepción del color que un observador situado en el exterior del vehículo puede tener de los elementos interiores tales como el tejido de los asientos o el salpicadero. La propiedad de un vidrio de no alterar la visión se mide por el “índice de rendimiento cromático” que se define en la norma europea EN 410:1998. Por tanto, cuando el índice de rendimiento cromático se aproxima a 100 no hay diferencia de coloración entre los elementos vistos por el observador en el habitáculo o fuera de éste.

La presente invención tiene por objetivo proponer una composición de vidrio de tipo sílico-sodo-cálcico que presenta una coloración muy neutra de matiz azulado, gris o bronce, una transmisión luminosa global bajo el iluminante A (TLA) compatible con una utilización como acristalamiento delantero de un vehículo automóvil, en particular un parabrisas, y una transmisión energética global (TE) satisfactoria, poseyendo además esta composición un índice de rendimiento cromático elevado.

Otro objetivo de la invención es proponer una composición de vidrio susceptible de ser cubierta en la superficie con un baño de metal según la técnica del vidrio flotado, en condiciones de óxido-reducción similares a las utilizadas habitualmente para un vidrio flotado estándar y de un coste similar.

Esos objetivos se alcanzan según la invención gracias a una composición de vidrio de tipo sílico-sodo-cálcico según las reivindicaciones 1 y 5.

En el contexto de la presente invención, la selectividad SE se define como la relación entre el factor de transmisión luminosa bajo el iluminante A (TLA) para un espesor de vidrio de 3, 85 mm.

Del mismo modo, el redox se define como la relación entre el contenido de FeO y el contenido de hierro total, expresado bajo la forma Fe2O3, siendo expresados los contenidos en porcentajes en peso.

En lo sucesivo, se designa por R1 la relación:

(200 x NiO) + (5000 x Se) + (6 x Fe2O3) / (875 x CoO) + (24 x FeO)

La composición de vidrio según la presente invención posee una pureza de excitación inferior o igual a 2%, preferiblemente inferior a 1%.

De modo general, la composición de vidrio es de color gris neutro y su matiz se equilibra por los contenidos respectivos de agentes colorantes como se ha indicado anteriormente. El ajuste del matiz, definido por su longitud de onda dominante (Ad) , se hace posible manteniendo los agentes colorantes en los límites indicados anteriormente. Así, cuando el valor de la relación de los agentes colorantes mencionados es:

-inferior a 0, 8, se obtiene un matiz azul (Ad del orden de 490 a 500 nm) ,

-comprendido entre 0, 8 y 1, 25, el vidrio formado es gris sin matiz particular,

-superior a 1, 25, se obtiene un matiz bronce (Ad del orden de 540 a 560 nm) .

Conviene subrayar aquí el papel jugado por el NiO que permite hacer variar el matiz sobre una gran gama, no obstante sin reducir de manera importante la transmisión luminosa como puede hacerlo el Se y CoO. Además, el contenido de NiO utilizado permanece bajo, lo que permite reducir el riesgo de que el NiO se combine con compuestos azufrados tal como el sulfato utilizado como agente de afinado del vidrio para formar bolas de sulfuro de níquel. La presencia de esas bolas en el seno del vidrio da acristalamientos que, tras haber sufrido la etapa de temple, tienen tendencia a romperse cuando se exponen al sol durante largas duraciones.

Una... [Seguir leyendo]

1. Composición de vidrio de tipo silico-sodo-cálcico destinada en particular a la realización de acristalamientos, que comprende los constituyentes indicados a continuación en los límites en peso siguientes:

SiO.

64. 75% Al2O3 0 -5% B2O3 0 - 5% CaO .

5. 15% MgO 0 - 5% Na2.

10. 18% K2O 0 - 5%

y los agentes colorantes indicados a continuación en los límites en peso siguientes:

Fe2O3 (hierro total) 0, 2 - 0, 3% Se .

2. 8 ppm CoO 0 - 20 ppm NiO 0 - 5 ppm

satisfaciendo dichos agentes la relación siguiente:

0, 7 < (200 x NiO) + (5000 x Se) + (6 x Fe3+) / (875 x CoO) + (24 x Fe2+) < 1, 6

en la que los contenidos de NiO, Se, Fe3+, CoO y Fe2+ se expresan en ppm, siendo Fe3+ el contenido de hierro férrico expresado en forma de Fe2O3 y siendo Fe2+ el contenido de hierro ferroso expresado en forma de FeO, y presentando la composición un redox superior a 0, 4 e inferior o igual a 0, 5, una transmisión luminosa global bajo el iluminante A (TLA) superior a 65%, una selectividad (SE) superior a 1, 25, medidas para un espesor de 3, 85 mm caracterizada porque presenta una pureza de excitación inferior o igual a 2%.

2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque presenta un redox superior a 0, 45.

3. Composición según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque presenta una pureza de excitación inferior a 1%.

4. Composición de vidrio según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque está desprovista de NiO y comprende

Fe2O3 (hierro total) 0, 2 - 0, 25% Se .

4. 7 ppm CoO .

10. 20 ppm

5. Composición de vidrio de tipo silico-sodo-cálcico destinada en particular a la realización de acristalamientos, comprendiendo los constituyentes indicados a continuación en los límites en peso siguientes:

SiO.

64. 75% Al2O3 0 -5% B2O3 0 - 5% CaO .

5. 15% MgO 0 - 5% Na2.

10. 18% K2O 0 - 5%

y los agentes colorantes indicados a continuación, en los límites en peso siguientes:

Fe2O3 (hierro total) 0, 35 - 0, 45% Se .

2. 8 ppm CoO 0 - 10 ppm NiO 0 - 80 ppm

satisfaciendo dichos agentes la relación siguiente:

0, 7 < (200 x NiO) + (5000 x Se) + (6 x Fe3+) / (875 x CoO) + (24 x Fe2+) < 1, 6

en la que los contenidos de NiO, Se, Fe3+, CoO y Fe2+ se expresan en ppm, siendo Fe3+ el contenido de hierro férrico expresado en forma de Fe2O3 y siendo Fe2+ el contenido de hierro ferroso expresado en forma de FeO, y presentando la composición un redox superior o igual a 0, 34 e inferior o igual a 0, 5, una transmisión luminosa global bajo el iluminante A (TLA) superior a 65%, una selectividad (SE) superior a 1, 25, medidas para un espesor de 3, 85 mm, caracterizada por que presenta una pureza de excitación inferior o igual a 2%, con la excepción de la composición de vidrio que comprende la matriz vítrea siguiente, cuyos contenidos se expresan en porcentajes en

peso:

SiO2 Al2O3 CaO MgO Na2O K2O 71, 00% 0, 70% 8, 90% 3, 80% 14, 10% 0, 10%

y los agentes colorantes siguientes:

Fe2O3 (hierro total) 0, 45%

FeO 0, 16%

CoO 10 ppm

NiO 50 ppm

Se 5 ppm

teniendo dicha composición exceptuada un contenido de sílice SiO2 corregido para adaptarse al contenido total de agentes colorantes añadidos, temperaturas T (logY=2) y T (logY=3, 5) correspondientes respectivamente a las viscosidades, expresadas en poises, tales que logY = 2 y logY = 3, 5 así como la temperatura de líquidus Tliq siguientes:

T (logY=2) 1410ºC

T (logY=3, 5) 1100ºC

Tliq 1060ºC

presentando además dicha composición exceptuada un factor de transmisión luminosa global bajo el iluminante A (TLA) entre 380 y 780 nm igual a 69, 0%, un factor de transmisión energética global (TE) integrada entre 295 y 2500 nm según la norma ISO 9050 (2 de masa de aire Parr y Moon) igual a 49, 2%, un factor de transmisión de la radiación solar ultravioleta (TUV) calculado según la norma ISO 9050 igual a 30, 1%, una longitud de onda dominante (Ad) bajo el iluminante D65 igual a 517 nm y una pureza de excitación (P D65) bajo el iluminante D65 igual a 1, 2%, medidas para un espesor de 3, 85 mm.

6. Composición según la reivindicación 1 ó 5, caracterizada por que presenta una selectividad superior a 1, 3.

7. Composición según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada por que comprende:

Fe2O3 (hierro total) 0, 39 - 0, 45% Se 3- 6 ppm CoO 0 - 6 ppm NiO 0 - 15 ppm

8. Composición según la reivindicación 1 ó 5, caracterizada por que presenta un índice de rendimiento cromático (Ra) al menos igual a 94, y preferiblemente superior a 96.

9. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que además comprende al menos un agente absorbente óptico elegido entre CeO2, TiO2, V2O5, WO3, La2O3.

10. Composición según la reivindicación 9, caracterizada por que el contenido total de agente (s) es inferior a 1% en peso.

11. Acristalamiento caracterizado por que comprende al menos una hoja de vidrio cuya composición química se define por una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Acristalamiento según la reivindicación 11, caracterizado por que la hoja presenta un espesor que varía entre 0, 8 y 10 mm.

13. Acristalamiento según la reivindicación 12, caracterizado por que la hoja presenta una transmisión luminosa global bajo el iluminante A (TLA) al menos igual a 70% bajo un espesor de 3, 85 mm.