DE112011101814T5 - Blaue Glaszusammensetzung - Google Patents

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Abstract

Eine blau gefärbte, infrarote und ultraviolette Strahlung absorbierende Glaszusammensetzung verwendet eine Standard-Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxid-Basisglaszusammensetzung und zusätzlich Eisen, Kobalt und zusätzliche Färbemittel, ausgewählt aus der Gruppe Er2O3, Cr2O3, CuO, NiO, TiO2, Nd2O3 und Kombinationen daraus. Das Glas der vorliegenden Erfindung hat eine Lichtdurchlässigkeit von bis zu 60%, eine dominante Wellenlänge im Bereich von 480 bis 489 Nanometern und eine Anregungsreinheit von wenigstens 8% bei einer Dicke von 0,160 Inch (4,06 mm). Die Glaszusammensetzung kann transparente Glasplatten bilden, die sich voneinander unterscheidende limitierte Lichtdurchlässigkeitswerte aufweisen, die als Scheiben-Sets für den Einbau in Automobilen geeignet sind.

Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein blau gefärbtes Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxidglas mit einer begrenzten Lichtdurchlässigkeit von weniger als 70%, die es für die Verwendung als mittel-lichtdurchlässige Verglasung in Fahrzeugen und Gebäuden wünschenswert macht, und genauer auf ein blau gefärbtes Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxidglas, das Selen als einen farbgebenden Stoff ausschließt.
  • 2. Diskussion derzeit verfügbarer blauer Gläser
  • Verschiedene blau gefärbte Glaszusammensetzungen sind in der Fachwelt bekannt. Der Begriff ”blau gefärbt” wird hier so verwendet, dass gemeint ist, dass er Gläser einschließt, die eine dominierende Wellenlänge im Bereich von 479 bis 495 Nanometern (nm), und bevorzugt von 480 bis 491 nm aufweist. Die blau gefärbten Gläser im dominierenden Wellenlängenbereich von 479 bis 495 nm können auch als blaugrün oder blaugrau gefärbt charakterisiert werden. Im Allgemeinen ergibt Blau in dem CIELAB-Farbsystem, welches weiter unten genauer beschrieben ist, einen negativen Wert sowohl für a* als auch für b*.
  • Darüber hinaus zeigen die blauen Gläser, die in der vorliegenden Diskussion von Interesse sind, eine vergleichbare oder eine niedrigere Infrarot- und Ultraviolett-Strahlungsdurchlässigkeit, wenn Sie mit typischen blauen Gläsern, die für den Einsatz in Fahrzeugen und in der Architektur verwendet werden, verglichen werden, und sind mit Herstellungsverfahren für Flachglas vereinbar. Der Begriff ”transparent”, wie er hierin verwendet wird, bedeutet, dass eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht von mehr als 0% vorliegt, und soll gegenüber ”opak” unterschieden werden, welches eine Lichtdurchlässigkeit für sichtbares Licht von 0% aufweist.
  • Blau gefärbte, infrarot- und ultraviolett-absorbierende Gläser von besonderem Interesse bei der vorliegenden Diskussion sind von dem Typ, der in den US-Patenten mit den Nummern 6,656,862 US und 6,953,758 B2 offenbart sind, wobei diese Patente in ihrer Gesamtheit hiermit durch Referenznahme aufgenommen werden. Die primären farbgebenden Stoffe in den Gläsern des Typs, die in den US-Patenten mit den Nummern 6,656,862 und 6,953,758 B2 offenbart sind, sind Eisen, welches sowohl in der Ferri(Fe2O3)- als auch in der Ferro(FeO)-Form vorliegt, Cobaltoxid (CoO), Selen (Se) und optional Titandioxid (TiO2) und Neodymoxid (Nd2O3). Obwohl die blau gefärbten Infrarot- und Ultraviolett-Gläser, die derzeit erhältlich sind, kommerziell akzeptabel sind, gibt es die Beschränkung der Verwendung von Se, um die blaue Farbe zu erhalten. Genauer gesagt hat Se einen niedrigen Schmelzpunkt, nämlich ungefähr 423 Grad Fahrenheit (°F) (217 Grad Celsius (°C)) und einen hohen Dampfdruck. Es wird erwartet, dass 80 bis 85% des Selens, das zu den Glasansatzmaterialien gegeben wird, von der Glasschmelzvorrichtung während des Erhitzens der Glasansatzmaterialien in die Abluft ausgetragen wird.
  • Wie nun wahrgenommen werden kann, wäre es vorteilhaft, blau gefärbte, infrarot- und ultraviolett-absorbierende Gläser bereitzustellen, die nicht Selen als einen färbenden Zusatz verwenden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein blau gefärbtes, infrarot- und ultraviolett-strahlungsabsorbierendes Glassubstrat, einschließlich, unter anderem einer Glaszusammensetzung, die unter anderem einen Basisglasanteil und einen Anteil mit einem Glas-Färbemittel umfasst, wobei der Basisglasanteil ein Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxid-Basisanteil ist und der Anteil mit einem glasfärbenden Mittel ausgewählt ist aus einer der folgenden Gruppen, um ein Glas bereitzustellen, das Chromatizitätskoordinaten von a* im Bereich von –2 bis –11 und von b* im Bereich von –1 bis –15 und eine Lichtdurchlässigkeit von 35 bis weniger als 70% bei einer Referenzdicke von 0,160 Inch (4,06 mm) aufweist:
    Gruppe A: Der Färbemittel-Anteil schließt unter anderem ein:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3, im Bereich von 0,60 bis
    2,0 Gew.-% (wt.-%);
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%;
    Gruppe B: der Färbemittel-Anteil schließt unter anderem ein:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis
    2,0 Gew.-%;
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%;
    Gruppe C: der Färbemittel-Anteil schließt unter anderem ein:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis
    2,0 Gew.-%;
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm;
    CuO im Bereich von 0,001 bis 0,3 Gew.-%;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; und
    Gruppe D: der Färbemittel-Anteil schließt unter anderem ein:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis
    2,0 Gew.-%;
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    NiO im Bereich von 1 bis 100 ppm;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%;
    wobei sich die Gew.-% und die ppm auf die endgültige Glaszusammensetzung beziehen.
  • Diese Erfindung bezieht sich auch auf eine blau gefärbte, Infrarot- und Ultraviolett-Strahlung absorbierende Glaszusammensetzung, die unter anderem einen Basisglasanteil einschließt, der aus einer der folgenden Gruppen ausgewählt ist:
    Gruppe 1: der Basisanteil schließt unter anderem ein:
    Gew.-%
    SiO2 66 bis 75;
    Na2O 10 bis 20;
    CaO 5 bis 15;
    MgO 0 bis 5;
    Al2O3 0 bis 5;
    K2O 0 bis 5, und
  • Gruppe 2: der Basisanteil schließt unter anderem ein:
    Gew.-%
    SiO2 66 bis 75;
    Na2O 10 bis 20;
    CaO 5 bis 15;
    MgO 0 bis 5;
    Al2O3 0 bis 5;
    K2O 0 bis 5,
    B2O3 mehr als 0 bis 5,
    und einen primären die Sonnenstrahlung absorbierenden und färbenden Anteil, ausgewählt aus einer der folgenden Gruppen:
    Gruppe A: der Färbemittel-Anteil besteht im Wesentlichen aus:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3, im Bereich von 0,60 bis
    2,0 Gew.-% (wt.-%);
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%;
    Gruppe B: der Färbemittel-Anteil besteht im Wesentlichen aus:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis
    2,0 Gew.-%;
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%;
    Gruppe C: der Färbemittel-Anteil besteht im Wesentlichen aus:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis
    2,0 Gew.-%;
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm;
    CuO im Bereich von 0,001 bis 0,3 Gew.-%;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; und
    Gruppe D: der Färbemittel-Anteil besteht im Wesentlichen aus:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis
    2,0 Gew.-%;
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    NiO im Bereich von 1 bis 100 ppm;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%;
    wobei das Glas einen Redox-Zustand im Bereich von 0,15 bis 0,58 hat, wobei in einem Redox-Zustand von 0,15 bis 0,4 der Bereich von CoO von 60 bis 250 ppm liegt und wobei bei einem Redox-Zustand von größer als 0,4 das CoO in einem Bereich von 30 bis 100 ppm vorliegt, und wobei das Glas bei einer Dicke von 0,160 Inch eine Lichtdurchlässigkeit (luminous transmittance (LTA)) von 35% bis hin zu 70% aufweist; eine Farbe, die durch eine dominierende Wellenlänge in dem Bereich von 482 bis 487 nm und eine Anregungsreinheit im Bereich von 8 bis 30% charakterisiert ist; eine Gesamtdurchlässigkeit für solares Ultraviolett (total solar ultraviolet transmittance (TSUV)) von 40% oder weniger; eine Gesamtdurchlässigkeit für solares Infrarot (total solar infrared transmittance (TSIR)) von 25% oder weniger, und eine Gesamtdurchlässigkeit für Solarenergie (total solar energy transmittance (TSET)) von 40% oder weniger aufweist.
  • Außerdem bezieht sich diese Erfindung auf eine blau gefärbte, Infrarot- und Ultraviolettstrahlung absorbierende Glaszusammensetzung mit einer Zusammensetzung, die unter anderem einen Basisglasanteil, ausgewählt aus einer der folgenden Gruppen umfasst:
    Gruppe 1: der Basisanteil schließt unter anderem ein:
    Gew.-%
    SiO2 66 bis 75;
    Na2O 10 bis 20;
    CaO 5 bis 15;
    MgO 0 bis 5;
    Al2O3 0 bis 5;
    K2O 0 bis 5, und
  • Gruppe 2: der Basisanteil schließt unter anderem ein:
    Gew.-%
    SiO2 66 bis 75;
    Na2O 10 bis 20;
    CaO 5 bis 15;
    MgO 0 bis 5;
    Al2O3 0 bis 5;
    K2O 0 bis 5,
    B2O3 mehr als 0 bis 5,
    und einen die primäre Solarstrahlung absorbierenden und färbenden Anteil, ausgewählt aus einer der folgenden Gruppen:
  • Gruppe A besteht im Wesentlichen aus:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3, im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-% (wt.-%);
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%;
  • Gruppe B besteht im Wesentlichen aus:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%;
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%;
  • Gruppe C besteht im Wesentlichen aus:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%;
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm;
    CuO im Bereich von 0,001 bis 0,3 Gew.-%;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; und
  • Gruppe D besteht im Wesentlichen aus:
    Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%;
    CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm);
    Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%;
    NiO im Bereich von 1 bis 100 ppm;
    TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und
    Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%;

    wobei das Glas einen Redox-Zustand im Bereich von 0,15 bis 0,58 hat, wobei in einem eine Redox-Zustand von 0,15 bis 0,4 der Bereich von CoO von 60 bis 250 ppm liegt und wobei bei einem eine Redox-Zustand von größer als 0,4 das CoO in einem Bereich von 30 bis 100 ppm vorliegt, und wobei das Glas bei einer Dicke von 0,160 Inch eine Lichtdurchlässigkeit (luminous transmittance LTA) von 35% bis hin zu 60% aufweist; eine Farbe hat, die durch eine dominierende Wellenlänge im Bereich von 482 bis 487 Nanometer und eine Anregungsreinheit, die von 8 bis 20% reicht, charakterisiert ist; eine Gesamtdurchlässigkeit für solares Ultraviolett (total solar ultraviolet transmittance (TSUV)) von 40% oder weniger; eine Gesamtdurchlässigkeit für solares Infrarot (total solar infrared transmittance (TSIR)) von 25% oder weniger, und eine Gesamtdurchlässigkeit für Solarenergie (total solar energy transmittance (TSET)) von 45% oder weniger aufweist.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Wenn es ist nicht anders aufgezeigt ist, sind alle Zahlen, die Mengen von Bestandteilen, Zustände und so weiter, die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, ausdrücken, so zu verstehen, dass sie in jedem Fall durch den Begriff ”ungefähr” modifiziert sind. Zum Beispiel ist für große Einheiten mit ”ungefähr” plus oder minus (+/–)50%, bevorzugt +/–40%, weiter bevorzugt +/–25%, noch weiter bevorzugt +/–10% und noch weiter bevorzugt +/–5% gemeint, und am meisten bevorzugt entspricht es dem angegebenen Wert in dem angegebenen Bereich. Außerdem bezieht sich jede numerische Bezugnahme auf Mengen auf ”Gewichtsprozent”, wenn es nicht anders angegeben ist. Außerdem sind die numerischen Werte, die in der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen angegeben sind, Annäherungen, die abhängig von den gewünschten Eigenschaften, von denen es gemäß der vorliegenden Erfindung gewünscht ist, sie zu erhalten, variieren können, wenn es nicht angezeigt ist, dass es sich anders verhält. Als allerletztes und nicht in dem Bestreben, die Anmeldung auf die Doktrin der Äquivalente zu dem Umfang der Ansprüche zu beschränken, sollte jeder numerische Wert im Lichte der Anzahl der wiedergegebenen maßgeblichen Ziffern und durch Anwenden üblicher Rundungstechniken ausgelegt werden. Darüber hinaus sollen alle Bereiche, die hierin offenbart sind, so verstanden werden, dass sie jeden und alle Unterbereiche, die darin gefasst sind, mit umfassen. Zum Beispiel sollte ein angegebener Bereich von ”1 bis 10” so betrachtet werden, dass er jeden und alle Unterbereiche zwischen (und einschließlich) dem minimalen Wert von 1 und dem maximalen Wert von 10 einschließt; dies sind alle Unterbereiche, die mit einem minimalen Wert von 1 oder mehr beginnen und mit einem maximalen Wert von 10 oder weniger enden, zum Beispiel 5,5 bis 10.
  • Die Begriffe ”solare Kontrolle” und ”solare Kontrolleigenschaften”, wie sie hierin verwendet werden, bedeuteten Eigenschaften, die die solaren Eigenschaften beeinflussen, zum Beispiel die sichtbare, Infrarot-(”IR”) oder Ultraviolett-(”UV”)Durchlässigkeit und/oder die Reflexion des Glases.
  • In einer nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung ist das Basisglas der vorliegenden Erfindung – dies sind die hauptsächlichen glasbildenden Bestandteile oder Inhaltsstoffe des Glases, die nicht als die primären infrarot- oder ultraviolett-absorbierenden Materialien und/oder Färbemittel fungieren, welche ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind – ein kommerzielles Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxidglas, das typischerweise wie folgt charakterisiert ist:
    Inhaltsstoff Gew.-%
    SiO2 66 bis 75;
    Na2O 10 bis 20;
    CaO 5 bis 15;
    MgO 0 bis 5;
    Al2O3 0 bis 5;
    K2O 0 bis 5, und
  • Alle ”Gewichtsprozentwerte” (hierin weiterhin auch als ”Gew.-%-Werte” bezeichnet), wie sie hierin verwendet werden, basieren auf dem Gesamtgewicht der endgültigen Glaszusammensetzung.
  • In einer anderen nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung ist das Basisglas der vorliegenden Erfindung ein Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxidglas, das wie folgt charakterisiert ist:
    Inhaltsstoffe Gew.-%
    SiO2 66 bis 75;
    Na2O 10 bis 20;
    CaO 5 bis 15;
    MgO 0 bis 5;
    Al2O3 0 bis 5;
    K2O 0 bis 5, und
    B2O3 mehr als 0 bis 5.
  • In dieser Ausführungsform der Erfindung wird B2O3 zugegeben, um die Beständigkeit des Glases zu verbessern und/oder als ein Hilfsmittel, um das Schmelzen der Inhaltsstoffe des Basisglases aus Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxid zu unterstützen.
  • Zu diesem Basisglas gibt man gemäß der vorliegenden Erfindung wenigstens ein primäres (dominierendes oder hauptsächliches) Infrarot- und Ultraviolett-Strahlung absorbierendes Material und Färbemittel in Form von Eisen und Kobalt und Färbemittel, ausgewählt aus der Gruppe von Erbium, Chrom, Kupfer, Nickel, Titan, Neodym und Kombinationen daraus, zum Beispiel, nicht jedoch beschränkt auf Erbium und Chrom und/oder Kupfer und Nickel und/oder Titan und Neodym, hinzu. Wie es hierin in Bezug auf die Glaszusammensetzungen offenbart ist, wird Eisen in Bezeichnungen der Ferri-Eisenform (Fe2O3) und der Ferro-Eisenform (FeO) ausgedrückt, Kobalt wird in Bezeichnungen des Kobaltoxids (CoO) ausgedrückt, Erbium wird in Bezeichnungen des Erbiumoxids (Er2O3) ausgedrückt, Chrom wird in Bezeichnungen von Chromoxid (Cr2O3) ausgedrückt, Kupfer wird in Bezeichnungen von Kupferoxid (CuO) ausgedrückt, Nickel wird in Bezeichnungen von Nickeloxid (NiO) ausgedrückt, Titan wird in Bezeichnungen von Titanoxid (TiO2) ausgedrückt, und Neodym wird in Bezeichnungen von Neodymoxid (Nd2O3) ausgedrückt. Basierend auf dem vorher Gesagten werden die Färbemittel auch ausgewählt aus der Gruppe von Erbiumoxid (Er2O3), Chromoxid (Cr2O3), Kupferoxid (CuO), Nickeloxid (NiO), Titanoxid (TiO2), Neodymoxid (Nd2O3) und Kombinationen daraus, zum Beispiel, nicht jedoch beschränkt auf Erbiumoxid und Kupferoxid und/oder Chromoxid und Nickeloxid und/oder Erbiumoxid, Titanoxid und Neodymoxid.
  • Es soll anerkannt werden, dass die Glaszusammensetzungen, die hierin offenbart sind, kleine Mengen anderer Materialien einschließen können, zum Beispiel Schmelz- und Veredelungshilfsstoffe, Begleitstoffe oder Verunreinigungen, oder geringere Färbemittel oder Infrarot- und/oder Ultraviolett-Strahlung absorbierende Materialien. Es sollte weiterhin anerkannt werden, dass in einer Ausführungsform der Erfindung kleine Mengen zusätzlicher Materialien in dem Glas enthalten sein können, um die gewünschten Farbcharakteristika bereitzustellen und die solare Leistung des Glases zu verbessern, wie es weiter unten wesentlich detaillierter diskutiert wird.
  • Die Eisenoxide in einer Glaszusammensetzung üben verschiedene Funktionen aus. Ferri-Oxid (Fe2O3) ist ein starkes Absorptionsmittel für ultraviolette Strahlung und wirkt als ein gelber Farbstoff in dem Glas. Ferro-Oxid (FeO) ist ein starkes Absorptionsmittel für infrarote Strahlung und wirkt als ein blauer Farbstoff in dem Glas. Die Gesamtmenge an Eisen, die in den Gläsern, wie sie hierin offenbart sind, vorliegt, wird in Bezeichnungen von Fe2O3 ausgedrückt, in Übereinstimmung mit der standardisierten Analysepraxis, impliziert jedoch nicht, dass alles Eisen aktuell in der Form Fe2O3 vorliegt. Ebenso wird die Menge an Eisen in dem Ferro-Zustand als FeO wiedergegeben, auch wenn es aktuell in dem Glas nicht als FeO vorliegen mag. Um die relativen Mengen an Ferro- und Ferri-Eisen in den Glaszusammensetzungen, die hierin offenbart sind, wiederzugeben, wird der Begriff ”Redox-Zustand” verwendet. Der Begriff ”Redox”, wie er hierin verwendet wird, soll die Menge an Eisen in dem Ferro-Zustand, ausgedrückt als FeO, geteilt durch die Menge des Gesamteisens, ausgedrückt als Fe2O3, bedeuten. Darüber hinaus soll der Begriff ”Gesamteisen”, wie er hierin verwendet wird, das gesamte Eisen (Fe2O3 + FeO) bedeuten, ausgedrückt in den Bezeichnungen Fe2O3, und der Begriff ”FeO” soll Eisen in dem Ferro-Zustand, ausgedrückt in den Bezeichnungen von FeO, bedeuten, wenn es nicht anders angegeben ist.
  • Kobaltoxid (CoO) wirkt als ein blauer Farbstoff und weist keine nennenswerten Infrarot- oder Ultraviolett-Strahlung absorbierenden Eigenschaften auf. Erbiumoxid (Er2O3) wirkt als ein pinker Farbstoff und absorbiert Infrarotstrahlung. Chromoxid (Cr2O3) wirkt als ein grüner Farbstoff und absorbiert Ultraviolettstrahlung. Kupferoxid (CuO) wirkt als ein blauer Farbstoff und absorbiert Infrarotstrahlung. Nickeloxid (NiO) wirkt als ein brauner Farbstoff und weist keine nennenswerten Infrarot- oder Ultraviolett-Strahlung absorbierenden Eigenschaften auf. Titanoxid (TiO2) wirkt als ein gelber Farbstoff und absorbiert Ultraviolettstrahlung. Neodymoxid (Nd2O3) wirkt als ein violetter Farbstoff und absorbiert Infrarotstrahlung. Eine passende Balance zwischen dem Eisen, das heißt, den Ferri- und Ferro-Oxiden, Kobalt und den Farbstoffen Erbiumoxid (Er2O3), Chromoxid (Cr2O3), Kupferoxid (CuO), Nickeloxid (NiO), Titanoxid (TiO2) und Neodymoxid (Nd2O3) ist erforderlich, um das gewünschte blau gefärbte Glas mit den gewünschten spektralen Eigenschaften, wie sie unten diskutiert sind, zu erhalten.
  • In der Praxis der Erfindung werden ausgewählte Mengen der primären Infrarot- und Ultraviolett-Strahlung absorbierenden Materialien und Farbstoffe zu den Bestandteilen des Basisglases zugegeben, um eine Glaszusammensetzung bereitzustellen, die eine mittlere Lichtdurchlässigkeit (LTA) aufweist, zum Beispiel eine solche, die eine LTA von 35 bis 65%, und besser geeignet von 40 bis 60% und noch besser geeignet von 45 bis 55% bei der Glasdicke von 4,1 mm (0,160 Inch) aufweist. Die primären Infrarot- und Ultraviolett-Strahlung absorbierenden Materialien und Farbstoffe haben spezifische Mengenbereiche. In einer Ausführungsform der Erfindung reicht der Gesamteisengehalt (Fe2O3) und (FeO) im Allgemeinen von 0,65 bis 2,0 Gew.-% (wt.-%) und besser geeignet von 0,9 Gew.-% bis 1,3 Gew.-%, genauer gesagt, von 0,9 Gew.-% bis 1,1 Gew.-%. Das Kobaltoxid (CoO) in dem Glas reicht von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm). Wenn der Wert des Redox-Zustandes von 0,15 bis 0,4 reicht, kann die Menge des Kobaltoxids in dem Glas in einer Menge von 60 bis 250 ppm vorliegen. Wenn der Wert des Redox-Zustandes von 0,4 bis 0,58 reicht, oder von 0,4 bis 0,55, kann die Menge an Kobaltoxid in dem Glas von 30 bis 130 ppm, besser geeignet von 30 bis 95 ppm und am besten geeignet von 30 bis 90 ppm reichen.
  • Für bestimmte, nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung, kann die Balance zwischen dem Eisenoxid und dem Kobaltoxid, um die blaue Farbe mit einer dominierenden Wellenlänge im Bereich von 479 bis 495 Nanometern (nm) und besser geeignet von 480 bis 491 nm zu erreichen, einschließen eine Menge an Kobaltoxid im höheren Mengenbereich des angegebenen Bereiches zu haben, wie zum Beispiel mehr als 89 bis 130 ppm, wenn die Menge an Gesamteisen in dem unteren Teil des Bereichs vorliegt, zum Beispiel 0,65 bis 0,9 Gew.-%. Ebenso kann die Menge von Kobaltoxid von 60 bis 130 ppm, oder sogar noch besser geeignet von 60 bis 95 ppm vorliegen, wenn die Menge an Gesamteisen im oberen Teil des Bereichs liegt, wie z. B. bei größer als 0,9.
  • Im Allgemeinen bestimmen die Mengen an Gesamteisen und Kobaltoxid die bevorzugten spektralen Eigenschaften und die blaue Farbe des Glases. Darüber hinaus stellen die Farbstoffe Erbiumoxid (Er2O3), Chromoxid (Cr2O3), Kupferoxid (CuO), Nickeloxid (NiO), Titanoxid (TiO2) und Neodymoxid (Nd2O3) eine weitere Änderung der Farbe der Glaszusammensetzung bereit, um die gewünschten spektralen Eigenschaften und die dominierende Wellenlänge, die Reinheit und L*-, a*- und b*-Werte zu erlangen. Die Mengen der Färbemittel Erbiumoxid (Er2O3), Chromoxid (Cr2O3), Kupferoxid (CuO), Nickeloxid (NiO), Titanoxid (TiO2) und Neodymoxid (Nd2O3) hängt von dem Färbemittel oder der Kombination von Färbemitteln, die verwendet werden ab. Genauer gesagt, ist Erbiumoxid (Er2O3) ein Färbemittel, das alleine oder in Kombination mit dem Eisen und dem Kobaltoxid verwendet werden kann, um ein Glas zu erhalten, das die Eigenschaft der Erfindung aufweist. Wenn das Erbiumoxid (Er2O3) alleine in Kombination mit dem Eisen und dem Kobaltoxid verwendet wird, wird es bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 1 Gew.-% und besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 0,5 Gew.-% eingesetzt. Chromoxid (Cr2O3) wird in der Praxis der Erfindung nicht alleine in Kombination mit Eisen und Kobaltoxid verwendet, um ein Glas mit den Eigenschaften der Erfindung zu erhalten. Wenn Chromoxid (Cr2O3) in Kombination mit dem Eisen und dem Kobaltoxid verwendet wird, wird es bevorzugt mit Erbiumoxid (Er2O3) gemischt, oder mit einer Kombination von Erbiumoxid (Er2O3) und Kupferoxid (CuO) gemischt, um ein Glas mit den Eigenschaften der Erfindung zu erhalten. Tabelle 1 stellt unten die Bereiche von Chromoxid (Cr2O3) dar, wenn es in Kombination mit Erbiumoxid (Er2O3) und mit einer Mischung von Erbiumoxid (Er2O3) und Kupferoxid (CuO) verwendet wird. Tabelle 1
    Färbemittel Bevorzugter Stärker Am meisten
    Bereich bevorzugter bevorzugter
    Bereich Bereich
    (ET2O3) & (Cr2O3)
    (Er2O3) 0,01 bis 3 Gew.-% 0,05 bis 1 Gew.-% 0,1 bis 0,5 Gew.-%
    (Cr2O3) 5 bis 200 ppm 10 bis 100 ppm 20 bis 75 ppm
    (Er2O3) & (Cr2O3) & (CuO)
    (Er2O3) 0,01 bis 3 Gew.-% 0,05 bis 1 Gew.-% 0,1 bis 0,5 Gew.-%
    (Cr2O3) 5 bis 200 ppm 10 bis 100 ppm 20 bis 50 ppm
    (CuO) 0,001 bis 0,3% 0,01 bis 0,2% 0,02 bis 0,1%
  • Nickeloxid (NiO) wird in der Praxis der Erfindung nicht alleine in Kombination mit Eisen und Kobaltoxid verwendet, um ein Glas mit den Eigenschaften der Erfindung zu erhalten. Wenn das Nickeloxid (NiO) in Kombination mit dem Eisen und dem Kupferoxid verwendet wird, wird es bevorzugt mit Erbiumoxid (Er2O3) gemischt. Die Tabelle 2 unten zeigt die Bereiche von Nickeloxid (NiO) und Erbiumoxid (Er2O3), wenn sie zusammen mit Eisen und Kobaltoxid verwendet werden, um die Gläser der Erfindung zu erhalten. Tabelle 2
    Färbemittel Bevorzugter Stärker Am meisten
    Bereich bevorzugter bevorzugter
    Bereich Bereich
    (Er2O3) & (NiO)
    (Er2O3) 0,01 bis 3 Gew.-% 0,05 bis 1 Gew.-% 0,1 bis 0,5 Gew.-%
    (NiO) 1 bis 100 ppm 5 bis 50 ppm 10 bis 30 ppm
  • Optional werden Titanoxid (TiO2) und Neodymoxid (Nd2O3) in Kombination mit Erbiumoxid (Er2O3), Chromoxid (Cr2O3), Kupferoxid (CuO) und/oder Nickeloxid (NiO) verwendet und sind in genauerem Detail unten diskutiert.
  • Wie es anerkannt werden kann, können begleitende Mengen von Erbiumoxid (Er2O3), Chromoxid (Cr2O3), Kupferoxid (CuO), Nickeloxid (NiO), Titanoxid (TiO2) und Neodymoxid (Nd2O3) in dem Glas vorliegen und werden zu Zwecken der Erfindung nicht so betrachtet, dass sie zu den Farbeigenschaften des Glases beitragen. Genauer gesagt, werden Mengen von Erbiumoxid (Er2O3), die geringer sind als 0,01 Gew.-%, von Chromoxid (Cr2O3), die geringer sind als 5 ppm, von Kupferoxid (CuO), die geringer sind als 10 ppm, von Nickeloxid (NiO), die geringer sind als 1 ppm, von Titanoxid (TiO2), die geringer sind als 0,02 Gew.-% und von Neodymoxid (Nd2O3), die geringer sind als 0,01 Gew.-% als begleitende Mengen betrachtet und werden nicht so angesehen, dass sie der Glaszusammensetzung die Farb- und/oder spektralen Eigenschaften verleihen.
  • Andere zusätzliche Färbemittel, die zu geringen Farbeffekten führen, welche optional vorliegen können, schließen ein: Zinn, Vanadium, Mangan, Zink, Molybdän, Cer, Wolfram, Lanthan und Mischungen daraus in geringen Mengen, zum Beispiel weniger als 0,02 Gew.-%. Bei einer Menge von weniger als 0,02 Gew.-% werden die vorhergehenden zusätzlichen Färbemittel als begleitende Mengen betrachtet und werden nicht als primäre Färbemittel angesehen. Die Mengen dieser zusätzlichen Färbemittel für den geringen Färbeeffekt sind so, dass die Gesamtmenge dieser Materialien die dominierende Wellenlänge nicht so verändert, dass sie außerhalb des gewünschten Bereichs der dominierenden Wellenlänge, der Reinheit und L*-, a*- und b-* Farbkoordinaten der Erfindung zu liegen kommt. In einer Ausführungsform der Erfindung, ist die Gesamtmenge dieser zusätzlichen Färbemittel im Allgemeinen kleiner als 2 Gew.-% und bevorzugt kleiner als 1 Gew.-%. Besonders bevorzugt ist die Glaszusammensetzung im Wesentlichen frei von Färbemitteln, die andere sind, als die primären Färbemittel, um sogar die kleinen Färbeeffekte zu vermeiden. Die Glaszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist besonders bevorzugt im Wesentlichen frei von solchen Materialien, die, wenn sie zu dem Ansatz zugegeben werden, zu einer Glaszusammensetzung führen, die Fluor und Oxide von Zirkonium, Cer und Barium in mehr als begleitenden oder Spurenmengen enthalten.
  • Die Gläser der vorliegenden Erfindung können in einem kontinuierlichen, großformatigen, kommerziellen Glasschmelzverfahren geschmolzen und veredelt werden und in Flachglasbahnen verschiedener Dicke durch das Fließverfahren geformt werden, bei dem das geschmolzene Glas auf einem Becken mit geschmolzenem Metall, üblicherweise Zinn, getragen wird, wo es eine bandförmige Form annimmt und gekühlt wird, in einer Weise, die in der Fachwelt gut bekannt ist.
  • Obwohl es bevorzugt ist, dass das Glas, das hierin offenbart ist, unter Anwendung eines konventionellen, von oben befeuerten kontinuierlichen Schmelzverfahrens hergestellt wird, ist es in der Fachwelt gut bekannt, dass das Glas auch unter Verwendung von mehrstufigen Schmelzverfahren hergestellt werden kann, wie es zum Beispiel in den US-Patenten 4,381,934 von Kunkle, et al., 4,792,536 von Pecoraro, et al., und 4,886,539 von Cerutti, et al., offenbart ist, wobei diese Patente in ihrer Gesamtheit hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind. Wenn es erforderlich ist, kann eine Rühr-Anordnung innerhalb der Schmelz- und/oder Formstufen des Glasherstellungsverfahrens angewendet werden, um das Glas zu homogenisieren, um Glas der höchsten optischen Qualität zu produzieren.
  • Abhängig vom Typ des Schmelzverfahrens kann Schwefel zu den Materialien im Ansatz eines Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxid-Glases als Schmelz- und Veredelungshilfsmittel zugegeben werden. Kommerziell hergestelltes Float-Glas kann bis zu ungefähr 0,5 Gew.-% SO3 einschließen. In einer Glaszusammensetzung, die Eisen und Schwefel einschließt, kann das Anlegen von reduzierenden Bedingungen eine bernsteinfarbene Färbung ergeben, die die Lichtdurchlässigkeit verringert, wie es in dem US-Patent Nr. 4,792,536 von Pecoraro, et al., diskutiert ist. Die Erhöhung des FeO-Gehalts ermöglicht es, die Absorption von Glas im Infrarotbereich zu erhöhen und die TSET zu verringern. Wenn Glas jedoch in Gegenwart von Schwefel unter stark reduzierenden Bedingungen hergestellt wird, kann es eine bernsteinfarbene Farbe entsprechend der Bildung von Chromophoren, die sich aus der Reaktion zwischen Eisenionen und Schwefel ergeben, annehmen. Es wird jedoch außerdem angenommen, dass die reduzierenden Bedingungen, die erforderlich sind, um diese Färbung in Floatglaszusammensetzungen vom Typ, wie sie hierin für niedrige Redox-Systeme offenbart sind, herzustellen, auf ungefähr die ersten 20 μm der unteren Glasoberfläche, die das geschmolzene Zinn während des das Floatglas bildende Verfahrens berührt, und in geringerem Umfang auf die exponierte obere Glasoberfläche beschränkt sind. Wegen des niedrigen Schwefelgehalts des Glases (im Allgemeinen weniger als 0,3 Gew.-%) und dem begrenzten Bereich des Glases, in dem eine Färbung eintreten kann, abhängig von der bestimmten Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxid-Glaszusammensetzung, wäre Schwefel in diesen Oberflächen kein primäres Färbemittel. Mit anderen Worten würde die Abwesenheit von Eisen-Schwefel-Chromophoren nicht dazu führen, dass die dominierende Wellenlänge für das gefärbte Glas über den gewünschten Wellenlängenbereich für die gewünschte Farbe für niedrige Redox-Bedingungen hinaus geht. Daher haben diese Chromophoren einen geringen, wenn überhaupt einen Materialeffekt auf die Glasfarbe oder die spektralen Eigenschaften bei niedrigem Redox-Zustand, das heißt, unterhalb von ungefähr 0,35. Bei hohem Redox-Zustand, das heißt oberhalb von ungefähr 0,35, können die Chromophore des Eisenpoylsulfids sich in der Glasmasse selbst bilden. Zum Beispiel können bei Redox-Verhältnissen, die größer oder gleich ungefähr 0,4 sind, bis zu ungefähr 10 ppm an Eisenpolysulfiden vorliegen. Diese Menge kann eine messbare Änderung der dominanten Wellenlänge von weniger als 1 nm, jedoch nicht mehr als 2 oder 3 nm ergeben. In jedem Falle kann ein solcher Effekt mit den Komponenten des primären Infrarot- und Ultraviolett-Strahlung absorbierenden und Färbemittel-Anteils ausgeglichen werden, um das Glas in dem gewünschten Bereich der dominanten Wellenlänge zu halten.
  • Es sollte anerkannt werden, dass als Ergebnis des Ausbildens des Glases auf geschmolzenem Zinn, wie es oben diskutiert wurde, messbare Mengen Zinnoxid in die Oberflächenbereiche des Glases auf der Seite, die das geschmolzene Zinn berührt, eindringen können. Typischerweise hat ein Stück Floatglas eine Zinnoxid (SnO2)-Konzentration, die von ungefähr 0,05 bis 2 Gew.-% reicht in ungefähr den ersten 25 Mikrometern unterhalb der Oberfläche des Glases, welche in Kontakt mit dem Zinn war.
  • Typische Hintergrundwerte von SnO2 können so hoch wie 30 ppm sein. Es wird angenommen, dass hohe Zinn-Konzentrationen in den ungefähr ersten 10 Å der Glasoberfläche, die von dem geschmolzenen Zinn getragen wird, die Reflektivität dieser Glasoberfläche leicht erhöhen kann; der Gesamteinfluss auf die optischen Eigenschaften ist jedoch minimal.
  • Tabelle 3 stellt eine Serie von in Computer-Modellen generierten Glaszusammensetzungen dar, die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung zum Ausdruck bringen. Die in Modellen generierten Zusammensetzungen wurden durch ein Computer-Modell zur Glasfarbe und spektralen Leistungen, das von PPG Industries, Inc. entwickelt wurde, erstellt. Die Tabelle listet nur die Eisen-, Kobalt-, Selen-, Erbium-, Kupfer-, Nickel-, Titan- und Redox-Anteile der Beispiele auf. Darüber hinaus wurden mehrere der im Modell erstellten Zusammensetzungen so geändert, dass sie 4 ppm Cr2O3 einschließen, um Effekte von Begleitmaterialien zu berücksichtigen. Es wird angenommen, dass Glaszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die über ein kommerzielles Float-Verfahren hergestellt werden, wie es zuvor diskutiert wurde, niedrige Mengen von Cr2O3, MnO2 und weniger als 0,020 Gewichtsprozent TiO2 einschließen können, jedoch werden diese Mengen dieser Materialien so betrachtet, dass es sich hierbei um Begleitmengen handelt, die die Farbcharakteristika und die spektralen Eigenschaften des blauen Glases der vorliegenden Erfindung materiell nicht beeinflussen. Tabelle 3
    Stand
    der
    Technik
    Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6
    Gesamt-
    eisen (%) 0,869 0,880 0,855 0,860 0,880 0,880
    FeO (%) 0,212 0,215 0,209 0,210 0,215 0,215
    Modell- 0,244 0,244 0,244 0,244 0,244 0,244
    Redox-
    Zustandx
    CoO (ppm) 114 115 111 113 112 114
    Se (ppm) 1
    NiO (ppm 18
    Cr2O3 (ppm) 4 4 25 50 4 4
    TiO2 (%) 0,010 0,120 0,100 0,040 0,020 0,100
    Er2O3 (%) 0,135 0,290 0,260 0,160 0,130
    CuO (%) 0,030
    LTA (%) 49,86 49,75 49,78 49,79 49,85 49,96
    TSUV (%) 37,39 35,86 36,18 37,13 37,14 36,15
    TSIR (%) 23,57 23,16 23,54 23,84 23,05 23,16
    TSET (%) 38,17 37,86 37,93 38,24 37,91 37,97
    DW (nm) 482,90 482,92 482,98 483,02 482,94 482,92
    Pe (%) 16,25 16,21 16,16 16,16 16,15 16,24
    L* 78,10 78,03 78,04 78,04 78,09 78,17
    a* –8,19 –8,21 –8,19 –8,21 –8,19 –8,24
    b* –12,05 –11,97 –11,92 –11,92 –11,94 –12,01
  • Die spektralen Eigenschaften, die in Tabelle 3 gezeigt sind, basieren auf einer Referenzdicke von 0,160 Inch (4,06 mm). Es sollte anerkannt werden, dass die spektralen Eigenschaften der Beispiele bei verschiedenen Dicken unter Verwendung der Formeln, die in dem US-Patent Nr. 4,792,536 angegeben sind, angeglichen werden können. Die Offenbarung des US-Patents Nr. 4,792,536 wird hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen.
  • Bezüglich der spektralen Daten und der Farbdaten, die in Tabelle 3 bereitgestellt sind, wurden die Werte durch den Computer erstellt, und von ihnen wird angenommen, dass sie mit Messungen, die an Glasproben mit einer Dicke von 0,160 Inch (4,06 mm) durchgeführt werden und die dieselbe Zusammensetzung aufweisen unter Verwendung der folgenden Messverfahren, übereinstimmen. Die Lichtdurchlässigkeit (LTA) wird unter Verwendung eines C.I.E.-Standard-Leuchtmittels ”A” mit einem 2°-Beobachter über den Wellenlängenbereich von 380 bis 770 Nanometer gemessen. Die Glasfarbe, in Begriffen der dominanten Wellenlänge und der Anregungsreinheit, wird unter Verwendung eines C.I.E-Standard-Leuchtmittels ”C” mit einem 2°-Beobachter gemessen, gefolgt von dem Verfahren, das in ASTM E308-90 etabliert ist. Die Glasfarbe wird in den Begriffen L*, a* und b* von den Tristimulus-Werten (X, Y, Z) berechnet und identifizieren die Charakteristika der Farbhelligkeit bzw. des Farbtons in dem System, auf das im Allgemeinen als das CIELAB-Farbsystem Bezug genommen wird. Die Farbhelligkeit oder der Wert unterscheidet den Grad der Farbhelligkeit oder -dunkelheit, und L* gibt die Farbhelligkeit oder -dunkelheit der Farbe an und stellt die Helligkeitsebene, auf der sich die Farbe befindet, dar. Ein Farbton unterscheidet Farben, wie z. B. rot, gelb, grün und blau. Das Symbol ”a*” bezeichnet die Position der Farbe auf einer Rot(+a*)-Grün(–a*)-Achse. Das Symbol ”b*” bezeichnet die Farbpositionen auf einer Gelb(+b*)-Blau-(–b*)-Achse. Es sollte anerkannt werden, dass die Farbe in jedem dieser Farbsysteme charakterisiert werden kann und ein Fachmann auf diesem Gebiet kann äquivalente DW- und Pe-Werte; L*-, a*- und b*-Werte aus den Transmissionskurven der betrachteten Glas- oder -verbundtransparenz berechnen. Die L*-, a* und b*-Werte werden unter Verwendung eines Referenz-Leuchtmittels (D65) und eines Lambda-9-Spektrometers, welches von Perkin-Elmer Corporation kommerziell erhältlich ist, bestimmt. Eine detaillierte Diskussion von Farbberechnungen ist in dem US-Patent Nr. 5,792,559 wiedergeben. Die Offenbarung des US-Patents Nr. 5,792,559 wird in ihrer Gesamtheit hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
  • Das hindurchgelassene Farbspektrum des Glases kann in eine Farbe umgewandelt werden, das heißt, in Chromatizitätskoordinaten, indem das Verfahren, das in ASTM E308-85 für ein D65-Leuchtmittel und einen standardisierten Beobachter eines C.I.E 1964 (10°)-Beobachteroffenbart ist, verwendet wird. Die Gesamtdurchlässigkeit für solares Ultraviolett (TSUV) wird über den Wellenlängenbereich von 300 bis 400 nm gemessen, die Gesamtdurchlässigkeit für solares Infrarot (TSIR) wird über den Wellenlängenbereich von 775 bis 2.125 nm gemessen und die Gesamtdurchlässigkeit für Solarenergie (TSET) wird über den Wellenlängenbereich von 275 bis 2.125 nm gemessen. Die TSUV-, TSIR- und TSET-Transmissionsraten werden unter Verwendung der Parry-Moon-Luftmassen-2,0-direkte Solarbestrahlungsdaten berechnet und unter Verwendung der Trapezoidal-Regel integriert, wie es in der Fachwelt bekannt ist.
  • Probenpräparation
  • Wie es in Tabelle 4 angegeben ist, erläutern die folgenden Beispiele Glaszusammensetzungen, die die vorliegende Erfindung verkörpern, wobei diese auf experimentellen Labor-Glasschmelzen basieren. Die spektralen Eigenschaften für die Beispiele 7 bis 12, die in Tabelle 4 gezeigt sind, sind auf eine Referenzdicke von 0,160 Inch (4,06 mm) bezogen. Tabelle 3
    Beispiel 7 Beispiel 8 Beispiel 9 Beispiel 10 Beispiel 11 Beispiel 12
    Gesamt-
    eisen (%) 0,636 0,643 0,632 0,641 0,644 0,634
    FeO (%) 0,215 0,195 0,190 0,171 0,175 0,169
    Modell-
    Redox- 0,338 0,303 0,301 0,267 0,271 0,266
    Zustand
    CoO (ppm) 42 42 42 40 40 40
    Se (ppm)
    NiO (ppm
    Cr2O3 (ppm) 5 6 4 7 7 5
    TiO2 (%) 0,016 0,015 0,014 0,016 0,017 0,017
    Er2O3 (%) 0,500 0,850 1,200 0,800 0,850 0,900
    CuO (%)
    LTA (%) 61,50 61,60 61,09 65,23 64,95 65,16
    TSUV (%) 46,43 44,26 43,02 43,65 43,44 43,75
    TSIR (%) 23,01 26,03 26,71 30,78 30,09 31,20
    TSET (%) 42,75 44,50 44,74 48,34 47,87 48,62
    DW (nm) 482,79 481,47 480,17 482,17 482,03 481,62
    Pe (%) 12,11 11,31 11,22 8,74 8,82 8,72
    L* 84,28 84,12 83,74 85,73 85,58 85,66
    a* –6,08 –4,40 –3,23 –3,83 –3,75 –3,44
    b* –9,67 –9,64 –10,09 –7,32 –7,42 –7,49
  • Um die Schmelzen herzustellen, wurden die folgenden Rohmaterialien gemischt, um ein endgültiges Glasgewicht von etwa 700 g herzustellen:
    Sand 508,99 g
    Sodaasche 166,44 g
    Dolomit 90,60 g
    Kalkstein 76,35 g
    Natriumsulfat 2,55 g
    Rouge soviel wie erforderlich
    Kobaltoxid soviel wie erforderlich
    Erbiumoxid soviel wie erforderlich
    Kohle soviel wie erforderlich
  • Kohle wurde zu jeder Schmelze in dem Maß zugegeben, wie es benötigt wurde, um den Glas-Redox-Zustand zu kontrollieren. Ein Teil des Rohansatzmaterials wurde dann in einen Siliciumdioxid-Schmelztiegel in einem elektrischen Heizofen gegeben und auf 2.450°F (1.343°C) für 30 Minuten erhitzt. Der geschmolzene Ansatz wurde dann weiter erhitzt und bei 2.500°F (1.371 °C) für 30 Minuten gehalten. Als das Ansatzmaterial geschmolzen war, wurden die verbleibenden Rohmaterialien in den Schmelztiegel zugegeben. Der geschmolzene Ansatz wurde dann auf 2.550°F (1.399°C) für 30 Minuten und auf 2.650°F (1.454°C) für 30 Minuten erhitzt. Als nächstes wurde das geschmolzene Glas in Wasser gesintert, getrocknet und wieder auf 2.650°F (1.454°C) für 1 Stunde erhitzt. Das geschmolzene Glas wurde ein zweites Mal in Wasser gesintert, getrocknet und wieder auf 2.650°F (1.454°C) für weitere 2 Stunden erhitzt. Das geschmolzene Glas wurde dann aus dem Schmelztiegel ausgegossen, um eine Platte zu formen, und abgekühlt. Aus der Platte wurden Proben herausgeschnitten und für die Analyse geschliffen und poliert.
  • Die chemische Analyse der Glaszusammensetzungen (außer für FeO, CoO und Er2O3) wurde unter Verwendung eines RIGAKU 3370-Röntgenstrahlen-Fluoreszenz-Spektrophotometers bestimmt. Die spektralen Charakteristika des Glases wurden an abgekühlten Proben unter Verwendung eines Perkin-Elmer Lambda-9-UV/VIS/NIR-Spektrophotometers vor dem Tempern des Glases oder einer verlängerten Exposition gegenüber ultravioletter Strahlung, welche die spektralen Eigenschaften des Glases beeinflussen wird, bestimmt. Der FeO-Gehalt und der Redox-Zustand wurden auf übliche Weise aus den spektralen Transmissionskurven des Glases unter Verwendung des Computer-Modells zur Glasfarbe und spektralen Leistung, das von PPG Industries, Inc. entwickelt wurde, bestimmt. Der Gesamteisengehalt (als Fe2O3) wurde durch Röntgenstrahl-Fluoreszenz bestimmt. Das Redox-Verhältnis wurde dann als das spektrale FeO, geteilt durch den Gesamteisengehalt (als Fe2O3) berechnet. Die Gehalte an CoO und Er2O3 wurden auf aktuelle Mengen, die dem Glas zugesetzt worden waren, bezogen.
  • Unter Bezugnahme auf die Tabellen 3 und 4 stellt die vorliegende Erfindung ein blau gefärbtes Glas bereit, das auf einer Standard-Zusammensetzung eines Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxid-Glases beruht und zusätzlich Eisen, Kobalt und Erbium und ggf. Titan, Chrom, Kupfer und Nickel als Infrarot- und Ultraviolett-Strahlung absorbierende Materialien und Färbemittel enthält, eine Lichtdurchlässigkeit (LTA) von mehr als 20% bis zu 60% aufweist und eine Farbe hat, die durch eine dominante Wellenlänge (DW) im Bereich von 480 bis 489 Nanometer (nm), bevorzugt 482 bis 487 nm, und eine Anregungsreinheit (Pe) von wenigstens 8%, bevorzugt 10 bis 30%, und L*-, a*- und b*-Farbkoordinaten, bei denen a* bevorzugt in dem Bereich von –2 bis –11 und b* in dem Bereich von –1 bis –15 liegt, weiter bevorzugt a* in dem Bereich von –3 bis –10 und b* in dem Bereich von –3 bis –14 liegt, und besonders bevorzugt a* in dem Bereich von –6 bis –9 und b* in dem Bereich von –4 bis –13 liegt, bei einer Dicke von 0,160 Inch (4,06 mm), charakterisiert ist. Wie es von den Fachleuten auf diesem Gebiet anerkannt wird, ist das L*, das die Helligkeit oder Dunkelheit der Farbe angibt, mit dem LTA der Glaszusammensetzung korreliert. Es wird erwartet, dass die Farbe des Glases innerhalb des dominanten Wellenlängenbereiches und des a*- und b* Farbkoordinaten-Bereichs variieren kann, um ein gewünschtes gefärbtes Produkt gemäß der Erfindung bereitzustellen.
  • Das Redox-Verhältnis für das Glas wird zwischen 0,15 und 0,5, bevorzugt zwischen 0,20 und 0,35, weiter bevorzugt zwischen 0,24 und 0,32 gehalten. Die Glaszusammensetzung hat eine TSUV von nicht mehr als 40%, bevorzugt nicht mehr als 30%; eine TSIR von nicht mehr als 25%, bevorzugt nicht mehr als 20%, und eine TSET von nicht mehr als 40%, bevorzugt nicht mehr als 35%.
  • In einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung schließt die Glaszusammensetzung 0,9 bis 2 Gew.-% Gesamteisen, bevorzugt 1 bis 1,4 Gew.-% Gesamteisen, und weiter bevorzugt 1,1 bis 1,3 Gew.-% Gesamteisen; 0,15 bis 0,65 Gew.-% FeO, bevorzugt 0,2 bis 0,5 Gew.-% FeO, und weiter bevorzugt 0,24 bis 0,40 Gew.-% FeO; und 90 bis 250 CoO, bevorzugt 100 bis 150 ppm CoO, und weiter bevorzugt 110 bis 140 ppm CoO ein. Die Farbstoffe Erbiumoxid (Er2O3), Chromoxid (Cr2O3), Kupferoxid (CuO), Nickeloxid (NiO), Titanoxid (TiO2) und Neodymoxid (Nd2O3) sind auch in der Glaszusammensetzung enthalten. Die Farbstoffe Erbiumoxid (Er2O3), Chromoxid (Cr2O3), Kupferoxid (CuP) und Nickeloxid (NiO) sind in den Mengen enthalten, wie es oben diskutiert ist. Titanoxid kann in der Glaszusammensetzung enthalten sein, nämlich genauer gesagt zu 0 bis 0,9 Gew.-% TiO2, bevorzugt 0 bis 0,5 Gew.-% TiO2. Eine Ausführungsform der Erfindung schließt 0,02 bis 0,3 Gew.-% TiO2 ein. Neodymoxid kann in der Glaszusammensetzung in Mengen, die von 0 bis 3 Gew.-% Nd2O3 reichen, enthalten sein.
  • Wie es anerkannt werden kann, ist das Glas der vorliegenden Erfindung selenfrei und hat eine LTA von mehr als 20% bis zu 60% und bevorzugt mehr als 35% bis zu 55%. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Glaszusammensetzung selenfrei und hat weniger als 200 ppm CoO.
  • Es wird erwartet, dass sich die spektralen Eigenschaften des Glases nach dem Tempern des Glases und außerdem nach längerer Exposition gegenüber ultravioletter Strahlung, welche allgemein als ”Solarisierung” bezeichnet wird, ändern. Insbesondere wird geschätzt, dass das Tempern und das Solarisieren der Glaszusammensetzungen, die hierin beschrieben sind, die Lichtdurchlässigkeit (LTA) und die Gesamtdurchlässigkeit für solares Infrarot(TSIR) um ungefähr 0,5 bis 1% reduzieren kann, die Gesamtdurchlässigkeit für solares Ultraviolett (TSUV) um ungefähr 1 bis 2% reduzieren kann, und die Gesamtdurchlässigkeit für Solarenergie (TSET) um ungefähr 1 bis 1,5% reduzieren kann. Als ein Ergebnis hat in einer Ausführungsform der Erfindung das Glas ausgewählte spektrale Eigenschaften, die zu Beginn außerhalb der gewünschten Bereiche, die zuvor diskutiert wurden, fallen, jedoch nach dem Tempern und/oder der Solarisierung innerhalb der gewünschten Bereiche liegen.
  • Glas, wie es hierin offenbart ist und wie es durch das Float-Verfahren hergestellt wird, reicht typischerweise von einer Schichtdicke von ungefähr 1 mm bis zu 10 mm.
  • Für Autoglas-Anwendungen ist es bevorzugt, dass die Glasscheiben, die eine Zusammensetzung und spektrale Eigenschaften aufweisen, wie es hierin offenbart ist, eine Dicke haben, die im Allgemeinen in dem Bereich von 1,5 bis 10 mm, und insbesondere innerhalb des Bereiches von 0,121 bis 0,197 Inches (3,1 bis 5 mm) liegt. Es wird erwartet, dass, wenn eine einzelne Glaslage in dem oben genannten Dickenbereich verwendet wird, das Glas getempert oder laminiert sein wird, zum Beispiel für ein Automobil-Seiten- oder -Rückfenster.
  • Es wurde auch in Erwägung gezogen, dass das Glas für architektonische Anwendungen eingesetzt wird und mit Dicken verwendet wird, die von ungefähr 0,125 bis 0,50 Inch (3 bis 12 mm) reichen.
  • Wenn mehrere Lagen für entweder Automobil- oder architektonische Anwendungen verwendet werden, wird es anerkannt, dass die Glaslagen abgekühlt werden und unter Verwendung eines thermoplastischen zwischen den Lagen befindlichen Klebstoffs, wie zum Beispiel Polyvinylbutyral, aneinander laminiert werden.
  • Das Glas der vorliegenden Erfindung kann als dunkelblaues Glas oder als mittel-lichtdurchlässiges blaues Glas gemeinsam oder individuell mit Windschutzscheiben als Set, bestehend aus transparenten Platten für motorisierte Fahrzeuge, wie zum Beispiel Automobile, bereitgestellt werden. In verschiedenen Teilen der Welt haben Regierungsstellen mit Verantwortung für die Regulierung oder das Bewilligen der Sicherheit von motorisierten Fahrzeugen oder für die Benutzung von Autobahnen und anderen öffentlichen Durchfahrten minimale Lichtdurchlässigkeitswerte, insbesondere bei Automobil-”Sichtscheiben” wie zum Beispiel Windschutzscheiben und vordere Seitenfenster, vorgeschrieben. Zum Beispiel erfordern die bundesstaatlichen Regelungen der Vereinigten Staaten, dass die Lichtdurchlässigkeit (LTA) von Automobil-Windschutzscheiben und vorderen Seitenfenstern wenigstens 65% und bevorzugt 70% beträgt. Die Erfordernisse für die Lichtdurchlässigkeit für andere durchsichtige Automobilbauteile, wie zum Beispiel die hinteren Seitenfenster und die hinteren Fenster von Lastwagen und Minivans und für Nicht-Sichtscheiben, wie zum Beispiel Sonnendächer, Monddächer und ähnliches, sind typischerweise geringer als die für die Windschutzscheiben und die vorderen Seitenfenster. In anderen Bereichen der Welt können andere Minimalwerte vorgeschrieben sein. Das Glas der vorliegenden Erfindung kann die Sichtscheibe für Seitenfenster bei mittlerer bis dunkler Lichtdurchlässigkeit sein, oder typischer ein Typ von Privatsphäre verleihenden Glases für die hinteren Seitenfenster, hinter der ”B”-Säule, oder als Rückfenster in Vans und Lastwagen.
  • Solche Sets können aus dem Glas der vorliegenden Erfindung gemäß einem Verfahren, das den Fachleuten auf diesem Gebiet ist, hergestellt werden. Zum Beispiel können Seitenfenster, Rückfenster, Windschutzscheiben und Sonnendächer in Übereinstimmung mit der Beschreibung der US-Patente Nr. 5,858,047 ; 5,833,729 oder 6,076,373 hergestellt werden, wobei all diese in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen werden.
  • Generell können solche Sets von Verglasungsplatten aus transparentem Glas für das Einbauen in einem Automobil-Fahrzeug einschließen: eine Windschutzscheibe, vordere Seitenfenster, hintere Seitenfenster und ein Rückfenster. Für Platten in solch einem Set hat wenigstens eines der vorderen Seitenfenster, der hinteren Seitenfenster oder des Rückfensters die Verglasungsplatte mit einer mittel-lichtdurchlässigen Glaszusammensetzung der vorliegenden Erfindung. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung hat das Verglasungsplatten-Set aus transparentem Glas für das Einbauen in ein Automobil-Fahrzeug wenigstens eines oder bevorzugt beide der vorderen Seitenfenster und/oder der hinteren Seitenfenster und/oder des Rückfensters die Verglasungsplatte mit einer Glaszusammensetzung, die blau gefärbt ist und Infrarot- und ultraviolette Strahlung absorbiert, wobei das Glas eine Lichtdurchlässigkeit unter dem Leuchtmittel A von 40 bis 60 Prozent und besser geeignet von 45 bis 55 Prozent aufweist. In einer anderen geeigneten Ausführungsform schließt das Set ein: i) eine Windschutzscheibe, ii) vordere Seitenfenster, iii) hintere Seitenfenster, und iv) ein rückwärtiges Fenster, wobei die Platten von ii), iii) und iv) alle blau gefärbtes und Infrarot- und ultraviolette Strahlung absorbierendes Glas sind. Wenigstens eines der Sets der Platten von ii) und iii) hat auch eine Lichtdurchlässigkeit unter dem Beleuchtungsmittel A von 40 bis 60, bevorzugt 45 bis 55 Prozent. Zusätzlich hat wenigstens eines aus dem Set der Platten von iii) und iv) eine Lichtdurchlässigkeit unter dem Leuchtmittel A in dem Bereich von 20 bis 45 Prozent. Ein geeignetes Beispiel solch eines Typs mit niedriger Lichtdurchlässigkeit von einem Privatsphäre vermittelnden Glas ist eine blau gefärbte, Privatsphäre vermittelnde, infrarote und ultraviolette Strahlung absorbierende Glaszusammensetzung, die einen Basisglasanteil enthält, welcher einschließt:
    SiO2 66 bis 75 Gew.-%,
    Na2O 10 bis 20 Gew.-%,
    CaO 5 bis 15 Gew.-%,
    MgO 0 bis 5 Gew.-%,
    Al2O3 0 bis 5 Gew.-%,
    K2O 0 bis 5 Gew.-%,
    und einen primäre Sonnenstrahlung absorbierenden und gefärbten Teil, der enthält:
    Gesamteisen 0,65 bis 2 Gew.-%,
    FeO 0,15 bis 0,65 Gew.-%
    CoO 90 bis 250 Gew.-%
    TiO2 0 bis 0,9 Gew.-%, und
    Er2O3 0,01 bis 3 Gew.-%,
    wobei das Glas eine Lichtdurchlässigkeit (LTA) von mehr als 20% bis 45% aufweist und eine Farbe zeigt, die durch eine dominante Wellenlänge in dem Bereich von 479 bis 491 nm und eine Anregungsreinheit von wenigstens 4% bei einer Dicke von 0,160 Inch (4,06 mm) charakterisiert ist.
  • Das Glas der vorliegenden Erfindung kann auch Teil eines laminierten transparenten Bauteils sein, das aus zwei Glaslagen besteht, die über eine Zwischenschicht aus Plastik miteinander verbunden sind, wie zum Beispiel bei einem typischen Aufbau einer Windschutzscheibe. Obwohl es so verstanden werden sollte, dass die Erfindung transparente Bauteile mit zwei Plastiklagen oder jeglicher Kombination, die eine Anzahl von Glas- und/oder Plastiklagen oder eine einfache (monolithische) Lage von Glas oder Plastik aufweist, betrifft. Das Glas der vorliegenden Erfindung kann als eine oder mehrere Lagen von Glas in solchen Laminataufbauten dienen. Solche laminierten transparenten Bauteile könnten laminierte Automobil-Seitenscheiben oder sogar Automobil-Sonnendächer oder Dachfenster für Geschäfts- oder Wohnhäuser sein. Auch die Lage oder die Lagen einer monolithischen oder laminierten Struktur, können das Glas umfassen, das spannungsfrei gemacht sein kann, wie zum Beispiel für Windschutzscheiben, oder getempert oder durch Hitzebehandlung verfestigt, das heißt, teilweise getempert, wie zum Beispiel bei Seitenscheiben.
  • Auf andere Variationen, wie sie den Fachleuten auf diesem Gebiet geläufig sind, kann zurückgegriffen werden, ohne sich aus dem Umfang der Erfindung, wie es durch die Ansprüche, die folgen, definiert ist, herauszubewegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6656862 [0004, 0004]
    • US 6953758 B2 [0004, 0004]
    • US 4381934 [0033]
    • US 4792536 [0033, 0034, 0038, 0038]
    • US 4886539 [0033]
    • US 5792559 [0039, 0039]
    • US 5858047 [0055]
    • US 5833729 [0055]
    • US 6076373 [0055]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ASTM E308-90 [0039]
    • ASTM E308-85 [0040]

Claims (20)

  1. Ein blau gefärbtes, infrarote und ultraviolette Strahlung absorbierendes Glassubstrat, das eine Glaszusammensetzung enthält, die einen Basisglasanteil und einen Anteil mit einem Glas-Färbemittel umfasst, wobei der Basisglasanteil ein Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdioxid-Basisanteil ist und der Anteil mit dem Glas-Färbemittel ausgewählt ist aus einer der folgenden Gruppen, um ein Glas bereitzustellen, das Chromatizitätskoordinaten von a* im Bereich von –2 bis –11 und b* im Bereich von –1 bis –15, und eine Lichtdurchlässigkeit von 35 bis weniger als 70% bei einer Referenzdicke von 0,160 Inch (4,06 mm) aufweist: Gruppe A: der Färbemittel-Anteil enthält: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3, im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-% (wt.-%); CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm); Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; Gruppe B: der Färbemittel-Anteil enthält: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm); Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; Gruppe C: der Färbemittel-Anteil enthält: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm); Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm; CuO im Bereich von 0,001 bis 0,3 Gew.-%; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; und Gruppe D: der Färbemittel-Anteil enthält: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm); Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; NiO im Bereich von 1 bis 100 ppm; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%;
    wobei die Gew.-% und die ppm auf die endgültige Glaszusammensetzung bezogen sind.
  2. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei Gruppe A: im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3, im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-% (wt.-%); CoO im Bereich von 30 bis 250 ppm; Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; besteht; Gruppe B: im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 ppm; Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; besteht; Gruppe C: im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm); Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm; CuO im Bereich von 0,001 bis 0,3 Gew.% TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; besteht, und Gruppe D: im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm); Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; NiO im Bereich von 1 bis 100 ppm; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; besteht.
  3. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei der Natriumcarbonat-Kalk-Siliciumdiosid-Basisanteil ausgewählt ist aus den folgenden Gruppen: Gruppe 1: der Basisanteil enthält: Gew.-% SiO2 66 bis 75; Na2O 10 bis 20; CaO 5 bis 15; MgO 0 bis 5; Al2O3 0 bis 5; K2O 0 bis 5, und
    Gruppe 2: der Basisanteil enthält: Gew.-% SiO2 66 bis 75; Na2O 10 bis 20; CaO 5 bis 15; MgO 0 bis 5; Al2O3 0 bis 5; K2O 0 bis 5, und B2O3 mehr als 0 bis 5,
    wobei die Gewichtsprozent auf die endgültige Glaszusammensetzung bezogen sind.
  4. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei die Glaszusammensetzung eine Farbe hat, die durch eine dominante Wellenlänge in dem Bereich von 479 bis 495 nm und eine Anregungsreinheit von wenigstens 8% bei einer Dicke von 0,160 Inch charakterisiert ist.
  5. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei die Gewichtsprozent des Gesamteisens der Gruppen A, B, C und D in dem Bereich von mehr als 0,9 bis 1,3 Gew.-% vorliegen.
  6. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei die CoO-Konzentration der Gruppen A, B, C und D im Bereich von 60 bis 130 ppm ist.
  7. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei der Redox-Zusatnd der Gruppen A, B, C und D im Bereich von 0,35 bis 0,55 liegt.
  8. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei die Glaszusammensetzung eine Gesamtdurchlässigkeit für solares Ultraviolett (TSUV) von 40% oder weniger, eine Gesamtdurchlässigkeit für solares Infrarot (TSIR) von 25% oder weniger, und eine Gesamtdurchlässigkeit für Solarenergie (TSET) von 40% oder weniger aufweist, und wobei die Farbe des Glases durch eine dominante Wellenlänge in dem Bereich von 482 bis 487 Nanometer und eine Anregungsreinheit von 8 bis 30 Prozent bei einer Dicke von 0,160 Inch (4,06 mm) charakterisiert ist.
  9. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei das Färbemittel ein Färbemittel aus der Gruppe A ist und das Er2O3 einen Gewichtsprozent-Anteil im Bereich von 0,05 bis 1 Gew.-% aufweist.
  10. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei das Färbemittel ein Färbemittel aus der Gruppe B ist und das Er2O3 einen Gewichtsprozent-Anteil im Bereich von 0,05 bis 1 Gew.-% und das Cr2O3 einen ppm-Anteil im Bereich von 10 bis 100 ppm hat.
  11. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei das Färbemittel ein Färbemittel aus der Gruppe C ist und das Er2O3 einen Gewichtsprozent-Anteil im Bereich von 0,05 bis 1 Gew.-%, das Cr2O3 einen ppm-Anteil im Bereich von 10 bis 100 ppm und das CuO einen Gewichtsprozent-Anteil im Bereich von 0,01 bis 2 Gew.-% hat.
  12. Das Glassubstrat gemäß Anspruch 1, wobei das Färbemittel ein Färbemittel aus der Gruppe D ist und das Er2O3 einen Gewichtsprozent-Anteil im Bereich von 0,05 bis 1 Gew.-% und das NiO einen ppm-Anteil von 5 bis 50 ppm hat.
  13. Eine blau gefärbte, infrarote und ultraviolette Strahlung absorbierende Glaszusammensetzung mit einer Zusammensetzung, die einen Basisglasanteil umfasst, ausgewählt aus einer der folgenden Gruppen: Gruppe 1: der Basisglasanteil umfasst: Gew.-% SiO2 66 bis 75; Na2O 10 bis 20; CaO 5 bis 15; MgO 0 bis 5; Al2O3 0 bis 5; K2O 0 bis 5, und
    Gruppe 2: der Basisglasanteil umfasst: Gew.-% SiO2 66 bis 75; Na2O 10 bis 20; CaO 5 bis 15; MgO 0 bis 5; Al2O3 0 bis 5; K2O 0 bis 5, und B2O3 mehr als 0 bis 5,
    und einen primäre Solarstrahlung absorbierenden und Färbemittel-Anteil, ausgewählt aus einer der folgenden Gruppen: Gruppe A besteht im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3, im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-% (wt.-%); CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm); Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; Gruppe B besteht im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm); Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; Gruppe C besteht im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm); Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm; CuO im Bereich von 0,001 bis 0,3 Gew.-%; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; und Gruppe D besteht im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 Teilen pro Million (ppm); Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; NiO im Bereich von 1 bis 100 ppm; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; wobei das Glas einen Redox-Zustand in dem Bereich von 0,15 bis 0,58 hat, wobei in einem Redox-Bereich von 0,15 bis 0,4 der Bereich von CoO von 60 bis 25 ppm ist, und wobei in einem Redox-Bereich von größer als 0,4 das CoO in dem Bereich von 30 bis 100 ppm vorliegt, und wobei bei einer Dicke von 0,160 Inch das Glas eine Lichtdurchlässigkeit (LTA) von 35% bis hin zu 70% hat; eine Farbe, die durch eine dominante Wellenlänge im Bereich von 482 bis 487 Nanometern und einer Anregungsreinheit, die von 8 bis 30 Prozent reicht, charakterisiert ist; eine Gesamtdurchlässigkeit für Ultraviolett (TSUV) von 40 Prozent oder weniger; eine Gesamtdurchlässigkeit für Infrarot (TSIR) von 25 Prozent oder weniger, und eine Gesamtdurchlässigkeit für Solarenergie (TSET) von 40 Prozent oder weniger, aufweist.
  14. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, wobei die FeO-Konzentration der Gruppen A, B, C und D 0,20 bis 0,50 Gew.-% ist.
  15. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, wobei die CoO-Konzentration der Gruppen A, B, C und D 60 bis 130 ppm beträgt.
  16. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, wobei die TiO2-Konzentration der Gruppen A, B, C und D 0 bis 0,5 Gew.-% ist.
  17. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, wobei die Lichtdurchlässigkeit im Bereich von 45 bis 55 Gew.-% ist.
  18. Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, wobei die Zusammensetzung einen Redox-Zustand von 0,35 bis 0,55 hat.
  19. Eine blau gefärbte, Infrarot- und Ultraviolett-Strahlung absorbierende Glaszusammensetzung, die eine Zusammensetzung aufweist, welche einen Basisglasanteil umfasst, ausgewählt aus einer der folgenden Gruppen: Gruppe 1: der Basisglasanteil umfasst: Gew.-% SiO2 66 bis 75; Na2O 10 bis 20; CaO 5 bis 15; MgO 0 bis 5; Al2O3 0 bis 5; K2O 0 bis 5, und
    Gruppe 2: der Basisglasanteil umfasst: Gew.-% SiO2 66 bis 75; Na2O 10 bis 20; CaO 5 bis 15; MgO 0 bis 5; Al2O3 0 bis 5; K2O 0 bis 5, und B2O3 mehr als 0 bis 5,
    und einen primäre Solarstrahlung absorbierenden und Färbemittel-Anteil, ausgewählt aus einer der folgenden Gruppen: Gruppe A besteht im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3, im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-% (wt.-%); CoO im Bereich von 30 bis 250 ppm; Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; Gruppe B besteht im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 ppm; Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; Gruppe C besteht im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 ppm; Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; Cr2O3 im Bereich von 5 bis 200 ppm; CuO im Bereich von 0,001 bis 0,3 Gew.-%; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; und Gruppe D besteht im Wesentlichen aus: Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3 im Bereich von 0,60 bis 2,0 Gew.-%; CoO im Bereich von 30 bis 250 ppm; Er2O3 im Bereich von 0,01 bis 3 Gew.-%; NiO im Bereich von 1 bis 100 ppm; TiO2 im Bereich von 0 bis 0,9 Gew.-%; und Nd2O3 im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%; wobei das Glas einen Redox-Zustand im Bereich von 0,15 bis 0,58 hat, wobei in einem Redox-Bereich von 0,15 bis 0,4 der Bereich von CoO von 60 bis 250 ppm ist, und wobei in einem Redox-Bereich von größer als 0,4 das CoO in dem Bereich von 30 bis 100 ppm vorliegt, und wobei bei einer Dicke von 0,160 Inch das Glas eine Lichtdurchlässigkeit (LTA) von 35 bis zu 60% hat; eine Farbe, die durch eine dominante Wellenlänge im Bereich von 482 bis 487 Nanometern und eine Anregungsreinheit, die von 8 bis 20% reicht, Gesamtdurchlässigkeit für solares Ultraviolett (TSUV) von 40 Prozent oder weniger; eine Gesamtdurchlässigkeit für Infrarot(TSIR) von 25 Prozent oder weniger und eine Gesamtdurchlässigkeit für Solarenergie (TSET) von 45 Prozent oder weniger charakterisiert ist.
  20. Ein Verglasungsplatten-Set aus transparentem Glas zum Einbauen in ein Automobil-Fahrzeug, umfassend: eine Windschutzscheibe; vordere Seitenfenster; hintere Seitenfenster, und eine Rückscheibe, wobei wenigstens eine der vorderen Seitenfenster, der hinteren Seitenfenster oder der Rückscheibe die Glaszusammensetzung gemäß Anspruch 19 aufweist.
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