[发明专利]玻璃材料、使用其的玻璃道钉以及玻璃道钉的制法

说明书

技术领域

本发明是关于一种用于玻璃道钉的玻璃材料、使用该玻璃材料的玻璃道钉、以及使用该玻璃材料的玻璃道钉的制备方法，尤其指一种可降低成本及减少资源浪费的用于黄色猫眼玻璃道钉的玻璃材料、黄色猫眼玻璃道钉、以及黄色猫眼玻璃道钉的制备方法。

背景技术

道钉又称路钉、路标、道灯、反光道钉等，道钉的使用主要是在区分车道及警示功能，使驾驶人员能在更舒适的情况下辨别道路的范围、特征及方向，因为如果没有道钉，分隔道路用的标线漆在积灰或灯光昏暗或雨水覆盖的情况下，驾驶人将很难辨明范围、特征及方向，易生混淆及疲劳而引发意外。所以在设施较完备的道路上，会装置突起道钉，以提高驾驶员警觉性、舒适性及安全性。迄今为止，道钉的种类很多，有立体直角角锥镜逆反射法、圆透镜定向逆反射、及猫眼透镜全向逆反射法的道钉，其所使用的反光片及基座的材质则例如有金属、陶瓷、塑料及复合材料等。其中，猫眼逆反射钢化玻璃的道钉如图1所示(根据中华人民共和国国家标准GB/T 24725-2009的A3类突起路标，此道钉能提供最高的强度达245kN以上)，由玻璃本体及金属镀膜反射层(镀于本体下半部的圆盘周围及底面，如图1所示的斜线区域)构成。由于具有360度聚光的效果，可提供各方位的反光，而为其它道钉所不及。此外，猫眼道钉不用塑料材料，只有玻璃本体及金属镀膜反射层，两者都属环保性材料。因此猫眼道钉的研究及开发愈来愈受重视。

然而，依据中国专利公开号CN1083027的「强化玻璃路钮的制作方法」，其用于黄色标线的黄色反光猫眼道钉相对于白色反光猫眼道钉的玻璃主成分(即，67-73重量百分比的SiO₂、13-15重量百分比的Na₂O)中需再添加1-5重量百分比的氧化铈(CeO₂)及1-5重量百分比的氧化钛(TiO₂)作为发色剂。然而，由于全世界原物料的缺乏，尤其是贵金属及稀土矿物的价格愈来愈高昂，近20年来氧化铈的价格即增长了5倍以上，此一增长，使得黄色猫眼道钉的成本明显增加，且有浪费稀土资源的顾虑。

因此，本领域极需开发出一种新的黄色猫眼道钉的成分，使可有效降低道钉的制作成本，并维持道钉的颜色、强度、及耐久度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用较少氧化铈的黄色玻璃道钉用的玻璃材料，以及使用该玻璃材料的玻璃道钉，以及玻璃道钉的制备方法。本发明可以有效降低制作成本及减少资源浪费。

为实现上述目的，本发明的用于玻璃道钉的玻璃材料包括：64至72重量百分比的氧化硅(SiO₂)；9至16重量百分比的氧化钠(Na₂O)；0.5至4重量百分比的氧化铁(Fe₂O₃)；1至4重量百分比的氧化铈(CeO₂)；以及1至6重量百分比的氧化钛(TiO₂)。其中，氧化铁、氧化铈以及氧化钛是作为黄色发色剂。

本发明的用于玻璃道钉的玻璃材料以氧化铁(Fe₂O₃)取代部分氧化铈来制作黄色猫眼钢化玻璃道钉，理由是：(A)铁离子在玻璃中有正二价(+2)及正三价(+3)两种状态存在，其中二价铁离子产生蓝色，而三价铁离子产生黄色，当两离子间的比例以三价较多时，呈现黄色，当二价较多时，呈现蓝色或黄绿色；(B)氧化铈具有高度使铁离子由二价氧化为三价的能力特性。因此，本发明添加氧化铁以减少氧化铈本身的用量，亦即保留适量但较少的氧化铈来对添加的氧化铁进行氧化为三价铁离子，进而产生同样明亮的黄色玻璃道钉，进而呈现同样明亮的黄色反光，发挥其分隔车道及警示的功能。

本发明的玻璃材料，其中，该氧化铁中的铁离子较佳地为三价铁离子，三价铁离子可产生黄色，因此可减少昂贵的氧化铈的用量，进而达到成本降低的目标。

本发明的玻璃材料较佳可包括选自由：1至10重量百分比的IIA族元素的氧化物(例如，氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、或氧化钡(BaO))、1至6重量百分比的IIIA族元素的氧化物(例如，氧化铝(Al₂O₃)、或氧化硼(B₂O₃))、1至8重量百分比的氧化钾(K₂O)、以及1至16重量百分比的氧化铅(PbO)所组成的群组。