СИНЕЕ ТОНИРОВАННОЕ СТЕКЛО

СИНЕЕ ТОНИРОВАННОЕ СТЕКЛО 


RU (11) 2214975 (13) C2

(51) 7 C03C3/087, C03C4/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.10.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000131159/03 
(22) Дата подачи заявки: 1999.05.11 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.05.11 
(31) Номер конвенционной заявки: 09/076,566 
(32) Дата подачи конвенционной заявки: 1998.05.12 
(33) Страна приоритета: US 
(43) Дата публикации заявки: 2002.11.10 
(45) Опубликовано: 2003.10.27 
(56) Аналоги изобретения: US 5393593 А, 28.02.1995. WO 96/00194 А1, 04.01.1996. EP 0536049 А1, 07.04.1993. EP 0705800 А1, 04.10.1995. SU 1386597 А1, 07.04.1988. 
(71) Имя заявителя: ППГ ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. (US) 
(72) Имя изобретателя: КРАМВАЙД Джон Ф. (US); ШЕЛЕСТАК Ларри Дж. (US) 
(73) Имя патентообладателя: ППГ ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. (US) 
(74) Патентный поверенный: Фомичева Тамара Семеновна 
(85) Дата соответствия ст.22/39 PCT: 2000.12.13 
(86) Номер и дата международной или региональной заявки: US 99/10295 (11.05.1999) 
(87) Номер и дата международной или региональной публикации: WO 99/58462 (18.11.1999) 
(98) Адрес для переписки: 103735, Москва, ул. Ильинка, 5/2, ООО "Союзпатент", пат.пов. Т.С.Фомичевой 

(54) СИНЕЕ ТОНИРОВАННОЕ СТЕКЛО 
Изобретение касается композиции стекла, окрашенного в синий цвет, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, имеющей коэффициент пропускания света, составляющий до 60%. В этом стекле используется стандартная базовая композиция натриево-кальциево-силикатного стекла, и дополнительно железо и кобальт, и необязательно - селен и/или титан в качестве поглощающих инфракрасное и ультрафиолетовое излучение материалов и красителей. Стекло имеет цвет, характеризующийся доминантной длиной волны в интервале от 480 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей по меньшей мере 8% при толщине в 0,160 дюйма (4,06 мм). В одном из вариантов осуществления изобретения композиция стекла, окpaшeннoгo в синий цвет, включает часть, представленную поглощающим солнечное излучение материалом и красителем, состоящую из 0,9 до 2,0 мас.% общего количества железа, от 0,15 до 0,65 мас.% FeO, от 90 до 250 частей на миллион СоО и необязательно - до 12 частей на миллион Se и до 0,9 мас.% TiO2, а предпочтительно от 1 до 1,4 мас.% общего количества железа, от 0,20 до 0,5 мас.% FeO, от 100 до 150 частей на миллион СоО, до 8 частей на миллион Se и до 0,5 мас.% TiO2. Техническая задача изобретения - получение затемненного синего стекла. 11 с. и 35 з.п.ф-лы, 4 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Настоящее изобретение относится к синему натриево-кальциево-силикатному стеклу, имеющему низкий коэффициент пропускания света, что делает желательным его использование в качестве тонированных стекол в транспортных средствах, например для боковых и задних стекол в автофургонах или для откидных крыш автомобилей. В настоящем описании термин "синий (синего цвета)" означает, что он относится к стеклам, имеющим доминантную длину волны от 480 до 489 нанометров (нм) и которые также можно характеризовать как имеющие сине-зеленую или сине-серую окраску. Кроме того, это стекло обладает более низким коэффициентом пропускания инфракрасного и ультрафиолетового излучения по сравнению с обычными синими стеклами, используемыми для автомобилей, и технологический процесс его изготовления совместим с технологическим процессом изготовления флоат-стекла.
Уровень техники

В данной области техники известны различные затемненные, поглощающие инфракрасное и ультрафиолетовое излучение композиции стекол. Основным красителем в типичных автомобильных затемненных тонированных стеклах является железо, которое обычно присутствует как в виде Fе2O3, так и в виде FeO. В некоторых стеклах используют кобальт, селен и необязательно - никель в сочетании с железом для получения желаемого цвета и для поглощения инфракрасного и ультрафиолетового излучения, например, как описано в патентах США 4873206, принадлежащем Jones; 5278108, Cheng и др.; 308805, Baker и др.; 5393593, Gulotta и др. и 5582455, Casariego и др.; а также в заявке на европейский патент 0705800. Другие стекла также включают хром в сочетании с красителями, как описано в патентах США 4104076, Pons; 4339541, Dela Ruye; 5023210, Krumwiede и др. и 5352640, Combes и др. ; в заявке на европейский патент 0536049; во французском патенте 2331527 и в канадском патенте 2148954. Такие патенты, как патенты США 5521128 и 5346867, Jones и др. и 5411922, Jones, включают также марганец и/или титан. Кроме того, другие стекла могут включать дополнительные материалы, такие как описанные в публикации WO 96/00194, согласно которой в композицию для стекла включают фтор, цирконий, цинк, церий, титан и медь, при этом необходимо, чтобы суммарное содержание щелочноземельных оксидов составляло менее 10 мас.% стекла.
Одна из конкретных композиций синего стекла, обеспечивающая отличные спектральные характеристики, описана в патенте США 4792536, Pecorato et al. Коммерческие изделия, изготовленные на основе данного патента, продаются компанией PPG Industries, Inc. под торговыми марками SOLEXTRA и AZURLITE. Это стекло имеет доминантную длину волны, составляющую от около 486 до 489 нм, и чистоту возбуждения, составляющую от 8 до 14%. Выгодно иметь возможность изготавливать затемненное синее стекло в дополнение к известному синему стеклу с помощью обычных технологий варки стекла.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение касается композиции синего стекла, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, имеющей коэффициент пропускания света, составляющий до 60%. В этом стекле используется стандартная базовая композиция натриево-кальциево-силикатного стекла, дополнительно - железо и кобальт, и необязательно - селен и/или титан в качестве поглощающих инфракрасное и ультрафиолетовое излучение материалов и красителей. Стекло согласно настоящему изобретению имеет цвет, характеризуемый доминантной длиной волны в интервале от 480 до 489 нанометров и чистотой возбуждения, составляющей по меньшей мере 8%, при толщине в 0,160 дюйма (4,06 мм).
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция синего, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение натриево-кальциево-силикатного стекла включает часть, представленную поглощающими солнечное излучение материалами и красителями, включающую по существу от 0,9 до 2,0 мас. % общего количества железа, от 0,15 до 0,65 мас.% FeO, от 90 до 250 частей на миллион СоО и необязательно - до 12 частей на миллион Sе и до 0,9 мас.% TiO2 и предпочтительно от 1 до 1,4 мас.% общего количества железа, от 0,20 до 0,50 мас. %. FeO, от 100 до 150 частей на миллион СоО, до 8 частей на миллион Sе и до 0,5 мас.%. TiO2.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Матричное стекло согласно настоящему изобретению, то есть основные компоненты стекла без поглощающих инфракрасное и ультрафиолетовое излучение материалов и/или красителей, которые являются предметом настоящего изобретения, представляет собой выпускаемое промышленностью натриево-кальциево-силикатное стекло, обычно имеющее следующие характеристики, мас.%:

SiO2 - От 66 до 75

Na2O - От 10 до 20

СаО - От 5 до 15

МgО - От 0 до 5

Аl2O3 - От 0 до 5

К2О - От 0 до 5

Все значения "мас. %" основываются на общей массе конечной композиции стекла.
К указанному матричному стеклу в соответствии с настоящим изобретением добавляют поглощающие инфракрасное и ультрафиолетовое излучение материалы и красители в виде железа и кобальта и необязательно - селена и/или титана. Как указывается в настоящем описании в отношении композиций стекла, железо выражают через Fе2О3 и FeO, кобальт выражают через СоО, селен выражают через элементарный (атомарный) селен Sе, а титан выражают через TiO2. Следует иметь в виду, что описываемые здесь композиции стекла включают небольшие количества других материалов, например вспомогательные вещества для варки и осветления стекломассы, случайно попавшие материалы или примеси. Следует также иметь ввиду, что в одном из вариантов осуществления изобретения в стекло могут быть включены небольшие количества дополнительных материалов, для того чтобы обеспечить желательные цветовые характеристики и улучшить характеристики стекла, связанные с поглощением солнечной энергии, что будет ниже описано более подробно.
Оксиды железа в композиции стекла выполняют несколько функций. Оксид железа Fе2О3 является сильным поглотителем ультрафиолетового излучения и выполняет функцию желтого красителя для стекла. Закись железа FeO является сильным поглотителем инфракрасного излучения и выполняет функцию синего красителя для стекла. Общее количество железа, присутствующего в описываемых здесь стеклах, выражается через Fе2О3, как принято в стандартной аналитической практике, но это не значит, что все железо действительно находится в виде Fе2О3. Подобным же образом количество железа, находящегося в закисной форме, выражается через FeO, даже если фактически оно присутствует в стекле не в виде FeO. Для того чтобы отразить относительные количества окисного и закисного железа в описываемых здесь композициях стекла, используют термин "окислительно-восстановительный коэффициент (редокс)", который здесь означает количество железа в закисном состоянии (выраженного в виде FeO), деленное на общее количество железа (выраженное в виде Fе2О3). Кроме того, кроме особо оговоренных случаев, термин "общее количество железа"в настоящем описании означает общее количество железа, выраженное через Fе2О3, а термин "FeO" означает железо, находящееся в закисном состоянии, выраженное через FeO.
СоО выполняет функцию синего красителя и не проявляет сколько-нибудь заметной способности к поглощению инфракрасного или ультрафиолетового излучения. Se представляет собой краситель, поглощающий ультрафиолетовое излучение, который придает натриево-кальциево-силикатному стеклу розовый или коричневый цвет. Se может также поглощать некоторое количество инфракрасного излучения и при его использовании отмечается понижение редокс-коэффициента. TiO2 является поглотителем ультрафиолетового излучения, придающим композиции стекла желтый цвет. Для получения окрашенного в желаемый синий цвет тонированного стекла, обладающего желаемыми спектральными свойствами, необходим правильный баланс между железом, т.е. окисью и закисью железа, с одной стороны, и кобальтом и необязательно - селеном и/или титаном, с другой стороны.
Стекло согласно настоящему изобретению можно варить и осветлять с помощью непрерывного крупномасштабного технологического процесса и формовать в плоские листы стекла различной толщины с помощью флоат-процесса, в котором расплавленное стекло поддерживают на поверхности расплавленного металла, обычно олова, а после того, как оно примет форму ленты, охлаждают способом, хорошо известным в данной области техники.
Хотя предпочтительно, чтобы описываемое здесь стекло было изготовлено с помощью обычной вышеупомянутой непрерывной технологии варки, хорошо известной в данной области техники, но его также можно изготавливать с помощью многоступенчатого способа варки, как описано в патентах США 4381934, Kunkle и др., 4792536, Pecoraro и др. и 4886539, Cerutti и др. Если это необходимо, то при проведении стадий варки и/или формовки в процессе изготовления стекла можно использовать устройство для перемешивания, обеспечивающее гомогенизацию стекла, чтобы получить стекло с наивысшими оптическими свойствами.
В зависимости от типа операции варки к сырьевым материалам для натриево-кальциево-силикатного стекла можно также добавлять серу в качестве вспомогательного вещества для варки и осветления. Флоат-стекло промышленного изготовления может включать до около 0,3 мас.% SО3. В композиции стекла, включающей железо и серу, создание восстановительных условий может привести к получению янтарной окраски, которая понижает пропускание света, как описано в патенте США 4792536, Pecoraro и др. Однако считают, что восстановительные условия, необходимые для получения этой окраски в композициях флоат-стекла описываемого здесь типа, ограничиваются примерно первыми 20 микронами нижней поверхности стекла, контактирующей с расплавленным оловом во время операции флотации, и в меньшей степени открытой верхней поверхностью стекла. Из-за низкого содержания серы и ограниченной области стекла, в которой может происходить окрашивание в зависимости от конкретных композиций натриево-кальциево-силикатного стекла, сера в этих поверхностях по существу не оказывает сколько-нибудь существенного влияния на цвет стекла или на его спектральные свойства.
Следует иметь в виду, что в результате формовки стекла на поверхности расплавленного олова, как описано выше, измеримые количества окиси олова могут поступать в поверхностные области стекла на стороне, контактирующей с расплавленным оловом. Как правило, лист флоат-стекла имеет концентрацию SnO2, находящуюся в интервале от около 0,05 до 2 мас.%, примерно в первых 25 микронах от поверхности стекла, соприкасавшейся с оловом. Обычные фоновые уровни SnО2 могут достигать 30 частей на миллион. Полагают, что высокие концентрации олова примерно в первых 10 ангстремах поверхности стекла, поддерживаемого расплавленным оловом, могут слегка увеличить отражательную способность этой поверхности стекла; однако общее влияние на свойства стекла при этом минимально.
В таблице 1 представлены примеры экспериментальных расплавов стекла, основанных на композициях стекла, заключающих в себе основную идею настоящего изобретения. Подобным же образом в таблице 2 представлена серия смоделированных с помощью компьютера композиций стекла, также заключающих в себе основную идею настоящего изобретения. Смоделированные композиции получили с помощью компьютерной модели окраски и спектральных характеристик стекла, разработанной компанией PPG Industries, Inc. В таблицах 1 и 2 указаны только те части иллюстрируемых примеров, которые представлены железом, кобальтом, селеном и титаном. Анализ выбранных экспериментальных расплавов, представленных в таблице 1, показывает, что эти расплавы с наибольшей вероятностью включают до около 10 частей на миллион Сr2О3 и до около 39 частей на миллион и MnO2. Примеры 5-19 включают также до около 0,032 мас.%. TiO2. Предполагают, что Сr2O3, МnО2 и TiO2 введены в расплавы стекла как часть стеклобоя. Кроме того, смоделированные композиции были смоделированы так, что они включали 7 частей на миллион Сr2О3. Полагают, что композиции стекла согласно настоящему изобретению, полученные с помощью промышленного флотационного способа, описанного выше, могут включать низкие уровни содержания Сr2O3, МnO2 и менее 0,020 мас.% TiO2, но такие уровни указанных материалов рассматриваются как уровни, характерные для случайно захваченных материалов, которые существенно не влияют на цветовые характеристики и спектральные свойства синего стекла согласно настоящему изобретению.
Спектральные свойства, представленные в таблицах 1 и 2, основаны на эталонной толщине в 0,160 дюйма (4,06 мм). Следует иметь в виду, что спектральные свойства этих примеров можно приблизительно рассчитать для разной толщины стекла с помощью формулы, приведенной в патенте США 4792536.
Что касается данных, относящихся к коэффициенту пропускания света, приведенных в таблице 1, то коэффициент пропускания света (LTA) измеряли, используя стандартный источник света "А" Международной комиссии по освещению (МКО), с 2o-ным шагом измерений в интервале длин волн, составляющем от 380 до 770 нанометров. Цвет стекла, выраженный в показателях доминантной длины волны и чистоты возбуждения, измеряли с помощью стандартного источника света "С" МКО, с o-ным шагом измерений, следуя процедурам, установленным стандартом ASTM Е308-90. Коэффициент пропускания общего солнечного ультрафиолетового излучения (TSUV) измеряли в интервале длин волн от 300 до 400 нанометров, коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR) измеряли в интервале длин волн от 720 до 2000 нанометров, и коэффициент пропускания общей солнечной энергии (TSET) измеряли в интервале длин волн от 300 до 2000 нанометров. Данные по коэффициентам пропускания света TSUV, TSIR и TSET рассчитывали с помощью данных Parry Moor по прямому солнечному излучению воздушной массы 2,0 и интегрировали с помощью правила трапеции, как известно в данной области техники. Спектральные свойства, представленные в таблице 2, основаны на тех же самых интервалах длин волн и способах расчета.
Получение образца

Информация, приведенная для примеров 1-4 в таблице 1, основана на экспериментальных лабораторных расплавах, имеющих приблизительно следующие компоненты исходного сырья (см. таблицу А в конце описания):

Стеклобой А включал около 1,097 мас.% общего количества железа, 108 частей на миллион СоО, 12 частей на миллион Se и 7 частей на миллион Сr2O3. Стеклобой В включал около 0,385 мас.% общего количества железа, 67 частей на миллион СоО, 12 частей на миллион Se и 8 частей на миллион Сr2O3. Для получения расплавов ингредиенты отвешивали, смешивали, помещали в платиновый тигель и нагревали до 2650oF (1454oC) в течение 2 часов. Далее расплавленное стекло фриттовали в воде, высушивали и вновь нагревали до 2650oF (1454oС) в платиновом тигле в течение 1 часа. Затем расплавленное стекло второй раз фриттовали в воде, высушивали и снова нагревали до 2650oF (1454oС) в платиновом тигле в течение 2 часов. После этого расплавленное стекло выливали из тигля, получив заготовку, и отжигали. Образцы для анализа вырезали из заготовки и шлифовали.
Информация, представленная для примеров 5-19 в таблице 1, основана на экспериментальных лабораторных расплавах, имеющих приблизительно следующие компоненты исходного сырья:

Стеклобой - 239,74 г

Песок - 331,10 г

Кальцинированная сода - 108,27 г

Известняк - 28,14 г

Доломит - 79,80 г

Сульфат натрия - 2,32 г

Fе2О3 (общее количество железа) - Сколько требуется

Со3O4 - Сколько требуется

Sе - Сколько требуется

TiO2 - Сколько требуется

Количество сырьевых материалов корректировали так, чтобы получить конечную массу стекла в 700 граммов. Добавляли восстанавливающие агенты по требованию для регулирования редокс-коэффициента. Использованный в расплавах стеклобой (который составлял приблизительно 30% от расплава) включал до 0,51 мас. % общего количества железа, 0,055 мас.% ТiO2 и 7 частей на миллион Сr2O3. Для получения расплавов ингредиенты отвешивали и смешивали. Затем часть сырьевого материала помещали в кварцевый тигель и нагревали до 2450oF (1343oC). Когда сырьевые материалы расплавлялись, в тигель добавляли остальные сырьевые материалы и тигель выдерживали при 2450oF (1343oС) в течение 30 минут. Затем расплавленные сырьевые материалы нагревали и выдерживали при температурах 2500oF (1371oС), 2550oF (1399oC), 2600oF (1427oС) в течение 30 минут, 30 минут и 1 часа соответственно. Далее расплавленное стекло фриттовали в воде, высушивали и вновь нагревали до 2650oF (1454oС) в платиновом тигле в течение двух часов. После этого расплавленное стекло выливали из тигля, получив заготовку, и отжигали. Образцы для анализа вырезали из заготовки и шлифовали.
Химический анализ композиций стекла (за исключением FeO) осуществляли с помощью рентгеновского флуоресцентного спектрофотометра RIGAKU 3370. Спектральные характеристики стекла определяли на отожженных образцах с помощью спектрофотометра Perkin-Elmer Lambda 9 UV/VIS/NIR до закалки стекла или до продолжительного ультрафиолетового облучения, которые влияют на спектральные свойства стекла. Содержание FeO и редокс-коэффициент определяли с помощью компьютерной модели окраски и спектральных характеристик стекла, разработанной компанией PPG Industries, Inc.
Ниже приводится примерное содержание основных оксидов в экспериментальных расплавах, описываемых в таблице Б:

Ожидается, что содержание основных оксидных компонентов натриево-кальциево-силикатного стекла промышленного изготовления, основанного на экспериментальных расплавах, описанных в таблице 1, и на смоделированных композициях, описанных в таблице 2, будет находиться в пределах интервалов содержания ингредиентов стекла, описанных выше.
Из таблиц 1 и 2 видно, что настоящее изобретение касается синего стекла, имеющего стандартную базовую композицию натриево-кальциево-силикатного стекла и дополнительно железо и кобальт и необязательно - селен и титан в качестве поглощающих инфракрасное и ультрафиолетовое излучение материалов и красителей, и имеющего коэффициент поглощения света (LTA), составляющий более 20% и до 60%, и цвет, характеризуемый доминантной длиной волны (DW) в интервале от 480 до 489 нанометров (нм), предпочтительно от 482 до 487 нм, и чистотой возбуждения (Ре), составляющей по меньшей мере 8%, предпочтительно от 10 до 30%, при толщине в 0,16 дюйма (4,06 мм). Предполагается, что цвет стекла можно изменять в пределах доминантной длины волны, для того чтобы получить желаемый продукт, т.е. продукт определенного качества.
Редокс-коэффициент для данного стекла поддерживают между 0,15 и 0,40, предпочтительно между 0,20 и 0,35, более предпочтительно между 0,24 и 0,32. Композиция стекла также имеет величину TSUV, составляющую не более 35%, предпочтительно не более 30%; величину TSIR не более 25%, предпочтительно не более 20%; и величину TSET не более 40%, предпочтительно не более 35%.
В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения композиция стекла включает от 0,9 до 2 мас.% общего количества железа, предпочтительно от 1 до 1,4 мас.% общего количества железа и более предпочтительно - от 1,1 до 1,3 мас.% общего количества железа; от 0,15 до 0,65 мас.% FеО, предпочтительно от 0,2 до 0,5 мас.% FeO и более предпочтительно - от 0,24 до 0,40 мас. % FeO; и от 90 до 250 частей на миллион СоО, предпочтительно от 100 до 150 частей на миллион СоО и более предпочтительно - от 110 до 140 частей на миллион СоО. Как говорилось выше, в композицию стекла можно также включить селен, а конкретнее - от 0 до 12 частей на миллион Se, предпочтительно - от 0 до 8 частей на миллион Sе. Один из вариантов осуществления изобретения включает от 1 до 6 частей на миллион Se. Композиция стекла может также включать титан, а более конкретно - от 0 до 0,9 мас.% TiO2, предпочтительно от 0 до 0,5 мас.% TiO2. Один из вариантов осуществления изобретения включает от 0,02 до 0,3 мас.% TiO2.
В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения композиция стекла не содержит селена и имеет коэффициент пропускания света, составляющий более чем 20% и до 60%, предпочтительно более чем 35% и до 55%. В другом варианте осуществления изобретения композиция стекла не содержит селена и имеет менее, чем 200 частей на миллион СоО. Еще в одном варианте осуществления изобретения композиция стекла имеет до 12 частей на миллион Se и имеет коэффициент пропускания света, составляющий более чем 35% и до 60%, предпочтительно - от 40 до 55%.
Предполагается, что спектральные свойства стекла изменяются после закалки стекла и далее после продолжительной выдержки его под действием ультрафиолетового облучения, обычно называемой "соляризацией". В частности, установлено, что закалка и соляризация описываемых здесь композиций стекла могут понизить коэффициент пропускания света и TSIR примерно на 0,5-1%, понизить TSUV примерно на 1-2% и TSET примерно на 1-1,5%. В результате в одном из вариантов осуществления изобретения стекло имеет выбранные спектральные характеристики, которые вначале находятся за пределами ранее описанных желательных интервалов, но после закалки и/или соляризации лежат в пределах желаемых интервалов.
Стекло, которое описано здесь и изготовлено с помощью флотационного способа, обычно имеет толщину листа, составляющую от около 1 до 10 мм.
При использовании для остекления транспортных средств предпочтительно, чтобы листы стекла, имеющие композицию и спектральные свойства, которые описаны в настоящей заявке, имели толщину в интервале от 0,121 до 0,197 дюйма (от 3,1 до 5 мм). Предполагается, что при остеклении в один слой при вышеуказанном интервале толщины листов используют закаленное стекло, например, для боковых и задних стекол автомобилей.
Предполагается также, что это стекло будет иметь применение в архитектуре и будет использоваться при толщине, составляющей от около 0,14 до 0,24 дюйма (от 3,6 до 6 мм).
Если при использовании для автомобилей или в архитектуре стекло используют в несколько слоев, то предполагается, что слои стекла отжигают и ламинируют вместе с помощью термопластичного клея, такого как поливинилбутираль.
Как указано ранее, к описываемым здесь композициям стекла можно также добавлять другие материалы, чтобы еще более понизить пропускание инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения и/или регулировать цвет стекла. В частности, полагают, что к описанному здесь натриево-кальциево-силикатному стеклу, которое содержит железо и кобальт и необязательно - селен и/или титан, можно добавить нижеследующие материалы мас.%:

Nd2О3 - От 0 до 1

SnO2 - От 0 до 2

ZnO - От 0 до 1

МоО3 - От 0 до 0,03

СеO2 - От 0 до 2

NiO - От 0 до 0,1

Как предполагают, базовое содержание компонентов, представляющих собой железо, кобальт, селен и титан, можно откорректировать так, чтобы оно отвечало любым красящим или воздействующим на редокс-коэффициент свойствам этих дополнительных материалов.
Могут также использоваться другие варианты, известные специалистам в данной области техники, которые не выходят за пределы объема изобретения, определенного нижеследующей формулой изобретения. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Композиция стекла, окрашенного в синий цвет, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, содержащая часть, представленную матричным стеклом, включающую, мас.%:

SiO2 - 66 - 75

Na2O - 10 - 20

СаО - 5 - 15

MgO - 0 - 5

Аl2О3 - 0 - 5

K2O - 0 - 5

и часть, представленную поглощающим солнечное излучение материалом и красителем, по существу состоящую из:

Общего количества железа - 1 - 2 мас.%

FеО - 0,15 - 0,65 мас.%

СоО - 90 - 250 частей на миллион

ТiO2 - 0 - 0,9 мас.%

МnО2 - До 39 частей на миллион

причем стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий от более чем от 35 до 60%, цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 480 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей по меньшей мере 8%, коэффициент пропускания общего солнечного ультрафиолетового излучения (TSUV) составляет 35% или менее, и коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR) составляет 25% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
2. Композиция по п. 1, в которой общая концентрация железа составляет 1-1,4 мас.%, концентрация FеО составляет от 0,2-0,5 мас.%, концентрация СоО составляет 100-150 частей на миллион, и концентрация TiO2 составляет 0-0,5 мас.%.
3. Композиция по п. 2, которая имеет редокс коэффициент, составляющий 0,20-0,35.
4. Композиция по п.1, в которой стекло имеет коэффициент пропускания общего солнечного ультрафиолетового излучения (TSUV), составляющий 35% или менее, коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR), составляющий 25% или менее, и коэффициент пропускания общей солнечной энергии (TSET), составляющий 40% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
5. Композиция по п. 1, в которой стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий до 55%.
6. Композиция по п.1, в которой цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 482 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей 10-30%.
7. Композиция по п. 1, которая имеет редокс коэффициент, составляющий 0,15-0,40.
8. Композиция по п.1, которая включает до 0,3 мас.% SO3.
9. Композиция по п.1, свободная от селена и имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий от более чем от 35 до 60%, и которая имеет менее чем 200 частей на миллион СоО.
10. Композиция по п.1, которая включает расплавленные и очищенные кислоты, захваченные материалы или примеси.
11. Композиция стекла, окрашенного в синий цвет, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, содержащая часть, представленную матричным стеклом, включающую, мас.%:

SiO2 - 66 - 75

Na2O - 10 - 20

СаО - 5 - 15

MgO - 0 - 5

Аl2O3 - 0 - 5

К2О - 0 - 5

и часть, представленную поглощающим солнечное излучение материалом и красителем, по существу состоящую из:

Общего количества железа - 1,1 - 1,3 мас.%

FeO - 0,24 - 0,40 мас.%

СоО - 110 - 140 частей на миллион

ТiO2 - 0 - 0,9 мас.%

МnО2 - До 39 частей на миллион

причем стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий от более чем 35 до 60%, цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 480 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей по меньшей мере 8%, коэффициент пропускания общего солнечного ультрафиолетового излучения (TSUV) составляет 35% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
12. Композиция по п.11, в которой концентрация TiO2 составляет 0,02-0,40 мас.%.
13. Композиция по п.11, в которой стекло имеет коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR), составляющий 25% или менее, коэффициент пропускания общей солнечной энергии (TSET), составляющий 40% или менее, и цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 482 до 487 нм и чистотой возбуждения, составляющей 10-30%, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
14. Композиция по п.13, в которой стекло имеет коэффициент пропускания общего солнечного ультрафиолетового излучения (TSUV), составляющий 30% или менее, коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR), составляющий 20% или менее, коэффициент пропускания общей солнечной энергии (TSET), составляющий 35% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
15. Композиция по п.13, в которой стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий до 55%.
16. Композиция по п.11, в которой стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий 40-55%.
17. Композиция стекла, окрашенного в синий цвет, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, содержащая часть, представленную матричным стеклом, включающую, мас.%:

SiO2 - 66 - 75

Na2O - 10 - 20

СаО - 5 - 15

MgO - 0 - 5

Аl2О3 - 0 - 5

К2О - 0 - 5

и часть, представленную поглощающим солнечное излучение материалом и красителем, по существу состоящую из:

Общего количества железа - 1 - 2 мас.%

FeO - 0,15 - 0,65 мас.%

СоО - От 90 до менее чем 200 частей на миллион

ТiO2 - 0 - 0,9 мас.%

МnО2 - До 39 частей на миллион

причем стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий до 60%, и цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 480 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей по меньшей мере 8%, коэффициент пропускания общего солнечного ультрафиолетового излучения (TSUV) составляет 35% или менее, и коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR) составляет 25% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
18. Композиция по п.17, в которой стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий от более чем 20 до 55%, коэффициент пропускания общей солнечной энергии (TSET), составляющий 40% или менее, и цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 482 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей 10-30%, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
19. Композиция стекла, окрашенного в синий цвет, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, содержащая часть, представленную матричным стеклом, включающую мас.%:

SiO2 - 66 - 75

Na2O - 10 - 20

CaO - 5 - 15

MgO - 0 - 5

Аl2O3 - 0 - 5

К2O - 0 - 5

и часть, представленную поглощающим солнечное излучение материалом и красителем, по существу состоящую из:

Общего количества железа - 1 - 2 мас.%

FеО - 0,15 - 0,65 мас.%

СоО - 90 - 250 частей на миллион

Se - 0 - 12 частей на миллион

ТiO2 - 0 - 0,9 мас.%

МnO2 - До 39 частей на миллион

причем стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий от более чем 35 до 60%, цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 480 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей по меньшей мере 8%, коэффициент пропускания общего солнечного ультрафиолетового излучения (TSUV) составляет 35% или менее, коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR) составляет 25% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
20. Композиция по п.19, в которой общая концентрация железа составляет 1-1,4 мас.%, концентрация FеО составляет от 0,2-0,5 мас.%, концентрация СоО составляет 100-150 частей на миллион, концентрация Se составляет 0-8 частей на миллион, и концентрация ТiO2 составляет 0-0,5 мас.%.
21. Композиция по п.20, которая имеет редокс коэффициент, составляющий 0,20-0,35.
22. Композиция по п. 19, в которой коэффициент пропускания общей солнечной энергии (TSET) составляет 40% или менее при толщине 0,160 дюймов.
23. Композиция по п.19, в которой стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий 40-55%.
24. Композиция по п. 19, в которой цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 482 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей 10-30%.
25. Композиция по п.19, которая имеет редокс коэффициент, составляющий 0,15-0,40.
26. Композиция стекла, окрашенного в синий цвет, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, содержащая часть, представленную матричным стеклом, включающую, мас.%:

SiO2 - 66 - 75

Na2O - 10 - 20

СаО - 5 - 15

MgO - 0 - 5

Аl2O3 - 0 - 5

К2O - 0 - 5

и часть, представленную поглощающим солнечное излучение материалом и красителем, по существу состоящую из:

Общего количества железа - 1,1 - 1,3 мас.%

FеО - 0,24 - 0,40 мас.%

СоО - 110 - 140 частей на миллион

Se - 1 - 6 частей на миллион

ТiO2 - 0 - 0,5 мас.%

МnО2 - До 39 частей на миллион

причем стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий от более чем 35 до 60%, цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 480 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей по меньшей мере 8%, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
27. Композиция стекла, окрашенного в синий цвет, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, содержащая часть, представленную матричным стеклом, включающую, мас.%:

SiO2 - 66 - 75

Nа2О - 10 - 20

СаО - 5 - 15

MgO - 0 - 5

Аl2О3 - 0 - 5

К2О - 0 - 5

и часть, представленную поглощающим солнечное излучение материалом и красителем, по существу состоящую из:

Общего количества железа - 1 - 2 мас.%

FeO - 0,15 - 0,65 мас.%

СоО - 90 - 250 частей на миллион

Se - 0 - 12 частей на миллион

ТiO2 - 0 - 0,9 мас.%

Nd2O3 - 0 - 1 мас.%

SnO2 - 0 - 2 мас.%

ZnO - 0 - 1 мас.%

МоО3 - 0 - 0,03 мас.%

СеO2 - 0 - 2 мас.%

NiO - 0-0,1 мас.%

MnO2 - До 39 частей на миллион

SO3 - До 0,3 мас.%

причем стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий от более чем 35 до 60%, цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 480 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей по меньшей мере 8%, и коэффициент пропускания общего солнечного ультрафиолетового излучения (TSUV) составляет 35% или менее, коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR) составляет 25% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
28. Композиция по п.27, в которой стекло имеет коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR), составляющий 25% или менее, коэффициент пропускания общей солнечной энергии (TSET), составляющий 40% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
29. Композиция по п. 28, в которой цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 482 до 487 нм и чистотой возбуждения, составляющей 10-30%, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
30. Композиция по п.29, в которой общая концентрация железа составляет 1-1,4 мас.%, концентрация FeO составляет от 0,2-0,5 мас.%, концентрация СоО составляет 100-150 частей на миллион, концентрация Se составляет 0-8 частей на миллион, и концентрация ТiO2 составляет 0-0,5 мас.%.
31. Плоский лист стекла, сформованный с помощью флоат-процесса из композиции стекла по п.30.
32. Композиция стекла, окрашенного в синий цвет, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, содержащая часть, представленную матричным стеклом, включающую, мас.%:

SiO2 - 66 - 75

Na2O - 10 - 20

СаО - 5 - 15

MgO - 0 - 5

Аl2O3 - 0 - 5

K2O - 0 - 5

и часть, представленную поглощающим солнечное излучение материалом и красителем, по существу состоящую из:

Общего количества железа - 0,9 - 2 мас.%

FeO - 0,15 - 0,65 мас.%

СоО - 110 - 250 частей на миллион

ТiO2 - 0 - 0,9 мас.%

МnO2 - До 39 частей на миллион

причем стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий от более чем 20 до 60%, цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 480 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей по меньшей мере 8%, коэффициент пропускания общего солнечного ультрафиолетового излучения (TSUV) составляет 35% или менее, коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR) составляет 25% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
33. Композиция по п.32, в которой коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR) составляет 25% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
34. Композиция по п.32, в которой стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий от более чем 20 до 55%, коэффициент пропускания общей солнечной энергии (TSET), составляющий 40% или менее, и цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 482 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей 10-30%, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
35. Композиция по п.32, в которой общая концентрация железа составляет 1-1,4 мас.%, концентрация FeO составляет от 0,2-0,5 мас.%, концентрация СоО составляет 100-150 частей на миллион, и концентрация TiO2 составляет 0-0,5 мас.%.
36. Композиция по п.32, которая имеет редокс коэффициент, составляющий 0,20-0,35.
37. Композиция по п.32, в которой концентрация TiO2 составляет 0,02-0,40 мас.%.
38. Композиция по п.32, в которой стекло имеет коэффициент пропускания света (LTA), составляющий 40-55%.
39. Композиция по п.32, в которой коэффициент пропускания общей солнечной энергии (TSET) составляет 40% или менее при толщине 0,160 дюймов.
40. Композиция по п.32, которая имеет редокс коэффициент, составляющий 0,15-0,40.
41. Композиция по п.32, которая включает до 0,3 мас.% SO3.
42. Композиция по п.32, которая включает расплавленные и очищенные кислоты, захваченные материалы или примеси.
43. Плоский лист стекла, сформованный с помощью флоат-процесса из композиции стекла по любому из пп.1, 19 или 32.
44. Автомобильное окно, изготовленное из плоского листа стекла по п.43.
45. Композиция непокрытого стекла, окрашенного в синий цвет, поглощающего инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, содержащая часть, представленную матричным стеклом, включающую:

SiO2 - 66-75

Na2O - 10 - 20

СаО - 5 - 15

MgO - 0 - 5

Аl2О3 - 0 - 5

К2O - 0 - 5

и часть, представленную поглощающим солнечное излучение материалом и красителем, по существу состоящую из:

Общего количества железа - 0,9 - 2 мас.%

FeO - 0,15 - 0,65 мас.%

СоО - 90 - 250 частей на миллион

Se - 0 - 12 частей на миллион

ТiO2 - 0 - 0,9

МnO2 - До 39 частей на миллион

Nd2O3 - 0 - 1 мас.%

SnO2 - 0 - 2 мас.%

ZnO - 0 - 1 мас.%

МоО3 - 0 - 0,03 мас.%

CeO2 - 0 - 2 мас.%

NiO - 0 - 0,1 мас.%

SO3 - До 0,3 мас.%

причем количества железа, оксидов железа и количества кобальта и необязательно селена, титана и марганца таковы, чтобы получить стекло, имеющее коэффициент пропускания света (LTA), составляющий от более чем 20 до 60%, и цвет стекла характеризуется доминантной длиной волны в интервале от 480 до 489 нм и чистотой возбуждения, составляющей по меньшей мере 8%, коэффициент пропускания общего солнечного ультрафиолетового излучения (TSUV) составляет 35% или менее, коэффициент пропускания общего солнечного инфракрасного излучения (TSIR) составляет 25% или менее, причем все эти значения определены для стекла, толщина которого составляет 0,160 дюйма.
46. Композиция по п.45, которая имеет чистоту возбуждения, составляющую 15,3-30%.