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%.



ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru