КОМПОЗИЦИЯ НАТРИЕВО-КАЛЬЦИЕВО-СИЛИКАТНОГО СТЕКЛА ДЛЯ КОНТЕЙНЕРОВ (ВАРИАНТЫ) И СТЕКЛЯННЫЙ КОНТЕЙНЕР

КОМПОЗИЦИЯ НАТРИЕВО-КАЛЬЦИЕВО-СИЛИКАТНОГО СТЕКЛА ДЛЯ КОНТЕЙНЕРОВ (ВАРИАНТЫ) И СТЕКЛЯННЫЙ КОНТЕЙНЕР


RU (11) 2211809 (13) C2

(51) 7 C03C3/087 

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

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

(14) Дата публикации: 2003.09.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 99105578/03 
(22) Дата подачи заявки: 1999.03.19 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.03.19 
(31) Номер конвенционной заявки: 09/044,877 
(32) Дата подачи конвенционной заявки: 1998.03.20 
(33) Страна приоритета: US 
(45) Опубликовано: 2003.09.10 
(56) Аналоги изобретения: US 4859637 A, 21.06.1989. RU 2045486 C1, 10.10.1995. SU 1542922 A1, 15.02.1990. WO 95/1664 A1, 22.06.1995. EP 0619274 A, 12.10.1994. 
(71) Имя заявителя: ОУЭНС-БРОКВЭЙ ГЛАСС КОНТЕЙНЕР ИНК. (US) 
(72) Имя изобретателя: ВЕЙСЕР Стивен М. (US); ФЕНСТЕРМЭЧЕР Джеймс Э. (US); ХЭММЕЛ Джозеф Дж. (US); КЛАРК Роберт Н. (US) 
(73) Имя патентообладателя: ОУЭНС-БРОКВЭЙ ГЛАСС КОНТЕЙНЕР ИНК. (US) 
(74) Патентный поверенный: Томская Елена Владимировна 
(98) Адрес для переписки: 129010, Москва, ул. Б. Спасская, 25, стр.3, ООО "Юридическая фирма Городисский и Партнеры", Е.В.Томской 

(54) КОМПОЗИЦИЯ НАТРИЕВО-КАЛЬЦИЕВО-СИЛИКАТНОГО СТЕКЛА ДЛЯ КОНТЕЙНЕРОВ (ВАРИАНТЫ) И СТЕКЛЯННЫЙ КОНТЕЙНЕР 
Композиция стекла предназначена для контейнеров, уменьшает пропускание УФ-света ниже длины волны, приблизительно равной 400 нм, при этом композиция обладает свойствами в отношении плавления и формования, подобными свойствам натриево-кальциево-силикатного стекла. Техническая задача - создание композиции стекла для контейнеров, которая поглощает УФ-свет и предохраняет жидкости, такие как шампанское и вино, от нежелательного воздействия УФ-света. Композиция стекла имеет следующий состав, вес.%: SiO2 69-74, Na2O 11-15, CaO 9-13, MgO 0,005-3,0, K2O 0,005-1,0, SO3 0,1-0,5, Fe2O3+FeO 0,3-1,0, MnO+MnO2 2,0-3,1. 4 с. и 6 з.п.ф-лы, 5 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение касается композиции стекла для контейнеров, поглощающей ультрафиолетовый свет, содержащей SiO2, Al2O3, Na2O, CaO, MgO, K2O, SO3, предпочтительно приблизительно от 0,4 до 0,8 весовых процентов FeO + Fе2O3 и приблизительно от 7 до 3 весовых процентов МnО + МnО2, исходя из веса композиции стекла.
Желательно создать композицию флинтгласа для контейнеров практически бесцветную или слегка окрашенную, которая обеспечивает изготовление контейнеров из относительно бесцветного прозрачного флинтгласа, которые поглощали бы УФ-свет таким образом, чтобы предохранять жидкость, находящуюся внутри, такую как шампанское или вино.
В отношении предшествующего уровня техники, демонстрирующего наличие Fe2O3 или любого количества МnО в композиции стекла, имеются следующие документы:

1. Central Glass Co. U.S. Patent 5362689.
2. Corning (Morgan) U.S. Patent 5422755.
3. Guardian Industries U.S. Patent 5214008.
4. Ferro (Roberts) U.S. Patent 4859637.
5. Chemical Composition of Container Glasses - Sharp (Table 1) 1930's.
Central Glass Co. U.S. Patent 5362689 описывает композицию листового натриево-кальциево-силикатного стекла, которая содержит Fe2O3 0,1-0,60 и 5-350 миллионных долей МnО. МnО используется в следовых количествах. Ингредиентами, поглощающими ультрафиолет, по-видимому, являются СеO2, TiO2 и SО3. В cтолбце 5, строках 55-66, описывается добавление очень малых количеств МnО, и, кроме этого, обсуждается запрещение использования более значительных количеств МnО.
Corning (Morgan) U.S. Patent 5422755 описывает композицию натриево-калиево-силикатного стекла для линз в офтальмологии. Описывается использование V2O5 (1,5-3,5%) и MnO2 (1-4%). Проводится обсуждение использования Fе2О3 или оксида кальция в композиции стекла.
Guardian Industries U.S. Patent 5214008 демонстрирует композицию натриево-кальциево-силикатного стекла для плоского стекла. Описываются СеО2 и другие ингредиенты, поглощающие УФ-свет, такие как TiO2, МоО2, V2O5 и Fе2О3, например в столбце 2, строках 28-50.
Ferro (Roberts) U.S. Patent 4859637 демонстрирует композицию не содержащего свинца стекла, содержащую вещество, поглощающее УФ-свет, выбираемое из группы, состоящей из оксида церия, оксида марганца, оксида железа, оксида кобальта, оксида меди, оксида ванадия и оксида молибдена. Стекло используется вместе с керамическим пигментом для получения композиции чернил.
Reprint "Chemical Composition of Commercial Glasses". (Sharp) демонстрирует в Таблице 1 некоторые прежние композиции натриево-кальциево-силикатного стекла, содержащие (0,54-0,9) Fе2О3 и малые количества (0,61-0,97) МnО, вероятно присутствующие в результате загрязнения.
Целью настоящего изобретения является создание композиции флинтгласа для контейнеров, относительно прозрачной, бесцветной, содержащей оксиды железа и оксиды марганца, которые поглощают УФ-свет и тем самым предохраняют жидкости, такие как шампанское и вино, от нежелательного воздействия УФ-света.
Целью настоящего изобретения является создание композиции натриево-кальциево-силикатного стекла для контейнеров, поглощающей ультрафиолетовый свет, которая практически содержала бы следующие ингредиенты в приблизительных весовых процентных количествах:

Ингредиенты - Вес

SiO2 - 69-7

Na2О - 11-15

CaO - 9-13

МgО - 0,5-2

К2О - 0,1-0,5

SO3 - 0,1-0,5

Fe2O3+FeO - 0,4-0,8

MnO+MnО2 - 2,0-3,0

Эти и другие цели будут очевидны из приведенных далее технического описания и формулы изобретения.
Настоящее изобретение предлагает композицию натриево-кальциево-силикатного стекла для контейнеров, которая по существу содержит следующие ингредиенты в приблизительных весовых процентных количествах:

Ингредиенты - Вес

SiO2 - 69-74

Na2O - 11-15

CaO - 9-13

МgО - 0,005-3,0

K2O - 0,005-1,0

SO3 - 0,1-0,5

Fe2O3+FeO - 0,3-1,0

МnО+МnО2 - 2,0-3,1

Настоящее изобретение также предпочтительно предлагает следующее:

Ингредиенты - Вес

SiO2 - 69-74

Na2O - 11-15

CaO - 9-13

МgО - 0,5-2

K2O - 0,1-0,5

SO3 - 0,1-0,5

Fe2O3+FeO - 0,4-0,8

МnО+МnО2 - 2,0-3,0

Следующие далее примеры иллюстрируют настоящее изобретение.
Пример 1

Композиция флинтгласа для контейнеров, поглощающего УФ-свет, была изготовлена путем смешивания ингредиентов, входящих в загрузку сырья, в том числе кварца, кальцинированной соды, нитрата натрия, карбоната калия, оксида алюминия, сульфата натрия, оксидов железа и оксидов марганца, и плавления загрузки для получения композиции стекла для контейнеров (BDB-1), которая содержит следующие ингредиенты, в приблизительных весовых процентных количествах:

Ингредиенты - Вес

Cl2 - 0,0043

Na2O - 13,4096

K2O - 0,3412

МgО - 0,0053

CaO - 11,0386

МnО+МnО2 - 2,0070

SrO - 0,0020

BaO - 0,0005

Al2O3 - 8,6059

Fe2O3+FeO - 0,4015

SiO2 - 70,8110

SO3 - 0,3714

Стекло было расплавлено при 2700oF (1482,2oС) в течение приблизительно 61/4 часов в газовой печи с подачей избыточного количества воздуха и в атмосфере, окисляющей загруженную партию сырья. Стекло может быть обработано так же, как и натриево-кальциево-силикатное стекло, и оно поглощает ультрафиолетовый свет.
Количество каждого вещества, входящего в загрузку сырья, для Примера 1 приводится ниже:

Композиция DBD-1

Вещества сырья - Граммы

Кварц - 354,26

Кальцинированная сода - 112,81

Нитрат натрия - 3,54

Карбонат кальция - 96,14

Карбонат марганца - 2,50

Оксид алюминия - 1,91

Сульфат кальция - 3,04

Оксиды железа - 1,97

Оксиды марганца - 12,32

Пример 2

Следуя процедуре Примера 1, были изготовлены дополнительные расплавы D-1, D-2, D-3, D-4, D-5 и D-6 в соответствии с табл.1.
Композиции стекла по Примеру 1 (DBD-1) и по Примеру 2 (от D1 до D6) были протестированы, и было обнаружено, что они уменьшают пропускание ультрафиолетового света и в дополнение к этому oбладают свойствами в отношении плавления и формования, подобными свойствам коммерчески пригодного натриево-кальциево-силикатного стекла.
Анализами стекла в отношении УФ-света для расплавов от D1 до D6 (Пример 2) были следующие:

Анализ DОЕ для стекла в отношении УФ-света для расплавов серии "D"

Измеряемыми величинами были доминирующая длина волны, яркость и чистота для серии "D", расплавы стекла анализировались при помощи программы АNОVA для того, чтобы определить какой-либо значительный эффект, процентный вклад и достоверность теста. Табл.2 приводит итоговые результаты, полученные по этим тестам.
Ниже следует подробное описание сформованных расплавов D1, D2, D3, D4, D5 и D6, поглощающих УФ-свет (см. табл.2).
Далее представлены результаты для программы ANOVA (см. табл.3-5).
Заключения представляют собой:

Доминирующая длина волны:

Значительные компоненты: Mn 12%, Fe 28%.
Ошибка 60% = граничные испытания (0-60% хорошо, 60-80% пограничный результат, >80% плохо).
Яркость:

Значительные компоненты: Мn 51%.
Незначительные:

Ошибка 60% = граничные испытания (0-60% хорошо, 60-80% пограничный результат, >80% плохо).
Чистота:

Значительные компоненты: Мn 74%, Fe 12%.
Ошибка 14% = хороший тест.
Используемое отношение Мn к Fe представляет собой один из параметров, который уменьшает до минимума окраску и обеспечивает максимальное поглощение УФ-света. Например, D-1 (Mn/Fe = 5,64/1) имеет бледно-желтую или янтарную окраску. Небольшое количество кобальта может быть использовано для получения стекла, имеющего слабую зеленую окраску. D-2 обеспечивает несколько лучшую защиту от УФ-света и имеет бледно или слабо зеленовато-желтую окраску (Mn/Fe= 3,71/1). D-3 (Mn/Fe=2,92/1) обеспечивает несколько лучшую защиту от УФ-света, чем D-2, и имеет слабо зеленую окраску. D-4 имеет бледно пурпурную окраску (избыток Мn+3) и отношение = 8,46/1. D-5 приблизительно соответствует D-3 в отношении защиты от УФ-света, отношение = 5,57/1. D-6 обеспечивает плохую защиту от УФ-света и имеет незначительно более темную зеленовато-желтую окраску, отношение = 4,23/1.
Отношение Mn/Fe в общем случае может находиться в пределах от приблизительно 2,8/1 до приблизительно 6,5/1. Наилучшими результатами в общем случае являются величины в диапазоне приблизительно от 5,2/1 до 5,8/1 в том, что касается отношения Mn/Fe.
Оксид марганца добавляется для того, чтобы окислить железо до состояния +3, в котором оно представляет собой ингредиент, поглощающей УФ-свет. Мn+3 имеет пурпурную окраску в стекле, но он становится бесцветным в состоянии +2 по мере того, как железо окисляется. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Композиция натриево-кальциево-силикатного стекла для контейнеров, состоящая, по существу, из следующих ингредиентов, вес. %:

SiO2 - 69-74

Na2O - 11-15

CaO - 9-13

МgО - 0,005-3,0

K2O - 0,005-1,0

SO3 - 0,1-0,5

Fe2O3+FeO - 0,3-1,0

МnО+МnО2 - 2,0-3,1

2. Композиция по п. 1, в которой поглощение УФ-света в диапазоне от 290 до 390 нм превышает поглощение для натриево-кальциево-силикатного флинтгласа.
3. Композиция по п. 1, в которой по меньшей мере приблизительно 80% от полного содержания железа находится в состоянии железа, имеющего валентность 3.
4. Композиция по п. 1, в которой количество MnO + МnО2 находится в пределах приблизительно от 2,2 до 2,8 вес. %.
5. Композиция по п. 1, в которой количество MnO + МnO2 находится в пределах приблизительно от 2,4 до 2,6 вес. %.
6. Композиция по п. 1, в которой первоначальное содержание железа имеет место в форме Fe2O3 и FeO, а отношение Fe2+/Fe3+ находится в пределах приблизительно от 0,3 до 0,1.
7. Композиция по п. 1, в которой количество FeO + Fе2O3 приблизительно составляет 0,6 вес. %, а количество MnO + МnО2 находится в диапазоне приблизительно от 2 до 3 вес. %.
8. Стеклянный контейнер, полученный из композиции стекла по п. 1.
9. Композиция натриево-кальциево-силикатного стекла для контейнеров, составленная из следующих ингредиентов, вес. %:

SiO2 - 69-74

Na2O - 11-15

CaO - 9-13

МgО - 0,005-3,0

K2O - 0,005-1,0

SO3 - 0,1-0,5

и от 0,4 до 0,8 вес. % FeO + Fе2О3 и от 2 до 3 вес. % MnO + МnО2, исходя из композиции натриево-кальциево-силикатного стекла.
10. Композиция натриево-кальциево-силикатного стекла, которая поглощает УФ-свет и практически состоит из следующих ингредиентов, вес. %:

SiO2 - 69-74

Na2О - 11-15

CaO - 9-13

МgО - 0,5-2

К2О - 0,1-0,5

SO3 - - 0,1-0,5

Fe2O3+FeO - 0,4-0,8

MnO+MnО2 - 2,0-3,0 


РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4


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