RU2118616C1 - Натриево-кальциево-силикатное стекло с нейтральной окраской - Google Patents

Натриево-кальциево-силикатное стекло с нейтральной окраской Download PDF

Info

Publication number
RU2118616C1
RU2118616C1 RU95120159A RU95120159A RU2118616C1 RU 2118616 C1 RU2118616 C1 RU 2118616C1 RU 95120159 A RU95120159 A RU 95120159A RU 95120159 A RU95120159 A RU 95120159A RU 2118616 C1 RU2118616 C1 RU 2118616C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass according
weight
transmittance
nio
glass
Prior art date
Application number
RU95120159A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95120159A (ru
Inventor
Кеннет Мелвин Файлз
Хелен Луиз Макфейл
Original Assignee
Пилкингтон Плс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пилкингтон Плс filed Critical Пилкингтон Плс
Publication of RU95120159A publication Critical patent/RU95120159A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2118616C1 publication Critical patent/RU2118616C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/10Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce uniformly-coloured transparent products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/02Compositions for glass with special properties for coloured glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/08Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
    • C03C4/082Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths for infrared absorbing glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/08Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
    • C03C4/085Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths for ultraviolet absorbing glass
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S501/00Compositions: ceramic
    • Y10S501/90Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number
    • Y10S501/904Infrared transmitting or absorbing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S501/00Compositions: ceramic
    • Y10S501/90Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number
    • Y10S501/905Ultraviolet transmitting or absorbing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

Натриево-кальциево-силикатное стекло с нейтральной окраской, поглощающее инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, с общим содержанием железа, выраженном в форме Fe2О3, в диапазоне от 0,25 до 1,75% по массе с содержанием двухвалентного железа, рассчитаным по формуле % по массе FeО≥ 0,007 + (оптическая плотность - 0,036) / 2,3, причем стекло включает одно или несколько соединений из группы, включающей Se, Co3О4, Nd2O3, NiO, MnO, V2O5, TiO2, CuO и ShO. Стекло имеет при толщине 4 мм коэффициент пропускания видимого света по меньшей мере 32%, коэффициент прямого пропускания солнечного тепла по меньшей мере на 7 процентных пунктов ниже коэффициента пропускания видимого света, и коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения менее 25%. Техническим результатом является получение стекла с нейтральной окраской и коэффициентом пропускания видимого света по меньшей мере 32%. 23 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относится к натриево-кальциево-силикатному стеклу, поглощающему инфракрасное (ИФ) и ультрафиолетовое (УФ) излучение и предназначенному для остекления. Более конкретно настоящее изобретение относится к окнам с нейтральной окраской, изготовленным из такого стекла и предназначенным в первую очередь, но не исключительно, для использования в транспортных средствах, таких как легковые автомобили.
Для использования в транспортных средствах разработаны специальные стекла, обладающие низким коэффициентом прямого пропускания солнечного тепла (DSHT) и ультрафиолетового излучения (UVT). Эти стекла предназначены для того, чтобы уменьшить проблемы, вызванные излишним нагревом салона автомобиля в солнечные дни, а также для того, чтобы защитить внутреннюю отделку автомобиля от выгорания, вызванного ультрафиолетовым излучением. Стекла с высокой степенью поглощения ультрафиолетового излучения обычно получают путем восстановления железа, присутствующего в стекле, до двухвалентной формы или путем добавления меди. Такие материалы придают стеклам голубой цвет. К материалам, которые добавляют с целью достижения высокой степени поглощения ультрафиолетового излучения, относятся Fe3+, Ce, Ti и V. Добавление таких материалов с целью получения нужной степени поглощения ведет к окрашиванию стекла в желтый цвет. В соответствии с этим, в случае, если от одного и того же стекла требуется высокая способность к поглощению инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, цвет такого стекла практически неизбежно будет зеленым или голубым. При обозначении цвета стекол по системе CIELAB также выпускаемые промышленностью стекла толщиной 4 мм и с коэффициентом пропускания видимого света более 60% оказываются или очень зелеными (- a*>8), или очень голубыми (-b*>7), причем ни один из этих вариантов не желателен с эстетической точки зрения.
Делались попытки изготовить автомобильные стекла, окрашенные в серый или бронзовый цвет и обеспечивающие хорошую защиту как от инфракрасного, так и ультрафиолетового излучения, но такие стекла все равно обладают зеленовато-желтым оттенком. Так, в описании к патенту Франции N 2672587 доминирующая длина волны (λД) приведенных в качестве примера стекол варьируется от 571 до 880 нм, а частота цвета находится в диапазоне от 4,4 до 15,9%. Эти цифры показывают, что такие стекла имеют зеленовато-желтый оттенок. Нейтральное серое стекло, ANTISUN (ANTISUN является товарной маркой Pilkington Group) Grey, поставляемое в промышленных масштабах фирмой Pilkington Gloss Limited, Сент Хеленс, Англия, имеет доминирующую длину волны 454 и чистоту цвета 2,1% при толщине 4 мм.
Заявителем установлены требования для стекол, обладающих нейтральной окраской так, что в системе CIELAB стекла имеют координаты цвета, находящиеся в пределах для a* от -6 до +5 и b* от -5 до +5 в случае, если коэффициент пропускания видимого света стекла превышает 60%, и в пределах до a* от -12 до +5 и b* от -5 до +10 в случае, если коэффициент пропускания видимого света ниже 60%. Далее термин "нейтральная окраска" применяется для описания стекол, имеющих такие координаты цвета.
Заявителем установлены также требования для стекол, обладающих нейтральной окраской и коэффициентом пропускания видимого света более 32% (при толщине 4 мм), но которые имеют коэффициент прямого пропускания солнечного тепла по меньшей мере на семь процентных пунктов (предпочтительно на десять процентных пунктов) меньше коэффициента пропускания видимого света. По существу, известны стекла с низким коэффициентом прямого пропускания солнечного тепла, однако почти все они имеют низкий коэффициент пропускания видимого света, что способствует ограничению использования таких стекол в транспортных средствах. Стекла, удовлетворяющие указанным выше требованиям, должны, как ожидается, найти более широкое применение в транспортных средствах, благодаря более высокому коэффициенту пропускания видимого света, в то время как более низкий коэффициент прямого пропускания солнечного тепла должен способствовать сохранению прохлады в салоне автомобиля, несмотря на более высокий коэффициент пропускания видимого света.
Кроме того, полагаем желательным, чтобы стекла имели коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения в идеале менее 25%, поскольку предполагается, что такой низкий коэффициент пропускания позволит свести к минимуму отрицательное воздействие ультрафиолетового излучения на пластмассы и ткани, в особенности в автомобилях. На стр. 6, строки 32 - 35 описания изобретения к патенту Франции N 2672587 указано, что добавление как CoO, так и NiO ведет к снижению коэффициента пропускания видимого света, не способствуя при этом поглощению ультрафиолетового и инфракрасного излучения, и что желательно не добавлять эти компоненты. Для CoO предлагается верхний предел 0,005%, в то время как примером самого высокого содержания CoO является 0,001%. Это подтверждает положения в описании о том, что эти материалы не следует использовать, и, в случае их наличия, они должны присутствовать только в ограниченных количествах.
В патенте Франции N 2672587 количество используемого в примерах Se имеет тенденцию быть на том же уровне, или больше, содержания окрашивающей добавки, за исключением примера 9, в котором содержание Fe2O3 составляет всего 0,178, а чистота цвета имеет высокое числовое значение 9,6, что указывает на значительное отклонение от нейтрального внешнего вида стекла толщиной 4 мм с коэффициентом пропускания более 60%.
Сфера окрашенных стекол относится к тем, в которых относительно небольшие изменения могут вызвать значительные изменения в окраске. Как выразился один владелец патента, это похоже на поиски иголки в стоге сена. Широкие диапазоны, приведенные в выданных до сих пор патентах, могут предполагать различные возможности и можно доверять только указаниям для конкретных примеров, определяя, какие конкретные оттенки могут быть получены в связи с определенными диапазонами поглощения инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Ясно, что в патенте Франции N 2672587 не показано нужное соотношение компонентов, позволяющее получить нейтральную окраску без неприемлемого доминирования при длинах волн свыше 570 нм. В попытках получить относительно низкое значение DSHT во французском патенте используется высокое содержание FeO, причем ясно, что не удалось выяснить, как показано в настоящем изобретении, что оно может быть уравновешено путем добавления окрашивающих добавок без неприемлемого снижения коэффициента пропускания видимого света.
Настоящее изобретение основано на поразительном открытии, заключающемся в том, что включение относительно небольших количеств некоторых окрашивающих добавок компенсирует зеленый цвет, возникающий из-за присутствия компонентов, поглощающих инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.
Согласно настоящему изобретению, предлагается натриево-кальциево-силикатное стекло с нейтральной окраской (в соответствии с приведенным здесь определением), поглощающее инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, с содержанием двухвалентного железа, рассчитанным по формуле
Figure 00000002

и общим содержанием железа, выраженным в форме Fe2O3, в диапазоне от 0,25 до 1,75% по весу, причем окраска стекла доведена до нейтральной путем добавления одного или нескольких соединений из группы, включающей Se, Co3O4, Nd2O3, NiO, MnO, V2O2, CeO2, TiO2, CuO и SnO, а стекло имеет при толщине 4 мм коэффициент пропускания видимого света по меньшей мере 32%, коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения не более 25% и коэффициент прямого пропускания солнечного тепла по меньшей мере на 7 процентных пунктов ниже коэффициента пропускания видимого света, а также имеет доминирующую длину волны предпочтительно менее 570 нм; предполагается, что при доминирующей длине волны более 570 нм и коэффициенте пропускания видимого света более 60% чистоты цвета не превышает 4, а предпочтительно менее 2, и что при наличии Se присутствует по меньшей мере один другой краситель, выбранный из группы, включающей Co3O4, Nd2O3, NiO, MnO, CuO, SnO, V2O5, CeO2 и TiO2, в количестве, по меньшей мере в 1,5 раза по весу превышающем содержание Se, причем предпочтительно в 2 раза. Предпочтительно, чтобы коэффициент прямого пропускания солнечного тепла был ниже коэффициента пропускания видимого света по меньшей мере на 10 процентных пунктов.
Содержание Se предпочтительно поддерживается на уровне, минимально достаточном для получения удовлетворительной нейтральной окраски. Нами обнаружено, что можно получить удовлетворительные результаты при содержании Se менее 5 млн при коэффициентах пропускания видимого света более 60%.
В настоящих описании и формуле изобретения ссылки на коэффициент пропускания видимого света относятся к коэффициенту пропускания света, измеренному с использованием источника света A MKO; ссылки на коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения относятся к коэффициентам пропускания, измеренным в соответствии с международным стандартом ISO 9050 в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм; ссылки на коэффициент прямого пропускания солнечного тепла относятся к коэффициенту пропускания солнечного тепла, интегрированному для диапазона длин волн от 350 до 2100 нм, согласно относительному спектральному распределению солнечного излучения Пэрри Муна для воздушной массы 2; суммарный коэффициент пропускания солнечного тепла равен коэффициенту прямого пропускания солнечного тепла плюс солнечное тепло, поглощенное и повторно излученное далее.
В общих границах настоящего изобретения существует ряд различных видов составов, представляющих особый интерес.
Так, в предварительном варианте реализации настоящего изобретения предлагается стекло с коэффициентом пропускания видимого света до 60%, общим содержанием железа в форме Fe2O3 по меньшей мере 0,7% и с общим сочетанием в качестве красителей Co3O4, NiO и Se.
Применение в качестве красителя никеля оказывается в некоторой степени неожиданным. В стекольном производстве хорошо известно, что присутствие никеля ведет к образованию в стекле включений NIS, что в свою очередь создает вероятность его разрушения в процессе термической обработки. Кроме того, стекла, включающие никель, имеют тенденцию к изменению цвета в процессе термической обработки и в особенности изгибания. По этой причине до сих пор при работах в этой области считали, что использования никеля следует избегать. Нами обнаружена возможность использовать никель в относительно больших количествах, до 275 частей на млн по весу, не сталкиваясь с этими проблемами, хотя причины этого пока не вполне ясны.
Применение никеля дает неожиданные преимущества. Во-первых, при изготовлении ряда никельсодержащих стекол существует возможность легкого постепенного введения его от плавки к плавке. Иными словами, количество применяемого никеля может меняться без получения больших количеств бракованного стекла с нежелательным уровнем содержания никеля. Кроме того, проблемы возникают в связи с использованием в качестве красителя селена. Он одновременно летуч и ядовит, а его химическое закрепление в стекле труднодостижимо. На практике до 90% селена, внесенного в расплав, может быть вынесено в неизменной форме с отходящими газами. В дополнение к своей токсичности, селен обладает и такой неблагоприятной для окружающей среды характеристикой, как дурной запах, сильно напоминающий запах гниющей капусты. Хорошо известно также, что чем больше селена добавляется в расплав стекла, тем больше его пропорционально исчезает. Используя никель в сочетании с небольшими количествами селена, мы обнаружили, что можем получить по существу те же цветовые оттенки, которые получались ранее с использованием больших количеств селена при отсутствии никеля. Таким способом мы явно сводим к минимуму отрицательное воздействие на окружающую среду, связанное с использованием селена.
В другом предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения предлагается стекло с коэффициентом пропускания видимого света по меньшей мере 60%, общим содержанием железа в форме Fe2O3 в диапазоне от приблизительно 0,25% до 0,77% по весу и в котором краситель включает по меньшей мере одно соединение из группы, включающей V2O5, CeO2, TiO2, Se, Co3О4, NiO, SnO, Nd2O3 и MnO.
В этом случае желательно, чтобы общее содержание железа составило максимум 0,3% по весу, а краситель состоял из по меньшей мере одного соединения, выбранного из группы, включающей V2O5, CeO2 и TiO2 в сочетании с по меньшей мере одним соединением, выбранным из группы, включающей Fe, Co3O4, NiO, Nd2O3 и MO.
Если общее содержание железа составляет по меньшей мере 0,3% по весу, желательно, чтобы краситель был представлен по меньшей мере одним соединением, выбранным из группы, включающей Se, Co3O4, NiO, Nd2O3 и MnO. При желании может быть добавлено по меньшей мере одно соединение из группы, включающей V2O5, CeO2 и TiO2.
Такие составы стекла также неожиданны и чрезвычайно полезны. Это особенно справедливо в случае, если коэффициент пропускания света превышает 70%, поскольку в настоящее время он равен минимально допустимому коэффициенту пропускания света для ветровых стекол автомобилей. Как указывалось выше, большинство стекол, обладающих нужными коэффициентами пропускания видимого света, инфракрасного и ультрафиолетового излучения, окрашены в зеленый цвет. Кроме того, стекла с высоким содержанием железа обычно имеют низкий коэффициент пропускания света. Нами неожиданно обнаружено, что зеленую окраску можно легко варьировать путем использования минимальных количеств других красителей, и в особенности селена, который более активен оптически, в особенности в случае, если большую долю железа представляет двухвалентное железо. Высокое содержание двухвалентного железа означает, что небольшие отклонения порядка всего одной или двух частей на млн в содержании другого красителя(ей) могут вызвать значительные различия в окраске стекла.
Если обратиться к предлагаемым чертежам, которые представлены одним рисунком, то на нем графически показана зависимость коэффициента пропускания (ультрафиолетового излучения, тепла и света) от содержания FeO для ряда серых стекол, демонстрирующая улучшение характеристик, которого можно достичь в соответствии с настоящим изобретением за счет увеличения содержания FeO в известном стекле (стекло 1), вводя красители в соответствии с положениями настоящего изобретения для сохранения нейтральной окраски. Стекло 1 является выпускаемым в промышленных масштабах серым стеклом со значением коэффициента прямого пропускания солнечного тепла, близким к коэффициенту пропускания света, и коэффициентом пропускания ультрафиолетового излучения, составляющим около 40%. В стеклах 2, 3 и 4 содержание ионов двухвалентного железа увеличивается, что при отсутствии компенсирующих изменений обычно должно придавать стеклу голубой цвет и значительно снижает его коэффициент пропускания света. Коэффициент пропускания света и нейтральность окраски стекла обеспечиваются на практике путем добавления кобальта, молибдена и селена при одновременном регулировании соотношения содержания двухвалентного и трехвалентного железа.
Селен вносит в окраску стекла розовый компонент, дополняя таким образом голубой цвет стекла с получением более нейтральной окраски. Однако селен имеет также бесцветные формы в окисленных стеклах, в то время как восстановленные стекла, как предполагается, содержат коричневые или бесцветные полиселениды. Поэтому следует тщательно контролировать окисление или восстановление стекла, чтобы сохранить селен в окрашенной в розовый цвет форме.
Усвоение селена является максимальным при соотношении содержания двухвалентного к трехвалентному железу порядка 10% и значительно снижается, если указанное соотношение оказывается ниже 10% или выше 40%. В стеклах, в которых селен используют в качестве нейтрализующей добавки, соотношение содержания двухвалентного к трехвалентному железу для достижения наилучшего усвоения селена в окрашенной форме должно составлять от 10 до 40%.
Хотя кобальт сам по себе окрашивает стекло в голубой цвет, он полезен в качестве нейтрализующей цвет добавки, поскольку его поглощающая способность находится в красной части спектра оптического излучения, и может быть поэтому полезен при компенсации эффекта поглощающей способности восстановленного железа в инфракрасной части спектра при длине волны 1050 нм.
Оксид неодима также может быть полезен аналогичным образом, однако он является лучшим нейтрализатором по сравнению с кобальтом, поскольку дихроичен и дает голубую и розовую окраску в зависимости от типа света, в котором его наблюдают. Однако оксид неодима дорогостоящ и в качестве нейтрализирующей добавки предпочтительным является применение кобальта в сочетании с селеном.
Для стекол, коэффициент прямого пропускания солнечного тепла которых по меньшей мере на 7 процентных пунктов ниже коэффициента пропускания видимого света и коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения менее 25% при длине пути 4 мм, требуется следующее сочетание добавок.
Общее содержание железа в форме Fe2O3 находится в диапазоне 0,25 - 1,75%, обычно 0,25 - 1,25%.
Минимальное содержание FeO, обеспечивающее необходимый коэффициент прямого пропускания солнечного тепла, меняется в зависимости от оптической плотности согласно формуле
Figure 00000003

где оптическая плотность
Figure 00000004

и где T - коэффициент пропускания видимого света в процентах для стекла толщиной 4 мм.
Это дает приблизительно следующие результаты.
Коэффициент пропускания света - Минимальное содержание FeO
80% - 0,033%
70% - 0,058%
60% - 0,087%
50% - 0,122%
40% - 0,153%
30% - 0,218%
Поглощение ультрафиолетового излучение обеспечивается оксидом железа в форме Fe3+, который может быть по желанию заменен V2O5 и/или CeO и/или TiO. При большинстве окрасок коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения менее 25% обеспечивается просто с помощью трехвалентного железа. Однако, в случае, если содержание трехвалентного железа в форме Fe2O3 составляет менее 0,3%, коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения может быть уменьшен ниже уровня 25% за счет добавления 0,1 - 1,0 CeO2 (при отсутствии ванадия), 0,05 - 0,2 V2O5 (при отсутствии церия).
Многие стекла содержат по меньшей мере 0,3% трехвалентного железа в форме Fe2O3 и в дополнение содержат определенные количества CeО2 и V2O5, обеспечивающие улучшение защиты от ультрафиолетового излучения.
Предпочтительно коэффициент прямого пропускания солнечного тепла должен быть по меньшей мере на 10 процентных пунктов ниже коэффициента пропускания видимого света; минимальное содержание FeO в стекле, необходимое для осуществления этого предпочтительного условия, определяется по формуле
Figure 00000005

Это дает приблизительно следующие результаты:
Коэффициент пропускания света - Минимальное содержание FeO
80% - 0,045%
70% - 0,076%
60% - 0,113%
50% - 0,156%
40% - 0,208%
30% - 0,276%
Для большинства нейтральных окрасок соотношение содержания двухвалентного и трехвалентного железа не должно быть менее 10% и предпочтительно не менее 18%.
Требующийся оттенок может быть получен путем добавления соединения, выбранного из группы, включающей Se, Co3O4, NiO, Nd2O3, MnO, CuO и SnO. Количество и выбор красителя для целей обесцвечивания зависят от глубины требующегося оттенка и определяются следующими положениями: Se - химическое усвоение селена до 50 частей на млн; Co3O4 - до 200 частей на млн; Nd2O3 - до 2,5% по весу.
Возможно также добавление в стекло оксида марганца с целью получения розового оттенка за счеть присутствия иона Mn3+, но оно предпочтительно ограничивается максимум 1% по весу из-за опасности изменений цвета, вызванных нахождением на солнце. Аналогичным образом из-за опасности изменений цвета, вызванных нахождением на солнце, следует с осторожностью использовать в этом стекле в качестве поглотителей ультрафиолетового излучения церий и оксид ванадия.
Другие компоненты, которые могут присутствовать в стеклах в соответствии с настоящим изобретением, включают оксид меди. Обычно содержание CuO составляет до 0,1% по весу, что при определенных условиях позволяет уменьшить пропускание солнечного тепла.
Стекла, являющиеся предметом настоящего изобретения, могут применяться как в строительстве, так и в автомобилестроении, и изобретение предлагает также окна, выполненные из стекла, являющегося предметом изобретения. К автомобильным окнам могут относиться не только ветровые стекла, но и остальные окна легкового автомобиля. Они могут включать, например, задние стекла с коэффициентом пропускания видимого света всего 30% и задний экран - всего 30%.
Приведенные примеры, за исключением примера 1, который предназначен только для целей сопоставления, иллюстрируют, но не ограничивают изобретение. В примерах все доли и процентные содержания приведены по весу и
(а) Fe2O3, FeO, Nd2O3, CeO2, TiO2, V2O5, SnO, и MnO выражены в процентах; Se, Co3O4 и NiO выражены в частях на миллион;
(б) общее содержание железа выражено так, как если бы все железо присутствовало в форме трехвалентного оксида;
(в) процентное общее содержание железа в форме Fe2+ рассчитано по спектральной кривой стекла с помощью формулы
Figure 00000006

где
OD1000 = оптическая плотность стекла при длине волны 1000 нм;
t - толщина стекла в миллиметрах;
Fe2O3 - процентное общее содержание железа, выраженное в форме Fe2O3, в стекле; и
(г) содержание FeO рассчитано по формуле
Figure 00000007

Fe2O3 = процентное общее содержание железа, выраженное в форме Fe2O3, в стекле (143,7 - молекулярный вес 2 • FeO и 159,7 - молекулярный вес Fe2O3).
Некоторые из приведенных примеров подходят для применения в качестве высококачественных стекол архитектурного назначения в зданиях, благодаря их превосходной способности поглощать инфракрасное и ультрафиолетовое излучение в сочетании с нейтральностью окраски. Свойства стекол архитектурного назначения часто выражают для длины пути луча 6 мм, а в дополнение к коэффициенту прямого пропускания солнечного тепла указывают коэффициент общего пропускания солнечного тепла. В число примеров, в особенности пригодных для использования в архитектурных целях, входят.

Claims (24)

1. Натриево-кальциево-силикатное стекло с нейтральной окраской, поглощающее инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, отличающееся тем, что содержит двухвалентное железо, рассчитанное по формуле
% по массе FeО 0,007 + (оптическая плотность - 0,036)/2,3
и общее содержание железа, выраженное в форме Fe2O3, в диапазоне от 0,25 до 1,75% по массе, причем окраска стекла доведена до нейтральной путем добавления одного или нескольких соединений из группы, включающей Se, Co3O4, Nd2O3, NiO, MnO, V2O5, CeO2, TiO2, CuO и SnO, а стекло имеет при толщине 4 мм коэффициент пропускания видимого света по меньшей мере 32%, коэффициент пропускания ультрафиолетового излучения не более 25% и коэффициент прямого пропускания солнечного тепла по меньшей мере на 7 процентных пунктов ниже коэффициента пропускания видимого света, а также имеет доминирующую длину волны предпочтительно менее 570 нм, при доминирующей длине волны более 570 нм и коэффициенте пропускания видимого света более 60% чистота цвета не превышает 4, и при наличии Se присутствует по меньшей мере один другой краситель, выбранный из группы, включающей Co3O4, Nd2O3, NiO, MnO, CuO, SnO, V2O5, CeO2 или TiO2, в количестве, по меньшей мере в 1,5 раза по массе превышающем содержание Se.
2. Стекло по п.1, отличающееся тем, что имеет коэффициент пропускания видимого света до 60%, общее содержание железа, выраженное в форме Fe2O3, по меньшей мере 0,7% при сочетании в качестве красителей Co3O4, NiO и Se.
3. Стекло по п.1, отличающееся тем, что имеет коэффициент пропускания видимого света по меньшей мере 60%, общее содержание железа в форме Fe2O3 приблизительно 0,25 - 0,77% по массе и краситель включает по меньшей мере одно соединение из группы, включающей V2O5, CeO2, TiO2, Se, Co3O4, NiO, SnO, Nd2O3 и MnO.
4. Стекло по п.3, отличающееся тем, что имеет общее содержание железа максимум 0,3% по массе и краситель, включающий по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, включающей V2O5, CeO2 и TiO2 в сочетании с по меньшей мере одним соединением, выбранным из группы, включающей Se, Co3O4, NiO, Nd2O3 и MnO.
5. Стекло по п.3, отличающееся тем, что имеет общее содержание железа по меньшей мере 0,3% по массе и краситель, включающий по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, включающей Se, Co3O4, NiO, Nd2O3 и MnO.
6. Стекло по п.1, отличающееся тем, что красители включают смесь по меньшей мере трех соединений, выбранных из группы, включающей Se, Co3O4, Nd2O3, CeO2, TiO2, V2O5, NiO, MnO, SnO и CuO.
7. Стекло по п.6, отличающееся тем, что по меньшей мере один из красителей выбран из подгруппы, включающей V2O5, CeO2 и TiO2, и по меньшей мере один из других красителей выбран из подгруппы, включающей Se, Co3O4, Nd2O3, NiO, MnO, SnO и CuO.
8. Стекло по любому из пп.3 - 7, отличающееся тем, что Nd2O3 присутствует в количестве до 2,5% по массе.
9. Стекло по любому из пп.3 - 7, отличающееся тем, что MnO присутствует в количестве до 1% по массе.
10. Стекло по любому из пп.3 - 7, отличающееся тем, что CeO2 присутствует в количестве от приблизительно 0,1 до 1% по весу.
11. Стекло по любому из пп.3 - 7, отличающееся тем, что V2O5 присутствует в количестве приблизительно 0,05 - 0,2% по массе.
12. Стекло по любому из пп.2 - 7, отличающееся тем, что Se присутствует в количестве до 50 ч. на 1 млн по массе.
13. Стекло по любому из пп.2 - 7, отличающееся тем, что Co3O4 присутствует в количестве до 200 ч. на 1 млн по массе.
14. Стекло по любому из пп.2 - 7, отличающееся тем, что NiO присутствует в количестве до 275 ч. на 1 млн по массе.
15. Стекло по п.2, отличающееся тем, что включает до 275 ч. на 1 млн по массе NiO, до 15 ч. на 1 млн по массе Se и до 130 ч. на 1 млн по массе Co3O4.
16. Стекло по п.3, отличающееся тем, что Se присутствует в количестве до 5 ч. на 1 млн по массе.
17. Стекло по п.1, отличающееся тем, что имеет коэффициент пропускания видимого света до 60%, общее содержание железа, выраженное в форме Fe2O3, по меньшей мере 0,8% при сочетании в качестве красителей Co3O4 и Se.
18. Стекло по п.17, отличающееся тем, что Co3O4 присутствует в количестве до 150 ч. на 1 млн по массе и Se присутствует в количестве до 15 ч. на 1 млн по массе.
19. Стекло по любому из пп.1 - 18, отличающееся тем, что содержание двухвалентного железа составляет не менее 18% от общего содержания железа.
20. Стекло по любому из пп.1 - 19, поглощающее инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, отличающееся тем, что имеет при толщине 4 мм коэффициент прямого пропускания солнечного тепла по меньшей мере на 10 процентных пунктов ниже коэффициента пропускания видимого света.
21. Стекло по п.1, поглощающее инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, отличающееся тем, что имеет при толщине 4 мм доминирующую длину волны свыше 570 нм, коэффициент пропускания видимого света более 60% и чистоту цвета менее 2.
22. Стекло по любому из пп.1 - 21, поглощающее инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, отличающееся тем, что включает Se и по меньшей мере еще один краситель, выбранный из группы, включающей Co3O4, Nd2O3, NiO и MnO, в количестве по массе, которое по меньшей мере в два раза превышает содержание Se.
23. Стекло по любому из пп.1 - 22, поглощающее инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, имеющее нейтральную окраску по существу в соответствии с приведенным описанием в любом из примеров.
24. Стекло по любому из пп.1 - 23, поглощающее инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, в листовой форме.
RU95120159A 1993-02-04 1994-01-25 Натриево-кальциево-силикатное стекло с нейтральной окраской RU2118616C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB939302186A GB9302186D0 (en) 1993-02-04 1993-02-04 Neutral coloured glasses
GB9302186.3 1993-02-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95120159A RU95120159A (ru) 1997-12-20
RU2118616C1 true RU2118616C1 (ru) 1998-09-10

Family

ID=10729835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95120159A RU2118616C1 (ru) 1993-02-04 1994-01-25 Натриево-кальциево-силикатное стекло с нейтральной окраской

Country Status (21)

Country Link
EP (1) EP0682646B1 (ru)
JP (1) JP3253086B2 (ru)
KR (1) KR100322760B1 (ru)
CN (1) CN1044357C (ru)
AT (1) ATE168095T1 (ru)
AU (1) AU694726B2 (ru)
BR (1) BR9406245A (ru)
CA (1) CA2154279C (ru)
CZ (1) CZ292624B6 (ru)
DE (2) DE69411543T4 (ru)
DK (1) DK0682646T3 (ru)
ES (1) ES2119169T3 (ru)
FI (1) FI953712A0 (ru)
GB (2) GB9302186D0 (ru)
IN (1) IN184251B (ru)
MX (1) MX9400900A (ru)
NZ (1) NZ261332A (ru)
PL (1) PL178725B1 (ru)
RU (1) RU2118616C1 (ru)
WO (1) WO1994018135A1 (ru)
ZA (1) ZA94448B (ru)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ264880A (en) 1993-11-16 1995-09-26 Ppg Industries Inc Grey glass containing iron and cobalt oxides
US7071133B2 (en) * 1993-11-16 2006-07-04 Ppg Industries Ohio, Inc. Colored glass compositions and-automotive vision panels with-reduced transmitted-color shift
DE69613346T2 (de) * 1995-11-10 2002-05-02 Asahi Glass Co Ltd Tiefgrünes gefärbtes glas
US5780372A (en) * 1996-02-21 1998-07-14 Libbey-Owens-Ford Co. Colored glass compositions
US5830812A (en) * 1996-04-01 1998-11-03 Ppg Industries, Inc. Infrared and ultraviolet radiation absorbing green glass composition
US5908702A (en) * 1996-04-02 1999-06-01 Asahi Glass Company Ltd. Ultraviolet ray absorbing colored glass
US6413893B1 (en) 1996-07-02 2002-07-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Green privacy glass
US6395660B1 (en) * 1996-08-21 2002-05-28 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Ultraviolet/infrared absorbent low transmittance glass
US5776845A (en) * 1996-12-09 1998-07-07 Ford Motor Company High transmittance green glass with improved UV absorption
GB2325927A (en) * 1997-06-07 1998-12-09 Pilkington Plc Grey and bronze glass compositions for absorbing uv
US6080695A (en) * 1997-12-02 2000-06-27 Vidrio Plano De Mexico, S.A. De C.V. Low light transmission neutral gray glass
US6656862B1 (en) 1998-05-12 2003-12-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Blue privacy glass
US6953758B2 (en) 1998-05-12 2005-10-11 Ppg Industries Ohio, Inc. Limited visible transmission blue glasses
JP3620289B2 (ja) * 1998-06-17 2005-02-16 日本板硝子株式会社 紫外線赤外線吸収中透過緑色ガラス
US6461736B1 (en) 1998-09-04 2002-10-08 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Light-colored glass of high transmittance and method for production thereof, glass plate with electrically conductive film and method for production thereof, and glass article
JP2001192232A (ja) 2000-01-07 2001-07-17 Nippon Sheet Glass Co Ltd 熱線紫外線吸収ガラス
US6844280B2 (en) 2000-03-06 2005-01-18 Nippon Sheet Glass Company, Limited Flat glass having high transmittance
WO2001068545A1 (fr) 2000-03-14 2001-09-20 Nihon Yamamura Glass Co., Ltd. Verre de silice sodo-calcique incolore, transparent, absorbant les rayons ultraviolets
BE1013373A3 (fr) * 2000-04-04 2001-12-04 Glaverbel Verre sodo-calcique a haute transmission lumineuse.
WO2002022515A1 (en) * 2000-09-15 2002-03-21 Costin Darryl J Glasses and methods for producing glasses with reduced solar transmission
US6858553B2 (en) 2000-10-03 2005-02-22 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Glass composition
US6821918B2 (en) 2002-11-21 2004-11-23 Visteon Global Technologies, Inc. Gray and bronze glass composition
EP1462244A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-29 Pilkington Automotive Limited Tinted laminated vehicle glazing
US7151065B2 (en) * 2003-07-21 2006-12-19 Guardian Industries Corp. Grey glass composition
US20050170944A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-04 Mehran Arbab High performance blue glass
FR2865729B1 (fr) * 2004-01-30 2007-10-05 Saint Gobain Emballage Composiion de verre silico-sodo-calcique
US7585801B2 (en) 2005-11-02 2009-09-08 Ppg Industries Ohio, Inc. Gray glass composition
US7666806B2 (en) 2005-11-02 2010-02-23 Ppg Industries Ohio, Inc. Gray glass composition
FR2895740B1 (fr) * 2006-01-05 2008-07-04 Saint Gobain Emballage Sa Composition de verre silico-sodo-calcique
US20090025426A1 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Guardian Industries Corp. UV treated grey glass and method of making same
US7863208B2 (en) 2007-09-04 2011-01-04 Guardian Industries Corp. Grey glass composition
US7932198B2 (en) 2007-09-04 2011-04-26 Guardian Industries Corp. Grey glass composition
GB0922064D0 (en) 2009-12-17 2010-02-03 Pilkington Group Ltd Soda lime silica glass composition
CN102295408B (zh) * 2011-06-13 2012-12-26 福耀玻璃工业集团股份有限公司 一种吸热浮法玻璃
US8785337B2 (en) 2011-07-08 2014-07-22 Owens-Brockway Glass Container Inc. Glass container composition
CZ201265A3 (cs) * 2012-01-30 2013-04-24 Vysoká skola chemicko - technologická v Praze Optické luminiscencní sodnohlinitokremicité sklo, dopované ionty Cu+ a Cu2+, urcené pro fotoniku
MX2012015215A (es) * 2012-12-19 2014-06-24 Vidrio Plano De Mexico Sa De Cv Composición de vidrio azul aqua.
CN110698055A (zh) * 2019-07-29 2020-01-17 江苏华东耀皮玻璃有限公司 一种高效阻隔红外线的绿色节能玻璃

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2082647A5 (en) * 1970-03-23 1971-12-10 Saint Gobain Heat absorbing bronze glasses - for architectural use coloured with iron, cobalt, nickel,and selenium
JPS57106537A (en) * 1980-12-24 1982-07-02 Nippon Sheet Glass Co Ltd Bronze color plate glass
JPS57106539A (en) * 1980-12-24 1982-07-02 Furukawa Electric Co Ltd:The Production of optical fiber covered with fiber-reinforced resin
GB2162835B (en) * 1984-08-02 1988-06-29 Glaverbel Coloured soda-lime glass
JPS61151041A (ja) * 1984-12-22 1986-07-09 Matsushita Electric Works Ltd 紫外線遮断用コ−テイングガラス組成物
US4866010A (en) * 1985-02-19 1989-09-12 Ford Motor Company Nickel ion-free blue glass composition
US4713359A (en) * 1986-04-14 1987-12-15 Libbey-Owens-Ford Co. Infrared absorbing glass compositions
US4701425A (en) * 1986-05-19 1987-10-20 Libbey-Owens-Ford Co. Infrared and ultraviolet absorbing glass compositions
JP2617223B2 (ja) * 1989-05-29 1997-06-04 日本板硝子株式会社 熱線吸収ガラス
US5023210A (en) * 1989-11-03 1991-06-11 Ppg Industries, Inc. Neutral gray, low transmittance, nickel-free glass
US5240886A (en) * 1990-07-30 1993-08-31 Ppg Industries, Inc. Ultraviolet absorbing, green tinted glass
CA2052142C (en) * 1990-10-25 1996-04-30 Anthony V. Longobardo Dark gray, infrared absorbing glass composition and product
KR100208922B1 (ko) 1991-02-08 1999-07-15 마쯔무라 미노루 차량용 창유리
DE4111702C1 (ru) * 1991-04-10 1992-10-08 Flachglas Ag, 8510 Fuerth, De
JPH0597469A (ja) * 1991-10-11 1993-04-20 Nippon Sheet Glass Co Ltd 車両用ガラス
JP2528579B2 (ja) * 1991-12-27 1996-08-28 セントラル硝子株式会社 含鉄分・高還元率フリットガラスおよびこれを用いた紫外・赤外線吸収緑色ガラス
US5380685A (en) * 1992-03-18 1995-01-10 Central Glass Company, Ltd. Bronze-colored infrared and ultraviolet radiation absorbing glass
EP0565882B1 (en) * 1992-03-19 1997-06-04 Central Glass Company, Limited Neutral gray-colored infrared and ultraviolet radiation absorbing glass
US5346867A (en) * 1993-12-17 1994-09-13 Ford Motor Company Neutral gray absorbing glass comprising manganese oxide for selenium retention during processing

Also Published As

Publication number Publication date
NZ261332A (en) 1996-06-25
CN1044357C (zh) 1999-07-28
EP0682646B1 (en) 1998-07-08
DE69411543T4 (de) 2004-08-05
CN1117288A (zh) 1996-02-21
CZ292624B6 (cs) 2003-11-12
KR100322760B1 (ko) 2002-06-20
GB9302186D0 (en) 1993-03-24
CA2154279A1 (en) 1994-08-18
AU6003494A (en) 1994-08-29
ES2119169T3 (es) 1998-10-01
DE69411543D1 (de) 1998-08-13
GB2274841B (en) 1996-09-18
PL178725B1 (pl) 2000-06-30
DE69411543T2 (de) 1998-12-10
AU694726B2 (en) 1998-07-30
JPH08506314A (ja) 1996-07-09
JP3253086B2 (ja) 2002-02-04
WO1994018135A1 (en) 1994-08-18
BR9406245A (pt) 1996-01-23
ATE168095T1 (de) 1998-07-15
PL310087A1 (en) 1995-11-27
KR960700198A (ko) 1996-01-19
EP0682646A1 (en) 1995-11-22
GB9401373D0 (en) 1994-03-23
CZ188795A3 (en) 1996-01-17
FI953712A (fi) 1995-08-03
ZA94448B (en) 1994-09-01
DK0682646T3 (da) 1999-04-19
MX9400900A (es) 1994-08-31
FI953712A0 (fi) 1995-08-03
GB2274841A (en) 1994-08-10
CA2154279C (en) 2007-01-23
IN184251B (ru) 2000-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2118616C1 (ru) Натриево-кальциево-силикатное стекло с нейтральной окраской
KR100311319B1 (ko) 회색소오다-석회유리
RU2255912C2 (ru) Натриево-кальциевое стекло голубого оттенка
KR100295379B1 (ko) 무채색조의투과성이낮은유리
RU2198145C2 (ru) Цветное серо-зеленое щелочно-известковое стекло
EP0825156B1 (en) Ultraviolet/infrared absorbent low transmittance glass
KR101062878B1 (ko) 짙은 중성 녹회색의 소다라임 유리 조성물
EP0677492B1 (en) Heat absorbing glass composition
KR101809772B1 (ko) 짙은 녹회색 저투과 유리 조성물
ITTO960719A1 (it) Vetro calcio sodico gricio scuro intenso
US5413971A (en) Laser absorbing filter glass
JP4851043B2 (ja) 高い光透過率の着色されたソーダライムガラス
US5346768A (en) Soda-lime glass containing vanadium
US7754632B2 (en) Low-luminous-transmittance glass
US6395660B1 (en) Ultraviolet/infrared absorbent low transmittance glass
DE69924116T2 (de) Grünes kalknatronglas
RU2329959C2 (ru) Темноокрашенное натриево-известковое стекло сине-зеленого оттенка
JP4459623B2 (ja) 着色されたソーダライムガラス
RU2284970C2 (ru) Окрашенное натриево-кальциевое стекло
US20020155939A1 (en) Ultraviolet/infrared absorbent low transmittance glass
GB2325927A (en) Grey and bronze glass compositions for absorbing uv
US7393802B2 (en) Ultraviolet/infrared absorbent low transmittance glass
MXPA97008101A (en) Color glass compositions
MXPA98002173A (en) Low transmittance glass, neu