натриево-кальциево-силикатное стекло с нейтральной окраской

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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 (Д) 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



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



где оптическая плотность

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



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



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



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.