[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1263511A [43]公开日2000年8月16日
[21]申请号98807108.8[21]申请号98807108.8[22]申请日98.6.22[30]优先权
[32]1997.07.11 [33]US [31]891,684
[86]国际申请PCT/GB98/01825 1998.06.22
[87]国际公布WO99/02461 EN 1999.01.21
[85]进入国家阶段日期2000.01.11
[71]申请人福特汽车公司
地址美国密执安州
[72]发明人詹姆斯·维克托·琼斯 爱德华·纳什
德·布洛斯
[74]专利代理机构永新专利商标代理有限公司
代理人于辉[51]Int.CI 7C03C 4/02C03C 3/087C03C 4/08
权利要求书 2 页 说明书 15 页
[54]发明名称
具有改进的UV和IR吸收的蓝玻璃
[57]摘要
本发明涉及一种呈蓝并具有改进的UV和IR吸
收的钠－钙－硅玻璃。该蓝玻璃在厚度是4.0毫
米时的光谱性能是：主波长是477至494，纯度是6
至40%。该蓝玻璃组合物以重量计包括基本玻璃
组合物和着剂，其中基本玻璃组合物包括:68至75%
SiO 2、10至18%Na 2O、5至15%CaO、0至10%MgO、0至
5%Al 2O 3和0至5%K 2O，其中CaO+MgO为6至15%和Na 2O+
K 2O为10至20%；剂基本上由0.4至2.0%的以Fe 2O 3
计的总的氧化铁、0.15至2.00%的以MnO 2计的氧化
锰、0.005至0.025%的以Co计的氧化钴和0至1.00%
的以TiO 2计的氧化钛组成。该玻璃用于汽车和建筑
业。优选是通过在熔化过程中最好使用还原剂的无
硝酸盐方法制备的。
98807108.8权 利 要 求 书第1/2页    1、一种吸收紫外线和红外线的蓝玻璃组合物，基本玻璃组合物包括：68至75％SiO2、10至18％Na2O、5至15％CaO、0至10％M g O、0至5％A l2O3和0至5％K2O，其中C a O+M g O为6至15％和Na2O+K2O为10至20％；同时，着剂基本上由0.4至2.0％的以Fe2O3计的总的氧化铁、0.15至2.00％的以MnO2计的氧化锰、0.005至0.025％的以Co计的氧化钴和0至1.00％的以TiO2计的氧化钛组成，上述重量百分比是以蓝玻璃组合物的总重量为基础的；在蓝玻璃的厚度是4.0毫米时主波长是477至494，纯度是6至40％。
2、权利要求1的蓝玻璃组合物，其中主波长为480至488纳米。
3、权利要求1或2的蓝玻璃组合物，其中以Fe2O3计所述铁的总量是0.6至1.2重量％。
4、上述权利要求之一的蓝玻璃组合物，其中以MnO2计锰化合物的含量是0.2至0.8重量％。
5、上述权利要求之一的蓝玻璃组合物，其中蓝玻璃的纯度是10至30％。
6、上述权利要求之一的蓝玻璃组合物，其中在所述蓝玻璃组合物中以C o计氧化钴的含量是0.005至0.015重量％。
7、上述权利要求之一的蓝玻璃组合物，其中蓝玻璃的主波长是482至485纳米。汽车玻璃防雾
8、上述权利要求之一的蓝玻璃组合物，其中蓝玻璃的纯度是10至20％。
9、上述权利要求之一的蓝玻璃组合物，其中所述组合物包括约0.10至0.10的SO3。
98807108.8权 利 要 求 书 第2/2页    10、权利要求1的蓝玻璃组合物，其中玻璃在4.0毫米的厚度下具有下列光谱性能：使用照明剂A时，透光率(L T A)为20至70％，在300至400纳米范围内测定的紫外线(UV)透光率小于62％，在760至2120纳米范围内测定的红外线(I R)透光率小于54％。
11、一种吸收紫外线和红外线的蓝玻璃组合物，该组合物包括：68至75％SiO2、10至18％Na2O、5至15％CaO、0至10％MgO、0至5％Al2O3和0至5％K2O，其中CaO+MgO为6至15％和Na2O+K2O 为10至20％；和着剂，其基本上由0.6至1.2％的以Fe2O3计的总的氧化铁、0.2至0.8％的以MnO2计的氧化锰、0.005至0.015％的以Co计的氧化钴和0至1.00％的以TiO2计的二氧化钛组成，上述的重量百分比是以蓝玻璃组合物的总重量为基础的；在蓝玻璃的厚度是4.0毫米时主波长是480至488，纯度是10至30％。
12、权利要求1至9之一的蓝玻璃组合物，其是通过加入无烟煤或其它还原剂作为原材料组分来制备的。
13、权利要求1至9之一的蓝玻璃组合物，其中所述的蓝玻璃是在不使用硝酸钠的条件下制备的。
14、由权利要求1的组合物制备的汽车或建筑用玻璃，其中玻璃浮在熔融的锡槽中。
15、由权利要求1的组合物制备的汽车或建筑的窗用玻璃。
98807108.8说 明 书第1/15页
具有改进的UV和IR吸收的蓝玻璃
本发明涉及具有改进的紫外线(U V)和红外线(I R)吸收以及低的遮挡系数的蓝玻璃组合物。更确切地说，它是一种着剂为氧化铁、氧化钴、氧化锰或任选的氧化钛的钠-钙-硅玻璃。优选该蓝玻璃是通过例如使用无烟煤作为还原剂的无硝酸盐方法制备的。参考同时申请和共同转让的名称为“制备蓝玻璃的无硝酸盐方法”(A N I T R A T E-F R E E M E T H O D F O R M A N U F A C T U R I N G A BLUE GLASS)的相关美国专利申请08/891689。
已经发现蓝玻璃特别适合于在建筑中应用，例如作为建筑玻璃，并且认为可用于汽车玻璃。业已使用氧化铁、钴和硒作为着剂来制备蓝玻璃，其中钴赋予玻璃蓝颜，正如在Boulos等的US 专利R E 34,639中公开的一样。在B o u l o s等U S专利R E 34,760中公开了使用氧化铁、钴和镍的蓝玻璃，并且在另一实施方案中，蓝玻璃进一步包括硒，这二个专利同属于本申请人。然而，硒是一种昂贵的着剂，易于从玻璃中挥发，而镍易于在玻璃中形成所不希望的亚硫酸镍“石头”。在美国专利5,344,798中公开了另一蓝玻璃组合物，该玻璃包括氧化铁和氧化铈，以及任选的有限量的氧化钛、氧化锌、氧化锰和氧化钴，并且该玻璃具有一定的Fe+2/Fe+3重量比。已知用于改进U V吸收的氧化铈的使用在商业
上是不太希望的，因为氧化铈非常昂贵。
在玻璃中氧化铁以二种形式存在，还原(Fe+2)型和氧化(Fe+3)型。在US 3,779,733中公开了另一蓝玻璃组合物，其中加入氧化锡以形成更多的具有IR吸收性能的蓝还原型(Fe+2)铁，然而，这降低了具有U V吸收性能的黄氧化铁的含量。如在U S专利
98807108.8说 明 书 第2/15页5,013,487中，使用锌和锡氧化物的组合类似地还原铁而形成浅蓝玻璃，同时导致UV吸收降低。在美国专利4,792,536中获得的另一浅蓝玻璃使用专门的熔窑而不是使用锡或锌氧化物来还原氧化铁，其也降低UV吸收。
正如所意识到的一样，当玻璃用于建筑业时，氧化铁的UV和IR 光吸收性能是非常有用的。当热量被玻璃吸收时，房屋中空调的负荷降低，且当紫外线吸收率提高时，在一段时间内对房屋内物品的颜的损害降低，附加地获得更好的舒适性。因此，控制玻璃的这些光谱性能是非常重要的。在正常的窑炉条件下在玻璃中加入氧化铁可以改善玻璃的紫外线和红外线吸收这二者，因为二种形态铁的浓度相应提高，但是这种改善是以可见光透光率为代价的，因为还原型铁使颜加深。也就是说，加入氧化铁时，玻璃的颜加深，这样可见光透光率相应降低，这限制了玻璃的用途。
令人惊奇地发现，通过在玻璃中使用特定的着剂组合物即氧化铁、氧化钴和氧化锰，本发明的蓝玻璃可以包括相当多的氧化铁，并仍然具有好的可见光透光率和优良的UV吸收性能，而无一些现有技术中
蓝玻璃的不利方面。例如，本发明的蓝玻璃在不使用昂贵的UV吸收剂例如氧化铈的情况下具有优良的UV吸收率。在已被共同转让的1996年12月9日申请的美国专利申请08/762,474和1996年12月17日申请的CIP申请08/767,768中，本发明人公开了一种具有改进UV吸收率的高透光率的绿玻璃，其着剂是氧化铁和氧化锰和任选的氧化钛、氧化铈、氧化钒和氧化铬。    本发明提供一种在4.0毫米的厚度下主波长是477至494和纯度是6至40％的钠-钙-硅玻璃组合物。该玻璃组合物具有基本玻璃组成和着剂，基本玻璃组成包括：68至75％SiO2、10至18％Na2O、5至15％CaO、0至10％MgO、0至5％Al2O3和0至5％K2O，其中C a O+M g O为6至15％和N a2O+K2O为10至20％；同时，着