ТОНКОЕ ОКРАШЕННОЕ ХИМИЧЕСКИ УПРОЧНЕННОЕ СТЕКЛО Российский патент 2020 года по МПК C03C3/85 C03C3/87 C03C4/02 C03C21/00 

Настоящее изобретение относится к тонкому окрашенному химически упрочненному стеклу. Это тонкое окрашенное стекло может быть одним из листов стекла ламинированного остекления и, таким образом, использоваться, например, в области автомобилестроения.

Обычно окрашенное остекление используют в области транспорта и строительства и получают путем введения в химическую композицию стекла красителей, например, оксидов железа, оксидов кобальта и/или оксидов никеля, которые позволяют модифицировать светопропускание и передачу энергии. Так, в отношении остекления крыши или заднего стекла конструкторы стараются уменьшить светопропускание с целью обеспечения комфорта пассажиров и водителя.

Одна из современных тенденций, в частности, в области автомобилестроения, где пытаются снизить вес автомобилей, состоит в уменьшении толщины стекла, образующего остекление автомобилей. Производство ламинированного остекления, включающего два листа тонкого стекла, еще и сегодня остается сложным, так как конечный продукт не обладает жесткостью, необходимой для использования в автомобилях. Одним из приемлемых решений является использование ламинированного остекления, в котором только один из листов стекла, образующих ламинированное остекление, представляет собой тонкий лист стекла. Этот тип остекления, следовательно, является ассиметричным. Необходимо, чтобы и облегченное ассиметричное ламинированное остекление обладало механической прочностью, совместимой с целевыми вариантами применения, и чтобы при этом сохранялась возможность его изготовления обычными способами формования и формообразования. Одна из возможностей, позволяющих повысить механическую прочность остекления, состоит в использовании, по меньшей мере, одного листа стекла, в котором имеется поверхностная зона сжатия и центральная зона растяжения. Такой тип листового стекла получают, в том числе, подвергая его термической или химической закалке. Химическая закалка представляет собой способ, состоящий в осуществлении ионного обмена внутри листа стекла: поверхностного замещения иона (обычно, иона щелочного металла, такого как натрий или литий) на ион с большим ионным радиусом (обычно, ион другого щелочного металла, такого как калий или натрий) от поверхности стекла на некоторую глубину, обычно именуемую «глубиной обмена», и позволяет создать на поверхности листа стекла остаточное напряжение сжатия, доходящее до определенной глубины, часто именуемой «глубиной сжатия». Эта глубина зависит, в том числе, от длительности обработки путем ионного обмена, температуры, при которой ее проводят, а так же от состава листа стекла. Необходимо достичь компромисса между длительностью и температурой обработки, принимая во внимание, в том числе, условия производства на технологических линиях по изготовлению остекления. В случае окрашенного стекла известно, что некоторые красители, такие как, в частности, оксид железа, обычно используемые в композициях стекла, имеют тенденцию к ослаблению химического упрочнения, так как следствием присутствия железа в композициях стекла является уменьшение глубины обмена. Следовательно, необходимо согласовать химический состав окрашенного стекла со способами химической закалки.

Ламинированное ассиметричное остекление, включающее один лист химически закаленного стекла, следовательно, часто представляет собой остекление, состоящее из двух листов стекла разной толщины, а также разного химического состава. Ибо в целевых областях применения, в частности, в области транспорта (автомобили, вертолеты, самолеты и т.д.) необходимо придавать остеклению определенный изгиб и делать листы стекла, образующие остекление, выпуклыми еще до их сборки. Выгодно использовать способы придания выпуклости, позволяющие выгибать листы стекла одновременно. В частности, такие способы гарантируют, что листы стекла будут обладать одинаковой кривизной, что в дальнейшем упростит их сборку. Для придания выпуклости два листа стекла помещают один на другой на опоре, поддерживающей их по краям, по существу, горизонтально, при этом, опора представляет собой раму или каркас нужного профиля, то есть, окончательного профиля остекления после сборки. Лист стекла с меньшей толщиной располагают на листе стекла с большей толщиной так, что лист с меньшей толщиной опирается на лист с большей толщиной равномерно по всей площади контакта. Два листа стекла, размещенные таким образом на раме, направляют в печь для придания выпуклости. Поскольку эти листы стекла имеют разный химический состав, их поведение на стадии придания выпуклости будет разным, следовательно, возможно увеличение риска возникновения дефектов или остаточных напряжений.

В заявке на патент WO 2014/120641 описано окрашенное стекло, химический состав которого модифицирован так, чтобы обеспечить возможность химической закалки. Однако, большая часть стекол, описанных в данном документе, черные. Они характеризуются повышенным содержанием оксида алюминия, вводимого для того, чтобы компенсировать присутствие железа, неблагоприятное для химической закалки. Это увеличение содержания оксида алюминия нежелательно, так как влечет за собой быстрое увеличение вязкости стекла и, следовательно, себестоимости производства. С другой стороны, композиции стекла, описанные в данной заявке на патент, не обязательно обладают желательными свойствами, позволяющими придавать выпуклость одновременно с листом известково-натриевого стекла.

Таким образом, желательно получить композиции стекла, которые были бы одновременно окрашенными, причем в разные возможные цвета (зеленый, голубой или серый в зависимости от выбранных красителей), пригодными для химической закалки, даже при значительном содержании красителей, и пригодными для придания выпуклости одновременно с листом известково-натриевого стекла при осуществлении способа производства ламинированного остекления. В этом контексте сделано настоящее изобретение, одной из целей которого является лист окрашенного химически упрочненного стекла. Другой целью изобретения является ламинированное остекление, включающее, по меньшей мере, один лист окрашенного химически упрочненного стекла. Способ производства такого ламинированного остекления также является целью изобретения.

Таким образом, целью изобретения является лист окрашенного стекла, химически упрочненного посредством ионного обмена, содержащий следующие оксиды с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

SiO₂ от 59,20 до 68,00%

Al₂O₃ от 2,00 до 8,00%

MgO от 6,00 до 9,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 5,00 до 8,00%, и если отношение SiO₂/Al₂O₃ больше или равно 7,8 или

от 8,00 до 10,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 2,00 до 5,00%, и если отношение SiO₂/Al2O₃ больше или равно 24,

Na₂O от 9,00 до 16,00%

K₂O от 5,00 до 11,00%

B₂O₃ от 0 до 3,00%

CaO от 0 до 1,00%

и следующие красители с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

Fe₂O₃ всего от 0,05 до 6,00%

CoO от 0 до 2,00%

NiO от 0 до 1,00%

Se от 0 до 0,10%,

при этом, стекло характеризуется окислительно-восстановительным коэффициентом от 0,10 до 0,65.

Листы стекла такого состава могут иметь один из следующих цветов: зеленый, голубой или серый, в зависимости от того, какие красители они содержат, и от их количеств.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, содержание Al₂O₃ составляет от 3,00 до 8,00%, и в этом случае содержание MgO составляет от 8,00 до 10,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 3,00 до 5,00%, и если отношение SiO₂/Al2O₃ больше или равно 24.

Другие красители, выбранные из оксидов ванадия, хрома, марганца, меди, серебра, титана, олова, лантаноидов и/или сульфидов, например, таких как сульфиды кадмия, могут быть введены в композицию в весовом процентном содержании менее 1,00%.

Лист стекла также может содержать другие добавки, такие как, например, добавки, модифицирующие оптические свойства в определенных частях спектра, в частности, в ультрафиолетовой части спектра, такие как CeO₂, WO₃, La₂O₃ и V₂O₅, общее весовое процентное содержание которых не превосходит 2,00%, предпочтительно, 1,00%.

Окрашенные таким образом листы стекла, в частности, характеризуются светопропусканием под осветительным прибором А (TLA) в соответствии со стандартом ISO 11664-2 с наблюдательным прибором согласно CIE 1931 (CIE - Commission International d'Eclairage - Международная комиссия по освещению) в соответствии со стандартом ISO 11664-1 и общей передачей энергии в соответствии со стандартом ISO 9050:2003 для данной толщины.

Степень окрашивания стекла устанавливается путем указания колориметрических координат CIE L*a*b*, где L* соответствует яркости, a* и b* представляют собой параметры, выражающие отклонение цвета по сравнению с серой поверхностью такой же яркости. Используемый осветительный прибор это осветительный прибор D65, наблюдательный прибор соответствует CIE 1964 согласно стандартам ISO 11664-1 и -2.

Общее содержание железа выражают в пересчете на оксид Fe₂O₃. Оксид железа может присутствовать в форме железа (III) или железа (II). Таким образом, выражение «общее содержание Fe₂O₃» следует понимать как обозначающее общее количество оксида железа, присутствующего в стекле, то есть, в двух возможных формах, но выраженное как Fe₂O₃. Окислительно-восстановительный коэффициент определяется как отношение весового процентного содержания оксида железа (II) в форме FeО к весовому процентному содержанию железа в целом, выраженного как Fe₂O₃.

Железо, присутствующее в композициях стекла, придает ему зелено-голубую окраску в соответствии с окислительно-восстановительным коэффициентом и снижает светопропускание и передачу энергии в стекле.

Оксид кобальта участвует в придании листу стекла голубой окраски.

Оксид никеля придает листу стекла коричневый/серый цвет.

Путем изменения содержания красителей можно получить широкую гамму окрашивания, при этом, сохраняя пригодность листа стекла для химического упрочнения и не оказывая существенного влияния на его оптические свойства.

Содержание SiO₂, основного образующего стекло оксида, лежит в диапазоне от 59,20% до 68,00% вес. Этот диапазон является благоприятным для получения стабильных композиций, в достаточной степени пригодных для химического упрочнения и обладающих вязкостью, совместимой с обычными способами производства листового стекла (флотация стекла в ванне расплавленного металла) и со способами придания выпуклости, при которой гарантируется придание выпуклости, одновременное с производством ламинированного остекления, содержащего один лист известково-натриевого стекла.

Весовое содержание Al₂O₃ лежит в диапазоне от 3 до 8%, что позволяет немного изменять вязкость стекла так, чтобы она оставалась в диапазоне, в котором возможно производство стекла без увеличения температуры формования. Оксид алюминия также влияет на рабочие параметры во время химического упрочнения стекла.

Оксиды натрия и калия позволяют поддерживать температуру плавления и вязкость стекла в приемлемых пределах. Преимуществом одновременного присутствия этих двух оксидов является увеличение гидролитической стойкости стекла и скорости взаимной диффузии ионов натрия и калия.

Весовое процентное содержание оксида магния колеблется от 6 до 10%, однако, должно быть отрегулировано в зависимости от весового процентного содержания Al₂O₃ и SiO₂. Этот оксид благоприятствует плавлению композиций стекла и улучшает вязкость при высоких температурах; при этом, и то, и другое вносит вклад в увеличение гидролитической стойкости стекла.

Весовое процентное содержание оксида кальция ограничено 1%, так как этот оксид вреден для химической закалки.

Преимущественно, лист стекла упрочнен путем ионного обмена ионов натрия на ионы калия. Он упрочнен путем поверхностного ионного обмена на глубину ионного обмена, по меньшей мере, 30 мкм, предпочтительно, на глубину, по меньшей мере, 35 мкм. Глубину обмена оценивают по увеличению веса. Ее получают, исходя из увеличения массы образцов, предполагая, что профиль диффузии аппроксимируется функцией «erfc», условно принимая, что глубина обмена соответствует глубине, для которой концентрация иона калия равна его концентрации в стеклянной матрице с точностью до 0,5% (как описано в работе René Gy, Ion exchange for glass strengthening, Materials Science and Engineering: B, Volume 149, Issue 2, 25 March 2008, Pages 159-165). При этом, толщина пробирки пренебрежимо мала по сравнению с размерами испытываемого образца, и увеличение веса Δm может быть соотнесено с глубиной обмена e_ech в соответствии с формулой:

где m_i означает начальную массу пробирки, M_tot означает общую молярную массу стекла, M_K2O и M_Na2O - молярные массы оксидов K₂O и Na₂O, соответственно, α_Na2O - молярное процентное содержание натрия, e_v - толщину пробирки.

Другой целью изобретения является ламинированное остекление, включающее, по меньшей мере, один лист стекла, такого как описанное выше.

Ламинированное остекление, соответствующее изобретению, включает, по меньшей мере, первый лист известково-натриевого стекла, промежуточный полимерный слой и второй лист стекла, композиция которого описана выше и который является окрашенным.

Нужно, чтобы два листа стекла, образующие остекление, соответствующее настоящему изобретению, могли быть одновременно подвергнуты выгибанию. Остекление, соответствующее изобретению, отличается тем, что разность температур, при которых вязкость каждого из листов стекла, образующих остекление, составляет 10^10,3 Пуаз, обозначаемая Т(log η=10,3), по абсолютной величине составляет менее 30°С. Эту температуру получают как среднее между наибольшей температурой закалки, то есть, температурой, при которой вязкость стекла составляет 10¹³ Пуаз, и температурой размягчения, то есть, температурой, при которой вязкость стекла составляет 10^7,6 Пуаз для каждого из листов стекла. Наибольшая температура закалки соответствует температуре, при которой вязкость стекла достаточна для полного устранения напряжений за определенное время (время релаксации напряжений, приблизительно, 15 минут). Эту температуру иногда также называют «температура релаксации напряжений». Измерение этой температуры выполняют классически, согласно стандарту NF В30-105. Что касается температуры размягчения, также иногда называемой «температура Литлтона» (Littleton), она представляет собой температуру, при которой стекловолокно диаметром около 0,7 мм и длиной 23,5 см удлиняется на 1 мм/мин под действием собственного веса (стандарт ISO 7884-6). Эта температура может быть измерена или рассчитана, как описано в публикации Fluegel A. 2007, Europ. J. Glass Sci. Technol. A 48 (1) 13-30. Предпочтительно, разность между температурой T₁ (log η=10,3) первого листа стекла и температурой T₂ (log η=10,3) второго листа стекла по абсолютной величине составляет менее 23°С. При такой небольшой разности температур можно гарантировать, что два листа стекла остекления, соответствующего изобретению, могут быть одновременно подвергнуты выгибанию, а затем сборке с промежуточным полимерным слоем без риска появления в остеклении дефектов, таких как оптические дефекты.

Таким образом, сочетая первый лист стекла, относящегося к известково-натриевому типу, со вторым листом стекла, относящимся к алюмосиликатному типу и имеющим описанный выше химический состав, авторы изобретения обнаружили, что путем одновременного придания выпуклости двум листам стекла возможно получить остекление, одновременно обладающее искомыми свойствами механической прочности и окрашивания.

Второй лист стекла представляет собой окрашенное алюмосиликатное стекло, содержащее следующие оксиды с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

SiO₂ от 59,20 до 68,00%

Al₂O₃ от 2,00 до 8,00%

MgO от 6,00 до 9,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 5,00 до 8,00%, и если отношение SiO₂/Al₂O₃ больше или равно 7,8 или

от 8,00 до 10,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 2,00 до 5,00%, и если отношение SiO₂/Al2O₃ больше или равно 24,

Na₂O от 9,00 до 16,00%

K₂O от 5,00 до 11,00%

B₂O₃ от 0 до 3,00%

CaO от 0 до 1,00%

и следующие красители с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

Fe₂O₃ всего от 0,05 до 6,00%

CoO от 0 до 2,00%

NiO от 0 до 1,00%

Se от 0 до 0,10%,

при этом, стекло характеризуется окислительно-восстановительным коэффициентом от 0,10 до 0,65.

Он характеризуется температурой T₂ (log η=10,3), близкой температуре T₁ (log η=10,3) первого листа стекла, благодаря чему возможно одновременное и более легкое придание выпуклости двум листам стекла.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, содержание Al₂O₃ составляет от 3,00 до 8,00%, и в этом случае содержание MgO составляет от 8,00 до 10,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 3,00 до 5,00%, и если отношение SiO₂/Al2O₃ больше или равно 24.

Первый лист стекла относится к типу известково-натриевых стекол и содержит следующие оксиды с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

SiO₂ от 65,00 до 75,00%

Na₂O от 10,00 до 20,00%

CaO от 2,00 до 15,00%

Al₂O₃ от 0 до 5,00%

MgO от 0 до 5,00%

K₂O от 0 до 5,00%.

В представленных выше композициях первого и второго листов стекла указаны только основные компоненты. Они не учитывают менее значимые компоненты, такие как обычно используемые осветляющие добавки, такие как оксиды мышьяка, сурьмы, олова, церия, галогены или сульфиды металлов.

Листы стекла, образующие ламинированное остекление, соответствующее настоящему изобретению, имеют разную толщину, при этом, первый лист стекла имеет большую толщину. Толщина первого листа составляет, самое большее, 2,1 мм, предпочтительно, самое большее, 1,6 мм. Толщина второго листа стекла, более тонкого, чем первый, составляет, самое большее, 1,5 мм. Предпочтительно, толщина этого листа равна, самое большее, 1,1 мм и даже менее 1 мм. Преимущественно, толщина второго листа стекла меньше или равна 0,7 мм. Толщина этого листа составляет, самое меньшее, 50 мкм. Использование тонких листов стекла позволяет сделать ламинированное остекление более легким и, следовательно, соответствующим современным требованием, предъявляемым разработчиками, которые стремятся уменьшить вес автомобилей.

Промежуточный полимерный слой, помещаемый между двумя листами стекла, образован одним или несколькими слоями термопластичного материала. А именно, он может быть изготовлен из полиуретана, поликарбоната, поливинилбутираля (PVB), метилполиметакрилата (PMMA), этиленвинилацетата (EVA) или иономерной смолы. Промежуточный полимерный слой может иметь форму многослойной пленки, обладающей определенными функциональными свойствами, как например, улучшенными акустическими свойствами, отражением УФ-излучения, ИК-излучения и т.д. Обычно, промежуточный полимерный слой содержит, по меньшей мере, один слой PVB. Толщина промежуточного полимерного слоя составляет от 50 мкм до 4 мм. Вообще, его толщина не превосходит 1 мм. В автомобильном остеклении толщина промежуточного полимерного слоя обычно составляет 0,76 мм. Когда листы стекла, образующие остекление, очень тонкие, может оказаться выгодным использование промежуточного полимерного слоя толщиной более 1 мм, даже более 2 или 3 мм, чтобы придать ламинированному остеклению жесткость без существенного утяжеления.

Целью изобретения также является способ производства ламинированного остекления, соответствующего настоящему изобретению, включающий стадии, на которых одновременно придают выпуклость первому и второму листам стекла; проводят ионный обмен во втором листе стекла; и собирают два листа стекла с промежуточным полимерным слоем.

Листы стекла, образующие остекление, соответствующее настоящему изобретению, могут быть изготовлены разными известными способами, такими как способ флотирования (или флоат-процесс), в соответствии с которым расплавленное стекло выливают в ванну на расплавленное олово, и способ ламинирования между двумя валами (или вытягивание расплава), в соответствии с которым расплавленное стекло переливается через край канала и вытягивается под действием силы тяжести, или способ, называемый «вертикальное вытягивание вниз», в соответствии с которым расплавленное стекло выливают через щель, после чего его вытягивают до нужной толщины и одновременно охлаждают.

Стадию придания выпуклости первому и второму листам стекла осуществляют одновременно. Два листа стекла располагают одно на другом на раме или каркасе для выгибания, при этом, лист стекла с меньшей толщиной располагают сверху, дальше от каркаса. Весь этот набор помещают в печь для придания выпуклости. Между двумя листами находится разделяющий их порошкообразный агент типа талька, кальцита или керамического порошка для предотвращения трения и слипания одного листа с другим. Выполняемое таким образом придание выпуклости представляет собой формование под действием силы тяжести и/или посредством прессования.

Ионный обмен, которому подвергают второй лист стекла, обычно выполняют путем помещения указанного листа в ванну, наполненную расплавленной солью желаемого щелочного металла, например, в ванну нитрата калия. Обмен, обычно, происходит при температуре ниже температуры фазового перехода стекла и температуры разложения ванны, преимущественно, при температуре менее 490°С. Длительность ионного обмена составляет менее 24 часов. Однако, желательно сокращение времени обмена с целью приведения его в соответствие с производительностью способов производства ламинированного остекления для автомобилей. Длительность обработки, например, меньше или равна 4 часа, предпочтительно, меньше или равна 2 часа. Температуру и длительность обмена регулируют в зависимости от состава стекла, толщины листа стекла и необходимой величины напряжений. Ионный обмен, преимущественно, может сопровождаться стадией термической обработки с целью ослабления напряжения растяжения центральной части и увеличения глубины сжатия.

Проводимая затем стадия сборки заключается в соединении двух листов стекла с промежуточным термопластичным слоем путем приложения давления в автоклаве при повышенной температуре.

Ламинированное остекление, соответствующее настоящему изобретению, представляет собой, преимущественно, остекление для автомобилей. Первый лист известково-натриевого стекла и второй, более тонкий, лист алюмосиликатного стекла выгнуты вместе перед сборкой с промежуточным полимерным слоем с целью получения остекления, соответствующего настоящему изобретению. Второй лист - это лист, находящийся на раме для придания выпуклости сверху. Будучи установленным на автомобиле, второй лист стекла соответствует внутренней стороне, то есть, обращенной в салон. Первый лист стекла, следовательно, обращен наружу. Таким образом, эти листы стекла могут быть собраны непосредственно после стадии придания выпуклости без необходимости изменения порядка листов стекла.

Если лист более тонкого окрашенного стекла должен быть расположен с внешней стороны относительно салона, также возможно изменение порядка листов стекла после стадии придания выпуклости.

Следующие далее примеры поясняют изобретение, не ограничивая его объем.

Остекление, соответствующее изобретению, изготовили из разных листов стекла с различным составом. Для второго листа приготовили различные композиции стекла, состав которых приведен в нижеследующей таблице:

Таблица 1

Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8 Пример 9 SiO₂ 62,37 61,35 62,34 61,57 61,69 59,41 63,34 64,25 60,23 Al₂O₃ 7,89 7,80 7,93 7,86 7,84 7,57 2,58 2,56 7,59 MgO 8,43 8,35 8,41 8,38 8,85 6,44 9,26 8,06 8,17 Na₂O 11,75 11,75 11,85 11,55 11,75 11,10 9,34 9,38 11,53 K₂O 9,51 9,68 9,21 9,27 9,71 9,12 8,40 8,64 9,35 Fe₂O₃ всего 0,05 1,07 0,05 0,06 0,05 5,04 5,62 5,66 1,62 CoO - - 0,21 1,31 0,11 0,55 0,60 0,60 1,51 NiO - - - - - 0,77 0,86 0,85 - ОВ* 0,5 0,17 0,46 н/о** 0,306 0,14 0,13 0,13 0,10 всего 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

*ОВ - окислительно-восстановительный коэффициент

**н/о - не определено

Таблица 1 (Продолжение)

Пример 10 Пример 11 Пример 12 Пример 13 Пример 14 SiO₂ 58,79 59,90 56,41 58,20 60,11 Al₂O₃ 7,51 8,57 11,54 7,96 7,10 MgO 7,97 8,12 7,20 7,70 8,77 Na₂O 11,14 11,12 10,13 10,74 8,71 K₂O 9,20 9,55 8,27 8,72 7,93 Fe₂O₃ всего 5,39 2,74 4,97 5,03 5,94 CoO - - 0,71 0,90 0,60 NiO - - 0,77 0,75 0,84 ОВ 0,16 0,12 0,18 0,18 0,15 всего 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

Оптические характеристики и светопропускание образцов измеряли для толщины листа стекла 0,7 мм. Общий коэффициент светопропускания TLa измеряли под осветительным прибором A при 380-780 нм. Общий коэффициент передачи энергии TE интегрированный от 295 до 2500 нм согласно стандарта ISO 9050 (Parry Moon масса воздуха 1,5) также указан для некоторых примеров.

Полученные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2

Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7 TLa, 0,7 мм 90 88 25 0,8 45 0,8 0,8 TE, 0,7 мм н/о* н/о* н/о* н/о* н/о* 14,6 12,7 L* 14 95 60 15 75 8,5 7,6 a* -8 -1,9 12 101 1,5 3,9 -3,6 b* 1,5 1,2 -50 -98 -30 -17,5 -6,5

*н/о - не определено

Таблица 2 (Продолжение)

Пример 8 Пример 9 Пример 10 Пример 11 Пример 12 Пример 13 Пример 14 TLa, 0,7 мм 0,9 0,13 50 80 1,66 0,9 1,1 TE, 0,7 мм 14,4 30,8 н/о* н/о* 13,5 10,9 12,8 L* 9 0 75 92 14 9 10,6 a* 1,6 58,8 -7,4 -4,3 -7,8 -2,8 -7,6 b* -14,6 -55,1 30 7,6 1,2 -8,4 0,8

*н/о - не определено

Результаты снятия оптических характеристик показывают, что листы стекла могут иметь очень разную степень светопропускания, а также широких спектр окраски в зависимости от весового процентного содержания красителей. В примерах 1, 2, 10 и 11 стекло окрашено в зеленый цвет. В примерах 3, 4 и 5 стекло окрашено в голубой цвет, и в примерах 6-9 и 12-14 стекло окрашено в черный цвет.

В таблице 3 приведены величины наибольшей температуры закалки Т(log η=13), полученные методом дилатометрии, температуры Литлтона, температуры, при которых вязкость стекла составляет 10,3 Пуаз Т(log η=7,6), а также глубины обмена после ионного обмена длительностью 4 часа при температуре 440°С для каждой из композиций, приведенных в таблице выше (толщина испытываемых образцов 0,72 мм).

Таблица 3

Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8 T(log η=13), °C 557 548 553 553 554 538 550 541 T(log η=7,6), °C 724 732 740 737 740 715 724 716 T(log η=10,3), °C 641 640 647 649 647 627 637 629 Глубина обмена, мкм 58 37 45 35,1 35,9 30,4 35,5 37,7

Таблица 3 (Продолжение)

Пример 9 Пример 10 Пример 11 Пример 12 Пример 13 Пример 14 T(log η=13), °C 552 545 573 578 551 578 T(log η=7,6), °C 734 717 737 757 728 754 T(log η=10,3), °C 643 631 655 667,5 639,5 666 Глубина обмена, мкм 34,1 23,2 29,1 20,9 25,8 25,1

Примеры 10-14 не соответствуют изобретению: для всех этих образцов глубина обмена менее 30 мкм.

Было изготовлено остекление, соответствующее настоящему изобретению, с использованием первого листа стекла следующего состава:

SiO₂ 71,50%

Na₂O 14,10%

CaO 8,75%

Al₂O₃ 0,80%

MgO 4,00%

K₂O 0,25%

Другие 0,60%

Температуры, характерные для этой композиции, соответственно, 545°C и 725°C для T(log η=13) и T(log η=7,6). Температура T(log η=10,3), таким образом, составила 635°C.

Ассиметричное ламинированное остекление было изготовлено с использованием первого листа известково-натриевого стекла приведенного выше состава толщиной 1,6 мм, промежуточного слоя PVB толщиной 0,76 мм и второго листа стекла толщиной 0,7 мм, композиция которых приведена в таблице 1.

Все композиции в приведенных выше примерах, за исключением примеров 12 и 14, характеризуются разностью температур между температурой T₁(log η=10,3) первого листа стекла, относящегося к типу известково-натриевого стекла, и температурой T₂(log η=10,3) второго листа стекла, относящегося к типу алюмосиликатного стекла, по абсолютной величине менее 30°С, благодаря чему эти два листа стекла пригодны для одновременного придания выпуклости.

Только примеры стекла, в которых второй лист стекла соответствует изобретению (примеры 1-9), позволяют получить ламинированное остекление, отвечающее одновременно критериям механической прочности, окрашивания и пригодности для одновременного придания выпуклости.

Изобретение относится к тонкому окрашенному химически упрочненному стеклу. Ламинированное остекление включает, по меньшей мере, первый лист известково-натриевого стекла, промежуточный полимерный слой и второй лист стекла. Второй лист представляет собой лист окрашенного стекла из алюмосиликатной композиции, химически упрочненный посредством ионного обмена. Он содержит следующие оксиды с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

SiO₂ от 59,20 до 68,00%

Al₂O₃ от 2,00 до 8,00%

MgO от 6,00 до 9,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 5,00 до 8,00%, и если отношение SiO₂/Al₂O₃ больше или равно 7,8 или

от 8,00 до 10,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 2,00 до 5,00%, и если отношение SiO₂/Al₂O₃ больше или равно 24,

Na₂O от 9,00 до 16,00%

K₂O от 5,00 до 11,00%

B₂O₃ от 0 до 3,00%

CaO от 0 до 1,00%

и следующие красители с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

Fe₂O₃ всего от 0,05 до 6,00%

CoO от 0 до 2,00%

NiO от 0 до 1,00%

Se от 0 до 0,10%.

Окрашенное стекло характеризуется окислительно-восстановительным коэффициентом от 0,10 до 0,65. Технический результат - получение композиции стекла, которое было бы одновременно окрашенными и пригодными как для химической закалки, так и для придания выпуклости одновременно с листом известково-натриевого стекла. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Ламинированное остекление, отличающееся тем, что включает, по меньшей мере, первый лист известково-натриевого стекла, промежуточный полимерный слой и второй лист стекла, который представляет собой лист окрашенного стекла из алюмосиликатной композиции, химически упрочненный посредством ионного обмена, отличающийся тем, что он содержит следующие оксиды с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

SiO₂ от 59,20 до 68,00%

Al₂O₃ от 2,00 до 8,00%

MgO от 6,00 до 9,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 5,00 до 8,00%, и если отношение SiO₂/Al₂O₃ больше или равно 7,8 или

от 8,00 до 10,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 2,00 до 5,00%, и если отношение SiO₂/Al₂O₃ больше или равно 24,

Na₂O от 9,00 до 16,00%

K₂O от 5,00 до 11,00%

B₂O₃ от 0 до 3,00%

CaO от 0 до 1,00%

и следующие красители с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

Fe₂O₃ всего от 0,05 до 6,00%

CoO от 0 до 2,00%

NiO от 0 до 1,00%

Se от 0 до 0,10%,

при этом, окрашенное стекло характеризуется окислительно-восстановительным коэффициентом от 0,10 до 0,65.

2. Ламинированное остекление, отличающееся тем, что включает, по меньшей мере, первый лист известково-натриевого стекла, промежуточный полимерный слой и второй лист стекла, который представляет собой окрашенного стекла из алюмосиликатной композиции, химически упрочненный посредством ионного обмена, отличающийся тем, что он содержит следующие оксиды с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

SiO₂ от 59,20 до 68,00%

Al₂O₃ от 3,00 до 8,00%

MgO от 6,00 до 9,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 5,00 до 8,00%, и если отношение SiO₂/Al₂O₃ больше или равно 7,8 или

от 8,00 до 10,00%, если содержание Al₂O₃ составляет от 3,00 до 5,00%, и если отношение SiO₂/Al₂O₃ больше или равно 24,

Na₂O от 9,00 до 16,00%

K₂O от 5,00 до 11,00%

B₂O₃ от 0 до 3,00%

CaO от 0 до 1,00%

и следующие красители с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

Fe₂O₃ всего от 0,05 до 6,00%

CoO от 0 до 2,00%

NiO от 0 до 1,00%

Se от 0 до 0,10%,

при этом окрашенное стекло характеризуется окислительно-восстановительным коэффициентом от 0,10 до 0,65.

3. Ламинированное остекление по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что второй лист стекла содержит другие красители, выбранные из оксидов ванадия, хрома, марганца, меди, олова, лантаноидов, серебра, титана и/или сульфидов, в весовом процентном содержании менее 1,00%.

4. Ламинированное остекление по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что второй лист стекла упрочнен посредством химической закалки с глубиной ионного обмена по меньшей мере 30 мкм, предпочтительно, по меньшей мере 35 мкм.

5. Ламинированное остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первый лист стекла относится к типу известково-натриевых стекол и содержит следующие оксиды с содержанием по весу, лежащим в диапазонах:

SiO₂ от 65,00 до 75,00%

Na₂O от 10,00 до 20,00%

CaO от 2,00 до 15,00%

Al₂O₃ от 0 до 5,00%

MgO от 0 до 5,00%

K₂O от 0 до 5,00%.

6. Ламинированное остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что разность температур Т(log η=10,3), при которых вязкость каждого из листов стекла составляет 10^10,3 П, по абсолютной величине меньше 30°С, предпочтительно, по абсолютной величине меньше 23°С.

7. Ламинированное остекление по одному из предыдущих пунктов 8, отличающееся тем, что первый лист стекла имеет толщину, самое большее, 2,1 мм, предпочтительно, самое большее, 1,6 мм.

8. Ламинированное остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что второй лист стекла, более тонкий, чем первый, имеет толщину, самое большее, 1,5 мм, предпочтительно, самое большее, 1,1 мм и даже менее 1 мм.

9. Ламинированное остекление по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что промежуточный полимерный слой, помещаемый между двумя листами стекла, образован одним или несколькими слоями термопластичного материала, а именно из полиуретана, поликарбоната, поливинилбутираля (PVB), метилполиметакрилата (PMMA), этиленвинилацетата (EVA) или иономерной смолы.

10. Ламинированное остекление по п. 9, отличающееся тем, что толщина промежуточного полимерного слоя составляет от 50 до 4 мм.

11. Способ производства ламинированного остекления по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что включает, по меньшей мере, стадию, на которой одновременно придают выпуклость первому и второму листам стекла; стадию, на которой проводят ионный обмен во втором листе стекла; и стадию, на которой собирают два листа стекла с промежуточным полимерным слоем.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что стадию ионного обмена проводят при температуре менее 490°С в течение времени менее 24 часов, предпочтительно, времени, меньшего или равного 4 часам, даже меньшего или равного 2 часам.

13. Способ по одному из пп. 11 или 12, отличающийся тем, что на стадии придания выпуклости второй лист стекла, более тонкий, чем первый лист, помещают поверх первого листа стекла.

14. Остекление для автомобиля, получаемое способом по одному из пп. 11-13, отличающееся тем, что второй лист стекла обращен в сторону салона автомобиля.