close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 07699

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7699
(13) C1
(19)
(46) 2006.02.28
(12)
7
(51) C 03C 3/087, 4/08
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
НАТРИЕВО-КАЛЬЦИЕВО-СИЛИКАТНОЕ СТЕКЛО ДЛЯ
КОНТЕЙНЕРОВ (ВАРИАНТЫ) И СТЕКЛЯННЫЙ КОНТЕЙНЕР
BY 7699 C1 2006.02.28
(21) Номер заявки: a 19990261
(22) 1999.03.19
(31) 09/044,877 (32) 1998.03.20 (33) US
(43) 2000.09.30
(71) Заявитель: ОУЭНС-БРОКВЭЙ ГЛАСС
КОНТЕЙНЕР ИНК. (US)
(72) Авторы: ВЕЙСЕР, Стивен, М.; ФЕНСТЕРМЭЧЕР, Джеймс, Э.; ХЭММЕЛ,
Джозеф, Дж.; КЛАРК, Роберт, Н. (US)
(73) Патентообладатель: ОУЭНС-БРОКВЭЙ
ГЛАСС КОНТЕЙНЕР ИНК. (US)
(56) US 4859637, 1989.
RU 2045486 C1, 1995.
SU 1542922 A1, 1990.
EP 0619274 A1, 1994.
(57)
1. Натриево-кальциево-силикатное стекло для контейнеров, включающее Al2O3, SiO2,
Na2O, CaO, MgO, K2O, SO3, Fe2O3, FeO, MnO и MnO2 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Al2O3
1,4-1,8
SiO2
69,0-74,0
Na2O
11,0-15,0
CaO
9,0-13,0
MgO
0,005-3,0
K2O
0,005-1,0
SO3
0,1-0,5
Fe2O3+FeO
0,3-1,0
MnO+MnO2
2,0-3,1.
2. Стекло по п. 1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, приблизительно 80 %
железа находится в состоянии Fe3+.
3. Стекло по п. 1, отличающееся тем, что количество MnO+MnO2 составляет приблизительно 2,2-2,8 мас. %.
4. Стекло по п. 1, отличающееся тем, что количество MnO+MnO2 составляет приблизительно 2,4-2,6 мас. %.
5. Стекло по п. 1, отличающееся тем, что содержит железо в форме Fe2+ и Fe3+, а отношение Fe2+/Fe3+ составляет приблизительно 0,1-0,3.
6. Стекло по п. 1, отличающееся тем, что количество FeO+Fe2O3 составляет приблизительно 0,6 мас. %, а количество MnO+MnO2 составляет приблизительно 2-3 мас. %.
7. Стеклянный контейнер, полученный из стекла по п. 1.
8. Натриево-кальциево-силикатное стекло для контейнеров, включающее Al2O3, SiO2,
Na2O, CaO, MgO, K2O, SO3, Fe2O3, FeO, MnO и MnO2 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
BY 7699 C1 2006.02.28
Al2O3
1,4-1,8
SiO2
69,0-74,0
Na2O
11,0-15,0
CaO
9,0-13,0
MgO
0,005-3,0
K2O
0,005-1,0
SO3
0,1-0,5
Fe2O3+FeO
0,4-0,8
MnO+MnO2
2,0-3,0.
9. Натриево-кальциево-силикатное стекло, поглощающее УФ-свет, включающее Al2O3,
SiO2, Na2O, CaO, MgO, K2O, SO3, Fe2O3, FeO, MnO и MnO2 при следующем соотношении
компонентов, мас. %:
Al2O3
1,4-1,8
SiO2
69,0-74,0
Na2O
11,0-15,0
CaO
9,0-13,0
MgO
0,5-2,0
K2O
0,1-0,5
SO3
0,1-0,5
Fe2O3+FeO
0,4-0,8
MnO+MnO2
2,0-3,0.
Настоящее изобретение касается композиции стекла для контейнеров, поглощающей
ультрафиолетовый свет, содержащей SiO2, Al2O3, Na2O, CaO, MgO, K2O, SO3 и предпочтительно приблизительно от 0,3 до 1,0 весовых процентов FeO + Fe2O3 и приблизительно от
2,0 до 3,1 весовых процентов MnO + MnO2, исходя из веса композиции стекла.
Желательно создать композицию флинтгласа для контейнеров практически бесцветную или слегка окрашенную, которая обеспечивает изготовление контейнеров из относительно бесцветного прозрачного флинтгласа, которые поглощали бы УФ-свет таким образом,
чтобы предохранять жидкость, находящуюся внутри, такую как шампанское или вино.
В отношении предшествующего уровня техники, демонстрирующего наличие Fe2O3
или любого количества MnO в композиции стекла, имеются следующие документы:
1. Central Glass Co. U.S. Patent No. 5,362,689.
2. Corning (Morgan) U.S. Patent No. 5,422,755.
3. Guardian Industries U.S. Patent No. 5,214,008.
4. Ferro (Roberts) U.S. Patent No. 4,859,637.
5. Chemical Composition of Container Glasses - Sharp (Table 1) 1930's.
Central Glass Co. U.S. Patent No. 5,362,689 описывает композицию листового натриевокальциево-силикатного стекла, которая содержит Fe2O3(0,1-0,60) и 5-350 миллионных долей MnO. MnO используется в следовых количествах. Ингредиентами, поглощающими
ультрафиолет, по-видимому, являются CeO2, TiO2 и SO3. В столбце 5, строках 55-66, описывается добавление очень малых количеств MnO и, кроме этого, обсуждается запрещение использования более значительных количеств MnO.
Corning (Morgan) U.S. Patent No. 5,422,755 описывает композицию натриево-калиевосиликатного стекла для линз в офтальмологии. Описывается использование V2O5 (1/53,5 %) и MnO2 (1-4 %). Проводится обсуждение использования Fe2O3 или оксида кальция
в композиции стекла.
2
BY 7699 C1 2006.02.28
Guardian Industries U.S. Patent No. 5,214,008 демонстрирует композицию натриевокальциево-силикатного стекла для плоского стекла. Описываются CeO2 и другие ингредиенты, поглощающие УФ-свет, такие как TiO2, MoO2, V2O5 и Fe2O3, например, в столбце 2,
строках 28-50.
Ferro (Roberts) U.S. Patent No. 4,859,637 демонстрирует композицию не содержащего
свинца стекла, содержащую вещество, поглощающее УФ-свет, выбираемое из группы, состоящей из оксида церия, оксида марганца, оксида железа, оксида кобальта, оксида меди,
оксида ванадия и оксида молибдена.
Стекло используется вместе с керамическим пигментом для получения композиции
чернил.
Reprint "Chemical Composition of Commercial Glasses" (Sharp) демонстрирует в таблице 1 некоторые прежние композиции натриево-кальциево-силикатного стекла, содержащие
(0,54-0,9) Fe2O3 и малые количества (0,61-0,97) MnO, вероятно присутствующие в результате загрязнения.
Целью настоящего изобретения является создание композиции флинтгласа для контейнеров, относительно прозрачной, бесцветной, содержащей оксиды железа и оксиды
марганца, которые поглощают УФ-свет и тем самым предохраняют жидкости, такие как
шампанское и вино, от нежелательного воздействия УФ-света.
Целью настоящего изобретения является создание композиции натриево-кальциевосиликатного стекла для контейнеров, поглощающей ультрафиолетовый свет, которая практически содержала бы следующие ингредиенты в приблизительных весовых процентных
количествах:
Ингредиенты
Вес
SiO2
69-74
Na2O
11-15
CaO
9-13
MgO
0,5-2
K2O
0,1-0,5
SO3
0,1-0,5
Fe2O3+FeO
0,4-0,8
MnO+MnO2
2,0-3,0.
Эти и другие цели будут очевидны из приведенных далее технического описания и
формулы изобретения.
Настоящее изобретение предлагает композицию натриево-кальциево-силикатного стекла для контейнеров, которая по существу содержит следующие ингредиенты в приблизительных весовых процентных количествах:
Ингредиенты
Вес
SiO2
69-74
Na2O
11-15
CaO
9-13
MgO
0,005-3,0
K2O
0,005-1,0
SO3
0,1-0,5
Fe2O3+FeO
0,3-1,0
MnO+MnO2
2,0-3,1.
Настоящее изобретение также предпочтительно предлагает следующее:
Ингредиенты
Вес. %
SiO2
69-74
Na2O
11-15
3
BY 7699 C1 2006.02.28
CaO
9-13
MgO
0,5-2
K2O
0,1-0,5
SO3
0,1-0,5
Fe2O3+FeO
0,4-0,8
MnO+MnO2
2,0-3,0.
Следующие далее примеры иллюстрируют настоящее изобретение.
Пример 1
Композиция флинтгласа для контейнеров, поглощающего УФ-свет, была изготовлена
путем смешивания ингредиентов, входящих в загрузку сырья, в том числе кварца, кальцинированной соды, нитрата натрия, карбоната калия, оксида алюминия, сульфата натрия,
оксидов железа и оксидов марганца, и плавления загрузки для получения композиции
стекла для контейнеров (DBD-1), которая содержит следующие ингредиенты в приблизительных весовых процентных количествах:
Ингредиенты:
Весовые проценты:
Cl2
0,0043
Na2O
13,4096
K2O
0,3412
МgO
0,0053
CaO
11,0386
MnO+MnO2
2,0070
SrO
0,0020
BaO
0,0005
Al2O3
8,6059
Fe2O3+FeO
0,4015
SiO2
70,8110
SO3
0,3714.
Стекло было расплавлено при 2700 °F (1482,2 °C) в течение приблизительно 61/4 часов в газовой печи с подачей избыточного количества воздуха и в атмосфере, окисляющей
загруженную партию сырья. Стекло может быть обработано так же, как и натриево-кальциево-силикатное стекло, и оно поглощает ультрафиолетовый свет.
Количество каждого вещества, входящего в загрузку сырья, для примера 1 приводится
ниже:
Композиция DBD-1
Вещества сырья
Граммы
Кварц
Кальцинированная сода
Нитрат натрия
Карбонат кальция
Карбонат калия
Оксид алюминия
Сульфат кальция
Оксиды железа
Оксиды марганца
354,26
112,81
3,54
96,14
2,50
7,91
3,04
1,97
12,32.
Пример 2
Следуя процедуре примера 1, были изготовлены дополнительные расплавы D-1, D-2,
D-3, D-4, D-5 и D-6 в соответствии с приведенной ниже табл. 1.
4
BY 7699 C1 2006.02.28
Таблица 1
Оценка содержания Fe2O3 в 0,4, 0,6 и 0,8 % при уровнях содержания
оксида марганца 2,0 и 3,0 %
Расплав D-1 Расплав D-2 Расплав D-3 Расплав D-4 Расплав D-5 Расплав D-6
SiO2
71,05
70,85
70,65
70,05
69,85
69,65
Na2O
13,36
13,36
13,36
13,36
13,36
13,36
CaO
11,0
11,0
11,00
11,00
11,00
11,00
K2O
0,34
0,34
0,34
0,34
0,34
0,34
Al2O3
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
1,60
SO3
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Fe2O3
0,40
0,60
0,80
0,40
0,60
0,80
MnO
2,00
2,00
2,00
3,00
3,00
3,00
NaNO3
10#/
10#/
10#/
10#/
10#/
10#/
1000#
1000#
1000#
1000#
1000#
1000#
песок
песок
песок
песок
песок
песок
Комментарии:
1) Расплав D-1 использует 0,40 вес. % Fe2O3 и 2,0 % оксида марганца (мольное отношение Mn к Fe 5,64:1).
2) Расплав D-2 использует 0,60 вес. % Fe2O3 и 2,0 % оксида марганца (мольное отношение Mn к Fe 3,71:1).
3) Расплав D-3 использует 0,80 вес. % Fe2O3 и 2,0 % оксида марганца (мольное отношение Mn к Fe 2,82:1).
4) Расплав D-4 использует 0,40 вес. % Fe2O3 и 3,0 % оксида марганца (мольное отношение Mn к Fe 8,46:1).
5) Расплав D-5 использует 0,60 вес. % Fe2O3 и 3,0 % оксида марганца (мольное отношение Mn к Fe 5,57:1).
6) Расплав D-6 использует 0,80 вес. % Fe2O3 и 3,0 % оксида марганца (мольное отношение Mn к Fe 4,23:1).
Композиция стекла по примеру 1 (DBD-1) и по примеру 2 (от D1 до D6) были протестированы, и было обнаружено, что они уменьшают пропускание ультрафиолетового света
и, в дополнение к этому, обладают свойствами, в отношении плавления и формования,
подобными свойствам коммерчески пригодного натриево-кальциево-силикатного стекла.
Анализами стекла в отношении УФ-света для расплавов от D1 до D6 (пример 2) были
следующие.
Анализ DOE для стекла в отношении УФ-света для расплавов серии "D"
Измеряемыми величинами были доминирующая длина волны, яркость и чистота для
серии "D", расплавы стекла анализировались при помощи программы ANOVA для того,
чтобы определить какой-либо значительный эффект, процентный вклад и достоверность
теста. Следующая таблица приводит итоговые результаты, полученные по этим тестам.
Ниже следует подробное описание сформованных расплавов D1, D2, D3, D4, D5 и D6,
поглощающих УФ-свет.
Доминирующая
Расплав
% яркости % чистоты
длина волны
D1
580,1
20,47
75,2
D3
565,9
16,6
70,8
D4
639,0
0,02
100,0
D6
572,7
11,45
85,9
5
BY 7699 C1 2006.02.28
Дополнительные расплавы:
D2
569,8
24,73
67,5
D5
577,7
15,19
87,2
Прилагаемые три листа демонстрируют результаты для программы ANOVA. Заключения представляют собой:
Доминирующая длина волны:
Значительные компоненты: Mn 12 %, Fe 28 %.
Ошибка 60 % = граничные испытания (0-60 % хорошо, 60-80 % пограничный результат, >80 % плохо).
Яркость:
Значительные компоненты: Mn 51 %.
Незначительные:
Ошибка 60 % = граничные испытания (0-60 % хорошо, 60-80 % пограничный результат, >80 % плохо).
Чистота:
Значительные компоненты: Mn 74 %, Fe 12 %.
Ошибка 14 % = хороший тест.
Таблица ANOVA - предварительные данные (серия от Dl до D6)
Источник
Банк данных
Df
S
V
F
S'
MNO
[N]
1
398,003
398,003
16,920
374,480
FE
[N]
1
85,562
85,562
3,637
62,040
ERR
[Y]
1
23,523
23,523
el
[N]
0
0,000
е2
[N]
0
0,000
(е)
1
23,523
23,523
70,568
Итого
3
507,087
169,029
Таблица ANOVA - предварительные данные (серия от D1 до D6)
Источник
Банк данных
Df
S
V
F
S'
MN
[N]
1
157,001
157,001
4,184
119,478
E
[Y]
1
12,320
12,320
ERR
[Y]
1
62,726
62,726
el
[N]
0
0,000
е2
[N]
0
0,000
(е)
2
75,046
37,523
112,570
Итого
3
232,047
77,349
Таблица ANOVA - предварительные данные (серия от D1 до D6)
Источник
MN
FE
ERR
el
е2
(е)
Итого
Банк данных
[N]
[N]
[Y]
[N]
[N]
rho %
73,85
12,23
13,92
rho %
51,49
48,51
Df
S
V
F
S'
rho %
1
1
1
0
0
1
3
1079,123
1620,060
678,603
0,000
0,000
678,603
3377,786
1079,123
1620,060
678,603
1,590
2,387
400,519
941,457
1186
27,87
2035,810
60,27
678,603
1125,929
6
BY 7699 C1 2006.02.28
Используемое отношение Mn к Fe представляет собой один из параметров, который
уменьшает до минимума окраску и обеспечивает максимальное поглощение УФ-света.
Например, D-1 (Mn/Fe = 5,64/1) имеет бледно-желтую или янтарную окраску. Небольшое
количество кобальта может быть использовано для получения стекла, имеющего слабую
зеленую окраску. D-2 обеспечивает несколько лучшую защиту от УФ-света и имеет бледно- или слабо-зеленовато-желтую окраску (Mn/Fe = 3,71/1). D-3 (Mn/Fe = 2,82/1) обеспечивает несколько лучшую защиту от УФ-света, чем D-2, и имеет слабо-зеленую окраску.
D-4 имеет бледно-пурпурную окраску (избыток Mn+3) и отношение = 8,46/1. D-5 приблизительно соответствует D-3 в отношении защиты от УФ-света, отношение = 5,57/1. D-6
обеспечивает плохую защиту от УФ-света и имеет незначительно более темную, зеленовато-желтую окраску, отношение = 4,23/1.
Отношение Mn/Fe в общем случае может находиться в пределах от приблизительно
2,8/1 до приблизительно 6,5/1. Наилучшими результатами в общем случае являются величины в диапазоне приблизительно от 5,2/1 до 5,8/1 в том, что касается отношения Mn/Fe.
Оксид марганца добавляется для того, чтобы окислить железо до состояния + 3, в котором оно представляет собой ингредиент, поглощающий УФ-свет. Mn+3 имеет пурпурную окраску в стекле, но он становится бесцветным в состоянии + 2 по мере того, как
железо окисляется.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
108 Кб
Теги
07699, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа