Панель засклення (варіанти) та застосування верхнього покриваючого шару для неї
Формула / Реферат
1. Панель засклення з багатошаровим покриттям, яка містить послідовно принаймні:
скляний субстрат,
основний просвітлювальний шар,
шар, що відбиває інфрачервоні промені,
верхній просвітлювальний шар,
верхній покриваючий шар,
у якому верхній покриваючий шар містить принаймні два підшари:
перший верхній покриваючий підшар, що складається по суті з принаймні одного матеріалу, вибраного із групи, що складається з: Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх сумішей, або суміші принаймні одного із цих металів з Аl і/або В, або оксиду, субстехіометричного оксиду, нітриду або оксинітриду Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх сумішей, або оксиду, субстехіометричного оксиду, нітриду або оксинітриду, які являють собою суміш принаймні одного із цих металів з Аl і/або В, і
другий верхній покриваючий підшар, вище першого верхнього покриваючого підшару, що має геометричну товщину в інтервалі від 10 до 50 Å і складається по суті з оксиду кремнію, субстехіометричного оксиду кремнію, оксинітриду кремнію, карбіду кремнію, карбонітриду кремнію, оксикарбіду кремнію або оксикарбонітриду кремнію.
2. Панель засклення за п. 1, у якій другий верхній покриваючий підшар має геометричну товщину в діапазоні від 15 до 30 Å.
3. Панель засклення з багатошаровим покриттям, яка містить послідовно принаймні:
скляний субстрат,
основний просвітлювальний шар,
шар, що відбиває інфрачервоні промені,
верхній просвітлювальний шар,
верхній покриваючий шар, у якому верхній покриваючий шар містить принаймні два підшари:
перший верхній покриваючий підшар, що складається по суті з принаймні одного матеріалу, вибраного із групи, що складається з: Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх сумішей, або суміші принаймні одного із цих металів з Аl і/або В, або оксиду, субстехіометричного оксиду, нітриду або оксинітриду Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх сумішей, або оксиду, субстехіометричного оксиду, нітриду або оксинітриду, які являють собою суміш принаймні одного із цих металів з Аl і/або В, і
другий верхній покриваючий підшар, вище першого верхнього покриваючого підшару, що складається по суті з оксиду кремнію, субстехіометричного оксиду кремнію, нітриду кремнію, оксинітриду кремнію, карбіду кремнію, карбонітриду кремнію, оксикарбіду кремнію або оксикарбонітриду кремнію, причому другий верхній покриваючий підшар має геометричну товщину в діапазоні від 15 до 30 Å.
4. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій перший верхній покриваючий підшар складається по суті з принаймні одного матеріалу, вибраного із групи, що складається з титану, оксиду титану, субстехіометричного оксиду титану, нітриду титану та оксинітриду титану.
5. Панель засклення за п. 4, у якій перший верхній покриваючий підшар складається по суті з принаймні одного матеріалу, вибраного із групи, що складається з титану, оксиду титану та нітриду титану.
6. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій другий верхній покриваючий підшар перебуває в безпосередньому контакті з першим верхнім покриваючим підшаром.
7. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій другий верхній покриваючий підшар перебуває у контакті з повітрям.
8. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій перший верхній покриваючий підшар має геометричну товщину в діапазоні від 20 до 100 Å.
9. Панель засклення за п. 8, у якій перший верхній покриваючий підшар має геометричну товщину в діапазоні від 20 до 80 Å.
10. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій верхній покриваючий шар містить перший верхній покриваючий підшар, що складається по суті з нітриду титану, і другий верхній покриваючий підшар, що складається по суті з оксиду кремнію.
11. Панель засклення за п. 10, у якій підшар, що складається по суті з нітриду титану, має геометричну товщину в діапазоні від 20 до 40 Å, а підшар, що складається по суті з оксиду кремнію, має геометричну товщину в діапазоні від 15 до 25 Å.
12. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, де панель засклення є термічно оброблюваною.
13. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій принаймні один із просвітлювальних шарів, містить оксид.
14. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій принаймні один із просвітлювальних шарів містить змішаний оксид цинку та один або кілька з олова, алюмінію та титану.
15. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів з багатошаровим покриттям, яка містить послідовно принаймні:
скляний субстрат,
основний просвітлювальний шар,
перший шар, що відбиває інфрачервоні промені,
центральний просвітлювальний шар,
другий шар, що відбиває інфрачервоні промені,
верхній просвітлювальний шар,
верхній покриваючий шар.
16. Панель засклення за пп. 1-14, що містить послідовно принаймні:
скляний субстрат,
основний просвітлювальний шар, який містить принаймні один шар, що містить змішаний оксид цинку та олова,
шар, що відбиває інфрачервоні промені,
бар'єрний шар,
верхній просвітлювальний шар, який містить принаймні один шар, що містить змішаний оксид цинку та олова, і
верхній покриваючий шар, що містить послідовно перший підшар, що складається по суті з нітриду титану, і другий підшар, що складається по суті з оксиду кремнію.
17. Панель засклення за п. 16, у якій бар'єрний шар вибраний із групи, що містить: бар'єрний шар по суті в металевій формі та бар'єрний шар, що містить перший бар'єрний шар по суті в металевій формі та розташований вище другий бар'єрний шар із складом, який відрізняється від першого бар'єрного шару та складається з оксидів, субстехіометричних оксидів, нітридів, субстехіометричних нітридів, оксинітридів і субстехіометричних оксинітридів.
18. Панель засклення за п. 16 або п. 17, у якій бар'єрний шар вибраний із групи, що складається з бар'єрного шару, що містить титан, і бар'єрного шару, який містить перший бар'єрний шар, що містить нікель і хром, і розташований вище другий бар'єрний шар, який містить титан.
19. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій панель засклення з покриттям має коефіцієнт пропускання світла більше 70 %.
20. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій при термічній обробці збільшується коефіцієнт пропускання світла.
21. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, яка пристосована для складання в елемент подвійного засклення.
22. Панель засклення за п. 21, яка пристосована для термічної обробки перед складанням в елемент подвійного засклення.
23. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, що має показник AWRT – автоматичне випробування на стирання полотна, принаймні 250.
24. Застосування верхнього покриваючого шару, що містить принаймні два підшари:
перший верхній покриваючий підшар, що складається по суті з принаймні одного матеріалу, вибраного із групи, яка складається з Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх сумішей, або суміші принаймні одного із цих металів з Аl і/або В, або оксиду, субстехіометричного оксиду, нітриду або оксинітриду Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх сумішей, або оксиду, субстехіометричного оксиду, нітриду або оксинітриду, які являють собою суміш принаймні одного із цих металів з Аl і/або В, і
другий верхній покриваючий підшар вище першого верхнього покриваючого підшару, що має геометричну товщину в інтервалі від 10 до 50 Å і що складається по суті з оксиду кремнію, субстехіометричного оксиду кремнію, нітриду кремнію, оксинітриду кремнію, карбіду кремнію, карбонітриду кремнію, оксикарбіду кремнію або оксикарбонітриду кремнію,
як засобу для поліпшення механічної міцності перед термічною обробкою термічно оброблюваної панелі засклення з покриттям, що має принаймні один шар металевого покриття, який відбиває інфрачервоні промені, що перебуває між діелектричними шарами, і для зменшення числа подряпин, видимих на поверхні панелі засклення з покриттям після термічної обробки.
25. Застосування верхнього покриваючого шару за п. 24, у якому другий верхній покриваючий підшар має геометричну товщину в діапазоні від 15 до 30 Å.
26. Панель засклення з багатошаровим покриттям, яка містить послідовно принаймні:
скляний субстрат,
основний просвітлювальний шар,
шар, що відбиває інфрачервоні промені,
верхній просвітлювальний шар,
верхній покриваючий шар,
у якій верхній покриваючий шар складається по суті з оксиду кремнію, субстехіометричного оксиду кремнію, нітриду кремнію, оксинітриду кремнію, карбіду кремнію, карбонітриду кремнію, оксикарбіду кремнію або оксикарбонітриду кремнію або їх суміші, та має геометричну товщину, вибрану з діапазону від 15 до 30 Å.
Текст
1. Панель засклення з багатошаровим покриттям, яка містить послідовно принаймні: скляний субстрат, основний просвітлювальний шар, шар, що відбиває інфрачервоні промені, верхній просвітлювальний шар, верхній покриваючий шар, у якому верхній покриваючий шар містить принаймні два підшари: перший верхній покриваючий підшар, що складається по суті з принаймні одного матеріалу, вибраного із групи, що складається з: Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх сумішей, або суміші принаймні одного із цих металів з Аl і/або В, або оксиду, субстехіометричного оксиду, нітриду або оксинітриду Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх сумішей, або оксиду, субстехіометричного оксиду, нітриду або оксинітриду, які являють собою суміш принаймні одного із цих металів з Аl і/або В, і другий верхній покриваючий підшар, вище першого верхнього покриваючого підшару, що має геометричну товщину в інтервалі від 10 до 50Å і складається по суті з оксиду кремнію, субстехіометричного оксиду кремнію, оксинітриду 2 (19) 1 3 складається з титану, оксиду титану та нітриду титану. 6. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій другий верхній покриваючий підшар перебуває в безпосередньому контакті з першим верхнім покриваючим підшаром. 7. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій другий верхній покриваючий підшар перебуває у контакті з повітрям. 8. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій перший верхній покриваючий підшар має геометричну товщину в діапазоні від 20 до 100Å. 9. Панель засклення за п.8, у якій перший верхній покриваючий підшар має геометричну товщину в діапазоні від 20 до 80 Å. 10. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій верхній покриваючий шар містить перший верхній покриваючий підшар, що складається по суті з нітриду титану, і другий верхній покриваючий підшар, що складається по суті з оксиду кремнію. 11. Панель засклення за п.10, у якій підшар, що складається по суті з нітриду титану, має геометричну товщину в діапазоні від 20 до 40 Å, а підшар, що складається по суті з оксиду кремнію, має геометричну товщину в діапазоні від 15 до 25 Å. 12. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, де панель засклення є термічно оброблюваною. 13. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій принаймні один із просвітлювальних шарів містить оксид. 14. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій принаймні один із просвітлювальних шарів містить змішаний оксид цинку та один або кілька з олова, алюмінію та титану. 15. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів з багатошаровим покриттям, яка містить послідовно принаймні: скляний субстрат, основний просвітлювальний шар, перший шар, що відбиває інфрачервоні промені, центральний просвітлювальний шар, другий шар, що відбиває інфрачервоні промені, верхній просвітлювальний шар, верхній покриваючий шар. 16. Панель засклення за пп.1-14, що містить послідовно принаймні: скляний субстрат, основний просвітлювальний шар, який містить принаймні один шар, що містить змішаний оксид цинку та олова, шар, що відбиває інфрачервоні промені, бар'єрний шар, верхній просвітлювальний шар, який містить принаймні один шар, що містить змішаний оксид цинку та олова, і верхній покриваючий шар, що містить послідовно перший підшар, що складається по суті з нітриду титану, і другий підшар, що складається по суті з оксиду кремнію. 17. Панель засклення за п.16, у якій бар'єрний шар вибраний із групи, що містить: бар'єрний шар по суті в металевій формі та бар'єрний шар, що міс 92901 4 тить перший бар'єрний шар по суті в металевій формі та розташований вище другий бар'єрний шар із складом, який відрізняється від першого бар'єрного шару та складається з оксидів, субстехіометричних оксидів, нітридів, субстехіометричних нітридів, оксинітридів і субстехіометричних оксинітридів. 18. Панель засклення за п.16 або п.17, у якій бар'єрний шар вибраний із групи, що складається з бар'єрного шару, що містить титан, і бар'єрного шару, який містить перший бар'єрний шар, що містить нікель і хром, і розташований вище другий бар'єрний шар, який містить титан. 19. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій панель засклення з покриттям має коефіцієнт пропускання світла більше 70 %. 20. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, у якій при термічній обробці збільшується коефіцієнт пропускання світла. 21. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, яка пристосована для складання в елемент подвійного засклення. 22. Панель засклення за п.21, яка пристосована для термічної обробки перед складанням в елемент подвійного засклення. 23. Панель засклення за будь-яким з попередніх пунктів, що має показник AWRT – автоматичне випробування на стирання полотна, принаймні 250. 24. Застосування верхнього покриваючого шару, що містить принаймні два підшари: перший верхній покриваючий підшар, що складається по суті з принаймні одного матеріалу, вибраного із групи, яка складається з Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх сумішей, або суміші принаймні одного із цих металів з Аl і/або В, або оксиду, субстехіометричного оксиду, нітриду або оксинітриду Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх сумішей, або оксиду, субстехіометричного оксиду, нітриду або оксинітриду, які являють собою суміш принаймні одного із цих металів з Аl і/або В, і другий верхній покриваючий підшар вище першого верхнього покриваючого підшару, що має геометричну товщину в інтервалі від 10 до 50 Å і що складається по суті з оксиду кремнію, субстехіометричного оксиду кремнію, нітриду кремнію, оксинітриду кремнію, карбіду кремнію, карбонітриду кремнію, оксикарбіду кремнію або оксикарбонітриду кремнію, як засобу для поліпшення механічної міцності перед термічною обробкою термічно оброблюваної панелі засклення з покриттям, що має принаймні один шар металевого покриття, який відбиває інфрачервоні промені, що перебуває між діелектричними шарами, і для зменшення числа подряпин, видимих на поверхні панелі засклення з покриттям після термічної обробки. 25. Застосування верхнього покриваючого шару за п.24, у якому другий верхній покриваючий підшар має геометричну товщину в діапазоні від 15 до 30Å. 26. Панель засклення з багатошаровим покриттям, яка містить послідовно принаймні: скляний субстрат, основний просвітлювальний шар, 5 92901 6 шар, що відбиває інфрачервоні промені, верхній просвітлювальний шар, верхній покриваючий шар, у якій верхній покриваючий шар складається по суті з оксиду кремнію, субстехіометричного оксиду кремнію, нітриду кремнію, оксинітриду кремнію, карбіду кремнію, карбонітриду кремнію, оксикарбіду кремнію або оксикарбонітриду кремнію або їх суміші, та має геометричну товщину, вибрану з діапазону від 15 до 30Å. Цей винахід стосується панелей засклення та зокрема, але не виключно, сонцезахисних панелей і/або панелей засклення з низьким коефіцієнтом випромінювання та/або панелей засклення, які можуть піддаватись термічній обробці з подальшим нанесенням на субстрат засклення оптичного фільтра у формі багатошарового покриття (coating stack). Винахід стосується зокрема випадків, коли багатошарове покриття наносять на засклення методом вакуумного осадження, наприклад, напилюванням або магнетронним розпиленням. При проектуванні багатошарових покриттів для застосування в заскленні слід розглянути численні фактори. Вони включають не тільки бажані оптико-енергетичні характеристики панелі засклення з покриттям, але також, наприклад, опір стиранню багатошарового покриття (щоб полегшувати поводження, транспортування та обробку), стабільність і хімічну стійкість багатошарового покриття (щоб полегшувати зберігання за різних умов) і толерантність контролю процесу виробництва (щоб сприяти прийнятним виходам виробництва та відповідності між партіями продукту). Відомим є нанесення верхнього покриття на багатошарове покриття, зокрема, у спробі збільшити опір стиранню та/або хімічну стійкість багатошарового покриття. GB 2293179 стосується додаткового захисного шару для поліпшення хімічної та механічної стійкості субстратів з покриттям при зменшенні будь-яких подальших змін в оптичних властивостях. Цей захисний шар формують із оксидів або оксинітридів кремнію або сумішей з одного або кількох оксидів, нітридів і оксинітридів кремнію, і він має товщину від 10 до 100Å. Однак автори виявили, що такий захисний додатковий шар, подібний до того, що описаний в GB 2293179, коли його наносять на деякі багатошарові покриття, наприклад, на багатошарове покриття типу "основний просвітлювальний шар/шар, що відбиває інфрачервоні промені/верхній просвітлювальний шар/верхній покриваючий шар, що складається по суті з, принаймні, одного матеріалу, вибраного із групи, що складається з титана, оксиду титана та нітриду титана", не завжди забезпечував гарну стійкість при транспортуванні, і могли з'являтися подряпини на поверхні покриття. Подряпини виявляються навіть більш численними та видимими, коли покрита панель засклення була термічно оброблена після її транспортування. Під транспортуванням тут розуміють переміщення, наприклад, вантажівками, у штабелях або ящиках, від, наприклад, установки для нанесення покриттів до оптового торговця або перевізника або в гартівну піч. Цей винахід стосується панелей засклення, способу виробництва панелей засклення та застосування верхнього покриваючого шару, як визначено в незалежних пунктах формули винаходу. Більш прийнятні варіанти здійснення винаходу визначені в залежних пунктах формули винаходу. Цей винахід може забезпечувати більш прийнятне поєднання доброї механічної міцності, зокрема, гарної стійкості проти подряпин в процесі переміщення, термічної обробки, хімічної стійкості, вологостійкості та стабільності виробничих параметрів. Верхній покриваючий шар може, більш прийнятно, бути сполученням, з, принаймні, двох підшарів: перший верхній покриваючий підшар, як вважають, забезпечує, серед іншого, "резервне" використання, коли панель засклення піддають термічній обробці, щоб гарантувати термічний захист для інших частин багатошарового покриття в процесі термообробки; а другий верхній покриваючий підшар, як вважають, забезпечує, серед іншого, механічний захист панелі засклення з покриттям. Було виявлено, більш прийнятно, що верхній покриваючий шар включає перший верхній покриваючий підшар, нижче другий верхній покриваючий підшар, що складається по суті з, принаймні, одного матеріалу, вибраного із групи, що складається з титана, оксиду титана та нітриду титана. Одна перевага першого верхнього покриваючого підшару цього винаходу полягає в тому, що він може забезпечувати панелі засклення особливо добру хімічну стійкість у процесі зберігання, наприклад, перед термічною обробкою та/або складанням, з полегшенням контролю технологічних допусків і процесу виробництва. Це може поєднуватись зі здатністю забезпечувати термозахист для інших частин багатошарового покриття в процесі термічної обробки. Більш прийнятно, перший та другий верхні покриваючі підшари перебувають у безпосередньому контакті один з одним, але в інших варіантах здійснення винаходу між ними може бути присутнім ще один підшар. Ще більш прийнятно, верхній покриваючий шар складається з двох верхніх покриваючих підшарів. Однак у деяких варіантах здійснення винаходу, верхній покриваючий шар може містити додаткові підшари, наприклад, під першим верхнім покриваючим підшаром. Перший верхній покриваючий підшар може містити матеріал, відмінний від тих, що зазначені вище, наприклад, він може складатися з, містити або базуватись на: Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Сr або їх суміші, або суміш з, принаймні, одного із цих металів і Аl і/або В або 7 оксид, субстехіометричний оксид, нітрид або оксинітрид Ті, Zr, Hf, V, Nb, Та, Cr або їх суміші, або оксид, субстехіометричний оксид, нітрид або оксинітрид, які являють собою суміш із, принаймні, одного із цих металів з Аl і/або В. Перший верхній покриваючий підшар може мати геометричну товщину в діапазоні від 20 до 100Å, більш прийнятно, у діапазоні від 20 до 80Å або від 20 до 50Å або від 20 до 40Å або від 20 до 30Å, і ще більш прийнятно, у діапазоні від 25 до 30Å. Товщини, принаймні, 20Å можуть давати змогу уникати пошкоджень при термічній обробці панелі засклення, а товщини не більше 100Å, більш прийнятно, 80Å або 50Å, можуть запобігати занадто великому зменшенню коефіцієнта пропускання світла панелі засклення з покриттям. Другий верхній покриваючий підшар може складатися по суті з оксиду кремнію, нітриду кремнію, оксинітриду кремнію, карбіду кремнію, карбонітриду кремнію, оксикарбіду кремнію або оксикарбонітриду кремнію. Більш прийнятно, цей шар наносять методом вакуумного осадження, зокрема, магнетронного розпилення. Використовувану мішень осаджують так, щоб шар можна було виготовити із чистого Si або Si, дотованого, наприклад, одним або кількома з Аl (наприклад, 8% Аl у мішені з Si), Zr, Ті, NiCr, Ni, В або Sb, як добре відомо в цій галузі техніки. Другий верхній покриваючий підшар може потім включати відносно малі кількості такого допуючого агента без відходу від цього винаходу. Також можуть використовуватись мішені з Si, подібні до мішені FG90 від Carborundum Company. Геометрична товщина другого верхнього покриваючого підшару лежить, більш прийнятно, у діапазоні від 10 до 50Å, більш прийнятно, у діапазоні від 10 до 40Å, ще більш прийнятно, у діапазоні від 15 до 30Å. При товщині меншій від 10Å другий верхній покриваючий підшар може бути не досить товстим, щоб захищати багатошарове покриття від подряпин, наприклад, у процесі транспортування. Крім того, коли панель засклення з покриттям термічно обробляють після її формування або після її формування та транспортування, автори виявили, що товщини другого верхнього покриваючого підшару понад 50Å можуть спричинити неприпустимі подряпини. Ці подряпини, що з'являються після термічної обробки панелі засклення з покриттям, очевидно, є фактично "дендритами", що показують зони крихкості в покритті, тобто, слабості самого покриття при проведенні термічної обробки. Такі дендрити, очевидно, формуються уздовж шляхів, де механічний контакт відбувся перед термічною обробкою, показуючи, на макроскопічному рівні, "подряпини", які перетворюють панелі засклення в непридатні. Коли перший верхній покриваючий підшар складається з, містить або базується на Ті або одній з його зазначених вище сполук, геометрична товщина другого верхнього покриваючого підшару лежить, більш прийнятно, у діапазоні від 15 до 30Å, більш прийнятно, у діапазоні від 15 до 25Å. Більш прийнятно, коли другий верхній покриваючий підшар складається по суті з оксиду кремнію, і цей оксид є повністю окисленим; це може 92901 8 давати оптичні переваги для багатошарового покриття, причому шар повністю окисленого діоксиду кремнію має більш низький вплив на колір, наприклад, усього багатошарового покриття. Альтернативно, другий верхній покриваючий підшар може складатися по суті із субстехіометричного оксиду кремнію. Більш прийнятно, другий верхній покриваючий підшар піддається впливу повітря, тобто він являє собою зовнішній шар багатошарового покриття. Це може забезпечувати особливо добрі результати щодо механічної міцності та термічної оброблюваності. Також можна другий верхній покриваючий підшар використовувати без першого верхнього покриваючого підшару. У більш прийнятному варіанті здійснення винаходу верхній покриваючий шар включає перший верхній покриваючий підшар, що складається по суті з нітриду титана, що має геометричну товщину в діапазоні від 20 до 40Å, і другий верхній покриваючий підшар, що складається по суті з оксиду кремнію, що має геометричну товщину в діапазоні від 15 до 25Å. Поєднання властивостей, які можуть бути забезпечені цим винаходом, має специфічні переваги щодо термічної оброблюваності та термічно оброблених панелей засклення. Проте, цей винахід також може використовуватись для засклень, які не обробляють термічно. Термін "термічно оброблювана панель засклення", що вживається тут, означає, що ця панель засклення, яка несе багатошарове покриття, пристосована, щоб піддавати її згинанню (гнуттю) і/або термічному загартуванню та/або операції термічного твердіння та/або іншому процесу термічної обробки, причому помутніння обробленої так панелі засклення не перевищує 0,5, і більш прийнятно, помутніння не перевищує 0,3. Такі процеси термічної обробки можуть включати нагрівання або витримування засклення, що несе багатошарове покриття, або при температурі більш ніж близько 560°С, наприклад, витримуванню в атмосфері між 560°С і 700°С. Інші такі процеси термічної обробки можуть бути спіканням керамічного або емалевого матеріалу, вакуумною герметизацією елемента подвійного засклення та випалу покриття з низькою відбиваючою здатністю, нанесеного вологим способом (wet-coated), або протиблимового покриття. Процес термічної обробки, особливо, коли він являє собою згинання та/або термічне загартування та/або операцію термічного твердіння, може виконуватись при температурі, принаймні, 600°С протягом, принаймні, 10 хвилин, 12 хвилин або 15 хвилин, при температурі, принаймні, 620°С протягом, принаймні, 10 хвилин, 12 хвилин або 15 хвилин, або при температурі, принаймні, 640°С протягом, принаймні, 10 хвилин, 12 хвилин або 15 хвилин. Шари покриття, більш прийнятно, наносять методом вакуумного осадження покриттів, зокрема, магнетронного розпилення. Панелі засклення відповідно до винаходу можуть містити один або кілька шарів, що відбивають інфрачервоні промені. Ці шари, які можуть бути виготовлені зі срібла, наприклад, діють, щоб від 9 бивати падаючі інфрачервоні промені. Діелектричні просвітлювальні шари, які можуть бути вставлені між шарами, що відбивають інфрачервоні промені, служать, щоб зменшувати відбиття видимої частини спектра, що викликали б в іншому випадку шари срібла. Кожний діелектричний просвітлювальний шар може складатися з одного шару або може містити два або кілька підшарів, які разом формують діелектричний просвітлювальний шар. Діелектричні просвітлювальні шари або, принаймні, частина діелектричних просвітлювальних шарів може містити оксид, наприклад, оксид, що містить цинк і олово та/або цинк і алюміній. Багатошарове покриття може містити один або кілька бар'єрних шарів, що лежать нижче та/або вище шару, що відбиває інфрачервоні промені, як відомо в цій галузі техніки. Можуть використовуватись бар'єри з, наприклад, одного або кількох таких матеріалів: Ті, Zn, Cr, "нержавіюча сталь", Zr, Nb, Ni, NiCr, NiTi, ZnTi і ZnAl. Такі бар'єри можуть бути нанесені як металеві шари, як субоксиди (тобто частково окислені шари) або як повністю окислені оксиди. Альтернативно, також можуть використовуватись азотовані бар'єрні шари. Кожний бар'єрний шар може складатися з одного шару або може містити два або кілька підшарів, які разом формують бар'єрний шар. Бар'єрний шар може містити перший бар'єрний шар по суті в металевій формі, наприклад, що включає нікель і хром, і розташований вище другий бар'єрний шар із складом, відмінним від першого бар'єрного шару (наприклад, що включає титан), який перебуває у формі, вибраної із групи, що складається з оксидів, субстехіометричних оксидів, нітридів, субстехіометричних нітридів, оксинітридів і субстехіометричних оксинітридів. В одному варіанті здійснення винаходу другий верхній покриваючий підшар може мати геометричну товщину в діапазоні від 200 до 400Å, більш прийнятно, від 250 до 350Å, або ще більш прийнятно, близько 300Å. Автори несподівано виявили, що такий діапазон товщини може надавати гарні механічні властивості та може знижувати ймовірність або взагалі запобігати появі подряпин після термічної обробки панелі засклення. Однак такі товщини можуть збільшувати вартість продукції та можуть також вимагати, щоб все багатошарове покриття було переглянуто, наприклад, щодо товщини шарів, щоб уникати, наприклад, змін кольорів. Автори виявили, що найкращий засіб для моделювання того, що відбувається з панеллю засклення з покриттям, коли її транспортують, - це автоматичне випробування на стирання полотна (Automatic Web Rub Test - AWRT). Поршень, покритий бавовняною тканиною (посилання: CODE 40700004, поставляється ADSOL), входить у контакт із покриттям і коливається на поверхні. Поршень несе вагу, щоб мати силу 33 Н, яка діє на палець діаметром 17 мм. Тертя бавовни по поверхні з нанесеним покриттям буде пошкоджувати (видаляти) покриття через певне число циклів. Це випробування використовують, щоб визначити поріг перед знебарвленням покриття (видаленням 92901 10 верхнього шару) і перед появою подряпин на покритті. Випробування проводили в процесі 10, 50, 100, 250, 500 і 1000 циклів, при різних відстанях на зразку. Зразок досліджують, використовуючи "штучне небо" (artificial sky), щоб визначити, чи можна побачити знебарвлення та/або подряпини на зразку. Дані AWRT вказують число циклів, що дають відсутність або дуже легку деградацію (не видиму неозброєним оком при однорідному "штучному небі" на відстані 80 см від зразка). Знаки "-" або "+" вказуються після даних AWRT залежно від того, відповідно, чи з'являються легкі подряпини, або їх немає зовсім. Більш прийнятно, панелі засклення відповідно до винаходу показують величини AWRT принаймні 250, більш прийнятно, принаймні, 500. Багатошарове покриття панелі засклення цього винаходу може бути таким, що якщо його нанести на прозорий лист скла 4 мм, він давав би TL, що вимірюється із джерелом світла С, більше близько 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% або 90%. Термічна обробка може спричинити збільшення коефіцієнта пропускання світла (TL) панелі засклення. Таке збільшення TL може бути більш прийнятним, щоб гарантувати, що TL є досить високим для панелі засклення, яка повинна використовуватись в заскленнях з високим коефіцієнтом пропускання світла, наприклад, у вітрових стеклах транспортного засобу або в архітектурних спорудах, де бажаною є монолітна панель засклення з покриттям, щоб мати TL більш ніж близько 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% або 90%, або в елементах подвійного засклення, де елемент подвійного засклення, бажано, має TL понад близько 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80% або 85%. TL може зростати в абсолютних значеннях у процесі термічної обробки на, наприклад, більше близько 2,5%, більше близько 3%, більше близько 4%, більше близько 6%, більше близько 8% або більше близько 10%. Панелі засклення відповідно до винаходу можуть бути придатними для складання в елемент подвійного засклення. Вони можуть бути пристосовані, наприклад, для складання в елемент подвійного засклення з багатошаровим покриттям у положенні 3 (внутрішня поверхня внутрішнього листа скла) або в положенні 2 (внутрішня поверхня зовнішнього листа скла). Принаймні, одна з панелей засклення, що формує елемент подвійного засклення, може бути термічно оброблена перед її включенням в елемент подвійного засклення. Варіанти здійснення винаходу будуть тепер далі описані тільки за допомогою прикладів, разом з порівняльними прикладами. Багатошарові покриття були нанесені магнетронним розпиленням на скляні субстрати відповідно до наведених нижче таблиць. Всі багатошарові покриття описані так, як вони виходять із установки для нанесення покриттів магнетронним розпиленням. Товщина скла становила для всіх прикладів 6мм, за винятком прикладу 9, де вона дорівнювала 2,6мм. Аналогічні результати слід 11 очікувати від стекол іншої товщини, наприклад, 4мм. У прикладах з 1 до 6 і 11 та порівняльних прикладах з 1 до 11 багатошарове покриття було завжди однаковим, за винятком верхнього покриваючого шару. Просвітлювальні шари містять змішані оксиди цинку та олова в різних пропорціях: Zn(50)Sn(50)Ox означає змішаний оксид зі вмістом 50% Zn і 50% Sn, a Zn(90)Sn(10)Ox, означає змішаний оксид з 90% Zn і 10% Sn. Фактично, точний склад мішені, яка використовується, щоб одержати шар Zn(50)Sn(50)Ox, являє собою Zn: 52%, Sn: 48% за масою цих металів у мішені. Це відповідає складу, який дає змогу легко формувати станат цинку, відомий у цій галузі техніки своїми блокуючими властивостями у процесі термічних обробок. Порівняльні приклади 1 і 2 ілюструють, що верхній покриваючий шар, який містить єдиний підшар TiN, показує незадовільні результати у випробуванні AWRT, причому покриття погіршується після менш ніж 50 циклів, навіть коли товщина підшару TiN є більшою. Порівняльні приклади з 3 до 7 і приклади з 1 до 3 ілюструють додавання другого верхнього покриваючого підшару з SiO2 вище першого верхнього покриваючого підшару TiN, причому ці підшари SiO2 мають різні товщини. Порівняльний приклад З показує, що додавання 10Å верхнього покриваючого підшару з SiO2 не дає змогу поліпшувати результати у випробуванні AWRT. Приклади з 1 до 3 і порівняльні приклади з 4 до 7 показують, однак, аналогічні та гарні результати AWRT з верхніми покриваючими підшарами з SiO2 від 15 до 300Å. Ці багатошарові покриття, проте, відрізняються один від одного в їх здатності до термічної обробки, наприклад, загартування, без появи подряпин після термообробки. Порівняльні приклади з 4 до 7 з товщиною SiO2між 36 і 100Å показують подряпини як після загартування, так і після транспортування (яке моделюється випробуванням AWRT) і загартування. У той час як приклади 1, 2 і 3 з товщиною SiO2 15, 25 і 300Å, надають перевагу доброї стійкості при випробуванні AWRT, і таким чином, при транспортуванні та не демонструють подряпин після загартування. Ці приклади, які являють собою частину цього винаходу, пропонують, таким чином, покриття з доброю механічною міцністю, наприклад, гарною міцністю для транспортування, маючи перевагу можливості термічної обробки. Що стосується прикладу 3, зазначимо, що внаслідок більш високої товщини SiO2, зміни кольорів можуть, очевидно, бути порівнянними з панеллю засклення з покриттям без підшару SiO2. Це може бути скоректовано регулюванням товщини інших шарів, які формують багатошарове покриття, без зменшення переваги доброї механічної міцності та здатності багатошарового покриття до термообробки з верхнім покриваючим підшаром SiO2. Порівняльні приклади 8, 9 і 11 ілюструють перевагу першого верхнього покриваючого підшару з TiN для забезпечення доброї можливості термічної обробки та стабільності панелі засклення з покриттям. Порівняльний приклад 10 ілюструє перевагу присутності у такому порядку другого верхнього 92901 12 покриваючого підшару з SiO2 вище першого верхнього покриваючого підшару з TiN. Приклади 4, 5 і 6 ілюструють інші варіанти здійснення винаходу: перший верхній покриваючий підшар з Ті або другий верхній покриваючий підшар з SiC. Приклад 4 показує перед термічною обробкою коефіцієнт пропускання світла 82%, коефіцієнт випромінювання 0,070 і електричний опір 6,Ом/см2, а після термічної обробки, коефіцієнт пропускання світла 89%, коефіцієнт випромінювання 0,045 і електричний опір 4,5Oм/см2. Приклад 6 показує коефіцієнт пропускання світла 78% перед термічною обробкою та 89% після термічної обробки. Приклад 11 ілюструє перший верхній покриваючий підшар з Zr. Приклади з 7 до 9 ілюструють застосування винаходу до подвійних багатошарових покриттів зі срібла з різними першими верхніми покриваючими підшарами, тобто TiN, Ті, ТіО2. Приклади 7 і 8 являють собою термічно оброблювані покриття, що надають високу селективність; вони демонструють коефіцієнт пропускання світла 74% перед загартовуванням і 81% після загартовування, коефіцієнт випромінювання 0,018 і електричний опір на квадрат 1,6Ом/см2. Панель засклення за прикладом 9 може використовуватись у виробництві термічно оброблюваного вітрового сонцезахисного скла для автомобілів. Такі вітрові стекла демонструють коефіцієнт пропускання світла 77% при джерелі світла А, коефіцієнт пропускання енергії 44% і електричний опір на квадрат 2,2Ом/см2. Приклад 10 являє собою випробування транспортування панелей засклення відповідно до винаходу (листи скла, що несе багатошарове покриття відповідно до прикладу 1 за винятком того, що товщина SiO2 становила 20Å), і панелей засклення не відповідно до винаходу (листи скла, що несе багатошарове покриття відповідно до порівняльного прикладу 2). Всі ці листі скла піддавались таким стадіям: - Складання скляних листів у стопи по 2,5 Τ кожний, з 200 г порошку, що лежить між листами скла, на м2 стекла. - Відвантаження після 3-місячного складування. - Завантаження у вантажівки з картонними розпірними деталями між стопами. - Тиск у прокладках (cushions) 4 бари. - Переміщення більше ніж на 1000км, перетинаючи Альпи, які являють собою критичний випадок через повороти дороги та стрибкоподібні зміни у температурі. - Огляд скляних листів під освітленням точковим джерелом світла: гарний результат (немає подряпин, немає знебарвлення) для скляних листів з верхнім покриваючим підшаром з SіO2, на відміну від скляних листів без верхнього покриваючого підшару з SiO2. - Переміщення назад до пункту відправлення, новий огляд, і завжди добрий результат для скляних листів з верхнім покриваючим підшаром з SіO2. - Відвантаження скляних листів з верхнім покриваючим підшаром з SіO2, які переміщали, як описано вище, у піч загартування через 6 місяців 13 після того, як на скляні листі було нанесене покриття. - Маніпуляція, розрізання, обробка скляних листів. 92901 14 - Загартування. - На виході з печі немає жодних механічних дефектів, видимих неозброєним оком. 15 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 92901 Підписне 16 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюGlazing panel (variants) and use of the top coat layer for it
Автори англійськоюRokini Philippe, Depov Jean-Michel
Назва патенту російськоюПанель застекления (варианты) и применение верхнего покрывающего слоя для нее
Автори російськоюРокини Филипп, Депов Жан-Мишель
МПК / Мітки
МПК: B32B 17/06, C03C 17/23, C03C 17/22, C03C 17/36, C03C 17/34
Мітки: застосування, шару, неї, панель, покриваючого, варіанти, верхнього, засклення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-92901-panel-zasklennya-varianti-ta-zastosuvannya-verkhnogo-pokrivayuchogo-sharu-dlya-ne.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Панель засклення (варіанти) та застосування верхнього покриваючого шару для неї</a>
Попередній патент: Композиція водного зв’язуючого для мінеральних волокон, спосіб виробництва продукту з мінеральних волокон та продукт з мінеральних волокон
Наступний патент: Спосіб одержання пропілену з пропану
Випадковий патент: Магніточутливий нейтронозахватний нанокомпозитний матеріал