BR112013030190B1 - substrato de vidro transparente tendo um revestimento de camadas consecutivas - Google Patents

Abstract

SUBSTRATO DE VIDRO TRANSPARENTE TENDO UM REVESTIMENTO DE CAMADAS CONSECUTIVAS A presente invenção refere-se a um substrato de vidro transparente tendo um revestimento incluindo em ordem: uma primeira camada de neutralização de cor refletida, uma segunda camada com baixa emissividade essencialmente feita de SnO2:F e tendo uma espessura entre 455 e 800 nm e uma terceira camada que é essencialmente feita de SiOX , x sendo menor do que ou igual a 2 e tem uma espessura entre 40 e 65 nm ou entre 140 e 180 nm. A invenção também se refere a uma chapa de vidro dupla e uma chapa de vidro tripla fabricadas de tal substrato de vidro e a uma janela compreendendo as ditas chapas de vidro.

Description

A presente invenção refere-se a um substrato transparente revestido com camadas sucessivas, das quais pelo menos uma é uma camada de baixa emissividade, referida como camada de baixa E, em que a estrutura de laminação apresenta altos valores de fator solar. O substrato então revestido forma uma estrutura de vidro funcional tipicamente compreendendo pelo menos uma unidade de envidraçamento duplo.

Sabe-se formar várias estruturas de laminação que compreendem camadas sucessivas de compostos que são baseados, em particular, em metais ou semicondutores e óxidos, nitretos, oxinitretos do mesmo sobre um substrato transparente tal como vidro para efeitos óticos e elétricos específicos. Portanto, um pode citar como exemplos estruturas de laminação para aplicações solares tais como aplicações fotovoltaicas, para aplicações arquitetônicas, tanto para propriedades refletivas quanto antirrefletivas e um baixo ou alto fator solar são buscados, enquanto exibem também estabilidade de cor independente do ângulo de observação, para aplicações automotivas, para usos domésticos tais como portas de fornos.

Os exemplos de estruturas em multicamadas sobre um substrato de vidro incluem estruturas de laminação que proveem propriedades de baixa E como um resultado de compostos tais como SnO2:F, SnO2:Sb, ITO (óxido de indio dopado com estanho) ou metais como prata. Pode ser também vantajoso incluir entre o substrato e a camada funcional de baixa E uma camada que, por outro lado, evita a migração de ions de sódio do vidro para reduzir irisação e, por outro lado, a geração de uma variação em cores em reflexão em diferentes ângulos de observação do vidro revestido.

Por exigências arquitetônicas, isto é, para casas ou construções providas com janelas, parece que os substratos de vidro são submetidos a certas exigências ambientais tais como um fator solar (SF ou g) que é tão alto quanto possivel embora também minimize a emissividade (E) na faixa infravermelha extrema (IR), isto é, para comprimentos de ondas maiores do que 2.500 nm. Tais estruturas envidraçadas, em particular unidades de envidraçamento duplo providas com uma camada de baixa emissividade, proveem, portanto, uma dupla função: um isolamento e uma retenção térmica altamente satisfatória do calor em uma construção por causa da camada de baixa E e um fornecimento "livre" de energia associada com o alto SF. Dignos de menção como exemplos aqui são os substratos de vidro: vidro transparente - SiOx - SnO2:F, os valores de desempenho que são de tal modo que a emissividade é tão baixa como 0,1 e o SF é cerca de 73% para uma unidade de envidraçamento duplo, na qual um dos substratos de vidro é revestido com estas camadas. A subcamada de SiOx é utilizada neste caso para evitar a migração de ions de sódio do vidro e também para permitir a neutralização de cor na reflexão do vidro revestido, isto é, evitar as cores interferenciais na reflexão.

Outro parâmetro que deve ser considerado é o desempenho de economia de energia de uma janela formada em sua totalidade de uma unidade de envidraçamento e uma estrutura apropriada, definida pelo acrônimo "WER" "janela com classificação de energia". As janelas tais como aquelas com base no envidraçamento duplo podem também ser classificadas de acordo com um grau de desempenho de economia de energia representadas pelas letras de A a G, "rótulo A "sendo o desempenho mais eficiente. Por exemplo, a WER pode ser calculada para uma unidade de envidraçamento duplo ajustada com uma estrutura de apoio para o vidro de acordo com critérios destacados pelo Conselho Britânico de Classificação de - BFRC (Londres, Reino Unido). De acordo com a avaliação do BFRC da WER é alcançada com base na seguinte fórmula: WER (kWh/m2/ano) = (218,6 x g) - 68,5 x (U + L) , em que: g = SF : fator solar da janela; U (janela) = o coeficiente térmico (W/m2.K) da janela que inclui a estrutura de apoio e o envidraçamento; L: o calor perdido associado com a passagem de ar através da janela (W/m2.K).

Consequentemente, os valores de WER positivos demonstram uma economia de kWh (quilowatt horas) por metro quadrado da janela por ano e os valores negativos indicam que a janela causa consumo de energia. De acordo com esta formula uma janela de rótulo A apresenta uma WER positiva, um rótulo B é utilizado para janelas que apresentam uma WER na faixa entre -10 e 0, o rótulo G indica que a janela apresenta uma WER de menos de -70. Um rótulo é altamente recomendado para janelas destinadas para o mercado britânico.

O pedido de patente N° 94/25410 descreve unidades de envidraçamento que compreendem um substrato de vidro provido com uma camada funcional fina, a qual camada funcional fina apresenta em particular propriedades de baixa emissividade e a escolha de sua cor na reflexão sobre a lateral da camada encontra-se na escala azul. Este documento descreve estruturas de laminação que compreendem: (i) um revestimento interno que é localizado diretamente sobre o vidro, é baseado em oxinitretos ou oxicarbonetos de silicio ou baseado em óxidos de metais tais como TiO2, SnO2 e ZnO, apresenta indice refrativos na faixa de entre 1,65 e 1,90, apresenta uma espessura que varia entre 70 e 135 mm; (ii) uma camada funcional que apresenta um indice refrativo próximo de 2, uma espessura na faixa de entre 300 e 450 nm e é, por exemplo, constituído de SnO2:F; e (iii) uma camada externa que é localizada sobre a camada funcional e é composta de SiO2 em particular, apresenta uma espessura que varia entre 70 e 110 nm e um indice refrativo entre 1,40 e 1,70. Um substrato revestido desta forma e montado em uma unidade de envidraçamento duplo apresenta uma reflexão de luz de no máximo 15%, uma cor em reflexão na escala azul, em particular, entre 465 e 480 nm e uma pureza na reflexão sobre a lateral da camada de no máximo 5%.

A patente norte-americana N° 6174599 B1 descreve unidades de envidraçamento que compreendem um vidro provido com uma camada funcional fina, a qual camada funcional fina apresenta em particular propriedades de baixa emissividade e a escolha de sua cor em reflexão sobre a lateral da camada encontra-se na escala azul. Este documento descreve estruturas de laminação que compreendem: (i) um revestimento interno que é localizado diretamente sobre o vidro, é baseado, em particular, sobre óxido de silicio, oxicarboneto de silício ou oxinitreto de silício que apresenta um índice refrativo gradiente; (ii) uma camada funcional que apresenta um índice refrativo de entre 1,8 e 2, uma espessura de entre 350 e 550 mm e é composto de SnO2:F, por exemplo; e (iii) uma camada externa que é localizada sobre a camada funcional e é composta de SiO2 em particular, apresenta uma espessura que varia entre 70 e 120 nm e um índice refrativo entre 1,4 e 1,7. Um substrato revestido desta maneira apresenta uma transmissão de luz de pelo menos 75%, uma cor na reflexão na escala azul e uma emissividade de no máximo 0,18.

Um dos objetivos da invenção é prover um substrato de vidro transparente revestido com camadas, em que o conjunto forma uma estrutura de laminação e o dito substrato de vidro forma parte de uma unidade de envidraçamento duplo ou triplo. Portanto, uma tal unidade de envidraçamento duplo ou triplo não busca simplesmente otimizar uma de suas propriedades, mas encontra o compromisso de cor neutral na reflexão e estabilidade de cor independente do ângulo de observação, com baixa emissividade, vantajosamente de menos que ou igual a 0,12 e o SF mais alto possível, permitindo uma WER positiva a ser obtida para uma janela com base em tal envidraçamento colocado em uma estrutura apropriada para alcançar estes valores de WER. É também necessário que o envidraçamento exiba uma neblina menor do que 1% ou ainda menor do que 0,6%, de modo a evitar um aparecimento "leitoso" indesej ado.

A invenção refere-se, portanto, a um substrato de vidro transparente que apresenta um revestimento que compreende, na seguinte ordem: • uma primeira camada para neutralização de cores na reflexão, • uma segunda camada com baixa emissividade que consiste essencialmente em SnC>2: F com uma espessura na faixa de entre 455 e 800 nm, e • uma terceira camada que consiste essencialmente em SiOx, onde x é menor do que ou igual a 2, com uma espessura na faixa de entre 40 e 65 mn ou entre 140 e 180 nm.

O requerente mostrou que, por causa da escolha dos materiais que formam as camadas da estrutura de laminação de um substrato de vidro transparente e sua espessura, as unidades de envidraçamento duplo podem ser formadas de modo que alcançam desempenhos intensificados em termos de fator solar, WER, emissividade e ao mesmo tempo uma estabilidade de cor neutra em diferentes ângulos de observação. Os valores de SF de pelo menos 73% e mesmo próximo de 75% ou ainda mais altos ou superiores a 81%, podem ser alcançados para o envidraçamento com um valor E menor do que ou igual a 0,12 e, portanto, capaz de uma WER positiva a ser obtida. Ao mesmo tempo, a neutralidade de cor em vários ângulos de observação pode ser retida com a*<0, vantajosamente -1 a* -3 e b*<5, preferivelmente - 6 <, b* 5, vantajosamente -5 b* 5 e particular e vantajosamente -2 b* 2 (valores na reflexão em um ângulo de observação na faixa entre 8o e 55° - iluminante D65), que é também o caso com uma unidade de envidraçamento triplo. Estes valores de a* e b* permitem uma neutralidade de cor na reflexão a ser retida, isto é, ligeiras reflexões, a tonalidade desejada, que é verde amarelado ou verde azulado, são permitidas, enquanto evita uma reflexão vermelha esteticamente inaceitável e indesejada e dar ao envidraçamento uma estabilidade de cor na reflexão independente do ângulo de observação que é medido através de Δa*b* com o valor de 3,5 no máximo (vide abaixo) . Na estrutura principal da invenção, a neutralidade e estabilidade na reflexão são observadas ou medidas em relação à lateral externa de uma construção, isto é, a partir da lateral "Pl". Uma pessoa versada na técnica verificará todos os detalhes e todas as informações com relação às medidas de a* e b* na literatura técnica, em particular, com base no trabalho por Ray G. Gordon e R.S. Hunter, conforme descrito nas patentes norte-americanas N° 4.377.613, 4.187.336 e 4.419.386. Além disso, os valores de neblina podem ser mantidos tão baixo quanto possivel, para menos de 1% ou ainda menos de 0,6%. Contudo, para obter os valores E acima, é necessário apresentar espessura de SnO2:F, conforme reivindicado, que pode infelizmente ir contra aos baixo valores de neblina desejados. Consequentemente, para alcançá-los, o método de deposição de SnC>2: F inclui um ácido inorgânico presente nos precursores tais como HC1 ou HNO3, o efeito do qual é para "nivelar" ou alisar as rugosidades desta camada de acordo com a instrução do documento WO 2010/107998.

Uma das vantagens da invenção, em particular no caso de unidades de envidraçamento duplo ou envidraçamento triplo, é permitir que estes desempenhos sejam alcançados sem que tenha de recorrer a um ou mais vidros transparentes extras, que são conhecidos por aumentarem o SF, e/ou sem o uso de criptônio ou xenônio como gás de preenchimento nestas unidades de envidraçamento duplo, que sâo conhecidos por reduzirem o U.

O requerente mostrou, portanto, que de modo a alcançar estes objetivos foi necessário escolher, entre outras coisas, uma espessura de camada de SiOx (a terceira camada) que poderia permitir que o SF fosse aumentado enquanto permite que uma neutralidade ou estabilidade de cor na reflexão. Além do mais, para alcançar os valores de U mais baixos possiveis (envidraçamento duplo), isto é, tipicamente menores do que ou iguais a 1,4 W/m2.K, é necessário recorrer às espessuras de SnO2:F de acordo com a invenção. Em termos mais gerais, é na verdade a combinação de camadas particulares com faixas de espessura especificas que permitem que este objetivo seja alcançado, desde que a otimização de um dado parâmetro tal como SF, E de estabilidade de cor apresente uma influencia sobre os desempenhos de outros parâmetros. É também exigido que as estruturas de laminação possam ser produzidas sobre uma escala industrial e vantajosamente em série, no banho de estanho fundido ou no forno Lehr localizado a jusante da zona de banho de estanho, com implementação de operações otimizadas, em particular sem custos proibitivos adicionais e sem residues significativos nos reatores.

As janelas ajustadas com tais unidades de envidraçamento, envidraçamento duplo ou triplo e com estruturas de referência que tipicamente representam 25% da área da janela e com uma estrutura em U de no máximo 1,2 W/m2.K apresentam rótulo A de WER A com valores de a*<0 e b*<5 em reflexão. Uma pessoa versada na técnica selecionará a estrutura apropriada enquanto, adicionalmente está consciente que os efeitos da invenção estão ligados às camadas e suas espessuras. Dentro da estrutura principal da invenção a janela deve ser entendida em seu sentido amplo, isto é, ela pode ser usada igualmente tanto em construções domésticas quanto industriais ou mesmo como elementos de fachada envidraçada de construções, isto é, elementos do tipo VEA (envidraçamento fixado externo).

O fator solar (SF) é medido de acordo com o padrão EN 410.

Os valores de a* e b* são obtidos de acordo com o Sistema calorimétrico de L*a*b* estabelecido pela CIE (Comissão Internacional sobre Iluminação) com iluminante padrão D65, o qual representa um estado de luz do dia com uma temperatura de cor equivalente a 6.500 K.

Os terceiros componentes L*, a* e b* são comumente representados por um espaço tridimensional. 0 componente L*, o qual é a pureza, é representado por um eixo vertical que vai de 0 (preto) a 100 (branco). No plano horizontal, o componente a* se representa sobre um eixo na faixa de cores que estão na faixa de vermelha (a* positivo) a verde (a* negativo) passando por cinza (a* = 0) e o componente b* se representa sobre um segundo eixo da faixa de cores que estão na faixa de amarela (b* positivo) a azul (b* negativo) passando por cinza (b* = 0).

Quando os valores de a* e b* em reflexão são baixos, a cor é considerada como sendo neutra. Além da neutralidade, o mercado de construção demanda cores em reflexão que evitam valores de a* 2 0.

A estabilidade de cor angular, adicionalmente neutra, é estabelecida pela medição de Δa*b* em reflexão. Quanto mais baixo for este valor, mais a neutralidade de cor é mantida em vários ângulos de observação. Esta medição de Δa*b* é um valor médio resultante daqueles estabelecidos para cada ângulo de observação de 8o, 20°, 30°, 45° e 55°. Por isso, Δa*b*(20°): [(a*8° - a*2O0)2 + (b*8° - b*20°)2]1/2 Δa*b*(30°): [(a*8° - a*30°)2 + (b*8° - b*30°)2]1/2 Δa*b*(45°): [(a*8° - a*45°)2 + (b*8° - b*45°)2]1/2 Δa*b*(55°): [(a*8° - a*55 0 ) 2 + (b*8° - b*55°)2]1/2

O ângulo de observação α (8o a 55°) é o ângulo de inclinação do envidraçamento medido em relação a um eixo perpendicular ao envidraçamento (a = 0o). Os valores de Δa*b* para unidades de envidraçamento duplo e triplo são vantajosamente de 3,5 no máximo e preferivelmente 3 no máximo.

As unidades de envidraçamento duplo compreendem uma estrutura de laminação da invenção são aquelas classicamente utilizadas nos campos arquitetônicos, substratos envidraçados separados um do outro por um espaço de 14 a 17 mm, o dito espaço sendo preenchido com um gás raro tal como argônio. O substrato transparente vantajosamente representa um vidro transparente ou extra transparente de várias espessuras, tipicamente na faixa de entre cerca de 3,8 mm e 25 mm. 0 vidro extra transparente é entendido por denotar um vidro que apresenta um teor de ferro máximo, expresso na forma de FeaCh, de menos de 0,04% em peso, em particular menos de 0,02% em peso. O vidro transparente é entendido por denotar um vidro que apresenta um teor de ferro máximo, expresso na forma de Fe2θ3, que está na faixa a partir de 0,04% a 0,4% em peso.

O propósito da primeira camada é permitir a neutralização da cor em reflexão do vidro revestido, isto é, evitar cores interferenciais em reflexão. Ela está preferivelmente em contato direto com o substrato de vidro e é vantajosamente uma monocamada que consiste essencialmente em oxinitretos de silicio, SiOxNy ou oxicarbonetos de silicio, SiOxCy, em que x é menos de 2, o indice refrativo do mesmo está na faixa de 1,65 a 1,75 e a espessura desta camada está na faixa de entre 55 e 95 nm, vantajosamente entre 60 e 90 nm e mais vantajosamente entre 70 e 90 nm. Os valores de "x"e "y"são escolhidos para ajustar os valores de índices refrativos. Em geral, a última variante de camada de neutralização é designada por SiOx, em que x é menos de 2.

Da mesma forma, a primeira camada de neutralização pode ser uma camada misturada formada principalmente de óxidos de Sn e Si, a espessura da qual está na faixa de entre 55 e 95 nm, vantajosamente entre 60 e 90 nm e mais vantajosamente entre 70 e 90 nm.

Em outras modalidades, a primeira camada de neutralização pode por sua vez ser uma camada dupla que consiste em uma camada de TiO2 disposta sobre o substrato de vidro, o qual é revestido com uma camada de óxido de silício, oxicarboneto de silício, SiOxCy ou oxinitreto de silício, SiOxNy, em que x é menor ou igual a 2 e a espessura do TiO2 é preferivelmente de 5 a 15 nm e aquela de um óxido, oxicarboneto ou oxinitreto de silício, é de 15 a 40 nm.

Ainda como uma variante, a primeira camada de neutralização pode ser uma camada dupla formada de uma camada de SnO2 ou ZnO disposta sobre o substrato de vidro, que é revestido com uma camada de óxido de silicio, oxicarboneto de silicio, SiOxCy, ou oxinitreto de silicio, SiOxNy, em que x é menor do que ou igual a 2 e a espessura do SnO2 ou ZnO é preferivelmente 15-35 nm e aquela de um óxido de silício, oxicarboneto ou oxinitreto é 15-40 nm.

A segunda camada, com baixa emissividade, que nas modalidades preferidas é localizada diretamente no topo da primeira camada de neutralização, é essencialmente consistindo em SnO2:F, tem uma emissividade E que é menor do que ou igual a 0,12, preferivelmente menor do que ou igual a 0,1 e tem uma espessura na faixa dentre 455 e 800 nm e mais vantajosamente entre 455 e 740 nm. Tal camada é produzida por tecnologias usadas classicamente tais como CVD. Esta é a camada que dá o envidraçamento que a baixa emissividade vale. Em modalidades particulares, o SnÜ2: E pode ser dopado, adicionalmente, com óxido de zircônio. Neste caso, o percentual atômico de zircônio (% atômico de Zr) na camada está na faixa dentre 0,3 percentual atômico e preferivelmente entre 0,5 percentual atômico e 2,0 percentual atômico.

A terceira camada, que de acordo com as modalidades preferidas é disposta sobre o topo da segunda camada, com baixa emissividade, é vantajosamente um óxido de silício, oxicarboneto ou oxinitreto, assim vantajosamente pertencendo à definição SiOx, preferência sendo dada a SÍO2. Os índices refrativos são, preferivelmente, na faixa dentre 1,3 e 1,6. O material da terceira camada tem a vantagem de não ser absorvente e ter um baixo índice refrativo e no envidraçamento da invenção isto permite que a reflexão de luz (LR) seja significativamnete reduzida o que aumenta a SF. No entanto, a faixa de espessuras provendo a mais significativa redução 5 na reflexão pode causar uma pobre estabilidade angular de cores na reflexão. A melhor acomodação foi encontrada, assim, para uma espessura desta camada na faixa dentre 40 e 65 nm ou entre 140 e 180 nm. A espessura desta camada é preferivelmente na faixa dentre 40 e 60 nm, mais 10 vantajosamente entre 45 e 60 nm. Embora as espessuras entre 140 e 180 nm permitam que os efeitos desejados sejam obtidos, esta faixa é, no entanto, menos preferida devido às dificuldades técnicas de usar tais espessuras e ao risco apreciável de incrustação dos reatores.

Deve ser notado que dentro da estrutura da invenção todas as camadas que formam a estrutura de laminação são obtidas classicamente usando métodos de deposição química e/ou física tais como CVD (deposição de vapor químico) , PECVD (deposição de vapor químico intensificada por plasma) e pulverização catódica em magnétron ou uma combinação dos mesmos. Estas camadas podem ser depositadas em linha graças aos dispositivos de tratamento usados classicamente na assim chamada tecnologia de vidro flotado ("float vidro").

Como um exemplo, a primeira camada, a camada de neutralização, e a terceira camada podem ser depositadas por deposição química (CVD) partindo de precursores na forma gasosa contendo, por exemplo, silano (SiH4) , um gás oxidante tal como oxigênio ou dióxido de carbono (C02) , etileno, se necessário, e nitrogênio como gás vetor, em que os fluxos de gás são direcionados sobre a superficie quente do vidro. As proporções de cada precursor permitem a deposição, por exemplo, de SiOx, em que x é menor do que ou igual a 2. Uma pessoa versada na técnica pode se referir aos pedidos de patente WO 2010/107998, US 7.037.555 ou FR 2 666 325 sem ser exaustivo.

As camadas de SnO2 ou SnO2: F usadas respectivamente na primeira camada, na camada de neutralização, sobre o vidro e para formar a segunda camada de baixa emissividade também são preparadas de uma maneira conhecida pela pessoa versada na técnica, preferência sendo dada a CVD. Usando CVD, esta camada é tipicamente formada por meio de precursores de estanho que podem ser derivados organometálicos tais como tricloreto de monobutil estanho (MBTC) ou derivados inorgânicos tais como o tetracloreto de estanho (SnClí) , ar, água na forma de vapor, oxigênio e para a camada de Sn02: F, uma fonte fluorada para a dopagem tal como HF ou ácido trifluoracético e se necessário HNO3, em particular, para a redução da névoa (WO 2010/107998). Estes precursors gasosos são, vantajosamente, direcionados e depositados em linha sobre o vidro quente.

Os depósitos de TÍO2 que fazem parte da primeira camada, a camada de neutralização, sobre o vidro são, preferivelmente, realizados usando as técnicas de CVD. Os precursores com base em derivados orgânicos ou inorgânicos de titânio tais como TTiP (tetraisopropóxido de titânio) ou TÍCI4 são usados na CVD em vez dos derivados de estanho e silano mencionados acima, como descrito em WO99/48828.

De acordo com modalidades altamente vantajosas, a invenção refere-se a uma unidade de envidraçamento duplo compreendendo dois substratos de vidro transparentes, um dos quais é um substrato de vidro portando um revestimento da invenção que tem uma U de < 1,4 W/m3.K, uma emissividade menor do que ou igual a 0,12, preferivelmente menor do que ou igual a 0,1, e um valor de fator solar de pelo menos 73%, vantajosamente de pelo menos 75% e em particular na faixa dentre 75% e 81%. Tais unidades de envidraçamento duplo foram descritas acima e são, geralmente, aquelas disponíveis no mercado. Em tais unidades de envidraçamento, um substrato de vidro único é coberto com a estrutura de laminação da invenção, que é geralmente colocada na posição "P3", isto é, no substrato de vidro mais interno com as camadas direcionadas em direção ao exterior. Neste caso, a WER também tem valores positivos e isto é apenas possível quando permitido por uma estrutura apropriada representando tipicamente 25% da área superficial da janela, em que a U da estrutura é na maioria 1,2 W/m3.K. Uma estrutura de referência é definida aqui como uma representando 25% da área superficial da janela e com uma U da estrutura de, na maioria, 1,2 W/m3.K.

Trabalhando a partir desta unidade de envidraçamento duplo, uma janela é provida que compreende uma estrutura de referência como definido aqui e a unidade de envidraçamento duplo da invenção que tem uma WER com valores maiores do que ou iguais a zero, em particular na faixa dentre 1 e 10 kWh/m2/ano.

De acordo com outras modalidades, a invenção refere-se a uma unidade de envidraçamento triplo tendo três substratos de vidro transparentes, pelo menos um dos quais é um substrato de vidro portando um revestimento da invenção que tem uma U de £ 1,1 W/m3.K, uma emissividade menor do que ou igual a 0,12 e um valor de fator solar de pelo menos 64%, em que estes são geralmente na posição "P5", isto é, no substrato de vidro mais interno com as 5 camadas direcionadas em direção ao exterior e os outros dois substratos são mais externas.

No caso onde dois dos três substratos de vidro são revestidos com camadas de acordo com a invenção, estas estão geralmente nas posições P2 e P5. Neste caso, a WER da 10 mesma forma tem valores positivos e isto somente é possivel quando permitido por uma estrutura apropriada que representa tipicamente 25% da área superficial da janela, em que a U da estrutura é na maioria 1,2 W/m3.K. É altamente vantajoso o fato de que os valores SF na faixa 15 dentre 64% e 75% podem ser alcançados.

Trabalhando a partir desta unidade de envidraçamento triplo, uma janela é provida que compreende uma estrutura de referência como definido aqui e uma unidade de envidraçamento duplo da invenção que tem uma WER 20 com valores maiores do que ou iguais a zero, em particular na faixa dentre 1 e 10 kWh/m2/ano.

Como indicado acima, a unidade de envidraçamento duplo ou triplo tem uma neutralidade de cor em vários ângulos de observação com cores na reflexão em um ângulo de 25 observação na faixa dentre 8o e 55° - iluminante D65, de a* <0, vantajosamente - 1 a* -3, e b* <5, preferivelmente -6 b* 5, vantajosamente -5 b* 5 e mais vantajosamente -2 b* < 2. Os valores de Δa*b* para as unidades de envidraçamento duplo ou triplo são 30 vantajosamente 3,5 na maioria e preferivelmente 3 na maioria.

Isto não descarta a possibilidade dos outros substratos de vidro nestas unidades de envidraçamento duplo ou triplo, isto é, aquelas não revestidas com camadas da 5 invenção, por sua vez sendo revestidas com outras camadas de substratos especificos, tais como, camadas antirreflexo. Similarmente, a possibilidade do substrato revestido com camadas desta invenção também portar camadas antirreflexo sobre a face oposta àquela revestida com a camada da 10 invenção não é descartada.

De acordo com outro aspecto, a invenção refere-se ao uso em uma unidade de envidraçamento duplo compreendendo dois substratos de vidro transparentes, um dos quais é um substrato de vidro tendo um revestimento compreendendo, na 15 seguinte ordem: uma primeira camada para a neutralização das cores na reflexão, uma segunda camada com baixa emissividade essencialmente consistindo em SnC>2:F com uma espessura na faixa dentre 455 e 800 nm e uma terceira camada essencialmente consistindo em SiOx, onde x é menor 20 do que ou igual a 2, com uma espessura na faixa dentre 40 e 65 mn ou entre 140 e 180 nm, para prover valores de fator solar de pelo menos 73%, um valor de emissividade menor do que ou igual a 0,12, em que o envidraçamento tem um coeficiente térmico, U, menor do que ou igual a 1,4 W/nT.K.

É altamente vantajoso que os valores de SF variem entre 75% e 81%.

De acordo com outro aspecto, a invenção refere-se ao uso em uma unidade de envidraçamento triplo compreendendo três substratos de vidro transparentes, um 30 dos quais é um substrato de vidro tendo um revestimento compreendendo, na seguinte ordem: uma primeira camada para a neutralização das cores na reflexão, uma segunda camada com baixa emissividade essencialmente consistindo em SnO2:F com uma espessura na faixa dentre 455 e 800 nm, e uma terceira camada essencialmente consistindo em SiOx, onde x é menor do gue ou igual a 2, com uma espessura na faixa dentre 40 e 65 mn ou entre 140 e 180 nm, para prover valores de fator solar de pelo menos 64%, um valor de emissividade menor do que ou igual a 0,12, em que o envidraçamento tem um coeficiente térmico, U, menor do que ou igual a 1,1 W/m2.K. É altamente vantajoso que o SF varie entre 65% e 75%.

Vantajosamente, quando o dito revestimento compreendendo as camadas da invenção é usado em uma unidade de envidraçamento duplo ou triplo, esta unidade tem uma neutralidade de cor em vários ângulos de observação com valores na reflexão em um ângulo de observação na faixa dentre 8o e 55° - iluminante D65, de a* <0, vantajosamente -1 < a* -3, e b* <5, preferivelmente -6 b* 5, vantajosamente -5 í b* 5 e mais 10 vantajosamente -2 i b* 2 . Os valores de Δa*b* para as unidades de envidraçamento duplo e triplo são vantajosamente 3,5 na maioria e preferivelmente 3 na maioria.

Os exemplos a seguir ilustram a invenção sem limitar seu escopo.

Exemplos 1-9

Uma unidade de envidraçamento duplo foi formada que compreende dois substratos de vidro claro cada um com uma espessura de 4 mm, que são separados 15 mm um do outro com um material de enchimento de 90% de argônio. Um dos substratos é revestidor com SiOx, onde x é menor do que 2, a seguir com SnO2: F e finalmente com SÍO2. Esta unidade de envidraçamento duplo é a seguir inserida em uma estrutura de isolamento que representa 25% da área superficial da 5 janela e tem uma U de 1,2 W/m3.K e o valor de L da janela é fixado em 0,03 W/m3.K.

As espessuras respectivas das camadas foram variadas. Os resultados nos termos de SF, a* e b*, a cor na reflexão e a estabilidade angular da cor na reflexão são 10 indicadas na tabela 1 abaixo. Os valores de SF são medidos de acordo com a norma EN 410. Os valores para a* e b* são dados para os três ângulos de observação: 8o, 30° e 55° e são medidos de acordo com o iluminante padrão D65.

A tabela 2 mostra os resultados que se referem a 15 névoa, E (emissividade) , U (envidraçamento duplo) e WER (janela).

Os resultados da tabela 1 mostram que os exemplos 1, 2, 4 e 8 são aqueles onde a melhor estabilidade é alcançada enquanto provendo matizes de cor na reflexão muito aceitáveis, visto que eles evitam a reflexão na faixa vermelha. No caso de Exemplos 3, 5, 6, 7 e 9, a cor na reflexão é altamente aceitável, no entanto, a estabilidade aqui é levemente menos favorável, embora, permaneça dentro de limites de desempenho desejados para o envidraçamento. A produção em uma escala industrial é a mais favorável nos Exemplos 0 e 6. Portanto, uma boa acomodação foi garantida entre os materiais das camadas e suas relativas espessuras, por um lado e a viabilidade de uma escala industrial (ganhos de produtividade, custos, facilidade de produção etc.), por outro lado.

Os resultados da tabela 2 indicam claramente os níveis de desempenho alcançados para estas unidades de envidraçamento duplo, em particular em termos da WER, os quais são todos positivos.

Os sistemas de envidraçamento disponíveis no mercado serão primeiramente avaliados quanto aos propósitos de comparação. Exemplo A: vidro/Si0x/Sn02: F (300 nm) e Exemplo B: vidro/ SiOx/SnO2:F (450 nm) . A tabela 3 dá os valores para SF, emissividade e WER para unidades de envidraçamento duplo produzidas de tais estruturas de laminação.

Os resultados de medições destes parâmetros mostram que as propriedades desejadas não foram obtidas visto que os valores de WER são negativos.

As estruturas de laminação tendo uma camada de SiOx, onde x é menor do que 2, no vidro, a seguir uma camada de Sn02: F e a seguir uma camada de SÍO2 que não faz parte, no entanto, da invenção, será agora avaliada para os propósitos de comparação. A tabela 4 mostra os resultados em termos de SF, a* e b*, cor na reflexão e estabilidade angular da cor na reflexão para unidades de envidraçamento 5 duplo produzidas de tais estruturas de laminação.

Os exemplos C e F, apesar de mostrarem uma diferença muito pequena na espessura da camada de SÍO2 em relação aos exemplos 6 e 8, têm cores inaceitáveis na 10 reflexão.

Os exemplos D, apesar de exibirem cores perfeitamente aceitáveis na reflexão, exibem variações de cor que são muito significativas. 0 exemplo E exibe cores aceitáveis na reflexão a 8o, mas o valor para a* muda para o para um ângulo de 55 °.

Exemplos 10-14

Uma unidade de envidraçamento triplo foi formada que compreende três substratos de vidro claro, cada um com 5 uma espessura de 4 mm, eu são separados 15 mm um do outro com um material de enchimento de 90% de argônio. Um dos substratos, na posição P5, é revestido com SiOxCy, onde x é menor do que 2, com um índice refrativo de 1,69, a seguir com SnO2:F e finalmente com SiO2. Esta unidade de 10 envidraçamento triplo é a seguir inserida dentro de uma estrutura de isolamento que representa 25% da área superficial da janela e tem um U de 1,2 W/m3.K e o valor de L da janela é fixado a 0,03 W/m3.K.

As respectivas espessuras das camadas foram 15 variadas. Os resultados em termos de SF, a* e b*, cor na reflexão são indicados na tabela 5 abaixo. Os valores de SF são medidos de acordo com a norma EN 410. Os valores para a* e b* são dados para os três ângulos de observação: 8o, 30° e 55° e são medidos de acordo com o iluminante padrão 20 D65.

A tabela 6 mostra os resultados que se referem à névoa, E, U (envidraçamento triplo) e WER (janela).

Os resultados da tabela 5 mostram que os exemplos 10, 11 e 12 são aqueles onde a melhor estabilidade é alcançada, enquanto provendo matizes muito aceitáveis da cor na reflexão, visto que elas evitam a reflexão na faixa vermelha. No caso dos exemplos 12 e 14, a cor na reflexão é altamente aceitável, no entanto, a estabilidade aqui é levemente menos favorável, embora permaneça dentro dos limites de desempenho desejados para o envidraçamento. A produção de uma escala industrial é a mais favorável no exemplo 10. Portanto, uma boa acomodação foi obtida entre os materiais das camadas e suas respectivas espessuras, por um lado, e a viabilidade de uma escala industrial (ganhos por produtividade, custos, facilidade de produção etc.), por outro lado.

Os resultados da tabela 6 indicam claramente os niveis de desempenho alcançados por estas unidades de envidraçamento triplo, em particular em termos da WER, os 5 quais são todos positivos.

Os sistemas de envidraçamento disponíveis no mercado serão primeiramente examinados para os propósitos de comparação. Exemplo G: vidro/Si0x/Sn02: F (300 nm) e Exemplo H: vidro/ SiOx/SnO2:F (450 nm) . A tabela 7 dá os 10 valores para SF, emissividade e WER para as unidades de envidraçamento duplo produzidas de tais estruturas de laminação.

Os resultados de medições destes parâmetros mostram que as propriedades desejadas não foram obtidas visto que os valores de WER são negativos.

Claims (15)

1. Substrato de vidro transparente tendo um revestimento, caracterizado por compreender a seguinte ordem a partir de vidro para o exterior: • uma primeira camada para a neutralização de cores em reflexão; • uma segunda camada com baixa emissividade consistindo em SnCgiF com uma espessura na faixa dentre 455 e 800 nm e; • uma terceira camada consistindo em SiOx, onde x é menor do que ou igual a 2, com uma espessura na faixa dentre 40 e 65 mn ou entre 140 e 180 nm.

2. Substrato de vidro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de neutralização é uma monocamada consistindo em oxinitretos de silicio, SiOxNy ou oxicarbonetos de silicio, SiOxCy, em que x é menor do que 2, o indice refrativo dos mesmos está na faixa de 1, 65-1,75 e a espessura desta camada está na faixa dentre 55 e 95 nm.

3. Substrato de vidro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de neutralização é uma camada dupla consistindo em uma camada de TiCb disposta sobre o substrato de vidro, que é revestido com a camada de óxido de silicio, oxicarboneto de silicio, SiOzCy ou oxinitreto de silicio, SiOxNy, em que x é menor do que ou igual a 2 e a espessura do TiCo é na faixa dentre 5 e 15 nm e aquela de um óxido de silicio, oxicarboneto ou oxinitreto é entre 15 e 40 nm.

4. Substrato de vidro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de neutralização é uma camada dupla consistindo em uma camada de SnCç ou ZnO disposta sobre o substrato de vidro, que é revestido com uma camada de óxido de silicio, oxicarboneto de silicio, SiOxCy, ou oxinitreto de silicio, SiOxNy, em que x é menor do que ou igual a 2 e a espessura do SnCç ou ZnO está na faixa dentre 15 e 35 nm e aquela de um óxido de silicio, oxicarboneto ou oxinitreto está na faixa dentre 15 e 40 nm.

5. Substrato de vidro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de neutralização é uma camada misturada consistindo em óxidos de Sn e Si, cuja espessura está na faixa dentre 55 e 95 nm.

6. Substrato de vidro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a espessura da segunda camada com baixa emissividade está na faixa dentre 455 e 740 nm.

7. Substrato de vidro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a terceira camada consistindo em SiOx tem uma espessura na faixa dentre 43 e 60 nm.

8. Unidade de envidraçamento duplo, caracterizada por compreender dois substratos de vidro transparentes, um dos quais é um substrato de vidro, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, que tem uma U de d 1,4 W/m3.K, uma emissividade menor do que ou igual a 0,12 e um valor de fator solar de pelo menos 73% .

9. Unidade de envidraçamento duplo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por ter um valor de fator solar dentre 75% e 81%.

10. Unidade de envidraçamento duplo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizada por ter um valor para Δa*b* não maior do que 3,5.

11. Janela compreendendo uma estrutura e uma unidade de envidraçamento duplo, conforme definidas em qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizada pelo fato de que a referida janela tem uma WER com valores na faixa dentre 1 e 10 kWh/m2/ano.

12. Unidade de envidraçamento triplo compreendendo três substratos de vidro transparentes, pelo menos um dos quais é um substrato de vidro, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que tem uma U de d 1,1 w/m3.K, uma emissividade menor do que ou igual a 0,12 e um valor de fator solar de pelo menos 64%.

13. Unidade de envidraçamento triplo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada por ter um valor de fator solar na faixa dentre 65% e 75%.

14. Unidade de envidraçamento triplo, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada por ter um valor para Δa*b* não maior do que 3,5.

15. Janela compreendendo uma estrutura e uma unidade de envidraçamento triplo, conforme definidas em qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizada pelo fato de que a referida janela tem uma WER com valores na faixa dentre 1 e 10 kWh/m2/ano.