BR112020015552A2

BR112020015552A2 - espelho colorido

Info

Publication number: BR112020015552A2
Application number: BR112020015552-7A
Authority: BR
Inventors: Silvia MARIANI
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2021-02-02
Also published as: MX2020010065A; WO2019186064A1; FR3079626A1; EP3776022A1; FR3079626B1

Abstract

espelho colorido. a invenção refere-se um espelho especular compreendendo um substrato de vidro revestido em uma das suas faces, começando sucessivamente a partir do dito substrato de vidro, com uma empilhamento de camadas finas, uma camada reflexiva de prata depositada por prateamento, depois com uma camada de tinta, caracterizado pelo fato de que o dito empilhamento das camadas finas compreende pelo menos uma camada de metal à base de um metal ou uma liga de metal selecionada a partir de nióbio, titânio e ligas de níquel e cromo e pelo menos uma camada à base de nitreto de silício.

Description

“ESPELHO COLORIDO”

[0001] A invenção refere-se ao campo de espelhos. Ele está relacionado mais particularmente a espelhos especulares, nos quais um usuário pode ser refletido. Tais espelhos são, por exemplo, posicionados dentro de residências, por exemplo em banheiros, ou são usados como elementos de móveis (portas de armários, etc.) ou elementos decorativos. Esses espelhos geralmente compreendem um substrato de vidro revestido na face 2 (a face oposta à voltada para o usuário) com uma camada reflexiva de prata, revestida com uma camada de tinta. A tinta tem uma função óptica, a de impedir qualquer visibilidade através do espelho, bloqueando a passagem dos raios de luz transmitidos através da camada de prata. A tinta também tem a função de proteger a camada de prata contra a corrosão.

[0002] O objetivo da invenção é fornecer um espelho com uma tonalidade de bronze ou dourado na reflexão.

[0003] Para este fim, uma matéria da invenção é um espelho especular compreendendo um substrato de vidro revestido em uma das faces, sucessivamente a partir do dito substrato de vidro, com um empilhamento de camadas finas, com uma camada de prata reflexiva depositada por prateamento, em seguida com uma camada de tinta. O empilhamento de camadas finas compreende pelo menos uma camada de metal à base de um metal escolhido entre nióbio e titânio ou à base de uma liga níquel- cromo e pelo menos uma camada à base de nitreto de silício.

[0004] Outra matéria da invenção é um processo para obter o espelho acima mencionado, compreendendo uma etapa de depósito do empilhamento de camadas finas sobre um substrato de vidro, depois uma etapa de depósito, por prateamento, da camada de prata reflexiva no dito empilhamento de camadas finas, e então uma etapa de depósito da camada de tinta líquida na dita camada de prata, depois uma etapa de secagem da dita camada de tinta líquida.

[0005] A expressão "revestido" significa que a camada que reveste o substrato ou outra camada é depositada em cima do dito substrato ou dessa outra camada, mas não necessariamente em contato com o mesmo. Quando uma primeira camada é depositada "em cima de" uma segunda camada, entende-se que a primeira camada está mais distante do substrato do que a segunda camada.

[0006] A expressão "à base de" é geralmente entendida como significando que a camada compreende pelo menos 50% em peso do composto em questão, em particular pelo menos 60% e até 70% ou 80%, ou mesmo 90% em peso do composto em questão. A camada à base de nitreto de silício compreende vantajosamente pelo menos 80%, ou mesmo 90% de nitreto de silício. Quando é depositado por pulverização catódica por magnetron, compreende vantajosamente uma pequena quantidade de alumínio, uma vez que a dopagem de um alvo de silício com alumínio permite acelerar a deposição da camada. A estequiometria da camada de nitreto de silício não é considerada aqui. A camada de metal consiste preferencialmente no metal ou liga acima mencionado.

[0007] Preferencialmente, o empilhamento de camadas finas está em contato com o substrato de vidro e com a camada de prata reflexiva. O espelho consiste então preferencialmente no substrato de vidro, no empilhamento de camadas finas, na camada reflexiva de prata e na camada de tinta. A camada de tinta está normalmente em contato com a camada reflexiva de prata.

[0008] A noção de contato não exclui, no entanto, a presença de tratamentos de superfície convencionalmente utilizados no processo de prateamento, quando a camada de prata é depositada por esse processo. Neste último caso, é vantajoso tratar a superfície na qual a prata será depositada com uma solução contendo cloretos de estanho e paládio. Esses tratamentos podem formar camadas extremamente finas que são detectáveis apenas por técnicas analíticas avançadas.

[0009] O empilhamento de camadas finas compreende preferencialmente apenas uma única camada de metal. O empilhamento de camadas finas preferencialmente compreende uma camada única à base de nitreto de silício posicionada em cima da camada de metal, ou uma camada única à base de nitreto de silício posicionada sob a camada de metal ou duas camadas à base de nitreto de silício posicionadas em ambos os lados da camada de metal.

[0010] O substrato de vidro é, preferencialmente, um substrato plano. A espessura do substrato de vidro está, preferencialmente, dentro de uma faixa de 1 a 19 mm, em particular de 2 a 12 mm e até de 3 a 9 mm.

[0011] O vidro é preferencialmente um vidro de soda-cal-sílica, mas podem ser utilizados outros tipos de vidros como borossilicatos ou aluminossilicatos. O vidro é, preferencialmente, obtido pelo processo de flutuação. O vidro é preferencialmente incolor. Ele, preferencialmente, compreende um teor em peso de ferro, expresso em Fe2O3, entre 0,01 e 0,20%, em particular entre 0,04 e 0,12%.

[0012] A camada reflexiva de prata é depositada por prateamento. Entende-se por prateamento o processo convencionalmente utilizado para a fabricação de espelhos, e compreendendo a deposição úmida de um sal de prata e de um agente redutor.

[0013] A camada reflexiva de prata tem preferencialmente uma espessura física variando de 50 a 200 nm, em particular de 50 a 100 nm.

[0014] O espelho é preferencialmente "sem cobre", no sentido de que a camada reflexiva de prata não é coberta por uma camada de cobre.

[0015] No espelho, a camada de tinta é geralmente obtida secando uma tinta líquida depositada no substrato. Ao longo do presente texto, o termo "tinta" será usado para descrever a tinta no estado seco, enquanto o termo "tinta líquida" será usado para descrever a tinta no estado líquido, destinada a ser depositada no substrato.

[0016] A tinta líquida é preferencialmente à base de água ou sem solvente. A expressão "à base de água" significa que a tinta líquida compreende menos de 10%, em particular 5% em peso de solvente orgânico, ou mesmo não compreende solventes orgânicos.

[0017] A porcentagem em peso de sólidos da tinta líquida é, preferencialmente, de pelo menos 50% ou mesmo 60%, em particular de 60 a 70% no caso de tintas líquidas à base de água. Pode ser 100% no caso de tinta líquida sem solvente.

[0018] A camada de tinta compreende preferencialmente pelo menos uma resina e pelo menos um agente de enchimento mineral, incluindo pelo menos um pigmento. Pelo menos uma resina é preferencialmente selecionada a partir de resinas acrílicas, resinas de poliuretano, resinas epóxi e resinas alquídicas. Pelo menos um agente de enchimento mineral é vantajosamente selecionado a partir de óxido de zinco, sulfato de bário, fosfatos de zinco, em particular ortofosfato de zinco, talco, carbonato de cálcio, mica, óxido de titânio, negro de fumo e misturas dos mesmos. As cargas minerais permitem melhorar a resistência à corrosão da camada de prata e/ou obter a opacidade ou tonalidade desejada. A camada de tinta, preferencialmente, não contém chumbo. A camada de tinta compreende, preferencialmente, 20 a 50% em peso de resinas e 30 a 80% em peso de agentes de enchimento minerais. A camada de tinta pode compreender adicionalmente vários aditivos, tais como agentes antiespuma, biocidas ou surfactantes. A camada de tinta líquida é preferencialmente depositada por revestimento por cortina, por pulverização ou revestimento por rolos. Pode ser depositado em vários passes.

[0019] A etapa de secagem é preferencialmente realizada em um forno, a uma temperatura entre 50 e 250°C, em particular entre 100 e 200°C. O tempo de secagem é preferencialmente de 2 a 60 minutos, em particular de 5 a 30 minutos. A etapa de secagem é preferencialmente precedida por uma etapa de pré-secagem à temperatura mais baixa, em particular entre 30 e 60°C durante 5 a 60 minutos.

[0020] A camada de tinta (após secagem) tem preferencialmente uma espessura entre 40 e 350 µm, em particular entre 70 e 300 µm, ou mesmo entre 100 e 250 µm.

[0021] O empilhamento de camadas finas é preferencialmente depositado por pulverização catódica por magnetron. Outras técnicas são, no entanto, possíveis por, por exemplo, técnicas de deposição química em fase vapor (CVD).

[0022] De acordo com uma modalidade, o empilhamento de camadas finas compreende apenas uma camada única à base de nitreto de silício. Esta última está particularmente posicionada em cima da ou por baixo da camada de metal única do empilhamento, preferencialmente em contato com esta camada de metal.

[0023] De acordo com outra modalidade, o empilhamento de camadas finas compreende apenas duas camadas à base de nitreto de silício. Estas últimas são preferencialmente posicionadas em ambos os lados da única camada de metal do empilhamento, cada uma preferencialmente em contato com esta camada de metal.

[0024] O empilhamento de camadas finas compreende vantajosamente, em contato com a camada reflexiva de prata, uma camada de adesão. Esta camada, destinada a melhorar a adesão da camada de prata, é preferencialmente feita de óxido de metal, em particular feita de óxido de titânio. A camada de adesão feita de óxido de titânio é preferencialmente depositada por pulverização catódica por magnetron usando um alvo de cerâmica feito de óxido de titânio, preferencialmente sem adição de oxigênio ao plasma ou com uma adição em uma quantidade muito pequena. A camada de adesão tem preferencialmente uma espessura física variando de 2 a 20 nm, em particular de 3 a 10 nm.

[0025] O empilhamento de camadas finas consiste preferencialmente em 2, 3 ou 4 camadas finas, em particular em 3 ou 4 camadas finas.

[0026] O empilhamento de camadas finas, por exemplo, consiste, sucessivamente a partir do substrato de vidro, de uma camada de metal (vantajosamente em contato com o substrato de vidro) - em particular feita de uma liga níquel-cromo e, em seguida, de uma camada à base de nitreto de silício; em seguida de uma camada de adesão (vantajosamente em contato com a camada reflexiva de prata).

[0027] De acordo com outro exemplo vantajoso, o empilhamento de camadas finas consiste, sucessivamente a partir do substrato de vidro, de uma primeira camada à base de nitreto de silício (vantajosamente em contato com o substrato de vidro), depois de uma camada de metal - em particular feita de liga níquel-cromo, então de uma segunda camada à base de nitreto de silício e, em seguida, de uma camada de adesão (vantajosamente em contato com a camada reflexiva de prata).

[0028] A ordem das camadas e também das suas espessuras influenciam a cor obtida na reflexão. Assim, é possível obter tonalidades relativamente profundas, variando de bronze a dourado.

[0029] A espessura física da camada à base de nitreto de silício (no caso de um empilhamento que compreende apenas uma única camada desse tipo) ou a soma das espessuras físicas de cada camada à base de nitreto de silício (no caso de um empilhamento que compreende várias destas camadas), preferencialmente dentro de uma faixa de 10 a 200 nm, em particular de 10 a 100 nm, ou mesmo de 10 a 50 nm ou de 10 a 30 nm. Observou-se que maiores espessuras deram tonalidades de bronze.

[0030] A espessura física da camada de metal (no caso de um empilhamento que compreende apenas uma única camada desse tipo) ou a soma das espessuras físicas de cada camada de metal (no caso de um empilhamento que compreende vários destas camadas), preferencialmente dentro de uma faixa de 2 a 10 nm, em particular de 2 a 7 nm, ou de 3 a 10 nm. Espessuras superiores a 10 nm conferem tonalidades muito escuras, enquanto espessuras inferiores a 2 nm conferem tonalidades muito claras.

[0031] De acordo com uma modalidade da invenção, a ou pelo menos uma camada à base de nitreto de silício tem, no comprimento de onda de 550 nm, um índice de refração n variando de 2,2 a 2,6, em particular de 2,3 a 2,5, e um coeficiente de extinção k variando de 0,02 a 0,06, em particular de 0,03 a 0,3. Assim, são obtidos espelhos com uma tonalidade mais profunda, principalmente no bronze.

[0032] O coeficiente de extinção corresponde à parte imaginária do índice de refração complexo. Estes parâmetros podem ser medidos de uma maneira conhecida por elipsometria. Tais valores podem ser obtidos depositando a camada à base de nitreto de silício por pulverização catódica por magnetron reativa, por meio de uma escolha criteriosa da proporção de nitrogênio no plasma, mais particularmente diminuindo a proporção de nitrogênio em relação às condições habituais para a deposição de camadas à base de nitreto de silício. Sob as condições habituais, as vazões de nitrogênio e argônio são substancialmente iguais e fornecem índices de refração da ordem de 2,1 e coeficientes de extinção da ordem de 0. Ao reduzir a vazão de nitrogênio, por exemplo, para ter uma vazão de nitrogênio cerca de três vezes menor que a vazão de argônio, é possível obter as faixas de valores preferenciais mencionadas acima.

[0033] O espelho de acordo com a invenção possui preferencialmente as seguintes coordenadas colorimétricas em reflexão: L* variando de 40 a 85, em particular de 50 a 85, ou mesmo de 60 a 80, a* variando de 0 a 20, em particular de 1 a 12, ou mesmo de 1 a 10, b* variando de 5 a 30, em particular de 10 a 25, ou mesmo de 12 a 18. Valores baixos de a* dão tonalidades dourados e valores mais altos de a* correspondem a tonalidades de bronze. As coordenadas colorimétricas são calculadas a partir de um espectro de reflexão entre 380 e 780 nm, levando em consideração o iluminante D65 e o observador de referência CIE-1964 (10°). O reflexo da luz do espelho (considerando também o iluminante D65 e o observador de referência CIE-1964 (10°)) é preferencialmente de pelo menos 50%, em particular 60%. A transmissão de luz é ela própria zero devido à presença da camada de tinta, que é opaca.

[0034] O espelho tem preferencialmente uma boa resistência à corrosão. Normalmente, a corrosão da borda é de no máximo 1,5 mm, ou mesmo 1,2 mm e até 1,0 mm, após um teste CASS de 120 horas, de acordo com a norma ISO 9227: 2012. O teste CASS é um teste de resistência à névoa salina cuproacética.

[0035] A invenção é ilustrada pelos seguintes exemplos não limitantes. Exemplo 1

[0036] Um substrato de vidro transparente vendido pelo requerente sob a referência comercial Planiclear foi revestido com um empilhamento de camadas finas por pulverização catódica por magnetron (processo magnetron).

[0037] O empilhamento consiste sucessivamente em: - uma camada de liga níquel-cromo, depositada diretamente na superfície do vidro e com uma espessura física de 5 nm, e depois - uma camada de nitreto de silício compreendendo 8% em peso de alumínio e com uma espessura física de 10 nm, depositada usando um alvo de silício e alumínio, sob um fluxo de gás de plasma compreendendo 47% em volume de nitrogênio e 53% em volume de argônio, depois - uma camada de adesão feita de óxido de titânio com uma espessura física de 5 nm, depositada usando um alvo cerâmico feito de óxido de titânio subestequiométrico, na ausência de oxigênio no plasma.

[0038] O substrato fornecido com este empilhamento foi então revestido com uma camada reflexiva de prata através de um processo de prateamento. A espessura da camada de prata é de 70 nm. De uma maneira conhecida, a camada de prata foi então revestida com uma camada de tinta.

[0039] Os valores de n e k a 550 nm da camada de nitreto de silício são respectivamente 2,08 e 0,00.

[0040] As coordenadas colorimétricas na reflexão do espelho obtido (iluminante D65 e observador de referência CIE-1964) são as seguintes: L*=74,5, a*=1,43 e b*=15,40. A tonalidade na reflexão é dourado. Exemplo 2

[0041] Um substrato de vidro transparente vendido pelo requerente sob a referência comercial Planiclear foi revestido com um empilhamento de camadas finas por pulverização catódica por magnetron (processo magnetron).

[0042] O empilhamento consiste sucessivamente em: - uma primeira camada de nitreto de silício compreendendo 8% em peso de alumínio e com uma espessura física de 50 nm, depositada usando um alvo de silício e alumínio, sob um fluxo de gás de plasma compreendendo 26% em volume de nitrogênio e 74% em volume de argônio, depois - uma camada de liga níquel-cromo, depositada diretamente na superfície do vidro e com uma espessura física de 7 nm, e depois - uma segunda camada de nitreto de silício compreendendo 8% em peso de alumínio e com uma espessura física de 50 nm, depositada exatamente como a primeira camada de nitreto de silício, depois - uma camada de adesão feita de óxido de titânio com uma espessura física de 5 nm, depositada usando um alvo cerâmico feito de óxido de titânio subestequiométrico, na ausência de oxigênio no plasma.

[0043] O substrato fornecido com seu empilhamento foi então revestido com uma camada reflexiva de prata através de um processo de prateamento. A espessura da camada de prata é de 70 nm. De uma maneira conhecida, a camada de prata foi então revestida com uma camada de tinta.

[0044] Os valores de n e k a 550 nm da camada de nitreto de silício são respectivamente 2,42 e 0,09.

[0045] As coordenadas colorimétricas na reflexão do espelho obtido (iluminante D65 e observador de referência CIE-1964) são as seguintes: L*=68,1, a*=6,17 e b*=13,88. A tonalidade na reflexão é bronze.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Espelho especular compreendendo um substrato de vidro revestido em uma das suas faces, começando sucessivamente a partir do dito substrato de vidro, com um empilhamento de camadas finas, com uma camada reflexiva de prata depositada por prateamento depois com uma camada de tinta, caracterizado pelo fato de que o dito empilhamento das camadas finas compreende pelo menos uma camada de metal à base de um metal escolhido entre nióbio e titânio ou à base de uma liga níquel-cromo e pelo menos uma camada à base de nitreto de silício.

2. Espelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o empilhamento de camadas finas está em contato com o substrato de vidro e com a camada reflexiva de prata.

3. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada de tinta está em contato com a camada reflexiva de prata.

4. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada de metal é à base de uma liga níquel-cromo.

5. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o empilhamento de camadas finas compreende apenas uma única camada de metal.

6. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o empilhamento de camadas finas compreende uma camada única à base de nitreto de silício posicionada em cima da camada de metal, ou uma camada única à base de nitreto de silício posicionada sob a camada de metal ou duas camadas à base de nitreto de silício posicionadas em ambos os lados da camada de metal.

7. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada reflexiva de prata tem uma espessura física variando de 50 a 200 nm.

8. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o empilhamento de camadas finas compreende, em contato com a camada reflexiva de prata, uma camada de adesão feita de óxido de metal, em particular feita de óxido de titânio.

9. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a espessura física da camada à base de nitreto de silício, ou a soma das espessuras físicas de cada camada à base de nitreto de silício, está dentro de uma faixa de 10 a 200 nm.

10. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a espessura física da camada de metal, ou a soma das espessuras físicas da camada de metal, está dentro de uma faixa de 2 a 10 nm.

11. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o empilhamento de camadas finas consiste em duas, três ou quatro camadas finas.

12. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a ou pelo menos uma camada à base de nitreto de silício tem, no comprimento de onda de 550 nm, um índice de refração n variando de 2,2 a 2,6 e um coeficiente de extinção k variando de 0,02 a 0,06.

13. Espelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que tem as seguintes coordenadas colorimétricas em reflexão: L* variando de 40 a 85, a* variando de 0 a 20, b* variando de 5 a 30.

14. Processo para obter um espelho como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de depósito do empilhamento de camadas finas sobre um substrato de vidro, depois uma etapa de depósito, por prateamento, da camada de prata reflexiva no dito empilhamento de camadas finas, e então uma etapa de depósito de uma camada de tinta líquida na dita camada de prata, depois uma etapa de secagem da dita camada de tinta líquida.

15. Processo de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que o empilhamento de camadas finas é depositado por pulverização catódica por magnetron.