CZ269399A3

CZ269399A3 - Způsob vytváření dekorativního povlaku a dekorativně upravené sklo

Info

Publication number: CZ269399A3
Application number: CZ19992693A
Authority: CZ
Inventors: Jindřich Prof. Ing. Drsc. Musil; Jaromír Kubišta
Original assignee: Zima A.S.
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2000-09-13
Also published as: AU6146700A; CZ287571B6; WO2001009051A1

Description

Způsob vytvářeni dekorativního povlaku a dekorativně upravené sklo

Oblast techniky aků na pevných

Vynález spadá do oboru vytváření dekorativních pov materiálech metodou magnetronového naprašování a tímto způsobem dekorativně upravených skel.

Dosavadní stav techniky •I ' ,1

-I · ,

V současné době se dekorativní povlaky vytvářejí ne j častěji fyzikálními procesy, probíhajícími za sníženého tlaku, zejména odpařováním nebo ? rozprašováním pevného materiálu. Velkým problémem je však dosažení dobré přilnavosti vrstvy k povlakovanému předmětu- substrátu ja óchrana povrchu dekorativní vrstvy proti jejímu mechanickému poškození - poškrábání, proti chemické degradaci při kontaktu s atmosférou o různé vlhkosti a s různými

I ' I chemickými čisticími prostředky, například saponáty, při inytí a leštění.·

Ίί 1 ' ’

Adheze vrstev se zlepšuje, když : :

1) depozice vrstvy probíhá při teplotách přibližně 4|OO°C a vyšších a/nebo

2) substrát se od dekorativní vrstvy oddělí mezivrsťvou, například mezivrstvou titanovou Ti barvy kovově titanové, nebo mezivrstvou nitridu titanu TiN barvy zlaté.

Obě řešení však se však vyznačují velkými omezeními v řadě aplikací. Vysoké teploty nelze použít například při depozici dekorativních ýrstev v případě, že je třeba je deponovat pouze na vybrané části povrchu, tedy ría předmět, jehož povrch je částečně pokrytý maskovacím lakem, který se nemůže vystavovat vysokým teplotám a po depozici dekorativního povrchu se musí odstranit. Mezivrstvu

I (

·» ··

-2opticky transparentní měla stejnou barvu je například případ číší, například nelze použít při depozici dekorativních vrstev na

i.

materiály jako je sklo, když se žádá, aby dekorativní vrs;tva z obou stran, tedy na povrchu vrstvy i na povrchu skla, což i

váz apod. Rovněž ochranný povlak, chránící dekorativní vrstvu proti niechanickému poškození a chemické degradaci, není v současné době uspokojivě zvládnut.

Proto se hledají nové jednoduché způsoby, které umožní vytvořit na povrchu i ' předmětů dekorativní povlaky s dobrou adhezí bez ohřevu povlakovaného předmětu a ochránit dekorativní povlak kvalitní ODticky transparentní vrstvou. Tato řešení jsou potřebná pro vytváření dekorativních povlaků zejména ná skle, keramice, plastech, lacích, tkaninách, tenkých dielektrických foliích a na dalších tepelně citlivých materiálech.

Podstata vynálezu

Nedostatky dosavadního stavu techniky řeší způsob vytváření dekorativního

I i

povlaku na pevném substrátu metodou magnetronového naprašování podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že povrch substrátu v mikrovlnném výboji a následně se na něj nanáší dekorativní povlak bez zahřátí substrátu.

Předúprava substrátu probíhá v mikrovlnném výboji hořícím v kyslíku nebo směsi plynů, obsahující kyslík, dusík a/nebó fluor, při tlaku 0,1 až 100(} Pa.

Dekorativní povlak se na takto předupravený substrát naprašuje v inertní, například argonové atmosféře, nebo za přítomnosti reaktivního média, z katody, • ^;l i zhotovené z jednoho prvku nebo ze slitiny dvou nebo více p vků, při fláku mezi 0,05 Pa až několik Pa.

Pro ochranu dekorativního povlaku proti jeho poškození zvnějšku, je-li této ochrany zapotřebí, se dekorativní povlak překryje ochrannou vrstvou transparentní

-3 • · · · · · • s · ·· ·· pásmu frekvenčního v optickém pásmu frekvenčního spektra, s výhodou ochrannou vrstvou TiO₂, nebo SiO₂, nebo A1₂O₃, nebo Si₃N₄ nebo na bázi uhlíku.

i

Tloušťkou ochranné vrstvy,'transparentní v optickém spektra, lze řídit výsledný barevný odstín celkové dekorátivní vrstvy, skládající se v tomto případě z dekorativního povlaku a ochranné vrstýy. í i ' ·* '

Dekorativní povlak lze nanášet na povrch substrátu částečně pokrytý maskovacím lakem, který se po vytvoření povlaku a popřípEide i ochranné opticky * í transparentní vrstvy odstraní. Γ

Způsobem podle vynálezu lze dosáhnout i takového výsledku, jako je i ' i dekorativně upravené sklo s dekorativním povlakem z neřež ové oceli, který ize překrýt ochrannou vrstvou, například z nitridu nerezové oce i. Jiným významným výsledkem je dekorativně upravené sklo s dekorativním pov akem z mosazi nebo hliníkového bronzu, který lze překrýt ochrannou vrstvou transparentní v optickém pásmu frekvenčního spektra.

V'. ;

Zásadní předností způsobu podle vynálezu je dobra adheze povlaku naneseného na neohřívaný substrát. Toho se dosahuje vysjtav působení plazmatu mikrovlnného výboje. Mikrovlnný výboj mikrovlnným výkonem nejčastěji na frekvenci 2,45 GHz ý p:

ením povrchu substrátu se generuje acovním plynu, t.j.

v kyslíku, dusíku nebo směsi plynů obsahujících kyslík, dusík a/nebo fluor, při tlaku přibližně 0,1 až 1000 Pa. V plazmatu mikrovlnného výboje se velmi úČihně, ve * l .

srovnání s jinými druhy nízkotlakých výbojů, generují aktivované atomy, excitované molekuly a radikály. Ty účinně interagují s povrchy předmětů vložených do mikrovlnného výboje. Během kontaktu plazmatu s povrchy předmětů dochází k jejich aktivaci. Účinek působení se projeví ve výrazné změ iě vlastností, zejména smáčivosti aktivovaného povrchu. ;

Vlastní dekorativní povlak se může chránit vrstvou transparentní v optickém i . ; .

pásmu, například TiO₂, nebo SiO₂, nebo A1₂O₃, nebo Si₃N₄ nebo na bázi uhlíku.

4Tuto vrstvu lze vytvářet reaktivním magnetronovým napraš ováním ve směsi argonu a kyslíku v případě vrstev na bázi oxidů. V aplikacích, v nichž se dekorativní nebo ' j ^: reflexní povlak vytváří z Ti, Si, AI, C se ochranná vrstva njaprašuje ze stejného terěe jako dekorativní povlak, pouze se do argonu přidá ky ochranná vrstva tenčí než přibližně 1 μιη, lze její tloušťkou povlaku.

slík nebo dusík. Pokud je řídit barvudekorativního

Příklad provedení vynálezu

Dále se popisuje jeden příklad provedení způsobu po Technologie vytvoření dekorativního povlaku se v tomtcj pj skládá z těchto tří kroků :

1) Předúprava povrchu substrátu ze skla v mikrovlnné mikrovlnným výkonem 500W na frekvenci 2^5 GHz v pra> tlaku přibližně 22 Pa po dobu 5 minut.

2) Magnetronové naprášení dekorativního povlaků z povrch substrátu ze skla, předupravený v předchozím krbků substrátu.

3) Překrytí dekorativního povlaku, naprášeného v p ochrannou opticky transparentní vrstvou uhlíku deponováni grafitového terěe magnetronu v argonovém výboji při tlaku

Průmyslová použitelnost dle vynálezu, rikladném provedení m výboji generovaném ovním plynu N2O2 při terěe z nerezové oceli na , bez zahřátí povrchu

... !

ředchozím kroku, ho z rozprašovacího 0,5 Pa.

Vynález je použitelný v průmyslu všude tam, kde je

j.

úpravy pevných materiálů, zvláště pak při výrobě skleněný^ s dekorativní úpravou skla.

zapotřebí dekorativní h předmětů

Claims

PATENTOVÉ »4 0 4 4 ·« © · · 4 ‘ · • 4 4 4 * · · · · · 4

NÁROKY

1. Způsob vytváření dekorativního povlaku na pevném sjúbs magnetronového naprašování vyznačující se tím, že pov předupraví v mikrovlnném výboji a následně se na něj n bez zahřátí substrátu.

trátu metodou rch substrátu se <máší dekorativní povlak
2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tíhl, že předúprgva v mikrovlnném výboji hořícím v kyslíku nebo směsi plynp dusík a/nebo fluor, při tlaku 0,1 Pa až 1000 Pa.

substrátu probíhá i

obsahujíéích kyslík,
3. Způsob podle nároků 1 a 2 vyznačující se tím, že se dekorativní povlak na předupravený substrát naprašuje v inertní atmosféře z katody, zhotovené z jednoho prvku nebo ze slitiny dvou nebo více prvků,i při tlaku mezi 0,05 Pa až několik Pa.
4. Způsob podle nároků 1 a 2 vyznačující se tím, že se dekc předupravený substrát naprašuje v přítomnosti reaktivůíhó drativní povlak na média.
5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4 vyznačující povlak překryje ochrannou vrstvou transparentní v optické spektra.

se tím, že se .dekorativní j

sm pásmu frekvenčního
6. Způsob podle nároku 5 vyznačující se tím, že tloušťkou ochranné vrstvy transparentní v optickém pásmu frekvenčního spektra se iídí výsledný barevný odstín dekorativní vrstvy.

• Λ ·.« » · · « • « «

-6¹ -· * · · -«* '» « · · « • » · · · 4 « <M «·· • i · ·ί»^Γ*
7. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6 vyznačující povlak nanáší na povrch substrátu částečně pokrytý mas: po vytvoření povlaku a popřípadě i ochranné opticky trati odstraní.

še tím, že še dekorativní covacím lakem, který se sparentní vrstvy z nároků 1 až 7 vyznačené tím, že dekorativní povlak ije
8. Dekorativně upravené sklo s povlakem vytvořeným způsobem podle kteréhokoliv l nerezové oceli.
9. Dekorativně upravené sklo podle nároku 8 vyznačené) tím, že dekorativní povlak je překryt ochrannou vrstvou z nitridu nerezové ocelí, j ^obem podlé í povlak je z mosazi
10. Dekorativně upravené sklo s povlakem yytvořeným způ i

kteréhokoliv z nároků 1 až 7 vyznačené tím, že dekoratř u nebo hliníkového bronzu.
11. Dekorativně upravené sklo podle kteréhokoliv z nároků že dekorativní povlak je překryt ochrannou vrstvou transjJ) pásmu frekvenčního spektra.

8 až 10 vyznačené tím, b

arentní v optickém