EA031932B1

EA031932B1 - Секция солнцезащитного остекления

Info

Publication number: EA031932B1
Application number: EA201591946A
Authority: EA
Inventors: Стейн Майё; Гаэтан Ди Стефано; Марк Хауптманн; Жак Дюмон
Original assignee: Агк Гласс Юроп
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2019-03-29
Also published as: US9944553B2; SA515370302B1; AU2014301013A1; HUE049093T2; ES2791029T3; CN105339321A; EP3013763B1; TW201512129A; US20160145151A1; CN105339321B; EP3013763A1; MX2015017428A; WO2014207171A1; PH12015502830B1; PH12015502830A1; BR112015032242A2; EA201591946A1; UA120038C2; PL3013763T3; TWI634087B

Abstract

Секция солнцезащитного остекления, которая содержит по меньшей мере на одной из поверхностей подложки остекления многослойный пакет, содержащий по меньшей мере один слой для поглощения солнечного излучения, составляющий по меньшей мере 3 нм, и диэлектрические покрытия, примыкающие к указанному слою для поглощения солнечного излучения. Согласно изобретению отражение света подложки остекления, покрытой многослойным пакетом, измеренное со стороны подложки, составляет по меньшей мере 20% и по меньшей мере в два раза больше отражения света подложки остекления, покрытой многослойным пакетом, измеренного со стороны пакета, и у цвета в отражении со стороны подложки значение хроматической координаты а* составляет менее 2 и значение хроматической координаты b* составляет менее 5. В частности, изобретение может быть использовано в качестве автомобильной секции остекления, особенно секции крыши, в качестве архитектурной секции остекления или для двери бытовой печи.

Description

1. Область техники, к которой относится изобретение

Областью изобретения являются секции солнцезащитного остекления, состоящие из подложки остекления, несущей многослойный пакет, по меньшей мере одна тонкая пленка которого придает упомянутые солнцезащитные свойства. С этим функциональным слоем соединены диэлектрические слои, которые, в частности, выполняют функцию регулировки отражательных свойств, проницаемости и цветовых свойств пакета и защиты этих свойств от механической или химической деструкции.

Более точно, изобретение относится к секциям остекления, предназначенным для установки в зданиях, но также и в механических транспортных средствах. В зависимости от применения определенные требуемые свойства могут отличаться.

Секции солнцезащитного остекления обладают рядом функциональных характеристик. Эти функциональные характеристики, в частности, используются для предотвращения нагревания пассажирских салонов механических транспортных средств, особенно в отношении солнечного излучения, которое проходит через прозрачную крышу, или в зданиях, подверженных воздействию солнечного излучения, когда последнее становится достаточно интенсивным. В определенных вариантах осуществления можно не допускать нагревания, сохраняя при этом нужную светопроницаемость.

В случае, в первую очередь, архитектурных секций остекления, но также и автомобильных секций остекления, все чаще выдвигается требование, чтобы эти секции остекления допускали тепловую обработку, существенно не меняя при этом своего цвета, в частности, в отражении. Это нужно для того, чтобы получить возможность помещать секции остекления, прошедшие тепловую обработку, рядом с другими секциями остекления, которые ее не проходили, так чтобы разница в цвете не бросалась в глаза.

Здесь и далее оптические свойства определяются для секций остекления с подложкой, выполненной из обычного прозрачного полированного стекла толщиной 4 мм. Очевидно, выбор подложки влияет на эти свойства. Для обычного прозрачного стекла светопроницаемость 4 мм стекла, в отсутствие слоев, составляет приблизительно 90% и отражение 8%, при измерении с применением стандартного источника дневного света CIE D65 по классификации Международной комиссии по освещению и в пределах пространственного угла 2°. Энергетические измерения, в свою очередь, были выполнены в соответствии со стандартом EN 410.

Выражение стекло понимается как обозначающее минеральное стекло. Под этим понимается фрагмент стекла, толщина которого как минимум больше или равна 0,5 миллиметрам и максимально меньше или равна 20,0 мм, предпочтительно как минимум больше или равна 1,5 мм и максимально меньше или равна 10,0 мм, и который содержит кремний в качестве одной из неотъемлемых составляющих данного стекловидного материала. Для определенных применений толщина может составлять, например, 1,5 или 1,6 мм или 2 или 2,1 мм. Для других применений она составит, например, приблизительно 4 или 6 мм. Предпочтительны прозрачные, сверхпрозрачные или окрашенные в массе известковонатриевые стекла.

Присутствие многослойного пакета может вызвать проблемы с цветом. Чаще всего рынок требует, чтобы секции остекления имели оттенок, который, как в плане проницаемости, так и в плане отражения, был бы как можно более нейтральным и, следовательно, серым в зрительном восприятии. Также возможны зеленоватые или синеватые оттенки. Однако для соответствия определенным эстетическим критериям иногда также бывают нужны значительно более яркие цвета, например, синий или зеленый. Многослойные пакеты и, в частности, природу, показатели и толщину диэлектрических слоев, примыкающих к функциональным слоям, выбирают специально для регулирования этих окрасок.

Теоретически, автомобильные секции остекления можно выполнить в виде ряда секций остекления, в частности, чтобы улучшить их теплоизоляционные свойства. На практике такие варианты осуществления крайне редки. Подавляющее большинство этих секций остекления представляет собой одинарные секции остекления, являющиеся либо монолитными, либо многослойными. Многослойный пакет может быть расположен на поверхности, которая не защищена от механических нагрузок или химического воздействия. Поэтому обсуждаемые пакеты должны иметь очень хорошую устойчивость к этим возможным разрушающим факторам.

На практике, для ограничения рисков повреждения многослойные пакеты обычно помещают на той стороне секции остекления, которая обращена в сторону пассажирского салона. Однако даже в этом положении они должны обладать очень хорошей механической прочностью.

Системы слоев согласно изобретению также должны допускать возможность формирования секций остекления. В частности, те, которые используются в транспортных средствах, подвергают тепловой обработке при формировании, особенно в ходе операций по изгибанию листов стекла или даже в ходе операций по закалке, которые, в частности, имеют целью улучшение механических свойств. Слои, применяемые согласно данному изобретению, должны выдерживать эти обработки без ухудшения своих свойств. Обработки этого типа требуют температур, превышающих 600°C, в течение приблизительно десяти минут. Под действием этих температур слои должны сохранять свои качества и свойства.

С коммерческой точки зрения, эстетический внешний вид секций солнцезащитного остекления также очень важен. То есть, секция остекления должна не только обладать тепловыми солнцезащитными свойствами, но также повышать эстетическое качество конструкции, к которой она принадлежит. Стрем- 1 031932 ление удовлетворить эти эстетические критерии может иногда приводить к ситуациям некоторого противоречия достижению необходимых оптимальных термических свойств.

2. Решения уровня техники

На предшествующем уровне техники раскрыты солнцезащитные секции остекления, которые содержат слой для поглощения солнечного излучения, к которому примыкают диэлектрические слои.

В патентной заявке ЕР 779255 A1 описана подложка, выполненная из стекла, покрытого слоем для поглощения солнечного излучения, выполненным из NiCr, причем к указанному слою примыкают диэлектрические слои Si₃N₄, которые могут выдерживать тепловую обработку при высокой температуре.

В патенте US 6852419 В2 описана секция солнцезащитного остекления, которая содержит пакет, образованный слоем для поглощения солнечного излучения, выполненным из NbCrN_x, причем к указанному слою примыкают диэлектрические покрытия Si₃N₄. Этот пакет способен выдерживать тепловую обработку при высокой температуре.

В патенте FR 2869606 A1 описана секция солнцезащитного остекления, которая содержит пакет, образованный слоем для поглощения солнечного излучения, выполненным из Nb, причем к указанному слою примыкают диэлектрические покрытия Si₃N₄. Пакет также может выдерживать тепловую обработку при высокой температуре.

Эти раскрытия предшествующего уровня техники отвечают по меньшей мере некоторым требованиям, которые выдвигаются для вариантов применения секций остекления согласно изобретению, в частности, в том что касается тепловых солнцезащитных свойств. Однако для удовлетворения определенных коммерческих требований их эстетические свойства необходимо усовершенствовать.

3. Цели изобретения

Целью настоящего изобретения, в частности, является устранение этого недостатка известного уровня техники.

Точнее, одной целью изобретения является предоставление секции остекления, обеспеченной многослойным пакетом, обладающим солнцезащитными свойствами, который, кроме того, придает эстетически привлекательный вид конструкции, в которой он установлен, и который прост и экономичен в изготовлении, в частности, включает минимальное количество слоев.

Одна цель изобретения, по меньшей мере в одном из его вариантов осуществления, также состоит в предоставлении секции остекления, обеспеченной многослойным пакетом, обладающим солнцезащитными и эстетическими свойствами, который способен выдерживать высокотемпературную тепловую обработку, такую как обработка закалкой и/или изгибанием, предпочтительно без существенного изменения своего цвета, в частности, в отраженном свете со стороны подложки, с тем чтобы секцию остекления, которая не подвергалась тепловой обработке, можно было поместить рядом с ее термически обработанной версией, и сторонний наблюдатель не смог бы заметить существенной разницы в их общем эстетическом виде.

Другой целью изобретения, по меньшей мере в одном из его вариантов осуществления, является предоставление секции остекления, обеспеченной многослойным пакетом, который обладает хорошей тепловой, химической и механический стойкостью.

Другой целью изобретения, по меньшей мере в одном из его вариантов осуществления, является предоставление секции остекления, многослойный пакет которой можно помещать снаружи без необходимости использовать другую подложку для защиты указанного пакета от внешней среды.

4. Сущность настоящего изобретения

Изобретение относится к прозрачной секции прозрачного солнцезащитного остекления, содержащей по меньшей мере на одной из поверхностей подложки остекления прозрачный многослойный пакет, содержащий слой для поглощения солнечного излучения, геометрическая толщина которого составляет по меньшей мере 3 нм, и первое и второе диэлектрические покрытия, примыкающие к указанному слою для поглощения солнечного излучения, отличающейся тем, что отражение света подложки остекления, покрытой многослойным пакетом, измеренное со стороны подложки составляет по меньшей мере 20% и по меньшей мере в два раза превышает отражение света подложки остекления, покрытой многослойным пакетом, измеренное со стороны пакета, а также тем что у цвета в отражении со стороны подложки значение хроматической координаты (CIE L*a*b*) а* составляет менее 2, и значение хроматической координаты b* составляет менее 5.

Этот новый признак в отношении отражения света идет вразрез с общепринятой практикой, согласно которой отражения света мало отличаются друг от друга.

Выяснилось, что этот комбинированный признак выгоден тем, что, как ни удивительно, он дает заметный и приятный эстетический эффект при сохранении удовлетворительной видимости, если смотреть изнутри пространства, закрытого секцией остекления, наружу, и при этом устраняет неприятный зеркальный эффект, если смотреть изнутри.

Геометрическая толщина слоя для поглощения солнечного излучения, т. е. функционального слоя пакета, составляет по меньшей мере 3 нм, предпочтительно по меньшей мере 5 нм и преимущественно по меньшей мере 10 нм. Это толщина играет ключевую роль в отношении светопроницаемости и солнечного фактора секции остекления. Чтобы добиться существенного эффекта, толщина должна быть дос- 2 031932 таточно большой, по меньшей мере 3 нм. Следовательно, регулировка толщины позволяет регулировать свойства, доводя их до нужных значений.

В настоящем изобретении под выражением слой для поглощения солнечного излучения понимается слой, выполненный из металла, или металлического сплава, или нитрида металла, или сплава нитрида металла, средний коэффициент погашения которого, в диапазоне от 380 нм до 750 нм, составляет более 0,8, предпочтительно более 1,2 и преимущественно более 1,4.

Диэлектрические покрытия, примыкающие к слою для поглощения солнечного излучения, предпочтительно содержат по меньшей мере один слой, выполненный из диэлектрического материала на основе соединения, выбранного из следующих вариантов: оксид кремния, оксид алюминия, нитрид кремния, нитрид алюминия, смесь нитридов алюминия/кремния, оксинитрид кремния и оксинитрида алюминия.

Одним или несколькими слоями на основе диэлектрического материала также могут быть слои, легированные по меньшей мере одним другим элементом, содержащие вплоть до максимум приблизительно 10% по массе этого другого элемента, при этом указанные легированные слои имеют диэлектрические свойства, которые на практике не отличаются от свойств слоев, состоящих из упомянутого диэлектрического материала. Так, например, если слой изготовлен из нитрида кремния, указанный слой может содержать вплоть до 10% по массе алюминия (примером могут быть слои, осажденные методом катодного распыления с кремниевой мишени, содержащие вплоть до 10% по массе алюминия). Кроме того, диэлектрические покрытия могут состоять из нескольких отдельных слоев, содержащих или по существу состоящих из тех же материалов. Диэлектрические слои можно также наносить посредством хорошо известной технологии плазменно-химического осаждения из газовой фазы (PECVD).

К слою для поглощения солнечного излучения, то есть функциональному слою, примыкают диэлектрические покрытия. Это не означает, что данные диэлектрические покрытия обязательно должны находиться в непосредственном контакте с функциональным слоем, поскольку между ними по различным причинам могут быть вставлены тонкие промежуточные пленки, но диэлектрические покрытия должны быть расположены в непосредственной близости от функционального слоя. Каждое из диэлектрических покрытий может представлять собой монослой, но каждое из диэлектрических покрытий также может содержать несколько слоев разных материалов. Однако каждое из указанных диэлектрических покрытий всегда будет предпочтительно включать по меньшей мере 10 нм одного диэлектрического материала выбранного из следующих вариантов: оксид кремния, оксинитрид кремния или нитрид кремния и оксид алюминия, оксинитрид алюминия или нитрид алюминия. Остальными диэлектрическими материалами могут быть материалы на основе оксидов Zn, Sn, Ti, Zr и Nb, или другие диэлектрические материалы, хорошо известные в области техники, и, в частности, оловяннокислый цинк.

Предпочтительно отражение света подложки остекления, покрытой многослойным пакетом, измеренное со стороны подложки, по меньшей мере в 2,5 раза, преимущественно по меньшей мере в 3 раза, и предпочтительно по меньшей мере в 3,5 раза или даже в 4 раза больше отражения света подложки остекления, покрытой многослойным пакетом, измеренного со стороны пакета. Предпочтительно отражение света, измеренное со стороны подложки, по меньшей мере на 14%, по меньшей мере на 16%, предпочтительно по меньшей мере на 20% и преимущественно по меньшей мере на 25% больше, чем отражение света, измеренное со стороны пакета.

Таким образом можно добиться очень сильного внешнего отражения света, что дает ярко выраженный эстетический эффект при сохранении хорошей видимости через секцию остекления, если смотреть изнутри пространства, закрытого секцией остекления.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, измеренное со стороны подложки отражение света составляет по меньшей мере 27%, предпочтительно по меньшей мере 30% и преимущественно по меньшей мере 35%.

Чтобы добиться сильного отражения света со стороны подложки и большой разницы между отражениями с двух сторон подложки с покрытием, могут использоваться различные варианты осуществления. Одно эффективное средство в контексте прозрачных секций остекления, которые составляют предмет настоящего изобретения, состоит в том, чтобы оказывать благоприятное воздействие на эффекты интерференции между слоями. Здесь также допускаются различные варианты осуществления. Однако интерференция оказывает большое влияние на цвета, которые достигаются в отраженном и в проходящем свете. Предпочтительно мнимая оптическая толщина L первого диэлектрического покрытия, которое расположено между подложкой и слоем для поглощения солнечного излучения, принимает значение, меньшее или равное 25 нм или даже меньшее или равное 20 нм, преимущественно меньшее или равное 17 нм и предпочтительно меньшее или равное 15 нм. Этот признак способствует достижению сильного отражения света со стороны подложки, позволяя при этом сохранять необходимый цвет. Предпочтительно мнимая оптическая толщина L первого диэлектрического покрытия составляет от 5 до 20 нм, преимущественно от 10 до 20 и предпочтительно от 12 до 16 нм. Это позволяет добиться выгодного компромисса между большой разницей в отражении для двух поверхностей, относительно нейтральным цветом со стороны подложки и высокой устойчивостью к тепловой обработке.

В контексте настоящего изобретения мнимая оптическая толщина L диэлектрического покрытия

- 3 031932 определяется как сумма значений (физической) геометрической толщины, в нм, каждого из диэлектрических материалов, образующих диэлектрическое покрытие, умноженная на показатель преломления n при 550 нм каждого из материалов минус показатель преломления газа окружающей атмосферы. Для покрытия, образованного рядом различных диэлектрических материалов, L получают путем суммирования произведений геометрической толщины (е) каждого из материалов в нм и величины, полученной путем вычитания значения показателя преломления атмосферы, в целом воздуха, при 550 нм, т.е. 1, из показателя преломления n соответствующего материала при 550 нм [L = е х (n_D550 - n_air550), где n_D550 = показатель преломления материала при 550 нм].

Предпочтительно общая мнимая толщина L второго диэлектрического покрытия, которое расположено над слоем для поглощения солнечного излучения относительно подложки, составляет от 35 до 85 нм, преимущественно от 40 до 70 нм и предпочтительно от 45 до 65 нм, и в идеале от 50 до 60 нм, а средний показатель преломления n покрытия составляет более 1,5. Это признак способствует достижению одновременно сильного внешнего отражения и слабого внутреннего отражения при сохранении приемлемого и эстетически приятного внешнего цвета в отражении.

Преимущественно мнимая оптическая толщина L первого диэлектрического покрытия составляет от 10 до 20 нм, а общая мнимая толщина L второго диэлектрического покрытия составляет от 45 до 65 нм, предпочтительно от 50 до 60 нм. Таким образом, достигаются оптимальные условия для получения сильного отражения со стороны подложки, слабого отражения со стороны слоя и относительно нейтрального цвета в отражении со стороны подложки.

Предпочтительно мнимая толщина L первого диэлектрического покрытия, которое расположено между подложкой и слоем для поглощения солнечного излучения, по меньшей мере в полтора раза больше или меньше мнимой толщины L последнего диэлектрического покрытия многослойного пакета, расположенного над поглощающим инфракрасные лучи слоем относительно подложки. Этот признак упрощает регулировку эффектов интерференции. Предпочтительно мнимая толщина L первого диэлектрического покрытия, которое расположено между подложкой и слоем для поглощения солнечного излучения, по меньшей мере в полтора раза меньше, преимущественно в два раза и предпочтительно в три раза меньше мнимой толщины L последнего диэлектрического покрытия многослойного пакета, расположенного над поглощающим инфракрасные лучи слоем относительно подложки.

Как уже отмечалось выше, одним из диэлектрических материалов, предпочтительных для выполнения указанных диэлектрических покрытий и, в частности, второго покрытия, расположенного над функциональным слоем, является нитрид кремния, у которого показатель преломления находится в диапазоне 1,9-2,05. Однако, что также объяснялось выше, диэлектрическое покрытие может включать слои диэлектрических материалов, отличных от нитрида кремния. Предпочтительно выполненное из диэлектрического материала покрытие, которое расположено над слоем для поглощения солнечного излучения, содержит материал, обладающий высоким показателем преломления, составляющим более 2 и предпочтительно более 2,1. В контексте настоящего изобретения, этим диэлектриком с высоким показателем преломления предпочтительно является материал, который способен выдерживать тепловую обработку без существенных структурных изменений. Конкретным примером такого материала является легированный или смешанный оксид титана, например, легированный или смешанный с цирконием или ниобием, и, в частности, смесь оксида титана и оксида циркония в соотношении от 40 до 60% каждого. Другим примером такого материала является оксид циркония. Предпочтительно этот материал с высоким показателем размещают между слоем для поглощения солнечного излучения и самым наружным диэлектрическим слоем пакета.

Слоем для поглощения солнечного излучения может быть нитрид, такой как TiN, CrN, WN, NbN, TaN, ZrN или NiCrN, или смесь этих нитридов. Эти нитриды также могут быть частично окислены. Предпочтительно, слой для поглощения солнечного излучения представляет собой по существу металлический слой, как-то слой, выполненный из NiCr, W, Nb, Zr, Та, нержавеющей стали или сплавов на основе Ni и/или Cr.

Предпочтительно слой для поглощения солнечного излучения представляет собой металлический слой на основе металла, у которого коэффициент погашения к находится в пределах 2-4,5 в видимом диапазоне от 380 нм до 750 нм.

Предпочтительно слой для поглощения солнечного излучения представляет собой слой сплава на основе NiCr и W, или сплава на основе Cr и Zr, сплава на основе W и Zr или Cr, или сплава на основе W и Та. Доказано, что из этих сплавов очень удобно выполнять слои для поглощения солнечного излучения, которые легко выдерживают высокотемпературную тепловую обработку и при этом по существу не теряют своих свойств. Эти сплавы также могут включать дополнительный металл, выбранный из следующих вариантов: Ti, Nb, Та, Ni и Sn.

Согласно определенным предпочтительным вариантам осуществления изобретения слой для поглощения солнечного излучения представляет собой слой из сплава NiCrW, к которому примыкает первое диэлектрическое покрытие, образованное по существу из нитрида кремния, геометрическая толщина которого составляет от 10 до 20 нм, и второе диэлектрическое покрытие, образованное по существу из нитрида кремния, геометрическая толщина которого составляет от 50 до 65 нм. Согласно другим пред

- 4 031932 почтительным вариантам осуществления слой для поглощения солнечного излучения представляет собой слой из сплава NiCr, к которому примыкает первое диэлектрическое покрытие, образованное, по существу, из нитрида кремния, геометрическая толщина которого составляет от 10 до 20 нм, и второе диэлектрическое покрытие, образованное, по существу, из нитрида кремния, геометрическая толщина которого составляет от 55 до 60 нм. Согласно еще одним предпочтительным вариантам осуществления слой для поглощения солнечного излучения представляет собой слой из сплава CrZr, к которому примыкает первое диэлектрическое покрытие, образованное по существу из нитрида кремния, геометрическая толщина которого составляет от 10 до 20 нм, и второе диэлектрическое покрытие, образованное, по существу, из нитрида кремния, геометрическая толщина которого составляет от 6о до 66 нм.

Предпочтительно слой для поглощения солнечного излучения имеет геометрическую толщину от 3 до 40 нм, даже от 3 до 30 нм и предпочтительно от 5 до 25 нм. Предпочтительно слой для поглощения солнечного излучения имеет геометрическую толщину предпочтительно от 10 до 25 нм и преимущественно от 12 до 22 нм. Такой слой для поглощения солнечного излучения подходит для выполнения функционального слоя многослойного пакета, т.е. слоя, который необходим для получения солнцезащитных свойств. Таким образом можно легко получить чрезвычайно простой и очень стойкий многослойный пакет.

Предпочтительно два диэлектрических покрытия, примыкающих к слою для поглощения солнечного излучения, выполнены на основе нитрида кремния или нитрида алюминия. Это обеспечивает металлическому слою для поглощения солнечного излучения очень хорошую защиту при высокотемпературной тепловой обработке.

Другие дополнительные слои могут быть добавлены, либо непосредственно к подложке, либо в виде внешнего защитного слоя, либо в пакет многослойного пакета, чтобы придать основному многослойному пакету дополнительные свойства и/или защиту, как-то, например, дополнительную внешнюю защиту от механических или химических воздействий, представленную, например, в виде смеси оксида титана и диоксида циркония, или чтобы обеспечить преграду для щелочных металлов, источником которых является подложка, или чтобы придать другие оптические свойства, или улучшить электрические свойства металлических слоев, или повысить скорость осаждения, или же чтобы обеспечить любые другие дополнительные функции. Однако выбранные дополнительные слои предпочтительно не должны понижать способность многослойного пакета выдерживать высокотемпературную тепловую обработку. В частности, предпочтительно будет позаботиться о том, чтобы обеспечить, чтобы эти дополнительные слои не подвергались существенным изменениям, и в особенности структурным изменениям, когда их подвергают тепловой обработке, чтобы они не изменяли оптических свойств многослойного пакета во время такой тепловой обработки.

Тепловая обработка, особенно тепловая обработка типа изгибания/закалки, также может приводить к более-менее заметным изменениям оптических свойств и особенно цветов. Предпочтительно, эти изменения должны быть сведены к минимум, так чтобы вне зависимости от прохождения секциями остекления тепловой обработки их внешний вид оставался практически неизменным.

Как правило, изменения измеряют при помощи системы координат лаборатории Международной комиссии по освещению CIE. Изменения выражают выражением, обозначаемым АЕ*, это выражение соответствует формуле:

где AL* представляет разность между хроматическими координатами L* секции остекления до и после тепловой обработки;

Аа* представляет разность между хроматическими координатами а* секции остекления до и после тепловой обработки; и

АЬ* представляет разность между хроматическими координатами b* секции остекления до и после тепловой обработки.

Более конкретно, и предпочтительно, секция остекления согласно изобретению дает изменение цвета в отражении со стороны, обращенной к подложке, AE*_rg:

менее чем 8, предпочтительно менее чем 5, преимущественно менее чем 3 и еще более предпочтительно менее чем 2, если указанная секция остекления подвержена воздействию температуры по меньшей мере 630°C и не более чем 670°C на протяжении 7 мин.

Изобретение в особенности полезно для получения очень высокой стойкости цвета в отражении со стороны подложки при тепловой обработке при высокой температуре закалки и/или изгибания. Во многих вариантах применения цвет в отражении со стороны подложки - это цвет, который больше всего заметен наблюдателю, поскольку именно эта поверхность привлекает внимание наблюдателя в условиях использования секции остекления. Поэтому малейшая разница в цвете легко заметна.

Кроме того, секция остекления согласно изобретению также предпочтительно дает изменение цвета в проходящем свете, AE*_tr:

- 5 031932

AE*_tr = (AL*_tr²+Aa*tr²+Ab*tr²)^1/2 менее чем 8, предпочтительно менее чем 5, более предпочтительно менее чем 3, если указанная секция остекления подвержена воздействию температуры по меньшей мере 630°C и не более чем 670°C на протяжении 7 мин.

Дополнительно или нет к двум предыдущим свойствам, секция остекления согласно изобретению дает изменение цвета в отражении со стороны, обращенной к слою, АЕ*_ге, такое, что:

АЕАс = (А1Лс²+АаАс²+АЬАс²)^1/2 менее чем 8, предпочтительно менее чем 5, если указанная секция остекления подвержена воздействию температуры по меньшей мере 630°C и не более чем 670°C на протяжении 7 мин.

Согласно одному конкретному варианту осуществления, секция остекления согласно изобретению такова, что толщину слоя для поглощения солнечного излучения выбирают такой, что светопроницаемость подложки, выполненной из прозрачного стекла толщиной 4 мм, как минимум равна 2% и максимально равна 75%. В случае использования для крыши механического транспортного средства светопроницаемость предпочтительно будет составлять от 2 до 10% и преимущественно от 6 до 8%. В случае применения в архитектуре светопроницаемость предпочтительно будет составлять от 10 до 70%, преимущественно от 10 до 60%, желательно от 10 до 50% и предпочтительно от 20 до 40%. В частности, слой для поглощения солнечного излучения контролирует передачу света и энергии, поэтому чем толще этот слой, тем больше он поглощает.

Секции остекления согласно изобретению можно использовать в различных вариантах применения, поскольку их свойства можно приспосабливать, регулируя параметры слоев и особенно их толщину.

Секции остекления согласно изобретению могут образовывать часть двойных секций остекления, и в этом случае многослойный пакет может быть расположен в пространстве между двумя листами стекла, что ограничивает риск разрушения, особенно механического разрушения. Тем не менее, одна из существенных особенностей многослойных пакетов секций остекления согласно изобретению - это их механическая и химическая стойкость. Эта стойкость такова, что их можно применять, оставляя многослойный пакет без защиты. В последнем случае секцию остекления можно с тем же успехом выполнить из одинарного листа стекла и нанести многослойные пакеты на одну поверхность этого листа. Можно также выполнить ламинированную секцию остекления, содержащую два или больше листа стекла, причем листы стекла в этой области, как правило, связывают между собой при помощи промежуточных листов термопластичного материала.

При нанесении на одинарную секцию остекления многослойный пакет не защищен от внешней среды. Даже в случае ламинированной секции остекления слои можно располагать с наружной стороны, чтобы они выполняли свою функцию в контроле пропускания энергии путем регулировки излучательной способности поверхности.

Следовательно, секцию остекления согласно изобретению можно использовать в качестве стеклянного элемента механического транспортного средства: крыши, бокового окна, заднего окна (многослойный пакет предпочтительно расположен на поверхности, обращенной к пассажирскому салону); и в качестве архитектурного элемента остекления.

Секция остекления согласно данному изобретению также может быть использована в качестве стеклянного элемента бытового электроприбора, такого как, например, дверь печи, где оно может также обеспечить желаемый эстетический эффект. Она проявляет хорошую стойкость к различным химическим и/или механическим разрушающим факторам, которые характерны для данного вида применения.

Как уже неоднократно отмечалось выше, секцию остекления согласно изобретению, разумеется, также можно использовать в качестве стеклянного элемента в здании. В этом конкретном варианте применения секция остекления может образовывать двойную или тройную секцию остекления, в которой многослойный пакет обращен в сторону замкнутого пространства внутри составной секции остекления. Секция остекления также может представлять собой ламинированную секцию остекления, многослойный пакет которой может контактировать с клейким термопластичным материалом, в целом ПВБ, который скрепляет подложки. Однако секция остекления согласно изобретению особенно полезна, когда многослойный пакет подвержен воздействию внешней среды, вне зависимости от того, идет ли речь об одинарной секции остекления или о ламинированной секции остекления, или даже необязательно о составной секции остекления.

Разумеется, подложку остекления можно выполнить из окрашенного в объеме стекла, как-то стекла, окрашенного в серый, синий или зеленый цвет, чтобы она поглощала больше солнечного излучения или формировала личное пространство с малой светопроницаемостью, препятствуя тому, чтобы в пассажирский салон транспортного средства, или в офис в здании, заглядывали снаружи.

5. Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Примерные секции остекления согласно данному изобретению, а также сравнительные примеры (R), приведены в табл. I ниже. Оптические свойства даются для секций остекления с подложкой, выполненной из обычного прозрачного полированного стекла толщиной 4 мм. Слои приведены по порядку, слева направо, начиная от стекла. Приблизительные значения геометрической толщины выражены в нм.

- 6 031932

Таблица I. Примеры секций остекления согласно изобретению и сравнительные примеры, которые позволяют сравнить показатели секций остекления согласно изобретению и секций остекления предшествующего уровня техники, причем покрытия нанесены на прозрачное стекло толщиной 4 мм. Для некоторых примеров также указаны (в %) значения светопроницаемости (TL) и отражения света со стороны слоя (Rc) и со стороны стекла (Rg).

Слои для поглощения солнечного излучения и диэлектрические слои наносили посредством технологии катодного распыления при обычных для этого типа технологии условиях. Как вариант, диэлектрические слои можно было нанести посредством хорошо известной технологии плазменно-химического осаждения из газовой фазы (PECVD).

Диэлектрические слои нитрида кремния получили из металлических мишеней в атмосфере, состоящей из смеси аргона (30-70%) и азота (70-30%) при общем давлении 4 мторр (0,53 Па). Слои хромациркония (40% по весу Cr и 60% циркония в сплаве CrZr), слои никеля-хрома (80/20 никель/хром) и никеля-хрома (80/20 никель/хром)-вольфрама (50% по весу NiCr и 50% W в сплаве NiCrW) наносили из металлических катодов в атмосфере индивидуального аргона. Диэлектрические слои оксида кремния изначально получили из мишени на основе кремния в атмосфере, содержащей аргон и кислород.

Под действием источника света D65, 2° у образцов измерили светопроницаемость TL и отражение света со стороны подложки. Хроматические координаты L*, a*, b* по системе CIE также измерили до и после тепловой обработки под действием источника света D65, 10°. Угол, при котором снимали измерения, составлял 8°.

Образцы подвергли тепловой обработке, включающей этап, на котором образцы в течение 8 мин и 30 сек подвергали воздействию температуры 670°C. Изменения ЛЕ* в проходящем свете и в отражении также приведены в табл. I. В этой таблице запись SiN обозначает нитрид кремния, не являясь химической формулой, поскольку подразумевается, что полученные продукты не обязательно являются строго стехиометрическими, но являются полученными при указанных условиях нанесения и близкими к стехиометрическим. Слои, выполненные из SiN, могут содержать вплоть до максимум приблизительно 10% по весу алюминия, происходящего из мишени. Слои SiN имеют показатель преломления n=2,03 при 550 нм. Кроме того, диэлектрическое покрытие может состоять из нескольких отдельных слоев, содержащих или по существу состоящих из тех же материалов.

Цифры в скобках - это значения физической толщины в нанометрах для различных слоев. Свойства (в % для проницаемости и отражения света) приведены для монолитной секции остекления после тепловой обработки. Аббревиатура TZO означает смешанный оксид, содержащий 50% TiO₂ и 50% ZrO₂. Слои TZO имеют показатель преломления n=2,3 при 550 нм.

Таблица I

Пр.	Многослойный пакет	TL	Rc	Rg	ΔΕΕ,	AE*Rc	AE*_Rg
R1	SiN (20)/NiCrW (8,s)/SiN (35)	31,6	19,3	24,6	0,7	1,9	1,7
R2	SiN (20)/NiCrW (i3,7)/SiN (35)	19,9	25,7	32,7	1,3	1,3	o,9
R3	SiN (20)/NiCrW (22)/SiN (35)	10,19	33	41,4	3	2,1	0,3
R4	SiN (87)/NiCrW (i3,7)/SiN (30)	20,67	3L9	21,6	2	3	0,8
1	SiN (i3)/CrZr (6,7)/SiN (50,6)	33,8	7,4	34,6
2	SiN (i3)/CrZr (iO,₃)/SiN (46,7)	23,5	13,8	39,9
3	SiN (79,2)/CrZr (14)/S1N (50,1)	22,2	15	30,9
4	SiN (i6,4)/CrZr (7,6)/TZO (24,i)/SiN (25)	31,3	8,6	39
5	SiN (i3)/CrZr (n,6)/TZO (2i,4)/SiN (25)	21,6	12,7	44,7
6	SiN (i3,4)/CrZr (21,3)/TZO (i8,2)/SiN (31,3)	10,8	15,7	51,2

- 7 031932

7	SiN (78)/CrZr (14,7)/TZO (22,5)/SiN (25,1)	22	13,4	33
8	SiN (i5)/NiCrW (9,8)/SiN (50,6)	32,5	6	34,6	0,6	6	1
9	SiN (i5)/NiCrW (i5,4)/SiN (48,2)	21,6	11,5	40,1	0,9	5,3	0,7
10	SiN (i₅)/NiCrW (24,5)/SiN (48)	io,5	17,5	45	2,1	3,7	1,5
11	SiN (78,4)/NiCrW (i8)/SiN (49,5)	20,4	14,9	30,9	1,2	4,9	0,7
12	SiN (i5)/NiCrW (io,i)/TZO (29,7)/SiN (20)	32,4	6,1	39,2	1,2	3,1	0,9
13	SiN (i5)/NiCrW (16,2)/TZO (27,2)/SiN (20)	21,1	9,2	45,1	0,9	2,6	0,9
14	SiN (i₅)/NiCrW (25)/TZO (i3,2)/SiN (34,7)	10,8	14,9	47,7	0,4	2,8	0,6
15	SiN (75,4)/NiCrW (18,9)/TZO (2₃,7)/SiN (23,6)	21,3	11,9	33,5	1,4	1,4	0,3

Хроматические координаты (CIE L*a*b*) сравнительных примеров и определенных примеров согласно изобретению приведены ниже в табл. II в отражении со стороны подложки и в проходящем свете. Таблица II

Пр.	отражение Rg co стороны стекла	Проницаемость
L*	a*	b*	L*	a*	b*
Ri	56,8	-1,97	-3,5	63,14	-0,81	-4,51
R2	63,93	-1,66	-0,86	51,89	-0,98	-5,1
R3	70,38	-1,32	2,96	38,28	-1,08	-2,49
R4	54,23	-3,43	-17,41	52,52	-0,45	2,38
1	65,28	-3,2	-1,74	64,02	-2,18	-1,93
2	69,45	-2,66	-0,2	53,77	-2,39	-2
3	62,41	-3,08	-12,22	52,59	-2,58	7,41
4	68,7	-3,3	-2,0
5	72,6	-2,7	-1,3
6	75,5	-1,7	6
7	64,6	-3,1	-11,9

В примерах согласно изобретению внешнее отражение, если смотреть со стороны подложки, было сильным, а внутреннее отражение, если смотреть со стороны пакета, было слабым, что придавало блеск и сверкание, оказывающие особенно сильный эстетический эффект, и в то же время сохранялось слабое внутреннее отражение (отсутствовал зеркальный эффекта), а цвет в отражении отвечал коммерческим требованиям. Также следует отметить, что этого эстетического эффекта легче добиться, когда толщина второго диэлектрического покрытия находится в пределах предпочтительного диапазона, особенно когда первое диэлектрическое покрытие тонкое. Более того, пример 3 показывает, что если используется толстое первое диэлектрическое покрытие при сохранении такой же большой пропорции между двумя диэлектрическими покрытиями, этого эстетического эффекта можно добиться особенно ярким синим цветом, на что указывает резко отрицательное значение хроматической координаты b*.

Механическую и химическую стойкость секций остекления согласно изобретению характеризует успешное прохождение ими испытаний, определенных стандартом EN 1096-2 для так называемых по- 8 031932 крытий класса В. Кроме того, секции остекления согласно изобретению также удовлетворяют требования следующих испытаний:

испытание распыления нейтральной соли (NSS) согласно стандарту ISO 9227-2006, предпочтительно в течение по меньшей мере 10 дней;

испытание в камере с искусственным климатом согласно стандарту EN 1036-2008, предпочтительно в течение по меньшей мере 10 дней;

испытание Кливланда согласно стандарту ISO 6270-1:1998, предпочтительно в течение по меньшей мере десяти дней; испытание на кислотоустойчивость (SO₂) согласно стандарту EN 1096-2;

испытание автоматическим влажным истиранием (AWRT), описанное ниже: поршень, покрытый тканью, выполненной из хлопка, привели во взаимодействие со слоем, который подлежал оценке, и водили по его поверхности, причем поршень имел вес для приложения силы 33 Н к штифту, имеющему диаметр 17 мм. Трение хлопка по поверхности с покрытием повреждает (удаляет) слой после определенного количества циклов. Испытание используется для определения предела, при котором слой обесцвечивается (частичное удаление слоя) и на слое появляются царапины. Испытание проводили в течение 10, 50, 100, 250, 500 и 1000 циклов в различных отдельных местах на образце. Образец наблюдали под искусственным небом для определения того, видны ли на образце обесцвечивание или царапины. Результат AWRT показывает количество циклов, при которых отсутствует или имеется очень незначительное разрушение (невидимое невооруженным глазом под однородным искусственным небом с расстояния 80 см от образца);

испытание сухой кистью (DBT) согласно стандарту ASTM D2486-00 (метод испытания А), предпочтительно по меньшей мере для одной тысячи циклов, причем эти испытания проводили до и после всякой тепловой обработки.

Конечно же, настоящее изобретение не ограничивается указанными выше вариантами осуществления.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Секция прозрачного солнцезащитного остекления, содержащая по меньшей мере на одной из поверхностей подложки остекления прозрачный многослойный пакет, содержащий слой для поглощения солнечного излучения, геометрическая толщина которого составляет по меньшей мере 3 нм, и первое и второе диэлектрические покрытия, примыкающие к указанному слою для поглощения солнечного излучения, причем отражение света подложки остекления, покрытой многослойным пакетом, измеренное со стороны подложки, составляет по меньшей мере 20% и по меньшей мере в два раза превышает отражение света подложки остекления, покрытой многослойным пакетом, измеренное со стороны пакета, при этом у цвета в отражении со стороны подложки значение хроматической координаты a* составляет менее 2 и значение хроматической координаты b* составляет менее 5, отличающаяся тем, что второе диэлектрическое покрытие, расположенное выше слоя для поглощения солнечного излучения относительно подложки, такое, что сумма значений (физической) геометрической толщины в нм каждого из диэлектрических материалов, образующих диэлектрическое покрытие, умноженная на показатель преломления n при 550 нм каждого из материалов минус показатель преломления газа окружающей атмосферы, составляет от 45 до 65 нм, и первое диэлектрическое покрытие, расположенное между подложкой и слоем для поглощения солнечного излучения, такое, что сумма значений геометрической толщины в нм каждого из диэлектрических материалов, образующих диэлектрическое покрытие, умноженная на показатель преломления n при 550 нм каждого из материалов минус показатель преломления газа окружающей атмосферы, составляет от 10 до 20 нм.
2. Секция остекления по п.1, отличающаяся тем, что отражение света подложки остекления, покрытой многослойным пакетом, измеренное со стороны подложки, по меньшей мере в 2,5 раза, предпочтительно по меньшей мере в 3 раза и преимущественно по меньшей мере в 3,5 раза больше отражения света подложки остекления, покрытой многослойным пакетом, измеренного со стороны пакета.
3. Секция остекления по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что отражение света, измеренное со стороны подложки, по меньшей мере на 14%, предпочтительно по меньшей мере на 20% и преимущественно по меньшей мере на 25% больше отражения света, измеренного со стороны пакета.
4. Секция остекления по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что отражение света, измеренное со стороны подложки, составляет по меньшей мере 27%, предпочтительно по меньшей мере 30% и преимущественно по меньшей мере 35%.
5. Секция остекления по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что второе диэлектрическое покрытие составляет преимущественно от 55 до 65 нм, при этом средний показатель преломления n покрытия превышает 1,5.
6. Секция остекления по п.5, отличающаяся тем, что первое диэлектрическое покрытие по меньшей мере в полтора раза меньше, предпочтительно в два раза, преимущественно в три раза меньше второго диэлектрического покрытия.
7. Секция остекления по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что выполненное из

- 9 031932 диэлектрического материала второе покрытие, которое расположено над слоем для поглощения солнечного излучения, содержит материал, обладающий высоким показателем преломления, составляющим более 2 и предпочтительно более 2,1.
8. Секция остекления по п.7, отличающаяся тем, что выполненное из диэлектрического материала второе покрытие, которое расположено над слоем для поглощения солнечного излучения, содержит смесь оксида титана с ниобием или оксидом циркония.
9. Секция остекления по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что слой для поглощения солнечного излучения образован материалом, средний коэффициент погашения которого составляет в диапазоне от 380 до 750 нм более 1,2 и предпочтительно более 1,4.
10. Секция остекления по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что слой для поглощения солнечного излучения содержит сплав на основе NiCr и W, сплав на основе Cr и Zr, сплав на основе W и Zr или сплав на основе W и Та.
11. Секция остекления по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что геометрическая толщина слоя для поглощения солнечного излучения составляет от 3 до 40 нм и предпочтительно от 5 до 25 нм.
12. Секция остекления по п.11, отличающаяся тем, что геометрическая толщина слоя для поглощения солнечного излучения составляет от 10 до 25 нм и предпочтительно от 12 до 22 нм.
13. Секция остекления по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что два диэлектрических покрытия, примыкающих к слою для поглощения солнечного излучения, выполнены на основе нитрида кремния или нитрида алюминия.
14. Секция остекления по любому из предыдущих пунктов, в которой изменение цвета в проходящем свете AE*_tr составляет менее 8, предпочтительно менее 5 и еще более предпочтительно менее 3, если указанная секция остекления подвержена воздействию температуры по меньшей мере 630°C и не более чем 670°C в течение 7 мин.
15. Секция остекления по любому из предыдущих пунктов, в которой изменение цвета в отражении на обращенной к подложке стороне AE*_rg составляет менее 8, предпочтительно менее 5 и еще более предпочтительно менее 3, если указанная секция остекления подвержена воздействию температуры по меньшей мере 630°C и не более чем 670°C в течение 7 мин.
16. Секция прозрачного солнцезащитного остекления по любому из предыдущих пунктов, являющаяся стеклянным элементом в механическом транспортном средстве.
17. Секция прозрачного солнцезащитного остекления по любому из предыдущих пунктов, являющаяся элементом остекления в архитектуре.
18. Секция прозрачного солнцезащитного остекления по любому из предыдущих пунктов, являющаяся стеклянным элементом бытового прибора, такого как, например, дверь печи.