ES2696001T3

ES2696001T3 - Sustrato de vidrio transparente que lleva un revestimiento de capas sucesivas

Info

Publication number: ES2696001T3
Application number: ES12722739T
Authority: ES
Inventors: Eric Tixhon; Delphine Didier
Original assignee: AGC Glass Europe SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2019-01-11
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: JP5972359B2; EA201391759A1; CN103562152A; EP2714608A1; JP2014516019A; CN103562152B; BR112013030190A2; EA023422B1; BR112013030190B1; US9517970B2; EP2714608B1; PL2714608T3; BE1019988A3; HUE040726T2; US20140087101A1; WO2012160075A1

Abstract

Sustrato de vidrio transparente que lleva un revestimiento que comprende, en el orden: - una primera capa de neutralización de colores en reflexión, - una segunda capa, de baja emisividad, constituida esencialmente de SnO2:F, de grosor comprendido entre 455 y 800 nm, y - una tercera capa, constituida esencialmente de SiOx, siendo x inferior o igual a 2, de grosor comprendido entre 40 y 65 nm o entre 140 y 180 nm.

Description

DESCRIPCION

Sustrato de vidrio transparente que lleva un revestimiento de capas sucesivas

La presente invencion se refiere a un sustrato transparente revestido de una sucesion de capas de las cuales al menos una es una capa de baja emisividad, denominada “capa low-E”, presentando el apilado unos valores de factores solares elevados. El sustrato asf revestido constituye una estructura funcional de vidrio, tipicamente de al menos un acristalamiento doble.

Se conoce la fabricacion de diversos apilados que comprenden una sucesion de capas de compuestos, en particular a base de metales o de semi-conductores y de oxidos, de nitruros, de oxinitruros de estos sobre un sustrato transparente, tal como el vidrio, para unos efectos opticos y electricos espedficos. Se pueden asf citar unos apilados para aplicaciones solares, tales como fotovoltaicas, para aplicaciones de arquitectura, para las cuales se buscan propiedades reflejantes o anti-reflejantes, de bajo o alto factor solar, que tiene tambien una estabilidad de color, sea cual sea el angulo de observacion, para el automovil, para usos domesticos, tales como puertas de horno, etc. Entre las estructuras multi-capas sobre sustrato de vidrio, se encuentran unos apilados que confieren unas propiedades low-E gracias a unos compuestos tales como SnO2:F, SnO2 :Sb, ITO (oxido de indio dopado con estano) o los metales de tipo plata. Puede ser ventajoso incluir entre el sustrato y la capa funcional low-E, una capa que evita, por un lado, la migracion de los iones sodio a partir del vidrio para reducir la iridiscencia y, por otro lado, generar una variacion de los colores en reflexion a diferentes angulos de observacion del vidrio revestido.

Para las necesidades de arquitectura, es decir para los edificios o inmuebles dotados de acristalamientos, resulta que ciertas exigencias medioambientales imponen unas estructuras de vidrio de modo que el factor solar (Fs o g) sea el mas elevado posible, minimizando al mismo tiempo la emisividad (E) en la gama del infrarrojo (IR) lejano, es decir para unas longitudes de onda superiores a 2500 nm. Tales estructuras acristaladas, en particular unos acristalamientos dobles provistos de una capa de baja emisividad, aseguran por lo tanto una doble funcion: un aislamiento termico muy satisfactorio y la conservacion del calor en un edificio gracias a la capa low-E, y un aporte energetico “gratuito” relacionado con un alto FS. Se pueden, a titulo de ejemplo, citar los sustratos de vidrio: vidrio claro - SiOx - SnO2 F cuyos rendimientos son tales que la emisividad es tan baja como 0,1 y FS es de aproximadamente un 73% para un acristalamiento doble, del cual uno de los sustratos de vidrio esta revestido de estas capas. La sub-capa de SiOx se utiliza, en este caso, para impedir la migracion de los iones de sodio a partir del vidrio y tambien para permitir la neutralizacion del color en reflexion del vidrio revestido, es decir evitar los colores interferenciales en reflexion.

Otro parametro que conviene considerar es el rendimiento energetico de una ventana en su conjunto, constituida de un acristalamiento y de un chasis apropiado, definido por el acronimo “WER” - “Window Energy Rating”. Se puede asf clasificar las ventanas, tales como a base de acristalamiento doble, segun un grado de rendimientos energeticos representados por unas letras que van de A a G, siendo la “etiqueta A” el rendimiento mas eficaz. Por ejemplo, se puede calcular el WER para un acristalamiento doble provisto de un marco de soporte del cristal segun los criterios enunciados por “British Fenestration Rating Council - BFRC (Londres-Reino Unido). Segun el organismo BFRC, la evaluacion del WER se realiza mediante la formula:

WER (kWh/m2 /an) = (218 ,6 x g) - 68 ,5 x (U L), en ,a que g= FS: factor solar de la ventana,

U(ventana) = coeficiente termico (W/m2.K) de la ventana que incluye el chasis de soporte y el acristalamiento;

L: perdida de calor relacionada con el paso de aire a traves de la ventana (W/m2.K).

En consecuencia, unos valores positivos de WER muestran una ganancia de kWh (kilovatios hora) por metro cuadrado de ventana y por ano, unos valores negativos significan que la ventana induce a un consumo de energfa. Segun esta formula, una ventana de etiqueta A presenta un WER positivo, una etiqueta B se utiliza para ventanas que tienen un WER comprendido entre -1o y 0, una etiqueta G indica una ventana que tiene un WER inferior a -70. Para unas ventanas destinadas al mercado de Reino Unido, se indica en gran medida una etiqueta A.

La solicitud de patente WO 94/25410 describe unos acristalamientos que comprenden un sustrato de vidrio provisto de una capa delgada funcional, presentando esta ultima, en particular, unas propiedades de baja emisividad, y cuya eleccion de color en reflexion “lado capa” se situa en la gama de los azules. Este documento describe unos apilados que comprenden (i) un revestimiento interno, colocado directamente sobre el vidrio, a base de oxinitruros o de oxicarburos de silicio o a base de oxidos metalicos, tales como TiO2, SnO2 y ZnO, de indices de refraccion comprendido entre 1,65 y 1,90 y cuyo grosor vana entre 70 y 135 nm, (ii) una capa funcional, de mdice de refraccion proximo a 2, de grosor comprendido entre 300 y 450 nm, siendo por ejemplo SnO2:F, y (iii) una capa externa, colocada sobre la capa funcional, la cual es en particular SiO2, variando el grosor entre 70 y 110 nm, de mdice de refraccion entre 1,40 y 1,70. Un sustrato asf recubierto, montado en acristalamiento doble, presenta una reflexion luminosa de como maximo un 15%, un color en reflexion en los azules, en particular entre 465 y 480 nm, y una pureza en reflexion “lado capa” de como maximo un 5%.

La patente US6174599B1 describe unos acristalamientos que comprenden un vidrio provisto de una capa delgada funcional, presentando esta ultima, en particular, unas propiedades de baja emisividad, y cuya eleccion del color en reflexion “lado capa” se situa en la gama de los azules. Este documento describe unos apilados que comprenden (i) un revestimiento interno, colocado directamente sobre el vidrio, en particular a base de oxido de silicio, oxicarburo de silicio o oxinitruro de silicio, que presenta un gradiente de mdice de refraccion, (ii) una capa funcional, de mdice de refraccion entre 1,8 y 2, de grosor entre 350 y 550 nm, siendo por ejemplo SnO ² :F, y (iii) una capa externa, colocada sobre la capa funcional, la cual es en particular SiO ² , variando el grosor entre 70 y 120 nm, de mdice de refraccion entre 1,4 y 1,7. Un sustrato asf revestido presenta una transmision luminosa de al menos un 75%, un color en reflexion en los azules y una emisividad de como maximo 0,18. No se obtienen nos colores en reflexion con a* < 0 en todos los angulos al mismo tiempo que la estabilidad angular A a*b*** < 3.5.

Uno de los objetivos de la invencion es proporcionar un sustrato de vidrio transparente revestido de capas, constituyendo el conjunto un apilado, sustrato de vidrio el cual es constitutivo de un acristalamiento doble o triple. Asf, tal acristalamiento doble o triple no busca simplemente optimizar una de sus propiedades, sino que responde al compromiso de color neutro en reflexion y de estabilidad de color, sea cual sea el angulo de observacion, de baja emisividad, ventajosamente inferior o igual a 0,12 y de FS lo mas elevado posible, que permite la obtencion de un WER positivo para una ventana a base de tal acristalamiento colocado en un chasis apropiado para alcanzar estos valores de w Er . Asimismo, es necesario que el acristalamiento presente una “turbiedad” inferior al 1%, incluso inferior al 0,6% a fin de evitar un aspecto “lechoso” indeseable.

La invencion se refiere por lo tanto a un sustrato de vidrio transparente que lleva un revestimiento que comprende en el orden:

- una primera capa de neutralizacion de colores en reflexion,

- una segunda capa, de baja emisividad, constituida esencialmente de SnO ² :F, de grosor comprendido entre 455 y 800 nm, y

- una tercera capa, constituida esencialmente de SiOx , siendo x inferior o igual a 2, de grosor comprendido entre 40 y 65 nm o entre 140 y 180 nm.

La solicitante ha mostrado que, gracias a la eleccion de los materiales constitutivos de las capas del apilado de un sustrato de vidrio transparente y de su grosor, se pueden constituir unos acristalamientos dobles que alcanzan unos rendimientos incrementados en terminos de factor solar, de WER, de emisividad y, al mismo tiempo, una estabilidad del color neutro a diferentes angulos de observacion. Es posible alcanzar para el acristalamiento unos valores de FS de al menos un 73%, e incluso proximo al 75%, incluso superiores, hasta un 81%, con un valor de E inferior o igual a 0,12, que permite la obtencion de un WER positivo. Al mismo tiempo, puede conservarse la neutralidad de color a diversos angulos de observacion, con a*<0, ventajosamente -1 < a* < -3, y b*<5, preferiblemente -6 < b* < 5, ventajosamente -5 < b* < 5, y muy ventajosamente -2 < b* < 2 (valores en reflexion con un angulo de observacion comprendido entre 8° y 55° - iluminante D65), lo que es tambien el caso para un acristalamiento triple. Estos valores de a* y b* permiten conservar una neutralidad de color en reflexion, es decir que se permiten unas ligeras reflexiones cuyo tono deseado es verde-amarillento o azul-verdoso, evitando al mismo tiempo una reflexion roja indeseada, esteticamente no aceptable, y conferir al acristalamiento una estabilidad de color en reflexion sea cual sea el angulo de observacion, que se mide por A a*b* que tiene por valor como maximo 3,5 (vease mas adelante). En el ambito de la invencion, se observan o miden la neutralidad y la estabilidad en reflexion con respecto al lado exterior de un edificio, es decir lado “P1”. El experto en la materia encontrara todos los detalles y todas las indicaciones relativos a las mediciones de a* y b* en la bibliograffa, en particular en base de los trabajos de Ray G. Gordon y R.S. Hunter, tales como se describen en las patentes US 4,377,613; US 4,187,336 y US 4,419,386. Ademas, los valores de “turbiedad” pueden mantenerse tan bajos como sea posible, inferiores al 1%, incluso inferiores al 0,6%. Sin embargo, para obtener los valores de E anteriores, se requieren unos grosores de SnO ² :F tales como se reivindican, lo que desafortunadamente puede ir en contra de los valores bajos de “turbiedad” deseados. En consecuencia, para conseguirlo, el procedimiento de deposito de SnO ² :F incluye una presencia de acido inorganico en los precursores, tal como HCl o HNO ³ cuyo efecto es “enrasar” o aplanar la rugosidad de esta capa, segun la ensenanza del documento WO 2010/107998.

Una de las ventajas de la invencion es permitir, en particular, para unos acristalamientos dobles o triples, la obtencion de estos rendimientos sin recurrir a la utilizacion necesaria de uno o varios vidrios extraclaros, los cuales se conocen por aumentar el FS, y/o sin la utilizacion de cripton o xenon como gas de relleno en estos acristalamientos dobles, los cuales se conocen por disminuir el U.

El solicitante ha mostrado, por lo tanto, que para alcanzar estos objetivos, era necesario seleccionar, entre otros, un grosor de capa de SiOx (la tercera capa) que permite incrementar el FS permitiendo al mismo tiempo una neutralidad y estabilidad de color en reflexion. Por otro lado, para alcanzar unos U (acristalamiento doble) lo mas bajos posibles, a saber tipicamente inferiores o iguales a 1,4 W/m2K, es necesario recurrir a grosores de SnO2:F segun la invencion. De manera mas general, es la combinacion de capas particulares con rangos de grosor espedficos lo que permite alcanzar este objetivo, ya que la optimizacion de un parametro dado, tal como el FS, la E o la estabilidad del color, influye sobre los rendimientos de los otros parametros. Se requiere tambien que los apilados puedan fabricarse a escala industrial, ventajosamente en lmea, a nivel del bano de estano fundido o en la galena situada despues de la zona de bano de estano, con unas realizaciones optimizadas, en particular sin costes suplementarios prohibitivos y sin ensuciamiento notable de los reactores.

Unas ventanas provistas de tales acristalamientos, dobles o tripes, con unos chasis de referencia, que representan tfpicamente el 25% de la superficie de la ventana y cuyo chasis U es como maximo de 1,2 W/m2.K, presentan unas etiquetas A para el WER, con unos valores a*<0 y b*<5 en reflexion. El experto en la materia selecciona el chasis apropiado, observandose ademas que los efectos de la invencion estan relacionados con las capas y con sus grosores. En el ambito de la invencion, la ventana debe entenderse en su acepcion mas amplia, es decir que puede utilizarse tanto en edificios domesticos como industriales, o tambien como elementos de fachada acristalada de edificios, de tipo V.E.A (Acristalamiento exterior anclado).

El factor solar (FS) se mide segun la norma EN 410.

Los valores a* y b* se obtienen segun el sistema colorimetrico L*a*b* establecido por la Comision Internacional de la Iluminacion (CIE) con la norma iluminante D65 que representa un estado de la luz del dfa con una temperatura de color equivalente a 6500 K.

Los tres componentes L*, a* y b* se representan comunmente por un espacio tridimensional. El componente L*, que es la pureza, se representa por un eje vertical que va de 0 (negro) a 100 (blanco). En el plano horizontal, el componente a* representa en un eje la gama de colores que va de rojo (a* positivo) al verde (a* negativo) pasando por el gris (a*=0) y el componente b* representa en un segundo eje la gama de colores que va del amarillo (b* positivo) hacia el azul (b* negativo) pasando por el gris (b*=0).

Cuando los valores de a* y b* en reflexion son bajos, el color se considera como neutro. Ademas de la neutralidad, el mercado de la construccion, en particular, reclama unos colores en reflexion que eviten los valores de a* > 0. La estabilidad angular del color, ademas de neutro, se establece por la medicion de Aa*b* en reflexion. Cuanto mas bajo sea este valor, mas se conservara la neutralidad del color a diversos angulos de observacion. Esta medicion de Aa*b* es un valor medio que resulta del establecido para cada angulo de observacion de 8°, 20°, 30°, 45° y 55°. Asf, A a * b * (2o°): [ ( a V - a*20° )2 ( b V - b*20°)2] 1/2

A a * b * (3o°): [ ( a V - a*30°)2 (b *8° - b*3o°)2] 1/2

Aa*b*(45°): [(aV - a ^*45°)2 + (bV - b ^{*45°)2] 1/2}

A a * b * (55°): [ ( a V - a*55°)2 ( b V - b*55°)2] 1/2

El angulo de observacion a (8°-55°) es el angulo de inclinacion del acristalamiento medido con respecto a un eje perpendicular al acristalamiento (a =0°). Los valores de Aa*b* para los acristalamientos dobles o triples son ventajosamente de como maximo 3,5, preferentemente de como maximo 3.

Los acristalamientos dobles, que comprenden un apilado de la invencion, son los clasicamente utilizados en el campo de la arquitectura, sustratos de vidrios separados el uno del otro por un espacio de 14-17 mm, espacio relleno de un gas raro, de tipo argon. El sustrato transparente representa ventajosamente un vidrio claro o extraclaro, de diversos grosores, tfpicamente comprendidos entre aproximadamente 3,8 mm y 8 mm. Por vidrio extraclaro se entiende un vidrio que comprende un contenido maximo de hierro, expresado en forma de Fe2O3, inferior al 0,04% en peso, en particular inferior al 0,02% en peso. Por vidrio claro, se entiende un vidrio que comprende un contenido maximo de hierro expresado en forma de Fe2O3, que va del 0,04 al 0,4% en peso.

La primera capa tiene por funcion permitir la neutralizacion del color en reflexion del vidrio revestido, es decir evitar los colores interferenciales en reflexion. Esta preferentemente en contacto directo con el sustrato de vidrio, y es ventajosamente una monocapa constituida esencialmente de oxinitruros de silicio SiOxNy, o de oxicarburos de silicio SiOxCy, siendo x inferior a 2, cuyo mdice de refraccion se situa en el intervalo 1,65-1,75, estando el grosor de esta capa comprendido entre 55 y 95 nm, ventajosamente entre 60 y 90 nm, y muy ventajosamente, entre 70 y 90 nm. Los valores de “x” e “y” se seleccionan para ajustar los valores de los indices de refraccion. De manera general, se designa esta ultima variante de capa de neutralizacion por SiOx, siendo x inferior a 2.

Asimismo, la primera capa de neutralizacion puede ser una capa mixta constituida esencialmente de oxidos de Sn y Si, cuyo grosor esta comprendido entre 55 y 95 nm, ventajosamente entre 60 y 90 nm, y muy ventajosamente entre 70 y 90 nm.

En otros modos de realizacion, la primera capa de neutralizacion puede ser a su vez una bi-capa constituida de una capa de TiO2, dispuesta sobre el sustrato de vidrio, la cual esta revestida con una capa de oxido de silicio, oxicarburo de silicio SiOxCy u oxinitruro de silicio SiOxNy, siendo x inferior o igual a 2, estando el grosor de TiO2 preferentemente comprendido entre 5 y 15 nm, y estando el de un oxido, oxicarburo u oxinitruro de silicio comprendido entre 15 y 40 nm.

En otra variante, la primera capa de neutralizacion puede ser una bi-capa constituida de una capa de SnO2 o ZnO dispuesta sobre el sustrato de vidrio, la cual esta revestida de una capa de un oxido de silicio, oxicarburo de silicio SiOxCy u oxinitruro de silicio SiOxNy, siendo x inferior o igual a 2, estando el grosor de la capa de SnO2, o ZnO comprendido entre 15 y 35 nm, y estando el de un oxido, oxicarburo u oxinitruro de silicio comprendido entre 15 y 40 nm.

La segunda capa de baja emisividad que, en modos de realizacion preferidos, se encuentra directamente dispuesta por encima de la primera capa de neutralizacion, esta esencialmente constituida de SnO2:F, presenta una emisividad E inferior o igual a 0,12, preferentemente inferior o igual a 0,1, y tiene un grosor comprendido entre 455 y 800 nm, y muy ventajosamente entre 455 y 740 nm. Tal capa se fabrica mediante tecnologfas de realizacion clasicas, tales como CVD. Es esta capa la que confiere los valores de baja emisividad al acristalamiento. En modos de realizacion particulares, el SnO2:F puede ademas ser dopado con oxido de circonio. En este caso, el porcentaje atomico en circonio (at.% Zr) en la capa esta comprendido entre el 0,3 at.% y el 3 at.%, preferiblemente entre el 0,5 at.% y el 2,0 at.%.

La tercera capa, dispuesta segun unos modos de realizacion preferidos, encima de la segunda capa, de baja emisividad, es ventajosamente un oxido, oxicarburo u oxinitruro de silicio, perteneciendo por lo tanto ventajosamente a la definicion SiOx, dandose la preferencia a SiO2. Los indices de refraccion estan preferiblemente comprendidos entre 1,3 y 1,6. El material de la tercera capa tiene la ventaja de no ser absorbente y presenta un mdice de refraccion bajo, lo que permite, en el acristalamiento de la invencion, reducir significativamente la reflexion luminosa (Rl), lo que aumenta el FS. Sin embargo, la gama de grosores que da la mas importante reduccion de reflexion puede conllevar una mala estabilidad angular de los colores en reflexion. El mejor compromiso se ha encontrado por lo tanto para un grosor de esta capa comprendido entre 40 y 65 nm o entre 140 y 180 nm. Preferentemente, el grosor de esta capa esta comprendido entre 40 y 60 nm, muy ventajosamente entre 45 y 60 nm. A pesar de que los grosores comprendidos entre 140 y 180 nm permiten obtener los efectos buscados, este intervalo es, no obstante, menos preferido debido a las dificultades de realizacion tecnicas de tales grosores y al riesgo de ensuciamiento notable de los reactores.

Conviene precisar que, en el ambito de la invencion, todas las capas constitutivas del apilado se obtienen clasicamente mediante unos metodos qmmicos y/o ffsicos de deposito, tales como CVD (“Chemical Vapor Deposition”), PECVD (“Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition”) y la pulverizacion por magnetron, o sus combinaciones. Estas capas pueden depositarse en lmea gracias a unos dispositivos de tratamiento clasicamente utilizados en la tecnologfa de los vidrios denominados “flotados”.

A tftulo de ejemplo, la primera capa de neutralizacion, y la tercera capa pueden depositarse por pirolisis qmmica (CVD) a partir de precursores en forma gaseosa que contiene, por ejemplo, silano (SH4), un gas oxidante, tal como el oxfgeno o el dioxido de carbono (CO2), etileno si es necesario, y nitrogeno como gas vector, dirigiendose los flujos de gas sobre la superficie caliente del vidrio. Las proporciones en cada precursor permiten el deposito, por ejemplo, de SiOx, siendo x inferior o igual a 2. El experto en la materia puede referirse a las solicitudes WO 2010/107998, US 7,037,555, o FR 2666325, sin ser exhaustivo.

Las capas de SnO2 o SnO2:F, respectivamente utilizadas en la primera capa de neutralizacion sobre vidrio y para formar la segunda capa, de baja emisividad, se preparan tambien de manera conocida por el experto en la materia, dandose preferencia a la CVD. Por CVD, esta capa se forma tfpicamente por medio de precursores de estano que pueden ser unos derivados organometalicos, tales como el monobutil tricloruro de estano (MBTC), o los derivados inorganicos, tales como el tetracloruro de estano (SnCU), aire, agua en forma de vapor, oxfgeno y para la capa de SnO2:F una fuente fluorada para el dopado, tal como HF o acido trifluoroacetico y, llegado el caso, HNO3, en particular para la reduccion de la “turbiedad” (WO2010/107998). Estos precursores gaseosos se dirigen y depositan ventajosamente en lmea sobre el vidrio caliente.

Los depositos de TiO2 que pertenecen a la primera capa, de neutralizacion, sobre vidrio se efectuan preferiblemente mediante tecnicas de CVD. En el caso de CVD, se utiliza en lugar de precursores de estano y de silano, mencionados anteriormente, unos precursores a base de derivados organicos o inorganicos de titano, tales como TTiP (tetra-isopropoxido de titanio) o TiCl4, como se describe en el documento WO99/48828.

Segun unas formas muy ventajosas de realizacion, la invencion se refiere a un acristalamiento doble que comprende dos sustratos de vidrio transparentes, de los cuales uno es un sustrato de vidrio que lleva un revestimiento de la invencion, el cual presenta un U < 1,4 W/m2 K, una emisividad inferior o igual a 0,12, preferentemente inferior o igual a 0,1, y un valor de factor solar de al menos un 73%, ventajosamente de al menos un 75%, y en particular comprendido entre el 75 y el 81%. Tales acristalamientos dobles se han descrito mas arriba y son generalmente los disponibles en el mercado. En tales acristalamientos, un unico sustrato de vidrio esta recubierto del apilado de la invencion, el cual esta usualmente colocado en posicion “P3”, es decir sobre el sustrato de vidrio mas interior, dirigiendose las capas hacia el exterior. En este caso, el WER presenta tambien unos valores positivos, y esto es posible solo para un chasis que lo permite, tipicamente que representa el 25% de la superficie de la ventana y cuya U del chasis es como maximo de 1,2 W/m2K. Se define aqrn un chasis de referencia que representa el 25% de la superficie de la ventana y cuya U es de como maximo 1,2 W/m2 K.

A partir de este acristalamiento doble, se realiza una ventana que comprende un chasis de referencia tal como se define aqrn y un acristalamiento doble de la invencion que presenta un WER que tiene unos valores superiores o iguales a cero, en particular comprendidos entre 1 y 10 kWh/m2/ano.

Segun otras formas de realizacion, la invencion se refiere a un acristalamiento triple que comprende tres sustratos de vidrio transparentes, de los cuales al menos uno es un sustrato de vidrio que lleva un revestimiento de la invencion, el cual presenta un U < 1,1 W/m2K, una emisividad inferior o igual a 0,12 y un valor de factor solar de al menos el 64%, estando estos ultimos habitualmente en posicion “P5”, es decir sobre el sustrato de vidrio mas interior, dirigiendose las capas hacia el exterior, siendo los dos otros sustratos mas exteriores. En el caso en el que dos de los tres sustratos de vidrios se revisten de las capas segun la invencion, estas ultimas estan habitualmente en la posicion P2 y P5. En este caso, el WER presenta tambien unos valores positivos, y esto es posible solo para un chasis que lo permite, que representa tipicamente el 25% de la superficie de la ventana y cuyo U del chasis es igual a 1,2 W/m2.K. Muy ventajosamente, se pueden alcanzar unos valores de FS comprendidos entre el 64% y el 75%.

A partir de este acristalamiento triple, se realiza una ventana que comprende un chasis de referencia tal como se define aqrn y un acristalamiento doble de la invencion que presenta un WER que tiene unos valores superiores o iguales a cero, en particular comprendidos entre 1 y 10 kWh/m2/ano.

Como se ha indicado anteriormente, el acristalamiento doble o triple presenta una neutralidad de color a diversos angulos de observacion, con unos valores en reflexion a un angulo de observacion comprendidos entre 8° y 55° -iluminante D65, de a*<0, ventajosamente -1 < a* < -3, y de b*<5, preferiblemente -6 < b* < 5, ventajosamente -5 < b* < 5, y muy ventajosamente -2 < b* < 2. Los valores de Aa*b* para los acristalamientos dobles y triples son ventajosamente de como maximo 3,5, preferentemente de como maximo 3.

No se excluye que, para estos acristalamientos doble o triple, los otros sustratos de vidrio, los no revestidos con las capas de la invencion, puedan a su vez revestirse con otras capas de sustratos espedficos, tales como unas capas anti-reflejo. No se excluye tampoco que el sustrato revestido de capas de la invencion lleve tambien unas capas antireflejo sobre la cara opuesta a la revestida con la capa de la invencion.

Segun otro aspecto, la invencion se refiere a la utilizacion, en un acristalamiento doble, que comprende dos sustratos de vidrios transparentes, de los cuales uno es un sustrato de vidrio que lleva un revestimiento de la invencion, que comprende, en el orden, una primera capa de neutralizacion de colores en reflexion, una segunda capa, de baja emisividad, constituida esencialmente de SnO2:F, de grosor comprendido entre 455 y 800 nm, y una tercera capa, constituida esencialmente de SiOx, siendo x inferior o igual a 2, de grosor comprendido entre 40 y 65 nm o entre 140 y 180 nm, para conferir unos valores de factores solares de al menos un 73%, de emisividad inferior o igual a 0,12, teniendo el acristalamiento un coeficiente termico U inferior o igual a 1,4 W/m2.K. Muy ventajosamente, los valores FS estan comprendidos entre el 75 y el 81%.

Segun otro aspecto, la invencion se refiere a la utilizacion en un acristalamiento triple que comprende tres sustratos de vidrio transparentes, de los cuales uno es un sustrato de vidrio que lleva un revestimiento de la invencion, que comprende en el orden, una primera capa de neutralizacion de colores en reflexion, una segunda capa, de baja emisividad, constituida esencialmente de SnO2:F, de grosor comprendido entre 455 y 800 nm, y una tercera capa, constituida esencialmente de SiOx, siendo x inferior o igual a 2, de grosor comprendido entre 40 y 65 nm o entre 140 y 180 nm, para conferir unos valores de factores solares de al menos un 64%, de emisividad inferior o igual a 0,12, teniendo el acristalamiento un coeficiente termico U inferior o igual a 1,1 W/m2.K. Muy ventajosamente, FS esta comprendido entre el 65 y el 75%.

Ventajosamente, cuando dicho revestimiento que comprende las capas de la invencion se utiliza en un acristalamiento doble o triple, este presenta una neutralidad de color a diversos angulos de observacion, con unos valores en reflexion a un angulo de observacion comprendido entre 8° y 55°- iluminante D65, de a*<o, ventajosamente -1 < a* < -3, y de b*<5, preferiblemente -6 < b* < 5, ventajosamente -5 < b* < 5, y muy ventajosamente -2 < b* < 2. Los valores de Aa*b* para los acristalamientos doble y triple son ventajosamente de como maximo 3,5, preferentemente de como maximo 3.

Los ejemplos siguientes ilustran la invencion sin limitar su alcance.

Ejemplos 1-9

Se ha fabricado un acristalamiento doble, el cual comprende dos sustratos de vidrio claros que tienen un grosor respectivo de 4 mm, separados el uno del otro de 15 mm con un relleno de argon al 90%. Uno de los sustratos esta revestido de SiOx, siendo x inferior a 2, despues de SnO2:F y finalmente de SiO2. Este acristalamiento doble se inserta despues en un chasis aislante que representa el 25% de la superficie de la ventana y que presenta un U de 1,2 W/m2.k, y el valor de L de la ventana se fija a 0,03 W/m2K.

Se hacen variar los grosores respectivos de las capas. Los resultados en terminos de FS, de a* y b*, color en reflexion, y estabilidad angular del color en reflexion se presentan en la tabla 1 siguiente. Los valores de FS se miden segun la norma EN 410. Los valores de a* y b* se dan para tres angulos de observacion 8°, 30° y 55°, y se miden segun la norma iluminante D65.

La tabla 2 da los resultados de “turbiedad”, de E (emisividad), de U (acristalamiento doble) y de WER (ventana). Tabla 1

Tabla 2

Los resultados de la tabla 1 muestran que los Ejemplos 1, 2, 4 y 8 son aquellos para los cuales la estabilidad es la mejor, proporcionando al mismo tiempo unos tonos de color en reflexion muy aceptables, ya que evitan la reflexion en el rojo. Para los Ejemplos 3, 5, 6, 7 y 9, el color en reflexion es muy aceptable con, no obstante, una estabilidad de este ligeramente menos favorable, pero que sigue estando, no obstante, en los lfmites de los rendimientos buscados para el acristalamiento. La fabricacion a escala industrial es la mas favorable en los ejemplos 1 y 6. Por lo tanto, se busca un buen compromiso, por un lado, entre los materiales de las capas y sus grosores relativos y, por otro lado, la viabilidad a escala industrial (ganancias de productividad, costes, facilidad de fabricacion, etc.).

Los resultados de la tabla 2 indican claramente los rendimientos alcanzados para estos acristalamientos dobles, en particular en terminos de WER, los cuales son todos positivos.

A tttulo comparativo, se consideran, en primer lugar, unos acristalamientos disponibles en el mercado, ejemplo A: Vidrio/SiOx/SnO2:F (300 nm), y Ejemplo B: Vidrio/SiOx/SnO2:F (450 nm). La tabla 3 da los valores de FS, de emisividad y de WER para unos acristalamientos dobles fabricados a partir de tales apilados.

Tabla 3

Los resultados de las mediciones de estos parametros demuestran que no se alcanzan las propiedades buscadas, siendo los valores de WER negativos.

Se considera despues, a tftulo comparativo, unos apilados que presentan, en el vidrio, una capa de SiOx, siendo x inferior a 2, despues una capa de SnO2:F y, finalmente, una capa de SiO2, pero que no pertenece a la invencion. La tabla 4 muestra los resultados en terminos de FS, de a* y b*, color en reflexion, y estabilidad angular del color en reflexion para acristalamientos dobles fabricados a partir de tales apilados.

Tabla 4

Los ejemplos C y F, a pesar de que presentan una diferencia muy baja de grosor de la capa SO2 con respecto a los ejemplos 6 y 8, presentan unos colores en reflexion no aceptables.

El ejemplo D, a pesar de que presenta unos colores en reflexion bastante aceptables, presenta unas variaciones de color demasiado elevadas. El ejemplo E presenta unos colores en reflexion aceptables a 8°, pero el valor de a* pasa a 0 para un angulo de 55°.

Ejemplos 10-14

Se ha realizado un acristalamiento triple, el cual comprende tres sustratos de vidrio claros que tienen un grosor respectivo de 4 mm, separados los unos de los otros en 15 mm con un relleno de argon al 90%. Uno de los sustratos, en posicion la P5, se reviste de SiOxCy, siendo x inferior a 2, de mdice de refraccion 1,69, despues de SnO2:F y finalmente de SO2. Este acristalamiento triple se inserta despues en un chasis aislante que representa el 25% de la superficie de la ventana y que presenta un U de 1,2 W/m2.K, y el valor de L de la ventana se fija a 0,03 W/m2.K.

Se hacen variar los grosores respectivos de las capas. Los resultados en terminos de FS, de a* y b*, color en reflexion, se presentan en la tabla 5 siguiente. Los valores de FS se miden segun la norma EN 410. Los valores de a* y b* se dan para tres angulos de observacion 8°, 30° y 55°, y se miden segun la norma iluminante D65.

La tabla 6 da los resultados de “turbiedad”, de E, de U (acristalamiento triple) y de WER (ventana).

Tabla 5

14 |

624

| 66 | -0,8; -1,3;-1,4 | 1,2; 3,9; 0,4 | Verde-amarillento Tabla 6

Los resultados de la tabla 5 muestran que los Ejemplos 10, 11 y 13 son aquellos para los cuales la estabilidad es la mejor, proporcionando al mismo tiempo unos tonos de color en reflexion muy aceptables, ya que evitan la reflexion en el rojo. Para los Ejemplos 12 y 14, el color en reflexion es muy aceptable con, no obstante, una estabilidad de este ligeramente menos favorable, pero que permanece, no obstante, en los Kmites de los rendimientos buscados para el acristalamiento. La fabricacion a escala industrial es la mas favorable en el ejemplo 10. Por lo tanto, se busca un buen compromiso, por un lado, entre los materiales de las capas y sus grosores relativos y, por otro lado, la viabilidad a escala industrial (ganancias de productividad, costes, facilidad de fabricacion, etc.).

Los resultados de la tabla 6 indican claramente los rendimientos alcanzados para estos acristalamientos triples, en particular en terminos de WER, los cuales son todos positivos.

A tftulo comparativo, se consideran unos acristalamientos disponibles en el mercado, ejemplo G: Vidrio/SiOx/SnO2:F (300 nm), y Ejemplo H: Vidrio/SiOx/SnO2:F (450 nm). La tabla 7 da los valores de FS, de emisividad, de U y de WER para unos acristalamientos triples fabricados a partir de tales apilados.

Tabla 7

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sustrato de vidrio transparente que lleva un revestimiento que comprende, en el orden:

- una primera capa de neutralizacion de colores en reflexion,

- una segunda capa, de baja emisividad, constituida esencialmente de SnO2:F, de grosor comprendido entre 455 y 800 nm, y

- una tercera capa, constituida esencialmente de SiOx, siendo x inferior o igual a 2, de grosor comprendido entre 40 y 65 nm o entre 140 y 180 nm.

2. Sustrato de vidrio segun la reivindicacion 1, en el que la primera capa de neutralizacion es una monocapa constituida esencialmente de oxinitruro de silicio SiOxNy, o de oxicarburos de silicio SiOxCy, siendo x inferior a 2, cuyo mdice de refraccion se situa en el intervalo 1,65-1,75, estando el grosor de esta capa comprendido entre 55 y 95 nm.

3. Sustrato de vidrio segun la reivindicacion 1, en el que la primera capa de neutralizacion es una bicapa constituida de una capa de TiO2, dispuesta sobre el sustrato de vidrio, el cual esta revestido de una capa de un oxido de silicio, oxicarburo de silicio SiOxCy u oxinitruro de silicio SiOxNy, siendo x inferior o igual a 2, estando el grosor de TO2 preferentemente comprendido entre 5 y 15 nm y estando el de un oxido, oxicarburo u oxinitruro de silicio comprendido entre 15 y 40 nm.

4. Sustrato de vidrio segun la reivindicacion 1, en el que la primera capa de neutralizacion es una bicapa constituida de una capa de SnO2 o ZnO dispuesta sobre el sustrato de vidrio, el cual esta revestido de una capa de un oxido de silicio, oxicarburo de silicio SiOxCy u oxinitruro de silicio SiOxNy, siendo x inferior o igual a 2, estando el grosor de la capa de SnO2 o ZnO comprendido entre 15 y 35 nm y estando el de un oxido, oxicarburo, u oxinitruro de silicio comprendido entre 15 y 40 nm.

5. Sustrato de vidrio segun la reivindicacion 1, en el que la primera capa de neutralizacion es una capa mixta constituida esencialmente de oxidos de Sn y Si, cuyo grosor esta comprendido entre 55 y 95 nm.

6. Sustrato de vidrio segun una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el grosor de la segunda capa de baja emisividad esta entre 455 y 740 nm.

7. Sustrato de vidrio segun una de las reivindicaciones 1a 6, en el que la tercera capa constituida esencialmente de SiOx, presenta un grosor comprendido entre 43 y 60 nm.

8. Acristalamiento doble que comprende dos sustratos de vidrio transparentes, de los cuales uno es un sustrato de vidrio segun una de las reivindicaciones 1a 7, el cual presenta un U < 1,4W/m2.K, una emisividad inferior o igual a 0,12 y un valor de factor solar de al menos un 73%,

9. Acristalamiento doble segun la reivindicacion 8, que presenta un valor de factor solar comprendido entre el 75% y el 81%.

10. Acristalamiento doble segun la reivindicacion 8 o 9, que presenta un valor de Aa*b* de como maximo 3,5.

11. Ventana que comprende un chasis de referencia tal como se define aqrn y un acristalamiento doble segun una de las reivindicaciones 8 a 10, que presenta un WER que tiene un valor superior o igual a cero, en particular comprendido entre 1 y 10 kWh/m2/ano.

12. Acristalamiento triple que comprende tres sustratos de vidrio transparentes, de los cuales al menos uno es un sustrato de vidrio segun una de las reivindicaciones 1 a 7, el cual presenta un U < 1,1 W/m2.K, una emisividad inferior o igual a 0,12 y un valor de factor solar de al menos un 64%.

13. Acristalamiento triple segun la reivindicacion 12, que presenta un valor de factor solar comprendido entre el 65% y el 75%.

14. Acristalamiento triple segun la reivindicacion 12 o 13, que presenta un valor de Aa*b* de como maximo 3,5.

15. Ventana que comprende un chasis de referencia tal como se define aqrn, y un acristalamiento triple segun una de las reivindicaciones 12 a 14, que presenta un WER que tiene un valor superior o igual a cero, en particular comprendido entre 1 y 10 kWh/m2/ano.