ES2958836T3 - Artículo que comprende un recubrimiento funcional y una capa protectora temporal hecha de resina polifuránica - Google Patents

Abstract

Un artículo que comprende un sustrato con dos caras principales que definen dos superficies principales separadas por bordes, teniendo el sustrato un recubrimiento funcional depositado en al menos una porción de una superficie principal y una capa protectora temporal depositada en al menos una porción del recubrimiento. La capa protectora temporal tiene un espesor de al menos 1 micra. Esta capa protectora temporal hecha de resina polifuránica se obtiene a partir de una composición líquida que comprende alcohol furfurílico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Artículo que comprende un recubrimiento funcional y una capa protectora temporal hecha de resina polifuránica La invención se refiere a la protección de artículos, hechos de vidrio plano o cerámica vítrea, que soportan al menos un recubrimiento funcional. Estos artículos están destinados a someterse a etapas de transporte, transformación y/o almacenamiento.

Se conoce el uso de artículos que comprenden sustratos que portan recubrimientos funcionales para dar a dichos sustratos propiedades ópticas (capas de espejo o antirreflejo), propiedades térmicas (baja emisividad, control solar o capas de protección solar, en particular basadas en capas de plata) o propiedades eléctricas (capas antiestáticas, capas conductoras transparentes).

Muchos recubrimientos funcionales depositados sobre sustratos tienen una baja resistencia mecánica, en particular una alta resistencia al rayado y una baja resistencia a la abrasión. Finalmente, algunos recubrimientos funcionales están sujetos a corrosión durante el almacenamiento, en particular en un entorno húmedo.

En particular, los sustratos que tienen recubrimientos funcionales basados en capas metálicas, por ejemplo, basados en plata o en una aleación a base de plata, tienen estas desventajas. Estos sustratos recubiertos se usan generalmente como unidad de acristalamiento laminada o múltiple, doble o triple, para las llamadas aplicaciones de control solar y/o de baja emisividad. Los recubrimientos funcionales se encapsulan intencionalmente en la unidad de acristalamiento. Los sustratos de vidrio que tienen recubrimientos funcionales de este tipo se venden, por ejemplo, por Saint Gobain con el nombre Cool Lite®. Estos sustratos recubiertos tienen un rendimiento óptico muy bueno (LT, color) y rendimiento térmico (factor solar). Estos rendimientos se obtienen mediante recubrimientos funcionales que comprenden pilas complejas con en particular más de aproximadamente diez capas delgadas de diferente espesor y naturaleza.

Estos artículos se someten a diversas etapas de procesamiento, tales como etapas de corte, lavado, conformación de los bordes, tratamientos de ensamblaje y térmicos de tipo templado, recocido y doblado. Es habitual y práctico llevar a cabo el ensamblaje y/o los diversos tratamientos en un lugar distinto a donde se fabrica el artículo que soporta el recubrimiento funcional. Por tanto, estos artículos también se someten a etapas de almacenamiento y transporte. Las tensiones mecánicas que pueden generar alteraciones del tipo de rayado son múltiples y en particular:

- la etapa de almacenar los artículos después de la deposición del recubrimiento funcional en el sitio de producción, - la etapa de mover los artículos, ya sean apilados o no, del sitio de producción al sitio de procesamiento, - la etapa de conformación y almacenamiento en el sitio de procesamiento,

- la etapa de lavado en un medio húmedo llevado a cabo por ejemplo antes de un tratamiento térmico o un conjunto en una unidad de doble acristalamiento (DGU) o en una unidad de triple acristalamiento (TGD), - las etapas de pasar sobre rodillos, por ejemplo, sobre los rodillos del horno para un tratamiento térmico, en particular en el caso de los denominados artículos bifuncionalizados que llevan recubrimientos funcionales sobre cada cara.

La visibilidad de los arañazos una vez creados aumenta considerablemente cuando el artículo se somete a un tratamiento térmico del tipo de templado. La susceptibilidad a los arañazos de tales artículos es perjudicial desde la perspectiva de las cualidades estéticas y del rendimiento de producción. De hecho, los arañazos no visibles antes del tratamiento térmico, que se vuelven evidentes solo después, pueden causar una tasa de rechazo anormalmente alta. La pérdida financiera es aún más alta porque el artículo descartado incorpora el coste del tratamiento térmico. Los recubrimientos funcionales complejos y, en particular, los que comprenden capas metálicas delgadas a base de plata también tienen una baja resistencia a la abrasión. Estas tensiones mecánicas pueden inducir defectos distintos de arañazos, tales como el rasgado parcial o total de una o más capas del recubrimiento funcional. Fenómenos de corrosión también pueden producirse dependiendo de la naturaleza de los materiales que constituyen los recubrimientos funcionales. Sin embargo, lo más importante, su aparición depende en gran medida de las condiciones de humedad, temperatura y duración de las diversas etapas de movimiento, almacenamiento, lavado y/o tratamiento térmico. Los recubrimientos funcionales que comprenden particularmente capas metálicas o capas basadas en óxidos higroscópicos son sensibles a la humedad.

Todos los defectos o arañazos del recubrimiento funcional, ya sea debido a corrosión o esfuerzos mecánicos, pueden afectar no solo el atractivo del artículo, sino también sus niveles de rendimiento óptico y energético. El manejo de sustratos que llevan dichos recubrimientos requiere muchas precauciones durante las etapas de transporte, transformación y/o almacenamiento.

Se sabe que protege la superficie del sustrato mediante películas de polímero adhesivo desprendible. Estas películas pueden depositarse en estado sólido (como, por ejemplo, en la solicitud EP-A-1-610-940), o en el estado líquido (patente de Estados Unidos 5.866.199). Estas soluciones que usan películas pelables tienen las desventajas de: - un alto coste,

- una etapa de desprendimiento tedioso larga capaz de dejar trazas del agente asegurando la unión entre el sustrato y la película,

- una posible deslaminación del recubrimiento funcional durante la fase de despegado, y

- la necesidad de gestionar los restos de film pelado.

La deposición de una misma película desprendible en estado sólido sobre sustratos grandes a veces es difícil y puede requerir el uso de varias películas. Los problemas surgen en la unión de las películas:

- cualquiera de las partes del recubrimiento funcional no está cubierta por una u otra de las películas, en cuyo caso la protección está incompleta,

- o las películas se solapan, lo que potencialmente conduce a riesgos al cortar el sustrato.

También se han desarrollado películas poliméricas obtenidas de una fase líquida y que pueden eliminarse mediante limpieza usando soluciones acuosas. La solicitud WO 00/50354 describe, por ejemplo, películas obtenidas a partir de soluciones acuosas de polímeros acrílicos que pueden eliminarse fácilmente del agua, ya que el polímero es soluble en agua.

La solicitud WO 01/02496 describe una cubierta prevista para proteger temporalmente un sustrato durante una etapa de transporte, manipulación o almacenamiento, aplicando una cubierta protectora extraíble. El recubrimiento puede ser una película obtenida a partir de soluciones acuosas de polímeros. Los polímeros que constituyen la película pueden elegirse de homopolímeros o copolímeros de almidón o caseína, polímeros derivados de proteínas, polímeros acrílicos, poliacrilamidas, polímeros de óxido de polialquileno, acetato de polivinilo, alcoholes polivinílicos, polivinilpirrolidona, copolímeros de estireno/ácido acrílico, copolímeros de etileno/ácido acrílico, copolímeros de celulosa y derivados de celulosa.

El recubrimiento protector se elimina preferiblemente mediante lavado acuoso. Según una realización no preferida, este recubrimiento también puede eliminarse mediante descomposición térmica o de combustión.

No es probable que las capas protectoras temporales sean retiradas durante el lavado para proteger el sustrato contra la corrosión húmeda durante el almacenamiento. Sin embargo, especialmente, estas capas no protegen el recubrimiento funcional durante las fases de lavado. Además, también tienen el inconveniente de causar contaminación de la máquina de lavar del transformador.

La solicitud de patente WO 2015/019022 describe un acristalamiento que comprende una capa protectora temporal obtenida a partir de una capa de metacrilato.

Aunque esta solución es satisfactoria, la fabricación de acrilatos, su implementación en el acristalamiento y la naturaleza de los residuos resultantes de su eliminación pueden plantear un problema, por ejemplo, en términos de toxicidad o por razones ambientales.

Además, la solicitud de patente GB 595208 a describe la aplicación a un sustrato de una capa que comprende una resina de poli(alcohol furfurílico).

Por lo tanto, existe la necesidad de proteger temporalmente los sustratos que soportan un recubrimiento funcional durante las etapas de fabricación, transformación, transporte y/o almacenamiento, que proviene de un producto que es sustancialmente natural, económico y fácil de implementar, mientras que cumple los criterios de resistencia al rayado. Por lo tanto, la protección temporal debe ser suficientemente duradera para permitir la protección de la superficie del sustrato tanto contra alteraciones físicas, como para eliminarse fácilmente mediante un tratamiento térmico tal como durante el templado o flexión, sin causar modificaciones en las propiedades del recubrimiento funcional que protege después de su eliminación.

Para este propósito, la invención se refiere a un artículo que comprende un sustrato de vidrio que comprende dos caras principales que definen dos superficies principales separadas por bordes, soportando dicho sustrato:

- un recubrimiento funcional depositado sobre al menos una parte, y preferiblemente la totalidad, de una superficie principal y

- una capa protectora temporal depositada sobre al menos una parte, y preferiblemente la totalidad, del recubrimiento funcional, en donde:

- la capa protectora temporal tiene un espesor mayor de 1 micrómetro y preferiblemente menor de 50 micrómetros,

- la capa protectora temporal comprende, o preferiblemente consiste esencialmente en, una resina de poli(alcohol fu rfurílico),

- dicho sustrato está hecho de vidrio plano o cerámica vítrea.

Preferiblemente, el sustrato que soporta el recubrimiento funcional no se ha sometido a un tratamiento térmico a una temperatura superior a 400 °C.

Más preferiblemente, los productos de la polimerización del alcohol furfurílico representan al menos un 90 % en peso del peso de la capa protectora temporal.

En principio, la capa protectora temporal está directamente en contacto con el recubrimiento funcional.

Según la invención, la capa protectora temporal se obtiene directamente sobre el sustrato mediante polimerización del alcohol apropiado, preferiblemente en presencia de un catalizador adecuado para este propósito, en particular un catalizador ácido. Se puede hacer referencia, por ejemplo, a la solicitud de patente WO 2012/123902 para un ejemplo de un método que hace posible obtener dicha capa.

La capa protectora temporal se puede endurecer opcionalmente mediante secado, o de forma ventajosa mediante un tratamiento térmico, en particular, a una temperatura entre 50 y 300 °C o, alternativamente, mediante cocción por IR.

Por lo tanto, la capa protectora temporal según la invención se obtiene de una composición líquida que comprende alcohol furfurílico.

El alcohol furfurílico se obtiene reduciendo el furfural del residuo celulósico o más a menudo vegetal, tal como bagazo de caña de azúcar, salvado de cereal, orujo o madera blanda. Se ha usado durante varias décadas para fabricar moldes de fundición de arena. Por el contrario, otros recubrimientos protectores ya descritos son un producto natural que, una vez prepolimerizado en forma de un oligómero, tiene menos de un 1 % en peso y preferiblemente menos de un 0,1 % en peso de residuo de alcohol furfurílico. En sí mismo, el polímero no tiene ninguna toxicidad, como los residuos de su combustión.

Por lo tanto, la presente invención se refiere más particularmente al uso de una solución concentrada de oligómeros de alcohol furfurílico para la fabricación de una capa protectora de un artículo compuesto por un vidrio plano o cerámica vítrea, recubierto con un recubrimiento funcional (para control solar), estando garantizada dicha protección por esta capa situada por encima del recubrimiento funcional.

La composición líquida comprende preferiblemente un catalizador ácido tal como un ácido sulfónico. Más preferiblemente, la empresa solicitante ha descubierto que la calidad de la deposición sobre el sustrato podría mejorarse añadiendo un tensioactivo en la composición inicial que sirve como agente humectante, por ejemplo, un copolímero de poliéter siloxano o un copolímero de óxido de propileno y óxido de etileno.

A partir de la polimerización del alcohol furfurílico, se obtienen resinas de polifurano, es decir, composiciones líquidas que contienen oligómeros y/o polímeros de alcohol furfurílico que pueden usarse ventajosamente como un recubrimiento protector temporal para un recubrimiento funcional (que comprende en particular capas de plata sensibles a la humedad sobre vidrio).

La capa protectora temporal según la invención se pretende normalmente que se retire durante un tratamiento térmico del tipo templado, recocido y/o doblado a una temperatura suficiente para permitir su retirada por descomposición térmica. Esta capa protectora temporal basada en resina de poli(alcohol furfurílico) puede retirarse sin dañar las propiedades ópticas del sustrato que soporta el recubrimiento funcional. Una misma etapa de tratamiento térmico del sustrato protegido permite eliminar, por lo tanto, la capa protectora del sustrato y dar al sustrato determinadas propiedades o conformación (sustrato templado y/o curvado).

Preferiblemente, el sustrato que soporta el recubrimiento funcional no se ha sometido a un tratamiento térmico a alta temperatura de tipo templado, recocido y/o flexión, es decir, el tratamiento térmico a una temperatura superior a 400 °C. Esto significa que el artículo formado por el sustrato y el recubrimiento funcional no se ha sometido a un tratamiento térmico a alta temperatura. Esto también significa que el proceso no comprende una etapa de tratamiento térmico a alta temperatura, es decir, tratamiento térmico a una temperatura superior a 200 °C o superior a 400 °C, entre la deposición del recubrimiento funcional y la deposición de la capa protectora temporal.

Esta capa protectora temporal comprende esencialmente materiales orgánicos resultantes de la polimerización del alcohol furfurílico. La formulación química del polímero permite una combustión rápida y completa durante un tratamiento térmico y durante su descomposición solo genera moléculas volátiles que son fáciles de eliminar y no supone riesgos para el entorno o el operario.

Esta capa insoluble en agua permite obtener una protección eficaz durante la etapa de lavado y contra la corrosión húmeda.

Sorprendentemente, la protección se mantiene incluso cuando el sustrato experimenta operaciones de corte sucesivas. De hecho, los sustratos protegidos según la invención parecen estar protegidos de los mecanismos de corrosión que podrían iniciarse por una parte en la cara completa pero también desde el borde de corte. Por lo tanto, los sustratos protegidos según la invención pueden cortarse varias veces sin que sea necesario modificar la capa protectora y sin perder las funciones de protección mecánica y química.

La invención también se refiere a un método para proteger dicho artículo. En el resto del texto, las realizaciones preferidas se aplican de la misma manera a los diversos sujetos de la invención, el artículo y el método.

Sorprendentemente, la capa protectora temporal según la invención puede eliminarse totalmente durante un tratamiento térmico por descomposición sin dañar las propiedades ópticas, de energía o térmicas conferidas sobre el sustrato por el recubrimiento funcional. Estas propiedades ventajosas se obtienen incluso cuando el recubrimiento funcional se depositó mediante pulverización catódica por magnetrón.

La capa protectora temporal según la invención se aplica preferiblemente a la salida de la línea para fabricar sustratos que llevan recubrimientos funcionales. La etapa de depositar puede integrarse fácilmente en el método para fabricar el sustrato que lleva el recubrimiento funcional.

La aplicación de una capa protectora temporal obtenida de una composición líquida por polimerización del alcohol furfurílico se endurece posteriormente, preferiblemente mediante tratamiento térmico o mediante cocción por IR es particularmente ventajoso.

La composición líquida tiene, en virtud de la elección juiciosa de constituyentes adicionales tales como agentes humectantes de cualquier tipo conocido, tal como, por ejemplo, copolímeros de poliéter siloxano (por ejemplo, T ego® Wet 250) o copolímero de bloque de poli(óxido de etileno-óxido de propileno) (por ejemplo Pluronic® P-105), una viscosidad adaptada para facilitar la obtención de una capa protectora temporal con un espesor mayor de 1 μm y una reactividad suficiente para permitir una reticulación casi instantánea sobre todo el espesor. La naturaleza química, el grado de reticulación, la densidad y también el espesor de la capa protectora temporal contribuyen a obtener una protección eficaz contra la abrasión, la aparición de arañazos y corrosión. Por lo tanto, estas propiedades de protección pueden obtenerse incluso para espesores inferiores a 50 micrómetros, o incluso inferiores a 30 micrómetros.

Aunque la invención es muy especialmente adecuada para la protección de sustratos que soportan recubrimientos funcionales mecánicamente débiles, la solución de la invención puede aplicarse, si fuera necesario, a la protección de sustratos que soportan cualquier tipo de recubrimiento funcional.

El recubrimiento funcional comprende al menos una capa funcional. La capa funcional es preferiblemente una capa que puede actuar sobre radiación solar y/o radiación infrarroja de longitud de onda larga. Estas capas funcionales son, por ejemplo, capas funcionales metálicas basadas en plata o en una aleación metálica que contiene plata.

El sustrato puede comprender un recubrimiento funcional que comprende una pila de capas delgadas que comprenden sucesivamente, comenzando desde el sustrato, una alternancia de n capas metálicas funcionales, en particular capas funcionales basadas en plata o en una aleación metálica que contiene plata, y de (n+1) recubrimientos antirreflectantes, comprendiendo cada recubrimiento antirreflectante al menos una capa dieléctrica, de modo que cada capa metálica funcional se coloca entre dos recubrimientos antirreflectantes.

El artículo según la invención puede comprender una multicapa de película delgada que comprende sucesivamente, a partir del sustrato, una alternancia de dos capas metálicas funcionales, en particular capas funcionales a base de plata o de una aleación metálica que contiene plata, y de tres recubrimientos antirreflejo, comprendiendo cada recubrimiento antirreflejo al menos una capa dieléctrica, de manera que cada capa metálica funcional se sitúa entre dos recubrimientos antirreflejo.

El artículo según la invención también puede comprender una película fina multicapa que comprende sucesivamente, a partir del sustrato, una alternancia de tres capas metálicas funcionales, en particular capas funcionales a base de plata o de una aleación metálica que contiene plata, y de cuatro recubrimientos antirreflejo, cada recubrimiento antirreflejo que comprende al menos una capa dieléctrica, de modo que cada capa metálica funcional se sitúa entre dos recubrimientos antirreflejo.

El espesor del recubrimiento funcional es preferiblemente:

- superior a 100 nm, preferiblemente superior a 150 nm,

- menos de 300 nm, preferiblemente menos de 250 nm.

Según una realización ventajosa de la invención, el recubrimiento funcional comprende una capa superior seleccionada de nitruros, óxidos u oxinitruros de titanio, de circonio y/o de hafnio. La capa superior del recubrimiento funcional es la capa más alejada del sustrato y/o la capa en contacto directo con la capa protectora temporal.

La capa superior puede ser en particular una capa:

- una capa de nitruro de titanio; de nitruro de circonio; de nitruro de hafnio; de nitruro de titanio y circonio; de nitruro de titanio, circonio y hafnio;

- de óxido de titanio; de óxido de circonio; de óxido de hafnio; de óxido de titanio y circonio; de óxido de titanio, circonio, hafnio.

El espesor de estas capas superiores está preferiblemente entre 1 y 20 nm y mejor aún entre 1 y 5 nm.

Según una variante, la capa superior puede ser una capa de nitruro de silicio, opcionalmente dopada con aluminio. El espesor de esta capa superior está preferiblemente entre 5 y 50 nm y mejor aún entre 10 y 50 nm.

El recubrimiento funcional puede depositarse mediante cualquier medio conocido tal como mediante pulverización catódica por magnetrón, mediante evaporación térmica, por CVD o PECVD, mediante pirólisis, mediante deposición química, mediante deposición de sol-gel o deposición en húmedo de capas inorgánicas.

El recubrimiento funcional se deposita preferiblemente mediante pulverización catódica por magnetrón. Según esta realización ventajosa, todas las capas del recubrimiento funcional se depositan mediante pulverización catódica por magnetrón. La capa protectora temporal está ventajosamente directamente en contacto con el recubrimiento funcional. La capa protectora temporal es esencialmente de naturaleza orgánica. Los productos resultantes de la polimerización del alcohol furfurílico representan al menos un 90 % en peso del peso de la capa protectora temporal después de dicha polimerización.

Según una realización ventajosa, la capa protectora temporal no comprende material de carga mineral tal como cargas o pigmentos.

La capa protectora temporal tiene un espesor:

- superior a 1 micrómetro, preferiblemente superior a 5 micrómetros, y/o

- inferior a 100 micrómetros, preferiblemente inferior a 50 micrómetros, y/o

- entre 2 y 100 micrómetros, entre 5 y 50 micrómetros, o entre 10 y 30 micrómetros.

Un método para obtener un artículo que comprende un sustrato que comprende dos caras principales que definen dos superficies principales separadas por bordes, soportando dicho sustrato, hecho de vidrio plano o cerámica vítrea, un recubrimiento funcional depositado sobre al menos una parte de una superficie principal, comprendiendo dicho método las siguientes etapas:

- preparar una composición líquida que comprende alcohol furfurílico,

- aplicar la composición sobre al menos una parte del recubrimiento funcional sobre un espesor de al menos 1 micrómetro,

- polimerizar la composición para formar la capa protectora temporal hecha de una resina de poli(alcohol furfurílico). Según realizaciones ventajosas de la invención, la composición polimerizable líquida tiene las siguientes características: - La composición líquida comprende un catalizador ácido de la reacción de polimerización.

- El catalizador ácido se elige de ácidos sulfónicos, en particular ácido p-toluenosulfónico, ácido pentanosulfónico, ácido hexadecanosulfónico, ácido tetradecanosulfónico, ácido decanosulfónico o ácido dodecanosulfónico o ácidos fosfóricos.

- La composición líquida comprende un tensioactivo (o un agente humectante) seleccionado en particular del grupo que consiste en poliéter siloxanos o copolímeros de bloque de poli(óxido de etileno-b-óxido de propileno). - La composición líquida tiene una viscosidad medida a 25 °C:

- de al menos 0,05 Pa.s, de al menos 0,08 Pa.s, de al menos 0,1 Pa.s, de al menos 0,50 Pa.s,

- de como máximo 5 Pa.s, de como máximo 2 Pa.s,

- entre 0,05 y 5 Pa.s.

- La composición líquida comprende adicionalmente al menos un aditivo seleccionado de plastificantes, absorbedores, agentes de separación, estabilizadores térmicos y/o de luz, espesantes o modificadores de superficie, - la suma de todos los aditivos está entre un 0 y un 5 % en peso del peso de la composición líquida.

La composición polimerizable puede aplicarse a temperatura ambiental mediante cualquier medio conocido y, en particular, mediante recubrimiento con rodillo, recubrimiento por flujo, recubrimiento por inmersión, recubrimiento con cortina o recubrimiento por pulverización. La composición líquida se aplica preferiblemente mediante recubrimiento con rodillo. La tasa de deposición de la composición líquida puede estar entre 1 y 90 m/min.

La capa protectora temporal se puede curar:

- mediante secado a una temperatura inferior a 200 °C en una duración comprendida, por ejemplo, desde 3 hasta 30 minutos, en particular desde 5 hasta 20 minutos,

- mediante irradiación IR.

El sustrato a proteger debe soportar un tratamiento térmico superior a 200 °C, preferiblemente superior a 400 °C. Por lo tanto, la invención se refiere a sustratos de vidrio plano y sustratos de cerámica vítrea.

Ventajosamente, el sustrato que lleva la capa protectora temporal no se ha sometido a un tratamiento térmico de tipo templado, recocido y/o flexión, es decir, tratamiento térmico a una temperatura superior a 200 °C.

El sustrato de vidrio plano puede ser incoloro y/o coloreado. El espesor del sustrato está preferiblemente entre 1 y 19 mm, más especialmente entre 2 y 10 mm o incluso entre 3 y 6 mm.

Según una variante de la invención, la capa protectora temporal puede usarse para proteger el recubrimiento funcional durante una etapa de depósito de otro recubrimiento. Este otro recubrimiento puede depositarse en una parte de la superficie principal del sustrato que soporta el recubrimiento funcional o en una parte de la superficie principal del sustrato que no soporta el recubrimiento funcional.

En particular, se sabe que para obtener artículos bifuncionalizados que soportan un recubrimiento funcional en cada cara principal del sustrato, el contacto del recubrimiento funcional depositado en primer lugar con los rodillos del dispositivo de deposición durante la segunda pasada que permite la deposición del segundo recubrimiento conduce a alteraciones que son dañinas para la calidad del primer recubrimiento (contaminación, arañazos). Estas alteraciones se vuelven visibles después de la deposición del segundo recubrimiento funcional y opcionalmente el templado. La invención permite superar este problema protegiendo el primer recubrimiento con una capa protectora destinada a desaparecer durante el templado o la flexión del artículo bifuncionalizado.

Según otra variante de la invención, la capa protectora temporal puede usarse para proteger la superficie posterior del artículo durante la deposición de un recubrimiento funcional. De hecho, el paso sobre los rodillos por la cara posterior de un artículo, por ejemplo, fabricado de vidrio, durante la deposición de un recubrimiento funcional, puede alterar parcialmente dicha superficie (suciedad, raspado). La invención permite superar este problema protegiendo la superficie posterior del artículo antes de la deposición del primer recubrimiento.

La capa protectora temporal puede depositarse:

- en cada una de las superficies principales del sustrato y/o

- en al menos un borde del sustrato y/o

- en cada uno de los bordes del sustrato.

Cuando la capa protectora temporal se deposita en cada una de las superficies principales del artículo y en cada uno de los bordes del artículo, la protección química y/o mecánica se transmite a continuación a toda el área superficial del artículo. La capa protectora temporal puede depositarse sobre un sustrato de vidrio antes o después de una etapa de corte, es decir, sobre un sustrato de vidrio que tenga su tamaño final o esté cerca de su tamaño final (bruto).

Finalmente, después de las diversas etapas posibles mencionadas anteriormente del sustrato protegido, en particular almacenamiento, movimiento, conformación, lavado, paso sobre rodillos, se elimina la protección temporal.

Un método de protección completa, según la invención, de un artículo como se describe anteriormente, que comprende, por lo tanto, las siguientes etapas:

- preparar una composición líquida que comprende alcohol furfurílico,

- aplicar la composición sobre al menos una parte del recubrimiento funcional sobre un espesor de al menos 1 micrómetro,

- polimerizar la composición para formar una capa protectora temporal hecha de resina de poli(alcohol furfurílico), - retirar dicha capa protectora temporal, en particular, mediante un tratamiento térmico a una temperatura superior a 300 °C, en particular, del tipo templado, recocido y/o flexión.

El método de protección, por último, comprende la etapa de retirar dicha capa protectora temporal mediante un tratamiento térmico a alta temperatura. La temperatura del tratamiento térmico es mayor de 400 °C o incluso mayor de 450 °C. Los tratamientos térmicos se seleccionan de un recocido, por ejemplo, recocido ultrarrápido, tal como recocido por láser o llama, templado y/o flexión.

El tratamiento térmico necesario para retirar la capa protectora puede ser el recocido en un horno estático o dinámico. El tratamiento térmico puede tener además el objetivo de mejorar la cristalización de una o más capas incluidas en la pila a proteger.

El recubrimiento funcional comprende al menos una capa funcional depositada durante una etapa de deposición por magnetrón.

La capa protectora temporal se forma inmediatamente después de la etapa de deposición del recubrimiento funcional. Según la invención, se considera que la capa protectora temporal puede formarse "inmediatamente después", donde la capa protectora temporal puede formarse menos de 10 minutos, preferiblemente menos de 5 minutos y mejor aún menos de 1 minuto después de la etapa de depositar el recubrimiento funcional.

La invención también se refiere a una línea para fabricar un artículo que comprende un sustrato que comprende dos caras principales que definen dos superficies principales separadas por bordes, soportando dicha sustrato: - un recubrimiento funcional depositado en al menos una parte de una superficie principal y

- una capa protectora temporal depositada sobre al menos parte del recubrimiento funcional, obtenida de una composición líquida,

caracterizado porque comprende:

i) un dispositivo para depositar un recubrimiento funcional,

ii) un dispositivo para depositar y polimerizar una composición líquida, como se describe previamente, que comprende un medio de almacenamiento y un medio que permite la aplicación en forma de una capa de dicha composición líquida, iii) medios para mover dicho sustrato de dispositivos i) a iii).

El dispositivo para depositar un recubrimiento funcional puede ser un dispositivo de deposición por pirólisis, un dispositivo de deposición química y preferiblemente un dispositivo de pulverización catódica por magnetrón.

El dispositivo para depositar una composición líquida que comprende un medio de almacenamiento y un medio que permite la aplicación en forma de una capa de dicha composición líquida es preferentemente un dispositivo de recubrimiento de rodillo. Este dispositivo puede comprender un rodillo de aplicación y un contrarodillo. La composición líquida puede alimentarse entonces bombeando en el espacio definido entre los dos rodillos que constituyen un medio de almacenamiento y se aplican accionando los rodillos.

El artículo o sustrato de vidrio plano o cerámica vítrea protector según la invención pueden apilarse sin contaminación cruzada, ni aparición de arañazos mecánicos, inmediatamente después de la deposición de los recubrimientos funcionales. El artículo de vidrio plano o cerámica vítrea protegido según la invención cumple de forma ventajosa los siguientes criterios: - protección mecánica contra arañazos, por ejemplo, dando como resultado una resistencia por el ensayo de rayado de Erichsen (EST) de al menos 4 N o incluso 7 N,

- protección de las tensiones mecánicas de la transformación que dan como resultado una mayor resistencia del recubrimiento funcional situado debajo de la capa protectora a los diferentes modos de almacenamiento, al cepillo de la máquina de lavar, para conformar y cortar,

- resistencia de la capa protectora durante el templado durante un tiempo suficiente para que el vidrio permanezca muy emisivo durante un tiempo que permita una ganancia de energía significativa,

- excelente adhesión de la capa protectora al recubrimiento funcional para soportar sin deslaminación todas las etapas de transformación antes del templado,

- eliminar la capa protectora temporal sin dejar residuos minerales en caso de templado o flexión independientemente del tipo de calentamiento (radiativo/convectivo).

Ejemplos

I. Materiales usados

1. Sustratos y capas funcionales

Los sustratos utilizados son sustratos de vidrio plano de aproximadamente 6 mm de espesor obtenidos mediante un método de flotado que consiste en verter el vidrio fundido sobre un baño de estaño.

Los recubrimientos funcionales que confieren propiedades de control solar y comprenden una multicapa de película fina se depositaron por medio de un dispositivo de pulverización catódica asistida por campo magnético (magnetrón). El primer recubrimiento funcional, en lo sucesivo denominado tricapa de Ag (Cool-Lite XTREM® 70/33 II vendido por la empresa solicitante), comprende sucesivamente, a partir del sustrato, una alternancia de tres capas de plata (capas metálicas funcionales) y de cuatro recubrimientos antirreflejo, comprendiendo cada recubrimiento antirreflejo al menos una capa dieléctrica, de modo que cada capa metálica funcional se coloca entre dos recubrimientos antirreflejo. El espesor total de este recubrimiento funcional es de aproximadamente 200 nm.

2. Capa protectora temporal

Las composiciones líquidas se producen con la resina polifuránica (o poli(alcohol furfurílico)) BioRez™ vendida por la empresa TransFurans Chemicals, Bélgica. La resina se obtiene mediante policondensación de alcohol furfurílico en presencia de un catalizador ácido. Tiene un pH ácido de aproximadamente 5, un bajo contenido de alcohol furfurílico residual (menos de un 1 %) y una viscosidad a 25 °C de menos de 1000 mPa.s. Se añade un 0,17 % en masa de agente humectante TEGO® WET 250 de EVONIK (copolímero de poliéter siloxano) a la resina. A continuación, la mezcla se deposita usando una barra Meyer sobre el recubrimiento funcional previamente depositado sobre el sustrato.

Una vez depositado sobre el vidrio, el recubrimiento se endurece mediante un tratamiento térmico a 200 °C durante 15 minutos.

Estas pruebas se llevaron a cabo en dos muestras producidas como se describe anteriormente, pero en donde se depositó una cantidad diferente de la resina polifuránica. Después del secado, los espesores de la capa protectora temporal son de 13 y 20 μm para las dos muestras respectivamente C1 y C2.

Las características principales de las muestras C1 y C2y su método de producción se presentan en la tabla 1 a continuación: Tabla 1

II. Evaluación de las propiedades mecánicas

Los sustratos se someten a templado térmico en las siguientes condiciones: 730 °C durante 240 segundos. A continuación, se lleva a cabo un ensayo de rayado de Erichsen (EST).

El ensayo Erichsen consiste en registrar el valor de la fuerza, en newtons, necesaria para producir un arañazo en la pila (punta de Van Laar, bola de acero).

Se usaron los siguientes indicadores de evaluación:

"+": sin arañazos,

"0": arañazos no continuos,

"-": arañazos continuos.

Un sustrato de referencia que soporta un recubrimiento funcional sin una capa protectora temporal se compara con los dos sustratos que soportan un recubrimiento funcional y una capa protectora temporal 13 y 20 micrómetros (|jm) de espesor. La prueba se llevó a cabo en ubicaciones diferentes en la superficie del mismo sustrato. Estos ejemplos muestran claramente la excelente resistencia al rayado de los artículos protegidos según la invención, como se presenta en la tabla 2 que sigue. Tabla 2

Según el ensayo de Erichsen, el sustrato o artículo de referencia comprende, comenzando a 1 N, arañazos finos y comenzando a 4 N, numerosos arañazos continuos que son muy visibles y de espesor homogéneo. El mismo sustrato protegido por una capa protectora temporal según la invención comprende muy pocos arañazos después del templado para fuerzas aplicadas de 7 N. Además, los arañazos no son continuos.

Estas pruebas muestran que un artículo que soporta una capa protectora de 13 jm de espesor puede considerarse protegido eficazmente.

III. Evaluación de las propiedades después del templado

Se calculó la variación colorimétrica AE inducida por el templado en el lado del recubrimiento funcional en reflexión. Para hacer esto es:

- los colores en reflexión L*, a*y b*en el sistema LAB medido según el iluminante D65 sobre el lado de la capa se miden antes de la deposición de la capa protectora y después del templado, y

- la variación se mide de la siguiente manera: AE = (Aa*2 Ab*2 AL*2)72.

No se observa variación colorimétrica atribuible a la presencia de la capa protectora temporal, la AE medida en las muestras C1 y C2es sustancialmente igual a la medida en la muestra de referencia.

Esto significa que la deposición y la eliminación de la capa protectora temporal no inducen ninguna modificación de las propiedades de la pila protegida.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un artículo que comprende un sustrato que comprende dos caras principales que definen dos superficies principales separadas por bordes, soportando dicho sustrato:

-un recubrimiento funcional depositado sobre al menos una parte de una superficie principal y -una capa protectora temporal depositada sobre al menos una parte del recubrimiento funcional, en donde:

-la capa protectora temporal tiene un espesor superior a 1 micrómetro y preferiblemente inferior a 100 micrómetros,

-la capa protectora temporal comprende o consiste esencialmente en una resina de poli(alcohol furfurílico),

-dicho sustrato está hecho de vidrio plano o cerámica vítrea.

2. El artículo que comprende un sustrato según la reivindicación 1,caracterizado porqueel sustrato que soporta el recubrimiento funcional no ha experimentado un tratamiento térmico a una temperatura superior a 400 °C.

3. El artículo que comprende un sustrato según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porquelos productos de la polimerización del alcohol furfurílico representan al menos un 90 % en peso del peso de la capa protectora temporal.

4. El artículo que comprende un sustrato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porqueel recubrimiento funcional comprende una pila de capas delgadas que comprenden sucesivamente, comenzando desde el sustrato, una alternancia de n capas metálicas funcionales basadas en plata o en una aleación metálica que contiene plata y preferiblemente de (n+1) recubrimientos antirreflectantes, comprendiendo cada recubrimiento antirreflectante al menos una capa dieléctrica, de modo que cada capa metálica funcional se coloca entre dos recubrimientos antirreflectantes.

5. El artículo que comprende un sustrato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porqueel recubrimiento funcional comprende una capa superior seleccionada de nitruros, óxidos u oxinitruros de titanio, de circonio y/o de hafnio.

6. El artículo que comprende un sustrato según la reivindicación 5,caracterizado porquela capa superior se selecciona de una capa:

-de nitruro de titanio; de nitruro de circonio; de nitruro de hafnio; de nitruro de titanio y circonio; de nitruro de titanio, circonio y hafnio;

-de óxido de titanio; de óxido de circonio; de óxido de hafnio; de óxido de titanio y circonio; de óxido de titanio, circonio, hafnio.

7. El artículo que comprende un sustrato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porquela capa protectora temporal se deposita:

-en cada una de las superficies principales del sustrato y/o

-en al menos un borde del sustrato y/o

-en cada uno de los bordes del sustrato.

8. El artículo que comprende un sustrato según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado porquela capa protectora temporal está directamente en contacto con el recubrimiento funcional.

9. El artículo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho sustrato está hecho de vidrio plano.

10. Un método para obtener un artículo que comprende un sustrato que comprende dos caras principales que definen dos superficies principales separadas por bordes, soportando dicho sustrato, hecho de vidrio plano o cerámica vítrea, un recubrimiento funcional depositado sobre al menos una parte de una superficie principal, comprendiendo dicho método las siguientes etapas:

-preparar una composición líquida que comprende alcohol furfurílico,

-aplicar la composición sobre al menos una parte del recubrimiento funcional sobre un espesor de al menos 1 micrómetro,

-polimerizar la composición para formar la capa protectora temporal hecha de una resina de poli(alcohol furfurílico).

11. El método para proteger un artículo según la reivindicación 10, en donde la composición líquida comprende un catalizador ácido de la reacción de polimerización.

12. El método para proteger un artículo según la reivindicación 10 u 11, en donde la composición líquida comprende un agente humectante o tensioactivo.

13. Un método para obtener un artículo según la reivindicación 10, que comprende un sustrato que comprende dos caras principales que definen dos superficies principales separadas por bordes, soportando dicho sustrato, preferiblemente hecho de vidrio, un recubrimiento funcional depositado sobre al menos una parte de una superficie principal, comprendiendo dicho método las siguientes etapas:

-preparar una composición líquida que comprende alcohol furfurílico,

-aplicar la composición sobre al menos una parte del recubrimiento funcional sobre un espesor de al menos 1 micrómetro,

-polimerizar la composición para formar una capa protectora temporal hecha de resina de poli(alcohol furfurílico).

-retirar dicha capa protectora temporal, en particular, mediante un tratamiento térmico a una temperatura superior a 300 °C, en particular, del tipo templado, recocido y/o flexión.