ITTO960478A1 - Pannello di vetratura avente proprieta' di schermatura solare e proce dimento per fabbricare detto pannello. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
dell ’ INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:
“ PANNELLO DI VETRATURA AVENTE PROPRIETÀ’ DI SCHERMATURA SOLARE E PROCEDIMENTO PER FABBRICARE DETTO PANNELLO”
La presente invenzione riguarda un pannello di vetratura avente proprietà di .schermatura solare ed un procedimento per fabbricare detto cannello.
Pannelli di vetratura di controllo della radiazione solare trasparenti e riflettenti sono diventati per gli architetti un utile materiale da impiegare per le facciate esterne di edifici . Detti pannelli hanno qualità estetiche nel riflettere l ’ambiente circostante e, essendo disponibili in un certo numero di colori, nel fornire un’opportunità ornamentale. Detti pannelli hanno anche vantaggi tecnici fornendo agli occupanti di un edificio protezione contro la radiazione solare mediante riflessione e/o assorbimento ed eliminando gli effetti di abbagliamento di luce solare intensa, dando un effettivo schermo contro l ’abbagliamento, aumentando il conforto visivo e riducendo la fatica dell ’occhio.
Da un punto di vista tecnico, si desidera che il pannello di vetratura non lascipassare una proporzione troppo grande di radiazione solare incidente totale in modo che l’interno dell’edificio non diventi surriscaldato con il tempo soleggiato. La trasmissione di radiazione solare incidente totale può essere espressa in termini del “fattore solare”. Come qui usato, i! termine “fattore solare” significa la somma dell’energii totale trasmessa direttamente e dell’energia che è assorbita e di nuove,irradiata sul lato opposto alla sorgente di energia, come proporzione dell’energia radianti totale incidente sulvetro rivestito.
Un’altra importante applicazione dipannellidivetratura di controllo della radiazione solare trasparentie riflettentiè nei finestrini dei veicoli, in particolare per autoveicoli o carrozze ferroviarie, in cui l’obiettivo,è proteggere gli occupantidel veicola dalla radiazione solare.In questo caso il fattore di energia principale da considerare è l’energia totale trasmessa direttamente (TE), poiché l’energia che è assorbita internarne;:e e dinuovo irradiata (AE) è dissipata dal movimento delveicolo.Lo scopo essenziale delpannello delveicolo è quindi juello diavere un ba'sìfso fattore TE.
Le proprietà del substrato rivestito qui discusse sono basate sulle definizioni standard dilla Commissione Internazionale dell’Illuminazione - Commission Internationale de l’EcIairage (“CIE”).
Gli illuminanti standard qui indicati ‘sono l ’Illuminante C e Illuminante A della CIE.L’illuminanie C rappresenta la luce diurna media avente una temperatura di colore di 6700°K.. L’illuminaite A rappresenta la radiazione di un radiatore Planck ad una temperatura dicirca 2856°K.
La “trasmittanza luminosa” (TL) è il flusso luminoso trasmesso attraverso un substrato come percentuale del flusso luminoso incidente.
La “riflettanza luminosa” (RL) è il flusso luminoso riflesso da un substrato come percentuale del flusso luminoso incidente.
La “selettività” di un substrato rivestito da usare in un pannello di vetratuia di un edificio è il rapporto tra la trasmittanza luminosa e ilfattore solare (r:'L/FS).
La “purezza” () del colore del substrato si riferisce alla purezza di eccitazione misurata con l’Illuminante C.E’ espressa secondo una scala lineare su cui una sorgente di luce bianca definita ha una purezza zero e ilcolore puro ha una purezza del 100 % .La purezza del substrato rivestito è misurata dallato oprosto alIato rivestito..
I! termine “indice di rifrazione” (n) è definito in CIE InternationalLightiug Vocabulary,1987,pagina 138.
La “lunghezza d’onda dominante” (i(D) è la lunghezza d’onda di picco neH’intervallo trasmesso 0 riflesso dal substrato rivestito.
L’ “emissività” is) è il rapporto tra l'energia emessa da una data superficie ad una data temperatura e quella di un emettitore perfetto (corpo nero con emissività di 1,0) alla stessa temperatura.
Sono note varie tecniche per formare rivestimentisu un substrato vetroso, compresa la pirolisi. La pirolisi generalmente ha il vantaggio di produrle un rivestimento robusto,che esclude la necessità diuno strato diprotezione I rivestimenti formati per pirolisi hanno proprietà durature di resistenza all’abrasione e alla corrosione. Si crede che questo sia dovuto in particolare al fatto che ilprocedimento implica il deposito di materiale di rivestimento su un substrato che è caldo. La pirolisi è anche generalmente più economica di procedimenti di rivestimento alternativi qual nebulizzazione catodica (sputtering), in particolare in termini di investimenti negli impianti. Il deposito d rivestimenti con altri procedimenti, per esempio mediante nebulizzazione catodica,porta a prodotticon proprietà molto diverse, in particolare una minore resistenza all’abrasione e occasionalmente un diverso indice dirifrazione.
E’ stata proposta un’ampia varietà di materiali di rivestimento per pannelli di vetratura; e per parecchie proprietà diverse desiderate per la vetratura. E’ stato ampiamente usato ossido di stagno, Sn02, spesso in combinazione con altrimaterialiqualialtriossidimetallici.
Il brevetto britannico GB 1455148 insegna un metodo per formare piroliticamente un rivestimento di uno o più ossidi su un substrato, principalmente spruzzando composti di un metallo o silicio, in modo da modificare la trasmissione luminosa e/o la riflessione luminosa del substrato, o da impartire proprietà àntistatiche o di conduzione dell’eletitricità. I suoi esempi di ossidi specifici comprendono Zr02,Sn02, Sb203,Ti02,0ο3Ο4, Cr203, Si02 e loro miscele. L’os:ido di stagno (SnO,) è visto come vantaggioso a causa della sua durezza e della sua possibilità di avere proprietà antistatiche o di conduzione dell’elettricità.Ilbrevetto britannico 2078213 riguarda un metodo di spruzzatura sequenziale per formare piroliticamente un rivestimento su un supporto vetroso e riguarda in particolare ossido di stagno o ossido di indio come costituenti principali del rivestimento. Quando il suo precursore del rivestimento metallico è cloruro di stagno, questo è vantaggiosamente drogato con un precursore scelto fra bifluoruro di ammonio e cloruro ;'/di antimonio per aumentare la conduttività elettrica delrivestimento.
E’ anche noto alte quando si forma un rivestimento di ossido di stagno per pirolisi di SnCl4, la presenza di un drogante quale cli|ruro di antimonio SbCls, miscelato direttamente con Γ. cloruro di stagno SnCl4 migliora l’assorbimento e la riflessione di parte della radiazione solare nelvicino infrarosso.
Uno scopo della presente invenzióne è fornire un pannello di vetratura formato piroliticamente avente proprietà dischermatura solare.
Abbiamo scoperto che questo ed altri utili obiettivi possono venire ottenuti utilizzando deposizione chimica in fase vapore (CVD) per applicare un rivestimento pirolitico comprendente ossididistagno e diantimonio in un rapporto relativo specifico.
Così, secondo, un primo aspetto della presente invenzione, viene fornito un pannello di vetratura comprendente un substrato vetroso che porta uno strato di rivestimento diossido distagno/antimonio contenente stagno e antimonio in un rapporto molare Sb/Sn da 0,01 a 0,5,detto strato di rivestimento essendo stato formato piroliticamente con deposizione chimica in fase vapore il substrato così rivestito avendo un fattore solare FS inferiore al70 % . Ino-Il substrato è preferibilmente sotto forma di un nastro di materiale vetroso, quale vetro o qualche altro materiale rigido trasparente. Tenuto conto della proporzione di radiazione solare incidente che è assorbita dal pannello di vetratura, in particolare in ambienti in cui il pannello è esposto a radiazione solare forte o per lungo tempo,siha un effetto riscaldante sii pannello di vetro che può richiedere che il substrato di vetro sia sottoposto successivamente ad un procedimento diindurimento.Tuttavia;,jla durevolezza del rivestimento permette che il pannello di vetratura venga montato con la faccia rivestita all’esterno riducendo in questo modo l’effetto diriscaldamento.
Preferibilmente il substrato è vetro bianco, anche se l’invenzione siestende anche all’uso divetro colorato come substrato.
Il rapporto molare Sb/Sn nello strato di rivestimento è preferibilmente almeno 0,03, più preferibilmente almeno 0,05. Questo aiuta ad assicurare un alto livello di assorbimento.D’altra parte detto rapporto è preferibilmente inferiore a 0,21, allo scopo di ottenere un alto livello di trasmittanza luminosa (TL).Più preferibilmente ilrapporto è inferiore a 0,15,poiché aldisopra diquésto livello lo strato di rivestimento mostra un livello di assorbimento indebitamente alto,unito a scarsa selettività.
Substrati rivestiti secondo l’invenzione offrono il vantaggio di una riflettanza luminosa (RL) inferiore all’ 11%. Questo basso livello di riflessione in un pannello di vetratura di un edificio è molto favorito dagli architetti. Esso evita che i pannelli creino abbagliamento in prossimità dell’edificio.
Può essere utle impedire l’interazione fra il vetro del substrato e lo strato di rivestimento di ossido di stagno/antimonio. Come esempio, si è trovato che nella formazione pirolitica di un rivestimento di ossido di stagno da cloruro distagno su un substrato di vetro calcio-sodico,il cloruro disodio tenrie a venire incorporato nel rivestimento come risultato di reazione del vetro con il materiale precursore del rivestimetno o con isuoiprodottidireazione, e questo provoca nebulosità nelrivestimento.
Così,uno strato dirivestimento intermedio che riduce la nebulosità è preferibilmente disposto fra il substrato e lo strato di rivestimento di ossido di stagno/antimonio. Lo strato che riduce la nebulosità può essere formato piroliticamente in uno stato ossidato in modo incompleto mettendo a contatto ilsubstrato in una camera diformazione di un rivestimento inferiore con materiale precursore del rivestimento inferiore in presenza di ossigeno in quantità insufficiente per completare l’ossidazione del materiale del rivestimento inferiore sul substrato. L’espressione “materiale ossidato'in modo incompleto” è qui usata per indicare un vero sub-ossido, cioè un ossido di uno stato di valenza inferiore di un elemento multivalente (per esempio V02 o TiO),ed anche per indicare un materiale ossidico che contiene lacune di ossigeno nella sua struttura: un esempio diquest’ultimo materiale è SiOx in cuix è inferiore a 2,che può avere la struttura generale di Si02 però ha una certa proporzione di lacune che sarebbero riempiti?-con ossigeno nelbiossido.
Preferìamo che lo strato di rivestimento che riduce la nebulosità comprenda un ossido di silicio avente uno spessore geometrico di circa 100 nm. La presenza di un rivestimento inferio/e di ossido di silicio su vetro calciosodico ha il particolare beneficio di impedire la migrazione di ionisodio dalveto,per diffusione o in altro modo,nello strato dirivestimento diossido distagno/antimonio,durante la formazione di quello strato superióre o durante un trattamento successivo a temperatura elevata.
In una variante, lo strato di rivestimento inferiore può essere costituito come un rivestimento “anti-riflessione” come per esempio uno strato di alluminio/vanadio ossidato come descritto nella descrizione dibrevetto britannico 2248 243.
I pannelli di vetratura secondo l'invenzione hanno un fattore solare inferiore al 70 %,preferibilmente inferiore al 60 % e in alcuni esempi preferibilmente inferiore al 50 % : La preferenza per un fattore solare inferiore al 60 % sorge quando i pannelli secondo l’invenzione sono disposti con il lato rivestito rivolle verso l’esterno, cioè rivolto verso la sorgente di energia. Generalmente, questo posizionamento porta ad un fattore solare migliorato in confronto con il posizionamento del pannello con il lato rivestito sul lato lontano dalla sorgente dienergia.La necessità di un fattore solare inferiore al 50% sorge per edifici in parti delmondo con alti livelli di energia solare. Per tettucci trasparenti di veicol i può essere desiderabile un fattore solare inferiore. L’i mpiego di vetro colorato è un modo di fornire un fattore solare inferiore, ed è comunemente utilizzato sia nel vetro per edifici che nel vetro per veicoli. Confrontando l ’efficacia di strati ui rivestimento è quindi necessario tener conto di eventuali differenze fra i tipi ,cli vetro sul quale sono depositati i rispettivi rivestimenti. Così un esempio di un rivestimento secondo l’invenzione su , vetro bianco dava un fattore solare del 63 %, mentre un rivestimento equivalente su un ve tro colorato verde dava un fattore solare del 44,5 %.
Si desidera anche che il pannello di vetratura trasmetta anche una ragionevole proporzione di luce visibile per permettere l ’illuminazione naturale dell ’interno dell’edificio o del veicolo e per permettere agli occupanti di vedere fuori. Così è desiderabile aumentare la selettività del rivestimento, cioè aumentare il rapporto tra la trasmittanza e il fattore solare. In effetti si preferisce che la selettività sia la più alta possibile.
In generate si preferisce che la trasmittanza luminosa (TL) del pannello secondo l ’invenzione sia fra il 40 e il 65%. Tuttavia, un pannello avente una trasmittanza luminosa al di sotto del 40 % può venire usato comesun pannello per la costruzione di tetti, per esempio come un tettuccio di un veicolo.
Preferibilmente, il rivestimento di ossido di stagno/antimonio ha uno spessore fra 100 e 500 nm . Strati spessi di ossido di stagno/antimonio, in particolare strati aventi un basso rapporto molare Sb/Sn, possono fornire un pannello divetratura con la combinazione vantaggiosa di un basso fattore solare (FS) e bassa emissività. Un altro modo di ottenere questa combinazione è depositare sullo strato d ossido di stagno/antimonio dell’invenzione uno strato bassa emissività do ossido di stagno drogato, per esempi ossido di stagno drogato con fluoro. Tuttavia questo svantaggioso nel senso che rende necessaria la deposizion di uno strato suppltmentare,che è costoso e richiede tempo.
In principio,un altro modo difornire una combinazion di basso fattore solare e bassa emissività potrebbe esser queliti di formare uno strato di ossido ?di stagno/antimoni contenente un agente drogante quale fluoro. Per esempio il brevetto britannico 2200139 descrive un procedimento per formare un rivestimento pirolitico di ossido di stagno nebulizzando una oluzione che oltre al precursore dello stagno contiene compostiche daranno origine alrivestimento che contiene fluoro e almeno uno fra .antimonio, arsenico, vanadio, cobalti), zinco, cadmio, tungsteno, tellurio e manganese.
In questo modo per esempio si potrebbe formare un rivestimento con ìreagenti contenenti stagno, antimonio e fluoro nei rapporti Sh/Sn = 0,028, F/Sn = 0,04. Tuttavia abbiamo scoperto che la presenza di fluoro ha lo svantaggio apparente di impedire l’incorporazione di antimonio nel rivestimento invece di ridurre efficacemente l’emissività. Per esempio reagenti contenenti antimonio e stagno nel rapporto Sb/Sn = 0,028 davano un riv.estimento con un rapporto Sb/Sn dicirca 0,057,mentre gli stessi reagenti più un reagente contenente fluoro in una quantità tale che F/Sn = 0,04 davano un rivestimento con un rapporto Sb/Sn di circa 0,038.
L’invenzione di conseguenza presenta il vantaggio di fornire simultaneamente un fattore solare<'(FS) aldisotto del 60 %,un’emissività inferiore a 0,4 (preferibilmente inferiore a 0,3) e una trasmittanza luminosa (TL),di oltre il 60 %. Cosi il prodotto rivestito adempie due importanti funzioni. In inverno mantiene il calore nell’edificio,a causa della sua bassa emissività. In estate contrasta il passaggio di calore solare nell’edificio - così evita surriscaldamento all’interno dell’edificio,grazie alsuo basso fattore solare.Questo viene specialmente ottenuto per rivestimenti aventi un rapporto Sb/Sn fra 0,01 e 0,12, in particolare da 0,03 a 0,07, e uno spessore fra 100 e 500 nm,peresempio fra 250 e 450 nm.
Preferibilmente lo strato di rivestimento di ossido di stagno/antimonio è ,ΰ,ηο strato di rivestimento esposto e il pannello di vetratura comprende solo tale strato di rivestimento diossido distagno/antimonio.
Tuttavia,è possibile fornire uno o più ulterioristratidi rivestimento, sia per pirolisi che conj altri metodi di rivestimento,per ottenere certe qualità ottiche desiderate.Si noterà tuttavia che lo strato di ossido di stagno/antimonio, quando applicato per pirolisi,ha una durevolezza meccanica e una resistenza chimica sufficienti per servire in modo adatto come strato esposto.
I pannelli secondo l’invenzione possono essere installati in insiemi di vetratura singoli o multipli. Anche se la superficie rivestita.del pannello può essere la superficie interna del pannello divetratura esterno in modo tale che la superficie rivestita non sia esposta alle condizioni ambientaliche altrimenti potrebbero ridurne più rapidamente la vita per sporcizia, danno fisico·'e/o ossidazione,, rivestimenti prodotti per pirolisi generalmente hanno una resistenza meccanica maggiore dei rivestimenti prodotti con altri procedimenti ed essi possono quindi essere esposti all’atmosfera. 1 pannelli secondo riinvenzione possono utilmente essere usati in strutture di vetro laminate, per esempio dove la superficie rivestita è la superficie interna dellaminato esterno.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione, viene fornito un procedimento per formare un pannello di vetratura comprendente la deposizione chimica in fase vapore di uno strato di ossido di stagno/antimonio da una miscela di reagenti su un substrato vetroso, detta miscela di reagenti comprendendo una sorgente di stagno e una sorgente di antimonio,ilrapporto molare Sb/Sn in detta miscela essendo fra 0,01 e 0,5, il substrato così rivestito avendo un fattore solare FS inferiore ai70 %.
Quando si desidera fabbricare vetro piano rivestito piroliticamente, è meglio farlo quando il vetro è appena formato. Questo modo di procedere ha benefici economici per il fatto che nonjqè necessario riscaldare il vetro perché avvengano le reazioni pirolitiche, ed ha anche vantaggi in termini di qualità dtirivestimento,poiché si garantisce che la superficie del vetro sia nella condizione originaria. Preferibilmente, uuindi, materiale - precursore del rivestimento viene portato a contatto con una faccia superiore di un substrato di vetro caldo costituito da vetro piano appena formato.
Così, i pannelli di vetratura secondo l’invenzione possono essere fabbricati nel modo seguente. Ogni fase del rivestimento pirolitico può essere realizzata ad una temperatura dialmeno 400°C,idealmente fra 550°C e 750°C: I rivestimenti possono essere formati su una lastra di vetro che si muove in un forno a tunnel o su i:n nastro di vetro durante la formazione,mentre è ancora caldo.I rivestimenti possono essere formatiall’interno del forno di ricottura che segue il dispositivi di formazione del nastro di vetro o all’interno della vasca di galleggiaménto sulla faccia superiore del nastro di vetro mentre quest’ultimo galleggia su un bagno distagno fuso.
Gli strati di rivestimento sono applicati al substrato mediante deposizione chimica in fase vapore (CVD).Questo è un procedimento particolarmente vantaggioso poiché fornisce rivestimenti di spessore e composizione regolari, detta uniformità del rivestimento essend,o particolarmente importante quando il prodotto deve coprire un’ampia superficie. La tecnica CVD offre molti vantaggi rispetto ai metodi di pirolisi che usano liquidi nebulizzati come materialireagenti.Can dettiprocedimenti,’a nebulizzazione è difficile sia controllare il procedimento di vaporizzazione sia ottenere una buona uniformità di spessore del rivestimento. Inoltri, la pirolisi di liquidi nebulizzati è essenzialmente limitata alla fabbricazione,di rivestimenti di ossido, quali Sn02 e Ti02. E’ anche difficile ottenere rivestimenti multistrati usando liquidi nebulizzati poiché ogni deposizione di un rivestimento produce un raffreddamento sigiificativo del substrato. Inoltre, la deposizione chimica in fase vapore è più economica in terminidimaterie prime,portando ad uno spreco inferiore.
Il prodotto con un rivestimento ottenuto per CVD è fisicamente diverso da quelli con rivestimenti ottenuti per nebulizzazione. In particolare un rivestimento ottenuto per nebulizzazione mantiene tracce delle goccioline nebulizzate e del percorso della pistola di nebulizzazione, ciò che non avviene con la tecnica CVD.
Per formare ogni rivestimento, il substrato è portato a contatto, in una camera di rivestimento, con un mezzo gassoso comprendente la miscela di reagenti nella fase gassosa. La camera di rivestimento è alimentata con il gas di reazione attraverso uno o più ugelli, la lunghezza dei quali è al meno uguale alla larghezza da rivestire.
Procedimenti e dispositivi per formare detto rivestimento sono descritti per esempio nel brevetto francese N. 2348166 (BFG Glassgroup) o nella domanda di brevetto francese 2648453 A l (Glaverbel). Questi procedimenti e dispositivi portano alla formazione di rivestimenti particolarmente resistenti con proprietà ottiche vantaggiose.
Per formare i rivestimenti di ossido di stagno/antimonio, vengono usati due ugelli successivi. La miscela di reagenti comprendente le sorgenti di stagno e antimonio viene fornita al primo ugello. Quando questa miscel-.a comprende cloruri che sono liquidi a temperatura ambiente, essa viene vaporizzata in una corrente di gas di trasporto anidro ad una temperatura elevata. La vaporizzazione è facilitata dall ’ atomizzazione di questi reagenti nel gas di trasporto. Per produrre gli ossidi, i cloruri sono portati in presenza di vapore acqueo condotto al secondo ugello. Il vapore acqueo è surriscaldato e viene anch’esso iniettato in un gas di trasporto.
Vantaggiosamente viene usato azoto come gas di trasporto sostanzialmente inerte. L’azoto :è sufficientemente inerte per gliscopi previsti, ed è poco costoso in confronto aigasnobili.
Rivestimenti inferiori di ossido di silicio Si02 o SiOx possono essere depositati da siiano SiH4 e ossigeno in accordo con le descrizioni dei brevetti britannici GB 2234264 e GB 2247691.
Se un substrato di vetro che porta un rivestimento ossidato in modo incompleto è esposto ad un’atmosfera ossidante per un periodo ditempo sufficientemente lungo,ci si può aspettare che il rivestimento tenda a diventare completamente ossidato cosicché le sue proprietà desiderate vengano perse.Quindi, sopra detto rivesLmento inferiore si applica lo strato di rivestimento di ossido di stagno/antimonio mentre ilrivestimento inferiore è ancora in uno stato non completamente ossidato,e mentre il substrato è ancora caldo in modo da mantenere detto rivestimento inferiore in uno stalo di ossidazione incompleta. Il tempo durante il quale il^substrato di vetro appena munito del rivestimento inferiore può essere esposto ad un ’ atmosfera ossidante quale arie, e prima di applicai il rivestimento superiore su quello inferiore,senza danneggiare le proprietà di questo,dipenderà dalla temperatura dei-vetro durante tale esposizione e dalla natura delrivestimento inferiore.
Van taggiosamente, detta camera di formazione del rivestimento inferióre è circondata da un’atmosfera riducente. L’adozione di questa caratteristica aiuta ad impedire che l’ossigeno ambientale entri nella camera di formazione del ri'estimento inferiore e analogamente permette un controllo migliore delle condizioni di ossidazione all'interno di detta camera.di formazione del rivestimento inferiore.
L’ossigeno richiesto per le reazioni.di formazione del rivestimento inferiore può essere fornito come ossigeno puro, però ciò aggiunge costi non necessari, ed è pertanto preferibile fornire aria alla camera dirivestimento inferiore per introdurviossigeio.
Si noterà che il rapporto molare di Sb/Sn che è desiderabile nella miscela di reazione non sempre corrisponde al rapporto che è desiderabile per lo strato di rivestimento distagno/antimonio.
Preferibilmente 'a sorgente distagno ,è scelta fra SnCl4, monobutiltriclorostagno (“MBTC”) e ipro miscele. La sorgente di antimonio può essere scelta fra SbCls, SbCl3, composti organici d> antimonio e loro miscele. Esempi di materiali di sorgente adatti sono Sb(OCH2CH-,)3,
L’invenzione verrà ora descritta più nei particolari,con riferimento aiseguenti esempi non limitativi.
Negli Esempi il rapporto molare Sb/.Sn negli strati di rivestimento venne determinato con una tecnica di analisi ai raggi X in cui veniva confrontato il numero di conteggi di raggi X dei rispettivi elementi.Anche se questa tecnica non è precisa come se fosse eseguita una calibrazione mediante dosaggio chimico, la similarità di antimomio e stagno significa che essi rispondono in modo simile ai raggi X. Il rapporto del numeto misurato di conteggi osservati dei rispettivi elementi fornisce quindi una buona approssimazione delloro rapporto molare.
Venne usato vetro colorato piuttosto che vetro bianco come indicato in alcuni degli Esempi. Le proprietà dei rispettivi tipi di vetro colorato sono rappresentate nella Tabella 1 che segue. In tutti i casi le {proprietà vennero misurate su campionidi vetro aventi uno spessore di 4 mm, questo essendo lo spessore divetro usato jin tuttigli esempi eccetto gli Esempi,da 1 a 7 (per cui gli spessori sono rappresentati nella Tabella 2). Gli acronimi nelle intestazionidi questa e delle altre tabelle seguenti (TL,TE, ecc.)hanno isignificatisopra descritti.
Perquanto riguarda ilcalcolo delfattore solare, si deve notare che per le trasmittanze luminose (TL) al disotto del
60 % l’effetto della bassa emissività non è trascurabile e
deve esser preso in considerazione: al diminuire
dell’emissività,altrettanto fa ilfattore solare.
p Z Un vetro “float” calcio-sodico bianco avanzante ad una
velocità di 7 metri al minuto in una camera di
galleggiamento fu rivestito con un rivestimento inferiore in
una stazione di rivestimento collocata in un punto lungo la
camera di galleggiamento dove il vetro era ad una
temperatura di circa 700°C. La linea di alimentazione
alimentata con azilo, in essa fu introdotto silano con una
pressione parziale dello 0,25 % e fu introdotto ossigeno con
una pressione parziale dello 0,5 % (rapporto 0,5).Siottenne
un rivestimento diossido disilicio Si02 avente uno spessore
di 100 nm.
Il substrato munito del rivestimento inferiore, avente uno spessore di 6 mm, fu poi subito rivestito per pirolisi mediante CVD usando un’apparecchiatura di rivestimento comprendente due ugelli in successione. Fu usato un reagente comprendente una miscela di SnCl4 come una sorgente di stagno e SbCl5 come sorgente di antimonio. Il rapporto molare Sb/Sn nella miscela era di circa 0,2. La miscela di reagenti fu vaporizzata in una corrente di gas di azoto anidro a circa 600°C e fu introdotta nel primo ugello. La vaporizzazione fu facilitata dalla atomizzazione di questi reagenti nel gas di trasporto. Nel secondo ugello fu introdotto vapore acqueo surriscaldato. Il vapore acqueo fu riscaldato a circa 60Q°C e fu anch’esso iniettato in un gas di trasporto, che era aria riscaldata a circa^600°C. La portata del gas (gas di trasporto reagente) in ogni ugello era 1 m’/cm dilarghezza delsubstrato perora,alla temperatura di lavoro.
Si continuò il procedimento di rivestimento fino a che lo spessore geom e!rico del rivestimento di ossido di stagno/antimonio applicato superiormente sul substrato munito delrivestimento inferiore non fu 185 nm.
Esempi da 2 a 7
Negli Esempi da 2 a 7, si seguì la procedura dell’Esempio 1 ma con variazioni in parametri come la miscelii di reagenti, la presenza o assenza di un ossido di rivestimento inferiori, il rapporto di Sb/Sn nel rivestimento e nella miscela di reagenti e lo spessore del substrato vetroso. Per esempio, in confronto all’Esempio 1, nell’Esempio 2 non fu applicato nessun rivestimento inferiore e lo strato di rivestimento di ossido di stagno/antimonio aveva uno spessore di 210 nm. Le miscele di reagenti erano le seguenti:
Esempi 2 e 3: la stessa dell’esempio 1 (ma con una concentrazione inferiore della miscela di' reagenti nel gas di trasporto dell’Esempio 3);
Le variazioni nei parametri operativi per gli Esempi da 1 a 7 ed i risultati ottenuti sono forniti nella Tabella 2 che segue.
I pannelli di metratura secondo gli Esempi da 3 a 7 avevano un gradevole colore blu in trasmissione: la lunghezza d’onda dominante in trasmissione nella lunghezza d’onda visibile era compresa nella gamm;f tra 470 e 490 nm.
L’Esempio 6 fornì un pannello di vetratura con la combinazione di un basso fattore solare FS e bassa emissività.
In una variante dell ’Esempio 6, il rivestimento inferiore di SiO2 fu sostituito da un rivestimento inferiore antiriflesso diossido disilicio SiOx secondo ilprocedimento del brevetto Britannico 2247691. In un'altra variante il rivestimento inferiore di Si02 fu sostituito da uno strato di alluminio/vanadio ossidati secondo il\brevetto britannico 2248243. In queste varianti il pannello di vetratura non aveva un aspetto purpureo in riflessione dal lato non rivestito.
Esempio 8
Vetro “float” colorato “verde A” avanzante ad una velocità di 7 metri al minuto in una camera di galleggiamento fu munito diun rivestimento inferiore in una stazione di rivestimento collocata in un punto lungo la camera di galleggiamento dove il vetro era ad una temperatura di circa 700°C. La linea :di alimentazione fu alimentata con azoto, in essa fu introdotto silano con una pressione parziale dello 0,2 % e fu introdotto ossigeno con una pressione parziale dello 0,5 % (rapporto 0,55). Si ottenne un rivestimento di ossido di silicio SiOx, con x approssimativamente uguale a 1,8, con un indice di rifrazione di circa 1,7. Lo spessore del rivestimento era 40 nm.
Il substrato riunito del rivestimento inferiore, avente uno spessore di4 inm,fu poirivestito per pirolisi mediante CVD. Fu usato un reagente comprendente una miscela di M BTC come sorgente di stagno e CI t 7Sb(OCH2CH31.3;, come sorgente di antimonio. Il rapporto molare Sb/Sn nella miscela era di circa 0, 195 (rapporto tra le masse 0,2). La m iscel a di reagenti fu vaporizzata in una corrente di aria an idra a circa 200°C e, introdotta in corrispondenza dell’ugello. La vaporizzazione fu facilitata dall’atomizzazione di quei reagenti nel gas di trasporto. Fu poi introdotto vapore acqueo surriscaldato, riscaldato a circa 200 °C.
Si continuò il procedimento di rivestimento finché lo spessore geometrico del rivestimento di ossido di stagno/ antimonio applicato superiormente sul substrato munito del rivestimento inferiore non fu 120 nm.
Esempi da 9 a 14
Negli Esempi da 9 a 14 si seguì la procedura deH ’ Esempio 8 ma con variazioni, come illustrato nella Tabella allegata, in parametri come lo spessore del rivestimento inferiore, il rapporto di Sb/Sn nel rivestimento e nella miscela di reazione, lo spessore dello strato di rivesti mento di ossido di stagno/antimonio ed il colore del vetro. I risultati degli Esempi da 8 a 14 sono riportati nella Tabella 3 .
I pannelli di vetratura secondo gli Esempi da 9 a 14 avevano un gradevole colore blu in trasmissione, la l u nghezza d ’onda dominante in trasmissione nella lunghezza d ’ onda visibile essendo compresa nel la gamma tra 470 e 490 nm (IlluminanteC).
In una variante dell’Esempio 9 in cui il vetro Verde A fu sostituito da vetro Grigio Medio,la traismittanza luminosa risultante (TL) fu il 20 %,la riflettanza luminosa (RL) fu il 10 % e la trasmissione dienergia (TE)fu il15 %.
Esempi da 15 a 30
La procedura dell’Esempio 1 fu seguita per ulteriori Esempi da 15 a 30 con variazioni nella miscela di reagenti, nel colore e spessore del substrato vetroso, nello spessore dell’ossido del rivestimento inferiore, e nel rapporto di Sb/Sn nella miscela di reagenti e nel rivestimento. Per gli Esempi da 15 a 22 la miscela di reagenti era MBTC e CI 7Sb(OCH2CH·,),3 . senza acido trifluoacetico, mentre per gli Esempi da 23 a 30 la miscela di reagenti era MBTC e CI17Sb(OCH,CH1) , η con acido trifluoroacetico. I] rapporto F/Sn nella miscela direagentiperquestiEsempiera 0,04.
Le variazioni nei parametri operativi ed i risultati ottenuti sono riportati nella Tabella 4 allegata per gli Esempi da 15 a 22 e nella Tabella 5 allegata per gli Esempi da 23 a 30.L’ossido ilisilicio SiOx usato -jegliEsempi da 15 a 30 aveva un valore li x al L inci rea uguale a 1 ,8.
Claims (1)
- R I V E N D I C A Z IO N I 1.Pannello di'vetratura comprendente un substrato vetroso che porta uno strato di ossido di stagno/antimonio contenente stagno e antimonio in un rapporto molare Sb/Sn da 0,01 a 0,5, detto strato di rivestimento essendo stato formato piroliticamente mediante deposizione chimica in fase vapore, il substrato così rivestito avendo un fattore solare (FS)inferiore al70 %. 2.- Pannello divetratura secondo la rivendicazione 1,in cui ilrapporto molare Sb/Sn è almeno 0,03. 3.- Pannello divetratura secondo la rivendicazione 2,in cui ilrapporto molare Sb/Sn è almeno 0,05. 4.- Pannello di vetratura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti,in cui il rapporto molare Sb/Sn è inferiore a 0,21. 5.- Pannello di vetratura secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 4, in cui il rapporto molare Sb/Sn è compreso tra 0,01 et|,12. 6.- Pannello divetratura secondo la rivendicazione 5,in cui ilrapporto molare Sb/Sn è compreso tra 0,03 e 0,07. 7.- Pannello di vetratura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui uno strato di rivestimento intermedio che riduce la nebulosità è- disposto tra il substrato e lo strato di rivestimento di ossido di stagno/antimonio. 8.- Pannello di vetratura secondo la rivendicazione 7,in cui detto strato di rivestimento che riduce la nebulosità comprende ossido disilicio. 9.- Pannello di vetratura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cuiilfattore solare è inferiore al 60 %. 10.- Pannello di vetratura secondo la rivendicazione 9, in cui fattore solare è inferiore al50 %. 11.- Pannello eli vetratura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, avente una trasmittanza luminosa (TL) compresa tra il 40 e il 65 %. 12.- Pannello di vetratura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cuidetto rivestimento diossido di stagno/antimonio ha uno spessore da 100 a 500 nm. 13.- Pannello divetratura secondo larivendicazione 12, in cui detto rivestimento di ossido di stagno/antimonio ha uno spessore da 250 a 450 nm. 14.- Pannello di vetratura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui lo strato di rivestimento di ossido di stagno/antimonio è uno strato di rivestimento esposto. 15.- Pannello di vetratura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni prececenti, comprendente soltanto detto strato dirivestimento diossido distagno/antimonio. 16.- Procedimento per formare un pannello di vetratura comprendente la deposizione chimica in fase vapore di uno strato di ossido di stagno/antimonio da una miscela di reagentisu diun substrato vetroso,detta miscela di reagenti comprendendo una sorgente di stagno e una sorgente di antimonio,il rapporto molare tra antimonio e stagno in detta miscela essendo da·0,01 a 0,5, il substrato così rivestito avendo un fattore solare (FS)inferiore al70 %. 17.- Procedimento secondo la rivendicazione 16, in cui detta sorgente iti stagno è scelta tra SnCl4, monobutiltriclorostagno e loro miscele. 18.- Procedimento secondo la rivendicazione 16 o 17, in cui la sorgente di antimonio è scelta tra cloruri di antimonio, composti organici di antimonio loro miscele.
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