JP2012524707A - 高い太陽熱利得係数を有する太陽光制御コーティング - Google Patents

高い太陽熱利得係数を有する太陽光制御コーティング Download PDF

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Abstract

コーティングは、太陽熱を閉じ込めて保持する高い太陽熱利得係数（ＳＨＧＣ）及び低い総括伝熱係数（Ｕ値）をもたらす。コーティング及びコーティングされた物品は、北部の気候における建築用の透明物での使用に特に有用である。コーティングは、第１の誘電体層と；第１の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されており、８ｎｍ未満の厚さを有する連続金属層と；該金属層の少なくとも一部分の上に形成されたプライマー層と；プライマー層の少なくとも一部分の上に形成された第２の誘電体層と；第２の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されたオーバーコートとを含む。コーティングは、基準のＩＧＵの第３の表面において用いられるとき、０．６以上のＳＨＧＣ及び０．３５以下のＵ値をもたらす。

Description

本出願は、２００９年５月８日に提出された米国特許出願シリアル番号第６１／１７６，５３４号に基づく優先権を主張し、該米国特許出願の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
発明の分野
本発明は概して、太陽光制御コーティング（ｓｏｌａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏａｔｉｎｇ）に関し、１つの特定の実施形態において、高い太陽熱利得係数（ＳＨＧＣ）及び低い総括伝熱係数（Ｕ値）をもたらす太陽光制御コーティングに関する。
技術的検討
ＳＨＧＣは、直接的な伝達、及び吸収され続いて内側に放出されること、の両者によって窓を介して受け入れられる入射太陽放射の割合である。ＳＨＧＣが低いほど、伝達される太陽熱が少ない。Ｕ値は、物質を介した非太陽熱の損失又は利得率の尺度である。Ｕ値が低いほど、熱流に対する抵抗が大きく、絶縁値が良好である。
太陽光制御コーティングは、建築用及び自動車用の透明物の分野において公知である。これらの太陽光制御コーティングは、例えば、太陽赤外放射又は太陽紫外放射の範囲内などの選択された範囲の電磁放射を遮断又はフィルタリングして、車両又は建物に入る太陽エネルギーの量を低減する。この太陽エネルギー透過率の低減は、特に夏季において、車両又は建物の冷却装置への負荷を低減するのに役立つ。従来の太陽光制御コーティングは典型的には、比較的低いＳＨＧＣをもたらす。
南部の気候では低ＳＨＧＣコーティングが有利であるが、これらのコーティングは、北部の気候ではそれほど望ましくない場合がある。北部の気候では、より高いＳＨＧＣを有する窓を有して太陽からの熱を建物の内部により多く閉じ込めることが、冬季の間にはよりエネルギー効率的であり得る。このことは、秋季及び冬季の天候のより涼しい日数が春季及び夏季のより暖かい日数を上回る北部の気候においては特にそうである。
米国特許第４１９３２３６号明細書 米国特許第４４６４８７４号明細書 米国特許第５０８８２５８号明細書 米国特許第５１０６６６３号明細書
したがって、太陽からの熱を建物の内部に閉じ込めることが望まれる北部の気候において建物のエネルギー効率を改善するコーティング及び／又はコーティングされた物品を提供することが望ましい。コーティング及び／又はコーティングされた物品は、低い放射率を有して、高いＳＨＧＣを有しながら低いＵ値を与え、より多くの太陽熱が建物内に入ってそこで維持されるようにすることができる。
コーティングは、太陽熱を閉じ込めて保持する高い太陽熱利得係数（ＳＨＧＣ）及び低い総括伝熱係数（Ｕ値）をもたらす。コーティング及びコーティングされた物品は、北部の気候における建築用の透明物に特に有用である。
コーティングされた透明物は、基材と、基材の少なくとも一部分の上に形成されたコーティングとを含む。コーティングは、該基材の少なくとも一部分の上に形成された第１の誘電体層と；該第１の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されており、８ｎｍ未満の厚さを有する連続金属層と；該金属層の少なくとも一部分の上に形成されたプライマー層と；該プライマー層の少なくとも一部分の上に形成された第２の誘電体層と；該第２の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されたオーバーコートとを含む。コーティングは、基準のＩＧＵの第３の表面において用いられるとき、０．６以上のＳＨＧＣ及び０．３５以下のＵ値をもたらす。
１つの例示的なコーティングにおいて、第１の誘電体層は、４０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の厚さを有する。第１の誘電体層は、スズ酸亜鉛膜上に堆積された酸化亜鉛膜を含み、酸化亜鉛膜は、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し、スズ酸亜鉛膜は、２５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有する。金属層は、７．５ｎｍ以下の厚さを有する銀を含む。プライマー層は、チタンを含む。第２の誘電体層は、３０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有する。第２の誘電体層は、酸化亜鉛膜と、酸化亜鉛膜上に堆積されたスズ酸亜鉛膜とを含む。酸化亜鉛膜は、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有する。オーバーコートは、２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の厚さを有し、チタニアを含む。コーティングは、基準のＩＧＵの第３の表面において用いられるとき、０．６以上、例えば、０．６５以上のＳＨＧＣ、及び、０．３５以下、例えば、０．３３以下のＵ値をもたらす。
別の例示的なコーティングにおいて、第１の誘電体層は、スズ酸亜鉛を含む第１の層と、酸化亜鉛を含む第２の層と、スズ酸亜鉛を含む第３の層と、酸化亜鉛を含む第４の層とを含み、第１の誘電体層は、４４ｎｍ〜４８ｎｍの範囲の厚さを有し、第１の層及び第３の層は、それぞれ、１６ｎｍ〜１７ｎｍの範囲の厚さを有し、第２の層及び第４の層は、それぞれ、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲の厚さを有する。金属層は、７ｎｍ以下の厚さを有する銀を含む。プライマー層は、チタンを含む。第２の誘電体層は、酸化亜鉛を含む第１の層と、スズ酸亜鉛を含む第２の層と、酸化亜鉛を含む第３の層と、スズ酸亜鉛を含む第４の層とを含み、第２の誘電体層は、３０ｎｍ〜３５ｎｍの範囲の厚さを有し、第１の層及び第３の層は、それぞれ、３ｎｍ〜５ｎｍの範囲の厚さを有し、第２の層及び第４の層は、それぞれ、１１ｎｍ〜１２ｎｍの範囲の厚さを有する。オーバーコートは、５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲の厚さを有し、チタニアを含む。コーティングは、基準のＩＧＵの第３の表面において用いられるとき、０．６以上、例えば、０．６５以上のＳＨＧＣ、及び、０．３５以下、例えば、０．３３以下のＵ値をもたらす。
断熱ガラスユニットは、第１の表面及び第２の表面を有する第１の基材と、第１の基材から離れて配置されており、第３の表面及び第４の表面を有し、第３の表面が第２の表面に向いている第２の基材とを含む。コーティングは、第３の表面の少なくとも一部分の上に形成されている。コーティングは、基材の少なくとも一部分の上に形成された第１の誘電体層と；第１の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されており、７．５ｎｍ以下の厚さを有する銀を含む連続金属層と；該金属層の少なくとも一部分の上に形成されており、チタンを含むプライマー層と；プライマー層の少なくとも一部分の上に形成された第２の誘電体層と；第２の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されたオーバーコートとを含む。断熱ガラスユニットは、０．６以上、例えば、０．６５以上のＳＨＧＣ、及び、０．３５以下、例えば、０．３３以下のＵ値を有する。一例において、第１の誘電体層は、４０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の厚さを有し、第１の誘電体層は、スズ酸亜鉛膜上に堆積された酸化亜鉛膜を含み、酸化亜鉛膜は、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し、スズ酸亜鉛膜は、２５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有する。金属層は、７．５ｎｍ以下の厚さを有する銀を含む。プライマー膜は、チタンを含む。第２の誘電体層は、酸化亜鉛膜と、酸化亜鉛膜上に堆積されたスズ酸亜鉛膜とを含み、第２の誘電体層は、３０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有し、酸化亜鉛膜は、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有する。オーバーコートは、２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の厚さを有し、チタニアを含む。別の断熱ガラスユニットにおいて、第１の誘電体層は、スズ酸亜鉛を含む第１の層と、酸化亜鉛を含む第２の層と、スズ酸亜鉛を含む第３の層と、酸化亜鉛を含む第４の層とを含み、第１の誘電体層は、４４ｎｍ〜４８ｎｍの範囲の厚さを有し、第１の層及び第３の層は、それぞれ、１６ｎｍ〜１７ｎｍの範囲の厚さを有し、第２の層及び第４の層は、それぞれ、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲の厚さを有する。金属層は、７ｎｍ以下の厚さを有する銀を含む。プライマー膜は、チタンを含む。第２の誘電体層は、酸化亜鉛を含む第１の層と、スズ酸亜鉛を含む第２の層と、酸化亜鉛を含む第３の層と、スズ酸亜鉛を含む第４の層とを含み、第２の誘電体層は、３０ｎｍ〜３５ｎｍの範囲の厚さを有し、第１の層及び第３の層は、それぞれ、３ｎｍ〜５ｎｍの範囲の厚さを有し、第２の層及び第４の層は、それぞれ、１１ｎｍ〜１２ｎｍの範囲の厚さを有する。オーバーコートは、５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲の厚さを有し、チタニアを含む。
別の断熱ガラスユニットは、第１の表面及び第２の表面を有する第１の基材と；第１の基材から離れて配置されており、第３の表面及び第４の表面を有し、第３の表面が第２の表面に向いている第２の基材と；第２の基材から離れて配置されており、第４の表面及び第５の表面を有する第３の基材とを含む。第１のコーティングは、第５の表面の少なくとも一部分の上に形成されている。第１のコーティングは、基材の少なくとも一部分の上に形成された第１の誘電体層と；第１の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成された連続金属層と；該金属層の少なくとも一部分の上に形成されたプライマー層と；プライマー層の少なくとも一部分の上に形成された第２の誘電体層と；２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の厚さを有し、チタニアを含む、第２の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されたオーバーコートとを含む。第２のコーティングは、第２の表面の少なくとも一部分の上に形成されており、第２のコーティングが、誘電体層によって分離された少なくとも２つの金属銀層を含む。断熱ガラスユニットは、０．６以上、例えば、０．６５以上のＳＨＧＣ、及び、０．３５以下、例えば、０．３３以下のＵ値を有する。一例において、第１のコーティングの第１の誘電体層は、４０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の厚さを有し、第１の誘電体層は、スズ酸亜鉛膜上に堆積された酸化亜鉛膜を含み、酸化亜鉛膜は、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し、スズ酸亜鉛膜は、２５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有する。第１のコーティングの金属層は、７．５ｎｍ以下の厚さを有する銀を含む。第１のコーティングのプライマー膜は、チタンを含む。第１のコーティングの第２の誘電体層は、酸化亜鉛膜と酸化亜鉛膜上に堆積されたスズ酸亜鉛膜とを含み、第２の誘電体層は、３０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有し、酸化亜鉛膜は、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有する。第１のコーティングのオーバーコートは、２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の厚さを有し、チタニアを含む。別の例において、第１のコーティングの第１の誘電体層は、スズ酸亜鉛を含む第１の層と、酸化亜鉛を含む第２の層と、スズ酸亜鉛を含む第３の層と、酸化亜鉛を含む第４の層とを含み、第１の誘電体層は、４４ｎｍ〜４８ｎｍの範囲の厚さを有し、第１の層及び第３の層は、それぞれ、１６ｎｍ〜１７ｎｍの範囲の厚さを有し、第２の層及び第４の層は、それぞれ、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲の厚さを有する。第１のコーティングの金属層は、７ｎｍ以下の厚さを有する銀を含む。第１のコーティングのプライマー膜は、チタンを含む。第１のコーティングの第２の誘電体層は、酸化亜鉛を含む第１の層と、スズ酸亜鉛を含む第２の層と、酸化亜鉛を含む第３の層と、スズ酸亜鉛を含む第４の層とを含み、第２の誘電体層は、３０ｎｍ〜３５ｎｍの範囲の厚さを有し、第１の層及び第３の層は、それぞれ、３ｎｍ〜５ｎｍの範囲の厚さを有し、第２の層及び第４の層は、それぞれ、１１ｎｍ〜１２ｎｍの範囲の厚さを有する。第１のコーティングのオーバーコートは、５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲の厚さを有し、オーバーコートは、チタニアを含む。
本発明を以下の図面を参照して記載し、全体を通して同様の参照番号は同様の部分を特定する。
本発明のコーティングを有する断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）の側面図（正確な縮尺ではない）である。
本発明の特徴を組み込んだコーティングの側面図（正確な縮尺ではない）である。
本発明の特徴を組み込んだ別のコーティングの側面図（正確な縮尺ではない）である。
本発明のコーティングを有する別の断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）の側面図（正確な縮尺ではない）である。
空間又は方向を示す用語、例えば、「左」、「右」、「内側」、「外側」、「上方」、「下方」などは、本明細書において用いられるとき、図面に示されている状態の本発明に関する。しかし、本発明は、種々の代替の方向を想定できることが理解されるべきであり、したがって、かかる用語は、限定であるとして解釈されるべきではない。さらに、本明細書及び特許請求の範囲において用いられている寸法、物理的特性、処理パラメータ、成分の量、反応条件などを表す全ての数は、本明細書において用いられるとき、全ての場合において用語「約」によって修飾されていると理解されるべきである。したがって、反対であることが示されていない限り、以下の明細書及び特許請求の範囲において記載されている数値は、本発明によって得られるとされる所望の特性に応じて変動し得る。最低限でも、特許請求の範囲に均等論を適用することを制限しようとするのではなく、各数値は少なくとも、報告されている有効数字の数を考慮して、通常の丸め技術を適用することによって解釈されるべきである。さらに、本明細書に開示されている全ての範囲は、始め及び終わりの範囲の値、並びにその間に組み込まれた任意及び全ての下位範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、「１〜１０」と記述された範囲は、最小値の１と最大値の１０との間（及びこれらを含む）の任意及び全ての下位範囲；すなわち、１以上の最小値によって始まり１０以下の最大値によって終わる、例えば、１〜３．３、４．７〜７．５、５．５〜１０などの全ての下位範囲を含むと考えられるべきである。さらに、用語「上に形成された」、「上に堆積された」、又は「上に備えられた」は、本明細書において用いられるとき、表面に形成されている、堆積されている、又は備えられているが、必ずしも表面と接触する必要はないということを意味している。例えば、基材「上に形成された」コーティング層は、形成されたコーティング層と基材との間に配置されている、同じ又は異なる組成物の１つ又は複数の他のコーティング層又は膜の存在を排除しない。用語「可視領域」又は「可視光」は、３８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の波長を有する電磁放射を称する。用語「赤外領域」又は「赤外放射」は、８００ｎｍ超から１００，０００ｎｍまでの範囲の波長を有する電磁放射を称する。用語「紫外領域」又は「紫外放射」は、３００ｎｍ〜３８０ｎｍ未満の範囲の波長を有する電磁エネルギーを意味する。さらに、本明細書において参照されている全ての文献、例えば、それらには限定されないが、発行された特許及び特許出願は、その全体が「参照により組み込まれる」とみなされるべきである。用語「膜」は、本明細書において用いられるとき、所望の又は選択されたコーティング組成物のコーティング領域を称する。「層」は、１つ又は複数の「膜」を含み得、「コーティング」又は「コーティングスタック」は、１つ又は複数の「層」を含み得る。Ｕ値は、本明細書において、０°Ｆ（−１８℃）の屋外温度、７０°Ｆ（２１℃）の屋内温度、１時間あたり１５マイルの風、及び太陽負荷なしのＮＦＲＣ／ＡＳＨＲＡＥの冬季条件について表される。
以下の議論の目的で、本発明を、建築用の透明物、例えば、それには限定されないが、断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）による使用を参照して議論する。用語「建築用の透明物」は、本明細書において用いられるとき、限定されないが窓及び天窓などの建物に配置されているいずれの透明物をも意味する。しかし、本発明は、かかる建築用の透明物における使用に限定されず、あらゆる所望の場、例えば、限定されないが、積層された若しくは積層されていない住居用の及び／若しくは商用の窓における透明物、並びに／又は陸上車両、飛行体、宇宙船、水上輸送機関及び水中輸送機関用の透明物で実施され得ることが理解されるべきである。したがって、具体的に開示されている例示的な実施形態は本発明の一般的な概念を説明するために単に提示されていること、及び、本発明はこれらの具体的な例示的な実施形態に限定されないことが理解されるべきである。さらに、典型的な「透明物」は、透明物を介して物事を見ることができるように十分な可視光透過を有し得る一方で、本発明の実施において、「透明物」は、可視光に対して透明である必要はなく、（後述されているように）半透明であっても不透明であってもよい。
本発明の特徴を組み込んだ非限定的な透明物１０を図１に示す。透明物１０は、所望のいかなる可視光、赤外放射、又は紫外放射の透過率及び／又は反射率を有していてもよい。例えば、透明物１０は、いずれの所望の量の可視光透過率、例えば、０％を超え、最大で１００％を有していてもよい。
図１の例示的な透明物１０は、従来の２プライ（ｐｌｙ（層））断熱ガラスユニットの形態であり、第１の主表面１４（第１の表面）及び反対側の第２の主表面１６（第２の表面）を有する第１のプライ１２を含む。示した非限定的な実施形態において、第１の主表面１４は、建物の外部に向いており、すなわち、外側の主表面であり、第２の主表面１６は、建物の内部に向いている。透明物１０はまた、外側（第１の）主表面２０（第３の表面）及び内側（第２の）主表面２２（第４の表面）を有しており、第１のプライ１２から離れて配置されている、第２のプライ１８も含む。プライ表面のナンバリングは、窓の配置の技術分野における従来的の実務にしたがう。第１の及び第２のプライ１２、１８は、任意の好適な方法によって、例えば、従来のスペーサフレーム２４に接着接合されることによって、一緒に接続されてもよい。２つのプライ１２、１８の間にはギャップ（間隙）又はチャンバ（空間）２６が形成される。チャンバ２６は、選択された雰囲気、例えば、空気、又は非反応性ガス、例えば、アルゴン若しくはクリプトンガスで満たされていてよい。本発明の太陽光制御コーティング３０は、プライ１２、１８の一方の少なくとも一部分の上に、例えば、限定されないが、第２の表面１６の少なくとも一部分又は第３の表面２０の少なくとも一部分の上に形成されている。しかし、コーティングは、所望に応じて、第１の表面にあっても第４の表面にあってもよい。断熱ガラスユニットの例は、例えば、米国特許第４，１９３，２３６号；同第４，４６４，８７４号；同第５，０８８，２５８号；及び同第５，１０６，６６３号に見出すことができる。
本発明の広範な実施において、透明物１０のプライ１２、１８は、同じ材料を含んでいても異なる材料を含んでいてもよい。プライ１２、１８は、任意の所望の特性を有する任意の材料を含むことができる。例えば、プライ１２、１８の１つ又は複数が、可視光に対して透明であっても半透明であってもよい。「透明」は、０％を超えて最大で１００％の可視光透過率を有することを意味する。代替的には、プライ１２、１８の１つ又は複数が、半透明であってよい。「半透明」は、電磁エネルギー（例えば、可視光）を通過させるが、観察者と反対側の対象が明確に見えないように、このエネルギーを拡散させることを意味する。好適な材料の例として、それらには限定されないが、プラスチック基材（例えば、アクリルポリマー、例えば、ポリアクリレート；ポリアルキルメタクリレート、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリプロピルメタクリレートなど；ポリウレタン；ポリカーボネート；ポリアルキルテレフタレート、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど；ポリシロキサン含有ポリマー；若しくはこれらを調製するためのあらゆるモノマーのコポリマー、又はこれらのあらゆる混合物）；セラミック基材；ガラス基材；又は上記のいずれかの混合物若しくは組合せが挙げられる。例えば、プライ１２、１８の１つ又は複数が、従来のソーダ石灰ケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸ガラス、又は有鉛ガラスを含んでいてよい。ガラスは、透明ガラスであってよい。「透明ガラス」は、ノンティンテッド（ｎｏｎ−ｔｉｎｔｅｄ）又は非着色ガラスを意味する。また、ガラスは、ティンテッド（ｔｉｎｔｅｄ）ガラスであっても、着色ガラスであってもよい。ガラスは、焼き鈍しされたガラスであっても、熱処理ガラスであってもよい。用語「熱処理された」は、本明細書において用いられるとき、焼き戻しされた、又は少なくとも部分的に焼き戻しされたことを意味する。ガラスは、任意のタイプ、例えば、従来のフロートガラスを含んでいてもよく、任意の光学特性、例えば、任意の値の可視透過率、紫外透過率、赤外透過率、及び／又は全太陽エネルギー透過率を有する任意の組成物からなっていてもよい。「フロートガラス」とは、溶融ガラスが溶融金属浴上に堆積されて、制御可能に冷却されてフロートガラスリボンを形成する従来のフロートプロセスによって形成されたガラスを意味する。フロートガラスプロセスの例は、米国特許第４，４６６，５６２号及び同第４，６７１，１５５号に開示されている。
第１の及び第２のプライ１２、１８は、それぞれ、例えば、透明なフロートガラスであっても、ティンテッドガラス若しくは着色ガラスであってもよく、又は、プライ１２、１８の一方が透明なガラスであって、プライ１２、１８の他方が着色ガラスであってもよい。本発明を限定するものではないが、第１のプライ１２及び／又は第２のプライ１８に好適なガラスの例は、米国特許第４，７４６，３４７号；同第４，７９２，５３６号；同第５，０３０，５９３号；同第５，０３０，５９４号；同第５，２４０，８８６号；同第５，３８５，８７２号；及び同第５，３９３，５９３号に記載されている。第１の及び第２のプライ１２、１８は、いずれの所望の寸法、例えば、長さ、幅、形状又は厚さを有していてもよい。１つの例示的な透明物において、第１の及び第２のプライは、それぞれ、１ｍｍ〜１０ｍｍの厚さ、例えば、１ｍｍ〜８ｍｍの厚さ、例えば、２ｍｍ〜８ｍｍ、例えば、３ｍｍ〜７ｍｍ、例えば、５ｍｍ〜７ｍｍ、例えば、６ｍｍの厚さであってもよい。本発明の実施に用いられ得るガラスの非限定的な例として、透明ガラス、Ｓｔａｒｐｈｉｒｅ（いずれかの国における登録商標）、Ｓｏｌａｒｇｒｅｅｎ（いずれかの国における登録商標）、Ｓｏｌｅｘｔｒａ（いずれかの国における登録商標）、ＧＬ−２０（いずれかの国における登録商標）、ＧＬ−３５（商標）、Ｓｏｌａｒｂｒｏｎｚｅ（いずれかの国における登録商標）、Ｓｏｌａｒｇｒａｙ（いずれかの国における登録商標）ガラス、Ｐａｃｉｆｉｃａ（いずれかの国における登録商標）ガラス、ＳｏｌａｒＢｌｕｅ（いずれかの国における登録商標）ガラス、Ｓｏｌａｒｐｈｉｒｅ（いずれかの国における登録商標）ガラス、Ｓｏｌａｒｐｈｉｒｅ ＰＶ（いずれかの国における登録商標）ガラス、及びＯｐｔｉｂｌｕｅ（いずれかの国における登録商標）ガラスが挙げられ、全て、ペンシルベニア州ピッツバーグのＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．から市販されている。
本発明のコーティング３０は、ガラスプライ１２、１８の一方の少なくとも一方の主表面上に堆積されている。図１に示す例において、コーティング３０は、屋内のガラスプライ１８の外側表面２０の少なくとも一部分の上に形成されている。コーティング３０は、太陽熱が入ることを許容しこれを保持する低放射率のコーティングであるように構成されている。
コーティング３０は、いかなる従来の方法、例えば、限定されないが、従来の化学蒸着（ＣＶＤ）及び／又は物理蒸着（ＰＶＤ）法によって堆積されてもよい。ＰＶＤプロセスの例として、熱蒸発又は電子ビーム蒸発及び真空スパッタリング（例えば、マグネトロンスパッタ蒸着（ＭＳＶＤ））が挙げられる。他のコーティング法、例えば、それには限定されないが、ゾルゲル堆積を用いることもできる。１つの非限定的な実施形態において、コーティング３０は、ＭＳＶＤによって堆積され得る。ＭＳＶＤコーティング装置及び方法の例は、当業者によってよく理解されており、例えば、米国特許第４，３７９，０４０号；同第４，８６１，６６９号；同第４，８９８，７８９号；同第４，８９８，７９０号；同第４，９００，６３３号；同第４，９２０，００６号；同第４，９３８，８５７号；同第５，３２８，７６８号；及び同第５，４９２，７５０号に記載されている。
本発明の例示的な非限定的なコーティング３０を図２に示す。この例示的なコーティング３０は、基材の主表面（例えば、第２のプライ１８の第３の表面２０）の少なくとも一部分の上に堆積された基層又は第１の誘電体層４０を含む。第１の誘電体層４０は、単一層であってよく、又は反射防止材料及び／若しくは誘電材料、例えば、限定されないが、金属酸化物、金属合金の酸化物、窒化物、酸窒化物、若しくはこれらの混合物を含む１を超える膜を含んでいてよい。第１の誘電体層４０は、可視光に対して透明であってよい。第１の誘電体層４０に好適な金属酸化物の例として、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、ニオブ、亜鉛、ビスマス、鉛、インジウム、スズ、及びこれらの混合物の酸化物が挙げられる。これらの金属酸化物は、少量の他の材料、例えば、酸化ビスマス中のマンガン、酸化インジウム中のスズなどを有し得る。さらに、金属合金又は金属混合物の酸化物、例えば、亜鉛及びスズを含有する酸化物（例えば、スズ酸亜鉛）、インジウム−スズ合金の酸化物、窒化ケイ素、窒化ケイ素アルミニウム、又は窒化アルミニウムを用いることができる。さらに、ドープされた金属酸化物、例えば、アンチモン若しくはインジウムドープ酸化スズ又はニッケル若しくはホウ素ドープ酸化ケイ素を用いることができる。第１の誘電体層４０は、実質的に単一相の膜、例えば、金属合金酸化物膜、例えば、スズ酸亜鉛であってもよく、又は亜鉛及びスズの酸化物から構成される複数の相の混合物であってもよく、又は複数の膜から構成されていてもよい。
第１の誘電体層４０は（単一膜の層又は多重膜の層のいずれであっても）、２０ナノメートル（ｎｍ）〜７０ｎｍ、例えば、２０ｎｍ〜６０ｎｍ、例えば、３０ｎｍ〜６０ｎｍ、例えば、４０ｎｍ〜５５ｎｍ、例えば、４４ｎｍ〜４６ｎｍの範囲、例えば、４５ｎｍの厚さを有し得る。
図２に示すように、第１の誘電体層４０は、基材（例えば、第２のプライ１８の外側主表面２０）の少なくとも一部分の上に堆積された第１の膜４２、例えば、金属合金酸化物膜と、第１の金属合金酸化物膜４２上に堆積された第２の膜４４、例えば、金属酸化物又は酸化物の混合物の膜とを有する多重膜構造を含み得る。１つの非限定的な実施形態において、第１の膜４２は、亜鉛／スズ合金の酸化物であってよい。「亜鉛／スズ合金の酸化物」とは、真の合金及びさらには酸化物の混合物の両方を意味する。亜鉛／スズ合金の酸化物は、亜鉛及びスズのカソードから、マグネトロンスパッタリング真空堆積から得たものであってよい。１つの非限定的なカソードは、亜鉛及びスズを、５重量％〜９５重量％の亜鉛及び９５重量％〜５重量％のスズ、例えば、１０重量％〜９０重量％の亜鉛及び９０重量％〜１０重量％のスズの割合で含み得る。しかし、他の亜鉛対スズ比を用いることもできる。第１の膜４２に存在し得る他の好適な金属合金酸化物は、スズ酸亜鉛である。「スズ酸亜鉛」とは、ＺｎＸＳｎ１−ＸＯ２−Ｘ（式１）（式中、「ｘ」は、０を超えて１未満の範囲で変動する）の組成物を意味する。例えば、「ｘ」は、０を超えていてよく、０を超えて１未満の間のいずれの分数又は少数であってもよい。例えば、ｘ＝２／３である場合、式１は、Ｚｎ２／３Ｓｎ１／３Ｏ４／３であり、より一般的には「Ｚｎ２ＳｎＯ４」と記載される。スズ酸亜鉛含有膜は、式１の形態の１つ又は複数を膜中に主要となる量で有する。
第２の膜４４は、金属酸化物膜、例えば、酸化亜鉛含有膜であってよい。酸化亜鉛膜は、カソードのスパッタリング特性を改善するための他の材料を含む亜鉛カソードから堆積することができる。例えば、亜鉛カソードは、少量（例えば、最大で１０重量％、例えば、最大で５重量％）のスズを含んで、スパッタリングを改善することができる。この場合、得られる酸化亜鉛膜は、少ない比率の酸化スズ、例えば、最大で１０重量％の酸化スズ、例えば、最大で５重量％の酸化スズを含み得る。（カソードの伝導度を向上させるために添加された）最大で１０重量％のスズを有する亜鉛カソードから堆積されたコーティング層は、少量のスズが存在し得るときでも、本明細書において「酸化亜鉛膜」と称される。カソード中の少量のスズ（例えば、１０重量％以下、例えば、５重量％以下）は、大部分が酸化亜鉛である第２の膜４４において酸化スズを形成すると考えられる。
第１の膜４２は、２０ｎｍ〜６０ｎｍ、例えば、２５ｎｍ〜５０ｎｍ、例えば、３５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有するスズ酸亜鉛を含み得る。第２の膜４４は、３ｎｍ〜１５ｎｍ、例えば、５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲の厚さを有する酸化亜鉛（例えば、９０重量％の酸化亜鉛及び１０重量％の酸化スズ）を含み得る。
熱及び／又は放射反射金属層４６は、第１の誘電体層４０上に堆積され得る。反射層４６は、反射性金属、例えば、限定されないが、金、銅、白金、オスミウム、チタン、ニッケル、クロム、パラジウム、アルミニウム、銀、又はこれらの混合物、合金、若しくは組合せを含み得る。一実施形態において、反射層４６は、３ｎｍ〜８ｎｍ、例えば、４ｎｍ〜８ｎｍ、例えば、５ｎｍ〜７ｎｍ、例えば、６ｎｍ〜７ｎｍの範囲の厚さを有する金属銀層を含む。金属層４６は、連続層である。
第１のプライマー層４８は、反射層４６上に配置されている。第１のプライマー層４８は、単一膜層であっても多重膜層であってもよい。第１のプライマー層４８は、堆積プロセスの間に犠牲になってスパッタリングプロセス又は後の加熱プロセスの間の第１の反射層４６の劣化又は酸化を防止することができる酸素捕捉材料を含み得る。第１のプライマー層４８に有用な材料の例として、チタン、ジルコニウム、銅、ニッケル、クロム、アルミニウムなどの金属又は金属の酸化物；ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、ニッケル−クロム合金（例えば、Ｉｎｃｏｎｅｌ）、ジルコニウム、アルミニウム、ケイ素及びアルミニウムの合金、コバルト及びクロムを含有する合金（例えば、Ｓｔｅｌｌｉｔｅ）、並びにこれらの混合物が挙げられる。例えば、第１のプライマー層４８は、０．５〜３ｎｍ、例えば、０．５〜２ｎｍ、例えば、１ｎｍ〜２ｎｍの範囲の厚さ、例えば、１．４ｎｍの厚さを有するチタンであってよい。
プライマー層４８に関して、該層は、最初に金属を堆積させることによって形成されることが認識されるべきである。金属の少なくとも一部分は、コーティング３０のさらなる処理の間に酸化される。焼き鈍しされたコーティングの場合（以下の例１及び３）、チタンプライマー層は、後の、上部酸化物層の堆積の間に酸化される。焼き戻し可能なコーティングの場合（以下の例２及び４）、チタンの一部分が、後の、酸化物層の堆積の間に酸化されて、残りが、焼き戻しの際に酸化される。
第２の誘電体層５０は、反射層４６上（例えば、第１のプライマー層４８上）に配置されている。第２の誘電体層５０は、１つ又は複数の金属酸化物又は金属合金酸化物含有膜、例えば、第１の誘電体層４０について上記されているものを含む。例えば、第２の誘電体層５０は、第１の金属酸化物膜５２、例えば、第１のプライマー膜４８上に堆積された酸化亜鉛膜（例えば、９０重量％の酸化亜鉛及び１０重量％の酸化スズ）と、第２の金属合金酸化物膜５４、例えば、第１の酸化亜鉛膜５２上に堆積されたスズ酸亜鉛膜とを含み得る。
第２の誘電体層５０は、１０ｎｍ〜５０ｎｍ、例えば、２０ｎｍ〜５０ｎｍ、例えば、３０ｎｍ〜５０ｎｍ、例えば、３０ｎｍ〜４０ｎｍ、例えば、３５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲、例えば、３６．２ｎｍの全体厚さ（例えば、層の合計厚さ）を有し得る。
例えば、酸化亜鉛膜５２は、３ｎｍ〜１５ｎｍ、例えば、５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲の厚さを有し得る。金属合金酸化物層（スズ酸亜鉛）５４は、１５ｎｍ〜３５ｎｍ、例えば、２０ｎｍ〜３５ｎｍ、例えば、２１ｎｍ〜３１ｎｍの範囲の厚さを有し得る。
オーバーコート６０は、第２の誘電体層５０上に配置されていてよい。オーバーコート６０は、下部コーティング層を機械的及び化学的攻撃から保護するのに役立ち得る。オーバーコート６０は、例えば、１つ又は複数の金属酸化物又は金属窒化物層であってよい。好適な材料の例として、ケイ素、チタン、アルミニウム、ジルコニウムの酸化物及び／又は窒化物、並びにこれらの混合物、例えば、シリカ及びアルミナの混合物が挙げられる。例えば、オーバーコート６０は、１ｎｍ〜１０ｎｍ、例えば、２ｎｍ〜８ｎｍ、例えば、４ｎｍ〜６ｎｍの範囲、例えば、５ｎｍの厚さを有するチタニアであってよい。
コーティング３０は、所望により保護コーティング７０も含んでいてもよい。保護コーティング７０は、製造、運搬、取り扱い、処理の間、及び／又は現場でのミラーの耐用年数の間に機械的及び化学的攻撃から下部層を保護するのを助ける。保護コーティング７０は、液体水、水蒸気及び他の環境汚染物質（固体、液体又は気体である）の進入から下部層を保護するのにも役立つ。
保護コーティング７０は、後の処理の間、例えば、加熱又は屈曲などの間に、周囲酸素が下部層内を通過することを防止又は低減するための酸素バリアコーティング層であり得る。保護コーティング７０は、いずれの所望の材料、例えば、１種又は複数種の無機材料を含んでいても、材料の混合物を含んでいてもよい。１つの例示的な実施形態において、保護コーティング７０は、１種又は複数種の金属酸化物材料、例えば、これらに限定されないが、アルミニウム、ケイ素の酸化物、又はこれらの混合物を有する層を含み得る。例えば、保護コーティング７０は、シリカ、アルミナ、又はこれらの混合物を含む単一コーティング層であってよい。例えば、保護コーティング７０は、７０重量％〜９９重量％のシリカ及び１重量％〜３０重量％のアルミナ、例えば、７５重量％〜９０重量％のシリカ及び２５重量％〜１０重量％のアルミナ、例えば、８０重量％〜９０重量％のシリカ及び２０重量％〜１０重量％のアルミナ、例えば、８５重量％〜９０重量％のシリカ及び１５重量％〜１０重量％のアルミナの範囲でシリカ及びアルミナを含んでいてよい。１つの特定の非限定的な実施形態において、保護コーティング７０は、８５重量％のシリカ及び１５重量％のアルミナを含む。他の材料、例えば、アルミニウム、クロム、ハフニウム、イットリウム、ニッケル、ホウ素、リン、チタン、ジルコニウム、及び／又はこれらの酸化物も、例えば、保護コーティング７０の屈折率を調整するために存在していてもよい。保護コーティング７０は、非均一厚さを有していてよい。「非均一厚さ」とは、保護コーティング７０の厚さが所与の単位面積によって変動し得ること、例えば、保護コーティング７０が、高い及び低い地点及び領域を有し得ることを意味している。保護コーティング７０は、１ｎｍ〜１，０００ｎｍ、例えば、１０ｎｍ〜５００ｎｍ、例えば、２０ｎｍ〜３００ｎｍ、例えば、５０ｎｍ〜３００ｎｍ、例えば、５０ｎｍ〜２００ｎｍ、例えば、５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、例えば、５０ｎｍ〜１２０ｎｍ、例えば、７５ｎｍ〜１２０ｎｍ、例えば、７５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の厚さを有し得る。特定の非限定的な実施形態において、保護コーティング５０は、少なくとも５０ｎｍ、例えば、少なくとも７５ｎｍ、例えば、少なくとも１００ｎｍ、例えば、少なくとも１１０ｎｍ、例えば、少なくとも１２０ｎｍ、例えば、少なくとも１５０ｎｍ、例えば、少なくとも２００ｎｍの厚さを有し得る。
別の非限定的な実施形態において、保護コーティング７０は、多層構造、例えば、第１の層上に形成された少なくとも１つの第２の層を有する第１の層を含み得る。１つの具体的な非限定的な実施形態において、第１の層は、アルミナ、又はアルミナ及びシリカを含む混合物若しくは合金を含んでいてよい。例えば、第１の層は、５重量％超のアルミナ、例えば、１０重量％超のアルミナ、例えば、１５重量％超のアルミナ、例えば、３０重量％超のアルミナ、例えば、４０重量％の超アルミナ、例えば、５０重量％〜７０重量％のアルミナ、例えば、７０重量％〜１００重量％の範囲のアルミナ及び３０重量％〜０重量％のシリカ、例えば、９０重量％超のアルミナ、例えば、９５重量％超のアルミナを有するシリカ及びアルミナの混合物を含んでいてよい。１つの非限定的な実施形態において、第１の層は、全て又は実質的に全てのアルミナを含む。第１の層は、０ｎｍを超えて１ミクロンまで、例えば、５ｎｍ〜１０ｎｍ、例えば、１０ｎｍ〜２５ｎｍ、例えば、１０ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し得る。第２の層は、シリカ、又はシリカ及びアルミナを含む混合物若しくは合金を含み得る。例えば、第２の層は、４０重量％超のシリカ、例えば、５０重量％超のシリカ、例えば、６０重量％超のシリカ、例えば、７０重量％超のシリカ、例えば、８０重量％超のシリカ、例えば、８０重量％〜９０重量％のシリカ及び１０重量％〜２０重量％のアルミナ、例えば、８５重量％のシリカ及び１５重量％のアルミナを有するシリカ及びアルミナの混合物を含み得る。第２の層は、０ｎｍを超えて２ミクロンまで、例えば、５ｎｍ〜５００ｎｍ、例えば、５ｎｍ〜２００ｎｍ、例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍ、例えば、３０ｎｍ〜５０ｎｍ、例えば、３５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有し得る。別の非限定的な実施形態において、第２の層は、０ｎｍを超えて１ミクロンまで、例えば、５ｎｍ〜１０ｎｍ、例えば、１０ｎｍ〜２５ｎｍ、例えば、１０ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し得る。別の非限定的な実施形態において、保護コーティング７０は、別の金属酸化物含有層（例えば、シリカ及び／又はアルミナ含有第２の層）上に形成された１つの金属酸化物含有層（例えば、シリカ及び／又はアルミナ含有第１の層）によって形成された二層であってよい。多層保護コーティングの個々の層は、いずれの所望の厚さを有していてもよい。好適な保護コーティング７０の非限定的な例は、例えば、米国特許出願第１０／００７，３８２号；同第１０／１３３，８０５号；同第１０／３９７，００１号；同第１０／４２２，０９４号；同第１０／４２２，０９５号；及び同第１０／４２２，０９６号に記載されている。
保護コーティング７０は、オーバーコート６０上に位置していてよい。代替的には、保護コーティング７０は、オーバーコート６０下に、例えば、オーバーコート６０と第２の誘電体層５０との間に位置していてよい。又は、オーバーコート６０は、排除されてもよく、オーバーコート６０の代わりに用いる保護コーティング７０、すなわち、保護コーティング７０は、第２の誘電体層５０上に設けられている。
場合による第２のプライマー層（図示せず）は、第１の誘電体層４０と金属層４６との間に位置していてよい。場合による第２のプライマー層は、第１のプライマー層４８に関して上記されているいずれの材料から形成されていてもよい。例えば、場合による第２のプライマー層は、０．５ｎｍ〜２ｎｍ、例えば、１ｎｍ〜２ｎｍの範囲、例えば、１．５ｎｍの厚さを有するチタンであってよい。
本発明の別の非限定的なコーティング１００を図３に示す。この例示的なコーティング１００は、基材の主表面（例えば、第２のプライ１８の第３の表面２０）の少なくとも一部分の上に堆積された基層又は第１の誘電体層１０２を含む。第１の誘電体層１０２は、単一層であってよく、又は反射防止材料及び／若しくは誘電材料、例えば、それらには限定されないが、金属酸化物、金属合金の酸化物、窒化物、酸窒化物、若しくはこれらの混合物を含む１を超える膜を含んでいてよい。第１の誘電体層１０２は、可視光に対して透明であってよい。第１の誘電体層１０２に好適な金属酸化物の例として、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、ニオブ、亜鉛、ビスマス、鉛、インジウム、スズ、及びこれらの混合物の酸化物が挙げられる。これらの金属酸化物は、少量の他の材料、例えば、酸化ビスマス中のマンガン、酸化インジウム中のスズなどを有し得る。さらに、金属合金又は金属混合物の酸化物（例えば、亜鉛及びスズを含有する酸化物（例えば、スズ酸亜鉛）、インジウム−スズ合金の酸化物）、窒化ケイ素、窒化ケイ素アルミニウム、又は窒化アルミニウムを用いることができる。さらに、ドープされた金属酸化物、例えば、アンチモン若しくはインジウムドープ酸化スズ又はニッケル若しくはホウ素ドープ酸化ケイ素を用いることができる。第１の誘電体層１０２は、実質的に単一相の膜、例えば、金属合金酸化物膜、例えば、スズ酸亜鉛であってもよく、又は亜鉛及びスズの酸化物から構成される複数の相の混合物であってもよく、又は複数の膜から構成されていてもよい。
第１の誘電体層１０２は（単一膜の層又は多重膜の層のいずれであっても）、２０ナノメートル（ｎｍ）〜７０ｎｍ、例えば、２０ｎｍ〜６０ｎｍ、例えば、３０ｎｍ〜６０ｎｍ、例えば、４０ｎｍ〜５５ｎｍ、例えば、４４ｎｍ〜４８ｎｍの範囲、例えば、４７ｎｍの厚さを有し得る。
第１の誘電体層１０２は、第１の膜１０４、例えば、金属合金酸化物膜、第２の膜１０６、例えば、第１の金属合金酸化物膜１０４上に堆積された金属酸化物又は酸化物混合物膜、第３の膜１０８、例えば、金属合金酸化物膜、及び第４の膜１１０、例えば、第３の金属合金酸化物膜１０４上に堆積された金属酸化物又は酸化物混合物膜を有する多重膜構造を含み得る。第１の膜１０４及び第３の膜１０８は、スズ酸亜鉛を含み得る。第２の膜１０６及び第４の膜１１０は、酸化亜鉛、例えば、９０重量％の酸化亜鉛及び１０重量％の酸化スズを含み得る。
例えば、第１の膜１０４及び第３の膜１０８は、スズ酸亜鉛であってよく、膜は、それぞれ、５ｎｍ〜２５ｎｍ、例えば、１０ｎｍ〜２０ｎｍ、例えば、１５ｎｍ〜２０ｎｍ、例えば、１５ｎｍ〜１７ｎｍ、例えば、１６ｎｍ〜１７ｎｍの範囲の厚さを有する。これらの膜は、同じ厚さを有してはならない。第２の膜１０６及び第４の膜１１０は、酸化亜鉛（例えば、９０重量％の酸化亜鉛及び１０重量％の酸化スズ）であってよく、各膜は、３ｎｍ〜１０ｎｍ、例えば、４ｎｍ〜８ｎｍ、例えば、５ｎｍ〜８ｎｍ、例えば、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲の厚さを有し得る。これらの膜は、同じ厚さを有してはならない。例えば、第２の膜は、第４の膜よりも厚くてよい。
熱及び／又は放射反射金属層１１２は、第１の誘電体層１０２上に堆積され、金属層４６に関して上記されている通りであってよい。一実施形態において、反射層１１２は、３ｎｍ〜８ｎｍ、例えば、４ｎｍ〜８ｎｍ、例えば、５ｎｍ〜７ｎｍ、例えば、６ｎｍ〜７ｎｍの範囲の厚さを有する金属銀を含む。金属層１１２は、連続層である。
プライマー層１１４は、反射層１１２上に配置されている。プライマー層１１４は、プライマー層４８に関して上記されている通りであってよい。例えば、プライマー層１１４は、チタンであってよく、０．５〜５ｎｍ、例えば、１ｎｍ〜５ｎｍ、例えば、２ｎｍ〜５ｎｍ、例えば、３ｎｍ〜４ｎｍの範囲の厚さを有し得る。
第２の誘電体層１２０は、反射層１１２上（例えば、第１のプライマー層１１４上）に配置されている。第２の誘電体層１２０は、１つ又は複数の金属酸化物又は金属合金酸化物含有膜、例えば、第１の誘電体層４０について上記されているものを含む。例えば、第２の誘電体層１２０は、第１の金属酸化物膜１２２、例えば、酸化亜鉛膜と、第２の金属合金酸化物膜１２４、例えば、スズ酸亜鉛膜と、第３の金属酸化物膜１２６、例えば、酸化亜鉛膜と、第４の金属合金酸化物膜１２６、例えば、スズ酸亜鉛膜とを含み得る。
第２の誘電体層１２０は、１０ｎｍ〜５０ｎｍ、例えば、２０ｎｍ〜５０ｎｍ、例えば、３０ｎｍ〜５０ｎｍ、例えば、３０ｎｍ〜４０ｎｍ、例えば、３０ｎｍ〜３５ｎｍの範囲の全体厚さ（例えば、層の合計厚さ）を有し得る。
例えば、酸化亜鉛膜１２２及び１２６は、それぞれ、３ｎｍ〜１５ｎｍ、例えば、３ｎｍ〜１０ｎｍ、例えば、３ｎｍ〜５ｎｍ、例えば、４ｎｍ〜５ｎｍの範囲の厚さを有し得る。これらの膜は、同じ厚さを有してはならない。金属合金酸化物（スズ酸亜鉛）層１２４及び１２８は、５ｎｍ〜２０ｎｍ、例えば、５ｎｍ〜１５ｎｍ、例えば、１０ｎｍ〜１５ｎｍ、例えば、１１ｎｍ〜１２ｎｍの範囲の厚さを有し得る。これらの膜は、同じ厚さを有していることを要さない。
オーバーコート１４０は、第２の誘電体層１２０上に配置されていてよい。オーバーコート１４０は、オーバーコート６０について上記されている通りであってよい。例えば、オーバーコート１４０は、１ｎｍ〜１０ｎｍ、例えば、２ｎｍ〜８ｎｍ、例えば、４ｎｍ〜８ｎｍ、例えば、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲の厚さを有するチタニアであってよい。
場合によって保護コーティング１５０が設けられていてもよい。保護コーティング１５０は、保護コーティング７０について上記されている通りであってよい。保護コーティング１５０は、オーバーコート１４０上に位置していてもオーバーコート１４０下に位置していてもよく、オーバーコート１４０の代わりに用いられてもよい。
コーティング３０、１００は、２つの３ｍｍの透明ガラス窓（ｐａｎｅ）と、アルゴンガスで満たされた２つの窓の間の０．５インチのギャップと、ＩＧＵの第３の表面上（すなわち、内側ガラス窓の外側表面上）のコーティング３０、１００とを有する基準の断熱ガラスユニット（「ＩＧＵ」）を作製するのに用いられるとき、０．６０以上、例えば、０．６２以上、例えば、０．６３以上、例えば、０．６５以上、例えば、０．６６以上、例えば、０．６７以上、例えば、０．７０以上、例えば、０．７５以上のＳＨＧＣ、及び０．４０以下、例えば、０．３８以下、例えば、０．３６以下、例えば、０．３５以下、例えば、０．３４以下、例えば、０．３３以下、例えば、０．３２以下、例えば、０．３０以下、例えば、０．２８以下のＵ値の性能を達成することができる。
本発明の中性の高い透過率のコーティングも、図３に示すように、三重ガラスのＩＧＵ８０における使用のためのコーティングとしてかなり好適である。図３のＩＧＵ８０は、図１のＩＧＵ１０のものと同様であるが、第２のプライ１８から離れて配置された第３のプライ８２を含む。第３のプライ８２は、外側表面８４（第５の表面）と、反対側の第２の主表面８６（第６の表面）とを有する。本発明のコーティング３０又は１００は、第５の表面上に堆積されていてよい。別のコーティング８８もＩＧＵ８０内に組み込まれていてもよい。１つの非限定的な実施形態において、コーティング８８は、コーティング３０又は１００と同じであってよい。例えば、コーティング３０又は１００は、第５の表面の少なくとも一部分の上に形成されていてよく、コーティング８８（コーティング３０又は１００）は、第２の又は第３の表面の少なくとも一部分の上に形成されて、高いＳＨＧＣをもたらすことができる。本発明の別の非限定的な実施形態において、高い可視光透過及び低いＵ値を有するより低いＳＨＧＣのＩＧＵを達成するために、コーティング３０又は１００は、上記されている通りであってよいが、コーティング８８は、より低いＳＨＧＣのコーティングであってよい。例えば、コーティング８８は、２つ以上の金属銀層、例えば、３つ以上の金属銀層、例えば、４つ以上の金属銀層を含み得る。好適な、より低いＳＨＧＣのコーティングの例として、ＳＯＬＡＲＢＡＮ（いずれかの国における登録商標）６０コーティング（２つの銀反射層を含む）又はＳＯＬＡＲＢＡＮ（いずれかの国における登録商標）７０ＸＬコーティング（３つの銀反射層を含む）が挙げられ、両方とも、ペンシルベニア州ピッツバーグのＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．から市販されている。例えば、本発明のコーティング３０又は１００は、ＩＧＵ８０の第４の又は第５の表面に位置していてよく、より低いＳＨＧＣのコーティング８８は、第２の表面に位置していてよい。コーティング８８は、コーティング３０又は１００よりも低い放射率を有し得る。例えば、本発明のコーティング３０又は１００は、０．１５以下、例えば、０．１以下の放射率を有する。第２のコーティング８８は、０．１以下、例えば、０．０５以下の放射率を有し得る。
以下の実施例は、本発明の種々の実施形態を説明する。しかし、本発明は、これらの具体的な実施形態には限定されないことが理解されるべきである。
表１は、本発明のコーティング積層物の実施形態を示す。各例において、反射層は銀であり、プライマー層は酸化チタンであり、保護層は酸化チタンであり、誘電体層は、Ｚｎ２ＳｎＯ４及びＺｎＯ（９０重量％の酸化亜鉛及び１０重量％の酸化スズ）の副層（ｓｕｂｌａｙｅｒ）を含み、ＺｎＯ副層は、銀層を向いて位置している。ＺｎＯ副層は、５〜１５ｎｍの範囲である。各コーティングの性能データは、上記のように構成された、アルゴンガスが満たされたＩＧＵを基準とする。色座標ａ＊、ｂ＊、及びＬ＊は、当業者によって理解されているであろう従来のＣＩＥ（１９３１）及びＣＩＥＬＡＢシステムの色座標である。コーティングの色は、反射において中間色から青色である。ＳＨＧＣ及びＵ値は、上記されている基準のＩＧＵに関するものである。
例１及び３におけるコーティングスタックは、焼き鈍しされたガラス生成物に関するものであり、すなわち、コーティングされたガラスは、ガラス基材１０の焼き戻し温度（約１２００°Ｆ）まで加熱しない。コーティングをガラス基材の焼き戻し温度まで加熱すると、コーティングスタックは破壊して混濁を示すであろう。例２及び４におけるコーティングスタックは、焼き戻しされたガラス生成物に関するものであり、すなわち、コーティングは、コーティングされたガラス基材の焼き戻しの後で所望の性能特性に達する。
Figure 2012524707
焼き鈍しされた例１及び３に示すタイプのコーティングスタックは、その色及び性能に関して、同様の層を有する焼き戻し可能なコーティング、例えば、例２及び４に示すタイプのものと一致し得る。しかし、該一致を達成するためには、（ａ）焼き鈍しされたコーティングのプライマー層４８の厚さを増大させて（例えば、例１と例２とを比較して、プライマー層４８の厚さを略二倍にする）、プライマー層に、加熱の間に酸素をゲッタリングさせ、（ｂ）焼き鈍しされたコーティングの保護層６０の厚さを増大させて、さらなる耐久性を付与し、（ｃ）焼き鈍しされたコーティングの第２の誘電体層５０の厚さを低減させて、プライマー層４８及び保護層６０の増大させた厚さを光学的に相殺する。
（例５）
以下の構造を有するコーティングをモデル化した：
Figure 2012524707
コーティングは、以下の色座標を有した：
Figure 2012524707
このコーティングは、０．２７のＳＨＧＣ及び０．６８のＵ値の基準のＩＧＵ値をもたらした。
ＳＨＧＣは、低鉄ガラス、例えば、ＳＴＡＲＰＨＩＲＥ（いずれかの国における登録商標）ガラス、Ｓｏｌａｒｐｈｉｒｅ（いずれかの国における登録商標）ガラス、及びＳｏｌａｒｐｈｉｒｅ ＰＶ（いずれかの国における登録商標）ガラス（全て、ペンシルベニア州ピッツバーグのＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されている）を、ＩＧＵのガラス窓（ｇｌａｓｓ ｐａｎｅ）の１つ又は複数、例えば、外側窓として用いることによってさらに増大できることが認識されるべきである。さらに、Ｕ値は、空隙におけるガスの選択によって影響され得、例えば、ガスをアルゴンから空気に切り替えることで、Ｕ値を増大させることとなる。
上記の記載に開示されている概念から逸脱することなく本発明に対する変更がなされ得ることが当業者によって容易に認識されるであろう。したがって、本明細書に詳細に記載されている特定の実施形態は、説明目的のみであって、本発明の範囲を限定せず、該本発明の範囲は添付の特許請求の範囲並びにそのいずれか及び全ての等価物の全範囲が付与されるべきである。

Claims (19)

  1. コーティングされた透明物であって：
    基材と；
    該基材の少なくとも一部分の上に形成された第１の誘電体層と；
    該第１の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されており、８ｎｍ未満の厚さを有する連続金属層と；
    該金属層の少なくとも一部分の上に形成されたプライマー層と；
    該プライマー層の少なくとも一部分の上に形成された第２の誘電体層と；
    該第２の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されたオーバーコートと
    を含み、該コーティングは、基準のＩＧＵの第３の表面において用いられるとき、０．６以上のＳＨＧＣ及び０．３５以下のＵ値をもたらす、上記透明物。
  2. 前記第１の誘電体層が、スズ酸亜鉛膜上に堆積された酸化亜鉛膜を含み、かつ該第１の誘電体層が、４０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の透明物。
  3. 前記酸化亜鉛膜が、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項２に記載の透明物。
  4. 前記金属層が、７．５ｎｍ以下の厚さを有する銀を含む、請求項１に記載の透明物。
  5. 前記第２の誘電体層が、酸化亜鉛膜と、該酸化亜鉛膜上に堆積されたスズ酸亜鉛膜とを含み、かつ該第２の誘電体層が、３０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の透明物。
  6. 前記酸化亜鉛膜が、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項５に記載の透明物。
  7. 前記オーバーコートが、チタニアを含み、かつ２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の透明物。
  8. 前記第１の誘電体層が、スズ酸亜鉛を含む第１の層と、酸化亜鉛を含む第２の層と、スズ酸亜鉛を含む第３の層と、酸化亜鉛を含む第４の層とを含む、請求項１に記載の透明物。
  9. 前記第１の誘電体層が、４４ｎｍ〜４８ｎｍの範囲の厚さを有し、前記第１の層及び前記第３の層が、それぞれ、１６ｎｍ〜１７ｎｍの範囲の厚さを有し、前記第２の層及び前記第４の層が、それぞれ、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項８に記載の透明物。
  10. 前記第２の誘電体層が、酸化亜鉛を含む第１の層と、スズ酸亜鉛を含む第２の層と、酸化亜鉛を含む第３の層と、スズ酸亜鉛を含む第４の層とを含む、請求項１に記載の透明物。
  11. 前記第２の誘電体層が、３０ｎｍ〜３５ｎｍの範囲の厚さを有し、前記第１の層及び前記第３の層が、それぞれ、３ｎｍ〜５ｎｍの範囲の厚さを有し、前記第２の層及び前記第４の層が、それぞれ、１１ｎｍ〜１２ｎｍの範囲の厚さを有する、請求項１０に記載の透明物。
  12. 前記基材がガラス基材であり、
    前記第１の誘電体層が、４０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の厚さを有し、かつ該第１の誘電体層が、スズ酸亜鉛膜上に堆積された酸化亜鉛膜を含み、該酸化亜鉛膜が、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し、該スズ酸亜鉛膜が、２５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記金属層が、７．５ｎｍ以下の厚さを有する銀を含み、
    前記プライマー膜が、チタンを含み、
    前記第２の誘電体層が、酸化亜鉛膜と、該酸化亜鉛膜上に堆積されたスズ酸亜鉛膜とを含み、かつ該第２の誘電体層が、３０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有し、該酸化亜鉛膜が、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記オーバーコートが、２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の厚さを有し、かつ該オーバーコートが、チタニアを含み、
    前記コーティングが、基準のＩＧＵの第３の表面において用いられるとき、０．６５以上のＳＨＧＣ及び０．３３以下のＵ値をもたらす、請求項１に記載の透明物。
  13. 前記基材が、ガラス基材であり、
    前記第１の誘電体層が、スズ酸亜鉛を含む第１の層と、酸化亜鉛を含む第２の層と、スズ酸亜鉛を含む第３の層と、酸化亜鉛を含む第４の層とを含み、該第１の誘電体層が、４４ｎｍ〜４８ｎｍの範囲の厚さを有し、該第１の層及び該第３の層が、それぞれ、１６ｎｍ〜１７ｎｍの範囲の厚さを有し、該第２の層及び該第４の層が、それぞれ、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記金属層が、７ｎｍ以下の厚さを有する銀を含み、
    前記プライマー膜が、チタンを含み、
    前記第２の誘電体層が、酸化亜鉛を含む第１の層と、スズ酸亜鉛を含む第２の層と、酸化亜鉛を含む第３の層と、スズ酸亜鉛を含む第４の層とを含み、該第２の誘電体層が、３０ｎｍ〜３５ｎｍの範囲の厚さを有し、該第１の層及び該第３の層が、それぞれ、３ｎｍ〜５ｎｍの範囲の厚さを有し、該第２の層及び該第４の層が、それぞれ、１１ｎｍ〜１２ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記オーバーコートが、５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲の厚さを有し、かつ該オーバーコートが、チタニアを含み、
    前記コーティングが、基準のＩＧＵの第３の表面において用いられるとき、０．６５以上のＳＨＧＣ及び０．３５以下のＵ値をもたらす、請求項１に記載のコーティングされた透明物。
  14. 断熱ガラスユニットであって：
    第１の表面及び第２の表面を有する第１の基材；
    該第１の基材から離れて配置されており、第３の表面及び第４の表面を有し、該第３の表面が該第２の表面に向いている第２の基材；並びに
    該第３の表面の少なくとも一部分の上に形成されたコーティングであって
    該基材の少なくとも一部分の上に形成された第１の誘電体層、
    該第１の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されており、７．５ｎｍ以下の厚さを有する銀を含む連続金属層、
    該金属層の少なくとも一部分の上に形成されており、チタンを含むプライマー層、
    該プライマー層の少なくとも一部分の上に形成された第２の誘電体層、及び
    該第２の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されたオーバーコート
    を含む、上記コーティング；
    を含む、０．６５以上のＳＨＧＣ及び０．３５以下のＵ値を有する上記断熱ガラスユニット。
  15. 前記第１の誘電体層が、４０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の厚さを有し、かつ該第１の誘電体層が、スズ酸亜鉛膜上に堆積された酸化亜鉛膜を含み、該酸化亜鉛膜が、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し、該スズ酸亜鉛膜が、２５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記金属層が、７．５ｎｍ以下の厚さを有する銀を含み、
    前記プライマー膜が、チタンを含み、
    前記第２の誘電体層が、酸化亜鉛膜と、該酸化亜鉛膜上に堆積されたスズ酸亜鉛膜とを含み、該第２の誘電体層が、３０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有し、該酸化亜鉛膜が、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記オーバーコートが、２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の厚さを有し、かつ該オーバーコートが、チタニアを含む、請求項１４に記載の断熱ガラスユニット。
  16. 前記第１の誘電体層が、スズ酸亜鉛を含む第１の層と、酸化亜鉛を含む第２の層と、スズ酸亜鉛を含む第３の層と、酸化亜鉛を含む第４の層とを含み、該第１の誘電体層が、４４ｎｍ〜４８ｎｍの範囲の厚さを有し、該第１の層及び該第３の層が、それぞれ、１６ｎｍ〜１７ｎｍの範囲の厚さを有し、該第２の層及び該第４の層が、それぞれ、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記金属層が、７ｎｍ以下の厚さを有する銀を含み、
    前記プライマー膜が、チタンを含み、
    前記第２の誘電体層が、酸化亜鉛を含む第１の層と、スズ酸亜鉛を含む第２の層と、酸化亜鉛を含む第３の層と、スズ酸亜鉛を含む第４の層とを含み、該第２の誘電体層が、３０ｎｍ〜３５ｎｍの範囲の厚さを有し、該第１の層及び該第３の層が、それぞれ、３ｎｍ〜５ｎｍの範囲の厚さを有し、該第２の層及び該第４の層が、それぞれ、１１ｎｍ〜１２ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記オーバーコートが、５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲の厚さを有し、かつ該オーバーコートが、チタニアを含む、請求項１４に記載の断熱ガラスユニット。
  17. 断熱ガラスユニットであって：
    第１の表面及び第２の表面を有する第１の基材；
    該第１の基材から離れて配置されており、第３の表面及び第４の表面を有し、該第３の表面が該第２の表面に向いている第２の基材；
    該第２の基材から離れて配置されており、第４の表面及び第５の表面を有する第３の基材；
    該第５の表面の少なくとも一部分の上に形成された第１のコーティングであって、
    基材の少なくとも一部分の上に形成された第１の誘電体層、
    該第１の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成された連続金属層、
    該前記金属層の少なくとも一部分の上に形成されたプライマー層、
    該プライマー層の少なくとも一部分の上に形成された第２の誘電体層、及び
    ２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の厚さを有し、チタニアを含む、該第２の誘電体層の少なくとも一部分の上に形成されたオーバーコート
    を含む、上記コーティング；並びに
    誘電体層によって分離された少なくとも２つの金属銀層を含む、該第２の表面の少なくとも一部分の上に形成された第２のコーティング；
    を含む、０．６５以上のＳＨＧＣ及び０．３５以下のＵ値を有する上記断熱ガラスユニット。
  18. 前記第１のコーティングの前記第１の誘電体層が、４０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲の厚さを有し、該第１の誘電体層が、スズ酸亜鉛膜上に堆積された酸化亜鉛膜を含み、該酸化亜鉛膜が、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し、該スズ酸亜鉛膜が、２５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記第１のコーティングの前記金属層が、７．５ｎｍ以下の厚さを有する銀を含み、
    前記第１のコーティングの前記プライマー膜が、チタンを含み、
    前記第１のコーティングの前記第２の誘電体層が、酸化亜鉛膜と該酸化亜鉛膜上に堆積されたスズ酸亜鉛膜とを含み、該第２の誘電体層が、３０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲の厚さを有し、該酸化亜鉛膜が、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記第１のコーティングの前記オーバーコートが、２ｎｍ〜６ｎｍの範囲の厚さを有し、該オーバーコートが、チタニアを含む、請求項１７に記載の断熱ガラスユニット。
  19. 前記第１のコーティングの前記第１の誘電体層が、スズ酸亜鉛を含む第１の層と、酸化亜鉛を含む第２の層と、スズ酸亜鉛を含む第３の層と、酸化亜鉛を含む第４の層とを含み、該第１の誘電体層は、４４ｎｍ〜４８ｎｍの範囲の厚さを有し、該第１の層及び該第３の層は、それぞれ、１６ｎｍ〜１７ｎｍの範囲の厚さを有し、該第２の層及び該第４の層は、それぞれ、６ｎｍ〜８ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記第１のコーティングの前記金属層が、７ｎｍ以下の厚さを有する銀を含み、
    前記第１のコーティングの前記プライマー膜が、チタンを含み、
    前記第１のコーティングの前記第２の誘電体層が、酸化亜鉛を含む第１の層と、スズ酸亜鉛を含む第２の層と、酸化亜鉛を含む第３の層と、スズ酸亜鉛を含む第４の層とを含み、該第２の誘電体層は、３０ｎｍ〜３５ｎｍの範囲の厚さを有し、該第１の層及び該第３の層は、それぞれ、３ｎｍ〜５ｎｍの範囲の厚さを有し、該第２の層及び該第４の層は、それぞれ、１１ｎｍ〜１２ｎｍの範囲の厚さを有し、
    前記第１のコーティングの前記オーバーコートが、５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲の厚さを有し、該オーバーコートが、チタニアを含む、請求項１７に記載の断熱ガラスユニット。
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