JP3485919B2 - ガラス用の被覆組成物 - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
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- C03C17/245—Oxides by deposition from the vapour phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
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- C03C17/3411—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials
- C03C17/3417—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions with at least two coatings of inorganic materials all coatings being oxide coatings
-
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- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/23—Mixtures
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- C03C2217/90—Other aspects of coatings
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- C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
- C03C2218/152—Deposition methods from the vapour phase by cvd
- C03C2218/1525—Deposition methods from the vapour phase by cvd by atmospheric CVD
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Description
【発明の詳細な説明】
関連出願の参照
本出願は、1991年12月26日出願の米国特許願第7/814,
366号及び1991年12月27日出願の米国特許願第7/814,352
号の部分継続出願である。
366号及び1991年12月27日出願の米国特許願第7/814,352
号の部分継続出願である。
発明の分野
本発明は、基体用の被覆の分野に関する。特に、本発
明は、制御した屈折率、向上した輻射率特性及び／又は
外観及び耐摩耗性を提供するために、また他の特性を補
充し又は高めるためにガラス又はガラス製品に高い速度
で被覆を付着させるための組成物の分野に関する。
明は、制御した屈折率、向上した輻射率特性及び／又は
外観及び耐摩耗性を提供するために、また他の特性を補
充し又は高めるためにガラス又はガラス製品に高い速度
で被覆を付着させるための組成物の分野に関する。
従来技術の説明
酸化インジウム、錫酸カドミウム又はドーピングした
錫酸化物の如き透明な半導体被膜は、例えばソーダ石灰
ガラスの如き種々の透明な基体に対して長波長赤外線を
反射させるために適用することができる。特定の機能を
持った第二被覆を得るために、ガラス瓶の如き透明な製
品に対して二酸化チタン又はドーピングしていない酸化
チタンの如き透明な誘電体被膜を適用してベース被覆を
形成することができる。半導体又は誘電体被膜の厚さに
依存して、様々な反射率の真珠色を観察することができ
る。この真珠色効果は、低い輻射率の窓又は食品若しく
は飲料用の瓶の如き用途におけるガラスの外観には有害
であると見なされている。
錫酸化物の如き透明な半導体被膜は、例えばソーダ石灰
ガラスの如き種々の透明な基体に対して長波長赤外線を
反射させるために適用することができる。特定の機能を
持った第二被覆を得るために、ガラス瓶の如き透明な製
品に対して二酸化チタン又はドーピングしていない酸化
チタンの如き透明な誘電体被膜を適用してベース被覆を
形成することができる。半導体又は誘電体被膜の厚さに
依存して、様々な反射率の真珠色を観察することができ
る。この真珠色効果は、低い輻射率の窓又は食品若しく
は飲料用の瓶の如き用途におけるガラスの外観には有害
であると見なされている。
ガラスに被覆をそして特に移動ガラスに連続被覆を形
成するための方法及び装置が斯界において知られてい
る。被覆ガラス製品の製造に有用な装置についての記載
はリンドナー氏の米国特許第4,928,627号に見出される
ので、必要ならばそれを参照されたい。
成するための方法及び装置が斯界において知られてい
る。被覆ガラス製品の製造に有用な装置についての記載
はリンドナー氏の米国特許第4,928,627号に見出される
ので、必要ならばそれを参照されたい。
真珠色を減少又は排除するために様々な方法が考案さ
れた。低輻射率の用途について言えば、ザローム氏が米
国特許第3,378,396号において透明なガラス基体を錫酸
化物及び珪素酸化物で被覆してなる製品を記載してい
る。この被覆の組成は、基体表面における高い珪素酸化
物対錫酸化物比からほとんど純粋な錫酸化物まで徐々に
変化し、そして更にその被覆の界面におけるせいぜい60
％の珪素酸化物対40％よりも低くない錫酸化物の比率ま
で変化する。基体に最も近い被覆の屈折率は約1.5（こ
れは実質上シリカガラスの屈折率である）であり、そし
て空気界面における約2.0（これは錫酸化物の屈折率で
ある）まで変化し、しかして光学的界面を形成せずに中
間被覆層を提供する。そのようにして被覆された製品は
反射光においてほとんど又は全く真珠色を有しない。ザ
ローム氏は、錫塩化物及び珪素塩化物の水溶液を噴霧適
用して彼の被覆を達成することができることを教示して
いる。噴霧適用は、通常、高品質で均質な被膜をもたら
さないバッチ操作である。化学的蒸着（CVD）の如き他
の適用手段については何ら言及されていない。また、彼
は、商業的な工業用途に対する重要なパラメーターであ
る付着速度についてはいかなる記載も与えていない。
れた。低輻射率の用途について言えば、ザローム氏が米
国特許第3,378,396号において透明なガラス基体を錫酸
化物及び珪素酸化物で被覆してなる製品を記載してい
る。この被覆の組成は、基体表面における高い珪素酸化
物対錫酸化物比からほとんど純粋な錫酸化物まで徐々に
変化し、そして更にその被覆の界面におけるせいぜい60
％の珪素酸化物対40％よりも低くない錫酸化物の比率ま
で変化する。基体に最も近い被覆の屈折率は約1.5（こ
れは実質上シリカガラスの屈折率である）であり、そし
て空気界面における約2.0（これは錫酸化物の屈折率で
ある）まで変化し、しかして光学的界面を形成せずに中
間被覆層を提供する。そのようにして被覆された製品は
反射光においてほとんど又は全く真珠色を有しない。ザ
ローム氏は、錫塩化物及び珪素塩化物の水溶液を噴霧適
用して彼の被覆を達成することができることを教示して
いる。噴霧適用は、通常、高品質で均質な被膜をもたら
さないバッチ操作である。化学的蒸着（CVD）の如き他
の適用手段については何ら言及されていない。また、彼
は、商業的な工業用途に対する重要なパラメーターであ
る付着速度についてはいかなる記載も与えていない。
他の解決法は、ゴードン氏が米国特許第4,187,336号
に記載したものである。ガラス基体の屈折率と導電性錫
酸化物被膜の屈折率との中間の屈折率を有する透明な材
料の１つ又はそれ以上の層がガラスと錫酸化物被膜との
間の大気圧CVDによって付着される。中間層は、有効で
あるためには特定の屈折率及び厚さを有することが必要
である。中間被膜が二酸化珪素を含有したときには、好
適な揮発性化合物はシラン、ジメチルシラン、ジエチル
シラン、テトラメチルシラン及びハロゲン化珪素である
ことが判明したことに注目されたい。他の前駆物質につ
いては何ら言及されていない。上記の方法で得られた付
着速度は10〜20Å/sec程度である。かかる速度は、商業
的な工業プロセスに必要なものよりも低い。
に記載したものである。ガラス基体の屈折率と導電性錫
酸化物被膜の屈折率との中間の屈折率を有する透明な材
料の１つ又はそれ以上の層がガラスと錫酸化物被膜との
間の大気圧CVDによって付着される。中間層は、有効で
あるためには特定の屈折率及び厚さを有することが必要
である。中間被膜が二酸化珪素を含有したときには、好
適な揮発性化合物はシラン、ジメチルシラン、ジエチル
シラン、テトラメチルシラン及びハロゲン化珪素である
ことが判明したことに注目されたい。他の前駆物質につ
いては何ら言及されていない。上記の方法で得られた付
着速度は10〜20Å/sec程度である。かかる速度は、商業
的な工業プロセスに必要なものよりも低い。
米国特許第4,206,252号において、ゴードン氏は、ガ
ラス基体と赤外線反射被覆との間に連続的に変化する屈
折率を持つ混成酸化物及び窒化物被覆層を付着させこれ
によって被膜の真珠光を除去する方法について記載して
いる。二酸化珪素が混成酸化物被覆の一部分であるとき
には、この特許は、Si−Si及びSi−Ｈ結合を持つ揮発性
珪素化合物が好適な前駆物質であることを教示してい
る。1,1,2,2−テトラメチルジシラン、1,1,2−トリメチ
ルジシラン及び1,2−ジメチルジシランの如き化合物が
開示されている。言及されているSi−Si及びSi−Ｈ結合
を含有する化合物はすべては高価であり、そしてどれも
市場で容易には入手できない。
ラス基体と赤外線反射被覆との間に連続的に変化する屈
折率を持つ混成酸化物及び窒化物被覆層を付着させこれ
によって被膜の真珠光を除去する方法について記載して
いる。二酸化珪素が混成酸化物被覆の一部分であるとき
には、この特許は、Si−Si及びSi−Ｈ結合を持つ揮発性
珪素化合物が好適な前駆物質であることを教示してい
る。1,1,2,2−テトラメチルジシラン、1,1,2−トリメチ
ルジシラン及び1,2−ジメチルジシランの如き化合物が
開示されている。言及されているSi−Si及びSi−Ｈ結合
を含有する化合物はすべては高価であり、そしてどれも
市場で容易には入手できない。
米国特許第4,386,117号において、ゴードン氏は、80
〜125Å/secの最適付着速度においてメトキシペンタメ
チルジシラン又はジメトキシテトラメチルジシランの如
きアルコキシペルアルキルポリシラン前駆物質を使用し
て、米国特許第3,378,396号でザローム氏が教示した如
くして特定の屈折率又は連続勾配で混成珪素酸化物／錫
酸化物被覆を形成する方法について記載している。再
び、そこに記載され且つ暗示されているシリカ前駆物質
は工業的な用途に対しては非実用的である。何故なら
ば、それらのどれも大規模では市場で入手できないから
である。
〜125Å/secの最適付着速度においてメトキシペンタメ
チルジシラン又はジメトキシテトラメチルジシランの如
きアルコキシペルアルキルポリシラン前駆物質を使用し
て、米国特許第3,378,396号でザローム氏が教示した如
くして特定の屈折率又は連続勾配で混成珪素酸化物／錫
酸化物被覆を形成する方法について記載している。再
び、そこに記載され且つ暗示されているシリカ前駆物質
は工業的な用途に対しては非実用的である。何故なら
ば、それらのどれも大規模では市場で入手できないから
である。
米国特許第5,028,566号のカラム４において、ラゲン
ジイーク氏は、テトラエチルオルトシリケート（TEOS）
は、低圧CVD（即ち、約500ミリトルの圧力）によって基
体に適用する際に多数の不利益に悩まされることを記載
している。これらの不利益としては、得られる被膜を燐
でドーピングするという困難性、及びTEOSの低い蒸気圧
による制御した源の移送性が挙げられる。また、ラゲン
ジイーク氏は、硼燐珪酸塩ガラスを製造するための全液
法での試みは限定された成功に遭遇したことを指摘して
いる。更に、彼は、炭素−酸素−珪素結合を全く有さず
そして２個以上の珪素原子を有する珪素化合物と共に使
用したときにのみ燐、硼素、アンチモン、ひ素及びクロ
ム化合物の広い範囲内でドーパント効果を同一視してい
る。
ジイーク氏は、テトラエチルオルトシリケート（TEOS）
は、低圧CVD（即ち、約500ミリトルの圧力）によって基
体に適用する際に多数の不利益に悩まされることを記載
している。これらの不利益としては、得られる被膜を燐
でドーピングするという困難性、及びTEOSの低い蒸気圧
による制御した源の移送性が挙げられる。また、ラゲン
ジイーク氏は、硼燐珪酸塩ガラスを製造するための全液
法での試みは限定された成功に遭遇したことを指摘して
いる。更に、彼は、炭素−酸素−珪素結合を全く有さず
そして２個以上の珪素原子を有する珪素化合物と共に使
用したときにのみ燐、硼素、アンチモン、ひ素及びクロ
ム化合物の広い範囲内でドーパント効果を同一視してい
る。
瓶の用途では、被覆は、真珠光が全く不可能であるよ
うな低い厚さ即ち約100Åで適用される。しかしなが
ら、その被膜は連続的でなくそしてこの不連続性はそれ
らを他の用途に対して不適当にする。不連続性に対する
１つの解決策は、製品の屈折率に接近した反射率を有す
る材料の厚い被覆を付着させることである。今日まで達
成されていたよりも有意に速い速度で付着された混成金
属酸化物／珪素酸化物材料が望ましいが、これについて
は以下で更に詳細に説明する。
うな低い厚さ即ち約100Åで適用される。しかしなが
ら、その被膜は連続的でなくそしてこの不連続性はそれ
らを他の用途に対して不適当にする。不連続性に対する
１つの解決策は、製品の屈折率に接近した反射率を有す
る材料の厚い被覆を付着させることである。今日まで達
成されていたよりも有意に速い速度で付着された混成金
属酸化物／珪素酸化物材料が望ましいが、これについて
は以下で更に詳細に説明する。
混成金属酸化物／二酸化珪素被覆を形成するための従
来技術に開示されるシランはすべて、それらを工業的な
開発に対して不満足にするある種の特徴を有している。
いくらかのものは、極めて腐食性であり、可燃性であり
又は酸素感性であり、そして特殊な取り扱いを必要とす
る。他のものは、容易には入手不可能であるか又は工業
的な使用には高価過ぎる。使用することができる材料の
中で、混成金属酸化物／珪素酸化物及び／又はオキシニ
トリド中間層でのそれらの工業的な開発を制限する最も
大きい問題は、不適切な付着速度の問題であった。基体
が扁平ガラスでありそして付着法が周囲圧におけるCVD
であるときには、中間層の付着速度は約15m/分程の高さ
のライン速度で走行する生産ラインガラスリボンを被覆
するのに十分なだけ高くなければならない。約350Åの
所望層の付着速度が望ましく、そして400〜600Å／秒程
度の速度が好ましい。かかる速度は、所定の特性を有す
るガラスの連続的な大量生産を可能にする条件下ではこ
れまで達成されていなかった。
来技術に開示されるシランはすべて、それらを工業的な
開発に対して不満足にするある種の特徴を有している。
いくらかのものは、極めて腐食性であり、可燃性であり
又は酸素感性であり、そして特殊な取り扱いを必要とす
る。他のものは、容易には入手不可能であるか又は工業
的な使用には高価過ぎる。使用することができる材料の
中で、混成金属酸化物／珪素酸化物及び／又はオキシニ
トリド中間層でのそれらの工業的な開発を制限する最も
大きい問題は、不適切な付着速度の問題であった。基体
が扁平ガラスでありそして付着法が周囲圧におけるCVD
であるときには、中間層の付着速度は約15m/分程の高さ
のライン速度で走行する生産ラインガラスリボンを被覆
するのに十分なだけ高くなければならない。約350Åの
所望層の付着速度が望ましく、そして400〜600Å／秒程
度の速度が好ましい。かかる速度は、所定の特性を有す
るガラスの連続的な大量生産を可能にする条件下ではこ
れまで達成されていなかった。
上で説明したような問題を打破するためには、安価
で、容易に入手でき、取り扱いが容易で、しかも金属酸
化物前駆物質と共に気化させたときに適切な付着速度を
有するシリカ前駆物質が必要とされる。化学商品である
TEOSの如きアルコキシシランが望ましい。しかしなが
ら、本発明以前には、700℃又はそれよりも高い温度を
除いて大気圧CVDによって工業的に受け入れられる付着
速度でTEOSから珪素酸化物被膜を付着させることは不可
能であった。約450〜約680℃の温度でいくらかの成功が
得られたが、しかし大気圧CVD法をプラズマ増加又は減
圧によって変形したときのみ（このどちらも、連続ガラ
スリボンにおける工業的な使用では一般には受け入れら
れない）であった。また、これらの変形法で酸素、オゾ
ン又は亜燐酸トリメチルの如き添加剤も使用されたが、
しかしながら達成された速度は依然として有効な工業的
系で必要とされるものよりも低い。
で、容易に入手でき、取り扱いが容易で、しかも金属酸
化物前駆物質と共に気化させたときに適切な付着速度を
有するシリカ前駆物質が必要とされる。化学商品である
TEOSの如きアルコキシシランが望ましい。しかしなが
ら、本発明以前には、700℃又はそれよりも高い温度を
除いて大気圧CVDによって工業的に受け入れられる付着
速度でTEOSから珪素酸化物被膜を付着させることは不可
能であった。約450〜約680℃の温度でいくらかの成功が
得られたが、しかし大気圧CVD法をプラズマ増加又は減
圧によって変形したときのみ（このどちらも、連続ガラ
スリボンにおける工業的な使用では一般には受け入れら
れない）であった。また、これらの変形法で酸素、オゾ
ン又は亜燐酸トリメチルの如き添加剤も使用されたが、
しかしながら達成された速度は依然として有効な工業的
系で必要とされるものよりも低い。
ディー・エス・ウイリアムス及びイー・エイ・デイン
両氏は、J.Electrochem.Soc.134（３）675−64（1987）
において、TEOSの低圧CVDによって燐酸化物又は硼素酸
化物を使用する添加剤の関数として変動する濃度で使用
すると、制御可能な屈折率を有する燐珪酸塩ガラス被膜
及び硼酸珪酸塩ガラス被膜を515〜680℃の間において約
200Å／秒の速度で付着させることができることを示し
た。ここに記載される低圧法は、酸化物の連続的なオン
ライン適用に対して従順でなかった。
両氏は、J.Electrochem.Soc.134（３）675−64（1987）
において、TEOSの低圧CVDによって燐酸化物又は硼素酸
化物を使用する添加剤の関数として変動する濃度で使用
すると、制御可能な屈折率を有する燐珪酸塩ガラス被膜
及び硼酸珪酸塩ガラス被膜を515〜680℃の間において約
200Å／秒の速度で付着させることができることを示し
た。ここに記載される低圧法は、酸化物の連続的なオン
ライン適用に対して従順でなかった。
Proceedings,2nd International ULSI Science and T
echnical Symposium,ECS Proceedings Vol.98（９）,57
1−78（1989）において、ディー・エイ・ウエッブ氏他
は、酸素を使用するプラズマ増加CVD法においてTEOSか
ら珪素酸化物被膜を約125Å／秒の速度で付着させるこ
とができたことを報告した。しかしながら、プラズマ増
加CVD法は、ガラスに対する酸化物被膜の連続的な工業
的適用のための有効に機能する選択肢でなく、そして複
雑で且つコスト高の低圧装置を必要とするバッチ法であ
る。
echnical Symposium,ECS Proceedings Vol.98（９）,57
1−78（1989）において、ディー・エイ・ウエッブ氏他
は、酸素を使用するプラズマ増加CVD法においてTEOSか
ら珪素酸化物被膜を約125Å／秒の速度で付着させるこ
とができたことを報告した。しかしながら、プラズマ増
加CVD法は、ガラスに対する酸化物被膜の連続的な工業
的適用のための有効に機能する選択肢でなく、そして複
雑で且つコスト高の低圧装置を必要とするバッチ法であ
る。
エイ・ケイ・ホチェバーグ及びディー・エル・オメア
ラ両氏は、J.Electrochem.Soc.136（６）1843（1987）
において、亜燐酸トリメチルをTEOSに添加したときに低
圧CVDによって珪素酸化物被膜を570℃で付着させる改良
法を報告した。しかしながら、プラズマ増加CVDの場合
のように、低圧CVDは、低圧での付着に使用される装置
のコスト及び複雑さに少なくとも一部分起因して被覆ガ
ラス製品を製造するための移動ガラスシートへの珪素酸
化物被膜の連続的な工業的適用には容易には利用されな
い。
ラ両氏は、J.Electrochem.Soc.136（６）1843（1987）
において、亜燐酸トリメチルをTEOSに添加したときに低
圧CVDによって珪素酸化物被膜を570℃で付着させる改良
法を報告した。しかしながら、プラズマ増加CVDの場合
のように、低圧CVDは、低圧での付着に使用される装置
のコスト及び複雑さに少なくとも一部分起因して被覆ガ
ラス製品を製造するための移動ガラスシートへの珪素酸
化物被膜の連続的な工業的適用には容易には利用されな
い。
従来技術の考察からは、容易に入手でき且つ比較的安
価な反応剤から、大量生産に好適な条件下に且つ速度
で、混成金属酸化物／珪素酸化物被膜を適切な速度で連
続的に付着させるのにどんな前駆物質の組み合わせを使
用することができるかを決定することができない。
価な反応剤から、大量生産に好適な条件下に且つ速度
で、混成金属酸化物／珪素酸化物被膜を適切な速度で連
続的に付着させるのにどんな前駆物質の組み合わせを使
用することができるかを決定することができない。
更に、基体か又はその上の被覆のうちの１つ以上のど
れかの特性を向上又は補充するのにガラス基体への一次
又は二次被覆が有用である。真珠光の改善はただ１回の
適用である。被覆の他の用途としては、例えば、摩耗か
らの基体表面の保護、透明ガラスへの色彩の付与、及び
入射した放射線の特定の波長のスクリーニングが挙げら
れる。
れかの特性を向上又は補充するのにガラス基体への一次
又は二次被覆が有用である。真珠光の改善はただ１回の
適用である。被覆の他の用途としては、例えば、摩耗か
らの基体表面の保護、透明ガラスへの色彩の付与、及び
入射した放射線の特定の波長のスクリーニングが挙げら
れる。
発明の説明
本発明は、ガラス上に改善された被覆を生成させるた
めのガス状組成物であり、しかして被覆されたガラス
は、扁平なガラス基体上で例えば制御した屈折率、耐摩
耗性、色彩向上、低い輻射率、選択的光ろ過及び耐真珠
光性の如き特定の特性を示す。本発明は、錫、ゲルマニ
ウム、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、イ
ンジウム、カドミウム、ハフニウム、タングステン、バ
ナジウム、クロム、モリブデン、イリジウム、ニッケル
及びタンタルの揮発性化合物よりなる群から選択される
金属酸化物の少なくとも１種の前駆物質を含む混合物を
使用することからなる約350Å／秒よりも高い速度にお
ける大気圧で且つ700℃よりも低い温度でのCVDによって
行われる。このガス状組成物は、更に、二酸化珪素の前
駆物質と、ホスファイト、ボレート、水、アルキルホス
フィン、ひ素及び硼素の誘導体例えばPH3、AsH3及びB2H
6並びにO2、N2O、NF3、NO2及びCO2よりなる群から選択
される１種以上の添加剤とを含む。添加剤はここでは
“促進剤”と称されている。促進剤は、混合物からのガ
ラスへの被覆の付着速度を向上させる作用をする。前駆
物質と添加剤との混合物は、製品を製造するのに要する
塗布条件下にガス状である。大気中の酸素又は添加した
酸素とのガス状混合物中における各物質の反応は、ガラ
ス基体に付着された対応する酸化物をもたらす。
めのガス状組成物であり、しかして被覆されたガラス
は、扁平なガラス基体上で例えば制御した屈折率、耐摩
耗性、色彩向上、低い輻射率、選択的光ろ過及び耐真珠
光性の如き特定の特性を示す。本発明は、錫、ゲルマニ
ウム、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、亜鉛、イ
ンジウム、カドミウム、ハフニウム、タングステン、バ
ナジウム、クロム、モリブデン、イリジウム、ニッケル
及びタンタルの揮発性化合物よりなる群から選択される
金属酸化物の少なくとも１種の前駆物質を含む混合物を
使用することからなる約350Å／秒よりも高い速度にお
ける大気圧で且つ700℃よりも低い温度でのCVDによって
行われる。このガス状組成物は、更に、二酸化珪素の前
駆物質と、ホスファイト、ボレート、水、アルキルホス
フィン、ひ素及び硼素の誘導体例えばPH3、AsH3及びB2H
6並びにO2、N2O、NF3、NO2及びCO2よりなる群から選択
される１種以上の添加剤とを含む。添加剤はここでは
“促進剤”と称されている。促進剤は、混合物からのガ
ラスへの被覆の付着速度を向上させる作用をする。前駆
物質と添加剤との混合物は、製品を製造するのに要する
塗布条件下にガス状である。大気中の酸素又は添加した
酸素とのガス状混合物中における各物質の反応は、ガラ
ス基体に付着された対応する酸化物をもたらす。
当業者には、本明細書に記載した前駆物質及び材料
は、所望の被膜を付着させるところの組成物の一部分に
なるのに十分なだけ単独で又は他の材料と一緒に揮発性
でなければならず且つ付着条件下に安定でなければなら
ないことが理解されよう。
は、所望の被膜を付着させるところの組成物の一部分に
なるのに十分なだけ単独で又は他の材料と一緒に揮発性
でなければならず且つ付着条件下に安定でなければなら
ないことが理解されよう。
金属酸化物の付着のための前駆物質としては、例え
ば、アルミニウムアルキル及びアルコキシド、カドミウ
ムアルキル、ゲルマニウムハライド及びアルコキシド、
インジウムアルキル、チタンハライド、亜鉛アルキル及
びジルコニウムアルコキシドが挙げられる。かかる化合
物の具体的な例としては、例えば、Al（C2H5）３、CrO2
Cl2、GeBr4、Ti（OC3H7）４、TiCl4、TiBr4、Ti（C5H7O
2）４、Zr（OC5H11）４、Ni（CO）４、VCl4、Zn（CH3）
２等が挙げられる。
ば、アルミニウムアルキル及びアルコキシド、カドミウ
ムアルキル、ゲルマニウムハライド及びアルコキシド、
インジウムアルキル、チタンハライド、亜鉛アルキル及
びジルコニウムアルコキシドが挙げられる。かかる化合
物の具体的な例としては、例えば、Al（C2H5）３、CrO2
Cl2、GeBr4、Ti（OC3H7）４、TiCl4、TiBr4、Ti（C5H7O
2）４、Zr（OC5H11）４、Ni（CO）４、VCl4、Zn（CH3）
２等が挙げられる。
錫前駆物質としては、一般式RnSnX4-n（式中、Ｒは１
〜約６個の炭素原子を有する直鎖、環状若しくは分岐鎖
アルキル又はアルケニル、フェニル、置換フェニル又は
R'CH2CH2−からそれぞれ選択され、R'はMeO2C−、EtO2C
−、CH3CO−又はHO2C−であり、Ｘはハロゲン、アセテ
ート、ペルフルオロアセテート及びそれらの混成基より
なる群から選択され、そしてｎは０、１又は２である）
によって表わされるものが挙げられる。本発明の製品に
おける錫酸化物の好ましい前駆物質は有機錫ハライドで
ある。
〜約６個の炭素原子を有する直鎖、環状若しくは分岐鎖
アルキル又はアルケニル、フェニル、置換フェニル又は
R'CH2CH2−からそれぞれ選択され、R'はMeO2C−、EtO2C
−、CH3CO−又はHO2C−であり、Ｘはハロゲン、アセテ
ート、ペルフルオロアセテート及びそれらの混成基より
なる群から選択され、そしてｎは０、１又は２である）
によって表わされるものが挙げられる。本発明の製品に
おける錫酸化物の好ましい前駆物質は有機錫ハライドで
ある。
珪素酸化物の前駆物質としては、一般式RmOnSip（式
中、ｍは３〜８であり、ｎは１〜４であり、ｐは１〜４
であり、そしてＲは水素、アシル、１〜約６個の炭素原
子を有する直鎖、環状若しくは分岐鎖アルキル及び置換
アルキル又はアルケニル、並びにフェニル又は置換フェ
ニルからそれぞれ独立して選択される）によって表わさ
れるものが挙げられる。珪素酸化物の好ましい前駆物質
としては、テトラエチルオルトシリケート、ジアセトキ
シジ−ｔ−ブトキシシラン、エチルトリアセトキシシラ
ン、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシ
シラン、テトラメチルジシロキサン、テトラメチルシク
ロテトラシロキサン、ジピナコールオキシシラン、1,1
−ジメチルシラ−２−オキサシクロヘキサン、テトラキ
ス（１−メトキシ−２−プロポキシ）シラン及びトリエ
トキシシランが挙げられる。
中、ｍは３〜８であり、ｎは１〜４であり、ｐは１〜４
であり、そしてＲは水素、アシル、１〜約６個の炭素原
子を有する直鎖、環状若しくは分岐鎖アルキル及び置換
アルキル又はアルケニル、並びにフェニル又は置換フェ
ニルからそれぞれ独立して選択される）によって表わさ
れるものが挙げられる。珪素酸化物の好ましい前駆物質
としては、テトラエチルオルトシリケート、ジアセトキ
シジ−ｔ−ブトキシシラン、エチルトリアセトキシシラ
ン、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシ
シラン、テトラメチルジシロキサン、テトラメチルシク
ロテトラシロキサン、ジピナコールオキシシラン、1,1
−ジメチルシラ−２−オキサシクロヘキサン、テトラキ
ス（１−メトキシ−２−プロポキシ）シラン及びトリエ
トキシシランが挙げられる。
好適な促進剤としては、一般式（R"O）3P及び（R"O）
3B（式中、R"は１〜約６個の炭素原子を有する直鎖、環
状若しくは分岐鎖アルキル又はアルケニル、フェニル、
置換フェニル又はR'"CH2CH2−からそれぞれ選択され、
R'"はMeO2C−、EtO2C−、CH3CO−又はHO2C−である）の
ホスファイト及びボレート誘導体が挙げられる。R"は、
１〜４個の炭素原子を有するアルキル又はアルケニルで
あるのが好ましい。特に好ましい促進剤は硼素エステル
及び燐エステルよりなる群から選択されるものであり、
そして最も好ましいものはTEB及びTEPである。
3B（式中、R"は１〜約６個の炭素原子を有する直鎖、環
状若しくは分岐鎖アルキル又はアルケニル、フェニル、
置換フェニル又はR'"CH2CH2−からそれぞれ選択され、
R'"はMeO2C−、EtO2C−、CH3CO−又はHO2C−である）の
ホスファイト及びボレート誘導体が挙げられる。R"は、
１〜４個の炭素原子を有するアルキル又はアルケニルで
あるのが好ましい。特に好ましい促進剤は硼素エステル
及び燐エステルよりなる群から選択されるものであり、
そして最も好ましいものはTEB及びTEPである。
上塗り層の前駆物質は、MBTC又は上記の一般式RnSnX
4-nによって表わされる有機錫のうちのどれか、及び錫
酸化物に半導電性を付与するように選択される物質を含
む。かかる物質としては、例えば、トリメチルアンチモ
ンの如きアンチモン化合物、トリエチルホスフィンの如
き燐化合物、並びにトリフルオル酢酸、トリフルオル酢
酸無水物、トリフルオル酢酸エチル、2,2,2−トリフル
オルエタノール、エチル−4,4,4−トリフルオルアセト
アセトン、ヘプタフルオルブチリルクロリド及び弗化水
素の如き弗素含有化合物が挙げられる。また、錫酸化物
層は、組成物SnO2-x（式中、ｘは０と１との間の値を有
する非整数でありそしてｘの値は所定の被膜内で変動す
ることができる）を有する準化学量論的被膜を付着させ
ることによって導電性にすることもできる。また、全被
覆系の輻射率即ち組み合わせた第一層及び第二層の輻射
率を向上させるために、錫酸化物に半導電性を付与する
ための物質を第一層の前駆物質に加えることもできる。
4-nによって表わされる有機錫のうちのどれか、及び錫
酸化物に半導電性を付与するように選択される物質を含
む。かかる物質としては、例えば、トリメチルアンチモ
ンの如きアンチモン化合物、トリエチルホスフィンの如
き燐化合物、並びにトリフルオル酢酸、トリフルオル酢
酸無水物、トリフルオル酢酸エチル、2,2,2−トリフル
オルエタノール、エチル−4,4,4−トリフルオルアセト
アセトン、ヘプタフルオルブチリルクロリド及び弗化水
素の如き弗素含有化合物が挙げられる。また、錫酸化物
層は、組成物SnO2-x（式中、ｘは０と１との間の値を有
する非整数でありそしてｘの値は所定の被膜内で変動す
ることができる）を有する準化学量論的被膜を付着させ
ることによって導電性にすることもできる。また、全被
覆系の輻射率即ち組み合わせた第一層及び第二層の輻射
率を向上させるために、錫酸化物に半導電性を付与する
ための物質を第一層の前駆物質に加えることもできる。
当業者は、これらの被膜中の錫酸化物は、例えばゲル
マニウム、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、亜
鉛、インジウム、カドミウム、ハフニウム、タングステ
ン、バナジウム、クロム、モリブデン、イリジウム、ニ
ッケル及びタンタルの如き他の金属の酸化物によって完
全に又は一部分置き換えることができることが理解され
よう。
マニウム、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、亜
鉛、インジウム、カドミウム、ハフニウム、タングステ
ン、バナジウム、クロム、モリブデン、イリジウム、ニ
ッケル及びタンタルの如き他の金属の酸化物によって完
全に又は一部分置き換えることができることが理解され
よう。
好ましい具体例の説明
本発明の好ましい具体例は、約350Å／秒よりも高い
速度で錫酸化物及び珪素酸化物の被膜を付着させるよう
に適応された大気圧で約200℃よりも低い温度にあるガ
ス状組成物であって、錫酸化物の前駆物質と、珪素酸化
物の前駆物質と、有機ホスファイト、有機ボレート、水
及びそれらの混合物よりなる群から選択される促進剤
と、酸素の源とを含むガス状組成物である。
速度で錫酸化物及び珪素酸化物の被膜を付着させるよう
に適応された大気圧で約200℃よりも低い温度にあるガ
ス状組成物であって、錫酸化物の前駆物質と、珪素酸化
物の前駆物質と、有機ホスファイト、有機ボレート、水
及びそれらの混合物よりなる群から選択される促進剤
と、酸素の源とを含むガス状組成物である。
本発明の他の具体例では、この組成物は、ガラス基体
上に大気圧で付着された１種以上の混成金属酸化物／二
酸化珪素被膜からなる被膜であって、その付着が金属酸
化物前駆物質と二酸化珪素前駆物質と添加剤を使用しな
い場合の付着速度と比較したときに付着速度を有意に向
上又は促進させる少なくとも１種の添加剤とを含む混合
物から行われることからなる被膜をもたらす。付着され
た被膜は、使用した添加剤に関連した追加的な酸化物を
含有することができる。更に、付着された混成酸化物被
膜は、それ自体で例えば所定の屈折率の如き特性を有す
ることができ、又は例えば色彩中和又は滑性の如き総合
特性を持たせるために下塗り若しくは上塗り又は両者の
他の被膜と組み合わせることができる。
上に大気圧で付着された１種以上の混成金属酸化物／二
酸化珪素被膜からなる被膜であって、その付着が金属酸
化物前駆物質と二酸化珪素前駆物質と添加剤を使用しな
い場合の付着速度と比較したときに付着速度を有意に向
上又は促進させる少なくとも１種の添加剤とを含む混合
物から行われることからなる被膜をもたらす。付着され
た被膜は、使用した添加剤に関連した追加的な酸化物を
含有することができる。更に、付着された混成酸化物被
膜は、それ自体で例えば所定の屈折率の如き特性を有す
ることができ、又は例えば色彩中和又は滑性の如き総合
特性を持たせるために下塗り若しくは上塗り又は両者の
他の被膜と組み合わせることができる。
より好ましい具体例では、かかる組成物は、例えば屈
折率が増大する複数の錫酸化物／二酸化珪素層からなる
混成金属酸化物／二酸化珪素被膜を提供する。更に、所
定層の選択した特性例えば屈折率は、錫酸化物の上塗り
層が最少の反射色を有するように連続的に変動すること
ができる。かくして、所定層は、隣接層の珪素酸化物及
び錫酸化物の濃度とは異なる珪素酸化物及び錫酸化物の
濃度を有することができる。また被膜は、特に添加剤が
燐又は硼素を含有するときには促進剤の酸化物を含有す
ることもできる。
折率が増大する複数の錫酸化物／二酸化珪素層からなる
混成金属酸化物／二酸化珪素被膜を提供する。更に、所
定層の選択した特性例えば屈折率は、錫酸化物の上塗り
層が最少の反射色を有するように連続的に変動すること
ができる。かくして、所定層は、隣接層の珪素酸化物及
び錫酸化物の濃度とは異なる珪素酸化物及び錫酸化物の
濃度を有することができる。また被膜は、特に添加剤が
燐又は硼素を含有するときには促進剤の酸化物を含有す
ることもできる。
本発明の組成物の最も好ましい具体例では、混成酸化
物層に対する前駆物質は、一般には有機錫ハライド特に
はモノブチル錫トリクロリド（MBTC）、TEOS及び促進剤
である亜燐酸トリエチル（TEP）を含む。
物層に対する前駆物質は、一般には有機錫ハライド特に
はモノブチル錫トリクロリド（MBTC）、TEOS及び促進剤
である亜燐酸トリエチル（TEP）を含む。
本発明によって形成される被膜の組成は、Ｘ線回折
（XRD）及びＸ線光電子分光分析法（XPS）によって測定
された。本発明の製品は促進剤を使用する方法によって
製造されるが、この方法は、従来技術のバッチ法が完全
に応用不可能であるような移動ガラス特に現代のフロー
トガラスライン上に酸化物被膜の工業的に受け入れ可能
な連続せるCVD付着をもたらす。
（XRD）及びＸ線光電子分光分析法（XPS）によって測定
された。本発明の製品は促進剤を使用する方法によって
製造されるが、この方法は、従来技術のバッチ法が完全
に応用不可能であるような移動ガラス特に現代のフロー
トガラスライン上に酸化物被膜の工業的に受け入れ可能
な連続せるCVD付着をもたらす。
添加した水並びに添加したホスファイト及びボレート
がTEOS−基材混成酸化物被膜の屈折率及び付着速度に及
ぼす影響を次の表に示す。これらの結果は、添加剤であ
る酸素及びルイス酸の影響を示す表III及びIVの結果と
は対照をなしている。
がTEOS−基材混成酸化物被膜の屈折率及び付着速度に及
ぼす影響を次の表に示す。これらの結果は、添加剤であ
る酸素及びルイス酸の影響を示す表III及びIVの結果と
は対照をなしている。
表Ｉは、添加した水の影響を示す。水の濃度が増大す
るにつれて、錫／珪素比又はガス速度に関係なく、付着
速度は工業的に有意なレベルまで向上する。これらの付
着速度の向上には屈折率の増大も伴う。ここの表におい
て、報告される付着速度は、±の不確定数がついていな
ければ約７％の範囲内の概数である。
るにつれて、錫／珪素比又はガス速度に関係なく、付着
速度は工業的に有意なレベルまで向上する。これらの付
着速度の向上には屈折率の増大も伴う。ここの表におい
て、報告される付着速度は、±の不確定数がついていな
ければ約７％の範囲内の概数である。
160℃が好ましいけれども、系の温度は約125〜約200
℃であってよい。
℃であってよい。
表IIは、添加したTEP及びTEPと硼酸トリエチル（TE
B）の如き硼酸低級アルキルエステルとの混合物の影響
を示す。結果によれば、TEPは、特定の制御した屈折率
値において混成酸化物被膜の付着速度を高い速度まで促
進させるのに極めて有効であることが示されている。TE
Bを低レベルでTEPに添加すると、追加的な小さい速度向
上がもたらされた。本明細書で被膜付着に関して使用し
たときには、用語「高い速度」は、約350Å／秒よりも
高くそして好ましくは約400Å／秒以上である。表IIの
条件下に形成された被膜はすべて透明であった。
B）の如き硼酸低級アルキルエステルとの混合物の影響
を示す。結果によれば、TEPは、特定の制御した屈折率
値において混成酸化物被膜の付着速度を高い速度まで促
進させるのに極めて有効であることが示されている。TE
Bを低レベルでTEPに添加すると、追加的な小さい速度向
上がもたらされた。本明細書で被膜付着に関して使用し
たときには、用語「高い速度」は、約350Å／秒よりも
高くそして好ましくは約400Å／秒以上である。表IIの
条件下に形成された被膜はすべて透明であった。
ガラス温度は665℃で、その速度は0.56m/秒で、系の
温度は空気中において160℃であった。MBTC、TEOS及びT
EP又はTEPとTEBとの混合物が塗布機の気化器帯域に別個
に注入された。各データ点は３つの試料の平均値であっ
た。露点は−74〜−78℃であった。
温度は空気中において160℃であった。MBTC、TEOS及びT
EP又はTEPとTEBとの混合物が塗布機の気化器帯域に別個
に注入された。各データ点は３つの試料の平均値であっ
た。露点は−74〜−78℃であった。
表IIIは添加した酸素の影響を示す。酸素濃度の増大
は付着速度を有意に向上させるが、しかし工業的適用に
必要とされるレベルには向上させない。
は付着速度を有意に向上させるが、しかし工業的適用に
必要とされるレベルには向上させない。
表IVは、添加したルイス酸（この場合には過剰のMBTC
である）の影響を示す。濃度が増大するにつれて、速度
が向上するが、工業的な適用に必要とされるレベルには
向上しない。
である）の影響を示す。濃度が増大するにつれて、速度
が向上するが、工業的な適用に必要とされるレベルには
向上しない。
表のデータは、本発明によって屈折率の制御下に混成
酸化物被膜の有効なCVDを工業的な速度で達成すること
ができることを示している。次の実施例は、本発明の好
ましい具体例を例示するものである。
酸化物被膜の有効なCVDを工業的な速度で達成すること
ができることを示している。次の実施例は、本発明の好
ましい具体例を例示するものである。
例１
一辺が9cmのソーダ石灰シリカガラスの正方形板を熱
ブロックの上で665℃に加熱した。約0.16モル％のMBT
C、0.80モル％のTEOS、0.75モル％のTEP及び残部が熱い
空気であるガス混合物を160℃においてガラス上に12.5
リットル／分の速度で約10秒間向けた。ガラス表面の中
心は、反射光において淡緑色を有する被覆で均一に被覆
された。プリズムカップラー技術を使用して、屈折率は
1.60であることが判明し、そして厚さは約4260Åであっ
て、これは約426Å／秒の付着速度に相当する。同様に
付着された被膜は、XRDによって非晶質であることが、
そしてXPSによって錫、珪素及び燐の酸化物よりなるこ
とが示された。
ブロックの上で665℃に加熱した。約0.16モル％のMBT
C、0.80モル％のTEOS、0.75モル％のTEP及び残部が熱い
空気であるガス混合物を160℃においてガラス上に12.5
リットル／分の速度で約10秒間向けた。ガラス表面の中
心は、反射光において淡緑色を有する被覆で均一に被覆
された。プリズムカップラー技術を使用して、屈折率は
1.60であることが判明し、そして厚さは約4260Åであっ
て、これは約426Å／秒の付着速度に相当する。同様に
付着された被膜は、XRDによって非晶質であることが、
そしてXPSによって錫、珪素及び燐の酸化物よりなるこ
とが示された。
例２
例１に記載したと同じ態様で、約1.84モル％のMBTC、
0.78モル％のTEOS、0.75モル％のTEP及び残部が熱い空
気であるガス混合物をガラス表面上に向けた。得られた
被膜は、反射光において淡い赤紫色を有していた。屈折
率は1.68であることが判明し、そして厚さは約4930Åで
あり、これは約493Å／秒の付着速度に相当する。同様
に付着された被膜は、XRDによって非晶質であることが
そしてXPSによって錫、珪素及び燐の酸化物よりなるこ
とが示された。
0.78モル％のTEOS、0.75モル％のTEP及び残部が熱い空
気であるガス混合物をガラス表面上に向けた。得られた
被膜は、反射光において淡い赤紫色を有していた。屈折
率は1.68であることが判明し、そして厚さは約4930Åで
あり、これは約493Å／秒の付着速度に相当する。同様
に付着された被膜は、XRDによって非晶質であることが
そしてXPSによって錫、珪素及び燐の酸化物よりなるこ
とが示された。
例３
例１に記載した如くして、約1.22モル％のMBTC、0.58
モル％のTEOS、1.09モル％のH2O及び残部が熱い空気で
あるガス混合物をガラス表面上に向けたが、しかし８秒
間であった。得られた被膜は、反射光において緑色を有
していた。屈折率は1.78であることが判明し、そして厚
さは約4650Åであり、これは約580Å／秒の付着速度に
相当する。XRD分析から、同様に付着された被膜は錫酸
化物の潰れた正方晶単位格子よりなることが判明した
が、これは二酸化珪素とのいくらかの固溶体形成を示
す。また、XPS分析は、被膜が錫及び珪素の酸化物から
なることを示す。
モル％のTEOS、1.09モル％のH2O及び残部が熱い空気で
あるガス混合物をガラス表面上に向けたが、しかし８秒
間であった。得られた被膜は、反射光において緑色を有
していた。屈折率は1.78であることが判明し、そして厚
さは約4650Åであり、これは約580Å／秒の付着速度に
相当する。XRD分析から、同様に付着された被膜は錫酸
化物の潰れた正方晶単位格子よりなることが判明した
が、これは二酸化珪素とのいくらかの固溶体形成を示
す。また、XPS分析は、被膜が錫及び珪素の酸化物から
なることを示す。
例４
例１〜３に記載した被膜の各々を屈折率の小さい方か
らの順で連続的に１秒間付着させた。次いで、この多層
被膜を約3200Åの弗素ドーピングした錫酸化物で上塗り
した。この被膜構成は、日光照射の条件下に反射色を全
く有しない透明な製品をもたらした。
らの順で連続的に１秒間付着させた。次いで、この多層
被膜を約3200Åの弗素ドーピングした錫酸化物で上塗り
した。この被膜構成は、日光照射の条件下に反射色を全
く有しない透明な製品をもたらした。
例５
9cm正方形のソーダ石灰シリカガラスを熱ブロック上
で665℃に加熱した。このガラス上に、空気中に約1.04
モル％のMBTCを含めた160℃のガス混合物及び空気中に
1.04モル％のTEOSと0.20モル％のTEPとを含めた160℃の
ガス混合物を２つのマイクロプロッセサ制御グローブ弁
を介して12.5リットル／分の総流量で30秒間向けた。グ
ローブ弁は、ガラス試料に衝突するガス組成物が高いTE
OS/TEPと低いMBTCとの混合物から低いTEOS/TEPと高いMB
TCとの混合物に連続的に変化されるようにプログラム化
した速度で同時に開閉された。ガラス表面の中心は、XP
S分析によって測定して錫、珪素及び燐の酸化物よりな
る被膜で均一に被覆された。被膜の厚さが増大するにつ
れて、錫の量は徐々に増加したが、これに対して珪素及
び燐の量は減少した。これらのデータから、また標準被
膜から誘導したデータから屈折率を計算すると、1.52及
び1.87の間にあることが分かった。この被膜構成は、弗
素ドーピングした錫酸化物で上塗りしたときに反射色を
本質上全く有しない製品をもたらした。
で665℃に加熱した。このガラス上に、空気中に約1.04
モル％のMBTCを含めた160℃のガス混合物及び空気中に
1.04モル％のTEOSと0.20モル％のTEPとを含めた160℃の
ガス混合物を２つのマイクロプロッセサ制御グローブ弁
を介して12.5リットル／分の総流量で30秒間向けた。グ
ローブ弁は、ガラス試料に衝突するガス組成物が高いTE
OS/TEPと低いMBTCとの混合物から低いTEOS/TEPと高いMB
TCとの混合物に連続的に変化されるようにプログラム化
した速度で同時に開閉された。ガラス表面の中心は、XP
S分析によって測定して錫、珪素及び燐の酸化物よりな
る被膜で均一に被覆された。被膜の厚さが増大するにつ
れて、錫の量は徐々に増加したが、これに対して珪素及
び燐の量は減少した。これらのデータから、また標準被
膜から誘導したデータから屈折率を計算すると、1.52及
び1.87の間にあることが分かった。この被膜構成は、弗
素ドーピングした錫酸化物で上塗りしたときに反射色を
本質上全く有しない製品をもたらした。
例６
例１に記載した如くして、約0.16モル％のMBTC、0.80
モル％のTEOS及び残部が熱い空気であるガス混合物をガ
ラス表面上に約60秒間向けた。得られた被膜は、反射光
における赤紫色及び1.69の屈折率を有していた。被膜の
厚さは約2260Åであり、これは約38Å／秒の付着速度に
相当する。
モル％のTEOS及び残部が熱い空気であるガス混合物をガ
ラス表面上に約60秒間向けた。得られた被膜は、反射光
における赤紫色及び1.69の屈折率を有していた。被膜の
厚さは約2260Åであり、これは約38Å／秒の付着速度に
相当する。
例７
0.5リットルの透明なガラス製の飲料用瓶を炉におい
て３分間にわたって回転させて約600℃に加熱した。加
熱した瓶を被覆室に移し、そこでそれに0.16モル％のMB
TC、0.80モル％のTEOS、0.75モル％のTEP及び残部が熱
い空気である蒸気混合物を約170℃で10秒間接触させ
た。得られた被膜は、赤紫がかった緑色を有し、そして
容器の側壁上に肩部から底部まで均一に分布されてい
た。付着速度は被膜の色から約200Å／秒であると算定
されたが、これはMBTCとTEOSとの蒸気混合物でのみ被覆
した瓶の約50Å／秒に匹敵した。
て３分間にわたって回転させて約600℃に加熱した。加
熱した瓶を被覆室に移し、そこでそれに0.16モル％のMB
TC、0.80モル％のTEOS、0.75モル％のTEP及び残部が熱
い空気である蒸気混合物を約170℃で10秒間接触させ
た。得られた被膜は、赤紫がかった緑色を有し、そして
容器の側壁上に肩部から底部まで均一に分布されてい
た。付着速度は被膜の色から約200Å／秒であると算定
されたが、これはMBTCとTEOSとの蒸気混合物でのみ被覆
した瓶の約50Å／秒に匹敵した。
上記の表及び実施例の考察から、当業者には、TEB、T
EP及び水がガラス上の酸化物被膜のCVDにおける促進剤
として作用すること並びにTEP及びTEBがTEOS及びMBTCの
付着速度を促進させる際に相乗的であることが理解され
よう。本発明において有用である促進剤は、硼酸エステ
ル、亜燐酸エステル、アルキル錫ハライド及び水よりな
る群から選択される。
EP及び水がガラス上の酸化物被膜のCVDにおける促進剤
として作用すること並びにTEP及びTEBがTEOS及びMBTCの
付着速度を促進させる際に相乗的であることが理解され
よう。本発明において有用である促進剤は、硼酸エステ
ル、亜燐酸エステル、アルキル錫ハライド及び水よりな
る群から選択される。
本発明の組成物は当業者に周知の方法によって移動ガ
ラス基体に適用されるのが好ましいけれども、本発明の
組成物はバッチ法においても有用である。連続的付着の
条件下での適用では、組成物は、好ましくは約200℃よ
りも下の温度、より好ましくは約175℃よりも下の温度
に維持され、そして少なくとも350Å／秒好ましくは少
なくとも400Å／秒の速度で付着をもたらすように約15m
/秒で移動するガラスに適用される。
ラス基体に適用されるのが好ましいけれども、本発明の
組成物はバッチ法においても有用である。連続的付着の
条件下での適用では、組成物は、好ましくは約200℃よ
りも下の温度、より好ましくは約175℃よりも下の温度
に維持され、そして少なくとも350Å／秒好ましくは少
なくとも400Å／秒の速度で付着をもたらすように約15m
/秒で移動するガラスに適用される。
本発明の原理及び教示を理解している当業者には、こ
この開示記載した本発明の好ましい具体例に対する変更
修正及び改良が思いつくであろう。従って、本発明の範
囲はここに開示した本発明の具体例にのみ限定されるべ
きでないことを理解されたい。
この開示記載した本発明の好ましい具体例に対する変更
修正及び改良が思いつくであろう。従って、本発明の範
囲はここに開示した本発明の具体例にのみ限定されるべ
きでないことを理解されたい。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ダークス，ライアン アール.
アメリカ合衆国 19343 ペンシルベニ
ア，グレンムーア，ターンベリー サー
クル 2006
(72)発明者 フロルチャク，グレン ピー.
アメリカ合衆国 08816−2831 ニュー
ジャージー，イースト ブランズウィッ
ク，ヒルトップ ブールバード ２
(56)参考文献 特開 昭54−127424（ＪＰ，Ａ)
特表 昭58−501946（ＪＰ，Ａ)
国際公開91／005743（ＷＯ，Ａ１)
ＷＩＬＬＩＡＭＳ ＥＴ ＡＬ，ＬＰ
ＣＶＤ ｏｆ Ｂｏｒｏｐｈｏｓｉｌｉ
ｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ ｆｒｏｍ Ｏｒ
ｇａｎｉｃ Ｒｅａｃｔａｎｔｓ，Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔ
ｙ，1987年 ３月，Ｖｏｌ．134，Ｎｏ.
３，ｐ．657−664
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03C 17/00 - 17/44
C23C 16/22
C23C 16/40
Claims (26)
- 【請求項１】ガラス上に大気圧下に350Å／秒よりも大
きい付着速度で少なくとも錫酸化物及び珪素酸化物の層
を付着させるように適応された大気圧で200℃よりも低
い温度にあるガス状組成物であって、錫酸化物の前駆物
質と珪素酸化物の前駆物質と酸素の源と少なくとも２種
の促進剤とを含み、この場合に一方の促進剤は水であ
り、他方の促進剤は有機ホスファイト、有機ボレート及
びそれらの混合物よりなる群から選択されることからな
るガス状組成物。 - 【請求項２】基体が450℃〜665℃の温度にある透明な扁
平ガラスである請求項１記載の組成物。 - 【請求項３】日光中において反射色を本質上全く有しな
いガラス製品を生成する請求項１記載の組成物。 - 【請求項４】ガラス基体が移動的でありそして付着が連
続的である請求項１記載の組成物。 - 【請求項５】175℃よりも低い温度にある請求項１記載
の組成物。 - 【請求項６】促進剤が亜燐酸トリエチルである請求項１
記載の組成物。 - 【請求項７】錫酸化物の前駆物質がRnSnX4-n（式中、Ｒ
は１〜６個の炭素原子を有する、直鎖、環状若しくは分
岐鎖アルキル又はアルケニル、フェニル、置換フェニル
又はR'CH2CH2−であり、R'はMeO2C−、EtO2C−、CH3CO
−又はHO2C−であり、Ｘはハロゲン、アセテート、ペル
フルオロアセテート及びそれらの混成基よりなる群から
選択され、そしてｎは０、１又は２である）である請求
項１記載の組成物。 - 【請求項８】錫酸化物の前駆物質がアルキル錫ハライド
である請求項１記載の組成物。 - 【請求項９】錫酸化物の前駆物質がアルキル錫クロリド
である請求項１記載の組成物。 - 【請求項１０】錫酸化物の前駆物質がモノブチル錫トリ
クロリド、ジブチル錫ジクロリド、トリブチル錫クロリ
ド及び錫テトラクロリドよりなる群から選択される請求
項１記載の組成物。 - 【請求項１１】珪素酸化物の前駆物質が、RmOnSip（式
中、ｍは３〜８であり、ｎは１〜４であり、ｐは１〜４
であり、そしてＲは水素、アシル、１〜６個の炭素原子
を有する直鎖、環状若しくは分岐鎖アルキル及び置換ア
ルキル又はアルケニル、並びにフェニル又は置換フェニ
ルからそれぞれ独立して選択される）である請求項１記
載の組成物。 - 【請求項１２】珪素酸化物の前駆物質が、テトラエチル
オルトシリケート、ジアセトキシジ−ｔ−ブトキシシラ
ン、エチルトリアセトキシシラン、メチルトリアセトキ
シシラン、メチルジアセトキシシラン、テトラメチルジ
シロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ジ
ピナコールオキシシラン、1,1−ジメチルシラ−２−オ
キサシクロヘキサン、テトラキス（１−メトキシ−２−
プロポキシ）シラン及びトリエトキシシランよりなる群
から選択される請求項１記載の組成物。 - 【請求項１３】珪素酸化物の前駆物質がテトラエチルオ
ルトシリケートである請求項１記載の組成物。 - 【請求項１４】促進剤が亜燐酸トリエチルからなる請求
項１記載の組成物。 - 【請求項１５】促進剤が亜燐酸トリエチル及び硼酸トリ
エチルからなる請求項１記載の組成物。 - 【請求項１６】付着速度が400Å／秒よりも大きい請求
項１記載の組成物。 - 【請求項１７】層が非晶質である請求項１記載の組成
物。 - 【請求項１８】層が複数の層からなり、そしてその第一
層の上に少なくとも第二層が付着される請求項１記載の
組成物。 - 【請求項１９】第二層が錫酸化物を含む請求項18記載の
組成物。 - 【請求項２０】第二層が錫酸化物と弗素化合物との混合
物を含む請求項18記載の組成物。 - 【請求項２１】第一層が、基体と第二層との間で連続的
に変化する屈折率を有する請求項18記載の方法。 - 【請求項２２】第二層がドーピングした錫酸化物を含む
請求項18記載の組成物。 - 【請求項２３】第二層が、モノブチル錫トリクロリド及
び弗素含有物質を含む前駆物質混合物から付着される請
求項18記載の組成物。 - 【請求項２４】第一層が、亜燐酸トリエチルの存在下に
モノブチル錫トリクロリド及びテトラエチルオルトシリ
ケートを含む前駆物質混合物から付着される請求項18記
載の組成物。 - 【請求項２５】ガラスに錫酸化物前駆物質と珪素酸化物
前駆物質と少なくとも２種の促進剤であって、一方の促
進剤は水であり、他方の促進剤は有機ホスファイト、有
機ボレート及びそれらの混合物よりなる群から選択され
ることからなる促進剤との混合物を適用することによっ
てガラス上に少なくとも１つの非晶質層を400Å／秒よ
りも大きい速度で付着させる方法によって、ガラス上に
大気圧において、200℃よりも低い温度で少なくとも錫
酸化物及び珪素酸化物の第一層を付着させるように適応
されたガス状組成物。 - 【請求項２６】450〜650℃の温度にある移動ガラスシー
ト上にモノブチル錫トリクロリドとテトラエチルオルト
シリケートと促進剤との混合物を連続的に化学蒸着させ
ることによって適用される請求項25記載の組成物。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| US07/814,366 | 1991-12-26 | ||
| US81435291A | 1991-12-27 | 1991-12-27 | |
| US07/814,352 | 1991-12-27 | ||
| PCT/US1992/010873 WO1993013393A1 (en) | 1991-12-26 | 1992-12-21 | Coating composition for glass |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06505695A JPH06505695A (ja) | 1994-06-30 |
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|---|---|---|---|
| JP51173493A Expired - Fee Related JP3485918B2 (ja) | 1991-12-26 | 1992-12-21 | ガラス基体の被覆法 |
| JP51173593A Expired - Lifetime JP3485919B2 (ja) | 1991-12-26 | 1992-12-21 | ガラス用の被覆組成物 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51173493A Expired - Fee Related JP3485918B2 (ja) | 1991-12-26 | 1992-12-21 | ガラス基体の被覆法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| BR (3) | BR9205674A (ja) |
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