JP6419164B2 - 低放射率および抗日射グレイジング - Google Patents
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Description
・ 光透過(LT)は、グレイジングによって透過される発光物D65/2°の入射光束のパーセントである。
・ 光反射(LR)は、グレイジングによって反射される発光物D65/2°の入射光束のパーセントである。これは、層側面(LRc)または基板側面(LRg)から測定されてよい。
・ エネルギー透過(ET)は、規格EN410にしたがって算出される、グレイジングによって透過される入射エネルギー放射のパーセントである。
・ エネルギー反射(ER)は、規格EN410によって算出される、グレイジングによって反射される入射エネルギー放射のパーセントである。これは、建築物または車両の外部側面(ERext)あるいは建築物または車両の内部側面(ERint)上で測定されてよい。
・ 日射透過率(SFまたはg)は、一方でグレイジングによって直接透過され、グレイジングによって吸収され、次いで、グレイジングに関するエネルギー供給源の反対方向に放射される入射エネルギー放射のパーセントである。これは、本明細書において、規格EN410によって算出される。
・ U値(係数k)および放射率(ε)は、規格EN673およびISO 10292によって算出される。
・ CIELAB 1976値(L*a*b*)は、色合いを定義するために使用される。これは、発光物D65/10°によって測定される。
・
・ オームパースクエア(Ω/□)で表されるスクエアあたりの抵抗(R2)(シート抵抗)は、薄フィルムの電気抵抗を測定する。
・ 値が「a〜bの範囲」として記載される場合、それらはaまたはbと等しくてもよい。
・ 複数のグレイジング構造における層の積層の配置は、グレイジングユニットの面の典型的な連続番号に従って与えられ、面1は、建築物または車両の外部上にあり、および面4(二重グレイジングユニットの場合)または面6(三重グレイジングユニットの場合)は内部上にある。
・ 本明細書において、窒化ケイ素または酸化ケイ素層が言及される場合、磁電管スパッタリングコーティングの技術分野において周知であるように、層に少量のアルミニウムが組み込まれていてもよいことを理解すべきである。そのようなアルミニウムは、一般に多くとも10重量%の量で、ドーピング剤として含まれる。
・ 明瞭にするために、本明細書において、「下」、「上」、「下位」、「上位」、「第1」または「最後」などの用語を使用する場合、常に、下方のガラスから出発して、ガラスからさらに離れて上方に進む連続層に関連する。そのような配列は、直接接触が明示される場合を除いて、画定された層の間に追加的な中間層を含んでなってもよい。
(i)基板に最も近い第1の誘電体コーティングは、基板と直接接触する、酸化物から製造される層を含んでなり、
(ii)2層の機能層によって包囲される1層または複数層の内部誘電体コーティングは、両側面において、5nmを超える厚さを有する酸化ケイ素以外の酸化物から製造される層によって包囲される、5nmを超える厚さを有する窒化ケイ素または酸化ケイ素から製造される層を含んでなり、
(iii)バリア層は酸化亜鉛をベースとするか、または場合によりスズでドーピングされた酸化インジウムからなり、かつ
(iv)基板から最も遠い最後の誘電体コーティングは、基板から出発して、以下の順番で、3nmを超える厚さを有する酸化ケイ素以外の酸化物から製造される層と、10nmを超える厚さを有する窒化ケイ素または酸化ケイ素から製造される層とを含んでなる
ことを特徴とする。
・ 低い放射率(ε≦0.038、好ましくは、ε≦0.025)と同時の高い光透過(LT≧68%)が熱損失を制限する。
・ 低い日射透過率(SF<41%)によって、日光による過剰な過熱のリスクを低減することができる。
・ 高い選択性(LT/SF≧1.75)。
・ U≦1.1W/(m2K)、好ましくは、U≦1.0W/(m2K)の値を達成することが可能な断熱特性。
・ 単一グレイジングであっても、複数のグレイジングであっても、透過および反射における色合いの中立性。単一グレイジングの好ましい値:
透過:88≦L*≦94 −6≦a*≦+4 −4≦b*≦+4
反射基板側面:25≦L*≦40 −4≦a*≦+3 −16≦b*≦0
・ 熱処理される可能性。コーティングは高温に耐性を有するか、または熱処理なしで使用される。
・ 欠陥のない美的外観。熱処理前または後に、曇りが極めて限定的または存在せず、および熱処理後の許容できない斑点がない。
・ 熱処理後、実質的に不変の光学的およびエネルギー特性の保持によって、熱処理された製品または熱処理されていない製品を互いの付近で使用することが可能となる(「自己適合性」)。単一グレイジングで、透過および反射において色が変化しないか、ほとんど変化せず(ΔE*≦8、好ましくは≦5、より好ましくは≦2)、かつ/または光透過および反射およびエネルギー値が変化しないか、ほとんど変化しない(Δ=|(熱処理前の値)−(熱処理後の値)|≦5、好ましくは≦3、より好ましくは≦1)。
・ 熱処理を行わない使用のため、または熱処理前の時間間隔のための十分な化学的耐性。特に、気候チャンバー試験または規格EN1036−2012による塩スプレー試験の結果において、1日後、好ましくは3日後に肉眼で見られるいずれの欠陥またはいずれの変色もない。
SiO2以外の酸化物//Si3N4またはSiO2//SiO2以外の酸化物。
(i)20〜40nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(ii)3〜10nmの範囲の厚さを有する、場合によりドーピングされた酸化亜鉛の層と、
(iii)9〜17nmの範囲の厚さを有する第1の銀をベースとする機能層と、
(iv)2〜16nmの範囲の厚さを有する、場合によりアルミニウムでドーピングされた酸化亜鉛のバリア層と、
(v)任意選択的に、4〜10nmの範囲の厚さを有する、酸化亜鉛の層、または少なくとも80/20、好ましくは少なくとも90/10のZn/金属の重量比で別の金属(例えば、Al)を含んでなる酸化亜鉛をベースとする層と、
(vi)10〜50nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(vii)10〜50nmの範囲の厚さを有する窒化ケイ素の層と、
(viii)5〜50nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(ix)3〜10nmの範囲の厚さを有する、場合によりドーピングされた酸化亜鉛の層と、
(x)10〜20nmの範囲の厚さを有する第2の銀をベースとする機能層と、
(xi)2〜16nmの範囲の厚さを有する、場合によりアルミニウムでドーピングされた酸化亜鉛のバリア層と、
(xii)任意選択的に、4〜10nmの範囲の厚さを有する、酸化亜鉛の層、または少なくとも80/20、好ましくは少なくとも90/10のZn/金属の重量比で別の金属(例えば、Al)を含んでなる酸化亜鉛をベースとする層と、
(xiii)3〜20nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(xiv)10〜35nmの範囲の厚さを有する窒化ケイ素の層と、
(xv)任意選択的に、3〜10nmの範囲の厚さを有する、チタンジルコニウム混合酸化物の層と
を少なくとも含んでなるか、またはそれらからなる。
(i)任意選択的に、4〜10nmの範囲の厚さを有する、酸化亜鉛の層、または少なくとも80/20、好ましくは少なくとも90/10のZn/金属の重量比で別の金属(例えば、Al)を含んでなる酸化亜鉛をベースとする層と、
(ii)10〜30nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(iii)10〜45nmの範囲の厚さを有する窒化ケイ素の層と、
(iv)5〜30nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(v)3〜10nmの範囲の厚さを有する、場合によりドーピングされた酸化亜鉛の層と、ならびに
層(ii)と層(iii)との間、または層(iii)と層(iv)との間の、2〜30nmの範囲の厚さを有するチタンジルコニウム混合酸化物の層、あるいは一方が層(ii)と層(iii)との間、および他方が層(iii)と層(iv)との間にある、2〜30nmの範囲の厚さを有する2層のチタンジルコニウム混合酸化物の層と
を少なくとも含んでなるか、またはそれらからなる。
表Iに記録される本発明による層の積層は、ガラスシート上へ析出され、次いで、熱処理された。熱処理前後のスクエアあたりの抵抗の値を表に示し、この処理によって値がほとんど変化しないことが示される(Δ<0.4)。これらのグレイジングユニットは、「テンパリング可能」および「自己適合性」であることが証明された。熱処理された製品は曇りまたは斑点を示さず、および熱処理の前、製品は良好な化学的安定性を有する。
本発明による3層の機能層によるコーティング積層の実施例をガラスシートの上へ析出して、表IIに示す。
表IIIに記録される本発明によらない層の積層は、ガラスシート上へ析出され、次いで、熱処理された。熱処理前後のスクエアあたりの抵抗の値を表に示し、この処理によって値が非常に悪化したことが示される。これらのグレイジングユニットは、したがって、「自己適合性」であると考えることができない。さらに、これらの比較例では熱処理の後、肉眼で認識できる激しい曇りが生じた。
・ 特に曇りの外観を制限し、放射率の増加を導く熱処理の後のスクエアあたりの抵抗を増加させるための内部誘電体コーティングにおいて酸化物層によって包囲される窒化ケイ素または酸化ケイ素の層を有することの利点、ならびに
・ 特に自己適合性のための、最後の誘電体コーティングにおける酸化物層より上の窒化ケイ素の層を有することの利点。
・ ZSO5は、亜鉛スズ割合が50−50重量%に近い(Zn2Sn2O4)亜鉛スズ混合酸化物を表す。
・ AZOは、約2重量%の割合でアルミニウムでドーピングされた酸化亜鉛を表す。
・ SiNは、窒化ケイ素を表す。
・TZOは、約65/35のTi/Zrの重量比のチタンジルコニウム混合酸化物を表す。
本発明によるコーティング積層の実施例および本発明によらない2つの比較例を、以下の通り、ガラスシート上へ析出した。
Claims (17)
- n層の赤外線反射機能層およびn+1層の誘電体コーティングであって、n>1である、n層の赤外線反射機能層およびn+1層の誘電体コーティングの交互の配置を、各機能層が誘電体コーティングによって包囲されるように含んでなる薄層の積層とともに提供される透明基板と、前記基板から最も遠い最後の機能層の上に直接重ねられたバリア層とを含んでなるグレイジングにおいて、
(i)前記基板に最も近い第1の誘電体コーティングは、前記基板と直接接触する、酸化物から製造される層を含んでなり、
(ii)2層の機能層によって包囲される前記1層または複数層の内部誘電体コーティングは、両側面において、5nmを超える厚さを有する酸化ケイ素以外の酸化物から製造される層によって包囲される、5nmを超える厚さを有する窒化ケイ素または酸化ケイ素から製造される層を含んでなり、
(iii)前記バリア層はアルミニウムでドーピングされた酸化亜鉛をベースとするか、または場合によりスズでドーピングされた酸化インジウムからなり、かつ
(iv)前記基板から最も遠い最後の誘電体コーティングは、前記基板から出発して、以下の順番で、3nmを超える厚さを有する酸化ケイ素以外の酸化物から製造される層と、10nmを超える厚さを有する窒化ケイ素または酸化ケイ素から製造される層とを含んでなる
ことを特徴とする、グレイジング。 - 前記基板と直接接触する、酸化物から製造される層が、亜鉛スズ混合酸化物の層である、請求項1に記載のグレイジング。
- 前記基板と直接接触する、酸化物から製造される層が、少なくとも20nmの厚さを有する、請求項1または2に記載のグレイジング。
- 前記1層または複数層の内部誘電体コーティングの酸化ケイ素以外の酸化物から製造される前記層が、亜鉛スズ混合酸化物から製造される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のグレイジング。
- 各誘電体コーティングであって、その上に機能層が重ねられた各誘電体コーティングが、前記機能層の直接下にあり、かつそれと接触する酸化亜鉛をベースとする層を含んでなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載のグレイジング。
- 前記機能層の直接下にあり、かつそれと接触する各酸化亜鉛をベースとする層が、多くとも15nm、好ましくは3〜10nmの範囲の厚さを有する、請求項5に記載のグレイジング。
- 各機能層より上に、かつそれと直接接触して、前記積層が、場合によりアルミニウムでドーピングされた酸化亜鉛、または場合によりスズでドーピングされた酸化インジウムから製造されるバリア層を含んでなる、請求項1〜6のいずれか一項に記載のグレイジング。
- 前記または各バリア層が、多くとも20nm、好ましくは2〜18nmの範囲の厚さを有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のグレイジング。
- 前記最後の誘電体コーティングが、前記積層の前記最後の層を形成し、かつTiおよびZrから選択される少なくとも1つの元素の酸化物、場合により準化学量論的酸化物からなる保護トップコートを追加的に含んでなる、請求項1〜8のいずれか一項に記載のグレイジング。
- 前記保護トップコートが、多くとも15nm、好ましくは3〜10nmの範囲の厚さを有する、請求項9に記載のグレイジング。
- 前記薄層の積層が、前記基板から出発して、以下の順番で、
(i)20〜40nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(ii)3〜10nmの範囲の厚さを有する、場合によりドーピングされた酸化亜鉛の層と、
(iii)9〜17nmの範囲の厚さを有する第1の銀をベースとする機能層と、
(iv)2〜16nmの範囲の厚さを有する、アルミニウムでドーピングされた酸化亜鉛のバリア層と、
(v)任意選択的に、4〜10nmの範囲の厚さを有する、酸化亜鉛の層、または少なくとも80/20、好ましくは少なくとも90/10のZn/金属の重量比で別の金属(例えば、Al)を含んでなる酸化亜鉛をベースとする層と、
(vi)10〜50nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(vii)10〜50nmの範囲の厚さを有する窒化ケイ素の層と、
(viii)5〜50nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(ix)3〜10nmの範囲の厚さを有する、場合によりドーピングされた酸化亜鉛の層と、
(x)10〜20nmの範囲の厚さを有する第2の銀をベースとする機能層と、
(xi)2〜16nmの範囲の厚さを有する、アルミニウムでドーピングされた酸化亜鉛のバリア層と、
(xii)任意選択的に、4〜10nmの範囲の厚さを有する、酸化亜鉛の層、または少なくとも80/20、好ましくは少なくとも90/10のZn/金属の重量比で別の金属(例えば、Al)を含んでなる酸化亜鉛をベースとする層と、
(xiii)3〜20nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(xiv)10〜35nmの範囲の厚さを有する窒化ケイ素の層と、
(xv)任意選択的に、3〜10nmの範囲の厚さを有する、チタンジルコニウム混合酸化物の層と
を少なくとも含んでなるか、またはそれらからなる、請求項1〜10のいずれか一項に記載のグレイジング。 - 前記薄層の積層が、前記誘電体コーティングの少なくとも1つにおいて、2.2より高い屈折率を有する誘電体物質の層を含んでなる、請求項1〜10のいずれか一項に記載のグレイジング。
- 2.2より高い屈折率を有する前記誘電体物質が、Ti、NbおよびZrから選択される少なくとも1つの元素の酸化物である、請求項12に記載のグレイジング。
- 内部誘電体コーティングが、前記基板から出発して、以下の順番で、
(i)任意選択的に、4〜10nmの範囲の厚さを有する、酸化亜鉛の層、または少なくとも80/20、好ましくは少なくとも90/10のZn/金属の重量比で別の金属(例えば、Al)を含んでなる酸化亜鉛をベースとする層と、
(ii)10〜30nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(iii)10〜45nmの範囲の厚さを有する窒化ケイ素の層と、
(iv)5〜30nmの範囲の厚さを有する亜鉛スズ混合酸化物の層と、
(v)3〜10nmの範囲の厚さを有する、場合によりドーピングされた酸化亜鉛の層と、ならびに
層(ii)と層(iii)との間、または層(iii)と層(iv)との間の、2〜30nmの範囲の厚さを有するチタンジルコニウム混合酸化物の層、あるいは一方が層(ii)と層(iii)との間、および他方が層(iii)と層(iv)との間にある、2〜30nmの範囲の厚さを有する2層のチタンジルコニウム混合酸化物の層と
を少なくとも含んでなるか、またはそれらからなる、請求項12または13に記載のグレイジング。 - 前記1層または複数層の内部誘電体コーティングの酸化ケイ素以外の酸化物から製造される前記層が、チタンジルコニウム混合酸化物から製造される、請求項1〜10、12または13のいずれか一項に記載のグレイジング。
- 単一グレイジングにおいて多くとも8、好ましくは多くとも5の、ΔE*によって定義される、前記熱処理されていないグレイジングと、前記熱処理されたグレイジングとの間の透過および反射における色の変化を示す、請求項1〜15のいずれか一項に記載のグレイジング。
- 単一グレイジングにおいて多くとも5、好ましくは多くとも3の、前記熱処理されていないグレイジングと、前記熱処理されたグレイジングとの間の光透過、光反射、エネルギー透過およびエネルギー反射の値の全ての変化を示す、請求項1〜16のいずれか一項に記載のグレイジング。
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