JP7354305B2 - 高放射率および低放射率のコーティング層を有する実質的に透明な基板 - Google Patents

高放射率および低放射率のコーティング層を有する実質的に透明な基板 Download PDF

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Description

本願は、2019年7月1日に出願された米国特許出願第16/458,881号の優先権、および全ての利点を主張するものであり、その開示は、特にその全体が参照により援用される。
本発明は、概して、実質的に透明な基板、特に、パッシブ放射線冷却システムとして使用される高放射率および低放射率のコーティング層を有する実質的に透明な基板、の放射コーティング層に関する。
車両または建築用グレージング(ガラス)に使用されるような、透明または実質的に透明な基板は、本来、高い熱放射性を有する。これらの未処理基板の熱制御(絶縁特性および太陽光特性)を改善するため、通常、熱分解化学気相成膜法またはマグネトロンスパッタリング法により、低放射率コーティング組成物の薄膜コーティングが、そのような基板の表面に設置され、処理基板が形成される。これらの処理基板が、開口(例えば、車両の乗客室または建物の内部空間)に近接して配置された内部空間を有する構造のそのような開口内に設置された場合、低放射率コーティング層を含有することで、ある量の赤外(IR)線を遮蔽する(すなわち、反射および/または吸収)ことにより、および必要な場合、ある量の紫外(UV)放射線も同様に遮蔽することにより、そのような構造の内部空間内における熱蓄積を最小限に抑制する機能が生じる。
しかしながら、低放射率コーティング層は、通常、限定された耐久性を有する柔らかいコーティング層である(すなわち、コーティング層は、ショア硬度スケールで測定される、比較的低い硬度を有する)。従って、そのような低放射率コーティング層は、導入の間、またはその後の使用中に、損傷が生じ易い。従って、エンドユーザに対し直接曝露の可能性があり、ある低放射率コーティング材料(Agベースの低放射率コーティング材料など)は、使用できない。あるいは、そのような低放射率コーティングが使用される場合、それらの使用は、環境により生じる損傷の影響を受けず、または任意の潜在的な要因により、設置前、設置中、もしくは設置後に損傷の影響をあまり受けない、基板の内側表面での使用に限定される。
未処理の透明または実質的に透明な基板のパッシブ放射冷却特性を改善するため、高放射率コーティング組成物の薄膜コーティングがそのような基板の表面に設置され、処理基板が形成できる。前述のように、これらの処理基板が、開口に近接して配置された内部空間を有する構造のそのような開口内に設置されると、高放射率コーティング層の含有により、光が基板を通って透過し、内部空間から遠ざかることにより、基板に生じた任意の熱が内部空間から引き出される機能が生じる。また、パッシブ放射冷却機能の提供に加えて、そのような高放射率コーティング層は、一般に、そのような基板に適用される低放射率コーティング層よりも硬くて、(耐食性および耐摩耗性の点で)より耐久性がある。ただし、前述のような基板に設置される低放射率コーティング層の熱制御特性は、提供されなくなる。
本発明の目的は、前述のように、低放射率層または高放射率層が配置された処理基板のいくつかの問題に対処することである。
本発明は、基板上に配置された低放射率コーティング層と、前記低放射率コーティング層上に配置された高放射率コーティング層とを有する処理基板に関する。低放射率コーティング層は、高放射率コーティング層と基板との間に配置される。
低放射率コーティング層は、コーティング組成物から形成され、これは、ある量のIR(赤外)放射線を遮蔽(すなわち、反射および/または吸収)するように構成され、ある実施形態では、ある量の紫外線(UV)も遮蔽されるように構成される。また、低放射率コーティング層は、可視波長範囲(すなわち、可視光)の放射線の透過の大部分がコーティング層を介して移動できるように構成される。
高放射率コーティング層は、一般式がSixOyCzの炭素ドープケイ素酸化物を含む高放射率コーティング組成物から形成される。下付き文字x、yおよびzは、高放射率コーティング組成物中のシリコン、酸素および炭素原子の重量%を表し、xは10から80重量%の範囲であり、yは20から90重量%の範囲であり、zは2から50重量%の範囲であり、合計x+y+zは、100重量%である。
処理基板は、6μm未満の波長で0超から0.3までの放射率(En)を有し、8μmから13μmの範囲の波長で0.7から1.0未満の放射率を有する。放射率は、フーリエ変換赤外分光光度計を用いて測定される。また、処理基板は、ASTM D2486-17に従って試験された少なくとも150試験サイクルにわたって、目視で許容される機械的ブラシ耐久性を維持する。
実質的に透明な基板に適用される低放射率コーティング層と高放射率コーティング層との組み合わせは、基板を通る直射日光の赤外放射線および紫外放射線を遮蔽するように機能する。基板を透過する可視光の量に許容できない影響が生じることもない。特に、処理基板が車両のウィンドウフレームに備えられる場合、処理基板の低放射率層は、可視光の大部分の透過を許容した状態で、乗客室に対する直射日光の赤外放射線および紫外放射線の大部分を遮蔽する(および基板を介した赤外線および紫外線光の透過に関する基板上の熱蓄積を最小限に抑制する)ように機能する。さらに、高放射率層は、基板を介した光の透過により、および乗客室(すなわち、開口内に設置された処理基板を含む構造の内部空間)から遠ざけることにより、基板に生じた任意の熱を取り出すように機能する。これにより、同条件で直射日光に晒される未処理基板を有する車両に比べて、乗客室がより涼しくなる。同じ原理により、前述のように、非車両の用途、例えば建築物の外窓のような用途に、処理基板を使用することができる。
さらに、高放射率層の提供により、処理基板に耐久性のある外層が提供され、柔らかい下地となる低放射率層が、設置中、およびその後の使用中に、引っ掻きなどにより損傷することから保護される。また、含まれる高放射率層により、要望に応じて、コーティング層が内部空間および外側表面に向かうように、またはこれらから遠ざかるようにして、処理基板を構造に取り付けることが可能となる。
本発明の利点は、添付の図面に関して考慮した際、以下の詳細な説明を参照することにより、容易に理解される。
本発明による処理基板を有する車両の斜視図である。 本発明の一実施形態による、単一の基板層から形成された処理基板の斜視側面図である。 本発明の追加の施形態による、処理基板として使用される合わせガラス組立体の斜視側面図である。合わせガラス組立体は、第1または第2の内側透明シートの1つの内側または外側に面した表面の1つに設置された、低放射率および高放射率コーティングを有する。 本発明の追加の施形態による、処理基板として使用される合わせガラス組立体の斜視側面図である。合わせガラス組立体は、第1または第2の内側透明シートの1つの内側または外側に面した表面の1つに設置された、低放射率および高放射率コーティングを有する。 本発明の追加の施形態による、処理基板として使用される合わせガラス組立体の斜視側面図である。合わせガラス組立体は、第1または第2の内側透明シートの1つの内側または外側に面した表面の1つに設置された、低放射率および高放射率コーティングを有する。 本発明の追加の施形態による、処理基板として使用される合わせガラス組立体の斜視側面図である。合わせガラス組立体は、第1または第2の内側透明シートの1つの内側または外側に面した表面の1つに設置された、低放射率および高放射率コーティングを有する。 テストボックス内の冷却能力に対する未処理基板および処理基板を評価する試験装置構成の斜視図である。 3時間にわたる各種基板を有する試験木箱の内外の温度をプロットしたグラフである。
本願の実施形態を参照すると、本発明は、パッシブ放射冷却システム10内に配置された処理基板12に関する。
本発明による処理基板12は、基板と、該基板上に配置された低放射率コーティング層と、該低放射率コーティング層上に配置された高放射率コーティング層とを有する。図2に示すように、基板は、単一層の基板30であってもよく、あるいは、図3および後述するように、合わせガラスパネル組立体130のような多層基板であってもよい。
本願で提供される「上に配置された」と言う用語は、処理基板12の隣接する層間の関係を記載するために使用される。ある実施形態では、「上に配置された」という用語は、単に、隣接層の他方の次の隣接層の1つの位置を表し得る。さらに別の実施形態では、「上に配置された」という用語は、化学的結合などにより、隣接層が互いに結合される関係を表し得る。さらに別の実施形態では、「上に配置された」という用語は、隣接層が、水素結合、酸-塩基相互作用、摩擦係合、または他の種類の機械的相互作用などを介して、相互に接着されている関係を表し、化学的結合は考慮されない。
パッシブ放射冷却システム10またはシステム10は、内部領域16を有する構造14を含む。また構造体14は、開口18を有し、該開口を通じて、日光は、直接外部から内部領域16内に通過できる。従って、構造14は、内部領域16および開口18を区画する。処理基板12は、開口18内に配置され、外部環境と内部領域16との間の物理的バリアとして機能する。
図1に示す代表的な実施形態では、構造14は、自動車のような車両14であり、内部領域16は、車両14の乗客室に対応する。また、開口18は、車両14のAピラーまたはBピラーのような、車両14のフレーム20内の開口に対応し、フレーム20は、少なくとも部分的に、乗員室16を区画する。図1に示す実施形態では、フレーム20は、車両14のフロントウィンドウ18A、リアウィンドウ18B、1もしくは2以上のサイドウィンドウ18C、または1もしくは2以上のサンルーフ18Dに対応する開口18(以降、開口18A、18B、18C、18Dを、開口18と称する)を有し、処理基板12の1つは、これらの開口18のそれぞれの1つに取り付けられる。
図1のように、処理基板12は、車両14内のフレーム20のそれぞれの開口18に取り付けられるように示されているが、処理基板12は、構造14の内部領域16に対する任意の開口18に使用されてもよく、実質的に透明な基板12が取り付けられ、特定の用途では、光は、内部領域に到達できる。特に、処理基板12は、商業ビルまたは住宅ビル(構造14を区画するビル)の窓として設置された建築用ガラスの形態とすることができ、内部領域16は、ビル14内にオフィスまたは部屋を有する。この文脈では、フレーム20のような「フレーム」という用語は、例えば、開口18を定める壁または窓枠のような、処理基板12が取り付けられる開口18を部分的に区画する建物14の任意の部材を表してもよい。
以降にさらに詳しく説明するように、基板30上に低放射率および高放射率のコーティング層32、34を設け、処理基板12を形成することにより、処理基板には、直射日光に対応する電磁スペクトルにおける光の波長に対し、所望の放射率プロファイルが提供される。本願に記載の実施形態では、実施形態の光の波長(すなわち、電磁放射線)のスペクトルは、約0マイクロメートル(μm)から20マイクロメートル(μm)の間の範囲であり、従って、赤外放射線、可視放射線(すなわち、約0.38から0.78μm(約380~780ナノメートル)の範囲の光の波長)を含む。
「放射率」(En)という用語は、処理基板12の放射率プロファイルに関連し、同じ温度および波長、ならびにシュテファン-ボルツマンの法則によって与えられる同じ観察条件の下で、黒体(完全なエミッタ)から放射されたエネルギーに対する、材料の表面(ここでは、処理基板12)から放射されるエネルギーの比として定められる。この比は、0から1.0まで変化する。黒体は、1.0の放射率を有し、完全な反射器は、特定の波長で0の値を示す。
特に、本願に記載の実施形態では、低放射率層および高放射率層32、34の基板30への導入により、7μm未満の波長で、0超から0.3までの放射率を有する処理基板12が形成される。例えば、例えば、7μm未満の波長で0超から0.25まで、例えば、0~7μmの間の波長で0超から0.3まで、例えば、0~7μmの波長で0超から0.25まで、例えば、6μm未満の波長で0超から0.3まで、例えば、6μm未満の波長で0超から0.25まで、例えば、0~6μmの間の波長で0超から0.3まで、または0~6μmの間の波長で0超から0.25までの放射率を有する。
さらに、低放射率層および高放射率層32、34の基板30への導入により、処理基板12が形成され、これは、7~14μmの範囲の波長で0.7から1.0未満、または7~14μmの範囲の波長で0.8から1.0未満、例えば、8~13μmの範囲の波長で0.7から1.0未満、または8~13μmの範囲の波長で0.8から1.0未満の放射率を有する。
そのような未処理基板または処理基板12が、構造14または関連するパッシブ放射冷却システム10に含まれる場合、放射率に加えて、基板30に低放射率コーティング層および高放射率コーティング層32、34を提供することにより、処理基板12が開口18内に設置された場合、未処理基板(すなわち、低放射率コーティング層および高放射率コーティング層32、34を含まない基板30)の使用と比べて、構造14の内部領域16に対する熱冷却特性が上昇する。
また、低放射率層32と組み合わされた高放射率コーティング層34の提供では、処理基板12が開口18内に設置された場合、低放射率層32のみを含む基板12の使用と比べて、そのような処理基板12が構造14または関連するパッシブ放射冷却システム10に含まれる場合、構造14の内部領域16に高い熱冷却性能が提供される。
さらに、低放射率層32の上に配置された高放射率コーティング層34により、低放射率層32のみを含む処理基板12に比べて、処理基板12に耐久性のある外層が提供される。本発明による、基板30上に配置された低放射率コーティング層および高放射率コーティング層32、34の両方を含む、そのような処理基板では、少なくとも150回の試験サイクルにわたって、許容可能な機械的ブラシ耐久性が達成され(目視観察において設置コーティング層に損傷が生じないことに対応する)。以下の実施例でさらに説明するように、試験サイクルは、ASTM D2486-17に準拠したスクラブ洗浄装置を用いて実施される。
(I 基板)
本発明において使用される基板は、図2の基板30に示すような、単一の一体的に形成された材料であってもよく、または図3のような合わせガラス組立体130のような多層基板材料であってもよい。これは、処理基板12を形成するために使用される。
ある実施形態では、図2に示すように、基板30は、対向する側に表面30A、30Bを有する単一の一体形成された材料である。これらの実施形態では、低放射率コーティング層32は、基板30の第1の側の表面30A(すなわち、第1の表面)上に配置され、高放射率コーティング層34は、低放射率コーティング層32上に配置され、低放射率コーティング層32は、基板30の第1の側の表面30Aと高放射率コーティング層34との間に配置され、第1の側の表面30Aは、第2の側の表面30B(すなわち、第2の表面)と低放射率コーティング層32との間に配置される。
ある実施形態では、構造の開口18内に設置されると、側表面30A(低放射率コーティング層32、34を含む)は、内部領域16に隣接して配置され、反対側表面30Bは、構造14の外側に向かって配置される。別の実施形態では、反対のことが生じ、側表面30A(低放射率コーティング層32、34を含む)は、構造14の外側に向かって配置され、反対の側の表面30Bは、内部領域16に隣接して配置される。
単層基板30は、硬質材料であっても、可撓性材料であってもよい。ある実施形態では、硬質または可撓性材料は、実質的に透明である。本願に記載の基板に対して使用される「実質的に透明」と言う用語は、所定の可視光範囲において、光透過率が70%以上の材料を表す。
好適な硬質で実質的に透明な単層基板30の例には、ガラス板またはパネルのような無機材料が含まれる。ガラスペインは、好ましくは車両用ガラスであり、より具体的にはソーダライムシリカガラスである。別の実施形態では、ガラスパネルは、強化ガラスパネルであり、これは、制御された熱処理または化学処理により処理された単一層ガラスパネルであり、通常のガラス(すなわち、ソーダライムシリカガラスまたはアニールガラスのような未強化ガラス)に比べて、その強度が高い。
他の実施形態では、基板30は、可撓性(すなわち、可撓性基板)であることが望ましい。これらの実施形態では、可撓性の実質的に透明な基板30の特定の例には、各種有機ポリマーを含むものが含まれる。透明性、屈折率、耐熱性、および耐久性の観点から、可撓性基板の特定の例には、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリエステル(ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンナフタレート)等)、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン6、6等)、ポリスチレン、ポリ(塩化ビニル)、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリノルボルネン、ポリウレタン、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(エチレンビニルアルコール)、ポリアクリル、セルロース(トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等)、またはそのような有機ポリマーのインターポリマー(例えば、コポリマー)を有するものが含まれる。
さらに、ある実施形態では、単層基板30は、例えば、充填剤および/または繊維で強化されてもよい。
図3A~3Dに示すような、さらに別の実施形態では、図2のような単一の一体形成された材料の形態とは異なり、基板30は、合わせガラスパネル組立体130の形態であり、内側透明シート132および外側透明シート134を含む。開口18内に設置された場合、内側透明シート132は、内部領域16に隣接して配置され、外側透明シート134は、構造体14の外側に向かって配置される。
ある実施形態では、それぞれの内側透明シート132および外側透明シート134は、基板30に関する前述のものと同じ材料から形成される。ある実施態様では、例えば、内側透明シート132および外側透明シート134は、実質的に透明なガラスのパネルである。しかしながら、他の実施形態では、内側および外側の透明シート132、134は、プラスチック、ガラス繊維、または前述のような、任意の他の好適な実質的に透明な材料であってもよい。他の実施態様において、内側および外側の透明シート132、134は、透明度の低いガラスのペインである。例えば、ガラスアセンブリ130がプライバシーガラスである場合、ガラスアセンブリ130の透過性は、実質的に低下し、従って、所定の波長範囲で0%から70%の光透過率のような、所定の波長範囲において70%未満の光透過率を有してもよい。
また、図3A~3Dに示されるように、合わせガラスパネル組立体130は、さらに、内側透明シート132と外側透明シート134との間に配置された中間層136を有する。ある実施形態では、中間層136は、内側透明シート132および外側透明シート134を結合し、合わせガラスパネル組立体130は、衝撃を受けまたは破損した際に、ガラスパネル片を維持することができる。
中間層136は、通常、光に対して実質的に透明であり、ポリビニルブチラール(PVB)のようなポリマーまたは熱可塑性樹脂を含む。しかしながら、中間層136を実施するため、他の適切な材料が利用されてもよい。また、内側および外側の透明シート132、134と同様、中間層136は、実質的に透明であり、または光に対して透過性であり、従って、内側および外側の透明シート132、134の間に中間層136を有する合わせガラスパネル組立体130は、実質的に透明であり、または光に対して透過性である。
図3A~3Dに示すような中間層136を含む実施形態では、内側透明シート132は、相互に対向する、外側および内側に面した表面132A、132Bを有する。同様に、外側透明シート134は、相互に対向する外側および内側に面した表面134A、134Bを有する。これらの実施形態では、内側に面した表面132A、134Aは、中間層136に隣接して配置され、アセンブリ130を形成し、内側に面した表面132B、134Bは、中間層136と外側に面した表面132A、134Aとの間に配置される。
ある実施形態では、図3Aに示すように、低放射率コーティング層32および高放射率コーティング層34は、内側透明シート132の外側に面した表面132Aに連続的に設置される。別の代替実施形態では、図3Bに示すように、低放射率コーティング層32、34は、内側透明シート132の内側に面した表面132Bに連続的に設置され、従って、内側に面した表面132Bと中間層136との間に配置される。さらに別の実施形態では、図3Cに示すように、低放射率コーティング層32および高放射率コーティング層34は、外側透明シート134の外側に面した表面134Aに連続的に設置される。さらに別の実施形態では、図3Dに示すように、低放射率コーティング層および高放射率コーティング層32、34は、外側透明シート134の内側に面した表面134Bに連続的に設置され、従って、内側に面した表面134Bと中間層136との間に配置される。
(II 低放射率コーティング層)
前述のように、処理基板12は、基板30上に配置された低放射率コーティング層32を有する。
低放射率コーティング層32は、1または2以上の層を有する。ただし、多くの実施形態では、これは、多層コーティングであり、各層は、所望の低放射率機能を集合的に提供するコーティング組成物から形成される。
低放射率コーティング層32は、ある量のIR(赤外)放射線を遮蔽(すなわち、反射および/または吸収)するように構成され、ある実施形態では、ある量の紫外(UV)放射線が遮蔽されるように構成され、車両の乗客室に達することが抑制される(または、IRおよび/またはUV放射線が建物の内部に到達することが抑制される)。また、低放射率コーティング層32は、可視波長範囲の放射線(すなわち、可視光)の透過の大部分が、コーティング層32を通って移動できるように構成され、従って人に視認されるような透明コーティング層32であることが考慮される。
従って、低放射率コーティング層32は、1または2以上のIR遮蔽層を有してもよく、各々は、それぞれ、銀(Ag)、ならびに/または酸化インジウムスズ、酸化亜鉛のような、透明導電性酸化物、ならびに/またはフッ素ドープ酸化スズ、ならびに/またはIR放射線を相当量遮蔽する任意の他の好適な材料のような、少なくとも1つのIR遮蔽材料を有する。IR遮蔽材料は、全てのIR放射線を遮蔽する必要はなく、その量を遮蔽するだけでよいことは、当業者には明らかである。同様に、UV遮蔽材料は、全てのUV放射線を遮蔽する必要はなく、その量を遮蔽するだけでよいことは、当業者には明らかである。
ある実施形態では、IR遮蔽層は、少なくとも一対の誘電体層の間に設けられる。誘電体層の例には、窒化ケイ素、酸化チタン、酸窒化ケイ素、酸化スズ、および/または他の種類の金属-合金-酸化物、および/または金属-合金-窒化物が含まれる。他の種類の金属酸化物の例には、これに限られるものではないが、亜鉛スズ酸化物、アルミニウム亜鉛酸化物、ニッケルクロム酸化物、酸化銀、および酸化亜鉛が含まれる。ある実施形態では、一対の誘電体層の間に配置されていることに加えて、各IR遮蔽層は、ある材料で構成された、またはある材料を含む、一対の接触層の間に設けられてもよい。材料は、酸化物および/またはニッケルクロム窒化物、または他の任意の好適な材料であってもよい。
通常、低放射率コーティング層32は、基板30に設置された1または2以上の誘電体層(すなわち、金属酸化物および/または金属窒化物のバリア層)を有し、さらに、1または2以上のシード層(典型的には、金属酸化物の1または2以上の層)、さらに、銀の1または2以上の層、さらに、1または2以上の保護層(典型的には、金属、金属酸化物、金属窒化物、またはそれらの任意の組み合わせの1つ以上の層)を有してもよい。
低放射率コーティング層32を形成する際に使用されるある例示的な低放射率コーティング組成物は、AGCガラスヨーロッパ社から市販されているIRIS中性コーティング組成物であり、これは、マグネトロンスパッタリングプロセスにより基板30の上に直接成膜された、異なる薄い金属コーティング(金属酸化物および銀の各種層を含む)の複合積層物である。
低放射率コーティング層32を形成する際に使用される他の例示的な低放射率コーティング組成物は、酸化銀組成物、インジウムスズ酸化物組成物、フッ素ドープ酸化スズ組成物、および銀ベースの組成物(単一、二重、および三重の銀コーティング組成物)を含む。低放射率コーティング層32の形成に使用される、さらに別の一例としての低放射率コーティング組成物は、2011年3月8日に発行され、AGCフラットガラスノースアメリカ社に譲渡された米国特許第7,901,781号、および2017年7月18日に発行され、AGCガラスヨーロッパ社に譲渡された米国特許第9,709,717号に記載されている。これらの内容は、全体が参照により本願に取り入れられている。
低放射率コーティング層32は、前述の正確なコーティングまたは個々の層に限定されないことが留意される。任意の好適な低放射率コーティング層32が、本発明の別の実施形態において使用されてもよい。
ある実施形態では、低放射率コーティング層32は、基板上に、50nmから500nm(すなわち、0.05μmから0.5μm)の範囲の厚さで配置され、例えば、130 nmから350 nm、例えば、150nmから250nm、例えば約200nmのような厚さで配置される。
(III 高放射率コーティング層)
また、前述のように、処理基板12は、低放射率コーティング層32の上に配置された高放射率コーティング層34を有する。
高放射率コーティング層34は、処理基板12に改善されたパッシブ放射冷却を提供し、下側の低放射率コーティング層32、基板30、および車両20の乗客室24(処理基板12がフレーム22の開口内に導入される用途の場合)から熱が除去される。また、高放射率コーティング層34により、下側にある低放射率コーティング層32よりも硬く、より耐久性のある外側コーティング層が提供される。
高放射率コーティング層34は、一般式がSixOyCzの高放射率コーティング組成物で形成される。ここで、下付き文字x、yおよびzは、高放射率コーティング組成物中のケイ素、酸素および炭素原子の重量%比を表す。特に、一般式がSixOyCzの高放射率コーティング組成物において、xは、10~80重量%の範囲であり、yは、20~90重量%の範囲であり、zは、2~50重量%の範囲であり、x+y+zの合計は、100重量%である。x、yおよびzの相対量は、特定のパッシブ放射コーティングシステム10に対する応用光学仕様に基づき、前述の範囲内で変化してもよい。
一般式SixOyCzのある例示的な高放射率組成物は、一般式Si30O60C10による組成物であり、ここで、下付き文字30、60および10は、それぞれ、シリコン、酸素、および炭素の重量%を表す(すなわち、Si30O60C10は、下付き文字30、60および10がモル比を表す組成物を表していない)。
ある実施形態では、低放射率コーティング層14への適用のための一般式SixOyCzの高放射率組成物は、テトラメチルジシロキサン(TMDSO)、TSA、シラン、HMDSOのような、ケイ素系の有機金属前駆体から形成されてもよい。
特に、前述の前駆体は、リニア中空カソードPECVDプロセスを用いて、高放射率コーティング組成物に変換された。ある例示的な方法では、リニア中空カソードPECVDプロセスで使用される中空カソード電極は、プラズマガス用の入口およびノズル出口のアレイを有する、インライン水冷リニア閉止管(キャビティ)を有する。反応性プラズマガスとして使用される酸素は、入口ポートを介して電極キャビティに注入される。電力の支援により、電極キャビティ内の酸素が点火され、キャビティ内に高密度プラズマが形成される。プラズマは、複数のノズルのアレイを介して成膜チャンバ内に放射される。成膜の間、プロセスチャンバ内に前駆体蒸気が注入され、(予め設置された低放射率コーティング層32を含む)基板12の近傍で高密度酸素プラズマと相互作用が生じる。酸素プラズマ/前駆体の相互作用により、前駆体材料の解離が生じ、シリコンが酸素と結合し、低放射率コーティング層32の上に成膜される一般式SixOyCzにより、高密度高放射率コーティング層34が形成される。一方、前駆体の残りの有機残留物は、チャンバからポンプ処理され、排気される。
ある実施形態では、(前述のような前駆体を用いたPECVDを介して)低放射率コーティング層32の上に、高放射率コーティング層34が、3,000~50,000nm(すなわち、3~50μm(ミクロン))の範囲の厚さまで、例えば、5,000~20,000nmの厚さまで、配置される。処理基板12が車両14のサンルーフ開口18D内に設置される場合、高放射率コーティング層34の厚さは、10,000~50,000nmの範囲であってもよい。逆に、処理基板12が車両14の側窓開口18C内に設置される場合、高放射率コーティング層34の厚さは、3,000~10,000nmの範囲であってもよい。
(IV 処理基板を製造する方法)
また、本発明は、前述の低放射率コーティング組成物および高放射率コーティング組成物を用いて、処理基板を製造する方法に関する。各々は、本発明による。
本方法は、基板が、図2に示されているように、一体的に形成された、または単一の透明基板30であるか、または図3に示されているように、合わせガラスア組立体130として形成されるかに応じて、わずかに変更される。
図2のように、基板30の使用に関し、本方法は、前述のように、基板30を提供することにより開始される。好ましくは、基板30は、当業者には良く知られた溶媒または適切な洗浄処理を用いて洗浄される。例えば、基板30は、真空コーティングの要求仕様を満たすため、まず、石鹸水および/またはCeO2溶液などにより洗浄され、その後、脱イオン水でリンスされ、圧縮空気を用いて乾燥されてもよい。
本方法は、基板30の表面30Aまたは30Bの少なくとも一部に、低放射率コーティング組成物を設置することで継続され、基板30上に設置された低放射率コーティング層32が形成される。低放射率コーティング組成物の設置方法は、特に限定されず、これは、化学気相成膜(CVD)法、プラズマ強化化学気相成膜(PECVD)法、マグネトロンスパッタリング、イオンビーム支援成膜法などにより、組成物を設置するステップを有してもよい。ある実施形態では、設置された低放射率コーティングは、低放射率コーティング層32を形成し、これは、前述のように、50から500nm(すなわち、0.05から0.5μm)の厚さ、例えば130から350nm、150から250nm、例えば約200nmのような厚さを有する。
次に、本方法は、形成された低放射率コーティング層32に高放射率コーティング組成物を設置することにより継続され、高放射率コーティング層34が形成される。低放射率コーティング層32は、それぞれの表面30Aまたは30Bと高放射率コーティング層34との間に配置される。設置の方法は、低放射率コーティング組成物の設置方法と同じであっても、異なってもよく、スプレー塗布、浸漬塗布、拭き取り塗布等により、高放射率コーティング組成物を設置するステップを有してもよい。ある実施形態では、プラズマ強化化学気相成膜プロセス(PECVD)法が使用される(前述のように、シリコン系の有機金属前駆体は、前述のように、成膜の前に、高放射率コーティング組成物に変換される)。ある実施形態では、設置された高放射率コーティングは、高放射率コーティング層34を形成し、これは、前述のように、3,000から50,000nm(すなわち、3~50μm)の厚さ、例えば、5,000から20,000nmのような厚さを有する。
基板としての合わせガラス組立体130の使用に関し、処理基板12の形成に使用される方法は、層32、34が、外側に面した表面132A、134Aに配置されるか、または内側に面した表面132B、134Bに配置されるかに依存する。
図3Aまたは3Cのように、層32、34が、外側に面した表面132A、134A上に配置される場合、合わせガラス組立体130は、中間層136とともに、予め形成されてもよい。中間層は、それぞれの内側に面した表面132B、134Bの間に配置され、好ましくは、それらに結合される。層32、34を設置する方法は、前述の方法と同様の方法で実施され、層32、34は、一体形成された基板30に設置され、低放射率コーティング組成物は、外側に対向する表面132A、134Aの1つに設置され、外側に対面した表面132Aまたは134Aのそれぞれの1つに配置された低放射率コーティング層32が形成される。その後、形成された低放射率コーティング層32に高放射率コーティング組成物が設置され、外側に対面した表面132Aまたは134Aの反対側のそれぞれの1つと反対の低放射率コーティング層に配置された、高放射率コーティング層34が形成される。
しかしながら、図3Bまたは3Dのように、層32、34が、内側に面した表面132B、134B上に配置される場合、合わせガラスア組立体130は、それぞれの内側に面した表面132B、134Bの間に配置され、好ましくは、それらに結合された中間層136を有するように、予め形成することはできない。その代わり、層32、34は、中間層136が透明シート132、134の間に配置され、好ましくは結合される前に、それぞれの内側に面した表面132Bまたは134Bに設置される必要がある。
記載の容易化のため、このような処理基板12を形成する方法では、図3Bのように、層32、34が、第1の透明シート132の内側と面した表面132Bに設置される。ただし、同じ方法を用いて、層32、34が、第2の透明シート134の内側に面した表面134Bに設置されるようにすることもできる。
本方法は、前述のように、透明シート132、134を洗浄し、リンスし、および乾燥することで開始されることが好ましい。次に、本方法は、それぞれの内側に面した表面132Bの少なくとも一部に、低放射率コーティング組成物を設置することにより継続され、内側に面した表面132Bに配置された低放射率コーティング層32が形成される。低放射率コーティング組成物の設置方法は、限定されず、これは、前述の方法のいずれか(CVD、PECVD、マグネトロンスパッタリング等)を含む。好ましくは、複数の層が適用される場合、後続の層のそのような設置は、前の層の約30秒以内に行われる。ある実施形態では、設置された低放射率コーティングにより、内側に面した表面132A上に低放射率コーティング層32が形成され、これは、前述のように、50から500nm(すなわち、0.05から0.5μm)の厚さを有し、例えば、130から350nm、例えば、150から250nm、例えば約165nmの厚さを有する。
次に、本方法は、形成された低放射率コーティング層32の上に高放射率コーティング組成物を設置することにより継続され、高放射率コーティング層34が形成される。設置の方法は、低放射率コーティング組成物の設置の場合と同じであっても、異なっていてもよく、前述の方法(スプレー塗布、浸漬塗布、拭き取り塗布、PECVDなど)のいずれかにより、高放射率コーティング組成物を設置するステップを有してもよい。ある実施形態では、設置された高放射率コーティングは、前述のように、高放射率コーティング層34を形成し、3,000から50,000nm(すなわち、3から50μm)の厚さ、例えば5,000から20,000nmの厚さを有する。
次に、必要な場合、形成された高放射率層34の内側に面した表面132Bに対向する外表面を溶媒で拭き取ってもよい。
次に、中間層136が第1および第2の透明シート132、134の間に導入される。中間層136は、一方の側で高放射率層34に隣接し、反対側で、第2の透明シート134の内側に面した表面134Bと隣接する。
次に、中間層136は、一方の側で高放射率層34の各々に結合され、
第2透明シート134の内側に面した表面134Bに隣接され、処理基板12が形成されてもよい。
最後に、必要な場合、製造された処理基板12は、イソプロピルアルコールまたはアセトンのような溶媒を用いて洗浄されてもよい。より具体的には、第1および第2の透明シート132、134の外側に面した表面132A、134Aは、イソプロピルアルコールまたはアセトンのような溶媒を用いて洗浄されてもよい。
本発明の処理基板12は、輸送産業における輸送機器用の物品として使用されてもよい。輸送機器用の物品は、例えば、電車、自動車、船舶、航空機、窓ガラス(前面ガラス、側面ガラスまたは後面ガラス)、ミラーまたはバンパーの本体であってもよい。
特に、本発明の処理基板は、自動車またはトラックのような車両の窓ガラスとして利用されてもよい。特に、本発明の処理基板は、自動車もしくはトラックのような車両のサイド窓ガラスとして、または同じ車両もしくはトラックのサンルーフとして利用されてもよい。
以下、実施例を参照して本発明について説明する。ただし、本発明は、そのような特定の実施例に限定されるものではない。
(実施例)
本願で提供される実施例では、低放射率コーティング層および高放射率コーティング層の導入の有無によるガラス基板の特性を比較するため、ある試験条件下で、サンプルの光放射率、耐久性、および冷却能力について評価した。その結果、以下に記載されるように、低放射率コーティング層のみを有する未処理基板または基板に比べて、本発明による低放射率コーティング層と高放射率コーティング層の組み合わせを有する処理基板の改善された特性が確認された。
(低放射率コーティング組成物および高放射率コーティング組成物)
実施例で使用された低放射率コーティング組成物は、前述のように、AGCヨーロッパから市販されているIRIS中性コーティング組成物であった。
実施例で使用された高放射率コーティング組成物は、一般式がSixOyCzであり、ここで、xは30重量%、yは60重量%、zは10重量%である。
(処理基板の製造方法)
本発明において評価された処理基板の製造方法は、以下の通りであった。
まず、1.6から6mmの範囲の厚さを有するソーダライムシリカガラスの硬質ガラスパネルを取得し、これを2%のCeO2溶液で洗浄した。次に、ガラスパネルを脱イオン水でリンスし、圧縮空気を用いて乾燥した。
次に、いくつかのサンプルでは、前述のように、マグネトロンスパッタリングにより、低放射率コーティング組成物をガラス基板上の1または2以上の層に、約0.3μmの厚さまで設置した。
特に、マグネトロンスパッタリングを用いて、AGCヨーロッパから市販されているIRIS中性コーティング組成物をガラス表面上に成膜した。目標の全厚さは、約100から450nm(約1000~4500Å)である。特に、IRIS中性コーティング組成物は、以下のように、ガラス基板上に層が連続するように、(すなわち、磁気スパッタリングを介して)ガラス基板上に設置した:金属酸化物のバリアコーティングの1または2以上の層と、約50から300Åのターゲット厚さで設置された金属酸化物のシードコーティングの1または2以上の層と、10~100Åのターゲット厚さで設置された銀の1または2以上の層と、10~50Åのターゲット厚さで設置された金属の保護コーティングの1または2以上の層。
次に、いくつかのサンプルにおいて、PECVDにより、一般式がSi30O60C10の高放射率コーティング組成物を低放射率コーティング層上に設置し、厚さが約5μmの高放射率コーティング層を形成した。
特に、TMDSOテトラメチルジシロキサン(TMDSO)を前駆体として用い、リニア中空カソードPECVDプロセスを用いて、これを高放射率コーティング組成物に変換した。特に、リニア中空カソードPECVDプロセスで使用される中空カソード電極は、プラズマガス用の入口およびノズル出口のアレイを有する、インライン水冷却リニア閉管(キャビティ)を有する。反応性プラズマガスとして用いた酸素は、入口ポートを介して電極キャビティに注入された。電力の支援により、電極キャビティ内の酸素が点火され、キャビティ内に高密度プラズマが形成された。複数のノズルのアレイを介して、プラズマが成膜チャンバ内に放射された。成膜の間、TMDSO前駆体蒸気が処理チャンバ内に注入され、基板(先に設置した低放射率コーティング層を含む)の近傍で高密度酸素プラズマと相互作用された。酸素プラズマ/前駆体相互作用は、TMDSO前駆体の解離につながり、シリコンが酸素と結合され、一般式がSi30O60C10の高密度高放射率コーティング層が形成された。これは、約5μmの厚さで低放射率コーティング層の上に成膜された。一方、TMDSO前駆体の残りの有機残留物は、チャンバからポンプ排出され、排気された。
最後に、形成された処理基板は、イソプロピルアルコールまたはアセトンのような溶媒を用いて洗浄された。
(光放射用のサンプルの初期評価)
前述の方法で形成された、硬質ガラスパネル単独、低放射率コーティング層(下記の表1に示すlow-Eコーティング)を含む硬質ガラスパネル(下記の表1に示すガラス)、および低放射率コーティング層と高放射率コーティング層(下記の表1に示すhigh-Eコーティング)の両方を含む硬質ガラスパネルの各サンプルについて、まず、FTIR分光光度計(フーリエ変換赤外分光計)を用いて、近赤外波長範囲(NIR、0.75から2.5μmの波長に対応)、およびパッシブ冷却範囲(8から13μmの波長に対応)の範囲の波長で、光放射率を評価した。サンプルは、前述のように、0から1までの指標で評価した。
Figure 0007354305000001
結果を表1に示す。表1から、硬質ガラス基板に低放射率コーティング層を導入することにより、近赤外線範囲およびパッシブ冷却範囲両方において、光放射率が0.25未満のレベルまで低下し、値が硬質ガラス基板単独の対応する値よりも小さくなっていることが示されている。また、表1には、さらに、低放射率層を含む硬質ガラス基板に高放射率コーティング層を導入することにより、パッシブ冷却範囲において、光放射率が0.8を超える値まで増加し、硬質ガラス基板単独の値に近づくことが示されている。
(サンプルの耐久性の評価)
また、ガラス基板に設置された低放射率コーティング層を有するサンプル、および低放射率コーティング層と高放射率コーティング層の両方を有するサンプルについて、ASTM D2486-17に規定されている壁塗料摩耗抵抗試験法を用いて、機械的ブラシ試験耐久性を評価した。
ASTM D2486-17では、まず、被コーティング基板は、表面欠陥が目視で評価され、表面欠陥が観察されない場合に、試験に進むことが許容される。リニア摩耗試験装置が試験に使用された。この装置には、ステンレス鋼ブラシホルダにナイロン毛ブラシが取り付けられており、177gの重量がリニア摩耗試験装置に付加され、総重量が454g(約16オンス、すなわち1ポンド)にされる。リニア摩耗試験装置は、コーティング基板の外表面に配置され、コーティング基板の外表面に沿った長さが約3.5インチ(約9cm)の毛を有するブラシを用いて、約20インチ(約50cm)の所定のストローク長で、前後に移動される。1回の試験サイクルは、試験装置の1ストロークの移動に対応し、これは、基板に沿ったリニア摩耗試験装置の1回の後方および前方の移動で構成される。試験装置は、50回および150回の試験サイクル後に除去され、コーティング基板の表面欠陥が目視で評価される。目視観察により、コーティング基板の外側表面層に損傷がない場合、コーティング基板は、許容可能な機械的ブラシ耐久性を有すると判断される。逆に、目視観察において、コーティング基板の外側表面層に損傷があった場合、コーティング基板は、機械的ブラシ耐久性が許容できないと見なされる。
前述のように、この例では、低放射率コーティングのみを有する硬質ガラスパネル、および低放射率コーティングと高放射率コーティングの両方を有する硬質ガラスパネルが、前述の手順に従って評価された。表2には、結果を示す。
Figure 0007354305000002
表2に示された結果から、低放射率コーティング層と高放射率コーティング層の両方を有する試験サンプルでは、低放射率コーティング層のみを有する試験サンプルと比較して、機械的ブラシ試験耐久性が大幅に改善されたことが確認される。
(サンプルの冷却能力のさらなる評価)
また、ガラス基板単独のサンプル、ガラス基板上に配置された低放射率コーティング層を有するサンプル、およびガラス基板上に配置された低放射率層と高放射率層の両方を有するサンプルについて、冷却能力が評価された。
図4に示すように、サンプルを評価するため、合板(12インチ×12インチ×24インチ)で2つの同一の木箱200を形成した。各箱は、開放された上部201を有し、箱200の内部203内の内壁に配置された黒色繊維カバー202を有する。ボックス200の各々の内部の開放された上部201から5mmの位置に、熱電対204が設置され、ボックス200の内部203内の空気温度が測定される。
2つのボックス200は、各々パレット206上に配置され、十分な間隔をあけて配置され、任意のノードの陰の影響が排除された。現実世界の環境条件をシミュレーションするため、パレット206は、外部に配置された。熱電対208をパレット206に結合し、各実験の外部参照空気温度を測定した。熱電対204、208は各々、制御器211に電気的に結合され、制御器211は、熱電対204、208から受信される測定空気温度が記録された。
低放射率層および高放射率層32、34を有するまたは有さない、ガラス基板30の12インチ×12インチの試験サンプルが、ボックス200のそれぞれの上面201に沿って配置された。より具体的には、2つのボックスの第1の200Aの開放上部201に、参照試験サンプル210A(すなわち、未コーティングガラス基板30)が配置される一方、各種処理基板210Bの試験サンプル(すなわち、ガラス基板30上に配置された低放射率コーティング層32を有する処理サンプル12、またはガラス基板30上に配置された低放射率コーティング層32、34の両方を有するサンプル)が、2つのボックスの第2の200Bの開放上部201に配置された。サンプル210A、210Bの各々の試験は、3時間(午後12時から午後3時のEST)にわたって行われ、ボックス200A、200Bの内部領域の温度測定は、それぞれの熱電対204により継続的に行われ、パレット206の温度測定は、熱電対208により連続的に行われる。結果は、制御器211に記録される。
試験の結果を図5にグラフ化して示す。低放射率層単独の導入、または剛性パネル上における低放射率層と高放射率層の組合せの導入により、未処理ガラスサンプルと比較して、木箱内部の温度が低下する結果が得られた。周囲温度は、試験を通して、概ね25℃から30℃の間で一定であり、温度の低下は、概ね約5℃から10℃の冷却であることを示す。さらに、硬質ガラスパネル上に配置された高放射率層および低放射率層の両方を有する試験サンプルでは、低放射率層のみを有するサンプルと比較して、木箱内の温度のさらなるわずかの低下が生じるという結果が示された。
本発明を例示的な方法で説明した。使用された用語は、限定的なものではなく、記載の用語の性質を表すものであることが理解される。前述の教示に照らして、本発明の多くの修正および変形が可能であることは、当業者には明らかである。従って、添付の特許請求の範囲内において、参照番号は、単に便宜上のものであり、いかなる意味でも限定するものではなく、本発明は、具体的に記載されたもの以外の方法で実施されてもよいことが理解される。

Claims (15)

  1. 処理基板であって、
    基板と、
    前記基板上に配置された低放射率コーティング層であって、低放射率コーティング組成物から形成された、低放射率コーティング層と、
    前記低放射率コーティング層上に配置された高放射率コーティング層であって、前記低放射率コーティング層は、前記高放射率コーティング層と前記基板との間にあり、前記高放射率コーティング層は、一般式がSixOyCzの炭素ドープシリコン酸化物を有する高放射率コーティング組成物から形成される、高放射率コーティング層と、
    を有し、
    ここで、x、yおよびzは、前記高放射率コーティング組成物中のケイ素、酸素、および炭素原子の重量%比を表し、
    xは10から80重量%であり、yは20から90重量%であり、zは2から50重量%であり、合計x+y+zは、100重量%であり、
    前記高放射率コーティング層は、3から50μmの範囲の厚さを有する、処理基板。
  2. 当該処理基板は、6μm未満の波長で0超から0.3までの放射率を有し、8μm~13μmの範囲の波長で0.7から1.0未満の放射率を有し、
    前記基板は、第1の表面、および対向する第2の表面を有するガラスパネルを有し、
    前記低放射率コーティング層は、前記第1の表面と前記高放射率コーティング層との間に配置される、請求項1に記載の処理基板。
  3. 前記基板は、合わせガラス組立体を有し、該合わせガラス組立体は、
    内側に面した表面と、反対側の外側に面した表面とを有する第1の透明シートと、
    内側に面した表面と、反対側の外側に面した表面とを有する第2の透明シートと、
    前記第1および第2の透明シートの各々の前記内側に面した表面の間に配置されたポリマーの中間層と、
    を有し、
    前記低放射率コーティング層は、前記第1の透明シートの前記内側に面した表面または前記外側に面した表面の一方に配置される、請求項1または2に記載の処理基板。
  4. 前記低放射率コーティング層は、前記第1の透明シートの前記内側に面した表面に配置され、前記高放射率コーティング層は、前記低放射率コーティング層と前記中間層との間にあり、または
    前記低放射率コーティング層は、前記第1の透明シートの前記外側に面した表面に配置され、前記低放射率コーティング層は、前記高放射率コーティング層と前記第1の透明シートとの間にある、請求項3に記載の処理基板。
  5. ASTM D2486-17に従って試験された少なくとも150試験サイクルにわたって、目視で許容される機械的ブラシ耐久性を有し、および/または
    当該処理基板は、8μmから13μmの範囲の波長で0.8から1.0未満の放射率を有し、6μm未満の波長で0から0.1の間の放射率を有し、および/または
    前記低放射率コーティング層は、0.05から0.5μmの範囲の厚さを有し、および/また
    前記低放射率コーティング組成物は、酸化銀、インジウムタングステン酸化物、またはフッ素ドープ酸化スズを含む透明導電性コーティング組成物を有する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の処理基板。
  6. システムであって、
    内部領域および開口を定める構造と、
    前記開口内に配置された、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の処理基板と、
    を有し、
    前記処理基板は、該処理基板を介して、光が前記内部領域に向かう方向に透過した際、前記構造の前記内部領域から熱を除去する、システム。
  7. 前記基板は、第1の表面および対向する第2の表面を有するガラスパネルを有し、
    前記処理基板は、前記高放射率層が前記内部領域に隣接し、前記高放射率層が前記内部領域と前記低放射率層との間に配置されるように、前記開口内に配置される、請求項6に記載のシステム。
  8. 前記基板は、第1の表面および対向する第2の表面を有するガラスパネルを有し、
    前記処理基板は、前記第2の表面が前記内部領域と隣接し、前記ガラスパネルが前記内部領域と前記低放射率コーティング層との間に配置されるように、前記開口内に配置される、請求項6に記載のシステム。
  9. 前記基板は、請求項3または4に記載の前記合わせガラス組立体を有し、
    前記処理基板は、前記第1の透明シートが前記内部領域と前記第2の透明シートとの間となるように、前記開口内に配置され、および/または
    前記基板は、前記合わせガラス組立体を有し、前記処理基板は、前記第2の透明シートが前記内部領域と前記第1の透明シートとの間になるように、前記開口内に配置される、請求項6に記載のシステム。
  10. 処理基板を製造する方法であって、
    基板上に低放射率コーティング組成物を設置して、低放射率コーティング層を形成するステップと、
    前記形成された低放射率コーティング層の上に高放射率コーティング組成物を設置して、高放射率コーティング層を形成するステップであって、前記高放射率コーティング組成物は、一般式がSixOyCzの炭素ドープケイ素酸化物を有する、ステップと、
    を有し、
    ここで、x、yおよびzは、前記高放射率コーティング組成物中のケイ素、酸素、および炭素原子の重量%比を表し、
    xは10から80重量%であり、yは20から90重量%であり、zは2から50重量%であり、合計x+y+zは、100重量%であり、
    前記形成された高放射率コーティング層は、3から50μmの範囲の厚さを有する、方法。
  11. 前記基板は、第1の表面、および対向する第2の表面を有するガラスパネルを有し、
    前記設置された低放射率コーティング組成物は、前記第1の表面と前記設置された高放射率コーティング層との間に配置される、請求項10に記載の方法。
  12. 前記低放射率コーティング組成物を設置するステップは、基板の表面の少なくとも一部に低放射率コーティング組成物をスパッタリングして、低放射率コーティング層を形成するステップを有し、
    前記低放射率コーティング組成物は、酸化銀、インジウムタングステン酸化物、またはフッ素ドープ酸化スズを含む透明導電性コーティング組成物を有する、請求項11に記載の方法。
  13. 前記基板は、内側に面した表面と、反対側の外側に面した表面とを有する第1の透明シートを有し、
    前記低放射率コーティング組成物を設置するステップおよび前記高放射率コーティング組成物を設置するステップは、
    前記第1の透明シートの前記内側に面した表面または外側に面した表面のいずれか一方に、前記低放射率コーティング組成物を設置して、前記第1の透明シート上に配置された前記低放射率コーティング層を形成するステップと、
    前記形成された低放射率コーティング層上に前記高放射率コーティング組成物を設置して、前記高放射率コーティング層を形成するステップであって、前記高放射率コーティング組成物は、一般式がSixOyCzの炭素ドープケイ素酸化物を有する、ステップと、
    を有し、
    ここで、x、yおよびzは、前記高放射率コーティング組成物中のケイ素、酸素、および炭素原子の重量%比を表し、
    xは10から80重量%であり、yは20から90重量%であり、zは2から50重量%であり、合計x+y+zは、100重量%であり、
    当該方法は、さらに、
    内側に面した表面、および反対側の外側に面した表面を有する第2の透明シートを提供するステップと、
    中間層を提供するステップと、
    前記第1の透明シートと前記第2の透明シートの間にポリマーの中間層を結合するステップであって、前記第1の透明シートの前記内側に面した表面は、前記第1の透明シートの前記外側に面した表面と前記ポリマーの中間層の間となり、前記第2の透明シートの前記内側に面した表面は、前記第2の透明シートの前記外側と面した表面と前記ポリマーの中間層の間となる、ステップと、
    を有する、請求項12に記載の方法。
  14. 前記低放射率コーティング組成物を設置するステップは、提供された前記第1の透明シートの前記内側に面した表面または前記外側に面した表面のいずれか一方に、低放射率コーティング組成物をスパッタリングして、前記提供された第1の透明層の上に配置された低放射率コーティング層を形成するステップを有し、および/または
    前記形成された低放射率コーティング層は、0.05から0.5μmの範囲の厚さを有し、および/または
    前記形成された低放射率コーティング層の上に高放射率コーティング組成物を設置するステップは、プラズマ強化化学気相成膜法により、前記形成された低放射率コーティング層上に高放射率コーティング組成物を設置し、高放射率コーティング層を形成するステップを有する、請求項13に記載の方法。
  15. 前記処理基板は、ASTM D2486-17に従って試験された少なくとも150試験サイクルにわたって、目視で許容される機械的ブラシ耐久性を有し、
    前記処理基板は、8μmから13μmの波長範囲において0.8以上1.0未満の放射率を有し、6μm未満の波長で0から0.1の間の放射率を有し、および/または
    前記低放射率コーティング層は、0.05から0.5μmの範囲の厚さを有し、および/または
    前記低放射率コーティング組成物は、酸化銀、インジウムタングステン酸化物、またはフッ素ドープ酸化スズを含む透明導電性コーティング組成物を有する、請求項9に記載のシステム。
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