KR20180117616A - 지르코늄 및 알루미늄의 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 상층을 포함하는 물품 - Google Patents
지르코늄 및 알루미늄의 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 상층을 포함하는 물품 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180117616A KR20180117616A KR1020187023864A KR20187023864A KR20180117616A KR 20180117616 A KR20180117616 A KR 20180117616A KR 1020187023864 A KR1020187023864 A KR 1020187023864A KR 20187023864 A KR20187023864 A KR 20187023864A KR 20180117616 A KR20180117616 A KR 20180117616A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- zirconium
- protective layer
- aluminum
- article
- Prior art date
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 134
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 59
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 claims description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 22
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 19
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 7
- NCXOIRPOXSUZHL-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ca].[Na] Chemical compound [Si].[Ca].[Na] NCXOIRPOXSUZHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 3
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 claims description 2
- 230000003678 scratch resistant effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 51
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 28
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 27
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 20
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 14
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 9
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 9
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 5
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 3
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 description 2
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N oxotin;zinc Chemical compound [Zn].[Sn]=O KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N zirconium nitride Chemical compound [Zr]#N ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OXBLVCZKDOZZOJ-UHFFFAOYSA-N 2,3-Dihydrothiophene Chemical compound C1CC=CS1 OXBLVCZKDOZZOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZASAAIJIFDWSB-CKPDSHCKSA-N 8-[(1S)-1-[8-(trifluoromethyl)-7-[4-(trifluoromethyl)cyclohexyl]oxynaphthalen-2-yl]ethyl]-8-azabicyclo[3.2.1]octane-3-carboxylic acid Chemical compound FC(F)(F)C=1C2=CC([C@@H](N3C4CCC3CC(C4)C(O)=O)C)=CC=C2C=CC=1OC1CCC(C(F)(F)F)CC1 PZASAAIJIFDWSB-CKPDSHCKSA-N 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920007925 Ethylene chlorotrifluoroethylene (ECTFE) Polymers 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFJRGWXELQQLSA-UHFFFAOYSA-N azanylidyneniobium Chemical compound [Nb]#N CFJRGWXELQQLSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N ethene;1,1,2,2-tetrafluoroethene Chemical group C=C.FC(F)=C(F)F QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920002578 polythiourethane polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C03C17/23—Oxides
- C03C17/245—Oxides by deposition from the vapour phase
-
- 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
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3626—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer one layer at least containing a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
- B32B37/24—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer not being coherent before laminating, e.g. made up from granular material sprinkled onto a substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B38/0008—Electrical discharge treatment, e.g. corona, plasma treatment; wave energy or particle radiation
-
- 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
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
-
- 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
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3644—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the metal being silver
-
- 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
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
- C03C17/3657—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer the multilayer coating having optical properties
- C03C17/366—Low-emissivity or solar control coatings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
- B32B37/24—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer not being coherent before laminating, e.g. made up from granular material sprinkled onto a substrate
- B32B2037/243—Coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
- B32B37/24—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer not being coherent before laminating, e.g. made up from granular material sprinkled onto a substrate
- B32B2037/246—Vapour deposition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/20—Inorganic coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
- B32B2307/584—Scratch resistance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/71—Resistive to light or to UV
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2551/00—Optical elements
-
- 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
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/23—Mixtures
-
- 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
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/25—Metals
- C03C2217/251—Al, Cu, Mg or noble metals
- C03C2217/254—Noble metals
- C03C2217/256—Ag
-
- 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
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- 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
-
- 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
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
- C03C2218/154—Deposition methods from the vapour phase by sputtering
- C03C2218/156—Deposition methods from the vapour phase by sputtering by magnetron sputtering
-
- 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
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
- C03C2218/32—After-treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Wrappers (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
본 발명은 지르코늄 및 알루미늄의 혼합 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 긁힘-저항성 보호 층을 포함하는 코팅에 의해 완전히 또는 부분적으로 덮인 기판을 포함하는 물품에 관한 것이다.
Description
본 발명은 특히 기판 상에 침착된 얇은 무기 층의 분야에 관한 것이다. 기판은 유리, 중합체, 금속 또는 세라믹으로 제조될 수 있지만, 유리하게는 유리로 제조된다.
더 특히, 본 발명은 얇은 투명 보호 층, 특히, 기판에 큰 긁힘 저항성, 낮은 마찰 계수 및 높은 열 안정성을 주는 단단한 물질의 층으로 덮인 기판을 포함하는 물품에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 그러한 물품을 제조하는 방법 및 또한, 많은 응용에서, 특히, 실내 장식 분야에서, 하지만 또한, 건물용 글레이징 분야에서 또는 차량용 글레이징 분야에서의 그의 용도를 겨냥한다.
강인화된 유리 표면, 특히 화학적으로 강인화된 유리를 제외하고는, 유리 표면은 높은 마찰 계수를 가지고 그다지 긁힘 저항성이 아니다. 그러나, 그러한 처리는 제조 공정에서 추가 비용을 수반한다. 따라서, 대안을 찾아야 한다.
적외선에 작용하도록 의도된 물품은 진입하는 태양 에너지의 양을 감소시키는 것을 겨냥하는 "태양 제어" 글레이징 및/또는 건물 또는 차량 밖으로 소산되는 에너지의 양을 감소시키는 것을 겨냥하는 "저-방사율" 글레이징에 이용된다. 그러한 물품은 적어도 1개의 기능성 층을 포함하는 적외선에 작용하는 얇은 층들의 스택으로 코팅된 적어도 1개의 기판을 포함한다. 기능성 층은 유전체 물질을 기재로 하는 적어도 2개의 층 사이에 침착된다.
이 스택의 기계적 강도는 종종 불충분하고, 기능성 층이 은-기재 금속 층(또는 은 층)일 때는 더욱더 불충분하다. 이 낮은 강도는 짧은 기간 내에 결함, 예컨대 긁힘의 출현, 또는 심지어, 정상 조건 하에서 스택의 이용 동안에 스택의 전체 또는 부분 탈착에 의해 반영된다. 모든 결함 또는 긁힘은 코팅된 기판의 미적 외관 뿐만 아니라 그의 광학적 및 에너지 성능 질을 손상시키기 쉽다.
따라서, US 2014/0220360은 열처리 단계를 포함하는 긁힘-저항성 코팅된 물품의 제조 방법을 서술한다. 이 열처리 후, 구리, 특히 구리 산화물로 도핑된 지르코늄 산화물 및/또는 질화물의 층으로 코팅된 물품은 긁힘-저항성임을 증명한다. 그러나, 상기 문헌에 개시된 코팅은 이 열처리가 없으면 감소된 긁힘 저항성을 나타낸다는 것이 발견되었다.
그런데, 일정한 수의 응용의 경우에는, 최적의 긁힘 저항성을 갖는 유리 기판을 가질 수 있는 것이 유용하지만, 유리 기판을 열처리, 예를 들어 열 강인화를 겪게 하는 것이 필요하지 않다.
따라서, 긁힘과 관련해서 강인화가능한 물품, 즉, 강인화되도록 의도될 수 있거나 또는 강인화되도록 의도될 수 없는 물품의 표면 보호를 허용하는, 낮은 마찰 계수를 갖는 저항성 코팅이 필요하고, 이 긁힘 저항성은 임의의 추가 처리에 의존하지 않고, 열처리, 예를 들어 강인화 유형의 열처리에 더욱더 의존하지 않는다.
모든 예상과 반대로, 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물의 코팅이 이와 같이 코팅된 물품을 긁힘으로부터 효율적으로 보호하고, 앞에서 언급된 선행 기술과 반대로, 상기 코팅된 물품이 그의 긁힘-저항성 특성을 증가시키기 위해 임의의 추가 처리, 예를 들어 강인화 또는 굽힘을 겪는 것이 필요하지 않아도 물품을 긁힘으로부터 보호한다는 것이 밝혀졌다.
추가로, 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물의 또 다른 이점은 그의 투명성이고, 투명성은 구리-도핑된 지르코늄 산화물이 갖지 않는 특성이다.
따라서, 본 발명의 한 대상은 특히 투명한 기판을 포함하는 물품이며, 상기 기판은 그 면들 중 적어도 하나 상에 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 층으로 완전히 또는 부분적으로 덮인다. 또한, 이 물품은 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 층과 상기 기판 사이에 위치하는 코팅을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 보호 층은 상기 기판을 덮는 스택의 가장 바깥 층, 즉, 기판에서부터 가장 먼 층이다.
또한, 본 발명은 적어도 1개의 기능성 층 및 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 보호 층을 포함하는 적외선에 작용하는 얇은 층들의 스택으로 코팅된, 바람직하게는 투명한, 기판을 포함하는 물품, 예컨대 글레이징에 관한 것이다. 기능성 층은 태양 방사선 및/또는 장파장의 적외선에 작용할 수 있다.
기능성 층은 일반적으로 스택의 광학적 특성을 조정하는 것을 가능하게 하는 여러 개의 유전체 층을 포함하는, 유전체 물질을 기재로 하는 코팅들 사이에 침착된다.
보호 층은 기능성 층의 적어도 일부 위에 침착된다. 바람직하게는, 보호 층은 스택의 마지막 층이다.
따라서, 본 발명은 긁힘 외에도 캐리어 기판이 열처리, 예컨대 굽힘 또는 강인화를 겪는 경우에 스택의 특성, 특히 광학적 및 열적 특성의 변경을 방지하는데 있다.
본 발명에 따른 물품은 굽힐 수 있거나 또는 굽힐 수 없고/거나 강인화될 수 있거나 또는 강인화될 수 없다. 그래서, 본 발명에 따른 물품이 강인화가능하고/거나 굽힘가능하다고 말한다.
또한, 본 발명은 그러한 강인화가능한 및/또는 굽힘가능한 물품을 포함하는 글레이징, 특히 차량용 글레이징 또는 건물용 글레이징, 또는 테이블, 카운터, 요리판(cooking hob), 샤워실 벽, 파티션 또는 라디에이터의 조성에 포함되는 글레이징에 관한 것이다,
본 발명의 목적을 위해, "강인화가능한"이라는 용어는 물품의 용도를 위해 강인화될 수 있거나 또는 강인화될 수 없는 물품을 의미한다. 강인화는 물품의 용도를 위해 또는 물품의 긁힘-저항성 특성을 위해 필요하지는 않은 임의적인 단계이다.
본 발명의 목적을 위해, "굽힘가능한"이라는 용어는 물품의 용도의 목적을 위해 굽힐 수 있거나 또는 굽힐 수 없는 물품을 의미한다. 굽힘은 임의적인 단계이다.
이 글레이징은 특히 공조 작업을 감소시키고/거나 방 및 운전칸의 글레이징 표면의 점점 더 증가하는 크기에 수반되는 지나친 과열을 감소시킬 목적으로 또는 안전을 이유로 차량 뿐만 아니라 건물에도 설비될 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 상기 보호 층을
(i) 마그네트론 캐소드 스퍼터링에 의해, 특히, 지르코늄 산화물 및 알루미늄 산화물의 동시-스퍼터링에 의해 또는 O2 존재 하에서 지르코늄 및 알루미늄의 표적을 이용하거나 또는 지르코늄 및 알루미늄 산화물의 혼합 표적을 이용하는 반응성 스퍼터링에 의해, 또는
(ii) 지르코늄 및 알루미늄을 기재로 하는 적당한 전구체를 이용한 화학 증착에 의해, 또는
(iii) 주위 압력 하에서 기상 열분해에 의해
침착시키는 그러한 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 제시되는 모든 발광 특징은 건설 유리에 이용되는 글레이징의 발광 및 태양 특징의 결정에 관한 유럽 표준 EN 410에 서술된 원리 및 방법에 따라서 얻어진다.
스택은 자기장-지원 캐소드 스퍼터링 (마그네트론 방법)에 의해 침착된다. 이 유리한 실시예에 따르면, 스택의 모든 층은 자기장-지원 캐소드 스퍼터링에 의해 침착된다.
달리 언급되지 않으면, 본 문헌에서 언급된 두께는 물리적 두께이고, 층은 얇은 층이다. "얇은 층"이라는 용어는 0.1 nm 내지 100 ㎛의 두께를 갖는 층을 의미한다.
명세서 전체에 걸쳐서, 본 발명에 따른 기판은 수평으로 배치되는 것으로 여긴다. 얇은 층들의 스택은 기판 위에 침착된다. "위에" 및 "아래에" 및 "하부" 및 "상부"라는 용어의 의미는 이 배향에 대해서 고려되는 것이다. 구체적으로 명기되지 않으면, "위에" 및 "아래에"라는 용어는 2개의 층 및/또는 코팅이 서로 접촉해서 배열되는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 한 층이 또 다른 층 또는 코팅과 "접촉해서" 침착된다고 말할 때, 이것은 이 두 층 사이에 삽입되는 1개 이상의 층이 있을 수 없다는 것을 의미한다.
"지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물"이라는 용어는 알루미늄 금속으로 도핑된 지르코늄 산화물 뿐만 아니라 지르코늄으로 도핑된 알루미늄 산화물 또는 알루미늄, 예컨대 알루미늄 산화물 또는 알루미나를 포함하는 물질로 도핑된 지르코늄 산화물, 또는 지르코늄 산화물로 도핑된 알루미늄 산화물 또는 알루미나를 포함한다. 유리하게는, 보호 층은 알루미늄 산화물로 도핑된 지르코늄 산화물을 기재로 한다.
지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물은 순수할 수 있거나 또는 미량의 다른 원소, 예컨대 미량의 티타늄, 하프늄 또는 규소를 가질 수 있다. 미량이 존재할 때, 그것은 유리하게는 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물의 총 중량에 대해 < 1 중량%이다.
보호 층에 존재하는 산소 및 질소 외의 모든 원소의 비율에 대한 보호 층의 알루미늄 및 지르코늄의 원자 비율은 선호도 증가 순으로 50% 초과, 60% 초과, 70% 초과, 80% 초과, 90% 초과, 95% 초과, 96% 초과, 97% 초과, 98% 초과, 99% 초과이다.
지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물에서 Al/Zr 원자비는 선호도 증가 순으로
- 0.05 초과, 0.06 초과, 0.08 초과, 0.10 초과, 0.12 초과, 0.14 초과, 0.16 초과, 0.18 초과, 0.20 초과, 및/또는
- 0.50 미만, 0.45 미만, 0.42 미만, 0.40 미만, 0.38 미만, 0.36 미만, 0.34 미만, 0.32 미만, 0.30 미만
이다.
지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물에서 Al/Zr 원자비는 0.05 내지 0.5, 유리하게는 0.1 내지 0.4, 훨씬 더 유리하게는 0.2 내지 0.3이다.
보호 층에 존재하는 산소 및 질소 외의 모든 원소의 질량 비율에 대한 보호 층의 알루미늄 및 지르코늄의 질량 비율은 선호도 증가 순으로 50% 초과, 60% 초과, 70% 초과, 80% 초과, 90% 초과, 95% 초과, 96% 초과, 97% 초과, 98% 초과, 99% 초과이다.
보호 층에 존재하는 산소 및 질소 외의 모든 원소의 질량 비율에 대한 보호 층의 알루미늄의 질량 비율은
- 5% 초과, 10% 초과, 20% 초과, 30% 초과, 40% 초과, 50% 초과, 및/또는
- 80% 미만, 60% 미만, 50% 미만, 40% 미만, 30% 미만, 20% 미만
이다.
보호 층에 존재하는 산소 및 질소 외의 모든 원소의 질량 비율에 대한 보호 층의 지르코늄의 질량 비율은
- 10% 초과, 20% 초과, 40% 초과, 50% 초과, 60% 초과, 70% 초과, 80% 초과, 및/또는
- 90% 미만, 80% 미만, 70% 미만, 60% 미만, 50% 미만
이다.
지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물에서 Al/Zr 질량비는 선호도 증가 순으로
- 0.05 초과, 0.06 초과, 0.08 초과, 0.10 초과, 0.11 초과, 0.12 초과, 0.13 초과, 0.14 초과, 0.15 초과, 및/또는
- 3.00 미만, 2.80 미만, 2.60 미만, 2.40 미만, 2.20 미만, 2.00 미만, 1.80 미만, 1.60 미만, 1.5 미만
이다.
지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물에서 Al/Zr 질량비는 0.05 내지 3, 유리하게는 0.1 내지 2, 훨씬 더 유리하게는 0.15 내지 1.5이다.
원자비 및 질량비의 측정은 EDX 방법을 통해 주사 전자 현미경을 이용해서 행한다.
보호 층의 두께는 선호도 증가 순으로
- 100 nm 이하, 50 nm 이하, 또는 35 nm 이하, 및/또는
- 2 nm 이상, 3 nm 이상, 5 nm 이상, 10 nm 이상, 15 nm 이상
이다.
보호 층의 두께는 선호도 증가 순으로 1 내지 100 nm, 2 내지 50 nm, 5 내지 35 nm이다.
기능성 층은
- 은을 기재로 하는 금속성 기능성 층 또는 은을 함유하는 금속 합금,
- 니오븀을 기재로 하는 금속성 기능성 층,
- 니오븀 질화물을 기재로 하는 기능성 층
으로부터 선택된다.
기능성 층은 바람직하게는 은-기재 금속성 기능성 층이다.
은-기재 금속성 기능성 층은 기능성 층의 질량에 대해 적어도 95.0 질량%, 바람직하게는 적어도 96.5 질량%, 훨씬 더 좋게는 적어도 98.0 질량%의 은을 포함한다. 바람직하게는, 은-기재 기능성 금속 층은 은-기재 기능성 금속 층의 질량에 대해 1.0 질량% 미만의 은 외의 다른 금속을 포함한다.
은-기재 기능성 층의 두께는 선호도 증가 순으로 5 내지 20 nm, 8 내지 15 nm이다.
은 층은 일반적으로 스택의 광학적 특성을 조정하는 것을 가능하게 하는 여러 개의 유전체 층을 포함하는, 유전체 물질을 기재로 하는 코팅들 사이에 침착된다. 또한, 이 유전체 층은 은 층을 화학적 또는 기계적 공격으로부터 보호하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 얇은 층들의 스택은 유리하게는 각 기능성 층이 유전체 물질을 기재로 하는 2개의 코팅 사이에 배열되도록 적어도 1개의 은-기재 기능성 금속 층, 유전체 물질을 기재로 하는 적어도 2개의 코팅을 포함하고, 각 코팅은 적어도 1개의 유전체 층을 포함한다.
유전체 물질을 기재로 하는 코팅은 15 nm 초과, 바람직하게는 15 내지 50 nm, 훨씬 더 좋게는 30 내지 40 nm의 두께를 갖는다.
유전체 물질을 기재로 하는 코팅의 유전체 층은 다음 특징을 단독으로 또는 조합해서 갖는다:
- 유전체 층은 자기장-지원 캐소드 스퍼터링에 의해 침착되고,
- 유전체 층은 이하에서 "배리어 층" 또는 안정화 층이라고 불리는 배리어 유전체 층으로부터 선택되고,
- 유전체 층은 티타늄, 규소, 알루미늄, 주석 및 아연으로부터 선택되는 1개 이상의 원소의 산화물 또는 질화물로부터 선택되고,
- 유전체 층은 5 nm 초과, 바람직하게는 8 내지 35 nm의 두께를 갖는다.
"배리어 층"이라는 용어는 주위 분위기로부터 또는 투명 기판으로부터 유래하는 산소 및 물이 고온에서 기능성 층으로 확산하는 것에 대한 배리어로서 작용할 수 있는 물질로 제조된 층을 의미한다.
중간 배리어 층을 구성하는 물질은 바람직하게는 규소, 알루미늄, 주석, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄탈럼 및 크로뮴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소의 산화물, 질화물, 탄화물 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
배리어 유전체 층은 적어도 1개의 다른 원소로 임의적으로 도핑된 산화물, 예컨대 SiO2, 질화물, 예컨대 규소 질화물 Si3N4 및 알루미늄 질화물 AlN, 및 산질화물 SiOxNy, 규소 산탄화물 SiOxCy, 규소 탄화물 SiC로부터 선택되는 규소 및/또는 알루미늄 화합물을 기재로 할 수 있다. 또한, 배리어 유전체 층은 아연 주석 산화물 또는 주석 산화물 SnO2, 크로뮴 탄화물 CrC, 탄탈럼 탄화물 TaC, 티타늄 탄화물 TiC, 지르코늄 탄화물 ZrC, 크로뮴 질화물 CrN, 탄탈럼 질화물 TaN, 티타늄 질화물 TiN 및 지르코늄 질화물 ZrN을 기재로 할 수 있다.
상기 배리어 층의 두께는 5 내지 100 nm, 유리하게는 10 내지 50 nm이다. 상기 배리어 층의 두께는 적어도 10 nm, 바람직하게는 적어도 20 nm이다.
"안정화 유전체 층"이라는 용어는 기능성 층과 이 층 사이의 계면을 안정화할 수 있는 물질로 제조된 층을 의미한다. 안정화 유전체 층은 바람직하게는 결정질 산화물을 기재로 하고, 특히, 적어도 1개의 다른 원소, 예컨대 알루미늄으로 임의적으로 도핑된 아연 산화물을 기재로 한다. 안정화 유전체 층(들)은 바람직하게는 아연 산화물 층이다.
안정화 유전체 층(들)은 적어도 1개의 은-기재 기능성 금속 층 또는 각 은-기재 기능성 금속 층 위에 및/또는 아래에 그와 직접 접촉해서 또는 차단 층에 의해 분리되어 있을 수 있다. 기능성 층 아래에 위치하는 안정화 층은 또한 "웨팅 층"(wetting layer)이라고도 불린다.
웨팅 층은 (i) 규소, 알루미늄, 주석, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄탈럼, 아연 및 크로뮴을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소의 산화물, 질화물, 탄화물, 산질화물 및 산탄화물로부터 선택되는, (ii) 상기 중간 배리어 층을 구성하는 물질과 상이한 유전체 물질로 제조될 수 있다. 상기 웨팅 층을 구성하는 유전체 물질은 티타늄 산화물, 규소 산화물, 규소 질화물, 아연 산화물 및 아연 주석 산화물로부터 선택된다. 웨팅 층의 두께는 5 내지 100 nm, 유리하게는 5 내지 20 nm, 훨씬 더 유리하게는 5 내지 10 nm이다.
보호 층은 바람직하게는 스택의 마지막 층, 즉, 스택으로 코팅된 기판으로부터 가장 먼 층이다.
스택은 또한 유전체 물질을 기재로 하는 코팅의 침착과 관련된 또는 열처리와 관련된 임의의 열화를 방지함으로써 기능성 층을 보호하는 기능을 갖는 차단 층을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스택은 은-기재 기능성 금속 층 아래에 이 금속 층과 접촉해서 위치하는 적어도 1개의 차단 층 및/또는 은-기재 기능성 금속 층 위에 이 금속 층과 접촉해서 위치하는 적어도 1개의 차단 층을 포함한다.
특히 기능성 층이 은-기재 금속 층일 때, 통상적으로 이용되는 차단 층 중에서, 니오븀 Nb, 탄탈럼 Ta, 티타늄 Ti, 크로뮴 Cr 및 니켈 Ni로부터 선택되는 금속을 기재로 하는 또는 이 금속들 중 적어도 2종으로부터 얻은 합금, 특히 니켈 및 크로뮴의 합금(NiCr)을 기재로 하는 차단 층을 언급할 수 있다.
각 차단 상층 또는 하층의 두께는 바람직하게는
- 적어도 0.5 nm 또는 적어도 0.8 nm 및/또는
- 5.0 nm 이하 또는 2.0 nm 이하
이다.
본 발명에 따른 용도에 적당한 스택의 한 예는
- 은-기재 기능성 금속 층 아래에 위치하는, 아마도 규소 질화물 및/또는 알루미늄 질화물을 기재로 하는 적어도 1개의 유전체 층을 포함하는, 유전체 물질을 기재로 하는 코팅,
- 임의적으로, 차단 층
- 은-기재 기능성 금속 층,
- 임의적으로, 차단 층,
- 은-기재 기능성 금속 층 위에 위치하는, 아마도 규소 질화물 및/또는 알루미늄 질화물을 기재로 하는 적어도 1개의 유전체 층을 포함하는, 유전체 물질을 기재로 하는 코팅,
- 보호 층
을 포함한다.
물품, 즉, 스택으로 임의적으로 코팅된 투명 기판은 열처리되지 않지만, 그것은 어닐링, 예를 들어 플래쉬 어닐링, 예컨대 레이저 또는 플레임 어닐링, 강인화 및/또는 굽힘으로부터 선택되는 고온 열처리를 겪도록 의도될 수 있다. 열처리의 온도는 400 ℃ 초과, 바람직하게는 450 ℃ 초과, 훨씬 더 좋게는 500 ℃ 초과이다. 본 발명에 따른 물품에 열처리의 실시 여부는 물품의 의도된 응용에 의존할 것이다. 본원에서 입증되는 본 발명에 따른 물품의 특성, 즉, 긁힘 저항성은 임의의 열처리와 무관하다.
마지막으로, 본 발명은 본 발명에 따른 물품을 포함하는 글레이징에 관한 것이다. 그것은 예를 들어 건물 또는 차량 글레이징일 수 있다.
본 발명에 따른 기판은
- 유리, 유리하게는 규소-나트륨-칼슘 유리로 제조되거나,
- 중합체, 유리하게는 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트로 제조되거나,
- 금속, 유리하게는 스틸, 알루미늄 또는 구리로 제조되거나, 또는
- 세라믹, 유리하게는 규소 탄화물, 규소 질화물, 알루미늄 질화물 또는 알루미늄 산화물로 제조된
기판으로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 투명 기판은 바람직하게는 강직성 광물 물질, 예컨대 유리, 또는 중합체를 기재로 하는(또는 중합체로 제조된) 유기 물질로 제조된다.
유리는 바람직하게는 보로실리케이트, 알루미노-보로실리케이트 또는 규소-나트륨-칼슘 유형, 훨씬 더 좋게는 규소-나트륨-칼슘 유형이다.
본 발명에 따른 투명 유기 기판은 또한 강직성 또는 가요성 중합체로 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 용도에 적당한 중합체의 예는 특히
- 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN);
- 폴리아크릴레이트, 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA);
- 폴리카보네이트;
- 폴리우레탄;
- 폴리아미드;
- 폴리이미드;
- 플루오로 중합체, 예를 들어 플루오로 에스테르, 예컨대 에틸렌테트라플루오로에틸렌 (ETFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 (PCTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌 (ECTFE) 및 플루오로 에틸렌-프로필렌 (FEP) 공중합체;
- 광-가교가능한 및/또는 광-중합가능한 수지, 예컨대 티올렌, 폴리우레탄, 우레탄-아크릴레이트 또는 폴리에스테르-아크릴레이트 수지 및
- 폴리티오우레탄
을 포함한다.
바람직하게는, 기판은 유리 또는 비트로세라믹 시트, 또는 중합체 유기 물질의 시트이다. 그것은 바람직하게는 투명하거나, 무색이거나 또는 착색된다.
금속은 바람직하게는 스틸, 알루미늄 및 구리로부터 선택된다.
세라믹은 바람직하게는 규소 탄화물, 규소 질화물, 알루미늄 질화물 및 알루미늄 산화물로부터 선택된다.
기판의 두께는 일반적으로 0.5 mm 내지 19 mm, 바람직하게는 0.7 mm 내지 9 mm, 특히 2 mm 내지 8 mm, 또는 심지어 4 mm 내지 6 mm의 범위이다. 기판의 두께는 바람직하게는 6 mm 이하, 또는 심지어 4 mm 이하이다. 기판은 유리하게는 적어도 50 cm의 크기를 갖는다.
중합체 유기 물질로 제조된 기판은 현저하게 더 작은 두께, 예를 들어 25 내지 100 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
유리 기판의 경우, 유리 기판은 바람직하게는 플로트 유형이고, 즉, 그것은 용융된 유리를 용융된 주석 조("플로트" 조) 상에 붓는 데 있는 방법을 통해 얻을 수 있다. 유리 기판은 또한 2개의 롤 사이에서 압연함으로써 얻을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 물품은 상기 보호 층과 상기 기판 사이에 위치하는 코팅을 포함한다. 코팅은 적어도 1개의 층을 포함한다. 이 층 또는 이 층들의 목적은 기판에 추가의 기능을 주는 것이다. 이 실시예에 따르면, 물품은 코팅 및 본 발명에 따른 적어도 1개의 보호 층을 포함하는 스택을 포함한다.
코팅은 기판에서부터 시작해서
(i) 적어도 1개의 중간 배리어 층,
(ii) 임의적으로, 적어도 1개의 웨팅 층, 및
(iii) 임의적으로, 저방사율 층들의 적어도 1개의 스택 및/또는 태양-제어 층들의 스택
을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은
- (i) 바로 아래의 웨팅 층(산화물-기재일 수 있음)과 (ii) 임의적인 상부 차단 층 사이에 배열되는, 적외 특성을 갖는 적어도 1개의 층, 특히 저-방사율 층, 및
- 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 보호 층
을 포함하고 상기 웨팅 층이 그 자체는 유전체 물질을 기재로 하는 제1 코팅 상에 배열되는 것이고 상기 차단 층이 그 자체 위에 유전체 물질을 기재로 하는 제2 코팅이 놓이는 것인 얇은 층들의 스택으로 코팅된, 특히 유리로 제조된, 투명 기판을 포함하는 물품에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라서 코팅된 물품의 일 실시예의 단면도이다. 도 1에서는, 기판(1) 위에 상기 기판(1)에서부터 시작해서 연속으로 산소 및 이온, 그 중에서도 Na+의 확산에 대한 배리어로 작용하는 층(4), 웨팅 층(5) 및 그 다음, 저-방사율 스택(6) 및/또는 태양-제어 스택(7)으로 구성된 코팅(2)이 임의적으로 놓이고, 그 위에 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 층(3)이 놓인다.
도 2는 본 발명에 따라서 코팅된 물품의 또 다른 실시예의 단면도이다. 도 2에서는, 기판(1) 위에 연속으로 다음 순서로 (i) 산소 및 그 중에서도 Na+ 이온의 확산에 대한 배리어로 작용하는 층(4), (ii) 웨팅 층(5), (iii) 은으로 제조된 기능성 층(8), (iv) "희생" 층이라고도 알려진 차단 층(9) 및 그 다음, 최종적으로, 역시 (v) 유전체 물질을 기재로 하는 층(10), (vi) 산소-배리어 층(11)으로 구성되고, (vii) 산소-배리어 층 위에 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 층(3)이 놓인 스택이 놓인다.
이 도 1 및 2는 매우 개략적이고, 더 명료하게 하기 위해, 나타낸 다양한 물질의 두께에 관해서 비율을 고수하지 않는다.
기판(1)을 긁힘으로부터 보호하는 것이 목적인 보호 층(3)이 상기 기판 상에 그와 직접 접촉해서 또는 다른 방식으로 침착된다. 구체적으로, 임의적으로, 코팅(2)이 상기 기판(1) 상에 상기 기판(1)과 상기 보호 층(3) 사이에 있도록 배열될 수 있다. 이 경우에, 상기 보호 층(3)은 상기 기판 상에 배열되는 스택의 가장 바깥 층, 즉, 상기 기판(1)으로부터 가장 먼 층이다.
따라서, 본 발명에 따른 물품은 특히 유리로 제조된 적어도 1개의 투명 기판(1), 적어도 1개의 보호 층(3) 및 임의적으로, 코팅(2)을 포함한다.
도 1에 따르면, 이 코팅(2)은 기판(1)에서부터 시작해서
(i) 적어도 1개의 중간 배리어 층(4),
(ii) 적어도 1개의 웨팅 층(5), 및
(iii) 저-방사율 층(6)들의 적어도 1개의 스택 및/또는 태양-제어 층(7)들의 스택
을 포함한다.
도 2에 따르면, 더 상세하게, 코팅(2)이 기판(1)에서부터 시작해서 적어도 1개의 중간 배리어 층(4) 및 적어도 1개의 웨팅 층(5) 외에도
(i) 적어도 1개의 기능성 층(8), 특히, 적외 특성을 갖는 금속 층, 바람직하게는 은-기재 층,
(ii) 임의적으로, 적외 특성을 갖는 상기 기능성 층(8) 바로 위에 상기 기능성 층(8)과 접촉해서 놓이는 "희생 층"이라고도 알려진 적어도 1개의 차단 층(9),
(iii) 고온에서 특히 결정학적 질서의 실질적 구조 변경에 민감하지 않은 유전체 물질의 적어도 1개의 층(10), 및
(iv) 유전체 물질을 기재로 하는, 바람직하게는 규소를 포함하는 화합물, 예컨대 규소 질화물 및 알루미늄 질화물을 기재로 하는 적어도 1개의 배리어 층(11)
을 포함한다.
예시로서, 따라서, 본 발명에 따른 층들의 스택은 다음 유형:
유리 // Si3N4 또는 AlN // ZnO / Ag / Nb // Si3N4 // AlZrO 또는
유리 // Si3N4 // ZnO / Ag / Nb // ZnO // Si3N4 // AlZrO 또는
유리 // SiO2 또는 SiOxCy // ZnO / Ag / Nb // ZnO // Si3N4 또는 AlN // AlZrO 또는
유리 // SnO2 // ZnO / Ag / Nb // Si3N4 // AlZrO
일 수 있다.
따라서, 본 발명은 고도로 투명한, 저-방사율, 강인화가능한 및/또는 굽힘 가능한, 긁힘-저항성 물품의 제조를 허용한다. 이 특성들, 및 특히, 긁힘 저항성은 상기 스택을 담지하는 기판이 침착 후 열처리, 예컨대 굽힘, 어닐링 또는 강인화를 겪든 겪지 않든 실질적으로 원래대로 유지된다. 또한, 매우 적은 비색 변경이 특히 반사에 관해서 관찰된다.
그로부터 일련의 모든 이점이 뒤따른다: 각 유형의 강인화가능한 글레이징, 즉, 강인화된 글레이징 및 강인화되지 않은 글레이징 양자 모두를 위한 층들의 긁힘-저항성 스택의 단일 구성.
또한, 예를 들어 건물 파사드 상에 강인화된 글레이징 및 강인화되지 않은 글레이징을 선호도 없이 조립하는 것이 가능하다: 눈은 파사드의 전체 광학적 외관의 차이를 탐지할 수 없을 것이다. 또한, 강인화되지 않은 코팅된 글레이징을 판매하는 것이 가능해지고, 글레이징을 강인화하거나 또는 강인화하지 않는 행위는 구매자의 재량에 남겨지고, 동시에, 상기 구매자에게 글레이징의 광학적 및 열적 특성 뿐만 아니라 무엇보다도 긁힘 저항성의 일관성을 보장할 수 있다.
본 발명에 따른 물품은 특히 어닐링, 강인화 및/또는 굽힘에 의해 열처리될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 물품이 굽혀지든 굽혀지지 않든, 어닐링되든 어닐링되지 않든 또는 강인화되든 강인화되지 않든, 본 발명에 따른 물품은 본 발명에 의해서 선행 기술에 비해 개선된 일관된 표면 경도를 갖는다.
물품은 모놀리식 글레이징, 라미네이팅된 글레이징 또는 다중 글레이징, 특히 이중 글레이징 또는 삼중 글레이징의 형태일 수 있다.
지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 층은 라미네이팅된 글레이징의 면 2와 3 사이에 위치되는 중간 PVB 층을 포함하는 라미네이팅된 글레이징의 경우에 면 1, 2, 3 및/또는 4 상에 있을 수 있거나, 또는 다중 글레이징, 예를 들어 이중 글레이징의 면 2와 3 사이에 공기 또는 기체 공간을 포함하는 이중 글레이징의 면 1, 2, 3 및/또는 4 상에 있을 수 있다.
본 발명에 따른 물품은
(i) 글레이징, 특히, 자동차 부문에서의 윈드실드 또는 건물 부문에서의 창문, 거울,
(ii) 실내 비품 품목, 그 중에서도 예컨대 테이블, 카운터, 요리판, 샤워실 벽, 파티션, 라디에이터, 및 벽 커버링, 예컨대 파사드 커버링
의 제조에서 특히 유리한 응용을 찾는다.
이제, 본 발명의 세부사항 및 유리한 특징은 다음의 비제한적 예로부터 드러날 것이다. 예 전체에 걸쳐서, 얇은 층들의 연속 침착은 자기장-지원 캐소드 스퍼터링 기술을 통해 수행되지만, 또한, 얻어진 층 두께의 우수한 제어를 허용하는 임의의 다른 기술을 통해서도 수행될 수 있다.
얇은 층들의 스택이 위에 침착되는 기판은 세인트-고베인 비트레이지(SAINT-GOBAIN VITRAGE)에 의해 판매되는 플라니룩스® 유형의 맑은 규소-나트륨-칼슘 유리 기판이다.
1. 마찰 계수 측정
다음 예 및 비교예에서는, 마찰 계수를 다음 방식으로 측정한다.
직경 10 mm 스틸 비드를 유리 상에서(비교예 1) 또는 사전에 유리 상에 스퍼터링된 보호 층 상에서, 다른 경우에서는, 10 mm의 거리에서 0.5 N의 일정 하중으로 러빙하고, 목적은 유리 또는 층의 표면을 그것을 열화하지 않으면서 러빙하는 것이다. 시험은 아래에서 정의되는 일정한 수의 마모 사이클(1 사이클 = 1 왕복 운동)을 동일 장소에서 수행하고, 각 통과에서 상기 계수를 기록하고, 그 다음에 그의 평균 값을 계산하는 데 있다. 시험할 샘플이 바뀔 때 층과 접촉하는 새 표면을 이용하도록, 각 시험 후에 비드를 그의 비드 홀더에서 돌린다.
비교예 1
2.1 mm 두께의 규소-나트륨-칼슘 유리 플레이트에 2 내지 10회 사이클의 범위의 하나 이상의 마모 사이클을 수행하여 유리의 긁힘 저항성이 드러나는 것을 허용하였다.
비교예 2
비교예 1의 유리 플레이트와 동일한 유리 플레이트 상에 마그네트론 캐소드 스퍼터링에 의해 20 nm 두께의 TiOx 보호 층을 침착시켰다. 앞에서와 마찬가지로, 비교예 2에 2 내지 10회 사이클의 범위의 하나 이상의 마모 사이클을 수행하여 유리의 긁힘 저항성이 드러나는 것을 허용하였다.
비교예 3
비교예 1의 유리 플레이트와 동일한 유리 플레이트 상에 마그네트론 캐소드 스퍼터링에 의해 20 nm 두께의 TiOx의 보호 층을 침착시켰다. 그 다음, 이와 같이 하여 코팅된 유리 플레이트에 640℃에서 10 분 동안 열처리를 수행하였다. 앞에서와 마찬가지로, 비교예 3에 2 내지 10회 사이클의 범위의 하나 이상의 마모 사이클을 수행하여 유리의 긁힘 저항성이 드러나는 것을 허용하였다.
도 3에 각 경우에 대해서 측정된 마찰 계수를 보고하였다. 도 3은 다음 경우에 대해서 마모 사이클의 수의 함수로서 마찰 계수를 나타낸다:
(i) 보호 층이 없는 유리의 경우(그래프 상의 "유리 1" 점 참조),
(ii) 유리 시트 상에 침착된 20 nm의 TiOx 보호 층의 경우(그래프 상의 "TiOx" 점 참조),
(iii) 열처리 후의 유리 시트 상에 침착된 20 nm의 TiOx 보호 층의 경우(그래프 상의 "TiOx T" 점 참조).
보호 층이 없는 유리의 경우에 측정된 마찰 계수는 0.7이었고, 반면에 강인화 전 또는 후의 티타늄 산화물 보호 층을 갖는 비교예의 경우에 마찰 계수는 약 0.4였다.
비교예 4a 내지 12a
20 nm 두께의 ZrOx:CuO 보호 층을 마그네트론 캐소드 스퍼터링에 의해, 특히, 지르코늄 산화물 및 구리 산화물의 동시-스퍼터링에 의해 비교예 1의 유리 플레이트와 동일한 유리 플레이트 상에 침착시켰고, 하기 표 1에서 비교예 4a 내지 12a 각각에 대해서 보호 층의 Cu 및 Zr 함량이 주어진다.
비교예 4b 내지 12b
비교예 4a 내지 12a에서처럼, 20 nm 두께의 ZrOx:CuO 보호 층을 마그네트론 캐소드 스퍼터링에 의해, 특히, 지르코늄 산화물 및 구리 산화물의 동시-스퍼터링에 의해 비교예 1의 유리 플레이트와 동일한 유리 플레이트 상에 침착시켰고, 하기 표 1에서 비교예 4b 내지 12b 각각에 대해서 보호 층의 Cu 및 Zr 함량이 주어진다. 이와 같이 하여 코팅된 플레이트를 640℃에서 10분 동안 열처리하였다.
하기 표 1은 열처리를 겪지 않은 비교예 4a 내지 12a 각각 및 열처리를 겪은 비교예 4b 내지 12b 각각의 Cu 및 Zr의 중량 백분율 뿐만 아니라 결과적인 중량비 Cu/Zr을 제공한다.
그 다음, 비교예 4a 내지 12a 및 4b 내지 12b에 1, 4 또는 15회의 마모 사이클을 수행하였다. 결과를 도 4 (열처리 전) 및 도 5 (열처리 후)의 그래프로 수집 분석하였다.
도 4는 유리 시트 상에 침착된 비교예 4a 내지 12a의 ZrOx:CuO 보호 층의 마찰 계수를 나타내고, 이와 같이 하여 코팅된 상기 유리 시트는 1, 4 또는 15회의 마모 사이클을 겪었다. 비교예 4a 내지 12a 중에서 비교예 4a의 조성이 가장 낮은 함량의 Cu를 가졌고, 비교예 12a의 조성이 가장 높은 함량의 Cu를 가졌다.
도 5는 유리 시트 상에 침착된 비교예 4b 내지 12b의 ZrOx:CuO 보호 층의 마찰 계수를 나타내고, 이와 같이 하여 코팅된 상기 유리 시트는 1, 4 또는 15회의 마모 사이클을 겪기 전에 열처리를 겪었다. 비교예 4b 내지 12b 중에서 비교예 4b의 조성이 가장 낮은 함량의 Cu를 가졌고, 비교예 12b의 조성이 가장 높은 함량의 Cu를 가졌다.
도 4 및 5에서, "-"에서 "+"로 향하는 화살표는 언급된 비교예의 보호 층에서의 Cu 함량이 화살표로 나타낸 방향으로 증가한다는 것을 나타낸다.
도 4의 경우: ZrOx에 Cu 도핑은 비교예 10a(높은 Cu 도핑)까지 마찰 계수에 영향을 미치지 않는다는 것을 보여준다. 한편, 그 다음의 비교예들의 경우, 도핑은 강한 영향을 미치고, 마찰 계수가 매우 현저하게 증가하여 0.7을 초과한다.
도 5의 경우: 강인화된 ZrOx:Cu 층의 경우 마찰 계수가 더 작다. 비교예 8b까지는 구리 도핑이 마찰 계수에 영향을 미치지 않고: 상기 계수는 심지어 15회 마모 사이클 후에도 0.1로 일정하다. 한편, 그 다음의 비교예들의 경우, 구리 도핑이 마찰 계수 값에 영향을 미치고, 균일하게 증가하여 비교예 12b(가장 강하게 도핑된 비교예)에서는 0.35에 도달한다는 것에 주목한다.
본 발명에 따른 예 13a 내지 21a
20 nm 두께의 ZrOx:AlOx 보호 층을 마그네트론 캐소드 스퍼터링에 의해, 특히, 지르코늄 산화물 및 알루미늄 산화물의 동시-스퍼터링에 의해 비교예 1의 유리 플레이트와 동일한 유리 플레이트 상에 침착시켰고, 하기 표 2에서 예 13a 내지 21a 각각에 대해서 보호 층의 Al 및 Zr 함량이 주어진다.
지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 층은 질소 및 산소 외의 임의의 원소를 포함하지 않았다.
본 발명에 따른 예 13b 내지 21b
예 13a 내지 21a에서처럼, 20 nm 두께의 ZrOx:AlOx 보호 층을 마그네트론 캐소드 스퍼터링에 의해, 특히, 지르코늄 산화물 및 알루미늄 산화물의 동시-스퍼터링에 의해 비교예 1의 유리 플레이트와 동일한 유리 플레이트 상에 침착시켰다. 그 다음, 이와 같이 하여 코팅된 플레이트에 640℃에서 10분 동안 열처리를 수행하였다.
하기 표 2는 열처리를 겪지 않은 예 13a 내지 21a 각각 및 열처리를 겪은 예 13b 내지 21b 각각에 대해서
- Zr 및 Al 혼합 산화물에서 Al 및 Zr의 총 중량에 대한 Al 및 Zr의 중량 백분율, 및
- 결과적인 Al/Zr 중량비
를 제공한다.
측정은 EDX 방법을 통해 주사 전자 현미경을 이용하여 행하였다.
그 다음, 예 13a 내지 21a 및 13b 내지 21b에 1, 4 또는 15회의 마모 사이클을 수행하였다. 결과를 도 6 (열처리 전) 및 도 7(열처리 후)의 그래프로 수집하여 분석하였다.
도 6은 유리 시트 상에 침착된 본 발명에 따른 예 13a 내지 21a의 ZrOx:AlOx 보호 층의 마찰 계수를 나타내고, 이와 같이 하여 코팅된 상기 유리 시트는 1, 4 또는 15회의 마모 사이클을 겪었다. 예 13a 내지 21a 중에서 예 13a의 조성이 가장 낮은 함량의 Al을 가졌고, 예 21a의 조성이 가장 높은 함량의 Al을 가졌다.
도 7은 유리 시트 상에 침착된 본 발명에 따른 예 13b 내지 21b의 ZrOx:AlOx 보호 층의 마찰 계수를 나타내고, 이와 같이 하여 코팅된 상기 유리 시트는 1, 4 또는 15회의 마모 사이클을 겪기 전에 열처리를 겪었다. 예 13b 내지 21b 중에서 예 13b의 조성이 가장 낮은 함량의 Al을 가졌고, 예 21b의 조성이 가장 높은 함량의 Al을 가졌다.
도 6 및 7 각각에서, "-"에서 "+"로 향하는 화살표는 언급된 예의 보호 층에서 Al 함량이 화살표로 나타낸 방향으로 증가한다는 것을 나타낸다.
도 6의 경우: Al 도핑은 마찰 계수에 영향을 미치지 않고, 마찰 계수가 여전히 안정하고 0.15로 낮다는 것이 발견된다.
도 7의 경우: 마찰 계수가 약간 더 낮고, 0.1의 영역 내에 있다.
본 발명의 맥락에서, 0.1 내지 0.15 정도의 낮은 마찰 계수가 관찰되고, 마찰 계수는 ZrOx:Cu의 경우(도 4 및 도 5 참조)와 달리, 열처리를 가하든 가하지 않든 Zr 및 Al 혼합 산화물에서 Al 도핑 정도에 의해 영향을 받지 않고(도 7 및 도 6 참조), 모든 경우에서, 보호 층이 없는 유리의 경우에 또는 강인화 전 또는 후의 티타늄 산화물 보호 층을 갖는 비교예의 경우에 측정된 마찰 계수보다 훨씬 더 낮다(도 3 참조).
2. 임계 손상 하중의 측정
다음 예 및 비교예에서, 임계 손상 하중 Lc를 다음 방식으로 측정하였다. 직경 1 mm 스틸 비드를 유리 상에서(비교예 1) 또는 사전에 유리 상에 스퍼터링된 보호 층 상에서, 다른 경우에서는, 5 mm/분의 이동 속도로 10 mm의 긁힘 길이에서 15 N/분의 부하 속도로 0.03 N 및 30 N의 증가하는 하중으로 러빙하였다. 각 긁힘 사이에서, 비드를 접촉 구역을 갱신하도록 돌려주었다. 매회 5번의 긁힘을 수행하여 평균 임계 하중 값 Lc를 결정하였다. 임계 하중 Lc는 보호 층이 무너지는 하중에 상응한다.
임계 하중 Lc는 보호층이 없는 유리의 경우(비교예 1) 11.5 ± 3.2 N이었다.
임계 하중 Lc는 본 발명에 따른 모든 예(예 13a 내지 21a 및 13b 내지 21b)에서 Zr 및 Al 혼합 산화물의 Al 함량과 상관없이 그리고 강인화를 겪었든 겪지 않았든 극도로 높은 30 N 초과였다. 추가로, 샘플에 수행된 모든 시험에서 갈라짐이 없음을 관찰하였다.
그것은 강인화를 겪은(비교예 4b 내지 12b) 또는 강인화를 겪지 않은(비교예 4a 내지 12a) ZrOx:Cu의 층을 갖는 비교예의 임계 하중보다 높다. 일반적으로, ZrOx에서 Cu 도핑이 증가할 때 Lc가 낮아진다. 따라서, Lc는 비교예 5a의 경우에 25 N에서 비교예 11a의 경우에 6 N에 이르고, Lc는 비교예 6b의 경우에 27 N에서 비교예 10b의 경우에 11 N에 이른다.
열처리를 겪지 않은 TiOx의 층을 갖는 비교예(비교예 2)의 경우, 관찰된 임계 하중 Lc는 5N에 불과하였고, 반면에 열처리를 겪은 TiOx의 층을 갖는 비교예(비교예 3)의 경우 임계 하중 Lc는 9N이었다. 이 경우, 강인화에 의해 Lc를 증가시키는 효과가 관찰된다.
결론적으로, 본 발명에 따른 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 층이 가장 효율적이라는 것이 관찰된다. 구체적으로, 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물에서 알루미늄 함량과 상관 없이, 강인화를 겪지 않은 보호 층의 경우에는 30 N 초과의 임계 손상 하중 Lc 및 0.15의 낮은 마찰 계수가 얻어지고, 강인화 후의 보호 층의 경우에는 0.1의 낮은 마찰 계수가 얻어진다.
Claims (15)
- 특히 투명한 기판을 포함하는 물품이며,
상기 기판은 그 면들 중 적어도 하나 상에 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 층으로 완전히 또는 부분적으로 덮이는 물품. - 제1항에 있어서, 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 층은 기판으로부터 가장 먼 층인 것을 특징으로 하는 물품.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물에서 Al/Zr 원자비가 0.05 내지 0.5, 유리하게는 0.1 내지 0.4, 훨씬 더 유리하게는 0.2 내지 0.3인 것을 특징으로 하는 물품.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 산소 및 질소 외의 모든 원소의 비율에 대한 보호 층의 알루미늄 및 지르코늄의 원자 비율이 50% 초과인 것을 특징으로 하는 물품.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 보호 층에 존재하는 산소 및 질소 외의 모든 원소의 질량 비율에 대한 보호 층의 알루미늄의 질량 비율이 10% 초과 및 60% 미만인 것을 특징으로 하는 물품.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 보호 층에 존재하는 산소 및 질소 외의 모든 원소의 질량 비율에 대한 보호 층의 지르코늄의 질량 비율이 40% 초과 및 90% 미만인 것을 특징으로 하는 물품.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 보호 층의 두께는 1 내지 100 nm인 것을 특징으로 하는 물품.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 물품이 상기 보호 층과 상기 기판 사이에 위치되는 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 기판은 적어도 1개의 기능성 층 및 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 적어도 1개의 보호 층을 포함하는 얇은 층들의 스택으로 코팅되고, 기능성 층이 바람직하게는 금속성인 것을 특징으로 하는 물품.
- 제9항에 있어서, 지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 층은 기능성 층 위에 위치되는 것을 특징으로 하는 물품.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 얇은 층들의 스택은 각 기능성 금속 층이 유전체 물질을 기재로 하는 2개의 코팅 사이에 배열되도록 적어도 1개의 은-기재 기능성 금속 층, 유전체 물질을 기재로 하는 적어도 2개의 코팅을 포함하고, 각 코팅은 적어도 1개의 유전체 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 투명 기판은,
- 유리, 특히 규소-나트륨-칼슘 유리로 제조되거나, 또는
- 중합체, 특히 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트로 제조되는
물품. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 물품은 특히 어닐링, 강인화 및/또는 굽힘에 의해 열처리되는 것을 특징으로 하는 물품.
- 글레이징, 특히 차량용 글레이징 또는 건물용 글레이징, 또는 테이블, 카운터, 요리판, 샤워실 벽, 파티션 또는 라디에이터의 조성에 포함되는 글레이징에 있어서, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 물품을 포함하는 것을 특징으로 하는 글레이징.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 물품을 제조하기 위한 방법이며,
지르코늄 및 알루미늄 혼합 산화물을 기재로 하는 상기 보호 층은,
(i) 마그네트론 캐소드 스퍼터링에 의해, 특히, 지르코늄 산화물 및 알루미늄 산화물의 동시-스퍼터링에 의해 또는 O2 존재하에서 지르코늄 및 알루미늄의 표적을 이용하거나 또는 지르코늄 및 알루미늄 산화물의 혼합 표적을 이용하는 반응성 스퍼터링에 의해, 또는
(ii) 지르코늄 및 알루미늄을 기재로 하는 적당한 전구체를 이용한 화학 증착에 의해, 또는
(iii) 주위 압력 하에서 기상 열분해에 의해
침착되는, 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1651466A FR3047923B1 (fr) | 2016-02-23 | 2016-02-23 | Article comprenant une couche de protection superieure a base d'oxyde mixte de zirconium et d'aluminium |
| FR1651466 | 2016-02-23 | ||
| PCT/FR2017/050402 WO2017144822A1 (fr) | 2016-02-23 | 2017-02-23 | Article comprenant une couche de protection superieure a base d'oxyde mixte de zirconium et d'aluminium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180117616A true KR20180117616A (ko) | 2018-10-29 |
Family
ID=55863030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020187023864A KR20180117616A (ko) | 2016-02-23 | 2017-02-23 | 지르코늄 및 알루미늄의 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 상층을 포함하는 물품 |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11254608B2 (ko) |
| EP (1) | EP3419827B1 (ko) |
| JP (1) | JP6990188B2 (ko) |
| KR (1) | KR20180117616A (ko) |
| CN (1) | CN108698395B (ko) |
| BR (1) | BR112018016558A2 (ko) |
| CA (1) | CA3014576A1 (ko) |
| CO (1) | CO2018008411A2 (ko) |
| ES (1) | ES2774196T3 (ko) |
| FR (1) | FR3047923B1 (ko) |
| HU (1) | HUE047804T2 (ko) |
| MX (1) | MX2018010124A (ko) |
| PL (1) | PL3419827T3 (ko) |
| RU (1) | RU2734517C2 (ko) |
| WO (1) | WO2017144822A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024177218A1 (ko) * | 2023-02-22 | 2024-08-29 | 피에스테크 주식회사 | 무기질 혼합 습식 증착액, 이를 이용한 다중 기능성 폴리카보네이트 및 이를 이용한 연결부 어셈블리 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109456038A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-12 | 卢蝶 | 一种日用陶瓷及其制备工艺 |
| DE102019102657A1 (de) | 2019-02-04 | 2020-08-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hochfrequenzdurchlässiges Bauteil und Verfahren zur Herstellung desselben |
| US11680011B2 (en) | 2020-07-15 | 2023-06-20 | Guardian Europe S.à r.l. | Coated article with IR reflecting layer and multilayer overcoat for reducing fingerprints |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3377494A (en) * | 1965-05-24 | 1968-04-09 | Westinghouse Electric Corp | Fluorescent lamp envelope with transparent protective coatings |
| JPS6079608A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-07 | トヨタ自動車株式会社 | 保護膜付き透明導電性薄膜 |
| US5059095A (en) * | 1989-10-30 | 1991-10-22 | The Perkin-Elmer Corporation | Turbine rotor blade tip coated with alumina-zirconia ceramic |
| JPH0822766B2 (ja) * | 1993-12-15 | 1996-03-06 | 株式会社槌屋 | 帯電防止被膜形成用塗布液および該塗布液を使用した帯電防止膜付きガラス |
| FR2856627B1 (fr) * | 2003-06-26 | 2006-08-11 | Saint Gobain | Substrat transparent muni d'un revetement avec proprietes de resistance mecanique |
| US7223479B2 (en) * | 2003-09-29 | 2007-05-29 | Guardian Industries Corp. | Heat treatable coated article with dual layer undercoat |
| US7846492B2 (en) * | 2006-04-27 | 2010-12-07 | Guardian Industries Corp. | Photocatalytic window and method of making same |
| US20090297703A1 (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-03 | Motorola, Inc. | Induced phase composite transparent hard coating |
| JP5397829B2 (ja) * | 2008-12-04 | 2014-01-22 | 堺化学工業株式会社 | 酸化ジルコニウム分散液の製造方法 |
| US8834976B2 (en) * | 2010-02-26 | 2014-09-16 | Guardian Industries Corp. | Articles including anticondensation and/or low-E coatings and/or methods of making the same |
| CN102345093B (zh) * | 2010-07-29 | 2016-01-13 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 壳体及其制作方法 |
| US20140220360A1 (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-07 | Guardian Industries Corp. | Heat treatable coated article with copper-doped zirconium based layer(s) in coating |
| FR3021966B1 (fr) * | 2014-06-04 | 2016-05-27 | Saint Gobain | Vitrage pour la protection solaire muni de revetements de couches minces |
| TWI593651B (zh) * | 2014-09-30 | 2017-08-01 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 鍍膜玻璃及其製造方法、應用該鍍膜玻璃之電子裝置 |
-
2016
- 2016-02-23 FR FR1651466A patent/FR3047923B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2017
- 2017-02-23 ES ES17710351T patent/ES2774196T3/es active Active
- 2017-02-23 HU HUE17710351A patent/HUE047804T2/hu unknown
- 2017-02-23 WO PCT/FR2017/050402 patent/WO2017144822A1/fr active Application Filing
- 2017-02-23 US US16/078,939 patent/US11254608B2/en active Active
- 2017-02-23 KR KR1020187023864A patent/KR20180117616A/ko not_active Application Discontinuation
- 2017-02-23 RU RU2018133476A patent/RU2734517C2/ru active
- 2017-02-23 CA CA3014576A patent/CA3014576A1/fr not_active Abandoned
- 2017-02-23 BR BR112018016558-1A patent/BR112018016558A2/pt active Search and Examination
- 2017-02-23 EP EP17710351.2A patent/EP3419827B1/fr active Active
- 2017-02-23 MX MX2018010124A patent/MX2018010124A/es unknown
- 2017-02-23 JP JP2018544239A patent/JP6990188B2/ja active Active
- 2017-02-23 PL PL17710351T patent/PL3419827T3/pl unknown
- 2017-02-23 CN CN201780012712.7A patent/CN108698395B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2018
- 2018-08-10 CO CONC2018/0008411A patent/CO2018008411A2/es unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024177218A1 (ko) * | 2023-02-22 | 2024-08-29 | 피에스테크 주식회사 | 무기질 혼합 습식 증착액, 이를 이용한 다중 기능성 폴리카보네이트 및 이를 이용한 연결부 어셈블리 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2019511395A (ja) | 2019-04-25 |
| RU2734517C2 (ru) | 2020-10-19 |
| CA3014576A1 (fr) | 2017-08-31 |
| FR3047923A1 (fr) | 2017-08-25 |
| HUE047804T2 (hu) | 2020-05-28 |
| PL3419827T3 (pl) | 2020-08-10 |
| ES2774196T3 (es) | 2020-07-17 |
| US20190055157A1 (en) | 2019-02-21 |
| FR3047923B1 (fr) | 2018-03-16 |
| EP3419827A1 (fr) | 2019-01-02 |
| CN108698395B (zh) | 2020-07-17 |
| EP3419827B1 (fr) | 2020-02-12 |
| CN108698395A (zh) | 2018-10-23 |
| MX2018010124A (es) | 2019-01-21 |
| WO2017144822A1 (fr) | 2017-08-31 |
| RU2018133476A (ru) | 2020-03-24 |
| CO2018008411A2 (es) | 2018-08-21 |
| US11254608B2 (en) | 2022-02-22 |
| BR112018016558A2 (pt) | 2018-12-26 |
| JP6990188B2 (ja) | 2022-01-12 |
| RU2018133476A3 (ko) | 2020-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101335169B1 (ko) | 저태양열 획득 계수, 향상된 화학적 및 기계적 특성을 갖는저방사율 코팅 및 이의 제조 방법 | |
| TWI597516B (zh) | 經塗覆物件及其製造方法 | |
| AU2008326700B2 (en) | Low emissivity coating with low solar heat gain coefficient, enhanced chemical and mechanical properties and method of making the same | |
| EP1817264B1 (en) | Glazing panel | |
| AU2013237314B2 (en) | Solar control glazing | |
| KR20080109899A (ko) | 피복 판유리 | |
| TW201412673A (zh) | 備有具有用於低膜側反射率及低可見透射率的吸收層之低發射率塗層的經塗覆物件（一） | |
| KR20090099364A (ko) | 내구성이 우수한 열처리 가능한 저방사 유리 및 그제조방법 | |
| KR20180117616A (ko) | 지르코늄 및 알루미늄의 혼합 산화물을 기재로 하는 보호 상층을 포함하는 물품 | |
| EP3529220B1 (en) | Coated article with low-e coating having low visible transmission | |
| RU2415968C2 (ru) | Покрытие с низкими излучательной способностью и коэффициентом солнечного теплопритока, улучшенными химическими и механическими характеристиками и способ его изготовления | |
| EP4007744A1 (en) | Coated substrate | |
| EP3322677A1 (en) | Architectural glass with low-e coating having multilayer layer structure with high durability and/or methods of making the same | |
| CN112585100A (zh) | 在银下方具有掺杂的晶种层的低-e可匹配涂覆制品以及对应的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |