PL157090B1 - Method of obtaining low-emission films on glass substrates - Google Patents
Method of obtaining low-emission films on glass substratesInfo
- Publication number
- PL157090B1 PL157090B1 PL26929487A PL26929487A PL157090B1 PL 157090 B1 PL157090 B1 PL 157090B1 PL 26929487 A PL26929487 A PL 26929487A PL 26929487 A PL26929487 A PL 26929487A PL 157090 B1 PL157090 B1 PL 157090B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- glass
- salt
- atomic
- liquid
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania niskoemisyjnych powłok na podłożu szklanym, polegający na natryskowym i/lub zanurzeniowym naniesieniu w odpowiednio dobranych temperaturach jednej lub kilku warstw tlenków metali.The subject of the invention is a method of producing low-emission coatings on a glass substrate, consisting in spraying and / or immersion application of one or more layers of metal oxides at appropriately selected temperatures.
Szkła z powłokami niskoemisyjnymi mają zdolność zwiększonego odbijania promieniowania widzialnego i/lub podczerwonego zarówno słonecznego z zewnątrz, jak i emitowanego przez organizmy żywe i przedmioty, a zwłaszcza różnego rodzaju grzejniki, znajdujące się wewnątrz pomieszczeń. Dlatego też są one stosowane w postaci tak zwanych szyb niskoemisyjnych i/lub przeciwsłonecznych w budownictwie, szklarniach, do szklenia piekarników kuchenek, komór grzewczych różnego rodzaju i tym podobnych. Powłoki na szkłach zwiększają ich wytrzymałość mechaniczną i chemiczną, dlatego też wystarczające jest szklenie jednokrotne. Powłoki nieskoemisyjne podłączone do źródła prądu spełniają funkcję grzejnika oporowego, co wykorzystywane jest do wytwarzania szyb ogrzewanych, stosowanych szeroko w różnych środkach transportu. Szkła z powłokami nieskoemisyjnymi stosowane są również w elektronice na tak zwane dysplaye.Glasses with low-emission coatings have the ability to increase the reflection of visible and / or infrared radiation, both from the sun from the outside and emitted by living organisms and objects, especially various types of heaters inside rooms. Therefore, they are used in the form of so-called low-E and / or solar control panes in construction, greenhouses, for glazing oven ovens, heating chambers of various kinds and the like. Coatings on the glass increase their mechanical and chemical resistance, therefore single glazing is sufficient. Non-emission coatings connected to a power source fulfill the function of a resistance heater, which is used for the production of heated windows, widely used in various means of transport. Glass with non-emission coatings are also used in electronics for the so-called displays.
Jest wiele znanych i stosowanych metod nakładania różnorodnych powłok na podłoże szklane, przy czym znaczna ich ilość dotyczy wytwarzania powłok na powierzchni taśmy szklanej w trakcie jej formowania technologią float, czyli na ciekłej kąpieli metalicznej.There are many known and used methods of applying various coatings to a glass substrate, and a significant number of them concern the production of coatings on the surface of a glass strip during its formation with the float technology, i.e. on a liquid metal bath.
Z opisu patentowego Wielkiej Brytanii nr 870416 znany jest sposób nanoszenia powłoki na powierzchnię płynącego szkła przez napylanie, natryskiwanie i przy użyciu walców lub szczotek. Proces prowadzi się w atmosferze ochronnej, w warunkach nadciśnienia.British Patent No. 870,416 discloses a method of applying a coating to the surface of flowing glass by sputtering, spraying and using rollers or brushes. The process is carried out in a protective atmosphere under overpressure conditions.
Opis patentowy PRL nr 80089 podaje sposób uzyskiwania powłoki metodą naparc /ania. Jako materiał powłokowy stosuje się: Au, Ag, Cu, In, Bi, Zn, Al, Si, Ti, Fe, Sb, Co, Ni, ( r, Mn. Szkło jest w postaci taśmy szklanej w stanie plastycznym na kąpieli metalicznej.The patent description of the Polish People's Republic No. 80089 describes the method of obtaining the coating by means of the deposition method. The following materials are used as the coating material: Au, Ag, Cu, In, Bi, Zn, Al, Si, Ti, Fe, Sb, Co, Ni, (r, Mn. Glass is in the form of a glass strip in a plastic state on a metal bath.
Z opisu patentowego PRL nr 80 358 znany jest sposób obróbki wyrobów szklanych lub vitrokrystalicznych, polegający na tym, że powierzchnię przeznaczoną do pokrycia poddaje się hartowaniu chemicznemu, polegającemu na wymianie jonów, a nastęnie obrabia się ją za pomocą substancji zwiększających przyczepność warstwy. Substancję tę stanowi roztwór zawierający jony co najmniej jedengo pierwiastka z grupy: Sn, Al, Cu, Pd i Cr. Wytworzona powłoka zawiera co najmniej jeden ze związków: T1O2, S1O2, AI2O3, C12O3, Fe2O3, ZrO2, Ta2Os, V2O5, ThO2, Y2O3, GeO3, CeO2, ZnO, SiC, TiN, TaC, ZrC, B2C, TiC, A1B, B4C, cyrkon, beryl, topaz, ZrCrO4, ZrB2.From the PRL patent description No. 80,358, a method of processing glass or vitrocrystalline products is known, whereby the surface to be coated is subjected to chemical hardening consisting in exchange of ions, and then it is treated with substances increasing the adhesion of the layer. This substance is a solution containing ions of at least one element from the group: Sn, Al, Cu, Pd and Cr. The produced coating contains at least one of the following compounds: T1O2, S1O2, Al2O3, C12O3, Fe2O3, ZrO2, Ta2Os, V2O5, ThO2, Y2O3, GeO3, CeO2, ZnO, SiC, TiN, TaC, ZrC, B2C, TiC, A1B, B4C , zirconium, beryllium, topaz, ZrCrO4, ZrB2.
W opisie patentowym PRL nr 124 263 przedstawiony jest sposób wytwarzania powłok elektroprzewodzących, który polega na nałożeniu na podłoże z materiału nieorganicznego powłoki z tlenku cyny o grubości 1-3/rm i wywołaniu redukcji związków cyny przez gaz nośny zawierający objętościowo co najmniej 30% wodoru. Powłoka składa się z kilku warstw SnO2.PRL patent specification No. 124,263 describes a method of producing electrically conductive coatings, which consists in applying a tin oxide coating with a thickness of 1-3 µm to a substrate made of an inorganic material and causing a reduction of tin compounds by a carrier gas containing at least 30% hydrogen by volume. The coating consists of several layers of SnO2.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że sól lub mieszanina soli, korzystnie związki metaloorganiczne utworzone z: Si, Mg, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Mo, Cd, In, Sn,The essence of the method according to the invention consists in the fact that a salt or a mixture of salts, preferably organometallic compounds made of: Si, Mg, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Mo, Cd, In, Sn,
157 090157 090
Sb, W, Pb, Bi, Ga, Ge, Y, Ag lub Ta, roztworzone w rozpuszczalniku organicznym, nanosi się metodą natryskową na powierzchnię szkła nagrzanego do temperatury w przedziale 720-1040 K. Korzystnie ciecz, stanowiącą przedstawiony wyżej roztwór soli, nanosi się metodą zanurzeniową na uprzednio oczyszczoną i osuszoną powierzchnię szkła o temperaturze do 320 K, po czym nagrzewa się je do temperatury w przedziale 720-1040 K.Sb, W, Pb, Bi, Ga, Ge, Y, Ag or Ta, dissolved in an organic solvent, are applied by spraying to the surface of the glass heated to a temperature in the range of 720-1040 K. Preferably, the liquid, constituting the above-mentioned salt solution, is applied are immersed on a previously cleaned and dried glass surface with a temperature of up to 320 K, and then heated to a temperature in the range of 720-1040 K.
Niezależnie od metody zwilżania szkła wygrzewa się je w przedziale temperatur 720-1040 K przez czas do 60 sekund uzyskując trwałą warstwę podkładową o grubości korzystnie od 10 do 50 nm, utworzoną z tlenku lub tlenków użytych w cieczy pierwiastków. Na warstwę podkładową w temperaturze w przedziale 720-1040 K natryskuje się, w ilości wymaganej dla uzyskania warstwy nawierzchniowej o grubości korzystnie od 170 do 400 nm, ciecz stanowiącą sól Sn z ewentualną domieszką soli: Mo, V, W, Sb, lub F i/lub sól Zn z ewentualną domieszką soli In, i/lub sól In z ewentualną domieszką soli Sn, roztworzoną lub roztworzone w rozpuszczalniku organicznym. W efekcie wywołanych procesów fizyko-chemicznych tworzy się tlenek lub mieszanina tlenków z korzystnym dotowaniem ich do uzyskania wakancji tlenowych w postaci SnOa(F), przy czym zawartość F wynosi 0-10% atomowych, SnO2(Mo), przy czym zawartość Mo wynosi 0,2-10% atomowych, SnO2(W), przy czym zawartość W wynosi 0,1-10% atomowych, SnO;^2'V), przy czym zawartość V wynosi 0,1-12% atomowych, SnO2(Sb), przy czym zawartość Sb wynosi 0,2-10% atomowych, ZnOGn), przy czym zawartość In wynosi 0,1-6% atomowych, In2O3(Sn), przy czym zawartość Sn wynosi 0,2-22% atomowych. Po wytworzeniu warstwy nawierzchniowej szkło poddaje się obróbce termicznej, polegającej na odprężeniu lub hartowaniu.Regardless of the method of wetting the glass, it is heated in the temperature range of 720-1040 K for up to 60 seconds to obtain a durable base layer with a thickness of preferably from 10 to 50 nm, made of an oxide or oxides of the elements used in the liquid. On the undercoat at a temperature in the range of 720-1040 K, the amount required to obtain a topcoat having a thickness of preferably 170 to 400 nm is sprayed with a Sn salt liquid optionally admixed with a salt: Mo, V, W, Sb, or F and / or a Zn salt optionally in admixture with an In salt, and / or an In salt optionally in admixture with a Sn salt, dissolved or dissolved in an organic solvent. As a result of the physico-chemical processes induced, an oxide or a mixture of oxides is formed with the advantage of subsidizing them to obtain oxygen vacancies in the form of SnOa (F), the content of F being 0-10 atomic%, SnO2 (Mo), with the Mo content being 0 , 2-10 atomic%, SnO2 (W), the W content is 0.1-10 atomic%, SnO; ^ 2'V), the V content is 0.1-12 atomic%, SnO2 (Sb) , wherein the Sb content is 0.2-10 atomic%, ZnOGn), the In content is 0.1-6 atomic%, In2O3 (Sn), the Sn content is 0.2-22 atomic%. After the surface layer is produced, the glass is subject to thermal treatment, which consists in annealing or toughening.
Dla zabarwienia warstwy podkładowej stosuje się związki metaloorganiczne utworzone z: Co, Fe, V, Bi, Cu, Mn, Pb, Sb lub Mo.To color the undercoat, organometallic compounds made of Co, Fe, V, Bi, Cu, Mn, Pb, Sb or Mo are used.
Rozpuszczalnikiem organicznym jest chlorek metylenu i/lub alkohol metylowy, i/lub alkohol etylowy, i/lub alkohol propylowy, i/lub alkohol butylowy, i/lub NN-dwumetyloformamid, i/lub acetyloaceton, i/lub trójchloroetylen.The organic solvent is methylene chloride and / or methyl alcohol and / or ethyl alcohol and / or propyl alcohol and / or butyl alcohol and / or NN-dimethylformamide and / or acetylacetone and / or trichlorethylene.
Sól lub mieszanina soli w cieczy nanoszonej na powierzchnię szkła występuje w takiej ilości, aby zawartość wnoszonych przez nie metali wynosiła 2-12% atomowych składu warstwy podkładowej.The salt or a mixture of salts in the liquid applied to the glass surface is present in such an amount that the metal content they contribute is 2-12 atomic% of the composition of the primer layer.
Do cieczy nanoszonych na powierzchnię szkła dodaje się korzystnie środek zwiększający przyczepność warstwy podkładowej do podłoża w ilości do 5% masowych. Środkiem tym jest metakresol.An adhesion promoter of the primer layer to the substrate is preferably added to the liquids applied to the glass surface in an amount of up to 5% by mass. This agent is metacresol.
Do cieczy nanoszonych na powierzchnię szkła dodaje się korzystnie aktywator w ilości do 10% masowych. Aktywatorem jest chlorek amonowy i/lub fluorek amonowy, i/lub kwaśny fluorek amonowy, i/lub stężony kwas solny, i/lub bezwodny kwas octowy.Activator is preferably added to the liquids applied to the glass surface in an amount of up to 10% by mass. The activator is ammonium chloride and / or ammonium fluoride and / or acid ammonium fluoride and / or concentrated hydrochloric acid and / or anhydrous acetic acid.
Wypalanie warstwy podkładowej odbywa się korzystnie w atmosferze utleniającej, natomiast wypalanie warstwy nawierzchniowej odbywa się przy niedomiarze powietrza, korzystnie w atmosferze azotu, azotu z powietrzem lub azotu z wodorem. Roztwór soli do nanoszenia warstwy nawierzchniowej może zawierać również domieszki soli:: Pb, Ge, Ga, Ta, Ag lub Y. Bezpośrednio po nałożeniu i wygrzaniu warstwy podkładowej natryskuje się ciecz tworzącą warstwę nawierzchniową lub po nałożeniu i wygrzaniu warstwy podkładowej szkło schładza się w połączeniu z odprężeniem lub hartowaniem, po czym ponownie nagrzewa się je do temperatury w przedziale 720-1040 K, w której nakłada się warstwę nawierzchniową powłoki. Warstwę nawierzchniową można również nakładać dwukrotnie, przy czym grubość warstwy zewnętrznej wynosi korzystnie od 60 do 300 nm, a łączna grubość warstwy nawierzchniowej nie przekracza 600 nm.The firing of the backing layer preferably takes place in an oxidizing atmosphere, while the firing of the top layer takes place in an air deficient, preferably nitrogen, nitrogen-air or nitrogen-hydrogen atmosphere. The salt solution for applying the topcoat may also contain admixtures of salt: Pb, Ge, Ga, Ta, Ag or Y. Immediately after the primer is applied and annealed, the liquid forming the topcoat is sprayed or the glass is cooled down after the primer layer is applied and heated. annealing or quenching, and then reheating to a temperature in the range of 720-1040 K, at which the topcoat is applied. The topcoat may also be applied twice, with the thickness of the top layer preferably being from 60 to 300 nm and the total thickness of the top layer not exceeding 600 nm.
Powłokę niskoemisyjną można wytwarzać nie na całej powierzchni podłoża szklanego, lecz na ustalonych jego partiach, wybranych zgodnie z zastosowaniem wyrobu. Powłokę niskoemisyjną można wytwarzać na pewnych partiach podłoża szklanego w postaci warstwy podkładowej, a na innych partiach podłoża wykonuje się w pełnym cyklu technologicznym warstwę podkładową z warstwą nawierzchniową.The low-E coating can be produced not on the entire surface of the glass substrate, but on predetermined batches, selected according to the application of the product. The low-E coating can be produced on certain parts of the glass substrate in the form of a primer layer, and on other parts of the substrate, a primer layer with a top layer is made in a full technological cycle.
Zaletą przedstawionego rozwiązania jest jego kompleksowość i elastyczność technologiczna, umożliwiające dokonywanie w szerokim zakresie zmian użytych środków, a w tym parametrów procesów i składów używanych roztworów, a w konsekwencji składów i właściwości powłok. Tym samym istnieją możliwości dobrania optymalnych warunków poszczególnych operacji, dostosowania się na przykład do rodzaju podłoża i różnych wymogów wynikających z przeznaczeniaThe advantage of the presented solution is its complexity and technological flexibility, enabling a wide range of changes to the measures used, including the parameters of processes and compositions of the solutions used, and, consequently, the compositions and properties of coatings. Thus, it is possible to select the optimal conditions for individual operations, adapting for example to the type of substrate and various requirements resulting from the intended use
157 090157 090
Przykład III. Na taśmę szkła płaskiego formowanego metodą float w temperaturze 1015 K natryskuje się przy użyciu zespołu pistoletów ciecz sporządzoną przez odmierzenie chlorku metylenu i roztworzenie w nim acetyloacetonianu tytanowego w ilości 140 g/1. Po upływie 20 sek powstaje powłoka podkładowa z TiO2 o grubości 35 nm. Na nią w temperaturze 980 K natryskuje się zespołem pistoletów ciecz sporządzoną przez odmierzenie i zmieszanie chlorku metylenu 82% objętościowych, trójchloroetylenu 10% objętościowych, NN-dwumetyloformamidu 3,5% objętościowych, alkoholu metylowego 3,5% objętościowych i alkoholu propylowego 1% objętościowy.Example III. A liquid prepared by measuring methylene chloride and dissolving 140 g / l titanium acetylacetonate in it is sprayed onto a strip of flat glass formed by the float method at a temperature of 1015 K, using a set of guns. After 20 seconds, a 35 nm thick TiO2 primer is formed. A liquid prepared by measuring and mixing 82% by volume methylene chloride, 10% by volume trichlorethylene, 3.5% by volume NN-dimethylformamide, 3.5% by volume methyl alcohol, and 1% propyl alcohol by volume is sprayed onto it at a temperature of 980 K with a set of guns.
W tak otrzymanym rozpuszczalniku roztwarza się kwaśny fluorek amonu w ilości 1,5 g na 11, acetyloacetonian cynku i acetyloacetonian indu w ilości dającej łącznie zawartość Zn + In w przeliczeniu na czyste metale 10% atomowych, a stosunek Zn i In wynosi 10:3 w przeliczeniu na czyste metale. Gaz nośny stanowi mieszanina azotu z wodorem z proporcji objętościowej 95:5, ciśnienie wynosi 0,35 MPa. Zgodnie z procesem temperatura obniża się, co połączone jest z odprężeniem. Warstwa nawierzchniowa ma grubość 360 nm i składa się z ZnO(In), przy czym zawartość In w stosunku do Zn wynosi 3% atomowych w przeliczeniu na czyste metale. Powłoka ma barwę jasnoniebieską w świetle odbitym a neutralną w świetle przechodzącym. Współczynnik przepuszczalności światła wynosi 73%, współczynnik odbicia światła 19%, a oporność powierzchniowa 18 Ω/] |.In the solvent thus obtained, acidic ammonium fluoride is dissolved in an amount of 1.5 g per 11, zinc acetylacetonate and indium acetylacetonate in an amount giving a total of Zn + In in terms of pure metals of 10 atomic%, and the ratio of Zn and In is 10: 3 in converted to pure metals. The carrier gas is a mixture of nitrogen and hydrogen with a volume ratio of 95: 5, the pressure is 0.35 MPa. According to the process, the temperature lowers which is combined with relaxation. The top layer is 360 nm thick and consists of ZnO (In), whereby the In ratio with respect to Zn is 3 atomic%, based on pure metals. The coating is light blue in reflected light and neutral in transmitted light. The light transmission is 73%, the light reflectance is 19% and the surface resistance is 18 Ω /] |.
Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies
Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL26929487A PL157090B1 (en) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | Method of obtaining low-emission films on glass substrates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL26929487A PL157090B1 (en) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | Method of obtaining low-emission films on glass substrates |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL269294A1 PL269294A1 (en) | 1989-02-20 |
PL157090B1 true PL157090B1 (en) | 1992-04-30 |
Family
ID=20039409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL26929487A PL157090B1 (en) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | Method of obtaining low-emission films on glass substrates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL157090B1 (en) |
-
1987
- 1987-12-03 PL PL26929487A patent/PL157090B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL269294A1 (en) | 1989-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4898790A (en) | Low emissivity film for high temperature processing | |
US4806220A (en) | Method of making low emissivity film for high temperature processing | |
US5059295A (en) | Method of making low emissivity window | |
JP3330281B2 (en) | High transmittance and low emissivity heat-resistant windows and windshields | |
KR101322289B1 (en) | Low emissivity (low-e) thin coating stacks with intermediate antidiffusion layers | |
DK166536B1 (en) | PRODUCT WITH HIGH TRANSMITTANCE AND LOW EMISSIVITY | |
US4898789A (en) | Low emissivity film for automotive heat load reduction | |
EP0183052B1 (en) | Sputtered films of metal alloy oxides | |
US4786563A (en) | Protective coating for low emissivity coated articles | |
JPH02225346A (en) | Heat-reflective glass | |
JPS62235232A (en) | Bended and/or tempered silver-coated glass substrate and manufacture | |
JP2020519553A (en) | Coated substrate | |
US4806221A (en) | Sputtered films of bismuth/tin oxide | |
US5178966A (en) | Composite with sputtered films of bismuth/tin oxide | |
JPH08133792A (en) | Heat rays reflecting ultraviolet rays absorbing transparent body | |
CZ288754B6 (en) | Glass with a surface coating and process for producing thereof | |
PL157090B1 (en) | Method of obtaining low-emission films on glass substrates | |
SE468852B (en) | TENNOXIDE COATED GLASS SUBSTANCES AND PROCEDURES FOR PREPARING THEREOF | |
CZ290187B6 (en) | Glazing pane for screening solar radiation and process for producing thereof | |
EP0986521B1 (en) | Solar control coated substrate with high reflectance | |
PL157091B1 (en) | Simplified method of obtaining low-emission films on glass substrates | |
PL157089B1 (en) | Method for manufacturing reflective coatings on glass surface | |
GB2024189A (en) | Pyrolytic deposition of a cobalt/tin oxide spinel film | |
EP1017643B1 (en) | Glass-based copper-mirrors | |
JPH09301741A (en) | Heat-reflective glass |