PL190595B1

PL190595B1 - Powlekane przezroczyste podłoże i jego zastosowanie

Info

Publication number: PL190595B1
Application number: PL99336905A
Authority: PL
Inventors: Philippe Legrand; Eric Tixhon
Original assignee: Glaverbel
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2005-12-30
Also published as: HUP0003262A3; HUP0003262A2; ATE240278T1; CN1124997C; BR9904878A; CZ299914B6; EP0984905B1; GB9806027D0; JP2002509516A; USRE40315E1; CN1263514A; TR199902859T1; DE69907834T2; EP1295856A1; BR9904878B1; AU746265B2; JP4441741B2; EP0984905A1; PL336905A1; CA2290607A1

Abstract

1. Powlekane przezroczyste podloze wykonane ze szkla sodowo-wapniowego, pod- trzymujace zestaw powlok obejmujacy wytwarzana pirolitycznie glówna warstwe zawiera- jaca tlenki cyny i antymonu, znamienne tym, ze zestaw powlok obejmuje co najmniej dwie warstwy, w tym glówna warstwe, która ma geometryczna grubosc wynoszaca co naj- mniej 250 nm, oraz zewnetrzna warstwe odbijajaca, która zawiera tlenek jednego lub kilku pierwiastków, takich jak nikiel, cyna, tytan, cynk i cyrkon, i która ma geometryczna gru- bosc wynoszaca od 30 do 150 nm oraz wspólczynnik zalamania swiatla wynoszacy od 2,0 do 2,8, przy czym tak powlekane podloze ma wspólczynnik odbicia RL o wartosci wyzszej niz 10%. 21. Zastosowanie powlekanego przezroczystego podloza okreslonego w zastrz. 1 do wytwarzania szyb. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest powlekane przezroczyste podłoże wykonane ze szkła sodowo-wapniowego podtrzymujące zestaw powłok obejmujący wytwarzaną pirolitycznie główną warstwę zawierającą tlenki cyny i antymonu, oraz jego zastosowanie.

Chociaż architekci w poszukiwaniu szyb do zastosowania w budynkach wybierali tradycyjnie raczej szyby o małych wartościach współczynnika odbicia, to zmiana percepcji wyglądu spowodowała wzrost zainteresowania szybami o dużych wartościach współczynnika odbicia, ale bez olśnienia przy patrzeniu z zewnątrz, co wiąże się z bardzo dużymi współczynnikami odbicia. Od szyb mogą być także wymagane inne właściwości, takie jak ochrona mieszkańców budynku przed promieniowaniem słonecznym i przed towarzyszącym mu przegrzaniem (właściwości przeciwsłoneczne).

Szyby zawierają co najmniej jeden arkusz przezroczystego podłoża, zwykle szkła sodowo-wapniowego, z naniesioną cienką powłoką na jednej lub kilku powierzchniach czołowych arkusza, nadającą pożądane właściwości optyczne i mechaniczne arkuszowi i całemu układowi szyby. Zaproponowano wiele rozwiązań powlekania dostosowanych do zamierzonych specyficznych właściwości. Powłoka może zawierać zestaw kilku dyskretnych warstw wybranych z odpowiednimi składami i grubościami w celu uzupełniania efektów. Trudnością występującą stale przy wyborze odpowiednich warstw jest to, aby warstwa zastosowana w jednym celu nie wpływała niekorzystnie na inne warstwy.

Tlenek cyny (Sn02) jest szeroko stosowany jako materiał powłokowy, łącznie z innymi tlenkami metali. Szczególnie atrakcyjne okazały się powłoki zawierające małe ilości tlenku antymonu.

Nasz brytyjski opis patentowy GB 1455148 ujawnia sposób pirolitycznego wytwarzania na podłożu powłoki jednego lub kilku tlenków (na przykład Zr02, SnO2, Sb2O3, Ti02, C03O4, Cr203, S1O2), przede wszystkim przez rozpylanie związków metalu lub krzemu, aby zmodyfikować przepuszczanie i/lub odbicie światła podłoża. Nasz brytyjski opis patentowy GB 2078213, który dotyczy sposobu pirolitycznego wytwarzania powłoki za pomocą dwóch natrysków, aby uzyskać duże szybkości wytwarzania powłoki, ujawnia powłoki tlenku cyny zawierające domieszki fluoru lub antymonu.

Nasz opis patentowy GB nr 2200139 dotyczy wytwarzania pirolitycznej powłoki tlenku cyny z prekursora zawierającego co najmniej dwa dodatki, takie jak środki utleniające, źródła fluoru i źródła metali.

Stwierdzono, że zastosowanie powłoki z tlenku cyny z małą zawartością tlenku antymonu umożliwia uzyskanie kilku korzystnych kombinacji właściwości optycznych i energetycznych. Nasze brytyjskie zgłoszenia patentowe GB 2302101 ('101) i GB 2302102 ('102) opisują szyby przeciwsłoneczne zawierające pirolityczną warstwę powłokową tlenków cyny i antymonu, w których stosunek molowy Sb/Sn jest w zakresie od 0,01 do 0,5. Powłokę ' 101 nanosi się przez rozpylanie cieczy i ma ona grubość co najmniej 400 nm, przepuszczalność światła poniżej 35% i selektywność co najmniej 1,3. Powłokę według '102 nanosi się sposobem chemicznego naparowywania próżniowego (CVD) i ma ona współczynnik słoneczny poniżej 70%.

Zastosowanie pirolizy do wytwarzania powłoki na podłożu ma tę zaletę, że wytwarza twarde powłoki mające trwałe właściwości odporności na ścieranie i na korozję. Uważa się, że jest to spowodowane przede wszystkim przez fakt, że sposób ten polega na osadzaniu

190 595 materiału powłoki na gorącym podłożu. Piroliza zwykle jest także tańsza od alternatywnych sposobów powlekania, takich jak rozpylanie jonowe, zwłaszcza pod względem nakładów inwestycyjnych.

. Omawiane w niniejszym opisie właściwości powlekanego podłoża opierają się na standardowych definicjach Międzynarodowej Komisji Oświetleniowej - Commission International de l'Eclairage („CIE”). Iluminantem w próbach był Oświetlacz C, który oznacza średnie światło słoneczne o temperaturze barwy 6700 K i jest szczególnie przydatny do oceny właściwości optycznych szkła przeznaczonego do zastosowań w budynkach.

„Przepuszczalność światła” (TL) jest to strumień światła przepuszczony przez podłoże i wyrażony jako procent całego padającego strumienia światła.

„Współczynnik odbicia światła” (RL) jest strumieniem światła odbitego od podłoża wyrażonym jako procent całego padającego strumienia światła.

„Czystość” (p) barwy podłoża odnosi się do czystości wzbudzenia podczas przepuszczania lub odbicia.

Określenie „podstawowa długość fali światła” (λο) oznacza długość fali światła piku w zakresie przenoszonym lub odbijanym.

Określenie „współczynnik słoneczny” (FS) odnoszące się do przepuszczania przez powlekane podłoże całkowitego padającego promieniowania słonecznego, oznacza sumę całkowitej energii przekazywanej bezpośrednio (TS) oraz energii pochłoniętej i ponownie wypromieniowanej na stronie przeciwnej do źródła energii, jako część całkowitej energii promieniowania padającego na powlekane podłoże.

„Selektywność” powlekanego podłoża stosowanego w szybach do oszklenia budynków jest to stosunek przepuszczalności światła do współczynnika słonecznego (TL/FS).

Celem niniejszego wynalazku jest pirolityczne wytwarzanie na podłożu powłoki, która nadaje podłożu właściwości osłony słonecznej i duży współczynnik odbicia.

Stwierdzono, że ten i inne użyteczne cele można uzyskać przez nanoszenie zestawu powłokowego zawierającego określoną warstwę nadkładu, stanowiącą zewnętrzną warstwę odbijającą, na warstwie głównej zawierającej tlenki cyny i antymonu.

Według wynalazku powlekane przezroczyste podłoże wykonane ze szkła sodowowapniowego podtrzymujące zestaw powłok obejmujący wytwarzaną pirolitycznie główną warstwę zawierającą tlenki cyny i antymonu, charakteryzuje się tym, że zestaw powłok obejmuje co najmniej dwie warstwy, w tym główną warstwę, która ma geometryczną grubość wynoszącą co najmniej 250 nm, oraz zewnętrzną warstwę odbijającą, która zawiera tlenek jednego lub kilku pierwiastków, takich jak nikiel, cyna, tytan, cynk i cyrkon, i która ma geometryczną grubość wynoszącą od 30 do 150 nm oraz współczynnik załamania światła wynoszący od 2,0 do 2,8, przy czym tak powlekane podłoże ma współczynnik odbicia RL o wartości wyższej niż 10%.

Zewnętrzna warstwa odbijająca korzystnie zawiera tlenek tytanu, a korzystniej tlenki tytanu i cyny.

Korzystnie zewnętrzna warstwa odbijająca zawiera co najmniej 50% objętościowych tlenku cyny i co najmniej 30% objętościowych tlenku tytanu; korzystnie warstwa ta ma geometryczną grubość wynoszącą od 40 do 75 nm, a korzystniej ma ona grubość wynoszącą od 60 do 70 nm.

Stosunek molowy Sb/Sn w głównej warstwie powłokowej korzystnie wynosi od 0,01 do 0,5, a korzystniej od 0,03 do 0,21.

Korzystnie główna warstwa powłokowa zawiera ponadto dodatek zawierający jeden lub kilka pierwiastków, takich jak glin, chrom, kobalt, żelazo, mangan, magnez, nikiel, tytan, wanad, cynk i cyrkon; korzystniej dodatek jest wybrany spośród chromu, żelaza i magnezu.

Korzystnie zestaw powłokowy zawiera ponadto podkład umieszczony pomiędzy podłożem i główną warstwą powłokową; podkład taki zawiera jeden lub kilka tlenków krzemu; korzystnie podkład zawiera tlenek glinu. Geometryczna grubość podkładu wynosi od 60 do 75 nm.

Korzystnie zestaw powłokowy zawiera ponadto pośrednią warstwę umieszczoną pomiędzy główną warstwą powłokową i zewnętrzną warstwą odbijającą; warstwa pośrednia korzystnie zawiera tlenek glinu lub tlenek krzemu.

190 595

Podłoże według wynalazku ma przepuszczalność światła TL korzystnie o wartości co najmniej 60%.

Podłoże według wynalazku ma współczynnik odbicia RL korzystnie o wartości co najmniej 15%.

Podłoże według wynalazku ma współczynnik odbicia RL korzystnie wynoszący co najwyżej 25%; a korzystniej wynosi on co najwyżej 20%.

Według wynalazku powlekane przezroczyste podłoże określone powyżej stosuje się do wytwarzania szyb. Wytwarzane szyby zawierają dwa lub kilka arkuszy podłoża, z których jeden stanowi powlekane przezroczyste podłoże określone powyżej. Wytwarzane szyby stosuje się korzystnie albo w budownictwie albo w pojazdach.

Obecność zewnętrznej warstwy odbijającej poprawia współczynnik odbicia światła (RL) powlekanego podłoża, podwyższając ten współczynnik odbicia od poniżej 10% do powyżej 10%, zasadniczo do wartości co najmniej 15%, a nawet do około 25%. Ponadto tę poprawę uzyskuje się bez niekorzystnej zmiany innych właściwości optycznych podłoża. Zaletą warstwy zewnętrznej jest także dalsza poprawa odporności powłoki na ścieranie i korozję.

Jakkolwiek wynalazek opisano tutaj przede wszystkim w odniesieniu do szyb dla budynków, to szyby tego typu nadają się także do innych zastosowań, takich jak szyby w pojazdach, zwłaszcza w przeciwsłonecznych dachach pojazdów.

Korzystnie zewnętrzna warstwa odbijająca zawiera tlenek jednego lub kilku pierwiastków, takich jak nikiel, cyna, tytan, cynk i cyrkon. Materiały te w wyniku pirolizy z łatwością tworzą powłokę o wymaganym współczynniku załamania światła.

Zewnętrzna warstwa odbijająca zawiera korzystnie tlenek tytanu. Daje to duży współczynnik odbicia światła powłok o bardzo małej grubości. Powłoka zawiera korzystnie tlenek tytanu razem z tlenkiem cyny. Nadaje to powłoce lepszą odporność na ścieranie i odporność chemiczną. Powłoka zawiera najkorzystniej co najmniej 50% objętościowych tlenku cyny i co najmniej 30% objętościowych tlenku tytanu. Korzystna geometryczna grubość powłoki tlenku tytanu mieści się w zakresie od 45 do 55 nm. Korzystna geometryczna grubość warstwy odbijającej tlenku cyny/tlenku tytanu jest w zakresie od 40 do 75 nm. Warstwa o grubości poniżej 40 nm może już nie wystarczać do zmodyfikowania właściwości optycznych powlekanego produktu, zwłaszcza jego współczynnika odbicia. Powyżej wartości 75 nm odbicie światła może być zbyt duże i efekty optyczne nadkładu mogą maskować efekty optyczne innych warstw w zestawie. Wymieniona warstwa ma korzystniej grubość w zakresie od 60 do 75 nm. Ten zakres umożliwia uzyskanie dobrej stabilności optycznej zestawu powlekającego. Stabilność optyczna oznacza, że wahania grubości warstwy, które są nie od uniknięcia w produkcji, nie powodują znaczących zmian właściwości optycznych, zwłaszcza wartości stałych a i b Huntera i czystości odbicia. Stabilność optyczna jest jeszcze lepsza, gdy nadkład ma grubość w zakresie od 60 do 70 nm.

Materiały tlenku Sb/Sn głównej warstwy nadają powlekanemu podłożu dobre właściwości przeciwsłoneczne. Geometryczna grubość tej warstwy wynosząca co najmniej 250 run stanowi najlepszy zakres grubości tej warstwy pod względem oczekiwanej osłony przeciwsłonecznej i zapewnia neutralny odcień. Z powodów ekonomicznych i praktycznych grubość ta wynosi poniżej 650 nm. Grubość najkorzystniej mieści się w zakresie od 300 do 360 nm. Zakres ten umożliwia uzyskanie powlekanych produktów o dostatecznych właściwościach osłony przeciwsłonecznej i o dobrej stabilności optycznej.

Powlekany produkt ma korzystnie wartość stałej a Huntera w zakresie od 0 do -2 i wartość stałej b Huntera w zakresie od -4 do -2, co oznacza niebieskawy odcień w odbiciu. Czystość w odbiciu jest korzystnie mała, to jest poniżej 10%, korzystnie w zakresie od 4 do 7,5.

Jak stwierdzono w naszym wcześniejszym brytyjskim zgłoszeniu patentowym GB-A 2302102, stosunek molowy Sb/Sn w głównej warstwie powłoki wynosi korzystnie od 0,01 do 0,5, korzystniej w zakresie od 0,03 do 0,21.

Jako opisano i zastrzeżono w naszym zgłoszeniu patentowym równoległym o takiej samej dacie pierwszeństwa jak niniejsze zgłoszenie, współczynnik odbicia powlekanego podłoża można poprawić przez wprowadzenie do głównej warstwy powłokowej dodatku zawierającego jeden lub kilka pierwiastków, takich jak glin, chrom, kobalt, żelazo, mangan, magnez,

190 595 nikiel, tytan, wanad, cynk i cyrkon. Wymieniony dodatek jest korzystnie wybrany spośród chromu, żelaza i magnezu.

W jednej odmianie niniejszego wynalazku zestaw powłokowy zawiera ponadto podkład umieszczony pomiędzy podłożem i główną warstwą powłokową. Podkład służy do poprawy wyglądu powłoki, zarówno przez zmniejszenie lub eliminowanie zamglenia w zestawie powłokowym, jak i przez neutralizację zabarwienia, jakie tlenek cyny w głównej warstwie może nadawać zestawowi.

Odpowiednimi materiałami podkładu może być jedna lub kilka powłok na bazie tlenku krzemu lub tlenku glinu, na przykład tlenku glinu z małą zawartością tlenku wanadu. W przypadku tlenków krzemu korzystne jest zastosowanie materiału niecałkowicie utlenionego, to jest SiO_x, w którym x ma wartość poniżej 2 i który może mieć ogólną budowę SiO2, lecz zawiera pewną ilość luk, które w ditlenku byłyby wypełnione tlenem. Można to uzyskać przez użycie tlenu w ilości nie wystarczającej do pełnego utlenienia materiału podkładu na podłożu.

Korzystna geometryczna grubość podkładu mieści się zakresie od 60 do 75 nm. Jest to zakres, w którym podkład nadaje zestawowi powłokowemu neutralny odcień w odbiciu.

W innej odmianie wynalazku zestaw powłokowy zawiera także warstwę umieszczoną pomiędzy główną warstwą powłokową i zewnętrzną warstwą odbijającą. Zastosowanie tej warstwy pośredniej jest innym sposobem zwiększania współczynnika odbicia światła powlekanego podłoża. Odpowiednimi materiałami warstwy pośredniej są tlenki glinu lub krzemu, które można stosować same lub w mieszaninie.

Ponieważ obecność fluoru przeszkadza we wprowadzeniu pewnych pierwiastków, takich jak antymon, do warstw powłokowych, to pożądane jest wykluczenie fluoru z warstw powłokowych według wynalazku.

Jak omówiono powyżej, współczynnik odbicia (RL) powlekanego podłoża wynosi korzystnie co najmniej 15%, ale nie powinien być tak duży, aby spowodować olśnienie w odbiciu. Tak więc jest korzystne, aby powlekane podłoże miało współczynnik odbicia (RL) najwyżej 25%, a najkorzystniej najwyżej 20%.

Jest bardzo korzystne, gdy szyba przepuszcza znaczną część światła widzialnego, aby zapewnić zarówno dobre naturalne oświetlenie wewnątrz budynku lub pojazdu, jak również dobrą widoczność z zewnątrz. Przepuszczalność światła (TL) powlekanego podłoża według wynalazku wynosi korzystnie powyżej 60%.

Jest korzystne zwiększenie do dużej wartości selektywności powłoki, to jest stosunku przepuszczalności do współczynnika słonecznego. Jest korzystne, aby selektywność była powyżej 1,00.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest także zastosowanie powlekanego przezroczystego podłoża do wytwarzania szyb, jak to określono w niniejszym opisie. Szyba może być w postaci pojedynczych arkuszy lub może zawierać alternatywnie dwa lub więcej arkuszy w postaci zestawów wielokrotnych lub laminowanych szyb. W zestawie wielokrotnych lub laminowanych szyb jest korzystne, aby tylko jeden ze składowych arkuszy miał naniesioną powłokę.

Sposoby pirolityczne są zwykle korzystne dla nanoszenia wszystkich warstw zestawu powłokowego według wynalazku. Powłoki pirolityczne są zwykle korzystne, ponieważ mają większą wytrzymałość mechaniczną niż powłoki wytwarzane innymi sposobami. Materiały substratów reakcji poddawane pirolizie można nanosić na podłoże sposobem chemicznego osadzania pary OVD (OVD, czyli „piroliza parowa”) lub w postaci natrysku cieczy („piroliza cieczowa”).

Nanoszenie powłoki pirolitycznej na płaskie szkło można najlepiej wykonać podczas wytwarzania szkła, na przykład gdy szkło opuszcza linię pływania szkła. Daje to dodatkowe korzyści, ponieważ nie potrzeba ogrzewać szkła ponownie, aby mogły przebiegać reakcje pirolityczne oraz dla uzyskania poprawy jakości powłoki, ponieważ nowo tworząca się powierzchnia szkła jest w stanie obnażonym.

Źródło cyny dla głównej warstwy jest korzystnie wybrane spośród takich związków, jak SnOl2, SnOU, Sn(OH3)2Ol2, tetrametylocyna lub monobutylotrichlorocyna („MBTO”). Źródło antymonu dla głównej warstwy jest korzystnie wybrane spośród takich związków, jak SbOE, SbOl3, związków antymonoorganicznych, takich jak Sb(OOH2OH3)3, OlijSKOOITCHT),3,

190 595

Cl₂SbOCHClCH3, Cl₂SbOCH₂CHCH3Cl i Cl₂SbOCH₂C(CH_?)₂Cl. Źródłem dowolnego dodatku metalu może być podobnie odpowiedni chlorek lub związek metaloorganiczny danego metalu.

Źródła substratów reakcji dla odpowiednich warstw wytwarza się korzystnie w postaci pojedynczych mieszanin wyjściowych dla każdej z warstw, przy czym wszystkie substraty reakcji dla danej warstwy nanosi się jednocześnie na podłoże.

W celu wytworzenia warstwy powłokowej sposobem CVD nanosi się odpowiednią mieszaninę substratów reakcji na podłoże, zwykle przez dyszę w komorze nanoszenia. Gdy mieszanina zawiera chlorki ciekłe w temperaturze pokojowej, to odparowuje się ją w ogrzewanym prądzie bezwodnego gazu nośnego, takiego jak azot. Odparowanie ułatwia rozpylenie tych substratów reakcji w gazie nośnym. W celu otrzymywania tlenków wprowadza się chlorki w obecności źródła tlenu, na przykład pary wodnej.

Sposoby i urządzenia do wytwarzania takiej powłoki opisano na przykład w opisie patentowym francuskim nr 2348166 lub we francuskim zgłoszeniu patentowym nr 2 648 451 A1. Te sposoby i urządzenia umożliwiają wytwarzanie szczególnie mocnych powłok o korzystnych właściwościach optycznych.

W celu wytworzenia powłoki sposobem rozpylania można kontaktować podłoże z rozpylonymi kropelkami zawierającymi odpowiednie materiały substratów reakcji. Rozpylone kropelki nanosi się za pomocą jednej lub kilku dysz rozpylających tak rozstawionych, aby wyznaczały drogę, która daje powłokę na całej szerokości powlekanej wstęgi.

Sposób CVD daje korzyści w porównaniu do rozpylania cieczy, ponieważ otrzymuje się powłoki o regularnej grubości i składzie, przy czym taka równomierność powłoki jest szczególnie ważna, gdy produkt ma pokrywać dużą powierzchnię. Rozpylana powłoka może także zachowywać ślady rozpylanych kropelek i przebiegu pistoletu natryskowego. Ponadto, piroliza rozpylanych cieczy jest zasadniczo ograniczona do wytwarzania powłok tlenkowych, takich jak SnO2 i TiO₂. Utrudnione jest także wytwarzanie wielowarstwowych powłok przy użyciu rozpylanych cieczy, ponieważ naniesienie każdej powłoki powoduje wyraźne ochłodzenie podłoża. Ponadto sposób CVD jest bardziej ekonomiczny, ponieważ daje mniejsze ilości odpadów.

Jednak pomimo tych wad, sposób rozpylania jest wygodnym i tanim sposobem nanoszenia i stosuje się w nim proste urządzenia. Tak więc jest często stosowany, zwłaszcza do wytwarzania grubych warstw powłokowych.

Szyby zawierające powlekane podłoża według wynalazku można wytwarzać w następujący sposób: każdy etap pirolitycznego powlekania można wykonywać w temperaturze co najmniej 400°C, najkorzystniej w zakresie od 550°C do 750°C. Powłoki można wytwarzać na arkuszu szkła, który przesuwa się w tunelowym piecu lub na wstędze szkła podczas jej wytwarzania, gdy jest jeszcze gorąca. Powłoki można wytwarzać w odprężarce tunelowej, która następuje po urządzeniu wytwarzającym wstęgę szkła, lub wewnątrz zbiornika pływakowego na górnej powierzchni wstęgi szkła, gdy ta ostatnia unosi się na kąpieli stopionej cyny.

. Wynalazek będzie przedstawiony bardziej szczegółowo na podstawie następujących nie ograniczających przykładów.

Przykład I

Zestaw powłokowy nanoszono na przezroczyste flotacyjne szkło sodowo-wapniowe o grubości 6 mm na stanowiskach powlekania, umieszczonych w komorze flotacyjnej w takim miejscu, w którym szkło znajduje się w podwyższonej temperaturze. Najpierw nanosi się podkład zawierający tlenek glinu i wanadu przez rozpylanie na szkle, które w tym początkowym etapie ma temperaturę powyżej 550°C, roztworu w lodowatym kwasie octowym zawierającego 220 g/l acetyloacetonianu glinu i 12 g/l triacetylacetonianu wanadu, w celu wytworzenia warstwy o geometrycznej grubości około 75 nm. Następnie nakładano główną warstwę, zawierającą tlenki cyny i antymonu, przez rozpylanie na szkle o temperaturze około 550°C roztworu zawierającego SnCh i SbCU Zawartości Sn i Sb dały w warstwie stosunek Sb/Sn wynoszący 0,05 i wytwarzana powłoka miała grubość 430 nm. W końcu nanoszono warstwę nadkładu, czyli zewnętrzną warstwę odbijającą, zawierającą tlenki cyny i tytanu przez rozpylanie roztworu w dimetyloformamidzie, zawierającego dibutylooctan cyny i chelatowy związek tytanu wytwarzany z tytanianu glikolu oktylenowego i acetyloacetonu. Warstwa nadkładu

190 595 zawierała 60% objętościowych SnO2 i 40% objętościowych TiC>2 i miała geometryczną grubość 70 nm.

Powlekane w ten sposób podłoże umieszczono w ramie w celu wytworzenia szyby z zestawem powłokowym skierowanym na zewnątrz. Właściwości optyczne podłoża zmierzono od strony zewnętrznej.

Właściwości szyby przedstawiono w załączonej tabeli.

Przykłady od II do XI.

Zestaw powłokowy nanoszono na przezroczyste flotacyjne szkło sodowo-wapniowe o grubości 6 mm na szeregu stanowisk powlekania, z których każde umieszczono w takim miejscu w komorze flotacyjnej, w którym szkło znajdowało się w podwyższonej temperaturze. Najpierw nanoszono podkład zawierający tlenek krzemu SiOx na stanowisku powlekania umieszczonym w takim miejscu w komorze flotacyjnej, w którym szkło ma temperaturę około 700°C. Do linii zasilania wprowadzano azot, a wprowadzono tamże silan pod cząstkowym ciśnieniem 0,2% i tlen pod cząstkowym ciśnieniem 0,36%. Otrzymano powłokę SiOx, w którym x miało w przybliżeniu wartość 1,78, o współczynniku załamania światła około 1,69. Warstwa miała geometryczną grubość podaną w tabeli. Następnie nakładano sposobem pirolizy CVD główną warstwę, zawierającą tlenki cyny i antymonu, stosując odparowanie mieszaniny substratów reakcji MBTC jako źródło cyny i stosując SbCf jako źródło antymonu. Wytworzono warstwę powłokową tlenku cyny/antymonu zawierającą cynę i antymon w stosunku molowym Sb/Sn 0,05 i o grubości podanej w tabeli.

W końcu nanoszono warstwę nadkładu, czyli zewnętrzną warstwę odbijającą, zawierającą tlenki cyny i wanadu przez rozpylanie roztworu w dimetyloformamidzie, zawierającego dibutylooctan cyny i chelatowy związek tytanu wytworzony z tytanianu glikolu oktylenowego i acetyloacetonu. Warstwa nadkładu zawierała 60% objętościowych SnO2 i 40% objętościowych TiO2 i miała geometryczną grubość 70 nm.

Przykłady od XII do XIX.

Sposób postępowania w przykładach od XII do XIX był taki sam, jak w przykładach od II do XI, z tą tylko różnicą, że warstwę nadkładu, czyli zewnętrzną warstwę odbijającą, wytworzono z czystego TiO2, wychodząc z chelatowego związku tytanu, wytworzonego z tytanianu glikolu oktylenowego i acetyloacetonu. W przykładach od XVI do XIX warstwa powłokowa tlenku cyny/antymonu zawiera cynę i antymon w stosunku molowym Sb/Sn równym 0,1.

Przykłady porównawcze od Cl do C10.

Powlekane podłoże wytwarzano, jak opisano w przykładach od II do XIX, z tą tylko różnicą, że na główną warstwę nie nanoszono warstwy nadkładu, czyli zewnętrznej warstwy odbijającej. W przykładach porównawczych od Cl do C8 stosunek molowy Sb/Sn w warstwie powłokowej cyna/antymon wynosił 0,05. W przykładach porównawczych C9 i C10 stosunek molowy Sb/Sn wynosił 0,1. Właściwości tych szyb także przedstawiono w załączonej tabeli.

Porównanie wyników wskazuje na znaczącą poprawę współczynnika odbicia szyb, od wartości poniżej 10% do wartości powyżej 24% przy użyciu warstwy nadkładu, czyli zewnętrznej warstwy odbijającej, z czystego TiO2. Poprawie tej towarzyszyło nieznaczne zmniejszenie przepuszczalności światła, która jednak nadal pozostawała w dopuszczalnych granicach.

190 595

Przykłady	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
grubość warstwy podkładu, nm	75	62,5	62,5	67,5	67,5	72,5	62,5	62,5	67,5	67,5	60
grubość warstwy głównej, nm	430	342,5	342,5	342,5	342,5	342,5	347,5	347,5	347,5	347,5	350
grubość warstwy nadkładu, nm	70	64	68	64	68	62	64	68	64	68	69
Współczynnik odbicia światła (RL), %	21,7	18,4	18,4	18,6	18,6	18,7	18,4	18,5	18,6	18,6	18,4
stała Huntera a w odbiciu	0,1	0,4	-0,53	-0,2	-0,95	-0,3	-0,62	-1,61	-1	-1,8	-2,3
stała Huntera b w odbiciu	-2,6	-3,84	-2,3	-3,5	-2,07	-3,9	-3,64	-2,04	-3,42	-1,93	-1,5
czystość barwy w odbiciu, %	4,2	6,5	4,6	6,4	4,6	7,1	7	5,1	6,9	5	4,8
λο w odbiciu, nm	488	475	480	478	483	478	480	485	481	486	488
przepuszczalność światła (TL), %	42,3	64,8	64,8	64,7	64,7	64,6	64,7	64,85	64,6	64,5	64,6
współczynnik słoneczny (FS), %	42,6	59	48,8	59	58,9	59,1	58,8	58,6	58,8	58,7	58,5
selektywność (TL/FS)	0,99	1,10	1,10	1,10	1,10	1,10	1,10	1,10	1,10	1,10	1,10

190 595 cd. tabeli

Przykłady porównawcze	C1	C2	C3	C4	C5	C6
grubość warstwy podkładu, nm	62,5	67,5	72,5	62,5	67,5	60
grubość warstwy głównej, nm	342,5	342,5	342,5	347,5	347,5	350
współcz. odbicia światła (RL), %	12,7	12,5	12,3	12,7	12,5	12,8
stała Huntera a w odbiciu	-2,4	-1,5	-0,82	-1,4	-0,75	-1,2
stała Huntera b w odbiciu	2,3	1,4	0,63	2,2	1,4	2,4
czystość barwy w odbiciu, %	4,8	3	1,2	5	3,3	5,7
^D w odbiciu, nm	559	559	552	567	569	569
przepuszczalność światła TL, %	69,9	70,1	70,2	69,7	69,9	69,6
współczynnik słoneczny (FS), %	65,4	65,4	65,3	65,2	65,2	65,1
selektywność (TL/TS)	1,07	1,07	1,08	1,07	1,07	1,07

Przykłady	XII	XIII	XIV	XV	XVI	XVII	XVIII	XIX
1	2	3	4	5	6	7	7	8
grubość warstwy podkładu, nm	70	70	70	70	70	70	70	70
grubość warstwy głównej, nm	300	291,8	413,6	393,3	313,3	292,4	391,2	400
grubość warstwy nadkładu, nm	25,5	40,5	27,1	45,2	21,5	39,1	28,6	50,1
współczynnik odbicia światła (RL), %	19	24,6	18,3	24,4	15,4	22,6	16,7	24,5
stała Huntera a w odbiciu	-1,7	-1,1	-3,1	-3,7	-0,7	-0,9	-1,1	-4,0
stała Huntera b w odbiciu	-4,6	-3,7	-7,1	-5,3	-4,4	-4,7	-9,7	-3,2

190 595 cd. tabeli

1	2	3	4	5	6	7	8	9
czystość barwy w odbiciu, %	9,3	6,5	14,8	10,7	9,0	8,0	17,7	8,0
I_D w odbiciu, nm	481,9	481,1	482,4	484,4	479,4	480,0	478,8	487,1
przepuszczalność światła (TL), %	66,7	62,7	63,2	59,1	48,6	46,0	42,2	37,7
współczynnik słoneczny (FS), %	61,7	58,8	57,4	54,7	50,6	48,9	45,8	41,8
selektywność (TL/FS)	1,08	1,06	1,10	1,08	0,96	0,94	0,92	0,90
Przykłady porównawcze	C7	C8	C9	CIO
grubość warstwy podkładu, nm	70	70	70	70
grubość warstwy głównej, nm	300	413,6	313,3	391,2
współcz. odbicia światła (RL), %	9,8	9,5	9,5	9,2
stała Huntera a w odbiciu	-2,9	1,9	-4,1	3,1
stała Huntera b w odbiciu	-2,8	-3,0	-1,4	-2,3
czystość barwy w odbiciu, %	9,7	5,7	8,4	6,8
λ₀ w odbiciu, nm	486,1	-566,7	490,7	-550,8
przepuszczalność światła (TL), %	74,5	70,2	52,8	46,2
współczynnik słoneczny (FS), %	67,7	63,2	54,4	49,7
selektywność (TL/FS)	1,10	1,11	0,97	0,93

190 595

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Powlekane przezroczyste podłoże wykonane ze szkła sodowo-wapniowego, podtrzymujące zestaw powłok obejmujący wytwarzaną pirolitycznie główną warstwę zawierającą tlenki cyny i antymonu, znamienne tym, że zestaw powłok obejmuje co najmniej dwie warstwy, w tym główną warstwę, która ma geometryczną grubość wynoszącą co najmniej 250 nm, oraz zewnętrzną warstwę odbijającą, która zawiera tlenek jednego lub kilku pierwiastków, takich jak nikiel, cyna, tytan, cynk i cyrkon, i która ma geometryczną grubość wynoszącą od 30 do 150 nm oraz współczynnik załamania światła wynoszący od 2,0 do 2,8, przy czym tak powlekane podłoże ma współczynnik odbicia RL o wartości wyższej niż 10%.
2. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że zewnętrzna warstwa odbijająca zawiera tlenek tytanu.
3. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że zewnętrzna warstwa odbijająca zawiera tlenki tytanu i cyny.
4. Podłoże według zastrz. 3, znamienne tym, że zewnętrzna warstwa odbijająca zawiera co najmniej 50% objętościowych tlenku cyny i co najmniej 30% objętościowych tlenku tytanu.
5. Podłoże według zastrz. -3 albo 4, znamienne tym, że zewnętrzna warstwa odbijająca ma geometryczną grubość wynoszącą od 40 do 75 nm.
6. Podłoże według zastrz. 5, znamienne tym, że zewnętrzna warstwa odbijająca ma grubość wynoszącą od 60 do 70 nm.
7. Podłoże według zastrz 1, znamienne tym, że stosunek molowy Sb/Sn w głównej warstwie powłokowej wynosi od 0,01 do 0,5.
8. Podłoże według zastrz. 7, znamienne tym, że stosunek molowy Sb/Sn wynosi od 0,03 do 0,21.
9. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że główna warstwa powłokowa zawiera ponadto dodatek zawierający jeden lub kilka pierwiastków, takich jak glin, chrom, kobalt, żelazo, mangan, magnez, nikiel, tytan, wanad, cynk i cyrkon.
10. Podłoże według zastrz. 9, znamienne tym, że dodatek jest wybrany spośród chromu, żelaza i magnezu.
11. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że zestaw powłokowy zawiera ponadto podkład umieszczony pomiędzy podłożem i główną warstwą powłokową.
12. Podłoże według zastrz. 11, znamienne tym, że podkład zawiera jeden lub kilka tlenków krzemu.
13. Podłoże według zastrz. 11, znamienne tym, że podkład zawiera tlenek glinu.
14. Podłoże według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, że geometryczna grubość podkładu wynosi od 60 do 75 nm.
15. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że zestaw powłokowy zawiera ponadto pośrednią warstwę umieszczoną pomiędzy główną warstwą powłokową i zewnętrzną warstwą odbijającą.
16. Podłoże według zastrz. 15, znamienne tym, że warstwa pośrednia zawiera tlenek glinu lub tlenek krzemu.
17. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że jego przepuszczalność światła TL ma wartość co najmniej 60%.
18. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że jego współczynnik odbicia RL ma wartość co najmniej 15%.
19. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że jego współczynnik odbicia RL wynosi co najwyżej 25%.
20. Podłoże według zastrz. 19, znamienne tym, że jego współczynnik odbicia RL wynosi co najwyżej 20%.

190 595
21. Zastosowanie powlekanego przezroczystego podłoża określonego w zastrz. 1 do wytwarzania szyb.
22. Zastosowanie według zastrz. 21, znamienne tym, że wytwarzane szyby zawierają dwa lub kilka arkuszy podłoża, z których jeden stanowi powlekane przezroczyste podłoże.
23. Zastosowanie według zastrz. 21 albo 22, znamienne tym, że wytwarzane szyby stosuje się w budownictwie.
24. Zastosowanie według zastrz. 21 albo 22, znamienne tym, że wytwarzane szyby stosuje się w pojazdach.