PL205864B1 - Wyrób powlekany i jego zastosowanie oraz zespół szkła izolacyjnego IG - Google Patents

Wyrób powlekany i jego zastosowanie oraz zespół szkła izolacyjnego IG

Info

Publication number
PL205864B1
PL205864B1 PL363377A PL36337702A PL205864B1 PL 205864 B1 PL205864 B1 PL 205864B1 PL 363377 A PL363377 A PL 363377A PL 36337702 A PL36337702 A PL 36337702A PL 205864 B1 PL205864 B1 PL 205864B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
heat treatment
coated article
layer
glass
thickness
Prior art date
Application number
PL363377A
Other languages
English (en)
Other versions
PL363377A1 (pl
Inventor
Grzegorz Stachowiak
Original Assignee
Guardian Industries
Guardian Industries Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=27119524&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL205864(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from US09/778,949 external-priority patent/US6495263B2/en
Priority claimed from US09/793,404 external-priority patent/US6475626B1/en
Application filed by Guardian Industries, Guardian Industries Corporation filed Critical Guardian Industries
Publication of PL363377A1 publication Critical patent/PL363377A1/pl
Publication of PL205864B1 publication Critical patent/PL205864B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface 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
    • C03C17/3602Surface 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
    • C03C17/3618Coatings of type glass/inorganic compound/other inorganic layers, at least one layer being metallic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface 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
    • C03C17/3602Surface 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
    • C03C17/3626Surface 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface 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
    • C03C17/3602Surface 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
    • C03C17/3644Surface 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface 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
    • C03C17/3602Surface 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
    • C03C17/3652Surface 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 coating stack containing at least one sacrificial layer to protect the metal from oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface 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
    • C03C17/3602Surface 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
    • C03C17/3657Surface 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
    • C03C17/366Low-emissivity or solar control coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface 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
    • C03C17/3602Surface 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
    • C03C17/3681Surface 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 being used in glazing, e.g. windows or windscreens
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/78Coatings specially designed to be durable, e.g. scratch-resistant

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest wyrób powlekany i zespół szkła izolacyjnego IG. Te wyroby powlekane wykazują małą wartość E i mają w przybliżeniu taką samą charakterystykę barwy podczas oglądania ich gołym okiem zarówno przed, jak i po obróbce cieplnej (na przykład po wygrzewaniu). Takie wyroby powlekane mogą być stosowane jako zespoły szkła izolacyjnego IG, szyby przednie pojazdów i do innych, odpowiednich zastosowań.
Znane są powłoki warstwowe charakteryzujące światło słoneczne. Przykładowo, opis patentowy US nr 5,688,585 ujawnia charakteryzujący światło słoneczne wyrób powłokowy zawierający układ: szkło/Si3N4/NiCr/Si3N4. Jednym z przedmiotów tego patentu jest opracowanie, powlekanego przez napylanie katodowe, układu warstwowego, który po obróbce cieplnej dorównuje barwą odpowiednikowi niepoddanemu obróbce cieplnej. Chociaż układy powlekania według tego dokumentu są doskonałe dla niniejszych celów, to jednak mają one pewne wady. W szczególności zwykle mają one duże wartości emisyjności, ponieważ nie ujawniono żadnej warstwy srebra (Ag).
Układy powłokowe o niskiej emisyjności (o małej E) są także znane ze stanu techniki. Na przykład, opis patentowy US nr 5,376,455 ujawnia układ: szkło/Si3N4/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4. Takie, jak ten, układy powłokowe o niskiej emisyjności zwykle mają zapewnić maksymalną transmisję widzialną. Z tego powodu, warstwy NiCr są dość cienkie. Umożliwia to dużą transmisję i niską E, ale mniejszą od pożądanej kontrolę słoneczną (na przykład współczynnik zacienienia). Tak więc, układ powłokowy o ma ł ej wartoś ci E wedł ug opisu patentowego US nr 5,376,455 po obróbce cieplnej, niestety nie dorównuje barwą odpowiednikowi nie poddanemu obróbce cieplnej - nie ma on lepszych właściwości kontroli słonecznej, jak współczynnik zacienienia (SC).
Tak więc, gdy jest pożądane opracowanie zespołu szkła izolacyjnego (IG) zarówno o niskiej emisyjności (małej E), jak i o właściwościach kontroli słonecznej, to często jest konieczne łączenie w pojedynczym zespole IG powł oki kontroli sł onecznej z opisu patentowego US nr 5,688,585 z powł oką z opisu patentowego US nr 5,376,455. Na przykład, powłokę kontroli słonecznej z opisu patentowego US nr 5,688,585 umieszczono na powierzchni 2 zespołu IG, podczas gdy powłokę o małej E z opisu patentowego US nr 5,376,455 umieszczono na powierzchni 3 zespołu IG. Potrzeba stosowania tych dwóch oddzielnych i różnych powłok w zespole IG jest niepożądana z powodu kosztów, przerobu i/lub właściwości.
Wiadomo, że istnieje potrzeba dorównania właściwości (przed obróbką cieplną w stosunku do wartości po obróbce cieplnej). Podłoża szklane wytwarza się często w dużych ilościach i przycina na wymiar w celu spełnienia potrzeb danej sytuacji, takiej jak nowe okno wielokrotne i drzwi budynku biurowego, potrzeba szyb przednich w pojazdach i tak dalej. Często jest pożądane w takich zastosowaniach, aby niektóre okna i/lub drzwi były wygrzewane (to jest poddane wzmocnieniu cieplnemu lub zginaniu), podczas gdy inne nie wymagają tego. Budynki biurowe często stosują zespoły IG i/lub laminaty ze względu na bezpieczeństwo i/lub kontrolę cieplną. Jest pożądane, aby zespoły i/lub laminaty, które są wygrzewane, zasadniczo były zbliżone do ich niewygrzewanych odpowiedników (na przykład, pod względem barwy, współczynnika odbicia i tym podobnych właściwości, co najmniej od strony szkła) ze względów architektonicznych i/lub estetycznych. Ponadto, czasem jest pożądane, aby niektóre okna, drzwi, szyby przednie i tak dalej miały zasadniczo obojętną barwę, korzystnie podobną do niebiesko-zielonej strony widma.
Było możliwe uzyskanie odpowiednich właściwości dla układów innych niż w wymienionym opisie patentowym US nr 5,688,585, lecz tylko pomiędzy dwiema różnymi układami warstw, z których jedna jest wygrzewana, a druga niewygrzewana. Konieczność opracowania i zastosowania dwóch różnych układów warstwowych dla uzyskania odpowiednich właściwości stwarza dodatkowe koszty podczas wytwarzania i koszty urządzeń, co jest niepożądane.
W opisach patentowych US nr 6,014,872 i 5,800,933 (patrz przykł ad B) ujawniono ukł ad wygrzewany o małej wartości E obejmujący: szkło/TiO2/Si3N4/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4. Lecz niekorzystnie, po wygrzewaniu tego układu warstwowego o niskim E nie uzyskuje się odpowiednika dorównującego pod względem barwy odpowiednikowi niewygrzewanemu (przy oglądaniu od strony szkła). Jest to spowodowane tym, że ten układ warstwowy o niskiej E ma wartość ΔΕ* (od strony szkła) większą od 4,1 (to jest, dla przykładu B, Δa*G wynosi 1,49, Δό*6 wynosi 3,81 i ΔL* (od strony szkła) nie jest mierzona; przy stosowaniu podanego poniżej równania (1), wartość ΔE* od strony szkła musi być większa od 4,1, a jest prawdopodobnie znacznie większa.
PL 205 864 B1
Z powyższego powodu jest jasne dla specjalisty, że istnieje konieczność opracowania powłoki lub układu warstw, który mógłby spełniać zarówno wymagania kontroli słonecznej, jak i wymagania małej wartości E (na przykład, aby nie trzeba było razem stosować oddzielnej powłoki o niskiej E na różnych powierzchniach tego samego zespołu IG). Ponadto, istnieje także potrzeba opracowania powłoki lub układu warstwowego o małej wartości E, która zasadniczo dorównuje barwą i/lub odbiciem (podczas oglądania gołym okiem od strony szkła) swemu niewygrzewanemu odpowiednikowi. Mówiąc inaczej, istnieje potrzeba opracowania odpowiedniej powłoki lub układu warstwowego.
Celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie powłoki lub układu warstwowego o niskiej wartości E, która ma dobrą trwałość barwy po wygrzewaniu.
Innym celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie powłoki lub układu warstwowego o niskiej E.
Innym celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie powłoki lub układu warstwowego o lepszych właściwościach współczynnika odbicia IR w porównaniu z układami powlekania opisanymi w opisie patentowym US nr 5,688,585.
Innym celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie lepszej kontroli właściwości słonecznych (na przykład, mały współczynnik zacienienia i/lub widzialna transmitancja) w porównaniu z wł a ściwoś ciami ujawnionymi w opisie patentowym US 5,376,455.
Jeszcze innym celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie powłoki lub układu warstwowego, który po obróbce cieplnej zasadniczo dorównuje jej odpowiednikowi niepoddanemu obróbce cieplnej.
Stwierdzono nieoczekiwanie, że srebro o zasadniczych grubościach można stosować, jednocześnie uzyskując trwałą barwę podczas obróbki cieplnej (na przykład, wygrzewania, zginania lub wzmacniania przez wygrzewanie). Układy warstwowe według wynalazku można stosować na przykład w odniesieniu do zespołów IG, szyb pojazdów i szyb przednich.
Wyrób powlekany zawierający układ warstwowy naniesiony na podłoże szklane (1), przy czym ten układ warstwowy zawiera, w kierunku na zewnątrz od omawianego szklanego podłoża:
a) pierwszą warstwę dielektryczną (3) zawierającą azotek krzemu, o grubości (300 - 380)-10-10 m;
b) pierwszą warstwę (5) zawierającą Ni lub NiCr, o grubości (20 - 150)-10-10 m;
c) warstwę (7), odbijającą w podczerwieni zawierająca srebro, o grubości (40 - 120)-10- m;
d) drugą warstwę (9) zawierającą Ni lub NiCr; i
e) drugą warstwę dielektryczną (11) zawierającą azotek krzemu, o grubości (400 - 500) -10- m; zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że
f) powleczone podłoże szklane wykazuje wartość ΔE*, od strony szkła, nie większą od 2,5 po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej, oraz
g) druga warstwa (9) zawierającą Ni lub NiCr, ma grubość (20 - 150) -10- m;
Korzystnie, układ warstwowy naniesiony na podłoże szklane ma wartość ΔE*, od strony szkła, nie większą od 2,0 po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej, przy czym wymieniony wyrób powlekany ma ujemne obie wartości współrzędnych barwy a*G i b*G zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej powlekanego wyrobu.
Korzystnie, powleczone podłoże szklane ma wartość Δa*G, oznaczającą wartość bezwzględną od strony szkła, nie większą od 1,0 po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej.
Korzystnie, powleczone podłoże szklane ma wartość Δa*G, oznaczającą wartość bezwzględną od strony szkła, nie większą od 0,8 po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej.
Korzystnie, wymieniony wyrób powlekany ma wartość emisyjności półkulistej Eh nie większą od 0,25 zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej.
Korzystnie, wymieniony wyrób powlekany ma wartość emisyjności półkulistej Eh nie większą od 0,20 zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej.
Korzystnie, wymieniony wyrób powlekany ma wartość oporu arkusza Rs nie większą od 20 om/kwadrat przed obróbką cieplną.
Korzystnie, wymieniony wyrób powlekany ma wartość oporu arkusza Rs nie większą od 15 om/kwadrat zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej.
Korzystnie, wymieniony wyrób powlekany ma wartość oporu arkusza Rs nie większą od 12 om/kwadrat zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej.
Korzystnie, wymieniony układ warstwowy zawiera podane poniżej warstwy o następujących grubościach:
pierwszą warstwę (3) zawierającą azotek krzemu, o grubości (320 - 360) -10-10 m;
PL 205 864 B1 pierwszą warstwę (5) zawierającą Ni lub NiCr, o grubości (20 - 90)-10-10 m; warstwę (7) srebra, o grubości (60 - 80) -10-10 m; drugą warstwę (9) zawierającą Ni lub NiCr, o grubości (20 - 90)-10-10 m; drugą warstwę (11) zawierającą azotek krzemu, o grubości (420 - 480)-10-10 m;
Korzystnie, wymieniony wyrób powlekany ma emisyjność półkolistą Eh nie większą od 0,25 przed obróbką cieplną, a opór arkusza Rs nie większy od 20 om/kwadrat przed obróbką cieplną.
Zastosowanie wyrobu powlekanego określonego powyżej, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że wyrób ten stosuje się jako szybę zespołu okna IG.
Zespół szkła izolacyjnego IG, zawierający pierwsze podłoża (1, 21) i drugie podłoże szklane (23) złączone odpowiednimi najbliższymi krawędziami peryferyjnymi z utworzeniem pomiędzy nimi obszaru izolacyjnego (30), układ warstwowy naniesiony na jedno z wymienionych podłoży szklanych w pobliżu wymienionego obszaru izolacyjnego, przy czym wymieniony układ zespołu monolitycznego zawiera, w kierunku na zewnątrz od omawianego szklanego podłoża:
a) pierwszą warstwę dielektryczną (3) zawierającą azotek krzemu, o grubości (300 - 380)-10-10 m;
b) pierwszą warstwę (5) zawierającą Ni lub NiCr, o grubości (20 - 150)-10-10 m;
c) warstwę (7) odbijającą w podczerwieni zawierającą srebro, o grubości (40 - 120)-10-10 m;
d) drugą warstwę (9) zawierającą Ni lub NiCr; i
e) drugą warstwę dielektryczną (11) zawierającą azotek krzemu, o grubości (400 - 500)-10-10 m; zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że
f) monolityczny zespół wykazuje wartość ΔE*, zewnętrzną lub na zewnątrz, nie większą od 2,5 po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej, oraz
g) druga warstwa (9) zawierającą Ni lub NiCr, ma grubość (20 - 150)-10-10 m;
Korzystnie, wymieniony zespół monolityczny ma wartość ΔE*, zewnętrzną lub na zewnątrz, nie większą od 2,0 po wygrzewaniu lub w wyniku wygrzewania, przy czym wymieniony zespół IG ma obie wartości współrzędnych barwy a*G i b*G ujemne.
Korzystnie, wymieniony zespół monolityczny ma wartość ΔE*, zewnętrzną lub na zewnątrz, nie większą od 1,5 po wygrzewaniu lub w wyniku wygrzewania.
Wariant wynalazku dotyczy wyrobu powlekanego zawierającego podłoże; układ warstwowy naniesiony na podłoże, przy czym wymieniony układ warstwowy zawiera od strony szkła w kierunku na zewnątrz pierwszą warstwę zawierającą azotek krzemu, pierwszą warstwę zawierającą Ni lub NiCr, warstwę metalu odbijającego w podczerwieni IR, drugą warstwę zawierającą Ni lub NiCr i drugą warstwę zawierającą azotek krzemu; przy czym każda z wymienionych pierwszych i drugich warstw zawierających Ni lub NiCr ma grubość co najmniej 20-10-10 m; i przy czym wymieniony wyrób powlekany ma przed obróbką cieplną emisyjność półkulistą (Eh) nie większą od 0,25, opór arkusza Rs przed obróbką cieplną nie większy od 20 om/kwadrat i ma po obróbce cieplnej lub wskutek obróbki cieplnej wartość ΔE* (współczynnik odbicia od strony szkła) nie większą od 2,5.
Wyrób powlekany według wynalazku wytwarza się sposobem, który obejmuje nanoszenie układu warstwowego na podłoże szklane, przy czym układ warstwowy zawiera warstwę metalu odbijającego w podczerwieni (IR) umieszczoną pomiędzy pierwszą i drugą warstwą dielektryczną, przy czym przed obróbką cieplną podłoże szklane z naniesionym na nie układem warstwowym ma opór arkusza Rs nie większy od 20 om/kwadrat; i obróbkę cieplną podłoża z naniesionym na nie układem warstwowym, przy czym w wyniku wymienionej obróbki cieplnej podłoże z naniesionym na nim układem warstwowym ma wartość ΔE* (współczynnik odbicia od strony szkła) nie większą od 2,5.
Wynalazek opisano poniżej z uwzględnieniem jego pewnych wariantów, przedstawionych na poniższych rysunkach, przy czym:
Figura 1 jest częściowym widokiem bocznym przekroju odmiany układu warstwowego według wynalazku.
Figura 2 jest częściowym widokiem bocznym przekroju zespołu IG według niniejszego wynalazku, w którym można zastosować układ warstwowy według fig. 1.
Pewne warianty wykonania niniejszego wynalazku dają powłokę lub układ warstwowy, który można stosować do takich zastosowań, jak zespoły IG okna pojazdów, przednie szyby pojazdów i inne odpowiednie zastosowania. Pewne warianty wynalazku dają układ warstwowy, który ma doskonałą trwałość barwy (to jest małą wartość ΔE* i/lub małą wartość Δa*; przy czym litera Δ oznacza zmianę w wyniku obróbki cieplnej) (na przykład wygrzewania, zginania lub wzmacniania termicznego) zarówno monolitycznie, jak i w odniesieniu do środowisk dwóch szyb, jak zespoły IG lub szyby przednie. Takie obróbki cieplne często wymagają ogrzewania podłoża powlekanego do temperatury
PL 205 864 B1 powyżej 593°C (1100°F) i do 788°C (1450°F) [korzystniej od około 593°C (1100°F) do około 649°C (1200°F)] w ciągu czasu potrzebnego do uzyskania wyniku końcowego (na przykład wygrzewania, zginania i/lub wzmacniania przez wygrzewanie). Niektóre warianty niniejszego wynalazku łączą zarówno (i) trwałość barwy podczas wygrzewania, jak i (ii) zastosowanie warstwy srebra w celu selektywnego odbicia IR. Pewne warianty niniejszego wynalazku łączą (i) oraz (ii) z barwą (iii) w kwadrancie niebiesko-zielonym (to jest w trzecim kwadrancie) widma barw, gdy są naniesione na przezroczyste i/lub zielone podłoże szklane. Pewne warianty niniejszego wynalazku łączą właściwości (i), (ii) i (iii) z właściwościami (iv) małej emisyjności.
Figura 1 jest bocznym widokiem przekroju wyrobu powlekanego według wariantu niniejszego wynalazku. Wyrób powlekany zawiera podłoże 1 (na przykład, podłoże z przezroczystego, zielonego, brązowego, szarego, niebieskiego lub niebiesko-zielonego podłoża szklanego grubości od około 1,0 do 12,0 mm), pierwszą warstwę dielektryczną 3 [na przykład, warstwę z azotku krzemu (Si3N4) lub zawierającą azotek krzemu (na przykład Si3N4), dwutlenek tytanu, azotek tytanu, tlenek cyrkonu, azotek cyrkonu, tlenek cyny, tlenek krzemu, dwutlenek krzemu, oksyazotek krzemu, lub tlenek cyrkonu], nikiel (Ni) lub niklochrom (NiCr) włącznie z warstwą 5 (można użyć inne materiały odporne na utlenienie zamiast Ni lub NiCr w alternatywnych rozwiązaniach według wynalazku), odbijającą w podczerwieni warstwę srebra (Ag) zawierającą warstwę 7, nikiel (Ni) lub niklochrom (NiCr) warstwę 9 (zamiast Ni lub NiCr w alternatywnych rozwiązaniach według wynalazku można zastosować inne materiały odporne na utlenianie) i drugą warstwę dielektryczną 11 (na przykład z azotku krzemu lub zawierającą azotek krzemu (na przykład Si3N4), dwutlenek tytanu, azotek tytanu, azotek cyrkonu, tlenek cyrkonu, tlenek cyny, tlenek krzemu, dwutlenek krzemu, oksyazotek krzemu lub tlenek cyrkonu). Można także zastosować inną lub inne warstwy poniżej lub powyżej przedstawionego układu powłokowego. Tak więc, gdy układ warstwowy jest „na lub „oparty na podłożu 1 (bezpośrednio lub pośrednio), to można zastosować pomiędzy nimi inne warstwy. Tak więc, na przykład układ warstwowy z fig. 1 można uważać za układ „na na podłożu 1 nawet wtedy, gdy pomiędzy nimi znajdują się inne warstwy.
Warstwą 7 Ag odbijającą w podczerwieni IR jest korzystnie metaliczne Ag, chociaż może na nim wystąpić nieznaczne utlenienie. To samo odnosi się do warstw 5 lub 9 Ni lub NiCr. Tak więc, w pewnych korzystnych wariantach niniejszego wynalazku warstwy 5, 7 i 9 są utlenione w stopniu nie większym od około 25%, korzystniej są utlenione w stopniu nie większym od około 10% i najkorzystniej w stopniu nie wię kszym od 1%. W pewnych korzystnych wariantach niniejszego wynalazku, warstwy 5 i/lub 9 nie są warstwami azotkowanymi i warstwami nieutlenionego niklu lub stopu niklu (na przykład, niklochromu zawierającego 80/20 % wagowych niklochromu). Przykładowym urządzeniem, które można stosować do wytwarzania warstwy układów powłokowych według niniejszego wynalazku jest zwykły układ powlekania przez napylanie katodowe, jak powlekarka wielokomorowa G49 do napylania katodowego o dużej powierzchni płaskiego szkła, firmy Airco, Inc.
W wariantach niniejszego wynalazku, w których warstwy 3 i 11 zawierają Si3N4, tarczę zawierającą Si zastosowaną do wytwarzania tych warstw, która może zawierać domieszkę w zakresie 6-20% wagowych aluminium lub stali nierdzewnej (na przykład stali SS#316) z około tą ilością znajdującą się następnie w tak utworzonych warstwach. Ponadto, podczas gdy warstwy 5 i 9, które mogą być metalowym niklem, niklochromem, korzystnie zawierającym zasadniczo około 80-90 % wagowych Ni i 10-20% wagowych Cr, mogą być stosowane w pewnych korzystnych wariantach niniejszego wynalazku. Można stosować także inne metale lub stopy w rozwiązaniach alternatywnych, na przykład stop lub stopy zawierające 10% wagowych lub więcej Ni. Ponadto, chociaż można stosować niektóre inne metale odbijające w podczerwieni IR jako warstwę 7, takie jak złoto lub platyna w pewnych rozwiązaniach według niniejszego wynalazku, warstwa 7 zawiera zasadniczo metaliczne srebro w pewnych wariantach niniejszego wynalazku. Przykładowo warstwy 5 i 9 zawierają nie tylko SS-316, który zawiera zasadniczo 10% Ni i 90% innych składników, głównie Fe i Cr, ale również stop Haynesa 214, co daje zasadniczo następującą nominalną kompozycję:
pierwiastek % wagowych
1 2
Ni 75,45
Fe 4,00
PL 205 864 B1 cd. tabeli
1 2
Cr 16,00
C 0,04
Al 4,50
Y 0,01
W innych wariantach niniejszego wynalazku wyrobami powlekanymi mogą być następują ce wyroby: szkło / azotek krzemu /srebro / nichrom / srebro / nichrom / azotek krzemu. W takich wariantach niniejszego wynalazku, odpowiednie warstwy azotku krzemu, nichromu i/lub srebra mogą mieć grubości zbliżone do grubości tychże materiałów podanych w innych wariantach niniejszego wynalazku. Alternatywnie, pewne warstwy mogą być cieńsze, na przykład warstwy: szkło / azotek krzemu (40-10-10 m) / nichrom (35-10-10 m) / srebro (50-10-10 m) / nichrom (30-10-10 m) / srebro (50-10-10 m)
-10 -10 / nichrom (35-10-10 m) / azotek krzemu (261-10-10 m). Uważa się, że te podwójne odmiany wykonania niniejszego wynalazku z zastosowaniem srebra mogą dawać lepszą trwałość barwy i/lub odporność chemiczną, w porównaniu do odmiany z fig. 1 podanej w niniejszym opisie. Wariant ten może w pewnych przypadkach być nawet bardziej trwały od wariantu według fig. 1.
Figura 2 przedstawia powłokę lub układ warstwowy 22 według fig. 1 (czyli według wymienionej odmiany z podwójnym srebrem) zastosowany na powierzchni #2 zespołu okna IG. W celu odróżnienia „wewnętrznego zespołu od „zewnętrznego, słońce 19 podano schematycznie na zewnątrz. Zespół IG zawiera zewnętrzną szybę szklaną lub arkusz 21 i wewnętrzną szybę szklaną lub arkusz 23. Te dwa podłoża szklane (na przykład szkło flotacyjne grubości od 2 do 12 mm) są złączone na bocznych krawędziach za pomocą zwykłego szczeliwa 25 i zawierają zwykły pasek osuszacza 27. Szyby te zostają następnie umieszczone w ramie utrzymującej zwykłe okno lub drzwi (przedstawione częściowo w postaci schematycznej). Przez uszczelnienie bocznych krawędzi szyb szklanych i zastąpienie powietrza w obszarze izolacyjnym (lub komorze) 30 przez gaz, taki jak argon, tworzy się typowy zespół IG o dobrych właściwościach izolacyjnych. Ewentualnie, obszar izolacyjny 30 może być pod ciśnieniem mniejszym od ciśnienia atmosferycznego w pewnych alternatywnych wariantach wykonania, chociaż oczywiście nie zawsze jest to konieczne. Ścianka wewnętrzna 24 lub 26 (lub obie) mogą zawierać układ warstwowy (patrz fig. 1) niniejszego wynalazku. W wariancie przedstawionym na fig. 2 ścianka wewnętrzna 24 (to jest powierzchnia 2) zewnętrznej szyby 21 ma na sobie układ napylany katodowo według fig. 1.
Odnośnie fig. 1, należy zauważyć, że można zastosować różne grubości warstw zgodnie z jednym lub kilku przedmiotami i/lub zadaniami podanymi w niniejszym opisie, według pewnych przykładowych rozwiązań według wynalazku, ale korzystne są następujące grubości i materiały odpowiednich warstw na podłożu szkła 1:
T a b e l a 1 (grubości)
Warstwa Korzystny zakres, 1·10'10 m Korzystniejszy zakres, 1·10'10
Si3N4 (warstwa 3) 300-380 320-360
NiCr (warstwa 5) 20-150 20-90
Ag (warstwa 7) 40-120 60-80
NiCr (warstwa 9) 20-150 20-90
Si3N4 (warstwa 11) 400-500 420-480
Jak widać z powyższej tabeli 1, górna warstwa Ni lub NiCr 9 ma znacznie większą grubość niż w wariantach wymienionego opisu patentowego US 5,376,455. Ponadto, warstwy dielektryczne 3 i/lub 11 są cieńsze niż w tym opisie patentowym. Nieoczekiwanie, uważa się, że jedna lub kilka z tych zmian powoduje uzyskanie jednakowych lub niższych wartości ΔΕ* (opisanych poniżej dotyczących pewnych odmian niniejszego wynalazku) (to jest lepszej trwałości po obróbce cieplnej). Jedną lub obie z tych zmian można także przypisać lepszej trwałości wykazywanej przez pewne odmiany niniejszego wynalazku. Stwierdzono także, że te odmiany stanowią wyraźne ulepszenie w stosunku do omawiaPL 205 864 B1 nego patentu, ponieważ wynalazca znalazł sposób (i) zastosowania warstwy Ag do odbijania IR dla uzyskania układu warstwowego o małym E, i jednocześnie (ii) o dobrej trwałości podczas obróbki cieplnej (to jest małe wartości ΔΕ* i/lub wartości Δα*. Uważa się, że to połączenie układu o małej wartości E z dobrą trwałością podczas obróbki cieplnej jest nowe i ma zdolność wynalazczą.
W pewnych przykładowych wariantach wykonania niniejszego wynalazku, trwałość podczas obróbki cieplnej zasadniczo powoduje dorównanie właściwości powłoki lub układu warstwowego poddanych lub niepoddanych obróbce cieplnej. Innymi słowy, w zastosowaniach monolitycznych i/lub zastosowaniach IG, w pewnych wariantach niniejszego wynalazku dwa podłoża szklane mające na sobie taki sam układ powłokowy (po naniesieniu jeden poddany obróbce cieplnej i drugi niepoddany obróbce cieplnej) mają dla nieuzbrojonego oka zasadniczo taki sam wygląd przy oglądaniu wyrobu od strony szkła (to jest patrząc poprzez co najmniej jedno podłoże szkła przed oglądaniem powłoki).
W pewnych wariantach wykonania niniejszego wynalazku, stwierdzono, że dorównanie właściwości (osiągane w zastosowaniach monolitycznych) może być nawet lepsze w zastosowaniach IG i/lub w laminatach.
Tak więc, w pewnych wariantach niniejszego wynalazku, dorównanie właściwości osiąga się w układach monolitycznych. Jednak, w innych wariantach niniejszego wynalazku dorównanie właściwości uzyskuje się tylko wtedy, gdy konstrukcja podłoża zawiera dwie lub kilka warstw szkła, na przykład zespół IG. Poprawa dotycząca dorównania właściwości w zespole IG występuje w wyniku moderującego wpływu wewnętrznej szyby szklanej 26 (fig. 2). Światło odbite od szyby wewnętrznej 26 w przybliżeniu sumuje się ze światłem odbitym od szyby zewnętrznej 21. Tak więc, obserwowana odbita barwa IGU jest średnią wagową barw odbitych od poszczególnych szyb 21 i 26. Tak więc, wpływ każdej szyby na otrzymaną barwę jest proporcjonalny do procentowej ilości światła odbitego od każdej szyby i dochodzącego do obserwatora w przeglądarce. Przy uwzględnieniu oka obserwatora zewnętrznego, światło odbite od szyby zewnętrznej 21 dochodzi do oka obserwatora bez zakłóceń. Jednak światło odbite od szyby wewnętrznej 26 musi dwukrotnie przejść przez szybę frontową (jeden raz przed odbiciem od szyby wewnętrznej i jeden raz po odbiciu) przed dojściem do tego samego oka obserwatora. W wyniku tego, ilość światła odbitego od szyby wewnętrznej zmniejsza się o współczynnik kwadratu transmitancji szyby zewnętrznej. Z tego powodu, wpływ moderujący szyby wewnętrznej szybko zmniejsza się ze wzrostem transmitancji widzialnej dla szyby przedniej 21. Ten wpływ zmniejszający się może być nawet zwiększony przez to, że współczynnik odbicia powlekanej szyby 21 zwykle wzrasta ze zmniejszaniem się transmitancji i w ten sposób dodatkowo zwiększa procentowy udział światła odbitego od szyby przedniej w świetle odbitym od zespołu IG. Na przykład, wyrób powlekany opisany w wymienionym zgłoszeniu patentowym nr 09/455,026 miał po obróbce cieplnej transmitancję widzialną około 70% i współczynnik odbicia od strony szkła około 10%. Transmitancja wzrosła do około 75%, podczas gdy współczynnik odbicia od strony szkła dla wyrobu poddanego obróbce cieplnej zmniejszył się do około 8%. Całkowity zewnętrzny współczynnik odbicia zespołu IG poddanego obróbce cieplnej wynosił 8% od szyby przedniej, i 8% (współczynnik odbicia dla szkła niepowlekanego)*0,752 =4,5%. Tak więc, światło odbite od szyby wewnętrznej 26 odpowiadało 36% całkowitego współczynnika odbicia zewnętrznego od poddanego obróbce cieplnej zespołu IG. Oznacza to, że wartość AE*IGU zespołu IG zmniejszy się o około 36%, w porównaniu do zespołu monolitycznego AE*mono. Stwierdzono (zgłoszenie patentowe 09/455,026, strony 39 i 40), że z powodu wzrostu transmitancji o około 5% podczas obróbki cieplnej, rzeczywisty wpływ moderujący był nawet większy (około 55%), zmierzono ΔE*mono = 3,95, ΔE*IGU = 1,76). Natomiast wpływ moderujący prawie nie występuje dla produktów powlekanych o mniejszej transmitancji, takich jak w przykładzie 2 niniejszego zgłoszenia. Dla poddanego obróbce cieplnej zespołu IG, zewnętrzny współczynnik odbicia od szyby przedniej 21 wynosił 16,51%. Transmitancja poddanej obróbce cieplnej szyby przedniej wynosiła 44,91. Całkowity zewnętrzny współczynnik odbicia dla zespołu IG pokazany na fig. 2 można obliczyć jako równą 16,51% od szyby przedniej 21 i 8% * 0,452 = 1,62% od szyby wewnętrznej 26. W tym przypadku, światło od szyby wewnętrznej 26 wyniesie tylko około 9% całkowitego współczynnika odbicia zespołu IG i oczekiwany wpływ moderujący na ΔE* będzie wynosił około 9%. Dodatkowy wpływ moderujący związany ze wzrostem transmitancji podczas obróbki cieplnej w wyniku obróbki cieplnej w tym przypadku wzrasta bardzo nieznacznie, ponieważ wzrost transmitancji jest bardzo mały ^T = 0,72%). Wynika z tego, że osiągnięcie porównywalności powłok o mniejszej transmitancji z zespołem IG może w praktyce być osiągnięte dla powlekanej szyby przedniej 21 w stanie monolitycznym. Tak więc, w pewnych wariantach, zwykle są to odmiany o transmitancji większej od 60%, wartość ΔE dla monolitycznego (indywidualnego) podłoża może być znacznie wyższa od 2,5 i dorównanie właściwości
PL 205 864 B1 można jeszcze uzyskać w wyrobach z podwójną lub wielokrotną szybą według niniejszego wynalazku. Jednak, w pewnych innych wariantach wykonania niniejszego wynalazku, zwykle odmiany o transmitancji mniejszej od 60%, wartość Δ E monolitycznego (indywidualnego) podłoża może nie być znacznie wyższa od 2,5, korzystnie może być mniejsza od 2,5, w celu uzyskania dorównania właściwości w wyrobach z podwójną lub wielokrotną szybą według niniejszego wynalazku. W przykładach #1-4, wartości ΔΕ* są zmniejszone o 0,5-0,8 punktów dla próbek o wyższej transmitancji (próbek #1 i #3) i o 0,2-0,3 punktu dla próbek o niższej transmitancji (próbek #2 i #4).
Wartości ΔE* i Δa* są ważne dla stwierdzenia, czy występuje całkowite lub zasadnicze dorównanie właściwości, według niniejszego wynalazku. Barwę opisuje się w niniejszym opisie przez odniesienie do zwykłych wartości a*, b*, które w pewnych wariantach niniejszego wynalazku są obie ujemne w celu uzyskania barwy w zasadniczo korzystnym obojętnym zakresie barwy zawężającym się do kwadrantu niebiesko-zielonego. Termin Δa* wskazuje po prostu, jak bardzo zmienia się wartość barwy a* w wyniku obróbki cieplnej.
Termin ΔE* (i ΔE) jest znany w technice i podaje się go, razem z różnymi technikami oznaczania, w ASTM 2244-93, jak i w Hunter et. al., The Measurement of Appearance, wydanie 2, rozdział 9, strona 162 i następne (John Wiley & Sons, 1987). Stosowana w technice wartość ΔE* (i ΔE) jest sposobem właściwego wyrażania zmiany (lub jej braku) współczynnika odbicia i/lub transmitancji (a więc także barwy) wyrobu po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej. Wartość ΔE można obliczyć metodą „ab lub metodą Huntera (oznaczoną wskaźnikiem „H). ΔE odpowiada skali Hunter Lab L, skali a, b (czyli Lh, ah, bh). Podobnie, ΔE* odpowiada skali CIE LAB Scale L*, a*, b*. Obie skale są przydatne i równoważne według niniejszego wynalazku. Na przykład, jak podają Hunter i inni w powyższym odnośniku, można zastosować technikę prostokątnych współrzędnych skali (CIE LAB 1976) znaną jako skala L*, a*, b*, w której:
L* oznacza jednostki jasności (CIE 1976) a* oznacza jednostki czerwono-zielone (CIE 1976) b* oznacza jednostki żółto-zielone (CIE 1976) i odległość ΔE* pomiędzy L*0a*0 b*0 i L*1a*1b*1 wynosi ΔΕ* = [^L*)2 + (Δθ*)2 + ^b*)2]1/2 (1) w którym:
Δυ* = L*1 - L*o (2)
Δa* = a*1 - a*0 (3)
Δ^ = b*1 - b*0 (4) w którym indeks dolny „0 oznacza powłokę (wyrób powlekany) przed obróbką cieplną, a indeks dolny „1 oznacza powłokę (wyrób powlekany) po obróbce cieplnej; i stosowane liczby (na przykład, liczby a*, b*, L*) są liczbami obliczonymi wymienioną powyżej techniką (CIE LAB 1976) współrzędnych L*, a*, b*. W podobny sposób można obliczyć ΔΕ za pomocą równania 1 przez zastąpienie a*, b*, L* wartościami Hunter Lab ah, bh, Lh. Także w zakresie niniejszego wynalazku i oceny ilościowej ΔΕ* są równoważne liczby, po konwersji ich dowolną inną techniką, stosującą podaną powyżej tę samą koncepcję ΔΕ*.
W pewnych wariantach niniejszego wynalazku, stosowane w nich układy warstwowe na przezroczystych monolitycznych podłożach szklanych mają przed obróbką cieplną podaną poniżej barwę, przy oglądaniu powlekanego wyrobu (RG %) od strony szkła:
T a b e l a 2
Barwa (RG) przed obróbką cieplną
Ogólnie Korzystnie
a* 0,0 do 5,0 0,0 do 3,0
b* -1,0 do -10,0 -3,0 do -9,0
Po obróbce cieplnej, w pewnych wariantach wykonania niniejszego wynalazku układy warstwowe naniesione na przezroczystych monolitycznych podłożach szklanych mają następującą charakterystykę barwy ΔΕ* i Δa*, przy oglądaniu od strony szkła (G) (w przeciwieństwie do strony warstwy) powlekanego wyrobu.
PL 205 864 B1
T a b e l a 3
Właściwości barwy (AE*g & Aa*G) po obróbce cieplnej
Ogólnie Korzystnie
AE*g = <= 3,0 <= 2,5 (lub <= 2,0)
ńa*G = <= 1,0 <= 0,8
Jak podano w powyższej tabeli 3, wyroby powlekane według pewnych odmian niniejszego wynalazku mają wartość ΔE* (od strony szkła) nie większą od 3,0, korzystnie nie większą od 2,5 i korzystniej nie większą od 2,0; oraz mają wartość Δa* (od strony szkła) nie większą od około 1,0, korzystniej nie większą od 0,8. Dorównanie właściwości można uzyskać wtedy, gdy uzyskano jedną lub obie te wartości. Stwierdzono, że wartości b* nie są tak ważne jak wartości a*, ponieważ zmiany a* są bardziej zauważalne gołym okiem od zmian b* w pewnych przypadkach.
P r z y k ł a d y 1-4
Następujące 4 przykłady wyrobów powlekanych (każdy wyrób był wygrzewany i następnie poddany obróbce cieplnej) wytwarzano według pewnych odmian niniejszego wynalazku. Dla każdego z tych czterech przykładów, zastosowano następujący układ warstwowy: szkło /Si3N4/ NiCr/ Ag/ NiCr/ Si3N4 (patrz, na przykład fig. 1). Dla każdego z tych przykładów podłożem było zasadniczo przezroczyste szkło sodowo-wapniowe grubości 5,6-6,0 mm. W tych 4 przykładach zestawy powlekarka/sposób dla 4 przykładów były następujące:
Przykłady 1-2 wykonano przy użyciu napylarki katodowej G-49 o dużej powierzchni płaskiego szkła, firmy Airco, Inc. z szybkością linii 170 IPM (impulsów na minutę), stosując następujące 3-5 stref; „* oznacza zawartość Al około 10%, a przepływ gazu (na przykład Ar, N2) mierzono w cm3. Wszystkie tarcze z przykładów 1-2 były tarczami C-Mag, z wyjątkiem tarcz stosowanych do nanoszenia warstw Ag i NiCr (tarcze 19-21) były płaskie. Ponadto, w przykładach 1-2 pierwszą warstwę azotku krzemu naniesiono w strefie 3 powlekania stosując prąd zmienny, warstwy NiCr i Ag nanoszono w strefie 4 powlekania stosując prąd stały, a powierzchniową warstwę azotku krzemu naniesiono w strefie 5 powlekania za pomocą prądu zmiennego. Powlekanie przez napylanie katodowe wykonano sposobem napylania według przykładów 1-2.
T a b e l a 4
Powlekarka i warunki sposobów powlekania dla przykładów 1-2
Przykład #1.
Katoda Tarcza Moc, kW Napięcie, V Ciśnienie, (•0,13 Pa) Przepływ Ar Przepływ N2
#13 Si/Al* 27,7 444 2,5 551 1489
#14 Si/Al* 22,7 451 2,5 551 1489
#15 Si/Al* 27,7 459 2,5 551 1489
#16 Si/Al* 27,7 481 2,5 551 1489
#17 Si/Al* 27,7 453 2,5 551 1489
#18 Si/Al* 27,7 480 2,5 551 1489
#19 NiCr 10,5 n/a 2,7 1110 0
#20 Ag 4,15 n/a 2,7 1110 0
#21 NiCr 10,5 n/a 2,7 1110 0
#22 Si/Al* 33,6 465 2,5 541 1336
#23 Si/Al* 33,6 462 2,5 541 1336
#24 Si/Al* 33,6 452 2,5 541 1336
#25 Si/Al* 33,6 456 2,5 541 1336
#26 Si/Al* 33,6 478 2,5 541 1336
#27 Si/Al* 33,6 463 2,5 541 1336
PL 205 864 B1
Przykład #2.
Katoda Tarcza Moc, kW Napięcie, V Ciśnienie, (•0,13 Pa) Przepływ Ar Przepływ N2
#13 Si/Al* 27,7 444 2,5 551 1489
#14 Si/Al* 22,7 451 2,5 551 1489
#15 Si/Al* 27,7 459 2,5 551 1489
#16 Si/Al* 27,7 481 2,5 551 1489
#17 Si/Al* 27,7 453 2,5 551 1489
#18 Si/Al* 27,7 480 2,5 551 1489
#19 NiCr 17,0 n/a 2,7 1110 0
#20 Ag 4,15 n/a 2,7 1110 0
#21 NiCr 10,5 n/a 2,7 1110 0
#22 Si/Al* 33,6 465 2,5 541 1336
#23 Si/Al* 33,6 462 2,5 541 1336
#24 Si/Al* 33,6 452 2,5 541 1336
#25 Si/Al* 33,6 456 2,5 541 1336
#26 Si/Al* 33,6 478 2,5 541 1336
#27 Si/Al* 33,6 463 2, 5 541 1336
Przykłady 3-4 wykonano przy użyciu powlekarki do napylania katodowego Leybold TG-1, stosując szybkość liniową 4 m/min; przy czym ponownie „* oznacza zawartość tarczy aluminiowej (Al) około 10% i przepływ gazu (na przykład Ar, N2) mierzono w cm3. Tarcze 34, 42, 55 i 61 były tarczami 2 x C-Mag, tarcze 44, 51 i 53 były tarczami płaskimi, a tarcza 65 była tarczą Twin-Mag. Ciśnienie przeliczono na Pa. Powlekarkę ustawiono i pracowano na niej jak podczas napylania w przykładach 3-4.
T a b e l a 5
Powlekarka i warunki sposobów powlekania dla przykładów 3-4
Przykład #3.
Katoda Tarcza Moc, kW Napięcie, V Ciśnienie, (•0,13 Pa) Przepływ Ar Przepływ N2 Częst. (kHz)
#34 Si/Al* 64,5 395 3,6 203 452 28,1
#42 Si/Al* 64,5 341 3,1 200 452 28,7
#44 NiCr 12,5 385 2,5 220 0 DC
#51 Ag 4,55 466 2,3 3,15 0 DC
#53 NiCr 12,5 421 2,4 220 0 DC
#55 Si/Al* 62 473 3,5 200 447 27,8
#61 Si/Al* 64 374 4,5 200 447 28,1
#65 Si/Al* 62 326 3,5 200 377 27,8
Przykład #4
Katoda Tarcza Moc, kW Napięcie, V Ciśnienie, (•0,13 Pa) Przepływ Ar Przepływ N2 Częst. (kHz)
1 2 3 4 5 6 7 8
#34 Si/Al* 64,5 395 3,6 203 452 28,1
#42 Si/Al* 64,5 341 3,1 200 452 28,7
PL 205 864 B1 cd. przykładu 4
1 2 3 4 5 6 7 8
#44 NiCr 19 385 2,5 220 0 DC
#51 Ag 4,55 466 2,3 3,15 0 DC
#53 NiCr 12,5 421 2,4 220 0 DC
#55 Si/Al* 62 473 3,5 200 447 27,8
#61 Si/Al* 64 374 4,5 200 447 28,1
#65 Si/Al* 62 326 3,5 200 377 27,8
Po napylaniu na podłoże szklane, jak powyżej, badano według przykładów 1-4 i stwierdzono, że wyroby mają następujące właściwości monolityczne (nie w zespole IG), gdy obróbce cieplnej poddano produkt monolityczny w zwykłym piecu wygrzewającym w temperaturze około 685°C (1265 °F) w cyklach trójminutowych i ochłodzono do temperatury pokojowej (uwaga: wartości współrzędnych barwy a* i b* są zgodne z techniką obserwatora CIE LAB 1976, 111. CIE-C 2°).
T a b e l a 6
Właściwości dla przykładów 1-4 (monolitycznych)
Przykład #1
Wartość/pomiar Przed obróbką cieplną Po obróbce cieplnej
Transmisja (TY) % 56,36 59,21
L*t 79,82 81,41
a*T -3,14 -3,27
b*T -3,93 -4,68
współczynnik odbicia od strony szkła (G): RgY (%) 12,68 11,52
1 * L G 42,27 40,44
a*G -1,95 -1,53
b*G -6,72 -7,06
ΔΕ* (to jest od strony szkła (G)) 1,9
ńa*G (wartość bezwzględna) 0,42
współczynnik odbicia od strony błona/ powłoka (F): RfY (%) 2,71 2,78
L*f 18,86 19,12
a*F 11,58 12,73
b*F 0,28 -1,59
Rs (opór arkusza, om/kwadrat] 12,0 10,8
całkowita współrzędna słoneczna T, % 38
współrzędna słoneczna Rout 16
wartość U 21,46*10·-5 kWh (0,74 BTU)
S wartość U 20,01*10'-5 kWh (0,69 BTU)
współczynnik zacienienia (SC) 0,54
SHGC 0,463
przyrost ciepła 117
Eh (emisyjność półkulista) 0,176
PL 205 864 B1
Przykład #2
Wartość/pomiar Przed obróbką cieplną Po obróbce cieplnej
T ransmisja (TY) % 44,19 44,91
L*t 72,39 72,83
a*T -3,68 -3,2
b*T -5,82 -6,3
współczynnik odbicia od strony szkła (G): RgY (%) 17,05 16,51
1 * L G 48, 33 47,64
a*G -1,26 -1,37
b*G -3,09 -3,37
ΔE* (to jest od strony szkła (G)) 0,8
Δa*G (wartość bezwzględna) 0,11
współczynnik odbicia od strony błona/ powłoka (F): RfY (%) 4,6 4,63
L*f 25,55 25,66
a*F 15,09 13,7
b*F 11,73 14,62
Rs (opór arkusza, om/kwadrat) 11,3 10,6
całkowita współrzędna słoneczna T, % 29
współrzędna słoneczna Rout 20
wartość U 21,46*10'-5 kWh (0,74 BTU)
S wartość U 20,3*10 5 kWh (0,70 BTU)
współczynnik zacienienia (SC) 0,45
SHGC 0, 385
przyrost ciepła 99
Eh (emisyjność półkulista) 0,169
Przykład #3
Wartość/pomiar Przed obróbką cieplną Po obróbce cieplnej
1 2 3
T ransmisja (TY) % 56,98 58,71
L*t 80,17 81,13
a*T -2,82 -2,82
b*T -2,23 -2,73
współczynnik odbicia od strony szkła (G): RgY (%) 15,27 14,21
1 * L G 46 44,53
a*G -2,17 -1,81
b*G -8,63 -8,95
ΔΕ* (od strony szkła (G)) 1,5
PL 205 864 B1 cd. przykładu 3
1 2 3
ńa*G (wartość bezwzględna) 0,36
współczynnik odbicia od strony błona/powłoka (F): RfY (%) 2,19 2,32
L*f 16,47 17,1
a*F 13,68 13,76
b*F -14,48 -13,25
Rs (opór arkusza, om/kwadrat) 11,5 10,5
całkowita współrzędna słoneczna T, % 39
współrzędna słoneczna Rout 19
wartość U 21,46*10-5 kWh (0,74 BTU)
S wartość U 19,72d0'5 kWh (0,68 BTU)
współczynnik zacienienia (SC) 0,55
SHGC 0,47
przyrost ciepła 119
Eh (emisyjność półkulista) 0,170
Przykład #4
Wartość/pomiar Przed obróbką cieplną Po obróbce cieplnej
1 2 3
T ransmisja (TY) % 50,08 51,08
L*t 76,12 76,73
a*T -3,61 -2,88
b*T -5,02 -4,66
współczynnik odbicia od strony szkła (G): RgY (%) 14,62 13,82
1 * L G 45,1 43,98
a*G -0,59 -1,36
b*G -4,33 -4,52
ΔΞ* (to jest od strony szkła (G)) 1,4
ńa*G (wartość bezwzględna) 0,77
współczynnik odbicia od strony błona/ powłoka (F): RfY (%) 3,83 3,67
L*f 23,09 22,56
a*F 15,93 11,79
b*F 3,51 10,42
Rs (opór arkusza, om/kwadrat) 11,0 9,1
całkowita współrzędna słoneczna T, % 33
współrzędna słoneczna Rout 19
PL 205 864 B1 cd. przykładu 4
1 2 3
wartość U 21,17^105 kWh (0,73 BTU)
S wartość U 20,02105 kWh (0,69 BTU)0,69
współczynnik zacienienia (SC) 0,49
SHGC 0,42
przyrost ciepła 107
Eh (emisyjność półkulista) 0,164
Stwierdzono także, że każdy z przykładów 1-4 dawał produkty trwałe chemicznie i mechanicznie w warunkach określonych powyżej zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej.
Z powyższego wynika, że każdy z przykładów 1-4 zapewnia wyroby o dorównujących właściwościach, ponieważ, przy oglądaniu od strony szkła (G) odpowiednich wyrobów, wartość ΔE* była nie większa od 2,5, korzystnie nie większa od 2,0, podczas gdy Δa*G (jego wartość bezwzględna, stosowana w niniejszym opisie) była nie większa od 1,0, i korzystnie nie większa od 0,8. Te wartości (to jest, ΔE* i Δa*) są ważne przy pomiarze od strony szkła (G) wyrobu powlekanego, w odróżnieniu od strony błony (F), ponieważ dla większości zastosowań wyroby są oglądane przeważnie od ich stron szkła. Jeśli chodzi na przykład o dorównujące właściwości, to przykład 3 dawał następujące wartości (od strony szkła (G)).A
L* (przed HT) : 46 L* (po HT): 44,53 AL* = 1,47
a*(przed HT): -2,17; a* (po HT): -1,81 Aa* = 0,36
b*(przed HT): - 8,63 b* (po HT): -8,95 Ab* = 0,32
2 2 1/2
Tak więc, przy użyciu równania ΔE* = [(AL*) + (Aa*) + (Ab*) ] (to jest równanie (1) powyżej), można oznaczyć, że [(1,47)2 + (0, 36)2 + (0,32)2]1/2 = (2,3929)1/2 = 1,5 = ΔE* (strona szkła). Ta stosunkowo mała wartość współczynnika odbicia ΔE* od strony szkła wskazuje, na właściwości dorównujące (przed obróbką cieplną w porównaniu do właściwości po obróbce cieplnej).
Każdy wyrób monolityczny z podanych powyżej przykładów miał także właściwości małej emisyjności, jak widać w każdym z podanych powyżej przykładów i miał emisyjność półkulistą (Eh) nie większą od 0,25, korzystniej nie większą od 0,20, przed i/lub po obróbce cieplnej (HT). Można stosować także grubsze warstwy Ag, co spowoduje mniejszą emisyjność i/lub opór arkusza od wartości podanych w niniejszym opisie, zgodnie z pewnymi wariantami niniejszego wynalazku. Można porównać te małe wartości emisyjności 0,48 z wartościami do 0,73 w opisie patentowym US 5,688,585. Każdy z podanych powyżej przykładów 1-4 miał także małe wartości oporności arkusza Rs nie większe od 20 om/kwadrat, korzystnie nie większe od 15 om/kwadrat i korzystniej nie większe od około 12 om/kwadrat (przed i/lub po HT). Ponownie należy porównać te małe wartości oporności arkusza (Rs) z wartościami oporności arkusza 89-269 om/kwadrat według opisu patentowego US 5,688,585. Odpowiednio, widać, że wyroby według niniejszych przykładów 1-4 mają rzeczywiście właściwości małych E, przy czym jednocześnie mogą nieoczekiwanie zasadniczo osiągać właściwości dorównujące właściwościom przed obróbką cieplną lub po obróbce cieplnej.
Monolityczne wyroby powlekane według pewnych odmian niniejszego wynalazku mają korzystnie transmitancję widzialną (TY, %) nie większą od około 60%, korzystnie od około 40-60% przed HT i najkorzystniej od około 48 do 58% przed obróbką cieplną. Monolityczne wyroby powlekane według pewnych odmian niniejszego wynalazku mają korzystnie transmitancję widzialną (TY, %) od około 10 do około 65% po HT, korzystniej od około 40 do 60% po HT. W podobny sposób wyroby powlekane według pewnych odmian niniejszego wynalazku mają korzystnie współczynnik zacienienia (SC) nie większy od około 0,65 (przed i/lub po HT), korzystniej od około 0,40 do około 0,60 przed i/lub po HT. Dodatkowo, monolityczne wyroby powlekane według pewnych odmian niniejszego wynalazku mają korzystnie wartość współczynnika odbicia od strony szkła (RG Y, %) co najmniej 11%, korzystniej od 12 do 20% przed HT i od około 11 do około 19% po HT.
PL 205 864 B1
Widać także, że według pewnych korzystnych odmian wykonania niniejszego wynalazku monolityczne wyroby powlekane charakteryzują się wartością a*G od około 0,0 do około -5,0, korzystniej od około 0,0 do 2,5, przed obróbką cieplną i/lub po obróbce cieplnej. Dzięki temu wyroby powlekane według pewnych odmian niniejszego wynalazku mają pożądaną barwę neutralną lub niebiesko-zieloną, szczególnie jeśli b*G ma także wartość ujemną.
Wymienione powyżej właściwości można mierzyć na przezroczystym szkle flotacyjnym o nominalnej grubości podłoża około 6 mm lub na innym podłożu o dowolnej innej odpowiedniej grubości od 1 do 12 mm. Ponadto należy stwierdzić, że zespoły z przykładów 1-4 można także zastosować w zespole IG, szybach przednich, szybach i tym podobnych.
Każdy z wyżej wymienionych przykładów 1-4 HT zastosowano następnie w zespole IG, jak pokazuje fg.2 (na przykład, gdy komorę lub obszar izolacyjny pomiędzy dwiema szybami można wypełnić gazem (Ar)), przy czym pomiary dla tych zastosowań IG podano poniżej w tabelach 7 i 8.
T a b e l a 7
Właściwości wyrobów dla przykładów 1-4 (IG lub IGU) (zespół IG na fig. 2, szyba 26 - niepowlekane szkło przezroczyste, grubości 6 mm)
Przykład #1
Wartość/pomiar Przed wygrzewaniem Po wygrzewaniu
T ransmisja (TY) % 50,17 52,52
L*t 76,17 77,59
a*T -4,54 -4,67
b*T -3,54 -4,08
współczynnik odbicia od strony zewnętrznej (out): RoutY (%) 15,15 14,45
1 * L out 45,84 44,87
o* a*out -2,44 -1,76
b*out -6,66 -7,15
AE*out (od strony szkła (out)) 1,34
Aa*out (wartość bezwzględna) 0,68
współczynnik odbicia od strony błona/powłoka (wewnętrzna): RinY (%) 9,81 9,82
L*In 37,51 37,51
a*In 3,01 3,46
b*In -0,48 -1,84
całkowita współrzędna słoneczna T, % 31
współrzędna słoneczna Rout 18
wartość U 9,86 • 10'5 kWh (0,34 BTU)
S wartość U 10,73 • 10'5 kWh (0,37 BTU)
współczynnik zacienienia (SC) 0,43
TY/%/SC 116,7
SHGC 0,39
przyrost ciepła 96
PL 205 864 B1
Przykład #2
wartość/pomiar przed obróbką cieplną po obróbce cieplnej
T ransmisja (TY) % 39,47 40,16
L*t 76,09 76,59
a*T -4,95 -4,51
b*T -4,97 -5,45
współczynnik odbicia od strony zewnętrznej (out): RoutY (%) 18,86 18,48
L*out 50,53 50,07
a*out -1,82 -1,92
b*out -3,57 -3,96
AE*out (od strony szkła (out)) 0,54
Aa*out (wartość bezwzględna) 0,1
współczynnik odbicia od strony błony/powłoki (wewnętrznej): RinY (%) 11,11 11,04
L*in 33, 97 39,65
a*in 5,77 5,32
b* b*in 3,03 3,50
całkowita współrzędna słoneczna T, % 24
współrzędna słoneczna Rout 21
wartość U 9,86·10-5 kWh (0,34 BTU)
S wartość U 10,44·10'5 kWh (0,36 BTU)
współczynnik zacienienia (SC) 0,36
TY, %/SC 109,6
SHGC 0,31
przyrost ciepła 78
Przykład #3
Wartość/pomiar Przed obróbką cieplną Po obróbce cieplnej
1 2 3
T ransmisja (TY) % 50,50 51,84
L*t 76,37 77,18
a*T -4,21 -4,19
b*T -1, 94 -2,34
współczynnik odbicia od strony zewnętrznej (out): RoutY (%) 17,93 17,35
L*out 49,41 48,69
a*out -2,68 -2,58
b*out -8,14 -8,44
AE*out (od strony szkła (out) 0,70
Aa*out (wartość bezwzględna) 0,1
PL 205 864 B1 cd. przykład 3
1 2 3
współczynnik odbicia od strony błony/powłoki 9,47 9,52
(wewnętrznej): RinY (%)
L*in 36,87 36,97
a*in 3,21 3,39
h*· b*in -5,91 -5,83
całkowita współrzędna słoneczna T, % 32
współrzędna słoneczna Rout 20
wartość U 9,86d0'5kWh (0,34 BTU)
S wartość U 10,44·10-5 kWh (0,36 BTU)
współczynnik zacienienia (SC) 0,46
TY, %/SC 109,8
SHGC 0,4
przyrost ciepła 97
Przykład #4
Wartość/pomiar Przed obróbką cieplną Po obróbce cieplnej
1 2 3
T ransmisja (TY) % 44,41 45,60
L*t 72,50 73,28
a*T -4,91 -4,28
b*T -4,37 -4,18
współczynnik odbicia od strony zewnętrznej (out): RoutY (%) 16,84 16,04
1 * L out 48,05 47,02
o* a*out -1,31 -1,87
b*out -4,81 -4,97
AE*out (od strony szkła (out) 1,18
Aa*out (wartość bezwzględna) 0,56
współczynnik odbicia od strony błony/powłoki (wewnętrznej: RinY (%) 10,57 10,47
L*in 38,86 38,67
a*in 5,70 3,75
b*· b*in -0,05 2,59
całkowita współrzędna słoneczna T, % 27
współrzędna słoneczna Rout 20
wartość U 9,86·10-5 kWh (0,34 BTU)
wartość US 10,44·10-5 kWh (0,36 BTU)
PL 205 864 B1 cd. przykładu 4
1 2 3
współczynnik zacienienia (SC) 0,4
TY, %/SC 111
SHGC 0,35
przyrost ciepła 86
Z powyższych tabel dla każdego z przykładów 1-4 wynika, że wartość ΔΕ* poprawia się, jeśli zastosowano ją w odniesieniu do zespołu IG (patrz na przykład fig. 2). Dla produktów o większej transmitancji widzialnej (p. przykłady 1 i 3), poprawa ΔΕ* (poprawę ΔΕ* można ocenić za pomocą ΔΕ^οπο - ΔΕ* G) jest nieznacznie lepsza od poprawy ΔΕ* dla przykładów transmitancji widzialnej (patrz przykłady 2 i 4). Jak pokazano w tabeli 8 poniżej, poprawa ΔΕ* (to jest poprawa wartości ΔΕ*™™ ΔΕ*^) dla wyrobów z przykładów 1-4 miała, odpowiednio, następujące wartości: 0,57, 0,21, 0,85 i 0,19. W poniższej tabeli 8 podano zmierzone dwukrotnie (2) za pomocą przyrządu Hunter Lab UltraScan ΧΕ Spectrophotometer wartości ΔΕ* od strony odbijającej szkła dla wersji IG wyrobów z przykładów 1-4, przy czym te dwa pomiary przedstawiają przykładowo niedokładność przyrządu.
T a b e l a 8
ΔΕ* dla przykładów 1-4 (mono w porównaniu do IG)
Pomiar Przykł. 1 monolit. Przykł. 1 IG Przykł. 2 monolit. Przykł. 2 IG Przykł. 3 monolit. Przykł. 3 IG Przykł. 4 monolit. Przykł. 4 IG
Tvis, % 56,36 44,19 56,98 50,08
ΔE*g 1,9 1,34 0,8 0,54 1,5 0,70 1,4 1,18
Aa*g 0,42 0,68 0,11 0,10 0,36 0,10 0,77 0,56
ΔE*g(2) 1,87 0,59 1,33 1,49
Δa*g(2) 0,80 0,17 0,21 0,67
AF* mono- -ΔΕ*^υ 0,57 0,21 0,85 0,19
ΔΕ* (2)mono- - ΔΕ*^υ 0,53 0,05 0,63 0,31
ΔΕ*, % poprawy % 29,8 28,3 54,7 14,0
(2) - powtórzony pomiar wskazujący niedokładność przyrządu.
Jak widać z powyższych tabel 7 i 8, co dla zespołu IG, pokazuje fig. 2, każda z powłok z przykładów 1-4 jest powłoką o dorównujących właściwościach, ponieważ przy oglądaniu odpowiednich wyrobów z zewnątrz (na przykład z zewnątrz budynku, w którym umieszczono zespół IG), wartość ΔΕ* była nie większa od 3,0, korzystnie nie większa od 2,5, korzystniej nie większa od 2,0 i najkorzystniej nie większa od około 1,5 (dla przykładu 1, ΑΕ* (zewnętrzny współczynnik odbicia) w zespole IG wynosiła 1,34, dla przykładu 2 wynosiła 0,54, dla przykładu 3 wynosiła 0,70 i dla przykładu 4 wynosiła 1,18)]; podczas gdy wartość Δa*outsider (w niniejszym opisie jest to wartość bezwzględna) była nie większa od 1,0, korzystnie nie większa od 0,8. Te wartości (to jest ΔΕ* i Δa*) są ważne, gdyż są mierzone z zewnętrznej strony szkła (G) i z zewnątrz wyrobu powlekanego (zewnątrz konstrukcji na fig. 2), ponieważ w większości zastosowań wyroby te są przeważnie oglądane na przykład z zewnątrz budynku, w którym umieszczono zespół IG.
Każdy z wymienionych powyżej zespołów IG miał właściwości małej emisyjności i oporu arkusza omówione powyżej w odniesieniu do monolitycznych odmian wynalazku. Zespoły IG według pewnych odmian niniejszego wynalazku mają korzystnie transmitancję widzialną (TY, %) nie większą od około 60%, korzystnie od około 30% do około 60%, przed HT, najkorzystniej od około 35% do około 55% przed HT. Wyroby powlekane IG według pewnych odmian niniejszego wynalazku mają korzystnie transmitancję widzialną (TY, %) od około 10% do około 55% po HT, korzystniej od około 35% do około 55% po HT. W podobny sposób, wyroby powlekane według odmian wykonania IG niniejszego
PL 205 864 B1 wynalazku korzystnie mają współczynnik zacienienia (SC) nie większy od około 0,50 (przed i/lub po HT), korzystnie od około 0,25 do 0,47 (przed i/lub po HT). Ponadto, wyroby powlekane IG (p. na przykład fig. 2) według pewnych odmian niniejszego wynalazku korzystnie mają wartość współczynnika odbicia od strony szkła (RGY, %) od około 10 do około 22% przed HT i/lub po HT.
Widać także, że według pewnych korzystnych odmian wykonania niniejszego wynalazku, wyroby IG charakteryzują się wartością a*G (równoważną wartości a*out) od około 0,0 do około -5,0, korzystniej od około 3,0 do około -3,0, przed i/lub po obróbce cieplnej. Dzięki temu powlekane artykuły według pewnych odmian niniejszego wynalazku mają korzystną barwę obojętną lub niebiesko-zieloną, zwłaszcza gdy b*G jest także ujemne.
W końcu, w pewnych korzystnych wariantach niniejszego wynalazku stosunek transmisji widzialnej (TY, %) do współczynnika zacienienia (SC) (to jest TY,%/SC), korzystnie jest nie większy od 125,0, korzystnie jest w zakresie od około 90 do około 125 i korzystniej od około 100 do około 120. W pewnych wariantach IG łączy się to z całkowitą transmitancją słoneczną w zakresie od około 20 do około 34%, korzystniej od około 24 do 34%.
Pewne terminy stosuje się przede wszystkim w technice powlekania szkła, zwłaszcza podczas określania właściwości i charakterystyki słonecznej powlekanego szkła. Terminy takie stosuje się w niniejszym opisie zgodnie z ich znanym znaczeniem normalnym. Na przykład, w niniejszym opisie stosuje się następujące terminy:
Natężenie odbitego światła widzialnego, to jest „współczynnik odbicia, określa się procentowo i podaje jako RXY lub Rx (jako wartość Y cytowaną poniżej w normie ASTM E-308-85), przy czym „X oznacza albo „G - dla strony szkła albo „F - dla strony folii. Określenie „od strony szkła (czyli „G) oznacza oglądanie od strony podłoża szklanego przeciwnej do strony, na której umieszczono powłokę, podczas gdy określenie „od strony folii (czyli „F) oznacza oglądanie od strony podłoża szklanego, na którym znajduje się powłoka.
Właściwości barwy zmierzono i podano w niniejszym opisie, stosując współrzędne i skalę: a*, b* CIE LAB (to jest wykres CIE a*b*, I11. CIE-C, obserwator 2°). Można równoważnie zastosować inne podobne współrzędne z indeksem dolnym „h, oznaczające zwykłe zastosowanie skali Hunter Lab Scalę, czyli I11. CIE-C, obserwator 10° lub współrzędne CIE LUV u*v*. Te skale określono w niniejszym opisie zgodnie z normą ASTM D-2244-93 „Standard Test Method for Calculation of Color Differences from Instrumentally Measured Color Coordinates, 9/15/93, rozszerzoną o ASTM E-308-95, Annual Book of ASTM Standards, tom 06.01 „Standard Method for Computing the Colors of Objects by 10 Using the CIE System i/lub jak podano w IES LIGHTING HANDBOOK 1981 Reference Volume.
Terminy „emitancja i „transmitancja są zrozumiałe w technice i są stosowane w niniejszym opisie zgodnie z ich znanym znaczeniem. Termin „transmitancja oznacza zatem transmitancję słoneczną, na którą składa się transmitancja światła widzialnego (TY), transmitancja promieniowania w podczerwieni (IR) i transmitancja promieniowania UV (Tuv). Całkowitą transmitancję energii słonecznej (TS) zwykle można określić następnie jako średnią ważoną tych innych wartości. Jeśli chodzi o te transmitancje, to podaną w niniejszym opisie transmitancje widzialną można scharakteryzować za pomocą normy CIE Illuminant C, obserwator 2°, techniką 380 - 720 nm; transmitancję w bliskiej podczerwieni (IR) przy 720 - 2500 nm; transmitancję w nadfiolecie (UV) przy 300 - 800 nm; oraz całkowitą transmitancję słoneczną przy 300 - 2500 nm. Jednak dla emitancji stosuje się szczególny zakres w podczerwieni (IR) (to jest zakres 2,500 - 40 000 nm).
Transmitancję światła widzialnego można zmierzyć, stosując znane techniki. Na przykład, stosując spektrofotometr Perkin Elmer Lambda 900 lub Hitachi U4001, otrzymuje się krzywą spektralną transmisji. Następnie oblicza się transmisję widzialną, za pomocą wyżej wymienionej metodologii według ASTM 308/2244-93. Jeśli jest to pożądane, można zastosować mniejszą od przepisanej liczbę punktów długości fal. Inna technika pomiaru transmitancji widzialnej stosuje przemysłowy spektrometr, jak spektrofotometr Spectrogard, firmy Pacific Scientific Corporation. To urządzenie bezpośrednio mierzy i podaje transmitancję widzialną (to jest wartość Y w systemie kolorymetrii trój chromatycznej, według ASTM E-308-85) za pomocą obserwatora I11. C, 2°.
„Emitancja (E) jest miarą lub właściwością zarówno absorpcji, jak i współczynnika odbicia światła przy danych długościach fali. Gdy transmitancja jest zerowa, co w przybliżeniu ma miejsce w przypadku szkła flotacyjnego dla fal o długości powyżej 2500 nm, to emitancję można przedstawić wzorem:
E = 1 - (współczynnik odbicia)folii
W budownictwie wartości emitancji są szczególnie ważne w tak zwanym „zakresie średnim, czasem nazywanym także „zakresem dalekim widma w podczerwieni (IR), to jest w zakresie od
PL 205 864 B1 około 2500 do około 40 000 nm, jak to określono na przykład w programie WINDOW 4.1 Program, LBL-35298 (1994) przez Lawrence Berkeley Laboratories, jak podano w odnośniku poniżej. Termin „emitancja stosuje się w niniejszym opisie w odniesieniu do wartości emitancji zmierzonych w zakresie podczerwieni określonym w normie ASTM Standard E 1585-93 na pomiar energii w podczerwieni na obliczenie emitancji, pod tytułem „Standard Test Method for Measuring and Calculating Emittance of Architectural Fiat Glass Products Using Radiometrie Measurements. Normę i jej postanowienia włączono do niniejszego opisu jako odnośnik. W normie tej współczynnik emitancji podaje się jako emitancję półkulistą (Eh) i jako emitancję normalną (En).
Gromadzenie rzeczywistych danych dla pomiaru takich wartości współczynnika emisji wykonuje się w zwykły sposób, na przykład za pomocą spektrofotometru Beckman Model 4260 z przystawką „VW (firma Beckman Scientific Inst. Corp.). Ten spektrofotometr mierzy współczynnik odbicia w funkcji długości fali i na tej podstawie oblicza współczynnik emisji za pomocą wymienionej powyżej normy ASTM Standard 1585-93.
Innym terminem stosowanym w niniejszym opisie jest „opór arkusza. Opór arkusza (Rs) jest terminem znanym w technice i stosowanym w niniejszym opisie zgodnie z podanym znaczeniem. Podaje się go w omach na kwadrat. Mówiąc ogólnie, określenie to dotyczy oporu w omach dowolnego kwadratu układu warstwowego na podłożu szklanym względem prądu elektrycznego przechodzącego przez układ warstw. Opór arkusza mówi, w jakim stopniu warstwa lub układ warstwowy odbija energię w podczerwieni (IR) i dlatego często używa się go razem ze współczynnikiem emisji jako miarę tej właściwości. „Opór arkusza można na przykład korzystnie mierzyć za pomocą czteropunktowego omomierza próbnikowego, ewentualnie czteropunktowego omomierza próbnikowego z głowicą typu Magnetron Instruments Corp., Model M-800, produkowanego przez firmę Signatone Corp., Santa Clara, Kalifornia.
Termin „trwałość chemiczna lub „trwały chemicznie stosuje się w niniejszym opisie jako synonim terminu „odporność chemiczna lub „odporny chemicznie. Trwałość chemiczną oznacza się przez gotowanie próbki powlekanego podłoża szklanego o wymiarach 50,1 mm x 12,7 mm (2 cale x 5 cali) w około 500 ml 5%. HCl w ciągu 5 minut [to jest w temperaturze około 104,4°C (220° F)]. W niniejszym opisie przyjmuje się, że próbka przechodzi tę próbę (czyli że układ warstwowy jest „odporny chemicznie, lub że jest uważany za „trwały chemicznie, lub że „ma trwałość chemiczną), jeżeli co najmniej połowa układu warstwowego próbki pozostaje po 5 minutach.
„Trwałość mechaniczną określa się w niniejszym opisie na podstawie następujących prób. W próbie stosuje się urządzenie Abrasion Tester, firmy Pacific Scientific (lub urządzenie równoważne), w którym szczotkę nylonową (na przykład szczotkę Hand & Nail Brush, Model 1280 produkowaną przez firmę Wright Bernet z Franklin Park, Illinois) przeprowadza się cyklicznie po układzie warstwowym w 500 cyklach, stosując 150-g obciążenie próbki o wymiarach 152,4 mm x 43,18 mm (6 cali x 17 cali). Jeśli po tej próbie nie widać gołym okiem w świetle widzialnym wyraźnych zadrapań, to uważa się, że wyrób przeszedł próbę i jest „mechanicznie trwały lub ma „trwałość mechaniczną.
Termin „obróbka cieplna stosowany w niniejszym opisie oznacza ogrzewanie wyrobu do temperatury wystarczającej do odpuszczenia cieplnego, zginania lub wzmacniania wyrobu zawierającego szkło. Definicja ta obejmuje na przykład ogrzewanie powlekanego wyrobu do temperatury co najmniej 593°C (1100° F) [na przykład do temperatury od około 550°C do około 900°C] w ciągu czasu wystarczającego do odpuszczenia cieplnego.
Termin „wartość U lub „czynnik U (równoznaczny z „transmitancją cieplną) jest terminem przyjętym w technice i stosowanym w niniejszym opisie zgodnie z jego znanym znaczeniem. „Wartość U podano w niniejszym opisie w kWh (i, dodatkowo w nawiasach, w jednostkach BTU/hr/ft2/°F); można ją oznaczyć metodą osłoniętej gorącej skrzynki, podaną i zgodnie z normą ASTM-C-1199-91.
Termin „współczynnik zacienienia jest terminem przyjętym w technice i stosowanym w niniejszym opisie zgodnie z jego znanym znaczeniem. Wartość jego oznacza się zgodnie w normą ASHRAE Standard 142 „Standard Method for Determining and Expressing the Heat Transfer and Total Optical Properties of Fenestration Products opracowaną przez ASHRAE Standards Project Committee, SPC 142, September 1995.

Claims (15)

1. Wyrób powlekany zawierający układ warstwowy naniesiony na podłoże szklane (1), przy czym ten układ warstwowy zawiera, w kierunku na zewnątrz od omawianego szklanego podłoża:
a) pierwszą warstwę dielektryczną (3) zawierającą azotek krzemu, o grubości (300 - 380)-10- m;
b) pierwszą warstwę (5) zawierającą Ni lub NiCr, o grubości (20 - 150)-10-10 m;
c) warstwę (7) odbijającą w podczerwieni zawierającą srebro, o grubości (40 - 120)-10-10 m;
d) drugą warstwę (9) zawierającą Ni lub NiCr; i
e) drugą warstwę dielektryczną (11) zawierającą azotek krzemu, o grubości (400 - 500)-10-10 m;
znamienny tym, że
f) powleczone podłoże szklane wykazuje wartość ΔΕ*, od strony szkła, nie większą od 2,5 po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej, oraz
g) druga warstwa (9) zawierającą Ni lub NiCr, ma grubość (20 - 150)-10-10 m.
2. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że układ warstwowy naniesiony na podłoże szklane ma wartość ΔΕ*, od strony szkła, nie większą od 2,0 po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej, przy czym wymieniony wyrób powlekany ma ujemne obie wartości współrzędnych barwy a*G i b*G zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej powlekanego wyrobu.
3. Wyrób powlekany według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powleczone podłoże szklane ma wartość Δa*G, oznaczającą wartość bezwzględną od strony szkła, nie większą od 1,0 po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej.
4. Wyrób powlekany według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powleczone podłoże szklane ma wartość Δa*G, oznaczającą wartość bezwzględną od strony szkła, nie większą od 0,8 po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej.
5. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wymieniony wyrób powlekany ma wartość emisyjności półkulistej Eh nie większą od 0,25 zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej.
6. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wymieniony wyrób powlekany ma wartość emisyjności półkulistej En nie większą od 0,20 zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej.
7. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wymieniony wyrób powlekany ma wartość oporu arkusza Rs nie większą od 20 om/kwadrat przed obróbką cieplną.
8. Wyrób powlekany według zastrz. 7, znamienny tym, że wymieniony wyrób powlekany ma wartość oporu arkusza Rs nie większą od 15 om/kwadrat zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej.
9. Wyrób powlekany według zastrz. 8, znamienny tym, że wymieniony wyrób powlekany ma wartość oporu arkusza Rs nie większą od 12 om/kwadrat zarówno przed obróbką cieplną, jak i po obróbce cieplnej.
10. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wymieniony układ warstwowy zawiera podane poniżej warstwy o następujących grubościach:
pierwszą warstwę (3) zawierającą azotek krzemu, o grubości (320 - 360)-10-10 m; pierwszą warstwę (5) zawierającą Ni lub NiCr, o grubości (20 - 90)-10-10 m; warstwę (7) srebra, o grubości (60 - 80)-10-10 m;
drugą warstwę (9) zawierającą Ni lub NiCr, o grubości (20 -90)-10-10 m; drugą warstwę (11 ) zawierającą azotek krzemu, o grubości (420 - 480)-10-10 m.
11. Wyrób powlekany według zastrz. 1, znamienny tym, że wymieniony wyrób powlekany ma emisyjność półkolistą Eh nie większą od 0,25 przed obróbką cieplną, a opór arkusza Rs nie większy od 20 om/kwadrat przed obróbką cieplną.
12. Zastosowanie wyrobu powlekanego określonego w zastrz. 1, jako szyby zespołu okna IG.
13. Zespół szkła izolacyjnego IG, zawierający pierwsze podłoża (1, 21) i drugie podłoże szklane (23) złączone odpowiednimi najbliższymi krawędziami peryferyjnymi z utworzeniem pomiędzy nimi obszaru izolacyjnego (30), układ warstwowy naniesiony na jedno z wymienionych podłoży szklanych w pobliżu wymienionego obszaru izolacyjnego, przy czym wymieniony układ zespołu monolitycznego zawiera, w kierunku na zewnątrz od omawianego szklanego podłoża:
a) pierwszą warstwę dielektryczną (3) zawierającą azotek krzemu, o grubości (300 - 380) -10-10 m;
b) pierwszą warstwę (5) zawierającą Ni lub NiCr, o grubości (20 - 150) -10-10 m;
c) warstwę (7) odbijającą w podczerwieni zawierającą srebro, o grubości (40 - 120) -10-10 m;
PL 205 864 B1
d) drugą warstwę (9) zawierającą Ni lub NiCr; i
e) drugą warstwę dielektryczną (11) zawierającą azotek krzemu, o grubości (400 - 500)-10-10 m;
znamienny tym, że
f) monolityczny zespół wykazuje wartość ΔΞ*, zewnętrzną lub na zewnątrz, nie większą od 2,5 po obróbce cieplnej lub w wyniku obróbki cieplnej, oraz
g) druga warstwa (9) zawierającą Ni lub NiCr, ma grubość (20 - 150)-10-10 m.
14. Zespół IG według zastrz. 13, znamienny tym, że wymieniony zespół monolityczny ma wartość ΔΞ*, zewnętrzną lub na zewnątrz, nie większą od 2,0 po wygrzewaniu lub w wyniku wygrzewania, przy czym wymieniony zespół IG ma obie wartości współrzędnych barwy a*G i b*G ujemne.
15. Zespół IG według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że wymieniony zespół monolityczny ma wartość ΔΞ*, zewnętrzną lub na zewnątrz, nie większą od 1,5 po wygrzewaniu lub w wyniku wygrzewania.
PL363377A 2001-02-08 2002-02-07 Wyrób powlekany i jego zastosowanie oraz zespół szkła izolacyjnego IG PL205864B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/778,949 US6495263B2 (en) 1999-12-06 2001-02-08 Low-E matchable coated articles and methods of making same
US09/793,404 US6475626B1 (en) 1999-12-06 2001-02-27 Low-E matchable coated articles and methods of making same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL363377A1 PL363377A1 (pl) 2004-11-15
PL205864B1 true PL205864B1 (pl) 2010-06-30

Family

ID=27119524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL363377A PL205864B1 (pl) 2001-02-08 2002-02-07 Wyrób powlekany i jego zastosowanie oraz zespół szkła izolacyjnego IG

Country Status (7)

Country Link
EP (2) EP1961712A1 (pl)
AT (1) ATE378299T1 (pl)
CA (1) CA2435083C (pl)
DE (1) DE60223497T3 (pl)
ES (1) ES2296916T5 (pl)
PL (1) PL205864B1 (pl)
WO (1) WO2002062717A1 (pl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7462397B2 (en) 2000-07-10 2008-12-09 Guardian Industries Corp. Coated article with silicon nitride inclusive layer adjacent glass
US6605358B1 (en) 2001-09-13 2003-08-12 Guardian Industries Corp. Low-E matchable coated articles, and methods
EP1903013A1 (en) * 2001-09-13 2008-03-26 Guardian, Industries Corp. Low-E matchable coated articles, and methods of making the same
FR3030494B1 (fr) 2014-12-19 2021-09-03 Saint Gobain Vitrage de controle solaire ou bas emissif comprenant une couche de protection superieure
BR112018068631B1 (pt) 2016-03-15 2022-11-29 Guardian Glass, LLC Artigo revestido termicamente tratável de coloração cinza que tem um baixo valor de fator solar
CN108726892A (zh) * 2018-07-19 2018-11-02 吴江南玻华东工程玻璃有限公司 一种单银低辐射镀膜玻璃

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2041038C (en) 1990-05-10 2001-01-02 Jesse D. Wolfe Durable low-emissivity thin film interference filter
US5344718A (en) 1992-04-30 1994-09-06 Guardian Industries Corp. High performance, durable, low-E glass
US5376455A (en) * 1993-10-05 1994-12-27 Guardian Industries Corp. Heat-treatment convertible coated glass and method of converting same
MX9605168A (es) 1995-11-02 1997-08-30 Guardian Industries Sistema de recubrimiento con vidrio de baja emisividad, durable, de alto funcionamiento, neutro, unidades de vidrio aislante elaboradas a partir del mismo, y metodos para la fabricacion de los mismos.
US6514620B1 (en) * 1999-12-06 2003-02-04 Guardian Industries Corp. Matchable low-E I G units and laminates and methods of making same
FR2924232B1 (fr) 2007-11-22 2009-11-27 Saint Gobain Substrat muni d'un empilement a proprietes thermiques

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002062717B1 (en) 2002-11-14
EP1362015A1 (en) 2003-11-19
DE60223497D1 (de) 2007-12-27
EP1362015B1 (en) 2007-11-14
ES2296916T5 (es) 2017-06-21
EP1362015B2 (en) 2017-01-11
DE60223497T3 (de) 2017-05-24
CA2435083A1 (en) 2002-08-15
ATE378299T1 (de) 2007-11-15
CA2435083C (en) 2009-05-26
WO2002062717A1 (en) 2002-08-15
DE60223497T2 (de) 2008-10-02
PL363377A1 (pl) 2004-11-15
ES2296916T3 (es) 2008-05-01
EP1961712A1 (en) 2008-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6475626B1 (en) Low-E matchable coated articles and methods of making same
US6495263B2 (en) Low-E matchable coated articles and methods of making same
US6723211B2 (en) Method of making coated articles with contact layer that is more oxidized further from IR reflecting layer
US6916408B2 (en) Method of making coated article with high visible transmission and low emissivity
US6730352B2 (en) Low-E matchable coated articles, and methods
US6782718B2 (en) Method of making matchable low-E I.G units and laminates
PL204881B1 (pl) Wytwór powlekany i sposób jego wytwarzania
PL210156B1 (pl) Wytwór powlekany obejmujący układ warstw na podłożu szklanym oraz sposób wytwarzania wytworu powlekanego
PL205864B1 (pl) Wyrób powlekany i jego zastosowanie oraz zespół szkła izolacyjnego IG
PL223451B1 (pl) Wyrób powlekany możliwy do poddawania obróbce cieplnej oraz poddany obróbce cieplnej wyrób powlekany składający się z układu warstwowego na podłożu szklanym i sposób jego wytwarzania
EP1903013A1 (en) Low-E matchable coated articles, and methods of making the same

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification