Artículo revestido que comprende una capa dieléctrica depositada por medio de metalizado por bombardeo atómico.

Un artículo revestido que comprende

(A) un sustrato

(B) una capa dieléctrica depositada, por medio de metalizado por bombardeo atómico, sobre el sustrato que comprende:

(i) una primera película dieléctrica seleccionada entre óxido de cinc, óxido de silicio, óxido de estaño, nitruro de silicio, oxinitruro de silicio y estannato de cinc, que tiene cinc en un porcentaje en peso igual y mayor de 10 e igual y menor de 90 y estaño en un porcentaje en peso igual y menor de 90 e igual y mayor de 10, depositada sobre el sustrato (A) y

(ii) una segunda película de mejora eléctrica depositada sobre la primera película dieléctrica (i) que es una segunda película de estannato de cinc en donde la segunda película de estannato de cinc tiene cinc dentro del intervalo del 60 al 90 por ciento en peso y estaño en el intervalo del 40 al 10 por ciento en peso y en donde la composición de la primera película de estannato de cinc, cuando se encuentra presente, es de al menos el 5 por ciento en peso diferente de la composición de la segunda película de estannato de cinc, y

(C) una capa reflectante de infrarrojos depositada sobre la película (Bii).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US1999/009890.

Solicitante: PPG INDUSTRIES OHIO, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3800 WEST 143RD STREET CLEVELAND, OH 44111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MEDWICK, PAUL, A., FINLEY, JAMES, J., O\'SHAUGHNESSY,Dennis,J.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Tratamiento de la superficie del vidrio, p. ej.,... > C03C17/36 (siendo un revestimiento al menos un metal)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > Revestimiento por evaporación en vacío, pulverización... > C23C14/34 (Pulverización catódica)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > Revestimiento por evaporación en vacío, pulverización... > C23C14/08 (Oxidos (C23C 14/10 tiene prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Tratamiento de la superficie del vidrio, p. ej.,... > C03C17/34 (con al menos dos revestimientos que tienen composiciones diferentes (C03C 17/44 tiene prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Tratamiento de la superficie del vidrio, p. ej.,... > C03C17/245 (por depósito a partir de una fase vapor)

PDF original: ES-2464155_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Artículo revestido que comprende una capa dieléctrica depositada por medio de metalizado por bombardeo atómico Campo de la invención La invención se refiere, en general, a un revestimiento de baja emisividad, apto para transporte y tratamiento térmico y a artículos revestidos.

Discusión de la tecnología actualmente disponible La patente de EE.UU. Nº. 4.610.771 ("U.S.P.N. ´771") divulga una película de óxido metálico metalizada por bombardeo atómico depositada usando una diana de aleación de cinc/estaño. El documento U.S.P.N. ´771 en la columna 3, renglón 26, hasta la columna 4, renglón 12, comenta el uso de la diana de aleación para depositar una película de estannato de cinc que tiene, en general, óxidos de cinc y estaño preferentemente en proporciones de 10 a 90 por ciento de cinc y de 90 a 10 por ciento de estaño.

Aunque la diana de aleación de cinc/estaño divulgada en el documento U.S.P.N. ´771 para depositar la película de estannato de cinc es aceptable, existen limitaciones. Más particularmente, en un revestimiento de bajo E tal como el tipo descrito en el documento U.S.P.N. ´771, se deposita una capa o película metálica que refleja los infrarrojos, por ejemplo, plata sobre la película de estannato de cinc. Una película de plata depositada sobre la película de estannato de cinc metalizado por bombardeo atómico tiene una resistividad eléctrica y una emisividad más elevadas que una película de plata depositada sobre una capa o película de óxido de cinc metalizada por bombardeo atómico. Más particularmente, la patente de Estados Unidos Nº. 5.821.001 ("U.S.P.N. ´001") divulga una película de plata depositada sobre una película de óxido de cinc; los átomos de la película de plata se depositan en una forma caracterizada por una baja resistividad eléctrica que proporciona una baja emisividad a la película de plata. Para depositar la película de óxido de cinc se seleccionan los parámetros de proceso para depositar una capa de óxido de cinc con una cristalinidad apropiada o desarrollo de cristal preferencial para afectar de manera favorable a la deposición de los átomos de plata de la película de plata.

El metalizado por bombardeo atómico en atmósfera reactiva, por ejemplo, oxígeno, para proporcionar una película de óxido de cinc sobre la cual se deposita una película de plata que tiene baja resistividad eléctrica presenta inconvenientes. Por ejemplo, es difícil metalizar por bombardeo atómico de forma reactiva una diana de cinc puro, es decir, una diana de metal de cinc de aproximadamente el 100 %, en una atmósfera reactiva tal como oxígeno por los motivos comentados con más detalle a continuación.

El documento U.S.P.N. ´001 también divulga una película de baja emisividad apta para tratamiento térmico. El espesor de las capas de imprimación, por ejemplo, películas de titanio, se puede aumentar para proporcionar una durabilidad mecánica mejorada, es decir, mejorar la resistencia a la cizalladura. El ensayo de resistencia a la cizalladura consiste en aplicar 20 trazos sucesivos de una prenda mojada con agua desionizada contra la superficie revestida de vidrio, seguido de examen visual del área sometida a ensayo. Dependiendo del aspecto del área sometida a ensayo, se asignan calidades de letras de D-, D, D+....A, A+ al revestimiento; posteriormente, para el análisis numérico, se generan asignaciones de 5 a D-, 10 a D, 55 a A y 60 a A+. Si el revestimiento no muestra signos de cizalladura, incluso no presenta ralladuras apenas visibles, entonces recibe una puntuación máxima de 60. Los revestimientos que muestran cizallaura uniforme y deslaminado en cualquier interfaz del revestimiento de multicapa dentro del área de ensayo reciben una puntuación de fallo de cero. Otros niveles de comportamiento reciben puntuaciones intermedias. Se ha descubierto que este método de caracterización de la durabilidad del revestimiento se correlaciona bien con el comportamiento de campo del revestimiento. El inconveniente de usar capas de imprimación gruesas es que es probable que la pila de revestimiento tras el calentamiento, por ejemplo, operaciones de templado de vidrio o plegado de vidrio, tenga un aspecto turbio cuando se observa por medio de un ensayo de brillo con lámpara intensa en oscuridad. En el ensayo de brillo con lámpara intensa en oscuridad, se observa la reflexión de la muestra de ensayo revestida en oscuridad desde diferentes ángulos de observación con respecto a un punto de luz, con el fin de encontrar la geometría que da lugar a la máxima dispersión de luz, o, en otras palabras, turbidez, posible a partir del revestimiento. Si no existe geometría alguna que pueda generar la observación de turbidez, se asigna una puntuación de A+ a la muestra. Las muestras muy pobres reciben D-. Para los fines del análisis numérico, se otorgan valores de 5 a 60 a las calidades de letra, como se ha descrito anteriormente par el ensayo de cizalladura. La turbidez baja corresponde a valores numéricos elevados.

Como puede apreciarse por parte de los expertos en la materia de preparación de revestimientos metalizados por bombardeo atómico, sería ventajoso proporcionar artículos revestidos de baja emisividad que tengan una durabilidad mecánica para que el artículo revestido se pueda transportar y posteriormente se pueda calentar sin que el revestimiento caliente presente turbidez.

Sumario de la invención A continuación, a menos que se indique lo contrario, la expresión "porcentaje en peso" significa el porcentaje en peso del peso total del material diana.

Según se usa en la presente memoria, una "película de estannato de cinc", por ejemplo, del tipo comentado en el documento U.S.P.N. ´771 es un óxido de una aleación de cinc y estaño. El cátodo usado está formado por una aleación de cinc y estaño.

En una realización de la invención, una pila de revestimiento tiene una película de estannato de cinc depositada sobre un sustrato de vidrio, una película de estannato de cinc depositada sobre la película de estannato de cinc; una película que refleja los infrarrojos, por ejemplo, plata, depositada sobre la película de estannato de cinc; una capa de imprimación, por ejemplo, una película metálica de titanio, depositada sobre la película que refleja los infrarrojos; una película de estannato de cinc depositada sobre la película de imprimación, una película de estannato de cinc depositada sobre la película de estannato de cinc; una película que refleja los infrarrojos depositada sobre la película de estannato de cinc; una capa de imprimación depositada sobre la capa que refleja los infrarrojos; una película de estannato de cinc depositada sobre la capa de imprimación, una película de estannato de cinc depositada sobre la película de estannato de cinc; y una capa protectora, por ejemplo, una película metálica de titanio o una película de óxido de titanio, depositada sobre la película de estannato de cinc. Las películas de estannato de cinc difieren en cuanto a composición en al menos un 5 por ciento en peso. Por ejemplo, cuando una de las películas de estannato de cinc es de aproximadamente un 50 por ciento en peso de cinc y un 50 por ciento en peso de estaño, la otra película de estannato de cinc es de aproximadamente un 10-45 ó 55-90 por ciento de cinc y un 55-90 o 45-10 por ciento en peso de estaño, con la condición de que la primera película de estannato de cinc depositada sobre el sustrato tenga cinc en un intervalo de % en peso ! 10 y ∀ 90 y estaño en el intervalo de % en peso de ∀ 90 y ! 10 y la segunda película de estannato de cinc tenga cinc en el intervalo de un 60-90 % en peso y estaño en el intervalo de 40 a 10 % en peso. En otra realización de la invención, una primera película de estannato de cinc... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un artículo revestido que comprende

(A) un sustrato

(B) una capa dieléctrica depositada, por medio de metalizado por bombardeo atómico, sobre el sustrato que comprende:

(i) una primera película dieléctrica seleccionada entre óxido de cinc, óxido de silicio, óxido de estaño, nitruro de silicio, oxinitruro de silicio y estannato de cinc, que tiene cinc en un porcentaje en peso igual y mayor de 10 e igual y menor de 90 y estaño en un porcentaje en peso igual y menor de 90 e igual y mayor de 10, depositada sobre el sustrato (A) y

(ii) una segunda película de mejora eléctrica depositada sobre la primera película dieléctrica (i) que es una segunda película de estannato de cinc en donde la segunda película de estannato de cinc tiene cinc dentro del intervalo del 60 al 90 por ciento en peso y estaño en el intervalo del 40 al 10 por ciento en peso y en donde la composición de la primera película de estannato de cinc, cuando se encuentra presente, es de al menos el 5 por ciento en peso diferente de la composición de la segunda película de estannato de cinc, y

(C) una capa reflectante de infrarrojos depositada sobre la película (Bii) .

2. El artículo revestido de la reivindicación 1, en el que la capa reflectante de infrarrojos es una película de plata.

3. El artículo revestido de la reivindicación 1, en el que la capa dieléctrica es una primera capa dieléctrica y la capa reflectante de infrarrojos es una primera capa reflectante de infrarrojos y además incluye:

una capa de imprimación metálica sobre la primera capa reflectante de infrarrojos; una segunda capa dieléctrica sobre la capa de imprimación y opcionalmente un recubrimiento protector sobre la segunda capa dieléctrica.

4. El artículo revestido de la reivindicación 3, en el que la segunda capa dieléctrica es una película de estannato de cinc que tiene el 10-90 por ciento en peso de cinc y e.

9. 10 por ciento en peso de estaño.

5. El artículo revestido de la reivindicación 1, en el que la capa dieléctrica es una primera capa dieléctrica y la capa reflectante de infrarrojos es una primera capa reflectante de infrarrojos y que además incluye:

una primera capa de imprimación metálica sobre la primera capa metálica reflectante de infrarrojos; una segunda capa dieléctrica sobre la primera capa de imprimación; una segunda capa reflectante de infrarrojos sobre la segunda capa dieléctrica; una segunda capa de imprimación metálica sobre la segunda capa reflectante de infrarrojos; una tercera capa dieléctrica sobre la segunda capa de imprimación metálica, y opcionalmente una película protectora sobre la tercera capa dieléctrica.

6. El artículo revestido de la reivindicación 5, en el que al menos una de las capas dieléctrica segunda y tercera incluye una película de estannato de cinc que tienen un 10-90 por ciento en peso de cinc y u.

9. 10 por ciento en peso de estaño.

7. El artículo revestido de la reivindicación 1, en el que la capa dieléctrica es una primera capa dieléctrica y la capa reflectante de infrarrojos es una primera capa reflectante de infrarrojos y que además incluye:

una primera capa de imprimación metálica sobre la primera capa reflectante; una segunda capa dieléctrica sobre la primera capa de imprimación metálica, comprendiendo la segunda capa dieléctrica una primera película dieléctrica y una película de estannato de cinc definida como una primera película de estannato de cinc, teniendo cinc la primera película de estannato de cinc en el intervalo de porcentaje en peso igual y mayor de 10 e igual y menor de 90 y estaño en el intervalo de porcentaje en peso de igual y mayor de 10 e igual y menor de 90, estando la primera capa dieléctrica depositada sobre la primera capa de imprimación metálica; una segunda capa reflectante de infrarrojos depositada sobre la segunda capa dieléctrica; una segunda capa de imprimación metálica depositada sobre la segunda capa reflectante de infrarrojos; una tercera capa dieléctrica depositada sobre la segunda capa de imprimación metálica; y opcionalmente una capa protectora sobre la tercera capa dieléctrica.

8. El artículo revestido de la reivindicación 7 en el que la tercera capa dieléctrica comprende una primera película dieléctrica y una película de estannato de cinc definida como una primera película de estannato de cinc, teniendo cinc la primera película de estannato de cinc en un porcentaje en peso dentro del intervalo igual y mayor de 10 e igual y menor de 90 y estaño dentro del intervalo de porcentaje en peso igual y menor de 90 e igual y mayor de 10, estando la tercera dieléctrica depositada sobre la segunda capa de imprimación metálica; y

opcionalmente una película protectora que recubre la primera película de estannato de cinc de la capa dieléctrica.

9. El artículo revestido de las reivindicaciones 7 ó 8, en el que la segunda capa dieléctrica además incluye una tercera película dieléctrica sobre la primera película de estannato de cinc de la segunda capa dieléctrica.

10. El artículo revestido de la reivindicación 8, en el que las películas dieléctricas primera y tercera de la segunda capa dieléctrica y la primera película dieléctrica de la tercera capa dieléctrica incluyen cada una cinc en el intervalo de porcentaje en peso igual y mayor de 60 e igual y menor de 90 y estaño en el porcentaje en peso de igual y mayor de 10 e igual y menor de 40.

11. El artículo revestido de la reivindicación 9, en el que el sustrato es vidrio y la primera película dieléctrica de la primera capa dieléctrica es dicha película de estannato de cinc y tiene un espesor dentro del intervalo de 230 # 40 angstrom; la segunda película de mejora eléctrica de la primera capa dieléctrica tiene un espesor dentro del intervalo de 80 # 40 angstrom; la primera capa metálica reflectante de infrarrojos es una primera película de plata y tiene un espesor dentro del intervalo de 110 # 30 angstrom, la primera capa de imprimación metálica es una película de titanio depositada sobre la primera capa de plata y tiene un espesor dentro del intervalo de 17-26 angstrom; la primer película dieléctrica de la segunda capa dieléctrica se deposita sobre la película de titanio y tiene un espesor dentro del intervalo de 80 # 40 angstrom; la primera película de estannato de cinc de la segunda capa dieléctrica se deposita sobre la primera película dieléctrica de la segunda capa dieléctrica y tiene un espesor dentro del intervalo de 740 # 40 angstrom; la segunda capa metálica reflectante de infrarrojos es una segunda película de plata depositada sobre la segunda película dieléctrica de la segunda capa dieléctrica y tiene un espesor dentro del intervalo de 110 # 38 angstrom; la segunda película de imprimación es una película de titanio depositada sobre la segunda capa de plata y tiene un espesor dentro del intervalo de 18-31 angstrom; la primera película dieléctrica de la tercera capa dieléctrica está depositada sobre la segunda película de titanio y tiene un espesor dentro del intervalo de 80 # 40 angstrom; la primera capa de estannato de cinc de la tercera capa dieléctrica está depositada sobre la primera película dieléctrica de la tercera capa dieléctrica y tiene un espesor dentro del intervalo de 120 # 40 angstrom, y la capa protectora es una película metálica de titanio depositada sobre la primera capa de estannato de cinc de la tercera capa dieléctrica y tiene un espesor dentro del intervalo de 29 # 3 angstrom.

12. El artículo revestido de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el artículo revestido es una transparencia.

13. El artículo revestido de la reivindicación 12, en el que el artículo revestido es una transparencia para automóvil.

14. El artículo revestido de la reivindicación 13, en el que la transparencia para automóvil es un parabrisas de automóvil que tiene un par de láminas de vidrio, laminadas juntas y una de las láminas está fabricada a partir del sustrato que tiene el revestimiento.