Artículos con revestimiento de baja emisividad termotratables.

Un artículo revestido que comprende:

un revestimiento proporcionado sobre un sustrato de vidrio

(1), comprendiendo dicho revestimiento desde el sustrato de vidrio hacia fuera:

a) al menos una capa dieléctrica (3, 5);

b) una primera capa de contacto (7);

c) una primera capa reflectante de IR (9);

d) una segunda capa de contacto (11), dicha primera capa reflectante de IR (9) estando en contacto con cada una de dicha primera y segunda capa de contacto;

e) al menos una capa dieléctrica (, 13, 15);

f) una tercera capa de contacto (17);

g) una segunda capa reflectante de IR (19);

h) una cuarta capa de contacto (21), dicha segunda capa reflectante de IR (19) estando en contacto con cada una de dicha tercera y cuarta capa de contacto;

i) al menos una capa dieléctrica (23, 25);

donde tras ser tratado térmicamente (HT) dicho artículo revestido tiene una transmitancia visible de al menos un 70%, una Tsolar no superior del 50%, una Rsolar de al menos un 26%, y una resistencia laminar (Rs) no superior a 8,0 ohm/cuadrado; y donde dicha a) al menos una capa dieléctrica (5) es SixNy rico en Si donde x/y es de 0,85 a 1,5.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07002820.

Solicitante: GUARDIAN INDUSTRIES CORP..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 2300 HARMON ROAD AUBURN HILLS, MI 48326-1714 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: LAIRD, RONALD, E., LINGLE PHILIP J., DIETRICH, ANTON, DR., LEMMER,JEAN-MARC.

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 B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B17/10 (de resina sintética)
  • 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... > C23C14/06 (caracterizado por el material de revestimiento (C23C 14/04 tiene prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO... > C23C14/00 (Revestimiento por evaporación en vacío, pulverización catódica o implantación de iones del material que constituye el revestimiento (tubos de descarga provistos de medios que permiten la introducción de objetos o de un material para ser expuestos a la descarga H01J 37/00))

PDF original: ES-2547758_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Artículos con revestimiento de baja emisividad termotratables [0001] La invención hace referencia a artículos revestidos (de baja emisividad) termotratables. Dichos artículos revestidos pueden usarse en el contexto de parabrisas de vehículos, unidades de vidrio de aislamiento (IG, en 5 inglés) , u otras aplicaciones adecuadas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son conocidos en la técnica los revestimientos de capas proporcionados para fines de gestión solar. Dichos revestimientos a menudo buscan reflejar la radiación infrarroja (IR) al tiempo que permiten una alta cantidad de transmitancia de luz visible. En la industria automovilística, por ejemplo, los parabrisas de vehículos a 10 menudo deben tener una transmitancia de luz visible de al menos un 70% en Estados Unidos, y al menos un 75% en Europa, incluso cuando están laminados con una capa de butiral de polivinilo (PVB, en inglés) dispuesta entre sustratos de vidrio opuestos. Esta necesidad de alta transmitancia visible a menudo entra en conflicto con la necesidad de buena reflexión de IR y es difícil lograr las dos de manera simultánea. Lo que hace más difícil los diseños de revestimiento de baja emisividad es la necesidad de un revestimiento duradero mecánicamente y/o químicamente, así como la necesidad de un revestimiento con baja reflectancia visible (lado de vidrio) que no sufra cambio de color radical cuando se ve en ángulos de visión diferentes. También es deseable que dichos revestimiento sean termotratables, de manera que puedan usarse en parabrisas de vehículos cuando se requiere flexión térmica, unidades de IG templados, y similares.

La patente estadounidense nº 5.584.902 (de propiedad común con esta) revela un sistema de revestimiento de baja emisividad que incluye, desde el sustrato de vidrio hacia fuera, un apilamiento de: Si3N4/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4. Desafortunadamente, aunque este revestimiento es termotratable y de baja emisividad en esencia, se caracteriza por valores de resistencia laminar y /o emisividad bastante altos que llevan a valores de Rsolar (reflectancia de energía solar total) bastante bajos alrededor del 22-24 %. Por ejemplo, se presentaba un revestimiento en la patente '902 que tenía una resistencia laminar (Rs) de 14, 4 ohm/cuadrado y una emisividad normal (En) de 0, 15 antes del tratamiento térmico; y una Rs de 10, 5 ohm/cuadrado y una En de 0, 11 tras el tratamiento térmico.

El documento EP 0 963 960 A1 hace referencia a revestimientos de baja emisividad capaces de soportar una fase de tratamiento térmico. En este documento, se sugiere una secuencia de capas que tiene básicamente la estructura de Vidrio/TiO2/ NiCrOx/ Ag/ NiCrOx/ Si3N4. Así, es una idea principal proporcionar un óxido de titanio como capa dieléctrica justo sobre el sustrato de vidrio para bloquear la difusión de sodio desde el sustrato de vidrio.

En la publicación científica "Optical properties of reactively sputtered silicon nitrite films" de E. Paula et al., publicada en Vacuum, vol. 37, 1987, páginas de 395 a 379, las observaciones generales describen cómo depositar películas de nitrito de silicio mediante pulverización catódica o sputtering DC. Sin embargo, en esta publicación científica no se revelan aplicaciones prácticas de estas capas de nitrito de silicio por pulverización catódica.

La publicación WO 00/37382 sugiere usar capas dieléctricas basadas en nitrito de silicio y aluminio, donde esté presente una cantidad notable de aluminio, de manera que el principal componente en las capas dieléctricas de este documento sea el aluminio.

La patente estadounidense nº 5.557.462 (de propiedad común con esta) revela un revestimiento de baja emisividad de plata doble que incluye desde el vidrio hacia fuera un apilamiento de: Si3N4/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4/NiCr/Ag/NiCr/Si3N4. El sistema de revestimiento de la patente '462 se caracteriza por buenos valores de emisividad y buenos valores de Rsolar. Desafortunadamente, los sistemas de revestimiento descritos en la patente '462 no son termotratables (p.ej., con el tratamiento térmico Rs se dispara, 45 como de aproximadamente 3-5 a más de 10, y tiende a establecerse neblina) . Puesto que los revestimientos descritos en la patente '462 no son termotratables, en la práctica, no pueden usarse en aplicaciones como parabrisas de vehículos (donde es necesaria la flexión térmica) u otras aplicaciones que exigen tratamiento térmico (HT, por sus siglas en inglés) como temple, termoendurecido o flexión.

Se describen determinados revestimientos de plata duales diferentes en la sección de antecedentes de la

solicitud provisional anteriormente mencionada. Véase también la patente estadounidense nº 6.060.178. Desafortunadamente, estos sistemas de revestimiento sufren de escasa durabilidad antes y/o después del tratamiento térmico.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un objeto de determinados modos de realización de ejemplo de esta invención es proporcionar un revestimiento (o sistema de capas) de baja emisividad termotratable que es mecánicamente y/o químicamente duradero antes y después del tratamiento térmico, teniendo el sistema de revestimiento una transmitancia visible de al menos aproximadamente el 70%.

Otro objeto de determinados modos de realización de ejemplo de esta invención es proporcionar un 10 revestimiento de baja emisividad de plata doble que es termotratable y es mecánica y químicamente duradero.

Otro objeto de determinados modos de realización de ejemplo de esta invención es proporcionar un revestimiento de baja emisividad de plata doble que incluye al menos una capa de contacto de oxidación graduada que está en contacto con una capa reflectante de IR, donde el grado de oxidación en la capa de contacto es graduado o cambia a través del grosor de la capa. La capa o capas de contacto graduadas pueden ayudar a permitir que el revestimiento tenga una elevada transmitancia visible junto con tratabilidad térmica.

Otro objeto de determinados modos de realización de ejemplo de esta invención es proporcionar un revestimiento que incluye una capa o capas de contacto que incluyen Ni o NiCr (p.ej., capa de NiCrOx) que es de oxidación graduada en su grosor de manera que una parte de la capa es más oxidada que otra parte de la capa. De nuevo, se cree que la capa o capas de contacto graduadas pueden ayudar a permitir que el revestimiento tenga una elevada transmitancia visible junto con tratabilidad térmica.

Otro objeto de determinados modos de realización de ejemplo de esta invención es utilizar una capa de nitruro de silicio en un apilamiento de capas para reducir la neblina experimentada con el tratamiento térmico. La capa de nitruro de silicio puede ser rica en Si en determinados modos de realización.

Otro objeto de determinados modos de realización de ejemplo de esta invención es proporcionar un revestimiento según uno o más de los objetos anteriormente mencionados que pueden usarse en el contexto de una unidad de ventana de IG y/o un parabrisas de vehículo.

Otro objeto de determinados modos de realización de ejemplo de esta invención es proporcionar un revestimiento de baja emisividad termotratable que tiene elevada transmitancia visible combinada con una resistencia laminar (Rs) de no más de 8, 0 ohm/cuadrado, (más preferiblemente no más de aproximadamente 5, 0

ohm/cuadrado) antes del tratamiento térmico; y/o una Rs de no más de 8, 0 ohm/cuadrado, (más preferiblemente no más de aproximadamente 6, 0 ohm/cuadrado, y más preferiblemente no más de aproximadamente 4, 0 ohm/cuadrado) tras el tratamiento térmico.

Otro objeto de esta invención es cumplir uno o más de los objetos anteriormente mencionados.

Los objetos anteriores se resuelven mediante un artículo según... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un artículo revestido que comprende:

un revestimiento proporcionado sobre un sustrato de vidrio (1) , comprendiendo dicho revestimiento desde el sustrato de vidrio hacia fuera:

a) al menos una capa dieléctrica (3, 5) ;

b) una primera capa de contacto (7) ; c) una primera capa reflectante de IR (9) ; d) una segunda capa de contacto (11) , dicha primera capa reflectante de IR (9) estando en contacto con cada una de dicha primera y segunda capa de contacto; e) al menos una capa dieléctrica (, 13, 15) ;

f) una tercera capa de contacto (17) ; g) una segunda capa reflectante de IR (19) ; h) una cuarta capa de contacto (21) , dicha segunda capa reflectante de IR (19) estando en contacto con cada una de dicha tercera y cuarta capa de contacto; i) al menos una capa dieléctrica (23, 25) ;

donde tras ser tratado térmicamente (HT) dicho artículo revestido tiene una transmitancia visible de al menos un 70%, una Tsolar no superior del 50%, una Rsolar de al menos un 26%, y una resistencia laminar (Rs) no superior a 8, 0 ohm/cuadrado; y donde dicha a) al menos una capa dieléctrica (5) es SixNy rico en Si donde x/y es de 0, 85 a 1, 5.

2. El artículo revestido de la reivindicación 1, donde x/y es de 0, 85 a 1, 2.

3. El artículo revestido de la reivindicación 2, donde dicho artículo revestido tiene un valor de neblina no superior a 0, 40 tras el tratamiento térmico.

4. El artículo revestido de la reivindicación 3, donde dicha capa que incluye nitruro de silicio (5) tiene una constante dieléctrica "n" de al menos 2, 05.

5. El artículo revestido de la reivindicación 4, donde dicha capa que incluye nitruro de silicio (5) tiene una 30 constante dieléctrica "n" de al menos 2, 07.

6. El artículo revestido de la reivindicación 1, donde al menos dos de dicha primera (7) , segunda (11) , tercera (15) y cuarta (21) capa de contacto comprenden Ni o una aleación de Ni.

7. El artículo revestido de la reivindicación 6, donde dichas al menos dos de dicha primera (7) , segunda (11) , tercera (15) y cuarta (21) capa de contacto comprenden NiCrOx.

8. El artículo revestido de la reivindicación 7, donde dichas al menos dos capas de contacto que comprenden NiCrOx son de oxidación graduada de manera que una primera parte de cada una de dichas al menos dos capas cercana a una capa reflectante de IR adyacente es menos oxidada que una segunda parte de dicha capa que está más alejada de dicha capa reflectante de IR que dicha primera parte.

9. El artículo revestido de la reivindicación 1, donde al menos dos de dicha primera (5) , segunda (11) , tercera (17)

y cuarta (21) capa de contacto comprenden al menos Ni o una aleación de Ni y donde dicha primera, segunda, tercera y cuarta capa de contacto son al menos parcialmente oxidadas; y donde la primera (9) y segunda (19) capa reflectante de IR comprenden Ag; y donde tras ser sometido a tratamiento térmico (HT) y laminado dicho artículo revestido tiene una transmitancia visible de al menos aproximadamente un 70%, una Tsolar no superior a aproximadamente un 50%, una Rsolar de al menos un 26%, y una resistencia laminar (Rs) no superior a 8, 0 45 ohm/cuadrado.

10. El artículo revestido de la reivindicación 9, donde dicho nitruro de silicio (5) SixNy es rico en Si de manera que x/y es de 0, 85 a 1, 2.

11. El artículo revestido de la reivindicación 9, donde dichas al menos dos capas de contacto comprenden

NiCrOx.

12. El artículo revestido de la reivindicación 11, donde dichas al menos dos capas de contacto que comprenden NiCrOx son de oxidación graduada cada una de manera que una primera parte de cada una de dichas al menos dos capas cercana a una capa reflectante de IR adyacente es menos oxidada que una segunda parte de dicha 5 capa que está más alejada de dicha capa reflectante de IR que dicha primera parte.

13. El artículo revestido de la reivindicación 1, donde la primera (7) , segunda (11) , tercera (17) y cuarta (21) capa de contacto comprenden Ni o una aleación de Ni al menos parcialmente oxidados; y donde la primera y segunda capa reflectante de IR comprenden Ag.

14. El artículo revestido de la reivindicación 13, donde tras ser laminado y sometido a tratamiento térmico dicho

artículo revestido tiene una transmitancia visible de al menos un 70%, una Tsolar no superior a un 50%, una Rsolar de al menos un 26%, y una resistencia laminar (Rs) no superior a 8, 0 ohm/cuadrado.

15. El artículo revestido de la reivindicación 13, donde tras ser laminado y sometido a tratamiento térmico, dicho artículo revestido tiene una transmitancia visible de al menos un 75%, una Tsolar no superior a un 48%, y una resistencia laminar (Rs) no superior a 6, 0 ohm/cuadrado.

16. El artículo revestido de la reivindicación 13, donde cada una de dichas capas de contacto comprende NiCrOx.

17. El artículo revestido de la reivindicación 13, donde dicha a) al menos una capa dieléctrica comprende dicha capa de nitruro de silicio (5) y una capa de dióxido de titanio (3) , donde dicho dióxido de titanio se sitúa entre dicha capa de nitruro de silicio (5) y dicho sustrato (1) .

18. El artículo revestido de la reivindicación 13, donde dicha e) al menos una capa dieléctrica adicional (15) 20 comprende nitruro de silicio.

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