Лист из прозрачного стекла с покрытием, способ его получения, стеклянная панель
Изобретение относится к листам из солнцезащитного стекла и способу их получения. Лист из прозрачного солнцезащитного стекла получают из известково-натриевого стекла, имеющего покрытие, состоящее из, по крайней мере, двух пиролитически образованных слоев. Лист характеризуется присутствием в покрытии проводящего или полупроводящего слоя, имеющего толщину в интервале от 15 до 500 нм и образованного из материала, содержащего оксид металла, который содержит присадку в количестве от 1 до 100 моль на 100 моль оксида металла. Указанный оксид металла выбирают из одного или более триоксида вольфрама (WO3), триоксида молибдена (МоО3), пентоксида ниобия (Nb2O5), пентоксида тантала (Та205), пентоксида ванадия (V2O5) и двуокиси ванадия (VO2), посредством чего покрытый лист имеет нейтральный или голубой оттенок при пропускании и отражении светового потока, значение светового пропускания (СП) от 30 до 85% и селективность более чем 1, предпочтительно более чем 1.2. Техническая задача изобретения – улучшение солнцезащитных свойств при сохранении высокого светового пропускания. 6 с. и 66 з.п. ф-лы, 1 табл.
Данное изобретение относится к листам из солнцезащитного стекла и способу их получения.
Прозрачные солнцезащитные листы в основном используются в качестве наружных стеклянных панелей в зданиях. Помимо эстетической привлекательности они обладают и другими преимуществами, обеспечивая защиту от нагревания и слепящего действия солнечного излучения. Подобные требования предъявляются к листам из стекла, используемым для стекол, устанавливаемых в транспортных средствах.Листы из солнцезащитного стекла обычно представляют собой известково-натриевое стекло, имеющее покрытие, обеспечивающее определенные требуемые качества. Они могут быть использованы в виде отдельного листа из стекла или стеклянной панели, включающей другие листы из стекла, а также, возможно, не стеклянные ламинирующие материалы. Требования, предъявляемые к солнцезащитным листам, заключаются в том, что сам лист или панель, частью которой он является, не должен пропускать чрезмерно большую часть суммарного падающего солнечного излучения, таким образом, не допуская перегревания здания или внутреннего пространства транспортного средства.Свойства защитных листов из стекла, описываемых в данном изобретении, основаны на стандартных определениях, принятых Международной Комиссией по Освещению - Commission Internationale de l’Eclairage ("CIE").“Световое пропускание” (СП) определяется отношением количества светового потока, проходящего через пластину к общему количеству падающего светового потока, в процентах.“Световое отражение” (СО) определяется отношением количества светового потока, отраженного от листа, к общему количеству падающего светового потока, в процентах. Для листа, покрытого с одной стороны, световое отражение может быть определено для покрытой стороны (СОп) или для непокрытой стороны листа из стекла (СОн).Пропускание суммарного падающего солнечного излучения, которое может быть обозначено как “коэффициент излучения” (КИ) листа, в данном описании означает сумму общего количества непосредственно пропущенной энергии и энергии адсорбированной и вторично излученной со стороны, противоположной к источнику энергии, в процентах по отношению к суммарному излучению, падающему на лист.“Селективность” листа представляет собой отношение светового пропускания к коэффициенту излучения (СП/КИ).Известно множество методик получения покрытий на листах из стекла, включая пиролиз. Пиролиз обычно имеет то преимущество, что позволяет получать твердые покрытия, обладающие хорошей абразивной и коррозионной устойчивостью. Полагают, что это достигается, в частности, благодаря тому, что лист из стекла остается горячим во время нанесения покрытия. Пиролиз также обычно дешевле, чем альтернативные процессы нанесения покрытия, такие как ионное распыление, особенно с точки зрения инвестиций в производство.Предложен широкий спектр покрытий для модификации оптических свойств стеклянных панелей. Оксид олова (SnO2) используется наиболее широко, часто в сочетании с другими материалами, такими как другие оксиды металлов.Патент Великобритании 1455148 тех же авторов является самым ранним примером способа пиролитического нанесения одного или более оксидов (например, SnO2, Со3O4, Сr2O3, Sb2O3, SiO2, TiО2 или ZrO2) на лист из стекла, в первую очередь, распылением соединений металла или кремния таким образом, чтобы модифицировать их световое пропускание и световое отражения.Патент США 5385751 относится к способу образования пленки, состоящей из оксида вольфрама с добавлением фтора, на поверхности стеклянного субстрата для улучшения солнцезащитных и оптических свойств стекла. Оксид с присадкой получается при взаимодействии на указанной поверхности алкоксида вольфрама, соединения, содержащего кислород и соединения, содержащего фтор.WO 98/11031 относится к стеклу с солнцезащитным покрытием, в котором покрытие содержит абсорбирующий тепло слой оксида металла, такого как оксид хрома, оксид кобальта, оксид железа, оксид молибдена, оксид ниобия, оксид ванадия или оксид вольфрама, содержащий или не содержащий присадку, и слой соединения металла с низким коэффициентом излучения, например оксида полупроводникового металла, такого как оксид олова с присадкой или оксид индия с присадкой.Объектом данного изобретения является лист из стекла с покрытием, нанесенным пиролитическим способом, который обладает значительными солнцезащитными свойствами.Было обнаружено, что эта и другие полезные цели могут быть достигнуты нанесением на лист пиролитического покрытия, которое включает проводящий или полупроводящий слой определенной толщины определенных оксидов металлов, содержащих проводящую присадку (Все приводимые здесь ссылки на числовые ограничения толщины даны для геометрической толщины).Таким образом, согласно данному изобретению представлен прозрачный лист из стекла, имеющий покрытие, состоящее из, по крайней мере, двух пиролитически образованных слоев, характеризуемых наличием в покрытии проводящих или полупроводящих слоев, имеющих толщину в интервале от 15 до 500 нм и состоящих из материалов, содержащих оксид металла, содержащий присадку в количестве от 1 до 100 моль на 100 моль оксида металла, где указанный оксид металла выбирают из одного или более триоксида вольфрама (WO3), триоксида молибдена (МоО3), пентоксида ниобия (Nb2O2), пентоксида тантала (Та2O5), пентоксида ванадия (V2O5) и диоксида ванадия (VО2), за счет чего лист с покрытием имеет нейтральный или голубой оттенок при пропускании света и отражении, значение светового пропускания (СП) в интервале от 30 до 85% и селективность более чем 1.Изобретение также раскрывает способ получения листа из прозрачного стекла, имеющего покрытие, состоящее из, по крайней мере, двух пиролитически образованных слоев, характеризуемых нанесением на лист проводящего или полупроводящего слоя толщиной от 15 до 500 нм и состоящего из материала, содержащего оксид металла и введенную в этот оксид металла присадку в количестве от 1 до 100 моль на 100 моль оксида металла, причем указанный оксид металла выбирают из одного или более триоксида вольфрама (WO3), триоксида молибдена (МоО3), пентоксида ниобия (Nb2O5), пентоксида тантала (Та2O5), пентоксида ванадия (V2O5) и диоксида ванадия (VO2), за счет чего лист с покрытием имеет нейтральный или голубой оттенок при пропускании света и отражении, значение светового пропускания (СП) в интервале от 30 до 85% и селективность более чем 1.Особенным преимуществом определенного выше проводящего или полупроводящего слоя является то, что покрытый им лист обладает большей отражательной способностью в инфракрасном спектре по сравнению с видимым спектром, таким образом, улучшая солнцезащитные свойства при сохранении высокого светового пропускания.Покрытие состоит из слоя, обычно прозрачного, который взаимосвязан с проводящим или полупроводящим слоем таким образом, что при пропускании или отражении света покрытое им стекло имеет нейтральный или голубой оттенок.Оксид вольфрама с присадкой является предпочтительным материалом для проводящего или полупроводящего слоя. Он обладает такими полезными свойствами как естественно низкая относительная излучательная способность (






Формула изобретения
1. Лист из прозрачного стекла, имеющий покрытие, состоящее из, по крайней мере, двух пиролитически образованных слоев, при этом таким образом покрытый лист имеет нейтральный или голубой оттенок при пропускании и отражении, значение светового пропускания (СП) в пределах от 30 до 85% и селективность более чем 1, и, по крайней мере, два пиролитически образованных слоя содержат, в порядке расположения от листа стекла 1) проводящий или полупроводящий слой, имеющий толщину в интервале от 15 до 500 нм и образованный из материала, содержащего оксид металла, который содержит присадку в количестве от 1 до 100 моль на 100 моль оксида металла, причем указанный оксид металла выбирают из одного или более триоксида вольфрама (WO3), триоксида молибдена (МоО3), пентоксида ниобия (Nb2O5), пентоксида тантала (Та2O5), пентоксида ванадия (V2O5) и диоксида ванадия (VO2); 2) лежащий выше слой покрытия, имеющий толщину в интервале от 5 до 60 нм.2. Лист с покрытием по п.1, в котором присадку выбирают из водорода, лития, натрия, калия и фтора.3. Лист с покрытием по любому из предшествующих пунктов, в котором количество присадки составляет от 5 до 100 моль на 100 моль оксида металла.4. Лист с покрытием по любому из предшествующих пунктов, в котором количество присадки составляет от 20 до 100 моль на 100 моль оксида металла.5. Лист с покрытием по любому из пп.1-4, в котором проводящий или полупроводящий слой означает проводящий слой, в котором присадку выбирают из водорода, лития, натрия и калия, и толщина проводящего слоя составляет от 15 до 100 нм.6. Лист с покрытием по любому из пп.1-4, в котором проводящий или полупроводящий слой означает проводящий слой, в котором присадкой является фтор, и толщина полупроводящего слоя составляет от 100 до 500 нм.7. Лист с покрытием по любому из предшествующих пунктов, в котором покрытие включает прозрачный слой в качестве подложки между листом из стекла и проводящим или полупроводящим слоем.8. Лист с покрытием по п.7, в котором материал слоя подложки выбирают из одного или более оксидов, оксикарбидов, нитридов, оксинитридов, таких как Аl2О3, SiO2, SiOx (0<x<2), SnO2, SnO2/Sb (0,02<Sb/Sn<0,5), SnO2/F (0,01<F/Sn<0,03), ТiO2, ZrO2, SiOxCy, AlN, Si3N4, AlNxOy, SiNxOy.9. Лист с покрытием по п.7 или 8, в котором материалом слоя подложки является оксид.10. Лист с покрытием по любому из пп.7-9, в котором материал слоя подложки является диэлектрическим материалом.11. Лист с покрытием по любому из пп.7-10, в котором толщина слоя подложки составляет от 15 до 90 нм.12. Лист с покрытием по любому из пп.1-11, в котором материал лежащего выше слоя выбирают из одного или более оксидов, нитридов и оксинитридов, таких как Аl2О3, SiO2, SnO2, SnO2/Sb (0,02<Sb/Sn<0,5), SnO2/F (0,01<F/Sn<0,03), TiO2, ZrO2, Si3N4, и SiNxOy.13. Лист с покрытием по любому из пп.1-12, в котором материал лежащего выше слоя является оксидом.14. Лист с покрытием по любому из пп.1-13, в котором материал лежащего выше слоя является диэлектрическим материалом.15. Лист с покрытием по любому из пп.1-14, в котором толщина лежащего выше слоя составляет от 5 до 60 нм.16. Лист с покрытием по любому из пп.1-15, в котором лист с покрытием состоит, по существу, из листа прозрачного стекла, проводящего или полупроводящего слоя и лежащего выше слоя.17. Лист с покрытием по любому из пп.1-16, в котором лист с покрытием состоит, по существу, из листа прозрачного стекла, подложки, проводящего или полупроводящего слоя и лежащего выше слоя.18. Лист с покрытием по п.17, в котором толщина слоя подложки составляет от 15 до 60 нм и толщина выше лежащего слоя составляет от 5 до 60 нм.19. Лист с покрытием по любому из предшествующих пунктов, в котором селективность больше чем 1,2.20. Лист из прозрачного стекла, имеющий покрытие, состоящее из, по крайней мере, двух пиролитически образованных слоев, при этом таким образом покрытый лист имеет нейтральный или голубой оттенок при пропускании и отражении, значение светового пропускания (СП) в пределах от 30 до 85% и селективность более чем 1, и, по крайней мере, два пиролитически образованных слоя содержат, в порядке расположения от листа стекла 1) проводящий или полупроводящий слой, имеющий толщину в интервале от 15 до 500 нм и образованный из материала, содержащего оксид металла, который содержит присадку в количестве от 1 до 100 моль на 100 моль оксида металла, причем указанный оксид металла выбирают из одного или более триоксида вольфрама (WО3), триоксида молибдена (МоО3), пентоксида ниобия (Nb2O5), пентоксида тантала (Та2O5), пентоксида ванадия (V2O5) и диоксида ванадия (VO2); 2) непроводящий лежащий выше слой покрытия.21. Лист с покрытием по п.20, в котором присадку выбирают из водорода, лития, натрия, калия и фтора.22. Лист с покрытием по п.20 или 21, в котором количество присадки составляет от 5 до 100 моль на 100 моль оксида металла.23. Лист с покрытием по любому из пп.20-22, в котором количество присадки составляет от 20 до 100 моль на 100 моль оксида металла.24. Лист с покрытием по любому из пп.20-23, в котором проводящий или полупроводящий слой означает проводящий слой, в котором присадку выбирают из водорода, лития, натрия и калия, и толщина проводящего слоя составляет от 15 до 100 нм.25. Лист с покрытием по пп.20-23, в котором проводящий или полупроводящий слой означает проводящий слой, в котором присадкой является фтор, и толщина полупроводящего слоя составляет от 100 до 500 нм.26. Лист с покрытием по любому из пп.20-25, в котором покрытие включает прозрачный слой в качестве подложки между листом из стекла и проводящим или полупроводящим слоем.27. Лист с покрытием по п. 26, в котором материал слоя подложки выбирают из одного или более оксидов, оксикарбидов, нитридов, оксинитридов, таких как Аl2О3, SiO2, SiOx (0<x<2), SnO2, SnO2/Sb (0,02<Sb/Sn<0,5), SnO2/F (0,01<F/Sn<0,03), ТiO2, ZrO2, SiOxCy, AlN, Si3N4, AlNxOy, SiNxOy.28. Лист с покрытием по п.26 или 27, в котором материалом слоя подложки является оксид.29. Лист с покрытием по любому из пп.26-28, в котором материал слоя подложки является диэлектрическим материалом.30. Лист с покрытием по любому из пп.26-29, в котором толщина слоя подложки составляет от 15 до 90 нм.31. Лист с покрытием по любому из пп.20-30, в котором материал лежащего выше слоя выбирают из одного или более оксидов, нитридов и оксинитридов, таких как Аl2О3, SiO2, SnO2, SnO2/Sb (0,02<Sb/Sn<0,5), SnO2/F (0,01<F/Sn<0,03), TiO2, ZrO2, Si3N4, и SiNxOy.32. Лист с покрытием по любому из пп.20-31, в котором материал лежащего выше слоя является оксидом.33. Лист с покрытием по любому из пп.20-32, в котором материал лежащего выше слоя является диэлектрическим материалом.34. Лист с покрытием по любому из пп.20-33, в котором толщина лежащего выше слоя составляет от 5 до 60 нм.35. Лист с покрытием по любому из пп.20-34, в котором лист с покрытием состоит, по существу, из листа прозрачного стекла, проводящего или полупроводящего слоя и лежащего выше слоя.36. Лист с покрытием по любому из пп.20-35, в котором лист с покрытием состоит, по существу, из листа прозрачного стекла, подложки, проводящего или полупроводящего слоя и лежащего выше слоя.37. Лист с покрытием по п.36, в котором толщина слоя подложки составляет от 15 до 60 нм и толщина выше лежащего слоя составляет от 5 до 60 нм.38. Лист с покрытием по любому из пп.20-37, в котором селективность больше, чем 1,2.39. Лист с покрытием по п.20, в котором лежащий выше слой покрытия имеет толщину в интервале от 5 до 60 нм.40. Лист из прозрачного стекла, имеющий покрытие, состоящее из, по крайней мере, двух пиролитически образованных слоев, при этом таким образом покрытый лист имеет нейтральный или голубой оттенок при пропускании и отражении, значение светового пропускания (СП) в пределах от 30 до 85% и селективность более чем 1, и, по крайней мере, два пиролитически образованных слоя содержат, по существу, в порядке расположения от листа стекла 1) слой подложки; 2) проводящий или полупроводящий слой, подвергающийся воздействию воздуха, имеющий толщину в интервале от 15 до 500 нм и образованный из материала, содержащего оксид металла, который содержит присадку в количестве от 1 до 100 моль на 100 моль оксида металла, причем указанный оксид металла содержит триоксид вольфрама (WО3).41. Лист с покрытием по п.40, в котором присадку выбирают из водорода, лития, натрия, калия и фтора.42. Лист с покрытием по п.40 или 41, в котором количество присадки составляет от 5 до 100 моль на 100 молей оксида металла.43. Лист с покрытием по пп.40-42, в котором количество присадки составляет от 20 до 100 моль на 100 молей оксида металла.44. Лист с покрытием по пп.40-43, в котором проводящий или полупроводящий слой означает проводящий слой, в котором присадку выбирают из водорода, лития, натрия и калия, и толщина проводящего слоя составляет от 15 до 100 нм.45. Лист с покрытием по любому из пп.40-43, в котором проводящий или полупроводящий слой означает проводящий слой, в котором присадкой является фтор, и толщина полупроводящего слоя составляет от 100 до 500 нм.46. Лист с покрытием по любому из предшествующих пунктов, в котором покрытие включает прозрачный слой в качестве подложки между листом из стекла и проводящим или полупроводящим слоем.47. Лист с покрытием по п.46, в котором материал слоя подложки выбирают из одного или более оксидов, оксикарбидов, нитридов, оксинитридов, таких как Аl2О3, SiO2, SiOx (0<x<2), SnO2, SnO2/Sb (0,02<Sb/Sn<0,5), SnO2/F (0,01<F/Sn<0,03), ТiO2, ZrO2, SiOxCy, AlN, Si3N4, AlNxOy, SiNxOy.48. Лист с покрытием по п.46 или 47, в котором материалом слоя подложки является оксид.49. Лист с покрытием по любому из пп.46-48, в котором материал слоя подложки является диэлектрическим материалом.50. Лист с покрытием по любому из пп.46-49, в котором толщина слоя подложки составляет от 15 до 90 нм.51. Лист с покрытием по любому из пп.46-49, в котором толщина слоя подложки составляет от 22 до 90 нм.52. Лист с покрытием по п.51, в котором толщина проводящего или полупроводящего слоя составляет от 20 до 60 нм.53. Лист с покрытием по любому из пп.40-52, в котором селективность больше чем 1,2.54. Стеклянная панель, содержащая лист из прозрачного стекла с покрытием по любому из предшествующих пунктов.55. Стеклянная панель по п.54 для использования в качестве стеклянной панели для зданий.56. Стеклянная панель по п.54 для использования в качестве стекла для транспортных средств.57. Способ получения листа из прозрачного стекла, имеющего покрытие, состоящее из, по крайней мере, двух пиролитически образованных слоев, при этом таким образом покрытый лист имеет нейтральный или голубой оттенок при пропускании и отражении, значение светового пропускания (СП) в пределах от 30 до 85% и селективность более чем 1, включающий, по крайней мере, следующие стадии: 1) нанесение проводящего или полупроводящего слоя, имеющего толщину в интервале от 15 до 500 нм и образованного из материала, содержащего оксид металла, который содержит присадку в количестве от 1 до 100 моль на 100 моль оксида металла, причем указанный оксид металла выбирают из одного или более триоксида вольфрама (WO3), триоксида молибдена (МоО3), пентоксида ниобия (Nb2O5), пентоксида тантала (Ta2O5), пентоксида ванадия (V2O5) и диоксида ванадия (VO2); 2) последующее нанесение лежащего выше слоя покрытия, имеющего толщину в интервале от 5 до 60 нм.58. Способ по п.57, в котором присадку наносят после образования оксида металла и оставляют ее диффундировать в оксид металла.59. Способ по п.57 или 58, в котором оксид металла получают во флоат-ванне линии по производству листового стекла, и водород, действующий в качестве присадки, обеспечивается атмосферой водорода в указанной ванне.60. Способ по любому из пп.57-59, в котором покрытие наносят на только что полученную горячую ленту стекла, находящуюся на или сходящую с линии по производству флоат-стекла.61. Способ по любому из пп.57-60, в котором соответствующие слои покрытия наносят на лист из стекла при помощи химического осаждения из паровой фазы (ХОПФ).62. Способ по любому из пп.57-61, в котором соответствующие слои покрытия наносят на лист из стекла распылением жидкости.63. Способ по любому из пп.57-62, в котором соответствующие слои покрытия наносят на лист из стекла посредством сочетания ХОПФ и распыления.64. Способ по любому из пп.57-63, включающий дополнительную стадию нанесения, по крайней мере, одного прозрачного слоя в качестве подложки между листом из стекла и проводящим или полупроводящим слоем.65. Способ получения листа из прозрачного стекла, имеющего покрытие, состоящее из, по крайней мере, двух пиролитически образованных слоев, при этом таким образом покрытый лист имеет нейтральный или голубой оттенок при пропускании и отражении, значение светового пропускания (СП) от пределах от 30 до 85% и селективность более чем 1, включающий, по крайней мере, следующие стадии: 1) нанесение проводящего или полупроводящего слоя, имеющего толщину в интервале от 15 до 500 нм и образованного из материала, содержащего оксид металла, который содержит присадку в количестве от 1 до 100 моль на 100 моль оксида металла, причем указанный оксид металла выбирают из одного или более триоксида вольфрама (WO3), триоксида молибдена (МоО3), пентоксида ниобия (Nb2O5), пентоксида тантала (Та2O5), пентоксида ванадия (V2O5) и диоксида ванадия (VO2); 2) последующее нанесение непроводящего лежащего выше слоя покрытия.66. Способ по п.65, в котором присадку наносят после образования оксида металла и оставляют ее диффундировать в оксид металла.67. Способ по любому из п.65 или 66, в котором оксид металла получают во флоат-ванне линии по производству листового стекла, и водород, действующий в качестве присадки, обеспечивается атмосферой водорода в указанной ванне.68. Способ по любому из пп.65-67, в котором покрытие наносят на только что полученную горячую ленту стекла, находящуюся на или сходящую с линии по производству флоат-стекла.69. Способ по любому из пп.65-68, в котором соответствующие слои покрытия наносят на лист из стекла при помощи химического осаждения из паровой фазы (ХОПФ).70. Способ по любому из пп.65-69, в котором соответствующие слои покрытия наносят на лист из стекла распылением жидкости.71. Способ по любому из пп.65-70, в котором соответствующие слои покрытия наносят на лист из стекла посредством сочетания ХОПФ и распыления.72. Способ по любому из пп.65-71, включающий дополнительную стадию нанесения, по крайней мере, одного прозрачного слоя в качестве подложки между листом из стекла и проводящим или полупроводящим слоем.