ES2575357T3

ES2575357T3 - Composición de revestimiento con propiedades solares

Info

Publication number: ES2575357T3
Application number: ES06739145.8T
Authority: ES
Inventors: James J. Finley; Harry Buhay; James P. Thiel
Original assignee: PPG Industries Ohio Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 2005-03-21
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2016-06-28
Anticipated expiration: 2026-03-20
Also published as: WO2006102328A1; US20090104366A1; EP1861339B1; US20100203239A1; CN101146750B; US8974864B2; KR100909298B1; AU2006227151B2; MX2007011247A; US7713587B2; KR20070104672A; AU2006227151A1; CN101146750A; US7473471B2; EP1861339A1; US20060210809A1

Abstract

Un revestimiento que comprende: a. una capa de reflexión de infrarrojos que tiene un espesor de 90 Å a 130 Å; b. una capa de imprimación que actúa sobre la capa de reflexión de infrarrojos como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexión de infrarrojos frente a las condiciones oxidantes; c. una capa dieléctrica sobre la capa de imprimación; d. una capa absorbente que comprende una aleación y/o una mezcla de plata y estaño que tiene un espesor de 0 Å a 250 Å, en donde la capa absorbente puede estar bien bajo la capa de reflexión de infrarrojos o bien sobre la capa dieléctrica; y e. un revestimiento protector formado por una mezcla de alúmina y sílice como última capa en el revestimiento, en donde el revestimiento, cuando se aplica a un sustrato de vidrio transparente de 4,1 mm (0,16 pulgadas) de spesor, exhibe un valor de Lta menor o igual a un 50 %.

Description

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DESCRIPCION

Composicion de revestimiento con propiedades solares Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a una composicion de revestimiento que se puede aplicar sobre sustratos para proporcionar un sustrato revestido que exhibe baja transmitancia de luz y baja reflectancia de luz visible desde al menos un lado del sustrato.

Antecedentes de la invencion

El vidrio de privacidad, definido como un vidrio que tiene baja transmitancia visible (es decir, menor o igual a un 50 %), se puede usar en diversas aplicaciones tales como aplicaciones para automocion y aplicaciones arquitectonicas. Generalmente, no hay limitaciones con respecto a donde se puede incorporar el vidrio de privacidad en un edificio. En algunas aplicaciones para automocion, el vidrio de privacidad unicamente se puede incorporar en las ventanas traseras y ventanillas laterales debido a la normativa impuesta en los Estados Unidos y algunos otros paises.

Normalmente, el sustrato, bien revestido o no revestido, que se usa como vidrio de privacidad es altamente absorbente o es altamente reflectante en la region visible del espectro electromagnetico. Por ejemplo, el vidrio de privacidad puede comprender un sustrato de vidrio tintado no revestido con buenas propiedades de absorcion en la region visible. En la alternativa, el vidrio de privacidad puede comprender un sustrato de vidrio transparente y revestido con elevada reflectividad en la region visible. En otra realizacion alternativa, el vidrio de privacidad puede comprender un producto laminado formado, por ejemplo, con un sustrato tintado y un sustrato revestido y transparente.

La presente invencion proporciona un nuevo revestimiento que se puede usar para transformar un sustrato de vidrio en vidrio de privacidad. El sustrato revestido de la presente invencion exhibe una reflectancia visible reducida, que resulta esteticamente deseada, al tiempo que proporciona reflexion solar en la region de infrarrojos sobre al menos un lado del sustrato que reduce la carga termica.

Sumario de la invencion

En una realizacion no limitante, la presente invencion es un revestimiento que comprende: una capa reflectante infrarroja que tiene un espesor de 90 A a 130 A; una capa de imprimacion que actua como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexion de infrarrojos frente a las condiciones oxidantes sobre la capa de reflexion de infrarrojos; una capa dielectrica sobre la capa de imprimacion; una capa absorbente que comprende una aleacion y/o una mezcla de plata y estano que tiene un espesor de 50 A a 250 A, en la que la capa absorbente puede estar bien bajo la capa de reflexion de infrarrojos o bien sobre la capa dielectrica; y un revestimiento protector formado por una mezcla de alumina y silice como ultima capa del revestimiento, en el que el revestimiento cuando se aplica a un sustrato de vidrio transparente de espesor de 4,1 mm (0,16 pulgadas) exhibe un valor de Lta menor o igual de un 50 %.

En otra realizacion no limitante, la presente invencion es un sustrato revestido que comprende: un sustrato; y un revestimiento de acuerdo con la presente invencion como se ha definido anteriormente y con mas detalle a continuacion depositado sobre el sustrato.

En otra realizacion no limitante, la presente invencion es un metodo para formar dicho sustrato revestido que comprende: depositar una capa de reflexion de infrarrojos que tiene un espesor de 90 A a 130 A sobre un sustrato; depositar una capa de imprimacion que actua como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexion de infrarrojos frente a las condiciones oxidantes sobre la capa de reflexion de infrarrojos; depositar la capa dielectrica sobre la capa de imprimacion; depositar una capa absorbente que comprende una aleacion y/o mezcla de plata y estano que tiene un espesor de 50 A a 250 A, en la que la capa de absorcion se puede depositar ya sea bajo la capa de reflexion de infrarrojos o bien sobre la capa dielectrica, y depositar un revestimiento protector formado por una mezcla de alumina y silice como capa ultima en el revestimiento, en el que el revestimiento cuando se deposita sobre un sustrato de vidrio transparente de 0,16 pulgadas (4,1 mm) de espesor exhibe un valor de Lta menor o igual de un 50 %.

Descripcion de la invencion

Segun se usa en la presente memoria, el termino "sobre" y las expresiones "aplicado sobre", "formado sobre", "depositado sobre", "superponer" y "proporcionado sobre" significan formado, superponer, depositado o proporcionado sobre, pero no necesariamente en contacto con, la superficie. Por ejemplo, una capa de revestimiento "formada sobre" un sustrato no excluye la presencia de una o mas capas de revestimiento diferentes de la misma composicion o de composicion diferente ubicadas entre la capa de revestimiento formado y el sustrato. Por ejemplo,

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el sustrato puede incluir un revestimiento convencional tal como los conocidos en la tecnica revestimiento, tales como vidrio o ceramica.

En una realizacion no limitante, la presente invencion es un revestimiento que comprende reflexion de infrarrojos, una o mas capas de imprimacion, una o mas capas dielectricas, y absorcion capaces de absorber al menos una parte de la energia en la region del electromagnetico.

Se describen revestimientos similares en las siguientes referencias: documento WO 99/25661 y WO 2005/012200.

De acuerdo con la presente invencion, una o mas capas de reflexion de infrarrojos pueden comprender oro, cobre, plata y sus mezclas como se conoce bien en la tecnica.

De acuerdo con la presente invencion, la(s) capa(s) de reflexion de infrarrojos se puede depositar usando unicamente algunas de las tecnicas convencionales tales como deposicion quimica de vapor ("CVD"), pirolisis por pulverizacion, deposicion de vapor con metalizado por bombardeo de magnetron ("MSVD"), que se conocen bien en la tecnica. Si la capa de revestimiento esta formada por mas de una pelicula discreta, se pueden usar las tecnicas de deposicion descritas para depositar parte o la totalidad de las peliculas que forman la capa de revestimiento total.

Los metodos de CVD apropiados para deposicion se describen en las siguientes referencias: las patentes de Estados Unidos Nos. 4.853.257; 4.971.843; 5.536.718; 5.464.657; 5.599.387 y 5.948.131.

Los metodos apropiados de deposicion mediante pirolisis por pulverizacion se describen a continuacion.

Referencias: patentes de Estados Unidos Nos. 4.719.126; 4.719.127; 4.111.150; y 3.660.061.

Los metodos apropiados de deposicion MSVD se describen en las siguientes referencias: patentes de Estados Unidos Nos. 4.379.040; 4.861.669 y 4.900.633.

La(s) capa(s) de reflexion de infrarrojos puede(n) tener cualquier espesor. En una realizacion no limitante, el espesor de cada capa de reflexion de infrarrojos puede variar de 50 A a 200 A, por ejemplo, de 70 A a 160 A o de 90 A a 130 A.

De acuerdo con la presente invencion, una o mas capas de imprimacion pueden estar sobre la(s) capa(s) de reflexion de infrarrojos. La capa de imprimacion actua como capa sacrificial que protege la capa de reflexion de infrarrojos frente a las condiciones oxidantes. Actuando como capa de proteccion, la capa de imprimacion se oxida en lugar de la capa de reflexion de infrarrojos. En una realizacion no limitante de la invencion, la capa de imprimacion comprende un material seleccionado entre titanio, circonio y sus mezclas.

La capa(s) de imprimacion se puede(n) depositar usando cualesquiera tecnicas convencionales comentadas anteriormente en relacion con la capa de reflexion de infrarrojos.

La(s) capa(s) de imprimacion puede(n) tener cualquier espesor. En una realizacion no limitante, el espesor de cada capa de imprimacion puede variar de 1 A a 60 A, por ejemplo, de 10 A a 35 A o de 12 A a 25 A

De acuerdo con la presente invencion, una o mas capas dielectricas pueden estar sobre la(s) capa(s) de imprimacion. La capa dielectrica puede estar formada por una pelicula individual o una pluralidad de peliculas. Los materiales apropiados para la capa dielectrica incluyen, pero sin limitarse a, oxidos de metal, oxidos de aleaciones de metal, nitruros, oxinitruros o sus mezclas. Los ejemplos de oxidos de metal incluyen, pero sin limitarse a, oxidos de titanio, hafnio, circonio, niobio, cinc, bismuto, plomo, indio, estano y sus mezclas. Adicionalmente, la capa dielectrica puede comprender oxidos de aleaciones de metal o mezclas de metal, tales como, pero sin limitarse a, oxidos que contienen cinc y estano, oxidos de aleaciones de indio-estano, nitruros de silicio, nitruros de silicio y aluminio, oxinitruros o nitruros de aluminio.

En una realizacion no limitante de la invencion, la capa dielectrica comprende una pelicula de oxido de aleacion de metal que comprende un oxido de aleacion de cinc/estano. La aleacion de cinc/estano puede comprender cinc y estano en proporciones que varian de un 10 % en peso a un 90 % en peso de cinc y de un 90 % en peso a un 10 % en peso de estano.

En una realizacion no limitante de la invencion, la capa dielectrica comprende estannato de cinc. La expresion "estannato de cinc" se refiere a una composicion de ZnxSni-xO2-x (Formula 1) en la que x es mayor de 0 pero menor de 1. Por ejemplo, si x=2/3, el estannato de cinc formado vendria representado por Zn2/3Sni/3O4/3, que se describe comunmente como "Zn2SnO4". Un revestimiento que contiene estannato de cinc tiene una o mas peliculas de acuerdo con la Formula 1 en una cantidad predominante, es decir, estannato de cinc esta presente en una cantidad mayor que cualquier otro material en el revestimiento.

En una realizacion no limitante de la invencion, la capa dielectrica esta formada por un material que esta

para los sustratos de

una o mas capas de una o mas capas de visible del espectro

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impurificado, por ejemplo, con antimonio, mquel, boro, manganeso, indio, etc. Por ejemplo, la capa dielectrica puede comprender oxido de estano impurificado con antimonio o indio, oxido de silicio impurificado con mquel o boro, oxido de cinc impurificado con estano, etc.

Si esta presente mas de una capa dielectrica en una realizacion de la presente invencion, las capas dielectricas del revestimiento pueden tener la misma composicion o composiciones diferentes.

La(s) capa(s) dielectrica(s) de la presente invencion se puede depositar usando tecnicas convencionales como se ha comentado anteriormente en relacion con la capa de reflexion de infrarrojos.

De acuerdo con la presente invencion, la capa(s) dielectrica(s) puede(n) tener cualquier espesor. En una realizacion no limitante, el espesor de cada capa dielectrica puede variar de 200 A a 900 A, por ejemplo de 250 A a 800 A.

De acuerdo con la presente invencion, una o mas capas absorbentes pueden estar sobre la capa dielectrica. La capa absorbente es capaz de absorber al menos una parte de la energia en la region visible del espectro electromagnetico para, entre otras cosas, reducir la transmitancia luminosa del sustrato revestido. Un ejemplo no limitante de la capa absorbente es una aleacion y/o mezcla de plata, que tiene un indice de refraccion de 500 nm de aproximadamente 0,2, y estano.

De acuerdo con la presente invencion, la(s) capa(s) absorbente(s) se puede depositar usando cualesquiera tecnicas convencionales comentadas anteriormente en relacion con la capa de reflexion de infrarrojos. Otras tecnicas de deposition bien conocidas tales como pulverization por plasma, pulverization por arco, moldeo, etc., tambien se pueden utilizar con la presente invencion.

La(s) capa(s) absorbente(s) puede(n) tener cualquier espesor. En una realizacion no limitante, el espesor de cada capa absorbente puede variar de 20 A a 300 A, por ejemplo de 50 A a 250 A.

Ademas del revestimiento comentado anteriormente, la presente invencion tambien engloba un sustrato revestido con el revestimiento descrito. De acuerdo con la presente invencion, el revestimiento descrito anteriormente se puede depositar sobre un sustrato. Los sustratos apropiados incluyen materiales transparentes tales como, pero sin limitarse a, vidrio, ceramica, etc.

En una realizacion no limitante de la invencion, el sustrato es vidrio formado mediante un proceso convencional de vidrio flotado. Los procesos apropiados de vidrio flotado se describen en las patentes de Estados Unidos Nos. 3.083.551; 3.220.816 y 3.843.346. En otra realizacion no limitante de la invencion, el sustrato es una tira flotada de vidrio.

En muchos casos, resulta deseable colocar la capa absorbente lo mas lejos posible de una fuente de luz para que el rendimiento de cualesquiera capas de revestimiento de la pila de revestimiento que tengan propiedades de reflexion no se vea comprometido. En una realizacion no limitante, la presente invencion es un revestimiento que comprende una capa de absorcion que comprende una aleacion y/o una mezcla de plata y estano que tiene un espesor de 50 A a 250 A sobre un sustrato; una primera capa dielectrica sobre la capa de absorcion; una primera capa de reflexion de infrarrojos que tiene un espesor de 90 A a 130 A sobre la primera capa dielectrica; una primera capa de imprimacion que actua como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexion de infrarrojos frente a condiciones oxidantes sobre la primera capa de reflexion de infrarrojos; y una segunda capa dielectrica sobre la primera capa de imprimacion y un revestimiento protector formado por una mezcla de alumina y silice como ultima capa del revestimiento. La configuration de revestimiento descrita a partir de la "primera capa de reflexion de infrarrojos" hasta la "segunda capa dielectrica" se puede repetir cualquier numero de veces para formar un revestimiento de multi-capa sobre el sustrato que tiene una, dos, tres o mas capas de reflexion de infrarrojos.

En otra realizacion no limitante, la presente invencion es un revestimiento que comprende una primera capa de reflexion de infrarrojos que tiene un espesor de 90 A a 130 A sobre un sustrato; una primera capa que actua como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexion de infrarrojos frente a condiciones oxidantes sobre la primera capa de reflexion de infrarrojos; una primera capa dielectrica sobre la primera capa de imprimacion; y una capa absorbente que comprende una aleacion y/o mezcla de plata y estano que tiene un espesor de 50 A a 250 A y un revestimiento protector formado por una mezcla de alumina y silice como ultima capa del revestimiento. La configuracion de revestimiento descrita a partir de la "primera capa de infrarrojo" hasta la "primera capa dielectrica" se puede repetir cualquier numero de veces antes de incluir la capa de absorcion para formar un revestimiento de multi-capa sobre el sustrato que tiene una, dos, tres o mas capas de reflexion de infrarrojos.

En una realizacion no limitante, el revestimiento, cuando se aplica a un sustrato de vidrio transparente de 0,16 pulgadas (4,1 mm) de espesor exhibe una transmitancia de luz visible igual o menor de un 50 %, o igual o menor de un 40 %, o igual o menor de un 20 %. Segun se usa en la presente memoria, la expresion "vidrio transparente" significa un sustrato de vidrio de 0,16 pulgadas (4,1 mm) de espesor que exhibe un transmitancia de luz visible mayor de un 90 %. El revestimiento, cuando se aplica a un sustrato de vidrio transparente de 0,16 pulgadas (4,1

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mm) de espesor tambien puede exhibir una luminancia (L* medida de acuerdo con el patron C.I.E. 1931 con iluminante D65 y un observador a 10°) igual o menor de 52, por ejemplo, igual o menor de 40, o igual o menor de 30.

De acuerdo con la presente invencion, un revestimiento protector como se conoce en la tecnica esta presente como ultima capa de revestimiento en la pila de revestimiento. En una realizacion no limitante, el revestimiento protector puede ser una mezcla de alumina y silice como se describe en la Solicitud de Patente de Estados Unidos N.° 10/007382, presentada el 22 de octubre de 2001. El revestimiento protector sirve como capa de barrera frente a determinados materiales, por ejemplo, oxigeno.

Se pueden manipular diversas propiedades de rendimiento del sustrato revestido tal como el color reflejado, el color transmitido, etc., variando los espesores de las respectivas capas de revestimiento en la pila de revestimiento. Unas de las ventajas principales del revestimiento de la presente invencion es la capacidad para exhibir varios colores reflejados en ambos lados de un sustrato. Dado que el revestimiento de la invencion absorbe en el espectro visible y reduce la reflectancia del revestimiento, los respectivos lados del sustrato revestido pueden exhibir diferentes colores.

El sustrato revestido de la presente invencion se puede usar en numerosas aplicaciones para automocion y arquitectonicas. Por ejemplo, el sustrato revestido se puede usar como techo solar de coches o camiones. El sustrato revestido se puede usar en edificios residenciales y comerciales.

En una realizacion no limitante, el sustrato revestido de la invencion se incorpora a una unidad de vidrio aislante (IG), como se sabe bien en la tecnica. La unidad de IG puede incluir un primer sustrato de vidrio separado de un segundo sustrato de vidrio mediante un conjunto espaciador. Los sustratos se mantienen en su sitio por medio de un sistema de sellante para formar una camara entre los dos sustratos, como se sabe bien en la tecnica. Los ejemplos de unidades de IG apropiadas se divulgan en las Patentes de Estados Unidos Nos. 4.193.236; 4.464.874; 5.088.258 y 5.106.663.

El sustrato revestido de acuerdo con la presente invencion se puede utilizar como primer y/o segundo sustrato de vidrio en una unidad de IG. En una realizacion no limitante, el sustrato revestido de la presente invencion es el primer sustrato, y el revestimiento esta sobre la superficie que mira al segundo sustrato de vidrio.

La presente invencion tambien engloba un metodo para preparar el sustrato revestido descrito con anterioridad. El metodo comprende depositar una capa de reflexion de infrarrojos que tiene un espesor de 90 A a 130 A sobre un sustrato; depositar una capa de imprimacion que actua como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexion de infrarrojos frente a condiciones oxidantes sobre la capa de reflexion de infrarrojos; depositar una capa dielectrica sobre la capa de imprimacion; y depositar una capa absorbente que comprende una aleacion y/o mezcla de plata y estano que tiene un espesor de 50 A a 250 A sobre la capa de imprimacion, y depositar un revestimiento protector formado por una mezcla de alumina y silice como ultima capa del revestimiento, en el que el revestimiento cuando se aplica sobre una sustrato de vidrio transparente de espesor de 4,1 mm (0,16 pulgadas) exhibe un valor de Lta menor o igual de 50 %. En realizaciones alternativas no limitantes, la capa de absorcion se puede depositar en diferentes ubicaciones en la pila de revestimiento.

La presente invencion tambien engloba un metodo de formacion de una capa absorbente en el sustrato revestido una vez que se ha depositado el revestimiento. Mas especificamente, en una realizacion no limitante, el metodo comprende depositar una primera capa dielectrica; depositar una primera capa de reflexion de infrarrojos sobre la primera capa dielectrica; depositar la primera capa de imprimacion que actua como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexion de infrarrojos frente a condiciones oxidantes sobre la primera capa de reflexion de infrarrojos; depositar una segunda capa dielectrica que comprende estano sobre la primera capa de imprimacion; depositar una segunda capa de reflexion de infrarrojos sobre la segunda capa dielectrica; depositar una segunda imprimacion que actua como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexion de infrarrojos frente a condiciones oxidantes sobre la segunda capa de reflexion de infrarrojos; depositar un revestimiento protector que puede servir como barrera frente a oxigeno sobre la capa de reflexion de infrarrojos; y calentar el revestimiento de forma que los iones metalicos de la segunda capa dielectrica difundan por toda la segunda capa de reflexion de infrarrojos. La capa de reflexion de infrarrojos que contiene los iones metalicos difundidos tras la etapa de calentamiento se convierte en la capa absorbente de la invencion.

Dependiendo de la cantidad de iones metalicos difundidos en la capa absorbente, las propiedades absorbentes de infrarrojos de la capa absorbente se ven reducidas. Generalmente, cuanto mas iones metalicos en la capa absorbente, menor es la reflexion de la capa frente a la radiacion infrarroja. Como resultado de ello, resulta imposible manipular las propiedades de absorbancia y reflexion de la capa absorbente por medio del control de la cantidad de iones metalicos que difunden al interior de la capa absorbente.

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Con el fin de manipular la cantidad de iones de estano a partir de una capa dielectrica que contiene estano, que difunden al interior de la capa de reflexion de infrarrojos y la convierten en la capa absorbente durante el calentamiento, se deposita una capa de bloqueo entre la capa dielectrica que proporciona los iones metalicos y la capa de reflexion de infrarrojos en cuyo interior se produce la difusion de los iones metalicos. En una realizacion no limitante, la capa de bloqueo comprende una capa de oxido metalico que tiene un espesor suficiente para inhibir la difusion de los iones metalicos al interior de la capa de reflexion de infrarrojos. La capa de bloqueo esta seleccionada entre oxidos de titanio, circonio, cinc y hafnio. La capa de bloqueo tiene un espesor de hasta 40 A, por ejemplo, hasta 20 A.

Ejemplos

Se incluyen los siguientes ejemplos no limitantes para ilustrar la presente invencion.

Se prepararon cuatro ejemplos. En los ejemplos, la capa absorbente no se deposito, sino que se formo a partir de la migracion de iones de estano en la capa dielectrica de estannato de cinc al interior de la primera capa de reflexion de infrarrojos como se ha comentado anteriormente.

Se prepararon los ejemplos de la siguiente forma. Una primera capa dielectrica que comprendia una primera pelicula de estannato de cinc y se deposito una pelicula protectora de oxido de cinc por medio de MSVD sobre un sustrato de vidrio transparente de espesor de 0,16 pulgadas (4,1 mm). El espesor de la pelicula de estannato de cinc de la primera capa dielectrica fue de 276 A, y el espesor de la pelicula de oxido de cinc fue de 160 A.

Se deposito una capa de reflexion de plata a un espesor de 118 A sobre la primera capa dielectrica. Se deposito una primera capa de imprimacion de titanio sobre la primera capa de plata a un espesor de 30 A. Se deposito una segunda capa dielectrica que comprendia una pelicula de 130 A de oxido de cinc y una pelicula de 470 A de espesor de estannato de cinc sobre la primera capa de imprimacion. Se deposito una segunda capa de reflexion de infrarrojos de plata que tenia un espesor de 119 A sobre la segunda capa dielectrica. Se deposito una segunda capa de imprimacion que tenia un espesor de 27 A sobre la segunda capa de imprimacion. Se deposito una tercera capa dielectrica que comprendia una pelicula de 130 A de oxido de cinc, una pelicula de 483 A de espesor de estannato de cinc y una pelicula de 130 A de espesor de oxido de cinc sobre la segunda capa de imprimacion. Se deposito una capa de revestimiento a un espesor de 30 A sobre la tercera capa dielectrica.

Se deposito una capa de bloqueo que comprendia titania (TO) a espesores variables sobre la segunda capa dielectrica (entre la segunda capa dielectrica y una segunda capa de plata). Para el Ej. 1, el espesor de la capa de bloqueo fue de 20 A. Para el Ej. 2, el espesor de la capa fue de 40 A. Y, para el Ej. 3, (que no se encuentra bajo el alcance del metodo de la reivindicacion 14), el espesor de la capa fue de 60 A.

Los sustratos revestidos se calentaron despues sometidos a condiciones de temperatura convencionales. Se piensa que durante el proceso de calentamiento, se redujo el estannato de cinc en la segunda capa dielectrica y los iones de estano del estannato de cinc se volvieron moviles y difundieron al interior de la segunda plata. La difusion de los iones de estano impartio propiedades de absorbancia a la capa de plata y condujo a la formation de la capa absorbente de la invencion. Como se ha comentado anteriormente, la capa de bloqueo reduce la cantidad de iones de estano que difunde al interior de la capa de reflexion de infrarrojos.

Se usan diversos terminos para caracterizar las propiedades de rendimiento de los sustratos de vidrio de acuerdo con la presente invencion. A continuation, aparece una description de los terminos.

Se midio la transmitancia luminosa (LTA) usando el iluminante "A" de patron C.I.E. 1931 sobre un intervalo de longitud de onda de 380 a 780 nm a intervalos de 10 nm de acuerdo con ASTM 308E-90.

La reflectancia ultravioleta solar (SUVR) es la cantidad de energia ultravioleta reflejada a partir de una superficie y se midio sobre el intervalo de longitud de onda de 300 nm a 400 nm en intervalos de 5 nm.

La reflectancia infrarroja solar (SIRR) es la cantidad de energia infrarroja reflejada a partir de una superficie y se midio sobre el intervalo de longitud de onda de 800 nm a 2100 nm en intervalos de 50 nm.

La transmitancia de energia solar total (TSET) es la cantidad total de energia solar transmitida a traves de un sustrato y se computo usando datos solares de masa de aire Parry Moon 2,0 basados en las transmitancias medidas desde 300 nm a 2100 nm en intervalos de 50 nm.

SUVR, SIRR y TSET se computaron usando datos solares de masa de aire Parry Moon 2,0 basados en las transmitancias medidas.

Los valores de L*, a* y b* se basaron en el iluminante convencional CIE D65 y un observador a 10°.

Las propiedades de rendimiento de los sustratos de vidrio revestidos de acuerdo con la presente invencion se muestran en la Tabla 1 siguiente. En la tabla, "R1" o "R2" aparecen antes de las propiedades medidas 5 seleccionadas. El "R1" se refiere a la propiedad medida tal y como se observa desde el lado revestido del sustrato. El "R2" se refiere a la propiedad medida tal y como se observa a partir del lado revestido del sustrato.

Tabla 1. Propiedades de Rendimiento de un Sustrato Revestido de Acuerdo con la Presente Invencion

: Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3

Lta [%]: 31,31 46,63 60,40

R1SUVR[%]: 10,49 8,41 8,18

R2SUVR[%]: 5,13 5,12 5,14

R1SIRR [%]: 28,06 50,72 53,20

R2SIRR [%]: 12,86 13,16 20,94

TSET [%]: 20,05 27,61 33,83

R1-L*: 48,89 36,39 37,83

R2-L*: 45,18 43,67 42,56

R1-a*: -9,13 15,81 0,44

R2-a*: -9,39 -6,61 -10,85

R1-b*: -7,78 -3,95 -4,59

R2-b*: -4,10 3,81 -0,39

10 Como se observa en la Tabla 1, un sustrato revestido de acuerdo con la presente invencion a un espesor de 0,16 pulgadas (4,1 mm) puede exhibir la siguiente combinacion de propiedades de rendimiento. Generalmente, cuanto mas gruesa es la capa de bloqueo, menos iones metalicos difunden al interior de la capa de reflexion de infrarrojos y mayor es Lta y mas elevado es SIRR (es decir, cuanto menos eficaz sea la capa de plata como capa absorbente, mejor es como capa de reflexion de infrarrojos).

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Para un sustrato que tiene un revestimiento que incluye inicialmente dos capas de plata, una que posteriormente se convierte en una capa absorbente: el Lta puede variar desde un 30 % hasta un 65 %, por ejemplo desde un 33 % a un 61 %; el R1-L* puede variar de 35 a 50, por ejemplo, de 37 a 48; y el R2-L* puede variar de 41 a 47, por ejemplo, de 42 a 45.

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Tambien se registraron las propiedades solares adicionales tales como la reflexion de energia UV, reflexion de energia IR y transmision de energia solar total. Para el lado revestido de los Ejemplos 1-3, el R1SUVR vario de un 7 % a un 12 %, por ejemplo, de un 8 % a un 11 %, y el R1SIRR vario de un 28 % a un 55 %, por ejemplo, de un 30 % a un 53 %. Para el lado no revestido los Ejemplos 1-3, el R2SUVR vario de un 4 % a un 6 %, por ejemplo, de 25 un 4,5 % a un 5,5 % y R2SIRR vario de un 12 % a un 21 %, por ejemplo, de un 13 % a un 18 %.

Claims

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65

REIVINDICACIONES

1. Un revestimiento que comprende:

a. una capa de reflexion de infrarrojos que tiene un espesor de 90 A a 130 A;

b. una capa de imprimacion que actua sobre la capa de reflexion de infrarrojos como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexion de infrarrojos frente a las condiciones oxidantes;

c. una capa dielectrica sobre la capa de imprimacion;

d. una capa absorbente que comprende una aleacion y/o una mezcla de plata y estano que tiene un espesor de 50 A a 250 A, en donde la capa absorbente puede estar bien bajo la capa de reflexion de infrarrojos o bien sobre la capa dielectrica; y

e. un revestimiento protector formado por una mezcla de alumina y silice como ultima capa en el revestimiento,

en donde el revestimiento, cuando se aplica a un sustrato de vidrio transparente de 4,1 mm (0,16 pulgadas) de espesor, exhibe un valor de Lta menor o igual a un 50 %.
2. El revestimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la capa dielectrica comprende un material seleccionado entre oxidos metalicos, oxidos de aleaciones metalicas, nitruros, oxinitruros y sus mezclas.
3. El revestimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que la capa dielectrica comprende un oxido metalico seleccionado entre un oxido de titanio, hafnio, circonio, niobio, cinc, bismuto, plomo, indio, estano y sus mezclas.
4. El revestimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que la capa dielectrica comprende estannato de cinc.
5. El revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa dielectrica tiene un espesor que varia de 200 A a 900 A.
6. El revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de reflexion de infrarrojos comprende un material seleccionado entre planta, oro y cobre.
7. El revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de imprimacion comprende un material seleccionado entre titanio, circonio y sus mezclas.
8. El revestimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de imprimacion tiene un espesor de 10 A a 35 A.
9. El revestimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que, cuando se deposita sobre un sustrato de vidrio transparente de 4,1 mm (0,16 pulgadas) de espesor, exhibe un valor L* igual o menor de 52 desde al menos un lado del sustrato.
10. Un sustrato revestido que comprende:

a. un sustrato; y

b. un revestimiento como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1-9 depositado sobre el sustrato.
11. El sustrato revestido de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que el sustrato es vidrio.
12. Un metodo para formar un sustrato revestido de acuerdo con la reivindicacion 10 que comprende:

a. depositar sobre un sustrato una capa de reflexion de infrarrojos que tiene un espesor de 90 A a 130 A;

b. depositar sobre la capa de reflexion de infrarrojos una capa de imprimacion que actua como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexion de infrarrojos frente a condiciones oxidantes;

c. depositar una capa dielectrica sobre la capa de imprimacion;

d. depositar una capa absorbente que comprende una aleacion y/o una mezcla de plata y estano que tiene un espesor de 50 A a 250 A, en donde la capa absorbente se puede depositar ya sea bajo la capa de reflexion de infrarrojos o bien sobre la capa dielectrica; y

e. depositar un revestimiento protector formado por una mezcla de alumina y silice como la ultima capa del revestimiento,

en donde el revestimiento, cuando se aplica a un sustrato de vidrio de 4,1 mm (0,16 pulgadas) de espesor, exhibe un valor de Lta menor o igual de un 50 %.
13. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que la deposicion de una o mas capas seleccionadas entre la capa de reflexion de infrarrojos, la capa de imprimacion, la capa dielectrica y la capa absorbente viene acompanado por el uso de un metodo seleccionado entre CVD, pirolisis por pulverization y MSVd.

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14. Un metodo de formacion de una capa absorbente en un sustrato de vidrio revestido, comprendiendo el metodo:

a. depositar una primera capa dielectrica sobre un sustrato de vidrio transparente;

b. depositar una primera capa de reflexion de infrarrojos sobre la primera capa dielectrica;

c. depositar sobre la primera capa de reflexion de infrarrojos una primera capa de imprimacion que actua como capa sacrificial que protege la primera capa de reflexion de infrarrojos frente a condiciones oxidantes;

d. depositar sobre la primera capa de imprimacion una segunda capa dielectrica que comprende estano;

e. depositar sobre la segunda capa dielectrica una capa de bloqueo de un material seleccionado entre oxidos de titanio, circonio, cinc y hafnio que tiene un espesor de hasta 40 A;

f. depositar sobre la capa de bloqueo una segunda capa de reflexion de infrarrojos que comprende plata;

g. depositar sobre la segunda capa de reflexion de infrarrojos una segunda capa de imprimacion que actua como capa sacrificial que protege la segunda capa de reflexion de infrarrojos frente a condiciones oxidantes;

h. depositar un revestimiento protector capaz de servir como barrera frente a oxigeno como la ultima capa del revestimiento; y

i. templar el revestimiento depositado de manera que los iones de estano de la segunda capa dielectrica se difundan al interior de la segunda capa de reflexion de infrarrojos convirtiendo de este modo la segunda capa de reflexion de infrarrojos en una capa absorbente que comprende una mezcla de plata y estano.
15. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 14, en el que una o mas capas dielectricas son como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4.
16. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 14 o 15, en el que las capas dielectricas tienen cada una un espesor de 200 A a 900 A.
17. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en el que la primera capa de reflexion de infrarrojos comprende un material seleccionado entre plata, oro y cobre.
18. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, en el que las capas de reflexion de infrarrojos tienen cada una un espesor de 90 A a 130 A.
19. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, en el que una o mas de las capas de imprimacion comprenden titanio, circonio o sus mezclas.
20. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 19, en el que las capas de imprimacion tienen cada una un espesor de 10 A a 35 A.
21. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 20, en el que la capa absorbente tiene un espesor de 20 A a 300 A.
22. El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 21, en el que el revestimiento protector esta formado por una mezcla de alumina y silice.