ES2955587T3

ES2955587T3 - Recubrimientos de control solar con capas metálicas cuádruples

Info

Publication number: ES2955587T3
Application number: ES19708914T
Authority: ES
Inventors: Patrick Fisher; Paul Medwick; Andrew Wagner; Adam Polcyn
Original assignee: Vitro Flat Glass LLC
Current assignee: Vitro Flat Glass LLC
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2023-12-04
Anticipated expiration: 2039-02-04
Also published as: EP3749624B1; BR112020015898A2; AU2024201648A1; AU2019215224B2; AU2024201648B2; US20240200399A1; PH12020500627A1; JP2025084884A; CO2020010834A2; RU2020129022A; US20210355746A1; PL3749624T3; EP4219421B1; KR20240129073A; EP4219421A1; KR102696234B1; ZA202205838B; RU2020129022A3; EP3749624A1; JP7170734B2

Abstract

Un artículo recubierto incluye un sustrato, una primera capa dieléctrica, una primera capa metálica, una segunda capa dieléctrica, una segunda capa metálica, una tercera capa dieléctrica, una tercera capa metálica, una cuarta capa dieléctrica, una cuarta capa metálica y un quinto dieléctrico. capa. Al menos una de las capas metálicas es una capa metálica discontinua que tiene regiones metálicas discontinuas. Se coloca una imprimación opcional sobre cualquiera de las capas metálicas. Opcionalmente, se proporciona una capa protectora como la capa más externa sobre la quinta capa dieléctrica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Recubrimientos de control solar con capas metálicas cuádruples

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere, generalmente, a artículos recubiertos que tienen determinados recubrimientos de control solar con cuatro capas metálicas.

Consideraciones técnicas

Los recubrimientos de control solar son conocidos en los campos de las transparencias arquitectónicas y de vehículos. Estos recubrimientos de control solar bloquean o filtran rangos seleccionados de radiación electromagnética, tal como en el rango de radiación infrarroja solar o ultravioleta solar, para reducir la cantidad de energía solar que entra en el vehículo o edificio. Esta reducción de la transmitancia de la energía solar ayuda a reducir la carga en las unidades de refrigeración del vehículo o edificio.

El documento WO 2016/126758 A1 se refiere a un recubrimiento de control solar que incluye al menos cuatro capas de ajuste de fase y al menos cuatro capas funcionales de metal, de modo que al menos una de las capas funcionales de metal puede ser una capa subcrítica.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un artículo recubierto tal como se define en la reivindicación independiente 1 adjunta. Las variantes específicas del artículo recubierto de la presente invención se presentan en las reivindicaciones dependientes adjuntas. Un artículo recubierto de la invención incluye un recubrimiento tal como se define en la reivindicación 1 adjunta sobre al menos una parte de un sustrato. El recubrimiento incluye al menos tres capas metálicas continuas y al menos una capa metálica discontinua. La capa metálica discontinua aumenta la absorción de luz visible del recubrimiento y, en combinación con capas dieléctricas de espesor adecuado, también puede proporcionar al artículo recubierto una reflectancia asimétrica.

Un recubrimiento de la invención incluye un recubrimiento sobre al menos una parte de un sustrato, de modo que el recubrimiento incluye al menos cuatro capas metálicas que se alternan con al menos cinco capas dieléctricas, en donde la tercera capa metálica es una capa metálica discontinua que tiene regiones metálicas discontinuas.

Un artículo recubierto de la invención se define en la reivindicación 1 adjunta e incluye un sustrato y un recubrimiento formado sobre al menos una parte del sustrato. El recubrimiento, entre otras cosas, incluye una primera capa dieléctrica formada sobre al menos una parte del sustrato; una primera capa metálica formada sobre al menos una parte de la primera capa dieléctrica; una primera capa de imprimación sobre al menos una parte de la primera capa metálica; una segunda capa dieléctrica formada sobre al menos una parte de la primera capa de imprimación; una segunda capa metálica formada sobre al menos una parte de la segunda capa dieléctrica; una segunda capa de imprimación sobre al menos una parte de la segunda capa metálica; una tercera capa dieléctrica formada sobre al menos una parte de la segunda capa de imprimación; una tercera capa metálica formada sobre al menos una parte de la tercera capa dieléctrica; una tercera capa de imprimación sobre al menos una parte de la tercera capa metálica; una cuarta capa dieléctrica formada sobre al menos una parte de la tercera capa de imprimación; una cuarta capa metálica formada sobre al menos una parte de la cuarta capa dieléctrica; una cuarta capa de imprimación sobre al menos una parte de la cuarta capa metálica; una quinta capa dieléctrica formada sobre al menos una parte de la cuarta capa de imprimación; y una capa protectora formada sobre al menos una parte de la quinta capa dieléctrica, de modo que la tercera capa metálica es una capa discontinua.

En el presente documento, también se divulga un método de fabricación de un artículo recubierto de la invención que incluye proporcionar un sustrato. Se aplica una primera capa dieléctrica sobre al menos una parte del sustrato. Se aplica una primera capa metálica sobre al menos una parte de la primera capa dieléctrica. Se aplica una primera capa de imprimación sobre al menos una parte de la primera capa metálica. Se aplica una segunda capa dieléctrica sobre al menos una parte de la primera capa de imprimación. Se aplica una segunda capa metálica sobre al menos una parte de la segunda capa dieléctrica. Se aplica una segunda capa de imprimación sobre al menos una parte de la segunda capa metálica. Se aplica una tercera capa dieléctrica sobre al menos una parte de la segunda capa de imprimación. Se aplica una tercera capa metálica sobre al menos una parte de la tercera capa dieléctrica. Se aplica una tercera capa de imprimación sobre al menos una parte de la tercera capa metálica. Se aplica una cuarta capa dieléctrica sobre al menos una parte de la tercera capa de imprimación. Se aplica una cuarta capa metálica sobre al menos una parte de la cuarta capa dieléctrica. Se aplica una cuarta capa de imprimación sobre al menos una parte de la cuarta capa metálica. Se aplica una quinta capa dieléctrica sobre al menos una parte de la cuarta capa de imprimación. Se aplica un sobrerrecubrimiento sobre al menos una parte de la primera capa dieléctrica. La tercera capa metálica es una capa discontinua que tiene regiones metálicas discontinuas.

El artículo recubierto de la invención se puede usar, por ejemplo, en una transparencia arquitectónica. La transparencia tiene una primera capa que tiene una superficie número 1 y una superficie número 2 y una segunda capa que tiene una superficie número 3 y una superficie número 4. Un recubrimiento, tal como se describe en el presente documento, se posiciona sobre al menos una parte de la superficie número 2 o la superficie número 3.

En el presente documento, también se divulga un método de fabricación de una transparencia arquitectónica, tal como se ha mencionado anteriormente. El método incluye proporcionar una primera capa que tiene una superficie número 1 y una superficie número 2 y una segunda capa que tiene una superficie número 3 y una superficie número 4. La superficie número 2 de la primera capa o la superficie número 3 de la segunda capa tienen un recubrimiento tal como se describe en el presente documento. La primera capa y la segunda capa se ensamblan de modo que la superficie número 2 se oriente hacia la superficie número tres y que haya un espacio entre la superficie número 2 y la superficie número 3. El espacio se llena con un gas.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá con referencia a las siguientes figuras de dibujos en donde los números de referencia iguales identifican partes iguales de principio a fin.

La Fig. 1 es una vista lateral (no a escala) de una unidad de vidrio aislante (IGU, por sus siglas en inglés) que tiene un recubrimiento de la invención;

la Fig. 2 es una vista en sección lateral (no a escala) de una capa de metal subcrítica con una capa de imprimación; la Fig. 3 es una vista en sección lateral (no a escala) de un recubrimiento adicional de la invención.

La Fig. 4 es una vista en sección (no a escala) de un recubrimiento de la invención.

La Fig. 5 es una vista en sección (no a escala) del recubrimiento de la invención.

La Fig. 6 es una vista en sección (no a escala) del recubrimiento de la invención.

La Fig. 7 es una vista en sección (no a escala) del recubrimiento de la invención.

Descripción de las realizaciones preferidas

Tal como se usa en el presente documento, los términos o expresiones espaciales o direccionales, tales como "izquierdo/a", "derecho/a", "interno/a", "externo/a", "por encima", "por debajo" y similares, se refieren a la invención tal como se muestra en las figuras de dibujos. Sin embargo, se ha de entender que la invención puede suponer diversas orientaciones alternativas y, por consiguiente, tales términos o expresiones no se han de considerar como limitantes. Además, tal como se usa en el presente documento, todos los números que expresan dimensiones, características físicas, parámetros de procesamiento, cantidades de ingredientes, condiciones de reacción y similares, usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones, se han de entender como modificados en todos los casos por el término "aproximadamente". Por consiguiente, a menos que se indique lo contrario, los valores numéricos expuestos en la siguiente memoria descriptiva y las reivindicaciones pueden variar en función de las propiedades deseadas que se pretenden obtener mediante la presente invención. Como mínimo y no en un intento de limitar la aplicación de la teoría de los equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada valor numérico se debe interpretar al menos a la luz del número de dígitos significativos indicados y mediante la aplicación de las técnicas de redondeo habituales. Además, se ha de entender que todos los intervalos divulgados en el presente documento abarcan los valores de intervalo iniciales y finales y todos y cada uno de los subintervalos subincluidos en los mismos. Por ejemplo, se debe considerar que un intervalo indicado de "1 a 10" incluye todos y cada uno de los subintervalos entre (y que incluyen) el valor mínimo de 1 y el valor máximo de 10; es decir, todos los subintervalos que comienzan con un valor mínimo de 1 o superior y que terminan con un valor máximo de 10 o inferior, por ejemplo, de 1 a 3,3, de 4,7 a 7,5, de 5,5 a 10 y similares. Además, tal como se usa en el presente documento, las expresiones "formado/a sobre", "depositado/a sobre" o "proporcionado/a sobre" significan formado/a, depositado/a o proporcionado/a sobre, pero no necesariamente en contacto con la superficie. Por ejemplo, una capa de recubrimiento "formada sobre" un sustrato no excluye la presencia de una o más capas o películas de recubrimiento diferentes de la misma o diferente composición localizadas entre la capa de recubrimiento formada y el sustrato. Las expresiones "región visible" o "luz visible" se refieren a una radiación electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de 380 nm a 800 nm. Las expresiones "región infrarroja" o "radiación infrarroja" se refieren a una radiación electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de más de 800 nm a 100.000 nm. Las expresiones "región ultravioleta" o "radiación ultravioleta" significan la energía electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de 300 nm a menos de 380 nm. Tal como se usa en el presente documento, el término "película" se refiere a una región de recubrimiento de una composición de recubrimiento deseada o seleccionada. Una "capa" puede comprender una o más "películas" y un "recubrimiento" o una "pila de recubrimiento" puede comprender una o más "capas". La expresión "reflectividad asimétrica" significa que la reflectancia de luz visible del recubrimiento de un lado es diferente a la del recubrimiento del lado opuesto. La expresión "espesor crítico" significa un espesor por encima del que un material de recubrimiento forma una capa continua e ininterrumpida y por debajo del que el material de recubrimiento forma regiones discontinuas o regiones de tipo isla del material de recubrimiento en lugar de una capa continua. La expresión "espesor subcrítico" significa un espesor por debajo del espesor crítico, de tal manera que el material de recubrimiento forma regiones aisladas y no conectadas del material de recubrimiento. El término "aislado/a" significa que el material de recubrimiento no es una capa continua, sino que, más bien, el material se deposita para formar regiones aisladas o regiones de tipo isla.

Para los fines del siguiente análisis, la invención se analizará con referencia al uso con una transparencia arquitectónica, tal como, pero sin limitación, una unidad de vidrio aislante (IGU). Tal como se usa en el presente documento, la expresión "transparencia arquitectónica" se refiere a cualquier transparencia localizada en un edificio, tal como, pero sin limitación, ventanas y claraboyas. Sin embargo, se ha de entender que la invención no se limita al uso con tales transparencias arquitectónicas, sino que también se podría poner en práctica con transparencias en cualquier campo deseado, tal como, pero sin limitación, ventanas residenciales y/o comerciales laminadas o no laminadas, unidades de vidrios aislantes y/o transparencias para vehículos terrestres, aéreos, espaciales, sobre el agua y subacuáticos. Por lo tanto, se ha de entender que las realizaciones de ejemplo específicamente divulgadas se presentan simplemente para explicar los conceptos generales de la invención y que la invención no se limita a estas realizaciones de ejemplo específicas. De manera adicional, aunque una "transparencia" típica pueda tener una transmisión de luz visible suficiente, de tal manera que los materiales se puedan observar a través de la transparencia, en la práctica de la invención, la "transparencia" no tiene que ser transparente a la luz visible, sino que puede ser translúcida u opaca.

En la Fig. 1, se ilustra una transparencia 10 no limitante que incorpora las características de la invención. La transparencia 10 puede tener cualquier transmisión y/o reflexión de luz visible, radiación infrarroja o radiación ultravioleta deseada. Por ejemplo, la transparencia 10 puede tener una transmisión de luz visible de cualquier cantidad deseada, por ejemplo, de más del 0 % hasta el 100 %.

La transparencia 10 de ejemplo de la Fig. 1 está en forma de una unidad de vidrio aislante convencional e incluye una primera hoja 12 con una primera superficie principal 14 (superficie n.° 1) y una segunda superficie principal 16 (superficie n.° 2) opuesta. En la realización no limitante ilustrada, la primera superficie principal 14 se orienta hacia el exterior del edificio, es decir, es una superficie principal externa, y la segunda superficie principal 16 se orienta hacia el interior del edificio. La transparencia 10 también incluye una segunda hoja 18 que tiene una (primera) superficie principal externa 20 (superficie n.° 3) y una (segunda) superficie principal interna 22 (superficie n.° 4) y está espaciada de la primera hoja 12. Esta numeración de las superficies de las hojas es acorde con la práctica convencional en la técnica del ventanaje. La primera y segunda hojas 12, 18 pueden estar conectadas entre sí de cualquier manera adecuada, tal como mediante la unión adhesiva a un bastidor espaciador 24 convencional. Se forma un hueco o una cámara 26 entre las dos hojas 12, 18. La cámara 26 se puede llenar con una atmósfera seleccionada, tal como aire, o un gas no reactivo, tal como gas argón o criptón. Se forma un recubrimiento 30 de control solar (o cualquiera de los otros recubrimientos descritos a continuación) sobre al menos una parte de una de las hojas 12, 18, tal como, pero sin limitación, sobre al menos una parte de la superficie n.° 216 o al menos una parte de la superficie n.° 320. No obstante, el recubrimiento también podría estar sobre la superficie n.° 1 o en la superficie n.° 4, si se desea. Se encuentran ejemplos de unidades de vidrios aislante, por ejemplo, en las patentes estadounidenses n.° 4.193.236; 4.464.874; 5.088.258; y 5.106.663.

En la amplia práctica de la invención, las hojas 12, 18 de la transparencia 10 puede ser del mismo material o de materiales diferentes. Las hojas 12, 18 pueden incluir cualquier material deseado que tenga cualquier característica deseada. Por ejemplo, una o más de las hojas 12, 18 pueden ser transparentes o translúcidas a la luz visible. Por "transparente" se entiende que tiene una transmisión de luz visible de más del 0 % hasta el 100 %. Como alternativa, una o más de las hojas 12, 18 pueden ser translúcidas. Por "translúcido/a" se entiende que permite el paso a su través de energía electromagnética (por ejemplo, luz visible), pero que difunde esta energía, de tal manera que los objetos en el lado opuesto al observador no sean claramente visibles. Los ejemplos de materiales adecuados incluyen, pero sin limitación, sustratos de plástico (tales como polímeros acrílicos, tales como poliacrilatos; polialquilmetacrilatos, tales como polimetilmetacrilatos, polietilmetacrilatos, polipropilmetacrilatos y similares; poliuretanos; policarbonatos; polialquiltereftalatos, tales como polietilentereftalato (PET), polipropilentereftalatos, polibutilentereftalatos y similares; polímeros que contienen polisiloxano; o copolímeros de cualquier monómero para la preparación de estos o cualquier mezcla de los mismos); sustratos de cerámica; sustratos de vidrio; o mezclas o combinaciones de cualquiera de los anteriores. Por ejemplo, una o más de las hojas 12, 18 pueden incluir vidrio convencional de sosa-cal-silicato, vidrio de borosilicato o vidrio emplomado. El vidrio puede ser vidrio transparente. Por "vidrio transparente" se entiende vidrio no tintado o no coloreado. Como alternativa, el vidrio puede ser vidrio tintado o vidrio coloreado de otra manera. El vidrio puede ser vidrio recocido o tratado térmicamente. Tal como se usa en el presente documento, la expresión "tratado térmicamente" significa templado o al menos parcialmente templado. El vidrio puede ser de cualquier tipo, tal como vidrio flotante convencional, y puede ser de cualquier composición que tenga cualquier propiedad óptica, por ejemplo, cualquier valor de transmisión visible, transmisión ultravioleta, transmisión infrarroja y/o transmisión de energía solar total. Por "vidrio flotante" se entiende un vidrio formado mediante un proceso de flotado convencional en el que el vidrio fundido se deposita sobre un baño de metal fundido y se enfría de manera controlable para formar una banda de vidrio flotante. Los ejemplos de procesos de vidrio flotante se divulgan en las patentes estadounidenses n.° 4.466.562 y 4.671.155.

La primera y segunda hojas 12, 18 pueden ser, cada una, por ejemplo, vidrio flotante transparente o pueden ser vidrio tintado o coloreado o una hoja 12, 18 puede ser vidrio transparente y la otra hoja 12, 18 vidrio coloreado. Aunque no limitan la invención, los ejemplos de vidrio adecuados para la primera hoja 12 y/o la segunda 18 se describen en las patentes estadounidenses n.° 4.746.347; 4.792.536; 5.030.593; 5.030.594; 5.240.886; 5.385.872; y 5.393.593. La primera y segunda hojas 12, 18 pueden ser de cualquier dimensión deseada, por ejemplo, longitud, ancho, forma o espesor. En una transparencia de automóviles de ejemplo, la primera y segunda hojas pueden ser, cada una, de 1 mm a 10 mm de espesor, tal como de 1 mm a 8 mm de espesor, tal como de 2 mm a 8 mm, tal como de 3 mm a 7 mm, tal como de 5 mm a 7 mm, tal como de 6 mm, de espesor.

El recubrimiento 30 de control solar de la invención se deposita sobre al menos una parte de al menos una superficie principal de una de las hojas 12, 18 de vidrio. En el ejemplo que se muestra en la Fig. 1, el recubrimiento 30 se forma sobre al menos una parte de la superficie interna 16 de la hoja 12 de vidrio exterior. Tal como se usa en el presente documento, la expresión "recubrimiento de control solar" se refiere a un recubrimiento que comprende una o más capas o películas que influyen en las propiedades solares del artículo recubierto, tales como, pero sin limitación, la cantidad de radiación solar, por ejemplo, la radiación visible, infrarroja o ultravioleta, reflejada desde, absorbida mediante o que pasa a través del artículo recubierto; el coeficiente de sombreado; la emisividad, etc. El recubrimiento 30 de control solar puede bloquear, absorber o filtrar las partes seleccionadas del espectro solar, tales como, pero sin limitación, los espectros IR, UV y/o visible.

El recubrimiento 30 de control solar se puede depositar mediante cualquier método convencional, tal como, pero sin limitación, métodos convencionales de deposición química en fase de vapor (CVD, por sus siglas en inglés) y/o deposición física en fase de vapor (PVD, por sus siglas en inglés). Los ejemplos de procesos de CVD incluyen pirólisis por pulverización. Los ejemplos de los procesos de PVD incluyen evaporación de haz de electrones y pulverización por bombardeo iónico al vacío (tal como magnetrón de pulverización por bombardeo iónico con deposición al vacío (MSVD, por sus siglas en inglés)). También se podrían usar otros métodos de recubrimiento, tales como, pero sin limitación, deposición de sol-gel. En una realización no limitante, el recubrimiento 30 se puede depositar mediante MSVD. Un experto habitual en la materia entenderá bien los ejemplos de dispositivos y métodos de recubrimiento de MSVD y estos se describen, por ejemplo, en las patentes estadounidenses n.° 4.379.040; 4.861.669; 4.898.789; 4.898.790; 4.900.633; 4.920.006; 4.938.857; 5.328.768; y 5.492.750.

En la Fig. 4, se muestra un recubrimiento 30 de control solar no limitante de ejemplo de la invención. Este recubrimiento 30 de ejemplo incluye una capa de base o una primera capa dieléctrica 440 depositada sobre al menos una parte de una superficie principal de un sustrato (por ejemplo, la superficie n.° 2416 de la primera hoja 12). La primera capa dieléctrica 440 puede ser una sola capa o puede comprender más de una película de materiales antirreflectantes y/o materiales dieléctricos, tales como, pero sin limitación, óxidos de metal, óxidos de aleaciones de metal, nitruros, oxinitruros o mezclas de los mismos. La primera capa dieléctrica 440 puede ser transparente a la luz visible. Los ejemplos de óxidos de metal o nitruros de metal adecuados para la primera capa dieléctrica 440 o cualquier película en la misma incluyen óxidos, nitruros u oxinitruros de titanio, hafnio, circonio, niobio, zinc, bismuto, plomo, indio, estaño, aluminio, silicio y mezclas de los mismos. Los óxidos de metal pueden tener cantidades pequeñas de otros materiales, tales como manganeso en óxido de bismuto, estaño en óxido de indio, etc. De manera adicional, se pueden usar óxidos de aleaciones de metal o mezclas de metal, tales como óxidos que contienen zinc y estaño (por ejemplo, estannato de zinc, definido a continuación), óxidos de aleaciones de indio-estaño, nitruros de silicio, nitruros de silicioaluminio o nitruros de aluminio. Además, se pueden usar óxidos de metal dopados, tales como óxidos de estaño dopados con antimonio o indio u óxidos de silicio dopados con níquel o boro. La primera capa dieléctrica 440 puede ser una película sustancialmente monofásica, tal como una película de óxido de aleación de metal, por ejemplo, estannato de cinc, o puede ser una mezcla de fases formadas de óxidos de zinc y estaño o puede estar formada de una pluralidad de películas.

Tal como se muestra en la Fig. 5, la primera capa dieléctrica 440 puede comprender una estructura de múltiples películas que tiene una primera película 442, por ejemplo, una película de óxido de aleación de metal, depositada sobre al menos una parte de un sustrato (tal como la superficie principal interna 16 de la primera hoja 12) y una segunda película 444, por ejemplo, una película de óxido o mezcla de óxidos de metal, depositada sobre la primera película 442. En una realización no limitante, la primera película 442 puede ser de óxido de aleación de zinc/estaño. Por "óxido de aleación de zinc/estaño" se entiende tanto las aleaciones reales como también las mezclas de los óxidos. El óxido de aleación de zinc/estaño puede ser el obtenido a partir del magnetrón de pulverización por bombardeo iónico con deposición al vacío a partir de un cátodo de zinc y estaño. Un cátodo no limitante puede comprender zinc y estaño en proporciones del 5 % en peso al 95 % en peso de zinc y del 95 % en peso al 5 % en peso de estaño, tal como del 10 % en peso al 90 % en peso de zinc y del 90 % en peso al 10 % de estaño. Sin embargo, también se podrían usar otras relaciones de zinc respecto a estaño. Un óxido de aleación de metal adecuado que puede estar presente en la primera película 442 es el estannato de zinc. Por "estannato de cinc" se entiende una composición de ZnxSn-i_xO²-x (Fórmula 1) donde "x" varía en el intervalo de más de 0 a menos de 1. Por ejemplo, "x" puede ser mayor de 0 y puede ser cualquier fracción o decimal entre mayor de 0 y menor de 1. Por ejemplo, en los casos en los que x = 2/3, la Fórmula 1 es Zn²/³Sn-i/³O⁴/³, que se describe más comúnmente como "Zn²SnO⁴". Una película que contiene estannato de zinc tiene una o más de las formas de Fórmula 1 en una cantidad predominante en la película.

La segunda película 444 puede ser una película de óxido de metal, tal como óxido de zinc. El óxido de zinc se puede depositar a partir de un cátodo de zinc que incluye otros materiales para mejorar las características de pulverización por bombardeo iónico del cátodo. Por ejemplo, el cátodo de zinc puede incluir una pequeña cantidad (por ejemplo hasta el 20 % en peso, hasta el 15 % en peso, hasta el 10 % en peso o hasta el 5 % en peso) de estaño para mejorar la pulverización por bombardeo iónico. En cuyo caso, la película de óxido de zinc resultante incluiría un pequeño porcentaje de óxido de estaño, por ejemplo, hasta el 10 % en peso de óxido de estaño, por ejemplo, hasta el 5 % en peso de óxido de estaño. Una capa de recubrimiento depositada a partir de un cátodo de zinc que tiene hasta el 10 % en peso de estaño (añadido para potenciar la conductividad del cátodo) se denomina en el presente documento "película de óxido de zinc", aunque puede estar presente una cantidad pequeña del estaño. La pequeña cantidad de estaño en el cátodo (por ejemplo, menor del o igual al 10 % en peso, tal como menor del o igual al 5 % en peso) se cree que forma óxido de estaño en la segunda película 44 predominantemente de óxido de zinc.

Una primera capa metálica 446 se deposita sobre la primera capa dieléctrica 440. La primera capa metálica 446 puede incluir un metal reflectante, tal como, pero sin limitación, oro metálico, cobre, paladio, aluminio, plata o mezclas, aleaciones o combinaciones de los mismos. En una realización, el metal reflectante es plata o cobre. En otra realización, la primera capa metálica 446 contiene plata y cobre. La primera capa metálica 446 puede ser una capa continua. Como alternativa, la primera capa metálica 446 puede ser una capa discontinua. La primera capa metálica 446 tiene un espesor en el intervalo de 60 a 150 A. La primera capa metálica 446 puede tener un espesor de preferentemente menos de 125 A, más preferiblemente de menos de 100 A; y/o preferentemente de más de 65 A; más preferentemente de más de 70 A. En una realización, la primera capa metálica 446 tiene un espesor de 78 A a 121 A. En otra realización, la primera capa metálica 446 tiene un espesor de 70 A a 99 A.

Una primera capa de imprimación 448 se localiza sobre la primera capa metálica 446. La primera capa de imprimación 448 puede ser una capa de película individual o de película múltiple. La primera capa de imprimación 448 puede incluir un material captador de oxígeno que se puede sacrificar durante el proceso de deposición para evitar la degradación u oxidación de la primera capa metálica 446 durante el proceso de pulverización por bombardeo iónico o procesos de calentamiento posteriores. La primera capa de imprimación 448 también puede absorber al menos una parte de la radiación electromagnética, tal como la luz visible, que pasa a través del recubrimiento 30. Los ejemplos de materiales útiles para la primera capa de imprimación 448 incluyen titanio, silicio, dióxido de silicio, nitruro de silicio, oxinitruro de silicio, aleaciones de níquel-cromo (tales como Inconel), circonio, aluminio, aleaciones de silicio y aluminio, aleaciones que contienen cobalto y cromo (por ejemplo, Stellite®) y mezclas de los mismos. Por ejemplo, la primera capa de imprimación 448 puede ser titanio o una aleación o mezcla de titanio y aluminio.

Una segunda capa dieléctrica 450 se localiza sobre la primera capa de imprimación 448. La segunda capa dieléctrica 450 puede comprender una o más películas que contienen óxido de aleación de metal u óxido de metal, tales como aquellas descritas anteriormente con respecto a la primera capa dieléctrica 440. Con referencia a la Fig. 5, por ejemplo, la segunda capa dieléctrica 450 puede incluir una primera película 452, por ejemplo, una película de óxido de zinc, depositada sobre la primera capa metálica 446 o la primera película de imprimación 448 opcional y una segunda película 454, por ejemplo, una película de estannato de zinc (Zn²SnO⁴), depositada sobre la primera película 452. Una tercera película 456 opcional, por ejemplo, una segunda película de óxido de zinc, se puede depositar sobre la segunda película.

Una segunda capa metálica 458 se localiza sobre la segunda capa dieléctrica 450 (por ejemplo, sobre la segunda película de óxido de zinc 456, si está presente, o sobre la película de estannato de zinc 454, si no lo está). El material metálico puede ser oro metálico, cobre, paladio, aluminio, plata o mezclas, aleaciones o combinaciones de los mismos. Este se puede aplicar como una capa continua o como una capa discontinua de tal manera que se formen regiones aisladas o regiones de tipo isla del material en lugar de una capa continua del material. La segunda capa metálica 458 puede tener un espesor superior al de la primera capa metálica 446. La segunda capa metálica 458 tiene un espesor en el intervalo de 70 a 250 A. La segunda capa metálica 458 puede tener un espesor de preferentemente al menos 100 A, más preferentemente al menos 125 A, lo más preferentemente al menos 128 A; y/o preferentemente de, como máximo, 225 A, más preferentemente de, como máximo, 200 A, lo más preferentemente de, como máximo, 191 A.

Una segunda capa de imprimación 460 se deposita sobre la segunda capa metálica 458. La segunda capa de imprimación 460 puede ser tal como se ha descrito anteriormente con respecto a la primera capa de imprimación 448. En un ejemplo, la segunda capa de imprimación 460 puede ser de titanio. Cualquiera de las capas de imprimación se puede pulverizar por bombardeo iónico en una atmósfera no reactiva, tal como una atmósfera de bajo contenido de oxígeno o libre de oxígeno. A continuación, el artículo recubierto se podría someter a un procesamiento adicional, tal como la deposición de capas de óxido adicionales en una atmósfera que contiene oxígeno. Durante esta deposición adicional, se oxidaría la imprimación.

Una tercera capa dieléctrica 462 se deposita sobre la segunda película de imprimación 460. La tercera capa dieléctrica 462 también puede incluir una o más capas que contienen óxido de aleación de metal u óxido de metal, tales como aquellas descritas anteriormente con respecto a la primera y segunda capas dieléctricas 440, 450. La tercera capa dieléctrica 462 puede incluir una primera película 464, por ejemplo, una película de óxido de zinc, una segunda película 466, por ejemplo, una película de estannato de zinc depositada sobre la primera película 464. Una tercera película 468 opcional, por ejemplo, una segunda capa de óxido de zinc, se puede depositar sobre la segunda película.

Una tercera capa metálica 470 se deposita sobre la tercera capa dieléctrica 462. La tercera capa metálica 470 puede ser de cualquiera de los materiales analizados anteriormente con respecto a la primera capa metálica 446. En un ejemplo no limitante, la tercera capa metálica 470 incluye plata, cobre, o plata y cobre. La tercera capa metálica 470 es una capa discontinua. La tercera capa metálica 470 es más fina que la segunda capa metálica 458. La tercera capa metálica tiene un espesor en el intervalo de 10 a 25 A.

Una tercera capa de imprimación 472 se localiza sobre la tercera capa metálica 470. La tercera capa de imprimación 472 puede ser tal como se ha descrito anteriormente con respecto a la primera o segunda capas de imprimación 448 o 460.

Una cuarta capa dieléctrica 474 se localiza sobre la tercera capa de imprimación 472. La cuarta capa dieléctrica 474 puede comprender una o más capas que contienen óxido de aleación de metal u óxido de metal, tales como aquellas analizadas anteriormente con respecto a la primera, segunda o tercera capas dieléctricas 440, 450, 462. En un ejemplo no limitante, la cuarta capa dieléctrica 474 es una capa de múltiples películas que tiene una primera película 476 depositada sobre la tercera capa de imprimación 472 y una segunda película 478 depositada sobre la primera película 476. Se puede depositar una tercera película 479 opcional sobre la segunda película.

Una cuarta capa metálica 492 se localiza sobre la cuarta capa dieléctrica 474. La cuarta capa metálica 492 puede incluir un metal reflectante, tal como, pero sin limitación, oro metálico, cobre, paladio, aluminio, plata o mezclas, aleaciones o combinaciones de los mismos. En una realización, el metal reflectante es plata, cobre o una combinación de plata y cobre. En una realización, la cuarta capa metálica 492 contiene plata y cobre. La cuarta capa metálica 492 puede ser una capa continua o una capa discontinua. La cuarta capa metálica 492 puede ser más gruesa que la primera capa metálica 446. La cuarta capa metálica 492 es más gruesa que la tercera capa metálica 470. La cuarta capa metálica tiene un espesor en el intervalo de 60 a 275 A. La cuarta capa metálica puede tener un espesor de al menos 100 A, preferentemente al menos 150 A, más preferentemente al menos 175 A, lo más preferentemente al menos 181 A; y/o preferentemente de, como máximo, 250 A, más preferentemente de, como máximo, 240 A.

Una cuarta capa de imprimación 540 se deposita sobre la cuarta capa metálica 492. La cuarta capa de imprimación 540 puede ser tal como se ha descrito anteriormente con respecto a la primera capa de imprimación 448, segunda capa de imprimación 460 o tercera capa de imprimación 472. En un ejemplo, la cuarta capa de imprimación 540 puede ser de titanio.

Una quinta capa dieléctrica 550 se localiza sobre la cuarta capa de imprimación 540. La quinta capa dieléctrica 550 puede comprender una o más capas que contienen óxido de aleación de metal u óxido de metal, tales como aquellas analizadas anteriormente con respecto a la primera, segunda, tercera o cuarta capas dieléctricas 440, 450, 462, 474. En un ejemplo no limitante, la quinta capa dieléctrica 550 es una capa de múltiples películas que tiene una primera película 502 depositada sobre la cuarta capa de imprimación 540 y una segunda película 504 depositada sobre la primera película 502.

En otro ejemplo no limitante, la quinta capa dieléctrica 550 tiene una primera película 502 y una segunda película 504. La primera película comprende óxido de zinc. La segunda película comprende nitruro de silicio.

En otro ejemplo no limitante, la quinta capa dieléctrica 550 tiene una primera película 502, una segunda película 504 y una tercera película (no mostrada). La primera película 502 comprende óxido de zinc y estannato de zinc. La segunda película 504 comprende estannato de zinc, óxido de silicio u oxinitruro de silicio. La tercera película comprende nitruro de silicio. El óxido de silicio, los oxinitruros de silicio y el nitruro de silicio pueden contener aluminio, tal como óxido de aluminio o nitruro de aluminio, en cantidades de hasta el 5 por ciento en peso, hasta el 10 por ciento en peso, hasta el 15 por ciento en peso o hasta el 20 por ciento en peso. En una realización, la segunda película 504 y la tercera película son una capa de gradiente de óxido de silicio u oxinitruros de silicio a nitruro de silicio.

Un sobrerrecubrimiento 480 se localiza sobre la quinta capa dieléctrica 550. El sobrerrecubrimiento 480 puede ayudar a proteger las capas de recubrimiento subyacentes del ataque mecánico y químico. El sobrerrecubrimiento 480 puede ser, por ejemplo, una capa de óxido de metal o de nitruro de metal. Por ejemplo, el sobrerrecubrimiento 480 puede ser titania o una mezcla de titania y alúmina. Otros materiales útiles para el sobrerrecubrimiento incluyen otros óxidos, tales como sílice, alúmina o una mezcla de sílice y alúmina.

En una realización no limitante, la transparencia tiene una transmitancia de luz visible superior al 20 %, tal como superior al 30 %, tal como superior al 34 %. La transparencia tiene un coeficiente de ganancia de calor solar (SHGC, por sus siglas en inglés) de menos de 0,3, tal como menos de 0,27, tal como menos de 0,25, tal como igual a o menos de 0,22, tal como menos de 0,20, tal como menos de 0,19; y/o al menos 0,10; al menos 0,12; al menos 0,15; o al menos 0,17. La transparencia tiene una relación de luz respecto a ganancia solar (LSG, por sus siglas en inglés) de al menos 1,7, al menos 1,75, al menos 1,8 o al menos 1,85; y/o de, como máximo, 2,25; como máximo 2,15; como máximo 2,10; o como máximo 2,06.

El artículo recubierto puede tener un espesor total de todas las capas metálicas (por ejemplo, siendo el espesor total el espesor combinado de la primera, segunda, tercera y cuarta capas metálicas). Este espesor total puede estar en el intervalo de 200 A a 750 A, preferentemente de 225 A a 650 A, más preferentemente de 250 A a 600 A, lo más preferentemente de 252 A a 582 A. El artículo recubierto puede tener un espesor total de todas las capas metálicas que son capas continuas (es decir, excluyendo el espesor de la/s capa/s discontinua/s). El espesor total de todas las capas continuas puede estar en el intervalo de 150 A a 750 A, preferentemente de 200 A a 650 A, más preferentemente de 225 A a 575 A, lo más preferentemente de 237 A a 563 A.

El artículo recubierto puede tener una capa metálica discontinua individual en donde todas las demás capas metálicas son capas metálicas continuas.

Una imprimación, tal como cualquiera de las imprimaciones descritas anteriormente, se puede posicionar sobre y en contacto directo con cualquiera de las capas metálicas. La imprimación puede ser una mezcla de titanio y aluminio.

En el presente documento, también se divulga un artículo recubierto de acuerdo con la presente invención. El método incluye proporcionar un sustrato. Se aplica una primera capa dieléctrica sobre al menos una parte del sustrato. Se aplica una primera capa metálica sobre al menos una parte de la primera capa dieléctrica. Se aplica una segunda capa dieléctrica sobre al menos una parte de la primera capa metálica. Se aplica una segunda capa metálica sobre al menos una parte de la segunda capa dieléctrica. Se aplica una tercera capa dieléctrica sobre al menos una parte de la segunda capa metálica. Se aplica una tercera capa metálica sobre al menos una parte de la tercera capa dieléctrica. Se aplica una cuarta capa dieléctrica sobre al menos una parte de la tercera capa metálica. Se aplica una cuarta capa metálica sobre al menos una parte de la cuarta capa dieléctrica. Se aplica una quinta capa dieléctrica sobre al menos una parte de la cuarta capa metálica. La tercera capa metálica es una capa discontinua. Se aplica un sobrerrecubrimiento protector sobre la quinta capa dieléctrica. Se aplica una imprimación sobre la primera capa metálica, segunda capa metálica, tercera capa metálica y cuarta capa metálica.

Además, en el presente documento, se divulga un método de fabricación de una transparencia arquitectónica. El método incluye proporcionar una primera hoja que tiene una superficie número 1 y una superficie número 2, proporcionando una segunda hoja que tiene una superficie número 3 y una superficie número 4. La superficie número 2 de la primera hoja o la superficie número 3 de la segunda hoja tienen el recubrimiento descrito en el presente documento. La primera capa y la segunda capa se ensamblan de manera que la superficie número 2 se oriente hacia la superficie número tres y que haya un espacio entre la superficie número 2 y la superficie número 3. El espacio se llena con un gas. El gas puede ser aire o argón.

La capa metálica discontinua es la tercera capa metálica. De acuerdo con la presente invención, el recubrimiento tiene un espesor para cada capa tal como se describe en la Tabla 1 o para cada película tal como se describe en la Tabla 2. En la presente realización, la tercera capa dieléctrica es más gruesa que la primera capa dieléctrica, la segunda capa dieléctrica, la cuarta capa dieléctrica y/o la quinta capa dieléctrica. La tercera capa dieléctrica también comprende la tercera película.

Tabla 1: es esor de la ca a la ca a metálica discontinua es^ la tercera ca a metálica

T l 2: r l lí l l m li i n in l r r m lica

continuación

Los siguientes Ejemplos ilustran diversas realizaciones de la invención. Sin embargo, se ha de entender que la invención no se limita a estas realizaciones específicas.

Ejemplos

Los Ejemplos 1-4 se prepararon mediante el recubrimiento de vidrio con las pilas de recubrimiento descritas en la Tabla 5.

T l : E m l 1-4

continuación

En el Ejemplo 1, el LTA fue de 34,0, el SHGC fue de 0,183 y la LSG fue de 1,86. En el Ejemplo 2, el LTA fue de 34,3, el SHGC fue de 0,178 y la LSG fue de 1,93. En el Ejemplo 3, el LTA fue de 37,3, el Sh Gc fue de 0,182 y la LSG fue de 2,05. En el Ejemplo 4, el LTA fue de 40,1, el SHGC fue de 0,22 y la LSG fue de 1,82.

Los Ejemplos 5-7 se prepararon mediante el recubrimiento de vidrio con las pilas de recubrimiento descritas en la Tabla 6.

T l : E m l -7

El Ejemplo 8 (no de acuerdo con la invención) se preparó mediante el recubrimiento de vidrio con la pila de recubrimiento descrita en la Tabla 7.

T l 7: E m l

continuación

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un artículo recubierto que tiene un aspecto tintado por reflexión y/o transmisión, que comprende:

un sustrato;

una primera capa dieléctrica que tiene un espesor en el intervalo de 300 a 525 A sobre al menos una parte del sustrato;

una primera capa metálica que tiene un espesor en el intervalo de 60 a 150 A sobre al menos una parte de la primera capa dieléctrica;

una primera capa de imprimación que tiene un espesor en el intervalo de 15 a 45 A sobre al menos una parte de la primera capa metálica;

una segunda capa dieléctrica que tiene un espesor en el intervalo de 400 a 1.000 A sobre al menos una parte de la primera capa de imprimación;

una segunda capa metálica que tiene un espesor en el intervalo de 70 a 250 A sobre al menos una parte de la segunda capa dieléctrica;

una segunda capa de imprimación que tiene un espesor en el intervalo de 15 a 45 A sobre al menos una parte de la segunda capa metálica;

una tercera capa dieléctrica que tiene un espesor en el intervalo de 100 a 600 A sobre al menos una parte de la segunda capa de imprimación;

una tercera capa metálica que tiene un espesor en el intervalo de 10 a 25 A sobre al menos una parte de la tercera capa dieléctrica;

una tercera capa de imprimación que tiene un espesor en el intervalo de 15 a 45 A sobre al menos una parte de la tercera capa metálica;

una cuarta capa dieléctrica que tiene un espesor en el intervalo de 250 a 700 A sobre al menos una parte de la tercera capa de imprimación;

una cuarta capa metálica que tiene un espesor en el intervalo de 60 a 275 A sobre al menos una parte de la cuarta capa dieléctrica;

una cuarta capa de imprimación que tiene un espesor en el intervalo de 15 a 45 A sobre al menos una parte de la cuarta capa metálica;

una quinta capa dieléctrica que tiene un espesor en el intervalo de 175 a 450 A sobre al menos una parte de la cuarta capa de imprimación; y

un sobrerrecubrimiento que tiene un espesor en el intervalo de 30 a 60 A sobre al menos una parte de la quinta capa dieléctrica

en donde la tercera capa metálica es una capa discontinua.

2. El artículo de la reivindicación 1, en donde la primera imprimación, la segunda imprimación, la tercera imprimación y/o la cuarta imprimación se selecciona de titanio, aleaciones de silicio-aluminio, aleaciones de níquel, aleaciones que contienen níquel y cromo, aleaciones de cobalto, aleaciones que contienen cobalto y cromo, cobre, aluminio, silicio, aleación de níquel-cromo, circonio, mezclas de los mismos y aleaciones de los mismos.

3. El artículo de la reivindicación 1 o 2, en donde la primera imprimación, la segunda imprimación, la tercera imprimación y/o la cuarta imprimación se deposita como metal y, posteriormente, se oxida.

4. El artículo de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la capa discontinua comprende plata o cobre.

5. El artículo de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde la segunda capa dieléctrica o la tercera capa dieléctrica comprende una capa de óxido de zinc y una capa de estannato de zinc sobre la capa de óxido de zinc.

6. El artículo de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde la tercera capa metálica tiene un espesor de menos de 20 A.

7. El artículo de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde el artículo comprende solo una capa discontinua.

8. El artículo de la reivindicación 1, que comprende un LTA entre 30 y 45; un SHGC de entre 0,170 y 0,200; y una LSG entre 1,50 y 2,50; preferentemente entre 1,70 y 2,25; más preferentemente entre 1,75 y 2,15; lo más preferentemente entre 1,82 y 2,05.