JPH0621345B2 - カソードスパッタリング法による製品の製造法およびその製品 - Google Patents

カソードスパッタリング法による製品の製造法およびその製品

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JPH0621345B2 JP59188756A JP18875684A JPH0621345B2 JP H0621345 B2 JPH0621345 B2 JP H0621345B2 JP 59188756 A JP59188756 A JP 59188756A JP 18875684 A JP18875684 A JP 18875684A JP H0621345 B2 JPH0621345 B2 JP H0621345B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可視光線透過率が高く赤外線透過率が低い、
すなわち可視光線反射率が低く赤外線反射率が高くなる
ように太陽エネルギーをコントロールするための製品を
対象とするものであって、この製品において従来充分で
なかった透明な金属コーティング層とガラス基材との接
着性を向上させた製品および該製品をうるためのコーテ
ィング法に関する。本発明の製品は色をコントロールす
ることができ、さらに保護層を設けることにより耐久性
を向上させることもできる。
〔従来の技術〕
銀、銅、ニッケル、コバルトなどのような金属の透明な
フィルムは無電気付着法(electroless deposition meth
ods)によって容易に製造される。ミラー(Miller)の米国
特許第 3,457,138号明細書には、ガラス上の薄い透明な
銀フィルム上に透明の銅フィルムを製造するための無電
気(湿式化学)法(electroless (wet chemical)method)
が開示されている。同様にガラス上に製造された湿式化
学的な銀/銅フィルムは太陽エネルギーコントロールの
ための建築用の製品として商業的成功をえている。その
コーティング層は低い可視光線反射率を有するミラー状
でないピンク色がかった表面で見る者に審美的なアピー
ルを与える一方、効果的に太陽熱エネルギー、すなわち
赤外線を反射する。
しかしながら、コーティング法の発達により太陽エネル
ギーコントロールのための透明な金属フィルムを製造す
るための種々の方法が提供されている。たとえば化学蒸
着法、真空蒸着法(vaccume evaporation deposition)お
よびカソードスパッタリング法などの方法である。カソ
ードスパッタリング法は大きな寸法のものにすばやくか
つ効果的にコーティングが行ないうる方法である点にお
いて金属フィルムを製造するのにとくに好ましい方法で
ある。チャピン(Chapin)の米国特許第 4,166,018号明細
書にはカソードスパッタリング法を改良するために磁場
をかけた、とくに有用なスパッタリング法およびスパッ
タリング装置が開示されている。そのスパッタリング装
置においては磁場がスパッタリングする平坦な面に隣接
して形成されていると説明されている。その磁場はカソ
ード面の閉ループの腐蝕領域(closed loop erosion reg
ion)にわたる磁束のアーチングラインから構成されてい
る。
カソードスパッタリング法によってガラス上に湿式化学
的に製造された2層の銀/銅フィルムの特性の再現を試
みたけれども、種々の厚さおよび厚さ比で2層の銀/銅
のフィルムを製造する公知のカソードスパッタリング法
を用いても、所望の低い可視光線反射率のピンク色の外
観を有する湿式化学的に製造された2層の銀/銅フィル
ムはえられず、ガラスとフィルムの間にプライマー層が
なく、ガラスとフィルムとの接着性がわるいことが発見
された。さらに、典型的なスパッタリングの条件では銀
と銅の比率およびそのサンプルの向きによって、その外
観において高い可視光線反射率の明るい銀色から高い可
視光線反射反射率の明るい銅色までの範囲を有する2層
の銀と銅のフィルムを提供するにとどまる。
ギレリー(Gillery) とクリス(Criss) の米国特許第 4,4
62,884号の発明の名称が「低反射率、低輻射率のスパッ
タリングされたフィルム(Low Reflectance,Low Emissiv
ity Sputtered Films)」の明細書には、カソードスパッ
タリング法による低い可視光線反射率のピンク色がかっ
た外観を有する透明な2層の銀/銅フィルムを製造する
方法が開示されている。そこでは不連続に塊状集積され
た状態(in discontinuous agglomerated state)で銀の
第1層を付着させることを要する方法が開示されてい
る。不連続に塊状集積された銀フィルムにわたって連続
な銅フィルムを付着させることにより、湿式化学的な製
品の所望の低い可視光線反射率のピンク色がかった外観
の特性を産み出している。カソードスパッタリング法に
よって不連続に塊状集積された状態に銀を付着させると
きには銀がその基材表面(substrate surface)に到達し
塊状集積しうるのに充分な時間をかけるという条件が要
求される。そのことは銀の到達速度を遅くすること、ま
たは基材表面での移動度(mobility)を増加することのど
ちらかによって達成されうる。スパッタリングされた銀
の到達速度を遅めることはスパッタリングカソード(spu
ttering cathode)に供給される電力(power) を下げるこ
と、またはそのスパッタリング法が行なわれている真空
室内のガス圧を増大することのどちらかによって達成さ
れうる。銀の移動度を増加することは銀の温度を上げる
こと、または基材の表面エネルギーを減少することによ
って達成されうる。
しかしながら、前述のカソードスパッタリング法によっ
てつくられた不連続な銀層は商品としての窓ユニットに
対して望まれるような良好なガラスに対する接着性を有
しないという欠点がある。さらに銀の塊状集積の程度を
コントロールすることは困難である。銀層を付着させる
ことは、ガラス表面の状態およびガラス表面をクリーン
にするのに用いられる方法によって影響を受ける。ガラ
スの基材が倉庫内に保管されコーティングされるべき表
面によごれあるいははじめからよごれを有しているな
ら、銀/銅の2層のコーティングを最適化することは困
難である。
本発明の目的は、可視光線透過率が高く赤外線透過率が
低い、すなわち可視光線反射率が低く赤外線反射率が高
くなるように太陽エネルギーをコントロールするための
製品を対象とするものであって、この製品において従来
充分でなかった透明な金属コーティング層とガラス基材
との接着性を向上させた製品および該製品をうるための
コーティング法を提供することにある。
〔発明の要旨〕
本発明はステンレス鋼のような金属のプライマー層によ
って、銀または銅などの金属からなるスパッタリングさ
れたフィルムの改良された接着性および色のコントロー
ルを達成しうる方法を提供する。ステンレス鋼のプライ
マー層のスパッタリングは大表面積のフロートガラス上
の所望の銀/銅の2層のスパッタリングされたフィルム
の製造にとくに有用である。ステンレス鋼のプライマー
層は、銀のようなよりセンシティブな金属のスパッタリ
ングのための好適な表面を提供するために、基材の表面
上に2〜3Åという原子レベル(atomic layer)のオ
ーダーの厚さから25Åの厚さまでスパッタリングされ
うる。プライマー層の厚さはコーティングされた製品の
所望の最終的な可視光線もしくは赤外線の透過率によっ
てのみ、または所望の最終的な可視光線および赤外線の
透過率の両方によってのみ制限される。
本発明の製品は、可視光線透過率が高く赤外線透過率が
低い、すなわち可視光線反射率が低く赤外線反射率が高
くなるように太陽エネルギーをコントロールするための
製品を対象とするものであって、この製品において従来
充分でなかった透明な金属コーティング層とガラス基材
との接着性を向上させた製品であり、金属コーティング
層をスパッタリングにより設けることによりえられる。
この製品の色は、金、銀、銅、白金、パラジウムなどの
金属フィルムの種類、厚さ、組み合わせによりコントロ
ールされる。たとえば銅フィルムを用いることによりピ
ンク色を発現することができる。
本発明をビルの窓に適用すると、可視光線反射率が高
い、すなわち可視光線反射率が低いことによりミラー状
でなく、控え目で柔らかい色が発現し審美的な外観がえ
られ、赤外線透過率が低い、すなわち赤外線反射率が高
いことによりビル内部の温度管理が良好になる。
また本発明はステンレス鋼のような金属からなる保護層
(overcoat)によって銀または銅のような金属からなるス
パッタリングされたフィルムの改良された安定性および
耐久性を達成するための方法を提供する。ステンレス鋼
の保護層のスパッタリングはガラス上に所望の銀/銅の
2層のスパッタリングされたフィルムを製造するのにと
くに有用である。ステンレス鋼の保護層は、銀または銅
の金属フィルム上に20〜40Åの厚さにスパッタリングさ
れうる。保護層の厚さはコーティングされた製品の所望
の最終的な可視光線もしくは赤外線の透過率によっての
み、または所望の最終的な可視光線および赤外線の透過
率の両方によってのみ制限される。
〔実施例〕
フロートガラスのような透明な大表面積の基材は、カソ
ードスパッタリング法によって種々の金属および金属酸
化物をフィルム状にコーティングされる。いくつかの金
属フィルム、とくに銀の金属フィルムの接着性は商品に
望まれる接着性ほど好ましくはない。さらに、スパッタ
リングされたフィルムは基材の表面の品質との関係で商
品として受け入れられないオフカラースポット(off-col
or spots)を生じうる。
本発明によれば、従来技術におけるフィルムの接着性の
問題や基材表面の品質の問題はガラス基材表面にガラス
中の酸化ケイ素の酸素を介して結合する(以下、「酸化
状態で結合する」という)接着性のよい安定した金属成
分であるステンレス鋼、クロム、チタンのような金属か
らなるプライマー層によって解決される。好ましくはス
テンレス鋼のカソードがスパッタリング室に取りつけら
れている。クリーンな透明基材は、金、銀および(また
は)銅のようなあまりよい接着性を有さない他の金属を
付着させる前に、ステンレス鋼の非常に薄いプライマー
層で被覆される。ほんの2〜3Åの厚さの本質的に元素
状の(elemental)層である、きわめて薄いステンレス鋼
のプライマー層は充分に所望の接着性と安定性を提供す
るが、25Åまでの厚さのあるプライマー層もまた有用で
ある。プライマー層の厚さは最終的なコーティングされ
た製品の所望の可視光線などの透過率によってのみ制限
される。
とくに好ましい実施例においては、カソードスパッタリ
ング法によって2層の銀/銅フィルムを被覆すべきガラ
ス基材は、まずステンレス鋼のプライマー層を被覆す
る。ガラス基材はまず堆積されたあらゆるよごれや破片
(debris)を取り除くために従来の洗浄操作で洗浄される
のが好ましい。ガラスはどんな成分からなってもよいが
ソーダライムシリカフロートガラスが好適である。典型
的なフロートガラスの基材は可視光線の波長の範囲で約
90%の透過率を有する。クリーンなガラス基材はステン
レス鋼のカソードを備えているスパッタリング室に位置
づけられる。スパッタリングはガラス表面上で非常に薄
いステンレス鋼のプライマー層を形成するために行なわ
れる。ステンレス鋼のプライマー層の厚さはほんの2〜
3Å程度でよい。そのように本質的に元素状の層はほん
の約1〜2%だけ可視光線透過率を減少させるだけであ
る。そのようなステンレス鋼のプライマー層は結果的に
スパッタリングされたフィルムに充分な接着性および安
定性を与えうる。
もっとも好ましい実施例においては、銀および銅の2層
のフィルムがスパッタリングされるべきである。銀がス
テンレス鋼のプライマー層にスパッタリングされるとき
には、不連続な銀フィルムが有用な厚さに形成されない
ことは特記されるべき事項である。銀層が連続的な構成
をなすと、最終的なコーティングされた製品は所望の製
品よりもかなり可視光線反射率が高く、銀色あるいは銅
色がかなり強いものとなる。本発明によれば、低い可視
光線反射率のピンク色がかった銀/銅の層のコーティン
グは、典型的には20〜25Åにステンレス鋼の厚さを増加
することによって行なわれる。より厚いプライマー層が
所望より低い可視光線反射率を産み出すなら、その可視
光線反射率は上層の2層のフィルムの銅の量と比較して
銀の量を増加することによって上げられうる。本発明の
銀/銅の2層のフィルムは不動化剤(passivating agent
s)で処理することによって安定化されてもよい。
本発明のとくに好ましい実施例においては、従来の技術
における安定性の問題および耐久性の問題は緻密な酸化
物表面を形成するステンレス鋼、クロム、チタンのよう
な耐久性を有する安定した金属からなる保護層によって
解決される。好ましくは、ステンレス鋼のカソードはス
パッタリング室に設けられている。本発明のとくに好ま
しい実施例においては、ステンレス鋼の保護層はステン
レス鋼のプライマー層と共に適用される。クリーンで透
明な基材は好ましくは銀および(または)銅のような他
の成分を付着させる前に、ステンレス鋼からなる非常に
薄いプライマー層をコーティングしておくのが好まし
い。ついでステンレス鋼の保護層はフィルム表面に対す
る安定性および耐久性を提供するために銀および(また
は)銅の層にわたってスパッタリングされる。厚さが約
20Åの薄いステンレス鋼の層は充分に所望の安定性およ
び耐久性を与える。40Åまでの厚さのある保護層もまた
有用である。保護層の厚さは最終的なコーティングされ
た製品の所望の可視光線などの透過率によってのみ制限
される。
とくに好ましい実施例においては、ガラス基板はカソー
ドスパッタリング法によって銀/銅の2層がフィルム状
にコーティングされる前にまずステンレス鋼のプライマ
ー層をコーティングされる。それから銀層はプライマー
層上にスパッタリングされ、そして銅層が銀層にわたっ
てスパッタリングされる。最終的にステンレス鋼の保護
層は銅層にわたってスパッタリングされる。ステンレス
鋼の保護層の厚さは約20Åでよい。約20Åの厚さの保護
層の可視光線透過率は約3%減少するだけである。その
ようなステンレス鋼の保護層は下層のスパッタリングさ
れた層に充分所望の安定性および耐久性を与える。30〜
40Åのオーダーより厚さのある保護層が通常好適であ
る。ステンレス鋼の保護層はそのコーティングされた製
品の反射率および透過率をさらに減少させるので、所望
の外観を達成するために銀の量を銅の量と比較してさら
に増加させてもよい。
本発明はガラス上のステンレス鋼のプライマー層、その
上層のカソードスパッタリング法によって付着された2
層の銀/銅のフィルムおよびステンレス鋼の保護層に関
して詳しく説明されているが、本発明の範囲内で他の種
々の実施例が含められる。他のプライマー層の金属とし
てはクロム、チタン、バナジウム、アルミニウム、ス
ズ、タンタルおよびインコネルのようなニッケル合金を
含みうる。銀や銅に加えて金、白金およびパラジウムの
ような他のスパッタリングされる金属が本発明のプライ
マー層および(または)保護層に用いられうる。さらに
緻密な酸化物表面を形成するチタン、クロム、バナジウ
ム、アルミニウム、スズ、タンタルおよびインコネルの
ようなニッケル合金などからなる金属は保護層として好
適である。基材としてはガラス以外の非金属の基材が用
いられてもよく、かつそれは透明でなくてもよい。
つぎに本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は
かかる実施例のみに限定されるものではない。
実施例1 3ft ×2ft(91cm×61cm) で厚さ6mm の寸法のクリアなフ
ロートガラス板を従来から用いられていた洗浄器で洗浄
した。550 nmの光の波長で測られたそのガラス板の透
過率は約90%であった。そのガラス板をエアコ -テメス
カル(Airco-Temescal)社製のインライン(in-line)型コ
ーティング設備を用いてコーティングした。用いたコー
ター(coater)は13in×106in(0.3m× 2.7m)のたかだか9
つの静置カソード(stationary cathodes)を用いてコン
ベア上で、たかだか7ft ×12ft(2.1m × 3.7m)のガラス
をコーティングしうる半連続的な建築されたコーティン
グ設備(semi-continuous architectural coating facil
ity)であった。スパッタリングする平坦な表面に隣接し
て、その表面に閉ループの腐蝕領域を形成する曲線状の
磁束からなる磁場をかけた。この腐蝕領域はわずかに不
規則な「長円形の競技用トラック(oval racetrack)の
形」をしていた。
ステンレス鋼、銀および銅のそれぞれのカソードを順に
コーター内に設置した。それぞれのカソードには標準20
KW の電力供給器を用いて電力制御のもとで種々の割合
の電力を供給した。なお、コンベアの移動速度およびカ
ソードの数は所望の厚さのフィルムをうるために種々変
更しうる。スパッタリング室内の雰囲気は3ミリトール
の圧力のアルゴンガスであった。この実施例において、
ライン速度(line speed)は順にステンレス鋼、銀および
銅のそれぞれのカソードの1つ1つの通過に対して毎分
約80インチ(約2mであった。光の透過を読みとる透過光
度計(transmission photometer) を、それぞれのコーテ
ィング段階が修了したのちそのフィルムに対する光の透
過を検査するためにライン上に設置した。
ガラス基材を360Vの電圧をかけて19%のクロム、9%の
ニッケル、0.08%以下の炭素そして残りが鉄からなるス
テンレス鋼のカソードの下にコンベアで移送した。ステ
ンレス鋼のプライマー層をガラスの表面上でスパッタリ
ングして形成した。その結果プライマー層がコーティン
グされたガラスの可視光線透過率は約90%から約74%に
減少した。そのばあいのステンレス鋼のプライマー層の
厚さは約24Åに相当するものであった。ついでステンレ
ス鋼のプライマー層がコーティングされたガラスを銀カ
ソードの下にコンベアにより移送した。連続的な銀層を
331Vの電圧をかけてステンレス鋼のプライマー層の全面
にわたつてスパッタリングして形成した。そのコーティ
ングされたガラスの可視光線透過率は約63%まで減少し
た。そのばあいの銀層の厚さは約22Åに相当するもので
あった。最後に、銀がコーティングされたステンレス鋼
のプライマー層を有するガラスを銅カソードの下にコン
ベアで移送した。銅層を423Vの電圧をかけて銀層にわた
ってスパッタリングして形成した。その結果コーティン
グされたガラスの可視光線透過率は約16%まで減少し
た。そのばあいの銅層の厚さは約 257Åに相当するもの
であった。非常に薄いステンレス鋼はほんの1〜2%だ
け可視光線透過率を減少させただけで銀層の接着性を改
良するのに効果的であるけれども、本実施例で用いられ
ているステンレス鋼は好適な銀層および銅層のそれぞれ
の厚さと結びついて、所望の低い可視光線反射率を有す
るピンク色がかった外観を呈した。最終的な製品は、視
感反射率(luminous reflectance)が約34%であり、色度
座標(chromaticity coordinates)が光源(Illuminant)D-
65に対してX=0.3478、Y=0.333 であった。ステンレス
鋼のプライマー層を有する銀/銅フィルムの改良された
接着性はテープ試験(tape test) によって評価された。
テープ試験は粘着テープ(スコッチ という登録商標の
透明テープ)をコーティング層に押しつけ、それからは
がす試験である。プライマー層がなければ、本質的に銀
/銅フィルムのすべてはそのテープによってはがされ
る。しかしながら、銀/銅フィルムが本実施例のように
本発明によるプライマー層の全面にわたってスパッタリ
ングされたものでは、そのフィルムはテープではがされ
ることがなかった。
実施例2 ガラス基材を実施例1と同様にステンレス鋼のカソード
の下にコンベアで移送した。ステンレス鋼のプライマー
層をガラス面上でスパッタリングして形成した。ステン
レス鋼がコーティングされたガラスの可視光線透過率は
約90%から約77%に減少した。そのばあいのステンレス
鋼のプライマー層の厚さは約21Åに相当するものであっ
た。それからステンレス鋼のプライマー層をコーティン
グされたガラスを銀カソードの下にコンベアで移送し
た。連続的な銀層をステンレス鋼のプライマー層の全面
にわたって、325Vの電圧をかけてスパッタリングして形
成した。連続した銀層はコーティングされたガラスの可
視光線透過率を約63%まで減少させた。そのばあいの銀
層の厚さは約27Åに相当するものであった。銀がコーテ
ィングされたステンレス鋼のプライマー層を有するガラ
スを銅カソードの下にコンベアで移送し、424Vの電圧を
かけて銀層にわたって銅層をスパッタリングして形成し
た。銅層はコーティングされたガラスの可視光線透過率
を約16%に減少させた。そのばあいの銅層の厚さは約 2
57Åに相当するものであった。最後にステンレス鋼の保
護層を389Vの電圧をかけてスパッタリングして形成し
た。その保護層はコーティングされたガラスの可視光線
透過率を12%に減少させた。そのばあいステンレス鋼の
保護層の厚さは34Åに相当するものであった。
より薄いまたはより厚いステンレス鋼は中間にはさまれ
ているスパッタリングされた層、すなわち2層の銀/銅
フィルムの接着性、安定性および耐久性を改良するのに
効果的であるけれども、本実施例のステンレス鋼からな
るプライマー層および保護層は、好適な銀層および銅層
のそれぞれの厚さと結びついて、所望の低い可視光線反
射率を有するピンク色がかった外観を呈した。最終的な
コーティングされた製品は視感反射率が約37.5%で、光
源D-65に対する色度座標がX=0.3408、Y=0.3363であっ
た。ステンレス鋼の保護層を有する銀/銅フィルムの改
良された安定性はヒートソーク試験(heat soak test)に
よって評価された。ヒートソーク試験はコーティングさ
れたサンプルをオーブンの中に 275゜F(135 ℃)の温
度で5時間置くことによって行なわれた。保護層がなけ
れば、その処理されていない銀/銅フィルムは重大な可
視色の変化を受ける。不動化剤で処理された銀/銅フィ
ルムは重大な色の変化を受けることはなかった。しかし
たとえば縞をつけられた(streaked)ように不均一になっ
た。しかしながら、銀/銅フィルムが本発明によりステ
ンレス鋼で保護されるときには色または均一性のどちら
かにおいてそのフィルムにおける重大な目に見える変化
はみられなかった。
プライマー層に用いられる金属はチタン、クロム、バナ
ジウム、アルミニウム、スズ、タンタル、インコネルの
ようなニッケル合金でもよく、それだけではなく銀や銅
に限らず他のセンシティブな金属、たとえば金、白金、
パラジウムなどをスパッタリングしてもよい。緻密な酸
化物を表面に形成するのに他の保護層の金属を用いても
よい。このような種々の変更は本発明の範囲に含まれ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク・ハウオード・ギレリイ アメリカ合衆国、15101 ペンシルベニア 州、アリスン パーク、インデイアン ス プリング レイン 2790 (56)参考文献 特開 昭57−5870(JP,A) 特開 昭55−20228(JP,A) 特公 昭56−46263(JP,B2) 特公 昭51−36477(JP,B2)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カソードスパッタリング法によって大表面
    積のフロートガラス基材にフィルム状のコーティングを
    施す方法において、該フィルムが、該基材に対する低い
    付着性によって特徴づけられた金、銀、銅、白金、パラ
    ジウムおよびそれらの混合物よりなる群から選ばれた金
    属からなるものであって、まず基材表面にガラス中に酸
    化ケイ素の酸素を介して結合するステンレス鋼、チタ
    ン、クロム、バナジウム、アルミニウム、スズ、タンタ
    ルおよびニッケル合金よりなる群から選ばれた金属から
    なるプライマー層を厚さ2〜25Åで付着させ、ついで前
    記低い付着性を有する金属を該プライマー層にスパッタ
    リングすることを特徴とするコーティング方法。
  2. 【請求項2】前記プライマー層の金属がステンレス鋼お
    よびチタンよりなる群から選ばれたものであり、前記ス
    パッタリングされる金属が銀および銅よりなる群から選
    ばれたものである特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】磁気的に高められたカソードスパッタリン
    グ法により、前記プライマー層および前記フィルム層が
    付着される特許請求の範囲第2項記載の方法。
  4. 【請求項4】カソードスパッタリング法によって大表面
    積のフロートガラスに銀および銅の2層のフィルム状の
    コーティングを施す方法において、まずガラス表面にガ
    ラス中の酸化ケイ素の酸素を介して結合するステンレス
    鋼、チタン、クロム、バナジウム、アルミニウム、ス
    ズ、タンタルおよびニッケル合金よりなる群から選ばれ
    た金属のプライマー層を厚さ2〜25Åで付着させ、つい
    で該プライマー層にわたって銀と銅の2層のフィルムを
    カソードスパッタリング法によりスパッタリングするコ
    ーティング方法。
  5. 【請求項5】(a)大表面積フロートガラス基材、(b)該基
    材の表面にガラス中の酸化ケイ素の酸素を介して結合し
    ているステンレス鋼、チタン、クロム、バナジウム、ア
    ルミニウム、スズ、タンタルおよびニッケル合金よりな
    る群から選ばれた金属の厚さ2〜25Åのプライマー層お
    よび(c)銀、銅、金、白金、パラジウムおよびそれらの
    混合物よりなる群から選ばれた金属のコーティング層を
    有する透明な製品。
  6. 【請求項6】前記プライマー層がステンレス鋼であり、
    前記コーティング層が銀製の第1層および銅製の第2層
    を有する特許請求の範囲第5項記載の製品。
  7. 【請求項7】カソードスパッタリング法によって大表面
    積のフロートガラス基材に該基材に対する低い粘着性に
    よって特徴づけられた金、銀、銅、白金、パラジウムお
    よびそれらの混合物よりなる群から選ばれた金属をフィ
    ルム状にコーティングする方法において、まず基材表面
    にガラス中の酸化ケイ素の酸素を介して結合するステン
    レス鋼、チタン、クロム、バナジウム、アルミニウム、
    スズ、タンタルおよびニッケル合金よりなる群から選ば
    れた金属からなるプライマー層を2〜25Åの厚さで付着
    させ、ついで基材に対する低い粘着性によって特徴づけ
    られた該金属を付着させ、さらに緻密な酸化物表面を形
    成するステンレス鋼、チタン、クロム、バナジウム、ア
    ルミニウム、スズ、タンタルおよびニッケル合金よりな
    る群から選ばれた金属からなる保護層を該低い粘着性に
    よって特徴づけられた金属フィルムの全面にわたって厚
    さ20〜40Åで付着するコーティング方法。
  8. 【請求項8】前記保護層の金属がステンレス鋼およびチ
    タンよりなる群から選ばれたものである特許請求の範囲
    第7項記載の方法。
  9. 【請求項9】前記プライマー層、前記金属フィルム層お
    よび前記保護層が磁気的に高められたカソードスパッタ
    リング法によって付着される特許請求の範囲第8項記載
    の方法。
  10. 【請求項10】前記プライマー層がステンレス鋼であ
    り、前記金属フィルムが銀層および銅層からなり、前記
    保護層がステンレス鋼である特許請求の範囲第9項記載
    の方法。
  11. 【請求項11】カソードスパッタリング法によって大表
    面積のフロートガラスに銀および銅の2層のフィルム状
    のコーティングする方法において、まず基材表面にガラ
    ス中の酸化ケイ素の酸素を介して結合するステンレス
    鋼、チタン、バナジウム、クロム、アルミニウム、ス
    ズ、タンタルおよびニッケル合金よりなる群から選ばれ
    た金属からなるプライマー層を厚さ2〜25Åの厚さで付
    着させ、ついで該銀および銅の2層のフィルムをコーテ
    ィングし、さらに緻密な酸化物表面の層を形成するステ
    ンレス鋼、チタン、バナジウム、クロム、アルミニウ
    ム、スズ、タンタルおよびニッケル合金よりなる群から
    選ばれた金属からなる保護層を該銀および銅の2層のフ
    ィルムにわたって付着することを特徴とするコーティン
    グ方法。
  12. 【請求項12】前記保護層の金属がステンレス鋼および
    チタンよりなる群から選ばれたものである特許請求の範
    囲第11項記載の方法。
  13. 【請求項13】(a)大表面積のフロートガラス基材、(b)
    基材の表面に設けられたガラス中の酸化ケイ素の酸素を
    介して結合するステンレス鋼、チタン、バナジウム、ク
    ロム、アルミニウム、スズ、タンタルおよびニッケル合
    金よりなる群から選ばれた金属の厚さ2〜25Åのプライ
    マー層、(c)プライマー層上に設けられた銀、銅、金、
    白金、パラジウムおよびそれらの混合物よりなる群から
    選ばれた金属のコーティング層および(d)コーティング
    層上に設けられた緻密な酸化物表面の層を形成するステ
    ンレス鋼、チタン、バナジウム、クロム、アルミニウ
    ム、スズ、タンタルおよびニッケル合金よりなる群から
    選ばれた金属の厚さ20〜40Åの保護層を有する製品。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6212184A (ja) * 1985-07-09 1987-01-21 田中貴金属工業株式会社 石英板に銅をスパツタめつきする方法
CA2009863C (en) * 1989-03-09 2002-04-30 Raymond Nalepka Heat treatable sputter-coated glass
US4946376A (en) * 1989-04-06 1990-08-07 Motorola, Inc. Backside metallization scheme for semiconductor devices
US5229194A (en) * 1991-12-09 1993-07-20 Guardian Industries Corp. Heat treatable sputter-coated glass systems
FR2753725B1 (fr) * 1996-09-26 1998-11-27 Tecmachine Revetement de surface de materiaux isolants, son procede d'obtention et son application pour la realisation de blindages pour boitiers isolants
GB9717184D0 (en) * 1997-08-13 1997-10-22 Glaverbel Copper mirrors
GB9717182D0 (en) * 1997-08-13 1997-10-22 Glaverbel Copper mirrors
US6132881A (en) * 1997-09-16 2000-10-17 Guardian Industries Corp. High light transmission, low-E sputter coated layer systems and insulated glass units made therefrom
US20120225312A1 (en) * 2008-12-17 2012-09-06 Master Technologic Company Limited Antimicrobial coatings and metal products containing the same
FR2943072B1 (fr) * 2009-03-12 2019-08-16 Centre National De La Recherche Scientifique Cnrs Decoration par pulverisation plasma magnetron sur des contenants en verre pour les secteurs de la cosmetique.
CN111769251A (zh) * 2020-04-10 2020-10-13 上海大学 金属电极的保护方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2320565A1 (fr) * 1973-04-12 1977-03-04 Radiotechnique Compelec Plaque a transparence selective et son procede de fabrication
DE2334152B2 (de) * 1973-07-05 1975-05-15 Flachglas Ag Delog-Detag, 8510 Fuerth Wärmereflektierende, 20 bis 60% des sichtbaren Lichtes durchlassende Fensterscheibe mit verbesserter Farbneutralltät In der Ansicht und ihre Verwendung
JPS5136477A (en) * 1974-09-20 1976-03-27 Toray Industries Arufua amino ipushiron kapurorakutamu no tanriho
JPS5466343A (en) * 1977-11-07 1979-05-28 Asahi Chem Ind Co Ltd Forming method for noble metal pattern
JPS5520228A (en) * 1978-07-26 1980-02-13 Sharp Corp Forming method for selectively absorbing film
DE2924824C3 (de) * 1979-06-20 1986-07-10 Bfg Glassgroup, Paris Wärmereflexionsscheibe, insbesondere wärmereflektierende Fensterscheibe und deren Verwendung als Außenscheibe einer Mehrscheibenanordnung
DE2924833C3 (de) * 1979-06-20 1982-05-19 Bfg Glassgroup, Paris Wärmereflexionsscheibe mit farbneutraler Außenansicht und deren Verwendung als Außenscheibe einer Mehrscheibenanordnung
JPS5646263A (en) * 1979-09-25 1981-04-27 Fuji Xerox Co Ltd Original lighting device of electronic copying machine
JPS575870A (en) * 1980-06-16 1982-01-12 Sanyo Shinku Kogyo Kk Decorating method by sputtering
US4342632A (en) * 1981-05-01 1982-08-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method of metallizing a ceramic substrate
DE3118957A1 (de) * 1981-05-13 1982-12-09 Degussa Ag, 6000 Frankfurt "verfahren zur herstellung einer hitzebestaendigen haftfesten goldschicht auf oxidischem traegermaterial"

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ES8601820A1 (es) 1985-11-01

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