特許第6339110号(P6339110)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6339110
(24)【登録日】2018年5月18日
(45)【発行日】2018年6月6日
(54)【発明の名称】太陽光制御グレージング
(51)【国際特許分類】
   C03C 17/36 20060101AFI20180528BHJP
   E06B 9/24 20060101ALI20180528BHJP
   B32B 15/04 20060101ALI20180528BHJP
   B32B 9/00 20060101ALI20180528BHJP
   B32B 7/02 20060101ALI20180528BHJP
   B60J 1/00 20060101ALN20180528BHJP
【FI】
   C03C17/36
   E06B9/24 Z
   B32B15/04 B
   B32B9/00 A
   B32B7/02 103
   !B60J1/00 H
【請求項の数】26
【全頁数】31
(21)【出願番号】特願2015-557443(P2015-557443)
(86)(22)【出願日】2014年2月14日
(65)【公表番号】特表2016-513061(P2016-513061A)
(43)【公表日】2016年5月12日
(86)【国際出願番号】EP2014052941
(87)【国際公開番号】WO2014125081
(87)【国際公開日】20140821
【審査請求日】2017年1月24日
(31)【優先権主張番号】2013/00100
(32)【優先日】2013年2月14日
(33)【優先権主張国】BE
(31)【優先権主張番号】13173991.4
(32)【優先日】2013年6月27日
(33)【優先権主張国】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】510191919
【氏名又は名称】エージーシー グラス ユーロップ
【氏名又は名称原語表記】AGC GLASS EUROPE
(74)【代理人】
【識別番号】100103816
【弁理士】
【氏名又は名称】風早 信昭
(74)【代理人】
【識別番号】100120927
【弁理士】
【氏名又は名称】浅野 典子
(72)【発明者】
【氏名】マヒュー, スティン
(72)【発明者】
【氏名】デュスリエ, ローラン
【審査官】 岡田 隆介
(56)【参考文献】
【文献】 特表2008−543713(JP,A)
【文献】 国際公開第2012/095380(WO,A1)
【文献】 国際公開第2012/118470(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C03C 15/00−23/00
DWPI(Derwent Innovation)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラス基材の面の少なくとも1つの上に少なくとも1つの日射吸収層と前記日射吸収層を囲む誘電体層とを含む層システムを含む太陽光制御グレージングであって、前記日射吸収層が、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層であり、前記日射吸収層がクロムを含有し、前記層システムが、前記基材と前記日射吸収層との間に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、混合アルミニウム−ケイ素窒化物、オキシ窒化ケイ素およびオキシ窒化アルミニウムから選択される化合物をベースとした誘電体材料から製造される少なくとも1つの層と、前記日射吸収層の上に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、混合アルミニウム−ケイ素窒化物、オキシ窒化ケイ素およびオキシ窒化アルミニウムから選択される化合物をベースとした誘電体材料から製造される少なくとも1つの層とを含むことを特徴とする、太陽光制御グレージング。
【請求項2】
少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした前記日射吸収金属層がまた、Ti、Nb、Zr、TaおよびCrから選択される少なくとも1つの付加的な金属を含む、請求項1に記載のグレージング。
【請求項3】
少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした前記日射吸収金属層がCrを含む、請求項2に記載のグレージング。
【請求項4】
前記日射吸収金属層が50重量%〜90重量%のタングステン、およびニッケル/クロム重量比8020〜50/50、優先的には80/20のニッケルおよびクロムを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項5】
少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした前記日射吸収金属層の幾何学的厚みが少なくとも2nm、優先的には少なくとも3nmおよび30nm以下、優先的には少なくとも3nmおよび25nm以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項6】
少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした前記金属層の幾何学的厚みが少なくとも5nmおよび好ましくは少なくとも6nmである、請求項5に記載のグレージング。
【請求項7】
前記基材と少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした前記日射吸収層との間の誘電体材料の層の光学厚みが少なくとも10nmおよび200nm以下、優先的には少なくとも40nmおよび180nm以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項8】
少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした前記日射吸収層の上に配置される誘電体材料の前記層の光学厚みが少なくとも20nmおよび200nm以下である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項9】
前記層システムが少なくとも2つの日射吸収層を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項10】
前記層システムが少なくとも1つの付加的な銀ベースの金属層を含み、1つまたは各々の銀ベースの層が誘電体コーティングによって囲まれる、請求項1〜9のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項11】
前記誘電体コーティングの少なくとも1つが少なくとも2つの誘電体層を含み、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした前記日射吸収金属層が、前記誘電体コーティングのこれらの2つの誘電体層の間に挿入される、請求項10に記載のグレージング。
【請求項12】
少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした前記日射吸収金属層を挟む2つの前記誘電体層が、窒化ケイ素またはアルミニウム窒化物をベースとしている、請求項11に記載のグレージング。
【請求項13】
前記付加的な銀ベースの金属層が、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした前記日射吸収金属層の直接に上におよび/または下に積層体として配置される、請求項10に記載のグレージング。
【請求項14】
前記付加的な銀ベースの金属層の厚みが少なくとも9nm、優先的には少なくとも13nmおよび23nm以下、より優先的には少なくとも15nmおよび22nm以下である、請求項10〜13のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項15】
前記日射吸収金属層の幾何学的厚みが0.5〜8nmおよび好ましくは0.5〜5nmである、請求項10〜14のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項16】
透過率の比色変化ΔETLが、前記グレージングが少なくとも630℃および670℃以下の温度に7分間供せられる時に8未満、優先的には5未満、より優先的には3未満である、請求項1〜15のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項17】
ガラス側の反射の比色変化ΔERg、が、前記グレージングが少なくとも630℃および670℃以下の温度に7分間供せられる時に8未満、優先的には5未満、より優先的には3未満である、請求項1〜16のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項18】
層側の反射の比色変化ΔERl、が、前記グレージングが少なくとも630℃および670℃以下の温度に7分間供せられる時に8未満、優先的には5未満、より優先的には3未満である、請求項1〜17のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項19】
厚み4mmの透明ガラスからなる基材の光透過率が少なくとも2%に等しく、75%以下であるように前記日射吸収金属層の厚みが選択される、請求項1〜18のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項20】
前記層側の反射が少なくとも1%および40%以下であるように前記誘電体層の光学厚みが選択される、請求項1〜19のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項21】
基材側で測定された光反射が少なくとも27%、好ましくは少なくとも30%および有利には少なくとも35%であることを特徴とする、請求項1〜20のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項22】
前記基材側で測定された前記光反射が、層システム側で測定された光反射よりも少なくとも2倍、好ましくは少なくとも2.5倍および有利には少なくとも3倍大きいことを特徴とする、請求項1〜21のいずれか一項に記載のグレージング。
【請求項23】
前記層システムが以下の連続:窒化ケイ素またはアルミニウム窒化物の層/日射吸収層/窒化ケイ素またはアルミニウム窒化物の層/浸潤層と異なった、Zn、Sn、TiまたはZr酸化物、またはそれらの混合物をベースとした介在透明酸化物の層/酸化亜鉛をベースとした浸潤層/付加的な銀ベースの金属層を含むことを特徴とする、請求項12に記載のグレージング。
【請求項24】
前記日射吸収金属層の幾何学的厚みが0.5〜8nmおよび好ましくは0.5〜5nmであることを特徴とする、請求項23に記載のグレージング。
【請求項25】
前記介在透明酸化物が、混合亜鉛−スズ酸化物または混合チタン−ジルコニウム酸化物であり、好ましくは少なくとも20%のスズと10%の亜鉛とを含有する混合亜鉛−スズ酸化物であることを特徴とする、請求項23または24に記載のグレージング。
【請求項26】
自動車の艶出し要素として、建物のグレージング要素としてまたはオーブンドアなどの家電機器の艶出し要素としての、請求項1〜25のいずれか一項に記載の太陽光制御グレージングの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の分野は、薄い層のシステムを有するガラス基材からなる太陽光制御グレージングの分野であり、その少なくとも1つの薄い層は前記太陽光制御性質をもたらす。この機能層は、その役割が特に反射、透過率および色合い性質を制御することであると共にグレージングの性質の機械的または化学的損傷に対する保護である誘電体層と組み合わせられる。
【0002】
より厳密には、本発明は、建物や自動車にも取り付けられることが意図されるグレージングに関する。これらの用途に応じて、特定の必要とされる性質は、後で説明されるように異なる場合がある。
【背景技術】
【0003】
太陽光制御グレージングは、複数の機能性を有する。それらは特に、自動車の乗客室において、特に、透明なサンルーフを通過する日射に対して、または日射が十分に強い時にこの日射に晒される建物に対してオーバーヒートからの保護に関する。特定の実施形態に従って、オーバーヒートからのこの保護は、適切な光透過率を維持したまま得られる場合がある。
【0004】
特に自動車のグレージングはまた、乗客室または建物からのエネルギー損失を避けることによって冬の温度調節条件を確立することに寄与しなければならない。したがって、グレージングは低放射性質を有しなくてはならない。それらは、乗客室または建物からのエネルギー放射線の放射を阻止する。
【0005】
建物のグレージングの場合、それらはさらに、それらの色が特に反射において、実質的に変更されずに熱処理に耐えられることが必要とされる。目的は、色の差が現れずに、熱処理されたグレージングと熱処理されていないその他のものとを並置することができることである。
【0006】
説明のその他の部分において、その基材が厚み4mmの普通の透明な「フロート」ガラスから製造されるグレージングについて光学的性質が定義される。基材の選択は明らかに、これらの性質に影響を与える。普通の透明ガラスについて、層が無い場合、4mmを通る光透過率は、CIEによって正規化されたD65「昼光」イルミナントに一致する光源を使用してそして2°の立体角において測定されたとき、約90%であり、反射は8%である。エネルギー測定は標準EN410に従って行なわれる。
【0007】
用語「ガラス」は無機ガラスを意味すると理解される。これは、厚みが少なくとも0.5mm以上および20.0mm以下、優先的には少なくとも1.5mm以上および10.0mm以下であり、ガラス材料の必須成分の1つとしてケイ素を含むガラスを意味する。特定の用途について、厚みは例えば、1.5または1.6mm、または2または2.1mmであってもよい。他の用途についてそれは、例えば、約4または6mmである。透明または超透明な、または空間色または表面色のあるケイ素−ナトリウム−カルシウムガラスが好ましい。
【0008】
層システムの存在は色の問題を生じる場合がある。グレージングが、透過率および反射の両方においてできる限り中性である色合いを呈し、したがって灰色の外観をもたらすことを建設会社は通常要求する。また、わずかに緑みまたは青みの色合いも可能である。機能層を囲む誘電体層の層システム、そして特に性質、屈折率および厚みは、特に、これらの色合いを制御するように選択される。
【0009】
理論的には自動車のグレージングは、車により良い絶縁性、特に断熱を与えるために複数であってもよい。実際は、このような実施は例外的である。これらのグレージングの圧倒的に大部分は、一体式であるか、またはラミネートされるかどちらかである、単一グレージングからなる。これらの2つの場合において、低放射性を好適に示すために、層システムは、機械的または化学的ストレスから保護されていない面上に必ずある。したがって、当該システムは、これらのあり得る攻撃的因子に対する非常に良い耐性を有しなければならない。
【0010】
実施において、損傷のリスクを抑えるために、層システムは特に、乗客室の方に向いたグレージングの面上にある。しかしながら、この位置においても、それらは非常に良い機械的強度をもたらさなければならない。
【0011】
また、本発明による層システムはグレージングの製造に適していなければならない。車において使用される層システムは特に、ガラス板を製造する間、特に曲げの間、またはガラス板に強化された機械的性質を与えるために特に意図される強靭化の間の熱処理の主題である。本発明によって使用される層は、それらの性質を低下させずにこれらの処理に耐えなければならない。このタイプの処理は、約10分間にわたって600℃を超える温度を要求する。層は、これらの温度に供せられる時にそれらの性質を維持しなければならない。
【0012】
高い光透過率を有するグレージングの利用の可能性を必要とする多くの用途において、機能層の選択は、それらが特に透明であることを要求する。最も一般的であるのは、非常に小さな厚みの1つまたは複数の金属層を選択することであり、例えば、1つまたは複数の銀層が、それらを保護して反射を最小にすると共に中性に調節する誘電体層の間に配置される。組立体として得られる層システムは、特別な保護層の存在下でも、特定のレベルの脆性、特に機械的脆性を有することによって制限される。
【0013】
高い光透過率を必要とせず、そしてさらに任意選択により透過率が低いままでなければならないグレージングについて、層システムの選択はより広い多様性をもたらす。
【0014】
先行技術は、様々な金属および特にNiCr、Mo、W、Ta、CoCr、Al、NbまたはZrの窒化物またはオキシ窒化物の、日射吸収金属層または金属合金層を含むグレージングを提案する。これらの金属層が良い耐性、特に良い機械的強度を有することを可能にするために、比較的硬質であることが知られている誘電体層を提供することも提案されている。本技術分野において、最も一般的な層は、シリカ、SiO、窒化ケイ素、Siの層である。
【0015】
先行の提案は、本発明によるグレージングの予想された使用の要件を少なくとも部分的に満たす。それにもかかわらず、特に耐熱性処理に関して改良がまだ必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明の目的は、特に、先行技術のこれらの不利な点を克服することである。
【0017】
より厳密には、本発明の1つの目的は、その実施形態の少なくとも1つにおいて、基材側のその色合いおよび/または層側の透過率および/または反射の著しい変更が好ましくは無く、強靭化および/または曲げタイプの高温での熱処理を受けることができる層システムを備えたグレージングを提供することであり、熱処理されていないグレージングを、見る人が全体的な美的外観において有意な差を見つけることができずにその熱処理された形のものと並置できるようにすることである。
【0018】
本発明の別の目的は、その実施形態の少なくとも1つにおいて、良い熱的、化学的および機械的安定度を有する層システムを備えたグレージングを提供することである。
【0019】
本発明の目的はまた、その実施形態の少なくとも1つにおいて、別の基材によって外部環境から保護される必要が必ずしもなくてその層システムを外側の位置に置くことができるグレージングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明は、ガラス基材の面の少なくとも1つの上に少なくとも1つの日射吸収層と前記日射吸収層を囲む誘電体層とを含む層システムを含む太陽光制御グレージングに関し、日射吸収層が、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層であり、層システムが、基材と日射吸収層との間に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、混合アルミニウム−ケイ素窒化物、オキシ窒化ケイ素およびオキシ窒化アルミニウムから選択される化合物をベースとした誘電体材料から製造される少なくとも1つの層と、日射吸収層の上に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、混合アルミニウム−ケイ素窒化物、オキシ窒化ケイ素およびオキシ窒化アルミニウムから選択される化合物をベースとした誘電体材料から製造される少なくとも1つの層とを含むことを特徴としている。
【0021】
本発明の一般的な原理は、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとしている日射吸収金属層の存在に基づいており、前記層は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、混合アルミニウムケイ素酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、混合アルミニウム−ケイ素窒化物、オキシ窒化ケイ素、オキシ窒化アルミニウムおよび混合アルミニウム−ケイ素オキシ窒化物から選択される少なくとも1つの誘電体材料をベースとした少なくとも2つの層の間に置かれる。驚くべきことに、このような層システムは良い化学的、熱的および機械的耐久性を有することを本発明者は見出した。具体的には、少なくとも1つの誘電体材料をベースとした少なくとも2つの層の間に置かれた、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした日射吸収金属層は、太陽エネルギーの透過率の減少をもたらし、前記層は、その吸収性質をとりわけ熱処理の後にも維持する。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本説明において、用語「タングステンをベースとした」は、タングステンを少なくとも30重量%、好ましくは少なくとも35%および有利には少なくとも37%または少なくとも40%含む層を指す。日射吸収金属層中のニッケルの比率は、少なくとも9重量%、好ましくは少なくとも20重量%および有利には少なくとも25重量%、例えば30重量%、35重量%または40重量%である。
【0023】
日射吸収層について、用語「金属層」は、本質的に金属の性質を有する層を意味する。しかしながら、この層が任意選択によりほんの微量の窒素または酸素を含有することは除外されない。具体的には、この金属層を堆積する間の雰囲気は、高純度貴ガス、例えば100%アルゴンからなってもよく、または雰囲気は、隣接する堆積領域から生じる少量の窒素または酸素を含有してもよい。吸収層を囲む誘電体層が窒化ケイ素である場合、吸収層を形成することが意図される金属ターゲットは、窒素が主にケイ素によって引きつけられるので、窒化ケイ素堆積領域と明確に分離せずに同じ堆積チャンバ内に配置されてもよい。この場合、周囲大気は比較的高いパーセンテージの窒素を含有してもよく、したがって、窒素が主にケイ素と化合する場合でも、吸収金属層は少量の窒素を含有してもよく、それによってその金属性質を失うことはない。吸収層を囲む誘電体層が酸化物またはオキシ窒化物である場合、堆積雰囲気中の隣接する堆積領域から生じる少量の酸素もまた、その中に存在してもよい。
【0024】
また、用語「誘電体材料をベースとした層」は、少なくとも1つの他の元素をドープされ、最大で約10重量%までこの他の元素を含有する層を意味し、これらの層は、前記誘電体材料からなる層と実際において異ならない誘電特性を有する。このように、例えば、層がケイ素窒化物または酸化物から製造されるとき、それは10重量%までのアルミニウムを含有してもよい(例えば層が、10重量%までのアルミニウムを含有するケイ素ターゲットを使用してカソードスパッタリング法によって堆積される)。また、本発明による誘電体層は、これらの同じ材料を含むかまたは本質的にからなるいくつかの個別層からなってもよい。また、誘電体層は、PECVD(プラズマ強化化学蒸着)として知られる公知の技術によって堆積されてもよい。
【0025】
このように、本発明は、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとしている日射吸収金属層の選択に基づいた完全に新規な発明の方法に基づいている。
【0026】
有利には、本発明によるグレージングは、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした日射吸収金属層がまた、Ti、Nb、Zr、TaおよびCrから選択される付加的な金属を含むようなレージングである。
【0027】
驚くべきことに、Ti、Nb、Zr、TaおよびCrから選択される金属化合物を、ニッケルを合金されたタングステンをベースとした合金に添加することにより、その耐熱性および耐薬品性および機械的強度が改良される層システムを得ることができることを本発明者は見出した。
【0028】
先行の形態の好ましい実施形態に従って、本発明によるグレージングは、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層がクロムを含むようなグレージングである。驚くべきことに、Crを、ニッケルを合金されたタングステンをベースとした合金に添加することにより、その耐熱性および耐薬品性および機械的強度が最も著しく改良される層システムを得ることができることを本発明者は見出した。
【0029】
好ましい実施形態に従って、本発明によるグレージングは、日射吸収金属層が50重量%〜90重量%のタングステン、およびニッケル/クロム重量比100/0〜50/50、優先的には80/20のニッケルおよびクロムを含むようなグレージングである。
【0030】
驚くべきことに、このような合金の選択により、その耐熱性および耐薬品性および機械的強度が最も著しく改良される層システムを得ることができることを本発明者は見出した。また、驚くべきことに、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層が、自動車または建物のグレージングの層システムにおいてのその使用に最も必要とされる日射吸収性質を有することを本発明者は見出した。
【0031】
好ましい実施形態に従って、本発明によるグレージングは、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層の幾何学的厚みが少なくとも2nm、優先的には少なくとも3nmおよび30nm以下、優先的には少なくとも3nmおよび25nm以下であるようなグレージングである。
【0032】
驚くべきことに、このような厚みを有する、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層は、自動車または建物のグレージングの層システムにおいてまたはオーブンドアなどの家電機器の艶出し要素としてのその使用に最も必要とされる赤外吸収性質を有することを本発明者は見出した。
【0033】
好ましくは、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層の幾何学的厚みが少なくとも5nmおよび好ましくは少なくとも6nmである。
【0034】
有利な実施形態に従って、本発明によるグレージングは、基材と少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした日射吸収層との間の誘電体材料の層の光学厚みが少なくとも2nmおよび200nm以下、有利には少なくとも10nmおよび200nm以下、優先的には少なくとも40nmおよび180nm以下であるようなグレージングである。
【0035】
誘電体材料の層の光学厚みは、考察対象の層の幾何学的(物理的)厚みを、それを構成する材料の屈折率で乗じることによって得られる。
【0036】
好ましい実施形態に従って、本発明によるグレージングは、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした日射吸収層の上に配置される誘電体材料の層の光学厚みが少なくとも20nmおよび200nm以下であるようなグレージングである。
【0037】
第1の好ましい実施形態に従って、日射吸収金属層は、層システムの基礎機能層である。この層システムの利点は、それが極めて簡単で非常に耐性があるということである。
【0038】
好ましくは、層システムは、少なくとも2つの日射吸収層を含む。この特性は、層システムの光学的および熱的性質を望ましいように適合させることをより容易に可能にする。有利には、これらの2つの日射吸収層は、例えば窒化ケイ素から製造される誘電体層によって分離される。特に適した構造は以下の通りである:
基材/Si/NiCrW/Si/NiCrW/Si
【0039】
第2の好ましい実施形態に従って本発明によるグレージングは、層システムが少なくとも1つの付加的な銀ベースの金属層を含み、1つまたは各々の銀ベースの層が誘電体コーティングによって囲まれるようにするグレージングである。この誘電体コーティングは、本発明の他の実施形態と関連して上に記載されたような材料から形成されてもよい。また、それは本技術分野に公知である任意の誘電体材料、例えばスズ酸亜鉛またはZnOであってもよく、それはドープされてもされなくてもよい。
【0040】
この第2の実施形態において、層システムの基礎機能層は、赤外線を反射する銀ベースの層であり、したがって、より高い光透過率そしてしたがって選択率の著しいゲインを同時に維持しながらより大きい太陽放射線の調整効率を可能にする。このタイプの層は一般的に、高温熱処理に対して不十分な耐性を示し、さらに、機械的および化学的観点から層システム組立体を脆くするので、付加的な銀ベースの層を加えることは驚くべきことである。一般的には、銀層の存在は、層システムを外側の環境と接触させて配置することを妨げ、付加的な基材を使用して層システムを保護することを必要とする。驚くべきことに、本発明はこれらの欠点を克服することができることを本発明者は発見した。
【0041】
銀ベースの層と日射吸収層とを組み合わせることによって、第一に、同時に、銀ベースの層によって与えられる、赤外線反射性を、日射吸収性質と組み合わせて得ることができる。
【0042】
この第2の実施形態の第1の好ましい形態に従って、誘電体コーティングの少なくとも1つが少なくとも2つの誘電体層を含み、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした日射吸収金属層が、この誘電体コーティングのこれらの2つの誘電体層の間に挿入される。この構成は赤外線吸収機能を日射吸収機能から有効に分離することを本発明者は見出したが、それは、日射吸収金属層の吸収機能を低下させずに、銀下の、および/または銀上の、しばしば浸潤層と称されるZnOをベースとした層を例えば使用して、より低い放射率を得るために銀の結晶学的特質を改良することが望ましい時に特に、2つの機能を最適にすることをより容易に可能にする。さらに、この配列の仕方は、熱処理の間に日射吸収金属層をより良く保護し、その吸収機能を可能な限り多く、一体化して維持するようにする。
【0043】
好ましくはガラス基材上に堆積されてそれと接触している、第1の誘電体コーティングの第1の誘電体層は、有利には少なくとも20%のスズを含有する混合亜鉛−スズ酸化物の層であり、さらにより優先的には亜鉛−スズの比率が50−50重量%に近い混合亜鉛−スズ酸化物(ZnSnO)の層である。この形態は、高温熱処理に対する耐性のために有利である。混合亜鉛−スズ酸化物は、熱処理、特に強靭化処理の高温においてガラス基材から移動するアルカリイオンに対するすぐれたバリアを形成する。それは、ガラス基材に対する良い接着性を有し、又、維持する。また、それは、例えば、SiOまたはAlと比べた時に良い堆積を有し、そしてそれは、例えば、高純度ZnOまたは酸化ビスマスと比べた時に良い耐久性を示す。またそれは、例えば、TiまたはZr酸化物と比べた時に、積層体の熱処理の後にぼやけを生じる傾向がより少ないという点で、有利である場合がある。基材と直接に接触している、酸化物からなる層は、有利には厚みが少なくとも5nm、好ましくは少なくとも8nmおよびより優先的には少なくとも10nmである。これらの最小厚みの値は、とりわけ、熱処理されていない製品の化学的耐久性を確実にすると共に、又、熱処理に対する耐性を確実にすることができる。
【0044】
好ましくは、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした日射吸収金属層を挟む2つの前記誘電体層は、窒化ケイ素またはアルミニウム窒化物をベースとしている。これは、高温熱処理の間に日射吸収金属層の非常に良い保護を確実にする。
【0045】
この実施形態の好ましいが限定的でない実施例は、以下のように概略的に示されてもよい:
G/Si/NiCrW/Si/D/ZnO/Ag/AZO/Si/ZnO/Ag/AZO/Si/NiCrW/Si
G/D/ZnO/Ag/AZO/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si/NiCrW/Si
G/Si/NiCrW/Si/D/ZnO/Ag/AZO/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si
G/Si/NiCrW/Si/D/ZnO/Ag/B/D/ZnO/Ag/B/D/TiN(orTiO);
G/Si/NiCrW/Si/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si
G/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si/NiCrW/Si/D/ZnO/Ag/AZO/D/Si
G/D/ZnO/Ag/B/D/Si/NiCrW/Si/D/ZnO/Ag/B/D/Si
Gは基材、好ましくは普通のナトリウム−カルシウムガラス板を表わし;Bは、本技術分野に公知である、銀の酸化に対するバリアとして作用する層を表わし;AZOは、酸素をほとんどまたは全く有さないアルゴンをベースとした雰囲気中でスパッタされる(好ましくはアルミニウムをドープされた)酸化亜鉛のセラミック(カソード)ターゲットから堆積された、好ましくはアルミニウムをドープされた、酸化亜鉛をベースとしたバリア層を表わし;Dは、スズ酸亜鉛、ドープトまたはアンドープトZnO、またはこのタイプの層の積層のために適している、本技術分野で公知の別の材料、例えばTiO、ZrOまたはそれらの混合物、またはAlNなどの窒化物を特にベースとした、1つまたは複数の誘電体層を表わす。変形として、AZOは、形成される層システムの所望の性質に適している、本技術分野に公知である他のバリアと取り替えられてもよく、例えば、堆積される酸化物から形成されるセラミックターゲットから好ましくは得られる、ドープされないかまたはニオブまたはジルコニウムをドープされたTi酸化物または高純度ZnOと取り替えられてもよい。上に示された例は、具体的な例として日射吸収層としてNiCrWを使用するが、NiCrWはまた、高純度金属の形態のまたは微量の窒素または酸素を有する、WNiまたはWniVなどのニッケルを合金されたタングステンをベースとした別の材料と取り替えられてもよい。
【0046】
好ましくは、本発明の第2の実施形態のこの第1の形態に従って、層システムは、少なくとも1回、以下の連続した層を含む:「ケイ素またはアルミニウム窒化物またはそれらの混合物/日射吸収層/ケイ素またはアルミニウム窒化物またはそれらの混合物/介在透明酸化物/酸化亜鉛をベースとした浸潤層/付加的な銀ベースの金属層」。日射吸収層を保護する窒化物層とZnOをベースとした浸潤層との間に介在透明酸化物層を挿入して浸潤層を使用することによって、この特定の連続した層が無い場合に熱処理の間に形成される傾向がある、高温熱処理を受けたコートされた基材の外観において不適切である斑の形成を大幅に低減するかまたは防ぐことができることが見出された。また、この介在透明酸化物層がなければ、表面の電気抵抗、そして従って放射率もまた、熱処理の後に有害に増加する傾向があるのに対して、この介在酸化物層の存在によって、放射率は、熱処理の後に少なくとも維持されるか、またはさらに有利に低減されることも見出された。介在透明酸化物層はZnO、SnO、TiO、ZrOまたはそれらの混合物をベースとした酸化物であってもよいが、浸潤層とは異なっている。好ましくは、介在透明酸化物層は、少なくとも20%のスズと少なくとも10%の亜鉛とを含有する混合亜鉛−スズ酸化物である。
【0047】
この第2の実施形態の第2の好ましい形態に従って、付加的な銀ベースの金属層が、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした日射吸収金属層の直接に上におよび/または下に積層体として配置される。
【0048】
驚くべきことに、日射吸収層の存在により、銀ベースの層が少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした日射吸収層と直接に接触している時に前記銀ベースの層の化学的劣化のリスクを低減できることを本発明者は見出した。
【0049】
好ましくは、第2の実施形態のこの第2の形態に従って、本発明によるグレージングは、銀ベースの金属層が、それらがいくつかある場合、厚みが少なくとも9nm、優先的には少なくとも13nmおよび23nm以下、より優先的には少なくとも15nmおよび22nm以下であるようなグレージングである。
【0050】
この実施形態に従って、日射吸収金属層は好ましくは、幾何学的厚みが0.5〜8nmおよび有利には0.5〜5nmである。
【0051】
この実施形態に従って、この日射吸収層は、付加的な銀ベースの層の下または銀ベースの層の上のどちらに配置されてもよい。好ましくは、それは付加的な銀ベースの金属層の両側に配置され、各々の層は好ましくは、上に示された範囲内の厚み、すなわち好ましくは0.5〜5nmの厚みを有する。これが、赤外線吸収層の両側の日射吸収量を広げるための最良の配置であることが見出された。
【0052】
第1の実施形態の第1の好ましい実施に従って、本発明によるグレージングは、ガラス基材の面の少なくとも1つの上に、少なくとも:
・酸化ケイ素、酸化アルミニウム、混合アルミニウムケイ素酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、混合アルミニウム−ケイ素窒化物、オキシ窒化ケイ素、オキシ窒化アルミニウムおよび混合アルミニウム−ケイ素オキシ窒化物からなる群から、優先的には窒化ケイ素、窒化アルミニウムおよび混合アルミニウム−ケイ素窒化物から選択される少なくとも1つの化合物をベースとした誘電体材料から製造された層であって、誘電体材料の層の光学厚みが少なくとも10nmおよび200nm以下、優先的には少なくとも40nmおよび180nm以下である層、
日射吸収金属層であって、前記金属層が30重量%〜90重量%、好ましくは40重量%〜90重量%および有利には50重量%〜90重量%のタングステン、およびニッケル/クロム重量比100/0〜50/50、優先的には80/20のニッケルおよびクロムを含み、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層の幾何学的厚みが少なくとも2nm、優先的には少なくとも3nm、および30nm以下、優先的には少なくとも3nmおよび25nm以下である、日射吸収金属層、
・酸化ケイ素、酸化アルミニウム、混合アルミニウムケイ素酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、混合アルミニウム−ケイ素窒化物、オキシ窒化ケイ素、オキシ窒化アルミニウムおよび混合アルミニウム−ケイ素オキシ窒化物からなる群から、優先的には窒化ケイ素、窒化アルミニウムおよび混合アルミニウム−ケイ素窒化物から選択される少なくとも1つの化合物をベースとした誘電体材料から製造された層であって、誘電体材料の層の光学厚みが少なくとも20nmおよび200nm以下である層、
を連続的に含む層システムを含むようなグレージングである。
【0053】
第1の実施形態の第2の好ましい実施に従って、本発明によるグレージングは、ガラス基材の面の少なくとも1つの上に、少なくとも:
・酸化ケイ素、窒化ケイ素およびオキシ窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも1つの化合物をベースとし、誘電体材料の層の光学厚みが少なくとも10nmおよび200nm以下、優先的には少なくとも40nmおよび180nm以下である、誘電体材料から製造された層、
日射吸収金属層であって、前記金属層が30重量%〜90重量%、好ましくは40重量%〜90重量%および有利には50重量%〜90重量%のタングステン、およびニッケル/クロム重量比100/0〜50/50、優先的には80/20のニッケルおよびクロムを含み、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層の幾何学的厚みが少なくとも2nm、優先的には少なくとも3nm、および30nm以下、優先的には少なくとも3nmおよび25nm以下である日射吸収金属層、
・窒化ケイ素およびオキシ窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも1つの化合物をベースとした、光学厚みが少なくとも20nmおよび400nm以下、好ましくは20〜200nmである誘電体材料から製造された層、
を連続的に含む層システムを含むようなグレージングである。
【0054】
第2の実施形態の第1の形態の好ましい実施に従って、層システムが、n個の付加的な銀ベースの金属層(n≧1)(各々の付加的な銀ベースの金属層は誘電体材料の層によって囲まれている)を含み、そして少なくとも1回、以下の連続した層:「ケイ素またはアルミニウム窒化物またはそれらの混合物/日射吸収層/ケイ素またはアルミニウム窒化物またはそれらの混合物/介在透明酸化物/酸化亜鉛をベースとした浸潤層/付加的な銀ベースの金属層」を含み、そこで付加的な銀ベースの金属層の幾何学的厚みが少なくとも8nmであり、日射吸収層の幾何学的厚みが0.5〜8nmである。それは、2つまたは3つ、またはさらに4つの銀ベースの金属層と、基材から出発して第1および第2の銀ベースの層の間に好ましくは置かれる、その特定の誘電体層によって囲まれた、日射吸収層とを有する層システムであってもよい。この特定の連続した層によって、この配列が考慮されない時に、そして特に、日射吸収層を保護する窒化物層とZnOをベースとした浸潤層との間に介在透明酸化物層が存在していない時に熱処理の後に観察される有色の斑の形成を大幅に低減するかまたは防ぐことができることが発見された。この介在酸化物層の存在によって、表面の電気抵抗、そして従って放射率もまた、熱処理の後に有害に増加せずに、熱処理の後に少なくとも維持されるか、またはさらに有利に低減されることも見出された。
【0055】
第2の実施形態の第2の形態の好ましい実施に従って、本発明によるグレージングは、ガラス基材の面の少なくとも1つの上に少なくとも:
・ケイ素および/またはアルミニウム窒化物またはオキシ窒化物からなる群から選択される少なくとも1つの化合物をベースとした誘電体材料から製造された層であって、誘電体材料の層の光学厚みが少なくとも10nmおよび200nm以下、優先的には少なくとも40nmおよび180nm以下である層、
日射吸収金属層であって、前記金属層が30重量%〜90重量%、好ましくは40重量%〜90重量%および有利には50重量%〜90重量%のタングステン、およびニッケル/クロム重量比100/0〜50/50、優先的には80/20のニッケルおよびクロムを含み、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層の幾何学的厚みが少なくとも0.5nm、優先的には少なくとも1nm、および8nm以下、優先的には少なくとも1nmおよび5nm以下である日射吸収金属層、
・幾何学的厚みが少なくとも9nm、優先的には少なくとも13nm、および22nm以下である付加的な銀ベースの金属層、
・第2の日射吸収金属層であって、前記金属層が30重量%〜90重量%、好ましくは40重量%〜90重量%および有利には50重量%〜90重量%のタングステン、およびニッケル/クロム重量比100/0〜50/50、優先的には80/20のニッケルおよびクロムを含み、少なくともニッケルを合金されたタングステンをベースとした金属層の幾何学的厚みが少なくとも0.5nm、優先的には少なくとも1nm、および8nm以下、優先的には少なくとも1nmおよび5nm以下である、第2の日射吸収金属層、
・光学厚みが少なくとも20nmおよび400nm以下、好ましくは20〜200nmであるケイ素窒化物またはオキシ窒化物をベースとした誘電体材料の層、を連続的に含む層システムを含むようなグレージングである。
【0056】
4つの先行の実施に従って、他の付加的な層を基材に直接に、または外部保護層として、または層システムの積層体の内側に加えて、基礎層システムに付加的な性質および/または保護を与えるようにしてもよく、例えば、機械的または化学的攻撃因子に対する付加的な外部保護、基材から生じるアルカリに対するバリア、異なった光学的性質、金属層の電気的性質の改良、堆積の改良、または任意の付加的な機能を与えてもよい。しかしながら、付加的な層は好ましくは、層システムが高温熱処理を受けることができなくならないように選択されなければならない。特に、有利には、これらの付加的な層は、熱処理の間に層システムの光学的性質の変更を生じないように、実質的な変更、特に構造変更を受けないことを確実にするよう注意する。
【0057】
また、特に曲げ/強靭化タイプの熱処理は、光学的性質において、特に色合いにおいて顕著な変更を生じる場合がある。優先的には、それらが熱処理されるか否かにかかわらず、グレージングが事実上変化されない外観を有するようにこれらの変化は最小にされるのがよい。
【0058】
慣例的に、比色変化の測定は、CIELAB系の座標から行なわれる。比色変化はΔEと記載される式によって表わされ、この式は、式:
ΔE=(ΔL*2+Δa*2+Δb*21/2
に相当し、式中、ΔLは、熱処理の前と後のグレージングの測色座標Lの差を表わし、
Δaは、熱処理の前と後のグレージングの測色座標aの差を表わし、
Δbは、熱処理の前と後のグレージングの測色座標bの差を表わす。
【0059】
より詳しくは、本発明によるグレージングの、透過率の比色変化ΔEtr
ΔEtr=(ΔLtr+Δatr+Δbtr1/2
は、前記グレージングが少なくとも630℃および670℃以下の温度に7分間供せられる時に8未満、優先的には5未満、より優先的には3未満である。
【0060】
任意選択によりさらに、本発明によるグレージングの、ガラス側の反射の比色変化ΔErg
ΔErg=(ΔLrg+Δarg+Δbrg1/2
は、前記グレージングが少なくとも630℃および670℃以下の温度に7分間供せられる時に8未満、優先的には5未満、より優先的には3未満である。
【0061】
任意選択により2つの先行の性質に加えて、本発明によるグレージングの、層側の反射の比色変化ΔErl
ΔErl=(ΔLrl+Δarl+Δbrl1/2
は、前記グレージングが少なくとも630℃および670℃以下の温度に7分間供せられる時に8未満、優先的には5未満、より優先的には3未満である。
【0062】
特定の実施形態に従って、本発明によるグレージングは、厚み4mmの透明ガラスからなる基材の光透過率が少なくとも2%に等しく、75%以下であるように日射吸収金属層の厚みが選択される。自動車のサンルーフとして使用する場合、光透過率は好ましくは2%〜10%、好ましくは6%〜8%である。建物においての用途の場合、光透過率は好ましくは10%〜70%、好ましくは10%〜60%、有利には10%〜50%そして有利に20%〜40%である。具体的には、日射吸収金属層は光およびエネルギーの透過率を決定し、それ故に、それは厚くなればなるほど、より多く吸収する。
【0063】
特定の実施形態に従って、本発明によるグレージングは、層側の反射が少なくとも1%および40%以下であるように誘電体層の光学厚みが選択される。誘電体層、特に上層は、特に、システムの反射を決定する。公知の方法で、高いおよび低い屈折率を有する層の交互配列によって、反射を制御することを可能にする。層の厚みもまた、決定要因である。前に示された厚みの限度内で、日射吸収金属層の上に配置された誘電体材料の層の厚みを増加させることによって、層側の反射の強度を低減する。
【0064】
変形として、特に層側の反射で、低い光反射が望ましいとき、日射吸収金属層から形成される2つまたはさらに多くの機能層が好ましくは、以下の構造に従って、誘電体層をこれらの2つの層の間に有して配置される。例えば:主クレームに記載される誘電体層/日射吸収層/主クレームに記載される誘電体層/日射吸収層/主クレームに記載される誘電体層。日射吸収のための所望の全厚みは、2つに、またはさらに、使用される同数の吸収層に分割される。実例として、ここに好ましい具体的な構造:Si/NiCrW/Si/NiCrW/Siがある。この構造は、非常に低い層側の光反射、例えばたった2%での製造を容易にする。
【0065】
本発明の好ましい実施形態に従って、基材側で測定された光反射が少なくとも27%、好ましくは少なくとも30%および有利には少なくとも35%である。この特性は、特に、グレージングの面の光沢のある外観によって、特定の分野の商業市場で非常に高く評価されている好ましい美的効果を得ることができる。
【0066】
本発明によるグレージングの層システムは、特に、誘電体層の光学厚みを適切に調節して光学干渉効果を正確に制御することによって、この美的効果をより容易に得ることができる。1つの適切な手段は、基材と日射吸収層との間に置かれた、第1の誘電体層の光学厚みを低い値に制限することに存する。しかしながら、この第1の誘電体層の厚みは、特に、基材から生じる元素の移動のために、その性質を低下させずに層システムの高温熱処理を可能にするために十分でなければならないので、この解決には限界がある。別の好ましい手段は、日射吸収層の上に置かれた、第2の誘電体層に、特定の範囲内にある高い光学厚みを与えることに存する。好ましくは、日射吸収層の上に置かれた、第2の誘電体層の光学厚み(幾何学的厚みを材料の屈折率で乗じた値)は70〜170nm、好ましくは80〜140nmおよび有利には110〜130nmである。
【0067】
好ましくは、基材側で測定された光反射は、層システム側で測定された光反射よりも少なくとも2倍、有利には少なくとも2.5倍および優先的には少なくとも3倍大きい。好ましくは、基材側で測定された光反射は、層システム側で測定された光反射よりも少なくとも15%および有利には少なくとも20%大きい。最良の太陽光制御効果を得るために、層が(外部から出発して)位置2に置かれると仮定すると、この特性によって、グレージングによって閉鎖されたスペースの内部からグレージングを通して見る時に同時にミラー効果を避けながら所望の好ましい美的効果を生み出すことを可能にする(基材側で測定された)外部反射を得ることができ、したがってグレージングを通しての光透過率と可視度とを改良する。所望の美的効果を得るための、高い外部反射と、低い内部反射とのこの組み合わせは、本発明のこの実施形態の本質的な特性である。室内から見られるミラー効果は、グレージングによって閉鎖された部屋からグレージングを通して正確な視野を得ることを妨げ、したがって回避される。第2の誘電体層の大きな厚みは基本条件である。
【0068】
基材側と層システム側との間の光反射のこの差を得るための有利な実施形態に従って、日射吸収層の上に置かれた誘電体材料の層は、複数層にされ、2を超える高い屈折率を有する材料を含む。本発明の文脈において、高い屈折率を有するこの誘電体は、著しい構造変更を伴わずに熱処理に耐える材料である。このような材料の特定の例は、例えばジルコニウムまたはニオブをドープされた、酸化チタンであり、特に、各々40%:60%の比率の酸化チタンと酸化ジルコニウムとの混合物である。このような材料の別の例は、酸化ジルコニウムである。好ましくは、この高屈折率材料は、日射吸収層と層システムの最も外側の誘電体層との間に置かれる。
【0069】
好ましくは、層システムは、混合チタン−ジルコニウム酸化物をベースとした薄い保護層で終わる。
【0070】
本発明によるグレージングは、層および特にそれらの厚みの調節によってそれらの性質を適合させることにより様々な用途がある。
【0071】
本発明によるグレージングは二重グレージングの一部を形成してもよく、この場合、層システムは2枚のガラス板の間のスペースに置かれてもよく、それは損傷、特に機械的損傷のリスクを抑える。それにもかかわらず、本発明によるグレージングのために提案される層システムの著しい特徴のうちの2つは、それらの機械的強度とそれらの耐薬品性である。層システムに付加的な銀ベースの金属層がないかまたは付加的な銀ベースの金属層があるが酸化物がない実施形態において、この耐性または強度は、それらが他の保護が全くなく露出した層システムに使用されてもよいような耐性または強度である。後者の場合、グレージングは同様に単一のガラス板から構成されてもよく、層システムはこのガラス板の一方の面上に適用される。また、それは2枚以上のガラス板を含む合わせグレージングであってもよく、ガラス板は、この技術分野の従来技術による熱可塑性材料の介在板によって接続される。
【0072】
単一グレージングに関するこれらの用途において、層システムは環境から保護されない。合わせグレージングの場合においても、層は、表面の放射率に作用することによってエネルギーの透過率を制御するのにそれらが役割を果たすことができるように、外面上にあってもよい。
【0073】
有利な機能性がグレージングの低放射性質であるとき、層システムは好ましくは、車または建物の内側に向いた面上に配置される。この配置は、長波長の赤外線の最大反射をもたらし、乗客室または建物の内部の熱を維持する。車について、この配置は、乗客室の方に向いた面上の層に相当する。この配置において、特に固定グレージング(サンルーフ、後部ウインドウ等)のための応力が比較的制限される時に層システムはより耐久性がある。
【0074】
したがって、本発明によるグレージングは、自動車の艶出し要素:サンルーフ、フロントガラス、サイドウインドウ、後部ウインドウ(層システムは好ましくは乗客室に向いた面上にある)および建物のグレージング要素としてその用途がある。
【0075】
より詳しくは、本発明によるグレージングは、自動車のサンルーフとしてその用途がある。
【0076】
具体的には、自動車製造業者は、太陽光に対して保護するためにルーフにカーテン(覆い)を置くことを避ける解決策を模索している。このカーテンが無ければ重量削減(約6kg)につながり、したがって燃料消費の低減をもたらし、放出されるCO2を減らすことになる。全くカーテンがなければ、何を差し置いても、熱的快適性は、乗客のために確実にされなければならず、すなわち夏に過熱が無く、冬に低温壁を感じることがない。電気自動車において、車の乗客室を暖めるために使用され得るサーマル・エンジンから来る熱がなく、体熱は内部に絶対に維持されなければならない(サンルーフを通しての損失がない)。
【0077】
また、本発明によるグレージングは、オーブンドアなどの家電機器の艶出し要素としてその用途があり、そこでそれはまた、所望の美的効果を提供してもよい。それは、この特定のタイプの用途による様々な化学的および/または機械的攻撃因子に対する十分な耐性を示す。
【0078】
既に何度か先に示したように、本発明によるグレージングはまた、明らかに、建物の艶出し要素としてその用途がある。この用途の場合、グレージングは二重または三重グレージングを形成してもよく、層システムは、多重グレージングの内側の閉鎖されたスペースの方に向いて配置される。また、グレージングは、その層システムが基材を接続する熱可塑性樹脂系接着剤材料、一般的にはPVBと接触していてもよい合わせグレージングを形成してもよい。しかしながら、本発明によるグレージングは特に、それが単一グレージングであるか合わせグレージングであるかにかかわらず、また任意選択により多重グレージングであるが、層システムが外側の環境の方に向いている時に有用である。
【0079】
言うまでもなく、ガラス基材は、日射をさらに吸収するか、または光透過率が低い私的なスペースを形成して、車の乗客室、または建物内のオフィスを外から隠すために例えば灰色、青色または緑色ガラスなどのバルク−ティンテッドガラスであってもよい。
【0080】
付加的な銀ベースの金属層を含有する様々な実施形態の変形として、本発明はまた、単一の銀ベースの金属層だけでなく2つ、またはさらに3つ、またはさらに4つの銀ベースの金属層の導入を含める。この場合、日射吸収金属層は、いくつかの、または各々の銀ベースの層に密接して(両側にまたは一方の側にまたは他方の側に)配置されてもよい。好ましくは、日射吸収金属層は、基材から出発する第1の銀ベースの金属層の両側に配置される。ケイ素および/またはアルミニウム窒化物またはオキシ窒化物をベースとした誘電体層は好ましくは、単一機能層を有する実施例の繰り返しにより各々の銀ベースの金属層の間に配置される。
【実施例】
【0081】
本発明によるグレージングの実施例と、比較例(「R」)とが、以下の表Iに示される。光学的性質は、その基材が厚み4mmの普通の透明な「フロート」ガラスから製造されるグレージングについて、単一ガラスとして定義される。層は、ガラスから出発して、左から右に順になっている。およその厚みがnm単位で表わされる。
【0082】
表IおよびIa:本発明によるグレージングの実施例および本発明によるグレージングと先行技術のグレージングの性能の比較例、コーティングは厚み4mmの透明ガラス上に堆積される。光透過率(TL)および層側の光の反射(Rl)およびガラス側の光の反射(Rg)もまた、特定の実施例について(%単位で)示される。
【0083】
【表1】
【0084】
【表2】
【0085】
【表3】
【0086】
日射吸収金属層、付加的な銀ベースの金属層および誘電体層が、このタイプの技術の通常の条件下でカソードスパッタリング技術によって適用される。変形として、誘電体層が、PECVD(プラズマ強化化学蒸着)として知られる公知の技術によって適用される。
【0087】
窒化ケイ素誘電体層は、全圧4ミリトール(0.53Pa)のアルゴン(30〜70%)と窒素(70〜30%)との混合物からなる雰囲気中の金属ターゲットから製造される。ニッケル−クロム(80/20ニッケル/クロム)−タングステン(NiCrW合金中に50重量%のNiCrおよび50%のW)層が、アルゴンだけの雰囲気中の金属カソードから堆積される。変形として、このNiCrW金属合金の堆積雰囲気は、隣接する堆積領域から生じる少量の窒素または酸素を含む。結果として、形成されたNiCrW層は、その本質的に金属の性質を維持したまま、少量の窒素または酸素を含有する。得られた性質は同様である。酸化ケイ素誘電体層は、アルゴンと酸素とを含有する雰囲気中のケイ素をベースとしたターゲットから出発して製造される。
【0088】
層側または基材側の光透過率TLおよび光反射は、イルミナントD65、2°を使用して試料上で測定される。CIE測色座標L、aおよびbもまた、イルミナントD65、10°を使用して熱処理の前と後で測定される。測定が行なわれる角度は8°である。
【0089】
試料は、7分30秒にわたって670℃に保つことを含む熱処理に供せられる。透過率と反射の変化ΔEもまた、表に示される。実施例において、SiNという表記は、化学式を表わさない窒化ケイ素を示し、得られた生成物が必ずしも正確に化学量論ではないが、示された堆積条件下で得られ、化学量論生成物の範囲にある生成物であると理解される。SiOという表記は、化学式を表わさない酸化ケイ素を示し、得られた生成物が必ずしも正確に化学量論ではないが、示された堆積条件下で得られ、化学量論生成物の範囲にある生成物であると理解される。SiNまたはSiO層は、ターゲットから生じるアルミニウムを最大で約10重量%まで含有してもよい。本発明による誘電体層はさらに、上記の材料を含むかまたは本質的にからなる複数の個別層からなってもよい。
【0090】
銀層のない本発明によるグレージングの機械的強度および耐薬品性は、クラスBコーティングについて標準EN1096−2において定義された試験を良好に合格することを特徴としている。さらに、本発明によるグレージングはまた、以下の試験の要件を満たす:
■ 好ましくは少なくとも10日間、標準ISO9227−2006による塩噴霧試験(NSS:中性塩噴霧)、
■ 好ましくは少なくとも10日間、標準EN1036−2008による空調室試験、および
■ 好ましくは少なくとも10日間、標準ISO6270−1:1998によるクリーブランド試験、
■ 標準EN1096−2による耐酸性試験(SO)、
■ 以下に説明されるAWRT試験(自動湿潤摩擦試験):綿布で覆われたピストンを、評価される層と接触させ、その表面の上で前後に動かす。ピストンには、33Nの力を17mmの直径を有するフィンガーに加えるように重量がかかる。コートされた表面の上で綿を摩擦することによって、特定のサイクル数の後に層に損傷を与える(除去する)。試験を用いて、層が変色して(層の部分的な除去)引っ掻きがそこに見える限界を画定する。試験は、試料上の様々な別個の位置で、10、50、100、250、500および1000サイクル実施される。変色または引掻きが試料上に見えるかどうかを確認するために、試料は人工空の下で観察される。AWRTの結果は、劣化が全くないかまたは非常に少ししかないサイクル数を示す(一様な人工空下で試料から80cmの距離で裸眼に見えない)、
■ 好ましくは少なくとも1000サイクルについて、標準ASTM D2486−00(試験方法「A」)による乾燥ブラシ試験(DBT)、
これは、任意選択の熱処理の前と後に測定される。
【0091】
表II:以下の実施例は、日射吸収金属合金中のNiCrおよびWの他の比率で実施された。先行の実施例については、アルファベット(「R」)を有する実施例番号は比較例であり、このアルファベットのない番号は、本発明による実施例である。3つの耐薬品性試験についての結果(可はOK;不合格はKO、そして申し分ないはS)もまた示される:空調室(CC)、クリーブランド試験(Clev)および塩水噴霧(SS)。
【0092】
以下の同じ構造を使用した:25nmのSiN/機能層/55nmのSiN(SiNは、出発ケイ素ターゲットを導電性にするために任意選択によりアルミニウムをドープされたSiを意味する)。様々な層が、先行の実施例の場合と同じ方法で堆積される。機能層の構造は以下の表IIに示される。Wに対するNiCrのパーセンテージは重量基準で示される。これらの実施例の光透過率は約7%であり、日射透過率は約20%である。
【0093】
【表4】
【0094】
表III:以下の表IIIに再現された、ガラス基材上に堆積された層システムの実施例は、本発明によるグレージングを形成する日射吸収金属層から各々形成された2つの機能層を有する構造物を示す。表記法は表IIの場合と同じである。
【0095】
【表5】
【0096】
適度な限度内の、誘電体層の厚みの変化は、熱処理の間の色合いの変更、または耐久性に著しく影響を与えないが、もちろん、それは出発点の美的外観(そして特に色合い)を変える。
【0097】
表IV:以下の表IVに再現された、ガラス基材上に堆積された層システムの実施例26〜33は、より詳しくは、基材側の光反射が高く、特に、層システム側の光反射よりも高い本発明の実施形態に関する。日射吸収金属層は、50%のニッケル−クロム(80−20%)と50%のタングステンとを含む合金である。表記法は表Iの場合と同じである。括弧内の数字は、様々な層についてのnm単位の物理的厚みである。性質(光透過率および反射について%単位)は、熱処理後の一体式グレージングにおいて示される。「TZO」という名称は、50%のTiOと50%のZrOとを含む混合酸化物を表わす。
【0098】
【表6】
【0099】
以下の表Vaは、2つの付加的な銀ベースの金属層を有する実施例を示し、日射吸収層は、基材と第1の銀ベースの層との間に配置された第1の誘電体コーティング内にある。様々な層が、表Iの実施例の場合と同じ条件下で堆積される。性質は同じ方法で測定され、表Vbに示される。また、表Vaの実施例は、表Iの実施例について記載された熱処理と同じ熱処理を受け、性質の変化は、同じ方法で、ΔEで、透過率ΔETl(またはΔEtr)、または層側の反射(ΔERl)、またはガラス基材側反射(ΔERg)のどれかで示される。さらに、座標L、a、bおよびY(全光透過率または全光反射のどちらかを表わす)もまた、透過率(TL)、ガラス基材側反射(Rg)としておよび層システム側反射(Rl)として、そしてまた全光透過率の変化(ΔTL)、およびガラス基材側(ΔRg)および層システム側(ΔRl)全反射の変化として示される。ZSO5という名称は、スズ酸亜鉛ZnSnOのスピネル構造を形成する、52重量%の亜鉛と48重量%のスズとを含有する亜鉛−スズ合金のカソードから形成される混合亜鉛−スズ酸化物を表わす。用語「AZO」は、中性またはわずかに酸化性の雰囲気下で、堆積される酸化物によって形成されるセラミックカソードから、カソードスパッタリングによって得られた、アルミニウムをドープされた酸化亜鉛を指す。変形として、AZOは、形成される層システムの所望の性質に適している、本技術分野に公知である他のバリアと取り替えられてもよく、例えば、堆積される酸化物から形成されるセラミックターゲットから好ましくは得られるTi酸化物(ドープされないかまたはニオブまたはジルコニウムをドープされる)または高純度ZnOと取り替えられてもよい。Bは、本技術分野に公知である、銀の酸化に対するバリアとして作用する層を表わす。Dは、スズ酸亜鉛、ドープトまたはアンドープトZnO、またはこのタイプの層の積層のために適している、本技術分野で公知の別の材料、例えばAlNなどの窒化物を特にベースとした、1つまたは複数の誘電体層を表わす。Mは、ZnOをベースとした浸潤層を表わし、それはドープされないかまたはアルミニウムをドープされる。IRは、赤外線を反射する機能層を表わす。ABSは日射吸収層を表わす。
【0100】
表VIaに示された実施例は、同じ方法で、表Vaの場合のように2つの付加的な銀ベースの金属層を有する実施例であるが、今回の日射吸収層は、第1の銀ベースの層と第2の銀ベースの層との間に配置された第2の誘電体コーティング内にある。得られた性質は、表Vbの場合と同じ方法で表VIbに示される。TZO65という名称は、TZO(50/50)と異なった、35%のジルコニウムおよび65%のチタンを有する混合チタン−ジルコニウム酸化物を意味する。
【0101】
以下の表VIIaは、3つの付加的な銀ベースの金属層を有する実施例を示し、日射吸収層は、基材と第1の銀ベースの層との間に配置された第1の誘電体コーティング内にある。相当する性質は、表VIIbにおいて、熱処理されていない厚み6mmの透明ガラス基材について、単一ガラスとして示される。日射透過率の値(g)もまた示される。
【0102】
また、以下の表VIIIaは、3つの付加的な銀ベースの金属層を有する実施例を示し、今回の日射吸収層は、第1の銀ベースの層と第2の銀ベースの層との間に配置された第2の誘電体コーティング内にある。相当する性質は表VIIIbにおいて、熱処理されていない厚み6mmの透明ガラス基材について、単一ガラスとして示される。日射透過率の値(g)もまた示される。
【0103】
言うまでもなく、本発明は、記載された実施例に限定されない。
【0104】
【表7】
【0105】
【表8】
【0106】
【表9】
【0107】
【表10】
【0108】
【表11】
【0109】
【表12】
【0110】
【表13】
【0111】
【表14】