ИЗДЕЛИЕ С СЕРЫМ ТЕРМООБРАБАТЫВАЕМЫМ ПОКРЫТИЕМ, ИМЕЮЩЕЕ НИЗКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СОЛНЕЧНОГО ФАКТОРА Российский патент 2018 года по МПК C03C17/36 

[0001] Данное изобретение относится к изделиям с покрытием, которые включают в себя два или более функциональных слоев, отражающих инфракрасный (ИК) свет, расположенных, по меньшей мере, между диэлектрическими слоями, и/или способ их получения. Покрытие может быть разработано таким образом, что изделие с покрытием имеет серую окраску отражающего слоя стекла в сочетании с низким солнечным фактором (SF) и/или низким коэффициентом теплопритока от солнечной радиации (SHGC). Такие изделия с покрытием могут быть использованы для одинарных окон, термоизоляционных стеклопакетов (IG) оконных блоков, ламинированных окон, и/или других подходящих способов применения, и могут быть, при необходимости, в некоторых случаях подвержены термообработке (например, термической закалке).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Солнцезащитное покрытие, включающее пакет слоев стекла Si₃N₄/NiCr/Si₃N₄, известно в данной области техники, где металлический слой NiCr, является слоем покрытия, отражающим инфракрасный свет (ИК). В некоторых случаях слой NiCr может быть азотирован. Например, см. патент США № 6,926,967, который включен в настоящий документ путем ссылки. См. также патент США № 5,688,585.

[0003] К сожалению, хотя такие пакеты слоев с NiCr ИК-отражающим слоем обеспечивают эффективное регулирование инсоляции и, в целом, являются хорошими покрытиями, они обладают недостатком с точки зрения возможности достижения при необходимости более широкой палитры доступных цветов. Например, если при таком многослойном покрытии требуется получить голубовато-зеленый оттенок, данный способ требует значительно увеличить толщину нижнего диэлектрического слоя, что, к сожалению, приводит к нежелательным эффектам интерференции в данном конкретном покрытии.

[0004] Иногда требуется окрашивание стекла в серый (в том числе черный) цвет для одинарных окон, для термоизоляционных стеклопакетов (IG) оконных блоков, и/или для других подходящих способов применения. Желательно, чтобы окрашивание в серый (в том числе черный) цвет (например, при отражении со стороны стекла или с внешней стороны), измеренное в одинарных окнах, и/или в (IG) оконных блоках, можно было охарактеризовать следующими показателями: значения а* от -3,0 до +5,0, более предпочтительно от -2,0 до +4,0, и наиболее предпочтительно от -1,0 до +3,0; в комбинации со значением b* от -10,0 до +2,0, более предпочтительно от -1,0 до -9,0 и наиболее предпочтительно от -4,0 до -8,0; в сочетании с соотношением L* отражающая поверхность/внешняя поверхность стекла от 20 до 42, более желательно от 23 до 35, и наиболее предпочтительно, от 25 до 33, в сочетании с пропусканием в видимой части спектра (TY или T_vis) не более 16%.

[0005] Низкий солнечный фактор (SF) и коэффициент теплопритока от солнечной радиации (SHGC) также желательны в некоторых областях применения, особенно в теплых климатических условиях. Солнечный фактор (SF), рассчитанный в соответствии со стандартом EN 410, определяется как соотношение между полной энергией, поступающей в помещение или т.п. через остекление и падающей солнечной энергией. Таким образом, следует понимать, что более низкие значения SF являются показателем хорошей солнечной защиты от нежелательного нагрева помещений или т.п., защищенных окнами/остеклением. Низкое значение SF является показателем изделия с покрытием (например, IG оконного блока), которое способно держать помещение довольно прохладным в летние месяцы при жарких погодных условий. Таким образом, низкие значения SF иногда желательны в условиях высоких температур. В то время как низкие значения SF иногда желательны для изделий с покрытием, таких как оконные блоки IG, достижение более низких значений SF может происходить за счет ухудшения окраски. Часто бывает необходимо, хотя и трудно, достигнуть сочетания приемлемого пропускания видимого света, требуемого окрашивания отражающей поверхности стекла, а также низкого значения SF для изделий с покрытием, таких как оконный блок IG или тому подобное. Значения SF (G-фактор; EN 410-673 2011) и SHGC (NFRC-2001) рассчитываются исходя из полного спектра (Т, Rg и Rf) и, как правило, измеряются с помощью спектрофотометра, такого как Perkin Elmer 1050. Измерения SF сделаны на одинарном стекле с покрытием, а также могут быть использованы их расчетные значения для одинарных, IC и ламинированных способов применения.

[0006] Патентный документ США 2012/0177899 раскрывает несколько различных покрытий. Примеры 1, 4 и 5 на странице четыре патента США '899 в [0026] описывают стекло /SiN/NiCrNx/SiN/NiCrNx/SiN. Тем не менее, эти примеры имеют нежелательное зеленое или бронзовое окрашивание отражающей поверхности стекла. К сожалению, все примеры в патенте США '899 страдают нежелательно высокими значениями SF и SHGC, а также высокой отражательной способности стекла в видимом спектре, более чем 20%.

[0007] В патенте США № 8286395, в столбцах 5-7, раскрываются многочисленные примеры, включая примеры стекла /SiN/NbN/SiN/NbN/SiN. К сожалению, в примерах патента США '395 не удается достичь желаемого серого цвета отражающей поверхности стекла, как определено выше. Например, во всех примерах в патенте США '395 имеется пропускание видимого света, по меньшей мере, 20%. Кроме того, в патенте США 395" ничего не говорится о значениях SF и SHGC, а также значениях L*. Следует отметить, что цвет отражающей поверхности стекла является существенным, когда оконный блок IG снабжен покрытием на поверхности два, поскольку цвет отражающей поверхности стекла является цветом, видным с внешней стороны здания, в котором установлено окно.

[0008] Было бы желательно, чтобы серое окрашивание отражающей поверхности стекла могло быть достигнуто в сочетании с низким значением (значениями) SF и/или SHGC. Следует обратить внимание, что типичный обычный оконный блок IG с двумя стеклами имеет значение SHGC около 0,70.

[0009] В некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения неожиданно было обнаружено, что при нанесении двух или большего числа ИК-отражающих слоев (например, состоящих из или включающих в себя NbZr и/или NbZrN_x) между соответствующими диэлектрическими слоями, при определенных параметрах толщины, может быть достигнуто желательное серое окрашивание отражающей поверхности стекла в сочетании с низким значением (значениями) SF и/или SHGC. При необходимости, эти желательные характеристики могут быть достигнуты в сочетании со способностью к термообработке и/или низким отражением видимого света, улучшенного контроля цвета и/или, при необходимости, диапазонов цвета, низких значениях SF, что позволяет держать помещения в прохладе в жарком климате, а также, при необходимости, обеспечивает хорошую температурную стабильность (низкие значения ΔE*).

[0010] В целом, некоторые примеры способов осуществления по настоящему изобретению выполняют одно или несколько из вышеперечисленных требований путем получения изделия с покрытием, имеющим серое окрашивание отражающей поверхности стекла и включающим систему слоев, нанесенных на стеклянную подложку, при том система слоев содержит: первый азотсодержащий диэлектрический слой; первый ИК-отражающий слой на стеклянной подложке поверх, по меньшей мере, первого диэлектрического слоя; второй азотсодержащий диэлектрический слой на стеклянной подложке поверх, по меньшей мере, первого диэлектрического слоя и первого ИК-отражающего слоя; второй ИК-отражающий слой на стеклянной подложке поверх, по меньшей мере, второго диэлектрического слоя; третий азотсодержащий диэлектрический слой на стеклянной подложке поверх, по меньшей мере, второго ИК-отражающего слоя; в котором каждый из первого и второго ИК-отражающих слоев содержит один или более из следующих компонентов: NbZr, NbZrN_x, NiCr, NiCrN_x, NiCrMo, NiCrMoN_x, NbCr, NbCrN_x, Nb и NbN_x; и где изделие с покрытием имеет: серую окраску при отражении со стороны стекла наружу, имеющее значение а* при отражении при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от -3,0 до +5,0, значение b* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от -10,0 до +2,0, значение L* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от 20 до 42, и пропускание видимого света не более 16%, причем значение солнечного фактора (SF), измеренное на одинарном стекле, имеет величину не более 0,33 и значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации (SHGC) не более чем 0,39, и/или (II) имеет значение SF, измеренное на термоизоляционном стеклопакете (IG) оконного блока, имеющем две стеклянные подложки, не более 0,23 и значение SHGC не более 0,27. [0011] Некоторые примеры способов осуществления по настоящему изобретению выполняют одно или несколько из вышеперечисленных требований путем получения изделия с покрытием, имеющим серую окраску отражающей поверхности стекла и включающее систему слоев, нанесенных на стеклянную подложку, при этом система слоев содержит: первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, первый ИК-отражающий слой, содержащий NbZr, на стеклянной подложке поверх, по меньшей мере, первого диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния; второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной подложке поверх, по меньшей мере, второго диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, и первого ИК-отражающего слоя, содержащего NbZr; второй ИК-отражающий слой, содержащий NbZr на стеклянной подложке, поверх, по меньшей мере, первого диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния; третий диэлектрический слой на стеклянной подложке, содержащий нитрид кремния, поверх, по меньшей мере, второго ИК-отражающего слоя, содержащего NbZr, причем изделие с покрытием имеет: серую окраску при отражении со стороны стекла наружу, имеющее значение а* при отражении при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от -3,0 до +5,0, значение b* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от -10,0 до +2,0, значение L* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от 20 до 42, и пропускание видимого света не более 16%, в котором: (I) значение солнечного фактора (SF) измеренное на одинарном стекле, имеет величину не более 0,33 и значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации (SHGC) не более чем 0,39, и/или (II) имеет значение SF, измеренное на термоизоляционном стеклопакете (IG) оконного блока, имеющем две стеклянные подложки, не более 0,23 и значение SHGC не более 0,27.

[0012] Таким образом, изобретение включает в себя монолитные одинарные оконные блоки, IG оконные блоки, ламинированные оконные блоки и любые другие изделия, включающие стеклянные подложки, имеющие покрытие, как заявлено в настоящем документе. Следует отметить, что одинарные измерения могут быть проведены путем удаления одной подложки с покрытием с оконного блока IG и/или с ламинированного оконного блока, с последующим выполнением одинарных измерений. Следует также отметить, что для одного и того же покрытия значения SF и SHGC будут значительно выше для одинарного оконного блока, чем для оконного стеклопакета.

[0013] В некоторых примерах способов осуществления по настоящему изобретению, термообработанные (HT) изделия с покрытием имеют значение отражения со стороны стекла ΔE* из-за термической обработки (например, тепловой закалки) не более чем 4,5, более предпочтительно, не более чем 4,0, еще более предпочтительно, не больше, чем 3,5, и наиболее предпочтительно, не более 3,0. Для примера, термообработка (НТ) может продолжаться, по меньшей мере, около 5 минут при температуре, по меньшей мере, около 580 градусов Цельсия, и быть достаточной для термической закалки. Термин ΔE* известен в данной области техники и является показателем температурной стабильности при термообработке, определяется и объяснен, например, в патенте США № 6,926,967, который включен в настоящее описание путем ссылки.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0014] Фиг. 1 представляет собой поперечное сечение одинарного изделия с покрытием (с термообработкой или без термообработки) в соответствии с примером осуществления способа по настоящему изобретению.

[0015] Фиг. 2 представляет собой поперечное сечение одинарного изделия с покрытием (с термообработкой или без термообработки) в соответствии с другим примером осуществления способа по настоящему изобретению.

[0016] Фиг. 3 представляет собой поперечное сечение термоизоляционного стеклопакета (IG) оконного блока, включая изделия с покрытием, приведенные на фиг.1 или фиг. 2, в соответствии с примером способа осуществления по настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПРИМЕРОВ СПОСОБА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПО НАСТОЯЩЕМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ

[0017] Теперь более конкретно обратим внимание на сопровождающие чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые части на нескольких видах.

[0018] Изделия с покрытием в соответствии с примерами способов осуществления настоящего изобретения достигают желаемого серого цвета (включая черный) при отражении со стороны стекла в сочетании с низким (низкими) значением (значениями) SF и/или SHGC, и при необходимости, также достигают способности к термообработке и/или способности к отражению поверхностью стекла видимого света не более 20% (более предпочтительно, не более 15%, и наиболее предпочтительно не более 8%). Неожиданно было обнаружено, что при нанесении двух или большего числа ИК-отражающих слоев (например, состоящих из или включающих в себя NbZr и/или NbZrN_x) между соответствующими диэлектрическими слоями, при определенных параметрах толщины, желаемая серое окрашивание отражающей поверхности стекла может быть достигнуто при низком значении (значениях) SF и/или SHGC. При необходимости эти требуемые характеристики могут быть достигнуты в сочетании со способностью к термообработке и/или способностью к отражению поверхностью стекла видимого света (R_{G [снаружи]} Y) не более 20% (более предпочтительно не более 15%, наиболее предпочтительно не более 8%). В примерах способов осуществления по настоящему изобретению изделие с покрытием: (I) если измеренное значение на одинарной подложке SF не превышает 0,33 (более предпочтительно не более чем 0,32, и наиболее предпочтительно не более чем 0,31), и/или значение SHGC не превышает 0,39, более предпочтительно не более 0,37, и наиболее предпочтительно, не более 0,35, и/или (II) если термоизоляционный стеклопакет (IG) оконного блока, имеющий две стеклянных подложки, имеет значение SF не более 0,23 (более предпочтительно, не более 0,22 и, наиболее предпочтительно, не более 0,21) и/или значение SHGC не превышает 0,27 (более предпочтительно, не более 0,25, и наиболее предпочтительно не более 0,23). Такие покрытия обеспечивают улучшенный контроль цвета и/или, при необходимости, диапазонов цвета, низкие значения SF и, таким образом, позволяют держать помещения в прохладе в жарком климате, а также, при необходимости, могут давать хорошую температурную стабильность (низкое значение (значениями) ΔE*).

[0019] Некоторые способы осуществления настоящего изобретения предусматривают нанесение покрытия или системы слоев, которые могут быть использованы в окнах, таких как одинарные окна (например, транспортного средства, жилого дома и/или архитектурного сооружения), оконных блоках IG и/или других подходящих областях применения. Некоторые примеры способов осуществления настоящего изобретения предусматривают систему слоев, которая характеризуется управлением цвета, низкими значениями SF и/или стабильностью цвета при термообработке. Что касается стабильности при термообработке (HT), это означает, низкое значение ΔЕ*; где Δ является показателем изменения a*, b* и L* при HT, такой как тепловая закалка, гнутье при нагреве, или повышение прочности под воздействием тепла для одинарного стекла и/или для двойных стеклопакетов, таких как блоки IG или ламинированных окон. В некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения стабильность цвета при ХТ, может привести к существенному совпадению цветов термически обработанных и не подвергнутых термической обработке вариантов покрытия или системы слоев. Другими словами, в одинарных и/или IG способах применения, в некоторых способах осуществления настоящего изобретения две стеклянные подложки, имеющие одну и ту же систему покрытия на них (одна ХТ после закалки, а другой без HT) при рассмотрении невооруженным глазом кажутся практически одинаковыми.

[0020] Термины "тепловая обработка" и "термообработка", используемые в данном описании, означают нагревание изделия до температуры, достаточной для достижения закалки, изгиба при нагреве или повышения прочности стеклосодержащего изделия под воздействием тепла. Это определение включает в себя, например, нагревание изделия с покрытием, в печи или в нагревательной установке при температуре примерно не менее 580 градусов Цельсия, более предпочтительно, по меньшей мере, около 600 градусов Цельсия, в течение достаточного периода времени, чтобы обеспечить закалку, изгиб при нагреве и/или повышение прочности. В некоторых случаях НТ может продолжаться, по меньшей мере, примерно, 4 или 5 минут. Изделие с покрытием может подвергаться или может не подвергаться тепловой обработке при различных способах осуществления настоящего изобретения.

[0021] Фиг.1, 2 представляют собой поперечный разрез изделий с покрытием в соответствии с различными примерными способами осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1 способ осуществления противосолнечного покрытия 8 по настоящему изобретению включает в себя два ИК-отражающих слоя 3 и 5, в то время как на фиг. 2 солнцезащитное покрытие 8' включает в себя три ИК-отражающих слоя 3, 5 и 15. Дополнительный диэлектрический слой 16 также представлен на фиг. 2 способа осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3 изображен оконный блок IG, с покрытием (8 или 8') на поверхности два, показывающий, что на оконном блоке IG может быть использовано покрытие (8 или 8'), либо по способу осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг. 1 или по способу осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг. 2.

[0022] Касательно фиг. 1, изделие с покрытием содержит, по меньшей мере, стеклянную подложку 1 (например, бесцветную, зеленую, бронзовую, серую, синюю, или сине-зеленую подложку стекла толщиной примерно от 1,0 до 12,0 мм), диэлектрические слои 2, 4, 6 (например, состоящие из или включающие в себя нитрид кремния (например, Si₃N₄), оксинитрид кремния, оксид олова, или какой-либо другой подходящий диэлектрик), ИК-отражающие слои 3, 5, которые могут представлять собой или включать в себя, в значительной мере металлический или металлический материал, такой как NbZr, NbZrN_x, NiCr, NiCrN_x, NiCrMo, NiCrMoN_x, NbCr, NbCrN_x, Nb и/или NbN_x. Следует принять во внимание, что ИК-отражающие слои 3 и/или 5, могут быть необязательно азотированы в некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения. В то время как ИК-отражающий слой может включать в себя некоторое небольшое количество кислорода, в некоторых случаях, предпочтительно, чтобы слои 3 и 5, по существу, не содержали бы кислорода, в концентрации более 5% кислорода, предпочтительно, примерно, не более 3% или 2% кислорода (атомных %) в некоторых способах осуществления настоящего изобретения. Изделие с покрытием дополнительно содержит диэлектрический слой 7, включающий в себя или состоящий из защитного материала, такого как оксид циркония (например, ZrO₂) или оксинитрид кремния. При необходимости, диэлектрический слой, состоящий из или включающий в себя, в том числе, оксинитрид кремния и/или, силико-оксинитрид циркония при любой подходящей стехиометрии, может быть расположен между слоями и контактировать со слоями 6 и 7 в верхней части пакета слоев. В некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения, покрытие 8 не включает в себя какой-либо металлический ИК-блокирующий или отражающий слой, включающий в себя или состоящий из веществ на основе Ag или Au. В некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения ИК-отражающие слои 3 и 5, отражают, по меньшей мере, часть ИК-излучения, и не соприкасаются с любым другим металлическим ИК-отражающим слоем. В некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения, допустимо включение в каждый из слоев других материалов, таких как легирующие примеси. Следует понимать, конечно, что могут быть добавлены другие слои, а некоторые другие слои могут быть опущены, и различные материалы могут быть использованы в некоторых альтернативных способах осуществления настоящего изобретения.

[0023] Касательно способу осуществления настоящего изобретения, показанному на фиг. 2, изделие с покрытием содержит, по меньшей мере, стеклянную подложку 1 (например, бесцветную, зеленую, бронзовую, серую, синюю, или сине-зеленую подложку стекла толщиной примерно от 1,0 до 12,0 мм), диэлектрические слои 2, 4, 6, 16 (например, состоящие из или включающие в себя нитрид кремния (например, Si₃N₄), оксинитрид кремния, оксид олова, или каким-либо другой подходящим диэлектрик), ИК отражающие слои 3, 5, 15, которые могут представлять собой или включать в себя, в значительной мере металлический или металлический материал, такой как NbZr, NbZrN_x, NiCr, NiCrN_x, NiCrMo, NiCrMoN_x, NbCr, NbCrN_x, Nb и/или NbN_x. Следует принять во внимание, что ИК-отражающие слои 3, 5 и/или 15, могут быть при необходимости азотированы в некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения. При необходимости, диэлектрический слой, состоящий из или включающий в себя, в том числе, оксинитрид кремния и/или силикооксинитрид циркония при любой подходящей стехиометрии может быть расположен между слоями и контактировать со слоями 16 и 7 в верхней части пакета слоев по способу осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг. 2. В то время как ИК-отражающий слой может включать в себя некоторое небольшое количество кислорода, в некоторых случаях, предпочтительно, чтобы эти слои 3, 5 и 15, по существу, не содержали бы кислорода в концентрации более 5% кислорода, предпочтительно, примерно, более 3% или 2% кислорода в некоторых способах осуществления настоящего изобретения. Изделие с покрытием, представленное на фиг. 2, дополнительно содержит диэлектрический слой 7, включающий в себя или состоящий из защитного материала, такого как оксид циркония (например, ZrO₂) или оксинитрид кремния. Например, когда ИК-отражающие слои включают в себя или состоят из NbZr, они могут быть нанесены распылением с использованием мишени NbZr при потоке газа примерно от 200-300 мл Ar и приблизительно 0,8-2,5 мл/кВт N₂ и/или O₂.

[0024] В некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения, покрытие 8', представленное на фиг. 2, не включает в себя каких-либо металлических ИК-блокирующих или отражающих слоев, включающих в себя или состоящих из Ag или Au. В некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения ИК-отражающие слои 3, 5 и 15, отражают, по меньшей мере, часть ИК-излучения и не соприкасаются с любым другим металлическим ИК-отражающим слоем. В некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения допустимо включение в каждый из слоев других материалов, таких как легирующие примеси. Следует понимать, конечно, что в них могут быть добавлены другие слои, а некоторые другие слои могут быть опущены, и в некоторых альтернативных способах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы различные материалы.

[0025] В целом покрытия (8, 8') на фиг. 1, 2 включают в себя, по меньшей мере, проиллюстрированные слои. Следует отметить, что термины "оксид" и "нитрид", используемые в настоящем документе, предполагают различные стехиометрии. Например, название нитрид кремния (для одного или более слоев 2, 4, 6, 16) подразумевает как стехиометрический состав Si₃N₄, так и нестехиометрический нитрид кремния. Аналогично, могут быть использованы различные стехиометрические соотношения. Например, когда NbZr применяется для ИК-отражающих слоев 3, 5, 15, могут быть использованы различные соотношения Nb к Zr, в том числе, но не ограничиваясь, соотношение 50/50, соотношение 85/15 или соотношением 90/10. В некоторых примерах способа осуществления настоящего изобретения соотношение Nb/Zr в слоях 3, 5, и 15 может быть от 1/1 до 9,5/1 в различных примерах способа осуществления настоящего изобретения, таким образом, что эти слои предпочтительно содержат больше Nb, чем Zr. Изображенные слои могут быть нанесены на стеклянную подложку 1 с помощью магнетронного распыления или любого другого вида распыления, или с помощью любого другого подходящего способа, в различных способах осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что другие слои могут быть представлены в пакетах, показанных на фиг. 1, 2, таких, как между слоями 2 и 3 или между слоями 3 и 4, или между подложкой 1 и слоем 2, или тому подобное. В общем случае, другой слой (слои) также могут быть представлены в других местах покрытия. Таким образом, в то время как покрытие 8, 8' или слои из них находятся "на" или "нанесенными на" подложку 1 (прямо или косвенно), другие слои могут находиться между ними. Так, например, системы слоев 8, 8' и их слои показанные на фиг. 1, 2 считаются "на" подложке 1, даже если между ними может находиться другой слой (или слои) (т.е. термины "на" и " нанесенные на", используемые здесь, не обязательно подразумевают непосредственный контакт). Тем не менее, могут быть прямые контакты, показанные на фиг. 1, 2, в предпочтительных способах осуществления настоящего изобретения

[0026] В некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения, каждый из диэлектрических слоев 2, 4, 6 и 16 может иметь показатель преломления "n" в пределах от 1,7 до 2,7 (при 550 нм), более предпочтительно от 1,9 до 2,5 в некоторых вариантах осуществления, и наиболее предпочтительно примерно от 2,0 до 2,06, в предпочтительных способах осуществления настоящего изобретения. Один, два, три, или все из этих слоев 2, 4, 6, 16 могут быть или включать в себя нитрид кремния и/или оксинитрид кремния в некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения. В таких способах осуществления настоящего изобретения, в которых слои 2, 4, 6 и/или 16 содержат нитрид кремния (например, Si₃N₄), распыляемые мишени, содержащие Si, использованные для образования этих слоев, могут быть или могут не быть дополнительно смешаны с 1-20 массовых % (например, с 8%) алюминия или нержавеющей стали (например, SS#316), при этом приблизительно это количество примесей затем появляется в образующихся слоях. Даже при таком количестве алюминия и/или нержавеющей стали такие слои по-прежнему считаются диэлектрическими слоями.

[0027] Хотя фиг. 1, 2 иллюстрируют изделия с покрытием в соответствии со способом осуществления настоящего изобретения в одинарной форме стекла, изделия с покрытием в соответствии с другими способами осуществления настоящего изобретения могут включать в себя IG (стеклопакеты) оконных блоков, такие, как показано на фиг. 3. В IG окнах, при способе осуществления настоящего изобретения, покрытия 8 или 8'из фиг. 1, 2, могут быть выполнены на внутренней стенке наружной подложки стеклопакета, как показано на фиг. 3 (поверхность два), и/или на внутренней стенке внутренней подложки, или в любом другом подходящем месте при других способах осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 3, пример IG оконного блока может включать в себя пару разнесенных друг от друга стеклянных подложек 1, 30, каждая толщиной около 3-19 мм, по меньшей мере, одна из которых покрыта покрытием 8, 8' в настоящем документе в некоторых примерах, причем изолирующий зазор 34 между подложками может составлять от около 5 до 30 мм, более предпочтительно примерно от 10 до 20 мм, и наиболее предпочтительно около 16 мм. Распорка (распорки) 32 могут быть предусмотрены по периферии для разделения стеклянных подложек друг от друга и поддержания зазора 34. В некоторых предпочтительных способах осуществления настоящего изобретения стеклянная подложка 1, показанная на фиг. 1, 2, может быть внешней стеклянной подложкой 1 IG оконного блока, как показано на фиг. 3, а покрытие 8, 8' может быть предусмотрено на внутренней поверхности наружной стеклянной подложки 1 (то есть, поверхности два оконного блока IG). Разрыв между подложками IG блока может быть заполнен воздухом и/или аргоном в некоторых примерах способа осуществления настоящего изобретения. Также могут быть использованы оконные блоки IG, имеющие три стеклянные подложки/панели стекла.

[0028] Возвращаясь к способу осуществления настоящего изобретения с фиг. 1, различные толщины могут быть использованы в соответствии с одной или с несколькими потребностями, обсуждаемыми в настоящем документе. В соответствии с некоторыми иллюстративными способами осуществления настоящего изобретения, примеры толщин (в ангстремах) и материалы для соответствующих слоев, согласно способам осуществления настоящего изобретения, в соответствии с фиг. 1 на стеклянной подложке 1, являются такими, как в некоторых примерах способа осуществления настоящего изобретения для достижения желаемой серой окраски отражающей поверхности стекла в сочетании с низкими значениями SF и/или SHGC (слои перечислены в порядке, считая от стеклянной подложки 1).

Таблица 1 Толщины для серого цвета и низких SF/SHGC по способу осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг. 1 Слой Примерный диапазон(Å) Предпочтитель-ный (Å) Наилучший (Å) нитрид кремния (слой 2) 400-1000 Ǻ 550-850 Ǻ 600-750 Å ИК-отражатель (например, NbZr) (слой 3): 50-140 Ǻ 70-120 Ǻ 80-100 Å нитрид кремния (слой 4) 300-800 Ǻ 500-700 Ǻ 550-650 Å ИК-отражатель (например, NbZr) (слой 5): 50-140 Ǻ 70-120 Ǻ 80-100 Å нитрид кремния (слой 6) 150-450 Ǻ 250-400 Ǻ 270-310 Å защитный слой (например, ZrO₂) (слой 7): 10-500 Ǻ 10-60 Ǻ 20-40 Å

[0029] Представленная выше таблица 1, относится, например, к способам осуществления настоящего изобретения, где серая окраска отражающей поверхности стекла и низкое значение (значения) SF и/или SHGC преимущественно необходимы для способа осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг. 1 (или способа осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг. 1, использованного в оконном блоке, как показано на фиг. 3). Было неожиданно обнаружено, что в способе осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг. 1, необходимая серая окраска отражающей поверхности стекла может быть достигнута в сочетании с низкими значениями SF и SHGC и низким отражением видимого света поверхностью стекла (R_{G/снаружи}Y) с использованием толщин, рассмотренных в вышеуказанной таблице 1, и при устройстве покрытия 8 с фиг. 1 таким образом, что: (I) ИК-отражающие слои 3 и 5 (например, включающие в себя или состоящие из, в том числе, NbZr или его нитрид), имеют, по существу, одинаковые толщины, что означает, что они имеют одинаковые толщины плюс/минус 15 Å, (II) отношение толщины слоя 2 к толщине слоя 6, по меньшей мере, равно 1,5, более предпочтительно, по меньшей мере, 2,0, и (III), отношение толщины слоя 4 к толщине слоя 6, по меньшей мере, равно 1,4, более предпочтительно, по меньшей мере, 1,7. Замечено, что необходимая серая окраска (в том числе, в настоящем документе включающее черную окраску) (например, при отражении от поверхности стекла/наружу), измеренное в одинарных окнах, и/или в IG оконных блоках, может быть охарактеризовано как: значения а* от -3,0 до +5,0, более предпочтительно от -2,0 до +4,0, и наиболее предпочтительно от -1,0 до +3,0; в комбинации со значениями b* от -10,0 до +2,0, более предпочтительно от -1,0 до -9,0, и наиболее предпочтительно от -4,0 до -8,0; в сочетании со значением L* при отражении со стороны стекла/наружу от 20 до 42, более предпочтительно, от 23 до 35, и наиболее предпочтительно от 25 до 33; в сочетании с пропусканием в видимой части спектра (TY или T_vis) не более 16% (например, 7-16%).

[0030] В некоторых способах осуществления настоящего изобретения ИК-отражающие слои 3 и 5, могут быть из тех же или, по существу, тех же самых материалов, как указано выше (например, NbZr и/или его нитрида). В некоторых примерах способа осуществления настоящего изобретения слои 3 и/или 5 являются металлическими, или, по существу, металлическими, и расположены между нитридными слоями (например, слоями на основе нитрида кремния 2, 4, 6), с тем, чтобы уменьшить или предотвратить окисление ИК отражающего слоя во время возможной термообработки (например, тепловой закалке, изгибе при нагреве и/или повышении прочности под воздействием тепла), тем самым обеспечивая предсказуемую окраску под разными углами обзора, достигаемую после термической обработки.

[0031] В некоторых примерных способах осуществления настоящего изобретения стабильность цвета при ХТ, может привести к существенному соответствию между термически обработанными и не подвергнутыми термической обработке вариантами покрытия или системы слоев. Другими словами, в одинарных и/или IG способах применения, в некоторых вариантах способов осуществления настоящего изобретения две стеклянные подложки, имеющие одну и ту же систему покрытия на них (одна ХТ после закалки, а другой без HT), при рассмотрении невооруженным глазом кажутся практически одинаковыми.

[0032] До и/или после любой дополнительной термообработки (HT), такой как термическая закалка, в некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием согласно способу осуществления настоящего изобретения, представленному на фиг. 1 (или на фиг. 1, 3), изделия с покрытием имеют цвет/оптические характеристики представленные в нижеприведенной в таблице 2 (измеренные на одинарном стекле и/или в блоке IG). Следует отметить, что нижний индекс "G" означает отражение со стороны стекла, индекс "Т" обозначает пропускание, а нижний индекс "F" обозначает отражение со стороны пленки. Как известно специалистам в данной области техники, поверхность стекла (G), означает, наблюдение со стороны стекла (в отличие от наблюдения со стороны слоя/со стороны пленки) изделия с покрытием. Сторона пленки (F) означает положение со стороны изделия с покрытием, на которую нанесено покрытие. В нижеприведенной таблице 3 приведены некоторые характеристики изделий с покрытием в соответствии с некоторыми иллюстративными примерами способов осуществления настоящего изобретения после HT, такой как тепловая закалка (измеренная на монолитном стекле для таблицы 3) для всех цветов. Характеристики, приведенные ниже в таблице 2, применимы к изделиям с покрытием, приведенными в настоящем документе с HT и без ХТ, за исключением того, что данные термической стабильности, приведенные в таблице 3, относятся к HT изделиям с покрытием и демонстрируют стабильность при HT.

Таблица 2 Цвет/оптические характеристики (способ осуществления настоящего изобретения согласно фиг. 1, на одинарном стекле или на IG) Общее Предпочтительное Наиболее предпочтительное T_vis (TY): <= 16% 6-16% <=7-14% L*_T 25-60 35-55 40-50 a*_T -8 до +8 -5 до +5 -2 до +2 b*_T -15 до +15 -10 до +10 -5 до +5 R_GY(сторона стекла): <=20% <=15% <=8% L*_G 20-42 23-35 25-33 a*_G -3 до +5 -2 до +4 -1 до +3 b*_G -10 до +2 -9 до -1 -8 до -4 R_FY(сторона пленки): <=35% <=20% <=15% a*_F -15 до +15 -8 до +8 -4 до +4 b*_F -30 до +30 -22 до +22 -15 до +15 R_s (Ω/кв): < 140 <100 30-75 SF [одинарное]: <= 0,33 <=0,32 <=0,31 SHGC [одинарное]: <= 0,39 <=0,37 <=0,35 SF [IG]: <= 0,23 <=0,22 <=0,21 SHGC [IG]: <= 0,27 <=0,25 <=0,23

Таблица 3 Термическая стабильность (согласно фиг. 1 после HT, в дополнение к таблице 2) Общее Предпочтительное Наиболее предпочтительное ΔE*_G <= 4,0 <= 3,5 <= 3,0

[0033] В отношении к способу осуществления настоящего изобретения, представленному на фиг. 2, могут быть использованы различные толщины в соответствии с одной или с несколькими потребностями, обсуждаемыми в настоящем документе. В соответствии с некоторыми примерами способов осуществления настоящего изобретения, примеры толщин (в ангстремах) и материалы для соответствующих слоев покрытия 8ʹ согласно способу осуществления настоящего изобретения, представленному на фиг. 2 на стеклянной подложке 1, являются такими, как в некоторых примерах способа осуществления настоящего изобретения для достижения желаемой серой окраски отражающей поверхности стекла в сочетании с низкими значениями SF и/или SHGC (слои перечислены в порядке, считая от стеклянной подложки 1).

Таблица 4 Толщины для серого цвета и низкой SF/SHGC по способу осуществления настоящего изобретения, представленному на фиг. 1 Слой Примерный диапазон (Å) Предпочтитель-ный (Å) Наилучший (Å) нитрид кремния (слой 2) 20-250 Ǻ 40-160 Ǻ 60-140 Å ИК-отражатель (например, NbZr) (слой 3): 10-90 Ǻ 10-50 Ǻ 15-40 Å нитрид кремния (слой 4) 150-800 Ǻ 300-600 Ǻ 350-500 Å ИК-отражатель (например, NbZr) (слой 5): 20-150 Ǻ 30-100 Ǻ 40-90 Å нитрид кремния (слой 6) 300-900 Ǻ 400-750 Ǻ 500-650 Å ИК-отражатель (например, NbZr) (слой 15): 14-150 Ǻ 20-100 Ǻ 30-90 Å нитрид кремния (слой 16) 100-700 Ǻ 200-570 Ǻ 300-470 Å защитный слой (например, ZrO₂) (слой 7): 10-500 Ǻ 10-60 Ǻ 20-40 Å

[0034] Представленная выше таблица 4, относится, например, к способам осуществления настоящего изобретения, в которых преимущественно серая окраска отражающей поверхности стекла и низкое значение (значения) SF и/или SHGC необходимы для способа осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг. 2 (или способа осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг. 2, использованного в оконном блоке, как показано на фиг. 3). Было неожиданно обнаружено, что в способе осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг.2, необходимая серая окраска отражающей поверхности стекла может быть достигнута в сочетании с низкими значениями SF, и низким SHGC, и низким отражением видимого света поверхностью стекла (R_{G/снаружи}Y) с использованием толщин, рассмотренных в вышеуказанной таблице 4, и при структуре покрытии 8ʹ с фиг. 1 таким образом, что удовлетворяется одно или несколько требований: (I) ИК-отражающие слои 5 и 15 (например, включающие в себя или состоящие из NbZr, или его нитрида), имеют, по существу, одинаковые толщины, что означает, что они имеют такую же толщину, плюс/минус 15 Å, (II) диэлектрические слои 4 и 16 имеют, по существу, одинаковые толщины, что означает, что они имеют такую же толщину плюс/минус 10%, (III), соотношение толщин слоя 6 к слою 4, равно, по меньшей мере, 1,1, и (IV) отношение толщины слоя 6 к слою 2, по меньшей мере, равно 2, более предпочтительно, по меньшей мере, равно 3.

[0035] В некоторых способах осуществления настоящего изобретения ИК-отражающие слои 3, 5 и 15, могут быть из тех же или, по существу, из тех же самых материалов, как указано выше (например, NbZr и/или его нитрида). В некоторых примерах способа осуществления настоящего изобретения слои 3, 5 и/или 15 являются металлическими, или, по существу, металлическими, и расположены между нитридными слоями (например, слоями на основе нитрида кремния 2, 4, 6, 16), с тем, чтобы уменьшить или предотвратить окисление ИК-отражающего слоя во время возможной термообработки (например, тепловой закалке, изгибе при нагреве и/или повышении прочности под воздействием тепла), тем самым обеспечивая предсказуемую окраску под разными углами обзора, достигаемую после термической обработки.

[0036] До и/или после любой дополнительной термообработки (HT), такой как термическая закалка, в некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения изделия с покрытием согласно способу осуществления настоящего изобретения, представленному на фиг. 2 (или на фиг. 2, 3), имеют цвет/оптические характеристики, представленные в нижеприведенной таблице 5 (измеренные на одинарном стекле и/или в блоке IG). В нижеприведенной таблице 6 приведены некоторые характеристики изделий с покрытием в соответствии с некоторыми иллюстративными примерами способов осуществления настоящего изобретения после HT, такой как тепловая закалка (измеренная на одинарном стекле для таблицы 6) для всех цветов. Характеристики, приведенные ниже в таблице 5, применимы к изделиям с покрытием, приведенных в настоящем документе, с HT и без HТ, в соответствии с фиг. 2 (или фиг. 2-3) за исключением того, что данные, термической стабильности, приведенные в таблице 6, относятся к HT изделиям с покрытием и демонстрируют стабильность при HT.

Таблица 5 Цвет/оптические характеристики (способ осуществления настоящего изобретения согласно фиг. 1 при измерении на одинарном стекле или на IG) Общее Предпочтительное Наиболее предпочтительное T_vis (TY): <= 16% 6-16% 7-14% L*_T 25-60 35-55 40-50 a*_T -8 до +8 -5 до +5 -2 до +2 b*_T -15 до +15 -10 до +10 -5 до +5 R_G/outsideY(сторона стекла): <=20% <=15% <=8 L*_G 20-42 23-35 25-33 a*_G -3 до +5 -2 до +4 -1 до +3 b*_G -10 до +2 -9 до -1 -8 до -4 R_{F/внутри}Y(сторона пленки): <=35% <=20% <=15% a*_F -15 до +15 -8 до +8 -4 до +4 b*_F -30 до +30 -22 до +22 -15 до +15 R_s (Ω/кв): < 160 <100 30-75 SF [одинарное]: <= 0,33 <=0,32 <=0,31 SHGC [одинарное]: <= 0,39 <=0,37 <=0,35 SF [IG]: <= 0,23 <=0,22 <=0,21 SHGC [IG]: <= 0,27 <=0,25 <=0,23

Таблица 6 Термическая стабильность (согласно фиг. 2 после HT, в дополнение к таблице 5) Общее Предпочтительное Наиболее предпочтительное ΔE*_G <= 4,0 <= 3,5 <= 3,0

[0037] Только для примера, примеры 1-3, представляют различные примеры способов осуществления настоящего изобретения, а также Сравнительные Примеры (CE) 1, 2, которые приведены ниже.

ПРИМЕРЫ

[0038] Примеры 1 и 3 представляли собой пакеты слоев на прозрачную стеклянную подложку, как это показано на фиг. 1, а пример 2, представлял собой пакет слоев на прозрачной стеклянной подложке, как это показано на фиг. 2. Все образцы были измерены на одинарном стекле, подвергались нагреву и измерялись повторно. Они также помещались в оконные блоки, как показано на фиг. 3. Слои нитрида кремния в каждом примере, наносились распылением мишени кремния (легированной около 8% Al) в атмосфере, содержащей аргон и газообразный азот. Стеклянные подложки 1 и 30 были бесцветными и толщиной 6 мм, а воздушный зазор 34 в оконном блоке IG был толщиной 12 мм. Слои NbZr в каждом примере, были нанесены распылением примерно 90/10 Nb/Zr магнетронных распылительных мишеней в атмосфере, содержащей аргон и небольшое количество газообразного азота. Сравнительные примеры (CE) 1, 2 были представлены для целей сравнения. Толщины слоев измерялись в ангстремах (Å).

Таблица 7 Пакеты слоев в примерах Слой Пр. 1 Пр. 2 Пр. 3 CE 1 CE 2 нитрид кремния (слой 2) 736 Å 79 Å 647 Å 600 Ǻ 1310 Å NbZr (слой 3) 91 Å 30 Å 89 Å 68 Ǻ 107 Å нитрид кремния (слой 4) 588 Å 397 Å 611 Å 314 Ǻ 236 Å NbZr (слой 5) 88 Å 74 Å 84 Å 136 Ǻ н/д нитрид кремния (слой 6) 298 Å 570 Å 283 Å 388 Ǻ н/д NbZr (слой 15) н/д 72 Å н/д н/д н/д нитрид кремния (слой 16) н/д 382 Å н/д н/д н/д ZrO₂ (слой 7): 30 Å 30 Å 30 Å 40 Ǻ 40 Å

[0039] Измеренные на одинарном стекле до закалки (HT), примеры 1-3 в соответствии со способами осуществления настоящего изобретения и в Сравнительных Примерах (CE) 1, 2 имели следующие характеристики (отожженные и не термообработанные, одинарные стекла) (Ill. С, наблюдатель 2 градуса). Следует обратить внимание, что "R_GY (под углом 45°)" указывает на отражение видимого света поверхностью стекла под любым углом сорок пять градусов от нормали.

Таблица 8 Измерено на одинарном стекле, отожжено (перед закалкой) Параметр Пр. 1 Пр. 2 Пр. 3 CE 1 CE 2 T_vis (TY)(пропускание) 13,3% 13,4% 13,6% 19,0% 34,0% a*_T 0,9 0,6 1,8 -0,5 2,5 b*_T -2,1 -1,4 -1,0 6,5 -8,0 R_GY (отражение со стороны стекла %) 6,9% 6,3% 5,1% 10,5% 26,0% L*_G 31,6 30,2 27,1 38,7 58,0 a*_G 0,7 1,2 1,9 -2,0 -10,0 b*_G -5,0 -6,5 -6,4 -6,5 3,0 Отражение поверхности стекла, цвет серый серый серый серый зеленый R_GY (при угле 45°) 7,5% 7,3% 6,4% н/д н/д R_FY (отражение со стороны пленки,%) 11,4% 7,4% 14,1% 6,0% 15,0% a*_F -0,2 -1,7 -1,1 15,0 0,0 b*_F -5,9 1,3 -6,8 35,0 9,0 SF(EN410-673 2011) 0,296 0,301 0,317 0,352 0,513 SHGC (NFRC-2001) 0,340 0,344 0,360 0,405 0,590

[0040] Как видно из таблицы 8 выше, только примеры 1-3, измеренные на одинарном стекле перед любой дополнительной термической закалкой, имели комбинацию свойств(I) желательной серой поверхности стекла, отражающей видимый цвет, (II) низкого значения SF/SHGC, и (III) низкой отражательной способности поверхности стекла в видимом свете (R_GY). Как видно выше, сравнительный пример 2 (CE 2) дает нежелательный результат, по меньшей мере, потому, что он не может достичь серого окрашивания отражающей поверхности стекла, как определено в настоящем документе, (например, следует обратить внимание на значение -10 а*_G, высокое значение L*_G, и высокое значение пропускания видимого света в CE 2), потому, что он имел высокую отражательную способность со стороны стекла. Единственный CE, который мог бы достичь отражения серой стороны стекла а* и b* был CE 1, но проблема с CE 1 была в том, что его значения SF и SHGC были слишком высоки, а его пропускание видимого света было довольно высоким, на уровне 19%, а его отражательная способность (R_GY) со стороны стекла также была выше, чем в примерах 1, 2. Более того, значение a*_F у CE 1 было довольно высоким. Значения SF и SHGC у СЕ 2 также являются слишком высокими. Как видно из таблицы 8 значения SF и SHGC примеров 1-3 были улучшены (снижены) по сравнению с этими значениями у CE 1, 2. Таким образом, можно увидеть, что при нанесении двух или большего числа ИК-отражающих слоев (например, состоящих из или включающих в себя NbZr и/или NbZrN_x) между соответствующими диэлектрическими слоями при определенных параметрах толщины желаемое серое окрашивание отражающей поверхности стекла может быть достигнуто при низком значении (значениях) SF и/или SHGC. При необходимости, эти желательные характеристики могут быть достигнуты в комбинации с низким отражением поверхностью стекла. Таким образом, такие покрытия обеспечивают улучшенный контроль цвета и/или при необходимости диапазоны цвета и низкие значения SF/SHGC, указывающие на способность сохранять помещения в прохладе при жаркой окружающей среде.

[0041] Примеры 1-3, измеренных одинарных стекол после закалки (HT) в соответствии со способами осуществления настоящего изобретения, имеют следующие характеристики (ХТ, одинарное стекло) (Ill. С, наблюдатель 2 градуса). Данные перед HT приведены в таблице 9 для CE 1, 2, так как он не изменился существенно при HT.

Таблица 9 Измеренные на одинарном стекле после термической закалки (HT) для примеров 1-3 Параметр Пр. 1 Пр. 2 Пр. 3 CE 1 CE 2 T_vis (TY)(пропускание) 12,9% 12,9% 12,6% 19,0% 34,0% a*_T 1,3 1,0 1,8 -0,5 2,5 b*_T 0,1 0,4 -1,9 6,5 -8,0 R_GY (отражение со стороны стекла %) 5,8% 6,8% 5,2% 10,5% 26,0% L*_G 28,9 31,3 27,4 38,7 58,0 a*_G 2,2 0,9 1,9 -2,0 -10,0 b*_G -5,9 -5,5 -4,5 -6,5 3,0 Отражение поверхности стекла цвет серый серый серый серый зеленый R_GY (при угле 45°) 6,8% 7,8% 6,5% н/д н/д R_FY (отражение со стороны пленки, %) 13,0% 8,5% 13,8% 6,0% 15,0% a*_F -0,8 -1,7 0,1 15,0 0,0 b*_F -4,8 3,9 -5,5 35,0 9,0 SF(EN410-673 2011) 0,308 0,300 0,301 0,352 0,513 SHGC (NFRC-2001) 0,352 0,345 0,344 0,405 0,590

[0042] Как видно из таблицы 9 выше, только примеры 1-3, после любой термической закалки имели комбинацию (I) желательной серой поверхности стекла, отражающей видимый цвет, (II), низкого значения (значений) SF/SHGC, и (III) низкой отражательной способности поверхности стекла в видимом свете (R_GY). См. обсуждение выше под таблицей 8, сравнение примеров 1-3 с CE 1, 2, пункты которого применимы также и здесь.

[0043] Примеры 1-3, измеренных оконных блоков, как показано на фиг. 3 (с покрытием на поверхности два) перед закалкой, полученные в соответствии со способами осуществления настоящего изобретения, и Сравнительные Примеры (CE) 1, 2 имеют следующие характеристики (отожженный и не термообработанный IG блок) (Ill. С, наблюдатель 2 градуса).

Таблица 10 IG оконный блок, отожженный (перед возможной закалкой) Параметр Пр. 1 Пр. 2 Пр. 3 CE 1 CE 2 T_vis (TY)(пропускание) 12,2% 12,2% 12,8% 17,5% 30,0% a*_T 0,3 0,1 1,7 -1,0 2,0 b*_T -1,3 -0,6 -1,3 6,5 -7,5 R_{G/наруж.}Y (отражение со стороны стекла, %) 6,9% 6,6% 5,3% 11,0% 27,0% L*_G 31,6 30,9 27,6 39,6 59,0 a*_G 0,7 1,6 2,0 -2,0 -10,0 b*_G -5,2 -6,9 -6,5 -6,0 2,0 Отражение поверхности стекла, цвет серый серый серый серый зеленый R_GY (при угле 45°) 7,7% 7,5% 6,5% н/д н/д R_{F/внутр.}Y( отраж.со стороны пленки %) 17,0% 13,7% 19,3% 12,0% 20,0% a*_F -1,9 -2,2 -1,8 6,0 -1,0 b*_F -3,4 0,7 -4,3 10,0 5,0 SF(EN410-673 2011) 0,197 0,200 0,216 0,240 0,350 SHGC (NFRC-2001) 0,228 0,231 0,250 0,276 0,403

[0044] Как видно из таблицы 10 выше, только примеры 1-3, измеренные на IG оконном блоке, как показано на фиг. 3 перед любой дополнительной термической закалкой имели комбинацию (I) желательной серой поверхности стекла, отражающей видимый цвет, (II), низкого значения SF/SHGC, и (III) низкой отражательной способности поверхности стекла в видимом свете (R_GY). Как видно выше, сравнительный пример 2 (CE 2) дает нежелательный результат, по меньшей мере, потому, что он не может достичь серого окрашивания отражающей поверхности стекла, как определено в настоящем документе, (например, следует обратить внимание на значение -10 для а*_G, высокое значение L*_G, и высокое значение пропускания видимого света в CE 2), и потому, что он имел высокую отражательную способность со стороны стекла. Единственный CE, который мог бы достичь отражения серой стороны стекла а* и b* был CE 1, но проблема с CE 1 была в том, что его значения SF и SHGC были слишком высоки, пропускание видимого света было довольно высоким, а его отражательная способность (R_GY) со стороны стекла также была выше, чем в примерах 1, 2. Более того, значение a*_F у CE 1 было довольно высоким. Значения SF и SHGC у СЕ 2 также являются слишком высокими. Как видно из таблицы 8, значения SF и SHGC примеров 1-3 были улучшены (снижены) по сравнению с этими значениями у CE 1, 2. Таким образом, можно увидеть, что при нанесении двух или большего числа ИК-отражающих слоев (например, состоящих из или включающих в себя NbZr и/или NbZrN_x) между соответствующими диэлектрическими слоями при определенных параметрах толщины желаемое серое окрашивание отражающей поверхности стекла может быть достигнуто при низком значении (значениях) SF и/или SHGC. При необходимости, эти желательные характеристики могут быть достигнуты в сочетании с низким отражением поверхностью стекла и/или желательной окраской поверхности пленки. Таким образом, такие покрытия обеспечивают улучшенный контроль цвета и/или, при необходимости, диапазоны цвета и низкие значения SF/SHGC, указывающие на способность сохранять помещения в прохладе при жаркой окружающей среде.

[0045] Примеры 1-3 оконных блоков, измеренных после закалки (HT), в соответствии со способами осуществления настоящего изобретения имеют следующие характеристики (HT, IG блок) (Ill. С, наблюдатель 2 градуса). Данные перед HT IG блоков приведены в таблице 11 для CE 1, 2, так как они не изменились существенно при HT.

Таблица 11 IG оконные блоки, после термической закалки (HT) для примеров 1-3 Параметр Пр. 1 Пр. 2 Пр. 3 CE 1 CE 2 T_vis (TY)(пропускание) 11,5% 11,8% 12,0% 17,5% 30,0% a*_T 0,1 0,3 1,0 -1,0 2,0 b*_T -0,2 -0,3 -1,0 6,5 -7,5 R_{G/наруж.}Y (отражение со стороны стекла,%) 5,9% 7,0% 5,0% 11,0% 27,0% L*_G 29,2 31,8 26,7 39,6 59,0 a*_G 2,6 1,2 2,5 -2,0 -10,0 b*_G -7,1 -5,9 -7,0 -6,0 2,0 Отражение со стороны стекла цвет серый серый серый серый зеленый R_GY (при угле 45°) 7,0% 7,9% 6,6% н/д н/д R_{F/внутр.}Y( отраж. со стороны пленки,%) 18,9% 14,5% 19,0% 12,0% 20,0% a*_F -2,1 -2,4 -2,0 6,0 -1,0 b*_F -2,2 1,8 -5,5 10,0 5,0 SF(EN410-673 2011) 0,215 0,211 0,216 0,240 0,350 SHGC (NFRC-2001) 0,251 0,243 0,249 0,276 0,403

[0046] Как видно из таблицы 11 выше, только примеры 1-3 в оконных блоках IG после термической закалки (HT) имели комбинацию (I) требуемой серой поверхности стекла, отражающей видимый цвет, (II), низкого значения (значений) SF/SHGC, и (III) низкой отражательной способности поверхности стекла в видимом свете (R_GY). См. обсуждение выше под таблицами 8 и 10, сравнение примеров 1-3 с CE 1, 2, пункты которого применимы также и здесь.

Пример 4

[0047] Пример 4 был аналогичен примеру 2, в отношении пакета слоев, как показано на фиг. 2. Пример 4 представлял из себя следующее: стекло (5,8 мм прозрачное)/Si₃N_x(13нм)/NbZr(1,8 нм)/Si₃N_x(47,8нм)/NbZr(4,1нм)/Si₃Nx(55,5нм)/NbZr(3,4нм)/Si₃N_x(44,7нм)/ZrO_x(3 нм). Пример 4 имел значения SF и SHGC аналогичные примеру 2, описанному выше, обеспечивая серый цвет отражающей поверхность стекла, и давая следующие оптические характеристики стекла с покрытием (до термической закалки): TY 12,5%; a*_T 1,0; b*_T 1,0; R_G/наружY 7,0%; a*_G -1,8; b*_G -3,0; R_F/внутр 8,0%; a*_F -3,5; и b*_F 4,0. Пример 4 после термической закалки (термообработки) имел следующие оптические характеристики: TY 11,5%; a*_T 1,0; b*_T -1,0; R_G/наружY 6,5%; a*_G -1,3; b*_G -4,5; R_Fвнутр 8,0%; a*_F -3,0 и b*_F 4,0.

[0048] Отмечается выше, что один, два или все из ИК-отражающих слоев 3, 5, 15, могут представлять собой или включать в себя NiCrMo и/или NiCrMoN_x в некоторых примерах способов осуществления настоящего изобретения. В таких способах осуществления настоящего изобретения один, два или все из ИК-отражающих слоев 3, 5, 15 могут, например, быть или включать C22 или его оксид и/или его нитрид. В таблице 12 ниже приведен пример состава сплава C22 на основе NiCrMo.

Таблица 12 Сплав C22 на основе NiCrMo (вес.%). Элемент Предпочтительно Наиболее предпочтительно Пример Ni 40-70% 50-60% 54-58%, (например, 56%) Cr 5-40% 10-30% 20-22,5% Mo 5-30% 10-20% 12,5-14,5% Fe 0-15% 0-10% 1-5% (например, 3%) W 0-15% 0-10% 1-5% (например, 3%) Co 0-15% 0-10% 1-5% (например, 3%) Si 0-2% 0-1% =<0,2% (например, 0,08% Mn 0-3% 0-2% =<1% (например, 0,5%) C 0-1% 0-0,5% =<0,1% (например, 0,01%) V 0-2% 0-1% =<1% (например, 0,35%

[0049] С учетом приведенного выше описания, многие другие функции, модификации и усовершенствования станут очевидными для специалиста в данной области техники. Такие другие признаки, модификации и улучшения, таким образом, считается частью настоящего изобретения, объем которого будет определен следующей формулой изобретения.

Изобретение относится к изделию с серым термообрабатываемым покрытием. Изделие содержит систему слоев в следующей последовательности, начиная от стекла: первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, первый ИК-отражающий слой, содержащий NbZr, второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, второй ИК-отражающий слой, содержащий NbZr, третий диэлектрический слой, содержащей нитрид кремния. Изделие с покрытием имеет серую окраску при отражении со стороны стекла наружу, значение а* при отражении при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от -3,0 до +5,0, значение b* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от -10,0 до +2,0, значение L* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от 2 0 до 42, пропускание видимого света не более 16%. Изделие с покрытием при измерении на одинарном стекле имеет значение солнечного фактора не более 0,33 и значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации не более чем 0,39 и/или имеет значение SF, измеренное на термоизоляционном стеклопакете оконного блока, имеющем две стеклянные подложки, не более 0,23 и значение SHGC не более 0,27. Технический результат – снижение значения солнечного фактора и коэффициента теплопритока от солнечной радиации. 2 н. и 59 з.п. ф-лы, 3 ил., 12 табл.

1. Изделие с покрытием, имеющее серую окраску отражающей поверхности со стороны стекла и включающее в себя систему слоев, нанесенную на стеклянную подложку, при этом система слоев содержит:

первый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния,

первый ИК-отражающий слой, содержащий NbZr, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния,

второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, и первого ИК-отражающего слоя, содержащего NbZr,

второй ИК-отражающий слой, содержащий NbZr, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере второго диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния,

третий диэлектрический слой на стеклянной подложке, содержащей нитрид кремния, поверх по меньшей мере второго ИК-отражающего слоя, содержащего NbZr;

причем изделие с покрытием имеет: серую окраску при отражении со стороны стекла наружу, имеющее значение а* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от -3,0 до +5,0, значение b* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от -10,0 до +2,0, значение L* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от 2 0 до 42, и пропускание видимого света не более 16% и,

изделие с покрытием (I) при измерении на одинарном стекле имеет значение солнечного фактора (SF) не более 0,33 и значение коэффициента теплопритока от солнечной радиации (SHGC) не более чем 0,39, и/или (II) имеет значение SF, измеренное на термоизоляционном стеклопакете (IG) оконного блока, имеющем две стеклянные подложки, не более 0,23 и значение SHGC не более 0,27.

2. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием имеет значение а* сторона стекла/внешняя сторона от -2,0 до +4,0.

3. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием имеет значение b* сторона стекла/внешняя сторона от -9,0 до -1,0.

4. Изделие с покрытием по п. 1, в котором изделие с покрытием имеет значение b* сторона стекла/внешняя сторона от -8,0 до -4,0.

5. Изделие с покрытием по п. 1, в котором второй диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, расположен непосредственно между и контактирует с первым и вторым ИК-отражающими слоями, содержащими NbZr.

6. Изделие с покрытием по п. 1, в котором по меньшей мере один из первого и второго ИК-отражающих слоев, содержащих NbZr, подвергается азотированию.

7. Изделие с покрытием по п. 1, в котором каждый из первого и второго ИК-отражающих слоев, содержащих NbZr, содержат NbZrNx.

8. Изделие с покрытием по п. 1, в котором каждый из первого и второго ИК-отражающих слоев, содержащих NbZr, содержит больше Nb, чем Zr в пересчете на атомный процент.

9. Изделие с покрытием по п. 1, отличающееся тем, что изделие с покрытием подвергают термической обработке, при этом достигается значение ΔЕ* (при отражении со стороны стекла) не более 3,0 после и/или вследствие термической обработки.

10. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием имеет пропускание видимого света от 6-16%.

11. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием имеет пропускание видимого света от 7-14%.

12. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием не имеет металлического ИК-отражающего слоя на основе Ag и/или Au.

13. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием включает в себя IG оконный блок.

14. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием включает в себя монолитный оконный блок.

15. Изделие с покрытием по п. 1, в котором по меньшей мере один из первого и второго ИК-отражающих слоев, по существу, не содержат кислород.

16. Изделие с покрытием по п. 1, в котором покрытие дополнительно содержит защитный слой, содержащий оксид циркония.

17. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием имеет отражение видимого света со стороны стекла не более 20%.

18. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием имеет отражение видимого света со стороны стекла не более 8%.

19. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием имеет значение L* при отражении со стороны стекла от 23-35, более предпочтительно от 25-33.

20. Изделие с покрытием по п. 1, причем изделие с покрытием имеет значение а* при отражении со сторона пленки/внутрь от -4,0 до +4,0.

21. Изделие с покрытием по п. 1, в котором покрытие включает только два ИК-отражающих слоя и, по существу, состоит из первого диэлектрического слоя, выполненного из нитрида кремния, первого ИК-отражающего слоя, содержащего NbZr, второго диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, второго ИК-отражающего слоя, включающего NbZr, а также третьего диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, и, при необходимости, защитного верхнего слоя, содержащего оксид циркония.

22. Изделие с покрытием по п. 1, в котором первый и второй ИК-отражающие слои имеют, по существу, одинаковую толщину, что означает, что они имеют одинаковую толщину плюс/ минус .

23. Изделие с покрытием по п. 1, в котором отношение толщины первого диэлектрического слоя к толщине третьего диэлектрического слоя составляет по меньшей мере 1,5, более предпочтительно по меньшей мере 2,0.

24. Изделие с покрытием по п. 1, в котором отношение толщины второго диэлектрического слоя к толщине третьего диэлектрического слоя 6 составляет по меньшей мере 1,4, более предпочтительно по меньшей мере 1,7.

25. Изделие по п. 1, в котором покрытие дополнительно содержит:

третий ИК-отражающий слой, содержащий NbZr, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере третьего диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, и

четвертый диэлектрический слой, содержащий нитрид кремния, на стеклянной подложке поверх по меньшей мере третьего ИК-отражающего слоя, содержащего NbZr.

26. Изделие с покрытием по п. 1, в котором первый и второй ИК-отражающие слои имеют, по существу, одинаковую толщину, что означает, что они имеют одинаковую толщину плюс/минус .

27. Изделие с покрытием по п. 1, в котором отношение толщины третьего диэлектрического слоя к толщине первого диэлектрического слоя составляет по меньшей мере 2, более предпочтительно по меньшей мере 4.

28. Изделие с покрытием по п. 1, в котором по меньшей мере один из ИК-отражающих слоев, содержащих NbZr, дополнительно содержит кислород.

29. Изделие с покрытием по п. 1, в котором по меньшей мере один из ИК-отражающих слоев, содержащих NbZr, является металлическим.

30. Изделие с покрытием по п. 1, в котором покрытие содержит защитный слой, содержащий оксид циркония, и в котором слой, содержащий оксинитрид кремния, находится под ним и контактирует с защитным слоем, содержащим оксид циркония.

31. Изделие с покрытием по п. 1, в котором покрытие содержит защитный слой, содержащий оксид циркония, и в котором слой, содержащий оксинитрид циркония-кремния, расположен под ним и контактирует с защитным слоем, содержащим оксид циркония.

32. Изделие с покрытием по п. 1, отличающееся тем, что изделие с покрытием (I), при измерении на монолитном стекле имеет значение SF, не превышающее 0,32, и значение SHGC, не превышающее 0,37, и/или (II) термоизоляционный стеклопакет (IG) оконного блока, имеющий две стеклянные подложки, имеет значение SF не более 0,22 и значение SHGC не более 0,25.

33. Изделие с покрытием, имеющее серую окраску при отражении со стороны стекла и включающее систему слоев, нанесенную на стеклянную подложку, при этом система слоев содержит:

первый азотсодержащий диэлектрический слой;

первый инфракрасный ИК-отражающий слой на стеклянной подложке поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя;

второй азотсодержащий диэлектрический слой на стеклянной подложке поверх по меньшей мере первого диэлектрического слоя и первого ИК-отражающего слоя;

второй ИК-отражающий слой на стеклянной подложке поверх по меньшей мере второго диэлектрического слоя;

третий азотсодержащий диэлектрический слой на стеклянной подложке поверх по меньшей мере второго ИК-отражающего слоя;

причем каждый из первого и второго ИК-отражающих слоев содержит одно или более из следующих соединений: NbZr, NbZrN_x, NiCr, NiCrN_x, NiCrMo, NiCrMoN_x, NbCr, NbCrN_x, Nb и NbN_x;

изделие с покрытием имеет серую окраску при отражении со стороны стекла наружу, имеющее значение а* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от -3,0 до +5,0, значение b* при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от -10,0 до +2,0, значение L * при отражении со стороны стекла наружу в диапазоне от 2 0 до 42, и пропускание видимого света не более 16%, и

изделие с покрытием (I) при измерении на монолитном стекле имеет значение SF не более 0,33 и значение SHGC не более чем 0,39, и/или (II) имеет значение SF, измеренное на термоизоляционном стеклопакете (IG) оконного блока, имеющем две стеклянные подложки, не более 0,23 и значение SHGC не более 0,27.

34. Изделие с покрытием по п. 33, в котором каждый из первого, второго и третьего диэлектрических слоев содержит нитрид кремния.

35. Изделие с покрытием по п. 33, в котором ИК-отражающие слои содержат NbZr.

36. Изделие с покрытием по п. 33, в котором ИК-отражающие слои содержат нитрид NbZr.

37. Изделие с покрытием по п. 33, в котором ИК-отражающие слои содержат NiCrMo.

38. Изделие с покрытием по п. 33, в котором ИК-отражающие слои содержат нитрид NiCrMo.

39. Изделие с покрытием по п. 33, в котором содержание металла в одном или нескольких из ИК-отражающих слоев составляет, в % содержания металла, 54-58 вес. % Ni, 20-22,5 вес. % Cr и 12,5-14,5 вес. % Мо.

40. Изделие с покрытием по п. 33, в котором ИК-отражающий слой физически не контактирует с каким-либо другим металлическим или, по существу, металлическим ИК-отражающим или блокирующим слоем.

41. Изделие с покрытием по п. 33, в котором изделие с покрытием имеет значение а* при отражении со стороны стекла наружу от -2,0 до +4,0.

42. Изделие с покрытием по п. 33, в котором изделие с покрытием имеет значение b* при отражении со стороны стекла наружу от -9,0 до -1,0, более предпочтительно от -8,0 до -4,0.

43. Изделие с покрытием по п. 33, в котором второй слой диэлектрика расположен непосредственно между и контактирует с первым и вторым ИК-отражающими слоями.

44. Изделие с покрытием по п. 33, в котором изделие с покрытием подвергнуто тепловой обработке и имеет значение ΔЕ* (при отражении со стороны стекла) не более 3,0 после и/или вследствие термической обработки.

45. Изделие с покрытием по п. 33, причем изделие с покрытием имеет пропускание видимого света от 6-16%, более предпочтительно от 7-14%.

46. Изделие с покрытием по п. 33, отличающееся тем, что изделие с покрытием не имеет металлического ИК-отражающего слоя на основе Ag и/или Au.

47. Изделие с покрытием по п. 33, причем изделие с покрытием включает в себя IG оконный блок или монолитный оконный блок.

48. Изделие с покрытием по п. 33, в котором ИК-отражающий слой, по существу, не содержит кислорода.

49. Изделие с покрытием по п. 33, в котором покрытие дополнительно содержит защитный слой, содержащий оксид циркония.

50. Изделие с покрытием по п. 33, причем изделие с покрытием имеет отражение видимого света со стороны стекла не более 20%, более предпочтительно не более 8%.

51. Изделие с покрытием по п. 33, отличающееся тем, что изделие с покрытием имеет значение отражения L* со стороны стекла от 23-35, более предпочтительно от 25-33.

52. Изделие с покрытием по п. 33, причем изделие с покрытием имеет значение отражения а* при отражении со стороны стекла/внутрь от -4,0 до +4,0.

53. Изделие с покрытием по п. 33, в котором покрытие включает только два ИК-отражающих слоя и, по существу, состоит из первого диэлектрического слоя, выполненного из нитрида кремния, первого ИК-отражающего слоя, содержащего NbZr, второго диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, второго ИК-отражающего слоя, включающего NbZr, а также третьего диэлектрического слоя, содержащего нитрид кремния, и, при необходимости, защитного верхнего слоя, содержащего оксид циркония.

54. Изделие с покрытием по п. 33, в котором первый и второй ИК-отражающие слои имеют, по существу, одинаковую толщину, что означает, что они имеют одинаковую толщину плюс/минус .

55. Изделие с покрытием по п. 33, отличающееся тем, что покрытие имеет один или несколько из следующих признаков: (а) отношение толщины первого диэлектрического слоя к третьему диэлектрическому слою составляет по меньшей мере 1,5, более предпочтительно по меньшей мере 2,0; и/или (b) отношение толщины второго диэлектрического слоя к третьему диэлектрическому слою 6 равно по меньшей мере 1,4, более предпочтительно по меньшей мере 1,7.

56. Изделие с покрытием по п. 33, отличающееся тем, что покрытие дополнительно содержит третий ИК-отражающий слой поверх по меньшей мере второго ИК-отражающего слоя и третьего диэлектрического слоя, а также четвертый диэлектрический слой поверх по меньшей мере третьего ИК-отражающего слоя.

57. Изделие с покрытием по п. 33, в котором первый и второй ИК-отражающие слои имеют, по существу, одинаковую толщину, что означает, что они имеют одинаковую толщину плюс/минус .

58. Изделие с покрытием по п. 33, в котором отношение толщины третьего диэлектрического слоя к первому диэлектрическому слою составляет по меньшей мере 2, более предпочтительно по меньшей мере 4.

59. Изделие с покрытием по п. 33, в котором покрытие содержит защитный слой, содержащий оксид циркония, и в котором слой, содержащий оксинитрид кремния, находится под ним и контактирует с защитным слоем, содержащим оксид циркония.

60. Изделие с покрытием по п. 33, в котором покрытие содержит защитный слой, содержащий оксид циркония, и в котором слой, содержащий оксинитрид циркония кремния, расположен под ним и контактирует с защитным слоем, содержащим оксид циркония.

61. Изделие с покрытием по п. 33, в котором изделие с покрытием (I), при измерении на монолитном стекле имеет значение SF, не превышающее 0,32, и значение SHGC, не превышающее 0,37, и/или (II) термоизоляционный стеклопакет (IG) оконного блока, имеющий две стеклянные подложки, имеет значение SF не более 0,22 и значение SHGC не более 0,25.