Солнцезащитное остекление, обладающее повышенным коэффициентом светопропускания
Формула / Реферат
1. Прозрачный элемент остекления, содержащий по меньшей мере один лист стекла, снабженный пакетом из тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение, обладающий коэффициентом светопропускания не менее 10% и излучательной способностью не более 50%, после термообработки, в том числе сгибания или закалки, отличающийся тем, что упомянутый пакет слоев содержит
функциональный слой ниобия (Nb) толщиной в интервале от примерно 5 до примерно 35 нм;
по меньшей мере один слой материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo, В, Al или сплава, содержащего по меньшей мере один из данных элементов, расположенный над функциональным слоем относительно стеклянной подложки, причем толщина упомянутого слоя составляет примерно от 1 примерно до 5 нм.
2. Прозрачный элемент остекления по п.1, отличающийся тем, что он обладает коэффициентом светопропускания, не меньшим 20%, и излучательной способностью, не большей 50%, после термообработки, в том числе сгибания или закалки, и тем, что упомянутый функциональный слой ниобия (Nb) имеет толщину от примерно 5 до примерно 25 нм.
3. Элемент остекления по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит слой материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo, В, Al, размещенный под функциональным слоем.
4. Элемент остекления по любому из предыдущих пунктов, в котором функциональный слой на основе ниобия (Nb) обладает толщиной от примерно 8 до примерно 20 нм.
5. Элемент остекления по любому из предыдущих пунктов, в котором слой материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo, В, Al, обладает толщиной от примерно 1 до примерно 3 нм.
6. Элемент остекления по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутый материал представляет собой Ti.
7. Элемент остекления по любому из предыдущих пунктов, в котором система, состоящая из функционального слоя и одного или нескольких слоев упомянутого материала, снабжена по меньшей мере одним дополнительным слоем на основе нитрида алюминия, оксинитрида алюминия, нитрида кремния или оксинитрида кремния либо смеси по меньшей мере двух упомянутых веществ, причем толщину упомянутого по меньшей мере одного дополнительного слоя подбирают так, чтобы оптимизировать коэффициент светопропускания стеклопакета.
8. Элемент остекления по п.7, в котором один или несколько упомянутых дополнительных слоев выполнены на основе нитрида кремния и размещены над упомянутой системой и/или под ней соответственно.
9. Элемент остекления по п.8, в котором слой на основе нитрида кремния, размещенный над упомянутой системой, имеет толщину, большую, чем толщина слоя, размещенного под системой, на множитель, равный по меньшей мере 1,2, в частности на множитель, равный по меньшей мере 1,5-1,8.
10. Однослойное остекление, содержащее элемент остекления по любому из пп.1-9, установленный так, что пакет тонких слоев размещен на внутренней стороне однослойного остекления.
11. Однокамерный стеклопакет, содержащий элемент остекления по любому из пп.1-9, который установлен в качестве наружного стекла, а пакет тонких слоев размещен на внутренней стороне наружного стекла либо установлен в качестве внутреннего стекла, а пакет тонких слоев размещен на наружной стороне внутреннего стекла.
12. Однослойное остекление по п.10 или однокамерный стеклопакет по п.11, демонстрирующие значение коэффициента светопропускания TL более 10, более 20 или даже более 30%.
13. Однослойное остекление или однокамерный стеклопакет по п.12, демонстрирующие значение излучательной способности менее 40, менее 30 или даже менее 20%.
14. Декоративная фасадная панель для теплоизоляции и/или защиты от солнца типа подоконной стены, содержащая по меньшей мере один элемент остекления по одному из пп.1-9.
15. Боковое стекло для автомобиля или другого транспортного средства, выполненное из элемента остекления по одному из пп.1-9 или содержащее его.
16. Заднее стекло для автомобиля или другого транспортного средства, выполненное из элемента остекления по одному из пп.1-9 или содержащее его.
17. Крыша для автомобиля или другого транспортного средства, выполненная из элемента остекления подложки по одному из пп.1-9 или содержащая его.
Текст
СОЛНЦЕЗАЩИТНОЕ ОСТЕКЛЕНИЕ, ОБЛАДАЮЩЕЕ ПОВЫШЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ СВЕТОПРОПУСКАНИЯ Объектом настоящего изобретения является прозрачная стеклянная подложка, содержащая по меньшей мере один лист стекла, снабженный пакетом из тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение, обладающая коэффициентом светопропускания, не меньшим 10%, и излучательной способностью, не большей 50%, после термообработки, в том числе сгибания или закалки, отличающаяся тем, что упомянутый пакет слоев содержит функциональный слой ниобия(Nb) толщиной, лежащей в интервале примерно от 5 примерно до 35 нм; по меньшей мере один слой другого материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo, B, Al или сплава, содержащего по меньшей мере один из данных элементов, расположенный над функциональным слоем относительно стеклянной подложки, причем толщина упомянутого слоя составляет примерно от 1 примерно до 5 нм. Изобретение также относится к однослойному остеклению или однокамерному стеклопакету, содержащим подобную подложку. Настоящее изобретение относится к остеклению, содержащему пакеты из тонких слоев, по меньшей мере один из которых является функциональным, т.е. воздействующим на солнечное излучение. Настоящее изобретение, в особенности, относится к слоистому остеклению, в частности к остеклению,предназначенному для теплоизоляции и/или для защиты от солнца. Под "функциональным" слоем в значении, используемом в настоящей заявке, следует понимать один или несколько слоев пакета, сообщающих пакету его основные термические свойства, в противоположность другим слоям, которые обычно состоят из диэлектрического материала и которые выполняют функцию химической или механической защиты упомянутых функциональных слоев, либо какую-либо другую функцию, например оптическую, адгезионную и т.д. Солнцезащитное остекление по изобретению особенно пригодно для оснащения им зданий, поскольку путем ограничения количества энергии, передаваемой солнечным излучением, под действием тонких слоев оно позволяет избежать перегрева внутри помещений в летний период и тем самым способствует ограничению потребления энергии, необходимой для их кондиционирования. Настоящее изобретение также относится к данному типу остекления, покрытому упомянутыми тонкими слоями, применяемому для получения декоративных фасадных панелей, которые принято называть подоконными стенами и которые в сочетании с обзорными стеклами обеспечивают возможность создания внешних поверхностей зданий, полностью состоящих из стекла. К остеклению, снабженному солнцезащитными функциональными слоями, предъявляется определенное количество требований: в первую очередь, применяемые слои должны обладать достаточной фильтрующей способностью по отношению к солнечному излучению, в частности по отношению к невидимой части солнечного излучения, расположенной примерно от 780 до 2500 нм и обычно называемой солнечным инфракрасным излучением (солнечным ИК-излучением). Кроме того, подобные термические характеристики не должны отрицательно влиять на оптические и эстетические свойства остекления; в частности, желательным является наличие возможности изменения значения коэффициента светопропускания (TL) подложки. В соответствии с другим важным требованием функциональные слои также должны быть достаточно прочными, в частности стойкими к физическим нагрузкам, в том числе к растрескиванию, и к химическим нагрузкам; в частности, слои должны обладать влагостойкостью. Это является еще более важным, если в остеклении после монтажа они оказываются на одной из его внешних поверхностей (в противоположность "внутренним" поверхностям, обращенным, например, к промежуточной газовой прослойке однокамерного стеклопакета), или в случае, когда остекление представляет собой простое остекление, т.е. включает в себя только один лист стекла. В ходе изготовления остекления также возникает другое требование: если остекление, по меньшей мере, частично состоит из стеклянных подложек, они чаще всего должны подвергаться одной или нескольким процедурам термообработки, которая может представлять собой сгибание, если требуется сообщить остеклению профиль (в случае витрин), однако чаще всего представляет собой закалку или отжиг, что, в частности, применяется в строительной отрасли, где требуется большая прочность остекления и его меньшая опасность в случае ударов. Тот факт, что слои наносят на стекло до их термообработки,часто влечет за собой повреждение остекления и существенное изменение его свойств, в частности оптических. Напротив, нанесение слоев после термообработки стекла оказывается сложным и дорогостоящим. Пример солнцезащитного остекления, предназначенного для установки в зданиях, приведен в патентах EP 0511901 и EP 0678483; в них описаны функциональные слои, предназначенные для фильтрации солнечного излучения, выполненные из сплава никель-хром, возможно, нитрированного, нержавеющей стали или тантала и размещенные между двумя слоями диэлектрика, представляющего собой оксид металла, в том числе SnO2, TiO2 или Ta2O5. Подобное остекление обладает хорошими солнцезащитными свойствами и удовлетворительной механической и химической прочностью, но не имеет настоящей "способности к сгибанию" или "способности к закалке" в вышеописанном смысле, поскольку слои оксидов, окружающие функциональный слой, не могут помешать его окислению в ходе сгибания или закалки, причем упомянутое окисление сопровождается существенным изменением коэффициента светопропускания и внешнего вида всего остекления. Несколько позже в заявке на патент EP 1218307 был предложен солнцезащитный пакет слоев,функциональный слой которого содержит металл, выбранный среди Nb, Та, Zr, возможно, нитрированных, причем над функциональным слоем нанесены защитные слои на основе нитрида или оксинитрида алюминия или кремния. Пакет слоев по данной заявке придает остеклению солнцезащитную функцию,что позволяет блокировать солнечное ИК-излучение, являющееся частью падающего солнечного излучения. Кроме того, подобный пакет слоев оказался стойким к закалке и обладал механической и химической прочностью, достаточной для его применения в качестве стороны 2 простого остекления. В то же время, основной недостаток пакета слоев, описанного в EP 1218307, состоит в том, что с целью достижения искомого солнцезащитного эффекта функциональный слой выполнен довольно толстым, вследствие чего пакет слоев обладает очень низким значением TL, составляющим порядка 10% и даже менее. Таким образом, целью настоящего изобретения является существенное повышение коэффициента светопропускания TL подобного солнцезащитного остекления при отсутствии существенного снижения теплоизоляционных свойств остекления, способного привести к чрезмерному теплообмену между пространствами вне и внутри здания или жилища, защищаемого упомянутым остеклением, в результате упомянутого повышения. В уровне техники известно остекление, способное отвечать подобным требованиям. Подобное остекление состоит из одного или нескольких тонких функциональных слоев металлического серебра (Ag). Подобное остекление описано, например, в заявке на патент EP 718250. Введение в состав остекления одного или нескольких слоев серебра, что хорошо известно, обеспечивает возможность очень сильного снижения теплообмена через остекление вследствие плохих излучательных свойств слоев Ag, т.е. вследствие их способности к отражению преобладающей части теплового ИК-излучения, длина волны которого лежит в интервале от 3 до 50 мкм. В этом случае с применением хорошо известных технологий, в частности путем дополнительного нанесения интерференционных слоев из диэлектрических материалов,обладающих необходимыми значениями показателя преломления и толщины, становится возможным получение остекления с высоким коэффициентом светопропускания и при этом с очень низким коэффициентом теплопередачи. Солнцезащитные слои на основе тонких слоев серебра, таким образом, оказываются очень эффективными для теплоизоляции, однако их химическая и механическая прочность, в частности в контакте с влажной атмосферой, является сильно ограниченной и, в частности, не позволяет использовать их в простом остеклении. Кроме того, применение подобного решения в однокамерных стеклопакетах является относительно дорогим. Таким образом, настоящее изобретение состоит в разработке новых пакетов тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение, с целью изготовления остекления с улучшенными солнцезащитными свойствами. Искомое улучшение состоит, в частности, в нахождении наилучшего компромисса между прочностью, термическими свойствами, оптическими свойствами и солнцезащитной функцией, в частности коэффициентом светопропускания, и в придании стойкости к термообработке при отсутствии повреждений в случае, если подложка, несущая на себе пакет слоев, является стеклянной. Цель настоящего изобретения, в частности, состоит в разработке остекления, снабженного тонкими слоями, сообщающими ему хорошие солнцезащитные свойства, коэффициент светопропускания, не меньший 10% или даже 20%, и при этом способного к сохранению приемлемого значения коэффициента теплопроводности, в частности, вследствие достаточно низкого значения излучательной способности ,определенного согласно европейскому стандарту prEN410, причем упомянутое остекление, снабженное упомянутым слоем, также является пригодным для термообработки в определенном выше смысле. Согласно настоящему изобретению удалось изготовить простое остекление или стеклопакет, обладающий, в частности коэффициентом светопропускания, не меньшим 10%, не меньшим 20%, не меньшим 30% или даже не меньшим 40%; излучательной способностью, не большей 50%, предпочтительно меньшей 40, 30 или даже 20%; стойкостью к термообработке, в том числе к сгибанию или закалке, при сохранении, в частности,только что упомянутых свойств, а также химической стойкостью в определенном выше смысле; хорошей химической и механической прочностью. Таким образом, первым объектом настоящего изобретения является прозрачная стеклянная подложка, содержащая по меньшей мере один лист стекла, снабженный пакетом из тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение, обладающая коэффициентом светопропускания, не меньшим 10% и даже не меньшим 20%, и излучательной способностью, не большей 50%, даже меньшей 40, 30 или даже 20%, после термообработки, в том числе сгибания или закалки,причем упомянутый пакет слоев содержит функциональный слой на основе ниобия (Nb) толщиной, лежащей в интервале примерно от 5 примерно до 35 нм; по меньшей мере один слой другого материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo, В, Al или сплава, содержащего по меньшей мере один из данных элементов, расположенный над функциональным слоем относительно стеклянной подложки, причем толщина упомянутого слоя составляет примерно от 1 примерно до 5 нм. Согласно возможному варианту осуществления прозрачная стеклянная подложка содержит по меньшей мере один лист стекла, снабженный пакетом тонких слоев, действующих на солнечное излучение, обладающий коэффициентом светопропускания, не меньшим 20%, и излучательной способностью,не большей 50%, после термообработки, в том числе сгибания или закалки,причем упомянутый пакет слоев содержит функциональный слой ниобия (Nb) толщиной, лежащей в интервале примерно от 5 примерно до 25 нм; по меньшей мере один слой другого материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo, В, Al или сплава, содержащего по меньшей мере один из данных элементов, расположенный над функциональным слоем относительно стеклянной подложки, причем толщина упомянутого слоя составляет примерно от 1 примерно до 5 нм. Предпочтительно один слой упомянутого материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo,B, Al, размещают над функциональным слоем, а второй слой упомянутого материала - под функциональным слоем. Функциональный слой на основе ниобия (Nb) в типичном случае обладает толщиной, лежащей в интервале примерно от 8 примерно до 20 нм, например от 8 до 15 нм. Слой материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo, B, Al, в типичном случае обладает толщиной, лежащей в интервале примерно от 1 примерно до 3 нм. Упомянутый материал предпочтительно представляет собой титан. Согласно настоящему изобретению система, состоящая из функционального слоя и одного или нескольких слоев упомянутого материала, окружена по меньшей мере одним дополнительным слоем на основе нитрида алюминия, оксинитрида алюминия, нитрида кремния или оксинитрида кремния либо смеси по меньшей мере двух упомянутых соединений, причем толщину упомянутого по меньшей мере одного дополнительного слоя подбирают так, чтобы оптимизировать коэффициент светопропускания остекления. Например, один или несколько упомянутых дополнительных слоев выполнены на основе нитрида кремния и размещены над упомянутой системой и под ней соответственно. Согласно возможному варианту осуществления слой на основе нитрида кремния, размещенный над упомянутой системой, имеет толщину, большую, чем толщина слоя, размещенного под системой, на множитель, равный по меньшей мере 1,2, в частности на множитель, равный по меньшей мере 1,5-1,8. Подразумевается, что в рамках настоящего изобретения для большей ясности рассматриваются все конкретные сочетания двух или более упомянутых выше значений и/или интервалов, даже если они специально не описаны. Настоящее изобретение также относится к однослойному остеклению или к однокамерному стеклопакету, содержащим подложку, подобную описанной выше, причем пакет тонких слоев размещают на стороне 2 однослойного остекления или однокамерного стеклопакета либо на стороне 3 однокамерного стеклопакета, при этом стороны подложки или подложек нумеруют от внешней стороны оснащенного ими здания или жилища к внутренней. Согласно одному из вариантов осуществления однослойное остекление или однокамерный стеклопакет выполняют так, чтобы они обладали коэффициентом светопропускания TL более 10%, либо более 20%, либо даже более 30 или более 40%. Однослойное остекление или однокамерный стеклопакет также могут быть выполнены так, чтобы они обладали излучательной способностью менее 40%, либо менее 30%, либо даже менее 20%. Наконец, настоящее изобретение относится к декоративной фасадной панели типа подоконной стены, содержащей по меньшей мере одну подложку, подобную описанной выше, или к боковому стеклу,заднему стеклу или крыше автомобиля или другого транспортного средства, состоящим из упомянутой подложки или содержащим ее. Согласно настоящему изобретению функциональные слои по изобретению обеспечивают возможность достижения относительно высокого значения коэффициента светопропускания подложки при сохранении значительного солнцезащитного эффекта, несмотря на относительно небольшую толщину функционального слоя; в самом деле, выполненные измерения демонстрируют достижение хорошего компромисса между значением коэффициента светопропускания TL и коэффициентом теплопроводностиU слоистой подложки, измеряемым по его излучательной способности . В настоящем описании излучательная способностьпредставляет собой стандартную излучательную способность, в том числе определенную согласно стандарту prEN410. Применение очень тонкого слоя металла из группы Ti, Mo, B, Al, в особенности Ti, согласно настоящему изобретению обеспечивает гарантию способности пакета слоев к закалке без сопутствующего ухудшения их функциональных свойств. В частности, изменение оптических свойств, в том числе коэффициента светопропускания, вызванное термообработкой наподобие закалки, является слабым. Сходным образом по причине влияния упомянутого дополнительного тонкого слоя металла излучательная способность функционального слоя остается слабой. Согласно возможному варианту осуществления настоящего изобретения тонкий слой металла из группы Ti, Mo, B, Al наносят хотя бы над функциональным слоем из Nb. Упомянутый слой предпочтительно наносят над слоем Nb и под ним. Выражения "над" и "под" в настоящей заявке означают соответствующее положение упомянутых слоев относительно стеклянной подложки, поддерживающей пакет упомянутых слоев. Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения предпочтительным также является нанесение надслоя на основе нитрида кремния или алюминия (сокращенно Si3N4 и AlN), либо оксинитрида кремния или алюминия (сокращенно SiON и AlON, причем соответствующее количественное содержание Si, О и N не оговаривается). Регулирование толщины подобных слоев осуществляют так,чтобы достичь значения антиотражательного эффекта, обеспечивающего возможность послойной оптимизации коэффициента светопропускания остекления. В меньшей степени подобные слои также могут играть роль защитных слоев по отношению к функциональным слоям по изобретению. Согласно на-3 018538 стоящему изобретению также является возможным допирование подобных слоев элементами наподобиеZr, В и др. с целью изменения цветового оттенка света, пропущенного и/или отраженного остеклением,согласно технологиям, хорошо известным в уровне техники, что не выходит за рамки настоящего изобретения. Пакет слоев по изобретению между подложкой и функциональным слоем предпочтительно содержит по меньшей мере один подслой из прозрачного диэлектрического материала, в частности выбранного, как и в случае надслоя, из нитрида или оксинитрида кремния, и/или нитрида или оксинитрида алюминия, а также оксида кремния SiO2. Наличие подслоя, в частности, обеспечивает возможность более гибкого изменения внешнего вида, придаваемого несущей подложке пакетом слоев. Кроме того, в случае термообработки подслой может действовать в качестве дополнительного барьера, в частности, по отношению к кислороду и щелочным металлам, содержащимся в стеклянной подложке и способным к миграции под действием тепла и разрушительному воздействию на пакет слоев. Особенно предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения может состоять, например, в одновременном применении надслоя и подслоя на основе нитрида кремния. Толщина надслоя предпочтительно лежит в интервале от 5 до 70, в частности от 40 до 60 нм. Толщина возможного подслоя предпочтительно лежит в интервале от 5 до 120 нм. В случае применения единственного подслоя типа Si3N4 толщина лежит в интервале, например, от 30 до 50 нм. Подслой и/или надслой на практике могут являться частью совокупности слоев из диэлектрических материалов. Таким образом, один из них может быть соединен с другими слоями, обладающими иными значениями коэффициента преломления. Так, между подложкой и функциональным слоем (или над функциональным слоем) пакет слоев может содержать сочетание трех слоев соответственно с высоким,низким и высоким коэффициентом преломления, причем слой с "высоким" (по меньшей мере 1,8-2) коэффициентом преломления или один из данных слоев может представлять собой подслой по изобретению типа Si3N4 или AlN, а слой с "низким" коэффициентом преломления (например, менее 1,7) может состоять из оксида кремния SiO2. Особенно предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой простое остекление или стеклопакет, содержащие подложку, на которую нанесен пакет слоев, в состав которого входит функциональный слой на основе ниобия (Nb), с обеих сторон окруженный слоем Ti,причем совокупность слоев Ti/Nb/Ti, в свою очередь, окружена надслоем на основе нитрида кремния и подслоем, также выполненным на основе нитрида кремния. Объектом настоящего изобретения также являются как простое или "однослойное", т.е. состоящее из единственной подложки остекление, так и изоляционные стеклопакеты наподобие однокамерных стеклопакетов. Вне зависимости от того, идет ли речь об однослойном остеклении или однокамерных стеклопакетах, пакеты слоев предпочтительно размещают на стороне 2 (обычно стороны листов стекла/подложек остекления нумеруют от внешней стороны оснащенного им жилища/помещения к внутренней) и создают эффект защиты от солнечного излучения. Пакеты слоев также могут быть нанесены на стороны 3 однокамерных стеклопакетов, что не выходит за рамки настоящего изобретения. Объектом настоящего изобретения также является слоистая подложка, по меньшей мере, частично сделанная непрозрачной путем нанесения покрытия наподобие лака или эмали с целью изготовления подоконных стен, в которой покрытие, сообщающее непрозрачность, находится в непосредственном контакте с пакетом слоев. Таким образом, пакет слоев для обзорного остекления и для подоконных стен может быть совершенно одинаковым. Хотя областью применения, на которую в особенности рассчитано настоящее изобретение, является остекление зданий, понятно, что возможно принятие к рассмотрению других областей применения, в частности в стеклах транспортных средств (кроме ветровых стекол, для которых требуется очень высокое значение коэффициента светопропускания), например в боковых стеклах, крышах автомобилей, задних стеклах. Настоящее изобретение и его преимущества описываются далее более детально при помощи приведенных ниже примеров по изобретению и сравнительных примеров, не являющихся ограничительными. Во всех примерах и в описании значения толщины являются геометрическими. Все подложки были выполнены из прозрачного стекла толщиной 6 мм типа Planilux, коммерчески доступного от компании Saint-Gobain Vitrage. Все слои наносили известным способом катодного напыления с применением магнитного поля(магнетронного напыления). Слои металла (Nb, Ti) наносили с применением мишеней из металла в инертной атмосфере (100% Ar), слои нитрида кремния Si3N4 - с применением соответствующих мишеней из кремния (допированного 8 мас.% алюминия) в реакционноспособной атмосфере (40% Ar и 60% N2). Таким образом, слои Si3N4 содержали небольшое количество алюминия. Пример 1 (согласно EP 1218307). В данном примере охарактеризованы функциональный слой из Nb и подслой и надслой из Si3N4,расположенные в следующей последовательности: стекло/Si3N4 (10 нм)/Nb (35 нм)/Si3N4 (30 нм). После нанесения слоев подложку подвергали термообработке в следующей последовательности: нагрев при 620C в течение 10 мин; закалка. Пример 2 (сравнительный). В данном примере применяли тот же функциональный слой и те же остальные слои, что и в примере 1, которые наносили на ту же подложку, однако значения толщин подслоя и надслоя из Si3N4 были изменены: стекло/Si3N4 (40 нм)/Nb (10 нм)/Si3N4 (60 нм). Затем подложку с нанесенным пакетом слоев подвергали такой же процедуре термообработки, что и в примере 1. Пример 3 (по изобретению). В данном примере использовали ту же последовательность слоев, что и в примере 2, нанесенную на ту же подложку, однако при этом над функциональным слоем наносили очень тонкий слой металлического титана. Таким образом, пакет слоев представлял собой следующую последовательность слоев: стекло/Si3N4 (40 нм)/Nb (10 нм)/Ti (примерно 1 нм)/Si3N4 (60 нм). Затем подложку с нанесенным пакетом слоев подвергали такой же процедуре термообработки, что и в примерах 1 или 2. Пример 4 (сравнительный). В данном примере использовали ту же последовательность слоев, что и в примере 2, нанесенную на ту же подложку, однако при этом очень тонкий слой металлического титана наносили под функциональным слоем. Таким образом, пакет слоев представлял собой следующую последовательность слоев: стекло/Si3N4 (40 нм)/Ti (примерно 1 нм)/Nb (10 нм)/Si3N4 (60 нм). Затем подложку с нанесенным пакетом слоев подвергали такой же процедуре термообработки, что и в примерах 1 или 2. Пример 5 (по изобретению). В данном примере использовали ту же последовательность слоев, что и в примере 2, нанесенную на ту же подложку, однако при этом очень тонкий слой металлического титана наносили над функциональным слоем и под ним. Таким образом, пакет слоев представлял собой следующую последовательность слоев: стекло/Si3N4 (40 нм)/Ti (примерно 1 нм)/Nb (10 нм)/Ti (примерно 1 нм)/Si3N4 (60 нм). Затем подложку с нанесенным пакетом слоев подвергали такой же процедуре термообработки, что и в примерах 1 или 2. Пример 5 В (по изобретению). В данном примере использовали ту же последовательность слоев, что и в примере 5, нанесенную на ту же подложку. Таким образом, пакет слоев представлял собой следующую последовательность слоев: стекло/Si3N4 (40 нм)/Ti (примерно 1 нм)/Nb (19 нм)/Ti (примерно 1 нм) /Si3N4 (50 нм). Затем подложку с нанесенным пакетом слоев подвергали такой же процедуре термообработки, что и в примерах 1 или 2. Пример 6 (сравнительный). В данном примере использовали ту же последовательность слоев, что и в примере 2, нанесенную на ту же подложку, однако при этом над функциональным слоем и под ним наносили очень тонкий слойNiCr. Таким образом, пакет слоев представлял собой следующую последовательность слоев: стекло/Si3N4 (40 нм)/NiCr (примерно 1 нм)/Nb (10 нм)/NiCr (примерно 1 нм)/Si3N4 (60 нм). Затем подложку с нанесенным пакетом слоев подвергали такой же процедуре термообработки, что и в примерах 1 или 2. В приведенной ниже таблице для приведенных выше примеров 1-6 объединены измеренные значения оптического пропускания TL (коэффициента светопропускания в % с применением осветителя D65) и значения излучательной способности , рассчитанные согласно стандартам prEN410 и NFEN 673. Данные приведены дважды, до и после термообработки. В таблице также приведены значения относительного процентного повышенияизлучательной способностипосле закалки. Данные, приведенные в таблице, показывают, что примеры 3, 5 и 5b по изобретению обеспечивают возможность достижения гораздо более высоких значений коэффициента светопропускания по сравнению с солнцезащитным остеклением, известным в уровне техники, при сохранении приемлемых энергетических характеристик после термообработки и закалки. Сравнение значений излучательной способности, полученных после закалки в примере 4, со значениями, полученными в примерах 3, 5 и 5b, показывает, что при нанесении слоя металлического Ti, по меньшей мере, над функциональным слоем из Nb достигается наилучший компромисс. Результаты, полученные для примера 2, не соответствующего настоящему изобретению (в пакете слоев отсутствовал слой металлического титана), после закалки, являются гораздо худшими: в смысле настоящего изобретения подобные пакеты слоев определенно не являются способными к сгибанию/закалке. Термообработка слишком сильно ухудшает теплоизоляционные свойства: так, значения излучательной способности подобного остекления оказываются слишком высокими. Результаты, полученные в примере 6, в котором металлический слой, нанесенный на функциональный слой, состоит изNiCr, являются сходными с результатами, полученными в примере 2, т.е. в отсутствие слоя. Пример 7 (по изобретению). В данном примере из подложки согласно примеру 5 (после закалки) изготовили стеклопакет. Стеклопакет собирали в соответствии с классической технологией в соответствии с конфигурацией 6/12/6 прозначный (100% воздух), т.е. таким образом, что он состоял из двух листов прозрачного стекла толщиной 6 мм, разделенных воздушной прослойкой толщиной в 12 мм. Пакет слоев размещали на стороне 2 однокамерного стеклопакета. Однокамерный стеклопакет обладал коэффициентом светопропускания, равным 36%, и относительно низким значением излучательной способности, равным примерно 37%, что обеспечивало возможность отражения большей части теплового ИК-излучения. Энергоизоляционные характеристики также оказались весьма удовлетворительными: измеренное значение коэффициента теплопроводности U составило 2,30 Втм-2K-1. Для сравнения следует упомянуть значение коэффициента U для обычного однокамерного стеклопакета в отсутствие слоев, равное 2,90 Втм-2K-1. Также для сравнения следует упомянуть известное в уровне техники прозрачное остекление с низкой излучательной способностью, включающее в себя в качестве функционального слоя слой серебра, с трудом поддающийся закалке, и обладающее значением данного коэффициента порядка 1,8 Втм-2K-1, однако являющееся очень прочным как в плане химической, так и механической стойкости. Пример 8 (по изобретению). Целью данного примера было изготовление стеклопакета из подложки, слои пакета слоев в которой обладали значениями толщины, подобранными так, чтобы сделать энергетические характеристики стеклопакета максимальными. Таким образом, пакет слоев содержал такую последовательность слоев: стекло/Si3N4 (40 нм)/Ti (примерно 1 нм)/Nb (20 нм) /Ti (примерно 1 нм) /Si3N4 (54 нм). Подложку, покрытую пакетом слоев, затем подвергали термообработке, аналогичной описанной выше. Затем из данной подложки изготовили стеклопакет. Подобно примеру 7 стеклопакет собирали в соответствии с конфигурацией 6/12/6 прозначный (100% воздух). Пакет слоев размещали на стороне 2 однокамерного стеклопакета. Однокамерный стеклопакет обладал коэффициентом светопропускания, равным примерно 20%, что меньше, чем в примере 5, однако значение излучательной способности было гораздо более низким и составило примерно 18%, что обеспечивало возможность сильного отражения теплового излучения и существенного улучшения энергоизоляционных характеристик, причем измеренное значение коэффициента теплопроводности U было равно 1,98 Втм-2K-1. В качестве вывода следует сказать, что солнцезащитное остекление по изобретению является очень полезным для оснащения зданий, что не исключает таких областей применения, как боковые стекла, задние стекла и крыши автомобилей и любых транспортных средств, которые могут также обладать покрытиями из эмалей. При помощи пакета слоев, подобранного, в частности, по искомым значениям TL и теплоизоляционным свойствам, таким образом, оказывается возможным изготовление солнцезащитного остекления, обеспечивающего улучшенный обзор, способного к сгибанию/закалке/отжигу и обладающего очень хорошей механической и химической прочностью. Также возможно изготовление подоконных стен со слоями покрытия из эмали, что не выходит за рамки настоящего изобретения; это предпочтительно по сравнению с лакированием и является очень привлекательным для применения в промышленности, поскольку эмалирование проводят во время процесса закалки, тогда как лакирование требует дополнительной производственной стадии. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Прозрачный элемент остекления, содержащий по меньшей мере один лист стекла, снабженный пакетом из тонких слоев, воздействующих на солнечное излучение, обладающий коэффициентом светопропускания не менее 10% и излучательной способностью не более 50%, после термообработки, в том числе сгибания или закалки, отличающийся тем, что упомянутый пакет слоев содержит функциональный слой ниобия (Nb) толщиной в интервале от примерно 5 до примерно 35 нм; по меньшей мере один слой материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo, В, Al или сплава, содержащего по меньшей мере один из данных элементов, расположенный над функциональным слоем относительно стеклянной подложки, причем толщина упомянутого слоя составляет примерно от 1 примерно до 5 нм. 2. Прозрачный элемент остекления по п.1, отличающийся тем, что он обладает коэффициентом светопропускания, не меньшим 20%, и излучательной способностью, не большей 50%, после термообработки, в том числе сгибания или закалки, и тем, что упомянутый функциональный слой ниобия (Nb) имеет толщину от примерно 5 до примерно 25 нм. 3. Элемент остекления по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит слой материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo, В, Al, размещенный под функциональным слоем. 4. Элемент остекления по любому из предыдущих пунктов, в котором функциональный слой на основе ниобия (Nb) обладает толщиной от примерно 8 до примерно 20 нм. 5. Элемент остекления по любому из предыдущих пунктов, в котором слой материала, выбранного из группы, состоящей из Ti, Mo, В, Al, обладает толщиной от примерно 1 до примерно 3 нм. 6. Элемент остекления по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутый материал представляет собой Ti. 7. Элемент остекления по любому из предыдущих пунктов, в котором система, состоящая из функционального слоя и одного или нескольких слоев упомянутого материала, снабжена по меньшей мере одним дополнительным слоем на основе нитрида алюминия, оксинитрида алюминия, нитрида кремния или оксинитрида кремния либо смеси по меньшей мере двух упомянутых веществ, причем толщину упомянутого по меньшей мере одного дополнительного слоя подбирают так, чтобы оптимизировать коэффициент светопропускания стеклопакета. 8. Элемент остекления по п.7, в котором один или несколько упомянутых дополнительных слоев выполнены на основе нитрида кремния и размещены над упомянутой системой и/или под ней соответственно. 9. Элемент остекления по п.8, в котором слой на основе нитрида кремния, размещенный над упомянутой системой, имеет толщину, большую, чем толщина слоя, размещенного под системой, на множитель, равный по меньшей мере 1,2, в частности на множитель, равный по меньшей мере 1,5-1,8. 10. Однослойное остекление, содержащее элемент остекления по любому из пп.1-9, установленный так, что пакет тонких слоев размещен на внутренней стороне однослойного остекления. 11. Однокамерный стеклопакет, содержащий элемент остекления по любому из пп.1-9, который установлен в качестве наружного стекла, а пакет тонких слоев размещен на внутренней стороне наружного стекла либо установлен в качестве внутреннего стекла, а пакет тонких слоев размещен на наружной сто-7 018538 роне внутреннего стекла. 12. Однослойное остекление по п.10 или однокамерный стеклопакет по п.11, демонстрирующие значение коэффициента светопропускания TL более 10, более 20 или даже более 30%. 13. Однослойное остекление или однокамерный стеклопакет по п.12, демонстрирующие значение излучательной способности менее 40, менее 30 или даже менее 20%. 14. Декоративная фасадная панель для теплоизоляции и/или защиты от солнца типа подоконной стены, содержащая по меньшей мере один элемент остекления по одному из пп.1-9. 15. Боковое стекло для автомобиля или другого транспортного средства, выполненное из элемента остекления по одному из пп.1-9 или содержащее его. 16. Заднее стекло для автомобиля или другого транспортного средства, выполненное из элемента остекления по одному из пп.1-9 или содержащее его. 17. Крыша для автомобиля или другого транспортного средства, выполненная из элемента остекления подложки по одному из пп.1-9 или содержащая его.
МПК / Метки
МПК: C03C 17/36, C03C 17/40
Метки: солнцезащитное, обладающее, коэффициентом, светопропускания, повышенным, остекление
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-18538-solncezashhitnoe-osteklenie-obladayushhee-povyshennym-koefficientom-svetopropuskaniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Солнцезащитное остекление, обладающее повышенным коэффициентом светопропускания</a>
Предыдущий патент: Замещенные спироциклические производные пиперидина как лиганды гистамин-3 (h3) рецептора
Следующий патент: Фениламино-изоникотинамидные соединения
Случайный патент: Lna-антагонисты андрогенного рецептора