专利名称：在玻璃基材上沉积氧化铁涂层的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于生产涂覆的玻璃制品、特别是涂覆的建筑玻璃的连续化学蒸气沉积(CVD)方法以及如此生产的涂覆制品。特别地，本发明涉及用于生产用氧化铁(FexOy)层涂覆的玻璃制品的改进的方法，以及借此形成的涂覆的玻璃制品。
背景技术：
用于生产涂覆的玻璃制品的已知方法可以产生具有变化的性能的涂覆玻璃制品。可通过选择涂层控制的一种性能是涂覆制品的表观颜色。一种从审美角度令人喜欢的玻璃制品的颜色，特别是对于用作建筑玻璃的玻璃，是具有金黄色外观的玻璃。因此，本发明的目的是提供具有从审美角度令人喜欢的金黄色外观的涂覆玻璃制品。
发明内容
定义了一种在玻璃制品上产生氧化铁涂层的方法。所述制品优选被用作建筑玻璃窗。所述方法包括提供具有表面的加热的玻璃基材，在所述表面上沉积所述涂层。二茂铁和氧化剂被导向和沿着要被涂覆的表面，并且二茂铁和氧化剂在玻璃基材的表面上或附近反应形成氧化铁涂层。
优选实施方案的详细说明按照本发明，提供了在基材上、特别是玻璃基材上沉积氧化铁层的方法。本文定义的氧化铁层是主要地包含氧化铁的涂层，其中铁通常以变化的化合价存在，并且可以包括痕量污染物，例如碳。特别地，本发明涉及从二茂铁和氧化剂的混合物通过大气压化学蒸气沉积来沉积氧化铁层。优选，将惰性载气与二茂铁和氧化剂结合。此外，在本发明范围内，还可以与其他前体联合地使用溶剂。用于本发明中的优选的氧化剂是元素氧气体。
已经发现，结合本发明方法，使用二茂铁能够沉积氧化铁层，其中沉积的铁的化合价可以得到有效控制。产品层的化合价的控制对于层的性能而言是重要的，所述性能包括但不限于层的颜色。此外，按照本发明使用二茂铁导致提高的沉积速率，允许沉积较厚的氧化铁涂层，此外能够控制得到的涂覆玻璃制品的性能。
氧化铁涂层可以单独使用或者与施加到基材的附加涂层结合使用。优选，本发明可以与附加层结合使用，以生产用于建筑玻璃窗应用的日照控制、低发射率产品，其具有从审美角度而言令人喜欢的金黄色颜色。最优选，沉积的氧化铁层主要是Fe2O3形式。
本发明的方法优选在在线的、浮法玻璃生产工艺中进行，该生产工艺在本领域中是众所周知的。这类方法的实例可见于美国专利5,798,142，其在此全文引入作为参考。
在本发明优选的实施方案中，提供了加热的玻璃基材，该基材具有在其上要被沉积所述涂层的表面。二茂铁、氧化剂和优选地惰性载气被导向和沿着所述要被涂覆的表面。所述混合物在玻璃基材的表面上或附近反应，形成氧化铁涂层。随后，涂覆的玻璃基材被冷却到环境温度。优选地，惰性载气是氦气或者氮气或者其混合物。氧气是用于本发明中的优选的氧化剂，但是，并且在本发明范围内，可以使用其他的氧化剂。通常，按照本发明，可以获得≥大约200埃/秒的增长(沉积)速率。
用于本发明中的前体混合物可以优选地包含气相浓度在大约0.1到大约5.0％范围内的二茂铁。优选地，二茂铁浓度在大约0.3到大约3.0％范围之内，并且最优选大约0.6到大约2.5％。
氧优选以气相浓度为大约1到大约50％的量存在。优选，氧气以大约3到大约40％并且最优选大约5到大约35％的范围存在。
正如前面描述的，可以使用任选的溶剂来溶解二茂铁，这取决于精确的沉积方法。如果使用溶剂，溶剂的浓度将取决于单独的二茂铁溶液的浓度和产生所希望的二茂铁浓度所需要的流动速率。
优选的输送方法，正如以上描述的，通过化学蒸气沉积方法、在在线的浮法玻璃生产工艺中进行。制备在CVD方法中使用的前体的某些可能的方法包括使用鼓泡器以及与薄膜蒸发器一起使用的溶液输送。美国专利6,521,295(第3栏第60行等等)公开了这样的方法，在此将其全部内容引入作为参考。
由本文描述的方法制造的产品优选在透射和反射(T和Rg)两者中是金黄色颜色。这样的产品过去是未知的，因为已知的基于硅以及甚至实际的溅射金(即溅射的元素金)产品的金黄色色调的产品在透射中是绿色的(即a*＜0)。
正如在此使用的，术语金黄色着色的是指a*值≥大约-5和≤大约10，并且ab*值≥大约10和≤大约40。在本发明实施方案中可能是最优选的审美角度令人喜欢的金黄色颜色可以具有a*值≥大约-1和≤大约8；并且ab*值≥大约18和≤大约40，其中a*和b*如在CIElab色标上的定义。
按照本发明沉积的氧化铁涂层优选具有的厚度在大约300到大约700埃之间；更优选在大约400到大约650埃之间；和最优选在大约500到大约625埃之间。
如上所述的沉积速率(高于大约200埃/秒)可以产生大于本领域中已知的厚度的氧化铁层。这可能是有利的，因为氧化铁层是高度吸收性的(特别是在蓝色范围中)，并且因此较厚的层将吸收更多的光。因此，与过去获得的层相比这些较厚的层能够产生审美角度更令人喜欢的颜色，并且还可以导致在反射和透射两者中具有金黄色颜色的制品。
按照本发明生产的玻璃的另外的优点是涂覆的制品能够比已知的氧化铁制品相对地更耐应力。特别地，本文描述的玻璃制品能够在回火时或者在被弯曲或者成形之后保持审美角度令人喜欢的颜色。
如上所述，利用本发明，还可以与本文讨论的氧化铁涂层一起提供附加涂层。涂层可以被施加在氧化铁涂层和基材之间，和/或在氧化铁涂层之上。特别地可以理解，按照本发明可以生产氧化铁涂层，其与其他的层联合施加，所述层适合于形成“低E”涂层。可以用于本发明中的这类低E涂层的实例可以见于美国专利5,698,262，在此引入其全部内容作为参考。
实施例以下实施例构成了本发明人目前考虑的用于实施本发明的最佳方式，提供这些实施例仅仅是为了进一步举例说明和公开本发明的目的，而不认为是对本发明的限制。
给出的所有实施例描述了实际的试验结果。沉积在实验室连续式加热炉上，在1170下，在200ipm(英寸/分)的线速度下进行。对于所有实施例，总流量在35和45slm(标准升/分种)之间。基材是用标称200埃厚度的SiO2薄膜涂覆的12″×48″苏打石灰浮法玻璃。
表1提供了实施例，其中二茂铁通过鼓泡器系统提供。二茂铁鼓泡器保持在374。在每个表中，厚度以埃报告。O表示光学地测定的厚度，而P表示通过化学蚀刻和剖面法确定的厚度。如果未列出厚度值，则没有获得结果。反射使用Minolta分光光度计CM-2002测量，并且所述值是跨过10″宽度涂层几次测量的平均值。
表1.
表2表明了使用乙酸乙酯(EtOAc)作为溶剂以溶液形式提供二茂铁的方法。所述薄膜蒸发器保持在500。
表2.
类似地，表3举例说明了提供溶解在溶剂THF(四氢呋喃)中的二茂铁的有效性。薄膜蒸发器保持在500。
表3.
表4显示了所述方法的重复性。在包含0.2％二茂铁和14.4％氧气的41.5slm的总流量下生产了另外的十七个样品。
表4.
正如前面描述的，本发明的涂层可以与附加层一起使用，以为最终产品提供增加的功能。这已经通过按照本发明在Pilkington EnergyAdvantageTM上沉积氧化铁得到证明。得到的单片性能汇总于表5中。
表5.
为了计算6mm样品的日光和热性质，将在3mm玻璃基材上增长的氧化铁薄膜的性能外推到6mm基材。这种6毫米单片样品提供了0.54的日照得热量系数(SHGC)和0.65的U冬季值。当放入使用6毫米透明机内灯的IG单元时，其中所述涂层在第二号表面上，并且空气作为隔热气体，可以获得0.47的SHGC和0.34的U冬季值。
正如在上文中使用的，U-系数指示产品防止热散逸的优劣。热损失率以窗子组合体的U-系数指出。U-系数等级一般地落在0.20和1.20之间。U-系数越小，窗子的热流阻力越大，并且其绝热值越好。U-系数被包含在由National Fenestration Rating Council(NFRC)提供的能量性能等级评定(标记)中。
正如在上文中使用的，日照得热量系数(SHGC)指示产品阻断由日光引起的热的性能优劣。SHGC是直接地传输通过窗子和被吸收然后随后向内释放的入射太阳辐射的分数。SHGC用0和1之间的数字来表示。窗子的SHGC越小，其传输太阳热能越少。
按照专利法规的规定，已经在被认为提出了其优选实施方案的说明书中描述了本发明。然而，应当注意到，在不背离其精神或者范围的前提下，可以以与所特别地举例说明和描述的方式不同的方式实施本发明。
权利要求
1.一种用于在玻璃制品上产生氧化铁涂层的方法，其包括提供加热的玻璃基材，其具有在其上要沉积所述涂层的表面；向着和沿着要被涂覆的表面引导二茂铁和氧化剂；和在玻璃基材的表面上或附近使二茂铁和氧化剂反应，以形成氧化铁涂层。
2.权利要求1的方法，其还包括与二茂铁和氧化剂一起提供惰性载气。
3.权利要求1的方法，其中氧化剂是氧气。
4.权利要求1的方法，其还包括将涂覆的玻璃制品冷却到环境温度。
5.权利要求2的方法，其中惰性载气包括氦气和氮气的至少一种。
6.权利要求1的方法，其中氧化铁层以大于或等于大约200埃/秒的速率沉积。
7.权利要求2的方法，其中气相二茂铁浓度在大约0.1到大约5.0％范围之内。
8.权利要求2的方法，其中气相二茂铁浓度在大约0.3到大约3.0％范围之内。
9.权利要求2的方法，其中气相二茂铁浓度在大约0.6到大约2.5％范围之内。
10.权利要求2的方法，其中气相氧化剂浓度是大约1到大约50％。
11.权利要求2的方法，其中气相氧化剂浓度是大约3到大约40％。
12.权利要求2的方法，其中气相氧化剂浓度是大约5到大约35％。
13.权利要求1的方法，其中沉积的氧化铁涂层的厚度在大约300到大约700埃之间。
14.权利要求2的方法，其还包括将二茂铁溶解在溶剂中。
15.权利要求1的方法，其中所述方法在在线的浮法玻璃生产工艺中进行。
16.一种在化学蒸气沉积方法中利用二茂铁在基材上形成氧化铁层的方法。
17.权利要求16的方法，其包括以大于或等于大约200埃/秒的速率在基材上沉积氧化铁层。
18.权利要求16的方法，其中氧化铁层具有的厚度在大约300到大约700埃之间。
19.权利要求16的方法，其中沉积的氧化铁层具有的厚度在大约400到大约650埃之间。
20.权利要求16的方法，其中沉积的氧化铁层具有的厚度在大约500到大约625埃之间。
21.一种涂覆的玻璃制品，其包括玻璃基材；和在其上沉积的氧化铁涂层，所述氧化铁涂层主要地包含Fe2O3形式的氧化铁；其中涂覆的玻璃制品，对于透射和反射光两者，具有的a*值在大约-5和大约10之间，并且ab*值在大约10和大约40之间。
22.权利要求21的涂覆的玻璃制品，其中氧化铁涂层的厚度在大约300到大约700埃之间。
23.权利要求21的涂覆的玻璃制品，其中氧化铁涂层的厚度在大约400到大约650埃之间。
24.权利要求21的涂覆的玻璃制品，其中氧化铁涂层的厚度在大约500到大约625埃之间。
25.权利要求21的涂覆的玻璃制品，其中对于透射和反射光两者，a*值在大约-1和大约8之间，并且b*值在大约18和大约40之间。
26.按照权利要求1的方法生产的涂覆的玻璃制品。
全文摘要
定义了一种在玻璃制品上产生氧化铁涂层的方法。所述制品优选被用作建筑玻璃窗。所述方法包括提供具有表面的加热的玻璃基材，在所述表面上沉积所述涂层。二茂铁和氧化剂被导向和沿着要被涂覆的表面，并且二茂铁和氧化剂在玻璃基材的表面上或附近反应形成氧化铁涂层。
文档编号C03C17/36GK1906135SQ200480040937
公开日2007年1月31日 申请日期2004年12月9日 优先权日2004年1月26日
发明者S·瓦拉纳西, M·P·小雷明顿 申请人:皮尔金顿北美公司