Изделие и монолитный прозрачный элемент, имеющие защитное покрытие

Изделие и монолитный прозрачный элемент, имеющие защитное покрытие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится в целом к изделиям с покрытием, имеющим защитное покрытие, например, к прозрачным элементам автомобиля с покрытием.

Уровень техники

Известен способ уменьшения нагревания внутреннего пространства автомобиля посредством создания слоистого ветрового стекла, имеющего два слоя стекла с управляющим покрытием, ослабляющим инфракрасную или ультрафиолетовую часть солнечного света, расположенным между слоями. Слои стекла защищают слой, управляющий прохождением солнечного света, от механических и/или химических повреждений. Эти обычные ветровые стекла обычно изготавливают посредством формирования и отжига двух плоских стеклянных заготовок (одна из которых имеет нанесенное на нее покрытие регулирования прохождения солнечного света) для образования двух сформированных, отожженных стеклянных слоев с последующим скреплением стеклянных слоев друг с другом с помощью пластмассового промежуточного слоя. Поскольку обычные регулирующие прохождение солнечного света покрытия включают металлические слои, которые отражают тепло, то стеклянные заготовки обычно нагревают и формируют в виде «дублетов», т.е. заготовки располагают одну на другой во время нагревания и формования, при этом функциональное покрытие располагается между стеклянными заготовками для предотвращения неравномерного нагревания и охлаждения, которые могут повлиять на конечную форму слоев. Примеры слоистых автомобильных ветровых стекол и способы их изготовления раскрыты в патентах US 4820902, 5028759 и 5653903.

Нагреваемость дублета обычно ограничена способностью функционального покрытия выносить тепловую обработку без вредной деградации. Под «нагреваемостью» понимается максимальная температура и/или максимальное время при конкретной температуре, до которой можно нагревать подложку с покрытием без деградации функционального покрытия. Такая деградация может влиять на физические и/или оптические свойства покрытия, такие как отражение и/или пропускание солнечной энергии. Рассмотренная деградация может обуславливаться, например, окислением различных слоев в функциональном покрытии, содержащих металл. Например, функциональное покрытие, содержащее металлические слои, может быть чувствительным к кислороду, так что возможно некоторое изменение, например, ухудшение оптических свойств или свойств регулирования прохождения солнечного света, когда подложку с покрытием подвергают тепловой обработке, такой как нагревание для сгибания, закалка или отжиг, или отпуск, для использования в автомобильных прозрачных элементах и окнах, или же для использования в квартирных или коммерческих окнах, панелях, дверях или бытовых электроприборах.

Предпочтительно снабжать регулирующим солнечную энергию покрытием другие элементы автомобиля, такие как боковые стекла, задние стекла, сдвигающиеся крыши, прозрачные крыши и т.д. Однако процесс изготовления слоистых ветровых стекол не просто адаптировать к изготовлению других прозрачных автомобильных элементов слоистого или неслоистого типа. Например, автомобильные боковые стекла обычно изготавливают из единственной стеклянной заготовки, которую отдельно нагревают, формируют и закаливают с желаемой криволинейностью, задаваемой размерами отверстия в автомобиле, в которое подлежит установке боковое стекло. Проблема, возникающая при изготовления боковых стекол, которая не возникает при изготовлении ветровых стекол, заключается в отдельном нагревании стеклянных заготовок, имеющих покрытие, регулирующее отражение тепла солнечного света.

Дополнительно к этому, если боковое стекло расположено так, что покрытие находится на наружной поверхности бокового стекла автомобиля, то покрытие является чувствительным к механическому повреждению, например, от объектов, ударяющихся в него, и к химическому повреждению от кислотных дождей или моющих средств, используемых при мойке автомобиля. Если покрытие находится на внутренней поверхности бокового стекла автомобиля, то покрытие является чувствительным к механическому повреждению от прикосновений находящихся в автомобиле людей или от перемещения вверх и вниз в оконном проеме и к химическому повреждению от контакта с обычными чистящими средствами для стекла. Дополнительно к этому, если покрытие является покрытием с низким коэффициентом черноты, то оно может способствовать парниковому эффекту, задерживая тепло внутри автомобиля. При этом коэффициент черноты определяется как отношение энергии, излучаемой данной поверхностью при заданной температуре, к энергии идеального излучателя (абсолютно черного тела) при той же температуре.

Хотя известен способ уменьшения химического повреждения или коррозии покрытия с помощью внешнего покрытия химически стойким материалом, такие покрытия обычно наносят как можно более тонкими для исключения отрицательного воздействия на оптические характеристики (например, цвет, отражательная и пропускная способность) расположенного под ним внутреннего покрытия и для незначительного увеличения коэффициента черноты подстилающего покрытия. Такие тонкие внешние покрытия обычно не отвечают требованиям стойкости во время формования, обработки или конечного использования обычных автомобильных элементов с покрытием, которые легко повреждаются и постоянно подвергаются воздействию окружающей среды. Дополнительно к этому такие тонкие внешние покрытия не могут смягчать указанный выше парниковый эффект. Примеры обычных покрытий раскрыты в патентах US 4716086, 4 786 563, 5425861, 5344718, 5376455, 5584902 и 5532180.

Поэтому было бы предпочтительным создание изделия, например, слоистого или неслоистого автомобильного прозрачного элемента, или панели, или листа, имеющего рабочее покрытие, которое решает, по меньшей мере, некоторые из указанных выше проблем.

Раскрытие изобретения

Изделие согласно изобретению содержит подложку и функциональное покрытие, не ограниченное отражающим инфракрасную часть солнечного света диэлектрическим функциональным покрытием, расположенное, по меньшей мере, на части подложки. Защитное покрытие нанесено, по меньшей мере, на часть функционального покрытия. Функциональное покрытие и защитное покрытие создают покрывающий пакет. Защитное покрытие обеспечивает покрывающему пакету коэффициент излучения, превышающий коэффициент излучения функционального покрытия. Защитное покрытие может иметь толщину в диапазоне от более 100 Å до менее 10 микрон и коэффициент отражения в диапазоне от 1,4 до 2, например, от 1,4 до 1,8. Защитное покрытие может содержать один или более слоев. В одном варианте выполнения защитное покрытие содержит первый слой, сформированный, по меньшей мере, на части функционального покрытия, и второй слой, сформированный, по меньшей мере, на части первого слоя. В одном частном, не имеющем ограничительного характера варианте выполнения, первый слой может содержать от 50 до 100 мас.% оксида алюминия и от 50 до 0 мас.% диоксида кремния, а второй слой содержит от 50 до 100 мас.% диоксида кремния и от 50 до 0 мас.% оксида алюминия.

Монолитный прозрачный элемент согласно изобретению содержит стеклянную подложку и функциональное покрытие, нанесенное, по меньшей мере, на часть стеклянной подложки. Защитное покрытие нанесено, по меньшей мере, на часть функционального покрытия с образованием покрывающего пакета. Защитное покрытие может содержать оксид алюминия и может иметь толщину в диапазоне от 1 микрона до 10 микрон. Защитное покрытие может содержать один или более слоев. В одном варианте выполнения защитное покрытие содержит первый слой, сформированный, по меньшей мере, на части рабочего покрытия, и второй слой, сформированный, по меньшей мере, на части первого слоя. В одном частном, не имеющем ограничительного характера варианте выполнения первый слой может содержать от 50 до 100 мас.% оксида алюминия и от 50 до 0 мас.% диоксида кремния, а второй слой - от 50 до 100 мас.% диоксида кремния и от 50 до 0 мас.% оксида алюминия.

Краткое описание чертежей

На чертежах изображено:

фиг.1 - разрез кромочной части слоистого автомобильного прозрачного элемента, например бокового стекла, включающего признаки изобретения, на виде сбоку (в увеличенном масштабе);

фиг.2 - устройство (с удаленными для ясности частями) для изготовления стеклянных заготовок G согласно изобретению в изометрической проекции;

фиг.3 - разрез части монолитного изделия, включающего признаки изобретения, на виде сбоку (в увеличенном масштабе);

фиг.4 - график, показывающий результаты испытания на истирание по Таберу подложек, имеющих защитное покрытие, согласно изобретению по сравнению с подложками без защитного покрытия;

Фиг.5 - график средней матовости для выбранных подложек согласно фиг.4;

фиг.6 - график величины коэффициента черноты в зависимости от толщины покрытия для подложек, имеющих защитное покрытие согласно изобретению;

фиг.7 - график, показывающий результаты испытания на истирание по Таберу подложек, имеющих защитное покрытие, согласно изобретению;

фиг.8 - гистограмма, показывающая воздействие тепловой обработки и толщины покрытия на истирание по Таберу для подложек с покрытием, имеющих защитное покрытие согласно изобретению;

фиг.9 - график, показывающий изменение пропускания видимого света (Lta) в зависимости от нагревания для подложки с рабочим покрытием, имеющей защитное покрытие согласно изобретению (линия А), и для подложки с рабочим покрытием без защитного покрытия (линия В). Снижение кривизны наклона линии В указывает на ухудшение характеристик подложки с покрытием без защиты по сравнению с подложкой с защищенным покрытием при одинаковых условиях нагревания.

Осуществление изобретения

Используемые в данном случае понятия, относящиеся к пространству или направлению, такие как слева, справа, внутри, снаружи, сверху, снизу, верх, низ и т.п., употребляются в соответствии с чертежами на фигурах. Однако следует понимать, что изобретение допускает различные альтернативные ориентации, так что эти понятия не следует понимать как ограничивающие изобретение.

Кроме того, все используемые в описании и в формуле изобретения числа, выражающие размеры, физические характеристики, параметры процессов, количество ингредиентов, условия реакций и т.п., следует понимать во всех случаях как модифицированные понятием «около». В соответствии с этим, если не указано противоположное, указанные в последующем описании и в формуле изобретения числовые величины могут изменяться в зависимости от желаемых свойств, которые должны быть обеспечены данным изобретением. Наконец, но не в качестве попытки ограничить замены величин на эквивалентные в формуле изобретения, каждая числовая величина должна, по меньшей мере, истолковываться с учетом числа представленных десятичных знаков и с помощью применения обычных правил округления. Кроме того, все представленные диапазоны следует понимать как охватывающие начальную и конечную величины диапазона и любой и все поддиапазоны, включенные в него. Например, указанный диапазон «от 1 до 10» следует понимать как включающий любой и все поддиапазоны между (и включая) минимальной величиной 1 и максимальной величиной 10; т.е. все поддиапазоны, начинающиеся с минимальной величины 1 или более и заканчивающиеся максимальной величиной 10 или менее, например 5,5. Понятия «плоская» или «по существу плоская» подложка относятся к подложке, которая по существу является плоской по форме, т.е. подложке, лежащей первично в одной геометрической плоскости, при этом подложка, как понятно для специалистов в данной области техники, может включать небольшие изгибы, выступы или углубления. Кроме того, используемые в данном случае понятия «сформированный на», «нанесенный на» или «созданный на» означает «сформированный», «нанесенный», «созданный», но не обязательно в контакте с поверхностью. Например, покрывающий слой «сформированный на» подложке не исключает наличие одного или более других покрывающих слоев или пленок того же или другого состава, расположенных между сформированным покрывающим слоем и подложкой. Например, подложка может включать обычные покрытия, известные из уровня техники, такие как стекло или керамика. Все документы, на которые делаются ссылки, следует понимать как документы, полное содержание которых включается в данное описание. Используемые в данном случае понятия «полимер» или «полимерный» относятся к олигомерам, гомополимерам, сополимерам и терполимерам, например, полимерам, образованным из двух или более типов мономеров или полимеров.

Как следует из последующего описания, защитное (например, барьерное) покрытие, согласно изобретению можно использовать при изготовлении как слоистых, так и неслоистых изделий, например из одной подложки. Под «защитным покрытием» или «барьерным покрытием» понимается пленка, слой или покрытие, сформированное из защитного или барьерного материала и имеющее достаточную толщину для ограничения пропускания содержащих кислород газов через покрытие. Под «защитным материалом» или «барьерным материалом» понимается материал, имеющий низкую проницаемость для содержащих кислород газов, таких как воздух или пары воды. Материал может иметь высокую сопротивляемость прохождению кислорода или воздуха или водяного пара через него. Более подходящий барьерный материал имеет ограниченную склонность к растрескиванию, когда он сформирован в виде покрытия при условиях согласно изобретению и является, по существу, устойчивым относительно кислорода при таких условиях. Для специалистов в данной области техники понятно, что проницаемость материала является функцией толщины материала. Защитное покрытие согласно данному изобретению проявляет относительно высокую сопротивляемость в совокупности как воздуху, так и водяному пару, однако при некоторых применениях не требуется сопротивляемости им обоим. Поэтому низкая проницаемость для воздуха или водяного пара является достаточной для классификации покрытия в качестве «защитного покрытия». Варианты выполнения защитных покрытий, согласно данному изобретению задуманные, прежде всего, в качестве кислородных барьеров, могут иметь проницаемость для кислорода, такую как, приблизительно, менее 1,5, такую как менее 1,0, такую как менее 0.5, измеренную в кубических сантиметрах кислорода, проникающего через образец толщиной 1 мм на площади 100 квадратных дюймов в течение 24 часов при разнице парциального давления кислорода в одну атмосферу при температуре 23°С и относительной влажности, равной нулю. Защитный слой может быть устойчивым к содержащим кислород газам, так что покрытие может выдерживать тепловую обработку, такую как нагревание для сгибания, прогиба, закалки или отжига, с минимальным, если оно есть, изменением его барьерных свойств относительно кислорода по сравнению со свойствами, имеющимися до стадии теплообработки.

Для использования в слоистых изделиях защитное покрытие может быть обычно более тонким, чем для неслоистых изделий. Сначала будет приведено описание в качестве примера структурных компонентов и способа изготовления слоистого изделия согласно изобретению, а затем будет приведено описание конструкции примера монолитного изделия согласно изобретению. Под «монолитным» понимается наличие единственной структурной опоры или структурного элемента, например единственной подложки. В последующем в качестве примера выполнения изделия (слоистого или монолитного) приводится описание автомобильного бокового стекла. Однако изобретение не ограничивается автомобильными боковыми стеклами, и его можно использовать для любых изделий, таких как, например, изолирующие стеклянные блоки, квартирные или коммерческие слоистые окна (например, верхний свет) или прозрачные элементы для наземных, воздушных, космических, надводных и подводных транспортных средств, например, ветровых стекол, задних фонарей, раздвижных крыш.

На фиг.1 показано слоистое изделие в виде бокового стекла 10, включающего признаки изобретения. Слоистое боковое стекло 10 содержит первую подложку или слой 12, имеющий наружную главную поверхность 13 и внутреннюю главную поверхность 14. Под «слоем» понимается подложка, которая согнута в желаемую форму или кривизну и/или обработана нагреванием, таким как отжиг или закалка. Функциональное покрытие 16 может быть сформировано, по меньшей мере, на части или, предпочтительно, на всей внутренней главной поверхности 14 любым обычным способом, таким как, например, химическое осаждение из паровой фазы, магнетронное напыление осаждением из паровой фазы, пиролизное распыление. Как будет более подробно описано ниже, защитное или барьерное покрытие 17 согласно изобретению может быть сформировано, по меньшей мере, на части или, предпочтительно, на всем рабочем покрытии 16. Защитное покрытие способствует не только повышению механической и химической стойкости, но также обеспечивает улучшенные характеристики нагревания для сгибания и/или формования заготовки, на которую оно нанесено. Полимерный слой 18 может быть расположен между первым слоем 12 и вторым слоем или подложкой 20, имеющей внутреннюю главную поверхность 22 и наружную главную поверхность 23. В одном варианте выполнения, не имеющем ограничительного характера, внешняя главная поверхность 23 может быть обращена наружу автомобиля, а внешняя главная поверхность 13 может быть обращена внутрь автомобиля. Обычный кромочный герметик 26 может быть нанесен по периметру слоистого бокового стекла 10 во время и/или после ламинирования обычным способом. Декоративная лента 90, например, непрозрачная, прозрачная или цветная лента, может быть предусмотрена на поверхности, по меньшей мере, одного из слоев 12 и 20, например, по периметру одной из внутренних или наружных главных поверхностей.

В широкой практике применения изобретения подложки, используемые для первого слоя 12 и второго слоя 20, могут быть из любого материала, имеющего любые желаемые характеристики, такого как непрозрачный, полупрозрачный или прозрачный для видимого света. Под «прозрачным» понимается материал, имеющий коэффициент пропускания через подложку более 0% вплоть до 100%. Под «видимым светом» или «диапазоном видимого света» понимается электромагнитное излучение в диапазоне от 395 нм до 800 нм. В качестве альтернативного решения подложка может быть полупрозрачной или непрозрачной. Под «полупрозрачной» понимается подложка, обеспечивающая прохождение электромагнитного излучения (например, видимого света) через подложку, но рассеивающая энергию так, что объекты со стороны подложки, противоположной наблюдателю, четко не видны. Под «непрозрачной» понимается подложка, имеющая коэффициент пропускания видимого света, равный 0%. Примеры подходящих подложек включают, например, пластмассовые подложки (такие как акриловые полимеры: полиакрилаты, полиалкиметакрилаты, полиметилметакрилаты, полиэтилметакрилаты, полипропилметакрилаты и т.п.; полиуретаны; поликарбонаты; полиакрилтерефталаты: полиэтилентерефталат (PET), полипропилентерефталаты, полибутилентерефталаты и т.п.; содержащие полисилоксан полимеры; или сополимеры любых мономеров для их изготовления или любые их смеси); металлические подложки, например, такие как оцинкованная сталь, нержавеющая сталь и алюминий; керамические подложки; кафельные подложки; стеклянные подложки или смеси или комбинации любых из них. Например, подложка может быть обычным неокрашенным натриево-кальциево-силикатным стеклом, т.е. «прозрачным стеклом», или же может быть окрашенным стеклом, боросиликатным стеклом, свинцовым стеклом, закаленным, незакаленным, отожженным и усиленным нагреванием стеклом. Стекло может быть любого типа, таким как обычное флоат-стекло или листовое стекло, и может иметь любой состав, имеющий любые оптические свойства, например, любую величину пропускания видимого излучения, ультрафиолетового излучения, инфракрасного излучения и/или полного солнечного спектра. Типы стекла, подходящего для практической реализации изобретения, описаны, например, в патентах US 4746347, 4792536, 5240886, 5385872 и 5393593. Изобретение не ограничивается толщиной подложки. Подложка может быть в целом более толстой для типичных архитектурных применений, чем для типичных применений в автомобиле. В одном варианте выполнения подложка может быть стеклянной, имеющей толщину в диапазоне от 1 до 20 мм, например от около 1 до 10 мм, или от 2 до 6 мм, или от 3 до 5 мм. Для формирования слоистого автомобильного бокового стекла первый и второй слои 12, 20 могут иметь толщину приблизительно менее 3 мм, например менее 2,5 мм, или в диапазоне толщин от около 1 до около 2,1 мм. Как будет описано ниже, толщина монолитных изделий может быть больше.

Подложка может иметь барьерные свойства относительно кислорода, например, может быть изготовлена из материала, который предотвращает или ограничивает диффузию кислорода через подложку. В качестве альтернативного решения может быть сформировано другое барьерное относительно кислорода покрытие (дополнительно к барьерному покрытию 17, описание которого будет приведено ниже), по меньшей мере, над частью подложки, а затем может быть сформировано функциональное покрытие 16 над этим другим барьерным относительно кислорода покрытием. Другое барьерное относительно кислорода покрытие может быть из любого материала, предотвращающего или ограничивающего диффузию кислорода, такого как, но не ограничиваясь этим, материала, применяемого для защитного покрытия 17, описание которого будет приведено ниже.

Функциональное покрытие может быть любого желаемого типа. В данном случае понятие «функциональное покрытие» относится к покрытию, которое модифицирует одно или несколько физических свойств подложки, на которую оно нанесено, например оптические, химические или механические свойства, и не предназначено для полного удаления с подложки во время последующей обработки. Функциональное покрытие 16 может иметь один или более слоев или пленок, имеющих одинаковые или различные свойства или функции. Используемое в данном случае понятие «пленка» относится к покрытой зоне с желаемым или выбранным составом покрытия. «Слой» может содержать одну или более «пленок», а «покрытие» может содержать один или более «слоев».

Функциональное покрытие 16 может быть электрически проводящим покрытием, таким как, например, используемое для изготовления нагреваемых окон покрытие, раскрытое в патентах US 5653903 и 5028759, или покрытием с одной или несколькими пленками, используемым в качестве антенны. Аналогичным образом рабочее покрытие может быть покрытием, регулирующим прохождение солнечного света. Используемое здесь понятие «регулирующее прохождение солнечного света покрытие» относится к покрытию, содержащему один или более слоев или пленок, которые влияют на свойства пропускания солнечного света изделия с покрытием, включая, но не ограничиваясь этим, количество излучения солнечного света, например, видимого, инфракрасного или ультрафиолетового излучения, падающего и/или проходящего через изделие с покрытием, поглощение или отражение инфракрасного или ультрафиолетового излучения, коэффициент затенения, коэффициент черноты и т.д. Регулирующее прохождение солнечного света покрытие может блокировать, поглощать или отфильтровывать выбранные части спектра солнечного света, такие как, например, инфракрасный, ультрафиолетовый и/или видимый спектры. Примеры регулирующих прохождение солнечного света покрытий, которые можно использовать для практической реализации изобретения, содержаться, например, в патентах US 4898789, 5821001, 4716086, 4610771, 4902580, 4716086, 4806220, 4898790, 4834857, 4948677, 5059295 и 5028759, а также в заявке на патент США №09/058 440.

Функциональное покрытие может быть покрытием с малым коэффициентом черноты, которое позволяет проходить через покрытие излучению с длиной волны видимого света, например, от 395 до 800 нм, но отражает инфракрасную составляющую солнечного света, имеющую более длинные волны. Под «малым коэффициентом черноты» понимается коэффициент черноты менее 0,4, или менее 0,3, или менее 0,2, или менее 0,1, например, менее или равный 0,05. Примеры покрытий с малым коэффициентом черноты можно найти, например, в патентах US 4952423 и 4504109 и в патенте GB 2302102. Функциональное покрытие 16 может быть однослойным или многослойным покрытием и может включать один или более металлов, неметаллов, полуметаллов, полупроводников и/или сплавов, соединений, композитов, комбинаций или их смесей. Например, функциональное покрытие 16 может быть однослойным покрытием из оксида металла, многослойным покрытием из оксида металла, покрытием из оксида неметалла, покрытием из нитрида металла или оксинитрида, или многослойным покрытием.

Подходящие функциональные покрытия для использования в изобретении предлагаются в торговле фирмой PPG Industries, Inc. of Pittsburg, Пенсильвания под названием семейства покрытий SUNGATE^® и SOLARBRAN^®. Такие функциональные покрытия обычно содержат один или более противоотражательных покрывающих пленок, содержащих диэлектрические или противоотражательные материалы, такие как оксиды металлов или оксиды металлических сплавов, которые являются прозрачными для видимого света. Функциональное покрытие может включать также одну или более отражающих инфракрасное излучение пленок, содержащих отражающий металл, например благородный метал, такой как золото, медь или серебро, или их комбинации или сплавы, и могут дополнительно содержать грунтовочную пленку или барьерную пленку, такую как титановая пленка, как известно из уровня техники, расположенные над и/или под отражательным металлическим слоем. Функциональное покрытие может иметь любое желаемое число отражающих инфракрасную энергию пленок, таких как 1 или более слоев серебра, например, 2 слоя серебра или, например, 3 и более слоев серебра.

Функциональное покрытие 16 может быть расположено, например, на одной из внутренних главных поверхностей 14, 22 слоистого изделия для обеспечения меньшей чувствительности покрытия 16 к окружающему и механическому износу, чем при расположении его на наружной поверхности слоистого изделия. Однако функциональное покрытие 16 может быть предусмотрено на одной или на обеих наружных главных поверхностях 13 или 23. Как показано на фиг.1, часть покрытия 16, например, зона с шириной около 1-20 мм, такой как 2-4 мм, вокруг наружного периметра покрытой зоны, может быть удалена или стерта обычным способом, например, с помощью шлифования перед ламинированием или маскирования во время ламинирования, для минимизации повреждения функционального покрытия 16 на кромке слоистого материала за счет воздействия погодных условий или окружающей среды во время использования. Дополнительно к этому удаление можно выполнять для обеспечения рабочих параметров, например, для антенн, нагреваемых ветровых стекол или для улучшения пропускания радиоволн, при этом удаляемая часть может иметь любой размер. Для эстетических целей может быть предусмотрена окрашенная, непрозрачная или полупрозрачная полоса 90 над любой поверхностью слоев или покрытий, например, над одной или обеими поверхностями одного или обоих слоев, например, по периметру наружной главной поверхности 13 для закрывания удаленной части. Полоса 90 может быть выполнена из керамического материала и может вжигаться на наружную главную поверхность 13 любым обычным способом.

Защитное (барьерное) покрытие 17 согласно изобретению можно формировать по меньшей мере на, например, части, а предпочтительно на всей наружной поверхности функционального покрытия 16. Защитное покрытие, среди прочего, может повышать коэффициент черноты покрывающего пакета (например, функционального покрытия и защитного покрытия) до величины, большей коэффициента черноты одного функционального покрытия 16. Например, если функциональное покрытие имеет величину коэффициента черноты 0,2, то добавление защитного покрытия 17 может повысить величину коэффициента черноты полученного покрывающего пакета до более 0,2. В одном варианте выполнения защитное покрытие может повысить коэффициент черноты полученного покрывающего пакета в два или более раз по сравнению с коэффициентом черноты одного функционального покрытия (например, если коэффициент черноты функционального покрытия равен 0,05, то добавление защитного покрытия может увеличивать коэффициент черноты полученного покрывающего пакета до 0,1 или более), например, в 5 раз или более, например, в 10 раз или более, например, в 20 раз или более. Защитное покрытие может увеличивать коэффициент черноты, по меньшей мере, одного функционального покрытия и, по меньшей мере, одного нанесенного защитного покрытия, когда функциональное покрытие имеет коэффициент черноты в диапазоне от 0,02 до 0,30, более подходяще от 0,03 до 0,15, по меньшей мере, на от менее 10 до 3000%, или внутри этого диапазона на 50-200%, или 10-200%, или 200-1000%, или 1000-3000%. В другом варианте выполнения изобретения защитное покрытие 17 может увеличивать коэффициент черноты полученного покрывающего пакета по существу до коэффициента черноты подложки, на которую нанесено покрытие. Например, если подложка является стеклом, имеющим коэффициент черноты около 0,84, то защитное покрытие 17 может обеспечить коэффициент черноты покрывающего пакета в диапазоне от 0,3 до 0,9, такой, например, как более 0,3, более 0,5, более 0,6 или в диапазоне от 0,5 до 0,9. Как будет показано ниже, увеличение коэффициента черноты рабочего покрытия 16 посредством нанесения защитного покрытия 17 улучшает характеристики нагревания и охлаждения покрытого слоя 12 во время обработки. Защитное покрытие 17 защищает также функциональное покрытие 16 от механических и химических воздействий во время обращения, хранения, транспортировки и обработки.

В одном варианте выполнения защитное покрытие 17 может иметь показатель преломления, по существу одинаковый с показателем преломления слоя 12, на который оно ламинировано. Например, если слой 12 является стеклом, имеющим показатель преломления 1,5, то защитное покрытие 17 может иметь показатель преломления менее 2, такой как 1,4-1,8, или 1,3-1,8, или 1,5±2.

Защитное покрытие 17 может иметь любую желаемую толщину. В одном примере выполнения слоистого изделия, защитное покрытие 17 может иметь толщину в диапазоне от 100 Å до 50000 Å, или от 500 Å до 50000 Å, или, от 500 Å до 10000 Å, или такую как от 100 Å до 2000 Å. В других, не ограничивающих изобретение вариантах выполнения, защитное покрытие 17 может иметь толщину в диапазоне от 100 Å до 10 микрон, например, от 101 Å до 1000 Å, или от 1000 Å до 1 микрона, или от 1 мкм до 10 мкм, или от 200 Å до 1000 Å. Кроме того, защитное покрытие 17 может иметь неравномерную толщину на поверхности функционального покрытия 16. Под «неравномерной толщиной» понимается, что толщина защитного покрытия 17 может изменяться над заданной единичной зоной, например, защитное покрытие 17 может иметь высокие или низкие точки или зоны.

Защитное покрытие 17 может быть выполнено из любого желаемого материала или смеси материалов. В одном примере выполнения защитное покрытие 17 может включать один или более материалов из оксидов металлов, таких как, например, оксид алюминия, оксид кремния или их смеси. Например, защитное покрытие может быть единственным покрывающим слоем, содержащим оксид алюминия в диапазоне от 0 до 100 мас.% и/или диоксид кремния в диапазоне от 0 до 100 мас.%, или содержащим от 5 до 100 мас.% диоксида алюминия и от 95 до 0 мас.% диоксида кремния, или содержащим от 10 до 100 мас.% диоксида алюминия или от 90 до 10 мас.% диоксида кремния, или содержащим от 15 до 90 мас.% диоксида алюминия и от 85 до 10 мас.% диоксида кремния, или содержащим от 50 до 75 мас.% диоксида алюминия или от 50 до 25 мас.% диоксида кремния, или содержащим от 50 до 70 мас.% диоксида алюминия и от 50 до 30 мас.% диоксида кремния, или содержащим от 35 до 100 мас.% диоксида алюминия и от 65 до 0 мас.% диоксида кремния, например, от 70 до 90 мас.% диоксида алюминия и от 10 до 30 мас.% диоксида кремния, например, от 75 до 85 мас.% диоксида алюминия и от 15 до 25 мас.% диоксида кремния, например, 88 мас.% диоксида алюминия и 12 мас.% диоксида кремния, например, от 65 до 75 мас.% диоксида алюминия и от 25 до 35 мас.% диоксида кремния, например, 70 диоксида алюминия и 30 мас.% диоксида кремния, например, от 60 до менее 75 мас.% диоксида алюминия и от более 25 до 40 мас.% диоксида кремния. Для регулирования показателя преломления покрытия 17 могут присутствовать также другие материалы, такие как алюминий, хром, гафний, иттрий, никель, бор, фосфор, титан, цирконий и/или их оксиды. В одном варианте выполнения показатель преломления защитного покрытия может быть в диапазоне от 1 до 3, например, от 1 до 2, или от 1,4 до 2, или от 1,4 до 1,8.

В качестве альтернативного решения защитное покрытие 17 может быть многослойным покрытием, сформированным с помощью отдельно сформированных слоев из материалов из оксидов металлов, такими как, например, двухслойный материал, образованный одним содержащим оксиды металлов слоем (например, содержащим диоксид кремния и/или оксид алюминия первым слоем), сформированным над другим содержащим оксиды металлов слоем (например, содержащим диоксид кремния и/или оксид алюминия вторым слоем). Отдельные слои многослойного защитного покрытия 17 могут иметь любую желаемую толщину.

В одном варианте выполнения защитное покрытие 17 может содержать первый слой, образованный над функциональным покрытием, и второй слой, образованный над первым слоем. В одном варианте выполнения, не ограничивающем изобретение, первый слой может содержать оксид алюминия или смесь или сплав, содержащий оксид алюминия и диоксид кремния. Например, первый слой может содержать смесь диоксида кремния и оксида алюминия, имеющую более 5 мас.% оксида алюминия, такую как имеющую более 10 мас.% оксида алюминия, такую как имеющую более 15 мас.% оксида алюминия, такую как имеющую более 30 мас.% оксида алюминия, такую как имеющую более 40 мас.% оксида алюминия, такую как имеющую от 50 до 70 мас.% оксида алюминия, такую как имеющую от 70 до 100 мас.% оксида алюминия и от 30 до 0 мас.% диоксида кремния. В одном не ограничивающем изобретение варианте выполнения первый слой может иметь толщину в диапазоне от более 0 Å до 1 мкм, такую как от 50 Å до 100 Å, такую как от 101 Å до 250 Å, такую как от 100 Å до 150 Å, такую как от более 100 Å до 125 Å. Второй слой может содержать диоксид кремния или смесь или сплав, содержащий диоксид кремния и оксид алюминия. Например, второй слой может содержать смесь диоксида кремния и оксида алюминия, имеющую более 40 мас.% диоксида кремния, такую как имеющую более 60 мас.% диоксида кремния, такую как имеющую более 60 мас.% диоксида кремния, такую как имеющую более 70 мас.% диоксида кремния, такую как имеющую более 80 мас.% диоксида кремния, такую как имеющую от 80 до 90 мас.% диоксида кремния и от 10 до 20 мас.% оксида алюминия, например, 85 диоксида кремния и 15 мас.% оксида алюминия. В одном не ограничивающем изобретение варианте выполнения второй слой может иметь толщину в диапазоне от более 0 Å до 2 мкм, такую как от 50 Å до 5000 Å, такую как от 50 Å до 2000 Å, такую как от 100 Å до 1000 Å, такую как от 300 Å до 500 Å, такую как от 350 Å до 400 Å. Как будет показано ниже, присутствие защитного покрытия 17 может улучшить нагреваемость подложки с функциональным покрытием.

Полимерный слой может включать любой полимерный материал. «Полимерный материал» может содержать один полимерный компонент или же может содержать смесь различных полимерных компонентов, таких как, например, один или более пластмассовых материалов или один или более термореактивных или термопластичных материалов. Полимерный слой 18 может склеивать слои. Применяемые термореактивные компоненты включают сложные полиэфиры, эпоксиды, фенолы и полиуретаны, такие как термореактивный уретан с инжекционным формованием реакционных жидких компонентов (RIM), или их смеси. Применяемые термопластичные материалы включают термопластичные полиолефины, такие как полиэтилен и полипропилен, полиамиды, такие как нейлон, термопластичные полиуретаны, термопластичные сложные полиэфиры, полиакрилаты, винильные полимеры, поликарбонаты, сополимеры акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS), каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM), их сополим