用于潮湿气氛中的防腐蚀的防污玻璃基材的制作方法

文档序号:11579798阅读:241来源:国知局
本申请是申请日为2011年11月22日,国际申请号为,进入国家阶段的申请号为201180057154.9,发明名称为“用于潮湿气氛中的防腐蚀的防污玻璃基材”的pct申请的分案申请。本发明涉及在潮湿气氛中,特别地建筑物内部,特别地在浴室或者湿室(salled’eau)(淋浴隔间,浴缸屏风,等等)中使用的玻璃板。
背景技术
:人们已知,在淋浴隔间和浴缸屏风(pare-baignoire)上,疏水有机涂层的层,如具有末端全氟烷基官能团的硅烷的层。疏水涂层不允许小水滴(特别地在淋浴隔间的上部分中或者其由蒸汽形成)流动。因此只有当用户在每次淋浴之后擦拭时,该石灰质(calcaire)出现可以被限制。因为这些涂层是有机的,它们不是可淬火的也不是持久的,它们的使用寿命最多不超过数年。该层的逐渐磨损引起水滴流动的难度提高(滑动角、滑动体积或者水滴脱离体积的提高),并因此石灰质沉积。此外,疏水涂层对玻璃的腐蚀(这在长期保存玻璃或者其在数年之后的使用的情况下是被认为是非常有问题的现象)几乎没有反抗作用。玻璃的浸析然后其变粗糙引起白色痕迹,其通过使用化学产品不能被除去(与石灰质不同)。技术实现要素:本发明的目的因此是限制该玻璃的非本征疏水性(hydrophobieextrinseque),并因此石灰质的出现及玻璃的腐蚀(它是其原因之一)。本发明人已经注意到这种工业效果可以通过适合的对碱金属从玻璃迁移阻挡的第一层和适合的抗污第二层的协同作用以放大方式获得。这种目的因此通过本发明实现,本发明的一个主题是用于在潮湿气氛中使用的玻璃基材,其特征在于它用堆叠体涂覆,该堆叠体包含,按照与基材增大距离的次序:–具有10至90nm厚度的氮化硅或者氧氮化硅的层,和–具有10至90nm厚度的二氧化硅层,其具有暴露于环境空气的表面。玻璃基材在这里指钠钙玻璃或等效物。氮化硅或者氧氮化硅的层(内部层,下层)是透明的碱金属阻挡层。它可以在低于500℃温度下防止碱金属从玻璃转移到二氧化硅外层或者上层中。在该玻璃退火期间或者在该玻璃使用期间限制碱金属转移到二氧化硅层中允许在非常长的时间期间限制腐蚀。该二氧化硅外层或者上层允许限制在环境空气中存在的有机污物的沉积,该有机污物使得表面在暴露于环境空气数天以后或多或少疏水的。限制有机污物的沉积通过末端表面的键的离子性的降低,并因此可以与外界元素发生的静电相互作用的降低进行解释。事实上,在玻璃中存在的na-o是比si-o更离子性的(allred-rochow电负性的值)。二氧化硅的外层用al、b、zr或者c进行掺杂或者是非掺杂的。根据本发明基材的优选特征:-二氧化硅层直接地覆盖氮化硅或者氧氮化硅的层,该氮化硅或者氧氮化硅的层直接地覆盖玻璃基材;这种结构最简单地可以实现本发明功能:持久地限制玻璃的腐蚀,污物和石灰质在玻璃上的沉积,特别在潮湿气氛中,与蒸汽和/或液态水接触时;-分别地二氧化硅层的、氮化硅或者氧氮化硅的层的厚度最多等于65nm,优选地40nm;-氮化硅或者氧氮化硅的层和二氧化硅层的累积厚度最多等于60nm,优选地55nm;只要氮化硅或者氧氮化硅的层的厚度至少等于15nm,50nm的两个层的累积厚度已经是足够的;-所述氮化硅或者氧氮化硅是si3n4。本发明的其它主题由以下组成:-用于制备如先前描述的玻璃基材的方法,特征在于氮化硅或者氧氮化硅的层或者二氧化硅层中至少一个通过阴极溅射,特别地磁控管增强阴极溅射形成;在一个特别有利的实施方案中,这种方法包括在形成氮化硅或者氧氮化硅的层或者二氧化硅层之后的热淬火,其有利地经受随后使用的高温;-如先前描述的玻璃基材的用途,用于限制和延迟在潮湿气氛中玻璃的腐蚀和污物在其上的形成(包括石灰质形式);和-这种玻璃基材在淋浴隔间、浴缸屏风或者其它浴室部件中的应用。附图说明图1表示,对于裸露的玻璃片材或者用不同层涂覆的玻璃片材,作为在40℃和90%h.r.下度过时间(月)的函数的光漫射(%)。图2中表示的是作为时间(天)的函数的水静止接触角(°)。具体实施方式本发明现在通过以下实施例进行说明。实施例使不同层沉积在浮法钠-钙玻璃片材的锡面上。这些通过磁控管增强阴极溅射的沉积的条件记录在以下表中。阴极频率在任何情况下是100khz。该表的头四行涉及简单层的沉积,第五和第六行涉及si3n4/sio2堆叠体形式的两个层的连续沉积。表沉积的材料靶阴极功率(w)压力(µbar)ar(sccm)n2(sccm)o2(sccm)通过速度(m/min)厚度(nm)si3n4si50001.510380.4150sio2si3000225280.1451snznosnzn20002.515410.35448zro2zr2000240160.06146si3n4si50001.510381.46517sio2si3000230280.25833以sccm(标准立方厘米/分钟)指出的值是气体流速的值。“通过速度”是基材相对于沉积工具的速度。厚度是沉积的涂层的厚度。现在参照附图1,附图1表示,对于裸露的玻璃片材或者用不同层涂覆的玻璃片材,作为在40℃和90%h.r.下度过时间(月)的函数的光漫射(%)。这些曲线表示玻璃的耐腐蚀性。所有的层限制玻璃的腐蚀,它们可以如下地通过增高的限制效果进行分级:sio2、zro2、si3n4、snzno。根据本发明的样品通过连续沉积先前描述的si3n4然后sio2层进行制备。在附图2中表示的是作为时间(天)的函数的水静止接触角(°)。当这种角度是高的时候,该表面更具有保留污物和石灰质的倾向。虽然snzno层、zro2层分别地如先前看到的那样限制并且延迟玻璃的腐蚀,但它们加重玻璃保留污物的倾向。仅仅sio2层和,在更大范围内,根据本发明的si3n4/sio2堆叠体,具有抗污效果。当前第1页12
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