[发明专利]具有高的阳光得热系数的阳光控制涂层

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年5月8日递交的美国专利申请第61/176,534号的优先权，通过引用将该专利申请整体并入本文。

发明背景

发明领域

本发明总体涉及阳光控制涂层，并且在一个特定实施方案中涉及提供高的阳光得热系数(SHGC)和低的总传热系数(U-值)的阳光控制涂层。

技术考虑

SHGC是通过窗户接纳的入射阳光辐射的部分，既有直接透射的，又有吸收并随后向内释放的。SHGC越低，透射的太阳热越低。U-值是通过一种材料的非阳光的热损失或热增加的比例的量度。U-值越低，热流阻力越大并且绝缘值越好。

阳光控制涂层在建筑和汽车透明制品领域中是已知的。这些阳光控制涂层阻挡或过滤选定范围的电磁辐射，例如阳光红外辐射或阳光紫外辐射范围内的电磁辐射，从而降低进入车辆或建筑物的太阳能的量。太阳能透射率的这种降低有助于降低车辆或建筑物冷却单元的负担，尤其在夏季的月份中。常规的阳光控制涂层典型提供相对低的SHGC。

尽管低SHGC涂层在南方气候下是有利的，但其在北方气候下不是期望的。对北方气候而言，在冬季的月份期间，具有较高SHGC的窗户可更加节能以便在建筑物内从太阳捕获更多热量。在秋季和冬季的寒冷天数多于春季和夏季的温暖天数的北方气候下尤其如此。

因此，在希望于建筑物内从太阳捕获热量的北方气候下，期望提供一种改善建筑物的能量效率的涂层和/或涂覆制品。该涂层和/或涂覆制品可具有低的发射率以提供低U-值，同时具有高SHGC以便使更多的太阳热进入建筑物并将其保持在建筑物中。

发明概述

一种涂层，其提供高的阳光得热系数(SHGC)和低的总传热系数(U-值)以捕获和保存太阳热。该涂层和涂覆制品特别适用于在北方气候下的建筑透明制品。

一种涂覆的透明制品，其包含基底和在至少一部分该基底上方形成的涂层。该涂层包含：在至少一部分该基底上方形成的第一介质层；在至少一部分第一介质层上方形成的连续金属层，该金属层的厚度小于8nm；在至少一部分该金属层上方形成的底漆层；在至少一部分该底漆层上方形成的第二介质层；和在至少一部分第二介质层上方形成的罩面层。当该涂层应用于基准IGU的第3表面上时，该涂层提供大于或等于0.6的SHGC以及小于或等于0.35的U-值。

在一种示例性涂层中，第一介质层的厚度为40nm至50nm。该第一介质层包含沉积在锡酸锌膜上方的氧化锌膜，该氧化锌膜的厚度为3至15nm，并且该锡酸锌膜的厚度为25至40nm。该金属层包含具有小于或等于7.5nm厚度的银。所述底漆层包含钛。第二介质层的厚度为30nm至40nm。第二介质层包含氧化锌膜和沉积在该氧化锌膜上方的锡酸锌膜。所述氧化锌膜的厚度为3nm至15nm。所述罩面层的厚度为2nm至6nm并且包含氧化钛。当所述涂层用于基准IGU的第3表面上时，该涂层提供大于或等于0.6、例如大于或等于0.65的SHGC，以及小于或等于0.35、例如小于或等于0.33的U-值。

在另一示例性涂层中，第一介质层包含：含锡酸锌的第一层，含氧化锌的第二层，含锡酸锌的第三层，以及含氧化锌的第四层，其中第一介质层的厚度为44nm至48nm，第一层和第三层各自的厚度为16nm至17nm，以及第二层和第四层各自的厚度为6nm至8nm。金属层包含具有小于或等于7nm厚度的银。底漆层包含钛。第二介质层包含：含氧化锌的第一层，含锡酸锌的第二层，含氧化锌的第三层，以及含锡酸锌的第四层，其中第二介质层具有30nm至35nm的厚度，第一层和第三层各自的厚度为3nm至5nm，以及第二层和第四层各自的厚度为11nm至12nm。所述罩面层的厚度为5nm至10nm并且包含氧化钛。当所述涂层用于基准IGU的第3表面时，该涂层提供大于或等于0.6、例如大于或等于0.65的SHGC，以及小于或等于0.35、例如小于或等于0.33的U-值。