[go: up one dir, main page]

MX2007000528A - Recubrimientos de oxicarburo de silicio que tienen propiedades hidrofilicas durables. - Google Patents

Recubrimientos de oxicarburo de silicio que tienen propiedades hidrofilicas durables.

Info

Publication number
MX2007000528A
MX2007000528A MX2007000528A MX2007000528A MX2007000528A MX 2007000528 A MX2007000528 A MX 2007000528A MX 2007000528 A MX2007000528 A MX 2007000528A MX 2007000528 A MX2007000528 A MX 2007000528A MX 2007000528 A MX2007000528 A MX 2007000528A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
coating
less
silicon oxycarbide
hydrophilic
water
Prior art date
Application number
MX2007000528A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Francois Oudard
Original Assignee
Afg Ind Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Afg Ind Inc filed Critical Afg Ind Inc
Publication of MX2007000528A publication Critical patent/MX2007000528A/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/28Other inorganic materials
    • C03C2217/282Carbides, silicides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/10Deposition methods
    • C03C2218/15Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/152Deposition methods from the vapour phase by cvd
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12576Boride, carbide or nitride component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12993Surface feature [e.g., rough, mirror]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495Thickness [relative or absolute]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Se describe un recubrimiento de oxicarburo de silicio que permanece hidrofilico por un periodo de tiempo significativamente largo en el orden de varios meses cuando tanto (i) el indice de refraccion del recubrimiento es 1.7 o mas y (u) el espesor del recubrimiento es de 350 A o mas.

Description

RECUBRIMIENTOS DE OXICARBURO DE SILICIO QUE TIENEN PROPIEDADES HIDROFÍLICAS DURABLES DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con recubrimientos hidrófilos. En particular, la presente ¡nvención se relaciona con recubrimientos de oxicarburo de silicio que permanecen hidrófilos por períodos largos de tiempo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un recubrimiento hidrófilico puede facilitar la eliminación de contaminantes (es decir, "suciedad") a partir de un artículo que aumenta la capacidad del agua de cubrir la superficie del artículo, y pasar entre el artículo y los contaminantes, de manera que los contaminantes se comienzan a separar del artículo.
Las propiedades hidrófilas son con frecuencia asociadas con recubrimientos de materiales semiconductores basados en varios óxidos de metal, en particular óxidos de titanio. Tales recubrimientos comúnmente requieren "activación "por exposición a radiación ultravioleta ("UV"). La activación de UV aumenta la capacidad de un recubrimiento de óxido de metal para romper los enlaces químicos que unen los contaminantes al recubrimiento.
La activación por radiación UV aumenta las propiedades hidrófilas de los óxidos de metal. El ángulo de contacto del agua con los materiales inorgánicos, tales como vidrio, es generalmente de 20-40 grados. El ángulo de contacto del agua con materiales orgánicos típicos, tales como resinas, es de 70-90 grados. El ángulo de contacto del agua con resinas hidrófobas, tales como la resina de silicona y polímeros de fluorocarbono, es de más de 90 grados. Al contrario, el ángulo de contacto de los recubrimientos de óxido de metal activados con UV es menos de 20 grados, y con frecuencia menos de 10 grados, indicador de la propensión del agua de esparcirse sobre un recubrimiento de óxido de metal activado. La radiación UV de un recubrimiento de óxido de metal puede causar que el ángulo de contacto del agua se aproxime a cero.
Las propiedades hidrófilas se han observado también en recubrimientos de óxido de silicio, recubrimientos de oxícarburo de silicio y recubrimientos de oxinitruro de silicio.
Estos recubrimientos han sido depositados empleando métodos de sólido-gel y por métodos de deposición en fase vapor incluyendo deposición química en fase de vapor y pulverización catódica.
La publicación de la patente internacional WO01/32578 divulga recubrimientos de oxicarburo de silicio con propiedades hidrófilas aumentadas. La publicación WO01/32578 divulga que las gotas de agua no son visibles en recubrimientos de SiOC que tienen un índice de refracción de 1.68 y un espesor de 50 mm y han sido expuestas a 30 °C, 95% de humedad relativa, atmósfera de laboratorio durante más de 14 días.
Los recubrimientos hidrófilos pierden sus propiedades hidrófilas con el tiempo. Bajo exposición al aire libre, los recubrimientos convencionales de oxicarburo de silicio se conservan comúnmente hidrófilos por únicamente en forma aproximada una a dos semanas.
Para recuperar las propiedades hidrófilas, los recubrimientos deben procesarse mediante diversas formas. Los recubrimientos de óxido de metal deben ser "re-activados" mediante exposición a radiación UV para recuperar sus propiedades hidrófilas aumentadas. Los recubrimientos basados en silicio deben ser limpiados químicamente para restablecer la propiedad hidrófila. La luz solar puede frecuentemente proporcionar suficiente exposición UV para la re-activación. Sin embargo, la exposición solar no es práctica en muchas aplicaciones. La limpieza química para restaurar la propiedad hidrófila puede con frecuencia ser cara y toma tiempo.
Estudios anteriores de recubrimientos hidrófilos han buscado recubrimientos con ángulos de contacto de agua pequeños, pero no se han concentrado en aumentar la duración de tiempo en que un recubrimiento hidrófilo con un ángulo de contacto de agua pequeño permanece hidrófilo.
Existe una necesidad de recubrimientos hidrófilos que exhiban durabilidad hidrófila aumentada y así requieran menos cuidado para conservar las propiedades hidrófilas.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un recubrimiento de oxicarburo de silicio que permanece hidrófilo aún después de exposición prolongada al aire libre de los elementos (por ejemplo, viento, lluvia, nieve, sol, etc.) durante períodos de tiempo del orden de varios meses. El recubrimiento de oxicarburo de silicio de la presente invención tiene tanto (i) un índice de refracción de 1.70 o más y (ii) un espesor de 350 Á. El recubrimiento de oxícarburo de silicio no requiere ser expuesto a radiación UV para hacerse hidrófilo. Cuando el recubrimiento de oxicarburo de silicio pierde sus propiedades hidrófilas, estas propiedades pueden ser restauradas fácilmente al enjuagar el recubrimiento con un limpiador de vidrio, por ejemplo, un a mezcla de agua con jabón o vinagre.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las formas de realización preferidas de la presente invención se describirán en detalle, con referencia a los siguientes dibujos, donde: FIG.1 es una vista de sección transversal de un artículo recubierto que incluye un substrato y un recubrimiento de oxicarburo de silicio.
FIG.2 es una vista de sección transversal de un artículo recubierto que incluye un substrato, un recubrimiento de oxicarburo de silicio, y una pluralidad óptica que está intercalada entre el substrato y el recubrimiento de oxicarburo de silicio.
FIG. 3 es una vista de sección transversal de un recubrimiento soportado en una estructura.
FIG. 4 compara esquemáticamente el ángulo de contacto del agua del recubrimiento de oxicarburo de silicio que tiene un índice de refacción de 1.70 y un espesor de 550 Á con un ángulo de contacto de agua de un recubrimiento de oxicarburo de silicio que tiene un índice de refacción de 1.58 y un espesor de 250 Á después de exposición al aire libre durante 3 días, 12 días y 200 días. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS.
El recubrimiento de oxicarburo de silicio de la presente ¡nvención exhibe propiedades hidrófilas duraderas cuando expuesto a ambientes que contienen contaminantes, tales como el aire libre. La superficie hidrófila del recubrimiento es más fácil de limpiar que las superficies recubiertas comunes y permanece limpia por más tiempo que en superficies recubiertas comunes cuando se exponen, se lavan por precipitación tal como la lluvia.
La FIG. 1 muestra una modalidad preferida de la presente invención en la que un artículo recubierto 10 incluye un substrato 1 revestido con un recubrimiento de oxicarburo de silicio 2. El recubrimiento de oxicarburo de silicio 2 tiene dos superficies opuestas 2 a y 2b. La superficie 2 a está en contacto con el substrato 1. La superficie 2b está en contacto con y expuesta al aire a una presión atmosférica y a una temperatura de menos de 100° C, punto de ebullición del agua. Debido a que el recubrimiento de oxicarburo de silicio 2 no esta intercalado entre una capa sólida y el substrato 1 , la superficie 2b del recubrimiento de oxicarburo de silicio 2 no está en contacto con una capa sólida.
La FIG. 2 muestra una modalidad en la que un artículo recubierto 20 incluye un apilamiento óptico 3 intercalado entre un substrato 1 y un recubrimiento de oxicarburo de silicio 2. El apilamiento óptico 3 puede incluir una o más capas. El aplílamiento óptico 3 puede ser, por ejemplo, un apilamiento de baja emisión que ¡ncluye una o más capas de metal reflector de radiación infrarroja (por ejemplo Ag).
Substratos adecuados incluyen materiales empleados en aplicaciones arquitectónicas y de transporte. Tales materiales incluyen vidrio, metal, cerámica de vidriada, cerámica, cemento, ladrillo, madera, polímeros, etc. Preferentemente, el substrato comprende un vidrio. Más preferiblemente, el substrato es un vidrio que es transparente a la radicación visible.
El recubrimiento hidrófilo duradero de la presente ¡nvención comprende oxicarburo de silicio. Oxicarburos de silicio adecuados incluyen SiOxCy, donde 0<x<1.8 y 0<y<1.5. Un ejemplo de oxicarburo de silicio es SiOC. En modalidades, el oxicarburo de silicio contiene 0% atómico< Si<25 % atómico, 0% atómico<0<45 % atómico, y 0 %atómíco < C <40 % atómico. En otra modalidad, el oxicarburo de silicio contiene 0% atómico< S¡<35% atómico, 0 % atómico<0<55 % atómico, y 0% atómico <C <30% atómico. En modalidades, en el recubrimiento de oxicarburo de silicio la proporción Si /(C+O) esta en el rango de 0.20 a 0.45, más preferiblemente 0.25 a 0.40. En otras modalidades, en el recubrimiento de oxicarburo de silicio la proporción Si/(C+O) está en el rango de 0.30 a 0.55, más preferiblemente 0.35 a 0.50.
La capacidad hidrófíla de un recubrimiento de oxicarburo de silicio tiende a disminuir (por ejemplo, el ángulo de contacto de agua aumenta) con aumento en el índice de refacción. Al contrario, la durabilidad de la capacidad hidrófila de un recubrimiento de oxicarburo de silicio aumenta con aumento en el índice de refacción.
Los recubrimientos de oxicarburo de silicio de la presente invención tienen un índice de refacción ("n") de 1.70 o más, tales como 1.75 o más, o 1.80 o más. El índice de refacción de un recubrimiento de oxícarburo de silicio es una función compleja de la cantidad relativa de, y enlaces químicos entre Si, O y C presentes en el recubrimiento. Si el índice de refacción es menor de 1.70, entonces la durabilidad de las propiedades hidrófilas del oxicarburo de silicio disminuye. Para recubrimientos hidrófilos en vidrio óptico, preferiblemente el índice de refracción no es mayor de 2.0, más preferiblemente no más de 1.90, para asegurar que el vidrio óptico revestido tiene propiedades cosméticas deseables. En aplicaciones de vidrio óptico, si el índice de refacción del recubrimiento de oxicarburo de silicio es mayor de 1.90, entonces el recubrimiento tiende a producir demasiada reflexión de luz, lo cual conduce a cambios cosméticos indeseables en el vidrio óptico recubierto.
El recubrimiento de oxicarburo de silicio de la presente ¡nvención tiene un espesor en el rango de 350 Á o más, preferiblemente 380 Á o más, más preferiblemente 400 Á o más. Si el espesor del recubrimiento es menor de 350 Á, entonces la durabilidad de las propiedades hidrófilas del oxicarburo de silicio disminuye.
Para un recubrimiento hidrófilo en vidrio óptico, preferiblemente el recubrimiento es también 800 Á o menos grueso, más preferiblemente 600 A o menos grueso. Si el recubrimiento es más de 800 Á de grueso entonces el recubrimiento tiende a reflejar demasiada luz.
El oxicarburo de silicio puede ser cristalino o amorfo. Preferiblemente, el oxicarburo de silicio es amorfo. Preferiblemente el recubrimiento de oxicarburo de silicio es homogéneo en composición.
El recubrimiento de oxicarburo de silicio de la presente invención puede ser formado mediante diversos procesos conocidos en la técnica, incluyendo procesos de deposición de vapor tales como pulverización catódica y deposición química en fase de vapor.
Por ejemplo, el recubrimiento de la presente invención puede ser realizado mediante deposición de oxícarburo de silicio por un proceso de deposición de vapor sobre un substrato sólido. Los procesos de deposición química en fase de vapor son bien conocidos en la técnica y no serán descritos en detalle. El oxicarburo de silicio puede formarse por deposición química en fase de vapor usando mezclas gaseosas de silanos, compuestos orgánicos gases de transporte inertes, y otros gases aditivos. Silanos adecuados incluyen monosilano, SiH ; disilano Si2H6, y silanos halogenados tales como diclorosilano SiH2CI2. Preferiblemente, los compuestos orgánicos son gaseosos a temperatura ambiente. Tales compuestos orgánicos incluyen compuestos olefínicos y acetilénicos que contienen de 2 a 5 átomos de carbono.
Compuestos orgánicos que contienen más de 5 átomos de carbono pueden ser empleados también, a condición de que sean gaseosos debajo de la temperatura de descomposición de (los) silano(s) empleado(s).
Ejemplos de compuestos orgánicos adecuados incluyen olefinas, por ejemplo, etileno, butadieno, pentano, y olefinas halogenadas tales como difluoroetíleno; hidrocarburos acetilénicos, por ejemplo, acetileno; e hidrocarburos aromáticos, por ejemplo, benceno, tolueno, y xileno. El gas inerte (gas transportador) puede ser, por ejemplo, un gas noble o nitrógeno (N2). Otros gases aditivos incluyen amoniaco (NH3 e hidrógeno (H2).
En modalidades, el recubrimiento de oxicarburo de silicio puede ser formado por deposición química en fase de vapor usando una mezcla de silano, etileno, dióxido de carbono, y nitrógeno. La concentración molar para cada gas en la atmósfera reactiva puede estar en el intervalo de 5%<silano<20%, 5%<etileno<20%, 20%<dióxido de carbono<80%, y 5%<nitrógeno<20%. Las cantidades máximas y mínimas de cada gas se manejan mediante el intervalo objetivo para el índice de refracción.
El recubrimiento de oxicarburo de silicio se deposita preferiblemente a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 400 °C a 800 °C, más preferiblemente aproximadamente 550 °C a 700 °C. El índice de deposición esta preferiblemente en el intervalo de 200 Á seg. a 600 A/seg.
En modalidades, el recubrimiento de oxicarburo de silicio puede ser depositado sobre vidrio flotante formado en un baño de estaño fundido.
El recubrimiento de oxicarburo de silicio de la presente invención es hidrofílico. El término "hidrofílico" como se usa aquí significa que el ángulo de contacto de agua con la capa es menos de 20 grados. Preferiblemente, el recubrimiento de oxicarburo de silicio es "superhidrofílico", con un ángulo de contacto de agua de menos de 10 grados, más preferiblemente menos de 5 grados.
Típicamente, un recubrimiento de oxicarburo de silicio recientemente depositado se cubre con contaminantes superficiales (carbón, polvo grasoso, etc) que impiden a la capa exhibir el comportamiento hidrofílico.
El recubrimiento de oxicarburo de silicio recientemente depositado se hace hidrofílico por remoción de los contaminantes superficiales del recubrimiento. Esto puede lograrse al rociar el recubrimiento con un limpiador de vidrio y lavar para retirar los contaminantes superficiales. Los limpiadores de vidrio generalmente incluyen jabón y agua, o vinagre y agua.
El vidrio sin recubrimiento aún puede volverse hidrofílico cuando se lava con vinagre. Sin embargo, el vidrio sin revestir pierde sus propiedades hidrofílicas dentro de uno o dos días, en contraste con el oxícarburo de silicio de la presente invención con propiedades hidrofílicas duraderas.
El recubrimiento de oxicarburo de silicio de la presente invención exhibe propiedades hidrofílicas de duración significativamente más larga que un recubrimiento de oxicarburo de silicio convencional que tiene n<1.70 y un espesor <350 Á. El recubrimiento de oxicarburo de silicio de la presente invención permanece hidrofílico en un ambiente de al menos dos veces de duración, preferiblemente al menos cinco veces de duración, más preferiblemente, al menos diez veces de duración, más como un recubrimiento de oxicarburo de silicio que tiene n<1.70 y un espesor <350 Á en el mismo ambiente. Bajo condiciones de exposición que pueden provocar que un recubrimiento de oxicarburo de silicio pierda sus propiedades hidrofílicas dentro de 1 o 2 semanas, el recubrimiento de oxicarburo de silicio de la presente invención puede permanecer hidrofílico por varios meses.
La FIG. 3 muestra una modalidad de la presente invención en la que un artículo recubierto 10 ¡ncluye un substrato 1 revestido con una capa de oxicarburo de silicio 2, se monta en un marco 4, de manera que el marco 4 está en contacto con el perímetro del artículo recubierto 10. Preferiblemente, el marco 4 está en contacto con el perímetro entero del artículo recubierto 10. El marco 4 proporciona un apoyo mecánico al artículo recubierto 10 y el recubrimiento de oxicarburo de silicio 2, y permite al artículo recubierto 10 ser colocado en relación con otros objetos. Por ejemplo, en modalidades el marco 4 puede servir como un marco de ventana para colocar una ventana de vidrio recubíerto 10 en un vehículo de automotor o una construcción.
En uso, el artículo recubíerto de la presente ¡nvención puede ser colocado entre una región interior, la cual está libre de contaminantes, y en una región exterior que contenga contaminantes. Preferiblemente, el artículo recubierto se coloca de manera que el recubrimiento de oxicarburo de silicio de a la región exterior que contiene contaminantes. Por ejemplo, el artículo recubierto puede colocarse para separar el interior del vehículo o una construcción del aire libre, con el recubrimiento de oxicarburo de silicio frente al ambiente contaminado del aire libre.
Las propiedades hidrofílícas del recubrimiento de oxicarburo de silicio facilitan la eliminación de algunos contaminantes que se acumulan en la superficie recubierta del artículo al rociar con agua.
Aunque el recubrimiento de oxicarburo de silicio de la presente invención conserva sus propiedades hidrofílicas significativamente más tiempo que recubrimientos hidrofílicos convencionales, eventualmente las propiedades hidrofílicas del recubrimiento comienzan a degradarse. Cuando esto ocurre, las propiedades hidrofílicas pueden ser restablecidas de nuevo por el aclarado del recubrimiento de oxicarburo de silicio con un limpiador de vidrio, tal como jabón y agua, o vinagre y agua.
La invención ha sido generalmente descrita, la referencia se hace ahora a los siguientes ejemplos, los cuales son proporcionados solamente por propósitos de ilustración, y no es la intención limitar salvo que se especifique lo contrario.
EJEMPLOS Ejemplos 1-3 Se depositaron recubrimientos de oxicarburo de silicio con n>1.70 y un espesor de 350 Á por deposición química en fase de vapor sobre cintas de vidrio de silicato de sodio caliente producidas por un proceso de vidrio flotante bajo condiciones de no oxidación. Los recubrimientos fueron depositados a partir de una mezcla reactiva de gas que contiene alrededor de 8.8 % en peso de sílano, 9.8 % en peso de etileno, 73.9 % en peso de dióxido de carbono y 7.4 % en peso de nitrógeno soplado a través de la cinta de vidrio a una temperatura de 680 °C y a una presión ligeramente arriba de la presión de baño flotante.
Recubrimientos comparativos con n< 1.70 y espesor < 350 Á fueron depositados también bajo las mismas condiciones en sustratos idénticos.
Los recubrimientos fueron aclarados usando un limpiador de vidrio de agua y vinagre.
La composición de cada uno de los recubrimientos fue determinada por espectoscopia fotoelectrónica de rayos X (ESCA por sus siglas en inglés). El índice de refracción y espesor de cada uno de los recubrimientos fue determinado por espectrofotometría.
Los recubrimientos fueron expuestos al aire libre lado con lado en una posición horizontal.
Las propiedades hidrofílícas fueron estimadas al observar como una cantidad de agua rociada se estratificaba en cada hoja superficial recubierta en comparación con el agua desestratificada de una pieza normal de vidrio flotante claro.
Las propiedades hídrofílícas de recubrimientos de oxícarburo de silicie son ilustradas en la tabla 1. TABLA 1 En el primer día de exposición, los Ejemplos 1 , 2 y 3 exhibieron el mismo comportamiento de agua estratificada mientras que la pieza de referencia de vidrio flotante claro no lo hizo. Sin embargo, después 2 a 10 días, el Ejemplo 3 ya no estratificó más agua y en vez de ello se comportó de manera similar a la pieza estándar de vidrio flotante clara. Después de 10 a 20 días, el Ejemplo 2 ya no estratificó agua y en lugar de ello tuvo un comportamiento similar a la pieza convencional de vidrio flotante clara. El Ejemplo 1 continuó estratificando agua extendida incluso después de 200 días.
La duración de las propiedades hidrofílicas en el Ejemplo 2 y 3 varían dentro del intervalo ilustrado en la tabla 1 dependiendo de las condiciones de exposición al aire libre (por ejemplo, lluvia, sol y temperatura).
La tabla 1 ¡lustra que un recubrimiento de oxicarburo de silicio exhibe propiedades hidrofílicas por un periodo de tiempo significativamente más largo cuando el recubrimiento de oxicarburo de silicio tiene un índice de refracción de 1.70 o más y un espesor de 350 Á o más.
Ejemplo 4 La FIG. 4 representa esquemáticamente gotitas de agua en un recubrimiento de oxicarburo de silicio, el cual tiene un índice de refracción de 1.70 y un espesor de 550 Á, después de que el recubrimiento ha sido expuesto al aire libre por 3 días, 12 días y 200 días. FIG. 4 representa también esquemáticamente gotitas de agua en un recubrimiento de oxicarburo de silicio comparativo, el cual tiene un índice de refracción de 1.58 y un espesor de 250 Á, después que el recubrimiento comparativo ha sido expuesto al aire libre por 3 días, 12 días y 200 días bajo las mismas condiciones.
La FIG. 4 ilustra que después de 3 días ambos recubrimientos de oxícarburo de silicio son hidrofílícos. Sin embargo después de 12 días, mientras el recubrimiento de oxicarburo de silicio tiene un índice de refracción de 1.70 y un espesor de 550 Á permanece hidrofílico, el recubrimiento de oxicarburo de silicio comparativo ha perdido sus propiedades hidrofílicas. Después de 200 días el recubrimiento de oxicarburo de silicio de la presente invención continúa exhibiendo propiedades hidrofílícas.
La manifestación de un intervalo numérico de valores es una revelación de cada valor numérico dentro de este intervalo.
Mientras la presente invención ha sido descrita con respecto a las mejoras especificadas, esto no esta limitado a los detalles específicos más adelante. Pero incluye varios cambios y modificaciones que pueden sugerir por si mismos a aquellos técnicos en el arte, todo lo que este dentro del alcance de la invención definido por las siguientes reivindicaciones. n

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Un recubrimiento que tiene primera y segunda superficies opuestas, donde la primera superficie esta en contacto con un substrato sólido y la segunda superficie esta en contacto esencialmente con únicamente aire a presión atmosférica y a una temperatura de menos de 100 °C, en donde el recubrimiento tiene una composición homogénea comprendiendo un oxicarburo de silicio, un índice de refracción de 1.70 o más, y un espesor de 350 Á o más; y la segunda superficie del recubrimiento es hidrofílica con un ángulo de contacto con agua de menos de 20 grados.
2. El recubrimiento de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde el oxicarburo de silicio comprende 35 % atómico de Sí o menos, pero más de 0 % atómico de Si; 55 % atómico de O o menos, pero más de 0 % atómico de O; y 30 % atómico de C o menos, pero más de 0 % atómico de C.
3. El recubrimiento de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde el oxicarburo de silicio comprende SiOC.
4. El recubrimiento de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde el índice de refracción esta en un intervalo de 1.70 a 2.0.
5. El recubrimiento de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde el espesor esta en un intervalo de 350 Á a 800 Á.
6. El recubrimiento de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde el recubrimiento se obtuvo por un proceso de deposición química en fase de vapor.
7. El recubrimiento de acuerdo a la reivindicación 6, en donde el proceso de deposición química en fase de vapor comprende exponer el substrato sólido en una temperatura en un intervalo de desde 400 °C a 800 CC a una atmósfera que contiene silano, etileno, dióxido de carbono y nitrógeno.
8. El recubrimiento de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde la primera superficie del recubrimiento esta en contacto con un substrato sólido que comprende un vidrio.
9. El recubrimiento de acuerdo a la reivindicación 8, en donde la primera superficie del recubrimiento esta en contacto con un apilado óptico entre el recubrimiento y el vidrio.
10. El recubrimiento de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde la segunda superficie del recubrimiento es hidrofílica con un ángulo de contacto con agua de menos que 10 grados.
11. El recubrimiento de acuerdo a la reivindicación 1 , en donde la segunda superficie del recubrimiento es hidrofílica con un ángulo de contacto con agua de menos que 5 grados.
12. Un método de fabricación de un recubrimiento, el método comprende: depositar en un substrato sólido por un proceso de deposición química en fase de vapor una composición de oxicarburo de silicio; y producir el recubrimiento de la reivindicación 1.
13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el proceso de deposición química en fase de vapor comprende exponer el substrato sólido a una temperatura en un intervalo de desde 400 °C a 800 °C a una atmósfera que contiene silano, etileno, dióxido de carbono y nitrógeno.
14. El método de usar un recubrimiento, el método comprende apoyar el recubrimiento de la reivindicación 1 , en un marco de ventana.
15. El método de uso de un recubrimiento, el método comprende colocar el recubrimiento de la reivindicación 1 entre una región interior y una región exterior conteniendo contaminantes.
16. El método de usar un recubrimiento para mantener un substrato libre de contaminación, el método comprende: exponer el recubrimiento de la reivindicación 1 , al aire libre; y lavar la segunda superficie del recubrimiento con un limpiador de vidrio.
17. El método de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el limpiador de vidrio comprende agua y por lo menos un miembro del grupo que consiste de jabón y vinagre.
18. El método de acuerdo con la reivindicación 16, en donde después de lavar la segunda superficie del recubrimiento permanece hidrofílico, con un ángulo de contacto con agua de menos de 20 grados, en un ambiente más grande que el de un recubrimiento de oxicarburo de silicio que tiene un índice de refracción de menos que 1.70 y un espesor de menos que 350 Á en el mismo ambiente.
19. El método de acuerdo con la reivindicación 18, en donde después de lavar la segunda superficie del recubrimiento permanece hidrofílico, con un ángulo de contacto con agua de menos de 20 grados, en un ambiente por lo menos dos veces más grande que el del recubrimiento de oxicarburo de silicio que tiene un índice de refracción de menos que 1.70 y un espesor de menos que 350 Á en el mismo ambiente.
20. El método de acuerdo con la reivindicación 18, en donde después del lavado de la segunda superficie del recubrimiento permanece hidrofílico, con un ángulo de contacto con agua de menos que 20 grados, en un ambiente al menos cinco veces más grande que el del recubrimiento de oxicarburo de silicio que tiene un índice de refracción de menos que 1.70 y un espesor de menos que 350 Á en el mismo ambiente.
MX2007000528A 2004-07-14 2005-07-14 Recubrimientos de oxicarburo de silicio que tienen propiedades hidrofilicas durables. MX2007000528A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/890,127 US7482060B2 (en) 2004-07-14 2004-07-14 Silicon oxycarbide coatings having durable hydrophilic properties
PCT/US2005/025117 WO2006019995A2 (en) 2004-07-14 2005-07-14 Silicon oxycarbide coatings having durable hydrophilic properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2007000528A true MX2007000528A (es) 2007-04-02

Family

ID=35599798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2007000528A MX2007000528A (es) 2004-07-14 2005-07-14 Recubrimientos de oxicarburo de silicio que tienen propiedades hidrofilicas durables.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7482060B2 (es)
EP (1) EP1768841A2 (es)
JP (1) JP2008506624A (es)
AU (1) AU2005275056B2 (es)
BR (1) BRPI0511827A (es)
CA (1) CA2573801A1 (es)
MX (1) MX2007000528A (es)
RU (1) RU2007105348A (es)
WO (1) WO2006019995A2 (es)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006017349A1 (en) 2004-07-12 2006-02-16 Cardinal Cg Company Low-maintenance coatings
KR101431230B1 (ko) * 2006-04-11 2014-08-18 카디날 씨지 컴퍼니 개선된 낮은 유지 특성이 있는 광촉매성 코팅
US20080011599A1 (en) 2006-07-12 2008-01-17 Brabender Dennis M Sputtering apparatus including novel target mounting and/or control
US7878054B2 (en) * 2007-02-28 2011-02-01 The Boeing Company Barrier coatings for polymeric substrates
CA2664368A1 (en) 2007-09-14 2009-03-19 Cardinal Cg Company Low-maintenance coating technology
JP2011504293A (ja) * 2007-11-02 2011-02-03 エージーシー フラット グラス ノース アメリカ,インコーポレイテッド 薄膜光起電性適用向けの透明導電性酸化膜、及びその製造方法
JP2010100886A (ja) * 2008-10-22 2010-05-06 Sanyo Shinku Kogyo Kk 基板の保護膜
FR2982609B1 (fr) * 2011-11-16 2014-06-20 Saint Gobain Vitrage hydrophobe
FR2982608B1 (fr) * 2011-11-16 2013-11-22 Saint Gobain Couche barriere aux metaux alcalins a base de sioc
DE102013109308A1 (de) 2013-03-19 2014-09-25 Karlsruher Institut für Technologie Strukturierte Beschichtung aus Siliciumoxicarbid, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
US11014819B2 (en) 2013-05-02 2021-05-25 Pallidus, Inc. Methods of providing high purity SiOC and SiC materials
US11091370B2 (en) 2013-05-02 2021-08-17 Pallidus, Inc. Polysilocarb based silicon carbide materials, applications and devices
US12215031B2 (en) 2013-05-02 2025-02-04 Pallidus, Inc. High purity polysilocarb derived silicon carbide powder
US9657409B2 (en) 2013-05-02 2017-05-23 Melior Innovations, Inc. High purity SiOC and SiC, methods compositions and applications
US10322936B2 (en) 2013-05-02 2019-06-18 Pallidus, Inc. High purity polysilocarb materials, applications and processes
US9919972B2 (en) 2013-05-02 2018-03-20 Melior Innovations, Inc. Pressed and self sintered polymer derived SiC materials, applications and devices
US20160230174A1 (en) * 2013-09-26 2016-08-11 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Tolerogenic dendritic cells to treat inflammatory bowel disease
JP2016054833A (ja) * 2014-09-08 2016-04-21 株式会社東芝 洗濯機および洗濯機の製造方法
WO2017005621A1 (en) * 2015-07-07 2017-01-12 Agc Glass Europe Glass substrate with increased weathering and chemcial resistance
KR102481671B1 (ko) * 2015-08-26 2022-12-27 엘지전자 주식회사 경도 및 내마모성이 우수한 고투명도 dlc막 구현 기술
EP3541762B1 (en) 2016-11-17 2022-03-02 Cardinal CG Company Static-dissipative coating technology
US11286199B2 (en) * 2019-07-01 2022-03-29 Agc Automotive Americas Co., A Division Of Agc Flat Glass North America Inc. Substantially transparent substrates including high and low emissivity coating layers
WO2021171309A1 (en) * 2020-02-26 2021-09-02 Saint-Gobain Glass France A heat treatable reflective coating and a coated article thereof

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4853251A (en) * 1985-02-22 1989-08-01 Canon Kabushiki Kaisha Process for forming deposited film including carbon as a constituent element
GB8630918D0 (en) * 1986-12-24 1987-02-04 Pilkington Brothers Plc Coatings on glass
FR2677639B1 (fr) * 1991-06-14 1994-02-25 Saint Gobain Vitrage Internal Technique de formation par pyrolyse en voie gazeuse d'un revetement essentiellement a base d'oxygene et de silicium.
FR2711983B1 (fr) * 1993-11-02 1996-01-19 Saint Gobain Vitrage Substrat transparent muni d'une couche de nitrure métallique.
US5723172A (en) * 1994-03-11 1998-03-03 Dan Sherman Method for forming a protective coating on glass
US5530581A (en) * 1995-05-31 1996-06-25 Eic Laboratories, Inc. Protective overlayer material and electro-optical coating using same
US5599624A (en) * 1995-07-03 1997-02-04 General Electric Company Amorphous silicon oxycarbide coated silicon carbide or carbon fibers
FR2738813B1 (fr) * 1995-09-15 1997-10-17 Saint Gobain Vitrage Substrat a revetement photo-catalytique
FR2748743B1 (fr) * 1996-05-14 1998-06-19 Saint Gobain Vitrage Vitrage a revetement antireflet
US5773086A (en) * 1996-08-13 1998-06-30 Libbey-Owens-Ford Co. Method of coating flat glass with indium oxide
FR2756276B1 (fr) * 1996-11-26 1998-12-24 Saint Gobain Vitrage Substrat a proprietes hydrophiles ou hydrophobes ameliorees, comportant des irregularites
FR2757151B1 (fr) * 1996-12-12 1999-01-08 Saint Gobain Vitrage Vitrage comprenant un substrat muni d'un empilement de couches minces pour la protection solaire et/ou l'isolation thermique
FR2759362B1 (fr) * 1997-02-10 1999-03-12 Saint Gobain Vitrage Substrat transparent muni d'au moins une couche mince a base de nitrure ou d'oxynitrure de silicium et son procede d'obtention
US20030039843A1 (en) * 1997-03-14 2003-02-27 Christopher Johnson Photoactive coating, coated article, and method of making same
GB9710547D0 (en) 1997-05-23 1997-07-16 Pilkington Plc Coating method
US6660365B1 (en) * 1998-12-21 2003-12-09 Cardinal Cg Company Soil-resistant coating for glass surfaces
US6350397B1 (en) * 1999-03-10 2002-02-26 Aspen Research Corporation Optical member with layer having a coating geometry and composition that enhance cleaning properties
JP2001060708A (ja) * 1999-06-18 2001-03-06 Nippon Sheet Glass Co Ltd 透明積層体およびこれを用いたガラス物品
FR2800731B1 (fr) 1999-11-05 2002-01-18 Saint Gobain Vitrage Substrat transparent muni d'une couche en derive de silicium
FR2806014B1 (fr) * 2000-03-08 2002-09-20 Saint Gobain Vitrage Substrat a revetement photocatalytique et/ou hydrophile
US6679978B2 (en) * 2002-02-22 2004-01-20 Afg Industries, Inc. Method of making self-cleaning substrates

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007105348A (ru) 2008-08-27
US20060014027A1 (en) 2006-01-19
CA2573801A1 (en) 2006-02-23
JP2008506624A (ja) 2008-03-06
US7482060B2 (en) 2009-01-27
AU2005275056B2 (en) 2009-10-08
WO2006019995A2 (en) 2006-02-23
EP1768841A2 (en) 2007-04-04
WO2006019995A3 (en) 2007-05-24
BRPI0511827A (pt) 2008-01-15
AU2005275056A1 (en) 2006-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2007000528A (es) Recubrimientos de oxicarburo de silicio que tienen propiedades hidrofilicas durables.
AU2006303170B2 (en) Antifouling material and production method thereof
KR100735763B1 (ko) 규소 유도체 층을 구비한 투명 기판과 상기 기판을 사용하는 방법
CN1286762C (zh) 具有自清洁涂层的基底
US20070092734A1 (en) Method for deposition of titanium oxide by a plasma source
MXPA06004355A (es) Sustrato, en particular sustrato de vidrio, que porta una capa fotocatalitica cubierta con una capa delgada protectora.
JP2007532462A (ja) 可視光下で活性な光触媒性基材
CZ2003596A3 (en) Process for coating glass
WO2016143864A1 (ja) ガラス物品
JPH1060665A (ja) 親水性被膜およびその製造方法
JPH09227158A (ja) 防曇性被膜形成基材、これを用いた防曇膜及びその製造方法
CN101291887B (zh) 防污材料及其制备方法
JP3400259B2 (ja) 親水性被膜およびその製造方法
KR20070018053A (ko) 가시광선 하에서 활성인 광촉매 기판

Legal Events

Date Code Title Description
HC Change of company name or juridical status
FG Grant or registration
HH Correction or change in general