專利名稱：具有涂覆透明體的器具的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2003年5月30日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/474,813和2003年9月12日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/502,784的權(quán)益，在這里引入它們的全部作為參考。
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及透明體，例如而不限于用于加熱爐、普通爐、微波爐、對(duì)流式微波爐、自潔爐、冰箱、壁爐等的透明體。在一個(gè)特別的方面，本發(fā)明涉及用于器具透明體的涂覆板，以及結(jié)合至少一個(gè)這種涂覆板的器具透明體。
2.現(xiàn)有技術(shù)描述例如加熱爐、普通爐、微波爐、對(duì)流式微波爐、自潔爐以及冰箱的器具(僅舉幾個(gè)例子)常常具有一層透過其可以看到器具里面的材料的透明體。這些器具透明體一般還具有熱量或輻射反射元件，以減少通過透明體的熱量或輻射。
例如，普通爐門一般具有由三個(gè)或四個(gè)間隔的玻璃片形成的透明體。所述玻璃片一般約5mm厚。兩個(gè)內(nèi)部的片(最靠近爐內(nèi)部)在二者內(nèi)側(cè)和外側(cè)表面上具有熱反射涂層，以減少熱量從爐內(nèi)部逸出到周圍環(huán)境。例如，已知提供一種普通爐門透明體，其中最內(nèi)部片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)表面(第1和第2表面)以信相鄰片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)表面(第3和第4表面)涂覆有熱反射氟摻雜氧化錫涂層。通常，對(duì)于爐來說，第1表面定義為最內(nèi)部的表面(即最靠近熱源的表面)，其它表面通過從第1表面向外算起依次編號(hào)。這些氟摻雜氧化錫涂層一般通過噴射熱解施加到玻璃片上。盡管適用于熱反射，但這種普通器具透明體結(jié)構(gòu)確有一些缺點(diǎn)。例如，氟摻雜氧化錫涂層的噴射熱解會(huì)在所述片的表面上產(chǎn)生不均勻的涂層厚度。這個(gè)不均勻的涂層厚度會(huì)在涂覆片上導(dǎo)致審美上不希望有的顏色和反射率差異。另外，這種普通爐透明體結(jié)構(gòu)需要施加四個(gè)分離的涂層(內(nèi)部?jī)蓚€(gè)片的每一側(cè)上施加一個(gè)涂層)。
普通的“自潔爐”門類似于普通的爐門，但是為了在美國(guó)銷售，必須符合某些工業(yè)公認(rèn)的安全標(biāo)準(zhǔn)，例如在清洗時(shí)最大可允許的外部溫度。為了符合這些標(biāo)準(zhǔn)，普通的自潔爐門一般具有通風(fēng)系統(tǒng)，以允許周圍空氣經(jīng)由門對(duì)流來幫助帶走熱量，從而在清洗周期內(nèi)降低外部門的溫度。但是，這種周圍空氣的對(duì)流將加熱的空氣引入廚房，并會(huì)提高廚房?jī)?nèi)的室溫，使在廚房?jī)?nèi)工作不舒服。
普通微波爐門一般由內(nèi)部聚合物板(例如Mylar板)、中間的金屬絲網(wǎng)格和外部玻璃片形成。內(nèi)部Mylar板提供清潔的方便，中間的金屬絲網(wǎng)格防止微波輻射從爐的內(nèi)部穿過透明體。同樣，盡管適用于它要求的目的，但這種普通微波爐門結(jié)構(gòu)有一些缺點(diǎn)。例如，普通微波爐門需要三個(gè)分離的件，這些件必須按次序組裝在一起以使門正常工作。此外，透過金屬絲網(wǎng)格也許難以充分看到爐內(nèi)部的材料。
因此，有利的是提供一種可用于器具透明體的涂覆片或板，以減少或消除至少一些上述缺點(diǎn)。例如，有利的是提供一種普通爐門，其中需要少于四個(gè)的涂層以提供可接受的性能。有利的是提供一種爐門，例如一種自潔爐門，其中可簡(jiǎn)化或取消常規(guī)的通風(fēng)系統(tǒng)而仍然符合公認(rèn)的安全標(biāo)準(zhǔn)。另外，有利的是提供一種微波爐透明體，以取消常規(guī)微波爐透明體的至少一些需要的部件和/或提供增強(qiáng)的透過微波爐透明體的可見度。
發(fā)明概要器具透明體包括至少一個(gè)基材。在所述基材的至少一部分上沉積至少一個(gè)第一涂層。所述至少一個(gè)第一涂層可包含具有80-100范圍內(nèi)厚度的至少一個(gè)金屬層和/或防護(hù)涂層。所述透明體可進(jìn)一步包括含具有在80-100范圍內(nèi)厚度的金屬層和/或防護(hù)涂層的第二涂層。在一種實(shí)施方案中，所述基材包括第一表面和第二表面，在第一表面的至少一部分上形成第一涂層，在第二表面的至少一部分上形成第二涂層。在一種特定的實(shí)施方案中，第一和第二涂層可各自包含多于一個(gè)的金屬層。例如，第一涂層可包含一個(gè)或多個(gè)、例如三個(gè)的金屬銀層，第二涂層可包含一個(gè)或多個(gè)、例如三個(gè)的金屬銀層。第一和第二涂層的至少一個(gè)可以包含防護(hù)涂層?；蛘撸粋€(gè)或多個(gè)涂層可以是不含任何金屬層的金屬氧化物涂層。
爐透明體包括限定第1和第2表面的第一板，同第一板間隔并限定第3和第4表面的第二板，任選的同第二板間隔并限定第5和第6表面的第三板，以及任選的限定第7和第8表面的第四板。在至少一個(gè)板的至少一部分上形成至少一個(gè)涂層。所述至少一個(gè)涂層可以包含至少一個(gè)金屬層。在一種實(shí)施方案中，爐透明體包含在例如第3表面的一個(gè)表面的至少一部分上形成的第一涂層，以及在例如第5和/或第6表面的第二表面的至少一部分上形成的第二涂層。第一和第二涂層可以各自包含至少一個(gè)金屬層。例如，第一涂層可包含一個(gè)或多個(gè)、例如三個(gè)的金屬銀層，第二涂層可包含一個(gè)或多個(gè)、例如三個(gè)的金屬銀層。第一和第二涂層的至少一個(gè)可以包含防護(hù)外涂層。
爐透明體包括含有與第二片相鄰、例如接觸的第一片的復(fù)合板。至少一個(gè)片的至少一個(gè)表面可以包含熱量和/或輻射反射涂層。在一種特定的實(shí)施方案中，爐透明體包括限定第1和第2表面的第一板，限定第3和第4表面的第二板，以及任選的限定第5和第6表面的第三板。至少一個(gè)板是包含與第二玻璃片接觸的第一坡璃片的復(fù)合板。
微波爐透明體包括第一板及在第一板的至少一部分上形成的至少一個(gè)涂層。至少一個(gè)涂層可以包含至少一個(gè)金屬層。例如，至少一個(gè)涂層可以包含一個(gè)或多個(gè)、例如三個(gè)金屬銀層?？梢栽谥辽僖粋€(gè)涂層上或與其鄰接提供任選的聚合物層如聚合物涂層或聚合物片。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的爐形式的示例性器具的透視圖(不按比例)；圖2是具有結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的透明體的爐門的部分剖面圖(不按比例)；圖3是適用于形成器具透明體的本發(fā)明涂覆板的側(cè)面剖面圖(不按比例)；圖4是具有結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的透明體的示例性微波爐門的部分剖面圖(不按比例)；圖5是適用于形成器具透明體的本發(fā)明另一個(gè)涂覆板的側(cè)面剖面圖(不按比例)；圖6是具有結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的透明體的對(duì)流式微波爐門的部分剖面圖(不按比例)；圖7是結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的自潔爐門的側(cè)面剖面圖(不按比例)；圖8是結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的另一爐門的側(cè)面剖面圖(不按比例)；圖9是結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的又一爐門的側(cè)面剖面圖(不按比例)；以及圖10是結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的其它爐門的側(cè)面剖面圖(不按比例)。
優(yōu)選實(shí)施方案描述這里使用的例如“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“上方”、“下方”等的空間或方向術(shù)語涉及如附圖所示的本發(fā)明。但是應(yīng)該明了，本發(fā)明可采取各種替換的方向，由此這樣的術(shù)語不應(yīng)被認(rèn)為是限制。而且，說明書以及權(quán)利要求書中使用的所有表示尺寸、物理特性、工藝參數(shù)、配料數(shù)量、反應(yīng)條件等的值應(yīng)被理解為在一切情況下通過術(shù)語“約”來修飾。因此，除非相反地指明，在下文說明書以及權(quán)利要求書中規(guī)定的數(shù)值可以基于通過本發(fā)明設(shè)法得到的所需性能而變化。至少，而不是企圖限制等同原則在權(quán)利要求的范圍上的運(yùn)用，至少應(yīng)該根據(jù)記錄的有效數(shù)字以及應(yīng)用常規(guī)舍入方法得到的數(shù)值來解釋每一個(gè)數(shù)值。此外，這里公開的所有范圍應(yīng)被理解為包含起點(diǎn)及終點(diǎn)的范圍的值，和包括在其中的任何及所有子范圍。例如，一個(gè)指定的范圍“1-10”應(yīng)被認(rèn)為包含在最小值1和最大值10之間(包括端值)任何及所有的子范圍；即，所有以最小值1或更大值為起點(diǎn)、并以最大值10或更小值為終點(diǎn)的所有子范圍，例如5.5-10。而且，這里使用的術(shù)語“在...上形成”、“在...上沉積”、或“在...上提供”是指在表面上但不一定與表面接觸形成、沉積或提供。例如，“在基材上形成”的涂層不排除位于所形成的涂層和基材之間具有相同或不同組成的一個(gè)或多個(gè)其它涂層或膜的存在。應(yīng)理解這里引用的所有文獻(xiàn)是全文引入作為參考。這里使用的術(shù)語“聚合物”或“聚合物的”是指低聚物、均聚物、共聚物和三元共聚物，例如由兩種或多種類型的單體或聚合物形成的聚合物。術(shù)語“可見區(qū)”或“可見光”是指具有在380nm-780nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)的電磁輻射。術(shù)語“紅外區(qū)”或“紅外輻射”是指具有在大于780nm-100,000nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)的電磁輻射。術(shù)語“紫外區(qū)”或“紫外輻射”是指具有在300nm-小于380nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)的電磁輻射。術(shù)語“微波區(qū)”或“微波輻射”是指具有在300兆赫-300千兆赫范圍內(nèi)頻率的電磁輻射。
本發(fā)明首先參考用于普通爐門的透明體，然后參考用于普通微波爐、普通對(duì)流式微波爐和普通自潔爐的透明體來進(jìn)行說明。但是，應(yīng)該理解的是這些僅是本發(fā)明簡(jiǎn)單的示范性運(yùn)用，本發(fā)明不局限于這些特定公開的實(shí)例。而且，本發(fā)明不必局限于器具透明體的使用，而可應(yīng)用于其它制品，這里僅舉幾個(gè)例子，例如而不限于車輛透明體，例如汽車的擋風(fēng)玻璃、側(cè)窗、后窗、月亮天窗、太陽天窗，航空透明體，艇或其它船舶透明體，冰箱門，天窗和壁爐屏。本發(fā)明可以用疊層或單片制品來實(shí)施?！皢纹币庵妇哂袉蝹€(gè)結(jié)構(gòu)層。此外，盡管典型的器具或車輛“透明體”可具有足夠的可見光透射度(由此通過透明體可看到材料)，但在本發(fā)明的實(shí)施中“透明體”不必對(duì)可見光是透明的，而可以是半透明或不透明的(如下所述)。
圖1顯示了爐10形式的示例性器具。由于普通爐(包括自潔爐和微波爐)的結(jié)構(gòu)與操作對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是容易理解的，因此不再進(jìn)行詳細(xì)說明。爐10包括具有內(nèi)部烹調(diào)室14的主體12。入口例如鉸鏈爐門16提供了到烹調(diào)室14的通道?？梢栽诶鐮t門16上形成透明體18，因此當(dāng)門16關(guān)閉時(shí)，可以看到烹調(diào)室14中的物料。烹調(diào)室14一般包括一個(gè)或多個(gè)熱源20。在一個(gè)普通爐中，熱源20一般包括電熱金屬格柵或氣體燃燒器。在微波爐中，熱源20一般包括一個(gè)或多個(gè)輻射源，例如微波輻射源。對(duì)于對(duì)流式微波爐，熱源20可以同時(shí)包括電熱格柵和微波輻射源。在普通自潔爐中，如下面更詳細(xì)的描述那樣，門16一般包括許多頂部通風(fēng)口150和許多底部通風(fēng)口(未示出)，以允許周圍空氣通過門16對(duì)流。
首先說明本發(fā)明普通爐透明體的使用。如上所述，普通爐透明體一般由三個(gè)或四個(gè)間隔的玻璃片形成，在兩個(gè)內(nèi)部玻璃片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)表面(即總共四個(gè)涂層表面)上具有氟摻雜氧化錫涂層。但是，圖2顯示了具有結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的透明體26的示例性爐門24。透明體26包括至少一個(gè)具有結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的至少一個(gè)涂層的片或板。所述至少一個(gè)涂層可以具有至少一個(gè)金屬層。在圖2所示的示例性實(shí)施方案中，透明體26包括以任何普通的方式保持在普通間隔物組件中的三個(gè)間隔的板30、32、34。但是，應(yīng)該理解本發(fā)明不局限于使用三個(gè)板，而可以使用四個(gè)或更多個(gè)板。第一或內(nèi)部板30(最靠近烹調(diào)室14的內(nèi)部)具有面向室14的內(nèi)表面36(第1表面)和外表面38(第2表面)。第二或中間板32通過間隔物組件同第一板30間隔開，并包括內(nèi)表面40(第3表面)和外表面42(第4表面)。第三或外部板34同第二板32間隔開，并包括內(nèi)表面44(第5表面)和外表面46(第6表面)。盡管未顯示，但透明體26可以包括從外面與第三板34間隔開的第四板。示例性透明體26包括在一個(gè)板表面的至少一部分上形成的至少一個(gè)第一涂層50，以及在另一個(gè)表面的至少一部分上形成的至少一個(gè)第二涂層52。在舉例說明的示例性透明體26中，第一涂層50顯示為在第1表面36上形成，第二涂層52顯示為在第3表面40上形成。但是，應(yīng)該理解第一和第二涂層50、52不必限制在這些位置。第一和第二涂層50、52可以形成在任何表面上。例如而不是限制本發(fā)明，第一涂層50可以位于圖2中虛線所示的第4表面42上，第二涂層52位于第3表面40上?；蛘?，第一涂層50可以位于第3表面上，第二涂層52位于第4表面或第5表面上。
第一氣隙152限定在第一和第二板30、32之間，第二氣隙154限定在第二和第三板32、34之間。如上所述，普通“自潔爐”門一般包括多個(gè)底部通風(fēng)口156和多個(gè)頂部通風(fēng)口150。但是，如下面更詳細(xì)的描述，在本發(fā)明的一種實(shí)施中，這些通風(fēng)口150、156可以在尺寸方面顯著減小或全部取消。
在本發(fā)明的廣泛實(shí)施中，透明體26的面板30、32、34可以為相同或不同的材料。板可以包括具有任何所需要特性的任何所需要的材料。例如，一個(gè)或多個(gè)板可以對(duì)可見光是透明、半透明或不透明的?！巴该鞯摹币庵妇哂写笥?％-100％的可見光透射率。或者，一個(gè)或多個(gè)板可以是半透明或不透明的。“半透明”是指允許電磁輻射(例如可見光)通過但能量被分散了，因此在觀察者相反側(cè)的物品不能被清楚地看到。“不透明的”意指具有0％的可見光透射率。適合材料的例子包括但不限于塑料基材(例如丙烯酸類聚合物，如聚丙烯酸酯；聚甲基丙烯酸烷基酯，如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯等；聚氨酯；聚碳酸酯；聚對(duì)苯二甲酸烷基酯，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯等；含聚硅氧烷聚合物；或用于制備這些的任何單體的共聚物，或任何它們的混合物)；金屬甚材，例如但不限于鍍鋅鋼、不銹鋼和鋁；陶瓷基材；磚瓦基材；玻璃基材；或其混合物或任何上述的組合。例如，一個(gè)或多個(gè)板可以包括普通未著色的鈉鈣硅玻璃，即“透明玻璃”，或可以包括著色的或其它的有色玻璃，硼硅玻璃，含鉛玻璃，鋼化、未鋼化、退火或熱強(qiáng)化玻璃。所述玻璃可以是任何類型，例如普通的浮法玻璃或平面玻璃，并可以是具有任何光學(xué)性質(zhì)，例如具有任何可見光透射、紫外線透射、紅外線透射、微波能透射和/或總太陽能透射的值的任何組合物。在但不限于美國(guó)專利4,746,347、4,792,536、5,240,886、5,385,872和5,393,593中描述了適于實(shí)施本發(fā)明的玻璃類型。此外，一個(gè)或多個(gè)板可以包括塑料和/或具有本發(fā)明涂層沉積在其表面上的聚合物基材。
第一涂層50可以為熱量和/或輻射反射涂層，并可具有一個(gè)或多個(gè)具有相同或不同組成和/或功能的功能性涂層或膜。這里使用的術(shù)語“膜”是指具有所需要或選擇的涂層組成的涂層區(qū)域。“層”可以包括一個(gè)或多個(gè)“膜”，“涂層”或“涂層疊層”可以包括一個(gè)或多個(gè)“層”。例如，第一涂層50可以是單層涂層或多層涂層，并可包括一種或多種金屬、非金屬、半金屬、半導(dǎo)體和/或合金、化合物、組合物、結(jié)合物或其混合。例如，第一涂層50可以是單層金屬氧化物涂層、多層金屬氧化物涂層、非金屬氧化物涂層、金屬氮化物或氧氮化物涂層、非金屬氮化物或氧氮化物涂層或包括一種或多種任何上述材料的多層涂層。在一種非限制實(shí)施方案中，第一涂層50可以是摻雜金屬氧化物涂層，例如氟摻雜氧化錫涂層，如從PPG Industries，Inc of Pittsburgh，Pennsylvania商業(yè)獲得的NESA涂層。用作第一涂層50的適合的涂層材料的例子是SUNGATE500涂層，這是從PPG Industries，Inc of Pittsburgh，Pennsylvania商業(yè)獲得的多層透明導(dǎo)電氧化物涂層，在美國(guó)專利6,436,541中有更詳細(xì)的描述。其它適合的涂層是從PPG Industries，Inc.商業(yè)獲得的SUNGATE和SOLARBAN涂層系列。在另一種實(shí)施方案中，第一涂層50可以具有一個(gè)或多個(gè)金屬層，例如如下為第二涂層52所描述的。第一涂層50可以通過任何常規(guī)方法沉積，例如下面為第二涂層52描述的方法。
第一涂層50可以具有任何所需要的厚度。在一個(gè)特別的例子中，第一涂層50可以是具有大于0-10,000范圍厚度的SUNGATE500涂層，例如500-8,000，例如2,000-6,000，例如3,000-5,000，例如4,000。
與普通爐門透明體相反，第二涂層52可以包括一個(gè)或多個(gè)熱量和/或輻射反射金屬層或膜，其包括反射金屬，例如貴金屬，例如而不限于金、銅或銀，或其組合或合金。第二涂層52也可以包括一個(gè)或多個(gè)抗反射和/或介電涂層材料，例如金屬氧化物或金屬合金的氧化物。
圖3顯示了示例性的第二涂層52。第二涂層52可以通過任何常規(guī)方法在基材54(板)上沉積，例如而不限于普通的化學(xué)氣相沉積(CVD)和/或物理氣相沉積(PVD)方法?；瘜W(xué)氣相沉積法的例子包括噴射熱解、化學(xué)氣相沉積(CVD)和溶膠-凝膠沉積。物理氣相沉積法的例子包括電子束蒸發(fā)和真空濺射(例如磁控管濺射汽相沉積(MSVD))。在一種非限制實(shí)施方案中，涂層52可以通過MsVD沉積。MSVD涂覆裝置和方法的例子對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是容易理解的，并在例如美國(guó)專利4,379,040、4,861,669、4,898,789、4,898,790、4,900,633、4,920,006、4,938,857、5,328,768和5,492,750中有描述。
舉例說明的示例性第二涂層52包括在基材54的主要表面的至少一部分上沉積的基底層或第一介電層56。第一介電層56可以包含抗反射材料和/或介電材料例如而不限于金屬氧化物、金屬合金氧化物、氮化物、氧氮化物或它們的混合物的一個(gè)或多個(gè)膜。第一介電層56可以對(duì)可見光是透明的。用于第一介電層56的適合的金屬氧化物的例子包括鈦、鉿、鋯、鈮、鋅、鉍、鉛、銦、錫的氧化物和它們的混合物。這些金屬氧化物可以含有少量其它材料，例如氧化鉍中的錳，氧化中的銦等。此外，可以使用金屬合金的氧化物或金屬混合物，例如含鋅和錫的氧化物(例如錫酸鋅)，銦-錫合金的氧化物，氮化硅，氮化鋁硅或氮化鋁。另外還可以使用摻雜金屬氧化物，例如銻或銦摻雜的氧化錫，或鎳或硼摻雜的氧化硅。第一介電層56可以基本是單相膜，例如金屬合金氧化物膜，如錫酸鋅，或可以是由鋅和錫的氧化物組成的相的混合物，或可以由大量的例如公開于美國(guó)專利5,821,001、4,898,789和4,898,790的金屬氧化物膜組成。
在舉例說明的示例性實(shí)施方案中，第一介電層56可以包含在基材54的主要表面的至少一部分上沉積的第一金屬合金氧化物膜58和在第一金屬合金氧化物膜58上沉積的第二金屬氧化物膜60的多層膜結(jié)構(gòu)。在一種實(shí)施方案中，第一介電層56可以具有小于或等于500的總厚度，例如小于或等于300，例如小于或等于280。例如，含金屬合金氧化物膜58可以具有在100-500范圍內(nèi)的厚度，例如150-400，例如200-250。金屬氧化物膜60可以具有在50-200范圍內(nèi)的厚度，例如75-150，例如100。在一種實(shí)施方案中，含金屬混合物或合金氧化物的膜58可以含有大部分的鋅/錫合金氧化物。鋅/錫合金氧化物可以通過磁控濺射真空沉積從鋅和錫的陰極中獲得，所述陰極可以包含10wt％-90wt％鋅和和90wt％-10wt％錫的比例的鋅和錫?？梢源嬖谟谀ぶ械囊环N適合的金屬合金氧化物是錫酸鋅?！板a酸鋅”是指ZnxSn1-xO2-x(式1)的組成，其中“x”取值在大于0-小于1的范圍。例如，“x”可大于0，并可以是大于0-0.9之間的任何分?jǐn)?shù)或小數(shù)。例如x＝2/3時(shí)，式1為Zn2/3Sn1/3O4/3，一般表述為“Zn2SnO4”。含錫酸鋅膜在膜中以主要含量具有一種或多種式1的形式。金屬氧化物膜60可以是含鋅的膜，例如氧化鋅。氧化鋅膜可以包括其它材料以提高伴隨陰極的濺射特性，例如氧化鋅可以含有0-20wt％的錫，例如0-15wt％的錫，例如0-10wt％的錫。
可以在第一介電層56上沉積第一熱量和/或輻射反射膜或?qū)?2。第一反射層62可以包括反射金屬，例如而不限于金屬金、銅、銀或其混合物、合金或它們的組合。第一反射層62可以具有25-300范圍內(nèi)的厚度，例如50-300，例如50-150，例如70-110，例如75-100，例如80-90。在一種實(shí)施方案中，第一反射層62包括金屬銀層。
可以在第一反射層62上沉積第一底漆膜64。第一底漆膜64可以是吸氧材料，例如鈦，其在濺射法中可以在沉積處理時(shí)犧牲以防止第一反射層62的分解或氧化。吸氧材料可以選擇先于第一反射層62的材料被氧化。在一種實(shí)施方案中，第一底漆膜64可以具有5-50范圍內(nèi)的厚度，例如10-40，例如12-20。
可以在第一反射層62上(例如在第一底漆膜64上)沉積可選的第二介電層66。第二介電層66可以包含一種或多種含有金屬氧化物或金屬合金氧化物的膜，例如上述關(guān)于第一介電層56的那些。在舉例說明的實(shí)施方案中，第二介電層66包括在第一底漆膜64上沉積的第一金屬氧物層68例如氧化鋅。可以在第一氧化鋅層68上沉積第二金屬合金氧化物層70例如錫酸鋅層。可以在錫酸鋅層70上沉積第三金屬氧化物層72例如另一個(gè)氧化鋅層以形成多膜層66。第二介電層66的金屬氧化物層68、72的每一個(gè)可以具有在約50-200范圍內(nèi)的厚度，例如75-150，例如100。金屬合金氧化物層70可以具有在100-500范圍內(nèi)的厚度，例如200-500，例如300-500，例如400。
可以在第二介電層66上沉積可選的第二熱量和/或輻射反射層74。第二反射層74可以包括任何一種或多種上述關(guān)于第一反射層62的反射材料。第二反射層74可以具有25-150范圍的厚度，例如50-100，例如80-90。在舉例說明的實(shí)施方案中，第二反射層74包括銀。在另一種實(shí)施方案中，第二反射層74可以比第一和第三反射層的每個(gè)都厚。
可以在第二反射層74上沉積可選的第二底漆膜76。第二底漆膜76可以是上述關(guān)于第一底漆膜64的任何材料。第二底漆膜76可以具有5-50范圍的厚度，例如10-25，例如12-20。在舉例說明的實(shí)施方案中，第二底漆膜76包括鈦。
可以在第二反射層74上(例如在第二底漆膜76上)沉積可選的第三介電層78。第三介電層78也可以包括一個(gè)或多個(gè)含有金屬氧化物或金屬合金氧化物的層，例如上述關(guān)于第一和第二介電層56、66所提到的。在舉例說明的實(shí)施方案中，第三介電層78是與第二介電層66相似的多膜層。例如，第三介電層78可以包括第一金屬氧化物層80例如氧化鋅層，在氧化鋅層80上沉積的第二含金屬合金氧化物層82例如錫酸鋅層，和在含錫酸鋅層82上沉積的第三金屬氧化物層84例如另一個(gè)氧化鋅層。金屬氧化物層80、84可以具有在50-200范圍內(nèi)的厚度，例如75-150，例如100。金屬合金氧化物層82可以具有在100-500范圍內(nèi)的厚度，例如200-500，例如300-500，例如400。
涂層52可以進(jìn)一步包括可選的在第三介電層78上沉積的第三熱量和/或輻射反射層86。第三反射層86可以為上述關(guān)于第一和第二反射層62、74提到的任何材料。第三反射層86可以具有在50-100范圍內(nèi)的厚度，例如70-90，例如75-85。在舉例說明的實(shí)施方案中，第三反射層86包括銀。在一種實(shí)施方案中，當(dāng)?shù)谝弧⒌诙?或第三反射層具有或含有銀時(shí)，涂層52的銀的總量可以在每平方厘米29-44微克(ugm/cm2)的含量范圍內(nèi)，例如36.5ugm/cm2。
可以在第三反射層86上沉積可選的第三底漆膜88。在一種實(shí)施方案中，第三底漆膜88可以為上述任何底層材料。第三底漆膜88可以具有在5-50范圍內(nèi)的厚度，例如10-25，例如12-20。在舉例說明的實(shí)施方案中，第三底漆膜88是鈦。
可以在第三反射層86上(例如在第三底漆膜88上)沉積可選的第四介電層90。第四介電層90可以由一個(gè)或多個(gè)含有金屬氧化物或金屬合金氧化物的層組成，例如上述關(guān)于第一、第二或第三介電層所提到的那些。在一種實(shí)施方案中，第四介電層90是多膜層，具有在第三底漆膜88上沉積的第一金屬氧化物層92例如氧化鋅層，和在氧化鋅層92上沉積的第二金屬合金氧化物層94例如錫酸鋅層。金屬氧化物層92可以具有在25-200范圍內(nèi)的厚度，例如50-150，例如100。金屬合金氧化物層94可以具有在25-500范圍內(nèi)的厚度，例如50-250，例如100-150。美國(guó)專利申請(qǐng)10/364,089公開了用于實(shí)施本發(fā)明的適合的涂層52。
涂層52可以包括例如在可選的第四介電層90(如果存在)上沉積的防護(hù)涂層96，以便提供抗機(jī)械和化學(xué)侵蝕的保護(hù)。防護(hù)涂層96可以為任何所需要的材料或材料混合物。在一種示例性實(shí)施方案中，防護(hù)涂層96可以包括具有一種或多種金屬氧化物材料的層，例如而不限于氧化鋁、二氧化硅或它們的混合物。例如，防護(hù)涂層96可以是單一涂層，包括0wt％-100wt％的氧化鋁和/或0wt％-100wt％的二氧化硅，例如5wt％-100wt％的氧化鋁和95wt％-0wt％的二氧化硅，例如10wt％-90wt％的氧化鋁和90wt％-10wt％的二氧化硅，例如15wt％-90wt％的氧化鋁和85wt％-10wt％的二氧化硅，例如50wt％-75wt％的氧化鋁和50wt％-25wt％的二氧化硅，例如50wt％-70wt％的氧化鋁和50wt％-30wt％的二氧化硅，例如35wt％-100wt％的氧化鋁和65wt％-0wt％的二氧化硅，例如70wt％-90wt％的氧化鋁和10wt％-30wt％的二氧化硅，例如75wt％-85wt％的氧化鋁和15wt％-25wt％的二氧化硅，例如88wt％的氧化鋁和12wt％的二氧化硅，例如65wt％-75wt％的氧化鋁和25wt％-35wt％的二氧化硅，例如70wt％的氧化鋁和30wt％的二氧化硅，例如60wt％-小于75wt％的氧化鋁和大于25wt％-40wt％的二氧化硅。也可以含有其它材料，例如鋁、鉻、鉿、釔、鎳、硼、磷、鈦、鋯和/或其氧化物，以調(diào)節(jié)涂層的折射率。在一種實(shí)施方案中，防護(hù)涂層96的折射率可以在1-3的范圍內(nèi)，例如1-2，例如1.4-2，例如1.4-1.8。
或者，防護(hù)涂層96可以是由分別形成的金屬氧化物材料層形成的多層涂層，例如而不限于由在另一個(gè)含金屬氧化物層(例如含有二氧化硅和/或氧化鋁的第二層)上形成的一個(gè)含金屬氧化物層(例如含有二氧化硅和/或氧化鋁的第一層)構(gòu)成的雙層。多層防護(hù)涂層96的單層可以具有任何所需要的厚度。
防護(hù)涂層96可以具有任何所需要的厚度。在一種實(shí)施方案中，防護(hù)涂層96可以具有在100-50,000范圍內(nèi)的厚度，例如500-50,000，例如500-10,000，例如100-3,000，例如100-2,000，例如2,000-3,000。在其它非限制性實(shí)施方案中，防護(hù)涂層96可以具有在100-10微米范圍內(nèi)的厚度，例如101-1,000，或1,000-1微米，或1微米-10微米，或200-1,000，或5,000-8,000。而且，防護(hù)涂層96可以具有不均勻的厚度。“不均勻的厚度”是指防護(hù)涂層96的厚度可以在給出的單位面積上變化，例如防護(hù)涂層96可以具有高和低的點(diǎn)或區(qū)域。
在一種非限制性實(shí)施方案中，防護(hù)涂層96可以包括第一層和在第一層上形成的第二層。在一種具體的非限制性實(shí)施方案中，第一層可以包含氧化鋁或包含氧化鋁和二氧化硅的混合物或合金。例如，第一層可以包含具有大于5wt％氧化鋁的二氧化硅/氧化鋁混合物，例如大于10wt％的氧化鋁，例如大于15wt％的氧化鋁，例如大于30wt％的氧化鋁，例如大于40wt％的氧化鋁，例如50wt％-70wt％的氧化鋁，例如70wt％-100wt％的氧化鋁和30wt％-0wt％的二氧化硅。在一種非限制性實(shí)施方案中，第一層可以具有在大于0-1微米范圍內(nèi)的厚度，例如50-100，例如100-250，例如101-250，例如100-150，例如大于100-125。第二層可以包含二氧化硅或包含二氧化硅和氧化鋁的混合物或合金。例如，第二層可以包含具有大于40wt％二氧化硅的二氧化硅/氧化鋁混合物，例如大于50wt％的二氧化硅，例如大于60wt％的二氧化硅，例如大于70wt％的二氧化硅，例如大于80wt％的二氧化硅，例如80wt％-90wt％的二氧化硅和10wt％-20wt％的氧化鋁，例如85wt％的二氧化硅和15wt％的氧化鋁。在一種非限制性實(shí)施方案中，第二層可以具有在大于0-2微米范圍內(nèi)的厚度，例如50-5,000，例如50-2,000，例如100-1,000，例如300-500，例如350-400。例如在美國(guó)專利申請(qǐng)10/007,382、10/133,805、10/397,001、10/422,094、10/422,095和10/422,096中描述了適合的防護(hù)涂層96。
由此，上述示例性普通爐門24使用了兩個(gè)涂覆表面(例如第1和第3表面或第3和第4表面)，而不是現(xiàn)有技術(shù)中的四個(gè)涂覆表面。至少一個(gè)涂層可以包含反射金屬層以反射熱量和/或輻射。
如上所述，本發(fā)明不局限于用于普通爐透明體。圖4顯示了具有結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的透明體102的示例性微波爐門100。微波透明體102可以以任何普通方式，例如通過普通框架組件保持在微波爐門100中。透明體102包括具有內(nèi)部(第1)表面106和外部(第2)表面108的板104?？梢栽诎?04的至少一部分上，例如在內(nèi)部(第1)表面106的至少一部分上沉積本發(fā)明的涂層110。
板104可以具有如上所述用于普通對(duì)流式爐的板的任何材料。在一種實(shí)施方案中，板104是玻璃。
涂層110可以是例如上述用于第一或第二涂層50、52的單層涂層或多層涂層。涂層110可以包括一個(gè)或多個(gè)例如上述用于涂層52的反射層如金屬層。在一種非限制性實(shí)施方案中，涂層110包括至少一個(gè)，例如兩個(gè)或三個(gè)金屬銀反射層。涂層110也可以包括例如上述關(guān)于防護(hù)涂層96的可選的防護(hù)涂層112。在一種實(shí)施方案中，防護(hù)涂層112可以具有在100-10微米范圍內(nèi)的厚度，例如1,000-9,000，例如5,000-8,000?？梢赃x擇涂層110的反射金屬層來反射微波能量，它取消了對(duì)存在于普通微波爐的金屬柵格的需求。涂層110可以具有小于或等于每平方20歐姆的電導(dǎo)率，例如小于或等于每平方10歐姆，例如小于或等于每平方5歐姆。
透明體102也可以包括可選的聚合物層114。聚合物層114可以是通過例如而不限于刷涂、噴涂、澆注或電涂的任何普通方式在涂層110上沉積的聚合物涂層?；蛘?，聚合物層114可以是以任何普通方式粘附到板104上(例如與涂層110相鄰)的例如Mylar片的聚合物片。聚合物層114可以包括任何聚合物材料。“聚合物材料”可以包含一種聚合物組分或可以包含不同聚合物組分的混合物，例如而不限于一種或多種塑性材料，例如而不限于一種或多種熱固性或熱塑性材料。有用的熱固性組分包括聚酯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂，和聚氨酯，如反應(yīng)注射成型聚氨酯(RIM)熱固性材料和它們的混合物。有用的熱塑性材料包括熱塑性聚烯烴如聚乙烯和聚丙烯，聚酰胺例如尼龍，熱塑性聚氨酯，熱塑性聚酯，丙烯酸類聚合物，乙烯基聚合物，聚碳酸酯，丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂(ABS)共聚物，EPDM橡膠，共聚物和它們的混合物。
適合的丙烯酸類聚合物包括一種或多種丙烯酸、甲基丙烯酸及其烷基酯的的共聚物，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。美國(guó)專利5,196,485中公開了其它適合的丙烯酸及其制備方法。
有用的聚酯和醇酸樹脂可以以已知的方法通過例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷和季戊四醇的多元醇與例如己二酸、馬來酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、偏苯三酸或干性油脂肪酸的多羧酸的縮合來制備。美國(guó)專利5,739,213和5,811,198中公開了適合的聚酯材料的實(shí)例。
有用的聚氨酯包括聚合物多元醇例如聚酯多元醇或丙烯酸多元醇與多異氰酸酯包括芳族二異氰酸酯例如4，4′-二苯甲烷二異氰酸酯、脂族二異氰酸酯例如1，6-六亞甲基二異氰酸酯和環(huán)脂族二異氰酸酯例如異佛爾酮二異氰酸酯和4，4′-亞甲基雙(環(huán)己基異氰酸酯)的反應(yīng)產(chǎn)物。這里使用的術(shù)語“聚氨酯”意圖包括聚氨酯和聚脲，以及聚(尿烷-脲)。
美國(guó)專利5,820,987公開了適合的環(huán)氧官能材料。
有用的乙烯基樹脂包括聚乙烯醇縮乙醛(acetyl)、聚乙烯醇縮甲醛和聚乙烯醇縮丁醛。
聚合物層114可以具有任何所需要的厚度。在一種非限制性實(shí)施方案中，厚度可以在0.1毫米-5毫米的范圍內(nèi)。聚合物材料可以具有任何所需要的折射率。在一種實(shí)施方案中，聚合物材料具有在1.4-1.7范圍內(nèi)的折射率，例如1.5-1.6。
圖5顯示了對(duì)微波門特別有用的替代涂層120。涂層120包括含有第一介電層124、反射金屬層126、和第二介電層128的涂層單元122。第一和/或第二介電層124、128和反射金屬層126可以具有上述用于涂層52的介電層或反射金屬層的任何材料。在一種非限制性實(shí)施方案中，第一和第二介電層124、128包含錫酸鋅，反射層126包含銀。介電層124、128和反射層126可以具有任何所需要的厚度。在一種非限制性實(shí)施方案中，第一和/或第二介電層可以具有在50-500范圍內(nèi)的厚度，例如300-400，例如350。反射金屬層126可以具有在50-150范圍內(nèi)的厚度，例如75-125，例如80-100，例如90。可以在涂層120上形成例如上面為防護(hù)涂層96所述的防護(hù)涂層130。涂層120可以包括一個(gè)涂層單元122，或如圖5虛線所示，可以包括例如與第一涂層單元122結(jié)構(gòu)相似的第二涂層單元132和第三涂層單元134的多個(gè)涂層單元。
盡管在上述實(shí)施方案中透明體102保持在框架部件中，但應(yīng)該明了透明體102本身可以形成微波爐門而不需要單獨(dú)的框架組件。例如，門用五金如鉸鏈、把手等可以直接連接到玻璃透明體102上，透明體102本身可以形成門。
圖6顯示了具有對(duì)對(duì)流式微波爐特別有用的透明體142的示例性門140。透明體142包括第一(內(nèi)部)板144和第二(外部)板146。板144、146可以以任何普通方式，例如通過普通間隔物組件間隔開。板144、146可以是上述用于前述板的任何材料。透明體142包括至少一個(gè)涂層148。在本發(fā)明的廣泛實(shí)施中，涂層148可以是具有能夠防止微波輻射通過透明體的至少一個(gè)金屬層的任何涂層。例如，涂層148可以類似于上述涂層52或涂層120。涂層148可以在任何板表面上形成，例如而不限于如圖6所示的第2表面。
如上所述，為在美國(guó)作商業(yè)銷售，普通自潔爐門必須符合某些工業(yè)公認(rèn)的安全標(biāo)準(zhǔn)。例如，在875°F(468℃)的爐內(nèi)部的清洗溫度下，最外面玻璃層(圖2中第三層)應(yīng)該在77°F(25℃)的環(huán)境氣溫下具有小于170°F(77℃)的外表面溫度(在第6表面)。為了對(duì)外部層提供額外的冷卻，普通自潔爐門一般包括允許環(huán)境空氣在外部?jī)蓚€(gè)層間的氣隙中對(duì)流的通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)一般包括位于沿門底部的大量底部通風(fēng)口156和位于沿門頂部的大量頂部通風(fēng)口150(圖1，2和7)。在自潔循環(huán)過程中，環(huán)境空氣沿著自外部?jī)蓚€(gè)層之間的底部通風(fēng)口156至頂部通風(fēng)口150的流徑(在圖2中通過箭頭158顯示)流動(dòng)。這種對(duì)流幫助帶走第二層外表面(第4表面)的熱量，其又有助于降低外部層的外表面(第6表面)溫度。但是，這個(gè)常規(guī)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是從頂部通風(fēng)口150流出的熱空氣流入廚房，由此升高了廚房?jī)?nèi)的室溫。
在本發(fā)明的實(shí)施中，常規(guī)自潔爐門結(jié)構(gòu)的金屬氧化物或NESA涂層被一個(gè)或多個(gè)含反射金屬層的涂層替換或代替。圖7顯示了結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的爐門160例如自潔爐門的一種示例性實(shí)施方案。在這個(gè)實(shí)施方案中，內(nèi)部板30和外部板34可以是普通透明玻璃并可以不含在其上沉積的涂層。第二板32具有可含至少一個(gè)金屬層的第一涂層162。在一種非限制性實(shí)施方案中，涂層162可以位于第3表面上。第二板32也可以包括可以含至少一個(gè)金屬層的第二涂層164，并可以位于例如第4表面上。涂層162、164可以是相同的或不同的，并可以與例如上述涂層50和/或52相同。在一種實(shí)施方案中，第一涂層162和/或第二涂層164可以含有一個(gè)或多個(gè)金屬銀層，例如兩個(gè)或多個(gè)金屬銀層，例如三個(gè)或多個(gè)金屬銀層。
如本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員所知道的，在爐門160日常清潔的過程中，可能通過通風(fēng)口150、156(如果存在)噴灑一些清潔溶劑并落在涂層164上。該清潔溶劑可能降解或溶解部分涂層164。解決這個(gè)問題的一個(gè)方案是在涂層164上施加防護(hù)涂層以保護(hù)涂層164抵抗溶劑侵蝕。舉例來說，可以在涂層164的至少一部分上沉積防護(hù)涂層96例如上述的金屬氧化物防護(hù)涂層。在一種實(shí)施方案中，防護(hù)涂層96可以具有在1,500-5,000范圍內(nèi)的厚度，例如大于2,000，例如2,000-4,000。防護(hù)涂層96也可以施加在涂層162上。但是，在涂層162和/或164上施加這種厚防護(hù)涂層意味著生產(chǎn)線可能必須減速以便施加防護(hù)涂層，因此限制了生產(chǎn)率。
作為不施加這種厚防護(hù)涂層96的選擇，本發(fā)明教導(dǎo)通風(fēng)口150、156可以被取消，或降低尺寸至某一程度以使溶劑通過通風(fēng)口(如果存在)并落在涂層164上的可能性很小或沒有。在這種情況下，涂層164上的防護(hù)涂層96可以極大地降低厚度，例如至小于1,000，例如小于750，例如在400-600的范圍內(nèi)，例如約500。
圖8顯示了本發(fā)明爐門170例如自潔爐門，其中內(nèi)部和外部層30、34都由透明玻璃制成。通風(fēng)口150、156已經(jīng)被取消。第二層32在一個(gè)表面如第4表面上具有金屬氧化物涂層166，例如從PPG Industries，Inc.商業(yè)獲得的SUNGATE500涂層。含金屬層涂層168例如含有三個(gè)金屬銀層的涂層可以位于另一個(gè)表面例如第3表面上?？梢栽谕繉?68上沉積例如上述的薄防護(hù)涂層96。在一種實(shí)施方案中，防護(hù)涂層96可以具有在100-1,000范圍內(nèi)的厚度，例如400-600，例如500。盡管通風(fēng)口150、156已經(jīng)取消，但有利的是在門170中不緊密地將板30、32、34密封到氣密的程度，以免在使用或清潔的過程中加熱氣隙152、154內(nèi)的空氣時(shí)損害門。因此，空氣應(yīng)該仍然能夠流入和流出氣隙152、154(例如圍繞門框內(nèi)的板的邊緣)，而大的普通通風(fēng)口150、156已被取消，因此清潔溶液很少或沒有機(jī)會(huì)接觸到外部涂層166。在一種實(shí)施方案中，如果存在通風(fēng)口的話，其可以在爐門的每一面具有小于10平方英寸的開口，例如小于8平方英寸，例如小于5平方英寸，例如小于3平方英寸。
圖9顯示了本發(fā)明的另一種實(shí)施方案，其中爐門180具有182、184、186和188的四個(gè)玻璃層。第一和第四層182、188可以是透明玻璃。第二層184可以具有含金屬層涂層190，例如上述在表面例如第3表面上具有防護(hù)涂層96的涂層52。第三層186可以具有含金屬層涂層192，例如上述在表面例如第5表面或第6表面上具有防護(hù)涂層96的涂層52。如果涂層192在第5表面上，則可以在表面例如第6表面上沉積可選的含非金屬層的涂層194，例如SUNGATE500涂層。
設(shè)計(jì)不含普通通風(fēng)口的自潔爐門具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，取消或減小通風(fēng)口的尺寸也排除或降低了最外面含金屬涂層對(duì)具有防護(hù)涂層以保護(hù)其抵抗溶劑化學(xué)侵蝕的要求。由于溶劑可滲透新設(shè)計(jì)的門的可能性很小，防護(hù)涂層例如上述金屬氧化物涂層可以從2,000的厚度降低至500。此外，由于消除了通過通風(fēng)口的對(duì)流，改進(jìn)的爐門不會(huì)將那么多的熱量引入環(huán)境氣氛例如廚房中。取消通風(fēng)口也降低了對(duì)涂層的化學(xué)持久性要求，并進(jìn)而降低制造門的成本。盡管取消了通風(fēng)口，但含金屬層涂層的存在能提供符合普通商業(yè)要求的足夠熱反射能力。
在本發(fā)明的一種實(shí)施中，具有在70°F(21℃)下約0.2的發(fā)射率的普通NESA涂層被至少一個(gè)含金屬層涂層和/或任選的金屬氧化物涂層替代，含金屬層涂層具有在70°F(21℃)下小于或等于0.15，例如在0.05-0.1范圍內(nèi)，例如約0.08的發(fā)射率，金屬氧化物涂層例如SUNGATE500涂層具有在70°F(21℃)下小于0.2，例如在0.15-0.2范圍內(nèi)的發(fā)射率。
如本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員所知道的，發(fā)射率越低，熱反射能力越好。當(dāng)涂層被加熱或當(dāng)通過涂層感覺到物品溫度增加(例如在200°F-1,200°F(93℃-648℃)的溫度范圍內(nèi))時(shí)，普通金屬氧化物涂層例如普通NESA涂層的發(fā)射率趨向持續(xù)升高。但是，本發(fā)明教導(dǎo)的含金屬反射層的涂層，例如如上所述包含三個(gè)含銀層的涂層在這個(gè)溫度范圍內(nèi)引起的發(fā)射率上升小得多，并且發(fā)射率甚至可以在這個(gè)溫度范圍內(nèi)降低。因此，在一個(gè)非限制性方面，本發(fā)明教導(dǎo)提供了例如用于器具透明體的涂層板，其含有在200°F-1,200°F(93℃-648℃)的溫度范圍內(nèi)具有每°F小于10×10-5，例如每°F小于7×10-5，例如每°F小于5×10-5，例如每°F小于3×10-5，例如每°F小于1×10-5的發(fā)射率斜率的涂層?！鞍l(fā)射率斜率”是指基于溫度變化的發(fā)射率的改變。
基材例如具有含金屬層涂層52和任選的防護(hù)涂層96的玻璃基材可以在涂層板裝入制品前進(jìn)行熱處理。例如，涂層基材可以用常規(guī)方法進(jìn)行回火來提供熱強(qiáng)化涂層板。涂層52及任選防護(hù)涂層96的存在不應(yīng)該對(duì)回火處理產(chǎn)生不利影響。
另外，在熱處理前或后可以在本發(fā)明涂層板的全部或部分上施加裝飾或功能性涂層。例如，可以在熱處理如回火之前在涂層板的全部或部分上施加陶瓷燒結(jié)料。當(dāng)加熱到足夠的溫度時(shí)，陶瓷燒結(jié)料可以在板上熔化以形成帶狀或著色區(qū)域(遮光帶)。在一種非限制性實(shí)施方案中，這種具有燒結(jié)材料形成的遮光帶的涂層板可以結(jié)合到普通車輛透明體內(nèi)，例如普通疊層汽車擋風(fēng)玻璃。陶瓷帶可以位于多層擋風(fēng)玻璃的層之間。
本發(fā)明的涂層板也可以以其它方式進(jìn)行處理。例如，涂層板可以具有以常規(guī)方式在涂層的至少一部分上施加的絲網(wǎng)印刷層。絲網(wǎng)可以形成裝飾圖案。涂層板也可以具有使用普通電沉積方法在涂層板的全部或部分上施加的電涂層。
圖10顯示了結(jié)合本發(fā)明特點(diǎn)的另外的爐門200。爐門200包含第一(最內(nèi)部的)例如單層的板202，第二復(fù)合板204，第三例如單層的板205，和第四例如單層的板206。板202-206可以具有任何上述板材料并可以具有任何所需要的厚度。但是，在本發(fā)明的此方面，透明體200的至少一個(gè)板是復(fù)合板，即由兩個(gè)或更多獨(dú)立的板例如玻璃板形成，玻璃板的相鄰面彼此鄰接或接觸以使板間沒有氣隙。在圖示的實(shí)施方案中，第二板204由第一玻璃板210和第二玻璃板212形成。例如，單層板202、206、208可以具有5毫米的厚度且組成復(fù)合板204的玻璃板210、212可以各自具有2.5毫米的厚度。可以在第一片210的內(nèi)表面216(相當(dāng)于第3表面)上沉積第一涂層214，在第二片212的外表面220(相當(dāng)于第4表面)上形成第二涂層218?？梢栽诶绲?或第6表面的另一個(gè)板上沉積可選的第三涂層222。
在本發(fā)明的這個(gè)方面，第一和第二涂層214、218的一個(gè)或兩個(gè)可以是例如上述用于涂層52的含金屬層涂層，并可以包含防護(hù)涂層96。或者，涂層214、218的一個(gè)或兩個(gè)可以是例如上述用于涂層50的含非金屬層的涂層?；蛘?，一個(gè)涂層可以是含金屬層涂層，另一個(gè)涂層可以是含非金屬層涂層。復(fù)合板204可以位于彼此接觸的片210、212的相鄰面或與其粘合在一起，使在片210、212之間沒有氣隙。
在爐透明體中使用至少一個(gè)復(fù)合板與只使用兩面具有涂層的單層板相比具有優(yōu)點(diǎn)。例如，復(fù)合板的每一片只需要在一面涂覆，這意味著所述片無須在涂布器中使涂覆面朝下來涂覆另一面。這避免了在底部涂層通過涂布器時(shí)將其損壞。分離的片可以以它們各個(gè)的涂層朝向外部來定位以形成板。此外，由于所述片只需要在一面涂覆，因此所述片更容易進(jìn)行熱處理如回火，這是因?yàn)槿绻辉诓ＡУ囊幻嫔暇哂袩岱瓷渫繉觿t更容易使熱量進(jìn)入玻璃。
配置通風(fēng)口224位于如圖10所示的第三和第四板之間，或任選地在第二和第三板之間。
盡管上述討論集中在本發(fā)明爐透明體的實(shí)施，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不局限于上述示例性的運(yùn)用。例如，本發(fā)明的涂層板可以用于普通冰箱門，例如用于食品商店的商用冷凍柜的門?？梢远ㄎ煌繉颖砻嬉悦嫦蚶鋮s柜的內(nèi)部。如上所述的本發(fā)明涂層在板上的存在可以幫助降低冰箱門內(nèi)部的凝結(jié)，并幫助改善透過冰箱門的可見度。
本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知道可以在不脫離上述說明書公開的概念范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明做出改變。因此，這里詳細(xì)描述的具體實(shí)施方案只是說明性的而不限制本發(fā)明的范圍，從而給出附加權(quán)利要求的全部范圍及其任何和全部的等同范圍。
權(quán)利要求
1.一種器具透明體，包含至少一個(gè)基材；在所述至少一個(gè)基材的至少一部分上沉積的第一涂層，第一涂層包含至少一個(gè)具有在80-100范圍內(nèi)厚度的金屬層和/或防護(hù)涂層；和包含至少一個(gè)具有在80-100范圍內(nèi)厚度的金屬層和/或防護(hù)涂層的第二涂層。
2.權(quán)利要求1的透明體，還包含至少一個(gè)介電層。
3.權(quán)利要求1的透明體，其中至少一個(gè)金屬層包含選自金、銅、銀、鋁中的至少一種金屬或其混合物、合金或組合。
4.權(quán)利要求2的透明體，其中該至少一個(gè)介電層包含選自金屬氧化物，金屬合金氧化物，摻雜的金屬氧化物、氮化物、氧氮化物和它們的混合物中的至少一種材料。
5.權(quán)利要求4的透明體，其中該至少一個(gè)介電層包含選自鋅、鈦、鉿、鋯、鈮、鉍、銦、錫的氧化物和它們的混合物的至少一種金屬氧化物。
6.權(quán)利要求2的透明體，其中該至少一個(gè)介電層包含多個(gè)介電膜。
7.權(quán)利要求1的透明體，其中第一涂層包含第一介電層；沉積在第一介電層上的第一金屬層；沉積在第一金屬層上的第二介電層；沉積在第二介電層上的第二金屬層；沉積在第二金屬層膜上的第三介電層；和沉積在第三介電層上的第三金屬層。
8.權(quán)利要求7的透明體，其中第一介電層具有在300-350范圍內(nèi)的厚度。
9.權(quán)利要求7的透明體，其中第一介電層包含沉積在錫酸鋅膜上的氧化鋅膜。
10.權(quán)利要求9的透明體，其中氧化鋅膜具有在50-200范圍內(nèi)的厚度，例如50-150。
11.權(quán)利要求9的透明體，其中錫酸鋅膜具有在150-500范圍內(nèi)的厚度。
12.權(quán)利要求7的透明體，其中第一金屬層具有在80-90范圍內(nèi)的厚度。
13.權(quán)利要求7的透明體，其中第二介電層包含第一氧化鋅膜，沉積在第一氧化鋅膜上的錫酸鋅膜，和沉積在錫酸鋅膜上的第二氧化鋅膜。
14.權(quán)利要求13的透明體涂層，其中第一氧化鋅膜具有在50-150范圍內(nèi)的厚度，錫酸鋅膜具有在200-500范圍內(nèi)的厚度，以及第二氧化鋅膜具有在50-150范圍內(nèi)的厚度。
15.權(quán)利要求7的透明體，其中第二金屬層具有在80-90范圍內(nèi)的厚度。
16.權(quán)利要求7的透明體，其中第三介電層包含第一氧化鋅膜，沉積在第一氧化鋅膜上的錫酸鋅膜，和沉積在錫酸鋅膜上的第二氧化鋅膜。
17.權(quán)利要求16的透明體涂層，其中每個(gè)氧化鋅膜具有在50-150范圍內(nèi)的厚度。
18.權(quán)利要求16的透明體，其中錫酸鋅膜具有在200-800范圍內(nèi)的厚度。
19.權(quán)利要求7的透明體，其中第三金屬層具有在50-100范圍內(nèi)的厚度。
20.權(quán)利要求7的透明體，包含沉積在第三金屬層上的第四介電層。
21.權(quán)利要求20的透明體，其中第四介電層包含沉積在氧化鋅膜上的錫酸鋅膜。
22.權(quán)利要求21的透明體，還包含沉積在第四介電層上的保護(hù)層。
23.權(quán)利要求21的透明體，其中錫酸鋅膜具有在50-200范圍內(nèi)的厚度。
24.權(quán)利要求21的透明體，其中氧化鋅膜具有在50-150范圍內(nèi)的厚度。
25.權(quán)利要求7的透明體，其中第三金屬層是保護(hù)層。
26.權(quán)利要求1的透明體，其中第一涂層包括至少一個(gè)涂層單元，所述涂層單元包括第一錫酸鋅層、在錫酸鋅層上形成的金屬層，以及在金屬層上形成的第二錫酸鋅層。
27.權(quán)利要求26的透明體，其中錫酸鋅層具有在300-400范圍內(nèi)的厚度。
28.權(quán)利要求26的透明體，其中第一涂層的金屬層具有在80-90范圍內(nèi)的厚度。
29.權(quán)利要求1的透明體，其中第一和第二涂層都包括防護(hù)涂層。
30.權(quán)利要求29的透明體，其中防護(hù)涂層包含選自二氧化鈦、氧化鋁、二氧化硅和它們的混合物的至少一種金屬氧化物。
31.權(quán)利要求30的透明體，其中防護(hù)涂層具有在100-10微米范圍內(nèi)的厚度。
32.一種爐透明體，包含限定第1和第2表面的第一板；與第一板間隔并限定第3和第4表面的第二板；與第二板間隔并限定第5和第6表面的第三板；在第3表面的至少一部分上沉積的第一涂層，第一涂層包含至少一個(gè)具有在80-100范圍內(nèi)厚度的金屬層；和在第5和/或第6表面的至少一部分上沉積的第二涂層，第二涂層包含至少一個(gè)具有在80-100范圍內(nèi)厚度的金屬層。
33.權(quán)利要求33的透明體，其中在第一和第二涂層的至少一個(gè)的至少一部分上沉積防護(hù)涂層。
34.權(quán)利要求33的透明體，其中在第5和/或第6表面上沉積第二涂層。
35.權(quán)利要求32的透明體，其中通過物理汽相沉積來沉積第一和第二涂層。
36.一種爐透明體，包含由與第二玻璃片接觸的第一玻璃片細(xì)成的至少一個(gè)復(fù)合板。
37.權(quán)利要求36的透明體，其中第一玻玻璃片限定內(nèi)表面和外表面，在內(nèi)表面的至少一部分上沉積第一涂層，其中第二玻璃片限定內(nèi)表面和外表面，在外表面的至少一部分上沉積第二涂層，和其中第一片的外表面鄰接第二片的內(nèi)表面。
38.權(quán)利要求37的透明體，其中第一和第二涂層的至少一個(gè)通過物理汽相沉積來沉積。
39.權(quán)利要求37的透明體，其中第一和第二涂層的至少一個(gè)包括金屬層。
40.一種微波爐透明體，包含第一板；在第一板的至少一部分上沉積的涂層，所述涂層包含至少一個(gè)金屬層；和與所述涂層相鄰的聚合物層。
41.權(quán)利要求40的透明體，其中聚合物層包含聚合物片。
42.權(quán)利要求40的透明體，其中涂層包括防護(hù)涂層。
43.權(quán)利要求40的透明體，其中涂層還包含第一金屬氧化物層和第二金屬氧化物層，金屬層位于第一和第二金屬氧化物層之間。
44.權(quán)利要求40的透明體，還包括與所述第一板間隔的第二板。
45.一種爐門，包含與第二嵌板間隔的第一嵌板，其中至少一個(gè)嵌板包括具有至少一個(gè)金屬層的第一涂層，所述第一涂層具有在21℃下小于或等于0.15的發(fā)射率。
46.如權(quán)利要求45所述的爐門，包括由至少一個(gè)嵌板的至少一部分形成的第二涂層。
47.如權(quán)利要求45所述的爐門，其中第一涂層包括一個(gè)或多個(gè)金屬銀層。
48.如權(quán)利要求45所述的爐門，其中第一涂層包括至少三個(gè)金屬銀層。
49.如權(quán)利要求45所述的爐門，其中第二涂層具有在21℃下小于0.3的發(fā)射率。
50.一種自潔爐門，包含第一嵌板；與第一嵌板間隔的第二嵌板；與第二嵌板間隔的第三嵌板；和在至少一個(gè)嵌板的至少一部分上形成的含至少一個(gè)金屬層的至少一個(gè)涂層，其中門沒有空氣通風(fēng)口。
全文摘要
一種器具透明體，例如爐透明體，包括至少一個(gè)基材和在基材的至少一部分上沉積的涂層。所述涂層包括至少一個(gè)金屬層，例如金屬銀層。所述金屬層可以具有在80－100范圍內(nèi)的厚度，及任選的，所述涂層可具有在其上沉積的防護(hù)涂層。
文檔編號(hào)F24C15/04GK1802328SQ200480014993
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者J·P·蒂爾, C·S·弗爾塞, J·J·芬利 申請(qǐng)人:Ppg工業(yè)俄亥俄公司