制作含抗细菌真菌涂层的涂覆制品的方法及所得产物技术

提供了一种用于制作包括抗细菌和/或抗真菌涂层的涂敷制品的方法。在某些示例性实施例中，该方法包括：提供包含锆的第一溅射目标；提供包括锌的第二溅射目标；和从第一溅射目标和第二溅射目标共同溅射，来在玻璃基板上形成包括ZnxZryOz的层，还提供了使用该方法制作的具有抗细菌和/或抗真菌涂层的涂敷制品。

Process for producing coated articles containing bacteria resistant fungal coatings and products obtained

A method for making coated articles comprising an antibacterial and / or an antifungal coating is provided. In some exemplary embodiment, the method includes providing a first sputtering target containing zirconium; providing second sputtering target comprising zinc; and from the target and the second sputtering target first co sputtering sputtering to form ZnxZryOz layer on the glass substrate, the coating product also provides with anti bacteria and / or anti fungus coating prepared by the method.

【技术实现步骤摘要】
制作含抗细菌真菌涂层的涂覆制品的方法及所得产物
本专利技术涉及制作具有由基板支持的抗真菌/抗细菌涂层的涂覆制品及所得的涂敷制品产物。涂敷制品。根据不同的实施例，本专利技术的涂覆制品可用于窗户、台面、相框盖、家具玻璃等。
技术介绍
车窗(如挡风玻璃、后方玻璃、天窗和侧窗)在本领域中是已知的。例如，车辆的挡风玻璃通常包括通过的聚合物中间层层叠在一起的一对弯曲的玻璃基板，如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。中空玻璃(IG：insulatingglass)在本领域中是已知的。常规的IG窗户单元至少包括第一玻璃基板和第二玻璃基板(其中的一个可在其内表面上具有太阳能控制涂层)，它们通过至少一个密封件或垫片耦合到彼此上。不同的实例中，玻璃基板之间所得的空间或间隙可或可不填充有气体和/或被排空至低压力。许多IG单元被回火。此类IG单元玻璃基板的热回火通常需要加热玻璃基板到至少约580℃一段足够长的时间以使热回火可以进行。用于房屋或建筑的单片式建筑窗户(monolithicarchitecturalwindows)在本领域中也是已知的。家里的夹具窗户(fixturewindows)，如淋浴间的窗户可由玻璃板制成。此外，为安全起见，单片式窗户常常被热回火(thermallytemper)。其他类型的涂覆制品在某些应用中(如回火、热弯曲和/或热强化)有时也进行热处理(HT)。例如但不限于，在某些情况下，玻璃台面、相框盖等可被进行HT。病菌正在越来越受到关注，尤其是在世界各地大量发生国际旅行的今日社会。在本领域中，存在对能够杀死细菌、病毒和/或真菌用于从而减少患病的可能性的窗户、台面等的涂覆制品的需要。某些示例性实施例中，如果这种性能的涂敷制品可以结合耐划特性，其将是有利的。在本专利技术的某些示例性实施例中，现有技术中存在对具有抗真菌和/或抗细菌性能的涂覆制品(如用于窗户、淋浴门和/或台面上部玻璃)的需要。在本专利技术的某些示例性实施例中，具有耐划性能也可是理想的涂覆制品。在某些非限制性的示例性实施例中，提供一种涂覆制品，即既耐划又可以杀死某些细菌和/或真菌从而降低接触到的人的患病机会的涂覆制品，将是有利的。
技术实现思路
本专利技术的某些示例性实施例涉及制作具有抗真菌抗细菌性能的涂敷制品的方法和所得到的产物。在某些非限制性示例性实施例中，提供了一种方法来制作涂覆制品(如车辆或建筑物中的窗户、浴室门窗户、公交车窗户、地铁车窗、桌子台面、相框盖等)，该涂敷制品可以被热处理，所以，热处理(HT)后的涂覆制品耐划的程度可比未涂覆的玻璃，且比未涂覆的玻璃抑制细菌和真菌生长的功能更强。在本专利技术的不同实施例中，涂覆制品可或可不被进行热处理。在本专利技术的某些示例性实施例中，ZrO2和ZnO被共同溅射在玻璃基板上以形成包括锌锆氧化物(如ZnxZryOz)的层。可或可不向玻璃基板提供设于玻璃基板和含有锌锆氧化物的层之间的势垒层。例如但不限于，薄的势垒层可包含氮化硅、氧化硅和/或氮氧化硅。共同溅射的基于锌锆氧化物的层可被直接设置在玻璃基板上，或位于玻璃基板上的其他层如势垒层之上。虽然在某些示例性实施例中，本专利技术的基板是玻璃，但其他材料，如石英也可以在替换实施例中作为基板使用。在本专利技术的某些示例性实施例中，此处所描述的涂覆制品可或可不被热回火和/或图案化。此外，应理解的是，本文所用的“之上”(例如某物“之上”的层)表示直接和间接覆盖于上面，例如，直接或间接位于某物之上的层的情况，可能有其他层位于其间。在某些示例性实施例中，提供了一种制作涂敷制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供包含锆的第一溅射目标；提供包括锌的第二溅射目标；和共同溅射至少第一溅射目标和第二溅射目标，来在玻璃基板上形成包括掺杂有锌的锆的氮化物的层，其中，所述层包括约0.25％至20％的(原子)锌。可对包括掺杂有锌的锆的氮化物的层进行热处理(例如热回火)，所述热处理导致所述层转换为包括或基于锌锆氧化物(如ZnxZryOz)的层。在某些示例性实施例中，层中含有的锆的氧化物包含锌锆氧化物基本上是结晶的，且无定形的锌的氧化物被“隐藏”在锆的氧化物(如ZrO2)矩阵中，例如，可被逐渐释放到表面上，使得该涂层具有持久的抗微生物性能。锆的氧化物(如ZrO2)矩阵可以是立方体或基本上为立方体的，它的结构使得它允许锌粒子迁移或扩散穿过其中到涂层外表面很长一段时间。当锌粒子随着时间的推移以基本上连续的方式到达涂覆制品的外表面时，它们作用为杀死涂覆制品表面上可接触到锌或靠近锌的至少一些细菌和/或真菌。在某些示例性实施例中，通过提供在包含锌锆氧化物(如ZnxZryOz)的层之上的多孔层。将锌从外部环境中保护起来。在不同的示例性实施例中，锌锆氧化物(如ZnxZryOz)包容层可包括或基本上由锌、锆和氧组成。为实现所期望的结构，在某些示例性实施例中，锌或锌的氧化物可以是“隐藏”在锆的氧化物的骨架(skeleton)或矩阵中。为以这种方式“隐藏”锌或锌的氧化物，该涂层可以以如下所述的受控方式共同溅射(或在某些情况下从单一的、混合目标溅射)。在第一示例性实施例中，锌可从成角度的目标溅射。更具体地，锆包容目标(Zrinclusivetarget)基本上垂直于基板，锌包容目标从法线偏移角度θ。该位置有助于形成具有锌或锌的氧化物“隐藏”在基于锆的氧化物的矩阵中的层，并在可选热处理之后帮助保持涂层中结晶形成的稳定性。如本文所述，“锆目标”包括含有锆和/或锆的氧化物地目标，“锌目标”包括含有锌和/或锌的氧化物的目标。在某些示例性实施例中，锆目标可包括或基本上由锆组成，且锌目标可包括或基本上由锌组成。在每个目标可包括有少量的其他元素。在第二示例性实施例中，所述涂层通过功率控制共同溅射淀积。在本实施例中，锆和锌目标可以彼此大致平行或互成角度，但被使用不同的功率量进行溅射，以以可取的方式控制涂层的组合物和结晶度。在第三示例实施例中，目标可包括锆和锌(和其中的一个或两个的氧化物)，两者的比例为可进行帮助控制涂层的结晶性和组合物。例如，所述目标可包含修补的或其它图案的锆和锌以确保每个相应元件以所需的量被沉积并且基本上是结晶形式(或在热处理时易于成为结晶的形式)。所述目标可包括在溅射时会创造适当的比例和结构的任何图案。锆和/或锌的氧化物的沉积方法，并不限于上述实施例。也可以使用任何其他的沉积方法，来在适当的比例创建和维持ZnxZryOz的矩阵或基于ZnxZryOz的矩阵。此外，此处的第一、第二和第三实施例可或可不彼此组合使用。在某些示例性实施例中，共同溅射锌与锆的氧化物导致锌锆氧化物包容层，该层表现出优异的耐划性，结合抗细菌和/或抗微生物性能。以硼硅球体测试时，它可以通过20磅的测试，使该产物比没有涂层的类似产物更耐划。附图说明图1是根据本专利技术的一个示例性实施例的抗微生物涂层的横截面视图；图2是根据本专利技术的一个示例性实施例共同溅射的锌锆氧化物与传统的抗微生物涂层材料银、未涂覆玻璃的抗微生物性能的比较表；图3是根据本专利技术的一个示例性实施例的锌锆氧化物包容层的示例性组合物的XPS深度分布曲线图；图4是根据本专利技术的一个示例性实施例的热处理/热回火后的基于示例性锌锆氧化物的层的结晶XRD；图5示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的成角度的锌目标；图6示出了根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作涂敷制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供包含锆的第一溅射目标；提供包括锌的第二溅射目标；和共同溅射至少第一溅射目标和第二溅射目标，来在玻璃基板上形成包括ZnxZryOz的层，其中所述层包括约0.25％至15％的(原子)锌、约20％至50％的(原子)锆、约40％至80％的(原子)氧。

【技术特征摘要】
2010.04.16 US 12/662,4431.一种制作涂敷制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供包含锆的第一溅射目标；提供包括锌的第二溅射目标；和共同溅射至少第一溅射目标和第二溅射目标，来在玻璃基板上形成包括ZnxZryOz的层，其中所述层包括约0.25％至15％的(原子)锌、约20％至50％的(原子)锆、约40％至80％的(原子)氧。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述层被溅射沉积以便包括约0.5％至10％的(原子)锌、约25％至45％的(原子)锆、约50％至70％的(原子)氧。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述层被溅射沉积以便包括约1％至8％的(原子)锌、约30％至40％的(原子)锆、约55％至65％的(原子)氧。4.如权利要求1所述所述的方法，进一步包括以下步骤：将所述涂覆制品热回火。5.一种制作涂敷制品的方法，所述方法包括：提供包含锆的第一溅射目标；提供包括锌的第二溅射目标；和从第一溅射目标和第二溅射目标按次序溅射到玻璃基板上，来形成至少一个包含锆的第一层、直接位于包含锆的第一层上的包含锌的第二层；和将所述玻璃基板与位于其上的第一层和第二层热回火以形成包括由锌锆氧化物组成的层并且具有抗细菌和/或抗真菌性能的涂覆制品。6.一种制作抗细菌和/或抗真菌涂覆制品的方法，所述方法包括：在至少存在氧的条件下将锌和锆溅射到玻璃基板上；和在玻璃基板上形成包括ZnxZryOz的层，其中，所述层包括约0.25％至15％的(原子)锌、约20％至50％的(原子)锆、约40％至80％的(原子)氧，且其中，所述层基本抑制细菌和真菌的生长。7.如权利要求6所述所述的方法，进一步包括以下步骤：将所述涂覆制品热回火。8.一种制作涂敷制品的方法，所述方法包括：提供包含锆的第一溅射目标；提供包括锌的第二溅射目标；和从第一溅射目标和第二溅射目标共同溅射到玻璃基板上，来形成包括ZnxZryOz的层，其中，对第一目标和第二目标应用不同的溅射功率以控制该层的组合物。9.如权利要求8所述的方法，其中，用于锌目标的功率为约1.6至3.6千瓦，且用于锆目标的功率为约1.5至3.5千瓦。10.如权利要求8所述的方法，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江平，鲁道夫·H·帕奇马克，简马克·奈莫，
申请(专利权)人：葛迪恩实业公司，
类型：发明
国别省市：美国,US