[发明专利]抗菌玻璃

说明书

发明领域

本发明涉及涂层制品，特别涉及根据权利要求1的前序部分的涂层制品，该涂层制品包括玻璃衬底和提供在玻璃衬底上的涂层，所述涂层包含银。本发明还涉及用于提供涂层制品的设备，特别涉及根据权利要求8的前序部分的用于形成涂层制品的设备，该涂层制品包括玻璃衬底和提供在玻璃衬底上的涂层。本发明进一步涉及产生涂层制品的方法，特别涉及根据权利要求16的前序部分的提供涂层制品的方法，该涂层制品包括玻璃衬底和提供在玻璃衬底上的涂层，所述涂层包括银。

现有技术的说明

抗菌表面在工业和家庭应用中都会提高卫生。例如抗菌表面可用于抵抗医院细菌。一些金属，例如铜和银离子阻止细菌的生长。

银用在玻璃表面上以在玻璃上产生抗菌涂层。其也可在涂层中单独使用或结合氧化钛，优选锐钛矿结合使用，其是光催化物质并且在紫外线影响下提供额外的组分以破坏细菌。然而银易于和一般存在于钠钙玻璃(其是最流行的玻璃组成)中的钠产生离子交换。离子交换使玻璃成黄色，这在大多数情况下是不希望的特征。当在热玻璃上形成涂层时，例如在浮法工艺(float process)中的生产线上时，这尤其是问题。

专利申请公开号US2007/0245163A1，Vijayen S.Veerasamy等，2007年11月1日中描述了包括由玻璃衬底支撑的涂层的涂层制品，其中该涂层包含银。在公开的发明的一个实施方案中，在玻璃衬底和包含银的涂层之间沉积了介电层。该介电层有助于将包括银的涂层与衬底分隔开。然而，形成的多个涂层是难办的，尤其是如果它们形成在热玻璃上。因此需要更好的方案以阻止银-钠离子交换。

发明概要

本发明的目的是提涂层制品以克服上述提到的现有技术的缺点。本发明的目的是通过根据权利要求1的特征部分的涂层制品、通过根据权利要求8的特征部分的设备和通过根据权利要求16的特征部分的方法来实现的。

本发明的优选方案公开在从属权利要求中。

本发明的主要目的是引入包括由玻璃衬底3支撑的涂层1的涂层制品200。涂层1包括涂在玻璃衬底3上的银。玻璃衬底3的上表面层2以某种方式改性，使得在玻璃衬底3的钠和涂层1的银之间的离子交换基本上减少。主要的减少可以通过减少在上表面层2中的钠扩散速率来实现。

通过在上表面层2上的钠浓度减少可进一步减少离子交换速率。这以几种方式进行。在一个实施方案中，硫化合物如二氧化硫被输送到接触玻璃表面的气氛中，，并且二氧化硫和在上表面层2上的钠进行离子交换过程产生硫酸钠，并由此降低在上表面层2中的钠浓度。在另一实施方案中，通过简单加热玻璃表面来实现钠从该上表面层2的迁移，并因此增加自上表面层2的钠向外扩散速率(out-diffusion rate)。

除了银，涂层1还可以包括钛，优选锐钛矿形式的钛，提供附加机制以破坏细菌。涂层1可以是均匀的膜或其可基本上由单独的(individual)纳米颗粒组成。术语“基本上”在里表示指纳米颗粒可以是单独的原始粒子或它们可以聚集成由多于一个的原始粒子组成的较大颗粒。

本发明的另一特征是用于生产涂层制品200的设备100。在一个实施方案中，设备100包括通过火焰7来加热玻璃表面的装置6，并且由此自该上表面层2向外扩散钠离子。通过输送包括硫、氟或氯的化合物，该向外扩散至少在热玻璃衬底的表面上增加了。

附图的简要说明

以下，将会参考附加的原理图更详细地描述本发明，其中

图1显示了在上表面层2上没有任何改性的涂层玻璃结构；

图2显示了本发明制品200的一个实施方案，其中涂层1是均匀的膜，并且在上表面层2中的铝浓度基本上比在玻璃衬底3中的平均铝浓度高。

图3显示了本发明制品200的一个实施方案，其中涂层1基本上由单独的纳米颗粒组成，在上表面层2中的铝浓度基本上比在玻璃衬底3中的平均铝浓度高，并且在上表面层2中的钠浓度基本上比在玻璃衬底3中的平均钠浓度低。

图4显示了本发明设备100的一个实施方案，包括用于输送氧化硫紧邻玻璃表面的装置16；并且

为了清楚起见，附图仅显示了理解本发明必要的细节。理解本发明不必要的和对于本领域技术人员来说是明显的结构和细节已经从附图中省略掉，目的是强调本发明的特征。

优选方案的详细说明