JP2025507228A

JP2025507228A - 被覆基材

Info

Publication number: JP2025507228A
Application number: JP2024544511A
Authority: JP
Inventors: ヘンクリスティアン; レプチャアシッシュ; ハーンアンドレアス; ボックマイアーマティアス
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2023-01-20
Publication date: 2025-03-14
Also published as: EP4469411A1; US20250145520A1; CN118613453A; KR20240142488A; WO2023144027A1

Abstract

特定の被覆基材、および被覆基材を製造するための特定の製造方法が本願において開示される。

Description

基材、例えばガラスまたはガラスセラミックプレートは、ホブを被覆するために通常使用される。ガラスプレートの上部表面は１つ以上のコーティングで被覆され得る。例えば、ガラスプレートは、ガラスプレートの表面上の引っかき傷を減らすための耐引っかき性コーティング、および追加的に、耐引っかき性コーティングと基材との間に調理ゾーンを示すための装飾を有し得る。いくつかの耐引っかき性コーティングが、例えば国際公開第２０１４／１３５４９０号(WO2014/135490 A1)、および国際公開第２０１２／０１３３０２号(WO2012/013302 A1)で既に公知である。

国際公開第２０１４／１３５４９０号国際公開第２０１２／０１３３０２号

しかしながら、耐引っかきコーティングの品質に関する要件は常に増加しているので、本願の課題は、改善された品質を有する被覆基材、および前記被覆基材の製造方法を提供することである。詳細には、本発明の課題は、以下の１つ以上：
・耐引っかき性の改善、
・耐熱性の改善、
・アルカリ性溶液に対する耐性の改善、
・酸性溶液に対する耐性の改善、
・すべり特性の改善、
・コーティング、またはコーティングおよび装飾の改着性の改善、
・剥離の低減、および／または
・基材および／または装飾の保護の改善
を示す被覆基材を提供することである。

さらに、本発明の課題は、被覆基材を製造するための改善された方法を提供することである。詳細には、本発明の課題は、被覆基材、好ましくは本願内に記載される任意の実施態様による被覆基材の製造方法であって、以下の１つ以上：
・本願内に記載される被覆基材の信頼性の高い製造、
・施与速度の増加、
・費用の低減、
・製造の信頼性の増加、および／または
・製造のゆらぎの低減
を示す、前記方法を提供することである。

それらの課題は、ホブ用の被覆基材であって、前記基材が層を含むコーティングを含み、前記層はイットリウムおよびジルコニウムを含む組成物Ａからなり、組成物Ａ中でのジルコニウム含有率は７５質量％以下、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは５５質量％以下であり、前記コーティングのマルテンス硬さは４．５ＧＰａ以上であり、熱処理後に、色差ΔＥは４．０以下である、前記被覆基材によって解決される。

コーティングのマルテンス硬さは５．０ＧＰａ以上であることもできる。好ましくは、コーティングのマルテンス硬さは５．５ＧＰａ以上、より好ましくは６．０ＧＰａ以上、より好ましくは６．５ＧＰａ以上、より好ましくは７．０ＧＰａ以上、より好ましくは７．５ＧＰａ以上、より好ましくは８．０ＧＰａ以上、より好ましくは８．５ＧＰａ以上、より好ましくは９．０ＧＰａ以上であり、且つ／または、好ましくは且つ、コーティングのマルテンス硬さは２０．０ＧＰａ以下、好ましくは１８．０ＧＰａ以下、より好ましくは１６．０以下、より好ましくは１４．０以下、より好ましくは１２．０以下、より好ましくは１１．０以下、より好ましくは１０．０以下である。このようにして、耐引っかき性をさらに改善できる。特に、コーティングのマルテンス硬さが６．０ＧＰａ以上、より好ましくは６．５ＧＰａ以上、より好ましくは７．０ＧＰａ以上、より好ましくは７．５ＧＰａ以上、より好ましくは８．０ＧＰａ以上、より好ましくは８．５ＧＰａ以上、より好ましくは９．０ＧＰａ以上である場合、耐引っかき性が著しく改善される。

熱処理後に、色差ΔＥは３．５以下であることもできる。好ましくは、熱処理後に、色差ΔＥは３．０以下、より好ましくは２．５以下、より好ましくは２．０以下、より好ましくは１．５以下、より好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下である。被覆基材がこのパラメータを満たす場合、耐熱性がさらに改善される。特に、熱処理後に、色差ΔＥが３．５以下、好ましくは３．０以下、より好ましくは２．５以下、より好ましくは２．０以下、より好ましくは１．５以下、より好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下である場合、耐熱性が著しく改善される。

好ましくは、熱処理は、被覆基材を温度Ｔ１で時間ｔ１の間、加熱することであり、温度Ｔ１は３００℃、好ましくは４００℃、より好ましくは４９０℃、より好ましくは５８０℃、より好ましくは６７０℃、より好ましくは７６０℃、より好ましくは８５０℃、より好ましくは９４０℃であり、且つ／または、好ましくは且つ、時間ｔ１は１５時間、好ましくは３０時間、より好ましくは４５時間、より好ましくは６０時間、より好ましくは７５時間、より好ましくは９０時間、より好ましくは１０５時間、より好ましくは１２０時間、より好ましくは１３５時間、より好ましくは１５０時間である。本発明者らは意外なことに、温度Ｔ１が３００℃、好ましくは４００℃、より好ましくは４９０℃であり、且つ時間ｔ１が７５時間、好ましくは９０時間、より好ましくは１２０時間、より好ましくは１５０時間であり、且つ色差ΔＥが上記の範囲内である場合、被覆基材がガスホブのために特に適していることを認識した。さらに、本発明者らは意外なことに、温度Ｔ１が５８０℃、好ましくは６７０℃であり、且つ時間ｔ１が７５時間、好ましくは９０時間、より好ましくは１２０時間、より好ましくは１５０時間であり、且つ色差ΔＥが上記の範囲内である場合、被覆基材がインダクションホブのためにさらに特に適していることを認識した。さらに、本発明者らは意外なことに、温度Ｔ１が６７０℃、好ましくは７６０℃であり、且つ時間ｔ１が７５時間、好ましくは９０時間、より好ましくは１２０時間、より好ましくは１５０時間であり、且つ色差ΔＥが上記の範囲内である場合、被覆基材がラジアントホブのためにさらに特に適していることを認識した。さらに、本発明者らは意外なことに、温度Ｔ１が８５０℃、好ましくは９４０℃であり、且つ時間ｔ１が１０５時間、好ましくは１２０時間、より好ましくは１３５時間、より好ましくは１５０時間であり、且つ色差ΔＥが上記の範囲内である場合、被覆基材が特に高度な用途のためにさらに特に適していることを認識した。

コーティングの結晶化度は特に制限されない。好ましくは、コーティングは少なくとも部分的に結晶性、より好ましくは少なくとも部分的に六方晶、菱面体晶、および／または立方晶、より好ましくは少なくとも部分的に立方晶である。本発明者らは意外なことに、コーティングが少なくとも部分的に結晶性、好ましくは少なくとも部分的に六方晶、菱面体晶、および／または立方晶、より好ましくは少なくとも部分的に立方晶である場合、コーティングの耐性が改善され、剥離が低減されることを認識した。特に、コーティングが少なくとも部分的に式Ｘ₂ ^III（Ｚ₂ ^IVＯ₇）の立方晶のパイロクロア構造を示す場合、コーティングの耐性がさらに改善され、剥離がさらに低減される。

好ましい実施態様によれば、コーティングはＸＲＤ解析の２θスケールで３３°と３６°との間のピークを示し、且つ／またはコーティングは２θスケールで２８°と３０°との間のピークを示す。このようにして、コーティングの耐性が改善され、剥離が低減される。特に、コーティングが２θスケールで３３°と３６°との間のピーク、および２８°と３０°との間のピークを示す場合、コーティングの耐性が著しく改善され、剥離が著しく低減される。

コーティングの微結晶サイズおよびＭａｒｃｈ－Ｄｏｌｌａｓｅ係数は特に制限されない。好ましくは、コーティングの微結晶サイズは、１ｎｍ～３０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ～２０ｎｍ、より好ましくは１０ｎｍ～１５ｎｍであり、且つ／またはコーティングのＭａｒｃｈ－Ｄｏｌｌａｓｅ係数は０．２以上、好ましくは０．３以上、より好ましくは０．４以上、より好ましくは０．５以上であり、且つ／または、好ましくは且つ、１．０以下である。このようにして、耐引っかき性およびすべり特性がさらに改善され、剥離がさらに低減される。

コーティングの摩擦および粗さは特に制限されない。好ましくは、コーティングの摩擦は０．３以下、好ましくは０．２０以下、より好ましくは０．１８以下である。このパラメータが満たされる場合、コーティングの滑り特性がさらに改善されるので、コーティングの引っかきに対する感受性がさらに低減される。

好ましい実施態様において、コーティングは、３００×３００μｍの面積における粗さＳｑが、好ましくは干渉法によって倍率５０倍で測定して、１０ｎｍ～５００ｎｍ、好ましくは１５ｎｍ～２５０ｎｍ、より好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍである領域を含み、且つ／またはコーティングは、算術平均粗さＲａが１０ｎｍ～９０ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ～８０ｎｍ、より好ましくは３０ｎｍ～７０ｎｍである領域を含む。より好ましくは、コーティング全体が上述の粗さを示す。この／これらのパラメータが満たされる場合、コーティングの滑り特性がさらに改善されるので、コーティングの引っかきに対する感受性がさらに低減される。

コーティングの厚さは特に制限されない。好ましくは、コーティングの厚さは３００ｎｍ以上、好ましくは４００ｎｍ以上、より好ましくは５００ｎｍ以上、より好ましくは６００ｎｍ以上、より好ましくは７００ｎｍ以上、より好ましくは８００ｎｍ以上、より好ましくは９００ｎｍ以上、より好ましくは１０００ｎｍ以上、より好ましくは１１００ｎｍ以上、より好ましくは１２００ｎｍ以上、より好ましくは１３００ｎｍ以上、より好ましくは１４００ｎｍ以上であり、且つ／または、好ましくは且つ、コーティングの厚さは５０００ｎｍ以下、好ましくは４５００ｎｍ以下、より好ましくは４０００ｎｍ以下、より好ましくは３５００ｎｍ以下、より好ましくは３０００ｎｍ以下、より好ましくは２５００ｎｍ以下、より好ましくは２０００ｎｍ以下、より好ましくは１９００ｎｍ以下、より好ましくは１８００ｎｍ以下、より好ましくは１７００ｎｍ以下、より好ましくは１６００ｎｍ以下、より好ましくは１５００ｎｍ以下である。コーティングが厚いほど、基材のより良好な保護が観察された。コーティングが薄いほど、少ない剥離が観察された。このようにして、コーティングの厚さが３００ｎｍ以上、好ましくは８００ｎｍ以上、より好ましくは１０００ｎｍ以上、且つ／または、好ましくは且つ、３０００ｎｍ以下、好ましくは２０００ｎｍ以下、より好ましくは１８００以下である場合、保護が著しく改善され、剥離が著しく低減される。

好ましい実施態様において、酸処理後に、色差ΔＥは３以下、より好ましくは２．５以下、より好ましくは２．０以下、より好ましくは１．５以下、より好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下である。より好ましくは、酸処理は、被覆基材のコーティングを、ｐＨ値Ｐ２および温度Ｔ２を有する水溶液、好ましくはＣＨ₃ＣＯＯＨ．ａｑまたはＨＣｌ．ａｑまたはＨ₃ＰＯ₄．ａｑまたはＣ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ（クエン酸）、より好ましくはＨ₃ＰＯ₄．ａｑと、時間ｔ２の間、接触させることであり、ｐＨ値Ｐ２は６、好ましくは５、より好ましくは４、より好ましくは３、より好ましくは２、より好ましくは１、より好ましくは０であり、温度Ｔ２は２０℃、好ましくは３０℃、より好ましくは５０℃、より好ましくは８０℃、より好ましくは９０℃、より好ましくは１００℃であり、より好ましくは水溶液の沸点に設定され、且つ時間ｔ２は１時間、好ましくは６時間、より好ましくは１２時間、より好ましくは２４時間、より好ましくは４８時間、より好ましくは７２時間である。被覆基材がこのパラメータを満たす場合、酸性溶液に対する耐性がさらに改善される。特に、酸処理後に、色差ΔＥが１．５以下、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下である場合、酸性溶液に対する耐性が著しく改善される。本発明者らは意外なことに、ｐＨ値Ｐ２が３、好ましくは２（Ｈ₃ＰＯ₄．ａｑまたはＣ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ、好ましくはＨ₃ＰＯ₄．ａｑ）、温度Ｔ２が２０℃、好ましくは３０℃であり、時間ｔ２が２４時間、好ましくは４８時間、より好ましくは７２時間であり、且つ色差ΔＥが１．５以下、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下である場合、被覆基材が通常使用のホブのために特に適していることを認識した。さらに、本発明者らは意外なことに、ｐＨ値Ｐ２が３、好ましくは２（Ｈ₃ＰＯ₄．ａｑまたはＣ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ、好ましくはＨ₃ＰＯ₄．ａｑ）であり、温度Ｔ２が水溶液の沸点に設定され、時間ｔ２が１時間、好ましくは６時間、より好ましくは２４時間であり、且つ色差ΔＥが１．５以下、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下である場合、被覆基材が、プロ用のホブなどの大がかりな用途のためにさらに特に適していることを認識した。

好ましい実施態様において、アルカリ処理後に、色差ΔＥは３以下、より好ましくは２．５以下、より好ましくは２．０以下、より好ましくは１．５以下、より好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下である。より好ましくは、アルカリ処理は、被覆基材のコーティングを、ｐＨ値Ｐ３および温度Ｔ３を有する水溶液、好ましくはＮａＯＨ．ａｑまたはＫＯＨ．ａｑまたはＮａ₂ＣＯ₃．ａｑ、より好ましくはＮａ₂ＣＯ₃．ａｑと、時間ｔ３の間、接触させることであり、ｐＨ値Ｐ３は８、好ましくは９、より好ましくは１０、より好ましくは１１、より好ましくは１２、より好ましくは１３、より好ましくは１４であり、温度Ｔ３は２０℃、好ましくは３０℃、より好ましくは５０℃、より好ましくは８０℃、より好ましくは９０℃、より好ましくは１００℃であり、より好ましくは水溶液の沸点に設定され、且つ時間ｔ３は１時間、好ましくは６時間、より好ましくは１２時間、より好ましくは２４時間、より好ましくは４８時間、より好ましくは７２時間である。被覆基材がこのパラメータを満たす場合、アルカリ性溶液に対する耐性がさらに改善される。特に、アルカリ処理後に、色差ΔＥが１．５以下、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下である場合、アルカリ性溶液に対する耐性が著しく改善される。本発明者らは意外なことに、ｐＨ値Ｐ３が１２、好ましくは１３、温度Ｔ３が２０℃、好ましくは３０℃であり、時間ｔ３が２４時間、好ましくは４８時間、より好ましくは７２時間であり、且つ色差ΔＥが１．５以下、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下である場合、被覆基材が通常使用のホブのために特に適していることを認識した。さらに、本発明者らは意外なことに、ｐＨ値Ｐ３が１２、好ましくは１３であり、温度Ｔ３が水溶液の沸点に設定され、時間ｔ３が１時間、好ましくは６時間、より好ましくは２４時間であり、且つ色差ΔＥが１．５以下、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下である場合、被覆基材が、プロ用のホブなどの大がかりな用途のためにさらに特に適していることを認識した。

コーティングの圧縮応力は特に制限されない。好ましい実施態様において、コーティングは、圧縮応力１００～３０００ＭＰａ、好ましくは１００～２０００ＭＰａ、より好ましくは１００～１２００ＭＰａ、より好ましくは２００～１０００ＭＰａを示す。このようにして、耐性、特に引っかき耐性が改善される。

コーティングの透過における色値および不透明度は特に制限されない。好ましい実施態様において、コーティングは透過における色値Ｃ^*２０以下、好ましくは１５以下、より好ましくは１０以下、より好ましくは８以下、より好ましくは７以下、より好ましくは６以下、より好ましくは５以下を示し、且つ／またはコーティングは不透明度０．０～０．３、より好ましくは０．０１～０．２５、好ましくは０．０５～０．１５を示す。このようにして、基材がホブにおいて使用される場合、ホブにおける被覆基材の下にあるディスプレイの色の変化を低減することができ、ディスプレイの先鋭度を増加することができる。その結果、被覆基材の用途面積が増加する。

コーティングは１つ以上のコーティング層を含むことができ、総数は特に制限されない。好ましくは、コーティングは１つ以上、好ましくは２、３、４、５、６、７、８、９または１０の層を含み、好ましくは全ての層は同じである。コーティングが２つ以上の同じ層を含む場合、コーティングをより速く製造することができる。本発明者らは、１つの厚い層と、同じ層厚を有し且ついくつかの薄い層を含むコーティングとの間で、特性は著しく異ならないことを認識した。

好ましい実施態様において、コーティングは前記層からなり、且つ／またはコーティングは単層である。このようにして、コーティングの均質性をさらに改善でき、コーティングを一段階で施与できる。

コーティング内での本願内で記載される層の位置は特に制限されない。好ましくは、前記層はコーティングの最外層である。このようにして、前記層は下にある全ての層および基材を保護し、結果として、耐性、特に耐引っかき性がさらに改善される。

本願内に記載されるコーティングは基材と直接接触することができるか、または被覆基材が装飾、好ましくは色の装飾を含み、より好ましくは装飾はコーティングと基材との間にある。好ましくは、コーティングは少なくとも部分的に基材と直接接触する。装飾はインクジェットプリンタ法によって、またはスクリーン印刷法によって、例えば欧州特許出願公開第１７４３００３号明細書(EP1743003 A1)、国際公開第２０１６／００８８４８号(WO2016/008848 A1)、欧州特許出願公開第３０６７３３４号明細書(EP3067334 A1)、および欧州特許出願公開第０９７８４９３号明細書(EP0978493 A1)内に記載されるように適用することができ、前記文献は参照をもって本願内に含まれるものとする。本発明者らは意外なことに、装飾がコーティングと基材との間にある場合、装飾の付着性がさらに改善されるので、装飾が存在する領域における剥離も低減され、従って付着性が改善することを認識した。

本発明の他の態様は、ホブ、オーブン、テーブル、シャワー壁、ラジエータ、車、消費者用電子機器、携帯電話、タブレット、時計、スマートウォッチ、光学フィルタ、干渉フィルタ、反射防止フィルタ、ミラーにおける、より好ましくはインダクションホブ、ラジアントホブ、またはガスホブにおける、本願内に記載される被覆基材の使用である。

さらに、本発明の態様は、本願内に記載される被覆基材を含む、ホブ、オーブン、テーブル、シャワー壁、ラジエータ、車、消費者用電子機器、携帯電話、タブレット、時計、スマートウォッチ、光学フィルタ、干渉フィルタ、反射防止フィルタ、ミラー、より好ましくはインダクションホブ、ラジアントホブ、またはガスホブである。

本発明の他の態様は、被覆基材、好ましくは本願内に記載される被覆基材の製造方法であって、以下の段階：
・基材を準備する段階、
・イットリウムおよびジルコニウムを含む組成物Ａからなる層を、物理気相堆積法によって基材上に施与して、本願内に記載される被覆基材を得る段階であって、組成物Ａ中でのジルコニウム含有率は７５質量％以下、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは５５質量％以下である、前記段階
を、好ましくはこの順で含む、前記方法である。本願内で記載される方法が使用される場合、上述のコーティングを得ることができる。

好ましい実施態様において、物理気相堆積法は、スパッタ堆積または蒸着法、好ましくはスパッタ堆積法、より好ましくはマグネトロンスパッタリング法、より好ましくはインラインマグネトロンスパッタリング法、より好ましくはターゲット利用率の高いスパッタリング（ＨｉＴＵＳ）法、または高出力インパルスマグネトロンスパッタリング（ＨｉＰＩＭＳ）法である。特に、本願内に記載される被覆基材を製造するためにマグネトロンスパッタリング法が使用される場合、コーティングを信頼性高く施与できる。

コーティングの施与方法は特に制限されない。好ましくは、イットリウムおよびジルコニウムを含む組成物Ａからなる層であって、組成物Ａ中でのジルコニウム含有率が７５質量％以下、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは５５質量％以下である前記層を、物理気相堆積法によって基材上に施与することは、
・好ましくはプロセスガスの存在下で、ターゲットをスパッタリングして基材上に堆積すること
を含む。このようにして、コーティングを信頼性高く施与することができる。

本願において、「ターゲットを基材上に堆積する」とは、スパッタリング法の間に、ターゲットの材料をターゲットから基材の表面上に移すことに関する。

好ましい実施態様において、ターゲットは、イットリウム、ジルコニウム、および不可避の不純物を含む組成物Ｂを含み、好ましくはそれからなり、組成物Ｂ中でのジルコニウム含有率は７５質量％以下、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは５５質量％以下である。ターゲットの組成物Ｂとコーティングの組成物Ａとは同じであってもよいし、異なっていてもよい。好ましくは、それらは異なり、例えばコーティング中での酸素含有率（質量％）は、ターゲット中での酸素含有率（質量％）よりも高いことがある。好ましくは、ターゲット中に含まれる元素の比と、コーティング中に含まれる元素の比とは類似しており、つまり、±１０％、好ましくは±５％、より好ましくは同じである。このようにして、コーティングを信頼性高く製造することができる。

好ましい実施態様において、ターゲットは平面ターゲットまたは回転式ターゲットであり、好ましくは回転式ターゲットである。このようにして、コーティングを信頼性高く製造することができる。

マグネトロンスパッタリング法において使用される磁束密度は特に制限されない。好ましい実施態様において、磁束密度は、好ましくはターゲットの表面の少なくとも一部分の上で、５ｍＴ～２００ｍＴ、好ましくは１０ｍＴ～１５０ｍＴ、より好ましくは１５ｍＴ～１００ｍＴ、最も好ましくは２０ｍＴ～８０ｍＴに設定される。磁束密度がこの範囲内である場合、コーティングの均質性を改善でき、コーティングの厚さの制御を改善でき、且つ基材の熱ばらつきを減少することができ、そのことがコーティングの耐性の改善および剥離の低減をみちびく。

マグネトロンスパッタリング法における印加電流は特に制限されない。好ましい実施態様において、物理気相堆積法における印加電流は、１Ａ～１０００Ａ、好ましくは２０Ａ～５００Ａ、より好ましくは１００Ａ～２００Ａに設定される。このようにして、スパッタリング速度をさらに改善でき、化学的特性、機械的特性および熱特性を改善できる。その結果、コーティングの耐性およびコーティングの付着性を改善できる。

マグネトロンスパッタリング法における印加電圧は特に制限されない。好ましい実施態様において、物理気相堆積法における印加電圧は、５０Ｖ～２０００Ｖ、好ましくは１００Ｖ～１０００Ｖ、より好ましくは２００Ｖ～７００Ｖに設定される。このようにして、スパッタリング速度をさらに改善でき、光学特性、化学的特性、機械的特性および熱特性を改善できる。その結果、コーティングの耐性およびコーティングの付着性を改善できる。

物理気相堆積法の間の圧力は特に制限されない。好ましい実施態様において、物理気相堆積法の間の圧力は０．５×１０^-3ｂａｒ～１×１０^-2ｂａｒ、好ましくは１×１０^-3ｂａｒ～１×１０^-2ｂａｒ、最も好ましくは２×１０^-3ｂａｒ～８×１０^-3ｂａｒに設定される。物理気相堆積法の間の圧力は、２×１０^-3ｂａｒ、３×１０^-3ｂａｒ、４×１０^-3ｂａｒ、５×１０^-3ｂａｒ、６×１０^-3ｂａｒ、７×１０^-3ｂａｒ、または８×１０^-3ｂａｒに設定されてもよい。このようにして、光学特性、化学的特性、機械的特性および熱特性を改善でき、プラズマの安定性を改善でき、そのことがコーティングの耐性を改善する。

物理気相堆積法の間の、ターゲットと基材との間の距離およびプロセスガスが供給される位置は特に制限されない。好ましい実施態様において、物理気相堆積法の間のターゲットと基材との間の距離は２～４０ｃｍ、好ましくは４～４０、より好ましくは５～２０ｃｍ、最も好ましくは１０～１５ｃｍであり、且つ／またはプロセスガス／前記プロセスガスは物理気相堆積法の間、ターゲットと基材との間に供給される。このようにして、プラズマの安定性およびコーティングの厚さの均質性の制御を改善でき、そのことがコーティングの耐性を改善する。

酸素のガス流量は特に制限されない。好ましくは、プロセスガスは酸素を含み、好ましくは酸素のガス流量は１ｓｃｃｍ～１００００ｓｃｃｍ、好ましくは１００ｓｃｃｍ～５０００ｓｃｃｍ、より好ましくは３００ｓｃｃｍ～３０００ｓｃｃｍに設定される。前記ガス流量が１ｓｃｃｍ以上、好ましくは１００ｓｃｃｍ以上、より好ましくは３００ｓｃｃｍ以上である場合、コーティングの不透明度を低減できる。酸素のガス流量が１００００ｓｃｃｍ以下、好ましくは５０００ｓｃｃｍ以下、より好ましくは３０００ｓｃｃｍ以下に設定される場合、コーティング法の安定性を改善でき、スパッタリング速度を高めることができる。

アルゴンのガス流量は特に制限されない。好ましくは、プロセスガスはアルゴンを含み、好ましくはアルゴンのガス流量は１ｓｃｃｍ～１００００ｓｃｃｍ、好ましくは１００ｓｃｃｍ～５０００ｓｃｃｍ、より好ましくは３００ｓｃｃｍ～４０００ｓｃｃｍに設定される。アルゴンのガス流量が１ｓｃｃｍ以上、好ましくは１００ｓｃｃｍ以上、より好ましくは３００ｓｃｃｍ以上に設定される場合、プラズマの安定性を改善できる。アルゴンのガス流量が１００００ｓｃｃｍ以下、好ましくは５０００ｓｃｃｍ以下、より好ましくは４０００ｓｃｃｍ以下に設定される場合、プラズマ重合を回避でき、光学特性、化学的特性、機械的特性および熱特性を改善できる。

好ましい実施態様において、前記方法は、好ましくはマグネトロンスパッタリング法の前および／またはその間に、基材を１００℃～５００℃、好ましくは２００℃～４００℃にアニールする段階をさらに含む。このようにして、基材上でのコーティングの付着性を改善でき、コーティングの摩耗を減少できる。特段記載されない限り、基材の温度は基材表面上で測定される。

層の堆積速度は特に制限されない。好ましくは、前記層は堆積速度１０ｎｍ・ｍ／分～１０００ｎｍ・ｍ／分、好ましくは３０ｎｍ・ｍ／分～５００ｎｍ・ｍ／分、より好ましくは４０ｎｍ・ｍ／分～１００ｎｍ・ｍ／分、より好ましくは４５ｎｍ・ｍ／分～８０ｎｍ・ｍ／分、より好ましくは５０ｎｍ・ｍ／分～７５ｎｍ・ｍ／分で施与される。このようにして、コーティングの耐性を改善できる。

好ましい実施態様において、被覆基材を得るために、施与段階を好ましくは２回、好ましくは３回、より好ましくは４回、より好ましくは５回、より好ましくは６回、より好ましくは７回、より好ましくは８回、より好ましくは９回、より好ましくは１０回繰り返し、コーティングは１つ以上、好ましくは２、３、４、５、６、７、８、９または１０の層を含み、好ましくは全ての層が同じである。このようにして、改善された品質および低減されたサイクル数を有するコーティングが得られる。

上記のとおり、組成物Ａおよび／またはＢはイットリウムおよびジルコニウムを含む。さらなる実施態様によれば、組成物Ａおよび／またはＢはケイ素、アルミニウム、チタンおよび／またはハフニウムの１つ以上をさらに含む。組成物Ａおよび／またはＢは不可避の不純物をさらに含み得る。ここで好ましくは、不可避の不純物はＦｅ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｎｂ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｍｇ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｗ、Ｎｉ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｏ、Ｎから選択され、且つ／または不可避の不純物は５質量％以下、好ましくは４質量％以下、より好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量％以下、より好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．８質量％以下、より好ましくは０．６質量％以下、より好ましくは０．４質量％以下、より好ましくは０．２質量％以下、より好ましくは０．１質量％以下、より好ましくは０．０５質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以下、より好ましくは０．００５質量％以下、より好ましくは０．００１質量％以下の含有率を有する。このようにして、コーティングの耐性をさらに改善できる。

好ましい実施態様において、組成物Ａおよび／またはＢ中のイットリウム含有率は２５質量％以上である。２５質量％以上のイットリウムおよび７５質量％以下のジルコニウムを含む相応のコーティングが、６ＧＰａ以上の特に高いマルテンス硬さを示し得ることが判明した。

好ましい実施態様において、組成物Ａおよび／またはＢはイットリウムおよびジルコニウムを含み、以下の式：
（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ））×１００≧４０、好ましくは（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ））×１００≧４５、および
（（Ｙ／（Ｚｒ＋Ｙ））×１００≧４０、好ましくは（（Ｙ／（Ｚｒ＋Ｙ））×１００≧４５
が満たされ、ここで、
Ｚｒは組成物Ａおよび／またはＢ中でのジルコニウム含有率（質量％）であり、
Ｙは組成物Ａおよび／またはＢ中でのイットリウム含有率（質量％）であり、
コーティングのマルテンス硬さは６ＧＰａ以上、好ましくは７ＧＰａ以上であり、且つ熱処理後に、色差ΔＥは４以下であり、好ましくはΔＥは３以下であり、最も好ましくはΔＥは２以下である。例えば、多くの場合は酸素およびアルゴン含有雰囲気中での反応性マグネトロンスパッタリングによって、または多くの場合はアルゴン含有雰囲気中でのセラミックターゲットから、相応のコーティングを得ることができ、スパッタリング法の圧力は例えば１～８×１０^-3ｍｂａｒに設定され得る。

上記の実施態様において、さらに好ましくは、組成物Ａおよび／またはＢがケイ素をさらに含み、以下の式：
（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≧４０、好ましくは（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≧４５、より好ましくは（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≧５０、
（（Ｙ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≧４０、好ましくは（（Ｙ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≧４５、および
０．１≦（（Ｓｉ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≦４、好ましくは０．１≦（（Ｓｉ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≦２
が満たされ、ここで
Ｚｒは組成物Ａおよび／またはＢ中でのジルコニウム含有率（質量％）であり、
Ｙは組成物Ａおよび／またはＢ中でのイットリウム含有率（質量％）であり、
Ｓｉは組成物Ａおよび／またはＢ中でのケイ素含有率（質量％）であり、
コーティングのマルテンス硬さは６ＧＰａ、好ましくは７ＧＰａ以上であり、且つ熱処理後に、色差ΔＥは４以下であり、好ましくはΔＥは３以下であり、最も好ましくはΔＥは２以下である。例えば、多くの場合は酸素およびアルゴン含有雰囲気中での反応性マグネトロンスパッタリングによって、または多くの場合はアルゴン含有雰囲気中でのセラミックターゲットから、相応のコーティングを得ることができ、スパッタリング法の圧力は例えば１～８×１０^-3ｍｂａｒに設定され得る。

上記の実施態様において、さらに好ましくは、組成物Ａおよび／またはＢがアルミニウムをさらに含み、以下の式：
０．５≦（（Ａｌ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ａｌ））×１０００≦５０、好ましくは１≦（（Ａｌ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ａｌ））×１０００≦１０
が満たされ、ここで
Ａｌは組成物Ａおよび／またはＢ中でのアルミニウム含有率（質量％）である。

上記の実施態様において、さらに好ましくは、組成物Ａおよび／またはＢがハフニウムをさらに含み、以下の式：
０．１≦（（Ｈｆ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ａｌ＋Ｈｆ））×１００≦５、好ましくは１≦（（Ｈｆ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ａｌ＋Ｈｆ））×１００≦２
が満たされ、ここで
Ｈｆは組成物Ａおよび／またはＢ中でのハフニウム含有率（質量％）である。

上記の実施態様において、さらに好ましくは、組成物Ａおよび／またはＢはハフニウムをさらに含み、以下の式：
（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ｈｆ））×１００≧５０、
（（Ｙ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ｈｆ））×１００≧４５、
１≦（（Ｓｉ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ｈｆ））×１００≦２、
０．５≦（（Ａｌ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ａｌ＋Ｈｆ））×１０００≦１０、および
０．１≦（（Ｈｆ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ａｌ＋Ｈｆ））×１００≦５
が満たされ、ここで
Ｚｒは組成物Ａおよび／またはＢ中でのジルコニウム含有率（質量％）であり、
Ｙは組成物Ａおよび／またはＢ中でのイットリウム含有率（質量％）であり、
Ｓｉは組成物Ａおよび／またはＢ中でのケイ素含有率（質量％）であり、
Ａｌは組成物Ａおよび／またはＢ中でのアルミニウム含有率（質量％）であり、且つ
Ｈｆは組成物Ａおよび／またはＢ中でのハフニウム含有率（質量％）である。

さらに好ましい実施態様において、組成物Ａおよび／またはＢはジルコニウム、イットリウムおよびケイ素を含み、以下の式：
（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≧３０、および
（（Ｙ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≦１０
が満たされ、ここで
Ｚｒは組成物Ａおよび／またはＢ中でのジルコニウム含有率（質量％）であり、
Ｙは組成物Ａおよび／またはＢ中でのイットリウム含有率（質量％）であり、
Ｓｉは組成物Ａおよび／またはＢ中でのケイ素含有率（質量％）であり、
コーティングのマルテンス硬さは４．５ＧＰａ以上であり、且つ熱処理後に、色差ΔＥは４以下、好ましくは３以下、好ましくは２以下、好ましくは１以下である。例えば、多くの場合は酸素およびアルゴン含有雰囲気中での反応性マグネトロンスパッタリングによって、または多くの場合はアルゴン含有雰囲気中でのセラミックターゲットから、相応のコーティングを得ることができ、スパッタリング法の圧力は例えば１～８×１０^-3ｍｂａｒに設定され得る。

上記の実施態様において、さらに好ましくは、以下の式：
３０≦（（Ｓｉ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≦６０
が満たされ、熱処理後に、色差ΔＥは２以下、好ましくは１以下、最も好ましくは０．５以下である。

さらに好ましい実施態様において、組成物Ａおよび／またはＢは炭素をさらに含む。

上記の実施態様において、さらに好ましくは、組成物Ａおよび／またはＢはイットリウム、ジルコニウム、アルミニウム、ケイ素、ハフニウムおよび炭素を含み、以下の式：
（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ｈｆ＋Ｃ））×１００≧５０、
（（Ｙ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ｈｆ＋Ｃ））×１００≧４５、
１≦（（Ｓｉ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ｈｆ＋Ｃ））×１００≦２、
０．５≦（（Ａｌ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ａｌ＋Ｈｆ＋Ｃ））×１０００≦１０、
１≦（（Ｈｆ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ｈｆ＋Ｃ））×１００≦２、および
０．５≦（（Ｃ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ａｌ＋Ｈｆ＋Ｃ））×１０００≦１０
が満たされ、ここで
Ｚｒは組成物Ａおよび／またはＢ中でのジルコニウム含有率（質量％）であり、
Ｙは組成物Ａおよび／またはＢ中でのイットリウム含有率（質量％）であり、
Ｓｉは組成物Ａおよび／またはＢ中でのケイ素含有率（質量％）であり、
Ａｌは組成物Ａおよび／またはＢ中でのアルミニウム含有率（質量％）であり、
Ｈｆは組成物Ａおよび／またはＢ中でのハフニウム含有率（質量％）であり、且つ
Ｃは組成物Ａおよび／またはＢ中での炭素含有率（質量％）である。

基材のサイズおよび形状は特に制限されない。それは平坦または曲がっているか、または複雑な形状を有し得る。好ましくは、基材はプレートであり、好ましくは長さ１０ｃｍ～７００ｃｍ、好ましくは２０ｃｍ～２００ｃｍ、より好ましくは５０ｃｍ～１５０ｃｍ、且つ／または、好ましくは且つ、幅１０ｃｍ～４００ｃｍ、好ましくは２０ｃｍ～２００ｃｍ、より好ましくは５０ｃｍ～１５０ｃｍ、且つ／または、好ましくは且つ、高さ０．１ｍｍ～５ｃｍ、好ましくは１ｍｍ～１０ｍｍ、より好ましくは２～６ｍｍを有するプレートである。特に、基材がプレートである場合、コーティングのすべり特性および付着性が改善される。プレートが長さおよび幅２０ｃｍ～２００ｃｍ、好ましくは５０ｃｍ～１５０ｃｍ、および高さ１ｍｍ～１０ｍｍ、好ましくは２～６ｍｍを有する場合、前記層を均質且つ信頼性高く施与できるので、製造のゆらぎが低減される。

コーティングの面積は特に制限されない。基材がプレートである場合、コーティングはプレートの片側上またはプレートの両側上に施与され得る。好ましくは、基材は、表面の（つまりプレートの片側の）少なくとも５０％［ｃｍ²／ｃｍ²］、好ましくは少なくとも７５％［ｃｍ²／ｃｍ²］、より好ましくは少なくとも８０％［ｃｍ²／ｃｍ²］、より好ましくは少なくとも９０％［ｃｍ²／ｃｍ²］、より好ましくは少なくとも９５％［ｃｍ²／ｃｍ²］が被覆されており、より好ましくは表面全体、つまり基材の片側が被覆されている表面を含むプレートである。このようにして、基材および／または装飾の保護が改善される。さらに好ましい実施態様において、プレートは片側上でのみ被覆され、且つこの側は、ホブが設置される際に上に向く側である。

基材の材料は特に制限されない。好ましくは、基材はガラスセラミックまたはガラスであり、好ましくは質量％で以下：
ＳｉＯ₂ ６０～９０％、好ましくは７６％～９０％、
Ｂ₂Ｏ₃ ０～２０％、
Ａｌ₂Ｏ₃ ０～２０％、
Ｌｉ₂Ｏ０～１０％、
Ｎａ₂Ｏ０～１０％、
Ｋ₂Ｏ０～１０％、
ＭｇＯ０～１０％、
ＣａＯ０～１０％、
ＳｒＯ０～１０％、および
ＢａＯ０～１０％、
好ましくは且つ不可避の不純物
を含むか、またはそれらからなるガラスセラミックまたはガラスである。

このようにして、コーティング、またはコーティングおよび装飾の付着性が改善され、剥離が低減し、基材および／または装飾の保護が改善される。

好ましくは、基材はガラスまたはガラスセラミックである。より好ましくは、基材はホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、リチウムアルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、サファイアガラス、および／またはガラスセラミック、好ましくはリチウムアルミノシリケートガラスセラミックであり、より好ましくは基材は化学強化および／または熱強化されているか、または強化されていない、より好ましくは強化されていないガラスセラミック、より好ましくは強化されていないリチウムアルミノシリケートガラスセラミックである。このようにして、コーティング、またはコーティングおよび装飾の付着性が改善され、剥離が低減し、基材および／または装飾の保護が改善される。

好ましい実施態様において、被覆基材は本願内に記載される方法によって製造可能であり、好ましくは製造される。このようにして、被覆基材を信頼性高く提供でき、且つ本願内に記載される改善が信頼性高く達成される。

定義
好ましくは、特段記載されない限り、本願内に記載されるパラメータは以下に従って特定される：
色差：色差は、垂直配置を有するポータブルの球型分光光度計、例えばコニカミノルタＣＭ－７００ｄまたはＣＭ－６００ｄを使用し、測定範囲４００～７００ｎｍ、照明ＣＩＥ－Ｄ６５、光沢度８°、黒色表面に対して較正して測定され得る。色差は、それぞれの処理前後で測定されたＬａｂ値の変化であり、Ｌａｂ値を測定する間、未処理の被覆基材および処理された被覆基材がそれぞれ同じ黒色表面上に置かれる。

マルテンス硬さ：マルテンス硬さは、荷重５ｍＮで、バーコビッチ圧子を備えたナノインデンター装置、例えばナノインデンターＣＳＭＮＨＴによって測定され得る。

含有率：コーティング中の元素、例えばイットリウム、ジルコニウム、ケイ素、アルミニウム、酸素および窒素の含有率はＥＤＸ分光法を使用して、例えばＯｘｆｏｒｄｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＥＤＸ分光器、型式Ｉｎｃａｘ－ａｃｔを使用して測定され得る。

結晶系および２θスケールでのピーク：層またはコーティングの結晶系、および／または２θスケールでのピークは、ＸＲＤ、例えばＰｈｉｌｉｐｓ社製の薄膜ＸＲＤ、型式Ｘ’ｐｅｒｔｐｒｏによって測定され得る。

微結晶サイズおよびＭａｒｃｈ－Ｄｏｌｌａｓｅ係数：微結晶サイズ（ＫＧＲ）および相対的な相の割合（質量％）はリートベルト解析を使用して特定された。相対的な相の割合は、基材（ＨＱＭＫ）に比した層中の結晶の割合を示す。これは、層がより厚く且つ／またはより結晶性であるほど、基材（ＨＱＭＫ）の測定される割合は低いことを意味する。層の結晶相は強い優先方向を示した。優先方向はいわゆるＭａｒｃｈ－Ｄｏｌｌａｓｅ係数（ＭＤ係数）を使用して補正された。前記係数が低いほど、Ｚｒ₃Ｙ₄Ｏ₁₂相での（１２２）方向における、およびＹ_0.12Ｚｒ_0.85Ｏ_1.93相でのそれぞれ（０１０）および（０１１）方向における組織が強い（ＭＤ＝１．０は優先方向なし）。

摩擦：摩擦はＣＳＭマイクロコンビテスタ（ＣＳＭ社）によって測定され得る。

粗さ：粗さＲｑおよび算術平均粗さＲａは、白色光干渉法システム、例えばＫｅｙｅｎｃｅの型式ＶＫを使用して測定され得る。

コーティングの厚さ：厚さはＮＸＴ社の型式ＴＣＭの分光計によって、反射測定システムを使用して測定される。好ましくは、コーティングの厚さは、コーティングが基材と直接接触し、コーティングと基材との間に装飾がない位置で測定される。

圧縮応力：圧縮応力は、被覆されていない基材の反りを測定し、被覆し、被覆後に再度反りを測定して、コーティングによってもたらされる反りの差を得ることによって測定される。応力の計算はストーニーの式によって実施される。測定のために、ＣｙｂｅｒｓｃａｎＣＴ３００を使用できる。

色値：透過における色値は、Ｌａｍｂｄａ９５０によって、２°の下でＤ６５を用いて測定し、Ｃ^*値を計算することができる。

不透明度：コーティングの不透明度は、濃度計、例えば濃度計Ｘ－ｒｉｔｅ３６１Ｔによって、透明な基材、例えばＢｏｒｏｆｌｏａｔ３３上で測定され得る。

磁束密度：磁束密度は磁力計、例えばＰＣＥ－ＭＦＭ３０００によって特定され得る。

コーティングの施与方法：コーティングは好ましくは物理気相堆積によって、好ましくはマグネトロンスパッタリングによって、インライン機、例えばＬｅｙｂｏｌｄＺＶ１２００において施与される。

本発明の教示を有利なようにどのように設計し且つさらに発展させるかについてはいくつかの方法がある。このために、独立の特許請求項に従属する特許請求項、好ましい実施態様の上記の説明、本発明の例、および図面によって説明される実施態様の以下の例が参照される。本願において、被覆基材の好ましい実施態様の全ては、本願内に記載される方法および使用にも該当し、その逆もまた然りである。２つ以上、例えば２、３、４または５の好ましい実施態様の組み合わせがより好ましい。

１つの実施態様による被覆基材の模式的な側面図。コーティングのＸ線回折スペクトル。

上述の好ましい実施態様および項目に関し、図面および例を用いて、教示の一般的に好ましい実施態様およびさらなる展開を説明する。

例１（参照例）
５０ｃｍ×５０ｃｍ×４ｍｍのサイズを有するガラスセラミック基材（ＳＣＨＯＴＴＣＥＲＡＮ（登録商標））を超音波浴内で洗浄した。次いで、洗浄した基材をマグネトロンスパッタリングシステムＺＶ１２００（Ｌｅｙｂｏｌｄ社）のチャンバに挿入した。チャンバを最終圧力５×１０^-5ｍｂａｒまで真空引きして、次いで、圧力をアルゴンで５×１０^-3ｍｂａｒに設定した。次いで、以下の設定を使用してコーティングを施与した：
ターゲット：平面ターゲット、Ｚｒ：Ｙ＝９２：８、純度９９．９（３Ｎ）、
磁束：５０ｍＴ、
電流：２０Ａ、
電圧：３００Ｖ、
圧力：５×１０^-3ｂａｒ、
ターゲットと基材との距離：１５ｃｍ、
酸素のガス流量：５５ｓｃｃｍ、
アルゴンのガス流量：１７０ｓｃｃｍ、
基材温度：２５０℃、
堆積速度：２９．７ｎｍ・ｍ／分、
層数：８。

このようにして、厚さ１５００ｎｍを有し且つ少なくとも部分的に立方晶であるコーティングが得られた。さらに、コーティングは耐引っかき性（マルテンス硬さは８ＧＰａであり、且つ圧縮応力＝１０００ＭＰａであった）、耐熱性（５８０℃且つ７５時間→ΔＥ＝３．５）、アルカリ性溶液に対する耐性（Ｎａ₂ＣＯ₃．ａｑ、ｐＨ＝１０、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝０．７）および酸性溶液に対する耐性（Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ（クエン酸）、ｐＨ＝３、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝１．２）を示す。

例２（参照例）
例２は、例１と同様に製造されたが、ターゲットとしてＭｇ：Ａｌ＝３０：７０の平面ターゲットが使用された。コーティングはΔＥ９．１（７５時間且つ５８０℃）を示す。

例３（本発明の例）
５０ｃｍ×５０ｃｍ×４ｍｍのサイズを有するガラスセラミック基材（ＳＣＨＯＴＴＣＥＲＡＮ（登録商標））を、例えば超音波洗浄機によって、ブラシ洗浄機によって、火炎の前処理によって、温度負荷または同等の公知の洗浄の選択肢によって洗浄した。スパッタリング法を従来のマグネトロンスパッタリングシステムにおいて行った。以下の設定を使用してコーティングを施与した：
ターゲット組成：Ｚｒ：Ｙ＝５０：５０質量％、
主に酸素およびアルゴンを含有する雰囲気中での反応性スパッタリング、または主にアルゴンを含有する雰囲気中でのセラミックターゲットから、
圧力：１～８×１０^-3ｍｂａｒ、
コーティング厚：１０００～１８００ｎｍ。

コーティングは、少なくとも７ＧＰａの硬さによる良好な耐引っかき性、５８０℃でΔＥ＝２の良好な耐熱性、アルカリ性溶液に対する耐性（Ｎａ₂ＣＯ₃．ａｑ、ｐＨ＝１０、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝１）および酸性溶液に対する耐性（Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ（クエン酸）、ｐＨ＝３、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝１．５）を示す。

例４（本発明の例）
５０ｃｍ×５０ｃｍ×４ｍｍのサイズを有するガラスセラミック基材（ＳＣＨＯＴＴＣＥＲＡＮ（登録商標））を、例えば超音波洗浄機によって、ブラシ洗浄機によって、火炎の前処理によって、温度負荷または同等の公知の洗浄の選択肢によって洗浄した。スパッタリング法を従来のマグネトロンスパッタリングシステムにおいて行った。以下の設定を使用してコーティングを施与した：
ターゲット組成：Ｚｒ：Ｙ：Ｓｉ＝５１：４７：２質量％、
主に酸素およびアルゴンを含有する雰囲気中での反応性スパッタリング、または主にアルゴンを含有する雰囲気中でのセラミックターゲットから、
圧力：１～８×１０^-3ｍｂａｒ、
コーティング厚：１０００～１８００ｎｍ。

コーティングは、少なくとも７ＧＰａの硬さによる良好な耐引っかき性、５８０℃でΔＥ＝１．５の良好な耐熱性、アルカリ性溶液に対する耐性（Ｎａ₂ＣＯ₃．ａｑ、ｐＨ＝１０、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝１．１）および酸性溶液に対する耐性（Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ（クエン酸）、ｐＨ＝３、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝１）を示す。

例５（本発明の例）
５０ｃｍ×５０ｃｍ×４ｍｍのサイズを有するガラスセラミック基材（ＳＣＨＯＴＴＣＥＲＡＮ（登録商標））を、例えば超音波洗浄機によって、ブラシ洗浄機によって、火炎の前処理によって、温度負荷または同等の公知の洗浄の選択肢によって洗浄した。スパッタリング法を従来のマグネトロンスパッタリングシステムにおいて行った。以下の設定を使用してコーティングを施与した：
ターゲット組成：Ｚｒ：Ｙ：Ｓｉ：Ａｌ＝５１：４７：１．５：０．５質量％、
主に酸素およびアルゴンを含有する雰囲気中での反応性スパッタリング、または主にアルゴンを含有する雰囲気中でのセラミックターゲットから、
圧力：１～８×１０^-3ｍｂａｒ、
コーティング厚：１０００～１８００ｎｍ。

コーティングは、少なくとも６ＧＰａの硬さによる良好な耐引っかき性、５８０℃でΔＥ＝２の良好な耐熱性、アルカリ性溶液に対する耐性（Ｎａ₂ＣＯ₃．ａｑ、ｐＨ＝１０、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝０．８）および酸性溶液に対する耐性（Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ（クエン酸）、ｐＨ＝３、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝１．１）を示す。

例６（本発明の例）
５０ｃｍ×５０ｃｍ×４ｍｍのサイズを有するガラスセラミック基材（ＳＣＨＯＴＴＣＥＲＡＮ（登録商標））を、例えば超音波洗浄機によって、ブラシ洗浄機によって、火炎の前処理によって、温度負荷または同等の公知の洗浄の選択肢によって洗浄した。スパッタリング法を従来のマグネトロンスパッタリングシステムにおいて行った。以下の設定を使用してコーティングを施与した：
ターゲット組成：Ｚｒ：Ｙ：Ｓｉ：Ａｌ：Ｈｆ＝５０．６：４６．６：１．４：０．１：１．２質量％、
主に酸素およびアルゴンを含有する雰囲気中での反応性スパッタリング、または主にアルゴンを含有する雰囲気中でのセラミックターゲットから、
圧力：１～８×１０^-3ｍｂａｒ、
コーティング厚：１０００～１８００ｎｍ。

コーティングは、少なくとも７ＧＰａの硬さによる良好な耐引っかき性、５８０℃でΔＥ＝０．３２の良好な耐熱性、アルカリ性溶液に対する耐性（Ｎａ₂ＣＯ₃．ａｑ、ｐＨ＝１０、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝１）および酸性溶液に対する耐性（Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ（クエン酸）、ｐＨ＝３、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝１．５）を示す。

例７（本発明の例）
５０ｃｍ×５０ｃｍ×４ｍｍのサイズを有するガラスセラミック基材（ＳＣＨＯＴＴＣＥＲＡＮ（登録商標））を、例えば超音波洗浄機によって、ブラシ洗浄機によって、火炎の前処理によって、温度負荷または同等の公知の洗浄の選択肢によって洗浄した。スパッタリング法を従来のマグネトロンスパッタリングシステムにおいて行った。以下の設定を使用してコーティングを施与した：
ターゲット組成：Ｚｒ：Ｙ：Ｓｉ＝６１．３：５．３：３３．３質量％、
主に酸素およびアルゴンを含有する雰囲気中での反応性スパッタリング、または主にアルゴンを含有する雰囲気中でのセラミックターゲットから、
圧力：１～８×１０^-3ｍｂａｒ、
コーティング厚：１０００～１８００ｎｍ。

コーティングは、少なくとも４．５ＧＰａの硬さによる良好な耐引っかき性、５８０℃でΔＥ＝０．３４の良好な耐熱性、アルカリ性溶液に対する耐性（Ｎａ₂ＣＯ₃．ａｑ、ｐＨ＝１０、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝０．４３）および酸性溶液に対する耐性（Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ（クエン酸）、ｐＨ＝３、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝０．４２）を示す。

例８（本発明の例）
５０ｃｍ×５０ｃｍ×４ｍｍのサイズを有するガラスセラミック基材（ＳＣＨＯＴＴＣＥＲＡＮ（登録商標））を、例えば超音波洗浄機によって、ブラシ洗浄機によって、火炎の前処理によって、温度負荷または同等の公知の洗浄の選択肢によって洗浄した。スパッタリング法を従来のマグネトロンスパッタリングシステムにおいて行った。以下の設定を使用してコーティングを施与した：
ターゲット組成：Ｚｒ：Ｙ：Ｓｉ＝４６：４：５０質量％、
主に酸素およびアルゴンを含有する雰囲気中での反応性スパッタリング、または主にアルゴンを含有する雰囲気中でのセラミックターゲットから、
圧力：１～８×１０^-3ｍｂａｒ、
コーティング厚：１０００～１８００ｎｍ。

コーティングは、少なくとも４．５ＧＰａの硬さによる良好な耐引っかき性、５８０℃でΔＥ＝０．４６の良好な耐熱性、アルカリ性溶液に対する耐性（Ｎａ₂ＣＯ₃．ａｑ、ｐＨ＝１０、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝０．２９）および酸性溶液に対する耐性（Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ（クエン酸）、ｐＨ＝３、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝０．２）を示す。

例９（本発明の例）
５０ｃｍ×５０ｃｍ×４ｍｍのサイズを有するガラスセラミック基材（ＳＣＨＯＴＴＣＥＲＡＮ（登録商標））を、例えば超音波洗浄機によって、ブラシ洗浄機によって、火炎の前処理によって、温度負荷または同等の公知の洗浄の選択肢によって洗浄した。スパッタリング法を従来のマグネトロンスパッタリングシステムにおいて行った。以下の設定を使用してコーティングを施与した：
ターゲット組成：Ｚｒ：Ｙ：Ｓｉ＝３０．６：２．６：６６．６質量％、
主に酸素およびアルゴンを含有する雰囲気中での反応性スパッタリング、または主にアルゴンを含有する雰囲気中でのセラミックターゲットから、
圧力：１～８×１０^-3ｍｂａｒ、
コーティング厚：１０００～１８００ｎｍ。

コーティングは、少なくとも４．５ＧＰａの硬さによる良好な耐引っかき性、５８０℃でΔＥ＝０．５の良好な耐熱性、アルカリ性溶液に対する耐性（Ｎａ₂ＣＯ₃．ａｑ、ｐＨ＝１０、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝０．３４）および酸性溶液に対する耐性（Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ（クエン酸）、ｐＨ＝３、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝０．９）を示す。

例１０（本発明の例）
５０ｃｍ×５０ｃｍ×４ｍｍのサイズを有するガラスセラミック基材（ＳＣＨＯＴＴＣＥＲＡＮ（登録商標））を、例えば超音波洗浄機によって、ブラシ洗浄機によって、火炎の前処理によって、温度負荷または同等の公知の洗浄の選択肢によって洗浄した。スパッタリング法を従来のマグネトロンスパッタリングシステムにおいて行った。以下の設定を使用してコーティングを施与した：
ターゲット組成：Ｚｒ：Ｙ：Ｓｉ：Ａｌ：Ｈｆ：Ｃ＝５０．６：４６．６：１．４：０．１：１．１：０．２質量％、
主に酸素およびアルゴンを含有する雰囲気中での反応性スパッタリング、または主にアルゴンを含有する雰囲気中でのセラミックターゲットから、
圧力：１～８×１０^-3ｍｂａｒ、
コーティング厚：１０００～１８００ｎｍ。

コーティングは、少なくとも５ＧＰａの硬さによる良好な耐引っかき性、５８０℃でΔＥ＝０．７の良好な耐熱性、アルカリ性溶液に対する耐性（Ｎａ₂ＣＯ₃．ａｑ、ｐＨ＝１０、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝０．５）および酸性溶液に対する耐性（Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇．ａｑ（クエン酸）、ｐＨ＝３、Ｔ＝２０℃、ｔ１２時間→ΔＥ＝１．０）を示す。

以下の実施態様の説明において、同じ参照番号は同様の要素を示す。

図１は１つの実施態様による被覆基材１の模式的な側面図を示す。基材１は厚さ５を有するコーティング３によって被覆されている。コーティング３と基材２との間、または基材２の下に、装飾４があることがある。装飾４はコーティング３の上に堆積されてもよい。

図２は例１のＸ線回折スペクトルを示す。理解できるとおり、２θスケールにおいて３３°と３６°との間のピーク、および２８°と３０°との間のさらなるピークがある。

１被覆基材
２基材
３コーティング
４装飾
５コーティングの厚さ

Claims

ホブ用の被覆基材であって、
前記基材が層を含むコーティングを含み、
前記層はイットリウムおよびジルコニウムを含む組成物Ａからなり、
組成物Ａ中でのジルコニウム含有率は７５質量％以下であり、
前記コーティングのマルテンス硬さは４．５ＧＰａ以上であり、
熱処理後に、色差ΔＥは４．０以下である、前記被覆基材。
ＸＲＤ解析の２θスケールにおいて、前記コーティングが３３°と３６°との間のピークを示し、且つ／または前記コーティングが２８°と３０°との間のピークを示す、請求項１に記載の被覆基材。
被覆基材、好ましくは請求項１または２に記載の被覆基材の製造方法であって、以下の段階：
・基材を準備する段階、
・イットリウムおよびジルコニウムを含む組成物Ａからなる層を、物理気相堆積法によって基材上に施与して、請求項１または２に記載の被覆基材を得る段階であって、組成物Ａ中でのジルコニウム含有率は７５質量％以下である、前記段階
を、好ましくはこの順で含む、前記方法。
前記物理気相堆積法による基材上への層の施与が、スパッタリングおよび基材上へのターゲットの堆積を含み、
前記ターゲットがイットリウム、ジルコニウム、および不可避の不純物を含む組成物Ｂを含み、ここで組成物Ｂ中でのジルコニウム含有率は７５質量％以下である、
請求項３に記載の方法。
前記ターゲットが平面ターゲットまたは回転式ターゲットであり、且つ／または
磁束密度が、好ましくは前記ターゲットの表面の少なくとも一部分の上で、５ｍＴ～２００ｍＴ、好ましくは２０ｍＴ～８０ｍＴに設定され、且つ／または
前記物理気相堆積法における印加電流が、１Ａ～１０００Ａに設定され、且つ／または
前記物理気相堆積法における印加電圧が、５０Ｖ～２０００Ｖ、好ましくは２００Ｖ～７００Ｖに設定され、且つ／または
前記物理気相堆積法の間の圧力が、０．５×１０^-3ｂａｒ～１×１０^-2ｂａｒ、好ましくは２×１０^-3ｂａｒ～８×１０^-3ｂａｒに設定され、且つ／または
前記物理気相堆積法の間のターゲットと基材との間の距離が、２～４０ｃｍ、より好ましくは１０～１５ｃｍである、
請求項４に記載の方法。
前記組成物Ａおよび／またはＢが、ケイ素、アルミニウム、チタンおよび／またはハフニウムの１つ以上をさらに含む、請求項１から５までのいずれか１項に記載の被覆基材および／または方法。
前記組成物Ａおよび／またはＢ中でのイットリウム含有率が２５質量％以上である、請求項１から６までのいずれか１項に記載の被覆基材および／または方法。
前記組成物Ａおよび／またはＢが、イットリウムおよびジルコニウムを含み、以下の式：
（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ））×１００≧４０、および
（（Ｙ／（Ｚｒ＋Ｙ））×１００≧４０、
が満たされ、ここで、
Ｚｒは組成物Ａおよび／またはＢ中でのジルコニウム含有率（質量％）であり、
Ｙは組成物Ａおよび／またはＢ中でのイットリウム含有率（質量％）であり、
コーティングのマルテンス硬さは６ＧＰａ以上であり、且つ熱処理後に、色差ΔＥは４以下である、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の被覆基材および／または方法。
前記組成物Ａおよび／またはＢがケイ素をさらに含み、以下の式：
（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≧４０、
（（Ｙ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≧４０、および
０．１≦（（Ｓｉ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≦４
が満たされ、ここで、
Ｚｒは組成物Ａおよび／またはＢ中でのジルコニウム含有率（質量％）であり、
Ｙは組成物Ａおよび／またはＢ中でのイットリウム含有率（質量％）であり、
Ｓｉは組成物Ａおよび／またはＢ中でのケイ素含有率（質量％）であり、
コーティングのマルテンス硬さは６ＧＰａ以上であり、且つ熱処理後に、色差ΔＥは４以下である、
請求項８に記載の被覆基材および／または方法。
前記組成物Ａおよび／またはＢがアルミニウムをさらに含み、以下の式：
０．５≦（（Ａｌ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ａｌ））×１０００≦５０
が満たされ、ここで
Ａｌは組成物Ａおよび／またはＢ中でのアルミニウム含有率（質量％）である、請求項９に記載の被覆基材および／または方法。
前記組成物Ａおよび／またはＢがハフニウムをさらに含み、以下の式：
０．１≦（（Ｈｆ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ＋Ａｌ＋Ｈｆ））×１００≦５
が満たされ、ここで
Ｈｆは組成物Ａおよび／またはＢ中でのハフニウム含有率（質量％）である、請求項１０に記載の被覆基材および／または方法。
前記組成物Ａおよび／またはＢが、ジルコニウム、イットリウムおよびケイ素を含み、以下の式：
（（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≧３０、および
（（Ｙ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≦１０
が満たされ、ここで、
Ｚｒは組成物Ａおよび／またはＢ中でのジルコニウム含有率（質量％）であり、
Ｙは組成物Ａおよび／またはＢ中でのイットリウム含有率（質量％）であり、
Ｓｉは組成物Ａおよび／またはＢ中でのケイ素含有率（質量％）であり、
コーティングのマルテンス硬さは４．５ＧＰａ以上であり、且つ熱処理後に、色差ΔＥは４以下である、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の被覆基材および／または方法。
以下の式：
３０≦（（Ｓｉ／（Ｚｒ＋Ｙ＋Ｓｉ））×１００≦６０
が満たされ、熱処理後に、色差ΔＥは２以下である、
請求項１２に記載の被覆基材および／または方法。
前記組成物Ａおよび／またはＢが、炭素をさらに含む、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の被覆基材および／または方法。
前記基材が、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、リチウムアルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、サファイアガラス、および／またはガラスセラミック、好ましくはリチウムアルミノシリケートガラスセラミックであり、より好ましくは、前記基材は化学強化および／または熱強化されているか、または強化されていない、より好ましくは強化されていないガラスセラミック、より好ましくは強化されていないリチウムアルミノシリケートガラスセラミックである、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の被覆基材および／または方法。
請求項１から１５までのいずれか１項に記載の被覆基材を含む、ホブ、オーブン、テーブル、シャワー壁、ラジエータ、車、消費者用電子機器、携帯電話、タブレット、時計、スマートウォッチ、光学フィルタ、干渉フィルタ、反射防止フィルタ、ミラー、より好ましくはインダクションホブ、ラジアントホブ、またはガスホブ。