AT955U1 - Verfahren zum metallbeschichten von glasscheiben od. dgl. und metallbeschichtete glasscheibe od. dgl. - Google Patents

Description

AT 000 955 Ul

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Metallbeschichten von Glasscheiben od. dgl. sowie auf eine gemäß diesem Verfahren metallbeschichtete Glasscheibe od. dgl..

Es ist bereits bekannt, Trägermaterial aus Glas, beispielsweise Alkali-Kalkglas oder anderen glasartigen Werkstoffen, mit einer Metallschicht zu versehen, um Sonnenlicht reflektieren und eine Solarenergieeinstrahlung durch die Glasscheibe od. dgl. verringern zu können. Diese Metallbeschichtung entsteht dabei meist durch ein Hochvakuumzerstäuben von Beschichtungsmaterial, wie Metall, Metalloxyd, Metallnitrid oder einer Kombinationen aus diesen Materialien u. dgl., so daß durch die Auswahl des jeweiligen Metallschichtaufbaues die Glaseigenschaften hinsichtlich Reflexion und Lichtdurchlässigkeit beeinflußbar sind. Allerdings lassen sich bisher durch das Zerstäubungsverfahren nur ganzflächige, mehr oder weniger dicke Beschichtungen auf die Glasscheiben aufbringen, was speziell die Verwendung von Metallbeschichtungen niedriger Transmission im Bauwesen zur Tageslichtbeleuchtung ausschließt. Nicht zuletzt liegt der erreichbare optisch ästhetische Eindruck demnach allein in einer durchgehenden Farb-und Spiegelfläche.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Verfahren der eingangs geschilderten 3 AT 000 955 Ul

Art anzugeben, das die Beschichtungsmöglichkeiten wesentlich erweitert und große Freiheiten für eine neue Gestaltung und Anwendung metallbeschichteter Glasscheiben eröffnet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Glasscheiben zunächst teilflächig mit einer entfembaren Unterschicht versehen und dann erst ganzflächig metallbeschichtet werden, worauf die Unterschicht zusammen mit den sie überdeckenden Metallschichtbereichen wieder entfernt wird. Diese nachträglich wieder entfembare Unterschicht erlaubt es, Glasscheiben od. dgl. partiell metallbeschichten zu können, da die Metallbeschichtung direkt auf der Glasscheibe wesentlich höhere Adhäsionskräfte entwickelt als auf der Unterschicht und damit im Bereich der Unterschicht zusammen mit dieser wieder ablösbar ist. Je'nach Auftrag der Unterschicht in mehr oder weniger großen Teilflächen und in unregelmäßiger oder regelmäßiger Form läßt sich daher auch wieder die Metallbeschichtung abnehmen und ein zur Unterschicht negatives Beschichtungsmuster erzeugen. Der Gestaltung der Beschichtung sind damit kaum noch Grenzen gesetzt und neben den formgebenden ästhetischen Möglichkeiten für die Metallbeschichtung entstehen zusätzliche Möglichkeiten, die licht- und energietechnische Funktion der Beschichtung an unterschiedliche Anforderungen anzupassen und zu beeinflussen.

An sich könnte Unterschicht und Metallschicht auf verschiedene geeignete Weise aufgebracht werden, doch in besonders vorteilhafter Weise bildet ein Farbdruck unter Verwendung lufttrocknender, mindestens bis 80* C wärmebeständiger Farbe die Unterschicht, auf die durch ein Hochvakuumzerstäuben eine vorzugsweise ca. 25 - 80 nm dicke Metallschicht aufgetragen wird, worauf eine Behandlung der Beschichtung mit einem Farblösungsmittel erfolgt. Ein solcher Farbdruck, hergestellt im üblichen Siebdruckverfahren, erlaubt das Aufträgen beliebiger geometri- 4 AT 000 955 Ul scher Muster höchster Auflösung, wobei lufttrocknende Farben, beispielsweise auf Alkydharzbasis, die entsprechend temperaturbeständig sind, iim nicht beim Metallbeschichten vorzeitig aufgelöst zu werden, eine einfache und rationelle Herstellung der Unterschicht gewährleisten. Nach einer eventuellen Reinigung, wozu nur leicht abrasive Reinigungsverfahren anzuwenden sind, wird mittels des ebenfalls an sich bekannten Hochvakuumzerstäubungsverfahren dann die Metallschicht aus dem gewünschten metallischen Material mit ausreichender Gleichmäßigkeit und Haftfähigkeit auf die Glasscheibenoberfläche und die Unterschicht aufgetragen, wobei anschließend zum Entfernen der Unterschicht der Einsatz eines Farblösungsmittels, beispielsweise eines aus Aceton, Benzin, Toluol, IsobulTVlacetat od. dgl. zusammengesetzten Lösungsmittels, genügt. So lassen sich beliebige Musterungen exakt und präzise beim Metallbeschichten ausformen.

Durch die Anwendung dieses Verfahrens können metallbeschichtete Glasscheiben hergestellt werden, deren Metallbeschichtung durch in Form eines Musters angeordnete Freiflächen unterbrochen ist, so daß sich die Beschichtungsfunktionen zusätzlich zu Aufbau und Art der Beschichtung selbst durch die Formgebung der Freiflächenmuster und das Flächenverhältnis zwischen Freiflächen und Beschichtungsflächen beeinflussen läßt.

Besteht beispielsweise das Muster aus einem geeigneten Lochraster, ergibt sich eine Glasscheibe mit Lochblendencharakter. Hier zeigen sich bei Sonneneinstrahlung zwischen den niedrigen Lichttransmissionswerten im beschichteten Bereich gegenüber den klaren unbeschichteten Glasbereichen sehr hohe Leuchtdichtekontraste, ca. 1 : 10 bis 1 : 30, so daß bei bestimmten geometrischen Verhältnissen dieser Bereiche das Auge bei gegebenen Beobachtungsabständen die vor einer solchen Scheiben lie- 5 AT 000 955 Ul gende Umgebung ungestört fokussieren kann und dennoch durch die vorhandenen Schicht-Bedeckungsgrade niedrige Energiedurchgangswerte erzielbar sind.

Vorteilhafterweise kann das Muster auch aus parallelen Streifen bestehen, wodurch sich je nach Stellung einer solchen Scheibe zur Einstrahlrichtung der Sonne verschiedene Durchstrahlverhältnisse ergeben, was die Anwendung dieser Scheiben als Glaslamellen, Passaden- oder Dachelemente u. dgl. bestens geeignet macht.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bilden wenigstens zwei Einzelscheiben ein gemeinsames Scheibenelement, wobei die Freiflächenmuster der Einzelscheiben vorzugsweise gegeneinander versetzt sind. Hier lassen sich durch die Kombination der Freiflächenmuster der zum Scheibenelement zusammengefaßten Einzelscheiben besondere Strahlungsdurchgangseffekte erzielen, da für die Strahlen in Abhängigkeit von ihrer Auftreffrichtung auf die Scheiben unterschiedliche Reflexions- und Absorptionsverhältnisse entstehen. Durch einen geeigneten Versatz der Einzelmuster können so beispielsweise für Scheibenelemente zur Verglasung vertikaler Fassaden, Schrägdächer oder als drehbare Glaslamellen vor Fassaden besonders günstige Licht- und Energietransmissionen in Abhängigkeit vom aktuellen Sonnenstand erreicht werden.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand rein schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen die Fig. 1 bis 3 das M$tall-beschichten einer Glasscheibe an Hand dreier Verfahrensschritte und die Fig. 4 bis 6 drei Ausführungsbeispiele einer metallbeschichteter Glasscheibe in Draufsicht bzw. Seitenansicht . 6 AT 000 955 Ul

Zum partiellen Metallbeschichten einer Glasscheibe 1 wird diese Glasscheibe 1 zunächst teilflächig mit einer Unterschicht 2 versehen, wozu ein Farbdruck 3 in Form eines Musters aus löslicher Farbe aufgebracht wird (Fig. 1). Dann wird die zu beschichtende Scheibenseite nach einer leicht abrasiven Reinigung durch Hochvakuumzerstäuben metallbeschichtet, wobei eine dtlnne, ganz flächig sich Ober die Glasscheibe 1 erstreckende Metallschicht 4 entsteht (Fig. 2). Nun braucht nur mehr die Beschichtung mit einem Farblösungsmittel behandelt zu werden, so daß der Farbdruck 3 samt den ihn überdeckenden Metallschicht bereiche wieder entfernt wird, und es verbleibt eine Glasscheibe 1 mit einer partiellen Metallbeschichtung 5, die ein zum Farbdruck 3 negatives Muster in Form von Freiflächen 6 bildet (Fig. 3).

Wie in Fig. 4 veranschaulicht, läßt sich so durch ein auf die Glasscheibe 1 aufgebrachtes Punktraster als Unterschicht eine partielle Metallschicht 5 mit Lochblendeneffekt erzeugen, so daß die vor einer solchen Scheibe liegende Umgebung ungestört betrachtet werden kann und gleichzeitig durch den hohen Schichtbedeckungsgrad niedrige Energiedurchgangswerte einzuhalten sind. Werden für die Lochblende Löcher 7 mit einem Durchmesser von 2, 3 mm und einem gegenseitigen Mittenabstand von 6 mm gewählt, wird ab 7 m Beobachtungsabstand das durch die Lochblendenscheibe gerasterte Bild unbehindert, das heißt ohne optische Störung gesehen und es kommt dennoch zu einem Schicht-Bedeckungsgrad von mehr als 85 % der Gesamtscheibenfläche.

Weitere Anwendungsbeispiele sind in Fig. 5 und 6 dargestellt, wobei durch Streifenmuster als Unterschicht eine streifenweise Metallbeschichtung 5 entsteht. Wird nun gemäß Fig. 5 ein Isolierglas 8, beispielsweise einer vertikalen Fassade, an beiden Einzelscheiben ensprechend beschichtet und die Streifenmuster 7 AT 000 955 Ul der beiden Scheiben gegeneinander in geeigneter Weise, d. h. entsprechend der Einstrahlgeometrie, versetzt, lassen sich einerseits eine weitgehend ungestörte Durchsicht (D) von innen erreichen und gleichzeitig in Abhängigkeit vom Einfallswinkel der Sonnenstrahlen (S) die direkte Strahlentransmission im Sommer (obere Bildhälfte) praktisch vollständig, dagegen im Winter (untere Bildhälfte) nur in einem bestimmten Ausmaß unterbinden.

Gemäß dem AusfOhrungsbeispiel nach Flg. 6 ist ein witterungsbeständiges monolithisches Element 9 eis Glaslamelle veranschaulicht, das sich ebenfalls aus zwei jeweils streifenförmig partiell metallbeschichteten Einzelscheiben 1 zusammensetzt, wobei hier die Streifenmuster auf Lücke versetzt angeordnet sind und durch eine wählbare Schrägstellung der Lamellen die Durchsichtigkeit (D) von innen einerseits und die Transmissionsbehinderung der Strahlen (S) von außen anderseits beeinflußt werden können.

Die Breiten und Abstände der Schichtstreifen sind an sich frei wählbar, sie sollten aber üblicherweise im Bereich zwischen 10 und 20 mm liegen, um die Durchsicht von innen nicht zu sehr zu beeinträchtigen, und aus Wirtschaftlichkeitsgründen sollten bei gleich großen Breiten und Abständen auch idente Streifenscharren an den Innen- und Außenscheiben vorhanden sein. 8

Claims (6)

1. AT 000 955 Ul Ansprache : 1. Verfahren zum Metallbeschichten von Glasscheiben od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheiben zunächst teilflächig mit einer entfernbaren Unterschicht versehen und dann erst ganzflächig metallbeschichtet werden, worauf die Unterschicht zusammen mit den sie überdeckenden Metallschichtbereichen wieder entfernt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Farbdruck unter Verwendung lufttrocknender, mindestens bis 80* C wärmebeständiger Farbe die Unterschicht bildet, auf die durch ein Hochvakuumzerstäuben eine vorzugsweise ca. 25 - 80 nm dicke Metallschicht aufgetragen wird, worauf eine Behandlung der Beschichtung mit einem Farblösungsmittel erfolgt.
3. 3. Metallbeschichtete Glasscheibe od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbeschichtung durch in Form eines Musters angeordnete Freiflächen unterbrochen ist.
4. 4. Glasscheibe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Muster aus einem Lochraster besteht.
5. 5. Glasscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster aus parallelen Streifen besteht.
6. 6. Glasscheibe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Einzelscheiben ein gemeinsames Scheibenelement bilden, wobei die Freiflächenmuster der Einzelscheiben vorzugsweise gegeneinander versetzt sind. 9