AT955U1

AT955U1 - METHOD FOR METALLIC COATING OF GLASS PANES OD. DGL. AND METAL-COVERED GLASS PANEL OD. DGL.

Info

Publication number: AT955U1
Application number: AT0803996U
Authority: AT
Original assignee: Brueder Eckelt & Co Glastech
Priority date: 1995-03-21
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1996-08-26

Description

AT 000 955 UlAT 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..The invention relates to a method for metal coating of glass panes or the like and to a glass pane or the like coated with metal according to this method.

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.It is already known to provide support material made of glass, for example alkali-limestone glass or other glass-like materials, with a metal layer in order to be able to reflect sunlight and to reduce solar energy radiation through the glass pane or the like. This metal coating usually results from high vacuum atomization of coating material such as metal, metal oxide, metal nitride or a combination of these materials and the like. Like. So that the glass properties with regard to reflection and light transmission can be influenced by the selection of the respective metal layer structure. However, so far only full-area, more or less thick coatings have been applied to the glass panes by the atomization process, which specifically precludes the use of low-transmission metal coatings in construction for daylight illumination. Last but not least, the optically aesthetic impression that can be achieved lies solely in a continuous color and mirror surface.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Verfahren der eingangs geschilderten 3 AT 000 955 UlThe invention is therefore based on the object to eliminate these deficiencies and a method of the 3 AT 000 955 Ul described above

Art anzugeben, das die Beschichtungsmöglichkeiten wesentlich erweitert und große Freiheiten für eine neue Gestaltung und Anwendung metallbeschichteter Glasscheiben eröffnet.Specify type that significantly extends the coating options and opens up great freedom for a new design and application of metal-coated glass panes.

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.The invention solves this problem in that the glass panes are first partially provided with a removable underlayer and then only metal-coated over the entire area, whereupon the underlayer is removed again together with the metal layer regions covering it. This subsequently removable lower layer allows glass panes or the like to be partially metal-coated, since the metal coating directly on the glass pane develops significantly higher adhesive forces than on the lower layer and thus in the area of the lower layer can be removed again together with the latter. Depending on the application of the underlayer in more or less large partial areas and in irregular or regular form, the metal coating can therefore also be removed again and a coating pattern negative for the underlayer can be generated. There are hardly any limits to the design of the coating and in addition to the shaping aesthetic possibilities for the metal coating, there are additional possibilities to adapt and influence the light and energy function of the coating to different requirements.

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.The underlayer and metal layer could be applied in various suitable ways, but in a particularly advantageous manner, color printing using air-drying, at least up to 80 * C heat-resistant ink forms the underlayer, onto which a preferably approximately 25-80 nm thick metal layer is sprayed by high vacuum is applied, followed by treatment of the coating with a color solvent. Such a color print, produced in the usual screen printing process, allows the application of any geometric patterns of the highest resolution, air-drying paints, for example based on alkyd resin, which are correspondingly temperature-resistant, not to be prematurely dissolved in the metal coating, in a simple and ensure rational production of the lower layer. After a possible cleaning, for which only slightly abrasive cleaning processes are to be used, the metal layer made of the desired metallic material is then applied to the glass pane surface and the lower layer with sufficient uniformity and adhesiveness by means of the likewise known high-vacuum atomization process, the insert then being used to remove the lower layer a color solvent, for example a solvent composed of acetone, gasoline, toluene, isobulv acetate or the like, is sufficient. In this way, any pattern can be formed precisely and precisely when coating metal.

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.Using this method, metal-coated glass panes can be produced, the metal coating of which is interrupted by open areas arranged in the form of a pattern, so that the coating functions, in addition to the structure and type of coating, can be influenced even by the shape of the open area patterns and the area ratio between open areas and coating areas .

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.If, for example, the pattern consists of a suitable perforated grid, a glass pane with the character of an aperture is obtained. Here, when the sun is shining between the low light transmission values in the coated area compared to the clear uncoated glass areas, very high luminance contrasts, approx. 1:10 to 1:30, are shown, so that at certain geometrical ratios of these areas the eye lies in front of such panes at given observation distances - 5 AT 000 955 Ul surrounding environment can focus undisturbed and yet low energy transmission values can be achieved due to the existing layer coverage.

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.Advantageously, the pattern can also consist of parallel strips, which, depending on the position of such a pane for the radiation direction of the sun, result in different transmission conditions, which means the use of these panes as glass slats, facade or roof elements and the like. The like.

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.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, at least two individual disks form a common disk element, the free-space patterns of the individual disks preferably being offset from one another. Here, the combination of the free-space patterns of the individual panes combined to form the pane element can achieve special radiation passage effects, since different reflection and absorption conditions arise for the beams depending on their direction of incidence on the panes. By means of a suitable offset of the individual samples, particularly favorable light and energy transmissions depending on the current position of the sun can be achieved, for example, for pane elements for glazing vertical facades, sloping roofs or as rotatable glass slats in front of facades.

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 UlIn the drawing, the subject matter of the invention is illustrated purely schematically, specifically that FIGS. 1 to 3 show the metal coating of a glass pane using three process steps and FIGS. 4 to 6 show three exemplary embodiments of a metal-coated glass pane in a top view and a side view. 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).For partial metal coating of a glass pane 1, this glass pane 1 is first partially provided with an underlayer 2, for which purpose a color print 3 in the form of a pattern of soluble paint is applied (FIG. 1). Then the side of the pane to be coated is metal-coated after a slightly abrasive cleaning by high-vacuum atomization, whereby a thin metal layer 4 is formed which extends over the entire surface of the glass pane 1 (FIG. 2). Now only the coating needs to be treated with a color solvent, so that the color print 3 together with the metal layer areas covering it is removed again, and there remains a glass pane 1 with a partial metal coating 5 which has a pattern negative in the form of 3 Open spaces 6 forms (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.As illustrated in FIG. 4, a partial metal layer 5 with a pinhole effect can be produced as a sub-layer by a dot pattern applied to the glass pane 1, so that the environment in front of such a pane can be viewed undisturbed and at the same time maintain low energy transmission values due to the high degree of layer coverage are. If holes 7 with a diameter of 2.3 mm and a mutual center distance of 6 mm are selected for the pinhole, the image rasterized through the pinhole disk is observed unhindered from 7 m observation distance, that is, seen without optical interference and a layer nevertheless occurs. Degree of coverage of more than 85% of the total disc area.

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.Further application examples are shown in FIGS. 5 and 6, a strip-like metal coating 5 being produced as a sub-layer by means of striped patterns. 5, an insulating glass 8, for example a vertical facade, is coated accordingly on both individual panes and the stripe pattern 7 AT 000 955 Ul of the two panes against one another in a suitable manner, ie. H. In accordance with the beam geometry, on the one hand a largely undisturbed view (D) can be achieved from the inside and, depending on the angle of incidence of the sun rays (S), the direct beam transmission in summer (upper half of the picture) is practically complete, but only in winter (lower half) prevent to a certain extent.

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.According to the embodiment according to Flg. 6 illustrates a weather-resistant monolithic element 9 ice glass lamella, which is likewise composed of two strip-shaped, partially metal-coated individual panes 1, the striped patterns here being offset from the gap and the transparency (D) from the inside on the one hand and the through a selectable inclination of the slats Transmission interference of the rays (S) can be influenced from the outside on the other.

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. 8The widths and spacing of the layered strips are freely selectable per se, but they should usually be in the range between 10 and 20 mm so as not to impair the view from the inside too much, and for reasons of economy, identical strip strips should also be used for the same widths and spacing the inner and outer windows. 8th

Claims

AT 000 955 Ul Speech: 1. Process for metal coating of glass panes or the like, characterized in that the glass panes are first partially provided with a removable underlayer and only then metal-coated over the entire surface, whereupon the underlayer is removed again together with the metal layer regions covering it .

2. The method according to claim 1, characterized in that a color print using air-drying, at least up to 80 * C heat-resistant paint forms the underlayer, to which a preferably approximately 25-80 nm thick metal layer is applied by high vacuum atomization, whereupon a treatment of the Coated with a color solvent.

3. Metal-coated glass pane or the like., Characterized in that the metal coating is interrupted by open areas arranged in the form of a pattern.

4. Glass pane according to claim 3 », characterized in that the pattern consists of a hole pattern.

5. Glass pane according to claim 3, characterized in that the pattern consists of parallel strips.

6. Glass pane according to one of claims 3 to 5, characterized in that at least two individual panes form a common pane element, the free surface patterns of the individual panes preferably being offset from one another. 9