CZ4395A3 - Mirror and process for producing thereof - Google Patents

Description

Vynález se týká zrcadla a způsobu jeho výroby. Dále se vynález týká povlečených skleněných podkladů obsahujících vysoce odrazivé zrcadlové povlaky. Zejména se vynález týká nanesení zneprůhledňující vrstvy na zadní povrch zrcadla. Vynález se také týká nátěrové směsi pro vytváření této zneprůhledňuj ící vrstvy.

Dosavadní stav techniky

Vlastnosti odrazu světla zrcadel se obvykle dosahují vrstvou vysoce odrazivého kovu, zejména stříbra, hliníku nebo chrómu, které jsou naneseny na podkladu ze skla nebo plastu. Alternativně se někdy používají vrstvy mědi, jsou však obecně méně vhodné pro silně červený odstín odraženého světla.

Povlaky ze stříbra se obecně nanášejí na předem vytvarované skleněné desky, za studená, mokrými chemickými metodami, při kterých se roztok nějaké soli stříbra nanese na povrch skla a nechá se reagovat s redukčním činidlem, které zredukuje přítomné ionty stříbra na kovové stříbro, které se uloží na povrch skla. Použité stříbro není příliš trvanlivé při používání zrcadla a v praxi vyžaduje ochranu jinými vrstvami. Tyto metody nejsou obecně vhodné pro použití se sklem ve výrobní lince, například v lince na výrobu plaveného skla, na kterém se má vrstva vytvářet, takže pro výrobu postříbřeného skla je nutná zvláštní stříbřící linka.

Vrstvy hliníku se chemickými metodami nanášejí obtížně následkem silně redukční povahy kovového hliníku a hliníková zrcadla se obecně vyrábějí metodami nanášení při nízkém tlaku, například naprašovánim. Takové nízkotlaké metody jsou v podstatě hromadné procesy a podobně jako mokré chemické metody používané k povlékání stříbrných zrcadel, jsou obecně nevhodné k použití v linkách pro výrobu skla.

Britský patentový spis GB 2248853A popisuje způsob povlékání skla hliníkem pro vytvoření zrcadla. Vytvoří se roztok adduktu alanaminu hliníku a kapalina se nanese na ohřáté sklo. Addukt se rozkládá k vytvoření hliníkového povlaku. Ačkoliv se uvádí, že se uvažuje použiti vynálezu ve spojení s výrobou plochého skla, není uveden žádný skutečný příklad provedení. Soudí se, že by mohly vzniknout závažné technické problémy při jednoduchém zavedení popisovaných sloučenin hliníku do linky na výrobu plaveného skla.

Známá zrcadla používající vysoce odrazivou kovovou vrstvu na zadním povrchu (povrch 2) zrcadla typicky používají dva povlaky nátěru na kovové vrstvě. U typického stříbrného zrcadla je stříbrný povlak pokryt povlakem kovové mědi, který je potom pokryt dvěma povlaky nátěru. Povlaky nátěru, které jsou typicky olejové, obsahující krátké olejové alkydy, jsou naneseny na kovové vrstvy, aby chemicky chránily kovovou vrstvu proti korozi, a v menším rozsahu, aby chránily kovovou vrstvu proti fyzickému poškození. Odrazivé kovové vrstvy používané ve známých zrcadlech jsou neprůhledné pro viditelné světlo a tedy nátěrové povlaky používané v dosavadním stavu techniky jsou voleny tak, aby vytvářely ochranu kovových vrstev proti chemikáliím a proti korozi a jsou formulovány tak, aby zajišťovaly neprůhlednost zrcadla. Obecně se žádají dvě vrstvy nátěru pro zajištění nutné ochrany vrstvy nebo vrstev proti chemikáliím.

Pro výrobu odrazivých vrstev byly také použity vrstvy křemíku (které podobně jako vrstvy stříbra a hliníku jsou neutrální s ohledem na barvu odraženého světla) pro architektonické zasklívání, pro účely estetické a ovládání slunečního záření. Britské patentové spisy 1507465, 1507996 a 1573154 se týkají způsobu plynulého chemického naparování při výrobě plaveného skla majícího takovou křemíkovou vrstvu a patentový spis Spojených států amerických US 4661381 popisuje rozvinutí takového způsobu. Nicméně takové křemíkové vrstvy nedávají vysoké odrazivosti obecně požadované u zrca3 del. Sklo značky REFLECTAFLOAT komerčně dostupné od společnosti Pilkington Glass Limited, St. Helens, Velká Britanie, má odrazivost asi 50% a sklo značky MIRROPANE EP komerčně dostupné od společnosti Libbey-Owens-Ford Co. má odrazivost asi 60%.

Žádná z výše uvedených technologií není běžně vhodná pro nanášení vysoce odrazivých povlaků na sklo během procesu výroby skla pro vyrobení skleněného podkladu s povlakem s odrazivostí světla nad 70% a přednostně nad 80%.

Na úplně jiném principu byla ve britském patentovém spisu GB 1262163 navržena výroba vysoce odrazivých (více než 90%) zrcadel typu studené světlo obsahujících křemíkové vrstvy, například pro použití ve filmových promítacích přístrojích, pro oddělení vyzařování tepla od viditelného světla. Taková zrcadla na studené světlo se vyrábějí vakuovým nanášením na tenké podklady, typicky na skleněné podklady o tlouštce 3mm nebo menší, a používají se bez jakéhokoli nátěru zadní strany pro minimalizaci vyvíjení tepla ve sklu. Britský patentový spis. GB 1262163 uvádí v popisu dosavadního stavu techniky známé zrcadlo na studené světlo obsahující nejčistší křemíkovouu vrstvu pokrytou čtyřmi až šesti různými vrstvami oxidu křemičitého a oxidu tantaličitého avšak uvádí, že pro získání uspokojivého výrobku by bylo třeba podstatně většího počtu vrstev. Proto navrhuje pro dosažení velmi vysoké odrazivosti (vyšší než 90%) požadované v různých aplikacích použít větší počet křemíkových vrstev jako jednotlivých vrstev s vysokým indexem lomu pro složené vrstvy interferenčního systému.

Mnohem dříve navrhli J. Stone a L. V. Schulz (Applied Optics, únor 1990, sv.29, č.4) použít čtvrtvlnová složení vrstev křemíku a oxidu křemičitého pro zrcadla ve spektrální oblasti mezi 1,0 a 1,6 mikronu (to znamená v oblasti infračerveného světla). Nicméně autoři uvádějí, že křemík nemůže být použit pro vlnové délky menší než asi 1 mikron a tedy ve viditelné části spektra z důvodu jeho vysoké absorpce na ta4 kových vlnových délkách. Stone a Stulz popisují ukládání SÍ/SÍO2 metodami nízkého tlaku jako je reaktivní naprašování a odpařování elektronovým paprskem.

Ačkoliv patentový spis GB 1262163 a Stone a Stulz jsou zde uvedeni, popisovaný výrobní proces není vhodný pro výrobu zrcadel ve výrobní lince, která v podstatě vyžaduje způsoby vhodné ke provádění při atmosférickém tlaku. Tudíž by tyto prameny neměly být považovány odborníky školenými v oboru za jakkoli relevantní pro výrobu zrcadel ve výrobní lince, ač jsou způsobilé pro obvyklou výrobu zrcadel mimo linku.

Navíc žádná ze skleněných konstrukcí dosavadního stavu techniky používajících křemík k vytvoření odrazivé vrstvy nepopisuje či netýká se výroby zrcadel například pro bytové nebo architektonické účely, která vyžadují neprůhledný zadní povrch zrcadla.

Podstata vynálezu

Vynález vytváří zrcadlo obsahující skleněný podklad, odrazivý povlak s nízkou propustností na podkladu a zneprůhledňující vrstvu, která je uložena na skleněném povlaku pro zrcadlo s předním povrchem nebo na odrazivém povlaku pro zrcadlo se zadním povrchem, přičemž zneprůhledňující vrstva obsahuje nátěr na bázi alkydové pryskyřice obsahující organosilanový primer.

Vynález dále vytváří způsob výroby zrcadel zahrnujícínanášení odrazivého povlaku s nízkou propustností na horký pás skla během jeho výroby a nanášení zneprůhledňující vrstvy na skleněný podklad nebo na odrazivý povlak takto vytvářených zrcadel, kde zneprůhledňující vrstva obsahuje nátěr na bázi alkydové pryskyřice obsahující organosilanový primer .

Vynález dále vytváří nátěrovou směs pro použití jako zadní nátěr zrcadel, kterážto nátěrová směs obsahuje pryskyřičnou složku sestávající z alkydové pryskyřice jako základ5 ní pryskyřice směsi, případně dle volby s přísadou melaninové pryskyřice, alespoň jedno zneprůhledňovací činidlo a promotor adhese organosilanu ve množství alespoň 1% hmotnostní nátěru a nátěr je v podstatě prostý olova.

Vynález dále vytváří zrcadlo obsahující skleněný podklad, odrazivý povlak s nízkou propustností na podkladu a zneprůhledňující vrstvu, která je uložena na skleněném podkladu pro zrcadlo se předním povrchem nebo na odrazivém povlaku pro zrcadlo se zadním povrchem, kde zneprůhledňující vrstva obsahuje nátěr na bázi alkydové pryskyřice prostý olova.

Vynález dále obsahuje způsob výroby zrcadla zahrnující nanášení odrazivé vrstvy s nízkou propustností na horký pás skla během jeho výroby, takže zrcadla mají odrazivost viditelného světla alespoň 70% a nanesení zneprůhledňující nátěrové vrstvy na skleněný podklad nebo na odrazivý povlak zrcadel takto vytvořených způsobem nanášení zvoleným mezi pásovým nanášením, válečkovým nanášením a nanášením rozprašováním .

Vynález dále vytváří způsob zneprůhlednění zrcadla s nízkou propustností obsahujícího skleněný podklad a odrazivý povlak s nízkou propustností na podkladu, kterýžto způsob spočívá v tom, že na skleněný podklad pro zrcadlo se předním povrchem nebo·na odrazivý povlak zrcadla se zadním povrchem se nanese nátěrová směs mající pryskyřičnou složku sestávající z alkydové pryskyřice jako základní pryskyřice směsi, případně dle volby s přísadou melaminové pryskyřice, alespoň jednoho zneprůhledňovacího činidla a jednoho promotoru adhese organosilanu ve množství alespoň 1% hmotnostního nátěru, a nátěr je v podstatě prostý olova.

Vynález dále zahrnuje použití nátěrové směsi podle vynálezu jako zneprůhladňovací vrstvy na zrcadle majícím skleněný podklad nesoucí odrazivý povlak s nízkou propustností.

Odrazivý povlak s nízkou propustností může mít propustnost od 1% do 15%, přednostně od 3% do 10% pro viditelné světlo (měřeno s povlakem naneseným na čirém skleněném podkladu) .

Zneprůhledňující vrstva je v podstatě neprůhledná vrstva, která je uložena na oné straně zrcadla, která má být odvrácena od zdroje světla odráženého při použití zrcadla. U zrcadla se zadním povrchem (povrch 2) bude zneprůhledňující vrstva nanesena na vnější vrstvě odrazivého povlaku a u zrcadla s předním povrchem (povrch 1) bude obvykle zneprůhledňuj ící vrstva nanesena n zadním povrchu skleněného podkladu.

Povlečený pás se rozřezává v lince pro vytváření jednotlivých zrcadel a bude obvykle dále rozřezáván mimo linku pro vytváření jednotlivých zrcadel žádané velikosti. Zneprůhledňuj ící vrstva může být nanášena mimo linku, přednostně způsobem nanášení pásem nebo způsobem nanášení válečky a přednostně před dalším rozřezáváním zrcadel mimo linku. Alternativně může být zneprůhledňující vrstva nanášena v lince rozprašováním nebo způsobem nanášení válečky. V každém z těchto provedení se zneprůhledňující vrstva nanáší jako nátěr, který může být na bázi rozpouštědla nebo na bázi vody.

Přednostní formulace nátěru jsou nátěry na bázi alkydu, které mají rheologii pro snadné nanášení. Zneprůhledňující vrstva má tlouštku až 50 mikronů, přednostně do 25 mikronů a nejvýhodněji asi do 18 mikronů, kteréžto tlouštky jsou tloustky suchého filmu. Typické tlouštky vypalovaných nebo suchých nátěrů podle vynálezu jsou v rozmezí 25 i 5 mikronů pro nátěry nanášené pásem a 15 ±,5 mikronů pro nátěry nanášené válečky nebo rozprašováním. Formulace nátěrů používané ve předloženém vynálezu jsou odlišné od formulací známých jako vypalované nátěry pro postříbřená zrcadla. Formulace nátěrů používané ve předloženém vynálezu neobsahují ochranná činidla proti korozi jako je olovo, a mohou tedy být prosté olova, avšak obsahují zneprůhledňovací činidla jako jsou saze pro dostatečné zneprůhlednění výsledného zrcadla. Nátěry mohou také obsahovat smáčecí přísady.

Přenostně se na podkladový povrch před nanesením nátěru nanese vrstva primeru, ačkoliv alternativně nátěr může mít primer zavedený do jeho směsi. Vhodný primer je organosilan a zvláště vhodný primer pro použití s nátěry na bázi alkydu je organosilan mající koncové aminoskupiny, jako je nějaký aminopropyltriethoxysilan. Tento primer je stabilní ve vodě a smáčí podkladový povrch, který má být opatřen nátěrem. Může být nanesen jako 1-2%-ní vodný roztok v deionisované vodě. Alternativně když je organosilanový primer zaveden do nátěru, je primer přednostně přítomný ve množství od 1 do 6% hmotnostních nátěru při typickém obsahu pevných látek asi 62%, přednostně 1% hmotnostní když se nátěr nanáší na odrazivý povrch (pro zrcadlo se zadním povrchem) nebo asi 5% hmotnostních když se nátěr nanáší na skleněný povrch pro zrcadlo s předním povrchem.

Odrazivý povlak přednostně obsahuje odrazivou vrstvu a alespoň dvě vrstvy zvyšující odrazivost, takže zrcadla mají odrazivost viditelného světla alespoň 70%.

V tomto popisu odrazivá vrstva a vrstva zvyšující odrazivost mají oznamovat vzájemný vztah mezi polohami vrstev. Tudíž při používání zrcadla je odrazivá vrstva nejvíce vzdálena od zdroje světla, které má být odráženo a vrstvy zvyšující odrazivost jsou mezi zdrojem světla a odrazivou vrstvou. Výraz odrazivá vrstva není nutně uvažován tak, že zahrnuje skutečnost, že tato vrstva primárně přispívá k celkovému odrazu odrazivého povlaku ve srovnání s jinými vrstvami povlaku. V některých provedeních může k celkovému odrazu nejvíce přispívat vrstva zvyšující odrazivost.

U zrcadel s předním povrchem je vnitřní vrstva ze tří zmíněných vrstev odrazivá vrstva a střední a vnější vrstvy působí jako vrstvy zvyšující odrazivost, a pro zrcadla se zadním povrchem vnější ze tří zmíněných vrstev je odrazivá vrstva a střední a vnitřní vrstva působí jako vrstvy zvyšující odrazivost. Vnitřní vrstva je vrstva ležící nejblíže ke sklu a vnější vrstva je vrstva nejvíce vzdálená od skla ze zmíněných tří vrstev.

V oboru je známo, že index lomu závisí na vlnové délce. V tomto popisu a v patentových nárocích výraz index lomu” značí obvykle index lomu pro světlo vlnové délky 550 nm a při stanovení hodnot indexu lomu je jakákoli imaginární část opomíjena.

Výraz odraz viditelného světla používaný v tomto popisu a patentových nárocích značí procentní podíl světla odraženého při použití zdroje D65 1931 pro podmínky pozorování .

Odrazivá vrstva může mít vysoký index lomu a vrstvy zvyšující odrazívost mohou mít vysoké i nízké indexy lomu, takže výsledné složení vrstev má postupně index lomu vysoký, nízký a vysoký.

Žádaná vysoká odrazivost může být dosažena takovými tlouštkami vrstev, že odrazy na rozhraních mezi zmíněnými vrstvami povlaků zvyšují odrazy od vnějšího povrchu zmíněné vnější vrstvy (pro zrcadla se předním povrchem) nebo od vnitřního povrchu zmíněné vnitřní vrstvy (pro zrcadla se zadním povrchem). Materiály vnitřních a vnějších vrstev jsou přednostně zvoleny tak, že výsledný index lomu materiálů dvou vrstev je alespoň 5,5, zatímco odrazivá vrstva má vysoký index lomu.

Křemík se přednostně používá alespoň pro vnější vrstvu nebo pro vnitřní vrstvu protože (a) může mít zvláště vysoký index lomu a (b) ukládá se přímo v lince na horké sklo, například způsoby popsanými ve britských patentových spisech GB 1507465, GB 1507996 a GB 1573154.

Index lomu křemíku může být až 5, (viz P.J. Martin, R.P. Netherfield, V.G. Sainty a D.R. McKenzie v publikaci Solid Films 199 (1983), str.141-147) ačkoliv často se vyskytyjí i nižší hodnoty.

Soudí se, že v praxi se hodnota mění v závislosti na přesné fyzické formě křemíku a na přítomnosti nečistot, například kyslíku, dusíku nebo uhlíku. Pro účely předloženého vynálezu může být přítomnost takových načistot připuštěna a kromě toho je v praxi obtížné vyrábět v lince křemíkové povlaky bez významného obsahu kyslíku a/nebo uhlíku za předpokladu, že index lomu není snížen asi pod 2,8. Výraz křemík zde použitý ve vztahu k vrstvám s poměrně vysokým indexem lomu značí materiál, který převážně je křemík, avšak může obsahovat menší podíly nečistot za předpokladu, že jeho index lomu je alespoň 2,8.

Zatímco jeho vysoký index lomu a snadné nanášení zvýhodňuje použití křemíku, vysoká absorpce křemíku vede ke snížení odrazu. Jestliže pouze vnitřní nebo vnější vrstva je z křemíku, jiné vrstvy (přednostně vnitřní vrstva pro zrcadla se zadním povrchem a vnější vrstva pro zrcadla s předním povrchem) musí být z materiálu majícího vyšší index lomu než střední vrstva (alespoň 1,6) a má přednostně nízkou absorpci ve viditelné oblasti spektra. Přednostní materiály jiné než křemík pro vrstvu s poměrně vysokým indexem lomu jsou materiály mající index lomu v rozmezí od 1,9 do 3,0, obvykle od 2,0 do 2,7 a jsou to oxid tantaličitý, oxid titaničitý, oxid cíničitý a oxidy křemičité ( a také oxidy křemičité obsahující přídavné prvky, například dusík a uhlík). Množství takových přídavných prvků v oxidu křemičitém se může měnit, takže se mění i index lomu, protože je závislý na složení. Nanesené oxidy křemičité obecně nejsou stechiomerrické. Obecně čím je vyšší index lomu nějakého materiálu, a čím nižší je absorpce viditelného světla, tím účinnější bude odrazivá vrstva nebo vrstva zvyšující odrazivost s vysokým indexem lomu. Vyjádřeno jinak, snížení indexu lomu materiálu může být vyváženo snížením absorpce viditelného světla.

Střední vrstva, to je vrstva zvyšující odrazivost, která má poměrně nižší index lomu, (každopádně nižší než 3) než poměrně vysoký index lomu vnější vrstvy a vnitřní vrstvy.

Obecně platí, že ěím nižší je index lomu (pro vrstvu s danou absorpcí světla) střední vrstvy,tím vyšší odraz může být dosažen. Vrstva s poměrně nízkým indexem lomu může obvykle mít index lomu nižší než 2 a obecně se dává přednost použití vrstvy s indexem lomu nežším než 1,8.

Také se dává přednost použití jako vnitřní vrstvy materiálu, který v podstatě není absorbující ve viditelné oblasti světla, pro zvýšení celkového odrazu světla. Vhodný materiál vrstvy je oxid křemičitý, který může také obsahovat přídavné prvky jako uhlík nebo dusík, a výraz oxid křemičitý je zde použit aby zahrnoval oxidy křemičité přídavně obsahující jiné prvky, například oxidy křemičité obsahující uhlík a/nebo dusík, a při použití pro střední vrstvu, mající index lomu menší než 2. S překvapením bylo v praxi zjištěno, že sousední vrstvy křemíku a oxidu křemičitého mohou být na sklo naneseny pyrolyticky bez vložené difuse nebo vložených úkonů, které by způsobily nepřijatelné snížení indexu lomu oxidu křemičitého. Sousední vrstvy křemíku a oxidu křemičitého se jeví jako oddělené, alespoň pokud jde o jejich optické chování, Nicméně se může stát, že u rozhraní vrstev vznikají oblasti úzké fyzické interakce se skokovými gradi- | enty indexu lomu, které nemění optické charakteristiky zrcadla. Jiný materiál, který může být použit pro střední vrstvu, je oxid hlinitý.

Některé povlékací materiály, zejména křemík, které mohou být použity pro vytvoření vnější vrstvy s vysokým indexem lomu, mají omezenou odolnost proti poškrábání a žádá-li se trvanlivější výrobek, musí být na zmíněnou vnější vrstvu nanesena přídavná ochranná vrstva z tvrdšího materiálu, například z oxidu cíničitého. Je třeba uvést, že jestliže se taková ochranná vrstva použije na zrcadlech s předním povrchem, musí být vyrobena z materiálu (například z oxidu cíničitého nebo oxidu titaničitého) který má nižší absorpci světla ve viditelné oblasti pro zachování odrazu světla výrobku, a má mít podstatně odlišnou optickou tlouštku od čvrI tiny vlnové délky pro zamezení potlačení odrazu od vnější vrstvy. Jestliže se taková vrstva použije, bude mít typicky tlouštku od 10 nm do 30 nm. Vnější vrstva z křemíku, oxidu titaničitého nebo výše popsaná ochranná vrstva zajistí chemickou trvanlivost zrcadel. To je reálná technická výhoda oproti známým stříbrným zrcadlům.

Tlouštka vrstev může být zvolena obecně známým způsobem (viz například výše popsaný dosavadní stav techniky), tak, že odrazy od rozhraní mezi střední vrstvou s poměrně nízkým indexem lomu a vnitřní a vnější vrstvou zesilují odrazy buď od vnějšího povrchu zmíněné vnější vrstvy (pro zrcadla s vnějším povrchem) nebo od vnitřního povrchu zmíněné vnitřní vrstvy) pro zrcadla se zadním povrchem). To nastane pro zrcadla s předním povrchem když střední vrstva a vnější vrstva mají optickou tlouštku asi (n x lambda/4) a, pro zrcadla se zadním povrchem když vnitřní a střední vrstva mají optické tlouštky asi (n x lambda/4), kde v každém případě lambda je vlnová délka světla ve viditelné oblasti spektra, to je v rozsahu vlnových délek od 400 nm do 750 nm a n je liché číslo. Číslo n může být stejné nebo rozdílné pro každou z vrstev, přednostně je však v každém případě rovno 1.

Je výhodné, když buď vnitřní vrstva nebo vnější vrstva nebo obě jsou z materiálu s poměrně vysokým indexem lomu, který neabsorbuje nebo jen slabě absorbuje světlo ve viditelné oblasti spektra, vnitřní i vnější vrstva mají tlouštku asi (n x lambda/4), kde n a lambda mají význam uvedený výše. Tímto způsobem u zrcadel s předním povrchem odrazy od rozhraní mezi vnitřní vrstvou s poměrně vysokým indexem lomu a sklem a u zrcadel se zadním povrchem od skla odvrácený povrch skla vnější vrstvy s poměrně vysokým indexem lomu bude zesilovat odrazy od rozhraní mezi povlakovými vrstvami zesilujícími celkový odraz viditelného světla zrcadel. Na druhé straně když zmírněná vnitřní vrstva i vnější vrstva jsou z materiálu, který vysoce absorbuje světlo ve viditelné oblasti spektra, tlouštka vrstvy odvrácené od zdroje světla (odrazivé vrstvy) je méně kritická, protože množství světla pronikajícího zpět ke zdroji světla po odrazu na straně této vrstvy odvrácené od zdroje bude méně zeslabeno absorpcí.

K dosažení žádaného odrazu viditelného světla 70% mohou být optické tlouštky vrstev zvoleny o hodnotě (η x lambda/4), takže fázové rozdíly světla vlnové délky kolem 500 nm odraženého proti zdroji světla z rozhraní mezi zmíněnými povlakovými vrstvami a vnějším povrchem (pro zrcadla s předním povrchem) vnější vrstvy nebo (pro zrcadla se zadním povrchem) vnitřní povrch vnitřní vrstvy má tlouštku uvnitř +40% vlnové délky a přednostně uvnitř +20% vlnové z z > » Í délky. Obecná podmínka je, že všechny primární odražené paprsky od rozhraní a pro zrcadla s předním povrchem zmíněný vnější povrch, nebo pro zrcadla se zadním povrchem zmíněný vnitřní povrch jsou v podstatě ve fázi s chybou fáze nepřesahující tyto procentní hodnoty. Přednostně každá vrstva zvyšující odrazivost (což je v případě zrcadel s předním povrchem vnější vrstva nebo střední vrstva a v případě zrcadel se zadním povrchem vnitřní a střední vrstva) bude mít optickou tlouštku 125 nm + 25%, a i když je odrazivá vrstva kovová nebo žádná vnitřní nebo vnější vrstva není absorpční nebo je pouze slabě absorpční ve viditelné oblasti spektra, odrazivá vrstva bude také mít optickou tlouštku 125 nm + 25%. j , _y S

Cím blíže je optická tlouštka vrstev k hodnotě (η x 500 nm/4), tím neutrálnější je barva odraženého světla, zatímco čím blíže je optická tlouštka vrstev k hodnotě (η x 550 nm/4), tím vyšší bude celkový odraz světla. Nicméně je odborníkovi školenému v oboru zřwjmé, že barva odraženého světla může být laděna změnou optické tlouštky vrstev uvnitř j rozsahu asi jedné čtvrtiny vlnové délky 400 nm (odraz modro-zelený) až do jedné čtvrtiny vlnové délky 750 nm (odraz červeno-žlutý). Je také zřejmé, že ladění odchýlené od

550 nm bude snižovat celkový odraz viditelného světla výrobkem .

Podle přednostního způsobu předloženého vynálezu se vrstvy mající žádaný index lomu ukládají na horký pás skla při procesu výroby skla. Ukládání může být prováděno známým způsobem procesy rozprašování kapaliny nebo prachu nebo procesem chemického naparování, a každá z vrstev může být ukládána jiným způsobem. Ukládání může být pyrolytické způsobující rozklad nějaké sloučeniny, která je prekurzorem pro materiál žádané vrstvy, případně reakcí s jinou sloučeninou.

Obecně je výhodné použít způsob chemického naparování pro ukládání vrstev křemíku nebo oxidu křemičitého (které mohou obsahovat uhlík). Tak například nějaká křemíková vrstva může být ukládána (přímo nebo nepřímo) na horký podklad chemickým napařováním z plynného sílánu, obvykle ve plynovém ředidle, například v dusíku. Obecně je nejvýhodnější použít monosilan, ačkoliv mohou být použity i jiné sílaný, jako je dichlorsílán. Jeden vhodný způsob ukládání křemíkové vrstvy je popsán ve britském patentovém spisu GB 1507996. Je-li žádáno, například pro zlepšení odolnosti křemíkového povlaku vůči zásadám, reakční plyn může obsahovat podíl plynné sloučeniny, která je donorem elektromů, zejména ethylenicky nenasycené uhlovodíkové sloučeniny, například ethylenu.

Vrstva oxidu křemičitého obsahujícího uhlík pro užití jako odrazivá vrstva nebo jako vrstva zvyšující odrazivost s vysokým indexem lomu avšak s nízkou absorpcí ve viditelné oblasti spektra může být podobně ukládána chemickým napařováním ze silanového plynu, s výhodou ve plynném rozpouštědle, ve směsi s ethzylenicky nenasycenou uhlovodíkovou sloučeninou, například ethylenem, při použití poněkud vyššího podílu ethylenu ku sílánu než je požadováno pro výrobu křemíkové vrstvy. Použitý sílán je obvykle monosilan.

Vstva oxidu křemičitého pro použití jako vrstva zvyšující odrazivost s nízkým indexem lomu (to znamená střední vrstva) může být podobně ukládána chemickým napařováním ze silanového plynu obvykle v plynovém rozpouštědle, s přídavkem kyslíku nebo se zdrojem kyslíku. Také myže být použita směs silanu a některého ethylenicky nenasyceného uhlovodíku spolu s oxidem uhličitým nebo s alternativní sloučeninou kyslíku, která slouží jako zdroj kyslíku, jako je keton, například aceton. Poměrná koncentrace silanu a použitého zdroje kyslíku bude záviset na požadovaném indexu lomu. Obecně platí, že čím nižší je požadovaný index lomu, tím vyšší má být podíl sloučeniny obsahující kyslík vzhledem k silanu. Opět je jako sílán použit přednostně monosilan.

Pro vrstvy oxidů kovů, jako je oxid cíničitý nebo oxid titaničitý se obecně použije způsob rozprašování buď kapaliny nebo prachu nebo způsob chemického napařování. Tak například vrstva oxidu cíničitého nebo oxidu titaničitého může být ukládána chemickým napařováním reakcí příslušného chloridu kovu a vodní páry nebo rozprašováním nevodného roztoku chloridu kovu na horkém sklu za přítomnosti vodní páry. Tak oxid cíničitý může být ukládán chemickým napařováním složek zvolených mezi chloridem cíničitým a vodní párou a organosloučeninou cínu jako je diethylcíndichlorid nebo tetramethylcín a kyslík, přičemž kyslík může být případně vzdušný kyslík. Oxid titaničitý může být ukládán chemickým napařováním alkoxidu titaničitého, jako je isopropoxid titaničitý, případně za přítomnosti vody nebo vzduchu.

Když se ukládá vrstva povlaku na pás plaveného skla, může být technika chemického napařování výhodně prováděna uvnitř plavící lázně, to znamená když je sklo neseno lázní roztaveného kovu pod ochrannou atmosférou (avšak přednostně až po dokončení protažení skla, to znamená když sklo má teplotu nižší než 750°C), nebo po výstupu skla z lázně. Když se použije pro ukládání křemíku plyn obsahující monosilan, oxid křemičitý obsahující uhlík, nebo jiné vrstvy oxidu křemičitého, je výhodné provádět ukládání této vrstvy ve plavící lázni, kde má sklo teplotu od 600°C do 750°C pro dosažení uspokojivé tlouštky povlaku.

Když se ukládá povlaková vrstva na pás plaveného skla způsobem rozprašování kapaliny nebo prachu, bude obecně vý15 hodnější ukládat vrstvu až po výstupu pásu skla z plavící lázně.

Přednostní vrstvy - zahrnující křemík, oxid křemičitý, oxid titaničitý a (nedopovaný) oxid cíničitý, používané v praktickém provádění předloženého vynálezu - zatímco odrážejí světlo ve viditelné části spektra, jsou v podstatně průhledné v infračervené oblasti spektra, takže jejich přítomnost (nepodobně ke vrstvám stříbra tradičně používaným pro zrcadla) na povrchu skla během ochlazování nebude mít žádný podstatný rušivý účinek na ochlazováni povlečeného skla. Tudíž podle výhodné myšlenky předloženého vynálezu je uložený povlak v podstatě průhledný v infračervené oblasti spektra. To znamená, že taková zrcadla mohou být vyráběna přímo v lince při způsobu výroby skla plavením protože zrcadla mohou být ochlazována známým způsobem.

Způsob podle předloženého vynálezu je užitečný pro výrobu zrcadel pro široký rozsah upotřebení, včetně pro domácnosti a jako zrcadla do lázní a koupelen.

Materiály, vlastnosti a tlouštky vrstev povlaku a jiných přídavných vnějších ochranných vrstev mnohem trvanlivější než vnější vrstva a nanesené na zmíněné vnější vrstvě mohou být zvoleny jak bylo vysvětleno výše v souhlase se způsobem podle vynálezu.

Odborníkovi školenému v oboru také bude zřejmé, že přídavné vrstvy s nízkým a s vysokým indexem lomu a tlouštkami odpovídajícími vlnovým délkám daným vztahem (η x lambda/4), kde n je liché číslo, přednostně rovné 1,) mohou být připojeny ke složení vrstev pro další zvýšení odrazivosti.

Také je možné vložit další přídavné vrstvy neodpovídající výše uvedenému vztahu mezi vnitřní a vnější vrstvu, ačkoliv v tomto případě jsou takové vrstvy obecně uvažovány jakoby tvořily část složené střední vrstvy, která, uvažována jako jedna vrstva, má tlouštku takovou, že tyto rozdíly fáze světla odraženého ke zdroji světla z rozhraní zmíněné střední složené vrstvy a jiné vrstvy povlaku a buď (pro zrcadla s předním povrchem) vnější povrch vnější vrstvy nebo (pro zrcadla se zadním povrchem) vnitřní povrch vnitřmí vrstvy mají všechny tlouštku +40% vlnové délky a přednostně ,£20% vlnové délky. Tudíž složená jediná vrstva bude mít index lomu nižší než index lomu zmíněné vnitřní vrstvy nebo zmíněné vnější vrstvy a menší než 3. Přednostně taková jediná složená vrstva bude mít index lomu menší než 1,8 a optickou tlouštku 125 nm +. 25%. Podobně přídavná vrstva může být uložena mezi vnitřní vrstvou a sklem, ačkoliv v případě zrcadla se zadním povrchem bude potom mít index lomu střední hodnoty mezi vnitřní vrstvou a sklem.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr.l je schematický řez zrcadlem podle prvního provedení vynálezu použitým jako zrcadlo s předním povrchem a mající zadní zneprůhledňující vrstvu, obr.2 je schematický řez zrcadlem podle druhého provedení vynálezu použitým jako zrcadlo se zadním povrchem a majícím zadní zneprůhledňující vrstvu a obr.3 je schematické uspořádání povlékacích stanovišť v lince na výrobu plaveného skla pro výrobu zrcadel se zadním povrchem podle jednoho provedení způsobu podle předloženého vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Podle obr.l skleněné zrcadlo s předním povrchem obsahuje podklad 1 z plaveného skla nesoucí povlak 2 obsahující vnitřní vrstvu 3 s poměrně vysokým indexem lomu, například z pyrolytického křemíku, a střední vrstvu 4 s poměrně nízkým indexem lomu, například z oxidu křemičitého majícího index lomu nižší než 1,8 a obsahující křemík a kyslík v atomových poměrech asi 1:2, a vnější vrstvu 5. s poměrně vysokým indexem lomu, například z pyrolytického křemíku. Jestliže pouze jedna z vrstev 3 a 5. mající poměrně vysoký index lomu, je z křemíku, bude to obvykle vnitřní vrstva z materiálu majícího nižší absorpci pro viditelné světlo, například z oxidu křemičitého obsahujícího uhlík, oxidu cíničitého nebo oxidu titaničitého, použitá jako vnější vrstva 5_. Střední vrstva 4 i vnější vrstva 5 má optickou tlouštku rovnou (n x lambda/4) kde n je liché číslo, přednostně 1, a lambda je vlnová délka světla ve viditelné oblasti spektra, to znamená mezi 400 nm a 750 nm. Jestliže vnitřní vrstva 3 a vnější vrstva 5. jsou z absorbujícího materiálu jako je křemík, tlouštka vnitřní vrstvy je menší než kritická, avšak může také odpovídat optické tlouštce (n x lambda/4), kde n a lambda mají význam uvedený výše a n je liché číslo přednostně rovné 1. Na vrstvě 5 je nanesena ochranná vrstva 6. mnohem trvanlivější než vnější vrstva 5.· Ochranná vrstva 6. může být z oxidu cíničitého a může být nanesena chemickým napařováním. Jestliže vnější vrstva 5 je z křemíku, ochranná vrstva 6. z oxidu cíničitého by měla být nanesena pouze až po vytvoření povrchové vrstvy z oxidu křemičitého na křemíku, jak je například uvedeno v patentovém spisu Spojených států amerických US 4661381. Na zadním povrchu skla JL je nanesena zneprůhledňuj ící vrstva 7 sestávající z neprůhledného nátěru naneseného na zadním povrchu skla i.

Podle obr.2 skleněné zrcadlo se zadním povrchem obsahuje podklad 21 z plaveného skla nesoucí povlak 22 obsahující vnitřní vrstvu 23 s poměrně vysokým indexem lomu, například z pyrolytického křemíku, střední vrdtvu 24 s poměrně nízkým indexem lomu, například z oxidu křemičitého majícího index lomu pod 1,8 a obsahující křemík a kyslík v atomových podílech asi 1:2 a vnější vrstvu 25 s poměrně vysokým indexem lomu, například z pyrolytického křemíku. Jestliže pouze jedna z vrstev 23 a 25 s poměrně vysokým indexem lomu je z křemíku, obvykle bude vnější vrstva z materiálu majícího nižší absorpci pro viditelné světlo, například z oxidu křemičitého obsahujícího uhlík, nebo z oxidu titaničitého, použitého jako vnitřní vrstva 23. Vnitřní vrstva 23 i střední vrstva 24 mají optickou tlouštku (n x lambda/4), kde n je liché číslo, přednostně 1, a lambda je vlnová délka světla ve viditelné oblasti spektra, například od 400 nm do 750 nm. Jestliže vnitřní vrstva 23 a vnější vrstva 25 jsou z absorbujícího materiálu jako je křemík, tlouštka vnější vrstvy je méně kritická, avšak může rovněž odpovídat optické tlouštce (n x lambda/4), kde n a lambda mají význam definovaný výše a n je přednostně 1.

Bylo zjištěno, že použití oxidu titaničitého na vnitřní vrtvu 23 nebo na vnější vrstvu 25 místo křemíku zvyšuje odrazivost zrcadlových výrobků. Například pro zrcadla se zadním povrchem může použití oxidu titaničitého jako vnitřní vrstvy 23 zvýšit odrazivost ve srovnání se zrcadly majícími vnitřní vrstvu z křemíku o 3% až 7%.

Na povlaku 22 je na skleněném podkladu 21 nanesena neprůhledná vrstva 27 nátěru jako zneprůhledňující vrstva.

V každém z provedení vynálezu podle obr.l a 2 může zneprůhledňující vrstva obsahovat nátěr na bázi rozpouštědla nebo vody. Vhodné nátěry na bázi rozpouštědla mají složení na bázi pryskyřice podobné složení nátěrů prodávaných pod značkou TREBAX 600 (což je nátěr pro sušení vzduchem) a 2UL (což je zesífující nátěr), oba tyto nátěry jsou od společnosti Kemira ve Velké Britanii. Nátěr TREBAX 600 může být usušen na vzduchu a nátěr 2UL je černý olova prostý vypalovací nátěr, který může být vypalován při teplotě 120°C po

2,5 minut. Přednostní olova prosté nátěry na bázi rozpouštědla se liší od normálních nátěrů pro postříbřená zrcadla (jako nátěry TREBAX 600 a 2UL) tím, že neobsahují žádné přísady (jako olovo) pro zamezení koroze spodní kovové vrstvy. Přednostní nátěry mají ve srovnání se známými nátěry pro zrcadla vysoký podíl zneprůhledňující látky, jako jsou saze, například alespoň 1,4% hmotnostních při typickém obsahu pevné látky asi 62%. To zajišťuje dostatečné zneprůhlednění při tlouštce suchého filmu asi 25 mikronů nebo méně. Vrstva nátěru na bázi rozpouštědla má přednostně tlouštku asi 18 až 25 mikronů (po vypálení) pro dosažení dostatečného zneprůhlednění a snadno se nanáší pásy, ačkoliv mohou být použity i tlustší vrstvy. Vrstva nátěru se nanáší jako jediná vrstva, přednostně způsobem nanášení pásem, ačkoliv stejně může být použit způsob s válečky nebo nanášení rozprašováním. Viskozita nátěru se řídí, aby byla vhodná pro zvolený způsob nanášení. Nezesítěné nátěry na bázi rozpouštědla jsou rovněž vhodné pro použití na povrch 1 i povrch 2. Zesítěný nátěr na bázi rozpouštědla je trvanlivější než nezesítěný nátěr avšak je vhodný pouze pro použití na povrch 2 protože smrštění během zesítění má sklon napínat adhesivní spojení mezi povlakem a pod ním ležícím povrchem. Když je nátěr nanesen na odrazivý povlak protilehlý k podkladu z plaveného skla, adhese mezi povlakem a pod ním ležícím povrchem je dostatečně silná pro spolehlivé nanesení na povrch 2 pro získání přijatelné trvanlivosti zrcadel. Vzorky zrcadel v provedení podle obr.2 mající zesítěný nátěr na bázi rozpouštědla jako zadní zneprůhledňující vrstvu prošly více než třikrát zkouškami podle norem DIN 50017 a DIN 50021 proti působení vlhkosti a postřiku solí.

Pro zvýšeni adhese mezi nátěry na bázi rozpouštědla a povrchem skla pro povrch 1 zrcadel nebo odrazivý povrch pro povrch 2 zrcadel se na podkladový povrch před nanesením nátěru nanese primer nebo se alternativně primer přidá do nátěrové směsi. Jestliže se primer přidá do zesítěného nátěru na bázi rozpouštědla, může být nátěr nanesen na zrcadla S povrchem 1 i na zrcadla s povrchem 2. Přednostní primer je aminosilan mající funkcionalitu methoxy. Vhodný primer je 1-2%-ní roztok aminopropyltrimethoxysilanu v deionizované vodě. Takový silan dodává společnost Union Carbide, USA pod značkou A1110. Do nátěrové směsi se přidává od 1 do 6% hmotnostních, přednostně kolem 1% hmotnostního pro zrcadlo se zadním povrchem a asi 5% hmotnostních pro zrcadlo s předním povrchem (vztaženo na hmotnost nátěru při typickém obsahu suché pevné látky 62% hmotnostních). Jako vrstva primeru může být alternativně místo aminosilanu použit epoxysilan.

Místo nátěrů na bázi rozpouštědel mohou být použity nátěry na bázi vody. Nátěry na bázi vody mají tu výhodu, že nepřítomnost rozpouštědla je výhodná pro životní prostředí a není nutné žádné zařízení pro zneškodňování rozpouštědel. Vhodné nátěry na bázi vody jsou alkydy nebo akrylické emulze na bázi vody. Přihlašovatel zjistil, že při použití takových alkydů na bázi vody není nutná vrstva primeru mezi nátěrem a povrchem podkladu. Alkydové nátěry na bázi vody se typicky vypalují při 120°C až po dobu 10 minut, přednostně kolem

2,5 minut. Povlaky se typicky nanášejí v mokré tlouštce 50 mikronů a suší se na tlouštku asi 25 mikronů.

Zvláště výhodné směsi nátěrů pro nanesení na povrch 1 nebo povrch 2 jsou založeny na krátké olejové alkydové pryskyřici, přednostně modifikované s aminopryskyřicí, přednostně s melaminformaldehydovou pryskyřicí prostou olova a kovů (to znamená, že neobsahuje inhibitory koroze) a obsahující silan. Nátěr má typicky složení uvedené v tabulce 1.

Nátěr přídavně obsahuje asi 5% hmotnostních aminopropyltrimethoxysilanu značky Alllé uvedené výše.

Taková nátěrová směs může být vytvrzena zesítěním, vytvrzení může být provedeno při zvýšené teplotě asi 120°C po dobu až do 10 minut, přednostně kolem 2,5 minut. Tato nátěrová směs má proti známým směsím výhodu v tom, že ji lze snadno vytvrdit rychle a při nízkých teplotách, což se žádá pro hospodárnou výrobu zrcadel při nízkých výrobních nákladech.

Obr.3 znázorňuje schematicky linku na výrobu skla plavením obsahující taviči část 31 skloviny, oddíl 32 plavící lázně pro vytváření plynylého pásu skla a úpravný oddíl 33 pro ochlazování pásu skla a zpracovací oddíl 34 pro řezání kusů skla z pásu pro skladování a/nebo distribuci a užití. Pro výrobu zrcadel způsobem podle předloženého vynálezu bude každé ze tří povlékacích stanovišf pro nanášení vnitřní, střední a vnější vrstvy normálně umístěno uvnitř oddílu 32 plavící lázně nebo mezi oddílem 32 plavící lázně a úpravným oddílem 33.. Ve znázorněném provedení vynálezu jsou tři zmíněná povlékací stanoviště 35.,36.,37 uspořádána v oddílu 32 plavící lázně, jak je znázorněno v obr.7. Nicméně alternativně některý nebo všechna povlékací stanoviště pro nanášení vnitřní, střední a vnější vrstvy podle předloženého vynálezu mohou být umístěna mezi oddílem 32 plavící lázně a úpravným oddílem 33. Umístění každého povlékacího stanoviště je zvoleno tak, aby toto bylo v poloze, kde pás skla již dosáhl své konečné tlouštky (obvykle při teplotě pásu skla asi 750°C), takže nepodléhá dalšímu protahování, které by mohlo způsobit popraskání naneseného povlaku, avšak kde je teplota ještě dostatečně vysoká pro vytváření další pyrolytické vrstvy (obvykle při teplotě skla alespoň 300°C.

V tomto provedení je mezi úpravným oddílem 33 a zpracovacím oddílem 34 umístěno stanoviště 38 pro nanášení nátěru, ačkoliv toto stanoviště 38 pro nanášení nátěryu může být také umístěno uvnitř úpravného oddílu 33. Stanoviště 38 pro nanášení nátěru obsahuje systém rozprašování nátěru nebo systém válečků pro nanášení povlaku rovnoměrné tlouštky napříč šířky pásy u skla, která je typicky větší než 3 m. V tomto provedení se nátěr nanáší v lince, avšak podle jiných provedení předloženého vynálezu by nátěr mohl být nanášen mimo linku po vytvarování kusů skla ve zpracovacím oddílu 34. Nátěr může být nanesen mimo linku pásovým povlékacím zařízením nebo systémem válečků nebo rozprašováním.

Vynález je dále podrobněji vysvětlen v následujím příkladu, který nikterak neomezuje jeho rozsah.

Příklad

Do zásobníku pro nátěr pásového povlékacího zařízení o šířce 3,21 m byl zaveden nátěr na bázi alkydu modifikovaného melaminovou pryskyřicí o složení uvedeném v tabulce 1 a majícího viskositu od 5 do 7 poise. Složky alkydové pryskyřice a melaminové pryskyřice směsi byly přítomné v podílech od 16 do 26% hmotnostních a od 2,5 do 3,5% hmotnost22 nich při podílech pevné látky v nátěru od 40 do 80% hmotnostních. Do směsi nátěru byl přidán roztok aminopropyltrimethoxysilanu, což byl zmíněný A1110 sílán od společnopsti Union Carbide v podílu 5% hmotnostních hmotnosti nátěru při typickém obsahu pevných látek asi 62% hmotnostních. Nátěrová směs obsahující sílán byla v nádrži zředěna na žádanou viskositu přidáním ředidla značky Evasol A od společnosti Ellis a Everard UK Limited, Bradford, Velká Britanie, takže zředěná nátěrová směs měla viskositu 90 s měřenou na nádobě B4. Nátěr byl potom přečerpán do hlavice pásového nanášecího zařízení a byl vytvořen pás.

Pro nastavení pásového nanášecího zařízení tak, aby po usušení nátěru měl tento žádanou tlouštku na výsledných zneprůhledněných zrcadlech, byla proveden kalibrační postup, při kterém 4 mm tlustá skleněná deska mající rozměry asi 300 mm x 300 mm byla protažena pod natíracím pásem rychlostí asi 80 m/min. Skleněná deska opatřená nátěrem potom byla ohřátá na teplotu asi 120°C po dobu 2,5 minut, kde teplota byla teplota povrchu skleněné desky, aby nátěr byl vypálen a deska byla potom uložena k ochlazení. Potom byla změřena tlouštka suchého filmu použitím zkušebního přístroje nátěrů. Nástavec pásového nanášecího zařízení, který kontroloval tlouštku pásu, byl nastaven pro dosažení tlouštky suchého filmu následně zpracovaných skleněných podkladů o velikosti 25 mikronů. Pásové nanášecí zařízení obsahovalo samočinný měřič viskosity nátěru při 90 s s nádobou B4.

Pro výrobu zneprůhledněných zrcadel podle vynálezu byl pár zrcadel, z nichž každé obsahovalo skleněný podklad nesoucí odrazivý povlak mající nízkou propustnost a majících rozměry 2 m x 1 m, povlečen s použitím pásové metody průchodem pásovým nanášecím zařízením při rychlosti uvedené výše pro dosažení tlouštky suchého filmu rovné 25 mikronů. Jedno zrcadlo bylo povlečeno, nátěrem na straně skla a druhé zrcadlo bylo povlečeno nátěrem na straně podkladu nesoucí od23 razivý povlak. Takto byla vyrobena dvě neprůhledná zrcadla, jedno bylo zrcadlo s povrchem 1 a druhé bylo zrcadlo s povrchem 2. Zrcadla opatřená nátěrem byla podrobena režimu vypalováni popsanému výše a potom ochlazena. Oba vzorky zrcadel byly uloženy po dobu 3 dnů před zkouškami trvanlivosti. Potom byly vzorky rozřezány na menší listy mající rozměry 100 mm x 100 mm, každý list měl řeznou hranu na všech čtyřech stranách. .

Vzorky zrcadel byly potom podrobeny řadě zkoušek trvanlivosti uvedených dále.

DIN 50017

Zneprůhledněná zrcadla byla podrobena zkouškám na vlhkost popsaným v DIN 50017 udržováním při teplotě 40°C a relativní vlhkosti 95% Po zkušební době 960 hodin nebyl zjištěn žádný vzorek nevyhovivší zkoušce a nebylo zjištěno žádné snížení adhese nátěru buď na povrchu skla pro zrcadla s povrchem 1 nebo na odrazivém povlaku pro zrcadla s povrchem 2.

DIN 50021

V této zkoušce odolnosti vůči zrcadel navlhčeny neutrálním 5%-ním zkoušce solným postřikem SS popsané v žádná porucha při zkoušce popsané v DIN 50021 době 960 hodin.

korozi byly podklady solným postřikem při DIN 50021. Nevznikla po zkušební

Dále byly vzorky podrobeny zkoušce solným postřikem CASS popsané v DIN 50021. Opět nebyly při této zkoušce zjištěny žádné poruchy po zkušební době 600 hodin.

Zkoušky podle DIN 50017 a 50021 jsou standardní zkoušky trvanlivosti pro stříbrná zrcadla, přičemž normální doba trvanlivosti je 480 hodin pro zkoušku podle DIN 50017 a zkoušku postřikem solí SS podle DIN 50021 a 120 hodin pro zkoušku CASS podle DIN 50021.

Ponoření ve vodě

Vzorky také byly podrobeny úplnému ponoření ve vodě při teplotě 50°C po dobu 240 hodin. Po době zkoušky nebylo zjištěno žádné zhoršení adhese nátěru a vzorky vyhověly při mřížkové zkoušce 4B předpisu ASTM-D3359.

Cyklická vlhkostní zkouška

Vzorky byly podrobeny čtyřem cyklům po 24 hodinách cyklického navlhčování při teplotách proměnlivých od 35°C do 75°C při relativní vlhkosti 95%. Po 300 cyklech zkoušek nebylo pozorováno žádné zhoršení adhese nátěru. Tato zkouška se obecně používá pro zkoušení skleněných tabulí s nátěrem pro zlepšení chování při venkovním počasí.

Způsob i výrobek podle předloženého vynálezu mají četné výhody oproti dosavadnímu stavu techniky. Použiti chemicky stabilních odrazivých vrstev pro výrobu zrcadel ve srovnání s používáním potenciálně korodujících kovových vrstev v dosavadním stavu techniky umožňuje nanesení jednovrstvého povlaku nátěru na zrcadla buď mimo linku nebo v lince pro výrobu zrcadel s předním povrchem nebo se zadním povrchem. Povrch je snášenlivý s prostředím protože nátěry nevyžadují vytváření ochrany proti korozi pro odrazivý povlak a nátěry tedy nemusí obsahovat inhibitory koroze, jako je olovo, které jsou nutné ve známých nátěrech zrcadel. Nátěry na bázi rozpouštědla používané ve vynálezu jsou vhodné pro nanášení pásem, což je účinný a nenákladný způsob výroby. Povlaky nátěrů podle předloženého vynálezu mají pouze zajistit zneprůhlednění struktury zrcadla s ohledem na nízkou propustnost odrazivého povlaku. Neprůhlednost může být řízena použitím zneprůhledňovacích látek ve směsi nátěru.

Výsledná povlečená zrcadla vyrobená podle předloženého vynálezu jelikož obsahují nekovové odrazivé povlaky a mohou být vyráběna v lince, mohou být levnější než postříbřené zr25 cadlo, avšak mohou mít delší zaručenou životnost pro rozličné architektonické aplikace.

Přednostní zrcadla mohou být zpracována stejným způsobem jako známá postříbřená zrcadla, to znamená řezáním, vrtáním, zkosením atd.

TABULKA 1

Látka	% hmot.
Alkydová pryskyřice 60% NV ve xylenu	27-42
přednostně	33-42
Melaminová pryskyřice 80% v isobutanolu	3,5-4,1
Oxid zinečnatý	0,5-4,0
Mastek	10-20
Baryty	10-20
Saze	0,5-6,0
n-butanol	4-12
Modifikovaný hydrogenovaný ricinový olej,
60% ve xylenu	0,5-1,5
10% vápníkový vysoušeč	0,2-0,5
Kobalto-zirkoniový vysoušeč	0,05-0,4
Methylethylketoxin	0,+-0,4
Xylen	7-10

Obsah pevných látek je v rozsahu od asi 40% do 80% hmotnostních nátěru. Typický obsah pevných látek je 62% hmotnostních nátěru.

I

Claims (91)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zrcadlo mající skleněný podklad, vyznačující se tím, že na skleněném podkladu má odrazivý povlak s nízkou propustnosti pro světlo a zneprůhledňující vrstvu, která je uložena na skleněném podkladu pro zrcadlo se předním povrchem nebo na odrazivém - povlaku pro zrcadlo se zadním povrchem, a která obsahuje nátěr na bázi alkydové pryskyřice obsahující organosilanový primer.
2. 2. Zrcadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva je jediná vrstva.
3. 3. Zrcadlo podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva má tlouštku do 25 mikronů.
4. 4. Zrcadlo podle nároku 3, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva má tlouštku asi 18 mikronů.
5. 5. Zrcadlo podle nároku 4, vyznačující se tím, že nátěr je v podstatě prostý olova.
6. 6. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že primer obsahuje aminopropyltrimethoxysilan.
7. 7. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že primer je zaveden do nátěru před usušením ve množství od 1 do 6% hmotnostních nátěru.
8. 8. Zrcadlo podle nároku 7, vyznačující se tím, že je to zrcadlo se předním povrchem a primer je zaveden do nátěru před usušením ve množství asi 5% hmotnostních nátěru.
9. 9. Zrcadlo podle nároku 7, vyznačující se tím, že je to zrcadlo se zadním povrchem a primer je zaveden do nátěru před usušením ve množství asi 1% hmotnostní nátěru.
10. 10. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že nátěr dále obsahuje aminovou pryskyřici.
11. 11. Zrcadlo podle nároku 10, vyznačující se tim, že aminová pryskyřice je melaminová pryskyřice.
12. 12. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 1 až 11, r ' vyznačující se tím, že nátěr dále obsahuje saze jako zneprůhledňující činidlo ve množství alespoň 1,4% hmotnostních nátěru před usušením.
13. 13. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že odrazivý povlak obsahuje odrazivou vrstvu a alespoň dvě vrstvy zvyšující odrazivost, takže zrcadlo má odrazivost viditelného světla alespoň 70%.
14. 14. Zrcadlo podle nároku 13, vyznačující se tím, že odrazivý povlak obsahuje vnitřní vrstvu nej bližší ke skleněnému podkladu, střední vrstvu a vnější vrstvu, a střední vrstva je oxid křemičitý.
15. 15. Zrcadlo podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se tím, že odrazivý povlak obsahuje vnitřní vrstvu nej bližší ke skleněnému podkladu, střední vrstvu a vnější vrstvu, a alespoň jedna z vnější vrstvy a vnitřní vrstvy je z křemíku.
16. 16. Zrcadlo podle nároku 15, vyznačující se tím, že vnitřní vrstva i vnější vrstva jsou z křemíku
17. 17. Zrcadlo podle nároku 15, vyznačující se tím, že jedna z vnitřní vrstvy a vnější vrstvy je z oxidu tantaličitého, oxidu titaničitého, oxidu cíničitého nebo z oxidu křemičitého.
18. 18. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že odrazivá vrstva má propustnost v oblasti viditelného světla od 1 do 15%.
19. 19. Zrcadlo podle nároku 18, vyznačující se tím, že odrazivý povrch má propustnost ve viditelné oblasti spektra od 3 do 10%.
20. 20. Způsob výroby zrcadla podle kteréhokoli z nároků 1 až 19, vyznačující se tím, že na horký pás skla během jeho výroby se ukládá odrazivý povlak s nízkou propustností a na skleněný podklad nebo na takto vytvářený odrazivý povlak zrcadla se nanáší zneprůhledňující vrstva obsahující nátěr na bázi alkydové pryskyřice obsahující organosilanový přiměř.

    Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva je jediná vrstva.
21. 22. Způsob podle nároku 20 nebo 21, vyznačující se tím, že vrstva zneprůhledňujícího nátěru má po usušení tlouštku do 25 mikronů.
22. 23. Způsob podle kteréhokoli z nároků 20 až 22, vyznačující se tím, že vrstva nátěru má tlouštku asi 18 mikronů.
23. 24. Způsob podle kteréhokoli z nároků 20 až 23, vyznačující se tím, že nátěr je v podstatě prostý olova.
24. 25. Způsob podle kteréhokoli z nároků 20 až 24, vyznačující se tím, že primer obsahuje aminopropyltrimethoxysilan.
25. 26. Způsob podle kteréhokoli z nároků 20 až 25, vyznačuj ící se tím, že primer se do nátěru přidá před usušením ve množství od 1 do 6% hmotnostních nátěru.
26. 27. Způsob podle nároku 26, vyznačující se tím, že zrcadlo je zrcadlo se předním povrchem a primer se přidá do nátěru před usušením ve množství asi 5% hmotnostních nátěru.
27. 28. Způsob podle nároku 26, vyznačující se tím, že zrcadlo je zrcadlo se zadním povrchem a primer se přidá do nátěru před usušením ve množství asi 1% hmotnostního nátěru.
28. 29. Způsob podle kteréhokoli z nároků 20 až 28, vyznačující se tím, že nátěr dále obsahuje aminovou pryskyřici.
29. 30. Způsob podle nároku 29, vyznačující se tím, že aminová pryskyřice je melaminová pryskyřice.
30. 31. Způsob podle kteréhokoli z nároků 20 až 30, vyznačující se tím, že nátěr dále obsahuje saze jako zneprůhledňující činidlo ve množství asi 1,4% hmotnostních nátěru.
31. 32. Způsob podle kteréhokoli z nároků 20 až 31, vyznačující se tím, že odrazivý povlak obsahuje odrazivou vrstvu a alespoň dvě vrstvy zvyšující odrazivost, takže zrcadlo má odrazivost alespoň 70% pro viditelné světlo.
32. 33. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že odrazivý povlak obsahuje vnitřní vrstvu nejbližčí ke skleněnému podkladu, střední vrstvu a vnější vrstvu a střední vrstva je oxid křemičitý.
33. 34. Způsob podle nároku 32 nebo 33, vyznačující se tím, že odrazivý povlak obsahuje vnitřní vrstvu nejbližší ke skleněnému podkladu, střední vrstvu a vnější vrstvu a alespoň jedna ze střední vrstvy a vnější vrstvy je z křemíku.
34. 35. Způsob podle nároku 34, vyznačující se tím, že vnitřní i vnější vrstva jsou z křemíku.
35. 36. Způsob podle nároku 34, vyznačující se tím, že vnější vrstva nebo vnitřní vrstva je z oxidu tantaličitého, oxidu titaničitého, oxidu cíničitého nebo z oxidu křemičitého.
36. 37. Způsob podle kteréhokoli z nároků 20 až 36, vyznačující se tím, že odrazivý povlak má propustnost pro viditelné světlo od 1% do 15%.
37. 38. Způsob podle nároku 37, vyznačující se tím, že odrazivý povlak má propustnost pro viditelné světlo od 3% do 10%.
38. 39. Způsob podle kteréhokoli z nároků 20 až 38, vyznačující se tím, že nátěr se nanese povlékáním pásem, povlékáním rozprašováním nebo povlékáním válci.
39. 40. Nátěrová směs pro použití jako zadní nátěr zrcadel, vyznačující se tím, že obsahuje pryskyřičnou složku sestávající z alkydové pryskyřice jako základní pryskyřice směsi, případně ve směsi s melaminovou pryskyřicí, alespoň jednou zneprůhledňující látkou a organosilanovým promoptorem adhese ve množství alespoň 1% hmotnostní nátěru, a nátěr je v podstatě prostý olova.
40. 41. Nátěrová směs podle nároku 40, vyznačující se tím, že organosilan je aminopropyltrimethoxysilan.
41. 42. Nátěrová směs podle nároku 40 nebo 41, vyznačující se tím, že množství organosilanu je od 1% do 6% hmotnostních nátěru.
42. 43 Nátěrová směs podle kteréhokoli z nároků 40 až 42, vyznačující. se tím, že je to rychlovytvrzovací směs vytvrditelná při teplotě 120°C po dobu 10 minut, přednostně asi

    2,5 minut.
43. 44. Nátěrová směs podle kteréhokoli z nároků 40 až 43, vyznačující se tím, že množství alkydové pryskyřice je od 16 do 26% hmotnostních nátěru.
44. 45. Nátěrová směs podle nároku 44, vyznačující se tím, že množství melaminové pryskyřice je od 2,5 do 3,5% hmotnostních nátěru.
45. 46 Nátěrová směs podle kteréhokoli z nároků 40 až 45, vyznačující se tím, že zneprůhled%nující činidlo jsou saze.
46. 47. Nátěrová směs podle nároku 46, vyznačující se tím, že množství sazí je alespoň 1,4% hmotnostních nátěru.
47. 48. Zrcadlo mající skleněný podklad, vyznačující se tím, že má na skleněném podkladu odrazivý povlak s nízkou propustností a zneprůhledňující vrstvu, která je uložena na skleněném podkladu pro zrcadlo s předním povrchem nebo na odrazivém podkladu pro zrcadlo se zadním povrchem, přičemž zneprůhledňující vrstva obsahuje nátěr na bázi alkydové pryskyřice prostý olova.
48. 49. Zrcadlo podle nároku 48, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva je jediná vrstva.
49. 50. Zrcadlo podle nároku 48 nebo 49, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva má tlouštku do 25 mikronů.
50. 51. Zrcadlo podle nároku 50, vyznačující se tím, že zneprůhTed%nující vrstva má tlouštku asi 18 mikronů.
51. 52. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 48 až 51, vyznačující se tím, že do nátěru je přidán organosilan nebo organosilan byl nanesen na povrch podkladu jako primer před nanesením nátěru
52. 53. Zrcadlo podle nároku 52, vyznačující se tím, že organosilan je aminopropyltrimethoxysilan.
53. 54. Zrcadlo podle nároku 52 nebo 53, vyznačující se tím, že organosilan je přidán do nátěru před usušením ve množství od 1 do 6% hmotnostních nátěru.
54. 55. Zrcadlo podle nároku 54, vyznačující se tím, že je to zrcadlo s předním povrchem a primer je přidán do nátěru před usušením ve množství asi 5% hmotnostních nátěru.
55. 56. Zrcadlo podle nároku 54, vyznačující se tím, že je to zrcadlo se zadním povrchem a primer je přidán do nátěru před usušením ve množství asi 1% hmotnostní nátěru.
56. 57. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 48 až 56, vyznačující se tím, že nátěr dále obsahuje aminovou pryskyřici.
57. 58. Zrcadlo podle nároku 57, vyznačující se tím, že aminová pryskyřice je melaminová pryskyřice.
58. 59. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 48 až 58, vyznačující se tím, že nátěr dále obsahuje saze jako zneprůhledňující látku ve množství alespoň 1,4% hmotnostních nátěru před usušením.
59. 60. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 48 až 59, vyznačující se tím, že zrcadlo má odrazivost viditelného světla alespoň 70%.
60. 61. Zrcadlo podle nároku 60, vyznačující se tím, že odrazivý povlak obsahuje odrazivou vrstvu a alespoň dvě vrstvy zvyšující odrazivost.
61. 62. Zrcadlo podle nároku 61, vyznačující se tím, že odrazivý povlak obsahuje vnitřní vrstvu nej bližší ke skleněnému podkladu, střední vrstvu a vnější vrstvu a střední vrstva je z oxidu křemičitého.
62. 63. Zrcadlo podle nároku 61 nebo 62, vyznačující se tím, že odrazivý povlak obsahuje vnitřní vrstvu nej bližší ke skleněnému podkladu, střední vrstvu a vnější vrstvu, a alespoň jedna z vnitřní vrstvy a vnější vsttvy je z křemíku.
63. 64. Zrcadlo podle nároku 63, vyzbnačující se tím, že vnitřní vrstva i vnější vrstva jsou z křemíku.
64. 65. Zrcadlo podle nároku 63, vyznačující se tím, že jedna z vnitřní vrstvy a vnější vrstvy je z oxidu tantaličitého, oxidu titaničitého, oxidu cíničitého nebo z oxidu křemičitého.
65. 66. Zrcadlo podle kteréhokoli z nároků 48 až 65, vyznačující se tím, že odrazivý povlak má propustnost pro viditelné světlo od 1% do 15%.
66. 67. Zrcadlo podle nároku 66, vyznačující se tím, že odrazivý povlak má propustnost pro viditelné světlo od 3% do 10%.
67. 68. Způsob výroby zrcadla podle kteréhokoli z nároků 48 až 67, vyznačující se tím, že na horký skleněný pás se během jeho výroby ukládá odrazivý povrch s nízkou propuatnosti pro světlo, takže zrcadlo má odrazivost pro viditelné světlo alespoň 70% a nanáší se vrstva zneprůhledňujícího nátěru na skleněný podklad nebo na odrazivý povlak takto vytvořeného zrcadla způsobem povlékání pásem, povlékání válci nebo povlékání rozprašováním.
68. 69. Způsob podle nároku 68, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva se nanáší v lince při výrobě skla povlékáním válci nebo povlékáním rozprašováním.
69. 70. Způsob podle nároku 68, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva se nanáší mimo linku pro výrobu skla povlékáním pásy nebo povlékáním válci.
70. 71. Způsob podle kteréhokoli z nároků 68 až 70, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva je jediná zneprůhledňuj ící vrstva.
71. 72. Způsob úpdle kteréhokoli z nároků 68 až 71, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva má po usušení tlouštku do 25 mikronů.
72. 73. Způsob podle nároku 72, vyznačující se tím, že zneprůhledňující vrstva má po usušení tlouštku asi 18 mikronů.
73. 74. Způsob podle kteréhokoli z nároků 68 až 73, vyznačující se tím, že nátěr je na bázi alkydové pryskyřice.
74. 75. Způsob podle kteréhokoli z nároků 68 až 74, vyznačující se tím, že nátěr je v podstatě prostý olova.
75. 76. Způsob podle kteréhokoli z nároků 68 až 75, vyznačující se tím, že organosilan se přidá do nátěru nebo se nanese na povrch podkladu jako primer před nanesením nátěru.
76. 77. Způsob podle nároku 76, vyznačující se tím, že primer obsahuje aminopropyltrimethoxysilan.
77. 78 Způsob podle nároku 76 nebo 77, vyznačující se tím, že organosilan se přidá do nátěru před usušením ve množství asi 5% hmotnostních nátěru.
78. 79. Způsob podle nároku 78, vyznačující se tím, že zrcadlo je zrcadlo s předním povrchem a primer se zavede do nátěru před usušením ve množství asi 5% hmotnostních nátěru.
79. 80. Způsob podle nároku 78, vyznačující se tím, že zrcadlo je zrcadlo se zadním povrchem a primer se zavede do nátěru před usušením ve množství asi 1% hmotnostní nátěru.
80. 81. Způsob podle kteréhokoli z nároků 68 až 80, vyznačující se tím, že nátěr dále obsahuje aminovou przskyřici.
81. 82. Způsob podle nároku 81, vyznačující se tím, že aminová pryskyřice je melaminová przskyřice.
82. 83. Způsob podle kteréhokoli z nároků 68 až 82, vyznačující se tím, že nátěr dále obsahuje saze jako zneprůhledňující látku ve množství asi 1,4% hmotnostních nátěru.
83. 84. Způsob podle kteréhokoli z nároků 68 až 83, vyznačující se tím, že odrazivý povlak obsahuje odrazivou vrstvu a alespoň dvě vrstvy zvyšující odrazivost.
84. 85. Způsob podle nároku 84, vyznačující se tím, že odrazivý- povlak obsahuje vnitřní vrstvu nejbližší ke skleněnému podkladu, střední vrstvu a vnější vrstvu a střední vrstva je z oxidu křemičitého.
85. 86. Způsob podle nároku 84 nebo 85, vyznačující se tím, že odrazivá vrstva obsahuje vnitřní vrstvu nejbližší ke skleněnému podkladu, střední vrstvu a vnější vrstvu a alespoň jedna z vnitřní vrstvy a vnější vrstvy je z křemíku.
86. 87. Způsob podle nároku 86, vyznačující se tím, že vnitřní vrstva i vnější vrstva jsou z křemíku.
87. 88. Způsob podle nároku 86, vyznačující se tím, že jedna z vnitřní vrstvy a vnější vrstvy je z oxidu tantaličitého, oxidu titaničitého, oxidu cíničitého nebo z oxidu křemičitého.
88. 89. Způsob podle kteréhokoli z nároků 68 až 88, vyznačující se tím, že odrazivý povlak má propustnost pro viditelné světlo 1% až 15%.
89. 90. Způsob podle nároku 89, vyznačující se tím, že odrazivý povlak má propustnost pro viditelné světlo od 3% do 10%.
90. 91. Způsob zneprůhlednění zrcadla s nízkou propustností obsahujícího skleněný podklad a odrazivý povlak s nízkou propustností na něm uložený, vyznačující se tím, že na skleněný povlak zrcadla se předním povrchem nebo na odrazivý povrch zrcadla se zadním povrchem se nanese nátěrová směs mající pryskyřičnou složku obsahující alkydovou pryskyřici jako základní složku směsi, případně ve směsi s melaminovou pryskyřicí, alespoň jednu zneprůhledňující látku a organosilanový promotor adhese ve množství od 1% do hmotnostního nátěru a nátěr je v podstatě prostý olova.
91. 92. Použití nátěrové směsi podle nároků 40 až 47 jako zneprůhledňující vrstvy na zrcadle obsahujícím skleněný podklad opatřený odrazivým povlakem s nízkou propustností.