DE4003851C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fassadenplatte, insbesondere zum
Verkleiden der Fassade zwischen mit transparenten Glas
scheiben, z. B. Isolierglasscheiben, ausgestatteten
Fensteröffnungen eines Gebäudes zwecks Erzeugung einer in
der Außenansicht optisch einheitlichen Glasfassade, mit
einem transparenten Glasträger, der auf seiner Rückseite
eine die Außenansicht der Fassadenplatte in Reflexion und
Farbton an diejenige der transparenten Glasscheiben an
gleichende Beschichtung mit einer Metalloxidschicht und
einer auf diese an der dem Glasträger abgewandten Seite
aufgebrachten, im wesentlichen optisch dichten äußeren
Schicht aufweist, sowie deren Verwendung.
Bei der Gestaltung der Fassade von Gebäuden besteht in
vielen Fällen das Bedürfnis, im nicht-lichtdurchlässigen
Fassadenbereich, also zwischen den Fensteröffnungen, als
Außenelemente Fassadenplatten, insbesondere beschichtete
Glasscheiben, einzusetzen, welche in Helligkeit und Farbe
der Außenansicht harmonisch auf den Fensterbereich
abgestimmt sind. Meistens wird dabei eine weitgehende
Übereinstimmung zwischen Fenster- und Brüstungsbereich
angestrebt, um auf diese Weise eine Glasfassade mit
einheitlichem Aussehen zu erhalten.
Im Fensterbereich werden dabei Einfachscheiben oder
Isolierglas unter Verwendung von normalen oder auch in der
Masse eingefärbten Glasscheiben eingesetzt. Zum anderen
werden auch beschichtete Scheiben verwendet, wenn die
Wärme- oder Sonnenschutzwirkung verbessert werden soll.
Dafür eignen sich vor allem halbtransparente Metall
schichten, z. B. aus Gold und Silber, welche häufig mit
zusätzlichen Interferenzschichten zu einem Mehrschichtsystem
kombiniert werden. Mit solchen Mehrschichtsystemen ist es
möglich, sehr gute technische Werte hinsichtlich des Wärme-
oder Sonnenschutzes zu erhalten und gleichzeitig in der
Außenansicht eine unerwünschte Spiegelwirkung solcher
Scheiben zu verhindern. Wegen ihrer Kratzempfindlichkeit und
der Gefahr von Schichtveränderungen durch Einwirkung der
Außenatmosphäre werden derartige Beschichtungen im allge
meinen in Verbindung mit Isolierglas mit hermetischem Rand
verbund der einzelnen Scheiben eingesetzt.
In vielen Anwendungsfällen ist es nämlich erwünscht, daß die
Lichtreflexion nach außen nicht zu hoch ist, um eine uner
wünschte Blendung auszuschalten. Das gilt z. B. für Innen
städte mit hoher Bebauungsdichte, wobei meistens, um den
Altstadtcharakter nicht zu stören, auch intensive Färbungen
für diese Scheiben unerwünscht sind.
Um Blendung weitgehend auszuschalten, sollte die Lichtre
flexion im allgemeinen Werte von etwa 25% nicht über
schreiten. Diese Forderung wird von üblichem Isolierglas
erfüllt. So beträgt die Lichtreflexion einer Einfachscheibe
aus klarem Glas etwa 8%, einer Zweifachscheibe aus klarem
Glas etwa 14 bis 15%, die einer Dreifachscheibe etwa 20%.
Bei Verwendung von in der Masse eingefärbten Gläsern sind
die entsprechenden Werte niedriger.
Um eine Anpassung des nicht-transparenten an den Fenster
bereich zu erhalten, ist es bereits bekannt, dort Isolier
glasscheiben gleichen Aufbaus wie im Fensterbereich einzu
setzen, wobei jedoch zusätzlich auf die dem Gebäudeinneren
zugewandte Scheibe eine lichtundurchlässige Email- oder
Farbschicht aufgebracht wird, um den störenden Durchblick
auf hinter dem betreffenden Fassadenelement liegende
Wandelemente zu verhindern. Derartige Lösungen sind im
Hinblick auf eine optisch einheitliche Glasfassade voll
befriedigend. Allerdings sind die Kosten sehr hoch, weil
auch im nicht-transparenten Fassadenbereich Isolierglas
eingesetzt werden muß. Hinzu kommen wegen der Absorption der
zusätzlichen undurchlässigen Beschichtung auf der Innen
scheibe beträchtliche Erwärmungseffekte derartiger
Fassadenelemente bei Sonneneinstrahlung. Sie sind bei
Verwendung von Isolierglas aus klarem Glas, welches für
Sonnenstrahlung eine sehr hohe Durchlässigkeit aufweist, so
hoch, daß bei nicht-hinterlüfteten Fassadenplatten
Temperaturen oberhalb 80°C auftreten können, welche die
Belastungsfähigkeit des Randverbundes übersteigen und damit
zur Zerstörung der Isolierglasscheibe führen würden. Aber
auch bei Scheiben, bei denen die äußere Scheibe eine
Sonnenschutzwirkung aufweist und damit die Belastung der
inneren Scheibe reduziert wird, ergibt sich eine beträcht
liche zusätzliche Belastung, welche die Lebensdauer des
Isolierglases beeinträchtigt. Hinzu kommt, daß, um
Hitzesprünge zu vermeiden, das Glas vorgespannt werden muß,
wodurch zusätzliche Kosten entstehen.
Es ist ferner bereits bekannt, für den nicht-transparenten
Fassadenbereich monolithische Glasscheiben einzusetzen, die
auf der Außenseite eine Oxidschicht, wie z. B. Titanoxid,
als Interferenzschicht aufweisen (vgl. DE-PS 26 46 513). Bei
derartigen Fassadenplatten ist die Rückseite mit einem
undurchsichtigen Email oder einem Lack versehen, um den
Durchblick auf hinter der Fassadenplatte liegende Gebäude
teile zu verhindern. Ein großer Nachteil derartiger mono
lithischer Fassadenplatten besteht darin, daß die Reinigung
der Außenseite der Fassadenplatte mit einem erheblichen
Aufwand verbunden ist. Festhaftende Verschmutzungen sind
sehr schwierig zu entfernen, da in solchen Fällen
Reinigungsverfahren, wie sie für unbeschichtetes Glas üblich
sind, nämlich Einsatz abrasiver Mittel, Verwendung von
Stahlklingen etc., nicht angewendet werden können, weil dies
zu Verkratzungen der Oxid-Schicht führt. Hinzu kommt, daß
die genannten Oxid-Interferenzschichten mit einer Licht
reflexion oberhalb von 30% zu hoch reflektieren, um eine
Anpassung des nicht-transparenten Fassadenbereichs an den
Fensterbereich entsprechend den obengenannten Forderungen
(niedrige Lichtreflexion) durchführen zu können.
Die Schwierigkeiten, welche bei der Reinigung einer
Fassadenplatte gemäß DE-PS 26 46 513 auftreten, werden bei
einer Fassadenplatte der gattungsgemäßen Art, wie sie aus
der US-PS 39 51 525 vorbekannt ist, dadurch vermieden, daß
sie wie die transparenten Glasscheiben des dortigen
Fensterbereiches auf ihrer Rückseite mit einer
reflektierenden Metalloxidschicht versehen sind; die
Metalloxidschicht ist dabei unmittelbar auf den Glas
träger aufgebracht. Um eine Anpassung der Außenansicht von
Fenster- und Brüstungsbereich zu erhalten, wird in beiden
Bereichen die gleiche Metalloxid-Beschichtung verwendet,
wobei Material und Dicke der Metalloxidschicht so gewählt
sind, daß im Fensterbereich eine Sonnenschutzwirkung
auftritt. Die Fassadenplatten weisen auf der
Metalloxidschicht zusätzlich eine undurchsichtige äußere
Schicht aus Email auf mit der bereits zuvor beschriebenen
Aufgabe, den Durchblick auf dahinterliegende Gebäudeteile zu
verhindern. Weil die Anordnung einer Emailschicht
unmittelbar auf der reflektierenden Metalloxidschicht aber
zur Folge hat, daß die Anpassung an die im Fensterbereich
eingesetzten Glasscheiben mit an Luft angrenzender
Metalloxidschicht verschlechtert wird, soll gemäß der Lehre
der US-PS 39 51 525 eine Kompensation zumindestens teilweise
dadurch erreicht werden, daß die Farbe und das Material der
verwendeten äußeren Emailschicht geeignet gewählt werden.
Mit diesem Verfahren ist eine ästhetisch zufriedenstellende
Anpassung zwischen Fenster und Fassadenplatte nicht
erreichbar. Im Unterschied zur Metalloxidschicht mit
gerichteter Reflexion reflektieren solche Emailschichten
diffus; d. h., der Grad der Anpassung hängt von der sich
örtlich und zeitlich ändernden Zusammensetzung des
einfallenden Himmelslichtes ab.
Zum Zweck der Abdunkelung ist es auch bekannt, im nicht
transparenten Fassadenbereich zusätzlich auf die rückseitige
teildurchlässige Beschichtung undurchsichtige Lacke oder
eingefärbte Folien aufzubringen. Wegen der unterschiedlichen
Reflexion an den Grenzflächen Metalloxidschicht-Luft im
Fensterbereich und Metalloxidschicht-Lack/eingefärbte Folie
im nichttransparenten Fassadenbereich ergibt sich wie bei
der Verwendung eines Emails eine nicht vollbefriedigende
Übereinstimmung im Farbton und in der Reflexion. Außerdem
sind diese Abdunkelungsschichten der Einwirkung von Licht
und UV-Strahlung durch die Glasscheibe und die teildurch
lässige Metalloxidschicht hindurch ausgesetzt, was insbe
sondere bei Lacken und Kunststoffolien zu mangelhafter
Alterungsbeständigkeit führen kann. Hinzu kommt, daß das
Aufbringen einer zusätzlichen Abdunkelungsschicht auf die in
der Regel pyrolytisch oder mittels Vakuumbeschichtungs
verfahren aufgebrachte Metalloxidschicht aufwendig ist.
Die vorbekannten Fassadenplatten sind insbesondere für den
hinsichtlich Höhe und Farbton der Lichtreflexion anzu
passenden Brüstungsbereich dann nicht geeignet, wenn im
Fensterbereich eine Verglasung aus Klarglas, lichtab
sorbierendem Glas oder transmissionsmindernd beschichteten
Scheiben mit je nach Scheibenkombination unterschiedlicher,
jedenfalls aber niedriger Lichtreflexion und schwacher
Färbung eingesetzt wird. Mit den genannten Schichtsystemen
ist es zwar grundsätzlich möglich, eine weitgehend
farbneutrale Außenansicht solcher Scheiben zu erreichen, es
verbleibt jedoch stets ein geringfügiger Farbstich. Dieser
ist in einem Gebäude, das ausschließlich mit gleichartigen
Scheiben verglast ist, nicht immer zu erkennen. Werden
jedoch entsprechende Fassadenplatten für eine Ganzglas
fassade eingesetzt, so müssen sie in der Lichtreflexion und
im Farbton sehr genau mit den transparenten Glasscheiben im
Fensterbereich übereinstimmen. Das menschliche Auge ist
nämlich in der Lage, bei einem unmittelbaren Vergleich
nebeneinander eingebauter Scheiben auch geringfügige
Farbnuancen oder Reflexionsgradabweichungen zu erkennen. Das
führt dann zu einem uneinheitlichen Gesamtbild einer
solchen Ganzglasfassade.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde,
eine monolithische Fassadenplatte der eingangs genannten Art
zu schaffen, welche bei wirtschaftlicher Herstellung einen
störenden Durchblick auf hinter der Fassadenplatte liegende
Wandelemente verhindert, wobei durch einfache und wenig
aufwendige Maßnahmen einer Helligkeits- und Farbanpassung an
eine Vielzahl von im Fensterbereich eingesetzten Scheiben
mit niedriger Lichtreflexion durchführbar sein soll.
Farblich handelt es sich dabei um eine Anpassung an eine
Außenansicht, die weitgehend neutral ist, wobei aber auch
eine Außenansicht, welche einen erkennbar gedämpften
Farbton, z. B. in Richtung Bronze, aufweist, in Verbindung
mit den genannten Anwendungen manchmal erwünscht ist, jedoch
unter Ausschluß auffallender Farben, d. h. Farben mit hoher
Farbsättigung.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf
den Glasträger eine als lichtdurchlässige Metall- oder
Metallegierungsschicht ausgebildete innere Schicht solcher
Dicke aufgebracht ist, daß sie die Lichtdurchlässigkeit des
mit ihr beschichteten Glasträgers gegenüber dem unbe
schichteten Glasträger um 30% bis 85% reduziert; daß die
an die innere Schicht anschließende Metalloxidschicht als
dielektrische Schicht aus mindestens einem Metalloxid
ausgebildet ist und eine optische Dicke im Bereich vom 60 nm
bis 180 nm hat; daß die äußere Schicht als derartige
Metall- oder Metallegierungsschicht ausgebildet ist, daß die
Lichtdurchlässigkeit des fertig beschichteten Glasträgers <
5% ist und seine Lichtreflexion in der Außenansicht im
Bereich von 8 bis 25% liegt; und daß die für die innere
Schicht und die äußere Schicht verwendeten Metalle derart
ausgewählt sind, daß das Verhältnis n/k von Realteil n und
Imaginärteil k des komplexen Brechungsindexes dieser
Schichten zwischen 0,2 und 5 liegt.
Die Fassadenplatte nach der Erfindung kann durch eine
derartige Dicke der inneren Schicht gekennzeichnet sein, daß
sie die Lichtdurchlässigkeit des mit ihr beschichteten
Glasträgers gegenüber dem unbeschichteten Glasträger um 40%
bis 85% reduziert.
Ferner kann die Fassadenplatte nach der Erfindung dadurch
gekennzeichnet sein, daß die optische Dicke der Metalloxid
schicht im Bereich von 70 nm bis 140 nm liegt.
Nach der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Material
der inneren und/oder der äußeren Schicht zumindest einen
überwiegenden Gehalt an mindestens einem Metall oder einer
Metallegierung aus der Gruppe der Elemente mit den
Ordnungszahlen 22-28 und 30 des Periodensystems aufweist.
Die Erfindung sieht auch vor, daß das Material der inneren
Schicht und/oder der äußeren Schicht zumindest einen
überwiegenden Gehalt an mindestens einem Metall oder einer
Metallegierung aus der Gruppe Chrom, Nickel, Eisen und Titan
aufweist.
Dabei schlägt die Erfindung insbesondere vor, daß die innere
Schicht und/oder die äußere Schicht aus Chrom besteht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die innere Schicht und/oder die äußere
Schicht aus Edelstahl besteht.
Bei der Fassadenplatte nach der Erfindung kann auch
vorgesehen sein, daß die Metalloxidschicht aus SnO2, ZnO,
In2O3, TiO2 oder Mischoxiden der entsprechenden Metalle
besteht.
Bevorzugt eignet sich die Fassadenplatte nach der Erfindung,
zum Aufbau einer Glasfassade, bei der im Fensterbereich
transparente Glasscheiben mit niedriger Lichtreflexion und
schwachem Farbton in der Außenansicht eingesetzt sind.
Durch das Zusammenspiel der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Schichten gelingt es überraschenderweise, auf wirtschaft
liche Weise die gewünschten optischen Eigenschaften genau
und reproduzierbar einzustellen.
Fassadenplatten nach der Erfindung lassen sich in besonders
vorteilhafter Weise dadurch herstellen, daß die Schichten im
Vakuum nach dem Verfahren der MAGNETRON-Kathodenzerstäubung
aufgebracht werden. Dieses Verfahren ermöglicht bei Einsatz
von Durchlaufanlagen besonders wirtschaftlich die Be
schichtung großer Glasflächen. Dabei erfolgt die Herstellung
der Metalloxidschicht besonders vorteilhaft durch reaktive
MAGNETRON-Kathodenzerstäubung unter Verwendung von
metallischen oder Legierungstargets in einer sauerstoff
haltigen Atmosphäre. Die innere und die äußere Schicht
werden durch entsprechende Zerstäubung in einer sauer
stoffreien Atmosphäre aufgebracht, wobei es allerdings
vorteilhaft sein kann, der Beschichtungsatmosphäre für
geringfügige Modifikationen der optischen Schichteigen
schaften kleine Mengen an Sauerstoff zuzusetzen. Es hat sich
gezeigt, daß das erfindungsgemäße Schichtsystem besonders
geeignet ist, um in Verbindung mit der MAGNETRON-Kathoden
zerstäubung in Durchlaufanlagen in der Außenansicht
unterschiedlich angepaßte Fassadenplatten in wirtschaft
licher Weise herzustellen. Eine entsprechende Vielfalt an
Fassadenplatten mit Anpassung an unterschiedliche Scheiben
im Fensterbereich kann nämlich erhalten werden, indem
lediglich die Schichtdicken der Teilschichten unter Ver
wendung der gleichen Materialien angepaßt werden. Das be
deutet, daß man eine große Produktpalette mit Nuancierungen
in der Farbe und der Lichtreflexion herstellen kann, ohne
daß die Targetmaterialien gewechselt werden müssen.
Letzteres ist bekanntlich bei solchen Durchlaufanlagen mit
einem erheblichen Aufwand verbunden, weil für einen Target
wechsel die Anlage belüftet werden muß und das Wiederer
reichen der für die Beschichtung erforderlichen Vakuum-
Bedingungen einen erheblichen Zeitaufwand erfordert.
Erfindungsgemäß werden die innere Schicht und die äußere
Schicht aus Metallen hergestellt, bei denen das Verhältnis
von Real- zu Imaginärteil n/k des komplexen Brechungsindex
n-ik im sichtbaren Spektralbereich zwischen 0,2 und 5 liegt.
Bevorzugt sind dabei solche Metalle, bei denen n und k
annähernd gleich groß sind. Diese Materialien reflektieren
nämlich im Bereich des sichtbaren Lichtes nur mäßig stark
und dabei annähernd farbneutral. Sie ermöglichen damit in
optimaler Weise die Lösung der Erfindungsaufgabe.
Als Material für die Herstellung der inneren und der äußeren
Schicht hat sich insbesondere Chrom als geeignet erwiesen.
Für die Herstellung der dielektrischen Metalloxid-Schicht
sind insbesondere SnO2, ZnO, In2O3, TiO2 oder Mischoxide
der entsprechenden Metalle geeignet, welche sich besonders
wirtschaftlich durch reaktive MAGNETRON-Zerstäubung her
stellen lassen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, anstelle der Metalloxid
schicht zwei oder mehr Teilschichten aus verschiedenen
Metalloxiden vorzusehen, deren optische Gesamtdicke im für
die Metalloxidschicht beanspruchten Bereich liegt. Bei der
Herstellung des erfindungsgemäßen Schichtsystems mittels
Magnetron-Kathodenzerstäubung hat es sich darüber hinaus als
vorteilhaft erwiesen, auf der Metalloxidschicht eine dünne
Schicht aus gegebenenfalls dotiertem Indiumoxid anzuordnen.
Hierdurch läßt sich die Haftung der äußeren Schicht zum Teil
wesentlich verbessern, wenn die Metalloxidschicht zum
Beispiel aus SnO2 besteht. Die optische Dicke der
Metalloxidschicht ist in diesem Fall entsprechend zu
reduzieren.
Auf die Beschichtung braucht keine zusätzliche Abdunkelungs
schicht aufgebracht zu werden, z. B. in Form eines einge
färbten Lackes oder einer aufgeklebten, dunkel eingefärbten
Folie, z. B. aus Polyester oder Polyethylen. Es liegt
allerdings im Rahmen der Erfindung, die Schichtseite der
Glasscheibe beispielsweise zum Schutz vor Beschädigungen
beim Transport oder beim Einbau zusätzlich wie üblich mit
einer - organischen - Schutzschicht oder Schutzfolie
abzudecken. Die Beschichtung hat langzeitig eine aus
reichende Beständigkeit gegenüber der Einwirkung der
Atmosphäre, wobei insbesondere die Feuchtigkeitsbestän
digkeit von Bedeutung ist, weil sich auf der Innenseite
derartiger Fassadenplatten häufig Wasserkondensat abscheidet.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die er
findungsgemäß vorgesehenen äußeren Metall- bzw.
Metallegierungsschichten der Gesamtbeschichtung die er
forderliche Korrosionsbeständigkeit gegenüber Einflüssen
der Umgebungsluft, insbesondere Wasserkondensatfilmen,
verleihen, ohne daß noch eine zusätzliche Schutzschicht
notwendig wäre. Dies ist gänzlich unerwartet, weil durch
reaktive MAGNETRON-Kathodenzerstäubung hergestellte
Metalloxidschichten der erfindungsgemäß vorgesehenen Art
als solche keineswegs die notwendige Feuchtraumbeständigkeit
aufweisen. Setzt man z. B. SnO2-Schichten einem Feuchtraum
test bei 40°C und 100% relativer Luftfeuchtigkeit aus, so
zeigt sich bereits nach etwa 60 Stunden beginnende
Korrosion. Nach 150 Stunden hat sich die Beschichtung
großflächig abgelöst. Ein entsprechender Test bei 70°C
führt bereits nach 60 Stunden Einwirkungszeit zu groß
flächigen Schichtablösungen. Ein ähnliches Verhalten zeigen
auch die anderen erfindungsgemäß beanspruchten Metalloxid
schichten.
Bei dem erfindungsgemäßen Schichtsystem ergibt sich
demgegenüber eine ganz erhebliche Verbesserung der
Feuchtraumbeständikeit. So konnten nach 2000 Stunden bei
70°C und 100% relativer Luftfeuchtigkeit noch keine
Schichtveränderungen festgestellt werden. Diese hohe
Korrosionsbeständigkeit ist überraschend; denn man wird
erwarten, daß zumindest über die immer vorhandenen
"pinholes" in der Metall- bzw. Metallegierungsschicht
Feuchtigkeit eindiffundiert und die darunterliegende
feuchtigkeitsempfindliche Metalloxidschicht angegriffen und
unterwandert wird, so daß es in diesen Bereichen zu
Schichtablösungen kommt. Diese hohe Korrosionsbeständigkeit
der Beschichtung ist insbesondere auch deswegen über
raschend, weil unter den genannten Testbedingungen das für
solche Anwendungen üblicherweise eingesetzte Natron-Kalk-
Silikatglas selbst nicht mehr korrosionsbeständig ist. So
zeigt sich bei 70°C und 100% relativer Luftfeuchtigkeit
bereits beginnende Oberflächenkorrosion des unbeschichteten
Glases nach 200 Stunden Einwirkungszeit.
Durch die erfindungsgemäße Beschichtung wird damit die
Korrosionsbeständigkeit des Glasträgers um mehr als eine
Zehnerpotenz verbessert. Das ist ein sehr wichtiges
Kriterium für den Einsatz solcher Fassadenplatten,
insbesondere dann, wenn sich zwischen der Fassadenplatte und
dahinterliegendem Isolationsmaterial ein Luftzwischenraum
befindet, der nicht vollständig hinterlüftet ist. Unter
solchen Bedingungen reicht die Korrosionsbeständigkeit von
üblichem Natron-Kalk-Silikatglas nicht aus, um langzeitig
eine Korrosion der Glasoberfläche zu verhindern.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung im
einzelnen erläutert.
Dabei zeigt die aus einer einzigen Figur bestehende
Zeichnung eine Fassadenplatte nach der Erfindung im Schnitt
senkrecht zur Scheibenebene.
Wie die Zeichnung erkennen läßt, weist die Fassadenplatte
nach der Erfindung einen transparenten Glasträger 10 aus
Natron-Kalk-Silikatglas, eine darauf durch MAGNETRON-
Kathodenzerstäubung aufgebrachte innere Schicht 12, eine
daran anschließende Metalloxidschicht 14, bestehend aus SnO2
und einer mit SnO2 dotierten In2O3-Haftschicht und eine
darauf folgende äußere Schicht 16 auf, die wie die innere
Schicht 12 aus Chrom besteht und wie diese durch MAGNETRON-
Kathodenzerstäubung hergestellt ist. Auch die Metalloxid
schicht 14 ist durch MAGNETRON-Kathodenzerstäubung
hergestellt, und zwar reaktiv unter Verwendung von
metallischen Targets in sauerstoffhaltiger Atmosphäre. Beim
Aufbau einer Ganzglasfassade wird die in der Zeichnung
schematisch dargestellte Fassadenplatte so angeordnet, daß
die den Schichten 12, 14, 16 abgewandte Außenseite des
Glasträgers 10 der Atmosphäre zugewandt ist.
Fassadenplatten nach der Erfindung lassen sich nach den
nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen herstellen.
In einer Vakuum-Beschichtungsanlage, welche mit Be
schichtungseinrichtungen für MAGNETRON-Kathodenzerstäubung
ausgerüstet war, wurden auf eine Floatglasscheibe aus
Natron-Kalk-Silikatglas von 4 mm Dicke im Format 40 cm × 40 cm
nacheinander folgende Schichten aufgebracht:
- - Eine Chrom-Schicht durch Zerstäubung eines Chromtargets in Argon-Atmosphäre bei einem Druck von 1.3×10-1 in einer solchen Dicke, daß die Lichtdurchlässigkeit der Floatglasscheibe um 76% reduziert wurde;
- - eine SnO2-Schicht in einer Dicke von 60 nm durch reaktive Zerstäubung eines Zinntargets in Argon-Sauerstoffatmos phäre bei einem Druck von 3,5×10-1 Pa;
- - eine mit SnO2 dotierte In2O3-Schicht in einer Dicke von 4 nm durch reaktive Zerstäubung eines In90/Sn10-Targets unter den gleichen Bedingungen wie bei der SnO2-Schicht; und
- - eine Chromschicht unter den gleichen Bedingungen wie bei der ersten Schicht in einer Dicke, daß die Lichtdurch lässigkeit der mit allen vier Schichten versehenen Floatglasscheibe < 1% war.
Die beschichtete Scheibe wies bei Betrachtung von der
Glasseite eine Lichtreflexion von 14% auf. Sie war ohne
erkennbaren Farbstich. Die Farborte in Reflexion, gemessen
im L, a, b-Farbsystem (nach R.S. Hunter, Photoelectric Color
Difference Meter, in J. Opt. Soc. Am. 48 (1958), S. 985-955)
lagen bei a =-1,0 und b = - 0,8.
In der Außenansicht, d. h. bei Betrachtung von der
Glasseite, stimmte die Scheibe im Reflexionsvermögen und im
Farbort sehr gut mit einer Isolierglasscheibe überein,
welche aus zwei 6 mm dicken Floatglasscheiben bestand.
Letztere hatte eine Lichtreflexion von 14,3% und einen
Farbort von a = - 1,0 und b = - 0,7.
In der Vakuumbeschichtungsanlage von Beispiel I wurden auf
eine Floatglasscheibe wie in Beispiel I unter den gleichen
Beschichtungsbedingungen nacheinander folgende Schichten
aufgebracht:
- - Eine Chromschicht in einer solchen Dicke, daß die Lichtdurchlässigkeit der Floatglasscheibe um 78% erniedrigt wurde;
- - eine SnO2-Schicht in einer Dicke von 61 nm;
- - eine mit SnO2 dotierte In2O3-Schicht in einer Dicke von 4 nm; und
- - eine Chromschicht in einer Dicke, daß die Lichtdurchläs sigkeit der mit allen vier Schichten versehenen Floatglas scheibe < 1% war.
Die beschichtete Scheibe wies in der Außenansicht, d. h. bei
Betrachtung von der Glasseite, eine Lichtreflexion von 16%
auf. Die Außenansicht war fast neutral mit einer gering
fügigen Farbnuance in Richtung blau. Die Farborte in
Reflexion lagen bei a = - 0,8 und b =- 5,2.
Bezüglich der Lichtreflexion und der Farbe stimmte die
Scheibe sehr gut mit einer Isolierglasscheibe aus zwei 6 mm
dicken Floatglasscheiben überein, bei welcher als Sonnen
schutzbeschichtung auf der dem Zwischenraum zugewandten
Seite der äußeren Scheibe ein Interferenzschichtsystem mit
Silber als Wärmereflexionsschicht aufgebracht war. Diese
Scheibe hatte eine Lichtdurchlässigkeit von 51%. Die
Lichtreflexion betrug 16% und die Farborte in Reflexion
lagen bei a = - 1,0 und b =- 4,9.
In der Vakuum-Beschichtungsanlage von Beispiel I wurden
unter den gleichen Beschichtungsbedingungen wie in Beispiel
I auf eine Floatglasscheibe wie in Beispiel I nacheinander
folgende Schichten aufgebracht:
- - Eine Chromschicht in einer solchen Dicke, daß die Licht durchlässigkeit der Floatglasscheibe um 53% erniedrigt wurde;
- - eine SnO2-Schicht in einer Dicke von 34 nm;
- - eine mit SnO2 dotierte In2O3-Schicht in einer Dicke von 4 nm; und
- - eine Chromschicht in einer Dicke, daß die Lichtdurch lässigkeit der mit allen vier Schichten versehenen Floatglasscheibe < 1% war.
Die beschichtete Scheibe wies in der Außenansicht, d. h. bei
Betrachtung von der Glasseite, einen matten Bronzeton auf.
Die Lichtreflexion betrug 16,5%. Die Farborte in Reflexion
lagen bei a = 1,1 und b = 7,2.
Die Scheibe stimmte bezüglich der Lichtreflexion und der
Farbe in der Außenansicht sehr gut mit einer Isolierglas
scheibe aus zwei 6 mm dicken Floatglasscheiben überein, bei
welcher auf der dem Zwischenraum zugewandten Seite der
äußeren Scheibe ein Gold-Interferenzschichtsystem aufge
bracht war. Die Lichtdurchlässigkeit der Isolierglasscheibe
betrug 49%, die Lichtreflexion 16% und die Farborte in
Reflexion lagen bei a = 1,0 und b = 7,5.
Wie in Beispiel I wurden nacheinander folgende Schichten auf
eine Floatglasscheibe aufgebracht:
- - eine Edelstahlschicht in einer solchen Dicke, daß die Lichtdurchlässigkeit der Floatglasscheibe um 79% erniedrigt wurde;
- - eine SnO2-Schicht in einer Dicke von 59 nm; und
- - eine Edelstahlschicht in einer solchen Dicke, daß die Lichtdurchlässigkeit der mit allen drei Schichten versehenen Floatglasscheibe < 1% betrug.
Die beschichtete Scheibe wies bei Betrachtung von der Glas
seite eine Lichtreflexion von 20% auf. Ihre Außenansicht
war fast neutral mit einem leichten Farbstich in Richtung
grün. Die Farborte in Reflexion lagen bei a = -2,7 und b=-0,7.
Bezüglich der Lichtreflexion und der Farbe in der Außen
ansicht stimmte die Scheibe sehr gut mit einer Isolierglas
scheibe aus zwei 6 mm dicken Floatglasscheiben überein, bei
welcher auf der dem Zwischenraum zugewandten Seite der
äußeren Scheibe als Sonnenschutzbeschichtung eine
Chromschicht aufgebracht war. Die Lichtdurchlässigkeit der
Isolierglasscheibe betrug 18%, die Lichtreflexion betrug 22%
und die Farborte in Reflexion lagen bei a = - 3,0 und b =-0,5.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie
in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die
Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen
Ausführungsformen wesentlich sein.
Claims (11)
1. Fassadenplatte, insbesondere zum Verkleiden der Fassade
zwischen mit transparenten Glasscheiben, z. B. Isolierglas
scheiben, ausgestatteten Fensteröffnungen eines Gebäudes
zwecks Erzeugung einer in der Außenansicht optisch einheit
lichen Glasfassade, mit einem transparenten Glasträger, der
auf seiner Rückseite eine die Außenansicht der Fassaden
platte in Reflexion und Farbton an diejenige der
Glasscheiben angleichende Beschichtung mit einer Metall
oxidschicht und einer auf diese an der dem Glasträger
abgewandten Seite aufgebrachten, im wesentlichen optisch
dichten äußeren Schicht aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß auf den Glasträger (10) eine als lichtdurchlässige Metall- oder Metallegierungsschicht ausgebildete innere Schicht (12) solcher Dicke aufgebracht ist, daß sie die Lichtdurchlässigkeit des mit ihr beschichteten Glasträgers (10) gegenüber dem unbeschichteten Glasträger (10) um 30% bis 85% reduziert;
daß die an die innere Schicht (12) anschließende Metalloxidschicht (14) als dielektrische Schicht aus mindestens einem Metalloxid ausgebildet ist und eine optische Dicke im Bereich vom 60 nm bis 180 nm hat;
daß die äußere Schicht (10) als derartige Metall- oder Metallegierungsschicht ausgebildet ist,
daß die Lichtdurch lässigkeit des fertig beschichteten Glasträgers (10) < 5% ist und seine Lichtreflexion in der Außenansicht im Bereich von 8 bis 25% liegt; und
daß die für die innere Schicht (12) und die äußere Schicht (10) verwendeten Metalle derart ausgewählt sind, daß das Verhältnis n/k von Realteil n und Imaginärteil k des komplexen Brechungsindexes dieser Schichten zwischen 0,2 und 5 liegt.
daß auf den Glasträger (10) eine als lichtdurchlässige Metall- oder Metallegierungsschicht ausgebildete innere Schicht (12) solcher Dicke aufgebracht ist, daß sie die Lichtdurchlässigkeit des mit ihr beschichteten Glasträgers (10) gegenüber dem unbeschichteten Glasträger (10) um 30% bis 85% reduziert;
daß die an die innere Schicht (12) anschließende Metalloxidschicht (14) als dielektrische Schicht aus mindestens einem Metalloxid ausgebildet ist und eine optische Dicke im Bereich vom 60 nm bis 180 nm hat;
daß die äußere Schicht (10) als derartige Metall- oder Metallegierungsschicht ausgebildet ist,
daß die Lichtdurch lässigkeit des fertig beschichteten Glasträgers (10) < 5% ist und seine Lichtreflexion in der Außenansicht im Bereich von 8 bis 25% liegt; und
daß die für die innere Schicht (12) und die äußere Schicht (10) verwendeten Metalle derart ausgewählt sind, daß das Verhältnis n/k von Realteil n und Imaginärteil k des komplexen Brechungsindexes dieser Schichten zwischen 0,2 und 5 liegt.
2. Fassadenplatte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
derartige Dicke der inneren Schicht (12), daß sie die Licht
durchlässigkeit des mit ihr beschichteten Glasträgers (10)
gegenüber dem unbeschichteten Glasträger (10) um 40% bis 85%
reduziert.
3. Fassadenplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die optische Dicke der Metalloxidschicht
(14) im Bereich von 70 nm bis 140 nm liegt.
4. Fassadenplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Material der inneren
und/oder der äußeren Schicht (12) zumindest einen
überwiegenden Gehalt an mindestens einem Metall oder einer
Metallegierung aus der Gruppe der Elemente mit den
Ordnungszahlen 22-28 und 30 des Periodensystems aufweist.
5. Fassadenplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Material der inneren Schicht (12) und/oder der
äußeren Schicht (16) zumindest einen überwiegenden Gehalt an
mindestens einem Metall oder einer Metallegierung aus der
Gruppe Chrom, Nickel, Eisen und Titan aufweist.
6. Fassadenplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die innere Schicht (12) und/oder die äußere Schicht (16)
aus Chrom besteht.
7. Fassadenplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die innere Schicht (12) und/oder die äußere Schicht (16)
aus Edelstahl besteht.
8. Fassadenplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxidschicht (14) aus
SnO2, ZnO, In2O3, TiO2 oder Mischoxiden der entsprechenden
Metalle besteht.
9. Fassadenplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen der Metalloxid
schicht (14) und der äußeren Schicht (16) eine 2-10 nm
dicke Haftschicht aus gegebenenfalls dotiertem In2O3
aufweist.
10. Fassadenplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß alle Schichten (12, 14, 16)
mittels Magnetron-Kathodenzerstäubung aufgebracht sind.
11. Verwendung der Fassadenplatte nach einem der voran
gehenden Ansprüche zum Aufbau einer Glasfassade, bei der im
Fensterbereich transparente Glasscheiben mit niedriger
Lichtreflexion und schwachem Farbton in der Außenansicht
eingesetzt sind.
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