DE4435958A1 - Lichtblende - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtblende bzw. Sonnenblende, z. B. für Gebäude bzw. Wintergärten, die nur einen bestimmten Anteil von auftreffendem Licht durch läßt und ermöglicht, daß durch sie hindurchgesehen werden kann. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstel­ lung einer derartigen Lichtblende.

Insbesondere bei Gebäuden mit großen Glasflächen stellt die Sonneneinstrahlung und die dadurch bewirkte Erwärmung ein Problem dar. Im Stand der Technik sind Vorhänge und Blenden bekannt, um die Sonneneinstrahlung und die damit verbundene Erwärmung zu begrenzen. Deren Einsatz z. B. zum Abdecken von nahezu horizontalen, verglasten Flächen, wie z. B. bei Win­ tergärten, ist jedoch begrenzt.

Das weiter im Stand der Technik bekannte Aufbringen von re­ flektierenden Metallschichten ist teuer. Außerdem sind diese Schichten korrosionsanfällig, und sie können lediglich auf einige bestimmte Träger aufgebracht werden. Durch eine Fär­ bung des Verglasungsmaterials, z. B. durch eine dunkle und transparente Färbung, entsteht ferner Wärme im Verglasungs­ material, das wiederum diese Wärme in das Gebäude abgibt. Milchige Verglasungen sind gegenüber gefärbten vorteilhaft, haben jedoch den Nachteil, daß sie in Relation zum gesamten Energiedurchlaß relativ wenig Wärme reflektieren und es nicht erlauben, durch sie hindurchzusehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zuvor genannten Nachteile zu überwinden und eine Lichtblende und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Licht­ blende bereitzustellen, die preiswert und korrosionsfest ist, einen bestimmten Anteil des einfallenden Lichtes re­ flektiert und außerdem ein Hindurchsehen gestattet.

Diese Aufgabe wird mit einer Lichtblende bzw. einem Verfah­ ren zur Herstellung einer derartigen Lichtblende mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen gelöst.

Der Erfindung liegt dabei der Kerngedanke zugrunde, eine z. B. platten- oder folienförmige Lichtblende zur Steuerung des Lichteinfalls und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Lichtblende bereitzustellen, wobei die Licht­ blende mit einer ersten Schicht versehen ist, die licht­ reflektierende Felder und im wesentlichen transparente Zwi­ schenräume zwischen den Feldern aufweist, die es ermögli­ chen, durch die Lichtblende hindurchzusehen, selbst wenn die reflektierenden Felder nicht transparent sind. Dazu ist vor­ zugsweise ein entsprechend feinstrukturiertes Muster, das die lichtreflektierenden Felder auf der ersten Schicht bil­ den, vorzusehen. Die lichtreflektierenden Felder können sowohl außen, d. h. auf der Seite des Lichteinfalls, als auch innen auf der Lichtblende vorgesehen sein.

Es wurde außerdem überraschend festgestellt, das eine z. B. zu bedruckende erste Schicht mit einer Trägerschicht aus Kunststoff, wie z. B. Polycarbonat, die außen mit einem UV- Schutz als Zwischenschicht beschichtet ist, besonders für das Aufbringen reflektierender Felder auf die Zwischen­ schicht geeignet ist. Einerseits wird dadurch eine bessere Haftung der Felder z. B. aus Druckfarbe auf der ersten Schicht erzielt und andererseits wird das Polycarbonat wir­ kungsvoll gegen die allgemein in der Druckfarbe enthaltenen Lösungsmittel geschützt. Der UV-Schutz weist vorzugsweise ein UV-Absorptionsmittel mit einem Acryl-Bindemittel auf, das das UV-Absorptionsmittel bindet.

Besonders bevorzugt ist mindestens eine weitere transparente Schicht ausgebildet, die mittels Stegen von der ersten Schicht mit den reflektierenden Feldern beabstandet ist. Da­ mit werden Isolationskammern zwischen den beiden Schichten vorgesehen, um die thermische Isolation weiter zu verbes­ sern. Außerdem enthält die Lichtblende dadurch eine Eigen­ steifigkeit, so daß sie z. B. in Gebäuden, wie Gewächs­ häusern, insbesondere an im wesentlichen horizontalen Glas­ flächen angebracht werden kann oder diese Glasflächen sogar ersetzen kann.

Die Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachstehend anhand von Beispielen und mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erste Ausführungsform einer ersten Schicht der erfindungsgemäßen Lichtblende,

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine zweite Ausführungsform einer ersten Schicht der erfindungsgemäßen Lichtblende,

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch eine weitere Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Lichtblende und

Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch eine weitere be­ vorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtblende.

Gemäß Fig. 1 weist eine erste Schicht 1 z. B. streifenförmige reflektierende Felder 2 auf, die vorzugsweise mittels Sieb­ druck auf eine im wesentlichen transparente Trägerschicht aufgebracht sind, so daß im wesentlichen transparente Zwi­ schenräume 3 zwischen den reflektierenden Feldern 2 ausge­ bildet werden. Es ist jedoch auch möglich, die reflektieren­ den Felder 2 mittels Laminieren oder Koextrusion aufzubrin­ gen. Insbesondere ein streifenförmiges Muster der Felder 2 ist für die Koextrusion geeignet, wenn die Streifen in Koex­ trusionsrichtung verlaufen.

Mittels der quantitativen Verteilung der reflektierenden Felder 2 auf der ersten Schicht 1 kann der Anteil des auf­ treffenden Lichts, der reflektiert werden soll, bestimmt werden bzw. die Einstrahlung durch die Lichtblende gesteuert werden. Die nicht bedeckten, im wesentlichen transparenten Zwischenräume 3 der ersten Schicht 1 lassen dabei das ein­ fallende Licht durch die erste Schicht 1 hindurchtreten und ermöglichen außerdem einem Betrachter ein Hindurchsehen durch die Lichtblende, insbesondere bei einem geeigneten Mu­ ster.

Bevorzugt sind die reflektierenden Streifen 2 auf der ersten Schicht ca. 4 mm breit und die dazwischen befindlichen transparenten Zwischenräume 3 etwa 2 mm breit.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Lichtblende. Dabei sind auf die Trägerschicht der ersten Schicht 1 z. B. mittels Siebdruck kreisförmige, re­ flektierende Felder 2 aufgedruckt, die zwischen sich einen transparenten Zwischenraum 3 bilden.

Der Flächenanteil der Felder 2 der ersten Schicht 1 beträgt etwa bis 85% der Gesamtfläche der ersten Schicht 1, um bei einem geeignet strukturierten Muster ein Hindurchblicken durch die Lichtblende zu ermöglichen. Vorzugsweise sind 40 bis 75% der Fläche der ersten Schicht 1 mit reflektierenden Feldern 2 versehen.

Die auf die erste Schicht 1 aufgebrachten Felder 2 reflek­ tieren vorzugsweise insbesondere bei Licht im und nahe dem Infrarotbereich. Die Felder 2 können auch farbig sein, sind jedoch vorzugsweise hell und besonders bevorzugt weiß, um eine Erwärmung der ersten Schicht zu vermeiden. Außerdem sind sie bevorzugt opak, um wirkungsvoll Licht mit einem Re­ flektionsgrad von bis zu 75% zu reflektieren.

Ein bevorzugtes Aufbringen der reflektierenden Felder 2 außen auf der transparenten Trägerschicht der ersten Schicht 1, d. h. auf der Seite der Trägerschicht, auf der das zu fil­ ternde Licht auftrifft, hat weiter den Vorteil, daß Reflek­ tionen in der Trägerschicht, wie beim Aufbringen der reflek­ tierenden Felder 2 auf der Innenseite der Trägerschicht, vermieden werden. Dabei sind jedoch die Felder 2 wetterfest vorzusehen.

Bevorzugt wird mindestens die Trägerschicht der ersten Schicht 1 und weiter bevorzugt die ganze Lichtblende aus Kunststoff, wie z. B. Polycarbonat, Polyolefin oder Poly­ acrylat (z. B. PMMA) hergestellt. Dabei wird die Träger­ schicht besonders bevorzugt aus aromatischem Polycarbonat auf der Basis von Bisphenol, wie z. B. Bisphenol A (BPA Poly­ carbonat) hergestellt. Die Dicke der Schicht 1 beträgt vor­ zugsweise etwa 2 bis 12 mm, wenn sie als eine einzige Mas­ sivplatte vorgesehen ist.

Insbesondere Polycarbonat wird bevorzugt einseitig, vorzugs­ weise außen, d. h. auf der Seite des Lichteinfalls, mit einer Zwischenschicht, die ein UV-Absorptionsmittel und ein Acryl- Bindemittel aufweist, versehen. Diese Zwischenschicht dient zum einen zum Schutz der darunterliegenden Trägerschicht (hier Polycarbonat) vor dem Angriff von Lösungsmitteln, die in den anschließend auf die Zwischenschicht aufzutragenden Druckfarben enthalten sein können. Zum anderen dient die Zwischenschicht als UV-Schutz und weist ein UV-Absorptions­ mittel, beispielsweise auf der Basis eines Benzotriazols oder eines Benzophenons auf, das in einer Menge von vorzugs­ weise 10 bis 40 Gew.-% vorliegt.

Das Acryl-Bindemittel der Zwischenschicht besteht vorzugs­ weise aus einem Polymer oder Copolymer auf der Basis von Me­ thyl-, Ethyl-, n-Butyl-, i-Butyl oder 2-Ethylhexylacrylsäure oder -methacrylsäureester oder Gemischen davon. Vorzugsweise enthält die Zwischenschicht wesentliche Anteile an Polyme­ thylmethacrylat (PMMA). Die Dicke der Zwischenschicht be­ trägt vorzugsweise 3 bis 7 µm.

Ein besonderer Vorteil einer Zwischenschicht mit einem Acryl-Bindemittel besteht, neben dem Schutz des Trägerkunst­ stoffes vor dem Angriff von Lösungsmitteln aus den Druckfar­ ben, in einem besseren Haftvermögen der zur Ausbildung der reflektierenden Felder verwendeten Druckfarben. Sie dient somit als wirkungsvolle Grundierungsschicht.

Für den erfindungsgemäßen Zweck werden Druckfarben mit durch ein Bindemittel gebundenen Pigmenten verwendet, die in einem geeigneten Lösungsmittelgemisch dispergiert sind. Derartige Farben enthalten häufig Lösungsmittel, die beispielsweise Polycarbonate angreifen.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Lichtblende, wobei neben der ersten Schicht 1 eine zweite Schicht 5 vorgesehen ist, die mittels Stegen 6 von der ersten Schicht 1 beabstandet ist. Durch einen derartigen Aufbau in Form einer Stegdoppelplatte wird eine stabile Lichtblende bereitgestellt, die eine gewisse Eigensteifig­ keit aufweist und aufgrund der Hohlräume zwischen der ersten Schicht 1 und der zweiten Schicht 5 besonders wärmeisolie­ rend ist.

Eine zuvor beschriebene Stegdoppelplatte für die erfindungs­ gemäße Lichtblende mit einem einseitigen UV-Schutz mit einem Acryl-Bindemittel ohne reflektierende Felder ist z. B. von der Fa. General Electric Plastics BV unter dem Namen Lexan® Thermoclear® erhältlich. Diese Stegdoppelplatte ist zum Her­ stellen einer erfindungsgemäßen Lichtblende mit den reflek­ tierenden Feldern zu versehen.

Eine weiter bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtblende zeigt Fig. 4. Bei einer derartigen Lichtblende befindet sich zwischen der ersten Schicht 1 und der zweiten Schicht 5 eine dritte Schicht 4, die zusammen eine Mehrfach­ stegplatte bilden. Die dritte Schicht 4 ist insbesondere da­ für vorgesehen, die thermische Isolierfähigkeit der Licht­ blende durch Bereitstellung weiterer Wärmeübergänge zu ver­ bessern. Außerdem werden durch sie die Luftkammern zwischen den beiden äußeren Schichten 1 und 5 weiter geteilt, wodurch sich eine getrennte Konvektion in den Kammern, je nach Er­ wärmungsgrad der Luft, ausbilden kann.

Es kann außerdem zusätzliche Schichten, z. B. eine vierte oder fünfte Schicht zur weiteren Stabilisierung der Licht­ blende vorgesehen sein.

Jede einzelne Schicht einer Mehrfachstegplatte ist bevorzugt etwa 0,2 bis 1 mm dick. Die gesamte Lichtblende in Form einer Mehrfachstegplatte ist vorzugsweise etwa 4 bis 40 mm dick, besonders bevorzugt etwa 10 bis 25 mm dick.

In besonders bevorzugter Weise sind bei einer Mehrfachsteg­ platte mit drei Schichten die erste Schicht 1 und die zweite Schicht 5 etwa 0,85 mm dick und die dritte Schicht 4 etwa 0,15 mm dick und die gesamte Lichtblende weist eine Dicke von etwa 16 mm auf.

Die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Lichtblende ist einerseits preiswert herstellbar und gewährleistet anderer­ seits eine effektive Dosierung des hindurchtretenden Lichts unter weitgehender Vermeidung einer Erhitzung in der Licht­ blende.

Dabei ist das Muster der reflektierenden Felder 2 so abge­ stimmt, daß ein Hindurchblicken durch die Lichtblende ermög­ licht wird. Je feinstrukturierter das Muster ist, umso bes­ ser ist ein Hindurchblicken möglich. In vorteilhafter Weise kann das Muster der Felder der ersten Schicht auch mit den quer verlaufenden Stegen 6 abgestimmt sein, so daß der Lichtblende beim Hindurchsehen ein gefälliges Aussehen ver­ liehen wird und z. B. Interferenzen mit den Stegen vermieden werden.

Claims (19)

1. Lichtblende mit:
einer ersten Schicht (1), die teilweise lichtreflektie­ rende Felder (2) aufweist, wobei die Zwischenräume (3) zwischen den Feldern (2) im wesentlichen transparent sind, so daß die Lichtblende eine bestimmte Lichtdurch­ lässigkeit aufweist.

2. Lichtblende nach Anspruch 1, wobei die erste Schicht (1) eine im wesentlichen transparente Trägerschicht auf­ weist, die teilweise mit einem Muster aus den lichtre­ flektierenden Feldern (2) bedeckt ist.

3. Lichtblende nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus Kunststoff, wie vorzugsweise aus Polycarbonat, hergestellt ist.

4. Lichtblende nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trägerschicht mit einem ein Acryl-Bin­ demittel aufweisenden UV-Schutz als Zwischenschicht be­ schichtet ist, auf der die Felder (2) aufgebracht sind.

5. Lichtblende nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Felder (2) Druckfarbe mit einer großen Reflexionsfähigkeit insbesondere für Licht im und nahe dem Infrarotbereich aufweisen.

6. Lichtblende nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfarbe durch Bindemittel gebundene Pigmente auf­ weist.

7. Lichtblende nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß bis etwa 85% der Fläche der ersten Schicht (1) mit Feldern (2) bedeckt ist.

8. Lichtblende nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß etwa 40 bis 75% der Fläche der ersten Schicht (1) mit Feldern (2) bedeckt ist.

9. Lichtblende nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Felder (2) mittels Sieb­ druck auf die erste Schicht (1) aufgebracht sind.

10. Lichtblende nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sie weitere im wesentliche transparente Schichten (4, 5) aufweist, wobei die Schichten (1, 4, 5) untereinander beabstandet sind.

11. Lichtblende nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (1, 4, 5) mittels einstückigen bzw. einteiligen Stegen (6) beabstandet sind.

12. Lichtblende nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß drei Schichten (1, 4, 5) vorgesehen sind, von denen die mittlere Schicht (4) dünner ausgebildet ist als die beiden äußeren Schichten (1, 5).

13. Lichtblende nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Schichten (1, 5) etwa eine Dicke von 0,85 mm aufweisen, die mittlere Schicht (4) etwa eine Dicke von 0,15 mm und die Lichtblende eine Gesamt­ dicke von etwa 16 mm aufweist.

14. Lichtblende nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Felder (2) auf der ersten Schicht (1) ein feinstrukturiertes Muster, wie ein Streifen- oder Punktmuster, bilden.

15. Verfahren zum Herstellen einer Lichtblende, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den Verfah­ rensschritten:
Bereitstellen einer ersten Schicht (1) und Ausbilden von lichtreflektierenden Feldern (2) an Teilen der ersten Schicht (1), wobei die Zwischenräume (3) zwi­ schen den Feldern (2) im wesentlichen transparent sind, so daß die Lichtblende eine bestimmte Lichtdurch­ lässigkeit aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (1) durch Ausbilden einer im wesentli­ chen transparenten Trägerschicht und teilweises Bedecken der Trägerschicht mit einem Muster aus den lichtreflek­ tierenden Feldern (2) hergestellt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trägerschicht vor dem Aufbringen der re­ flektierenden Felder (2) mit einem ein Acryl-Bindemittel aufweisenden UV-Schutz als Zwischenschicht beschichtet wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Schichten (4, 5) ausgebildet werden, die im wesentlichen transparent sind und durch Stege (6) voneinander beabstandet sind.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbilden der Zwischenschicht und/oder das Aufbringen der reflektierenden Felder (2) auf der ersten Schicht (1) durch Koextrusion geschieht.