EP4392384A1 - Verfahren zur herstellung einer bereichsweise beschichteten scheibe - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer bereichsweise beschichteten scheibe

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Publication number
EP4392384A1
EP4392384A1 EP22760929.4A EP22760929A EP4392384A1 EP 4392384 A1 EP4392384 A1 EP 4392384A1 EP 22760929 A EP22760929 A EP 22760929A EP 4392384 A1 EP4392384 A1 EP 4392384A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
glass pane
pane
metallic coating
glass
opaque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22760929.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas GOMER
Jan Hagen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Sekurit France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP4392384A1 publication Critical patent/EP4392384A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C03C2217/261—Iron-group metals, i.e. Fe, Co or Ni

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a partially coated pane, the pane produced by the method and its use.
  • the glass pane is coated with the atoms released from the target in an evacuated chamber.
  • the atoms move, guided by electric fields, through the chamber towards the glass pane. So they move from the cathode, on which the target is arranged, towards the anode. Due to the arrangement of the glass pane between the cathode and the anode, layers form on the glass pane.
  • magnetron sputtering an additional magnetic field is arranged behind the cathode, which leads to faster layer growth and a denser, i.e. less porous, layer.
  • Methods in which sputtering is used to coat glass panes are known, for example, from WO 9900528A1, DE 69625403T2, EP 0844507A1, DE 10126868C1 and WO 2017198363A1.
  • the object of the present invention is to provide an improved method for producing a pane with a metallic coating applied in certain areas to provide.
  • the production should largely do without the step of masking the pane.
  • a transparent sheet of glass having an outer surface and an inner surface is provided and
  • the metallic coating can be applied very precisely to just one area of the glass pane. Therefore, in order to coat only the areas of the glass pane intended for this purpose, in contrast to conventional methods for coating glass panes, only little or no masking of the glass pane is necessary.
  • Conventional processes for coating glass panes mean, for example, magnetron sputtering in conjunction with physical gas deposition. In this standard procedure, the glass pane must be masked in the areas that are not to be coated before the procedure is carried out. This masking represents a great effort, which can be reduced or avoided by coating using cold glass spraying. In addition to this great advantage of the invention, material can also be saved through the targeted application of the metallic coating by means of cold glass spraying.
  • the glass pane includes a peripheral edge, which preferably includes two side edges, a top edge and a bottom edge.
  • the glass pane is intended to separate an interior space from an external environment, whether taken alone or as part of a laminated pane or an insulating glass pane.
  • the inner surface of the glass pane is intended to face the interior; the outer surface of the glass pane is intended to face the outside environment.
  • Cold gas spraying is a coating process well known to those skilled in the art, in which a metallic powder is applied to a carrier at very high speed. Coating by means of cold gas spraying is known, for example, from WO 2010003396A1, EP 3845685A1 and EP 2902530A1.
  • a pressurized gas is heated to 300°C or more, more preferably 500°C or more, particularly not more than 1000°C in a heater.
  • a metallic powder is injected to the gas in the Laval nozzle, whereby the particles of the metallic powder are accelerated to a speed of at least 800 m/s, more preferably at least 1000 m/s and in particular at least 1200 m/s.
  • the gas cools down to up to 200.degree. C., particularly preferably to up to 150.degree. C. and in particular to up to 100.degree.
  • the gas is preferably 90% or more and more preferably 99% or more helium or nitrogen.
  • the average particle diameter of the metallic powders is preferably from 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • pressurized gas means that the gas pressure is at least 150 bar, particularly preferably at least 170 bar and in particular at least 200 bar.
  • the flow rate with which a surface can be coated is preferably at least 2 m 3 min -1 and in particular at least 2.5 m 3 min -1 .
  • pressurized gas means that the gas pressure is at most 150 bar, preferably at most 100 bar and in particular at least 50 bar.
  • the flow rate at which a surface can be coated is preferably from 0.5 m 3 min -1 per to 2 m 3 min -1 .
  • High-pressure cold gas spraying is particularly advantageous when the applied coating is purely metallic, whereas low-pressure cold gas spraying can be carried out with lower energy consumption.
  • the metallic coating Due to the high speed at which the particles hit the inner surface or the outer surface of the glass pane, an adhesive bond is formed between the metal and the glass pane without the metallic coating being oxidized in the process. Due to the moderate temperatures with which the glass pane is coated, the metallic coating has a homogeneous layer thickness.
  • the metallic coating is applied to an area of the inner surface of the glass pane which—when viewed through the glass pane—is at least partially covered by the first masking print and preferably completely covered by the first masking print.
  • the masking print is preferably applied in a frame-like manner along the peripheral edge of the glass pane.
  • the masking print preferably has a greater width in the area of overlap with the metallic coating.
  • “width” means the width perpendicular to the extension. This arrangement is particularly advantageous when the glass pane is used as part of a projection arrangement. Due to the first masking print, no light escapes from the interior to the outside and the contrast of a virtual image, which is reflected on the metallic coating, is increased in the areas of overlap with the first masking print.
  • the metallic coating is a coating containing a thin layer stack, ie a layer sequence of thin individual layers.
  • This thin layer stack contains one or more electrically conductive layers based on nickel, titanium and/or aluminum.
  • the electrically conductive layer based on nickel, titanium and/or aluminum gives the metallic coating basic reflective properties and also an IR-reflective effect and electrical conductivity.
  • the electrically conductive layer is based on nickel, titanium and/or aluminum.
  • the conductive layer preferably contains at least 90% by weight nickel, titanium and/or aluminum, particularly preferably at least 99% by weight aluminum, very particularly preferably at least 99.9% by weight nickel, titanium and/or aluminum.
  • the first masking print is applied to the inner surface or the outer surface of the glass pane and the second masking print is applied to the inner surface or the outer surface of the further glass pane.
  • At least the first or the second masking print is preferably applied in such a way that, according to the method according to the invention, it covers the pane with the metallic coating when viewed through it.
  • the first masking pressure and/or the second masking pressure preferably extends over less than 30%, particularly preferably over less than 25% and in particular over less than 20% of the main surface of the laminated pane.
  • the opaque film or the opaque area is arranged in a peripheral frame-like manner in an edge area of the laminated pane and has a greater width in particular in a section that overlaps the metallic coating than in sections that differ from it.
  • the opaque frame formed by the opaque film is preferably the arranged transparent film. The opaque film is thus arranged around the transparent film in a manner similar to a pass-partout.
  • “transparent” means that the total transmission of the composite pane corresponds to the legal provisions for windshields and for visible light preferably a transmission (according to ISO 9050:2003) of more than 30% and in particular of more than 60%, for example more than 70%.
  • “opaque” means a light transmission of less than 15%, preferably less than 10%, particularly preferably less than 5% and in particular 0%.
  • a transparent glass pane with an outer surface and an inner surface is provided.
  • a protective layer is applied to the metallic coating, the preferred order is:
  • a further transparent glass pane which has an outer surface and an inner surface, and a thermoplastic intermediate layer are provided.
  • a transparent glass pane with an outer surface and an inner surface is provided.
  • a metallic coating is applied to an area of the outer surface or the inner surface of the glass pane by means of cold gas spraying.
  • a further transparent glass pane which has an outer surface and an inner surface, and a thermoplastic intermediate layer are provided.
  • a metallic coating is applied to an area of the inner surface of the glass pane by means of cold gas spraying.
  • a further transparent glass pane which has an outer surface and an inner surface, and a thermoplastic intermediate layer are provided.
  • a further transparent glass pane which has an outer surface and an inner surface, and a thermoplastic intermediate layer are provided.
  • a metallic coating is applied to an area of the inner surface of the glass pane by means of cold gas spraying.
  • a transparent glass pane with an outer surface and an inner surface is provided.
  • a further transparent glass pane which has an outer surface and an inner surface, and a thermoplastic intermediate layer are provided.
  • a protective layer is applied to the metallic coating.
  • Process step (D) can also be carried out before process step (A) or simultaneously with process step (A), the sequence of the remaining process steps otherwise remaining the same.
  • process step (B) is carried out automatically.
  • the Laval nozzle is preferably guided along the area to be coated using a suitable holder.
  • the Laval nozzle automatically emits the spray jet for coating the glass pane.
  • the glass pane to be coated can be transported to the Laval nozzle by means of a conveyor belt, with a glass pane that has already been coated being able to be transported away by means of the conveyor belt.
  • the Laval nozzle is preferably connected to a control unit which electronically instructs the Laval nozzle to coat the areas of the glass pane to be coated.
  • the automation is to be designed in such a way that the method step or steps can be carried out as intended in whole or in part, preferably entirely, without the involvement of a human being.
  • process steps (A) and (B) and optionally (C) and/or (D) and/or (F) and/or (E) are carried out automatically.
  • the full automation of the process increases the throughput and production volume of the process, relieves people of physical and monotonous work, improves production quality and can reduce defective production.
  • the invention further relates to a pane according to the invention at least comprising: A transparent glass pane with an outer surface and an inner surface and a metallic coating applied in regions on the inner surface or the outer surface of the glass pane by means of cold gas spraying.
  • thermoplastic interlayer is arranged between the glass pane and the further glass pane, with the outer surface of the glass pane and the inner surface of the further glass pane facing one another.
  • the image display device is directed at the reflective coating and adapted to irradiate the reflective coating with a visible light, the reflective coating being adapted to reflect the visible light.
  • the image display device preferably comprises a liquid crystal (LCD) display, thin film transistor (TFT) display, light emitting diode (LED) display, organic light emitting diode (OLED) ) display, electroluminescent (EL) display or microLED display.
  • Figures 9-10 are cross-sectional views of a sheet of glass during further embodiments of the method of the present invention.
  • FIG. 1 and FIG. 2 each show a detail of a pane 100 according to the invention, as accessible by the method according to the invention.
  • Figure 1 shows a top view of the disk 100 according to the invention and
  • Figure 2 shows a cross-sectional view of the disk 100 from Figure 1.
  • the cross-sectional view of Figure 2 corresponds to section line AA' of the disk 100, as indicated in Figure 1.
  • FIG. 3 The variant shown in Figures 3 and 4 in the top view ( Figure 3) and the cross-sectional view ( Figure 4) represents a further embodiment of the disc 100 accessible by the method according to the invention.
  • the cross-sectional view of Figure 4 corresponds to the section line BB' of the disc 100 , as indicated in FIG.
  • the pane 100 comprises a glass pane 1 , a further glass pane 2 and a thermoplastic intermediate layer 3 which is arranged between the glass pane 1 and the further glass pane 2 .
  • the pane 100 is installed in a vehicle, for example (not shown here) and separates an interior 9 from an external environment 10 .
  • the pane 100 is the windshield of a motor vehicle.
  • the glass pane 1 is therefore, for example, an inner pane that faces the interior 9 and the other glass pane 2 is, for example, an outer pane that faces the outer environment 10 .
  • the inner surface II of the additional glass pane 2 and the outer surface III of the glass pane 1 each face the intermediate layer 3.
  • the inner surface IV of the glass pane 1 faces away from the thermoplastic intermediate layer 3 and is at the same time the inside of the pane 100.
  • the pane 100 can have any suitable geometric shape and/or curvature. As a windshield, it typically has a convex curvature. Disk 100 also has a top edge when installed and a bottom edge when installed, and two side edges on the left and right.
  • the metallic coating 4 is applied in some areas on the inner surface IV of the glass pane 1, which is applied by means of cold gas spraying.
  • the metallic coating 4 is applied in an area close to the lower edge of the pane 100 .
  • the metallic coating 4 is completely adjacent to an area of the first cover print 6, which runs along the lower edge.
  • the metallic coating 4 also partially borders on a region of the first cover print 6, which runs along the left and the right side edge.
  • the metallic coating 4 is ie applied outside the viewing area of the window 100 and would be arranged in the installed position in a vehicle in the form of a strip from left to right above the dashboard.
  • the metallic coating 4 consists, for example, of a layer of aluminum with a thickness of 500 nm.
  • the metallic coating 4 has reflective properties for visible light and reflects, for example, at least 80% of a visible light impinging on it.
  • the metallic coating 4 can also overlap with the first and/or second covering print 6, 7 in some areas.
  • the metallic coating 4 can also be applied to the first masking print 6 in some areas.
  • FIGS. 5 and 6 essentially correspond to the pane 100 from FIGS. 3 and 4, so that only the differences are discussed here and otherwise reference is made to the description of FIGS.
  • the thermoplastic intermediate layer 3 is formed by an opaque thermoplastic film 3a and a transparent thermoplastic film 3b.
  • the opaque thermoplastic film 3a and the transparent thermoplastic film 3b consist, for example, of a thermoplastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and/or polyethylene terephthalate (PET) and have a thickness of 0.38 mm.
  • the opaque thermoplastic film 3a is colored black, for example.
  • the opaque thermoplastic film 3a and the transparent film 3b are offset from one another and do not overlap when viewed through the pane 100 .
  • the opaque thermoplastic film 3a is applied circumferentially in the form of a frame and is flush with the upper edge, lower edge and the two side edges of the pane 100.
  • the transparent thermoplastic film 3b is arranged within the frame-shaped, opaque film 3a, which encompasses the see-through area of the pane 100.
  • FIG. The opaque film 3a is widened in an edge region 8, 8a of the pane 100 along the lower edge of the pane 100, so that the opaque thermoplastic film 3a, looking through the pane 100 and from the external environment 10 into the interior 9, has the metallic coating 4 hidden.
  • the metallic coating 4 is thus applied to the inner surface IV of the glass pane 1 in such a way that it is completely covered by the opaque thermoplastic film 3a.
  • a transparent protective layer 5 is applied congruently to the metallic coating 4 .
  • the protective layer 5 is based on polyoximes, for example, and has a thickness of 1000 nm.
  • the protective layer 5 protects the metallic coating 4 from mechanical damage such as scratches.
  • a glass pane 1 is provided with a first masking print 6 applied to the inner surface IV (FIG. 7(A)).
  • the first masking print 6 is applied in the form of a frame along the upper edge, lower edge and the side edges of the glass pane 1 .
  • the first masking print 6 consists, for example, of a black-colored screen printing ink (not shown black in the top view, in order to show the shape of the pane 100 better).
  • the glass pane 1 consists, for example, of soda-lime glass and has a thickness of 1.6 mm.
  • the glass pane 1 is provided with the first covering print 6 applied to the inner surface IV (FIG. 8(A)).
  • the metallic coating 4 is applied to an area of the inner surface IV of the glass pane 1 by means of cold glass spraying (FIG. 8 (B)).
  • the third, fourth and fifth method step are each combined in FIGS. 9 and 10 with an illustration (FIG. 9 (D), (E) and (F), or FIG. 10 (D), (E) and (F)) shown.
  • FIG. 10 first shows that from FIG. 8 (A) or FIG. (A) shown and described method steps and then the method steps of providing the further glass pane 2 and the thermoplastic intermediate layer 3, the arrangement to form a layer stack and the lamination of the layer stack to form the composite pane as for Figure 7 (D), (E) and (F ) described with the difference that the glass pane 1 is not yet coated with the metallic coating 4 in the method steps shown for Figure 10 (D), (E) and (F).
  • the glass pane 1, the further glass pane 2 and the thermoplastic intermediate layer 3 are laminated to form a composite pane.
  • the metallic coating 4 is then applied to an area of the inner surface IV of the glass pane 1 (FIG. 10 (B)).
  • the metallic coating 4 is applied in such a way that the metallic coating 4 is completely covered by the widened, second covering print 7 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer bereichsweise beschichteten Scheibe (100), mindestens umfassend die folgenden Verfahrensschritte: (A) Bereitstellung einer transparenten Glasscheibe (1) mit einer Außenfläche (III) und einer Innenfläche (IV) und (B) Aufbringung einer metallischen Beschichtung (4) mittels Kaltgasspritzen auf einen Bereich der Außenfläche (III) oder der Innenfläche (IV) der Glasscheibe (1), sodass sich die metallische Beschichtung (4) über mindestens 10 % der Gesamtfläche der Scheibe (100) erstreckt.

Description

Verfahren zur Herstellung einer bereichsweise beschichteten Scheibe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer bereichsweise beschichteten Scheibe, die durch das Verfahren hergestellte Scheibe und deren Verwendung.
Moderne Automobile werden in zunehmendem Maße mit sogenannten Head-Up-Displays (HllDs) ausgestattet. Mit einem Projektor, typischerweise im Bereich des Armaturenbretts, werden Bilder auf die Windschutzscheibe projiziert, dort reflektiert und vom Fahrer als virtuelles Bild (von ihm aus gesehen) hinter der Windschutzscheibe wahrgenommen. So können wichtige Informationen in das Blickfeld des Fahrers projiziert werden, beispielsweise die aktuelle Fahrtgeschwindigkeit, Navigations- oder Warnhinweise, die der Fahrer wahrnehmen kann, ohne seinen Blick von der Fahrbahn wenden zu müssen. Head-Up- Displays können so wesentlich zur Steigerung der Verkehrssicherheit beitragen.
HUD-Displays weisen jedoch das Problem auf, dass der Bereich der Windschutzscheibe, der zur Reflexion des vom Projektor projizierten Lichtes vorgesehen ist, eine hohe Transparenz von in der Regel mindestens 70 % aufweisen muss. Das reflektierte Licht des Projektors wird also von Licht aus der äußeren Umgebung überlagert, was je nach Lichtverhältnissen zu einer Kontrastverringerung des virtuellen Bildes und damit zu einer schlechteren visuellen Wahrnehmbarkeit für den Fahrer führen kann. Eine ausreichende visuelle Wahrnehmbarkeit von insbesondere sicherheitsrelevanten Informationen wie beispielsweise Fahrspur-Hilfen, Geschwindigkeitsanzeige oder Drehzahl des Motors sollte bei allen Wetter- und Lichtverhältnissen gewährleistet sein. So wäre es wünschenswert, über eine Projektionsanordnung, die auf der Head-Up-Display-Technologie basiert, zu verfügen, bei dem keine unerwünschten Nebenbilder auftreten und dessen Anordnung bei guter Erkennbarkeit mit ausreichender Helligkeit und Kontrast der angezeigten Bildinformationen relativ einfach zu bewerkstelligen ist. Um dies zu erreichen, ist es notwendig den Kontrast im Reflexionsbereich der Windschutzscheibe zu erhöhen. Die Kontrasterhöhung kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass der Hintergrund des Reflexionsbereichs größtenteils oder vollständig opak ist oder dadurch, dass eine reflektierende Beschichtung, welche im Reflexionsbereich angeordnet ist, selbst größtenteils oder vollständig opak ist. Solche Lösungen erfordern jedoch, dass nur in einem lokal begrenzten Bereich der Windschutzscheibe eine reflektierende Beschichtung aufgebracht ist. Die Aufbringung von metallischen, reflektierenden Beschichtungen auf Glasscheiben wird üblicherweise mittels Sputtern, insbesondere Magnetronsputtern, realisiert. Beim Sputtern werden Atome aus einem Target, beispielsweise ein metallisches Material, durch den Beschuss mit Ionen herausgelöst. Das herausgelöste Material wechselt dabei seinen Aggregatzustand von fest zu gasförmig. Mittels physikalischer Gasphasenabscheidung wird in einer evakuierten Kammer die Glasscheibe mit den aus dem Target herausgelösten Atomen beschichtet. Die Atome bewegen sich hierbei durch elektrische Felder geführt, durch die Kammer auf die Glasscheibe zu. Sie bewegen sich also von der Kathode, auf der das Target angeordnet ist, auf die Anode zu. Aufgrund der Anordnung der Glasscheibe zwischen Kathode und Anode kommt es zu Schichtbildung auf der Glasscheibe. Im Falle vom Magnetronsputtern wird hinter die Kathode ein zusätzliches Magnetfeld angeordnet, was zu einem schnelleren Schichtwachstum und einer dichteren, also weniger porösen, Schicht führt. Verfahren in denen Sputtern zur Beschichtung von Glasscheiben verwendet wird, sind beispielsweise aus WO 9900528A1 , DE 69625403T2, EP 0844507A1 , DE 10126868C1 und WO 2017198363A1 bekannt.
Magnetronsputtern bietet sich auch deshalb zur Beschichtung von Glasscheiben an, weil es im Gegensatz zu vielen anderen Beschichtungstechnologien auch verwendet werden kann, wenn die Glasscheibe gebogen ist, wie es beispielsweise bei Scheiben der Fall ist, die für den Fahrzeugsektorvorgesehen sind. Ein Nachteil beim Sputtern ist jedoch, dass ohne besondere Vorkehrungen nicht selektiv nur bestimmte Oberflächenbereiche beschichtet werden können, sondern immer nur die gesamte Oberfläche. Das selektive Beschichten nur bestimmter Oberflächenbereiche lässt sich häufig nur durch aufwendige Maskierung der Bereiche realisieren, die nicht beschichtet werden sollen.
Das Kaltgasspritzen kann auf Glasscheiben angewendet werden. Die US 2017/0238424A1 , US 2011/0236566A1 und DE 102007017127A1 offenbaren ein Kaltgasspritzen-Verfahren zur Herstellung von Leiterbahnen oder Sammelleitern auf Glas, wobei die Leiterbahnen oder Sammelleiter mit einer Schichtdicke von größer 50 pm und nur über kleine Bereiche der Scheibe als dünne Streifen aufgebracht werden. Die bevorzugte Schichtdicke der Leiterbahnen oder Sammelleiter befindet sich im Millimeterbereich, um eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit zu erzielen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit einer bereichsweise aufgebrachten metallischen Beschichtung bereitzustellen. Insbesondere soll die Herstellung weitestgehend ohne den Schritt der Maskierung der Scheibe auskommen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer bereichsweise beschichteten Scheibe umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte:
(A) Eine transparente Glasscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche wird bereitgestellt und
(B) es wird eine metallische Beschichtung auf einen Bereich der Außenfläche oder der Innenfläche der Glasscheibe mittels Kaltgasspritzen aufgebracht.
Durch die Beschichtung der Glasscheibe mittels Kaltgasspritzen kann die metallische Beschichtung sehr präzise auf nur einem Bereich der Glasscheibe aufgebracht werden. Es ist daher, um nur die dafür vorgesehenen Bereiche der Glasscheibe zu beschichten, anders als bei üblichen Verfahren zur Beschichtung von Glasscheiben, nur eine geringe bis keine Maskierung der Glasscheibe notwendig. Mit üblichen Verfahren zur Beschichtung von Glasscheiben ist beispielsweise das Magnetronsputtern in Verbindung mit physikalischer Gasabscheidung gemeint. Die Glasscheibe muss in diesem Standardverfahren vor der Ausführung des Verfahrens in den Bereichen, die nicht beschichtet werden sollen, maskiert werden. Diese Maskierung stellt einen großen Aufwand dar, der durch die Beschichtung mittels Kaltglasspritzen reduziert oder vermieden werden kann. Neben diesem großen Vorteil der Erfindung kann durch die gezielte Aufbringung der metallischen Beschichtung mittels Kaltglasspritzen auch Material eingespart werden. Im Idealfall wird nur so viel Material bei der Beschichtung der Glasscheibe verbraucht wie auch tatsächlich auf der Glasscheibe aufgebracht wird. In alternativen Verfahren wie dem Magnetronsputtern wird technisch bedingt auch auf den maskierten Bereichen der Glasscheibe Metall abgeschieden und es kommt somit zum Materialverlust. Viele weitere gattungsgemäße Verfahren zur Beschichtung kommen für die Beschichtung von Glasscheiben nicht in Frage. Insbesondere Verfahren, die bei hohen Temperaturen von über 1500 °C ablaufen, eignen sich nicht. Hinzu kommt, dass Beschichtungen, die mittels Kaltgasspritzen aufgebracht werden, deutlich weniger Energie erfordern als beispielsweise das Beschichten mittels Magnetronsputtern. Die Glasscheibe umfasst eine umlaufende Kante, welche vorzugsweise zwei Seitenkanten, eine Oberkante und eine Unterkante umfasst. Die Glasscheibe ist für sich genommen oder als Bestandteil einer Verbundscheibe oder eines Isolierglases dafür vorgesehen, einen Innenraum von einer äußeren Umgebung abzutrennen. Die Innenfläche der Glasscheibe ist dafür vorgesehen, dem Innenraum zugewandt zu sein; die Außenfläche der Glasscheibe ist dafür vorgesehen, der äußeren Umgebung zugewandt zu sein.
Kaltgasspritzen ist ein dem Fachmann allgemein bekanntes Beschichtungsverfahren, bei dem ein metallisches Pulver mit sehr hoher Geschwindigkeit auf einen Träger aufgebracht wird. Die Beschichtung mittels Kaltgasspritzen ist beispielsweise aus WO 2010003396A1 , EP 3845685A1 und EP 2902530A1 bekannt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Katgasspritzen, vorzugsweise in der beschriebenen Reihenfolge, wie folgt ausgeführt:
(B1) es wird ein unter Druck stehendes Gas auf 300 °C oder mehr, besonders bevorzugt auf 500 °C oder mehr und insbesondere auf nicht mehr als 1000 °C in einem Erhitzer erhitzt.
(B2) Das Gas wird anschließend in eine Lavaldüse geführt, in der das Gas infolge von Expansion auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt wird.
(B3) Darauf folgend wird ein metallisches Pulver zu dem Gas in die Lavaldüse injiziert, wodurch die Partikel des metallischen Pulvers auf eine Geschwindigkeit von mindestens 800 m/s, besonders bevorzugt mindestens 1000 m/s und insbesondere mindestens 1200 m/s beschleunigt werden.
(B4) Die Partikel und das Gas werden in der Form eines Sprühstrahls aus der Lavaldüse abgegeben und treffen auf einen zu beschichtenden Bereich der Innenfläche oder der Außenfläche der Glasscheibe, wodurch sich die metallische Beschichtung ausbildet.
Das Gas kühlt infolge von Expansion auf bis zu 200 °C, besonders bevorzugt auf bis zu 150 °C und insbesondere auf bis zu 100 °C ab. Das Gas besteht vorzugsweise zu 90 % oder mehr und insbesondere zu 99 % oder mehr aus Helium oder Stickstoff. Der Partikeldurchmesser der metallischen Pulver beträgt gemittelt vorzugsweise von 5 pm bis 50 pm. Es gibt zwei Varianten wie das Kaltgasspritzen durchgeführt werden kann. Einerseits kann das Kaltgasspritzen als „Hoch-Druck-Kaltgasspritzen“ (high-pressure cold spraying - HPCS) und andererseits kann das Kaltgasspritzen als „Niedrig-Druck-Kaltgasspritzen“ (low-pressure cold spraying - LPCS) durchgeführt werden.
Wird das Kaltgasspritzen mittels Hoch-Druck-Kaltgasspritzen durchgeführt, ist mit „unter Druck stehendem Gas“ gemeint, dass das Gas mindestens unter 150 bar, besonders bevorzugt mindestens unter 170 bar und insbesondere mindestens unter 200 bar Druck steht. Die Flussrate mit der eine Oberfläche beschichtet werden kann, beträgt vorzugsweise mindestens 2 m3 min-1 und insbesondere mindestens 2,5 m3 min-1. Wird das Kaltgasspritzen mittels Niedrig-Druck-Kaltgasspritzen durchgeführt, ist mit „unter Druck stehendem Gas“ gemeint, dass das Gas höchstens unter 150 bar, vorzugsweise höchstens unter 100 bar und insbesondere mindestens unter 50 bar Druck steht. Die Flussrate mit der eine Oberfläche beschichtet werden kann, beträgt vorzugsweise von 0,5 m3 min-1 pro bis 2 m3 min-1. Hochdruck-Kaltgasspritzen ist besonders vorteilhaft, wenn die aufgetragene Beschichtung rein metallisch ist, wohingegen sich Niedrig-Druck-Kaltgasspritzen mit geringerem Energieverbrauch durchführen lässt.
Aufgrund der hohen Geschwindigkeit mit der die Partikel auf die Innenfläche oder die Außenfläche der Glasscheibe auftreffen, bildet sich eine adhäsive Bindung zwischen Metall und Glasscheibe aus, ohne, dass dabei die metallische Beschichtung oxidiert wird. Aufgrund der moderaten Temperaturen mit der die Glasscheibe beschichtet wird, weist die metallische Beschichtung eine homogene Schichtdicke auf.
Die Glasscheibe kann einen ersten Abdeckdruck, insbesondere aus einer dunklen, bevorzugt schwarzen, Emaille aufweisen. Der Abdeckdruck ist vorzugsweise auf der Außenfläche der Glasscheibe aufgebracht, kann aber auch auf der Innenfläche der Glasscheibe aufgebracht sein. Der erste Abdeckdruck dient in erster Linie als UV-Schutz für den Montagekleber der Glasscheibe. Der erste Abdeckdruck kann opak ausgebildet sein. Der erste Abdeckdruck kann zumindest abschnittsweise auch semitransparent, beispielsweise als Punktraster, Streifenraster oder kariertes Raster ausgebildet sein. Alternativ kann der erste Abdeckdruck auch einen Gradienten aufweisen, beispielsweise von einer opaken Bedeckung zu einer semitransparenten Bedeckung. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auf der Außenfläche der Glasscheibe der erste Abdeckdruck aufgebracht. Die metallische Beschichtung wird in dieser Ausführungsform auf einen Bereich der Innenfläche der Glasscheibe aufgebracht, der - in Durchsicht durch die Glasscheibe - zumindest teilweise von dem ersten Abdeckdruck überdeckt und vorzugsweise vollständig von dem ersten Abdeckdruck überdeckt wird. Der Abdeckdruck ist vorzugsweise rahmenartig entlang der umlaufenden Kante der Glasscheibe aufgebracht. Der Abdeckdruck weist zudem vorzugsweise im Bereich der Überdeckung mit der metallischen Beschichtung eine größere Breite auf. Mit „Breite“ ist im Sinne der Erfindung die Breite senkrecht zu der Erstreckung gemeint. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn die Glasscheibe als Bestandteil einer Projektionsanordnung verwendet wird. Aufgrund des ersten Abdeckdrucks entweicht kein Licht aus dem Innenraum nach außen und der Kontrast eines virtuellen Bildes, welches an der metallischen Beschichtung reflektiert wird, ist in den Bereichen der Überdeckung mit dem ersten Abdeckdruck erhöht.
Der Abdeckdruck kann bereits vor der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Glasscheibe aufgebracht worden sein, dann weist die Glasscheibe bereits den ersten Abdeckdruck auf Innenfläche und/oder der Außenfläche auf. Alternativ kann der erste Abdeckdruck auch mit allen vorstehenden Merkmalen erst nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Glasscheibe aufgebracht werden. Dem Fachmann sind geeignete Verfahren zur Herstellung eines Abdeckdrucks und die unterschiedlichen Varianten von Abdeckdrucken bekannt.
Die Glasscheibe kann flaches Glas (Flachglas) sein. Dies bietet sich insbesondere für Anwendungen im Gebäudebereich an. Vorzugsweise ist die Glasscheibe aber gebogen. Dies bietet sich insbesondere für Anwendungen im Fahrzeugbereich an. Die Beschichtung von gebogenen Glasscheiben stellt viele Beschichtungsverfahren vor Herausforderungen. Magnetronsputtern eignet sich zur Beschichtung von gebogenen Glasscheiben, kann aber nur mit viel Aufwand ausgeführt werden, wenn nur bestimmte Bereiche einer gebogenen Glasscheibe beschichtet werden sollen. Es hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Kaltgasspritzen sich im Gegensatz zu vielen anderen Beschichtungsverfahren besonders anbietet, um gebogene Glasscheiben zu beschichten. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren wird die metallische Beschichtung auf einen Bereich der Innenfläche der Glasscheibe aufgebracht und anschließend in einem Verfahrensschritt
(C) eine Schutzschicht auf die metallische Beschichtung aufgebracht.
Die Schutzschicht ist vorzugsweise transparent und flächig, insbesondere deckungsgleich, auf der metallischen Beschichtung aufgebracht. Die Schutzschicht ist vorzugsweise ein Polymer auf Basis von Polyacrylaten, Polyoximen, Alkydharzen, Polyurethanen oder Mischungen davon. Die Schutzschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 50 nm bis 10 pm und besonders bevorzugt von 100 nm bis 5 pm. Die Schutzschicht wird vorzugsweise mittels Sprühens oder Spritzens, zum Beispiel mit einem Druckzerstäuber, auf die metallische Beschichtung aufgebracht. Die Schutzschicht schützt die metallische Beschichtung vor mechanischer Beschädigung wie beispielsweise Verkratzungen. Sie kann außerdem dazu dienen, die Haltbarkeit der Beschichtung zu erhöhen. Mit der Schutzschicht trennen sich zeitaufgelöst weniger Metallpartikel von der Glasscheibe und die homogene metallische Beschichtung der Glasscheibe behält länger ihre Form bei. Das Aufsprühen oder Aufspritzen der Schutzschicht ist ein zeitsparender Verfahrensschritt im Vergleich zu Beschichtungen, die aufgeklebt werden. Die deckungsgleiche Aufbringung mit der metallischen Beschichtung spart Ressourcen und schont die umliegende Glasscheibe vor vermeidbaren Stabilitätsverlust.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Schutzschicht eine leicht zu reinigende Schicht und/oder eine „Anti-Fingerabdruck“-Schicht. Mit „leicht zu reinigender Schicht“ ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass sich Schmutz in Form von beispielsweise Fingerabdrücken, Fettflecken und Schmutzpartikeln auf der Schutzschicht durch das Verwenden eines Tuches und vorzugsweise eines Mikrofasertuches von der Schutzschicht entfernen lassen. Fettlösende oder scheuernde Reinigungsmittel sowie Lösungsmittel, beispielsweise auf Basis von Alkoholen, werden daher zur Reinigung der Schutzschicht weitestgehend vermieden. Mit „Anti-Fingerabdruck“-Schicht ist im Sinne der Erfindung eine Schicht gemeint, bei der Fingerabdrücke, welche auf der Schutzschicht anhaften, optisch kaum bis gar nicht wahrnehmbar sind. Mit Fingerabdrücken sind insbesondere die fetthaltigen Komponenten eines menschlichen Fingers gemeint, die beim Berühren einer Oberfläche auf dieser Zurückbleiben und unästhetisch wirken können. Ist etwas „auf Basis“ eines Materials ausgebildet, so besteht es mehrheitlich, also zu mindestens 50 %, vorzugsweise zu mindestens 60 % und insbesondere zu mindestens 70%, aus diesem Material. Es kann also noch weitere Materialien wie beispielsweise Stabilisatoren oder Weichmacher enthalten.
Die metallische Beschichtung umfasst vorzugsweise mindestens ein Metall ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Aluminium, Magnesium, Zinn, Indium Titan, Tantal, Niob, Nickel, Kupfer, Chrom, Cobalt, Eisen, Mangan, Zirkonium, Cer, Scandium Yttrium, Silber, Gold, Platin und Palladium, Ruthenium oder Mischungen davon. Aluminium, Titan und/oder Nickel werden bevorzugt auf der Glasscheibe aufgebracht, da sie eine hohe Reflexion für p-polarisiertes oder s-polarisiertes Licht aufweisen können. Sie eignen sich somit besonders gut, wenn die Glasscheibe als Bestandteil einer Projektionsordnung verwendet wird, in dem ein virtuelles Bild von der Glasscheibe reflektiert werden muss.
Die metallische Beschichtung weist vorzugsweise eine Dicke von 10 nm (Nanometer) bis 100 pm (Mikrometer), besonders bevorzugt von 50 nm bis 50 pm, insbesondere von 100 nm bis 5 pm auf. Alternativ weist die metallische Beschichtung eine Dicke von 10 nm bis 45 pm auf, bevorzugt von 10 nm bis 10 pm. Bei diesen Schichtdicken, insbesondere bei 100 nm bis 5 pm, kann eine homogene und schnelle Abscheidung bei geringeren Materialkosten stattfinden. Dünnere Schicht führen außerdem zu geringerem mechanischem Stress in der Scheibe, wodurch weniger Glasbruch bei der Herstellung und Verwendung zu erwarten sind. Insgesamt wird die mechanische Stabilität der Scheibe bei Schichtdicken kleiner 10 pm, insbesondere kleiner 5 pm deutlich gegenüber dickeren Schichtdicken verbessert.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die metallische Beschichtung eine Beschichtung, enthaltend einen Dünnschichtstapel, also eine Schichtenfolge dünner Einzelschichten. Dieser Dünnschichtstapel enthält eine oder mehrere elektrisch leitfähige Schichten auf Basis von Nickel, Titan und/oder Aluminium. Die elektrisch leitfähige Schicht auf Basis von Nickel, Titan und/oder Aluminium verleiht der metallischen Beschichtung grundlegende reflektierende Eigenschaften und außerdem eine IR-reflektierende Wirkung und eine elektrische Leitfähigkeit. Die elektrisch leitfähige Schicht ist auf Basis von Nickel, Titan und/oder Aluminium ausgebildet. Die leitfähige Schicht enthält bevorzugt mindestens 90 Gew. % Nickel, Titan und/oder Aluminium, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew. % Aluminium, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,9 Gew. % Nickel, Titan und/oder Aluminium. Die Schicht auf Basis von Aluminium, Nickel und/oder Titan kann Dotierungen aufweisen, beispielsweise Palladium, Gold, Kupfer oder Silber. Materialen auf der Basis von Aluminium, Nickel und/oder Titan sind besonders geeignet, um Licht, besonders bevorzugt p- polarisiertes Licht, zu reflektieren. Die Verwendung von Nickel, Titan und/oder Aluminium in metallischen Beschichtungen hat sich als besonders vorteilhaft bei der Reflexion von Licht erwiesen. Aluminium, Nickel und/oder Titan sind im Vergleich zu vielen anderen Metallen wie beispielsweise Gold oder Silber deutlich günstiger. Die Einzelschichten des Dünnschichtstapels weisen vorzugsweise eine Dicke von 10 nm bis 1 pm auf. Der Dünnschichtstapel weist vorzugsweise 2 bis 20 Einzelschichten und insbesondere 5 bis 10 Einzelschichten auf.
Sind dünne Schichten (Dünnschichten) „auf Basis“ eines Materials ausgebildet, so besteht es mehrheitlich also mindestens zu 90 % aus diesem Material, insbesondere im Wesentlichen also mindestens zu 99 % aus diesem Material neben etwaigen Verunreinigungen oder Dotierungen.
Die metallische Beschichtung ist vorzugsweise lichtundurchlässig oder teilweise lichtdurchlässig, was im Sinne der Erfindung bedeutet, dass sie eine mittlere Transmission (nach ISO 9050:2003) im sichtbaren Spektral be re ich von bevorzugt höchstens 80 %, besonders bevorzugt höchstens 50 % und insbesondere weniger als 10 % aufweist. Die metallische Beschichtung reflektiert bevorzugt mindestens 10 %, besonders bevorzugt mindestens 50 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 80 % und insbesondere mindestens 90 % des auf die metallische Beschichtung auftreffenden Lichtes. Die metallische Beschichtung reflektiert vorzugsweise p-polarisiertes und s-polarisiertes Licht zu gleichen Anteilen, sie kann aber auch p-polarisiertes Licht und s-polarisiertes Licht unterschiedlich stark reflektieren.
Das von der metallischen Beschichtung reflektierte Licht ist vorzugsweise sichtbares Licht, also Licht in einem Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis 780 nm. Die metallische Beschichtung weist vorzugsweise einen hohen und gleichmäßigen Reflexionsgrad (über verschiedene Einstrahlwinkel) gegenüber p-polarisierter und/oder s-polarisierter Strahlung auf, so dass eine intensitätsstarke und farbneutrale Bild-Darstellung gewährleistet ist.
Die Angabe der Polarisationsrichtung bezieht sich dabei auf die Einfallsebene der Strahlung auf der Verbundscheibe. Mit p-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld in der Einfallsebene schwingt. Mit s-polarisierter Strahlung wird eine Strahlung bezeichnet, deren elektrisches Feld senkrecht zur Einfallsebene schwingt. Die Einfallsebene wird durch den Einfallsvektor und die Flächennormale der Verbundscheibe im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs aufgespannt.
Anders ausgedrückt, wird die Polarisation, also insbesondere der Anteil an p- und s- polarisierter Strahlung, an einem Punkt des von der Bildanzeigevorrichtung bestrahlten Bereichs bestimmt, bevorzugt im geometrischen Zentrum des bestrahlten Bereichs. Da Verbundscheiben gekrümmt sein können (beispielweise, wenn sie als Windschutzscheibe ausgebildet sind), was Auswirkungen auf die Einfallsebene der Bildanzeigevorrichtung- Strahlung hat, können in den übrigen Bereichen leicht davon abweichende Polarisationsanteile auftreten, was aus physikalischen Gründen unvermeidlich ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren zusätzlich die Verfahrensschritte (D), (E) und (F), wobei in Verfahrensschritt (D) eine weitere transparente Glasscheibe, welche eine Außenfläche und einer Innenfläche aufweist, und eine thermoplastische Zwischenschicht bereitgestellt wird, in Verfahrensschritt (E) die Glasscheibe, die thermoplastische Zwischenschicht und die weitere Glasscheibe zu einem Schichtstapel angeordnet werden und in Verfahrensschritt (F) der Schichtstapel anschließend zu einer Verbundscheibe laminiert wird.
Die thermoplastische Zwischenschicht wird hierbei zwischen der Innenfläche der weiteren Glasscheibe und der Außenfläche der Glasscheibe bündig angeordnet. Die metallische Beschichtung ist in dieser Ausführungsform vorzugsweise auf der Innenfläche der Glasscheibe aufgebracht.
Durch die Aufbringung der metallischen Beschichtung auf der Innenfläche der Glasscheibe eignet sich die Verbundscheibe in vorteilhafterweise als Bestandteil einer Projektionsanordnung beispielsweise in einem Fahrzeug, in dem ein virtuelles Bild zu einem Fahrzeuginsassen reflektiert wird. Durch die Aufbringung der metallischen Beschichtung auf der Innenfläche der Glasscheibe wird das virtuelle Bild mehrheitlich an der metallischen Beschichtung reflektiert, wodurch keine sogenannten „Geisterbilder“ entstehen können. Geisterbilder sind Doppelbilder, die durch eine Brechung von einfallendem Licht des virtuellen Bildes einmal an der reflektierenden, metallischen Beschichtung und einmal an der Glasscheibe entstehen können. Diese Geisterbilder führen zu einem zerfransen des virtuellen Bildes, wodurch ein Fahrzeuginsasse das Bild schlechter visuell erkennen kann. Alternativ kann die metallische Beschichtung aber auch auf der Außenfläche der Glasscheibe aufgebracht sein. Durch diese Anordnung ist die metallische Beschichtung durch die Glasscheibe und die weitere Glasscheibe vor äußeren Einflüssen besser geschützt.
Die Glasscheibe und die weitere Glasscheibe enthalten oder bestehen vorzugsweise aus Kalk-Natron-Glas, Quarzglas oder Borosilikatglas. Die Dicke der einzelnen Scheiben (die Glasscheibe und die weitere Glasscheibe) kann breit variieren und den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Die Glasscheibe und/oder die weitere Glasscheibe weisen eine Dicke von 0,5 mm bis 15 mm, besonders bevorzugt von 1 mm bis 5 mm auf. Die Beschichtung der Glasscheibe mittels Kaltgasspritzen bietet sich aufgrund der besonderen thermomechanischen Eigenschaften von Kalk-Natron-Glas, Quarzglas und Borosilikatglas besonders für diese Materialien an.
Die Glasscheibe und/oder die weitere Glasscheibe können weitere geeignete, an sich bekannte Beschichtungen aufweisen, beispielsweise Antireflexbeschichtungen, Antihaftbeschichtungen, Antikratzbeschichtungen, photokatalytische Beschichtungen oder Sonnenschutzbeschichtungen oder Low-E-Beschichtungen.
Mit der „Aufbringung der metallischen Beschichtung auf der Glasscheibe“ kann auch die Aufbringung auf einen beschichteten Bereich der Glasscheibe gemeint sein. Beispielsweise kann die metallische Beschichtung auch ganz oder teilweise auf dem ersten Abdeckdruck aufgebracht sein.
Die Glasscheibe, die weitere Glasscheibe und die Verbundscheibe können eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise haben die Glasscheibe und die weitere Glasscheibe keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Beschichtung durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden können. Bevorzugt sind die Glasscheibe und die weitere Glasscheibe und somit auch die Verbundscheibe plan oder leicht oder stark in eine Richtung oder in mehrere Richtungen des Raumes gebogen.
Die Laminierung des Schichtstapels erfolgt unter Einwirkung von Hitze, Vakuum und/oder Druck, wobei die einzelnen Schichten durch mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht miteinander verbunden (laminiert) werden. Es können an sich bekannte Verfahren zur Herstellung einer Verbundscheibe verwendet werden. Es können beispielsweise sogenannte Autoklav-Verfahren bei einem erhöhten Druck von etwa 10 bar bis 15 bar und Temperaturen von 130 °C bis 145 °C über etwa 2 Stunden durchgeführt werden. An sich bekannte Vakuumsack- oder akuumringverfahren arbeiten beispielsweise bei etwa 200 mbar und 130 °C bis 145 °C. Die Glasscheibe, die weitere Glasscheibe und die thermoplastische Zwischenschicht können auch in einem Kalander zwischen mindestens einem Walzenpaar zu einer Verbundscheibe gepresst werden. Anlagen dieser Art sind zur Herstellung von Verbundscheiben bekannt und verfügen normalerweise über mindestens einen Heiztunnel vor einem Presswerk. Die Temperatur während des Pressvorgangs beträgt beispielsweise von 40 °C bis 150 °C. Kombinationen von Kalander- und Autoklavverfahren haben sich in der Praxis besonders bewährt. Alternativ können Vakuumlaminatoren eingesetzt werden. Diese bestehen aus einer oder mehreren beheizbaren und evakuierbaren Kammern, in denen die Glasscheibe und die weitere Glasscheibe innerhalb von beispielsweise etwa 60 Minuten bei verminderten Drücken von 0,01 mbar bis 800 mbar und Temperaturen von 80°C bis 170°C laminiert werden können.
Die thermoplastische Zwischenschicht enthält oder besteht aus mindestens einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyurethan (PU) oder Copolymere oder Derivate davon, gegebenenfalls in Kombination mit Polyethylenterephthalat (PET). Die thermoplastische Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmetacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharz, Acrylat, fluorinierte Ethylen-Propylen, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder ein Copolymer oder Gemisch davon enthalten.
Die thermoplastische Zwischenschicht ist bevorzugt als mindestens eine thermoplastische Verbundfolie ausgebildet und enthält oder besteht aus Polyvinylbutyral (PVB), besonders bevorzugt aus Polyvinylbutyral (PVB) und dem Fachmann bekannte Additive wie beispielsweise Weichmacher. Bevorzugt enthält die thermoplastische Folie mindestens einen Weichmacher.
Weichmacher sind chemische Verbindungen, die Kunststoffe weicher, flexibler, geschmeidiger und/oder elastischer machen. Sie verschieben den thermoelastischen Bereich von Kunststoffen hin zu niedrigeren Temperaturen, so dass die Kunststoffe im Bereich der Einsatz-Temperatur die gewünschten elastischeren Eigenschaften aufweisen. Bevorzugte Weichmacher sind Carbonsäureester, insbesondere schwerflüchtige Carbonsäureester, Fette, Öle, Weichharze und Campher. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine einzelne Folie ausgebildet sein oder auch durch mehr als eine Folie. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder mehrere übereinander angeordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke der thermoplastischen Zwischenschicht nach der Lamination des Schichtstapels bevorzugt von 0,25 mm bis 1 mm beträgt, typischerweise 0,38 mm oder 0,76 mm. Die thermoplastische Zwischenschicht kann auch aus einer Folie ausgebildet sein, die bereichsweise gefärbt und damit opak ist.
Die thermoplastische Zwischenschicht kann auch eine funktionale thermoplastische Folie sein, insbesondere eine Folie mit akustisch dämpfenden Eigenschaften, eine Infrarotstrahlung reflektierende Folie, eine Infrarotstrahlung absorbierende Folie und/oder eine UV-Strahlung absorbierende Folie. So kann die thermoplastische Zwischenschicht beispielsweise auch eine Bandfilterfolie sein.
Die metallische Beschichtung wird vorzugsweise in einem Randbereich der Glasscheibe angeordnet, sodass sich die metallische Beschichtung über mindestens 5 %, vorzugsweise über mindestens 10 %, besonders bevorzugt über mindestens 20 %, ganz besonders bevorzugt über mindestens 50 %, insbesondere über mindestens 80 % der Innenfläche oder der Außenfläche der Glasscheibe oder, im Falle der Herstellung der Verbundscheibe, der Hauptfläche der Verbundscheibe erstreckt. Vorzugsweise ist die metallische Beschichtung zusammenhängend aufgebracht. Kaltgasspritzen zur Aufbringung auf einer Fläche von größer 10 % ermöglicht die Nutzung der beschichteten Scheibe für Display-Anwendungen oder andere funktionelle Anwendungen. Bei der flächigen Aufbringung der metallischen Beschichtung auf eine Fläche von mindestens 10 % muss auf eine homogene Aufbringung der Schicht geachtet werden, um unästhetische Defekte und Auffälligkeiten zu vermeiden. Das die Methode des Kaltgasspritzen zur homogenen Aufbringung von metallischen Beschichtungen geeignet ist, war für die Erfinder unerwartet und überraschend.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die metallische Beschichtung vorzugsweise entlang der umlaufenden Kante der Glasscheibe aufgebracht, sodass ein mittlerer Durchsichtbereich existiert, der von der metallischen Beschichtung eingerahmt wird. Alternativ ist die metallische Beschichtung nur in einem Abschnitt entlang der Kante der Glasscheibe angeordnet, vorzugsweise entlang der Unterkante der Glasscheibe, also der Scheibenwurzel der Glasscheibe. Die Unterkante der Glasscheibe ist dafür vorgesehen beim Einbau in ein Fahrzeug dem Boden zugewandt zu sein, wohingegen die Oberkante der Glasscheibe dafür vorgesehen ist vom Boden abgewandt zu sein. Die Breite der metallischen Beschichtung beträgt vorzugsweise mindestens 10 cm, besonders bevorzugt mindestens 20 cm und insbesondere mindestens 30 cm.
Die weitere Glasscheibe kann einen zweiten Abdeckdruck, insbesondere aus einer dunklen, bevorzugt schwarzen, Emaille aufweisen. Der zweite Abdeckdruck ist vorzugsweise auf der Innenfläche der weiteren Glasscheibe aufgebracht, kann aber auch auf der Außenfläche der Glasscheibe aufgebracht sein. Der zweite Abdeckdruck dient in erster Linie als UV-Schutz für den Montagekleber der weiteren Glasscheibe. Der zweite Abdeckdruck kann opak ausgebildet sein. Der zweite Abdeckdruck kann zumindest abschnittsweise auch semitransparent, beispielsweise als Punktraster, Streifenraster oder kariertes Raster ausgebildet sein. Alternativ kann der zweite Abdeckdruck auch einen Gradienten aufweisen, beispielsweise von einer opaken Bedeckung zu einer semitransparenten Bedeckung.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein zweiter Abdeckdruck auf der Innenfläche der weiteren Glasscheibe aufgebracht und der Schichtstapel wird so angeordnet, dass die metallische Beschichtung zumindest teilweise von dem zweiten Abdeckdruck überdeckt wird und vorzugsweise vollständig von dem zweiten Abdeckdruck überdeckt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auf der Innenfläche der weiteren Glasscheibe ein zweiter Abdeckdruck aufgebracht. Die metallische Beschichtung wird in dieser Ausführungsform auf einen Bereich der Innenfläche oder der Außenfläche der Glasscheibe aufgebracht, der - in Durchsicht durch die Verbundscheibe - zumindest teilweise von dem zweiten Abdeckdruck überdeckt und vorzugsweise vollständig von dem zweiten Abdeckdruck überdeckt wird. Der zweite Abdeckdruck ist vorzugsweise rahmenartig entlang der umlaufenden Kante der weiteren Glasscheibe aufgebracht. Der zweite Abdeckdruck weist zudem vorzugsweise im Bereich der Überdeckung mit der metallischen Beschichtung eine größere Breite auf. Mit „Breite“ ist im Sinne der Erfindung die Breite senkrecht zu der Erstreckung gemeint. Alternativ kann der zweite Abdeckdruck auch mit allen vorstehenden Merkmalen erst nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die Außenfläche der weiteren Glasscheibe aufgebracht werden. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn die Verbundscheibe als Bestandteil einer Projektionsanordnung verwendet wird. Aufgrund des zweiten Abdeckdrucks entweicht kein Licht aus dem Innenraum nach außen und der Kontrast eines virtuellen Bildes, welches an der metallischen Beschichtung reflektiert wird, ist in den Bereichen der Überlappung mit dem zweiten Abdeckdruck erhöht.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der erste Abdeckdruck auf der Innenfläche oder der Außenfläche der Glasscheibe aufgebracht und der zweite Abdeckdruck ist auf der Innenfläche oder der Außenfläche der weiteren Glasscheibe aufgebracht. Vorzugsweise ist zumindest der erste oder der zweite Abdeckdruck so aufgebracht, dass er nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Durchsicht durch die Scheibe mit der metallischen Beschichtung überdeckt. Der erste Abdeckdruck und/oder der zweite Abdeckdruck erstrecken sich vorzugsweise über weniger als 30 %, besonders bevorzugt über weniger als 25 % und insbesondere über weniger als 20 % der Hauptfläche der Verbundscheibe.
Mit der Beschreibung, dass beispielsweise ein Element A vollständig von einem Element B überdeckt wird, ist im Sinne der Erfindung gemeint, dass die orthonormale Projektion vom Element A zur Flächenebene vom Element B vollständig innerhalb vom Element B angeordnet ist.
Mit „Überlappung“ ist im Sinne der Erfindung die bereichsweise Überdeckung beispielsweise eines Elementes A und Elementes B gemeint, wobei das Element A und das Element B im Falle der Überlappung in räumlichen Kontakt zueinander sind.
Die thermoplastische Zwischenschicht kann auch zumindest eine opake thermoplastische Folie und eine transparente thermoplastische Folie umfassen. Die opake thermoplastische Folie und transparente thermoplastische Folie werden vorzugsweise versetzt voneinander angeordnet, sodass sich beide Folien in Durchsicht durch die Verbundscheibe nicht überdecken. Der Schichtstapel wird dabei so angeordnet, dass die metallische Beschichtung zumindest teilweise von der opaken thermoplastischen Folie überdeckt wird und vorzugsweise vollständig von der opaken thermoplastischen Folie überdeckt wird. Die opake Folie erstreckt sich vorzugsweise über weniger als 30 %, besonders bevorzugt über weniger als 25 % und insbesondere über weniger als 20 % der Hauptfläche der Verbundscheibe. Die transparente Folie erstreckt sich vorzugsweise über mehr als 30 %, besonders bevorzugt über mehr als 85 % und insbesondere über mehr als 80 % der Hauptfläche der Verbundscheibe. Die transparente und die opake Folie bestehen aus dem gleichen Kunststoff oder enthalten vorzugsweise den gleichen Kunststoff. Die Materialien auf dessen Basis die opake Folie und die transparente Folie ausgebildet sein können, sind jene, die auch für die thermoplastische Zwischenschicht beschrieben sind. Die opake Folie ist vorzugsweise eine gefärbte Folie, die verschiedene Farben (beispielsweise blau, grün, schwarz, weiß, grau, rot und gelb) aufweisen kann.
Die thermoplastische Zwischenschicht kann wie oben beschrieben auch in der Form einer bereichsweise opak gefärbten thermoplastischen Folie ausgebildet sein. Die bereichsweise opak gefärbte thermoplastische Folie ist in Draufsicht auf die Folie in einem oder mehreren Bereichen opak und in einem oder mehreren Bereichen transparent. Die opaken Bereiche der bereichsweise opak gefärbten thermoplastischen Folie werden vorzugsweise bei der Anordnung zum Schichtstapel so angeordnet, dass die metallische Beschichtung zumindest teilweise von den opaken Bereichen überdeckt wird und vorzugsweise vollständig von den opaken Bereichen der opak gefärbten thermoplastischen Folie überdeckt wird. Die opaken Bereiche erstrecken sich vorzugsweise über weniger als 30 %, besonders bevorzugt über weniger als 25 % und insbesondere über weniger als 20 % der Hauptfläche der Verbundscheibe. Die transparenten Bereiche erstrecken sich vorzugsweise über mehr als 30 %, besonders bevorzugt über mehr als 85 % und insbesondere über mehr als 80 % der Hauptfläche der Verbundscheibe.
Die opake Folie oder der opake Bereich einer bereichsweise opak gefärbten thermoplastischen Folie wird vorzugsweise entlang der Unterkante und angrenzend an der Unterkante angeordnet. Hieraus ergibt sich in der Draufsicht auf die Verbundscheibe ein rechteckiger opaker Streifen, der entlang der Unterkante angeordnet ist. Wird die Verbundscheibe beispielsweise als Windschutzscheibe in einem Fahrzeug eingesetzt, ermöglicht diese Anordnung eine Projektionsanordnung mit kontrastreichem Bild im Bereich der opaken Folie oder des opaken Bereiches. Aufgrund der Anordnung der opaken Folie oder des opaken Bereiches entlang der Unterkante bleibt der Durchsichtbereich der Verbundscheibe transparent. Alternativ wird die opake Folie oder der opake Bereich in einem Randbereich der Verbundscheibe rahmenförmig umlaufend angeordnet und weist insbesondere in einem Abschnitt, der in Überdeckung zu der metallischen Beschichtung ist, eine größere Breite auf als in hiervon verschiedenen Abschnitten. Ist die thermoplastische Zwischenschicht durch die opake Folie und die transparente Folie ausgebildet, wird vorzugsweise innerhalb des durch die opake Folie ausgebildeten opaken Rahmens die transparente Folie angeordnet. Die opake Folie wird also ähnlich einem Passepartout um die transparente Folie angeordnet.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet "transparent", dass die Gesamttransmission der Verbundscheibe den gesetzlichen Bestimmungen für Windschutzscheiben entspricht und für sichtbares Licht bevorzugt eine Durchlässigkeit (nach ISO 9050:2003) von mehr als 30% und insbesondere von mehr als 60%, beispielsweise mehr als 70%, aufweist. Entsprechend bedeutet "opak" eine Lichttransmission von weniger als 15 %, bevorzugt weniger als 10 %, besonders bevorzugt weniger als 5% und insbesondere 0%.
In einer ganz besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der Verfahrensschritt (B) erst nach den Verfahrensschritten (D), (E) und (F) ausgeführt und die metallische Beschichtung auf die Innenfläche der Glasscheibe aufgebracht. Hierdurch lässt sich die metallische Beschichtung auch erst nach der Herstellung der erfindungsgemäßen Scheibe als Verbundscheibe realisieren, was den Herstellungsprozess flexibler gestaltet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden. Bevorzugte Reihenfolgen der Verfahrensschritte sind im Folgenden gezeigt, wobei der erstgenannte Verfahrensschritt auch der zuerst ausgeführte Verfahrensschritt ist und die folgenden Verfahrensschritte in der Reihenfolge ihrer Nennung folgen.
(A) In einem ersten Verfahrensschritt wird eine transparente Glasscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche bereitgestellt.
(B) In einem zweiten Verfahrensschritt wird eine metallische Beschichtung auf einen Bereich der Außenfläche oder der Innenfläche der Glasscheibe mittels Kaltgasspritzen aufgebracht.
Wird eine Schutzschicht auf die metallische Beschichtung aufgebracht, ist die bevorzugte Reihenfolge:
(A) In einem ersten Verfahrensschritt wird eine transparente Glasscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche bereitgestellt. (B) In einem zweiten Verfahrensschritt wird eine metallische Beschichtung auf einen Bereich der Innenfläche der Glasscheibe mittels Kaltgasspritzen aufgebracht.
(C) In einem dritten Verfahrensschritt wird eine Schutzschicht auf die metallische Beschichtung aufgebracht.
Wird die Glasscheibe mit einer weiteren Glasscheibe und einer thermoplastischen Zwischenschicht zu einem Schichtstapel angeordnet, der anschließend zu einer Verbundscheibe laminiert wird, ergeben sich mehrere bevorzugte Reihenfolgen der Verfahrensschritte.
1. Erste bevorzugte Reihenfolge:
(A) In einem ersten Verfahrensschritt wird eine transparente Glasscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche bereitgestellt.
(D) In einem zweiten Verfahrensschritt werden eine weitere transparente Glasscheibe, welche eine Außenfläche und eine Innenfläche aufweist, und eine thermoplastische Zwischenschicht bereitgestellt.
(E) In einem dritten Verfahrensschritt werden die Glasscheibe, die thermoplastische Zwischenschicht und die weitere Glasscheibe zu einem Schichtstapel angeordnet.
(F) In einem vierten Verfahrensschritt wird der Schichtstapel zu einer Verbundscheibe laminiert.
(B) In einem fünften Verfahrensschritt wird eine metallische Beschichtung auf einen Bereich der Innenfläche der Glasscheibe mittels Kaltgasspritzen aufgebracht.
2. Zweite bevorzugte Reihenfolge:
(A) In einem ersten Verfahrensschritt wird eine transparente Glasscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche bereitgestellt. (B) In einem zweiten Verfahrensschritt wird eine metallische Beschichtung auf einen Bereich der Außenfläche oder der Innenfläche der Glasscheibe mittels Kaltgasspritzen aufgebracht.
(D) In einem dritten Verfahrensschritt werden eine weitere transparente Glasscheibe, welche eine Außenfläche und eine Innenfläche aufweist, und eine thermoplastische Zwischenschicht bereitgestellt.
(E) In einem vierten Verfahrensschritt werden die Glasscheibe, die thermoplastische Zwischenschicht und die weitere Glasscheibe zu einem Schichtstapel angeordnet.
(F) In einem fünften Verfahrensschritt wird der Schichtstapel zu einer Verbundscheibe laminiert.
3. Dritte bevorzugte Reihenfolge:
(A) In einem ersten Verfahrensschritt wird eine transparente Glasscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche wird bereitgestellt.
(B) In einem zweiten Verfahrensschritt wird eine metallische Beschichtung auf einen Bereich der Innenfläche der Glasscheibe mittels Kaltgasspritzen aufgebracht.
(C) In einem dritten Verfahrensschritt wird eine Schutzschicht auf die metallische Beschichtung aufgebracht.
(D) In einem vierten Verfahrensschritt werden eine weitere transparente Glasscheibe, welche eine Außenfläche und eine Innenfläche aufweist, und eine thermoplastische Zwischenschicht bereitgestellt.
(E) In einem fünften Verfahrensschritt werden die Glasscheibe, die thermoplastische Zwischenschicht und die weitere Glasscheibe zu einem Schichtstapel angeordnet.
(F) In einem sechsten Verfahrensschritt wird der Schichtstapel zu einer Verbundscheibe laminiert.
4. Vierte bevorzugte Reihenfolge: (A) In einem ersten Verfahrensschritt wird eine transparente Glasscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche wird bereitgestellt.
(D) In einem zweiten Verfahrensschritt werden eine weitere transparente Glasscheibe, welche eine Außenfläche und eine Innenfläche aufweist, und eine thermoplastische Zwischenschicht bereitgestellt.
(E) In einem dritten Verfahrensschritt werden die Glasscheibe, die thermoplastische Zwischenschicht und die weitere Glasscheibe zu einem Schichtstapel angeordnet.
(F) In einem vierten Verfahrensschritt wird der Schichtstapel zu einer Verbundscheibe laminiert.
(B) In einem fünften Verfahrensschritt wird eine metallische Beschichtung auf einen Bereich der Innenfläche der Glasscheibe mittels Kaltgasspritzen aufgebracht.
(C) In einem sechsten Verfahrensschritt wird eine Schutzschicht auf die metallische Beschichtung aufgebracht. ünfte bevorzugte Reihenfolge:
(A) In einem ersten Verfahrensschritt wird eine transparente Glasscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche bereitgestellt.
(B) In einem zweiten Verfahrensschritt wird eine metallische Beschichtung auf einen Bereich der Außenfläche oder der Innenfläche der Glasscheibe mittels Kaltgasspritzen aufgebracht.
(D) In einem dritten Verfahrensschritt werden eine weitere transparente Glasscheibe, welche eine Außenfläche und einer Innenfläche aufweist, und eine thermoplastische Zwischenschicht bereitgestellt.
(E) In einem vierten Verfahrensschritt werden die Glasscheibe, die thermoplastische Zwischenschicht und die weitere Glasscheibe zu einem Schichtstapel angeordnet. (F) In einem fünften Verfahrensschritt wird der Schichtstapel zu einer Verbundscheibe laminiert.
(C) In einem sechsten Verfahrensschritt wird eine Schutzschicht auf die metallische Beschichtung aufgebracht.
Aufgrund der einfachen Ausführbarkeit des Kaltgasspritzens ist eine Beschichtung der Glasscheibe auch noch möglich, wenn die Glasscheibe ein Bestandteil einer Verbundscheibe ist. Allerdings wird die metallische Beschichtung in diesem Ausführungsfall auf der Innenfläche der Glasscheibe aufgebracht. Die Bereitstellung der Glasscheibe, der weiteren Glasscheibe und der thermoplastischen Zwischenschicht kann simultan erfolgen. Der Verfahrensschritt (D) kann auch vor dem Verfahrensschritt (A) oder simultan mit dem Verfahrensschritt (A) erfolgen bei ansonsten gleichbleibender Reihenfolge der übrigen Verfahrensschritte.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Verfahrensschritt (B) automatisiert ausgeführt. Vorzugsweise wird dabei die Lavaldüse über eine geeignete Halterung entlang des zu beschichtenden Bereiches geführt. Die Lavaldüse gibt hierbei automatisiert den Sprühstrahl zur Beschichtung der Glasscheibe ab. Mittels eines Fließbandes lässt sich beispielsweise die zu beschichtende Glasscheibe zu der Lavaldüse transportieren, wobei eine bereits beschichtete Glasscheibe mittels des Fließbandes abtransportiert werden kann. Die Lavaldüse ist vorzugsweise mit einer Steuereinheit verbunden, welche die Lavaldüse elektronisch anweist, die zu beschichtenden Bereiche der Glasscheibe zu beschichten.
Die Automatisierung ist im Sinne der Erfindung so auszulegen, dass der Verfahrensschritt oder die Verfahrensschritte ganz oder teilweise, vorzugsweise ganz, ohne Mitwirkung eines Menschen bestimmungsgemäß ausgeführt werden können.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Verfahrensschritte (A) und (B) und gegebenenfalls (C) und/oder (D) und/oder (F) und/oder (E) automatisiert ausgeführt. Die vollständige Automatisierung des Verfahrens erhöht die Durchsatzleistung und Fertigungsmenge des Verfahrens, entlastet Menschen von körperlicher und monotoner Arbeit, verbessert die Produktionsqualität und kann eine fehlerhafte Fertigung reduzieren. Die Erfindung betrifft weiterhin eine erfindungsgemäße Scheibe mindestens umfassend: Eine transparente Glasscheibe, mit einer Außenfläche und einer Innenfläche und eine mittels Kaltgasspritzen bereichsweise auf der Innenfläche oder der Außenfläche der Glasscheibe aufgebrachte metallische Beschichtung.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die erfindungsgemäße Scheibe in der Form einer Verbundscheibe ausgebildet. Die Verbundscheibe umfasst mindestens: die transparente Glasscheibe, mit der Außenfläche und der Innenfläche, die mittels Kaltgasspritzen bereichsweise auf der Innenfläche oder der Außenfläche der Glasscheibe aufgebrachte metallische Beschichtung, eine thermoplastische Zwischenschicht und eine weitere Glasscheibe mit einer Außenfläche und einer Innenfläche.
Die thermoplastische Zwischenschicht ist zwischen der Glasscheibe und der weiteren Glasscheibe angeordnet, wobei die Außenfläche der Glasscheibe und die Innenfläche der weiteren Glasscheibe einander zugewandt sind.
Außerdem betrifft die Erfindung auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen bereichsweise beschichteten Scheibe in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und/oder Glasdach oder als Bestandteil davon, bevorzugt als Windschutzscheibe. Die bereichsweise beschichtete Scheibe wird dabei vorzugsweise als ein Bestandteil einer Projektionsanordnung verwendet. Ein virtuelles Bild wird dabei von einer Bildanzeigevorrichtung auf die metallische Beschichtung projiziert. Die metallische Beschichtung reflektiert das virtuelle Bild zu einem Fahrzeuginsassen, beispielsweise dem Fahrer, wodurch dieser die Informationen des Bildes visuell wahrnehmen kann.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die erfindungsgemäße Scheibe eine Windschutzscheibe oder ein Bestandteil einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs. Die metallische Beschichtung wird dabei bevorzugt als reflektierende Beschichtung eingesetzt, welche in einem unteren Bereich der Windschutzscheibe, also entlang einer Unterkante der Windschutzscheibe, aufgebracht ist. Die metallische Beschichtung erstreckt sich also von einer linken Seitenkante der Windschutzscheibe zu einer rechten Seitenkante der Windschutzscheibe und verläuft dabei entlang der Unterkante der Windschutzscheibe. Die metallische Beschichtung weist in diesem Fall eine Breite von vorzugsweise mindestens 20 cm, besonders bevorzugt mindestens 30 cm und insbesondere mindestens 40 cm.
Ferner erstreckt sich die Erfindung auch auf eine Projektionsanordnung, die die Windschutzscheibe und eine Bildanzeigevorrichtung umfasst.
Die Bildanzeigevorrichtung ist auf die reflektierende Beschichtung gerichtet und dazu geeignet, die reflektierende Beschichtung mit einem sichtbaren Licht zu bestrahlen, wobei die reflektierende Beschichtung dazu geeignet ist, das sichtbare Licht zu reflektieren. Die Bildanzeigevorrichtung umfasst vorzugsweise ein Liqiud-crystal- (LCD-) Display, Thin-Film- Transistor- (TFT-) Display, Light-Emitting-Diode- (LED-) Display, Organic-Light-Emitting- Diode- (OLED-) Display, Electroluminescent- (EL-) Display oder microLED-Display.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:
Figur 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe,
Figur 2 eine Querschnittansicht der Scheibe aus Figur 1 ,
Figur 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe,
Figur 4 eine Querschnittansicht der Scheibe aus Figur 3,
Figur 5-6 Querschnittansichten weiterer Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Scheibe,
Figur ? Draufsichten auf eine Glasscheibe während einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 8 Querschnittansichten der Glasscheibe während einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 9-10 Querschnittansichten einer Glasscheibe während weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 1 und Figur 2 zeigen je ein Detail einer erfindungsgemäßen Scheibe 100, wie sie durch das erfindungsgemäße Verfahren zugänglich ist. Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Scheibe 100 und Figur 2 zeigt eine Querschnittansicht der Scheibe 100 aus Figur 1. Die Querschnittansicht von Figur 2 entspricht der Schnittlinie A-A‘ der Scheibe 100, wie in Figur 1 angedeutet.
Die Scheibe 100 umfasst eine Glasscheibe 1. Die Glasscheibe 1 ist vorzugsweise aus thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Glas und ist für sichtbares Licht transparent. Die Glasscheibe 1 weist beispielsweise eine Dicke von 1 ,6 mm auf. Die Glasscheibe 1 weist eine Außenfläche III und eine Innenfläche IV auf. Die Figur 1 zeigt die Draufsicht auf die Innenfläche IV der Glasscheibe 1.
Bereichsweise auf der Innenfläche IV der Glasscheibe 1 befindet sich eine metallische Beschichtung 4, welche mittels Kaltgasspritzen aufgebracht ist. Die metallische Beschichtung 4 ist einem Bereich nahe eine Unterkante der Scheibe 100 aufgebracht. Die metallische Beschichtung 4 besteht beispielsweise aus einer Schicht Aluminium mit einer Dicke von 500 nm. Die metallische Beschichtung 4 weist beispielsweise reflektierende Eigenschaften für sichtbares Licht auf und reflektiert beispielsweise mindestens 80 % eines auf sie auftreffenden sichtbaren Lichtes. Die Scheibe 100 kann beispielsweise als Bestandteil einer größeren Verglasung verwendet werden, wobei die metallische Beschichtung 4 Bestandteil einer Projektionsanordnung sein kann.
Die in der Figur 3 und 4 gezeigte Variante in der Draufsicht (Figur 3) und der Querschnittansicht (Figur 4) stellt eine weitere Ausgestaltung der durch das erfindungsgemäße Verfahren zugänglichen Scheibe 100 dar. Die Querschnittansicht von Figur 4 entspricht der Schnittlinie B-B‘ der Scheibe 100, wie in Figur 3 angedeutet.
Die Scheibe 100 umfasst eine Glasscheibe 1 , eine weitere Glasscheibe 2 und eine thermoplastische Zwischenschicht 3, welche zwischen der Glasscheibe 1 und der weiteren Glasscheibe 2 angeordnet ist. Die Scheibe 100 ist beispielsweise in ein Fahrzeug eingebaut (hier nicht gezeigt) und trennt einen Innenraum 9 von einer äußeren Umgebung 10 ab. Beispielsweise ist die Scheibe 100 die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs. Die Glasscheibe 1 ist also beispielsweise eine Innenscheibe, die dem Innenraum 9 zugewandt ist und die weitere Glasscheibe 2 ist beispielsweise eine Außenscheibe, die der äußeren Umgebung 10 zugewandt ist.
Die Glasscheibe 1 und die weitere Glasscheibe 2 bestehen jeweils aus Glas, vorzugsweise thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Glas und sind für sichtbares Licht transparent. Die thermoplastische Zwischenschicht 3 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyethylenterephthalat (PET). Die Glasscheibe 1 weist beispielsweise eine Dicke von 1 ,6 mm auf. Die weitere Glasscheibe 2 weist beispielweise eine Dicke von 2,1 mm und die thermoplastische Zwischenschicht 3 weist beispielsweise eine Dicke von 0,5 mm auf. Die Außenfläche I der weiteren Glasscheibe 2 ist von der thermoplastischen Zwischenschicht 3 abgewandt und ist gleichzeitig die Außenfläche der Scheibe 100. Die Innenfläche II der weiteren Glasscheibe 2 sowie die Außenfläche III der Glasscheibe 1 sind jeweils der Zwischenschicht 3 zugewandt. Die Innenfläche IV der Glasscheibe 1 ist von der thermoplastischen Zwischenschicht 3 abgewandt und ist gleichzeitig die Innenseite der Scheibe 100. Es versteht sich, dass die Scheibe 100 jede beliebige geeignete geometrische Form und/oder Krümmung aufweisen kann. Als Windschutzscheibe weist sie typischer Weise eine konvexe Wölbung auf. Die Scheibe 100 weist außerdem eine in Einbaulage oben befindliche Oberkante und eine in Einbaulage unten befindliche Unterkante sowie zwei links und rechts befindliche Seitenkanten auf.
Figur 3 zeigt die Draufsicht auf die Innenfläche IV der Glasscheibe 1. In einem Randbereich 8, 8a, 8b auf der Innenfläche IV der Glasscheibe 1 ist ein rahmenförmiger umlaufender erster Abdeckdruck 6 aufgebracht (In der Draufsicht in Figur 3 nicht schwarz dargestellt, um die Form der Scheibe 100 besser darzustellen). Der erste Abdeckdruck 6 ist opak und besteht aus einem herkömmlicherweise für Abdeckdrucke verwendetem, elektrisch nichtleitendem Material, beispielsweise eine schwarz eingefärbte Siebdruckfarbe, die eingebrannt ist
Weiterhin weist, wie in Figur 4 gezeigt, die Fahrzeugscheibe 100 im Randbereich 8, 8a, 8b auf der Innenfläche II der weiteren Glasscheibe 2 einen zweiten Abdeckdruck 7 auf. Der zweite Abdeckdruck 7 ist rahmenförmig umlaufend ausgebildet. Wie der erste Abdeckdruck 6 besteht der zweite Abdeckdruck 7 aus einem herkömmlicherweise für Abdeckdrucke verwendetem, elektrisch nichtleitendem Material, beispielsweise eine schwarz eingefärbte Siebdruckfarbe, die eingebrannt ist. Der erste und der zweite Abdeckdruck 6, 7 sind außerdem beispielsweise dafür vorgesehen, von außen die Sicht auf innenseitig der Scheibe 100 angeordnete Strukturen, beispielsweise eine Kleberaupe zum Einkleben der Scheibe 100 in eine Fahrzeugkarosserie, zu verhindern.
Bereichsweise auf der Innenfläche IV der Glasscheibe 1 befindet sich eine metallische Beschichtung 4, welche mittels Kaltgasspritzen aufgebracht ist. Die metallische Beschichtung 4 ist in einem Bereich nahe der Unterkante der Scheibe 100 aufgebracht. Die metallische Beschichtung 4 grenzt dabei vollständig an einen Bereich des ersten Abdeckdrucks 6, welcher entlang der Unterkante verläuft. Die metallische Beschichtung 4 grenzt außerdem bereichsweise an einen Bereich des ersten Abdeckdrucks 6, welcher entlang der linken und der rechten Seitenkante verläuft. Die metallische Beschichtung 4 ist also außerhalb des Durchsichtbereichs der Scheibe 100 aufgebracht und wäre in Einbaulage in ein Fahrzeug der Form eines Streifens von links nach rechts oberhalb des Armaturenbrettes angeordnet. Die metallische Beschichtung 4 besteht beispielsweise aus einer Schicht Aluminium mit einer Dicke von 500 nm. Die metallische Beschichtung 4 weist reflektierende Eigenschaften für sichtbares Licht auf und reflektiert beispielsweise mindestens 80 % eines auf sie auftreffenden sichtbaren Lichtes. Die metallische Beschichtung 4 kann auch bereichsweise mit dem ersten und/oder zweiten Abdeckdruck 6, 7 überlappen. Die metallische Beschichtung 4 kann auch bereichsweise auf dem ersten Abdeckdruck 6 aufgebracht sein.
Die Scheibe 100 kann als Bestandteil einer Projektionsanordnung genutzt werden. Ist die Scheibe 100 als Windschutzscheibe in ein Fahrzeug eingebaut, kann beispielsweise ein in das Armaturenbrett eingebautes LED-Display als Bildgeber verwendet werden. Das LED- Display dient dann zur Erzeugung von Licht (Bildinformationen), welches auf die metallische Beschichtung 4 ausgesendet wird und durch die metallische Beschichtung 4 als reflektiertes Licht in den Innenraum 9 gestrahlt wird, wo es von einem Betrachter, z.B. dem Fahrer, gesehen werden kann. Die metallische Beschichtung 4 ist zur Reflexion des Lichts des LED-Displays, d.h. eines Bilds einer Bildanzeige generell, geeignet ausgebildet. Auf diese Weise können dem oder den Fahrzeuginsassen Informationen wie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die Tankanzeige oder die Temperatur des Kühlers visuell mitgeteilt werden. Die Verwendung der Scheibe 100 zu diesem Zweck ermöglicht dabei gleichzeitig die Raumforderung des Armaturenbrettes (indem klassischer Weise diese Informationen durch ein Display wiedergegeben werden) zu reduzieren.
Die in Figur 5 und 6 gezeigten Varianten in der Querschnittansicht entsprechen im Wesentlichen der Scheibe 100 aus den Figuren 3 und 4, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen wird und ansonsten auf die Beschreibung zu den Figuren 3 und 4 verwiesen wird.
Die in der Figur 5 gezeigte erfindungsgemäße Scheibe 100 weist im Unterschied zu der in der Figur 3 und Figur 4 gezeigten Variante keinen zweiten Abdeckdruck 7 auf. Die thermoplastische Zwischenschicht 3 ist durch eine opake thermoplastische Folie 3a und eine transparente thermoplastische Folie 3b ausgebildet. Die opake thermoplastische Folie 3a und die transparente thermoplastische Folie 3b bestehen beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyethylenterephthalat (PET) und weisen eine Dicke von 0,38 mm auf. Die opake thermoplastische Folie 3a ist beispielsweise schwarz gefärbt. Die opake thermoplastische Folie 3a und die transparente Folie 3b sind versetzt zueinander angeordnet und überlappen in Durchsicht durch die Scheibe 100 nicht. Die opake thermoplastische Folie 3a ist rahmenförmig umlaufend aufgebracht und schließt mit der Oberkante, Unterkante und den beiden Seitenkanten der Scheibe 100 bündig ab. Innerhalb der rahmenförmigen opaken Folie 3a, umfassend den Durchsichtbereich der Scheibe 100, ist die transparente thermoplastische Folie 3b angeordnet. Die opake Folie 3a ist in einem Randbereich 8, 8a der Scheibe 100 entlang der Unterkante der Scheibe 100 verbreitert, sodass die opake thermoplastische Folie 3a, in Durchsicht durch die Scheibe 100 und von der äußeren Umgebung 10 in den Innenraum 9 blickend, die metallische Beschichtung 4 verdeckt. Die metallische Beschichtung 4 ist also so auf die Innenfläche IV der Glasscheibe 1 aufgebracht, dass sie vollständig von der opaken thermoplastischen Folie 3a überdeckt ist. Durch die Überdeckung der teilweise lichtdurchlässigen metallischen Beschichtung 4 mit der opaken Folie 3a kann ein höherer Bildkontrast erzielt werden, wenn die Scheibe 100 als Bestandteil einer Projektionsanordnung verwendet wird. Außerdem kann durch die Verdeckung der metallischen Beschichtung 4, von der äußeren Umgebung 10 aus gesehen, ein ästhetischeres Gesamtbild der Scheibe 100 erzielt werden.
Außerdem ist auf der metallischen Beschichtung 4 deckungsgleich eine transparente Schutzschicht 5 aufgebracht. Die Schutzschicht 5 ist beispielsweise auf Basis von Polyoximen ausgebildet und hat eine Dicke von 1000 nm. Die Schutzschicht 5 schützt die metallische Beschichtung 4 vor mechanischer Beschädigung wie beispielsweise Verkratzungen.
In der in der Figur 6 gezeigten Variante der Scheibe 100 ist die metallische Beschichtung 4 nicht auf einem Bereich der Innenfläche IV der Glasscheibe 1 , sondern auf der Außenfläche III der Glasscheibe 1 aufgebracht. Die metallische Beschichtung 4 ist so besser vor äußeren Einflüssen geschützt.
Zusätzlich weist der zweite Abdeckdruck 7 eine Verbreiterung im Randbereich 8, 8a der Scheibe 100 entlang der Unterkante der Scheibe 100 auf, sodass der zweite Abdeckdruck 7, in Durchsicht durch die Scheibe 100 und von der äußeren Umgebung 10 in den Innenraum 9 blickend, die metallische Beschichtung 4 verdeckt. Die metallische Beschichtung 4 ist also so auf die aufgebracht, dass sie vollständig vom zweiten Abdeckdruck 7 überdeckt ist. Figur 7 zeigt Draufsichten auf die Innenfläche IV einer Glasscheibe 1 während einer ersten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Scheibe 100.
Zunächst wird eine Glasscheibe 1 mit einem auf der Innenfläche IV aufgebrachten ersten Abdeckdruck 6 bereitgestellt (Figur 7 (A)). Der erste Abdeckdruck 6 ist rahmenförmig entlang der Oberkante, Unterkante und den Seitenkanten der Glasscheibe 1 aufgebracht. Der erste Abdeckdruck 6 besteht beispielsweise aus einer schwarz eingefärbten Siebdruckfarbe (In der Draufsicht nicht schwarz dargestellt, um die Form der Scheibe 100 besser darzustellen). Die Glasscheibe 1 besteht beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas und weist eine Dicke von 1 ,6 mm auf.
In einem folgenden Schritt wird eine metallische Beschichtung 4 mittels Kaltglasspritzen auf einen Bereich der Innenfläche IV der Glasscheibe 1 aufgebracht (Figur 7 (B)). Die metallische Beschichtung 4 wird in einem Bereich nahe der Unterkante der Glasscheibe 1 aufgebracht. Die metallische Beschichtung 4 grenzt somit nach der Aufbringung vollständig an einen Bereich des ersten Abdeckdrucks 6, welcher entlang der Unterkante verläuft. Die metallische Beschichtung 4 grenzt außerdem bereichsweise an einen Bereich des ersten Abdeckdrucks 6, welcher entlang der linken und der rechten Seitenkante verläuft. Die metallische Beschichtung 4 kann teilweise mit dem ersten Abdeckdruck 6 überlappen. Die metallische Beschichtung 4 besteht beispielsweise aus einer Schicht Aluminium mit einer Dicke von 500 nm.
Aufgrund der Aufbringung der metallischen Beschichtung 4 mittels Kaltgasspritzen kann die Glasscheibe 1 lokal begrenzt beschichtet werden. Es ist keine aufwendige Maskierung der Glasscheibe 1(also Verdecken der Bereiche der Glasscheibe 1 , die nicht beschichtet werden sollen) vor der Aufbringung der metallischen Beschichtung 4 nötig wie es bei gattungsgemäßen Verfahren wie dem Beschichten mittels Magnetronsputtern üblich ist.
Figur 8 zeigt Querschnitte der Glasscheibe 1 aus Figur 7 während der ersten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, deren Verfahrensschritte in Figur 7 (A) und Figur 7 (B) dargestellt sind. Figur 8 zeigt außerdem eine Erweiterung der Ausführungsform, die in der Figur 7 gezeigt ist.
Zunächst wird die Glasscheibe 1 mit dem auf der Innenfläche IV aufgebrachten ersten Abdeckdruck 6 bereitgestellt (Figur 8 (A)). In einem folgenden Schritt wird die metallische Beschichtung 4 mittels Kaltglasspritzen auf einen Bereich der Innenfläche IV der Glasscheibe 1 aufgebracht (Figur 8 (B)).
In einem folgenden Schritt wird eine Schutzschicht 5 auf die metallische Beschichtung 4 aufgebracht (Figur 8 (C)). Die Schutzschicht 5 wird so aufgebracht, dass sie deckungsgleich mit der metallischen Beschichtung 4 angeordnet ist. Die Schutzschicht 5 wird beispielsweise auf die metallische Beschichtung 4 mittels Sprühens oder Spritzens, zum Beispiel mit einem Druckzerstäuber, aufgebracht. Die Schutzschicht 5 ist beispielsweise auf Basis von Polyoximen ausgebildet und hat eine Dicke von 1000 nm. Die Schutzschicht 5 schützt die metallische Beschichtung 4 vor mechanischer Beschädigung wie beispielsweise Verkratzungen.
Die in Figur 9 und 10 zeigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der in den Figur 9 (A) und Figur 10 (A) gezeigte Verfahrensschritt entspricht im Wesentlichen dem gezeigten und beschriebenen Verfahrensschritt aus Figur 8 (A) bzw. Figur 7 (A). Der in Figur 9 (B) und Figur 10 (B) gezeigte Verfahrensschritt entspricht im Wesentlichen dem gezeigten und beschriebenen Verfahrensschritt aus Figur 8 (B) bzw. Figur 7 (B). Der in der Figur 10 (C) gezeigte Verfahrensschritt entspricht im Wesentlichen dem gezeigten und beschriebenen Verfahrensschritt aus Figur 8 (C). Aus diesem Grund wird hier nur auf die Unterschiede eingegangen und ansonsten auf die Beschreibung zu der Figur 7 und der Figur 8 verwiesen.
Die Figur 9 zeigt zunächst die Verfahrensschritte wie sie für Figur 8 (A) und Figur 8 (B) gezeigt und beschrieben sind.
Anschließend wird in einem dritten Verfahrensschritt eine weitere Glasscheibe 2 mit einem auf der Innenfläche II der weiteren Glasscheibe 2 aufgebrachten, zweiten Abdeckdruck 7 bereitgestellt. Der zweite Abdeckdruck 7 ist rahmenförmig umlaufend ausgebildet und in einem Randbereich 8, 8a nahe einer Kante, die in der fertigen Scheibe 100 als Unterkante einer Windschutzscheibe vorgesehen ist, verbreitert aufgetragen. Außerdem wird eine thermoplastische Zwischenschicht 3, welche beispielsweise auf Basis von PVB ausgebildet ist, mit einer Dicke von 0,5 mm bereitgestellt. Der zweite Abdeckdruck 7 ist beispielsweise eine schwarz eingefärbte Siebdruckfarbe. Die weitere Glasscheibe 2 besteht beispielsweise aus Kalk-Natron-Glas und weist eine Dicke von 2,1 mm auf. In einem vierten Verfahrensschritt wird die mittels Kaltgasspritzen beschichtete Glasscheibe 1 zusammen mit der thermoplastischen Zwischenschicht 3 und der weiteren Glasscheibe 2 zu einem Schichtstapel angeordnet. Die thermoplastische Zwischenschicht 3 wird bündig zwischen der Außenfläche III der Glasscheibe 1 und der Innenfläche II der weiteren Glasscheibe 2 angeordnet. Die Glasscheibe 1 und die weitere Glasscheibe 2 werden dabei so angeordnet, dass die metallische Beschichtung 4 vollständig von dem verbreiterten, zweiten Abdeckdruck 7 überdeckt wird.
In einem fünften Verfahrensschritt wird der aus dem vorangegangenen Verfahrensschritt hervorgegangene Schichtstapel zu der Verbundscheibe laminiert. Die Lamination erfolgt beispielsweise mittels des Autoklavverfahrens.
Der dritte, vierte und fünfte Verfahrensschritt sind in den Figuren 9 und 10 jeweils kombiniert mit einer Abbildung (Figur 9 (D), (E) und (F), bzw. Figur 10 (D), (E) und (F)) dargestellt.
Die Figur 10 zeigt zunächst den aus Figur 8 (A) bzw. Figur ? (A) gezeigten und beschriebenen Verfahrensschritte und anschließend die Verfahrensschritte der Bereitstellung der weiteren Glasscheibe 2 und der thermoplastischen Zwischenschicht 3, die Anordnung zu einem Schichtstapel und die Laminierung des Schichtstapels zu der Verbundscheibe wie für Figur 7 (D), (E) und (F) beschrieben mit dem Unterschied, dass die Glasscheibe 1 in den für Figur 10 (D), (E) und (F) gezeigten Verfahrensschritten noch nicht mit der metallischen Beschichtung 4 beschichtet ist. Es werden also vor der Aufbringung der metallischen Beschichtung 4, die Glasscheibe 1 , die weitere Glasscheibe 2 und die thermoplastische Zwischenschicht 3 zu einer Verbundscheibe laminiert.
Anschließend wird die metallische Beschichtung 4 auf einen Bereich der Innenfläche IV der Glasscheibe 1 aufgebracht (Figur 10 (B)). Die metallische Beschichtung 4 wird dabei so aufgebracht, dass die metallische Beschichtung 4 vollständig von dem verbreiterten, zweiten Abdeckdruck 7 überdeckt wird.
Zuletzt wird eine Schutzschicht 5 deckungsgleich auf die metallische Beschichtung 4 aufgebracht (Figur 10 (C)).
Diese Reihenfolge der Verfahrensschritt zeigt die Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Verfahren. Es kann auch bereits eine fertig laminierte Verbundscheibe noch effizient und einfach lokal beschichtet werden. Eine nachträgliche Beschichtung mit gattungsgemäßen Verfahren wie der Beschichtung mittels Magnetronsputtern ist für laminierte Scheiben mit deutlich größerem Aufwand und Kosten verbunden.
Bezuqszeichenliste
1 Glasscheibe
2 weitere Glasscheibe
3 thermoplastische Zwischenschicht
3a opake thermoplastische Folie
3b transparente thermoplastische Folie
4 metallische Beschichtung
5 Schutzschicht
6 erster Abdeckdruck
7 zweiter Abdeckdruck
8 Randbereich
8a unterer Randbereich
8b oberer Randbereich
9 Innenraum
10 äußere Umgebung
100 Scheibe
I Außenfläche der weiteren Glasscheibe 2
11 Innenfläche der weiteren Glasscheibe 2
III Außenfläche der Glasscheibe 1
IV Innenfläche der Glasscheibe 1
A-A‘ Querschnitt durch die Scheibe 100 aus Figur 1
B-B‘ Querschnitt durch die Scheibe 100 aus Figur 3

Claims

34 Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer bereichsweise beschichteten Scheibe (100), mindestens umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
(A) Bereitstellung einer transparenten Glasscheibe (1) mit einer Außenfläche (III) und einer Innenfläche (IV) und
(B) Aufbringung einer metallischen Beschichtung (4) mittels Kaltgasspritzen auf einen Bereich der Außenfläche (III) oder der Innenfläche (IV) der Glasscheibe (1), sodass sich die metallische Beschichtung (4) über mindestens 10 % der Gesamtfläche der Scheibe (100) erstreckt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei auf der Außenfläche (III) der Glasscheibe (1) ein erster Abdeckdruck (6) aufgebracht ist und die metallische Beschichtung (4) auf einen Bereich der Innenfläche (IV) der Glasscheibe (1) aufgebracht wird, der in Durchsicht durch die Scheibe (100) zumindest teilweise von dem ersten Abdeckdruck (6) überdeckt und vorzugsweise vollständig von dem ersten Abdeckdruck (6) überdeckt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Glasscheibe (1) gebogen ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die metallische Beschichtung (4) auf einen Bereich der Innenfläche (IV) der Glasscheibe (1) aufgebracht wird und das Verfahren außerdem umfasst:
(C) Aufbringung einer Schutzschicht (5) auf die metallische Beschichtung (4).
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Schutzschicht (5) deckungsgleich mit der metallischen Beschichtung (4) aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die metallische Beschichtung (4) Aluminium, Titan und/oder Nickel, insbesondere Aluminium, enthält oder daraus besteht. 35
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die metallische Beschichtung (4) sichtbares Licht zu mindestens 10 %, bevorzugt zu mindestens 50 %, besonders bevorzugt zu mindestens 80 % und insbesondere zu mindestens 90 % reflektiert.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, außerdem umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
(D) Bereitstellung einer weiteren Glasscheibe (2), welche eine Außenfläche (I) und eine Innenfläche (II) aufweist, und einer thermoplastischen Zwischenschicht (3),
(E) Anordnung der Glasscheibe (1) zusammen mit der weiteren Glasscheibe (2) und der thermoplastischen Zwischenschicht (3) zu einem Schichtstapel und
(F) Lamination des Schichtstapels zu einer Verbundscheibe, wobei die thermoplastische Zwischenschicht (3) zwischen der Innenfläche (II) der weiteren Glasscheibe (2) und der Außenfläche (III) der Glasscheibe (1) angeordnet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die metallische Beschichtung (4) mit einer Schichtdicke von 10 nm bis 45 pm, bevorzugt 100 nm bis 5 pm, auf den Bereich der Außenfläche (III) oder der Innenfläche (IV) der Glasscheibe (1) aufgebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei ein zweiter Abdeckdruck (7) auf der Innenfläche (II) der weiteren Glasscheibe (2) aufgebracht ist und der Schichtstapel so angeordnet wird, dass in Durchsicht durch den Schichtstapel, die metallische Beschichtung (4) zumindest teilweise von dem zweiten Abdeckdruck (7) überdeckt wird und vorzugsweise vollständig von dem zweiten Abdeckdruck (7) überdeckt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die thermoplastische Zwischenschicht (3) zumindest eine erste opake thermoplastische Folie (3a) und eine zweite transparente thermoplastische Folie (3b) enthält oder die thermoplastische Zwischenschicht (3) als eine Folie ausgebildet ist, die zumindest in einem Bereich opak gefärbt ist, und der Schichtstapel so angeordnet wird, dass in Durchsicht durch den Schichtstapel, die metallische Beschichtung (4) zumindest teilweise von der ersten opaken thermoplastischen Folie (3a) oder dem opak gefärbten Bereich überdeckt wird und vorzugsweise vollständig von der ersten opaken thermoplastischen Folie (3a) oder dem opak gefärbten Bereich überdeckt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , wobei die metallische Beschichtung (4) auf der Innenfläche (IV) der Glasscheibe (1) aufgebracht wird und der Verfahrensschritt (B) erst nach den Verfahrensschritten (D), (E) und (F) ausgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Verfahrensschritt (B) automatisiert erfolgt.
14. Bereichsweise beschichtete Scheibe (100), hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Verwendung einer bereichsweise beschichteten Scheibe (100) nach Anspruch 14 in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheiben und/oder Glasdach oder als Bestandteil davon, bevorzugt als Windschutzscheibe.
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