ES2908278T3

ES2908278T3 - Procedimiento para la producción de una placa impresa revestida

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Publication number: ES2908278T3
Application number: ES18800153T
Authority: ES
Inventors: Hans-Werner Kuster; Sebastian Janzyk; Li-Ya Yeh; Stephane Auvray
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2038-11-09
Also published as: EP3720825B1; US20200399953A1; RU2738065C1; PL3720825T3; MX2020005591A; CN111315698A; WO2019105713A1; EP3720825A1; CN111315698B; US11524916B2; KR102383582B1; BR112020007193A2; CO2020006298A2; KR20200072541A

Abstract

Procedimiento para la producción de una placa de vidrio revestida e impresa (1), que comprende al menos los pasos a) provisión de un sustrato de vidrio (2) con un revestimiento que contiene metal (4) sobre al menos una primera superficie (3.1) y una capa protectora polimérica (5) con un espesor d dispuesta sobre este revestimiento que contiene metal (4), b) eliminación de la capa protectora polimérica (5) en una primera zona (6) mediante un láser de dióxido de carbono, c) eliminación del revestimiento que contiene metal (4) dentro de la primera zona (6) solo en una segunda zona (9) mediante un láser de estado sólido de manera que se produce una zona de borde (10), en la que el revestimiento que contiene metal (4) está intacto y en el que se eliminó la capa protectora polimérica (5) en el paso b), d) aplicación de un color cerámico (7) solo en la primera zona (6), e) tratamiento térmico de la placa de vidrio (1) a > 600 °C, eliminándose la capa protectora polimérica (5) en toda la primera superficie (3.1) y migrando el color cerámico (7) en la zona del borde (10) al revestimiento que contiene metal (4) y uniéndose a la primera superficie (3.1) de la placa de vidrio (1), extendiéndose la primera zona (6) a lo largo de al menos un canto (12) de la placa de vidrio (1) y teniendo, medida desde el canto de la placa (12), una anchura b entre 0,5 cm y 30 cm.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la producción de una placa impresa revestida

La invención se refiere a un procedimiento para la producción de una placa de vidrio impresa revestida.

Actualmente, el vidrio está ganando importancia como material de construcción. Los arquitectos diseñan fachadas completas en parte a partir de elementos de vidrio. Se utilizan sustratos de vidrio revestidos que, por ejemplo, reducen la radiación solar y, por lo tanto, reducen los costes de climatización, para realizar edificios no solo de alta calidad estética, sino también energéticamente eficientes al mismo tiempo.

Se conocen muchos revestimientos diferentes. Hay gafas con revestimientos antirreflectantes, revestimientos de mejora térmica (Low-E, protección solar) o capas calefactables. Muchos de estos revestimientos no son muy estables mecánicamente y son particularmente sensibles al rayado y propensos a la corrosión. Los revestimientos a base de plata en particular son muy sensibles a este respecto.

En la producción de dichos elementos de vidrio para el sector arquitectónico, los sustratos de vidrio pasan por varios pasos de proceso. Un revestimiento, que en muchos casos está constituido por varias capas finas, se aplica generalmente sobre un vidrio flotado transparente en la mayor parte de los casos. Después del revestimiento, el vidrio debe pasar por un proceso de pretensado. Para ello, este se expone a temperaturas superiores a 600°C. Sin embargo, este proceso de pretensado no suele tener lugar inmediatamente. Por lo tanto, el vidrio revestido debe ser estable al almacenamiento durante algunas semanas o meses y también debe poder resistir un transporte a otro espacio de procesamiento.

Existen diferentes métodos para proteger el vidrio revestido. Una variante es una película repelable que protege el revestimiento durante el almacenamiento y se puede volver a pelar antes del pretensado. Otra solución es una capa protectora polimérica que se puede lavar con agua, como se describe en el documento DE102014112822A1. Otra solución es una capa protectora polimérica que se elimina sin residuos durante el pretensado a las altas temperaturas que se presentan en este caso. La última solución se describe en el documento US2016194516A1.

En el sector del vidrio para la construcción, cada vez se instalan más cristales con impresiones de los más diversos tipos. Por ejemplo, se instalan cada vez más vidrios con impresiones negros en la zona del borde, que cubren elementos de fijación o sensores. El color suele ser un color cerámico que se calcina para su fijación durante el proceso de pretensado. La combinación de una impresión con un revestimiento es un desafío. En el caso de una impresión directa sobre un revestimiento que contiene metal se producen efectos ópticos interferentes después de la calcinación.

En el documento WO2014/133929 se describe un procedimiento en el que se utiliza un color directamente sobre un revestimiento que contiene metal. La desventaja de este procedimiento es que este color no se puede utilizar directamente sobre una capa protectora polimérica que protege el revestimiento que contiene metal. Por lo tanto, el revestimiento que contiene metal estaría desprotegido durante el almacenamiento y el transporte a la impresora, que a menudo se encuentra en una planta de producción diferente o en una operación diferente a las instalaciones de revestimiento.

Si se desea combinar la capa protectora polimérica con un proceso de impresión, la capa protectora polimérica y el revestimiento que contiene metal deben eliminarse en el área a imprimir. Una posibilidad es la eliminación mecánica de la capa protectora y del revestimiento que contiene metal. Entonces puede llevarse a cabo seguidamente la impresión en el área decapada, mientras que al mismo tiempo el revestimiento que contiene metal continúa protegido por una capa protectora polimérica en el área restante. Sin embargo, durante la eliminación mecánica del revestimiento con una muela abrasiva adecuada se producen pequeños arañazos y daños en la zona decapada. A pesar de la impresión, estos son claramente visibles, especialmente después del proceso de pretensado, y reducen la apariencia visual. En el caso de una eliminación abrasiva, no siempre es posible una eliminación sin residuos.

Otro problema con el método es que es necesario un posicionamiento exacto de la impresión en el canto del área revestida. De lo contrario se producen errores ópticos en el borde entre la impresión y el revestimiento: si la impresión está demasiado alejada del revestimiento se produce una zona sin revestimiento que parece más clara que el resto de la placa (véase la Figura 4a). Cuando la impresión se coloca sobre el revestimiento que contiene metal hay defectos ópticos en la zona sobreimpresa (véase la Figura 4b). La eliminación mecánica no proporciona una línea límite suficientemente nítida entre la zona decapada y la cubierta. Por lo tanto, la subsiguiente orientación exacta de la impresión en este canto es demasiado imprecisa y se producen los errores ópticos descritos anteriormente.

La tarea de la presente invención es la provisión de un procedimiento mejorado para la producción de una placa de vidrio revestida e impresa.

La tarea se soluciona según la invención mediante un procedimiento según la reivindicación independiente 1. Las realizaciones preferidas se desprenden de las reivindicaciones dependientes.

El procedimiento para la producción de una placa de vidrio revestida e impresa comprende al menos los siguientes pasos en el orden indicado:

a) provisión de un sustrato de vidrio con un revestimiento que contiene metal sobre al menos una primera superficie y una capa protectora polimérica con un espesor d dispuesta sobre este revestimiento que contiene metal,

b) eliminación de la capa protectora polimérica en una primera zona mediante un láser de dióxido de carbono,

c) eliminación del revestimiento que contiene metal dentro de la primera zona solo en una segunda zona mediante un láser de estado sólido, de modo que se crea una zona de borde en la que el revestimiento que contiene metal está intacto y en la que se eliminó la capa protectora polimérica en el paso b),

d) aplicación de un color cerámico en la primera zona,

e) tratamiento térmico de la placa de vidrio a >600 °C,

^oeliminándose la capa protectora polimérica en toda la primera superficie,

^odisolviéndose en la zona del borde el revestimiento que contiene metal mediante el color cerámico situado por encima y

^ocalcinándose el color cerámico; extendiéndose la primera zona a lo largo de al menos un canto de la placa de vidrio y, medida desde el canto del cristal, presentando una anchura b entre 0,5 cm y 30 cm.

Después del paso c), la capa protectora polimérica y el revestimiento que contiene metal todavía están intactos fuera de la primera zona. Esto significa que en el paso b) la capa polimérica no se elimina fuera de la primera zona. Asimismo, en el paso c) el revestimiento que contiene metal no se elimina fuera de la primera zona. Por el contrario, tanto la capa protectora polimérica como el revestimiento que contiene metal se eliminan en toda la segunda zona después del paso c). El revestimiento que contiene metal todavía está intacto en la zona del borde, es decir, el revestimiento que contiene metal no se elimina en la zona del borde.

En el paso d), el color cerámico se aplica exclusivamente en la primera zona y no en la zona provista de la capa protectora polimérica. De este modo se evitan resultados antiestéticos después de la calcinación del color.

En el paso e), durante el tratamiento térmico el color cerámico migra en la zona del borde al revestimiento que contiene metal allí presente y se une allí a la primera superficie de la placa de vidrio. Después de eso, el revestimiento que contiene metal ya no se percibe como tal a simple vista. El observador solo ve el color cerámico calcinado que parece uniforme en toda la primera zona.

La provisión de un sustrato de vidrio, sobre cuya primera superficie se dispuso un revestimiento que contiene metal y sobre este revestimiento que contiene metal una capa protectora polimérica en el paso a), puede tener lugar en los dos pasos siguientes del proceso:

a1) aplicación de un revestimiento que contiene metal a una primera superficie de un sustrato de vidrio y

a2) aplicación de una capa protectora polimérica sobre el revestimiento que contiene metal.

Mediante el uso de un láser de dióxido de carbono en el paso b), solo la capa protectora polimérica puede eliminarse selectivamente en una primera zona. El láser de dióxido de carbono no ataca el revestimiento que contiene metal subyacente. La eliminación de la capa protectora de polímero no tiene que ser del 100 %. Es posible que el espesor d solo se reduzca, por ejemplo, a un 10 % del espesor original. Esto se puede ajustar fácilmente en el caso de aplicación. En el siguiente paso c), la capa protectora polimérica remanente eventualmente se elimina de manera automática sin residuo.

Gracias a la eliminación de la capa protectora polimérica en la primera zona, la eliminación del revestimiento que contiene metal transcurre más rápidamente en el paso c). En este caso, el revestimiento que contiene metal se deja en una zona de borde de anchura r. La zona del borde es la zona que se sitúa dentro de la primera zona entre la segunda zona y la zona circundante con la capa protectora polimérica presente. Por consiguiente, la zona del borde es la zona intermedia entre la segunda zona y la zona provista de la capa protectora polimérica. Por lo tanto, la zona de borde se sitúa en un borde de la primera zona. En el siguiente paso d) se aplica el color cerámico en la zona del borde. Solo se imprime en la primera zona, de modo que se evita una sobreimpresión de la capa protectora polimérica. Esto significa que el color cerámico solo se aplica en la primera zona y no en la zona con la capa protectora polimérica. Después del secado del color, la placa de vidrio se somete a un tratamiento térmico. El revestimiento que contiene metal en la zona del borde se disuelve mediante el color cerámico. En este caso, el color cerámico migra al revestimiento que contiene metal subyacente. El color se calcina y se une a la superficie de vidrio subyacente. De esta forma se puede evitar el problema de orientación defectuosa de la impresión en la zona del borde. Dado que el revestimiento que contiene metal se puede sobreimprimir en la zona del borde, no se produce ningún hueco entre la impresión y el revestimiento que contiene metal en el producto final (véase la Figura 4a). El defecto que se muestra en la Figura 4b no se produce, ya que el color cerámico disuelve el revestimiento que contiene metal subyacente. En comparación con una impresión de gran superficie en toda la primera zona sin la eliminación previa del revestimiento que contiene metal, este procedimiento ofrece mejores resultados. La calidad de la impresión en la zona completamente decapada es mejor que en la zona con el revestimiento que contiene metal. Por lo tanto, el procedimiento según la invención ofrece resultados sorprendentemente buenos con una sobreimpresión del revestimiento que contiene metal solo en la zona del borde.

En el paso e), la placa de vidrio se somete a un tratamiento térmico a >600°C. En este caso, la capa protectora polimérica temporal se elimina de toda la primera superficie y el color cerámico se calcina en la primera zona. Gracias al procedimiento según la invención, de este modo se obtiene una placa de vidrio pretensada con un revestimiento que contiene metal y una impresión en una primera zona limitada.

El procedimiento no requiere pasos separados para la eliminación de una gran superficie de la capa protectora polimérica. La capa protectora polimérica se descompone sin residuos a altas temperaturas, por lo que no es necesario eliminar un desecho separado. Al mismo tiempo, el revestimiento que contiene metal está protegido por la capa protectora polimérica temporal durante el proceso de impresión.

El hecho de que la capa protectora polimérica esté presente al comienzo del tratamiento térmico tiene un efecto sorprendentemente positivo. Durante el tratamiento térmico, la zona impresa y la zona recubierta con el revestimiento que contiene metal se calientan en diferentes grados. Un cuerpo se calienta dependiendo de la emisividad (e = grado de emisión). La emisividad de un cuerpo indica cuánta radiación emite en comparación con un radiador de calor ideal, un cuerpo negro. La emisividad del cuerpo negro ideal es del 100 %.

La zona de la placa de vidrio que se imprime (e típicamente entre 70 % y 99 %) es la que se calienta con mayor intensidad (especialmente en el caso de una impresión en negro). El revestimiento que contiene metal en sí mismo tiene una emisividad muy baja (e típicamente entre 0,5 % y 4 %) porque refleja el calor y, por lo tanto, se calienta poco. Sin capa protectora polimérica habría una gran diferencia de temperatura entre el área impresa y el área con revestimiento que contiene metal. Esto conduce a defectos ópticos en el producto final, como formación de ondulaciones en el producto terminado.

Gracias a la capa protectora de polímero (e de una placa de vidrio con un revestimiento que contiene metal y una capa protectora de polímero suele ser superior al 40 %), la diferencia de temperatura entre el área impresa y recubierta es menor. Por consiguiente, el calentamiento de la placa de vidrio completa se efectúa de manera más uniforme que sin la capa protectora polimérica. En particular, la diferencia de calentamiento entre el área impresa sin revestimiento que contiene metal y el área con el revestimiento que contiene metal se reduce de esta manera. Debido a la distribución más uniforme de la temperatura sobre la superficie del vidrio durante el tratamiento térmico, el producto final presenta menos defectos/irregularidades ópticas. Además, los tiempos de calentamiento se reducen significativamente en comparación con un procedimiento en el que se omite la capa protectora polimérica.

Por consiguiente, el procedimiento según la invención proporciona una placa de vidrio que comprende al menos un revestimiento que contiene metal que está protegido por una capa protectora polimérica durante el proceso de impresión hasta el tratamiento térmico. Los pasos individuales del procedimiento pueden tener lugar en diferentes sitios de producción. Por ejemplo, los pasos a) a c) se pueden realizar en el fabricante de vidrio, el paso d) en la impresora y el paso e) de nuevo en el fabricante de vidrio. Gracias a la capa protectora polimérica, el revestimiento que contiene metal permanece protegido contra daños y corrosión hasta el tratamiento térmico. Por consiguiente, el procedimiento ofrece una gran flexibilidad.

Según el estado de la técnica, hasta el momento, la capa protectora polimérica sólo podía combinarse con una impresión si se utilizaba un abrasivo para el decapado, produciéndose inevitablemente pequeños arañazos en la primera zona. Por el contrario, el cristal producido conforme al procedimiento según la invención no presenta arañazos, ya que los láseres no causan ningún daño interferente durante el decapado.

En una forma de realización preferida del procedimiento según la invención, en la aplicación del color cerámico en el paso d) se deja libre una distancia de seguridad respecto a la capa protectora polimérica. Esto asegura que no tenga lugar una sobreimpresión de la capa protectora polimérica. Una impresión de la capa protectora polimérica conduce a que el color se corra después del tratamiento térmico, lo que da como resultado bordes sucios de la impresión. Para evitar esto, el color cerámico se aplica a una distancia s de al menos 0,5 mm, preferiblemente 1 mm, respecto a la capa protectora polimérica restante. Esta distancia es suficiente para garantizar que no se produzca una sobreimpresión parcial.

El sustrato de vidrio es preferiblemente un vidrio flotado claro o coloreado. El espesor del sustrato de vidrio se sitúa entre 2 mm y 20 mm, preferentemente entre 4 mm y 10 mm. Los espesores comunes son 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 8 mm, 10 mm, 12 mm, 15 mm y 19 mm.

El sustrato de vidrio tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta. Preferiblemente, sólo la primera superficie se dotó de un revestimiento que contenía metal.

Alternativamente, de modo preferible la primera superficie y la segunda superficie se dotaron de un revestimiento que contiene metal. En este caso, ambas superficies se dotaron de una capa protectora polimérica.

La placa de vidrio está prevista en particular como un cristal de ventana para el acristalamiento de edificios.

El revestimiento que contiene metal en el sentido de la presente invención es un revestimiento que comprende al menos una capa funcional que contiene un compuesto metálico. El revestimiento que contiene metal es preferiblemente un revestimiento calefactable o un revestimiento reflectante en IR. El revestimiento que contiene metal puede ser una sola capa funcional, pero normalmente es un sistema multicapa. El revestimiento comprende al menos una capa funcional. Normalmente, el revestimiento que contiene metal comprende capas dieléctricas y otras capas que optimizan las propiedades ópticas, eléctricas y/o mecánicas del revestimiento que contiene metal como capas antirreflectantes, capas de bloqueo o capas de adaptación superficial. La al menos una capa funcional puede contener un metal o una aleación de metal o un óxido. En una configuración preferida, la al menos una capa funcional contiene plata. La proporción de plata de la capa funcional es preferentemente superior al 50 % (porcentaje en peso), de forma especialmente preferente superior al 90 % (porcentaje en peso). De forma muy especialmente preferente, la capa funcional está constituida esencialmente por plata, además de eventuales impurezas o dopajes. El revestimiento que contiene metal puede contener preferiblemente varias capas funcionales que están separadas entre sí mediante capas dieléctricas. El revestimiento que contiene metal contiene preferiblemente al menos dos, de manera particularmente preferida dos o tres capas funcionales, en particular capas que contienen plata. Los materiales típicos que son de uso común para las capas dieléctricas del revestimiento que contiene metal son, por ejemplo, nitruro de silicio, óxido de silicio, óxido de zinc, óxido de estaño-zinc y nitruro de aluminio. El revestimiento que contiene metal es típicamente una pila de capa delgada. Los espesores típicos del revestimiento son inferiores a 1 pm. Los espesores típicos de las capas funcionales se sitúan en el rango de 5 nm a 50 nm para capas que contienen plata. Los sistemas multicapa adecuados se describen, por ejemplo, en el documento US2011027554A1 y en el documento US20060257670A1. SAINT GOBAIN GLASS distribuye sustratos de vidrio revestidos adecuados con el nombre COOL-LITE^®, en particular COOL-LITE^®SKN y COOL LITE^®XTREME.

El revestimiento que contiene metal se puede aplicar según los procedimientos conocidos, como por ejemplo a través de pulverización catódica con magnetrón, deposición química de vapor (CVD), CVD apoyada por plasma (PECVD), pirólisis, procedimientos sol-gel o procedimientos químicos en húmedo. El revestimiento que contiene metal se deposita preferentemente mediante pulverización catódica con magnetrón.

La capa protectora polimérica en el sentido de la invención tiene preferiblemente un espesor de al menos 1 pm, es insoluble en agua y se produce a partir de una composición que contiene met(acrilatos). Insoluble en agua significa que la capa protectora también resiste un proceso normal de lavado de la placa. La capa protectora polimérica es una capa protectora polimérica temporal. El término temporal indica que la capa protectora solo se aplica para la protección de la placa de vidrio durante el almacenamiento o el transporte. Se describen capas protectoras adecuadas en el documento US2016194516A1. La capa protectora polimérica en el sentido de la invención no es pelable ("peelable"), sino que se elimina mediante descomposición térmica.

La primera zona es la zona que está prevista para una impresión con un color cerámico. La primera zona es una zona plana en la superficie del sustrato de vidrio. El tamaño, la forma exterior y la posición de la primera zona se pueden seleccionar libremente.

El color cerámico, también llamado esmalte, se funde sobre el vidrio durante el proceso de pretensado y forma una fuerte unión con la matriz de vidrio. Normalmente, un color cerámico contiene como formadores de vidrio (dióxido de silicio (SiO²) y/o trióxido de boro (B²O³), agentes fundentes que influyen sobre la masa fundida (por ejemplo, Na²O, K²O, Li²O, CaO, MgO, SrO, BaO), y otros óxidos como óxido de aluminio, óxido de zinc, óxido de circonio. Adicionalmente se utilizan pigmentos de color inorgánicos para la coloración. Los componentes se pueden suspender en un medio para posibilitar el proceso de impresión. Aquí entran en consideración disoluciones orgánicas y/o acuosas. El color cerámico para el procedimiento según la invención contiene adicionalmente componentes que posibilitan la disolución del revestimiento que contiene metal en el paso e) del procedimiento según la invención. Debido a un proceso químico durante el tratamiento térmico, las partículas contenidas en el color pueden migrar al revestimiento subyacente. De este modo se disuelve o se elimina el revestimiento que contiene metal, por lo que se pueden observar formación de burbujas o formación de gas. Las partículas mencionadas pueden contener partículas basadas en flúor y/o basadas en bismuto. El documento US2011/0233481 da a conocer una pasta de plata fluorada para la formación de conexiones eléctricas en capas dieléctricas, por así decirlo atacando a través de las capas. El color cerámico se puede aplicar en el método de serigrafía, el procedimiento de rodillo (también llamado procedimiento de revestimiento con rodillo) o el procedimiento de impresión digital. Se prefieren los colores cerámicos opacos.

En otra forma realización preferida del procedimiento según la invención, la capa protectora polimérica es insoluble en agua y se produce a partir de una composición que contiene met(acrilatos). Como resultado, la capa protectora protege de modo especialmente conveniente contra la humedad y permanece intacta también durante los procesos de lavado normales. La capa protectora polimérica se endurece, o bien se reticula mediante secado, radiación IR o UV o mediante reticulación por haz de electrones.

El término met(acrilatos) se refiere a ésteres de ácido acrílico o ácido metacrílico que contienen al menos una función acriloilo (CH²=CH-CO-) o metacriloilo (CH²=CH(CH³)-CO-). Estos ésteres pueden ser monómeros, oligómeros, prepolímeros o polímeros. Si estos met(acrilatos) se hacen reaccionar bajo condiciones de polimerización, se obtiene una red polimérica con una estructura sólida.

La capa protectora polimérica tiene preferentemente un espesor d de 1 pm a 30 pm, preferentemente de 15 pm a 20 |jm. Con estos espesores se logra una resistencia al rayado suficiente para proteger la capa subyacente durante el almacenamiento y el transporte. El espesor d de la capa protectora polimérica designa el espesor de la capa protectora polimérica al comienzo del proceso.

El espesor de la capa protectora polimérica en el área del borde dborde se reduce preferentemente en el paso b) hasta tal punto que, después del paso b, sea inferior a 1 jm , preferentemente inferior a 0,5 jm . Con estos espesores residuales reducidos, el color cerámico aplicado sobre ella en el paso d) puede calcinarse con éxito en el paso e). Sorprendentemente, la imagen impresa obtenida de esta forma es muy buena. Es más fácil eliminar la capa polimérica protectora hasta un espesor residual reducido que optimizar los parámetros para la eliminación completa si se obtiene un resultado satisfactorio con ambos procedimientos.

En una forma de realización preferida del procedimiento según la invención, el cristal se pretensa térmicamente durante el tratamiento térmico descrito más arriba, obteniéndose en particular vidrio de seguridad templado (ESG) o vidrio parcialmente pretensado (TVG). En este caso, tras el calentamiento de la placa de vidrio a temperaturas superiores a 600°C, preferiblemente 620°C a 700°C, la placa de vidrio se enfría rápidamente desde las superficies. El enfriamiento generalmente se efectúa mediante soplado con aire. En este caso se genera una tensión de tracción permanente en el interior de la placa de vidrio y una tensión de compresión permanente en las superficies y los bordes. Por lo tanto, el vidrio pretensado térmicamente tiene un umbral de daño mecánico más alto que el vidrio flotado no pretensado. El vidrio de seguridad templado debe presentar generalmente un grado de pretensado en la superficie de al menos 69 MPa. En el caso de vidrio parcialmente pretensado, generalmente se alcanzan tensiones de compresión superficiales de 24-52 MPa.

En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, el color cerámico se aplica con un revestidor de rodillo o una impresora digital. La aplicación en el procedimiento de laminación con una revestidor de rodillo es especialmente ventajosa en relación con una impresión de bordes de superficie. En este caso, el color se aplica sobre la placa de vidrio con un rodillo de goma acanalado. Si se observa más detalladamente, en el lado de la aplicación de color es visible la estructura acanalada del rodillo. En el proceso de impresión digital, el color cerámico se aplica sobre la superficie del vidrio como con una impresora de chorro de tinta. Este procedimiento es particularmente apropiado para diseños o imágenes complejas o multicolores.

En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, la primera zona se somete a una limpieza con plasma antes de la aplicación del color cerámico. En este caso se eliminan suciedades adheridas a la superficie presentes eventualmente. Al mismo tiempo, la superficie se prepara de manera óptima para la posterior aplicación de color. Se da preferencia a la limpieza con plasma atmosférico, en la que el vidrio puede procesarse inmediatamente. El producto obtenido con este procedimiento presenta una impresión aún mejor y es particularmente ventajoso en combinación con impresiones más complejas, que se generan, por ejemplo, por una impresora digital. Dado que el grosor de la película de color generada por una impresora digital es menor que el de la película de color generada por un laminador de rodillo, una superficie particularmente limpia es ventajosa.

Como alternativa o de manera complementaria a la limpieza con plasma, toda la placa se puede lavar y secar antes de la impresión. Se pueden utilizar disoluciones de lavado acuosas habituales o agua pura.

En una forma de realización preferida del procedimiento según la invención, la zona no impresa con el revestimiento que contiene metal y la capa protectora polimérica tienen una emisividad £ (épsilon) superior al 40%, preferiblemente superior al 45%. Con estos valores, la diferencia respecto a la zona impresa, que normalmente tiene una emisividad de más del 70 %, no es tan grande. Esto conduce a muy buenos resultados después del tratamiento térmico. En este caso se producen menos distorsiones/formaciones de onda que con valores más bajos para la emisividad.

En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, la zona del borde tiene una anchura r de 0,1 mm a 10 mm, preferiblemente de 0,5 mm a 5 mm. Con esta anchura de la zona del borde, el resultado después de la sobreimpresión es particularmente bueno. Se obtienen peores resultados con zonas de borde que tienen más de 10 mm de anchura, ya que la disolución del revestimiento que contiene metal subyacente no conduce a resultados óptimos en el caso de áreas grandes. De manera especialmente preferente, la zona del borde tiene una anchura r de 1 mm a 2 mm. Esta pequeña zona ya es suficiente para compensar las tolerancias que se producen en la orientación de la impresión. El resultado de la impresión es excelente con estas anchuras reducidas.

En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, la aplicación del color cerámico se efectúa de manera controlada por cámara en la primera zona, detectando la cámara una diferencia entre la segunda zona decapada y la zona provista de la capa protectora polimérica. Mediante la orientación de la impresora con la ayuda de una cámara se puede reducir aún más la cantidad de errores en la impresión. En particular, de este modo se evita la aparición de zonas no impresas o sobreimpresas que interfieren en la apariencia visual (véase Figura 4).

En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, la placa de vidrio tiene un tamaño entre 1 m2 y 54 m2. El procedimiento según la invención es particularmente ventajoso para placas de vidrio grandes porque, debido a la presencia de la capa protectora polimérica durante el proceso de templado, se efectúa un calentamiento más uniforme de la placa de vidrio y los tiempos de calentamiento pueden reducirse. La placa de vidrio tiene preferiblemente un tamaño entre 3 m2 y 40 m2. De modo particularmente preferente, la placa de vidrio tiene un tamaño entre 10 m2 y 30 m2.

En el procedimiento según la invención, la primera zona se extiende a lo largo de al menos un canto de la placa de vidrio y en este caso presenta, medido desde el canto de la placa, tiene una anchura b entre 0,5 cm y 30 cm, preferentemente entre 1 cm y 20 cm, en particular preferiblemente entre 2 cm y 10 cm. La impresión se lleva a cabo preferentemente a lo largo de todos los cantos de la placa. En el caso de una placa rectangular, esto conduce a una impresión de la placa en forma de marco con una impresión de cobertura en el borde de la placa. Esta impresión en forma de marco sirve generalmente para la cobertura de los medios de sujeción de la placa. El marco tiene preferiblemente la misma anchura a lo largo de todos los cantos de la placa. El procedimiento según la invención es particularmente ventajoso en relación con una impresión en forma de marco, ya que, debido a diferencias de temperatura en el paso e) sin la capa protectora polimérica, se muestran deformaciones/formaciones de ondas en el vidrio. Esto se genera debido a la diferencia de temperatura entre la zona interior y la zona impresa circundante.

En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, el revestimiento que contiene metal tiene una función reflectante en IR y contiene al menos dos capas que contienen plata y al menos tres capas dieléctricas. Las capas que contienen plata están constituidas por plata o un compuesto de plata. Reflectante en IR significa que se refleja en una gran parte en especial la parte del espectro solar en la zona no visible entre 780 nm y 2500 nm. De este modo se evita eficazmente un calentamiento del espacio interior en el caso de acristalamiento de edificios o acristalamiento de vehículos. Las al menos dos capas que contienen plata y las al menos tres capas dieléctricas están dispuestas preferentemente de tal manera que cada capa que contiene plata está rodeada por dos capas dieléctricas, es decir, las capas están dispuestas alternantemente.

En una forma de realización preferida del procedimiento según la invención, las partículas producidas en los pasos b) y c) durante el decapado con un láser son aspiradas con un dispositivo de succión.

El procesamiento por láser en los pasos b) y c) tiene lugar preferiblemente bajo condiciones atmosféricas. Sorprendentemente, no es necesaria una exclusión de oxígeno. Sorprendentemente, debido a la presencia de la capa protectora polimérica, el revestimiento que contiene metal está suficientemente protegido contra la corrosión en los límites de la primera zona. Sin la presencia de la capa protectora polimérica temporal, el revestimiento que contiene metal se oxidaría debido al oxígeno presente y la elevada entrada de energía debida al láser. Sorprendentemente, de este modo no es necesaria una cámara separada con una atmósfera de gas protector.

La aplicación de láser se lleva a cabo utilizando al menos un escáner láser 2D. Estos escáneres láser están dispuestos perpendicularmente a la superficie del sustrato de vidrio revestido. El escáner láser 2D dispone de una zona de trabajo máxima de 3 m de anchura y 18 m de longitud. El escáner láser 2D se puede montar en un eje para que se pueda mover correspondientemente en toda el área de trabajo.

En el caso de uso de un escáner láser 2D, el rayo láser generado por la fuente de láser incide en un expansor de rayo y se desvía desde allí a través de un espejo hasta el escáner láser 2D.

Se usa un láser de dióxido de carbono como fuente de láser para el paso b). El láser de dióxido de carbono tiene una longitud de onda de 10600 nm y es especialmente económico. Por lo tanto, vale la pena usar primero el láser de dióxido de carbono para eliminar selectivamente la capa protectora polimérica.

Como fuente de láser para el paso c) se utilizan preferiblemente láseres de estado sólido pulsados o láseres de fibra. De forma especialmente preferente se utiliza un láser de granate de itrio y aluminio dopado con neodimio (láser Nd:YAG). Alternativamente, también se puede usar iterbio (láser Yb:YAG) o erbio (láser Er:YAG) como materiales de dopaje, o titanio: se pueden usar láseres de zafiro o láseres de vanadato de itrio dopados con neodimio (láseres Nd:YV04). El láser Nd:YAG emite radiación infrarroja con una longitud de onda de 1064 nm. Sin embargo, mediante duplicación de frecuencia, o bien triplicación de frecuencia, también se puede generar radiación con longitudes de onda de 532 nm y 355 nm.

La aplicación de láser tiene lugar con una longitud de onda de 300 nm a 1300 nm La longitud de onda utilizada depende en este caso del tipo de revestimiento. El láser Nd:YAG que se utiliza preferentemente puede proporcionar radiación láser de longitudes de onda de 355 nm, 532 nm y 1064 nm. Preferentemente se utiliza una longitud de onda de 532 nm para el procesamiento de revestimientos de plata.

La aplicación de láser se lleva a cabo preferentemente con una potencia de 1 W a 150 W, de forma especialmente preferente con una potencia de 10 W a 100 W.

Breve descripción de los dibujos

La invención se explica con más detalle a continuación en base a dibujos y ejemplos de realización. Los dibujos son representaciones esquemáticas y no están a escala. Los dibujos no limitan la invención de ninguna manera.

Muestran:

Fig. 1 una vista superior de una placa de vidrio producida conforme a un procedimiento según la invención, Fig. 2 una sección transversal a través de parte de una placa de vidrio producida conforme a un procedimiento según la invención,

Fig. 3 una representación esquemática de un procedimiento según la invención,

Fig. 4 una representación esquemática de errores que se pueden producir en la impresión de placas de vidrio y

Fig. 5 una representación ampliada de la zona A de la Figura 3.

En la Figura 1 se muestra una vista superior de una placa de vidrio 1 producida con el procedimiento según la invención. En la figura 2 se muestra una sección transversal a través de una zona de la placa de vidrio 1. La placa de vidrio 1 se muestra después del tratamiento térmico del procedimiento según la invención. La placa de vidrio 1 es una placa de vidrio de 2 m x 1 m de tamaño con un espesor de 6 mm. El sustrato de vidrio 1 es un vidrio flotado transparente, como se distribuye, por ejemplo, por SAINT GOBAIN GLASS bajo el nombre PLANICLEAR^®. Se aplica un revestimiento 4 reflectante en IR que contiene plata sobre la primera superficie 3.1 del sustrato de vidrio. El revestimiento 4 contiene dos capas funcionales de plata que están dispuestas alternantemente con 3 capas dieléctricas. El espesor total del revestimiento que contiene metal 4 se sitúa aproximadamente en 150 nm. En la primera zona 6 se calcina un color cerámico negro 7. La primera zona 6 forma un marco alrededor de la placa de vidrio 1 con una anchura b de 10 mm. El marco sirve como una impresión de cobertura detrás de la cual se ocultan los materiales de fijación y la unión del borde de la placa de vidrio aislante terminada.

En la Figura 3 se muestra una representación esquemática del procedimiento según la invención. En el paso a) se parte de un sustrato de vidrio 2 de 6 mm de espesor con un revestimiento que contiene metal 4 con un espesor total de 200-250 nm que comprende al menos tres capas de plata y cuatro capas dieléctricas. En este caso, el revestimiento que contiene metal 4 está cubierto por una capa protectora polimérica 5 de 15 pm de espesor. La capa protectora polimérica 5 se produce a partir de una composición que contiene met(acrilatos) y se reticuló bajo radiación UV. La capa protectora polimérica 5 tiene un espesor d de 15 pm. Una capa protectora polimérica 5 adecuada se ofrece por SAINT GOBAIN GLASS bajo el nombre EASYPRO^®. La primera superficie 3.1 del sustrato de vidrio 2 está provista de las capas 4 y 5 en toda su superficie. En el paso b), la capa protectora polimérica 5 se elimina con un escáner láser 2D con un láser de dióxido de carbono en la primera zona 6 con la anchura b = 20 mm hasta un espesor residual remanente de d^borde=0,5 pm. La zona A rodeada por una línea discontinua se muestra ampliada en la Figura 5a con fines ilustrativos. En el paso c), la segunda zona 9 se decapa con un escáner láser 2D con un láser de estado sólido. En este caso, el revestimiento que contiene metal 4 y el espesor residual de 1 pm se eliminan en toda la segunda zona 9. Para este propósito, el láser de estado sólido elimina el revestimiento de una segunda zona 9 más pequeña que se sitúa dentro de la primera zona 6. Los pasos b) y c) tienen lugar bajo condiciones ambientales sin exclusión de oxígeno. Después del paso c), el revestimiento que contiene metal y la capa protectora polimérica se eliminan en toda la segunda zona 9. En la zona del borde 10 con la anchura r = 1 mm todavía está presente el revestimiento que contiene metal 4, así como un resto remanente de la capa protectora polimérica de espesor d^bordede 0,5 pm. En el siguiente paso d) se aplica un color cerámico 7 en la primera zona 6. En este caso, para un resultado óptimo es importante que no tenga lugar una sobreimpresión de la capa protectora polimérica 5 en el espesor original d = 15 pm. Para asegurar esto se deja libre una distancia de seguridad s de 0,5 mm. Esto se representa esquemáticamente en la Figura 5b) para la misma sección que en la Figura 5a). En el último paso e), la placa 1 se somete a un tratamiento térmico a 690°C durante 8 minutos. En este caso se pretensa la placa simultáneamente, se elimina la capa protectora polimérica 5 sin residuos y el color cerámico 7 disuelve el color que contiene metal remanente en la zona del borde y se une a la superficie de vidrio.

La Figura 4 muestra dos imágenes de error que se pueden producir mediante una orientación incorrecta de la impresión si no se utiliza el procedimiento según la invención. En la Figura a), la impresión no se aplica exactamente adyacente al revestimiento que contiene metal, de modo que se produce una línea clara a lo largo de la impresión, que interfiere en la apariencia visual del producto. En la Figura b), la impresión se aplica parcialmente solapada con el revestimiento que contiene metal 4, lo que también conduce a defectos ópticos. Debido a la sobreimpresión parcial del revestimiento que contiene metal 4 en la zona del borde 10, tales imágenes de error pueden evitarse conforme al procedimiento según la invención.

Las ventajas del procedimiento según la invención (ejemplo) en comparación con un procedimiento convencional (ejemplo comparativo) se explican a continuación.

En ambos casos se produjo un sustrato de vidrio de 1 m x 2 m de tamaño a partir de vidrio flotado transparente con el mismo revestimiento que contiene plata que comprende 3 capas de plata funcionales. Se aplicó una impresión de borde negra en forma de un marco con diferentes anchuras b. Después de la impresión, las placas se pretensaron a una temperatura de 690°C durante un período de 500 segundos. La emisividad térmica se determinó con un INGLAS TIR100-2.

Ejemplo

Placa de vidrio: vidrio flotado claro de 1 m x 2 m

Revestimiento que contiene metal: contiene 3 capas de plata

Capa protectora polimérica: 15 pm de SGG EasyPro®; capa a base de (met)acrilatos emisividad de la zona no impresa (revestimiento que contiene metal y

capa protectora polimérica; medido antes del tratamiento térmico): 45 %

Emisividad de la zona impresa (medida después del tratamiento térmico): 89 %

Ejemplo comparativo

Placa de vidrio: vidrio flotado claro de 2 m x 1 m

Revestimiento que contiene metal: contiene 3 capas de plata

Emisividad de la zona no impresa (solo revestimiento que contiene metal; medido antes del tratamiento térmico): 2 % Emisividad de la zona impresa (medida después del tratamiento térmico): 89 %

La deformación se midió como cambio de espesor de la placa de vidrio a una distancia de 5 mm del canto. La comparación muestra que el procedimiento según la invención conduce a deformaciones sensiblemente menores, o bien incluso nulas en la zona impresa. Con impresiones de marcos más grandes se produce incluso una rotura del vidrio sin el uso de una capa protectora.

Lista de signos de referencia

1 Placa de vidrio

2 Sustrato de vidrio

3.1 Primera superficie del sustrato de vidrio

3.2 Segunda superficie del sustrato de vidrio

4 Revestimiento que contiene metal

5 Capa protectora polimérica, capa protectora temporal

6 Primera zona, zona a imprimir, zona impresa

7 Color cerámico

9 Segunda zona

10 Zona de borde

12 Un canto de placa

b Anchura de la primera zona

d Espesor de la capa protectora polimérica al inicio del procedimiento

d^bordeEspesor de la capa protectora polimérica en la zona del borde después del paso b)

r Anchura de la zona del borde

s Distancia entre el color cerámico y la capa protectora polimérica

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la producción de una placa de vidrio revestida e impresa (1), que comprende al menos los pasos a) provisión de un sustrato de vidrio (2) con un revestimiento que contiene metal (4) sobre al menos una primera superficie (3.1) y una capa protectora polimérica (5) con un espesor d dispuesta sobre este revestimiento que contiene metal (4),

b) eliminación de la capa protectora polimérica (5) en una primera zona (6) mediante un láser de dióxido de carbono, c) eliminación del revestimiento que contiene metal (4) dentro de la primera zona (6) solo en una segunda zona (9) mediante un láser de estado sólido de manera que se produce una zona de borde (10), en la que el revestimiento que contiene metal (4) está intacto y en el que se eliminó la capa protectora polimérica (5) en el paso b),

d) aplicación de un color cerámico (7) solo en la primera zona (6),

e) tratamiento térmico de la placa de vidrio (1) a > 600 °C, eliminándose la capa protectora polimérica (5) en toda la primera superficie (3.1) y migrando el color cerámico (7) en la zona del borde (10) al revestimiento que contiene metal (4) y uniéndose a la primera superficie (3.1) de la placa de vidrio (1),

extendiéndose la primera zona (6) a lo largo de al menos un canto (12) de la placa de vidrio (1) y teniendo, medida desde el canto de la placa (12), una anchura b entre 0,5 cm y 30 cm.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, aplicándose en el paso d) el color cerámico (7) en la zona del borde (10) a una distancia s de al menos 0,5 mm respecto a la capa protectora polimérica remanente (5).

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, siendo la capa protectora polimérica (5) insoluble en agua y produciéndose a partir de una composición que contiene met(acrilatos).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, teniendo la capa protectora polimérica (5) un espesor d de 1 pm a 30 pm, preferentemente 15 pm a 20 pm.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, siendo el espesor de la capa protectora polimérica (5) en la zona del borde d^bordeinferior a 1 pm, preferiblemente inferior a 0,5 pm, después del paso b).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, pretensándose térmicamente la placa de vidrio (1) durante el tratamiento térmico, obteniéndose en particular vidrio de seguridad templado o vidrio parcialmente pretensado.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, aplicándose el color cerámico (7) con un revestidor de rodillo o una impresora digital.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, sometiéndose la primera zona (6) a una limpieza con plasma antes de la aplicación del color cerámico (7).

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, emitiendo la zona con el revestimiento que contiene metal (4) y la capa protectora polimérica (5) una emisividad £ (épsilon) superior al 40 %, preferentemente superior al 45 %, indicando la emisividad de un cuerpo cuánta radiación emite este en comparación con un radiador ideal, un cuerpo negro.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, efectuándose la aplicación del color cerámico (7) en la primera zona (6) de manera controlada por cámara, detectando la cámara una diferencia entre la segunda zona decapada (6) y la zona provista de la capa protectora polimérica (5) de espesor d.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, presentando la placa de vidrio (1) un tamaño entre 1 m²y 54 m², preferiblemente entre 3 m²y 40 m², de modo particularmente preferible entre 10 m²y 30 m².

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, presentando la primera zona (6) una anchura b entre 1 cm y 20 cm.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, teniendo el revestimiento que contiene metal (4) una función reflectante en IR y conteniendo al menos dos capas que contienen plata, así como al menos tres capas dieléctricas.