NL194000C - Werkwijze voor het pyrolytisch coaten van glas. - Google Patents

Description

1 194000

Werkwijze voor het pyrolytisch coaten van glas

De uitvinding heeft betrekking op een pyrolytische coatingswerkwijze, waarbij een heet glassubstraat in plaat- of bandvorm in een stroomafwaartse richting beweegt onder een bekledingskamer, die omlaag naar 5 het substraat is geopend en waarbij voorverwarmd gas in de bekledingskamer wordt ingevoerd in stroomafwaartse richting.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit GB-2.078.710.

Een dergelijke werkwijze is nuttig bij het vervaardigen van gecoat glas voor diverse doeleinden, waarbij de coating wordt gekozen met het oog op enkele speciale gewenste eigenschappen op het glas. Bijzonder 10 belangrijke voorbeelden van coatings die op glas kunnen worden aangebracht zijn die, welke zijn ontworpen om de emissiviteit van het gecoate oppervlak met betrekking tot infrarode straling te reduceren, in het bijzonder infrarode straling met golflengte boven 3 pm en die, welke zijn ontworpen om de totale energietransmissie van het gecoate glas met betrekking tot zonnestraling te reduceren.

Het is duidelijk, dat coatings die worden toegepast op glas, dat wordt gebruikt voor beglazings-15 doeleinden, een hoge en uniforme optische kwaliteit moeten bezitten en dat zij duurzaam moeten zijn. Het is tevens duidelijk, dat de gevormde coating voor het betreffende doel de juiste dikte moet bezitten en dat het gewenst is dat de vormingssnelheid van het coatingsmateriaal voldoende moet zijn om de gewenste coatingsdikte op te bouwen, ook wanneer het substraat met een tamelijk hoge snelheid beweegt, zoals bijv. door andere processen in de vervaardigingscyclus kan worden opgelegd.

20 Gevonden is, dat diverse factoren met betrekking tot de coatingswerkwijze de manier beïnvloeden, waarop de coating op het substraat wordt gevormd en van deze kunnen de fysische fase van het materiaal, uit welke de coating wordt gevormd, en de aard van dit materiaal worden genoemd, alsmede de energie, waarmee het materiaal in aanraking komt met het substraat en de temperatuur van de coatingskamer en van het te coaten substraat.

25 Het is bekend, dat de snelheid, waarmee coatingsreacties plaatsvinden, temperatuursafhankelijk is. In het algemeen geldt, dat hoe hoger de temperatuur is, des te hoger de vormingssnelheid van de coating is, terwijl dan tevens de kristalstructuur van de gevormde coating fijner is. Een uniform fijne kristalstructuur is van voordeel voor een hoge coatingskwaliteit en voor de duurzaamheid.

GB-2.078.710 beschrijft een werkwijze, waarbij de temperatuur van het hete substraat voorafgaande aan 30 de vorming van de coating wordt gecontroleerd, terwijl in de Nederlandse octrooiaanvrage 8100457 tevens stappen zijn ondernomen om de temperatuur van de gehele omgeving in de coatingszone te controleren.

De onderhavige uitvinding gaat uit van het inzicht dat de coatingskwaliteit sterk wordt beïnvloed door een factor, die tot nog toe over het hoofd is gezien, namelijk de temperatuur van de atmosfeer onmiddellijk boven het substraat in de zone, waar de vorming van de coating een aanvang neemt.

35 Dientengevolge verschaft de onderhavige uitvinding een pyrolytische coatingswerkwijze, als in de aanhef omschreven, met het kenmerk, dat het voorverwarmde gas een gasdeken vormt, die het substraat in de onmiddellijke nabijheid van het bovenvlak van het substraat bedekt ten minste in de zone waar de vorming van de bekleding aanvangt.

Opgemerkt wordt dat in GB-2.139.612 een werkwijze wordt beschreven voor bekleden van een heet 40 glasachtig substraat. Hierbij wordt een bekleding gevormd op een glasstrook door pyrolyse in een gloeioven. Van een bekledingskamer is in het geschrift echter geen sprake. Zijwaarts wordt warmte ingevoerd in het gebied waar de sproeikegel terechtkomt op het glas. Het doel van deze warmte-aanvoer is de compensatie van warmteverlies uit het glas ten gevolge van het verdampen van het oplosmiddel in de reactieve oplossing. Er is geen sprake van het aanvoeren van voorverwarmd gas in een stroomafwaartse richting 45 zoals volgens de onderhavige uitvinding.

De mogelijkheid van het controleren van de gasachtige omgeving, die in contact is met het substraat in de zone, alwaar de vorming van de coating begint, is een factor die tot nog toe over het hoofd is gezien. Gevonden werd, dat het eenvoudiger is om de omstandigheden in een dergelijke bedekkingslaag (hieronder heeft de term ’’bedekkingslaag” de betekenis van ’’gasdeken”, als hierboven ook reeds gebruikt) met de 50 vereiste mate van nauwkeurigheid te controleren, dan om de gehele omgeving binnen de coatingskamer te controleren en dat het daarbij mogelijk is om een algemene gasstroming te vormen, die vanaf stroomopwaarts van de zone waar de vorming van de coating begint, op zodanige wijze in aanraking komt met het substraat, dat ter plaatse van deze zone een microklimaat aanwezig is, dat in aanraking is met het oppervlak van het substraat, welk klimaat gunstig is voor de coatingsreacties, die plaats zullen vinden.

55 Teneinde dit te bewerkstelligen is het noodzakelijk om de atmosferische laag, die normalerwijze in de coatingskamer in aanraking met het substraat zou worden opgesloten, door de toevoer van voorverwarmd gas te controleren of te wijzigen, teneinde de laag die het glas bedekt, op gunstige wijze te conditioneren 194000 2 voor de coatingsreacties. Dit is in het bijzonder een verschilpunt ten opzichte van de bekende technieken, in welke de op natuurlijke wijze opgesloten gaslaag wordt verstoord door ter plaatse van het stroomopwaartse uiteinde van de coatingskamer sterke stromingen van relatief koel gas op het substraat te richten. Bovendien is het, aangezien het relatief eenvoudig is om de omstandigheden binnen de bedekkingslaag te 5 controleren, relatief eenvoudig om deze omstandigheden aan te passen, bijv. om minimale variaties in de dikte van de coating, die gedurende een continue productiereeks wordt afgezet, te compenseren.

Uitvoeringsvormen van de uitvinding, waarbij een in het algemeen stroomafwaartse stroming van coatingsprecursormateriaal boven de bedekkingslaag binnen de coatingskamer aanwezig is, zijn in het voordeel voor de vorming van coatings met een hoge kwaliteit, namelijk vanwege de controle, die aldus 10 wordt uitgeoefend over de stroming van reactieproducten binnen de atmosfeer van de coatingskamer.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een stroomafwaartse stroming van gas door de coatingskamer gehandhaafd door het afzuigen van atmosferisch materiaal vanuit deze kamer ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde daarvan, waarbij het afzuigen vorming en handhaving van de gasdeken waarborgt. In die mate waarin de stroomafwaartse stroming wordt gehandhaafd door middel van 15 afzuigkrachten, die worden opgewekt in uitlaatpijpen ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde, zullen de krachten welke werkzaam zijn op het gas ter plaatse van het stroomopwaartse uiteinde van de coatingskamer en de krachten, die worden uitgeoefend door de gasstroming ter plaatse van het stroomopwaartse uiteinde van deze kamer, diffuser zijn. Gebleken is, dat dit het begin van de vorming van een coatings-substraat met een fijne en uniforme kristalstructuur ter plaatse van het stroomopwaartse uiteinde van de 20 coatingskamer bevordert. De kristalstructuur van de coating ter plaatse van het glas/coatingsgrensvlak bezit een sterke invloed op de wijze, waarop de rest van de coatingsdikte wordt opgebouwd, wanneer het substraat door de coatingskamer beweegt en is van uitermate belang met betrekking tot de vorming van coatings met een hoge kwaliteit.

Een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding verschaft de grootste voordelen, wanneer deze wordt 25 uitgevoerd binnen een althans nagenoeg gesloten coatingskamer, waardoor het verstoren van de bedekkingslaag door willekeurige stromingen wordt vermeden. In feite vormt het stroomafwaartse uiteinde van de coatingskamer de meest waarschijnlijke bron van dergelijke willekeurige stromingen. Dientengevolge is bij voorkeur de coatingskamer ter plaatse van zijn stroomafwaartse uiteinde althans nagenoeg afgesloten, teneinde een uitwisseling van atmosferisch materiaal tussen het stroomafwaartse uiteinde van de coatings-30 kamer en een verder stroomafwaarts gebied van de substraatbaan te verhinderen. Een dergelijke afsluiting kan bijv. worden geëffectueerd door een uitlaatpijp, die zich over de gehele breedte van de coatingskamer ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde daarvan, uitstrekt. Hierdoor wordt het voordeel bereikt van het vermijden van elke verdunning of vervuiling van de atmosfeer in het stroomafwaartse uiteinde van de coatingskamer van het verder gelegen stroomafwaartse gebied en het verhindert tevens dat stromingen van 35 de coatingskameratmosfeer interfereren met enige verdere behandeling van het substraat en het afzetten van enig ongewenst extra materiaal op de coating stroomafwaarts van de coatingskamer.

In een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat het glassubstraat een juist gevormde band uit heet glas, terwijl de coating wordt gevormd nadat de band een bandvorminrichting verlaat en voordat deze een onthardingslehr binnentreedt. De coatingskamer kan aldus zijn aangebracht op een plaats waar het glas 40 toch al een temperatuur bezit, die geschikt is voor het plaatsvinden van de pyroiytische coatingsreacties, zodat kosten die samenhangen met het opnieuw verwarmen van het glas tot een dergelijke temperatuur worden vermeden of aanzienlijk gereduceerd. Het is tevens belangrijk dat de coating plaatsvindt in een kamer, die fysisch is afgescheiden van de bandvormende inrichting aan de ene zijde en de onthardingslehr aan de andere zijde. Indien niet een dergelijke afscheiding bestaat, en het is gebruikelijk in bekende 45 voorafgaande voorstellen op dit gebied dat de coating plaatsvindt binnen de engte van de onthardingslehr, kunnen de atmosferische omstandigheden binnen de coatingskamer worden gestoord door gasstromen, die vanaf de onthardingslehr en vanaf de bandvormende inrichting stromen - dergelijke stromingen nemen vaak stof en andere vervuilende bestanddelen mee, die in de coatings als fouten kunnen worden opgenomen -en tevens zal de kans bestaan dat het patroon van atmosferische stromingen in de lehr zou worden 50 verstoord, hetgeen zou leiden tot minder gunstige onthardingscondities.

Afhankelijk van de drukcondities boven en onder het substraat in de coatingskamer kan een tendens aanwezig zijn, dat de atmosfeer vanaf beneden het substraat omhoog langs de zijden daarvan stroomt, waar hij de van precursor voorziene atmosfeer boven het substraat vervuilt. Dit kan leiden tot de vorming van coatingsafzettingen, die ter plaatse van de randen van het substraat dunner zijn dan ter plaatse van het 55 centrale gedeelte van het substraat, met als resultaat dat een bepaald gedeelte van de breedte van het gecoate substraat een onacceptabele kwaliteit bezit. Anderzijds kan een tendens aanwezig zijn, dat de van precursor voorziene atmosfeer onder het substraat stroomt, waar het tot een afzetting en een ongewenste 3 194000 coating op het onderoppervlak daarvan kan komen. Afhankelijk van het stromingspatroon van de atmosferische stromingen in en onder de coatingskamer kan deze ongewenste coating min of meer regelmatig zijn, maar zo dun dat uitermate verwerpelijke interferentie-effecten ontstaan, bijv. een min of meer regelmatige coating, waarvan de dikte in de richting van het centrum van het substraat afneemt, of een tamelijk 5 onregelmatige coating met een patroon, dat door sommige mensen wordt vergeleken met het patroon op een backgammonspeelbord, Teneinde deze nadelen te reduceren, bezitten sommige uitvoeringsvormen van de uitvinding het kenmerk, dat over ten minste een gedeelte van de lengte van de coatingskamer een stroming van atmosferisch materiaal voorbij de zijranden van het substraat en tussen zones verticaal boven en verticaal onder het substraat, wordt tegengegaan. Gebleken is, dat door aldus tewerk te gaan de op 10 goede wijze gecoate breedte kan worden vergroot en dit is in het bijzonder van waarde wanneer een zonet gevormde continue glasband wordt gecoat.

Gebleken is, dat de wijze waarop het coatingsprecursormateriaal in de coatingskamer wordt gebracht, niet kritisch is voor de kwaliteit van de coating, zodat het bijv. in de dampfase kan worden ingebracht.

Bij voorkeur echter wordt een coatingsprecursoroplossing omlaag en in stroomafwaartse richting 15 versproeid. Dit vereenvoudigt de afgifte van coatingsprecursormateriaal, terwijl tevens een geringe verstoring van de bedekkingslaag wordt veroorzaakt, omdat verdampt materiaal reeds enige impuls in de stroomafwaartse richting bezit. Tevens verlengt het de baan van het versproeide materiaal vergeleken met het verticaal sproeien vanaf dezelfde hoogte, zodat meer tijd wordt verschaft voor het versproeide coatingsprecursormateriaal om te worden geconditioneerd in de coatingskamer voorafgaande aan het 20 contact met het substraat.

Het geniet de voorkeur, wanneer een coatingsprecursoroplossing omlaag in de coatingskamer en door de bedekkingslaag wordt versproeid, aangezien dit het hanteren van de grote hoeveelheden coatingsprecursormateriaal, welke nodig zijn voor de vorming van dikke coatings, vooral op snel bewegende substraten, enorm vereenvoudigt. De uitvinding kan aldus worden aangepast voor de vorming van coatings 25 met een tamelijk grote dikte, bijv. dikten van 500 nm en meer.

Het is bekend, dat bepaalde nadelen zijn verbonden aan de bekende vloeibare fase-coatingstechnieken. Bij dergelijke bekende technieken is het zeer moeilijk om een vervuiling van de gevormde coating ten gevolge van het spatten van de versproeide druppels, wanneer deze tegen het substraat botsen, te vermijden. Tevens kan, wanneer conventionele vloeibare-fase-coatingstechnieken worden toegepast, het 30 contact tussen de in het algemeen grote hoeveelheden van de versproeide coatingsoplossing en het hete substraat de oorzaak zijn van aanzienlijke moeilijkheden, met name wanneer de coating wordt afgezet op een zojuist gevormde band uit heet glas, omdat het een invloed heeft op een daarop volgende onthardings-behandeling. Het resultaat hiervan is, dat het glas slecht wordt onthard en in sommige gevallen bemoeilijken na het afkoelen in de glasband opgesloten restspanningen het snijden, waarbij deze zelfs zodanig kunnen 35 zijn, dat het glas breekt, wanneer het in platen wordt gesneden.

Teneinde deze problemen te reduceren of te elimineren verschaffen sommige uitvoeringsvormen van de uitvinding een werkwijze, waarbij een sproeizone van de coatingskamer wordt verwarmd, teneinde een verdamping van een gedeelte van het coatingsprecursormateriaal te veroorzaken, voordat dit het substraat bereikt, om de atmosfeer in deze zone te voorzien van verdampt coatingsprecursormateriaal; dat de 40 oplossing met voldoende energie wordt versproeid, teneinde een duidelijk contact tussen het overgebleven versproeide coatingsprecursormateriaal en het substraat te garanderen, teneinde de coating van het substraatoppervlak te beginnen, waarbij de atmosfeer, die is voorzien van coatingsprecursormateriaal in de dampfase, in de stroomafwaartse richting vanaf de sproeizone langs en in contact met het gecoate substraatoppervlak wordt geleid gedurende een contacttijd van ten minste 10 seconden, waarna overgeble-45 ven materiaal van de van de precursor voorziene stroming weg van het substraat wordt geleid.

Gebruik makend hiervan is het mogelijk, om bij een gegeven precursorafgiftesnelheid de sterkte van de stromingen, die ter plaatse van de zone waar de vorming van de coating begint tegen het glas botsen, te reduceren. Dit is met name van belang bij het reduceren van de verstoring van een met het substraat in aanraking zijnde bedekkingslaag van de atmosfeer, en dit kan leiden tot de vorming van een coating met 50 een zeer hoge kwaliteit. Gebleken is, dat een relatief kleine hoeveelheid van het afgegeven materiaal de bedekkingslaag kan binnendringen en tegen het glas kan botsen, zodat de bedekkingslaag grotendeels onverstoord kan blijven.

Een dergelijke werkwijze is nuttig bij het vormen van coatings met een lage en uniform lage troebelheid. Dit is in het bijzonder verrassend, omdat het tot nog toe noodzakelijk werd geacht om de coatingsprecursor-55 en reactieproductdampen zo snel mogelijk - contacttijden van tussen 2 en 5 seconden worden in bekende processen toegepast - te verwijderen van het substraat, namelijk om het risico van valse afzettingen, die zouden leiden tot een toename van de troebelheid, vanuit deze dampen te vermijden.

194000 4

De oorzaken waarom een dergelijk proces een betere coatingskwaliteit oplevert, zijn niet geheel duidelijk. Eén mogelijke verklaring is, dat een aanzienlijk gedeelte van de dikte van de coating uit precursormateriaal in de dampfase is opgebouwd, terwijl het substraat door het doorgangsgedeelte van de coatingskamer beweegt. Er zijn dampfase-afzettingstechnieken bekend teneinde een fijne en uniforme kristalstructuur in de 5 coating te bevorderen. Maar dit verklaart niet, waarom de toepassing van een werkwijze volgens de uitvinding resulteert in de vorming van een coating, die een veel regelmatiger dikte bezit dan kan worden verkregen door toepassing van conventionele dampfase-afzettingswerkwijzen. Een andere mogelijke verklaring is, dat alhoewel slechts een klein gedeelte van de coatingsdikte kan worden toegerekend aan dampfase-afzetting, er een conditionering van het zonet gevormde hoofdlichaam van de coating plaatsvindt 10 gedurende de genoemde contacted van ten minste 10 seconden, gedurende welke het substraat wordt blootgesteld aan de coatingsprecursordamp, zodat de kristalstructuur van de coating op een manier kan worden gewijzigd, die van voordeel is voor de coatingskwaliteit en in het bijzonder dat het blootstellen van de zonet gevormde coating aan de precursordamp het mogelijk maakt dat eventuele kleine poriën in de coating kunnen worden gevuld, hetgeen resulteert in een hardere en meer compacte en weerbestendige 15 coating.

Volgens andere uitvoeringsvormen van de uitvinding worden voor het vormen van een metaaloxide-coating coatingsprecursormateriaal en een oxiderend gas continu in een mengzone gevoerd, waarin het precursormateriaal en het oxiderende gas samen worden gebracht buiten contact met het substraat en waar zij aan mengkrachten worden onderworpen, teneinde een atmosfeer te vormen die een innig mengsel van 20 precursordamp en oxiderend gas bevat, waarbij een stroming van een dergelijk mengsel continu vanuit deze mengzone in en langs een doorgang wordt geleid, aan welke het substraatoppervlak is blootgesteld.

Dit reduceert eveneens de verstoring van de bedekkingslaag door het afgegeven coatingsprecursormateriaal. Het is in feite tamelijk verrassend, dat de bedekkingslaag van gas boven het substraat niet als een scherm werkt, dat verhindert dat een dergelijke van damp voorziene atmosfeer een coating vormt op 25 het glas. Maar op deze wijze kan een coating met een zeer hoge kwaliteit worden gevormd, waarschijnlijk omdat de coatingsprecursordamp zich met de bedekkingslaag kan vermengen zonder de algemene stroming daarvan te verstoren.

Het is in het bijzonder verrassend, dat een dergelijke menging geen invloed heeft op de premature vorming van coatingsreactieproducten, die langs de doorgang tot boven het substraat zouden stromen en 30 valse afzettingen zouden veroorzaken, die fouten op of in de coating zouden betekenen. Het is tevens verrassend, dat de vorming van een innig mengsel van de coatingsprecursor en een oxiderende atmosfeer binnen de mengzone en het er vervolgens voor zorgen dat dit mengsel langs de doorgang in aanraking met het substraat stroomt, voldoende is om een coating te verkrijgen, die althans nagenoeg vrij is van onvoorspelbare variaties met betrekking tot de dikte en dat de exacte manier, waarop het coatingsprecursor-35 materiaal in de coatingskamer wordt ingebracht niet kritisch is voor het verkrijgen van een dergelijke regelmatige dikte. Het is tevens de moeite waard om op te merken, dat in tegenstelling tot wat mag worden verwacht, een dergelijke menging in feite voldoende niet gereageerd coatingsprecursormateriaal overlaat, dat beschikbaar is voor de vorming van een coating op het substraat, wanneer dit materiaal in de dampfase omlaag langs de doorgang stroomt. Dit is tamelijk afwijkend van het bekende uit de stand der techniek op 40 dit terrein.

Hoe het ook zij, gebleken is dat dergelijke uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding de vorming van coatings met een hoge en uniforme kwaliteit vereenvoudigen en de vorming van deze coatings met een meer regelmatige dikte dan tot nog toe mogelijk was mogelijk maken.

Dergelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding verschaffen tevens speciale voordelen bij de vorming van 45 relatief dikke coatings, bijv. coatings met een dikte van boven 400 nm. Gebleken is, dat een snelle verwijdering van de van damp voorziene atmosfeer geen vereiste is voor een althans nagenoeg foutenvrije coating, zodat meer tijd beschikbaar is voor het tot een gewenste dikte opbouwen van een coating.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is het gas, dat de gasdeken vormt, in grotere mate voorverhit dan dit mogelijk is door de warmte-overdracht slechts vanaf het substraat. Gevonden werd, dat het in het 50 bijzonder van voordeel is voor een hoge en uniforme coatingskwaliteit, dat de temperatuur van de gassen in de bedekkingslaag hoog is, teneinde de best mogelijke omstandigheden voor de aanvang van de vorming van de coating te verschaffen. Dit bevordert tevens een snelle coatingsvorming.

Eén van de problemen, waaraan veel onderzoek is verricht, heeft betrekking op de variaties in de dikte van de coating over de breedte van het te coaten substraat. Als karakteristiek voor dit probleem werd 55 gevonden, dat wanneer een zonet gevormde band van vlakglas wordt gecoat, de randen van de band minder dik worden gecoat dan een centrale bandstrook. Dientengevolge voldoen deze randgebieden niet aan de gewenste kwaliteitsnormen en worden ze als afval beschouwd. Er is reeds gewezen op de vervuiling 5 194000 van het coatingsprecursormateriaal ter plaatse van de zijden van de coatingskamer als een mogelijke oorzaak van dit fenomeen. Recente research leidde tot de conclusie, dat dit tevens het gevolg is van temperatuursverschillen over de breedte van het te coaten substraat. Het is bijv. bekend, dat materiaal in de coatingskamer sneller zal afkoelen naarmate het zich dichter bij de zijwanden van de kamer bevindt.

5 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is het gas, dat de zijrandgebieden van de gasdeken vormt, in grotere mate voorverhit dan ter plaatse van het centrum. Zoals reeds is opgemerkt bestaat een natuurlijk warmteverlies door de zijwanden van de coatingskamer en van enige doorgang, die naar deze kamer leidt, waarbij het toepassen van het eerder genoemde kenmerk een thermische barrière vormt, die de compensatie van het warmteverlies mogelijk maakt. Als een bijzonder voorbeeld van de te bereiken 10 voordelen, welke kunnen worden verkregen door het toepassen van deze voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, is gebleken, dat wanneer een zonet gevormde band uit heet glas wordt gecoat, zelfs wanneer het glas de coatingskamer binnentreedt met een althans nagenoeg uniform temperatuursprofiel over de breedte, in afwezigheid van een specifieke controle van de atmosfeer, die in aanraking is met de band ter plaatse van de zone, waar de vorming van de coating begint, een-zesde van de bandbreedte ter 15 plaatse van elke zijrand van onacceptabele kwaliteit kan zijn, zodat een-derde van de totale bandbreedte slechts geschikt is als glasafval. Door de toepassing van dit kenmerk is gebleken, dat de bruikbaar gecoate breedte kan toenemen en onder optimale bedrijfsomstandigheden wordt de nuttige productopbrengst niet zozeer beperkt door de kwaliteit van de coating ter plaatse van de bandzijden, als wel door de kwaliteit van het glas zelf ter plaatse van deze randen. Hierbij moet in gedachten worden gehouden, dat ten gevolge van 20 diverse factoren enkele centimeters ter plaatse van elke rand van de glasband een onregelmatige en onacceptabele optische kwaliteit bezitten en in elk geval moeten worden verwijderd of worden gebruikt als glasafval.

Bij voorkeur is het gas van de bedekkingslaag ten minste boven de zijranden van het substraat tot een temperatuur verhit, welke groter is dan die van de daaronder gelegen randgebieden van het substraat. Dit 25 resulteert in de vorming van een coating met een verbeterde optische kwaliteit en duurzaamheid en een betere dikte-uniformiteit, ten minste ter plaatse van de randen van het substraat en dit bevordert de compensatie van het warmteverlies door de zijwanden.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm treedt het gas voor het vormen van de gasdeken het stroomop-waartse uiteinde van de coatingskamer binnen vanuit een aangrenzende voorkamer, waarbij het voor-30 verhitten van het gas ten minste gedeeltelijk uitgevoerd in de voorkamer en vanaf boven het niveau van het substraat. Dit vereenvoudigt de rechtstreekse controle van de temperatuur van het gas, dat de coatingskamer vanuit de voorkamer binnentreedt.

Gas in de voorkamer kan daar op elke geschikte wijze worden verhit, maar bij voorkeur wordt het voorverhitten van het gas in de voorkamer bewerkstelligd door middel van branders, aangezien dit het 35 meest efficiënt wordt geacht en aangezien dit een eenvoudige en acurate controle van de verwarming toestaat, met een snelle respons op elke aanpassing van de besturing van de verwarmingsorganen.

Van voordeel is het wanneer het voorverhitte gas vanaf onder het niveau van het substraat omhoog naar de zijden van de voorkamer wordt geblazen. Dit bevordert de compensatie van zijwarmteverliezen op het niveau van het substraat, terwijl het een voordelig effect heeft op de atmosferische omstandigheden welke 40 aanwezig zijn In de voorkamer boven het substraat, met name omdat dit ertoe neigt koude lucht te verhinderen om door de zijwanden van de voorkamer binnen te dringen.

Anderzijds, of aanvullend, bezitten sommige uitvoeringsvormen van de uitvinding het kenmerk, dat het voorverhitte gas vanaf boven het niveau van het substraat in de stroomafwaartse richting in de voorkamer wordt geblazen. Dit blijkt een stroomafwaartse stroming van gas in en door de coatingskamer te bevorderen 45 en is in het bijzonder voordelig bij uitvoeringsvormen van de uitvinding, waarbij de voorkamer niet is gesloten ter plaatse van het stroomopwaartse uiteinde.

Anderzijds, of aanvullend, is het van voordeel, wanneer het voorverhitte gas omlaag in de voorkamer wordt geblazen en dat wordt verhinderd, dat dit gas omlaag langs de zijranden van het substraat stroomt.

Dit is een andere handige manier om voorverwarmd gas in de voorkamer te brengen, teneinde de 50 atmosferische omstandigheden boven het substraat te controleren.

Er is reeds gewezen op de wenselijkheid om een controle uit de oefenen over de temperatuur van de gasbedekkingslaag, in het bijzonder teneinde de warmteverliezen door de zijwanden van de coatingskamer te compenseren. Als alternatieve, of aanvullende, manier om een dergelijke compensatie te bewerkstelligen wordt volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding de volumestroom van het gas, dat de 55 gasdeken vormt, differentieel over de breedte van het substraat bestuurd.

Van voordeel is het wanneer over een aanzienlijk gedeelte van de hoogte van de kamer atmosferisch materiaal in een in het algemeen stroomafwaartse stroming wordt gehandhaafd, gedeeltelijk door een 194000 6 gasstroom in de kamer in stroomafwaartse richting te richten. Dit is met name van voordeel bij het bevorderen van een in het algemeen stroomafwaartse stroming van atmosferisch materiaal binnen de coatingskamer, terwijl de atmosferische druk in de kamer op een zodanig niveau wordt gehandhaafd, dat er nauwelijks of geen aanzuigen van extern atmosferisch materiaal in de kamer door enige openingen in de 5 wanden optreedt, bijv. ten gevolge van de aanzuiging ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde daarvan.

Bij voorkeur wordt ten minste één hulpstroom van voorverhit gas in de coatingskamer ingebracht, teneinde in stroomafwaartse richting in of naast de bedekkingslaag te stromen, alsmede door de zone waar de coatingsvorming begint. Een dergelijke hulpgasstroom bezit het voordeel van het vergroten van de stroomafwaartse stromingsimpuls van de bedekkingslaag, en/of het beschermen daarvan tegen willekeurige 10 stromingen binnen de kamer. Tevens maakt de toepassing van een dergelijke stroming een relatief fijne controle van de temperatuur en/of de stroomsnelheid van de bedekkingslaag in zijn geheel mogelijk.

Een bijzonder belangrijke toepassing voor een werkwijze volgens de uitvinding is aanwezig bij de vorming van tinoxidecoatings, die gebruikmaken van tin (ll)chloride als het coatingsprecursormateriaal. Tinoxidecoatings, die de emissiviteit met betrekking tot infra-roodstraling met lange golflengten van de 15 oppervlakken van glasplaten, waarop ze zijn aangebracht, reduceren, worden veel toegepast voor het reduceren van de warmte-overdracht vanaf van glas voorziene constructies. Als ander voorbeeld kan de werkwijze worden toegepast bij de vorming van een coating van titaniumdioxide, of een coating uit een mengsel van oxiden, zoals een mengsel uit cobalt-, ijzer- en chroomoxiden.

De werkwijze volgens de uitvinding kan worden uitgevoerd in een inrichting voor het pyrolytisch vormen 20 van een metaalverbindingscoating op een oppervlak van een heet glassubstraat in plaat- of bandvorm, met een transportorgaan voor het transporteren van een genoemd substraat langs een baan in een stroomafwaartse richting, een dakstructuur, die een coatingskamer vormt, welke omlaag naar de baan is geopend en een orgaan voor het in de kamer afgeven van een coatingsprecursormateriaal, waarbij stroomopwaarts van de coatingskamer een voorkamer is aangebracht, die in verbinding staat met de coatingskamer via een 25 ingangssleuf, die gedeeltelijk wordt gedefinieerd door de baan van het substraat en via welke gas in de coatingskamer kan stromen, teneinde (wanneer de inrichting in werking is) een bedekkingslaag te vormen, die het oppervlak van het substraat langs een eerste gedeelte van de lengte van deze kamer bedekt en dat een orgaan is aangebracht voor het controleerbaar voorverhitten van het gas, dat de bedekkingslaag vormt.

Voor een dergelijke inrichting, waarvoor rechten gevraagd worden in de Nederlandse octrooiaanvrage 30 8602903 van gelijke aanvrage, worden in de onderhavige aanvrage geen rechten gevraagd.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin de bij voorkeur te gebruiken inrichting is weergegeven en aan de hand van voorbeelden van enige werkwijzen volgens de uitvinding, die zijn uitgevoerd met een dergelijke inrichting.

35 De figuren 1 tot 3 tonen elk een dwarsdoorsnede door een uitvoeringsvorm van de inrichting en figuur 4 toont een doorsnede volgens de lijn IV-IV in figuur 3.

Figuur 1

In figuur 1 wordt een inrichting voor het pyrolytisch vormen van een metaalverbindingscoating op een 40 bovenoppervlak van een heet glassubstraat 1 in plaat- of bandvorm getoond, met transportorganen, zoals rollen 2, voor het transporteren van het substraat in een stroomafwaartse richting 3 langs een baan, welke is aangeduid met het referentiecijfer 1. De baan 1 strekt zich uit door een coatingsstation 4 met een dakstructuur 5, die een coatingskamer 6 bepaalt, welke naar beneden naar de substraatbaan 1 toe is geopend en een sproeimondstuk, dat schematisch is aangeduid met 7, voor het versproeien van een stroom 45 van een coatingsprecursoroplossing in de kamer 6, in een richting 8, omlaag in de richting van het substraat 1.

Het sproeimondstuk 7 is zodanig geplaatst, dat het de coatingsprecursoroplossingsstroom in een sproeizone 9 van de coatingskamer 6 sproeit. In de getoonde uitvoeringsvorm is het sproeimondstuk 7 zodanig geplaatst, dat het het coatingsprecursormateriaal vanaf ten minste 75 cm en bij voorkeur ten minste 50 1,2 meter boven de substraatbaan 1 versproeit en het bestaat uit een op zichzelf bekend type. Het mondstuk is zo geplaatst, dat het de coatingsprecursoroplossing in de richting 8, die omlaag in de richting van het substraat 1, alsmede in stroomafwaartse richting 3 leidt, versproeit en het is heen en weer beweegbaar langs een (niet getoonde) baan dwars op de breedte van de substraatbaan.

In de getoonde uitvoeringsvorm is een verwarmingsorgaan aangebracht voor het aan de sproeizone 55 toevoeren van warmte. Een dergelijk verwarmingsorgaan omvat omlaag gerichte stralingsverwarmers 10, die zijn aangebracht in het dak van de sproeizone 9. Een pijp 11 is aangebracht voor het afgeven van een stroom van voorverhit gas in de sproeizone 9 in een richting, die de versproeide stroom 8 van het 7 194000 coatingsprecursormateriaal snijdt. De uitstroommonding 12 van de pijp 11 is in de bovenste helft van de hoogte tussen het sproeimondstuk 7 en het substraat 1 geplaatst en zodanig aangebracht, dat het de gasstroom vanaf stroomopwaarts van de coatingsprecursorsproei-afgifte-as afgeeft. De uitstroommonding 12 bezit een geringere breedte dan de substraatbaan 1 en wordt samen met het sproeimondstuk 7 heen en 5 weer bewogen door de sproeizone. Het uit de monding 12 afgegeven gas bezit in het begin althans nagenoeg een horizontale, dwars op de transversale baan van de druppelstroom 7 gerichte richting, teneinde een circulatie van gas binnen de sproeizone 9 te handhaven.

Het afgegeven gas is bij voorkeur voorverwarmd, bijv. tot een gemiddelde temperatuur in het bereik van 300 tot 600°C en lucht is bijv. geschikt. De verwarmers 10 veroorzaken de verdamping van een gedeelte 10 van de stroming van versproeide druppels gedurende hun verplaatsing in de richting van het substraat 1 en de aldus gevormde damp wordt meegenomen in de stroom van voorverwarmde lucht, die wordt afgegeven vanuit de monding 12.

De dakstructuur 5 vormt een doorgangsgedeelte 13 van de coatingskamer 6, dat stroomafwaarts leidt van de sproeizone 9 en aan de coatingskamer 6 een totale lengte van ten minste 2 meter verschaft en bij 15 voorkeur een lengte van ten minste 5 meter verschaft. In de getoonde uitvoeringsvorm omvat de dakstructuur 5 een overbruggingswand 14 boven de substraatbaan, die althans nagenoeg verticaal omlaag is gericht, teneinde een uitlaatsleuf 15 ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde van de sproeizone te vormen, welke deze zone scheidt van de doorgang, terwijl de doorgang 13 een hoogte bezit, die in stroomafwaartse richting vanaf een maximale waarde ter plaatse van de uitlaatsleuf 15 afneemt. De hoogte 20 van de uitlaatsleuf 15 is minder dan de helft van de hoogte tussen het sproeimondstuk 7 en het substraat 1.

Ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde van de doorgang 13 wordt atmosferisch materiaal in uitlaatpijpen 16 afgezogen, die een inlaat 17 bezitten, welke gedeeltelijk wordt gevormd door een gekromde uitlaatschoep 18, die zich over de gehele breedte van de doorgang boven de baan van het substraat 1 uitstrekt en het stroomafwaartse uiteinde daarvan althans nagenoeg afsluit, zodat de stroming van 25 atmosferisch materiaal in of uit de coatingskamer 6 ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde van de doorgang 13 althans nagenoeg wordt verhinderd. Een dergelijke schoep 18 kan eventueel zwenkbaar zijn aangebracht, zodat deze kan worden ingesteld voor een minimale afstand tot het substraat 1. Ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde van de doorgang 13 wordt atmosferisch materiaal eveneens afgezogen in zij-uitlaatpijpen 19, die aan weerszijden van de coatingskamer zijn aangebracht, teneinde een laterale 30 uitspreiding van het atmosferische materiaal, dat door de coatingskamer stroomt, tegen te gaan. In feite strekken dergelijke zij-uitlaatpijpen 19 zich over althans nagenoeg de gehele lengte van de doorgang tot in de sproeizone uit en wel nagenoeg tot aan het stroomopwaartse uiteinde daarvan, teneinde de stroming van coatingsprecursordampen onder de substraatbaan 1 te verhinderen.

Het coatingsstation 4 is aangebracht tussen de uitlaat van een bandvormende inrichting (niet getoond), 35 bijv. een fioattank en de ingang naar een onthardingslehr 20.

Een doorgang vanaf de bandvormende inrichting naar de coatingskamer 6 bezit een dak 21 en het stroomopwaartse uiteinde van de coatingskamer wordt gevormd door een eindwand 22, van welke een poort 23 omlaag hangt, die een ruimte overlaat voor het passeren van het substraat 1 in de coatingskamer via een ingangssleuf 31.

40 Stroomopwaarts van de poort 23 bevindt zich een voorkamer 25, waarin verwarmingsorganen 26 zijn aangebracht. Dergelijke verwarmingsorganen kunnen bestaan uit stralingsverwarmers, of één of meer branders, terwijl het tevens mogelijk is dat, zoals getoond, een van vinnen voorziene radiator is toegepast. Een dakdeel 27 hangt omlaag van het dak 21 van de doorgang en de wand 22 aan het stroomopwaartse uiteinde van de coatingskamer en vormt een dak van de voorkamer 25, dat in de richting van de ingangs-45 sleuf 24 naar de coatingskamer omlaag helt.

Tijdens de werking zal een half-natuurlijke gasstroming vanuit de voorkamer 25 in het stroomopwaartse uiteinde van de coatingskamer 6 worden getrokken, zodat de gasachtige omgeving in de onmiddellijke nabijheid van het bovenoppervlak van het substraat 1 ten minste in de zone, waar de vorming van de coating begint, wordt gecontroleerd door voorverwarmd gas, dat in stroomafwaartse richting 3 in de kamer 6 50 wordt toegevoerd, teneinde deze kamer in aanraking met het substraat 1 binnen te treden en een bedekkingslaag te vormen, die, ten minste zover als de contactzone met het coatingsprecursormateriaal zich uitstrekt, het substraat bedekt.

Het effect van de eindwand 22 en de poort 23 is het controleren van de hoogte van de stroom van atmosferisch materiaal, die vanaf de stroomopwaartse richting in de coatingskamer 6 stroomt en de 55 bedekkingslaag vormt, die de band bedekt, zodat de atmosferische omstandigheden in dat gebied waar de vorming van de coating begint, eenvoudiger kunnen worden gecontroleerd.

194000 8

Voorbeeld I

Bij een specifieke praktische uitvoeringsvorm van de inrichting, welke is getoond in figuur 1, bezit de coatingskamer 6 een breedte van iets meer dan 3 meter, teneinde geschikt te zijn voor glasbanden met een breedte tot ongeveer 3 meter. De dakstructuur 5 boven de sproeizone 9 van de coatingskamer bevindt zich 5 net 1 meter boven het niveau van de bandbaan 1 en de sproeimonding van het druppelafgiftemondstuk 7 bevindt zich dichtbij het niveau van dit dak. Dit mondstuk 7 kan een conische stroming van druppels in een richting 8 met een hoek van 45° ten opzichte van de horizontaal afgeven. De overbruggingswand 14 ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde van de sproeizone 9 bevindt zich op een afstand van 2,2 meter van de stroomopwaartse eindwand 22 van de coatingskamer. De doorgang 13 bezit een hoogte, die van 10 40 cm ter plaatse van de uitlaatsleuf 15 af neemt tot 25 cm ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde daarvan. De lengte van de doorgang bedraagt 4,5 meter.

Deze inrichting is in het bijzonder ontworpen voor het vormen van tinoxidecoatings, waarbij wordt uitgegaan van een oplossing van stannochloride als coatingsprecursormateriaal.

Bij de toepassing van een dergelijke inrichting werd een tinoxidecoating met een dikte van 750 nm 15 gevormd op een 6 mm dikke glasband, die bewoog met een snelheid van 8,5 meter per minuut. Het glas kwam de coatingskamer binnen met een temperatuur van 600°C en de toegepaste coatingsprecursor was een waterige oplossing van stannochloride met ammoniumbifluoride voor het aanbrengen van dope-ionen in de coating. Deze oplossing werd vanuit het mondstuk met een snelheid van 220 liter per uur versproeid, terwijl het mondstuk over de bandbaan heen en weer werd bewogen.

20 Stralingsverwarmers in het dak van de sproeizone werden ingeschakeld en lucht werd afgegeven door de monding 12 met een snelheid van 6000 Nm3/min en een temperatuur van 400°C. Ten gevolge hiervan was een gedeelte van de versproeide stroom van coatingsprecursormateriaal verdampt, waardoor slechts een gedeelte overbleef, dat tegen het glas botste. De aldus gevormde coatingsprecursordamp werd meegenomen in de stroom van voorverwarmde lucht, die door de monding 12 werd afgegeven en stroomde 25 door de uitlaatsleuf 15 en door de doorgang 13 naar de afvoerpijpen. Dit voorbeeld maakt derhalve tevens gebruik van de uitvinding, welke is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 8602903.

In de uitlaatpijpen 16,19 werden afzuigkrachten opgewekt, teneinde ongeveer 100.000 m3/uur atmosferisch materiaal vanuit de coatingskamer met een gemiddelde temperatuur van ongeveer 350°C af te zuigen, waardoor derhalve een bedekkingslaag van gas, die verhit werd door het verwarmingsorgaan 26 en die het 30 substraat bedekte, aangezogen werd. Een dergelijke voorverwarming werd bewerkstelligd door het verwarmen van een van vinnen voorziene radiator tot een zeer hoge temperatuur.

Bovendien zogen de zij-aanzuigorganen 19 atmosferisch materiaal aan vanaf de benedenzijde van het niveau van de band, waardoor een menging van atmosferisch materiaal tussen de zones verticaal boven en verticaal onder de bandbaan werd verhinderd.

35 Het bleek, dat dit een uitermate fijne controle van de atmosfeer onmiddellijk boven het substraat in het gebied, waar de vorming van de coating begon, mogelijk maakte. Dit bleek bijzonder van voordeel bij het verschaffen van een regelmatige coating met de vereiste dikte, terwijl de breedte van de band, over welke de coating met deze vereiste dikte werd gevormd, toenam.

Resulterend bezat de gevormde coating een fijne kristalstructuur ter plaatse van het glas/ 40 coatingsgrensvlak, hetgeen een uniforme coatingsstructuur met een hoge kwaliteit bevorderde en derhalve tevens goede optische kwaliteiten opleverde, terwijl het insluiten van coatingsreactieproducten, die tot fouten zouden leiden, werd vermeden.

Figuur 2 45 In figuur 2 bezitten onderdelen, welke dezelfde functies bezitten als in figuur 1, overeenkomstige referentie-cijfers.

In de sproeizone 9 ter plaatse van het stroomopwaartse uiteinde van de coatingskamer 6 zijn de verwarmingsorganen 10 en de gasafgiftepijp 11 afwezig. Een gasafgifteleiding 27, die een afgiftesleuf 28 bezit, die zich over de gehele breedte van de coatingskamer uitstrekt, is aangebracht voor het afgeven van 50 extra coatingsprecursormateriaal in de dampfase, dat wordt meegenomen in de druppelstroom.

Stroomafwaarts van de uitlaatsleuf 15 onder de overbruggingswand 14 zet de dakstructuur 5 zich voort, teneinde een doorgang 13 van de coatingskamer 6 te vormen, die opnieuw een afnemende hoogte bezit.

Het dak 5 van de doorgang 13 bestaat uit een poreuze constructie en is overkoepeld door een kamer 29, die via de leiding 30 gevuld kan worden met voorverwarmde lucht, teneinde dergelijke verwarmde lucht door 55 het dak van de doorgang 13 te introduceren en een barrièrelaag te vormen tegen corrosie van het dak aldaar en tegen condensatie van de coatingsprecursordamp op het dak.

Over de lengte van de doorgang 13 zijn aan weerszijden van de coatingskamer keerplaten 31 aange- θ 194000 bracht, die binnenwaarts van de zijwanden van de coatingskamer over de randen van het substraat 1 uitsteken. Deze keerplaten strekken zich uit over de gehele lengte van de substraatbaan, die wordt ingenomen door de doorgang en inderdaad strekken deze keerplaten zich over de gehele afstand tot aan het stroomopwaartse uiteinde van de voorkamer 25 uit, waarbij ze slechts ter plaatse van het gebied, waar 5 zij de versproeide stroom 8 van het coatingsprecursormateriaal zouden opvangen, zijn onderbroken.

Onder de stroomopwaartse eindwand 22 van de coatingskamer 6 is de in figuur 1 getoonde verticale poort 23 vervangen door een zwenkbare poort 32, die een variabele ingangssleuf 31 mogelijk maakt, zodat de snelheid waarmee het atmosferische materiaal vanuit de voorkamer 33 in de coatingskamer kan worden aangezogen, teneinde een bedekkingslaag te vormen voor het bedekken van het glas, eenvoudiger kan 10 worden gecontroleerd. Bovendien is een gasafgiftepijp 33 aangebracht voor het omlaag in de voorkamer afgeven van voorverwarmd gas voor het vormen van de laag van atmosferisch materiaal onmiddellijk boven het substraat 1 tot ten minste aan de zone, waar de stroom van coatingsmateriaal op het glas botst. Het stroomopwaartse uiteinde van de voorkamer is althans nagenoeg afgesloten door een begrenzingswand 34.

Een orgaan 35 is aangebracht voor het afgeven van gas in de omgeving van het substraat 1, teneinde 15 een continue stroming te vormen, die in stroomafwaartse richting 3 onder elke rand van de substraatbaan 1 stroomt en over ten minste een gedeelte van de baanlengte, welke wordt ingenomen door de coatingskamer 6.

Het gasafgifte-orgaan 35 onder de band omvat vier distributieruimten 36, die twee bij twee zijn geplaatst en zich over althans nagenoeg de gehele breedte van het coatingsstation 4 uitstrekken. In de bovenzijde 20 van elke distributieruimte 36 is een sleuf 37 gevormd, die wordt begrensd door een afbuiglip 38, zodat door de sleuven 37 geïnjecteerd gas in de stroomafwaartse richting 3 langs het coatingsstation 4 wordt gericht.

De sleuven 37 strekken zich over de gehele lengte van elke distributieruimte 36 dwars op het coatingsstation 4 uit. Indien gewenst kunnen dergelijke sleuven worden vervangen door een veelvoud op een afstand van elkaar gelegen mondingen. Zoals is getoond in figuur 2 is een afbuigplaat 39 boven de 25 distributieruimten 36 geplaatst, zodat het geïnjecteerde gas niet direct naast het substraat 1 wordt afgegeven. De distributieruimten 36 kunnen worden voorzien van voorverhit gas vanaf beide zijden van het coatingsstation 4, bijv. vanuit warmtewisselaars. Als afgegeven gas kan lucht worden gebruikt en deze kan eenvoudig worden verwarmd door warmte-uitwisseling met verbrandingsovenverbrandingsgassen. Een dergelijk gas wordt bij voorkeur voorverhit tot een temperatuur binnen 50°C van de temperatuur van het 30 substraat, wanneer dit de coatingskamer 6 binnentreedt. Onder het substraat 1 afgegeven gas kan vanuit de omgeving van het substraat 1 worden verwijderd door een eventuele uitlaatpijp 40, waarvan de inlaat zich dwars onder de substraatbaan kan uitstrekken, bijv. in overeenstemming met de boven de baan gelegen uitlaatinlaat 17.

In de nabijheid van het stroomopwaartse uiteinde van de coatingskamer is net boven het niveau van het 35 substraat een hulpgasafgifteleiding 41 aangebracht voor het afgeven van voorverwarmd gas in de kamer naast het substraat, teneinde in stroomafwaartse richting te stromen en om de bedekkingslaag, die achter de poort 32 aan de coatingskamer wordt toegevoerd, te versterken en om de atmosfeer, die in aanraking is met het substraat, alwaar deze het eerst in contact komt met het coatingsprecursormateriaal, verder te conditioneren.

40

Voorbeeld II

De inrichting volgens figuur 2 werd toegepast om een tinoxidecoating met dezelfde dikte als in voorbeeld I op een glas met dezelfde dikte en bewegend met dezelfde snelheid te vormen. Het toegepaste coatingsprecursormateriaal bestond uit stannochloride, dat was opgelost in dimethylformamide en dit werd 45 afgegeven door een sproeimondstuk 7, dat 75 cm boven de band was geplaatst en een hoek maakte met de horizontaal van 30°. Vanuit de sleuf 28 werd stannochloridedamp afgegeven.

De in de sproeizone 9 gevormde dampen werden door de doorgang 13 door een frontale afzuiging, alleen van de uitlaatpijp 16, aangezogen en wel met een snelheid teneinde een coating van de gewenste dikte te verkrijgen.

50 Het glas kwam de coatingskamer 6 binnen met een temperatuur van 600°C, terwijl tot een temperatuur van 600°C voorverwarmde lucht met een snelheid van 3000 Nm3/uur in de voorkamer 25 vanuit de pijp 33 werd afgegeven en als een bedekkingslaag, die het glas bedekte, in de coatingskamer stroomde.

Het atmosferische materiaal in de sproeizone 9 werd innig vermengd en een continue stroming van van damp voorziene atmosfeer werd door de doorgang 13 in aanraking gebracht met het oppervlak van het 55 substraat, waarop de coating werd gevormd.

Tot een temperatuur van 550°C voorverwarmde lucht werd afgegeven met een snelheid van 3000 Nm3/uur vanuit het afgifte-orgaan 35 onder de substraatbaan.

194000 10

Dit verschafte tevens uitmuntende resultaten met betrekking tot de breedte van de gevormde coating met een uniform hoge kwaliteit.

Figuren 3 en 4 5 In de figuren 3 en 4 bezitten onderdelen met dezelfde functies als die welke zijn weergegeven in de figuren 1 en 2 opnieuw dezelfde referentiecijfers.

In de uitvoeringsvorm van de figuren 3 en 4 bezit de dakstructuur 5 boven de doorgang 13 een horizontaal verloop, zodat de doorgang over zijn gehele lengte een uniforme hoogte bezit, namelijk de hoogte van de uitlaatsleuf 15.

10 Ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde van de doorgang 13 is de uitlaatpijp 16 afwezig en het stroomafwaartse uiteinde van de doorgang is althans nagenoeg afgesloten door een begrenzingswand 42 in plaats van de uitlaatschoep 18.

De voorkamer 25 is van de coatingskamer 6 gescheiden door middel van een afschermingswand 43, die vanaf het dak 21 daarvan omlaag hangt, en de afschermingswand 43 ondersteunt op zijn beurt een 15 verticaal beweegbare poort 44, die samengesteld kan zijn uit een aantal secties over de breedte van de coatingskamer 6, teneinde een differentieel openen van de inlaatsleuf 24 mogelijk te maken. Zoals is getoond in figuur 4 zijn de onderste hoeken van de poort 44 weggesneden, zoals ter plaatse van 45, teneinde een verhoogde volumestroming van het gas naar de zijden van de coatingskamer toe te staan en afsluiters 46 zijn toegepast voor het regelen van de opening ter plaatse van deze onderste hoeken.

20 Onder de voorkamer 25 zijn ventilatoren aangebracht voor het voorbij de randen van de baan van het substraat 1 omhoog blazen van voorverwarmde lucht, terwijl nog een ventilator 48 is aangebracht teneinde voorverwarmde lucht in de voorkamer vanuit een stroomopwaartse richting te blazen, tussen de stroomop-waartse afschermingswand 34 en het substraat 1.

In de voorkamer zijn verwarmingsorganen 49, bijv. branders, aangebracht en zoals getoond in figuur 4, 25 zijn deze verwarmingsorganen zodanig geplaatst, dat ze meer warmte afgeven ter plaatse van de zijden van de voorkamer dan ter plaatse van het midden daarvan.

Voorbeeld III

De inrichting volgens de figuren 3 en 4 werd toegepast om een 400 nm dikke coating van fluor-dope-30 tinoxide te vormen op een band van 5 mm dik floatglas, dat met een snelheid van 8,5 meter per minuut voortbewoog en de coatingskamer binnentrad met een temperatuur van 600°C.

De toegepaste coatingsprecursor bestond uit een oplossing van tinchloride met ammoniumbifluoride voor het aanbrengen van dope-ionen in de coating. Deze oplossing werd vanuit het mondstuk met een snelheid van 120 liter per uur onder een druk van 23 bar versproeid, terwijl het mondstuk heen en weer werd 35 bewogen met een snelheid van 23 slagen per minuut.

Tot een temperatuur van 600°C voorverwarmde lucht werd vanuit de ventilatoren 47 en 48 in de voorkamer 25 afgegeven en vervolgens in de coatingskamer gezogen, teneinde een bedekkingslaag te vormen, die het glas bedekte. De afzuiging boven het niveau van het substraat vond plaats met een snelheid van 60.000 m3/uur en bij een temperatuur van ongeveer 350°C, teneinde een in het algemeen 40 stroomafwaartse stroming van materiaal binnen de coatingskamer te handhaven.

In het dak aangebrachte stralingsverwarmers 10 werden ingeschakeld, teneinde het versproeide coatingsprecursormateriaal gedurende zijn beweging in de richting van het substraat te verdampen.

Vanwege de door de heen en weer gaande beweging van het sproeimondstuk en door de versproeide stroom van het coatingsprecursormateriaal veroorzaakte turbulentie werd het verdampte materiaal innig 45 gemengd met lucht in de sproeizone 9 en deze van damp voorziene atmosfeer werd in de uitgangssleuf 15 en door de doorgang 13 gezogen. De coatingsprecursordamp vermengde zich met de bedekkingslaag van atmosfeer, die in contact was met het glas en een coating met de vereiste dikte werd afgezet. Derhalve maakt dit voorbeeld tevens gebruik van de uitvinding, welke is beschreven in de Nederlandese octrooiaanvrage 8602905.

50 Tot een temperatuur van 550°C voorverhitte lucht werd met een snelheid van 3000 NnrVuur vanuit het afgifteorgaan 35 onder de substraatbaan afgegeven.

De voorkamer 25 omvatte branders 49 voor het voorverwarmen van de atmosfeer. Deze branders maken het mogelijk, dat de lucht volgens elk gewenst temperatuursprofiel wordt verwarmd, bijv. tot een hogere temperatuur ter plaatse van de zijden van de voorkamer.

55 De volgens de werkwijze van dit voorbeeld gevormde coating bezat een extreem hoge kwaliteit en uniformiteit over althans nagenoeg de gehele breedte van de band.

Claims (6)

11 194000 Voorbeelden IV tot VI In een variant van elk van de voorgaande voorbeelden wordt de inrichting toegepast om een coating op glas aan te brengen, dat in platen is gesneden en vervolgens opnieuw is verwarmd, waarbij de werkwijzen voor het overige overeenkomstig waren.

1. Pyrolytische coatingswerkwijze, waarbij een heet glassubstraat in plaat- of bandvorm in een stroomafwaartse richting beweegt onder een bekledingskamer, die omlaag naar het substraat is geopend en waarbij voorverwarmd gas in de bekledingskamer wordt ingevoerd in stroomafwaartse richting, met het kenmerk, dat het voorverwarmde gas een gasdeken vormt, die het substraat in de onmiddellijke nabijheid van het bovenvlak van het substraat bedekt ten minste in de zone waar de vorming van de bekleding aanvangt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een stroomafwaartse stroming van gas door de coatingskamer wordt gehandhaafd door het afzuigen van atmosferisch materiaal vanuit deze kamer ter plaatse van het stroomafwaartse uiteinde daarvan, waarbij het afzuigen vorming en handhaving van de gasdeken waarborgt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het gas, dat de gasdeken vormt, in sterkere 20 mate is voorverhit dan dit mogelijk is door warmte-overdracht slechts vanaf het substraat.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het gas, dat de zijrandgebieden van de gasdeken vormt, in grotere mate is voorverhit dan ter plaatse van het centrum.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het gas voor het vormen van de gasdeken het stroomopwaartse uiteinde van de coatingskamer binnentreedt vanuit een aangrenzende 25 voorkamer waarbij het voorverhitten van het gas ten minste gedeeltelijk wordt uitgevoerd in de voorkamer en vanaf boven het niveau van het substraat.

5 Overeenkomstige resultaten met betrekking tot de coatingskwaliteit werden bereikt.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de volumestroom van het gas, dat de gasdeken vormt, differentieel over de breedte van het substraat wordt bestuurd. Hierbij 4 bladen tekening