SK11197A3 - Process for producing flat glass articles with coloured coatings, flat glass articles and composite glass articles - Google Patents

Description

Spôsob výroby farebne povlečených plochých sklenených výrobkov, ploché sklenené výrobky a kompozitné sklenené výrobky

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu výroby dekoratívnych farebne povlečených plochých sklenených výrobkov, ktorých dekór je zreteľný cez sklo, a plochých sklenených výrobkov a kompozitných sklenených výrobkov.

Doterajší stav techniky

Je známe zabezpečovať ploché sklenené výrobky farebnými povlakmi. Tak je možné na úžitkové sklo nanášať striekaním prášku v plameni farebné alebo tiež bezfarebné sklenené vrstvy a dekóry. Pritom sa na horúce sklo pomocou zariadenia na striekanie prášku v plameni nanášajú farebné alebo bezfarebné fŕity vhodnej zrnitosti. Na docielenie dekóru môžu byť používané šablóny alebo zakrývacie masky. Pre špeciálne dekoratívne efekty môže byť zvýšený podiel nenatavujúcich sa zložiek. Miešanie farieb a premenlivá hrúbka vrstiev umožňuje takmer neobmedzenú farebnú paletu.

Tento postup nanášania je spojený s niektorými nevýhodami. Je potrebné dbať na to, aby súčiniteľ rozťažnosti nastriekanej vrstvy bol nižší, ako pri podklade, aby nevznikalo napätie. Spotreba energie pri postupe striekania prášku v plameni je značná, pretože sklo musí byť zahrievané na vyššie teploty, než aké spadajú do jeho rozmedzia tavenia. Následné spracovanie takto vytvorených vrstiev gravírovacími technikami je takmer nemožné, takže spravidla nie je uskutočniteľné ďalšie dekoratívne spracovanie povlaku. Je nevýhodou, že tento typ dekoratívneho povlaku dekóru vystupuje len pri pozorovaní zo strany nánosu, avšak nie pri pohľade cez sklenenú plochu.

v

Ďalšia široko rozšírená metóda zabezpečenia sklenených plôch farebnými povlakmi spočíva v použití takzvaných mokrých lakov. Pritom sa na sklenenú plochu nanáša farebný lak obsahujúci rozpúšťadlo. Povlak vzniknutý vysušením môže byť pozorovaný ako cez sklenenú plochu, tak z povrstvenej strany, a taktiež zabezpečený zodpovedajúcim farebným dekórom.

Rozhodujúca nevýhoda sklenených plôch povrstvovaných mokrými lakmi spočíva v tom, že vrstva farebného laku vykazuje relatívne malú adhéziu k sklenenej ploche. Pri mechanickom pôsobení sa vrstvy laku často uvoľňujú. Pri použití gravírovacích techník na získanie ďalšieho dekóru vznikajú predovšetkým na okrajoch gravúry nepravidelné nesúvislé hrany, ktoré svedčia o malej adhézii vrstvy laku k sklenenej ploche.

V dokumente EP 16265 je opísaný postup povrstvovania sklenenej nádrže, ktorý má za cieľ zamedziť alebo obmedziť rozptyl sklenených úlomkov pri prasknutí nádrže. Pritom sa na vopred zahriatu sklenenú nádrž nanáša prášková hmota, ktorá sa ďalším tepelným spracovaním nádrže roztaví a potom na sklenenej ploche vytvorí hladký roztavený povlak. Potom sa takto povrstvená nádrž ochladí na teplotu okolia. Týmto postupom nanesená termoplastická prášková hmota síce vytvorí dobre priľnavý a stabilný povlak, nehodí sa však na vytváranie dekoratívnej vrstvy, ktorá by bola viditeľná cez sklenenú plochu. Aj pri nanášaní duroplastických práškových lakov, napríklad elektrostatickým postupom, sa stále získava vrstva, ktorá je síce dekoratívna, ale môže byť pozorovaná len zo strany nánosu.

Práškové lakovanie je prepracovaná metóda, predovšetkým pre priemyselné povrstvovanie povrchov. Pri ňom používaný práškový lak je prášková plastická hmota so zabudovaným tvrdidlom na báze duroplastov. Je bez rozpúšťadla a z ekologického hľadiska sa jedná o povlakový materiál, vyslovene priateľský k životnému prostrediu. Elektrostatickým postupom nanášania je spoločné, že prášok sa nanáša na uzemnený chladný základný materiál. Práškové častice priľnú na základe svojho elektrostatického náboja k základnému materiálu. Pri nasledujúcom tepelnom spracovaní sa plastická hmota vytvrdí a vytvorí pri pohľade zo strany nánosu dekoratívny povrchový obraz.

Práškové nanášanie lakov má početné výhody. Tak napríklad sa materiál laku takmer stopercentne využije, pretože neobsahuje rozpúšťadlo. Pretože je možné spätne získavať prášok, ktorý nepriľnul na základný materiál, nevznikajú pri striekaní žiadne straty. Vo vypaľovacej peci sa vyvíjajú relatívne malé množstvá odpadových plynov, a preto môže byť privádzanie vzduchu do pece jednoduché. Ďalej spĺňajú práškové laky dôležitú požiadavku, aby relatívne málo počet né voľne vypúšťané odpady z vypaľovacej peci neobsahovali látky škodlivé pre životné prostre die. Stupeň automatizácie pri tomto type nanášania farebných vrstiev je veľmi vysoký.

Nevýhodou známych postupov však je, že sa doposiaľ nedarí na sklenených plochách vytvárať povlaky z práškových lakov, ktoré poprípade obsahujú tiež gravúry v povlaku a/alebo v skle, ktorých dekoratívny vzhľad by bol zreteľný z pohľadovej strany, ležiacej na opačnej strane sklenenej plochy než povrstvená strana, ako aj zhotovovať ploché sklenené výrobky, ktoré by boli vhodné ako dekoratívne obloženie stien, odolné voči vplyvom počasia a UV žiarenia.

Úlohou vynálezu je teda nájsť také povrstvovanie sklenených plôch, aby vznikol priľnavý dekoratívny povlak, ktorého dekór by bol zreteľný cez pohľadovú plochu sklenenej plochy a ktorý by bol spracovateľný gravírovacou technikou, ako aj získať ploché sklenené výrobky, vhodné ako dekoratívne obklady stien, odolné voči vplyvom počasia a UV žiarenia.

Podstata vynálezu

Riešením uvedenej úlohy je spôsob podľa význakovej časti hlavného patentového nároku a sklenené výrobky podľa patentových nárokov 16, 20 a 24.

Bolo prekvapujúco zistené, že pri nanášaní duroplastových práškových lakov na horizontálne umiestnené sklenené plochy a pri nasledujúcom o sebe známom postupe vypaľovania sa dekór nevytvorí na strane povlaku, ale vlastný estetický dojem je viditeľný cez sklenenú plochu. Pritom vzniknutý povlak je možno výborne spracovávať gravírovacími technikami, čo umožňuje dodatočné vnesenie dekoračných prvkov, zreteľných cez sklenenú plochu.

Umiestnenie sklenenej plochy pred dekoratívnou vrstvou práškového laku má mimoriadne veľké výhody z hľadiska odolnosti voči vplyvom počasia a UV žiarenia, predovšetkým pri vonkajšom použití, pretože niektoré zmesi práškových lakov majú predovšetkým pod vplyvom UV žiarenia sklon ku kriedovaniu.

Spôsob a ploché sklenené výrobky podľa vynálezu sú charakterizované ďalšími výhodami:

- Nie je vyžadované určité granulometrické zloženie práškového laku.

- Pri povliekaní skla môžu byť využité aj najjemnejšie častice, ktoré nie sú pri bežnom nanášaní práškových lakov použiteľné.

v

- Ďalej môžu byť použité aj zvyšky práškových lakov, ktoré pri bežnom nanášaní práškových lakov tvoria odpad, takže je možné takmer 100% zhodnotenie práškových lakov.

- Nie je problémom takzvané doprášenie, takže spôsobom podľa vynálezu je možné presné povliekanie plochých sklenených výrobkov.

- Bezpečnostné vlastnosti plochých sklenených výrobkov sa nanášaním práškových lakov spôsobom podľa vynálezu významne zlepšia. Takto potiahnuté sklá sa netrieštia.

- Sklenené plochy určené na povliekanie môžu byť práškovým lakom povrstvované za studená.

- Zavedenie elektrostatického poľa nie je nutne nevyhnutné. Spôsob podľa vynálezu však umožňuje vykonávať práškové povrstvovanie aj pri zavedení elektrického poľa.

Výhodné uskutočnenia spôsobu podľa vynálezu sú uvedené v patentových nárokoch 2 až 15.

Ďalšie rozvedenie patentových nárokov 2 a 3 výhodne umožňuje vyrábať kompozitné sklenené výrobky, v ktorých je medzi dvomi plochými sklenenými výrobkami umiestnená vrstva práškového laku. Táto vrstva práškového laku môže byť rôzne dekoratívne utváraná, takže vo výsledku vzniká kompozitný sklenený výrobok, vhodný na najrôznejšie použitie v oblasti stavebníctva na vytváranie stien a fasád.

Ak sa sklenený výrobok pred povrstvovaním práškovým lakom privedie na určitú teplotu, ako je uvedené v uskutočneniach podľa patentových nárokov 4 a 5, umožňuje to predovšetkým ponechať nanášaný práškový lak v práškovej forme, poprípade ho želatinovať zvýšením teploty, a tak umožniť ďalšie nanášanie práškových lakov, poprípade dosiahnutie ďalších zvláš tnych dekoratívnych efektov spracovaním prášku, poprípade želatinovanej formy.

Uskutočnenie podľa patentových nárokov 8 až 11 umožňujú vykonávať povrstvovanie sklenených plôch práškovými lakmi tiež pôsobením elektrostatického poľa. Pretože sklo je elektrický nevodič, je nutné urobiť dodatočné zabezpečenie, aby elektrické pole mohlo pôsobiť cez sklenenú plochu. Podľa vynálezu sa to dosiahne rozvinutím patentového nároku 10, podľa ktorého je na pohľadovú stranu plochého skleneného výrobku, teda na opačnú ako povrstvenú stranu, nanesená elektricky vodivá kovová fólia, ktorá je opäť odstrániteľná, a podľa rozvedenia patentového nároku 11 sa na pohľadovú stranu sklenenej plochy nanáša vodorozpustný elektricky vodivý farebný lak. Ako nanesená kovová fólia, tak vodorozpustný elektricky vodivý lak preberá súčasne funkciu ochrannej vrstvy pre pohľadovú stranu sklenenej plochy.

Uskutočnenie podľa patentového nároku 12 umožňuje vnášať do práškového laku ďalšie dekoratívne prvky, poprípade ich nanášať podľa predstáv ohľadne očakávaného dekóru pred nanesením práškového laku na sklenenú plochu.

Rozvedenie podľa patentového nároku 13 umožňuje aplikovať spôsob podľa vynálezu na veľmi tenké sklenené plochy, pričom vďaka malej hrúbke sklenenej plochy, napríklad pod 1 mm, môže byť práškové povrstvovanie vykonávané aj v elektrostatickom poli. Tieto tenké povrstvené sklenené plochy potom môžu byť na strane skla spájané s ďalšími sklenenými plochami na hrubšie a teda stabilnejšie sklenené výrobky.

Uskutočnenie podľa patentového nároku 14 umožňuje spôsob podľa vynálezu výhodne aplikovať tiež na organické sklo.

Povrchová plocha skla môže byť za účelom dosiahnutia zvláštnych dekoratívnych efektov veľmi rôzne štruktúrovaná.

Spôsobom podľa vynálezu je možné tiež veľmi výhodne povrstvovať transparentné farebné sklá. Ploché sklenené výrobky podľa vynálezu môžu byť na základe umeleckých požiadaviek a odolnosti proti vplyvom počasia a UV žiarenia používané pri tvorbe dekoratívnych fasád reprezentatívnych objektov ako v interiéroch, tak tiež v exteriéroch. Predovšetkým použitie plochých kompozitných výrobkov sklo-prášok-sklo pri tvorbe dekoratívnych fasád pre banky a poisťovne, pre verejné zariadenia, ako sú telefónne búdky, autobusové čakáme, pre bezrámové dvere, pre systémy deliacich stien v súkromnom alebo kancelárskom sektore, ako exkluzívne steny pre mokré zariadenia, ako sú sprchovacie kabíny, alebo tiež ako exkluzívne sklenené stoly tvoria mimoriadne výhodné využitie kompozitných výrobkov a tiež jednostranne povrstvených plochých sklenených výrobkov podľa vynálezu.

Nanášanie práškového laku na uložené sklenené plochy je možné bez problémov vykonávať bežnou ručnou pištoľou na nanášanie prášku. Pokiaľ sa má povrstvovať v elektrostatickom poli, vyžaduje sa samozrejme, aby ručné pištole mali odrážací kužeľ a aby zloženie práškového laku zodpovedalo bežným predpisom pre rozloženie veľkosti častíc. Pre povrstvovanie bez elek trického poľa sa odrážací kužeľ výhodne z pištole odstráni. Práškový lak sa potom v dôsledku gravitácie usadzuje na povrstvovanú stranu sklenenej plochy. Je tiež možné práškový lak na povrstvovanú stranu proste nasypať a potom ju rozotrieť zodpovedajúcou špachtľou. Po uložení prášku a posúdení dekóru, ktorý má vzniknúť, sa celková sklenená plocha vypáli vo vypaľovacej peci pri teplotách medzi 150 a 200 °C. Doba vypaľovania je asi 10 až 20 min pri 200 °C. Po ochladení sklenenej plochy je dekór výborne zreteľný z pohľadovej strany, zatiaľ čo na povrstvenej strane sklenenej plochy pôsobí vypálený práškový lak len malý dekoratívny dojem.

Výroba plochých kompozitných výrobkov sklo-práškový lak-sklo sa uskutočňuje povrstvením sklenenej plochy a následným uložením druhej sldenenej tabule na povrstvenú stranu. Potom sa uskutoční vypaľovací proces. Hrúbka nanesenej vrstvy a zloženie práškového laku sa môže obmieňať podľa požadovaného dekóru alebo tiež požadovanej odolnosti plochých sklenených výrobkov, poprípade kompozit proti triešteniu a praskaniu.

Τ’/ ///-T/

Claims (24)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob výroby farebne povlečených plochých sklenených výrobkov, ktorých dekór je zreteľný cez sklo, vyznačujúci sa tým, že sa plochý sklenený výrobok, ktorý má pohľadovú a povrstvovanú stranu, uloží do horizontálnej polohy svojou pohľadovou stranou na podpornú plochu, pričom sa na povrstvovanú stranu nanáša duroplastová prášková laková zmes a potom sa známym spôsobom podrobí vypaľovaciemu procesu.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa na stranu, povrstvenú práškovým lakom, pred vypaľovacím procesom uloží ďalší nepovrstvený plochý sklenený výrobok a kompozit sklo-práškový lak-sklo sa potom podrobí vypaľovaciemu procesu.
3. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že sa na seba uložia dva jednostranne povrstvené ploché sklenené výrobky a potom sa podrobia vypaľovaciemu procesu.
4. 4. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že ploché sklenené výrobky sú počas nanášania práškového laku nastavené na teplotu pod 60 °C.
5. 5. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že sklenené plochy sú počas nanášania práškového laku nastavené na teplotu medzi 80 a 250 °C.
6. 6. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že sa práškový lak nanáša vo viacerých vrstvách, pričom sa medzi dvomi nánosmi poprípade uskutočňuje tepelné spracovanie.
7. 7. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že sa počas nanášania práškového laku alebo po ňom vytvárajú mechanickým pôsobením alebo pôsobením elektrických polí dekoratívne efekty.
8. 8. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že sa plochý sklenený výrobok počas procesu nanášania práškového laku uloží na elektricky vodivú podpornú plochu a súčasne sa vystaví pôsobeniu elektrostatického poľa.
9. 9. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že sa na pohľadovú stranu plochého skleneného výrobku nanesie odstrániteľná elektricky vodivá vrstva.
10. 10. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že sa na pohľadovú stranu odstrániteľné umiestni kovová fólia.
11. 11. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že sa na pohľadovú stranu plochého skleneného výrobku nanesie vodorozpustný elektrický vodivý farebný lak.
12. 12. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 11, vyznačujúci sa tým, že sa do práškového laku dodatočne uložia farebné a/alebo sľudové častice a/alebo sa na povrstvovanú stranu plochého skleneného výrobku pred nanášaním práškového laku nanesú farebné a/alebo sľudové častice.
13. 13. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 12, vyznačujúci sa tým, že sa ako plochý sklenený výrobok, ktorý sa má povrstvovať, použije plochý sklenený výrobok s malou hrúbkou, ktorý sa po povrstvení a nasledujúcom procese vypaľovania na strane skla priehľadne spojí s ďalším nepovrstveným plochým skleneným výrobkom.
14. 14. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 13, vyznačujúci sa tým, že ako sklo sa použije anorganické a/alebo organické sklo.
15. 15. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 14, vyznačujúci sa tým, že sa povrstvovanie práškovým lakom nevykonáva celoplošne.
16. 16. Plochý farebne povlečený sklenený výrobok, pozostávajúci zo sklenenej plochy a dekoratívne zosietenej vrstvy duroplastového práškového laku, pričom dekór je zreteľný cez sklo.
17. 17. Plochý farebne povlečený sklenený výrobok podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že sklenená plocha pozostáva z dvoch priehľadne spojených sklenených plôch.
18. 18. Plochý farebne povlečený sklenený výrobok podľa nároku 16 alebo 17, vyznačujúci sa tým, že vrstva práškového laku je vytvorená celoplošne.
19. 19. Plochý farebne povlečený sklenený výrobok podľa nároku 16 alebo 17, vyznačujúci sa tým, že vrstva práškového laku nie je vytvorená celoplošne.
20. 20. Plochý farebne povlečený kompozitný sklenený výrobok, pozostávajúci z dvoch plochých sklenených výrobkov a medzi nimi umiestnenej zosietenej vrstvy duroplastového práškového laku, pričom aspoň cez sklo jedného plochého skleneného výrobku je zreteľný dekór.
21. 21. Plochý farebne povlečený kompozitný sklenený výrobok podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že zosietená vrstva práškového lakuje vytvorená celoplošne.
22. 22. Plochý farebne povlečený kompozitný sklenený výrobok podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že zosietená vrstva práškového laku nie je vytvorená celoplošne.
23. 23. Plochý farebne povlečený sklenený výrobok alebo kompozitný sklenený výrobok podľa jedného z nárokov 16 až 22, vyznačujúci sa tým, že sklo je anorganické a/alebo organické sklo.
24. 24. Použitie plochých sklenených výrobkov alebo kompozitných sklenených výrobkov, povlečených duroplastovými práškovými lakmi, podľa nárokov 16 a 20 ako plochých prvkov stien a fasád ako pre exteriéry, tak pre interiéry.