DE7637681U1 - Transparente glasscheibe mit halb reflektierender oberflaeche - Google Patents
Transparente glasscheibe mit halb reflektierender oberflaecheInfo
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Description
/ Transparente Glasscheibe mit halbreflektierender Oberfläche
Die Neuerung bezieht sich auf eine Glasscheibe aus transparentem Material, wie zum Beispiel mineralischem oder organischem Glas,
das auf mindestens einer seiner Oberflächen mit einer halb reflektierenden
Metallschicht versehen ist.
Verglasungen dieser Art werden ausgehend von einer transparenten Glasscheibe aus organischem oder mineralischem Glas hergestellt,
auf die unter Vakuum eine oder mehrere Metallschichten aufgedampft werden, beispielsweise aus Kupfer, Gold, Silber, Aluminium
etc.
Verglasungen dieser Art und Verfahren zu ihrer Herstellung sind beispielsweise in den FR-PSen 2 135 033 und 2 161 738 sowie den
FR-Patentanmeldungen 73 05 577 und 74 26 023 beschrieben.
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Derartige halb reflektierende und gegebenenfalls leitende Verglasungen werden unter anderem bei Gebäuden, optischen
Geräten, Schutzmasken oder -Brillen verwendet, und zwar als Wärmeschutzverglasung, Heiz- oder Filterverglasung.
Aufgrund der Zerbrechlichkeit bzw. Sprödigkeit der aufgebrachten Schichten müssen derartige Verglasungen als
Verbundverglasungen oder als dichte Doppelverglasungen verwendet werden, bei denen die beschichtete Oberfläche im
Inneren angeordnet ist. Auf diese Weise sind die unter Vakuum aufgebrachten Schichten gegen mechanische oder chemische
Angriffe geschützt, die beispielsweise durch Staub, Reibung, Stoffen in der Atmosphäre, Reinigungsmitteln etc. auftreten.
Es ist einsichtig, daß der Herstellungspreis derartiger Verbundverglasungen hoch ist und daß es vorteilhaft ist,
monolithische Verglasungen herstellen und vertreiben zu können, welche die gleichen Eigenschaften hinsichtlich der
Optik, der Leit-feiliiykciL oder das "ürnic schutz Verhaltens
aufweisen.
Aufgabe der Neuerung ist es, derartige halb reflektierende Verglasungen, die unter Vakuum beschichtet worden sind, in
der Weise herzustellen, daß sie eine besonders gute Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen und mechanischen Angriffen
aufweisen.
Die neuerungsgemäßen Verglasungen sind ganz allgemein dadurch
gekennzeichnet, daß ihre halb reflektierenden Schichten mit einem Schutzfilm aus einem weichen Kunststoffmaterial
überzogen sind, der nach Verkratzung sich rasch wieder schließt und selbstheilend wirkt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung besteht das weiche Kunststoffmaterial aus einem schwach vernetzten Polyurethan.
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Das Polyurethan kann insbesondere als ersten Bestandteil einen Polyglykoläther mit 10,5 bis 12 % freien OH-Gruppen,
der bei der Kondensation von Propylenoxid mit Trimethylolpropan entsteht, und als zweiten Bestandteil ein Biuret von 1-6
Hexamethylendiisocyanat mit 21 bis 22 % Isocyanatgruppen enthalten,
wobei das Gewichtsverhältnis des zweiten Bestandteiles zum ersten Bestandteil zwischen 0,9 und 1,1 liegt.
Die Schutzschicht aus weichem Kunststoffmaterial kann eine Dicke zwischen 50 μΐη und 1 000 μπι aufweisen.
Diese Schutzschicht der neuerungsgemäßen Verglasung wird in flüssigem Zustand auf die zu schützenden Oberflächen der
Verglasung aufgebracht, während anschließend die Vernetzung des Kunststoffmaterials erfolgt.
Die Aufbringung der Schutzschicht kann durch Gießen^!
durch 'Zerst-äubuny Out=!' durch Eintauchen
erfolgen, wenn es sich um beide Oberflächen der Verglasung handelt.
In den beiden nachstehenden Ausführungsbeispielen soll das neuerungsgemäße Verfahren und die damit erzielbaren Vorteile
im einzelnen näher erläutert werden.
Man geht aus von zwei Glasscheiben mit den Abmessungen 10 cm χ 10 cm, die durch Verdampfung unter Vakuum auf einer ihrer
Oberflächen mit einer Kupferschicht überzogen worden sind,
welche ihrerseits von einer Aluminiumschicht überzogen ist. Die auf diese Weise hergestellten halb reflektierenden Probekörper
weisen eine Rubinfarbe auf.
Anschließend mischt man einen Polyglykoläther mit 11 %
freien OH-Gruppen, der bei der Kondensation von Propylenoxid
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mit Trimethylolpropan entsteht, als Bestandteil 1 mit einem Biuret von 1-6-Hexamethylendiisocyanat mit 21% von Isocyanatgruppen
als Bestandteil 2 in einem Gewichtsverhältnis von 1-1 der beiden Bestandteile.
Man entgast diese flüssige Mischung und beschichtet hiermit die Glasscheibe in der Weise,- daß ein Schutzfilm von 250 Mikron
Dicke auf der mit Kupfer und Aluminium beschichteten Oberflächa von einem der beiden Glasprobekörper entsteht, der vorher
auf eine Temperatur von ungefähr 600C erwärmt worden ist.
Der beschichtete Probekörper wird anschließend für einen Zeitraum von 45 Minuten in einen auf 600C aufgeheizten Behälter
gebracht, um die Vernetzung der Polyurethanschicht vorzunehmen.
Man misst dann die optischen Eigenschaften der beiden körper und erhält auf diese Weise das Diagramm nach Pig. i
für den Probekörper Nr. 1 ohne Schutzschicht und das Diagramm nach Fig. 2 für den Probekörper Nr. 2, der mit der Schutzschicht
aus Polyurethan überzogen ist.
In diesen Diagrammen gibt die Kurve T für jede auf der Abszisse aufgetragene Wellenlänge den Transmissionskoeffizienten, die
Kurve R den Reflektionskoeffizienten der die Schicht tragenden
Seite des Probekörpers und die Kurve R' den Reflektionskoeffizienten
der denSchichten gegenüberliegenden Seite.
Wenn man die Werte dieser Transmissions- und Reflektionskoeffizienten
auf jeder Oberfläche für das gesamte Sonnenspektrum integriert, so kann für jeden Probekörper den Faktor
der gesamten durchgelassenen Energie TW, den Faktor der gesamten reflektierten Energie RW auf der beschichteten Oberr
flächenseite und den Faktor der gesamten reflektierten Energie
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ι I I I M
RW auf der beschichteten Oberflächenseite und den Faktor
der gesamten reflektierten Energie R1W auf der nicht beschichteten
Oberflächenseite berechnen.
In ähnlicher Weise kann man, wenn man sich auf den sichtbaren Bereich des Spektrums beschränkt, die entsprechenden
Faktoren TL, RL und R1L berechnen, die ausschließlich die
Energien im sichtbaren Lichtbereich betreffen.
Die Werte dieser verschiedenen Faktoren sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.
| Probekörper Nr. 1 (ohne Schutzschicht) Probekörper Nr. 2 (mit Schutzschicht) |
TW | RW | R1W | TL | RL | R1L |
| 27 33 |
50 42 |
39 38 |
41 48 |
33 25 |
23 25 |
Man erkennt, daß die Transmissionsfaktoren TW und TL im Falle des mit dem Kunststoffmaterial beschichteten Probekörpers
Nr. 2 höher sind als im Falle des Probekörpers Nr.
Die Reflektionsfaktoren R1W und R'L auf der nicht beschichteten
Oberflächenseite sind bei beiden Probekörpern praktisch gleich, jedoch sind die Reflektionsfaktoren RW und RL auf
der mit den Schichten versehenen Oberflächenseite etwas niedriger bei dem mit dem Kunststoffmaterial beschichteten
Probekörper Nr. 2.
Man erkennt, daß somit in optischer Hinsicht der Einfluß des Schutzfilmes aus Polyurethan für eine Vielzahl von An-
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MS t *
4 1 11)1
Wendungen vorteilhaft ist.
Es darf ferner darauf hingewiesen werden, daß man stets die Möglichkeit hat, die optischen Eigenschaften des mit dem
Kunststoffilm beschichteten Probekörpers in der einen oder anderen Richtung zu modifizieren. Zu diesem Zweek ist es
ausreichend, die endgültige Wirkung der Schutzschicht im Moment der Aufbringung unter Vakuum derart zu berücksichtigen,
daß man in entsprechender Weise auf die Transmissions- oder Reflektionswerte einwirkt. Um die Haftungsfähigkeit des Filmes
aus Kunststoffmaterial zu messen, wird der Probekörper Nr.
in einem Schrank einem Alterungstest unter Verwendung von Zyklen unterworfen.
Jeder Zyklus mit einer Gesamtdauer von 6 Stunden läuft bei 90 % relativer Feuchtigkeit ab und besteht aus den folgenden
Phasen:
- Erhöhung der Temperatur von 00C bis 400C innerhalb von
30 Minuten;
- Lagerung bei 400C für 3 Stunden;
- Absenken der Temperatur auf 00C innerhalb von 30 Minuten;
- Lagerung bei 00C für 2 Stunden.
Dieser Zyklus wird sehr häufig bis zu ungefähr 500 Stunden wiederholt und man stellt fest, daß die Haftungsfähigkeit des
Filmes aus Kunststoffmaterial sehr gut ist und im Laufe der Zeit aufrechterhalten bleibt.
Um die Widerstandsfähigkeit abzuschätzen, die dieser Film gegenüber Reibungseinwirkung besitzt, werden die beiden
Probekörper den folgenden Tests ausgesetzt: A: Die nicht mit dem Kunststoffmaterial überzogene Schicht
des Probekörpers Nr. 1 wird mit einer Schwingschleifmaschine
mit Gummi geschliffen. Die Metallschichten werden
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! I I 1 ) I 1
ii. ■ Ii
dabei vollständig beseitigt. Wenn man diesen Vorgang auf dem mit dem Kunststoffmaterial überzogenen Probakörper
wiederholt, bleibt die Oberfläche vollständig intakt.
B: Ein weiterer Test besteht darin, daß die beiden Probekörper einem Strom aus Schleifpulver ausgesetzt werden, der unter
der Bezeichnung REGAWIT IV bekannt ist und der folgende Korngrößen enthält:
Körner zwischen 0,4 mm und 0,2 mm 1,4 % Körner zwischen 0,2 mm und 0,1mm 91,5%
Körner zwischen 0,1 mm und 0,08 mm 5,5 %
Staub 1,5 %.
Man richtet den Strahl aus Schleifpulver in einem Abstand von 85 cm bis 90 cm unter einem Druck von 0,5 kg /cm2 auf
die Probekörper, wobei die Zeit zum Bestreichen der Länge der Probekör^er ungefähr 1 Sekunde beträgt.
Nach einer bestimmten Anzahl von Durchgängen wird die Trübung der Probekörper gemessen. Nach 12 Durchgängen betrug die
bei dem nicht geschützten Probekörper Nr. 1 erreichte Trübung 85 %, während sie bei dem durch die selbst heilende
v---/ Schicht geschützten Probekörper Nr. 2 nur 10 % betrug.
Man arbeitet wie beim Beispiel 1, jedoch geht man von zwei Glasscheiben aus, die durch Verdampfung unter Vakuum auf
einer Oberfläche nacheinander mit einer Aluminiumschicht, einer Goldschicht und einer zweiten Aluminiumschicht überzogen
sind.
Die auf diese Weise hergestellten halb reflektierenden Prob.ekörper
weisen eine goldene Farbe auf.
Wie beim Beispiel 1 werden die optischen Eigenschaften der
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ι
beiden Probekörper gemessen und man erhält das Diagramm nach Fig. 3 für den Probekörper Nr. 1 ohne Schutzschicht
und das Diagramm nach Fig. 4 für den Probekörper Nr. 2, der mit der Schutzschicht überzogen ist.
Die nachstehende Tabelle 2 gibt die Faktoren für die Transmission und die Reflektion der beiden Probekörper für den
gesamten Solarstrahlungsbereich und für den Bereich des sichtbaren Spektrums an.
| Probekörper Nr. 1 (ohne Schutzschicht) Probekörper Nr. 2 (mit Schutzschicht) |
TW | RW | R'W | TL | RL | R1L |
| 26 32 |
50 42 |
37 37 |
43 50 |
34 27 |
23 25 |
Die Ergebnisse belegen den vorteilhaften Einfluß des Schutzfilmes aus Kunststoffmaterial.
Der Test hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit bei der Alterung und die Versuche hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit
bei Abriebeinwirkung geben ebenso zufriedenstellende Ergebnisse wie beim Beispiel 1 hinsichtlich des mit der
Schutzschicht überzogenen Probekörpers.
Insbesondere zeigt der Abriebtest mit dem Strahl aus Schleifpulver,
daß schon beim ersten Durchgang auf dem Probekörper nicht nur die Metallschichten beseitigt werden, sondern daß
auch das Glas aufgerauht wird, während nach Ablauf von 20 Durchgängen auf dem geschützten Probekörper dieser eine
noch unterhalb von 18 % liegende Trüoung aufwies und die Metallschichten unter dem Polyurethanfilm intakt waren.
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Die oben erläuterten Beispiele zeigen, daß die Verglasungen/ die unter Vakuum mit einer Schicht versehen und mit einem
Schutzfilm aus selbst heilendem Polyurethan überzogen worden sind, sich als monolithische Verglasungen verwenden lassen,
ohne daß irgendeine Gefahr der Beschädigung der halb reflektierenden Schichten besteht. Das gleiche gilt für den
Fall, wo der transparente Träger ein organisches Glas ist.
In den beiden vorstehenden Beispielen wurde der selbst
heilende Polyurethanfilm auf den beschichteten Oberflächen der Probekörper durch Aufgießen aufgebracht.
1 . Es versteht sich von selbst, daß es auch möglich ist, den Film durch Zerstäubung oder durch Eintauchen aufzubringen.
In letzterem Falle werden beide Oberflächen der Glasscheibe mit Polyurethan überzogen, was bei bestimmten
Anwendungen von Vorteil sein kann, da der Polyurethanfilm aufgrund seiner Elastizität und seiner Widerstandsfähigkeit
die Glasbruchstücke zurückzuhalten. Darüber hinaus ist es mit dem Film aus Kunststoffmaterial möglich, die optischen
Eigenschaften der damit überzogenen Verglasungen zu modifizieren. Auf diese Weise kann der Film UV-Schutzeigenschaften
oder Absorptionseigenschaften im IR-Bereich besitzen.
Ferner kann man durch ein Einfärben des KunststoffmÄterialfilmes
in der Farbe, die komplementär zu der des mit den halb reflektierenden Schichten überzogenen Glases ist/ ein
ungefärbtes Produkt erhalten.
Andererseits kann man durch Einfärben des Kunststoffmaterialfilmes
in der gleichen Farbe wie sie das mit den Schichten versehene Glas aufweist diese Farbe verstärken.
- fcftnsprüche: -
- 10 -
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Claims (8)
1. Aus mineralischem oder organischem Glas bestehende Glasscheibe,
die auf mindestens einer ihrer Oberflächen eine oder mehrere teilreflektierende Metallschichten aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die teilreflektierenden Metallschichten durch einen Files aus
weichem Kunststoffmaterial abgedeckt sind, das bei kratzerartigen
Verletzungen eine seibstheilende Wirkung besitzt.
2.Glasscheibe nach Anspruch 1,dadurch gekennzeich
net, daß das weiche Kunststoffmaterial aus einem schwach vernetzten
Polyurethan besteht.
3. Glasscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet , daß das Polyurethan als ersten Bestandteil
einen Polyglykolether mit 10,5 bis 12% freien OH-Gruppen, der bei der Kondensation von Propylenoxid mit Trimethylolpropan entsteht,
und als zweiten Bestandteil ein Biuret von 1-6-Hecamethylendiisocyanat
mit 21 bis 22% Isocyanatgruppen enthalten, wobei das
Gewichtsverhältnis des zweiten Bestandteiles zum ersten Bestandteil von 0,9 und 1,1 liegt.
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4. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht
aus weichem Kunststoffmaterial eine Dicke zwischen 50 μπι
und 1000 μΐη aufweist.
5. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzfilm
aus einem Kunststoffmaterial besteht, das gegen UV-Etrahlung
schützt.
6. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß d^r Schutzfilm
aus einem Kunststoffmaterial besteht, das Absorptionseigenschaften
im IR-Bereich aufweist.
7. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzfilm aus einem Kunststoffmaterial besteht, das in einer Farbe eingefärbt
ist, die komplementär zu derjenigen des mit den halbreflektierenden
Schichten überzogenen Glases ist.
8. Glasscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzfilm
aus einem K^nststoffmaterial besteht, das in der gleichen Farbe,
wie das in den halbreflektierten Schichten überzogene Glas eingefärbt
ist.
7637681 28.04.77
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| BR7608127A (pt) | 1977-11-22 |
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| FR2333759B1 (de) | 1980-04-30 |
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