DE69720367T2

DE69720367T2 - Schichtverglasungselement

Info

Publication number: DE69720367T2
Application number: DE69720367T
Authority: DE
Inventors: Jean-Marc Halleux; Yves Lehmann; Marc Rouberol
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: 1996-10-29
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2017-10-30
Also published as: FR2755126A1; ATE236097T1; EP0839771A1; FR2755126B1; DK0839771T3; DE69720367D1; EP0839771B1; PT839771E; ES2195100T3

Description

Die Erfindung betrifft Glaselemente mit (einer) Schicht(en).
Unter (einer) Schicht en) ist die Schicht oder der Aufbau aus dünnen Schichten, die insbesondere im Wesentlichen anorganisch ist (sind), zu verstehen, die (der) auf die Oberfläche eines Substrats aufgebracht wird, das in der Lage ist, in ein Glaselement eingebaut zu werden, um diesem spezielle Eigenschaften zu verleihen.
Unter einem Glaselement ist ein beliebiges Element zu verstehen, das aus mindestens einem starren Substrat aufgebaut ist, und dessen es bildende Materialien im Wesentlichen transparent sind.
Nicht erschöpfend lassen sich zwei Kategorien von Glaselementen unterscheiden:

– einerseits Glaselemente, die vorgesehen sein können, die Durchsicht zu ermöglichen. Dabei handelt es sich selbstverständlich um Verglasungen, die beispielsweise zur Ausrüstung von Gebäudefassaden oder einem beliebigen Fahrzeugtyp verwendet werden. In diesem Fall kann versucht werden, sie mittels Aufbauten aus Schichten mit sehr unterschiedlicher Zusammensetzung zu "funktionalisieren". So können insbesondere für eine antistatische oder beheizende Funktion vom Typ beschlagabweisende Funktion elektrisch leitfähige dünne Schichten, beispielsweise auf der Basis eines Metalls oder eines dotierten Metalloxids, vorgesehen werden. Für eine thermische, niedrig emittierende oder vor Sonne schützende Funktion kann man sich dünnen Metallschichten vom Typ Silber, auf der Basis von Metallnitrid oder eines gegebenenfalls dotierten Metalloxids zuwenden,
– andererseits Glaselemente, die undurchsichtig gemacht werden können, um die Durchsicht zu verhindern. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um Spiegel oder Paneele für Fassadenplatten (anschließend nur mit dem Begriff "Paneele" bezeichnet) vom Typ abgestützte Fassadenplatten. Bei Spiegeln wird üblicherweise mindestens eine Schicht aus einem reflektierenden Material verwendet, deren Dicke ausreicht, um den gewünschten Spiegeleffekt zu erhalten. Dabei kann es sich um Silber, Kupfer und Aluminium handeln. Bei Paneelen gibt man sich oft damit zufrieden, dieselbe Schicht oder denselben Schichtaufbau wie diejenige/denjenigen zu verwenden, die/der in den Verglasungen verwendet worden ist, welche die Durchsicht ermöglichen und sich neben den Paneelen befinden, nachdem sie in der Fassade eines Gebäudes angebracht worden sind, wodurch eine Einheitlichkeit des optischen Aussehens der gesamten so ausgestatteten Fassade, von außen gesehen, sowohl unter kolorimetrischem als auch unter dem Gesichtspunkt des Reflexionsgrades sichergestellt wird.

Unabhängig davon, ob das Glaselement zur ersten oder zur zweiten Kategorie gehört, kann es eine Struktur aufweisen, wie sie mit einem starren anorganischen Substrat des Typs Glas verbunden ist, das mit einer oder mehreren dünnen Schichten aus einem organischen oder organoanorganischen Material beschichtet ist. Dies trifft auch auf die Durchsicht erlaubende Verglasungen, insbesondere vom Typ Verbundverglasung, zu, wobei im Allgemeinen zwei Glassubstrate, wovon mindestens eines mit dünnen Schichten überzogen sein kann, mittels einer Folie auf der Basis eines thermoplastischen Polymers vom Typ Polyvinyl butyral, PVB, durch Heißkalandrieren und/oder Durchlauf durch einen Autoklaven miteinander verbunden sind. Dies ist auch der Fall bei undurchsichtig gemachten Glaselementen, da das Mittel, das am häufigsten angewendet wird, um eine Verglasung undurchsichtig zu machen, darin besteht, auf der Oberfläche des starren Substrats vom Typ Glas (mit Schichten überzogen) der Verglasung eine Beschichtung auf der Basis eines opaken Polymers aufzubringen.
Weiterhin sind Verglasungen zu nennen, für welche Aufbauten aus dünnen Schichten vom anorganischen Typ verwendet werden, die mit einer Polymerschicht verbunden sind, die "funktionell" ist, d. h. eine spezielle Eigenschaft aufweist. Dabei kann es sich beispielsweise um ionenleitfähige Polymere handeln, die als Elektrolyt in elektrochemisch aktiven Verglasungen wie elektrochromen Verglasungen verwendet werden. Davon sind die Materialien auf der Basis einer Lösung von Polyethylenoxid und H₃PO₄ als protonischer Elektrolyt wie die in den Patenten EP-253 713 und EP-670 346 beschriebenen oder die Materialien auf der Basis von verzweigtem Polyethylenimin und Lithiumsalz als Li⁺-leitfähiger Elektrolyt wie die im europäischen Patent EP-518 754 beschriebenen zu nennen.
Unter einem anderen Typ eines "funktionellen" Polymers sind auch die Polymere mit elektronischen Eigenschaften, insbesondere diejenigen, die für elektrolumineszente Verglasungen verwendet werden, zu verstehen.
Bei all diesen Glaselementen ist es erforderlich, eine ausreichende Haftung zwischen ihren unterschiedlichen Materialien, insbesondere an der Grenzfläche des starren und speziell mineralischen Substrats vom Typ Glas mit dem organischen Material vom Typ Polymer sicherzustellen, wobei die Haftung insbesondere erforderlichenfalls durch ein Haftmittel wie ein Silan verstärkt werden kann.
Dies reicht jedoch noch nicht aus: Es ist ebenfalls erforderlich, dass diese Haftung erhalten bleibt und nachdem das Glaselement in das Gebäude oder Fahrzeug eingebaut ist, die erforderliche Beständigkeit aufweist.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass Glaselemente dieses Typs, bei welchen starre Substrate vom Typ Glas verbunden sind, die mit dünnen Schichten überzogen sind und sich mit einer oder mehreren Folien von im wesentlichen organischen Charakter in Berührung befinden, nur in einigen Fällen eine ausreichende Langzeitbeständigkeit aufweisen, was sich in optischen und/ oder mechanischen Fehlern und sogar einer Entschichtung des Elements bemerkbar macht, die sich erst nach mehreren Monaten oder sogar Jahren nach dem Einbau zeigen.
Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Problem zu lösen, indem insbesondere für Glaselemente, bei welchen mindestens ein starres oder halbstarres, speziell anorganisches Substrat vom Typ Glas mit einem organischen Material vom Typ Polymer und dünnen Schichten verbunden ist, ausreichende und reproduzierbare Beständigkeit gewährleistet wird.
Der erfindungsgemäße Gegenstand ist ein Paneel einer abgestützten Fassadenplatte, das hergestellt wird, indem ein undurchsichtig machender Lack einem Glas, das die Durchsicht ermöglicht und mit einem Aufbau aus dünnen Schichten versehen ist, die einen Teil der Sonneneinstrahlung filtern, derart hinzugefügt wurde, dass sich der Aufbau aus dünnen Schichten und der undurchsichtig machende Lack miteinander in Berührung befinden, wobei die letzte Schicht dieses Aufbaus auf der Basis eines dielektrischen Materials ist, das aus einem Nitrid, Carbid, Nitridoxid oder Carbidoxid besteht, und dessen Differenz der Energieniveaus zwischen Leitungsband und Valenzband mindestens 4 eV beträgt, und welche als "Schutzschild" in Bezug auf eine Schicht des Aufbaus dient, die eine photokatalytische Aktivität gegenüber dem undurchsichtig machenden Lack besitzt.
Ganz allgemein und im Folgenden der Beschreibung umfasst das erfindungsgemäße Glaselement mindestens ein vorzugsweise aus Glas bestehendes starres Substrat und eine Folie aus im Wesentlichen organischem Material, zwischen denen sich die Schicht oder der Schichtaufbau befindet. Bei einem Schichtaufbau ist es von Bedeutung, dass die Schicht des Aufbaus, die sich mit der Folie aus organischem Material in Berührung befindet oder dieser am nächsten ist, nicht oder nur wenig photokatalytisch ist; dies ist die weiter oben beschriebene "letzte" Schicht. Die Erfindung betrifft jedoch auch Glaselemente, worin das starre Substrat auch im Wesentlichen einen organischen Charakter vom Typ eines Polymers haben kann. Dies ist insbesondere bei Polymeren der Fall, die zur Gruppe der Polycarbonate, PC, oder zu Polymethylmethacrylat, PMMA, gehören. In diesem Fall kann es bevorzugt sein, auch die erste Schicht des Aufbaus zu berücksichtigen, d. h. diejenige des Aufbaus, die sich in Berührung mit dem starren Substrat auf der Basis eines Polymers befindet, und gegebenenfalls vorzusehen, dass sie ebenfalls nur schwach oder nicht photokatalytisch ist.
Weiterhin ist unter einem "Hybridmaterial" ein Material, das teilweise anorganisch und teilweise organisch ist, vom Typ der Materialien, die beispielsweise durch eine Sol-Gel-Synthese erhalten werden können, zu verstehen.
Erfindungsgemäß kann das im Wesentlichen organische oder Hybridmaterial in Form einer wie zuvor beschriebenen Folie vorliegen. Diese Folie kann ununterbrochen oder unterbrochen sein. Das Material kann aber auch in Form eines am Rand befindlichen Bandes vorliegen. Es kann sich dabei um einen Umfangsklebstoff handeln, der verwendet wird, um an Fassaden als als "Verglasung mit Randverbund" bezeichnete Verglasungen wie diejenigen, die unter der Bezeichnung "VEC" von SAINT-GOBAIN VITRAGE vertrieben werden, zu befestigen.
Von den Erfindern sind die Gründe gefunden worden, aus welchen mitunter eine Beschädigung des Glaselements verursacht wird, die fortschreitend je nach Typ der dünnen Schichten und nach der Verwendung des Glaselements verschieden groß ist. Das Problem bestand im Wesentlichen in der Grenzfläche Schicht(en)/wenigstens teilweise organisches Material, in welchem Fall zwei kumulierende Bbedingungen zusammentrafen: Einerseits, wenn die letzte Schicht des Aufbaus, die vorgesehen ist, sich in direkter Berührung mit dem organischen Material zu befinden, aus einem Material bestand, das eine gewisse photokatalytische Eigenschaft hatte, und andererseits, wenn das Glaselement derart eingesetzt wurde, dass es über längere Zeit Sonneneinstrahlung und insbesondere Ultraviolettstrahlung ausgesetzt war, was der Fall bei allen Glaselementen wie Verbundverglasungen für Fahrzeuge oder Fassadenplatten für Gebäude war.
Bei der besonderen Gestaltung, die eine Abfolge des Typs Glas/Schicht(en)/wenigstens teilweise organisches Material umfasste, fand eine photokatalytische Reaktion statt, die in der letzten Schicht des Aufbaus initiiert wurde, worin sich unter dem Einfluss der Ultraviolettstrahlung "Elektronen-Loch-Paare" bildeten, die im organischen Material vom Typ Polymer freie Radikale erzeugten, die durch Kettenreaktionen die kovalenten Grenzflächenbindungen zwischen den zwei Materialien abbauten und in der Verschlechterung der Haftung des organischen Materials an der (den) dünnen Schicht(en) und/oder der vollständigen Beschädigung endeten. Diese Beschädigung konnte umso stärker sein, wenn in der umgebenen Atmosphäre eine hohe Restfeuchtigkeit herrschte und die Verglasung in der Lage war, sich zu erwärmen, insbesondere wenn es sich um eine Verglasung handelte, die mit einem Lack auf der Basis eines opaken Polymers undurchsichtig und somit absorptionsfähig gemacht worden war.
Viele dünne Schichten, die üblicherweise für Glaselemente verwendet werden, besitzen eine gewisse photokatalytische Reakivität, eine photokatalytische Aktivität, die insbesondere dann relativ ausgeprägt ist, wenn es sich um ein Titan-, Zink- und in geringerem Maße Zinnoxid handelt. Das Problem stellt sich nur, wenn diese Schichten die einzige Schicht oder die letzte Schicht des Aufbaus sind.
Die Erfindung bestand daher, nachdem das Problem erkannt worden war, nicht darin, die entsprechenden Aufbauten des Typs Glas/Schicht(en)/Polymer, die weiterhin vorteilhaft sind, da sie insbesondere die dünnen Schichten vor äußeren mechanischen oder chemischen Angriffen schützen, vollständig zu entfernen, sondern den Schichtaufbau derart anzupassen, dass die Gefahr des Abbaus des organischen Materials durch ein photokatalytisches Phänomen, das von den dünnen Schichten verursacht wird, beseitigt oder zumindest minimiert wird.
Dazu bieten sich mehrere Lösungen an:

– die letzte Schicht des Aufbaus kann komplett weggelassen werden, wobei dann die darunter liegende Schicht keine oder nur eine geringe photokatalytische Aktivität aufweist. Dabei ist es bevorzugt, sicherzustellen, dass durch dieses Weglassen keine anderen Risiken geschaffen werden, beispielsweise dann, wenn die letzte Schicht dazu dient, das optische Aussehen des Glaselements einzustellen (insbesondere Kolorimetrie und Reflexionsgrad) und/oder die übrigen Schichten, insbesondere vor Oxidation oder gegebenenfalls Zerkratzen, bis zur Stufe der Verbindung mit dem Polymer zu schützen. Die Einstellung kann beispielsweise erfolgen, indem die Dicke der übrigen Schichten modifiziert bzw. angepasst wird,
– weiterhin kann in dem Aufbau die eine beträchtliche photokatalytische Aktivität aufweisende Schicht erhalten bleiben, da sie weiterhin interessante Eigenschaften besitzt, wobei ihr aber ein "Schutz" vor dem wenigstens teilweise organischem Material verliehen wird, indem sie vollständig oder teilweise mit mindestens einer anderen dünnen Schicht bedeckt wird, die diese Eigenschaft nicht aufweist.

Dann, wenn kein Schichtaufbau, sondern nur eine einzige Schicht vorliegt, kann diese ebenfalls mit mindestens einer Schicht überzogen werden, die diese Eigenschaft nicht aufweist, oder für sie ein in der Funktion gleichwertiges Material, das sie ersetzen soll, aber nicht oder nur wenig photokatalytisch ist, gefunden werden.
Die Schicht oder die letzte Schicht des Aufbaus wird daher auf geeignete Weise ausgewählt. Dabei sind mehrere Materialtypen, die nur wenig oder nicht photokatalytisch sind, möglich.
Zunächst kann es sich um eine Schicht auf der Basis eines leitfähigen, im Wesentlichen metallischen oder metalloiden Materials, insbesondere auf der Basis von Si oder eines Metalls bzw. eines Metallgemischs, handeln, das aus der Gruppe der Übergangsmetalle oder der Gruppe 3a oder 4a des Periodensystems der Elemente ausgewählt ist. Vorzugsweise handelt es sich um die Metalle Ta, Ti, Cr, Ni, Ag, Al, Cu, Sn, Fe und Zr.
Weiterhin kann es sich um eine Schicht auf der Basis mindestens eines dieser Metalle, insbesondere in Form einer Legierung, aber teilweise oder vollständig nitridiert, speziell in Form einer nitridierten NiCr-Legierung, ZrN oder nitridiertem Chrom, handeln.
Die Schicht kann auch aus einem halbleitenden Material bestehen, das insbesondere derart n-dotiert ist, dass ihm ein leitfähiges Verhalten verliehen wird. Dabei kann es sich um eine Schicht vom Typ mit Fluor dotiertem Zinnoxid, SnO₂ : F, handeln. Es hat sich gezeigt, dass Oxide vom Typ SnO₂, die in bestimmten Modifikationen (die insbesondere einen gewissen Kristallisationsgrad aufweisen) eine bestimmte photokatalytische Aktivität besitzen, diese Eigenschaft völlig oder teilweise verlieren, wenn sie, insbesondere durch n-Dotierung, dotiert werden, und ganz speziell, wenn ein Teil des Sauerstoffs durch Halogene vom Typ Fluor ersetzt wird.
Eine plausible Erklärung dafür könnte sein, dass, wenn durch eine Dotierung die Anzahl der "Elektronen-Loch-Paare" erhöht wird, die a priori eher in der Lage sind, ein photokatalytisches Phänomen zu verstärken, dies nicht der Fall ist, wenn sie eine genügend lange Lebensdauer haben. Da diese Paare sehr schnell rekombinieren, beispielsweise mittels des Vorhandenseins von Fehlern oder Leerstellen im betrachteten Material, kann dieser verstärkende Effekt entfallen und sogar der umgekehrte Effekt erhalten werden. Auf jeden Fall erweist sich das mit Fluor dotierte Zinnoxid als ein Material, das erfindungsgemäß perfekt geeignet ist.
Weiterhin kann es sich auch an letzter Stelle um eine Schicht auf der Basis eines dielektrischen Materials vom Typ Oxid, Nitrid, Carbid, Nitridoxid oder Carbidoxid handeln, dessen Differenz der Energieniveaus zwischen dem Leitungsband und dem Valenzband mindestens 4 eV und insbesondere mindestens 4,5 eV beträgt. Es wird sich insbesondere auf Siliciumoxid, SiO₂, oder Siliciumcarbidoxid, SiOC, gerichtet.
Ganz allgemein ist bekannt, dass die photokatalytischen Eigenschaften eines Oxids vom Typ TiO₂ mit dem Kristallisationsgrad und dem Charakter der Kristallisation des Materials verbunden sind. Schematisch kann festgestellt werden, dass die einem gegebenen Material eigenen photokatalytischen Eigenschaften umso ausgeprägter sind, je stärker dieses kristallisiert ist. Das ist der Grund dafür, dass erfindungsgemäß, um die letzte Schicht des Aufbaus zu bilden, Materialien bevorzugt werden, die im Wesentlichen amorph sind.
Die Folie aus einem organischen oder "hybriden" Material, die sich in Berührung mit der letzten Schicht des Aufbaus befindet, ist vorteilhafterweise auf der Basis von Polymeren, die je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck einen thermoplastischen oder wärmeaushärtbaren Charakter haben können.
Dabei kann es sich um ein Polyester-, Epoxid-Polyester-, Polyurethan-, Acryl-, Polyamid-, Polyester-Urethan-, Polyvinyl-, und Polyvinylfluoridharz, PVDF, einen beliebigen Typ eines Polykondensats, um natürliche Polymere vom Typ Polysaccharid oder ein beliebiges Gemisch aus diesen verschiedenen Polymerarten handeln. Letztere sind, wenn sie opak gewählt werden (beispielsweise durch Zusatz eines geeigneten Farbmittels vom Typ Ruß), als undurchsichtig machender Lack und als Schutz der dünnen Schichten für Glaselemente, die als Spiegel oder Paneele von abgestützten Fassadenplatten verwendet werden, besonders geeignet. Das Glaselement kann so eine allgemeine Struktur Glas/Schicht(en)/Folie und insbesondere bei einem Spiegel eine Struktur Glas/mindestens eine reflektierende Schicht/opake Folie oder für ein Paneel eine Struktur Glas/ mindestens eine funktionelle Schicht vom selben Typ wie demjenigen eines die Durchsicht ermöglichenden Glaselements/opake Folie umfassen.
Um in ein die Durchsicht ermöglichendes Glaselement eingebaut zu werden, wird die Folie vorteilhafterweise im Wesentlichen transparent und vor allem auf der Basis eines thermoplastischen Polymers vom Typ Polyvinylbutyral, PVB, Ethylenvinylacetat, EVA, und Polyethylenterephthalat, PET, gewählt. Das Glaselement kann dann die Struktur einer Verbundverglasung vom Typ Glas/Schicht(en)/Folie/Glas aufweisen. Dabei ist festzustellen, dass in diesem Typ einer Gestaltung insbesondere die Schichten je nach dem angewendeten Beschichtungsverfahren entweder auf der Glasoberfläche oder auf der Oberfläche der Polymerfolie vor dem Assemblieren aufgebracht werden können.
Diese im Wesentlichen transparente Folie kann auch auf der Basis von Polyurethan mit energieabsorbierenden Eigenschaften, gegebenenfalls verbunden mit einer anderen Polymerschicht mit selbstausheilenden Eigenschaften, sein, wobei das Glaselement die Struktur einer asymmetrischen Verbundverglasung vom Typ Glas/Schicht(en)/mindestens eine Folie aufweist. (Wegen näheren Einzelheiten zu diesem Typ einer asymmetrischen Verglasung kann man sich beispielsweise aus den Patenten EP-132 198, EP-131 523, EP-389 354 unterrichten.)
Die erfindungsgemäße im Wesentlichen organische Folie kann ebenfalls auf der Basis eines "funktionellen" Polymers von einem Typ mit ionenleitfähigen oder elektronischen Eigenschaften wie weiter oben erwähnt sein.
Um die Haftung der organischen Folie vom Typ Polymer mit den Schichten weiter zu verbessern (unabhängig von einem Problem der mangelnden Haftung, das sich nach dem Einbau durch einen photokatalytischen Vorgang stellt) kann erforderlichenfalls auf ein halb anorganisches, halb organisches Haftmittel, insbesondere von dem Typ derjenigen, die zur Gruppe der Silane gehören, wie Organotrialkoxysilane, zurückgegriffen werden. Man kann es auf die letzte Schicht des Aufbaus vor dem Einfügen der Polymerfolie insbesondere durch einfaches Aufsprühen und/oder in die Formulierung des Polymers einbauen.
Um der Gefahr eines Abbaus der Polymerschicht, die mit einem photokatalytischen Vorgang verbunden ist, effizienter zu begegnen, können, außer dass die letzte dünne Schicht, die sich in Berührung mit ihr befindet, entsprechend ausgewählt wird, zur Polymerfolie UV-Stabilisatoren wie mitunter auch mit der Abkürzung SHA bezeichnete sterisch behinderte Amine, beispielsweise (Bis(1,2,2,6,6)-pentamethyl-4-piperidyl)-sebacat, zugegeben werden.
Man kann auch den Charakter des Polymers am besten einstellen, um die Menge der restlichen reaktiven Funktionen des Polymers zu verkleinern, die in der Lage sind, freie Radikale zu bilden. Man kann auch auf mögliche Additive oder Verunreinigungen, die in der Polymerfolie enthalten sind, aber nicht direkt zum Polymer gehören, vom Typ Weichmacher und Rückstände von in der Polymersynthese verwendetem Initiator achten und die Menge dieser Verbindungen entfernen oder verkleinern, wenn sie die Ausbreitung von freien Radikalen in der Folie begünstigen können.
Diese Einstellungen der Polymerzusammensetzung können es erlauben, die Verschlechterung der Haftung Polymer/dünne Schicht in dem Fall zu verlangsamen, wenn diese eine geringe photokatalytische Aktivität aufweist.
Es ist nachgewiesen worden, dass der Hauptgrund für den Abbau der Polymerfolie, falls dieser stattgefunden hat, von der photokatalytischen Eigenschaft der mit jener in Berührung befindlichen dünnen Schicht verursacht wird. Indem die Schicht weggelassen oder angepasst wird, wird so dieser Nachteil behoben. Die Wirkung der photokatalytischen Eigenschaft der Schicht (beispielsweise eine Entschichtung) kann verzögert werden, wenn die Beschaffenheit der Polymerfolie demgemäß angepasst wird, beispielsweise indem der Anteil oder Charakter der zuvor genannten Additive oder die Formulierung des Polymers eingestellt wird.
Unabhängigkeit vom Charakter, kann die erfindungsgemäß verwendete Folie aus einem wenigstens teilweise organischem Material in das Glaselement auf verschiedene Arten eingebaut werden: Insbesondere, wenn sie auf der Basis von Polymeren ist, kann sie in fester, pulverförmiger Form auf ein starres Substrat vom Typ beschichtetes Glas aufgebracht werden. Sie wird anschließend insbesondere thermisch behandelt, damit man eine ununterbrochene feste Beschichtung erhält. Dies ist der Typ eines Beschichtungsvorgangs, der für die Herstellung von Spiegeln oder abgestützten Platten wie im Patent EP-0 678 485 beschrieben vorgeschlagen wird.
Die Folie kann auch flüssig, insbesondere durch Aufsprühen (wobei das Polymer in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst ist) oder durch Gießen mit einer anschließenden Wärmebehandlung bzw. einer anderen Nachbehandlung, aufgebracht werden, die ihre Aushärtung/Vernetzung begünstigt, wobei ebenfalls eine ununterbrochene feste Beschichtung erhalten wird.
Unabhängig von der Form, in welcher die Folie aufgebracht wird, kann sie auch ohne Wärmebehandlung aushärten, indem das Polymer progressiv bei Umgebungstemperatur aushärten/vernetzen gelassen wird, was der Fall ist, wenn insbesondere selbstvernetzende Zwei-Komponenten-Polymere verwendet werden. Oft erlaubt es die Wärmebehandlung, den Zeitpunkt, zu welchem die Aushärtung/Vernetzung stattfindet, zu bestimmen und/oder zu beschleunigen. Diese Aushärtung kann auch erfolgen, indem das Polymer einer bestimmten Strahlung, insbesondere Ultraviolettstrahlung, ausgesetzt wird.
Die Folie kann weiterhin bereits in Form eines Films auf das Substrat aufgebracht werden, wobei die Assemblierung beispielsweise durch Erwärmen und/oder Kalandrieren erfolgt.
Die Schichtaufbauten, auf welche sich die Erfindung richtet, sind sehr vielfältig; so kann es sich um Aufbauten handeln, die mindestens eine Funktionsschicht, die insbesondere in der Lage ist, vor Sonneneinstrahlung zu schützen und/oder die Infrarotstrahlung zu reflektieren, speziell eine Metallschicht vom Typ NiCr, die gegebenenfalls nitridiert ist, enthalten, wobei die Schicht mit mindestens einer weiteren Oxid- und/oder Nitridschicht verbunden ist und dieser Typ eines Aufbaus ins besondere im Patent EP-0 511 901 beschrieben ist. Die Sonnenschutzschichten können auch auf der Basis von einem Metallnitrid, speziell Titannitrid, sein, wie es in den Patenten EP-638 527 und EP-650 938 beschrieben ist.
Weiterhin kann es sich um Aufbauten mit einer oder zwei Schichten auf der Basis von Silber vom Typ niedrig emittierende oder Sonnenschutzschicht handeln, wobei jede Schicht zwischen zwei dielektrischen Beschichtungen angeordnet ist und dieser Typ eines Aufbaus insbesondere in den Patenten EP-611 213, EP-638 528 und EP-718 250 beschrieben ist.
Unter einer Funktionsschicht sind auch niedrig emittierende Schichten aus dotiertem Metalloxid wie diejenigen auf der Basis von mit Fluor dotiertem Zinnoxid, SnO₂:F, oder auf der Basis von mit Zinn dotiertem Indiumoxid, ITO, wie die im Patent EP-573 325 oder WO-94/25410 beschriebenen oder Schichten auf der Basis von Metallnitrid vom Typ TiN und ZrN zu verstehen.
In all diesen vor Sonne schützenden oder niedrig emittierenden Aufbauten ist (sind) die Funktionsschicht en) üblicherweise mit mindestens einer Unterschicht und/oder einer Deckschicht, im Allgemeinen aus einem dielektrischen Material vom Typ eines Oxids, Nitrids, Nitridoxids oder Carbidoxids des Silicium oder eines Metalls, verbunden.
So sind Aufbauten des Typs [SiOC/TiN/TiO₂/SiOC], [Oxid/Silber/ Oxid], [Oxid/Silber/Oxid/Silber/Oxid], [Oxid/nitridiertes NiCr], [Stahl/TiN oder Oxid] oder [SiOC/SnO₂:F/(SiO₂] zu nennen. Erfindungsgemäß wird deshalb die letzte Schicht derart gewählt, dass sie keine photokatalytische Aktivität besitzt, weggelassen oder mit einer nicht photokatalytischen Schicht bedeckt.
Weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Merkmale und Einzelheiten werden anhand der folgenden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf 1 näher erläutert, die schematisch ein e) erfindungsgemäße(s) Fassadenplatte (Fassadenpaneel) zeigt.
Dabei ist der Maßstab zwischen den Dicken der einzelnen Komponenten dieses Glaselements nicht eingehalten, um die Betrachtung der Figur zu erleichtern. Alle folgenden Beispiele, wie in der Figur gezeigt, betreffen ein opakes Fassadenpaneel, das aus einem Substrat 1 aus Kalk-Natron-Silicat-Klarglas mit einer Dicke von 6 mm besteht, das mit einer dünnen Schicht oder einem Aufbau 2 aus dünnen Schichten beschichtet ist, die ihrerseits wieder mit einem opaken Lack 3 überzogen ist/sind.
Dieser Lack mit einer Dicke von etwa 100 bis zu mehreren hundert Mikrometern oder darüber ist auf der Basis einer Polyesterurethan-Polymermischung, die durch einen Polyester mit Hydroxylfunktionen, zu welchem ein Vernetzungsmittel in Form eines Diisocyanats gegeben wurde, erhalten ist. Sie wird flüssig in einem Lösungsmittel vom Typ Xylol auf die Schicht/en 2 aufgebracht, wobei die Verdampfung des Lösungsmittels und die Aushärtung des Lacks durch eine etwa 30-minütige Wärmebehandlung bei 40°C und anschließend etwa 30 Minuten lang bei 120°C erfolgt. Der Lack enthält außer dem Polymer verschiedene Additive, davon ein Farbmittel und ein Haftmittel in Form eines Silans mit der Formel Aminopropyltriethoxysilan, NH₂(CH₂)₃-Si-(OC₂H₅)₃. Alternativ oder kumulativ kann vor dem Aufbringen des Lacks die Oberfläche der dünnen Schichten 2 mittels Haftmitteln vom Typ Silan "aktiviert" werden. Unabhängig davon, ob sie an der Formulierung des Lacks beteiligt sind und/oder getrennt auf die Oberfläche der letzten Schicht des Aufbaus 2 aufgebracht werden, werden diese Silane vorzugsweise aus der Gruppe der Organotrialkoxysilan mit der Formel RSi(OR')₃ ausgewählt. Davon sind insbesondere Aminopropyltriethoxysilan mit der Formel H₂N-(CH₂)₃-Si-O(C₂H₅)₃. Methacrylatpropyltrimethoxysilan mit der Formel
Glycidoxypropyltrimethoxysilan mit der Formel

oder ein Silan mit zwei Aminfunktionen des Typs
H₂N-(CH₂)₂-NH-(CH₂)₃-Si-O(CH₃)₃
zu nennen.
Anstelle einer Beschichtung auf flüssigem Wege kann gemäß der Lehre des Patents EP-0 678 485 der Lack 3 pulverförmig aufgebracht werden.
Beispiel 1
Der Schichtaufbau umfasst nur eine einzige SnO₂:F-Schicht mit einer Dicke von 180 nm, die durch Pulverpyrolyse, insbesondere durch das im Patent EP-629 629 beschriebene Verfahren, aufgebracht wurde .
Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
Zum Vergleich wurde durch reaktive Kathodenzerstäubung eine SnO₂-Schicht mit einer Dicke von 20 nm ausgehend von einem Sn-Target in einer Ar/O₂-Atmosphäre aufgebracht.
Beispiel 3
Der Schichtaufbau umfasste eine erste Schicht aus NiCrN_X mit einer Dicke von 17 nm, die durch Kathodenzerstäubung ausgehend von einem Target aus Ni/Cr mit einem Gewichtsverhältnis von 50/50 in einer reaktiven Ar/N₂-Atmosphäre aufgebracht worden war, welche mit einer TiO₂-Schicht mit einer Dicke von 5 nm, ebenfalls aufgebracht durch Kathodenzerstäubung ausgehend von einem Ti-Target in einer reaktiven Ar/O₂-Atmosphäre, überzogen wurde.
Beispiel 4
Wurde wie das Beispiel 3 durchgeführt, wobei aber die TiO₂ Schicht weggelassen wurde.
Beispiel 5
Wurde wie Beispiel 3 durchgeführt, wobei aber eine SiO₂-Schicht mit einem Dicke von 10 nm, aufgebracht unter Vakuum ausgehend von einem mit Bor (oder Aluminium) dotierten Siliciumdioxidtarget in einer Ar/O₂-Atmosphäre, hinzugefügt wurde.
Beispiel 6
Der Aufbau wurde auf eine SiOC-Schicht mit einer Dicke von 65 nm verkleinert, die durch Gasphasenabscheidung auf bekannte Weise ausgehend von einem SiH₄/C₂H₂-Gemisch aufgebracht wurde.
Die so beschichteten opak gemachten Glaselemente wurden anschließend einer Behandlung unterworfen, die darauf gerichtet war, eine längere Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlung in einer feuchten Atmosphäre zu simulieren: Sie wurden in einem Klimaschrank unter Ultraviolettstrahlung mit einer Leistung von 0,35 W/m² bei 56°C mit einer Restfeuchte von 50 1 500 Stunden lang gehalten und anschließend zwei Stunden lang bei Umgebungstemperatur in entionisiertes Wasser getaucht (dies, um die Van der Waalsschen Bindungen an der Grenzfläche Schichten/Lack zu entfernen und um beurteilen zu können, in welchem Maße die kovalenten Bedingungen allein gegebenenfalls nach der UV-Bestrahlung erhalten geblieben sind, unter der Voraussetzung, dass, wenn das Phänomen der Photokatalyse auftritt, es dazu führt, die Grenzflächenbindungen mit kovalentem Charakter zu zerstören). Ein Teil ihrer Oberfläche wurde derart abgedeckt, dass er nicht der Strahlung ausgesetzt war. Danach wurde eine Gitterschnittprüfung im feuchten Milieu auf den exponierten Bereichen und den abgedeckten Bereichen wie in der Norm ISO 2409 beschrieben durchgeführt.
Die Abbauvorgänge nach dem Test wurden durch den dimensionslosen Buchstaben A in einem Maßstab von 0 bis 5 bewertet. Je größer die Zahl ist, desto mehr gibt sie das Vorhandensein von ausgeprägten optischen und/oder mechanischen Fehlern an, wobei ein Wert von 5 die vollständige Entschichtung des Lacks bedeutet.
In Tabelle 1 sind für diese Beispiele die Prüfergebnisse in den Bereichen, die der Ultraviolettstrahlung ausgesetzt waren, und in den abgedeckten Bereichen zusammengefasst, wobei die Werte ΔA die Differenzen der Werte A zwischen den exponierten und den abgedeckten Bereichen angeben.
Tabelle 1
Aus dieser Tabelle können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden.
Die Prüfergebnisse der Beispiele 2 und 3 geben die vorzeitige Alterung an, welche bestimmte Fassadenplatten betreffen kann, wenn die letzte dünne Schicht 2 wenigstens etwas photokatalytisch ist und die Feuchtigkeit der Atmosphäre, in welcher sich die Fassadenplatte befindet, den Abbau des Lacks durch Bildung freier Radikale begünstigt, wobei es klar ist, dass, wenn die letzte Schicht aus SnO₂ oder TiO₂ besteht, das unter Vakuum aufgebracht wurde (Beispiele 2 und 3), die Fassadenplatte eine verkürzte Lebensdauer hat, die im Wesentlichen auf die photokatalytischen Eigenschaften dieser Oxide zurückzuführen ist, und dies umso mehr, wenn der opake Lack dazu neigt, sich durch Absorption zu erwärmen, wenn er starker Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, wobei die Erwärmung den Abbauvorgang der kovalenten Grenzflächenbindungen, die die Haftung Schicht/Lack sicherstellen, beschleunigt.
Demgegenüber wird dieses Problem, wenn die letzte Schicht aus SnO₂ : F, NiCrN_X, SiO₂ oder SiOC besteht, in dem Sinne gelöst, dass man dieselben Prüfwerte erhält, unabhängig davon, ob der Bereich exponiert oder abgedeckt war, d. h. die negativen Effekte der Ultraviolettstrahlung fehlten oder waren sehr stark abgeschwächt.
Beispiel 3 ist in dem Sinne interessant, da es darin besteht, einen opak machenden Lack einem Glaselement vom Typ Glas/ wahlweise Oxidschicht/NiCrN_X/TiO₂ hinzuzufügen, das als Verglasung verwendet wird, welche die Durchsicht ermöglicht, wobei es einen Teil der Sonneneinstrahlung filtert.
Indem in der Fassadenplatte die letzte Schicht aus TiO₂ im Beispiel 4 weggelassen oder, wie im Beispiel 5, abgedeckt wird, kann man außerdem, ohne die Herstellung übermäßig zu komplizieren, in Außenreflexion ein kolorimetrisches Aussehen erhalten, das innerhalb der durchsichtigen Verglasungen völlig ähnlich ist, weshalb die Abfolge aus filternden Schichten und den damit verbundenen Fassadenplatten, die eine Schicht weniger oder eine Schicht mehr enthalten, nicht verändert wird. Um genau dieselbe Farbe in Reflexion zu bekommen, können gegebenenfalls die Dicken der zur Herstellung der Fassadenplatten verwendeten Schichten leicht modifiziert werden.
Um dies zu veranschaulichen, wurden verwendet:

1) zwei Typen "X" und "Y" einer durchsichtigen Verglasung vom Typ derjenigen, die unter der Bezeichnung "Cool-Lite" von SAINT-GOBAIN VITRAGE vertrieben werden und Sonnenschutz gläser mit einer Funktionsschicht aus nitridiertem NiCr sind, welche in den zwei Fällen mit einer abschließenden Schicht aus TiO₂ überzogen waren. Das Substrat war ein monolithisches Kalk-Natron-Silicat-Klargas mit einer Dicke von 6 mm (die Art der Beschichtung und die Eigenschaften dieses Typs eines Aufbaus sind näher im Patent EP-B-511 901 beschrieben): Verglasung X: Glas/NiCrN_X/TiO₂, Verglasung Y: Glas/SnOz/NiCrN_X/TiO₂.
2) ihre üblicherweise mit ihnen verbundenen "standardmäßigen" Fassadenplatten, bei welchen diese Aufbauten X und Y mit einem Lack der vorhergehenden Beispiele 1 bis 6 überzogen waren: "standardmäßige" Fassadenplatte Typ X: Glas/NiCrN_X/TiO₂/ Lack, "standardmäßige" Fassadenplatte Typ Y:Glas/SnO₂/NiCrN_X/TiO₂/ Lack.
3. Die erfindungsgemäßen Fassadenplatten, bei welchen die letzte Schicht aus TiO₂ fehlte: – erfindungsgemäße Fassadenplatte Typ X: Glas/NiCrN_X/Lack, – erfindungsgemäße Fassadenplatte Typ Y:Glas/SnO₂/NiCrN_X/ Lack.

Diese drei Versuchsreihen wurden viermal wiederholt, wobei die Dicke der NiCrN_X-Schicht variiert wurde, um durchsichtige Gläser mit verschiedenen Lichttransmissionsgraden zu erhalten.
In Tabelle 2 sind für die durchsichtigen Gläser Typ X und Y die Dicken in nm der beteiligten Schichten in Abhängigkeit vom Wert von T_L, gemessen für Normlichtart D65 und angegeben in Prozent, aufgeführt.
Tabelle 2
In Tabelle 3 sind für die erfindungsgemäßen Fassadenplatten (3) vom Typ X und Y die Dicken in nm der beteiligten Schichten angegeben. Obwohl diese Fassadenplatten selbstverständlich opak sind, sind in der Tabelle auch die Werte von T_L der in Tabelle 2 aufgeführten Durchsicht-Gläser, die ihnen entsprechen, aufgeführt. Für die "standardmäßigen" Fassadenplatten (2) sind die Dicken, Charakter und Anzahl der Schichten gleich denen der Durchsicht-Gläser, die ihnen entsprechen.
Tabelle 3
Anschließend wurde die Farbdifferenz ΔE zwischen

– einerseits den "standardmäßigen" Fassadenplatten und den Durchsicht-Gläsern: ΔE (ref) und
– andererseits den erfindungsgemäßen Fassadenplatten und den Durchsicht-Gläsern: ΔE (erfindungsgemäß) gemessen und die Farbdifferenz ΔE auf folgende Weise in der Farbtafel (L, a*, b*) berechnet: ΔE = (ΔL² + Δa^*2)½ mit Δa* = a*(Fassadenplatte) – a*(Durchsicht-Glas) Δb* = b*(Fassadenplatte) – b*(Durchsicht-Glas) ΔL = L(Fassadenplatte) – L(Durchsicht-Glas).

Es ist festzustellen, dass eine Harmonie des Aussehens in äußerer Reflexion zwischen Fassadenplatte und Durchsicht-Glas herrscht, die ausgezeichnet ist, wenn der Wert von ΔE kleiner als 2 ist, und welche noch ausreicht, wenn der Wert von ΔE kleiner als 3 ist.
In Tabelle 4 sind die Werte für ΔE(ref) und ΔE(erfindungsgemäß) für die vier Werte von T_L der Durchsicht-Gläser vom Typ X und Typ Y zusammengefasst:
Tabelle 4
Aus dieser Tabelle können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: Die Harmonie des Aussehens bei Lichtreflexion zwischen Durchsicht-Glas und Fassadenplatte wird nicht beeinträchtigt, wenn bei der Fassadenplatte der Aufbau aus dünnen Schichten modifiziert wird, der erfolgreich bei dem Durchsicht-Glas verwendet worden war, um erfindungsgemäß einen Abbau durch einen photokatalytischen Vorgang zu vermeiden.
Im Gegenteil, man hat es sogar in bestimmten Fällen geschafft, den Wert von ΔE deutlich zu verringern, den man mit einer unveränderten Standard-Fassadenplatte erhält. Man erreicht so insbesondere für die Fassadenplatten, die Durchsichtgläsern vom Typ X und Y entsprechen, einen "mittleren" T_L, d. h. von 14 und 20%, bei einer Farbdifferenz, die den Grenzwert von 2 einhält, indem die Dicken der Schichten in Bezug auf diejenigen der Durchsicht-Gläser leicht angepasst werden. Diese Anpassung besteht insbesondere bei Fassadenplatten vom Typ X darin, die Dicke der NiCrN_X-Schicht etwas zu verringern (Modifizierung von höchstens etwa 5 bis 10%) und bei Fassadenplatten vom Typ Y darin, die Dicke der ersten Schicht aus SnO₂ zu verringern (Modifizierung um höchstens 20 bis etwa 30%) und die Dicke der NiCrN_x-Schicht etwas zu erhöhen. Diese Modifizierungen der Dicke erlauben es so, das Fehlen der letzten Schicht, die beim Durchsicht-Glas vorhanden ist, bei der Fassadenplatte am besten optisch zu "kompensieren".
In einer dritten Reihe von Beispielen 7 bis 10 wurde erfindungsgemäß die Gestaltung von vier weiteren "Durchsicht-Gläsern" angepasst, um daraus Fassadenplatten mit Hilfe desselben Typs eines opak machenden Lacks, wie demjenigen, der für die vorhergehenden Beispiele verwendet worden war, auf einem Substrat aus monolithischem Klarglas von 6 mm herzustellen.
In Tabelle 5 sind für jedes Beispiel für die Version Durchsicht-Glas und für die Version Fassadenplatte die Schicht oder der Schichtaufbau (2), mit welcher/welchem das Glassubstrat versehen ist, aufgeführt (alle Schichten wurden durch magnetfeldgestützte Kathodenzerstäubung auf bekannte Weise aufgebracht) .
Tabelle 5
Gemäß Beispiel 7 bestand die filternde Funktionsschicht aus Titannitrid. Es hat sich jedoch gezeigt, dass TiN passiviert wurde (oder die Abscheidebedingungen derart waren), dass sie de fakto einen gewissen Sauerstoffanteil in einer Mischform TiO₂/TiN enthielt, die eine photokatalytische Aktivität aufwies. Die erfindungsgemäße Version einer Fassadenplatte bestand darin, sie mit einer NiCrN_X-Schicht zu überziehen, welche sie vor der Berührung mit dem Lack schützte.
In diesem Beispiel hat die TiN-Funktionsschicht eine Dicke, die insbesondere von etwa 10 bis 100 nm und speziell von etwa 15 bis 80 nm je nach dem Lichttransmissionsgrad T_L gehen kann, der für das Durchsicht-Glas gewünscht wird (im Allgemeinen 10 bis 50%), wobei die NiCrN_X-Deckschicht der Fassadenplatte wirksam sein kann, selbst wenn sie sehr dünn ist. So beträgt deren Dicke nur etwa 0,5 bis 2 nm und beispielsweise 1,4 nm. Man kann sie auch dicker wählen, beispielsweise bis zu 10 nm.
Gemäß Beispiel 8 besteht die Funktionsschicht des Durchsicht-Glases aus rostfreiem Stahl, der mit einer feinen TiN-Schicht überzogen ist (etwa 10 bis 30 nm und insbesondere 15 bis 20 nm), um die mechanische Beständigkeit zu erhöhen. In der Version einer Fassadenplatte wird die Doppelschicht mit einer NiCrN_X-Schicht wie im Beispiel 7 bedeckt, um zu vermeiden, dass das TiN zu TiO₂ passiviert und eine photokatalytische Aktivität auf den Lack ausübt. (Auch hier wieder ist die Dicke der Schicht aus rostfreiem Stahl je nach dem gewünschten Wert für T_L von etwa 5 bis 50% variabel.)
Gemäß Beispiel 9 besteht die Funktionsschicht des Durchsicht-Glases aus NiCrN_x, das mit einer TiO₂-Schicht für den Schutz und die optische/kolorimetrische Einstellung überzogen ist. Die Dicke der TiO₂-Schicht beträgt 7 nm (5 bis 10 nm) und dient zum mechanischen Schutz der Funktionsschicht. Letztere hat eine Dicke, die verändert werden kann, um einen T_L von 5 bis 50% zu erhalten. Bei der Fassadenplatte wurde die Deckschicht weggelassen, da sie photokatalytisch war.
Gemäß Beispiel 10 wurde der Aufbau des Durchsicht-Glases von Beispiel 9 mit einer SnO₂-Unterschicht mit einer Dicke von 80 bis 100 nm (50 bis 150 nm) komplettiert, die vor allem eine optische Rolle spielte. Bei der Fassadenplatte wurde, wie im vorhergehenden Beispiel, die letzte Schicht aus TiO₂ weggelassen.
Um den Vorteil der erfindungsgemäßen Fassadenplatten gegenüber den Standard-Fassadenplatten, an denen integral der Schichtaufbau des entsprechenden Durchsicht-Glases beteiligt ist, zu ermitteln, wurden Versuche durchgeführt, indem die standardmäßigen und die erfindungsgemäßen Fassadenplatten einer Ultraviolettstrahlung gemäß der Norm STM G 26 ausgesetzt und anschließend zwei Stunden lang bei 60°C in entmineralisierte Wasser getaucht wurden. Nach der Trocknung wurde die Beständigkeit bewertet, indem die Entschichtung des Lacks mit einer Rasierklinge eingeleitet wurde. Die Ergebnisse lassen folgende Schlussfolgerungen zu: Für die Standardfassadenplatten, deren Schichtaufbauten mit einer TiO₂-Schicht endeten (Standardfassadenplatten, die den Aufbauten der Durchsicht-Gläser der Beispiele 9 und 10 entsprachen), wurde eine wenigstens teilweise Entschichtung des Lacks nach 1 000 Stunden im UV-Klimaschrank beobachtet. Bei Standardfassadenplatten, deren Schichtaufbauten mit TiN abschlossen (tatsächlich TiO_xN_y) (siehe Aufbauten der Durchsicht-Gläser der Beispiele 7 und 8 vom Typ derjenigen, die einen T_L von mindestens 30 aufweisen), konnte eine Entschichtung bei 1 500 bis 2 000 Stunden im UV-Klimaschrank beobachtet werden.
Demgegenüber wurde bei den erfindungsgemäßen Fassadenplatten, bei welchen die Aufbauten mit NiCrN_x abschlossen, nach 2 000 Stunden immer noch keine Entschichtung beobachtet.
Daher ist festzustellen, dass die NiCrN_x-Schichten für das erfindungsgemäß gestellte Ziel äußerst wirkungsvoll sind, obwohl sie sehr fein sein können. Jedoch ist diese Feinheit vorteilhaft in dem Sinne, dass nur sehr wenig (und sogar überhaupt nicht) eine kolorimetrische Modifizierung stattfindet, die gegenüber einer Standardfassadenplatte nachteilig wäre, die davon frei ist.
Ein letztes erfindungsgemäßes Beispiel betrifft eine Verbundverglasung mit Funktionsschicht auf der Basis von Silber. Auf bekannte Weise liegen insbesondere bei Autofrontscheiben Strukturen von Gläsern des Typs vor:
Glas 1/Aufbau 2/thermoplastische Zwischenfolie/Glas 2.
Die thermoplastische Folie besteht üblicherweise aus Polyvinylbutyral (PVB).
Der Aufbau ist vom Typ Dielektrikum/Metallschicht vom Typ Silber/Dielektrikum mit gegebenenfalls einer feinen Metallschicht vom Typ NiCr mit Keimbildungsfunktion oder als "Opferschicht", die bekannt ist, auf mindestens einer Seite der Silberschicht.
Es liegen so Aufbauten des Typs vor:
ZnO/Ag/ZnO oder ZnO/Ag/SnO₂.
In Berührung mit dem PVB befinden sich daher photokatalytische Oxidschichten, die dazu führen, es abzubauen. Der erfindungsgemäß modifizierte Aufbau war:
Oxid (Zno)/Ag/gegebenenfalls Opferschicht vom Typ NiCr/ZnO oder SnO₂/erfindungsgemäße Schutzschicht,
wobei als Schutzschicht entweder eine feine Schicht auf der Basis von NiCr oder eine feine Schicht auf der Basis von SiO₂ dient. Es wurde eine beträchtliche Verbesserung von Langzeitbeständigkeit und -haftung der Schichten/PVB beobachtet.
Erfindungsgemäß kann daher die Lebensdauer eines Glaselements vom Typ Fassadenplatte verlängert werden, ohne dass das auf Kosten von anderen, insbesondere optischen Eigenschaften ginge.
Die Erfindung hat es daher erlaubt, einen Grund für die vorzeitige Alterung bestimmter Verglasungen zu finden, die außen eingebaut und mit einem starren Substrat vom Typ Glas, Polymer und dünnen Schichten verbunden sind, und in den meisten Fällen auch erlaubt, dieses Problem zu lösen. Sie erlaubt es wenigstens, die Lebensdauer dieser Verglasungen auf beherrschbare und reproduzierbare Art und weise von einer Serie von Verglasungen zur nächsten bestimmen zu können.

Claims

Paneel einer abgestützten Fassadenplatte (1), das hergestellt wird, indem ein undurchsichtig machender Lack (3) einem Glas, das die Durchsicht ermöglicht und mit einem Aufbau (2) aus dünnen Schichten versehen ist, die einen Teil- der Sonneneinstrahlung filtern, derart hinzugefügt wurde, dass sich der Aufbau (2) aus dünnen Schichten und der undurchsichtig machende Lack (3) miteinander in Berührung befinden, wobei die letzte Schicht dieses Aufbaus auf der Basis eines dielektrischen Materials ist, das aus einem Nitrid, Carbid, Nitridoxid oder Carbidoxid besteht, und dessen Differenz der Energieniveaus zwischen Leitungsband und Valenzband mindestens 4 eV beträgt, und welche als "Schutzschild" in Bezug auf eine Schicht des Aufbaus dient, die eine photokatalytische Aktivität gegenüber dem undurchsichtig machenden Lack (3) besitzt.
Paneel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht des Aufbaus mit photokatalytischer Aktivität aus Titanoxid, Zinkoxid oder Zinnoxid besteht.
Paneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der insbesondere in Form einer Folie vorliegende, im Wesentlichen organische undurchsichtig machende Lack (3) auf der Basis von (einem) wärmeaushärtbaren oder thermoplastischen Polymer(en), speziell vom Typ Polyesterharz, Epoxid-Polyester-Harz, Polyurethanharz, Acrylharz, Polyamidharz, Polyesterurethanharz, Polyvinylharz, Polyvinylfluoridharz, PVDF, und Polysaccharidharz, ist.
Paneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte Schicht des Aufbaus (2) auf Basis eines dielektrischen Materials aus einem Carbidoxid vom Typ SiOC besteht.
Paneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die letzte Schicht des Aufbaus (2) aus einem im Wesentlichen amorphen Material besteht.
Paneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der letzten Schicht des Aufbaus (2) und dem undurchsichtig machenden Lack (3) ein Haftmittel, das insbesondere zur Klasse der Silane gehört, wie ein Organotrialkoxysilan, angeordnet wird.
Paneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der undurchsichtig machende Lack (3) UV-Absorber wie sterisch behinderte Amine enthält.
Paneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der undurchsichtig machende Lack (3) auf ein mit dem Schichtaufbau (2) überzogenes starres Substrat (1) vom Typ Glas pulverförmig aufgebracht und anschließend thermisch behandelt wird, um eine ununterbrochene feste Beschichtung zu erhalten.
Paneel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der undurchsichtig machende Lack (3) auf ein mit dem Schichtaufbau (2) überzogenes starres Substrat (1) vom Typ Glas in flüssiger Form, speziell durch Versprühen einer Lösung, aufgebracht wird und insbesondere darauf eine Wärmebehandlung folgt, um eine ununterbrochene feste Beschichtung zu erhalten.
Paneel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der undurchsichtig machende Lack (3) in Form einer haftfähig gemachten Folie insbesondere durch Wärmebehandlung und/oder Kalandrieren auf ein mit dem Schichtaufbau (2) überzogenes starres Substrat (1) vom Typ Glas aufgebracht wird.
Paneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtaufbau (2) mindestens eine Funktionsschicht aus NiCr, Stahl bzw. Silber, eine Schicht aus einem dotierten Metalloxid wie SnO₂: F bzw. ITO oder eine Schicht aus einem Metallnitrid wie TiN enthält.
Paneel (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht mit mindestens einer Unterschicht und/oder einer Deckschicht vom Typ Oxid, Carbidoxid oder Nitridoxid von Silicium oder einem Metall versehen ist.
Paneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau (2) aus dünnen Schichten aus TiN/NiCrN_x, rostfreiem Stahl/TiN/NiCrN_x und SnO₂/NiCrN_x ausgewählt ist.