DE3315332A1

DE3315332A1 - Verfahren und vorrichtung zum beschichten von glasscheiben oder -bahnen

Info

Publication number: DE3315332A1
Application number: DE19833315332
Authority: DE
Inventors: Julien 5810 Temploux Cornet; Robert 6270 Loverval Laethem van
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1982-04-30
Filing date: 1983-04-28
Publication date: 1983-11-03
Also published as: IT1159391B; SE8302395D0; ES522231A0; GB2119360B; DE3315332C2; JPH0367979B2; AT394546B; FR2526010B1; NL8301498A; ATA149783A; BE896556A; FR2526010A1; GB2119360A; US4522847A; IT8367427A1; ES522232A0; LU84777A1; JPS58204841A; SE8302395L; IT8367427A0

Description

Patentanwälte · European Patent Attorneys

Dc. Müller-Bora und Partner- POB 060720 ■ D-8000 München 83

Dr. W. Müller-Born f

Dr. Paul Deufel

Dipl.-Chem., Dipl.-Wirtsdi.-Ing.

Dr. Alfred Schön Dipl.-Chem.

Werner Hertel Dipl.-Phys.

Dietrich Lewald Dipl.-Ing.

Dr.-Ing. Dieter Otto Dipl.-Ing.

D/R/Sz - G 3241

GLAVERBEL 166, Chaussee de la Hulpe B-1170 Brüssel/Belgien

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Glasscheiben oder -bahnen

D-8000 Mündieii86, Siebertstraße 4 · POB 860 720 · Kabel: Muebobat · Telefon (089) 4740 05 Telecopier Infotec B400 P -

Die Erfindung betrifft,wie in den Patentansprüchen angegeben , ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von Glasscheiben oder Glasbändern.

Verfahren des im Oberbegriff des Hauptverfahrensanspruchs angegebenen Typs finden z.B., wie in der GB-PS 1 516 032 beschrieben, Anwendung zur Bildung von Oberflächenbeschichtungen, welche die scheinbare Farbe des Glases modifizieren und/oder andere wünschenswerte Eigenschaften im Bezug auf einfallende Strahlung verleihen, z.B. eine Infrarot-Reflexionseigenschaft.

Das Beschichtungsvorläufermaterial wird dabei in flüssiger Phase aufgebracht, z.B. in Form einer Lösung, wie dies in der GB-PS 1 523 991 beschrieben wird.

Bei einigen Verfahren des angegebenen Typs besteht das aufgebrachte Beschichtungsvorläufermaterial aus einer einzelnen Vorläuferverbindung und gemäß anderen derartigen Verfahren enthält es mehr als eine Beschichtungsvorläuferverbindung, z,B. eine Hauptbeschichtungsvorläuferkomponente und eine Zusatzbeschichtungs-Vorläuferverbindung. Wird mehr als eine derartige Vorläuferverbindung auf das Substrat entladen, so können diese Verbindung im Gemisch miteinander oder separat aufgebracht werden, wie dies z.B. aus der GB-Patentanmeldung 81 18 611 (Veröffentlichungsnr. 2 078 213A) bekannt ist.

Verfahren dieses Typs sind besonders geeignet zur Bildung von Metalloxidüberzügen auf Glasbändern, während diese von einer Flachglasherstellungsanlage, z.B. einer Ziehmaschine oder einem Floattank,gefördert werden.

Es ist nicht einfach, überzüge zu bilden, die dem hohen Qualitätsstandard, die der Markt oftmals erfordert, genügen.

Ein wichtiges dabei auftretendes Problem ist die Ungleichförmigkeit in der Haftung des Überzugs am Glas. Ein weiteres Problem ist die Ungleichförmigkeit der Innenstruktur des gebildeten Überzugs. Es zeigte sich, daß die aus diesen Problemen resultierenden Schwierigkeiten zunehmen mit steigender Beschichtungsrate des Beschxchtungsvorläufermaterials, so daß sie sich als besonders schwerwiegend erweisen beim Aufbringen dicker überzüge und/oder bei raschem Vorschub des Substrats durch die Beschichtungsstatxon, z.B. beim Beschichten eines frisch hergestellten Bandes aus Floatglas.

Erfindungsgemäß wird die Gleichförmigkeit der Haftung und die Gleichförmigkeit der Struktur der gebildeten überzüge verbessert durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptverfahrensansprughs angegebenen Merkmale.

Es zeigte sich, daß das erfindungsgemäße Erhitzen des beschichteten Substrats zu einer verbesserten Haftung des Überzugs am Substrat führt, was eine bessere Wetterbeständigkeitseigenschaft mit sich bringt, und daß dadurch auch eine gleichförmigere Struktur des Überzugs bewirkt wird. Die gleichförmigere Schichtstruktur äußert sich durch verbesserte optische Eigenschaften, insbesondere durch eine verminderte Lichtzerstreuung. Es wird angenommen, daß dies darauf zurückzuführen ist, daß das Erhitzen eine Umlagerung von Beschichtungsmaterialkristallen ermöglicht und/oder zu günstigeren Kristallwachstumbedingungen führt, woraus ge-

schlossen wird, daß die Absorption von Wärmeenergie, die im allgemeinen stattfindet, wenn das Beschichtungsvorläufermaterial auf dem Substrat in Reaktion tritt, einen Einfluß hat auf die Art und Weise, in welcher die Beschichtungsmaterialkristalle wachsen und am Substrat anhaften.

Erfindungsgemäß werden besonders ausgeprägte Vorteile dann erzielt, wenn das Beschichtungsvorläufermaterial auf das Substrat in Form einer Lösung gesprüht wird, was eine bevorzugte Ausführungsform darstellt. Dies ist vermutlich deshalb der Fall, weil zum Erhitzen und Verdampfen des verwendeten Lösungsmittels große Menge Wärmeenergie vom Substrat entfernt werden. Als spezielles Beispiel ist die Bildung eines Zinnoxidüberzugs durch Aufsprühen einer Lösung eines Zinnchlorids mit oder ohne Zusatzstoffe zu nennen.

Die Erfindung erweist sich dann als besonders vorteilhaft, wenn nach Ausführungsformen gearbeitet wird, bei denen das Besschichtungsvorläufermaterial eine Metallverbindung (vorzugsweise ein Zinnchlorid) aufweist, aus dem ein Metalloxidüberzug durch chemische Reaktion oder Zersetzung, z.B. durch Pyrolyse, beim Kontakt mit dem heißen Glasband in situ gebildet wird. Mit Metalloxidüberzügen beschichtetes Glas wird in großen Mengen als Infrarotstrahlung-abschirmendes Glas und für andere Zwecke verwendet. Für manche Anwendungszwecke erweist es sich als wünschenswert, daß derartige Oxidüberzüge mehrere - hundert Nanometer dick sind. Beim Bilden eines Metalloxidüberzugs wird vorzugsweise eine nicht-reduzierende Atmosphäre in der Wiederaufheizstation im Kontakt mit dem Überzug aufrechterhalten. In besonders

vorteilhafter Weise wird eine Luft- oder andere oxidierende Atmosphäre in dieser Zone aufrechterhalten, da es günstig ist, wenn dort ein Überschuß an Sauerstoff vorliegt.

Die Erfindung erweist sich als besonders wertvoll zur Bildung von dicken Metall- oder Metallverbindungsüberzügen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat der gebildete Überzug eine Dicke von mindestens der 5. Interferenzordnung. Die aufgezeigten Schwierigkeiten bei der Bildung gleichförmiger Überzüge gemäß Stand der Technik treten insbesondere dann zu Tage, wenn es sich um die Bildung von Überzügen solcher Schichtdicken handelt.

Die Beschichtungsrate kann relativ hoch sein, so daß das erfindungsgemäße Verfahren gut geeignet ist: zur Beschichtung von Substraten, die ziemlich rasch weiterbewegt werden, z.B. von kontinuierlich transportierten Bändern aus frisch hergestelltem Flachglas. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Substrat durch die Beschichtungsstation mit einer Geschwindigkeit von mindestens 2 m/min vorwärts bewegt. Es erweist sich als besonders vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren zur Bildung eines Überzugs mit einer mindestens die 5. Ordnung der Interferenz ausmachenden Dicke auf einem Substrat einzusetzen, das mit der angegebenen oder einer noch höheren Geschwindigkeit vorwärtsbewegt wird.

Die Temperatur oder Durchschnittstemperatur des Substrats an einer längs des Substratweges gelegenen Stelle, die unmittelbar vor derjenigen liegt, an welcher das Substrat mit dem Beschichtungsvorläufermaterial in Kontakt gelangt, be-

trägt vorzugsweise 550 bis 650⁰C. In der Regel ist dieser Temperaturbereich am besten geeignet zur Bildung von qualitativ hochwertigen optischen Überzügen, insbesondere Metalloxidüberzügen, durch Pyrolyse.

Innerhalb des oben angegebenen Wiederaufheizungsbereichs sind die durch das Wiederaufheizen erzielbaren Verbesserungen in der Regel größer, wenn sich die Wiederaufheiztemperatur der Temperatur der Substratoberfläche unmittelbar vor deren Kontakt durch das Beschichtungsvorläufermaterial nähert, vorausgesetzt, daß letztere so günstig wie möglich ist zur Aufbringung eines Überzugs guter Qualität in der Beschichtungsstation. Der Temperaturbereich, innerhalb welchem die Temperatur oder Durchschnittstemperatur der beschichteten Substratoberfläche in der Wiederaufheizstation erhöht wird, ist vorzugsweise so, daß zumindest das obere Ende dieses Temperaturbereichs nicht niedriger ist als eine Temperatur von 5O⁰C unterhalb der Temperatur oder Durchschnittstemperatur dieser Oberfläche unmittelbar vor deren Kontakt mit dem Beschichtungsvorläufermaterial. Diese Bedingungen erweisen sich als vorteilhaft zur Erzielung der besten Ergebnisse im Bezug auf die Gleichförmigkeit des Überzugs und dessen Haftung am Substrat. Das obere Ende dieses Temperaturbereichs beim Wiederaufheizen kann in der Tat sogar oberhalb der vor diesem Kontakt herrschenden Temperatur liegen, doch ist in der Regel ein Wiederaufheizen in diesem Ausmaß nicht erforderlich.

Um die Erzielung optimaler Ergebnisse zu fördern,handelt es sich bei dem oberen Ende des Wiederaufheiz-Temperaturbereichs vorzugsweise um eine Temperatur, bei welcher das Material des Substrats eine mittlere Viskosität im Bereich von 10 bis

10 Poise aufweist. Diese Bedingung erweist sich deshalb

als vorteilhaft, weil in diesem Viskositätsbereich die gegebenenfalls noch vorliegenden innerenmechanischen Spannungen im Substrat leicht beseitigt werden zur Vorbereitung auf eine gesteuerte Abkühlung.

Es erweist sich als zweckmäßig, das beschichtete Substrat in der Wiederaufheizstation mit Hilfe von einem oder mehreren Heizstrahlern, die Strahlung bei einer Temperatur des Schwarzen Körpers von 900 bis 1600⁰C emittieren, wieder aufzuheizen. Dies stellt vom Standpunkt der Heizeffizienz eine vorteilhafte Bedingung dar. Die in erster Linie interessanten Metallverbindungsüberzüge, insbesondere infrarot-reflektierende Metalloxirdüberzüge, haben ein relativ niedriges Emissionsvermögen und bei Verwendung von einem oder mehreren Heizstrahlern, die Strahlung im angegebenen Schwarztemperaturbereich emittieren, kann sichergestellt werden, daß die auf den Überzug einfallende Strahlung nicht oder nicht zu einem wesentlichen Ausmaß von dem überzug reflektiert wird.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird in der Wiederaufheizstation Wärme zugeführt, um dem beschichteten Substrat über dessen Breite ein vorbestimmtes Temperaturprofil zu verleihen. Das Glassubstrat kann dadurch in einen optimalen Zustand für eine nachfolgende Behandlung gebracht werden. Diese bevorzugte Gegebenenfallsmaßnahme ist besonders dann von Vorteil, wenn das Substrat ein frisch hergestelltes Glasband ist, das vor der Kühlung beschichtet wird. Beim Kühlen eines Galsbandes ist es besonders wünschenswert, daß ' das Glas ein gleichmäßiges Temperaturprofil über seine Breite besitzt. Selbstverständlich kann das tatsächliche optimale Temperaturprofil je nach Glaszusammensetzung variieren, und

nil·

vor allem in Abhängigkeit von der Methode, nach welcher das Glasband hergestellt wurde. Wenn z.B. ein frischgeformtes Band aus Ziehflachglas in einen Kühlofen eintritt, ist ein gleichmäßig gewölbtes Temperaturprofil oft wünschenswert mit einem Mittelabschnitt des Bandes, der bis zu 5O⁰C heißer ist als die Ränder. Im Falle eines Floatglasbandes ähnlicher Zusammensetzung ist ein geringeres Temperaturdifferential in der Regel wünschenswert.

Vorzugsweise wird das Substrat aus der Wiederaufheizstation durch eine Temperaturstabilisierkammer geführt, um eine gesteuerte Modifizierung thermischer Temperaturgradienten innerhalb des Substrats zu ermöglichen.

In vorteilhafter Weise werden die Vorschubgeschwindigkeit des Substrats und die Länge der Temperaturstabilisierkammer so gewählt, daß jedes Inkrement des Substrats für eine Zeitspanne zwischen 10 und 40 s innerhalb dieser Kammer verbleibt. Dieser Zeitraum genügt, daß ein ausreichender Grad an Temperaturausgleich erzielt und stabilisiert wird. Vorzugsweise werden die Vorschubgeschwindigkeit des Substrats und die Länge der Wiederaufheizstation so gewählt, daß jedes Inkrement des Substrats für eine Zeitspanne zwischen 5 und 20 s in der Wiederaufheizstation verbleibt. Es zeigte sich, daß ein Wiederaufheizen während einer in diesem Bereich liegenden Zeit zu sehr guten Ergebnissen führt. Weniger als 5 s ist nicht lange genug, um den vollen, erfindungsgemäß erzielbaren Vorteil zu erreichen und mehr als 20 s erfordert entweder eine sehr lange Wiederaufheizstation oder in unerwünschter Weise eine Beschränkung der Transportgeschwindigkeit des Substrats.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden Flammenvorhänge an jeder Seite des Substratweges in der Wiederaufheizstation vorgesehen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich auch zur Beschichtung von Glasscheiben verwendbar, doch ist es von besonderem Wert in den Fällen, wo das Substrat ein frisch hergestelltes Band aus heißem Glas ist. Insbesondere Floatglas kann nach dem Verfahren der Erfindung in vorteilhafter Weise beschichtet werden.

Die im Vorrichtungs-Hauptanspruch angegebene Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich durch Einfachheit und Zweckmäßigkeit aus.

Vorzugsweise sind in der Wiederaufheizstation eine Vielzahl von unabhängig voneinander steuerbaren Heizstrahlern vorgesehen, die in einer Seite-an-Seite-Anordnung über die Breite des Substratweges angeordnet sind. Vorzugsweise sind diese Heizstrahler oberhalb des Substratweges in der Höhe verstellbar. Das Einstellen der Höhe der Heizkörper bietet eine sehr einfache Möglichkeit zur Steuerung des Wiederaufheizens des Substrats.

In vorteilhafter Weise ist sine Temperaturstabilisierkammer stromabwärts von der Wiederaufheizkammer vorgesehen zur gesteuerten Modifikation von Wärmegradienten,innerhalb des Substrats. Auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann von einem oder mehreren der folgenden Merkmale gebrauch gemacht werden, deren Vorteile im Zusammenhang mit entsprechenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgezeigt wurden:

- es sind Flammenvorhänge an jeder Seite des Substratweges innerhalb der Wiederaufheizkammer vorgesehen,

- es sind Fördermittel vorgesehen zum Transport des heißen Glassubstrats direkt von einer Glasbandproduktionsanlage zu der Beschichtungsstation,

- bei der Glasbandproduktionsanlage handelt es sich um eine Floatglasproduktionsanlage,

- die Beschichtungs- und Wiederaufheizstation befindet sich zwischen der Glasbandproduktionsanlage und einem Kühlofen.

Die Erfindung wird durch die beigefügte Zeichnung näher veranschaulicht, die den Querschnitt durch eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt.

In der Zeichnung wird ein Band aus frisch hergestelltem Glas 1 durch ein Fördermittel 2 in Richtung des Pfeils A transportiert von einer (nicht gezeigten) Glasbandherstellunganlage, bei der es sich z.B. um eine solche vom Libbey Owens-Typ zur Produktion von Flachglas oder um eine solche vom Float-Typ

handeln kann. Das Band 1 wird durch ein tunnelähnliches Bauteil gefördert, in dem sich eine Beschichtungsstation 3, eine Wiederaufheizkammer 4 und eine Stabilisierkammer 5, an die sich ein Kühlofen 6 anschließt, befindet. Die Beschichtungsstation 3 ist von der Glasbandherstellunganlage in bekannter Weise durch eine Schirmwand 7 abgeschlossen. Beschichtungsvorläuferverbindungen werden durch eine Spritzpistole 8 aufgebracht, die sich in Querrichtung zum Transportweg des Glasbandes hin- und herbewegt. Die Spritzpistole gibt die Vorläuferverbindungen nach vorn (d.h. in der durch den Pfeil A angezeigten Stromabwärtsrichtung) und nach unten gegen das Glasband ab, wie dies durch die gestrichelten, den Sprühstrahl darstellenden Linien angedeutet ist. Dämpfe werden

-/rf-

durch Saugeinrichtungen 9 abgesaugt, deren Einlaßöffnungen sich über die volle Breite des Bandweges erstrecken, so daß die Dämpfe den gebildeten Überzug nicht schädigen. Aufgrund des Wärmeverlustes gegen die Seiten der Kammern hin, durch welche das Glasband gefördert wurde, sind die Ränder des Bandes in der Regel kühler als dessen Mittelabschnitt und das gesamte Band wird ferner auch noch abgekühlt durch irgendwelche endotherme Reaktionen auf dem Band während der Bildung des Überzugs. Werden die Beschxchtungsvorlaufer-Verbindungen in Lösung aufgesprüht, so verliert das Glasband natürlich auch noch so viel Wärme, wie zum Verdampfen des Lösungsmittels erforderlich ist. Die latente Verdampfungswärme des Lösungsmittels übt ebenfalls einen Kühleffekt auf das Band aus. Aufgrund dieser Faktoren kann die Temperatur oder Durchschnittstemperatur des Glasbandes auf unterhalb des Minimalwertes gebracht werden, der zur Bildung eines qualitativ hochwertigen Überzugs mit guter Haftung am Glasband erforderlich ist, und außerdem auf eine Temperatur, die für Kühlzwecke unerwünscht niedrig ist= Die Tendenz, daß dies eintritt, ist selbstverständlich um so größer, je größer die Menge an auf das Glasband aufgesprühtem Lösungsmittel ist, wobei diese Menge in der Regel im Zusammenhang steht mit der Menge an gelöstem Stoff und der Dicke des auf dem Band zu bildenden Überzugs.

Erfindungsgemäß gelangt das beschichtete Glasband von der Beschichtungsstation in die Wiederaufheizkammer 4, in welcher es .erhitzt wird durch einen oder mehrere Heizstrahler 10, hinter denen sich die Reflektoren 11 befinden, welche an der Decke 12 des tunnelartigen Bauteils befestigt sind.

Die Wiederaufheizkammer besitzt stromaufwärts und stromabwärts Begrenzungswände 13,14, wobei erstere diese von der Beschichtungsstation 3 trennt. Die Wiederaufheizkammer 4 kann gewünschtenfalls in mehrere Seite-an-Seite-Abschnitte durch Schirmwände, wie z.B. bei 15 angedeutet, unterteilt sein, wobei jeder dieser Abschnitte einen oder mehrere Heizstrahler und Reflektoren 10, 11 aufweist. Dies ermöglicht eine gesteuerte Variierung der Wärmeenergieeinstrahlung über die Breite des Bandes, wodurch ein vorbestimmtes Quertemperaturprofil dem beschichteten Band verliehen werden kann.

Eine derartige Wiederaufheizsteuerung kann in Abhängigkeit von Temperaturmessungen in den einzelnen Bereichen der Bandoberfläche zwischen der Beschichtungs- und Wiederaufheizstation bewirkt werden. Derartige Messungen können leicht mit Hilfe von Thermoelementen erfolgen. Die Wiederaufheizsteuerung kann bewirkt werden durch unabhängig durchgeführte Steuerung der Strahlungswärmeabgabe verschiedener einzelner Heizstrahler oder durch Heben oder Senken dieser Strahler.

Das Glasband verläßt die Wiederaufheizkammer 4 durch Vorschub unter deren stromabwärts gelegenen Begrenzungswand 14 und tritt in die Temperaturstabilisierkammer 5 ein, die zwischen der stromabwärts gelegenen Begrenzungswand 14 der Wiederaufheizkammer und einer weiteren Querwand 16 angeordnet ist. Diese Stabilisierkammer ist wärmeisoliert und lang genug, um eine Wärmeleitung von der Oberfläche des Bandes 1 in dessen Inneres zu gewährleisten. Außerdem trägt die Temperaturstabilisierzeitspanne oftmals dazu bei, eine vorteilhafte Kristallstrukturbildung im Überzug zu bewirken und sie fördert ferner die Erzielung einer günstigen Temperaturverteilung im Glasband für die nachfolgende Kühlstufe.

J J I b J O A

Nachdem das Glasband unter der stromabwärts gelegenen Trennwand 16 hindurch befördert ist, tritt es in den Kühlofen 6 ein, der vom üblichen bekannten Typ ist.

Gewünschtenfalls können Flammvorhänge längs der Ränder des Weges, den das Glasband in der Wiederaufheizkammer zurücklegt, vorgesehen sein, um Wärmeverluste vom Band an die Seitenwände zu vermindern.

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel erläutert, das die Durchführung des Verfahrens in einer Vorrichtung des oben beschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Typs zeigt.

Beispiel

Das Substrat 1 war ein Band aus frisch hergestelltem Floatglas, das direkt vom Floattank in die Beschichtungsstation 3 gefördert wurde. Die Vorschubgeschwindigkeit des Bandes betrug 9 m/min. Das Glasband war 2,5 m breit. An der Stelle längs des Bandweges, die an der Schirmwand 7 liegt, d.h. an der Stelle, an welcher das Band in die Beschichtungsstation eintritt, hatte die äußerste Oberfläche des Glasbandes eine Temperatur von 600⁰C im Mittelbereich der Bandbreite und von 590⁰C an den Rändern.

Die Spritzpistole 8 wurde so eingestellt, daß sich ihre Düse 25 cm oberhalb der äußeren Oberfläche des Glasbandes befand und sie wurde so ausgerichtet, daß ihre Sprühstrahlachse um 30° auf das Band hin geneigt war. Die Spritzpistole wurde kontinuierlich in Querrichtung über den Transportweg des Bandes hin- und herbewegt mit 10 Zyklen/min, wobei die Länge der Querbahn der Hin- und Herbewegung so gewählt wurde, daß

der Sprühkegel aus der Düse die volle Breite des Bandes überstrich. In dem Bereich längs des Bandweges, wo dieser vom Sprühkegel gekreuzt wird, hatte die äußere Oberfläche des Glasbandes eine Temperatur von 600⁰C im Mittelbereich der Bandbreite und eine Temperatur von 59 0⁰C an den Rändern.

Die Spritzpistole, bei der es sich um eine solche üblichen bekannten Typs handelte, wurde mit einer wässrigen Lösung von Zinnchlorid beschickt, das durch Lösen von 375 g Zinnchloridhydrat. (SnCl₂-2H₂O) pro 1 Wasser und Zugabe von 55 g NH.HF„/1 erhalten worden war. Die Spritzpistole wurde bei einem überdruck von etwa 10 atü betrieben. Die Abgaberate der Beschichtungslösung wurde so eingestellt, daß ein mit Fluorionen dotierter Zinnoxidüberzug mit einer Dicke von 750 nm auf dem Glasband gebildet wurde.

Während des Beschichtungsvorganges wurden kontinuierlich Saugkräfte in den Absaugeinrichtungen 9 mit Hilfe von (nicht gezeigten) Pumpen aufrecht erhalten, so daß Dämpfe, die sich andernfalls oberhalb des frisch aufgebrachten Überzugs ansammeln würden, kontinuierlich abgezogen wurden..

Die Länge der Beschichtungsstation zwischen den Begrenzungsschirmen 7 und 13 betrug 4 m. An der Stelle längs des Glasbandweges, die an der Schirmwand 13 lag, d.h. an der Stelle, wo das beschichtete Glasband in die Wiederaufheizkammer 4 eintritt, hatte die beschichtete Glasoberfläche eine Temperatur von 58O⁰C im Mittelbereich der Bandbreite und eine Temperatur von 565⁰C an den Rändern.

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Die Wiederaufheizkammer 4 hatte eine Länge von 1,5 m, so daß jedeis Inkrement des Glasbandes in dieser Kammer 10 s lang veralieb· An den Seiten dieser Kammer waren Flammenvorhänge vorgesehen, die zur Isolierung der Kammer dienten. Die Kammer war in 9 Seite-an-Seite-Abschnitte durch Scheidewände, die z.B. bei i5 angedeutet sind, unterteilt. In jedem dieser Abschnitte befanden sich 4 parallel angeordnete Heizstrahler mit Reflektoren, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, wobei sich die Heizstrahler und Reflektoren über die Breite des Abschnittes erstreckten. Jeder der Heizstrahler war so angeordnet, daß er eine Strahlung bei einer Strahlung des Schwarzen Körpers zwischen 900 und 1600⁰C emittierte. Die Heizstrahler hatten die Wirkung, die Durchschnittstemperatur der beschichteten Bandoberfläche während dessen Vorschubs durch die Wiederaufheizkammer zu erhöhen. An der Stelle längs des Bandweges, die der Schirmwand 14, bei der es sich um die stromabwärts angeordnete Begrenzungswand der Wiederaufheizkammer handelte , enthält , hatte die beschichtete Oberfläche des Glases eine Temperatur von 585⁰C im Mittelabschnitt der Bandbreite und eine Temperatur von 575⁰C an den Glasbandrändern. Die Glastemperatur von 575⁰C an den Rändern der Bandbreite entspricht einer Glasviskosität von 10 ' Poise.

Die Temperaturstabilisierkammer 5 hatte eine Länge von 3 m. Diese Kammer, die vom Kühlofen 6 durch die Schirmwand 16 getrennt war, hatte den Zweck, oberhalb des Bandes einen Raum zu schaffen, in dem Wärmegradienten nur begrenzt vorliegen, so daß die beschichtete Bandoberfläche während einer gewissen Zeitspanne (etwa 20 s)ohne wesentlichen Temperaturabfall gehalten wird. So betrug z.B. bei der geschilderten Verfahrensweise die an der Stelle der Schirmwand 16 gemessene Temperatur des Glases 580⁰C im Mittelbereich der Bandbreite und

2Z

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575⁰C an den Bandrändern.

Die Bandbeschichtung aus Zinnoxid war von hoher optischer Qualität, wie eine Bestimmung des Anteils an durchgelassenem einfallendem Licht, der durch den Überzug zerstreut wurde und einen Schleier erzeugt, ergab; dieser Anteil war sehr gering.

Der Einfluß des erfindungsgemäßen Wiederaufheizens zur Modifizierung der Struktur des Überzugs wurde durch zwei Vergleichsversuche bestätigt. Im ersten Versuch wurde eine Verfahrensweise des obigen Beispiels angewandt, wobei jedoch die Spritzpistole Tröpfchen entlud, die über einen breiten Größenbereich variierten und Tröpfchen von über 100 Mikron Größe umfaßten. Im zweiten Versuch waren die Bedingungen die gleichen wie im ersten Test, jedoch mit der Ausnahme, daß die Heizstrahler in der Wiederaufheizkammer ausgeschaltet wurden. Der im zweiten Versuch, d.h. ohne Wiederaufheizstufe gebildete Überzug zeigte zahlreiche Defekte in Form von Druckstellen (Piquetage), die durch das Auftreffen großer Tröpfchen verursacht waren. Der im ersten Versuch, d.h. mit Hilfe der Wiederaufheizstufe gebildete Überzug war praktisch frei von derartigen Defekten. Außerdem zeigte sich, daß dieser überzug eine bessere Haftung am Substrat hatte als der ohne Anwendung der Wiederaufheizstufe gebildete Überzug.

Im obigen Beispiel gemäß der Erfindung brachte die Wiederaufheizung in der Kammer 4 die Durchschnittstemperatur der beschichteten Oberfläche auf einen Wert innerhalb von 20⁰C von deren Temperatur beim Eintritt in die Beschichtungsstation. Bei Erniedrigung der Wiederaufheiztemperatur

pflegen die Vorteile der Wiederaufheizstufe weniger ausgeprägt zu werden, doch bleiben sie innerhalb des erfxndungsgemäß angewandten Wiederaufheizbereichs signifikant.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Bildung eines Metall- oder Metallverbindungsüberzugs auf der Oberfläche eines heißen Glassubstrats in Scheiben- oder Bandform durch

- kontinuierlichen Vorschub des Substrats in einer bestimmten, Stromabwärtsrichtung genannten Richtung längs eines Förderweges durch eine Beschichtungsstation,

- Entladung von Tröpfchen eines flüssigen Beschichtungsvorläufermaterials in Stromabwärtsrichtung in solcher Weise, daß das Material das Substrat in der Beschichtungsstation kontaktiert,

- kontinuierlichen Abzug von Dämpfen aus der Beschichtungsstation in Stromabwärtsrichtung, und

- anschließende Kühlung des Substrats,

dadurch gekennzeichnet,daß man das heiße beschichtete Substrat (T) aus der Beschichtungsstation (3) in einen Kühlofen (6) über eine Wiederaufheiζstation (4) führt, in der man dem heißen Substrat (1) genügend Strahlungswärmeenergie zuführt, um die Temperatur oder Durchschnittstemperatur von dessen beschichteter Oberfläche in einem festgelegten Temperaturbereich zu erhöhen , von dem zumindest das obere Ende nicht geringer ist als eine Temperatur von 100⁰C unterhalb der . Temperatur oder Durchschnitistemperatur dieser Oberfläche unmittelbar vor deren Kontakt mit dem Beschichtungsvorläufermaterial.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Beschichtungsvorläufermaterial auf das Substrat (1) als Lösung aufsprüht.

3. Verfahren nach Anprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Beschichtungsvorläufermaterial eine Metallverbindung einsetzt, die durch Pyrolyse einen Überzug aus einem Oxyd dieses Metalls bildet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metallverbindung ein Zinnchlorid einsetzt.

5. Verfahren nach Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Überzug auf dem Substrat (1) einer nichtreduzierenden Atmosphäre in der Wiederaufheizstation (4) aussetzt.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Metall- oder Metallverbindungsüberzug mit einer Dicke von mindestens der 5. Interferenzordnung bildet.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Transportgeschwindigkeit des Substrats durch die Beschichtungsstation (3) und Wiederauf heizstation (4) von mindestens 2 m/min anwendet.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur oder Durchschnittstemperatur der zu beschichtenden Substratoberfläche so wählt, daß sie an einer Stelle längs des Substratweges unmittelbar vor derjenigen,an welcher das Substrat (1) mit dem Beschichtungsvorläufermaterial in Kontakt gebracht wird, 550 bis 650⁰C beträgt.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest das obere Ende des Temperaturbereichs, innerhalb welchem die Temperatur oder Durchschnittstemperatur der beschichteten Substratoberfläche in der Wiederaufheizstation (4) erhöht wird, so wählt, daß es nicht geringer ist als 50⁰C niedriger als die Temperatur oder Durchschnittstemperatur dieser Oberfläche unmittelbar vor deren Kontakt mit dem Beschichtungs-Vorläufermaterial.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das obere Ende des Wiederaufheiztemperaturbereichs so wählt, daß das Material des Substrats eine mittL
Poise hat.

11 . 12 eine mittlere Viskosität im Bereich von 10 bis 10

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Wiederaufheizstation (4) das beschichtete Substrat mit einem oder mehreren Wärmestrahlern (10) aufheizt, die Strahlung bei einer Temperatur des Schwarzen Körpers von 900 bis 1600⁰C emittiert.

12* Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Wiederaufheizstation (4) Wärme ausstrahlt, die dem beschichteten Substrat (1) über dessen Breite ein vorbestimmtes Temperaturprofil verleiht.

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Substrat (1) aus der Wiederaufheizstation (4) durch eine TemperaturStabilisierkammer (5) führt zur gesteuerten Modifikation von Wärmegradienten innerhalb des Substrats.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vorschub.geschwindigkeit des Substrats (1) und die Länge der TemperaturStabilisierkammer (5) so wählt, daß jedes Inkrement des Substrats in dieser Kammer für eine Zeitspanne zwischen 10 und 40 s verbleibt.

15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vorschub geschwindigkeit des Substrats (1) und die Länge der Wiederaufheizstation (4) so wählt, daß jedes Inkrement des Substrats in dieser Station für eine Zeitspanne zwischen 5 und 20 s verbleibt.

16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man auf jeder Seite des Substratweges in der Wiederaufheizstation Flammenvorhänge vorsieht.

17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Substrat (1) ein frisch hergestelltes Band aus heißem Glas einsetzt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man als Substrat Floatglas einsetzt.

19- Vorrichtung zur Bildung eines Metall- oder Metallverbindurigsüberzugs auf einer Oberfläche eines heißen Glassubstrats in Scheiben- oder Bandform, mit

- einer Beschichtungsstation,

- einer Einrichtung zum kontinuierlichen Vorschub des Substrats in einer bestimmten, Stromabwärtsrichtung genannten Richtung längs eines Förderweges durch die Beschichtungsstation und durch einen Kühlofen,

- einer Einrichtung zur Entladung von Tröpfchen eines flüssigen Beschichtungsvorläuferraaterials in Stromabwärtsrichtung in solcher Weise, daß es mit dem Substrat in der Beschichtungsstation in Kontakt gelangt, und

- einer Einrichtung zum kontinuierlichen Abzug von Dämpfen aus der Beschichtungsstation in Stromabwärtsrichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Beschichtungsstation (3) und dem Kühlofen (6) eine Wiederaufheizkammer genannte Kammer (4) vorgesehen ist, die von der Beschichtungsstation (3) durch mindestens eine Begrenzungswand (13) getrennt und mit Heizvorrichtungen (10) zum Aufheizen des Substrats (1) bei dessen Durchgang durch die Kammer (4) ausgestattet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wiederaufheizkammer (4) eine Vielzahl von unabhängig voneinander steuerbaren Wärmestrahlern (10) vorgesehen ist, die Seite an Seite über die Breite des Substratweges angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmestrahler (10) oberhalb des Substratweges in der Höhe verstellbar sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts von der Wiederaufheizkammer (4) eine Temperatürstabilisierkammer (5) zur steuerbaren Modifikation von Wärmegradienten innerhalb des Substrats vorgesehen ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Bewirkung von Flammenvorhängen auf jeder Seitedes Substratweges innerhalb der Wiederaufheizkammer vorgesehen ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beförderungseinrichtung (2) zum Vorschub des heißen Glassubstrats direkt von einer Glasbandherstellunganlage zur Beschichtungsstation (3) vorgesehen ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasbandherstellunganlage eine Floatglas-Produktionsanlage ist.

26. Glas, das nach einem Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 18 beschichtet und getempert ist.