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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Markierung von Glas, bei dem eine Beschichtungszusammensetzung, die mindestens eine Metallverbindung umfasst, in der Form einer gewünschten Markierung auf eine Glasoberfläche aufgebracht wird und das Glas einer Wärmebehandlung unterzogen wird, bei der Metallionen aus der Beschichtungszusammensetzung in das Glasvolumen hinein diffundieren.
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Markierungen dieser Art sind im Stand der Technik bekannt und wurden maßgeblich von der Anmelderin dieser Erfindung entwickelt. Es wird bei solchen Markierungen eine Beschichtungszusammensetzung mit einer Silber-Metallverbindung auf Float-Glas aufgetragen und durch die Wärmebehandlung eine Diffusion der Silberionen in das Glasvolumen bewirkt, wobei mit der hier angewendeten Wärmebehandlung bei Temperaturen über der Glas-Transformationstemperatur durch die Zinnionen im Glas, die aufgrund des Float-Glas-Herstellungsverfahrens auf einem Zinnbad im Glas vorhanden sind, eine Reduktion der Silberionen zu metallischen Silber-Partikeln hervorgerufen wird, die eine für Silber typische gelb-braune Färbung im Glasvolumen erzeugen, die auch als „sepia” bezeichnet wird.
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Gegenüber einfachen Markierungen, die auf die Oberfläche eines Glases aufgebracht werden, z. B. durch Schreiben, Stempel, Ritzen, Lasern, Gravieren etc. hat eine solche im Volumen des Glases erzeugte Markierung den Vorteil, eine hohe Fälschungssicherheit zu haben und vor Umwelteinflüssen geschützt zu sein.
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Als Nachteil wird bei solchen Markierungen aber empfunden, dass diese mit dem bloßen Auge im sichtbaren Wellenlängenbereich (380 nm bis 780 nm) sichtbar sind, nämlich als silbertypische gelb-braune Verfärbung und somit als ästhetisch unschön angesehen werden. Darüber hinaus lassen sich solche Markierungen aufgrund Ihres geringen Kontrastes zur transparenten Glasumgebung nur schlecht maschinell lesen, wie es z. B. bei der Glasherstellung zum Zweck der Dokumentation und/oder Qualitätssicherung nötig ist. Es bedarf daher auch spezieller Leseverfahren um solche Markierungen auswerten zu können.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein Markierungsverfahren bereit zu stellen, mit dem Markierungen in Glas eingebracht werden, die ästhetisch nicht stören und bevorzugt maschinell, zumindest aber mit dem Auge im normalen sichtbaren Wellenlängenbereich lesbar sind.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die eindiffundierten Metallionen zusammen mit der Glasmatrix eine Markierung aus Fluoreszenzzentren bilden, die im sichtbaren Wellenlängenbereich unsichtbar ist und durch energetische Anregung, insbesondere bei Bestrahlung mit UV-Licht, im sichtbaren Wellenlängenbereich fluoresziert.
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Eine solche Markierung hat den Vorteil, dass sie für das menschliche Auge im sichtbaren Wellenlängenbereicht, als insbesondere im Bereich von 380 nm bis 780 nm nicht sichtbar ist. Somit wird eine solche Markierung auch nicht als störend empfunden, da sie nicht wahrgenommen werden kann.
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Zu Prüf- oder sonstigen Kontrollzwecken kann die Markierung aber vorteilhafterweise sichtbar gemacht werden, nämlich, wenn Sie durch energetische Anregung, z. B. durch Bestrahlung mit UV-Licht (Wellenlänge kleiner 380 nm, bevorzugt 254 nm) zur Fluoreszenz angeregt wird, wobei die Fluoreszenzzentren, die in der Form der gewünschten Markierung im Glas angeordnet sind, eine selbstleuchtende Markierung bilden, die im sichtbaren Wellenlängenbereich aus dem Glasvolumen heraus leuchtet und somit sowohl mit dem Auge als auch maschinell erfasst werden kann.
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Es ist der wesentliche Kerngedanke der Erfindung, Metallionen nicht nur in das Glasvolumen eindiffundieren zu lassen, wie es bereits im Stand der Technik bekannt ist, sondern dies mit einer Wärmebehandlung so durchzuführen, dass die Metallionen nicht nur als einfache Ionenansammlung vorliegen, die allenfalls eine lokale Brechnungsindexänderung erzeugen, sondern erfindungsgemäß Fluoreszenzzentren ausbilden.
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Solche Fluoreszenzzentren können sich ausbilden, wenn durch die Metallionen im Glasvolumen ein Festkörpergebilde mit Störstellen (durch die Metallionen) erzeugt wird, bei denen die einzelnen Energieniveaus einzelner Metallionen aufgrund der Vielzahl der Metallionen in der ansonsten isolierenden Glasmatrix zu Energiebändern werden, die Bandlücken aufweisen, zwischen denen Elektronen angeregt werden können, wonach ein Strahlungszerfall unter Aussendung von Photonen erfolgt, die den Fluoreszenzeffekt bewirken. Solche Fluoreszenzzentren bilden demnach erfindungsgemäß der gewünschten Markierungsform entsprechende im Glasvolumen lokal begrenzte Fluorophoren, also physikalische Systeme in denen Fluoreszenz auftritt.
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Für die Erfindung ist es demnach wesentlich, die Wärmebehandlung so abzustimmen, dass Fluoreszenzzentren durch die Metallionen gebildet werden, nachteilig Effekte, wie die eingangs genannte Reduktion jedoch vermieden werden.
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In einer erfindungsgemäß bevorzugten Variante kann dies so erfolgen, dass die Wärmebehandlung mit einer bestimmten Temperatur und einer an die Temperatur angepassten Zeitdauer durchgeführt wird, die eine bestimmte Mindest-Metallionendichte in der Glasmatrix hervorruft, bei der Fluoreszenzzentren gebildet werden.
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So wurde gefunden, dass Fluoreszenzeffekte nicht schon alleine dadurch entstehen, dass Metallionen in der Glasmatrix überhaupt vorhanden sind, sondern erst dann, wenn eine bestimmte Mindestdichte durch die Diffusion erreicht wird. Dies bedeutet, dass bei geringeren Temperaturen eine längere Diffusionszeit benötigt wird, bei höheren Temperaturen hingegen eine kürzeren Diffusionszeit. Temperatur und Zeit sind somit zwei Parameter die aneinander gekoppelt sind, um Fluoreszenzzentren zu erzielen.
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Dabei kann keineswegs die Temperatur beliebig erhöht werden, um die Zeit abzukürzen, da bei zu hohen Temperaturen, insbesondere oberhalb der Glastransformationstemperatur nachteilige Effekte, die die genannte Reduktion auftreten können. Die Temperatur muss demnach während der Wärmebehandlung unterhalb einer für die Glassorte typischen maximalen Temperatur, insbesondere Glas-Transformationstemperatur bleiben.
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Die Glas-Transformationstemperatur ist dabei gegeben durch die Temperatur, bei der die elastischen Eigenschaften des Glases in viskoelastische Eigenschaften übergehen. Für Flachglas (Floatglas) liegt diese Temperatur beispielsweise bei ca. 530 Grad Celsius. Bevorzugt arbeitet man deutlich unterhalb dieser Temperatur.
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Auch darf die Zeit nicht zu lange gewählt werden, um eine möglichst große Metallionendichte zu erzielen, da bei einer zu hohen Dichte Fluoreszenzauslöschungseffekte auftreten können, was als „Quenching” bezeichnet wird. Es ist also erfindungsgemäß wesentlich für eine verwendete Glassorte die geeigneten Parameter aus Temperatur und Zeit bei der Wärmebehandlung einzustellen, um die Bildung von Fluoreszenzzentren statt einer Reduktion oder anderer nachteiliger Effekte zu bewirken.
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Für Flachglas als beispielhafte Glassorte wurde z. B. gefunden, dass eindeutig reproduzierte Ergebnisse bei der Bildung von Fluoreszenzzentren erzielt werden, wenn die Wärmebehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 280°C bis 320°C, bevorzugt 290°C +– 10°C durchgeführt wird, insbesondere wobei diese über eine Zeitdauer von mindestens einer Stunde erfolgt. Üblicherweise sind unterhalb dieser Zeit Fluoreszenzeffekte nicht zu beobachten.
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Erfindungsgemäß kann durch die Höhe der Temperatur und die Dauer der Wärmebehandlung, insbesondere innerhalb von jeweiligen bestimmten Grenzen, die Fluoreszenzintensität des markierten Glasbereiches eingestellt werden.
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Bei der Erstellung einer solchen erfindungsgemäßen Markierung in Flachglas/Floatglas wird bevorzugt die Beschichtungszusammensetzung auf derjenigen Seite des Glases aufgebracht, die von beiden Seiten die geringere Zinnionendichte aufweist, somit also auf die sogenannte Luftseite, nicht hingegen die Zinn-Badseite. So wird sichergestellt, dass nur eine geringe Dichte von reduzierenden Ionen in der Umgebung der Markierung vorhanden sind.
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Besonders bevorzugt kann eine Glassorte verwendet werden, die keinerlei reduzierende Ionen für die eindiffundierten Metallionen der Beschichtungszusammensetzung bereitstellt. Beispielsweise kann es sich um Glassorten handeln, die nicht auf Zinnbädern ausgebracht werden. Eine bevorzugt Glassorte ist z. B. Borosilikatglas.
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In bevorzugter Ausgestaltung kann das zu markierende Glas hinsichtlich seiner Sorte und die eingesetzte Beschichtungszusammensetzung hinsichtlich seiner Metallverbindung(en) so aufeinander abgestimmt werden, dass das Glas in seiner Glasmatrix den Metallionen der Beschichtungszusammensetzung keine reduzierenden Ionen bereitstellt. Bei einer solchen speziellen Auswahl von Glas und Beschichtung erweist sich darüber hinaus die Einstellung der Parameter Zeit und Temperatur der Wärmebehandlung als weniger kritisch, da der nachteilige Effekt der Metallionen-Reduzierung prinzipbedingt nicht auftreten kann. Es kann daher in bevorzugter Weiterbildung bei einer solchen gezielten Auswahl auch mit einer Wärmebehandlung oberhalb der Glas-Transformationstemperatur gearbeitet werden, insbesondere um den Diffusionsprozess zeitlich abzukürzen.
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Sofern eine zunächst unsichtbar in das Glasvolumen eingebrachte Markierung später sichtbar gemacht werden soll, z. B. zu Prüfzwecken kann es vorgesehen sein, mit einer Temperaturbehandlung des Glases oberhalb einer für das Glas charakteristischen Temperatur, insbesondere der Glas-Transformationstemperatur, die in das Glas eindiffundierten Metallionen durch extern zugeführte oder im Glas vorhandene reduzierende Ionen zu Metall-Partikeln zu reduzieren. Es kann so eine im sichtbaren Wellenlängenbereich mit dem Auge erkennbare farbliche Markierung im Glasvolumen erzeugt werden, insbesondere wobei die erzeugte Farbe für die verwendete Metallverbindung typisch ist.
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Insbesondere bei dieser Anwendung, aber auch mit allgemeiner Gültigkeit kann es auch vorgesehen sein, dass das verwendete Glas, insbesondere ein Float-Glas ein Glas mit einer relativ zinnreichen Oberfläche und einer relativ zinnarmen Oberfläche ist und die Beschichtungszusammensetzung auf die relativ zinnreiche Oberfläche aufgebracht wird.
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In einer Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein, dass die Beschichtungszusammensetzung Pigmentpartikel oder wenigstens einen Farbstoff enthält, welche bei dem Markierungsprozess mit auf das Glas übertragen werden. Bevorzugt diffundieren hierbei nur die Metallionen in das Glas ein, hingegen verbleiben die Pigmentpartikel und/oder Farbstoffe auf der Oberfläche. Es kann so eine mit dem Auge sichtbare oberflächliche Markierung erzeugt werden und eine im dem Auge nicht sichtbare formgleiche Markierung im Volumen des Glases. Pigmente und/oder Farbstoffe können Hilfsmittel sein, um den Auftrag der Markierung auf das Glas mit der Beschichtungszusammensetzung optisch zu erleichtern. Nach dem Diffusionsprozess können diese von der Oberfläche entfernt werden.
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Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass die Beschichtungszusammensetzung, die wenigstens eine Metallverbindung, z. B. eine oder zwei Metallsalze und ggfs. Bindemittel umfasst in der Form der gewünschte Markierung durch verschiedene mögliche Verfahrenschritte auf die Oberfläche eines Glases, insbesondere einer planen Glasscheibe aufgetragen wird. Das Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung kann z. B. einen Auftrag der Zusammensetzung in flüssigem oder festem Zustand umfassen. Dabei kann bevorzugt die Dicke der auf das Glas aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung im Bereich von 100 nm bis 100 μm liegen.
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Beispielsweise kann die Beschichtungszusammensetzung durch einen der Form der gewünschten Markierung entsprechenden Stempel auf die Oberfläche des Glases aufgestempelt werden oder die Beschichtungszusammensetzung wird durch einen Stift in der gewünschten Form auf die Oberfläche des Glases aufgeschrieben.
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Die Beschichtungszusammensetzung kann auch durch ein Transferverfahren wie z. B. Druck oder Laserübertragung auf das Glas aufgetragen werden, z. B. aus einem Trägermaterial mittels Laserstrahlung auf die Oberfläche des Glases übertragen werden, wobei der Laserstrahl das Trägermaterial der gewünschten Form entsprechend durchleuchtet.
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Die Beschichtungszusammensetzung kann hierbei in einem flüssigen aber auch in einem festen Schichtzustand auf die Glasoberfläche aufgetragen sein. Beispielsweise kann das Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung ein Anhaften einer selbsttragenden Folie der Beschichtungszusammensetzung auf der Glasoberfläche umfassen oder es kann das Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung ein Anhaften eines Verbundes aus der Beschichtungszusammensetzung und einer Trägerfolie auf der Glasoberfläche umfassen. Eine Folie der Beschichtungszusammensetzung oder der Trägerfolie kann hier bevorzugt selbstklebend ausgebildet sein.
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Die eingangs genannte Wärmebehandlung kann nachfolgend nach einem der vorgenannten oder auch anderen Auftragsverfahren erfolgen, z. B. durch Erwärmung des markierten Glases, insbesondere einer Glasscheibe in einem Ofen.
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Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Wärmebehandlung zur Durchführung der Diffusion erfolgt durch den Laserstrahl, mit dem die Beschichtungszusammensetzung auf die Oberfläche des Glases übertragen wird. Der Übertragungs- bzw. Auftragungsschritt wird somit mit dem Diffusionsschritt kombiniert, indem ein Laser verwendet wird, mit dem beides durchgeführt werden kann.
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Hier ist die Laserintensität so zu wählen, dass je nach Glassorte die eingangs genannten nötigen Parameter bei der Temperatur und der Zeit erzielt werden. Insbesondere bei Gläsern, wie Borosilikatglas, die keine reduzierenden Ionen aufweisen, kann diese lasergestützte Auftragung/Diffusion vorgenommen werden.
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Bei der wenigstens einen Metallverbindung in der Beschichtungszusammensetzung kann es sich z. B. um Kupfer-, Zirkon-, Praseodym, Kobalt oder Silberverbindungen handeln.
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Die eingesetzten Metallverbindungen benötigen keine besondere Löslichkeit in einem Lösungsmittel, können aber löslich sein. Dies erleichtert die Herstellung einer Vielzahl geeigneter Beschichtungszusammensetzungen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Beschichtungszusammensetzung neben der einen Metallverbindung die zum Zweck der Diffusion verwendet wird noch mindestens eine andere Metallverbindung. Diese mindestens eine weitere Metallverbindung kann z. B. dazu dienen, den Schmelzpunkt der Beschichtungszusammensetzung zu verringern und die Diffusion der Metallionen in das Glas zu beschleunigen. Beispiele dafür sind Kaliumnitrat oder Borax, auch in Kombination mit Silbernitrat.
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Gewünschtenfalls kann die Beschichtungszusammensetzung noch ein Reduktionsmittel enthalten, mit dem die Metallionen der Metallverbindung in einer nachfolgenden Temperaturbehandlung bei einer höheren Temperatur als der zur Diffusion verwendeten reduzierbar sind, sofern eine solche spätere Reduktion nach der vorherigen unsichtbaren Markierung gewünscht wird. Reduktionsmittel umfassen vorzugsweise Kupfer(I)- und/oder Zinn(II)- und/oder Eisen(II)- und/oder Blei(II)- und/oder Kobalt(II)- und/oder Titan(II)-Verbindungen und/oder Komplexsysteme wie Iridium(II)-Hexachlorid und/oder Cyanoferrate(II). Die Reduktionsmittel sind in der Lage, mit in das Glas zu diffundieren und dort den Reduktionsprozess der Metallionen zu verstärken, wenn die zur Reduktion benötigte Temperatur überschritten wird.
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Die Konzentration der Metallverbindung wird in der Regel in einem Bereich von 0,1 bis 50, bevorzugter 1 bis 30, besonders bevorzugt 4 bis 14 Masseprozent der Beschichtungszusammensetzung liegen.
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Weitere Vorteile in Bezug auf die Bildung besonders homogener und stabiler Schichten können sich ergeben, wenn die Beschichtungszusammensetzung mindestens eine Zusatzsubstanz enthält, mit der die Viskosität, das Volumen, die Trocknungs- und Verdampfungsgeschwindigkeit, die Benetzbarkeit und/oder die Haltbarkeit der Beschichtungszusammensetzung beeinflussbar ist. Beispiele dafür sind Desinfektionsmittel im Falle der Verwendung von Gelatine als Bindemittelmatrix, oder Verlaufsmittel, um eine gute und rasche Spreizung des auf die Unterlage aufgebrachten Beschichtungsmediums zu sichern, oder Viskositätssteigerer und Antiabsetzverbindungen, die zu einer besseren Haltbarkeit des Beschichtungsmediums führen und einer Entmischung entgegenwirken, und im Falle der Anwendung der Beschichtungsmedien als Paste eine bessere Schichtgleichmäßigkeit bewirken.
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Der Zusatz von Trocknungsregulatoren, wie etwa Silane, trägt ebenfalls zu einer Verbesserung der Gleichmäßigkeit der aufgetragenen Schicht bei.
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Weitere Vorteile können sich ergeben, wenn die Beschichtungszusammensetzung Zusätze von Farbstoffen und/oder Pigmenten und/oder von Haftverbesserern und/oder Netzmitteln enthält. Mit Farbstoffen oder Pigmenten kann die Erkennbarkeit einer auf das Glas aufgebrachten Schicht erhöht werden. Ferner können, beispielsweise um die Oberflächenspannung der Beschichtungsmedien möglichst niedrig zu halten und eine Beschichtung ohne Benetzungsstörungen auf der Glas- oder Folienoberfläche realisieren zu können, in den Beschichtungsgemischen Netzmittel und Haftverbesserer verwendet werden. Als solche können alle an sich von photographischen Emulsionen oder aus anderen Bereichen der Beschichtungstechnik her bekannten Netzmittel wie beispielsweise Fluortenside, Dismulgane, höhermolekulare Alkylarylether, Polyethylenglykole usw. verwendet werden.
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Das Gewichtsverhältnis von Metallverbindung(en) und Bindemittel wird je nach der Art der Aufbringung der Beschichtungszusammensetzung variieren.
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Das oder die verwendete(n) Bindemittel müssen in einer solchen Menge vorhanden sein, dass durch die Bindemittelmatrix die Haftung der Metallverbindungen und anderer in den Beschichtungsmedien enthaltenen Verbindungen mit der Glasoberfläche sicher gestellt ist. Das Metallverbindung-Bindemittel-Gewichtsverhältnis wird je nach dem geplanten Anwendungsverfahren typischerweise im Bereich von 0,05 bis 8000, insbesondere im Bereich von 1 bis 4000, gewählt werden. In besonderen Fällen könnten jedoch auch andere Gewichtsverhältnisse geeignet sein.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Markierungsverfahrens erfolgt die Beschichtung der Glasoberfläche durch einen Auftrag (Deposition) der Beschichtungszusammensetzung im flüssigen oder festen Zustand, vorzugsweise durch ein Aufsprühen, Ausgießen, Aufwalzen, Bedrucken, Aufrakeln oder Markieren per Stift oder Stempel oder Lasermarkieren mit Transfermedien. Je nach Verfahren können dadurch auch gekrümmte und verwinkelte Oberflächen gleichmäßig beschichtet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Markierungsverfahrens erfolgt die Beschichtung durch einen Auftrag der Beschichtungszusammensetzung im festen Schichtzustand. Vorzugsweise umfasst dieser Auftrag ein Anhaften einer selbsttragenden Folie der Beschichtungszusammensetzung (Dicke der Beschichtung vorzugsweise 0,3 μm oder größer) auf der Glasoberfläche oder eines Verbundes aus der Beschichtungszusammensetzung und einer Trägerfolie auf der Glasoberfläche. Die Trägerfolie kann je nach Temperaturstabilität vor oder nach der Wärmebehandlung wieder abgezogen werden. Die Folie der Beschichtungszusammensetzung oder die Trägerfolie ist vorzugsweise selbstklebend.
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Bei einem direkten Auftrag der Beschichtungszusammensetzung, z. B. als Lösung oder Pasten, können diese nach der Wärmebehandlung wieder abgewaschen werden. Gewünschtenfalls können die Bindemittel in Bezug auf einen wirksamen Abtrag durch Abwaschen optimiert werden.
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Als Lösungsmittel für die Beschichtungszusammensetzung kommen grundsätzlich alle Lösungsmittel in Frage, welche ausreichend hohe Konzentrationen gelösten oder dispergierten Metallverbindungen erlauben. Bevorzugte Beispiele sind Wasser, Alkohole, Ketone oder Ether und ihre Mischungen. Besonders bevorzugt sind Mischungen von Wasser und einem damit mischbaren organischen Lösungsmittel, z. B. einem niederen Alkohol wie Ethanol.
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Je nach Auftragsverfahren ist es bevorzugt, wenn die Lösungsmittel neben dem Lösungs- oder Dispergiervermögen für die Metallverbindungen und Bindemittel (Polymere) untereinander mischbar sind. Für den Fall der Anwendung der Beschichtungsmedien im Sprühverfahren mit Zwei- oder Mehrfachdüsentechnik ist diese Mischbarkeit in geringerem Maße erforderlich.
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Als Bindemittel können beispielsweise die von der Herstellung fotografischer Emulsionen her bekannten natürlichen Polymere, wie z. B. Gelatine, Casein, Albumin, Polysaccharide, oder künstliche Polymere, wie z. B. Polyethylenglykole, Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone, Celluloseacetate, Polyvinyl-formale und -butyrale, Polystyrole, Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylacetat, Hyaluronsäure, Polyacrylate usw. eingesetzt werden. Es können alternativ Gemische aus mehreren Bindemitteln verwendet werden.
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Für den Fall des Einsatzes von Folien können beispielsweise Folien aus Polycarbonat, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Cellulosetriacetat, Polyvinylchlorid, Polypropylene usw. verwendet werden.
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Bei dem Verfahren unter Anwendung von Folien wie auch bei den anderen genannten Auftragungsarten der Beschichtungsmedien auf die Glasoberfläche ist eine zügige Trocknung der aufgebrachten Beschichtungsmedien vorteilhaft. Hierzu erfolgt eine Abstimmung zwischen dem Gehalt an Lösungsmitteln in dem Beschichtungsmedium, der Auftragsgeschwindigkeit und -menge, der Schichtstärke und der Verdampfungsgeschwindigkeit der Lösungsmittel durch an sich bekannte technologische Maßnahmen.
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Die technologischen Bedingungen sollten zudem so gewählt werden, dass die Trocknungsgeschwindigkeit höher ist als die Kristallisationsgeschwindigkeit der gelösten Metallverbindungen, um möglichst kleine Kristalle der Metallverbindungen in der Schicht auf dem Glas oder auf den verwendeten Folien zu erhalten. Kleine Kristalle der Metallverbindungen tragen wesentlich dazu bei, dass der Kontakt zur Glasoberfläche möglichst innig sein kann.
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Die Schichtdicke der aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung ist ebenfalls ein Parameter, der die Geschwindigkeit und den Grad der Veränderung beeinflusst. Geeignete, nicht-beschränkende Bereiche sind 50 nm bis 50 μm, vorzugsweise 100 nm bis 10 μm, besonders bevorzugt etwa 1–5 μm.