Dekorbeschichtung mit erhöhter IR-Reflexion

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Im Allgemeinen betrifft die Erfindung eine Beschichtung mit verbesserter IR-Reflexion sowie eine Paste und ein

Verfahren zur Herstellung eines entsprechend beschichteten Substrates. Im Speziellen betrifft die Erfindung eine

Dekorbeschichtung mit verbesserter IR-Reflexion, ein entsprechend beschichtetes Glassubstrat sowie ein

Haushaltsgerät mit einem entsprechend beschichteten

Glassubtrat .

Stand der Technik

In Haushaltsgeräten wie Backöfen aber auch bei Kaminen tritt während des Betriebs naturgemäß und gewünscht

erhebliche Wärmeentwicklung auf. Hierbei sollte jedoch zumindest bei Backöfen der größte Teil der Wärme möglichst innerhalb des jeweiligen Gerätes verbleiben. Auch

Sichtscheiben von Kaminen sollten nicht unnötig erwärmt werden, um hierdurch Gefahren für den Anwender zu vermeiden

Im Falle eines Backofens soll beispielsweise während des Betriebs eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb des Ofens herrschen. Hierzu sowie zur

Energieeinsparung ist es notwendig, dass die Wärme

möglichst im Gerät verbleibt. Zudem ist es auch in Hinblick auf die Anwendersicherheit gewünscht, dass sich die jeweils äußeren Bauteile, insbesondere die Ofentür, möglichst wenig aufheizen. Gleichzeitig soll jedoch der Anwender in der Lage sein, während des Betriebs den Gar- oder Backvorgang zu beobachten.

Daher weisen Backofentüren in der Regel einen Aufbau aus mehreren, hintereinander angeordneten Glasschichtscheiben auf. Zur Erhöhung der thermischen Isolationswirkung sind die einzelnen Glasscheiben voneinander beabstandet

angeordnet, so dass die zwischen den Glasscheiben

befindende Luft die Wärmeleitung durch Konvektion

vermindert und folglich als Isolationsschicht wirkt.

Neben der Wärmeleitung durch Konvektion tritt jedoch bei Elektrobacköfen oder Kaminen Wärmeleitung auch durch die im Betrieb erzeugte Wärmestrahlung auf. Hierbei senden

beispielsweise die Heizelemente eines Elektroofens Wärme in Form von langwelliger, elektromagnetischer Strahlung aus, wobei die Wärmestrahlung näherungsweise als

Schwarzkörperstrahlung angesehen werden kann. Die

Wellenlänge der von den Heizelementen abgegebenen Strahlung ist somit abhängig von der jeweiligen Temperatur, so dass das Intensitätsmaximum der Strahlung je nach

Betriebstemperatur im Bereich von 1,5 ym bis 4,5 ym, insbesondere im Bereich von 2,5 ym bis 10 ym liegen kann.

Im Stand der Technik werden verschiedene Ansätze zur

Minimierung des Wärmeverlustes sowie zur Minimierung einer Aufheizung der Tür eines Backofens beschrieben.

Konventionelle Backöfen weisen typischerweise Türen mit zumindest drei voneinander beabstandeten Glasscheiben auf, wobei die mittlere Scheibe beidseitig mit einer Beschichtung, welche ein transparentes, leitfähiges Oxid umfasst und auch als Low-E-Schicht bezeichnet wird, beschichtet ist. Diese Beschichtung soll eine Reflexion der langwelligen IR-Strahlung bewirken und somit einem

Wärmeverlust durch Wärmestrahlung entgegenwirken.

Nachteilig hierbei sind jedoch die verhältnismäßig hohen Kosten der leitfähigen Oxide.

Ein weiterer Nachteil der Beschichtung liegt darin, dass die hierzu verwendeten Oxide wie beispielsweise

Indiumzinnoxid, Fluor-Zinn-Oxid, Aluminium-Zink-Oxid und Antimon-Zinn-Oxid keine hohe Kratzfestigkeit oder - resistenz zeigen. Zudem ist das Reflexionsverhalten der entsprechenden Oxide häufig für Wärmestrahlung im Bereich solarer Wärmestrahlung optimiert, da derartige Schichten auch aus Gebäudeverglasungen entlehnt wurden.

Die äußere Scheibe, d.h. die Scheibe, die die Außenseite der Ofentür bildet, wird zumeist zusätzlich mit einer

Dekorschicht versehen. Diese Dekorschicht ist in der Regel als Emaille- bzw. Glasflussschicht aufgebracht und enthält bevorzugt schwarze, braune und/oder weiße Pimente.

Die Dekorschicht wird dabei zumeist in Form es Gitters oder Punktrasters auf die Scheibe aufgebracht.

Die Patentanmeldung WO 2017/216483 Al beschreibt ein beschichtetes Flachglas mit einer mehrlagigen Beschichtung umfassend eine Schicht mit einem transparenten, leitfähigen Oxid und einer darauf abgeschiedenen, schwarzen

Emailleschicht als Dekorschicht. Hierbei bedeckt die

Emailleschicht 10 bis 60% der Flachglasoberfläche. Die Partikelgröße der in der Emailleschicht befindlichen Pigmentpartikel liegt im Bereich von 500 nm bis 10 ym und somit im Wellenlängenbereich der Wärmestrahlung, so dass die entsprechende elektromagnetische Strahlung an den

Pigmentpartikeln gestreut werden kann. Gleichzeitig ist jedoch die große Partikelgröße nachteilig in Hinblick auf die Verarbeitbarkeit der Pigmente. So werden entsprechende Emaillebeschichtungen in der Regel mittels Siebdruck auf das Substrat aufgebracht. Bei relativ großen Partikelgrößen können jedoch nur Siebe mit einer entsprechen geringeren Fadendichte verwendet werden, was wiederum die Auflösung des gedruckten Dekors erheblich begrenzen kann.

Hierbei dient die Pigmentschicht dazu, einen verbesserten Vorspannprozess zu ermöglichen, im Wesentlichen dadurch, dass im fernen Infrarot liegende Wellenlängen, die einer Temperatur von mehr als 600° C entsprechen, noch zur

Erwärmung des Glases nutzbar sind und somit zu einer verbesserten thermischen Härtung des Glases inklusive der Doppelschicht enthaltend die leitfähigen Pigmente

beitragen .

Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeit zur Verringerung des Wärmeverlustes besteht darin, die Ofentüren mit reflektierenden Metallbändern, beispielsweise Silber- oder Aluminiumbändern, zu versehen und somit die Wärmestrahlung zurück in das Innere des Ofens zu lenken.

Alternativ oder zusätzlich kann das Türdesign auch eine Zwangskühlung durch Konvektion aufweisen.

Entsprechende Aufbauten sind jedoch in ihrer Konstruktion aufwendig und zumeist kostenintensiv. Aufgabe der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein beschichtetes Glassubstrat bereit zu stellen, welches insbesondere für elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge im Bereich von 1 bis 4 ym eine hohe Reflexion bzw. Remission zeigt und die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht aufweist oder zumindest vermindert. Des Weiteren besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Paste sowie ein Verfahren zur

Herstellung eines entsprechend beschichteten Substrates bereit zu stellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Ofentür oder

Kaminsichtscheibe mit verbesserter Wärmeisolation.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Die Aufgaben der Erfindung werden bereits durch den

Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung betrifft eine Paste zur Herstellung einer IR- reflektierenden Schicht, insbesondere auf einem Glas- oder Glaskeramiksubstrat, umfassend zumindest ein IR- reflektierendes Pigment und Glaspulver. Unter einem IR- reflektierenden Pigment wird hierbei insbesondere ein

Pigment verstanden, welches bei einer Wellenlänge von 1500 nm eine Remission von zumindest 50% aufweist. Durch die hohe Remission der Infrarot ( IR) -Strahlung wird somit ein großer Teil der Wärmestrahlung remittiert bzw. Die Remission wurde hierbei gemäß der Messnorm ISO 134 68 bestimmt .

Des Weiteren weist das Pigment einen TSR-Wert von zumindest 20% auf. Der TSR-Wert ( total solar reflectance) gibt dabei Auskunft über den prozentualen Anteil der reflektierten elektromagnetischen Strahlung im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 2500 nm und wird gemäß den Messnormen ASTM G 173 bestimmt .

Es hat sich hierbei gezeigt, dass ein hoher TSR-Wert der Pigmente das Remissionsverhalten einer aus der Paste hergestellten Beschichtung auch gegenüber der

Wärmestrahlung beeinflusst. Hierbei ist ein hoher TSR-Wert vorteilhaft, um eine hohe Remission der Wärmestrahlung, d.h. von elektromagnetsicher Strahlung im Bereich von 1 bis 4 ym zu erhalten. Dies ist insofern überraschend, da die Wellenlängenbereiche der Wärmestrahlung und der

Wellenlängenbereich, der für die Ermittlung des TSR-Wertes relevant ist, nur teilweise überlappen. Insbesondere bezieht sich der TSR-Wert als Transmissionswert für die solare Strahlung auch auf den Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1000 nm, und damit auf wesentlich geringere

Wellenlängen .

Gemäß einer Ausführungsform weist die Paste zumindest ein IR-reflektierendes Pigment einen TSR-Wert von zumindest 25 % auf. Alternativ oder zusätzlich weist das Pigment bei einer Wellenlänge von 1500 nm eine Remission gemessen gemäß ISO 134 68 von zumindest 60% oder sogar von zumindest 70 % auf . Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Partikel des IR- reflektierenden Pigments eine Größenerteilung mit einem d50-Wert im Bereich von 0,5 ym bis 2 ym aufweisen. Die geringe Partikelgröße ermöglicht hierbei einen Auftrag der Paste auch mit engmaschigen Sieben, beispielsweise mit Sieben mit einer Fadenzahl von 77 Fäden/cm oder sogar 100 Fäden/cm, so dass mit der Paste Beschichtungen bzw. Dekore mit hoher graphischer Auflösung mittels Siebdruck erzeugt werden können. In der nachfolgenden Tabelle sind

beispielhaft, jedoch nicht beschränkend, einige geeignete Siebe aufgeführt.

Zudem bestimmt die Maschenweite des verwendeten Siebes zusammen mit dem Ölanteil und den Pulverdichten die

Schichtdicke der Beschichtung nach dem Einbrand. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die IR- reflektierenden Pigmente eine Partikelgrößenverteilung mit einem d50-Wert im Bereich von 0,8 ym bis 1,8 ym auf.

Anders als in der Patentanmeldung WO 2017/216483 Al wird die vorstehend erwähnte Partikelgröße verwendet.

Im der Rahmen der vorliegenden Offenbarung dient die

Pigmentschicht nicht dazu, einen verbesserten

Vorspannprozess zu ermöglichen und im Wesentlichen im fernen Infrarot liegende Wellenlängen zur Erwärmung des Glases oder der Glaskeramik des Substrats zu nutzen, sondern es soll Strahlung möglichst gut reflektiert oder remittiert werden um auf diese Weise ein möglichst wenig erwärmtes Glas oder eine möglichst wenig erwärmte

Glaskeramik des jeweiligen beschichteten Substrats

bereitzustellen. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung soll insbesondere demgegenüber Reflexion und Remission in einem Wellenlängenbereich, der einer Temperatur von ca.

150° C bis maximal 500° C entspricht, möglichst hoch sein.

Für die abgestrahlte Leistung bei verschiedenen

Wellenlängen wird jeweils angenommen, dass diese in Form von Schwarzkörperstrahlung vorliegt, bei welcher das abgestrahlte Spektrum durch Angabe der Temperatur definiert ist. Folglich können die vorliegend offenbarten

Temperaturen entsprechenden Spektren von

Schwarzkörperstrahlern mit hoher Genauigkeit zugeordnet werden .

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Paste ein chromhaltiges IR-reflektierendes Pigment, bevorzugt ein chromhaltiges Eisenoxid, ein chromhaltiges Hämatit und/oder einen Chrom Eisen Nickel Spinell umfasst. Bevorzugt weist das IR-reflektierende Pigment eine schwarze oder schwarz braune Färbung auf.

Die entsprechenden Pigmente weisen insbesondere eine hohe thermische Stabilität und eine hohe chemische Inertheit gegenüber den Glasbestandteilen des Glaspulvers in der Paste auf, was in Hinblick auf den Einbrand der Paste zur Herstellung der entsprechenden Emaillebeschichtung

besonders vorteilhaft ist. So wird gemäß einer

Ausführungsform die mögliche maximale Einbrandtemperatur nicht durch die Stabilität der Pigmente begrenzt. Dies ermöglicht in einer Weiterbildung der Erfindung den

Einbrand der Paste auf einem Glas- oder Glaskeramiksubstrat bei hohen Temperaturen im Bereich von 500 bis 1000°C, so dass während des Einbrandvorgangs der Schicht das

Glassubstrat thermisch vorgespannt werden kann.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das in der Paste enthaltene Glaspulver eine

Partikelgrößenverteilung mit einem d50-Wert im Bereich von 0,1 ym und 3 ym und insbesondere im Bereich zwischen 0,1 ym und 2 ym auf. Entsprechende Partikelgrößen gewährleisten eine homogene Verteilung der Pigmente sowie die Ausbildung einer weitgehend homogenen Glasschicht während des

Einbrandvorgangs .

Das Glas in der Paste enthält bevorzugt Zinkoxid und/oder Bismutoxid. Als besonders vorteilhaft haben sich hierbei Glaspulver herausgestellt, die einen Gehalt an Zinkoxid im Bereich von 0,1 bis 70 Gew.-% und insbesondere einen

Zinkoxidgehalt im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-% aufweisen. Alternativ oder zusätzlich enthält das Glaspulver 0,1 bis 75 Gew.-% und insbesondere 8 bis 75 Gew.-% Bismutoxid. Der Gehalt an Zinkoxid bzw. Bismutoxid in den oben

beschriebenen Ausführungsformen wirkt sich dabei

insbesondere vorteilhaft auf die Erweichungstemperatur des Glases aus. Gemäß einer Weiterbildung dieser

Ausführungsformen weisen die Glaspulver

Erweichungstemperaturen im Bereich von 500 bis 950 °C.

Bevorzugt ist die Erweichungstemperatur kleiner als 800 °C, oder sogar kleiner als 750 °C und besonders bevorzugt kleiner als 680 °C, jedoch mehr als 450°C auf. Durch die niedrigen Erweichungstemperaturen erfolgt bereits bei geringen Einbrandtemperaturen die Ausbildung einer

homogenen Glasmatrix bzw. eines Glasflusses aus dem

Glaspulver. Somit können Glassubstrate mit

unterschiedlichen Glaszusammensetzungen (und somit

unterschiedlichen Erweichungstemperaturen) mit der Paste beschichtet werden, ohne dass beim Einbrand die Viskosität des zu beschichtenden Glassubstrats erniedrigt wird.

Zudem wird durch den Gehalt an Bismutoxid im Glas die chemische Resistenz entsprechenden, d.h. der mit der Paste hergestellten, Beschichtung erhöht.

Da die Glasmatrix bzw. der Glasfluss in der Beschichtung des beschichteten Substrates die gleiche Zusammensetzung wie das Glaspulver in der Paste aufweist, gelten die

Angaben bezüglich der Zusammensetzung des Glaspulvers entsprechend auch für die Zusammensetzung der Glasmatrix in der Beschichtung in einigen Ausführungsformen bzw.

Weiterbildungen .

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das

Glaspulver in der Paste bzw. die Glasmatrix der

entsprechenden Beschichtung folgende Zusammensetzung in Gew.-% auf:

Si0 ₂ 30-75 bevorzugt 44-75

AI2O3 0-25 bevorzugt 0,2-25, besonders bevorzugt 2-25

B2O3 0-30 bevorzugt 1-30, besonders bevorzugt 5-30

U ₂ 0 0-12

Na ₂ 0 0-25 bevorzugt 0-15

CaO 0-12

MgO 0-9

BaO 0-27

Bevorzugt weist das Glas einen Mindestgehalt an AI ₂ O ₃ von 0,2 Gew.-%, bevorzugt von mindestens 2 Gew.-% auf.

Alternativ oder zusätzlich weist das Glas einen Gehalt von B ₂ O ₃ von zumindest 1 Gew.-%, bevorzugt mindestens 5 Gew. -% auf .

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Glas mindestens 1 Gew.-% eines Alkalioxides, ausgewählt aus der Gruppe von Na ₂ O, Li ₂ O und K ₂ O oder Mischungen dieser Oxide enthält.

Alternativ oder zusätzlich umfasst das Glas mindestens 1 Gew.-% eines weiteren Oxids oder einer Mischung von Oxiden, ausgewählt aus der Gruppe von CaO, MgO, BaO, SrO, ZnO,

ZrÜ ₂ , und Ti0 ₂ .

Gemäß einer anderen Weiterbildung weist das Glas folgende Zusammensetzung in Gew.-% auf:

Si0 ₂ 6-65, bevorzugt 10-65, besonders bevorzugt 15-65

In einer bevorzugten ausführungsform der Weiterbildung weist das Glas einen Mindestgehalt an Si0 ₂ von 10 Gew.-%, bevorzugt von mindestens 15 Gew.-% auf. Alternativ oder zusätzlich weist das Glas einen Mindestgehalt an Bi ₂ O ₃ von 5 Gew.-%, bevorzugt von mindestens 10 Gew.-% auf.

Alternativ oder zusätzlich enthält das Glas zumindest 1 Gew.-%, bevorzugt zumindest 3 Gew.-% B ₂ O ₃ . Vorzugsweise beträgt der Gesamtgehalt der Alkalioxide Na _2Ü , Li ₂ 0 und K ₂ O zumindest 1 Gew.-%. Das in der Paste enthaltene Glas bzw. der Glasfluss in der entsprechenden Beschichtung kann insbesondere ein

alkalifreies Glas, ein alkalihaltigs Glas, ein Silikatglas, ein Borosilikatglas, ein Zinksilikatglas, ein

Zinkboratglas, ein Zinkborsilikatglas, ein

Bismutborsilikatglas, ein Bismutboratglas, ein

Bismutsilikatglas , ein Phosphatglas, ein Zinkphosphatglas, ein Aluminosilikatglas oder ein Lithiumaluminosilikatglas sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Paste Glaspulver mit unterschiedlichen

Glaszusammensetzungen auf.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Gehalt der

toxikologisch bedenklichen Komponenten Blei, Cadmium,

Quecksilber und/oder Chrom (VI I ) _V erbindungen im Glas kleiner 500 ppm.

Bevorzugt ist der Gehalt an leitfähigen Oxiden in der

Paste, insbesondere an leitfähigen Oxiden ausgewählt aus der Gruppe mit den Elementen Indiumzinnoxid, Fluor-Zinn- Oxid, Aluminium-Zink-Oxid und Antimon-Zinn-Oxid kleiner als 500 ppm. Der Paste werden insbesondere keine der oben genannten Oxide zugegeben.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Paste 10 bis 40 Gew.-% IR-reflektierende Pigmente, 45 bis 85 Gew.-% Glaspulver und 12 bis 35 Gew.-% Siebdruckmedium. Als Lösungsmittel für siebdruckfähige Beschichtungslösungen werden bevorzugt Lösungsmittel mit einem Dampfdruck von weniger als 10 bar, insbesondere von weniger als 5 bar und ganz besonders von weniger als 1 bar eingesetzt . Dies können beispielsweise Kombinationen aus Wasser, n-Butanol , Diethylenglycolmonoethylether, Tripropylenglycolmonomethylether, Terpineol , n-Butylacetat sein . Um die gewünschte Viskosität einstellen zu können, werden entsprechende organische und anorganische Additive verwendet . Organische Additive können etwa Hydroxyethyl- Cellulose und/oder Hydroxypropyl-Cellulose und/oder

Xanthan-gum und/oder Polyvinylalkohol und/oder

Polyethylenalkohol und/oder Polyethylenglycol ,

Blockcopolymere und/oder Triblockcopolymere und/oder Baumharze und/oder Polyacrylate und/oder Polymethacrylate sein . Als Siebdrucköle können beispielsweise die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Öle verwendet werden:

Durch die oben beschriebene Zusammensetzung der Paste wird gewährleistet, dass eine daraus hergestellte Beschichtung eine hohe IR-Reflektivität aufweist. Gleichzeitig sorgt der Anteil des Siebdruckmediums für eine gute Verarbeitbarkeit der Paste, insbesondere einer Verarbeitung mittels

Siebdruck. Bevorzugt weist die Paste daher eine Viskosität im Bereich von 3,5 Pa*s bei einer Schergeschwindigkeit von 200/s bis 15 Pa*s bei einer Schergeschwindigkeit von 200/s, besonders bevorzugt im Bereich von 4,8 Pa*s bei einer

Schergeschwindigkeit von 200/s bis 12,8 Pa*s bei einer Schergeschwindigkeit von 200/s auf.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Paste ein Mittel auf, welches sich bei Temperaturerhöhung unter

Bildung einer flüchtigen Phase zersetzt. Beispielhaft sind hiervon solche Mittel umfasst, welche Gas abspalten.

Bevorzugt sind die Mittel so ausgebildet, dass deren

Anionen im Temperaturbereich der viskosen Schmelze des Glasflusses Gas bilden und die Kationen des Mittels ohne Beeinträchtigung der gewünschten Eigenschaften in die Glasmatrix eingebunden werden. Solche Mittel werden auch als Blähmittel oder Schäumungsmittel bezeichnet.

Als Blähmittel kommen insbesondere Mittel in Betracht, welche Carbide, Carbonate oder Hydrogencarbonate und

Manganverbindungen umfassen. Auch Substanzen, welche als Hydroxide ausgebildet sind und/oder Kristallwasser

umfassen, können als Blähmittel eingesetzt werden.

Beispielsweise umfasst dies Salze, Tonmineralien, Borate oder Aluminate. Auch Phosphate oder Sulfate kommen als Blähmittel in Betracht. Die genannten beispielhaften

Blähmittel können allein oder in Mischungen eingesetzt werden .

Neben den genannten anorganischen Stoffen können auch organische Stoffe als Blähmittel Verwendung finden.

Beispielsweise umfasst dies Stoffe, welche sich bei den hier betrachteten Temperaturen unter Gasbildung zersetzen, insbesondere Tartrate wie Kaliumhydrogencarbonat, aber auch Zucker oder Holzstaub. Weiterhin konnten vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden mit Blähmitteln, welche Stärke umfassen. Insbesondere hat sich gezeigt, dass Reisstärke, Maisstärke und Kartoffelstärke als Blähmittel besonders geeignet sind.

Auch bestimmte Oxide zersetzen sich unter Abspaltung eines Gases, beispielsweise Cer(IV)oxid oder Mangan ( IV) oxid.

Allgemein werden unter einem Bläh- oder Schäumungsmittel solche Mittel verstanden, welche sich bei

Temperaturerhöhung unter Bildung mindestens einer bei Zerset _Z ungstemperatur des Blähmittels flüchtigen Substanz zersetzen. Als flüchtige Substanz wird hierbei insbesondere ein Gas verstanden. Allerdings ist dabei zu beachten, dass es möglich ist, dass die bei Zersetzungstemperatur

entstehende flüchtige Substanz möglicherweise nach

Abkühlung des beschichteten Substrats auf Raumtemperatur in einem anderen Aggregatszustand vorliegen kann. Sofern sich beispielsweise bei Zersetzungstemperatur aus einem

Blähmittel Wasserdampf als flüchtige Substanz ausbildet, kann es sein, dass nach der Abkühlung des beschichteten Substrats in der Pore nicht mehr Wasserdampf, sondern flüssiges Wasser vorliegt.

Wird die Paste hohen Temperaturen ausgesetzt, so entstehen durch Zersetzung des Blähmittels Poren. Eine Beschichtung, welche mit einer Paste gemäß dieser Weiterbildung auf ein Substrat aufgebracht wurde, weist hierbei geschlossene Poren auf. Es wird daher davon ausgegangen, dass die bei Zerset _Z ungstemperatur flüchtige Substanz zumindest partiell in den Poren der Beschichtung vorliegen kann. Jedoch muss dies nicht notwendigerweise in flüchtiger Form sein. Es ist beispielsweise auch möglich, dass die bei

Zerset _Z ungstemperatur flüchtige Substanz bei Raumtemperatur als Kondensat vorliegt.

Die räumliche Ausgestaltung bzw. die Form der Poren kann durch das jeweilige verwendete Blähmittel beeinflusst werden. Hierbei können wohl poröse Emaillen mit Poren mit einer weitgehend symmetrischen Struktur als auch poröse Emaillen mit anisotropisch ausgebildeten Poren erhalten werden. So enthält in einer Ausführungsform der Erfindung die Paste Calciumcarbonat als Blähmittel. Die hierdurch beim Einbrand der Paste entstehenden Poren weisen in dieser Ausführungsform symmetrische oder zumindest weitgehend symmetrische Strukturen auf, wobei die Poren weitgehend kugelförmig ausgebildet sind und einen runden oder

zumindest weitgehend runden Querschnitt aufweisen. Die nachfolgende Tabelle zeigt verschiedene Blähmittel sowie die daraus resultierenden Porenformen.

Eine andere Ausführungsform sieht dagegen die Verwendung von Reisstärke als Blähmittel vor. Die in dieser

Ausführungsform erhaltene poröse Emaille weist Poren mit einer anisotropen Porenstruktur auf. Hierbei weisen die Poren insbesondere einen elipsoiden Querschnitt auf.

Es hat sich hierbei herausgestellt, dass die IR-Reflexion der durch diese Weiterbildung erhaltenen Beschichtung höher ist, als die IR-Reflexion bei Ausführungsformen mit

ungeschäumten, d.h. nicht porösen Emaillen. Dieser Effekt kann hierbei insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen die Beschichtung überwiegend Poren mit einer weitgehend kugelförmigen Struktur aufweist, beobachtet werden.

Die Erfinder gehen davon aus, dass die Beschichtungen umfassend geschlossene Poren nach der vorliegenden Offenbarung eine gewisse IR-Reflexion in der Form

aufweisen, dass eine Erniedrigung der Temperatur einer Seite, insbesondere der unbeschichteten Vorderseite einer Sichtscheibe (die dem Backofeninneren abgewandte Seite bei einer Backofentür, bzw. die dem Kamin abgewandte Seite, beim Kamin) , beispielsweise einer Backofensichtscheibe, oder einer Sichtscheibe in einem Kamin oder einem Ofen, im Vergleich zu einer Beschichtung, welche keine Poren oder nur sehr wenige Poren, insbesondere keine oder nur sehr wenige geschlossene Poren umfasst, vorliegt.

Eine beispielhafte Aufstellung geeigneter Blähmittel, welche alleine oder in Kombination eingesetzt als

Bestandteil der Paste werden könne, ist der folgenden Tabelle zu entnehmen.

Gemäß einer Ausführungsform dieser Weiterbildung enthalten die Pasten zur Herstellung einer porösen, IR- reflektierenden Beschichtung einen Blähmittelanteil im Bereich von 5 bis 30 Vol.-%, bevorzugt von 5 bis 15 Vol.-% auf. Blähmittelanteile in diesem Bereich haben sich hierbei als besonders vorteilhaft in Bezug auf die IR-Reflektivität der daraus erhaltenen Paste herausgestellt. Hierbei kann vermutet werden, dass durch die Grenzflächen der Poren in der Beschichtung strukturelle Elemente vorhanden sind, durch welche die IR-Reflektivität, beispielsweise durch Streueffekt, erhöht wird. Es kann hierbei vermutet werden, dass diese Streueffekte besonders bei Beschichtungen mit geschlossenen Poren auftreten. Hohe Anteile an Blähmitteln in der Paste können jedoch zur Folge haben, dass offene Poren entstehen können.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Paste zumindest ein weiteres, zweites IR-reflektierendes Pigment enthält. Bevorzugt wird dabei das zweite IR-reflektierende Pigment ausgewählt aus der Gruppe mit den Elementen

Coba1tehromitspineil , Indiummanganyttriumoxid,

Niobiumschwefelzinnoxid, Zinnzinktitanat,

Cobalttitanatspinell . Vorzugsweise beträgt der Anteil am zweiten IR-reflektierenden Pigment in der Paste 0,5 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 3,5 bis 12,5 Gew.-%.

Gemäß einer Ausführungsform beträgt das Volumen-Verhältnis zwischen dem Volumen des zweiten Pigments zum Volumen des ersten Pigments 0,03 bis 0,6, bevorzugt 0,05 bis 0,56 und besonders bevorzugt 0,14 bis 0,47.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Glas- oder

Glaskeramiksubstrat umfassend einen Oberflächenbereich mit einer Beschichtung. Unter einer Beschichtung wird

insbesondere auch ein Oberflächenbereich verstanden, der eine oberflächliche Eindiffusion der Beschichtung in oberflächennahe Bereiche des Substrates umfasst. Die

Beschichtung kann somit auch Diffusionsschichten an der Grenze zwischen Beschichtung und Substrat umfassen. Die Beschichtung enthält eine Glasmatrix und ein IR- reflektierendes Pigment, wobei das IR-reflektierende

Pigment einen TSR-Wert von zumindest 20 % gemessen gemäß der Norm ASTM G173 aufweist. Zudem zeigt die Beschichtung bei einer Wellenlänge von 1500 nm eine Remission von zumindest 35% gemessen gemäß der Messnorm ISO 134 68.

Es hat sich hierbei gezeigt, dass ein hoher TSR-Wert der Pigmente das Remissionsverhalten der hergestellten

Beschichtung auch gegenüber der Wärmestrahlung beeinflusst. Hierbei hat sich ein hoher TSR-Wert als vorteilhaft für die Remission von Wärmestrahlung eines Temperaturbereiches von 200 bis 475 °C herausgestellt. Dies ist insofern überraschend, da die korrespondierende Wellenlänge für den oben genannten Temperaturbereich ihr Maximum im Bereich von 1 ym bis 4 ym aufweist, der TSR-Wert sich dagegen auf das solare Spektrum mit wesentlich geringeren Wellenlängen im Bereich von 200 nm bis 1000 nm bezieht. Gemäß einer

bevorzugten Ausführungsform weist das Pigment einen TSR- Wert von zumindest 25 % auf.

Die Pigmente sind hierbei homogen in der Glasmatrix, im Folgenden auch als Glasfluss bezeichnet, verteilt. Gemäß einer Ausführungsform weisen die Pigmente eine

Partikelgrößenverteilung mit einem d50-Wert im Bereich von 0,5 ym bis 2 ym, bevorzugt im Bereich von 0,8 ym bis 1,8 ym auf. Gemäß dieser Ausführungsform weisen die Pigmente somit eine Partikelgröße auf, die unterhalb der Wellenlänge der zu reflektierenden Wärmestrahlung liegt.

Überraschenderweise zeigt die Schicht dennoch eine hohe Remission für Strahlung im IR-Bereich. So weisen die erfindungsgemäßen Schichten bei einer Wellenlänge von 1500 nm eine Remission von zumindest 35% auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Remission bei 1500 nm zumindest 40% oder sogar zumindest 45%.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung beträgt die

Remission gemessen gemäß der Norm ISO 134 68 für den gesamten Wellenlängenbereich zwischen 1500 nm und 2500 nm zumindest 35%, bevorzugt zumindest 40% und besonders bevorzugt zumindest 45%.

Der Anteil des IR-reflektierenden Pigments in der

Beschichtung beträgt 15 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 35 Gew.-%. Ein entsprechender Pigmentgehalt gewährleistet eine ausreichende IR-Remission der Beschichtung. Gleichzeitig ist der Pigmentanteil klein genug, um eine homogene

Verteilung der Pigmente in der Glasmatrix zu ermöglichen und eine Aggregation der Pigmentpartikel zu verhindern bzw. zumindest zu verringern. Vorzugsweise beträgt der Anteil der Glasmatrix in der Beschichtung 55 bis 85 Gew.-%.

Die Extinktion elektromagnetischer Strahlung sowie der Grad ihrer Remission ist abhängig von der zu durchstrahlenden Schicht. Die Beschichtung weist daher vorzugsweise eine Schichtdicke im Bereich von 8 bis 35 ym, bevorzugt 10 bis 20 ym auf. Die Beschichtung ist somit dick genug, um eine ausreichend hohe Remission der IR-Strahlung zu

gewährleisten. Die maximale Schichtdicke von 35 ym

gewährleistet gleichzeitig, dass mechanische Spannungen, welche durch unterschiedliche thermische

Ausdehnungskoeffizienten (CTE) von Beschichtung und

Substrat auftreten, nicht die mechanische Stabilität des Verbundes aus Substrat und Beschichtung nachteilig

beeinflussen und die Beschichtung unabhängig vom CTE des Substrates verwendet werden kann.

Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von chromhaltigen Pigmenten als IR-reflektierendes Pigment herausgestellt. Vorzugsweise umfasst die Beschichtung als IR-reflektierendes Pigment ein chromhaltiges Eisenoxid, ein chromhaltiges Hämatit und/oder einen Chrom Eisen Nickel Spinell umfasst. Diese Pigmente haben sich in Hinblick auf ihre spektralen Eigenschaften, insbesondere in Hinblick auf die Remission im IR-Bereich sowie in Hinblick auf ihre Temperaturstabilität als vorteilhaft herausgestellt.

Hierbei ist die Temperaturstabilität der Pigmente nicht nur für die Verwendung des beschichteten Substrates,

beispielsweise in einer Backofentür oder in einer Kaminsichtscheibe, sondern auch für den Herstellungsprozess der entsprechenden Beschichtung, welcher den Einbrand bei Temperaturen im Bereich von 500°C bis 1000°C umfasst, relevant .

Bevorzugt weist das IR-reflektierende Pigment eine schwarze oder schwarz-braune Färbung auf. Insbesondere wird das IR- reflektierende Pigment ausgewählt aus der Gruppe mit den Elementen der Pigmente Ci Brown 29, Ci Green 17 und Black CI 7.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Beschichtung zumindest ein erstes und ein IR-reflektierendes Pigment auf. Durch das zweite IR-reflektierende Pigment kann insbesondere der Farbort der Beschichtung eingestellt werden. Bevorzugt enthält die Beschichtung als zweites IR- reflektierendes Pigment einen Cobaltchromitspinell , ein Indiummanganyttriumoxid, ein Niobiumschwefelzinnoxid, ein Zinnzinktitanat und/oder einen Cobalttitanatspinell . Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung eines der Pigmente aus der Gruppe mit den Elementen Ci Pigment Blue 36, Ci Pigment Blue 86, Ci Pigment Yellow 227, Ci Pigment Yellow 216, Ci Pigment Green 26 und Ci Pigment Green 50 herausgestellt .

Vorzugsweise beträgt der Anteil am zweiten IR- reflektierenden Pigment in der Beschichtung 0,75 bis 18,5

Gew.-%, besonders bevorzugt 4,5 und 14 Gew.-%.

Gemäß einer Ausführungsform beträgt das Volumen-Verhältnis zwischen dem Volumen des zweiten Pigments zum Volumen des ersten Pigments 0,03 bis 0,6, bevorzugt 0,05 bis 0,56 und besonders bevorzugt 0,14 bis 0,47. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Gehalt an leitfähigen Oxiden in der Beschichtung kleiner als 500 ppm. Unter leitfähigen Oxiden werden im Sinne der Erfindung insbesondere transparente leitfähige Oxide (TCO,

„transparent conductive oxides") wie beispielsweise

Indiumzinnoxid, Fluor-Zinn-Oxid, Aluminium-Zink-Oxid und Antimon-Zinn-Oxid verstanden.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Beschichtung unmittelbar auf der Substratoberfläche aufgebracht ist. Vorzugsweise weist das Glas- oder Glaskeramiksubstrat keine Beschichtung mit leitfähigen Oxiden auf.

Insbesondere sind keine Beschichtungen umfassend leitfähige Oxide auf der erfindungsgemäßen Beschichtung und/oder zwischen der erfindungsgemäßen Beschichtung und dem Glas oder Glaskeramiksubstrat angeordnet.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die auf dem Glas- oder Glaskeramik-Substrat aufgebrachte

Beschichtung umfassend geschlossene Poren aufweist. Durch die Verwendung einer Beschichtung, bei welcher die IR- reflektierenden Pigmente in einer Glasmatrix bzw. einer Emaille mit geschlossenen Poren vorliegen, kann die IR- Reflexion der Beschichtung bzw. des beschichteten

Substrates nochmals verbessert werden. Daher wird die

Beschichtung der vorliegenden Weiterbildung so

ausgestaltet, dass diese geschlossene Poren umfasst. Dafür umfasst die Suspension bzw. Paste der vorliegenden

Offenbarung neben dem Glaspulver ein Mittel, welches sich bei Temperaturerhöhung unter Bildung einer flüchtigen

Substanz zersetzt. Beispielhaft kann die geschlossene Poren umfassende

Beschichtung der vorliegenden Weiterbildung daher gemäß einer Ausführungsform auch als Schaumemaille ausgebildet sein. Die Beschichtung ist hierbei als Barriere gegenüber dem Durchtritt von Fluiden, z.B. Wasser oder auch

Wasserdampf, ausgebildet. Gemäß dieser Ausführungsform wird demzufolge ein Glas- oder Glaskeramik-Substrat

bereitgestellt, welches neben einer hohen IR-Reflektivität eine Barrierewirkung gegenüber dem Ein- und Durchtritt von Fluiden aufweist.

Fluide im Sinne der vorliegenden Offenbarung umfassen vorzugsweise Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, wässrige Flüssigkeiten, Alkohole, auf diesen Flüssigkeiten

basierende oder diese Flüssigkeiten umfassende

Flüssigkeiten, wie beispielsweise Fensterreiniger, und/oder Öle sowie Wasserdampf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieser Weiterbildung ist die Beschichtung als hochtemperaturstabile,

selbstversiegelnde Beschichtung ausgebildet. Unter einer hochtemperaturstabilen Beschichtung wird insbesondere eine Beschichtung verstanden, die gegenüber Temperaturen von mehr als 400 °C stabil ist.

Als selbstversiegelnd wird eine Beschichtung vorliegend dann bezeichnet, wenn keine weitere Beschichtung notwendig ist, um eine ausreichende Dichtigkeit gegenüber dem Ein- bzw. Durchtritt von Fluiden zu verhindern. Die Schicht weist also gegenüber Fluiden eine Barrierewirkung auf. Die Poren umfassende Beschichtung gemäß dieser

Ausführungsformen der vorliegenden Weiterbildung ist somit selbstversiegelnd, beispielsweise als Barriere gegenüber dem Durchtritt von Fluiden, ausgebildet.

Bevorzugt ist die poröse Beschichtung anorganisch. Die Beschichtung kann jedoch auch organische Substanzen

umfassen. Dabei handelt es sich in der Regel um nicht vollständig zersetzte Rest organischer Verbindungen, welche der Suspension bzw. Paste zugesetzt wurden, beispielsweise in Form von Lösungsmitteln. Auch kann es sich dabei um die Reste nicht vollständig zersetzter, organisch basierter Blähmittel handeln. Gemäß einer Ausführungsform ist die Beschichtung im Wesentlichen anorganisch ausgebildet. Im Wesentlichen anorganisch bedeutet hierbei, dass die

Beschichtung mindestens 95 Gew.-% anorganische Bestandteile umfasst, bevorzugt mindestens 98 Gew.-% anorganische

Bestandteile und besonders bevorzugt mindestens 99 Gew.-% anorganische Bestandteile. Ganz besonders bevorzugt beträgt der Anteil der anorganischen Bestandteile der Beschichtung 99,9 Gew.-% oder mehr.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass der resultierende thermische Ausdehnungskoeffizient der porösen Beschichtung und der thermische Ausdehnungskoeffizient des Substrats voneinander um nicht mehr als 4*10 ⁶ /K im Temperaturbereich von 20°C bis 700°C abweichen. Hierbei wird hinsichtlich der Beschichtung auf den resultierenden thermischen

Ausdehnungskoeffizienten abgestellt, da es sich bei der Beschichtung in der Regel um ein inhomogenes Material, welches Materialien mit unterschiedlichen

Ausdehnungskoeffizienten umfasst, insbesondere einen

Glasfluss sowie Poren und optional ein Pigment und/oder sonstige Bestandteile. Beachtlich ist also insofern nicht der resultierende thermische Ausdehnungskoeffizient, welcher durch das Poren umfassende Gefüge sowie die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der einzelnen

Bestandteile der Beschichtung resultiert. Gemäß einer Ausführungsform weist der resultierende thermische

Ausdehnungskoeffizient der Beschichtung einen Wert zwischen höchstens 9*10 ^-6 /K und mindestens 3*10 ^-6 /K auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Substrat ein Kalknatronglas oder ein Borosilikatglas. Bevorzugt ist das Glas zur Festigkeitserhöhung thermisch vorgespannt .

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die

Beschichtung einen Brechungsindex n _{d, Beschichtung} im Bereich von 1,3 bis 2, bevorzugt im Bereich von 1,5 bis 1,8 aufweist

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Beschichtung auf zumindest einer Oberfläche des Glas- oder Glaskeramiksubstrates lateral strukturiert aufgebracht ist. Hierbei wird unter einer lateralen

Strukturierung insbesondere verstanden, dass nur Teile der Substratoberfläche beschichtet sind. Insbesondere sind zumindest 60 %, bevorzugt zumindest 62% und besonders bevorzugt zumindest 65 % zumindest jeweiligen

Substratoberfläche mit der Beschichtung beschichtet. Der hohe Belegungsgrad der Substratoberfläche mit der

Beschichtung gewährleistet hierbei eine hohe IR-Reflexion gemittelt über die gesamte Substratoberfläche.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die

Beschichtung lateral strukturiert in Form eines Gitteroder Punktrasters auf zumindest eine der

Substratoberflächen aufgebracht. Das gitter- oder

rasterförmige Muster der Beschichtung ermöglicht es hierbei, hohe Belegungsgrade zu erzielen und gleichzeitig die Durchsicht durch das Substrat zu erhalten.

Die Erfindung betrifft weiterhin Haushaltsgeräte,

insbesondere Backöfen mit einem erfindungsgemäß

beschichteten Substrat.

Ein Aspekt der Erfindung sieht hierbei eine Backofentür mit einem Scheibenaufbau mit zumindest zwei Scheiben, wobei das erfindungsgemäß beschichtete Substrat als äußere Scheibe verwendet wird. Als äußere Scheibe wird hierbei die Scheibe der Backofentür verstanden, welche in Kontakt mit dem den Backofen umgebenden Raum steht.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist hierbei das Substrat ein Glassubstrat und einseitig mit der

Beschichtung versehen. Die beschichtete Seite des

Glassubstrates zeigt hierbei in Richtung des Ofeninnenraums und zumindest 60 %, bevorzugt zumindest 62 %, besonders bevorzugt zumindest 65% und ganz besonders bevorzugt zumindest 70 % der Oberfläche des Glassubstrates sind mit der Beschichtung bedeckt. Somit weist das Glassubstrat vorzugsweise einen Belegungsgrad von zumindest 60% auf.

Bereits alleine durch die erfindungsgemäße Beschichtung kann der Wärmeverlust durch Wärmestrahlung erheblich minimiert werden, so dass je nach Anwendung auf weitere Maßnahmen zur Reduzierung der Aufheizung der äußeren

Scheibe verzichtet werden kann. So weist gemäß einer ausführungsform die äußere Scheibe keine weitere

Beschichtung umfassend ein leitfähiges Oxid auf. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die

Backofentür zumindest drei Glasscheiben umfasst und die äußere und die mittlere Glasscheibe als erfindungsgemäß beschichtetes Glassubstrat ausgebildet sind. Durch die Verwendung zweier erfindungsgemäß beschichteter Scheiben kann der Wärmeverlust durch Austritt von Wärmestrahlung sowie eine Aufheizung der Backofentür auf der Außenseite nochmals erheblich reduziert werden. Vorzugsweise ist die mittlere Glasscheibe beidseitig mit der erfindungsgemäßen Beschichtung versehen.

Erfindungsgemäß beschichtete Substrate können

beispielsweise auch in Kaminsichtscheiben verwendet werden. Hier haben sich insbesondere beschichtete

Glaskeramiksubstrate als vorteilhaft herausgestellt.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur

Herstellung eines Glas- oder Glaskeramiksubstrats umfassend einen Oberflächenbereich mit einer Glasmatrix und IR- reflektierenden Pigmenten, insbesondere zur Herstellung eines Glas- oder Glaskeramiksubstrates gemäß einem der Ansprüche 15 bis 33, umfassend zumindest die folgenden Schritte : a) Bereitstellung eines Glas- oder

Glaskeramiksubstrates , b) Bereitstellung einer Paste umfassend ein

Glaspulver mit einer Erweichungstemperatur T _EW ,ci _aspuiver , zumindest ein IR-reflektierendes Pigment und ein Siebdruckmedium, c) Lateral strukturiertes Aufbringen der in

Schritt b) bereitgestellten Paste auf das in Schritt a) bereitgestellte Glas- oder

Glaskeramiksubstrat mittels Siebdruck, d) Einbrennen der in Schritt c) aufgebrachten

Schicht bei Temperaturen im Bereich von T _Einbranci

— TEW, Glaspulver

Es hat sich herausgestellt, dass weitere Verfahrensschritt mit dem Einbrand in Schritt d) kombiniert werden können. So sieht eine bevorzugte Variante des Verfahrens vor, dass in Schritt a) ein Glassubstrat, bevorzugt ein Kalknatronglas oder ein Borosilikatglas bereitgestellt wird und das

Glassubstrat in Schritt d) gemeinsam mit dem Einbrennen der in Schritt c) aufgebrachten Schicht thermisch vorgespannt wird. Ermöglicht wird dies durch die hohe

Temperaturbeständigkeit der verwendeten Pigmente.

Vorzugsweise erfolgt in Schritt d) der Einbrand und das thermische Vorspannnen bei einer Temperatur im Bereich von 500 bis 1000°C.

In einer weiteren bevorzugten Variante des Verfahrens wird in Schritt a) als Substrat ein kristallisierbares Grünglas bereitgestellt. Hier kann in Schritt d) gleichzeitig mit dem Einbrand der Schicht eine Keramisierung des Substrates stattfinden. Beide oben beschriebenen Varianten sind in Hinblick auf eine Energie- und Zeitersparnis vorteilhaft.

In einer anderen Variante umfasst das

Herstellungsverfahren, mit welchem ein Glas- oder

Glaskeramik-Substrat, beschichtet werden kann, die

Herstellung einer Suspension bzw. Paste umfassend ein Blähmittel. Die so erhaltene Beschichtung ist gemäß dieser Variante dabei Poren umfassend ausgebildet, sodass eine Beschichtung, welche als Barriere gegenüber dem Durchtritt von Fluiden ausgebildet ist, vorliegt.

Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: a. Herstellen einer Suspension bzw. Paste. Die Suspension umfasst ein Glaspulver sowie ein Mittel, welches sich bei Temperaturerhöhung unter Bildung einer flüchtigen Substanz zersetzt.

Es hat sich gezeigt, dass besonders vorteilhafte Resultate mit Blähmitteln, welche Carbonate und/oder Phosphate umfassen, erzielt werden, insbesondere bei Schichtdicken der Beschichtung zwischen 0,1 ym und 500 ym.

Das Glaspulver ist beispielhaft ausgewählt aus folgendem Zusammensetzungsbereich in Gew.-%:

Das Glas umfasst hierbei vorteilhaft einen Mindestgehalt an A1 ₂ C> ₃ von 1 Gew.-%, bevorzugt von mindestens 2 Gew.-%.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Glas mindestens 1 Gew.-% B ₂ 0 ₃ , bevorzugt mindestens 5 Gew.-%. Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften

Ausführungsform umfasst das Glas mindestens 1 Gew.-% eines Alkalioxides, ausgewählt aus der Gruppe von Na ₂ 0, Li ₂ 0 und K ₂ 0 oder Mischungen dieser Oxide auf.

Gemäß einer nochmals weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Glas mindestens 1 Gew.-% eines weiteren Oxids oder einer Mischung von Oxiden, ausgewählt aus der Gruppe von CaO, MgO, BaO, SrO, ZnO, Zr0 ₂ , und Ti0 ₂ .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Glas aus dem folgenden Zusammensetzungsbereich in Gew.-% ausgewählt:

Der Glasfluss kann weiterhin ausgewählt sein aus den folgenden Glasarten: alkalifreie Gläser, alkalihaltige Gläser, Silikatgläser, Borsilikatgläser, Zinksilikatgläser, Zinkboratgläser, Zinkborsilikatgläser,

Bismutborsilikatgläser, Bismutboratgläser,

Bismutsilikatgläser, Phosphatgläser, Zinkphosphatgläser, Aluminosilikatgläser oder Lithiumaluminosilikatgläser .

Selbstverständlich ist es auch möglich, dass das Glaspulver Mischungen unterschiedlicher Gläser umfasst.

Beim Herstellen der Suspension ist es möglich, zunächst lediglich das Glaspulver in ein Suspendierungsmittel einzubringen. Das Suspendierungsmittel ist als Flüssigkeit ausgebildet und kann beispielsweise Wasser umfassen.

Bevorzugt umfasst das Suspendierungsmittel Lösungsmittel, beispielsweise organische Lösungsmittel. Die Lösungsmittel weisen bevorzugt einen Dampfdruck von weniger als 10 bar, bevorzugt weniger als 5 bar und besonders bevorzugt von weniger als 1 bar aufweisen. Dies umfasst beispielsweise Wasser, 2- (2-Butoxyethoxy) ethanol, 2-Methoxy-methylethoxy- propanol, 2-Butoxy-ethanol, n-Butanol,

Diethylenglykolmonoethylether,

Tripropylenglykolmonomethylether, Terpineol und n- Butylacetat, welche allein oder auch in Mischungen

vorliegen können. Auch möglich ist der Einsatz sogenannter kommerziell erhältlicher Siebdrucköle.

Um die gewünschte Viskosität einstellen zu können, werden entsprechende Additive, welche anorganisch oder organisch ausgebildet sein können, verwendet. Organische Additive umfassen beispielsweise Hydroxyethyl-Cellulose und/oder Hydroxypropyl-Cellulose und/oder Xanthan und/oder

Polyvinylalkohol und/oder Polyethylenalkohol und/oder

Polyethylenglykol, Blockcopolymere und/oder

Triblockcopolymere und/oder Baumharze und/oder Polyacrylate und/oder Polymethacrylate .

Nach dem Einbringen des Pulvers in das Suspendierungsmittel erfolgt in einem nächstens Schritt die Homogenisierung der Mischung, beispielsweise in einem Drei-Walzen-Stuhl .

Es ist weiterhin möglich, nun ein weiteres Pulver, welches beispielsweise das Blähmittel umfasst, in ein weiteres Suspendierungsmittel einzubringen und zu homogenisieren. Anschließend können die beiden Suspensionen miteinander vermischt werden.

Es ist auch möglich, zunächst eine Mischung der

unterschiedlichen Pulver herzustellen, beispielsweise umfassend ein Glaspulver, ein Blähmittel sowie ein Pigment, und diese Mischung beispielsweise in einem Taumler zu homogenisieren. Anschließend kann dann dieses Pulver wie vorstehend beschrieben angepastet werden.

Die Suspension hat bevorzugt eine Viskosität bei einer Scherrate von 200/s, gemessen mit einem Kegel- Plattenviskosimeter, zwischen 2.000 mPas bis 20.000 mPas, bevorzugt zwischen 2.500 mPas und 15.000 mPas, besonders bevorzugt zwischen 3.000 mPas bis 10.000 mPas . a. Aufbringen der Suspension auf ein Substrat, sodass

zumindest ein Teil des Substrats mit der Suspension belegt sind.

Das Aufbringen der Suspension bzw. Paste auf das Substrat, wie beispielsweise einem Glas- oder Glaskeramiksubstrat, insbesondere einem Glas-oder Glaskeramiksubstrat mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, kann vollflächig erfolgen, allerdings ist es auch möglich, dass die Suspension in Form bestimmter Muster aufgebracht wird. Beispielsweise können auf diese Weise Muster oder

Schrift _Z eichen oder sonstige Raster auf das Substrat aufgebracht werden.

Als Auftragsverfahren eignen sich prinzipiell alle üblichen Flüssigbeschichtungsverfahren. Beispielsweise kann die Suspension in einem Druckverfahren, insbesondere Siebdruck, Tampondruck oder Ink-Jet-Druck, aufgebracht werden. Auch ein Auftrag in einem Abziehbildverfahren ist möglich. Auch ein Auftrag mittels Sprühen, Spin-Coating oder Roll-Coating ist möglich. Um eine optimale Verarbeitbarkeit der

Suspension zu gewährleisten, kann die Suspension durch verschiedene Hilfsstoffe, beispielsweise Additive, Lösungsmittel oder Thixotropierungsmittel , auf das

jeweilige Auftragsverfahren angepasst werden. Die

notwendigen, meist organischen, Zusatzstoffe, verflüchtigen sich beim Einbrand.

Besonders bevorzugte Auftragsverfahren umfassen Ink-Jet- Druck, Offset-Druck, Tampondruck, Nassabziehbilder,

Siebdruck, Tauchbeschichtung, Rollenbeschichtung,

Sprühbeschichtung, Rakeln, Fluten und Spin-Coating. b. vorzugsweise Fixieren der in Schritt b aufgebrachten Suspension auf dem Substrat, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 0°C und 300°C.

Nach dem in Schritt b erfolgten zumindest teilweisen

Auftrag der Suspension auf das Substrat, wie beispielsweise ein Glas- oder Glaskeramiksubstrat, erfolgt vorzugsweise das Fixieren der Suspension auf dem Substrat. Dies kann beispielsweise durch einen Trocknungsschritt bei erhöhten Temperaturen erfolgen, beispielsweise bei einer Temperatur zwischen 0°C und 300°C. Das Fixieren der Suspension auf dem Substrat ist insbesondere dann von Vorteil, wenn nach dem erfolgten Auftrag der Suspension auf das Substrat dieses in ein anderes Prozessaggregat verbracht werden muss,

beispielsweise zur Durchführung weiterer Prozessschritte.

Je nach der genauen Zusammensetzung der Suspension haben sich als bevorzugte Bereiche für das Fixieren ein

Temperaturbereich zwischen 0°C und 100°C sowie zwischen 100°C und 300°C als bevorzugt herausgestellt. Während des Fixierens kann es zur teilweisen Zersetzung des Blähmittels kommen, welche die weitere Schäumung bei Einbrandtemperatur aber nicht nachteilig beeinflusst. Neben dem rein thermischen Fixieren der Suspension auf dem Substrat ist es auch möglich, das Fixieren durch IR- Strahlung und/oder durch UV-Strahlung zu unterstützen. Auch kann bei geeigneter Einstellung der Suspension das Fixieren allein durch IR-Strahlung und/oder UV-Strahlung erfolgen. c. Tempern des zumindest teilweise beschichteten

Substrats bei einer Temperatur zwischen 500°C und 900°C, sodass sich das Blähmittel unter Bildung mindestens einer flüchtigen Substanz zersetzt und in der Beschichtung geschlossene Poren ausgebildet sind.

Bevorzugt erfolgt das Tempern bei einer Temperatur zwischen 500 °C und 900 °C .

Während des Temperns kommt es zum einen zur Zersetzung des Blähmittels, gleichzeitig folgt der Einbrand der

Beschichtung auf dem Substrat. In der Folge bildet sich eine geschlossene Poren umfassende Beschichtung, welche einen guten Haftverbund zum Substrat aufweist. d. Abkühlen des Substrats auf Raumtemperatur.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird die

Beschichtung lateral strukturiert in Form eines

vorgegebenen Musters auf das Substrat, wie beispielsweise ein Glas- oder Glaskeramiksubstrat aufgebracht.

Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn nach dem

Aufbringen der Suspension eine nicht haftende Auflage auf die Schicht aufgebracht wird und die Auflage während der Dauer der Temperungen auf der Schicht verbleibt. Auf diese Weise bleibt die Schicht gleichmäßig dick. Das Auftreten von störenden Schichtunebenheiten oder Wellungen wird vermieden. Als „nicht haftend" wird eine Auflage

insbesondere dann bezeichnet, wenn die Auflage nach

erfolgter Temperung im Wesentlichen rückstandsfrei von der Beschichtung abnehmbar ist.

Vorteilhaft erfolgt das Aufträgen der Suspension mittels eines Druckverfahren, beispielsweise mittels Ink-Jet-Druck, Offset-Druck, Tampondruck oder Siebdruck, oder mittels Walzen, Fluten, Tauchen, Sprühen, Rakeln oder Spin-Coating.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Figuren und

Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung eines

erfindungsgemäß beschichteten Substrates als ein Ausführungsbeispiel ,

Fig. 2 die schematische Darstellung eines beschichteten

Substrates als Vergleichsbeispiel,

Fig. 3 die graphische Darstellung von totalen

Transmissionsspektren (gemessen nach ASTM D 1003) mehrerer Ausführungsbeispiele und eines Vergleichsbeispiels ,

Fig.4 die graphische Darstellung von Remissionsspektren

(gemessen nach ISO 13468) mehrerer Ausführungsbeispiele und eines

Vergleichsbeispiels ,

Fig. 5 die graphische Darstellung der

Farbortverschiebung der Beschichtung abhängig von der Beschichtungs _Z usammensetzung,

Fig. 6-8 schematische Darstellungen zum Aufbau einer

Backofentür gemäß einer Ausführungsform der

Erfindung sowie von aus dem Stand der Technik bekannten Vergleichsbeispielen,

Fig. 9 eine schematische Darstellung der äußeren Scheibe einer Backofentür mit unterschiedlichen Belegungsgraden,

Fig. 10 und 11 schematische Darstellungen des Aufbaus

verschiedener Backofentüren

Fig. 12,13 Aufnahmen einer Wärmebildkamera eines Backofens mit einer erfindungsgemäß beschichteten Glasscheibe als Ausführungsbeispiel sowie eines Backofens mit einer konventionell beschichteten Scheibe als Vergleichsbeispiel,

Fig. 14 eine schematische Darstellung des Meßaufbaus zur

Ermittlung der Oberflächentemperatur der äußeren Backofenscheibe. Durch Einstellen verschiedener Temperaturen kann eine Pyrolysevorgang bei 468°C (875°F) bzw. eines Backvorgangs bei 246°C (475°F) simuliert werden. Fig. 15 eine schematische Darstellung des Meßaufbaus zur Ermittlung der Oberflächentemperatur der äußeren Backofenscheibe während der Simulation eines Backvorgangs bei 450°C,

Fig. 16 eine graphische Darstellung des

Temperaturverlaufs der Temperatur der äußeren Backofenscheibe verschiedener

Ausführungsbeispiels und des Vergleichsbeispiels bei einer Betriebstemperatur des Ofens von 475°F (246 °C) ,

Fig . 17 eine graphische Darstellung des

Temperaturverlaufs der Temperatur der äußeren Backofenscheibe verschiedener

Ausführungsbeispiels und des Vergleichsbeispiels bei einer Betriebstemperatur des Ofens von 875°F ( 468 °C) ,

Fig. 18 die graphische Darstellung der

Farbortverschiebung der Beschichtung abhängig von der Glaszusammensetzung in der Beschichtung,

Fig. 19 die graphische Darstellung des in-line

Transmissionsverlaufes verschiedener

Ausführungsbeispiele (23 bis 27) und des Vergleichsbeispiels (22),

Fig. 20 die graphische Darstellung einer die schematische

Darstellung eines mit einer porösen Emaille beschichteten Substrates als ein

Ausführungsbeispiel, wobei die poröse Emaille weitgehend isotrope Poren aufweist, Fig. 21 die graphische Darstellung eines mit einer porösen Emaille beschichteten Substrates als ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei die poröse Emaille weitgehend anisotrope Poren aufweist,

Fig. 22 eine graphische Darstellung des gemessen

Temperaturverlaufs der maximalen Temperatur der äußeren Backofenscheibe verschiedener

Ausführungsbeispiele, die sich hinsichtlich der Porosität der Beschichtung unterscheiden bei einer Betriebstemperatur des Ofens von 450°C und

Fig. 23 eine Darstellung der gemittelten Werte der in

Fig. 22 gezeigten Temperaturverläufe und

Fig. 24 eine graphische Darstellung des gemessenen

Kurvenverlaufs der maximalen Temperatur der äußeren Backofenscheibe bei einer

Betriebstemperatur des Ofens von 450°C, wobei die Dekore mit verschiedenen Schichtdicken vor

Einbrand aufgebracht wurden.

Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer

Ausführungsform eines erfindungsgemäß beschichten

Substrates in Seitenansicht. Im dargestellten

Ausführungsbeispiel ist die Beschichtung 2 auf einer der Oberflächen des Substrates 1 aufgebracht, während die andere Oberfläche 110 des Substrates 1 unbeschichtet ist. Die Beschichtung 2 ist hierbei lateral strukturiert auf den in Fig. 1 gezeigten Oberflächenbereich des Substrates 1 aufgebracht, so dass Substrat 1 auch auf der beschichteten Oberfläche 100 unbeschichtete Bereiche 120 aufweist. Die Beschichtung 2 kann beispielsweise in Form eines Gitters oder in Form eines Punktrasters aufgebracht werden. Als Belegungsgrad des Substrates wird dabei das Verhältnis der beschichteten Oberfläche zur gesamten Oberfläche 100 verstanden .

Fig. 2 zeigt die schematische Darstellung eines

Vergleichsbeispiels. Hier ist das Substrat 1 vollflächig mit einer Beschichtung 3 versehen, welche leitfähige Oxide, wie beispielsweise Indiumzinnoxid enthält. Die Beschichtung 3 stellt beim Vergleichsbeispiel somit die IR- reflektierende Schicht dar. Auf der Schicht 3 ist weiterhin eine pigmentierte Dekorschicht 4 aufgetragen. Im

Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Schicht 4 jedoch lediglich um eine Dekorschicht .

Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels die Herstellung des in Fig. 1 dargestellten beschichteten

Substrates näher erläutert werden.

Zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten beschichteten

Substrates wird zunächst eine Paste umfassend ein IR- reflektierendes Pigment, ein Glaspulver sowie ein

Anpastmedium bereitgestellt. In Tabelle 1 sind verschiedene IR-reflektierende Pigmente aufgeführt, die sich als

besonders vorteilhaft herausgestellt habe. Bei Pigment Nr.

5 handelt es sich um ein Vergleichspigment.

Tabelle 1: IR-Reflektierende Pigmente und

Vergleichsbeispiel 5 Zur Herstellung des Glaspulvers bzw. der Glasfritte werden die einzelnen Glasbestandteile gemischt, geschmolzen und das erschmolzene Glas abgeschreckt und durch Mahlprozesse wird ein Glaspulver mit der gewünschten Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung erhalten. Das Glaspulver

(schichtbildende Glaskomponente) kann sehr unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Es sind zahlreiche

Glaszusammensetzungen bekannt, welche angepasst an die Verformungstemperatur des zu beschichtenden Substrates, einen Erweichungsbereich von etwa 500°C bis 1000°C

abdecken .

Tabelle 2 zeigt einige Glaszusammensetzungen bzw.

Glaspulver, die sich als besonders vorteilhaft

herausgestellt haben.

Die in Tabelle 2 aufgeführten Glaspulver haben sich hierbei als besonders vorteilhaft in Hinblick auf die

Verarbeitbarkeit während des Herstellungsprozesses des beschichteten Substrates als auch in Hinblick auf die optischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften der entsprechenden Beschichtung herausgestellt.

Um eine gute Verarbeitbarkeit zu gewährleisten ist

beispielsweis die Erweichungstemperatur (T _E w, ci _aspuiver) des Glases relevant, da für das Glattfließen, d.h. zur

Herstellung der Beschichtung aus der aufgetragenen Paste, muss die Einbrandtemperatur mindestens der

Erweichungstemperatur Ew des Glaspulvers entsprechen. Die Erweichungstemperatur Ew ist die Temperatur bei der die Viskosität des Glases 10 ⁷ _' ⁶ dPas beträgt. Abhängig von der Scheibengeometrie und dem Erwärmungsprozess werden

Verformungen beispielsweise bei Substraten aus Glas bereits deutlich unter deren Ew beobachtet. Das Glattfließen der Glaskomponente zu einer Schicht ist erforderlich, um die geforderten chemischen, physikalischen, mechanischen und optischen Eigenschaften zu gewährleisten. Auch für die Fixierung der zugesetzten Pigmenten und anderen Füllstoffen oder Zusätzen ist das Glattfließen notwendig.

Weiterhin sind Eigenschaften wie die chemische

Beständigkeit gegenüber Säuren und Basen oder

hydrolytischen Angriffen sowie die Reinigungsfähigkeit und Kratzfestigkeit wichtige Auswahlkriterien. Bei den in

Tabelle 2 aufgeführten Gläsern erfüllen diese Anforderungen in besonders vorteilhafter Weise. Aus den in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Pigmente und Glaspulvern wurden die in Tabelle 3 Beschichtungen 1 bis 8 erhalten. Bei Beispiel 9 handelt es sich um ein

Vergleichsbeispiel .

Tabelle 3: Ausführungsbeispiele 1 bis 8 und

Vergleichsbeispiel 9

In Fig. 3 ist der Transmissionsverlauf der

Ausführungsbeispiele 1 bis 4 sowie eines

Vergleichsbeispiels dargestellt. Bei der Transmission handelt es sich hierbei um die totale Transmission, welche gemäß der Norm ASTM D1003 gemessen wurde. Die Kurve 60 entspricht hierbei dem Ausführungsbeispiel 1, die Kurve 61 dem Ausführungsbeispiel 2, Kurve 62 dem Ausführungsbeispiel 3 und Kurve 63 dem Ausführungsbeispiel 4. Die

Beschichtungen wurden mittels Siebdruck in einem

Druckvorgang mit einem Sieb einer Maschenstärke von 77 Fäden/cm aufgebracht und weisen eine Schichtdicke im

Bereich von 11 bis 15 ym auf.

Kurve 5 stellt die Transmission der Vergleichsprobe 9 dar und wurde mit einem Sieb der Maschenstärke von 43 Fäden/cm aufgebracht. Hier liegt die Schichtdicke über den

Schichtdicken der Ausführungsbeispiele.

Es wird hierbei deutlich, dass die Transmission der

Ausführungsbeispiele insbesondere im längerwelligen Bereich von 1500 nm unter der Transmission des Vergleichsbeispiels liegt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die

Schichtdicke der Vergleichsprobegrößer ist als die

Schichtdicke der Ausführungsbeispiele. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass der Unterscheid in den

Transmissionswerten zwischen Ausführungs- und

Vergleichsbeispiel bei Schichten gleicher Schichtdicken noch ausgeprägter sein wird. Zudem wird an Hand der Kurven 60 bis 63 deutlich, dass das verwendete IR-reflektierende Pigment einen größeren Einfluss auf die Transmission hat als die Glaszusammensetzung der Glasmatrix. So unterschieden sich die Schichten der Transmissionskurven 60 und 61 in ihrer Glaszusammensetzung, weisen jedoch das gleiche Pigment auf. Entsprechendes gilt für die Schichten der Kurven 62 und 63. Die Proben 60 und 62 weisen dagegen die gleiche Glaszusammensetzung auf, unterschieden sich jedoch durch das verwendete Pigment.

Fig. 4 zeigt den Wellenlängenverlauf der Remission der Proben 7 und 8 sowie des Vergleichsbeispiels 9 aus Tabelle 3. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Remissionsverlauf handelt es sich um die totale Remission gemessen gemäß der Messnorm ISO 13468 Die Die Proben 7 und 8 unterscheiden sich hierbei in ihrer Glaszusammensetzung, weisen jedoch das gleiche IR-reflektierende Pigment auf. Die Kurven 71 und 73 sind dabei dem Ausführungsbeispiel 7 aus Tabelle 3 zuzuordnen, wobei sich die einzelnen Schichten in Hinblick auf die Schichtdicke unterscheiden. Kurve 71 entspricht dem Remissionsverlauf des Ausführungsbeispiels 7, wobei die Beschichtung durch 2 Druckvorgänge mit einem Sieb der

Maschenstärke mit 77 Fäden/cm aufgebracht wurde und die Schicht eine Schichtdicke von 24 bis 28 ym aufweist, die Schicht der Kurve 73 wurde durch einen einfachen

Druckvorgang aufgebracht und weist eine Schichtdicke von 11 bis 15 ym auf. Entsprechendes gilt auch für den

Zusammenhang der Kurven 72 und 74, die dem

Ausführungsbeispiel 8 aus Tabelle 3 zuzuordnen sind. Die Schichtdicke der Schicht mit dem durch Kurve 72

dargestellten Remissionsverlauf beträgt hierbei 24 bis 28 ym und die Schichtdicke der Schicht mit dem durch Kurve 74 dargestellten Remissionsverlauf beträgt 11 bis 15 ym. Bei diesen Schichtdicken relaxieren die Spannungen auch bei größeren Abweichungen der thermischen Ausdehnung, ohne dass es zu Abplatzungen oder Festigkeitsproblemen kommt.

Aus Fig. 4 wird deutlich, dass die Remission der

erfindungsgemäßen Schichten im IR-Bereich, insbesondere in dem für die Remission der Wärmestrahlung bei Temperaturen im Bereich von 200 bis 475°C relevanten Bereich von mehr als 1500 nm deutlich über der Remission des

Vergleichsbeispiels liegt. Zudem wird deutlich, dass auch die Glaszusammensetzung einen Einfluss auf die Remission im IR-Bereich hat, wobei dieser Einfluss mit steigender

Schichtdicke der Beschichtung zunimmt.

Fig. 5 zeigt den Einfluss verschiedener Pigmente in der Beschichtung auf den Farbort der Beschichtung, bestimmt mit einer D65-Lichtquelle von der Farbseite gemessen gemäß der Messnorm EN ISO 11664-4. Hierbei zeigt das Bezugszeichen 80 den Farbort einer Beschichtung gemäß dem

Ausführungsbeispiel 8 aus Tabelle an. Die Beschichtung wurde durch einen einfachen Druckvorgang mit einem Sieb der Maschenstärke von 77 Fäden/cm mit nominellem

Garndurchmesser 55 ym auf das Substrat aufgebracht und weist eine Schichtdicke von 11 bis 15 ym auf. Der Farbort der Probe 80 ist hierbei in den gelben Farbraum verschoben. Im Unterschied dazu weisen die Proben 81 und 82 eine geringe Gelbverschiebung auf, insbesondere Probe 81 zeigt gegenüber Probe 80 eine starke Verschiebung in den

Neutralbereich. Diese Farbortverschiebung wird hierbei durch die Zugabe eines zweiten IR-reflektierenden Pigmentes verursacht. Tabelle 4 zeigt die Pigmentzusammensetzung der Beschichtungen 80 bis 82.

Tabelle 4: Pigmentzusammensetzungen der in Fig. 5

gezeigten Schichten Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung der Glasscheiben in einer aus dem Stand der Technik

bekannten Backofentür. Die Backofentür weist hierbei drei thermisch vorgespannte Glasscheiben 8, 9 und 10 auf mit der Glasscheibe 8 als äußere Scheibe und 10 als innere

Glasscheibe. Somit zeigt Scheibe 10 in den Innenraum des Ofens und Scheibe 8 begrenzt die Backofentür nach außen.

Die Scheiben 8 und 9 weisen dabei zusätzlich Beschichtungen 3, 4 auf einer bzw. zwei der Oberflächen des Glassubstrates 1 auf. Die äußere Scheibe 8 weist hierbei auf der zum

Innenraum des Ofens gerichteten Seite eine zweilagige

Beschichtung umfassend eine Beschichtung 3 mit einem transparenten, leitfähigen Oxid sowie einer darauf

abgeschiedenen Dekorschicht 4 auf. Die Dekorschicht 4 ist eine Emailleschicht enthält ein schwarzes oder braunes Pigment in einer Glasmatrix. Die Schicht 4 fungiert hierbei als reine Dekorschicht, eine Rückstreuung der aus dem

Ofeninnenraum austretenden Wärmestrahlung erfolgt nur oder fast nur durch die Oxidschicht 3. Zur Erhöhung der

Rückstreuung der Wärmestrahlung in das Ofeninnere weist die mittlere Scheibe 9 auf beiden Seiten eine Oxidschicht 3 auf .

Die Fig. 7 und 8 zeigen schematische Darstellungen der Scheibenanordnungen in Backofen gemäß zweier

erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele. Vorzugweise weist das Glassubstrat 1 ohne Beschichtung eine Lichttransmission Y gemessen mit Normlicht C/2° von mehr als 5 %, bevorzugt von mehr als 20 % und besonders bevorzugt mehr als 80 % auf. Gemessen wird die Lichttransmission Y im CIE- Farbsystem. Dieser Wert gilt unabhängig von der Dicke des Substrats, die üblicherweise zwischen 2 und 10 mm betragen kann. Das Substratmaterial kann transparent sein, durch Farboxide transparent eingefärbt oder durch Lichtstreuung ein transluzentes Erscheinungsbild haben. Eine solche

Lichtstreuung kann z.B. in Glaskeramiksubstraten oder

Keramiksubstraten durch das Vorliegen von streuenden

Kristallen im Substratmaterial erzeugt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das

Substratmaterial aus einem Silikatglas (Si0 ₂ -Gehalt > 40 Gew.-%). Vorteilhafterweise wird hier eine gefloatete

Glasscheibe aus einem handelsüblichen Kalknatronglas als Substrat verwendet. Solche Kalknatronscheiben sind in verschiedenen Qualitäten, je nach Eisen-Gehalt, erhältlich. Besonders bevorzugt ist die Kalknatronglasscheibe thermisch vorgespannt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um ein gefloatetes Borosilikatglas, wie beispielsweise die gefloateten Glastypen BOROFLOAT ^® 3.3 oder BOROFLOAT ^® 4.0 der SCHOTT AG.

Das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel

unterschiedet sich von dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau dadurch, dass die Beschichtung der äußeren Scheibe 8 lediglich eine Schicht 2 aufweist. Die Schicht 2 enthält hierbei ein IR-reflektierendes Pigment mit einem TSR-Wert von zumindest 20% sowie einer Remission bei einer

Wellenlänge von 1500 nm von zumindest 35%. Hierbei fungiert die Schicht 2 nicht nur als Dekorschicht, sondern

ermöglicht darüber hinaus eine effiziente Rückstreuung der Wärmestrahlung in das Innere des Ofens, so dass auf eine zusätzliche Schicht 3 mit transparenten leitfähigen Oxiden verzichtet werden kann. In Fig. 8 wird eine Weiterbildung der Erfindung gezeigt, bei der auch bei der mittleren

Scheibe 8 die Oxidschichten 3 durch die erfindungsgemäße Schicht 2 ersetzt wird.

Messungen haben ergeben, dass sich ein erfindungsgemäß beschichtetes Substrat hervorragend zur Verwendung als Außenscheibe einer Backofentür mit mehreren Scheiben eignet. Hierzu wurde ein entsprechend beschichtetes

Substrat als Außenscheibe in einen Backofen eingebaut und die Oberflächentemperatur auf der Außenseite der

Glasscheibe ermittelt (Fig. 14). Die jeweiligen

Oberflächentemperaturen der Scheiben wurden hierbei mit einer IR-Kamera der Firma Fluke ermittelt, wobei im Abstand von einer Minute ein entsprechendes IR-Wärmebild

aufgenommen wurde. Der Abstand der Wärmebildkamera zur äußeren Scheibe der Backofentür betrug hierbei 203,2 cm.

Aus den so erhaltenen Wärmebildern wurden die

entsprechenden Temperaturen ermittelt. Im Testaufbau betrug das Volumen des Backofens 28,317 1 bzw. 5,3 ft ³ . Die

Messungen wurden jeweils bei einer Backofeninnentemperatur von 875°F (468°C) und 475°F (246°C) durchgeführt.

Zudem wurden Vergleichsmessungen durchgeführt, bei der als Außenscheibe ein Glassubstrat mit einer Emaillebeschichtung 4 mit einem konventionellen schwarzen Pigment eingesetzt wurde .

In Fig. 15 ist ein Labor-Messaufbau beschrieben. Die jeweiligen Oberflächentemperaturen der Scheiben wurden hierbei mit einem Pyrometer 39 (impac, IE 120/82L)

ermittelt, wobei der Fokuspunkt auf die Außenseite der dekorierten Scheibe gesetzt wurde und im Abstand von einer Minute ein entsprechender Messwert aufgezeichnet wurde. Der Abstand des Pyrometers 39 zur äußeren Scheibe der

Backofentür betrug hierbei 50 cm. Im Testaufbau betrug das Volumen des Ofens 30x12x12 cm ³ . Der Abstand der dekorierten Scheibe zum Ofen Betrug 2 cm die Ofenöffnung hat einen Durchmesser von 3 cm. Die gemessenen Scheiben sind

Vollflächig beschichtet.

Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung der Belegung der äußeren Scheibe von Ausführungsbeispiel mit der jeweiligen Dekorschicht. Die Abmaße der äußeren Scheibe betragen jeweils 29,0 mal 20,1 Zoll. Im äußeren Bereich der Scheibe wurde mit der jeweiligen Dekorbeschichtung ein

vollflächiger Rahmen 15 aufgetragen, wobei der Rahmen 15 einen Sichtbereich 16 mit den Abmaßen von 20 mal 9,75 Zoll freilässt. In diesem Sichtbereich 16 ist die Dekorschicht in Form eines Gittermusters 17 aufgetragen. Zudem wurden Vergleichsmessungen durchgeführt, bei der als Außenscheibe ein Glassubstrat mit einer Emaillebeschichtung 4 mit einem konventionellen schwarzen Pigment eingesetzt wurde.

Die Figuren 10 und 11 zeigen schematisch den jeweiligen Aufbau der Backofentür des Ausführungsbeispiels (Fig. 10) und des Vergleichsbeispiels (11) . In beiden Fällen zeigt die unbeschichtete Seite des Substrates dabei nach außen. Die mittlere und die innere Scheibe der Backofentür sind jeweils einseitig mit einer Beschichtung 3 beschichtet. Die Beschichtung 3 enthält transparente, leitfähige Oxide.

Nach dem Einbau der jeweiligen Scheiben wurde der Backofen auf eine Betriebstemperatur von 246°C bzw. 468°C gebracht und die Temperatur an verschiedenen Punkten der Außenseite der äußeren Backofenscheibe ermittelt.

Fig. 12 zeigt die Aufnahme einer Wärmebildkamera einer äußeren Backofentür, wobei der Backofen auf 468°C geheizt wurde mit einer erfindungsgemäßen Außenscheibe nach einer Betriebsdauer von 180 Minuten. Die vergleichsweise hohen Temperaturen am oberen Rand der Tür sowie im unteren

Bereich mittig sind hierbei durch einen Wärmeverlust bedingt durch den Versuchsaufbau zu erklären und treten auch bei der in Fig. 13 gezeigten Aufnahme der

Wärmebildkamera des Vergleichsbeispiels auf.

In Fig. 14 ist eine Variante eines Messaufbaus zur

Ermittlung der Außentemperatur der Ofentür schematisch dargestellt. Hierbei wird ein haushaltsüblicher Backofen mit einem Volumen von 28,317 1 bzw. 5,3 ft ³ auf 246°C

(maximale Betriebstemperatur im Backmodus) bzw. 468 °C (maximale Betriebstemperatur im Pyrolysemodus) aufgeheizt. Die Backofentür weist bei dieser Messanordnung drei

Scheiben auf, wobei die inneren beiden Glasscheiben jeweils eine low e-Beschichtung 3 aufweisen. Die Beschichtungen 3 sind hierbei auf den sich zugewandten Oberflächen der beiden inneren Glasscheiben angeordnet. Bei den

untersuchten Ausführungsbeispielen weist die äußere

Glasscheibe eine Beschichtung 2 umfassend ein IR- reflektierendes Pigment auf, wobei die Beschichtung 2 auf der Seite der Glasscheibe aufgebracht ist, die in den

Ofeninnenraum zeigt. Die jeweiligen Oberflächentemperaturen der Scheiben wurden hierbei mit einer IR-Kamera 28 der Firma Fluke ermittelt, wobei im Abstand von einer Minute ein entsprechendes IR-Wärmebild aufgenommen wurde. Der Abstand der Wärmebildkamera zur äußeren Scheibe der

Backofentür betrug hierbei 203,2 cm. Aus den so erhaltenen Wärmebildern wurden die entsprechenden Temperaturen

ermittelt. Im Testaufbau betrug das Volumen des Backofens 28,317 1 bzw. 5,3 ft ³ .

In Fig. 15 ist schematisch eine Messanordnung zur

Bestimmung der Oberflächentemperaturen einer beschichteten Glasscheibe unter Laborbedingungen dargestellt. Hierbei wird ein Laborofen 31 auf eine Temperatur von 450°C

geheizt. Der Ofen weist eine Öffnung mit einem Durchmesser von 3 cm auf. In einem Abstand von 3 cm zu dieser Öffnung wird die zu vermessende Glasscheibe 1 mit der Beschichtung 2 platziert, wobei die Beschichtung 2 in Richtung der

Ofenöffnung zeigt. Die Oberflächentemperatur der

beschichteten Glasscheibe 1 wird mit einem Pyrometer

(impac, IE 120/82L) 34 bestimmt. Das Pyrometer 39 (ist hierbei hinter dem zu messenden dekorierten Glassubstrat 30 und in einem Abstand von 50 cm zur zu vermessenden

Glasscheibe 1 angeordnet. Fig. 16 und Fig. 17 zeigen den Temperaturverlauf auf der Außenseite verschiedener Ofentüren in Abhängigkeit von der Betriebsdauer, wobei sich die einzelnen Ofentüren lediglich durch die Beschichtung der äußeren Scheibe unterschieden. Die Oberflächentempersturen wurden hierbei mit dem in Fig. 14 gezeigten Messaufbau ermittelt, die Ofentemperatur betrug 246°C (Fig. 16) bzw. 468°C (Fig. 17).

Kurve 11 ist hierbei dem in Fig. 10 und Fig. 12 gezeigten Vergleichsbeispiel zuzuordnen. Bei den Kurven 12 bis 15 sowie 18 und 19 handelt es sich um verschiedene

Ausführungsbeispiele, die sich hinsichtlich ihres

Pigmentgehaltes, des Belegungsgrades sowie der Struktur des aufgebrachten Dekors unterscheiden und in Tabelle 5

beschrieben werden.

Das Gittermuster hat einen Durchmesser von 1 mm (small holes) mit einen Gesamtbelegungsgrad der Schicht von 64% und 2 mm (big holes) mit einen Gesamtbelegungsgrad der Schicht von 67%. Die Referenztür hat ein Gittermuster mit einem Durchmesser von 1,5 mm mit einen Gesamtbelegungsgrad der Schicht von 63%

Tabelle 5 zeigt die Schichtzusammensetzungen der

Ausführungsbeispiele gemäß der Kurven 12, 13, 14, 15, 18 und 19. Die Scheiben weisen hierbei im Sichtbereich ein Punktraster mit runden, unbeschichteten Bereichen, im

Folgenden auch als Löcher bezeichnet, auf. Hierbei wurden Punktraster bzw. Punktgitter mit unterschiedlichen

Lochgrößen verwendet. Bei den Punktrastern mit kleinen Löchern weisen die

unbeschichteten Bereiche, d.h. die Löcher in der

Beschichtung, einen Durchmesser von 1 mm auf. Der

Belegungsgrad der Außenseite der Scheibe mit der

Beschichtung beträgt bei dieser Designvariante 64%.

Bei Punktrastern mit großen Löchern innerhalb des

Punktrasters weisen die Löcher bzw. die unbeschichteten Bereiche innerhalb des Punktrasters einen Durchmesser von 2 mm auf. Hier weist die Außenseite der Scheibe einen

Belegungsgrad von 67% auf.

Hierbei entspricht sowohl in Fig. 16 als auch in Fig. 17 Kurve 12 dem Temperaturprofil der Probe 1 aus Tabelle 5, wobei das aufgebrachte Dekorraster große Löcher aufweist, Kurve 13 dem Temperaturprofil der Probe 10 aus Tabelle 5, Kurve 14 dem Temperaturprofil der Probe 1 aus Tabelle 5, wobei das aufgebrachte Dekorraster kleine Löcher aufweist, Kurve 19a (nur in Fig. 16) der Probe 9 aus Tabelle 5, wobei das aufgebrachte Dekorraster große Löcher aufweist, Kurve

18 dem Temperaturprofil der Probe 4 aus Tabelle 5 und Kurve

19 dem Temperaturprofil der Probe 3 aus Tabelle 5.

Tabelle 5 : Ausführungs- und Vergleichsbeispiele zu den in Fig. 16 und Fig. 17 gezeigten Temperaturmessungen

Bei allen Proben wurde die Temperatur in Messbereich 15 (vgl. Fig. 12 und 13) gemessen. Messbereich 15 stellt hierbei den Oberflächenbereich mit der vergleichsweise höchsten Temperatur dar.

Aus Fig. 16 wird deutlich, dass bei den

Ausführungsbeispielen die Temperatur im Messbereich bis zu einer Betriebsdauer von ca. 60 Minuten stark ansteigt und anschließend die Temperatur nicht oder nur wenig ansteigt. Hierbei liegen bei allen Ausführungsbeispielen die

gemessenen Oberflächentemperaturen unterhalb der

entsprechenden Temperaturen des Vergleichsbeispiels.

Fig. 17 zeigt den zeitlichen Temperaturverlauf bei einer Ofentemperatur von 468°C, d.h. der Einstellung Pyrolyse des Backofens und simuliert somit den Temperaturverlauf während eines Pyrolysevorgangs. Auch hier steigen die gemessenen Temperaturen innerhalb der ersten 60 Minuten zunächst steil an, um sich anschließend einem weitgehend konstanten Wert anzunähern. Dieser Wert liegt dabei bei allen

Ausführungsbeispielen unter der Temperatur des

Vergleichsbeispiels. Auch bei einer Betriebsdauer von mehr als 160 Minuten zeigen die Ausführungsbeispiele eine maximale Temperatur im Messbereich von weniger als 75°C bzw. weniger als 165 °F. Anhand der Kurven 12 und 14 wird zudem sichtbar, dass die Aufheizung der Scheibe bei

beschichteten Scheiben mit einem hohen Belegungsgrad geringer ist als bei entsprechenden Scheiben mit einem geringeren Belegungsgrad. Kurve 12 ist hierbei einer Scheiben mit einem Gittermuster zuzuordnen, mit welchem ein höherer Belegungsgrad erzielt werden kann als mit dem

Design Scheibe mit dem Temperaturprofil 14.

Die Scheiben der Kurven 12 und 19 unterscheiden sich bezüglich des Pigmentgehaltes in der Beschichtung. Kurve 12 ist hierbei Probe 1 und Kurve 19 Probe 3 aus Tabelle 5 zuzuordnen. Überraschender Weise zeigt Fig. 17, dass

Beschichtungen mit Pigmentanteilen von 20 Vol-% (Kurve 12) in der Beschichtung ein besseres Temperaturverhalten als Probe 3 (Kurve 19) mit 30 Vol.-% Pigmentanteil. Dies kann damit erklärt werden, dass bei der Herstellung von

entsprechenden Beschichtungen mit hohen Pigmentanteilen der Anteil an IR-Reflektierenden Pigmenten in der

entsprechenden Beschichtung so hoch ist, dass beim

Einbrandprozess ein Großteil der Wärmestrahlung durch die IR-reflektierenden Pigmente in der Paste reflektiert werden und die Wärme somit nicht zum erschmelzen des Glaspulvers bzw. zur Bildung eines gleichmäßigen Glasflusses zur

Verfügung steht. Dies sieht man auch an der erzielten

Kratzfestigkeit der eingebrannten Schichten. Bei 30 Vol% Pigment wird ein Test mit dem Sklerometer von 10N gerade so bestanden. Dies kann sich wiederum nachteilig auf die optischen Schichteigenschaften auswirken. Auch die

Homogenität der Schicht oder deren mechanische oder

chemische Beständigkeit kann durch einen zu hohen

Pigmentgehalt in der Beschichtung nachteilig beeinflusst werden. Vorzugsweise beträgt der Anteil des Pigmentes in der Beschichtung daher 10 bis 25 Vol.-%, bevorzugt 12 bis 20 Vol . -% .

Tabelle 6: Ermittelte Temperaturen der in Tabelle 5 gezeigten Ausführungsbeispiele im Backmodus (246 °F) und Pyrolsemodus (875 °F) Tabelle 6 fasst die Ergebnisse der in Fig. 16 und 17 gezeigten Temperaturmessungen zusammen und gibt die

Oberflächentemperatur der Scheibe nach einer Heizdauer von 180 min bei 246°C bzw. bei 468°C an. Die Proben 1, 3, 4, 9 und 10 entsprechen hierbei den in Tabelle 5 aufgeführten Proben 1, 3, 4, 9 sowie 10. Bei der Vergleichsprobe handelt es sich um eine Standardbackofentür, d.h. mit normalen Schwarzpigmenten. Aus Tabelle 6 geht dabei hervor, dass die Ausführungsbeispiele eine bessere Isolationswirkung

aufweisen als die Standardtür. So liegt die nach 180

Minuten Betriebstemperatur gemessene Oberflächentemperatur bei den Ausführungsbeispielen stets unterhalb der

entsprechenden Temperatur der Standardofentür. Dies gilt sowohl für eine Heiztemperatur von 475 °F bzw. 246 °C, welche den Backvorgang simuliert, als auch für eine

Heiztemperatur von 875 °F bzw. 468 °C, was der Temperatur im Pyrolysevorgang entspricht. Aus Tabelle 6 kann somit geschlossen werden, dass die erfindungsgemäße, IR- reflektierende Beschichtung hinsichtlich ihrer

Isolationswirkung den konventionellen Beschichtungen mit transparenten leitfähigen Oxiden zumindest ebenbürtig ist.

Fig. 18 zeigt den Einfluss verschiedener

Glaszusammensetzungen in der Beschichtung auf den Farbort der Beschichtung bestimmt mit einer D65-Lichtquelle von der Farbseite gemessen gemäß der Messnorm EN ISO 11664-4. Die Proben des Bereichs 21 sind dabei Beschichtungen mit einer Zinkbasierten Glasmatrix zuzuordnen, die Proben des

Bereichs 20 weisen eine bismuthaltige Glasmatrix auf. Aus Fig. 18 wird deutlich, dass Beschichtungen mit

zinkbasierten Gläsern eine Verschiebung zu gelben Farborten aufweisen, während die Beschichtungen des Regimes 20 zu blauen Farborten verschoben sind.

Fig. 19 zeigt den in-line Transmissionsverlauf

verschiedener Ausführungsbeispiele (23 bis 27) und des Vergleichsbeispiels (22). Bei der in-line Transmission wird nur das Licht welches in einem vorwärts gestreuten Winkel von 5° durch die Messprobe geht auf den Detektor geleitet, d.h. Streuanteile werden in der Messkurve nicht angezeigt. Hierbei wird deutlich, dass die in-line Transmission, d.h. der Ausführungsbeispiele unterhalb der Transmission des Vergleichsbeispiels 22 liegt. Bevorzugt weisen die

erfindungsgemäß beschichteten Substrate für den Wellenlängenbereich zwischen 1,5 ym und 4,5 ym eine in-line Transmission von höchstens 0,01% auf.

In den Fig. 20 und 21 werden schematisch Ausführungsformen dargestellt, bei denen die auf dem Glas 1 abgeschiedene Beschichtung 2 Poren 32 bzw. 33 aufweisen. Es handelt sich hierbei in beiden Fällen um geschlossene Poren. Fig. 20 stellt hierbei eine Ausführungsform mit weitgehend

kugelförmigen Poren 32 dar. Entsprechende Poren können beispielsweise durch die Verwendung von Calciumcarbonat als Blähmittel erhalten werden. Die in Fig. 21 gezeigten Poren 33 weisen dagegen einen elliptischen Querschnitt und somit eine anisotrope Struktur auf. Poren mit einer

entsprechenden Form können beispielsweise durch die

Verwendung von Reisstärke als Blähmittel erhalten werden.

Es ist möglich, dass die Poren in unterschiedlichen Größen und Formen vorliegen, also allgemein, ohne Beschränkung auf das hier schematisch dargestellte Beispiel, auch nicht rund vorliegen .

Fig. 22 und 23 zeigen den Temperaturverlauf auf der

Außenseite verschiedener Ofentüren in Abhängigkeit von der Betriebsdauer verschiedener Ausführungsbeispiele, wobei sich die einzelnen Ofentüren lediglich durch die

Beschichtung der äußeren Scheibe unterschieden. Bei den Fig. 22 und 23 wurde ein Laborofen hierbei auf eine

Temperatur von 450°C aufgeheizt und anschließend mit der in Fig. 15 dargestellten Messvorrichtung die

Oberflächentemperatur der beschichteten Glasscheibe in Abhängigkeit von der Betriebsdauer bestimmt.

In Fig. 22 sind hierbei die gemessenen maximalen

Temperaturen in Abhängigkeit zur Betriebsdauer des Ofens dargestellt, Fig. 23 zeigt einen durch Mittelwertbildung erhaltenen Fit (Logistischer Kurvenfit mit 3 Parametern) der in Fig. 22 gezeigten Temperaturverläufe.

Die Kurven 13, 14 und 15 (Als Sample 1, 9, 10, auch

gemessen als bedruckte Backofentür, s.o.) entsprechen hierbei Temperaturverläufen von Ausführungsbeispielen, bei denen die IR-reflektierende Beschichtung weitgehend frei von Poren ist, die Kurven 34 bis 37 sind

Temperaturverläufen von Ausführungsformen mit porösen IR- reflektierenden Beschichtungen zuzuordnen.

In Tabelle 7 werden die einzelnen Ausführungsbeispiele näher charakterisiert.

Tabelle 7: Charakterisierung der in Fig. 22 und 23 gezeigten Proben

Die Proben 13 und 14 entsprechen den in Fig. 16 und Fig. 17 gezeigten Ausführungsbeispielen. Die Beschichtungen dieser Ausführungsbeispiele wurden ohne die Verwendung von Blähmitteln hergestellt. Bei den Proben 34 bis 37 handelt es sich dagegen um poröse Beschichtungen. Bei der

Herstellung dieser Beschichtungen wurden die in Tabelle 7 gezeigten Blähmittel verwendet, die so erhaltenen

Beschichtungen weisen daher geschlossene Poren auf. Alle in Fig. 22 und Fig. 23 gezeigten Temperaturverläufe wurden mit Hilfe des in Fig. 15 dargestellten Messaufbaus erhalten. Die jeweiligen Beschichtungsmassen wurden mittels Siebdruck unter Verwendung eines 77/55 T-Siebs auf das Substrat aufgebracht .

Aus Fig. 23 geht hervor, dass auch nach einer einstündigen Betriebsdauer des Ofens bei 450°C die auf der Außenseite der Scheibe ermittelte Temperatur unterhalb von 50 °C liegt. Bei den Ausführungsbeispielen 34 bis 37, bei denen die IR- reflektierenden Pigmente in einer Emaille mit geschlossenen Poren vorliegen, kann diese maximale Temperatur nochmals gesenkt werden. Es wird vermutet, dass die Poren innerhalb der Beschichtung Strukturen darstellen, an denen die IR- Strahlung zusätzlich gestreut werden kann.

Die Ausprägung dieses positiven Effekts auf die maximale Oberflächentemperatur der Scheibe ist hierbei abhängig von der Struktur der Poren. Bei den Proben 36 und 37 wurde Reisstärke und bei den Proben 34 und 35 CaC0 ₃ als

Blähmittel verwendet. Bei der Verwendung von Reisstärke als Blähmittel bilden sich vorzugsweise anisotrope Poren mit einem ellipsoiden Querschnitt, während die Verwendung von CaC0 ₃ als Blähmittel zu weitgehend kugelförmigen Poren führt .

Fig. 23 zeigt hierbei, dass bei den beschichteten Gläsern 34 und 35, deren Poren eine kugelförmige oder weitgehend kugelförmige Struktur aufweisen, die Isolationswirkung höher ist als bei den beschichteten Gläsern 36 und 37, deren Beschichtung ellipsoide bzw. reisförmige Poren aufweisen .

Weiterhin geht aus Fig. 23 hervor, dass der Anteil des Blähmittels in der Paste sich auf die IR-Reflexion der entsprechenden Beschichtung auswirkt. So unterscheiden sich die Proben 34 und 35 lediglich in ihrem Gehalt an

Blähmittel. Während der Blähmittelanteil in der Paste zur Herstellung der Beschichtung 34 20 Vol.-% beträgt, enthält die entsprechende Paste zur Herstellung der Beschichtung 35 lediglich 10 Vol.-% CaCCd als Blähmittel. Hierbei weist die Probe 35 eine bessere Isolationswirkung auf als die Probe 34, so dass nach einer Betriebsdauer von 180 Minuten die maximale Temperatur der Probe 35 um 0,8 °C geringer ist als maximale Temperatur der Probe 34 unter vergleichbaren

Bedingungen .

Ein zu hoher Anteil an Blähmitteln in der Paste führt dazu, dass so viele Poren gebildet werden, dass diese sich teilweise verbinden und offene Poren entstehen. Ein Hinweis für offene Poren und eine damit einhergehende unebene

Oberfläche Es wird hierbei davon ausgegangen, dass

geschlossene Poren die IR-Reflexion begünstigen.

Sofern das Substrat als transparentes, nicht

volumengefärbtes Substrat ausgebildet ist, ist die

Barrierewirkung der Beschichtung beispielsweise bestimmbar in einem Test, bei welchem ein Tropfen eines fluiden

Mediums, z.B. Wasser, auf die Beschichtung aufgebracht wird und anschließend für mindestens 10 Sekunden einwirkt und nach erfolgter Einwirkung abgewischt wird, wobei bei der Betrachtung der Beschichtung durch das Substrat hindurch die Einwirkstelle des Tropfens als solche nicht erkennbar ist, wenn dieser Test bestanden ist.

Derartige Prüfverfahren sind allgemein unter dem Begriff der Sichtprüfung bekannt und erfolgen in Anlehnung an die einschlägigen Normen, so die DIN EN 1330-10, DIN 25435-2 sowie DIN EN 13018. Vorliegend wird eine direkte oder indirekte Sichtprüfung durch einen Prüfer favorisiert. Bei der direkten Sichtprüfung erfolgt die Prüfung mit nicht unterbrochenem Strahlengang zwischen dem Auge des Prüfers und der zur prüfenden Fläche, wohingegen bei einer

indirekten Sichtprüfung infolge einer Erfassung durch der zu prüfenden Fläche durch geeignete Foto- oder Videotechnik der Strahlengang unterbrochen ist. Ferner wird eine

örtliche Sichtprüfung gemäß DIN EN 13018 favorisiert, bei der eine Mindestbeleuchtungsstärke, ein Abstand zur der zu prüfenden Fläche und ein Betrachtungswinkel des Prüfers definiert werden.

Die bei der Prüfung verwendete Mindestbeleuchtungsstärke beträgt dabei wenigstens 500 ix auf der Prüffläche aus einer Entfernung von weniger als 600 mm. Der

Betrachtungswinkel des Prüfers beträgt wenigstens 30°. Der Prüfer genügt dabei vorzugsweise den in den einschlägigen Normen, etwa der DIN EN 13018 und der der EN 473

festgelegten Anforderungen.

Ein solches Testverfahren ist insbesondere deshalb

bevorzugt, weil es auf einfache Weise an die jeweiligen Einsatzfelder der beschichteten Glaskeramik-Substrate angepasst werden kann. Beispielsweise wird die Einwirkzeit in der Regel in Abhängigkeit vom jeweils betrachteten fluiden Medium ausgewählt und kann auch mehr als 10

Sekunden betragen.

Fluide im Sinne der vorliegenden Offenbarung umfassen vorzugsweise Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, wässrige Flüssigkeiten, Alkohole, auf diesen Flüssigkeiten

basierende oder diese Flüssigkeiten umfassende Flüssigkeiten, wie beispielsweise Fensterreiniger, und/oder Öle sowie Wasserdampf.

Eine bevorzugte Vorgehensweise zur Durchführung einer

Sichtprüfung durch einen Prüfer wie vorstehend erläutert mit dem Ziel, die Wasserdichtigkeit bzw. die

Feuchtedichtigkeit einer Beschichtung gemäß der

vorliegenden Offenbarung festzustellen, umfasst dabei die folgenden Schritte:

- Aufbringen insbesondere eines Tropfens einer

Flüssigkeit, insbesondere eines Tropfens, auf einen Bereich auf der Oberfläche der Beschichtung des

Substrates ,

- Einwirken der Flüssigkeit für die Dauer von 15

Sekunden,

- Abwischen der Restfeuchte der Flüssigkeit mit einem trockenen Lappen,

- Umdrehen des Substrates, so dass die Beschichtung auf der dem Prüfer abgewandten Seite des Substrates angeordnet ist, und

- Prüfen mittels Sichtprüfung, ob eine Farbänderung in dem Bereich oder einem an diesen Bereich angrenzenden Bereich erkennbar ist, wobei a) die Sichtprüfung bei Tagesslicht gemäß

Normlichtart D65 erfolgt oder unter Beleuchtung wie einer Glühlampe, Energiesparlampe,

Leuchtstofflampe, oder einer Leuchtdiode,

b) die Beleuchtungsstärke dabei wenigstens 500 lx beträgt bei einer Entfernung zur Beschichtung, also zur Prüffläche, von weniger als 600 mm, und c) der Betrachtungswinkel des Prüfers zwischen 5° und 90°, vorzugsweise bei wenigstens 30°, liegt, wobei bei der Betrachtung der Beschichtung durch das Substrat hindurch die Einwirkstelle des Tropfens nicht störend sichtbar und insbesondere als solche nicht erkennbar ist.

Die vorstehend genannte Sichtprüfung, in der vorstehenden Tabelle auch als „Sidolintest" bezeichnet, umfasst dabei insbesondere die Prüfung, ob ein Wasserrand und/oder ein Wasserfleck von der der beschichteten Seite

gegenüberliegenden Seite des Substrates aus sichtbar ist. Als Prüfungsflüssigkeit wurde bei dem in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Test Fensterreiniger verwendet.

Als sehr gut wird im vorliegenden Fall eine Schicht

beschrieben, welche nach dem Test weder auf der Vorder- noch auf der Rückseite eine Farbänderung zeigt. Als gut wird im vorliegenden Fall eine Schicht beschrieben, welche nach dem Test auf der Vorderseite keine Farbänderung zeigt und auf der Rückseite einen abwischbaren Rand zeigt.

Eine weitere Möglichkeit, die IR-Reflektivität der

Beschichtung zu erhöhen, besteht in der Erhöhung der

Schichtdicke, beispielsweise durch einen mehrfachen Auftrag der entsprechenden Paste bzw. Suspension auf dem Substrat. Fig. 24 zeigt dabei den Einfluss der Schichtdicke der aufgebrachten Beschichtung auf deren IR-Reflektivität .

Hierbei wurden die Proben 14 (ungeschäumte Beschichtung als Vergleichsprobe) , 34 und 38 mittels Siebdruck unter

Verwendung eines 77T-Siebes auf das Substrat aufgebracht. Die Beschichtungen der Proben 14 und 34 wurden hierbei als Einzeldruck aufgebracht, die Beschichtung der Probe 38 wurde als Doppeldruck durch zwei Druckvorgänge auf das Substrat gebracht. Die Proben 34 und 38 unterschieden sich hierbei lediglich durch die Anzahl der Druckvorgänge. Es zeigt sich hierbei, dass durch Erhöhung der Schichtdicke die maximale Temperatur um mehr als 2 °C reduziert werden kann. In der nachfolgenden Tabelle werden weitere

Messergebnisse beschrieben. Hier werden die Anzahl der erfolgten Druckvorgänge (Einfach- oder Doppeldruck) sowie die mit der in Fig. 15 gezeigten Messanordnung ermittelten maximalen Temperatur auf der Außenseite der Scheibe nach 60 Minuten Betriebsdauer des Ofens bei einer Temperatur von 450°C aufgeführt.