EP-4737417-A1 - GLAZING, IN PARTICULAR FOR A DOOR OF A FURNACE, DOOR AND OVEN COMPRISING SUCH A DOOR AND/OR GLAZING, AND USE OF THE GLAZING

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Verglasungen, insbesondere das Gebiet der Verglasung für Türen von Haushaltsgeräten, wobei die Verglasung bzw. die Tür, welche eine solche Verglasung umfasst, betrieblich hohen thermischen Belastungen von bis zu 300°C ausgesetzt ist, sowie auch Haushaltsgeräte, beispielsweise Öfen, mit solchen Verglasungen und/oder Türen. Im Speziellen betrifft die vorliegende Offenbarung Verglasungen bzw. Türen, welche insbesondere in Öfen zum Einsatz kommen können, die mittels Mikrowellenstrahlung betrieben werden. Die Verglasung bzw. Tür nach der vorliegenden Offenbarung ist allerdings auf diesen Einsatzzweck nicht beschränkt und kann vielmehr auch allgemein in solchen Anwendungen zum Einsatz kommen, bei welchen eine elektromagnetische Abschirmung, insbesondere von Mikrowellenstrahlung, notwendig ist.

Inventors

• HENN, CHRISTIAN
• Grosse, Gregor
• Klink, Tobias

Assignees

• SCHOTT AG

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20251007

Claims (15)

1. Verglasung (100) umfassend ein scheibenförmiges Glassubstrat (10) mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen (11, 12) und einer umlaufenden Kantenfläche (13) und wenigstens eine auf wenigstens einer Seitenfläche (11, 12) angeordnete Beschichtung (2) umfassend wenigstens eine Schicht (21), wobei die Verglasung (100) aufweist - eine Mikrowellenreflexion zwischen 20% und 95%, bevorzugt zwischen 60% und 95 %, besonders bevorzugt zwischen 70% und 95%, bevorzugt bestimmt für eine Frequenz zwischen 2,3 GHz und 2,7 GHz, - einen mittleren spektralen Transmissionsgrad der Verglasung (100) und/oder des scheibenförmigen Glassubstrats (10), bezogen auf die Lichtart C, von wenigstens 5 % im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm, und bevorzugt höchstens 70%, besonders bevorzugt zwischen 10% und 50%, ganz besonders bevorzugt zwischen 20% und 40%, insbesondere bezogen auf eine Dicke des scheibenförmigen Glassubstrats (10) und/oder der Verglasung (100) zwischen 3 mm und 4 mm, - eine Trübung (Haze) von weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5%, besonders bevorzugt weniger als 2%, ganz besonders bevorzugt weniger als 1%, und wobei die wenigstens eine Schicht (21) eine metallische Schicht umfassend Magnesium oder Molybdän und/oder Mischungen hiervon ist.
2. Verglasung (100) nach Anspruch 1, wobei die Summe der Gehalte von Magnesium und Molvbdän in der Schicht (21) wenigstens 40 wt-% beträgt, bevorzugt wenigstens 70 wt-% und mehr bevorzugt wenigstens 90 wt-%.
3. Verglasung (100) nach Anspruch 2, wobei die Verglasung (100) eine Mikrowellenleckrate von weniger als 1 mW/cm 2 , bevorzugt von weniger als 0,5 mW/cm 2 , besonders bevorzugt von weniger 0,2 mW/cm 2 aufweist.
4. Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Beschichtung (2) eine Barriereschicht (22) umfasst, wobei die Barriereschicht (22) ausgebildet ist als Oxid und/oder Nitrid und/oder Oxinitrid von Aluminium, Silizium, Titan, Hafnium und/oder Chrom, wobei bevorzugt die Barriereschicht (22) ausgebildet ist als Nitrid umfassend Silizium und Aluminium, wobei der Massenanteil von Aluminium an der metallischen und halbleitenden Komponente mindestens 5% und bevorzugt höchstens 70% beträgt und besonders bevorzugt zwischen 5% und 50% liegt.
5. Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Beschichtung (2) so ausgebildet ist, dass die Mikrowellenreflexion der Verglasung (100), bei welchem die Beschichtung (2) nur auf einer Seitenfläche (11, 12) des scheibenförmigen Glassubstrats (10) angeordnet ist, bestimmt für die Seitenfläche (11, 12) der Verglasung (100), auf welcher die Beschichtung (2) angeordnet ist, sich um nicht mehr als 30 %, bevorzugt nicht mehr als 20 %, von der Mikrowellenreflexion unterscheidet, welche bestimmt ist für die Seitenfläche (11, 12) der Verglasung (100), auf welcher die Beschichtung (2) nicht angeordnet ist, erhalten wird, vorzugsweise bestimmt für eine Mikrowellenfrequenz zwischen 2,3 GHz und 2,7 GHz.
6. Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Barriereschicht (22) eine Dicke zwischen 5 nm und 300 nm aufweist, bevorzugt zwischen 10 nm und 100 nm, besonders bevorzugt zwischen 10 nm und 40 nm.
7. Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend eine Temperaturbeständigkeit, sodass der Farbortunterschied ΔE zwischen dem Farbort der Verglasung (100) nach Beschichtung und nach einer erfolgten Temperaturbehandlung bei 250°C für 100 Stunden höchstens 5 beträgt, bevorzugt höchstens 3, besonders bevorzugt höchstens 1, beträgt, wobei der Farbortunterschied, ΔE, definiert ist als Δ E = a 0 * − a T * 2 + b 0 * − b T * 2 + L 0 * − L T * 2 , wobei der Farbort E gegeben ist im CIEL*a*b*-System und wobei der Index "0" sich auf den Farbort vor der Temperaturbehandlung und der Index "T" sich auf den Farbort nach der Temperaturbehandlung bezieht, und/oder sodass die Mikrowellenreflexion nach erfolgter Temperaturbehandlung bei 250°C für 100 Stunden höchstens 5%, bevorzugt höchstens 2% kleiner ist als vor der Temperaturbehandlung.
8. Verglasung (100), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend ein scheibenförmiges Glassubstrat (10) mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen (11, 12) und einer umlaufenden Kantenflächen (13) und wenigstens eine auf wenigstens einer Seitenfläche (11, 12) angeordnete Beschichtung (2) umfassend wenigstens eine Schicht (21), wobei die Verglasung (100) aufweist - eine Mikrowellenreflexion zwischen 20% und 95%, bevorzugt zwischen 60% und 95 %, besonders bevorzugt zwischen 70% und 95%, bevorzugt bestimmt für eine Frequenz zwischen 2,3 GHz und 2,7 GHz, - einen mittleren spektralen Transmissionsgrad der Verglasung (100) und/oder des scheibenförmigen Glassubstrats (10), bezogen auf die Lichtart C, von wenigstens 5 % im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm, und bevorzugt höchstens 70%, besonders bevorzugt zwischen 10% und 50%, ganz besonders bevorzugt zwischen 20 % und 40%, insbesondere bezogen auf eine Dicke des scheibenförmigen Glassubstrats (10) und/oder der Verglasung (100) zwischen 3 mm und 4 mm, - eine Trübung (Haze) von weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5%, besonders bevorzugt weniger als 2%, ganz besonders bevorzugt weniger als 1%, und wobei die wenigstens eine Schicht (21) eine metallische Schicht umfassend Magnesium oder Molybdän und/oder Mischungen hiervon ist, wobei die Verglasung eine weitere Beschichtung (3) umfassend ein transparentes leitfähiges Oxid (TCO) umfasst, und wobei - die weitere Beschichtung (3) auf der Seitenfläche (11, 12) des scheibenförmigen Glassubstrats (10) angeordnet ist, auf welcher nicht die wenigstens eine Beschichtung (2) angeordnet ist, oder wobei - die Verglasung (100) ein weiteres scheibenförmiges Glassubstrat (10a) mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen (11a, 12a) und einer umlaufenden Kantenfläche (13a) umfasst und die weitere Beschichtung (3) auf einer der beiden Seitenflächen (11a, 12a) des Weiteren scheibenförmigen Glassubstrats (10a) angeordnet ist, und wobei besonders bevorzugt auf beiden Seitenflächen (11, 12) des einen scheibenförmigen Glassubstrats (10) die Beschichtung (2) angeordnet ist, wobei bevorzugt die Verglasung (100) eine Mikrowellenleckrate von weniger als 1 mW/cm 2 , bevorzugt von weniger als 0,5 mW/cm 2 , besonders bevorzugt von weniger 0,2 mW/cm 2 aufweist.
9. Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zwischen der wenigstens einen Schicht (21) und der Seitenfläche (11, 12) des scheibenförmigen Glassubstrats (10) eine weitere Schicht (23) angeordnet ist, wobei die weitere Schicht (23) als Oxid und/oder Nitrid und/oder Oxinitrid von Aluminium, Silizium, Titan, Hafnium und/oder Chrom ausgebildet sein kann, bevorzugt als Nitrid umfassend Silizium und Aluminium, wobei insbesondere die weitere Schicht (23) und die Barriereschicht (22) gleich ausgebildet sein können.
10. Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die wenigstens eine Schicht (21) eine Dicke zwischen 5 nm und 100 nm, bevorzugt zwischen 7 nm und 50 nm aufweist.
11. Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die wenigstens eine Schicht (21) einen Flächenwiderstand zwischen 1 Ohm/□ und 500 Ohm/□, bevorzugt zwischen 5 Ohm/□ und 100 Ohm/□, besonders bevorzugt zwischen 5 Ohm/□ und 50 Ohm/□ aufweist.
12. Tür (4) eines Ofens (40), insbesondere Tür (4) eines Ofens (40), welcher auch mittels Mikrowellenstrahlung betrieben wird, umfassend eine Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
13. Tür (4) nach Anspruch 12, wobei die Verglasung (100) das scheibenförmige Glassubstrat (10) und ein weiteres scheibenförmiges Glassubstrat (10a) umfasst, das scheibenförmige Glassubstrat (10) dem Innenraum (41) des Ofens (40) zugewandt ist und das weitere scheibenförmige Glassubstrat (10a) eine weitere Beschichtung (3), die auf wenigstens einer Seitenfläche (11a, 12a) des Weiteren scheibenförmigen Glassubstrats (10a) angeordnet ist, umfasst.
14. Tür (4) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Verglasung (100) und/oder die Tür (4) kein Metallgitter umfassen.
15. Ofen (40), umfassend eine Verglasung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder eine Tür (4) nach einem der Ansprüche 12 bis 14.

Description

Gebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Verglasungen, insbesondere das Gebiet der Verglasung für Türen von Haushaltsgeräten, wobei die Verglasung bzw. die Tür, welche eine solche Verglasung umfasst, betrieblich hohen thermischen Belastungen von bis zu 300°C oder sogar noch mehr, beispielsweise sogar bis zu 450°C, ausgesetzt ist, sowie auch Haushaltsgeräte, beispielsweise Öfen, mit solchen Verglasungen und/oder Türen. Im Speziellen betrifft die vorliegende Offenbarung Verglasungen bzw. Türen, welche insbesondere in Öfen zum Einsatz kommen können, die mittels Mikrowellenstrahlung betrieben werden können. Die Verglasung bzw. Tür nach der vorliegenden Offenbarung ist allerdings auf diesen Einsatzzweck nicht beschränkt und kann vielmehr auch allgemein in solchen Anwendungen zum Einsatz kommen, bei welchen eine elektromagnetische Abschirmung, insbesondere von Mikrowellenstrahlung, notwendig ist. Hintergrund der Erfindung Verglasungen, welche zum Schutz vor elektromagnetischer Strahlung und/oder allgemein zur elektromagnetischen Abschirmung verwendet werden, sind im Stand der Technik bekannt und beschrieben. Beispielsweise werden Verglasungen in Türen für Öfen verwendet, welche mittels Mikrowellenstrahlung betrieben werden. Zur Sicherheit der Benutzer ist dafür zu sorgen, dass keine Mikrowellenstrahlung austritt bzw. eventuell austretende Mikrowellenstrahlung unterhalb bestimmter, sehr enger Grenzwerte bleibt. Dennoch soll ein Blick ins Innere beispielsweise eines Ofens (beispielsweise einer sogenannten "Mikrowelle") auch weiterhin möglich sein. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung werden Öfen, bei welchen die Erhitzung des Garguts zumindest auch mittels Mikrowellenstrahlung erfolgt, auch synonym als "Mikrowelle" oder Mikrowellengerät oder Mikrowellenofen bezeichnet. Darunter werden im Rahmen der Offenbarung auch sogenannte Kombigeräte verstanden, bei welchen auch vorgesehen ist, dass eine Erhitzung des Garguts auch auf anderem Wege, insbesondere mittels thermischer Energie, erfolgen kann. Bekannte Mikrowellenöfen verwenden deshalb beispielsweise Türen, bei denen neben einer Glasscheibe oder einer Scheibe aus durchsichtigem Kunststoff noch ein Metallgitter (meist als metallisches Lochgitter ausgestaltet) verwendet wird. Auf diese Weise kann das Austreten von Mikrowellenstrahlung oberhalb der festgelegten Grenzwerte verhindert werden. Auch ist weiterhin der Blick ins Innere des Ofens durch die Tür möglich. Allerdings ist die Sicht durch das Metallgitter deutlich behindert. Daher werden auch andere Lösungen vorgeschlagen, welche als Ziel haben, einen möglichst guten Blick ins Innere des Ofens zu ermöglichen, gleichzeitig aber ebenfalls das Austreten von Mikrowellenstrahlung zu verhindern bzw. das Einhalten von gesetzlichen Vorgaben zum Austreten von Mikrowellenstrahlung zu gewährleisten. Die deutsche Patentanmeldung DE 103 07 217 A1 sieht daher eine Tür für einen Mikrowellenofen vor, der ohne ein metallisches Lochgitter auskommt. Die Tür weist ein Sichtfenster auf, welche zwei Scheiben umfasst, die eine Mikrowellen-absorbierende und eine Mikrowellen-reflektierende Beschichtung aufweisen, wobei die beiden Beschichtungen jeweils aus bekannten sogenannten "TCO"-Materialien (TCO = transparentes leitfähiges Oxid) aufgebaut sind, beispielsweise aus ITO, AZO oder FTO. Diese weisen dann noch eine weitere Beschichtung, insbesondere aus SiO2, auf, um die Kratzbeständigkeit- und/oder die thermische Beständigkeit der funktionalen TCO-Schichten zu verbessern. Da die funktionalen, also den Austritt von Mikrowellenstrahlen weitgehend unterbindenden, Beschichtungen nach DE 103 07 217 A1 wie ausgeführt aus "klassischen" transparenten leitfähigen Oxiden ausgebildet sind, kommt es aber auch dazu, dass Mikrowellenstrahlung zumindest teilweise absorbiert wird. Damit steht nicht die gesamte Mikrowellenleistung des Geräts für das Erhitzen des Garguts zur Verfügung. Weiterhin müssen die funktionalen Beschichtungen wegen ihres spezifischen Widerstandes im Bereich von 10-3 bis 10-4 Ohm*cm recht dick, also mit Schichtdicken von deutlich mehr als 200 nm Dicke, aufgebracht werden. Ein möglichst guter Schutz vor dem Austritt von Mikrowellenstrahlung ist nur dann möglich, wenn die Beschichtung(en) so ausgestaltet ist(sind), dass eine möglichst hohe Reflexion der Mikrowellenstrahlung und damit sehr niedrige Flächenwiderstände vorliegen. Damit sind aber nach DE 103 07 217 A1 mit den dort genannten Materialien Schichtdicken von ca. 300 nm bis 500 nm notwendig, beispielsweise für Flächenwiderstände der Beschichtung(en) von 10 Ohm/□. Die internationale Patentanmeldung WO 2021/152083 beschreibt eine metallische Beschichtung umfassend Nickel und Chrom, die zusammen mit einem transparenten leitfähigen Oxid auf eine Scheibe aufgetragen wird. Auf diese Weise kann die Funktion des Lochgitters ersetzt werden und eine gute Einsicht in den Garraum ist auf diese Weise möglich. Nachteilig ist aber, dass gerade bei hohen