AT232212B - Verfahren zum Herstellen lichtstreuender Überzüge auf festen Gegenständen, insbesondere Gläsern - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Herstellen lichtstreuender Überzüge auf festen   Gegenständen,   insbesondere Gläsern 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von lichtstreuenden Überzügen auf festen Gegenständen, insbesondere Gläsern, wobei die Streuung sowohl durch einen ortsveränderlichen Brechwert des Überzuges als auch durch eine lokal stark schwankende Schichtdicke bewirkt sein kann. 



   Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen lichtstreuende Beläge durch Verwendung pyrogener Oxyde erzeugt werden. Die Oxyde werden dabei entweder während der Verbrennung der Ausgangsverbindungen auf dem erhitzten Glase festhaftend niedergeschlagen oder durch harzartige Bindemittel an der Glasoberfläche verankert. Im ersteren Falle ist es namentlich bei grossen Flächen schwierig, eine gute Gleichmässigkeit des Überzuges zu erzielen, im zweiten Fall ist die Härte und Temperaturbeständigkeit der Schicht für manche Zwecke nicht ausreichend. Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, als 
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 Wärme leicht rissig werden und zum Abbröckeln neigen. 



   Es sind weiter Verfahren bekannt, mittels welcher organische Siliziumverbindungen auf Gegenstände aufgebracht werden, sowie solche Verfahren, bei denen organische Polymere kolloidal in ein Bindemittel eingelagert werden. 



   Es wurde nun gefunden, dass man lichtstreuende Überzüge von grosser Haftfestigkeit und Hitzebeständigkeit erhalten kann, wenn man pyrogen erzeugte Oxyde von Metallen oder Metalloiden in filmbildenden Lösungen von   Metall- oder Metalloidsäureestern   suspendiert, die Suspension durch Besprühen oder Benetzen, z. B. durch Eintauchen der Gegenstände auf ihrer Oberfläche niederschlägt und dann die Ester, gegebenenfalls nach vorausgegangener Hydrolyse, durch Erhitzen bei gleichzeitiger Austreibung des Lösungsmittels in die entsprechenden Oxyde bzw. Oxydhydrate umwandelt.

   Unter filmbildenden Esterlösungen sind solche verstanden, welche die Eigenschaft haben, festhaftende, optisch klare, kontinuierliche Überzüge auf Glasoberflächen zu bilden, wenn sie für sich allein in an sich bekannter Weise niedergeschlagen und in beschriebener Weise thermisch behandelt werden. Besonders geeignet sind die Verbindungen, die man bei der Veresterung der Halogenide des Siliziums, Titans, Zirkons, Zinns oder Antimons erhält, wobei als Lösungsmittel beispielsweise Alkohole, Alkylester oder Tetrachlorkohlenstoff in 
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 Einbau in die filmbildende Trägerschicht ist eine haufwerkartige Struktur der Oxyde, bei der sie im Ausgangszustand ein möglichst hohes Volumen pro Gramm (Schüttvolumen) aufweisen, da sie sich dann am festesten verankern lassen.

   Aus diesem Grund sind die durch Verbrennung von dampfförmigen Verbindungen hergestellten Oxyde besonders vorteilhaft. Die Schüttgewicht solcher Oxyde liegen bei 100   g/l   und darunter. 



   Ein wesentlicher Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, dass es erlaubt, ganz verschiedenartige Streuwirkungen hervorzubringen, je nachdem, welche Brechungsunterschiede zwischen der Trägersubstanz und den eingebauten Oxyden bestehen und mit welcher Feinheit die letzteren dispergiert sind. Wählt man insbesondere einen Ester, der von demselben Metall bzw. Metalloid abgeleitet ist wie das pyrogene sus- 

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 ung, die im wesentlichen nur auf den feinen Unebenheiten des erzeugten Überzuges beruht und daher hohe Transparenz besitzt, während sie gleichzeitig - je nach der mittleren Schichtdicke und dem Gehalt des Überzuges an pyrogenem Oxyd - eine mehr oder minder diffuseReflexionscharakteristik aufweist.

   Die
Wirkung ist dann ähnlich der einer Seidenmattätzung, die man bekanntlich häufig bei der Verglasung von Bildern oder Instrumenten anstrebt, aber mit einfacheren und zuverlässigeren Mitteln zu erreichen. 



   Da sowohl die genannten pyrogenen Oxyde als die filmbildenden Schichten nach ihrer thermischen
Umwandlung weit höhere Schmelz- bzw. Erweichungspunkte aufweisen als die üblichen technischen Glä- ser, ist es ferner möglich, die erfindungsgemäss belegten Gläser anschliessend thermisch zu krümmen, ohne dass der Belag in seinen Eigenschaften merklich verändert wird. Bei geätzten Oberflächen und den nach bisher bekannten Verfahren hergestellten Überzügen würde dabei in den meisten Fällen die Ober- fläche in ihren Streueigenschaften ungünstig verändert oder beschädigt. Es ergibt sich daraus der Vorteil, dass man auch für gebogene Glasabschlussscheiben, z. B.

   Fernsehvorsatzscheiben, von grossformatigen Ta- feln ausgehen kann, bei denen die Aufbringung des lichtstreuenden Überzuges schon vorher vorgenommen wurde, und Vorrichtungen zum Niederschlagen des Überzuges, die der jeweiligen Form angepasst sind, somit unnötig sind. 



   Wünscht man eine streuende Oberfläche mit besonders niedrigem   Fresnel'sehen   Reflexionsfaktor, so kann man das Verfahren gemäss der Erfindung durch folgende an sich bekannte Massnahmen ergänzen : Man kann entweder den filmbildenden Lösungen Stoffe zusetzen, die sich bei Erhitzen verflüchtigen, wie z. B. Ammonchlorid, Kampfer, Harnstoff od. dgl., so dass die fertige Schicht mikroporös und daher relativ niedrigbrechend wird ; oder man schlägt auf einer Streuschicht höherer (mittlerer) Brechung eine zweite, etwa X/4 dicke niedriger brechende Deckschicht, z. B. aus    Sitz   nieder, wobei sich nach bekannten Interferenzwirkungen ein sehr kleiner effektiver Reflexionsfaktor erzielen lässt. 



   Mit dem neuen Verfahren können der streuenden Schicht auch dauerhafte transparente Färbungen erteilt werden, wenn man den filmbildenden Lösungen entsprechende Stoffe zusetzt, was nach einem noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Verfahren geschehen kann. 



   Die mittlere Dicke des Überzuges kann je nach dem Anwendungszwecke etwa bis zu 50   u   betragen. 



  Die Mindestdicke wird im allgemeinen durch die geforderte Streuwirkung bestimmt sein und ist zweckmässig durch einige Vorversuche festzulegen. Die maximale Dicke wird durch die Stabilität der filmbildenden Trägerschicht begrenzt. In den meisten Fällen bewähren sich mittlere Dicken von einigen   j-t   am besten. Die durch die Unebenheit der eingebauten Oxydpartikel bewirkten lokalen Dickenschwankungen sind dabei meist schon so gross, dass Interferenzerscheinungen zwischen einer von aussen angelegten Planplatte sich untereinander ausgleichen und daher unsichtbar bleiben. Dies ist bekanntlich z. B. bei der Projektion von Stehbildfilmen eine wesentliche Bedingung. 



   Zur näheren Erläuterung des Verfahrens sei folgendes Beispiel   angeführt :  
Beispiel : 150 g zur Di-Stufe kondensierter Ortho-Kieselsäuremethylester   (Tetra-methoxy-di-sila-   nol) werden mit 300 ml Alkohol vermischt und in der Lösung 8 g pyrogene Kieselsäure mit einem Schütt- 
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 0, 5 cm/sec herausgezogen. Nach kurzem Erhitzen der Platten auf 4000C ergibt sich ein fester Überzug von seidenmatt-artigem Aussehen, hoher Transparenz und diffuser Reflexionsvermögen, der selbst Krümmungen des Glases auf kleine Radien praktisch unverändert übersteht. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zum Herstellen lichtstreuender Überzüge auf festen Gegenständen, insbesondere   Glä-     sern,   dadurch gekennzeichnet, dass pyrogen erzeugte Oxyde von Metallen oder Metalloiden in filmbildenden Lösungen von   Metall- oder Metalloidsäureestern   suspendiert werden, die Suspension durch Besprühen oder Benetzen der Gegenstände auf ihrer Oberfläche niedergeschlagen wird und dann die Ester, gegebenenfalls nach vorausgegangener oder vorher eingeleiteter Hydrolyse, durch Erhitzung bei gleichzeitiger Austreibung des Lösungsmittels in die entsprechenden Oxyde bzw. Oxydhydrate umgewandelt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, gekennzeichnet durch die Verwendung von Estern ; welche durch Veresterung von Halogeniden des Siliziums, Titans, Zirkons, Zinns oder Antimons erhalten sind, als gelöste Verbindungen in den filmbildenden Lösungen.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Al;0, MgO, ZnO, SiO, TiO, ZrO oder Oxyden der Eisengruppe oder des Chroms als suspendierte pyrogene Oxyde. <Desc/Clms Page number 3>

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung pyrogener Oxyde, die vor dem Einbringen in die Lösung ein hohes Volumen pro Gramm (Schüttvolumen) aufweisen, beispielsweise mindestens 10 ml/g.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein pyrogenes Oxyd eines Metalls bzw. Metalloids in einer Lösung suspendiert wird, die einen von demselben Metall bzw. Metalloid abgeleiteten Ester enthält.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass den filmbildenden Lösun- gen Stoffe zugesetzt werden, die sich bei Erhitzung verflüchtigen, um eine poröse Struktur des Überzuges zu erzielen.

   7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen zuerst hergestellten lichtstreuenden Überzug von höherer (mittlerer) Brechung eine etwa 1/4-Wellenlänge dicke niedrigerbrechende Deckschicht niedergeschlagen wird.

   8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass den filmbildenden Lösungen ärbende Stoffe zugesetzt werden.

   9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Dicke des Überzuges so gewählt wird, dass infolge der lokalen Dickenschwankungen Interferenzerscheinungen beim Auflegen einer Planplatte unmerklich bleiben.

   10. Verfahren zum Herstellen lichtstreuender Überzüge auf gebogenen Gläsern, dadurch gekennzeichnet, dass die nach den Ansprüchen 1 bis 9 erhaltenen Überzüge auf ebene Glasscheiben aufgebracht und diese anschliessend thermisch gebogen werden.