CS215696B1

CS215696B1 - Acidic bath with thin film removal agent

Info

Publication number: CS215696B1
Application number: CS732480A
Authority: CS
Inventors: Eva Haskova
Original assignee: Eva Haskova
Priority date: 1980-10-30
Filing date: 1980-10-30
Publication date: 1982-09-15

Abstract

Kyselá lázeň s přísadou k odstraňování tenkých vrstev kovových i nekovových, nanesených různými způsoby na podklady skleněné,keramická,z plastických hmot, popř. kovové,se vyznačuje tím,že je tvořena roztokem silné kyseliny s přídavkem fluoridu s rozpustnoátí ve vodě a menSí,než 50 g/dm .Uvedeným podmínkám vyhovují CaFg,MgF^,SrFg,PbF^,FeFj,BaF^, LiF,AlFj ,JínF2 , ZnFg ,NaF ,CdFg , v kombinaci s běžnými silnými kyselinami, jako je HC1, H^SO^, HNOppopř. jiné,přičemž výběr kyseliny se řídí druhem podkladu.Účinnost lázně může být regulována výběrem fluoridu, výběrem kyseliny,zředěním kyseliny a teplotou lázně. Jsou uvedeny příklady snímání tenkých vrstev,složených střídavě z vrstev MgFg a TiOg, používaných v bižuterním průmyslu ke zdobení šatonů a tvarových kamenů a selektivního smývání těchto vrstev ze Satonů,opatřených na druhé straně vrstvou simili (Ag).An acid bath with an additive for removing thin layers of metal and non-metal, applied in various ways to glass, ceramic, plastic or metal substrates, is characterized by the fact that it is made up of a solution of strong acid with the addition of fluoride with a solubility in water of less than 50 g/dm. The above conditions are met by CaFg, MgF^, SrFg, PbF^, FeFj, BaFj, LiF, AlFj, MnF2, ZnFg, NaF, CdFg, in combination with common strong acids such as HC1, H^SO^, HNOp or others, while the choice of acid is governed by the type of substrate. The effectiveness of the bath can be regulated by the choice of fluoride, the choice of acid, the dilution of the acid and the temperature of the bath. Examples are given of the scanning of thin layers, composed alternately of MgFg and TiOg layers, used in the jewelry industry to decorate chatons and shaped stones, and the selective washing of these layers from Satons, provided on the other side with a simili (Ag) layer.

Description

Vynález se týká kyselé lázně s přísadou k odstranění tenkých vrstev.nanesených vakuovým naparováním,katodovým napraSováním nebo jiným způsobem na různé druhy podkladů,zvláště skleněné,keramické,z plastických hmot,popř. i kovové, a týká se kyselé lázně s přísadou k odstranění těchto vrstev.The invention relates to an acid bath with an additive for removing thin layers deposited by vacuum evaporation, cathodic sputtering or by other means on various types of substrates, in particular glass, ceramic, plastic or even metal, and to an acid bath with an additive for removing these layers.

Tenké vrstvy, nanesené na různé podklady, se široce využívají v optickém a bižuterním průmyslu, průmyslu užitkového skla a v elektrotechnice.Jejich chemické složení je velmi různé, od vrstev čistě kovových,jako je Au,Ag, Cr, Ni, nebo slitin různých kovů, přes tenké vrstvy kysličníkové až k vrstvám dichroickým,složeným např. ze střídavě nanášených vrstev MgF₂ ^a TiOg, event. SiO₂· Všechny tyto tenké vrstvy se vyznačují vysokou adhezi k podkladu a v případě potřeby jsou velmi obtížně odstranitelné. Je možné je částečně nebo úplně odstranit mechanicky,ovšem mechanické způsoby mohou poškodit /Thin layers deposited on various substrates are widely used in the optical and jewelry industries, the utility glass industry and in electrical engineering. Their chemical composition is very diverse, from pure metal layers such as Au, Ag, Cr, Ni, or alloys of various metals, through thin oxide layers to dichroic layers, composed, for example, of alternately deposited layers of MgF ₂ ^and TiOg, or SiO _2. All these thin layers are characterized by high adhesion to the substrate and, if necessary, are very difficult to remove. They can be partially or completely removed mechanically, however, mechanical methods can damage /

podklad, což je nežádoucí. Z chemických způsobů odstraňování tenkých vrstev je znám způsob, který doporučuje k odstranění, tenkých vrstev ze skleněných podkladů kyselé ¹roztoky, obsahující jodid draselný nebo chlorid měánatý,případně s přídavkem kyseliny chlorovodíkové, zahřáté na teplotu 55 až 85°C. Těmito roztoky je možné odstranit tenké vrstvy kovové,kysličníkové i jiné ze skleněného podkladu, aniž by došlo k poškození optických vlastností podkladového skla. Nevýhodou uvedeného známého způsobu je to, že smývání tenkých vrstev, zvláště složených ze střídavě nanášených vrstev MgF₂ a TiO₂, široce používaných v bižutemím průmyslu, je časově velmi náročné, trvá desítky hodin a v některých případech nelze úplného odstranění tenkých vrstev dosáhnout vůbec.Výše uvedený nedostatek je odstraněn kyselou lázní s přísadou k odstranění tenkých vrstev dle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom,že lázeň je tvořena roztokem silné kyseliny a přísada j® fluorid s rozpustností ve vodě menší, než 50 g/dmP.substrate, which is undesirable. Among chemical methods for removing thin layers, a method is known that recommends removing thin layers from glass substrates using ^acidic solutions containing potassium iodide or copper chloride, optionally with the addition of hydrochloric acid, heated to a temperature of 55 to 85°C. These solutions make it possible to remove thin layers of metal, oxygen and others from a glass substrate without damaging the optical properties of the underlying glass. The disadvantage of the known method is that washing off thin layers, especially those composed of alternately applied layers of _MgF2 and _TiO2 , widely used in the jewelry industry, is very time-consuming, takes tens of hours and in some cases complete removal of thin layers cannot be achieved at all. The above-mentioned disadvantage is eliminated by an acid bath with an additive for removing thin layers according to the invention, the essence of which lies in the fact that the bath is formed by a solution of a strong acid and the additive is a fluoride with a solubility in water of less than 50 g/dmP.

Uvedená kyselá lázeň s přísadou smívé tenké vrstvy z podkladu v době kratší,než 5 hod. bez poškození podkladu. Lázeň s koncentrací kyseliny menší, než IN 's přísadou smývá tenké vrstvy různých druhů, nanesené vedle sebe, selektivně.The above-mentioned acid bath with the additive removes thin layers from the substrate in less than 5 hours without damaging the substrate. A bath with an acid concentration of less than IN with the additive selectively removes thin layers of different types applied next to each other.

Eůsobení lázně na tenké vrstvy spočívá pravděpodobně v tom, že v kyselém prostředí se z rozpuštěného podílu fluoridu uvolňují postupně ionty F“ v nepatrné koncentraci, které působí na materiál tenkých vrstev, přičemž koncentrace iontů F” není dostatečná na to, aby působily i na podklad a tím jej poškodily. *The effect of the bath on thin layers probably lies in the fact that in an acidic environment, F" ions are gradually released from the dissolved fluoride content in a small concentration, which act on the material of the thin layers, while the concentration of F" ions is not sufficient to act on the substrate and thereby damage it. *

Jako kyselou lázeň lze použít roztoky běžných kyselin, jako IIC1, HgSO^, IíMC^ p_Opji i jiné a to ve všech koncentrcíoh. Výběr kyseliny se řídí jejím působením na podklad, pro podklad skleněný je nejvhodnější HC1. Přísadou do lázně je fluorid s rozpustností ve vodě menší, než 50 g/dm^, kterých je celá řada a podle své rozpustnosti vytváří posloupnost CaFg, MgF₂ SrF₂, PbF₂, FeF^, BaF₂, LiF, AlF^, MnFg, ZnF₂,NaF, CdF.,. Množství přídavku do lázně není rozhodující. Z běžně dostupných fluoridů je nejvhodnější CaF₂ As an acid bath, solutions of common acids can be used, such as IIC1, HgSO^, IíMC^ p _O pji and others, in all concentrations. The choice of acid is governed by its effect on the substrate, for a glass substrate, HC1 is the most suitable. The additive to the bath is a fluoride with a solubility in water of less than 50 g/dm^, of which there are a number and according to their solubility they form the sequence CaFg, MgF ₂ SrF ₂ , PbF ₂ , FeF^, BaF ₂ , LiF, AlF^, MnFg, ZnF ₂ ,NaF, CdF.,. The amount of addition to the bath is not decisive. Of the commonly available fluorides, the most suitable is CaF ₂

NaF. Lázeň působí na tenké vrstvy už za pokojové teploty, ale každé zvýšení teploty vede ke zvýšení rychlosti smývání tenkých vrstev. Účinky lázně jsou též ovlivnitelné různými kombinacemi použitého fluoridu, použité kyseliny a její koncentrace. Jako nejrasantnější činidlo se jeví NaF v kombinaci s koncentrovanými kyselinami HG1, H₂S0^ neboNaF. The bath acts on thin layers even at room temperature, but each increase in temperature leads to an increase in the rate of washing away of thin layers. The effects of the bath can also be influenced by various combinations of the fluoride used, the acid used and its concentration. The most active agent appears to be NaF in combination with concentrated acids HG1, H ₂ S0^ or

ΗΝΟβ, nejjemnějšího.působení lze dosáhnout pomocí CaF₂ ^s silně zředěných kyselin .ΗΝΟβ, the most gentle action can be achieved using CaF ₂ ^with strongly diluted acids.

( 0,5 až 1N) . Doba smývání je závislé na kvalitě nanesených vrstev, ve srovnání se zmíněným známým způsobem se však zkracuje lOx.Jsou-li na podkladě naneseny dva druhy vrstev, jako např. u bižuterních kamenů, které bývají opatřeny tenkými vrstvami MgF₂ a TiO₂ (dekor Titania) a z druhé strany similizovány ( vrstva Ag, pokryté vrstvou bronzu nebo hliníku a navrch ochráněná lakem ), lze při použití velmi zředěných kyselin snímat tyto dekory selektivně, tzn. že similizováné část zůstane zachována a tenkovrstvová úprava Titania se odstraní.(0.5 to 1N). The washing time depends on the quality of the applied layers, but compared to the known method mentioned, it is shortened by 10 times. If two types of layers are applied to the substrate, such as for example on costume jewelry stones, which are provided with thin layers of MgF ₂ and TiO ₂ (Titanium decoration) and on the other side are simulated (Ag layer, covered with a layer of bronze or aluminum and protected with varnish on top), these decorations can be removed selectively when using very diluted acids, i.e. the simulated part will remain preserved and the thin-layer Titanium treatment will be removed.

Příklad 1 •Šatony, jejichž špičková strana je upravena similizováním (vrstva Ag)e tabulková strana dekorem Titania ( tenké vrstvy MgF₂ a TiO₂ ) byly omývány v lázni.tvořené kyselinou chlorovodíkovou, zředěnou vodou v poměru 1 : 1 s přídavkem fluoridu vápenatého při teplotě 70° G. Všechny použité šatony byly za daných podmínek zcela zbaveny všech dekorů za 75 min. bez poškození podkladového skla.Example 1 •Chatons, the tip side of which is treated by similization (Ag layer) and the tabular side with Titania decor (thin layers of MgF ₂ and TiO ₂ ) were washed in a bath formed by hydrochloric acid diluted with water in a ratio of 1 : 1 with the addition of calcium fluoride at a temperature of 70° C. All chatons used were completely freed from all decors under the given conditions in 75 min. without damaging the underlying glass.

Příklad 2Example 2

Šatony, dekorované jako v příkladě 1 byly omývány v roztoku HC1 0,5 N s přídavkem NaF při pokojové teplotě.Dekor Titania byl smyt během 30 min, vrstva simili (Ag) a podkladové sklo zůstaly neporušené.The chatons decorated as in Example 1 were washed in a 0.5 N HCl solution with the addition of NaF at room temperature. The Titania decoration was washed off within 30 min, the simili (Ag) layer and the underlying glass remained intact.

Kyselé lázně s přísadou dle vynálezu mohou být použity pro odstraňování tenkých vrstev typu MgFg a TiO₂ , používaných jako dekorů bižuterních kamenů a s velkou pravděpodobností mohou být užity i pro jiné typy tenkých vrstev a to pro vrstvy kovové ( Ag, AI a pod) a kysličníkové na podkladech skleněných, keramických z plastických hmot i kovových. Účinnost lázní · přísadou může být regulována výběrem základní kyseliny, jejím zředěním, výběrem fluoridu a do značné míry teplotou použité lázně.Acid baths with the additive according to the invention can be used for removing thin layers of the MgFg and _TiO2 type, used as decorations for costume jewelry stones, and with a high probability they can also be used for other types of thin layers, namely for metal (Ag, AI, etc.) and oxide layers on glass, ceramic, plastic and metal substrates. The effectiveness of the baths with the additive can be regulated by the choice of basic acid, its dilution, the choice of fluoride and, to a large extent, the temperature of the bath used.

Claims

Acid bath with thin film removal additive, characterized in that it consists of 3 solutions and strong acids with fluoride addition with a water solubility of less than 50 g / dm.