DE1496625A1 - Verfahren zur Herstellung von blendfreiem Glas - Google Patents

Description

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Unsere Hr. 10.398

Pittsburgh Plate G-lass Company Pittsburgh, Pen., V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von blendfreiem Glas.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines blendfreien Glases, welches eine hohe Auflösung besitzt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung einer Glasscheibe» die auf einer Seite eine Oberfläche mit einer geringen spiegelnden Reflexion oder geringen Bildreflexion und auf der anderen 3eite eine relativ stark spiegelnde Oberfläche besitzt, durch Eintauchen der Glasscheibe in eine Ätzlösung.

Bei den gegenwärtigen industriellen Verfahren zur Herstellung Ton Flachglas besitzen die Hauptflächen im allgemeinen eine hohe spiegelnde Reflexion. Diese starke spiegelnde Reflexion ist oft sehr nachteilig, z.B. wenn das Glas als Deckscheibe für ein gerahmtes Bild, als Schreibtischdeckplatte, als Frontacheibe bei einer Fernsehröhre oder als Implosionsfenster bei einer Fernsehröhre verwendet werden soll, weil die Aufmerksamkeit des Betrachters durch die von der glatten Glasoberfläche reflektierten Bilder abgelenkt wird.

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Es ist üblich, die.hohe spiegelnde Reflexion der Glasoberfläche dadurch herabzusetzen, daß man das Glas eine aus — reichende Zeit lang in ein Ätzbad 'taucht, um die Glasober fläche durch chemische Umsetzung der Bestandteile des Bades mit dem Glas physikalisch und chemisch zu verändern. In dem Ätzbad wird Fluorwasserstoffsäure als Bestandteil verwendet.

Bei der Herstellung von Glasgegenständen mit geringen Reflexionseigenschaften für die vorstehend angegebenen Verwendungszwecke ist es wichtig, daß die Auflösungseigenschaften des Glases nicht merklich beeinträchtigt werden, d.h. die Zerstreuung der Lichtstrahlen soll die Fähigkeit des Glases, die Einzelheiten eines Bildes hinter dem Glase aufzulösen, nicht beeinträchtigen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines Glasgegenstandes mit einer geringen spiegelnden Reflexion und guten Auflösungseigenschaften. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines solchen Gegenstandes durch Eintauchen eines Glasgegenstandes in eine Ätzlösung.

Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Hauptfläche eines Glasgegenstandes, z.B. einer flachen oder gekrümmten Glasscheibe, eine kurze Zeit lang mit einem geschmolzenen Metall, z.B. Zinn, zusammengebracht, vor dem Eintauchen des Glases in ein Ätzbad. Diejenige Oberfläche der Glasscheibe, die mit dem geschmolzenen Zinn in Berührung gebracht wird, wird in geringerem Maße mattgeätzt als die Oberflächen der Glasscheibe, die nicht so behandelt werden. Der erhaltene Glasgegenstand besitzt eine Hauptfläche, die eine relativ geringe spiegelnde Reflexion aufweist, während die andere mit Zinn zusammengebrachte Hauptoberiläche etwas glänzt und eine relativ hohe spiegelnde Reflexion besitzt. Die mit Zinn zusammengebrachte, geätzte Oberfläche reflektiert fast genau so wie der ursprüngliche, ungeätzte flache Glasgegenstand. Die Umrisse der reflektierten Bilder sind klar erkennbar, jedoch nicht in gleichem Ausmaß wie bei dem ungeätzten Glas.

Der Ausdruck "mattgeätzt" wird im vorliegenden verwendet, um die gewünschte, gering reflektierende Oberfläche

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zu beschreiben, die matt, d.h. ohne Glanz erscheint. Dies ist erforderlich, um derartige Oberflächen von "klargeätzten" Oberflächen zu unterscheiden, die ihre Reflexionseigenschaften infolge einer gleichförmigen Entfernung von Glas von diesen Oberflächen im wesentlichen behalten.

Der auf diese Weise hergestellte blendfreie Glasgegenstand besitzt verbessertes Auflösungsvermögen, verglichen mit einem Glasgegenstand, der ohne die Zinnbehandlung hergestellt worden ist, wenn jener blendfreie Glasgegenstand den zu betrachtenden Gegenstand oder die zu betrachtende Oberfläche nicht direkt berährt. Die Lichtreflexions-Eigenschaften der nicht mit Zinn zusammengebrachten Oberflächen sind bei beiden Glasgegenständen gleich. Da nur eine Seite oder Oberfläche des Glases, d.h. die dem Betrachter nächst liegende Oberfläche, eine geringe spiegelnde Reflexion aufzuweisen braucht, um eine verbesserte Auflösung zu erzielen, wenn der blendfreie Glasge^eii; tand den zu betrachtenden Gegenstand oder die zu betrachtende Oberfläche nicht direkt berührt, beeitzt dieses Glas die erwünschten blendfreien Eigenschaften.

Die Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ätslösung beschrieben, in ihrem weitesten Rahmen ist die Erfindung jedoch nicht auf die Verwendung einer derartigen Lösung beschränkt. Es ist weiter zu beachten, daß auch andere I-iotalle, wie z.B. Blei oder Legierungen aus Zinn und Blei bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden können»

Bei 1er Durchführung der Erfindung wird ein Glasgegenstand, wie z.B. eine Flachglasscheibe, an einer Hauptoberfläche mit geschmolzenem Zinn zusammengebracht. Die Glasseheibe hat tür Kontaktzeit vorzugsweise eine Temperatur, die im wesentlichen gleich der Temperatur des geschmolzenen Zinns oder geringfügig höher oder niedriger ist, um ein Springen oder Brechen des Glases zu verhindern. Zum Zeitpunkt des ersten Kontakts miteinander können das Glas und das Zinn beispielsweise Temperaturen im Bereich zwischen 400 und 700 C haben. Die Kcntaictdauer kann 1 bis 10 oder mehr Minuten betra-

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gen. Danach wird das Glas auf Raumtemperatur abgekühlt, gesäubert und eine ausreichende Zeit in eine Ätzlösung getaucht, so daß sich auf der mit dem Zinn nicht zusammen gebrachten Hauptoberfläche die blendfreie Oberfläche entwickeln kann.

Bei den nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Glasgegenständen kann es sich um Kalk-Soda-Kies el säur e-Glas mit der folgenden ungefähren Zusammensetzung handeln: 60-75 Gew.-# SiO₂; 5-17 Gew.-# Ea₂O; 0-10 Gew.-$ K₃O, wobei die Gesamtmenge von Na₂O und K₂O 10-17 Gew.-$ beträgt; 5-15 Gew.-$ CaO, 0-7 Gew.-% MgO zugegen sind und die Gesamtmenge an GaO und MgO 5-15 Gew.-76 beträgt.

Eine Ätzlösung, die für ein Ätzverfahren mit einmaligem Eintauchen geeignet ist, enthält etwa 27 bis etwa 44 Gew.-56 Fluorwasserstoff (berechnet als wasserfreie Substanz), etwa 17 bis etwa 27 Gew.$ Wasser, etwa 3 bis etwa Gew.-?£ Ammoniumbifluorid und eine ausreichende Menge eines Viskositätsregulierungsmittels, welche der Ätzlösung eine Viskosität von etwa 6 bis 16 Oentipoise bei Raumtemperatur (24°) bei Messung mit einem Brookfield-Viskosimeter unter Verwendung der Spindel Nr. 1 und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 60 U/Min, gibt. Der Fluorwasserstoffgehalt der Lösung wird zwar auf wasserfreier Basis berechnet, es ist jedoch zu beachten¹, daß dieses -Material tatsächlich als eine wässrige Fluorwasserstoffsäurelösung, im allgemeinen in etwa 60 bis 70 #-iger Konzentration, verwendet wird.

Eine Kontrolle der Viskosität ist erwünscht, um die Beweglichkeit der Ionen in der Lösung zu regulieren. Hierdurch wird wiederum der Einfluß- oder Wirkungsbereich der Ionen beschränkt und das Ausmaß der Ätzung reguliert. Ein bevorzugtes Viskositätsregulierungsmittel ist Sorbit, dessen Menge zweckmäßigerweise etwa 28 bis 53 Gew.-# beträgt. Glyzerin und verschiedene Zucker, wie z.B. Saccharose, Dextrose und Melasse, können als Viskositätsregulierungsmittel verwendet werden, sind jedoch nicht so wirksam oder dauerhaft wie Sorbit.

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Die Länge der Zeit, die der Glasgegenstand mit der Ätzlösung in Kontakt ist, hängt von der Konzentration der Reagentien in der lösung ab. Kürzere Zeiten sind erfor derlich bei Anwendung höherer Konzentrationen an HF und Ammoniumbifluorid und/oder niedrigeren Konzentrationen an Sorbit. Es ist jedoch zu beachten, daß die Zusammensetzung des Glases die Veränderlichkeit der Konzentration der Reagentien in der Lösung begrenzt. Im allgemeinen sind Kontaktzeiten zwischen 5 und 60 Sekunden zur Erzielung von unterschiedlichen zufriedenstellenden Ätzungen ausreichend. Die Behandlungszeiten können verändert werden, um das Ausmaß der Herabsetzung der Reflexion zu verändern. Die Eintauchzeit kann dadurch herabgesetzt werden, daß man den Glasgegenstand sofort wieder aus der Ätzlösung zieht, nachdem man "

ihn eingetaucht hat, und die an dem Gegenstand haftende Ätzlösung· eine kurze Zeit lang auf dem Glasgegenstand be läßt, bevor man sie entfernt.

Veränderungen der Mengen der verschiedenen Bestandteile über die vorstehend angegebenen Grenzen hinaus haben Fehler in dem geätzten Glas zur Folge. Senkrechte Streifen erscheinen auf einer Glasscheibe, die in senkrechter Stellung in eine Ätzlösung getaucht wird, welche einen hohen Gehalt an HF und/oder einen niedrigen Gehalt an Wasser und/oder Sorbit besitzt. Eine ungenügende Ätzung wird erzielt, wenn entweder zu viel oder zu wenig HF oder Sorbit in der Ätzlösung "anwesend ist. Wenn ein leichter Überschuß an Ammonium- ^ bifluorid in der Ätzlösung vorhanden ist, wird die mattgeätzte Oberfläche milchig und undurchsichtig. Wenn die Ätzlösung einen wesentlichen Überschuß an Ammoniumfluorid enthält, hat die mattgeätzte Oberfläche ein zu beanstandendes glitzerndes Aussehen. Falls nicht genügend Ammoniumfluorid in der Ätzlösung vorhanden isl·, bilden sich relativ große Calciumfluorid- oder Calciumsilikofluoridkristalle auf der Glasoberfläche während des Ätzens. Dies hat die Bildung von unerwünschten Bläschen auf den Glasoberflächen zur Folge. Dies ist in höherem Maße bei Spiegelglas der Fall, das eine höhere Konzentration an Calcium enthält als Fensterglas. ·

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Während die Lösung mit dem Glas in Kontakt ist, wird auf der zinnbehandel-ten Oberfläche nur eine sehr leichte Mattätzung erreicht. Auf der nicht mit Zinn behandelten" Oberfläche werden Fatriumsilikofluoridkristalle gebildet. Diese Kristalle bilden sich in einer durchschnittlichen Ablagerungsdichte von etwa 5 x 10 Kristallen pro Quadrat Zentimeter Glasoberfläche, wobei 'der Dichtebereich etwa 1,5 x 10 bis etwa 1 χ 10 Kristalle pro Quadratzentimeter beträgt. Die Kristalle scheinen eine Basis von etwa 0,0038 bis 0,0076 cm im Durchmesser zu haben, wobei der Durchschnitt des Durchmessers etwa 0,0051 cm beträgt und Plateaus mit einem Durchmesser von etwa 0,0025 bis 0,0056 cm durch schnittlich etwa 0,0038 cm. Die Höhe der Kristalle beträgt im Durchschnitt etwa 76 χ 10~ cm mit einem Höhenbereich von- etwa 51 x 10 cm bis 102 χ 10 cm. Die Kristaligröße verändert sich umgekehrt proportional zur Dichte der Kristalle. Die Kristalle decken die darunter liegenden Bereiche gegen den Angriff durch die Lösung ab. Die Ätzung wird in den Bereichen zwischen den Kristallen fortgesetzt. Der Glasgegenstand wird dann aus der Lösung entnommen und die Kristalle sowie jegliche anhaftende Lösungs- und/oder Reaktionsprodukte auf der Oberfläche des Gegenstandes werden entfernt.

Der genaue Mechanismus, durch den die ungewöhnlichen Ergebnisse der vorliegenden Erfindung erzielt werden, ist nicht vollständig geklärt. Die Theorie lautet jedoch, daß die mit dem geschmolzenen Zinn zusammengebrachten Oberflächen chemisch reich an Zinn sind und daß die Gegenwart des Zinns eine wesentliche Mattätzung der Glasoberfläche verhindert. Hinsichtlich der nicht mit dem Zinn zusammengebrachten Oberflächen wird angenommen, daß beim Eintauchen des Glasgegenstandes in die Ätzlösung die Fluorwasserstoffsäure die Glasoberfläche angreift und einen Teil der Glasoberfläche löst, wodurch eine mit Natriumsilikofluorid gesättigte Lösungsschicht an der Berührungsfläche zwischen Glas und Lösung entsteht. Aus dieser gesättigten Schicht der Lösung fallen Natriumsilikofluoridkristalle auf die Glasoberfläche aus. Die Natriumsilikofluoridkristalle schützen das Glas unterhalb des Punktes, an dem sie sich bilden, vor weiterem Angriff

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durch die Fluorwasserstoffsäure in der Ätzlösung. Dies ist als Bildung von Kris tall bildez'n bekannt.

Die Bildung von Kristallbildern erfolgt bei Aus fällung von unlöslichen Produkten aus der Ätzlösung, wenn das Lösungsmittel mit Produkten gesättigt wird, die durch die Umsetzung der Ätzlösung mit der Glasoberfläche gebildet werden. Diese Ausfällungen bilden sich in einzigartiger Weise, indem sie die Neigung haben, an der ursprünglichen Oberfläche anzuhaften, um die für ihr Wachstum erforderliche Energie auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Während dae ausgefällte Kristall wächst, schützt es einen immer größeren Bereich der Oberfläche, an der es anhaftet, so daß die am weitesten vom Ursprungspunkt des Kristalles entfernt liegenden Oberflächenbereiche dem Angriff der Ätzlösung eine längere Zeitspanne ausgesetzt sind. Infolgedessen haben die Kristalle die Neigung, eine umgekehrte Kontur ihrer ■ eigenen Gestalt auf der Glasoberfläche, nämlich ein Kristallabbild zu bilden.

Die Anzahl dieser Kristalle, die sich auf der G-lasoberfläche pro Volumeneinheit der Ätzlösung bilden, entspricht dem Dispersionsgrad der Lösung. Beim Einsetzen der Ausfällung wird ein ganz bestimmter Dispersionsgrad erhalten. Die weitere Ausfällung von unlöslichem Produkt ergibt keine neue iiristallkeimbildung, sondern vergrößert das Kristallwachstum der ursprünglich gebildeten Keime. Der Dispersionsgrad steht zu der Größe der gebildeten Kristalle in Beziehung. Je größer der Dispersionsgrad ist, desto kleiner ist die endgültige Kristallgröße.

Drei Paktoren, die den Dispersionsgrad beein flüssen, sind Konzentration der Reagentien, Löslichkeit des Niederschlages und Viskosität. Zur Erzielung eines hohen Dispersionsgrades ist es erforderlich, Lösungen mit einer hohen Konzentration an Reagentien, geringer Löslichkeit «es A-iederschlages und hoher Viskosität zu verwenden.

Die Kristallgröße bestimmt zum Teil die Tiefe der Ätzung. Bei größerer Endkristallgröße-geht die Ätzung

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tiefer. Die Bildung von großen Kristallen ergi"bt eine Glasoberfläche mit hohen Reflexionswerten; die Bildung von mäßig kleinen Kristallen (etwa 5 x 10 pro Quadrat Zentimeter Oberfläche) ergibt eine G-I as oberfläche mit niedrigen Reflexionswerten und die Bildung von sehr kleinen Kristallen ergibt eine Glasoberfläche mit hohen Reflexionswerten.

Die gewünschte Natriumsilikofluoridkristallgröße und die gewünschte Kristallverteilung auf der Glasober fläche werden mittels Steuerung der Viskosität der Ätzlösung durch die Gegenwart eines Viskositäts-Steuerungsmittels, wie z.B. Sorbit, in der Lösung erhalten. Die auf der Oberfläche des Glases gebildeten Kristalle ergeben . keine kontinuierliche Schutzschicht, und infolgedessen kann die in dem Ätzbad anwesende Fluorwasserstoffsäure das Glas rings um die verstreuten, schützenden Natrium silikofluoridkristalle, die sich bilden, angreifen.

Durch die Schutzwirkung, die durch die Natriumsilikofluoridkristalle auf der Glasoberfläche, verglichen mit den Glasbereichen zwischen den Natriumsilikofluoridkristallen, erzielt wird, erhält man eine Glasoberfläche, die infolge der unterschiedlichen Fähigkeit des Ätzbades, die Glasoberfläche zu erreichen und anzugreifen, unregelmäßig ist. Der Angriff der Ätzlösung auf das Glas rings um die Natriumsilikofluoridkristalle herum ergibt ein Kristallabbild oder im wesentlichen einen Umriß aus entferntem Glas rings um den Kristall.

Die mattgeätzte Oberfläche des Glases hat die Form einer Mehrzahl von dicht bäeinanderliegenden, getrennten, unregelmäßig geformten Plateaus, die sich auf der Ober-

4 fläche des Glases in einer Häufigkeit von etwa 1,5 x 10 bis 1 χ 10 pro QuadratZentimeter finden, wobei die durchschnittliche Anzahl etwa 5 x 10 pro Quadratzentimeter beträgt. Diese Plateaus haben eine Höhe von etwa 51 x 10 bis 102 χ 10~⁶ cm, durchschnittlich etwa 76 χ 10~^ cm. Die' Höhe der Plateaus stellt die Tiefe der Ätzung dar. Diese

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Plateaus haben einen Durchmesser von etwa 0,0025 bis 0,005 cm, durchschnittlich 0,0038 mm und sie liegen auf Grundflächen in einer Ebene parallel zu der allgemeinen Ebene der Ober flächen der Plateaus des Glases, welche sich von der Grundoberflächenebene in einem Abstand befindet, der gleich der Tiefe der Ätzung ist. Diese Grundflächen haben einen Durchmesser von 0,0038 bis 0,0076 cm, durchschnittlich etwa 0,005 cm. Die Kleinheit und relative Gleichförmigkeit der Größe dieser Plateaus ergibt eine relativ glatte Oberfläche auf dem Glas mit geringer spiegelnder Reflexion.

Nach dem Kontakt mit dem geschmolzenen Zinn sollte der Glasgegenstand gereinigt werden, da jede Metallschlacke oder Verschmutzung, Rollenabdrücke, Kratzer und Pünktchen auf der Oberfläche auf dem gesätzten Glas in Erscheinung treten. Schmutz und Schlacke kann durch die Verwendung von handelsüblichen Glasreinigungsmitteln und/oder üblichen Glaswaschmaschinen und nachfolgendes Abwischen mit. einem sauberen Tuch entfernt werden. Erforderlichenfalls können Schmutz, Schlacke, Flecken, Oberflächenabriebe und/oder Kratzer durch Polieren unter Verwendung einer wässrigen Aufschlämmung von Ceroxyd oder Polierrot entfernt werden.

Das Glas sollte trocken sein, wenn es in die Ätzlösung eingetaucht wird. Die Zuführung von Wasser zur Ätzlösung verdirbt die chemische Zusammensetzung der Lösung und verändert den Charakter der Ätzung. Falls ein Teil der Glasoberfläche trocken und ein Teil naß ist, wird ferner die erhaltene Mattätzung auf dem Glase uneinheitlich.

Es wurde gefunden, daß Dämpfe der Ätzlösung, die mit den unbehandelten Glasoberflachen zusammenkommen können, eine Neigung haben, die Wirkung der Lösung auf die Glasoberflächen zu behindern. Dies ergibt eine nicht gleichförmige Einwirkung durch die Lösung. Daher, sollten die unbehandelten Glasoberflächen von den Dämpfen oder Gasen ferngehalten werden, die aus der Lösung aufsteigen, bevor der Gegenstand in die Lösung eingetaucht wird.

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Dies kann dadurch erreicht werden, daß man ausreichend ventiliert, um die Dämpfe aus dem oberen Teil des die Ätzlösung enthaltenden Behälters zu entfernen. Es kann auch dadurch erreicht werden, daß man das Bad beispielsweise auf eine Temperatur von etwa 1O⁰OcUhIt, wodurch die Menge der gebildeten Dämpfe verringert wird. Die Verringerung der Menge der gebildeten Dämpfe unterstützt die Aufrecht erhaltung der richtigen Konzentration der verschie denen Bestandteile.

Das Ätzbad sollte frei von Wellen sein, wenn das Glas in das Bad gesenkt wird. Es wurde gefunden, daß sich in dem fertigen Produkt horizontale Streifen zeigen, wenn das Glas in ein bewegtes Bad getaucht wird. In dieser Beziehung sollte das Hineinfallen des Glases in das Bad vermieden werden. Eine mäßige Turbulenz in dem Bad während der Zeit, in der das Glas eingetaucht wird, schadet nichts. Das Bad kann gerührt werden, falls die Gleichförmigkeit der Mattätzung unzureichend ist; d.h. wenn das Unterteil einer senkrecht eingetauchten Glasscheibe stärker geätzt ist als das Oberteil, so kann dies dadurch überwunden werden, daß man das Bad rührt, während die Glasseheibe in das Bad eingetaucht ist.

Der Glasgegenstand kann in den Behälter mit der Ätzlösung mittels einer beliebigen geeigneten Vorrichtung eingetaucht werden. Eine zweckmäßige Vorrichtung hierfür besitzt eine hydraulische Eintauchvorrichtung, bei der vier Messingzangen, deren Spitzen mit Monelmetall versehen sind, von einem U-Eisen herabhängen, das sich oberhalb des Behälters mit der Ätzlösung befindet. Die Mengen sind so gestaltet, daß sie einen Glasgegenstand, z.B. eine Glasscheibe, halten können und mit gleichförmiger Geschwindigkeit gehoben und gesenkt werden können, so daß der Glasgegenstand vollständig in die Lösung eingetaucht und aus der Lösung vollständig wieder entfernt werden kann. Wenn eine Glascheibe in ein Bad eingetaucht wird, sollte sie nicht mehr als etwa 5 bis 10 Grad von der senkrechten Stellung abweichen, um eine Streifenbildung der geätzten Scheibe zu vermeiden. Diese Streifen treten auf der Seite auf, die man bei schräggestelltem Glas als die- Unterseite bezeichnen kann. Die

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Glasscheibe sollte in das Bad mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit eingeführt werden, um die Bildung von waagerechten Streifen (Streifen, die parallel zur Oberfläche des Bades verlaufen) im Glase zu verhindern.

Die Temperatur des Ätzbades und des Glases ist wich- tig. Vorzugsweise haben beide Raumtemperatur. Eine Kühlung des Bades auf eine Temperatur zwischen 10 und 21 Chat sich als nützlich erwiesen, um eine gleichförmige Ätzung bei einem Glasgegenstand nach dem anderen zu erzielen, insbesondere, wenn das Glas einen relativ hohen, d.h. 16 gew.-#-igen Natriumoxydgehalt hat. Wenn das Glas jedoch einen niedrigeren Natriumoxydgehalt hat, d.h. 13 Gew.-^ und darunter, ist andererseits eine gewisse Erhitzung des Bades, beispielsweise auf eine Temperatur zwischen etwa 27 und 54 » nützlich.

Nachdem der Glasgegenstand eine entsprechende Zeit, lang in die Ätzlösung eingetaucht und dann daraus entfernt worden ist, sollten die restliche Lösung und/oder alle Reaktionsprodukte von den Glasoberflächen entfernt werden. Dies kann mit Vorteil dadurch erreicht werden, daß man die Oberflächen des behandelten Glasgegenstandes, z.B. durch Besprühen mit Wasser, spült, unmittelbar, nachdem der Gegenstand aus der Lösung genommen worden ist. Bei diesem Spülen wird durch die Verwendung von groi3en Wassermengen das Auftreten jeglicher Ablaufstreifen auf den Oberflächen verhindert .

Wegen der stark korrodierenden Natur der Ätzlösung muß man beim Lagern und Arbeiten mit der Lösung außerordentlich Sorgfalt anwenden. Die Lösung sollte nicht in einem Tank aus Glas oder einem gewöhnlichen Metall gelagert werden. Sie kann jedoch in einem Stahltank aufbewahrt werden, der mit Kautschuk, Teflon, Polyäthylen, Polystyrol usw. ausgekleidet ist. Sämtliche Ausrüstungsteile aus Metall, die mit der Lösung in Berührung kommen, wie z.B. Metallspitzen auf Zangen, lie verwendet werden, um den Glasgegenstand zu greifen und in die Lösung zu senken, bestehen vorzugsweise

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aus Monelmetall oder sind mit diesem überzogen (eine Legierung aus 67 io Nickel, 28 $ Kupfer und 5 # Kobalt). Monelmetall ist sehr widerstandsfähig gegen Angriff durch die Ätzlösung.

Der die Ätzlösung enthaltende Tank wird vorzugsweise zugedeckt, wenn er nicht in Gebrauch ist, um einen Verlust an Lösung durch Verdampfung zu verringern. Ein für diesen Zweck geeigneter Deckel wird aus Messing hergestellt und mit Gummi verkleidet.

Die folgenden Beispiele erläutern die besten Ausführungsformen, die für die Durchführung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind.

Beispiel It

Eine Ätzlösung wird hergestellt, indem man in einen mit Kautschuk ausgekleideten Stahltank 330 Gewichtsteile 70 %-lgev Fluorwasserstoffsäure, 30,7 Gexri-chts teile Ammoniumbifluorid, 384 Gewichtsteile Sorbit und 82 Gewichtsteile Wasser mischt. Eine rechteckige Glasscheibe aus Kalk-Soda-Kieselsäureglas mit den Abmessungen 86 χ 127 cm wird auf eine Temperatur von etwa 565 erhitzt und eine ihrer Ober flächen wird mit geschmolzenem Zinn, das eine Temperatur von etwa 565 hat, zusammengebracht, indem man das erhitzte Glas auf die Oberfläche eines Bades des geschmolzenen Zinns für die Dauer von etwa 5 Minuten legt. Das Glas bleibt auf der Oberfläche des Zinns ohne Unterstützung liegen, ohne abzusinken, da die Dichte des Zinns größer ist als die des Glases.

Das Glas wird dann aus dem Zinnbad genommen und nach üblichen Verfahren zum Kühlen und Tempern von Flachglas allmählich auf Raumtemperatur abgekühlt. Das gekühlte Glas wird gesäubert und senkrecht 30 Sekunden lang in die Lösung eingetaucht. Die Scheibe wird dann aus der Ätzlösung genommen und gründlich durch Besprühen mit Wasser abgespült. Die Reflexionsund Auflösungseigenschaften der Oberflächen der auf diese Weise

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behandelten Glasscheiben sind ausgezeichnet. Die in diesem Beispiel verwendete Glasscheibe hat die folgende Zusammensetzung:

Beatandteil Gew.-^

71,6 13,1 11,7

2,5 0,7 0,1 0,1 0,2

SiO	2	°3
Na2	0
CaO
MgO
Na2	so4
NaCl
Al2

Beispiel 2 :

Es wird eine Lösung hergestellt, indem man in einem mit Kautschuk verkleideten Stahl tank 330 G-ewichtsteile 70 fo-lger Fluorwasserstoffsäure, 25,6 Gewichtsteile Ammoniumbifluorid, 384 Gewichtsteile Sorbit und 55 Gewichtsteile Wasser mischt. Eine quadratische Glasscheibe mit einer Seitenlänge von 76,2 cm wird auf eine Temperatur von etwa 510° erhitzt und ihre eine Oberfläche mit einer geschmolzenen Zinnlegierung zusammengebracht, die 60 Gew.-$ Zinn und 40 G-ew.-% Blei enthält, indem man das erhitzte G-las auf die Oberfläche des Bades aus der geschmolzenen Legierung für die Dauer von etwa 5 Minuten legt.

Das Glas wird dem Legierungsbad entnommen und nach üblichen Verfahren zum Kühlen und Tempern von Flachglas allmählich auf Raumtemperatur gekühlt. Das gekühlte G-las wird gesäubert und dann senkrecht 30 Sekunden lang in die Ätzlösung getaucht. Die Scheibe wird der Itzlösung entnommen und durch Besprühen mit Wasser gründlich gespült. Das auf diese Weise behandelte Glas hat eine blendfreie Oberfläche auf der Seite,

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die nicht mit der Legierung zusammengekommen ist und eine verhältnismäßig stark reflektierende Oberfläche auf der Seite, die mit der geschmolzenen Legierung Kontakt hatte. Die in diesem Beispiel verwendete Glasscheibe hatte die folgende Zusammensetzung:

Bestandteil Gew.-7&

SiO₂ 73,35

Na₂O 13,14

CaO 8,30

IgO 3,43

Na₂SO₄ 0,43

NaCl 0,04

Fe₂O₃ 0,09

Al₂O₃ 1,22

Beispiel 3:

In einem mit Polyäthylen ausgekleideten Stahltank werden 129 Gewichtsteile 70 $-iger Fluorwasserstoffsäure, 10 Gewichtsteile Ammoniumbifluorid, 130 Gewiehtsteile Sorbit und 29,3 Gewichtsteile Wasser gemischt. Eine 76,2 χ 152,4 cm messende Scheibe aus Grauglas wird auf eine Temperatur von 565 erhitzt und ihre eine Seite mit geschmolzenem Blei zusammengebracht, indem man das erhitzte Glas etwa 5 Minuten lang auf die Oberfläche eines Bades aus dem geschmolzenen Blei legt. Das Glas wird aus dem Bleibad entnommen und nach üblichen Verfahren zum Kühlen und Tempern von Flachglas allmählich auf Raumtemperatur gekühlt. Das gekühlte Glas wird gesäubert und mit einer Polierrotlösung leicht poliert, um sämtliche auf dem Glas verbleibenden Bleiflecke zu entfernen.

Die gereinigte Glasscheibe wird senkrecht 15 Sekunden lang in die vorstehende Lösung getaucht, entfernt und durch Abspritzen mit Wasser gründlich gespült. Die Glasseheibe wird dann als Pernsehimplosionsfenster verwendet, wobei die

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Hauptflache der Glasscheibe, die vor dem Ätzen nicht mit dem Blei zusammengebracht worden ist, auf der Seite des Betrachters angebracht ist. Diese Oberfläche der Glasscheibe hat eine relativ geringe Lichtflexion, während die andere Seite der Scheibe, die mit dem Bleibad Kontakt gehabt hatte, eine relativ hohe Lichtreflexion aufweist.

Das in diesem Beispiel verwendete Glas hat die folgende Zusammensetzung:

Bestandteil Gew.-#

SiO₂ 69,18

Na₂O 15,60

CaO 6,90,

HgO 2,75

Na₂SO₄ 0,50

Al₂O₃ 3,25

Fe₃O₃ 0,087

NaCl 0,024

K₂O 0,98

BaO 9,55

As₃O₅ 0,09

KiO 0,027

0.30 0,0042

Beispiel

In eine:ü mit Polyäthylen ausgekleideten Stahl tank werden Gewichts taue 70 Seiger Fluorwasserstoffsäure, 10 Gewichtsteile Aüimoniumbifluorid, 95 Gewichtsteile Sorbit und Gewiehtsteiie Wasser gemischt. Die auf diese Weise gebildete Lösung .:ird durch eine den Tank umgebende und die Wärme aus ihm ableitende Kühlschlange bei etwa 10 gehalten. Die Lösung wird kontinuierlich vorsichtig gerührt, indem sie mittels eines Rührwerks aus Konelmetall durch Prallwände geleitet wird.

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Eine 76,2 χ 152,4 cm messende Scheibe aus Grauglas wird auf eine Temperatur von etwa 565 erhitzt und eine ihrer Oberflächen mit geschmolzenem Zinn zusammengebracht, indem man das erhitzte GKLas für die Dauer von etwa 5 Minuten auf die Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Zinn legt. Das G-las bleibt auf der Oberfläche des Zinns liegen, ohne abzusinken, da die Dichte des Zinns größer ist als die des Glases.

Das Glas wird aus dem Zinnbad genommen und nach üblichen Verfahren zum Kühlen und Tempern von Flachglas allmählich auf Raumtemperatur gekühlt. Das gekühlte Glas wird gründlich gewaschen und jegliche Schlacke oder Verschmutzung wird entfernt. Diejenige Seite, die mit dem geschmolzenen Zinn Kontakt hatte, wird leicht mit einer Ceroxydaufschlämmung poliert, um sämtliche Flecken von der Glasoberfläche zu entfernen.

Das saubere Glas wird dann senkrecht in die Ätzlösung getaucht und darin 25 Sekunden lang gehalten. Das Glas wird aus der Lösung genommen und gründlich mit Wasser gespült. Ein aus diesem Glas hergestelltes Fernsehimplosionsfenster besitzt ausgezeichnete Auflösungs- und Blendfreiheitseigenschaften.

.Das in diesem Beispiel verwendete Glas hat die folgende Zusammensetzung:

Bestandteil	Gew.-%	BAD ORIGINAL
SiO2	69,52
Ha2O	16,12
OaO	7,26
MgO	2S76
ITa0SO.	0,51
HaGl - -	0,03

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Fe₂O₃ 0,09

^A12°3 3,12

As₂O₅ °»¹⁰

CoO 0,004

FiO 0,027

K₂O 0,44

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Claims (10)

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung einer Oberfläche mit geringer spiegelnder Reflexion auf einem ersten Teil eines Glasgegenstandes und einer Oberfläche mit relativ hoher spiegelnder Reflexion auf einem zweiten Teil des Glasgegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß man den zweiten Oberflächenteil mit geschmolzenem Metall zusammenbringt und den Glasgegen stand danach eine ausreichende Zeit lang in eine Ätzlösung taucht, so daß auf dem ersten Oberflächenteil eine Ober fläche mit geringer spiegelnder Reflexion erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Glas ein Kalk-Soda-Kieselsäureglas verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzlösung etwa 27 bis etwa 44 Gewichts-^ Fluorwasserstoff, etwa 17 bis 27 Gew.-% Wasser und zwischen etwa 3 und 4 Gew.-^ Atnmoniumbifluorid enthält, wobei diese Lösung eine Viskosität von etwa 6 bis 16 Centipoise bei etwa 24° aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzlösung etwa 28 bis 53 Gew.-^ Sorbit enthält.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als geschmolzenes Metall geschmolzenes Zinn verwendet.

6. Flacher Glasgegenstand, dessen eine Hauptfläche eine geringe spiegelnde Reflexion und dessen andere Hauptfläche eine relativ hohe spiegelnde Reflexion aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit geringer spiegelnder

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Reflexion die Form einer Vielzahl von dicht "beeinander liegenden, getrennten Plateaus in einer im wesentlichen parallelen Ebene hat» wobei der durchschnittliche Durchmesser der Plateaus zwischen etwa 0,0025 und 0,0051 cm liegt und diese Plateaus in einer Anzahl von etwa 1,5 x 10⁴ bis 1 χ 1O⁵ P:
fläche vorkommen.

A 5

10 bis 1 χ 10 Plateaus pro Quadratzentimeter G-lasober

7« Glasgegenstand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit hoher spiegelnder Reflexion einen hohen Zinngehalt hat.

Pur Pittsburgh Plate Glass Company

Rechter*"

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