DE1596916A1

DE1596916A1 - Verfahren zur Herstellung eines halbdurchlaessigen UEberzugs von Gold auf der Oberflaeche von Glas

Info

Publication number: DE1596916A1
Application number: DE19661596916
Authority: DE
Inventors: Kenji Fujiwara; Akira Kushihashi
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1965-12-28
Filing date: 1966-12-21
Publication date: 1971-03-25
Also published as: US3484263A; GB1126250A; FR1506208A; SE307433B; BE691903A; DE1596916B2; DE1596916C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines semiferansparenten oder halblichtdurchlässigen '■berzuga von Gold auf der Oberfläche von Glas.

Ea ist bekannt, daJ, wenn die Oberfläche von Glas mit einer wäßrigen Losung eines üoldsalzes und eines Reduktionsmittel« In UerUhrurig gebracht wird, das Goldsalz unter Ausscheidung von Gold reduziert wird, wodurch ein Goldüberzug auf der GJasoberfläche gebildet wird. Wenn der so gebildete Überzug angemessen dünn 1st, werden sichtbare ütrhhlen in beträcht Ii ehern Λ us rna u durchgelassen, jedoch die meisten der V/firmentrahlen reflektiert.

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Das mit einem derartigen halbdurchlässigen Gpldfilm überzogene Glas ist bei Verwendung als Fensterglas für Gebäude und Fahrzeuge hinsichtlich des Durchlassens von sichtbaren Strahlen zufriedenstellend, und es verhindert das Eindringen von Wärmestrahlen. In vorteilhafter Weise werden dadurch komfortable Räume erhalten und außerdem eine Einsparung der Kosten für die .Regelung der Luft ermöglicht.

Der Goldüberzug auf der Glasoberfläche, der zum Durchlassen von sichtbaren Strahlen fähig ist, ist außerordentlich dünn. Selbst eine geringe Ungleichförmigkeit der Dicke des dünnen Überzugs auf der Glasoberfläche ist für das äußere Aussehen sehr nachteilig und führt zu einer Störung oder Verzerrung von Bildern durch das Glas. Die Dicke des Goldüberzugs soll daher möglichst weitgehend einheitlich geschaffen werden. Wenn ein undurchlässiger Goldüberzug, beispielsweise ein Goldspiegel, vorgesehen ist, ist der Goldüberzug dicht und das Vorhandensein einer gewissen Ungleichfürmigkeit führt zu keiner Beeinträchtigung des äußeren Aussehens. Bei einem halbdurchlassigen Goldüberzug ist Jedoch die Gleichförmigkeit der Dicke von größter Wichtigkeit.

Ein Hauptzweck der Erfindung 1st daher die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines ebenen oder gleichförmigen halblichtdurchläasigen Überzugs von Gold auf der Oberfläche von Glas· Ein besonderer Zweck der Erfindung 1st

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die Schaffung eines halblichtdurchlässigen Glasprodukts mit einem ausgezeichneten Reflexionsvermögen . für Wärmestrahler das ein Reflexionsvermögen bei einer Wellenlänge von 0,90 /Ix von etwa 6$ % oder darüber besitzt.

Das Verfahren zur Herstellung eines halblB:chtdurchlässigen Überzugs aus Gold auf der Oberfläche von Glas gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche von Glas mit einer alkalischen wäßrigen Lösung, die ein wasserlösliches Goldsalz und ein Reduktionsmittel enthält, bei einer Temperatur von höchstens 1O⁰C in Berührung bringt, den Berührungszustand während 0,5 bis 5 Minuten bei einer Temperatur zwischen dem Gefrierpunkt der wäßrigen Lösung und 10⁰C aufrechterhält, die Berührungsgrenz- oder -zwischenfläche der Bestrahlung mit Strahlen von kurzer Wellenlänge innerhalb des Bereichs von 2500 R bis 5000 S zur Beschleunigung der Reduktion des Goldsalzes zu Gold unterwirft und die Bestrahlung bis zur Bildung eines halblichtdurchlässigen Goldüberzugs mit einer Dicke innerhalb des Beteichs von I50 ß bis 500 S auf der Glasober fläche fortsetzt.

Wenn bisher ein Goldüberzug auf der Oberfläche von Glas zur Abscheidung gebracht wurde, wurde die Glasüberfläche durch das Aufbringen einer Lösung eines Metallsalze^ von geringerem Reduktionsvermögen, z.B. von Silber und Palladium, vor dem Aufbringen einer Platierungslösung von Gold auf die Oberfläche von Glas aktiviert. Demgegenüber wird bei dem Ver-

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fahren gemäß der Erfindung die Aktivierung der Glasoberfläche unter Verwendung der Goldplatierungslösung selbst ausgeführt. Diese Selbstaktivierung durch eine Platierungslösung selbst wird ausgeführt, indem man die Berührung der Glasüberfläche mit der Platierungslösung während 0,5 bis 5 Minuten aufrechterhält, bevor das System einem Zustand ausgesetzt wird, bei welchem die Bildung eines Goldtiberzugs mit einer praktischen Geschwindigkeit fortschreiten kann. Es wurde gefunden, daß die Selbstaktivierung bei einer höheren Temperatur als 10⁰C nicht nur einen endgültigen Goldüberzug mit einer ungleichförmigen Dicke und zahlreichen Unregelmäßigkeiten ergibt, sondern auch ein Produkt erzeugt, in welchem die Goldteilchen innerhalb des Goldüberzugs grob sind und das demgemäß eine geringe Reflexion von Wärmestrahlung aufweist. Die durch die Selbstaktivierung bei einer Temperatur oberhalb 10⁰C erhaltenen Produkte weisen ein geringeres Reflexionsvermögen für Wärmestrahlen als dasjenige von Produkten gemäß der Erfindung auf, die den gleichen Grad an Lichtdurchlässigkeit für sichtbare Strahlen besitzen. Die erforderliche Zeit zur Durchführung der Selbstaktivierung gemäß der Erfindung hängt von der Temperatur ab und kann in den meisten Fällen etwa 1 bis j> Minuten sein. Wenn jedoch die Temperatur inKähe der oberen Grenze liegt, können bisweilen zufriedenstellende Ergebnisse bei einer Aktivierungszeit von etwa ^O Sekunden erhalten werden. Die obere Grenze der Aktivierungszeit ist nicht

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so kritisch, jedoch ist eine längere Zeitdauer als 5 Minuten unpraktisch,

Zur Erzeugung von kurzen Wellenlängen, die bei dem Bestrahlungsvorgang angewendet werden, ist als Lichtquelle eine quecksilberlampe geeignet und müheloszu betätigen. Als Goldsalz werden anorganische Salze, z.B. Chlorgoldsäure und Goldchlorid, verwendet. Bevorzugte Reduktionsmittel sind Formalin und Glucose, jedoch können auch
Jeinsüure, Hydrazinsulfat und RoeheHe-üaIz zur Anwendung gelangen. Als Alkali zur Förderung der Reduktion werden Alkalicarbonat, z.B. Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat, bevorzugt, da die Regelung der Dicke des Goldüberzugs
leicht ist.

Die Bestandteile der wäßrigen Lösung sind, wie
folgt:

■•Jhloi'Koldsäure ^

Natriumcarbonat Glucose

Formalin (i.iehr als ?{ ^ Wasser

Gewichtsteile	- 20
0,5	Ib¹O
2 -	00
0 -	20 (cm-⁵;
0 -
1000

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Besonders bevorzugt wird eine Lösung mit den folgenden

Bestandteilen:

Gewichtsteile

Chlorgoldsäure-Tetrahydrat 0,5 - 10

Natriumcarbonat 2 - 8o

Glucose 0,01 - 20

Formaldehyd (als Formalin) 0,01-5

Wasser 1000

Wie bei der Herstellung von Spiegeln wird die Oberfläche des Glases mit einer Lösung von Zinnsalz, z.B. Zinnchlorid, vor der Berührung von Goldsalz mit der Glasoberfläche vorbehandelt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen ääher erläutert.

Beispiel 1

Eine mit Gold zu überziehende Oberfläche einer Glasplatte mit einer Größe von 2 m χ 1 m wurde mit destilliertem Wasser gespült. Eine 0,05 #ige Lösung von Zinnchlorid wurde auf die Oberfläche bei Raumtemperatur gegossen und während 3 Minuten stehengelassen, worauf mit Wasser gewaschen wurde.

Die so vorbehandelte Glasplatte wurde in der Weise angeordnet, daß ihre Oberfläche waagerecht gehalten wurde und eine Lösung aua 1 g Chlorgoldsäure, JO g Natriumcarbonat, lOaGlucose und 1000 cnr Wasser wurde darauf bei einer Temperatur von 10⁰C gegossen· Nachdem die Lösung vollständig

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über die Glasoberfläche ausgebreitet war, wurde die Glasplatte 1 Minute lang bei dieser Temperatur in waagerechter Richtung geschaukelt. Nach 1 Minute wurde unter Fortsetzung des Schaukeins oder Schwingens die Glasplatte mit einer Quecksilberhochdrucklampe (400 Watt) aus einer Entfernung νοη·6θ cm bestrahlt. Die Strahlung wurde während 3 Minuten fortgesetzt, wobei ein gleichförmiger halblichtdurchlässiger Überzug aus Gold mit einer Dicke von etwa 280 .· R erhalten wurde. Das Glas mit dem sich ergebenden halblichtdurchlässigen GoldUberzug besaß eine prozentuale Durchlässigkeit von 45 % bei einer Wellenlänge von 0,55/u und einer Reflexion von 70 # bei einer Wellenlänge von 0,90 xx,

Beispiel 2

Eine in gleicher Weise wie in Beispiel 1 vorbehandelte Glasplatte wurde waagerecht angeordnet und eine Lösung aus 5 g Chlorgoldsäure, j50 g Natriumcarbonat, 10 cm^ von yj $igem Formalin und 1000 crrr Wasser wurde in Form eines Sprühstrahls mittels einer Anti-Säure-Sprltzpistole (anti acid spray gun) bei einer Temperatur von 8⁰C aufgebracht. Nachdem die Lösung über die gesamte Glasplatte ausgebreitet war, wurde diese bei dieeer Temperatur etwa 2 Minuten lang stehengelassen. Danach wurde die Glasplatte mit einer Q,uecksilberhochdrucklampe (400 Watt) während 5 Min,

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aus einer Entfernung von 80 cm bestrahlt. Die Glasplatte mit dem sich ergebenden halblichtdurchlässigen Goldüberzug mit einer Dicke von etwa 250 R besaß eine prozentuale Durchlässigkeit von 47 % bei einer Wellenlänge von O,55yU und eine Reflexionsvermögen von 65 % bei einer Wellenlänge von 0,90 μ.

Beispiel 3

Eine in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben vorbehandelte Glasplatte wurde waagerecht angeordnet und eine Platierlösung aus 3,0 g HAuCI₁₁/4HgP, 12,0 g Na₂CO-,, 0,8 g Glucose und 1,5 cm-⁵ von 37 ^igem Formalin und 1000 Gin-⁵ Wasser wurde in Form eines Sprühstrahls mit einer Gegen-Säurespritzpistole aufgebracht. Nach Stehenlassen während den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Zeitdauern oder unmittelbar danach bei der in der nachstehenden Tabelle angegebenen Temperatur wurde die Platte mit einer Quecksilberhochdrucklampe (400 Watt) aus einer Entfernung von etwa 6o cm bestrahlt.

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Probe	Tempe- ratur cL wäSri- gen L- ° sun?	Bestrahlg mit einer Quecksil- berhpeh-	Aktivie4 p_arbton des Überzugs bei Durchgangs- rungszere _{ljL ht} vor der Bes±rah4 Tung	In 15 Minuten war ein blauer Überzug abge schieden. Anschließend nahm die Dicke nicht zu.	Optische Eigenschafter des Überzugs	Dicke des Überzugs 130 - 120 S
1	5⁰C	keine	. 1	Ein gelbgrüner Überzug war teilweise in 4 Minuten nach Bestrahlung abgeschieden.	^E0,9 ¹⁵"¹⁰ ^TO,55 ⁷⁰-"	320 - 200 S.
2	5⁰C	erfolgt	0	Ein homogener gelbgrüner Überzug war 4 Minuten nach Bestrahlung abgeschieden.	^E0,9 ⁷⁰-" ¹O,55 ³8-52	345 - 340 S
3	5°C	erfolgt	2 Min,	In 2 Minuten war ein gelbgrüner Überzug teilweise abgeschieden.	R_0>9 79-78 ^TO,55 58-59	350 - 220 Ϊ
4	20⁰C	keine	-	1 Minute nach Bestrahlung war ein gelb grüner Überzug teilweise abgeschieden.	R_o>9 72-56 ¹O.55 58-52	300 - 170 £
5	20⁰C	erfolgt	0	30 Sekunden nach Bestrahlung war ein gelbgrüner Überzug teilweise abgeschieden.	R₀₍₉ 72-44 ¹O,55 58-56	330 - 250 Ä
6	2O⁰C	erfolgt	1 Kin.	^R0,9 ⁷³"⁶⁵ T₀,55 *²-⁴⁴

- ίο -

Anmerkungen zur Tabelle;

R_n Q zeigt den minimalen und maximalen Wert der Reflexion bei einer Wellenlänge von 0,9/u,gemessen an jedem Teil.

T_n cc zeigt den maximalen und minimalen Wert der prozentualen Durchlässigkeit' bei einer Wellenlänge von 0,55A¹* gemessen an jedem Teil.

Bei den in der vorstehenden Tabelle beschriebenen Proben wurde Probe j5 gemäß dem Verfahren der Erfindung erhalten, während die übrigen Proben alle Kontrollproben darstellen. Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die Probe j5 gemäß der Erfindung einen größeren R_{0 c)}-Wert und sehr gleichförmige R» ^- und T₀ ^c-Werte aufweist und daß die Probe 2 eine sehr gleichförmige Überzugsdicke besitzt.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines halbdurchlässigen Überzugs von Gold auf der Oberfläche von G-las, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche von Glas mit einer alkalischen wäßrigen Lösung einer Temperatur von höchstens lo°C, die ein wasserlösliches Goldsalz und ein Reduktionsmittel enthält, in Berührung bringt, den Berührungszustand während o,5 bis 5 Minuten beibehält, die Berührungsgrenzfläche einer Bestrahlung mit kurzwellige^ Strahlung einer Wellenlänge innerhalb des Bereichs von 25oo bis 5ooo A zur Beschleunigung der Reduktion dee Goldsalzes zu Gold an der Grenzfläche unterwirft und die Bestrahlung bis zur Bildung eines halblichtdurchlässigen Überzugs von Gold mit einer Dicke von 15o bis 5oo Ä auf der Glasoberfläche unterwirft·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkalische wäßrige Lösung eines Goldsalzes eine Lösung verwendet, die ein wasserlösliches Goldsalz, ein Alkalicarbonat und wenigstens ein Reduktionsmittel, bestehend aus Glucose oder Formaldehyd,enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkalische wäßrige Lösung eines Goldsalzes eine Lösung verwendet, die looo Gew.Teile Wasser, o,5 bis 2o Gew.Teile eines wasserlöalichen Goldealzes, 2 bis

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18o Gew.Teile eines Alkalicarbonate, bis zu 6o Gew.Teilen Glucose und bis zu 7,

4 Teile Formaldehyd enthält.

4ο Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Glasoberfläche mit einer wäßrigen Zinnsalzlösung vorbehandelt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Glasoberfläche mit einer wäßrigen Zinnsalzlösung vorbehandelt, die vorbehandelte Glasoberfläche mit einer wäßrigen Lösung, die eine Temperatur von höchstens lo°C aufweist, in Berührung bringt und die looo Gew.Teile Wasser,o,5 bis Io Gew.Teile Chlorgoldaäure-Tetrahydrat, 2 bis 8o Gew.Teile Natriumcarbonat, o,ol bis 2o Gew. Teile Glucose und o,ol bis 5 Gew.Teile Formaldehyd enthält, den Berührungszustand während o,5 bis 5 Minuten bei einer Temperatur zwischen dem Gefrierpunkt der wäßrigen Lösung und lo°C beibehält, die Berührungsgrenzfläche zur Beschleunigung der Reduktion des Goldsalzes zu Gold der Bestrahlung mit kurzwelligen Strahlen unterwirft und die Bestrahlung bis zur Bildung eines halblichtdurchlässigen Überzugs von Gold mit einer Dicke von 15o bis 5oo K auf der Glasoberfläche fortsetzt.

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