DE1596916C3

DE1596916C3 - Verfahren zur Herstellung eines halbdurchlässigen Goldüberzugs gleichmäßiger Dicke auf der Oberfläche von Glas, der mindestens 65% der Wärmestrahlen einer Wellenlänge von 900 nm reflektiert

Info

Publication number: DE1596916C3
Application number: DE1596916A
Authority: DE
Inventors: Kenji Osaka Fujiwara; Akira Nishinomiya Hyogo 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: 1974-02-14
Also published as: US3484263A; GB1126250A; DE1596916A1; FR1506208A; SE307433B; BE691903A; DE1596916B2

Description

bevor das System einem Zustand ausgesetzt wird, bei welchem die Bildung eines Goldüberzugs mit einer praktischen Geschwindigkeit fortschreiten kann. Es wurde gefunden, daß die Selbstaktivierung bei einer höheren Temperatur als 1O⁰C 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 10° C 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 3 Minuten sein. Wenn jedoch die Temperatur in Nähe der oberen Grenze liegt, können bisweilen zufriedenstellende Ergebnisse bei einer Aktivierungszeit von etwa 30 Sekunden erhalten werden. Die obere Grenze der Aktivierungszeit ist nicht besonders kritisch, jedoch ist eine längere Zeitdauer als 5 Minuten zweckmäßig.

Zur Erzeugung von kurzen Wellenlängen, die bei dem Bestrahlungsvorgang angewendet werden, wird als Lichtquelle eine Quecksilberlampe verwendet. Als Goldsalz werden anorganische Salze, z. B. Chlorgoldsäure (HAuCl₄ · 4H₂O) und Goldchlorid, verwendet. Bevorzugte Reduktionsmittel sind Formalin und Glucose, jedoch können auch Weinsäure, Hydrazinsulfat und Kaliumnatriumtartrat zur Anwendung gelangen. Als Alkali zur Förderung der Reduktion werden Alkalicarbonat, ζ. Β. Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat, bevorzugt, da die Regelung der Dicke des Goldüberzugs leicht ist.

Die Bestandteile der wäßrigen Lösung sind, wie folgt:

Gewichtsteile
Chlorgoldsäure
(HAuCl₄ · 4H₂O) 0,5 bis 20

Natriumcarbonat 2 bis 180

Glucose 0 bis 60

Formalin (mehr als 37%ig) 0 bis 20 (cm³)

Wasser 1000

z. B. Zinnchlorid, vor der Berührung von Goldsalz mit der Glasoberfläche vorbehandelt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.
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Beispiel 1

Eine mit Gold zu überziehende Oberfläche einer Glasplatte mit einer Größe von 2 · 1 m wurde mit

ίο 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 aus 1 g Chlorgoldsäure, 30 g Natriumcarbonat, 10 g Glucose und 1000 cm³ Wasser wurde darauf bei einer Temperatur von 10⁰C gegossen. Nachdem die Lösung vollständig 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 von 60 cm bestrahlt. Die Strahlung wurde während 3 Minuten fortgesetzt, wobei ein gleichförmiger halbdurchlässiger Überzug aus Gold mit einer Dicke von etwa 280 Ä erhalten wurde. Das Glas mit dem sich ergebenden halbdurchlässigen Goldüberzug besaß eine prozentuale Durchlässigkeit von 45 % bei einer Wellenlänge von 550 nm und einer Reflexion von 70 % bei einer Wellenlänge von 900 nm.

Beispiel 2

Besonders bevorzugt wird eine Lösung mit den folgenden Bestandteilen:

Gewichtsteile
Chlorgoldsäure-Tetrahydrat 0,5 bis 10

Natriumcarbonat 2 bis 80

Glucose 0,01 bis 20

Formaldehyd (als Formalin) 0,01 bis 5

Wasser 1000

Wie bei der Herstellung von Spiegeln wird die Oberfläche des Glases mit einer Lösung von Zinnsalz, Eine in gleicher Weise wie im Beispiel 1 vorbehandelte Glasplatte wurde waagerecht angeordnet, und eine Lösung aus 3 g Chlorgoldsäure, 30 g Natriumcarbonat, 10 cm³ von 37%ig^em Formalin und 1000 cm³ Wasser wurde bei einer Temperatur von 8⁰C auf die Oberfläche der Glasplatte aufgesprüht. Nachdem die Lösung über die gesamte Glasplatte ausgebreitet war, wurde diese bei dieser Temperatur etwa 2 Minuten lang stehengelassen. Danach wurde die Glasplatte mit einer Quecksilberhochdrucklampe (400 Watt) während 5 Minuten aus einer Entfernung von 80 cm bestrahlt. Die Glasplatte mit dem sich ergebenden halbdurchlässigen Goldüberzug mit einer Dicke von etwa 250 Ä besaß eine prozentuale Durchlässigkeit von 47% bei einer Wellenlänge von 550 nm und ein Reflexionsvermögen von 65 % bei einer Wellenlänge von 900 nm.

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Beispiel 3

Eine in gleicher Weise wie im Beispiel 1 vorbehandelte Glasplatte wurde waagerecht angeordnet, und eine Plattierlösung aus 3,0 g HAuCl₄ · 4H₂O, 12,0 g Na₂CO₃, 0,8 g Glucose und 1,5 cm³ von 37%igem Formalin und 1000 cm³ Wasser wurde auf die Oberfläche der Glasplatte aufgesprüht. Nach Stehenlassen während den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Zeiträumen oder unmittelbar danach bei der in der nachstehenden Tabelle angegebenen Temperatur wurde die Platte mit einer Quecksilberhochdrucklampe (400 Watt) aus einer Entfernung von etwa 60 cm bestrahlt.

Probe	Temperatur der wäßrigen Lösung	Bestrahlung mit einer Quecksilber hochdruck lampe	-	Aktivie rungszeit vor der Bestrahlung	Farbton des Überzugs bei Durchgangslicht	Optische Eigenschaften des Überzugs	Dicke des Überzugs
1	5°C	keine		_	In 15 Minuten war ein	R₉₀₀ 15 bis 10	130 bis 120 A
				blauer Überzugiige- "■:■	T₅₅₀ VOKs 53 ■
				schieden. Anschließend ■
				nahm die Dicke nicht
2	5°C	erfolgt	0	zu. Ein gelbgrüner Überzug	R₉₀₀ 70 bis 53	320 bis 200 Ä
				war teilweise in 4 Mi	T₅₅₀ 38 bis 52
				nuten nach Bestrahlung
				abgeschieden
3	5°C	erfolgt	2 Minuten	Ein homogener gelb	R₉₀₀ 79 bis 78	345 bis 340 Ä
				grüner Überzug war	T₅₅₀ 38 bis 39
				4 Minuten nach Be
				strahlung abgeschieden
4	20° C	keine	—	In 2 Minuten war ein	R₉₀₀ 72 bis 56	350 bis 220 Ä
				gelbgrüner Überzug teil	T₅₅₀ 38 bis 52
				weise abgeschieden
5	20° C	erfolgt	0	1 Minute nach Bestrah	R₉₀₀ 72 bis 44	300 bis 170 Ä
				lung war ein gelbgrüner	T₅₅₀ 38 bis 56
				Überzug teilweise abge
				schieden
6	20° C	erfolgt	1 Minute	30 Sekunden nach Be	R₉₀₀ 73 bis 65	330 bis 250 Ä
				strahlung war ein gelb- .	T₅₅₀ 42 bis 44
			grüner Überzug teil
			weise abgeschieden

Anmerkungen zur Tabelle: R₉₀₀ zeigt den minimalen Wert der Reflexion bei einer Wellenlänge von 900 nm, gemessen an jedem Teil. T₅₅₀ zeigt den maximalen und minimalen Wert der prozentualen Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 550 nm, gemessen an jedem Teil.

Bei den in der vorstehenden Tabelle beschriebenen

Proben wurde Probe 3 gemäß dem Verfahren der Erfindung erhalten, während die übrigen Proben alle Kontrollproben darstellen. Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die Probe 3 gemäß der Erfindung einen größeren R₉₀₀-Wert und sehr gleichförmige R₉₀₀- und T₅₅₀-Werte aufweist und daß die Probe 3 eine sehr gleichförmige Überzugsdicke besitzt.

Claims

1 2 Es ist bekannt, daß, wenn die Oberfläche von Glas Patentansprüche: mit einer wäßrigen Lösung eines Goldsalzes und eines Reduktionsmittels in Berührung gebracht wird, das

1. Verfahren zur Herstellung eines halbdurch- Goldsalz unter Ausscheidung von Gold reduziert lässigen Goldüberzugs gleichmäßiger Dicke auf S wird, wodurch ein Goldüberzug auf der Glasoberfläche der Oberfläche von Glas, der mindestens 65°/o gebildet wird. Wenn der so gebildete Überzug ander Wärmestrahlen einer Wellenlänge von 900 nm gemessen dünn ist, werden sichtbare Strahlen in reflektiert, dadurch gekennzeichnet, beträchtlichem Ausmaß durchgelassen, jedoch der daß die Glasoberfläche mit einer wäßrigen alka- überwiegende Anteil der Wärmestrahlen reflektiert, lischen Lösung einer Temperatur von höchstens io Das mit einem derartigen halbdurchlässigen GoId-1O⁰C, die ein wasserlösliches Goldsalz und ein überzug versehene Glas ist bei Verwendung als Reduktionsmittel enthält, während 0,5 bis 5 Mi- Fensterglas für Gebäude und Fahrzeuge hinsichtlich nuten in Berührung gebracht und die Fläche an- des Durchlassens von sichtbaren Strahlen zufriedenschließend einer Bestrahlung mit kurzwelligen stellend, und es verhindert das Eindringen von Wärme-Strahlen einer Wellenlänge innerhalb des Bereichs 15 strahlen. Mit einem derartig behandelten Glas wird von 250 bis 500 nm bis zur Bildung eines halb- eine unerwünschte Wärmeeinwirkung in dem hinter lichtdurchlässigen^: Überzugs von Gold mit einer dem Glas befindlichen Raum vermieden, und außerdem Dicke von 150 bis ; 500; Ä auf der Glasoberfläche werden hierdurch die Kosten für die Klimaregelung unterworfen wird. eingespart.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 Der Goldüberzug auf der Glasoberfläche, der zeichnet, daß als wäßrige alkalische Lösung eine sichtbare Strahlen durchläßt, ist außerordentlich Lösung verwendet wird, die ein wasserlösliches dünn. Selbst eine geringe Ungleichförmigkeit der Dicke Goldsalz, ein Alkalicarbonat und wenigstens ein des dünnen Überzugs auf der Glasoberfläche ist für Reduktionsmittel, bestehend aus Glucose oder das äußere Aussehen sehr nachteilig und führt zu Formaldehyd, enthält. 25 einer Störung oder Verzerrung von Bildern durch das

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Glas. Die Dicke des Goldüberzugs soll daher möglichst zeichnet, daß als wäßrige alkalische Lösung eine einheitlich ausgebildet werden. Wenn ein undurch-Lösung verwendet wird, die 1000 Gewichtsteile lässiger Goldüberzug, beispielsweise ein Goldspiegel, Wasser, 0,5 bis 20 Gewichtsteile eines wasser- vorgesehen ist, ist der Goldüberzug dicht, und das löslichen Goldsalzes, 2 bis 180 Gewichtsteile eines 30 Vorhandensein einer gewissen Ungleichförmigkeit Alkalicarbonat, bis zu 60 Gewichtsteilen Glucose führt zu keiner Beeinträchtigung des äußeren Aus- und bis zu 7,4 Teilen Formaldehyd enthält. sehens. Bei einem halbdurchlässigen Goldüberzug ist

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, jedoch die Gleichförmigkeit der Dicke von größter dadurch gekennzeichnet, daß die Glasoberfläche Wichtigkeit.

mit einer wäßrigen'Zinnsalzlösung vorbehandelt 35 Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines

wird. ■ Verfahrens zur Herstellung eines halbdurchlässigen

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Goldüberzugs gleichmäßiger Dicke auf der Oberfläche dadurch gekennzeichnet, daß die Glasoberfläche von Glas, der mindestens 65% der Wärmestrahlen mit einer wäßrigen Zinnsalzlösung vorbehandelt, einer Wellenlänge von 900 nm reflektiert.

die vorbehandelte Glasoberfläche mit einer wäß- 40 Das Verfahren zur Herstellung eines halbdurchrigen Lösung, die eine Temperatur von höchstens lässigen Goldüberzugs gleichmäßiger Dicke auf der 10°C aufweist, in^;Berührung gebracht wird; -'die ^:: Oberfläche von Glas, der mindestens 65% der Wärme-1000 Gewichtsteile Wasser, 0,5 bis 10 Gewichts- strahlen einer Wellenlänge von 900 nm reflektiert, ist teile Chlorgoldsäure-Tetrahydrat, 2 bis 80 Ge- dadurch gekennzeichnet, daß die Glasoberfläche mit wichtsteile Natriumcarbonat, 0,01 bis 20 Ge- 45 einer wäßrigen alkalischen Lösung einer Temperatur wichtsteile Glucose und 0,01 bis 5 Gewichtsteile ; von höchstens 10⁰C₅ die ein wasserlösliches Goldsalz Formaldehyd enthält, der Berührungszustand wäh- und ein Reduktionsmittel enthält, während 0,5 bis rend 0,5 bis 5 Minuten bei einer Temperatur zwi- 5 Minuten in Berührung gebracht und die Fläche sehen dem Gefrierpunkt der wäßrigen Lösung und anschließend einer Bestrahlung mit kurzwelligen 1O⁰C beibehalten und die Berührungsfläche der 50 Strahlen einer Wellenlänge innerhalb des Bereichs Bestrahlung mit kurzwelligen Strahlen einer WeI- von 250 bis 500 nm bis zur Bildung eines halblichtlenlänge innerhalb des Bereiches von 250 bis durchlässigen Überzugs von Gold mit einer Dicke von 500 nm bis zur Bildung eines halblichtdurch- 150 bis 500 Ä auf der Glasoberfläche.. unterworfen lässigen Überzugs von Gold mit einer Dicke von , wird.

150 bis 500 Ä auf der Glasoberfläche unterworfen 55 Wenn bisher ein Goldüberzug auf der Oberfläche wird. von Glas zur Abscheidung gebracht wurde, wurde

die Glasoberfläche durch das Aufbringen einer Lösung eines Metallsalzes von geringerem Reduktionsvermögen, z. B. von Silber und Palladium, vor dem Auf-60 bringen einer Plattierungslösung von Gold auf die Oberfläche von Glas aktiviert.

Demgegenüber wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die Aktivierung der Glasoberfläche unter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verwendung der Goldplattierungslösung selbst ausHerstellung eines halbdurchlässigen Goldüberzugs 65 geführt. Diese Selbstaktivierung durch eine Plattiegleichmäßiger Dicke auf der Oberfläche von Glas, der rungslösung selbst wird ausgeführt, indem man die mindestens 65% der Wärmestrahlen einer Wellen- Berührung der Glasoberfläche mit der Plattierungslänge von 900 nm reflektiert. lösung während 0,5 bis 5 Minuten aufrechterhält,