DE2019840A1 - Verfahren zur Herstellung von Mattglas - Google Patents

Description

-"Verfahren zur Herstellung von Mattglas·""***-*^

Priorität: 23. April 1969, Niederlande, Nr. 69.06277

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mattglas.

Die Ornamentierung von Glas, insbesondere von mattiertem Flachglas, wird in großem Umfang durch Sandstrahlen durchgeführt. Man erhält die gewünschte Ornamentierung durch Verwendung einer Schablone. Man erhält die Schablone, indem man zunächst auf das Glas ein· geleimtes Papier, eine Plastikfolie oder flüssigen Gummi aufbringt und anschließend die entsprechenden Stellen herausschneidet. Nach Beendigung des Sandstrahlens muß. die Schab-' lone wieder entfernt werden. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß das Ausschneiden der Schablone .zeitraubend und damit kostenerhöhend ist. Aus diesem Grund ist ·

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das vorgenannte Verfahren nur für spezielle Zwecke anwendbar. Es ist z.B. ein Glas im Handel, das durch alternierende, etwa gleichbreite matte und klare Streifen verziert ist. Die Schablo-

besteht in diesem Falle ne für das SandstrahlanYaüs" einer Vielzahl getrennt aufgeleimter Streifen, die nach Beendigung des Mattierens alle wieder entfernt werden müs-sen. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens isti daß die Ornamentbegrenzungen nicht scharf sind. Barüberhinaus ist es kaum möglich, die Ornamente bei großen Stückzahlen stets. völlig deckungsgleich aufzubringen.

Ein weiterer Nachteil äe-a? Mattierung selbst besteht darin, daß die rauhe Oberfläche sehr leicht verschmutzt und daß sie sich nur schwierig oder überhaupt nicht reinigen läßt. Insbesondere erscheint die Mattierung des Glases nach Berühren mit dem Pinger stark vermindert.

Zur Erzeugung feinmattierter Flächen kann man das Glas mit Flußsäure ätzen. Auch bei diesem Verfahren müssen Schablonen verwendet werden, z.B. auf Bitumen- oder Wachsbasis. Die Entfernung der Schablonen ist zeitraubend und .das auf diese Weise hergestellte Mattglas verschmutzt ebenfalls leicht und ist empfindlich gegen Fingerabdrücke. Ein zusätzlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht bei der Mattierung größerer Flächen. Es ist z.B. bei der Herstellung von Glastüren auMrund der lokal verschiedenen Bedingungen.z.B. der· Konzentration oder der Temperatur, außerordentlich schwierig, eine gleichmäßige Ätzung der gesamten Oberfläche zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung war deshalb, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und ein wirtschaftlicheres Verfahren zur Herstellung

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von Mattglas zu entwickeln. Diese Aufgabe wird durch die Erfin-" dung gelöst.

Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von ■ Mattglas, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf das Glas ein Gemisch aus Zinkoxid und Bleiglaspulver, das auf 60 bis 65 Teile Bleioxid enthält^ .. - ■ — - —

Gew.-Teile Zinkoxid HO bis 35 Gew./^ aufbringt und dann auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des zu mattierenden Glases erhitzt.

Die Anwendung keramischer Farben völlig anderer Zusammensetzung auf Glas ist an sich bekannt. Man erhält hierbei jedoch nur glänzende und völlig deckende Überzüge. Darüberhinaus stellen diese Überzüge auf dem Glas deutliche Erhebungen dar. Als Beispiele seien die in der Getränkeindustrie mit Handelsnamen wie Coca

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Cola, Pepsi Cola oder Seven Up markierten Glasflaschen genannt.

Nach dem Verfahren der Erfindung erhält man Ornamente bzw. Markierungen, die nicht deutlich aus der Glasoberfläche herausstehen. Beim flüchtigen Hinsehen hat man vielmehr den Eindruck, daß die Mattierung sich nicht über der Glasoberfläche befindet. Die Mattierung verschmutzt nicht und wird auch durch Berührung mit dem Pinger nicht beeinträchtigt.

Das in dem Mattierungsmittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthaltene Zinkoxid ist vorzugsweise rein. Das Bleiglaspulver erhält man durch Erhitzen eines Gemisches aus Bleioxid, Siliciumdioxid, z.B. Silbersand, und Kaliumhydroxid auf etwa 1200⁰C, vorzugsweise in einem Rotierofen. Hierbei bildet sich ein Kaliumbleiglas. Die flüssige Masse wird in Wasser"

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eingegossen, wobei man eine grießige Masse erhält, die zu einem Bleiglaspulver gemahlen wird. Anstelle von Kaliumhydroxid lassen sich auch andere Alkalihydroxide verwenden.

Das Mattierungsmittel enthält das Zink- und Bleioxid , vorzugsweise zusammen mit einem Bindemittel und/oder einem Verdünnungsmittel. Hierzu können die üblicherweise in Hochtemperaturfarben oder in Glasuren benutzten Binde- und Verdünnungsmittel verwendet werden. Das Mattierungsmittel wird vorzugsweise in einer in ^ der Farbenindustrie üblichen Weise hergestellt, z.B. indem man Zinkoxid, das Bleiglaspulver, Binde»- und/oder Verdünnungsmittel zunächst auf einem Walzenstuhl gründlich mischt und anschließend in einer Kugelmühle bis zur erforderlichen Teilchengröße vermählt.

Obwohl man das Mattierungsmittel mit einer Bürste in beliebiger Weise, z.B. unter Verwendung einer Schablone, auftragen kann, ist die günstigste Arbeitsweise für den technischen Maßstab das Seiden-Siebdruckverfahren. In diesem Fall muß mit dem Binde- w und/oder Verdünnungsmittel die Viskosität entsprechend eingestellt werden. Die Art der Binde- und Verdünnungsmittel ist hierbei relativ unbedeutend.-

Die Maschenweite des für das Siebdruckverfahren verwendeten Seidentuches kann variieren und wird von dem Anwendunpszweck mitbestimmt. Für die Mattierung von Flaschen und z.B. von Biergläsern wird ein relativ grobmaschiges Tuch verwendet, um einen satten Auftrag zu erzielen. Für die Ornamentierung von Flachglas werden vorzugsweise feinmaschige Tücher und niedrigviskose Mattierungsmittel verwendet. Ein besonderer Vorteil des erfindun^s-

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gemäßen Verfahrens liegt darin, daß man auch bei großen Oberflächen eine absolut gleichmäßige Mattierung erreicht.

Nach dem Aufbringen des Mattierungsmittels wird das Glas in
einem Ofen auf Temperaturen unterhalb des Erweichungspunktes des Glases erhitzt. Bei den üblichen Gläsern, Z₍.B. Flaschenglas oder Flachglas, insbesondere Fensterglas, wird vorzugsweise auf 535
bis 54O⁰C erhitzt. Das Verfahren der Erfindung läßt sich auf
eine Vielzahl verschiedener ,Gläser anwenden, die zusätzlich weiteren Behandlungen, z.B. einer Oberflächenhärtung, ausgesetzt
werden können. "

Es hat sich gezeigt, daß man bei Verwendung der vorgenannten erfindungsgemäßen Mattierungsmittel keine scharf begrenzte Ornamentierung erhält, was sich bei filigranen Ornamenten nachteilig auswirken kann. Zur Überwindung dieser Schwierigkeit werden den Mattierungsmitteln der Erfindung Verfestigungsmittel, wie Alkalisilikate, z.B. Natrium- und/oder Kaliumsilikate, einverleibt. Die Verfestigungsmittel weisen einen niedrigen Schmelzpunkt auf. Die Verwendung von Verbindungen mit hohem Schmelzpunkt, wie Zirkonoxid, ist unvorteilhaft. Die Verfestigungsmittel werden dem
Mattierungsmittel in Pulverform, vorzugsweise in einer Menge von 20 bis25 Gew.-$, bezogen auf Zinkoxid und Bleiglaspulver, zugegeben und durch das Binde- und/oder Verdünnungsmittel mit dem Zinkoxid und dem Bleiglaspulver vermischt.

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Darüberhinaus ist es vorteilhaft, den Mattierungsmitteln der Erfindung eine sehr kleine Menge Kobaltoxid einzuverleiben, da dies das Aussehen der Mattierung verbessert. Die zugegebene Kobaltoxidmenge beträgt etwa 0,0001 *$( bezogen auf die Summe der anderen anorganischen Bestandteile. Ohne Verwendung von Kobaltoxid erscheint die Mattierung zu weiß, so daß das Glas weniger wie Mattglas aussieht. Bei Verwendung zu großer Kobaltmengen wird die Färbung zu dunkel und kann sogar die Farbe von Koks annehmen. ...

Für die Ornamentierung von Flachglas wurden bisher nur einfache, z.B. die vorgenannten Bandmuster, verwendet. Das Aufbringen komplizierter Muster, insbesondere der sogenannten gemischten Muster, war außerordentlich schwierig. Mit dem Verfahren der Erfindung lassen sich außer der weißen Mattierung auch andere Färbungen der verschiedensten Arten, z.B. Goldfärbungen, anbringen. So ist es z.B. möglich, in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig mattierte Ornamente und leuchtende Goldmuster aufzubringen.

Das Beispiel erläutert die Erfindung.

A) Herstellung des Bleiglaspulvers.

1 kg Bleioxid, 2 kg Silbersand und 2 kg Kaliumhydroxid werden zusammen mit 2 Liter Wasser 2 Stunden auf einer Farbmühle gemahlen. Nach dem Trocknen wird das Gemisch in einem gasbeheizten, 15 Liter fassenden Rotierofen auf 1200⁰C erhitzt. Das heiße Kaliumbleisilikat wird in Wasser von 15°C eingegossen. Man erhält eine grießige Masse, die in einer Porzellankugelmühle mit

glas
Porzellankugeln zu einem BleifßuTver mit einer Teilchengröße von 80 bis 90 ^Verkleinert wird.

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B) Herstellung; des Mattierungsinittels - ~ 5 kg des unter A) hergestellten Bleisilikates werden von Hand mit 1,5 kg Zinkoxid und IO mg Kobaltoxid gründlich gemischt und in zwei gleiche Teile I und II geteilt. Zu dem Teil II werden' 0,7 kg Kaliumsilikat hinzugegeben. Dann werden die Teile I und II in einer Kugelmühle 6 Stunden naß vermählen. Die Teilchengröße beträgt hiernach etwa 15 M-> Nach dem Trocknen werden die beiden Proben jeweils mit 0,5 Liter Terpentin und 0,2 Liter Venezianisch Terpentin in einer in der Parbenindustrie üblichen Weise vermischt.

C) Anwendung des Mattierungsmittel

Pur den Auftrag mit dem Seidentuch werden die Mattierungsmittel mit etwa 20 ^ Lack-Naphta verdünnt. Es werden Seidentücher mit einer lichten Maschenweite von 0,037 mm (USA-Standard) verwendet. Die gewünschten Muster werden in üblicher Weise auf das Seidentuch aufgebracht.

Zunächst werden' Glasscheiben von 4 mm Dicke sorgfältig, fettfrei gewaschen. Nach dem Auftragen des Mattierungsmittel durchlaufen die Glasscheiben auf einem geeigneten Träger einen Tunnelofen von 20 m Länge. Die Durchlaufgeschwindigkeit ist so eingestellt, daß die Verweilzeit etwa 2 Stunden bei einer Ofentemperatur von 560 C beträgt. Hierbei erhält man qualitativ hervorragende Ornamentierungen, die denen durch Sandstrahlen oder Ätzung erzeugten sehr ähnlich sind.

Mit gleich gutem Ergebnis können Glasplatten mit einer Dicke von 2 bis 10 mm und darüber ornamentiert werden, wobei die Ofenverweilzeit je nach Glasstärke etwa 1,5 bis 2,5 Stunden beträgt.

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Bei Verwendung der Probe II erhält man Ornamente mit schärferen Konturen als bei Probe I. Im Aussehen der Mattierung besteht jedoch zwischen den Proben I und II kein Unterschied.

Patentansprüche

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Claims (8)

Belegexemplar j i'artjiichtjeändert worden Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Mattglas, d a „d ure h gekennzeichnet , daß man auf das Glas ein Gemisch aus Zinkoxid und Bleiglaspulver, das auf 60 bis 65 Gew.-Teile

Teile Bleioxid enthält,
Zinkoxid HO bis 35 Gew. ^ aufbringt und dann auf eine Temperatur

unterhalb des Schmelzpunktes des zu mattierenden Glases erhitzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß man auf Temperaturen von 535 bis 54O⁰C erhitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Gemisch mit einem Gehalt von etwa 0,0001 Gew.-^ Kobaltoxid, bezogen auf die Gesamtmenge der anorganischen Bestandteile, verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch in Verbindung mit einem Bindemittel und/oder einem Verdünnungsmittel verwendet. j|

5* Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g- e - ■ ke.nnzeichnet, daß man ein Gemisch mit einem Alkalisilikat als Verfestigungsmittel verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß man Natrium- und/oder Kaliumsilikat verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,dadurch ge-

20 bis

kennzeichnet , daß man\25 Gew.-^ Alkalisilikat, bezogen auf die Gesamtmenge an Zinkoxid und Bleiglaspulver, ver-

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-ίο. η

wendet.

8. Mattierungsmittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7t dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus Zinkoxid und Bleiglaspulver, das auf 60 bis 65

Bleioxid enthält, ""' ■ ""

Gew.-Teile Zinkoxid 40-bis 35 Gew.-Teile". und gegebenenfalls 0,0001 Gew.-^c/o Kobaltoxid, bezogen auf die Gesamtmenge der anorganischen Bestandteile, , einem Bindemittel und/oder einem Verdünnungsmittel und einem Alkalisilikat, vorzugsweise Natrium- und/oder Kaliumsilikat, vorzugsweise in einer Menge von 20 bis Gew.-^, bezogen auf die Gesamtmenge'an Zinkoxid-und Bleiglaspulver, besteht.

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