DE2205894A1

DE2205894A1 - Sprühverfahren zur Herstellung eines reflexionsvermindernden Überzuges

Info

Publication number: DE2205894A1
Application number: DE19722205894
Authority: DE
Inventors: George Ernest Neffsville; Bartch Donald Walter Columbia; Pa. Long III (V.SLA.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1971-02-08
Filing date: 1972-02-08
Publication date: 1972-08-24
Also published as: AU463648B2; US3689312A; DE2205894C3; IT946552B; BE779053A; GB1360182A; AU3845472A; FR2124476A1; NL7201564A; DE2205894B2; JPS536650B1; FR2124476B1; CA949399A

Description

ROA 62455 7330-71

U.S.Serial Bb. 113737 Dr.U/schä

Filed February 8,1971

ROA Corporation, New Tork, N.Y. ,V.St.A.

Sprühverfahren zur Herstellung eines reflexionsvermindernden Überzuges

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines reflexionsvermindernden Überzuges auf einer Oberfläche aus einer Zubereitung, die im wesentlichen aus einem Kieselsäure-Polymerisat, einem organischen Polymerisat und einem flüchtigen organischen flüssigen Iräger für die vorstehend genannten Polymerisate besteht*

Die Spiegelreflexion oder der Glanz ist die direkte Reflexion von Umgebungslicht an einer glatten, glänzenden Oberfläche, wie z.B. eine Glasoberfläche· Die Lichtreflexion von Umgebungslichtquellen beeinflußt das Betrachten von Bildern hinter einer Glasoberfläohe nachteilig und ist daher für den Beschauer unangenehm. Beim Betrachten von Fernsehbildern auf einer Fernsehröhre kanu beispielsweise die Reflexion des Lichtes von Lampen und anderen Lichtquellen in der Nähe der Röhre, insbesondere das Bild dieser Lichtquellen, die visuelle Erfassung des Fernsehbildes auf der Frontseite der Röhre störend beeinflussen·

Der Ausdruck "reflexionsvermindernd", wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bedeutet die Herabsetzung des reflektierten Bildes einer Umgebungslichtquelle in , seiner Helligkeit und Auflösung. Im Idealfall wird das reflektierte Bild gestreut, ohne den übrigen Seil der Sichtfläche der Fernsehröhre in Mitleidenschaft zu ziehen. Beispielsweise erzeugt eine Umgebungsliohtquelle, wie eine elek- '< trische Lamp·, ein helles reflektiertes Bild derselben auf der ! Frontseite der Röhre beim Betrachtungswinkel der Lichtquelle· j Bin reflexionsvermindernder Überzug setzt die Helligkeit und/ oder die Auflösung dieses reflektierten Bildes herab· Bei der

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Anwendung auf das Sichtfenster einer Kathodenstrahlröhre sollte der Überzug einen minimalen Verlust an Auflösung des Fernsehbildes bewirken.

In der U.S.-Patentschrift 2 404 426 (Max F. Bechtold et al) werden kratzfeste Überzüge für Kunststoff- oder Glasoberflachen.beschrieben, welche zur Verminderung der Reflexion von Idcht an diesen Oberflächen eingesetzt werden können· In einer Ausführungsform bestehen diese Überzüge im wesentlichen aus dem Reaktionsprodukt von Kieselsäure- und organischen Polymerisaten· Diese Überzüge können durch Aufbringen (wie z.B» durch Tauchen oder Fließauftragen) einer Überzugszubereitung aus einem Kieselsäure-Polymerisat (wie z.B. hydrolysiertes Tetraäthylorthosilicat) und einem organischen Polymerisat (wie z.B. Polyvinylbutyral oder Polyvinylacetat) in einem flüchtigen organischen Träger und arischliessendes Trocknen und Brennen des Überzuges in luft bei Temperaturen von etwa 75 bis 100⁰O her- ; gestellt werden. Bei der Beschichtung des Sichtfensters einer ! Fernseh-Blldröhre wird eine Menge der Überzugszubereitung, bestehend aus Kieselsäure- und organischen Polymerisaten auf einem horizontal-angeordneten Sichtfenster, welches mit etwa ! 240 ITpM rotiert, abgelagert, wodurch die gesamte Oberfläche durch ' das Ausbreiten der Überzugszubereitung beschichtet wird· An- \ sehliessend wird der Überzug an der luft getrocknet und in Luft bei Temperaturen bis zu etwa 150⁰G gebrannt.

Die aus Kieselsäure- und organischen Polymerisaten zusammengesetzten Überzüge haben den deutlichen Vorteil, dass sie zum Härten des Überzugs zum Zwecke der Entwicklung einer guten Abriebfestigkeit und Stabilität relativ niedrige Brenntemperaturen erfordern. Derartige niedrige Temperaturen erlauben die Durchführung der Beschichtung beispielsweise direkt auf dem Siohtfenster einer Fernsehbildröhre, sogar nachdem die Röhre fertiggestellt und für das Vorführen eines Fernsehbildes betriebsbereit ist. Es ist jedoch wünschenswert, dass das Ver-

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fahren zur Verbesserung der reflexionsvermindernden Eigenschaften des Produktes modifiziert wird_o Ebenso wird gewünscht, dass das Verfahren so modifiziert wird, dass die Überzüge gleichmässiger und reproduzierbarer sind_s damit sie in Serienanfertigung mit hohen Stückzahlen hergestellt werden können«

Die Verfahren des Fließauftragens und des Tauchens weisen fiele Eachteile auf, "beispielsweise eine sohlechte Reproduzierbarkeit, eine ungenügende G-leichmässigkeit der Dicke über der beschichteten Fläche, unbeschichtete Bereiche, erheblichen Abfall an Überzugsmaterial, lange Trocknungszeiten, unregelmässige Trocknungsmuster, einen schlechten ökonomischen Einsatz der Beschichtungsapparatur und eine Onfallgefahr in Folge der rotierenden !eile der Anlage· Die schlechte Reproduzierbarkeit kanuD auf derartige Faktoren wie Schwierigkeiten bei der Regelung der Dicke, schnelles Abschäumen der nassen Beschichtungsoberflache, Altern der lösung, Gelieren vor der Anwendung und ungMchmässige Verdampfung der lösungsmittel zurückzuführen sein« Zusätzlich neigen derartige Verfahren dazu, glatte oder nahezu glatte Oberflächen zu erzeugen, welche keinesfalls ein Optimum in der Herabsetzung der Reflexion liefern»

Das Verfahren zur Herstellung eines reflexionsvermindernden Überzugs aus einer Überzugszubereitung, bestehend im wesentlichen aus einem Kieselsäure-Polymerisat, wie z<,B. aus einem hydrolysieren Polyorthokieselsäureester, einem organischen Polymerisat und einem flüchtigen organischen flüssigen Träger für die Polymerisate gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass man in einem gasförmigen Medium, das vorzugsweise nicht mit dem Träger gesättigt ist, einen Sprühregen von einzelnen Tröpfchen darin erzeugt, den Sprühregen auf einer Oberfläche zur Erzeugung einer Schicht von Tröpfchen darauf auffängt, im wesentlichen den gesamten Träger aus der Tröpfchenschicht unter Zurücklassung einer im wesentlichen trockenen, texturierten polymeren Schicht auf der

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Oberfläche durch Entspannung verdampft und ansohliessend die trockene Schicht bei etwa ',
mere Schicht gehärtet ist.

trockene Schicht bei etwa 10O⁰O bis 200⁰O brennt, bis die poly-

Durch die Gestaltung der Rezeptur und die Stufen des Sprühens und des Entspannungsverdampfens wird dem Überzug eine rauhe bis texturierte Oberfläche verliehen, welche nach Ansohliessendem Haiten während des Brennens verbesserte reflexionsmindernde Eigenschaften mit entsprechend guter Haftung, Abriebbeständigkeit und chemischer Stabilität für den praktischen Gebrauch aufweist. Zusätzlich werden die Nachteile vermieden, welche insbesondere mit einem Hotationsbeschichten, Fließauftragen und Tauchüberziehen verbunden sind· Wegen der relativ niedrigen Härtungstemperaturen kann das Verfahren auch bei Strukturen durchgeführt werden, welohe durch Temperaturen oberhalb von 400⁰O verformt oder abgebaut werden. Beispielsweise kann der Überzug aufgebracht und direkt auf der äusseren Glasoberflache des Siohtfensters einer evakuierten und verschlossenen Kathodenstrahl-Röhre aufgebracht werden* Das Verfahren ist leichter zu regeln, so dass ein gleiehmässigerer und besser reproduzierbarer Überzug mittels Arbeiteweisen der Massenproduktion hergestellt werden kann«

Die nachfolgenden Lösungen wurden vor den nachstehend beschriebenen Beispielen hergestellt:

lösung A

n-Propylalkohol 287»5 g Äthylalkohol 115,0 g Polyvinylbutyral, wie

beispielsweise B74, auf

den Harkt gebracht von

Monsanto Chemical Qo„,
St. Louis,Missouriο

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Diese Lösung sollte während zumindest 6 Stunden gemischt und anschliessend für zumindest 24- Stunden gealtert werden. Nach dem Altern erhalt man eine klare, leicht gelbliche Lösung, mit einer Viskosität von etwa 2300 Oentipoise, die eine unbegrenzte Lagerbeständigkeit aufweisen.

Lösung B

n-Propylalkohol 150 g

Äthylalkohol 50 g

Aceton 70 g

Teilweise hydrolysiertes Polyvinylacetat, wie z.B. D383, auf den Markt gebraoht durch
Monsanto Chemical Co₀

Diese Lösung sollte zumindest 6 Stunden lang gemischt werden₀ Die Lösung ist durchscheinend, schwach gelb mit einer Viskosität von etwa 60 Oentipoise und hat eine unbegrenzte Lagerbeständigkeit.

Lösung 0

Tetraäthylorthosilioat 170 g Chlorwasserstoffsäure-Lösung (l 30 30 g.

Diese Lösung sollte so lange gemischt werden, bis sie hydrolysiert und die Reaktionswärme freigesetzt worden istο Die Lösung sollte dann auf etwa 50⁰O während etwa 1 Stunde gehalten und anscnliessend auf Rauntemperatur abgekühlt werden· Die Lösung, hat eine Lagerbeständigkeit von nehreren Wochen. Sie , kanm in die Lösung D naoh dem Abkühlen inkorporiert werden« i Sie geliert langsam und die Viskosität wird mit der Zeit ansteigen* j Lögung D

Lösung A	50	g	β
Lösung B	20,	5	g
Lösung 0	80		g
Aceton	50		g
Äthylendifhlorid	23

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Diese Lösungen lassen sich leicht rermischen, können unmittelbar angewandt werden und haben eine Lagerbeständigkeit von mehreren Wochen«

Lösung E	50	g
Lösung A	20,	5 g
Lösung B	40	g
Lösung 0	750	g
Aceton	23	g
Ithylendichlorid

Diese Lösung läßt sich leicht mischen» kann sofort verwendet werden und hat eine Lagerbeständigkeit von mehreren Wochenο Das Verhältnis von Aceton und Äthylendichlorid kann, in weitem Bereich variiert werden, und es können andere organische Flüssigkeiten, wie z.B. Ifethylisobutylketon (MIBK) enthalten sein oder an die Stelle der oben erwähnten organischen Flüssigkeiten treten.

Lösung F

Lösung A 100 g

Lösung C 40 g

Aceton 750 g

Diese Lösung mischt sich leicht, kanm unmittelbar eingesetzt werden und hat eine Lagerbeständigkeit von etwa 24 Stunden· Der Anteil an Aceton kanm in weitem Bereich variiert werden, und es können andere organische Flüssigkeiten zusammen mit oder [ anstelle von Aceton eingesetzt werden·

* ι Lösung g

Lösung D 1 Vol«-£eil

Aceton 3 VoI«-Teile

Methylisobutylketon 1 Vol.-Teil

! Diese Lösung läßt sich leicht misohen, kann sofort verwendet ! werden und hat eine Lagerbeständigkeit von mehreren Wochen· Die Verhältnisse von Methylisobutylketon, Aoeton und Lösung D kann , so eingestellt werden, dass die Eigenschaften des f/ertiggestellten Überzuges optimal sind, insbesondere im Hinblick auf die

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Umgebungsbedingungen von Temperatur und Feuchtigkeit während der Beschichtungsstufe. Andere organische Flüssigkeiten können enthalten sein oder anstelle von Aceton oder MIBK tretenc

Beispiel 1 (Handsprühverfahren)

Man füllt den Vorratsbehälter einer De Vilbiss Ho₀ 501-Luftspritz-Pistole mit etwa 100 g der Lösung Eo Das Sichtfenster einer 25-Inoh (63,5 om) rechtwinklig fertiggestellten betriebsbereiten Farbfernseh-Röhre wird sorgfältig gereinigt und anschliessend in einer Werkstückauflage mit dem Sichtfenster der Röhre nach oben plaziert* Das Sichtfenster wird aus einer Entfernung von etwa 18 Inches (45»72 cm) sprühbe-

schichtet, wobei ein luftdruck von etwa 25 psi (1,76 kg/cm ) verwendet wird, um einen breit-gefäoherten Sprühkegel mit einem hohen Luft-zu-Flüssigkeit-Verhältnis zu erzeugen. Es werden etwa 10 bis 50 Durchgänge über der Oberfläche benötigt, um die erforderliche Dicke herzustellen. Die Luftspritz-Pistole erzeugt einen Sprühkegel von kleinen Tröpfchen, von denen angenommen wird, dass sie'.einen Teil ihres Trägergehai tee durch Verdampfen verliereno Es wird im wesentlichen der gesamte verbleibende Träger in den Tröpfchen entspannungsverdampft, doh. innerhalb von Sekunden nach dem Auftreffen auf den Sichtschirm verdampft. Die Wirkung besteht darin, dass eine texturiert e oder rauhe Oberfläohenbeschichtung zurückbleibte Die Röhre wird dann in Luft bei etwa 150⁰C etwa eine Stunde lang gebrannt und anschliessend auf Raumtemperatur abgekühlt. Während des Brennens wird Wasser aus dem Überzug abgetrieben und die Schicht gehärtet, d_eh₀, die Haftung und die Abriebfestigkeit werden entwickelt,

Beispiel 2 _s

(Handeprühverfahren)

Es wird das Verfahren nach Beispiel 1 angewandt mit der Ausnahme, dass Lösung P anstelle von Lösung E verwendet wird«

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Beispiel 3 (Automatisch-Maschinelles-Sprühverfahren)

Dieses Verfahren wird in einer vielköpfigen Streichsprühmas ohine angewandt, wobei Iiuftspritz-Pistolen eingesetzt sind, welche so eingestellt werden, dass ein breiter Sprühkegel sichergestellt ist. Eine Menge von lösung G wird in den Vorratsbehälter für die Sprühpistolen plaziert. Die Sichtfenster von mehreren 25-Inch (63»5 cm) rechtwinklig fertiggestellten und betriebsbereiten Farbfernsehröhren werden sorgfältig gereinigt und so auf einen Werkstückhal.ter aufgelegt, dass ihr Sichtfenster nach oben zeigte Die Spritzpistolen werden bei etwa 60 psi (4>22 kg/om ) luftdruck betrieben, die Sichtfenster durch den Sprühkegel durchgeführt_t wobei jedes zur Herstellung der gewünschten Dicke und !Textur der Beschichtung mindestens zwanzigmal überstrichen wird· Es werden wie in Beispiel 1 Versprühtröpfchen gebildet, welche ein Übergang vor der Schicht einen gewissen Trägergehalt rerlieren₉ und anschlieesend wird unmittelbar nach dem Beschichten im wesentlichen der gesamte verbleibende Trägergehalt durch Entspannung verdampft. Es wurde als vorteilhaft gefunden^ die Umgebungstemperatur innerhalb eines Bereiches von 21 und 26°0 zu halten. Haoh dem Beschichten werden die Röhren in einem Ofen plaziert und in Luft bei etwa 150⁰O etwa eine !
temperatur abgekühlt₀

etwa 150⁰O etwa eine Stunde lang gebrannt und dann auf Raum-

Die ÜberzugsZubereitung ist eine lösungssuspension von Kieselsäure- organischen Polymerisaten im Gewichtsverhältnis zwischen 90:10 und 10:9O₀ Die Auswahl und die relativen Verhältnisse von Kieselsäure- und organischen Polymerisaten bestimmen die Festigkeit, die Haftungj die Abriebsbeständigkeit und die chemische Stabilität des fertiggestellten Überzuges· Die Auswahl des flüssigen Trägers und seiner Mengenanteile im Verhältnis zu den Kieselsäure- und organischen Polymerisaten beeinflussen die Versprüheigenschaften der Rezeptur und die durch das Sprühen und Entspannungsverdampfen dem Überzug verliehene Rauheitο

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Es können im allgemeinen eines oder mehrere von irgendwelchen der in der vorerwähnten TI.S₀-Patentschrift 2 404 426, insbesondere in Spalte 9f teilen 20 bis 67 erwähnten organischen Polymerisate in der Überzugszubereitung angewandt werden» Das Kieselsäure-Polymerisat kann aus einem oder mehreren dier sauren Polykieselsäureester bestehen^ wie sie in der vorerwähnten WoS,-Patentschrift näher beschrieben sindo Der flüssige Träger kann: eine einzige flüchtige Flüssigkeit sein, jedoch wird es vorgezogen^ eine Kombination von flüssigen Prägern zu verwenden, die verschiedene Verdampfungsgeschwindigkeiten besitzen, um so eine bessere Regelung der Träger-Verdampfung während des Versprühens und des Entspannungsverdampfens sicherzustellen« Die Überzugszubereitung kann ebenso ein oder mehrere Farbstoffe und/oder ein oder mehrere feinYerteilte, unlösliche Materialien, wie z.BB. Kieselerde, Siliciumcarbid und Tonerde, enthalten·

fiiemäß dem vorstehenden Verfahren wird eine saubere Glasunterlage, wie beispielsweise die äußere Oberfläche des Sichtβchirms einer Kathodenstrahl-Röhre mit der spezifizierten Zubereitung eprühbeschichtet. Der Überzug kann; in einer oder in mehreren Schichten durch Versprühen mit entweder komprimierter Iiuft (oder einem anderen Gas) oder durch luftfreies Versprühen aufgebracht werden, d»h· mit oder ohne die Mitwirkung eines komprimierten GEasStroms, Die spezifische Arbeitsweise für das Versprühen des Überzuges und die Anzahl der aufgebrachten Schichten werden empirisch bestimmt, um einen Überzug von der ge- , wünschten Dicke zu erzeugen· Ss wurde gefunden, dass, wenn die Schicht dureh Versprühen aufgebracht wird, die Schichtdicke so ! groß sein sollte, dass sie es einem Betriebsmann ermöglicht, die drei Kolben dier Reflexion eines Dreikolben-Beleuohtungs- ^! körpers mit fluoreszierendem Lioht, der etwa 6 feet (1,83 m) oberhalb des β-lasträgers angebracht ist, aufzulösen« Eine dickere Anfangsschicht führt su einer dickeren Endeohioht. Ganz allgemein ist su sagen, dass die Reflexion umso mehr vermindert und der '' Verlust an Auflösung dies Lumineszenzbildes umso grosser ist, je 1

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dioker die Schicht ausgebildet ist. Umgekehrt, je dünner der Überzug, desto geringer die Reflexionsverminderung und desto geringer der Terlust an Auflösung des Lumineszenzbildes.

Der gesprühte Überzug nimmt ein trockenes Aussehen an· Ein verbessertes trockenes Aussehen wird erreicht, indem man(ti) die Oberfläche besprüht, nachdem man sie auf etwa 30 bis 70⁰C vorgewärmt hat, (2) durch Anwendung von mehr luft in dem Sprühstrahl beim Sprühen mit komprimierter Luft ^ (3) duroh Verwendung einer gröseeren Sprühdistanz beim Sprühen des Überzuges ₉ und (4) durch Erhöhung des Terhältnisses von flüssigem Träger zu Feststoffen in der Rezeptur«. Wird jedoch irgend einer dieser Punkte übertrieben, erhält man einen rissigen Überzug. Je besser das trockene Aussehen, umso besser die. Reflexionsverminderung und umso besser dar Verlust an Auflösung des lumineszenz-"Fernsehbildes. Umgekehrt, je schlechter das trockene Aussehen, desto Bohleohter die Reflexionsverminderung und desto schlechter der Terlust an Auflösung des Lumineszenz-Fernsehbildes.

Ein wichtiges Kennzeichen des Verfahrens ist die Terdünnung «Her Rezaptur mit einer flüchtigen organischen Flüssigkeit. Wenn die Rezeptur nicht auereichend verdünnt ist, besteht der erhaltene Sprühstrahl nicht aus kleinen Tröpfchen, sondern mehr aus trockenen Fäden oder Bändern· Dieses Problem gilt sowohl für luftfreies Versprühen und Versprühen unter luftzusatz· Die Bänderbildung wird durch die plötzliche Druokent- _e spannung der Flüssigkeit in einer adiabatischen Entspannung bewirkt, welche die Verdampfung dies flüssigen Systems besehleunigt, bis lediglich die nicht-flüchtigen Harze zurückbleiben· Wemt die Rezeptur verdünnt ist, ist das thermodynamische System um die Düse der Spritzpistole im wesentlichen das gleiche, als wenn die Flüssigkeit unverdünnt ist und es wird die gleiche flüssigkeitsmenge verdampft» Deshalb ist da dsrüberhinauB organische Flüssigkeit übrig, um die Tröpfchen feucht zu halten» Duroh Steigerung des luftdruckes und/oder des üuft-zu-Flüssigkeit-Verhältnisses der Spritzpistole und sinkendem Düsendurohmesser wird die Verdampfung von Flüssigkeit erhöht·

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Die verdünnende Flüssigkeit und das Verdünnungsverhältnis werden, sorgfältig ausgewählt derart, dass der Sprühüberzug die spezifischen gewünschten Bedingungen erfüllt·

Zur Erzielung eines verbesserten reflexionsvermindernden Effektes muß die versprühte Zubereitung einzelne kleine Tröpfehen bilden, "bevor sie auf die Glasoberfläche aufprallte Die Tröpfchen werden vorzugsweise in gasförmiger Umgebung gebildet, d«ho in einer Umgebung, die bezüglich des Trägers in den Tröpfchen ungesättigt ist, wodurch ein Teil des Trägers in den Tröpfchen vor dem Aufprallen auf die zu beschichtende Oberfläche verdampfte Nach dem Aufprall sollten die Tröpfchen nass genug sein, um sich auszubreiten und eine glatte texturierte Oberfläche auszubilden, jedoch nicht zu nass sein, dass Rinnen oder Raupen entstehen.

Es wird bevorzugt, dass der fertiggestellte trockene Sprühüberzug aus vielen verschiedenen Phasen besteht, und dass er eine texturierte Oberfläche besitzt. Die Wirkung beider dieser Faktoren besteht darin, die Oberfläche für dispers einfallendes licht zu vergrössern. Bei dieser Wirkung ist jedoch eine Beschränkung derart zu beachten, dass der Überzug nicht die Fähigkeit des Betrachters in unzulässiger Weise behindern sollte, Bilder hinter dem beschichteten Glas aufzulösen Die Zubereitung kann zwei organische Polymerisate enthalten, die miteinander unverträglich sind, die jedoch in gemeinsamen flüssigen Lösungsmitteln gelöst sind. Nach dem Trocknen trennen sich die Polymerisate in verschiedene Phasen₀ Wenn das Trocknen rasch erfolgt, trennen sich die Polymerisate in kleinere Teilchen und dies führt zu einer besseren Reflexionsverminderung und einer schlechteren Auflösung,, Wenn das Trocknen mit einer geringen Geschwindigkeit durchgeführt wird, trennen sich die organischen Polymerisate in grössere Teilchen und dies führt zu einer sohlechteren Reflexionsverminderung und einer besseren

Auflösung. Die Trocknungsgeschwindigkeit des Sprühverfahrens kamt durch Auswahl organischer Flüssigkeiten mit bestimmten Yerdampfungs^oschwindigkeiten und durch Veränderung der Sprüh-

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bedingungen, des Luftdruckes, der Spritzpistole, des Düsendur chmess era, des Luft-zu-Flüssigkeits-Verhältnisses und des Abstandee der Spritzpistole von dem Werkstück geregelt werden*

Zur Auflösung der Polymerisate in dem System werden Aceton, Äthylalkohol, Uormal-Propanol und ähnliche flüchtige organische Flüssigkeiten verwendet« Diese können ebenso zur Hegelung der Trocknungsgesohwindigkeit dienen» Zum Beispiel erhöht die Aeetonkonzentration die Trocknungsgeschwindigkeit und es wird eine grössere Reflexionsverminderung erzielt* Eine Steigerung der Äthylalkohol-Konzentration hat eine geringe Wirkung auf die Reflexionsverminderung, jedoch setzt es die Auflösung sehr stark herab· Eine Steigerung der Propanol-Konzentration hat eine geringe Wirkung auf die endgültige Beschichtung« Äthylendiohlorid würde spezifisch zu der Zubereitung zur Regelung des Trocknens zugegeben, insbesondere unmittelbar nachdem der Überzug aufgesprüht worden war und noch feucht ist. Es wird eine Terdünnungsflüssigkeit benötigt, welche mit dem System verträglich 1st und die richtige Trocknungsgeschwindigkeit sicherstellt oder mehr spezifisch das Austrocknen der flüssigen Tröpfchen verhindert, bevor diese die Oberfläche erreichen und unmittelbar nach deren Aufprall» Ein besonders brauchbares Verdünnungsmittel ist Methylisobutylketon (MIBK).

Das Verdünnungsverhältnis hilft den Typ der Beschichtung, der erwartet werden kanm, einzustellen. Mit Verdünnungsverhältniseen von lsi zu 2,5:1 MIBK zur Standardrezeptur ist es schwierig, die Eigenschaften des endgültigen Überzuges zu regeln« Ein Verdünnungsverhältnis von etwa 4si ermöglicht es, den Überzug über eine 30-Sekunden-Periode aufzubauen und der Bedienungsmann an der Sprühvorrichtung kann den Arbeitsvorgang beenden, wenn der Überzug das richtige Aussehen aufweist, Verdünnungsverhältnisse von 5:1 und höher sind nicht praktisch, da die erhaltene Beschichtung zu dünn ist und eine zu lange Sprühzeit erfordert* Das bevorzugte Verdünnungsverhältnis liegt bei etwa 4:1. Bei diesem Verhältnis ist es möglich, stark und leicht besprühte Flächen zusammenzumischen.

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AlIe die vorerwähnten Bedingungen sind derart eingestellt, dass sie eine minimale ^HEntspanmingsverdampf"-Zeit aufweisen oder in der Iahe dieses Minimums sind; das heißt, dass die Sprühtröpfchen in feuchtem Zustand aufprallen, jedoch innerhalb 2 Sekunden nach dem Aufprallen getrocknet sind. Die EntspannungsYerdampfungszeit kann vermindert werden, indem man den Düsendurchmesser verkleinert, die Verdünnung erhöht, das Luft-zu-Flüssigkeits-Terhältnis erhöht, den luftdruck steigert, die Sprühdistanz vergrössert, das Werkstück anwärmt oder indem man schneller verdampfende lösungsmittel in der Sprüh-Zubereitung einsetztρ

Der Sprühvorgang kann in einer herkömmlichen Lackierzelle mit einer herkömmlichen Sprühapparatur durchgeführt werden· Es wurden erfolgreiche Überzüge mit Luftdrucken im Bereich von 10 "bis 60 pounds per square inch (0,7 bis 4|22 kg/cm ) erhalten« Der Spray ist trocken und die Pistole wird in einer Entfernung von etwa 8 bis 20 inches (20,32 bis 50,8 cm) vom Werkstück entfernt gehalten. Die Entfernung, der Sprühdruck, die Sprühkegelbreite, das Luft-zu-Flüssigkeits-¥erhältnis und die Sprühgeschwindigkeit werden so eingestellt, dass eine miniaale "Ent Spannungsverdampfung¹¹ auftritt«

Eb werden üblicherweise 10 bis 50 Durchgänge des Sprühstrahle notwendig sein, um eine Schicht der geforderten Dicke aufzubauen« Der Sprühvorgang sollte in einem kurzen Zeitraum, gewöhnlich in etwa 30 bis 300 Sekunden vollständig durchgeführt sein« Das Aufbringen mittels des Sprühens wird etwa abgebrochen, sobald die größte Dicke, bei welche die Reflexion von den drei Höhren eines gewöhnlichen Dreiröhren-Beleuchtungskörpers mit fluoreszierendem Licht, der etwa 6 !Fuß (1,83 m) oberhalb der Torderseite in räumlichem Abstand angebracht ist, noch aufgelöst oder durch den Bedienungemann noch unterschieden werden kann* erreicht ist« Der Überzug ist weniger als etwa 0,0001 inch (0,00254 mm) dicke· Wegen der

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!Temperatur auf der Vorderseite, der Schichtdicke und dem hohen Iiuftgehalt des Sprühkegels trocknet die Schicht nach dem Ablagern sehr rasch.

Sech dem Besprühen der Oberfläche wird die Schicht in Luft getrocknet, wobei Sorge getragen wird, die Ablagerung Ton Fasern oder anderen fremden Teilchen auf der Schicht zu vermeiden. Schließlich wird die trockene Schicht auf !Temperaturen zwischen etwa 100 und 200⁰G während etwa 10 bis 60 Minuten erhitzt. Das Erennen vertreibt Wasser aus der Schicht und entwikkelt die endgültigen optischen und physikalischen Eigenschaften des reflexionsvermindernden Überzuges» Der gebrannte Überzug hält nun einen Abrieb mit einer Bimsstein-Aufschlemmung mit einer Auftragsvorrichtung, die mit einem Druek von etwa psi (0,7 kg/cm ) aufgelegt wird, aus. Die Optimalbedingungen von Zeit und Temperatur werden empirisch bestimmt. Ganz allgemein ist zu sagen, dass je höher die Heiztemperatur, umso niedriger die !Reflexionsverminderung in dem Produkt ist und umso höher die Abriebsbeständigkeit sein wird. Der Überzug kann durch die Heizstufe im Kreis geführt werden. Bas Imkreisführen bei einer bestimmten Temperatur hat die Wirkung, dass man einen stabilen Punkt erreicht.

Das Produkt ist ein Glasträger mit einem reflexionsvermindernden Überzug mit einer geregelten Textur oder Rauheit· Für eine Terwendung in Fernsehbildröhren hat der Überzug die Fähigkeit 4er Reflexminderung, d.h., der Überzug streut reflektierte liohtbilder derart, dass sie im wesentlichen für einen Betrachter nicht untersoheidbar sind und gleichzeitig leitet er das Lumineszenz-Fernsehbild vom Leuchtschirm mit ausreichender Auflösung weiter, wodurch eine leichte Auflösung der Rasterlinien ermöglicht wird· Die reflexionsvermindernden Überzüge, welche duroh das neue Terfahren hergestellt werden, sind bei diesem Herstellungsverfahren und einer nachfolgenden Exposition gegenüber Feuchtigkeit und feuchten Atmosphären stabil. Der Überzug widersteht Abrieb-und zeigt im wesentlichen eine flache spektralei

Farbempfindlichkeit sowohl gegenüber reflektiertem und weitergeleitetem Sicht,

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Claims

«15-Patentansprüche

le Verfahren zur Herstellung eines reflexionsvermindernden Überzuges auf einer Oberfläche aus einer Zubereitung, bestehend im wesentlichen aus einem Kieselsäure-Polymerisat, einem organischen Polymerisat und einem flüchtigen organischen flüssigen Träger für die vorstehenden Polymerisate, dadurch gekennzeichnet, dass man

(a) einen Sprühkegel mit einzelnen Tröpfchen der Zubereitung in einem gasförmigen Medium erzeugt,

(b) einen Teil des Sprülikegels auf der Oberfläche zur Uferstellung einer Tropfchenschicht darauf aufnimmt,

(o) im wesentlichen den gesamten in der TröpJöhenschioht anwesenden Träger rasch abdampft (flashing-off}_s wobei auf der Oberfläche eine, im wesentlichen trockene texturierte polymere Schicht zurückbleibt,

und anschliessend die trockene Schicht bei etwa 100 bis 20O⁰C brennt«

2, Verfahren nach Anspruch l_s dadurch

gekennzeichnet, dass die Stufe der Entspannungs-Terdampfung (flashing-off) etwa 2 Sekunden später erfolgt, nachdem ein Teil des Sprühkegels auf der Oberfläche aufgebracht worden ist*

3» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium bezüglich des Trägers ungesättigt ist, wodurch ein Teil des Trägers in dem Tröpfchen-Sprühkegel vor dem Auftreffen auf die Oberfläche verdampfte

4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprühkegel mittels eines Stromes von komprimiertem Gas erzeugt wirdo

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5© Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet) dass die Oberfläche eine äussere Oberfläche einer Frontplatte einer Kathodenstrahlröhre ist»

6· Verfahren nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine Vielzahl ron Komponenten mit verschiedenen Verdampfungsgeschwindigkeiten umfaßte

7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen (a), (b) und (o) zumindest sehnmal innerhalb eines Zeitraums von 30 bis 300 Sekunden wiederholt werden«

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