DE3820822C2 - Verfahren zur Herstellung eines Kupferspiegels - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines KupferspiegelsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung
eines Spiegels aus einer
Kupferreflexionsschicht und wenigstens einer Schutzschicht
auf einer transparenten Glasscheibe gemäß dem Oberbe
griff von Anspruch 1.
Spiegel mit einer Silberreflexionsbeschichtung sind bekannt.
Solche Spiegel haben im allgemeinen eine neutrale
Reflexionsfarbe, d. h. sie modifizieren die Farbe des von
ihnen reflektierten Lichts nicht merklich. Gelegentlich ist
es aber erwünscht, einen die Farbe des reflektierten Lichts
modifizierenden Spiegel zu verwenden. Diese Wirkung kann
dadurch erreicht werden, daß zur Herstellung eines
Silberspiegels gefärbtes Glas verwendet wird, wobei die
Verwendung von Reflexionsschichten, die das reflektierte
Licht färben, jedoch verbreiteter ist. Eine auf einem
klaren, transparenten Träger abgeschiedene
Goldreflexionsschicht verleiht dem reflektierten Licht einen
von vielen als angenehm ästhetisch erachteten Farbton.
Bekannte Verfahren zur Abscheidung von
Goldreflexionsschichten auf einem transparenten Träger sind
sehr teuer und Gold selbst ein kostspieliges Material. Es
wurden deshalb viele Vorschläge gemacht, einen Goldspiegel
durch Herstellung eines Kupferspiegels, d. h. einen Spiegel
mit einer Kupferreflexionsschicht, zu imitieren. Kupfer ist
preiswerter als Gold und kann einfach durch chemische
Verfahren abgeschieden werden im Gegensatz zur teureren
Vakuumabscheidung oder zu Sputtertechniken.
Unglücklicherweise korrodiert ein Kupferreflexionsfilm an
der Luft sehr schnell, insbesondere durch Umweltgifte wie
Schwefeldioxid trotz der Anwesenheit einer Schutzschicht,
beispielsweise Farbe. Folglich entfärbt (schwärzt) sich die
dünne Kupferreflexionsschicht im Laufe einer recht kurzen
Zeit. Dies ist für den Benutzer unakzeptabel.
Dieses Problem zog in der Vergangenheit viel Aufmerksamkeit
auf sich, und es wurden verschiedene Vorschläge gemacht, die
Kupferreflexionsschicht gegen Entfärbung durch Aufbringung
verschiedener Schutzmaterialien zur Vorbeugung oder
Verzögerung der atmosphärischen Korrosion zu schützen. Der
bisher wirksamste dieser Vorschläge besteht darin, die
Kupferschicht mit substituiertem Azol zu behandeln. Solche
Vorschläge finden sich beispielsweise in den GB-PSen 1074076,
1250142
und 2102453 und in der US-PS 4,255,214.
Eine solche Schutzschicht kann
somit eine oberflächliche Zone der mit Azol kontaktierten
Kupferschicht enthalten. Obwohl ein solcher Azolschutz
zweifelsohne zur Verzögerung der Korrosion von Kupferfilmen
von Nutzen ist und die Bildung der bisher besten chemisch
abgeschiedenen Kupferspiegel ermöglicht, wurde gefunden, daß
auch durch Azol geschützte Kupferfilme ihr Aussehen
verändern und daß auch während der Herstellung des Spiegels
in der kurzen Zeit, bevor das substituierte Azol auf den
Spiegel aufgebracht wird, Veränderungen im Aussehen zu
beobachten sind. Aus diesem Grunde waren Kupferspiegel
bisher in wirtschaftlichem Ausmaß nur schwierig zu
vermarkten.
Ein Hinweis auf die Alterungsbeständigkeit eines einen
metallischen Film enthaltenden Spiegels kann dadurch
erhalten werden, daß man ihn einem kupferbeschleunigten
Essigsäuresalz-Sprühtest, bekannt als CASS-Test, aussetzt,
indem der Spiegel in eine Testkammer bei 50°C gebracht wird
und den Einwirkungen eines Sprühnebels aus einer wässerigen
Lösung ausgesetzt wird, die 50 g/l Natriumchlorid, 0,2 g/l
wasserfreies Kupfer-I-chlorid und ausreichend Eisessig
enthält, um den pH-Wert der Sprühlösung auf 3,0 bis 3,1
einzustellen. Die vollständigen Einzelheiten dieses Tests
sind im International Standard
ISO 3770-1976 festgelegt. Spiegel können den Auswirkungen
des Salznebels unterschiedlich lange Zeiten ausgesetzt
werden, wobei anschließend die Reflexionseigenschaften des
künstlich gealterten Spiegels mit den
Reflexionseigenschaften des frisch hergestellten Spiegels
verglichen werden. Es wurde gefunden, daß eine 120stündige
oder längere Behandlungsdauer nützliche Hinweise über die
Alterungsbeständigkeit des Kupferspiegels gibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Kupferspiegel mit einer brauchbaren und wirtschaftlich
akzeptablen Nutzungsdauer bereitzustellen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß wird ein Spiegel aus einer eine
Kupferreflexionsschicht und wenigstens eine Schutzschicht
tragenden transparenten Glasscheibe bereitgestellt, wobei
die Kupferschicht eine
chemisch abgeschiedene Schicht ist, bei der, nachdem der
Spiegel einem 120stündigem CASS-Test unterworfen worden ist,
der Faktor der Lichtreflexion wenigstens 0,9 desjenigen vor
der Testdurchführung beträgt.
Kupferspiegel gemäß der Erfindung wie oben definiert haben
eine deutlich verbesserte Nutzungsdauer. Durch die Erfindung
werden somit Kupferspiegel bereitgestellt, die im
kommerziellen Maßstab genutzt werden können.
Selbstverständlich ist es wichtig, eine solche Kupferschicht
so wirksam wie möglich, beispielsweise durch an sich
bekannte Methoden, wie eine Azolbehandlung oder Anstrich bzw.
Lackieren, zu schützen, so daß die Kupferschicht vor
atmosphärischen Angriffen durch eine mehr oder weniger
undurchlässige Barriere geschützt ist.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß,
obwohl der Schutz vor atmosphärischen Angriffen von
unzweifelhafter Wichtigkeit bei der Herstellung eines
Kupferspiegels mit
einer angemessenen Nutzungsdauer ist, zusätzlich ein
weiterer sehr wichtiger Faktor, der bisher nicht in Betracht
gezogen worden ist, besteht. Es wurde gefunden, daß die Art
und Weise, in der die Kupferschicht anfänglich gebildet
worden ist, eine deutliche Auswirkung auf die
Alterungseigenschaften und somit auf die angemessene
Nutzungsdauer des Kupferspiegels hat. Es ist äußerst
wichtig, dafür Sorge zu tragen, daß die Kupferschicht selber
nicht bereits fremde Materialien enthält, die im Laufe der
Zeit mit dem Kupfer unter Entfärbung des Spiegels reagieren.
Das soll nicht heißen, daß die Kupferschicht
notwendigerweise vollkommen frei von Sauerstoff oder anderen
Materialien sein muß. Tatsächlich wurde gefunden, daß ein
geringer Sauerstoffgehalt in der Kupferschicht zum Erreichen
bestimmter als erwünscht betrachteter Färbungseffekte von
Nutzen sein kann.
Die
Kupferschicht ist deshalb eine chemisch abgeschiedene Schicht,
deren Sauerstoffgehalt (wenn überhaupt vorhanden)
ausreichend gering ist, daß der Spiegel, nachdem er einem
120stündigen CASS-Test unterworfen worden ist, einen Faktor
der Lichtreflexion von wenigstens dem 0,9-fachen, des Wertes
vor der Testdurchführung, aufweist.
Bevorzugt ist eine Kupferschicht, deren Faktor der
Lichtreflexion, nachdem der Spiegel einem 120stündigen
CASS-Test unterzogen worden ist, wenigstens das 0,98-fache
des Wertes beträgt, den der Spiegel vor Testdurchführung
aufwies, und gemäß einer am meisten bevorzugten
Ausführungsform liegt eine Kupferschicht vor, die, nachdem
der Spiegel einem 250stündigen CASS-Test unterzogen worden
ist, einen Faktor der Lichtreflexion von wenigstens dem
0,98-fachen des Wertes hat, den der Spiegel
vor Testdurchführung aufwies. Die Erfüllung des einen oder
beider Kriterien ist ein guter Hinweis dafür, daß der
Spiegel eine noch längere Nutzungsdauer besitzt.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird das
einfallende weiße Licht (C. I. E. [Commision Internationale
d'Eclairage - International Commision on Illumination]
Illuminant C) vom Spiegel mit einer vorherrschenden
sichtbaren Wellenlänge im Bereich von 585 nm bis 590 nm
reflektiert. Solche Spiegel bieten ein Erscheinungsbild,
welches Spiegeln mit einer reflektierenden Goldschicht sehr
ähnlich ist, sind jedoch sehr viel preiswerter herzustellen.
Die Nutzungsdauerdieser Spiegel kann ebenso groß sein wie
die von Goldspiegeln.
An dieser Stelle ist festzustellen, daß azolgeschützte
Spiegel erfindungsgemäß so hergestellt wurden, daß der
Faktor der Lichtreflexion, nachdem der Spiegel einem
120stündigen CASS-Test unterworfen worden ist, etwa das
0,99-fache des Wertes betrug, den er vor Testdurchführung
aufwies.
Zum Vergleich dazu war bei einem in gleicher Weise, jedoch
ohne Azolschutz seiner Kupferschicht hergestellten Spiegel
der Faktor der Lichtreflexion auf etwa 75% des Bezugswertes
vermindert, welcher der Faktor der Lichtreflexion dieses
Spiegels vor Testdurchführung war. Bei einem Spiegel, dessen
Kupferschicht chemisch ohne Beachtung des Sauerstoffgehaltes
oder der Abscheidungsbedingungen abgeschieden war, wurde der
Faktor der Lichtreflexion auf etwa 85% des Bezugswertes
während seiner Herstellung noch bevor die Azolschutzschicht
aufgebracht werden konnte, vermindert. Dieser Vergleich
zeigt, daß die Art und Weise, in welcher die Kupferschicht
gebildet wird, nahezu ebenso wichtig ist wie das Aufbringen
der besten bekannten Schutzschicht auf die reflektierende
Kupferschicht nach ihrer Bildung.
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich daher auf ein Verfahren
zur Herstellung eines solchen Spiegels und dieses umfaßt die
Bildung einer Kupferreflexionsschicht auf einer
transparenten Glasscheibe, die dann mit wenigstens einer
Schutzschicht überzogen wird, wobei
man die Kupferschicht durch chemische
Abscheidung unter solchen Bedingungen bildet, daß der
Spiegel, nachdem er einem 120stündigen CASS-Test unterzogen
worden ist, einem Faktor der Lichreflexion von wenigstens
dem 0,9-fachen des Wertes hat, den der Spiegel vor
Durchführung des Tests zeigte.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt zur Bildung von
Spiegeln mit akzeptablen Alterungseigenschaften und
akzeptabler Farbreflexion, die somit wirtschaftlich
brauchbar sind.
Bisher konzentrierten sich die Anstrengungen hinsichtlich
eines Verfahrens zur Herstellung von kommerziell brauchbaren
Kupferspiegeln auf Maßnahmen zum Schutz der Kupferschicht,
vor äußeren Angriffen nach ihrer Bildung. Was bisher nicht
beachtet wurde ist, daß die Art der Bildung der
Kupferreflexionsschicht ebenso wichtig zur Herstellung eines
Spiegels mit akzeptablen Alterungseigenschaften ist.
Gemäß der
Erfindung wird das Glas, während es vom Besprühen mit einer
eine Beschichtung hervorrufenden Chelatbildnerlösung noch
naß ist, mit einer Verkupferungslösung und anschließend mit
Wasser besprüht. Dies hat den Vorteil, daß die Bildung einer
Kupferschicht mit sehr geringem Sauerstoffgehalt,
möglicherweise praktisch einem Nullgehalt an Sauerstoff
gewährleistet ist. Somit wird die Schicht derart gebildet,
daß sie noch keinen Fremdsauerstoff in solchen Mengen
enthält, die mit dem Kupfer im Laufe der Zeit unter
Entfärbung des Spiegels reagieren könnten.
Dies ist von erheblicher praktischer Bedeutung und gemäß
der Erfindung wird
zur Bildung der Kupferschicht
das Glas, solange es vom Besprühen mit einer eine
Beschichtung hervorrufenden Chelatbildnerlösung noch naß
ist, mit einer Verkupferungslösung und anschließend mit
Wasser besprüht.
Das Arbeiten gemäß
dem
erfindungsgemäßen Verfahren gewährleistet, daß die
Verkupferungsreaktionen in der Gegenwart einer eine
Beschichtung hervorrufenden Chelatbildnerlösung stattfindet,
was die Wirkung hat, daß die Beschichtungsreaktionsprodukte
harmlos für die abgeschiedene metallische Kupferschicht
gemacht werden. Es wird angenommen, daß im Ergebnis die
Beschichtung selbst keine Gifte in solchen Mengen enthält,
daß signifikante Verschlechterungen der
Alterungseigenschaften zu befürchten sind.
Das wirksamste Verfahren zur Abscheidung der
Kupferreflexionsschicht besteht darin, das Glas vorbei an
aufeinanderfolgenden Sprühstationen zu transportieren, wo es
jeweils mit der Chelatlösung, der Verkupferungslösung und
Wasser besprüht wird und wo die Auftreffzone der
Verkupferungslösung im wesentlichen den ganzen Abstand
zwischen der Auftreffzone der chelatbildenden
Lösung und der Auftreffzone des versprühten Wassers
einnimmt, so daß die Durchführung dieses Merkmals bevorzugt
ist. Dies ist ein wirksamer Weg zur Bildung einer sehr wenig
oder keinen Sauerstoff enthaltenden Kupferschicht.
Bei bevorzugten Ausführungsformen enthält die
eine Beschichtung hervorrufende Chelatbildnerlösung eine
Ammoniumverbindung. Ammoniumhydroxid ist ein äußerst
wirksames chelatbildenes Mittel. Es ist überraschend, daß
solche Lösungen sogar in Ausführungen der Erfindung
verwendet werden sollten, in denen die
Ammoniumhydroxidlösung nahe der Auftreffzone der
Verkupferungslösung versprüht wird, da, bekannt ist, daß
Ammoniumhydroxid das sich bei der Beschichtungreaktion
bildende metallische Kupfer wieder lösen kann.
Vorzugsweise hat die Ammoniumlösung einen pH-Wert von
wenigstens 10.
Die tatsächlich, zur chemischen Abscheidung der
Kupferschicht verwendete Verkupferungslösung ist nicht
kritisch. Eine Vielzahl käuflich erhältlicher Lösungen zur
Abscheidung einer Kupferschutzschicht auf einer
Silberreflexionsschicht ist bekannt. Beispiele solcher
Lösungen sind in der US-PS 3 963 842 beschrieben. Diese
Lösungen können vorteilhaft zur Abscheidung einer
Kupferreflexionsschicht gemäß vorliegender Erfindung
verwendet werden.
Die Abscheidung einer Beschichtung mit einer hohen Qualität
kann durch einige Vorbehandlungen der zu beschichtenden
Oberfläche gefördert werden. Eine solche bevorzugte an sich
bekannte Behandlung besteht darin, die zu verkupfernde
Oberfläche einer Vorbehandlung mit Silbernitrat zu
unterziehen. Eine solche Behandlung aktiviert die Oberfläche
und bereitet sie für die Aufnahme der Kupferschicht vor. Es
ist keine konzentrierte Lösung notwendig, tatsächlich wird
die Verwendung einer etwa 5 mg/l Silbernitrat enthaltenden
Lösung empfohlen. Vorzugsweise besteht eine solche
Vorbehandlung in der Besprühung der zu verkupfernden
Oberfläche mit Wasser, anschließend mit der
Silbernitratlösung und dann wieder mit Wasser. Diese Art der
Behandlung hat sich als sehr wirksam erwiesen.
Vorzugsweise wird vor einer solchen Silbernitratbehandlung
die zu verkupfernde Oberfläche mit einer Lösung von
Zinn(II)chlorid behandelt. Diese an sich ebenfalls
bekannte Vorbehandlung macht die Silbernitratbehandlung
besonders wirkungsvoll. Die Zinn(II)chloridlösung muß
ebenfalls nicht konzentriert sein. Es wird eine wässerige,
etwa 20 mg/l Zinn(II)chlorid enthaltende Lösung empfohlen.
Wenn das zur Spiegelherstellung benutzte Glas einen sehr
hohen Alkaliionengehalt aufweist, wie es beispielsweise bei
einem herkömmlichen Natronkalkglas der Fall ist, das
gewöhnlich etwa 12 bis 14% Natrium, berechnet als
Natriumoxid, enthält, ist bekannt, daß die Oberfläche des
Glases durch atmosphärische Feuchtigkeit einer Hydrolyse
ausgesetzt ist. Dadurch kann die Glasoberfläche zur Aufnahme
einer Kupferreflexionsschicht ungeeignet werden. Schon eine
Verzögerung von nur drei oder vier Tagen zwischen der
Herstellung des Natronkalkflachglases und dem Aufbringen
einer Reflexionsschicht darauf kann eine für die Qualität
des hergestellten Spiegels nachteilige Wirkung entfalten.
Zur Minderung dieses Nachteils wird gemäß einigen
Ausführungsformen der Erfindung das Natronkalkglas auf das
die Kupferschicht abzuscheiden ist, einer
Entalkalisierungsbehandlung zur Verringerung der
Alkaliionenkonzentration an seiner Oberfläche unterzogen. In
anderen bevorzugten Ausführungsformen ist die Glasscheibe
ein Natronkalkflachglas, welches zur Bereitstellung einer
frischen Glasoberfläche für die Aufnahme der
Kupferreflexionsschicht poliert worden ist.
Die Erfindung erstreckt sich auf einen nach den zuvor
dargestellten Verfahren hergestellten Spiegel.
Einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden
anschließend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen erläutert, in denen
Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur
Herstellung eines erfindungsgemäßen Spiegels zeigt,
Fig. 2 eine Kurvendarstellung ist, die die
Reflexionsfähigkeit eines erfindungsgemäßen Spiegels
bei verschiedenen Wellenlängen gleich nach der
Herstellung und im Anschluß an einen CASS-Test
zeigt und
Fig. 3 eine entsprechende Kurvendarstellung eines im
übrigen gleichen Spiegels zeigt, der keiner
Azolschutzbehandlung unterzogen wurde.
Nach Fig. 1 werden die Glasscheiben entlang eines Pfads 1
über Förderrollen 2 transportiert. Die Scheiben wandern in der
Zeichnung von links nach rechts. Sie werden zuerst unter
Poliervorrichtungen 3 durchgeführt, die im Kreis umlaufende
Polster enthalten, die mit einer Mischung aus Ceroxid- und
Calciumcarbonatpulver zum Polieren des Glases und zur
Bereitstellung einer frischen Oberfläche für die Aufnahme
der Kupferschicht versehen sind. Diese Stufe kann übergangen
werden, wenn die Oberfläche des Glases arm an Alkaliionen
ist.
Der Polierstufe folgt das Besprühung mit demineralisiertem
Wasser aus einer Sprühstation 4, ein Bürsten mit einer
rotierenden Bürste 5 und weiteres Besprühung mit Wasser aus
einer Sprühstation 6 zur Reinigung der Oberfläche und
Entfernung aller Spuren des Polierpulvers.
Eine verdünnte Zinn(II)chloridlösung wird dann gegen das
Glas aus der Sprühstation 7 zur Vorbereitung der sich
anschließenden Behandlung gesprüht. Diese Lösung kann
beispielsweise 20 mg/l Zinn(II)chlorid enthalten. Die Lösung
kann gegebenenfalls sauer sein.
Die Scheiben laufen dann unter den aufeinanderfolgenden
Sprühstationen, 8, 9 und 10 durch, wo das Glas jeweils mit
demineralisiertem Wasser, verdünnter Silbernitratlösung und
wieder mit demineralisiertem Wasser besprüht wird. Diese
Lösung kann 5 mg/l Silbernitrat enthalten, und es ist Zweck
dieser Lösung, die Oberfläche des Glases zur Aufnahme der
Kupferschicht zu aktivieren.
Die so aktivierten Glassscheiben laufen dann zur
Verkupferungszone, die die Sprühstationen 11 bis 18 umfaßt.
Die drei aufeinanderfolgenden Sprühstationen 11, 12 und 13
versprühen die eine Beschichtung hervorrufende
Chelatbildnerlösung. Die Auftreff- bzw. Einwirkungszonen der
auf dem Glas eine Beschichtung hervorrufenden
Chelatbildnerlösung grenzen aneinander. Eine geeignete, eine
Beschichtung hervorrufende Chelatbildnerlösung ist eine eine
Ammoniumverbindung enthaltende Lösung mit einem pH-Wert von
vorzugweise etwa 11. Anschließend laufen die Glasscheiben
unter den Sprühstationen 14 und 15 durch, die jeweils eine
Verkupferungslösung und einen Aktivator versprühen,
der zur Abscheidung metallischen Kupfers auf dem Glas mit
Verkupferungslösung reagiert. Es können eine
herkömmliche Verkupferungslösung und ein herkömmlicher
Aktivator verwendet werden.
Es ist wichtig, daß die gemeinsame Einwirkungszone der
Verkupferungslösung, die aus den Sprühstationen 14 und 15
gesprüht wird direkt der Einwirkungszone der eine
Beschichtung auf dem Glas hervorrufenden Chelatbildnerlösung
folgt, so daß die Beschichtungsreaktionen in Gegenwart der
Chelatbildnerlösung stattfindet und daß sich an diese
gemeinsame Einwirkungszone direkt die Einwirkungszone der
aus den Sprühstationen 16, 17 und 18 versprühten
Wasserstrahlen anschließt. Überschüssige Verkupferungslösung
wird von der Glasoberfläche rechtzeitig in der
Wassereinwirkungszone hinweggespült.
Eine so angeordnete und arbeitende Verkupferungsstation ist
äußerst wirksam zur Abscheidung einer qualitativ
hochwertigen Kupferschicht, die einen sehr geringen
Sauerstoffgehalt aufweist. Die Verwendung einer eine
Ammoniumverbindung enthaltenden Lösung trägt dazu bei, daß
die Produkte der Verkupferungsreaktion für das Glas und die
abgeschiedene Kupferschicht unschädlich sind.
Die verkupferten Glasscheiben laufen dann unter Luftgebläsen
wie 19 hindurch, die die abgeschiedene Kupferschicht für die
anschließende Azolschutzbehandlung trocknen. Diese wird
durch Versprühen einer geeigneten Azollösung aus der
Sprühstation 20 durchgeführt. Überschüssige Azollösung und
Reaktionsprodukte werden dann durch Aufsprühen von
demineralisiertem Wasser aus der Sprühstation 21
ausgewaschen und das azolgeschützte verkupferte Glas wird
durch ein Heißluftgebläse 22 getrocknet, bevor eine
schützende Farb- oder Lackschicht aus der Sprühstation 23
aufgesprüht wird.
Falls die Schutzschicht auf eine andere Weise aufgebracht
werden soll, beispielsweise durch Verbinden der verkupferten
Scheibe mit einer anderen Scheibe unter Bildung eines
Laminates, kann die Lackierungsstufe weggelassen werden.
Jede Sprühstation kann eine Vielzahl von stationären
Sprühdüsen enthalten, die so angeordnet sind, daß sich eine
gleichmäßige Sprühbeschichtung über die volle Breite des
Glasweges 1 ergibt. Im allgemeinen ist es jedoch geeigneter
sich hin- und herbewegende Sprühdüsen zu verwenden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert.
Natronkalkglasscheiben 3,2 m × 1,8 m × 6 mm, hergestellt
durch das Floatverfahren, wurden mit einer Geschwindigkeit
von
1,5 m/min durch eine Spiegelbeschichtungsvorrichtung, wie
oben beschrieben, geführt.
Die Scheiben wurden unter Verwendung eines Ceroxidpulvers in
herkömmlicher Weise poliert, gespült und gebürstet und
anschließend, wie oben beschrieben, mit Zinn(II)chlorid und
Silbernitrat behandelt.
Anschließend wurden die Scheiben durch sie Verkupferungszone
geführt, worin sie mit einer Lösung, die eine
Ammoniumverbindung enthält und einen pH-Wert zwischen 10 und
11 aufweist, aus den Sprühstationen 11 bis 13, mit einer
herkömmlichen Verkupferungslösung und einem Aktivator aus
den Sprühstationen 14 und 15 und mit demineralisiertem Wasser
aus den Sprühstationen 16 bis 18 besprüht wurden. Die
Fließgeschwindigkeit und Konzentration der
Verkupferungslösung und des Aktivators sind so eingestellt,
daß eine 700 mg/m2 Kupfer enthaltende Kupferschicht
gebildet wird. Jede der Sprühstationen 11 bis 18 enthält
eine einzelne Sprühdüse und diese sind im Gleichlauf
miteinander verbunden und für synchrone Hin- und
Herbewegungen über den Weg des Glases mit einer
Geschwindigkeit von 14 Zyklen pro Minute eingestellt.
Anschließend passieren die beschichteten Spiegelscheiben die
Azolsprühstation 20.
In diesem Beispiel wird Aminotetrazol auf die
Kupferbeschichtung bei Umgebungstemperatur aufgesprüht, das
Glas wird dann erwärmt und weiteres Aminotetrazol wird bei
einer Temperatur zwischen 50 und 70°C aufgesprüht. Es wird
eine wässerige Aminotetrazollösung verwendet. Nach einer
Zeitdauer von 2 bis 3 Minuten wird das Glas unter der
Waschsprühstation 21 durchgeführt und anschließend die
azolgeschützte Kupferschicht getrocknet und mit einer
Alkydlackschicht von etwa 40 µm Dicke beschichtet.
Die Eigenschaften des erhaltenen Spiegels wurden dann
gemessen. Der Anteil des vom Spiegel bei verschiedenen
Wellenlängen (einschließlich UV-Licht und Infrarotlicht)
reflektierten Lichts wurde bestimmt und ist als Prozentwert
des einfallenden Lichtes in der graphischen Darstellung der
Fig. 2 gezeigt.
In Fig. 2 zeigt die Kurve A die Reflektionseigenschaften
eines gerade gefertigten Spiegels. Die Kurve B zeigt die
Reflektionseigenschaften, nachdem der Spiegel bei 100°C 24
Stunden lang gelagert worden ist und Kurve C zeigt die
Reflexionseigenschaften, nachdem der Spiegel einem
120stündigen CASS-Test (ISO 3770-1976) unterzogen worden
ist. Es ist festzustellen, daß die Kurven im Bereich des
sichtbaren Lichts sich sehr wenig unterscheiden ganz im
Gegensatz zu den in Fig. 3 gezeigten Kurven, wo gleiche
Bezugszeichen die entsprechenden Kurven bezeichnen. Die in
Fig. 3 gezeigten Kurven wurden anhand eines Spiegels
gezeichnet, der in genau der gleichen Weise hergestellt
worden ist, nur daß die Azolschutzstufe weggelassen wurde.
Es ist eine beträchtliche Verschlechterung der
Reflexionsfähigkeit des Spiegels im Bereich des sichtbaren
Lichts festzustellen. Wird ein Spiegel wie in Beispiel 1
beschrieben hergestellt, aber ohne Aufsprühen einer
Ammoniumverbindung aus den Sprühstationen 11 bis 13 und ohne
Azol, werden noch schlechtere Ergebnisse erhalten.
Die Reflexionsvermögen dieser drei Spiegel bei 550 nm werden
in der folgenden Tabelle 1 gezeigt:
TABELLE 1
Verschiedene andere Eigenschaften dieser drei Spiegel werden
in der folgenden Tabelle 2 gezeigt, in der
RL den Faktor der Lichtreflexion, ausgedrückt als Prozentwert des einfallenden sichtbaren Lichts (C. I .E. Illuminant C) und
RE den Faktor der Gesamtenergiereflexion, ausgedrückt als Prozentwert der einfallenden Strahlung bedeuten,
X und Y Farbkoordinaten auf dem C. I .E. Farbdiagramm für durch Spiegel reflektiertes Licht sind,
Lambda (L) die vorherrschende Wellenlänge in Nanometern des vom Spiegel reflektierten Lichts ist und
P die Farbreinheit des durch den Spiegel reflektierten Lichts, ausgedrückt als Prozentwert, darstellt.
RL den Faktor der Lichtreflexion, ausgedrückt als Prozentwert des einfallenden sichtbaren Lichts (C. I .E. Illuminant C) und
RE den Faktor der Gesamtenergiereflexion, ausgedrückt als Prozentwert der einfallenden Strahlung bedeuten,
X und Y Farbkoordinaten auf dem C. I .E. Farbdiagramm für durch Spiegel reflektiertes Licht sind,
Lambda (L) die vorherrschende Wellenlänge in Nanometern des vom Spiegel reflektierten Lichts ist und
P die Farbreinheit des durch den Spiegel reflektierten Lichts, ausgedrückt als Prozentwert, darstellt.
TABELLE 2
*Die unter Berücksichtigung der Spiegel mit Beschichtungen,
die nicht in Gegenwart von Ammonium hergestellt worden sind,
erhaltenen Werte, sind nicht im engen Sinne "gerade
gefertigt", sondern Werte, die gemessen wurden, gerade bevor
die Spiegel dem CASS-Test unterworfen wurden. Tatsächlich
wurde eine Veränderung der Reflexionseigenschaften solcher
Spiegel nach der Herstellung der Reflexionsbeschichtung
schon nach einer kurzen Zeit, noch bevor der Azolschutz
während der Herstellung aufgebracht werden konnte,
festgestellt.
Nach der Durchführung des 250stündigen CASS-Tests zeigte der
Spiegel aus Beispiel 1 einen RL-Wert = 55,4 und einen
RE-Wert = 51,5. Bei den drei anderen Spiegeln konnten Werte
für diese Faktoren nicht ermittelt werden, da die Reflexion
von Ort zu Ort infolge der teilweisen Zerstörung der
Kupferschicht variierte.
Diese Figuren zeigen, daß der Spiegel aus Beispiel 1 eine
exzellente Stabilität aufweist, was die Reflexion der
Anteile einfallenden Lichts und die Gesamtenergie und auch
die Farbe des reflektierten Lichts anbetrifft.
Gemäß einer Abänderung des Beispiel 1 wird eine Lösung einer
Ammoniumverbindung mit einem pH-Wert von etwa 11 nur von der
Sprühstation 13, die der Verkupferungssprühstation 14 am
nächsten liegt, gesprüht, und die
Verkupferungslösungskonzentration und die
Sprühgeschwindigkeit werden so eingestellt, daß sich ein
Kupferschicht mit einer Dicke von 800 mg Kupfer pro
Quadratmeter ergibt. Die Kupferschicht wurde einer
schützenden Azolbehandlung, wie im Beispiel 1 der GB-PS
2 102 453 beschrieben, unterzogen. Der erhaltene Spiegel
hatte Eigenschaften, die denen des aus Beispiel 1 sehr
ähnlich waren.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines Spiegels unter Ausbildung einer Kupfer
reflexionsschicht und wenigstens einer Schutzschicht auf einer transparenten
Glasscheibe,
bei dem die Glasscheibe an aufeinanderfolgenden Sprühstationen vor
beigeführt wird, wo sie jeweils
daß die mit der Versilberungslösung aktivierten Glasscheiben in eine Verkupfe rungszone eingebracht werden, wo sie
- 1. - mit einer wäßrigen Zinn(II)chlorid-Lösung,
- 2. - mit einer wäßrigen Versilberungslösung,
- 3. - mit Wasser,
- 4. - mit einer Verkupferungslösung
- 5. - und mit einer Azollösung besprüht wird
daß die mit der Versilberungslösung aktivierten Glasscheiben in eine Verkupfe rungszone eingebracht werden, wo sie
- 1. - mit einer Chelatbildnerlösung,
- 2. - mit der Verkupferungslösung und
- 3. - mit Wasser besprüht werden,
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Chelatbildnerlösung, die eine Ammoniumverbindung enthält, verwendet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2.
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ammoniumlösung, vorzugsweise Ammoniumhydroxidlösung, mit einem
pH-Wert von wenigstens 10 verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Glasscheibe aus Natronkalkglas verwendet wird, die einer Polierbehand
lung unterzogen wird.
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