DE821828C

DE821828C - Verfahren zur Durchlaessigkeitserhoehung und Reflexverminderung von Glas od. dgl. Stoffen

Info

Publication number: DE821828C
Application number: DEP10430A
Authority: DE
Inventors: Dr Hubert Schroeder
Original assignee: Optische Werke CA Steinheil Soehne GmbH
Current assignee: Optische Werke CA Steinheil Soehne GmbH
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-09-18

Description

Verfahren zur Durchlässigkeitserhöhung und Reflexverminderung von Glas od. dgl. Stoffen Unter allen Verfahren zur Reflexverminderung von Glasoberflächen ist das subtraktive chemische (las älteste; trotzdem konnte es sich bis heute noch am wenigsten in der Praxis durchsetzen. Dies erklärt sich daraus, daß die bisher bekanntgewordenen Badrezepte nur auf einen verhältnismäßig kleinen Kreis von Glasarten, und zwar überwiegend mit unbefriedigendem Wirkungsgrad, anwendbar sind. So wird in der älteren Literatur fast ausschließlich die Anwendung von sauren Bädern empfohlen, die indessen nur bei bestimmten Gruppen von optischen Gläsern, hauptsächlich bei den stark Blei- oder bariumhaltigen, je nach ihrem Schwermetallgehalt, mehr oder minder wirksam sind. In neueren Arbeiten, z. B. J o n e s und H o m e r, J. Opt. Soc. Amer. 31 (i941) S. 34, ist auch die Verwendung von Alkaliphosphaten vorgeschlagen, jedoch gleichzeitig festgestellt, daB Gläser, die nur Silicat, Kalk und Alkali enthalten, also gerade die verbreitetsten Gebrauchsgläser, für eine derartige Behandlung ungeeignet sind. Auch bei diesem Verfahren wird im übrigen nur eine Reflexverminderung von selten mehr als 5o "/o erreicht. Der Grund für diese geringen Erfolge ist darin zu sehen, daß die bisher benutztem Reagenzien nicht die Fähigkeit hatten, gerade bei den sauren Gläsern auch das Kieselsäuregerüst partiell anzugreifen, um den Brechungsindex der Oberfläche hinreichend zu erniedrigen. Andererseits führt der alkalische Angriff auf Glas, der zwar auch Kieselsäure aufzulösen vermag, leicht zu einer für optische Zwecke untragbaren Verätzung der Oberfläche und konnte daher bisher für die Reflexverminderung kaum verwendet werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet nun, einen nur partiellen Angriff auf das Kieselsäuregerüst ohne gleichzeitiges Auftreten von Trübungs- oder Verätzungserscheinungen durchzuführen, wobei die Stärke der partiellen Auslaugung und damit der Grad der erreichten Reflexverminderung innerhalb weiter Grenzen gesteuert werden können. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, Lösungen von. schwach saurem, neutralem oder schwach basischem Charakter (PH etwa 5 bis io, vorzugsweise 7,0 bis 8,5) zu verwenden, denen Stoffe beigegeben sind, welche entweder infolge einer selektiven Adsorption an den submikroskopischen Kerbstellen des Glases bzw. an bestimmten, durch den chemischen Aufbau gegebenen Vernetzungspunkten oder infolge einer durch spezifische atomare bzw. molekulare Kräfte bewirkten Aktivierung eines Teils der Glasbestandteile einen selektiven Lösungsvorgang an der Glasoberfläche begünstigen, wobei auch die Kieselsäure bzw. die Silicate der glasbildenden Metalle dieser selektiven Auflösung unterworfen. sind. Damit ist der Bereich der einer chemischjen Reflexverminderung zugänglichen Glasarten außerordentlich erweitert, da insbesondere auch die gewöhnlichen Gebrauchsgläser, wie Fensterglas, erfolgreich behandelt werden können. Die Erniedrigung der Brechzahl der Oberfläche (n,) läßt sich dabei in den meistenFällen bis zur Erfüllung der optimalen Beziehung n, = y' n8 (n, = Brechzahl des Glasinneren) treiben, ohne daß Trübungen oder Verätzungen bemerkbar werden.
Als hierzu geeignete Stoffe erwiesen sich mehrfach, vorzugsweise dreifach, geladene Metallionen, z. B. Al, oder Oxydhydrate derselben . in kolloidaldisperser Verteilung oder komplexe Anionen; aber auch andere besondere Eigenschaften von Lösungen; z. B. hohes 5-Potential, können in diesem Sinne wirken; auch stark hydrolytische Wirkung einer Verbindung ist günstig. In allen Fällen ist es zweckmäßig, Stoffe mit nicht zu kleiner Dissoziationskonstante, vorzugsweise > io--s bei 20°, zu verwenden.
Beim Gebrauch des A1 als Zusatzstoff hat es sich als zweckmäßig erwiesen, außerdem Stoffe zuzusetzen, welche das A1 in eine Komplexverhindung aufnehmen, z. B. organische Oxysäuren, wie Weinsäure, oder Fluorsalze.
Die für die Behandlung zu wählende Temperatur richtet sich nach der Glasart und kann zwischen 20 und ioo° liegen, wobei sich mit steigender Temperatur die Behandlungszeit stark verkürzt. Bei chemisch stabilen Gläsern arbeitet mandaher zweckmäßig bei höherer Temperatur als bei den leichter angreifbaren; bei besonders korrosionsfestem Glas kann auch eine Behandlung unter Druck oberhalb 1000 empfehlenswert sein.
Die erhaltenen Schichten sind, da sie einen glaseigenen Überzug darstellen, völlig wischfest. Fall der Auflockerungsgrad der Schichten nach der Behandlung nicht ausreichend sein, sollte, kann man eine Nachbehandlung in kalten oder leicht angewärmten Bädern anschließen, «-elche einen stärker sauren oder alkalischen Charakter besitzen als das erste Bad. Als solche eignen sich insbesondere auch flußsäurehaltige Bäder. Da hier stets auch eine Verminderung der Anfangsschichtdicke eintritt, ist es zweckmäßig, dieselbe von vornherein entsprechend größer zu wählen, um nach Abschluß der gesamten Behandlung die für die Reflexminderung günstigste Dicke, im allgemeinen V4, zu erhalten.
Mittels des erläuterten Verfahrens lassen sich insbesondere großflächige Gegenstände aus Glas oder silicatischen Stoffen, beispielsweise große Tafelglasplatten, Hohlgläser u. dgl., mit reflexvermindernden Schichten ausstatten, hei welchen infolge ihrer großen Abmessungen die bisher bekannten Methoden nicht anwendbar sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Durchlässigkeitserhöhung und Reflexverminderung von Glas oder silicatischen Stoffen durch partielles Herauslösen von Oberflächenbestandteilen, gegebenenfalls auch Silicaten, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Lösungen von Salzen, Säuren oder Basen verwendet werden, deren Dissoziationskonstante bei 20° vorzugsweise größer als io-$ ist und deren pH-Wert .auf den Bereich zwischen etwa 5 und io, insbesondere zwischen 7,0 und 8,5, eingestellt ist, vorzugsweise unter Anwesenheit mehrfach geladener Tletallionen oder Oxydhydrate dieser Metalle in kolloidaldisperser Verteilung oder komplexer Anionen.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungen AI-Ionen, Al-Oxydhydrate oder A1-Komplexverbindungen enthalten.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß AI-haltige Lösungen verwendet werden, denen organische Oxydverbindungen, z. B. Weinsäure, oder Fluorsalze beigegeben sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Lösungen hohen e-Potentials verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung bei erhöhtem Druck oberhalb ioo° erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 1,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die behandelten Flächen anschließend einer Nachbehandlung in stärker sauren oder alkalischen Bädern unterworfen werden.
7. Gegenstand aus Glas oder silicatischem Stoff (Tafelglas, Hohlglas od. dgl.), gekennzeichnet durch mindestens eine reflexvermindernde Schicht nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6.