DE956346C

DE956346C - Verfahren zum UEberziehen einer schwerschmelzbaren Platte aus Glas od. dgl. mit einer ungleichmaessigen, transparenten, zusammenhaengenden und elektrisch leitenden Schich t

Info

Publication number: DE956346C
Application number: DEP9893A
Authority: DE
Inventors: William Orland Lytle
Original assignee: Pittsburgh Plate Glass Co
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1951-04-30
Filing date: 1953-06-07
Publication date: 1957-01-17
Also published as: US2724658A; GB724087A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Verfahren, durch das eine transparente Grundlage aus Glas oder einem anderen schwerschmelzbaren Material mit einer transparenten, elektrisch leitenden Schicht versehen wird. Transparente, elektrisch leitende Schichten können auf Glas aufgetragen werden, indem man Zinnchlorid auf die Oberfläche des auf über 205 °, vorzugsweise auf 455 bis 730⁰¹, erhitzten Glases aufträgt. Diese Schichten oder Überzüge werden erhalten, indem man Flach-, Fenster- oder anderes Glas, während es auf eine Temperatur oberhalb 205 °, aber unterhalb der Schmelztemperatur des Glases erhitzt ist, in Anwesenheit gewisser Stoffe, wie Methanol, Phenylhydrazinchlorhydrat usw., mit Zinntetrachlorid oder anderen Zinnsalzen in wäßriger oder anderer Lösung oder in dampfförmigem Zustand besprüht. Die uuf diese Weise erhaltenen Schichten besitzen eine ungeklärte Zusammensetzung, scheinen jedoch eine überwiegende Menge, gewöhnlich etwa 97 bis 99°/o oder mehr, eines Zinnoxyds sowie gewisse Verunreinigungen, wie metallisches Zinn, Kohlenstoff, Kieselsäure, Natrium, Chlor und andere, je nach der Zusammensetzung der verwendeten zinn-

haltigen Lösung zu enthalten. Die Schichten besitzen eine Stärke von etwa 50 "bis 800 ναμ, sind transparent und besitzen die ungewöhnliche Eigenschaft, daß sie elektrisch leitend sind, wobei "der jeweilige Grad der elektrischen Leitfähigkeit weitgehend von der Art des Aufbringungsverfahrens der Schicht abhängt. Zinnoxydschichten, die nach einem noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Verfahren aufgebracht werden, besitzen einen Widerstand unterhalb 500 Ohm pro Flächeneinheit, einen spezifischen Widerstand unterhalb etwa 0,01 Ohm pro cm und einen Trübungsfaktor unterhalb 2,5 ⁰Io'.

Die gemäß dem vorgenannten Verfahren hergestellten Gegenstände sind auf vielen Gebieten brauchbar und sind, wie gefunden wurde, als Windschutzscheiben oder Sichtfenster in Kraftfahrzeugen, Flugzeugen, Eisenbahnzügen und ähnlichen sich bewegenden Fahrzeugen besonders nützlich. Bei einer derartigen Verwendung wird der Überzug mit einer Spannungsquelle in Reihe geschaltet und als Heizelement verwendet, um das Fenster zu erhitzen und so den Niederschlag von Eis, Nebel, Feuchtigkeit usw. auf diesem zu verhindern.

Die hier behandelten Gegenstände bestehen aus einer Glasscheibe, gewöhnlich aus Flachglas oder einer anderen flachen Glasstruktur (einschließlich gebogener oder gekrümmter Glasstrukturen), und sind mit leitenden Metallstreifen versehen, die als Elektroden dienen. Diese Elektroden sind normalerweise in der Nähe gegenüberliegender Kanten des Glases, vorzugsweise auf gegenüberliegenden Rändern oder mindestens innerhalb 12,5 mm von einem Rand angebracht. Bei einem im wesentlichen rechteckigen Sichtfenster, wiez.B. einer Windschutzscheibe, sind die Elektroden beispielsweise auf einem Paar gegenüberliegender Kanten angebracht. Die Herstellung von Scheiben mit genau rechteckiger Gestalt ist verhältnismäßig einfach, da in einem solchen Fall eine Schicht mit im wesentlichen gleichmäßiger Leitfähigkeit auf die Oberfläche des Glases aufgetragen werden kann und kaum Schwierigkeiten bei der Erhitzung des Glases mittels Durchleitung eines elektrischen Stromes durch die Schicht auftreten. Windschutzscheiben und andere ähnliche Scheiben haben jedoch keine genau rechteckige Gestalt, und ihre Breite ist gewöhnlich an den beiden Seiten verschieden groß. Wenn infolgedessen eine im wesentlichen gleichmäßig leitende Schicht auf derartige Scheiben aufgetragen wird, versagen diese häufig bei der Verwendung. Der Fehler tritt als Bruch des Glases während des Stromdurchgangs durch die elektrisch leitende Schicht auf.

Es wurde gefunden, daß dieser Mangel weitgehend auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß sich entlang gewissen Teilen derartiger Scheiben eine übermäßig große Stromdichte bildet. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß in nicht rechteckigen Platten die Entfernung zwischen den Kanten und damit zwischen den Elektroden über der ganzen Länge der Scheibe nicht genau gleich ist. Infolgedessen wird leicht dort ein stärkerer Stromdurchfluß entstehen, wo die Elektroden näher beieinanderliegen als 'dort, wo die Elektroden weiter voneinander entfernt sind.

Darüber hinaus können häufig eine oder mehrere der Kanten der Scheibe gekrümmt sein. In einem derartigen Fall ist es vorteilhaft, die Elektrode entlang der gekrümmten Kante zu verjüngen, und an einem Punkt der Kante, der jenseits der Mitte der Krümmung liegt, zu Ende gehen zu lassen. Hierdurch wird die Neigung zu einer übermäßig hohen Stromdichte an einem Ende der Elektrode herabgesetzt. Gleichzeitig besteht, da die Elektrode an einem Punkt endet, der der gegenüberliegenden Elektrode näher liegen kann als irgendein anderer Punkt entlang der erstgenannten Elektrode, die Neigung, daß eine hohe Stromdichte an einem derartigen Punkt entsteht.

Es wurde festgestellt, daß die unregelmäßige Stromdichte, die auf diese Weise entsteht, ernsthafte Spannungen in der Scheibe hervorruft und so deren Bruch verursacht. Indem man die Glasscheibe mit einer transparenten, elektrisch leitenden Schicht versieht, die einen ungleichmäßigen Oberflächenwiderstand besitzt, kann die Stromdichte wenigstens so weit gleichmäßiger gestaltet werden, daß ein Brechen des Glases im allgemeinen vermieden wird. So wurde erfindungsgemäß gefunden, daß es vorteilhaft ist, eine Schicht aufzutragen, deren Oberflächenwiderstand in den Bereichen der Scheibe, wo die gegenüberliegenden Elektroden einander näher siind, größer ist als in den Bereichen, wo die gegenüberliegenden Elektroden verhältnismäßig weiter voneinander entfernt sind. Insbesondere kann die Entstehung einer übermäßig hohen Stromdichte entlang den Enden der Scheibe und an den Enden der Elektroden in merklichem Grade verhindert werden, indem man eine Schicht herstellt, deren Oberflächenwiderstand entlang den Enden der Scheibe größer ist als in dem mittleren Bereich der Scheibe. Infolgedessen entsteht ein stärkerer Strom im mittleren Bereich der Scheibe als entlang ihren Kanten.

Nach der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß diese Verteilung der Schicht auf eine sehr einfache Weise erreicht werden kann. So wird bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung die Glasscheibe beispielsweise in einer im wesentlichen senkrechten Ebene aufgehängt, und ein Sprühstrahl der schichtbildenden Masse, wie Zinnchlorid, wird in einer im wesentlichen horizontalen Ebene dagegen gerichtet. Es ist bereits ein Verfahren bekannt, nach dem auf einer Glasplatte durch Besprühen eine elektrisch leitende Schicht erzeugt werden kann, die quer zur Bewegungsrichtung der Platte, die am Sprühstrahl vorbeigeführt wird, verschieden stark ist und die am iao oberen und unteren Plattenrand dicker als in der Mitte der Platte ist. Demgegenüber kann nach dem vorliegenden Verfahren die Schichtdicke längs der Bewegungsrichtung der Platte verschieden stark gestaltet werden, wodurch bewirkt wird, daß dort, wo die Platte zwischen den Stromschienen

schmaler wird, ein größerer elektrischer Widerstand und dort, wo die Platte zwischen den Stromschienen breiter wird, ein geringerer elektrischer Widerstand entsteht. '

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die zu überziehende Scheibe, wie zuvor beschrieben, auf eine erhöhte Temperatur oberhalb 205°. gewöhnlich zwischen 455 und 730'⁰, erhitzt, und die in einer im wesentlichen senkrechten Ebene befindliehe erhitzte Scheibe wird seitlich ohne Pendelbewegung der Scheibe durch den Sprühstrahl bewegt, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit der Scheibe ausreicht, um die Bildung einer Schicht zuzulassen, aber nicht ausreicht, die Herstellung einer Schicht mit einer über 800 ταμ liegende: Stärke zu gestatten. Wenn eine derartige dünne Schicht auf diese Weise durch die mit konstanter Geschwindigkeit erfolgende Weiterbewegung der Scheibe durch den Sprühstrahl hergestellt wird, so wurde gefunden, daß die Oberflächenleitfähigkeit der Schicht nahe der vorderen Kante der Scheibe, d. h.' der Kante, die zuerst in den Sprühstrahl eintritt, wesentlich geringer ist als die Oberflächenleitfähigkeit der Schicht im mittleren Teil der

Scheibe. Dies stelle ein bequemes Verfahren dar, durch das ein Schichtbereich mit geringer Leitfähigkeit in unmittelbarer Nachbarschaft eines Paares gegenüberliegender Elektrodenenden hergestellt werden kann.

Die angestrebte Widerstandsverteilung der Schicht kann einfach dadurch hergestellt werden, daß man die Scheibe durch den Sprühstrahl bewegt und als vordere Kante die Seite der Scheibe verwendet, bei der der höchste Oberflächenwiderstand angestrebt wird. Die Scheibe kann entweder vor oder nach dem Aufbringen der Elektroden mit der leitenden Schicht überzogen werden.

Wo die Elektroden entlang eines Seitenpaares angeordnet sind und es erwünscht ist, eine Schicht herzustellen, bei der ein am Ende befindlicher Teil einen hohen Widerstand besitzt, macht man dieses Ende bei der Bewegung der Scheibe durch den Sprühstrahl zur Vorderkante. Wo eine lange Elektrode entlang einer Seite und eine kürzere Elektrode entlang der gegenüberliegenden Seite angebracht ist, kann die Schicht aufgebracht werden, indem man die Scheibe durch den Sprühstrahl führt und die mit der langen Elektrode versehene Seite als vordere Kante verwendet.

Das Sprühen wird durchgeführt, indem man mit der Scheibe mit einer im wesentlichen gleichförmigen Geschwindigkeit eine kontinuierliche, seitliche Bewegung in bezug auf den Sprühstrahl vollführt. Die Scheibe kann also durch den Sprühstrahl bewegt werden, indem man die Scheibe bewegt und den Sprühstrahl stationär hält, oder indem man die Scheibe stationär hält und den Sprühstrahl bewegt. Häufig wird die Scheibe senkrecht gehalten und durch einen horizontalen Sprühstrahl bewegt. Die Scheibe kann jedoch auch waagerecht gehalten werden und der Sprühstrahl senkrechte Richtung haben. In den meisten Fällen wird also die Scheibe so gehalten, daß ihre seitliche Achse in einer Ebene liegt, auf der die Achse des Sprühstrahles senkrecht steht, wobei die Scheibe sich in Längsrichtung bewegt. Wo eine Veränderung des Widerstandes von einer Seite zur anderen zulässig ist, kann die Scheibe auch in einem anderen Winkel gehalten werden. Gewöhnlich bewegt sich die Scheibe im wesentlichen geradlinig; es sind aber auch Abweichungen zulässig, um besondere Widerstandsverteilungen zu erreichen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein bequemes Verfahren bereitgestellt, um die Leitfähigkeitsverteilung der zuvor beschriebenen Schicht zu verstärken oder auszugleichen. In Fällen, in denen z. B. eine verstärkte Wirkung angestrebt wird, um eine weit größere elektrische Leitfähigkeit der Schicht im Mittelteil der Scheibe gegenüber der der Vorderkante der Scheibe benachbarten Schicht zu erzielen, kann die Scheibe durch den Sprühstrahl in einem Annäherungswinkel (der mit der Achse des Sprühstrahles gebildet wird) bewegt werden, der größer ist als 90⁰.

Umgekehrt kann die Ungleichförmigkeit der Leitfähigkeit der Schicht über die gesamte Oberfläche hin weitgehend ausgeglichen werden, indem man die Glasscheibe oder Platte durch den Sprühstrahl in einem Annäherungswinkel bevvegt, der weniger als 90⁰ beträgt. In diesem Fall wird die Neigung, einen Bereich niedriger Leitfähigkeit unmittelbar neben der vorderen Kante der Glasscheibe zu bilden, wesentlich herabgesetzt und kann sogar vollständig beseitigt werden.

Es ergibt" sich also, daß erfindungsgemäß Verfahren gefunden wurden, durch die die elektrische Leitfähigkeit der Schicht verändert werden kann oder durch die verschiedene zweckmäßige Verteilungen des Oberflächenwiderstandes nach Wunsch erzielt werden können. Weiterhin wird nach der vorliegenden Erfindung ein neuer Gegenstand hergestellt, der aus einer Glasscheibe und entlang einem Paar gegenüberliegender Kanten der Scheibe angeordneten Elektroden besteht und bei dem die Widerstandsverteilung der Schicht so beschaffen ist, daß der Oberflächenwiderstand des Hauptteils der Fläche zwischen den Elektroden geringer ist als der Oberflächenwiderstand der Schicht unmittelbar neben einer anderen Kante der Scheibe, no

Die Erreichung des Vorstehenden bildet eines der Hauptziele der vorliegenden Erfindung; andere Ziele ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.

Fig. ι ist eine schematische, perspektivische Ansieht, in der ein Verfahren zum Aufbringen einer transparenten, elektrisch leitenden Schicht auf eine Grundlage aus Glas oder einem anderen feuerfesten Material nach der vorliegenden Erfindung erläutert wird;

Fig. 2 ist ein schematischer Grundriß einer Verfahrensanordnung zum Aufbringen einer transparenten Schicht nach der vorliegenden Erfindung, bei der die Grundlage aus Glas oder ähnlichem Material durch den Sprühstrahl in einem Annäherungswinkel α geführt wird, der größer ist als 90⁰ ·

Fig. 3 ist ein der Fig. 2 ähnlicher Grundriß und erläutert schematisch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Grundlage aus Glas oder ähnlichem Material durch den Sprühstrahl in einem Annäherungswinkel α geführt wird, der kleiner ist als 90⁰;

Fig. 4 ist ein schematischer Grundriß einer Aus führungsform der Erfmdung,bei der die Scheibe durch den Sprühregen in einem Annäherungswiinkel α geführt wird, der im wesentlichen 90⁰ beträgt;

Fig. 5 ist ein schematischer Grundriß einer Scheibe mit einer transparenten, elektrisch leitenden Schicht, die die nach der vorliegenden Erfindung vorgesehene Verteilung des Oberflächen-Widerstandes besitzt;

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht einer wei -

teren Scheibe mit einer anderen Verteilung des Oberflächenwiderstandes, die durch Anwendung des in Fig. 2 schematisch erläuterten Verfahrens erzielt wurde.

Es ist zu beachten, daß der Annäherungswinkel so gemessen wird, wie er durch den Winkel in den Zeichnungen (Fig. 2 bis 4) zwischen der Mittellinie des Sprühstrahls und der Vorderseite der zu überziehenden Scheibe, und zwar von der Annäherungsseite des Sprühstrahls aus, gebildet wird.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird ein Sprühstrahl des schichtbildenden Materials, wie es in Fig. 1 erläutert wird, durch die Verwendung einer Spritzpistole 10 hergestellt, die den Sprühstrahl 12 in horizontaler Richtung versprüht. Eine geeignete zu überziehende Glasscheibe 14 wird seitlich durch den Sprühstrahl geführt, wie es in den verschiedenen Fig. 1 bis einschließlich 4 dargestellt ist. Im allgemeinen wird diese Scheibe vor dem Aufbringen des Überzuges mit Elektroden 16 versehen. Die Elektroden können jedoch auch, wie nachfolgend ausgeführt wird, nach dem Arbeitsgang der Aufbringung des Überzuges oder zwischen zwei derartigen Arbeitsgängen aufgebracht werden. Die Spritzpistole wird so eingestellt, daß sich ein Sprühstrahl ergibt, dessen Breite mindestens gleich der Breite der zu überziehenden Scheibe ist, damit die gesamte Scheibe in einem einzigen Durchgang durch den Sprühstrahl überzogen wird, denn es werden Gegenstände mit einer wesentlichen Breite von z. B. etwa 15 cm bis zu ι m und mehr überzogen. Dies erfordert normalerweise eine Verteilung des Sprühmateriak mit ovalem Umfang, wie sie durch die gestrichelte Linie der Fig. 1 angegeben wird. Zur Bildung des angestrebten Sprühstrahles können eine oder mehrere Spritzpistolen notwendig sein.

Es können verschiedene Massen verwendet werden, die imstande sind, eine transparente, elektrisch leitende Schicht zu erzeugen. Typische Massen dieser Art sind unter anderem:

I. Zinnchloridpentahydrat 900 g

Methanol 63 ecm

Phenylhydrazin 21g

Dioctylnatriumsulfosuccinat-

lösung 30 ecm

Die Dioctylnatriumsulfosuccinatlösung wurde hergestellt durch Mischen von Dioctylnatriumsulfosuccinat 10 g

Methanol 45 ecm

Wasser 45 ecm

2. Wasserfreies Zinnchlorid ... 1000 ecm

Methanol (wasserfrei) 2000 ecm .

Ammoniumbifluorid 60 g

Butylcarbitolacetat 3000 ecm

3. Zinnchloridpentahydrat 90 Gew.%

Formaldehyd, wäßrigeLösung (Gehalt an Formaldehyd

40%) ." 10 Gew.%

4. Zinnchloridpentahydrat 900 g

Phenylhydrazinchlorhydrat.. 21g Methanol 90 ecm

5. Wasserfreies Zinnchlorid ... 1000 ecm

Methanol 5000 ecm

Ammoniumbifluorid 100 g

6. SnCl₄ · 5 H₂O 90 Gew.%

Wäßriges Formaldehyd (mit einem Formaldehydgehalt

von 40 Gew.%) 10 Gew.%

7. SnCl₄-5 H₂O 900 g

Phenylhydrazinchlorhydrat.. 21g Methanol 90 ecm

8. Wasserfreies Zinnchlorid .,. 20430 g

Methanol 1854 ecm

Phenylhydrazin 21g

Wasser 7056 ecm

Dioctylnatriumsulfosuccinat-

lösung 918 g

Diese Lösung setzte sich zusammen aus

Dioctylnatriumsulfosuccinat 10 g

Methanol 45 ecm

Wasser 45 ecm

9. Lösung Nr. 8 (ohne Dioctylnatriumsulfosuccinat) 70 ecm

Wäßriges Formaldehyd (mit einem Formaldehydgehalt

von 40%) 45 g

Ammoniumbifluorid 3 g

10. Lösung Nr. 8 100 g

Antimontrichlorid 1 oder 2 g

(pro Gramm des in Lösung 8 anwesenden Zinnchlorids)

11. Stannofluorid 5 g

Methanol 4 g

Wasser 25 g

12. Methanol 1000 ecm

Wasserfreies Zinnchlorid ... 170 ecm

Ammoniumbifluorid 6 g

13. Stannoacetat 4 g

Methanol 30 ecm

J2fach normale Salzsäure in einer zur Lösung des Stannoacetats ausreichenden Menge (die Lösung wird normalerweise über Nacht gealtert)

14. Zinkacetat —

Zn(C₂H₃Oa)₂-2H₂O"... 20 g

Wasser 50 g

Phenylhydrazinchlorhydrat. 5 g

15- Wasserfreies SnCl₄ 2 Volum teile

Eisessig ι Vplumteil

i6. Cadmiumacetat 150 g

Wasser 100 g

17. Cadmiumbromid ........... 75g

Wasser 100 g

ι Volumen einer 3o%igen wäßrigen Wasserstoffsuperoxydlösung pro Volumen der Cadmiumbromidlösung

18. Gesättigte Methanollösung von Indiumtrichlorid.

Darüber hinaus können, selbstverständlich auch verschiedene andere Massen verwendet werden. So kann man z. B. wasserfreies Zinnchlorid nach der vorliegenden Erfindung versprühen. Andere Verbindungen, die imstande sind, transparente, elektrisch leitende Schichten durch Versprühen dieser Verbindungen auf erhitztes Glas zu ergeben, kön-

ao nen im wesentlichen dem Zinnchlorid für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als äquivalent betrachtet werden, obwohl die erhaltenen Ergebnisse nicht ganz identisch sind. Besonders wirksam sind die Zinnhalogenide, wie Zinnchlorid, Zinnas jodid, Zinnbromid und Zinnfluorid.

Aus Fig. ι ist ersichtlich, daß die vordere Kante 18 der Glasscheibe kürzer ist als die hintere Kante 20. Die vorliegende Erfindung ist zwar bei der Herstellung von transparenten Schichten auf Scheiben und anderen Grundlagen mit verschiedenartigen Umrissen anwendbar, sie ist jedoch besonders für. das Aufbringen von Schichten auf Scheiben geeignet, deren Breite nicht gleichmäßig ist, sondern die an einem Ende schmaler sind als am anderen. In einem solchen, Fall wird die Scheibe seitlich durch den Sprühstrahl geführt, wobei die kürzere Kante die Vorderkante bildet.

Wie zuvor festgestellt, wird die Verteilung der Schicht merklich durch den Annäherungswinkel zwischen der Scheibe und der Mittellinie des Sprühstrahls reguliert. Wo der Annäherungswinkel, wie es in Fig. 4 durch den Winkel α angegeben ist, im wesentlichen 90⁰ beträgt, ist die Leitfähigkeit der unmittelbar an die vordere Kante 18 angrenzenden Schicht wesentlich geringer als die Leitfähigkeit der an die hintere Kante 20 angrenzenden Schicht, da die Schicht in der Nähe der vorderen Kante viel dünner ist. Dieser Zustand kann verstärkt werden, indem man den Annäherungswinkel über 90⁰ erhöht, wie es durch den Winkel α in Fig. 2 gezeigt wird. Der gleiche Zustand neigt dazu, erreicht zu werden, wenn auch in geringerem Ausmaß, selbst wenn der Winkel α weniger als 90°, aber nicht weniger als 10 bis 15 ° beträgt. Infolgedessen kann die Neigung zur Entstehung einer dünnen Schicht nahe dem vorderen Rand der Scheibe in beliebigem Grade verringert und ausgeglichen werden, indem man den Winkel a wesentlich unter 90⁰' verkleinert, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Ein typisches Beispiel ist eine Glasscheibe mit dem in Fig. 5 gezeigten Umriß, bei der der größte Abstand zwischen zwei Punkten auf den Kanten etwa 67 cm beträgt, wobei die Abbildung sonst maßstabgerecht gezeichnet ist. Vor dem filmbildenden Arbeitsgang wurde die Scheibe mit Metallelektroderi 16 versehen, die auf die Ränder entlang den Seiten der länglichen Scheibe aufgebracht wurden. Diese Elektroden wurden entlang dem längsten Paar gegenüberliegender Kanten oder Seiten und innerhalb 1,3 cm von der Kante in tatsächlichem Kontakt mit der Kante angeordnet und waren etwa 1,3 cm breit. Diese Elektroden verjüngen sich, wie gezeigt wird, bis zu einem auf der Kante der Glasscheibe liegenden Punkt; die Länge des verjüngten Teils kann bis zu 2,5 oder 5 cm betragen.

Zur Hersteilung einer gut aufgebrachten Elektrode wurde eine Emailfritte durch Zusammenschmelzen der folgenden Bestandteile hergestellt:

Bleiglätte 70 Gewichtsteile

Borsäure 16

Kieselsäure 14

Diese Fritte wurde in einer Kugelmühle zu einem Pulver gemahlen, das durch ein Sieb von 125 Maschen pro cm² ging, und die elektrisch leitende Masse wurde nach der folgenden Formel hergestellt:

Fritte 10,0 Gewichtsteile

Blattsilber 70,0

Französisches Fettöl . 12,5

Terpentin 7,5

Unter Verwendung des obigen leitfähigen Emails wurden, wie in Fig. S gezeigt ist, Elektroden auf die seitlichen Ränder der Scheibe aufgetragen. Die Stärke dieser Elektroden betrug weniger als 0,064 tnm; es können gewünschtenfalls aber auch Elektroden mit einer Stärke bis zu 0,13 mm verwendet werden. Die Elektroden verjüngen sich bis zu einem Punkt auf dem Rand der Scheibe, der jenseits der Krümmungsmitte an den Ecken der Scheibe lag.

Nach dem Auftragen der Elektroden wurde die Glasscheibe 2 Minuten lang in einem Ofen auf eine Temperatur von etwa 620 bis 68o° erhitzt. Eine Spritzpistole wurde aufgestellt und in Tätigkeit gesetzt und versprühte die Lösung Nr. 1 in einer im wesentlichen waagerechten Richtung. Die erhitzte Glasscheibe wurde senkrecht gehalten, und die Scheibe wurde auf den Sprühstrahl so ausgerichtet, daß die gesamte Breite der Scheibe überzogen werden konnte.

In diesem besonderen Fall wurde die Spritzpistole so eingestellt, daß ein waagerechter, »gespaltener« oder »hanteiförmiger« Sprühstrahl erzeugt wurde, der nahe dem oberen und dem unteren Ende seines Querschnitts breiter und dichter war als in seiner Mitte. Die Scheibe wurde auf den iao Sprühstrahl so· ausgerichtet, daß die Elektroden auf den oberen und den unteren dichten Bereich des Sprühstrahls gerichtet wären und daß der mittlere Bereich der Scheibe im wesentlichen mit dem mittleren Teil des Sprühstrahls eine Linie bildete. Die ias Scheibe wurde seitlich und mit gleichförmiger

Geschwindigkeit mit einem Annäherungswinkel von etwa 9O^IOi durch den Sprühstrahl bewegt, was etwa 3 oder 4 Sekunden in Anspruch nahm. Längere Sprühzeiten können verwendet werden, in jedem Fall sollte aber die Geschwindigkeit der Bewegung ausreichend groß sein, um die Entfernung der Scheibe aus dem Sprühbereich sicherzustellen, bevor die Dicke der auf der Scheibe befindlichen Schicht etwa 800 τημ übersteigt. Darauf ließ man die Scheibe kalt werden.

Der Oberflächenwiderstand wurde in verschiedenen,, mit den Buchstaben A₁ B, C₁ D, E₁ F₁ G₁ H und / bezeichneten Bereichen als Widerstand pro Quadrateinheit gemessen. Die Bereiche A₁ D₁ G₁ C₁ F und / waren etwa 2,5 bis 5 cm vom Rand entfernt, die Bereiche A, G, C und / waren dabei nur etwa 5 cm von den Enden der Scheibe entfernt, und die Bereiche D und F lagen etwa in der Mitte der Scheibe. Die Bereiche!?., E und H befanden sich etwa in der Mitte zwischen den Bereichen^ und C₁D₁F₁ G bzw. E. Der Oberflächenwiderstand, ausgedrückt als Ohm pro Flächeneinheit (der Oberflächenwiderstand einer Fläche von 2,54X2,54 cm), hatte die folgenden Werte:

Bereich A ...	92 Ohm pro Ouadrateinheit
- B ....	136 - -
- C ....	97 - -
- D....	92 - -
- E ....	102 -
- F ....	77 - -
- G ....	138 - -
- H....	175 - "
- I ....	140 - -

Es ist zu beachten, daß der oben angegebene Widerstand der durchschnittliche Widerstand einer Fläche von 2,54 X 2,54 cm ist. Selbst wenn also der Widerstand an einem bestimmten Punkt in einer sehr kleinen Fläche hoch oder sogar unendlich groß sein kann, so hatte der Widerstand des. Quadrates doch den oben angegebenen Wert. Aus der obigen Tabelle ergibt sich, daß die Bereiche der Schicht mit dem größten Widerstand in dem von der Elektrode entfernten und mit H bezeichneten Gebiet liegen, das sich nahe der hinteren Kante der Scheibe befindet. Man kann ferner feststellen, daß der nahe der hinteren Kante 20 der Scheibe liegende Bereich B einen viel geringeren Widerstand hat. Weiterhin besitzen die Bereiche A und C einen viel geringeren Widerstand als die entsprechenden Bereiche G und /, die sich nahe dem vorderen Rand 18 der Scheibe befinden.

Es ist zu beachten, daß beachtliche Unterschiede in dem Widerstand der verschiedenen Bereiche zulässig sind. Es ist jedoch, wie gefunden wurde, verzuziehen, daß das Ende der Scheibe, bei dem die Elektroden am nächsten beiainanderliegen, die Bereiche mit höchstem Widerstand enthält, um den unterschiedlichen Abstand zwischen den Elektroden auszugleichen und die Entwicklung von unzulässig heißen Stellen nahe den Enden der Elektroden an der vorderen Kante zu verhindern. Der Unterschied im Oberflächenwiderstand zwischen der nahe der vorderen Kante befindlichen Fläche und den anderen Flächen braucht nicht groß zu sein. Dieser Widerstand sollte aber im allgemeinen um mindestens 5% höher sein als der Widerstand im mittleren Bereich der Scheibe.

Die in Fig. 6 gezeigte Scheibe wurde nach der in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführung«- form, in der der Annäherungswinkel der Scheibe zu dem Sprühstrahl 135'⁰¹ betrug, hergestellt. Diese Scheibe, die im wesentlichen maßstabgerecht wiedergegeben wird, war 90 cm lang, wobei ein Ende 56 cm und das andere Ende der Platte 38 cm lang war. Die Platte wurde mit dem obengenannten Winkel von 135⁰ durch den Sprühstrahl geführt, wobei die kürzere, d. h. 38 cm lange Kante die Vorderkante bildete. Die Stärke der Schicht betrug etwa 200 χημ. In der Zeichnung ist der Oberflächenwiderstand bei den verschiedenen Plattenbereichen in Ohm pro Quadrateinheit angegeben. So betrug der Widerstand bei der vorderen Kante 150 bzw. 130 und 160 Ohm pro Quadrateinheit.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die in Fig. 6 erläuterte Ausführungsform keine Elektroden aufweist. Diese Elektroden können nach Aufbringung der transparenten, elektrisch leitenden Schicht an den längeren Kanten der Platte aufgebracht werden. Geeignete Massen, die imstande sind, einen anhaftenden, elektrisch leitenden Überzug auf Glas zu bilden, können für diesen Zweck verwendet werden, oder es kann ein anhaftendes metallisches Sprühmaterial zur Aufbringung des Metalls auf die Glasgrundlage verwendet werden. Um die Haftfähigkeit zu verbessern, können die Ränder der Glasgrundlage durch Schleifen, Ätzen oder ein anderes Verfahren vor der Aufbringung des transparenten Überzuges aufgerauht werden.

Zahlreiche Abänderungen der oben beschriebenen Ausführungsformen gehören in den Bereich der Erfindung. Die Platte kann mit einer nicht gleichmäßigen Geschwindigkeit durch den Sprühstrahl bewegt werden, um einen Überzug zu erhalten, der eine unterschiedliche Stärke hat, die durch die Veränderung der Geschwindigkeit, mit der die Scheibe durch den Sprühstrahl geführt wird, bestimmt wird. Außerdem kann die Platte durch den horizontal gerichteten Sprühstrahl geführt werden, wobei man die Scheibe in einer Ebene hält, die mit der Senkrechten einen Winkel bildet. Die Platte kann auch, waagerecht gehalten und der Sprühstrahl vertikal auf- und abwärts geführt werden. Obgleich eine solche Abwandlung möglich ist, soll die Bewegung der Scheibe konstant sein.

Im allgemeinen besteht die zu überziehende Scheibe aus Fenster- oder Flachglas, das aus Kalk-Soda-Glas zusammengesetzt ist. Jedoch können auch andere Glas- oder glasartige, feuerfeste Materialien, die bei 680'⁰¹ nicht schmelzen, mit dem iao rfindungsgemäßen elektrisch leitenden. Überzug versehen werden. Die zu überziehende Grundlage kann z. B. Borsilikatglas, Porzellan, Kaolin, Glimmer, Phosphatglas, Stein, Bleiglas zum Schutz egen Röntgenstrahlen, Wolframcarbid, Aluminiumoxyd, Marmor, Wolfram usw. sein.

Nach der vorliegenden Erfindung können Platten mit verschiedenen Stärken und verschiedenen Formen verwendet werden. So können flache oder gebogene, rechtwinklige, dreieckige, runde oder ellipsenförmige Scheiben verwendet werden. Die Erfindung kann besonders dort angewendet werden, wo die zu überziehende Scheibe oder Platte gebogene Seiten hat, da in einem solchen Fall die gegenüberliegenden Enden der Elektroden, die sich

ίο entlang den Seiten erstrecken, merklich dichter aneinanderliegen als ihre mittleren Bereiche. Dies ist z. B. der Fall bei runden Scheiben, wo die Elektroden entlang den Rändern verlaufen und wo so die Enden verhältnismäßig dicht beieinander liegen, während die mittleren Bereiche der Elektroden weiter voneinander entfernt sind. Durch Aufbringung der elektrisch leitenden Schicht nach dem hier beschriebenen Verfahren wird der Oberflächenwiderstand der in der Nähe der vorderen Kante der Scheibe befindlichen Schicht auf einem sehr hohen Wert gehalten und gleicht so teilweise die Ungleichmäßigkeit der zwischen den Eelektroüen liegenden Entfernungen aus.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zum Überziehen einer schwerschmelzbaren Platte aus Glas od. dgl. mit einer ungleichmäßigen, transparenten, zusammenhängenden und elektrisch leitenden Schicht, wobei die Platte auf über 200⁰, aber unterhalb ihres Erweichungspunktes erhitzt und dann mit einem Gemisch besprüht wird, das bei Berührung mit der erhitzten Platte auf dieser die gewünschte Schicht erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte in eine bestimmte Ebene gebracht, ein Sprühstrahl um eine bestimmte Sprühachse von einem Punkt aus, der in einer zweiten, von der Plattenebene entfernt und zu ihr im wesentlichen parallel verlaufenden Ebene liegt, auf die Platte gerichtet, die Sprühachse in eine bestimmte Winkelstellung zur Plattenebene eingestellt, die erhitzte Platte und der Ausgangspunkt des Sprühstrahls mit gleichmäßiger Geschwindigkeit längs einer in einer der beiden Ebenen liegenden Achse zueinander bewegt und der Sprühstrahl unterbrochen wird, bevor sich eine gleichmäßig dicke, leitende Schicht auf der Platte gebildet hat, w^bei diese Schicht längs der Achse der relativen Bewegung der Platte und des Sprühstrahls unterschiedliche Widerstandswerte zeigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Bewegung der Platte mit Bezug auf den Sprühstrahl derart gehalten wird, daß die Filmdicke 800 ταμ nicht überschreitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Sprühachse und der Bewegungsachse, gemessen im Uhrzeigersinn von der Sprührichtung zur Bewegungsrichtung, nicht weniger als 30⁰ beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte mit ungleichmäßiger Breite durch den Sprühstrahl derart hindurchgeführt wird, daß der schmalere Rand zuerst in den Strahl eintritt.

Angezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 569 773.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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