FI62522B

FI62522B - Foerfarande foer belaeggande av glas med ett silikonhaltigt oeerdrag

Info

Publication number: FI62522B
Application number: FI780699A
Authority: FI
Inventors: Manfred Landau
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Priority date: 1977-03-01
Filing date: 1978-03-01
Publication date: 1982-09-30
Also published as: FR2382511B1; AU3348778A; NO143100C; JPS5728379B2; JPS53130717A; BR7801209A; DD136045A6; TR20091A; NL179042C; IT7867404A0; CS212268B2; PL204996A1; DE2808780C2; ZA781053B; FR2382511A1; DE2808780A1; AR217280A1; FI62522C; NL7802090A; DK93678A

Description

ΓΓ-=^—Ί r . KUULUTUSJULKAISU , n r o O

VgSfX W (">UTLÄGeNINOSSKRIFT 62522 C«« Patentti myönnetty 10 Cl 1933 *4ö-2) ' 'Patent rcJMelat ^ ^ (51) K».lk.3/lnt.a.3 C 03 C 17/30 SUOMI —FINLAND (21) P*Mnttlh»k*mu· — tewrtamftkning TÖ0699 (22) Haktmltpilvl — An*6knln(«d>g 01.03-70 (23) AlkupUvi—GIMfh«tsd»g 01.03.78 (41) Tullut lulklMktl — Bllvtt offamllg 02.09.78

Patentti· ja rekist«rth»llitu« (44) Nihttviiuip^ |. kuuU|U.k.i»un pvm.-

Patent- och registerrtyrelsen ' AnaMun utitgd och uti.«krift«n pubiicmd 30.09.82 (32)(33)(31) Pyydetty «uoHmu*—8«gtrd prlorfeat 01.03.77

Englanti-England(GB) 86U1/77 (71) Pilkington Brothers Limited, Prescot Road, St. Helens, Merseyside WA10 3TT, Englanti-England(GB) (72) Manfred Landau, Southport, Merseyside, Englanti-England(GB) (7^) Oy Kolster Ab (5¾) Menetelmä lasin päällystämiseksi piipitoisella päällysteellä - Förfarande för beläggande av glas med ett silikonhaltigt överdrag Tämä keksintö kohdistuu menetelmään lasin päällystämiseksi piipitoisella päällysteellä ja on parannus FI-patenttijulkaisussa 59 238 esitettyyn menetelmään.

FI-patenttijulkaisu 59 233 koskee menetelmää, joka käsittää lasin siirtämisen päällystysaseman kautta lasin lämpötilan ollessa vähintäin 400°C, silaanipitoisen kaasun johtamisen päällystys-asemaan, kaasun vapauttamisen lähellä kuuman lasin pintaa oleellisesti vakiopaineessa lasipinnan poikki kuumaan tilaan, jossa kaasu kuumennetaan, mikä tila avautuu lasipinnan suuntaan ja ulottuu sen ylitse poikkisuunnassa niin, että silaani pyrolysoituu saostaen piipitoisen päällysteen lasipinnalle ja ylläpitäen ei-hapettavat olosuhteet mainitussa kuumassa tilassa. Siten valmistetulla lasilla on oleellisesti tasainen piipäällyste ja sillä on hyvät auringonvalon säätöominaisuudet ja miellyttävä ulkonäkö.

2 62522

Nyt on havaittu, että lisäämällä elektroneja luovuttavaa yhdistettä silaanipitoiseen kaasuun, joka vapautetaan lähellä kuuman lasin pintaa, lasin piipäällysteen alkalikesto paranee.

Julkaisusta "Reactions of Silane with Unsaturated Hydrocarbons", David G. White ja Eugene G. Rochow, Journal of the American Chemical Society, Vol. 76, sivut 3887-3902, tunnetaan, että valmistettaessa alkyylisilaaneja kuumennetussa putkessa kolmen tunnin aikana silaanin reaktion avulla etyleenin tai asetyleenin kanssa, saostuu ohut kerros piitä kuumennetun putken sisäpinnalle, jonka lävitse kaasumaisia reagensseja johdetaan.

Esillä olevan keksinnön pääkohteena on käyttää hyödyksi havaintoa, että elektroneja luovuttavan yhdisteen läsnäolo antaa alkalikeston lasin piipäällysteelle.

Keksinnön mukaisesti saadaan menetelmä lasin päällystämiseksi piipitoisella päällysteellä, mikä menetelmä käsittää lasin siirtämisen päällystysaseman kautta lasin lämpötilan ollessa vähintäin 4QQ°C ja silaanipitoisen kaasun vapauttamisen lähelle lasipintaa oleellisesti vakiopaineessa lasin poikkisuunnassa ja ei-hapet-tavissa olosuhteissa siten, että silaani pyrolysoituu saostaen piipitoisen päällysteen lasin pinnalle, mille menetelmälle on tunnusomaista se, että etukäteen määrätyn alkalikeston saamiseksi piipitoiseen päällysteeseen, silaanipitoiseen kaasuun sisältyy osuus kaasumaista elektroneja luovuttavaa yhdistettä, joka antaa mainitun alkalikeston.

Piipäällysteen alkalikesto määrätään esiteltävällä tavalla havaitsemalla se aika, minkä piipäällyste kestää vahvan alkalisen liuoksen vaikutusta ilman havaittavaa vauriota.

Keksinnönmukainen menetelmä on käyttökelpoinen käsiteltäessä useita kaupallisesti valmistettuja, erimuotoisia laseja, jotka voidaan siirtää päällystysaseman kautta, esim. ikkunalasin, optisen lasin ja lasikuidun käsittelyyn. Tällaiset lasit yleensä sisältävät vähintäin kahden alkuaineen oksideja ja ovat ne tavallisesti lyijy-silikatti-laseja, alkalimetalli-silikaatti-laseja ja maa-alkali-metalli-silikaatti-laseja, erikoisesti natronkalkkilaseja. Eräissä tapauksessa, lasin alkalikestosta ja käytetyn elektroneja luovuttavan yhdisteen osuudesta riippuen, esiteltävän keksinnön mukaisen menetelmän avulla valmistetun päällystetyn pinnan alkalikesto voi olla suurempi kuin lasipinnan.

] ( » 3 62 5 22

Elektroneja luovuttavat yhdisteet, joita käytetään alkali-keston antamiseksi piipäällysteelle, sisältävät elektronirakenteessa sidoksissa tai yksittäisinä elektronipareina elektroneja, joita voidaan luovuttaa sopivien vastaanottavien molekyylien tai atomien elektronirakenteeseen. Elektroneja luovuttava yhdiste voi olla olefiini.

Edullisesti silaanipitoinen kaasu sisältää typpeä kantaja-kaasuna ja 6 tilavuusprosenttiin asti kaasumaista elektroneja luovuttavaa yhdistettä.

Erikoisen sopivia elektroneja luovuttavia yhdisteitä ovat olefiinit, varsinkin etyleeni.

Silaania sisältävä kaasu voi sisältää monosilaania kantaja-kaasuna olevassa typessä ja 6 tilavuusprosenttiin asti kaasumaista olefiinia.

Elektroneja luovuttavan yhdisteen suhde silaaniin kaasussa voi olla alueella 0,1-2,0. Edullisesti suhde on alueella 0,2-0,5. Eräissä tapauksissa voivat näiden alueiden ulkopuolella olevat suhteet olla edullisia.

Edelleen keksinnön mukaan silaanipitoinen kaasu voi sisältää 1-7 tilavuusprosenttia monosilaania, 0,5-6 tilavuusprosenttia etyleeniä ja mahdollisesti hieman vetyä, lopun ollessa typpeä.

Keksintöön sisältyy myös menetelmä, jolloin silaanipitoinen kaasu sisältää 0,3-7 tilavuusprosenttia monosilaania, 0,2-6 tilavuusprosenttia kaasumaista elektroneja luovuttavaa yhdistettä ja mahdollisesti osuuden vetyä, lopun ollessa typpeä.

Jos vetyä on läsnä, silaanipitoinen kaasu voi sisältää 10 tilavuusprosenttiin asti vetyä. Voidaan myös käyttää suurempia vetyos uuks ia.

Elektroneja luovuttava yhdiste voi olla asetyleeninen hiilivety, esimerkiksi asetyleeni. Lisäksi elektroneja luovuttava yhdiste voi olla aromaattinen hiilivety, esimerkiksi bentseeni, tolueeni tai ksyleeni.

Elektroneja luovuttava yhdiste voi olla ammoniakki.

„ 62522 4

Keksinnön ymmärtämiseksi paremmin esitetään seuraavassa eräitä esimerkkejä lasin, esimerkiksi natronkalkkilasia olevan laakalasin, päällystämiseksi piipitoisella päällysteellä.

Piipitoisella päällysteellä päällystettävä lasialusta on normaalia, kaupallista, heikosti väritettyä, auringovaloa säätävää natron-kalkki-pii-lasia, joka sisältää pieniä määriä selleni-ja kobolttioksidia väritvSaineina, minkä tyyppistä lasia valmistetaan nauhana sulan metallikylvyn päällä.

Lasia päällystetään sen lämpötilan ollessa vähintäin 400°C siirtämällä sitä päällystysaseman kautta edellämainitussa patentti-anomuksessa esitetyllä tavalla, mikä on tähän viitteeksi liitetty.

Jos päällystettävä lasi on valmistettu sulan metallikylvyn päällä, voidaan päällyste levittää sulan metallikylvyn, jota pitkin nauhamainen lasi etenee, sisältävän tankkimaisen rakenteen poisto-päässä tai lähellä sitä. Kylvyn poistopään alueella, jossa päällystäminen tapahtuu, lasin lämpötila on alueella 600-650°C.

Vaihtoehtoisesti päällyste voidaan levittää lasinauhalle sen siirtyessä lasinjäähdytysuunin lävitse, jolloin kaasun jakelu-laite on sijoitettu uuniin kohtaan, jossa lasin lämpötila on alueella 400-750°C. Päällystettävä lasi voi olla valmistettu valssaus-menettelyn tai pystysuuntaisen vetomenettelyn avulla. Keksintö soveltuu erikoisesti laakalasin päällystämiseen, mukaanluettuna verk-kolasi levynä tai nauhana, valetut lasiesineet ja lasikuidut.

Hyväksyttävän silaanin hajoamisnopeuden saamiseksi täytyy lasin lämpötilan olla vähintäin 400°C ja alueella 400-850°C, edullisesti alueella 500-850°C. Haitallisten sivureaktioiden välttämiseksi, esim. reaktioiden, jotka johtavat piikarbidin muodostumiseen, on suotavaa välttää 850°C:n yläpuolella olevia lasin lämpötiloja. Eräissä tapauksissa maksimilämpötila on alennettava lasipinnan pehmeyden vuoksi.

Keksinnön esittelemiseksi suoritettiin kokeita heikosti värjätyn, auringonvaloa säätävän, natron-kalkki-pii-laakaJapin päällystämiseksi käyttäen eri määriä etyleeniä (C2H4) silaanipitoisessa kaasussa, joka sisälsi 5 tilavuusprosenttia monosilaania (SiH^) kantajakaasuna olevassa typessä. Saadut tulokset on esitetty taulukoissa I ja II.

5 62522 I LO O O LO o o o

•H (fl CNCOzf CO LO CN

rt ° j2 CO i—IrHiHrHCNiHCNPOOOOOlOt-· H rt < Λί ά> #

r) C (QO rHCnCOC-.oJC7>LOLOJ“CMCOCO

jm (D^S ΛΓ/'ί'ΛΛί'ΓΠΓΛΛ :rt rt 3 5 Ο'ΐΓ-ΐβΓ-'-οοΓ^αοοοσίιΗΓΗ

Qh-HcO'-' ooroooroj-oooorfjooj-d- . -5

CL) O

-P& lOOOLOlOOlOOOlOlOlO

•rl fn οοοοΗι—ir^oointDtoj-j- f0(y Λ*\ΛΛΛΛ»»ΛΛ·\«\Λ

h X OOCMfOOOCMrOOOCSICViC^JCSlCM

f λ o *o o ιο to to o LO o to to lo

g COCNLOr'C^-LOr^OCNIr-lOO

K ^ r< (0 2 r~oo<T)oocooj-CNrHooror^

dP OOLOCMJ-d-rHOsir--OCS4LOlO

(¾ W LOJ-LOLOJ-LOLOOOd-jtfOOO

M

i s' 3 oo

i—I ·· Q) i—Il—li—li—IiHiHi—li—IrHi—li—I

3 j3· Ό ’ rtJ tn £ rsioot^zfLDoocoror^oo

E-h CM 13 CVJi-HrHd-OOOOr'r'LOCMiH

CJ CO

OOOOOOOOOl—IrH

rt

• H CnHCMOJCOLOLOC'·' C^-rH

[ 1 rsrsrtfsrsrsrsr» λ rs

+J esi LOOOJ-J-CNCOOOr—IHCnICDO

C g σισισισισισισισισιςηοοσϊ a)

CO

3 δ ij- to On td σ>σ>σ)οοσοοθΓ^ί" (/} rsrsrsrcrsrsrsrs ^ d CO LOLOLOLO^J-J-^-^J-J-Zi*^' ai rH zf

•H 5C I—lO^OOCNJCOCOC^LOCNt^CN

PH c<J rsr\nrsr\^rsr>rsc\n

O OrHOOCMrHr-HCOCOCOLOLO

CO

I - CQ 3 2 §| ^ •H 5 en

> Ifl iOlOlOOlOlOOlOlOOlOO

3 H dP J-jJ-LOtOJ’LOCOd-iOtOLOcO

J4-> LO

rH

Vw-'

LO

X LO lo ιο r-· co co r~> n λ rs rs r n

O OOOrHrHrHrHCMCNJCOCO

<U

£

:cri iHcMCOj-LOtor^oocnoi-lcN

Z iH rH i-l 62522

Edelläolevassa taulukossa R maks on valon maksimiheijastus ilmaistuna prosentteina saapuvasta valosta ja maks on se aallonpituus, jolla valon heijastus päällysteestä on maksimi.

Lasin taitekerroin tunnetaan, niin että päällysteen taitekerroin voidaan määrätä standardivalolähdettä käyttäen. Päällysteen paksuus voidaan määrätä optisista paksuusmittauksista tunnetulla tavalla.

Kaikki esitteessä mainitut optiset mittaukset suoritettiin tunnetulla tavalla kohdistamalla C.I.E. Illuminant C valolähde lasin päällystettyä pintaa kohden.

Taulukko I osoittaa, että piipäällysteen, joka on muodostettu näytteiden 2-12 lasille käyttäen etyleeniä kaasussa, alkalikes-to on parempi kuin näytteen 1 mukaisen lasin, vertailunäytteen, joka on käsitelty lisäämättä etyleeniä silaanipitoiseen kaasuun. Pienet vaihtelut käytetyn etyleenin määrässä näyttävät aiheuttavan vain pieniä muutoksia optisiin ominaisuuksiin lasissa, joka on päällystetty piipitoisella päällysteellä.

Tulokset osoittavat, että pienillä etyleenin suhteilla mono-silaaniin, kuten näytteissä 2, 3 ja H, ei esiinny oleellista muutosta optisiin ominaisuuksiin, mutta yllättävä kasvu piipitoisen päällysteen kyvyssä kestää alkalien vaikutusta, niin että havaittavaa vaikutuksen toteamista ei esiintynyt, ennenkuin lasi oli ollut kosketuksessa 1-normaalisen natriumhydroksidiliuoksen kanssa vähintäin 1 tunnin.

Näytteiden 1, 2, 4, 5, 10 ja 12 piipitoisten päällysteiden optiset ominaisuudet mitattiin. Mittauksia suoritettaessa tehtiin korjaus lasialustan värisävyn suhteen vertaamalla väritetyn lasi-alustan päällystettyjä ja päällystämättömiä näytteitä. Itse asiassa väritetty alusta korvattiin 6 mm:n paksuisella kirkkaalla laakalasilla. Taulukossa II olevat tulokset esittävät 6 mm:n paksuisen kirkkaan natron-kalkki-pii-lasin optisia ominaisuuksia, jolloin lasit valmistettiin sulan metallikylvyn päällä ja niiden päällysteet vastasivat niitä, jotka oli muodostettu värjätyille lasialustoille, kuten taulukon I yhteydessä on esitetty.

7 62522 S ω

äc’3 c»p O) 00 O) LO O UD

c :Q d >! j- m j- λ <o (O

•3 i o ω § < H>i O.

e -3 &.R&

•3 g O # Oli—lOrHCNi—I

2§ä H CM CM CM CM CM

ij h 'πϋ c is

Il 3 g l S,j C# co oo o lo o

3 fl S .3 CO CM 00 CO CM CM

< H ^ S

!, fö § >> :¾ tn

CO H 00 OT 00 OO OC& j-LOj-rfLOLO

Ä S)"fH

M

M ^5 I % t <5 λ öp gg

nl .3 jJ-rHOMCOtOCO

>. g Lnj-LOj-oo<N

>v

CO

H <#> H H oo CS i-H f- 0"

^ 00 d- 00 d- d- LO

»f.

tn 'ö -+3 cm r-· j- o- o 5+ [fi (N I—t J LO r—i 'Tv, « « ·> *» ·*

o o o o o o H

<u -μ tn >o

rH

s sj <U an δο :¾1 r. r-ι cm m- LO o cm

2 G H H

8 62522

Jos etyleenin suhde silaaniin kaasussa on pienempi kuin 0,1, ei päällystetyn lasin ominaisuuksissa ole suuria muutoksia verrattuna näytteeseen 1, joka on valmistettu käyttämättä ety-leeniä silaanipitoisessa kaasussa.

Etyleenin määrän kasvaessa kasvaa alkalikesto jatkuvasti mitattuna sen ajan perusteella, mikä tarvitaan ennen näkyvän vaikutuksen ilmenemistä, aina 5 tuntiin 50 minuuttiin asti, jos etyleenin suhde silaaniin on 1,2:1.

Suurennettaessa etyleenin suhdetta silaaniin johtaa tämä yleensä piipäällysteen taitekertoimen alenemiseen ja siten muutoksiin päällystetyn lasin optisissa ominaisuuksissa. Säätämällä etyleenivirtausta typessä olevan silaanivirtauksen suhteen oli mahdollista saada etukäteen määrätyt optiset ominaisuudet, erikoisesti voimakas heijastuminen, saavuttaen samalla hyvän alkalikeston antaman edun silaanipitoisen kaasun sisältämän etyleenin vaikutuksesta.

Sääkokeissa, joissa päällystetty lasi altistettiin kosteaan atmosfääriin, näytteen 1 piipitoinen päällyste, vertailupäällyste, kesti noin 1Q vuorokautta. Näytteiden 2-12 piipäällysteissä ei havaittu muutoksia 6 viikon koeajan jälkeen. Koe suoritettiin 5 päällystettyä levyä sisältävillä pakkauksilla, jolloin jokainen levy . 2 ...

oli kooltaan 300 m eroitettuna toisista hienojakoisen välimateriaalin avulla ja sijoitettu sääkaappiin, jonka lämpötila pidettiin arvossa 60°C ja suhteellinen kosteus arvossa 95-100 %.

On tutkittu piipitoisia päällysteitä valmistettuina keksinnön mukaisen menetelmän avulla etyleeniä käyttäen ja verrattu niitä piipäällysteisiin valmistettuina ilman elektroneja luovuttavan aineen käyttöä. Merkittävin piirre on ilmeinen nousu päällysteen happipitoisuudessa, so. lasku piin ja hapen välisessä suhteessa, mikä aiheutuu elektroneja luovuttavan yhdisteen käytöstä. Ainakin osan keksinnön mukaan valmistetussa päällysteessä olevasta hapesta oletetaan olevan läsnä eri muodossa kuin happi, jota on ilman elektroneja luovuttavaa yhdistettä valmistetussa päällysteessä. Tämä happi on ilmeisesti vastuussa muutoksista pii-elektronien huippukohdissa ja -voimakkuuksissa, mitkä on havaittu ESCA'n avulla (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis). Esimerkiksi käytettäessä suurta etyleenin osuutta, piin päähuippu (2p) on selvästi havaittavissa kohdassa 102.0 eV verrattuina huippuihin kohdissa 103,3 eV ja 99,4 eV, 9 62522 mitkä liittyvät piimetalliin ja hapettuneeseen piihin vastaavasti (kts. C.D. Wagner, Faraday Discussions of the Chemical Society GO, 1975, 296).

Päällysteen alkalikesto osoittautuu liittyvän hapen suureen osuuteen päällysteessä, mikä, kuten alkalikesto, osoittautuu kasvavan elektroneja luovuttavan yhdisteen suhteen kasvaessa kaasussa olevaan silaaniin.

Analyysi osoitti, että ioneja, kuten natriumia, kalsiumia ja magnesiumia, voi olla läsnä päällysteessä ja niiden jakautuminen lasin pinnassa ja päällysteessä riippuu etyleeni:silaani-suhteessa ja muutokset jakautumisessa vastaavat muutoksia hapen jakautumisessa ja tilassa päällysteessä.

Kun etyleenipitoisuus silaanipitoisessa kaasussa kasvaa, päällysteen taitekerroin jatkuvasti alenee. Tämän seurauksena esiintyy jatkuvaa laskua sekä valon heijastumisessa että auringon lämmön heijastumisessa. Tähän ei liittynyt mitään merkittävää kasvua pii-päällysteen optisessa absorptiossa niin, että heijastumisen alenemisen korvasi kasvu valon ja auringon lämmön läpäisyssä. Muutos taitekertoimessa tapahtui ilman oleellista muutosta päällysteen paksuudessa, kuten taulukko I osoittaa.

Toisessa koesarjassa valmistettiin kirkasta natron-kalkki-pii-lasia sulan metallikylvyn päällä ja päällystettiin se piipi-toisella päällysteellä esiteltävän keksinnön mukaisesti, mikä päällyste osoittautui olevan yllättävän kestävä alkalin vaikutusta vastaan.

Lasi päällystettiin sulan metallikylvyn sisältävän tankkira-kenteen poistopään lähellä, jossa lasin lämpötila oli alueella 600-650°C. Saadut tulokset on esitetty taulukoissa III ja IV.

10 62522

O

I K". £ H to tn rl -h

HO -h £ ES

5 tt ω ^ -d o H (U t“ -J l: ^ < λ; m ^ -.....- ... __________m_

>1 i O CO O CM

fH 3 · · · · d S fio o m ιπ i t" •3 φ *g I ^ f< ' ι°» ,<Λ

K P

1 -S vo co σ> m ω o tn v cm ( cm

‘5} § tn rn tn tA

H M

% 8 !R S i S

CC'-'· <r . -4- <c χ<

M K

m tJö V- oo o eri

v~ C\J CM

1 ά3ϊ ° ό ό e s 3 υ™ ω tS —-------- <t VO <J· ^ CM · · · * °

3 ‘X tn CM T- CM

P - “ ~ H vo m

§ CM CM

O °Λ cÄ CT* 03 CT\ O.

p ;·£ *" vO CM O <1" CT» 2 -H · · · · * co <) m vo m vo p 1 J3 E '»Ot-t-

CM O · · ’ CM

O O v- T- ---- - rt! ^ .ali ui 4j (Q σ o o σ σ C U M j- 00 00 00 00

O *H -H rH rH rH r—I I—I

ä I 3 » to ^ 0) >. LO VO 00 CT5

i—t tH i—I r-1 rH

I-L-.........——__ „ 62522

Näiden näytteiden eräitä optisia ominaisuuksia on esitetty taulukossa IV

Taulukko IV

Näyte Valon heijastuminen Valon läpäisy __»_______»__ % 15 51.5 52.0 16 51.8. 29.1 17 ' 54.3 27.2 18 19 54.9 27.0

Tyhjät kohdat taulukossa IV merkitsevät, että näitä arvoja ei kokeissa mitattu.

Yllättävästi havaittiin, että käytettäessä etyleeniä pii-päällysteen alkalikeston parantamiseksi muodostettuna sulan metal-likylvyn tukemalle laakalasille, etyleenikaasu vaikutti vähentävästi ilmeisiin epäjatkuvuuksiin päällysteessä, mitkä aiheutuvat saostettaessa pieniä metallipitoisia osasia lasipinnalle.

Samanlaisia kokeita suoritettiin natron-kalkki-pii-koostu-muksen omaavalla valssatulla laakalasilla 600°C:n lämpötilassa ja tulokset, kuten taulukosta V ilmenee, osoittavat samanlaisen pii-päällysteen keston altistettuna alkalikestotestiin kosketuksessa 1-normaalin NaOH-liuoksen kanssa 90°C:ssa. Etyleenin ja kantaja-kaasussaan olevan silaanin virtausnopeudet säädettiin antamaan etukäteen määrätyt optiset ominaisuudet muuttamalla etyleeni:silaa-ni-suhdetta päällysteen taitekertoimen määräämiseksi siten.

12 62522

O

(H 00 ^ O O

^ rH t~~ CM LO

h •n

•H

0) ,C G rH O OT C~» <D öP *> ·» « ·* CG oo c~ r-· co 0 *3 J J i n ^ 1

> +J

>»

CO

•H

t :τ3 σ> cm o oo 11 ^ ^ ^ fl ^

C>P rH rH O O

G oo ro oo jj- > >

O

M S

M 35 2 +j rH CO tn LO CM LO zt ^ ^ ^3 r r λ r

(rt rH 3 g CM 00 j- CD

£ H W C oooooooo st" 5

Q) lii OI OD

Λζ rH a o o~ φ λ *\ »n r»

4-> OO 00 OO CM

a!

H

if

(Λ G 00 CO LO

·· Ό ro ro .3- J- -C " " " X 3 o a o o cm tn o a; £ :rtf o H cm ro

Z CM CM CM CM

13 62522

Kuita silaaneja, jotka hajoavat kuumalla lasilla, voidaan käyttää keksintöä sovellettaessa, esim. korkeampia silaaneja kuten disilaaneja tai trisilaaneja tai substituoituja silaaneja kuten kloorisilaaneja, joita yleensä käytetään vedyn yhteydessä.

Nämä tulokset osoittavat, että on edullista käytettäessä etyleeniä elektroneja luovuttavana yhdisteenä,jos etyleenin suhde silaaniin kaasussa on alueella 0,1-2,0. Vielä edullisemmin etyleenin suhde silaaniin kaasussa on alueella 0,2-0,5.

Näissä kokeissa käytetty suositeltava kaasuseos osoittautui olevan piipitoinen kaasu, joka sisältää 1-7 tilavuusprosenttia monosilaania (SiH^), 0,5-6 tilavuusprosenttia etyleeniä (C^H^) ja mahdollisesti vetyä (H2), lopun ollessa typpeä (N2).

Muodostuneen heijastavan, alkalikestoisen päällysteen tai-tekertoimen havaittiin olevan alueella 2,5-3,5, tarkemmin 3,1+0,3.

Muita elektroneja luovuttavia yhdisteitä käytettiin aineosana piipitoisessa kaasussa. Muita käyttökelpoisia olefiineja ovat butadieeni (C^Hg) ja penteeni (CgH^g).

Elektroneja luovuttava yhdiste voi olla myös asetyleeninen hiilivety. Asetyleeniä käytettiin aineosana kaasussa. Lisäksi aromaattisia hiilivetyjä voidaan käyttää elektroneja luovuttavina yhdisteinä, esim. bentseeniä (CgHg), tolueenia (CgHg.CHg) tai ksyleeniä (CgH^.(CHg)2).

Muita lisäaineita silaanipitoiseen kaasuun, joiden on havaittu olevan tehokkaita elektronin luovuttajia, jotka antavat alkalikeston päällysteelle, ovat olefiinijohdannaiset, esim. difluo-rietyleeni (C2H2F2) ja ammoniakki (NHg).

Eräitä esimerkkejä näiden muiden elektroneja luovuttavien yhdisteiden käytöstä on esitetty taulukossa VI. Kaikkien valmistettujen päällysteiden alkalikestot olivat verrattavissa niihin, jotka on valmistettu edellä esitetyllä tavalla käyttäen etyleeniä elektroneja luovuttavana yhdisteenä.

14 62 5 2 2

Taulukko VI

r-----l—:->-----

Elektroni- Kaasu Luovuttaja luovuttaja 1 a Tilavuusprosentti SiHu C i m I„ Suhde

SiH4 I N2 H2 asetyleeni ^2¾ 605 0.4 0.53 90.27 9 1.2:1 butadieeni , Λ „ C^Hg 580 0.24 0.32 90.44 9 0.75:1 ammoniakki NH3 680 1.3 0.3 09.4 9 4.5:1 - ammoniakki NHg 620 0.7 0.63 89.67 9 1.1:1 diOuoroety 605 o.55 0.63 09.02 9 0.85:1

Wl bentseeni 612 0.32 0.64 90.04 9 0.5:1 j

On mitä suotavinta käyttää yhdistettä, joka on kaasumainen huoneenlämpötilassa, joten on edullista käyttää olefiinista tai asetyleenistä yhdistettä, joka sisältää 2-5 hiiliatomia, vaikkakin yhdisteitä, jotka sisältävät useampia kuin 5 hiiliatomia, voidaan käyttää edellyttäen, että ne ovat kaasumaisia silaanin ha-jaantumislämpötilan alapuolella.

15 62522

Keksintöä voidaan soveltaa myös jokaisen alkalimetallisili-kaattilasin tai maa-alkalimetallisilikaattilasin päällystämiseen.

Seuraavassa kokeessa borosilikaattilasialustaa kuumennettiin 600°C:n lämpötilaan ja kaasumaista seosta, joka sisälsi 1 tilavuusprosentin monosilaania, 1,25 tilavuusprosenttia etyleeniä, 10 tilavuusprosenttia vetyä ja 87,75 tilavuusprosenttia typpeä, johdettiin lasin pinnalle. Saatiin heijastava piipäällyste, joka upotettaessa yli kolmen tunnin ajaksi 1 normaaliseen NaOH-liuok-seen 90°C:ssa ei osoittanut näkyvää merkkiä vaikutuksesta.

On myös havaittu, että käytettäessä suurempaa etyleenin suhdetta silaaniin kuin 2,5, esimerkiksi suhdetta 5, saadaan lasille erittäin hyvän hankauskestävyyden omaava alkalikestoinen piipäällyste. Tällaisten päällysteiden heijastuskyky näkyvän valon suhteen ei ole niin hyvä kuin edellä esitetyissä esimerkeissä ja voivat ne olla jopa läpinäkyviä näkyvälle valolle.

Claims

16 62522 Patenttivaatimukset.

1. Menetelmä lasin päällystämiseksi piipitoisella päällysteellä, käsittäen lasin siirtämisen päällystysaseman kautta, jolloin lasin lämpötila on vähintäin 400°C ja silaanipitoisen kaasun vapauttamisen lähelle lasipintaa oleellisesti vakiopaineessa lasipinnan poikki ja ei-hapettavissa olosuhteissa niin, että silaani pyrolysoituu saostaen piipitoisen päällysteen lasin pinnalle, tunnettu siitä, että etukäteen määrätyn alkalikeston saamiseksi piipitoiselle päällysteelle silaanipitoiseen kaasuun sisältyy osuus kaasumaista elektroneja luovuttavaa yhdistettä, joka antaa mainitun alkalikeston.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että silaanipitoinen kaasu sisältää typpeä kantajakaasuna ja 6 tilavuusprosenttiin asti kaasumaista elektroneja luovuttavaa yhdistettä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että silaanipitoinen kaasu sisältää monosilaania kantaja-kaasuna olevassa typessä ja 6 tilavuusprosenttiin asti kaasumaista olefiinia.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että olefiini on etyleeni.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että olefiini on etyleeni ja etyleenin suhde silaaniin kaasussa on alueella 0,1-2,0.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että etyleenin suhde silaaniin kaasussa on alueella 0,2-0,5.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että silaanipitoinen kaasu sisältää 1-7 tilavuusprosenttia monosilaania, 0,5-6 tilavuusprosenttia etyleeniä ja haluttaessa osuuden vetyä, lopun ollessa typpeä.

8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että silaanipitoinen kaasu sisältää 0,3-7 tilavuusprosenttia monosilaania, 0,2-6 tilavuusprosenttia kaasumaista elektroneja luovuttavaa yhdistettä ja haluttaessa osuuden vetyä, lopun ollessa typpeä.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että silaanipitoinen kaasu sisältää 10 prosenttiin asti vetyä. 17 62522

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektroneja luovuttava yhdiste on asetyleeninen hiilivety.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että asetyleeninen hiilivety on asetyleeni.

12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektroneja luovuttava yhdiste on aromaattinen hiilivety.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että hiilivety on bentseeni.

14. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektroneja luovuttava yhdiste on ammoniakki. 62522 1 ε