NO762086L - - Google Patents

Description

Forbedret fremstilling av glassartikler som er

dekket med et belegg av metalloksyder.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for

å danne et belegg av metalloksyder på en glassoverflate og nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å fremstille dette belegget av metalloksyder, ved å påsprøyte et fint pulver av acetyl-acetonat metallforbindelser til glass-overf laten som holdes på en høy temperatur.

Det er vanlig å anvende glassartikler som er dekket med

et belegg av metalloksyderr-, f.eks. som kjøkkenartikler, vasker o.s.v., fordi overflatemotstanden på artiklene som er dekket på denne måten eller deres dekorative utseende forbedres.

Ved slike anvendelser er ikke jevnheten i metalloksyd-belegget noe særlig viktig problem, f.eks. det forhold at oksydbelegget ikke er helt jevnt representerer ikke en vesentlig ulempe, ved disse artiklene. Men når det dreier seg om å anvende glassartikler som er dekket med metalloksydbelegg på grunn av disse artiklers optiske egenskaper, f.eks. som vinduer som skal redusere sollyset i bygninger, er jevnheten i oksydbelegget et viktig problem. Siden glass som er dekket med et fint belegg av metalloksyd vanligvis har en. større reflekterende evne i det synlige område enn glass som ikke har et slikt belegg, vil manglende jevnhet i oksydfilmen som dekker glasset eller feil i belegget lett kunne observeres slik at å tilveiebringe en jevn film er et viktig teknisk problem.

For å fremstille et belegg av metalloksyder på en glass-overf late, har man allerede foreslått fremgangsmåter som å fremstille belegget ved å fordampe metalloksydene i vakuum ved kato-disk pulverisering, belegge ved nedsenking og oppvarming, på-sprøytning på en overflate ved høy temperatur o.s.v. Blant disse metodene er den som består i å pulverisere en oppløsning på glasset ved høy temperatur, den som benyttes i industriell sammen- heng for å fremstille vinduer til bygninger som er dekket av en film av metalloksyder.

Denne pulveriseringsmetoden består i å pulverisere en oppløsning som inneholder metallpreparater som dekomponerer termisk til metalloksyd og danner en film på glassflaten, og oppløsningen påspftrøytes glasset som holdes på en temperatur på mer enn 500°C, men under mykningstemperaturen*for glasset. Denne fremgangsmåten for å fremstille vinduer for bygninger dekket med et metalloksyd er utbredt over hele jorden.

Men denne metoden har flere ulemper:

Siden oppløsningen som inneholder metallforbindelsene påsprøytes glassoverflaten vil temperaturen på glasset reduseres vesentlig og kaloritapet tilsvarer fordampningsvarmen som er nødvendig for å fordampe oppløsningen. Reduksjonen i glass-temperaturen under påsprøytningen har som virkning at hastig-heten av metalloksyddannelsen reduseres og likeledes beleg-

gets evne til å feste seg. Med andre ord, vil utbyttet ved an-vendelsen av metallpreparater som kan dekomponere til oksyder under påvirkning av varme, réduseres, dvs. man er nødt til å benytte et stort overskudd av metallpreparatene i"oppløsningen og dette øker prisen. Videre kan man vise at hvis man sprøyter en oppløsning som inneholder metallpreparater på en glassoverflate hvor temperaturen ligger under den optimale temperatur,.

vil oksydfilmens evne til å feste seg reduseres og filmen har lett for å sprekke. Dette utgjør et vesentlig problem når det dreier seg om industrielle produkter. Man har av denne grunn forsøkt å unngå å anvende oppløsningsmidler med høy fordampnings-varme og en høy spesifikk varme, som vann, og i stedet anvende organiske oppløsningsmidler, som.f.eks. benzen, toluen, metanol, metylenklorid ors.v. Dessverre vil påsprøytning av disse organiske oppløsningsmidler i store mengder på en glassoverflate ved høy temperatur føre til brannfare.

Videre vil den ubehagelige lukt eller den toksiske karak-ter av disse oppløsningsmidler eller de resulterende gasser øke med miljøproblemene i rommene hvor glasset fremstilles eller endog føre til ytterligere forurensninger.

For å unngå disse ulempene i fremgangsmåten ved på-sprøytning for å fremstille glassartikler som er dekket méd et tynt metalloksydbelegg, har man foreslått å påføre et fint pulver av acetyl-acetonat metallforbindelse til glassoverflaten ved høy temperatur.

Ved denne fremgangsmåten unngår man ulempene som er nevnt ovenfor og som ligger i å anvende oppløsninger av metall-preparatet, siden den nye fremgangsmåten ikke anvender opp-løsningsmidler men påsprøyter selve pulveret direkte på det forvarmede glasset.

Patentsøkeren oppdaget denne fremgangsmåten ved å på-føre et pulver av metallacetyl-acetonater direkte på glasset ved høy temperatur føre til en artikkel som er dekket med en tynn metalloksydfilm med dårlig.kvalitet med ujevnheter dersom det anvendte pulver inneholder et annet acetyl-acetonat enn krom acetyl-acetonat. Videre har man lagt merke til at hvis man tilfører glasset en blanding av pulveret som hovedsakelig består av krom-acetyl-acetonat sammen med en liten andel av et annet metall-acetyl-acetonat, kan man til en viss grad for-bedre kvaliteten av filmen, men det er nesten umulig å få et kvalitetsmessig fremragende produkt, uten feil eller ujevnheter.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å fremstille vinduer som er dekket med et tynt belegg av metalloksyd, og som ikke har noen av de nevnte feil .

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som fremstiller et belegg av metalloksyd på glass er av den typen som påfører glasset et pulver av metall-acetyl-acetonater og den erkarakterisert vedat det nevnte pulver av metall-acetyl-acetonatet tilveiebringes ved co-presipitering av et pulverformet krom-acetyl-acetonat med minst et annet metall-acetyl-acetonat.

Det pulver som benevnes "coprécipitée" og som . man anvender ifølge oppfinnelsen er et pulver som tilveiebringes ved en co-presipitering i pulvertilstand med utgangspunkt i en flytende fase som inneholder acetyl-acetonatene av minst to forskjellige metaller. Nedenunder gjengis et eksempel på fremstilling av et slikt co-presipitert pulver : Man begynner med å oppløse en viss rnengde av kromnitrat og en passende mengde nitrat av minst et annet metall enn krom i en flytende blanding som. består av på den ene siden acetyl-aceton der det totale moltall er minst to ganger moltallet av metallioner og på den annen side en.ammoniakalsk, vandig opp-løsningas %?hvor det totale antall mol ammoniakk tilsvarer molantallet acetyl-aceton og hvor denne oppløsningen i løpet av 30 - 120 minutter oppvarmes til en temperatur på fra 45 til 60°C. Den tilveiebragte utfelling filtreres og vaskes med vann for å fjerne oppløselige urenheter, og etter tørking tilveiebringes et pulver som består av et coprecipitat av krom-acetyl-acetonat og minst et annet metall acetyl-acetonat. I. den nevnte utfelling kan man, hvis man i tillegg til krom f.eks. anvender nitrater av kobolt, jern, sink, mangan og indium eller aluminium tilveiebringe et pulver som består av en fast oppløsning av krom acetyl-acetonat og det annet metall acetyl-acetonat eller med andre ord et krystallinsk pulver av metall acetyl-acetonater, hvor hver partikkel i sin krystallstruktur inneholder metall acetyl-acetonatene jevnt fordelt i et forhold som nøyaktig tilsvarer forholdene ved fremstillingen. Det tilveiebragte pulver er et coprecipitat som kan anvendes i den . foreliggende oppfinnelse.

Det coprecipiterte pulver med metall acetyl-acetonater som skal anvendes ifølge oppfinnelsen, inneholder fortrinnsvis mer enn 50 vektprosent av krom acetyl-acetonat. Selv om partik-kelstørrelsen i det coprecipiterte pulver som anvendes ifølge den foreliggende oppfinnelse ikke nødvendigvis behøver justeres til en bestemt kornstørrelse, foretrekker man vanligvis pulvere hvor partikkelstørrelsen er mindre enn 300^u eller endog mindre enn lOO^u , siden en slik kornstørrelse gjør det lettere å transportere pulveret i en gass.

Som man har angitt ovenfor, er det, hvis man anvender

et coprecipitert pulver dannet av krom acetyl-acetonat og acetyl-acetonatet av minst et annet metall ifølge oppfinnelsen å fremstille et vindu som er dekket, med et fast og jevnt belegg av metalloksyd og hvor denne filmen praktisk talt er uten feil og ujevnheter. Et slikt glass er det umulig å tilveiebringe ved å anvende et pulver som er fremstillet ved enkel blanding av pulverformede metall-acetyl-acetonater og som har den samme kjemiske sammensetning som de nevnte pulverformede coprecipitater som karakteriserer oppfinnelsen og som inneholder mer enn 50 vektprosent krom-acetyl-acetonat, noe som vises ved de bemerkel-

sesverdige resultater av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Grunnen for at det coprecipiterte pulver gir slike for-bedrede resultater sammenlignet med en enkel blanding av pulver som har den samme kjemiske sammensetning ved fremstilling av en film av metalloksyder ved påblåsing, er sannsynlig-vis følgende : En av mekanismene ved dannelsen av belegg av^metalloksyd på glassplaten er den termiske dekomponering av metallpreparatene når disse preparatene møter glassplaten , noe som fører til at metalloksydene som dannes fester seg til overflaten. En annen mekanisme er den termiske dekomponering av metallpreparatene i gassfasen, dvs. at de pulverformede metallpreparater fordampes ved overflaten av det forvarmede glass etter sammenstøtet med den nevnte overflate eller foran sammen-støtet og umidcdélbart etter dekomponerer de dannede gasser termisk på overflaten og danner en film av metalloksyder. Hvis tilsynekomsten av de to termiske dekomponeringsreaksjonene , nærmere bestemt dekomponeringsreaksjonen av faste pulverpartikler til metalloksyder ved sammenstøtet med glassoverflaten og de-komponeringen av metallpreparåtene som er fordampet ved overflaten av glasset, kontrolleres normalt for å foregå jevnt ved høy temperatur, er. det mulig å få metalloksydene til å knytte seg til glasset i form av en tynn, jevn film, praktisk talt uten feil og ujevnheter.

Foretrukne metallpreparater er acetyl-acetonater og nærmere bestemt krom-acetyl-acetonat på grunn av de fordelaktige

.termiske egenskaper.

Det bør nevnes at ved påføring av et pulver er det de termiske egenskaper i metall-acetyl-acetonatet som i praksis bestemmer kvaliteten på den tilveiebragte metalloksydfilm, og man har derfor ved denne fremgangsmåten eliminert de virkninger som skriver seg fra nærvær av oppløsningsmidler som f.eks. i de fremgangsmåter som anvender påsprøyting av en oppløsning. Man. forstår at når det dreier seg om en enkelt blanding av pulverformede metall-acetyl-acetonater vil hvert metall-acetyl-acetonat for seg bære med seg sine termiske egenskaper, noe som fører til at der dannes en metalloksydfilm som ikke er jevn og som inneholder ujevnheter og feil som ikke kan neglisjeres mens man i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse anvender et pulver som er et coprecipitat av krom-acetyl-acetonat og et annet metall-acetyl-acetonat, slik at hver partikkel i coprecipitatet en jevn fordeling av hver av de anvendte metall-acetyl-acetonater, slik at følgelig hver partikkel har de samme termiske egenskaper (som ligger i nær-heten av egenskapene til krom-acetyl-acetonat) og man er følge-lig sikret en tynn metalloksydfilm som er overlegen med hensyn til jevnhet og som praktisk talt ikke inneholder feil og ujevnheter.

Nedenunder er angitt eksempler på den foreliggende oppfinnelse med sammenligning med resultater fra andre fremgangsmåter : Glassplater med dimensjoner 300 x 300 x 6 mm oppvarmes i 5 minutter i en elektrisk ovn som er innstilt på 670°C og etter uttrekking påføres de ved hjelp av komprimert luft i løpet av 3 til 5 sekunder et pulver av metall-acetyl-acetonater som finfordeler pulveret.

Ved å føre påsprøytingsmaskinen med hånden er det mulig på alle platene å få festet en tynn film av metalloksyd med praktisk talt jevn tykkelse.

Por disse prøvene fremstiltes fire forskjellige coprecipitater av metall-acetyl-acetonater ved hver gang å opp-løse to metallpreparater som er valgt blant krom-nitrat 61^0, koboltnitrat 6H2.O, og jernnitrat 91^0, de andeler, som er angitt i tabell I, en vandig oppløsning av-25 % ammoniakk under anvendelse av de mengder som er angitt i tabell I, hvoretter kom-ponentene får reagere med hverandre ved de temperaturer som er angitt i tabell I i løpet av den tid som likeledes er angitt i tabellen. Etter vasking med vann tørkes de tilveiebragte coprecipitater ved 100°C i to timer, hvoretter de anvendes i prøvene.

Man har gjennomført.en analyse for å bestemme innholdet av hver av metall-acetyl-acetonatene i hver av de tilveiebragte utfellinger og resultatene av disse analysene er gjengitt i tabell II. hvor de er uttrykt i vektprosent.

Ved å anvende på den ene side de fire forskjellige typer coprecipitat 1. 2, 3 og 4 og på den annen side blandinger av pulvere benevnt 536, 7 og 8 som hver har den samme kjemiske sammensetning som coprecipitatene 1, 2, 3 og 4S har man ved påblåsing av pulverne fremstilt ytterligere 10 glassprøver belagt med metalloksyd. Kvaliteten på overflaten av metallfilmen som er tilveiebragt er observert ved øyet ved refleksjon og resultatene er gjengitt i tabell III.

Man ser at etter tabell III .vil ikke metalloksydfilmene som er fremstilt ved påføring av coprecipitecrtée pulvere som inneholder krom-acetyl-acetonat ifølge oppfinnelsen gi feil eller ujevnheter og disse filmene er praktisk talt jevne, mens de som er fremstilt under anvendelse av enkle blandinger av pulvere, i de' sammenlignende prøver eller preparert under anvendelse av et metall-acetyl-acetonat-pulver som er coprecipi-.tert men som ikke inneholder krom-acetyl-acetonat, inneholder en rekke feil og følgelig har en dårlig kvalitet.

Man kan endelig legge merke til at i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er virkninger som kunne oppstå som følge av forskjell i kornstørrelsene i coprecipiterte pulvere, ikke ob-serverbare.

Man kan likeledes legge merke til at ved å anvende et co-precipitert pulver av metall-acetyl-acetonater som inneholder krom-acetyl-acetonat'og andre acetyl-acetonater, er det mulig

å fremstille belagte vinduer med et jevnt belegg av metalloksyd, hvor fargen kan gå mot grått eller bronsefarget og hvor disse vinduer har en transmisjonskoeffisient på fra 45 til 65 % og en refleksjonsprosent på fra 30 til 35 % i det synlige område.

Hver av de forangående eksempler vedrører plant glass, og det er åpenbart at oppfinnelsen ikke er begrenset til slike.artikler, men at den kan anvendes på andre artik-ler såsom på flasker, kjøkkenutstyr o.s.v.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av glassartikler som er belagt med et tynt belegg av metalloksyd, som er festet direkte på glassoverflaten av den type hvor man påfører glassoverflaten som holdes; på en høy temperatur, et pulver av metall-acetyl-acetonat, karakterisert ved at det nevnte metall-acetyl-acetonat-pulver er et coprecipitat.-av krom-acetyl-acetonat og minst ett annet metall-acetyl-acetonat.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at coprecipitatet av metall-acetyl-acetonater inneholder mer enn 50 vektprosent krom-acetyl-acetonat.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at coprecipitatet av metall-acetyl-acetonater inneholder metaller som gir fargede oksyder såsom kobolt og jern.

4. Fremgangsmåte ifølge et-hvilket som. helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at de coprecipiterte pulvere som anvendes har en kornstørrelse på mindre enn 300^ u og fortrinnsvis mindre enn lOO^ u