CH386058A - Sichtglas und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

  Sichtglas und Verfahren zu seiner Herstellung    Die vorliegende Erfindung betrifft ein mindestens  einseitig mit einer transparenten Schutzschicht über  zogenes Sichtglas und ein Verfahren zu seiner Her  stellung.  



  Bei einer grossen Zahl technischer Arbeiten, deren  Durchführung oder Überwachung gewisse     Sicherheits-          massnahmen    für das Bedienungspersonal     erfordert,     werden Sichtgläser gebraucht, welche entweder als  Fenster in Steuerkabinen und dergleichen oder ledig  lich als Augenschutz in     Form    von Gesichtsschützern  oder Brillen zur Verwendung kommen.

   Solche Gläser  sind vor allem in metallverarbeitenden Betrieben  einem starken Verschleiss unterworfen, da glühende  Metallspritzer, die in Giessereien oder beim     Schweis-          sen    oder Schleifen meist unvermeidlich sind, sich an  der Glasoberfläche festsetzen bzw.     einbrennen    und  dadurch das Glas oft schon nach wenigen Stunden als  Sichtglas unbrauchbar machen. Da     Kunststoffe    und  organische Gläser in dieser Hinsicht weniger emp  findlich sind, zieht man sie     vielfach    für solche Zwecke  dem     Silikatglas    vor.

   Dabei muss man     allerdings    den  grossen Nachteil in Kauf nehmen, dass solche Stoffe  keinerlei optische     Qualitäten    besitzen, sondern mehr  oder     minder    unebene, leicht     verkratzbare    Oberflächen  aufweisen, welche eine erhebliche Behinderung für  exaktes Arbeiten     hervorrufen.     



  Zur Vermeidung dieses Nachteils wurden schon  mehrfach Vorschläge gemacht, welche zum Ziele hat  ten, Sichtscheiben aus normalem     Silikatglas    zu ver  wenden, das durch einen     spritzerabweisenden    Über  zug gegen das Einbrennen der glühenden Teilchen ge  schützt ist. Wegen des in dieser Hinsicht günstigeren  Verhaltens von Kunststoffen, Kunstharzen und orga  nischen Lacken war es naheliegend, Überzüge aus  solchen Stoffen auf den zu schützenden Gläsern nie  derzuschlagen. Die mangelhafte optische Qualität und  geringe     Abriebfestigkeit    dieser Überzüge verhinderte    jedoch in den meisten Fällen ihre praktische Anwen  dung.

   Nach einem weiteren Vorschlag wurde     sodann     empfohlen, wasserhaltige     Kieselsäure-    bzw.     Alkalisili-          katschichten        unter    Ausnutzung des     LEYDEN-          FROSTschen    Phänomens zu demselben Zweck zu  verwenden, wobei der beim Auftreffen eines glühen  den     Teilchens    entwickelte Wasserdampf ein Schutz  polster auf dem Glas     bildete.    Offenbar kann diese  Wirkung aber nur solange bestehen, als genügend       Wasser    in der     Schutzschicht        enthalten    ist.

       Ausserdem     ist mit zunehmender Entwässerung von     Silikatschich-          ten    die Gefahr der Trübung und der     Rissbildung    ge  geben.  



  Das     erfindungsgemässe    Sichtglas ist dadurch ge  kennzeichnet, dass die Schutzschicht aus einem     lö-          sungsmittelfreien,    bis mindestens 2500 C temperatur  beständigen     überzug    von     mindestens    einer nur anor  ganischen     oxydischen        Verbindung    und einer     Beimen-          gung    aus mindestens einer     anorganisch-organischen     Verbindung besteht.  



  Das     erfindungsgemässe    Verfahren zur Herstellung  des Sichtglases     ist    dadurch gekennzeichnet, dass die  zur Bildung der Schutzschicht dienenden Verbindun  gen     in.        einem    organischen Lösungsmittel gelöst und  diese Lösung auf die Glasoberfläche aufgebracht     wird,     z. B. durch Aufschleudern oder     Aufsprühen    der Lö  sung, worauf der entstandene     Flüssigkeitsfilm    getrock  net wird und     schliesslich    das Lösungsmittel und die  flüchtigen     Reaktionsprodukte    durch Erhitzen ausge  trieben werden.  



  Nachfolgend wird das     erfindungsgemässe    Sichtglas  sowie das Verfahren zu seiner     Herstellung    erläutert.  Es wurde gefunden, dass das Problem in befrie  digender     Weise    durch     ein.    Sichtglas mit einer norma  lerweise optisch     einwandfreien    und äusserst beständi  gen, abriebfesten     Schutzschicht    gelöst werden     kann,     wenn diese     Schutzschicht    aus einem lösungsmittel-      freien,

   bis mindestens 2500 C temperaturbeständigen  Überzug von mindestens einer nur anorganischen     oxy-          dischen    Verbindung und einer Beimengung aus min  destens einer organisch-anorganischen Verbindung be  steht. Während     lösungsmittelfreie        Oxydschichten    im  allgemeinen für sich     allein    keine oder nur eine sehr  unbedeutende Schutzwirkung gegen Metallspritzer  besitzen,     zeigte    sich, dass     durch    die Beimengung einer       anorganisch-organischen    Komponente ein hochela  stisches Gefüge geschaffen werden kann,

   bei dem  offenbar infolge einer sehr weitgehenden     gegenseitigen          Absättigung    aller     Valenzkräfte    ein Anhaften auftref  fender Metallteilchen nicht mehr möglich ist. Ferner  kann die Temperaturbeständigkeit des Schutzüberzu  ges um 100-2000 C höher liegen als die der beige  mengten     anorganisch-organischen    Komponente für  sich allein. Die Schutzschichten ergeben ferner, im  Gegensatz zu ihrem anorganisch-organischen Anteil  allein, optisch homogene, klare Filme von beispiels  weise einer Dicke bis zu 10     t4    und mehr und weisen  ein vorzügliches Haftvermögen an der Glasoberfläche  auf.  



  Als geeignete nur     anorganische    Verbindungen in  der Schutzschicht kommen beispielsweise durch     hy-          drolytische    Umsetzung und     Erhitzung    auf dem Glas  aus Estern von Säuren, beispielsweise Halogensäuren,  der Metalle der 4. Gruppe des periodischen Systems  erhaltene Oxyde in Betracht. Im Hinblick auf grosse       Härte    und Haftfestigkeit mit der Glasoberfläche be  währen sich besonders Schichten mit     SiO,    und     TiOo     oder     ZrO.,    die ausserdem den Vorteil bieten, dass  ihre Lichtbrechung durch das Mischungsverhältnis  der des Glases optimal angepasst werden     kann.     



  Für die     anorganisch-organische    Beimengung eig  nen sich zum Beispiel Verbindungen vom Typ       R"-(-MeRR'O-)"---MeRR'R"    bzw.,     R"-(-MeR0-),,          -MeRR".    Die     Strukturformeln    dieser Verbindungen  sind folgende  
EMI0002.0028     
    Hierbei bedeutet x den     Polymerisationsgrad    für  die Gruppe in ( ), R, R' und R" können beliebige,  auch gleiche organische Radikale sein, wobei minde  stens R ein an     Me    gebundenes     C-Atom    aufweist und  R' und R" vorteilhaft auch ein Halogenatom sein  kann. Für     3-wertiges        Me    entfällt R'.  



  Besonders günstig sind die entsprechenden Ver  bindungen des Al,     Si,        Sn    oder     Ti.    Der prozentuale  Anteil der     anorganisch-organischen    Beimengung soll  zweckmässig zwischen 5 und 50%, vorzugsweise 5  bis 15%, bezogen auf die Gesamtmasse der Schutz  schicht, betragen.  



  Das Aufbringen der Schutzschicht auf den Sicht  gläsern erfolgt zweckmässig durch Tauchen der Glä  ser in Lösungen der genannten Stoffe oder durch Auf  schleudern oder Aufsprühen derselben.     Als    Lösungs  mittel können verschiedene organische Lösungsmittel,  vorzugsweise Alkohole oder Ester, verwendet werden,  sofern die Ausgangsstoffe der beiden zum Schicht  aufbau dienenden Stoffgruppen in ihnen gleichzeitig  löslich sind.

   Nach dem Aufbringen wird der Flüssig  keitsfilm zunächst unter mässigem     Erwärmen    ge  trocknet, wobei gegebenenfalls an der feuchten Luft  die     erwähnte    hydrolytische Umsetzung der in Oxyde  umzuwandelnden Ester erfolgen kann ; hierauf wird  das beschichtete Glas bis zum Austreiben des Lö  sungsmittels und der flüchtigen Reaktionsprodukte  beispielsweise auf mindestens 250- C, erhitzt.  



  Die Zeichnung zeigt schematisch zwei beschich  tete Sichtgläser.  



       Fig.    1 zeigt die Planscheibe 1 aus Glas, auf wel  cher einseitig eine Schutzschicht 2 aufgetragen ist, in  Seitenansicht, und       Fig.    2 zeigt ein     gekrümmtes    Glas 1, wie es bei  spielsweise für Schutzbrillen Verwendung finden kann  und welches auf beiden Seiten Schutzschichten 2 auf  weist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Mindestens einseitig mit transparenter Schutz schicht überzogenes Sichtglas, dadurch gekennzeich net, dass die Schutzschicht aus einem lösungsmittel- freien, bis mindestens 250o C temperaturbeständigen Überzug von mindestens einer nur anorganischen oxy- dischen Verbindung und einer Beimengung aus min destens einer anorganisch-organischen Verbindung be steht.

   II. Verfahren zur Herstellung des Sichtglases ge- mäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Bildung der Schutzschicht dienenden Verbin dungen in einem organischen Lösungsmittel gelöst und diese Lösung auf die Glasoberfläche aufgebracht wird, worauf der entstandene Flüssigkeitsfilm getrock net wird und schliesslich das Lösungsmittel und die flüchtigen Reaktionsprodukte durch Erhitzen ausge trieben werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Sichtglas nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die nur anorganische Verbindung der Schutzschicht aus SiO@ und TiO. besteht.

   2. Sichtglas nach Patentanspruch I, dadurch ge- kennzeichnet, dass die nur anorganische Verbindung der Schutzschicht aus SiOo und ZrOo besteht. 3. Sichtglas nach Patentanspruch- I und den Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als anorganisch-organische Verbindung, eine Verbin dung vom Typ R"-(-MeRR'O) T MeRR'R" bzw.

   R"-(-MeR0)x MeRR" in der Schutzschicht enthal ten ist, wobei Me ein 4- bzw. 3-wertiges Element, z. B. Metall, Metalloid, und mindestens R ein organi sches Radikal ist, von welchem ein C-Atom an Me gebunden ist. 4. Sichtglas nach Patentanspruch I und den Un teransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Me mindestens eines der Elemente Al, Si, Sn, Ti, ist. 5.

   Sichtglas nach Patentanspruch I und den Un- teransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der anorganisch-organischen Beimengung 5 bis 15 Gewichtsprozent bezogen auf die Gesamt masse der Schutzschicht beträgt.

   6. Verfahren nach Patentanspruch 1I, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Teil der Schutzschicht aus an organischen Oxyden gebildet wird, welche durch hy- drolytische Umsetzung und Erhitzung auf dem Glas aus Estern von Säuren, z. B. Halogensäuren, von Ele menten der 4. Gruppe des periodischen Systems er halten werden.