CH473738A - Verfahren zum Herstellen eines lichtstreuenden Überzuges auf festen Gegenständen, insbesondere aus Glas - Google Patents

Description

  Verfahren     zum    Herstellen eines lichtstreuenden Überzuges auf festen Gegenständen,  insbesondere aus Glas    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren  zum Herstellen eines lichtstreuenden Überzuges auf  festen Gegenständen, insbesondere aus Glas, unter       Verwendung    von     mindestens    einem     pyrogenen    anorgani  schen Oxyd.  



  Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen licht  streuende Beläge durch Verwendung     pyrogener    Oxyde  erzeugt werden. Die Oxyde werden dabei entweder  während der Verbrennung der Ausgangsverbindungen  auf dem erhitzten Glase festhaftend niedergeschlagen  oder durch     harzartige    Bindemittel an der Glasoberflä  che     verankert.    Im ersteren Falle ist es namentlich bei  grossen Flächen schwierig, eine gute Gleichmässigkeit  des Überzuges, zu erzielen, im zweiten     Falle    ist die  Härte und Temperaturbeständigkeit der Schicht für  manche Zwecke nicht ausreichend.

   Es ist deshalb auch  schon vorgeschlagen worden, als Bindemittel eine Was  serglaslösung zu verwenden,     jedodch    hat sich gezeigt,  dass solche Überzüge in der Wärme leicht rissig werden  und zum Abbröckeln neigen. Das erfindungsgemässe  Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das     pyro-          gene    Oxyd in einer filmbildenden Lösung mindestens  eines Metallsäure- oder     Halbmetallsäure-Esters    suspen  diert wird, die Suspension auf die Oberfläche der Ge  genstände gebracht und dann die Gegenstände erhitzt  werden.  



  Unter filmbildenden     Esterlösungen    sind im allge  meinen solche verstanden, welche die Eigenschaft  haben, festhaftende, optisch klare, kontinuierliche  Überzüge auf Glasoberflächen zu bilden, wenn sie für  sich allein in an sich bekannter Weise niedergeschlagen  und in beschriebener Weise thermisch behandelt wer  den. Besonders geeignet sind die Verbindungen, die  man bei der     Veresterung    der     Halogenide    von Elemen  ten aus der Gruppe IV des Periodischen Systems er  hält, z.

   B. des Siliziums, Titans;     Zirkons,    Zinns, wobei  als Lösungsmittel beispielsweise Alkohole,     Alkylester     oder     Tetrachlorkohlenstoff    in Betracht kommen, denen  zur Einleitung der Hydrolyse auch Wasser zugemischt  werden kann. Ausser der erwähnten     Halogenide    kann    auch ein     Halogenid    des Antimons     verwendet    werden.

    Als     suspendierte    Oxyde eignen sich vorzugsweise       AI,03,        Zn0,        Mg0,        SiO2,        TiO2,        Zr02    oder, soweit  Färbungen erwünscht sind, Fe-, Ni-, Co- oder       Cr-Oxyde,    sowie Mischungen dieser Oxyde. Am gün  stigsten für den Einbau in die filmbildende Träger  schicht ist eine     haufwerkartige    Struktur der Oxyde, bei  der sie im Ausgangszustand ein möglichst hohes  Schüttvolumen von mindestens 10 cm' pro Gramm  aufweisen, da sie sich dann am festesten verankern las  sen.

   Aus diesem Grund sind die durch Verbrennung  von dampfförmigen Verbindungen hergestellten Oxyde  besonders vorteilhaft. Die Schüttgewichte solcher  Oxyde liegen bei 100     gr/Ltr.    und darunter.  



  Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Verfah  rens besteht darin, dass es erlaubt, ganz verschiedenar  tige Streuwirkungen hervorzubringen, je nachdem, wel  che Brechungsunterschiede zwischen der Trägersub  stanz und den eingebauten Oxyden bestehen und mit  welcher Feinheit die letzteren     dispergiert    sind.

   Wählt  man insbesondere einen Ester, der von demselben Ele  ment abgeleitet ist wie das     pyrogene    suspendierte  Oxyd, so ist die Brechung der fertigen Schicht nahezu  einheitlich und es entsteht eine     Steuung,    die im wesent  lichen nur auf den feinen Unebenheiten des erzeugten  Überzuges beruht und daher hohe Transparenz besitzt,  während sie gleichzeitig - je nach der mittleren Schicht  dicke und dem Gehalt des Überzuges an     pyrogenem     Oxyd - eine mehr oder minder diffuse Reflexionscha  rakteristik aufweist. Die Wirkung ist dann ähnlich der  einer     Seidenmattätzung,    die man bekanntlich häufig bei  der Verglasung von Bildern oder Instrumenten an  strebt, aber mit einfacheren und zuverlässigeren Mit  teln zu erreichen.  



  Da sowohl die genannten     pyrogenen    Oxyde als die  filmbildenden Schichten nach ihrer thermischen Um  wandlung weit höhere Schmelz- bzw.     Erweichungs-          punkte    aufweisen als die üblichen technischen Gläser,  ist es ferner möglich, die belegten Gläser anschliessend  thermisch zu krümmen, ohne dass der Belag in seinen      Eigenschaften merklich     verändert    wird. Bei geätzten       Oberflächen    und den nach bisher bekannten     Verfahren     hergestellten Überzügen würde dabei in den meisten  Fällen die Oberfläche in ihren Streueigenschaften un  günstig     verändert    oder beschädigt.

   Es ergibt sich dar  aus der     Vorteil,    dass man auch für gebogene     Glasab-          schlusscheiben,    z. B.     Fernsehvorsatzscheiben,    von       grossformatigen    Tafeln ausgehen kann, bei denen die  Aufbringung des lichtstreuenden Überzuges schon vor  her vorgenommen wurde, und Vorrichtungen zum Nie  derschlagen des Überzuges, die der jeweiligen Form     an-          gepasst    sind, somit unnötig sind.  



  Wünscht man eine streuende Oberfläche mit beson  ders niedrigem     Fresnel'schen    Reflexionsfaktor, so kann  man das Verfahren durch folgende     an    sich bekannte       Massnahmen    ergänzen: Man kann entweder den film  bildenden Lösungen Stoffe zusetzen, die sich bei Erhit  zen verflüchtigen, wie z. B.     Ammonchlorid,        Kampfer,     Harnstoff oder dgl., so dass die     fertige    Schicht mikro  porös und daher relativ     niedrigbrechend    wird; oder  man schlägt auf einer Streuschicht höherer Brechung  eine zweite, niedriger brechende     Deckstreuschicht,     z.

   B. aus     Si0z    nieder, wobei sich nach bekannten In  terferenzwirkungen     ein.    sehr kleiner effektiver Refle  xionsfaktor erzielen lässt.  



  Der streuenden Schicht können auch dauerhafte  transparente Färbungen erteilt werden, wenn man den  filmbildenden Lösungen entsprechende Stoffe zusetzt.  



  Die mittlere Dicke des Überzuges kann je nach dem  Anwendungszweck etwa bis zu 50     ,I4    betragen. Die  Mindestdicke wird im. allgemeinen durch die     geforderte     Streuwirkung bestimmt sein und ist zweckmässig durch  einige     Vorversuche    festzulegen. Die maximale Dicke  wird durch die Stabilität der filmbildenden Träger  schicht begrenzt. In den meisten Fällen bewähren sich  mittlere Dicken von einigen     ,u.    am besten.

   Die durch  die Unebenheit der eingebauten     Oxydpartikel    bewirk  ten lokalen Dickenschwankungen sind dabei meist  schon so gross, dass     Interferenzerscheinungen    zwischen  einer von aussen angelegten Planplatte sich untereinan  der ausgleichen und daher unsichtbar bleiben. Dies ist  bekanntlich z. B. bei der Projektion von     Stehbildfilmen     eine wesentliche Bedingung.  



  Nachfolgend wird ein Durchführungsbeispiel des  erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben:  150 g zur     Di-Stufe        kondensierter        Ortho-Kieselsäu-          remethylester        (Tetra-methoxy-di-silanol)    werden mit  300     cm3    Alkohol vermischt und in der Lösung 8 g       pyrogene    Kieselsäure mit einem Schüttgewicht von  40     g./Liter    durch Einrühren     suspendiert.    In der Lösung,  der man     vorteilhaft    noch ein Netzmittel zusetzen kann,  werden Glasplatten eingetaucht und mit gleichmässiger  Geschwindigkeit von etwa 0,5 cm/sec herausgezogen.

    Nach kurzem Erhitzen der Platten auf 400  C ergibt  sich ein fester Überzug von     seidenmattartigem    Ausse  hen, hoher Transparenz und diffuser Reflexionsvermö  gen, der selbst Krümmungen des Glases auf kleine  Radien praktisch     unverändert    übersteht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Herstellen eines lichtstreuenden Überzuges auf festen Gegenständen, insbesondere aus Glas, unter Verwendung von mindestens einem pyroge- nen anorganischen Oxyd, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Oxyd in einer filmbildenden Lösung mindestens eines Metallsäure- oder Halbmetallsäure-Esters suspen diert wird, die Suspension auf die Oberfläche der Ge genstände gebracht und dann die Gegenstände erhitzt werden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch die Verwendung von Estern von Säuren entspre chender Elemente aus der Gruppe IV des Periodischen Systems, z. B. Silizium, Titan, Zirkon, Zinn. 2. Verfahren nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch die Verwendung von Estern der Antimonsäuren. 3. Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Ver wendung von pyrogenen Metalloxyden, z. B.

   Oxyden des Aluminiums, Magnesiums, Zinks., Titans, Zirkoni- ums, Chroms oder den Metallen der Eisengruppe. 4. Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Ver wendung von pyrogenem Silizium-Oxyd. 5. Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwen dung pyrogener Oxyde, die vor dem Einbringen in die Lösung ein Schüttvolumen von mindestens 10 cm3 pro Gramm aufweisen. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein pyrogenes Oxyd in einer Lösung suspendiert wird, die einen von demselben Element wie das Oxyd abgeleite ten Ester enthält. 7. Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die filmbildende Lösung Stoffe enthält, die sich bei Erhit zung verflüchtigen, um eine poröse Struktur des Über zuges zu erzielen. B. Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen zuerst hergestellten lichtstreuenden Überzug von höherer Brechung eine niedriger brechende ebenfalls lichtstreuende Deckschicht niedergeschlagen wird. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die filmbildende Lösung färbende Stoffe enthält. 10. Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 bis 9, zum Herstellen eines lichtstreuen- den Überzuges auf flachen Gegenständen, dadurch ge kennzeichnet, dass die mittlere Dicke des Überzuges so gewählt wird, dass von lokalen Dickenschwankungen herrührende Interferenzerscheinungen beim Auflegen einer Planplatte unmerklich bleiben.