Ein- oder beiderseitig mit transparenter Schutzschicht überzogenes
Sichtglas und Verfahren zu seiner . Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf ein-
oder beiderseitig mit transparenten Schutzschichten überzogene Sichtgläser.Covered on one or both sides with a transparent protective layer
Sight glass and procedure for its. Manufacture The invention relates to a
or sight glasses coated on both sides with transparent protective layers.
Bei einer großen Zahl technischer Arbeiten, deren Durchführung oder
Überwachung gewisse Sicherheitsmaßnahmen für das Bedienungspersonal erfordert, werden
Sichtgläser gebraucht, welche entweder als Fenster in Steuerkabinen u. dgl. oder
lediglich als Augenschutz in Form -von Gesichtsschützern oder Brillen zur Verwendung
kommen. Solche Gläser sind vor allem -in metallverarbeitenden Betrieben einem
stärken Verschleiß unterworfen, da glühende Metallspritzer; die in Gießereien oder
beim Schweißen- 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 empfindlich 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 Qualität besitzen, sondern mehr oder minder unebene, leicht verkratzbäre
Oberflächen aufweisen, welche eine erhebliche Behinderung für exaktes Arbeiten hervorrufen.In the case of a large number of technical work, the implementation or monitoring of which requires certain safety measures for the operating personnel, sight glasses are used which are used either as windows in control cabins and the like, or merely as eye protection in the form of face guards or glasses. Such glasses are above all - subject to heavy wear and tear in metalworking plants because of glowing metal splashes; mostly in foundries or when welding or grinding. are inevitable, stick to the surface of the glass or burn in, often rendering the glass unusable as a sight glass after just a few hours. Since plastics and organic glasses are less sensitive in this regard, they are often preferred to silicate glass for such purposes. However, one has to accept the great disadvantage that such materials have no optical quality, but have more or less uneven, easily scratchable surfaces, which cause a considerable hindrance to precise work.
Zur Vermeidung dieses Nachteils wurden schon mehrfach Vorschläge gemacht,
welche zum Ziele hatten, Sichtscheiben aus normalem Silikatglas zu verwenden, das
durch einen spritzen abweisenden Überzug gegen das Einbrennen der glühenden Teilchen
geschützt ist. Wegen des in dieser Hinsicht günstigeren Verhaltens von Kunststoffen,
Kunstharzen und organischen Lacken war es nahehegend, Überzüge aus solchen Stoffen
auf den zu schützenden Gläsern niederzuschlagen. Die mangelhafte optische Qualität
und geringe Ahriebfestigkeit dieser Überzüge verhinderte jedoch in den meisten Fällen
ihre praktische Anwendung. Nach einem weiteren Vorschlag wurde sodann empfohlen,
wasserhaltige Kieselsäure- bzw. Alkalisilikatschichten unter Ausnutzung des Leydenfrostschen
Phänomens zu demselben Zweck zu verwenden, wobei der beim Auftreffen eines glühenden
Teilchens entwickelte Wasserdampf ein Schutzpolster auf dem Glase bildete. Offenbar
kann diese Wirkung aber nur nur so lange bestehen, als genügend Wasser in der Schutzschicht
enthalten ist; außerdem ist mit zunehmender Entwässerung von Silikatschichten die
Gefahr der Trübung und der Rißbildung gegeben.To avoid this disadvantage, several suggestions have been made
which had the goal of using viewing panels made of normal silicate glass, the
by a spray-repellent coating against the burning in of the glowing particles
is protected. Because of the more favorable behavior of plastics in this regard,
Synthetic resins and organic paints were natural, coatings made from such substances
to be knocked down on the glasses to be protected. The poor optical quality
and poor abrasion resistance of these coatings prevented in most cases
their practical application. After a further suggestion, it was then recommended that
water-containing silica or alkali silicate layers using Leydenfrostschen
Phenomenon to be used for the same purpose, the one being hit by a glowing one
Particles, water vapor developed a protective cushion on the glass. Apparently
However, this effect can only last as long as there is enough water in the protective layer
is included; in addition, with increasing dewatering of silicate layers is the
There is a risk of cloudiness and cracking.
Bei Versuchen, das Problem in befriedigender Weise zu lösen, wurde
nun überraschend gefunden, daß man Sichtgläser mit optisch einwandfreien und äußerst
beständigen, abriebfesten Schutzschichten erhält, wenn diese aus einem lösungsmittelfreien,
bis mindestens 250° C temperaturbeständigen Überzug von anorganischen oxydischen
Verbindungen und -einer metatl-bzw. metalloidorganischen Beimengung bestehen. Während
lösungsmittelfreie Oxydschichteri für- sich allein keine oder nur eine sehr unbedeutende
Schutz-Wirkung gegen Metallspritzer besitzen, zeigte sich, daß durch den Einbau
der metallorganischen Komponente ein hochelastisches Gefüge geschaffen werden kann,
bei dem offenbar infolge einer sehr weitgehengen gegenseitigen Absättigung aller
Valenzkräfte ein Anhaften auftreffender Metallteilchen nicht mehr möglich ist. Daß
es sich dabei nicht um bloße additive Mischungen zweier oder mehrerer Stoffe handelt,
geht auch daraus hervor, daß die Temperaturbeständigkeit der erfindungsgemäßen Schutzüberzüge
um 1.00 bis 200° C höher liegen kann als die der eingebauten organischen Komponente
für sich allein. Die Schichten lassen sich ferner im Gegensatz zu ihrem organischen
Anteil als optisch homogene, klare Filme von einer Dicke bis zu 10[, und mehr niedergeschlagen
und weisen ein vorzügliches Haftvermögen an der Glasoberfläche auf.When trying to solve the problem in a satisfactory manner, has been
now surprisingly found that you can see glasses with optically flawless and extremely
durable, abrasion-resistant protective layers, if these are made of a solvent-free,
Coating of inorganic oxydic coatings that is temperature-resistant up to at least 250 ° C
Connections and a metatl or. metalloid organic admixture exist. While
solvent-free oxide layers on their own, none or only a very insignificant one
Have a protective effect against metal splashes, it was found that through the installation
a highly elastic structure can be created for the organometallic component,
apparently as a result of a very extensive mutual saturation of all
Valence forces, it is no longer possible for metal particles to adhere. That
it is not a mere additive mixture of two or more substances,
it also emerges from this that the temperature resistance of the protective coatings according to the invention
can be 1.00 to 200 ° C higher than that of the built-in organic component
for yourself. The layers can be further unlike their organic
Share as optically homogeneous, clear films with a thickness of up to 10 [, and more precipitated
and have excellent adhesion to the glass surface.
Als geeignete anorganische Verbindungen kommen insbesondere die in
bekannter Weise durch hydrolytische Umsetzung und Erhitzung aus Estern von Säuren,
beispielsweise Halogensäuren, der Metalle der IV. Gruppe des Periodischen Systems
erhaltenen Oxyde in Betracht; im Hinblick auf große Härte und Haftfestigkeit mit
der Glasoberfläche bewähren sich besonders Mischungen von Si 02 und Ti 02 oder
Zr
02, die außerdem den Vorteil. bieten, daß ihre Lichtbrechung durch das Mischungsverhältnis
der des Glases optimal angepaßt werden kann.Suitable inorganic compounds are, in particular, those in
known way by hydrolytic conversion and heating from esters of acids,
for example halogen acids, the metals of group IV of the Periodic Table
oxides obtained into consideration; in terms of great hardness and adhesive strength
Mixtures of Si 02 and Ti 02 or
Zr
02, which also has the advantage. offer that their light refraction due to the mixing ratio
which can be optimally adapted to the glass.
_. Für die _meiall,. bzw.- metalloidorganische Beimengung'eignen sich
z. B: Verbindungen vom Typ R" (MeORR7x - MeRR'R" bzw. ' :-,R @@ (MeO R)x -, Me-R.RI'i,
Die Strukturformeln dieser";Ver;bindungen sind fol- o gende , a':.: .. .
Hierbei bedeutet x den Polymerisatiönsgrad für die Gruppe in ( ). R,R' und R" können
beliebige, auch gleiche, organische Radikale sein, wobei mindestens R ein an Me
direkt gebundenes C-Atom aufweist und R' und R" vorteilhaft, teilweise durch ein
Halogen ersetzt sein kann. Für 3wertiges Me entfällt R'._. For the _meiall ,. or metalloid-organic admixtures are suitable e.g. B: Compounds of type R "(MeORR7x - MeRR'R" or ': -, R @@ (MeO R) x -, Me-R.RI'i, The structural formulas of these "; compounds are fol- o gende, a ':.: ... Here, x denotes the degree of polymerisation for the group in (). R, R 'and R "can be any organic radicals, including those which are identical, where at least R has a carbon atom directly bonded to Me and R' and R" can advantageously be partially replaced by a halogen. R 'is omitted for 3-valued Me.
Besonders günstig sind die entsprechenden Verbindungen des Al, Si,
Sn oder Ti. Der prozentuale Anteil der metallorganischen Beimengung soll zweckmäßig
zwischen 5 und 50%, vorzugsweise zwischen 5 und 15%, bezogen auf die Gesamtmasse
der fertig aufgebrachten Schicht, betragen.The corresponding compounds of Al, Si,
Sn or Ti. The percentage of the organometallic admixture should be appropriate
between 5 and 50%, preferably between 5 and 15%, based on the total mass
of the completely applied layer.
Das Aufbringen der Schutzschicht auf den Sichtgläsern erfolgt zweckmäßig
durch Tauchen der Gläser in Lösungen der genannten Stoffe oder durch Absenken, Aufschleudern
oder Aufsprühen derselben. Als Lösungsmittel können verschiedene organische Lö=
sungsmittel, vorzugsweise Alkohole oder Ester, verwendet werden, sofern die Ausgangsstoffe
der beiden zum Schichtenaufbau dienenden Stoffgruppen in ihnen gleichzeitig löslich
sind. Nach dem Aufbringen wird der Flüssigkeitsfilm zunächst unter mäßigem Erwärmen
getrocknet, wobei gegebenenfalls an der feuchten Luft die erwähnte hydrolytische
Umsetzung der in Oxyde umzuwandelnden Ester erfolgen kann, und hierauf das beschichtete
Glas bis zum Austreiben des Lösungsmittels und der etwa flüchtigen Reaktionsprodukte,
d. h. mindestens auf 250° C, erhitzt.The protective layer is expediently applied to the sight glasses
by immersing the glasses in solutions of the substances mentioned or by lowering them or by spinning them on
or spraying them on. Various organic solvents can be used as solvents
solvents, preferably alcohols or esters, can be used, provided the starting materials
of the two groups of substances used to build up layers are simultaneously soluble in them
are. After application, the liquid film is first heated gently
dried, where appropriate in the moist air the mentioned hydrolytic
Implementation of the ester to be converted into oxides can take place, and then the coated
Glass until the solvent and any volatile reaction products are driven off,
d. H. heated to at least 250 ° C.