DE1298240B - Verfahren zur Oberflaechenbehandlung von Flachglas - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ober- Zinkionen, wodurch die Oberflächeneigenschaften flächenbehandlung von Flachglas, das bei seiner Her- der Oberfläche, die mit dem geschmolzenen Zinn in stellung mit mindestens einer Oberfläche mit ge- Berührung gestanden hat, verbessert werden und die schmolzenem Zinn in Berührung stand, so daß sich bei der Bildung des Flachglases erzielte Polierung Zinnionen in oberflächennahen Schichten des Glases 5 der Oberfläche erhalten bleibt,
befinden. Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ist

In dem deutschen Patent 1080 273 ist ein Verfah- vorgesehen, daß wenigstens ein Teil der Zinnionen ren zur Herstellung von Flachglas auf einem Bad aus durch Wasserstoffionen ersetzt werden und daß dann geschmolzenem Zinn beschrieben, bei dem auf dem wenigstens ein Teil der Wasserstoffionen durch Ionen Bad eine Schicht aus geschmolzenem Glas gebildet io eines Elements ersetzt werden, das zweiwertig ist. und auf einer Temperatur gehalten wird, bei der ein Hierzu geeignete Elemente sind Kalzium oder Zink, ungehinderter Querfluß des Glases möglich ist, bis wodurch die Oberflächeneigenschaften der mit dem sich auf dem Bad ein schwimmender Körper aus Glas geschmolzenen Zinn in Berührung gewesenen Oberin Bandform gebildet hat. Danach wird dieses Glas fläche unter Aufrechterhaltung der erzielten Polierung bei seiner Fortbewegung längs des Bades zum Aus- 15 verbessert werden. Wenn auch bei einem in dieser tragende des Bades abgekühlt, so daß es unbeschädigt Weise hergestellten Flachglas in dessen oberflächenaus dem Bad ausgetragen werden kann. nahen Schichten Ionen enthalten sind, so bedingen

Die Erfahrung hat gezeigt, daß Flachglas bei diesem diese keine Beeinträchtigung der optischen Eigen-Herstellungsverfahren in den seiner unteren Fläche schäften des Glases, wenn dieses einer Wärmebehandnahen Schichten Zinn aufnimmt, vermutlich in der ao lung in Anwesenheit von Sauerstoff unterzogen wird. Form von Stannooxyd. Wird dieses Glas später einer Aus diesem Grunde werden die Oberflächeneigen-Wärmebehandlung in Anwesenheit von Sauerstoff schäften des Flachglases, die durch die Berührung unterzogen, beispielsweise bei einem Härtungsprozeß, mit geschmolzenem Zinn bei seiner Bildung erreicht so wird das Zinn oder die Zinnlegierung, die in den werden, verbessert, wobei die Polierung der Glasoberflächennahen Schichten des Glases enthalten 25 oberfläche beibehalten wird.

ist, einer Umwandlung unterworfen, die nach dem Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah-

Härtungsprozeß hervortritt und die die optischen rens ist vorgesehen, daß der Ersatz der Zinnionen Eigenschaften des Glases verdirbt. durch Wasserstoffionen durch Behandeln der Glas-

Die Erfindung bezweckt, Zinn in der Form von oberfläche mit einer wäßrigen Lösung einer Säure Stannoionen aus den oberflächennahen Schichten des 30 bewirkt wird. Für diese Zwecke ist Salzsäure geeignet, aus dem Bad ausgetragenen Glases zu entfernen, in- Ferner ist vorgesehen, daß der Ersatz von Wasserdem die Stannoionen durch Ionen eines anderen EIe- stoffionen durch Behandeln der Oberfläche mit einer ments ersetzt werden. Das Element, dessen Ionen in gesättigten Lösung eines anorganischen Salzes bewirkt die Glasoberfläche eingeführt werden, um die Stanno- wird. Als Beispiel für ein solches Salz wird Kalziumionen zu ersetzen, kann ein Element sein, das dem 35 chlorid angegeben.

Glas weitere Eigenschaften verleiht. Dieses Element Bei einer praktischen Durchführung des erfindungs-

kann aber auch so gewählt werden, daß es lediglich gemäßen Verfahrens wird das Flachglas auf einem die Wirkung hat, daß ein Strukturwechsel bei einer Bad aus geschmolzenem Zinn gebildet und nach dem anschließenden Wärmebehandlung in einer oxydie- Austragen von dem Bad zunächst mit einer 1:1 wäßrenden Atmosphäre unterbunden wird. Der besondere 40 rigen Lösung von Salzsäure bei einer Temperatur Zweck der Erfindung besteht darin, genügend Zinn von etwa 100° C eine Minute lang behandelt. Verin der Form von Stannoionen aus den unteren ober- suche haben gezeigt, daß bei Verwendung der anflächennahen Schichten des Glases zu entfernen, um gegebenen Konzentration eine Behandlungszeit von das Glas einem Härteprozeß aussetzen zu können, länger als einer Minute zur Irisation führt, d. h. zur wobei das gehärtete Glas frei von optischen Fehlern 45 Bildung von Interferenzfarben. Ferner wurde festinfolge der Anwesenheit von Zinn oder Zinnverbin- gestellt, daß ein derartig übermäßig behandeltes Glas düngen im Glas ist. bei einer anschließenden Erwärmung in einer sauer-

Es ist anzunehmen, daß die optischen Fehler eine stoffhaltigen Atmosphäre Zerstörungen an der Glas-Folge einer Volumenänderung bei der Umwandlung oberfläche in Form von Haarrissen aufweist,
des in den oberflächennahen Schichten gelösten 50 Nach dem Ersatz der Zinnionen erfolgt eine wei-Stannooxyd in Stannioxyd durch Aufnahme von tere Behandlung mit einer gesättigten Lösung eines Sauerstoff sind. anorganischen Salzes, das Ionen zum Ersatz der

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Oberflächen- Wasserstoffionen in das Glas abgibt. Hierzu wird eine behandlung von Flachglas, das bei seiner Herstellung gesättigte Lösung von Kalziumchlorid verwendet, so mit mindestens einer Oberfläche mit geschmolzenem 55 daß Kalziumionen die Wasserstoffionen im Glas erZinn in Berührung stand, besteht darin, daß die Zinn- setzen.

ionen durch Wasserstoffionen ersetzt werden und An Stelle von Kalziumchlorid kann auch Zink-

daß dann wenigstens ein Teil der Wasserstoffionen chlorid verwendet werden, um gleiche befriedigende durch Ionen eines anderen Elements ersetzt werden. Ergebnisse zu erzielen, die eine anschließende Wärme-Hierbei kann der Ersatz mindestens eines Teils der 60 behandlung ζ. B. zum Zwecke des Härtens des Glases Wasserstoffionen durch Ionen eines Elements erfol- gestatten.

gen, das einwertig ist. Die anschließende Behandlung mit einer gesättig-

Bei einer bevorzugten Verfahrensführung ist vor- ten Salzlösung einer Glasoberfläche, die Irisation als gesehen, daß der Ersatz mindestens eines Teils der Folge einer zu starken Behandlung mit der Salzsäure Wasserstoffionen durch Ionen eines anderen Elements 65 aufweist, entfernt diese Irisation, so daß das Glas erfolgt, dessen Ionenradius etwa dem Ionenradius des seine ursprüngliche Güte wieder erhält,
ursprünglich im Glas enthaltenen Zinns entspricht. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in unmittel-

Hierfür geeignete Ionen sind Lithium-, Kalzium- und barer Verbindung mit der kontinuierlichen Herstel-

lung von Flachglas in Bandform, bei der das Glas in Berührung mit geschmolzenem Zinn ist, durchgeführt werden. Die Temperatur, bei der die erste Behandlung des Glases nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt, liegt in der Nähe der Temperatur des Glasbandes, wenn dieses einen Kühlofen verläßt, so daß der Ersatz der Zinnionen durch Wasserstoffionen am Austrittsende des Kühlofens vorgenommen werden kann. Die anschließende Behandlung mit der gesättigten Lösung eines anorganischen Salzes wird durch Zuführen der Salzlösung bei einer Temperatur von etwa 130° C während einer Zeit von beispielsweise 5 Minuten durchgeführt, worauf überschüssiges Salz von der Oberfläche des Glases durch Waschen entfernt wird.

Die Herstellung eines Flachglases in Bandform kann unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens daher so erfolgen, daß Glas in Bandform auf einem Bad aus geschmolzenem Zinn gebildet wird, dieses Glasband, das in seinen der Oberfläche, die mit dem geschmolzenen Zinn in Berührung gestanden hat, nahen Schichten Zinnionen enthält, aus dem Bad ausgetragen wird, worauf mindestens ein Teil der Zinnionen aus der oberflächennahen Schicht durch Wasserstoffionen ersetzt werden, und anschließend mindestens ein Teil dieser Wasserstoffionen durch Ionen eines Elements ersetzt werden, das zweiwertig ist, wie beispielsweise Kalzium oder Zink. Bei einei solchen Verfahrensführung werden die Oberflächeneigenschaften der Glasoberfläche, die mit dem geschmolzenen Zinn des Bades in Berührung gewesen ist, verbessert, während die Polierung dieser Glasoberfläche aufrechterhalten bleibt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei Scheiben aus Flachglas angewandt werden, die aus einem Glasband geschnitten sind, das bei seiner Bildung in Berührung mit geschmolzenem Zinn war. Bei einer solchen Verfahrensführung werden lediglich die Glasscheiben nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt, die verbesserte Oberflächeneigenschaften aufweisen müssen, während Glasscheiben aus dieser Fertigung, die nicht für einen besonderen Zweck bestimmt sind, ohne Behandlung bleiben.

Das Element, dessen Ionen in die oberflächennahen Schichten zum Ersatz der Wasserstoffionen eingeführt werden, kann so gewählt werden, daß bestimmte Eigenschaften der Glasoberfläche erzielt werden. Beispielsweise können die Wasserstoffionen durch Silberionen ersetzt werden, um eine Glasoberfläche zu bilden, die mindestens zum Teil versilbert ist. Andere Elemente, wie beispielsweise Mangan oder Kupfer, können verwendet werden, um ein Färben oder Tönen des Glases zu bewirken, um ein Blenden bei Verwenden des Glases als Windschutzscheibe zu unterbinden. Die Einführung von Kupfer oder anderen Elementen in die oberflächennahen Schichten kann dazu benutzt werden, um eine elektrisch leitende Schicht in der Glasoberfläche zu bilden.

Wird das erfindungsgemäße Verfahren angewendet, um eine Farbwirkung oder Tönung des Glases zu erhalten, so wird in der ersten Stufe des Verfahrens nur ein Teil der Stannoionen durch Wasserstoffionen ersetzt. In der zweiten Stufe des Verfahrens werden dann die Wasserstoffionen durch Ionen des farbgebenden Elements oder Metalls, beispielsweise Kupfer, ersetzt, so daß in den oberflächennahen Schichten Ionen des farbgebenden Elements und Stannoionen enthalten sind. Die Farbe wird dann durch Erhitzen des Glases auf eine Temperatur von bis 650° C bewirkt, wobei die Stannoionen die Ionen des farbgebenden Elements reduzieren, das im einwertigen Zustand die Farbentwicklung bewirkt.

Ein rubinfarbenes Glas kann durch das Einführen von Kupfer beispielsweise durch Behandlung mit einer gesättigten Lösung von Cuprichlorid erzielt werden. Gelbe Farben können durch Behandlung mit einer Lösung eines Silbersalzes erzielt werden. In allen diesen Fällen ist eine anschließende Wärmebehandlung erforderlich, um die Farbe zu entwickeln.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung das Verfahren so dargestellt ist, daß zwei Verfahrensstufen vorgenommen werden, nämlich der ersten, in der die Wasserstoffionen eingeführt werden, und der zweiten, in der die Wasserstoffionen durch die Ionen eines anderen Elements ersetzt werden, ist es möglich, durch entsprechende Wahl der Säurelösung und Temperatur eine gleichzeitige Behandlung in einer Stufe vorzunehmen, in der das Glas in einer die Säure und das Salz enthaltenden Lösung behandelt wird.

Das Zwischenprodukt, das durch die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht wird, stellt selbst ein wichtiges Produkt dar, nämlich ein Flachglas, das in mindestens einer oberflächennahen Schicht Ionen für bestimmte Zwecke enthält. Dieses Produkt ist ein Flachglas, das bei seiner Herstellung mit geschmolzenem Zinn in Berührung stand und bei dem die Zinnionen in der Oberfläche des Glases anschließend durch Wasserstoffionen gemäß der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens ersetzt worden sind.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Flachglas, das bei seiner Herstellung mit mindestens einer Oberfläche mit geschmolzenem Zinn in Berührung stand, so daß sich Zinnionen in oberflächennahen Schichten des Glases befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinnionen durch Wasserstoffionen ersetzt werden und daß dann wenigstens ein Teil der Wasserstoffionen durch Ionen eines anderen Elements ersetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ersatz mindestens eines Teils der Wasserstoffionen durch Ionen eines Elements erfolgt, das nur einwertig ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ersatz mindestens eines Teils der Wasserstoffionen durch Ionen eines anderen Elements erfolgt, dessen Ionenradius etwa dem Ionenradius des ursprünglich im Glas enthaltenen Zinns entspricht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen Lithium-, Kalziumoder Zinkionen sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Zinnionen durch Wasserstoffionen ersetzt werden und daß dann wenigstens ein Teil der Wasserstoffionen durch Ionen eines Elements ersetzt werden, das zweiwertig ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen Kalzium- oder Zinkionen sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ersatz der Zinnionen durch Wasserstoffionen durch Behandeln der Glasoberfläche mit einer wäßrigen Lösung einer Säure bewirkt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ersatz der Wasserstoffionen durch Behandeln der Oberfläche mit einer gesättigten Lösung eines anorganischen Salzes bewirkt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirmionen nur zum Teil durch Wasserstoffionen ersetzt werden, daß als Element, dessen Ionen wenigstens einen Teil der Wasserstoffionen ersetzen, farbgebende Elemente verwendet werden und daß das Glas nach dem Ersatz der Wasserstoffionen durch die Ionen des farbgebenden Elements erhitzt wird, um die Farbe zu entwickeln,