DE2318531A1

DE2318531A1 - Verfahren zum aufbringen einer fest haftenden chromoxidschicht auf glasflaechen

Info

Publication number: DE2318531A1
Application number: DE19732318531
Authority: DE
Inventors: Achim Mueller; Wolfgang Dipl Chem Schaefer
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1972-04-24
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1973-11-15
Also published as: DE2318531B2; FR2181430A1; FR2181430B1; DE2318531C3

Description

Dipl.-Ing. R. H. BAHR

patenFenv/Slte

Anmelder: Saint-Öobain Industries
62, Bd. Victor Hugo
922o9 Neuilly-sur-Seine/frrance

Verfahren zum Aufbringen einer fest haftenden Chromoxidschicht auf Glasflächen

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer fest haftenden Chromoxidschicht auf Glasflächen durch Beschichtung der erhitzten Glasfläche mit einer eine Chromverbindung enthaltenden Lösung. ^Λ

Mit Ghromoxid beschichtete Gläser sind insbesondere als Wärmeschutzgläser geeignet. Sie haben gegenüber Gläsern mit anderen Metalloxidschichten den Vorteil, daß sie eine hohe Abriebfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen, und außerdem im Bereich des sichtbaren Lichtes eine neutral-graue Reflexion zeigen. Außerdem weisen sie nur eine geringe Absorption auf.

Es sind bisher nur wenige Verfahren zum Aufbringen solcher .'■ Chromoxidschichten bekannt. Das hat seinen Grund darin, daß die thermische Stabilität der Chromsalze im allgemeinen sehr hoch ist, so daß sie sich bei den bei normalem Silikatglas anwendbaren Temperaturen bis maximal 800 C nicht vollständig zersetzen, und infolgedessen keinen homogenen Belag bilden.

Bekannt ist ein Verfahren,bei dem Chromacetylacetonat in

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einem organischen Lösungsmittel wie Benzol, Dichlormethan, Tolouol Dichlormethan oder dgl. gelöst wird (DAS 1 4-96 638). Bei diesem Verfahren sind aber.die Lösungsmittel brennbar oder so stark flüchtig, daß während des Versprühens der Lösung auf die erhitzten Glasflächen erhebliche Schwierigkeiten auftreten. Außerdem sind auch Chromacetylacetonate verhältnismäßig thermisch stabil. Infolgedessen machen sich auch geringere Temperaturunterschiede, wie sie vom Rand der Glasoberfläche zur Mitte der Glasoberfläche unvermeidbar sind, in der Weise bemerkbar, daß sie zu einem erkennbaren Unterschied in der Transmission bzw. Reflexion des Belages führen.

Nach einem anderen bekannten Verfahren wird als Chromverbindung Chromylchlorid verwendet, das in Eisessig als Sprühlösung gelöst wird (DAS 1 204-369)» Chromylchlorid ist jedoch sehr giftig, so daß man es nur unter Beachtung erheblicher Vorsichtsmaßnahmen verwenden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufbringen von Chromoxidschichten auf Glasflächen, das die genannten Hachteile nicht aufx^eist und sich infolgedessen für die Belange der Praxis besonders gut eignet. Das neue Verfäiren besteht darin, daß die Chroinoxidschicht durch Zersetzung einer Chromverbindung der Formel CrC^(OH)CEUCO^ .auf der Glasoberfläche erzeugt wird.

Es hat sich gezeigt, daß diese Verbindung, die eine Vorstufe bei der Herstellung von Chromylacetat darstellt, sich schon bei etwa 140⁰C zersetzt. Infolgedessen ist die Oxidbildung wesentlich weniger temperaturabhängig als bei Chromacetylacetonat, das sich erst oberhalb von etwa 210°C zersetzt. Außerdem brauchen keine brennbare, leicht flüchtige oder giftige

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Lösungsmittel verwendet zu werden.

Nach, e iner ersten Ausführungsform des neuen Verfahrens kann man die Chromverbindung CrO₂(OH)CEUCO₂ selbst in Wasser als Lösungsmittel lösen, und mit dieser Sprühlösung die erhitzten Glasoberflächen beschichten. .Die Verbindung wird hergestellt, indem man zu einer Lösung von CrO-, in Eisessig in der Kälte Benzol, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff gibt, und die ausgefällte dunkelbraune amorphe Masse abfiltriert und mit siedendem Methylenchlorid von anhaftender Essigsäure befreit (Angewandte Chemie 70, 1958, S. 502).

Es wurde jedoch gefunden, daß es nicht unbedingt notwendig ist, die Chromverbindung zu isolieren. Man kann vielmehr unmittelbar die essigsaure Lösung von Chromsäure, d.h. den Reaktionsansatz selbst, als Sprühlösung verwenden. Diese Lösung von Chromsäure in Eisessig kann man sogar mit Wasser verdünnen, ohne daß dadurch die Filmbildung beeinträchtigt wird. In diesem Reaktionsansatz liegt offensichtlich bereits die Verbindung CrOp(OH)CH-,COp vor. Das kann, man auch visuell an der Braunfärbung erkennen, die auftritt, sobald man zu einer wässrigen Chromsäurelösung konzentrierte Essigsäure hinzufügt.

Die Möglichkeit, die Sprühlösung mit Wasser zu verdünnen, erspart einerseits teures Lösungsmittel, und setzt andererseits die Konzentration an gesundheitsschädlichen Bestandteilen in der umgebenden Atmosphäre wesentlich herab.

Selbstverstiändlich können der Sprühlösung auch andere Metallsalze zugefügt werden, beispielsweise verschiedene Salze von Eisen, Kobald, Nickel, Antimon, Zinn.

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Die folgenden Ausführungsbeispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren':

Beispiel 1

Es wird eine Sprühlösung hergestellt, die aus 2g CrO₅,, 10g FeCl,-6BLO, 40g konzentrierter Essigsäure und 48g Wasser besteht. Mit dieser Lösung wird eine saubere Glasscheibe der Größe 100 χ 100 mm, die in einem Ofen auf etwa 700⁰C erwärmt wird, besprüht. Zum Besprühen dient eine Spritzdüse von 0,8 mm Durchmesser, der Spritzdruck beträgt 3,5 atü. Mit dieser Düse wird die Glasoberfläche aus einem Abstand von 35 cm besprüht, indem die Düse mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,2 m/min, an der Glasscheibe vorbeigeführt wird.

Nach dem Abkühlen der Glasscheibe ergibt sich unter diesen Bedingungen ein neutral stark reflektierender, in der Durchsicht bronzefarbener Belag. Die Transmissions- und die Reflexionseigenschaften der Glasscheibe sind in der Fig. wiedergegeben, wobei die Kurve T die Transmission, die Kurve R die Reflexion und der gestrichelte Bereich A den absorbierten Anteil,.jeweils in Prozenten, wiedergeben.

Bei einer Korrosionsprüfung nach DIN 50 018 waren bis auf eine ganz geringe Aufhellung selbst nach elf Runden noch keine Flecken, Ablösungen oder sonstige Fehler festzustellen.

Beispiel 2

Es wird eine Sprühlösung hergestellt, die aus 2g CrO,, 5g FeClx^#6Hp0, 40g konzentrierter Essigsäure und 53g Wasser

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besteht. Mit dieser Sprühlösung wird eine Glasscheibe unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben besprüht. Nach dem Abkühlen der Glasscheibe ist diese mit einem in der Reflexion neutral-grauen und in der Durchsicht schwachbronzefarbenen Belag versehen. Die Transmissionswerte T, die Reflexionswerte R und die Absorptionseigenschaften A sind in der Figur 2 wiedergegeben. Bei der Korrosionsprüfung nach DIN 50 018 waren bis auf eine ganz geringe Aufhellung nach elf Runden noch keine Hecken, Ablösungen oder sonstige Fehler festzustellen.

Beispiel 3

Es wird eine Sprühlösung hergestellt, die aus 5?5 S ^ 40g konzentrierter Essigsäure und 54-,5 S Wasser besteht. Mit der Lösung wird eine Glasscheibe unter denselben Bedingungen wiein Beispiel 1 beschrieben besprüht. Nach dem Abkühlen der Glasscheibe weist diese einen in der Reflexion neutral-grauen, und in der Durchsicht schwach-grünen Belag auf. Figur 3 zeigt die Transmissionswerte T, die Reflexionswerte R und die Absorptionswerte A der nach diesem Beispiel hergestellten Glasscheibe. Die Korrosionsprüfung zeigt dieselben Ergebnisse wie bei Beispiel 1 und 2 beschrieben.

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Claims

VE 195 Patentansprüche

1. Verfahren zum Aufbringen ."einer fest haftenden Chromoxidschicht aus Glasflächen durch Beschichtung der erhitzten Glasfläche mit einer eine Chromverbindung enthaltenden Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromoxidschicht durch Zersetzung einer Chrom-, verbindung der Formel CrO₂(OH)CH₅CO₂ auf der Glasoberfläche erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige Lösung der Chromverbindung CrO₂(OH)CH^CO₂ als Beschichtungslösung verwendet wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sprühlösung ein Chromsäure und konzentrierte Essigsäure enthaltender Reaktionsansatz verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühlösung mit Wasser verdünnt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühlösung eine oder mehrere Verbindungen anderer Metalle wie Eisen, Kobalt, Nickel, Antimon,Zinn zugesetzt werden.

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