NO133032B

NO133032B -

Info

Publication number: NO133032B
Application number: NO4719/73A
Authority: NO
Inventors: E Plumat; R Posset
Original assignee: Glaverbel
Priority date: 1972-12-21
Filing date: 1973-12-11
Publication date: 1975-11-17
Also published as: CH592585A5; IE38645B1; AU6368273A; US3984591A; GB1455148A; JPS586695B2; FR2327207A1; IL43809A; AT332022B; ZA739479B; DK155515B; ATA1047273A; NL7317280A; CA1014803A; NO133032C; IE38645L; FI56365B; IT996924B; DE2363319A1; IL43809A0

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av et metallisk oksydbelegg på et substrat der en oppløsning omfattende minst en metallisk forbindelse påføres på substratet og nevnte forbindelse(r) blir omdannet in situ ved påvirkning av varme for å danne et belegg-3 omfattende minst et metallisk oksyd. Oppfinnelsen angår også substrater^ hvorpå det er påført et belegg ved en slik fremgangsmåte.

Det er vel kjent å fremstille oksydbelegget, f.eks. kobolt-oksydbelegg, ved spraying av en vandig oppløsning av et hydratisert metallisk salt, f.eks. en vandig oppløsning av CoCl^- 6H 0 eller FeC1^.6H,-,0 på overflaten av et substrat som oppvarmes til en temperatur høy nok til å resultere i omdanning av det metalliske salt in situ. Når denne fremgangsmåte gjennomføres, har belegget vanligvis dårlig kvalitet, spesielt hva angår graden av enhetlighet av tykkelsen og sammensetningen i et slikt belegg. Når f.eks. en slik vandig koboltholdig oppløsning påføres er resultatet ekvivalent en granulær avsetning av irregulær tykkelse, og vanligvis har belegget meget dårlig adhesjon til substratet. Belegg som dannes på denne måte fjernes lett i form av støv ganske enkelt ved å føre en finger over belegget eller ved å legge på et stykke adhesivtape på belegget og deretter trekke tapen vekk.

Et av målene for foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte hvorved metalliske oksydbelegg av enhetlig tykkelse og sammensetning lett kan fremstilles på forskjellige substrater. Mere spesielt er det en gjenstand for oppfinnelsen å frembringe en fremgangsmåte hvorved metalliske oksydbelegg med høy grad av enhetlighet kan fremstilles på overflaten av minst delvis vitrøse substrater, slik at nevnte fremgangsmåte kan benyttes for fremstilling av optiske filmer på vitrøse gjenstander eller legemer, f.eks. glass, frontruter, mønstrede glass eller linser for solbriller.

En annen gjenstand for oppfinnelsen er å frembringe en fremgangsmåte ved hjelp av hvilken det. kan fremstilles metalliske oksydbelegg som har antistatiske eller elektriske ledende egenskaper. Ifølge oppfinnelsen frembringes det en fremgangsmåte for fremstilling av et metallisk oksydbelegg på et substrat hvor en oppløsning omfattende minst en metallisk forbindelse påføres på substratet og hvor nevnte forbindelse(r) omdannes in situ ved påvirkning av varme for å danne et belegg omfattende minst et-metallisk oksyd, og den er karakterisert ved at oppløsningen som benyttes for å danne belegget på substratet er en oppløsning av et eller flere metalliske salter valgt blant gruppen acetater, halogenider og nitrater i et approtisk oppløs-ningsmiddel med en dielektrisitetskonstant større enn 15 og ét dipolmoment større enn 3D.

Ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det mulig å fremstille metalliske oksydbelegg hvis tykkelse og sammensetning i det vesentlige er enhetlig, dette er vesentlig f.eks. i det tilfelle det skal oppnås meget tynne sterkt lystransmitterende belegg og når det gjelder belegg som skal ha en definert elektrisk motstand.

Fremgangsmåten er derfor egnet for fremstilling av optiske filmer på vitrøse legemer eller gjenstander for å modifisere dere lys-transmisjons- og/eller lysrefleksjonsegenskaper, f.eks. for å gi nevnte legemer eller gjenstander et tonet utseende når de betraktes i transmittert eller reflektert lys. Fremgangsmåten er også meget viktig for fremstilling av antistatiske eller ledende filmer på substrater av et ikke-ledende materiale.

Beleggsenhetligheten som muliggjøres ved fremgangsmåten skyldes ikke bare valget av det metalliske salt, men også valget av oppløsningsmiddel.

Metallsaltoppløsninger som benyttes for gjennomføring av fremgangsmåten kan oppnås til rimelig pris og muliggjør at metalliske oksydbelegg kan fremstilles meget gunstig på industriell basis. De metalliske salt oppløsninger kan videre være realtivt konsentrerte og dette er fordelaktig spesielt når oppløsningen må påføres på et substrat som beveger seg temmelig hurtig i forhold til beleggsstasjonen.

En annen viktig faktor er den sikkerhet med hvilken slike oppløsnings-midler kan benyttes under betingelser med meget høye temperaturer.

Det er derfor mulig å oppvarme og å fordampe oppløsningsmidlet meget hurtig og å oppnå en hurtig omdanning av den (de) metalliske forbindelse(r), og dette er også en viktig faktor ved fremstilling av belegg med enhetlig tetthet.

Fremgangsmåten kan benyttes for å oppnå et vidt spektrum

av egenskaper i det påførte belegg ved egnet valg av metallsalter.

Den påførte oppløsning kan inneholde et enkelt metallsalt eller en blanding av to eller flere salter. Det er således en stor fleksibili-tet i fremgangsmåten for fremstilling av belegg som har definerte optiske eller elektriske egenskaper. F.eks. er det mulig å fremstille belegg sammensatt av kobolt-, jern- og kromoksyder, ved bruk av en oppløsning som omfatter kobolt acetat, jern(III)klorid og krom nitrat.

Helst forvarmes substratet til en temperatur høy nok til å sørge for den varme som er nødvendig for å oppnå omdanningen av den (de) metalliske forbindelse(r).

Forvarming av substratet resulterer i fordampning av oppløs-ningsmidlet og omdanning av den (de) metalliske forbindelse(r) øyeblik-kelig, dvs. i det øyeblikk oppløsningen kommer i kontakt med substratet.

Som allerede antydet, gir hurtig omdanning enhetlighet for belegget.

For å oppnå de primære mål er den optimale temperatur i substratet når belegningsprosessen gjennomføres generelt innen om-

rådet 300-700 c- Temperaturen velges generelt helst slik at den er høy nok mens man samtidig unngår noen risiko for skade'på substratet. Ved belegning av vitrøse substrater er det å anbefale å arbeide innen temperaturområdet 450-650°C. Med en temperatur mellom disse grenser oppnås det meget enhetlige belegg mens det samtidig oppnås meget god adhesjon mellom belegget og det vitrøse substrat, denne adhesjon på-virkes også av temperaturen i substratet i det øyeblikk beleggsoppløs-ningen påføres.

Metallsaltoppløsningen påføres helst i form av små dråper. De nødvendige resultater oppnås lettest ved påføring av oppløsningen

i en slik form. F. eks. kan det benyttes, en sprøytepistol med indre blanding, hvilken mates med komprimert luft og saltoppløsning, begge deler under samme trykk, over det atmosfæriske. Saltoppløsningen selv kan ha omgivelsestemperatur eller ha en høyere temperatur forutsatt at det ikke foregår noen uønsket for tidlig fordampning av oppløsningsmid-let eller noen dekomponering og oksydering av den (de) metalliske forbindelse^) og forutsatt at substratet ikke utsettes for skadelig termisk sjokk.

Som allerede nevnt skyldes resultatene som kan oppnås ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen delvis valget av et aprotisk opp-løsningsmiddel med en dielektrisitetskonstant større enn 15 og et dipolmoment større enn 3D. Som eksempler på approtiske oppløsnings-midler med slike egenskaper skal nevnes dimetylformamid, dimetylacetamid, tetrametylurea, dimetylsulfoksyd,.acetonitril, nitrobenzen, etylenkarbonat, tetrametylensulfon, heksametylfosforamid.

Spesielt foretrukket er dimetylformamid. Dette oppløsnings-middel er spesielt egnet for mesteparten av de metalliske salter som kommer i betraktning slik at disse forbindelser kan påføres i relativt høye konsentrasjoner, noe som betyr at hastigheten for påføringen av oppløsningen på en gitt sone av overflaten av et substrat kan være realtivt lav for å oppnå et belegg med gitt tykkelse. Dimetylformamid kan også benyttes for å påføre belegg på substrater ved meget høye temperaturer uten risiko for brann eller eksplosjon.

Foretrukkede utførelsesformer av oppfinnelsen er de der oppløsningen som påføres på substratet omfatter et eller flere acetater, halogenider eller nitrater av et metall eller flere valgt blant følgende:

Mg, Zr, V, Cr, W, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Cd, In, Sn, Pb, Bi, Th, Si.

Sammen med nevnte salter er det fordelaktig i blanding å benytte et eller flere acetater, halogenider eller nitrater av et el-

ler flere metaller valgt blant følgende: Au, Ti, Ce, Mo, Sb, Al, As,

Rh.

Det skal bemerkes at belegget som dannes på substratet

ikke nødvendigvis dannes utelukkende av et metalloksyd eller av metalliske oksyder, men at det også kan inneholde et element, f.eks.

gull, i metallisk tilstand. Generelt kan alle de ovenfor angitte salter benyttes i blanding med det valgte oppløsningsmiddel eller de valgtr oppløsningsmidler uten noen spesielle forholdsregler bortsett fra de som er kjent for fagfolk for å unngå uønskede redox- eller hydrolysereaksjoner i oppløsningen.

Når slike oppløsninger benyttes er det mulig å danne meget tynne metalliske oksydbelegg med høy kvalitet, hvilke modifiserer lys-refleksjonene og lystransmisjonen i substratet, og metalliske oksyder som adherer perfekt til kjeramiske substrater og glass og spesielt vitrøse, f.eks. vitrokrystallinske eller vitrokeramiske substrater, hvilke er de materialer som primært krever et optisk belegg. Det er også mulig å danne tynne metalliske oksydbelegg med en regulert elektrisk motstand for å tilfredsstille gitte spesifikasjoner. I det sistnevnte tilfelle påføres beleggene helst på ikke-ledende substrater slik som glass, keramer og vitrokrystallinske eller vitrokeramiske stoffer.

Fordelaktig er acetylaceton også tilstede i den påførte saltoppløsning. Nærværet av acetylaceton er generelt spesielt fordelaktig når det påføres en oppløsning av et eller flere halogenider eller nitrater. Acetylaceton muliggjør at det oppnås optimal filmdann-elsesevne for oppløsningen og muliggjør en bedre pyrolyse av de metalliske forbindelser.

F.eks. er det mulig å oppnå belegg med forbedret optisk kvalitet ved tilsetning av acetylaceton til oppløsninger som omfatter vanadiumklorid, kromnitrat, jern- eller nikkelnitrat eller indium-nitrat.

I enkelte tilfelle sikrer nærværet av acetylaceton bedre sikkerhet ved fremstilling av den filmdannende oppløsning. Hvis det f.eks. er nødvendig å fremstille en oppløsning av vannfri SnCl^ i dimetylformamid er det å foretrekke først å blande tinn(IV)kloridet med acetyl aceton og å helle den resulterende væske i det valgte opp-løsningsmiddel for å forhindre at det sistnevnte antennes.

Det er funnet at når acetylaceton benyttes er det foretrukket å benytte slike andeler at mengden av acetylaceton som benyttes er av størrelsesorden n x antallet mol av metalliske salt som benyttes (der n betyr valensen eller aggregatet av valenser for det (de) metalliske kation(er)).

Som allerede antydet,er oppfinnelsen funnet å ha spesiell viktighet for fremstilling av metalliske oksydbelegg på vitrøse og delvis vitrøse substrater slik som substrater av vitrokrystallinsk eller vitrokeramisk materiale. Dette skyldes det faktum at fremgangsmåten muliggjør at det kan fremstilles tynne metalliske oksydbelegg med meget høy enhetlighet både hva angår tykkelse og tetthet, og disse egenskaper er spesielt ønskelige for optiske, antistatiske eller ledende filmer som tjener til å modifisere de optiske og/eller dielektriske egenskaper for legemer eller gjenstander hvorpå nevnte belegg påføres.

Vitrøse eller partielt vitrøse legemer eller gjenstander

av en hvilken som helst form kan belegges ved hjelp av fremgangsmåten for å gi dem en på forhånd bestemt toning og spesielt å gi dem utvalgte lysrefleksjonsegenskaper eller for å gi dem ønskede antistatiske eller ledende egenskaper. Fremgangsmåten er meget fordelaktig for fremstilling av belegg på helt vitrøse transparente gjenstander og legemer, f.eks. frontruter eller vindusruter, fordi fremgangsmåten muliggjør at det kan fremstilles metalliske oksydbelegg som gir gjenstanden eller legemet forskjellige toninger ved betraktning i transmittert eller reflektert lys. Fremgangsmåten er ikke bare funnet egnet for fremstilling av et metallisk oksydbelegg direkte på glass eller på en overflate av partielt vitrøst materiale, men også for å fremstille et slikt metallisk oksydbelegg på en allerede dannet beleggsfilm som adherer til det vitrøse substrat, mere spesielt på en eksisterende metallisk oksyd-beleggsfilm slik som f.eks. en film av titanoksyd eller kobberoksyd.

Tykkelsen for det metalliske oksydbelegg som velges i hvert gitt tilfelle vil være avhengig av den funksjon som belegget skal ha og kan variere innen et område fra noen hundre til noen tusen Ångstrøm. En belegg med en gitt tykkelse kan hvis nødvendig eller hvis det er ønskelig dannes av to eller flere på hverandre følgende sjikt. Tykkelsen for et belegg måles best ved interferrometri, selv om det også er mulig å oppløse belegget og analytisk å bestemme vekten av belegget pr., enhetsareal, og så å beregne tykkelsen ved å ta i betraktning den kjente tetthet for oksydet og graden av kompaktering som tynn film.

Fremgangsmåten kan gjennomføres spesielt økonomisk ved fremstilling av en beleggsfilm på flatt glass ved påsprøytning av opp-løsningen på et kontinuerlig bånd av glass under fremstillingen av dette, f.eks. ved en belegningsstasjon anbragt i trekkekammeret i en glasstrekkingsmaskin eller i en utglødningsanordning. Oppløsningen på-føres helst når glasset har en temperatur innen området 300-700°C, helst mellom 450 og 650°C, slik som antydet ovenfor. Det er fordelaktig å rette sprayen av beleggsoppløsning perpendikulært på glassbåndet og å bevege innretningen på tvers av bevegelsesretningen for båndet forbi belegningsstasjonen. Fremgangsmåten kan fordelaktig også gjennomføres ved påspraying av oppløsningen på mønstret glass under fremstillingen av dette i form av et kontinuerlig bånd. Et slikt glass beveges med relativt høyere hastighet enn flatt glass, men dette representerer ingen vanskelighet fordi den fremstilte oppløsningen kan være tilstrekkelig konsentrert til å gi belegget innen de tidsgrenser som settes ved fremgangsmåten for fremstilling av glasset.

Når det benyttes en blanding av to eller flere salter kan andelene av de forskjellige salter justeres for å regulere egenskapene for belegget, f.eks. for å bestemme toningen av belegget ved transmittert og/eller ved reflektert lys, eller for å regulere den elektriske motstand.

Det er ofte ønskelig å benytte de metalliske acetater, halogenider eller nitrater i den perfekte krystallinske form. F.eks. -kan det benyttes et eller flere hydratiserte acetater slik som bivalent koboltacetat som krystalliserer med 4 molekyler vann, eller vannfrie acetater slik som sinkacetat, hvis ikke et forstyrrende bunnfall vil medføre spill av beleggsmaterialet.

For å oppnå filmer med valgt toning ved betraktning i transmittert og reflektert lys er det mulig å benytte blandinger av et antall av acetater, halogenider eller nitrater, oppløst i et eller flere aprotiske oppløsningsmidler med en dielektrisitetskonstant større enn 15 og dipolmoment større enn 3D. F.eks. kan det benyttes av blandinger av salter av kobolt, jern og krom for å oppnå belegg som har en bronsetoning ved betraktning i transmittert lys og som videre har god. motstandsevne overfor eksterne betingelser, også i nærvær av en syre.

En fordelaktig anvendelse av fremgangsmåten er belegning

av atermanglass med et sterkt reflekterende belegg uten i det vesentlige å øke energiabsorpsjonen.

Lys- og energitransmisjonen for et belegg med gitt tykkelse kan økes uten vesentlig å modifisere lys- eller energirefleksjonen ved bruk av egnede utvalgte metalliske forbindelser slik som f.eks. et eller flere acetater, nitrater eller halogenider av et eller flere metaller fra gruppen aluminium, sink, torium, cerium, tinn og magnesium.

Generelt er nærværet av vann i en relativt stor mengde i den filmdannende oppløsning godtagbart, men helst bør vanninnholdet ikke overskride 10 volum-$. Hvis vanninnholdet er forstort kan de resulterende belegg ha meget små mørke flekker, som ofte kalles "pitting". Det skal imidlertid bemerkes at den grad med hvilken slike defekter er synlige hvis de overhodet kan sees i praksis avhenger delvis av et antall andre faktorer og spesielt av sammensetningen og geometrien av den belagte overflate og tykkelsen av belegget. De nevnte defekter er mindre synlige på mønstret glass hvis motivet er meget kompakt, på forsterket glass (glass hvori det er innarbeidet trådduk), på profilert glass, f.eks. i form av en U, og på visse vitrokrystallinske materialer, enn på flatt glass med plane overflater.

Selv når belegget påføres på flatt glass har slike defekter en tendens til å være mindre synlige fordi tykkelsen av belegget er større. På den annen side vil lystransmisjonen i belegget reduseres jo større tykkelsen for belegget er, og i tilfeller der denne faktor er viktig, representerer den optimale tykkelse for belegget et kompro-miss for fraværet og belegget og graden av lystransmisjon.

Eksempelvis skal det sies at et kobolt oksyd belegg påført på en plan glassoverflate med en optisk tykkelse på 500Å har en lys-transmis jon på 47$ og hvis ikke de mest gunstige betingelser slik de heri er beskrevet er tatt hensyn til for å oppnå et feilfritt belegg, kan slike defekter opptre og være synlige for det blotte øye. Hvis den samme oppløsning påføres for å danne et oksydbelegg med en optisk tykkelse på 900Å, er feilene vanskelige å se, hvis de ikke er helt usynlige, men lystransmisjonen er kun 26%.

Hårdheten av beleggene som fremstilles ifølge oppfinnelsen ved bruk av de foretrukkede sammensetninger er generelt meget høy. Flesteparten av de glass som således kan belegges kan benyttes som enkeltglass med den belagte overflate eksponert mot omgivelsesbeting-eisene fordi slike belegg er tilstrekkelig motstandsdyktige mot mekanisk skade under betingelser for normal bruk. Hvis nødvendig kan det imidlertid legges over et beskyttende belegg slik som et belegg av SnC>2, ZrC>2 eller Ti02 på et farvet belegg.

Por å prøve hårdheten og adhesjonen for belegg som fremstilles ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det muiig å benytte et bevegelig friksjonselement med et overfiateareal på lcm^, dannet av gummi, hvori det er innarbeidetkqrundpartikler med en diameter på 75-125 mikron. Friksjonselementet settes, i et vektbeiastet rør (monteringens vekt 100 g) som glir vertikalt i en bærer. Konstant kontakt sikres således mellom friksjonselementet og prøven. Frksjons-elemen.tet beveges ved hjelp av et kranksystem. Amplityden for beveg-elsen er :3 cm og frekvensen er et frem- og tilbakeslag pr. sekund. Etter en. viss tid består det resulterende slitasjemønster i skrammer' meget nær hverandre med ikke ødelagt belegg innimellom.

I ,f orskj ellige. prøver utført på glass som er belagt med

oksydbelegg slik som Zr02, SnO,, Sn02 og Sb^^, Ti02, CO^O^, Cr^ Qy Y2Oj, Th02, ..CeC>2, Si02 eller en blanding av disse oksyder er det funnet at 5% av overflaten som ble underkastet friksjon var oppskrapet etter 5 minutter. Minst 1 time var nødvendig for at 95% av overflaten skulle bli oppskrapet. • • ■ -• : Ifølge en spesiell utførelses form av oppfinnelsen dannes det. et sjikt inneholdende tinnoksyd på et substrat. Et slikt belegg er spesielt fordelaktig fordi tinnoksydet gir et belegg med en' betyde-"" lig hård.het. ' ' ' ;':" ' ''"' ;

Det er f.eks. mulig på et glass-substrat å avsette belegg

•som., består i det vesentlige av jernoksyd inneholdende en liten mengde' tinnoksyd, f.eks. 90% Fe-^O^og 10% Sn02, hvilket er farvet og hvilket kan benyttes for enkeltglass., noe som ikke er tilfelle med et farvet belegg kun bestående av. jernoksyd. Et belegg av denne type fremstilles lett ved påspraying på glass av en oppløsning av jern(III )klorid hvortil det er tilsatt, acetylaceton og vannfri SnCl i dimetylf ormamid . " '"''"

Nærværet av tinnoksyd i et belegg som også inneholder' et eller flere farvede oksyder gjør det mulig å regulere bg a fortynné'' toningen ved betraktning i transmittert, og i reflektert lys.

Nærværet av tinnoksyd er også meget fordelaktig ved''fremstilling av belegg med antistatiske eller elektrisk ledende egenskaper.

■For a danne slike belegg benyttes det oppløsninger som helst inneholder et eller flere tinnklorider, vannfrie eller ikke vannfrie, f.eks. SnCl2, SnCl2.2H20} SnCl^I^O eller SnCl^.

For å fremstille belegg med en ønsket elektrisk motstand' reguleres tykkelsen og sammensetningen for belegget. For f.eks. å fremstille et antistatisk belegg på et substrat av vitrøst materiale-vil det være å foretrekke å benytte et belegg som inneholder tinnoksyd med en tykkelse mellom 200 og 800Å.

For å oppnå en motstandsekvivalent i et antistatisk eller et ledende belegg er det mulig å benytte belegg som inneholder små mengder antimon i tillegg til tinnoksyd. For å oppnå et ledende belegg er det foretrukket å benytte en saltoppløsning inneholdende et tinn(II)salt som hovedbestanddel for fremstilling av belegget.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til de følgende eksempler der eksempel 8 har forbindelse med fig. 1 som viser de resultater som ble oppnådd ved en spesiell utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 1 er et diagram som viser to kurver. Kurve 1 viser lystransmisjonen for en film av oksyder, omfattende Sn02 og Sb20^ i varierende andeler, mens kurve 2 representerer den elektriske motstand i nevnte film mot mengden av antimonsalt som er tilstede i den filmdannende oppløsning.

Eksempel 1.

Det ble fremstilt en filmdannende oppløsning ved oppløsning av 199 g bivalent kobolt acetat, krystallisert med 4 molekyler vann, og 73 g vannfritt sinkacetat pr. liter oppløsningsmiddel. Det valgte pppløsningsmiddel var dimetylformamid.

Oppløsningen som ble fremstilt på denne måte inneholdt 65 vekt-% Co og 35 vekt-% ZnO, beregnet på tilstedeværende oksyder.

Denne oppløsning ble ved en temperatur på 70°C sprayet på et bånd av glass i løpet av den kontinuerlige fremstilling av glasset ved trekkingen hvor glassbåndet ble ført gjennom et utglødningsgalleri, og sprayingen ble gjennomført på et punkt der glassbåndet hadde en temperatur på 590°C. En spraypistol med indre blanding ble benyttet og denne ble matet med oppløsningen og med komprimert luft, begge deler under et trykk på 3*5 kg/cm 2 over det atmosfæriske trykk.

Avstanden mellom pistolmunningen og glasset var 25 cm. Pistolen ble beveget kontinuerlig på tvers av bevegelsesretningen for båndet og hastighetheten var 1,5 m/minutt. Pistolbevegelsen hadde et frem- og tilbakeslag på 6 sekunder (glassbåndets bredde = 3 meter).

Utgangsmengden fra pistolen var 12,7 liter oppløsning pr. time, noe som tilsvarte en oppløsningsstrøm på 47 cm^ pr. m glassbånd. Oppløsningen ble påsprøytet for å gi en film med en tykkelse på 650Å.

Etter avkjøling av glasset ble det oppnådd en optisk film med en grønn toning i transmittert lys, og filmen var sterkt reflekterende. Egenskapene for det oppnådde produkt var som følger:

Lystransmisjon 70, 5%-

Lysrefleksjon på beleggssiden 14,8%.

Lysrefleksjon på glass-siden 16%.

Energitransmisjon 69s7%.

Energirefleksjon på beleggssiden 13,7%.

Energirefleksjon på glass-siden 13>9%.

Energiabsorbsjon på beleggssiden 16,6%.

Energiabsorbsjon på glass-siden 16,4%.

Filmen hadde en enhetlig tykkelse og var feilfri.

Et tilsvarende resultat ble oppnådd ved å erstatte dimetyl-formamidet med et annet oppløsningsmiddel slik som dimetylacetamid, tetrametylurea, dimetylsulfoksyd, acetonitril, nitrobenzen, etylen karbonat, tetrametylsulfon eller heksametylfosforamid.

Eksempel 2.

79 g kromnitrat Cr(NO^)^.9H2/ ble oppløst i 0,8 liter dimetylf ormamid. Deretter ble 58,5 cm^ acetylaceton tilsatt. Blandingen ble oppvarmet i 15-20 minutter ved en temperatur på 50°C. Oppvarmingen ble deretter stoppet, og under avkjølingen av oppløsningen ble 52,8 g j ern( III )kloris FeCl^,. 6HQ0 oppløst og 58,5 cm^ acetylaceton tilsatt3. 169 z bivaient kobolt acetat Co(CH^COO)2.4H20 og 23 cn<r >acetylaceton p". 3 3^39 cm^ H202 ble deretter tilsatt til den resulterende oppløsning, Hydrogenperoksydet tjente til å omdanne det bivalente kobolt tii trivaient kobolt. Oppløsningen ble omrørt under avkjøling i omkring 15 minutter, Dimetylformamid ble tilsatt for å oppnå 1 liter oppløsning. Den resulterende oppløsning hadde en total oksydkonsentra-sjon på 85,1 g t"r. liter oppløsning, med andeler slik som vist nedenfor i vekt-%: 64,1% Co20^

18,4% Fe2<0>3

17,5$ Cr203

Denne oppløsning ble deretter påsprøytet et glassbånd med en tykkelse på 4 mm, laget på samme måte som i eksempel 1. Temperaturen i glasset under sprayingen var 600°C.

Utstyret som ble benyttet for sprayingen var det samme

som i eksempel 1.

Utgangsmengden fra sprøytepistolen var 13,8 liter oppløs-ning pr. t ime.

Det avsatte belegg hadde en,enhetlig tykkelse på 3C0A og

en bronsetoning ved betraktning i transmittert lut.

Oksydsammensetningen.i belegget • var på voktbasis:

12% Pe203 ;. ,

18% Cr203

70% Co.O^ (

Lystransmisjonen var 47,1%

Energitransmisjonen var 51,3%..

■Når tykkelsen i belegget bleiket til 1200Å ble.det oppnådd en noe mere .gulaktig toning ved betraktning . i transmittert.lys.

I dette tilfelle var lystransmisjonen 36,7%.og energitransmisjonen 42,6%.

Det oppnådde belegg hadde,en tilstrekkelig hårdhet for bruk som -enkeltglass.og hadde også en utmerket motstandsevne overfor eksterne betingelser inkludert syrer.

Den samme operasjon ble gjentatt .på trykket glass mens dette hadde .en temperatur, på 640°C under fremstillingen.. Det, ble av-satt et belegg-av oksyder-med en. tykkelse på.,5^0Å: på dette glass ved bruk av det- samme sprayutstyr som beskrevet ovenfor. Oppløsningsut-gangen var. 16,1 .liter/time og glasshastighetene .var 3,15 m/minutt, med en båndbredde på 2- m.

Eksempel 3.

113,5 g zircqnium klorid ZrCl^, ble oppløst i 0,8 .liter dimetylformamid. Oppløsningen ble deretter strukket til .1 liter for å ha en konsentrasjonsekvivalent med 60 g Zr02 pr. liter oppløsning. Denne oppløsning hadde en gulaktig toning og var .noe uklar.

Denne oppløsning ble deretter sprayet på et glass ved en temperatur på 60Q°C. Det resulterende belegg hadde en grå toning og et antall små lyse flekker.

Den samme prøve ble gjentatt, men under tilsetning av acetyl aceton til utgangsoppløsningen og andelen av acetyl aceton var 4 mol pr. mol ZrCl^. Mengden acetyl aceton som ble tilsatt var 195 cm^. Etter oppvarming til 50°C i omkring 15 minutter ble oppløsningen perfekt klar.

Når denne oppløsning ble sprayet på glasset, var den resulterende film perfekt enhetlig og grå, betraktet i transmittert og reflektert lys.

Egenskapene for det resulterende, produkt var som følger:

Lystransmisjon 73,8%

Energitransmisjon 74%

Lysrefleksjon på beleggsiden 22,8%

Energirefleksjon på beleggsiden 18,2%.

Det resulterende belegg var meget hårdt.

Eksempel 4.

Et antall filmdannende oppløsninger ble fremstilt ved oppløsning av det metalliske salt tilsvarende det ønskede oksyd i et egnet oppløsningsmiddel. Oppløsningene som er angitt i tabellen nedenfor ble sprayet på en glassark med en tykkelse på 4 mm, oppvarmet til en temperatur på 600°C. Egenskapene for det resulterende produkt er angitt i den følgende tabell.

Eksempel 5«

Tinnoksydbelegg ble fremstilt,ved .spraying av oppløsninger

av tinnklorid i dimetylformamid.

Det ble fremstilt 3 oppløsninger ved å oppløse de følgende

salter i dimetylf ormamid: SnCl2; SnCl2.2H20; SnCl1J.5H20.

En fjerde oppløsning ble fremstilt ved opprinnelig, å opp-løse SnCl^ i acetylaceton for å oppnå en meget viskøs rød væske som deretter ble oppløst i dimetylformamid.

Disse 4 oppløsninger hadde et identisk tinninnhold og ble sprayet på et ark av glass ved en temperatur på 580°C. De beleggene som ble oppnådd fra de 4 oppløsninger var identiske optisk sett. Toningen var grønn i reflektert lys i alle 4 tilfelle.

Eksempel 6.

En filmdannende oppløsning ble fremstilt ved oppløsning av 400 g tinn(II )klorid SnCl2.2H20 og en liten mengde antimonklorid, dvs. 7,5 g SbCl-j, i 1 liter dimetylf ormamid.

Oppløsningen ble i en strømningshastighet på 15,8 liter/ time sprayet på den glatte overflate av et trykket glassbånd som hadde en hastighet på 3,5 m/minutt, og sprayingen foregikk på et sted akkurat oppstrøms utglødningsgalleriet på et punkt der temperaturen i glasset var i størrelsesorden 680°C. Den totale bredde av båndet var 1,57 m. spraypistolen ble beveget over en avstand på 1,27 m. Antallet cykler var 25 pr. minutt.

Det ble oppnådd et belegg med en enhetlig purpurtoning over en. bredde på 1,10 m. Tykkelsen i belegget var 2700Å. Den elektriske motstand for belegget var 600 ohm/Q. Et glass-stykke på 30 cm

_x 30 cm ble skåret fra dette bånd og underkastet termisk herding.

Sølvfernittelektroder ble deretter lagt på. Ved pålegning av en spen-ning på 220 volt var spenningen noen mm over glasset 92°G. Hvis det avsettes et belegg med litt mindre tykkelse, dvs. 200-800Å, gir den samme utgangsbppløsning et antistatisk belegg som ikke lenger er elektrisk ledende.

Det var også mulig å oppnå antistatiske belegg ved spraying på glasset av en filmdannende oppløsning inneholdende 70-90 vekt-% SnCl^ og 30-10 vekt-% SnCl2.

Eksempel 7»

Tinn(IV)kloris SnCl^ ble oppløst i acetylaceton og den resulterende væske ble oppløst i dimetylformamid hvoretter jern(III)klorid PeCl5.6H20 ble tilsatt.

Forskjellige oppløsninger inneholdende forskjellige andeler tinn(IV)salt og jern(III)salt ble sprayet på et glass som var oppvarmet til 550°C.

Oksydkonsentrasjonen var bestandig 60 g/liter og tykkelsen i filmen var i størrelsesorden 500Å.

Den følgende tabell gir egenskapene for filmene som ble oppnådd og for de anvendte oppløsninger:

Eksempel 8.

75,5 g vannfri SnCl2 og 15 g SbCl^ ble oppløst i 1 liter dimetylformamid. Oppløsningen ble sprayet på et ark av glass for å oppnå et belegg med en tykkelse i størrelsesorden 2000Å.

Belegget hadde en meget intens blå toning ved betraktning

i transmittert lys.

Lystransmisjonen var i størrelsesorden 21%.

Lysrefleksjon 5%.

Ved å justere konsentrasjonen av SbCl^ er det mulig å variere intensiteten i den blå toning og også motstanden i belegget. Dette er illustrert i fig. 1 der kurve 1 representerer lystransmisjonen for filmen mot mengden SbCl-j tilstede i den filmdannende oppløsning og kurve 2 representerer motstanden i filmen mot mengden SbCl^ som er tilstede i oppløsningen.

Kurvene 1 og 2 ble satt opp ut fra følgende data: Lys-transmis j onen i filmen med en tykkelse på 700A (som en prosentandel) ble notert på venstre ordinat, og den elektriske motstand i ohm/Q ble notert mot en logaritmisk skala på den høyre ordinat. Absissen representerer antallet g SbCl^ tilsatt til 1 liter oppløsning inneholdende 75,5 g vannfri SnCl2.

Eksempel 9•

127 g indium klorid In Cl^.4H20 ble oppløst i 1 liter dimetylf ormamid. 1,58 g SnCl2 ble tilsatt dertil (for å oppnå 2%. metallisk Sn med henblikk på innholdet av metallisk In).

Oppløsningen ble sprayet på et glass som var oppvarmet

til 500°C for å gi et belegg i størrelsesorden 1200Å.

Et belegg av denne type har en blå toning i reflektert lys

og lett gulaktig toning i transmittert lys.

Lystransmisjon 87,2%.

Energitransmisjon 79, 5%•

Elektrisk motstand 70 ohm/Q.

Et belegg av denne type kan benyttes som glass for opp-varmingsformål. Det er funnet at tilsetningen av en liten mengde acetylaceton til den filmdannende oppløsning (dvs. 1/3 mol acetylaceton pr. 1 mol InC1^.4H20) forbedrer den optiske kvalitet for filmen og at det er mulig å oppnå filmen med en elektrisk motstand på 25 ohm/Q og sogar mindre.

Eksempel 10.

En sprayoppløsning ble fremstilt ved fortynning av silisium-klorid SiCljj, hvortil det er satt acetylaceton i dimetylf ormamid.

Oppløsningen ble sprayet på et ark av glass oppvarmet til 500°C for å oppnå en meget tynn film Si02 med en tykkelse i størrelses-orden 150Å.

Et indiumoksydbelegg identisk det som er angitt i eksempel

9 ble deretter anbragt på glasset som var belagt på denne måte.

De optiske og elektriske egenskaper i belegget var tilsvarende de som ble oppnådd i eksempel 9, og kvaliteten og enhetligheten i belegget var spesielt høy.

Man kan klassifisere oppløsningsmidlene som "protiske"

(eller sure) og "cti.rot iske" (eller basiske) oppløsningsmidler. Pro-•tiske oppløsningsmidler er hydrogen donorer. Oppløsningsmidler med en dielektrisitetskonstant høyere enn 15 kan, selv om de kan inneholde hydrogenatomer som ikke er is uånd til å danne sterke bindinger, også kalles "dipolare aprotiske oppløsningsmidler" (jfr. A.J. Parker, "The effects of solvation of the properties of anions in dipolar aprotic solvents", "Quartely Reviews", 16, side 163 (1962)).

Claims

1. Fremgangsmåte for dannelse av et metallisk oksydbelegg, f.eks. et metallisk oksydbelegg som er transparent for lys eller har antistatiske egenskaper, på et substrat som i det min-ste delvis er vitrøst, f.eks. flatt glass som fremstilles som et kontinuerlig bånd, der en oppløsning omfattende minst en metallisk forbindelse påføres på substratet og hvor nevnte forbindelse (-er) blir omdannet in situ ved påvirkning av varme for å danne et belegg omfattende minst et metallisk oksyd, karakterisert ved at oppløsningen som benyttes for å danne belegg på substratet,er en oppløsning av et eller flere metalliske salter valgt blant acetater, halogenider og nitrater, i et aprotisk oppløsningsmiddel med en dielektrisitetskonstant størren enn 15 og et dipoloment større enn 3D.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at det benyttes dimetylformamid som oppløsningsmiddel.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2,karakterisert ved at det benyttes en oppløsning som også inneholder acetylaceton.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert ved at det benyttes en oppløsning som inneholder acetylaceton i en andel slik at mengden acetylaceton som benyttes er i større-elsesorden n x antall mol metallisk salt som benyttes, der n betyr valensen eller aggregatet for valensene for den eller de metalliske kation(-er).

5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det benyttes en oppløsning som helt eller delvis er dannet fra et eller flere hydratiserte eller vannfrie tinnklorider.