本发明专利技术公开了一种制备硼硅酸盐玻璃体上的耐擦拭抗反射层的方法，其中，使用组成为１～６重量％的ＨＣｌ、０．５～７重量％的ＳｉＯ↓［２］溶胶（固含量）、０．５～５重量％的Ｈ↓［２］Ｏ、８５～９８重量％的易挥发水溶性有机溶剂的涂覆溶液。适合于涂覆的玻璃包含（基于氧化物以重量％计）６３～７６的ＳｉＯ↓［２］，＞１１～２０的Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］，１～９的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，３～１２的碱金属氧化物，０～１０的碱土金属氧化物，０～２的ＺｎＯ，０～５的ＴｉＯ↓［２］，０～１的ＺｒＯ↓［２］，０～１的Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］和０～１的ＷＯ↓［３］。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制备在硼硅酸盐玻璃体上牢固附着并耐擦拭、含多孔SiO2的抗反射层的方法，即一种用牢固附着且耐擦拭的含多孔SiO2的抗反射层涂覆硼硅酸盐玻璃体的方法。
技术介绍
众所周知，多孔SiO2层难以附着于硼硅酸盐玻璃体。对于用SiO2溶胶制备的涂层，尤其是这样。 为了改善附着性，已经提出在溶胶中添加原硅酸四乙酯，它的分解产物使SiO2粒子互相粘接并粘接到基底(US 2,601,123)。然而，这些溶液的制备很复杂，也相对昂贵。 EP 0897898 B1公开了一种使用包含SiO2溶胶和表面活性剂的纯水性涂覆溶液的方法。在该方法中，用丙酮、乙醇和水、强碱性清洗溶液(ln NaOH)或可商购清洗浴预处理待涂覆基材是绝对必要的，如果适当的话，使用超声波加强清洗效果也是必要的。尤其是清洗步骤(参见实施例1)使得这种方法昂贵。 EP 1342702 A1或US 6,998,177B2公开了一种方法，其在工艺工程方面有优势，并且在该方法中使用含醇的、硝酸稳定化的SiO2溶胶悬浮液。通过向涂覆液体加入H3PO4，使形成的SiO2粒子层避免了已知的弱附着强度和弱耐擦拭性。这样制得的抗反射层的附着强度和耐擦拭性都非常好，但是已经发现该层在几个星期的时期内老化，体现在初始深蓝色抗反射层褪色并变得浑浊，使得所希望的入射光的高透光性和耐擦拭性下降。该褪色可以通过用水洗涤来实现逆转。如果具有抗反射层的玻璃体在工厂里制备出来之后就用水洗涤，则可以避免褪色，结果是实际上消除了老化问题。然而，这种洗涤步骤意味着不希望的额外费用。
技术实现思路
本专利技术目的在于发现一种涂覆方法和一种涂覆溶液，该溶液如上述含磷层一样易于处理，但没有老化问题并且不需要在制备之后洗涤。 根据本专利技术，该目的通过如下方法实现将待设置抗反射层的玻璃体用溶液进行润湿，所述玻璃体基于氧化物以重量％计包含63～76的SiO2，>11～20的B2O3，1～9的Al2O3，3～12的一种或多种碱金属氧化物，0～10的一种或多种碱土金属氧化物，0～2的ZnO，0～1的ZrO2，0～5的TiO2，0～1的Nb2O5，0～1的WO3，所述溶液基于该溶液总重量包含 1.0～6重量％的HCl 0.5～7重量％的SiO2溶胶(固含量) 0.5～5重量％的水 85～98重量％的易挥发水溶性有机溶剂。 HCl部分作为酸以本身已知的方式用于稳定SiO2溶胶。SiO2溶胶(硅石溶胶)可以由已知方法制备，例如用离子交换剂处理碱金属硅酸盐的水溶液。硅石溶胶是一种胶态的、无定形的SiO2水溶液。可商购的硅石溶胶通常含有30～60重量％的SiO2。平均粒径为5～150nm。 涂覆溶液中SiO2的比例优选为0.5～5.0重量％。涂覆溶液中SiO2的粒度应为5～50nm，优选8～20nm。 涂覆溶液中水的比例为0.5～5重量％；它通常来源于并不总是无水的硅石溶胶、酸和溶剂。 涂覆溶液的剩余部分由易挥发水溶性有机溶剂组成。易挥发可理解为溶剂的沸点为75～140℃，尤其是75～85℃。特别地，适合的水溶性溶剂为极性溶剂。包含1～5个C原子的一元低级醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇尤其适合。此外，具有3～5个C原子的水溶性酮也适合，特别是丙酮、甲乙酮、二乙基酮。优选甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、二甲基酮或其混合物。 该溶液的制备通常这样实现最初引入全部或部分溶剂，然后在搅拌下加入酸，之后在搅拌下加入硅石溶胶，并加入所有剩余量的溶剂。 用涂覆溶液润湿玻璃体可以以任何期望的方式实现，例如通过多孔辊(海绵辊)辊涂、用小或大的刷子施涂、浇涂法(flooding)等，优选通过喷涂，特别优选通过浸渍。在浸渍期间，将待涂覆的玻璃体浸入溶液中(以任何期望的速度，只要浴液不飞溅且没有气泡附着到浸渍的玻璃体上)，再以恒速拖曳出。合适的速度为1mm·s-1～约100mm·s-1。为达到高产率，尝试过在尽可能高的拖曳速度下工作。拖曳速率取决于溶液的蒸发速率和溶液的粘度、设备的特性、溶液和拖曳区气氛的温度，任何本领域技术人员都可以容易地根据当地环境最优化拖曳速率。在实践中，已经证实1～20mm·s-1的拖曳速度是有用的。 在用溶液润湿玻璃体后，以本身已知的方式对所形成的涂层进行干燥并烘焙。如果确保在溶液蒸发期间没有气泡形成，干燥也可以与烘焙过程在一个步骤中实现。烘焙以本领域技术人员本身已知的惯用方式实现，其温度为约350℃(即在低于玻璃转变温度Tg)～750℃(即高于玻璃转变温度Tg)，特别是温度为470～490℃。 烘焙需要的时间取决于设备的特性，并且本领域技术人员能够容易地确定。优选地，低于Tg使用约1小时的烘焙时间。在高于Tg温度下，由于玻璃管的变形随温度升高而增大，应保持较短的烘焙时间，例如750℃下15分钟。 制得的层包含至少95重量％、优选至少99重量％的SiO2。如果涂层完全由SiO2组成则特别优选。 相对于该层的体积，该层的孔隙率为约10～60％。在这个范围内，可以达到好的抗反射性能，即光较好地透过涂覆抗反射层的玻璃体。 为了好的抗反射效果，该方法制得的层厚度在50nm与500nm之间。如果没有达到这个层厚度，优选在烘焙前需要进一步的涂覆过程，在进一步涂覆过程之前，每一情况下有必要干燥之前的涂层使得其不会在第二次涂覆过程中溶解。优选的涂层厚度在80与160nm之间。 制得的层中的孔径应优选2～50nm，因为在这种孔径的情况下可以达到特别好的抗反射效果。 该方法允许制备在具有高B2O3含量和中等SiO2含量的硼硅酸盐玻璃上的抗反射层。 该方法特别地允许制备在包含下述成分的硼硅酸盐玻璃上(基于氧化物以重量％计)的抗反射层 SiO2 65～76 B2O3 12～19，优选15～19 Al2O31～<5，优选1～4.5 Li2O+Na2O+K2O 3～12 一种或多种碱土金属氧化物 0～5 ZnO 0～2 TiO2 0.5～5 一般不需要润湿之前的特殊清洗步骤，所述润湿例如通过喷涂或将玻璃体浸入涂覆溶液中。只有当玻璃体在运输或储存期间已经被污染时，才必须通过洗涤过程去除污垢。 该涂覆特别适合作为玻璃管或细玻璃管的上述组成硼硅酸盐玻璃体的涂覆，特别适合于电灯泡的生产，特别是放电灯，尤其是小型放电灯，即所谓的用于显示器背部发光的背光源。 该涂覆特别适合于外径2.0～5.0mm且壁厚至多0.8mm的细管的涂覆。 依靠本专利技术，可以制备出硼硅酸盐玻璃上的、甚至无需后处理就具有抗老化性的、且具有突出耐擦拭性的抗反射层。 实施例 1.涂覆溶液的制备 A)现有技术(含磷酸盐) 类似于US 6,998,177B2，在实施例1中，如下制备涂覆溶液 将235.8g的异丙醇与600.0g的1N HNO3混合并搅拌10分钟。然后，加入104g浓度85％的H3PO4，并再次搅拌5分钟。然后，加入640g的硅石溶胶( 0830A，30％的SiO2，厂商为Chemiewerke Bad )，进一步搅拌5分钟。用2756g的异丙醇稀释该混合物，然后静置一天。然后，该溶液备用。 B)现有技术(不含磷酸盐) 类似于US 6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备硼硅酸盐玻璃体上的牢固附着和耐擦拭、含多孔ＳｉＯ↓［２］的抗反射层的方法，其特征在于以下步骤： －用涂覆溶液润湿待涂覆的玻璃体，和 －干燥并烘焙涂层， 其中所述玻璃体包含（基于氧化物以重量％计）： ６３～７６ 的 ＳｉＯ↓［２］ ＞１１～２０的 Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］ １～９的 Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ ３～１２的 碱金属氧化物 ０～１０的 碱土金属氧化物 ０～２的 ＺｎＯ ０～５的 ＴｉＯ↓［２］ ０～１的 ＺｒＯ↓［２］ ０～１的 Ｎｂ↓［２］Ｏ↓［５］ ０～１的 ＷＯ↓［３］，且 所述涂覆溶液包含： １．０～６．０重量％的ＨＣｌ ０．５～７．０重量％的ＳｉＯ↓［２］溶胶（固含量） ０ ．５～５重量％的水 ８５～９８重量％的易挥发水溶性有机溶剂。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬特拉茨基，德尼斯特拉普，
申请(专利权)人：肖特公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。