[发明专利]腐蚀玻璃的组合物、玻璃腐蚀液和腐蚀方法以及腐蚀制品

说明书

本发明涉及腐蚀玻璃的新型化学组合物，其制备方法，及其腐蚀玻璃的用途。

通过在其一个表面上产生不透明使玻璃带半透明的作用称为腐蚀(或毛化)。这种作用导致深度几个微米的粗糙度，取决于其尺寸，在这样处理的表面上产生各种宏观特征。那么该玻璃称为磨光腐蚀(毛化的)玻璃、毛面腐蚀玻璃、不透明玻璃或半透明玻璃。

所述腐蚀一般通过表面喷砂(在玻璃为大尺寸时)、沉积薄层或者通过化学腐蚀进行。后一种方法更特别地用于小表面上，或者用在具有相当复杂形状的物体上。化学腐蚀通常使用与玻璃中的硅离子反应的氟离子进行。把玻璃物体在浓氢氟酸液中或者含有氟离子引发剂(如二氟化铵)的酸液中浸几秒到几分钟。然后在水中漂洗所述玻璃。

作为用于腐蚀玻璃的已知组合物的实例，以1,596,961号公告的德国专利中描述了一种用于腐蚀玻璃的组合物，它含有氢氟酸、氟化氢铵，下文称为二氟化铵、和水，以1,276,650号公告的英国专利描述了一种腐蚀玻璃的组合物，包含氢氟酸、水溶性氟化物如二氟化铵、和一种或多种含有一个到三个碳原子的脂肪族羧酸，所述羧酸可能(或可能不)用含有一个或多个卤素原子、羟基或氨基的自由基取代，如甲酸、乙酸、丙酸、一氯乙酸、三氯乙酸或乙醇酸，或者以SU 1,675,244号公告的俄罗斯专利中所述的组合物，包含氢氟酸、二氟化铵、氟硅酸钠、氟硅酸钾和水。

二氟化铵和氢氟酸的组合使其有可能同时改进化学腐蚀的效率和所得的腐蚀玻璃的外观。然而，所用的化学反应还导致氨水的形成，这要求另外的工业排出物的处理，为了满足欧洲排放标准，这种处理是昂贵的且难以进行。这些标准确定的限制根据河流而变化，但是小于或等于1mg/dm³的平均氨水含量构成可接受的平均值是可以接受的。但是，已经表明，酸腐蚀液的排放局部地产生河流中氨水浓度最高达到认可的最大标准值的3-5倍。

为了补救这个缺点，当然已经寻求用二氟化钠或二氟化钾代替二氟化铵。在以334,841/1995编号公布的日本专利申请中描述了一种不含铵盐的组合物的实例，它含有氢氟酸、二氟化钾和水，在以85/01205编号公布的巴西专利申请中描述了一种不合铵盐的组合物的实例，它含有氢氟酸、二氟化钾、氟化钠、草酸、甘油和重晶石。然而，已经发现，只有在含有氢氟酸时，含有碱金属二氟化物的腐蚀组合物才是令人满意的。

此外，对于储存或处理，氢氟酸都是危险的，并且比较昂贵。这是为什么可以在市场上获得含有盐酸而不是氢氟酸的腐蚀产品的原因。然而，这些配方中还含有二氟化铵，这是目前已知唯一的能与盐酸联合使用产生不透明且均匀腐蚀玻璃的氟化物盐。所以，本申请人寻求开发与现有技术的玻璃腐蚀组合物同样有效的新型玻璃腐蚀组合物，而不需要处理氢氟酸，并且含有最少量的铵盐。

根据本发明的第一个方面，这是为什么本发明的目的是一种组合物的原因，该组合物的特征在于它含有20-99重量％的二氟化钾和1-80重量％的至少一种水溶性多价阳离子盐。上述组合物还可含有二氟化钠和二氟化铵或者二氟化钠和二氟化铵的混合物。然而，当它含有二氟化铵时，其含量小于15重量％，优选的是只含有最多5重量％；当其含有二氟化钠时，其含量小于或等于二氟化钾的含量；当其同时含有二氟化铵和二氟化钠时，这两种二氟化物的总含量绝不会超过二氟化钾的含量。根据本发明的一个特定方面，所述组合物不含二氟化铵。

所述组合物可能含有5-60重量％，更特别地为10-30重量％的至少一种选自在酸介质中稳定的无机或有机物的非水溶性填料。

作为在酸介质中稳定的非水溶性填料，可以提到的是，例如重晶石或硫酸钡、石膏、不溶性氟化物如氟化钙、不溶性氟硅酸盐如氟硅酸钠或氟硅酸钙、磷酸钙、硫酸钙、无机氧化物，特别是铁、锌或钛的氧化物、糖及其聚合物，如纤维素或其衍生物，木质素、淀粉、高分子量氧化乙烯聚合物、氧化丙烯聚合物或氧化丁烯聚合物、在室温下为固体的脂肪酸及其衍生物、高分子量不溶性聚合物和树脂。

上述组合物还可以含有0.2-6重量％，更特别地为1-2重量％的一种或多种在酸介质中稳定的表面活性剂，例如烷氧基化脂肪醇、含磷酸盐的脂肪醇、含磷酸盐的烷氧基化脂肪醇、氧化乙烯/氧化丙烯共聚物、脂肪酰胺或阳离子表面活性剂、或所述表面活性剂的氟代衍生物、或者硅酮或氟硅酮表面活性剂。