JPH02311332A - 撥水性ガラスの製造方法 - Google Patents
撥水性ガラスの製造方法Info
- Publication number
- JPH02311332A JPH02311332A JP13378289A JP13378289A JPH02311332A JP H02311332 A JPH02311332 A JP H02311332A JP 13378289 A JP13378289 A JP 13378289A JP 13378289 A JP13378289 A JP 13378289A JP H02311332 A JPH02311332 A JP H02311332A
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- JP
- Japan
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- glass
- water
- metal oxide
- repellent
- glass substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/42—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating of an organic material and at least one non-metal coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、建築物の窓ガラス、自動車、車両、航空機あ
るいは船舶等の風防ガラス、眼鏡やカメラなどに使われ
る光学用ガラス、家庭用ガラス器具(例えば、ガラス製
のコツプ、食器、水槽、花瓶、哺乳瓶など)、及びその
他撥水性を必要とするガラス製品に有用な撥水性ガラス
の製造方法に関する。
るいは船舶等の風防ガラス、眼鏡やカメラなどに使われ
る光学用ガラス、家庭用ガラス器具(例えば、ガラス製
のコツプ、食器、水槽、花瓶、哺乳瓶など)、及びその
他撥水性を必要とするガラス製品に有用な撥水性ガラス
の製造方法に関する。
(従来の技術)
従来より、ガラスの撥水処理剤としてシロキサン結合を
有するシリル化合物が多く使用されており、そしてガラ
スの表面にシロキサン重合物膜を形成して撥水化させる
方法としては、例えば、■アルキルハロシラン類の単量
体ガスをガラス表面に作用させ、しかる後加水分解する
方法、■ポリジメチルシロキサン類の溶液をガラス表面
に塗布し、しかる後加熱乾燥してシリコーン膜をガラス
表面に形成させる方法、■テトラメトキシシラン及びテ
トラエトキシシランをプラズマ重合により重合させると
共に、この重合物をガラス表面に形成させる方法がある
。
有するシリル化合物が多く使用されており、そしてガラ
スの表面にシロキサン重合物膜を形成して撥水化させる
方法としては、例えば、■アルキルハロシラン類の単量
体ガスをガラス表面に作用させ、しかる後加水分解する
方法、■ポリジメチルシロキサン類の溶液をガラス表面
に塗布し、しかる後加熱乾燥してシリコーン膜をガラス
表面に形成させる方法、■テトラメトキシシラン及びテ
トラエトキシシランをプラズマ重合により重合させると
共に、この重合物をガラス表面に形成させる方法がある
。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記したいずれの方法においても、ガラ
ス表面に形成された撥水性処理膜とガラスとの接着力が
弱いため、あるいはその撥水性処理膜の表面硬度が低い
ために耐久性に劣る問題があり、時間の経過とともに撥
水性が低下していた。
ス表面に形成された撥水性処理膜とガラスとの接着力が
弱いため、あるいはその撥水性処理膜の表面硬度が低い
ために耐久性に劣る問題があり、時間の経過とともに撥
水性が低下していた。
本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので
あって、長期間撥水性を維持することが可能な撥水性ガ
ラスの製造方法を提供することを目的とする。
あって、長期間撥水性を維持することが可能な撥水性ガ
ラスの製造方法を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の撥水性ガラスの製造方法は、表面に金属酸化物
層が形成されたガラス基材の表面を、クロルシラン化合
物、アルコキシシラン化合物及びフルオロアルキルシラ
ン化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種のシリ
ル化合物でシリル化することを特徴としており、そのこ
とにより上記目的が達成される。
層が形成されたガラス基材の表面を、クロルシラン化合
物、アルコキシシラン化合物及びフルオロアルキルシラ
ン化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種のシリ
ル化合物でシリル化することを特徴としており、そのこ
とにより上記目的が達成される。
本発明で使用されるガラス基材としては、例えば、はう
硅クラウン、クラウン、フリント、重フリント、バリウ
ムクラウン、重バリウムクラウン、バリウムフリント、
重バリウムフリント、ランタンフリント、ランタンクラ
ウン、重ランタンフリント等の光学ガラス及び板ガラス
等の無機ガラスがあげられる。これらの光学ガラスや板
ガラスは、レンズ、プリズム等の光学材料として、また
窓ガラスとして広く使用されているものである。
硅クラウン、クラウン、フリント、重フリント、バリウ
ムクラウン、重バリウムクラウン、バリウムフリント、
重バリウムフリント、ランタンフリント、ランタンクラ
ウン、重ランタンフリント等の光学ガラス及び板ガラス
等の無機ガラスがあげられる。これらの光学ガラスや板
ガラスは、レンズ、プリズム等の光学材料として、また
窓ガラスとして広く使用されているものである。
ガラス基材上に、金属酸化物層を形成する手段としては
、ゾル−ゲル法、真空蒸着法、スパッタリング法、CV
D法、メッキ法などがあげられ、特に、親水性基である
水酸基を表面に多量に生成可能なゾル−ゲル法が好まし
い。金属酸化物の厚さは、用途によって適宜法めればよ
い。
、ゾル−ゲル法、真空蒸着法、スパッタリング法、CV
D法、メッキ法などがあげられ、特に、親水性基である
水酸基を表面に多量に生成可能なゾル−ゲル法が好まし
い。金属酸化物の厚さは、用途によって適宜法めればよ
い。
金属酸化物層を構成する材料は、例えば、5i02、A
l2O3、Mgo、 ZrO2、CaO1Ti02.5
n02.1n203、WO2、M2O3、Ta2O3、
■fO2、Bad、 ZnO、ムライト等があげられる
。ガラス基材表面に形成された金属酸化物は、上記材料
にて形成される単層膜や、2種以上の材料の複合膜であ
ってもよく、あるいは単層膜及び/又は複合膜を積層し
た積層膜であってもよい。特に、金属酸化物層の最上層
がシリコン酸化物かシリコン酸化物を含む組成であるこ
とが好ましい。
l2O3、Mgo、 ZrO2、CaO1Ti02.5
n02.1n203、WO2、M2O3、Ta2O3、
■fO2、Bad、 ZnO、ムライト等があげられる
。ガラス基材表面に形成された金属酸化物は、上記材料
にて形成される単層膜や、2種以上の材料の複合膜であ
ってもよく、あるいは単層膜及び/又は複合膜を積層し
た積層膜であってもよい。特に、金属酸化物層の最上層
がシリコン酸化物かシリコン酸化物を含む組成であるこ
とが好ましい。
このようにして表面が金属酸化物層で被覆されたガラス
基材をシリル化合物でシリル化する。
基材をシリル化合物でシリル化する。
シリル化合物としては、クロルシラン化合物、アルコキ
シシラン化合物、フルオロアルキルシラン化合物の1種
または2種以上を併用してもよい。
シシラン化合物、フルオロアルキルシラン化合物の1種
または2種以上を併用してもよい。
上記クロルシラン化合物としては、例えば、C1gH3
7(CH3)2SiC1、C+5H3y(CH3)Si
C12、C4BH37S i C13、CgH+7(C
H3)2SiC1,C8■I□(CH3)5iC12、
CgJ7SiC13、C4)1g(CH3)2SiCI
SC4Hg(CH3)SiC12、C4Hg5iC13
、(CHs)3SiC11(CH3)2sic12、C
H3SiCl3、(CeHs)3SiclSC6H6(
CH3)2SiC1,C6Hs(CH3)SiC12、
C6H55iC13、(C6)15)2CH3SiC1
などがあげられ、アルコキシシラン化合物としては、例
えば、CH35i (OCHs)s、(CHs) 2s
i (OCH3) 2、(CH3)5siOcH3、C
H35i (OC2H5)3、(CH3) 2Si (
OC2H5)2、(CH3)3SiOC2H5、C6H
55i (OCH3)3、C(IH5Si(OC2H5
)3、(C6Hs)2si(OCH3)2、(C,H5
)2Si(OC2Hshなどがあげられ、 フルオロア
ルキルシランとしては、例えば、CF3CH2CH2S
i (OCH3) a、CF3CH2CH25iC13
、CF3(CF2)5CH2CH2SiC13、CF3
(CF2)5CH2CH2St (OCH3)3、CF
3(CF2)7CH2CH2SiC13、CF3(CF
2)7CH2CH2Si(OCH3)a、CF3 (C
F2)7CH2CH2SiCH3C12、CF3(CF
2)7CH2CH2SiCH3(OCH3)2などがあ
げられる。
7(CH3)2SiC1、C+5H3y(CH3)Si
C12、C4BH37S i C13、CgH+7(C
H3)2SiC1,C8■I□(CH3)5iC12、
CgJ7SiC13、C4)1g(CH3)2SiCI
SC4Hg(CH3)SiC12、C4Hg5iC13
、(CHs)3SiC11(CH3)2sic12、C
H3SiCl3、(CeHs)3SiclSC6H6(
CH3)2SiC1,C6Hs(CH3)SiC12、
C6H55iC13、(C6)15)2CH3SiC1
などがあげられ、アルコキシシラン化合物としては、例
えば、CH35i (OCHs)s、(CHs) 2s
i (OCH3) 2、(CH3)5siOcH3、C
H35i (OC2H5)3、(CH3) 2Si (
OC2H5)2、(CH3)3SiOC2H5、C6H
55i (OCH3)3、C(IH5Si(OC2H5
)3、(C6Hs)2si(OCH3)2、(C,H5
)2Si(OC2Hshなどがあげられ、 フルオロア
ルキルシランとしては、例えば、CF3CH2CH2S
i (OCH3) a、CF3CH2CH25iC13
、CF3(CF2)5CH2CH2SiC13、CF3
(CF2)5CH2CH2St (OCH3)3、CF
3(CF2)7CH2CH2SiC13、CF3(CF
2)7CH2CH2Si(OCH3)a、CF3 (C
F2)7CH2CH2SiCH3C12、CF3(CF
2)7CH2CH2SiCH3(OCH3)2などがあ
げられる。
金属酸化物で被覆されたガラス基材をシリル化するには
、シリル化合物を含む処理剤でその表面−5= を処理すればよく、シリル化合物が粘度の低い液体であ
る場合にはそのまま処理剤として用いることができ、粘
度が高い液体あるいは固体である場合にはベンゼン、ト
ルエン、ヘキサン等の有機溶媒で希釈した溶液を処理剤
として金属酸化物で被覆されたガラス基材表面に接触さ
せることにより、表面処理を行えばよい。このとき、ピ
リジンやヘキサメチレンジシアミン等を加えてお(と、
処理剤とガラス基材表面との反応はよりスムーズに行わ
れる。
、シリル化合物を含む処理剤でその表面−5= を処理すればよく、シリル化合物が粘度の低い液体であ
る場合にはそのまま処理剤として用いることができ、粘
度が高い液体あるいは固体である場合にはベンゼン、ト
ルエン、ヘキサン等の有機溶媒で希釈した溶液を処理剤
として金属酸化物で被覆されたガラス基材表面に接触さ
せることにより、表面処理を行えばよい。このとき、ピ
リジンやヘキサメチレンジシアミン等を加えてお(と、
処理剤とガラス基材表面との反応はよりスムーズに行わ
れる。
処理方法は、いずれの方法が採用されてもよく、例えば
、■金属酸化物で被覆されたガラス基材を処理剤に浸漬
した後、そのガラス基材を処理剤から引き上げ乾燥後加
熱する方法、■ガラス基材の表面に処理剤をスプレーし
、乾燥後加熱する方法、■金属酸化物で被覆されたガラ
ス基材を減圧下で処理剤に加えて処理剤の沸点付近で加
熱還流を1〜20時間行い、メタシロキサン結合させる
方法等がある。上記■及び■の方法において、加熱する
ことにより金属酸化物層表面に存在する水酸基とメタロ
シロキサン結合させることができる。その加熱は通常1
00°C〜400°Cで行えばよい。
、■金属酸化物で被覆されたガラス基材を処理剤に浸漬
した後、そのガラス基材を処理剤から引き上げ乾燥後加
熱する方法、■ガラス基材の表面に処理剤をスプレーし
、乾燥後加熱する方法、■金属酸化物で被覆されたガラ
ス基材を減圧下で処理剤に加えて処理剤の沸点付近で加
熱還流を1〜20時間行い、メタシロキサン結合させる
方法等がある。上記■及び■の方法において、加熱する
ことにより金属酸化物層表面に存在する水酸基とメタロ
シロキサン結合させることができる。その加熱は通常1
00°C〜400°Cで行えばよい。
このようにして得られた撥水性ガラスの表面は優れた撥
水性を有し、しかも耐久性にも優れているものである。
水性を有し、しかも耐久性にも優れているものである。
(実施例)
以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
実m
テトラエチルシリケート(コルコート社製)エタ7−ル
溶液と、水と、触媒として塩酸とを混合して加水分解溶
液を調製した。この溶液をホウケイ酸ガラスのスライド
ガラス(マツナミ社製)の表面にコーティングした後乾
燥し、さらに500°Cで熱処理することによってシリ
コン酸化物層を形成した。シリコン酸化物層の厚さは約
0.2μmであった。次に、シリコン酸化物層で被覆さ
れたガラスを、減圧下(約1.5Torr) 、150
°C,3時間加熱処理を行い脱湿した後、減圧下にCH
H37(CH3)2SiC11g1ピリジン1gの入っ
たトルエン溶液100ccの中=7− に浸漬し、140℃、6時間加熱還流した。その後、ト
ルエン、メタノールで順次充分洗浄し、乾燥して撥水性
ガラスを得た。
溶液と、水と、触媒として塩酸とを混合して加水分解溶
液を調製した。この溶液をホウケイ酸ガラスのスライド
ガラス(マツナミ社製)の表面にコーティングした後乾
燥し、さらに500°Cで熱処理することによってシリ
コン酸化物層を形成した。シリコン酸化物層の厚さは約
0.2μmであった。次に、シリコン酸化物層で被覆さ
れたガラスを、減圧下(約1.5Torr) 、150
°C,3時間加熱処理を行い脱湿した後、減圧下にCH
H37(CH3)2SiC11g1ピリジン1gの入っ
たトルエン溶液100ccの中=7− に浸漬し、140℃、6時間加熱還流した。その後、ト
ルエン、メタノールで順次充分洗浄し、乾燥して撥水性
ガラスを得た。
次に、この撥水性ガラスの撥水性及び鉛筆硬度の評価を
行った。撥水性の評価は撥水性ガラスの水に対する接触
角にて評価した。また、耐久性は60°C190%R1
(中に撥水性ガラスを1ケ月放置した後、上記と同様の
方法で接触角を測定した(耐湿性)。鉛筆硬度の評価は
JIS K 5400に準じて行った。結果を表1に示
した。
行った。撥水性の評価は撥水性ガラスの水に対する接触
角にて評価した。また、耐久性は60°C190%R1
(中に撥水性ガラスを1ケ月放置した後、上記と同様の
方法で接触角を測定した(耐湿性)。鉛筆硬度の評価は
JIS K 5400に準じて行った。結果を表1に示
した。
及痰且主
C+ 8H37(CH3)254C1の代わりにCHH
37SiC13を用いた以外は、実施例1と同様にして
撥水性ガラスを得た。
37SiC13を用いた以外は、実施例1と同様にして
撥水性ガラスを得た。
この撥水性ガラスの撥水性、耐久性及び鉛筆硬度を実施
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
K籠外主
実施例1と同様にしてシリコン酸化物層で被覆されたガ
ラスを得た。次に、このガラスをCP3C1!2CH2
Si (OCH3)31 gの入ったトルエン溶液10
0ccの中に浸漬し、引き上げることによりガラス表面
に溶液を均一に塗布した。塗布後、400℃の電気炉中
に5分間入れ、シリコン酸化物層表面の水酸基とフルオ
ロアルキルシランとを化学結合させ、撥水性ガラスを得
た。
ラスを得た。次に、このガラスをCP3C1!2CH2
Si (OCH3)31 gの入ったトルエン溶液10
0ccの中に浸漬し、引き上げることによりガラス表面
に溶液を均一に塗布した。塗布後、400℃の電気炉中
に5分間入れ、シリコン酸化物層表面の水酸基とフルオ
ロアルキルシランとを化学結合させ、撥水性ガラスを得
た。
この撥水性ガラスの撥水性、耐久性及び鉛筆硬度を実施
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
友監匠土
スライドガラス表面に、5tO2/Mg0= 9/ 1
(重量比)となる組成の金属酸化物層を厚さ0.2μ
mにゾル−ゲル法により形成した。この金属酸化物層被
覆スライドガラスを実施例1と同様に処理して撥水性ガ
ラスを得た。
(重量比)となる組成の金属酸化物層を厚さ0.2μ
mにゾル−ゲル法により形成した。この金属酸化物層被
覆スライドガラスを実施例1と同様に処理して撥水性ガ
ラスを得た。
この撥水性ガラスの撥水性、耐久性及び鉛筆硬度を実施
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
ン酸化物層(S102)をゾル−ゲル法により形成し、
さらにその上に厚さ0.1μmの酸化ジルコニウム層(
Zr02)をゾル−ゲル法により形成した。この金属酸
化物層被覆スライドガラスを実施例1と同様に処理して
撥水性ガラスを得た。
さらにその上に厚さ0.1μmの酸化ジルコニウム層(
Zr02)をゾル−ゲル法により形成した。この金属酸
化物層被覆スライドガラスを実施例1と同様に処理して
撥水性ガラスを得た。
この撥水性ガラスの撥水性、耐久性及び鉛筆硬度を実施
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
嵐狡匠エ
シリコン酸化物層被覆スライドガラスの代わりに、シリ
コン酸化物層が形成されてないスライドガラスを用いた
以外は、実施例1と同様に処理し−て撥−水性ガラスを
得た。
コン酸化物層が形成されてないスライドガラスを用いた
以外は、実施例1と同様に処理し−て撥−水性ガラスを
得た。
この撥水性ガラスの撥水性、耐久性及び鉛筆硬度を実施
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
坂蝮匠主
シリコン酸化物層被覆スライドガラスの代わりに、シリ
コン酸化物層が形成されてないスライドガラスを用いた
以外は、実施例3と同様に処理して撥水性ガラスを得た
。
コン酸化物層が形成されてないスライドガラスを用いた
以外は、実施例3と同様に処理して撥水性ガラスを得た
。
この撥水性ガラスの撥水性、耐久性及び鉛筆硬度を実施
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
例1と同様にして評価した。その結果を表1に示した。
表1
(発明の効果)
本発明の撥水性ガラスの製造方法によれば、撥水性と耐
久性が共に優れた撥水性ガラスを得ることができ、建築
物の窓ガラス、自動車などの風防ガラス、眼鏡やカメラ
などに使われる光学用ガラス、家庭用ガラス器具、及び
その他撥水性を必要とするガラス製品などに長期に亘っ
て撥水性を付与することができる。
久性が共に優れた撥水性ガラスを得ることができ、建築
物の窓ガラス、自動車などの風防ガラス、眼鏡やカメラ
などに使われる光学用ガラス、家庭用ガラス器具、及び
その他撥水性を必要とするガラス製品などに長期に亘っ
て撥水性を付与することができる。
以上
出願人 積水化学工業株式会社
代表者 廣1) 馨
Claims (1)
- 1、表面に金属酸化物層が形成されたガラス基材の表面
を、クロルシラン化合物、アルコキシシラン化合物及び
フルオロアルキルシラン化合物からなる群から選ばれた
少なくとも一種のシリル化合物でシリル化することを特
徴とする撥水性ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13378289A JPH02311332A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 撥水性ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13378289A JPH02311332A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 撥水性ガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02311332A true JPH02311332A (ja) | 1990-12-26 |
Family
ID=15112870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13378289A Pending JPH02311332A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 撥水性ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02311332A (ja) |
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH04359031A (ja) * | 1991-06-04 | 1992-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撥水撥油性フィルム及びその製造方法 |
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