JPH05339032A

JPH05339032A - 表面改質ガラス

Info

Publication number: JPH05339032A
Application number: JP19362591A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Ujiie; 喜則氏家; Tatsuo Asano; 辰男浅野
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1993-12-21

Abstract

(57)【要約】【目的】ガラスと、金属、樹脂、ゴム、木材、ガラス、
セラミック等の部材とを接着剤により接着する場合、接
着力に優れたガラスの提供。【構成】ポリシラザンを焼成して得られた熱分解物で被
覆されてなることを特徴とする表面改質ガラス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラスと、金属、樹
脂、ゴム、木材、ガラス、セラミック等の部材とを接着
剤により接着する場合、接着力に優れた表面改質ガラス
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラスと、金属、樹脂、ゴム、木
材、ガラス、セラミック等の部材とを接着剤により接着
する場合、ガラスと接着剤との接着性を改善するために
各種のプライマーが検討されている。特に、実用的に
は、Ｒ₁Ｓｉ（ＯＲ₂）₃〔但し、Ｒ₁、Ｒ₂は炭化水
素基である〕で表されるシランカップリング剤でガラス
を表面処理することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記一般式で表される
シランカップリング剤においては、ガラスと、例えばエ
ポキシ、フェノール、ウレタン、ポリイミド、ポリエス
テル、ジアリルフタレート、ポリプロピレン、ＥＰＤ
Ｍ、メラミン、ＡＢＳ、塩化ビニル等の接着剤との接着
性を向上させるために、Ｒ₁として、例えばプロピル、
エポキシ、アクリル、メタクリル、アミン、ビニル等の
官能基を、また、Ｒ₂として、メチル基又はエチル基を
導入したものが多用されているが、シランカップリング
剤とガラス表面との密着性は充分ではなかったので、界
面剥離を起こしやすいという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、上記問題点を解消し、金
属、樹脂、ゴム、木材、ガラス、セラミック等の部材と
ガラスとを接着剤により接着した場合、極めて良好な接
着性を示すガラスを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ポ
リシラザンを焼成して得られた熱分解物で被覆されてな
ることを特徴とする表面改質ガラスである。

【０００６】以下、さらに詳しく本発明について説明す
る。

【０００７】本発明の表面処理が施されるガラスとして
は、ほうけい酸ガラス、鉛ガラス、ソーダライムガラ
ス、石英ガラス等があげられ、ガラス成分には特に限定
をうけるものではない。また、自動車用ガラス等におい
ては、安全面から２枚のガラスをポリビニルブチラール
フイルム等により貼り合わせた構造が採用されている
が、本発明においては、そのようなガラス構造体であっ
てもよく、さらには、回路基板等に使用されるガラス
布、フィラー等に使用されるガラス粒子等であってもよ
い。

【０００８】本発明で使用される好ましいポリシラザン
は、次の一般式〔１〕で表されるものであり、また、そ
の好ましい数平均分子量は１００〜１，０００，０００
である。〔但し、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅は、それぞれ独立に水素原
子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、
アミノ基、アルキルアミノ基、アルキルシリル基、アル
コキシ基、又はこれらの基以外で主鎖のケイ素及び窒素
に直結する基が炭素である基であり、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅
の少なくとも１つの基は水素原子である。〕

【０００９】上記ポリシラザンは、例えば以下の方法で
製造されたものが使用される。ジハロシランとアンモニアをエーテル溶媒中で反応さ
せて得られたポリシラザン（米国特許第４，３９７，８
２８号明細書）。ジハロシランと塩基との反応によりアダクトを形成さ
せた後、アンモニアと反応させて得られたポリシラザン
( 特公昭６３−１６３２５号公報）。無機シラザンを塩基性溶媒中又は塩基性化合物を含む
溶媒中で加熱することによって得られたポリシラザン
（特開平１−１３８１０８号公報）。ジハロシランとメチルアミンをエ−テル溶媒中で反応
させて得られたＮ−メチルポリシラザン( 特表昭６４−
５０００３１号公報）。メチルジハロシランとアンモニアをジクロロメタン溶
媒中で反応させて得られたＳ−メチルポリシラザン（米
国特許第４，４８２，６６９号明細書）。ポリシラザンと金属アルコキシドを反応させて得られ
たポリメタロシラザン（特開平１−２２１４６６号公
報、特開平２−８４４３７号公報、特開平２−７７４２
７号公報）。

【００１０】ポリシラザンは、一般にはポリシラザンに
不活性な例えばベンゼン、トルエン、キシレン等の溶媒
で希釈して使用されるが、希釈することなくそのまま使
用することもできる。ガラスにポリシラザンを被覆する
方法としては、ディッピング法やスピンコート法等が可
能であり、ガラス表面の一部又は全面に被覆後、焼成し
てその熱分解物で被覆する。膜厚を調製するには被覆方
法に応じて溶媒濃度を調整する。

【００１１】焼成条件は、昇温速度が０．１〜５０℃／
分特に１〜１０℃／分で、焼成温度が１００〜５００℃
特に３００〜４００℃であることが好ましい。熱源とし
ては、抵抗加熱、高周波加熱等が使用できる。

【００１２】焼成雰囲気は、空気等の酸化性ガス、窒素
ガス等の不活性ガス及び水素、アンモニア等の還元性ガ
ス、あるいはこれらの混合ガスのいずれであってもよ
い。焼成前に室温程度で乾燥することは好ましいことで
ある。乾燥後又は焼成後に被覆は繰り返し行ってもよ
い。ポリシラザンの熱分解物は上記焼成雰囲気によって
生成する主成分は異なる。不活性ガスや還元性ガスの場
合には、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＣ及びそれらの混合物又は混
晶等の窒化物や炭化物を主成分とする膜が生成するし、
一方、酸化性ガスの場合には、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₂ＯＮ₂
及びそれらの混合物又は混晶等の酸化物、酸窒化物、及
びＳｉＣを含む酸炭化物を主成分とする膜が生成する。

【００１３】上記によって得られた本発明の表面改質ガ
ラスと、金属、樹脂、ゴム、木材、ガラス、セラミック
等の部材とを接着するに使用される接着剤としては、例
えばセルロースアセテート、セルロースアセテートブチ
レート、ニトロセルロース、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリビニルアセタール、ポリビニルアルコ
ール、ポリアミド、アクリル、フェノキシ、シアノアク
リレート等の熱可塑性接着剤、例えばポリエステル、ユ
リア樹脂、メラミン樹脂、レゾルシノール樹脂、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリベンツイミ
ダゾール、アクリル、アクリル酸ジエステル等の熱硬化
性接着剤又は紫外線硬化性接着剤、例えば天然ゴム、再
生ゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレンゴム、ニトリル
ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリウレタンゴム、
ポリサルファイドゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等
の弾性接着剤及び例えばエポキシ−フェノリック、エポ
キシ−ポリサルファイド、エポキシ−ナイロン、ニトリ
ル−フェノリック、クロロプレン−フェノリック、ビニ
ル−フェノリック等のアロイ接着剤があげられる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例と比較例をあげてさらに具体的
に本発明を説明する。

【００１５】実施例１〜２比較例１〜４市販のソーダライムガラス（２０×２０×３ｍｍ）を表
１に示す処理剤で表面処理した後、その両面に鋼部材
（ＳＳ−４１２０×２０×４０ｍｍ）を表１に示す接
着剤で接着した。

【００１６】ここで使用されたペルヒドロポリシラザン
とは、上記一般式〔１〕において、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅の
全てが水素原子で構成されているものである。ポリシラ
ザンのガラスへの被覆は、キシレン溶媒で希釈した溶液
にディッピングすることにより行い、膜厚を０．５μｍ
とした。ディッピング後、管状炉に装入し、窒素雰囲気
中、１０℃／分の昇温速度で４００℃まで昇温し３０分
保持による焼成を行ってから室温まで冷却した。

【００１７】また、上記表面改質されたガラスと鋼部材
との接着は、二液型アクリル系接着剤（電気化学工業株
式会社製商品名「ハードロックＣ−３２３−０３」）を
用いた場合には室温で２４時間の養生を、一方、二液型
ウレタン系接着剤（電気化学工業株式会社製商品名「ハ
ードロックＵＸ−２０００Ｓ」）を用いた場合には８０
℃で３時間後、室温で２４時間の養生を行って実施し
た。

【００１８】比較例１は、市販のシランカップリング剤
（日本ユニカ株式会社製商品名「Ａ−１７２」）でガラ
ス表面を処理し、接着剤として二液型アクリル系接着剤
を用い、室温で２４時間養生した。比較例２は、市販の
ヘキサメチルジシラザンでガラス表面を処理し、接着剤
として二液型アクリル系接着剤を用い、室温で２４時間
養生した。また、比較例３と比較例４は、未処理ガラス
を接着剤として二液型接着剤を用いて鋼部材と接着し
た。

【００１９】得られた接合体について、恒温槽付インス
トロン引張試験機（モデル１１２３型）を用い、温度８
０℃、引張速度１ｍｍ／分の条件で抗張力を測定し、ま
た、以下の基準による接着性の肉眼観察を行った。これ
らの結果を表１に示す。接着性観察：凝集破壊；Ｃ界面破壊；Ａ凝集破壊とガラ
ス破壊；Ｄ

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明の表面改質ガラスは、従来のシラ
ンカップリング剤等の表面処理剤で処理されたガラスに
比べて、金属、樹脂、ゴム、木材、ガラス、セラミック
等との部材と接着剤により接着した場合、強力に接着す
る。本発明の表面改質ガラスは、それ自体をガラス部材
として、また、上記のように他の部材と接合して自動車
用ガラスや建材等の用途として使用される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリシラザンを焼成して得られた熱分解
物で被覆されてなることを特徴とする表面改質ガラス。