JPH09208265A - 有機系ポリマがコーティングされた多孔質ガラス、および多孔質ガラスへの有機系ポリマコーティング方法 - Google Patents

有機系ポリマがコーティングされた多孔質ガラス、および多孔質ガラスへの有機系ポリマコーティング方法

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JPH09208265A
JPH09208265A JP1312496A JP1312496A JPH09208265A JP H09208265 A JPH09208265 A JP H09208265A JP 1312496 A JP1312496 A JP 1312496A JP 1312496 A JP1312496 A JP 1312496A JP H09208265 A JPH09208265 A JP H09208265A
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JP
Japan
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organic polymer
porous glass
glass
polymer
coated
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JP1312496A
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Tatsuhiro Takahashi
辰宏 高橋
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Celanese KK
Original Assignee
Du Pont KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/32Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粘着性および剥離抵抗性の優れた有機系ポリ
マがコーティングされた多孔質ガラス、および有機系ポ
リマのコーティング方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 有機系ポリマと該ポリマが溶解し得る溶
媒とから成るポリマ溶液を多孔質ガラスの表面に塗布し
た後、該ポリマの融点またはガラス転移温度以上で熱処
理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機ポリマがコー
ティングされた多孔質ガラスと、該有機ポリマのコーテ
ィング方法とに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、SiO2 −B23 −Na2
O,SiO2 −Al23 −CaO等の組成を有し、か
つサブミクロンからミクロンオーダの細孔径を有する多
孔質ガラスが知られている。このような多孔質ガラス
は、金属系、プラスチック系、セラミック系多孔質材よ
りも細孔径が微小であり、また耐薬品性、非電導性等に
関して優れた特性を有する。そのため、気体分離、液体
分離、触媒・菌体等担体、および濾過材として研究・開
発されている。さらにまた、その特性を生かして生体適
合材としても一部実用化されている(「多孔質ガラ
ス」、機能材料 1995年7月号、vol.15,N
o.7)。
【0003】上記多孔質ガラスの製造方法として、分相
法、シラスを原料として用いる方法等が開発されてい
る。また、最近では細孔径がミクロンオーダであり、か
つその細孔径分布が狭い多孔質ガラスを得ることが可能
なゾル−ゲル法による多孔質ガラスの製造法も開発され
ている(特開平3−8729号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記多孔質ガ
ラスの研究開発は、おもに細孔径や空孔率に着目してな
されるものであり、多孔質ガラスの他の特性(他材料と
の接着性等)の改善を目的とした研究開発、特に多孔質
ガラスに対する有機系ポリマのコーティングに関しては
十分な研究開発が行われていない。
【0005】ところで、ガラス表面の高分子コーティン
グに関しては、例えばポリアミドやポリビニルアルコー
ルのような水素結合を有する高分子、あるいはシラノー
ル基(SiOH基)を有しガラス表面のSi−OH基と
反応する高分子は、通常の多孔質を有しない板ガラスで
あってもある程度強い接着が可能である。しかし、この
ような水素結合や化学結合が不可能な高分子を板ガラス
に接着することは非常に困難であった。
【0006】そこで、本発明は上記問題点を解決し、い
かなるポリマであっても、特に従来の方法では強い接着
性を保ってガラスにコーティングすることができなかっ
た有機系ポリマであっても、優れた密着力によってコー
ティングされた多孔質ガラスおよび有機系ポリマコーテ
ィング方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづく多孔質ガラスは、有機系ポリマが
コーティングされた少なくとも一つの面を有することを
特徴とする。好ましくは、前記有機系ポリマは、前記有
機系ポリマと前記有機系ポリマが溶解し得る溶媒とから
なる有機系ポリマ溶液を前記少なくとも一つの面に塗布
し、前記有機系ポリマの融点またはガラス転移温度以上
で熱することによってコーティングされている。
【0008】本発明にもとづく多孔質ガラスの少なくと
も一面に有機系ポリマをコーティングする方法であっ
て、有機系ポリマと該有機系ポリマが溶解し得る溶媒と
からなる有機系ポリマ溶液を前記多孔質ガラスの少なく
とも一面に塗布する工程と、前記有機系ポリマの融点ま
たはガラス転移温度以上で前記有機系ポリマ溶液が塗布
された面を熱処理する工程とを有することを特徴とす
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明にもとづく多孔質ガラスの
有機系ポリマコーティング方法は、多孔質ガラスの表面
に、有機系ポリマと該ポリマとが溶解し得る溶媒とから
成るポリマ溶液を塗布した後、該ポリマの融点またはガ
ラス転移温度以上で熱処理することを特徴とする。
【0010】本発明で用いられる多孔質ガラスは、公知
のいかなる組成の多孔質ガラスでもよく、公知の製造方
法により製造することができる。一般に、多孔質ガラス
の基本組成は、NaO2 −B23 −SiO2 からな
る。多孔質ガラスはガラス粉末の焼結、ゾル−ゲル法、
分相法等により製造される。またシラスを原料とするC
aO−Al23 −B23 −SiO2 多孔質ガラスも
用いることが可能である。さらに、コーニング法により
SiO2 55〜80wt%に少量のAl23 を添加し
て製造する多孔質ガラス、PPG法によりSiO2 35
〜50wt%を利用する多孔質ガラス、SiO2 −P2
5 −Na2 O系母材ガラスから製造する多孔質ガラ
ス、SiO2 −B23 −CaO−MgO−Al23
−TiO2 系母材ガラスから製造する多孔質ガラス、S
iO2 ・ZrO2 −B23 −Na2O−RO(R:Z
nまたはアルカリ土類)耐アルカリ性の多孔質ガラス、
SiO 2 −B23 −Na2 O−GeO系多孔質ガラ
ス、Na2 O−B23 −CeO2 −Nb25 系多孔
質ガラス等も本発明に適用可能である。
【0011】多孔質ガラスの表面にコーティングされる
ポリマは、コーティングの目的に応じて選択される。例
えば、触媒担体として多孔質ガラスを用いる場合には、
触媒の酸化を防ぎ、耐久性を向上させることを目的とし
てフッ素系ポリマが用いられる。また、紫外線防止や表
面のみ着色させるために、有機ポリマ溶液に紫外線防止
剤や塗料を混ぜた溶液を塗り、溶媒を除去することによ
り紫外線防止剤や塗料をガラス表面上に強固に接着せし
めることができる。
【0012】コーティングの目的に応じて選択されたポ
リマはそのポリマが溶解し得る溶媒に溶解し、多孔質ガ
ラスに塗布する。ポリアミドであれば、ギ酸が代表的で
あり、無極性ポリマやフッ素系ポリマをコーティングす
る場合にも、これらを良好に溶解する。
【0013】有機系ポリマとそのポリマが溶解し得る溶
媒とから成る有機系ポリマ溶液は、公知の方法、例えば
ディッピング法、スプレイ法、スピンコート法等により
塗布される。ポリマ溶液を塗布した後の熱処理温度は、
用いたポリマに応じて決定される。結晶性ポリマの場合
は、ポリマの融点以上、非晶性のポリマの場合はガラス
転移温度以上で熱処理する。熱処理は、公知のいかなる
方法により行ってもよく、例えば、オーブン、真空オー
ブン、ヘアードライヤ等を利用して行われる。
【0014】一例として、下記の一般式(1)で表され
るフッ素系ポリマ(デュポン社製テフロンSF)をコー
ティングした多孔質ガラスは、該フッ素系ポリマをフッ
素系溶媒、好適には3M社製フロリナートCF−75に
溶解したポリマ溶液を多孔質ガラスに塗布した後、40
℃以上の温度で熱処理し製造される。
【0015】
【化1】
【0016】また、下記の一般式(2)で表される他の
フッ素系ポリマ(デュポン社製 テフロンAF1600
または2400)をコーティングした多孔質ガラスは、
上記溶媒を用いて調製したポリマ溶液を多孔質ガラスに
塗布した後、テフロンAF1600の場合は160℃以
上、テフロンAF2400の場合は240℃以上の温度
で熱処理し製造される。
【0017】
【化2】
【0018】さらに、ポリメチルメタクリレートやポリ
スチレンをコーティングした多孔質ガラスは、テトラヒ
ドロフランを溶媒として調整したポリマ溶液を塗布した
後、100℃以上の温度で焼成し製造される。
【0019】以下、本発明の具体的実施例と比較例とを
説明する。
【0020】
【実施例】本発明にもとづく有機系ポリマコーティング
多孔質ガラスを以下のように作製した。すなわち、全体
が多孔質であるガラスとしてコーニング社製バイコール
ガラスを使用し、この多孔質ガラスの表面に、下記表1
に示す有機系ポリマと該ポリマとが溶解し得る溶媒とか
ら成るポリマ溶液を塗布する。この実施例ではつづい
て、該ポリマの融点またはガラス転移温度以上で熱処理
する。上記ポリマ溶液の塗布はラウダ社製フイルムリフ
ト(Film Lift)を用いてディッピング法によ
り行った。したがって、ポリマ溶液から多孔質ガラスを
引き上げる速度を3通りにし、各引き上げ速度の影響も
調べた。
【0021】また、比較のため、通常の板ガラスとして
マツナミ社製のスライドガラスを使用し、同様の操作を
行って比較用のポリマコーティングガラスを作製した。
【0022】さらに表面をブラスターで物理的に粗化さ
せたガラスも比較のため作製した。このブラストしたガ
ラスは透明性がなかった。
【0023】
【表1】
【0024】表1中、テフロンSFコポリマは、テフロ
ンSF(デュポン社製)、43mol%HFP、および
57molTFEからなる。フロリナートCF−75は
3M社製のフッ素系溶媒である。さらに、ポリスチレン
およびポリメチルメタクリレートは、それぞれ旭化成社
製PS666およびPMMA560Fを用いた。また、
バイトンAHVはHFP/TFE/VDFターポリマー
である。
【0025】こののようにして得られたコーティングガ
ラスに対してテープ剥離試験および碁盤目を作製した
後、テープ剥離試験を行った。
【0026】テープ剥離試験では、ニチバン製セロハン
テープ、3M製スコッチテープ810、3M製スコッチ
テープ898をガラスに張り付けおよび剥離を10回ず
つ繰り返し、コーティングされた被膜の剥離状態を調べ
た。
【0027】同様に、碁盤目剥離試験では、コーティン
グガラスの被膜面に対してカッターナイフでもって被膜
面からガラス面に達する切り傷を碁盤目状(寸法が1m
m×1mmの方形を100個)に形成する。このような
切り傷をつけた後、上記の粘着テープを用いて被膜面の
強制剥離を各テープについて10回ずつ行う。
【0028】上記テープ剥離試験および碁盤目によるテ
ープ剥離試験の結果は、剥離が認められなかった場合を
「○」とし、一部の1mm角の方形のコーナー部に剥離
が認められる場合を「△」とし、さらに1ケ以上の1m
m角の方形自体がほぼ完全に剥離されてしまう場合を
「×」として下記表2および表3に示す。
【0029】また、コーティングガラスの透明性につい
て、良好なものを「○」、不良を「×」とした。
【0030】
【表2】
【0031】
【表3】
【0032】表2および表3中、スライドはスライドガ
ラス、バイコールはバイコールガラス、そしてブラスト
はブラストしたスライドガラスを意味する。
【0033】上記表2および表3から明らかなように、
本発明にもとづく方法によってポリマコーティングがな
された多孔質ガラスは従来のものと比較して透明性を損
なわずに優れた剥離抵抗性を示した。
【0034】
【発明の効果】以上のように、多孔質ガラスの表面に、
有機系ポリマと該ポリマが溶解し得る溶媒とから成るポ
リマ溶液を塗布した後、該ポリマの融点またはガラス転
移温度以上で熱処理することによって、コーティングさ
れた有機系ポリマからなる被膜の粘着性および剥離抵抗
性が従来のものと比較して顕著に高いという効果が得ら
れる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機系ポリマがコーティングされた少な
    くとも一つの面を有することを特徴とする多孔質ガラ
    ス。
  2. 【請求項2】 前記有機系ポリマは、前記有機系ポリマ
    と前記有機系ポリマが溶解し得る溶媒とからなる有機系
    ポリマ溶液を前記少なくとも一つの面に塗布し、前記有
    機系ポリマの融点またはガラス転移温度以上で熱するこ
    とによってコーティングされたことを特徴とする請求項
    1に記載の多孔質ガラス。
  3. 【請求項3】 多孔質ガラスの少なくとも一面に有機系
    ポリマをコーティングする方法であって、 有機系ポリマと該有機系ポリマが溶解し得る溶媒とから
    なる有機系ポリマ溶液を前記多孔質ガラスの少なくとも
    一面に塗布する工程と、 前記有機系ポリマの融点またはガラス転移温度以上で前
    記有機系ポリマ溶液が塗布された面を熱処理する工程と
    を有することを特徴とする多孔質ガラスへの有機系ポリ
    マコーティング方法。
JP1312496A 1996-01-29 1996-01-29 有機系ポリマがコーティングされた多孔質ガラス、および多孔質ガラスへの有機系ポリマコーティング方法 Pending JPH09208265A (ja)

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