JP2004516215A - 多層製品の製造方法、その方法の応用及び付随する接着促進剤の使用 - Google Patents

多層製品の製造方法、その方法の応用及び付随する接着促進剤の使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、特にガラスの無機基板を含む多層製品を作るための方法において、前記基板が、錫のコーティングで鋭敏化処理、次に2重結合をもつメルカプトシラン族から選択された接着促進剤の被着そして次に金属コーティングといったような無機製品でのコーティング処理といった処理を連続的に受ける方法に関する。本発明は、促進剤が、無機基板と無機物質の間の付着性を増大させ、2重結合をもつメルカプトシラン族から選択され得ることを特徴としている。

Description

【0001】
本発明は、一般に、無機物質、特に金属層でコーティングされた、少なくとも1つの無機基板、特にガラスから形成された多層要素に関する。
【0002】
より特定的には、本発明は、例えば銀で作られた金属層でコーティングされたガラスで作られた基板で形成された鏡の製造に関する。
【0003】
従来は、鍍銀された鏡は、以下の要領で製造される:すなわち
ガラス基板をまず最初に研磨し、次にその表面をSnCl水溶液で処理する。この処理は通常、鋭敏化処理(sensitizing treatment)と呼ばれる。水洗いの後、ガラスの表面を通常はアンモニア性硝酸銀処理を用いて活性化させる。その後、鍍銀溶液を塗布して、不透明の銀コーティングを形成する。その後、銀コーティングを保護用銅層で被覆し、次に単数又は複数の塗料被膜で被覆して、完成した鏡を生成する。
【0004】
銀コーティングはつねに充分良好にガラス基板に付着するとはかぎらない。一部の先行製品のケースで、銀コーティングが自然発生的にガラス基板から剥離するのが以前に見られた。例えば、銀層が、従来の要領で製造されプラスチックマトリックス内に取込まれた鍍銀されたミクロビーズから形成されている場合がそれである。
【0005】
この問題を補正するために、例えばフランス特許第2719839号は、ガラス基板の表面に対する銀コーティングの優れた付着を得るための方法について記述している。
【0006】
この先行技術に従うと、活性化段階は、ガラス基板をアンモニア性硝酸銀と接触させるのではなく、塩化パラジウム水溶液といったような特殊な活性化溶液と接触させることによって実施される。さらに、この文書は、鋭敏化段階が活性化段階の前に来なくてはならないということを教示している。
【0007】
このケースにおける活性化段階の目的は、ガラスに強く結合され、かつその後に被着される銀層のための付着点として或る程度まで作用する塩化パラジウム結節を、ガラスの表面上に得ることにある。
【0008】
本発明の主題は、金属層といったような無機物質でコーティングされた特にシリカ−ソーダ−ガラス(フロート法により得られたガラス)で作られた無機基板を含む多層製品を製造する方法にある。
【0009】
本発明に従うと、プロセスは、共有2重結合をもつメルカプトシラン族から選ばれた促進剤を用いて、無機基板と無機物質の間の接着を達成することから成る。
【0010】
さらに、特定の化合物が、接着目的で用いられているが、これは、この化合物が無機物質に対し有機物質を接着させるために使用されるものとして知られていることからきわめて予想外のことである。
【0011】
従って、通常とは異なる本発明の目的は、無機基板と無機物質の間に接着を達成するために接着促進剤を使用することにある。
【0012】
有利には、無機物質は、ガラス基板であり、無機基板は金属、特に金属層である。
【0013】
より特定的には、前記金属層は、銀層であり得る。
【0014】
本発明に従うと、前記メルカプトシランは、一般構造式
(RO)Si(CHSH
のメルカプトシランの中から選択されており、式中R=CH又はR=Cであり O≦n≦10である。好ましくはR=CH及び0≦n≦3である。
【0015】
特に、ガラス基板の表面は、メルカプトシランの使用前に1つの処理及び鋭敏化作業を受ける。
【0016】
より特定的には、メルカプトシランは、それを含有する水溶液又はエマルジョンをガラス基板上に噴霧することによって被着させられる。
【0017】
その上、ガラス表面の上記処理は、洗浄段階及び増白(又は研磨)段階で構成される。
【0018】
さらに、鋭敏化作業は、錫ベースの層を形成することから成る。
【0019】
多層製品の製造方法という文脈下で、本発明は、層のうちの2つの間の界面、より特定的には金属ベースの層と1つの層及び/又はガラス基板の間の界面を改善することを提案する。
【0020】
かくして、本発明は、特にガラスで作られた無機基板を含む多層製品を製造するための方法において、前記基板に、
− 錫層による鋭敏化処理、次に
− 共有2重結合をもつメルカプトシラン族から選択された接着促進剤の被着そして、次に
− 金属層といったような無機物質でのコーティング処理、
の処理を施す方法に関する。
【0021】
本発明に従った上記処理は、好ましくは、鏡を形成するために銀コーティングが塗布されるガラス基板に対して適用される。
【0022】
「鍍銀」段階中に形成される銀コーティングは、通常70nmと100nmの間の厚みを有する。
【0023】
通常のガラス活性化段階は、実際には、ガラスが一定の与えられた適切な活性化溶液で処理される段階であるが、往々にしてこれは実現が困難である。本発明に従うと、この段階は、前記表面が特定のシラン、より特定的には以下で説明するように使用が容易であるメルカプトシランで、処理される段階で置換されている。
【0024】
メルカプトシランは、有機要素に対して金属といった無機要素を接着させるその能力のため知られている。
【0025】
驚くべきことに、又予想外にも、本発明は、無機要素に対し有機要素を接着させるためではなく、無機要素を無機要素に対し非常に効果的に接着させるためにメルカプトシランを使用することをねらいとしている。
【0026】
従って、本発明に従うと、ガラス基板に対する銀コーティングの接着の改善は、さまざまな形で観察できる:すなわち
− 例えば、試料の鏡を、塩酸蒸気による攻撃に付した;鏡を、37%の塩酸浴を含有する閉鎖された容器のフタの上に設置した。鏡の鍍銀面を浴に向けて置き、鏡の鍍銀面が塩酸蒸気により直接攻撃されるようにした。
【0027】
異なる5個の試料をテストした。これらは全て同じ浴内で鍍銀された。
− 第1の試料(1)は、いかなる処理も受けない銀層をもつ鏡であった。
− 第2の試料(2)は、ガラスに鋭敏化を行った鏡であった。
− 第3の試料(3)は、鋭敏化が行われ次に「ゼロ銀」すなわちアンモニア性硝酸銀溶液により活性化された鏡であった。
− 第4の試料(4)は、同じく鋭敏化とその後の塩化パラジウムでの活性化を受けた鏡であった。
− 最後に、第5の試料(5)は、本発明の1つの実施形態に従って生成された。
【0028】
この試験により、以下の比較表を作成することができた:
【0029】
【表1】
Figure 2004516215
【0030】
この表は、本発明がこれまで広く用いられてきた3つの既知のケースである(1),(2),(3)に比べて提供する改善を示している。
【0031】
本発明に従った結果は、ケース(4)のものに類似している。
【0032】
NSF(中性塩霧)試験と呼ばれるもう1つのタイプの試験を、同じ試料について実施した。この試験は、金属フィルムを含む鏡の耐久性の表示を与える。この試験は、塩化ナトリウム50g/lを含有する水溶液を噴霧することによって形成された塩霧の作用に鏡を付すことから成る。
【0033】
当該ケースでは、試料はかくして閉鎖容器内で18時間露呈された。
【0034】
最後に、「HCl溶液を収納するタンク内での超音波脱着」と呼ばれる試験を、上述の試料(1),(2),(3)及び(5)について実施した。この試験は、塩酸溶液を収納したタンクの中に試料を好ましくは同時に浸漬させかつ溶液を超音波に付すことから成っていた。
【0035】
試料の各々の上の銀を完全に剥離するのに必要な時間を記録した。
【0036】
【表2】
Figure 2004516215
【0037】
ケース(1),(2),(3)に比べて、本発明に従って被着された場合、銀層全体を剥離するのに約3倍長い時間待つ必要があるということがわかる。
【0038】
ケース(4)及び(5)についての剥離時間は類似している。
【0039】
これらの結果は、従って、特にケース(1),(2)及び(3)に比べて本発明が提供する改善を示している。
【0040】
実際、観察された差異は、本発明に従って作り出された結合が本来これまで既知のものと異なっているという事実に起因するものと思われる;すなわち、本発明に従った結合が、無機基板及び無機コーティング物質の両方に対する数多くの共有結合(従って強力な結合)であるのに対し、先行技術に従うと、結合は、むしろ金属タイプのものである。
【0041】
さらに、塩化パラジウムが実際1キログラム約200フランすなわち金の価格の3倍するのに対しメルカプトシランの価格は1キログラムあたり数フランであることから、本発明により真にコスト削減を行なうことが可能である。
【0042】
この議論の余地のない経済的利点とは別に、本発明には技術的な利点がある。より特定的には、塩化パラジウムがその溶解時点で沈殿し、かくしてその後噴霧されるときそれを噴霧するために使用されるノズルが閉塞状態となることから、塩化パラジウムに比べてメルカプトシランの方が使い易い。前記の事実は、結果としてより低い品質の噴霧及び多少均質性に差のある層の形成をもたらす。
【0043】
本発明に従ったメルカプトシランでは、そのような心配は全く無い。
【0044】
本発明の範囲から逸脱することなく、金属層は、銅又は金に基づくものであってよい。
【0045】
メルカプトシランの濃度は、好ましくは水溶液であるがアルコール溶液であってもよい溶液中で、約2%である。

Claims (10)

  1. 特にガラスで作られた無機基板を含む多層製品を製造する方法において、前記基板に、
    − 錫層による鋭敏化処理、次に
    − 共有2重結合をもつメルカプトシラン族から選択された接着促進剤の被着そして次に
    − 金属層といったような無機物質でのコーティング処理、
    の処理を施すことを特徴とする多層製品の製造方法。
  2. 無機基板がガラス基板であり、無機基板が金属層であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 金属層が銀層であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 前記メルカプトシランが
    (RO)Si(CHSH
    という一般構造式のメルカプトシランの中から選択されており、式中R=CH又はR=Cであり、0≦n≦10であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. R=CHであり、0≦n≦3であることを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. メルカプトシランが、それを含有する水溶液又はエマルジョンをガラス基板上に噴霧することによって被着させられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. ガラス基板の表面が、錫浴による鋭敏化の前に1つの処理を受けることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記ガラスの表面処理が、洗浄段階及び増白段階で構成されていることを特徴とする請求項7に記載の方法。
  9. 金属層が70nmと100nmの間の厚みを有することを特徴とする請求項2〜8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 鏡の製造に対する請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法の使用。
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