JPH05170488A - 撥水ガラス - Google Patents
撥水ガラスInfo
- Publication number
- JPH05170488A JPH05170488A JP34287391A JP34287391A JPH05170488A JP H05170488 A JPH05170488 A JP H05170488A JP 34287391 A JP34287391 A JP 34287391A JP 34287391 A JP34287391 A JP 34287391A JP H05170488 A JPH05170488 A JP H05170488A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- repellent
- glass
- ceramic layer
- microcapsules
- 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
Links
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
Abstract
(57)【要約】
【目的】表面が磨耗しても撥水性が長期間維持されるよ
うにする。 【構成】ガラス基板１と、透明セラミック層２と、撥水
剤４を内包し透明セラミック層２中に分散保持されたマ
イクロカプセル３と、からなる撥水ガラス。表面に表出
するマイクロカプセル３の少なくとも一部が破壊され、
つぎつぎに表出する撥水剤４により撥水皮膜が形成され
る。
うにする。 【構成】ガラス基板１と、透明セラミック層２と、撥水
剤４を内包し透明セラミック層２中に分散保持されたマ
イクロカプセル３と、からなる撥水ガラス。表面に表出
するマイクロカプセル３の少なくとも一部が破壊され、
つぎつぎに表出する撥水剤４により撥水皮膜が形成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス基板表面に撥水
皮膜が形成された撥水ガラスに関する。本発明の撥水ガ
ラスは、自動車のウインドガラス、ミラーなどに利用で
きる。
皮膜が形成された撥水ガラスに関する。本発明の撥水ガ
ラスは、自動車のウインドガラス、ミラーなどに利用で
きる。
【０００２】
【従来の技術】雨天時などにウインドガラスやサイドミ
ラーに付着した水滴をはじき、視界を良好とすることを
目的として、撥水ガラスが検討されている。例えばガラ
ス自体を撥水化することが考えられるが、現時点では技
術的に解決すべき課題が多々あり、実用化には至ってい
ない。そこでガラス基板表面に撥水性の透明皮膜を形成
することが想起され、種々の提案がなされている。
ラーに付着した水滴をはじき、視界を良好とすることを
目的として、撥水ガラスが検討されている。例えばガラ
ス自体を撥水化することが考えられるが、現時点では技
術的に解決すべき課題が多々あり、実用化には至ってい
ない。そこでガラス基板表面に撥水性の透明皮膜を形成
することが想起され、種々の提案がなされている。
【０００３】例えば特願平１−２１７８１２号公報に
は、ガラス基板表面にポリジメチルシロキサンなどのシ
リコーン系の撥水皮膜をもつ撥水ガラスが提案されてい
る。シリコーン系樹脂は極めて良好な撥水性を有するの
で、この撥水ガラスは優れた撥水性を備えている。
は、ガラス基板表面にポリジメチルシロキサンなどのシ
リコーン系の撥水皮膜をもつ撥水ガラスが提案されてい
る。シリコーン系樹脂は極めて良好な撥水性を有するの
で、この撥水ガラスは優れた撥水性を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところでシリコーン系
の撥水皮膜では、含まれる撥水基が皮膜の表面側に配向
し、ＳｉＯ基がガラス基板側に配向した状態となってい
る。そのためガラスクリーナなどで磨かれたりした場合
に、最表面が磨耗すると配向が乱れ撥水基の脱落も生じ
て撥水性が低下し、ついには撥水性が早期に消失すると
いう不具合があった。
の撥水皮膜では、含まれる撥水基が皮膜の表面側に配向
し、ＳｉＯ基がガラス基板側に配向した状態となってい
る。そのためガラスクリーナなどで磨かれたりした場合
に、最表面が磨耗すると配向が乱れ撥水基の脱落も生じ
て撥水性が低下し、ついには撥水性が早期に消失すると
いう不具合があった。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、撥水性の耐久性に優れた撥水ガラスとする
ことを目的とする。
ものであり、撥水性の耐久性に優れた撥水ガラスとする
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の撥水ガラスは、ガラス基板と、ガラス基板の表面に
形成された透明セラミック層と、撥水剤を内包し透明セ
ラミック層中に分散保持されたマイクロカプセルと、透
明セラミック層の表面に表出するマイクロカプセルの少
なくとも一部が破壊され表出した撥水剤より形成された
撥水皮膜と、からなることを特徴とする。
明の撥水ガラスは、ガラス基板と、ガラス基板の表面に
形成された透明セラミック層と、撥水剤を内包し透明セ
ラミック層中に分散保持されたマイクロカプセルと、透
明セラミック層の表面に表出するマイクロカプセルの少
なくとも一部が破壊され表出した撥水剤より形成された
撥水皮膜と、からなることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の撥水ガラスでは、撥水剤はマイクロカ
プセル中に内包され、さらにマイクロカプセルは透明セ
ラミック層中に分散状態で保持されている。しかしこの
状態では撥水性は示さない。そこで透明セラミック層表
面をネル布などで摩擦する。すると最表面に存在するマ
イクロカプセルが破れ、内包されていた撥水剤が表出し
て撥水皮膜を形成するため撥水性が得られる。
プセル中に内包され、さらにマイクロカプセルは透明セ
ラミック層中に分散状態で保持されている。しかしこの
状態では撥水性は示さない。そこで透明セラミック層表
面をネル布などで摩擦する。すると最表面に存在するマ
イクロカプセルが破れ、内包されていた撥水剤が表出し
て撥水皮膜を形成するため撥水性が得られる。
【０００８】そしてガラス磨きなどにより先に表出した
撥水剤が除去されたとしても、透明セラミック層の内部
に含まれる新しいマイクロカプセルが表出し、それが破
れて新しい撥水剤が供給される。このように透明セラミ
ック層が存在する間は、次から次へと撥水剤が表面に供
給されるので、撥水性が長期間維持される。
撥水剤が除去されたとしても、透明セラミック層の内部
に含まれる新しいマイクロカプセルが表出し、それが破
れて新しい撥水剤が供給される。このように透明セラミ
ック層が存在する間は、次から次へと撥水剤が表面に供
給されるので、撥水性が長期間維持される。
【０００９】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 （実施例１）図１に本実施例の撥水ガラスを示す。この
撥水ガラスは、ガラス基板１と、ガラス基板１表面に形
成されＳｉＯ2 からなる透明セラミック層２と、透明セ
ラミック層２中に分散保持されたマイクロカプセル３
と、マイクロカプセル３中に内包された撥水剤４と、透
明セラミック層２表面に形成された撥水皮膜５とから構
成される。
撥水ガラスは、ガラス基板１と、ガラス基板１表面に形
成されＳｉＯ2 からなる透明セラミック層２と、透明セ
ラミック層２中に分散保持されたマイクロカプセル３
と、マイクロカプセル３中に内包された撥水剤４と、透
明セラミック層２表面に形成された撥水皮膜５とから構
成される。
【００１０】ガラス基板１としてはソーダライムガラス
を用いているが、他に珪酸ガラス、珪酸アルカリガラ
ス、鉛アルカリガラス、カリ石灰ガラス、バリウムガラ
スなどの珪酸塩ガラス、Ｂ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を有する
硼珪酸ガラス、Ｐ2 Ｏ5 を含有する燐酸塩ガラスなどか
ら選択して用いることができる。透明セラミック層２は
ＳｉＯ2 からなり、その厚さは約２００ｎｍである。透
明セラミック層２としては、他にＡｌ2 Ｏ3 、Ｔｉ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 なども用いることができる。この透明セ
ラミック層２は、マイクロカプセル３を強固に保持する
とともに、高い耐磨耗性により耐久性を高める機能をも
つ。
を用いているが、他に珪酸ガラス、珪酸アルカリガラ
ス、鉛アルカリガラス、カリ石灰ガラス、バリウムガラ
スなどの珪酸塩ガラス、Ｂ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 を有する
硼珪酸ガラス、Ｐ2 Ｏ5 を含有する燐酸塩ガラスなどか
ら選択して用いることができる。透明セラミック層２は
ＳｉＯ2 からなり、その厚さは約２００ｎｍである。透
明セラミック層２としては、他にＡｌ2 Ｏ3 、Ｔｉ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 なども用いることができる。この透明セ
ラミック層２は、マイクロカプセル３を強固に保持する
とともに、高い耐磨耗性により耐久性を高める機能をも
つ。
【００１１】マイクロカプセル３はゼラチン質であり、
その粒径は１００〜５０ｎｍである。この粒径は透明セ
ラミック層の膜厚より小さいことが望ましく、その膜厚
の１／２以下が特に望ましい。磨耗による新しいマイク
ロカプセルの表出回数を多くし、長期間撥水性が得られ
るようにするためである。なお、マイクロカプセルの材
質としては、ゼラチン以外にアルギン酸ソーダ、ポリビ
ニルアルコール、グリセリン、卵アルブミン、エポキシ
樹脂などを利用することができる。
その粒径は１００〜５０ｎｍである。この粒径は透明セ
ラミック層の膜厚より小さいことが望ましく、その膜厚
の１／２以下が特に望ましい。磨耗による新しいマイク
ロカプセルの表出回数を多くし、長期間撥水性が得られ
るようにするためである。なお、マイクロカプセルの材
質としては、ゼラチン以外にアルギン酸ソーダ、ポリビ
ニルアルコール、グリセリン、卵アルブミン、エポキシ
樹脂などを利用することができる。
【００１２】撥水剤４はポリジメチルシロキサンから構
成されている。しかしポリジメチルシロキサンに限るも
のではなく、撥水作用を示す既知の撥水剤を利用するこ
とができる。この撥水ガラスは以下のようにして製造さ
れた。先ず２００ｍｌのビーカーに７５ｍｌの水を入
れ、それに５ｇの硝酸ジルコニウムを加える。この硝酸
ジルコニウムは硬化剤として機能する。次にこの溶液を
６００ｒｐｍの速度で攪拌しながら、２５ｍｌのポリジ
メチルシロキサンを徐々に添加する。添加終了後も攪拌
を１０分間継続し充分に乳化させる。そして攪拌を継続
しながら、さらにゼラチン１０ｇを水５０ｍｌに溶解し
た溶液を徐々に添加する。これによりポリジメチルシロ
キサンを内包するゼラチン質のマイクロカプセルを分散
したマイクロカプセル分散液が作製される。
成されている。しかしポリジメチルシロキサンに限るも
のではなく、撥水作用を示す既知の撥水剤を利用するこ
とができる。この撥水ガラスは以下のようにして製造さ
れた。先ず２００ｍｌのビーカーに７５ｍｌの水を入
れ、それに５ｇの硝酸ジルコニウムを加える。この硝酸
ジルコニウムは硬化剤として機能する。次にこの溶液を
６００ｒｐｍの速度で攪拌しながら、２５ｍｌのポリジ
メチルシロキサンを徐々に添加する。添加終了後も攪拌
を１０分間継続し充分に乳化させる。そして攪拌を継続
しながら、さらにゼラチン１０ｇを水５０ｍｌに溶解し
た溶液を徐々に添加する。これによりポリジメチルシロ
キサンを内包するゼラチン質のマイクロカプセルを分散
したマイクロカプセル分散液が作製される。
【００１３】次に、１リットルのビーカーにテトラエト
キシシラン２００ｇとエタノール４２６．５ｇを混合
し、２０分間攪拌する。そしてさらに水８３ｇと０．１
Ｎ塩酸水溶液１０４ｇを加え、２時間攪拌して加水分解
反応を行わせる。これを密封容器に入れ２５℃にて２４
時間熟成後、攪拌しながら上記マイクロカプセル分散液
１００ｍｌを徐々に添加し、さらに１時間攪拌して形成
溶液を得る。
キシシラン２００ｇとエタノール４２６．５ｇを混合
し、２０分間攪拌する。そしてさらに水８３ｇと０．１
Ｎ塩酸水溶液１０４ｇを加え、２時間攪拌して加水分解
反応を行わせる。これを密封容器に入れ２５℃にて２４
時間熟成後、攪拌しながら上記マイクロカプセル分散液
１００ｍｌを徐々に添加し、さらに１時間攪拌して形成
溶液を得る。
【００１４】この形成溶液にガラス基板１を浸漬し、３
０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き上げて成膜し、２５０℃に
て１時間焼成してマイクロカプセル３を分散保持した膜
厚約２００ｎｍのＳｉＯ2 からなる透明セラミック層２
を形成した。この状態では透明セラミック層２は撥水性
を示さない。そこで透明セラミック層２の表面をネル布
などで摩擦した。すると最表面のマイクロカプセル３が
破れて内包されていた撥水剤（ポリジメチルシロキサ
ン）４が表出し、透明セラミック層２表面に撥水皮膜５
を形成するため、水との接触角が１００度と良好な撥水
性を示した。
０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き上げて成膜し、２５０℃に
て１時間焼成してマイクロカプセル３を分散保持した膜
厚約２００ｎｍのＳｉＯ2 からなる透明セラミック層２
を形成した。この状態では透明セラミック層２は撥水性
を示さない。そこで透明セラミック層２の表面をネル布
などで摩擦した。すると最表面のマイクロカプセル３が
破れて内包されていた撥水剤（ポリジメチルシロキサ
ン）４が表出し、透明セラミック層２表面に撥水皮膜５
を形成するため、水との接触角が１００度と良好な撥水
性を示した。
【００１５】なお、この撥水ガラスの透明セラミック層
２表面を、コンパウンド入りガラスクリーナを含ませた
ネル布で磨く堅牢度試験を行った。磨き圧力３００ｇ／
ｃｍ 2 で３０００往復させた後も接触角の低下が無く、
極めて撥水性の耐久性に優れていた。 （実施例２）本実施例の撥水ガラスは、透明セラミック
層２がＺｒＯ2 からなること以外は実施例１と同様の構
成である。以下、その製造方法を説明して構成の説明に
代える。
２表面を、コンパウンド入りガラスクリーナを含ませた
ネル布で磨く堅牢度試験を行った。磨き圧力３００ｇ／
ｃｍ 2 で３０００往復させた後も接触角の低下が無く、
極めて撥水性の耐久性に優れていた。 （実施例２）本実施例の撥水ガラスは、透明セラミック
層２がＺｒＯ2 からなること以外は実施例１と同様の構
成である。以下、その製造方法を説明して構成の説明に
代える。
【００１６】実施例１と同様にして、ポリジメチルシロ
キサンを内包するゼラチン質のマイクロカプセルを分散
したマイクロカプセル分散液を作製する。これを遠心分
離法を利用して固液分離し、マイクロカプセル３を分離
する。これとは別に、１リットルのビーカーに１００ｇ
のオクチル酸ジルコニウムと２００ｇのｎ−ブタノール
を混合し、３０分間攪拌する。そして攪拌しながら先に
分離したマイクロカプセル１０ｇを混合し、形成溶液を
作製する。
キサンを内包するゼラチン質のマイクロカプセルを分散
したマイクロカプセル分散液を作製する。これを遠心分
離法を利用して固液分離し、マイクロカプセル３を分離
する。これとは別に、１リットルのビーカーに１００ｇ
のオクチル酸ジルコニウムと２００ｇのｎ−ブタノール
を混合し、３０分間攪拌する。そして攪拌しながら先に
分離したマイクロカプセル１０ｇを混合し、形成溶液を
作製する。
【００１７】この形成溶液にガラス基板１を浸漬し、３
０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き上げて成膜し、２５０℃に
て１時間焼成してマイクロカプセル３を分散保持した膜
厚約２００ｎｍのＺｒＯ2 からなる透明セラミック層２
を形成した。この状態では透明セラミック層２は撥水性
を示さない。そこで透明セラミック層２の表面をネル布
などで摩擦した。すると最表面のマイクロカプセル３が
破れて内包されていた撥水剤（ポリジメチルシロキサ
ン）４が表出し、透明セラミック層２表面に撥水皮膜５
を形成するため、水との接触角が１００度と良好な撥水
性を示した。
０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き上げて成膜し、２５０℃に
て１時間焼成してマイクロカプセル３を分散保持した膜
厚約２００ｎｍのＺｒＯ2 からなる透明セラミック層２
を形成した。この状態では透明セラミック層２は撥水性
を示さない。そこで透明セラミック層２の表面をネル布
などで摩擦した。すると最表面のマイクロカプセル３が
破れて内包されていた撥水剤（ポリジメチルシロキサ
ン）４が表出し、透明セラミック層２表面に撥水皮膜５
を形成するため、水との接触角が１００度と良好な撥水
性を示した。
【００１８】なお、この撥水ガラスの透明セラミック層
２表面を、コンパウンド入りガラスクリーナを含ませた
ネル布で磨く堅牢度試験を行った。磨き圧力３００ｇ／
ｃｍ 2 で３０００往復させた後も接触角の低下が無く、
極めて撥水性の耐久性に優れていた。
２表面を、コンパウンド入りガラスクリーナを含ませた
ネル布で磨く堅牢度試験を行った。磨き圧力３００ｇ／
ｃｍ 2 で３０００往復させた後も接触角の低下が無く、
極めて撥水性の耐久性に優れていた。
【００１９】
【発明の効果】すなわち本発明の撥水ガラスによれば、
コンパウンド入りのガラスクリーナなどで磨いても撥水
性が低下したり消失したりすることがないので、撥水性
が長期間維持され耐久性に優れている。
コンパウンド入りのガラスクリーナなどで磨いても撥水
性が低下したり消失したりすることがないので、撥水性
が長期間維持され耐久性に優れている。
【図１】本発明の一実施例の撥水ガラスの模式的断面図
である。
である。
１：ガラス基板 ２：透明セラミ
ック層 ３：マイクロカプセル ４：撥水剤 ５：
撥水皮膜
ック層 ３：マイクロカプセル ４：撥水剤 ５：
撥水皮膜
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス基板と、該ガラス基板の表面に形
成された透明セラミック層と、撥水剤を内包し該透明セ
ラミック層中に分散保持されたマイクロカプセルと、該
透明セラミック層の表面に表出する該マイクロカプセル
の少なくとも一部が破壊され表出した該撥水剤より形成
された撥水皮膜と、からなることを特徴とする撥水ガラ
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34287391A JPH05170488A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 撥水ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34287391A JPH05170488A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 撥水ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05170488A true JPH05170488A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18357166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34287391A Pending JPH05170488A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 撥水ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05170488A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10236728A1 (de) * | 2002-08-09 | 2004-02-26 | Schott Glas | Reinigungsfreundliche Vorrichtung |
| JP2007246818A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Inax Corp | コーティング剤及びタイル |
| JP2014533233A (ja) * | 2011-11-09 | 2014-12-11 | コーニング インコーポレイテッド | ナノ粒子をガラスに結合する方法 |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP34287391A patent/JPH05170488A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10236728A1 (de) * | 2002-08-09 | 2004-02-26 | Schott Glas | Reinigungsfreundliche Vorrichtung |
| JP2007246818A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Inax Corp | コーティング剤及びタイル |
| JP2014533233A (ja) * | 2011-11-09 | 2014-12-11 | コーニング インコーポレイテッド | ナノ粒子をガラスに結合する方法 |
| US10155361B2 (en) | 2011-11-09 | 2018-12-18 | Corning Incorporated | Method of binding nanoparticles to glass |
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