JPH0524887A - 撥水処理ガラス - Google Patents
撥水処理ガラスInfo
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- JPH0524887A JPH0524887A JP19835691A JP19835691A JPH0524887A JP H0524887 A JPH0524887 A JP H0524887A JP 19835691 A JP19835691 A JP 19835691A JP 19835691 A JP19835691 A JP 19835691A JP H0524887 A JPH0524887 A JP H0524887A
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- Japan
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- glass
- gas
- repellent
- metal oxide
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- 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
-
- 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
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/76—Hydrophobic and oleophobic coatings
-
- 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
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/77—Coatings having a rough surface
-
- 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
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
- C03C2218/32—After-treatment
- C03C2218/328—Partly or completely removing a coating
- C03C2218/33—Partly or completely removing a coating by etching
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- 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)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐候性能の改善された撥水処理ガラスを得
る。 【構成】 ガラス表面に透明な金属酸化物皮膜を有し、
更にその表面が(1)ＣＦx Ｈy またはＣＣｌx Ｈy 若し
くはこれらの混合ガス中か、あるいは(2) Ｏ2 ，Ｈ2 ，
Ｎ2 Ｏ，ＣＯ2 およびＡｒガスから成る群から選ばれた
少なくとも１種以上のガス中か、または(1) と(2) を混
合したガス中でプラズマエッチングすることにより設け
た微細な凹凸を有し、更にその上に撥水処理剤層を有す
る撥水処理ガラス。
る。 【構成】 ガラス表面に透明な金属酸化物皮膜を有し、
更にその表面が(1)ＣＦx Ｈy またはＣＣｌx Ｈy 若し
くはこれらの混合ガス中か、あるいは(2) Ｏ2 ，Ｈ2 ，
Ｎ2 Ｏ，ＣＯ2 およびＡｒガスから成る群から選ばれた
少なくとも１種以上のガス中か、または(1) と(2) を混
合したガス中でプラズマエッチングすることにより設け
た微細な凹凸を有し、更にその上に撥水処理剤層を有す
る撥水処理ガラス。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車のフロントガ
ラス等として用いられる撥水処理ガラスに関する。
ラス等として用いられる撥水処理ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の撥水処理ガラスとしては、例えば
特開平１−126244号公報に、ポリジメチルシロキサンと
室温で液状の炭化水素とからなる溶液中に無機ガラスを
浸漬し、ディッピング法により塗布した後２５０〜３５
０℃で焼付けする方法により製造される撥水処理ガラス
が記載されている。また、ガラスの表面処理剤として、
ポリフルオロアルキル基（Ｒｆ基）含有シラン化合物が
特開昭58−122979号、同58−129082号、同58−142958
号、同58−147483号、同58−147484号、同58−172242
号、同58−172243号、同58−172244号、同58−172245
号、同58−172246号、同58−190840号および同58−2236
34号公報に開示されている。
特開平１−126244号公報に、ポリジメチルシロキサンと
室温で液状の炭化水素とからなる溶液中に無機ガラスを
浸漬し、ディッピング法により塗布した後２５０〜３５
０℃で焼付けする方法により製造される撥水処理ガラス
が記載されている。また、ガラスの表面処理剤として、
ポリフルオロアルキル基（Ｒｆ基）含有シラン化合物が
特開昭58−122979号、同58−129082号、同58−142958
号、同58−147483号、同58−147484号、同58−172242
号、同58−172243号、同58−172244号、同58−172245
号、同58−172246号、同58−190840号および同58−2236
34号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の撥水処理ガラスにあっては、撥水処理剤層
が、ガラス板を清浄にした後、直接撥水処理剤をガラス
表面にコーティングすることにより形成されているた
め、耐環境性試験（耐候試験）において、通常のソーダ
ガラスでは、内部からアルカリ溶出があり、表面にコー
ティングした撥水処理剤が耐久時間と共に劣化し、なお
かつガラス表面が非常に平滑である為コーティングした
撥水処理剤との付着面積が小さく、撥水処理剤が落ちや
すく耐環境性能が悪いという問題点があった。
うな従来の撥水処理ガラスにあっては、撥水処理剤層
が、ガラス板を清浄にした後、直接撥水処理剤をガラス
表面にコーティングすることにより形成されているた
め、耐環境性試験（耐候試験）において、通常のソーダ
ガラスでは、内部からアルカリ溶出があり、表面にコー
ティングした撥水処理剤が耐久時間と共に劣化し、なお
かつガラス表面が非常に平滑である為コーティングした
撥水処理剤との付着面積が小さく、撥水処理剤が落ちや
すく耐環境性能が悪いという問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、ガラス表面
に、透明な金属酸化物皮膜をゾルゲル法あるいは気相法
により作製し、さらにその表面を(1) ＣＦx Ｈy または
ＣＣｌx Ｈy 若しくはこれらの混合ガス中か、あるいは
(2) Ｏ2 ，Ｈ2 ，Ｎ2 Ｏ，ＣＯ2 およびＡｒガスから成
る群から選ばれた少なくとも１種以上のガス中か、また
は(1) と(2) を混合したガス中でプラズマエッチングし
て表面に緻密な凹凸を設け、この上に撥水処理剤をコー
ティングして撥水処理剤層を設けることにより、上記問
題点を解決し得ることを知見したことに基づくものであ
る。この発明の撥水処理ガラスは、ガラス表面に透明な
金属酸化物皮膜を有し、更に表面が、上記(1) のガス中
あるいは(2) のガス中または(1) と(2) の混合ガス中で
プラズマエッチングすることにより設けた微細な凹凸を
有し、更にその上に撥水処理剤層を有することを特徴と
する。
に、透明な金属酸化物皮膜をゾルゲル法あるいは気相法
により作製し、さらにその表面を(1) ＣＦx Ｈy または
ＣＣｌx Ｈy 若しくはこれらの混合ガス中か、あるいは
(2) Ｏ2 ，Ｈ2 ，Ｎ2 Ｏ，ＣＯ2 およびＡｒガスから成
る群から選ばれた少なくとも１種以上のガス中か、また
は(1) と(2) を混合したガス中でプラズマエッチングし
て表面に緻密な凹凸を設け、この上に撥水処理剤をコー
ティングして撥水処理剤層を設けることにより、上記問
題点を解決し得ることを知見したことに基づくものであ
る。この発明の撥水処理ガラスは、ガラス表面に透明な
金属酸化物皮膜を有し、更に表面が、上記(1) のガス中
あるいは(2) のガス中または(1) と(2) の混合ガス中で
プラズマエッチングすることにより設けた微細な凹凸を
有し、更にその上に撥水処理剤層を有することを特徴と
する。
【０００５】この発明の撥水処理ガラスを製造するに際
しては、金属アルコキシドと水、アルコール、触媒の共
存下で加水分解及び重縮合して得られたビヒクルをガラ
ス表面にコーティングし、焼付けすることによりガラス
表面に金属酸化物皮膜を作製する。即ち金属アルコキシ
ドから得られたゾル状のビヒクルをコーティングし、焼
付けすることにより金属酸化物皮膜を作製する。ゾルゲ
ル法による薄膜の形成方法はたとえば「ゾル・ゲル法に
よるガラス・セラミックスの製造技術とその応用」（山
根正之 監著 応用技術出版 1989年)108 〜140 ペー
ジに記載されている。例えばゾルゲルの製作方法として
シリコンテトラメトキシドをアルコールに溶解してお
き、これに塩酸などの酸、及び水など触媒や加水分解剤
を加え、シリコンテトラメトキシドを分解させＳｉ−Ｏ
−Ｓｉ結合を有するゾルを形成させる。粘度を適切に選
択することにより、任意の手法で塗布し薄膜を形成する
ものである。塗布方法としてはディップ法、スピン塗布
法、スプレー法等から選択され、ついで焼結する。積層
方法は１層塗布後続いて塗布してもよいし、焼結後更に
塗布してもよい。本発明で用いられる薄膜は少なくとも
１層積層されることが必要である。本発明で用いられる
アルコラートの金属イオンとしては、アルコラートを形
成するものならば任意でよいが、焼結後透明膜となるも
のが好ましい。アルコキシドは一般式Ｍ（ＯＲ）n で示
される。Ｍは金属であり、望ましくはアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属を除いたＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ等が望
ましい。ｎは整数であり金属イオンに対する配位数を表
わす。またＲは任意のアルキル基から選択され、Ｒはメ
チル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチ
ル基等が好ましい。またアルコラートの加水分解速度を
調節する為、任意の配位子を添加することができる。配
位子としては、アセチルアセトン等のジケトン類、エチ
ルセロソルブ等のアルコールエーテル類、エチレングリ
コール等のグリコール類が好ましいが、特にグリコール
類を添加することが好ましい。その中でもヘキシレング
リコール、２，３ブタンジオール、１，２−プロパンジ
オール、２−メチル−１，２−プロパンジオールが好ま
しい。また金属酸化物皮膜層は気相法で作製しても同じ
効果が得られる。気相法としてはプラズマＣＶＤ、スパ
ッタリング、真空蒸着法等がある。金属酸化物皮膜は上
記のゾルゲル法あるいは気相法のいずれでも形成でき
る。
しては、金属アルコキシドと水、アルコール、触媒の共
存下で加水分解及び重縮合して得られたビヒクルをガラ
ス表面にコーティングし、焼付けすることによりガラス
表面に金属酸化物皮膜を作製する。即ち金属アルコキシ
ドから得られたゾル状のビヒクルをコーティングし、焼
付けすることにより金属酸化物皮膜を作製する。ゾルゲ
ル法による薄膜の形成方法はたとえば「ゾル・ゲル法に
よるガラス・セラミックスの製造技術とその応用」（山
根正之 監著 応用技術出版 1989年)108 〜140 ペー
ジに記載されている。例えばゾルゲルの製作方法として
シリコンテトラメトキシドをアルコールに溶解してお
き、これに塩酸などの酸、及び水など触媒や加水分解剤
を加え、シリコンテトラメトキシドを分解させＳｉ−Ｏ
−Ｓｉ結合を有するゾルを形成させる。粘度を適切に選
択することにより、任意の手法で塗布し薄膜を形成する
ものである。塗布方法としてはディップ法、スピン塗布
法、スプレー法等から選択され、ついで焼結する。積層
方法は１層塗布後続いて塗布してもよいし、焼結後更に
塗布してもよい。本発明で用いられる薄膜は少なくとも
１層積層されることが必要である。本発明で用いられる
アルコラートの金属イオンとしては、アルコラートを形
成するものならば任意でよいが、焼結後透明膜となるも
のが好ましい。アルコキシドは一般式Ｍ（ＯＲ）n で示
される。Ｍは金属であり、望ましくはアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属を除いたＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ等が望
ましい。ｎは整数であり金属イオンに対する配位数を表
わす。またＲは任意のアルキル基から選択され、Ｒはメ
チル基、エチル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチ
ル基等が好ましい。またアルコラートの加水分解速度を
調節する為、任意の配位子を添加することができる。配
位子としては、アセチルアセトン等のジケトン類、エチ
ルセロソルブ等のアルコールエーテル類、エチレングリ
コール等のグリコール類が好ましいが、特にグリコール
類を添加することが好ましい。その中でもヘキシレング
リコール、２，３ブタンジオール、１，２−プロパンジ
オール、２−メチル−１，２−プロパンジオールが好ま
しい。また金属酸化物皮膜層は気相法で作製しても同じ
効果が得られる。気相法としてはプラズマＣＶＤ、スパ
ッタリング、真空蒸着法等がある。金属酸化物皮膜は上
記のゾルゲル法あるいは気相法のいずれでも形成でき
る。
【０００６】金属酸化物皮膜上への微細な凹凸の形成方
法については、プラズマエッチングにより処理を行な
う。エッチングガス種としては、(1) ＣＦx Ｈy または
ＣＣｌx Ｈy 或いはこれらの混合ガスか、(2) Ｏ2 ，Ｈ
2 ，Ｎ2 Ｏ，ＣＯ2 およびＡｒガスから成る群から選ば
れた少なくとも１種のガスまたは(1) と(2) を混合した
ガスが使用される。これらのエッチング用ガスは任意に
選択され、プラズマＣＶＤ装置に導入されるガスの圧力
は、0.1 〜0.9torr が望ましい。このようにして形成し
た微細な凹凸はこの上にコーティングされる撥水処理剤
との付着面積を増大させ、結合力を強化するものであ
る。本発明において用いられる撥水処理剤はポリフルオ
ロアルキル基含有シラン化合物が好ましい。
法については、プラズマエッチングにより処理を行な
う。エッチングガス種としては、(1) ＣＦx Ｈy または
ＣＣｌx Ｈy 或いはこれらの混合ガスか、(2) Ｏ2 ，Ｈ
2 ，Ｎ2 Ｏ，ＣＯ2 およびＡｒガスから成る群から選ば
れた少なくとも１種のガスまたは(1) と(2) を混合した
ガスが使用される。これらのエッチング用ガスは任意に
選択され、プラズマＣＶＤ装置に導入されるガスの圧力
は、0.1 〜0.9torr が望ましい。このようにして形成し
た微細な凹凸はこの上にコーティングされる撥水処理剤
との付着面積を増大させ、結合力を強化するものであ
る。本発明において用いられる撥水処理剤はポリフルオ
ロアルキル基含有シラン化合物が好ましい。
【０００７】
【作用】本発明によれば撥水処理剤をコーティングする
前にあらかじめソーダガラス表面に透明な金属酸化物皮
膜を形成する為、ガラス基材からのアルカリ溶出がこの
金属酸化物皮膜によって抑えられ、さらに金属酸化物皮
膜表面に微細お凹凸が形成されている為、コーティング
された撥水処理剤との結合面積が大きく、耐久性能が飛
躍的に向上するものである。
前にあらかじめソーダガラス表面に透明な金属酸化物皮
膜を形成する為、ガラス基材からのアルカリ溶出がこの
金属酸化物皮膜によって抑えられ、さらに金属酸化物皮
膜表面に微細お凹凸が形成されている為、コーティング
された撥水処理剤との結合面積が大きく、耐久性能が飛
躍的に向上するものである。
【０００８】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて実施例およ
び比較例により説明する。実施例１ 本例においては、図１に示すように、自動車用合わせガ
ラスに用いられているソーダガラス平板１上に金属酸化
物皮膜層２を有し、更にその上に撥水処理剤をコーティ
ングした撥水処理剤層３を有する撥水処理ガラスを製造
した。先ずソーダガラス平板１を、ガラス洗浄液ヒカリ
エース（光工業株式会社製）５％溶液に一昼夜浸漬し、
十分に水洗した後純水で更に洗浄し、エタノールで水切
り乾燥し、清浄なガラス板を作製した。また金属酸化物
皮膜を作製するためＳｉＯ2 皮膜作製用ゾルゲルコーテ
ィング剤として、エトキシシラン12.5mLとヘキシレング
リコール８mLを50mLのエタノールに溶解し、ウォーター
バスで80℃で1.5 時間反応させた後40℃まで冷却し、水
１mLと硝酸 (61％液)1.5mLを添加し再び80℃まで加熱し
1.5 時間反応させ合成した。これをスピンナーにセット
したガラス板１上に２〜３mL適量摘下し、3000rpm で30
秒間コーティングし約30分間セッティングした。更にこ
れを電気炉に入れ、８℃／min で昇温し、500 ℃で30分
間焼付けしＳｉＯ2 皮膜２を作製した。これを日電アネ
ルバ社製プラズマＣＶＤ（ＰＥＤ４０１）にセットし、
一度高真空にした後、ＣＦ3 Ｈガスを0.3torr まで導入
し更に、Ｏ2 ガスを0.2torr 導入し合計の圧力を0.5tor
r にした。電力200W、印加周波数13.56MHz、基板温度40
0 ℃でプラズマエッチングを行ない30分間処理を行なっ
た。この上に弗素シリコーン撥水処理剤ＫＰ８０１（信
越化学（株）製）３％溶液を流し塗りによりコーティン
グし、150 ℃で30分間焼付けした後キムワイプ（十条キ
ンバリー）でワイピングし、表面の余分な撥水処理剤を
取り除き撥水処理層３を作製した。
び比較例により説明する。実施例１ 本例においては、図１に示すように、自動車用合わせガ
ラスに用いられているソーダガラス平板１上に金属酸化
物皮膜層２を有し、更にその上に撥水処理剤をコーティ
ングした撥水処理剤層３を有する撥水処理ガラスを製造
した。先ずソーダガラス平板１を、ガラス洗浄液ヒカリ
エース（光工業株式会社製）５％溶液に一昼夜浸漬し、
十分に水洗した後純水で更に洗浄し、エタノールで水切
り乾燥し、清浄なガラス板を作製した。また金属酸化物
皮膜を作製するためＳｉＯ2 皮膜作製用ゾルゲルコーテ
ィング剤として、エトキシシラン12.5mLとヘキシレング
リコール８mLを50mLのエタノールに溶解し、ウォーター
バスで80℃で1.5 時間反応させた後40℃まで冷却し、水
１mLと硝酸 (61％液)1.5mLを添加し再び80℃まで加熱し
1.5 時間反応させ合成した。これをスピンナーにセット
したガラス板１上に２〜３mL適量摘下し、3000rpm で30
秒間コーティングし約30分間セッティングした。更にこ
れを電気炉に入れ、８℃／min で昇温し、500 ℃で30分
間焼付けしＳｉＯ2 皮膜２を作製した。これを日電アネ
ルバ社製プラズマＣＶＤ（ＰＥＤ４０１）にセットし、
一度高真空にした後、ＣＦ3 Ｈガスを0.3torr まで導入
し更に、Ｏ2 ガスを0.2torr 導入し合計の圧力を0.5tor
r にした。電力200W、印加周波数13.56MHz、基板温度40
0 ℃でプラズマエッチングを行ない30分間処理を行なっ
た。この上に弗素シリコーン撥水処理剤ＫＰ８０１（信
越化学（株）製）３％溶液を流し塗りによりコーティン
グし、150 ℃で30分間焼付けした後キムワイプ（十条キ
ンバリー）でワイピングし、表面の余分な撥水処理剤を
取り除き撥水処理層３を作製した。
【０００９】図２に金属酸化物皮膜層の膜厚を変えた時
の耐候性能評価結果を示す。上記実施例１で用いたゾル
ゲルコーティング液をエタノールで希釈し、１＋１、１
＋３、１＋９の重量比で希釈したコーティング液を作製
した。このコーティング液を実施例１と同じ条件でガラ
ス板上にスピンナーでコーティングし、膜厚を変えた金
属酸化物皮膜を作製した。これを日電アネルバ社製プラ
ズマＣＶＤにセットし、10容量％Ｎ2 Ｏガス（Ａｒベー
ス）を0.4torr 導入し、基板温度350 ℃、印加周波数1
3.56MHz、電力200Wで20分間処理を行なった。さらに撥
水処理剤も同じくコーティングし、耐候性能をスガ試験
機のＤ．Ｐ．Ｗ促進耐候試験機で評価した。膜厚の測定
はゾルゲルコーティング時に一部かきとり、焼付け後表
面粗さ計により測定した。その結果金属酸化物被膜厚0.
02ミクロン以下では耐候性能改良には効果が無く、0.03
ミクロン以上の膜厚が必要である。
の耐候性能評価結果を示す。上記実施例１で用いたゾル
ゲルコーティング液をエタノールで希釈し、１＋１、１
＋３、１＋９の重量比で希釈したコーティング液を作製
した。このコーティング液を実施例１と同じ条件でガラ
ス板上にスピンナーでコーティングし、膜厚を変えた金
属酸化物皮膜を作製した。これを日電アネルバ社製プラ
ズマＣＶＤにセットし、10容量％Ｎ2 Ｏガス（Ａｒベー
ス）を0.4torr 導入し、基板温度350 ℃、印加周波数1
3.56MHz、電力200Wで20分間処理を行なった。さらに撥
水処理剤も同じくコーティングし、耐候性能をスガ試験
機のＤ．Ｐ．Ｗ促進耐候試験機で評価した。膜厚の測定
はゾルゲルコーティング時に一部かきとり、焼付け後表
面粗さ計により測定した。その結果金属酸化物被膜厚0.
02ミクロン以下では耐候性能改良には効果が無く、0.03
ミクロン以上の膜厚が必要である。
【００１０】またプラズマエッチング処理時間について
は次のような検討実験を行った。結果を図３に示すが、
プラズマＣＶＤは日電アネルバ社製ＰＥＤ４０１を使用
し、Ａｒベースの10容量％Ｏ2 ガスで、電力200W、印加
周波数13.56MHz、圧力0.2torr 、基板温度300 〜500 ℃
で、エッチング時間を１〜60分間変化させ、実施例１で
作製した金属酸化物被膜層表面のプラズマエッチング処
理を行った。この上に実施例１と同じく撥水処理剤をコ
ーティングし、促進耐候試験（スガＤ．Ｐ．Ｗ）で耐久
し、水の接触角を測定し評価した。この結果、１分間以
下のエッチングでは、ほとんど改良効果は得られず、２
分間以上で効果が現れ、耐候性能が良好になった。しか
し、40分間以上では、白化が見られた為、30分間以下が
良好である。
は次のような検討実験を行った。結果を図３に示すが、
プラズマＣＶＤは日電アネルバ社製ＰＥＤ４０１を使用
し、Ａｒベースの10容量％Ｏ2 ガスで、電力200W、印加
周波数13.56MHz、圧力0.2torr 、基板温度300 〜500 ℃
で、エッチング時間を１〜60分間変化させ、実施例１で
作製した金属酸化物被膜層表面のプラズマエッチング処
理を行った。この上に実施例１と同じく撥水処理剤をコ
ーティングし、促進耐候試験（スガＤ．Ｐ．Ｗ）で耐久
し、水の接触角を測定し評価した。この結果、１分間以
下のエッチングでは、ほとんど改良効果は得られず、２
分間以上で効果が現れ、耐候性能が良好になった。しか
し、40分間以上では、白化が見られた為、30分間以下が
良好である。
【００１１】実施例２ ソーダガラス平板１を、実施例１と同じ方法で清浄に
し、エタノールで水切り乾燥したガラス板を使用した。
また金属酸化物皮膜作製用ゾルゲルコーティング剤とし
て、エトキシシラン50mLとエタノール50mLを混合し、更
に水4.3mL と硝酸(61 ％液)5.7mLを添加し、十分混合し
た後ウォーターバスで80℃で２時間反応させた。冷却後
エタノールを添加し全量を110mL に調製した。得られた
ゾルゲルコーティング液を、スピンナーにセットしたガ
ラス板１上に２〜３mL滴下し、3000rpm で30秒間コーテ
ィングし、約30分間セッティングした。更にこれを電気
炉に入れ８℃／min で昇温し、500 ℃で30分間焼付けし
た。これを日電アネルバ社製プラズマＣＶＤにセット
し、10容量％Ｏ2 ガス（Ａｒベース）を用い、電力200
W、印加周波数13.56MHz、圧力0.2torr 、基板温度350
℃で10分間プラズマエッチングを行なった。この上に実
施例１と同じくポリフルオロアルキル基を有するふつ素
シリコーン撥水処理剤（ＫＰ８０１）３％溶液を流し塗
りによりコーティングし、140 ℃で30分間焼付けした後
キムワイプでワイピングし、表面の余分な撥水処理剤を
取り除き、実施例２の撥水処理ガラスを作製した。
し、エタノールで水切り乾燥したガラス板を使用した。
また金属酸化物皮膜作製用ゾルゲルコーティング剤とし
て、エトキシシラン50mLとエタノール50mLを混合し、更
に水4.3mL と硝酸(61 ％液)5.7mLを添加し、十分混合し
た後ウォーターバスで80℃で２時間反応させた。冷却後
エタノールを添加し全量を110mL に調製した。得られた
ゾルゲルコーティング液を、スピンナーにセットしたガ
ラス板１上に２〜３mL滴下し、3000rpm で30秒間コーテ
ィングし、約30分間セッティングした。更にこれを電気
炉に入れ８℃／min で昇温し、500 ℃で30分間焼付けし
た。これを日電アネルバ社製プラズマＣＶＤにセット
し、10容量％Ｏ2 ガス（Ａｒベース）を用い、電力200
W、印加周波数13.56MHz、圧力0.2torr 、基板温度350
℃で10分間プラズマエッチングを行なった。この上に実
施例１と同じくポリフルオロアルキル基を有するふつ素
シリコーン撥水処理剤（ＫＰ８０１）３％溶液を流し塗
りによりコーティングし、140 ℃で30分間焼付けした後
キムワイプでワイピングし、表面の余分な撥水処理剤を
取り除き、実施例２の撥水処理ガラスを作製した。
【００１２】実施例３ 実施例１で清浄にしたガラス板を、日電アネルバ社製プ
ラズマＣＶＤ（ＰＥＤ４０１）にセットし、一度真空脱
気した後、0.02容量％ＳｉＨ4 ガス（Ｎ2 Ｏベース) を
導入し、電力200W、印加周波数13.56MHz、圧力0.2torr
、基板温度350℃に設定し、１時間処理した。更に一度
高真空にした後、ＣＣｌ3 Ｈガスを0.2torr 導入し、更
にＮ2 Ｏガスを0.1torr 導入し、電力200W、印加周波数
13.56MHz、基板温度350 ℃で20分間処理を行なった。こ
れにポリフルオロアルキル基を有するふっ素シリコーン
撥水処理剤（東芝シリコーン（株）、ＴＳＬ−８２３
３）をディップ法によりコーティングし、120℃で１時
間焼付けし、実施例３の撥水処理ガラス板を作製した。
ラズマＣＶＤ（ＰＥＤ４０１）にセットし、一度真空脱
気した後、0.02容量％ＳｉＨ4 ガス（Ｎ2 Ｏベース) を
導入し、電力200W、印加周波数13.56MHz、圧力0.2torr
、基板温度350℃に設定し、１時間処理した。更に一度
高真空にした後、ＣＣｌ3 Ｈガスを0.2torr 導入し、更
にＮ2 Ｏガスを0.1torr 導入し、電力200W、印加周波数
13.56MHz、基板温度350 ℃で20分間処理を行なった。こ
れにポリフルオロアルキル基を有するふっ素シリコーン
撥水処理剤（東芝シリコーン（株）、ＴＳＬ−８２３
３）をディップ法によりコーティングし、120℃で１時
間焼付けし、実施例３の撥水処理ガラス板を作製した。
【００１３】比較例１ 実施例１と同じ方法で清浄にし、エタノールで水切り乾
燥したガラス板１に、直接ふっ素シリコーン撥水処理剤
（信越化学（株）ＫＰ８０１）を流しぬによりコーティ
ングし、１４０℃で３０分間焼付けした。キムワイプで
ワイピングし余分な撥水処理剤を取り除き比較例１の撥
水処理ガラス板を作製した。
燥したガラス板１に、直接ふっ素シリコーン撥水処理剤
（信越化学（株）ＫＰ８０１）を流しぬによりコーティ
ングし、１４０℃で３０分間焼付けした。キムワイプで
ワイピングし余分な撥水処理剤を取り除き比較例１の撥
水処理ガラス板を作製した。
【００１４】比較例２ 実施例１と同じ方法で清浄にし、エタノールで水切り乾
燥したガラス板に、直接ふっ素シリコーン撥水処理剤
（東芝シリコーン（株）製ＴＳＬ−８２３３）をディッ
プ法によりコーティングし、120 ℃で１時間焼付けし、
比較例２の処理ガラス板を作製した。次に評価結果を図
４、図５に示す。評価はスガ試験機の促進耐候試験機
（Ｄ．Ｐ．Ｗ）で耐候試験を行い、耐久時間と純水の接
触角を調べた。図４には信越化学（株）の撥水処理剤
（ＫＰ８０１）コーティング時の実施例及び比較例の結
果を、図５には東芝シリコーン（株）の撥水処理剤（Ｔ
ＳＬ−８２３３）コーティング時の実施例及び比較例の
結果を示す。これらの結果から解るように、本発明の撥
水処理ガラスは耐候性能を著しく向上させることができ
る。
燥したガラス板に、直接ふっ素シリコーン撥水処理剤
（東芝シリコーン（株）製ＴＳＬ−８２３３）をディッ
プ法によりコーティングし、120 ℃で１時間焼付けし、
比較例２の処理ガラス板を作製した。次に評価結果を図
４、図５に示す。評価はスガ試験機の促進耐候試験機
（Ｄ．Ｐ．Ｗ）で耐候試験を行い、耐久時間と純水の接
触角を調べた。図４には信越化学（株）の撥水処理剤
（ＫＰ８０１）コーティング時の実施例及び比較例の結
果を、図５には東芝シリコーン（株）の撥水処理剤（Ｔ
ＳＬ−８２３３）コーティング時の実施例及び比較例の
結果を示す。これらの結果から解るように、本発明の撥
水処理ガラスは耐候性能を著しく向上させることができ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、その構成をガラス表面に、透明な金属酸化物皮膜
をゾルゲル法あるいは気相法により作製し、さらにその
表面を(1) ＣＦx Ｈy またはＣＣｌxＨy 若しくはこれ
らの混合ガス中か、あるいは(2) Ｏ2 ，Ｈ2 ，Ｎ2 Ｏ，
ＣＯ2 およびＡｒガスから成る群から選ばれた少なくと
も１種のガス中か、または(1) と(2) を混合したガス中
でプラズマエッチングした後撥水処理剤をコーティング
した撥水処理ガラスとしたため、耐環境性試験（耐候試
験）において、内部からアルカリ溶出が押さえられ撥水
処理剤の耐候性能が向上し、更に被膜表面との接着面積
が大きく、表面の撥水処理剤が落ちにくい為、耐候性能
を極めて良好にすることができるという効果が得られ
る。
れば、その構成をガラス表面に、透明な金属酸化物皮膜
をゾルゲル法あるいは気相法により作製し、さらにその
表面を(1) ＣＦx Ｈy またはＣＣｌxＨy 若しくはこれ
らの混合ガス中か、あるいは(2) Ｏ2 ，Ｈ2 ，Ｎ2 Ｏ，
ＣＯ2 およびＡｒガスから成る群から選ばれた少なくと
も１種のガス中か、または(1) と(2) を混合したガス中
でプラズマエッチングした後撥水処理剤をコーティング
した撥水処理ガラスとしたため、耐環境性試験（耐候試
験）において、内部からアルカリ溶出が押さえられ撥水
処理剤の耐候性能が向上し、更に被膜表面との接着面積
が大きく、表面の撥水処理剤が落ちにくい為、耐候性能
を極めて良好にすることができるという効果が得られ
る。
【図１】実施例１の撥水処理ガラスの断面図である。
【図２】実施例１の撥水処理ガラスと同様の撥水処理ガ
ラスの金属酸化物被膜層の膜厚を変えた場合の耐候時間
と接触角の関係を示す線図である。
ラスの金属酸化物被膜層の膜厚を変えた場合の耐候時間
と接触角の関係を示す線図である。
【図３】実施例１の撥水処理ガラスと同様の撥水処理ガ
ラスのプラズマエッチング時間を変えた場合の耐候時間
と接触角の関係を示す線図である。
ラスのプラズマエッチング時間を変えた場合の耐候時間
と接触角の関係を示す線図である。
【図４】実施例１，２および比較例１の撥水処理ガラス
の耐候時間と接触角の関係を示す線図である。
の耐候時間と接触角の関係を示す線図である。
【図５】実施例３と比較例２の撥水処理ガラスの耐候時
間と接触角の関係を示す線図である。
間と接触角の関係を示す線図である。
１ ソーダガラス平板 ２ 金属酸化物被膜層 ３ 撥水処理剤層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ガラス表面に透明な金属酸化物皮膜を有
し、更にその表面が(1) ＣＦx Ｈy またはＣＣｌx Ｈy
若しくはこれらの混合ガス中か、あるいは(2) Ｏ2 ，Ｈ
2 ，Ｎ2 Ｏ，ＣＯ2 およびＡｒガスから成る群から選ば
れた少なくとも１種以上のガス中か、または(1) と(2)
を混合したガス中でプラズマエッチングすることにより
設けた微細な凹凸を有し、更にその上に撥水処理剤層を
有することを特徴とする撥水処理ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19835691A JPH0524887A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 撥水処理ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19835691A JPH0524887A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 撥水処理ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524887A true JPH0524887A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16389749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19835691A Pending JPH0524887A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 撥水処理ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0524887A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100776970B1 (ko) * | 2006-09-05 | 2007-11-21 | 한국기계연구원 | 플라즈마 처리를 통한 초발수 표면 형성방법 |
| US8282997B2 (en) * | 2004-05-26 | 2012-10-09 | Saint Gobain Glass France | Method for producing a hydrophobic coating, device for implementing said method and support provided with a hydrophobic coating |
| KR101333535B1 (ko) * | 2011-11-23 | 2013-11-28 | (주)뉴옵틱스 | 초소수성 및 초발수성을 가지는 내외장재 필름 제작 방법 |
| US8794548B2 (en) | 2009-03-05 | 2014-08-05 | Denso Corporation | Formation method of water repellent layer and injector having water repellent layer |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP19835691A patent/JPH0524887A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8282997B2 (en) * | 2004-05-26 | 2012-10-09 | Saint Gobain Glass France | Method for producing a hydrophobic coating, device for implementing said method and support provided with a hydrophobic coating |
| KR100776970B1 (ko) * | 2006-09-05 | 2007-11-21 | 한국기계연구원 | 플라즈마 처리를 통한 초발수 표면 형성방법 |
| US8794548B2 (en) | 2009-03-05 | 2014-08-05 | Denso Corporation | Formation method of water repellent layer and injector having water repellent layer |
| KR101333535B1 (ko) * | 2011-11-23 | 2013-11-28 | (주)뉴옵틱스 | 초소수성 및 초발수성을 가지는 내외장재 필름 제작 방법 |
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