JPH06239650A - 撥水性ガラスおよびその製造方法 - Google Patents

撥水性ガラスおよびその製造方法

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JPH06239650A
JPH06239650A JP5504893A JP5504893A JPH06239650A JP H06239650 A JPH06239650 A JP H06239650A JP 5504893 A JP5504893 A JP 5504893A JP 5504893 A JP5504893 A JP 5504893A JP H06239650 A JPH06239650 A JP H06239650A
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JP
Japan
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glass
water
repellent
water repellent
base
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JP5504893A
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Yoshio Mizutani
芳夫 水谷
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NIPPON TAISANBIN KOGYO KK
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NIPPON TAISANBIN KOGYO 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
    • C03C17/30Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds
    • 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
    • C03C23/00Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments

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  • 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】 撥水剤の層がガラス表面と強固に結合し、高
い撥水効果を有する撥水性ガラスおよびその製造方法を
提供する。 【構成】 表面のアルカリ成分を除去せしめたガラス基
材に撥水剤が焼付塗着されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は撥水性ガラスおよびそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、撥水性ガラスおよびその処理方法
として、例えば、特開昭60−231442号公報、特
開平3−232747号公報、特開平3−247537
号公報、特開平4−124047号公報、特開平4−1
60039号公報等記載の技術が提案されている。これ
らのうち、洗浄、乾燥したガラス基板にシリコンオイル
と有機溶剤とからなる撥水剤溶液をスプレーなどによっ
て塗布する方法が有用であると考えられている。
【0003】しかしながら、これらの従来の方法では、
ガラス基板内部に含まれるアルカリ成分が経時的にガラ
ス表面に溶出することについての十分な対応がなされて
おらず、これが原因で前記撥水剤とガラス基板との結合
力が低下して、撥水層が劣化したり剥離したりする問題
を内包している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な問題点に鑑み提案されたものであって、撥水剤の層が
ガラス表面と強固に結合し、高い撥水効果を有する撥水
性ガラスおよびその製造方法を提供しようとするもので
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】ここで提案される発明に
は二つある。すなわち、第一の発明は、表面のアルカリ
成分を除去せしめたガラス基材に撥水剤が焼付塗着され
ていることを特徴とする撥水性ガラスに係る。
【0006】さらに第二の発明は、ソーダ石灰ガラスの
基材ガラスに硫黄もしくはその化合物または塩化物の反
応ガス体の存在下において接触反応せしめ該ガラス表面
のアルカリ成分を除去せしめる脱アルカリ処理工程と、
前記脱アルカリ処理工程によって基材ガラスに生じたブ
ルームを洗浄し乾燥する工程と、前記洗浄処理された基
材ガラスに撥水剤を塗着する工程と、前記撥水剤を塗着
した基材ガラスを焼付処理する工程を含むことを特徴と
する撥水性ガラスの製造方法に係る。
【0007】
【実施例】以下、添付の図面に従ってこの発明を詳細に
説明する。図1はこの発明の撥水性ガラスの一例を示す
概略断面図、図2は脱アルカリ処理工程の一例を示す断
面図である。
【0008】図1に示されるように、この発明の撥水性
ガラス10は、ガラス基材11の表面に撥水剤12が焼
付塗着されてなるものである。
【0009】ガラス基材11としては、広く一般に多用
され安価な公知のソーダ石灰ガラスを使用することがで
き、また、必要に応じ、強化ガラス、合わせガラスなど
を用いることもできる。
【0010】撥水剤12としては公知のシリコンオイル
が用いられ、実施例では、商品名「KF870」、「K
F96」、「KF99」(信越シリコーン株式会社)等
を使用した。また、前記撥水剤12は、その種類や粘度
などによって適宜の濃度に希釈されて用いられ、その濃
度は0.2〜2%(容量%)が好ましいと考えられる。
実験に徴すれば、この撥水剤の濃度が0.2%未満では
高い撥水効果が得られず、2%より高い場合では、コス
ト高となるとともに焼付処理に時間がかかることが判明
した。
【0011】前記撥水剤12を希釈するための溶剤とし
ては、撥水剤と相溶性を有しかつガラス基材11に対す
る高い濡れ特性を有する公知の有機溶剤が用いられる。
好ましくは、n−ヘキサン、n−ヘプタン、ベンゼン、
トルエン、ジエチルエーテルなどである。
【0012】次に、この発明製法について説明する。こ
の発明製法は、脱アルカリ処理工程と洗浄工程と塗着工
程と焼付処理工程を含む。
【0013】脱アルカリ処理工程は、ガラス基材11表
面のアルカリ成分を除去するためのもので、ソーダ石灰
ガラスよりなる基材ガラスに硫黄もしくはその化合物ま
たは塩化物の反応ガス体を接触せしめて反応させ、該ガ
ラス表面のアルカリ成分(この例ではナトリウム)を除
去せしめるものである。それによって、撥水剤12の焼
付塗着を確実にするとともに、撥水処理後における基材
ガラス表面からのアルカリ成分の溶出を防止し、当該撥
水層の強度を高め耐久性を向上させることができる。
【0014】この工程における脱アルカリ処理は、25
0〜650℃の温度域で行われ、処理時間は基材ガラス
の厚みやガス濃度などによって異なるが、約10分〜2
時間程度行われる。この脱アルカリ処理に用いられる反
応ガス体としては、硫黄単体または亜硫酸ガスもしくは
無水硫酸ガスの液化ガス、または硫酸アンモニウムもし
くは塩化アンモニウムなどのガス体が用いられる。
【0015】図2にこの脱アルカリ工程の一例を示す。
符号20は処理炉、21は移送コンベア、22はヒータ
ー、23は反応ガス体の噴出部である。処理炉20は前
記移送コンベア21による基材ガラス(この例では壜体
B)の移送方向に、第1ゾーン20A、第2ゾーン20
B、第3ゾーン20C、第4ゾーン20Dと適宜数の区
画に分割されている。実施例では、このうち第1ゾーン
20Aがヒーター22を備えた加熱ゾーン、第2ゾーン
20Bが反応ガス体を噴出する処理ゾーン、第3ゾーン
20C以下が脱アルカリ反応を進行させる反応ゾーンと
して構成されている。
【0016】図示したように、ソーダ石灰ガラス製の壜
体Bが、処理炉20の入口より内部の移送コンベア21
上に送り込まれる。処理炉10の入口に位置する第1ゾ
ーン20Aにはヒーター22,22が設けられていて、
脱アルカリ処理に好適な温度に壜体Bを加熱する。第1
ゾーン20Aにて加熱された壜体Bは、移送コンベア2
1上を第2ゾーン20Bに送り込まれる。
【0017】第2ゾーン20Bでは、移送コンベア21
の上方に反応ガス体の噴出部23が設けられ、適宜数の
噴出ノズル24を備えている。この噴出ノズル24から
前記壜体Bの口部に向かってガスが噴出されるように構
成されている。前記噴出部23は一か所でもよいが、よ
り確実な処理を行うため複数か所設置してもよい。
【0018】壜体Bは、所定濃度の反応ガス体の雰囲気
中を、移動コンベア21によって第3ゾーン20Cから
第4ゾーン20Dへと移動していくうちに、ガラス表面
のナトリウム成分が反応ガス体と接触反応を起こし抽出
除去される。そして、最終ゾーン近辺では、壜体Bを室
温程度まで冷却して脱アルカリ工程が終了する。なお、
実施例の第3ゾーン20C以下の処理工程において当該
ゾーンにファン25を設置して、ゾーン内のガスを対流
させその濃度を均一化することが好ましい。
【0019】次に、蒸留水を用いて、前記脱アルカリ処
理工程によって基材ガラス表面に生じたブルーム(曇
り)を洗浄し、洗浄した後、基材ガラスに約120℃の
熱風を30分吹き付けて乾燥し、しかるのち冷風に切り
換えて30℃になるまで冷却する。
【0020】前記洗浄工程後、前記基材ガラスに撥水剤
が塗着される。前述したように、0.2〜2%(容量
%)に希釈されたシリコンオイルなどの撥水剤が、前記
工程で乾燥された基材ガラスに塗着される。
【0021】前記撥水剤の塗着方法としては、塗着され
る基材ガラスの形状や大きさによって適宜に選定され、
スプレー塗着法、浸漬け法、刷毛塗り法、布による塗着
法などがあるが、作業性の点からスプレー塗着、浸漬け
法が好適である。
【0022】続いて、前記撥水剤が塗着された基材ガラ
スが焼付処理される。なお、焼付処理前に前記撥水剤を
希釈した溶剤を完全に除去するために、前記基材ガラス
を50〜70℃で放置(風乾)することが好ましい。
【0023】この焼付処理工程における撥水剤の焼付温
度は200〜350℃が好ましく、特には270〜33
0℃である。また、焼付時間は、撥水剤の種類にもよる
が5分〜1時間程度が好ましく、特には20〜40分で
ある。それによって、シリコンオイルがシロキサン結合
するとともに、ガラス表面と反応し強固に結合する。
【0024】以下、具体的な製造例を例示するととも
に、製品例を比較例と比較して説明する。 〔製造例〕清浄化したソーダ石灰ガラスよりなる容量5
00mlの壜体を、亜硫酸ガス雰囲気下、600℃で3
0分間加熱し脱アルカリ処理を行った。壜体に発生した
ブルームを洗浄し、120℃の熱風を30分間吹き付け
たのち、冷風を吹き付けて乾燥冷却する。
【0025】〔製品例1〕前記製造例によって得られた
壜体の内面に、0.5%(容量%)に希釈したシリコン
オイル(KF−870(信越シリコン社製))のn−ヘ
キサン溶液を浸漬により塗着し、300℃前後で30分
間加熱して焼付処理を行い、製品例1を得た。この製品
例1の壜体の撥水性およびアルカリ溶出量を測定した結
果を表1および表2に示す。
【0026】〔製品例2〕製品例1において、シリコン
オイルの濃度を1.0%(容量%)にするほかは、すべ
て同様にして製品例2の壜体を得た。製品例2の撥水性
およびアルカリ溶出量を測定した結果を表1および表2
に示す。
【0027】〔比較例1〕脱アルカリ処理をしない壜体
に0.5%(容量%)に希釈したシリコンオイル(KF
−870(信越シリコーン社製))のn−ヘキサン溶液
を浸漬により塗着し、330℃で30分間加熱して焼付
処理を行い比較例1を得た。比較例1の壜体の撥水性お
よびアルカリ溶出量を測定した結果を表1および表2に
示す。
【0028】〔比較例2〕製品例1において、シリコン
オイルの濃度を10.0%にするほかは、すべて同様に
して比較例2の壜体を得た。比較例2の壜体の撥水性お
よびアルカリ溶出量を測定した結果を表1および表2に
示す。
【0029】〔撥水性試験〕表1における撥水性試験
は、試験壜体に容量の9割の蒸留水を入れ、121℃の
オートクレーブ内で加温した後、前記蒸留水を捨てて壜
内面の撥水性を観察したものである。
【0030】〔アルカリ溶出量〕日本薬局方 第2法に
よる。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】表1および表2の実験結果から明らかなよ
うに、製品例1および製品例2の壜体はアルカリ溶出量
が激減して優れた撥水効果を持続することができる。
【0034】
【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明の
撥水性ガラスおよびその製造方法によれば、脱アルカリ
処理工程によってガラス基材の表面のアルカリ成分があ
らかじめ除去されているので、ガラス基材からのアルカ
リ分の溶出がなく、ガラス表面に塗着された撥水剤の層
がガラスと強固に結合し、撥水効果およびその耐久性を
著しく向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の撥水性ガラスの一例を示す概略断面
図である。
【図2】脱アルカリ処理工程の一例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
10 撥水性ガラス 11 ガラス基材 12 撥水剤

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面のアルカリ成分を除去せしめたガラ
    ス基材に撥水剤が焼付塗着されていることを特徴とする
    撥水性ガラス。
  2. 【請求項2】 請求項1において、撥水剤がシリコンオ
    イルである撥水性ガラス。
  3. 【請求項3】 ソーダ石灰ガラスの基材ガラスに硫黄も
    しくはその化合物または塩化物の反応ガス体の存在下に
    おいて接触反応せしめ該ガラス表面のアルカリ成分を除
    去せしめる脱アルカリ処理工程と、 前記脱アルカリ処理工程によって基材ガラスに生じたブ
    ルームを洗浄し乾燥する工程と、 前記洗浄処理された基材ガラスに撥水剤を塗着する工程
    と、 前記撥水剤を塗着した基材ガラスを焼付処理する工程 を含むことを特徴とする撥水性ガラスの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3において、撥水剤がシリコンオ
    イルの0.2〜2%溶液(容量%)である撥水性ガラス
    の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997007069A1 (en) * 1995-08-18 1997-02-27 Adam Heller Self-cleaning glass and method of making thereof
JPWO2005047884A1 (ja) * 2003-10-24 2007-05-31 和光純薬工業株式会社 高感度分析用溶媒及びその保存方法。
JP2013141775A (ja) * 2012-01-11 2013-07-22 Pilot Corporation 筆記具インキ収容体

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