JPH0776116B2 - 撥水性ガラスの製造方法 - Google Patents
撥水性ガラスの製造方法Info
- Publication number
- JPH0776116B2 JPH0776116B2 JP62284645A JP28464587A JPH0776116B2 JP H0776116 B2 JPH0776116 B2 JP H0776116B2 JP 62284645 A JP62284645 A JP 62284645A JP 28464587 A JP28464587 A JP 28464587A JP H0776116 B2 JPH0776116 B2 JP H0776116B2
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- JP
- Japan
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- glass
- water
- polydimethylsiloxane
- solution
- water repellency
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- Expired - Lifetime
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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
- C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
- C03C17/30—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- 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 Optical Elements (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車のフロント用のガラス等のように撥水
性と耐摩耗性が要求される分野で使用される撥水性ガラ
スの製造方法に関するものである。
性と耐摩耗性が要求される分野で使用される撥水性ガラ
スの製造方法に関するものである。
従来、ガラスの撥水性を向上させるためにポリフルオロ
アルキル基含有シラン化合物、ポリジメチルシロキサン
等の化合物をその表面に塗布する試みがなされてきた。
これらの化合物はそれらに含まれているアルキル基やフ
ルオロ基が撥水性発現に寄与するものである。しかし、
これらの化合物は単に溶媒中に溶かし、塗布したのみで
はガラス表面に吸着しているだけで膜の付着強度が弱い
ことと、塗膜自体の強度も弱く耐摩耗性もないため、撥
水性を長期にわたり維持することができず自動車用フロ
ントガラス等には使用できなかった。そのため、該化合
物からなる塗膜とガラスとの間に結合力の強い架橋を作
って付着力を高めたり、膜の強度を向上させるために上
記化合物含有溶液に硫酸、脂肪族スルホン酸、ハロゲン
化酢酸またはリンの塩化物等の添加剤を加えることが提
案されている（特開昭50−231442、特開昭61−64780、
特開昭61−118487）。
アルキル基含有シラン化合物、ポリジメチルシロキサン
等の化合物をその表面に塗布する試みがなされてきた。
これらの化合物はそれらに含まれているアルキル基やフ
ルオロ基が撥水性発現に寄与するものである。しかし、
これらの化合物は単に溶媒中に溶かし、塗布したのみで
はガラス表面に吸着しているだけで膜の付着強度が弱い
ことと、塗膜自体の強度も弱く耐摩耗性もないため、撥
水性を長期にわたり維持することができず自動車用フロ
ントガラス等には使用できなかった。そのため、該化合
物からなる塗膜とガラスとの間に結合力の強い架橋を作
って付着力を高めたり、膜の強度を向上させるために上
記化合物含有溶液に硫酸、脂肪族スルホン酸、ハロゲン
化酢酸またはリンの塩化物等の添加剤を加えることが提
案されている（特開昭50−231442、特開昭61−64780、
特開昭61−118487）。
しかし、添加剤を用いても塗膜とガラスとの間の付着力
および膜の強度が弱く、自動車のフロントガラスのよう
にワイパーによって摩擦されるため使用条件が厳しい場
合に十分に耐久性があるものはなかった。また、ポリジ
メチルシロキサン等の撥水性化合物と添加剤を均一に混
合するのは難しく、さらに、強酸は危険物が多く取り扱
いが厄介であること、添加剤としてフッ化物を用いる場
合は高価であり、また膜中に異物が混入することとなり
撥水性が低下する等、添加剤を用いたことによる種々の
問題点があった。
および膜の強度が弱く、自動車のフロントガラスのよう
にワイパーによって摩擦されるため使用条件が厳しい場
合に十分に耐久性があるものはなかった。また、ポリジ
メチルシロキサン等の撥水性化合物と添加剤を均一に混
合するのは難しく、さらに、強酸は危険物が多く取り扱
いが厄介であること、添加剤としてフッ化物を用いる場
合は高価であり、また膜中に異物が混入することとなり
撥水性が低下する等、添加剤を用いたことによる種々の
問題点があった。
本発明は上記問題点を解決するため、撥水性を有する物
質としてポリジメチルシロキサンに着目し、添加剤を用
いずに簡易な操作で塗膜のガラスとの付着力と膜の強度
の向上を図り、撥水性と耐摩耗性とを有する膜を有する
無機ガラスの製造方法を提供するものである。
質としてポリジメチルシロキサンに着目し、添加剤を用
いずに簡易な操作で塗膜のガラスとの付着力と膜の強度
の向上を図り、撥水性と耐摩耗性とを有する膜を有する
無機ガラスの製造方法を提供するものである。
本発明は、室温で液状の炭化水素と５〜10％の濃度のポ
リジメチルシロキサンとからなる溶液中に無機ガラスを
浸漬し、引上げた後、250〜350℃の範囲の温度に10〜30
分間加熱処理することを特徴とする撥水性ガラスの製造
方法に関するものである。
リジメチルシロキサンとからなる溶液中に無機ガラスを
浸漬し、引上げた後、250〜350℃の範囲の温度に10〜30
分間加熱処理することを特徴とする撥水性ガラスの製造
方法に関するものである。
ポリジメチルシロキサンは化学式が で表され、Ｏがガラスと架橋を作り、撥水性を示すメチ
ル基がガラス表面を向いた状態となり、ガラスの撥水性
を向上させるものである。
ル基がガラス表面を向いた状態となり、ガラスの撥水性
を向上させるものである。
本発明で撥水性を付与する溶液として用いたポリジメチ
ルシロキサンと炭化水素とからなる溶液は、従来用いら
れていた溶液のように塗膜とガラスとの付着力および塗
膜自体の強度を増す働きをする硫酸、フッ化物等の添加
剤を用いない。添加剤を用いる代わりに熱処理を施す。
熱処理によって膜とガラスの間の架橋が強化され、付着
力が増大する。また、膜自体の強度も向上し耐摩耗性が
増す。したがって、特に撥水性と耐摩耗性が要求される
自動車のフロント用窓ガラス等に適用することが可能と
なった。
ルシロキサンと炭化水素とからなる溶液は、従来用いら
れていた溶液のように塗膜とガラスとの付着力および塗
膜自体の強度を増す働きをする硫酸、フッ化物等の添加
剤を用いない。添加剤を用いる代わりに熱処理を施す。
熱処理によって膜とガラスの間の架橋が強化され、付着
力が増大する。また、膜自体の強度も向上し耐摩耗性が
増す。したがって、特に撥水性と耐摩耗性が要求される
自動車のフロント用窓ガラス等に適用することが可能と
なった。
また、添加剤を用いないため、危険物である強酸による
人体への影響、溶液構成物質の均一な混合操作を殆ど考
慮する必要がなく、操作が容易である。また、添加剤が
塗膜中に混入することがないため、添加剤に起因する撥
水性の低下もない。そのため、ポリジメチルシロキサン
の撥水性をそのまま発現することができる。
人体への影響、溶液構成物質の均一な混合操作を殆ど考
慮する必要がなく、操作が容易である。また、添加剤が
塗膜中に混入することがないため、添加剤に起因する撥
水性の低下もない。そのため、ポリジメチルシロキサン
の撥水性をそのまま発現することができる。
また、撥水剤として用いるポリジメチルシロキサンの粘
度は500〜10000centi−stokes（以下CSと表す）が望ま
しい。該化合物は溶媒である炭化水素に溶かして用いら
れる。炭化水素は室温で液状のヘキサン、ヘプタン、オ
クタン、ノナンまたはデカンを用いる。該ポリジメチル
シロキサンの濃度は３〜20％が望ましい。ガラスへの溶
液の塗布条件は上記粘度と濃度との関係で決まる。粘
度、濃度ともに小さい場合は溶液がガラスに吸着しにく
く、実用的な厚さになりにくい。逆に粘度が大きく、濃
度が大きいと溶液が粘ってしまい、均一な厚さに被覆で
きなくなる。ポリジメチルシロキサンの濃度は５〜10％
が最も望ましい。
度は500〜10000centi−stokes（以下CSと表す）が望ま
しい。該化合物は溶媒である炭化水素に溶かして用いら
れる。炭化水素は室温で液状のヘキサン、ヘプタン、オ
クタン、ノナンまたはデカンを用いる。該ポリジメチル
シロキサンの濃度は３〜20％が望ましい。ガラスへの溶
液の塗布条件は上記粘度と濃度との関係で決まる。粘
度、濃度ともに小さい場合は溶液がガラスに吸着しにく
く、実用的な厚さになりにくい。逆に粘度が大きく、濃
度が大きいと溶液が粘ってしまい、均一な厚さに被覆で
きなくなる。ポリジメチルシロキサンの濃度は５〜10％
が最も望ましい。
ガラスの溶液中への浸漬は１回あたり５〜10秒行う。ガ
ラス表面が溶液に均一に濡れれば充分である。塗膜の厚
さを調整するため浸漬回数は１〜３回行う。ポリジメチ
ルシロキサンの粘度と濃度で変わるが一般に粘度が低い
場所は浸漬回数を多く、粘度が高い場合は回数を少なく
する。撥水性膜の塗布は吹付機を用いて撥水用溶液をガ
ラス表面にスプレーしてもよい。この場合はスプレー
量、スプレーガンの移動速さ等を自動的に制御して塗膜
の厚さが均一になるようにする。
ラス表面が溶液に均一に濡れれば充分である。塗膜の厚
さを調整するため浸漬回数は１〜３回行う。ポリジメチ
ルシロキサンの粘度と濃度で変わるが一般に粘度が低い
場所は浸漬回数を多く、粘度が高い場合は回数を少なく
する。撥水性膜の塗布は吹付機を用いて撥水用溶液をガ
ラス表面にスプレーしてもよい。この場合はスプレー
量、スプレーガンの移動速さ等を自動的に制御して塗膜
の厚さが均一になるようにする。
熱処理は250〜350℃の温度で行う。加熱はガラスを支持
するための台やチャックに装着し、オーブン、電気炉
中、あるいはドライヤー、赤外線照射によって、ガラス
全体または塗膜部分が所定の温度に均一に加熱されるよ
うに行う。加熱雰囲気は大気中でよいが、Arなどの不活
性ガス雰囲気中でも差し支えない。熱処理温度が350℃
より高いと、ポリジメチルシロキサンの構造が変化し、
撥水性が低下する。250℃より低い場合は塗膜とガラス
との付着力、膜の強度とも十分でない。また、上記温度
に10〜30分保持して架橋の強化を図り、付着力を増大さ
せる。10分より短いと実用上十分な付着力が得られな
い。しかし、30分以上保持しても付着力の向上は殆ど認
められない。
するための台やチャックに装着し、オーブン、電気炉
中、あるいはドライヤー、赤外線照射によって、ガラス
全体または塗膜部分が所定の温度に均一に加熱されるよ
うに行う。加熱雰囲気は大気中でよいが、Arなどの不活
性ガス雰囲気中でも差し支えない。熱処理温度が350℃
より高いと、ポリジメチルシロキサンの構造が変化し、
撥水性が低下する。250℃より低い場合は塗膜とガラス
との付着力、膜の強度とも十分でない。また、上記温度
に10〜30分保持して架橋の強化を図り、付着力を増大さ
せる。10分より短いと実用上十分な付着力が得られな
い。しかし、30分以上保持しても付着力の向上は殆ど認
められない。
本撥水処理は自動車用フロントガラスのみならず、撥水
性と同時に耐摩耗性が要求されるあらゆるガラスに適用
できる。
性と同時に耐摩耗性が要求されるあらゆるガラスに適用
できる。
実施例１ 自動車のフロント用無機ガラスに本発明に係る撥水処理
を施し、その撥水性を調べた。まず溶媒であるヘキサン
に粘度が1000CSのポリジメチルシロキサンを５％溶かし
て撥水処理用溶液を作成した。該溶液中に、エチルアル
コールでその表面を脱脂して清浄化した上記ガラスを浸
漬し、10秒保持後、溶液中より取り出した。ガラス表面
には極めて薄い膜が均一に吸着していた。該浸漬操作を
連続して３回繰り返した。その後、このガラスを300℃
に保持したシリコニット電気炉中に装入し、20分間保持
した。この撥水処理したガラスを試料No.1とした。
を施し、その撥水性を調べた。まず溶媒であるヘキサン
に粘度が1000CSのポリジメチルシロキサンを５％溶かし
て撥水処理用溶液を作成した。該溶液中に、エチルアル
コールでその表面を脱脂して清浄化した上記ガラスを浸
漬し、10秒保持後、溶液中より取り出した。ガラス表面
には極めて薄い膜が均一に吸着していた。該浸漬操作を
連続して３回繰り返した。その後、このガラスを300℃
に保持したシリコニット電気炉中に装入し、20分間保持
した。この撥水処理したガラスを試料No.1とした。
また、比較例として、熱処理温度を200℃と400℃にした
以外は実施例１と同一条件で試料No.2および３を作製し
た。
以外は実施例１と同一条件で試料No.2および３を作製し
た。
これら実施例および比較例について熱処理後の塗膜表面
を500g荷重でワックスを塗布した布によって拭きこすり
を100、500および1000回行った場合の水の接触角の変化
を図に示した。本発明に係る撥水処理ガラスは1000回拭
きこすりを行っても撥水性の低下が殆ど見られない。こ
れに対し、200℃で熱処理したものは塗膜とガラスとの
間の付着力が弱いため、また400℃のものは塗膜自体が
変質し、強度が低下するため拭きこすり回数の増加とと
もに撥水性が低下した。
を500g荷重でワックスを塗布した布によって拭きこすり
を100、500および1000回行った場合の水の接触角の変化
を図に示した。本発明に係る撥水処理ガラスは1000回拭
きこすりを行っても撥水性の低下が殆ど見られない。こ
れに対し、200℃で熱処理したものは塗膜とガラスとの
間の付着力が弱いため、また400℃のものは塗膜自体が
変質し、強度が低下するため拭きこすり回数の増加とと
もに撥水性が低下した。
実施例２ 溶媒であるヘプタンに粘度が5000CSのポリジメチルシロ
キサンを３％、５％、10％または15％添加し、撥水処理
用溶液を作成し、他の条件は実施例１と同一の条件で自
動車のフロント用無機ガラスに撥水処理を行い試料No.4
〜７を作製した。
キサンを３％、５％、10％または15％添加し、撥水処理
用溶液を作成し、他の条件は実施例１と同一の条件で自
動車のフロント用無機ガラスに撥水処理を行い試料No.4
〜７を作製した。
また、比較例としポリジメチルシロキサンの濃度を２
％、25％とし他の条件は試料No.4〜７と同一とし、撥水
処理を行い試料No.8（ポリジメチルシロキサンの濃度２
％）、９（ポリジメチルシロキサンの濃度25％）を作製
した。これら実施例、比較例の試料について撥水用溶液
中に浸漬後取り出し、空気中で乾燥した後のガラス表面
の状態を調べた。本発明に係るNo.4〜７の試料の場合は
ガラス表面は十分な撥水性を示した。比較例ではNo.8は
全く撥水性を示さず膜が殆ど形成されていないことが確
められた。また、No.9は溶液の粘性が高いため膜厚さが
不均一となり、その表面を肉眼で観察すると乱反射を呈
していた。
％、25％とし他の条件は試料No.4〜７と同一とし、撥水
処理を行い試料No.8（ポリジメチルシロキサンの濃度２
％）、９（ポリジメチルシロキサンの濃度25％）を作製
した。これら実施例、比較例の試料について撥水用溶液
中に浸漬後取り出し、空気中で乾燥した後のガラス表面
の状態を調べた。本発明に係るNo.4〜７の試料の場合は
ガラス表面は十分な撥水性を示した。比較例ではNo.8は
全く撥水性を示さず膜が殆ど形成されていないことが確
められた。また、No.9は溶液の粘性が高いため膜厚さが
不均一となり、その表面を肉眼で観察すると乱反射を呈
していた。
No.4〜７の試料について熱処理後の塗膜表面を500gの荷
重でワックスを塗布した布によって拭きこすりを1000回
行った場合の水の接触角を表に示すが、いずれも90度以
上の優れた撥水性を示した。
重でワックスを塗布した布によって拭きこすりを1000回
行った場合の水の接触角を表に示すが、いずれも90度以
上の優れた撥水性を示した。
図は摩擦回数に伴う水の接触角の変化を示したものであ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新開 広明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 審査官 小島 隆 (56)参考文献 特開 昭49−128920（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】室温で液状の炭化水素と５〜10％の濃度の
ポリジメチルシロキサンとからなる溶液中に無機ガラス
を浸漬し、引上げた後、250〜350℃の範囲の温度に10〜
30分間加熱処理することを特徴とする撥水性ガラスの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284645A JPH0776116B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 撥水性ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284645A JPH0776116B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 撥水性ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126244A JPH01126244A (ja) | 1989-05-18 |
| JPH0776116B2 true JPH0776116B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=17681149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62284645A Expired - Lifetime JPH0776116B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 撥水性ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776116B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2874391B2 (ja) * | 1991-06-05 | 1999-03-24 | 日産自動車株式会社 | 撥水処理ガラスの製造方法 |
| EP0978524B1 (en) | 1997-04-30 | 2005-12-14 | Daikin Industries, Limited | Fluoropolymer, process for preparing the same, and use thereof |
| US9447284B2 (en) | 2007-05-01 | 2016-09-20 | Empire Technology Development Llc | Water repellent glass plates |
| WO2009075040A1 (en) | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Kazufumi Ogawa | Solar energy utilization device and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49128920A (ja) * | 1973-04-12 | 1974-12-10 |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62284645A patent/JPH0776116B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01126244A (ja) | 1989-05-18 |
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