KR20030069180A - 다층 제품의 제조 방법, 관련된 접착력 증진제의 사용방법 및 상기 제조 방법을 적용하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 유리로 된 무기 기재를 포함하는 다층 제품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 기재는 다음과 같이 연속적으로 처리된다. 즉, 주석 코팅으로 민감화 처리된 후, 이중 결합을 갖는 머캡토실란 군에서 선택되는 접착력 증진제를 증착시키고, 그 후 금속 코팅과 같은 무기 제품으로 코팅한다. 본 발명은 상기 접착력 증진제는 무기 기재 사이의 접착력을 증진시키는데, 이는 이중 결합을 갖는 머캡토실란 군에서 선택될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

다층 제품의 제조 방법, 관련된 접착력 증진제의 사용 방법 및 상기 제조 방법을 적용하는 방법{METHOD FOR MAKING A MULTILAYER PRODUCT, USE OF AN ASSOCIATED ADHESION PROMOTER AND APPLICATION OF SAID METHOD}

통상적으로, 은이 코팅된 거울은 다음의 방법으로 제조된다.

유리 기재는 먼저 닦여진 후 그 표면은 SnCl₂수용액으로 처리된다. 이러한 처리는 보통 민감화 처리(sensitizing treatment)라고 지칭된다. 세척된 후, 유리의 표면은 보통 암모니아성 질산은(ammoniacal silver nitrate) 처리에 의해 활성화된다. 그 후 은 코팅 용액이 도포되어 불투명한 은 코팅을 형성한다. 그 후 은 코팅은 보통 보호용 구리층으로 덮혀지고 하나 이상의 페인트(paint)로 코팅되어 완성된 거울이 만들어진다.

은 코팅이 항상 유리 기재에 충분히 잘 달라붙는 것은 아니다. 특정한 종래 제품의 경우에, 은 코팅이 자연스럽게 유리 기재에서 떨어지는 것이 일찍이 관찰되었다. 예를 들어, 은층이 종래의 방법으로 제조된 은이 코팅된 미세 비드(microbead)로 형성되고 이 은층이 플라스틱 매트릭스에 혼합되는 경우에, 상기와 같이 은 코팅이 유리 기재에서 떨어지는 현상이 일어난다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 예를 들어 프랑스 특허 제 2 719 839호는 유리 기재의 표면에 잘 접착되는 은 코팅을 얻기 위한 방법을 설명하고 있다.

이 종래 기술에 따라서, 유리 기재를 암모니아성 질산은에 접촉시키지 않고 수용성 염화 팔라듐 용액과 같은 특수한 활성화 용액에 접촉시킴으로써 활성화 단계를 수행한다. 또한, 이 특허는 민감화 단계가 활성화 단계 전에 수행되어야 한다고 설명하고 있다.

이 경우에서 활성화 단계의 목적은 유리 표면에 유리에 강하게 결합되고 증착되어질 은층을 위한 부착점(point of attachment)으로서 어느 정도 작용하는 염화 팔라듐 노듈(nodule)을 얻기 위한 것이다.

본 발명의 주제는 금속층과 같은 무기 물질로 코팅된, 특히, 실리카-소다-유리{플로트 공정(float process)에 의해 제조되는 유리}로 제조되는 무기 기재를 포함하는 다층 제품을 제조하기 위한 공정이다.

본 발명에 따라서, 본 공정은 무기 기재와 무기 물질 사이에 접착력을 얻기 위하여 접착력 증진제(promoter)를 사용하는데, 상기 증진제는 이중 공유 결합을 갖는 머캡토실란 군에서 선택된다.

더욱이, 특정 화합물이 접착력을 위해 사용되었다 - 이는 이 화합물이 예상치 않게 유기 제품을 무기 물질에 달라붙도록 하는데 사용되는 것으로 알려져 있기 때문이다.

본 발명은 일반적으로 무기 물질 특히, 금속층으로 코팅된, 특히 유리로 제조된, 적어도 하나의 무기 기재(inorganic substrate)로 형성된 다층 요소에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 본 발명은 예를 들어 은과 같은 금속층으로 코팅된 유리로 제조된 기재로 만들어진 거울을 제조하는 것에 관한 것이다.

그러므로, 보통과는 달리, 본 발명의 목적은 무기 기재와 무기 물질 사이에서 접착력을 얻기 위해 접착 증진제를 사용하는 것이다.

바람직하게, 상기 무기 기재는 유리 기재이고 상기 무기 물질은 금속, 특히 금속층이다.

더욱 상세하게, 상기 금속층은 은층일 수 있다.

본 발명에 따라서, 머캡토실란은 다음의 일반 화학식을 갖는 머캡토실란으로부터 선택된다.

(RO)₃Si(CH₂)_nSH

여기서, R = CH₃또는 R = C₂H₅이고 0 ≤n ≤10이다.

바람직하게, R = CH₃이고 0 ≤n ≤3이다.

특히, 유리 기재의 표면은 머캡토실란이 사용되기 전에 처리되고 민감화 작업을 거친다.

더욱 상세하게, 머캡토실란은 이를 함유하는 수용성 용액 또는 에멀젼을 유리 기재에 분무함으로써 증착된다.

또한, 유리 표면의 처리는 세척 단계와 광택(또는 닦는) 단계로 구성된다.

또한, 민감화 작업은 주석을 기반으로 하는 층을 형성시키는 것이다.

다층 제품을 제조하는 공정의 본문 내에서, 본 발명은 2개의 층, 더욱 상세하게는 금속을 기반으로 하는 층과 층 및/또는 유리 기재 사이의 경계면을 개선시키는 것을 제안한다.

그리하여, 본 발명은 특히 유리로 제조된 무기 기재를 포함하는 다층 제품을 제조하는 공정에 관한 것으로, 상기 기재는 다음과 같이 처리된다.

- 주석층으로 민감화된 후,

- 이중 공유 결합을 갖는 머캡토실란 군으로부터 선택되는 접착력 증진제가 증착된 후,

- 금속층과 같은 무기 물질로 코팅된다.

본 발명에 따른 처리는 바람직하게 거울을 제조하기 위해 은 코팅이 도포되는 유리 기재에 적용된다.

"은을 코팅하는(silvering)" 단계 도중에 형성되는 은 코팅의 두께는 보통 70nm 내지 100nm이다.

사실, 통상의 유리 활성화 단계는 유리가 주어진 적절한 활성화 용액으로 처리되는 것이지만, 이는 가끔 수행하기가 어렵다. 본 발명에 따라서, 이 단계는 상기 표면이 특정 실란, 더욱 상세하게는 아래에서 설명될 바와 같이 사용하기 용이한 머캡토실란으로 처리되는 단계로 대체된다.

머캡토실란은 금속과 같은 무기 요소를 유기 요소에 부착시키는 능력이 있는 것으로 알려져 있다.

놀랍고도 예상치 않게, 본 발명은 유기 요소를 무기 요소에 부착시키기 위한 것이 아니라 무기 요소를 무기 요소에 부착시키기 위해, 그리고 이를 매우 효과적으로 수행하기 위해 머캡토실란을 사용하는 것을 목적으로 한다.

그리하여, 본 발명에 따라, 유리 기재에 대한 은 코팅의 접착력을 증가시키는 것은 다양한 방법으로 관측될 수 있다.

- 예를 들어, 시료 거울(specimen mirrors)이 염산 증기에 의해 공격된 후, 상기 거울은 37%의 염산 용액을 함유하는 폐쇄된 용기 덮개에 위치되었다. 거울의 은으로 코팅된 면이 상기 용액 앞에 위치되었기 때문에 거울의 은으로 코팅된 면은 염산 증기에 의해 직접적으로 공격받았다.

5개의 다른 시료가 테스트되었다 - 이들 모두 동일한 용액으로 은 코팅되었다.

- 첫 번째 시료(1)는 아무런 처리를 거치지 않은 은층을 갖는 거울이었다.

- 두 번째 시료(2)는 유리가 민감화 처리된 거울이었다.

- 세 번째 시료(3)는 민감화 처리된 후 "제로 은(zero silver)" 즉, 암모니아성 질산은 용액으로 활성화된 거울이었다.

- 네 번째 시료(4)는 민감화 처리된 후 염화 팔라듐으로 활성화된 거울이었다.

- 마지막으로, 다섯 번째 시료(5)는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되었다.

이 테스트로 인하여 다음의 비교표가 만들어졌다.

시료시간	(1)	(2)	(3)	(4)	(5)
10분	결합이 떨어짐	결합이 떨어짐	결합이 떨어지기 시작함	양 호	양 호
15분	결합이 완전히 떨어짐	결합이 떨어짐	결합이 1/2 떨어짐	결합이 떨어지기 시작함	결합이 떨어지기 시작함
20분	결합이 완전히 떨어짐	결합이 완전히 떨어짐	결합이 3/4 떨어짐	결합이 1/4 떨어짐	결합이 1/2 떨어짐
25분	결합이 완전히 떨어짐	결합이 완전히 떨어짐	결합이 떨어짐	결합이 1/2 떨어짐	결합이 3/4 떨어짐

이 표는 지금까지 널리 사용되어 알려진 3가지 경우인 (1),(2),(3)에 대하여, 본 발명에 의한 개선이 이루어짐을 보여준다.

본 발명에 따른 결과는 (4)의 경우와 유사하다.

NSF{중성 염 연무(Neutral Salt Fog)} 테스트라고 지칭되는 다른 타입의 테스트가 동일 시료에 대해 수행되었다. 이 테스트는 금속 필름을 포함하는 거울의 노화 저항에 대한 표시를 제공한다. 이 테스트는 염화나트륨 50g/ℓ를 함유하는 수용액을 분무함으로써 형성되는 염 연무의 작용하에 거울을 방치하는 것이다.

이 경우, 시료는 폐쇄된 용기에서 18시간 동안 노출되었다.

마지막으로, "HCl용액이 함유된 탱크에서의 초음파 진동 탈착"이라고 지칭되는 테스트가 위에서 설명된 시료(1),(2),(3) 및(5)에 대해 수행되었다. 이 테스트는 염산 용액이 포함된 탱크에 바람직하게는 동시에 상기 시료를 담그고, 상기 용액을 초음파 처리하는 것이다.

각 시료에서 은이 완전히 떨어지는데 필요한 시간이 기록되었다.

시 료	시 간
(1)(2)(3)(4)(5)	1분 50초2분 20초2분 30초8분7분 40초

(1),(2) 및 (3)의 경우에 비교하면, 은층이 본 발명에 따라 증착되었을 경우 은층이 완전히 떨어질 때까지는 약 3배정도의 시간이 더 필요하다는 것을 알 수 있다.

(4) 및 (5)의 경우 결합이 떨어지는 시간은 비슷했다.

이러한 결과는 결과적으로 특히, (1),(2) 및 (3)의 경우에 대해서 본 발명에 의해 제공된 개선을 보여준다.

사실, 관찰된 차이점은 본 발명에 따라 만들어진 결합이 종래 알려진 것들과 본질적으로 다르다는 사실 때문인 것으로 생각된다. 본 발명에 따른 결합은 무기 기재 와 무기 코팅 물질 모두에 대한 다수의 공유 결합(그러므로, 강하다)인 반면, 종래 기술에 따른 결합은 금속성 타입이 더 많다.

더욱이, 본 발명으로 인하여 진정한 비용 절감이 이루어지는데, 이는 머캡토실란이 킬로그램당 수 프랑(francs)인 반면, 염화 팔라듐은 실제로 킬로그램당 약 200프랑, 즉 금값의 약 3배가 되기 때문이다.

이러한 부인할 수 없는 경제적인 이점을 별 문제로 하더라도, 본 발명은 기술적인 이점도 갖는다. 더욱 상세하게는, 염화 팔라듐은 희석할 때 침전이 되어서,이를 분무할 경우, 분무하는데 사용되는 노즐이 막히기 때문에, 염화 팔라듐을 사용하는 것보다 머캡토실란을 사용하는 것이 더 용이하다. 염화 팔라듐을 사용하면 분무 품질이 낮아지게 되고 균일성이 더 크거나 더 작은 층이 형성된다.

본 발명에 따른 머캡토실란을 사용한다면, 그럴 걱정은 없다.

본 발명의 범위에서 벗어남없이, 금속층은 구리 또는 금을 기반으로 할 수 있다.

머캡토실란의 농도는 용액에서 약 2%인데, 이 용액은 바람직하게는 수용액이나 알콜성일 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 은과 같은 금속층으로 코팅된 유리로 제조된 기재로 만들어진 거울을 제조하는데 이용 가능하다.

Claims (10)

1. 특히, 유리로 제조된 무기 기재(substrate)를 포함하는 다층 제품(multilayer product)의 제조 방법으로서,

   상기 기재는

   - 주석층으로 민감화 처리하는 단계와,

   - 이중 공유 결합을 갖는 머캡토실란 군(family of mercaptosilanes)에서 선택되는 접착력 증진제를 증착시키는 단계와,

   - 금속층과 같은 무기 물질로 코팅하는 단계로

   처리되는, 다층 제품의 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 무기 기재는 유리 기재인 것을 특징으로 하고, 상기 무기 물질은 금속층인 것을 특징으로 하는, 다층 제품의 제조 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 금속층은 은층(silver layer)인 것을 특징으로 하는, 다층 제품의 제조 방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 머캡토실란은 다음의 일반 화학식 즉,

   (RO)₃Si(CH₂)_nSH

   여기서, R = CH₃또는 R = C₂H₅이고 0 ≤n ≤10

   을 갖는 머캡토실란에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 다층 제품의 제조 방법.
5. 제 4항에 있어서, R = CH₃이고 0 ≤n ≤3인 것을 특징으로 하는, 다층 제품의 제조 방법.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 머캡토실란은 이를 함유하는 수용액 또는 에멀젼(emulsion)을 상기 유리 기재에 분무함으로써 증착되는 것을 특징으로 하는, 다층 제품의 제조 방법.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 기재는 상기 주석 용액(tin bath)에 의해 민감화 처리되기 전에 표면 처리되는 것을 특징으로 하는, 다층 제품의 제조 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 유리의 상기 표면 처리는 세척 단계와 광택 단계(brightening step)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 다층 제품의 제조 방법.
9. 제 2항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속층은 70 내지 100nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 다층 제품의 제조 방법.
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 거울 제조에 적용하는 방법.