(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロートガラス基材のスズの少ない面のみを選択しシロキサン結合を有し、かつＣＦ３基もしくはＣＨ３基が表面に露出した単分子膜を形成した機能性フロートガラス。
【請求項２】
フロートガラス基材のスズの少ない面のみを選択する選択工程と、前記選択行程で選択されたスズの少ない面のみに少なくともシラン系化合物を含む溶液を接触させＣＦ３基もしくはＣＨ３基が表面に露出した単分子膜を形成させる吸着工程と、その後ガラス基材を乾燥させる乾燥工程とを有する機能性フロートガラスの製造方法。
【請求項３】
フロートガラス基材のスズの少ない面のみを選択する選択工程と、前記選択行程で選択されたスズの少ない面のみに少なくともシラン系化合物を含む溶液を接触させＣＦ３基もしくはＣＨ３基が表面に露出した単分子膜を形成させる吸着工程と、その後ガラス基材を乾燥させる乾燥工程と、さらにその後ガラス基材を溶剤で洗浄する洗浄工程とを有する機能性フロートガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロートガラスのスズの少ない面を選択し、その上にシロキサン結合を有する膜を形成した機能性フロートガラス、およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フロートガラスはその製造工程においてスズ浴上にて行われるため、出来上がったフロートガラスには必ずスズが少ない無垢のガラス面と、スズが多い面との両面を有するものである。
【０００３】
従来の技術は、前記フロートガラス基材の面を選択することなく、これらの面上にシロキサン結合を有する膜を形成していた。
【０００４】
すなわち、一般にフロートガラスは、ガラスを溶融状態で溶融スズ浴の上に通すことでフラットな面を形成している。そのためフロートガラスの面には、溶融スズ浴に接触したためにシリケート表面にスズが多い面と、その反対面で溶融スズ浴に接触せず、シリケート表面にスズが少ない面がある。例えばこのフロートガラスの２つの面に少なくともシラン系化合物を含む溶液を塗布し、乾燥することで、シラン系化合物とこの２つの面の表面水酸基、あるいはシラン系化合物どうしが縮合反応を起こし、シロキサン結合を有する膜が、スズの多い面ではシリケート表面に形成される面と、スズの少ないシリケート表面上に形成される面とが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法で得られるシロキサン結合を有する膜のうち、フロートガラスのスズの多い面を選択し、その上に形成されたシロキサン結合を有する膜は、スズの少ない面のそれと比べ付着性が悪いため、耐熱、耐磨耗性が劣り、従ってスズの少ない面とスズの多い面を選択しない場合、耐久性能に大きなばらつきを生じた。本発明はこれらの課題を解決するものであり、機能性フロートガラスの有する機能を十分発揮し、かつ耐久性能が大きくばらつくことを押さえ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ために本発明は、フロートガラス基材のスズの少ない面のみを選択し、シロキサン結合を有し、かつＣＦ３基もしくはＣＨ３基が表面に露出した単分子膜を形成することにより、フロートガラスのスズの多い面を選択し、その上に形成する場合と比べ、シロキサン結合を有する膜の耐久性を向上させることができ、また面を選択しない場合に比べて、耐久性能に大きなばらつきを押さえることができる。
【０００７】
また、フロートガラス基材のスズの少ない面のみを選択する選択工程と、前記選択行程で選択されたスズの少ない面のみに少なくともシラン系化合物を含む溶液を接触させＣＦ３基もしくはＣＨ３基が表面に露出した単分子膜を形成させる吸着工程と、その後ガラス基材を乾燥させる乾燥工程とを有する機能性フロートガラスの製造方法とすることにより、比較的簡単な方法で、しかも一定性能の機能性フロートガラスを得ることが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、フロートガラス基材のスズの少ない面のみを選択し、にシロキサン結合を有し、かつＣＦ３基もしくはＣＨ３基が表面に露出した単分子膜を形成した膜を形成したものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、フロートガラス基材のスズの少ない面のみを選択する選択工程と、前記選択行程で選択されたスズの少ない面のみに少なくともシラン系化合物を含む溶液を接触させＣＦ３基もしくはＣＨ３基が表面に露出した単分子膜を形成させる吸着工程と、その後ガラス基材を乾燥させる乾燥工程とを有する機能性フロートガラスの製造方法とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、フロートガラス基材のスズの少ない面のみを選択する選択工程と、前記選択行程で選択されたスズの少ない面のみに少なくともシラン系化合物を含む溶液を接触させＣＦ３基もしくはＣＨ３基が表面に露出した単分子膜を形成させる吸着工程と、その後ガラス基材を乾燥させる乾燥工程と、さらにその後ガラス基材を溶剤で洗浄する洗浄工程とを有する機能性フロートガラスの製造方法とする。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の機能性フロートガラスとその製造方法の具体的実施例として、機能性フロートガラスを図１に示す。また、その製造方法を図２を用いて説明する。フロートガラス基材としてアルカリソーダガラス系フロートガラスを用い、この基材表面に３００ｎｍ以下の波長分布を有するガラス検査灯の光を照射することで、この基材表面がスズに起因する表面発光が観測されるスズの多い面と、表面発光が観測されないスズの少ない面とを選別する。この工程を選択工程とする。
【００１２】
この選択されたフロートガラス基材のスズの少ない面のみに（図２（Ａ））、室温程度の無水雰囲気下で、ロールコータを用いてシラン系化合物として化学式Ｃ８Ｆ１７Ｃ２Ｈ４ＳｉＣｌ３で示されるフルオロアルキルトリクロロシラン、その非水系溶媒としてオクタデカフルオロオクタンを用いた１０ー２ｖｏｌ／Ｌ溶液を、厚さ１０〜２０μｍで塗布すると、フルオロアルキルトリクロロシランとスズの少ない面のシリケートの表面水酸基とが縮合反応を起こし、フルオロアルキルトリクロロシランがスズの少ない面のシリケートと化学結合を形成する。この工程を吸着工程とする（図２（Ｂ））。この後、水分を含む雰囲気下で乾燥すると、フルオロアルキルトリクロロシランどうしが縮合反応を起こし、フルオロアルキル基を含むシロキサン結合を有し、かつＣＦ３基もしくはＣＨ３基が表面に露出した単分子膜を形成した膜が、スズの少ない面上に形成される。この工程を乾燥工程とする（図２（Ｃ））。
【００１３】
さらに、これらの基材を、オクタデカフルオロオクタンで洗浄すると、スズの少ない面のシリケートと化学結合を形成していないシロキサン結合を有する膜がオクタデカフルオロオクタンに溶解し、最終的にはスズの少ない面のシリケートと化学結合を形成したフルオロアルキル基を含むシロキサン結合を有するＣＦ３基が表面に露出した単分子膜のみがスズの少ない面上に残る。この工程を洗浄工程とする（図２（Ｄ））。このようにして、本発明の実施例の機能性フロートガラスが製造できる。
【００１４】
本発明の機能性フロートガラスを評価するために、本発明のフロートガラス基材と比較品としてフロートガラス基材のスズの多い面のみに上記と同じ方法を用い、スズの多い面のシリケートと化学結合を形成したフルオロアルキル基を含むシロキサン結合を有し、かつＣＦ３基が表面に露出した単分子膜を有するフロートガラスを基材を３００℃中に１００時間放置した。この間、２０時間毎に基材の汚れの洗浄をエタノールで超音波浸漬洗浄し、基材表面に水１０μｌを滴下した時の、フルオロアルキル基を含むシロキサン結合を有する膜表面の水に対する接触角を測定した。その結果を図３に示す。
【００１５】
また、上記２つの基材を２ｋｇｆの荷重を加えた食器洗い用スポンジで１００００回擦った。この間２０００回毎に基材の汚れの洗浄をエタノールで超音波浸漬洗浄し、基材表面に水１０μｌを滴下した時の、フルオロアルキル基を含むシロキサン結合を有し、かつＣＦ３基が表面に露出した単分子膜表面の水に対する接触角を測定した。その結果を図４に示す。
【００１６】
これらの結果を比較すると、スズの少ない面のシリケート表面に形成されたフルオロアルキル基を含むシロキサン結合を有し、かつＣＦ３基が表面に露出した単分子膜の耐久性は、スズの多い面に形成されたそれよりも優れていることが明らかである。これは、スズの少ない面のシリケート表面とシロキサン結合を有する膜との付着性が、スズの多い面のスズ膜とそれとの付着性がより良好なためであり、スズの少ない面を選択し、その上にシロキサン結合を有する膜が、耐熱、耐磨耗性が優れることになる。
【００１７】
なお、本発明に供されるシラン化合物としては、アルキルシラン化合物としてメチルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン等、フロオロアルキルシラン化合物としてヘプタデカフルオロデキシルトリクロロシラン、ヘプタデカフルオロデキシルトリクロロシラン等の一般式ＣｎＨ２ｎ−ｍ＋１Ｆｍ−ＳｉＸ３（ｎ＝０、１、２、・・・；ｍ＝０、１、２・・・２ｎ＋１；Ｘ＝ハロゲン原子、アルコキシ基）に示したものが利用可能である。また、非水系溶媒としては、上記シラン化合物と反応する活性水素を持たない有機溶媒であればよく、例えば上記シラン化合物に対しては、ｎ−ヘキサデカン等の炭化水素系溶媒やオクタデカフルオロオクタン等のハロゲン化炭化水素溶媒やヘキサメチルジシロキサン等のシリコーンオイル、あるいはこれらを任意に混合したものが好ましく、上記に示した性能が得られる。また、塗布方法として上記ロールコータをはじめスピンコータ、スプレー等が有効である。
【００１８】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によればフロートガラスのスズの多い面を選択し、その上に形成する場合と比べ、シロキサン結合を有し、かつＣＦ３基もしくはＣＨ３基が表面に露出した単分子膜の耐久性を向上させることができ、またスズの少ない面とスズの多い面を選択しない場合、耐久性能に大きなばらつきを押さえることができる機能性フロートガラスを提供できる。
【００１９】
また、比較的簡単な方法で、しかも一定性能の機能性フロートガラスを得ることが出来るので、その工業的価値は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の機能性フロートガラスを示す模式図
【図２】  本発明の機能性フロートガラスの製造工程を示す模式図
【図３】  本発明の機能性フロートガラスの水に対する接触角の３００℃耐熱試験時間による変化を示す図
【図４】  本発明の機能性フロートガラスの水に対する接触角のスポンジ擦り回数による変化を示す図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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