(57)【要約】  ポリマーとガラスまたはガラス−セラミックとの間の改善された密着力を示す様々なポリマー被覆ガラス品及びポリマー被覆ガラス−セラミック品が、それらの作製及び使用のための方法とともに、説明される。改善された物品は、概して、ガラスまたはガラス−セラミックの基板、ガラスまたはガラス−セラミックの基板の縁端の少なくとも一部の上に配された表面粗化コーティング及び表面粗化コーティングの少なくとも一部の上に配されたポリマー被覆を有する。表面粗化コーティングは、表面粗化コーティングを欠いている同様または同等の物品に比較して、ガラスまたはガラス−セラミックの基板の端面へのポリマー被覆のより強い密着を可能にする点で有益である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー被覆品であって、
ガラスまたはガラス−セラミックの基板、
前記ガラスまたはガラス−セラミックの基板の端面の少なくとも一部の上に配された表面粗化コーティング、及び
前記表面粗化コーティングの少なくとも一部の上に配されたポリマー被覆、
を有するポリマー被覆品。
【請求項２】
前記表面粗化コーティングが、前記ポリマー被覆と機械的に結合するためのコンポーネント及び前記ガラスまたはガラス−セラミックの基板と化学的に結合するための成分を含むことを特徴とする請求項１に記載のポリマー被覆品。
【請求項３】
前記機械的結合コンポーネントが、前記表面粗化コーティングの少なくとも表面に付加された粒子を含むことを特徴とする請求項２に記載のポリマー被覆品。
【請求項４】
前記化学的結合成分が、前記ガラスまたはガラス−セラミックの基板の前記端面への化学結合を形成する元素または官能基または分子部分を含むことを特徴とする請求項２または３に記載のポリマー被覆品。
【請求項５】
前記ポリマー被覆と前記基板との間の密着を破るのに必要な力が、前記ポリマー被覆を施してから５日後に引張試験機で測定して、少なくとも２００Ｎであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載のポリマー被覆品。
【請求項６】
ポリマー被覆品を作製する方法であって、
ガラスまたはガラス−セラミックの基板を提供する工程、
前記ガラスまたはガラス−セラミックの基板の端面の少なくとも一部の上に表面粗化コーティングを形成する工程、及び
前記表面粗化コーティングの表面の少なくとも一部の上にポリマー被覆を形成する工程、
を含む方法。
【請求項７】
前記表面粗化コーティングが、前記ポリマー被覆と機械的に結合するためのコンポーネント及び前記ガラスまたはガラス−セラミックの基板と化学的に結合するための成分を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記機械的結合コンポーネントが、前記表面粗化コーティングの少なくとも表面に付加された粒子を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記化学的結合成分が、前記ガラスまたはガラス−セラミックの基板の前記端面への化学結合を形成する元素または官能基または分子部分を含むことを特徴とする請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ポリマー被覆と前記基板との間の密着を破るのに必要な力が、前記ポリマー被覆を施してから５日後に引張試験機で測定して、少なくとも２００Ｎであることを特徴とする請求項６から９いずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は２０１３年８月５日に出願された米国仮特許出願第６１／８６２，３１６号に米国特許法第１１９条の下で優先権を主張する。本明細書は上記仮特許出願の明細書の内容に依存し、上記仮特許出願の明細書の内容はその全体が本明細書に参照として含められる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は概して、ガラス品またはガラス−セラミック品のためのポリマー被覆に関する。さらに詳しくは、本開示に説明される様々な実施形態は、ポリマー被覆とガラス品またはガラス−セラミック品との間の密着力が向上するように、縁端にポリマー被覆が配されているガラス品またはガラス−セラミック品、並びに被覆ガラス品を作製及び使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラス表面にポリマー材料を施す方法は、様々な目的のため、長年注目されてきた。そのような目的には、とりわけ、ベゼルまたはフレームの作製、防錆、反射防止または防眩、及び衝撃吸収または耐衝撃が含まれる。
【０００４】
ガラスとポリマーの相互不親和性により、最小限から全く剥離が生じない態様でガラス表面に何らかのタイプのポリマーを施すことは従来困難であった。そのような本質的難点を克服するため、ポリマーとガラスとの間の密着力を向上させるための方法が開発された。例えば、これらの方法の内のいくつかには、親和剤（例えば、プライマー、付着促進剤またはカップリング剤）、粘着ラミネートまたは機械的手段の使用が含まれる。しかし、そのような方法を用いてさえ、ガラスからのポリマーの剥離はおこり得る。
【０００５】
例として、電子デバイス（例えば、携帯電話、テレビ、ラップトップコンピュータ、タブレット、等）の外面コンポーネントを作製するためのポリマーによるガラス品のオーバーモールドには、射出成形の使用が経済的に望ましい。例えば、ガラスを耐衝撃性ポリマーでくるむためにオーバーモールドプロセスを用いることができる。しかし、この手法は、ポリマーとガラスとの間の不十分な密着により、広くは用いられていない。密着力が劣っている結果、時間の経過とともに、使用中に、または別の物体による衝撃時に、ガラスからのプラスチックの剥離がおこり得る。ガラスからポリマーが剥離すると、電子デバイスがぶつけられるか落とされると起こるような衝撃に際してガラスは損傷され易くなり得る。
【０００６】
したがって、ポリマーとガラス表面との間の改善された密着力を提供する技術が未だに必要とされている。そのような技術がガラスの他の望ましい特性（例えば、透過率、ヘイズ、強度、耐擦傷性、等）に悪影響を与えなければ特に有益であろう。そのような技術の提供に本開示は向けられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
改善された密着力を有する様々な物品が、それらを作製及び使用するための方法とともに、本開示に説明される。
【０００８】
被覆品の一タイプには、ガラスまたはガラス−セラミックの基板、ガラスまたはガラス−セラミックの基板の端面の少なくとも一部の上に配された表面粗化コーティング、及び表面粗化コーティングの少なくとも一部の上に配されたポリマー被覆を含めることができる。
【０００９】
いくつかの実施形態において、表面粗化コーティングは、ポリマー被覆と機械的に結合するためのコンポーネント及びガラスまたはガラス−セラミックの基板と化学的に結合するための成分を含む。
【００１０】
機械的結合コンポーネントは、表面粗化コーティングの少なくとも一表面に付加された粒子または有孔インサートを含むことができる。あるいはまたはさらに、機械的結合コンポーネントは、表面粗化コーティングの表面のテクスチャリングを含むことができる。
【００１１】
化学的結合成分は、ガラスまたはガラス−セラミックの基板の端面への化学結合を形成する元素または官能基または分子を含むことができる。
【００１２】
ポリマー被覆品を作製するための方法の一タイプは、ガラスまたはガラス−セラミックの基板を提供する工程、ガラスまたはガラス−セラミックの基板の端面の少なくとも一部の上に表面粗化コーティングを形成する工程、及び表面粗化コーティングの表面の少なくとも一部の上にポリマー被覆を形成する工程を含むことができる。
【００１３】
上述の簡潔な要約及び以下の詳細な説明はいずれも、様々な実施形態を説明し、特許請求される主題の本質及び特質を理解するための概要または枠組みの提供が目的とされていることが理解されるべきである。添付図面は様々な実施形態のさらに深い理解を提供するために含められ、本明細書に組み入れられて本明細書の一部をなす。図面は本明細書に説明される様々な実施形態を示し、記述とともに、特許請求される主題の原理及び動作の説明に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は表面粗化コーティングを含むポリマー被覆基板の例示的な実施形態である。
【図２Ａ】図２Ａは粒子を有する表面粗化コーティングの例示的な実施形態である。
【図２Ｂ】図２Ｂはピンを有する表面粗化コーティングの例示的な実施形態である。
【図２Ｃ】図２Ｃは有孔インサートを有する表面粗化コーティングの例示的な実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
例示的な実施形態をここで詳細に説明する。本説明の全体にわたり、様々なコンポーネントが特定の値またはパラメータをもって識別され得る。しかし、それらの項目は本開示の例として与えられる。実際、例示的な実施形態は、多くの類似のパラメータ、寸法、範囲及び／または値が実施され得るので、様々な態様または概念を限定しない。同様に、「第１」、「第２」、「一次」、「二次」、「上（頂）」、「下（底）」、「遠位」、「近位」、等の用語は、いかなる順序、量または重要性も表さず、１つの要素を別の要素と区別するために用いられる。さらに、用語‘ａ’、‘ａｎ’及び‘ｔｈｅ’は量の限定を表さず、当該項目が「少なくとも１つ」存在することを表す。
【００１６】
本開示には、ポリマーとガラス及びガラス−セラミックとの間の改善された密着力を示す様々なポリマー被覆ガラス品及びガラス−セラミック品が、その作製及び使用のための方法とともに、説明される。改善された物品は、概して、例えば図１に示されるように、ガラスまたはガラス−セラミックの基板１００、ガラスまたはガラス−セラミックの基板１００の縁端上に配された表面粗化コーティング１０２、及び表面粗化コーティング１０２上に配されたポリマー被覆１０４を有する。表面粗化コーティング１０２は、表面粗化コーティング１０２を欠いている同様のまたは同一の物品に比較して、ガラスまたはガラス−セラミックの基板１００の端面へのポリマー被覆１０４のより良い密着を可能にする点で有益である。
【００１７】
上述したように、表面粗化コーティング及びポリマー被覆がその上に配される基板１００は、ガラス材料またはガラス−セラミック材料を含むことができる。ガラス材料またはガラス−セラミック材料の選択は、様々なガラスまたはガラス−セラミックの組成を用いて改善された耐剥離性を得ることができる限り、特定の組成に限定されない。例えば、ガラスに関し、選ばれる材料は、必要に応じて１つ以上のアルカリ及び／またはアルカリ土類の修飾成分を含むことができる、広範なケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、またはアルミノホウケイ酸塩ガラス組成の内のいずれかとすることができる。
【００１８】
例として、ある組成系は、酸化アルミニウムまたは酸化ホウ素の少なくとも一方及びアルカリ金属酸化物またはアルカリ土類金属酸化物の少なくとも一方を有する組成を含み、ここで、−１５モル％≦(Ｒ２Ｏ＋Ｒ'Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２)−Ｂ２Ｏ３≦４モル％であって、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及び／またはＣｓとすることができ、Ｒ'はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及び／またはＢａとすることができる。この組成系の一部は、約６２モル％から約７０モル％のＳｉＯ２、０モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、０モル％から約１０モル％のＢ２Ｏ３、０モル％から約１５モル％のＬｉ２Ｏ、０モル％から約２０モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約１８モル％のＫ２Ｏ、０モル％から約１７モル％のＭｇＯ、０モル％から約１８モル％のＣａＯ、及び０モル％から約５モル％のＺｒＯ２を含む。そのようなガラスは、２００８年１１月２５日に出願されて米国特許出願公開第２００９／０１４２５６８号として公開され、２００８年１１月２９日に出願された米国仮特許出願第６１／００４，６７７号に優先権を主張している、マシュー・ジェイ・デネカ(Matthew J. Dejneka)等の、名称を「改善された靱性及び耐擦傷性を有するガラス(Glass Having Improved Toughness And Scratch Resistance)」とする、米国特許出願第１２／２７７，５７３号の明細書により詳細に説明されている。上記の内容は、以下に完全に述べられているかのように、その全体が本明細書に参照として含められる。
【００１９】
別の例の組成系は、少なくとも５０モル％のＳｉＯ２、及び、アルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１つの修飾成分を有する組成を含み、ここで、[(Ａｌ２Ｏ３(モル％)＋Ｂ２Ｏ３(モル％))/(Σアルカリ金属修飾成分(モル％))]＞１である。この組成系の一部は、５０モル％から約７２モル％のＳｉＯ２、約９モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３、約２モル％から約１２モル％のＢ２Ｏ３、約８モル％から約１６モル％のＮａ２Ｏ、及び０モル％から約４モル％のＫ２Ｏを含む。そのようなガラスは、２０１０年８月１８日に出願されて米国特許第８５８６４９２号として発行され、２００９年８月２１日に出願された米国仮特許出願第６１／２３５，７６７号に優先権を主張している、クリステン・エル・ベアフット(Kristen L. Barefoot)等の、名称を「耐クラック／擦傷性ガラス及びこれでつくられた封入容器(Crack And Scratch Resistant Glass and Enclosures Made Therefrom)」とする、米国特許出願第１２／８５８，４９０号の明細書により詳細に説明されている。上記の内容は、以下に完全に述べられているかのように、その全体が本明細書に参照として含められる。
【００２０】
また別の例の組成系は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５及び少なくとも１つのアルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）を有する組成を含み、ここで、０.７５≦[(Ｐ２Ｏ５(モル％)＋Ｒ２Ｏ(モル％))/Ｍ２Ｏ３(モル％)]≦１.２であって、Ｍ２Ｏ３＝Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３である。この組成系の一部は、約４０モル％から約７０モル％のＳｉＯ２、０モル％から約２８モル％のＢ２Ｏ３、０モル％から約２８モル％のＡｌ２Ｏ３、約１モル％から約１４モル％のＰ２Ｏ５、及び約１２モル％から約１６モル％のＲ２Ｏを含む。この組成系の別の一部は、約４０モル％から約６４モル％のＳｉＯ２、０モル％から約８モル％のＢ２Ｏ３、約１６モル％から約２８モル％のＡｌ２Ｏ３、約２モル％から約１２モル％のＰ２Ｏ５及び約１２モル％から約１６モル％のＲ２Ｏを含む。そのようなガラスは、２０１１年１１月２８に出願されて米国特許出願公開第２０１２／０１３５２２６号として公開された、２０１０年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／４１７，９４１号に優先権を主張している、ダナ・シー・ブックバインダー(Dana C. Bookbinder)等の、名称を「深圧縮層及び高損傷閾を有するイオン交換可能なガラス(Ion Exchangeable Glass with Deep Compressive Layer and High Damage Threshold)」とする、米国特許出願第１３／３０５，２７１号の明細書により詳細に説明されている。上記の内容は、以下に完全に述べられているかのように、その全体が本明細書に参照として含められる。
【００２１】
また別の例の組成系は、少なくとも約４モル％のＰ２Ｏ５を有する組成を含み、ここで、(Ｍ２Ｏ３(モル％)/ＲｘＯ(モル％))＜１であって、Ｍ２Ｏ３＝Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３であり、ＲｘＯはガラス内に存在する一価及び二価のカチオン酸化物の和である。一価及び二価のカチオン酸化物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及びＺｎＯからなる群から選ぶことができる。この組成系の一部は０モル％のＢ２Ｏ３を有するガラスを含む。そのようなガラスは、米国特許第８，７６５，２６２号が優先権を主張している、２０１１年１１月１６日に出願された、ティモシー・エム・グロスの、名称を「クラック開始閾が高いイオン交換可能なガラス(Ion Exchangeable Glass with High Crack Initiation Threshold)」とする、米国仮特許出願第６１／５６０，４３４号により詳細に説明されている。上記の内容は、以下に完全に述べられているかのように、その全体が本明細書に参照として含められる。
【００２２】
さらに別の例の組成系は、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３及びアルカリ金属酸化物を有する組成を含み、三配位を有するホウ素カチオンを含む。イオン交換されると、これらのガラスは少なくとも約３０キログラム力（ｋｇｆ）（２.９４×１０６Ｐａ）のビッカースクラック開始閾を有することができる。この組成系の一部は、
少なくとも約５０モル％のＳｉＯ２、
少なくとも約１０モル％のＲ２Ｏ、ここで、Ｒ２ＯはＮａ２Ｏを含む、
Ａｌ２Ｏ３、ここで、−０.５モル％≦Ａｌ２Ｏ３(モル％)−Ｒ２Ｏ(モル％)≦２モル％である、
及び
Ｂ２Ｏ３、ここで、Ｂ２Ｏ３(モル％)−(Ｒ２Ｏ(モル％)−Ａｌ２Ｏ３(モル％))≧４.５モル％である、
を含む。この組成系の別の一部は、
少なくとも約５０モル％のＳｉＯ２、
約９モル％から約２２モル％のＡｌ２Ｏ３、
約４.５モル％から約１０モル％のＢ２Ｏ３、
約１０モル％から約２０モル％のＮａ２Ｏ、
０モル％から約５モル％のＫ２Ｏ、
少なくとも約０.１モル％のＭｇＯ及び／またはＺｎＯ、ここで０≦ＭｇＯ＋ＺｎＯ≦６モル％である、
及び、必要に応じて、
ＣａＯ、ＢａＯ及びＳｒＯの内の少なくとも１つ、ここで０モル％≦ＣａＯ＋ＢａＯ＋ＳｒＯ≦２モル％である、
を含む。そのようなガラスは、米国特許出願公開第２０１４／０１０６１７２号として公開された米国特許出願第１３／９０３，３９８号が優先権を主張している、２０１２年５月３１日に出願された、マシュー・ジェイ・デネカ等の、名称を「耐損傷性が高いイオン交換可能なガラス(Ion Exchangeable Glass with High Damage Resistance)」とする、米国仮特許出願第６１／６５３，４８５号の明細書により詳細に説明されている。上記の内容は、以下に完全に述べられているかのように、その全体が本明細書に参照として含められる。
【００２３】
同様に、ガラス−セラミックに関し、選ばれる材料は、ガラス相とセラミック相のいずれも有する広範な材料のいずれかとすることができる。ガラス−セラミックの例には、ガラス相がケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩またはアルミノホウケイ酸塩で形成され、セラミック相がβ−スポジュメン、β−石英、ネフェリン（霞石）、カルスライト（カリ霞石）またはカーネギーアイトで形成されている、ガラス−セラミック材料が含まれる。
【００２４】
ガラスまたはガラス−セラミックの基板は様々な物理的形態をとることができる。すなわち、断面で見て、基板は平坦または平板とすることができ、あるいは湾曲及び／または屈曲していることができる。同様に、基板は単一体あるいは多重層構造またはラミネートとすることができる。さらに、基板は必要に応じてアニール及び／または（熱焼き戻し、化学的イオン交換または同様のプロセスによって）強化することができる。
【００２５】
基板の端面または副表面の少なくとも一部の上に、直接または間接に、配される表面粗化コーティング１０２は、本明細書では簡便のためだけに「コーティング前駆体材料」と称される、様々な材料で形成することができる。表面粗化コーティングは、概して、ポリマー被覆と機械的に結合するためのコンポーネント及び基板と化学的に結合するための成分を含む。機械的結合コンポーネントは、概して、少なくとも表面粗化コーティングの表面に付加材（例えば、粒子、ピン、有孔インサート、等）を組み入れることで形成することができ、あるいは表面粗化コーティングの表面を（機械的または化学的な手段によって）テクスチャリングすることで形成することができる。化学的結合成分は、ガラスまたはガラス−セラミックの基板の表面に対して強い親和性を有する、任意の元素または官能基または分子部分とすることができる。例えば、化学結合成分は、Ｓｉ−Ｏ結合形成無機ポリマー（例えば、シラン、シロキサン、シルセスキオキサン、等）、酸化物材料、有機ポリマー（例えば、アクリレート、エポキシ、ウレタン、等）またはこれらの組合せとすることができる。
【００２６】
機械的結合コンポーネントが付加材を用いて形成される場合、付加材は、例えば図２Ａに示されるように、規則的なまたは不規則な形状を有する多くの粒子のいずれかであろう。そのような粒子１０６の例には、球形、卵形、長繊維状、繊維状及び／または螺旋形の酸化物、ポリマー、鉱物、クレイ、等がある。ある状況において、粒子はポリマー被覆と化学的に結合するための手段を提供するような態様で処理することができる。微粒状付加材は、ガラスまたはガラス−セラミックと被覆を形成するために用いられるポリマーとの間の熱膨張係数（ＣＴＥ）間の不整合を減じることを可能にするので有益であり得る。すなわち、微粒状付加材に用いられる材料及びコーティング前駆体材料の適切な選択により、基板と被覆のポリマーとの間のＣＴＥ不整合を最小限に抑えるように表面粗化コーティングのＣＴＥに機能勾配を形成することができる。
【００２７】
機械的結合コンポーネントが付加材を用いることで形成される、別の実施形態において、付加材は、例えば図２Ｂに示されるように、ガラス、セラミック、木材、プラスチック、金属、等のような、複数のピン形素子１０８とすることができる。別の実施形態において、付加材は、例えば図２Ｃに示されるように、既存の金属インサート成形プロセスに用いられるような、複数の孔１１２を有するインサート１１０とすることができる。すなわち、金属または他の材料で形成することができる有孔インサートは、完成表面粗化コーティングの表面から部分的に突き出るように、コーティング前駆体材料に組み込むことができる。
【００２８】
表面粗化コーティングを形成するために用いることができるコーティング前駆体材料の例には、シラン、シロキサン、シルセスキオキサン、酸化物、アクリレート、エポキシ、ウレタン、等がある。
【００２９】
表面粗化コーティングの少なくとも一部の上に、直接または間接に、配されるポリマー被覆１０４は、ウレタン、熱可塑性エラストマー、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレンポリマー（ＡＢＳ）、等、あるいはこれらの混合物またはコポリマーを含む、様々なポリマー材料で形成することができる。
【００３０】
上述した物品を作製する方法は、概して、ガラスまたはガラス−セラミックの基板を提供する工程、基板の端面の少なくとも一部の上に表面粗化コーティングを形成する工程、及び表面粗化コーティングの表面の少なくとも一部の上にポリマー被覆を形成する工程を含む。基板の端面の、表面粗化コーティングによって覆われる表面部分が、ポリマー被覆で覆われる表面部分と同じである必要はないことに注意すべきである。
【００３１】
ガラスまたはガラス−セラミックの基板、表面粗化コーティング及びポリマー被覆に用いられる材料の選択は、完成品に望まれる特定の用途に基づいてなされ得る。しかし、概して、被覆品について上述した用途から、特定の材料が選ばれるであろう。
【００３２】
基板の提供は、製造時のガラス物またはガラス−セラミック物の選択を含むことができ、あるいは製造時のガラス物またはガラス−セラミック物を、表面粗化コーティングを形成するための準備処理にかけることを伴うことができる。そのようなコーティング前処理の例には、物理的または化学的な洗浄、物理的または化学的な強化、物理的または化学的なエッチング、物理的または化学的な研磨、アニール、整形、及び／または等々がある。そのようなプロセスは本開示が属する技術分野の当業者には既知である。
【００３３】
ガラスまたはガラス−セラミックの基板が選択及び／または前処理されてしまうと、基板の少なくとも端面の上に表面粗化コーティングを形成することができる。選ばれた材料に応じ、様々な手法を用いて表面粗化コーティングを形成することができる。表面粗化コーティングは、基板の表面に（例えば、接着剤または他の締結手段によって）貼り付けることができる自立フィルムではなく、実際は、基板の表面上に物理的に形成されることに注意することが重要である。
【００３４】
概して、表面粗化コーティングは、様々な化学的蒸着法（ＣＶＤ）（例えば、プラズマＣＶＤ、エアロゾル支援ＣＶＤ、有機金属ＣＶＤ、等）のいずれか、様々な物理的蒸着法（ＰＶＤ）（例えば、イオン支援ＰＶＤ、パルスレーザ蒸着、陰極アーク蒸着、スパッタリング、等）、スプレイ塗布、スピン塗布、ディップ塗布、インクジェット、ゾル−ゲル処理、射出成形、等を用いて独立に作製することができる。そのようなプロセスは本開示が属する技術分野の当業者には既知である。
【００３５】
多くの実施形態において、表面粗化コーティング前駆体材料は、この層を完成するための追加処理を受ける必要があるかもしれない。例として、表面粗化コーティング前駆体材料が液体形態で基板に塗布される場合には、完成コーティングを形成するため、表面粗化コーティング前駆体材料を熱処理、酸化処理、湿処理または光照射処理にかけてもよい。
【００３６】
コーティングまたはコーティング前駆体材料が基板上に形成された後、コーティングの表面は粗化されなければならない。これは、完成コーティングを形成するための処理工程に液状表面粗化コーティング材料をかけるに先立って付加材を組み込むことで達成することができる。あるいは、これはコーティングまたはコーティング前駆体材料の表面をテクスチャリングすることで達成することができる。
【００３７】
表面粗化コーティングが形成されてしまえば、表面粗化コーティングの表面の少なくとも一部の上にポリマー被覆を形成することができる。ポリマー被覆は、スプレイ塗布、スピン塗布、ディップ塗布、インクジェット塗布、ゾル−ゲル処理、射出成形、等によって形成することができる。しかし、ほとんどの実施形態において、ポリマー被覆は射出成形プロセスによって形成されるであろう。いくつかの実施形態において、ポリマー被覆を施してから５日後の、引張試験器（例えば、５０ｋｇロードセルを備えたＩｎｓｔｒｏｎ Ｍｏｄｅｌ４２０２引張試験器）で測定されるような、ポリマー被覆と基板との間の密着を破るのに必要な力は、少なくとも約２００Ｎ、少なくとも約２２５Ｎ、少なくとも約２５０Ｎ、少なくとも約２７５Ｎ、少なくとも約３００Ｎ、少なくとも約３２５Ｎ、少なくとも約３５０Ｎ、少なくとも約３７５Ｎ、または少なくとも約４００Ｎである。
【００３８】
ポリマー被覆品が形成されてしまうと、ポリマー被覆品は様々な用途に用いることができる。これらの用途には、デバイス／装置の例を挙げれば、様々な電子デバイス（例えば、携帯電話、電子手帳、コンピュータ、タブレット、全地球測位システム（ＧＰＳ）ナビゲーション装置、等）のためのタッチ感応ディスプレイスクリーンまたはカバープレート、電子デバイスの非タッチ感応コンポーネント、家庭用機器（例えば、冷蔵庫、電子レンジ、ストーブトップ、オーブン、皿洗い機、洗濯機、乾燥機、等）の表面、及び車両コンポーネントが包含される。
【実施例】
【００３９】
様々な実施例が以下の実施例によってさらに明確になるであろう。
【００４０】
実施例１
表１の液体ＵＶ硬化性コーティング組成を、手動ディップ塗布法を用いて、２.２５インチ（５５.１ｍｍ）×４.１２５インチ（１０４.７ｍｍ）×１ｍｍ厚の２３１８スライドガラスに塗布した。０.０６２５インチ（１.５９ｍｍ）厚のプレキシガラスプラスチック板上に、３ミルＢｉｒｄ塗布機を用いて、０.００３インチ（７６.２μｍ）厚液体コーティングを塗り広げた。次いで、スライドを垂直に保持して、スライドの縁端を０.００３インチ厚液体コーティングフィルムに浸した。スライドの全周縁を巡って液体コーティングを施すため、０.００３インチ厚液体コーティングと接触させたまま、スライドガラスを回転させた。ガラスの縁端形状はそれぞれの辺において２２５μｍ、４５°面取りであり、端部全体は粒度６００の砥粒でＲＡ＝１.６７０μｍに研磨した。
【００４１】
【表１】
2016532625.tif 000003
【００４２】
粗化コーティングを形成するため、３つのタイプの粉末微粒材料を、スライドを垂直に保持して緩やかに回転させながら薬さじから振りかけることでスライドの縁端上の液体コーティング材料に塗布した。粉末微粒材料は、Ｉｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ社からＥｎｃｏｒｅｎｅ ＰＬＡ ＮＷ ４０２０として入手できるポリ乳酸、ＣＥＤ Ｍｉｎｅｒａｌｓ社からＣｒｉｓｔｏｌ Ｂｒｉｔｅ ＫＲＳとして入手できるクリストバライト、及びＡｒｋｅｍ社からＲｉｌｓａｎ Ｔ ＮＡＴ ＢＨＶとして入試できる１００μｍナイロン粉末である。次いで、液体コーティングをステンレス鋼トレイ上の１ｃｍ厚テフロン（登録商標）ブロックの上に置いて、Ｆｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ５００  Ｗ／ｉｎ  ＤンプＵＶコンベアシステムに２フィート/分（６１０ｍｍ/分）で通過させた。次いで試料を裏返してＵＶシステムを再び通過させた。次いでガラス試料をＰＣＡＢＳポリマー（ＳＡＢＩＣ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｙｃｏｌｏｙ Ｃ１０００ＨＦＰＣ＋ＡＢＳ）でオーバーモールドした。ガラスへのＰＣＡＢＳポリマーの密着力を、５０ｋｇロードセルを備えるＩｎｓｔｒｏｎ Ｍｏｄｅｌ ４２０２引張試験機上で測定した。表２はオーバーモールド直後のピーク負荷密着力測定値を示す。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
表面粒子を付加している縁端被覆試料及び表面粒子を付加していない縁端被覆試料の全てについて、密着力はより高かった。表３は、５つの試料についての、ＵＶ硬化及びオーバーモールドの５日後に行ったピーク負荷密着力測定値を示す。
【００４５】
【表３】
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【００４６】
表３は無被覆試料及び被覆したが表面粒子は付加していない試料の密着力の明白な低下を示す。これらの試料の多くにおいて、密着力は０まで低下する。しかし、表面粒子が付加されている試料は明らかにより高い密着力を有する。
【００４７】
実施例２
測定値が５６.４５ｍｍ×１０４.８ｍｍ×０.７ｍｍのガラスの試料を実施例１と同じコーティング組成で被覆した。７０メッシュ（２１０μｍ）ふるいにかけた３種の粉末を、縁端コーティングの湿った表面に塗布した。３種の粉末は、Ｓａｂｉｃ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社からのＰＣＡＢＳ（ポリカーボネートアクリロニトリルブタジエンスチレン）Ｃｙｃｏｌｏｙ Ｃ１０００Ｆ、ＩＣＯ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社からのＰＬＡ（ポリ乳酸）Ｅｎｃｏｒｅｎｅ ＰＬＡ ＮＷ４０２０、及びＦｏｒｔａ Ｃｏｒｐ．社からの熱可塑性フェノール樹脂（Ｐｈｅｎｏ Ｓｅａｌ Ｓｕｐｅｒ Ｆｉｎｅ）である。試料を、Ｄｙｍａｘ Ｍｏｄｅｌ ２０００ Ｆｌｏｏｄ Ｃｕｒｅ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍの下、１ｃｍ厚「テフロン」ブロックの上面にそれぞれ３.３７５インチ（８５.７ｍｍ）の間隔で５分間置くことで、ＵＶ硬化した。次いで試料を、１５０℃で２５分間、熱で後硬化した。次いで試料を２種の異なるプラスチック（ガラス繊維を５０％含むＰＣ−ＡＢＳ及び炭素繊維を２０％含むＰＣ−ＡＢＳ）でオーバーモールドした。試料は損なわれておらず、反りがなかった。ガラスとオーバーモールドプラスチックとの間の密着力は非常に高く、いくつかの試料では、ガラス試料の寸法がＡＳＴＭ Ｃ１５８−０２（２０１２年）に提案されている寸法ではなく上記のものであることを別にして、ＡＳＴＭ Ｃ１５８−０２（２０１２年）に概説されている手順に従う機械的３点曲げ試験を行った際にガラスが破損した。表面粗化コーティングによりガラス基板に密着したオーバーモールドプラスチック試料は全て、表面粗化コーティングで被覆されていないガラス基板上に直接にプラスチックがオーバーモールドされた対照試料に対し、耐剥離性において５倍の改良を示した。
【００４８】
本明細書に開示した実施形態は説明の目的のために述べられているが、上述の説明は本開示の範囲または添付される特許請求の範囲に関する限定であると見なされるべきではない。したがって、当業者には、本開示の範囲及び精神または添付される特許請求の範囲及び精神を逸脱しない、様々な改変、翻案及び代案が思い浮かび得る。
【符号の説明】
【００４９】
１００    ガラスまたはガラス−セラミックの基板
１０２    表面粗化コーティング
１０４    ポリマー被覆
１０６    粒子
１０８    ピン型素子
１１０    インサート
１１２    孔
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【国際調査報告】
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