[发明专利]具有位于聚合物表面与改性玻璃表面之间的界面的制品

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2007年11月6日的美国临时专利申请No.61/002,003的优先权。

技术领域

本发明涉及具有聚合物与玻璃表面之间的粘附界面(adhesiveinterface)的制品。

背景技术

在许多情况下，难以在聚合物(如聚合物涂层或者压敏粘合剂)与玻璃表面之间形成耐久性粘附界面。这是由诸如聚合物对玻璃表面的润湿性差、聚合物对玻璃表面的粘附性弱、以及聚合物玻璃界面的水解稳定性较差之类因素导致的粘附失效而造成的。已知有用以改善聚合物/玻璃粘附界面的润湿性、粘附性以及耐水解性的技术，例如，在形成聚合物/玻璃界面前利用硅烷偶联剂对玻璃表面进行处理。然而，这些技术并非总是有效的。

因此，需要一种能够制备更为耐久的聚合物/玻璃粘附界面的方法。

发明内容

在第一方面中，本发明涉及一种制品，包括：

(a)具有改性表面的玻璃基材，该改性表面包括玻璃表面以及纳米级无机氧化物颗粒层，该纳米级无机氧化物颗粒层设置为与所述玻璃表面的至少一部分接触并结合，以及

(b)聚合物层，该聚合物层设置为与所述改性玻璃表面接触并结合。

在第二方面中，本发明涉及一种提高玻璃表面与聚合物表面间的界面的水解稳定性的方法，该方法包括：在形成玻璃表面与聚合物表面间的界面之前，用纳米级无机氧化物颗粒处理玻璃表面的至少一部分，而使一定量的颗粒沉积于玻璃表面的这一部分之上。

附图简要说明

图1示出了在水中浸渍24小时后的涂覆玻璃板。

图2.1至2.4示出了在水中浸渍24小时后的经预处理的涂覆玻璃板。

图3示出了在沸水中浸渍1小时后，位于未处理的玻璃板和经纳米颗粒处理的玻璃板上的背面粘性(adhesive-backed)纸质标签。

图4示出了在沸水中浸渍1小时后，位于未处理的玻璃板和经纳米颗粒处理的玻璃板上的背面粘性塑料标签。

图5示出了在煮沸的氢氧化钾中浸渍1小时后，位于未处理的玻璃板和经纳米颗粒处理的玻璃板上的背面粘性塑料标签和背面粘性纸质标签。

图6示出了在沸水中浸渍1小时后，位于未处理的玻璃板和经纳米颗粒处理的玻璃板上的醇酸树脂涂层。

图7示出了在沸水中浸渍1小时后，位于未处理的玻璃板和经纳米颗粒处理的玻璃板上的聚氨酯涂层。

图8示出了在沸水中浸渍1小时后，位于未处理的玻璃板和经纳米颗粒处理的玻璃板上的丙烯酸瓷漆涂层。

发明详述

本发明的玻璃基材组分可以为任何无定形无机材料，包括：含有二氧化硅(SiO₂)或得自二氧化硅的玻璃，如熔凝玻璃、石英、硅、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、或铝硅酸盐玻璃；以及并非基于二氧化硅的玻璃基材，包括得自磷酸盐、氟石、氟锆酸盐、硫系玻璃、或陶瓷材料。

适合的玻璃还可以可任选地含有用以改善玻璃特性的添加剂，包括(例如)苏打灰、碳酸钙、金属氧化物(如氧化铝、氧化钙、氧化铈、氧化镁、氧化锗、或氧化镧)、和金属(如钡、硼、铬、铜、铅、铁、金、钛、镉、或镍)、以及金属氧化物的混合物、金属的混合物、以及金属氧化物与金属的混合物。

在一个实施方案中，本发明的玻璃基材部件为二氧化硅系玻璃，更具体而言，为“E”型玻璃(含有氧化钙的铝硼酸盐玻璃)、“S”玻璃或“C”玻璃纤维。

本发明的玻璃基材部件可具有任何物理形态，例如，其可以是成形的制品，包括(例如)纤维、薄板、平板或具有一定形状的板、棒、中空管、球体、小薄片、粉末、或者为层状，基材可以是连续的或间断的，并承载在第二个基材上。在一种实施方案中，玻璃基材为平型面板、诸如瓶体之类的成形容器、或纤维。

在一种实施方案中，玻璃基材表面的均方根(“RMS”)表面粗糙度小于约200nm，更通常为约100nm至约200nm。

在一种实施方案中，玻璃基材表面的均方根表面粗糙度小于约10nm，更通常的是小于约2nm。

如本文所用，术语“初级颗粒”是指单个的离散的颗粒，术语“次级颗粒”是指由两个或更多个初级颗粒构成的聚集体。当提到“颗粒”时，如果不指定“初级”或“次级”，则是指初级颗粒、或次级颗粒、或初级颗粒和次级颗粒。