專利名稱：臨時保護玻璃制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種臨時保護玻璃制品的方法，尤其涉及保護玻璃制品(如液晶顯示屏(LCD)玻璃)表面的方法。本方法適用于例如保護玻璃制品免遭環(huán)境污染的影響，和在切割或研磨玻璃制品的過程中防止粘附玻璃碎片。
許多玻璃(包括LCD玻璃)的用途要求有很清潔的玻璃表面，基本無灰塵和有機污染物。當置于環(huán)境中時，玻璃會很快地被有機污染物污染，在數(shù)分鐘內(nèi)就可觀察到受污染。目前用于清潔LCD玻璃的清潔方法通常包括數(shù)個步驟并需要各種化學試劑。因此，在制造、運輸和儲存過程中需要一種保護玻璃表面免遭環(huán)境污染物影響的方法，以減少甚至消除對清潔玻璃表面的化學試劑的需求。
目前用于切割和研磨玻璃表面和邊緣的方法常會產(chǎn)生細小的玻璃碎片(如尺寸大于1微米但小于約100微米的碎片)。部分這些顆粒會不可逆地粘附在清潔的玻璃表面，使該玻璃不適用于大多數(shù)用途。在LCD玻璃表面的情況下這尤其是一個嚴重的問題。
LCD玻璃可通過熔融拉制法制得，該方法產(chǎn)生平而光滑的玻璃表面，它可切割或研磨成所需的尺寸。在切割加工中產(chǎn)生的部分玻璃碎片來源于玻璃表面。當這些碎片的平表面與玻璃板的表面接觸時，在碎片和玻璃表面之間會有很大的接觸面積，促進強的粘附。如果水膜冷凝在這兩個表面之間，則會產(chǎn)生永久的化學鍵合，在這種情況下玻璃碎片和該表面的粘合變成是不可逆的，導致該玻璃不適用于LCD用途。
保護玻璃片(尤其是LCD玻璃片)的一種已知的方法是在玻璃的兩個主表面上施涂聚合物薄膜，以便在刻劃、切割和斜切過程中保護玻璃。在一種典型的方法中，一個主表面具有用粘合劑粘合的聚合物薄膜，另一個主表面具有通過靜電電荷粘附的薄膜。在玻璃片邊緣精加工(切割或研磨)完成后除去第一層薄膜，而在精加工前除去第二層薄膜。盡管背面涂有粘合劑的薄膜保護表面免遭加工設(shè)備的劃傷，但是它會產(chǎn)生其它問題。例如，聚合物會吸附精加工過程中產(chǎn)生的玻璃碎片，導致玻璃碎片積聚和玻璃表面劃痕，尤其在靠近表面邊緣處。這種薄膜的另一個問題是它在玻璃表面上會留下粘合劑殘留物。因此，需要一種保護玻璃表面免遭碎片粘附的方法，它不會在玻璃表面上殘留涂料，并需要一種臨時保護玻璃的方法，從而可容易地獲得具有清潔無殘留涂料表面的玻璃制品，供以后使用。
使用有機涂層保護玻璃表面已有許多年了。參見Smay，G.L.的玻璃技術(shù)1985，26，46-59。通常施涂油酸或硬脂酸溶液以形成潤滑涂層，以便在制造過程中使玻璃瓶相互滑動，不產(chǎn)生瑕疵或裂縫。油酸和硬脂酸具有長的脂肪鏈，使之相對不溶解于水。因此，如果例如要噴涂潤滑層時，需要醇/水溶液。對于制造玻璃，尤其是LCD玻璃，該醇/水溶液中的醇會造成嚴重問題，因為當噴涂在熱的玻璃表面上時，醇會快速蒸發(fā)，并會產(chǎn)生易燃易爆的空氣和醇蒸汽的混合物。
油酸和硬脂酸涂層也不適合保護LCD玻璃，因為其鏈-鏈相互作用非常強。結(jié)果，即使用堿性洗滌劑洗滌也難以除去涂層。
用于臨時保護LCD玻璃的涂層的關(guān)鍵點在于可除去性。液晶顯示器的制造者使用LCD玻璃開始復雜的制造過程，它通常包括在玻璃基片上形成半導體元件(如薄膜晶體管)。為不影響這種方法，用于保護LCD玻璃的涂層必須在開始LCD制造前能容易地被除去。
某些材料(如硅烷和硅氧烷)能定性地滿足可除去性的標準，即在適當?shù)臈l件下，能基本完全地將其從玻璃表面上除去，但是按同樣的標準這些材料仍不能適用于LCD玻璃。因為液晶顯示器的制造者認為這些材料對LCD生產(chǎn)過程具有潛在的破壞性，從而即使微量的這些材料殘留物也是不可接受的。因此，盡管這些材料基本上可被除去，但是它們?nèi)圆荒軡M足實踐中的可除去性的標準(即保護涂層必須達到的除去水準與涂料的組成有關(guān))。
另一類需要避免用于制造液晶顯示器玻璃的材料是含堿材料。這是因為堿(甚至是少量的堿)已知會損害薄膜晶體管。同樣，金屬，尤其是重金屬，是不合需求的，因為它們會改變玻璃表面的電氣特性。
如上面所述的油酸和硬脂酸涂層那樣，陰離子和陽離子型表面活性劑被施涂在玻璃表面上。盡管大多數(shù)陰離子型表面活性劑可溶于水，但是在水存在下它們不能在玻璃上形成良好的穩(wěn)定涂層。下面的數(shù)據(jù)表明，這些表明活性劑不適合用于保護LCD玻璃。
鑒于對膠體氧化硅分散體的了解，許多研究者研究了在溶液中陽離子型表面活性劑在氧化硅上的吸附。參見Goloub，T.P.，Koopal，L.K.，Bijsterbosch，G.H.Langmuir 1986，12，3188-3194；Goloub，T.P.，Koopal，L.K.，Langmuir 1997，13，673-681；Zajac，J.，Tompette，J.L.，Partyka，S.，Langmuir 1996，12，1357-1367；Rosen，M.J.表面活性劑和界面現(xiàn)象，J.Wiley&Sons，New York，1989，第二章；和Harell，J.H.，Scamehorn，J.F.在混合的表面活性劑體系，表面活性劑系列第46卷，Ogino，K，和Abe，M，編輯，Marcel Dekker，Inc.New York，1992，pp.263-281上題為“從混合的表面活性劑體系的吸附”的文章。在中性pH條件下，硅酸表面通常是帶負電荷的，從而易于吸附陽離子物質(zhì)。在水沸點之下的溫度，將陽離子表面活性劑涂布在玻璃上的方法已揭示在Evans的美國專利4,544,395中。
如下面詳細描述的那樣，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)各種陽離子型表面活性劑(以及非離子型表面活性劑和內(nèi)銨鹽)能在熱玻璃上(即溫度高于175℃的玻璃)快速排列起來，形成涂層，該涂層具有足夠的疏水性(即靜置(sessile)液滴的接觸角至少為40°)，以明顯降低玻璃碎片與玻璃的粘合性(例如將尺寸大于1微米的玻璃碎片的粘合性降低至少80％)。使用陽離子型表面活性劑和玻璃的現(xiàn)有技術(shù)未公開或提出該重要的結(jié)果。
概括地說，本領(lǐng)域需要一種保護玻璃制品，尤其是LCD玻璃片的方法，它具有下列特性(1)該方法必須能容易地融入總的玻璃制造方法中，尤其融入該制造方法的后階段，使得新制得的玻璃基本上一經(jīng)制成就受保護，此外，為滿足該標準，涂覆材料必須(a)能承受玻璃生產(chǎn)線的環(huán)境(即高溫)，(b)施涂該材料的方法必須能安全地用于該環(huán)境；(2)涂層必須具有足夠的疏水性，以保護玻璃不粘附在切割和/或研磨玻璃片時產(chǎn)生的碎片，并且不粘附使用前玻璃儲存和運輸過程中接觸的其它污染物，如顆粒；(3)涂層必須足夠耐用，以便在切割和/或研磨過程中暴露在大量水中以后還能繼續(xù)保護玻璃；(4)在最終用途之前，例如用于制造液晶顯示器之前，該涂層必須能從玻璃上被基本完全除去；和(5)涂層必須由玻璃的最終用途中允許少量存在的材料構(gòu)成。
本發(fā)明致力于并滿足本領(lǐng)域的這個長期未滿足的要求。
本發(fā)明提供一種臨時保護玻璃制品表面使之不受環(huán)境污染物影響的方法，以及臨時保護玻璃制品表面使之不粘附玻璃碎片的方法。
本發(fā)明的第一方面是提供一種通過用可除去的疏水性薄膜(在本文中也稱為疏水性涂層或簡稱為涂層)涂覆玻璃制品的表面來臨時對其進行保護的方法。薄膜的厚度約為1-10個分子，或者如有必要，其厚度可大于10個分子。
本發(fā)明的第二方面是提供一種在制造切割或研磨玻璃制品時減少玻璃碎片粘附的方法，它包括(A)在玻璃制品表面上形成穩(wěn)定的疏水性薄膜；(B)切割或研磨玻璃制品；和(C)除去薄膜。同樣，該薄膜的厚度約為1-10個分子，或者如果需要，其厚度可大于10個分子。
根據(jù)這兩個方面，本發(fā)明提供一種至少具有一個基本平表面的玻璃的處理方法(a)作為玻璃制造方法的一部分，用含至少一種表面活性劑的水溶液施涂玻璃表面，在該表面上形成疏水性涂層，其中(1)所述玻璃制造方法在高溫下制造新形成的玻璃；(2)該新形成的玻璃首次與所述水溶液接觸時，其溫度高于175℃(較好高于200℃)；(3)所述表面活性劑選自陽離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑或內(nèi)銨鹽；和(4)該涂層減少了玻璃碎片在所述玻璃表面上的粘附；(b)切割該玻璃；(c)研磨和/或拋光被切割玻璃的至少一個邊緣；和(d)從玻璃表面上除去涂層；其中(i)在步驟(b)和(c)的至少一個步驟中將水溶液或含水溶液施加至所述涂覆表面上；和(ii)在步驟(b)和(c)后該涂層的靜置液滴接觸角至少為40°。
在一些較好的實例中，涂層是噴涂在熱玻璃上的。可使用其它方法施涂涂層，如蘸涂、彎液面涂覆機、毛細效應涂覆機等，但是由于在玻璃制造方法的后期，尤其使用浮法(overflow downdraw)工藝時，熱玻璃通常會明顯地前后移動，因此這些方法不是最好。
在另一個較好的實例中，使用洗滌劑水溶液(如市售洗滌制劑)，最好還結(jié)合刷洗和/或超聲波清洗來除去涂層。另外，在與洗滌劑溶液接觸前將涂層表面置于氧化性氣氛中。氧化性氣氛/洗滌劑溶液的組合最好還結(jié)合刷洗和/或超聲波清洗。氧化性氣氛可通過電暈放電、使用紫外光產(chǎn)生臭氧或用氧等離子體產(chǎn)生。還可使用含臭氧的水。氧化性氣氛本身也可用于除去涂層，盡管這不是最好。
下面將詳細描述本發(fā)明的其它方面。


圖1表示在平衡條件下離子型表面活性劑在帶相反電荷的表面上的理想吸附等溫線；圖2是同樣在平衡條件下將長鏈季胺鹽吸附在石英上的典型的表面活性劑吸附等溫線；圖3是水滴在涂覆玻璃基片上靜置液滴接觸角的測量方法；圖4是陽離子型表面活性劑氯化二椰子油基二甲基銨(實心方塊數(shù)據(jù)點)和氯化二癸基二甲基銨(空心圓數(shù)據(jù)點)的噴霧液中，接觸角對表面活性劑濃度的所作的圖；圖5是接觸角對各種陽離子型表面活性劑鏈長度所作的圖。空心數(shù)據(jù)點表示用水漂清，實心數(shù)據(jù)點表示用CONTRAD 70清洗。
研究表面活性劑，尤其是無機粉末在水性體系和非水性體系中的分散液和絮凝液，在表面上的吸附已有多年了。參見Rosen，M.J.表面活性劑和界面現(xiàn)象，第2版，Wiley-Interscience，New York，1989，p337-361；Tadros，T.F.編輯的表面活性劑，Academic Press，Orlando，F(xiàn)lorida，1984，p197-220；Botre，C.，De Martiis，F(xiàn)和Solinas，M.J.物理化學，1964，68，3624；Zajac，J.，Trompette，J.L.，Partyka，S.Langmuir，1996，12，1357；Goloub，T.P.，Koopal，L.K.，Bijsterbosch，B.H.，Sidorova，M.P，Langmuir1996，12，3188和Goloub，T.P.，Koopal，L.K.，Langmuir1997，13，673。
根據(jù)表面活性劑的溶液濃度、離子強度、是否存在其它基團(moieties)和是否用于有限的溫度范圍，提出了多種吸附機理。此外，凝聚在無機介質(zhì)上的表面活性劑結(jié)構(gòu)是研究的重點。
影響形成良好涂層的因素包括頭部基團(head)的大小、疏水性鏈段的數(shù)量和長度、鏈段的不飽和和支化度、表面活性劑的濃度、溶液的離子強度。溶液中是否存在其它物質(zhì)和要涂覆表面的性能。石英基和硅酸鹽基玻璃一般在pH7時具有帶負電荷的表面。參見Zajac，J.，Trompette，J.L.，Partyka，S.Langmuir，1996，12，1357。
對于本發(fā)明來說，文獻中報道的對從水溶液中吸附表面活性劑的研究顯然是在平衡條件和相對低的溫度下進行的。而本發(fā)明的表面活性劑涂層是在非平衡條件和高溫下形成的。
Somasundaran和Fuerstenau(Somasundaran，P.，F(xiàn)uerstenau，D.W.物理化學雜志，1966，70，90)的工作表明，離子型表面活性劑吸附在浸漬于溶液中的石英上的吸附等溫線具有三個區(qū)(參見Rosen，M.J.表面活性劑和界面現(xiàn)象，第2版Wiley-Interscience，New York，1989中的圖1)。在第一區(qū)中，表面活性劑通過離子交換進行吸附。在第二區(qū)中，疏水性尾部基團的相互作用產(chǎn)生的穩(wěn)定作用導致吸附速率上升。分子在表面上形成團聚物，這稱為半膠束吸附。在第二區(qū)的后期，吸附的表面活性劑使表面電荷反轉(zhuǎn)。在第三區(qū)，加入各種附加分子需要克服靜電排斥，但是增加了疏水性鏈段的相互穩(wěn)定作用。因此吸附速率下降。據(jù)文獻報道，第三區(qū)的開始與臨界膠束濃度(即表面活性劑分子開始形成膠束的濃度)有關(guān)。參見Griffith，M.J.，Alexander，A.E.膠體界面科學雜志，1967，25，311；Greenwood，F(xiàn).G.，Parfitt，G.D.，Picton，N.H.，Wharton，D，G水溶液中的吸附Adv.Chem.Series 79，American Chemical Society，Washington，D.C.，1968，135；和Groot，R.C.5thInt.Cong，Surface-Active Substances，Barcelona，Spain，September，1968，II，p.581.
長鏈季胺鹽在石英上的平衡吸附服從與圖1相似但不相同的曲線。圖2表示一種典型的曲線。該圖的曲線與Harell，J.H.，Scamehorn，J.F在混合的表面適性劑體系(Surfactant Series Vol.46，Ogino，K，and Abe，M，Ed；MarcelDekker，Inc.New York，1992，pp 263-281)中的文章“混合的表面活性劑體系中的吸附”的圖1相似。
如圖2所示，開始區(qū)域通常是遠低于臨界膠束濃度的稀表面活性劑溶液特有的。高于該濃度，加入的表面活性劑在溶液中形成較高密度的膠束，而不是形成較高密度的游離分子。在第1區(qū)中，吸附的分子相對獨立，一般相互無締合。第2區(qū)中斜率急劇上升，這是長鏈締合增加的結(jié)果。在第3區(qū)，表面電荷區(qū)被中和，可用于其它表面活性劑分子吸附的區(qū)域減少。結(jié)果，斜率顯著下降。最后，在第4區(qū)，表面已飽和，在原來表面上不能再吸附任何物質(zhì)。第3區(qū)和第4區(qū)之間的折點一般位于給定表面活性劑的臨界膠束濃度處。
如圖1那樣，圖2的曲線用于平衡條件，因此盡管它給出了通用的框架，但是它不能直接用于將表面活性劑施涂在玻璃表面上的本發(fā)明條件。
正如本文舉例并詳細說明的那樣，本發(fā)明提供一種通過在玻璃制品表面上施涂一層可除去的薄膜來臨時保護玻璃制品表面的方法。所述薄膜的厚度可約為一個成膜材料的分子至約10個成膜材料的分子大小。在本文中將一個分子大小數(shù)量級的薄膜厚度稱為“單層”。如有必要可使用較厚的薄膜，對許多用途這是較好的，因為它能承受切割、研磨和玻璃片邊緣處理過程中的水洗。
用本發(fā)明薄膜保護的玻璃制品可以是任何玻璃制品。在本發(fā)明的一個實例中，所述制品是玻璃片。在本發(fā)明另一個實例中，所述玻璃制品是液晶顯示器(LCD)玻璃片。
本發(fā)明的一種用途是保護玻璃制品不受環(huán)境污染物的影響。根據(jù)該方法，用由陽離子、非離子或內(nèi)銨鹽表面活性劑組成的薄膜涂覆該制品的一個或多個表面。
涂覆的玻璃可暴露在例如儲存或運輸過程中的環(huán)境污染物中，較好裝在密封的塑料或玻璃容器中運輸和儲存。較好抓住涂覆表面的邊緣進行搬運，因為設(shè)計的薄膜是不耐刮痕的。開封后，可容易地用任何方法除去該薄膜，包括使用下面所述的洗滌方法，用UV/臭氧清洗，或使用含蝕刻玻璃表面的組分和濕潤劑的溶液進行清洗。形成的表面是清潔的、干燥的并且具有均勻的疏水性。這種方法的優(yōu)點在于保護薄膜容易施涂和容易除去，而且形成的玻璃制品帶有清潔的、干燥的、均勻疏水性的表面。
本發(fā)明方法的另一個具體的用途是在制造切割或研磨玻璃制品時作為減少玻璃碎片粘附的方法。如上面所述，在制造切割或研磨玻璃，尤其是制造LCD玻璃時，玻璃碎片的粘附會造成大量問題。本發(fā)明通過在玻璃制品的表面形成穩(wěn)定、可除去的疏水性薄膜來防止玻璃碎片的粘附。在本文中，所用的術(shù)語“穩(wěn)定…可除去的”薄膜指粘結(jié)在玻璃上的一層薄膜，在加工、儲存和運輸過程中它不會被除去或明顯遭破壞，但是是可除去的。該薄膜通過與玻璃表面上的石英相互作用而粘結(jié)在玻璃上，在玻璃制品表面和玻璃碎片之間起阻擋作用。由于該薄膜減少或防止玻璃碎片與玻璃制品表面接觸，因此減少了粘附玻璃碎片的機會。另外，疏水性薄膜可減少導致碎片永久粘附的水冷凝。
為防止玻璃碎片粘附，先在玻璃制品表面上形成穩(wěn)定的可除去的疏水性薄膜，然后切割或研磨該玻璃制品，最后除去薄膜。如保護玻璃不受污染物影響那樣，用于保護玻璃不粘附玻璃碎片的薄膜包括陽離子、非離子或內(nèi)銨鹽表面活性劑。
薄膜可具有不同的厚度，如約1-10個分子大小，或小于數(shù)百納米，或小于100納米，或為數(shù)納米至數(shù)百納米。為用裸眼檢查玻璃瑕疵，原先施涂至玻璃上的薄膜或水洗后的薄膜厚度應使得用裸眼看不見該薄膜?？床灰娛侵竿繉雍穸冗h低于1微米，較好在數(shù)納米至數(shù)十納米數(shù)量級，例如一個分子大小。這種厚度使得薄膜能用例如UV/臭氧清洗或高溫分解法容易地除去，而不明顯地改變玻璃表面或者留下大量會影響最終產(chǎn)品(此時玻璃涂覆另一種材料)的殘留物。
薄膜的涂覆密度應足以完全覆蓋玻璃表面。例如，2納米數(shù)量級厚的薄膜的密度為每1000平方米表面約2克。密度可如下估算如果A是以納米為單位的涂層厚度，則以克為單位的每千平方米的涂層密度與A的數(shù)量級相同。該結(jié)果來自下列數(shù)量級計算假定涂層材料的密度為1000kg/m3
涂層體積＝厚度×表面積質(zhì)量(g)＝A(×10-9m×1000m2×1000kg/m3×1000g/kg)為檢驗薄膜是否能夠減少或防止粘附玻璃碎片，可測定薄膜的濕潤性。這可通過測量液滴在涂覆表面上的接觸角而容易地測得，接觸角的測量可采用本領(lǐng)域已知的各種技術(shù)。接觸角測量方法的示意圖見圖3，其中θ。是靜置液滴接觸角。靜置水滴的接觸角較好至少為40°，最好至少為50°。這種接觸角使玻璃碎片的粘附至少減少約80-90％。
可使用各種技術(shù)測定玻璃碎片粘附量。例如，可將用本發(fā)明涂層保護的玻璃板切成兩半，并一起拋光其新露出的表面來產(chǎn)生玻璃碎片，此時可將這些碎片沉積在未保護的玻璃接受板上，或沉積在用本發(fā)明涂層保護的玻璃接受板上。作為對照物，也可使用未保護的玻璃板來產(chǎn)生碎片并使這些碎片灑落在未保護的玻璃板上。接受玻璃板的尺寸可為例如4″×4″或6″×6″。
隨后將沉積碎片的玻璃板在95％相對濕度，保持在25℃的室中儲存3-6星期，以模擬玻璃包裝、運輸和儲存條件。在測量碎片前洗滌玻璃板以除去未粘附的碎片，計點粘附碎片的數(shù)量。
作為測量碎片粘附減少的另一個技術(shù)，可將玻璃粉施加在涂覆和未涂覆的玻璃板上，隨后儲存在85％濕度/85℃條件下，接著清洗并計點碎片數(shù)量。測定碎片粘附量的進一步變化對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。
如上所述，本發(fā)明的涂層包含表面活性劑。更具體而言，本發(fā)明的涂層基本上是由表面活性劑組成的。本文中所用短語“基本上由……組成”將其它對該膜有實質(zhì)影響的組分排除在外。因此，“基本上由至少一種表面活性劑組成的膜”包含至少一種表面活性劑，還可以包含其它對該膜沒有實質(zhì)影響的組分，如粘合劑、溶劑等。
合適的表面活性劑的例子包括陽離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑和內(nèi)銨鹽。本文中所用的術(shù)語“表面活性劑”包含那些由于雙官能度而具有表面活性的化合物，它們由于具有至少一個可溶性親水端基和至少一個不溶性疏水端基而具有雙官能度。本領(lǐng)域中已知，內(nèi)銨鹽是一種通常具有羧酸端基和季銨端基的極性分子(當處于pH值對應于或高于分子等電點的溶液中時是兩性離子)。
具有疏水尾部和帶正電荷頭部的陽離子型表面活性劑可用于本發(fā)明，如溴化十六碳烷基三甲銨(CTAB)。包含陽離子型表面活性劑的膜易于通過帶正電荷頭部和玻璃表面上負電荷間的吸引作用粘附到玻璃表面上，例如可以在玻璃制品處于高溫度時將表面活性劑的水溶液噴到該制品上進行施涂。表面活性劑還可以通過浸涂、旋轉(zhuǎn)涂覆或任何其它能使表面活性劑溶液與玻璃表面接觸的方法來進行施涂，盡管這些方法不是優(yōu)選的。施涂步驟也可以接在漂洗步驟之后。
該膜可以任選地包含一種表面活性劑或多種表面活性劑的混合物，如兩種、三種或更多種表面活性劑的混合物。該膜可以包含陽離子型表面活性劑的混合物、非離子型表面活性劑的混合物、內(nèi)銨鹽的混合物，或者它們的組合，如陽離子型表面活性劑和/或非離子型表面活性劑的混合物?；蛘呖梢詫⒍鄬幽?每層膜包含一種不同的表面活性劑)依次施涂到表面上。例如，可以將包含不同陽離子型表面活性劑、不同非離子型表面活性劑、不同內(nèi)銨鹽或者它們的不同組合的膜施涂到表面上。例如當被涂覆的玻璃表面不具有均勻的負表面電荷或者具有不同電荷(正、負或中性)的區(qū)域時，使用表面活性劑的混合物或多層膜是有利的。當使用在溶液中易聚集的表面活性劑時，它們較好的是用作按順序施涂膜的組分，以避免當它們存在于單一溶液中會發(fā)生的聚集現(xiàn)象(即避免強于由它們的兩親性能引起的力的吸引)。對于不會在溶液中發(fā)生不可逆聚集的表面活性劑，這些表面活性劑可以混合，并使用上述技術(shù)將混合物的水溶液直接施涂到玻璃上。
較佳的陽離子型表面活性劑是具有1-2根平均長度為8-18碳的烷基鏈(或烷基/烯烴混合鏈)的季銨鹽。這是具有化學式(R1)a(R2)bNX的一類化合物的一部分，其中R1是飽和或不飽和的含8-24個碳原子的直鏈或支鏈，R2是含1-6個碳原子的飽和或不飽和的基團，a＝1、2或3，b＝(4-a)，N是氮，X是陰離子(包括但不限于氟離子、氯離子、溴離子和碘離子和乙酸根離子)。鏈中除了碳原子以外，還可以包含雜原子。
R2通常是甲基，但也可以是乙基、丙基(正丙基或異丙基)或丁基(正丁基、2-丁基或叔丁基)。然而，隨著這些基團變大，頭部會限制表面活性劑在表面上的堆積密度，由鏈鏈間相互作用產(chǎn)生的穩(wěn)定性會下降。
季銨表面活性劑的原料是合成材料或天然材料(如植物(如椰子和大豆)或動物(如牛脂、貂、豬)的油)。天然材料通常具有鏈長分布(如參見表1)。
如果將恰當濃度和用量的溶液噴到玻璃表面上，能在該表面上形成一層表面活性劑的連續(xù)層。由于玻璃表面具有初始總負電荷，因此陽離子型表面活性劑的陽離子頭部位于表面上，而親水尾部朝著遠離表面的方向。用自來水或去離子水沖洗，除去多余的表面活性劑，在表面上留下一單層表面活性劑。在具有一單層此類表面活性劑的表面上，水滴的接觸角為60-75°。
良好的涂層取決于表面活性劑的濃度、純度和鏈長。小于8個碳原子的鏈長不能在用水漂洗之后的玻璃表面上提供疏水性的涂層。也就是說，沖洗后的接觸角小于8°表明在表面上基本上什么也沒有。隨著鏈長的增加，鏈間相互作用也增加，賦予表面涂層更大的穩(wěn)定性。
具有一根或兩根長烷基鏈的陽離子型表面活性劑通常形成最好的涂層。也可以使用具有三根長烷基鏈的表面活性劑，但這種表面活性劑可能難以溶解在水溶液中。類似地，鏈長大于16個碳原子或更長的表面活性劑可能難以溶解在水溶液中。
膜宜按如下步驟施涂到表面上將表面活性劑和含水溶劑(如去離子水)的溶液(乳狀液)噴到表面上，使含水溶劑蒸發(fā)，形成膜。如上所述，該膜最好是緊接在玻璃形成過程后就施涂到新形成的玻璃片上。具體而言，當玻璃溫度高于175℃、較好是高于200℃，更好是高于250℃時，將水溶液施涂到該玻璃上，玻璃的溫度較好用本領(lǐng)域常用類型的紅外探測器測量。在施涂涂層過程開始時，玻璃溫度較好是低于400℃，例如在300℃附近。
在制造過程中的這一時刻施涂該膜是有利的，因為玻璃是清潔的，該膜會在余下的制造過程中保護該玻璃。向處于該溫度的玻璃施涂膜意味著施涂時間必須較短，這取決于形成玻璃的速率和施涂過程結(jié)束時允許的最低玻璃溫度(參見下文)。
該玻璃可以用多種不同的方法形成，包括浮法、槽拉法(slot-draw processes)、熔融拉法。例如參見美國專利3,338,696和3,682,609，它們的全部內(nèi)容參考結(jié)合于本發(fā)明中。在槽拉法和熔融拉法中，新形成的玻璃片是垂直方向取向的。在這些情況下，施涂水溶液應該在不會形成液滴的條件下進行，因為液滴會干擾玻璃的切割，如液滴會導致玻璃開裂。一般來說，可以通過調(diào)節(jié)噴涂液的用量以使在整個涂覆過程中玻璃保持在高于150℃的溫度，如此避免滴水。當調(diào)節(jié)噴涂液的用量(如減少用量)時，也必需調(diào)節(jié)溶液中表面活性劑的濃度(如增加該濃度)以確保足量的表面活性劑達到表面以完全涂覆玻璃表面。
除了噴涂以外，涂層還可以用浸漬過包含膜材料的溶液的柔性材料進行施涂。其它可能的方法包括浸涂、彎月面涂覆(meniscus coating)、輥涂、刷涂等。噴涂被認為是最好的，因為它易于適應由玻璃制造工藝引起的玻璃運動。通常同時噴涂玻璃的兩面，然而如有必要，也可以對各面進行順序涂覆。
表面活性劑在水溶液中的濃度通常約為10-6摩爾/升至0.5摩爾/升。較好的是濃度約為10-4摩爾/升至10-2摩爾/升。
在施涂完膜以后，經(jīng)涂覆的玻璃可被固化。固化步驟會增加膜的疏水性。固化可通過任何方式進行，如熱固化，或者通過電離輻射照射、等離子體處理、或紫外輻射照射而形成自由基，它們的用量足以實現(xiàn)固化但不會高得使所需涂層性能變差或除去涂層。較好的是熱處理。
在施涂完膜材料之后，在任何固化步驟前或后，也可以沖洗玻璃。沖洗可以用聲波處理進行，以改進膜的除去。這一沖洗能除去大多數(shù)多余的膜材料，留下一單層分子接在玻璃表面上。
玻璃片的切割和/或研磨通常包括向玻璃片施用水。這些水能夠沖洗涂層，以除去多余的膜材料。在一些情況下，切割/研磨過程中使用的水會除去太多的材料。在這些情況下，與其使用水，還不如使用表面活性劑的水溶液，這樣會減少從表面上除去的表面活性劑的量。在涂層包含多于一種表面活性劑的情況下，切割/研磨過程中使用的溶液可以包含組成涂層的所有表面活性劑或者只是部分(如僅一種)表面活性劑。
在施涂涂層的過程中，通常應該避免使用可燃性液體，即使是將該液體用作共溶劑。具體來說，應該避免將醇類或酮類用作溶劑，因為它們具有吸附在新制玻璃表面上的硅烷醇基團上的趨勢。這樣，它們就成為雜質(zhì)，妨礙所需表面活性劑吸附在新制成的玻璃表面上。
成功的保護涂層的關(guān)鍵在于能夠經(jīng)受制造工藝并且仍然能夠在需要時除去。包含上述表面活性劑的涂層可以在玻璃遭受第一次刻劃之前施涂于其上，這些涂層足以耐受余下的制造過程。通過單獨使用多種市售的洗滌劑制劑或者與刷洗和/或超聲清洗結(jié)合使用可除去這些涂層。洗滌劑制劑通常包含陰離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑。或者，洗滌劑制劑可以僅包含一種處于強堿pH值(如pH值在12附近)的非離子型表面活性劑。
另一種方案是通過使涂層氧化來去除涂層。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，可通過將膜暴露于產(chǎn)生能氧化涂層的臭氧的UV輻射(如短波長UV輻射)下，能除去膜。UV/臭氧氧化技術(shù)可以使用低壓汞燈來實現(xiàn)，低壓汞燈產(chǎn)生短波長UV輻射，將氧氣轉(zhuǎn)化成臭氧。波長低于約300納米的UV輻射是特別合適的，如由低壓汞蒸氣燈產(chǎn)生的184.9納米和253.7納米的波長。UV去除涂層方法的副產(chǎn)物包括臭氧和痕量的二氧化碳與水。二氧化碳和水的量是最小的，因為涂層的密度低。這一去除過程耗時短達一分鐘至一小時，使玻璃表面回復到其本來的原始狀態(tài)，類似于剛形成時的狀態(tài)。
其它氧化方法包括(1)使用電暈放電產(chǎn)生臭氧，和(2)使用臭氧化的水(即，使用例如電暈放電而溶解了臭氧的水)。氧化可以與洗滌劑制劑和/或刷涂器和/或超聲清潔結(jié)合使用，在這種情況下，氧化只需以足以影響涂層外表面的強度和時間(如30秒)來進行。
值得注意的是，涂層可以由玻璃制造商去除，或者將玻璃運輸?shù)阶罱K使用者(如液晶顯示器的制造商)，可以由該使用者從玻璃上除去該涂層。
如上所述，本發(fā)明的涂層最好在玻璃還熱著的時候直接施涂到新制玻璃上，以使污染的可能性降至最低。然而，如果沒有這樣做(如在實驗室環(huán)境下測試該涂層)，在施涂膜之前就需要對玻璃表面進行清潔。該清潔可以通過多種方式來完成，包括化學清潔方法(本領(lǐng)域中已知)和熱解。以下實施例1列出了可用于制備玻璃表面的清潔方法。
以下清潔技術(shù)用來從玻璃表面上去除吸附的有機分子。這些方法的目的是從玻璃的分子中暴露出羥基和硅氧烷鍵。用于清潔玻璃基材的對環(huán)境無害且無毒的兩種較佳方法是UV/臭氧清潔法和熱解。UV/臭氧清潔法是在含氧氣的氣氛下用低壓汞燈進行的，如Vig等的J.Vac.Sci.Technol.A 3，1027，(1985)中所述，其內(nèi)容參考結(jié)合于本發(fā)明中。適用于進行這一清潔方法的裝置是將BHK(88-9102-20)的低壓汞柵格燈安裝在充滿空氣的鋼外殼中。將待清潔的表面放置在離燈約2厘米處，該表面可活化約30分鐘，這以后表面就清潔了。第二種技術(shù)是熱解，在該方法中將表面緩慢地加熱至約500℃，保持該溫度約4小時，然后緩慢冷卻。當加熱和冷卻時，溫度的上升和下降時間通常約為5小時。其它清潔技術(shù)包括激光燒蝕和使火焰經(jīng)過表面。
還可以使用兩種酸清潔技術(shù)來清潔玻璃。這些技術(shù)不是很好，因為它們使用危險的液體。這些技術(shù)使用強酸和氧化劑來去除吸附在玻璃表面上的有機分子。一種技術(shù)使用新鮮制備且熱的(高于約90℃)的含約3份過氧化氫和約7份濃硫酸的溶液(這一比例并不固定，可以在約1∶9至約1∶1之間變化)。另一種方法使用重鉻酸鉀在濃硫酸中的飽和溶液，其制法可以是將20克重鉻酸鉀完全溶解于90克水中，然后緩慢地加入900克濃硫酸。先通過除去所有可見的灰塵痕跡來清潔玻璃，例如通過在表面活性劑溶液中洗滌。然后，將玻璃浸在氧化酸溶液中約20分鐘，再用水沖洗。如果使用鉻酸的話，然后將樣品浸入6N鹽酸中約20分鐘，再用水沖洗。最好是使用不含有機物的經(jīng)兩次蒸餾的或同樣純化的水。然后將表面在清潔的氮氣流下吹干，或者就濕著使用。為了試驗清潔度，表面上的水膜應該薄，形成光學干涉條紋，如以下實施例1中詳細說明。如果表面去濕(dewet)，就需要重新清潔。這些酸清潔方法會從玻璃表面中浸出堿組分，在某些情況下(如鈉鈣玻璃)，會提高玻璃的耐久性。
以下實施例對本發(fā)明進行詳細說明，并不意味著本發(fā)明的范圍局限于此處所述的具體實施方案。
實施例1本實施例說明在玻璃表面上形成陽離子型表面活性劑膜的方法，這種膜會保護該玻璃表面免受周圍環(huán)境污染物的污染。
1.玻璃表面的制備室溫下將一片玻璃浸泡于洗液(Solution Chromerge)或新鮮制備的皮拉尼蝕刻液(Pirani Etch)20分鐘進行清潔。洗液由重鉻酸鉀在濃硫酸中的飽和溶液組成，制法是將20克重鉻酸鉀(Prolabo，F(xiàn)rance 94120的試劑純(Rectapur)等級)完全溶解在90克水中。向該溶液中緩慢地加入900克試劑級的濃硫酸(Prolabo，F(xiàn)rance94120的普通純(Normapur)等級)。最終溶液在冷卻至室溫以后使用。玻璃在洗液中清潔以后，用大量的水進行沖洗，置于6N鹽酸(HCl)溶液(fisher Scientific，78996 France的分析純(Analypur)等級)浸20分鐘。鹽酸浴用來去除殘留在二氧化硅表面上的任何鉻離子，其制法是將一體積的水加入一體積的試劑級濃鹽酸中。玻璃最終用水沖洗，結(jié)束清潔過程。
皮拉尼蝕刻液的制法是將7份濃硫酸(Prolabo，F(xiàn)rance 94120的普通純等級)加入三份過氧化氫溶液(Prolabo，F(xiàn)rance 94120的普通純等級)中。剛一混合該溶液就迅速發(fā)熱，并立即使用。該清潔步驟之后是用大量超純水進行沖洗。(電阻率高于18莫姆/厘米(Mohms/cm)，有機污染物低于10ppm。)這些過程得到清潔的濕玻璃，它具有親水性的二氧化硅表面，該表面帶有負電荷。這些表面在暴露于環(huán)境大氣中數(shù)日以后仍然保持清潔，這表明環(huán)境污染物沒有強烈地吸附在玻璃上。
為了證實表面具有均勻的親水性，可以使最終沖洗后的水膜變薄至顯示光學干涉條紋。這些條紋應該產(chǎn)生于整個表面上。如果不是，膜已遭受到由表面污染造成的去濕，應該重新進行清潔操作。使膜變薄之后，玻璃表面應馬上用水覆蓋，以防來自環(huán)境灰塵的污染。
2.用陽離子型表面活性劑涂覆玻璃表面將一片清潔的玻璃浸入0.4毫摩爾/升(mM)的溴化十六碳烷基三甲銨(CTAB)表面活性劑水溶液中。該表面活性劑通過電荷吸引吸附在玻璃表面上(在pH值大于2的水中該表面活性劑的頭部基團(head group)是帶正電荷的，而二氧化硅表面是帶負電荷的)。然后，將玻璃板垂直地從溶液中拉出，瀝“干”，留下一單層膜。
3.被保護玻璃的貯存和運輸玻璃裝在剛性的塑料或玻璃容器中，該容器通過支承玻璃邊緣進行盛裝，并進行密封以防灰塵和其它污染物進入。
4.表面活性劑膜的去除在打開包裝之后，通過將涂覆的玻璃表面在離低壓汞燈約6-8厘米處放置約45分鐘，從玻璃片上去除上述陽離子膜。該低壓汞燈產(chǎn)生低波長紫外輻射和相關(guān)的臭氧。
實施例2本實施例說明使用陽離子型表面活性劑氯化二椰子油基二甲銨(dicocodimethyl ammonium chloride)在玻璃表面上形成穩(wěn)定、疏水性、可去除的涂層。
氯化二椰子油基二甲銨是由椰子油制得的，它包含三肉豆蔻精、三月桂精、三棕櫚精和三硬脂精。參見The Merck Index，第十版，Merck&Co.，Inc.Rahway.N.J.1983。在每個氮原子上有兩條脂族長鏈，在任意給定分子上的鏈通常具有不同的長度。表1示出了由Akzo Nobel出售的氯化二椰子油基二甲基銨ARQUAD2C-75的鏈長分布。由該表可見，大約20％的分子會具有至少一根含16個或更多個碳原子的鏈。一些含18個碳原子的鏈具有雙鍵。
將得自Akzo Nobel的位于異丙醇中的ARQUAD 2C-75(5％(重量))稀釋在水中形成乳狀液。當ARQUAD 2C-75以100-10,000的比率稀釋并噴到溫度為15-400℃的玻璃上時，玻璃表面變得不潤濕。噴涂使用BINKS 115噴槍進行?？梢允褂幂^高的濃度，但這不是必需的，且會浪費材料。當去除涂層后，ESCA表明，表面組成與未經(jīng)涂覆的玻璃相比沒有變化。
a)經(jīng)過涂覆的，b)用粉狀玻璃污染過的，c)于85％濕度/85℃貯存過的，然后d)洗凈的樣品顯示，涂層能夠防止玻璃屑粘附在玻璃表面上。
實施例3在本實施例中，試驗了多種陽離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑和兩性表面活性劑在LCD玻璃上提供可去除的疏水性涂層的能力。試驗的目的是確定能夠減少玻璃屑粘附的涂層，這種涂層不同于提供耐擦傷性的涂層。下述的玻璃制備和施涂操作能在實驗室環(huán)境下容易地進行，它們提供能預測涂層配方在生產(chǎn)環(huán)境中性能的數(shù)據(jù)。
試驗中所用的玻璃是Corning Incorporated(Corning，New York)生產(chǎn)的1737LCD玻璃。將樣品在60℃的40kHz超聲波浴中2％的洗滌劑溶液(CA05，SemicleanKG或CONTRAD 70)中清潔15分鐘。然后，將樣品放在去離子(DI)水中沖洗，置于第二個裝有去離子水(60℃)的40kHz超聲波浴中15分鐘。然后，將樣品在去離子水中沖洗，使其進行空氣干燥。
將這些表面活性劑稀釋于去離子水中，并混合使其完全分散。將所有樣品噴涂到一片已經(jīng)在熱板上預熱至300℃的1737玻璃(5″×5″)上。用BINKS115噴槍噴涂這些樣品。涂覆樣品直至在玻璃表面上形成濕氣。將樣品在環(huán)境條件下干燥，然后于去離子水中沖洗，除去多余的表面活性劑，并使其干燥。
接觸角測量在顯微鏡載片臺上進行，該顯微鏡載片臺裝備有與顯示器和打印機連接的NEC CCD。用Gilmont GS-1200微米注射器產(chǎn)生18兆歐姆的水滴。拍攝下水滴的照片，用量角器人工測量角度。每個樣品用4滴分開的水滴滴到5″×5″玻璃片上進行測量，然后求出接觸角的平均值。或者，用CONNELLY接觸角分析儀測量接觸角。該設(shè)備使用CCD照相機拍攝照片，使用計算機分析照片并確定接觸角。雖然接觸角的值可以測量精確到一度的幾分之一，但是測量的偏差通常為±3°。因此，給出的數(shù)值是最接近的。所有的測量都是在同一天進行涂覆或去除涂層并作出的，以消除來自空氣的有機物質(zhì)吸附帶來的問題。
由于玻璃被加熱至300℃并噴涂涂層，因此涂料涂布顯然不能在平衡狀態(tài)下進行。雖然如此，涂層的稠度可以通過接觸角測得。在沖洗玻璃除去多余的材料后測得的接觸角是涂層中表面活性劑濃度的函數(shù)。
圖4示出了氯化二椰子油基二甲銨和BTC1010(氯化二癸基二甲銨)的滴定曲線(本文中也稱為“等溫線”)。在這些曲線中，永遠達不到最低的極限濃度。這些曲線表明，用于該項工作的噴涂液的濃度大大高于在玻璃上得到良好稠度的層需要的用量。
比較圖2和圖4可見，在水于數(shù)秒種內(nèi)蒸發(fā)的溫度下施涂這些陽離子型表面活性劑的等溫線類似于平衡的低溫等溫線。在本發(fā)明以前，尚不知道這些表面活性劑能夠成功地于這么短的時間內(nèi)在熱表面上組織起來。
如圖4所示，BTC1010實現(xiàn)單層覆蓋的濃度是氯化二椰子油基二甲銨濃度的二分之一至三分之一。通常，較長的脂族鏈得到較低的臨界膠束濃度。在兩種不同鏈長的表面活性劑以受控制的比率混合的研究下，等溫線的斜率不變，但等溫線隨著較長鏈表面活性劑相對濃度的增加而移向較低的溶液濃度方向。參見Harell，J.H.，Scamehorn，J.F.的“混合表面活性劑體系的吸附”，混合表面活性劑體系，表面活性劑系列卷46，Ogino，K，and Abe，M，Ed.；Marcel Dekker，Inc.，New York，1992，第263-281頁。
由于氯化二椰子油基二甲銨和BTC1010的平均鏈長分別約為13個碳原子和10個碳原子，因此預計氯化二椰子油基二甲銨的等溫線會在BTC等溫線的左邊。在圖4中，等溫線與預計的相反，這表明在ARQUAD 2C-75中存在一些雜質(zhì)，抑制了最初的表面覆蓋度。然而，氯化二椰子油基二甲銨的區(qū)域2斜率比BTC1010大，這與兩種材料鏈長的差別是一致的。如圖4所示，使用這兩種材料，得到良好涂層的溶液濃度窗較寬。
評定了許多其它表面活性劑，如表2-5所示。圖5示出了鏈長對測得的接觸角的影響。在該圖中對由三甲基(長鏈)銨鹽制得的涂層的接觸角作圖。6個碳原子鏈的銨鹽能容易地從表面上被洗去。8個碳原子鏈的銨鹽形成非常穩(wěn)定的涂層，所得接觸角為60°或更大。一般來說，在多余的表面活性劑被洗去之后，如果接觸角≥40°就認為涂層是良好的，較好的是接觸角≥50°。該圖還示出了在CONTRAD70中能容易地進行清潔。鏈長大于或等于14個碳原子的季銨鹽不象鏈長較短的銨鹽那樣能容易地從表面上被除去。在除去表面活性劑之后接觸角應該≤10°，較好的是≤8°。
經(jīng)ARQUAD 2C-75涂覆的玻璃在2％CONTRAD70中洗滌后的AFM數(shù)據(jù)表明，表面粗糙度回到了原來的值。ESCA數(shù)據(jù)表明，表面組成與未經(jīng)涂覆的玻璃基本相同。由于在進行ESCA測量時經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在玻璃表面上有殘留的碳，因此對除去涂層的樣品進行ToF-SIMS。未發(fā)現(xiàn)表面活性劑粘結(jié)在表面上。
如表2-5中詳細說明，在形成合適的涂層方面陽離子型表面活性劑是最成功的，一些非離子型表面活性劑和一些兩性表面活性劑也是可接受的，但是陰離子型表面活性劑不能形成對用水進一步洗滌穩(wěn)定的層，因此是不合適的。
以上實施例僅僅是用來說明的，并不限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以對本發(fā)明的過程和組成作出各種修改和變化。因此，本發(fā)明覆蓋了這些對本發(fā)明的修改和變化，只要它們是在公布的權(quán)利要求書及其等同內(nèi)容的范圍內(nèi)。
表1在ARQUAD 2C-75中鏈長的分布
<p>表2能形成良好涂層并且容易地被市售水性清洗化合物除去的材料
1.Contrad 70、CAO5和Semiclean KG分別是購自Decon Labs，Inc.(Bryn Mawr，Pennsylvania)、SPC Electronics America，Inc.(Norcross，Georgia)和Yokohama Oils and Fats Indystry Co.，Ltd(Yokohama-Shi Kana Gawa-ken，Japan)的市售清洗產(chǎn)品。
2.U/S＝在50℃用40kHz的超聲波洗滌。
3.胺氧化物在溶液中質(zhì)子化，從而變成陽離子型表面活性劑。
表3能形成良好涂層但是用市售的水性清洗化合物(洗滌劑)難以除去的材料。盡管未試驗，但是預料這些材料能先進行氧化處理，隨后用市售的水性清洗化合物除去<
1.乙氧基化胺在溶液中質(zhì)子化，因此變成陽離子型表面活性劑。
權(quán)利要求
1.一種至少具有一個基本平的表面的玻璃的處理方法，它包括(a)作為玻璃制造方法的一部分，用含至少一種表面活性劑的水溶液施涂玻璃表面，在該表面上形成疏水性涂層，其中(1)所述玻璃制造方法在高溫下制造新形成的玻璃；(2)該新形成的玻璃首次與所述水溶液接觸時，其溫度高于175℃；(3)所述表面活性劑選自陽離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑或內(nèi)銨鹽；和(4)該涂層減少了玻璃碎片在所述玻璃表面上的粘附；(b)切割該玻璃；(c)研磨和/或拋光被切割玻璃的至少一個邊緣；和(d)從玻璃表面上除去涂層；其中(i)在步驟(b)和(c)的至少一個步驟中將水溶液或含水溶液施加至所述涂覆表面上；和(ii)在步驟(b)和(c)后該涂層的靜置液滴的接觸角至少為40°。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(a)中所述玻璃是垂直的，并且在整個步驟(a)中玻璃保持足夠高的溫度，使得該表面上無水滴。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(a)的后期，玻璃的溫度至少為150℃。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當所述新形成的玻璃首次與水溶液接觸時，其溫度超過250℃。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過噴霧將所述水溶液施加至所述表面上。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述表面活性劑是陽離子型表面活性劑，它具有至少一個直鏈或支鏈的烴鏈，該烴鏈平均至少有8個碳原子，但不超過18個碳原子。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述陽離子型表面活性劑具有兩條直鏈或支鏈烴鏈，它們各自平均至少具有8個碳原子，但不超過18個碳原子。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述表面活性劑是二椰油烷基二甲基銨鹽。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述表面活性劑是二癸基二甲基銨鹽。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在水溶液中所述表面活性劑的濃度約為10-5-0.5摩爾/升。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在可比條件下，與未涂覆表面上粘附的玻璃碎片數(shù)相比，所述涂層使粘附在表面上的玻璃碎片數(shù)至少減少80％。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于粘附在表面上的玻璃碎片數(shù)至少減少90％。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(d)包括向涂層施加含有洗滌劑的水溶液。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于步驟(d)包括向涂層施加超聲波能量。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于步驟(d)包括刷洗所述表面。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于步驟(d)包括向涂層施加超聲波能量并刷洗所述表面。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(d)包括至少氧化涂層的外表面。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于步驟(d)包括至少氧化涂層的外表面。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于步驟(d)包括至少氧化涂層的外表面。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于步驟(d)包括至少氧化涂層的外表面。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于步驟(d)包括至少氧化涂層的外表面。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于涂層的外表面是使用臭氧氧化的。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于所述臭氧是用電暈放電法制得的。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于臭氧是用紫外光制得的。
25.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于涂層的外表面是使用含臭氧的水氧化的。
26.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(b)和(c)后，靜置液滴接觸角至少為50°。
27.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(d)后該表面的靜置液滴接觸角小于10°。
28.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(b)和(c)中的至少一步中，將步驟(a)使用的含表面活性劑的含水溶液施加在涂覆表面上。
29.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用水漂清后并且在步驟(d)之前，涂層薄得足以用裸眼透過涂層檢查玻璃。
30.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述玻璃具有兩個基本平的表面，并且在步驟(a)中在兩個表面上均形成涂層。
31.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(d)后，該玻璃用于制造液晶顯示器。
全文摘要
提供通過涂覆玻璃制品的表面來對其進行臨時保護的方法。該方法包括在玻璃制造步驟的后期,當玻璃仍處于高溫(如高于175℃)時在玻璃表面上形成穩(wěn)定、疏水性的可除去薄膜。該薄膜減少玻璃切割和研磨產(chǎn)生的碎片在玻璃表面上的粘附。切割和研磨后,除去該薄膜,使玻璃用于例如制造液晶顯示器(LCD)這種用途。
文檔編號C03C23/00GK1272465SQ0010197
公開日2000年11月8日 申請日期2000年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月2日
發(fā)明者W·伯奇, A·R·E·卡雷, D·C·伯克白德, D·L·特勒特 申請人:康寧股份有限公司