[发明专利]玻璃的强化或抗菌处理方法及由其方法强化或抗菌处理的玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃的强化或抗菌处理方法及由其方法强化或抗菌处理的玻璃，更具体地说，本发明涉及包含蚀刻玻璃基材的至少一面，消除玻璃基材表面上的氧化膜和微细裂纹(crack)的一次强化玻璃基材的步骤；在所述玻璃基材的蚀刻的至少一面上接触或涂布钾系物质产生离子交换的二次强化玻璃基材的步骤的玻璃强化或抗菌处理方法，以及由其方法提供强化或抗菌处理的玻璃。

另外，在玻璃基材的至少一面用银或铜系物质由固相或液相涂布法产生离子交换，或是由银或铜系物质为单独成分的溶液的涂布方法涂布来抗菌处理玻璃基材的玻璃强化或抗菌处理方法，以及由其方法提供强化或抗菌处理的玻璃.

背景技术

众所周知的玻璃强化方法有热强化、化学强化、物理强化等方法。根据报导其中化学强化具有与微晶玻璃的应力分布很类似，应力梯度缓慢，不会发生压缩到张力的急速转变等优点。

这种化学强化方法中具有代表性的是离子交换(Ion exchange)法，其是平板玻璃表面的Li+、Na+等的碱金属离子，以离子半径较大、具有 同一电荷的Na+、K+等的碱金属离子替代而增加玻璃表面的体积，因此形成压应力而增加强度的方法。

所述的离子交换法是扩散控制过程(Diffusion-controlled process)，所以是温度和时间的函数，结果离子交换的温度越高，制造实际厚度的压缩层需要的时间越。由离子交换所能达成的强度增加受处理条件，即受温度和时间的支配，已有的玻璃组成下，温度增加时达到最大强度的时间更短。压缩层的厚度受正确的玻璃组成、处理条件、原始玻璃厚度的影响而可在数百～数千μm内变化。层比玻璃的整个厚度很薄时，形成均衡的强度非常小，与热强化玻璃(thermal strengthend glass)不同的是化学强化玻璃具有处理后能切断或机械加工的优点。

这种离子交换法通常是指使用熔融盐浸渍法的情况。熔融盐浸渍法是将玻璃浸渍在碱熔融盐，熔融盐含有离子和玻璃含有离子相交换后强化玻璃的方法，首先要离子交换的玻璃在转变温度以下的300～450℃范围内加热，另一方面将碱金属盐在380℃以上的温度熔融后，在此熔融盐浸渍已加热的玻璃并保持一定时间以上后，在玻璃表面上形成压应力层而强化玻璃。

但是，此种熔融盐浸渍法另外要具备预先加热的装备和熔融盐浴，使得装备大型化又复杂，离子交换或是预热等加热工艺没有连续性，只能断断续续地进行，另外根据强化对象玻璃的浸渍顺序会产生用于强化维持时间上的差异，所以可能产生强化程度上的差异，同时根据反复的强化工艺，熔融盐的交换对象离子浓度会发生差异，要不是修改强化条件就要交换熔融盐并再加热，所以具有工艺变成复杂的问题。

另外，使用熔融盐的离子交换工艺是在其特性上在特定温度对盐加热后浸渍玻璃进行离子交换过程，就算加热完全熔融盐，很难确保熔融 盐浴的所有部分(位置)的温度相同，因此引起离子交换上最重要的温度条件随位置而不同的问题，因此还具有难以稳定地实现同一的最终物性的问题。

另外，考虑工艺温度和维持时间时，利用熔融盐(Molten Salt)浸透Ag或Cu等抗菌成分的离子交换工艺，相对在较高的温度和较长的维持时间，如在300～450℃范围进行约1个小时，温度和维持时间在这观点上具有非经济性的问题。

同时，利用熔融盐的离子交换工艺在其特性上，很难确保在熔融盐浴的所有部分Ag或Cu离子的浓度分布均匀，液相中离子的移动比较自由不能控制，浓度分布的不均匀，因此所述离子的浓度难以实现同一物性目的，具有降低最终正常产品良率的问题。

另外，对进行离子交换过程而言，离子交换的玻璃强度或透光率必有限制，因此要导出克服此种限制的较佳工艺因素才能扩张商业领域

在另一观点，如厨房餐具、热水器、水冷器等食生活相关的装置和工具，和如加湿器、冷风机等环境相关的装置上利用玻璃制造产品，在持续使用这些工具及装置的过程中开始增殖固着细菌，有时会发生由这些细菌引起人体疾病的情形。

另外，如移动电话、PDA、笔记本电脑等直接显示资讯的显示装置通常使用玻璃材质。另一方面，不像早期桌上型电脑一样固定使用的显示装置，这些显示装置经小型化后，便可携带显示装置而与人体尤其与人手接触的次数较多。此外，最近显示装置的触摸方式替代类比按钮方式，显示装置的核心构成因素玻璃的卫生日益受重视，因此要处理这些玻璃上的卫生使用药品而发生□生上的二次问题，或发生经常清洗的麻 烦。对此，玻璃的抗菌处理成为主要问题，因此需求多种不用药品又不用经常清洗且能长久保持玻璃抗菌性的方法。