JP2000008026A - 水滴滑落性に優れた表面処理基材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 付着水滴の滑落性に優れた基材、特に微小水
滴であっても小さな傾斜角度で滑落させることを可能と
し、かつ耐久性に優れた表面処理基材の提供。 【解決手段】 基材の表面にＣＨ₃ ＳＯ₃ 基を有する有
機ケイ素化合物が基材とシロキサン結合またはウレタン
結合により化学的に結合され、かつ、シロキサン結合を
有する有機ケイ素化合物が基材とシロキサン結合または
ウレタン結合により化学的に結合されてなることを特徴
とする。更に、加水分解して基材とシロキサン結合また
はウレタン結合形成可能な官能基とＣＨ₃ ＳＯ₃ とを有
する有機ケイ素化合物（Ｉ）と、加水分解して基材とシ
ロキサン結合またはウレタン結合可能な官能基とシロキ
サン結合とを有する有機ケイ素化合物 (II) とを、有機
ケイ素化合物（Ｉ）対有機ケイ素化合物（II）が重量比
１：１〜１：６０の割合で、有機溶剤中に溶解させた塗
布液を基材表面に塗布し、次いで乾燥して成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材表面に付着し
た水滴の滑落性に優れた表面処理基材およびその製造方
法に関し、更に詳しくは車両用、船舶用、航空機用のウ
ィンドウガラスやミラーなどに適用した水滴滑落性に優
れた表面処理基材およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基材表面への付着水滴の除去を目
的として、撥水ガラスなどに代表される基材表面の撥水
性を高めることが盛んに行われている。基材の撥水性を
向上させるため、フルオロアルキル基含有化合物やジメ
チルシロキサン等の化合物に代表される疎水性化合物を
基材表面に塗布する試みがなされている。例えば、これ
までにガラスなどの素材上に、高い撥水性を付与するた
めにポリフルオロアルキル基含有シラン化合物による処
理基板が各種出願されている。（特開昭和２５−１２２
９７９）、（特開昭５８−１２９０８２）、（特開昭５
８−１４２９５８）、（特開昭５８−１４７４８３）、
（特開昭５８−１７２２４２）、（特開昭５８−１７２
２４３）、（特開昭５８−１７２２４４）、（特開昭５
８−１７２２４５）、（特開昭５８−１７２２４６）、
（特開昭５８−１９０８４０）、（特開昭５８−２２３
６３４）。

【０００３】さらに例えば特開昭５８−１６７４４８号
公報には低反射率ガラスが記載されており、ポリフルオ
ロアルキル基含有シラン化合物または該化合物の部分加
水分解縮合物からなる厚さ1 μm 以下の薄膜をガラス表
面に形成することにより、透視性等を損なうことなく、
低反射率及び撥水撥油性とするものが開示されている。

【０００４】しかしながら、このような従来のフルオロ
アルキル基含有化合物での処理では付着水滴が小さくな
ればなるほど、水とフルオロアルキル基含有化合物の相
互作用が強く働くため水滴の除去が難しくなる。また、
ジメチルシロキサン等の化合物を単に塗布しただけでは
基材表面との結合力が弱く、耐候性や耐摩耗性を充分に
もたせることはできず、撥水性および水滴除去性を長期
に亘り維持することは困難であった。また、撥水性を向
上させるために表面に微細な凹凸構造を設ける試みを行
われている（特開平６−１６４５５）、（特開平６−３
４０４５１）、（特開平７−１３８０４６）、（特開平
７−１３８０４７）、（特開平７−１３８０５０）、
（特開平７−２６７６８４）、（特開平８−４０７４
８）。

【０００５】さらに例えば、基材表面に凹凸膜を形成す
る為に親水性微粒子をシリコーンと併用する例も見られ
る（特開平７−９６０８、特開平４−２５５３４３）。
ところが、この様な表面に微細な凹凸構造を持つもので
は、撥水性が向上しても水滴転落性は依然として大きな
変化が見られず、逆に微細表面構造の影響を受けて水滴
転落性が悪くなる例も見られる。さらに耐摩耗性に極め
て乏しいものが多く、窓ガラスなどの屋外使用の用途で
は実用に供し得ない状況である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上の通り、従来の技
術では基材と付着水滴の接触面積をできるため減らすこ
とで付着水滴を除去することを目的としてきた。すなわ
ち、従来技術は撥水性を高めることに主眼を置いた発明
がなされてきたが、微少水滴の除去という面からは必ず
しも成功はしていない。

【０００７】本発明は、かかる従来技術の欠点を解消し
ようとするものであり、微小水滴であっても比較的小さ
な傾斜角度で滑落させることを可能とし、かつ耐久性に
も優れた表面処理基材およびその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００８】

【問題を解決するための手段】本発明は、従来のかかる
問題点に鑑みてなされたものであって、付着水滴と基材
表面間に生ずる相互作用の制御という新たな観点から水
滴滑落性を向上させたものであり、一定の親水性化合物
と一定の疎水性化合物とを重量配合比１：１〜１：６０
の割合から成る処理剤で構成した表面処理層を、基材表
面上に形成して成る表面処理基材を提供することによっ
て、上記目的を達成せんとする。

【０００９】本発明の上記処理剤における親水性化合物
は、メタンスルホン酸誘導体である。すなわち、このメ
タンスルホン酸誘導体は、加水分解して基材とシロキサ
ン結合またはウレタン結合形成可能な官能基とＣＨ₃ Ｓ
Ｏ₃ 基とを有する有機ケイ素化合物（Ｉ）である。上記
の加水分解して基材とシロキサン結合またはウレタン結
合形成可能な官能基は、例えばトリメトキシシリル基等
のアルコキシシリル基、ヒドロキシル基、クロロシリル
基、及びケイ素または炭素に結合したイソシアネート基
等である。

【００１０】本発明の上記処理剤における疎水性化合物
は、加水分解して基材とシロキサン結合またはウレタン
結合可能な官能基とシロキサン結合またはウレタン結合
とを有する有機ケイ素化合物（II）、又は該有機ケイ素
化合物（II）並びに加水分解して基材とシロキサン結合
またはウレタン結合形成可能な官能基とフルオロアルキ
ル基を有する有機ケイ素化合物(III) の混合物である。
上記有機ケイ素化合物 (Ｉ),(II)及び(III) において、
加水分解して基材とシロキサン結合またはウレタン結合
可能な官能基は、例えばアルコキシシリル基（炭素数１
〜３）、ヒドロキシシリル基、クロロシリル基、及びイ
ソシアネート基から成る群から選ばれる１種以上の基で
ある。

【００１１】すなわち、本発明の水滴滑落性に優れた表
面処理材は、加水分解して基材とシロキサン結合または
ウレタン結合形成可能な官能基とＣＨ₃ ＳＯ₃ とを有す
る有機ケイ素化合物（Ｉ）と、加水分解して基材とシロ
キサン結合またはウレタン結合可能な官能基とシロキサ
ン結合とを有する有機ケイ素化合物 (II) とを、有機ケ
イ素化合物（Ｉ）対有機ケイ素化合物（II）が重量比
１：１〜１：６０、好ましくは１：２０〜１：５０の割
合で、有機溶剤中に溶解させた塗布液を基材表面に塗布
し、次いで乾燥して成る。

【００１２】更に本発明の水滴滑落性に優れた表面処理
基材は、加水分解して基材とシロキサン結合またはウレ
タン結合形成可能な官能基とＣＨ₃ ＳＯ₃ 基とを有する
有機ケイ素化合物（Ｉ）と、加水分解して基材とシロキ
サン結合またはウレタン結合形成可能な官能基とシロキ
サン結合とを有する有機ケイ素化合物（II）と、加水分
解して基材とシロキサン結合またはウレタン結合形成可
能な官能基とフルオロアルキル基とを有する有機ケイ素
化合物(III) とを、有機ケイ素化合物（Ｉ）と、有機ケ
イ素化合物（II）と有機ケイ素化合物(III) の合計との
重量比が１：１〜１：６０、好ましくは１：２０〜１：
５０の割合で、有機溶剤中に溶解させた塗布液を基材表
面に塗布し、次いで乾燥して成る

【００１３】更に本発明の水滴滑落性に優れた表面処理
剤は、基材の表面に、ＣＨ₃ ＳＯ₃基を有する有機ケイ
素化合物が基材とシロキサン結合またはウレタン結合に
より化学的に結合され、かつ、シロキサン結合を有する
有機ケイ素化合物が基材とシロキサン結合またはウレタ
ン結合により化学的に結合されてなることを特徴とす
る。更に本発明の水滴滑落性に優れた表面処理剤は、基
材の表面に、ＣＨ₃ ＳＯ₃基を有する有機ケイ素化合物
が基材とシロキサン結合またはウレタン結合により化学
的に結合され、かつ、シロキサン結合を有する有機ケイ
素化合物が基材とシロキサン結合またはウレタン結合に
より化学的に結合され、かつ、フルオロアルキル基を有
する有機ケイ素化合物が基材とシロキサン結合またはウ
レタン結合により化学的に結合されてなることを特徴と
する。

【００１４】本発明の上記表面処理材において、好まし
くは基材と表面処理層との間に下地層が存在する。下地
層は、例えばシリカ等の無機材料から構成される。本発
明の上記表面処理材において、好ましくは基材は窓ガラ
ス等のガラス又は鏡である。前記窓ガラスは、例えば自
動車、鉄道車両、航空機、船舶、雪上車からなる群から
選ばれた１種の乗り物の窓ガラスである。前記鏡は、好
ましくは片面もしくは両面に反射性のコーティングが施
されたガラスまたはプラスチックで形成されている。前
記鏡は、例えば自動車、鉄道車両、航空機、船舶、雪上
車、スノーモービル、及びオートバイからなる群から選
ばれた１種の乗り物の車両用サイドミラーである。

【００１５】更に、本発明の表面処理材の製造方法は、
加水分解して基材とシロキサン結合またはウレタン結合
形成可能な官能基とＣＨ₃ ＳＯ₃ 基とを有する有機ケイ
素化合物（Ｉ）と、加水分解して基材とシロキサン結合
またはウレタン結合形成可能な官能基とシロキサン基と
を有する有機ケイ素化合物（II）とを、有機ケイ素化合
物（Ｉ）と有機ケイ素化合物（II）の重量比が１：１〜
１：６０、好ましくは１：２０〜１：５０の割合で有機
溶媒中に溶解させた塗布液をガラス基材表面に塗布し、
次いで乾燥させることを特徴とする。

【００１６】更に又、本発明の表面処理基材の製造方法
は、加水分解して基材とシロキサン結合またはウレタン
結合形成可能な官能基とＣＨ₃ ＳＯ₃ 基とを有する有機
ケイ素化合物（Ｉ）と、加水分解して基材とシロキサン
結合またはウレタン結合形成可能な官能基とシロキサン
結合とを有する有機ケイ素化合物（II）と、加水分解し
て基材とシロキサン結合またはウレタン結合形成可能な
官能基とフルオロアルキル基とを有する有機ケイ素化合
物(III) とを、有機ケイ素化合物（Ｉ）と、有機ケイ素
化合物（II）と有機ケイ素化合物(III) の合計との重量
比が１：１〜１：６０、好ましくは１：２０〜１：５０
の割合で有機溶媒中に溶解させた塗布液をガラス基材表
面に塗布し、次いで乾燥させることを特徴とする。

【００１７】前記製造方法において、加水分解して基材
とシロキサン結合またはウレタン結合形成可能な有機ケ
イ素化合物（Ｉ）の官能基及び／又は、加水分解して基
材とシロキサン結合またはウレタン結合形成可能な有機
ケイ素化合物（II）の官能基が、アルコキシシリル基、
ヒドロキシシリル基、クロロシリル基、及びケイ素また
は炭素に結合したイソシーネート基からなる群から選ば
れた単一またはそれらの組み合わせによる。

【００１８】前記製造方法において、加水分解して基材
とシロキサン結合またはウレタン結合形成可能な有機ケ
イ素化合物（Ｉ）の官能基及び／又は、加水分解して基
材とシロキサン結合またはウレタン結合形成可能な有機
ケイ素化合物（II）の官能基及び／又は、加水分解して
基材とシロキサン結合またはウレタン結合形成可能な有
機ケイ素化合物(III) の官能基が、例えばアルコキシシ
リル基、及びヒドロキシシリル基、クロロシリル基、及
びケイ素または炭素に結合したイソシアネート基からな
る群から選ばれた単一またはそれらの組み合わせによ
る。

【００１９】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明においては、上述した構成からなる表面処理
層を基材表面に形成することによって、基材表面と付着
水滴間に働く相互作用の制御を行ない、従来の撥水処理
では達成し得なかった微少付着水滴の滑落性能を高める
ことが可能となる。使用する基材としては、ガラス、樹
脂等の表面に官能基を有する無機、有機の材料が挙げら
れる。また、透明基材、不透明基材、または、透明基材
の片面および両面に処理を施された鏡体であっても使用
することができる。

【００２０】親水性化合物としては、メタンスルホン酸
へ官能基を導入した化合物が選ばれる。すなわち、親水
性化合物は、前述のように、加水分解して基材とシロキ
サン結合またはウレタン結合形成可能な官能基とＣＨ₃
ＳＯ₃ 基とを有する有機ケイ素化合物（Ｉ）である。有
機ケイ素化合物（Ｉ）（メタンスルホン酸誘導体）とし
ては、例えば、メタンスルホン酸と商品名ＫＢＭ４０３
（信越化学工業（株）製）とを反応させて得られる生成
物が用いられる。上記以外でのメタンスルホン酸と反応
しうる化合物として、例えば、商品名ＫＢＭ３０３（信
越化学工業（株）製）商品名ＫＢ３Ｅ４０２（信越化学
工業（株）製）、商品名ＫＢＥ４０３（信越化学工業
（株）製）、商品名ＴＳＬ８３５０（東芝シリコーン
（株）製）、商品名サイラエースＳ５１０（チッソ
（株）製）ＳＨ６０４０（東レ・ダウコーニング・シリ
コーン（株）製）等が挙げられる。

【００２１】また、疎水性化合物としては、前述のよう
に有機ケイ素化合物（II）、又は該有機ケイ素化合物
（II）とフルオロアルキル基を有する有機ケイ素化合物
(III)の混合物のいずれかが選ばれる。有機ケイ素化合
物（II）としては、例えば、商品名サイラプレーンＦＭ
Ｏ５１１（チッソ（株）製）と商品名サイラエースＳ３
６０（チッソ（株）製）とを反応させて得られる生成物
が用いられる。

【００２２】上記以外では、サイラプレーンＦＭＯ５１
１の代わりに商品名ＦＭＯ５２１（チッソ（株）製）、
商品名ＦＭＯ５２５（チッソ（株）製）、商品名ＦＭ５
５１１（チッソ（株）製）、商品名ＦＭ５５２１（チッ
ソ（株）製）、商品名ＦＭ５５２５（チッソ（株）製）
が挙げられ、また、サイラエースＳ３６０の代わりには
Ｓ３３０（チッソ（株）製）、Ｓ３２１（チッソ（株）
製）、Ｓ３２０（チッソ（株）製）、ＴＳＬ８３３１
（東芝シリコーン（株）製）、ＴＳＬ８３４０（東芝シ
リコーン（株）製）、ＫＢＭ６０３（信越化学工業
（株）製）、ＫＢＭ９０３（信越化学工業（株）製）等
が挙げられる。

【００２３】有機ケイ素化合物(III)(フルオロアルキル
基を有する有機ケイ素化合物）としては、例えば商品名
ＴＳＬ８２６２、ＴＳＬ８２６１、ＴＳＬ８３５６、Ｔ
ＳＬ５２５７、ＴＳＬ８２３２、ＴＳＬ８２３３、ＴＳ
Ｌ８２２９、ＴＳＬ8231（東芝シリコーン（株）製）ま
たは、商品名Ｅ−５６４４（タイキン工業（株）製）と
商品名サイラエースＳ３６０（チッソ（株）製）とを反
応させて得られる生成物等が挙げられる。

【００２４】また、疎水性化合物としてはシリコーン化
合物、またはシリコーン化合物とフルオロアルキル基を
有する有機ケイ素化合物の混合物のいずれかが好ましく
選ばれる。使用する有機ケイ素化合物（Ｉ）又は（II）
は、一番構造の単純な分子量200 程度のものから数百も
のシロキサン結合またはウレタン結合単位を有する分子
量数万ものまででも構わないが、分子量が低くなると滑
落性が低下し、また分子量が高くなるほど他の構成物と
の相溶性が悪くなることから、分子量としては1,000 〜
10,000の範囲が望ましい。

【００２５】フルオロアルキル基を有する有機ケイ素化
合物も様々なものが使用可能となるが、中でもフルオロ
アルキル基としてＣ₈ Ｆ₁₇なる構造を持つものが最も望
ましい。処理膜の製膜には、膜形成成分を有機溶媒等に
て希釈して塗布溶液として用いることができる。この膜
形成成分の濃度は 0.1重量％〜５重量％の範囲での処理
が望ましい。0.1 重量％より少ないと十分な滑落性を発
現する処理膜が得られず、逆に５重量％の範囲より多く
なっても膜の性能向上が認められない。処理層と基材の
間に下地層を設けてもよい。特に、基材表面での官能基
の増加が期待できる下地層は処理層の耐久性を向上させ
る面からは一層望ましい。

【００２６】上記塗布溶液は、必要に応じて有機溶媒な
どにて希釈して用いることができる。使用する有機溶媒
としては、塗布溶液中に含まれる親水性化合物および疎
水性化合物両者が均一に溶解するものであれば如何なる
溶媒もよい。例えばメタノール、エタノール、プロパノ
ール、ブタノール等の一級アルコール類、イソプロパノ
ール、イソブタノールなどの二級アルコール、ターシャ
ルブタノールなどの三級アルコール、酢酸メチルエステ
ル、酢酸エチルエステル等のエステル類、ジエチルエー
テル等のエ一テル類、アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類などの一般的な溶媒が挙げられ、これらを単
独で、または二種以上混合して用いることができる。

【００２７】さらにまた、塗布方法としては、浸漬引き
上げ法、スプレー法、フローコート法あるいはスピンコ
ート法等既知の塗布手段が適宜採用し得るものである。
またさらに、前記塗布溶液を基材表面に塗布し、乾燥焼
き付ける温度としては、該処理膜を形成する各化合物の
官能基と基材との化学結合を促進し、かつ該処理膜の性
能を維持するためには、１００〜３００℃で焼き付ける
ことが好ましい。

【００２８】また、このようにして形成された該処理膜
の膜厚としては５０ｎｍ以下であることが望ましい。５
０ｎｍを超える膜厚になると、透明な処理膜が得られに
くくなり、また形成された処理膜の強度も低下するため
である。従来の撥水の概念では基材へ付着した水滴の接
触角が重要になり、機能向上には高い接触角の発現が求
められている。しかし、本発明品では従来の撥水で求め
られているより低い接触角であっても基材への付着水滴
が基材上を移動することからも、本発明の特性が見出さ
れる。但し、接触角が低すぎても滑落機能が低下するた
め、当然そこに下限値が発生する。本発明品において接
触角は６０°以上が望まれる。また、接触角が高くなれ
ばなるほど撥水の機構と同様に付着水滴の滑落性は向上
する。

【００２９】以上のように本発明によれば、その構成を
親水性化合物と疎水性化合物といった全く性質の異なる
化合物を重量比で１：１０〜１：６０のとなるように処
理膜を基材表面に形成することによって、付着水滴の滑
落性に優れた基材を得ることができる。親水性化合物対
疎水性化合物の割合が１：１０未満の場合、親水性化合
物の及ぼす親水性の効果が強く影響するため、親水基と
疎水基のバランスが取れなくなり、滑落性の低下を招く
ため不都合であり、一方１：６０をこえた場合、親水基
の及ぼす効果が極めて低下し、その為疎水性材料の持つ
滑落性を向上することができなくなるため不都合であ
る。

【００３０】

【実施例】以下、本発明をより明確にするため、実施例
により詳しく説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。性能の評価は基材表面の水滴滑落性によ
って行われた。水滴の滑落性は規定量の水滴を水平に設
置した処理済みの基材表面に滴下し、基材を傾け水滴が
滑り出したときの角度を滑落角度と規定する。この滑落
角度の大小で水滴滑落性を判断した。また、併せて水滴
接触角も測定した。ここで接触角は図１に示す角度
（θ）をいう。

【００３１】実施例１ 親水性化合物としてメタンスルホン酸と商品名ＫＢＭ４
０３（信越化学工業（株）製）とを反応させて得られた
トリメトキシシリル基を持つメタンスルホン酸化合物
と、疎水性化合物としてトリメトキシシリル基を持つシ
リコーン化合物をイソプロパノールヘ重量比で１：４０
となるように溶解し、すべての膜形成成分の合計量が２
重量％となるように調整を行い塗布溶液を作成した。

【００３２】基材としてソーダライムガラスを用い、上
記塗布溶液をスピンコーティング法により、２００rpm
５０秒の条件でコーティングした。スピンコーティング
直後においても基材表面では溶剤は完全に蒸発していな
い為、更に放置して風乾を行った。風乾後１２０℃で３
０分乾燥・焼成を行った。続いて、従来の撥水剤処理と
同様にイソプロパノールで湿らせた綿布にて余剰の薬剤
を拭き取り処理膜を得た。得られた処理膜の水滴接触
角、水滴滑落性を表１にまとめた。評価の結果、得られ
た処理膜を持つ基材は水滴滑落性に優れていることがわ
かった。

【００３３】実施例２ 塗布溶液の組成を表１に示すように変更し、さらに疎水
性化合物のシリコーンの一部をフッ素化合物に置き換え
た以外は実施例１と同様にして処理膜を基材表面に形成
した。得られた処理膜を持つ基材は実施例１と同様に水
滴滑落性に優れていることがわかった。

【００３４】実施例３ 塗布溶液の組成を表１に示すように変更し、さらに親水
性化合物の官能基をトリヒドロキシシリル基に変更した
以外は実施例１と同様にして処理膜を基材表面に形成し
た。得られた処理膜を持つ基材は実施例１と同様に水滴
滑落性に優れていることがわかった。

【００３５】実施例４ 塗布溶液の組成を表１に示すように変更した以外は実施
例1 と同様にして処理膜を基材表面に形成した。得られ
た処理膜を持つ基材は実施例1 と同様に水滴滑落性に優
れていることがわかった。

【００３６】実施例５ 基材を表面上にシリカ層形成したものに変更した以外
は、塗布溶液の組成を実施例１と同様にして処理膜を基
材表面に形成した。得られた処理膜を持つ基材は実施例
1 と同様に水滴滑落性に優れていることがわかった。

【００３７】実施例６ 塗布溶液の組成を表１に示すように変更し、かつ疎水性
化合物の官能基をイソシアネート基のものに変更した以
外は、実施例１と同様にして処理膜を基材表面に形成し
た、得られた処理膜を持つ基材は実施例１と同様に水滴
滑落性に優れていることがわかった。

【００３８】実施例７ 塗布溶液の組成を表１に示すように変更し、かつ疎水性
化合物の官能基をクロルシリル基のものに変更した以外
は、実施例１と同様にして処理膜を基材表面に形成し
た。得られた処理膜を持つ基材は実施例１と同様に水滴
滑落性に優れていることがわかった。

【００３９】比較例１ 塗布溶液の組成を疎水性化合物単一とした以外は実施例
１と同様に処理膜を基材表面に形成した。得られた処理
膜を持つ基材は、実施例と比べて水滴滑落角度が大きく
増加する事が認められ、水滴滑落性の面からは実用に耐
えるものとはいえなかった。

【００４０】比較例２ 塗布溶液の組成を疎水性化合物のみとし、シリコーン化
合物の一部をフルオロアルキルシラン化合物に置き換え
た以外は実施例１と同様に処理膜を基材表面に形成し
た。得られた処理膜を持つ基材は、実施例と比較して著
しく水滴滑落角度が大きくなり、水滴滑落性の優れたも
のとはいえなかった。

【００４１】比較例３ 塗布溶液の組成を表１に示すように変更した以外は、実
施例１と同様にして処理膜を基材表面に形成した。得ら
れた処理膜を持つ基材は、実施例と比べて水滴滑落角度
が大きく増加する事が認められ、水滴滑落性の面からは
実用に耐えるものとはいえなかった。

【００４２】比較例４ 塗布溶液の組成を表１に示すように変更した以外は、実
施例１と同様にして処理膜を基材表面に形成した。得ら
れた処理膜を持つ基材は、実施例と比較して著しく水滴
滑落角度が大きくなり、水滴滑落性の優れたものとはい
えなかった。

【００４３】比較例５ 塗布溶液の組成を表1 に示すように変更した以外は、組
成、処理法すべて実施例２と同様にして処理膜を基材表
面に形成した。得られた処理膜を持つ基材は、実施例２
と比較して著しく水滴滑落角度が大きくなり、水滴滑落
性の面からは実用に耐えるものとはいえなかった。

【００４４】比較例６ 塗布溶液の組成を表１に示すように変更し、かつ疎水性
化合物の官能基をエポキシ基のものに変更した以外は、
実施例６と同様にして処理膜を基材表面に形成した。得
られた処理膜を持つ基材は実施例６と比較して著しく水
滴滑落角度が大きくなり、水滴滑落性の面からは実用に
耐えるものとはいえなかった。

【００４５】表１に実施例と比較例の処理条件及び測定
データを示す。

【表１】

【００４６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明は構成され
るものであり、付着水滴の滑落性に優れた基材、特に微
小水滴であっても小さな傾斜角度で滑落させることを可
能とし、かつ耐久性にも優れた表面処理基材及びその製
造方法を提供する効果を奏する。更に、本発明の表面処
理基材に付着した水滴の挙動については、次のように説
明できる。すなわち、一定の角度に傾けた本発明の基材
上の水滴は、下限界の水滴量まで静止状態であっても滑
落が見られる。従来の撥水基材に比較してより小さい水
滴でも滑落する。一方、従来の撥水基材においては、静
止状態では、基材への付着水滴は小さくなればなるほど
傾けただけでは滑り落ちなくなる。このため、ある程度
の外的応力（風、ワイパー、振動）が必要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基材と水滴が接触する角度（接触角）を示す図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000003997 日産自動車株式会社 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 (72)発明者 成澤 郁夫 山形県米沢市通町６−14−８ (72)発明者 武石 誠 山形県米沢市城西１−３−39 (72)発明者 村瀬 平八 神奈川県中郡大磯町東小磯534 (72)発明者 竹川 寿弘 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 甲斐 康朗 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 田湯 哲朗 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 4H020 BA36

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加水分解して基材とシロキサン結合また
   はウレタン結合形成可能な官能基とＣＨ₃ ＳＯ₃ 基とを
   有する有機ケイ素化合物（Ｉ）と、加水分解して基材と
   シロキサン結合またはウレタン結合可能な官能基とシロ
   キサン結合とを有する有機ケイ素化合物 (II) とを、有
   機ケイ素化合物（Ｉ）対有機ケイ素化合物（II）が重量
   比１：１〜１：６０の割合で、有機溶剤中に溶解させた
   塗布液を基材表面に塗布し、次いで乾燥して成る水滴滑
   落性に優れた表面処理基材。
2. 【請求項２】 有機ケイ素化合物（Ｉ）と、有機ケイ素
   化合物（II）との重量比が１：２０〜１：５０である、
   請求項１記載の表面処理剤。
3. 【請求項３】 加水分解して基材とシロキサン結合また
   はウレタン結合形成可能な官能基とＣＨ₃ ＳＯ₃ 基とを
   有する有機ケイ素化合物（Ｉ）と、加水分解して基材と
   シロキサン結合またはウレタン結合形成可能な官能基と
   シロキサン結合とを有する有機ケイ素化合物（II）と、
   加水分解して基材とシロキサン結合またはウレタン結合
   形成可能な官能基とフルオロアルキル基とを有する有機
   ケイ素化合物(III) とを、有機ケイ素化合物（Ｉ）と、
   有機ケイ素化合物（II）と有機ケイ素化合物(III) の合
   計との重量比が１：１〜１：６０の割合で、有機溶剤中
   に溶解させた塗布液を基材表面に塗布し、次いで乾燥し
   て成る水滴滑落性に優れた表面処理基材。
4. 【請求項４】 有機ケイ素化合物と、有機ケイ素化合物
   （II）と有機ケイ素化合物(III) の合計重量比が１：２
   ０〜１：５０である、請求項３記載の表面処理基材。
5. 【請求項５】 基材の表面に、ＣＨ₃ ＳＯ₃ 基を有する
   有機ケイ素化合物が基材とシロキサン結合またはウレタ
   ン結合により化学的に結合され、かつ、シロキサン結合
   を有する有機ケイ素化合物が基材とシロキサン結合また
   はウレタン結合により化学的に結合されてなることを特
   徴とする水滴滑落性に優れた表面処理基材。
6. 【請求項６】 基材の表面に、ＣＨ₃ ＳＯ₃ 基を有する
   有機ケイ素化合物が基材とシロキサン結合またはウレタ
   ン結合により化学的に結合され、かつ、シロキサン結合
   またはウレタン結合を有する有機ケイ素化合物が基材と
   シロキサン結合またはウレタン結合により化学的に結合
   され、かつ、フルオロアルキル基を有する有機ケイ素化
   合物が基材とシロキサン結合またはウレタン結合により
   化学的に結合されてなることを特徴とする水滴滑落性に
   優れた表面処理基材。
7. 【請求項７】 基材と表面処理層との間に下地層が存在
   することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載
   の水滴滑落性に優れた表面処理基材。
8. 【請求項８】 下地層がシリカからなることを特徴とす
   る請求項１〜７のいずれか１項に記載の水滴滑落性に優
   れた表面処理基材。
9. 【請求項９】 基材が窓ガラスであることを特徴とする
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の付着水滴滑落性に
   優れた表面処理基材。
10. 【請求項１０】 前記窓ガラスが自動車、鉄道車両、航
    空機、船舶、雪上車からなる群から選ばれた１種の乗り
    物の窓ガラスであることを特徴とする請求項９記載の付
    着水滴滑落性に優れた表面処理基材。
11. 【請求項１１】 前記基材が、鏡である請求項１〜８の
    いずれか１項に記載の付着水滴滑落性に優れた表面処理
    基材。
12. 【請求項１２】 前記鏡は、片面もしくは両面に反射性
    のコーティングが施されたガラスまたはプラスチックで
    形成されている請求項１１記載の付着水滴滑落性に優れ
    た表面処理基材。
13. 【請求項１３】 前記鏡は、自動車、鉄道車両、航空
    機、船舶、雪上車、スノーモービル、及びオートバイか
    らなる群から選ばれた１種の乗り物の車両用サイドミラ
    ーである請求項１１又は１２記載の付着水滴滑落性に優
    れた表面処理基材。
14. 【請求項１４】 加水分解して基材とシロキサン結合ま
    たはウレタン結合形成可能な官能基とＣＨ₃ ＳＯ₃ 基と
    を有する有機ケイ素化合物（Ｉ）と、加水分解して基材
    とシロキサン結合またはウレタン結合形成可能な官能基
    とシロキサン結合とを有する有機ケイ素化合物（II）と
    を、有機ケイ素化合物（Ｉ）と有機ケイ素化合物（II）
    の重量比が１：１〜１：６０の割合で有機溶媒中に溶解
    させた塗布液をガラス基材表面に塗布し、次いで乾燥さ
    せることを特徴とする水滴滑落性に優れた表面処理基材
    の製造方法。
15. 【請求項１５】 有機ケイ素化合物（Ｉ）と有機ケイ素
    化合物（II）の重量比が、１：２０〜１：５０の割合で
    ある、請求項１４記載の方法。
16. 【請求項１６】 加水分解して基材とシロキサン結合ま
    たはウレタン結合形成可能な官能基とＣＨ₃ ＳＯ₃ 基と
    を有する有機ケイ素化合物（Ｉ）と、加水分解して基材
    とシロキサン結合またはウレタン結合形成可能な官能基
    とシロキサン結合とを有する有機ケイ素化合物（II）
    と、加水分解して基材とシロキサン結合またはウレタン
    結合形成可能な官能基とフルオロアルキル基とを有する
    有機ケイ素化合物(III) とを、有機ケイ素化合物（Ｉ）
    と、有機ケイ素化合物（II）と有機ケイ素化合物(III)
    の合計との重量比が１：１〜１：６０の割合で有機溶媒
    中に溶解させた塗布液をガラス基材表面に塗布し、次い
    で乾燥させることを特徴とする水滴滑落性に優れた表面
    処理基材の製造方法。
17. 【請求項１７】 有機ケイ素化合物（Ｉ）と、有機ケイ
    素化合物（II）と有機ケイ素化合物(III) の合計との重
    量比が１：２０〜１：５０の割合である、請求項１６記
    載の方法。
18. 【請求項１８】 加水分解して基材とシロキサン結合ま
    たはウレタン結合形成可能な有機ケイ素化合物（Ｉ）の
    官能基及び／又は、加水分解して基材とシロキサン結合
    またはウレタン結合形成可能な有機ケイ素化合物（II）
    の官能基が、アルコキシシリル基、ヒドロキシシリル
    基、クロロシリル基、及びケイ素または炭素に結合した
    イソシアネート基からなる群から選ばれた単一またはそ
    れらの組み合わせによるものであることを特徴とする請
    求項１４又は１５記載の水滴滑落性に優れた表面処理基
    材の製造方法。
19. 【請求項１９】 加水分解して基材とシロキサン結合ま
    たはウレタン結合形成可能な有機ケイ素化合物（Ｉ）の
    官能基及び／又は、加水分解して基材とシロキサン結合
    またはウレタン結合形成可能な有機ケイ素化合物（II）
    の官能基及び／又は、加水分解して基材とシロキサン結
    合またはウレタン結合形成可能な有機ケイ素化合物(II
    I) の官能基が、アルコキシシリル基、及びヒドロキシ
    シリル基、クロロシリル基、及びケイ素または炭素に結
    合したイソシアネート基からなる群から選ばれた単一ま
    たはそれらの組み合わせによるものであることを特徴と
    する請求項１６又は１７記載の水滴滑落性に優れた表面
    処理基材の製造方法。
20. 【請求項２０】 有機ケイ素化合物（II）と有機ケイ素
    化合物(III) 混合物からなり、有機ケイ素化合物(III）
    が有機ケイ素化合物（II）と有機ケイ素化合物(III) の
    合計の２０重量％以下であることを特徴とする請求項１
    ６，１７，又は１９記載の表面処理基材の製造方法。