JP2001025702A - 高滑水性基材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い撥水耐久性（耐光性、耐摩耗性）と優れた
滑水性（水滴滑落性）を兼ね備えた高滑水性基材を得る
こと。 【解決手段】基板表面に、パーフルオロアルキルトリク
ロロシランとジメチルシリコーンジオールを非水溶媒中
で混合して共重合させた反応生成物を溶媒で希釈してな
る表面処理剤を塗布し成膜すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、特に建築用窓ガラス、
車両用窓ガラス、鏡、その他産業用窓ガラス等に用いる
ことが可能な、極めて優れた滑水性（水滴滑落性）を示
す高滑水性基材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高い撥水耐久性（耐光性や耐摩耗性）を
得るために、フルオロアルキル基含有シラン化合物を基
材表面に処理した撥水性ガラスについて、非常に多くの
発明がなされている。例えば、特開平６-１６４５５号
公報には、ガラス表面に凹凸形状を有するシリカなどの
下地膜を設けることが非常に有効であることが開示され
ている、一方、下地膜のないものとしては、特許第２５
００１７８号公報には、ガラス表面に撥水撥油性の単分
子膜を形成する方法が、特開平１０-５９７４５公報に
は、撥水処理するガラス表面をセリア研摩してさらに酸
処理して基材の活性を高める方法や撥水処理液として重
合度を増大または制御したフルオロアルキル基含有シラ
ン化合物を用いる方法が開示されている。さらに、特開
平８-３２５０３７号公報には、ガラス基材表面近傍に
アルカリ金属を含まないか、またはアルカリ金属含有量
が少ないアルカリバリアー層を形成後、フルオロアルキ
ル基含有シラン化合物を処理することにより、耐久性の
高い撥水処理ガラスを得る方法が開示されている。さら
にまた、特開平９-４８６３９号公報には、ガラス基材
表面を脱アルカリ層とすることによってナトリウム等の
アルカリ成分量を減じた表面を形成させた後にフルオロ
アルキル基含有シラン化合物を処理することにより、耐
熱性、耐水性および耐候性を高めることが開示されてい
る。

【０００３】一方、水滴滑落性をより改善することに重
点を置いた検討もなされており、高水滴転落性または高
滑水性ガラスが提案されている。例えば、シリコーン系
ワックス、オルガノポリシロキサン、界面活性剤などを
含む組成物が発明されており、特公昭５０-１５４７３
号公報には、アルキルポリシロキサンおよび酸よりなる
組成物、また、特開平５-３０１７４２号公報には、ア
ミノ変性シリコーンオイルと界面活性剤とを含有する組
成物が開示されている。

【０００４】さらに、高い撥水耐久性（耐光性や耐摩耗
性）と優れた水滴滑落性を兼ね備えた組成物の発明もな
されており、特開平１１-１１６９４３号公報には、パ
ーフルオロアルキル基含有シラン化合物のフルオロアル
キル基の少なくとも末端のＦ原子をＨ原子で置換した組
成物からなる表面処理剤が開示されている。また、特開
平８-１２３７５公報には、パーフルオロアルキル基含
有シラン化合物とポリジメチルシロキサンを混合後、加
水分解して得た組成物をガラス基板などに塗布した撥水
性物品が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
特開平６-１６４５５号公報、特許第２５００１７８号
公報、特開平１０-５９７４５公報、特開平８-３２５０
３７号公報、特開平９-４８６３９号公報記載の、高い
撥水耐久性（耐光性や耐摩耗性）を有するフルオロアル
キル基含有シラン化合物を基材表面に処理した撥水性ガ
ラスでは、水滴滑落性（滑水性）が悪く、例えば、自動
車用ウィンドシールドの取り付け角度である３０°傾斜
においては、静止時に少なくとも水滴の体積が約４０〜
６０μl以上でないと水滴は滑落せずにガラス表面上に
残存してしまう。

【０００６】また、前記特公昭５０-１５４７３号公
報、特開平５-３０１７４２号公報の方法で得られたも
のは、滑水性（水滴滑落性）は良好であり、中には３０
°傾斜で約１５μl程度の水滴で滑落するものが得られ
ているが、高い撥水耐久性（耐光性や耐摩耗性）を得る
までには至っていない。

【０００７】さらに、特開平８-１２３７５公報記載の
方法は、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物とポ
リジメチルシロキサン化合物を混合して加水分解し、次
いでこれを加水分解したアルコキシシラン化合物に混合
して溶液を調製し、これを基材表面に塗布することが示
されており、ハイブリッド膜の外側表面層に嵩高く剛直
なパーフルオロアルキル基とサイズの小さいメチル基か
らなる疎水基を高い濃度で形成した撥水性物品が開示さ
れている。しかし、これは積極的にパーフルオロアルキ
ル基含有シラン化合物とポリジメチルシロキサンを共重
合させた新たな組成物ではなく、３０°の傾斜で約１５
μl以下の良好な滑水性（水滴滑落性）を示すものは得
られていない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の前記課
題に鑑みてなされたものであって、高い撥水耐久性（耐
光性や耐摩耗性）と優れた滑水性（以下「水滴滑落性」
という場合もある）を兼ね備えた高滑水性基材およびそ
の製造方法を提供するものである。

【０００９】すなわち、本発明の高滑水性基材は、基板
表面に、一般式［１］で表されるパーフルオロアルキル
トリクロロシランと一般式［２］で表されるジメチルシ
リコーンジオールを非水溶媒中で混合して反応させ共重
合させた反応生成物を希釈溶媒で希釈してなる表面処理
剤を塗布し成膜することを特徴とする。

【００１０】

【化３】

【００１１】

【化４】

【００１２】また、本発明の高滑水性基材の製造方法
は、基板表面に、一般式［１］で表されるパーフルオロ
アルキルトリクロロシランと一般式［２］で表されるジ
メチルシリコーンジオールを非水溶媒中で混合して反応
させ共重合させた反応生成物を希釈溶媒で希釈してなる
表面処理剤を塗布した後、乾燥することを特徴とし、さ
らに、乾燥後または乾燥と同時に６０℃〜１９０℃で熱
処理することが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の高滑水性基材は、基板表
面に、一般式［１］で表されるパーフルオロアルキルト
リクロロシランと一般式［２］で表されるジメチルシリ
コーンジオールを非水溶媒中で混合して反応させ共重合
させた反応生成物を希釈溶媒で希釈してなる表面処理剤
を塗布した後、乾燥することにより製造することが出来
る。

【００１４】

【化５】

【００１５】

【化６】

【００１６】前記一般式［１］で表されるパーフルオロ
アルキルトリクロロシランとしては、例えばＣＦ₃（Ｃ
Ｆ₂）₁₁ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣｌ₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉ＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂ＳｉＣｌ₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣｌ₃、
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣｌ₃等を用いることが
できる。

【００１７】一般式［２］で表されるジメチルシリコー
ンジオールとしては、例えば、ＨＯ-[Ｓｉ(ＣＨ₃)₂Ｏ-]
₁₀Ｈ、ＨＯ-[Ｓｉ(ＣＨ₃)₂Ｏ-]₂₀Ｈ等を用いることがで
きる。

【００１８】非水溶媒としては、水の溶解度が小さく水
分を実質的に含まない溶媒であり、例えば、酢酸エチ
ル、酢酸ｎ-ブチル、酢酸ｎ-ヘキシルなどのエステル
類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、ｎ−
ブタン、ｎ−ヘキサンなどの脂肪族炭化水素類等を用い
ることができる。

【００１９】希釈溶媒としては、イソプロピルアルコ−
ル（以下、「ｉ−ＰＡ」と略す）の他に、メタノ−ル、
エタノ−ルなど炭素数が５以下の低級アルコ−ル溶媒で
あってもよく、アルコ−ル以外にエ−テル類やケトン類
を用いることができ、ことにｉ−ＰＡまたはエタノール
を主成分としてなるアルコール類が好ましい。

【００２０】なお、前記パーフルオロアルキルトリクロ
ロシランとジメチルシリコーンジオールの混合モル比
は、自在に選択可能であるが、パーフルオロアルキルト
リクロロシラン：ジメチルシリコーンジオール＝１：
０.１〜２の条件で共重合反応を行わせることが好まし
く、パーフルオロアルキルトリクロロシラン１に対し
て、ジメチルシリコーンジオールが０．１以下の場合に
は、目的である滑水性の改善効果は得られなくなり、２
以上の場合には、良好な滑水性は得られるものの耐光性
などの耐久性能が大幅に低下して実用上好ましくない。
なお、前記パーフルオロアルキルトリクロロシランとジ
メチルシリコーンジオールを非水溶媒中で混合して共重
合させる反応時間は２時間を越えて反応させる必要があ
り、それより短いと高滑水性が得られないので好ましく
ない。

【００２１】表面処理剤を塗布した後の乾燥は、表面処
理剤を塗布後に風乾により自然乾燥させてもよいし、乾
燥後または乾燥と同時に室温を越え１９０℃以下の温度
で熱処理を行うことも出来る。なお、熱処理を行う場合
には、室温を越え１９０℃の温度で熱処理を行う必要が
あり、その処理により未反応のフルオロアルキル基含有
シランのＯＨ基を他のＯＨ基と結合させる。しかし、２
００℃以上であると滑水性を改善するためのシリコーン
オイルジオールが熱分解し易く、好ましくない。また、
反応効率の点で６０℃以上がより好ましい。

【００２２】本発明についての滑水性とは、後述の実施
例の評価方法で述べるような方法、例えば、前記表面処
理剤で処理された被膜を有するサンプルを３０°に傾斜
させた状態で、該サンプル表面上にゆっくりとマイクロ
シリンジで純水を滴下する。このとき、水滴が動き始め
る時点の水滴量（体積）を滑水性（水滴転落性）とし、
μlで示すものである。本発明の高滑水性とは前記方法
により得られる滑水性が３０μl以下、より好ましくは
２０μl以下、のものをいう。

【００２３】本発明で得られる高滑水性被膜を有する基
材は、フルオロアルキル基含有シランからなる撥水性被
膜が基材表面に固定化されているため、前記滑水性とと
もに、優れた撥水性も兼ね備えている。

【００２４】基材としては、ガラス、プラスチック等特
に限定されるものではないが、例えば、ガラス基板の場
合には、建築用窓ガラスや自動車用窓ガラス等に通常使
用されているフロ−トガラスあるいはロ−ルアウト法で
製造されたガラス等無機質の透明性がある板ガラスが好
ましく、無色または着色、ならびにその種類あるいは色
調、他の機能性膜との組み合わせ、ガラスの形状等に特
に限定されるものではなく、さらに曲げ板ガラスとして
はもちろん各種強化ガラスや強度アップガラスであり、
平板や単板で使用できるとともに、複層ガラスあるいは
合わせガラスとしても使用できる。また、被膜はガラス
基板の両面に成膜しても構わない。表面処理剤が塗布さ
れる基材表面は、金属酸化物よりなる下地層を設けられ
ていてもよい。例えば、ガラス基板の場合には、下地層
は、ケイ素酸化物等の金属酸化物を主成分とする酸化物
薄膜が好ましく、その上に前記表面処理剤を塗布して高
滑水性被膜を被覆することにより、高耐久性を有する高
滑水性ガラスを得ることが出来る。

【００２５】さらに、下地層表面を凹凸にすると耐久性
がより向上するので特に好ましく、その方法としては、
例えば金属アルコキシド系化合物或いは金属アセチルア
セトネート系化合物の中から少なくとも２種以上選択
し、しかも該選択した２つ以上の化合物における平均分
子量が異なるものであって、該２つ以上の化合物を溶剤
とともに混合して塗布溶液とし、該溶液を被覆後、加熱
してマイクロピット状や凹凸状の表層をつくる方法等が
採用できるが、下地層表面を凹凸にする方法はこれに限
定されるものではない。

【００２６】また、基材表面への表面処理剤の塗布方法
としては、手塗り、ノズルフロ−コ−ト法、ディッピン
グ法、スプレー法、リバ−スコ−ト法、フレキソ法、印
刷法、フローコート法あるいはスピンコート法、ならび
にそれらの併用等既知の塗布手段など各種塗布法が適宜
採用し得る。また、簡易なタイプのスプレー式撥水処理
剤などとしても使用することができる。

【００２７】以下の実施例および比較例に共通な項目で
ある、表面処理剤の調製、塗布用基板の作製および得ら
れた滑水性基板の実用耐久性の評価方法については、以
下の方法により行った。

【００２８】［表面処理剤の調製］図１に、表面処理剤
の調製手順を示す。表面処理剤の調製には、撥水剤にヘ
プタデカフルオロデシルトリクロロシラン(ＣＦ₃(Ｃ
Ｆ₂)₇ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣｌ₃：東芝シリコーン製ＴＳＬ８
２３２、以下「ＦＡＳＣ」と記す)と平均重合度１０お
よび２０のシリコーンオイルジオール(以下「Ｎ１０Ｓ
ＯＬ」および「Ｎ２０ＳＯＬ」と記す)を用いた。

【００２９】例えば、ＦＡＳＣ-Ｎ１０ＳＯＬ(１:１)系
の場合の手順としては、５.００ｇの酢酸エチルと３.９
０ｇのＮ１０ＳＯＬを秤量して混合した。次に、この混
合物に対して、攪拌しながら２.５０ｇのＦＡＳＣをゆ
っくりと滴下して加え、さらに室温で密栓した状態で０
〜２４ｈ攪拌して母液を得た。次いで、１.０ｇの母液
を９.０ｇのｉ-ＰＡで希釈して１０分程度攪拌して表面
処理剤を得た。なお、ＦＡＳＣを秤量および添加する際
には、ＦＡＳＣが大気中の水分を吸湿して加水分解する
ことを可能な限り避けるために、実験室内の湿度を５５
％ＲＨ以下に保つことが好ましかった。なお、表１に各
系（( )内の比は混合モル比を示す）における各成分の
秤量値（ｇ）を示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】［塗布用基板の作製］基板としては、下記
に示す３種類を用いた。

【００３２】１)下地なしタイプ(以下、「基板Ａ」と記
す) ２００ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍｔサイズのフロートガ
ラス、または、強化ガラスを通常のガラス洗浄機(当所
製作品)で水洗および乾燥した。

【００３３】２)下地なしタイプ(以下、「基板Ｂ」と記
す) ２００ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍｔサイズのフロートガ
ラス、または、強化ガラスの表面を、研磨液とブラシポ
リッシャーを用いて研磨し、十分に研摩剤を除去した
後、３５℃の０.１Ｎ硫酸水溶液中に１分間浸漬した。
その後、通常のガラス洗浄機(当所製作品)にて水洗およ
び乾燥した。なお、ここで用いた研磨液は、約１％のガ
ラス用研摩剤ミレークＡ（三井金属工業製）を水に混合
した懸濁液を用いた。

【００３４】３)凹凸の表面形状を有するシリカ系下地
層タイプ(以下、「基板Ｃ」と記す) ２００ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍｔサイズのフロートガ
ラス基板の表面を、約１％のガラス用研摩剤ミレークＡ
（三井金属工業製）を水に混合した懸濁液とプラシポリ
ッシャーを用いて表面を研磨したのち、充分に水洗・乾
燥したものを塗布布用基板とした。なお、下地層用のコ
ーティング液は、次のようにして調製した。

【００３５】テトラエトキシシラン〔Ｓｉ(ＯＣ
₂Ｈ₅)₄：ＴＥＯＳ〕の重合ゾル(平均分子量Ｍｗ：約１
０００〜３０００）とアセチルアセトンで安定化したテ
トラブトキシチタン〔Ｔｉ(Ｏ-Ｂｕ)₄〕との混合ゾル
（アセチルアセトンとで安定化したテトラブトキシチタ
ンの合有量は酸化物換算でＳｉＯ₂に対してモル比で約
４mol％）を、イソプロピルアルコール(ｉＰＡ)溶媒を
加え、固形分濃度として酸化物換算で５ｗｔ％になるま
で希釈したものをゾル溶液Ａとした。また、メチルトリ
メトキシシラン〔ＣＨ₃Ｓｉ(ＯＣＨ₃)₃：ＭＴＭＳ〕の
重合ゾル(平均分子量Ｍｗ＝約１，０００)にイソプロピ
ルアルコール(ｉＰＡ)を加え、固形分濃度として酸化物
換算で約２０ｗｔ％になるまで希釈したものをゾル溶液
Ｂとした。次に、ゾル溶液Ａ；２０ｇ、ゾル溶液Ｂ；２
０ｇ、および、加水分解および脱水縮合反応の速度を調
整するための溶媒としてのブタノール(ｎ-ＢｕＯＨ)；
２５ｇとを混合し、約５０℃で約３時間密栓して撹拌し
た（ゾル溶液Ｃ）。さらに、ｉＰＡ(９０ｗｔ％)；３２
４ｇとｎ-ＢｕＯＨ(１０ｗｔ％)；３６ｇの混合系溶媒
約３６０ｇで先のゾル溶液Ｃを希釈してコーテイング液
を得た。

【００３６】塗布方法は、スピンコート法で行った。先
ず、スピンコーター上に被覆用ガラス基板をセットし、
先ず塗布被膜域（高速スピン回転）において、スピン回
転を開始し、回転速度が１５０ｒｐｍで３秒後、上記塗
布液の塗布量としては２０ｍｌ程度滴下し、１８秒回転
速度を維持し被膜化した。続いてレベリング域(スピン
回転停止)において、被膜化した塗布液が渇きはじめて
流動性を失うようになる前に、スピン回転を一旦停止し
６０秒間静止してレベリングせしめ、乾燥促進域(低速
スピン回転)において、再度スピン回転を始め、５０ｒ
ｐｍの低速回転で４０秒間維持し、塗膜の乾燥促進を行
い、良好な成膜性のゲル膜を得た。

【００３７】次に、該ゲル膜付きガラス基板を２５０℃
で３０分間仮焼成を行い、さらにガラス温度で６３０℃
〜６６０℃の本焼成を行い、表面に微細な凹凸形状を有
するＳｉＯ₂-ＴｉＯ₂薄膜を得た。

【００３８】［実用耐久性の評価方法］得られた高滑水
性ガラスの評価は、下記に示す４つの方法で行った。

【００３９】１)初期接触角 水滴をサンプルに乗せたときの水滴と基盤表面とのなす
角を接触角計で測定した。

【００４０】接触角計：協和界面科学製ＣＡ−Ｘ型 測定環境：大気中(約２５℃) 水：純水(２μｌ)。

【００４１】２)水滴転落性 サンプルを３０゜に傾斜させた状態で、サンプル表面上
にゆっくりとマイクロシリンジで純水を滴下する。この
とき、水滴が動き始める時点の水滴量（体積）をμlで
示し、「滑水性」と表現した。

【００４２】３)耐摩耗性 以下の試験機を用いて、摺動回数(３５００回)後、接触
角θ(°)を測定した。

【００４３】 試験機：トラバース式摺動試験機（自社製作） 摺動面積：１００ｍｍ×２５ｍｍ 摩擦布：キャンバス布(ＪＩＳＬ３１０２-１９６1-1２
０６) 荷重：０.１ｋｇ/ｃｍ² ストローク：１００ｍｍの往復摺動(摺動回数は往復の
回数) 摺動速度：３０往復／分。

【００４４】４)耐光性 以下の試験機を用いて、メタルハライドランプの強力な
ＵＶ光をサンプルに２ｈ照射した後の接触角θ(°)を測
定して評価した。

【００４５】試験機 ：高速耐光性試験機（自社製作） ランプ ：１.５ｋＷメタルハライドランプ（アイグラ
フィックス製Ｍ０１５-Ｌ３１２） ランプ-サンプル間距離：１６０mm なお、下記に示す実施例及び比較例で得られたサンプル
の評価結果を表２に示す。

【００４６】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。

【００４７】実施例１ 本例は、ＦＡＳＣとＮ１０ＳＯＬの混合比をモル比で
１：１の場合である。先ず、５.００ｇの酢酸エチルと
３.９０ｇのＮ１０ＳＯＬを秤量して混合した。次に、
この混合物に対して、攪拌しながら２.５０ｇのＦＡＳ
Ｃをゆっくりと滴下して加え、さらに室温（２０〜２５
℃）で密栓した状態で６ｈ攪拌して母液を得た。次い
で、１.０ｇの母液を９.０ｇのｉ-ＰＡで希釈して１０
分程度攪拌して表面被膜形成用処理剤を得た。この表面
処理剤を基板Ａに温度を２５℃、湿度を４５％ＲＨに保
った環境下で、２ｍｌ/ｐｃの表面処理剤を滴下し、綿
布（商品名；ベンコット）でガラス全面に十分引き伸ば
した後、５分程度風乾した。その後、マッフル炉でガラ
ス温度で１５０℃、５分程度の熱処理を行い、白濁して
残った余剰な撥水剤をｉＰＡで拭き上げて透明なサンプ
ルを得た。得られたサンプルの評価結果は表２に示すよ
うに、初期接触角は１００°、滑水性は１３μｌと極め
て良好な水滴滑落性を示した。また、耐摩耗性および耐
光性は、９８°および９８°で試験前後の接触角の変化
は殆どなかった。なお、表２において、ＦＡＳ欄は使用
したＦＡＳの種類を示し、-Cl3；トリクロロシランタイ
プ（ＦＡＳＣ）、 -OCH3；トリメトキシシランタイプで
ある。また、添加量はすべて１molとした。

【００４８】実施例２ 表面処理剤の塗布を基板Ｂに行った以外は実施例１と同
様にした。得られたサンプルの初期接触角は１０２°、
滑水性は８μｌと極めて良好な水滴滑落性を示した。ま
た、耐摩耗性および耐光性は、１００°および９６°で
高い実用耐久性を示した。

【００４９】実施例３ 表面処理剤の塗布を基板Ｃに行った以外は実施例１と同
様にした。得られたサンプルの初期接触角は１００°、
滑水性は８μｌと極めて良好な水滴滑落性を示した。ま
た、耐摩耗性および耐光性は、９９°および９５°で高
い実用耐久性を示した。

【００５０】実施例４ 表面処理剤を調製する際の反応時間を１２時間とした以
外は実施例２と同様にした。得られたサンプルの初期接
触角は１０１°、滑水性は８μｌと極めて良好な水滴滑
落性を示した。また、耐摩耗性および耐光性は、９８°
および９８°で高い実用耐久性を示した。

【００５１】実施例５ 表面処理剤を調製する際の反応時間を１２時間とした以
外は実施例３と同様にした。得られたサンプルの初期接
触角は１０１°、滑水性は８μｌと極めて良好な水滴滑
落性を示した。また、耐摩耗性および耐光性は、９８°
および９８°で高い実用耐久性を示した。

【００５２】

【表２】

【００５３】実施例６ 表面処理剤を調製する際の反応時間を２４時間とした以
外は実施例２と同様にした。得られたサンプルの初期接
触角は９９°、滑水性は８μｌと極めて良好な水滴滑落
性を示した。また、耐摩耗性および耐光性は、９８°お
よび９８°で高い実用耐久性を示した。

【００５４】実施例７ 表面処理剤を調製する際の反応時間を２４時間とした以
外は実施例３と同様にした。得られたサンプルの初期接
触角は１００°、滑水性は８μｌと極めて良好な水滴滑
落性を示した。また、耐摩耗性および耐光性は、９８°
および９８°で高い実用耐久性を示した。

【００５５】実施例８ ＦＡＳＣとＮ１０ＳＯＬの混合比をモル比で１：２とし
た以外の条件は実施例２と同様とした。得られたサンプ
ルの初期接触角は１０１°、滑水性は８μｌと極めて良
好な水滴滑落性を示した。また、耐摩耗性および耐光性
は、９７°および９６°で高い実用耐久性を示した。

【００５６】実施例９ 表面処理剤の塗布を基板Ｃに行った以外は実施例８と同
様にした。得られたサンプルの初期接触角は１００°、
滑水性は１３μｌと極めて良好な水滴滑落性を示した。
また、耐摩耗性および耐光性は、９７°および９７°で
高い実用耐久性を示した。

【００５７】実施例１０ シリコーンオイルジオールに平均重合度が２０であるＮ
２０ＳＯＬを用い、ＦＡＳＣとの混合比をモル比で１：
２とした。その他の条件は実施例２と同様とした。得ら
れたサンプルの初期接触角は１０１°、滑水性は１７μ
ｌと良好な水滴滑落性を示した。また、耐摩耗性および
耐光性は、９８°および９５°で高い実用耐久性を示し
た。

【００５８】実施例１１ 表面処理剤の塗布を基板Ｃに行った以外は実施例１０と
同様にした。得られたサンプルの初期接触角は９８°、
滑水性は１５μｌと極めて良好な水滴滑落性を示した。
また、耐摩耗性および耐光性は、９８°および９７°で
高い実用耐久性を示した。

【００５９】実施例１２ サンプル作製の際に、熱処理をしないこと以外は実施例
２と同様にした。得られたサンプルの初期接触角は１０
０°、滑水性は１０μｌと極めて良好な水滴滑落性を示
した。また、耐摩耗性および耐光性は、９８°および９
８°で高い実用耐久性を示した。

【００６０】比較例１ 表面処理剤の調製の際に、シリコーンオイルジオールを
混合しないで、ＦＡＳＣ１ｇに希釈溶媒であるｉＰＡ２
５ｇと酸触媒である０.１Ｎ硝酸(ＨＮＯ₃)を０.３ｇ加
え、室温で約２時間攪拌して加水分解反応を終結させ
た。その他の条件は実施例２と同様とした。得られたサ
ンプルの初期接触角は１０８°、滑水性は５０μｌと水
滴の滑落性は悪かった。また、耐摩耗性および耐光性
は、７０°および１００°で、耐摩耗性は実用に供する
レベルでなかった。

【００６１】比較例２ 表面処理剤の塗布を基板Ｃに行った以外は比較例１と同
様にした。得られたサンプルの初期接触角は１１２°、
滑水性は５５μｌと悪いレベルであった。また、耐摩耗
性および耐光性は、１１０°および１０６°であり、実
用耐久性については実用に供することのできるレベルの
ものであったが、滑水性は満足できるものではなかっ
た。

【００６２】比較例３ 表面処理剤の調製の際に、パーフルオロアルキルトリク
ロロシラン（ＦＡＳＣ）を混合しないで、Ｎ１０ＳＯ
Ｌ；１ｇをｉＰＡ；９ｇで希釈するのみとした。その他
は実施例２と同様とした。得られたサンプルの初期接触
角は９１°、滑水性は１５μｌと水滴の滑落性は良いレ
ベルであったが、耐摩耗性は７６°、耐光性は８０°と
実用に供するレベルでなかった。

【００６３】比較例４ 表面処理剤の調製の際に、パーフルオロアルキルトリク
ロロシラン（ＦＡＳＣ）を混合しないで、Ｎ２０ＳＯ
Ｌ；１ｇをｉＰＡ；９ｇで希釈するのみとした。その他
は実施例２と同様とした。得られたサンプルの初期接触
角は９４°、滑水性は１０μｌと水滴の滑落性は良いレ
ベルであったが、耐摩耗性は８９°、耐光性は８９°と
実用に供するレベルでなかった。

【００６４】比較例５ サンプル作製の際に、熱処理温度を２００℃にした以外
は実施例２と同様にした。得られたサンプルの初期接触
角は１００°、滑水性は５０μｌと水滴の滑落性は悪か
った。一方、耐摩耗性は１００°、耐光性は９８°と高
い実用耐久性であった。

【００６５】比較例６ サンプル作製の際に、熱処理温度を３５０℃にした以外
は実施例２と同様にした。得られたサンプルの初期接触
角は１０３°、滑水性は５５μｌと水滴の滑落性は悪か
った。一方、耐摩耗性は１０１°、耐光性は９９°と高
い実用耐久性であった。

【００６６】比較例７ 表面処理剤調製時の反応時間を１時間とした以外は実施
例２と同様にした。得られたサンプルの初期接触角は１
００°、滑水性は５５μlと水滴の滑落性は悪かった。
一方、耐摩耗性は９５°、耐光性は９５°と実用耐久性
は良好であった。

【００６７】比較例８ 表面処理剤調製時の反応時間を２時間とした以外は実施
例２と同様にした。得られたサンプルの初期接触角は１
０３°、滑水性は５０μlと水滴の滑落性は悪かった。
一方、耐摩耗性は９５°、耐光性は９５°と実用耐久性
は良好であった。

【００６８】比較例９ 表面処理剤の調製の際に、撥水剤をヘプタデカフルオロ
デシルトリメトキシシラン(ＣＦ₃(ＣＦ₂)₇ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓ
ｉ(ＯＣＨ₃)₃：信越シリコーン製ＫＢＭ−７８０３、Ｆ
ＡＳＭと記す)を用いた以外は実施例２と同様にした。
得られたサンプルの初期接触角は１０７°、滑水性は４
０μlと水滴の滑落性は悪かった。一方、耐摩耗性は１
０５°、耐光性は９６°と実用耐久性は良好であった。

【００６９】比較例１０ 表面処理剤を調製する際の反応時間を２４時間とした以
外は比較例９と同様にした。得られたサンプルの初期接
触角は１０７°、滑水性は４５μｌと水滴の滑落性は悪
かった。一方、耐摩耗性は１０５°、耐光性は９５°と
実用耐久性は良好であった。

【００７０】比較例１１ 表面処理剤を調製する際に、平均重合度が２０のシリコ
ーンオイルジオールを用いた以外は、比較例９と同様に
した。得られたサンプルの初期接触角は１１０°、滑水
性は４０μlと水滴の滑落性は悪かった。一方、耐摩耗
性は１０５°、耐光性は９５°と実用耐久性は良好であ
った。

【００７１】比較例１２ 表面処理剤を調製する際の反応時間を２４時間とした以
外は比較例１１と同様にした。得られたサンプルの初期
接触角は１１０°、滑水性は４０μｌと水滴の滑落性は
悪かった。一方、耐摩耗性は１０５°、耐光性は９５°
と実用耐久性は良好であった。

【００７２】

【発明の効果】本発明は、極めて優れた水滴滑落性（滑
水性）を示す新規な高滑水性基材およびその製造方法に
関するものであり、滑水性（３０°傾斜）が１０μｌ以
下を示し、かつ、良好な実用耐久性を兼ね備えた優れた
撥水性と滑水性が得られる。これにより、従来から問題
であったフッ素系撥水剤の水滴滑落性について、耐久性
を大幅に損なうことなく、改善することが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面処理剤の調製工程を示すフロー図
である

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 宏明 三重県松阪市大口町1510 セントラル硝子 株式会社硝子研究所内 Ｆターム(参考） 3D025 AA01 AC20 AD01 4D075 BB21Z BB93Z CA39 DA06 DB13 DC01 DC11 EB16 EB42 EC30 4G059 AA01 AA11 AC22 FA05 FB05 4H020 BA36

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板表面に、一般式［１］で表されるパー
   フルオロアルキルトリクロロシランと一般式［２］で表
   されるジメチルシリコーンジオールを非水溶媒中で混合
   して反応させ共重合させた反応生成物を希釈溶媒で希釈
   してなる表面処理剤を塗布し成膜した高滑水性基材。 【化１】 【化２】
2. 【請求項２】基板表面に、一般式［１］で表されるパー
   フルオロアルキルトリクロロシランと一般式［２］で表
   されるジメチルシリコーンジオールを非水溶媒中で混合
   して反応させ共重合させた反応生成物を希釈溶媒で希釈
   してなる表面処理剤を塗布した後、乾燥することを特徴
   とする請求項１記載の高滑水性基材の製造方法。
3. 【請求項３】乾燥後または乾燥と同時に６０℃〜１９０
   ℃で熱処理することを特徴とする請求項２記載の高滑水
   性基材の製造方法。