JP2001146439A - 機能性被膜の部分除去法 - Google Patents
機能性被膜の部分除去法Info
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- C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板表面に被覆された機能性被膜の一部分を効
率よく除去すること。 【解決手段】基板表面に有機化合物よりなる塗布液を塗
布し硬化させて機能性被膜を形成したのち、該被膜の膜
除去部以外の部分に紫外線が照射されないように遮光板
を設け、該被膜の膜除去部に紫外線を照射することによ
り膜除去部の機能性被膜を分解・除去する。
率よく除去すること。 【解決手段】基板表面に有機化合物よりなる塗布液を塗
布し硬化させて機能性被膜を形成したのち、該被膜の膜
除去部以外の部分に紫外線が照射されないように遮光板
を設け、該被膜の膜除去部に紫外線を照射することによ
り膜除去部の機能性被膜を分解・除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築用、車両用、
産業用、鏡等の表面に被覆される機能性被膜の一部を除
去するための機能性被膜の部分除去法に関する。
産業用、鏡等の表面に被覆される機能性被膜の一部を除
去するための機能性被膜の部分除去法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ガラス基板表面に撥水性被膜を
形成した部分と撥水性被膜を形成しない部分とを有する
部分撥水処理ガラスに関する主な特許出願としては下記
のものが知られている。
形成した部分と撥水性被膜を形成しない部分とを有する
部分撥水処理ガラスに関する主な特許出願としては下記
のものが知られている。
【０００３】例えば、特開平９-１４２８８８号公報に
は、ガラス基板表面に文字、模様および／または図柄を
パターニングし、該パターニングした部分に透明な撥水
性被膜を形成し、水滴や雨滴等の水分付着時の光散乱強
度の差により前記パターニング部分を浮き上がらせた装
飾ガラスが記載され、特開平７−１５７３３６号公報に
は、透明基板表面が撥水性被膜形成部と非被膜形成部と
を有し、塗布に際して非被膜形成部には溶剤を撥水被膜
形成用塗布液とその一部が重なるように塗布する撥水被
膜の形成方法が記載され、特開平１０−２９７９３９号
公報には、自動車用窓ガラスのワイパー払拭部分のみに
撥水性膜を施し、それ以外の部分は撥水性膜を付与しな
い部分撥水処理ガラス等が開示されている。
は、ガラス基板表面に文字、模様および／または図柄を
パターニングし、該パターニングした部分に透明な撥水
性被膜を形成し、水滴や雨滴等の水分付着時の光散乱強
度の差により前記パターニング部分を浮き上がらせた装
飾ガラスが記載され、特開平７−１５７３３６号公報に
は、透明基板表面が撥水性被膜形成部と非被膜形成部と
を有し、塗布に際して非被膜形成部には溶剤を撥水被膜
形成用塗布液とその一部が重なるように塗布する撥水被
膜の形成方法が記載され、特開平１０−２９７９３９号
公報には、自動車用窓ガラスのワイパー払拭部分のみに
撥水性膜を施し、それ以外の部分は撥水性膜を付与しな
い部分撥水処理ガラス等が開示されている。
【０００４】また、特開平１１-１９４２０２号公報に
は、製造工程中に光学素子表面に異物が付着するのを防
止するため、光学素子の最外層物質と化学結合しない基
を有する有機分子物質からなる仮保護被膜を形成し、最
終工程で紫外線照射により光学素子表面の該仮保護膜と
その上に付着した異物を合わせてを除去する光学素子が
開示されている。
は、製造工程中に光学素子表面に異物が付着するのを防
止するため、光学素子の最外層物質と化学結合しない基
を有する有機分子物質からなる仮保護被膜を形成し、最
終工程で紫外線照射により光学素子表面の該仮保護膜と
その上に付着した異物を合わせてを除去する光学素子が
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、上記の
特開平９-１４２８８８号公報、特開平７−１５７３３
６号公報、特開平１０−２９７９３９号公報に示される
部分撥水処理ガラスの方法は、撥水処理する前に撥水処
理しない部分をマスキングする方法や、撥水処理したの
ち膜を除去する部分にマスキングを行い、セリア研磨や
アルカリ処理などにより撥水性被膜を除去する方法であ
り、これらの方法は生産性が低く、実用的に広く採用す
るには十分とは言い難いとともに、前記撥水処理する前
に撥水処理しない部分をマスキングする方法において
は、マスキング除去後でもマスキング材料の接着成分の
影響が基板表面に残って水滴に対する接触角が大きくな
る等の不具合も生じる。
特開平９-１４２８８８号公報、特開平７−１５７３３
６号公報、特開平１０−２９７９３９号公報に示される
部分撥水処理ガラスの方法は、撥水処理する前に撥水処
理しない部分をマスキングする方法や、撥水処理したの
ち膜を除去する部分にマスキングを行い、セリア研磨や
アルカリ処理などにより撥水性被膜を除去する方法であ
り、これらの方法は生産性が低く、実用的に広く採用す
るには十分とは言い難いとともに、前記撥水処理する前
に撥水処理しない部分をマスキングする方法において
は、マスキング除去後でもマスキング材料の接着成分の
影響が基板表面に残って水滴に対する接触角が大きくな
る等の不具合も生じる。
【０００６】さらに、特開平１１-１９４２０２号公報
記載の膜除去の方法は、形成した仮保護被膜を最終的に
全部除去するものであり、工程が煩雑となるとともに、
非効率である。また、分解される保護膜成分は光学素子
の最外層と化学結合しない基を有する有機高分子物質で
あるとともに、目的が異物付着防止であり、本願の機能
性被膜の一部を除去するパターニング方法とは目的が異
なる。
記載の膜除去の方法は、形成した仮保護被膜を最終的に
全部除去するものであり、工程が煩雑となるとともに、
非効率である。また、分解される保護膜成分は光学素子
の最外層と化学結合しない基を有する有機高分子物質で
あるとともに、目的が異物付着防止であり、本願の機能
性被膜の一部を除去するパターニング方法とは目的が異
なる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の問題点
に鑑みなしたものであり、紫外線照射法は乾式法である
ために非常に工程が簡便かつ生産性が高く、また被膜を
形成したのちに膜除去の処理を行う後処理法であり、被
膜の所望の部分を選択的に除去することが可能である実
生産に優れる機能性被膜の部分除去法を提供するもので
ある。
に鑑みなしたものであり、紫外線照射法は乾式法である
ために非常に工程が簡便かつ生産性が高く、また被膜を
形成したのちに膜除去の処理を行う後処理法であり、被
膜の所望の部分を選択的に除去することが可能である実
生産に優れる機能性被膜の部分除去法を提供するもので
ある。
【０００８】すなわち、本発明の機能性被膜の部分除去
法は、（１）基板表面に有機化合物よりなる塗布液を塗
布し硬化させて機能性被膜を形成する工程、（２）該被
膜の膜除去部以外の部分に紫外線が照射されないように
したのち、該被膜の膜除去部に紫外線を照射し、膜除去
部の機能性被膜を分解・除去する工程、よりなることを
特徴とする。
法は、（１）基板表面に有機化合物よりなる塗布液を塗
布し硬化させて機能性被膜を形成する工程、（２）該被
膜の膜除去部以外の部分に紫外線が照射されないように
したのち、該被膜の膜除去部に紫外線を照射し、膜除去
部の機能性被膜を分解・除去する工程、よりなることを
特徴とする。
【０００９】また、塗布液はフルオロアルキル基含有シ
ラン化合物よりなることが好ましい。
ラン化合物よりなることが好ましい。
【００１０】さらに、照射する紫外線は、オゾンを発生
可能な波長を有する紫外線であり、オゾンとともに紫外
線を照射することもできる。
可能な波長を有する紫外線であり、オゾンとともに紫外
線を照射することもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の機能性被膜の部分除去法
は、以下の工程により行う。 （１）基板表面に有機化合物よりなる塗布液を塗布し硬
化させて機能性被膜を形成する工程、（２）該被膜の膜
除去部以外の部分に紫外線が照射されないようにしたの
ち、該被膜の膜除去部に紫外線を照射し、膜除去部の機
能性被膜を分解・除去する工程。
は、以下の工程により行う。 （１）基板表面に有機化合物よりなる塗布液を塗布し硬
化させて機能性被膜を形成する工程、（２）該被膜の膜
除去部以外の部分に紫外線が照射されないようにしたの
ち、該被膜の膜除去部に紫外線を照射し、膜除去部の機
能性被膜を分解・除去する工程。
【００１２】本発明の機能性被膜としては有機化合物よ
りなる被膜であるならば特に限定されるものではなく、
例えば撥水性被膜、熱線遮蔽被膜、紫外線遮蔽被膜、防
曇性被膜、着色膜等の有機化合物からなる被膜を用いる
ことができる。また、有機化合物の他に有機−無機ハイ
ブリッドよりなる膜などにも用いることも可能である。
りなる被膜であるならば特に限定されるものではなく、
例えば撥水性被膜、熱線遮蔽被膜、紫外線遮蔽被膜、防
曇性被膜、着色膜等の有機化合物からなる被膜を用いる
ことができる。また、有機化合物の他に有機−無機ハイ
ブリッドよりなる膜などにも用いることも可能である。
【００１３】代表的な機能性被膜として撥水性被膜の場
合を例にして以下に説明する。撥水性被膜を形成する撥
水液としては、例えば、フルオロアルキル基含有シラン
化合物からなる撥水剤と、希釈用の溶媒と、触媒として
の酸性水溶液を所定量混合したのち、所定時間攪拌して
加水分解反応を終結させ、次いで該溶液に脱水剤を添加
し、所定時間脱水処理を行って重縮合させることにより
得ることができる。
合を例にして以下に説明する。撥水性被膜を形成する撥
水液としては、例えば、フルオロアルキル基含有シラン
化合物からなる撥水剤と、希釈用の溶媒と、触媒として
の酸性水溶液を所定量混合したのち、所定時間攪拌して
加水分解反応を終結させ、次いで該溶液に脱水剤を添加
し、所定時間脱水処理を行って重縮合させることにより
得ることができる。
【００１４】上記の出発原料としては、撥水剤としてフ
ルオロアルキルアルコキシシラン系化合物或いはフルオ
ロアルキルハロゲン化シラン系化合物であり、その化合
物としては、例えばＣＦ3（ＣＦ2）11ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ
（ＯＲ）3、ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（Ｏ
Ｒ）3、ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＲ）3、Ｃ
Ｆ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＲ）3、ＣＦ3（Ｃ
Ｆ2）11ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＲ（ＯＲ）2、ＣＦ3（ＣＦ2）9
ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＲ（ＯＲ）2、ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2Ｃ
Ｈ2ＳｉＲ（ＯＲ）2、ＣＦ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ
Ｒ（ＯＲ）2、ＣＦ3ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣｌ3、ＣＦ3（ＣＦ
2）7ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣｌ3、ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2
ＳｉＲＣｌ2、ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣｌ3、
ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＲＣｌ2等を用いること
が出来る。なお、上記化学式におけるＲはＣＨ3、Ｃ2Ｈ
5、Ｃ3Ｈ7などのアルキル基を示す。
ルオロアルキルアルコキシシラン系化合物或いはフルオ
ロアルキルハロゲン化シラン系化合物であり、その化合
物としては、例えばＣＦ3（ＣＦ2）11ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ
（ＯＲ）3、ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（Ｏ
Ｒ）3、ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＲ）3、Ｃ
Ｆ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＲ）3、ＣＦ3（Ｃ
Ｆ2）11ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＲ（ＯＲ）2、ＣＦ3（ＣＦ2）9
ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＲ（ＯＲ）2、ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2Ｃ
Ｈ2ＳｉＲ（ＯＲ）2、ＣＦ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ
Ｒ（ＯＲ）2、ＣＦ3ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣｌ3、ＣＦ3（ＣＦ
2）7ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣｌ3、ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2
ＳｉＲＣｌ2、ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣｌ3、
ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＲＣｌ2等を用いること
が出来る。なお、上記化学式におけるＲはＣＨ3、Ｃ2Ｈ
5、Ｃ3Ｈ7などのアルキル基を示す。
【００１５】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、ことにイソプロピルアルコールを
主成分としてなるアルコールが塗布液の調製における希
釈溶媒として好ましい。
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、ことにイソプロピルアルコールを
主成分としてなるアルコールが塗布液の調製における希
釈溶媒として好ましい。
【００１６】触媒としての酸性水溶液は、０．０１Ｎ以
上、好ましくは０．１Ｎ〜１３Ｎ程度の濃度の硝酸、塩
酸、硫酸などの無機酸あるいは、酢酸、クエン酸などの
有機酸を使用することができる。なお、撥水剤：希釈溶
剤：酸性水溶液は、重量割合で１：５〜５０：０．０９
〜１．０の範囲が好ましいが、これらの範囲に限定され
るものではない。
上、好ましくは０．１Ｎ〜１３Ｎ程度の濃度の硝酸、塩
酸、硫酸などの無機酸あるいは、酢酸、クエン酸などの
有機酸を使用することができる。なお、撥水剤：希釈溶
剤：酸性水溶液は、重量割合で１：５〜５０：０．０９
〜１．０の範囲が好ましいが、これらの範囲に限定され
るものではない。
【００１７】脱水剤としては、シリカゲル、合成ゼオラ
イト、活性アルミナ等を用いることが出来るが、これに
限定するものではない。また、加水分解終結後に重縮合
する場合あるいは加水分解の途中で重縮合が開始する場
合等、特に限定するものではない。
イト、活性アルミナ等を用いることが出来るが、これに
限定するものではない。また、加水分解終結後に重縮合
する場合あるいは加水分解の途中で重縮合が開始する場
合等、特に限定するものではない。
【００１８】なお、撥水液としては、前記の方法に限定
されず、ジメチルシリコーン系撥水剤、前記撥水剤とジ
メチルシリコーン系との混合系撥水剤、およびフッ素樹
脂をシリカゾルにハイブリッド化させた撥水性被膜等も
用いることが可能である。なお、ハイブリッド膜を得る
ための塗布液の酸化物換算固形分濃度は０．２〜２０ｗ
ｔ％とするのがよい。０．２ｗｔ％未満では希薄すぎる
ため膜の形態となり難く、また２０ｗｔ％を超えると濃
度が高すぎるため膜厚が厚くなり、膜中にクラックの発
生を生じたりあるいは成膜時に白濁を生じたりして良質
な薄膜が得られなかったり、材料費がアップすることに
つながるものである。
されず、ジメチルシリコーン系撥水剤、前記撥水剤とジ
メチルシリコーン系との混合系撥水剤、およびフッ素樹
脂をシリカゾルにハイブリッド化させた撥水性被膜等も
用いることが可能である。なお、ハイブリッド膜を得る
ための塗布液の酸化物換算固形分濃度は０．２〜２０ｗ
ｔ％とするのがよい。０．２ｗｔ％未満では希薄すぎる
ため膜の形態となり難く、また２０ｗｔ％を超えると濃
度が高すぎるため膜厚が厚くなり、膜中にクラックの発
生を生じたりあるいは成膜時に白濁を生じたりして良質
な薄膜が得られなかったり、材料費がアップすることに
つながるものである。
【００１９】ガラス基板への撥水液の塗布法としては、
手塗り（ハケ塗り法、ラビング法）、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等
各種の塗布法が適宜採用し得るものである。
手塗り（ハケ塗り法、ラビング法）、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等
各種の塗布法が適宜採用し得るものである。
【００２０】撥水液の粘度は、０．００１〜０．０１Ｎ
・ｓ／ｍ2に調製することが好ましく、０．００１Ｎ・
ｓ／ｍ2未満では粘性が低すぎて膜となり難く、また
０．０１Ｎ・ｓ／ｍ2を超えると被膜した際に過剰に塗
膜され成膜性が悪化して好ましくない。
・ｓ／ｍ2に調製することが好ましく、０．００１Ｎ・
ｓ／ｍ2未満では粘性が低すぎて膜となり難く、また
０．０１Ｎ・ｓ／ｍ2を超えると被膜した際に過剰に塗
膜され成膜性が悪化して好ましくない。
【００２１】撥水液をガラス基板の表面上に塗布する条
件は、撥水剤成分のシラノール基と基材表面の水酸基と
の反応を活性化させるために、通常雰囲気湿度が約５５
％ＲＨ以下が好ましいが、これらに限定されるものでは
ない。撥水液を塗布するガラス基板の表面を予め酸処理
することにより表面改質すると、被膜の強度等が増し好
ましい。
件は、撥水剤成分のシラノール基と基材表面の水酸基と
の反応を活性化させるために、通常雰囲気湿度が約５５
％ＲＨ以下が好ましいが、これらに限定されるものでは
ない。撥水液を塗布するガラス基板の表面を予め酸処理
することにより表面改質すると、被膜の強度等が増し好
ましい。
【００２２】前記フルオロアルキル基含有シラン化合物
等より形成される撥水性被膜は、該化合物がガラス基板
との反応性（化学結合性）の高い化合物であるので、得
られた撥水性被膜は強固にガラス基板表面と結合した状
態となっている。
等より形成される撥水性被膜は、該化合物がガラス基板
との反応性（化学結合性）の高い化合物であるので、得
られた撥水性被膜は強固にガラス基板表面と結合した状
態となっている。
【００２３】本発明に用いられる基板としては、上記の
ガラスの他、プラスチック、金属、セラミック等特にそ
の材質を限定するものではないが、撥水性被膜の場合に
は、ガラス、プラスチック等の透明基板の場合に特に有
効であり好ましい。
ガラスの他、プラスチック、金属、セラミック等特にそ
の材質を限定するものではないが、撥水性被膜の場合に
は、ガラス、プラスチック等の透明基板の場合に特に有
効であり好ましい。
【００２４】次に、ガラス表面に塗布された撥水液は、
約１５０℃以下の温度で乾燥硬化することにより全面に
撥水性被膜が形成された撥水性被膜ガラスが得られる。
なお、場合によっては室温で放置して硬化させても差し
支えない。
約１５０℃以下の温度で乾燥硬化することにより全面に
撥水性被膜が形成された撥水性被膜ガラスが得られる。
なお、場合によっては室温で放置して硬化させても差し
支えない。
【００２５】さらに次に、ガラス基板表面の全面に撥水
性被膜が形成された撥水性被膜ガラスより、一部分の撥
水性被膜を除去する方法について以下に説明する。
性被膜が形成された撥水性被膜ガラスより、一部分の撥
水性被膜を除去する方法について以下に説明する。
【００２６】先ず、撥水性被膜を除去したい部分のみに
紫外線を照射できるように、除去しない部分を遮光する
ための遮光フィルムや遮光板等の遮光体を配置する。こ
の場合、遮光体は被照射体である基板に近接する直上に
配置するか、もしくは紫外線ランプ近傍に遮光体を設け
てもよい。さらに、被照射体である基板の除去しない部
分を直接に紫外線吸収フィルムで覆うことも可能であ
る。その場合の紫外線吸収フィルムとしては、紫外線を
効率的に遮光可能なものであれば特に限定されるもので
はなく、フィルム基材にポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩
化ビニル（ＰＶＣ）、ポリオレフィン（ＰＯ）などを用
い、接着剤として、アクリル系や天然ゴムなどを積層し
た種々のマスキングフィルムを使用することができる。
フィルムの色については、用いる紫外線の波長（４００
ｎｍ以下）において完全に遮光性を有するものであれば
良く、特に限定しない。例えば、日東電工製のＳＰＶ−
３０３Ｓ、２０５・白、２１４およびＭＬ-１０２Ｓな
どが望ましい。
紫外線を照射できるように、除去しない部分を遮光する
ための遮光フィルムや遮光板等の遮光体を配置する。こ
の場合、遮光体は被照射体である基板に近接する直上に
配置するか、もしくは紫外線ランプ近傍に遮光体を設け
てもよい。さらに、被照射体である基板の除去しない部
分を直接に紫外線吸収フィルムで覆うことも可能であ
る。その場合の紫外線吸収フィルムとしては、紫外線を
効率的に遮光可能なものであれば特に限定されるもので
はなく、フィルム基材にポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩
化ビニル（ＰＶＣ）、ポリオレフィン（ＰＯ）などを用
い、接着剤として、アクリル系や天然ゴムなどを積層し
た種々のマスキングフィルムを使用することができる。
フィルムの色については、用いる紫外線の波長（４００
ｎｍ以下）において完全に遮光性を有するものであれば
良く、特に限定しない。例えば、日東電工製のＳＰＶ−
３０３Ｓ、２０５・白、２１４およびＭＬ-１０２Ｓな
どが望ましい。
【００２７】次いで、紫外線ランプにより紫外線を該機
能性被膜に照射する。紫外線は、一般的な塗膜の前処理
等で用いる紫外線ランプで充分であるが、その照射条件
（照射強度、照射時間）については、基材の種類、機能
性被膜の膜質、膜厚等で適宜最適条件を選択することが
できる。
能性被膜に照射する。紫外線は、一般的な塗膜の前処理
等で用いる紫外線ランプで充分であるが、その照射条件
（照射強度、照射時間）については、基材の種類、機能
性被膜の膜質、膜厚等で適宜最適条件を選択することが
できる。
【００２８】紫外線の照射強度は、例えばランプから基
板表面までの距離が５〜１０ｍｍの場合には３００〜３
１５（ｍＷ／ｃｍ2）が好ましい。また、ランプと基板
表面間の距離が２０ｍｍ増加すると、照度は１０〜１５
（ｍＷ／ｃｍ2）低下するので、効率的な照射を行うに
は、当該距離は約１０ｍｍ程度が望ましく、例えば曲げ
ガラスに照射する場合には、さらに当該距離を該曲げガ
ラスの照射面全面にわたって均一に照射することが好ま
しい。
板表面までの距離が５〜１０ｍｍの場合には３００〜３
１５（ｍＷ／ｃｍ2）が好ましい。また、ランプと基板
表面間の距離が２０ｍｍ増加すると、照度は１０〜１５
（ｍＷ／ｃｍ2）低下するので、効率的な照射を行うに
は、当該距離は約１０ｍｍ程度が望ましく、例えば曲げ
ガラスに照射する場合には、さらに当該距離を該曲げガ
ラスの照射面全面にわたって均一に照射することが好ま
しい。
【００２９】また、照射時間は、水滴との接触角を３０
°程度に低下させるためには約１２〜１３分、接触角が
３〜５°までには１５分程度照射することが好ましい。
なお、紫外線を有機化合物よりなる機能性被膜表面に照
射することにより、例えば撥水性被膜であるフルオロア
ルキルシラン化合物（ＦＡＳ）の場合には、該ＦＡＳ中
のＣ−Ｃ結合、ＣーＨ結合、Ｓｉ−Ｃ結合などが切断さ
れ分解・劣化される。
°程度に低下させるためには約１２〜１３分、接触角が
３〜５°までには１５分程度照射することが好ましい。
なお、紫外線を有機化合物よりなる機能性被膜表面に照
射することにより、例えば撥水性被膜であるフルオロア
ルキルシラン化合物（ＦＡＳ）の場合には、該ＦＡＳ中
のＣ−Ｃ結合、ＣーＨ結合、Ｓｉ−Ｃ結合などが切断さ
れ分解・劣化される。
【００３０】なお、紫外線照射強度の測定は、ピーク感
度波長が３５４ｎｍ、測定波長範囲が３００〜３９０ｎ
ｍである照度計ＵＶＰＦ−３６(アイグラフィックス製
照射強度計)で、装置を運転開始３０分後の安定化した
後のＵＶ光強度を測定した。
度波長が３５４ｎｍ、測定波長範囲が３００〜３９０ｎ
ｍである照度計ＵＶＰＦ−３６(アイグラフィックス製
照射強度計)で、装置を運転開始３０分後の安定化した
後のＵＶ光強度を測定した。
【００３１】また、紫外線吸収フィルムを直接被照射体
に貼り付けた場合には、紫外線吸収フィルムの取り除
き、水洗、乾燥を行い、紫外線吸収フィルムで覆った部
分のみが撥水処理された部分撥水性ガラスを得る。本発
明で用いられる紫外線照射方法は、バッチ式での処理や
メタルハライドランプを配置したトンネル式での処理も
可能である。
に貼り付けた場合には、紫外線吸収フィルムの取り除
き、水洗、乾燥を行い、紫外線吸収フィルムで覆った部
分のみが撥水処理された部分撥水性ガラスを得る。本発
明で用いられる紫外線照射方法は、バッチ式での処理や
メタルハライドランプを配置したトンネル式での処理も
可能である。
【００３２】前記の方法により得られた撥水性被膜の部
分除去ガラスにおいて、ガラス表面に被覆された撥水性
被膜が優れた撥水性を発現するためには、適当な接触角
θ（°）と転落性δ（μｌ）を兼ね備えることが肝心で
あり、例えば一般に接触角が大きくなると、転落性は小
さくなる傾向があり、接触角θは７０°以上が好まし
い。
分除去ガラスにおいて、ガラス表面に被覆された撥水性
被膜が優れた撥水性を発現するためには、適当な接触角
θ（°）と転落性δ（μｌ）を兼ね備えることが肝心で
あり、例えば一般に接触角が大きくなると、転落性は小
さくなる傾向があり、接触角θは７０°以上が好まし
い。
【００３３】なお、基板がガラスの場合には、無色また
は着色、ならびにその種類あるいは色調、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、平板や
単板で使用できるとともに、合せガラスとしても使用で
きることは言うまでもない。さらに、ガラス車内側表面
に紫外線遮蔽膜、熱線遮蔽膜、導電性膜等各種の被膜が
形成されているものでも差し支えない。
は着色、ならびにその種類あるいは色調、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、平板や
単板で使用できるとともに、合せガラスとしても使用で
きることは言うまでもない。さらに、ガラス車内側表面
に紫外線遮蔽膜、熱線遮蔽膜、導電性膜等各種の被膜が
形成されているものでも差し支えない。
【００３４】前述については基板としてガラスを用い、
機能性被膜として撥水性被膜の場合の例について説明し
たが、その他プラスチック等の基板、他の機能性膜につ
いても同様な方法で各種の機能性被膜が部分的に除去さ
れた基板を得ることが可能である。
機能性被膜として撥水性被膜の場合の例について説明し
たが、その他プラスチック等の基板、他の機能性膜につ
いても同様な方法で各種の機能性被膜が部分的に除去さ
れた基板を得ることが可能である。
【００３５】本発明により製造される部分機能性被膜基
板の用途としては、建築用、車両用、産業用、鏡等に用
いることができるが、特にこれらの用途に限定されるも
のではない。例えば、自動車用ドアガラスの場合には、
該ドアガラスのスタビライザーにより摺動を受ける部分
の近傍を帯状の領域を撥水性被膜を形成しない部分と
し、他の部分を撥水性被膜を形成した部分撥水ガラスと
することにより、雨天時における撥水性被膜形成部分の
水に対する接触角は約７０°以上であり、非撥水性被膜
部は通常のガラス表面と同じ接触角の約１０〜６０°で
あり、同じガラス面内に水滴との接触角の異なる部分が
共存しているが、雨天時には通常運転者は、撥水性被膜
が形成された接触角の大きい部分を透してドアミラー或
いは車外の景色をはっきりと見ることが可能となり、安
全性を向上することができる。
板の用途としては、建築用、車両用、産業用、鏡等に用
いることができるが、特にこれらの用途に限定されるも
のではない。例えば、自動車用ドアガラスの場合には、
該ドアガラスのスタビライザーにより摺動を受ける部分
の近傍を帯状の領域を撥水性被膜を形成しない部分と
し、他の部分を撥水性被膜を形成した部分撥水ガラスと
することにより、雨天時における撥水性被膜形成部分の
水に対する接触角は約７０°以上であり、非撥水性被膜
部は通常のガラス表面と同じ接触角の約１０〜６０°で
あり、同じガラス面内に水滴との接触角の異なる部分が
共存しているが、雨天時には通常運転者は、撥水性被膜
が形成された接触角の大きい部分を透してドアミラー或
いは車外の景色をはっきりと見ることが可能となり、安
全性を向上することができる。
【００３６】上記の場合、スタビライザーにより摺動さ
れる部分も含めて全面に撥水性被膜を形成すると、該摺
動部分の被膜は他の部分よりも早く摩耗され、スタビラ
イザーにより摺動される部分の接触角が大幅に低下し、
特に雨天時にはその部分が筋状に浮き上がり、外観上好
ましいものではなくなる。
れる部分も含めて全面に撥水性被膜を形成すると、該摺
動部分の被膜は他の部分よりも早く摩耗され、スタビラ
イザーにより摺動される部分の接触角が大幅に低下し、
特に雨天時にはその部分が筋状に浮き上がり、外観上好
ましいものではなくなる。
【００３７】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明はかかる実施例に限定されるもので
はない。
る。ただし、本発明はかかる実施例に限定されるもので
はない。
【００３８】実施例１ （１）ガラスの準備 自動車用ドアガラスの車外側のガラス表面を、研摩液
（三井金属工業製ミレークＡなどを水に１％程度懸濁さ
せたもの）を用いブラシポリッシャーで研磨した後充分
に水洗した。次いで、３５℃、０．１Ｎ硫酸水溶液中に
１分間浸漬する「酸処理」を行った。
（三井金属工業製ミレークＡなどを水に１％程度懸濁さ
せたもの）を用いブラシポリッシャーで研磨した後充分
に水洗した。次いで、３５℃、０．１Ｎ硫酸水溶液中に
１分間浸漬する「酸処理」を行った。
【００３９】（２）撥水処理 撥水処理は、撥水液を塗布（２３℃，４５％ＲＨの環境
下で、約４ｍｌ／ｐｃの撥水液をガラス基板に滴下し、
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）して５分間風乾し撥水性被膜を得た。なお、撥水
液は、撥水剤にヘプタデカフルオロデシルトリメトキシ
シラン(ＣＦ3(ＣＦ2)7ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ(ＯＣＨ3)3：信越
化学製ＫＢＭ-７８０３、以下ＦＡＳと記す）を用い、
希釈溶媒にイソプロピルアルコール（ｉ−ＰＡ）、酸触
媒に０．１Ｎ硝酸（ＨＮＯ3)を、それぞれ、重量比で
１：２５：０．３で混合し、室温で２時間攪拌した後、
混合ゾルにＦＡＳの５倍（重量）の脱水剤（モレキュラ
ーシーブ４Ａ相当品）を入れて約１６時間脱水処理し、
最終的にろ紙でろ過して得た。
下で、約４ｍｌ／ｐｃの撥水液をガラス基板に滴下し、
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）して５分間風乾し撥水性被膜を得た。なお、撥水
液は、撥水剤にヘプタデカフルオロデシルトリメトキシ
シラン(ＣＦ3(ＣＦ2)7ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ(ＯＣＨ3)3：信越
化学製ＫＢＭ-７８０３、以下ＦＡＳと記す）を用い、
希釈溶媒にイソプロピルアルコール（ｉ−ＰＡ）、酸触
媒に０．１Ｎ硝酸（ＨＮＯ3)を、それぞれ、重量比で
１：２５：０．３で混合し、室温で２時間攪拌した後、
混合ゾルにＦＡＳの５倍（重量）の脱水剤（モレキュラ
ーシーブ４Ａ相当品）を入れて約１６時間脱水処理し、
最終的にろ紙でろ過して得た。
【００４０】（３）膜除去 図１および図２に示すように、撥水処理が必要な部分に
紫外線が照射されないように、撥水性被膜を有するドア
ガラス１の非膜除去部の該当表面の直上に黒色の塗膜を
施したアルミ製の遮光板２を配置した。
紫外線が照射されないように、撥水性被膜を有するドア
ガラス１の非膜除去部の該当表面の直上に黒色の塗膜を
施したアルミ製の遮光板２を配置した。
【００４１】次に、該ドアガラス１を紫外線メタルハラ
イドランプ３（アイグラフィックス製Ｍ０７５-Ｌ３
１、有効管長さ；６００ｍｍ）を配列したランプハウス
４内に投入し、該ガラス１の上方より強力な紫外線５
（約３００ｍＷ/ｃｍ2）を１２分間ガラス表面の撥水性
被膜に照射した。なお、ランプハウスからガラス面まで
の距離は約５〜１０ｍｍとした。ランプ３には、１．５
ｋＷのメタルハライドランプを用い、ランプ特性として
は、３６５ｎｍの波長に主ピーク、２００〜４５０ｎｍ
の広範囲にわたりる紫外線スペクトルを放射するもので
あった。
イドランプ３（アイグラフィックス製Ｍ０７５-Ｌ３
１、有効管長さ；６００ｍｍ）を配列したランプハウス
４内に投入し、該ガラス１の上方より強力な紫外線５
（約３００ｍＷ/ｃｍ2）を１２分間ガラス表面の撥水性
被膜に照射した。なお、ランプハウスからガラス面まで
の距離は約５〜１０ｍｍとした。ランプ３には、１．５
ｋＷのメタルハライドランプを用い、ランプ特性として
は、３６５ｎｍの波長に主ピーク、２００〜４５０ｎｍ
の広範囲にわたりる紫外線スペクトルを放射するもので
あった。
【００４２】また、電源には同社製のパワー供給装置
（ＵＢ０１５１-３Ａ/ＢＭ-Ｅ１Ｓ）を用いた。また、
紫外線照射装置６とドアガラス１の全体をシートもしく
は鋼板で覆い、照射中に発生するオゾンを局所排気する
ための排気系を設けた（図示せず）。なお、量産性を向
上させるために、メタルハライドランプ３からなる紫外
線照射装置６は、ガラス搬送コンベア（図示せず）の上
方に設置し、搬送されてきたガラスをコンベア上でＵＶ
照射できるよう配置した。
（ＵＢ０１５１-３Ａ/ＢＭ-Ｅ１Ｓ）を用いた。また、
紫外線照射装置６とドアガラス１の全体をシートもしく
は鋼板で覆い、照射中に発生するオゾンを局所排気する
ための排気系を設けた（図示せず）。なお、量産性を向
上させるために、メタルハライドランプ３からなる紫外
線照射装置６は、ガラス搬送コンベア（図示せず）の上
方に設置し、搬送されてきたガラスをコンベア上でＵＶ
照射できるよう配置した。
【００４３】次いで、紫外線照射の終了したドアガラス
１を水洗・乾燥後、紫外線吸収フィルムを取り除き、部
分撥水処理ガラスを得た。得られた部分撥水処理ガラス
は、撥水処理部分の接触角は１１１°、非撥水処理部分
の接触角は４５°であり、所望の特性を満足した。な
お、接触角は、協和界面科学製ＣＡ−Ｘ型を用い、純水
（約２μｌ）に対する接触角を大気中（約２５℃）で測
定した。
１を水洗・乾燥後、紫外線吸収フィルムを取り除き、部
分撥水処理ガラスを得た。得られた部分撥水処理ガラス
は、撥水処理部分の接触角は１１１°、非撥水処理部分
の接触角は４５°であり、所望の特性を満足した。な
お、接触角は、協和界面科学製ＣＡ−Ｘ型を用い、純水
（約２μｌ）に対する接触角を大気中（約２５℃）で測
定した。
【００４４】実施例２ 実施例１と同様の方法で、自動車用ドアガラスの片面全
面に撥水処理を行った。図３に示すように、その後撥水
処理が必要な部分には紫外線が照射されないように、撥
水性被膜を有するドアガラス７の表面の非膜除去の該当
表面に直接黒色の紫外線吸収フィルム８（日東電工製Ｓ
ＰＶ−３０３Ｓ）を貼り付けた。次いで、紫外線ランプ
９とオゾン発生装置を有する紫外線オゾン暴露装置１０
（アイグラフィックス製ＯＣ−４０１）内にトレイ１１
上に載置されたドアガラス７を投入し、１５分間ＵＶオ
ゾンを暴露し、部分撥水処理ガラスを得た。
面に撥水処理を行った。図３に示すように、その後撥水
処理が必要な部分には紫外線が照射されないように、撥
水性被膜を有するドアガラス７の表面の非膜除去の該当
表面に直接黒色の紫外線吸収フィルム８（日東電工製Ｓ
ＰＶ−３０３Ｓ）を貼り付けた。次いで、紫外線ランプ
９とオゾン発生装置を有する紫外線オゾン暴露装置１０
（アイグラフィックス製ＯＣ−４０１）内にトレイ１１
上に載置されたドアガラス７を投入し、１５分間ＵＶオ
ゾンを暴露し、部分撥水処理ガラスを得た。
【００４５】得られた部分撥水処理ガラスは、撥水処理
部分の接触角は１１０°、非撥水処理部分の接触角は５
０°であり、所望の特性を満足した。なお、接触角は、
協和界面科学製ＣＡ−Ｘ型を用い、純水（約２μl）に
対する接触角を大気中（約２５℃）で測定した。
部分の接触角は１１０°、非撥水処理部分の接触角は５
０°であり、所望の特性を満足した。なお、接触角は、
協和界面科学製ＣＡ−Ｘ型を用い、純水（約２μl）に
対する接触角を大気中（約２５℃）で測定した。
【００４６】
【発明の効果】本発明は、有機化合物よりなる機能性被
膜の一部分を除去するのに、乾式法である紫外線照射法
を用いているため非常に工程が簡便かつ生産性が高く、
また機能性被膜を基板表面に被覆したのちに膜除去部を
処理する後処理法であるので塗膜の所望の部分を選択的
に除去することが可能である等の効果を奏するものであ
る。
膜の一部分を除去するのに、乾式法である紫外線照射法
を用いているため非常に工程が簡便かつ生産性が高く、
また機能性被膜を基板表面に被覆したのちに膜除去部を
処理する後処理法であるので塗膜の所望の部分を選択的
に除去することが可能である等の効果を奏するものであ
る。
【図１】メタルハライドランプによる部分撥水処理法の
上面図である。
上面図である。
【図２】メタルハライドランプによる部分撥水処理法の
横面図である。
横面図である。
【図３】紫外線オゾンによる部分撥水処理法の上面図で
ある。
ある。
１ ドアガラス ２ 遮光板 ３ 紫外線メタルハライドランプ ４ ランプハウス ５ 紫外線 ６ 紫外線照射装置 ７ ドアガラス ８ 紫外線吸収フィルム ９ 紫外線ランプ １０ 紫外線オゾン暴露装置 １１ トレイ
───────────────────────────────────────────────────── 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） 4G059 AA01 AB07 AC22 FA05 FB03
Claims (3)
- 【請求項１】下記の工程よりなることを特徴とする機能
性被膜の部分除去法。 （１）基板表面に有機化合物よりなる塗布液を塗布し硬
化させて機能性被膜を形成する工程、（２）該被膜の膜
除去部以外の部分に紫外線が照射されないようにしたの
ち、該被膜の膜除去部に紫外線を照射することにより膜
除去部の機能性被膜を分解・除去する工程。 - 【請求項２】塗布液は、フルオロアルキル基含有シラン
化合物よりなる撥水液であることを特徴とする請求項１
記載の機能性被膜の部分除去法。 - 【請求項３】照射する紫外線は、オゾンを発生可能な波
長を有する紫外線であり、オゾンとともに紫外線を照射
することを特徴とする請求項１または２記載の機能性被
膜の部分除去法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32925799A JP2001146439A (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 機能性被膜の部分除去法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32925799A JP2001146439A (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 機能性被膜の部分除去法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001146439A true JP2001146439A (ja) | 2001-05-29 |
Family
ID=18219432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32925799A Pending JP2001146439A (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 機能性被膜の部分除去法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001146439A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003048059A1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-06-12 | Pilkington North America, Inc. | Method of using short wavelength uv light to selectively remove a coating from a substrate and article produced thereby |
| WO2024089748A1 (ja) * | 2022-10-24 | 2024-05-02 | 美浜株式会社 | 防汚コートの除去方法、及び防汚コート分解除去装置 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP32925799A patent/JP2001146439A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003048059A1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-06-12 | Pilkington North America, Inc. | Method of using short wavelength uv light to selectively remove a coating from a substrate and article produced thereby |
| WO2024089748A1 (ja) * | 2022-10-24 | 2024-05-02 | 美浜株式会社 | 防汚コートの除去方法、及び防汚コート分解除去装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A02 | Decision of refusal |
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