JP2002211957A - 機能性膜で被覆された物品の製造方法、およびその方法で製造された機能性膜被覆物品 - Google Patents
機能性膜で被覆された物品の製造方法、およびその方法で製造された機能性膜被覆物品Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来示されている撥水性膜を形成する処理剤
において、その寿命が短いという改良すべき点があっ
た。そこで本発明は、撥水性膜、防汚性膜、低摩擦膜な
どの、ガラスその他の基材の表面に形成された機能性膜
の製造方法において、その液中には触媒を含まない機能
性膜形成用組成物を用いた機能性膜で被覆された物品の
製造方法の提供を目的とする。 【解決手段】 機能性膜形成用組成物を基材に塗布、乾
燥してなる機能性膜で被覆された物品の製造方法におい
て、前記機能性膜組成物を塗布した基材を、酸またはア
ルカリ雰囲気に接触させる工程を含むことを特徴とする
機能性膜で被覆された物品の製造方法である。
において、その寿命が短いという改良すべき点があっ
た。そこで本発明は、撥水性膜、防汚性膜、低摩擦膜な
どの、ガラスその他の基材の表面に形成された機能性膜
の製造方法において、その液中には触媒を含まない機能
性膜形成用組成物を用いた機能性膜で被覆された物品の
製造方法の提供を目的とする。 【解決手段】 機能性膜形成用組成物を基材に塗布、乾
燥してなる機能性膜で被覆された物品の製造方法におい
て、前記機能性膜組成物を塗布した基材を、酸またはア
ルカリ雰囲気に接触させる工程を含むことを特徴とする
機能性膜で被覆された物品の製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機能性膜で被覆さ
れた物品の製造方法に関し、さらにこの製造方法によっ
て製造された機能性膜被覆物品に関する。
れた物品の製造方法に関し、さらにこの製造方法によっ
て製造された機能性膜被覆物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず従来技術としては、ガラスその他の
基材の表面に機能性膜を形成させることが知られてい
る。この機能性膜としては、撥水性膜、防汚性膜、摩擦
低減膜などが挙げられる。
基材の表面に機能性膜を形成させることが知られてい
る。この機能性膜としては、撥水性膜、防汚性膜、摩擦
低減膜などが挙げられる。
【０００３】例えば、撥水性膜を形成する方法として
は、(1)特開平５−３１１１５６号公報が知られてい
る。この公報では、フルオロアルキルシランを１．０〜
１０重量％、酸触媒を０．１１〜５重量％、水を０．０
１〜４０重量％含有するアルコール溶液からなる撥水処
理剤が開示されている。
は、(1)特開平５−３１１１５６号公報が知られてい
る。この公報では、フルオロアルキルシランを１．０〜
１０重量％、酸触媒を０．１１〜５重量％、水を０．０
１〜４０重量％含有するアルコール溶液からなる撥水処
理剤が開示されている。
【０００４】さらに、(2)特開平８−２０９１１８号公
報には、フルオロアルキルシランと、加水分解性基含有
メチルポリシロキサンとの親水性溶媒中での共加水分解
物と、オルガノポリシロキサンと、強酸を配合してなる
撥水処理剤が開示されている。
報には、フルオロアルキルシランと、加水分解性基含有
メチルポリシロキサンとの親水性溶媒中での共加水分解
物と、オルガノポリシロキサンと、強酸を配合してなる
撥水処理剤が開示されている。
【０００５】また、(3)特開平１０−２２６５３６号公
報には、防汚性膜を形成させる処理剤として、ポリアル
キレンオキシド基含有シランと、水と、酸触媒をアルコ
ールに添加してなる処理剤が開示されている。
報には、防汚性膜を形成させる処理剤として、ポリアル
キレンオキシド基含有シランと、水と、酸触媒をアルコ
ールに添加してなる処理剤が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したいずれの処理
剤においても、その寿命が短いという改良すべき点があ
った。これは、処理剤中に触媒を含んでいるため、機能
性を発揮する基の加水分解や縮重合反応が進むためであ
る。
剤においても、その寿命が短いという改良すべき点があ
った。これは、処理剤中に触媒を含んでいるため、機能
性を発揮する基の加水分解や縮重合反応が進むためであ
る。
【０００７】そこで本発明は、撥水性膜、防汚性膜、低
摩擦膜などの、ガラスその他の基材の表面に形成された
機能性膜の製造方法において、その液中には触媒を含ま
ない機能性膜形成用組成物を用いた機能性膜で被覆され
た物品の製造方法の提供を目的とする。
摩擦膜などの、ガラスその他の基材の表面に形成された
機能性膜の製造方法において、その液中には触媒を含ま
ない機能性膜形成用組成物を用いた機能性膜で被覆され
た物品の製造方法の提供を目的とする。
【０００８】さらにそれによって得られる機能性膜被覆
物品の提供を目的とする。
物品の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、請求項１の発明として、機能性膜形
成用組成物を基材に塗布、乾燥してなる機能性膜で被覆
された物品の製造方法において、前記機能性膜組成物を
塗布した基材を、酸またはアルカリ雰囲気に接触させる
工程を含むことを特徴とする機能性膜で被覆された物品
の製造方法である。
ために、本発明は、請求項１の発明として、機能性膜形
成用組成物を基材に塗布、乾燥してなる機能性膜で被覆
された物品の製造方法において、前記機能性膜組成物を
塗布した基材を、酸またはアルカリ雰囲気に接触させる
工程を含むことを特徴とする機能性膜で被覆された物品
の製造方法である。
【００１０】請求項２の発明として、前記酸またはアル
カリ雰囲気に接触させる工程を、前記塗布および／また
は乾燥工程に含まれるようにした請求項１に記載の機能
性膜で被覆された物品の製造方法である。
カリ雰囲気に接触させる工程を、前記塗布および／また
は乾燥工程に含まれるようにした請求項１に記載の機能
性膜で被覆された物品の製造方法である。
【００１１】請求項３の発明として、前記機能性膜形成
用組成物は、加水分解可能な官能基および機能性官能基
を有するオルガノシランならびにその加水分解物（部分
加水分解物を含む）の少なくともいずれか１つを含む請
求項１または２記載の機能性膜で被覆された物品の製造
方法である。
用組成物は、加水分解可能な官能基および機能性官能基
を有するオルガノシランならびにその加水分解物（部分
加水分解物を含む）の少なくともいずれか１つを含む請
求項１または２記載の機能性膜で被覆された物品の製造
方法である。
【００１２】請求項４の発明として、前記加水分解可能
な官能基は、アルコキシル基である請求項３に記載の機
能性膜で被覆された物品の製造方法である。
な官能基は、アルコキシル基である請求項３に記載の機
能性膜で被覆された物品の製造方法である。
【００１３】請求項５の発明として、前記機能性官能基
は、フルオロアルキル基またはアルキル基、ポリアルキ
レンオキシド基の少なくともいずれか１つを含む請求項
３に記載の機能性膜で被覆された物品の製造方法であ
る。
は、フルオロアルキル基またはアルキル基、ポリアルキ
レンオキシド基の少なくともいずれか１つを含む請求項
３に記載の機能性膜で被覆された物品の製造方法であ
る。
【００１４】請求項６の発明として、前記機能性膜形成
用組成物は、アルコキシル基およびフルオロアルキル基
を分子内に含むオルガノシランならびにその加水分解物
（部分加水分解物を含む）の少なくともいずれか１つを
含む請求項３に記載の機能性膜で被覆された物品の製造
方法である。
用組成物は、アルコキシル基およびフルオロアルキル基
を分子内に含むオルガノシランならびにその加水分解物
（部分加水分解物を含む）の少なくともいずれか１つを
含む請求項３に記載の機能性膜で被覆された物品の製造
方法である。
【００１５】請求項７の発明として、前記機能性膜形成
用組成物は、アルコキシル基およびアルキル基を分子内
に含むオルガノシランならびにその加水分解物（部分加
水分解物を含む）の少なくともいずれか１つを含む請求
項３に記載の機能性膜で被覆された物品の製造方法であ
る。
用組成物は、アルコキシル基およびアルキル基を分子内
に含むオルガノシランならびにその加水分解物（部分加
水分解物を含む）の少なくともいずれか１つを含む請求
項３に記載の機能性膜で被覆された物品の製造方法であ
る。
【００１６】請求項８の発明として、前記機能性膜形成
用組成物は、アルコキシル基およびポリアルキレンオキ
シド基を分子内に含むオルガノシランならびにその加水
分解物（部分加水分解物を含む）の少なくともいずれか
１つを含む請求項３に記載の機能性膜で被覆された物品
の製造方法である。
用組成物は、アルコキシル基およびポリアルキレンオキ
シド基を分子内に含むオルガノシランならびにその加水
分解物（部分加水分解物を含む）の少なくともいずれか
１つを含む請求項３に記載の機能性膜で被覆された物品
の製造方法である。
【００１７】請求項９の発明として、前記機能性膜は、
撥水機能を有する膜である請求項１〜８記載の機能性膜
で被覆された物品の製造方法である。
撥水機能を有する膜である請求項１〜８記載の機能性膜
で被覆された物品の製造方法である。
【００１８】請求項１０の発明として、前記機能性膜
は、摩擦低減機能を有する膜である請求項１〜８記載の
機能性膜で被覆された物品の製造方法である。
は、摩擦低減機能を有する膜である請求項１〜８記載の
機能性膜で被覆された物品の製造方法である。
【００１９】請求項１１の発明として、前記機能性膜
は、その表面についた水滴を転落させる機能を有する膜
である請求項１〜８記載の機能性膜で被覆された物品の
製造方法である。
は、その表面についた水滴を転落させる機能を有する膜
である請求項１〜８記載の機能性膜で被覆された物品の
製造方法である。
【００２０】請求項１２の発明として、前記機能性膜
は、防汚機能を有する膜である請求項１〜８記載の機能
性膜被覆物品の製造方法である。
は、防汚機能を有する膜である請求項１〜８記載の機能
性膜被覆物品の製造方法である。
【００２１】請求項１３の発明として、前記塗布または
／および乾燥する環境は、塩酸ガスの雰囲気である請求
項１〜１２のいずれか１項に記載の機能性膜で被覆され
た物品の製造方法である。
／および乾燥する環境は、塩酸ガスの雰囲気である請求
項１〜１２のいずれか１項に記載の機能性膜で被覆され
た物品の製造方法である。
【００２２】請求項１４の発明として、前記基材は、透
明なガラス板である請求項１〜１３のいずれかに記載の
機能性膜で被覆された物品の製造方法である。
明なガラス板である請求項１〜１３のいずれかに記載の
機能性膜で被覆された物品の製造方法である。
【００２３】請求項１５の発明として、請求項１〜１４
のいずれか１項に記載の方法で得られる機能性膜被覆物
品である。
のいずれか１項に記載の方法で得られる機能性膜被覆物
品である。
【００２４】本発明の特徴は、触媒を含まない機能性膜
形成用組成物を用い、この組成物を触媒として作用する
酸またはアルカリ雰囲気に接触させることを特徴として
いる。
形成用組成物を用い、この組成物を触媒として作用する
酸またはアルカリ雰囲気に接触させることを特徴として
いる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下に示す実施例を用いて、本発
明を詳細に説明する。
明を詳細に説明する。
【００２６】
【発明の実施の形態】［実施例１］まず、ＣＦ3（Ｃ
Ｆ2）7（ＣＨ2）2Ｓi（ＯＣＨ3）3（ヘプタデカフルオ
ロデシルトリメトキシシラン、信越シリコーン製）１ｇ
をエタノール ９９ｇに溶解し、１時間撹拌し、撥水処
理組成物を得た。
Ｆ2）7（ＣＨ2）2Ｓi（ＯＣＨ3）3（ヘプタデカフルオ
ロデシルトリメトキシシラン、信越シリコーン製）１ｇ
をエタノール ９９ｇに溶解し、１時間撹拌し、撥水処
理組成物を得た。
【００２７】次に、密閉された容器の底に濃塩酸（関東
化学製：濃度３５重量％）を入れ、常温下で１時間放置
して、自然に揮発した塩酸ガスを、密閉された容器内に
充満させた。
化学製：濃度３５重量％）を入れ、常温下で１時間放置
して、自然に揮発した塩酸ガスを、密閉された容器内に
充満させた。
【００２８】塩酸ガスを充満させた容器内において、以
下の処理を行った。洗浄したガラス基板の表面上に、綿
布に３ｍＬの上記撥水処理組成物をつけて塗り込んだ
後、過剰に付着した撥水処理組成物を新しい綿布で拭き
取り、撥水処理ガラス板を得た。
下の処理を行った。洗浄したガラス基板の表面上に、綿
布に３ｍＬの上記撥水処理組成物をつけて塗り込んだ
後、過剰に付着した撥水処理組成物を新しい綿布で拭き
取り、撥水処理ガラス板を得た。
【００２９】得られた撥水処理ガラス板について、まず
その撥水性を水の接触角で評価した。接触角計（「ＣＡ
−ＤＴ」、協和界面科学（株）製）を用い、２ｍｇの質
量の水滴をガラス板表面に滴下して、静的接触角を測定
した。なおこの接触角の値が大きいほど、静的な撥水性
が優れていることを表している。
その撥水性を水の接触角で評価した。接触角計（「ＣＡ
−ＤＴ」、協和界面科学（株）製）を用い、２ｍｇの質
量の水滴をガラス板表面に滴下して、静的接触角を測定
した。なおこの接触角の値が大きいほど、静的な撥水性
が優れていることを表している。
【００３０】また、撥水処理ガラス板がその表面の水滴
を転落させる性能は、傾斜角度を用いて評価した。この
傾斜角度は、水平に配置した撥水処理ガラス板表面に直
径５ｍｍの水滴を置き、撥水処理ガラス板を徐々に傾斜
させて、その表面に置かれた水滴が転がり始めるとき
の、ガラス板の角度（＝臨界傾斜角）として測定され
る。
を転落させる性能は、傾斜角度を用いて評価した。この
傾斜角度は、水平に配置した撥水処理ガラス板表面に直
径５ｍｍの水滴を置き、撥水処理ガラス板を徐々に傾斜
させて、その表面に置かれた水滴が転がり始めるとき
の、ガラス板の角度（＝臨界傾斜角）として測定され
る。
【００３１】この臨界傾斜角が小さいほど、動的な撥水
性が優れていると評価できる。例えば、この臨界傾斜角
が小さいと、走行中の自動車のフロントガラス窓に付着
した雨滴が飛散しやすく、運転者の視界が妨げられにく
いことを表している。
性が優れていると評価できる。例えば、この臨界傾斜角
が小さいと、走行中の自動車のフロントガラス窓に付着
した雨滴が飛散しやすく、運転者の視界が妨げられにく
いことを表している。
【００３２】次に、得られた撥水処理ガラス板につい
て、その膜の耐摩耗性を評価した。耐摩耗性試験は、往
復摩耗試験機（新東科学（株）製）に乾布を取り付け
て、荷重０．３ｋｇ／ｃｍ2 の条件で、撥水膜被覆表面
を２０００回往復摺動させた。
て、その膜の耐摩耗性を評価した。耐摩耗性試験は、往
復摩耗試験機（新東科学（株）製）に乾布を取り付け
て、荷重０．３ｋｇ／ｃｍ2 の条件で、撥水膜被覆表面
を２０００回往復摺動させた。
【００３３】［実施例２］エタノール １００ｇに、ヘ
プタデカフルオロデシルトリメトキシシラン ０．５
ｇ、およびポリジメチルシロキサン ３．０ｇを溶解
し、３０分撹拌して撥水処理組成物を得た。この撥水処
理組成物を用いて、実施例１と同様の方法にて撥水処理
ガラス板を得た。
プタデカフルオロデシルトリメトキシシラン ０．５
ｇ、およびポリジメチルシロキサン ３．０ｇを溶解
し、３０分撹拌して撥水処理組成物を得た。この撥水処
理組成物を用いて、実施例１と同様の方法にて撥水処理
ガラス板を得た。
【００３４】［実施例３］エタノール １００ｇに、ポ
リジメチルシロキサン ３．０ｇを溶解し、３０分撹拌
して撥水処理組成物を得た。この撥水処理組成物を用い
て、実施例１と同様の方法にて撥水性ガラス板を得た。
リジメチルシロキサン ３．０ｇを溶解し、３０分撹拌
して撥水処理組成物を得た。この撥水処理組成物を用い
て、実施例１と同様の方法にて撥水性ガラス板を得た。
【００３５】実施例１〜３で得られた撥水処理ガラス板
は、１０３度以上の初期接触角および１７度以下の初期
臨界傾斜角を示し、優れた撥水性能を有することがわか
った。また、耐摩耗性試験後の接触角および臨界傾斜角
は、それぞれ９０度以上および２４度以下であり、優れ
た耐摩耗性を有することがわかった。
は、１０３度以上の初期接触角および１７度以下の初期
臨界傾斜角を示し、優れた撥水性能を有することがわか
った。また、耐摩耗性試験後の接触角および臨界傾斜角
は、それぞれ９０度以上および２４度以下であり、優れ
た耐摩耗性を有することがわかった。
【００３６】また、実施例１〜３で得た撥水処理組成物
を室温で６ヶ月間保管した後、溶液の外観を観察したと
ころ、特に変化は見られず透明であった。この撥水処理
組成物を用いて各実施例と同様に撥水処理ガラス板を作
製し、同様の評価を行ったところ、ほぼ同じ結果が得ら
れた。この結果から、これらの撥水処理組成物は長寿命
であることが確認された。
を室温で６ヶ月間保管した後、溶液の外観を観察したと
ころ、特に変化は見られず透明であった。この撥水処理
組成物を用いて各実施例と同様に撥水処理ガラス板を作
製し、同様の評価を行ったところ、ほぼ同じ結果が得ら
れた。この結果から、これらの撥水処理組成物は長寿命
であることが確認された。
【００３７】［比較例１］エタノール １００ｇに、ヘ
プタデカフルオロデシルトリメトキシシラン １ｇを溶
解した後、濃塩酸 ０．２ｇ、水 ０．２ｇを添加し、
３０分撹拌して撥水処理組成物を得た。洗浄したガラス
基板の表面上に、湿度３０％、室温下でこの撥水処理組
成物を綿布に２ｇつけて、円を描くように約３０秒間塗
り込んだ後、過剰に付着した撥水処理組成物を新しい綿
布で拭き取り、撥水処理ガラス板を得た。
プタデカフルオロデシルトリメトキシシラン １ｇを溶
解した後、濃塩酸 ０．２ｇ、水 ０．２ｇを添加し、
３０分撹拌して撥水処理組成物を得た。洗浄したガラス
基板の表面上に、湿度３０％、室温下でこの撥水処理組
成物を綿布に２ｇつけて、円を描くように約３０秒間塗
り込んだ後、過剰に付着した撥水処理組成物を新しい綿
布で拭き取り、撥水処理ガラス板を得た。
【００３８】このガラス板の水の接触角は１０７度であ
り、臨界傾斜角は１９度であった。また、耐摩耗性試験
後の接触角および臨界傾斜角は、それぞれ８５度および
２９度であり、耐摩耗性が劣ることがわかった。
り、臨界傾斜角は１９度であった。また、耐摩耗性試験
後の接触角および臨界傾斜角は、それぞれ８５度および
２９度であり、耐摩耗性が劣ることがわかった。
【００３９】さらに、この撥水処理組成物を室温で６ヶ
月間保管した後、溶液の外観を観察したところ、溶液が
白濁していることが確認された。この結果から、この撥
水処理組成物は、溶液中でヘプタデカフルオロデシルト
リメトキシシランの重合反応が進んでいるものと推測で
き、溶液の寿命が短いことがわかった。
月間保管した後、溶液の外観を観察したところ、溶液が
白濁していることが確認された。この結果から、この撥
水処理組成物は、溶液中でヘプタデカフルオロデシルト
リメトキシシランの重合反応が進んでいるものと推測で
き、溶液の寿命が短いことがわかった。
【００４０】［比較例２］トリクロロトリフロロエタン
（デュポン製、「フレオンＴＦ」） ４９．４ｇと、ヘ
キサデカン ４９．４ｇを混合撹拌後、ヘプタデカフル
オロデシルトリクロロシラン １．２ｇを湿度３０％Ｒ
Ｈの下で３０分撹拌し、撥水処理組成物を得た。洗浄し
たガラス基板の表面上に、湿度３０％、室温下でこの撥
水処理組成物を綿布に２ｇつけて、円を描くように約３
０秒間塗り込んだ後、過剰に付着した撥水処理組成物を
新しい綿布で拭き取り、撥水処理ガラス板を得た。
（デュポン製、「フレオンＴＦ」） ４９．４ｇと、ヘ
キサデカン ４９．４ｇを混合撹拌後、ヘプタデカフル
オロデシルトリクロロシラン １．２ｇを湿度３０％Ｒ
Ｈの下で３０分撹拌し、撥水処理組成物を得た。洗浄し
たガラス基板の表面上に、湿度３０％、室温下でこの撥
水処理組成物を綿布に２ｇつけて、円を描くように約３
０秒間塗り込んだ後、過剰に付着した撥水処理組成物を
新しい綿布で拭き取り、撥水処理ガラス板を得た。
【００４１】このガラス板の水の接触角は１０７度であ
り、臨界傾斜角は１８度であった。また、耐摩耗性試験
後の接触角および臨界傾斜角は、それぞれ８７度および
２８度であり、耐摩耗性が劣ることがわかった。
り、臨界傾斜角は１８度であった。また、耐摩耗性試験
後の接触角および臨界傾斜角は、それぞれ８７度および
２８度であり、耐摩耗性が劣ることがわかった。
【００４２】さらに、この撥水処理組成物を室温で６ヶ
月間保管した後、溶液の外観を観察したところ、溶液の
底に沈殿物が確認された。この結果から、この撥水処理
組成物は、溶液中でヘプタデカフルオロデシルトリクロ
ロシランの重合反応が進んでいるものと推測でき、溶液
の寿命が短いことがわかった。
月間保管した後、溶液の外観を観察したところ、溶液の
底に沈殿物が確認された。この結果から、この撥水処理
組成物は、溶液中でヘプタデカフルオロデシルトリクロ
ロシランの重合反応が進んでいるものと推測でき、溶液
の寿命が短いことがわかった。
【００４３】［比較例３］エタノール １００ｇに、ヘ
プタデカフルオロデシルトリメトキシシラン １ｇを添
加し、３０分撹拌して撥水処理組成物を得た。洗浄した
ガラス基板の表面上に、湿度３０％、室温下でこの撥水
処理組成物を綿布に２ｇつけて、円を描くように約３０
秒間塗り込んだ後、過剰に付着した撥水処理組成物を新
しい綿布で拭き取り、撥水処理ガラス板を得た。
プタデカフルオロデシルトリメトキシシラン １ｇを添
加し、３０分撹拌して撥水処理組成物を得た。洗浄した
ガラス基板の表面上に、湿度３０％、室温下でこの撥水
処理組成物を綿布に２ｇつけて、円を描くように約３０
秒間塗り込んだ後、過剰に付着した撥水処理組成物を新
しい綿布で拭き取り、撥水処理ガラス板を得た。
【００４４】このガラス板の水の接触角は７６度であ
り、臨界傾斜角は３１度であり、撥水性能が悪かった。
これは、撥水処理組成物中に触媒が含有されていないた
め、ガラス表面との反応性が悪いためと推測できた。
り、臨界傾斜角は３１度であり、撥水性能が悪かった。
これは、撥水処理組成物中に触媒が含有されていないた
め、ガラス表面との反応性が悪いためと推測できた。
【００４５】
【表１】 ─────────────────────────────────── 初期 耐摩耗試験後 撥水処理組成物の外観 初期 臨界 接触角／ サンプル 接触角 傾斜角 臨界傾斜角 調合 調合 （度） （度） (度)／(度) 直後 ６ヶ月後 ─────────────────────────────────── 実施例１ １０８ １７ 100／19 透明 透明 実施例２ １０６ １４ 97／18 透明 透明 実施例３ １０３ ８ 90／24 透明 透明 ─────────────────────────────────── 比較例１ １０７ １９ 85／29 透明 白濁 比較例２ １０７ １８ 87／28 透明 沈殿物 比較例３ ７６ ３１ − 透明 透明 ───────────────────────────────────
【００４６】［実施例４〜８］実施例１での撥水処理組
成物の調合に用いたヘプタデカフルオロデシルトリメト
キシシランに代えて、アルキルシランを用いた以外は、
実施例１と同様にして低摩擦ガラス板を得た。この低摩
擦処理組成物の組成を表２に示す。
成物の調合に用いたヘプタデカフルオロデシルトリメト
キシシランに代えて、アルキルシランを用いた以外は、
実施例１と同様にして低摩擦ガラス板を得た。この低摩
擦処理組成物の組成を表２に示す。
【００４７】
【表２】 ─────────────────────────────────── アルキルシラン エタノール (g) (g) ─────────────────────────────────── 実施例４ n-オクタテ゛シルトリメトキシシラン １ ９９ 実施例５ n-ト゛テ゛シルトリメトキシシラン １ ９９ 実施例６ n-オクチルトリエトキシシラン １ ９９ 実施例７ n-ヘ゜ンチルトリエトキシシラン １ ９９ 実施例８ トリメチルエトキシシラン １ ９９ ───────────────────────────────────
【００４８】これらの低摩擦ガラス板について、初期お
よび摩耗試験後の接触角を測定した。また、摩擦係数測
定器（新東科学（株）製）に乾布を取り付けて、膜表面
と乾布との間の摩擦係数を測定した。これらの測定結果
を表３に示す。
よび摩耗試験後の接触角を測定した。また、摩擦係数測
定器（新東科学（株）製）に乾布を取り付けて、膜表面
と乾布との間の摩擦係数を測定した。これらの測定結果
を表３に示す。
【００４９】表３に示すように、低摩擦処理後の初期接
触角と摩耗試験後の接触角の差が非常に小さく、ほとん
ど接触角の劣化が見られなかった。また、乾布との摩擦
係数は、０．２３〜０．２６であり、実施例１のよう
に、フルオロアルキル基を有するオルガノシランで処理
した場合の０．３６、無処理の通常ガラス板の０．４２
に比較して、摩擦係数の小さいガラス板が得られた。
触角と摩耗試験後の接触角の差が非常に小さく、ほとん
ど接触角の劣化が見られなかった。また、乾布との摩擦
係数は、０．２３〜０．２６であり、実施例１のよう
に、フルオロアルキル基を有するオルガノシランで処理
した場合の０．３６、無処理の通常ガラス板の０．４２
に比較して、摩擦係数の小さいガラス板が得られた。
【００５０】また、実施例４〜８で得られた低摩擦処理
組成物を室温で６ヶ月間保管した後、溶液の外観を観察
したところ、特に変化は見られず透明であった。この低
摩擦処理組成物を用いて各実施例と同様に低摩擦処理ガ
ラス板を作製し、同様の評価を行ったところ、ほぼ同じ
結果が得られた。この結果から、これらの低摩擦処理組
成物は長寿命であることが確認された。
組成物を室温で６ヶ月間保管した後、溶液の外観を観察
したところ、特に変化は見られず透明であった。この低
摩擦処理組成物を用いて各実施例と同様に低摩擦処理ガ
ラス板を作製し、同様の評価を行ったところ、ほぼ同じ
結果が得られた。この結果から、これらの低摩擦処理組
成物は長寿命であることが確認された。
【００５１】［比較例４］ｎ−オクタデシルトリメトキ
シシラン １ｇと０．１Ｎ−塩酸 １ｇを、エタノール
９８ｇに溶解し、１時間撹拌し、低摩擦処理組成物を
得た。この低摩擦処理組成物を用いて、比較例１と同様
の方法にて低摩擦処理ガラス板を得た。各種接触角等を
表３にそれぞれ示す。
シシラン １ｇと０．１Ｎ−塩酸 １ｇを、エタノール
９８ｇに溶解し、１時間撹拌し、低摩擦処理組成物を
得た。この低摩擦処理組成物を用いて、比較例１と同様
の方法にて低摩擦処理ガラス板を得た。各種接触角等を
表３にそれぞれ示す。
【００５２】表３に示すように、低摩擦処理後の初期接
触角は９３度であり、実施例４のガラス板についての値
と等しかったが、摩耗試験後の接触角は５４度であり、
実施例４のガラス板についての値（８８度）に比して著
しく低く、耐摩耗性能に劣る膜であった。
触角は９３度であり、実施例４のガラス板についての値
と等しかったが、摩耗試験後の接触角は５４度であり、
実施例４のガラス板についての値（８８度）に比して著
しく低く、耐摩耗性能に劣る膜であった。
【００５３】さらに、この低摩擦処理組成物を室温で６
ヶ月間保管した後、溶液の外観を観察したところ、溶液
が白濁していることが確認された。この結果から、この
低摩擦処理組成物は、溶液中でｎ−オクタデシルトリメ
トキシシランの重合反応が進んでいるものと推測でき、
溶液の寿命が短いことがわかった。
ヶ月間保管した後、溶液の外観を観察したところ、溶液
が白濁していることが確認された。この結果から、この
低摩擦処理組成物は、溶液中でｎ−オクタデシルトリメ
トキシシランの重合反応が進んでいるものと推測でき、
溶液の寿命が短いことがわかった。
【００５４】
【表３】 ─────────────────────────────────── 初期接触角 初期摩擦係数 摩耗試験後 撥水処理組成物の外観 接触角 調合 調合 （度） （度） 直後 ６ヶ月後 ─────────────────────────────────── 実施例４ ９３ ０．２４ ８８ 透明 透明 実施例５ ８９ ０．２３ ８５ 透明 透明 実施例６ ８６ ０．２５ ８１ 透明 透明 実施例７ ７８ ０．２６ ７４ 透明 透明 実施例８ ５９ ０．２６ ５５ 透明 透明 ─────────────────────────────────── 比較例４ ９３ ０．２４ ５４ 透明 白濁 ───────────────────────────────────
【００５５】［実施例９］実施例１での撥水処理液の調
合に用いたヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラ
ンを、［メトキシ（ポリエチレンオキシ）プロピル］ト
リメトキシシラン（チッソ（株）製、含有率９０％、分
子量４６０〜５９０、エチレンオキシド単位数６〜９）
に代えた以外は、実施例１と同様にして、防汚機能性ガ
ラス板を得た。このガラス板は、水滴の転がり始める臨
界傾斜角が小さいという特徴も持っている。
合に用いたヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラ
ンを、［メトキシ（ポリエチレンオキシ）プロピル］ト
リメトキシシラン（チッソ（株）製、含有率９０％、分
子量４６０〜５９０、エチレンオキシド単位数６〜９）
に代えた以外は、実施例１と同様にして、防汚機能性ガ
ラス板を得た。このガラス板は、水滴の転がり始める臨
界傾斜角が小さいという特徴も持っている。
【００５６】この防汚機能性ガラス板の接触角は、３８
度であった。また臨界傾斜角は４度であり、非常に水滴
が転がりやすい表面が得られた。さらに、摩耗試験後の
接触角は３６度であり、摩擦試験後の臨界傾斜角は７度
であって、摩擦試験前とほとんど同じ性能を維持してい
た（表４）。
度であった。また臨界傾斜角は４度であり、非常に水滴
が転がりやすい表面が得られた。さらに、摩耗試験後の
接触角は３６度であり、摩擦試験後の臨界傾斜角は７度
であって、摩擦試験前とほとんど同じ性能を維持してい
た（表４）。
【００５７】つぎに防汚性能として、タバコの煙試験を
実施した。上記防汚機能性ガラス板サンプルを２４ｃｍ
角の立方体型箱の底に置き、市販のタバコ１本分の煙を
箱内に導入し、３０分間保持した後、サンプルを取り出
した。このサンプルについてタバコの煙に曝した後の接
触角を測定したところ、表４にも示したように３８度の
ままであり、変化が認められなかった。また、臨界傾斜
角を測定したところ、４度であり変化が認められなかっ
た。このことから、上記防汚機能性ガラス板は汚れ成分
を吸着しにくく、汚れにくいことが確認された。
実施した。上記防汚機能性ガラス板サンプルを２４ｃｍ
角の立方体型箱の底に置き、市販のタバコ１本分の煙を
箱内に導入し、３０分間保持した後、サンプルを取り出
した。このサンプルについてタバコの煙に曝した後の接
触角を測定したところ、表４にも示したように３８度の
ままであり、変化が認められなかった。また、臨界傾斜
角を測定したところ、４度であり変化が認められなかっ
た。このことから、上記防汚機能性ガラス板は汚れ成分
を吸着しにくく、汚れにくいことが確認された。
【００５８】比較として、洗浄したガラス板について上
記と同じタバコの煙試験を行ったところ、初期接触角８
度、初期臨界傾斜角１５度であったものが、試験後に接
触角５５度、臨界傾斜角３０度に上昇した。このことか
ら、通常のガラス板はタバコ煙の汚れ成分を吸着しやす
いことが確認された。
記と同じタバコの煙試験を行ったところ、初期接触角８
度、初期臨界傾斜角１５度であったものが、試験後に接
触角５５度、臨界傾斜角３０度に上昇した。このことか
ら、通常のガラス板はタバコ煙の汚れ成分を吸着しやす
いことが確認された。
【００５９】また、実施例９で得られた防汚機能性処理
組成物を室温で６ヶ月間保管した後、溶液の外観を観察
したところ、特に変化は見られず透明であった。この防
汚機能性処理組成物を用いて実施例と同様に防汚機能性
ガラス板を作製し、同様の評価を行ったところ、ほぼ同
じ結果が得られた。この結果から、これらの防汚機能性
処理組成物は長寿命であることが確認された。
組成物を室温で６ヶ月間保管した後、溶液の外観を観察
したところ、特に変化は見られず透明であった。この防
汚機能性処理組成物を用いて実施例と同様に防汚機能性
ガラス板を作製し、同様の評価を行ったところ、ほぼ同
じ結果が得られた。この結果から、これらの防汚機能性
処理組成物は長寿命であることが確認された。
【００６０】［比較例５］［メトキシ（ポリエチレンオ
キシ）プロピル］トリメトキシシラン １ｇと、０．１
Ｎ−塩酸 １ｇを、エタノール ９８ｇに溶解し、１時
間撹拌し、防汚機能性処理組成物を得た。この防汚機能
性処理組成物を用いて、比較例１と同様の方法にて防汚
機能性処理ガラス板を得た。各種接触角等を表４にそれ
ぞれ示す。
キシ）プロピル］トリメトキシシラン １ｇと、０．１
Ｎ−塩酸 １ｇを、エタノール ９８ｇに溶解し、１時
間撹拌し、防汚機能性処理組成物を得た。この防汚機能
性処理組成物を用いて、比較例１と同様の方法にて防汚
機能性処理ガラス板を得た。各種接触角等を表４にそれ
ぞれ示す。
【００６１】この防汚機能性ガラス板の接触角は、３８
度であった。また臨界傾斜角は４度であり、非常に水滴
が転がりやすい表面が得られた。また、タバコの煙試験
後の接触角と臨界傾斜角もそれぞれ３８度と４度であ
り、防汚機能も確認された。しかし、摩耗試験後の接触
角は２５度であり、摩擦試験後の臨界傾斜角は２３度で
あって、耐摩耗性能に劣る膜であった。
度であった。また臨界傾斜角は４度であり、非常に水滴
が転がりやすい表面が得られた。また、タバコの煙試験
後の接触角と臨界傾斜角もそれぞれ３８度と４度であ
り、防汚機能も確認された。しかし、摩耗試験後の接触
角は２５度であり、摩擦試験後の臨界傾斜角は２３度で
あって、耐摩耗性能に劣る膜であった。
【００６２】さらに、この防汚機能性処理組成物を室温
で６ヶ月間保管した後、溶液の外観を観察したところ、
溶液が白濁していることが確認された。この結果から、
この防汚機能性処理組成物は、溶液中で［メトキシ（ポ
リエチレンオキシ）プロピル］トリメトキシシランの重
合反応が進んでいるものと推測でき、溶液の寿命が短い
ことがわかった。
で６ヶ月間保管した後、溶液の外観を観察したところ、
溶液が白濁していることが確認された。この結果から、
この防汚機能性処理組成物は、溶液中で［メトキシ（ポ
リエチレンオキシ）プロピル］トリメトキシシランの重
合反応が進んでいるものと推測でき、溶液の寿命が短い
ことがわかった。
【００６３】
【表４】 ─────────────────────────────────── 初期 タハ゛コ煙試験後 耐摩耗試験後 撥水処理組成物の外観 接触角／ 接触角／ 接触角／ サンプル 臨界傾斜角 臨界傾斜角 臨界傾斜角 調合 調合 (度)／(度) (度)／(度) (度)／(度) 直後 ６ヶ月後 ─────────────────────────────────── 実施例９ 38／ 4 38／ 4 36／ 7 透明 透明 ─────────────────────────────────── 比較例５ 38／ 4 38／ 4 25／23 透明 白濁 ───────────────────────────────────
【００６４】以上より、本発明による機能性膜被覆物品
における機能は、以下のように評価することができる。
まず、撥水機能は接触角で評価することができる。接触
角が９０度以上の膜が、撥水性機能膜として特に好まし
い。
における機能は、以下のように評価することができる。
まず、撥水機能は接触角で評価することができる。接触
角が９０度以上の膜が、撥水性機能膜として特に好まし
い。
【００６５】また、摩擦低減機能は摩擦係数で評価する
ことができる。摩擦係数が０．３以下の膜が、低摩擦機
能膜として特に好ましい。
ことができる。摩擦係数が０．３以下の膜が、低摩擦機
能膜として特に好ましい。
【００６６】さらに、水滴の転がり性は臨界傾斜角で評
価することができる。臨界傾斜角が１０度以下の膜が、
水滴を転落させる機能性膜として特に好ましい。
価することができる。臨界傾斜角が１０度以下の膜が、
水滴を転落させる機能性膜として特に好ましい。
【００６７】また、防汚機能は、タバコの煙試験前後の
接触角と臨界傾斜角の変化量で評価できる。タバコの煙
試験前後の接触角と臨界傾斜角の変化量が５度以下の膜
が、防汚機能性膜として特に好ましい。
接触角と臨界傾斜角の変化量で評価できる。タバコの煙
試験前後の接触角と臨界傾斜角の変化量が５度以下の膜
が、防汚機能性膜として特に好ましい。
【００６８】
【発明の効果】以上の説明から把握できるように、本発
明の特徴は、触媒を含まない機能性膜形成用組成物を用
い、この組成物を触媒として作用する酸またはアルカリ
雰囲気に接触させている。このため、機能性膜形成用組
成物の寿命を長くすることが可能となる。
明の特徴は、触媒を含まない機能性膜形成用組成物を用
い、この組成物を触媒として作用する酸またはアルカリ
雰囲気に接触させている。このため、機能性膜形成用組
成物の寿命を長くすることが可能となる。
【００６９】さらに機能性官能基に、フルオロアルキル
基またはアルキル基、ポリアルキレンオキシド基を用い
ると、撥水性、防汚性、摩擦低減、水滴を転落させるな
どの機能を機能性膜に付与することができる。
基またはアルキル基、ポリアルキレンオキシド基を用い
ると、撥水性、防汚性、摩擦低減、水滴を転落させるな
どの機能を機能性膜に付与することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 183/08 Ｃ０９Ｄ 183/08 Ｃ０９Ｋ 3/00 １１２ Ｃ０９Ｋ 3/00 １１２Ｆ 3/18 １０４ 3/18 １０４ Ｆターム(参考） 4D075 AC47 BB65X CA06 CA34 CA36 DB13 DC50 EA07 EB16 EB42 4F100 AG00A AK17B AK52B AT00A BA02 CC00B EH46 JB06 JB06B JK16 JK16B JL06 JL06B 4G059 AA01 AB09 AC22 AC30 FA22 FB05 4H020 BA32 BA36 4J038 DL031 DL071 NA05 NA07 PA15 PA19 PA21 PC03
Claims (15)
- 【請求項１】 機能性膜形成用組成物を基材に塗布、乾
燥してなる機能性膜で被覆された物品の製造方法におい
て、 前記機能性膜組成物を塗布した基材を、酸またはアルカ
リ雰囲気に接触させる工程を含むことを特徴とする機能
性膜で被覆された物品の製造方法。 - 【請求項２】 前記酸またはアルカリ雰囲気に接触させ
る工程を、前記塗布および／または乾燥工程に含まれる
ようにした請求項１に記載の機能性膜で被覆された物品
の製造方法。 - 【請求項３】 前記機能性膜形成用組成物は、加水分解
可能な官能基および機能性官能基を有するオルガノシラ
ンならびにその加水分解物（部分加水分解物を含む）の
少なくともいずれか１つを含む請求項１または２記載の
機能性膜で被覆された物品の製造方法。 - 【請求項４】 前記加水分解可能な官能基は、アルコキ
シル基である請求項３に記載の機能性膜で被覆された物
品の製造方法。 - 【請求項５】 前記機能性官能基は、フルオロアルキル
基またはアルキル基、ポリアルキレンオキシド基の少な
くともいずれか１つを含む請求項３に記載の機能性膜で
被覆された物品の製造方法。 - 【請求項６】 前記機能性膜形成用組成物は、アルコキ
シル基およびフルオロアルキル基を分子内に含むオルガ
ノシランならびにその加水分解物（部分加水分解物を含
む）の少なくともいずれか１つを含む請求項３に記載の
機能性膜で被覆された物品の製造方法。 - 【請求項７】 前記機能性膜形成用組成物は、アルコキ
シル基およびアルキル基を分子内に含むオルガノシラン
ならびにその加水分解物（部分加水分解物を含む）の少
なくともいずれか１つを含む請求項３に記載の機能性膜
で被覆された物品の製造方法。 - 【請求項８】 前記機能性膜形成用組成物は、アルコキ
シル基およびポリアルキレンオキシド基を分子内に含む
オルガノシランならびにその加水分解物（部分加水分解
物を含む）の少なくともいずれか１つを含む請求項３に
記載の機能性膜で被覆された物品の製造方法。 - 【請求項９】 前記機能性膜は、撥水機能を有する膜で
ある請求項１〜８記載の機能性膜で被覆された物品の製
造方法。 - 【請求項１０】 前記機能性膜は、摩擦低減機能を有す
る膜である請求項１〜８記載の機能性膜で被覆された物
品の製造方法。 - 【請求項１１】 前記機能性膜は、その表面についた水
滴を転落させる機能を有する膜である請求項１〜８記載
の機能性膜で被覆された物品の製造方法。 - 【請求項１２】 前記機能性膜は、防汚機能を有する膜
である請求項１〜８記載の機能性膜被覆物品の製造方
法。 - 【請求項１３】 前記塗布または／および乾燥する環境
は、塩酸ガスの雰囲気である請求項１〜１２のいずれか
１項に記載の機能性膜で被覆された物品の製造方法。 - 【請求項１４】 前記基材は、透明なガラス板である請
求項１〜１３のいずれかに記載の機能性膜で被覆された
物品の製造方法。 - 【請求項１５】 請求項１〜１４のいずれか１項に記載
の方法で得られる機能性膜被覆物品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001001956A JP2002211957A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | 機能性膜で被覆された物品の製造方法、およびその方法で製造された機能性膜被覆物品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001001956A JP2002211957A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | 機能性膜で被覆された物品の製造方法、およびその方法で製造された機能性膜被覆物品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002211957A true JP2002211957A (ja) | 2002-07-31 |
Family
ID=18870531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001001956A Pending JP2002211957A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | 機能性膜で被覆された物品の製造方法、およびその方法で製造された機能性膜被覆物品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002211957A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004067142A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 注出機能付き袋状容器 |
-
2001
- 2001-01-09 JP JP2001001956A patent/JP2002211957A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004067142A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 注出機能付き袋状容器 |
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