JP2002521522A - 疎水性処理組成物、この組成物からのコーティングの形成方法及びこのコーティングを付与した製品 - Google Patents
疎水性処理組成物、この組成物からのコーティングの形成方法及びこのコーティングを付与した製品Info
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Abstract
Description
クでできた基材の疎水性/疎油性処理に関する。
いる。
ない膜を形成する性質、並びに基材がいかなるタイプであれ、ほこりまたは汚れ
の粒子、指紋、昆虫などを抱え込む傾向を意味すると解釈されるべきである。
グタイプの透明基材にとっては望ましくない。
90゜である場合には、非濡れ性、普通、疎水性/疎油性と呼ばれる性質を示す
。この液体は、それゆえ基材上を基材を傾斜させると単純に重力により、あるい
は走行車両の場合には空気力学的な力の効果の下に液滴の形で容易に流下する傾
向を有する。この疎水性/疎油性の性質を付与するための公知の試剤は、例えば
、特許出願EP 0,492,417,EP 0,492,545及びEP 0
,672,779に記述されているもの等のフルオロアルキル−シランである。
これらの特許によれば、この層は、基材の表面に非水性有機溶剤中にフルオロオ
ルガノシランを含有する溶液を塗布することにより得られる。非水性有機溶剤と
して、EP 0,492,545には、特に、n−ヘキサデカン、トルエン、キ
シレンなどが挙げられている。これらの溶剤は、フルオロクロロシランに特に好
適である。この特許によれば、フルオロシランがフルオロアルコキシシランであ
る場合には、溶剤としてメチルあるいはエチルアルコールを使用することも可能
である。
ルオロ化された末端、すなわち、F3C−(CF2)−n基(式中、nは正の整
数あるいはゼロである)からなるアルキルトリハロシランまたはトリアルコキシ
シランである。これらの疎水性/疎油性剤に対しては、特許出願EP 0,71
9,743には好適な溶剤としてペルフルオロ化されたカーバイドが挙げられて
いる。
る前に基材をプライマー処理にかけることにより、疎水性/疎油性コーティング
の付着を増大することも公知である。この処理は、少なくとも2個の加水分解性
官能基を有するケイ素化合物である、プライマー剤またはプライマーと呼ばれる
試剤を用いて薄い中間層を形成することにある。2個の加水分解性官能基の一つ
は、ケイ素原子に結合している酸素原子により基材に化学結合を提供し、第2の
加水分解性官能基は、引き続いて疎水性/疎油性剤の加水分解性官能基と反応す
ることにより、後者に付いている点を形成するケイ素原子に結合しているヒドロ
キシル基に反応する。特許出願EP 0,492,545 A2には、プライマ
ー剤として、化合物SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2及びCl−(S
iCl2O)nSiCl3(ここで、nは1と4の間の整数である)が挙げられ
ている。
マー剤として前記に挙げられている化合物が溶液中の疎水性/疎油性剤と混合さ
れる。この場合にはもはやいかなるプライマー作用も存在しないが、これらの化
合物に対して「一体化プライマー」または「一体化プライマー剤」という用語が
しばしば使用される。EP 0,548,775 Alには、このようにSi(
OCH3)4、Si(OC2H5)4、H3CSi(OCH3)3またはSi(
OC3H7)4を含む疎水性/疎油性剤の水溶液が記述されている。このタイプ
のアプローチにおいては、基材に処理溶液を塗布する前に、一体化プライマー剤
と疎水性/疎油性剤の間で上述の加水分解と縮合反応が既に部分的に起こる。こ
の塗布時、異る性質または同一の性質であれ、この二つの化合物の一方または他
方に属するなお使用し得る加水分解性官能基が基材への付着に参画し、もう一方
が2つのこのような化合物を一緒に結合するのに参画する。
性のよい、新規な一体化プライマー剤のファミリーが使用可能になる。
能基であり、そして −qとq’は0、1または2に等しい) のプライマー剤を含有する疎水性/疎油性剤の水溶液からなる疎水性/疎油性コ
ーティング用組成物である。
それゆえ、式(I)の分子は、安定な、特に加水分解に対して安定な原子のシー
ケンスにより相互に結合されている2つの異なるケイ素原子により保持されてい
る少なくとも2個の加水分解性官能基を有する。炭素鎖R3の賢明な選択は、主
として、主鎖の長さ、すなわち2個のケイ素原子の間の結合に参加する原子の数
、及び恐らくは、これらのSi原子により保持される加水分解性官能基の反応性
に影響するケイ素原子の領域中に作られる立体障害を含む。
疎油性剤との相溶性を改善する。
合、ある操作条件において出現する可能性のある他の加水分解性官能基とのヘイ
ズの形成も防止することにより、透明基材上での最良の光学的品質を保証するア
ルコキシ官能基であり、 −qとq’は、双方とも0あるいは1に等しく、言い換えれば、プライマー剤
の2個のケイ素原子の各々は、これら2個の原子の各々の基材及び疎水性/疎油
性剤への酸素原子による化学結合を有利にし、それにより、コーティングの凝集
及び基材への接着を改善する2あるいは3個の加水分解性官能基を保持する。
由のために有利である) のペルフルオロアルキルアルキルシランのタイプである。
疎水性/疎油性剤とプライマー剤の重量比率は、疎水性/疎油性、基材へのコー
ティングの付着及びその耐久性、すなわち、その耐食性及び耐擦傷性に関して最
良の性能を保証する。特に、高い重量比率を用いて優れた性能は得られない。
条件等の本発明の疎水性/疎油性剤溶液の他の性能に関して、特許出願EP 0
,799,873 A1の全体が適用でき、この点で引用により組み込まれる。
ィングを形成する方法であって、この方法が前記組成物と基材を接触させる前に
、いかなる疎水性/疎油性剤も存在させずに、溶液中のプライマー剤と基材を接
触させるステップを含んでなるものである。このプライマー剤は、式
の同一あるいは異なる加水分解性官能基であり、そして −nは少なくとも1に等しい整数である) の化合物から有利に選択される。
物から形成される疎水性/疎油性コーティングを付与されている製品からなる。
、天然鉱物材料またはプラスチックからなる。
ラミネートされたグレージング、あるいは多層グレージングである。−「単層グ
レージング」は、ガラスまたはポリカーボネート、ポリ(メチルメタアクリレー
ト)等のプラスチックの単一シートからなるグレージングであり、 −「ラミネートされたグレージング」は、相互に固着された数シート、例えば、
ポリビニルブチラール、ポリウレタンなどでできた接着層により固定されたガラ
スまたはプラスチックのシートのスタックであり、そして −「多層グレージング」は、空気層により相互に分離された、別々なシートの組
み立て体である ことを意味すると理解されるべきである。
の利点がある。第一に、コーティングによって、例えば、走行車両の場合には恐
らく空気力学的な力の効果により、水または他の液体が垂直あるいは傾斜表面を
流下することが可能になる。加えて、流下するこれらの液滴は汚れ粒子を包み込
み、それらを随伴する。グレージングの透明性は、ある場合には、クリーニング
装置(ウインドウウオッシャーまたはワイパー)なしで済ますことが可能な程度
に改善される。
マスキング層、一つあるいはそれ以上の光学的選択層、反射防止層のスタック、
電導性回路または一つあるいはそれ以上の帯電防止性電導層といった要求に依っ
て異なる性質の機能層と組み合わせられることができ、各場合で、製品の表面の
すべてにわたってあるいは一部のみにわたる。
ルメタアクリレート)、ポリカーボネートなど)等のしかるべきグレージングの
表面で有用、あるいはまさに必要であることがしばしば判る。
及び/またはアルミナ誘導体、またはケイ素−炭素結合により一緒に結合された
絡み合った無機及び有機分子鎖からなるもの等のハイブリッドからなる。このよ
うなハイブリッド層は、優れた透明性、接着性及び耐擦傷性を有する。無機の網
目はコーティングの硬さと耐擦傷性を与える一方、有機の網目は弾力性と強靭性
を与えると思われる。このようなワニスはよく知られていて、教示が引用により
ここに組み込まれる、公告出願EP 0,524,417 A1及びEP 0,
718,348 A1に記述され、これらの一部は学界により「オーモーサー(
Ormocer)」(「Organically Modified Cera
mic」の短縮)として特に知られている。
性コーティングは、第1の実施形態によれば、それ自体この耐擦傷性層からなる
。この点では、耐擦傷性層及び疎水性/疎油性コーティングの上述の成分の間に
は類似の化学構造、あるいは少なくとも化学的な相溶性が存在することを指摘す
ることで充分である。
的に、あるいは例えば、ポリ(ビニルフルオライド)またはポリ(ビニリデンフ
ルオライド)からできたプラスチック支持フィルムを介在させて、特に2と50
nmの間の厚さを有する層の形でグラフトされる。
ジングに組み込まれる。この層は、例えば、自動車の外側に位置する観察者に対
してのマスキングの目的でグレージングの内部表面、開口部の枠を形成するボデ
ィ要素及び紫外線による劣化から保護される接着剤のビーズの上に、特に自動車
用に堆積されたスクリーン印刷装飾からなる。この層は、ボディまたは内部備品
、ロゴなどにマッチするカラー要素を生み出すことを可能とする、不透明あるい
は透明な着色した装飾要素を含む。
ン、またはアクリル接着剤でできた少なくとも一つの接着層を含んでなる。
層の下に積層されている光学的選択層も含まれる。これらの層は、可視領域(4
00から800nmの波長)における高透過、紫外領域(<400nm)及び赤
外領域(>800nm)における高吸収及び/または反射により特徴付けられる
。これらの層は、例えば、2と35nmの間の厚さを有し、相互に分離された銀
をベースにした薄い金属層、並びに他の隣接層または膜、例えばインジウム、錫
、ケイ素、亜鉛、チタン、タングステン、タンタル、ニオブ、アルミニウムまた
はジルコニウムの酸化物または窒化物からなり、概ね10と150nmの間の厚
さを有する誘電体層からなる。これらの層は、少なくとも一つのしっかりと着色
した層を含んでもよい。
熱の流入を制限するのに使用される太陽光防護の多層体、またはそれと反対に主
として、グレージングを通しての赤外放射の透過による閉じた空間からの熱の損
失を制限するのに使用される低放射多層体のファミリーに属するものでもよい。
このような多層体は、特許FR2,708,926及びEP0,678,484
に記述されている。
の多層は、スパッタータイプ、場合によっては磁場援用スパッタリングの真空手
法を用いて薄膜として堆積されることが可能な例えば、フッ化アルミニウムまた
はアルミニウムオキシフルオライドを含む。このような多層は、教示が引用によ
りここに組み込まれる、FR2,745,284に記述されている。
有する回路等の電導性回路を含んでなる。
−家具の一部の要素として、特に鏡、保存棚、冷蔵庫、シャワーキャビネット要
素、またはパーティション等の家庭電気用品用の棚として、 −スクリーン、特にテレビのスクリーン、タッチスクリーンまたはプラズマスク
リーンとして の用途である。
i(OCH3)4プライマー溶液により処理する。
10重量%水混合物中のCF3(CF2)7(CH2)2Si(OC2H5)3 と(H3CO)3Si(CH2)2Si(OCH3)3のそれぞれ3及び1重量
%の比率の溶液と室温で接触させる。
せる。
−CS 10F摩耗ホイールにより500gの力を印加して行われたテーバー試
験時の水との接触角の測定は、コーティングを持つ後者をグラフトした疎水性/
疎油性コーティングの摩耗にかけた後の処理基材の疎水性の定量的表示である。
ルフロオロ化溶剤中の0.8重量%SiCl4プライマー溶液により、実施例1
の操作方法をフロートガラスの2つの試料について繰り返す。
量%水の混合物中3重量%のCF3(CF2)7(CH2)2Si(OC2H5 )3の溶液と室温で接触させる。
H2)2Si(OCH3)3のみが前のものと異なる溶液と接触させる。
プライマー剤を組み込むことにより、処理した表面の初期の疎水性が維持あるい
は増大され、耐食性と耐磨耗性が著しく改善される。
Claims (16)
- 【請求項1】 式 【化1】 (式中、 −R3は炭素鎖を表し、 −R1とR2は各々アルキル基または水素原子を表し、 −X1とX2はハロゲンまたはアルコキシ等の同一あるいは異なる加水分解性官
能基であり、そして −qとq’は0、1または2に等しい) のプライマー剤を含有する疎水性/疎油性剤の水溶液からなることを特徴とする
疎水性/疎油性コーティング用組成物。 - 【請求項2】 式(I)において、X1とX2がアルコキシ官能基であり、
qとq’が0または3に等しいことを特徴とする請求項1に記載の組成物。 - 【請求項3】 疎水性/疎油性剤が式 【化2】 (式中、 −m=0から15であり、 −n=lから5であり、 −p=0、1または2であり、 −Rはアルキル基または水素原子であり、そして −Xはハロゲンまたはアルコキシ等の加水分解性官能基である) のペルフルオロアルキルアルキルシランであることを特徴とする請求項1または
2に記載の組成物。 - 【請求項4】 構成する水溶液が0.2から10重量%の疎水性/疎油性剤
及び0.05から10重量%のプライマー剤を含むことを特徴とする請求項1か
ら3に記載の組成物。 - 【請求項5】 前記組成物と基材を接触させる前に、いかなる疎水性/疎油
性剤も存在させずに、基材を溶液中のプライマー剤と接触させるステップを含ん
でなることを特徴とする請求項1から4の一項に記載の組成物を用いる基材上に
疎水性/疎油性コーティングを形成する方法。 - 【請求項6】 請求項1から4の一項に記載の組成物と基材を接触させる前
に、基材を接触させるプライマー剤が式 【化3】 (式中、 −R3は炭素鎖を表し、 −R1、R2及びRは各々アルキル基または水素原子を表し、 −qとq’は0、1または2に等しく、 −X1、X2及びXはハロゲンまたはアルコキシ等の同一あるいは異なる加水分
解性官能基であり、そして −nは少なくとも1に等しい整数である) を有する化合物から選択されることを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 式(I)、(II)、(III)、(IV)及び(V)にお
いて、X1、X2及びXがアルコキシ官能基であることを特徴とする請求項6に
記載の方法。 - 【請求項8】 外部表面が請求項1から4の一項に記載の組成物から形成さ
れる疎水性/疎油性コーティングを少なくとも一部付与される製品。 - 【請求項9】 コーティングを付与される外部表面がガラス材料、セラミッ
ク、ガラスセラミック、天然鉱物材料またはプラスチックからなることを特徴と
する請求項8に記載の製品。 - 【請求項10】 単層グレージング、ラミネートされたグレージング、ある
いは多層グレージングからなる請求項8または9に記載の製品。 - 【請求項11】 製品の表面のすべてまたは一部にわたって、耐擦傷性層及
び/または装飾層及び/またはマスキング層及び/または一つあるいはそれ以上
の光学的選択層及び/または反射防止層のスタック及び/または電気電導性回路
及び/または一つあるいはそれ以上の帯電防止性電導層を含んでなることを特徴
とする請求項10に記載の製品。 - 【請求項12】 請求項8から11の一項に記載の製品の輸送用車両または
建築用のグレージングとしての用途。 - 【請求項13】 請求項8または9に記載の製品のガラスセラミック棚また
はオーブン扉としての用途。 - 【請求項14】 請求項8から11の一項に記載の製品の都市備品のアイテ
ムの要素として、特にバスシェルター要素としての用途。 - 【請求項15】 請求項8から11の一項に記載の製品の家具の一部の要素
として、特に鏡、保存棚、冷蔵庫、シャワーキャビネット要素、またはパーティ
ション等の家庭電気用品用の棚としての用途。 - 【請求項16】 請求項8から11の一項に記載の製品のスクリーン、特に
テレビのスクリーン、タッチスクリーンまたはプラズマスクリーンとしての用途
。
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