JP2003026448A - ゾルゲル膜およびその製法 - Google Patents
ゾルゲル膜およびその製法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 均一なピット状もしくは凹凸状の表面形状有
する高強度な膜を、安易にしかもより低温で形成するこ
と。 【解決手段】 アルコキシシランを加水分解および重縮
合させて得られる被膜のマトリックス成分としてのシリ
カゾルと、平均重合度が２００以下のシラノール末端ジ
メチルシリコーンとイソシアネート基含有オルガノアル
コキシシラン（アルコキシ基の数が１〜３、末端のイソ
シアネート基とＳｉとを結ぶメチレン基の数が０〜５）
とがウレタン結合してなる反応組成物であるシラン化ジ
メチルシリコーンとからなる混合ゾルを基板表面に被覆
すること。
する高強度な膜を、安易にしかもより低温で形成するこ
と。 【解決手段】 アルコキシシランを加水分解および重縮
合させて得られる被膜のマトリックス成分としてのシリ
カゾルと、平均重合度が２００以下のシラノール末端ジ
メチルシリコーンとイソシアネート基含有オルガノアル
コキシシラン（アルコキシ基の数が１〜３、末端のイソ
シアネート基とＳｉとを結ぶメチレン基の数が０〜５）
とがウレタン結合してなる反応組成物であるシラン化ジ
メチルシリコーンとからなる混合ゾルを基板表面に被覆
すること。
Description
【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被覆す
ることが可能な特異な表面形状を有するゾルゲル膜に関
する。
車両用窓ガラス、鏡、その他産業用窓ガラス等に被覆す
ることが可能な特異な表面形状を有するゾルゲル膜に関
する。
【０００２】
【従来の技術】表面形状を制御して形成した薄膜は、ユ
ニークな特性を持ち、従来、凹凸形状を形成する種々の
方法が提案されている。
ニークな特性を持ち、従来、凹凸形状を形成する種々の
方法が提案されている。
【０００３】例えば、金属酸化物薄膜の表面に凹凸形状
を形成する方法としては、例えば金属酸化物薄膜表面を
フッ酸やフッ硝酸等でエッチングする方法が知られてい
る。また、ガラス基材表面に、金属アルコキシドの加水
分解物または金属キレートの加水分解物と金属酸化物微
粒子とを含有するアンダーコート用塗布液を塗布して凹
凸層を形成し、その後にフルオロアルキル基を分子内に
有する撥水剤で処理して撥水層を形成させた撥水性ガラ
スが特開平９−１００１４１号公報に開示されている。
を形成する方法としては、例えば金属酸化物薄膜表面を
フッ酸やフッ硝酸等でエッチングする方法が知られてい
る。また、ガラス基材表面に、金属アルコキシドの加水
分解物または金属キレートの加水分解物と金属酸化物微
粒子とを含有するアンダーコート用塗布液を塗布して凹
凸層を形成し、その後にフルオロアルキル基を分子内に
有する撥水剤で処理して撥水層を形成させた撥水性ガラ
スが特開平９−１００１４１号公報に開示されている。
【０００４】さらに、４官能のテトラアルコキシシラン
と３官能のメチルトリアルコキシシランからなる混合ゾ
ルから、凹凸状、ピット状および凸状の表面形状をもつ
薄膜が得られており（Ｋ.Ｍａｋｉｔａら,Ｊ.Ｓｏｌ−
Ｇｅｌ Ｓｃｉ.Ｔｅｃｈ.,１４［２］１７５−１８６
（１９９９））、この得られた凹凸状薄膜を自動車用撥
水ガラスの下地層に応用すれば、撥水処理において撥水
剤成分の単位面積当たりの保持量を大幅に増大させた
り、耐摺動性を改善することが特開平１０−１３３３号
公報に開示されている。
と３官能のメチルトリアルコキシシランからなる混合ゾ
ルから、凹凸状、ピット状および凸状の表面形状をもつ
薄膜が得られており（Ｋ.Ｍａｋｉｔａら,Ｊ.Ｓｏｌ−
Ｇｅｌ Ｓｃｉ.Ｔｅｃｈ.,１４［２］１７５−１８６
（１９９９））、この得られた凹凸状薄膜を自動車用撥
水ガラスの下地層に応用すれば、撥水処理において撥水
剤成分の単位面積当たりの保持量を大幅に増大させた
り、耐摺動性を改善することが特開平１０−１３３３号
公報に開示されている。
【０００５】さらに、基材の表面にＳｉＯx（０＜ｘ≦
２）膜を形成し、この膜に約１０ｎｍの凹凸をスパッタ
法により形成し、この凹凸膜付き基材をパーフルオロア
ルキル基を有するクロロシラン系界面活性剤で処理した
撥水性ガラスが特開平７−１４９５１２号公報に開示さ
れている。
２）膜を形成し、この膜に約１０ｎｍの凹凸をスパッタ
法により形成し、この凹凸膜付き基材をパーフルオロア
ルキル基を有するクロロシラン系界面活性剤で処理した
撥水性ガラスが特開平７−１４９５１２号公報に開示さ
れている。
【０００６】このように、基材にピット状もしくは凹凸
状の表面形状を有する薄膜を形成し、これを下地膜とし
て利用することは、初期性能や耐久性能などの特性改善
に対して非常に有効であることが知られている。
状の表面形状を有する薄膜を形成し、これを下地膜とし
て利用することは、初期性能や耐久性能などの特性改善
に対して非常に有効であることが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
金属酸化物被膜をフッ酸やフッ硝酸等でエッチングする
方法では、エッチング用溶液であるフッ酸やフッ硝酸等
が人体に対し極端に危険な物質であってその取り扱いが
厄介で作業性が劣るとともに、エッチング工程を付加す
ることで生産性の低下等があり、前記特開平９−１００
１４１号公報に示された金属酸化物微粒子を金属アルコ
キシド中に添加する方法では、微粒子と酸化物薄膜の結
合性が少ない上に隙間の多い構造になるために、高強度
の膜を得るためは高温で焼成する必要があった。
金属酸化物被膜をフッ酸やフッ硝酸等でエッチングする
方法では、エッチング用溶液であるフッ酸やフッ硝酸等
が人体に対し極端に危険な物質であってその取り扱いが
厄介で作業性が劣るとともに、エッチング工程を付加す
ることで生産性の低下等があり、前記特開平９−１００
１４１号公報に示された金属酸化物微粒子を金属アルコ
キシド中に添加する方法では、微粒子と酸化物薄膜の結
合性が少ない上に隙間の多い構造になるために、高強度
の膜を得るためは高温で焼成する必要があった。
【０００８】さらに、前記Ｊ.Ｓｏｌ−Ｇｅｌ Ｓｃｉ.
Ｔｅｃｈ.、特開平１０−１３３３号公報に示された方
法では、被膜の骨格を形成するＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が少
ないために、高強度の膜を得るためは高温で焼成する必
要があった。また、特開平７−１４９５１２号公報に示
された方法では、ＳｉＯx膜の成膜工程とスパッタ工程
の２工程からなり、必ずしも簡便な方法であるとは言い
難い。
Ｔｅｃｈ.、特開平１０−１３３３号公報に示された方
法では、被膜の骨格を形成するＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が少
ないために、高強度の膜を得るためは高温で焼成する必
要があった。また、特開平７−１４９５１２号公報に示
された方法では、ＳｉＯx膜の成膜工程とスパッタ工程
の２工程からなり、必ずしも簡便な方法であるとは言い
難い。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
に鑑みてなされたものであり、ピット状もしくは凹凸形
状を有するゾルゲル膜において、均一なピット状もしく
は凹凸状の表面形状を安易に形成すること、また、より
低温で高強度な膜を作製できる方法を見出した。
に鑑みてなされたものであり、ピット状もしくは凹凸形
状を有するゾルゲル膜において、均一なピット状もしく
は凹凸状の表面形状を安易に形成すること、また、より
低温で高強度な膜を作製できる方法を見出した。
【００１０】すなわち、本発明のゾルゲル膜は、基材表
面に、アルコキシシランを加水分解および重縮合させて
得られる被膜のマトリックスとしてのシリカゾルと、一
般式［１］で表される平均重合度ｎが２００以下のシラ
ノール末端ジメチルシリコーンと一般式［２］で表され
るイソシアネート基含有オルガノアルコキシシラン（−
ＯＲ：アルコキシ基、ｌ：０〜５の整数、ｍ：１〜３の
整数である）との反応組成物であるシラン化ジメチルシ
リコーンとからなる混合ゾルを被覆してなるピット状も
しくは凹凸状の表面形状を有することを特徴とする。
面に、アルコキシシランを加水分解および重縮合させて
得られる被膜のマトリックスとしてのシリカゾルと、一
般式［１］で表される平均重合度ｎが２００以下のシラ
ノール末端ジメチルシリコーンと一般式［２］で表され
るイソシアネート基含有オルガノアルコキシシラン（−
ＯＲ：アルコキシ基、ｌ：０〜５の整数、ｍ：１〜３の
整数である）との反応組成物であるシラン化ジメチルシ
リコーンとからなる混合ゾルを被覆してなるピット状も
しくは凹凸状の表面形状を有することを特徴とする。
【００１１】
【化３】
【００１２】
【化４】
【００１３】また、本発明のゾルゲル膜は、前記シラン
化ジメチルシリコーンは、シラノール末端ジメチルシリ
コーンおよびイソシアネート基含有オルガノアルコキシ
シランがウレタン結合してなることを特徴とする。
化ジメチルシリコーンは、シラノール末端ジメチルシリ
コーンおよびイソシアネート基含有オルガノアルコキシ
シランがウレタン結合してなることを特徴とする。
【００１４】さらに、本発明のゾルゲル膜の製法は、下
記の工程によりピット状もしくは凹凸状の表面形状を有
するゾルゲル膜を製造することを特徴とする。 （１）前記［１］式で表される平均重合度が２００以下
のシラノール末端ジメチルシリコーンと前記［２］式で
表されるイソシアネート基含有オルガノアルコキシシラ
ンとを混合して両者をウレタン結合させシラン化ジメチ
ルシリコーンを合成する工程、（２）アルコキシシラン
を加水分解および重縮合させることによって被膜のマト
リックス成分としてのシリカゾルを調製する工程、
（３）前記シラン化ジメチルシリコーンと前記シリカゾ
ルを混合して塗布液を調製する工程、（４）基材表面に
前記で調製した塗布液を塗布し成膜したのち、溶媒を揮
散させ、ピット状もしくは凹凸状の表面形状を有するゾ
ルゲル膜を被覆する工程。
記の工程によりピット状もしくは凹凸状の表面形状を有
するゾルゲル膜を製造することを特徴とする。 （１）前記［１］式で表される平均重合度が２００以下
のシラノール末端ジメチルシリコーンと前記［２］式で
表されるイソシアネート基含有オルガノアルコキシシラ
ンとを混合して両者をウレタン結合させシラン化ジメチ
ルシリコーンを合成する工程、（２）アルコキシシラン
を加水分解および重縮合させることによって被膜のマト
リックス成分としてのシリカゾルを調製する工程、
（３）前記シラン化ジメチルシリコーンと前記シリカゾ
ルを混合して塗布液を調製する工程、（４）基材表面に
前記で調製した塗布液を塗布し成膜したのち、溶媒を揮
散させ、ピット状もしくは凹凸状の表面形状を有するゾ
ルゲル膜を被覆する工程。
【００１５】さらにまた、本発明のゾルゲル膜の製法
は、シラノール末端ジメチルシリコーンとイソシアネー
ト基含有オルガノアルコキシシランを混合し、ウレタン
結合させてシラン化ジメチルシリコーンを合成する際、
シラノール末端ジメチルシリコーンのシラノール基（−
ＳｉＯＨ基）とオルガノアルコキシシランのイソシアネ
ート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基）との反応を促進させるための
触媒を添加することを特徴とする。
は、シラノール末端ジメチルシリコーンとイソシアネー
ト基含有オルガノアルコキシシランを混合し、ウレタン
結合させてシラン化ジメチルシリコーンを合成する際、
シラノール末端ジメチルシリコーンのシラノール基（−
ＳｉＯＨ基）とオルガノアルコキシシランのイソシアネ
ート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基）との反応を促進させるための
触媒を添加することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明のゾルゲル膜は、基材表面
に、アルコキシシランを加水分解および重縮合させて得
られる被膜のマトリックスとしてのシリカゾルと、一般
式［１］で表される平均重合度ｎが２００以下のシラノ
ール末端ジメチルシリコーンと一般式［２］で表される
イソシアネート基含有オルガノアルコキシシラン（−Ｏ
Ｒ：アルコキシ基、ｌ：０〜５の整数、ｍ：１〜３の整
数である）との反応組成物であるシラン化ジメチルシリ
コーンとからなる混合ゾルを被覆してなるピット状もし
くは凹凸状の表面形状を有することを特徴とする。
に、アルコキシシランを加水分解および重縮合させて得
られる被膜のマトリックスとしてのシリカゾルと、一般
式［１］で表される平均重合度ｎが２００以下のシラノ
ール末端ジメチルシリコーンと一般式［２］で表される
イソシアネート基含有オルガノアルコキシシラン（−Ｏ
Ｒ：アルコキシ基、ｌ：０〜５の整数、ｍ：１〜３の整
数である）との反応組成物であるシラン化ジメチルシリ
コーンとからなる混合ゾルを被覆してなるピット状もし
くは凹凸状の表面形状を有することを特徴とする。
【００１７】
【化５】
【００１８】
【化６】
【００１９】ゾルゲル膜の膜構成成分であるマトリック
スとしてのシリカは、アルコキシシランの加水分解およ
び重縮合反応を進めることにより形成されるシリカゾル
を調製したものを用いることができ、該シリカゾルの調
製は、アルコキシシラン（例えば、テトラエトキシシラ
ン〔Ｓｉ(ＯＣ2Ｈ5)4〕）と溶媒を所定量混合、攪拌
（例えば、約３０分程度）し溶液Ａを得る。なお、溶媒
としては、エタノール、イソプロピルアルコールなどの
低級アルコールやそれらの混合物が望ましいが、その他
にもエーテル類やケトン類を用いることができる。一
方、酸性水溶液と前記溶媒を混合、攪拌（例えば、約３
０分程度）し溶液Ｂを得る。次いで、溶液Ａと溶液Ｂを
混合後、長時間（例えば、約１５時間程度）室温で攪拌
してアルコキシシランの加水分解および重縮合反応を進
めシリカゾルを得る。
スとしてのシリカは、アルコキシシランの加水分解およ
び重縮合反応を進めることにより形成されるシリカゾル
を調製したものを用いることができ、該シリカゾルの調
製は、アルコキシシラン（例えば、テトラエトキシシラ
ン〔Ｓｉ(ＯＣ2Ｈ5)4〕）と溶媒を所定量混合、攪拌
（例えば、約３０分程度）し溶液Ａを得る。なお、溶媒
としては、エタノール、イソプロピルアルコールなどの
低級アルコールやそれらの混合物が望ましいが、その他
にもエーテル類やケトン類を用いることができる。一
方、酸性水溶液と前記溶媒を混合、攪拌（例えば、約３
０分程度）し溶液Ｂを得る。次いで、溶液Ａと溶液Ｂを
混合後、長時間（例えば、約１５時間程度）室温で攪拌
してアルコキシシランの加水分解および重縮合反応を進
めシリカゾルを得る。
【００２０】以上のようにアルコキシシランの加水分解
は、前記アルコキシシランを出発原料として、少量の水
と塩酸、硝酸、酢酸などの酸触媒を添加し行うことがで
き、その加水分解物を室温または加熱しながら攪拌する
ことにより重縮合させ、シリカゾルを得ることができ
る。なお、シリカゾルの調製法としては、上記の方法に
限定されるものではないが、上記のようなアルコキシシ
ランを溶媒で希釈したものに、溶媒で希釈した酸性水溶
液を徐々に混合する方法は、急激な反応を避けることが
でき、より均質な反応が得られるので、好ましい。
は、前記アルコキシシランを出発原料として、少量の水
と塩酸、硝酸、酢酸などの酸触媒を添加し行うことがで
き、その加水分解物を室温または加熱しながら攪拌する
ことにより重縮合させ、シリカゾルを得ることができ
る。なお、シリカゾルの調製法としては、上記の方法に
限定されるものではないが、上記のようなアルコキシシ
ランを溶媒で希釈したものに、溶媒で希釈した酸性水溶
液を徐々に混合する方法は、急激な反応を避けることが
でき、より均質な反応が得られるので、好ましい。
【００２１】なお、アルコキシシランとしては、例え
ば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテト
ラアルコキシシラン類、メチルトリエトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、
エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラ
ン、プロピルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシ
ラン類、またはジアルコキシシラン類等を用いることが
できる。なお上記アルコキシシランの中でもテトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキ
シシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエ
トキシシラン等のトリアルコキシシランが好ましい。
ば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテト
ラアルコキシシラン類、メチルトリエトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、
エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラ
ン、プロピルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシ
ラン類、またはジアルコキシシラン類等を用いることが
できる。なお上記アルコキシシランの中でもテトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキ
シシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエ
トキシシラン等のトリアルコキシシランが好ましい。
【００２２】次に、前記の一般式［１］で表されるシラ
ノール末端ジメチルシリコーンとしては、その平均重合
度ｎが２００以下の分子量のものを用いることができ
る。該シラノール末端ジメチルシリコーンの平均重合度
が２００以上であると、平坦膜となり、ピット状もしく
は凹凸状の表面形状が形成されない。
ノール末端ジメチルシリコーンとしては、その平均重合
度ｎが２００以下の分子量のものを用いることができ
る。該シラノール末端ジメチルシリコーンの平均重合度
が２００以上であると、平坦膜となり、ピット状もしく
は凹凸状の表面形状が形成されない。
【００２３】また、一般式［２］で表されるイソシアネ
ート基含有アルコキシシランとしては、アルコキシ基
（−ＯＲ基）の数ｍが１〜３、末端のイソシアネート基
（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基）とＳｉとを結ぶメチレン基（−ＣＨ
2−基）の数ｌが０〜５のものを用いることができ、３
−イソシアネートプロピルトリアルコキシシラン、３−
イソシアネートプロピルメチルジアルコキシシラン、３
−イソシアネートプロピルジメチルアルコキシシラン等
のものを用いることが出来る。
ート基含有アルコキシシランとしては、アルコキシ基
（−ＯＲ基）の数ｍが１〜３、末端のイソシアネート基
（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基）とＳｉとを結ぶメチレン基（−ＣＨ
2−基）の数ｌが０〜５のものを用いることができ、３
−イソシアネートプロピルトリアルコキシシラン、３−
イソシアネートプロピルメチルジアルコキシシラン、３
−イソシアネートプロピルジメチルアルコキシシラン等
のものを用いることが出来る。
【００２４】次に、本発明のゾルゲル膜の製造方法につ
いて説明する。本発明のピット状もしくは凹凸状の表面
形状を有するゾルゲル膜は、下記の工程により製造する
ことができる。 （１）前記［１］式で表される平均重合度が２００以下
のシラノール末端ジメチルシリコーンと前記［２］式で
表されるイソシアネート基含有オルガノアルコキシシラ
ンとを混合して両者をウレタン結合させシラン化ジメチ
ルシリコーンを合成する工程、（２）アルコキシシラン
を加水分解および重縮合させることによって被膜のマト
リックス成分としてのシリカゾルを調製する工程、
（３）前記シラン化ジメチルシリコーンと前記シリカゾ
ルを混合して塗布液を調製する工程、（４）基材表面に
前記で調製した塗布液を塗布し成膜したのち、溶媒を揮
散させ、ピット状もしくは凹凸状の表面形状を有するゾ
ルゲル膜を被覆する工程。
いて説明する。本発明のピット状もしくは凹凸状の表面
形状を有するゾルゲル膜は、下記の工程により製造する
ことができる。 （１）前記［１］式で表される平均重合度が２００以下
のシラノール末端ジメチルシリコーンと前記［２］式で
表されるイソシアネート基含有オルガノアルコキシシラ
ンとを混合して両者をウレタン結合させシラン化ジメチ
ルシリコーンを合成する工程、（２）アルコキシシラン
を加水分解および重縮合させることによって被膜のマト
リックス成分としてのシリカゾルを調製する工程、
（３）前記シラン化ジメチルシリコーンと前記シリカゾ
ルを混合して塗布液を調製する工程、（４）基材表面に
前記で調製した塗布液を塗布し成膜したのち、溶媒を揮
散させ、ピット状もしくは凹凸状の表面形状を有するゾ
ルゲル膜を被覆する工程。
【００２５】すなわち、ゾルゲル膜用の塗布液は、シラ
ノール末端ジメチルシリコーン（一般式［１］）とイソ
シアネート基含有オルガノアルコキシシラン（一般式
［２］）を混合し、触媒下で両者をウレタン結合させて
シラン化ジメチルシリコーン溶液を調製した後、該溶液
を前記シリカゾルに添加、混合することにより得ること
ができる。
ノール末端ジメチルシリコーン（一般式［１］）とイソ
シアネート基含有オルガノアルコキシシラン（一般式
［２］）を混合し、触媒下で両者をウレタン結合させて
シラン化ジメチルシリコーン溶液を調製した後、該溶液
を前記シリカゾルに添加、混合することにより得ること
ができる。
【００２６】先ず、シラン化ジメチルシリコーン溶液の
調製法について説明する。シラン化ジメチルシリコーン
溶液は、一般式［１］で表されるシラノール末端ジメチ
ルシリコーンと一般式［２］で表されるイソシアネート
基含有アルコキシシラン〔例えば、Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−Ｃ3Ｈ6
Ｓｉ(ＯＣＨ3)3〕と溶媒、場合によっては触媒とを混
合、攪拌することによって得ることができ、その際、シ
ラノール末端ジメチルシリコーンのシラノール基（−Ｓ
ｉＯＨ基）とイソシアネート基含有オルガノアルコキシ
シランのイソシアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基）の反応に
より、ジメチルシリコーン末端にアルコキシ基を持った
シラン化ジメチルシリコーン組成物が生成すると考えら
れる。
調製法について説明する。シラン化ジメチルシリコーン
溶液は、一般式［１］で表されるシラノール末端ジメチ
ルシリコーンと一般式［２］で表されるイソシアネート
基含有アルコキシシラン〔例えば、Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−Ｃ3Ｈ6
Ｓｉ(ＯＣＨ3)3〕と溶媒、場合によっては触媒とを混
合、攪拌することによって得ることができ、その際、シ
ラノール末端ジメチルシリコーンのシラノール基（−Ｓ
ｉＯＨ基）とイソシアネート基含有オルガノアルコキシ
シランのイソシアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基）の反応に
より、ジメチルシリコーン末端にアルコキシ基を持った
シラン化ジメチルシリコーン組成物が生成すると考えら
れる。
【００２７】なお、シラノール末端ジメチルシリコーン
とイソシアネート基含有オルガノアルコキシシランを混
合し、ウレタン結合してなる成分を合成する際、シラノ
ール末端ジメチルシリコーンのシラノール基（−ＳｉＯ
Ｈ基）とイソシアネート基含有アルコキシシランのイソ
シアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基）との反応を促進させる
ための触媒を添加することが望ましい。その触媒として
は、ルイス塩基、有機金属化合物などがあり、特に、ジ
ブチル錫ジラウレート、トリメチル錫ハイドロオキサイ
ド、ジメチル錫ジクロライド等の有機スズ化合物が好ま
しい。
とイソシアネート基含有オルガノアルコキシシランを混
合し、ウレタン結合してなる成分を合成する際、シラノ
ール末端ジメチルシリコーンのシラノール基（−ＳｉＯ
Ｈ基）とイソシアネート基含有アルコキシシランのイソ
シアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基）との反応を促進させる
ための触媒を添加することが望ましい。その触媒として
は、ルイス塩基、有機金属化合物などがあり、特に、ジ
ブチル錫ジラウレート、トリメチル錫ハイドロオキサイ
ド、ジメチル錫ジクロライド等の有機スズ化合物が好ま
しい。
【００２８】また、この時の希釈溶媒としては、トルエ
ンの他に、キシレン、ベンゼン等の芳香族系炭化水素、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケト
ン類、酢酸ブチル、酢酸ヘキシル等のエステル類、ジエ
チルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル
類、クロロホルム、四塩化炭素等の塩素系溶媒などでも
よく、水の溶解度が非常に小さく、溶媒中に実質上水分
を含有しないものであればよい。
ンの他に、キシレン、ベンゼン等の芳香族系炭化水素、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケト
ン類、酢酸ブチル、酢酸ヘキシル等のエステル類、ジエ
チルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル
類、クロロホルム、四塩化炭素等の塩素系溶媒などでも
よく、水の溶解度が非常に小さく、溶媒中に実質上水分
を含有しないものであればよい。
【００２９】また、シラノール末端ジメチルシリコーン
とイソシアネート基含有オルガノアルコキシシランのシ
ラン化のための反応条件としては、室温で混合・攪拌す
る場合、混合後約１０〜３００時間攪拌することが望ま
しく、特に約３０〜１００時間の攪拌が好ましい。な
お、この攪拌時間は、攪拌温度、使用する触媒、原料濃
度等によって、適切な時間に設定するのが必要であるこ
とは言うまでもない。
とイソシアネート基含有オルガノアルコキシシランのシ
ラン化のための反応条件としては、室温で混合・攪拌す
る場合、混合後約１０〜３００時間攪拌することが望ま
しく、特に約３０〜１００時間の攪拌が好ましい。な
お、この攪拌時間は、攪拌温度、使用する触媒、原料濃
度等によって、適切な時間に設定するのが必要であるこ
とは言うまでもない。
【００３０】次に、前記で調製したシラン化ジメチルシ
リコーン溶液とシリカゾルを混合し、混合ゾルを調製す
ることにより、塗布液を得る。なお、調製する場合に、
シラノール末端ジメチルシリコーン、イソシアネート基
含有オルガノアルコキシシランおよび該シリカゾルを同
時に混合した場合には、シラノール末端ジメチルシリコ
ーンとイソシアネート基含有オルガノアルコキシシラン
がウレタン結合してなる成分が生成しないので、ピット
状もしくは凹凸状の表面形状が形成されない。
リコーン溶液とシリカゾルを混合し、混合ゾルを調製す
ることにより、塗布液を得る。なお、調製する場合に、
シラノール末端ジメチルシリコーン、イソシアネート基
含有オルガノアルコキシシランおよび該シリカゾルを同
時に混合した場合には、シラノール末端ジメチルシリコ
ーンとイソシアネート基含有オルガノアルコキシシラン
がウレタン結合してなる成分が生成しないので、ピット
状もしくは凹凸状の表面形状が形成されない。
【００３１】上記で用いる溶媒としては、エタノール、
イソプロピルアルコール等の低級アルコール、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢
酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、トルエン、ベン
ゼン、キシレン等の芳香族系炭化水素溶媒類、ジエチル
エーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、ク
ロロホルム、四塩化炭素等の塩素系溶媒やそれらの混合
物を用いることが好ましい。
イソプロピルアルコール等の低級アルコール、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢
酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、トルエン、ベン
ゼン、キシレン等の芳香族系炭化水素溶媒類、ジエチル
エーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、ク
ロロホルム、四塩化炭素等の塩素系溶媒やそれらの混合
物を用いることが好ましい。
【００３２】次に、上記で得られた塗布液を基材表面に
塗布する。塗布方法としては、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被覆手段など各種被
覆法が適宜採用し得る。次に、基材表面に前記で調製し
た塗布液を塗布し成膜したのち、溶媒を揮散させ、ピッ
ト状もしくは凹凸状の表面形状を有するゾルゲル膜を基
材表面に固着させる。なお、塗布液中の溶媒を揮散させ
るには、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７０℃を越える温度で熱処理を行うこ
とも出来る。
塗布する。塗布方法としては、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被覆手段など各種被
覆法が適宜採用し得る。次に、基材表面に前記で調製し
た塗布液を塗布し成膜したのち、溶媒を揮散させ、ピッ
ト状もしくは凹凸状の表面形状を有するゾルゲル膜を基
材表面に固着させる。なお、塗布液中の溶媒を揮散させ
るには、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７０℃を越える温度で熱処理を行うこ
とも出来る。
【００３３】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。なお、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、
その上に前記塗布液を塗布してゾルゲル膜を被覆するこ
とにより、高耐久性を有する膜付きガラスを得ることが
出来る。
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。なお、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、
その上に前記塗布液を塗布してゾルゲル膜を被覆するこ
とにより、高耐久性を有する膜付きガラスを得ることが
出来る。
【００３４】
【作用】以上に述べたように、本発明のゾルゲル膜は、
シラノール末端ジメチルシリコーンとイソシアネート基
含有オルガノアルコキシシランがウレタン結合し、シリ
コーン末端に１〜３個のアルコキシ基を持ったシラン化
ジメチルシリコーン組成物を生成し、これがシリカマト
リックスへの相溶性を向上させることによって、ピット
状もしくは凹凸状の表面形状を有するゾルゲル膜を得る
ことができる。
シラノール末端ジメチルシリコーンとイソシアネート基
含有オルガノアルコキシシランがウレタン結合し、シリ
コーン末端に１〜３個のアルコキシ基を持ったシラン化
ジメチルシリコーン組成物を生成し、これがシリカマト
リックスへの相溶性を向上させることによって、ピット
状もしくは凹凸状の表面形状を有するゾルゲル膜を得る
ことができる。
【００３５】この様な表面形状の発現は、マトリックス
としてのシリカゾル成分と一般式［１］で表されるシラ
ノール末端ジメチルシリコーンと一般式［２］で表され
るイソシアネート基含有オルガノアルコキシシランとの
反応組成物（シラン化ジメチルシリコーン）との相分離
による効果であり、ピットの大きさや形状の形態は添加
したシラン化ジメチルシリコーンの分子量の大きさによ
って変化する。例えば、平均重合度が２０以下と分子量
が小さい場合には、サブミクロンオーダーの径で数１０
ｎｍの深さをもつ多くのピットからなる表面形状の膜が
得られる。一方、平均重合度が２０以上の比較的大きい
分子量を用いた場合には、表面形状は数ミクロンオーダ
ーの周期をもつ凹凸状となりやすい。
としてのシリカゾル成分と一般式［１］で表されるシラ
ノール末端ジメチルシリコーンと一般式［２］で表され
るイソシアネート基含有オルガノアルコキシシランとの
反応組成物（シラン化ジメチルシリコーン）との相分離
による効果であり、ピットの大きさや形状の形態は添加
したシラン化ジメチルシリコーンの分子量の大きさによ
って変化する。例えば、平均重合度が２０以下と分子量
が小さい場合には、サブミクロンオーダーの径で数１０
ｎｍの深さをもつ多くのピットからなる表面形状の膜が
得られる。一方、平均重合度が２０以上の比較的大きい
分子量を用いた場合には、表面形状は数ミクロンオーダ
ーの周期をもつ凹凸状となりやすい。
【００３６】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。な
お、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
お、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００３７】〔シラン化ジメチルシリコーンの合成〕シ
ラン化ジメチルシリコーンは、ジブチル錫ジラウレート
を触媒とし、平均重合度が２００以下のシラノール末端
ジメチルシリコーンと３−イソシアネートプロピルトリ
メトキシシラン〔Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−Ｃ3Ｈ6Ｓｉ(ＯＣＨ3)3〕
とを反応させることによって合成した。図１にシラン化
ジメチルシリコーンの合成手順と混合割合（重量比）を
示す。先ず、シラノール末端ジメチルシリコーン；２．
００ｇとトルエン；２０．００ｇを混合し、約１分間攪
拌した後、ジブチル錫ジラウレート；０．０４ｇを添加
し、約５分間攪拌した。さらに、３−イソシアネートプ
ロピルトリメトキシシランを、イソシアネート基（−Ｎ
＝Ｃ＝Ｏ）とシラノール末端ジメチルシリコーンのシラ
ノール基（−ＳｉＯＨ）が１：１当量になるように添加
し、室温で２日間攪拌した。
ラン化ジメチルシリコーンは、ジブチル錫ジラウレート
を触媒とし、平均重合度が２００以下のシラノール末端
ジメチルシリコーンと３−イソシアネートプロピルトリ
メトキシシラン〔Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−Ｃ3Ｈ6Ｓｉ(ＯＣＨ3)3〕
とを反応させることによって合成した。図１にシラン化
ジメチルシリコーンの合成手順と混合割合（重量比）を
示す。先ず、シラノール末端ジメチルシリコーン；２．
００ｇとトルエン；２０．００ｇを混合し、約１分間攪
拌した後、ジブチル錫ジラウレート；０．０４ｇを添加
し、約５分間攪拌した。さらに、３−イソシアネートプ
ロピルトリメトキシシランを、イソシアネート基（−Ｎ
＝Ｃ＝Ｏ）とシラノール末端ジメチルシリコーンのシラ
ノール基（−ＳｉＯＨ）が１：１当量になるように添加
し、室温で２日間攪拌した。
【００３８】得られた溶液のＦＴ−ＩＲスペクトルを測
定したところ、約２２００ｃｍ-1に現れる−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ
基の由来のピーク強度が減少していたことから、シラノ
ール末端ジメチルシリコーンの−ＳｉＯＨ基と３−イソ
シアネートプロピルトリメトキシシランの−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ
基の反応により、末端に３個のアルコキシ基を持ったシ
ラン化ジメチルシリコーンが生成していると考えられ
る。
定したところ、約２２００ｃｍ-1に現れる−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ
基の由来のピーク強度が減少していたことから、シラノ
ール末端ジメチルシリコーンの−ＳｉＯＨ基と３−イソ
シアネートプロピルトリメトキシシランの−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ
基の反応により、末端に３個のアルコキシ基を持ったシ
ラン化ジメチルシリコーンが生成していると考えられ
る。
【００３９】〔シリカゾルの調製〕シリカゾルは、テト
ラエトキシシラン〔Ｓｉ(ＯＣ2Ｈ5)4：ＴＥＯＳ〕の加
水分解および重縮合反応を進めることにより調製した。
図２にシリカゾルの調製手順と各成分の混合割合（重量
比）を示す。先ず、ＴＥＯＳ；３１２.５ｇとエキネン
Ｆ１；４５０.０ｇを混合し、約３０分間攪拌した（溶
液Ａ）。また、６０％硝酸水溶液；７.５ｇ、Ｈ2Ｏ；２
１０.０ｇおよびエキネンＦ１；２０.０ｇを混合し、約
３０分間攪拌した（溶液Ｂ）。次いで、溶液Ａと溶液Ｂ
を混合後、約１５時間室温で攪拌することによってシリ
カゾルを得た。
ラエトキシシラン〔Ｓｉ(ＯＣ2Ｈ5)4：ＴＥＯＳ〕の加
水分解および重縮合反応を進めることにより調製した。
図２にシリカゾルの調製手順と各成分の混合割合（重量
比）を示す。先ず、ＴＥＯＳ；３１２.５ｇとエキネン
Ｆ１；４５０.０ｇを混合し、約３０分間攪拌した（溶
液Ａ）。また、６０％硝酸水溶液；７.５ｇ、Ｈ2Ｏ；２
１０.０ｇおよびエキネンＦ１；２０.０ｇを混合し、約
３０分間攪拌した（溶液Ｂ）。次いで、溶液Ａと溶液Ｂ
を混合後、約１５時間室温で攪拌することによってシリ
カゾルを得た。
【００４０】〔塗布液の調製〕塗布液は、上記〔シラン
化ジメチルシリコーンの合成〕で得たシラン化ジメチル
シリコーン溶液と上記〔シリカゾルの調製〕で得たシリ
カゾルを混合することによって得た。図３に塗布液の調
製手順と各薬液の混合割合（重量比）を示す。先ず、シ
ラン化ジメチルシリコーン溶液；０.２２ｇとメチルエ
チルケトン；７.００ｇを混合し、約５分間攪拌した。
次いで、上記シリカゾル；２.００ｇを添加し、約１５
時間室温で攪拌することによって塗布液を調製した。
化ジメチルシリコーンの合成〕で得たシラン化ジメチル
シリコーン溶液と上記〔シリカゾルの調製〕で得たシリ
カゾルを混合することによって得た。図３に塗布液の調
製手順と各薬液の混合割合（重量比）を示す。先ず、シ
ラン化ジメチルシリコーン溶液；０.２２ｇとメチルエ
チルケトン；７.００ｇを混合し、約５分間攪拌した。
次いで、上記シリカゾル；２.００ｇを添加し、約１５
時間室温で攪拌することによって塗布液を調製した。
【００４１】〔ガラス基板の洗浄〕１００ｍｍ×１００
ｍｍ×２ｍｍｔサイズのフロートガラスの表面を研磨液
を用いて研磨し、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Ｅ（三井金属工業製）を水に
混合した懸濁液を用いた。
ｍｍ×２ｍｍｔサイズのフロートガラスの表面を研磨液
を用いて研磨し、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Ｅ（三井金属工業製）を水に
混合した懸濁液を用いた。
【００４２】〔ピット状もしくは凹凸状の表面形状を有
するゾルゲル膜の作製〕上記塗布液をスピンコート法に
よりガラス基板上に塗布した。先ず、スピンコーター上
に上記〔ガラス基板の洗浄〕に記載した要領で洗浄した
ガラス基板を設置し、回転速度が５００ｒｐｍの速度で
回転させながら約１.０〜１.５ｍｌの塗布液を滴下し、
３０秒間回転速度を維持して塗膜の乾燥を行い、良好な
成膜性の透明ゲル膜を得た。次いで、３００℃で１０分
間熱処理を行い、室温まで冷却させてピット状もしくは
凹凸状の表面形状を有するゾルゲル膜を得た。
するゾルゲル膜の作製〕上記塗布液をスピンコート法に
よりガラス基板上に塗布した。先ず、スピンコーター上
に上記〔ガラス基板の洗浄〕に記載した要領で洗浄した
ガラス基板を設置し、回転速度が５００ｒｐｍの速度で
回転させながら約１.０〜１.５ｍｌの塗布液を滴下し、
３０秒間回転速度を維持して塗膜の乾燥を行い、良好な
成膜性の透明ゲル膜を得た。次いで、３００℃で１０分
間熱処理を行い、室温まで冷却させてピット状もしくは
凹凸状の表面形状を有するゾルゲル膜を得た。
【００４３】〔ピット状もしくは凹凸状の表面形状を有
するゾルゲル膜の表面観察〕原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：
セイコー電子工業製 ＳＰＩ-３７００）を用いて、ゾ
ルゲル膜の表面形状の観察を行った。観察時のスキャン
範囲は、５μｍ×５μｍ、または、２０μｍ×２０μｍ
とした。
するゾルゲル膜の表面観察〕原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：
セイコー電子工業製 ＳＰＩ-３７００）を用いて、ゾ
ルゲル膜の表面形状の観察を行った。観察時のスキャン
範囲は、５μｍ×５μｍ、または、２０μｍ×２０μｍ
とした。
【００４４】実施例１
平均重合度が７（平均分子量；５５０）のシラノール末
端ジメチルシリコーン（Ｇｅｌｅｓｔ製、ＤＭＳ−Ｓ１
２）を用い、上記〔シラン化ジメチルシリコーンの合
成〕に記載した図１に示す要領でシラン化ジメチルシリ
コーンを合成した。次いで、上記〔塗布液の調製〕に記
載の図３に示す要領で塗布液を調製し、上記〔ピット状
もしくは凹凸状の表面形状を有するゾルゲル膜の作製〕
に記載した要領にてゾルゲル膜を得た。得られたゾルゲ
ル膜の表面を前述した原子間力顕微鏡で観察した結果、
図４に示すように、表面は直径約３００ｎｍのピット状
の細孔が多数存在する形状であった。なお、表１に、用
いたシリコーンと得られた膜の表面性状について示す。
端ジメチルシリコーン（Ｇｅｌｅｓｔ製、ＤＭＳ−Ｓ１
２）を用い、上記〔シラン化ジメチルシリコーンの合
成〕に記載した図１に示す要領でシラン化ジメチルシリ
コーンを合成した。次いで、上記〔塗布液の調製〕に記
載の図３に示す要領で塗布液を調製し、上記〔ピット状
もしくは凹凸状の表面形状を有するゾルゲル膜の作製〕
に記載した要領にてゾルゲル膜を得た。得られたゾルゲ
ル膜の表面を前述した原子間力顕微鏡で観察した結果、
図４に示すように、表面は直径約３００ｎｍのピット状
の細孔が多数存在する形状であった。なお、表１に、用
いたシリコーンと得られた膜の表面性状について示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】実施例２
シラノール末端ジメチルシリコーンとして、平均重合度
が１０（平均分子量；７６０、東芝シリコーン製、ＸＣ
９６−７２３）を用いてシラン化ジメチルシリコーンを
合成した以外は実施例１と同じとした。結果、表面は、
図５に示すように直径約３００ｎｍのピット状の細孔が
多数存在する形状であった。
が１０（平均分子量；７６０、東芝シリコーン製、ＸＣ
９６−７２３）を用いてシラン化ジメチルシリコーンを
合成した以外は実施例１と同じとした。結果、表面は、
図５に示すように直径約３００ｎｍのピット状の細孔が
多数存在する形状であった。
【００４７】実施例３
シラノール末端ジメチルシリコーンとして、平均重合度
が２４（平均分子量；１７５０、Ｇｅｌｅｓｔ製、ＤＭ
Ｓ−Ｓ１５）を用いてシラン化ジメチルシリコーンを合
成した以外は実施例１と同じとした。結果、表面は図６
に示すように約５μｍ周期の凹凸形状であった。
が２４（平均分子量；１７５０、Ｇｅｌｅｓｔ製、ＤＭ
Ｓ−Ｓ１５）を用いてシラン化ジメチルシリコーンを合
成した以外は実施例１と同じとした。結果、表面は図６
に示すように約５μｍ周期の凹凸形状であった。
【００４８】実施例４
シラノール末端ジメチルシリコーンとして、平均重合度
が５６（平均分子量；４２００、Ｇｅｌｅｓｔ製、ＤＭ
Ｓ−Ｓ２１）を用いてシラン化ジメチルシリコーンを合
成した以外は実施例１と同じとした。結果、表面は約５
μｍ周期の凹凸形状であった。
が５６（平均分子量；４２００、Ｇｅｌｅｓｔ製、ＤＭ
Ｓ−Ｓ２１）を用いてシラン化ジメチルシリコーンを合
成した以外は実施例１と同じとした。結果、表面は約５
μｍ周期の凹凸形状であった。
【００４９】実施例５
シラノール末端ジメチルシリコーンとして、平均重合度
が７０（平均分子量；５２００、東芝シリコーン製、Ｙ
Ｆ３８００）を用いてシラン化ジメチルシリコーンを合
成した以外は実施例１と同じとした。結果、表面は図７
に示すように約５μｍ周期の凹凸形状であった。
が７０（平均分子量；５２００、東芝シリコーン製、Ｙ
Ｆ３８００）を用いてシラン化ジメチルシリコーンを合
成した以外は実施例１と同じとした。結果、表面は図７
に示すように約５μｍ周期の凹凸形状であった。
【００５０】比較例１
シラノール末端ジメチルシリコーンとして、平均重合度
が２４３（平均分子量；１８０００、Ｇｅｌｅｓｔ製、
ＤＭＳ−Ｓ２７）を用いてシラン化ジメチルシリコーン
を合成した以外は実施例１と同じとした。結果、表面は
図８に示すように平坦であった。
が２４３（平均分子量；１８０００、Ｇｅｌｅｓｔ製、
ＤＭＳ−Ｓ２７）を用いてシラン化ジメチルシリコーン
を合成した以外は実施例１と同じとした。結果、表面は
図８に示すように平坦であった。
【００５１】比較例２
平均重合度が７０（平均分子量；５２００）のシラノー
ル末端ジメチルシリコーンとシリカゾルを混合して塗布
液を調製し、上記〔ピット状もしくは凹凸状の表面形状
を有するゾルゲル膜の作製〕に記載した要領にてゾルゲ
ル膜を得た。結果、表面は平坦であった。
ル末端ジメチルシリコーンとシリカゾルを混合して塗布
液を調製し、上記〔ピット状もしくは凹凸状の表面形状
を有するゾルゲル膜の作製〕に記載した要領にてゾルゲ
ル膜を得た。結果、表面は平坦であった。
【００５２】
【発明の効果】本発明は、均一なピット状もしくは凹凸
状のピット状もしくは凹凸状の表面形状を有する高強度
な膜をより低温で形成することができ、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
の目的に応じて自由にピット状もしくは凹凸状の形状を
有する膜を被覆することが可能である等の著効を奏す
る。
状のピット状もしくは凹凸状の表面形状を有する高強度
な膜をより低温で形成することができ、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
の目的に応じて自由にピット状もしくは凹凸状の形状を
有する膜を被覆することが可能である等の著効を奏す
る。
【図１】実施例におけるシラン化ジメチルシリコーンの
合成手順を示す図である。
合成手順を示す図である。
【図２】実施例におけるシリカゾルの調製手順を示す図
である。
である。
【図３】実施例における塗布液の調製手順を示す図であ
る。
る。
【図４】実施例１で得られたゾルゲル膜の表面形状を示
す図である。
す図である。
【図５】実施例２で得られたゾルゲル膜の表面形状を示
す図である。
す図である。
【図６】実施例３で得られたゾルゲル膜の表面形状を示
す図である。
す図である。
【図７】実施例５で得られたゾルゲル膜の表面形状を示
す図である。
す図である。
【図８】比較例１で得られたゾルゲル膜の表面形状を示
す図である。
す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G059 AA01 AC01 EA05 FA05 FA22
FA29 FB06
4H020 BA32
Claims (4)
- 【請求項１】基材表面に、アルコキシシランを加水分解
および重縮合させて得られる被膜のマトリックスとして
のシリカゾルと、一般式［１］で表される平均重合度ｎ
が２００以下のシラノール末端ジメチルシリコーンと一
般式［２］で表されるイソシアネート基含有オルガノア
ルコキシシラン（−ＯＲ：アルコキシ基、ｌ：０〜５の
整数、ｍ：１〜３の整数である）との反応組成物である
シラン化ジメチルシリコーンとからなる混合ゾルを被覆
してなるピット状もしくは凹凸状の表面形状を有するこ
とを特徴とするゾルゲル膜。 【化１】 【化２】 - 【請求項２】前記シラン化ジメチルシリコーンは、シラ
ノール末端ジメチルシリコーンおよびイソシアネート基
含有オルガノアルコキシシランがウレタン結合してなる
ことを特徴とする請求項１記載のゾルゲル膜。 - 【請求項３】下記の工程によりピット状もしくは凹凸状
の表面形状を有するゾルゲル膜を製造することを特徴と
するゾルゲル膜の製法。 （１）前記［１］式で表される平均重合度が２００以下
のシラノール末端ジメチルシリコーンと前記［２］式で
表されるイソシアネート基含有オルガノアルコキシシラ
ンとを混合して両者をウレタン結合させシラン化ジメチ
ルシリコーンを合成する工程、（２）アルコキシシラン
を加水分解および重縮合させることによって被膜のマト
リックス成分としてのシリカゾルを調製する工程、
（３）前記シラン化ジメチルシリコーンと前記シリカゾ
ルを混合して塗布液を調製する工程、（４）基材表面に
前記で調製した塗布液を塗布し成膜したのち、溶媒を揮
散させ、ピット状もしくは凹凸状の表面形状を有するゾ
ルゲル膜を被覆する工程。 - 【請求項４】シラノール末端ジメチルシリコーンとイソ
シアネート基含有オルガノアルコキシシランを混合しウ
レタン結合させてシラン化ジメチルシリコーンを合成す
る際、シラノール末端ジメチルシリコーンのシラノール
基（−ＳｉＯＨ基）とオルガノアルコキシシランのイソ
シアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基）との反応を促進させる
ための触媒を添加することを特徴とする請求項３記載の
ゾルゲル膜の製法。
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| JP2001212956A JP3992949B2 (ja) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | ピット状もしくは凹凸状の表面形状を有する下地膜用ゾルゲル膜を形成するための塗布液、及び下地膜用ゾルゲル膜を得る方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN100383560C (zh) * | 2006-06-06 | 2008-04-23 | 北京科技大学 | 一种纳米银颗粒分散二氧化硅光学薄膜制备方法 |
| CN100392431C (zh) * | 2006-07-26 | 2008-06-04 | 北京科技大学 | 一种纳米铜颗粒分散二氧化硅光学薄膜制备方法 |
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| JP2010505615A (ja) * | 2006-10-03 | 2010-02-25 | ソニック イノベーションズ インコーポレイテッド | 疎水性および疎油性のコーティングならびにその調製方法 |
| JP2010124003A (ja) * | 2010-03-08 | 2010-06-03 | Nippon Steel Corp | シリカ系無機ポリマー膜で被覆したステンレス箔及びそれを用いたシリコン薄膜太陽電池 |
-
2001
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