JP2003301167A - Process for producing sol and method for water repellent treatment of base material - Google Patents

Process for producing sol and method for water repellent treatment of base material

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JP2003301167A
JP2003301167A JP2002356324A JP2002356324A JP2003301167A JP 2003301167 A JP2003301167 A JP 2003301167A JP 2002356324 A JP2002356324 A JP 2002356324A JP 2002356324 A JP2002356324 A JP 2002356324A JP 2003301167 A JP2003301167 A JP 2003301167A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing a sol, which can give a thin film excellent in water repellency and having higher hardness, and a method for the water repellent treatment of a base material, by which the sol can be cured under mild conditions and which comprises forming a cured thin film of the sol on a base material. <P>SOLUTION: The process for producing the sol comprises: mixing a salt solution or alkoxide solution of at least one element selected from groups 3 to 6 elements with at least one compound selected from the group consisting of aqueous ammonia, amines and quaternary ammonium compounds to give the hydroxide(s) of the element(s); and mixing the hydroxide(s) with water and/or an alcohol and nitric acid and/or an organic acid. The method for the water repellent treatment of the base material comprises applying the sol produced by the above process on the surface of the base material and curing it, alternatively comprises curing the sol produced by the above process and forming a thin film of the obtained cured material on the surface of the base material. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ゾルの製造方法
および基材の撥水処理方法に関し、さらに詳しくは、撥
水性に優れ、しかもより高い硬度を有する薄膜を与える
ことのできるゾルの製造方法およびそのゾルを温和な条
件によっても硬化させることができ、そのゾルから得ら
れる硬化薄膜を表面に形成することからなる基材の撥水
処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a sol and a method for treating a substrate with water repellency, and more specifically, a method for producing a sol which is excellent in water repellency and can give a thin film having higher hardness. And a method for treating water repellency of a substrate, which comprises curing a sol under mild conditions and forming a cured thin film obtained from the sol on the surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】現代の生活環境においては、曇り止めや
湿潤防止などの撥水処理が望まれ、また、必要とされる
各種の設備、装置、機械器具が多数存在する。これら
は、例えば、自動車の窓ガラス、自動車の塗装表面、台
所設備、台所用品、台所設備に付設される排気装置、入
浴設備、洗面設備、医療用施設、医療用機械器具、鏡、
眼鏡、印刷物、皮革用品、木工用品、紙、衣類、布な
ど、きわめて多岐に亘っている。
2. Description of the Related Art In the modern living environment, water-repellent treatments such as anti-fog and anti-wet are desired, and there are many required equipments, devices and machines. These include, for example, window glass of automobiles, painted surfaces of automobiles, kitchen equipment, kitchen utensils, exhaust equipment attached to kitchen equipment, bathing equipment, washroom equipment, medical facilities, medical equipment, mirrors,
There are a wide variety of products such as eyeglasses, printed matter, leather goods, woodworking goods, paper, clothes, and cloth.

【0003】このような設備、装置、機械器具の撥水処
理方法として、例えば、自動車の窓ガラスの表面に、低
分子フッ素化合物、フッ素樹脂、シリコンなどを塗布ま
たは化学蒸着することにより薄膜を形成して、撥水処理
する方法が知られている。これらの方法によれば、水滴
の接触角が80〜150度となるような撥水性を実現す
ることができる。
As a water-repellent treatment method for such equipment, devices, and machinery, for example, a thin film is formed by coating or chemical vapor-depositing a low-molecular fluorine compound, a fluororesin, or silicon on the surface of an automobile window glass. Then, a method of performing water repellent treatment is known. According to these methods, water repellency such that the contact angle of water droplets is 80 to 150 degrees can be realized.

【0004】しかしながら、この従来の方法にあって
は、上記のとおり、ある程度の撥水性を付与することは
できるものの、形成される薄膜の硬度が低く、撥水処理
を施す設備、装置、機械器具には、他の機械器具などと
接触するものが多いため、大きい機械的強度、特により
高い硬度を有することが望まれている。
However, in this conventional method, although water repellency can be imparted to some extent as described above, the hardness of the thin film to be formed is low and the equipment, device, and machine tool for performing the water repellency treatment. Since many of them come into contact with other machines and instruments, it is desired that they have high mechanical strength, especially higher hardness.

【0005】また、硬化膜として知られているシリコー
ンハードコート膜は、シリコン含有高分子を溶解した溶
液を基材表面に塗布し、これを乾燥した後に、100〜
300℃に加熱(キュアー)することにより形成されて
いた。このシリコーンハード膜は、比較的高温で加熱す
ることにより硬化膜を形成するものであることから、基
材がプラスチックス、紙、木などである場合は、黄変や
変質を生じ、シリコーンハード膜を形成することのでき
る基材は熱に耐え得る材質に限定されるという不都合も
あった。しかも、そのシリコーンハード膜の硬度は、鉛
筆硬度で3H程度である。したがって、基材の材質を選
ぶことなく、温和な条件で硬化することができ、硬質で
撥水性等に優れたハードコート膜が強く要望されている
現状である。
A silicone hard coat film, which is known as a cured film, is coated with a solution in which a silicon-containing polymer is dissolved on the surface of a substrate, dried, and then dried at 100 to 100%.
It was formed by heating (curing) to 300 ° C. Since this silicone hard film forms a cured film by heating at a relatively high temperature, when the base material is plastics, paper, wood, etc., yellowing or deterioration occurs and the silicone hard film There is also an inconvenience that the base material capable of forming is limited to a material capable of withstanding heat. Moreover, the hardness of the silicone hard film is about 3H in terms of pencil hardness. Therefore, there is a strong demand for a hard coat film that can be cured under mild conditions without selecting the material of the base material and that is hard and has excellent water repellency.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な現状に鑑み、撥水性に優れ、しかもより高い硬度を有
する薄膜を与えることのできるゾルの製造方法およびそ
のゾルを温和な条件によっても硬化させることができ、
そのゾルから得られる硬化薄膜を表面に形成することか
らなる基材の撥水処理方法を提供することをその課題と
する。
In view of the above circumstances, the present invention provides a method for producing a sol which is excellent in water repellency and can give a thin film having a higher hardness, and the sol can be prepared under mild conditions. Can be cured,
It is an object of the present invention to provide a water repellent treatment method for a base material, which comprises forming a cured thin film obtained from the sol on the surface.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】発明者は、上記課題を解
決するために、硬化薄膜を与えるゾルの原料となる元素
およびその元素の処理工程に着目して鋭意研究を重ねた
結果、この発明を完成するに到った。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventor of the present invention has conducted extensive research by paying attention to an element as a raw material of a sol for giving a cured thin film and a treatment process of the element, and as a result, the present invention Came to complete.

【0008】すなわち、この発明によれば、第1に、周
期表3〜6族から選ばれた少なくとも1種の元素の塩溶
液またはアルコキシド溶液と、アンモニア水、アミン類
および第4級アンモニウム化合物からなる群より選択さ
れる少なくとも1種とを混合して該元素の水酸化物を
得、該水酸化物と水および/またはアルコールならびに
硝酸および/または有機酸とを混合することを特徴とす
るゾルの製造方法が提供される。
That is, according to the present invention, firstly, a salt solution or an alkoxide solution of at least one element selected from Groups 3 to 6 of the periodic table, and aqueous ammonia, amines and a quaternary ammonium compound are used. A sol characterized by mixing with at least one selected from the group consisting of to obtain a hydroxide of the element, and mixing the hydroxide with water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid. A method of manufacturing the same is provided.

【0009】この第1の発明には、次の(1)〜(5)に記
載のゾルの製造方法が含まれる。 (1)該水酸化物と水および/またはアルコールならびに
硝酸および/または有機酸とを混合するに先立ち、該水
酸化物を水またはアルコールにより洗浄する工程を有す
るゾルの製造方法。 (2)該塩溶液が、塩の水溶液であり、該アルコキシド溶
液が、炭素数5以下のアルコキシドの水溶液であるゾル
の製造方法。 (3)該水酸化物と水および/またはアルコールならびに
硝酸および/または有機酸とを混合する際に用いるアル
コールが、炭素数5以下のアルコールであるゾルの製造
方法。 (4)該洗浄に用いるアルコールが、炭素数5以下のアル
コールであるゾルの製造方法。 (5)該有機酸が、炭素数20以下の有機酸であるゾルの
製造方法。
The first invention includes the sol manufacturing methods described in the following (1) to (5). (1) A method for producing a sol, which comprises a step of washing the hydroxide with water or alcohol before mixing the hydroxide with water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid. (2) A method for producing a sol, wherein the salt solution is an aqueous solution of a salt and the alkoxide solution is an aqueous solution of an alkoxide having 5 or less carbon atoms. (3) A method for producing a sol, wherein the alcohol used when mixing the hydroxide with water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid is an alcohol having 5 or less carbon atoms. (4) A method for producing a sol in which the alcohol used for the washing is an alcohol having 5 or less carbon atoms. (5) A method for producing a sol, wherein the organic acid is an organic acid having 20 or less carbon atoms.

【0010】この発明によれば、第2に、第1の発明に
係るゾルの製造方法により製造されたゾルを、基材表面
に塗布し硬化させることを特徴とする基材の撥水処理方
法が提供される。
According to the present invention, secondly, a method for treating water repellency of a substrate, characterized in that the sol produced by the method for producing a sol according to the first invention is applied to the surface of the substrate and cured. Will be provided.

【0011】この第2の発明には、次の(1)〜(2)に記
載の基材の撥水処理方法が含まれる。 (1)該硬化が、紫外線照射処理または加熱処理によって
行われるものである基材の撥水処理方法。 (2)該基材が、ガラス、金属、セラミックス、プラスチ
ックス、紙、布、繊維、皮革または木である基材の撥水
処理方法。
The second aspect of the invention includes the water repellent treatment method for a substrate as described in (1) and (2) below. (1) A water repellent treatment method for a substrate, wherein the curing is performed by ultraviolet irradiation treatment or heat treatment. (2) A method for treating water repellency of a substrate, wherein the substrate is glass, metal, ceramics, plastics, paper, cloth, fiber, leather or wood.

【0012】また、この発明によれば、第3に、第1の
発明に係るゾルの製造方法により製造されたゾルを硬化
させ、得られた硬化体を基材表面に薄膜状に形成するこ
とを特徴とする基材の撥水処理方法が提供される。
According to the present invention, thirdly, the sol produced by the method for producing a sol according to the first invention is cured, and the obtained cured product is formed into a thin film on the surface of the substrate. A method for treating water repellent of a base material is provided.

【0013】この第3の発明には、次の(1)〜(2)に記
載の基材の撥水処理方法が含まれる。 (1)該硬化が、紫外線照射処理または加熱処理によって
行われるものである基材の撥水処理方法。 (2)該基材が、ガラス、金属、セラミックス、プラスチ
ックス、紙、布、繊維、皮革または木である基材の撥水
処理方法。
The third invention includes the water repellent treatment method for a substrate as described in (1) and (2) below. (1) A water repellent treatment method for a substrate, wherein the curing is performed by ultraviolet irradiation treatment or heat treatment. (2) A method for treating water repellency of a substrate, wherein the substrate is glass, metal, ceramics, plastics, paper, cloth, fiber, leather or wood.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】この発明は、第1に、周期表3〜
6族から選ばれた少なくとも1種の元素の塩溶液または
アルコキシド溶液とアンモニア水および/またはアミン
類ならびに第4級アンモニウム化合物とを混合して該元
素の水酸化物を得、該水酸化物と水および/またはアル
コールならびに硝酸および/または有機酸とを混合する
ことを特徴とするゾルの製造方法を提供する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is, firstly, in Periodic Tables 3 to 3.
A salt solution or alkoxide solution of at least one element selected from Group 6 is mixed with aqueous ammonia and / or amines and a quaternary ammonium compound to obtain a hydroxide of the element, and the hydroxide Provided is a method for producing a sol, which comprises mixing water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid.

【0015】この第1の発明に用いる原料成分としての
元素は、周期表3〜6族に属する元素であれば特に制限
はないが、イットリウム、ジルコニウム、ハフニウム、
ランタン、ニオブ、タンタルが好ましい。これら元素
は、通常は1種用いられるが、2種以上を併用してもよ
い。
The element as a raw material component used in the first invention is not particularly limited as long as it is an element belonging to Groups 3 to 6 of the periodic table, but yttrium, zirconium, hafnium,
Lanthanum, niobium and tantalum are preferred. These elements are usually used alone, but two or more kinds may be used in combination.

【0016】上記元素の塩としては、ハロゲン化物、酢
酸塩、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩などが挙げられる。
Examples of salts of the above elements include halides, acetates, sulfates, carbonates, nitrates and the like.

【0017】また、上記元素のアルコキシドとしては特
に制限はないが、炭素数5以下のアルコキシド、具体的
には、メトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキ
シド、ペントキシドが好ましい。
The alkoxide of the above element is not particularly limited, but an alkoxide having 5 or less carbon atoms, specifically, methoxide, ethoxide, propoxide, butoxide, pentoxide is preferable.

【0018】この第1の発明においては、まず、上記元
素の塩溶液またはアルコキシド溶液を調製する。塩溶液
またはアルコキシド溶液を調製するに際して用いる溶媒
としては、水またはアルコール、ケトン、アミン、アミ
ドなどの有機溶媒が挙げられるが、好ましく用いられる
溶媒は水である。有機溶媒を用いるときは、メタノー
ル、エタノール、ブタノール、イソプロパノール、ビニ
ルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、ジオキ
サンなどの水溶性有機溶媒が好ましい。
In the first aspect of the invention, first, a salt solution or alkoxide solution of the above elements is prepared. Examples of the solvent used for preparing the salt solution or the alkoxide solution include water and organic solvents such as alcohols, ketones, amines and amides, and the solvent preferably used is water. When using an organic solvent, a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, butanol, isopropanol, vinyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone or dioxane is preferable.

【0019】上記元素の塩溶液またはアルコキシド溶液
の濃度には、特別な限定はないが、通常は、質量基準で
1〜70%、好ましくは、1〜50%である。1%未満
では、生成する水酸化物が微粒子となって濾過が困難と
なり、70%を超えると、水酸化物の凝集が顕著となっ
て、濾過が困難となることがあるので好ましくない。
The concentration of the salt solution or alkoxide solution of the above-mentioned elements is not particularly limited, but is usually 1 to 70%, preferably 1 to 50% by mass. If it is less than 1%, the produced hydroxide will be fine particles and it will be difficult to filter, and if it exceeds 70%, aggregation of the hydroxide will be remarkable and filtration will be difficult, which is not preferable.

【0020】上記を調製するときの条件についても制限
はないが、通常は、0〜100℃、好ましくは、10〜
50℃で、攪拌、混合して調製される。なお、上記元素
の塩溶液またはアルコキシドは、上記溶媒に迅速に溶解
する。
The conditions for preparing the above are not limited, but are usually 0 to 100 ° C., preferably 10 to
It is prepared by stirring and mixing at 50 ° C. The salt solution or alkoxide of the above element is rapidly dissolved in the above solvent.

【0021】次いで、このようにして調製された上記元
素の塩溶液またはアルコキシド溶液にアンモニア水とを
混合し、上記元素の水酸化物を得る。用いるアンモニア
水の量は、上記元素の水酸化物が生成する量であれば足
りるが、上記元素の塩溶液またはアルコキシド溶液に対
し、通常は、質量基準で1〜80%、好ましくは、1〜
50%である。1%未満では、水酸化物が生成されない
ことがあり、80%を超えると、水酸化物とアンモニア
とが錯形成により再溶解することがあるので好ましくな
い。
Then, the thus prepared salt solution or alkoxide solution of the above element is mixed with aqueous ammonia to obtain a hydroxide of the above element. The amount of aqueous ammonia used is sufficient if the amount of hydroxide of the above-mentioned element is generated, but is usually 1 to 80% by mass, preferably 1 to 80% with respect to the salt solution or alkoxide solution of the above-mentioned element.
50%. If it is less than 1%, hydroxide may not be produced, and if it exceeds 80%, hydroxide and ammonia may be redissolved due to complex formation, which is not preferable.

【0022】上記元素の塩溶液またはアルコキシド溶液
と混合されるアンモニア溶液またはアミン類は、アンモ
ニア水、アミン類および第4級アンモニウム化合物から
なる群より選択される少なくとも1種とを含有する。ア
ンモニアを含有する水溶液すなわちアンモニア水は、そ
のアンモニアの好適な濃度が、通常1〜29質量%であ
る。前記アミン類としては、第1級アミン類、第2級ア
ミン類、第3級アミン類などを挙げることができる。前
記第1級アミン類として、メチルアミン、エチルアミ
ン、プロピルアミン、ブチルアミン、2−プロペニルア
ミン、2−メチル−2−プロペニルアミン、2−プロペ
ロイロキシエチルアミン、2−(2−メチルプロペロイ
ロキシ)エチルアミンなど、第2級アミン類として、ジ
メチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブ
チルアミン、ジ(2−プロペニル)アミン、ジ(2−メ
チル−2−プロペニル)アミン、2−プロペニルアミ
ン、2−メチル−2−プロペニルアミン、2−プロペロ
イロキシエチルアミン、2−(2−メチルプロペロイロ
キシ)エチルアミンタクリレート)など、第3級アミン
類として、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプ
ロピルアミン、トリブチルアミン、N,N−ジメチル−
2−プロペロイロキシエチルアミン、N,N−ジメチル
−2−(2−メチルプロペロイロキシ)エチルアミン、
N,N−ジエチル−2−プロペロイロキシエチルアミ
ン、N,N−ジエチル−2−(2−メチルプロペロイロ
キシ)エチルアミン、N,N−ジメチル−3−プロペロ
イロキシプロピルアミン、N,N−ジメチル−3−(2
−メチルプロペロイロキシ)プロピルアミン、N,N−
ジエチル−3−プロペロイロキシプロピルアミンN,N
−ジエチル−3−(2−メチルプロペロイロキシ)プロ
ピルアミン、N,N−ジメチル−3−(プロペロイルア
ミノ)プロピルアミン、N,N−ジメチル−3−(2−
メチルプロペロイルアミノ)プロピルアミン、N,N−
ジエチル−3−(プロペロイルアミノ)プロピルアミ
ン、N,N−ジエチル−3−(2−メチルプロペロイル
アミノ)プロピルアミンなどを挙げることができる。ま
た、前記第4級アンモニウム化合物として、水酸化テト
ラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウ
ム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラ
ブチルアンモニウム等の水酸化テトラアルキルアンモニ
ウム、ヨウ化テトラメチルアンモニウム、ヨウ化テトラ
エチルアンモニウム、ヨウ化テトラプロピルアンモニウ
ム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム等のヨウ化テトラ
アルキルアンモニウム、ヨウ化テトラアリールアンモニ
ウム、水酸化テトラアリールアンモニウムなどを挙げる
ことができる。アミン類として前記第1級アミン類〜第
3級アミン類の塩類もこの発明に使用することができ
る。このようなアミン類はそのまま使用してもよく、ア
ミン類含有水溶液として使用してもよい。
The ammonia solution or amines to be mixed with the salt solution or alkoxide solution of the above elements contains at least one selected from the group consisting of aqueous ammonia, amines and quaternary ammonium compounds. Aqueous solution containing ammonia, that is, ammonia water, has a suitable concentration of ammonia of usually 1 to 29% by mass. Examples of the amines include primary amines, secondary amines, and tertiary amines. Examples of the primary amines include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, 2-propenylamine, 2-methyl-2-propenylamine, 2-properoyloxyethylamine, 2- (2-methylproperoyloxy) ethylamine. As secondary amines, such as dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, di (2-propenyl) amine, di (2-methyl-2-propenyl) amine, 2-propenylamine, 2-methyl- As tertiary amines such as 2-propenylamine, 2-properoyloxyethylamine, 2- (2-methylproperoyloxy) ethylamine tacrylate), trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, N, N- Dimethyl
2-properoyloxyethylamine, N, N-dimethyl-2- (2-methylproperoyloxy) ethylamine,
N, N-diethyl-2-properoyloxyethylamine, N, N-diethyl-2- (2-methylproperoyloxy) ethylamine, N, N-dimethyl-3-properoyloxypropylamine, N, N-dimethyl -3- (2
-Methylproperoyloxy) propylamine, N, N-
Diethyl-3-properoyloxypropylamine N, N
-Diethyl-3- (2-methylproperoyloxy) propylamine, N, N-dimethyl-3- (properoylamino) propylamine, N, N-dimethyl-3- (2-
Methylproperoylamino) propylamine, N, N-
Examples include diethyl-3- (properoylamino) propylamine and N, N-diethyl-3- (2-methylproperoylamino) propylamine. As the quaternary ammonium compound, tetraalkylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, etc., tetraalkylammonium hydroxide, tetramethylammonium iodide, tetraethylammonium iodide, etc. , Tetrapropylammonium iodide, tetrabutylammonium iodide, etc., tetraalkylammonium iodide, tetraarylammonium iodide, tetraarylammonium hydroxide and the like. As the amines, salts of the above primary amines to tertiary amines can also be used in the present invention. Such amines may be used as they are, or may be used as an amine-containing aqueous solution.

【0023】上記元素の塩溶液またはアルコキシド溶液
とアンモニア水および/またはアミン類とを混合して、
上記元素の水酸化物を得るときの条件に特に制限はない
が、通常は、0〜70℃、好ましくは、0〜40℃で、
攪拌、混合して得ることができる。
A salt solution or alkoxide solution of the above element is mixed with aqueous ammonia and / or amines,
The conditions for obtaining the hydroxide of the above element are not particularly limited, but are usually 0 to 70 ° C, preferably 0 to 40 ° C,
It can be obtained by stirring and mixing.

【0024】続いて、得られた水酸化物を濾別し、この
水酸化物と水および/またはアルコールならびに硝酸お
よび/または有機酸とを混合することによって、目的と
するゾルを製造する。この場合、これらの混合順序には
特別な制限はない。
Subsequently, the hydroxide obtained is filtered off, and the hydroxide is mixed with water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid to produce the desired sol. In this case, there is no particular restriction on the order of mixing them.

【0025】例えば、水酸化物と水および/またはアル
コールならびに硝酸および/または有機酸とを一挙に混
合してもよく、水酸化物と水および/またはアルコール
とを混合し、次いで、硝酸および/または有機酸を混合
してもよい。また、水酸化物と硝酸および/または有機
酸とを混合し、次いで、水および/またはアルコールを
混合してもよい。
For example, hydroxide and water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid may be mixed at once, hydroxide and water and / or alcohol are mixed, and then nitric acid and / or Alternatively, an organic acid may be mixed. Alternatively, the hydroxide may be mixed with nitric acid and / or an organic acid, and then water and / or alcohol may be mixed.

【0026】水酸化物と混合する水および/またはアル
コールならびに硝酸および/または有機酸の量は、この
水酸化物を解膠するに足る量であればよく、水酸化物に
対し、通常は、質量基準で1〜100倍、好ましくは、
1〜50倍である。1倍未満では、金属イオンの濃度が
高くなって、解膠が困難となり、100倍を超えると、
ゾル中の金属イオンの濃度が低くなって、塗布が困難と
なることがあるので好ましくない。
The amount of water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid to be mixed with the hydroxide may be any amount sufficient to peptize the hydroxide. 1 to 100 times by mass, preferably
It is 1 to 50 times. If it is less than 1 time, the concentration of metal ions becomes high, making it difficult to peptize, and if it exceeds 100 times,
The concentration of metal ions in the sol becomes low, which may make coating difficult, which is not preferable.

【0027】前記ゾルは、その態様としてハフニアを含
有するゾル、ジルコニアを含有するゾル及びハフニアと
ジルコニアとを含有ゾルを含む。すなわち、ハフニアお
よび/またはジルコニアを含有するゾルは、ハフニウム
および/またはジルコニウムの塩を含有する塩溶液また
は前記元素のアルコキシドを含有するアルコキシド溶液
と、アンモニア水、アミン類および第4級アンモニウム
化合物からなる群より選択される少なくとも1種とを混
合して該元素の水酸化物を得、該水酸化物と水および/
またはアルコールならびに無機酸および/または有機酸
とを混合することを実質的な内容とする方法により調製
されることができる。
The sol includes, as its embodiment, a sol containing hafnia, a sol containing zirconia, and a sol containing hafnia and zirconia. That is, the sol containing hafnia and / or zirconia comprises a salt solution containing a salt of hafnium and / or zirconium or an alkoxide solution containing an alkoxide of the above element, and aqueous ammonia, amines and a quaternary ammonium compound. A hydroxide of the element is obtained by mixing with at least one selected from the group, and the hydroxide and water and / or
Alternatively, it can be prepared by a method having a substantial content of mixing an alcohol and an inorganic acid and / or an organic acid.

【0028】ここにおいて用いられるアルコールには特
に制限はないが、炭素数5以下のアルコールが好まし
い。具体的には、メタノール、エタノール、n-プロパノ
ール、2-プロパノール、n-ブタノール、2-メチルプロパ
ノール、2-ブタノール、2-メチル-2-プロパノールなど
が挙げられる。
The alcohol used here is not particularly limited, but an alcohol having 5 or less carbon atoms is preferable. Specific examples include methanol, ethanol, n-propanol, 2-propanol, n-butanol, 2-methylpropanol, 2-butanol, 2-methyl-2-propanol and the like.

【0029】用いる有機酸についても制限はないが、炭
素数20以下の有機酸が好ましく、ギ酸、酢酸、プロピ
オン酸、グリコール酸、乳酸、グリセリン酸、シュウ
酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン
酸、1,10-デカンジカルボン酸、1,4-テトラデカンジカ
ルボン酸などを挙げることができる。中でも、ギ酸、シ
ュウ酸が特に好ましい。
The organic acid to be used is also not limited, but organic acids having 20 or less carbon atoms are preferable, such as formic acid, acetic acid, propionic acid, glycolic acid, lactic acid, glyceric acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, Azelaic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,4-tetradecanedicarboxylic acid and the like can be mentioned. Of these, formic acid and oxalic acid are particularly preferable.

【0030】水および/またはアルコールならびに硝酸
および/または有機酸における配合割合に特別の制限は
なく、全量を100質量部としたとき、硝酸および/ま
たは有機酸を、通常は、0.1〜50質量部、好ましく
は、1〜20質量部とする。0.1質量部未満では、水
酸化物が解膠せず、50質量部を超えると、用いる硝酸
および/または有機酸により、基材が損傷されたり、変
質を生じたりし、また、塗布時、硝酸および/または有
機酸の蒸発によって、環境に悪影響を与えることもある
ので好ましくない。
There is no particular limitation on the mixing ratio in water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid, and when the total amount is 100 parts by mass, nitric acid and / or organic acid is usually added in an amount of 0.1 to 50. Parts by mass, preferably 1 to 20 parts by mass. If it is less than 0.1 parts by mass, the hydroxide will not be deflocculated, and if it exceeds 50 parts by mass, the nitric acid and / or organic acid used will damage the base material or cause alteration, and also at the time of application. The evaporation of nitric acid and / or organic acid may adversely affect the environment, which is not preferable.

【0031】水とアルコールとを併用するときの両者の
配合割合に制限はなく、また、硝酸と有機酸とを併用す
るときの両者の配合割合にも制限はないが、通常は、酸
全量を100質量部としたとき、硝酸を10〜90質量
部、好ましくは、10〜60質量部とする。
There is no restriction on the mixing ratio of both when water and alcohol are used in combination, and there is no restriction on the mixing ratio of both when nitric acid and organic acid are used in combination, but usually the total amount of acid is When the amount is 100 parts by mass, nitric acid is 10 to 90 parts by mass, preferably 10 to 60 parts by mass.

【0032】この第1の発明においては、このように、
周期表3〜6族から選ばれた少なくとも1種の元素の塩
溶液またはアルコキシド溶液と、アンモニア水、アミン
類および第4級アンモニウム化合物からなる群より選択
される少なくとも1種とを混合して該元素の水酸化物を
得、得られた水酸化物を濾別し、この水酸化物と水およ
び/またはアルコールならびに硝酸および/または有機
酸とを混合して、目的とするゾルが製造されるが、この
場合、水酸化物と水および/またはアルコールならびに
硝酸および/または有機酸とを混合するに先立ち、水酸
化物を水またはアルコールにより洗浄する工程を有する
ことが好ましい。
In the first invention, as described above,
A salt solution or alkoxide solution of at least one element selected from Groups 3 to 6 of the periodic table is mixed with at least one selected from the group consisting of aqueous ammonia, amines and quaternary ammonium compounds, and An elemental hydroxide is obtained, the obtained hydroxide is filtered off, and this hydroxide is mixed with water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid to produce the desired sol. However, in this case, it is preferable to have a step of washing the hydroxide with water or alcohol before mixing the hydroxide with water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid.

【0033】この洗浄に用いるアルコールとしては、炭
素数5以下のアルコールが好ましく、具体的には、メタ
ノール、エタノール、n-プロパノール、2-プロパノー
ル、n-ブタノール、2-メチルプロパノール、2-ブタノー
ル、2-メチル-2-プロパノールなどを挙げることができ
る。この洗浄工程は、水酸化物のpHを調整すると共
に、水酸化物に付着または含有した夾雑物や不純物を除
去するための工程である。
The alcohol used for this washing is preferably an alcohol having 5 or less carbon atoms, specifically, methanol, ethanol, n-propanol, 2-propanol, n-butanol, 2-methylpropanol, 2-butanol, 2-Methyl-2-propanol etc. can be mentioned. This washing step is a step for adjusting the pH of the hydroxide and removing impurities and impurities attached to or contained in the hydroxide.

【0034】上記第1の発明に係るゾルの製造方法は、
製造工程全体に亘って、環境を汚染し、または人体に害
を与えるような有機溶媒などを用いることのない方法で
あることから、きわめて安全で有用なゾルの工業的製造
方法となる。
The method for producing a sol according to the first aspect of the invention is
Since it is a method that does not use an organic solvent or the like that pollutes the environment or harms the human body throughout the manufacturing process, it is an extremely safe and useful industrial manufacturing method of sol.

【0035】この発明は、第2に、第1の発明に係るゾ
ルの製造方法により製造されたゾルを、基材表面に塗布
し、硬化させることを特徴とする基材の撥水処理方法を
提供する。
Secondly, the present invention provides a water repellent treatment method for a base material, characterized in that the sol produced by the sol production method according to the first invention is applied to the surface of the base material and cured. provide.

【0036】この第2の発明において用いるゾルは、上
記第1の発明に係るゾルの製造方法により製造されたゾ
ルである。
The sol used in the second invention is a sol manufactured by the sol manufacturing method according to the first invention.

【0037】適用される基材には制限はなく、様々の素
材を採用することができる。例えば、石英ガラス、96
%石英ガラス、ソーダ石灰ガラス、アルミノ硼珪酸ガラ
ス、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラスおよび鉛ガラス
をはじめとするガラスから形成された基材、ポリカーボ
ネートおよびポリエチレンテレフタレートをはじめとす
るプラスチックスから形成された基材、普通鋼、構造用
定合金鋼、高張力鋼、耐熱鋼、高クロム系耐熱鋼、高ニ
ッケル−クロム系耐熱鋼をはじめとする合金鋼およびス
テンレス鋼等の鉄鋼材料、工業用純アルミニウム、50
00系の合金、Al−Mg系アルミニウム合金および6
000系アルミニウム合金をはじめとするアルミニウム
合金、銀入銅、錫入銅、クロム銅、クロム・ジルコニウ
ム銅およびジルコニウム銅をはじめとする各種銅合金、
純チタン、抗力チタン合金および耐食性チタン合金をは
じめとするチタン合金などの金属材料から形成された基
材、ムライト磁器、アルミナ磁器、ジルコン磁器、コー
ディエライト磁器およびステアタイト磁器などのセラミ
ックス材料から形成された基材ならびに上記金属系材料
から形成された基材の表面を琺瑯、グラスライニングお
よびセラミックスコーティングのいずれかによって被覆
した被覆金属基材などが挙げられる。
There is no limitation on the applied substrate, and various materials can be adopted. For example, quartz glass, 96
% Quartz glass, soda lime glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass and a base material formed of glass such as lead glass, and a base formed of plastics such as polycarbonate and polyethylene terephthalate Material, ordinary steel, structural constant alloy steel, high tensile strength steel, heat resistant steel, high chrome heat resistant steel, steel materials such as high nickel-chromium heat resistant steel and alloy steel and stainless steel, industrial pure aluminum, Fifty
00 series alloy, Al-Mg series aluminum alloy and 6
Aluminum alloys including 000 series aluminum alloys, various copper alloys including silver-containing copper, tin-containing copper, chromium copper, chromium / zirconium copper and zirconium copper,
Base material made of metallic material such as pure titanium, titanium alloy including drag titanium alloy and corrosion resistant titanium alloy, ceramic material such as mullite porcelain, alumina porcelain, zircon porcelain, cordierite porcelain and steatite porcelain And a coated metal substrate obtained by coating the surface of the substrate formed from the above metal-based material with any of enamel, glass lining and ceramic coating.

【0038】ガラス材料から形成された基材としては、
自動車、鉄道車両、航空機ならびに住宅、倉庫およびビ
ルディング等の建築物をはじめとする各種構造物の窓ガ
ラスならびに自動車用および航空機用のヘッドアップデ
ィスプレーの、撥水性が要求されるガラスを挙げること
ができる。
As the substrate formed of a glass material,
Examples include window glass of various structures including automobiles, rail vehicles, aircraft, and buildings such as houses, warehouses and buildings, and head-up displays for automobiles and aircraft, which require water repellency. .

【0039】金属材料から形成された基材の一例として
は、外装板、例えば、送電線、建築物、サッシュおよび
例えば、鉄道車両の外板を挙げることができる。また、
金属製の日用雑貨品、台所、バス、トイレなどの家庭用
基材を挙げることもできる。
As an example of the base material formed of a metal material, an exterior plate, for example, a power line, a building, a sash, and, for example, an outer plate of a rail car can be mentioned. Also,
Mention may also be made of metallic sundries, household substrates for kitchens, baths, toilets and the like.

【0040】セラミックス材料から形成された基材の一
例としては、例えば、碍子、碍管およびセラミックスタ
イル、屋根瓦を挙げることができる。
Examples of the base material made of a ceramic material include insulators, insulators and ceramic styles, and roof tiles.

【0041】被覆金属基材としては、例えば、各種タン
ク、反応槽、醸造槽ならびにコップ、洗面器および花瓶
をはじめとする日用品などを挙げることができる。
Examples of the coated metal substrate include various kinds of tanks, reaction tanks, brewing tanks and daily necessities such as cups, washbasins and vases.

【0042】上記基材としては、他に、金属およびセラ
ミックの表面に塗料が塗布された塗装表面も挙げること
ができる。上記塗装表面としては、具体的には、自動
車、鉄道車両および航空機の車体表面を挙げることがで
きる。
Other examples of the above-mentioned base material include a coated surface in which a coating material is applied to the surface of metal or ceramic. Specific examples of the painted surface include the body surfaces of automobiles, railway vehicles, and aircraft.

【0043】上記基材としては、さらに、コンクリート
壁、テラコッタタイル壁、モルタル壁、および漆喰壁を
はじめとする建築物の外壁を挙げることができる。さら
に、表面をメッキ処理した上記各種基材をも挙げること
ができる。
Examples of the above-mentioned base material may further include outer walls of buildings such as concrete walls, terracotta tile walls, mortar walls, and plaster walls. Furthermore, the above-mentioned various base materials whose surfaces are plated can also be mentioned.

【0044】上記基材としては、紙、布、繊維、皮革、
木材をも挙げることができる。上記各種の基材の中で
も、上記ガラスで形成された基材、上記プラスチックス
で形成された基材、紙およびこれらの複合基材が好適な
基材として挙げられる。
Examples of the base material include paper, cloth, fibers, leather,
Wood can also be mentioned. Among the various base materials described above, a base material formed of the above glass, a base material formed of the above plastics, paper and a composite base material thereof are mentioned as suitable base materials.

【0045】基材の表面にゾルを塗布する方法として
は、例えば、ゾル中に基材を浸漬し、これをゆっくりと
引き上げるディップ法、固定された基材表面上にゾルを
流延する流延法、ゾルの貯留された槽の一端からゾルに
基材を浸漬し、槽の他端から基材を取り出す連続法、回
転する基材上にゾルを滴下し、基材に作用する遠心力に
よってゾルを基材上に流延するスピンナー法、基材の表
面にゾルを吹き付けるスプレー法およびフローコート法
が挙げられる。
The method of applying the sol to the surface of the base material is, for example, a dipping method in which the base material is dipped in the sol and slowly pulled up, or a casting method in which the sol is cast on a fixed base material surface. Method, continuous method of immersing the base material in the sol from one end of the tank in which the sol is stored and taking out the base material from the other end of the tank, by dropping the sol on the rotating base material and by the centrifugal force acting on the base material. Examples thereof include a spinner method of casting a sol on a substrate, a spray method of spraying the sol on the surface of the substrate, and a flow coating method.

【0046】ゾルの塗布量は、ゾルの粘度その他の条件
により異なる。1回の塗布では、目的の厚さの薄膜が得
られない場合は、数回の塗布を繰り返すこともできる。
また、紫外線照射処理によって硬化する場合は、紫外線
照射前後において、塗布・加熱を繰り返すことによっ
て、複数の薄膜を積層してもよい。
The amount of sol applied varies depending on the viscosity of the sol and other conditions. When a thin film having a desired thickness cannot be obtained by one application, the application can be repeated several times.
Further, in the case of curing by ultraviolet irradiation treatment, a plurality of thin films may be laminated by repeating coating and heating before and after ultraviolet irradiation.

【0047】次いで、基材の表面に塗布されたゾルは硬
化処理される。この硬化処理は、紫外線照射によって行
ってもよく、また、加熱によって行ってもよい。
Next, the sol applied to the surface of the base material is cured. This curing treatment may be performed by ultraviolet irradiation or heating.

【0048】紫外線照射処理によって硬化する場合は、
ゾルが塗布された基材を乾燥させてから紫外線照射を行
うこともでき、また、塗布直後に紫外線照射を行うこと
もできる。さらに、紫外線照射は、常温下に行ってもよ
く、また、200℃を超えない温度、好ましくは、50
〜150℃に加熱しつつ行うこともできる。照射時間
は、1分〜1時間ときわめて短時間で十分である。ま
た、照射する紫外線の強度は大きくとも200mJ/c
2、好ましくは、50〜100mJ/cm2である。
When curing by ultraviolet irradiation treatment,
Ultraviolet irradiation can be performed after drying the base material coated with the sol, or ultraviolet irradiation can be performed immediately after coating. Further, the UV irradiation may be carried out at room temperature, and the temperature does not exceed 200 ° C., preferably 50 ° C.
It can also be performed while heating to 150 ° C. A very short irradiation time of 1 minute to 1 hour is sufficient. Moreover, the intensity of the ultraviolet rays to be irradiated is at most 200 mJ / c.
m 2 , preferably 50 to 100 mJ / cm 2 .

【0049】このように、この発明においては、紫外線
照射条件が温和であり、例えば、プラスチックス基材が
黄変したり、変質、変形することがなく、特別に紫外線
照射に耐え得る基材を選択しなければならないという問
題を解消することができる。
As described above, in the present invention, the ultraviolet irradiation conditions are mild, and for example, a plastic base material which does not yellow, deteriorates or deforms and which can withstand ultraviolet irradiation is used. The problem of having to make a choice can be eliminated.

【0050】照射する紫外線の光源としては、高圧水銀
灯または低圧水銀灯を使用することができる。これら水
銀灯を使用することにより、上記強度の紫外線を廉価に
照射することができる。
A high-pressure mercury lamp or a low-pressure mercury lamp can be used as a light source of the ultraviolet rays to be irradiated. By using these mercury lamps, it is possible to inexpensively irradiate the ultraviolet rays having the above-mentioned intensity.

【0051】基材表面に塗布されたゾルを加熱処理によ
って硬化する場合、その加熱処理条件は、通常は、50
〜1000℃、好ましくは、50〜600℃、1分〜2
時間、好ましくは、10分〜1時間であるが、50〜4
00℃という温和な温度条件下で硬化することもでき
る。したがって、ゾルを加熱処理によって硬化する場合
においても、例えば、プラスチックス基材が黄変した
り、変質、変形することがなく、特別に耐熱性の基材を
選択しなければならないという問題は回避される。加熱
手段に制限はなく、電気炉を用いる手段、熱風を吹き付
ける手段、加熱気体内に据置する手段などが採用され
る。
When the sol applied to the surface of the substrate is cured by heat treatment, the heat treatment condition is usually 50.
To 1000 ° C, preferably 50 to 600 ° C, 1 minute to 2
Time, preferably 10 minutes to 1 hour, but 50-4
It can also be cured under mild temperature conditions of 00 ° C. Therefore, even when the sol is cured by heat treatment, for example, the problem that a plastic substrate is not yellowed, altered or deformed and a heat-resistant substrate has to be specially selected is avoided. To be done. The heating means is not limited, and a means using an electric furnace, a means for blowing hot air, a means for standing in heated gas, and the like are adopted.

【0052】得られる硬化薄膜の厚さは、基材の種類、
適用対象物に応じて適宜決定することができるが、通
常、10〜1000nmの範囲から選ばれる。
The thickness of the obtained cured thin film depends on the type of substrate,
Although it can be appropriately determined depending on the application target, it is usually selected from the range of 10 to 1000 nm.

【0053】このようにして基材表面に形成された硬化
薄膜は、非結晶性(アモルファス)であり、しかもその
鉛筆硬度が7H以上であり、基材との密着性もきわめて
高い硬化薄膜となる。
The cured thin film thus formed on the surface of the substrate is non-crystalline (amorphous), has a pencil hardness of 7H or more, and has extremely high adhesion to the substrate. .

【0054】なお、紫外線照射または加熱により硬化さ
れた薄膜は、その後に養生期間を設けてもよい。養生期
間としては、最低2日間であり、一週間を見込めば、鉛
筆硬度が7H以上の硬化薄膜となる。
The thin film cured by UV irradiation or heating may be followed by a curing period. The curing period is at least 2 days, and if one week is expected, a cured thin film having a pencil hardness of 7H or more is obtained.

【0055】このようにして基材表面に形成された硬化
薄膜は、撥水性に優れ、しかも実用上有用なより高い硬
度を有する薄膜となる。ここで、撥水性とは水をはじく
性質をいい、接触角法による水滴の接触角から評価する
ことができる。この発明に係る硬化薄膜は、接触角が8
0度以上の撥水性を有する膜となる。
The cured thin film thus formed on the surface of the substrate becomes a thin film having excellent water repellency and practically useful and higher hardness. Here, the water repellency means the property of repelling water, and can be evaluated from the contact angle of a water drop by the contact angle method. The cured thin film according to the present invention has a contact angle of 8
The film has a water repellency of 0 degree or more.

【0056】硬度は、鉛筆硬度法(JIS K 5600-5-4)
によって評価することができ、この発明に係る硬化薄膜
は、7H以上の硬度を有する膜となる。さらに、この発
明に係る薄膜は、付着した水垢などの汚染を除去しやす
い性質、汚染除去性にも優れた膜となる。この汚染除去
性は、様々な汚染物を薄膜上に付着させ、一定時間経過
後、洗浄することによって汚染物を除去することができ
る。
The hardness is determined by the pencil hardness method (JIS K 5600-5-4).
The cured thin film according to the present invention has a hardness of 7H or higher. Further, the thin film according to the present invention is a film that is excellent in the property of easily removing stains such as adhered scales and the stain removing property. With this decontamination property, various contaminants can be adhered onto the thin film, and after a certain period of time, the contaminants can be removed by washing.

【0057】また、この発明は、第3に、第1の発明に
係るゾルの製造方法により製造されたゾルを硬化させ、
得られた硬化体を基材表面に薄膜状に形成することを特
徴とする基材の撥水処理方法を提供する。
Thirdly, the present invention is characterized by curing the sol produced by the sol producing method according to the first invention,
Provided is a method for treating water repellency of a base material, which comprises forming the obtained cured product into a thin film on the surface of the base material.

【0058】この第3の発明に用いるゾルは、第1の発
明に係るゾルの製造方法により製造されたゾルであり、
その硬化処理については、第2の発明において説明した
ところと変わるところはない。
The sol used in the third invention is a sol manufactured by the sol manufacturing method according to the first invention.
The curing treatment is the same as that described in the second invention.

【0059】この第3の発明は、上記ゾルを硬化し、得
られた硬化体を基材表面に薄膜状に形成して、基材に撥
水処理を施す方法である。この硬化体は、上記ゾルを基
材表面に塗布してから硬化することにより形成された薄
膜状の硬化体のみならず、所定の金型に上記ゾルを充填
し、充填されたゾルを硬化して得られる所定形状の硬化
体を含む。また、適用される基材も、第2の発明におい
て説明したとおりである。
The third aspect of the present invention is a method of curing the above sol, forming the obtained cured product into a thin film on the surface of a substrate, and subjecting the substrate to a water repellent treatment. This cured product is not only a thin film-shaped cured product formed by applying the sol to the surface of the substrate and then curing the sol, but also filling the sol in a predetermined mold and curing the filled sol. A cured product having a predetermined shape obtained by the above is included. Further, the applied base material is also as described in the second invention.

【0060】この第3の発明に係る基材の撥水処理方法
は、上記第2の発明に係る基材の撥水処理方法と同様
に、基材の表面にゾルを塗布してから硬化させることに
より薄膜状の硬化体を基材表面に形成してもよく、ま
た、予め薄膜状に形成してなる硬化体を、基材表面に機
械的結合手段、例えば、鋲、ボルト、ネジなど、物理化
学的結合手段、例えば、接着剤などの種々の結合手段に
より、結合してもよい。基材表面に薄膜状に形成される
硬化体の厚さも、第2の発明と同様である。
The water repellent treatment method for a substrate according to the third aspect of the invention is similar to the water repellent treatment method for a substrate according to the second aspect of the invention, in which the sol is applied to the surface of the substrate and then cured. A thin film-like cured product may be formed on the base material surface by means of the above, or a cured product formed in advance into a thin film form is mechanically connected to the base material surface by mechanical coupling means, for example, tacks, bolts, screws, etc. It may be bonded by physicochemical bonding means, for example various bonding means such as an adhesive. The thickness of the cured body formed in a thin film on the surface of the base material is also the same as in the second invention.

【0061】この第3の発明に係る基材の撥水処理方法
によれば、第2の発明と同様の効果が奏され、基材表面
に形成された硬化薄膜は、撥水性に優れ、しかも実用上
有用なより高い硬度を有する薄膜となる。
According to the water repellent treatment method for a base material of the third invention, the same effect as that of the second invention is obtained, and the cured thin film formed on the surface of the base material is excellent in water repellency and A thin film having a higher hardness which is practically useful.

【0062】このように、撥水性に優れ、しかもより高
い硬度を有し、かつ汚染除去性に富んだこの発明に係る
薄膜を、撥水処理が望まれ、また、必要とされる各種の
設備、装置、機械器具、例えば、自動車の窓ガラス、自
動車の塗装表面、台所設備、台所用品、台所設備に付設
される排気装置、入浴設備、洗面設備、医療用施設、医
療用機械器具、鏡、眼鏡、印刷物、衣類、紙などの表面
に形成することによって、その機能を存分に果たすこと
となるのである。
As described above, the thin film according to the present invention, which is excellent in water repellency, has a higher hardness, and is excellent in stain removability, is required to undergo a water repellent treatment, and various equipments are required. , Equipment, machinery, for example, automobile window glass, automobile painted surface, kitchen equipment, kitchen utensils, exhaust equipment attached to kitchen equipment, bathing equipment, washroom equipment, medical facilities, medical equipment, mirrors, By forming it on the surface of spectacles, printed matter, clothing, paper, etc., its function is fully fulfilled.

【0063】[0063]

【実施例】以下に、実施例を挙げてこの発明をさらに詳
細に説明するが、この実施例によってこの発明はなんら
限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0064】実施例1(ゾルIの調製) YCl・6HO 9.7g(0.032mol)を、水60g中に溶解し
た。この溶液に、29%アンモニア水を滴下してpH9.0と
し、水酸化イットリウムの沈澱物を得た。次いで、得ら
れた沈澱物を濾別し、純水によりpH7になるまで洗浄し
た。洗浄した沈殿物をビーカーに採り、純水60gを加え
た後、ギ酸HCOOHをpH2になるまで滴下し、70℃で5時間
撹拌した。その後、室温まで冷却した後、重量減少分の
水を加え、ゾルIを得た。
Example 1 (Preparation of sol I) 9.7 g (0.032 mol) of YCl 3 .6H 2 O was dissolved in 60 g of water. To this solution, 29% aqueous ammonia was added dropwise to adjust the pH to 9.0 to obtain a precipitate of yttrium hydroxide. Then, the obtained precipitate was separated by filtration and washed with pure water until the pH reached 7. The washed precipitate was placed in a beaker, 60 g of pure water was added, HCOOH formic acid was added dropwise until the pH reached 2, and the mixture was stirred at 70 ° C for 5 hours. Then, after cooling to room temperature, water for weight reduction was added to obtain Sol I.

【0065】実施例2(ゾルIIの調製) ZrOCl2・8HO 23.8g(0.074mol)を、水200gに中に溶解
した。この溶液に、29%アンモニア水を滴下してpH9.0と
し、水酸化イットリウムの沈澱物を得た。次いで、得ら
れた沈澱物を濾別し、純水によりpH7になるまで洗浄し
た。洗浄した沈殿物をビーカーに採り、純水200gを加え
た後、60%硝酸をpH1になるまで滴下し、90℃で2時間撹
拌した。その後、室温まで冷却した後、重量減少分の水
を加え、ゾルIIを得た。
[0065] Example 2 (Preparation of Sol II) ZrOCl 2 · 8H 2 O 23.8g (0.074mol), was dissolved in water 200 g. To this solution, 29% aqueous ammonia was added dropwise to adjust the pH to 9.0 to obtain a precipitate of yttrium hydroxide. Then, the obtained precipitate was separated by filtration and washed with pure water until the pH reached 7. The washed precipitate was placed in a beaker, 200 g of pure water was added, 60% nitric acid was added dropwise until pH 1 and the mixture was stirred at 90 ° C for 2 hours. Then, after cooling to room temperature, water for weight reduction was added to obtain sol II.

【0066】実施例3(ゾルIIIの調製) 洗浄した沈殿物をビーカーに採り、エタノール300gを加
えた以外は、実施例2と同様にして、ゾルIIIを得た。
Example 3 (Preparation of Sol III) Sol 3 was obtained in the same manner as in Example 2 except that the washed precipitate was placed in a beaker and 300 g of ethanol was added.

【0067】実施例4(ゾルIVの調製) 洗浄した沈殿物をビーカーに採り、純水200gを加え、pH
1.5となるまで酢酸を滴下した以外は、実施例2と同様
にして、ゾルIVを得た。
Example 4 (Preparation of Sol IV) The washed precipitate was placed in a beaker, 200 g of pure water was added, and the pH was adjusted.
Sol IV was obtained in the same manner as in Example 2 except that acetic acid was added dropwise until it became 1.5.

【0068】実施例5(ゾルVの調製) HfCl5.44g(0.017mol)を窒素雰囲気下、水32g(1.78mo
l)に中に溶解した。この溶液に、アンモニア水6.60mlを
滴下してpH9.0とし、水酸化ハフニウムの沈澱物を得
た。次いで、得られた沈澱物を濾別し、純水によりpH7
になるまで洗浄した。洗浄した沈殿物をビーカーに採
り、純水32gを加えた後、硝酸1.10gを滴下してpH1.0と
し、85℃で3時間撹拌した。続いて、ギ酸HCOOH3.96g(0.
086mol)を加えて、85℃で17時間撹拌した。その後、室
温まで冷却した後、重量減少分の水を加え、ゾルVを得
た。
Example 5 (Preparation of Sol V) HfCl 4 (5.44 g, 0.017 mol) under a nitrogen atmosphere was treated with 32 g of water (1.78 mol).
l) dissolved in. Aqueous ammonia (6.60 ml) was added dropwise to the solution to adjust the pH to 9.0 to obtain a hafnium hydroxide precipitate. Then, the precipitate obtained is filtered off and the pH is adjusted to 7 with pure water.
Washed until. The washed precipitate was placed in a beaker, 32 g of pure water was added, 1.10 g of nitric acid was added dropwise to adjust the pH to 1.0, and the mixture was stirred at 85 ° C. for 3 hours. Subsequently, formic acid HCOOH 3.96 g (0.
(086 mol) was added, and the mixture was stirred at 85 ° C. for 17 hours. Then, after cooling to room temperature, water for weight reduction was added to obtain Sol V.

【0069】実施例6(ゾルVIの調製) 洗浄した沈殿物をビーカーに採り、エタノール100gを加
え、pH1になるまでギ酸HCOOHを加えた以外は、実施例5
と同様にして、ゾルVIを得た。
Example 6 (Preparation of Sol VI) Example 5 except that the washed precipitate was placed in a beaker, 100 g of ethanol was added, and HCOOH formic acid was added until pH 1 was reached.
Sol VI was obtained in the same manner as in.

【0070】実施例7(ゾルVIIの調製) LaCl3 7HO 8.91g(0.024mol)を、水70g中に溶解した。
この溶液に、29%アンモニア水を滴下してpH9.0とし、水
酸化ランタンの沈澱物を得た。次いで、得られた沈澱物
を濾別し、純水によりpH7になるまで洗浄した。洗浄し
た沈殿物をビーカーに採り、純水70gを加えた後、60%硝
酸を滴下してpH1.0とし、80℃で3時間撹拌した。その
後、室温まで冷却した後、重量減少分の水を加え、ゾル
VIIを得た。
Example 7 (Preparation of Sol VII) 8.91 g (0.024 mol) of LaCl 3 7H 2 O was dissolved in 70 g of water.
To this solution, 29% aqueous ammonia was added dropwise to adjust the pH to 9.0 to obtain a lanthanum hydroxide precipitate. Then, the obtained precipitate was separated by filtration and washed with pure water until the pH reached 7. The washed precipitate was placed in a beaker, 70 g of pure water was added, 60% nitric acid was added dropwise to adjust the pH to 1.0, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 3 hours. Then, after cooling to room temperature, water for weight reduction was added to obtain sol VII.

【0071】実施例8(ゾルVIIIの調製) LaCl3 7HOに代えて、La(CH3COO)31.5HO 5.35g(0.02
4mol)を用いた以外は、実施例7と同様にして、ゾルVI
IIを得た。
Example 8 (Preparation of Sol VIII) Instead of LaCl 3 7H 2 O, 5.35 g (0.02) of La (CH 3 COO) 3 1.5H 2 O
Sol VI in the same manner as in Example 7 except that 4 mol) was used.
I got II.

【0072】実施例9(ゾルIXの調整) HfCl5.44g(0.017mol)を窒素雰囲気下、水32g(1.78mo
l)中に溶解した。この溶液に1モル濃度の水酸化テトラ
n-ブチルアンモニウムメタノール溶液を滴下して、pH
9.0とし、水酸化ハフニウムの沈澱物を得た。次いで、
得られた沈澱物を濾別し、純水によりpH7になるまで洗
浄した。洗浄した沈殿物をビーカーに採り、純水32gを
加えた後、60%硝酸を滴下してpH0.5とし、80℃で4時間
撹拌した。その後、室温まで冷却した後、重量減少分の
水を加え、ゾルIXを得た。
Example 9 (Preparation of sol IX) 5.44 g (0.017 mol) of HfCl 4 in a nitrogen atmosphere under 32 g of water (1.78 mol)
l) dissolved in. To this solution, add a 1 molar solution of tetra-n-butylammonium hydroxide in methanol to drop the pH.
At 9.0, a hafnium hydroxide precipitate was obtained. Then
The obtained precipitate was separated by filtration and washed with pure water until the pH reached 7. The washed precipitate was placed in a beaker, 32 g of pure water was added, 60% nitric acid was added dropwise to adjust the pH to 0.5, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 4 hours. Then, after cooling to room temperature, water for weight reduction was added to obtain sol IX.

【0073】実施例10(ゾルXの調整) ZrOCl2・8HO 23.8g(0.074mol)を、水20g中に溶解し
た。この溶液に、10wt%水酸化テトラメチルアンモニウ
ム水溶液を滴下してpH9.0とし、水酸化ジルコニウムの
沈澱物を得た。次いで、得られた沈澱物を濾別し、純水
によりpH7になるまで洗浄した。洗浄した沈殿物をビー
カーに採り、純水200gを加えた後、60%硝酸をpH1になる
まで滴下し、85℃で4時間撹拌した。その後、室温まで
冷却した後、重量減少分の水を加え、ゾルXを得た。
[0073] Example 10 (Preparation of sol X) ZrOCl 2 · 8H 2 O 23.8g (0.074mol), was dissolved in water 20g. A 10 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was added dropwise to this solution to adjust the pH to 9.0, and a precipitate of zirconium hydroxide was obtained. Then, the obtained precipitate was separated by filtration and washed with pure water until the pH reached 7. The washed precipitate was placed in a beaker, 200 g of pure water was added, 60% nitric acid was added dropwise until pH 1 and the mixture was stirred at 85 ° C for 4 hours. Then, after cooling to room temperature, water for weight reduction was added to obtain sol X.

【0074】実施例11(ゾルXIの調整) HfCl5.44g(0.017mol)を窒素雰囲気下、水32g(1.78mo
l)中に溶解した。この溶液にトリ-n-ブチルアミンを滴
下して、pH9.0とし、水酸化ハフニウムの沈澱物を得
た。次いで、得られた沈澱物を濾別し、純水によりpH7
になるまで洗浄した。洗浄した沈殿物をビーカーに採
り、純水32gを加えた後、60%硝酸を滴下してpH1.5と
し、85℃で3時間撹拌した。その後、室温まで冷却した
後、重量減少分の水を加え、ゾルXIを得た。
Example 11 (Preparation of sol XI) 5.44 g (0.017 mol) of HfCl 4 was added to 32 g of water (1.78 mol) under a nitrogen atmosphere.
l) dissolved in. Tri-n-butylamine was added dropwise to this solution to adjust the pH to 9.0 to obtain a hafnium hydroxide precipitate. Then, the precipitate obtained is filtered off and the pH is adjusted to 7 with pure water.
Washed until. The washed precipitate was placed in a beaker, 32 g of pure water was added, 60% nitric acid was added dropwise to adjust the pH to 1.5, and the mixture was stirred at 85 ° C. for 3 hours. Then, after cooling to room temperature, water for weight reduction was added to obtain sol XI.

【0075】実施例12(ゾルXIIの調整) LaCl3 7HO 8.91g(0.024mol)を、水70g中に溶解した。
この溶液に、ジエチルアミンを滴下してpH9.0とし、水
酸化ランタンの沈澱物を得た。次いで、得られた沈澱物
を濾別し、純水によりpH7になるまで洗浄した。洗浄し
た沈殿物をビーカーに採り、純水70gを加えた後、60%硝
酸を滴下してpH1.5とし、85℃で4時間撹拌した。その
後、室温まで冷却した後、重量減少分の水を加え、ゾル
XIIを得た。
Example 12 (Preparation of Sol XII) 8.91 g (0.024 mol) of LaCl 3 7H 2 O was dissolved in 70 g of water.
Diethylamine was added dropwise to this solution to adjust the pH to 9.0 to obtain a lanthanum hydroxide precipitate. Then, the obtained precipitate was separated by filtration and washed with pure water until the pH reached 7. The washed precipitate was collected in a beaker, 70 g of pure water was added, 60% nitric acid was added dropwise to adjust the pH to 1.5, and the mixture was stirred at 85 ° C for 4 hours. Then, after cooling to room temperature, water for weight reduction was added to obtain sol XII.

【0076】実施例13(ゾルXIIIの調整) Nb(OC2H5)5 3.18g(0.010mol)を99.5%エタノール100ml中
に溶解した。この溶液に、40%wtモノメチルアミン水溶
液4gを滴下して、水酸化ニオブの沈殿物を得た。次い
で、得られた沈澱物を濾別し、純水によりpH7になるま
で洗浄した。洗浄した沈殿物をビーカーに採り、純水10
0gを加えた後、60%硝酸を滴下してpH1.0とし、85℃で4
時間撹拌した。その後、室温まで冷却した後、重量減少
分の水を加え、ゾルXIIIを得た。
Example 13 (Preparation of Sol XIII) 3.18 g (0.010 mol) of Nb (OC 2 H 5 ) 5 was dissolved in 100 ml of 99.5% ethanol. 4 g of a 40% wt monomethylamine aqueous solution was added dropwise to this solution to obtain a niobium hydroxide precipitate. Then, the obtained precipitate was separated by filtration and washed with pure water until the pH reached 7. Place the washed precipitate in a beaker and add pure water 10
After adding 0 g, add 60% nitric acid dropwise to adjust the pH to 1.0, and
Stir for hours. Then, after cooling to room temperature, water for weight reduction was added to obtain sol XIII.

【0077】実施例14(ゾルXIVの調整) HfCl5.44g(0.017mol)を窒素雰囲気下、水32g(1.78mo
l)に中に溶解した。この溶液に、29%アンモニア水7.5ml
を滴下してpH9.0とし、水酸化ハフニウムの沈澱物を得
た。次いで、得られた沈澱物を濾別し、純水によりpH7
になるまで洗浄した。洗浄した沈殿物をビーカーに採
り、純水32gを加えた後、シュウ酸3gを添加し、80〜90
℃で3時間撹拌した。その後、室温まで冷却し、重量減
少分の水を加え、ゾルXIVを得た。
Example 14 (Preparation of sol XIV) 5.44 g (0.017 mol) of HfCl 4 was added to 32 g of water (1.78 mol) under a nitrogen atmosphere.
l) dissolved in. To this solution, 7.5 ml of 29% ammonia water
Was added dropwise to adjust the pH to 9.0 to obtain a hafnium hydroxide precipitate. Then, the precipitate obtained is filtered off and the pH is adjusted to 7 with pure water.
Washed until. Take the washed precipitate in a beaker, add 32 g of pure water, add 3 g of oxalic acid, and add 80-90
The mixture was stirred at ° C for 3 hours. Then, the mixture was cooled to room temperature and water for weight reduction was added to obtain sol XIV.

【0078】実施例15(ゾルXVの調整) シュウ酸6gを添加した以外は、実施例14と同様にし
て、ゾルXVを得た。
Example 15 (Preparation of Sol XV) Sol XV was obtained in the same manner as in Example 14 except that 6 g of oxalic acid was added.

【0079】実施例16(ゾルXVIの調整) HfCl5.44g(0.017mol)を窒素雰囲気下、水32g(1.78mo
l)に中に溶解した。この溶液に、29%アンモニア水7.5ml
を滴下してpH9.0とし、水酸化ハフニウムの沈澱物を得
た。次いで、得られた沈澱物を濾別し、純水によりpH7
になるまで洗浄した。洗浄した沈殿物をビーカーに採
り、純水32gを加えた後、グルタル酸3.96gを添加し、さ
らに、60%硝酸を滴下してpH0.1とし、80〜90℃で3時間
撹拌した。その後、室温まで冷却し、重量減少分の水を
加え、ゾルXVIを得た。
Example 16 (Preparation of sol XVI) HfCl 4 (5.44 g, 0.017 mol) was added under a nitrogen atmosphere to water (32 g, 1.78 mo).
l) dissolved in. To this solution, 7.5 ml of 29% ammonia water
Was added dropwise to adjust the pH to 9.0 to obtain a hafnium hydroxide precipitate. Then, the precipitate obtained is filtered off and the pH is adjusted to 7 with pure water.
Washed until. The washed precipitate was placed in a beaker, 32 g of pure water was added, 3.96 g of glutaric acid was added, and 60% nitric acid was added dropwise to adjust the pH to 0.1, followed by stirring at 80 to 90 ° C for 3 hours. Then, the mixture was cooled to room temperature, water for weight reduction was added, and sol XVI was obtained.

【0080】実施例17(ゾルXVIIの調整) グルタル酸7.92gを添加した以外は、実施例16と同様
にして、ゾルXVIIを得た。
Example 17 (Preparation of sol XVII) Sol XVII was obtained in the same manner as in Example 16 except that 7.92 g of glutaric acid was added.

【0081】実施例18(ゾルXVIIIの調整) ZrOCl2・8HO 23.8g(0.074mol)を、水200g中に溶解し
た。この溶液に、29%アンモニア水を滴下してpH9.0と
し、水酸化ジルコニウムの沈澱物を得た。次いで、得ら
れた沈澱物を濾別し、純水によりpH7になるまで洗浄し
た。洗浄した沈殿物をビーカーに採り、純水200gを加え
た後、ギ酸16.8gを添加し、80〜90℃で3時間撹拌した。
その後、室温まで冷却した後、重量減少分の水を加え、
ゾルXVIIIを得た。
[0081] Example 18 (Preparation of sol XVIII) ZrOCl 2 · 8H 2 O 23.8g (0.074mol), was dissolved in water 200 g. To this solution, 29% aqueous ammonia was added dropwise to adjust the pH to 9.0 to obtain a zirconium hydroxide precipitate. Then, the obtained precipitate was separated by filtration and washed with pure water until the pH reached 7. The washed precipitate was placed in a beaker, 200 g of pure water was added, 16.8 g of formic acid was added, and the mixture was stirred at 80 to 90 ° C for 3 hours.
Then, after cooling to room temperature, add water for weight reduction,
Sol XVIII was obtained.

【0082】実施例19(ゾルXIXの調整) ギ酸16.8gに代えて、シュウ酸6.66gを添加した以外は、
実施例18と同様にして、ゾルXIXを得た。
Example 19 (Preparation of sol XIX) In place of 16.8 g of formic acid, 6.66 g of oxalic acid was added, except that
Sol XIX was obtained in the same manner as in Example 18.

【0083】実施例20〜38 33mm×33mmのノンアルカリガラスを中性洗剤で十分に洗
浄し、純水でリンスした後、エアガンで水滴を除去し、6
0%硝酸に15時間浸漬して、その後、室温の清浄環境で乾
燥した。このガラス基板上に、最初の5秒間を500 rpm
で回転し、次の30秒間を2,000rpmで回転するという条件
のスピンナー法により、上記実施例1〜19で得られた
ゾルI〜XIXを、それぞれ、塗布してゲル膜を得た。
Examples 20 to 38 33 mm × 33 mm non-alkali glass was thoroughly washed with a neutral detergent, rinsed with pure water, and then water drops were removed with an air gun.
It was immersed in 0% nitric acid for 15 hours and then dried in a clean environment at room temperature. 500 rpm for the first 5 seconds on this glass substrate
The sol I to XIX obtained in the above Examples 1 to 19 were respectively applied by spinner method under the condition of rotating at 2,000 rpm for the next 30 seconds to obtain a gel film.

【0084】得られたゲル膜に紫外線照射装置を用い
て、紫外線を照射した。光源は高圧水銀灯(H1000l東芝
ライテック)を用いた。紫外線照度 80mW/cm2で、試料を
光源より9cm下に置き、10分と30分との2種の照射を行
い、それぞれ、硬化薄膜を形成した。ゾルI〜VIIIか
ら形成された硬化薄膜を硬化薄膜(1)〜(8)とする。ま
た、ゾルIX〜XIXを塗布して得られたゲル膜に、紫
外線を10分間照射した。ゾルIX〜XIXから形成され
た硬化薄膜を硬化薄膜(9)〜(19)とする。
The obtained gel film was irradiated with ultraviolet rays using an ultraviolet irradiation device. A high-pressure mercury lamp (H1000l Toshiba Litec) was used as a light source. The sample was placed 9 cm below the light source with an ultraviolet illuminance of 80 mW / cm 2 and irradiated with two types of irradiation for 10 minutes and 30 minutes to form a cured thin film. The cured thin films formed from Sols I to VIII are referred to as cured thin films (1) to (8). Further, the gel film obtained by applying Sols IX to XIX was irradiated with ultraviolet rays for 10 minutes. The cured thin films formed from Sols IX to XIX are referred to as cured thin films (9) to (19).

【0085】実施例27〜34 33mm×33mmのノンアルカリガラスを中性洗剤で十分に洗
浄し、純水でリンスした後、エアガンで水滴を除去し、6
0%硝酸に15時間浸漬して、その後、室温の清浄環境で乾
燥した。このガラス基板上に、最初の5秒間を500 rpm
で回転し、次の30秒間を2,000rpmで回転するという条件
のスピンナー法により、上記実施例1〜8で得られたゾ
ルI〜VIIIを、それぞれ、塗布してゲル膜を得た。
Examples 27 to 34 33 mm × 33 mm non-alkali glass was thoroughly washed with a neutral detergent, rinsed with pure water, and then water droplets were removed with an air gun.
It was immersed in 0% nitric acid for 15 hours and then dried in a clean environment at room temperature. 500 rpm for the first 5 seconds on this glass substrate
The sols I to VIII obtained in the above Examples 1 to 8 were respectively applied by the spinner method under the condition of rotating at 2,000 rpm for the next 30 seconds to obtain gel films.

【0086】得られたゲル膜を、電気炉で250℃、2
時間加熱して、それぞれ、硬化薄膜を形成した。ゾルI
〜VIIIから形成された硬化薄膜を硬化薄膜(20)〜(2
7)とする。
The obtained gel film was heated at 250 ° C. for 2 hours in an electric furnace.
Each was heated for a time to form a cured thin film. Sol I
~ VIII cured film formed from cured film (20) ~ (2
7).

【0087】〔評価〕 撥水性(接触角の測定) 接触角計CA-D型(協和界面科学株式会社)を用いて、上記
硬化薄膜(1)〜(19)および硬化薄膜(20)〜(27)の
接触角を測定した。結果を表1〜3に示す。
[Evaluation] Water repellency (measurement of contact angle) Using the contact angle meter CA-D type (Kyowa Interface Science Co., Ltd.), the above cured thin films (1) to (19) and cured thin films (20) to ( The contact angle of 27) was measured. The results are shown in Tables 1 to 3.

【0088】[0088]

【表1】 [Table 1]

【0089】[0089]

【表2】 [Table 2]

【0090】[0090]

【表3】 [Table 3]

【0091】表1〜3に示されるように、接触角は80
〜98度であり、優れた撥水性を有することが確認され
た。
As shown in Tables 1 to 3, the contact angle is 80.
It was confirmed to be excellent in water repellency.

【0092】硬度(鉛筆硬度試験) JIS K 5600-5-4により、上記硬化薄膜(1)〜(19)
および硬化薄膜(20)〜(27)の鉛筆硬度を測定した。
結果を表4〜6に示す。
Hardness (Pencil Hardness Test) According to JIS K 5600-5-4, the above cured thin films (1) to (19)
And the pencil hardness of the cured thin films (20) to (27) was measured.
The results are shown in Tables 4-6.

【0093】鉛筆硬度法の試験方法は次のとおりであ
る。6B〜9Hの硬さの鉛筆を薄膜に対して角度45℃、荷重
750gで押し付けて、少なくとも7mmの距離を3本押し
た。肉眼で薄膜表面を検査し、少なくとも3mm以上の傷
跡が2本生じるまで、硬度を上げて試験を繰り返した。
傷跡を生じなかった最も硬い鉛筆の硬度を、その薄膜の
鉛筆硬度とした。
The test method of the pencil hardness method is as follows. Apply a pencil with a hardness of 6B to 9H to the thin film at an angle of 45 ° C and load.
Pressed at 750g and pressed at least 3mm at a distance of 7mm. The surface of the thin film was visually inspected and the test was repeated with increasing hardness until two scars of at least 3 mm were formed.
The hardness of the hardest pencil that did not cause a scar was defined as the pencil hardness of the thin film.

【0094】[0094]

【表4】 [Table 4]

【0095】[0095]

【表5】 [Table 5]

【0096】[0096]

【表6】 [Table 6]

【0097】表4〜6に示されるように、鉛筆硬度は7
H以上であり、高硬度の薄膜であることが確認された。
As shown in Tables 4 to 6, the pencil hardness is 7
It was confirmed that it was H or more and was a thin film having high hardness.

【0098】[0098]

【発明の効果】この発明によれば、撥水性に優れ、しか
もより高い硬度を有する薄膜を与えることのできるゾル
の製造方法およびそのゾルを温和な条件によっても硬化
させることができ、そのゾルから得られる硬化薄膜を表
面に形成することからなる基材の撥水処理方法が提供さ
れ、自動車の窓ガラス、自動車の塗装表面、システムキ
ッチンと称される台所設備、台所用品、台所設備に付設
される排気装置、入浴設備、洗面設備、医療用施設、医
療用機械器具、鏡、眼鏡など、撥水処理が望まれ、ま
た、必要とされる各種の設備、装置、機械器具の設計、
作製分野に寄与するところはきわめて大きい。
According to the present invention, a method for producing a sol which is excellent in water repellency and can give a thin film having higher hardness, and the sol can be cured even under mild conditions. Provided is a method for water-repellent treatment of a base material, which comprises forming a cured thin film on the surface, which is attached to a window glass of an automobile, a painted surface of an automobile, kitchen equipment called a system kitchen, kitchen utensils, kitchen equipment. Exhaust equipment, bathing equipment, washroom equipment, medical facilities, medical machinery, mirrors, glasses, etc. are desired, and various required equipment, devices, machinery design,
The contribution to the manufacturing field is extremely large.

───────────────────────────────────────────────────── 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) C01G 33/00 C01G 33/00 C09D 1/00 C09D 1/00 185/00 185/00 Fターム(参考) 4G048 AA06 AA08 AB02 AC08 AD02 AD10 AE06 AE07 AE08 4G065 AA01 AA06 AA09 AB03X AB11X CA13 DA06 EA02 FA01 4G076 AA06 AA09 AB04 AB05 BA21 BB08 CA10 CA18 DA02 DA21 4H020 BA04 4J038 DM021 HA061 HA156 HA211 HA331 JA23 JA35 JA37 MA06 NA07 PA17 PA19 PC02 PC03 PC06 PC08 PC09 PC10─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C01G 33/00 C01G 33/00 C09D 1/00 C09D 1/00 185/00 185/00 F term (reference) 4G048 AA06 AA08 AB02 AC08 AD02 AD10 AE06 AE07 AE08 4G065 AA01 AA06 AA09 AB03X AB11X CA13 DA06 EA02 FA01 4G076 AA06 AA09 AB04 AB05 BA21 BB08 CA06 CA08 PC07 NA03 PC02 HA02 HA11 HA02 HA11 HA02 HA11 HA02 HA11 HA02 HA11 HA02 HA11 HA02 HA11 HA02 HA11 HA11 PC09 PC10

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周期表3〜6族から選ばれた少なくとも
1種の元素の塩溶液またはアルコキシド溶液と、アンモ
ニア水、アミン類および第4級アンモニウム化合物から
なる群より選択される少なくとも1種とを混合して該元
素の水酸化物を得、該水酸化物と水および/またはアル
コールならびに硝酸および/または有機酸とを混合する
ことを特徴とするゾルの製造方法。
1. A salt solution or alkoxide solution of at least one element selected from Groups 3 to 6 of the periodic table, and at least one selected from the group consisting of aqueous ammonia, amines and quaternary ammonium compounds. Is obtained to obtain a hydroxide of the element, and the hydroxide is mixed with water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid.
【請求項2】 該水酸化物と水および/またはアルコー
ルならびに硝酸および/または有機酸とを混合するに先
立ち、該水酸化物を水またはアルコールにより洗浄する
工程を有する請求項1に記載のゾルの製造方法。
2. The sol according to claim 1, which has a step of washing the hydroxide with water or alcohol before mixing the hydroxide with water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid. Manufacturing method.
【請求項3】 該塩溶液が、塩の水溶液であり、該アル
コキシド溶液が、炭素数5以下のアルコキシドの水溶液
である請求項1または2に記載のゾルの製造方法。
3. The method for producing a sol according to claim 1, wherein the salt solution is an aqueous solution of a salt, and the alkoxide solution is an aqueous solution of an alkoxide having 5 or less carbon atoms.
【請求項4】 該水酸化物と水および/またはアルコー
ルならびに硝酸および/または有機酸とを混合する際に
用いるアルコールが、炭素数5以下のアルコールである
請求項1〜3のいずれか一項に記載のゾルの製造方法。
4. The alcohol used when mixing the hydroxide with water and / or alcohol and nitric acid and / or organic acid is an alcohol having 5 or less carbon atoms. The method for producing a sol according to 1.
【請求項5】 該洗浄に用いるアルコールが、炭素数5
以下のアルコールである請求項2に記載のゾルの製造方
法。
5. The alcohol used for the washing has 5 carbon atoms.
The method for producing a sol according to claim 2, which is the following alcohol.
【請求項6】 該有機酸が、炭素数20以下の有機酸で
ある請求項1〜5のいずれか一項に記載のゾルの製造方
法。
6. The method for producing a sol according to claim 1, wherein the organic acid is an organic acid having 20 or less carbon atoms.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか一項に記載のゾ
ルの製造方法により製造されたゾルを、基材表面に塗布
し硬化させることを特徴とする基材の撥水処理方法。
7. A water repellent treatment method for a base material, which comprises applying the sol produced by the method for producing a sol according to any one of claims 1 to 6 to a surface of a base material and curing the sol.
【請求項8】 該硬化が、紫外線照射処理または加熱処
理によって行われるものである請求項7に記載の基材の
撥水処理方法。
8. The water repellent treatment method for a substrate according to claim 7, wherein the curing is performed by ultraviolet irradiation treatment or heat treatment.
【請求項9】 該基材が、ガラス、金属、セラミック
ス、プラスチックス、紙、布、繊維、皮革または木であ
る請求項7または8に記載の基材の撥水処理方法。
9. The water repellent treatment method for a substrate according to claim 7, wherein the substrate is glass, metal, ceramics, plastics, paper, cloth, fiber, leather or wood.
【請求項10】 請求項1〜6のいずれか一項に記載の
ゾルの製造方法により製造されたゾルを硬化させ、得ら
れた硬化体を基材表面に薄膜状に形成することを特徴と
する基材の撥水処理方法。
10. A sol produced by the method for producing a sol according to any one of claims 1 to 6 is cured, and the obtained cured product is formed into a thin film on the surface of a substrate. Water repellent treatment method for a base material.
【請求項11】 該硬化が、紫外線照射処理または加熱
処理によって行われるものである請求項10に記載の基
材の撥水処理方法。
11. The water repellent treatment method for a substrate according to claim 10, wherein the curing is performed by ultraviolet irradiation treatment or heat treatment.
【請求項12】 該基材が、ガラス、金属、セラミック
ス、プラスチックス、紙、布、繊維、皮革または木であ
る請求項10または11に記載の基材の撥水処理方法。
12. The water repellent treatment method for a substrate according to claim 10, wherein the substrate is glass, metal, ceramics, plastics, paper, cloth, fiber, leather or wood.
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