JP2003521360A - Transparent substrate having antifouling hydrophobic coating and method for producing the same - Google Patents

Transparent substrate having antifouling hydrophobic coating and method for producing the same

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Abstract

(57)【要約】 疎水性、撥油性で防汚性の光学的薄膜コーティングを、透明基体に塗布する方法を記載する。そのコーティングは、水;アルコール;エチレングリコール又はグリセロール;及び酸触媒;から成る溶媒の中に、1リットル当り0.05〜50mモルの範囲の好ましい濃度の有機シランを含有する処理溶液を使用して塗布する。この処理溶液は、二段階手順で調製するのが好ましい。二段階手順において、先ず、有機シランは濃縮した形態で反応させ、次いで、希釈する。処理溶液を、例えば浸漬コーティングによって、透明基体に塗布した後、塗布済み基体は、好ましくは室温でフラッシュ乾燥によって乾燥し、次いで、所定の湿度で所定の高めた温度まで加熱する。 (57) Abstract A method for applying a hydrophobic, oil-repellent, antifouling optical thin film coating to a transparent substrate is described. The coating is performed using a processing solution containing a preferred concentration of organosilane in the range of 0.05 to 50 mmol / l in a solvent consisting of water; alcohol; ethylene glycol or glycerol; and an acid catalyst. Apply. This processing solution is preferably prepared in a two-step procedure. In a two-step procedure, first the organosilane is reacted in concentrated form and then diluted. After the treatment solution has been applied to the transparent substrate, for example by dip coating, the applied substrate is dried, preferably by flash drying at room temperature, and then heated to a predetermined elevated temperature at a predetermined humidity.

Description

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

【0001】 (発明の背景) 本発明は、光学的薄膜コーティングと、そのようなコーティングを塗布する方
法、一層詳しくは、疎水性で防汚性(stain-resistant)の光学的薄膜コーティン
グを塗布する方法とに関する
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to optical thin film coatings and methods of applying such coatings, and more particularly to applying hydrophobic, stain-resistant optical thin film coatings. About and

【0002】 多くの光学的透明体(透明紙等の透明なもの,transparencies)は、精確な厚さ
と屈折率とを有する多数の薄膜層を積層することによって造られたコーティング
を含む。通常、そのようなコーティングが無機材料から得られる場合、それらの
暴露表面は固有的に(本質的に,inherently)疎水性であり、高い表面エネルギー
を有する。その結果、ほこり、油及び指紋の形態での外来汚染物質は、そのよう
な暴露表面に強く付着する。
Many optical transparencies (transparencies such as transparencies) include coatings made by laminating multiple thin film layers of precise thickness and refractive index. Usually, when such coatings are obtained from inorganic materials, their exposed surfaces are inherently (inherently) hydrophobic and have a high surface energy. As a result, foreign contaminants in the form of dust, oil and fingerprints adhere strongly to such exposed surfaces.

【0003】 そのような外来の汚染物質は、入射光(衝突光,impinging light)の光路を部分
的に変えることによって、そのようなコーティングの光学的性能を著しく低下さ
せることがある。また、そのような外来汚染物質の付着は非常に強い場合があり
、そのためにそれら外来汚染物質は、種々の化学的洗浄剤を適用することにより
又は物理的除去によってのみ除去することができる。しかし、そのような清浄化
方法は、コーティング及び/又は下にある基体を永久的に損傷することがある。
Such extraneous contaminants can significantly degrade the optical performance of such coatings by partially altering the optical path of incident light (impinging light). Also, the adherence of such extraneous contaminants can be very strong, so that they can only be removed by applying various chemical cleaning agents or by physical removal. However, such cleaning methods can permanently damage the coating and / or the underlying substrate.

【0004】 そのような無機コーティングの表面エネルギーを低減するための従来技術の一
つは、400〜800°Cの範囲の温度でコーティング済み基体を熱処理し、そ
の表面の−OH基を脱ヒドロキシル化することである。この技術は通常、周囲環
境に既に暴露された表面を処理するには不十分であり、プラスチックで造られた
基体に塗布されたコーティングを処理するのに使用することはできない。なぜな
ら、プラスチック基体は典型的には、処理温度より低い変形温度(deformation t
emperature)を有するからである。
One prior art technique for reducing the surface energy of such inorganic coatings is to heat treat the coated substrate at a temperature in the range of 400-800 ° C. to dehydroxylate the —OH groups on its surface. It is to be. This technique is usually insufficient to treat surfaces already exposed to the environment and cannot be used to treat coatings applied to substrates made of plastic. Because, plastic substrates typically have a deformation temperature (deformation t) below the processing temperature.
This is because it has an emperature).

【0005】 そのような無機コーティングの表面エネルギーを減少させるためのもう一つの
従来技術には、化学蒸着法を使用して表面を修飾することが含まれる。都合の悪
いことに、この技術は、比較的高価な真空装置を使用する必要があり、しかも、
比較的長い、反応時間と、室から化学物質を排出させる時間とが必要である。
Another conventional technique for reducing the surface energy of such inorganic coatings involves modifying the surface using chemical vapor deposition. Unfortunately, this technique requires the use of relatively expensive vacuum equipment, and
Relatively long reaction times and time to allow chemicals to drain from the chamber are required.

【0006】 そのような無機コーティングの表面エネルギーを減少させるための更にもう一
つの従来技術は、飽和した炭化水素、フルオロカーボン又は有機シランを含有す
る疎水性保護膜を、光学的コーティングの上に堆積させる(deposit)ことである
。有機シランベース溶液は通常、オクタン、へプタン、トルエン、テトラハイド
ロフラン、トリクロロエタン等の非極性溶媒又は極性の弱い溶媒を含有するが、
これら溶媒は可燃性が高いか又は毒性である。従って、これら溶媒を使用するの
は望ましくない。有機シランコーティングを、下にあるコーティング済み基体に
グラフトする(接合する,grafting)既知技術もまた、乾燥雰囲気(乾燥窒素又は乾
燥空気)下で比較的長い時間の間均熱し(soaking)、溶媒で洗浄化するか又はふき
取り、次いで高い温度で加熱乾燥する必要がある。一層高い湿度の環境でコーテ
ィングを塗布すれば、コーティング溶液は劣化し、且つ(又は)コーティングは不
均一若しくは半透明になる。
Yet another prior art technique for reducing the surface energy of such inorganic coatings is to deposit a hydrophobic protective coating containing saturated hydrocarbons, fluorocarbons or organosilanes onto the optical coating. That is (deposit). The organic silane base solution usually contains a non-polar solvent such as octane, heptane, toluene, tetrahydrofuran, trichloroethane or a weakly polar solvent,
These solvents are highly flammable or toxic. Therefore, it is not desirable to use these solvents. Known techniques for grafting an organosilane coating to the underlying coated substrate are also soaking in a dry atmosphere (dry nitrogen or dry air) for a relatively long time and with a solvent. It needs to be washed or wiped and then dried by heating at high temperature. If the coating is applied in a higher humidity environment, the coating solution deteriorates and / or the coating becomes non-uniform or translucent.

【0007】 更に、有機シランコーティングは典型的には、ガラスの光学係数に非常に類似
した光学係数を有し、そのため、そのようなコーティングがガラス基体に塗布さ
れるとき、それらコーティングは容易には見えないかも知れない。しかし、コー
ティングの厚さにおけるいかに僅かな変動でも、多層薄膜コーティングを有する
多くの光学的基体の光学的性能に悪影響を及ぼすことがあり、表面の汚染物質及
び欠陥を目立つようにさせ得る。
Furthermore, organosilane coatings typically have optical coefficients that are very similar to that of glass, so that when such coatings are applied to glass substrates, they are not readily available. It may not be visible. However, even small variations in coating thickness can adversely affect the optical performance of many optical substrates with multilayer thin film coatings, and can cause surface contaminants and defects to become noticeable.

【0008】 従って、低コストで効果的な光学的薄膜コーティングであって、下層のあらゆ
るコーティング及び/又は透明基体の望ましい光学的諸性質に悪影響を及ぼさな
い、疎水性、撥油性(oil-repellant)で防汚性(stain-resistant)の上記コーティ
ングを、その透明基体に塗布するための方法に対するニーズがあるということを
認識すべきである。その疎水性コーティングも、化学的に安定であり(即ち、種
々の溶媒及び洗浄剤と反応せず)、しかも、機械的にも環境的にも安定である(即
ち、温度、湿度及び紫外線の変化に耐える)べきである。加えて、その疎水性コ
ーティングは、均一であり、ピンホール又はスポット(spot)欠陥が全くなく、し
かも、その用途は、特定のいかなる基体サイズにも限定されるべきでない。更に
、その疎水性コーティングは、毒性溶媒又は可燃性の高い溶媒を使用しない簡単
な浸漬コーティング処理手順(dip-coating procedure)によって塗布されるべき
であり、しかも、その疎水性コーティングは、環境に優しく(環境に害を及ぼさ
ず)、適用過程の間、ふき取ったり洗浄したりする必要性を要求すべきでない。
本発明は、これらのニーズを満たし、関連する更なる利点を与える。
[0008] Thus, a low cost, effective optical thin film coating that is hydrophobic, oil-repellant, and does not adversely affect any underlying coatings and / or desirable optical properties of the transparent substrate. It should be recognized that there is a need for a method for applying the above stain-resistant coatings to transparent substrates thereof. The hydrophobic coating is also chemically stable (ie, does not react with various solvents and detergents) and mechanically and environmentally stable (ie, changes in temperature, humidity and UV light). Endure). In addition, the hydrophobic coating is uniform, has no pinholes or spot defects, and its application should not be limited to any particular substrate size. Furthermore, the hydrophobic coating should be applied by a simple dip-coating procedure that does not use toxic or highly flammable solvents, yet the hydrophobic coating is environmentally friendly. (No harm to the environment), it should not require the need for wiping or cleaning during the application process.
The present invention meets these needs and provides additional related advantages.

【0009】 (発明の概要) 本発明は、光学的薄膜コーティングであって、下にあるあらゆるコーティング
及び/又は透明基体の望ましい光学的諸性質に悪影響を及ぼさない、疎水性、撥
油性で防汚性の上記光学的薄膜コーティングを有する透明基体と、そのコーティ
ングを塗布するための方法とにおいて具体化される。この疎水性コーティングは
、化学的に安定であり(即ち、種々の溶媒及び洗浄剤と反応せず)、しかも、機械
的にも環境的にも安定である(即ち、温度、湿度及び紫外線の変化に耐える)。加
えて、この疎水性コーティングは、均一であり、ピンホール又はスポット欠陥が
全くなく、しかも、その用途は、特定のいかなる基体サイズにも限定されない。
更に、この疎水性コーティングは、毒性溶媒又は可燃性の高い溶媒を使用しない
で塗布され、しかも、この疎水性コーティングは、環境に優しく、適用過程の間
、ふき取ったり洗浄したりする必要性を要求しない。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an optical thin film coating that is hydrophobic, oil repellent and stain resistant that does not adversely affect the desired optical properties of any underlying coating and / or transparent substrate. And a method for applying the coating. This hydrophobic coating is chemically stable (i.e., does not react with various solvents and cleaning agents), and mechanically and environmentally stable (i.e., changes in temperature, humidity and UV light). Endure). In addition, the hydrophobic coating is uniform, has no pinholes or spot defects, and its application is not limited to any particular substrate size.
Moreover, the hydrophobic coating is applied without the use of toxic or highly flammable solvents, yet the hydrophobic coating is environmentally friendly and requires the need for wiping and cleaning during the application process. do not do.

【0010】 一層詳しく言えば、この疎水性、撥油性で防汚性の薄膜コーティングは、水;
エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール;エチレングリコール又
はグリセロール;及び酸触媒;を含有する溶媒の中に有機シランを含有する処理
溶液中に基体を浸漬することによって調製される。有機シランは好ましくは、溶
液1000ml当り0.05〜50mモルの範囲の濃度であり、その溶媒は、水
0.1〜90重量%、及びエチレングリコール及び/又はグリセロール 0.5
〜20重量%を含有し、残量は、アルコール(好ましくは、エタノール若しくは
プロパノールの単独品又はブタノールと混合したもの)である。その処理溶液は
好ましくは、二段階手順で調製する。二段階手順において、有機シランは先ず濃
縮された形態で反応させ、次いで希釈して反応させる。
More specifically, this hydrophobic, oil-repellent, antifouling thin film coating comprises water;
It is prepared by dipping the substrate in a treatment solution containing an organosilane in a solvent containing an alcohol such as ethanol, propanol, butanol; ethylene glycol or glycerol; and an acid catalyst. The organosilane is preferably at a concentration in the range of 0.05 to 50 mmol per 1000 ml of solution, the solvent being 0.1 to 90% by weight of water, and ethylene glycol and / or glycerol 0.5.
-20% by weight, the balance being alcohol (preferably ethanol or propanol alone or mixed with butanol). The treatment solution is preferably prepared in a two-step procedure. In a two-step procedure, the organosilane is reacted first in concentrated form, then diluted and reacted.

【0011】 処理溶液の中に含有させた有機シランは、飽和した又はフッ素化した炭化水素
鎖を有する。この炭化水素鎖はC−Siの結合によって、下にある基体中のケイ
素原子と直接結合する。この有機シランは更に、1〜3個の加水分解可能な基を
有する。これらの基は、C−O−Siの結合によってケイ素原子と直接結合する
。この有機シランは次式: (RO)3-n−Si−{[Cp+q2p2q]−(CH3 又は−CF3)}1+n [式中、nは0〜3であり、p+q≧2(好ましくは>8)であり、且つ、Rはア
ルキル基(好ましくはCH3−又はCH3CH2−)である]によって表すことがで
きる。
The organosilane contained in the treatment solution has saturated or fluorinated hydrocarbon chains. The hydrocarbon chains are directly bonded to silicon atoms in the underlying substrate by C-Si bonds. The organosilane further has 1 to 3 hydrolyzable groups. These groups are directly bonded to the silicon atom by the bond of C-O-Si. This organosilane has the following formula: (RO) 3-n -Si-{[C p + q H 2p F 2q ]-(CH 3 or -CF 3 )} 1 + n [where n is 0 to 3 , P + q ≧ 2 (preferably> 8), and R is an alkyl group (preferably CH 3 — or CH 3 CH 2 —)].

【0012】 処理溶液中に含ませる酸触媒は無機酸又は有機酸であり、好ましくはCH3
2H、HCl又はHNO3である。 浸漬コーティング処理手順は、基体を処理溶液中に僅か1〜60秒間の間浸漬
させ、次いで、約0.001cm/秒以上の速度で引き上げる必要がある。あら
ゆるサイズの基体に適用することができ、しかも、多数の基体を少なくとも1c
mの一定間隔を置いて離すという制約の下、それら基体を同時に浸漬させること
ができる。浸漬コーティング処理手順の間の相対湿度は、15〜95%の範囲、
好ましくは40〜80%の範囲とするべきである。温度は、10〜40°Cの範
囲とするべきである。浸漬コーティング済み基体は、室温で少なくとも1分間(
好ましくは20分間)の間フラッシュ乾燥し、次いで、50〜250°Cの範囲
の温度で少なくとも1分間の間加熱乾燥する。
The acid catalyst contained in the treatment solution is an inorganic acid or an organic acid, preferably CH 3 C
O 2 H, HCl or HNO 3 . The dip coating treatment procedure requires that the substrate be immersed in the treatment solution for only 1 to 60 seconds and then pulled up at a rate of about 0.001 cm / sec or higher. Applicable to substrates of any size, and multiple substrates at least 1c
The substrates can be immersed simultaneously with the constraint that they are spaced apart by m. Relative humidity during the dip coating process procedure is in the range of 15-95%,
It should preferably be in the range of 40-80%. The temperature should be in the range of 10-40 ° C. Dip-coated substrates should be left at room temperature for at least 1 minute (
Flash dry for preferably 20 minutes) and then heat dry at a temperature in the range of 50-250 ° C for at least 1 minute.

【0013】 本発明によってコーティングされる基体の表面は、例えば、SiO2、Al2 3 、ZnO2、TiO2、ITO、In23、Sb23、MgF2、SnO2のよう
な金属成分又は無機成分を含有すべきである。これらの表面は、下にある基体上
にそのような成分のコーティングにより、又はそのような無機成分を含有する有
機/無機複合材料により、バルク材料によって形成することができる。 本発明の他の特徴及び利点は、好ましい態様と方法とに関する次の記載から明
らかになる。これらは、添付図に関連させて記載し、例によって本発明の原理を
説明している。
[0013]   The surface of the substrate coated according to the invention may be, for example, SiO 2.2, Al2O 3 , ZnO2, TiO2, ITO, In2O3, Sb2O3, MgF2, SnO2As
It should contain various metallic or inorganic components. These surfaces are on the underlying substrate
By coating with such components or containing such inorganic components.
Machine / inorganic composite material, can be formed by bulk material.   Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description of preferred embodiments and methods.
Get rid of These are described in connection with the attached figures and by way of example illustrate the principles of the invention.
Explaining.

【0014】 (好ましい方法の説明) 本発明の好ましい態様は、無機の非反射性多層コーティングであってその上に
コーティング済み基体の汚れ感受性(汚れ易さ,susceptibility to staining)を
実質的に低減させる特定の疎水性の保護膜(上塗り,overcoat)が堆積している上
記多層コーティングを有する透明プラスチック基体の形態をしている。加えて、
その保護膜は、可燃性の高い溶液又は毒性溶液を必要とせず、且つ、長時間の処
理時間を必要としないで、有効なやり方で塗布する。特に、その疎水性保護膜は
、フッ素処理した有機シランを含有する水性-アルコール溶液中に基体を浸漬コ
ーティングし、次いで、コーティング済み基体を所定の温度で所定の時間の間乾
燥し加熱乾燥することによって塗布する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED METHODS A preferred embodiment of the present invention is an inorganic, non-reflective multi-layer coating that substantially reduces the susceptibility to staining of substrates coated thereon. It is in the form of a transparent plastic substrate having the multilayer coating described above with a particular hydrophobic protective coating (overcoat) deposited. in addition,
The protective film is applied in an effective manner without the need for highly flammable or toxic solutions and for long processing times. In particular, the hydrophobic protective film may be obtained by dip-coating the substrate in an aqueous-alcoholic solution containing a fluorinated organosilane, and then drying the coated substrate at a given temperature for a given time and heat drying. Apply by.

【0015】 フッ素処理済み有機シラン溶液に使用する溶媒は、水と、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール等のアルコールを含有する。その溶媒は、エチレングリコー
ル、グリセロール等、そのアルコールの沸点よりも高い沸点を有する有機溶媒を
任意的に更に含有する。これらの溶媒成分は全て、可燃性が低く、しかも、類似
の疎水性コーティングを塗布するための従来技術の方法で使用される溶媒よりも
毒性が低い。
The solvent used for the fluorine-treated organic silane solution contains water and an alcohol such as ethanol, propanol or butanol. The solvent optionally further comprises an organic solvent having a boiling point higher than that of the alcohol, such as ethylene glycol, glycerol and the like. All of these solvent components are less flammable and less toxic than the solvents used in prior art methods for applying similar hydrophobic coatings.

【0016】 本発明の好ましい態様で使用される有機シランは、C−O−金属の結合によっ
て金属原子に直接結合した飽和炭化水素鎖を含有する。この炭素鎖は、枝分かれ
していることもあるが、少なくとも2個の、好ましくは8個以上の炭素原子を含
有する。炭素原子に結合した水素原子は、予備フッ素処理済み炭素鎖、フッ素処
理済み炭素鎖等のフッ素原子によって置換されることがある。有機シランは好ま
しくは、C−O−金属の結合によって金属原子と直接結合する1〜3個の加水分
解性基を有する。この有機シランは、次式: (RO)3-n−Si−{[Cp+q2p2q]−(CH3 又は−CF3)}1+n [式中、nは0〜3であり、p+q≧2(好ましくは>8)であり、且つ、Rはア
ルキル基(好ましくはCH3−又はCH3CH2−)である]によって表すことがで
きる。
The organosilane used in the preferred embodiment of the present invention contains a saturated hydrocarbon chain bonded directly to the metal atom by a C—O— metal bond. The carbon chain may be branched, but contains at least 2, preferably 8 or more carbon atoms. A hydrogen atom bonded to a carbon atom may be replaced by a fluorine atom such as a pre-fluorinated carbon chain or a fluorine-treated carbon chain. The organosilane preferably has 1 to 3 hydrolyzable groups which are directly bonded to the metal atom by a C—O— metal bond. This organosilane has the following formula: (RO) 3-n -Si-{[C p + q H 2p F 2q ]-(CH 3 or -CF 3 )} 1 + n [where n is 0 to 3 And p + q ≧ 2 (preferably> 8), and R is an alkyl group (preferably CH 3 — or CH 3 CH 2 —)].

【0017】 その処理溶液はまた、CH3CO2H、HCl、HNO3等の適切な酸触媒を含
有してもよい。 処理溶液中の有機シラン濃度は、溶液1000ml当り0.05〜50mモル
の範囲、好ましくは溶液1000ml当り0.1〜10mモルの範囲である。こ
の溶媒は、水 0.1〜90重量%と、エチレングリコール及び/又はグリセロー
ル 0.5〜20重量%とを含有する。この溶媒の残部はアルコール(好ましくは
エタノール若しくはプロパノールの単独のもの、又はブタノールと混合したもの
)である。
The treatment solution may also contain a suitable acid catalyst such as CH 3 CO 2 H, HCl, HNO 3 . The concentration of the organic silane in the treatment solution is in the range of 0.05 to 50 mmol per 1000 ml of the solution, preferably in the range of 0.1 to 10 mmol per 1000 ml of the solution. This solvent contains 0.1 to 90% by weight of water and 0.5 to 20% by weight of ethylene glycol and / or glycerol. The balance of this solvent is alcohol (preferably ethanol or propanol alone or mixed with butanol).
).

【0018】 処理溶液の組成、及び処理溶液の調製方法は、得られるコーティングの特性に
大きな影響を及ぼす。例えば、処理溶液の調製方法の詳細事項に依存し、且つ、
処理溶液の塗布方法に依存し、同一の有機シランを含有する処理溶液は(或いは
同一の処理溶液ですら)、改善された;又は、変化していない;又は、著しく若
しくは永久的に汚染された(例えば、半透明の、又は取り除くことのできない汚
れを含有する);非汚染性(防汚性,anti-contaminant)で疎水性の浸漬済み基体を
製造するのに使用することができる。
The composition of the treatment solution and the method of preparation of the treatment solution have a great influence on the properties of the resulting coating. For example, depending on the details of the preparation method of the treatment solution, and
Depending on the method of application of the treatment solution, treatment solutions containing the same organosilane (or even the same treatment solution) have been improved; or unchanged; or have been significantly or permanently contaminated. (Contains, for example, translucent or irremovable stains); can be used to make non-contaminating (anti-contaminant), hydrophobic, dipped substrates.

【0019】 本発明の非汚染性で疎水性のコーティングは、例えば、SiO2、Al23
ZnO2、TiO2、ITO、In23、Sb23、MgF2、SnO2等の金属成
分又は無機成分を含有する基体に塗布するのに適している。基体は、ガラスシー
ト、アルミニウムホイル等のバルク材料で造ることができる。或いは、基体自体
を、適切なあらゆる基体上に形成された無機成分のコーティングとすることがで
きる。それら基体は、非汚染性で疎水性のコーティングを塗布する前は、清浄化
され表面が汚染していない方が好ましいが、必ずしもそうでなくてもよい。本発
明の他の特徴は、次の非制限的な諸例の記載から明らかとなろう。
The non-staining, hydrophobic coating of the present invention may be, for example, SiO 2 , Al 2 O 3 ,
It is suitable to be applied to a substrate containing a metal component or an inorganic component such as ZnO 2 , TiO 2 , ITO, In 2 O 3 , Sb 2 O 3 , MgF 2 and SnO 2 . The substrate can be made of bulk material such as glass sheet, aluminum foil and the like. Alternatively, the substrate itself can be a coating of inorganic components formed on any suitable substrate. The substrates are preferably, but not necessarily, cleaned and surface-contaminated prior to applying the non-staining, hydrophobic coating. Other features of the invention will be apparent from the description of the following non-limiting examples.

【0020】 例 1 処理溶液を二段階手順で調製した。先ず、イソプロパノール、水、HCl及び
1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシルトリエトキシシランを、1300
:11:290:1の相対モル比で混合し、2時間の間磁気撹拌することによっ
て溶液Aを調製した。次いで、溶液Aは、水 56000部(モル比)、エチレン
グリコール 1500部、及びイソプロパノール 15000部を含有する溶液B
と混合し、1時間の間磁気撹拌し、処理溶液を生成した。
Example 1 Treatment solutions were prepared in a two-step procedure. First, 1300 isopropanol, water, HCl and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane were added.
Solution A was prepared by mixing at a relative molar ratio of 11: 290: 1 and magnetic stirring for 2 hours. Next, solution A is solution B containing 56000 parts of water (molar ratio), 1500 parts of ethylene glycol, and 15000 parts of isopropanol.
And magnetically stirred for 1 hour to produce a treatment solution.

【0021】 次いで、多層の非反射性(AR) 無機コーティングを有するポリメチルメタク
リレート(PMMA)の基体(40cm x 15cm)を、前記処理溶液に10秒間
の間接触させ、次いで、50%の相対湿度において0.15cm/秒の速度で処
理溶液から引き上げた。次いで、基体は、開放空気中に20分間の間蒸発させ、
次いで、更に追加の20分間の間84°Cで加熱乾燥した。コーティング済み基
体に対する水の接触角を測定した結果、処理前は55°であり処理後は118°
であった。接触角が大きければ大きい程、疎水性の程度はそれだけ大きいことを
証明する。処理済み基体中に可視できる欠陥部は観察されなかったし、スペクト
ル領域 400〜700nmにおける処理済み基体の光学的性能のシフトも観察
されなかった。 例1で造った処理済み基体の改善された防汚性を図1に示す。また、図2のス
ペクトル領域 400〜700nmに渡る反射性によって示される通り、処理済
み基体の光学的性能の低下は全く見られない。
A polymethylmethacrylate (PMMA) substrate (40 cm x 15 cm) with a multilayer anti-reflective (AR) inorganic coating was then contacted with the treatment solution for 10 seconds and then at 50% relative humidity. At 0.15 cm / sec. From the processing solution. The substrate is then allowed to evaporate in open air for 20 minutes,
It was then heat dried at 84 ° C for an additional 20 minutes. The contact angle of water to the coated substrate was measured to be 55 ° before treatment and 118 ° after treatment.
Met. The larger the contact angle, the greater the degree of hydrophobicity proves. No visible defects were observed in the treated substrate, nor was a shift in the optical performance of the treated substrate in the spectral region 400-700 nm. The improved stain resistance of the treated substrate made in Example 1 is shown in FIG. Also, no degradation of the optical performance of the treated substrate is observed, as shown by the reflectivity in the spectral region 400-700 nm of FIG.

【0022】 例 2 溶液Aを調製するための反応時間を30分間に減少したことを除き、例1で行
ったやり方と全く同じやり方で処理溶液を調製した。AR−コーティング済みP
MMA基体を、前記処理溶液に10秒間の間接触させ、次いで、50%の相対湿
度において0.15cm/秒の速度で引き上げた。次いで、基体は20分間の間
84°Cで加熱乾燥した。水の接触角を測定した結果、処理前の55°から処理
後のわずか70°に増加した。処理済み基体上に可視できる欠陥部は全く観察さ
れなかった。この例は、溶液Aを調製する反応時間が不十分であったことを示す
Example 2 A treatment solution was prepared in exactly the same way as in Example 1, except that the reaction time for preparing Solution A was reduced to 30 minutes. AR-Coated P
The MMA substrate was contacted with the treatment solution for 10 seconds and then pulled up at a rate of 0.15 cm / sec at 50% relative humidity. The substrate was then heat dried at 84 ° C for 20 minutes. As a result of measuring the contact angle of water, it increased from 55 ° before the treatment to only 70 ° after the treatment. No visible defects were observed on the treated substrate. This example shows that the reaction time for preparing solution A was insufficient.

【0023】 例 3 先ず、イソプロパノール、水、HCl及び1H,1H,2H,2H−ペルフル
オロデシルトリエトキシシランを、1000:3:1:1の相対モル比で混合し
、30分間の間磁気撹拌することにより溶液Aを調製することによって、処理溶
液を調製した。次いで、溶液Aは、追加のイソプロパノール 5500部(モル比
)と混合し、15時間の間磁気撹拌した。AR−コーティング済みPMMAの基
体を、前記処理溶液に20分間の間接触させ、次いで、50%の相対湿度におい
て0.3cm/秒の速度で引き上げた。次いで、それら基体は、20分間の間8
4°Cで加熱乾燥した。水の接触角を測定した結果、処理前の55°から処理後
の116°に増加した。
Example 3 First, isopropanol, water, HCl and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane are mixed in a relative molar ratio of 1000: 3: 1: 1 and magnetically stirred for 30 minutes. A processing solution was prepared by preparing Solution A by. Solution A was then treated with additional 5500 parts of isopropanol (molar ratio).
) And magnetically stirred for 15 hours. The AR-coated PMMA substrate was contacted with the treatment solution for 20 minutes and then pulled at a rate of 0.3 cm / sec at 50% relative humidity. The substrates are then placed at 8 for 20 minutes.
It was dried by heating at 4 ° C. As a result of measuring the contact angle of water, it increased from 55 ° before the treatment to 116 ° after the treatment.

【0024】 処理済み基体の上に可視できる欠陥は多くは観察されなかった。このことは、
基体上の非均一で凝集した有機シランの層が存在することによって生じたものと
考えられる。特定の有機シランではなくて、使用される特定の溶媒が重要なパラ
メータであると思われる。処理済み基体上の欠陥及び汚れは、イソプロパノール
で洗浄し、次いで綿布で拭うことによって、部分的に除去し得る。しかし、もし
この洗浄を加熱乾燥の前に行うと、有機シランの分子は基体に結合するのが妨げ
られ、水の接触角は処理後の55°で一定のままとなる。
Many visible defects on the treated substrate were not observed. This is
It is believed to be caused by the presence of a non-uniform, agglomerated layer of organosilane on the substrate. The particular solvent used, rather than the particular organosilane, appears to be an important parameter. Defects and stains on the treated substrate can be partially removed by washing with isopropanol and then wiping with a cotton cloth. However, if this washing is done before heat drying, the organosilane molecules are prevented from binding to the substrate and the water contact angle remains constant at 55 ° after treatment.

【0025】 例 4 先ず、イソプロパノール、水、HCl及び1H,1H,2H,2H−ペルフル
オロデシルトリエトキシシランを、1800:74:2.3:1のモル比で混合
し、6時間の間磁気撹拌することにより溶液Aを調製することによって、処理溶
液を調製した。次いで、溶液Aは、追加の水 23000部(モル比)と混合し、
30分間の間磁気撹拌した。
Example 4 First, isopropanol, water, HCl and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane were mixed in a molar ratio of 1800: 74: 2.3: 1 and stirred magnetically for 6 hours. A treatment solution was prepared by preparing solution A by Solution A is then mixed with additional 23,000 parts of water (molar ratio),
Magnetically stirred for 30 minutes.

【0026】 AR−コーティング済みPMMAの基体を、前記処理溶液に10秒間の間接触
させ、次いで、50%の相対湿度において0.2cm/秒の速度で引き上げた。
次いで、それら基体は、開放空気中で予備的フラッシュ乾燥を行わないで、20
分間の間84°Cで加熱乾燥した。水の接触角を測定した結果、処理前の55°
から処理後の112°に増加した。処理済み基体上に可視できる欠陥部は全く観
察されなかった。しかし、処理溶液の有効寿命が測定され、僅か約30時間であ
った。処理溶液を調製した後三日目の処理溶液で処理した諸基体は、水接触角の
有意ないかなる増加も示さなかった。このことは、使用された特定の溶媒が、処
理溶液の有効寿命を決定するのに重要であることを示している。
The AR-coated PMMA substrate was contacted with the treatment solution for 10 seconds and then pulled at a rate of 0.2 cm / sec at 50% relative humidity.
The substrates are then subjected to 20% open air without preliminary flash drying.
Heat dried at 84 ° C for a period of time. As a result of measuring the contact angle of water, 55 ° before treatment
To 112 ° after treatment. No visible defects were observed on the treated substrate. However, the useful life of the treatment solution was measured and was only about 30 hours. Substrates treated with the treatment solution three days after preparation of the treatment solution did not show any significant increase in water contact angle. This indicates that the particular solvent used is important in determining the useful life of the processing solution.

【0027】 例 5 例1で行ったやり方と全く同じやり方で処理溶液を調製した。AR−コーティ
ング済みPMMA基体は、例1で行ったやり方と全く同じやり方で前記処理溶液
中で浸漬コーティングした。浸漬コーティングした基体の第1組は、20分間の
間開放空気中で蒸発させ(flashed)、次いで、10分間の間40°Cで加熱乾燥
した。第1組の基体の水接触角を測定した結果、処理前の55°から処理後の8
6°に増加した。浸漬コーティングした基体の第2組は、開放空気中で予備的蒸
発をさせないで、20分間の間84°Cで直ちに加熱乾燥した。第2組の基体の
水接触角を測定した結果、処理前の55°から処理後の95°〜120°に増加
した。可視できる多くのスポット欠陥と有機シランの汚れとが、両方の組の処理
済み基体に強く付着していた。この例は、養生条件が不充分であること、即ち、
加熱乾燥の温度が十分には高くなかったか、又は開放空気中での蒸発が省略され
たことを示す。
Example 5 A treatment solution was prepared in exactly the same way as in Example 1. The AR-coated PMMA substrate was dip coated in the treatment solution in exactly the same way as done in Example 1. The first set of dip coated substrates was flashed in open air for 20 minutes and then heat dried at 40 ° C for 10 minutes. As a result of measuring the water contact angle of the first set of substrates, 55 ° before treatment to 8 ° after treatment.
Increased to 6 °. The second set of dip coated substrates was immediately heat dried at 84 ° C for 20 minutes without pre-evaporation in open air. As a result of measuring the water contact angle of the second set of substrates, it increased from 55 ° before the treatment to 95 ° to 120 ° after the treatment. Many visible spot defects and organosilane stains were strongly attached to both sets of treated substrates. This example shows that the curing conditions are insufficient, that is,
It indicates that the temperature of heat drying was not high enough or evaporation in open air was omitted.

【0028】 例 6 処理溶液から基体を引き上げる間の相対湿度を10%に減少したことを除き、
例1で行ったやり方と全く同じやり方で処理溶液及びAR−コーティング済みP
MMA基体を調製した。これら処理済み基体の水接触角を測定した結果、処理前
の55°から処理後の95〜120°に増加した。可視できる多くのスポット欠
陥と有機シランの汚れとが、これら基体に強く付着していた。この例は、処理溶
液から基体を引き上げる間の相対湿度が得られるコーティングの性質に影響を及
ぼすことを示す。
Example 6 Except that the relative humidity during pulling the substrate out of the treatment solution was reduced to 10%
The treatment solution and AR-coated P were prepared in exactly the same way as in Example 1.
An MMA substrate was prepared. As a result of measuring the water contact angle of these treated substrates, it increased from 55 ° before the treatment to 95 to 120 ° after the treatment. Many visible spot defects and organosilane stains were strongly attached to these substrates. This example shows that the relative humidity during withdrawal of the substrate from the treatment solution affects the resulting coating properties.

【0029】 例 7 1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシルトリエトキシシランに代えて、
1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシルトリクロロシラン、オクタデシル
トリクロロシラン及びオクタデシルトリエトキシシランを用いたことを除き、例
1で行ったやり方と全く同じやり方で3種の処理溶液を調製した。次いで、AR
−コーティング済みPMMA基体は、例1で行ったやり方と全く同じやり方で浸
漬コーティングした。これら処理済み基体の水接触角を測定した結果、処理前の
55°から処理後の100〜120°に増加した。この例は、本発明が種々の有
機シラン組成物を使用することの有用性を有することを示す。
Example 7 Instead of 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane,
Three treatment solutions were prepared in exactly the same way as in Example 1, except that 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltrichlorosilane, octadecyltrichlorosilane and octadecyltriethoxysilane were used. Then AR
The coated PMMA substrate was dip coated in exactly the same way as done in Example 1. As a result of measuring the water contact angle of these treated substrates, it increased from 55 ° before the treatment to 100 to 120 ° after the treatment. This example shows that the present invention has utility in using various organosilane compositions.

【0030】 例 8 処理溶液を、60日間の間、室温で養生したことを除き、例1で行ったやり方
と全く同じやり方で、処理溶液とAR−コーティング済みPMMA基体とを調製
した。養生した溶液で処理した諸基体は、得られたばかりの溶液で処理した諸基
体と実質的に同一の性質を持つことが確認された。この例は、好ましい処理溶液
の養生が処理溶液の有用性に悪影響を及ぼさないことを示す。
Example 8 A treatment solution and an AR-coated PMMA substrate were prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that the treatment solution was aged at room temperature for 60 days. It was determined that the substrates treated with the cured solution had substantially the same properties as the substrates treated with the freshly obtained solution. This example shows that the curing of the preferred treatment solution does not adversely affect the usefulness of the treatment solution.

【0031】 例 9 例1で開示したやり方で処理したAR−コーティング済みPMMA基体につい
て、(1)熱衝撃試験(−30〜80°C、1000サイクル)、(2)乾燥綿磨耗試験
(500g重、1000回)、(3)紫外線試験(炭素アーク、450時間)、(4)湿度
試験(60°C、95%の相対湿度、192時間)、及び(5)耐化学薬品試験(ガソ
リン、洗剤、60°C、24時間)を行った。試験を行った諸基体の防汚性及び
疎水性に関する有意な変化は生じないことが確認された。
Example 9 (1) Thermal shock test (-30 to 80 ° C, 1000 cycles), (2) Dry cotton abrasion test on AR-coated PMMA substrate treated in the manner disclosed in Example 1.
(500g weight, 1000 times), (3) UV test (carbon arc, 450 hours), (4) Humidity test (60 ° C, 95% relative humidity, 192 hours), and (5) Chemical resistance test ( Gasoline, detergent, 60 ° C., 24 hours). It was confirmed that there was no significant change in the antifouling property and hydrophobicity of the tested substrates.

【0032】 例 10 一対のAR−コーティング済み眼鏡を、例1で調製した処理溶液に類似した処
理溶液中で浸漬コーティングし、次いで、室温で一晩中(15時間)乾燥した。処
理済み眼鏡には、指紋及びほこり汚染に対する一層大きい抵抗があることが確認
された。処理済み眼鏡を清浄化する必要性の頻度は、400〜1000%だけ減
少した。加えて、処理済み眼鏡には、処理されなかった眼鏡よりも一層容易に清
浄化することが確認された。
Example 10 A pair of AR-coated glasses were dip coated in a treatment solution similar to that prepared in Example 1 and then dried overnight (15 hours) at room temperature. It has been determined that the treated glasses have greater resistance to fingerprints and dust contamination. The frequency of need to clean the treated glasses was reduced by 400-1000%. In addition, it has been determined that treated spectacles are much easier to clean than untreated spectacles.

【0033】 例 11 AR-コーティングPMMA基体(40cm x 35cm)を、例1で説明した
やり方と同じやり方で調製した処理溶液中で浸漬コーティングした。基体表面の
約95%は初期の水接触角 65°を有し、基体表面残部 約5%は初期の水接触
角 77°を有することを確認した。この後者の表面部分の汚れは、水接触角の
かかる変動によるものと思われる。このコーティング済み基体を、例1で説明し
たやり方と同じやり方で浸漬コーティングし加熱乾燥した後の水接触角は、初期
の水接触角が65°であった領域については115〜120°に増加するが、初
期の水接触角が77°であった領域については実質的に変化しないことを確認し
た。
Example 11 An AR-coated PMMA substrate (40 cm x 35 cm) was dip coated in a treating solution prepared in the same manner as described in Example 1. It was confirmed that about 95% of the surface of the substrate had an initial water contact angle of 65 ° and the rest of the substrate surface of about 5% had an initial water contact angle of 77 °. This latter contamination of the surface is believed to be due to such variations in water contact angle. The water contact angle after dip coating and heat drying of this coated substrate in the same manner as described in Example 1 increases to 115-120 ° for the region where the initial water contact angle was 65 °. However, it was confirmed that there was substantially no change in the region where the initial water contact angle was 77 °.

【0034】 溶液Aの量を溶液Bの量に比べて増加させたことを除き、例1で行ったやり方
と同じやり方で新たな処理溶液を調製した。要するに、例1における溶液Aの量
と同じ量の溶液Aを、水 44800部(モル比)、エチレングリコール 1200
部、及びイソプロパノール 12000部を含有する新たな溶液Bに添加した。
例1で説明した手順と同じ手順に従って基体を処理した後、均一で防汚性の疎水
性コーティングを基体の表面全体に塗布し、次いで、水接触角を測定した結果、
表面全体において115〜120°であった。この例は、処理溶液中の有機シラ
ンの濃度を増加することによって、下にあるARコーティングの汚れに関する悪
影響は克服し得ることを示す。
A new treatment solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of solution A was increased compared to the amount of solution B. In short, the same amount of solution A as in Example 1 was added to water 44800 parts (molar ratio), ethylene glycol 1200
Parts and fresh solution B containing 12000 parts isopropanol.
After treating the substrate according to the same procedure as described in Example 1, a uniform, antifouling hydrophobic coating was applied to the entire surface of the substrate, and then the water contact angle was measured.
It was 115 to 120 ° on the entire surface. This example shows that by increasing the concentration of organosilane in the treatment solution, the detrimental effect of the underlying AR coating on fouling can be overcome.

【0035】 例 12 例1で説明した通りに調製した処理溶液を広範囲にわたり使用し、且つ/又は
長期間の間養生した後、その処理溶液は水接触角が認識し得る程に増加したコー
ティングを生成した。溶液A 30%以上を古い処理溶液に添加し、2時間の間
予備的に反応させた後、その補充された溶液を10分間以上の間かき混ぜること
によって、そのような古い処理溶液は初期の有効性を取り戻すことができる。そ
のような補充された溶液によって、ARコーティング済みPMMA基体の表面全
体に均一で防汚性の疎水性コーティングを生成した。この例は、古い溶媒を廃棄
することなく、且つ、いかなる廃物溶液を生成することなく、処理溶液は補充し
得ることを示す。 現時点で好ましい態様と方法とに限って、本発明を詳細に説明してきたが、当
業者は、本発明から外れないで種々の変形をなし得ることを認識するだろう。
Example 12 After extensive use of the treatment solution prepared as described in Example 1 and / or after aging for a long time, the treatment solution produces a coating with a noticeably increased water contact angle. Generated. Solution A: 30% or more of the old processing solution was added to the old processing solution, preliminarily reacted for 2 hours, and then the replenished solution was stirred for 10 minutes or more, so that the old processing solution was initially effective. You can regain your sex. Such a replenished solution produced a uniform, stain resistant hydrophobic coating over the surface of the AR coated PMMA substrate. This example shows that the processing solution can be replenished without discarding the old solvent and without producing any waste solution. Although the present invention has been described in detail only with respect to the presently preferred embodiments and methods, those skilled in the art will recognize that various modifications can be made without departing from the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は、無機の非反射性多層コーティングを有する透明基体に永久マーカーを
塗布することの効果を示す。ここに、図の左側は処理されていないものであり、
右側は本発明に従って疎水性保護膜で処理したものである。
FIG. 1 shows the effect of applying permanent markers to a transparent substrate having an inorganic, non-reflective, multilayer coating. Here, the left side of the figure is unprocessed,
The right side is treated with a hydrophobic protective film according to the present invention.

【図2】 図2は、無機の非反射性多層コーティングを持つ透明基体であって本発明によ
る疎水性保護膜を持つ基体と持たない基体の両者の反射率を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the reflectance of both a transparent substrate having an inorganic non-reflective multilayer coating and a substrate having and without the hydrophobic protective film according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 CA34 CA36 EB42 4F100 AA00B AK25B AR00B BA02 EH46A EH46B EH461 EH462 EJ86B EJ861 EJ862 JB06A JL06A JN01B JN06B JN30A 4J038 JC32 KA06 NA05 PB08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4D075 CA34 CA36 EB42                 4F100 AA00B AK25B AR00B BA02                       EH46A EH46B EH461 EH462                       EJ86B EJ861 EJ862 JB06A                       JL06A JN01B JN06B JN30A                 4J038 JC32 KA06 NA05 PB08

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 防汚性で疎水性の光学的コーティングを透明基体に塗布する
方法において、 本質的に、有機シラン、アルコール、水及び酸触媒を所定の相対配合比で含有
する第一の溶液を調製し、 第一溶液を所定の時間の間反応させ、 水を含有する第二の溶液と第一溶液とを混合して処理溶液を生成し、 透明基体の表面に前記処理溶液を塗布し、次いで コーティング済み基体を乾燥する、 諸工程を含む、上記塗布方法。
1. A method for applying an antifouling and hydrophobic optical coating to a transparent substrate, which essentially comprises a first solution containing an organosilane, an alcohol, water and an acid catalyst in a predetermined relative blending ratio. Is prepared, the first solution is reacted for a predetermined time, the second solution containing water and the first solution are mixed to form a treatment solution, and the treatment solution is applied to the surface of the transparent substrate. And then drying the coated substrate.
【請求項2】 第一溶液の中に混合する有機シランは、次式 (RO)3-n−Si−{[Cp+q2p2q]−(CH3 又は−CF3)}1+n [式中、nは0〜3であり、p+q≧2であり、Rはアルキル基である]で表さ
れる、請求項1記載の方法。
2. The organic silane mixed in the first solution has the following formula (RO) 3-n -Si-{[C p + q H 2p F 2q ]-(CH 3 or —CF 3 )} 1 + n [wherein, n is 0 to 3, p + q ≧ 2, and R is an alkyl group].
【請求項3】 p+q>8であり、且つ、RはCH3−又はCH3CH2−で
ある、請求項2記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein p + q> 8 and R is CH 3 — or CH 3 CH 2 —.
【請求項4】 第一溶液の中に混合する有機シランは、1H,1H,2H,
2H−ペルフルオロデシルトリエトキシシランである、請求項1記載の方法。
4. The organic silane mixed in the first solution is 1H, 1H, 2H,
The method of claim 1, which is 2H-perfluorodecyltriethoxysilane.
【請求項5】 第一溶液の中に混合する有機シランは、1H,1H,2H,
2H−ペルフルオロデシルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−ペル
フルオロデシルトリクロロシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデ
シルトリクロロシラン、及びそれらの混合物から成る群から選ばれる、請求項1
記載の方法。
5. The organic silane mixed in the first solution is 1H, 1H, 2H,
2. A selected from the group consisting of 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltrichlorosilane, octadecyltriethoxysilane, octadecyltrichlorosilane, and mixtures thereof.
The method described.
【請求項6】 処理溶液は、 約0.05〜50mモル/リットルの範囲の濃度の有機シランと、 約0.1〜90重量%の範囲の濃度の、水の第一の溶媒と、 約0.5〜20重量%の範囲の濃度の、エチレン、グリコール、グリセロール
、及びそれらの混合物から成る群から選ばれる第二の溶媒と、 エタノール、プロパノール、ブタノール、及びそれらの混合物から成る群から
選ばれる第三の溶媒と、 を含有する、請求項1記載の方法。
6. The treatment solution comprises an organosilane at a concentration in the range of about 0.05 to 50 mmol / liter, a first solvent of water at a concentration in the range of about 0.1 to 90% by weight, and A second solvent selected from the group consisting of ethylene, glycol, glycerol, and mixtures thereof in a concentration ranging from 0.5 to 20% by weight, and selected from the group consisting of ethanol, propanol, butanol, and mixtures thereof. The method of claim 1, further comprising:
【請求項7】 処理溶液は、約0.1〜10mモル/リットルの範囲の濃度
の有機シランを含有する、請求項6記載の方法。
7. The method of claim 6, wherein the treatment solution contains organosilane at a concentration in the range of about 0.1-10 mmol / liter.
【請求項8】 第一溶液は、1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル
トリエトキシシラン、イソプロパノール、水及び酸触媒を、約1:1300:1
1:290の相対モル比で含有し、しかも 第二溶液は、水、エチレングリコール、及びイソプロパノールを約56000
:1500:15000の相対モル比で含有する、 請求項1記載の方法。
8. The first solution comprises 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, isopropanol, water and an acid catalyst at about 1: 1300: 1.
It contains a relative molar ratio of 1: 290, and the second solution contains water, ethylene glycol, and isopropanol at about 56000.
The method according to claim 1, which comprises a relative molar ratio of 1500: 15000.
【請求項9】 第一溶液を少なくとも約2時間の間反応させる、請求項1記
載の方法。
9. The method of claim 1, wherein the first solution is reacted for at least about 2 hours.
【請求項10】 塗布する工程は、基体を処理溶液の中に浸漬し、次いで該
基体を所定速度で該処理溶液から引き上げる工程を含む、請求項1記載の方法。
10. The method of claim 1, wherein the applying step comprises the steps of immersing the substrate in the treatment solution and then withdrawing the substrate from the treatment solution at a predetermined rate.
【請求項11】 基体を処理溶液から引き上げる工程は、約0.001cm
/秒以上の速度で行う、請求項1記載の方法。
11. The step of pulling the substrate out of the processing solution is about 0.001 cm.
The method according to claim 1, wherein the method is performed at a speed of at least 1 second.
【請求項12】 コーティング済み基体を乾燥する工程は、 初期に、コーティング済み基体を空気中で第一の所定時間の間乾燥し、次いで 続いて、該コーティング済み基体を高めた温度で第二の所定時間乾燥する、 諸工程を含む、請求項1記載の方法。12. The step of drying the coated substrate comprises:   Initially, the coated substrate is dried in air for a first predetermined time, then   Subsequently, the coated substrate is dried at an elevated temperature for a second predetermined time, The method of claim 1 including steps. 【請求項13】 コーティング済み基体を初期に乾燥する工程は少なくとも
約20分間の間行い;しかも、該コーティング済み基体を続いて乾燥する工程は
少なくとも約20分間の間行う、請求項12記載の方法。
13. The method of claim 12, wherein the step of initially drying the coated substrate occurs for at least about 20 minutes; and the subsequent step of drying the coated substrate occurs for at least about 20 minutes. .
【請求項14】 コーティング済み基体を初期に乾燥する工程は約10〜4
0°Cの範囲の温度で行い;しかも、該コーティング済み基体を続いて乾燥する
工程は約50〜250°Cの範囲の温度で行う、請求項12記載の方法。
14. The step of initially drying the coated substrate comprises about 10-4.
13. The method of claim 12, wherein the step is carried out at a temperature in the range of 0 [deg.] C; yet the subsequent drying of the coated substrate is carried out at a temperature in the range of about 50-250 [deg.] C.
【請求項15】 コーティング済み基体を続いて乾燥する工程は15〜95
%の範囲の湿度を有する環境で行う、請求項12記載の方法。
15. Subsequent drying of the coated substrate comprises 15-95.
13. The method of claim 12, performed in an environment having a humidity in the range of%.
【請求項16】 コーティング済み基体を続いて乾燥する工程は40〜80
%の範囲の湿度を有する環境で行う、請求項15記載の方法。
16. Subsequent drying of the coated substrate comprises 40-80.
16. The method of claim 15 performed in an environment having a humidity in the range of%.
【請求項17】 塗布工程で処理溶液を使用する前に、複数日数の間該処理
溶液を熟成する工程を更に有する、請求項1記載の方法。
17. The method of claim 1, further comprising aging the treatment solution for a plurality of days before using the treatment solution in the coating step.
【請求項18】 熟成工程の後に、第一溶液の追加量を処理溶液に添加する
工程を更に有する、請求項17記載の方法。
18. The method of claim 17, further comprising the step of adding an additional amount of the first solution to the treatment solution after the aging step.
【請求項19】 塗布工程で使用する基体は、金属成分又は無機成分を有す
る材料を含む、請求項1記載の方法。
19. The method according to claim 1, wherein the substrate used in the coating step contains a material having a metal component or an inorganic component.
【請求項20】 塗布工程で使用する基体は、無機の非反射性コーティング
を有するポリメチルメタクリレートの基体を含む、請求項19記載の方法。
20. The method of claim 19, wherein the substrate used in the applying step comprises a polymethylmethacrylate substrate having an inorganic, non-reflective coating.
【請求項21】 防汚性で疎水性の光学的コーティングを透明基体に塗布す
る方法において、 本質的に、次式 (RO)3-n−Si−{[Cp+q2p2q]−(CH3 又は−CF3)}1+n [式中、nは0〜3であり、p+q≧2であり、Rはアルキル基である]で表さ
れる有機シラン、アルコール、水及び酸触媒を所定の相対配合比で含有する第一
の溶液を混合し、 第一溶液を少なくとも2時間の間反応させ、 水、エチレングリコール、グリセロール、エタノール、プロパノール、ブタノ
ール、及びそれらの混合物から成る群から選ばれる溶媒を含有する第二の溶液を
混合し、 第一溶液を第二溶液と混合して処理溶液を生成し、 無機の非反射性コーティングを有する透明基体の表面に前記処理溶液を浸漬コ
ーティングし、次いで 前記コーティング済み基体を、15〜95%の範囲の湿度を有する環境中、高
めた温度で所定の時間の間乾燥する、 諸工程を含む、上記塗布方法。
21. A method of applying an antifouling, hydrophobic optical coating to a transparent substrate, which essentially comprises the following formula (RO) 3-n -Si-{[C p + q H 2p F 2q ]. -(CH 3 or -CF 3 )} 1 + n [wherein, n is 0 to 3, p + q ≧ 2, and R is an alkyl group], an organic silane, an alcohol, water, and an acid. A group consisting of water, ethylene glycol, glycerol, ethanol, propanol, butanol, and mixtures thereof, in which a first solution containing a catalyst in a predetermined relative blending ratio is mixed, the first solution is reacted for at least 2 hours A second solution containing a solvent selected from, mixing the first solution with the second solution to form a treatment solution, and immersing the treatment solution on the surface of a transparent substrate having an inorganic non-reflective coating Coated, then coated Base and in an environment having a humidity range of 15-95%, drying for a predetermined period of time at elevated temperature, comprising the various steps, the coating process.
【請求項22】 防汚性で疎水性の光学的コーティングを透明基体に塗布す
る方法において、 約0.1〜10mモル/リットルの範囲の濃度の有機シランと、 約0.1〜90重量%の範囲の濃度の、水の第一の溶媒と、 エチレングリコール、グリセロール、及びそれらの混合物から成る群から選ば
れる、約0.5〜20重量%の範囲の濃度の第二の溶媒と、 エタノール、プロパノール、ブタノール、及びそれらの混合物から成る群から
選ばれる第三の溶媒と、 から本質的に成る処理溶液を調製し; 透明基体の表面に前記処理溶液を塗布し;次いで、 前記コーティング済み基体を乾燥する、 諸工程を含む、上記塗布方法。
22. A method of applying an antifouling, hydrophobic optical coating to a transparent substrate, wherein the organosilane has a concentration in the range of about 0.1 to 10 mmol / liter and about 0.1 to 90% by weight. A first solvent of water at a concentration in the range of, and a second solvent selected from the group consisting of ethylene glycol, glycerol, and mixtures thereof at a concentration in the range of about 0.5 to 20% by weight, ethanol A third solvent selected from the group consisting of :, propanol, butanol, and mixtures thereof; and preparing a treatment solution consisting essentially of: coating the surface of a transparent substrate with the treatment solution; The above coating method, which comprises the steps of:
【請求項23】 有機シランは、次式 (RO)3-n−Si−{[Cp+q2p2q]−(CH3 又は−CF3)}1+n [式中、nは0〜3であり、p+q>8であり、RはCH3−又はCH3CH2
である、請求項22記載の方法。
23. The organosilane has the following formula (RO) 3-n -Si-{[C p + q H 2p F 2q ]-(CH 3 or -CF 3 )} 1 + n [wherein n is 0 to 3, p + q> 8, and R is CH 3 — or CH 3 CH 2 —.
23. The method of claim 22, wherein
【請求項24】 有機シランは、1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデ
シルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシルトリク
ロロシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン
、及びそれらの混合物から成る群から選ばれる、請求項23記載の方法。
24. The organosilane is selected from 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltrichlorosilane, octadecyltriethoxysilane, octadecyltrichlorosilane, and mixtures thereof. 24. The method of claim 23, selected from the group consisting of:
【請求項25】 コーティング済み基体を乾燥する工程は、 初期に、コーティング済み基体を空気中で第一の所定時間の間乾燥し、次いで 続いて、該コーティング済み基体を高めた温度で第二の所定時間乾燥する、 諸工程を含む、請求項22記載の方法。25. The step of drying the coated substrate comprises the steps of:   Initially, the coated substrate is dried in air for a first predetermined time, then   Subsequently, the coated substrate is dried at an elevated temperature for a second predetermined time, 23. The method of claim 22, comprising steps. 【請求項26】 コーティング済み基体を初期に乾燥する工程は少なくとも
約20分間の間行い;しかも、該コーティング済み基体を続いて乾燥する工程は
少なくとも約20分間の間行う、請求項25記載の方法。
26. The method of claim 25, wherein the step of initially drying the coated substrate occurs for at least about 20 minutes; and the subsequent step of drying the coated substrate occurs for at least about 20 minutes. .
【請求項27】 コーティング済み基体を初期に乾燥する工程は約10〜4
0°Cの範囲の温度で行い;しかも、該コーティング済み基体を続いて乾燥する
工程は約50〜250°Cの範囲の温度で行う、請求項25記載の方法。
27. The initial drying of the coated substrate comprises about 10-4.
26. The method of claim 25, wherein the method is performed at a temperature in the range of 0 [deg.] C; yet the subsequent drying of the coated substrate is performed at a temperature in the range of about 50-250 [deg.] C.
【請求項28】 コーティング済み基体を続いて乾燥する工程は40〜80
%の範囲の湿度を有する環境で行う、請求項25記載の方法。
28. The subsequent drying of the coated substrate comprises 40-80.
26. The method of claim 25, performed in an environment having a humidity in the range of%.
【請求項29】 請求項1に記載の方法を用いて塗布される、防汚性で疎水
性の光学的薄膜コーティングを有する透明基体。
29. A transparent substrate having an antifouling, hydrophobic optical thin film coating applied using the method of claim 1.
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