JP2005048135A - 防汚性組成物、防汚膜形成用塗料および表示装置ならびにタッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 防汚層2が、脂肪族炭化水素末端基と含フッ素末端基とを有するアルコキシシラン化合物を含有する防汚性組成物からなる。アルコキシシラン化合物は、無機系の材料からなる基材表面と脱アルコールによる縮合反応、所謂ゾルゲル反応を起こして強固な結合を形成する。含フッ素末端基が撥水性効果を発揮し、脂肪族炭化水素末端基が潤滑効果を発揮する。
【選択図】 図1
Description
炭化水素系溶媒、アルコール系溶媒または混合溶媒と
からなることを特徴とする防汚膜形成用塗料である。
防汚膜が、脂肪族炭化水素末端基と含フッ素末端基とを有するアルコキシシラン化合物を含有することを特徴とするタッチパネルである。
この発明の一実施形態による防汚膜2は、脂肪族炭化水素末端基と含フッ素末端基とを有するアルコキシシラン化合物を主成分とするため、基材1は表面処理を施さない通常のガラスなどに比べて汚れにくく、さらに汚れが付着した場合にも容易に汚れを除去でき、撥水性に優れ、表面の滑りが良好なために傷つきにくい等の効果を得ることができる。さらに、摩耗に対しても優れた耐久性を有し、溶剤等に対しても優れた化学安定性を有するという効果も得ることができる。
(1)指紋、手垢等による汚れがつきにくく、また目立ちにくい。また、これらの効果が永続的に持続される。
(2)水垢等が付着し、乾燥されても容易に除去することが可能である。
(3)表面滑り性が良好である。
(4)ほこり等の汚れがつきにくく、使用性がよい。
(5)摩耗に対する耐久性がある。
オクタデシルこはく酸無水物16.8g(47.6mmol)と2−パーフルオロオクチルエタノール20.1g(43.3mmol)を110℃で6時間反応させる。反応終了後、酸・アルカリ洗浄、カラム精製によって白色固体31.7g(収率;90%)を得た。得られた化合物のフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR;Fourier transform infrared absorption spectroscopy)のデータを図5に示す。得られた化合物の1H−NMR、13C−NMRのデータを以下に示す。
CH 3(CH2)17CH− 1.00−1.05
―COOCH2CH 2C8H17 2.05−2.13
―CH(COOH)CH2COO― 2.28−2.32
―CH(COOH)CH 2COO― 2.68−2.93
―CH2COOCH 2CH2― 4.11−4.23
C18H37CH(COOH)CH2 COOCH2CH2C8H17 170
C18H37CH(COOCH2CH2C8H17)CH2COOH 173
C18H37CH(COOCH2CH2C8H17)CH2 COOH 178
C18H37CH(COOH)CH2COOCH2CH2C8H17 181
化合物(3)と(4)の混合物10gに過量の塩化チオニルを添加して50℃で2時間攪拌し、真空乾燥後、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン1.8gを滴下して室温で2時間攪拌し、図6に示すFT-IRでエステルのカルボニル基の吸収帯が1708cm-1から第一級アミドのカルボニル基に由来する1645cm-1への変化と2個のN−H伸縮吸収帯(3378cm-1、3301cm-1;第一級アミド)の消滅と伴う1個のN−H伸縮吸収帯(3290cm-1;第一級アミド)の生成したことから反応の完結を確認した後、無色透明の液体11.6g(収率;95%以上)を得た。得られた化合物の1H−NMRのデータを以下に示す。
―CH2CH 2Si≡ 0.54-0.58
―CH2CH 2CH2− 1.60-1.66
―CONHCH 2CH2− 3.26-3.30
―CONHCH2CH2− 7.05
―Si(OCH 2CH3)3 3.71-3.76
―Si(OCH2CH 3)3 1.10-1.15
(1)基材1の作製
厚さ2mmのスライドガラス板1を用い、このスライドガラス板を予めピラニア水(濃硫酸と過酸化水素水の混合溶液)中80℃で20分加熱した後、蒸留水、エタノールの順で洗浄し乾燥させた。
(2)防汚膜形成用塗料の調製
上述のように合成したアルコキシシラン化合物(表1中の化合物1と2の混合物)2部を、沸点が55℃のトルエン200部に溶解し、メンブランフィルターで瀘過を行なって防汚膜形成用組成物を得た。
(3)塗布及び乾燥
スライドガラス板1の表面に、上述のように調整した防汚膜形成用塗料を5cm/分の引き上げ速度でディップコーティングした後、室温で24時間乾燥させ、膜厚2nm程度の防汚膜2を成膜した。
(4)性能評価
得られた防汚膜2の性能は下記の方法に従い試験を行なうことにより評価した。表2に、性能評価結果を示す。なお、表2において、「前」、「後」の項目は、それぞれ、スライドガラス板1上に形成された防汚膜2の表面をエタノール洗浄する前の評価結果、エタノール洗浄した後の評価結果を示す。
(a)耐汚染性試験
水道水5mlを防汚膜2上にしたたらせ、室温雰囲気下で48時間放置後、布で拭いた時の水垢の残存状態を観察した。水垢が除去できた時を○とし、除去できなかった時を×とした。
(b)表面すべり性
鉛筆で表面を引っかいた時の引っかかり具合を評価した。判定方法は次の通りである。全く引っかからない時を○とし、強くすると引っかかる時を△とし、弱くしても引っかかる時を×とした。
(c)耐摩耗性
サンプル表面をスチールウール#0000、200g荷重下で30回擦った後、傷が付いたかどうかで評価した。判定方法は、まったく傷が付かない時を○、細かく傷が付く時を△、著しく傷が付く時を×とした。
(d)撥水撥油性
防汚膜2における純水及びヨウ化メチレンの接触角を測定した。測定は、協和界面化学社製CA−XE型を用いて行なった。水或いは油に対する耐汚染性の目安として表面エネルギーを求めた。表面エネルギーは、水とヨウ化メチレンの接触角を測定した後に、Kaelbleの方法を用いて分散項成分(γd)と極性項成分(γp)を計算して求めた。一般に、表面エネルギーの極性項成分γpが3.0(erg/cm2)以下であれば耐汚染性が良好であるとされる。
(e)耐溶剤性
エタノール洗浄を行った後に、上述の(d)撥水撥油性におけると同様に、接触角の測定および表面エネルギーの計算を行った。
(f)動摩擦力
摩擦抵抗力の試験方法は、(株)新東科学製連続加重式表面測定機TYPE22Hを用い、ダイヤモンド針R0.15に加重(100g)をかけて防汚膜2に当て、速度380mm/minで試料を移動させて、針にかかる摩擦抵抗力を測定した。摩擦抵抗力は、移動開始後1秒〜4秒間の平均値とする。測定は3回行い、その平均値をその試料の摩擦抵抗力とした。
実施例1における防汚膜形成用塗料において、表1中の化合物1と2の混合物の代わりに低分子量のパーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物3を用いた以外は、実施例1とすべて同様にして防汚膜2が一主面に形成されたスライドガラス板1を得た。そして、実施例1と同様の性能評価を行った。得られた評価結果を同様に表2に示す。
実施例1における防汚膜形成用塗料において、表1中の化合物1と2の混合物の代わりに化合物4と5の混合物を用いた以外は、実施例1とすべて同様にして実施例1とすべて同様にして防汚膜2が一主面に形成されたスライドガラス板1を得た。そして、実施例1と同様の性能評価を行った。得られた評価結果を同様に表2に示す。
[比較例3]
スライドガラス板1の表面に防汚膜2を形成することなく、実施例1と同様な性能評価を行った。得られた評価結果を同様に表2に示す。
Claims (9)
- 脂肪族炭化水素末端基と含フッ素末端基とを有するアルコキシシラン化合物を含有することを特徴とする防汚性組成物。
- 脂肪族炭化水素末端基および含フッ素末端基を有するアルコキシシラン化合物と、
炭化水素系溶媒、アルコール系溶媒または混合溶媒と
からなることを特徴とする防汚膜形成用塗料。 - 透明性を有する基材上に、脂肪族炭化水素末端基と含フッ素末端基とを有するアルコキシシラン化合物を含有する防汚膜が形成されていることを特徴とする表示装置。
- 上記基材と上記防汚膜との間に、無機系の材料からなる中間層がさらに形成されていることを特徴とする請求項5記載の表示装置。
- 透明導電性フィルム上に、無機系の材料からなる中間層、防汚膜が順次形成されているタッチパネルであって、
防汚膜が、脂肪族炭化水素末端基と含フッ素末端基とを有するアルコキシシラン化合物を含有することを特徴とするタッチパネル。
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