JP2014024288A - Substrate with water-repellent film - Google Patents

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敦史 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate with a water-repellent film which imposes little load on environment, possesses sufficient water repellency, excellent antiweatherability, and at the same time sufficient alkali resistance.SOLUTION: A substrate with a water-repellent film comprises a substrate and a water-repellent layer. The water-repellent layer comprises a middle layer and an outermost layer formed in this order from the substrate side on at least a part of a principal surface of the substrate. The middle layer is formed using a coating composition for the middle layer, which contains a silane compound (a) as a main component of a total solid, the compound (a) having a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a group not having a perfluoroalkylene group as a linking group. The outermost layer is formed using a coating composition for the outermost layer, which contains a silane compound (b) in an amount of 70 mass% or more with respect to the total solid, the compound (b) having a perfluoropolyether group having a terminal perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

Description

本発明は、撥水膜付き基板に係り、特に、環境に与える負荷が小さく、十分な撥水性を有し、耐候性に優れるとともに、耐アルカリ性にも優れる撥水膜を有する撥水膜付き基板に関する。   The present invention relates to a substrate with a water-repellent film, and in particular, a substrate with a water-repellent film having a water-repellent film that has a small environmental load, has sufficient water repellency, excellent weather resistance, and excellent alkali resistance. About.

基板の表面に撥水性を付与する方法としては、ペルフルオロアルキル基やペルフルオロポリエーテル基と加水分解性シリル基とをともに有する含フッ素シラン化合物を溶媒に溶解させた撥水剤組成物を基板に塗布し、乾燥することによって撥水膜を形成する方法が知られている。   As a method for imparting water repellency to the surface of a substrate, a water repellent composition in which a fluorine-containing silane compound having both a perfluoroalkyl group or a perfluoropolyether group and a hydrolyzable silyl group is dissolved in a solvent is applied to the substrate. A method of forming a water-repellent film by drying is known.

撥水膜は、表面に撥水性が求められる様々な物品に使用されるが、撥水性以外の特性については、それぞれの物品が使用される環境等に応じて適宜求められる特性が付与されている。例えば、自動車ガラスのように運輸輸送分野で使用される物品における撥水膜は、高い撥水性が求められるとともに、耐候性の付与が強く求められている。さらには、異物の付着や洗剤を用いた洗浄処理から撥水膜を保護するために耐アルカリ性の付与も求められている。   The water-repellent film is used for various articles whose surface is required to have water repellency, but for characteristics other than the water repellency, the characteristics required according to the environment in which each article is used are given. . For example, a water-repellent film in an article used in the transportation and transportation field such as automobile glass is required to have high water repellency and to be given weather resistance. Furthermore, the provision of alkali resistance is also required in order to protect the water-repellent film from adhesion of foreign substances and cleaning treatment using a detergent.

上記要求を満たす撥水膜として、例えば、特許文献1においては、ペルフルオロアルキル基と加水分解性シリル基とを有する含フッ素シラン化合物と、ペルフルオロポリエーテル基と加水分解性シリル基とを有する含フッ素シラン化合物を組み合わせた撥水膜形成用組成物を用いて形成された物品が記載されている。   As a water-repellent film that satisfies the above requirements, for example, in Patent Document 1, a fluorine-containing silane compound having a perfluoroalkyl group and a hydrolyzable silyl group, a fluorine-containing compound having a perfluoropolyether group and a hydrolyzable silyl group. Articles formed using a composition for forming a water repellent film in combination with a silane compound are described.

ところが、最近、上記撥水膜の製造において一般的に使用されてきた炭素原子数8以上のペルフルオロアルキル基を有する化合物は、環境負荷が高いとして、その使用が法規制や自主規制の対象となってきている。また、撥水膜にはより高い耐アルカリ性が要求されるようになっている。   However, recently, a compound having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms, which has been generally used in the production of the water-repellent film, has a high environmental load, and its use is subject to legal regulation and self-regulation. It is coming. In addition, higher alkali resistance is required for the water-repellent film.

ここで、特許文献1に記載の撥水膜形成用組成物において、炭素原子数8以上のペルフルオロアルキル基を有する化合物を用いた場合には、上記より高いレベルの耐アルカリ性に対して対応可能である。しかしながら、環境負荷の低い炭素原子数6以下のペルフルオロアルキル基を有する含フッ素化合物を用いた場合には、撥水性や耐候性については炭素原子数8以上のペルフルオロアルキル基を有する化合物を用いた場合と同等の高いレベルが維持できるものの、耐アルカリ性が十分でないという問題があった。   Here, in the composition for forming a water-repellent film described in Patent Document 1, when a compound having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms is used, it is possible to cope with a higher level of alkali resistance. is there. However, when using a fluorine-containing compound having a perfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms that has a low environmental impact, using a compound having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms for water repellency and weather resistance. However, the alkali resistance is not sufficient.

国際公開第2011/016458号公報International Publication No. 2011-016458

本発明は、環境に与える負荷が小さく、十分な撥水性を有し、耐候性に優れるとともに、十分な耐アルカリ性を有する撥水膜を備えた撥水膜付き基板の提供を目的とする。   An object of the present invention is to provide a substrate with a water repellent film having a water repellent film that has a small environmental load, has sufficient water repellency, is excellent in weather resistance, and has sufficient alkali resistance.

本発明は、基板と、前記基板の主面の少なくとも一部に前記基板側から順に形成された中間層および最外層を有する撥水膜と、を備える撥水膜付き基板であって、
前記中間層は、下記一般式(a1)で表される加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である含フッ素シラン化合物(a)を全固形分の主成分として含む中間層用コーティング組成物を用いて形成され、
前記最外層は、末端のペルフルオロアルキル基の炭素原子数が1〜6であるペルフルオロポリエーテル基を有する加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である含フッ素シラン化合物(b)を全固形分に対して70質量%以上含む最外層用コーティング組成物を用いて形成される撥水膜付き基板を提供する。
F1−Q−SiR (3−m1) m1 …(a1)
ただし、式(a1)中の記号は以下の通りである。
F1:炭素原子数1〜6の炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を含まないペルフルオロアルキル基を示す。
:炭素原子数1〜6のフッ素原子を含まない2価有機基を示す。
:炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のオキシアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアシロキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子またはイソシアネート基を示す。m1個のXは、互いに同一であっても異なってもよい。
:水素原子または、水素原子の一部または全部が置換されていてもよいフッ素原子を含まない炭素原子数1〜8の一価炭化水素基を示す。3−m1個のRは互いに同一であっても異なってもよい。
m1:1〜3の整数を示す。
The present invention is a substrate with a water repellent film comprising a substrate, and a water repellent film having an intermediate layer and an outermost layer formed in order from the substrate side on at least a part of the main surface of the substrate,
The intermediate layer includes a hydrolyzable silane compound represented by the following general formula (a1) and / or a fluorine-containing silane compound (a) that is a partial hydrolysis condensate thereof as a main component of the total solid content. Formed using a coating composition;
The outermost layer comprises a hydrolyzable silane compound having a perfluoropolyether group having 1 to 6 carbon atoms in the terminal perfluoroalkyl group and / or a fluorine-containing silane compound (b) which is a partial hydrolysis condensate thereof. Provided is a substrate with a water-repellent film formed using an outermost layer coating composition containing 70% by mass or more based on the total solid content.
R F1 -Q 1 -SiR 1 (3-m1) X 1 m1 (a1)
However, the symbols in the formula (a1) are as follows.
R F1 represents a perfluoroalkyl group containing no etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms.
Q 1 represents a divalent organic group not containing a fluorine atom having 1 to 6 carbon atoms.
X 1 : an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an oxyalkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, a halogen atom or an isocyanate group Indicates. The m1 X 1 may be the same as or different from each other.
R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms that does not contain a fluorine atom that may be partially or wholly substituted. 3-m1 R 1 s may be the same as or different from each other.
m1: An integer of 1 to 3 is shown.

本発明によれば、環境に与える負荷が小さく、十分な撥水性を有し、耐候性に優れるとともに、十分な耐アルカリ性を有する撥水膜を備えた撥水膜付き基板の提供ができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the load with respect to an environment is small, it has sufficient water repellency, it is excellent in a weather resistance, and while providing the water repellent film | membrane provided with the water repellent film | membrane which has sufficient alkali resistance, it can provide.

本発明の撥水膜付き基板の実施形態の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of embodiment of the board | substrate with a water repellent film of this invention. 本発明の撥水膜付き基板の実施形態の別の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of embodiment of the board | substrate with a water repellent film of this invention.

以下に本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、下記説明に限定して解釈されるものではない。
本明細書における式(a1)で表される化合物を、化合物(a1)といい、式(1)で表される基を、基(1)という。他の化合物および基についても同様である。
Embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is limited to the following description and is not interpreted.
The compound represented by formula (a1) in this specification is referred to as compound (a1), and the group represented by formula (1) is referred to as group (1). The same applies to other compounds and groups.

本発明の撥水膜付き基板は、基板と、前記基板の主面の少なくとも一部に前記基板側から順に形成された以下の中間層および最外層を有する撥水膜と、を備える。
中間層は、上記一般式(a1)で表される加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である含フッ素シラン化合物(a)を全固形分の主成分として含む中間層用コーティング組成物を用いて形成される。
最外層は、末端のペルフルオロアルキル基の炭素原子数が1〜6であるペルフルオロポリエーテル基を有する加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である含フッ素シラン化合物(b)を全固形分に対して70質量%以上含む最外層用コーティング組成物を用いて形成される。
The substrate with a water-repellent film of the present invention includes a substrate and a water-repellent film having the following intermediate layer and outermost layer formed in order from the substrate side on at least a part of the main surface of the substrate.
The intermediate layer includes a hydrolyzable silane compound represented by the general formula (a1) and / or a fluorine-containing silane compound (a) that is a partial hydrolysis condensate thereof as a main component of the total solid content. Formed using the composition.
The outermost layer is composed of a hydrolyzable silane compound having a perfluoropolyether group having 1 to 6 carbon atoms in the terminal perfluoroalkyl group and / or a fluorine-containing silane compound (b) which is a partial hydrolysis condensate thereof. It is formed using the coating composition for outermost layers containing 70 mass% or more with respect to solid content.

なお、本明細書において、特定の成分を「全固形分の主成分として含む」とは、全固形分の50質量%を超えて該特定の成分を含有することをいう。また、固形分とは、各層用のコーティング組成物において、これを用いて形成された層の構成成分としてそれ自体または反応生成物のかたちで残留する成分をいう。   In the present specification, “containing a specific component as a main component of the total solid content” means containing the specific component in excess of 50 mass% of the total solid content. Moreover, solid content means the component which remains in the coating composition for each layer as a structural component of the layer formed using this itself or in the form of a reaction product.

本発明の撥水膜付き基板が有する撥水膜は、最外層が上記最外層用コーティング組成物を用いて形成されることで、十分な撥水性と耐アルカリ性の発現が可能となり、中間層が上記中間層用コーティング組成物を用いて形成されることで、優れた耐候性の発現が可能となる。また、上記最外層用コーティング組成物および上記中間層用コーティング組成物は、いずれも、炭素原子数6以下のペルフルオロアルキル基を有する含フッ素化合物を主体として構成され、環境に与える負荷が少ない。   The water-repellent film of the substrate with a water-repellent film of the present invention is such that the outermost layer is formed by using the outermost layer coating composition, so that sufficient water repellency and alkali resistance can be expressed. By forming the intermediate layer coating composition, excellent weather resistance can be exhibited. The outermost layer coating composition and the intermediate layer coating composition are both mainly composed of a fluorine-containing compound having a perfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms, and have a small impact on the environment.

本発明の撥水膜付き基板は、さらに、前記基板と中間層の間に、4官能加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である加水分解性シラン化合物(c)を全固形分の主成分として含む下地層用コーティング組成物を用いて形成される下地層を有していてもよい。上記下地層用コーティング組成物を用いて形成される下地層を有することで、さらに耐候性の点で優れた撥水膜付き基板が得られる。
本発明の撥水膜付き基板は、基板と、前記基板の主面の少なくとも一部に形成された上記撥水膜と、を備える。基板における撥水膜の形成領域は、基板の主面上であれば特に制限されず、一方の主面の全面または、例えば端部を除く全領域に形成されることが好ましい。
In the substrate with a water-repellent film of the present invention, a tetrafunctional hydrolyzable silane compound and / or a hydrolyzable silane compound (c) that is a partial hydrolysis condensate thereof is completely solid between the substrate and the intermediate layer. You may have the base layer formed using the coating composition for base layers which contains as a main component. By having an underlayer formed using the above coating composition for an underlayer, a substrate with a water-repellent film that is further excellent in terms of weather resistance can be obtained.
The substrate with a water-repellent film of the present invention includes a substrate and the water-repellent film formed on at least a part of the main surface of the substrate. The formation region of the water-repellent film on the substrate is not particularly limited as long as it is on the main surface of the substrate, and is preferably formed on the entire surface of one main surface or, for example, the entire region excluding the end portion.

図1に本発明の撥水膜付き基板の実施形態の一例の断面図を示す。図1は、基板2の一方の主面に基板2側から順に形成された中間層32および最外層31を有する撥水膜3を備える撥水膜付き基板1Aの断面図である。また、図2に本発明の撥水膜付き基板の実施形態の別の一例の断面図を示す。図2は、基板2の一方の主面に基板2側から順に形成された下地層33、中間層32および最外層31を有する撥水膜3を備える撥水膜付き基板1Bの断面図である。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of an example of an embodiment of a substrate with a water-repellent film of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of a water-repellent film-equipped substrate 1 </ b> A including a water-repellent film 3 having an intermediate layer 32 and an outermost layer 31 formed in order from the substrate 2 side on one main surface of the substrate 2. FIG. 2 shows a cross-sectional view of another example of the embodiment of the substrate with a water-repellent film of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a substrate 1B with a water-repellent film provided with a water-repellent film 3 having a base layer 33, an intermediate layer 32, and an outermost layer 31 formed on one main surface of the substrate 2 in this order from the substrate 2 side. .

以下、撥水膜付き基板1A、1Bを例として、本発明の実施形態の撥水膜付き基板を構成する各構成要素について説明する。
[基板]
本発明の実施形態の撥水膜付き基板に用いる基板2は、一般に撥水性の付与が求められている材質からなる基板であれば特に限定されず、金属、プラスチック、ガラス、セラミック、またはその組み合わせ(複合材料、積層材料等)からなる基板が好ましく使用される。ガラスまたはプラスチック等の透明な基板が好ましく、特にガラスが好ましい。ガラスとしては、通常のソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が挙げられ、これらのうちでもソーダライムガラスが特に好ましい。また、プラスチックとしては、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂やポリフェニレンカーボネートなどの芳香族ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの芳香族ポリエステル系樹脂等が挙げられ、これらのうちでもポリエチレンテレフタレート(PET)が好ましい。
Hereafter, each component which comprises the board | substrate with a water repellent film of embodiment of this invention is demonstrated taking board | substrate 1A, 1B with a water repellent film as an example.
[substrate]
The substrate 2 used for the substrate with a water-repellent film according to the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it is a substrate made of a material that is generally required to impart water repellency. Metal, plastic, glass, ceramic, or a combination thereof A substrate made of (composite material, laminated material, etc.) is preferably used. A transparent substrate such as glass or plastic is preferable, and glass is particularly preferable. Examples of the glass include ordinary soda lime glass, borosilicate glass, non-alkali glass, and quartz glass. Among these, soda lime glass is particularly preferable. Examples of the plastic include acrylic resins such as polymethyl methacrylate, aromatic polycarbonate resins such as polyphenylene carbonate, and aromatic polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET). Among these, polyethylene terephthalate (PET) ) Is preferred.

基板2の形状は平板でもよく、全面または一部が曲率を有していてもよい。基板2の厚さは撥水膜付き基板の用途により適宜選択できるが、一般的には1〜10mmであることが好ましい。   The shape of the substrate 2 may be a flat plate, or the entire surface or a part thereof may have a curvature. Although the thickness of the board | substrate 2 can be suitably selected according to the use of a board | substrate with a water-repellent film, generally it is preferable that it is 1-10 mm.

本発明の実施形態に用いる上記基板2としては、目的に応じて、その表面に酸処理(希釈したフッ酸、硫酸、塩酸等を用いた処理)、アルカリ処理(水酸化ナトリウム水溶液等を用いた処理)または放電処理(プラズマ照射、コロナ照射、電子線照射等)等が施されたものを用いてもよい。また、基板2は、その表面に蒸着膜、スパッタ膜、湿式法等により形成された各種の膜が設けられたものでもよい。基板2がソーダライムガラスである場合は、Naイオンの溶出を防止する膜を設けることが耐久性の点で好ましい。基板2がフロート法で製造されたガラスである場合は、表面錫量の少ないトップ面に撥水膜3を設けることが耐久性の点で好ましい。   As the substrate 2 used in the embodiment of the present invention, acid treatment (treatment using diluted hydrofluoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid or the like) or alkali treatment (aqueous sodium hydroxide solution or the like) is used on the surface according to the purpose. Treatment) or discharge treatment (plasma irradiation, corona irradiation, electron beam irradiation, etc.) or the like may be used. The substrate 2 may be provided with various films formed on its surface by a vapor deposition film, a sputtered film, a wet method, or the like. When the substrate 2 is soda lime glass, it is preferable in terms of durability to provide a film that prevents elution of Na ions. In the case where the substrate 2 is glass manufactured by the float process, it is preferable in terms of durability to provide the water repellent film 3 on the top surface with a small amount of surface tin.

[撥水膜]
本発明の実施形態において、基板2上に形成される撥水膜3は、図1に示す撥水膜付き基板1Aのように、基板2側から順に形成される中間層32および最外層31からなってもよく、図2に示す撥水膜付き基板1Bのように、基板2側から順に形成される下地層33、中間層32および最外層31からなってもよい。
[Water repellent film]
In the embodiment of the present invention, the water repellent film 3 formed on the substrate 2 is formed from an intermediate layer 32 and an outermost layer 31 formed in order from the substrate 2 side, like the substrate 1A with a water repellent film shown in FIG. It may be composed of a base layer 33, an intermediate layer 32, and an outermost layer 31 that are sequentially formed from the substrate 2 side, like a substrate 1B with a water repellent film shown in FIG.

(中間層)
中間層32は、上記基板2上の撥水膜3が形成される領域に、以下に説明する中間層用コーティング組成物を用いて形成される、撥水膜3の主として耐候性に寄与する層である。撥水膜3が図2に示す撥水膜付き基板1Bのように下地層33を有する場合には基板2上に形成された下地層33上に形成され、図1に示す撥水膜付き基板1Aのように、下地層33を有しない場合は基板2上に直接形成される。
(Middle layer)
The intermediate layer 32 is a layer mainly formed in the water repellent film 3 that contributes to the weather resistance, and is formed in the region where the water repellent film 3 is formed on the substrate 2 by using the intermediate layer coating composition described below. It is. When the water repellent film 3 has the base layer 33 like the substrate 1B with the water repellent film shown in FIG. 2, it is formed on the base layer 33 formed on the substrate 2, and the substrate with the water repellent film shown in FIG. When the base layer 33 is not provided as in 1A, it is formed directly on the substrate 2.

中間層32を形成するための中間層用コーティング組成物は、下記一般式(a1)で表される加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である含フッ素シラン化合物(a)を全固形分の主成分として含む組成物である。
F1−Q−SiR (3−m1) m1 …(a1)
ただし、式(a1)中の記号は以下の通りである。
F1:炭素原子数1〜6の炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を含まないペルフルオロアルキル基を示す。
:炭素原子数1〜6のフッ素原子を含まない2価有機基を示す。
:炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のオキシアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアシロキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子またはイソシアネート基を示す。m1個のXは、互いに同一であっても異なってもよい。なお、ケイ素原子に結合するこれらの基は、加水分解してケイ素原子に結合する水酸基(シラノール基)を生成することが可能な加水分解性基である。
:水素原子または、水素原子の一部または全部が置換されていてもよいフッ素原子を含まない炭素原子数1〜8の一価炭化水素基を示す。3−m1個のRは互いに同一であっても異なってもよい。
m1:1〜3の整数を示す。
The intermediate layer coating composition for forming the intermediate layer 32 comprises a hydrolyzable silane compound represented by the following general formula (a1) and / or a fluorine-containing silane compound (a) which is a partial hydrolysis condensate thereof. It is a composition containing as a main component of the total solid content.
R F1 -Q 1 -SiR 1 (3-m1) X 1 m1 (a1)
However, the symbols in the formula (a1) are as follows.
R F1 represents a perfluoroalkyl group containing no etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms.
Q 1 represents a divalent organic group not containing a fluorine atom having 1 to 6 carbon atoms.
X 1 : an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an oxyalkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, a halogen atom or an isocyanate group Indicates. The m1 X 1 may be the same as or different from each other. In addition, these groups couple | bonded with a silicon atom are hydrolysable groups which can produce | generate the hydroxyl group (silanol group) couple | bonded with a silicon atom by hydrolyzing.
R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms that does not contain a fluorine atom that may be partially or wholly substituted. 3-m1 R 1 s may be the same as or different from each other.
m1: An integer of 1 to 3 is shown.

化合物(a1)は、ケイ素原子に1個の含フッ素有機基(RF1−Q−)基と、3−m1個の炭化水素基(R)と、m1(m1は1〜3の整数)個の加水分解性基(X)とが結合した含フッ素加水分解性シラン化合物である。
F1−Q−基における、RF1は環構造を有していてもよい炭素原子数1〜6の炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を含まないペルフルオロアルキル基を示す。RF1は、前記条件を満たせば、直鎖構造であってもよく、分岐構造であってもよく、環状構造であってもよく、分岐構造および環状構造を部分的に有する構造であってもよい。これらのなかでもRF1としては、直鎖構造または分岐構造が好ましく、直鎖構造がより好ましい。RF1の炭素原子数は3〜6が好ましい。
Compound (a1) is a fluorine-containing organic group (R F1 -Q 1- ) group, 3-m1 hydrocarbon group (R 1 ), and m1 (m1 is an integer of 1 to 3) per silicon atom. ) Fluorinated hydrolyzable silane compound bonded to one hydrolyzable group (X 1 ).
In group, R F1 carbon number of 1 to 6 carbon atoms which may have a ring structure - - R F1 -Q 1 shows a perfluoroalkyl group containing no etheric oxygen atom between carbon atoms. R F1 may have a straight chain structure, a branched structure, a cyclic structure, or a structure partially having a branched structure and a cyclic structure as long as the above conditions are satisfied. Good. Among these, as R F1 , a linear structure or a branched structure is preferable, and a linear structure is more preferable. R F1 preferably has 3 to 6 carbon atoms.

は、炭素原子数1〜6のフッ素原子を含まない2価有機基を示す。Qの炭素原子数は1〜6であり、1〜3が特に好ましい。Qは、好ましくは、−(CH(fは、1〜6の整数である)、−CONH(CH(gは、1〜5の整数である)および−CONH(CHNH(CH5−h(hは、1〜4の整数である)から選ばれる2価有機基が挙げられ、より好ましくは、−(CH、−CONH(CH、−CONH(CHNH(CH等が挙げられる。 Q 1 represents a divalent organic group not containing a fluorine atom having 1 to 6 carbon atoms. Q 1 has 1 to 6 carbon atoms, and 1 to 3 is particularly preferable. Q 1 is preferably — (CH 2 ) f (f is an integer from 1 to 6), —CONH (CH 2 ) g (g is an integer from 1 to 5) and —CONH (CH 2 ) a divalent organic group selected from h NH (CH 2 ) 5-h (h is an integer of 1 to 4), more preferably — (CH 2 ) 2 , —CONH (CH 2 ) 3 , —CONH (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 3 and the like.

F1−Q−基は、上記炭素原子数1〜6のペルフルオロアルキル基(RF1)とフッ素原子を含まない炭素原子数1〜6の2価有機基(Q)とからなる含フッ素有機基である。このような化学構造のRF1−Q−基は、分解生成物として炭素原子数8以上のペルフルオロアルキル基を有する化合物を生成することがないため、環境負荷が少ない。 The R F1 -Q 1 -group is a fluorine-containing group consisting of the above-mentioned perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms (R F1 ) and a divalent organic group having 1 to 6 carbon atoms not containing a fluorine atom (Q 1 ). Organic group. Since the R F1 -Q 1 -group having such a chemical structure does not generate a compound having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms as a decomposition product, the environmental load is small.

化合物(a1)におけるXは、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のオキシアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアシロキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子またはイソシアネート基を示す。 X 1 in the compound (a1) is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an oxyalkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms. Represents a halogen atom or an isocyanate group.

として具体的には、化合物(a1)の安定性と加水分解のし易さとのバランスの点から、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、イソシアネート基およびハロゲン原子が好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子が好ましい。アルコキシ基としては、炭素原子数1〜4のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基またはエトキシ基がより好ましい。化合物(a1)におけるXとしては、塩素原子、イソシアネート基、メトキシ基、エトキシ基が特に好ましい。これらは、製造上の目的、用途等に応じて適宜選択され用いられる。化合物(a1)中にXが複数個存在する場合には、Xが同じ基でも異なる基でもよく、同じ基であることが入手しやすさの点で好ましい。 Specifically, X 1 is preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an isocyanate group or a halogen atom from the viewpoint of the balance between the stability of the compound (a1) and the ease of hydrolysis. As the halogen atom, a chlorine atom is preferable. As an alkoxy group, a C1-C4 alkoxy group is preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is more preferable. X 1 in the compound (a1) is particularly preferably a chlorine atom, an isocyanate group, a methoxy group, or an ethoxy group. These are appropriately selected and used according to the purpose of manufacture, application and the like. When a plurality of X 1 are present in the compound (a1), X 1 may be the same group or different groups, and the same group is preferable from the viewpoint of availability.

m1は、化合物(a1)中の加水分解性基(X)の個数を示し、その数は1〜3の整数である。m1が1以上であれば、得られる中間層32と最外層31および、下地層33または基板2との密着性が良好となる。m1は、得られる中間層32と上記各層や基板2との密着性の点から、2または3が好ましく、3が特に好ましい。 m1 represents the number of hydrolyzable groups (X 1 ) in the compound (a1), and the number is an integer of 1 to 3. When m1 is 1 or more, the adhesion between the obtained intermediate layer 32, the outermost layer 31, and the underlayer 33 or the substrate 2 is good. m1 is preferably 2 or 3, and particularly preferably 3, from the viewpoint of adhesion between the obtained intermediate layer 32 and each of the above layers and the substrate 2.

は、水素原子または、水素原子の一部または全部が置換されていてもよいフッ素原子を含まない炭素原子数1〜8の一価炭化水素基を示す。原料の入手や取り扱いが容易である点から、炭素原子数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基が特に好ましい。化合物(a1)中のRの個数は3−m1個である。化合物(a1)中にRが複数個存在する場合には、Rが同じ基でも異なる基でもよく、同じ基であることが入手しやすさの点で好ましい。
本発明において、化合物(a1)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms that does not contain a fluorine atom which may be partially or wholly substituted. From the viewpoint of easy acquisition and handling of raw materials, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is particularly preferable. The number of R 1 in the compound (a1) is 3-m1. When the compound (a1) R 1 in the presence plurality may be in R 1 are different even in the same group group, in terms of it is ease to obtain the same group.
In this invention, a compound (a1) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

化合物(a1)としては、得られる中間層32における撥水膜3の耐候性向上への寄与の大きさおよび合成のし易さの点から、下記式(a11)〜(a16)でそれぞれ表される化合物が挙げられる。
F(CF(CHSiX …(a11)
F(CF(CHSi(R)X …(a12)
F(CFCONH(CHSiX …(a13)
F(CFCONH(CHSi(R)X …(a14)
F(CFCONH(CHNH(CH5−hSiX …(a15)
F(CFCONH(CHNH(CH5−hSi(R)X …(a16)
(ただし、式(a11)〜(a16)中、それぞれ式毎に独立して、eは1〜6の整数、fは1〜6の整数、gは1〜5の整数、hは1〜4の整数であり、XおよびRの意味および好ましい態様は、上記式(a1)と同様である。)
The compound (a1) is represented by the following formulas (a11) to (a16) from the viewpoint of the magnitude of contribution to improving the weather resistance of the water-repellent film 3 in the obtained intermediate layer 32 and the ease of synthesis. Compounds.
F (CF 2 ) e (CH 2 ) f SiX 1 3 (a11)
F (CF 2 ) e (CH 2 ) f Si (R 1 ) X 1 2 (a12)
F (CF 2 ) e CONH (CH 2 ) g SiX 1 3 (a13)
F (CF 2 ) e CONH (CH 2 ) g Si (R 1 ) X 1 2 (a14)
F (CF 2 ) e CONH (CH 2 ) h NH (CH 2 ) 5-h SiX 1 3 (a15)
F (CF 2 ) e CONH (CH 2 ) h NH (CH 2 ) 5-h Si (R 1 ) X 1 2 (a16)
(In the formulas (a11) to (a16), e is an integer of 1 to 6, f is an integer of 1 to 6, g is an integer of 1 to 5, and h is 1 to 4. The meanings and preferred embodiments of X 1 and R 1 are the same as those in the above formula (a1).)

化合物(a11)〜(a16)は、単独でまたは2種以上を組合せて用いることができる。本発明においては、これらのなかでも化合物(a11)が好ましく、F(CF(CHSiX (ただし、式中、Xの意味および好ましい態様は、上記式(a1)と同様である。)がより好ましい。具体的には、F(CF(CHSiCl、F(CF(CHSi(NCO)、F(CF(CHSi(OCH、およびF(CF(CHSi(OCが挙げられる。このなかでもさらに3個のXが全て塩素原子である、F(CF(CHSiClがより好ましい。
本発明に用いる上記化合物(a1)は、一般的な方法で製造可能である。また、化合物(a1)としては市販品があるので、本発明にはこのような市販品を用いることも可能である。
Compounds (a11) to (a16) can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, among these, the compound (a11) is preferable, and F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 SiX 1 3 (wherein, the meaning and preferred embodiment of X 1 are the above-described formula (a1)). And the like is more preferable. Specifically, F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 SiCl 3 , F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 Si (NCO) 3 , F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 Si (OCH) 3 ) 3 and F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 3 . Among these, F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 SiCl 3 in which all three X 1 are chlorine atoms is more preferable.
The compound (a1) used in the present invention can be produced by a general method. Moreover, since there exists a commercial item as a compound (a1), such a commercial item can also be used for this invention.

中間層用コーティング組成物中に含まれる含フッ素シラン化合物(a)は、化合物(a1)および/またはその部分加水分解縮合物からなる。化合物(a1)のような加水分解性シラン化合物の部分加水分解縮合物とは、溶媒中で酸触媒やアルカリ触媒などの触媒と水の存在下に該化合物が有する加水分解性基の全部または一部が加水分解し、次いで脱水縮合することによって生成するオリゴマー(多量体)をいう。ただし、この部分加水分解縮合物の縮合度(多量化度)は、生成物が溶媒に溶解する程度である必要がある。化合物(a)としては、化合物(a1)であっても、化合物(a1)の部分加水分解縮合物であってもよく、化合物(a1)とその部分加水分解縮合物との混合物、例えば、未反応の化合物(a1)が含まれる化合物(a1)の部分加水分解縮合物であってもよい。   The fluorine-containing silane compound (a) contained in the intermediate layer coating composition comprises the compound (a1) and / or a partial hydrolysis condensate thereof. A partially hydrolyzed condensate of a hydrolyzable silane compound such as the compound (a1) is all or one of the hydrolyzable groups of the compound in the presence of a catalyst such as an acid catalyst or an alkali catalyst and water in a solvent. An oligomer (multimer) produced by hydrolysis of a part followed by dehydration condensation. However, the degree of condensation (degree of multimerization) of this partially hydrolyzed condensate needs to be such that the product is dissolved in the solvent. Compound (a) may be compound (a1) or a partially hydrolyzed condensate of compound (a1), and a mixture of compound (a1) and the partially hydrolyzed condensate thereof, for example, It may be a partial hydrolysis-condensation product of the compound (a1) containing the reaction compound (a1).

中間層用コーティング組成物に含まれる含フッ素シラン化合物(a)は、該組成物中の全固形分の主成分であり、全固形分中に50質量%を超えて含まれる成分である。中間層用コーティング組成物の全固形分における含フッ素シラン化合物(a)の含有量は50質量%を超え100質量%であり、80〜100質量%が好ましく、耐候性の観点から100質量%がより好ましい。   The fluorine-containing silane compound (a) contained in the intermediate layer coating composition is a main component of the total solid content in the composition, and is a component contained in the total solid content in excess of 50% by mass. The content of the fluorine-containing silane compound (a) in the total solid content of the intermediate layer coating composition is more than 50% by mass and 100% by mass, preferably 80 to 100% by mass, and 100% by mass from the viewpoint of weather resistance. More preferred.

中間層用コーティング組成物が含フッ素シラン化合物(a)を上記範囲で含有することで、得られる中間層32は主として含フッ素シラン化合物(a)が加水分解縮合してシロキサン結合を形成した層となり、撥水膜3に十分な耐候性を付与することが可能となる。中間層用コーティング組成物は、固形分中にシロキサン結合を形成する成分として含フッ素シラン化合物(a)以外の加水分解性シラン化合物を本発明の効果を損なわない範囲で含有できる。さらに、中間層用コーティング組成物は本発明の効果を損なわない範囲で加水分解性シラン化合物以外の固形分として、各種目的に応じた機能性添加剤を含んでもよい。   When the coating composition for the intermediate layer contains the fluorinated silane compound (a) in the above range, the obtained intermediate layer 32 is a layer in which the fluorinated silane compound (a) is mainly hydrolytically condensed to form a siloxane bond. Thus, sufficient weather resistance can be imparted to the water repellent film 3. The coating composition for intermediate | middle layers can contain hydrolysable silane compounds other than a fluorine-containing silane compound (a) as a component which forms a siloxane bond in solid content in the range which does not impair the effect of this invention. Furthermore, the coating composition for intermediate | middle layers may also contain the functional additive according to various objectives as solid content other than a hydrolysable silane compound in the range which does not impair the effect of this invention.

上記含フッ素シラン化合物(a)以外の加水分解性シラン化合物としては、好ましくは、最外層用コーティング組成物が含有する、ペルフルオロポリエーテル基(ただし、末端のペルフルオロアルキル基の炭素原子数が1〜6である。)を有する加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である含フッ素シラン化合物(b)が挙げられる。ここで、中間層用コーティング組成物が、含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)を含む場合には、含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)との部分加水分解共縮合物を含んでもよい。以下、「含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)を含む」とは、これらの部分加水分解共縮合物を含むことを包含するものである。   The hydrolyzable silane compound other than the fluorine-containing silane compound (a) is preferably a perfluoropolyether group (however, the terminal perfluoroalkyl group has 1 to 1 carbon atoms contained in the outermost layer coating composition). 6) and / or a fluorine-containing silane compound (b) which is a partial hydrolysis-condensation product thereof. Here, when the intermediate layer coating composition contains the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound (b), the portion of the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound (b) Hydrolysis cocondensates may also be included. Hereinafter, “including the fluorinated silane compound (a) and the fluorinated silane compound (b)” includes including these partially hydrolyzed cocondensates.

なお、中間層用コーティング組成物において、含フッ素シラン化合物(a)以外の加水分解性シラン化合物は、実質的に、分解生成物として炭素原子数8以上のペルフルオロアルキル基を有する化合物を生成する化合物を含まない。中間層用コーティング組成物において必須成分である含フッ素シラン化合物(a)および、含フッ素シラン化合物(a)以外の加水分解性シラン化合物として好ましく用いられる含フッ素シラン化合物(b)については、これらが有するペルフルオロアルキル基の炭素原子数は6以下であり環境に与える負荷は低い。   In the intermediate layer coating composition, the hydrolyzable silane compound other than the fluorine-containing silane compound (a) is a compound that substantially forms a compound having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms as a decomposition product. Not included. Regarding the fluorine-containing silane compound (a) which is an essential component in the coating composition for intermediate layer and the fluorine-containing silane compound (b) preferably used as a hydrolyzable silane compound other than the fluorine-containing silane compound (a), The number of carbon atoms in the perfluoroalkyl group is 6 or less, and the burden on the environment is low.

ここで、上記含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)の部分加水分解共縮合物とは、上記と同様に、溶媒中で酸触媒やアルカリ触媒などの触媒存在下に、これらの化合物が有する加水分解性基の全部または一部が加水分解し、次いで脱水縮合することによって生成するオリゴマー(多量体)をいう。ここでは、含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)を加水分解縮合して得られるものであることより、部分加水分解「共」縮合物と呼ぶ。この部分加水分解共縮合物の縮合度(多量化度)は、生成物が溶媒に溶解する程度である必要がある。   Here, the partially hydrolyzed cocondensate of the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound (b) is the same as described above in the presence of a catalyst such as an acid catalyst or an alkali catalyst in a solvent. The oligomer (multimer) produced | generated by hydrolyzing all or one part of the hydrolysable group which this compound has, and carrying out dehydration condensation then. Here, since it is obtained by hydrolytic condensation of the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound (b), it is called a partially hydrolyzed “co” condensate. The degree of condensation (degree of multimerization) of this partially hydrolyzed cocondensate must be such that the product is soluble in the solvent.

上記含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)の部分加水分解共縮合物は、所定量の含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)を溶媒に溶解し、酸触媒やアルカリ触媒などの触媒と水の存在下に所定時間攪拌することによって製造できる。酸触媒としては、塩酸、硝酸、酢酸、硫酸、燐酸、スルホン酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等を使用できる。アルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等を使用できる。これら触媒の水溶液を使用することにより、加水分解に必要な水を反応系に存在させることができる。触媒と水の存在下に加熱することにより反応を促進することもできるが、反応が進みすぎると縮合度が上がりすぎ、溶媒不溶性の生成物するおそれが生じる。適当な量の触媒が存在する限り常温で反応させることが好ましい。得られた部分加水分解共縮合物の溶液はそのまま中間層用コーティング組成物として使用することができる。   The partial hydrolysis cocondensate of the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound (b) is obtained by dissolving a predetermined amount of the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound (b) in a solvent, It can be produced by stirring for a predetermined time in the presence of a catalyst such as a catalyst or an alkali catalyst and water. As the acid catalyst, hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, sulfonic acid, methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and the like can be used. As the alkali catalyst, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia or the like can be used. By using an aqueous solution of these catalysts, water necessary for hydrolysis can be present in the reaction system. Although the reaction can be promoted by heating in the presence of a catalyst and water, if the reaction proceeds too much, the degree of condensation will increase too much, and a solvent-insoluble product may be produced. As long as an appropriate amount of catalyst is present, the reaction is preferably performed at room temperature. The obtained solution of the partially hydrolyzed cocondensate can be used as it is as an intermediate layer coating composition.

上記部分加水分解共縮合物を使用することにより、より性能の高い中間層を形成することができる。例えば、含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)から形成される中間層の場合、中間層は両化合物の加水分解共縮合物からなることより、両化合物に由来する単位が均一に分布した層であることが好ましいと考えられる。両化合物の加水分解共縮合物は比較的短時間で形成されることより、含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)から直に形成される層においては両化合物に由来する単位の分布の均一性が低下するおそれがある。予め両化合物に由来する単位を含む部分加水分解共縮合物を製造しておくことにより、この均一性が向上すると考えられる。   By using the partial hydrolysis cocondensate, an intermediate layer having higher performance can be formed. For example, in the case of an intermediate layer formed from a fluorine-containing silane compound (a) and a fluorine-containing silane compound (b), the intermediate layer is composed of hydrolysis cocondensates of both compounds, so that the units derived from both compounds are uniform. It is considered that the layer is preferably distributed. Since the hydrolysis cocondensate of both compounds is formed in a relatively short time, units derived from both compounds in the layer formed directly from the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound (b) There is a risk that the uniformity of the distribution of the material will decrease. It is considered that this uniformity is improved by preparing in advance a partially hydrolyzed cocondensate containing units derived from both compounds.

中間層用コーティング組成物における加水分解性シラン化合物の組成割合は、加水分解性シラン化合物が、例えば、含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)からなる場合は、組成物を製造するために使用した両化合物の割合で組成割合を決めることができる。しかし、中間層用コーティング組成物が上記部分加水分解共縮合物を含む場合はその部分加水分解共縮合物中の単位の割合を測定することは困難である。この場合、本発明においては、部分加水分解共縮合物を製造する前の原料組成で有効成分の組成割合を決めるものとする。すなわち、部分加水分解共縮合物の原料として使用した含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)の量から組成割合を決めるものとする。   The composition ratio of the hydrolyzable silane compound in the coating composition for intermediate layers is such that the hydrolyzable silane compound is composed of, for example, a fluorine-containing silane compound (a) and a fluorine-containing silane compound (b). The composition ratio can be determined by the ratio of both compounds used for the purpose. However, when the intermediate layer coating composition contains the partially hydrolyzed cocondensate, it is difficult to measure the proportion of units in the partially hydrolyzed cocondensate. In this case, in this invention, the composition ratio of an active ingredient shall be determined with the raw material composition before manufacturing a partial hydrolysis cocondensate. That is, the composition ratio is determined from the amounts of the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound (b) used as the raw material for the partially hydrolyzed cocondensate.

中間層用コーティング組成物が含有する加水分解性シラン化合物としては、含フッ素シラン化合物(a)を主成分とし、含フッ素シラン化合物(a)以外の加水分解性シラン化合物として含フッ素シラン化合物(b)のみを含むものが撥水性および耐久性の点で好ましい。中間層用コーティング組成物における、含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)の含有割合としては、含フッ素シラン化合物(a)/含フッ素シラン化合物(b)として示される質量比で、51/49〜100/0が好ましく、80/20〜100/0がより好ましい。   The hydrolyzable silane compound contained in the intermediate layer coating composition is mainly composed of the fluorine-containing silane compound (a), and the hydrolyzable silane compound other than the fluorine-containing silane compound (a) is a fluorine-containing silane compound (b). ) Is preferable in terms of water repellency and durability. The content ratio of the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound (b) in the intermediate layer coating composition is a mass ratio represented as fluorine-containing silane compound (a) / fluorine-containing silane compound (b). 51 / 49-100 / 0 is preferable, and 80 / 20-100 / 0 is more preferable.

中間層用コーティング組成物が任意に含有する機能性添加剤としては、必須成分との反応性または相溶性等を考慮して選択するのが好ましく、片末端反応性ポリジメチルシロキサン、両末端反応性ポリジメチルシロキサン等の非フッ素系撥水性材料、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の金属酸化物の超微粒子、染料または顔料等の着色用材料、防汚性材料、硬化触媒、各種樹脂等が好ましく挙げられる。機能性添加剤の添加量は、中間層用コーティング組成物が含有する加水分解性シラン化合物の合計質量100質量部に対して、0.01〜20質量部が好ましい。該組成物への機能性添加剤の過剰な添加は、得られる中間層の性能の低下を招くおそれがある。   The functional additive optionally contained in the coating composition for the intermediate layer is preferably selected in consideration of the reactivity or compatibility with essential components, such as one-end reactive polydimethylsiloxane, both-end reactive Non-fluorinated water repellent materials such as polydimethylsiloxane, ultrafine particles of metal oxides such as silica, alumina, zirconia, and titania, coloring materials such as dyes or pigments, antifouling materials, curing catalysts, and various resins are preferred Can be mentioned. As for the addition amount of a functional additive, 0.01-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of total mass of the hydrolysable silane compound which the coating composition for intermediate | middle layers contains. Excessive addition of the functional additive to the composition may cause a decrease in the performance of the resulting intermediate layer.

中間層用コーティング組成物は、含フッ素シラン化合物(a)を主成分として含む上記固形分のみから構成されてもよいが、経済性、作業性、得られる中間層の厚さ制御のしやすさ等を考慮し、通常は有機溶剤を含む。有機溶剤は、必須成分を含む固形分を溶解するものであれば特に制限されない。有機溶剤としては、アルコール類、エーテル類、ケトン類、芳香族炭化水素類、パラフィン系炭化水素類、酢酸エステル類等が好ましく、特にフッ素原子を含む有機溶剤(例えば、フルオロアルコール、フルオロ炭化水素)が好ましい。有機溶剤は1種に限定されず、極性、蒸発速度等の異なる2種以上の有機溶剤を混合して使用してもよい。   The coating composition for the intermediate layer may be composed only of the solid content containing the fluorine-containing silane compound (a) as a main component, but it is economical, easy to work, and easy to control the thickness of the resulting intermediate layer. In general, an organic solvent is included. The organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves a solid content containing essential components. As the organic solvent, alcohols, ethers, ketones, aromatic hydrocarbons, paraffin hydrocarbons, acetate esters and the like are preferable, and organic solvents containing fluorine atoms (for example, fluoroalcohols, fluorohydrocarbons) are particularly preferable. Is preferred. The organic solvent is not limited to one kind, and two or more kinds of organic solvents having different polarities and evaporation rates may be mixed and used.

中間層用コーティング組成物は、部分加水分解縮合物や部分加水分解共縮合物を含有する場合、これらを製造するために使用した溶媒を含んでもよく、またこの溶媒と中間層用コーティング組成物の有機溶剤は同じものであってもよい。さらに中間層用コーティング組成物は、部分加水分解縮合で用いた触媒などの成分を含んでいてもよい。特に、部分加水分解共縮合物を含む中間層用コーティング組成物は、部分加水分解共縮合物の製造で得られた部分加水分解共縮合物の溶液そのものであることが好ましい。   When the coating composition for an intermediate layer contains a partial hydrolysis condensate or a partial hydrolysis cocondensate, it may contain a solvent used for producing these, and the solvent and the coating composition for the intermediate layer may be included. The same organic solvent may be used. Furthermore, the coating composition for intermediate | middle layers may contain components, such as a catalyst used by the partial hydrolysis-condensation. In particular, the intermediate layer coating composition containing the partially hydrolyzed cocondensate is preferably a solution of the partially hydrolyzed cocondensate obtained in the production of the partially hydrolyzed cocondensate.

中間層用コーティング組成物における有機溶剤の割合は、加水分解性シラン化合物の合計質量の100質量部に対して、100,000質量部以下が好ましく、特に10,000質量部以下が好ましい。100,000質量部を超える量を用いると、得られる中間層に処理ムラが発生する場合がある。   The proportion of the organic solvent in the intermediate layer coating composition is preferably 100,000 parts by mass or less, particularly preferably 10,000 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the total mass of the hydrolyzable silane compound. If an amount exceeding 100,000 parts by mass is used, uneven processing may occur in the resulting intermediate layer.

中間層用コーティング組成物に用いる有機溶剤の量は、さらに、該組成物が含有する加水分解性シラン化合物の合計質量100質量部に対して、3,500質量部以下であることが好ましく、2,000質量部以下であることがより好ましい。このように中間層用コーティング組成物において、含有する固形分に対する有機溶剤の量を少なくすることで、これを用いて形成される中間層の膜厚を容易に増大することができ、撥水膜の耐候性の向上に寄与することが可能となる。なお、中間層用コーティング組成物に用いる有機溶剤の量の下限については特に制限されないが、上記の通り、経済性、作業性、処理層の厚さ制御のしやすさ等を考慮すると、該組成物が含有する加水分解性シラン化合物の合計質量100質量部に対して、500質量部程度の量を下限とすることが好ましい。   The amount of the organic solvent used in the intermediate layer coating composition is preferably 3,500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total mass of the hydrolyzable silane compound contained in the composition. More preferably, it is not more than 1,000 parts by mass. Thus, in the coating composition for an intermediate layer, by reducing the amount of the organic solvent relative to the solid content contained, the film thickness of the intermediate layer formed using this can be easily increased, and the water repellent film It becomes possible to contribute to the improvement of the weather resistance. The lower limit of the amount of the organic solvent used in the intermediate layer coating composition is not particularly limited, but as described above, considering the economy, workability, ease of controlling the thickness of the treatment layer, etc., the composition Preferably, the lower limit is about 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass of the hydrolyzable silane compound contained in the product.

さらに、中間層用コーティング組成物においては、部分加水分解縮合物や部分加水分解共縮合物を含まないものであっても、含フッ素シラン化合物(a)、さらに必要に応じて用いられる含フッ素シラン化合物(b)の加水分解縮合反応や加水分解共縮合反応を促進させるために、上記で同様の反応において使用したのと同様の酸触媒等の触媒を配合しておくことも好ましい。部分加水分解縮合物や部分加水分解共縮合物を含む場合であっても、それらの製造に使用した触媒が組成物中に残存していない場合は、触媒を配合することが好ましい。触媒としては、酸触媒が好ましい。触媒を存在させておくことにより、撥水膜の耐摩耗性や耐候性の向上に寄与可能な中間層を形成できる。触媒の量としては、含フッ素加水分解性シラン化合物成分の合計質量100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましい。   Further, in the coating composition for the intermediate layer, the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane used as necessary may be used even if they do not contain a partial hydrolysis condensate or a partial hydrolysis cocondensate. In order to accelerate the hydrolysis condensation reaction and hydrolysis cocondensation reaction of the compound (b), it is also preferable to incorporate a catalyst such as the same acid catalyst as used in the same reaction described above. Even when a partially hydrolyzed condensate or a partially hydrolyzed cocondensate is included, when the catalyst used for the production thereof does not remain in the composition, it is preferable to add a catalyst. As the catalyst, an acid catalyst is preferable. The presence of the catalyst makes it possible to form an intermediate layer that can contribute to improving the wear resistance and weather resistance of the water repellent film. As a quantity of a catalyst, 0.01-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of total mass of a fluorine-containing hydrolysable silane compound component.

中間層用コーティング組成物は、加水分解性シラン化合物の加水分解縮合反応や加水分解共縮合反応のための水を含んでいてもよい。中間層用コーティング組成物における水の含有量は、加水分解性シラン化合物の合計質量の100質量部に対して、1〜50質量部が好ましい。なお、中間層用コーティング組成物は水を含有しなくとも、以下の中間層を形成する過程において雰囲気中の水分を利用して加水分解性シラン化合物の加水分解縮合や加水分解共縮合反応を行わせることができる。   The coating composition for intermediate | middle layer may contain the water for the hydrolysis condensation reaction and hydrolysis cocondensation reaction of a hydrolysable silane compound. As for content of the water in the coating composition for intermediate | middle layers, 1-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of the total mass of a hydrolysable silane compound. Even if the coating composition for the intermediate layer does not contain water, the hydrolysis condensation and hydrolysis co-condensation reaction of the hydrolyzable silane compound are performed using the moisture in the atmosphere in the process of forming the following intermediate layer. Can be made.

中間層用コーティング組成物を用いて中間層32を形成する方法としては、加水分解性シラン化合物を含む被膜形成用組成物における公知の方法を用いることが可能である。例えば、はけ塗り、流し塗り、回転塗布、浸漬塗布、スキージ塗布、スプレー塗布、ワイプコート、手塗り等の方法で前記組成物を基板2または下地層33の表面に塗布し、大気中または窒素雰囲気中において、必要に応じて乾燥した後、硬化させることで、中間層32を形成できる。硬化の条件は、用いる組成物の種類、濃度等により適宜制御されるが、好ましい条件として、温度:20〜50℃、湿度:50〜90%RHの条件が挙げられる。硬化のための時間は、用いる組成物の種類、濃度、硬化条件等によるが、概ね1〜72時間が好ましい。処理方法によっては、余剰成分が発生し外観品質を損なう場合があるが、溶剤拭きまたは空拭き等で余剰成分を除去し外観を調節すればよい。中間層用コーティング組成物から形成される中間層32の厚さは特に限定されないが、経済性を考慮すると、50nm以下の厚さが好ましく、その下限は単分子層の厚さである。なお、中間層32の厚さは用いる中間層用コーティング組成物の固形分濃度、塗布条件、加熱条件等によって適宜制御しうる。   As a method for forming the intermediate layer 32 using the intermediate layer coating composition, a known method in a film forming composition containing a hydrolyzable silane compound can be used. For example, the composition is applied to the surface of the substrate 2 or the underlayer 33 by a method such as brush coating, flow coating, spin coating, dip coating, squeegee coating, spray coating, wipe coating, or hand coating. In the atmosphere, the intermediate layer 32 can be formed by drying and curing as necessary. The curing conditions are appropriately controlled depending on the type and concentration of the composition to be used. Preferred conditions include a temperature of 20 to 50 ° C. and a humidity of 50 to 90% RH. The time for curing depends on the type, concentration, curing conditions and the like of the composition to be used, but is generally preferably 1 to 72 hours. Depending on the treatment method, an excess component may be generated and the appearance quality may be impaired. However, the appearance may be adjusted by removing the excess component by solvent wiping or empty wiping. The thickness of the intermediate layer 32 formed from the intermediate layer coating composition is not particularly limited, but considering the economy, a thickness of 50 nm or less is preferable, and the lower limit is the thickness of the monomolecular layer. The thickness of the intermediate layer 32 can be appropriately controlled depending on the solid content concentration of the intermediate layer coating composition to be used, coating conditions, heating conditions, and the like.

(最外層)
最外層31は、上記基板2上の中間層32の表面に、以下に説明する最外層用コーティング組成物を用いて形成される層である。最外層31は、撥水膜3に主として優れた撥水性と耐アルカリ性を付与する撥水膜3の最も表層に位置する層である。
(Outermost layer)
The outermost layer 31 is a layer formed on the surface of the intermediate layer 32 on the substrate 2 using the outermost layer coating composition described below. The outermost layer 31 is a layer located on the outermost layer of the water-repellent film 3 that mainly imparts excellent water repellency and alkali resistance to the water-repellent film 3.

最外層31を形成するための最外層用コーティング組成物は、末端のペルフルオロアルキル基の炭素原子数が1〜6であるペルフルオロポリエーテル基を有する加水分解性シラン化合物(以下、必要に応じて「ペルフルオロポリエーテル基含有加水分解性シラン化合物」という)および/またはその部分加水分解縮合物である含フッ素シラン化合物(b)を全固形分に対して70質量%以上含む組成物である。   The outermost layer coating composition for forming the outermost layer 31 is a hydrolyzable silane compound having a perfluoropolyether group having 1 to 6 carbon atoms in the terminal perfluoroalkyl group (hereinafter referred to as “ Perfluoropolyether group-containing hydrolyzable silane compound) and / or a fluorine-containing silane compound (b) that is a partially hydrolyzed condensate thereof is a composition containing 70% by mass or more based on the total solid content.

含フッ素シラン化合物(b)が上記ペルフルオロポリエーテル基含有加水分解性シラン化合物の部分加水分解縮合物からなる場合、その縮合度(多量化度)は、生成物が溶媒に溶解する程度となるように調整される。含フッ素シラン化合物(b)としては、ペルフルオロポリエーテル基含有加水分解性シラン化合物であっても、その部分加水分解縮合物であってもよく、両者の混合物、例えば、未反応のペルフルオロポリエーテル基含有加水分解性シラン化合物が含まれるその部分加水分解縮合物であってもよい。   When the fluorinated silane compound (b) is composed of a partially hydrolyzed condensate of the perfluoropolyether group-containing hydrolyzable silane compound, the degree of condensation (degree of multimerization) is such that the product is dissolved in the solvent. Adjusted to The fluorine-containing silane compound (b) may be a perfluoropolyether group-containing hydrolyzable silane compound or a partially hydrolyzed condensate thereof, or a mixture of both, for example, an unreacted perfluoropolyether group. The partial hydrolysis-condensation product containing the containing hydrolyzable silane compound may be sufficient.

上記ペルフルオロポリエーテル基含有加水分解性シラン化合物としては、下記式(b1)で表される化合物および下記式(b2)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
−Q−SiX m2 3−m2 …(b1)
−Q−{CHCH(SiX m3 3−m3)}−H …(b2)
ただし、式(b1)および式(b2)中の記号は、それぞれ式毎に独立して、以下の通りである。
、A:下記式(1)で表される基である。
Examples of the perfluoropolyether group-containing hydrolyzable silane compound include at least one selected from a compound represented by the following formula (b1) and a compound represented by the following formula (b2).
A 2 -Q 2 -SiX 2 m2 R 2 3-m2 ... (b1)
A 3 -Q 3 - {CH 2 CH (SiX 3 m3 R 3 3-m3)} n -H ... (b2)
However, the symbols in formula (b1) and formula (b2) are as follows independently for each formula.
A 2 and A 3 are groups represented by the following formula (1).

Figure 2014024288
Figure 2014024288

(式(1)中、RF2は炭素原子数が1〜6のペルフルオロアルキル基を示す。a、b、c、dは、それぞれ独立して、0または1以上の整数を示し、a+b+c+dは、少なくとも1以上であり、a、b、c、dでくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において限定されない。)
、Q:−C(=O)NH−、−C(=O)N(CH)−、−C(=O)N(C)−から選ばれるアミド結合、ウレタン結合、エーテル結合、エステル結合、−CF−基およびフェニレン基から選ばれる1種または2種を含有してもよい、−CH−単位の繰返しからなる炭素原子数2〜12の2価の有機基を示す(ただし、−CH−基の水素原子の1個は−OH基で置換されていてもよい。)。
、X:炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のオキシアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアシロキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子またはイソシアネート基を示す。m2個のXおよびm3個のXは、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
、R:水素原子または、水素原子の一部または全部が置換されていてもよいフッ素原子を含まない炭素原子数1〜8の一価炭化水素基を示す。3−m2個のRおよび3−m3個のRは、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
m2、m3:1〜3の整数を示す。
n:1〜10の整数を示す。
(In Formula (1), R F2 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. A, b, c and d each independently represents 0 or an integer of 1 or more, and a + b + c + d is The order of existence of each repeating unit that is at least 1 and is a, b, c, d is not limited in the formula.
Q 2 , Q 3 : —C (═O) NH—, —C (═O) N (CH 3 ) —, —C (═O) N (C 6 H 5 ) — selected from amide bond and urethane bond , An ether bond, an ester bond, a —CF 2 — group, and a divalent organic compound having 2 to 12 carbon atoms composed of repeating —CH 2 — units, which may contain one or two selected from a —CF 2 — group and a phenylene group A group (wherein one hydrogen atom of the —CH 2 — group may be substituted with an —OH group).
X 2 and X 3 : an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an oxyalkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, and a halogen atom Or an isocyanate group is shown. m2 amino X 2 and m3 pieces of X 3 may each be the same or different from each other.
R 2 and R 3 : each represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms that does not contain a fluorine atom that may be partially or wholly substituted. 3-m2 R 2 and 3-m3 R 3 may be the same as or different from each other.
m2, m3: An integer of 1 to 3 is shown.
n represents an integer of 1 to 10.

化合物(b1)および化合物(b2)は、いずれも上記式(1)で示されるペルフルオロエーテル基と、それぞれケイ素原子に3−m2個、3−m3個の炭化水素基(R、R)と、m2、m3(m2、m3は1〜3の整数)個の加水分解性基(X、X)とが結合した構造を有する、含フッ素加水分解性シラン化合物である。 The compound (b1) and the compound (b2) are both a perfluoroether group represented by the above formula (1) and 3-m2 and 3-m3 hydrocarbon groups (R 2 , R 3 ) on the silicon atom, respectively. When a m2, m3 (m2, m3 is an integer of 1 to 3) number of hydrolyzable groups (X 2, X 3) and has a structure bound, fluorinated hydrolyzable silane compound.

ペルフルオロエーテル基(1)における末端のRF2は、環構造を有していてもよい炭素原子数1〜6の炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を含まないペルフルオロアルキル基を示す。RF2は、前記条件を満たせば、直鎖構造であってもよく、分岐構造であってもよく、環状構造であってもよく、分岐構造および環状構造を部分的に有する構造であってもよい。これらのなかでもRF2としては、直鎖構造または分岐構造が好ましく、直鎖構造がより好ましい。RF2の炭素原子数は1〜3が好ましい。 The terminal R F2 in the perfluoroether group (1) represents a perfluoroalkyl group that does not contain an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms which may have a ring structure. R F2 may have a straight chain structure, a branched structure, a cyclic structure, or a structure partially having a branched structure and a cyclic structure as long as the above conditions are satisfied. Good. Among these, as R F2 , a linear structure or a branched structure is preferable, and a linear structure is more preferable. R F2 preferably has 1 to 3 carbon atoms.

このように、化合物(b1)および化合物(b2)が有するペルフルオロエーテル基(1)は、末端のペルフルオロアルキル基RF2の炭素原子数が1〜6であり、分解生成物として炭素原子数8以上のペルフルオロアルキル基を有する化合物を生成することがないため、化合物(b1)および化合物(b2)は環境負荷が少ない。 Thus, in the perfluoroether group (1) of the compound (b1) and the compound (b2), the terminal perfluoroalkyl group R F2 has 1 to 6 carbon atoms, and the decomposition product has 8 or more carbon atoms. Therefore, the compound (b1) and the compound (b2) have a low environmental load.

化合物(b1)および化合物(b2)がそれぞれ有するAおよびA、すなわちペルフルオロエーテル基(1)において、a、b、cおよびdの上限は、それぞれ独立して、200が好ましく、50がより好ましい。また、a+b+c+dの上限は、200が好ましく、100がより好ましい。さらに、化合物(b1)および化合物(b2)がそれぞれ有するAおよびAは、それぞれ下記式(11)〜(15)のいずれかで表される基であることが好ましい。
CF−(OCF−…(11)
CF−(OCFCF−(OCF− …(12)
CFCF−(OCFCF− …(13)
CFCFCF−(OCFCFCF− …(14)
CFCFCF−{OCF(CF)CF− …(15)
(ただし、式(11)〜(15)中の記号a、b、c、dは、それぞれ式毎に独立して、その意味および好ましい態様は、上記式(1)と同様である。)
In A 2 and A 3 each having compound (b1) and compound (b2), that is, in the perfluoroether group (1), the upper limit of a, b, c and d is each independently preferably 200, more preferably 50 preferable. Further, the upper limit of a + b + c + d is preferably 200, and more preferably 100. Moreover, A 2 and A 3 compound (b1) and the compound (b2) having respectively, each preferably a group represented by any one of the following formulas (11) to (15).
CF 3- (OCF 2 ) c- (11)
CF 3 — (OCF 2 CF 2 ) a — (OCF 2 ) c − (12)
CF 3 CF 2- (OCF 2 CF 2 ) a- (13)
CF 3 CF 2 CF 2 — (OCF 2 CF 2 CF 2 ) d − (14)
CF 3 CF 2 CF 2 — {OCF (CF 3 ) CF 2 } b − (15)
(However, the symbols a, b, c, and d in the formulas (11) to (15) are independent for each formula, and the meaning and preferred embodiment are the same as those in the formula (1).)

化合物(b1)および化合物(b2)におけるQおよびQとして、具体的には、−(CHn1−(n1は、2〜4の整数を表す)、−CONH(CHn2−(n2は、2〜4の整数を表す)−(CFn3−、−O−(CFn3−(n3は、2〜4の整数を表す)、−CHOCONHC−、−COCHCH(OH)CHOC−、−CHOCHCH(OH)CHOC−、−CHOC−、−CFOC−等が挙げられる。これらのなかでも、−CONHC−、−CONHC−、−CHOCONHC−、−COCHCH(OH)CHOC−、−CHOCHCH(OH)CHOC−、−CHOC−、−CFOC−、−C−、−C−、−C−および−OC−から選択されるいずれかの2価の有機基が好ましい。さらに、−CONHC−、−CONHC−、−C−が好ましい。 As Q 2 and Q 3 in the compound (b1) and the compound (b2), specifically, — (CH 2 ) n1 — (n1 represents an integer of 2 to 4), —CONH (CH 2 ) n2 — (N2 represents an integer of 2 to 4)-(CF 2 ) n3 —, —O— (CF 2 ) n3 — (n3 represents an integer of 2 to 4), —CH 2 OCONHC 3 H 6 — , —COCH 2 CH (OH) CH 2 OC 3 H 6 —, —CH 2 OCH 2 CH (OH) CH 2 OC 3 H 6 —, —CH 2 OC 3 H 6 —, —CF 2 OC 3 H 6 — Etc. Among these, —CONHC 3 H 6 —, —CONHC 2 H 4 —, —CH 2 OCONHC 3 H 6 —, —COCH 2 CH (OH) CH 2 OC 3 H 6 —, —CH 2 OCH 2 CH ( OH) CH 2 OC 3 H 6 -, - CH 2 OC 3 H 6 -, - CF 2 OC 3 H 6 -, - C 2 H 4 -, - C 3 H 6 -, - C 2 F 4 - and - Any divalent organic group selected from OC 2 F 4 — is preferred. Furthermore, -CONHC 3 H 6 -, - CONHC 2 H 4 -, - C 2 H 4 - is preferable.

化合物(b1)および化合物(b2)における記号XおよびXが示す具体的な加水分解性基としては、化合物(a1)におけるXが示す具体的な加水分解性基と、好ましい態様も含めて同様とできる。中間層との密着性の観点からm2、m3は2または3が好ましく、3が特に好ましい。化合物(b1)および化合物(b2)中にそれぞれXおよびXが複数個存在する場合には、各化合物においてXおよびXが同じ基でも異なる基でもよく、同じ基であることが入手しやすさの点で好ましい。 Specific hydrolyzable groups represented by the symbols X 2 and X 3 in the compound (b1) and the compound (b2) include specific hydrolyzable groups represented by X 1 in the compound (a1) and preferred embodiments. And similar. From the viewpoint of adhesion to the intermediate layer, m2 and m3 are preferably 2 or 3, and 3 is particularly preferable. Where a compound (b1) and the compound (b2) respectively in X 2 and X 3 are plurally present, availability is X 2 and X 3 in each compound may be either different groups in the same group, the same group It is preferable in terms of ease.

化合物(b1)および化合物(b2)における記号RおよびRが示す具体的な一価炭化水素基としては、化合物(a1)におけるRが示す具体的な一価炭化水素基と、好ましい態様も含めて同様とできる。化合物(b1)および化合物(b2)中にそれぞれRおよびRが複数個存在する場合には、各化合物においてRおよびRが同じ基でも異なる基でもよく、同じ基であることが入手しやすさの点で好ましい
また、化合物(b2)におけるnは、1〜10の整数を示し、1〜5が好ましく、1〜2がより好ましい。
Specific monovalent hydrocarbon groups represented by symbols R 2 and R 3 in compound (b1) and compound (b2) include a specific monovalent hydrocarbon group represented by R 1 in compound (a1), and preferred embodiments The same can be done including When there are a plurality of R 2 and R 3 in each of the compound (b1) and the compound (b2), R 2 and R 3 may be the same or different in each compound, and it is obtained that they are the same group Moreover, n in a compound (b2) shows the integer of 1-10, 1-5 are preferable and 1-2 are more preferable.

化合物(b1)としては、得られる撥水層31の撥水性および耐アルカリ性、ならびに合成のし易さの点から、下記式(b11)〜(b16)でそれぞれ表される化合物が好ましい。
CF−(OCFCF−OCF−CONHCSi(OCH…(b11)
CF−(OCFCF−OCF−CONHCSi(OC…(b12)
CF−(OCFCF−OCF−CONHCSi(OCH…(b13)
CF−(OCFCF−OCF−CONHCSi(OC…(b14)
CF−(OCFCF−OCF−CSi(OCH…(b15)
CF−(OCFCF−OCF−CSi(OC…(b16)
(ただし、式(b11)〜(b16)中、それぞれ式毎に独立して、a=7〜8、平均値:7.3を示す。)
化合物(b11)〜(b16)は、単独でまたは2種以上を組合せて用いることができる。
As the compound (b1), compounds represented by the following formulas (b11) to (b16) are preferable from the viewpoint of water repellency and alkali resistance of the water-repellent layer 31 to be obtained and ease of synthesis.
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -CONHC 3 H 6 Si (OCH 3) 3 ... (b11)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -CONHC 3 H 6 Si (OC 2 H 5) 3 ... (b12)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -CONHC 2 H 4 Si (OCH 3) 3 ... (b13)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -CONHC 2 H 4 Si (OC 2 H 5) 3 ... (b14)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -C 2 H 4 Si (OCH 3) 3 ... (b15)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -C 2 H 4 Si (OC 2 H 5) 3 ... (b16)
(However, in formulas (b11) to (b16), a = 7 to 8 and average value: 7.3 are shown independently for each formula.)
Compounds (b11) to (b16) can be used alone or in combination of two or more.

化合物(b2)としては、得られる撥水層31の撥水性および耐アルカリ性、ならびに合成のし易さの点から、下記式(b21)〜(b25)でそれぞれ表される化合物が好ましい。
CF−(OCF−Q−{CHCH(SiX m3 3−m3)}−H…(b21)
CF−(OCFCF−(OCF−Q−{CHCH(SiX m3 3−m3)}−H…(b22)
CFCF−(OCFCF−Q−{CHCH(SiX m3 3−m3)}−H…(b23)
CFCFCF−(OCFCFCF−Q−{CHCH(SiX m3 3−m3)}−H…(b24)
CFCFCF−{OCF(CF)CF−Q−{CHCH(SiX m3 3−m3)}−H…(b25)
(ただし、式(b21)〜(b25)中、記号a、b、c、d、Q、X、R、m3およびnはそれぞれ式毎に独立して、上記式(b2)におけるのと同様であり、好ましい態様も上記同様である。)
化合物(b21)〜(b25)は、単独でまたは2種以上を組合せて用いることができる。
As the compound (b2), compounds represented by the following formulas (b21) to (b25) are preferable from the viewpoint of water repellency and alkali resistance of the water-repellent layer 31 to be obtained, and ease of synthesis.
CF 3 - (OCF 2) c -Q 3 - {CH 2 CH (SiX 3 m3 R 3 3-m3)} n -H ... (b21)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a - (OCF 2) c -Q 3 - {CH 2 CH (SiX 3 m3 R 3 3-m3)} n -H ... (b22)
CF 3 CF 2 - (OCF 2 CF 2) a -Q 3 - {CH 2 CH (SiX 3 m3 R 3 3-m3)} n -H ... (b23)
CF 3 CF 2 CF 2 - ( OCF 2 CF 2 CF 2) d -Q 3 - {CH 2 CH (SiX 3 m3 R 3 3-m3)} n -H ... (b24)
CF 3 CF 2 CF 2 - { OCF (CF 3) CF 2} b -Q 3 - {CH 2 CH (SiX 3 m3 R 3 3-m3)} n -H ... (b25)
(However, in the formulas (b21) to (b25), the symbols a, b, c, d, Q 3 , X 3 , R 3 , m3 and n are each independently represented by the formula (b2). And preferred embodiments are the same as above.)
Compounds (b21) to (b25) can be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、これらのなかでも化合物(b11)が特に好ましい。
上記化合物(b1)および化合物(b2)は、公知の方法で製造可能である。例えば,上記化合物(b1)は、具体的には、WO2009−008380号公報に記載の方法で製造可能である。また、化合物(b2)は、例えば、特開平9−157388号公報に記載の方法で製造可能である。
In the present invention, among these, the compound (b11) is particularly preferable.
The compound (b1) and the compound (b2) can be produced by a known method. For example, the compound (b1) can be specifically produced by the method described in WO2009-008380. Compound (b2) can be produced, for example, by the method described in JP-A-9-157388.

最外層用コーティング組成物に含まれる含フッ素シラン化合物(b)は、該組成物中の全固形分に対して70質量%以上含まれる成分である。最外層用コーティング組成物の全固形分における含フッ素シラン化合物(b)の含有量は70〜100質量%であり、90〜100質量%が好ましく、撥水膜への耐アルカリ性付与の観点から100質量%がより好ましい。   The fluorine-containing silane compound (b) contained in the outermost layer coating composition is a component contained in an amount of 70% by mass or more based on the total solid content in the composition. The content of the fluorine-containing silane compound (b) in the total solid content of the outermost layer coating composition is 70 to 100% by mass, preferably 90 to 100% by mass, and 100 from the viewpoint of imparting alkali resistance to the water-repellent film. The mass% is more preferable.

最外層用コーティング組成物が含フッ素シラン化合物(b)を上記範囲で含有することで、得られる最外層31は、その大部分が、含フッ素シラン化合物(b)が加水分解縮合してシロキサン結合を形成したペルフルオロポリエーテル基(ただし、末端のペルフルオロアルキル基の炭素原子数が1〜6である。)を有する層となり、撥水膜3に十分な撥水性および耐アルカリ性を付与することが可能となる。最外層用コーティング組成物は、固形分中にシロキサン結合を形成する成分として含フッ素シラン化合物(b)以外の加水分解性シラン化合物を本発明の効果を損なわない範囲で含有できる。さらに、最外層用コーティング組成物は本発明の効果を損なわない範囲で加水分解性シラン化合物以外の固形分として、各種目的に応じた機能性添加剤を含んでもよい。   When the coating composition for outermost layer contains the fluorine-containing silane compound (b) in the above range, the outermost layer 31 to be obtained is mostly hydrolyzed and condensed with the fluorine-containing silane compound (b) to form a siloxane bond. A layer having a perfluoropolyether group (wherein the terminal perfluoroalkyl group has 1 to 6 carbon atoms) can impart sufficient water repellency and alkali resistance to the water repellent film 3. It becomes. The outermost layer coating composition can contain a hydrolyzable silane compound other than the fluorine-containing silane compound (b) as a component for forming a siloxane bond in the solid content within a range not impairing the effects of the present invention. Furthermore, the coating composition for outermost layers may contain a functional additive according to various purposes as a solid content other than the hydrolyzable silane compound as long as the effects of the present invention are not impaired.

上記含フッ素シラン化合物(b)以外の加水分解性シラン化合物としては、好ましくは、上記中間層用コーティング組成物が含有する、含フッ素シラン化合物(a)が挙げられる。ここで、最外層用コーティング組成物が、含フッ素シラン化合物(b)と含フッ素シラン化合物(a)を含む場合には、含フッ素シラン化合物(b)と含フッ素シラン化合物(a)との部分加水分解共縮合物を含んでもよい。なお、含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)の部分加水分解共縮合物とは、上記中間層用コーティング組成物において説明した通りである。   The hydrolyzable silane compound other than the fluorine-containing silane compound (b) is preferably the fluorine-containing silane compound (a) contained in the intermediate layer coating composition. Here, when the outermost layer coating composition contains the fluorine-containing silane compound (b) and the fluorine-containing silane compound (a), the portion of the fluorine-containing silane compound (b) and the fluorine-containing silane compound (a) Hydrolysis cocondensates may also be included. In addition, the partial hydrolysis cocondensate of the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound (b) is as described in the intermediate layer coating composition.

また、最外層用コーティング組成物において、含フッ素シラン化合物(b)以外の加水分解性シラン化合物は、実質的に、分解生成物として炭素原子数8以上のペルフルオロアルキル基を有する化合物を生成する化合物を含まない。最外層用コーティング組成物において必須成分である含フッ素シラン化合物(b)および、含フッ素シラン化合物(b)以外の加水分解性シラン化合物として好ましく用いられる含フッ素シラン化合物(a)は、上記の通りこれらが有するペルフルオロアルキル基の炭素原子数が6以下であり環境に与える負荷は低い。   In the outermost layer coating composition, the hydrolyzable silane compound other than the fluorine-containing silane compound (b) is a compound that substantially forms a compound having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms as a decomposition product. Not included. The fluorine-containing silane compound (b) that is an essential component in the outermost layer coating composition and the fluorine-containing silane compound (a) that is preferably used as a hydrolyzable silane compound other than the fluorine-containing silane compound (b) are as described above. The number of carbon atoms in the perfluoroalkyl group they have is 6 or less, and the burden on the environment is low.

最外層用コーティング組成物が含有する加水分解性シラン化合物としては、含フッ素シラン化合物(b)を全固形分に対して上記の割合で含有し、含フッ素シラン化合物(b)以外の加水分解性シラン化合物として含フッ素シラン化合物(a)のみを含むものが撥水性の点で好ましい。最外層用コーティング組成物における、含フッ素シラン化合物(b)と含フッ素シラン化合物(a)の含有割合としては、含フッ素シラン化合物(b)/含フッ素シラン化合物(a)として示される質量比で、70/30〜100/0であり、80/20〜100/0が好ましく、90/10〜100/0がより好ましい。なお、最外層用コーティング組成物における加水分解性シラン化合物の組成割合についても、中間層用コーティング組成物の場合と同様に算出できる。例えば、含フッ素シラン化合物(b)と含フッ素シラン化合物(a)の部分加水分解共縮合物を用いた場合には、原料として使用した含フッ素シラン化合物(b)と含フッ素シラン化合物(a)の量から組成割合を決めるものとする。   The hydrolyzable silane compound contained in the outermost layer coating composition contains the fluorine-containing silane compound (b) in the above-mentioned proportion with respect to the total solid content, and is hydrolyzable other than the fluorine-containing silane compound (b). What contains only the fluorine-containing silane compound (a) as a silane compound is preferable at the point of water repellency. The content ratio of the fluorine-containing silane compound (b) and the fluorine-containing silane compound (a) in the outermost layer coating composition is a mass ratio expressed as fluorine-containing silane compound (b) / fluorine-containing silane compound (a). 70/30 to 100/0, preferably 80/20 to 100/0, and more preferably 90/10 to 100/0. The composition ratio of the hydrolyzable silane compound in the outermost layer coating composition can also be calculated in the same manner as in the intermediate layer coating composition. For example, when a partially hydrolyzed cocondensate of a fluorine-containing silane compound (b) and a fluorine-containing silane compound (a) is used, the fluorine-containing silane compound (b) and fluorine-containing silane compound (a) used as raw materials The composition ratio is determined from the amount of

最外層用コーティング組成物が任意に含有する機能性添加剤としては、中間層用コーティング組成物が任意に含有する機能性添加剤と同様のものが挙げられ、その添加量についても、中間層用コーティング組成物と同様にできる。また、最外層用コーティング組成物は通常、有機溶剤を含み、該有機溶剤の種類およびその添加量についても、中間層用コーティング組成物と同様にできる。さらに最外層用コーティング組成物は、触媒や水を中間層用コーティング組成物と同様に含有することができる。   Examples of the functional additive optionally contained in the outermost layer coating composition include the same functional additives as those optionally contained in the intermediate layer coating composition. It can be similar to the coating composition. Moreover, the coating composition for outermost layers usually contains an organic solvent, and the kind and addition amount of the organic solvent can be the same as those for the intermediate layer coating composition. Furthermore, the coating composition for outermost layers can contain a catalyst and water similarly to the coating composition for intermediate | middle layers.

最外層用コーティング組成物を用いて最外層31を形成する方法としては、塗布面を中間層32の表面とする以外は、上記中間層用コーティング組成物を用いて中間層32を形成する方法と同様とできる。最外層用コーティング組成物から形成される最外層31の厚さは特に限定されないが、経済性を考慮すると、50nm以下の厚さが好ましく、その下限は単分子層の厚さである。なお、最外層31の厚さは用いる最外層用コーティング組成物の固形分濃度、塗布条件、加熱条件等によって適宜制御しうる。   The method of forming the outermost layer 31 using the outermost layer coating composition is a method of forming the intermediate layer 32 using the intermediate layer coating composition except that the coated surface is the surface of the intermediate layer 32. The same can be done. The thickness of the outermost layer 31 formed from the outermost layer coating composition is not particularly limited. However, in consideration of economy, the thickness is preferably 50 nm or less, and the lower limit is the thickness of the monomolecular layer. The thickness of the outermost layer 31 can be appropriately controlled by the solid content concentration of the outermost layer coating composition to be used, coating conditions, heating conditions, and the like.

(下地層)
下地層33は、上記基板2と中間層32の間に、4官能加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である加水分解性シラン化合物(c)を全固形分の主成分として含む下地層用コーティング組成物を用いて任意に形成される層である。下地層33を有することで、撥水膜3と基板2との密着性が増し、また撥水膜3全体としての緻密性が高まって、耐摩耗性、耐候性等の耐久性を向上させることが可能となる。
(Underlayer)
The underlayer 33 has a tetrafunctional hydrolyzable silane compound and / or a hydrolyzable silane compound (c), which is a partially hydrolyzed condensate thereof, as a main component of the total solids between the substrate 2 and the intermediate layer 32. It is a layer arbitrarily formed using the coating composition for foundation | substrate layers containing. By having the base layer 33, the adhesion between the water repellent film 3 and the substrate 2 is increased, and the denseness of the water repellent film 3 as a whole is increased, thereby improving the durability such as wear resistance and weather resistance. Is possible.

4官能加水分解性シラン化合物として、具体的には下記式(c1)で表される化合物が挙げられる。
Si(X …(c1)
上記式(c1)中、Xは、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のオキシアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアシロキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子またはイソシアネート基を示す。4個のXは、互いに同一であっても異なってもよい。これらのうちでも、Xは、塩素原子、炭素原子数1〜4のアルコキシ基またはイソシアネート基であることが好ましく、メトキシ基、エトキシ基またはイソシアネート基であることがより好ましい。また、4個のXが同一であることが好ましい。化合物(c1)として、具体的には、SiCl、Si(NCO)、Si(OCH、Si(OCが挙げられる。これらのうちでも、化合物(c1)として、特にSi(NCO)が好ましい。
Specific examples of the tetrafunctional hydrolyzable silane compound include compounds represented by the following formula (c1).
Si (X 4 ) 4 (c1)
In the above formula (c1), X 4 is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an oxyalkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, or an alkenyl having 2 to 10 carbon atoms. An oxy group, a halogen atom or an isocyanate group is shown. The four X 4 may be the same as or different from each other. Among these, X 4 is preferably a chlorine atom, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms or an isocyanate group, and more preferably a methoxy group, an ethoxy group or an isocyanate group. Moreover, it is preferable that four X4 is the same. Specific examples of the compound (c1) include SiCl 4 , Si (NCO) 4 , Si (OCH 3 ) 4 , and Si (OC 2 H 5 ) 4 . Of these, Si (NCO) 4 is particularly preferable as the compound (c1).

加水分解性シラン化合物(c)が4官能加水分解性シラン化合物の部分加水分解縮合物からなる場合、その縮合度(多量化度)は、生成物が溶媒に溶解する程度となるように調整される。加水分解性シラン化合物(c)としては、4官能加水分解性シラン化合物であっても、その部分加水分解縮合物であってもよく、両者の混合物、例えば、未反応の4官能加水分解性シラン化合物が含まれるその部分加水分解縮合物であってもよい。4官能加水分解性シラン化合物、例えば化合物(c1)やその部分加水分解縮合物としては市販品があり、本発明にはこのような市販品を用いることが可能である。
また、上記下地層用コーティング組成物には、加水分解性シラン化合物(c)の1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
When the hydrolyzable silane compound (c) is composed of a partial hydrolysis condensate of a tetrafunctional hydrolyzable silane compound, the degree of condensation (degree of multimerization) is adjusted so that the product is dissolved in a solvent. The The hydrolyzable silane compound (c) may be a tetrafunctional hydrolyzable silane compound or a partially hydrolyzed condensate thereof, and a mixture of both, for example, an unreacted tetrafunctional hydrolyzable silane. It may be a partially hydrolyzed condensate containing the compound. There are commercially available tetrafunctional hydrolyzable silane compounds such as compound (c1) and partial hydrolysis condensates thereof, and such commercially available products can be used in the present invention.
Moreover, 1 type of a hydrolysable silane compound (c) may be used independently for the said coating composition for base layers, and 2 or more types may be used together.

下地層用コーティング組成物に含まれる加水分解性シラン化合物(c)は、該組成物中の全固形分の主成分であり、全固形分中に50質量%を超えて含まれる成分である。下地層用コーティング組成物の全固形分における加水分解性シラン化合物(c)の含有量は50質量%を超え100質量%であり、80〜100質量%が好ましく、耐候性の観点から100質量%がより好ましい。   The hydrolyzable silane compound (c) contained in the coating composition for an underlayer is a main component of the total solid content in the composition, and is a component included in the total solid content in excess of 50% by mass. The content of the hydrolyzable silane compound (c) in the total solid content of the coating composition for the underlayer is more than 50% by mass and 100% by mass, preferably 80 to 100% by mass, and 100% by mass from the viewpoint of weather resistance. Is more preferable.

下地層用コーティング組成物が加水分解性シラン化合物(c)を上記範囲で含有することで、得られる下地層33は、主として加水分解性シラン化合物(c)が加水分解縮合してシロキサン結合を形成した層となり、撥水膜3にさらなる耐摩耗性、耐候性等の耐久性を付与することが可能となる。下地層用コーティング組成物は、固形分中にシロキサン結合を形成する成分として加水分解性シラン化合物(c)以外の加水分解性シラン化合物を本発明の効果を損なわない範囲で含有できる。さらに、下地層用コーティング組成物は本発明の効果を損なわない範囲で加水分解性シラン化合物以外の固形分として、各種目的に応じた機能性添加剤を含んでもよい。   When the coating composition for the underlayer contains the hydrolyzable silane compound (c) in the above range, the resulting underlayer 33 mainly forms a siloxane bond by hydrolytic condensation of the hydrolyzable silane compound (c). Thus, the water repellent film 3 can be given further durability such as wear resistance and weather resistance. The coating composition for underlayers can contain a hydrolyzable silane compound other than the hydrolyzable silane compound (c) as a component that forms a siloxane bond in the solid content as long as the effects of the present invention are not impaired. Furthermore, the coating composition for underlayers may contain a functional additive according to various purposes as a solid content other than the hydrolyzable silane compound as long as the effects of the present invention are not impaired.

上記加水分解性シラン化合物(c)以外の加水分解性シラン化合物としては、好ましくは、上記中間層用コーティング組成物が含有する、含フッ素シラン化合物(a)が挙げられる。ここで、下地層用コーティング組成物が、加水分解性シラン化合物(c)と含フッ素シラン化合物(a)を含む場合には、加水分解性シラン化合物(c)と含フッ素シラン化合物(a)との部分加水分解共縮合物を含んでもよい。なお、含フッ素シラン化合物(a)と加水分解性シラン化合物(c)の部分加水分解共縮合物とは、上記中間層用コーティング組成物において説明した含フッ素シラン化合物(a)と含フッ素シラン化合物(b)の部分加水分解共縮合物において、含フッ素シラン化合物(b)を加水分解性シラン化合物(c)にかえた部分加水分解共縮合物である。   The hydrolyzable silane compound other than the hydrolyzable silane compound (c) is preferably the fluorine-containing silane compound (a) contained in the intermediate layer coating composition. Here, in the case where the coating composition for the underlayer includes the hydrolyzable silane compound (c) and the fluorine-containing silane compound (a), the hydrolyzable silane compound (c), the fluorine-containing silane compound (a), The partially hydrolyzed cocondensate may be included. The fluorine-containing silane compound (a) and the hydrolyzable silane compound (c) partially hydrolyzed cocondensate are the fluorine-containing silane compound (a) and the fluorine-containing silane compound described in the intermediate layer coating composition. The partially hydrolyzed cocondensate (b) is a partially hydrolyzed cocondensate obtained by replacing the fluorinated silane compound (b) with a hydrolyzable silane compound (c).

また、下地層用コーティング組成物において、加水分解性シラン化合物(c)以外の加水分解性シラン化合物は、実質的に、分解生成物として炭素原子数8以上のペルフルオロアルキル基を有する化合物を生成する化合物を含まない。なお、含フッ素シラン化合物(a)は、上記の通りこれらが有するペルフルオロアルキル基の炭素原子数が6以下であり環境に与える負荷は低い。   In the coating composition for the underlayer, the hydrolyzable silane compound other than the hydrolyzable silane compound (c) substantially produces a compound having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms as a decomposition product. Contains no compounds. In addition, as above-mentioned, the fluorine-containing silane compound (a) has 6 or less carbon atoms of the perfluoroalkyl group which these have, and the load given to an environment is low.

下地層用コーティング組成物が含有する加水分解性シラン化合物としては、加水分解性シラン化合物(c)を主成分とし、加水分解性シラン化合物(c)以外の加水分解性シラン化合物として含フッ素シラン化合物(a)のみを含むものが耐候性の点で好ましい。下地層用コーティング組成物における、加水分解性シラン化合物(c)と含フッ素シラン化合物(a)の含有割合としては、加水分解性シラン化合物(c)/含フッ素シラン化合物(a)として示される質量比で、51/49〜100/0が好ましく、80/20〜100/0がより好ましい。なお、下地層用コーティング組成物における加水分解性シラン化合物の組成割合についても、中間層用コーティング組成物の場合と同様に算出できる。例えば、加水分解性シラン化合物(c)と含フッ素シラン化合物(a)の部分加水分解共縮合物を用いた場合には、原料として使用した加水分解性シラン化合物(c)と含フッ素シラン化合物(a)の量から組成割合を決めるものとする。   The hydrolyzable silane compound contained in the coating composition for the underlayer includes a hydrolyzable silane compound (c) as a main component, and a fluorine-containing silane compound as a hydrolyzable silane compound other than the hydrolyzable silane compound (c). What contains only (a) is preferable at the point of a weather resistance. As a content ratio of the hydrolyzable silane compound (c) and the fluorine-containing silane compound (a) in the coating composition for the underlayer, the mass shown as hydrolyzable silane compound (c) / fluorine-containing silane compound (a). The ratio is preferably 51/49 to 100/0, and more preferably 80/20 to 100/0. The composition ratio of the hydrolyzable silane compound in the underlayer coating composition can also be calculated in the same manner as in the intermediate layer coating composition. For example, when a partially hydrolyzed cocondensate of a hydrolyzable silane compound (c) and a fluorine-containing silane compound (a) is used, the hydrolyzable silane compound (c) and fluorine-containing silane compound ( The composition ratio is determined from the amount of a).

下地層用コーティング組成物が任意に含有する機能性添加剤としては、中間層用コーティング組成物が任意に含有する機能性添加剤と同様のものが挙げられ、その添加量についても、中間層用コーティング組成物と同様にできる。また、下地層用コーティング組成物は通常、有機溶剤を含み、該有機溶剤の種類およびその添加量についても、中間層用コーティング組成物と同様にできる。さらに下地層用コーティング組成物は、触媒や水を中間層用コーティング組成物と同様に含有することができる。   Examples of the functional additive optionally contained in the coating composition for the underlayer include those similar to the functional additive optionally contained in the coating composition for the intermediate layer. It can be similar to the coating composition. The underlayer coating composition usually contains an organic solvent, and the type and amount of the organic solvent can be the same as in the intermediate layer coating composition. Furthermore, the coating composition for underlayers can contain a catalyst and water similarly to the coating composition for intermediate layers.

下地層用コーティング組成物を用いて下地層33を形成する方法としては、塗布面を基板2の表面とする以外は、上記中間層用コーティング組成物を用いて中間層32を形成する方法と同様とできる。下地層用コーティング組成物から形成される下地層33の厚さは特に限定されないが、経済性を考慮すると、50nm以下の厚さが好ましく、その下限は単分子層の厚さである。なお、下地層33の厚さは用いる下地層用コーティング組成物の固形分濃度、塗布条件、加熱条件等によって適宜制御しうる。   The method of forming the underlayer 33 using the underlayer coating composition is the same as the method of forming the intermediate layer 32 using the intermediate layer coating composition except that the coating surface is the surface of the substrate 2. And can. The thickness of the underlayer 33 formed from the underlayer coating composition is not particularly limited, but considering the economy, a thickness of 50 nm or less is preferable, and the lower limit is the thickness of the monomolecular layer. The thickness of the underlayer 33 can be appropriately controlled depending on the solid content concentration of the underlayer coating composition to be used, coating conditions, heating conditions, and the like.

以上、本発明の実施形態の撥水膜付き基板1A、1Bにおいて、基板2上に形成される撥水膜3を構成する下地層33、中間層32、最外層31についてそれぞれ製造方法を合わせて説明した。ここで、撥水膜付き基板1Bを製造する場合、下地層33、中間層32、最外層31を形成する際には、下地層用コーティング組成物を基板表面に塗布し一定時間保持して塗膜を形成させ、その表面に中間層用コーティング組成物を塗布し一定時間保持して塗膜を形成させ、さらにその表面に最外層形成用コーティング組成物を塗布し塗膜を形成させた後に、適当な条件で硬化処理を行うことで、下地層形成のための硬化処理と、中間層形成のための硬化処理と、さらには最外層形成のための硬化処理を同時に行うことも可能である。撥水膜付き基板1Aにおいても、同様である。   As described above, in the substrates 1 </ b> A and 1 </ b> B with the water-repellent film according to the embodiment of the present invention, the manufacturing method of the base layer 33, the intermediate layer 32, and the outermost layer 31 constituting the water-repellent film 3 formed on the substrate 2 is adjusted. explained. Here, in the case of manufacturing the substrate 1B with a water repellent film, when forming the base layer 33, the intermediate layer 32, and the outermost layer 31, the base layer coating composition is applied to the substrate surface and kept for a certain period of time. After forming a film, coating the intermediate layer coating composition on the surface and holding for a certain period of time to form a coating film, further coating the outermost layer forming coating composition on the surface to form a coating film, By performing the curing process under appropriate conditions, it is possible to simultaneously perform the curing process for forming the base layer, the curing process for forming the intermediate layer, and further the curing process for forming the outermost layer. The same applies to the substrate 1A with a water repellent film.

なお、各層を形成するためのコーティング組成物においては、触媒を含有する状態で長期間貯蔵されると、加水分解性シラン化合物の加水分解が徐々に進行してシラン化合物が高分子化する等、貯蔵安定性の点で問題となることがある。そこで各コーティング組成物を、実質的に触媒を含まない組成に調製し、上記において最外層形成用コーティング組成物を塗布し塗膜を形成させ、乾燥させた後に、触媒と溶媒を含む表面処理液を表面から浸透させ、各層を硬化させる方法をとってもよい。   In addition, in the coating composition for forming each layer, when it is stored for a long time in a state containing a catalyst, the hydrolysis of the hydrolyzable silane compound gradually proceeds to polymerize the silane compound, etc. It may be a problem in terms of storage stability. Accordingly, each coating composition is prepared to a composition that does not substantially contain a catalyst, and after applying the outermost layer-forming coating composition to form a coating film and drying it, a surface treatment liquid containing a catalyst and a solvent is prepared. It is also possible to take a method in which each layer is cured by infiltrating from the surface.

この際に用いる表面処理液としては、各層用のコーティング組成物が含有する加水分解性シラン化合物の加水分解反応を触媒する触媒とそれを溶解する溶媒を含有する表面処理液であれば特に制限されない。触媒として、具体的には、酸またはアルカリが挙げられる。酸触媒としては、塩酸、硝酸、酢酸、硫酸、燐酸、スルホン酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸等が使用できる。アルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等が使用できる。これらのなかでも、触媒は酸が好ましく、酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、パラトルエンスルホン酸およびメタンスルホン酸からなる群から選ばれる1種以上が好ましい。表面処理液が含有する触媒の量としては、表面処理液全量に対して触媒が0.01〜5質量%となる割合が好ましい。   The surface treatment liquid used in this case is not particularly limited as long as it is a surface treatment liquid containing a catalyst that catalyzes the hydrolysis reaction of the hydrolyzable silane compound contained in the coating composition for each layer and a solvent that dissolves the catalyst. . Specific examples of the catalyst include acids and alkalis. As the acid catalyst, hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, sulfonic acid, methanesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid and the like can be used. As the alkali catalyst, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia or the like can be used. Among these, the catalyst is preferably an acid, and the acid is preferably at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid and methanesulfonic acid. As a quantity of the catalyst which a surface treatment liquid contains, the ratio from which a catalyst will be 0.01-5 mass% with respect to the whole surface treatment liquid is preferable.

表面処理液の溶媒は、最終的には除去される必要があるため、その沸点は60〜160℃の範囲にあることが好ましく、60〜120℃がより好ましい。溶媒として具体的には、アルコール類、エーテル類、ケトン類、酢酸エステル類等が好ましく、上記沸点の条件を満足する溶媒として、具体的には、イソプロピルアルコール、エタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、2−ブタノン等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。表面処理液における溶媒の配合量は、触媒100質量部に対して2,000〜1,000,000質量部が好ましい。   Since the solvent of the surface treatment liquid needs to be finally removed, the boiling point thereof is preferably in the range of 60 to 160 ° C, more preferably 60 to 120 ° C. Specific examples of the solvent include alcohols, ethers, ketones, and acetates. Specific examples of the solvent that satisfies the above boiling point conditions include isopropyl alcohol, ethanol, propylene glycol monomethyl ether, 2- Examples include butanone. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of the solvent in the surface treatment liquid is preferably 2,000 to 1,000,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the catalyst.

表面処理液は、さらに水を含有してもよい。この水は処理される各層の加水分解性シラン化合物が加水分解縮合するための水として作用する。したがって、表面処理液が水を含有する場合、この水は上記溶媒とは区別される。表面処理液における水の配合量は、触媒100質量部に対して50〜15,000質量部が好ましい。なお、表面処理液が水を含有しなくとも、各層が水を含む場合や雰囲気中に水分が充分存在する場合には、このような水を利用して加水分解性シラン化合物の加水分解縮合を行わせることができる。   The surface treatment liquid may further contain water. This water acts as water for hydrolytic condensation of the hydrolyzable silane compound in each layer to be treated. Therefore, when the surface treatment liquid contains water, the water is distinguished from the solvent. The amount of water in the surface treatment liquid is preferably 50 to 15,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the catalyst. Even if the surface treatment liquid does not contain water, if each layer contains water or if there is sufficient moisture in the atmosphere, hydrolytic condensation of the hydrolyzable silane compound is performed using such water. Can be done.

本発明の撥水膜付き基板は、これを具備する輸送機器用物品としての用途に好適に用いられる。輸送機器用物品とは、電車、自動車、船舶、航空機等におけるボディー、窓ガラス(フロントガラス、サイドガラス、リアガラス)、ミラー、バンパー等が好ましく挙げられる。   The board | substrate with a water-repellent film of this invention is used suitably for the use as articles | goods for transport equipment which comprises this. Preferred examples of the article for transportation equipment include bodies in trains, automobiles, ships, aircrafts, window glass (front glass, side glass, rear glass), mirrors, bumpers, and the like.

本発明の撥水膜付き基板またはこの基板を具備する輸送機器用物品は、その撥水膜表面が優れた撥水性を有し、表面への水滴の付着が少なく、付着した水滴がすみやかにはじかれる。加えて輸送機器の運行に伴う風圧との相互作用により、付着した水滴は表面を急速に移動し、水滴として溜ることはない。このため、水分が誘発する悪影響を排除できる。また、上記撥水膜は、耐アルカリ性および耐候性にも優れるため、例えば、輸送機器用物品としての屋外での使用を含む各種使用条件下での長期使用においてもこの撥水性を維持することができる。   The substrate with a water-repellent film of the present invention or an article for transport equipment comprising this substrate has an excellent water repellency on the surface of the water-repellent film, and there is little adhesion of water droplets to the surface, and the adhered water droplets are immediately repelled. It is. In addition, due to the interaction with the wind pressure associated with the operation of the transport equipment, the attached water droplets move rapidly on the surface and do not accumulate as water droplets. For this reason, the bad influence which a water induces can be excluded. Further, since the water-repellent film is also excellent in alkali resistance and weather resistance, for example, the water-repellent film can be maintained even in long-term use under various use conditions including outdoor use as an article for transport equipment. it can.

本発明の撥水膜付き基板またはこの基板を具備する輸送機器用物品は、特に、各種窓ガラス等の透視野部での用途において、水滴の飛散により視野の確保が非常に容易となり、車輌等の運行において安全性が向上できる。   The substrate with a water-repellent film of the present invention or an article for transportation equipment comprising this substrate is particularly easy to secure a field of view by scattering of water droplets in applications such as various types of window glass, such as vehicles. Safety can be improved in operation.

以下に、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、例1〜例6が実施例であり、例7〜例10が比較例である。例11は参考例である。
各層用のコーティング組成物に配合する加水分解性シラン化合物として以下の各化合物を使用した。
含フッ素シラン化合物(a)として化合物(a11−1):F(CF(CHSiCl(シンクエスト社製)
含フッ素シラン化合物(b)として化合物(b11):CF−(OCFCF−OCF−CONHCSi(OCH(以下の合成例1で製造。ただし、化合物(b11)において、a=7〜8、平均値:7.3を示す。)
加水分解性シラン化合物(c)として化合物(c1−1):Si(NCO)(オルガチックスSI−400、商品名、マツモトファインケミカル社製)
参考例に用いたペルフルオロアルキル基の炭素原子数が8の含フッ素シラン化合物(S):F(CF(CHSiCl(シンクエスト社製)
Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these examples. Examples 1 to 6 are examples, and examples 7 to 10 are comparative examples. Example 11 is a reference example.
The following compounds were used as hydrolyzable silane compounds to be blended in the coating composition for each layer.
Compound (a11-1) as fluorine-containing silane compound (a): F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 SiCl 3 (manufactured by Synquest)
Compound (b11) as the fluorine-containing silane compound (b): CF 3 — (OCF 2 CF 2 ) a —OCF 2 —CONHC 3 H 6 Si (OCH 3 ) 3 (produced in Synthesis Example 1 below, provided that the compound ( b11), a = 7 to 8, average value: 7.3.)
As the hydrolyzable silane compound (c), the compound (c1-1): Si (NCO) 4 (Orgatech SI-400, trade name, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.)
Fluorine-containing silane compound (S) having 8 carbon atoms in the perfluoroalkyl group used in Reference Example: F (CF 2 ) 8 (CH 2 ) 2 SiCl 3 (manufactured by Synquest)

[化合物(b11)の合成]
合成例で使用した化合物の略号は、次の通りの化合物を示す。
R−225:ジクロロペンタフルオロプロパン
F6:−CF(CF)OCFCF(CF)OCFCFCF
R−113:CClFCClF
[Synthesis of Compound (b11)]
The abbreviations of the compounds used in the synthesis examples indicate the following compounds.
R-225: Dichloropentafluoropropane R F6 : —CF (CF 3 ) OCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 3
R-113: CCl 2 FCClF 2

フラスコ内に、CHO(CHCHO)CHCHOH(市販のポリオキシエチレングリコールモノメチルエーテル、a=7〜8、平均値:7.3)の25g、R−225の20g、NaFの1.2g、およびピリジンの1.6gを入れ、内温を10℃以下に保ちながら激しく撹拌し、窒素をバブリングさせた。フラスコ内に、FC(O)−RF6の46.6gを、内温を5℃以下に保ちながら3.0時間かけて滴下した。滴下終了後、50℃にて12時間撹拌し、室温にて24時間撹拌して、粗液を回収した。粗液を減圧濾過した後、回収液を真空乾燥機(50℃、5.0torr)で12時間乾燥し、粗液を得た。 In the flask, 25 g of CH 3 O (CH 2 CH 2 O) a CH 2 CH 2 OH (commercially available polyoxyethylene glycol monomethyl ether, a = 7-8, average value: 7.3), R-225 20 g, 1.2 g of NaF, and 1.6 g of pyridine were added and stirred vigorously while keeping the internal temperature at 10 ° C. or lower, and nitrogen was bubbled. Into the flask, 46.6 g of FC (O) —R F6 was added dropwise over 3.0 hours while keeping the internal temperature at 5 ° C. or lower. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 12 hours and then stirred at room temperature for 24 hours to recover the crude liquid. After the crude liquid was filtered under reduced pressure, the recovered liquid was dried with a vacuum dryer (50 ° C., 5.0 torr) for 12 hours to obtain a crude liquid.

粗液を100mLのR−225に溶解し、1000mLの飽和重曹水で3回水洗し、有機相を回収した。有機相に硫酸マグネシウムの1.0gを加え、12時間撹拌した後、加圧濾過して硫酸マグネシウムを除去し、回収液からエバポレータにてR−225を留去し、室温で液体である化合物(CHO(CHCHO)CHCHOC(O)−RF6(a=7〜8、平均値:7.3))の56.1gを得た。 The crude liquid was dissolved in 100 mL of R-225 and washed with 1000 mL of saturated aqueous sodium bicarbonate three times to recover the organic phase. After adding 1.0 g of magnesium sulfate to the organic phase and stirring for 12 hours, the magnesium sulfate is removed by filtration under pressure, and R-225 is distilled off from the recovered liquid with an evaporator. CH 3 O (CH 2 CH 2 O) a CH 2 CH 2 OC (O) -R F6 (a = 7~8, average: 7.3)) to give the 56.1g of.

3000mLのハステロイ製オートクレーブ内に、R−113の1560gを入れて撹拌し、25℃に保った。オートクレーブガス出口には、20℃に保持した冷却器、NaFペレット充填層、および−20℃に保持した冷却器を直列に設置した。また、−20℃に保持した冷却器から凝集した液をオートクレーブに戻すための液体返送ラインを設置した。オートクレーブ内に窒素ガスを1.0時間吹き込んだ後、窒素ガスで10%に希釈したフッ素ガス(以下、10%フッ素ガスと記す。)を、流速24.8L/時間で1時間吹き込んだ。   In a 3000 mL Hastelloy autoclave, 1560 g of R-113 was placed and stirred, and kept at 25 ° C. At the autoclave gas outlet, a cooler maintained at 20 ° C., a NaF pellet packed bed, and a cooler maintained at −20 ° C. were installed in series. Moreover, the liquid return line for returning the liquid aggregated from the cooler hold | maintained at -20 degreeC to an autoclave was installed. After nitrogen gas was blown into the autoclave for 1.0 hour, fluorine gas diluted to 10% with nitrogen gas (hereinafter referred to as 10% fluorine gas) was blown for 1 hour at a flow rate of 24.8 L / hour.

次に、オートクレーブ内に10%フッ素ガスを同じ流速で吹き込みながら、CHO(CHCHO)CHCHOC(O)−RF6の27.5gをR−113の1350gに溶解した溶液を30時間かけて注入した。次に、オートクレーブ内に10%フッ素ガスを同じ流速で吹き込みながら、R−113の12mLを注入した。この際、内温を40℃に変更した。続けて、ベンゼンを1質量%溶解したR−113溶液の6mLを注入した。さらに、フッ素ガスを1.0時間吹き込んだ後、窒素ガスを1.0時間吹き込んだ。反応終了後、溶媒を真空乾燥(60℃、6.0時間)にて留去し、室温で液体の化合物(CFO(CFCFO)CFCFOC(O)−RF6(a=7〜8、平均値:7.3))の45.4gを得た。 Next, while blowing 10% fluorine gas into the autoclave at the same flow rate, 27.5 g of CH 3 O (CH 2 CH 2 O) a CH 2 CH 2 OC (O) —R F6 was changed to 1350 g of R-113. The dissolved solution was poured over 30 hours. Next, 12 mL of R-113 was injected while blowing 10% fluorine gas into the autoclave at the same flow rate. At this time, the internal temperature was changed to 40 ° C. Subsequently, 6 mL of an R-113 solution in which 1% by mass of benzene was dissolved was injected. Further, after blowing fluorine gas for 1.0 hour, nitrogen gas was blown for 1.0 hour. After completion of the reaction, the solvent was distilled off by vacuum drying (60 ° C., 6.0 hours), and the compound (CF 3 O (CF 2 CF 2 O) a CF 2 CF 2 OC (O) —R liquid at room temperature was used. 45.4 g of F6 (a = 7 to 8, average value: 7.3) was obtained.

スターラーチップを投入した300mLのナスフラスコを充分に窒素置換した。ナスフラスコ内に、エタノールの40g、NaFの5.6g、およびR−225(50g)を入れた。ナスフラスコ内に、CFO(CFCFO)CFCFOC(O)−RF6の43.5gを滴下した後、室温にてバブリングを行いながら、激しく撹拌した。ナスフラスコ出口は窒素シールした。8時間後、冷却管に真空ポンプを設置して系内を減圧に保ち、過剰のエタノールおよび交換によって生じるCHCHOC(O)−RF6を留去した。24時間後、室温で液体の化合物(CFO(CFCFO)CFC(O)OCHCH(a=7〜8、平均値:7.3))の26.8gを得た。 A 300 mL eggplant flask charged with a stirrer chip was thoroughly purged with nitrogen. In an eggplant flask, 40 g of ethanol, 5.6 g of NaF, and R-225 (50 g) were placed. 43.5 g of CF 3 O (CF 2 CF 2 O) a CF 2 CF 2 OC (O) —R F6 was dropped into the eggplant flask, and then vigorously stirred while bubbling at room temperature. The eggplant flask outlet was sealed with nitrogen. After 8 hours, a vacuum pump was installed in the cooling pipe to keep the inside of the system under reduced pressure, and excess ethanol and CH 3 CH 2 OC (O) —R F6 produced by exchange were distilled off. After 24 hours, 26.8 g of a compound (CF 3 O (CF 2 CF 2 O) a CF 2 C (O) OCH 2 CH 3 (a = 7 to 8, average value: 7.3)) which is liquid at room temperature Got.

100mLの丸底フラスコ内に、CFO(CFCFO)CFC(O)OCHCHの33.1g、NHCHCHCHSi(OCHの3.7gを入れ、室温で2時間撹拌した。反応終了後、未反応のNHCHCHCHSi(OCHおよび副生したエタノールを減圧留去し、室温で液体の化合物(b11)の32.3gを得た。 100mL round bottom flask, CF 3 O (CF 2 CF 2 O) a CF 2 C (O) OCH 2 CH 3 of 33.1g, NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3 of 3 0.7 g was added and stirred at room temperature for 2 hours. After the completion of the reaction, unreacted NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 and by-produced ethanol were distilled off under reduced pressure to obtain 32.3 g of the compound (b11) which was liquid at room temperature.

[下地層用コーティング組成物(X)の調製]
撥水膜付き基板の製造例に用いた下地層用コーティング組成物(X)の調製例を以下に示す。
(調製例1)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、酢酸ブチル(純正化学社製)を9.70gおよび化合物(c1−1)を0.30g入れ、25℃にて30分間撹拌して、下地層用コーティング組成物(X1)を得た。
[Preparation of coating composition (X) for underlayer]
The preparation example of coating composition (X) for base layers used for the manufacture example of the board | substrate with a water repellent film is shown below.
(Preparation Example 1)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 9.70 g of butyl acetate (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) and 0.30 g of compound (c1-1) are added and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. Coating composition (X1) was obtained.

[中間層用コーティング組成物(Y)の調製]
撥水膜付き基板の製造例に用いた中間層用コーティング組成物(Y)の調製例を以下に示す。
(調製例2)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、酢酸ブチル(純正化学社製)を1.90g、AE3000(商品名、旭硝子社製、ハイドロフルオロエーテル)を7.60g、化合物(a11−1)を0.40gおよび化合物(b11)を0.10g入れ、25℃にて30分間撹拌して、中間層用コーティング組成物(Y1)を得た。
[Preparation of intermediate layer coating composition (Y)]
An example of preparing the intermediate layer coating composition (Y) used in the production example of the substrate with a water-repellent film is shown below.
(Preparation Example 2)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 1.90 g of butyl acetate (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), 7.60 g of AE3000 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., hydrofluoroether), compound (a11-1) In an amount of 0.40 g and 0.10 g of the compound (b11) were stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain an intermediate layer coating composition (Y1).

(調製例3)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、酢酸ブチル(純正化学社製)を1.90g、AE3000(商品名、旭硝子社製、ハイドロフルオロエーテル)を7.60g、化合物(a11−1)を0.50g入れ、25℃にて30分間撹拌して、中間層用コーティング組成物(Y2)を得た。
(調製例4)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、酢酸ブチル(純正化学社製)を1.90g、AE3000(商品名、旭硝子社製、ハイドロフルオロエーテル)を7.60g、化合物(b11)を0.50g入れ、25℃にて30分間撹拌して、比較例のための中間層用コーティング組成物(Ycf3)を得た。
(Preparation Example 3)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 1.90 g of butyl acetate (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), 7.60 g of AE3000 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., hydrofluoroether), compound (a11-1) Was added and stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain an intermediate layer coating composition (Y2).
(Preparation Example 4)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 1.90 g of butyl acetate (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), 7.60 g of AE3000 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., hydrofluoroether), and 0 of compound (b11) .50 g was added and stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain an intermediate layer coating composition (Ycf3) for Comparative Example.

[最外層コーティング組成物(Z)の調製]
撥水膜付き基板の製造例に用いた最外層用コーティング組成物(Y)の調製例を以下に示す。
(調製例5)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、AC−6000(商品名、旭硝子社製、ハイドロフルオロカーボン)を9.90gおよび化合物(b11)を0.10g入れ、25℃にて30分間撹拌して、最外層用コーティング組成物(Z1)を得た。
(調製例6)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、AC−6000(商品名、旭硝子社製、ハイドロフルオロカーボン)を9.90g、化合物(a11−1)を0.01gおよび化合物(b11)を0.09g入れ、25℃にて30分間撹拌して、最外層用コーティング組成物(Z2)を得た。
[Preparation of outermost layer coating composition (Z)]
A preparation example of the outermost layer coating composition (Y) used in the production example of the substrate with a water-repellent film is shown below.
(Preparation Example 5)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 9.90 g of AC-6000 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., hydrofluorocarbon) and 0.10 g of compound (b11) are placed and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. Thus, a coating composition for outermost layer (Z1) was obtained.
(Preparation Example 6)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 9.90 g of AC-6000 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., hydrofluorocarbon), 0.01 g of compound (a11-1), and 0.8 g of compound (b11). 09 g was added and stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain an outermost layer coating composition (Z2).

(調製例7)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、AC−6000(商品名、旭硝子社製、ハイドロフルオロカーボン)を9.90g、化合物(a11−1)を0.02gおよび化合物(b11)を0.08g入れ、25℃にて30分間撹拌して、最外層用コーティング組成物(Z3)を得た。
(調製例8)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、AC−6000(商品名、旭硝子社製、ハイドロフルオロカーボン)を9.90g、化合物(a11−1)を0.03gおよび化合物(b11)を0.07g入れ、25℃にて30分間撹拌して、最外層用コーティング組成物(Z4)を得た。
(調製例9)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、酢酸ブチル(純正化学社製)を9.50gおよび化合物(a11−1)を0.50g入れ、25℃にて30分間撹拌して、比較例のための最外層用コーティング組成物(Zcf5)を得た。
(調製例10)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、酢酸ブチル(純正化学社製)を9.50g、化合物(S)を0.5g入れ、25℃にて30分間撹拌して、参考例のための最外層用コーティング組成物(Zs6)を得た。
(Preparation Example 7)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 9.90 g of AC-6000 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., hydrofluorocarbon), 0.02 g of compound (a11-1) and 0.02 g of compound (b11) are added. 08 g was added and stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain an outermost layer coating composition (Z3).
(Preparation Example 8)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 9.90 g of AC-6000 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., hydrofluorocarbon), 0.03 g of compound (a11-1) and 0.03 g of compound (b11) are added. 07 g was added and stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain an outermost layer coating composition (Z4).
(Preparation Example 9)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 9.50 g of butyl acetate (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) and 0.50 g of compound (a11-1) are added and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. A coating composition for outermost layer (Zcf5) was obtained.
(Preparation Example 10)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 9.50 g of butyl acetate (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) and 0.5 g of compound (S) are added and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. The outermost layer coating composition (Zs6) was obtained.

[表面処理液(W)の調製]
撥水膜付き基板の製造例に用いた表面処理液(W)の調製例を以下に示す。
(調製例11)
撹拌機および温度計がセットされたガラス容器に、パラトルエンスルホン酸・一水和物(和光純薬工業製)を0.01g、純水0.30gおよび2−プロパノール(純正化学社製)を9.69g入れ、25℃にて30分間撹拌して、表面処理液(W1)を得た。
[Preparation of surface treatment liquid (W)]
A preparation example of the surface treatment liquid (W) used in the production example of the substrate with the water repellent film is shown below.
(Preparation Example 11)
In a glass container in which a stirrer and a thermometer are set, 0.01 g of paratoluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), 0.30 g of pure water and 2-propanol (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) 9.69 g was added and stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain a surface treatment liquid (W1).

表1に各層のコーティング組成物の組成を示す。

Figure 2014024288
Table 1 shows the composition of the coating composition of each layer.
Figure 2014024288

[例1〜11]撥水膜付き基板の製造および評価
上記各調製例で得られた各層のコーティング組成物を用いて、以下のようにしてガラス基板に撥水膜を形成して撥水膜付き基板を製造した。得られた撥水膜付き基板について以下の評価方法により評価を行った。各例に用いた各層のコーティング組成物の種類と各評価で得られた結果を表2に示す。
基板として、酸化セリウムで表面を研磨洗浄し、乾燥した清浄なソーダライムガラス基板(水接触角5度、300mm×300mm×厚さ3mm)を用い、表2に示す例1以外のそれぞれの例毎に、該ガラス基板の表面に上記調製例で得た下地層用コーティング組成物(X1)の2gをスキージコート法によって塗布して、25℃で1分間保持し、下地層を形成した。
[Examples 1 to 11] Production and Evaluation of Substrate with Water-Repellent Film Using the coating composition of each layer obtained in each of the above preparation examples, a water-repellent film was formed on a glass substrate as follows. An attached substrate was manufactured. The obtained substrate with a water-repellent film was evaluated by the following evaluation method. Table 2 shows the types of coating compositions for each layer used in each example and the results obtained in each evaluation.
For each example other than Example 1 shown in Table 2, using a clean soda lime glass substrate (water contact angle 5 degrees, 300 mm × 300 mm × thickness 3 mm) which was polished and cleaned with cerium oxide as the substrate. Then, 2 g of the coating composition (X1) for the underlayer obtained in the above preparation example was applied to the surface of the glass substrate by a squeegee coating method and held at 25 ° C. for 1 minute to form an underlayer.

次いで、例2〜例9については上記で形成した下地層表面に、例1については上記ガラス基板の表面に、表2に示すとおりそれぞれの例毎に、上記調製例で得た中間層用コーティング組成物Y1〜Ycf3の2gをスキージコート法によって塗布した。その後、25℃、80%RHに設定された恒温恒湿槽で1時間保持して中間層を形成し、基板上に中間層が形成された基板(例1)、および基板側から順に下地層および中間層が形成された基板(例2〜例9)を得た。なお、例10、例11については中間層の形成を実施せず、下地層上に最外層を形成した。   Then, the coating for intermediate layer obtained in the above-mentioned preparation example was applied to each of the examples as shown in Table 2 on the surface of the base layer formed above for Examples 2 to 9, and on the surface of the glass substrate for Example 1. 2 g of the compositions Y1 to Ycf3 were applied by a squeegee coating method. Thereafter, an intermediate layer is formed by holding for 1 hour in a constant temperature and humidity chamber set at 25 ° C. and 80% RH, and a base layer in which the intermediate layer is formed on the substrate (Example 1), and the base layer in order from the substrate side And the board | substrate (Example 2-Example 9) in which the intermediate | middle layer was formed was obtained. In Examples 10 and 11, the outermost layer was formed on the base layer without forming the intermediate layer.

さらに、表2に示すそれぞれの例毎(例1〜例7、10、11)に、上記基板上の中間層表面または下地層表面に、上記調製例で得た最外層用コーティング組成物Z1〜Zs6の2gをそれぞれ染み込ませた布を用いて、ワイプコートによる該組成物の塗布を行い、その後25℃で10分間乾燥させた。これにより、例1については基板側から順に中間層および最外層が形成された基板を得た。例2〜例7については、基板側から順に下地層、中間層および最外層が形成された基板を得た。例8、例9については最外層の形成を実施せず、基板側から順に下地層と中間層が形成された基板を得た。例10、例11については、基板側から順に下地層と最外層が形成された基板を得た。
上記で得られた各例(1〜11)の、ガラス基板上に各層が上記の順で積層された各層付き基板は、表面処理液(W1)を2g含ませた布で拭き上げることにより、仕上げを行い撥水膜付き基板とした。
Furthermore, for each of the examples shown in Table 2 (Examples 1 to 7, 10, 11), the outermost layer coating composition Z1 obtained in the preparation example was applied to the intermediate layer surface or the underlayer surface on the substrate. Using a cloth soaked with 2 g of Zs6, the composition was applied by wipe coating, and then dried at 25 ° C. for 10 minutes. Thereby, about Example 1, the board | substrate with which the intermediate | middle layer and the outermost layer were formed in order from the board | substrate side was obtained. About Examples 2-7, the board | substrate with which the base layer, the intermediate | middle layer, and the outermost layer were formed in order from the board | substrate side was obtained. In Examples 8 and 9, the outermost layer was not formed, and a substrate on which an underlayer and an intermediate layer were formed in order from the substrate side was obtained. About Example 10 and Example 11, the board | substrate with which the base layer and the outermost layer were formed in order from the board | substrate side was obtained.
In each of the examples (1 to 11) obtained above, each substrate with each layer laminated on the glass substrate in the above order is wiped with a cloth containing 2 g of the surface treatment liquid (W1), The substrate was finished with a water-repellent film.

各例における撥水膜付き基板の評価は、次のように行った。
<撥水性>
撥水性は以下の方法で測定した水接触角(CA)の値で評価した。まず、以下の各試験を行う前に初期値を測定した。なお、初期値において水接触角(CA)が100度以上であれば、実用上、十分に高い撥水性を有するといえる。
Evaluation of the substrate with a water-repellent film in each example was performed as follows.
<Water repellency>
Water repellency was evaluated by the value of water contact angle (CA) measured by the following method. First, initial values were measured before each of the following tests. If the water contact angle (CA) is 100 degrees or more at the initial value, it can be said that the water repellency is sufficiently high for practical use.

[水接触角(CA)]
撥水膜付き基板の撥水膜表面に置いた、直径1mmの水滴の接触角をCA−X150(協和界面科学社製)を用いて測定した。撥水膜表面における異なる5ヶ所で測定を行い、その平均値を算出した。
[Water contact angle (CA)]
The contact angle of water droplets having a diameter of 1 mm placed on the surface of the water-repellent film on the substrate with the water-repellent film was measured using CA-X150 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). Measurement was performed at five different locations on the surface of the water-repellent film, and the average value was calculated.

<耐アルカリ性>
撥水膜付き基板を、0.1N水酸化ナトリウム水溶液(pH13)に撥水膜表面を上にして24時間浸漬する試験(耐アルカリ試験)を行った後、純水で洗浄した後、上記方法により水接触角を測定した。なお、この耐アルカリ性試験を行った後に、水接触角(CA)が80度以上の値を保持していれば、実用上、撥水性能の耐アルカリ性は十分であると評価される。
<Alkali resistance>
After performing a test (alkali resistance test) of immersing the substrate with a water-repellent film in a 0.1N sodium hydroxide aqueous solution (pH 13) with the surface of the water-repellent film facing up for 24 hours, and then washing with pure water, the above method Was used to measure the water contact angle. If the water contact angle (CA) maintains a value of 80 degrees or more after performing the alkali resistance test, it is evaluated that the alkali resistance of water repellency is practically sufficient.

<耐候性>
JISZ2381に準拠して屋外暴露試験を行った。すなわち、撥水膜付き基板を、撥水膜表面が水平に対して30度の角度で南向きになるよう屋外に設置し、3ヶ月放置する試験(屋外暴露試験)を行った後、上記方法により水接触角を測定した。なお、この屋外暴露試験を行った後に、水接触角(CA)が100度以上の値を保持していれば、実用上、撥水性能の耐候性は十分であると評価される。
<Weather resistance>
An outdoor exposure test was conducted according to JISZ2381. That is, after performing a test (outdoor exposure test) in which the substrate with a water-repellent film is installed outdoors so that the surface of the water-repellent film faces southward at an angle of 30 degrees with respect to the horizontal, the above method is performed. Was used to measure the water contact angle. In addition, if the water contact angle (CA) maintains a value of 100 degrees or more after the outdoor exposure test, it is evaluated that the weather resistance of the water repellency is practically sufficient.

Figure 2014024288
Figure 2014024288

本発明の実施例に相当する例1〜例6で得られた撥水膜付き基板は、十分な撥水性、耐アルカリ性および耐候性を有し、かつ環境負荷が少ない。特に、例1、例2、例6で得られた撥水膜付き基板は、特に厳しい条件での耐アルカリ性に優れ、参考例である例11の環境負荷が大きい撥水膜付き基板と同等の性能を有する。比較例の7〜10は初期の撥水性や環境負荷の点では問題がないが、耐アルカリ性または耐候性のいずれかが十分でない。   The substrates with water repellent films obtained in Examples 1 to 6 corresponding to the examples of the present invention have sufficient water repellency, alkali resistance and weather resistance, and have a low environmental load. In particular, the substrates with water-repellent films obtained in Examples 1, 2 and 6 are excellent in alkali resistance under particularly severe conditions, and are equivalent to the substrates with water-repellent films in Example 11 which is a reference example and has a large environmental load. Has performance. In Comparative Examples 7 to 10, there is no problem in terms of initial water repellency and environmental load, but either alkali resistance or weather resistance is not sufficient.

本発明の撥水膜付き基板は、十分な撥水性、耐アルカリ性および耐候性を有し、かつ環境負荷が少ない。本発明の撥水膜付き基板は、電車、自動車、船舶、航空機等の輸送機器におけるボディー、窓ガラス(フロントガラス、サイドガラス、リアガラス)、ミラー、バンパー等の物品としての用途に好適に用いられる。   The substrate with a water repellent film of the present invention has sufficient water repellency, alkali resistance and weather resistance, and has a low environmental load. The substrate with a water-repellent film of the present invention is suitably used for applications such as bodies, window glass (front glass, side glass, rear glass), mirrors, bumpers and the like in transportation equipment such as trains, automobiles, ships, and aircraft.

1A、1B…撥水膜付き基板、2…基板、3…撥水膜、31…最外層、32…中間層、33…下地層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B ... Substrate with water repellent film, 2 ... Substrate, 3 ... Water repellent film, 31 ... Outermost layer, 32 ... Intermediate layer, 33 ... Underlayer.

Claims (9)

基板と、前記基板の主面の少なくとも一部に前記基板側から順に形成された中間層および最外層を有する撥水膜と、を備える撥水膜付き基板であって、
前記中間層は、下記一般式(a1)で表される加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である含フッ素シラン化合物(a)を全固形分の主成分として含む中間層用コーティング組成物を用いて形成され、
前記最外層は、末端のペルフルオロアルキル基の炭素原子数が1〜6であるペルフルオロポリエーテル基を有する加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である含フッ素シラン化合物(b)を全固形分に対して70質量%以上含む最外層用コーティング組成物を用いて形成される撥水膜付き基板。
F1−Q−SiR (3−m1) m1 …(a1)
ただし、式(a1)中の記号は以下の通りである。
F1:炭素原子数1〜6の炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を含まないペルフルオロアルキル基を示す。
:炭素原子数1〜6のフッ素原子を含まない2価有機基を示す。
:炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のオキシアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアシロキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子またはイソシアネート基を示す。m1個のXは、互いに同一であっても異なってもよい。
:水素原子または、水素原子の一部または全部が置換されていてもよいフッ素原子を含まない炭素原子数1〜8の一価炭化水素基を示す。3−m1個のRは互いに同一であっても異なってもよい。
m1:1〜3の整数を示す。
A substrate with a water-repellent film comprising: a substrate; and a water-repellent film having an intermediate layer and an outermost layer formed in order from the substrate side on at least a part of the main surface of the substrate,
The intermediate layer includes a hydrolyzable silane compound represented by the following general formula (a1) and / or a fluorine-containing silane compound (a) that is a partial hydrolysis condensate thereof as a main component of the total solid content. Formed using a coating composition;
The outermost layer comprises a hydrolyzable silane compound having a perfluoropolyether group having 1 to 6 carbon atoms in the terminal perfluoroalkyl group and / or a fluorine-containing silane compound (b) which is a partial hydrolysis condensate thereof. A substrate with a water-repellent film formed using an outermost layer coating composition containing 70% by mass or more based on the total solid content.
R F1 -Q 1 -SiR 1 (3-m1) X 1 m1 (a1)
However, the symbols in the formula (a1) are as follows.
R F1 represents a perfluoroalkyl group containing no etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms.
Q 1 represents a divalent organic group not containing a fluorine atom having 1 to 6 carbon atoms.
X 1 : an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an oxyalkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, a halogen atom or an isocyanate group Indicates. The m1 X 1 may be the same as or different from each other.
R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms that does not contain a fluorine atom that may be partially or wholly substituted. 3-m1 R 1 s may be the same as or different from each other.
m1: An integer of 1 to 3 is shown.
前記ペルフルオロポリエーテル基を有する加水分解性シラン化合物が、下記式(b1)で表される化合物および下記式(b2)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の撥水膜付き基板。
−Q−SiX m2 3−m2 …(b1)
−Q−{CHCH(SiX m3 3−m3)}−H …(b2)
ただし、式(b1)および式(b2)中の記号は、それぞれ式毎に独立して、以下の通りである。
、A:下記式(1)で表される基である。
Figure 2014024288
(式(1)中、RF2は炭素原子数が1〜6のペルフルオロアルキル基を示す。a、b、c、dは、それぞれ独立して、0または1以上の整数を示し、a+b+c+dは、少なくとも1以上であり、a、b、c、dでくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において限定されない。)
、Q:−C(=O)NH−、−C(=O)N(CH)−、−C(=O)N(C)−から選ばれるアミド結合、ウレタン結合、エーテル結合、エステル結合、−CF−基およびフェニレン基から選ばれる1種または2種を含有してもよい、−CH−単位の繰返しからなる炭素原子数2〜12の2価の有機基を示す(ただし、−CH−基の水素原子の1個は−OH基で置換されていてもよい。)。
、X:炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のオキシアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアシロキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子またはイソシアネート基を示す。m2個のXおよびm3個のXは、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
、R:水素原子または、水素原子の一部または全部が置換されていてもよいフッ素原子を含まない炭素原子数1〜8の一価炭化水素基を示す。3−m2個のRおよび3−m3個のRは、それぞれ互いに同一であっても異なってもよい。
m2、m3:1〜3の整数を示す。
n:1〜10の整数を示す。
The hydrolyzable silane compound having the perfluoropolyether group is at least one selected from a compound represented by the following formula (b1) and a compound represented by the following formula (b2). Substrate with water repellent film.
A 2 -Q 2 -SiX 2 m2 R 2 3-m2 ... (b1)
A 3 -Q 3 - {CH 2 CH (SiX 3 m3 R 3 3-m3)} n -H ... (b2)
However, the symbols in formula (b1) and formula (b2) are as follows independently for each formula.
A 2 and A 3 are groups represented by the following formula (1).
Figure 2014024288
(In Formula (1), R F2 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. A, b, c and d each independently represents 0 or an integer of 1 or more, and a + b + c + d is The order of existence of each repeating unit that is at least 1 and is a, b, c, d is not limited in the formula.
Q 2 , Q 3 : —C (═O) NH—, —C (═O) N (CH 3 ) —, —C (═O) N (C 6 H 5 ) — selected from amide bond and urethane bond , An ether bond, an ester bond, a —CF 2 — group, and a divalent organic compound having 2 to 12 carbon atoms composed of repeating —CH 2 — units, which may contain one or two selected from a —CF 2 — group and a phenylene group A group (wherein one hydrogen atom of the —CH 2 — group may be substituted with an —OH group).
X 2 and X 3 : an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an oxyalkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, and a halogen atom Or an isocyanate group is shown. m2 amino X 2 and m3 pieces of X 3 may each be the same or different from each other.
R 2 and R 3 : each represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms that does not contain a fluorine atom that may be partially or wholly substituted. 3-m2 R 2 and 3-m3 R 3 may be the same as or different from each other.
m2, m3: An integer of 1 to 3 is shown.
n represents an integer of 1 to 10.
前記式(b1)におけるAおよび前記式(b2)におけるAが、それぞれ下記式(11)〜(15)のいずれかで表される基である請求項2に記載の撥水膜付き基板。
CF−(OCF−…(11)
CF−(OCFCF−(OCF− …(12)
CFCF−(OCFCF− …(13)
CFCFCF−(OCFCFCF− …(14)
CFCFCF−{OCF(CF)CF− …(15)
(ただし、式(11)〜(15)中、それぞれ式毎に独立して、a、b、c、dは、それぞれ独立に、0または1以上の整数を示し、a+b+c+dは、少なくとも1以上であり、a、b、c、dでくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において限定されない。)
The substrate with a water-repellent film according to claim 2, wherein A 2 in the formula (b1) and A 3 in the formula (b2) are groups represented by any of the following formulas (11) to (15), respectively. .
CF 3- (OCF 2 ) c- (11)
CF 3 — (OCF 2 CF 2 ) a — (OCF 2 ) c − (12)
CF 3 CF 2- (OCF 2 CF 2 ) a- (13)
CF 3 CF 2 CF 2 — (OCF 2 CF 2 CF 2 ) d − (14)
CF 3 CF 2 CF 2 — {OCF (CF 3 ) CF 2 } b − (15)
(However, in formulas (11) to (15), each independently represents a, b, c, d each independently represents 0 or an integer of 1 or more, and a + b + c + d is at least 1 or more. Yes, the existence order of each repeating unit enclosed by a, b, c, d is not limited in the formula.)
前記式(b1)で表される化合物が、下記式(b11)〜(b16)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種である、請求項2または3に記載の撥水膜付き基板。
CF−(OCFCF−OCF−CONHCSi(OCH…(b11)
CF−(OCFCF−OCF−CONHCSi(OC…(b12)
CF−(OCFCF−OCF−CONHCSi(OCH…(b13)
CF−(OCFCF−OCF−CONHCSi(OC…(b14)
CF−(OCFCF−OCF−CSi(OCH…(b15)
CF−(OCFCF−OCF−CSi(OC…(b16)
(ただし、式(b11)〜(b16)中、それぞれ式毎に独立して、a=7〜8、平均値:7.3を示す。)
The substrate with a water-repellent film according to claim 2 or 3, wherein the compound represented by the formula (b1) is at least one selected from compounds represented by the following formulas (b11) to (b16).
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -CONHC 3 H 6 Si (OCH 3) 3 ... (b11)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -CONHC 3 H 6 Si (OC 2 H 5) 3 ... (b12)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -CONHC 2 H 4 Si (OCH 3) 3 ... (b13)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -CONHC 2 H 4 Si (OC 2 H 5) 3 ... (b14)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -C 2 H 4 Si (OCH 3) 3 ... (b15)
CF 3 - (OCF 2 CF 2 ) a -OCF 2 -C 2 H 4 Si (OC 2 H 5) 3 ... (b16)
(However, in formulas (b11) to (b16), a = 7 to 8 and average value: 7.3 are shown independently for each formula.)
前記式(b1)で表される化合物が、前記式(b11)で表される化合物である請求項4に記載の撥水膜付き基板。   The substrate with a water-repellent film according to claim 4, wherein the compound represented by the formula (b1) is a compound represented by the formula (b11). 前記一般式(a1)で表される加水分解性シラン化合物が、下記式(a11)〜(a16)でそれぞれ表される化合物から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の撥水膜付き基板。
F(CF(CHSiX …(a11)
F(CF(CHSi(R)X …(a12)
F(CFCONH(CHSiX …(a13)
F(CFCONH(CHSi(R)X …(a14)
F(CFCONH(CHNH(CH5−hSiX …(a15)
F(CFCONH(CHNH(CH5−hSi(R)X …(a16)
(ただし、式(a11)〜(a16)中、それぞれ式毎に独立して、eは1〜6の整数、fは1〜6の整数、gは1〜5の整数、hは1〜4の整数である。Xは、それぞれ式毎に独立して、互いに同一であっても異なってもよい、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数2〜10のオキシアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアシロキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子またはイソシアネート基を示す。Rは、それぞれ式毎に独立して、水素原子または、水素原子の一部または全部が置換されていてもよいフッ素原子を含まない炭素原子数1〜8の一価炭化水素基を示す。)
The hydrolyzable silane compound represented by the general formula (a1) is at least one selected from compounds represented by the following formulas (a11) to (a16), respectively. The substrate with a water-repellent film according to Item.
F (CF 2 ) e (CH 2 ) f SiX 1 3 (a11)
F (CF 2 ) e (CH 2 ) f Si (R 1 ) X 1 2 (a12)
F (CF 2 ) e CONH (CH 2 ) g SiX 1 3 (a13)
F (CF 2 ) e CONH (CH 2 ) g Si (R 1 ) X 1 2 (a14)
F (CF 2 ) e CONH (CH 2 ) h NH (CH 2 ) 5-h SiX 1 3 (a15)
F (CF 2 ) e CONH (CH 2 ) h NH (CH 2 ) 5-h Si (R 1 ) X 1 2 (a16)
(In the formulas (a11) to (a16), e is an integer of 1 to 6, f is an integer of 1 to 6, g is an integer of 1 to 5, and h is 1 to 4. X 1 is independently for each formula, and may be the same or different and each represents an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an oxyalkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, carbon An acyloxy group having 2 to 10 atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, a halogen atom or an isocyanate group, wherein R 1 is independently a hydrogen atom, a part of a hydrogen atom or A monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which does not contain a fluorine atom which may be substituted entirely.
前記一般式(a1)で表される加水分解性シラン化合物が、F(CF(CHSiCl、F(CF(CHSi(NCO)、F(CF(CHSi(OCH、およびF(CF(CHSi(OCから選ばれる少なくとも1種である請求項1〜6のいずれか1項に記載の撥水膜付き基板。 The hydrolyzable silane compound represented by the general formula (a1) is F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 SiCl 3 , F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 Si (NCO) 3 , F ( CF 2) 6 (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3, and F (CF 2) 6 (CH 2) 2 Si (OC 2 H 5) of claims 1 to 6 is at least one selected from 3 The substrate with a water-repellent film according to any one of the above items. 前記撥水膜は、さらに、前記基板と中間層の間に、4官能加水分解性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合物である加水分解性シラン化合物(c)を全固形分の主成分として含む下地層用コーティング組成物を用いて形成される下地層を有する請求項1〜7のいずれか1項に記載の撥水膜付き基板。   The water repellent film further contains a tetrafunctional hydrolyzable silane compound and / or a hydrolyzable silane compound (c), which is a partial hydrolysis condensate thereof, between the substrate and the intermediate layer as a main component of the total solid content. The substrate with a water-repellent film according to any one of claims 1 to 7, which has an underlayer formed using a coating composition for an underlayer that is contained as a component. 前記4官能加水分解性シラン化合物がSiCl、Si(NCO)、Si(OCH、およびSi(OCから選ばれる少なくとも1種である請求項8に記載の撥水膜付き基板。 The water repellent according to claim 8, wherein the tetrafunctional hydrolyzable silane compound is at least one selected from SiCl 4 , Si (NCO) 4 , Si (OCH 3 ) 4 , and Si (OC 2 H 5 ) 4. Substrate with film.
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