JP2017522172A - 超疎水性または超親水性表面の新規製造方法 - Google Patents
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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Abstract
Description
i)水滴の下に空気を捕捉できるかなり粗い表面、および
ii)粗いテクスチャに塗布される表面エネルギーが低い保護層であって、突起の表面を変えないようにかなり薄い前記層
を使用することが望ましい。
b)ナノ粒子でコーティングされた表面を架橋剤を使用して低温で架橋する工程
を少なくとも含む方法に関する。
本発明の方法は、非常に様々な種類の材料の表面に適用しても良い。
表面の活性化は、結合させるために超親水性または超疎水性層に関して、材料が最初は不活性であっても濡れ性かつ反応性材料にすることを基礎とする。
1) 表面接着官能基群(被処理表面の種類に応じてこの基は、例えば、シラン、リン酸塩、またはチオールでも良い)、および
2) 例えば共有結合の形成を可能にする反応性化学基などの表面がナノ粒子に対する親和性を確実に有するようにする官能基
を含んでなる有機モノマー化合物である。
本発明の方法の第1工程は、大きさが異なる少なくとも2つのナノ粒子集団を被処理表面上に堆積することからなる。
− 無機材料(例えば、ケイ素、アルミニウム、チタン、亜鉛、ゲルマニウム、および/またはそれらの酸化物など)
− 金属、合金、酸化物、および炭素含有セラミックまたは複合材、ならびに
− ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアクリル酸(PAA)、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリアルキルアクリレート(ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリエチルアクリレート(PEA)、ポリブチルアクリレート(PBA))、ポリメタクリル酸(PMA)、ラテックス、およびポリメタクリレートなどのポリマー。
好ましい実施形態において、表面に堆積されている第1のナノ粒子層は、接着剤でコーティングされていないか、またはコーティングされることはない。
a0)任意で、物理的処理(例えば、UV−オゾン処理またはプラズマ処理など)による表面活性化と、その後任意で接着プライマー層(例えば、TEOSなど)の堆積を行う工程、
a1)任意で、例えば、TMS−NCO、3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート、GPTMS、または3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランから選択される接着剤で表面処理する工程、
a2)第1のナノ粒子集団を被処理表面に堆積する工程、
a3)任意で、第1のナノ粒子集団でコーティングした表面を、例えば、TMS−NCO、3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート、GPTMS、または3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランから選択される接着剤で処理する工程
a4)工程a2)で使用したナノ粒子集団とは大きさが異なる第2のナノ粒子集団を堆積する工程
を少なくとも含んでなる。
本発明の別の特定の実施形態において、「ラズベリー」ナノ粒子を被処理表面と接触させる前に製造しても良い。この場合手順は以下である:
a’1)第1のナノ粒子集団を接着剤でコーティングする、
a’2)この第1の集団を1つ以上の他のナノ粒子集団と接触させてラズベリー粒子を形成する、
a’3)任意で、以上により形成したラズベリー粒子を精製する、
a’4)上記のように任意で活性化および/または前処理されている被処理表面上に、「ラズベリー」ナノ粒子を堆積する。
a”0)任意で、上記のように被処理表面を活性化および前処理する工程
a”1)上記の方法に従って「ラズベリー」ナノ粒子を製造する工程
a”2)「ラズベリー」ナノ粒子を被処理表面上に堆積する工程
b)ラズベリーナノ粒子でコーティングした表面を架橋剤を使用して低温で架橋する工程
を少なくとも含む。
被処理表面上への(異なる集団またはラズベリー粒子の形態での)ナノ粒子の堆積を、ディップコーティング、スピンコーティング、スプレー、フローコーティング、またはワイピングにより実施しても良い。
本発明の方法の第2工程は、ナノ粒子でコーティングされた表面を架橋剤を用いて低温で架橋することからなる。
− xは、0.1〜10、好ましくは1〜5でも良く、
− yは、0〜5000、好ましくは1〜1500でも良く、
− zは、0〜5000、好ましくは1〜1500でも良い。
− xは、0.1〜10、好ましくは1〜5でも良く、
− yは、0〜5000、好ましくは1〜1500でも良く、
− zは、0〜5000、好ましくは1〜1500でも良い。
特定の実施形態において、本発明の方法は、テクスチャリングした表面を超疎水性にし得る疎水性有機分子の層で前記表面をコーティングすることからなる最終工程を含む。
化学式中:
− Aは、表面上への層の接着を促進する基であり、
− Bは、リンカーであり、
− Cは、層形成をした結果、疎水性およびまたは疎油性の特性与える官能基である。
a) 化学式:
好ましくは、R1、R2、およびR3が同一であり、アルコキシ基を表す)
のシラン基、
b) 化学式−SHのチオール基、または
c) 化学式:
R4は、水素原子(H)、フッ素原子(F)、またはOH基であり、
R5は、水素原子(H)、フッ素原子(F)、またはPO3H2基である)
のリン酸基、
から選択される。
− Lは(CH2)m−X−基であり、mは0〜100、好ましくは0〜30の整数であり、Xはペルフルオロ化または部分的フッ素化され、任意で飽和されたC0〜C100のアルキル基であり、アルキル鎖は任意で0〜10のペルフルオロ化されたシクロアルキル、またはアリール基で置換または遮断されていても良く;また、Xは−(O−CH2−CH2)m’、−(O−CH2−CH2−CH2)m’、−(O−CH2−CH(CH3))m’、または−(O−CH(CH3)−CH2)m’基の共有結合であっても良く、m’は0〜100、好ましくは0〜50の整数であり、
− Mは以下:
a) 単化学結合、酸素原子(O)、硫黄原子(S)、もしくはS(CO)基、(CO)S基、もしくは、Rが水素原子またはC1〜C10アルキルであるNR基、(CO)NR基、もしくはNR(CO)基、または
b) 以下の基:
a) Aは、化学式:
のシラン基、
b) BはL−M基であり、化学式中:
−Lは(CH2)m−X−基であり、mは0〜100、好ましくは1〜30、より好ましくは1〜10の整数であり、
−MはNR基、(CO)NR基、またはNR(CO)基であり、Rは水素原子またはC1〜C10アルキルであり、
かつ、
c) Cは−(CF(CF3)CF2O)n−CF2−CF2−CF3、−(CF2CF(CF3)O)n−CF2−CF2−CF3、−(CF2CF2CF2O)n−CF2−CF2−CF3、−(CF2CF2O)nCF2−CF3、−CF(CF3)−O−(CF(CF3)CF2O)n−CF2−CF2−CF3、−CF(CF3)−O−(CF2CF(CF3)O)n−CF2−CF2−CF3、−CF(CF3)−O−(CF2CF2CF2O)n−CF2−CF2−CF3、−CF2−O−(CF2CF2O)n−CF2−CF3、またはCpF2p+1基であり、化学式中のnおよびpは1〜50、好ましくは1〜30の整数である。
を有する。
本発明の方法は、表面を超親水性および/または超親油性するため、または表面を超疎水性および/または超疎油性にするための表面テクスチャリングに使用すると有利である。より一般的には、本発明の方法は、液滴の場合には液体の接着性(超親液性(superliquophilic))を高めて透明度を向上させるため、または逆に、これらの表面上への液体、固体、またはあらゆるその他の不純物の接着性を持続的な様式で低減するために使用され得る。
ガラス表面を洗浄剤で洗った後、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)分子を、10分間真空デシケーター(圧力=8mbar)内で蒸発させることにより吸着させた。これらの表面で官能化および粒子堆積の後に観察される平衡接触角は、約40°である。
・ 水中で懸濁粒子(直径60nm、6mg/mL)を調製する
・ シリカナノ粒子懸濁液中でスライドガラスをディップコーティング(DC)する(引き上げ速度:10mm/分〜100mm/分)
・ 18時間、圧力が8barの真空デシケーター内で、フッ素化シラン分子(ダイヤグラム1)をグラフト化する
・ 1時間90℃でアニールする
本実施例において、大きさが1つだけのナノ粒子を堆積する場合の基板の製造に関して与えられている手順(実施例1を参照)に従って、表面を洗浄しAPTESで処理した。
APTES層の堆積後(実施例1を参照)、水中に100nmナノ粒子(0.5重量%濃度)および15nmナノ粒子(0.5重量%濃度)を等しい体積で含む混合物を含有するシリカナノ粒子溶液にガラス基板を浸した。得られた堆積のFEGSEM特性を図3に表す。
APTES層の堆積後(実施例1を参照)、水中に100nmナノ粒子(0.5重量%濃度)を含有する溶液中で、ディップコーティング技術(引き上げ速度=40mm/分)による第1の堆積を実施した。基板の乾燥後、水中の15nmシリカナノ粒子(0.5重量%濃度)で、ディップコーティング技術(引き上げ速度=40mm/分)による第2の堆積を実施した。製造した堆積のFEGSEM特性を図4に表す。
2つの上述の堆積に使用した手順と同様にして、ガラス基板を最初に洗浄し、次にAPTES分子で官能化した。水中に100nmナノ粒子(0.5重量%濃度)を含有する溶液を使用して、ディップコーティング技術(引き上げ速度=40mm/分)による第1の堆積を実施した。
実施例2.3の実験手順を維持する一方で、我々は、15nmシリカナノ粒子の濃度を変え、100nmナノ粒子の重量濃度を0.5%に等しく保った。
a) 100nmナノ粒子の濃度が増加する場合、基板のコーティングが増加する。
b) 15nmナノ粒子の濃度が増加する場合、大きい方のナノ粒子のコーティングが増加する。
ナノ粒子は、水が溶媒として使用される場合に凝集する。実施例2.3の実験手順を維持しながら、我々は、溶媒の性質を変えた(水およびエタノール)。また、我々は、疎水性最終層の堆積の前に、TEOS架橋段階を任意で加えた。
透明性は、ほぼ100%の高い透過度として表現される。実施例2.3のコーティングでは、可視波長域の透過スペクトルを実施した。参照ガラスに対して、100%の透過度が測定された(図8)。コーティングの粗さが100nm未満であるので、この結果が期待される。
6.1酸性媒質および塩基性媒質中のTEOSで架橋された表面間の比較−粘着テープ挙動試験
試験されるコーティングは、実施例2.3に記載されているコーティングと類似しており、以下のどちらかで硬化される。
− 2時間の浸漬時間でのディップコーティング(速度=40mm/分)により塩基性溶液中のTEOSを堆積する。この場合に使用する溶液は、水中のTEOSおよびアンモニアの混合液である。
− 2時間の浸漬時間でのディップコーティング(速度=20mm/分)により酸性溶液中のTEOSを堆積する。この場合に使用する溶液は、水/エタノール混合液中のTEOSおよびHClのpH2の混合液である。
簡単な手順:
1) 予洗
2) NP100を5回DC
3) TEOSを3回DC
4) NP15を1回DC
5) TEOSを1回DC
6) シラン
製造したコーティングの機械的特性、さらに正確に言うと、その耐引っ掻き性を明らかにするために、我々は、ダイアモンド針(半径12.5μm)が備わったオプティカルプロフィルメーターを使用した。この針を用いて、我々は、15mgの最大負荷を基板にかけた。この負荷は、147.1μNの力、または3061g/cm2の圧力に相当する。
この試験において、両面粘着テープをコーティングに貼り、次に、一動作で剥がした。この「粘着テープ」試験を使用して、ガラス表面へのナノ粒子膜の接着を試験した。本実施例において、超疎水性コーティングの粘着防止効果を最小化するため、および粒子の材料への接着をモデル化するために、どの表面も疎水性化合物で処理しなかった。
a) 架橋剤を添加せず、実施例2.3に従った堆積
b) 架橋剤(酸性媒質中のTEOS)を添加し、実施例2.3に従った堆積
c) 架橋剤(酸性媒質中のTEOS)を添加し80℃で6時間アニールし、実施例2.3に従った堆積
実施例2.3の手順に従って製造され、TEOS強化工程を受けていないコーティングの場合、ナノ粒子膜は、粘着テープに容易にくっつく(図10)。図10bの拡大領域は(四角形中で)粒子がない領域を示し、一方で、評価されない領域は、先行する実施例と同一の粒子配列を有す。
別の試験において、実施例2.3の手順を実施し、次に、TEOSを添加することにより表面を架橋した。このサンプル上での粘着テープ試験の結果(図11aおよび11b)は、試験後にナノ粒子膜が表面に塗布されたままであるので、粘着テープの力に対するナノ粒子膜の抵抗性が非常に良好であることを示す。
第3の試験において、80℃で6時間の追加のアニールを、図11と同じコーティングを受けた表面に施した。図12に表される結果は、アニール工程が、図11に関するナノ粒子膜の抵抗性を大幅に向上させることがないことを示す。
この摩擦試験は、超疎水性コーティングを受けた表面の機械的特性を評価することを可能にする。この摩擦試験は、数種類の摩擦を表面に付与すること、および摩擦段階の後にこれらの表面上の接触角における変化を評価することからなる。実施する試験は以下である。
試験9−1:1cm2に分布する500gのおもり(mass)に取り付けられた柔らかい布での100回の乾燥摩擦の付与
試験9−2:1cm2に分布する1000gのおもり(mass)に取り付けられた柔らかい布での100回の乾燥摩擦の付与
試験9−3:1cm2に分布する100gのおもり(mass)に取り付けられたイソプロパノールに浸した綿での100回の摩擦の付与
試験9−4:1cm2に分布する500gのおもり(mass)に取り付けられたイソプロパノールに浸した綿での100回の摩擦の付与
a) 架橋剤を添加せず、実施例2.3に従った堆積
b) 架橋剤(酸性媒質中のTEOS)を添加し、実施例2.3に従った堆積
c) 架橋剤(酸性媒質中のTEOS)を添加し80℃で6時間アニールし、実施例2.3に従った堆積
に適用した。
コーティングがTEOS強化をせずにシリカナノ粒子だけで製造されている場合、綿棒で摩擦した場合に容易にナノ粒子がはげる(図13)。
別の試験において、実施例2.3の手順を実施し、次に、TEOSを添加することにより表面を架橋した。製造したコーティングのFEGSEM特性を図14に表す。TEOS強化工程は、イソプロパノールに浸した綿棒を使用する摩擦試験に対するナノ粒子膜の抵抗性を明らかに向上させた。
第3の試験において、80℃で6時間の追加のアニールを、図14と同じコーティングを受けた表面に施した。図15に表される結果は、アニール工程が、図14に関するナノ粒子膜の抵抗性を大幅に向上させることがないことを示す。
a. ガラス表面を洗浄剤で洗った後、アルコール中に100nmナノ粒子(0.5重量%濃度)を含有する溶液を使用して、ディップコーティング技術(引き上げ速度=100mm/分)による第1の堆積を実施する。この工程を5回繰り返す。試験片を80℃で1時間乾燥する。
b. 2時間の浸漬時間でのディップコーティング(速度=100mm/分)により酸性溶液中のTEOSの堆積を実施する。使用する溶液は、水/アルコール混合液中のTEOSおよびHCl(1当量/5当量)のpH2の混合液である。この槽中のTEOS濃度は、10mMである。試験片を80℃で1時間乾燥する。
c. 15nmシリカナノ粒子のアルコール溶液(0.5重量%濃度)を使用して、ディップコーティング技術(引き上げ速度=100mm/分)により、第2の堆積サイクルを実施する。試験片を80℃で1時間乾燥する。
d. 2時間の浸漬時間でのディップコーティング(速度=100mm/分)により酸性溶液中のTEOSの堆積を実施する。使用する溶液は、水/アルコール混合液中のTEOSおよびHCl(1当量/5当量)のpH2の混合液である。この槽中のTEOS濃度は、10mMである。試験片を80℃で1時間乾燥する。
e. 真空デシケーター内でフッ素化シラン分子の18時間のグラフト化、80℃で1時間のアニール。
我々の試験の必要性から、数群のラズベリー粒子を、化学基がグラフト化された大きいシリカ粒子をベースにして合成した。次に、これらの粒子を小さいシリカ粒子と接触させる。与えられる反応性群は、アミン(Langmuir 2011, 27, 4594)、エポキシド(Nano Lett. 2005, 5, 2298)、およびイソシアネートである。
コンデンサーを備えた100mL丸底乾燥フラスコに、アルゴン下でNP100(1g)および50mLのエタノール(EtOH)を入れる。混合物を30分間超音波槽に入れる。次に、APTMS(450μL)をシリンジで入れ、反応媒質を一夜還流させながら加熱する。反応媒質を室温(RT)へ冷却する。真空下で濃縮後、50mLのトルエン中に粒子を懸濁する。混合物を10分間3000rpmで遠心分離する。上清を捨てる。この工程を3回繰り返す。次に、粒子を数時間50℃で真空下で乾燥する。これらの粒子をNP100−NH2粒子と呼ぶ。
コンデンサーを備えた100mL丸底乾燥フラスコに、アルゴン下でNP100(1g)および50mLのトルエンを入れる。混合物を30分間超音波槽に入れる。次に、シランエポキシド(530μL)をシリンジで入れ、反応媒質を一夜50℃で加熱する。反応媒質をRTへ冷却する。混合物を10分間3000rpmで遠心分離する。上清を捨てる。この工程を3回繰り返す。次に、粒子を数時間50℃で真空下で乾燥する。これらの粒子をNP100−エポキシド粒子と呼ぶ。
コンデンサーを備えた100mL丸底乾燥フラスコに、アルゴン下でNP100(1g)および30mLのトルエンを入れる。混合物を30分間超音波槽に入れる。次に、シランイソシアネート(490mg)をシリンジで入れ、反応媒質を一夜RTで攪拌する。混合物を10分間3000rpmで遠心分離する。上清を捨てる。この工程を3回繰り返す。次に、粒子を数時間50℃で真空下で乾燥する。これらの粒子をNP100−NCO粒子と呼ぶ。
ガラス表面上に粒子を堆積する、いくつかの異なる手順を採用した。これらの表面を製造する実施例9の手順に、いくつかの変更を導入した。変更は、TEOSに浸漬する回数(3回の浸漬)、ならびに、RNPの堆積後に実施する15nmナノ粒子の堆積、およびその後のTEOSの堆積(手順1では実施せず、手順2では実施)に特に関する。
PMMAなどのポリマー試験片は、活性化処理を受けていない場合に、濡れ性が低い。このことにより、ナノ粒子またはTEOS溶液は、満足に拡がり、それによって、表面を均一に被覆することができない。従って、表面の一部をUV−オゾン活性化により濡れ性にした。UV/オゾン活性化に使用する装置は、BioForce NanosciencesからのProCleaner(商標)Plusである。定格出力は、源から1cmで14.76mW/cm2である。光強度は、185nmでは2%、254nmでは45%で分布する。使用前に、装置を10分間予熱する。最初に水性洗浄剤で洗浄し乾燥したPMMAサンプルを、UV源から2.5cmで10分間暴露する。
PMMAなどのポリマー試験片は、活性化処理を受けていないので、濡れ性が低い。このことにより、ナノ粒子またはTEOS溶液は、満足に拡がり、それによって、表面を均一に被覆することができない。従って、表面の一部を大気プラズマ活性化により濡れ性にした。プラズマ活性化に使用する装置は、ULSスポット(アクシステクノロジー(Acxys Technologies))である。4barの圧力で空気を圧縮することにより、プラズマを供給する。プラズマを800Wの力で活性化する。被処理基板(PMMAまたはPC)を4mmの段差で200mm/秒の速度で通過させる。2回の塗布を施した。1μLの水滴の接触角は、約80°から20°に変化する。
15−1 ガラス上
表面製造条件は、実施例10に類似している。同じ溶液を製造し、使用した。次に、表面から15cmの垂直位置に置いた50mLの噴霧器を使用して、ナノ粒子溶液(NP100およびNP15)をスプレーした。
・ 予洗
・ NP100を5回スプレー
・ TEOS(10mM)を1回スプレー
・ NP15を1回スプレー
・ TEOSを1回スプレー
・ シラン
表面製造条件は、実施例10に類似している。同じ溶液を製造し、使用した。
・ 予洗
・ UV−オゾン活性化
・ TEOSを1回DC
・ NP100を5回スプレー
・ TEOSを1回スプレー
・ NP15を1回スプレー
・ TEOSを1回スプレー
・ シラン
実施例10は、NP100とTEOS、次にNP15とTEOSという逐次的堆積を記載している。本実施例では、粒子とTEOS溶液を混合することにより、方法を短縮した。
手順1:
1) 予洗
2) {NP100+NP15+TEOS溶液(10mM)}の混合物=溶液1
3) 溶液1中でのディップコーティング:3回DC(A)および5回DC(B)
4) シラン
手順2:
1) 予洗
2) {NP100+NP15+TEOS溶液(10mM)}の混合物=溶液1
3) 溶液1中でのディップコーティング:3回DC(A)および5回DC(B)
4) NP15を1回DC
5) TEOSを1回DC
6) シラン
表面製造条件は、実施例16に類似している。同じ溶液を製造し、使用した。
手順
1) 予洗/活性化およびTEOSプライマー層の堆積
2) {NP100+NP15+TEOS溶液(10mM)}の混合物=溶液1
3) 溶液1のスプレーコーティング:3回スプレー(A)および5回スプレー(B)
4) シラン
本実施例では、実施例11で製造した「イソシアネートRNP」および「アミノRNP」を使用した。これらをTEOS溶液と混合し、次に、以下に記載の手順によりガラス表面上に堆積した。
手順1:
1) 予洗
2) {TEOS溶液(10mM)中のRNP(0.5重量%)}の混合物=溶液1
3) 溶液1を5回ディップコーティング
4) シラン処理
手順2:
1) 予洗
2) {TEOS溶液(10mM)中のRNP(0.5重量%)}の混合物=溶液1
3) 溶液1を5回ディップコーティング
4) NP15を1回ディップコーティング
5) TEOSを1回ディップコーティング
6) シラン処理
表面製造条件は、実施例16の条件に類似している。同じ溶液を製造し、使用した。最初に、PMMAをUV−オゾンにより活性化し、実施例20で規定されているTEOSプライマー層でコーティングする。使用するラズベリーナノ粒子は、実施例11で製造したイソシアネートナノ粒子である。
手順:
1) 予洗/活性化およびTEOSプライマー層の堆積
2) {TEOS溶液(10mM)中のRNP(0.5重量%)}の混合物=溶液1
3) 溶液1中のスプレーコーティング:3回スプレー(A)および5回スプレー(B)スプレー
4) シラン
実施例13に記載のUV−オゾン活性化の後、PMMAプレート(5×5cm2)を、水−アルコール混合液中で(A)10mM、(B)80mM、(C)250mMの濃度のTEOS溶液に浸す。
手順1:
1) 予洗およびUV−オゾン活性化
2) (A)10mM、(B)80mM、(C)250mMの濃度でのディップコーティングによるTEOSプライマーの堆積
3) シラン
手順2:
1) 予洗およびUV−オゾン活性化
2) (B)80mMの濃度でのディップコーティングによるTEOSプライマーの堆積
3) 実施例10の手順に従ったディップコーティングによる粒子の堆積
4) シラン
本実施例において、最終疎水性層の堆積を実施しなかったことを除いて、実施例18の方法と類似の方法に従い、実施例11で製造した「イソシアネートRNP」を使用した。
手順:
1) 予洗
2) {TEOS溶液10mM中のRNP(0.5重量%)}の混合物=溶液1
3) 溶液1を5回ディップコーティング
4)室温(条件A)または80℃(条件B)で1時間乾燥
Claims (26)
- 表面コーティング方法であって、
a)大きさが異なる少なくとも2つのナノ粒子集団を被処理表面上に堆積する工程、および
b)ナノ粒子でコーティングされた表面を酸性溶液中で遷移金属アルコキシドを使用して架橋する工程
を少なくとも含み、
前記表面を180℃より高温に加熱することを含まない、表面コーティング方法。 - 前記ナノ粒子集団を前記表面上に堆積する前に前記架橋剤と混合することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記ナノ粒子集団を前記表面上に連続的に堆積することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記表面をナノ粒子の各堆積後に前記架橋剤で処理することを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 工程a)が以下の下位工程:
a1)第1のナノ粒子集団を接着剤で処理する工程、
a2)前記第1のナノ粒子集団を1つ以上の他のナノ粒子集団と接触させる工程、
a3)任意で、以上により形成した粒子を精製する工程、
a4)工程a2)またはa3)で形成した粒子を前記表面上に堆積する工程
を含むことを特徴とする、請求項1または2のいずれか一項に記載の方法。 - 前記接着剤がイソシアネートまたはエポキシド化合物であり、好ましくは、シランイソシアネート化合物またはシランエポキシド化合物であることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記ナノ粒子の全てを堆積した後に前記表面を前記架橋剤で処理することを特徴とする、請求項3または5〜6に記載の方法。
- 工程a2)またはa3)で形成したナノ粒子を工程a4)の前に前記架橋剤と混合することを特徴とする、請求項5または6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルコキシドがテトラエチルオルトシリケート(TEOS)であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記表面が、ケイ素、アルミニウム、ゲルマニウム、それらの酸化物、もしくはそれらの合金、または、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリプロピレン、ポリビニルアセテート(PVA)、ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリビニルアルコール(PVAl)、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、もしくはポリアクリロニトリル(PAN)からなることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記2つのナノ粒子集団のうち一方が50〜200nmの直径を有し、もう一方が5〜50nmの直径を有することを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ナノ粒子が、ケイ素、ゲルマニウム、アルミナ、チタン、それらの酸化物、もしくはそれらの合金、またはポリカーボネートからなることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記表面を、前記ナノ粒子の堆積前に、オゾン、UV、またはプラズマを用いる処理により活性化することを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記表面がポリマーからなる場合に、前記表面を、活性化した後にかつ前記ナノ粒子の堆積前に、接着プライマー層でコーティングし、前記接着プライマー層が、好ましくは、テトラエトキシシリケート(TEOS)などの遷移金属アルコキシドからなることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 前記ナノ粒子の堆積を、ディップコーティング、スピンコーティング、スプレー、フローコーティング、またはワイピングにより、好ましくは、ディップコーティングによりまたはスプレーにより実施することを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ナノ粒子を、前記表面に堆積する前にまたは前記架橋剤と混合する前に、弱い結合を生じさせる薬剤でコーティングしないことであって、前記薬剤が例えばアミン化合物であることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ナノ粒子を、前記表面に堆積する前にまたは前記架橋剤と混合する前に、強い結合または共有結合を生じさせる薬剤でコーティングすることであって、前記薬剤が、例えば3−(トリメトキシシリル)プロピルイソシアネート(TMS−NCO)、3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、または3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS)であることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ナノ粒子の前記表面上への堆積を、ディップコーティング、スピンコーティング、スプレー、フローコーティング、またはワイピングにより、好ましくは、ディップコーティングによりまたはスプレーにより実施することを特徴とする、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ナノ粒子のディップコーティングによる連続堆積または同時堆積を少なくとも2回、好ましくは、少なくとも5回実施することを特徴とする、請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記架橋剤の堆積を、ディップコーティング、スピンコーティング、スプレー、フローコーティング、またはワイピングにより、好ましくは、ディップコーティングによりまたはスプレーにより実施することを特徴とする、請求項1および3〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着剤の堆積を、ディップコーティング、スピンコーティング、スプレー、フローコーティング、またはワイピングにより、好ましくは、ディップコーティングによりまたはスプレーにより実施することを特徴とする、請求項5〜15および16〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 以下の工程:
i)請求項3に記載の前記ナノ粒子の連続的な堆積、または請求項2に記載の前記架橋剤との混合、または請求項5に記載の接着を行う工程、
ii)直径が5〜80nmのナノ粒子を堆積し、次に前記架橋剤を堆積する、または、前記架橋剤と混合した直径が5〜80nmのナノ粒子を堆積する工程
を含むことを特徴とする、請求項1〜21のいずれか一項に記載の方法。 - 前記表面を疎水性有機分子の層で、好ましくは、ペルフルオロ化で最後にコーティングすることを特徴とする、請求項1〜22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記有機分子が、化学式:
であることを特徴とする、請求項23に記載の方法。 - 前記疎水性有機分子を、前記表面上に、ディップコーティング、スピンコーティング、スプレー、フローコーティング、またはワイピングにより、好ましくは、ディップコーティングにより、蒸着により、またはスプレーにより堆積することを特徴とする、請求項23〜24のいずれか一項に記載の方法。
- 化学式:
の化合物。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200137553A (ko) * | 2019-05-30 | 2020-12-09 | 정연학 | 복잡한 형상을 가진 기재의 초발수 코팅방법 |
JP2021510646A (ja) * | 2018-01-15 | 2021-04-30 | ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティー | 尿代謝物と毒素を検知するための超疎水性プラットフォーム |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0822412D0 (en) * | 2008-12-09 | 2009-01-14 | Innovia Films Ltd | Printable coating |
US10786830B1 (en) * | 2014-09-30 | 2020-09-29 | United States of America by the Administrator of NASA | Superhydrophobic and dust mitigating coatings |
TWI798892B (zh) | 2015-01-19 | 2023-04-11 | 美商康寧公司 | 具有防指紋表面的外殼 |
US20170082783A1 (en) * | 2015-06-25 | 2017-03-23 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Processing of superhydrophobic, infrared transmissive, anti-reflective nanostructured surfaces |
JP2017128628A (ja) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | 株式会社日立製作所 | 保護部材、移動体及び保護部材の形成方法 |
CN107189656B (zh) * | 2017-07-13 | 2019-06-07 | 华北电力大学(保定) | 一种基于聚碳酸酯的耐磨超疏水涂层的制备方法 |
WO2019147959A1 (en) | 2018-01-26 | 2019-08-01 | Uwm Research Foundation, Inc. | 3d hybrid composite coating |
DE102018108053A1 (de) | 2018-04-05 | 2019-10-10 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Mikrostrukturierter Gegenstand |
CN110564227B (zh) * | 2019-08-13 | 2021-02-05 | 国电龙源江永风力发电有限公司 | 一种多孔聚偏氟乙烯超疏水涂层的制备方法 |
EP3800167A1 (en) | 2019-10-04 | 2021-04-07 | Essilor International | Article with a hydrophilic surface coated with a temporary super-hydrophobic film and process for obtaining same |
EP3799952A1 (fr) | 2019-10-04 | 2021-04-07 | Surfactis Technologies | Procede de preparation de nanoparticules framboise |
US20220403222A1 (en) | 2019-10-04 | 2022-12-22 | Essilor International | Article with a Hydrophobic Surface Coated with a Temporary Super-Hydrophobic Film Providing Antirain Functionality and Process for Obtaining Same |
CN111978863B (zh) * | 2020-09-07 | 2022-03-29 | 西安奕斯伟材料科技有限公司 | 一种超疏油有机涂层及其制备方法 |
CN114425508B (zh) * | 2020-10-13 | 2023-08-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 具有超疏水表面的金属材料及其制备方法和应用以及油水分离的方法 |
KR102540391B1 (ko) * | 2020-12-02 | 2023-06-05 | 한국세라믹기술원 | 고열전도도를 갖는 초발수 구조체 및 그 제조 방법 |
KR102549557B1 (ko) * | 2020-12-02 | 2023-06-28 | 한국세라믹기술원 | 전도성 초발수 구조체 및 그 제조 방법 |
CN112933981B (zh) * | 2021-01-29 | 2022-04-15 | 三明学院 | 一种乙醇选择性渗透汽化复合膜及其制备方法、分离纯化乙醇的方法 |
CN112933983B (zh) * | 2021-01-29 | 2022-06-28 | 三明学院 | 一种石墨烯二氧化硅核壳结构填充pdms杂化膜及其制备方法 |
CN114292426B (zh) * | 2021-12-01 | 2023-02-28 | 湖南科技大学 | 超疏水多孔铝合金-环氧树脂防腐复合材料的制备方法 |
CN114177896B (zh) * | 2021-12-15 | 2023-07-21 | 中国石油大学(北京) | 一种具有高表面自由能层和低表面自由能层的纳微米颗粒及其制备方法与应用 |
CN115449268B (zh) * | 2022-09-13 | 2023-07-11 | 三峡大学 | 一种柔性可粘贴电热/光热超疏水涂层的制备方法 |
CN116871139A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-10-13 | 中铁二局集团有限公司 | 一种抗结泥饼的盾构刀盘组合结构及制备方法和应用 |
CN117625010B (zh) * | 2023-10-23 | 2024-05-24 | 中山虹丽美新材料科技有限公司 | 一种超疏水粉末涂料及其制备方法和涂层 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09311201A (ja) * | 1997-01-13 | 1997-12-02 | Seiko Epson Corp | 光学物品の製造方法 |
JP2004026872A (ja) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Teijin Chem Ltd | 表面を保護された透明プラスチック成形体およびオルガノシロキサン樹脂組成物用下塗り塗料組成物 |
JP2005520902A (ja) * | 2002-03-22 | 2005-07-14 | インスティトゥート フィア ノイエ マテリアーリエン ゲマインニュッツィゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクタ ハフトゥンク | 多層干渉コーティングを備えるプラスチックフィルム |
JP2006501063A (ja) * | 2002-10-01 | 2006-01-12 | バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト | 耐引掻性層状系の製造方法 |
JP2009519149A (ja) * | 2005-12-15 | 2009-05-14 | エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティック | 超高疎水性膜で被覆された物品およびその取得方法 |
JP2010528123A (ja) * | 2007-05-18 | 2010-08-19 | エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティック | 帯電防止性・耐摩耗性コートされた物品を提供する硬化性コーティング組成物 |
JP2011105943A (ja) * | 1998-10-23 | 2011-06-02 | Sdc Coatings Inc | 改良された接着性および改良された耐亀裂形成性を有する、耐磨耗性コーティングを支持体上に与える組成物 |
US20130064990A1 (en) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | Weixing Lu | Systems and Methods for Super-Hydrophobic and Super-Oleophobic Surface Treatments |
WO2013120902A2 (de) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Zwei-phasen-lackbeschichtung |
WO2013188083A1 (en) * | 2012-06-11 | 2013-12-19 | 3M Innovative Properties Company | Nanosilica coating assembly with enhanced durability |
JP2015136669A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 日揮触媒化成株式会社 | 親水性透明被膜付基材およびその製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU5484499A (en) * | 1998-08-18 | 2000-03-14 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Process for producing durable antireflective surfaces and antireflective articles |
WO2000018847A1 (fr) * | 1998-09-25 | 2000-04-06 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Fluide de revetement permettant de former une pellicule protectrice a base de silice dotee d'une faible permittivite et substrat recouvert d'une pellicule protectrice de faible permittivite |
US6905772B2 (en) * | 2000-05-23 | 2005-06-14 | Triton Systems, Inc. | Abrasion and impact resistant coating compositions, and articles coated therewith |
TW200700510A (en) * | 2005-02-25 | 2007-01-01 | Optimax Tech Corp | Inorganic-organic hybrid nanocomposite antiglare and antireflection coatings |
JP4868135B2 (ja) * | 2006-04-18 | 2012-02-01 | 信越化学工業株式会社 | 光反応性基含有シロキサン化合物、その製造方法及び光硬化性樹脂組成物、その硬化皮膜を有する物品 |
WO2012138992A2 (en) | 2011-04-06 | 2012-10-11 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Design and manufacture of hydrophobic surfaces |
US20130115381A1 (en) | 2011-11-09 | 2013-05-09 | Palo Alto Research Center Incorporated | Hydrophobic surface coating |
-
2015
- 2015-05-20 JP JP2016568624A patent/JP6728067B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09311201A (ja) * | 1997-01-13 | 1997-12-02 | Seiko Epson Corp | 光学物品の製造方法 |
JP2011105943A (ja) * | 1998-10-23 | 2011-06-02 | Sdc Coatings Inc | 改良された接着性および改良された耐亀裂形成性を有する、耐磨耗性コーティングを支持体上に与える組成物 |
JP2005520902A (ja) * | 2002-03-22 | 2005-07-14 | インスティトゥート フィア ノイエ マテリアーリエン ゲマインニュッツィゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクタ ハフトゥンク | 多層干渉コーティングを備えるプラスチックフィルム |
JP2004026872A (ja) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Teijin Chem Ltd | 表面を保護された透明プラスチック成形体およびオルガノシロキサン樹脂組成物用下塗り塗料組成物 |
JP2006501063A (ja) * | 2002-10-01 | 2006-01-12 | バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト | 耐引掻性層状系の製造方法 |
JP2009519149A (ja) * | 2005-12-15 | 2009-05-14 | エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティック | 超高疎水性膜で被覆された物品およびその取得方法 |
JP2010528123A (ja) * | 2007-05-18 | 2010-08-19 | エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティック | 帯電防止性・耐摩耗性コートされた物品を提供する硬化性コーティング組成物 |
US20130064990A1 (en) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | Weixing Lu | Systems and Methods for Super-Hydrophobic and Super-Oleophobic Surface Treatments |
WO2013120902A2 (de) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Zwei-phasen-lackbeschichtung |
WO2013188083A1 (en) * | 2012-06-11 | 2013-12-19 | 3M Innovative Properties Company | Nanosilica coating assembly with enhanced durability |
JP2015136669A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 日揮触媒化成株式会社 | 親水性透明被膜付基材およびその製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DRIVEN PATTERN FORMATION IN ORGANIC THIN FILM MATERIALS:COMPLEX MESOSCOPIC ORGANIZATION IN MICROCONT: "ERHARDT, Martin K.", J. PHYS. CHEM., vol. 105, JPN6019011040, 17 August 2001 (2001-08-17), pages 8776 - 8784, ISSN: 0004005238 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021510646A (ja) * | 2018-01-15 | 2021-04-30 | ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティー | 尿代謝物と毒素を検知するための超疎水性プラットフォーム |
JP7325837B2 (ja) | 2018-01-15 | 2023-08-15 | ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティー | 尿代謝物と毒素を検知するための超疎水性プラットフォーム |
KR20200137553A (ko) * | 2019-05-30 | 2020-12-09 | 정연학 | 복잡한 형상을 가진 기재의 초발수 코팅방법 |
KR102264242B1 (ko) | 2019-05-30 | 2021-06-10 | 정연학 | 복잡한 형상을 가진 기재의 초발수 코팅방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015177229A2 (fr) | 2015-11-26 |
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US10668501B2 (en) | 2020-06-02 |
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