JP2020073619A - Composition for forming coated film, article having coated film, and manufacturing method of article having coated film - Google Patents
Composition for forming coated film, article having coated film, and manufacturing method of article having coated film Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020073619A JP2020073619A JP2017043773A JP2017043773A JP2020073619A JP 2020073619 A JP2020073619 A JP 2020073619A JP 2017043773 A JP2017043773 A JP 2017043773A JP 2017043773 A JP2017043773 A JP 2017043773A JP 2020073619 A JP2020073619 A JP 2020073619A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- article
- coating
- general formula
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
Abstract
Description
本発明は、被膜形成用組成物、被膜を有する物品および被膜を有する物品の製造方法に関する。詳しくは、防汚性被膜を形成可能な被膜形成用組成物、この被膜形成用組成物から形成された被膜を有する物品、および、この被膜形成用組成物を用いる被膜形成工程を含む被膜を有する物品の製造方法に関する。 The present invention relates to a film-forming composition, an article having a film, and a method for producing an article having a film. Specifically, it has a film-forming composition capable of forming an antifouling film, an article having a film formed from the film-forming composition, and a film including a film-forming step using the film-forming composition. The present invention relates to a method for manufacturing an article.
様々な分野において、物品の最表層に被膜を形成することが広く行われている。この被膜により、物品の表面に各種機能を付与することができる（例えば特許文献１参照）。 In various fields, it is widely practiced to form a coating on the outermost layer of an article. With this coating, various functions can be imparted to the surface of the article (for example, see Patent Document 1).
特許文献１には、撥水性表面をもたらすために、アルキル基もしくはフルオロアルキル基を有し、かつアルコキシ基、アセトキシ基、イソシアネート基、ハロゲンから選ばれる少なくとも１つがシリコン原子に結合した官能基を有するシラン化合物を用いて撥水処理を行うことが記載されている（特許文献１の段落００２５参照）。 In Patent Document 1, in order to provide a water-repellent surface, it has an alkyl group or a fluoroalkyl group, and at least one selected from an alkoxy group, an acetoxy group, an isocyanate group, and a halogen has a functional group bonded to a silicon atom. It is described that water repellent treatment is performed using a silane compound (see paragraph 0025 of Patent Document 1).
一方、被膜により付与されることが望まれる機能の１つとして、「防汚性」を挙げることができる。被膜によって物品表面に防汚性を付与することにより、物品表面への汚れの付着を抑制することや付着した汚れの除去を容易にすることが可能になる。防汚性とは、特許文献１に記載されている撥水性と必ずしも同一の性質を意味するものではなく、撥水性を有する表面が、必ずしも優れた防汚性を有するとは限らない。物品表面に優れた防汚性をもたらすことができれば、汚れの付着により物品の品質や性能が劣化することを防ぐことが可能になる。そのため、物品表面に優れた防汚性をもたらすことは、各種分野において望ましい。 On the other hand, one of the functions desired to be imparted by the coating film is "antifouling property". By imparting antifouling property to the article surface by the film, it becomes possible to suppress the attachment of dirt to the article surface and to easily remove the attached dirt. The antifouling property does not necessarily mean the same property as the water repellency described in Patent Document 1, and a surface having water repellency does not always have excellent antifouling property. If excellent antifouling property can be provided on the surface of the article, it becomes possible to prevent the quality and performance of the article from deteriorating due to the adhesion of dirt. Therefore, it is desirable in various fields to bring excellent antifouling property to the surface of the article.
本発明の一態様は、物品表面に優れた防汚性をもたらすための手段を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention aims to provide a means for providing excellent antifouling properties on the surface of an article.
本発明の一態様は、
下記一般式１：
で表されるアルコキシシラン化合物を二種以上含み、かつ、これら二種以上のアルコキシシラン化合物は一般式１中のｎが異なる、被膜形成用組成物、
に関する。
One aspect of the present invention is
The following general formula 1:
A coating forming composition containing two or more kinds of alkoxysilane compounds represented by, and the two or more kinds of alkoxysilane compounds having different n in the general formula 1.
Regarding
上記被膜形成用組成物は、一般式１中のｎが異なるアルコキシシラン化合物、即ちアルキル鎖（ＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−）の鎖長（以下、「アルキル鎖長」と記載する。）が異なるアルコキシシラン化合物を二種以上含む。これにより、この被膜形成用組成物から形成された被膜は、物品表面に優れた防汚性を付与することができる。 In the composition for forming a film, alkoxysilane compounds in which n in General Formula 1 is different, that is, a chain length of an alkyl chain (CH 3- (CH 2 ) n-) (hereinafter, referred to as “alkyl chain length”). Two or more kinds of alkoxysilane compounds different in are included. As a result, the film formed from the film-forming composition can impart excellent antifouling property to the surface of the article.
本発明の一態様によれば、優れた防汚性を有する被膜を備えた物品を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide an article provided with a coating having excellent antifouling properties.
本発明の一態様は、上記被膜形成用組成物に関する。
更に本発明の一態様によれば、上記被膜形成用組成物から形成された被膜を最表層に有する物品、および、上記膜形成用組成物を用いる被膜形成工程を含む、被膜を最表層に有する物品の製造方法も提供される。
以下に、上記被膜形成用組成物、物品および製造方法について、更に詳細に説明する。
One aspect of the present invention relates to the above film-forming composition.
Further, according to one aspect of the present invention, an article having a film formed from the above film-forming composition on the outermost layer, and a film having a film forming step using the above film-forming composition on the outermost layer A method of making the article is also provided.
Hereinafter, the film-forming composition, the article, and the manufacturing method will be described in more detail.
［被膜形成用組成物］
＜アルコキシシラン化合物＞
上記被膜形成用組成物は、下記一般式１で表されるアルコキシシラン化合物を二種以上含む。
[Film forming composition]
<Alkoxysilane compound>
The film-forming composition contains two or more alkoxysilane compounds represented by the following general formula 1.
一般式１中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立にアルキル基を表し、ｎは０または１以上の整数を表す。
以下に、一般式１について、更に詳細に説明する。
In General Formula 1, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group, and n represents 0 or an integer of 1 or more.
The general formula 1 will be described in more detail below.
一般式１中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立にアルキル基を表す。Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、同一のアルキル基であってもよく、異なるアルキル基であってもよい。 In formula 1, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group. R 1 , R 2 and R 3 may be the same alkyl group or different alkyl groups.
上記アルキル基は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基またはシクロアルキル基であることができ、直鎖アルキル基であることが好ましい。上記アルキル基の炭素数は、１〜６の範囲であることが好ましく、１〜３の範囲であることがより好ましい。また、上記アルキル基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。上記アルキル基が置換基を有する場合、置換基としては、例えばヒドロキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、アシル基、カルボキシル基等を挙げることができる。上記アルコキシシラン化合物は、置換基としてフッ素原子を含まないことが好ましい。即ち、上記アルコキシシラン化合物は、フッ素原子を含まないことが好ましい。フッ素原子を含まない化合物を用いて被膜を形成することは、製造コスト低減および環境負荷低減の観点から好ましい。なお置換基を有する場合の炭素数とは、置換基を含まない部分の炭素数を意味するものとする。上記アルキル基は、無置換であることが好ましい。好ましいアルキル基としてはメチル基、エチル基およびプロピル基を挙げることができ、メチル基およびエチル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。 The alkyl group may be a linear alkyl group, a branched alkyl group or a cycloalkyl group, and is preferably a linear alkyl group. The alkyl group preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms. Further, the alkyl group may have a substituent or may be unsubstituted. When the alkyl group has a substituent, examples of the substituent include a hydroxy group, a cyano group, an amino group, a nitro group, an acyl group and a carboxyl group. The alkoxysilane compound preferably does not contain a fluorine atom as a substituent. That is, it is preferable that the alkoxysilane compound does not contain a fluorine atom. Forming a coating film using a compound that does not contain a fluorine atom is preferable from the viewpoint of reducing manufacturing cost and environmental load. The number of carbon atoms in the case of having a substituent means the number of carbon atoms in a portion not containing a substituent. The alkyl group is preferably unsubstituted. Examples of preferred alkyl groups include a methyl group, an ethyl group and a propyl group, a methyl group and an ethyl group are more preferred, and a methyl group is even more preferred.
一般式１中、ｎは０または１以上の整数を表す。ｎに関して、上記被膜形成用組成物は、一般式中のｎが異なるアルコキシシラン化合物、即ちアルキル鎖長が異なるアルコキシシラン化合物を二種以上含む。このことが、上記被膜形成用化合物により形成される被膜を物品最表層に設けることにより、物品表面に優れた防汚性を付与することに寄与すると、本発明者らは推察している。詳細は更に後述する。二種以上のアルコキシシラン化合物のｎの差は、１以上であり、より良好な防汚性を物品表面に付与する観点から、好ましくは２以上であり、より好ましくは３以上であり、更に好ましくは４以上であり、一層好ましくは５以上であり、より一層好ましくは６以上であり、更により一層好ましくは７以上であり、８以上であることがなおより一層好ましい。また、同様の観点から、二種以上のアルコキシシラン化合物のｎの差は、２０以下であることが好ましく、１８以下であることがより好ましく、１６以下であることが更に好ましく、１４以下であることが一層好ましい。 In general formula 1, n represents 0 or an integer of 1 or more. With respect to n, the film forming composition contains two or more kinds of alkoxysilane compounds having different n in the general formula, that is, alkoxysilane compounds having different alkyl chain lengths. The present inventors presume that this contributes to imparting excellent antifouling property to the surface of the article by providing the coating formed by the above film-forming compound on the outermost surface layer of the article. Details will be described later. The difference in n between two or more kinds of alkoxysilane compounds is 1 or more, preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and further preferably from the viewpoint of imparting better antifouling property to the article surface. Is 4 or more, more preferably 5 or more, even more preferably 6 or more, even more preferably 7 or more, and even more preferably 8 or more. From the same viewpoint, the difference in n between two or more kinds of alkoxysilane compounds is preferably 20 or less, more preferably 18 or less, further preferably 16 or less, and 14 or less. It is even more preferable.
上記被膜形成用組成物に含まれる二種以上の一般式１で表されるアルコキシシラン化合物の中で、ｎが最大のアルコキシシラン化合物を「第一のアルコキシシラン化合物」と呼ぶと、第一のアルコキシシラン化合物のｎは、好ましくは１４以上であり、より好ましくは１５以上であり、更に好ましくは１６以上である。また、第一のアルコキシシラン化合物のｎは、好ましくは３０以下であり、より好ましくは２５以下であり、更に好ましくは２０以下である。一方、第一のアルコキシシラン化合物よりｎが小さい一般式１で表されるアルコキシシラン化合物を「第二のアルコキシシラン化合物」と呼ぶと、第二のアルコキシシラン化合物のｎは、１以上であり、２以上であることが好ましく、３以上であることがより好ましく、４以上であることが更に好ましく、５以上であることが一層好ましい。また、第二のアルコキシシラン化合物のｎは、１３以下であることが好ましく、１２以下であることがより好ましく、１１以下であることが更に好ましい。第二のアルコキシシラン化合物の一態様は、一般式１中のｎが７〜１３の範囲のアルコキシシラン化合物であり、他の一態様は、一般式１中のｎが１〜６の範囲のアルコキシシラン化合物である。上記被膜形成用組成物は、一般式１中のｎが最大の第一のアルコキシシラン化合物とともに、第二のアルコキシシラン化合物を一種以上含み、第二のアルコキシシラン化合物を一種含んでも二種以上含んでもよい。即ち、上記被膜形成用組成物は、ｎが異なる（アルキル鎖長が異なる）一般式１で表されるアルコキシシラン化合物を二種以上含み、含まれるアルコキシシラン化合物は二種でもよく、二種以上でもよい。防汚性向上の容易性の観点からは、上記被膜形成用組成物に含まれる一般式１で表されるアルコキシシラン化合物の種類は、二種〜四種であることが好ましく、二種または三種であることがより好ましく、二種であることが更に好ましい。 Of the two or more kinds of alkoxysilane compounds represented by the general formula 1 contained in the film-forming composition, the alkoxysilane compound having the maximum n is referred to as “first alkoxysilane compound”. The n of the alkoxysilane compound is preferably 14 or more, more preferably 15 or more, still more preferably 16 or more. The n of the first alkoxysilane compound is preferably 30 or less, more preferably 25 or less, and further preferably 20 or less. On the other hand, when the alkoxysilane compound represented by the general formula 1 in which n is smaller than that of the first alkoxysilane compound is referred to as “second alkoxysilane compound”, n of the second alkoxysilane compound is 1 or more, It is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, still more preferably 4 or more, still more preferably 5 or more. Further, n of the second alkoxysilane compound is preferably 13 or less, more preferably 12 or less, and further preferably 11 or less. One aspect of the second alkoxysilane compound is an alkoxysilane compound in which n in the general formula 1 is in the range of 7 to 13, and another aspect is an alkoxysilane compound in which n in the general formula 1 is in the range of 1 to 6. It is a silane compound. The film-forming composition contains one or more second alkoxysilane compounds together with the first alkoxysilane compound having the maximum n in the general formula 1, and may contain one or more second alkoxysilane compounds. But it's okay. That is, the composition for forming a coating film contains two or more kinds of alkoxysilane compounds represented by the general formula 1 in which n is different (different alkyl chain lengths), and the contained alkoxysilane compounds may be two kinds or more. But it's okay. From the viewpoint of easiness of improving the antifouling property, the type of the alkoxysilane compound represented by the general formula 1 contained in the film-forming composition is preferably 2 to 4 types, or 2 or 3 types. Is more preferable, and two kinds are even more preferable.
上記の二種以上のアルコキシシラン化合物の混合比に関して、より良好な防汚性を物品表面に付与する観点から、ｎが最大のアルコキシシラン化合物（第一のアルコキシシラン化合物）の含有率は、上記被膜形成用組成物に含まれる一般式１で表されるアルコキシシラン化合物の合計含有量（１００質量％）に対して、５．０質量％以上であることが好ましく、１０．０質量％以上であることがより好ましく、２０．０質量％以上であることがより好ましく、３０．０質量％以上であることが更に好ましく、４０．０質量％以上であることが一層好ましく、５０．０質量％以上であることがより一層好ましく、６０．０質量％以上であることが更に一層好ましく、７０．０質量％以上であることが更により一層好ましく、８０．０質量％以上であることがなお一層好ましい。また、ｎが最大のアルコキシシラン化合物（第一のアルコキシシラン化合物）の上記含有率は、９５．０質量％以下であることが好ましく、９０．０質量％以下であることがより好ましい。 Regarding the mixing ratio of the above-mentioned two or more kinds of alkoxysilane compounds, from the viewpoint of imparting better antifouling property to the article surface, the content ratio of the alkoxysilane compound having the maximum n (first alkoxysilane compound) is the above. It is preferably 5.0% by mass or more, and 10.0% by mass or more, based on the total content (100% by mass) of the alkoxysilane compound represented by General Formula 1 contained in the film-forming composition. Is more preferable, it is more preferably 20.0 mass% or more, further preferably 30.0 mass% or more, further preferably 40.0 mass% or more, still more preferably 50.0 mass%. More preferably, it is more preferably 60.0 mass% or more, even more preferably, 70.0 mass% or more, still more preferably 80.0 mass% or more. There is even more preferred. The content of the alkoxysilane compound having the maximum n (first alkoxysilane compound) is preferably 95.0% by mass or less, and more preferably 90.0% by mass or less.
以上説明した一般式１で表されるアルコキシシラン化合物は、市販品として入手可能であり、公知の方法で合成することもできる。その具体例としては、例えば、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン等を挙げることができる。 The alkoxysilane compound represented by the general formula 1 described above is available as a commercial product, and can also be synthesized by a known method. Specific examples thereof include, for example, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, pentyltrimethoxysilane, pentyltriethoxysilane, hexyltriethoxysilane. Methoxysilane, hexyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, etc. be able to.
＜その他の任意成分＞
上記被膜形成用組成物は、以上説明した二種以上のアルコキシシラン化合物を含む。上記被膜形成用組成物、これらアルコキシシラン化合物からなる組成物であってもよく、溶媒、添加剤等の被膜形成用組成物の成分として公知の成分の一種以上を任意に含むこともできる。任意に含まれ得る成分については、公知技術を適用することができる。また、上記被膜形成用組成物中の上記アルコキシシラン化合物の濃度は特に限定されるものではなく、例えば被膜形成方法等を考慮して設定すればよい。
<Other optional ingredients>
The film-forming composition contains two or more kinds of alkoxysilane compounds described above. The above film-forming composition or a composition comprising these alkoxysilane compounds may be used, and one or more components known as components of the film-forming composition such as a solvent and an additive may be optionally contained. Known techniques can be applied to components that can be optionally contained. The concentration of the alkoxysilane compound in the coating film forming composition is not particularly limited, and may be set in consideration of, for example, the coating film forming method.
［被膜を有する物品およびその製造方法］
本発明の更なる態様は、
上記被膜形成用組成物から形成された被膜を最表層に有する物品；および、
上記被膜形成用組成物を用いる被膜形成工程を含む、被膜を最表層に有する物品の製造方法、
に関する。以下に、上記物品および製造方法について、更に詳細に説明する。
[Article having coating and method for manufacturing the same]
A further aspect of the invention is
An article having a film formed from the above film-forming composition on the outermost layer; and
A method for producing an article having a coating as an outermost layer, including a coating forming step using the coating forming composition,
Regarding Hereinafter, the article and the manufacturing method will be described in more detail.
＜物品＞
上記被膜形成用組成物は、様々な物品の最表層に被膜を形成するために用いることができ、被膜を形成することにより、この被膜が形成された物品の表面に優れた防汚性をもたらすことができる。物品としては、その上に被膜が形成される表面（以下、「下地面」と記載する。）が、無機物質、有機物質、有機物質と無機物質との複合材料等の各種物質の表面である物品を挙げることができる。物品の具体例としては、例えばレンズ（例えば眼鏡レンズ、サングラス等）等の光学部材、窓ガラス、建築材料、輸送機器、乗物材料、半導体基板等が挙げられる。ただしこれら例示した物品に限定されるものではなく、上記被膜を最表層に有する物品は、使用時等に汚れが付着する可能性のあるため表面に防汚性を有することが望ましい様々な物品であることができる。また、上記被膜は、物品の少なくとも一部に最表層として存在すればよい。また、被膜が形成される表面（下地面）の形状も限定されず、平面、曲面等の任意の形状であることができる。一般式１中のケイ素分子（Ｓｉ）と連結しているアルコキシ基が下地面との結合部および／または吸着部になることにより、上記被膜形成用組成物の被膜を下地面上に形成することができると考えられる。また、こうして形成される被膜の膜厚は、例えば０．５〜２．５ｎｍの範囲であることができる。一態様では、上記被膜は、上記アルコキシシラン化合物の単分子膜であることができる。単分子膜は、末端官能基が下地面との結合部および／または吸着部となることで分子が下地面上に固定されることによって形成され、一分子の分子長に近似した膜厚を有する。上記被膜形成用組成物は二種以上のアルコキシシラン化合物を含むため、単分子膜の膜厚は、これら二種以上のアルコキシシラン化合物の種類および混合比によって制御することができると本発明者らは推察している。例えば、より分子長が長いアルコキシシラン化合物を用いるほど単分子膜の膜厚は厚くなると考えられる。また、二種以上のアルコキシシラン化合物の中で分子長がより長いアルコキシシラン化合物の割合を高めるほど、単分子膜の膜厚を厚くすることができると考えられる。一方、例えば、下地面と結合または吸着した分子に更に分子が結合して形成された被膜は、二分子膜と呼ばれ、一分子の分子長を超えて二分子の分子長に近似した膜厚を有する。単分子膜は、二分子膜等の多分子膜と比べて膜物性の制御が容易な傾向がある。また、単分子膜は、二分子膜等の多分子膜と比べて表面平滑性に優れる傾向がある。この点は、表面平滑性に優れることが望まれる物品の最表層に形成する被膜として好ましい。表面平滑性に関して、上記被膜の表面において走査型プローブ顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＰＭ）により測定される平均自乗粗さは、例えば０．２０ｎｍ以上０．８０ｎｍ以下であることができる。
<Article>
The above film-forming composition can be used for forming a film on the outermost layer of various articles, and by forming the film, an excellent antifouling property is provided on the surface of the article on which the film is formed. be able to. As an article, the surface on which a film is formed (hereinafter referred to as the “base surface”) is the surface of various substances such as an inorganic substance, an organic substance, and a composite material of an organic substance and an inorganic substance. Mention may be made of articles. Specific examples of the article include optical members such as lenses (eg, spectacle lenses, sunglasses, etc.), window glass, building materials, transportation equipment, vehicle materials, semiconductor substrates, and the like. However, it is not limited to these exemplified products, and the products having the above-mentioned coating as the outermost layer are various products which are desired to have antifouling properties on the surface because stains may adhere during use. Can be Further, the coating film may be present as an outermost layer on at least a part of the article. Further, the shape of the surface (base surface) on which the coating is formed is not limited, and may be any shape such as a flat surface or a curved surface. Forming a coating film of the above-mentioned composition for forming a coating film on a base surface by forming an alkoxy group linked to a silicon molecule (Si) in the general formula 1 as a bonding portion and / or an adsorption portion with the base surface. It is thought that you can do it. Further, the film thickness of the film thus formed can be, for example, in the range of 0.5 to 2.5 nm. In one aspect, the coating can be a monolayer of the alkoxysilane compound. A monomolecular film is formed by immobilizing molecules on the base surface by the terminal functional groups serving as a binding part and / or an adsorbing part with the base surface, and has a film thickness close to the molecular length of one molecule. .. Since the composition for forming a coating film contains two or more kinds of alkoxysilane compounds, the inventors of the present invention can control the film thickness of a monomolecular film by the kind and mixing ratio of these two or more kinds of alkoxysilane compounds. Is guessing. For example, it is considered that the film thickness of the monomolecular film increases as the alkoxysilane compound having a longer molecular length is used. Further, it is considered that the film thickness of the monomolecular film can be increased by increasing the proportion of the alkoxysilane compound having a longer molecular length among the two or more kinds of alkoxysilane compounds. On the other hand, for example, a film formed by further binding molecules to molecules that are bound or adsorbed to the underlying surface is called a bilayer film, and the film thickness exceeds the molecular length of one molecule and approximates the molecular length of two molecules. Have. A monomolecular film tends to be easier to control the physical properties of a film than a multimolecular film such as a bimolecular film. Further, the monomolecular film tends to have excellent surface smoothness as compared with a multimolecular film such as a bimolecular film. This point is preferable as a film formed on the outermost layer of an article for which excellent surface smoothness is desired. Regarding the surface smoothness, the mean square roughness of the surface of the coating film measured by a scanning probe microscope (SPM) can be, for example, 0.20 nm or more and 0.80 nm or less.
＜被膜形成工程＞
上記被膜形成用組成物を用いることにより、上記被膜形成用組成物から形成された被膜を下地面上に形成することができる。この被膜が物品の最表層に存在することにより、物品表面に優れた防汚性をもたらすことができる。被膜の形成は、乾式被膜形成法によって行ってもよく、湿式被膜形成法によって行ってもよい。被膜の形成前に下地面に公知の方法によって前処理を行うこともできる。前処理の一例としては、下地面上にヒドロキシ基（ＯＨ）を導入するための処理を挙げることができる。導入されるヒドロキシ基は、上記アルコキシシラン化合物の加水分解（詳細は後述する）によって生成されるシラノール基との化学結合や水素結合の形成に寄与し得ると推察される。
<Film forming process>
By using the above film forming composition, a film formed from the above film forming composition can be formed on the underlying surface. The presence of this coating on the outermost layer of the article can bring excellent antifouling properties to the article surface. The film may be formed by a dry film forming method or a wet film forming method. It is also possible to perform a pretreatment on the base surface by a known method before forming the coating film. As an example of the pretreatment, a treatment for introducing a hydroxy group (OH) on the base surface can be mentioned. It is speculated that the introduced hydroxy group may contribute to the formation of a chemical bond or a hydrogen bond with a silanol group generated by hydrolysis of the alkoxysilane compound (details of which will be described later).
湿式被膜形成法は、被膜形成用組成物を下地面上に塗布する工程を経て被膜を形成する方法であり、塗布方法としては、スピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法等の公知の塗布方法を用いることができる。好ましくは、塗布後に被膜形成用組成物の塗布層を加熱することにより、被膜を形成することができる。加熱することにより塗布層に含まれる上記アルコキシシラン化合物の加水分解を進行させることができ、塗布層を乾燥させることもできる。上記アルコキシシラン化合物を加水分解することによりシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）が生成され、このシラノール基が下地面との結合または吸着に寄与し得ると推察される。例えば、下地面との結合または吸着には水素結合が寄与する場合もあると考えられ、生成されたシラノール基が下地面に存在するヒドロキシ基と反応して化学結合（−Ｓｉ−Ｏ−）が形成されることが下地面と被膜との密着に寄与する場合もあると考えられる。なお上記被膜形成用組成物は水系組成物であっても非水系組成物であってもよい。なお「水系」とは、水を含むことを意味する。上記アルコキシシラン化合物の加水分解は雰囲気中の水分によっても進行し得るため、上記被膜形成用組成物は非水系組成物であってもよい。また、加熱温度等の加熱に関する詳細については、シランカップリング剤の加水分解に関する公知技術を適用することができる。
一方、乾式被膜形成法としては、上記被膜形成用組成物を揮発させる工程を含む各種方法、例えば、真空蒸着法、イオンアシスト法、イオンプレーティング法、反応性スパッタリング法、化学気相成長法（ＣＶＤ； ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等を挙げることができる。乾式被膜形成法においても、上記アルコキシシラン化合物の加水分解によりシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）が生成されることが、被膜と下地面との結合または吸着に寄与し得ると推察される。
The wet film forming method is a method of forming a film through a step of applying a composition for forming a film on a base surface, and as a coating method, a known coating method such as a spin coating method, a dipping method, or a spray coating method is used. Can be used. Preferably, the coating can be formed by heating the coating layer of the coating forming composition after coating. By heating, the above-mentioned alkoxysilane compound contained in the coating layer can be hydrolyzed, and the coating layer can be dried. It is speculated that a silanol group (Si-OH) is generated by hydrolyzing the above-mentioned alkoxysilane compound, and this silanol group may contribute to the binding or adsorption to the underlying surface. For example, it is considered that a hydrogen bond may contribute to the bond or adsorption to the base surface, and the generated silanol group reacts with the hydroxy group existing on the base surface to form a chemical bond (-Si-O-). It is considered that the formation may contribute to the adhesion between the underlying surface and the coating. The film-forming composition may be an aqueous composition or a non-aqueous composition. The term "water system" means containing water. Since the hydrolysis of the alkoxysilane compound can proceed even by the moisture in the atmosphere, the film-forming composition may be a non-aqueous composition. Further, for details regarding heating such as heating temperature, a known technique regarding hydrolysis of a silane coupling agent can be applied.
On the other hand, as the dry film forming method, various methods including a step of volatilizing the above film forming composition, for example, a vacuum deposition method, an ion assist method, an ion plating method, a reactive sputtering method, a chemical vapor deposition method ( CVD; chemical vapor deposition) and the like can be mentioned. Even in the dry film forming method, it is presumed that the silanol group (Si—OH) produced by the hydrolysis of the alkoxysilane compound may contribute to the binding or adsorption between the film and the underlying surface.
上記被膜形成工程により形成される被膜は、優れた防汚性を発揮することができる。ところで防汚性に関して、本発明者らは、物品表面の接触角ヒステリシスを下げることが物品表面の防汚性を高めることに寄与すると考えている。この点について、以下に更に説明する。
接触角は、静的接触角と動的接触角に大別される。一般に撥水性の指標として用いられる接触角は水に対する静的接触角である。これに対し動的接触角とは、液滴の動的挙動の指標になり得る。そして接触角ヒステリシスは、動的接触角の前進接触角（ａｄｖａｎｃｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ；「θａ」と記載する。）と後退接触角（ｒｅｃｅｄｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ；「θｒ」と記載する。）との差Δθとして求められる。Δθ＝θａ−θｒである。接触角ヒステリシスには、分子の回転運動が寄与すると考えられる。一般式１で表されるアルコキシシラン化合物においては、アルキレン部と連結しているメチル基の回転運動が、接触角ヒステリシスの低下に寄与すると本発明者らは推察している。一般式１で表されるアルコキシシラン化合物を一種のみ使用して形成された被膜と比べて、二種以上使用して形成された被膜では、アルキル鎖長がより長い（一般式１中のｎがより大きい）アルコキシシラン化合物中のアルキレン部に連結しているメチル基がより回転運動しやすい状態で存在していると考えられる。このことが、接触角ヒステリシスを低下させることに寄与するのではないかと本発明者らは推察している。ただし以上は推察であって、本発明を何ら限定するものではない。
The film formed by the film forming step can exhibit excellent antifouling property. Regarding the antifouling property, the present inventors believe that lowering the contact angle hysteresis on the article surface contributes to increasing the antifouling property on the article surface. This point will be further described below.
The contact angle is roughly classified into a static contact angle and a dynamic contact angle. The contact angle generally used as an index of water repellency is a static contact angle with water. On the other hand, the dynamic contact angle can be an index of the dynamic behavior of the droplet. The contact angle hysteresis is obtained as a difference Δθ between the advancing contact angle (referred to as “θa”) and the receding contact angle (referred to as “θr”) of the dynamic contact angle. Be done. Δθ = θa−θr. It is considered that the rotational motion of molecules contributes to the contact angle hysteresis. In the alkoxysilane compound represented by the general formula 1, the present inventors presume that the rotational movement of the methyl group linked to the alkylene portion contributes to the reduction of the contact angle hysteresis. Compared with a coating film formed by using only one kind of the alkoxysilane compound represented by the general formula 1, a coating film formed by using two or more kinds has a longer alkyl chain length (n in the general formula 1 is It is considered that the methyl group linked to the alkylene portion in the (larger) alkoxysilane compound exists in a state in which it easily rotates. The present inventors presume that this may contribute to lowering the contact angle hysteresis. However, the above is speculation and does not limit the present invention.
本発明および本明細書において、前進接触角および後退接触角は、温度２２〜２５℃および相対湿度３５〜６０％の測定環境において、拡張収縮法により測定される。前進接触角および後退接触角をそれぞれ任意の５箇所において測定し、測定された値の算術平均を用いて、接触角ヒステリシスを算出するものとする。上記被膜表面において測定される水に対する接触角ヒステリシスは、１０．０°以下であることが好ましく、９．５°以下であることがより好ましく、９．０°以下であることがより好ましく、８．５°以下であることが更に好ましく、８．０°以下であることが一層好ましい。また、上記被膜表面において測定される接触角ヒステリシスは、例えば３．０°以上、４．０°以上、５．０以上または６．０°以上であることができる。ただし接触角ヒステリシスの値が小さいほど防汚性の観点から好ましいと考えられるため、これら例示した下限を下回ってもよい。 In the present invention and the present specification, the advancing contact angle and the receding contact angle are measured by the expansion / contraction method in a measurement environment of a temperature of 22 to 25 ° C and a relative humidity of 35 to 60%. The advancing contact angle and the receding contact angle are measured at arbitrary 5 points, and the contact angle hysteresis is calculated using the arithmetic mean of the measured values. The contact angle hysteresis against water measured on the surface of the coating film is preferably 10.0 ° or less, more preferably 9.5 ° or less, further preferably 9.0 ° or less, 8 The angle is more preferably 0.5 ° or less, and further preferably 8.0 ° or less. Further, the contact angle hysteresis measured on the surface of the coating film can be, for example, 3.0 ° or more, 4.0 ° or more, 5.0 or more, or 6.0 ° or more. However, it is considered that the smaller the value of the contact angle hysteresis is, the more preferable it is from the viewpoint of antifouling property.
また一態様では、上記被膜表面は優れた撥水性を有することできる。撥水性の指標としては静的接触角を用いることができる。上記被膜表面は、一態様では、水に対する静的接触角が９０．０°以上であることができ、９５．０°以上であることが好ましく、１００．０°以上であることがより好ましい。水に対する静的接触角は、例えば１２０．０°以下であることができるが、これを超えてもよい。本発明および本明細書において、静的接触角は、温度２２〜２５℃および相対湿度３５〜６０％の測定環境において、液滴法によって任意の５箇所において測定した値の算術平均として求めるものとする。 In one aspect, the surface of the coating film can have excellent water repellency. A static contact angle can be used as an index of water repellency. In one aspect, the surface of the coating film may have a static contact angle with water of 90.0 ° or more, preferably 95.0 ° or more, and more preferably 100.0 ° or more. The static contact angle with water can be, for example, 120.0 ° or less, but can also exceed this. In the present invention and the present specification, the static contact angle is obtained as an arithmetic mean of values measured at arbitrary 5 points by a droplet method in a measurement environment of a temperature of 22 to 25 ° C. and a relative humidity of 35 to 60%. To do.
更に本発明によれば、少なくとも一部の最表層としてアルコキシシラン化合物（ただしフッ素原子を含まない。）の単分子膜を有する物品であって、上記最表層の表面における水に対する接触角ヒステリシスが１０．０°以下である物品も提供される。かかる物品の詳細については、先の記載を参照できる。 Further, according to the present invention, an article having a monomolecular film of an alkoxysilane compound (however, containing no fluorine atom) as at least a part of the outermost layer, wherein the contact angle hysteresis of water on the surface of the outermost layer is 10 Articles that are less than or equal to 0.0 are also provided. For details of such articles, reference can be made to the above description.
以下、本発明を実施例により更に説明する。ただし本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the examples.
以下の実施例および比較例で使用されたアルコキシシラン化合物は、市販の下記アルコキシシラン化合物である。
ＨＸＳ（Ｈｅｘｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）：一般式１中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣＨ３、ｎ＝５
ＤＤＳ（Ｄｏｄｅｃｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）：一般式１中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣＨ３、ｎ＝１１
ＯＤＳ（Ｏｃｔａｄｅｃｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）：一般式１中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣＨ３、ｎ＝１７
The alkoxysilane compounds used in the following Examples and Comparative Examples are the following commercially available alkoxysilane compounds.
HXS (Hexyltrimethyloxysilane): In the general formula 1, R 1 , R 2 , R 3 = CH 3 , and n = 5.
DDS (Dodecyltrimethyloxysilane): In the general formula 1, R 1 , R 2 , R 3 = CH 3 , n = 11.
ODS (octadecyltrimethyloxysilane): In the general formula 1, R 1 , R 2 , R 3 = CH 3 , n = 17
１．下地面の前処理
試料として１０ｍｍ×２０ｍｍのサイズのガラス板を用意し、表面の付着物を除去するためにアセトン、エタノール、超純水の順にそれぞれ超音波洗浄を１０分間行った。有機溶媒（アセトン、エタノール）による洗浄後の試料表面は窒素銃によって乾燥させた。
上記洗浄後の試料表面に大気圧下で真空紫外線（Ｖａｃｕｕｍ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ；ＶＵＶ）を２０分間照射した。ＶＵＶ照射処理は、ウシオ電機社製ＶＵＶランプ（Ｍｏｄｅｌ：ＳＵＳ７１３、波長λ＝１７２ｎｍ、光強度１０ｍＷ／ｃｍ２以上）を搭載した紫外線照射器（ウシオ電機社製）を用いて行った。このＶＵＶ処理により試料表面のヒドロキシ基量を増加させることができる。こうしてＶＵＶ処理した試料表面を下地面として、以下に記載の方法により下地面上に被膜を形成した。
1. Pretreatment of lower ground A glass plate having a size of 10 mm × 20 mm was prepared as a sample, and ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes in order of acetone, ethanol, and ultrapure water in order to remove deposits on the surface. The sample surface after washing with an organic solvent (acetone, ethanol) was dried with a nitrogen gun.
The surface of the cleaned sample was irradiated with vacuum ultraviolet light (VUV) for 20 minutes at atmospheric pressure. The VUV irradiation treatment was performed using an ultraviolet irradiator (manufactured by Ushio Inc.) equipped with a VUV lamp (Model: SUS713, wavelength λ = 172 nm, light intensity 10 mW / cm 2 or more) manufactured by Ushio Inc. This VUV treatment can increase the amount of hydroxy groups on the sample surface. By using the surface of the sample thus subjected to the VUV treatment as a base surface, a film was formed on the base surface by the method described below.
２．被膜形成用組成物の準備
単独のアルコキシシラン化合物または二種のアルコキシシラン化合物の混合物を被膜形成用組成物として準備した。被膜形成用組成物（アルコキシシラン化合物）の総量は１８０μＬとした。準備した被膜形成用組成物の組成を、後述の表５、６に示す。
2. Preparation of Film Forming Composition A single alkoxysilane compound or a mixture of two kinds of alkoxysilane compounds was prepared as a film forming composition. The total amount of the film-forming composition (alkoxysilane compound) was 180 μL. The compositions of the prepared film-forming composition are shown in Tables 5 and 6 below.
３．被膜形成工程
上記２．で準備した各被膜形成用組成物を用いて、熱化学気相成長法によって上記１．で準備した下地面上に被膜を形成した。熱化学気相成長法による被膜形成は、以下のように実施した。
被膜形成用組成物を入れたサンプル管瓶と上記１．の前処理後の試料を、相対湿度を１５％に保ったグローブボックス内でテフロン（登録商標）容器（直径１２ｃｍ×高さ５ｃｍ）の中に一緒に入れ密閉した。その後、炉内温度を１００℃に設定した電気炉内で２４時間加熱保持した。
3. Film forming step 2. Using each of the film-forming compositions prepared in step 1 above, a thermochemical vapor deposition method was used. A film was formed on the base surface prepared in. The film formation by the thermochemical vapor deposition method was carried out as follows.
A sample vial containing a film-forming composition and the above 1. The sample after the pretreatment of (1) was put together in a Teflon (registered trademark) container (diameter 12 cm × height 5 cm) in a glove box in which the relative humidity was kept at 15%, and the sample was sealed. Then, the temperature in the furnace was set to 100 ° C. and heated and held in an electric furnace for 24 hours.
４． 評価方法
（１）接触角測定
静的接触角は液滴法、動的接触角（前進接触角および後退接触角）は拡張収縮法により測定した。静的接触角および動的接触角の測定条件を表１に示す。測定用液体として水を使用し、静的接触角、前進接触角および後退接触角の測定は、それぞれ被膜表面の無作為に定めた５箇所において行い、測定装置としては自動接触角計（Ｍｏｄｅｌ：ＤＭ−５０１、協和界面科学社製）を使用した。測定は、温度２２〜２５℃および相対湿度３５〜６０％の測定環境下において行った。
4. Evaluation Method (1) Measurement of Contact Angle The static contact angle was measured by a droplet method, and the dynamic contact angles (advancing contact angle and receding contact angle) were measured by an expansion / contraction method. Table 1 shows the measurement conditions of the static contact angle and the dynamic contact angle. Water was used as the measuring liquid, and the static contact angle, advancing contact angle and receding contact angle were measured at five randomly defined points on the coating surface, and an automatic contact angle meter (Model: DM-501, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used. The measurement was performed in a measurement environment of a temperature of 22 to 25 ° C. and a relative humidity of 35 to 60%.
（２）被膜の膜厚測定
被膜表面の無作為に定めた５箇所においてエリプソメーターにより膜厚測定を行い、測定された値の算術平均として被膜の膜厚を求めた。エリプソメーターとしては、超小型エリプソメーター（Ｍｏｄｅｌ：ＭＡＣＯ−１０１、ファイブラボ社製）を使用し、表２に示す測定条件で膜厚測定を行った。
(2) Measurement of film thickness of film The film thickness was measured by an ellipsometer at five randomly defined points on the surface of the film, and the film thickness of the film was determined as the arithmetic mean of the measured values. As the ellipsometer, a microminiature ellipsometer (Model: MACO-101, manufactured by FIBLAB Inc.) was used, and the film thickness was measured under the measurement conditions shown in Table 2.
（３）走査型プローブ顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＰＭ）による被膜の表面粗さ測定
被膜表面の表面粗さ（平均自乗粗さ）を、走査型プローブ顕微鏡（Ｍｏｄｅｌ：ＳＰＭ−９７００ＨＴ、島津製作所社製）によって測定した。測定条件を表３に示し、使用したカンチレバーの詳細を表４に示す。
(3) Surface roughness measurement of coating by scanning probe microscope (Scanning Probe Microscope; SPM) The surface roughness (mean square roughness) of the coating surface was measured by scanning probe microscope (Model: SPM-9700HT, manufactured by Shimadzu Corporation). ). The measurement conditions are shown in Table 3, and the details of the cantilevers used are shown in Table 4.
（４）防汚性評価
以下では、上記被膜を形成した試料を、「評価用試料」と呼ぶ。
評価用試料について、可視光（４００〜７００ｎｍ）透過率（泥水滴下前透過率）を測定した。
その後、評価用試料を、上記被膜の表面を上方に向けて水平面に対して５°傾けた状態で配置し、上記被膜の表面に泥水を滴下し、その状態で３０秒間保持した。その後、泥水滴下後の評価用試料の可視光透過率（泥水滴下後透過率）を測定した。
以上の可視光透過率測定は、紫外可視分光光度計（ＵＶ−ｖｉｓ：島津製作所社製ＵＶ−２６００）を用いて、測定波長範囲を４００〜７００ｎｍとし、スキャン速度は中速として行った。
泥水滴下前後の透過率差（泥水滴下前透過率−泥水滴下後透過率）の値が小さいほど、被膜表面の防汚性が高いと判断することができる。
(4) Antifouling property evaluation In the following, the sample on which the above-mentioned coating is formed is referred to as “evaluation sample”.
The sample for evaluation was measured for visible light (400 to 700 nm) transmittance (transmittance before dropping muddy water).
Then, the sample for evaluation was arranged with the surface of the coating film facing upward with an inclination of 5 ° with respect to the horizontal plane, and muddy water was dropped on the surface of the coating film and held in that state for 30 seconds. Then, the visible light transmittance (transmittance after dropping the muddy water) of the evaluation sample after dropping the muddy water was measured.
The above visible light transmittance measurement was performed using an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-vis: UV-2600 manufactured by Shimadzu Corp.) in a measurement wavelength range of 400 to 700 nm and a scan speed of medium speed.
It can be judged that the smaller the value of the difference in transmittance before and after the dropping of the muddy water (the transmittance before the dropping of the muddy water-the transmittance after the dropping of the muddy water) is, the higher the antifouling property of the coating surface is.
表５、６に示す泥水滴下前後の透過率差の値から、実施例で形成された被膜は比較例で形成された被膜と比べて防汚性に優れることが確認できる。表５、６に示すように実施例で形成された被膜はいずれも接触角ヒステリシスが１０．０°以下であり、比較例で形成された被膜より接触角ヒステリシスが小さい。このことが、実施例で形成した被膜が比較例で形成した被膜と比べて防汚性に優れる理由と考えられる。
更に、実施例で形成された被膜は水に対する静的接触角が高く、撥水性に優れることも確認できる。
以上の通り、実施例で形成された被膜は防汚性に優れる防汚性被膜であり、撥水性被膜としても機能し得る被膜であった。
また、表５、６に示す実施例の被膜の膜厚および粗さから、実施例で形成された被膜はアルコキシシラン化合物の単分子膜であることも確認できる。
From the values of the transmittance differences before and after dropping the muddy water shown in Tables 5 and 6, it can be confirmed that the coating film formed in the example is superior in antifouling property to the coating film formed in the comparative example. As shown in Tables 5 and 6, the coating films formed in the examples all have a contact angle hysteresis of 10.0 ° or less, which is smaller than the coating films formed in the comparative examples. This is considered to be the reason why the film formed in the example is superior in antifouling property to the film formed in the comparative example.
Furthermore, it can be confirmed that the coating films formed in the examples have a high static contact angle with water and are excellent in water repellency.
As described above, the coating film formed in the examples was an antifouling coating film having excellent antifouling property, and was a coating film that can also function as a water-repellent coating film.
It can also be confirmed from the film thicknesses and roughnesses of the coatings of the examples shown in Tables 5 and 6 that the coatings formed in the examples are monomolecular films of alkoxysilane compounds.
最後に、前述の各態様を総括する。 Finally, the above-mentioned aspects are summarized.
一態様によれば、上記一般式１で表されるアルコキシシラン化合物を二種以上含み、かつこれら二種以上のアルコキシシラン化合物は一般式１中のｎが異なる被膜形成用組成物が提供される。 According to one aspect, there is provided a film-forming composition comprising two or more kinds of alkoxysilane compounds represented by the general formula 1, and the two or more kinds of alkoxysilane compounds having different n in the general formula 1. ..
上記被膜形成用組成物によれば、この組成物を用いて物品最表層に被膜を形成することにより、物品表面に優れた防汚性をもたらすことができる。 According to the above film-forming composition, by forming a film on the outermost surface layer of an article using this composition, excellent antifouling property can be provided on the surface of the article.
一態様では、上記被膜形成用組成物は、ｎの差が２以上である一般式１で表されるアルコキシシラン化合物を含む。 In one aspect, the coating forming composition contains an alkoxysilane compound represented by the general formula 1 in which the difference in n is 2 or more.
一態様では、上記二種以上のアルコキシシラン化合物の中で、ｎが最大のアルコキシシラン化合物の含有率は、上記二種以上のアルコキシシラン化合物の合計含有量に対して、５．０〜９５．０質量％の範囲である。 In one aspect, among the two or more kinds of alkoxysilane compounds, the content rate of the alkoxysilane compound having the maximum n is 5.0 to 95.% with respect to the total content of the two or more kinds of alkoxysilane compounds. It is in the range of 0 mass%.
一態様では、上記被膜用組成物には、一般式１中のｎが異なるアルコキシシラン化合物が二種含まれる。 In one aspect, the coating composition contains two kinds of alkoxysilane compounds having different n in the general formula 1.
一態様では、一般式１中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立に炭素数１〜３のアルキル基を表す。 In one aspect, in the general formula 1, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
他の一態様によれば、上記被膜形成用組成物から形成された被膜を最表層に有する物品が提供される。 According to another aspect, there is provided an article having a coating film formed from the coating composition as an outermost layer.
上記物品は、上記被膜を最表層に有することにより、優れた防汚性を発揮することができる。 The above article can exhibit excellent antifouling property by having the above coating on the outermost layer.
他の一態様によれば、上記被膜形成用組成物を用いる被膜形成工程を含む、被膜を最表層に有する物品の製造方法が提供される。 According to another aspect, there is provided a method for producing an article having a coating as an outermost layer, which includes a coating forming step using the coating forming composition.
一態様では、上記被膜形成工程は、乾式被膜形成法により行われる。 In one aspect, the film forming step is performed by a dry film forming method.
他の一態様によれば、少なくとも一部の最表層としてアルコキシシラン化合物（ただしフッ素原子を含まない。）の単分子膜を有する物品であって、上記最表層の表面における水に対する接触角ヒステリシスが１０．０°以下である物品も提供される。 According to another aspect, an article having a monomolecular film of an alkoxysilane compound (however, containing no fluorine atom) as at least a part of the outermost layer, wherein the contact angle hysteresis of water on the surface of the outermost layer is Articles that are 10.0 degrees or less are also provided.
上記物品は、上記被膜表面が優れた防汚性を有することにより、汚れの付着を抑制することができ、および／または、付着した汚れを容易に除去することができる。 Since the article has excellent antifouling properties on the surface of the coating film, it is possible to suppress the attachment of stains and / or to easily remove the attached stains.
一態様では、上記アルコキシシラン化合物（ただしフッ素原子を含まない。）は、炭素原子、水素原子、酸素原子およびケイ素原子からなる化合物である。 In one aspect, the alkoxysilane compound (however, it does not contain a fluorine atom) is a compound composed of a carbon atom, a hydrogen atom, an oxygen atom and a silicon atom.
一態様では、上記アルコキシシラン化合物（ただしフッ素原子を含まない。）は、一般式１で表されるアルコキシシラン化合物である。 In one aspect, the alkoxysilane compound (provided that it does not contain a fluorine atom) is an alkoxysilane compound represented by the general formula 1.
一態様では、上記被膜は、上記一般式１で表されるアルコキシシラン化合物を二種以上含み、かつこれら二種以上のアルコキシシラン化合物は一般式１中のｎが異なる被膜形成用組成物から形成された被膜である。 In one aspect, the coating contains two or more kinds of alkoxysilane compounds represented by the general formula 1, and the two or more alkoxysilane compounds are formed from a composition for forming a film in which n in the general formula 1 is different. It is a coated film.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
Claims (8)
で表されるアルコキシシラン化合物を二種以上含み、かつ前記二種以上のアルコキシシラン化合物は一般式１中のｎが異なる、被膜形成用組成物。 The following general formula 1:
A coating forming composition comprising two or more kinds of alkoxysilane compounds represented by the formula, and the two or more kinds of alkoxysilane compounds having different n in the general formula 1.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017043773A JP2020073619A (en) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | Composition for forming coated film, article having coated film, and manufacturing method of article having coated film |
| PCT/JP2018/008964 WO2018164223A1 (en) | 2017-03-08 | 2018-03-08 | Film-forming composition, film-coated article, and production method for film-coated article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017043773A JP2020073619A (en) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | Composition for forming coated film, article having coated film, and manufacturing method of article having coated film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020073619A true JP2020073619A (en) | 2020-05-14 |
Family
ID=63448786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017043773A Pending JP2020073619A (en) | 2017-03-08 | 2017-03-08 | Composition for forming coated film, article having coated film, and manufacturing method of article having coated film |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020073619A (en) |
| WO (1) | WO2018164223A1 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006045358A (en) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Composition for forming high permittivity film, method for forming the same, high permittivity film and electronic part equipped with high permittivity film |
| JP2006257337A (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | Method for controlling fall acceleration of droplet on water-repellant solid surface and structure having water-repellant solid surface controlled by the method |
| JP2008018679A (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Dainippon Printing Co Ltd | Release film |
| JP5285438B2 (en) * | 2007-02-16 | 2013-09-11 | 株式会社カネカ | Substrate with transparent conductive film and method for producing the same |
| US20180201796A1 (en) * | 2015-07-16 | 2018-07-19 | Lintec Corporation | Antifouling composition, antifouling sheet, and process for producing antifouling sheet |
-
2017
- 2017-03-08 JP JP2017043773A patent/JP2020073619A/en active Pending
-
2018
- 2018-03-08 WO PCT/JP2018/008964 patent/WO2018164223A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018164223A1 (en) | 2018-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Teisala et al. | Grafting silicone at room temperature—a transparent, scratch-resistant nonstick molecular coating | |
| US6511753B1 (en) | Process for producing article coated with water-repellent film article coated with water-repellent film and liquid composition for water-repellent film, article coated | |
| JP5923235B2 (en) | Flexible thermosetting silicone hard coat | |
| JP3735136B2 (en) | Non-wetting coating composition | |
| Urata et al. | How to reduce resistance to movement of alkane liquid drops across tilted surfaces without relying on surface roughening and perfluorination | |
| CA2267052C (en) | Boron- and/or aluminum-containing mixtures, hybrid materials, and coatings | |
| EP1797967A1 (en) | Method for organic thin film formation, assistant for organic thin film formation, and solution for organic thin film formation | |
| WO2003039855A1 (en) | Article coated with coating film, and functional article coated with coating film using the same | |
| JPH1036706A (en) | Composition for non wet coating, treatment of glass by the same composition and product obtained by the same treatment | |
| WO2008074823A1 (en) | Sol gel process for producing protective films for polymeric substrates | |
| Hozumi et al. | Effect of hydrolysis groups in fluoro-alkyl silanes on water repellency of transparent two-layer hard-coatings | |
| Adamkiewicz et al. | A vapor phase deposition of self-assembled monolayers: Vinyl-terminated films of volatile silanes on silicon oxide substrates | |
| US20100136237A1 (en) | Solvent for cleaning of organic thin film | |
| TWI784014B (en) | The composition and the film formed by hardening it | |
| JPH0579114B2 (en) | ||
| JP3427755B2 (en) | Method for producing silica-based membrane coated article | |
| JP2004137137A (en) | Article covered with coating, method of producing the same, and coating solution used in the same | |
| JP2004136630A (en) | Functional film coated article, and its manufacturing method | |
| JP2019183149A (en) | Mixed composition | |
| KR20030043535A (en) | Multi Functional Silicon-polymer Composite for Coating | |
| JP5326086B2 (en) | Solar energy utilization apparatus and manufacturing method thereof | |
| WO2018042302A1 (en) | Curable silsesquioxane polymer comprising inorganic oxide nanoparticles, articles, and methods | |
| JP2020073619A (en) | Composition for forming coated film, article having coated film, and manufacturing method of article having coated film | |
| JP2005350502A (en) | Ultra water repellent film-coated article, method for producing the same and coating material for forming ultra water-repellent coated film | |
| RU2579066C1 (en) | Hydrophobic coating composition |