JP2807451B2 - 透光性基体の製造方法 - Google Patents
透光性基体の製造方法Info
- Publication number
- JP2807451B2 JP2807451B2 JP9000845A JP84597A JP2807451B2 JP 2807451 B2 JP2807451 B2 JP 2807451B2 JP 9000845 A JP9000845 A JP 9000845A JP 84597 A JP84597 A JP 84597A JP 2807451 B2 JP2807451 B2 JP 2807451B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- light
- substrate
- hydrophilic
- carbon atoms
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透光性基体に関
し、さらに詳しくは、乗り物もしくは建物等の窓、乗り
物のフロントガラス、光学レンズ、眼鏡用レンズ等のよ
うに撥水撥油防汚効果が要求される透光性基体に関す
る。
し、さらに詳しくは、乗り物もしくは建物等の窓、乗り
物のフロントガラス、光学レンズ、眼鏡用レンズ等のよ
うに撥水撥油防汚効果が要求される透光性基体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばガラス等の透光性基体の汚
れを防止するためには、表面をできるだけ滑らかにする
方法、表面に例えば弗素系被膜等の保護膜を塗布する方
法等が提案されている。また、透光性基体表面の曇を防
止するには、親水性のポリマーをコートする方法もしく
は透光性基体中あるいは透光性基体表面にヒーターを設
置する方法等が用いられている。
れを防止するためには、表面をできるだけ滑らかにする
方法、表面に例えば弗素系被膜等の保護膜を塗布する方
法等が提案されている。また、透光性基体表面の曇を防
止するには、親水性のポリマーをコートする方法もしく
は透光性基体中あるいは透光性基体表面にヒーターを設
置する方法等が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】透光性基体の汚れが水
滴に起因する場合には、例えばヒーター設置により曇止
め効果は働く。しかしヒーターの電源が必要であり、又
埋没もしくは表面に設置されたヒーターが透光性基体の
透明度を妨げるという課題があった。また、例えば親水
性のポリマー等を塗布する手法は比較的簡便であるが、
効果は一時的であり、透光性基体表面を擦ると簡単に親
水性ポリマーが剥がれてしまう課題があった。
滴に起因する場合には、例えばヒーター設置により曇止
め効果は働く。しかしヒーターの電源が必要であり、又
埋没もしくは表面に設置されたヒーターが透光性基体の
透明度を妨げるという課題があった。また、例えば親水
性のポリマー等を塗布する手法は比較的簡便であるが、
効果は一時的であり、透光性基体表面を擦ると簡単に親
水性ポリマーが剥がれてしまう課題があった。
【０００４】汚れの原因が水滴以外の場合には、これら
の手法はほぼ無意味であり、透光性基体の表面に弗素系
被膜の保護膜を塗布する方法が提案されているが、透光
性基体と弗素系保護膜との密着性が弱く簡単に剥がれ、
又弗素系保護膜自体の不透明性で透光性基体が曇るとい
う課題があり、他の保護膜材料では透明性及び密着性は
向上するが、汚れ成分を簡単に拭い取れないという課題
があった。従って、透光性基体の表面をできるだけ滑ら
かにする方法が実用的であるが、滑らかにするには限界
があり、結局積極的に汚れ防止や撥水撥油性処理を施し
た透光性基体はないという課題があった。
の手法はほぼ無意味であり、透光性基体の表面に弗素系
被膜の保護膜を塗布する方法が提案されているが、透光
性基体と弗素系保護膜との密着性が弱く簡単に剥がれ、
又弗素系保護膜自体の不透明性で透光性基体が曇るとい
う課題があり、他の保護膜材料では透明性及び密着性は
向上するが、汚れ成分を簡単に拭い取れないという課題
があった。従って、透光性基体の表面をできるだけ滑ら
かにする方法が実用的であるが、滑らかにするには限界
があり、結局積極的に汚れ防止や撥水撥油性処理を施し
た透光性基体はないという課題があった。
【０００５】本発明の目的は、汚れが付着しないか、例
え付着しても簡単に除去されるような撥水性と防汚効果
の高い透光性基体を提供することにある。
え付着しても簡単に除去されるような撥水性と防汚効果
の高い透光性基体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の透光性基体の製造方法は、表面に親水性基を含
むかまたは親水性基を含むように処理した透光性成形体
基体（透光性基体）の少なくとも一方の面に、一端に反
応性シリル基を有し、他端にフッ化炭素基を有するシラ
ン系界面活性剤を溶かした非水系有機溶媒溶液を接触さ
せ、前記透光性基体の親水性基と前記シラン系界面活性
剤の反応性シリル基との間で脱アルコール反応させるこ
とにより、フッ化炭素基を有し、かつ撥水撥油性の化学
吸着単分子膜を前記透光性基体表面に形成することを特
徴とする。この発明の基材はガラス、樹脂（プラスチッ
ク）を問わない。
本発明の透光性基体の製造方法は、表面に親水性基を含
むかまたは親水性基を含むように処理した透光性成形体
基体（透光性基体）の少なくとも一方の面に、一端に反
応性シリル基を有し、他端にフッ化炭素基を有するシラ
ン系界面活性剤を溶かした非水系有機溶媒溶液を接触さ
せ、前記透光性基体の親水性基と前記シラン系界面活性
剤の反応性シリル基との間で脱アルコール反応させるこ
とにより、フッ化炭素基を有し、かつ撥水撥油性の化学
吸着単分子膜を前記透光性基体表面に形成することを特
徴とする。この発明の基材はガラス、樹脂（プラスチッ
ク）を問わない。
【０００７】前記方法においては、シラン系界面活性剤
が、ＣＦ3−（ＣＦ2）n−（Ｒ）m−ＳｉＸ3（ｎは０ま
たは整数、ｍは０または１、Ｒは炭素数１以上のメチレ
ン基、含ビニレン基の炭素数１以上のメチレン基、含エ
チニレン基の炭素数１以上のメチレン基、含シリコン原
子の炭素数１以上のメチレン基または含酸素原子の炭素
数１以上のメチレン基の何れか、Ｘは低級アルコキシ
基）であることが好ましい。
が、ＣＦ3−（ＣＦ2）n−（Ｒ）m−ＳｉＸ3（ｎは０ま
たは整数、ｍは０または１、Ｒは炭素数１以上のメチレ
ン基、含ビニレン基の炭素数１以上のメチレン基、含エ
チニレン基の炭素数１以上のメチレン基、含シリコン原
子の炭素数１以上のメチレン基または含酸素原子の炭素
数１以上のメチレン基の何れか、Ｘは低級アルコキシ
基）であることが好ましい。
【０００８】また前記方法においては、透光性基体が、
樹脂製であることが好ましい。また前記方法において
は、透光性基体表面をあらかじめ酸素又は窒素雰囲気中
で電子線照射またはイオンビーム照射処理することによ
り、親水性基を付与しておくことが好ましい。
樹脂製であることが好ましい。また前記方法において
は、透光性基体表面をあらかじめ酸素又は窒素雰囲気中
で電子線照射またはイオンビーム照射処理することによ
り、親水性基を付与しておくことが好ましい。
【０００９】また前記方法においては、親水性基が、水
酸基、カルボニル基及びアミノ基から選ばれる活性水素
を有する基であることが好ましい。また前記構成におい
ては、内層膜用のシロキサン系単分子内層膜をあらかじ
め形成しておいても良い。この内層膜は、ＳｉＣｌ4、
ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＨ2Ｃｌ2、及びＣｌ−（ＳｉＣｌ
2Ｏ）n−ＳｉＣｌ3（ｎは整数）から選ばれる少なくと
も一つの化合物を基材表面の親水性基と脱塩化水素反応
して基材表面と共有結合させ、その後基材表面と反応し
ていない部分を加水分解することにより形成できる。
酸基、カルボニル基及びアミノ基から選ばれる活性水素
を有する基であることが好ましい。また前記構成におい
ては、内層膜用のシロキサン系単分子内層膜をあらかじ
め形成しておいても良い。この内層膜は、ＳｉＣｌ4、
ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＨ2Ｃｌ2、及びＣｌ−（ＳｉＣｌ
2Ｏ）n−ＳｉＣｌ3（ｎは整数）から選ばれる少なくと
も一つの化合物を基材表面の親水性基と脱塩化水素反応
して基材表面と共有結合させ、その後基材表面と反応し
ていない部分を加水分解することにより形成できる。
【００１０】本発明の透光性基体は、基体表面に形成さ
れた化学吸着単分子膜がナノメータレベルの膜厚できわ
めて薄いため、基体本来の透光性を損なうことがない。
また、本発明の化学吸着単分子膜は撥水性を有するた
め、表面の防汚効果を高めることが可能である。さら
に、透光性基体の一方の面に撥水性基を有する化学吸着
単分子膜を形成し、透光性基体の他方の面に親水性基を
含む化学吸着単分子膜を形成すると、一方の面は撥水防
汚効果と他方の面には防曇効果を有した透光性基体が提
供できる。
れた化学吸着単分子膜がナノメータレベルの膜厚できわ
めて薄いため、基体本来の透光性を損なうことがない。
また、本発明の化学吸着単分子膜は撥水性を有するた
め、表面の防汚効果を高めることが可能である。さら
に、透光性基体の一方の面に撥水性基を有する化学吸着
単分子膜を形成し、透光性基体の他方の面に親水性基を
含む化学吸着単分子膜を形成すると、一方の面は撥水防
汚効果と他方の面には防曇効果を有した透光性基体が提
供できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】一般の透光性基体材料には、ガラ
スもしくはプラスチックが供される。本発明もこれらの
一般の透光性基体材料に適用できる。基体材料がガラス
であると表面に例えば水酸基のような親水性基を含み、
また基体材料がプラスチック材料でも簡単に酸化処理を
行うことで表面を親水性にすることができる。そこで、
一端に反応性シリル基を有する炭素鎖を含む分子を溶解
した非水系有機溶媒に接触させると、表面の親水性基の
活性水素と反応性シリル基とが脱塩化水素反応し、含珪
素化学結合を介して単分子膜を形成する。このような反
応を化学吸着反応と言い、このようにして得た単分子膜
を化学吸着単分子膜と言う。化学吸着単分子膜は基体表
面と強固な化学結合を介しているため、透光性基体の表
面を削り取らない限り一般には剥離しない程度の付着強
度を有する。この分子の他端に撥水性基を含有させる
と、この撥水性が汚れ防止効果が発揮できる。
スもしくはプラスチックが供される。本発明もこれらの
一般の透光性基体材料に適用できる。基体材料がガラス
であると表面に例えば水酸基のような親水性基を含み、
また基体材料がプラスチック材料でも簡単に酸化処理を
行うことで表面を親水性にすることができる。そこで、
一端に反応性シリル基を有する炭素鎖を含む分子を溶解
した非水系有機溶媒に接触させると、表面の親水性基の
活性水素と反応性シリル基とが脱塩化水素反応し、含珪
素化学結合を介して単分子膜を形成する。このような反
応を化学吸着反応と言い、このようにして得た単分子膜
を化学吸着単分子膜と言う。化学吸着単分子膜は基体表
面と強固な化学結合を介しているため、透光性基体の表
面を削り取らない限り一般には剥離しない程度の付着強
度を有する。この分子の他端に撥水性基を含有させる
と、この撥水性が汚れ防止効果が発揮できる。
【００１２】本発明の透光性基体材料には前記したよう
に、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等のプ
ラスチックが好ましく供される。本発明の透光性基体表
面には親水性基が露出している必要があり、親水性基と
しては水酸基、カルボニル基、アミノ基等の活性水素を
有する基があげられる。透光性基体材料表面に親水性基
が少ない場合には、例えば酸素又は窒素雰囲気中での電
子線照射、イオンビーム照射等通常の手法で親水性化し
て供される。
に、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等のプ
ラスチックが好ましく供される。本発明の透光性基体表
面には親水性基が露出している必要があり、親水性基と
しては水酸基、カルボニル基、アミノ基等の活性水素を
有する基があげられる。透光性基体材料表面に親水性基
が少ない場合には、例えば酸素又は窒素雰囲気中での電
子線照射、イオンビーム照射等通常の手法で親水性化し
て供される。
【００１３】本発明に供される化学吸着単分子膜の構成
分子としては、一端にアルコキシシリル（−Ｓｉ（Ｏ
Ａ）n Ｘ3-n ）基を含有し、他端に炭化水素基又は弗素
置換した炭素を含有するシラン系界面活性剤が挙げられ
る。但し式中のｎは１〜３の整数であり、Ｘは水素、低
級アルキル基又は低級アルコキシ基を表わし、Ａは低級
アルキル基を表わす。また、本発明に供されるシラン系
界面活性剤は、吸着分子密度を向上させるには直鎖状が
好ましい。具体的には、ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）p −（Ｒ）
m −ＳｉＸ3 で表わされるクロルシラン系界面活性剤が
好ましい。但し式中ｐは０または整数、ｍは０または
１、Ｒは炭素数１以上のメチレン基、含ビニレン基の炭
素数１以上のメチレン基、含エチニレン基の炭素数１以
上のメチレン基、含シリコン原子の炭素数１以上のメチ
レン基または含酸素原子の炭素数１以上のメチレン基の
何れか、Ｘは低級アルコキシ基である。更に具体的には
下記の化合物等が挙げられる。 （１）ＣＨ3（ＣＨ2）9Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （２）ＣＨ3（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （３）ＣＨ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2 ）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （４）ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓｉ
（ＯＣＨ3）3 （５）ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （６）ＣＦ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （７）ＣＦ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓｉ
（ＯＣＨ3）3 （８）Ｆ（ＣＦ2）4（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（Ｃ
Ｈ2）9Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （９）ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （10）ＣＦ3 （ＣＦ2 ）5 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ3）3 また、上記式中のＲ基がビニレン基またはエチニレン基
を含有すると、触媒、光又は高エネルギー線照射等で不
飽和結合を重合させることにより、分子間に結合が生じ
より強固な単分子膜となるため好ましい。なお、撥水性
基として含フッ化炭素を用いると撥水効果が大きく又撥
油効果も発揮できるため特に好ましい。
分子としては、一端にアルコキシシリル（−Ｓｉ（Ｏ
Ａ）n Ｘ3-n ）基を含有し、他端に炭化水素基又は弗素
置換した炭素を含有するシラン系界面活性剤が挙げられ
る。但し式中のｎは１〜３の整数であり、Ｘは水素、低
級アルキル基又は低級アルコキシ基を表わし、Ａは低級
アルキル基を表わす。また、本発明に供されるシラン系
界面活性剤は、吸着分子密度を向上させるには直鎖状が
好ましい。具体的には、ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）p −（Ｒ）
m −ＳｉＸ3 で表わされるクロルシラン系界面活性剤が
好ましい。但し式中ｐは０または整数、ｍは０または
１、Ｒは炭素数１以上のメチレン基、含ビニレン基の炭
素数１以上のメチレン基、含エチニレン基の炭素数１以
上のメチレン基、含シリコン原子の炭素数１以上のメチ
レン基または含酸素原子の炭素数１以上のメチレン基の
何れか、Ｘは低級アルコキシ基である。更に具体的には
下記の化合物等が挙げられる。 （１）ＣＨ3（ＣＨ2）9Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （２）ＣＨ3（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （３）ＣＨ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2 ）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （４）ＣＨ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓｉ
（ＯＣＨ3）3 （５）ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （６）ＣＦ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （７）ＣＦ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓｉ
（ＯＣＨ3）3 （８）Ｆ（ＣＦ2）4（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（Ｃ
Ｈ2）9Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （９）ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （10）ＣＦ3 （ＣＦ2 ）5 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ3）3 また、上記式中のＲ基がビニレン基またはエチニレン基
を含有すると、触媒、光又は高エネルギー線照射等で不
飽和結合を重合させることにより、分子間に結合が生じ
より強固な単分子膜となるため好ましい。なお、撥水性
基として含フッ化炭素を用いると撥水効果が大きく又撥
油効果も発揮できるため特に好ましい。
【００１４】本発明の透光性基体の製造方法としては、
予め成形加工した透光性基体が一般的に供される。また
溶媒としては、例えばメチルアルコールやエチルアルコ
ール等も適用できる。
予め成形加工した透光性基体が一般的に供される。また
溶媒としては、例えばメチルアルコールやエチルアルコ
ール等も適用できる。
【００１５】さらに、本発明の化学吸着単分子膜は、透
光性基体の一方の面にクロロシリル基を含む物質を接触
させ、その後未反応のクロロシリル基を含む物質を洗浄
し、水と反応させ透光性基体表面にシラノール基を有し
た単分子内層膜を形成させ、しかる後フッ化炭素を含有
するシラン系界面活性剤を化学吸着させる方法を採用す
ると、表面に露出した親水性基が少ない基体の場合で
も、撥水性基を含むシラン系界面活性剤を高密度に化学
吸着することができるため好ましい。このクロロシリル
基を有する内層膜用物質としては、例えばＳｉＣｌ4、
ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＨ2Ｃｌ2、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ2Ｏ）n
−ＳｉＣｌ3、Ｈk（Ｒ1）3-kＳｉ（Ｒ2）nＳｉＣｌ
m（Ｒ3）3-m等が挙げられ、一般にはＣｌ−Ｓｉ結合数
が多い方がシラン系界面活性剤を高密度に化学吸着でき
るため好ましい。但し式中ｎは整数、ｋ及びｍは１〜３
の整数、Ｒ1及びＲ3は低級アルキル基、Ｒ2は炭素数１
以上のメチレン基である。特に、クロロシリル基を含む
物質としてＳｉＣｌ4を用いれば、分子が小さく水酸基
化に対する活性も大きいので、基体表面を均一に親水化
する効果が大きく好ましい。さらに、本発明の透光性基
体は、一方に面だけを撥水性基を含有する化学吸着単分
子膜を形成し、他面は親水性基を有する化学吸着単分子
膜を形成し、透光性基体の両面で異なる性質を呈する基
体も提供できる。この手法としては例えば、クロロシリ
ル基を含む物質を透光性基体の両面に化学吸着し、クロ
ロシリル基を含む単分子膜を形成し、この単分子膜を水
洗等の手法でシラノール基を表面に析出させ、親水性単
分子膜で残しておきたい面に例えばポリビニルアルコー
ルもしくはプルラン等の水溶性高分子材料の水溶液を塗
布しておき、しかる後撥水性基を含む化学吸着単分子膜
を形成し、その後水溶性高分子材料を水洗除去する手法
等がある。
光性基体の一方の面にクロロシリル基を含む物質を接触
させ、その後未反応のクロロシリル基を含む物質を洗浄
し、水と反応させ透光性基体表面にシラノール基を有し
た単分子内層膜を形成させ、しかる後フッ化炭素を含有
するシラン系界面活性剤を化学吸着させる方法を採用す
ると、表面に露出した親水性基が少ない基体の場合で
も、撥水性基を含むシラン系界面活性剤を高密度に化学
吸着することができるため好ましい。このクロロシリル
基を有する内層膜用物質としては、例えばＳｉＣｌ4、
ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＨ2Ｃｌ2、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ2Ｏ）n
−ＳｉＣｌ3、Ｈk（Ｒ1）3-kＳｉ（Ｒ2）nＳｉＣｌ
m（Ｒ3）3-m等が挙げられ、一般にはＣｌ−Ｓｉ結合数
が多い方がシラン系界面活性剤を高密度に化学吸着でき
るため好ましい。但し式中ｎは整数、ｋ及びｍは１〜３
の整数、Ｒ1及びＲ3は低級アルキル基、Ｒ2は炭素数１
以上のメチレン基である。特に、クロロシリル基を含む
物質としてＳｉＣｌ4を用いれば、分子が小さく水酸基
化に対する活性も大きいので、基体表面を均一に親水化
する効果が大きく好ましい。さらに、本発明の透光性基
体は、一方に面だけを撥水性基を含有する化学吸着単分
子膜を形成し、他面は親水性基を有する化学吸着単分子
膜を形成し、透光性基体の両面で異なる性質を呈する基
体も提供できる。この手法としては例えば、クロロシリ
ル基を含む物質を透光性基体の両面に化学吸着し、クロ
ロシリル基を含む単分子膜を形成し、この単分子膜を水
洗等の手法でシラノール基を表面に析出させ、親水性単
分子膜で残しておきたい面に例えばポリビニルアルコー
ルもしくはプルラン等の水溶性高分子材料の水溶液を塗
布しておき、しかる後撥水性基を含む化学吸着単分子膜
を形成し、その後水溶性高分子材料を水洗除去する手法
等がある。
【００１６】なお、本発明の化学吸着単分子膜は、一層
の単分子膜でもよく又単分子累積膜でもよいが、単分子
累積膜の場合には累積層間でも化学結合していることが
要求される。
の単分子膜でもよく又単分子累積膜でもよいが、単分子
累積膜の場合には累積層間でも化学結合していることが
要求される。
【００１７】以下に本発明に関する透光性基体材料とし
て、ポリカーボネート製（透明樹脂）の自動車フロント
ガラスプレートを取り上げて説明する。なお本発明は、
アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等のプラスチック
製透光性基体に応用できる。
て、ポリカーボネート製（透明樹脂）の自動車フロント
ガラスプレートを取り上げて説明する。なお本発明は、
アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等のプラスチック
製透光性基体に応用できる。
【００１８】
【実施例１】まず、加工の終了したポリカーボネート樹
脂製フロントガラスを３００Ｗ、１０分程度プラズマ処
理して表面を酸化し親水性とした。次にフレオン溶剤で
洗浄した後、フッ化炭素基及びアルコキシシリル基を含
む物質としてＣＦ3（ＣＨ2） 7（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ3）3を用い、溶媒であるフレオン溶媒に１重量％の濃
度で溶かした溶液を調整し、フロントガラスを６０℃で
１時間程度浸漬した。フロントガラス表面には自然酸化
膜が形成されており、その酸化膜表面の水酸基が多数含
まれているので、前記溶液中のアルコキシシリル基と、
ガラス表面の水酸基とが脱アルコール反応しフロントガ
ラス表面全面に亘り（化１）に示す結合が生成された。
脂製フロントガラスを３００Ｗ、１０分程度プラズマ処
理して表面を酸化し親水性とした。次にフレオン溶剤で
洗浄した後、フッ化炭素基及びアルコキシシリル基を含
む物質としてＣＦ3（ＣＨ2） 7（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ3）3を用い、溶媒であるフレオン溶媒に１重量％の濃
度で溶かした溶液を調整し、フロントガラスを６０℃で
１時間程度浸漬した。フロントガラス表面には自然酸化
膜が形成されており、その酸化膜表面の水酸基が多数含
まれているので、前記溶液中のアルコキシシリル基と、
ガラス表面の水酸基とが脱アルコール反応しフロントガ
ラス表面全面に亘り（化１）に示す結合が生成された。
【００１９】
【化１】
【００２０】すなわち、フッ素を含む単分子膜２が透光
性基体の表面と化学結合した状態で、図１に示したよう
にフロントガラス１表面にシロキサン結合を介して化学
吸着単分子膜２が一層形成された。この化学吸着単分子
膜２の膜厚は、分子構造から約１５オングストローム
（１．５ｎｍ）である。なお、単分子膜はきわめて強固
に化学結合しているので、全く剥離することがなかっ
た。
性基体の表面と化学結合した状態で、図１に示したよう
にフロントガラス１表面にシロキサン結合を介して化学
吸着単分子膜２が一層形成された。この化学吸着単分子
膜２の膜厚は、分子構造から約１５オングストローム
（１．５ｎｍ）である。なお、単分子膜はきわめて強固
に化学結合しているので、全く剥離することがなかっ
た。
【００２１】このフロントガラスを用い実使用を試みた
が、処理しないものに比べ汚物の付着を大幅に低減で
き、また例え付着した場合にもブラシ等でこする程度で
簡単に除去できた。また、このとき、フロントガラス１
表面に傷は全く付かなかった。また、油脂分汚れでも除
去は水洗のみで可能であった。
が、処理しないものに比べ汚物の付着を大幅に低減で
き、また例え付着した場合にもブラシ等でこする程度で
簡単に除去できた。また、このとき、フロントガラス１
表面に傷は全く付かなかった。また、油脂分汚れでも除
去は水洗のみで可能であった。
【００２２】
【実施例２】親水性ではあるが水酸基を含む割合が少な
いたとえば表面処理したフロントガラスなどの場合、ク
ロロシリル基を含む物質としてＳｉＣｌ4 を、非水系溶
媒のフレオン溶媒に１重量パーセント溶解した溶液に３
０分間程度浸漬すると、図２に示したようにフロントガ
ラス１１表面には親水性の水酸基（ＯＨ基）１２が多少
とも存在するので表面で脱塩酸反応が生じ、クロル基を
複数含むシリル化合物の単分子膜が形成された。このよ
うにトリクロロシリル基を含む物質としてＳｉＣｌ4 を
用いれば、フロントガラス１１表面に少量の親水性の−
ＯＨ基１２しか存在していなくとも、フロントガラス１
１表面で脱塩酸反応が生じ（化２）のように分子が−Ｓ
ｉＯ−結合を介して表面に固定される。
いたとえば表面処理したフロントガラスなどの場合、ク
ロロシリル基を含む物質としてＳｉＣｌ4 を、非水系溶
媒のフレオン溶媒に１重量パーセント溶解した溶液に３
０分間程度浸漬すると、図２に示したようにフロントガ
ラス１１表面には親水性の水酸基（ＯＨ基）１２が多少
とも存在するので表面で脱塩酸反応が生じ、クロル基を
複数含むシリル化合物の単分子膜が形成された。このよ
うにトリクロロシリル基を含む物質としてＳｉＣｌ4 を
用いれば、フロントガラス１１表面に少量の親水性の−
ＯＨ基１２しか存在していなくとも、フロントガラス１
１表面で脱塩酸反応が生じ（化２）のように分子が−Ｓ
ｉＯ−結合を介して表面に固定される。
【００２３】
【化２】
【００２４】なお、このとき一般には未反応のＳｉＣｌ
4 もクロロシラン単分子膜上に存在するため、その後、
フレオンの非水系の溶媒で洗浄して、さらに水で洗浄す
ると、フロントガラス１１表面の水酸基と未反応のＳｉ
Ｃｌ4 分子は除去され、図３に示したようにフロントガ
ラス１１表面に（化３）等のシロキサン単分子膜１３が
得られる。
4 もクロロシラン単分子膜上に存在するため、その後、
フレオンの非水系の溶媒で洗浄して、さらに水で洗浄す
ると、フロントガラス１１表面の水酸基と未反応のＳｉ
Ｃｌ4 分子は除去され、図３に示したようにフロントガ
ラス１１表面に（化３）等のシロキサン単分子膜１３が
得られる。
【００２５】
【化３】
【００２６】なお、このときできた単分子膜１３は、フ
ロントガラス１１表面と−ＳｉＯ−の化学結合を介して
完全に結合されているので剥がれることが全く無い。ま
た、得られたシロキサン単分子膜１３は、表面にＳｉＯ
Ｈ結合を数多く持つ。当初の水酸基の約３倍程度の数が
生成される。
ロントガラス１１表面と−ＳｉＯ−の化学結合を介して
完全に結合されているので剥がれることが全く無い。ま
た、得られたシロキサン単分子膜１３は、表面にＳｉＯ
Ｈ結合を数多く持つ。当初の水酸基の約３倍程度の数が
生成される。
【００２７】次に実施例１で述べた溶液に、この表面に
シロキサン単分子膜１３の形成されたフロントガラス１
１を５０℃で２時間程度浸漬すると、シロキサン単分子
膜１３表面に（化４）の結合が生成され、図４に示した
ようにフッ素を含む化学吸着単分子膜１４が、下層のシ
ロキサン単分子膜１３と化学結合した状態で鏡表面全面
に亘り約１５オングストローム（１．５ｎｍ）の膜厚で
形成できた。
シロキサン単分子膜１３の形成されたフロントガラス１
１を５０℃で２時間程度浸漬すると、シロキサン単分子
膜１３表面に（化４）の結合が生成され、図４に示した
ようにフッ素を含む化学吸着単分子膜１４が、下層のシ
ロキサン単分子膜１３と化学結合した状態で鏡表面全面
に亘り約１５オングストローム（１．５ｎｍ）の膜厚で
形成できた。
【００２８】
【化４】
【００２９】なお、単分子膜は剥離試験を行なっても全
く剥離することがなかった。また、本実施例のフロント
ガラスを用いて実使用を試みたが、表面の弗素の撥水性
の効果で水滴の付着は全くなく、ワックス成分等の流れ
を想定してワックスを含んだアセトンを吹き付けたが、
やはり表面に化学吸着した単分子膜中の弗素の撥油性の
効果で油は弾かれ曇ることはなく、また汚れも簡単に拭
い取れた。
く剥離することがなかった。また、本実施例のフロント
ガラスを用いて実使用を試みたが、表面の弗素の撥水性
の効果で水滴の付着は全くなく、ワックス成分等の流れ
を想定してワックスを含んだアセトンを吹き付けたが、
やはり表面に化学吸着した単分子膜中の弗素の撥油性の
効果で油は弾かれ曇ることはなく、また汚れも簡単に拭
い取れた。
【００３０】なお、フッ化炭素基及びアルコキシシリル
基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒を用い、単分子膜を
化学吸着する際、防曇効果を付与するため親水性のまま
で残したい面に耐有機溶媒性の親水性被膜（マスク材
料）としてポリビニルアルコール水溶液を塗布形成して
おき、吸着終了後前記親水性被膜（マスク材料）を水洗
除去して、図５に示したような一方の表面が撥水撥油防
汚性単分子膜１４で、他面が親水性の水酸基を有するシ
ロキサン系単分子膜１３のフロントガラスが得られた。
このガラスで防曇効果を確かめたが、親水性のままで残
したガラス面は、全く曇ることがなかった。
基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒を用い、単分子膜を
化学吸着する際、防曇効果を付与するため親水性のまま
で残したい面に耐有機溶媒性の親水性被膜（マスク材
料）としてポリビニルアルコール水溶液を塗布形成して
おき、吸着終了後前記親水性被膜（マスク材料）を水洗
除去して、図５に示したような一方の表面が撥水撥油防
汚性単分子膜１４で、他面が親水性の水酸基を有するシ
ロキサン系単分子膜１３のフロントガラスが得られた。
このガラスで防曇効果を確かめたが、親水性のままで残
したガラス面は、全く曇ることがなかった。
【００３１】また、実施例１では単分子膜一層の場合、
実施例２ではシロキサン単分子膜一層の後弗素を含むシ
ラン系界面活性剤層を一層累積した場合を示したが、本
発明の化学吸着単分子膜は一層に限らず多層に累積して
もその効果は変化するものではない。
実施例２ではシロキサン単分子膜一層の後弗素を含むシ
ラン系界面活性剤層を一層累積した場合を示したが、本
発明の化学吸着単分子膜は一層に限らず多層に累積して
もその効果は変化するものではない。
【００３２】なお前記実施例では、ＣＦ3（ＣＦ2）
7（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 を用いたが、ＣＦ3ＣＨ2
Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 等のアルコキシシラン
系界面活性剤も、界面活性剤溶液を加熱することにより
同様の効果が得られた。
7（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 を用いたが、ＣＦ3ＣＨ2
Ｏ（ＣＨ2）15Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 等のアルコキシシラン
系界面活性剤も、界面活性剤溶液を加熱することにより
同様の効果が得られた。
【００３３】
【発明の効果】以上説明した通り本発明方法によれば、
きわめて薄いナノメータレベルの膜厚の単分子膜を透光
性基体表面に形成するため、透光性基体本来の光沢を損
なうことがない。また、この膜にフッ化炭素基を導入し
ておくと撥水撥油性にも優れており、表面の防汚効果を
高めることが可能となる。従って、きわめて防汚効果の
高い高性能透光性基体を効率良く合理的に提供すること
ができる。さらに内面を親水性化しておくことにより防
曇性効果も得られた。
きわめて薄いナノメータレベルの膜厚の単分子膜を透光
性基体表面に形成するため、透光性基体本来の光沢を損
なうことがない。また、この膜にフッ化炭素基を導入し
ておくと撥水撥油性にも優れており、表面の防汚効果を
高めることが可能となる。従って、きわめて防汚効果の
高い高性能透光性基体を効率良く合理的に提供すること
ができる。さらに内面を親水性化しておくことにより防
曇性効果も得られた。
【図１】 本発明の透光性基体の一実施例であるフロン
トガラスを分子レベルまで拡大した断面概念図
トガラスを分子レベルまで拡大した断面概念図
【図２】 本発明の透光性基体の他の実施例であるフロ
ントガラスの表面を分子レベルまで拡大した断面工程概
念図
ントガラスの表面を分子レベルまで拡大した断面工程概
念図
【図３】 本発明の透光性基体の他の実施例であるフロ
ントガラスの表面を分子レベルまで拡大した断面工程概
念図
ントガラスの表面を分子レベルまで拡大した断面工程概
念図
【図４】 本発明の透光性基体の他の実施例であるフロ
ントガラスの表面を分子レベルまで拡大した断面工程概
念図
ントガラスの表面を分子レベルまで拡大した断面工程概
念図
【図５】 本発明の透光性基体の他の実施例であるフロ
ントガラスの表面を分子レベルまで拡大した断面工程概
念図
ントガラスの表面を分子レベルまで拡大した断面工程概
念図
１ フロントガラス ２ 化学吸着単分子膜 １１ フロントガラス １２ 水酸基 １３ シロキサン単分子膜 １４ 化学吸着単分子膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−248480（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−40254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−147483（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08J 7/06 CFD B32B 7/02 103 B32B 17/10 C08J 7/00 302 C09D 201/00
Claims (2)
- 【請求項１】 表面に親水性基を含むかまたは親水性基
を含むように処理した透光性成形体基体（以下「透光性
基体」という。）の少なくとも一方の面に、一端に反応
性シリル基を有し、他端にフッ化炭素基を有するシラン
系界面活性剤を溶かした非水系有機溶媒溶液を接触さ
せ、前記透光性基体の親水性基と前記シラン系界面活性
剤の反応性シリル基との間で脱アルコール反応させるこ
とにより、フッ化炭素基を有し、かつ撥水撥油性の化学
吸着単分子膜を前記透光性基体表面に形成することを特
徴とする透光性基体の製造方法。 - 【請求項２】 シラン系界面活性剤が、ＣＦ3 −（ＣＦ
2 ）n −（Ｒ）m −ＳｉＸ3 （ｎは０または整数、ｍは
０または１、Ｒは炭素数１以上のメチレン基、含ビニレ
ン基の炭素数１以上のメチレン基、含エチニレン基の炭
素数１以上のメチレン基、含シリコン原子の炭素数１以
上のメチレン基または含酸素原子の炭素数１以上のメチ
レン基の何れか、Ｘは低級アルコキシ基）である請求項
１に記載の透光性基体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9000845A JP2807451B2 (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 透光性基体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9000845A JP2807451B2 (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 透光性基体の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7229102A Division JP2690876B2 (ja) | 1990-12-25 | 1995-09-06 | 透光性基体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09202836A JPH09202836A (ja) | 1997-08-05 |
| JP2807451B2 true JP2807451B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=11484982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9000845A Expired - Lifetime JP2807451B2 (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 透光性基体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2807451B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2804116B1 (fr) * | 2000-01-20 | 2002-08-23 | Centre Nat Rech Scient | Composes organosilicies, leur procede de preparation et leurs utilisations |
| JP6007664B2 (ja) * | 2012-08-14 | 2016-10-12 | 旭硝子株式会社 | 窓ガラスおよびその製造方法 |
-
1997
- 1997-01-07 JP JP9000845A patent/JP2807451B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09202836A (ja) | 1997-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2506234B2 (ja) | 透光性基体の製造方法 | |
| JP2809889B2 (ja) | 撥水撥油性被膜及びその製造方法 | |
| CA2058341C (en) | Transparent substrate and method of manufacturing the same | |
| JP3588364B2 (ja) | 表面処理された基材および基材の表面処理方法 | |
| CA2060294C (en) | Chemically absorbed film and method of manufacturing the same | |
| US6503567B2 (en) | Transparent substrate and method of manufacturing the same | |
| EP0511657B1 (en) | Hydrophilic chemically adsorbed film and method of manufacturing the same | |
| JP2622316B2 (ja) | 撥水撥油性フィルム及びその製造方法 | |
| US6521334B1 (en) | Transparent substrate and method of manufacturing the same | |
| JP3165672B2 (ja) | 撥水撥油性被膜を有する物品及びその製造方法 | |
| JP2807451B2 (ja) | 透光性基体の製造方法 | |
| JPH04255307A (ja) | 成形用部材およびその製造方法 | |
| JP2690876B2 (ja) | 透光性基体 | |
| JP2004002187A (ja) | 撥水撥油性被膜 | |
| JP2007137767A (ja) | 撥水撥油性ガラス基体 | |
| JP3017965B2 (ja) | 撥水撥油性被膜を有する物品及びその形成方法 | |
| JPH0786146B2 (ja) | 撥水撥油防汚性被膜及びその製造方法 | |
| JP3150133B2 (ja) | 撥水撥油性面と親水性面を有する物品及びその製造方法 | |
| JP3444524B2 (ja) | 撥水撥油性被膜を有する物品及びガラス物品 | |
| JP2577203B2 (ja) | 防汚性ガラスの製造方法 | |
| JPH0791402B2 (ja) | 高分子組成物の製造方法 | |
| JP2500152B2 (ja) | 防汚性光学部材およびその製造方法 | |
| KR970002941B1 (ko) | 투광성기체 및 그 제조방법 | |
| JP4509776B2 (ja) | 表面修飾された無機物基板の製造方法及び得られる基板 | |
| JPH092840A (ja) | 防汚処理製品およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070724 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080724 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090724 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090724 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100724 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110724 Year of fee payment: 13 |