JP3308282B2 - 建築・建装用物品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水滴の付着が少ない、
または付着した水滴の除去が容易な表面を有する建築・
建装用物品（以下、建築・建装用物品を建築用物品また
は建装用物品とも記す。）に関する。

【０００２】

【従来の技術】家屋もしくはビルディング等の建築物に
おける外装部材や内装部材、建築物のインテリアやエク
ステリア、家具、または什器等の建築用物品または建装
用物品、および建築用物品または建装用物品の構成要素
である基材における表面は、常に清浄であることが好ま
しい。例えば、建築用物品または建装用物品の表面に、
雨滴、ほこり、汚れ等が付着したり、大気中の温度や湿
度の影響によって水分が凝縮すると、その外観が損なわ
れる問題がある。建築用物品または建装用物品の表面が
人目に直接触れる表面であったり、人が接触する表面で
あると、不快感や衛生上の問題も生じる。

【０００３】さらに、建築用物品または建装用物品表面
が有する本来の機能を著しく低下させる問題もあり、建
築用物品または建装用物品が透明性、透視野性を要求さ
れる物品（例えば、窓ガラスや鏡等）である場合には、
物品の本来の目的が達成できない。

【０００４】水滴等を除去するための手段（例えば、ふ
き取りによる除去）は、表面に微細な傷を付けることが
ある。また、水滴等に伴われる異物粒子によって、傷が
一層著しくなる問題もある。さらに、ガラス表面に水分
が付着した場合には、水分中にガラス成分が溶出し、表
面が浸食されていわゆる焼けを生じることはよく知られ
ている。この焼けを除去するために強く摩擦すると微細
な凸凹を生じやすい。焼けが激しく生じたガラスや、表
面に微細な凸凹を生じたガラスからなる透視野部は、本
来の機能が低下し、また、その表面で光の散乱が激しく
視野確保の点で不都合が生じる。

【０００５】その他、水分は、建築用物品または建装用
物品の表面に有害な影響を与えて損傷、汚染、着色、腐
食等を促進させ、また、建築用物品または建装用物品の
電気的特性、機械的特性、光学的特性等の変化を誘発す
ることもある。

【０００６】このような問題を解決するために、建築用
物品または建装用物品表面への水滴の付着を少なくする
性質または付着した水滴の除去が容易になる性質（以
下、水滴除去性という）の付与が求められている。そし
て従来より、水滴除去性を付与する表面処理剤として、
シリコーン系ワックスやオルガノポリシロキサンからな
るシリコーン油、または界面活性剤等が提案されてい
る。

【０００７】しかし、従来の表面処理剤は、塗布に伴う
前処理を必要とし、かつ塗布時に塗布ムラが発生しやす
い問題があった。また、基材に対する表面処理剤の付着
性が低いことから、水滴除去性を長期に持続できず、し
かも表面処理剤の適用範囲が限定されていた。

【０００８】また、今後製作される建築用物品または建
装用物品だけでなく、既に使用されている建築用物品ま
たは建装用物品に対しても、水分の悪影響を考慮して対
策を講じる必要がある。既に使用されている建築用物品
または建装用物品については、常温で直接処理するだけ
で水滴除去性を付与する必要がある。例えば、既に建築
物に取りつけられている窓ガラスに処理を行うことを考
えた場合、窓ガラスを入れ替えることは経済的に不利で
あり、また、塗布後に焼成することも現実的には不可能
である。この観点からも従来の表面処理剤では対応が困
難な問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑みなされたものである。すなわち、本発明者は、
従来の表面処理剤が有する欠点を解消し得る処理剤の研
究および検討の過程において、多種類の基材に応用でき
て、優れた水滴除去性を発現する処理剤を見いだし、し
かも、該処理剤で処理した各種基材は水滴除去性を有す
る基材として、特に建築用物品または建装用物品として
極めて好適であることを確認し、本発明を完成するに至
った。本発明は、水滴除去性を有し、耐摩耗性、耐薬品
性、耐候性に優れることで、その効果が半永久的に持続
する建築用物品または建装用物品の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は下記
イソシアネートシラン化合物または下記組成物（以下、
両者をまとめて表面処理材ともいう。）で処理された表
面を有する透明材料からなる基材（以下、単に「基材」
と記す。）、または該基材を含む物品からなる建築・建
装用物品を提供する。イソシアネートシラン化合物：下
記式（Ａ）で表わされる化合物または下記式（Ｂ）で表
わされる化合物。 （Ａ） (OCN) _{３−ａ−ｂ} (R ^１ ) _ａ (R ^２ ) _ｂ Si-Y-Si(R ^３ ) _ｃ (R ^４ ) _ｄ (NCO) _{３−ｃ−ｄ} ここで、Ｒ ^１ 、Ｒ ^２ 、Ｒ ^３ 、およびＲ ^４ は独立に、水素
原子または炭素数１〜１６の有機基であり、ａおよびｂ
は独立に、０、１、または２でありかつ０≦ａ＋ｂ≦２
を満たす整数であり、ｃおよびｄは独立に、０、１、ま
たは２でありかつ０≦ｃ＋ｄ≦２を満たす整数であり、
Ｙは２価有機基である。ただし、Ｙが２個以上のフッ素
原子を有する２価有機基であるか、または、Ｒ ^１ 、
Ｒ ^２ 、Ｒ ^３ 、およびＲ ^４ の少なくとも１つがポリフルオ
ロアルキル基を有する有機基である。 （Ｂ）(R ^５ ) _ｅ (R ^６ ) _ｇ (R ^７ ) _ｈ Si(NCO) _{４−ｅ−ｇ−ｈ} ここで、Ｒ ^５ 、Ｒ ^６ 、およびＲ ^７ は独立に、水素原子ま
たは炭素数１〜１６の有機基であり、ｅ、ｇ、およびｈ
は独立に、０、１、２、または３でありかつ０≦ｅ＋ｇ
＋ｈ≦３を満たす整数である。ただし、Ｒ ^５ 、Ｒ ^６ 、お
よびＲ ^７ の少なくとも１つがポリフルオロアルキル基を
有する有機基である。 組成物：該イソシアネートシラン化合物と溶剤とを含む
組成物。

【００１１】本発明において、イソシアネートシラン化
合物とは、少なくとも１つのイソシアネート基がケイ素
原子に直接結合した構造を有する化合物をいう。この化
合物は少なくとも１つの有機基を有しており、ケイ素原
子に結合した少なくとも１つの有機基（有機基とケイ素
原子は、炭素原子とケイ素原子との結合で結合してい
る）を有するオルガノイソシアネートシラン化合物であ
る。

【００１２】イソシアネートシラン化合物で処理された
表面とは、イソシアネートシラン化合物が化学的にまた
は物理的に結合した表面をいう。イソシアネート基が反
応性であるので、イソシアネートシラン化合物は主とし
て化学的反応により表面に結合するものと考えられる。
すなわち、結合状態においてはイソシアネート基は変化
しているものと考えられる。例えば、イソシアネート基
はガラス表面のシラノール基と反応すると考えられる。

【００１３】本発明において、処理された表面の水滴除
去性、耐摩耗性、耐薬品性、耐候性などの性能の少なく
とも一部はこのイソシアネート基の反応性によるもので
あり、他の一部はこのイソシアネート基と直接結合した
ケイ素原子によるものであると考えられる。また後述の
ように、オルガノイソシアネートシラン化合物の有機基
を選択することにより、これらの性能をさらに向上させ
うる。また、基材に対する結合性の面で、１個のケイ素
原子に結合したイソシアネート基は２個以上であること
がより好ましい。

【００１４】本発明における建築用物品または建装用物
品とは、建築物に取り付けられる物品、建築物に取り付
けられた物品、建築物に直接取り付けられていないが建
築物とともに使用される建築用物品、家具や什器などの
建装用物品、または建築用物品または建装用物品の構成
要素となる基材（ガラス板など）をいう。具体的には、
窓用ガラス板や窓ガラス、屋根用ガラス板やガラス屋
根、ドア用ガラス板やドア用ガラス板がはめ込まれたド
ア、間仕切り用ガラス板、温室用ガラス板や温室、ガラ
スの代替品である透明プラスチック板や透明プラスチッ
ク板を有する建築用物品（窓材や屋根材など）、陳列棚
やショーケース用のガラスなどがある。

【００１５】物品は、表面処理された基材のみからなっ
ていてもよく、表面処理された基材が組み込まれたもの
であってもよい。例えば、前者として窓用ガラス板があ
り、後者としてガラス鏡が組み込まれた家具がある。

【００１６】建築用物品または建装用物品の基材の種類
は特に限定されない。例えば、プラスチック、ガラス、
セラミックス等の無機質材料または有機質材料、あるい
はその組み合わせ（複合材料、積層材料等）がある。ま
た基材表面は、基材そのものの表面であってもよく、表
面処理ガラスの表面処理層の表面等の基材表面の基材と
異なる材質からなる表面であってもよい。また、基材の
形状としては、平板、全面または部分的に曲率を有する
もの等の、目的に応じた任意の形状が挙げられる。

【００１７】本発明における基材としては、ガラスや透
明プラスチック等の透明材料からなる基材を用いる。本
発明における建築用物品または建装用物品としては、透
明材料の透明性を利用した物品が好ましい。該物品とし
ては、ガラスや透明プラスチック等からなる窓材、屋根
材、鏡等が挙げられる。透明材料においては、雨滴、ほ
こり、汚れ等の付着により、透視野性が低下しやすく、
透視野性の低下による問題が発生するおそれが大きい。
基材としては特にガラスが好ましい。イソシアネートシ
ラン化合物はガラスのシラノール基と反応してその表面
に強固に結合し、ケイ素原子の部分でもガラス表面と結
合すると考えられる。

【００１８】基材の表面処理は、通常イソシアネートシ
ラン化合物またはそれを含む組成物を表面に塗布し、イ
ソシアネートシラン化合物を表面に結合させることによ
って行う。組成物としては溶剤を含む溶液であることが
好ましい。この溶液にはさらに他の成分を存在させるこ
とができる。他の成分としては、例えば、後述のオルガ
ノポリシロキサンや酸類が挙げられる。基材表面への塗
布またはその後の溶剤の揮散により、イソシアネートシ
ラン化合物が基材表面に接触し結合が起こると考えられ
る。

【００１９】表面処理によって生成する表面処理層の厚
さは特に限定されないが、きわめて薄いものであること
が好ましい。好ましい層厚は、２μｍ以下である。また
その下限は単分子層厚である。本発明の１つの特徴は表
面処理時に特に高温を必要としないことである。すなわ
ち、常温下で処理を行うことができ、溶剤除去の際に必
要な温度以上にする必要はない。もちろん、必要によ
り、処理の効果が失われない限り高温にしてもよい。

【００２０】イソシアネートシラン化合物とは、イソシ
アネート基が結合したケイ素原子を１〜２個有する化合
物である。本発明におけるイソシアネートシラン化合物
は、下記式（Ａ’）または下記式（Ｂ’）で表わされる
化合物に含まれる。なお、以下において式（Ａ’）で表
わされる化合物を化合物（Ａ’）ともいい、式（Ｂ’）
で表わされる化合物を化合物（Ｂ’）ともいう。また、
式（Ａ）で表わされる化合物または式（Ｂ）で表わされ
る化合物についても同様に記す。

【００２１】（Ａ’） (OCN)_{３−ａ−ｂ}(R^１)_ａ(R^２)_ｂSi-Y-Si(R^３)_ｃ(Ｒ^４)_ｄ(NCO)_{３−ｃ−ｄ} ここで 、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、およびＲ^４は独立に、水素
原子または炭素数１〜１６の有機基であり、ａおよびｂ
は独立に、０、１、または２でありかつ０≦ａ＋ｂ≦２
を満たす整数であり、ｃおよびｄは独立に、０、１、ま
たは２でありかつ０≦ｃ＋ｄ≦２を満たす整数であり、
Ｙは２価有機基である。

【００２２】 （Ｂ’）(R^５)_ｅ(R^６)_ｇ(R^７)_ｈSi(NCO)_{４−ｅ−ｇ−ｈ} ここで 、Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は独立に、水素原子ま
たは炭素数１〜１６の有機基であり、ｅ、ｇ、およびｈ
は独立に、０、１、２、または３でありかつ０≦ｅ＋ｇ
＋ｈ≦３を満たす整数である。

【００２３】化合物（Ａ’）はイソシアネート基が結合
したケイ素原子を２個有する化合物であり、化合物
（Ｂ’）はイソシアネート基が結合したケイ素原子を１
個有する化合物である。化合物（Ａ’）はＹが有機基で
あることから前記オルガノイソシアネートシラン化合物
の１種であり、化合物（Ｂ’）は少なくとも１つの有機
基を有することから前記オルガノイソシアネートシラン
化合物の１種である。Ｒ^１〜Ｒ^７は有機基であるのが好
ましく、特に、存在するすべてのＲ^１〜Ｒ^７は有機基で
あるのが好ましい。

【００２４】化合物（Ａ’）および化合物（Ｂ’）にお
いて、ケイ素原子に結合したイソシアネート基はケイ素
原子あたり２個以上が好ましい。イソシアネート基が多
いほど基材表面に対する結合が強固となると考えられる
からである。

【００２５】化合物（Ａ’）および化合物（Ｂ’）にお
いて、Ｒ^１〜Ｒ^７が有機基である場合、その有機基とし
ては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、
またはアリール基等の炭化水素基、クロロアルキル基ま
たはポリフルオロアルキル基等のハロゲン化炭化水素
基、水酸基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、ま
たはカルボキシル基等の官能基を有する（ハロゲン化）
炭化水素基、炭素鎖の中間にエステル結合、エーテル結
合、チオエーテル結合、イミノ結合、またはアミド結合
等の連結結合を有する（ハロゲン化）炭化水素基が好ま
しい。特に好ましくは、炭化水素基とポリフルオロアル
キル基を有する有機基である。好ましい炭化水素基とし
ては、炭素数１〜１６のアルキル基とアリール基が挙げ
られる。

【００２６】イソシアネートシラン化合物は、式
（Ａ’）におけるＹがアルキレン基でありかつＲ^１、Ｒ
^２、Ｒ^３、およびＲ^４の少なくとも１つがアルキル基で
ある化合物、または式（Ｂ’）におけるＲ^５、Ｒ^６、お
よびＲ^７の少なくとも１つがアルキル基である化合物が
好ましい。特に、化合物（Ａ’）中のＲ^１〜Ｒ^４のすべ
てが炭素数４以下のアルキル基（以下、低級アルキル基
という）である場合、化合物（Ｂ’）中のＲ^５〜Ｒ^７の
すべてが低級アルキル基である場合、化合物（Ａ’）中
のＲ^１およびＲ^２の０〜１つ、または、Ｒ^３およびＲ^４
の０〜１つが低級アルキル基以外のアルキル基であり、
他が低級アルキル基である場合、または化合物（Ｂ’）
中のＲ^５〜Ｒ^７の０〜１つが低級アルキル基以外のアル
キル基であり他が低級アルキル基である場合が好まし
い。特に好ましい低級アルキル基はメチル基である。

【００２７】本発明における化合物（Ａ）および化合物
（Ｂ）は、２個以上のフッ素原子を有するオルガノイソ
シアネートシランである。すなわち、化合物（Ａ）は、
Ｙが２個以上のフッ素原子を有する２価有機基である化
合物、Ｙが２個以上のフッ素原子を有する２価有機基以
外の基でありかつＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、およびＲ^４の少な
くとも１つがポリフルオロアルキル基を有する１価有機
基である化合物、またはＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、およびＲ^４
の少なくとも１つがポリフルオロアルキル基を有する１
価有機基でありかつＹが２個以上のフッ素原子を有する
２価有機基である化合物である。化合物（Ｂ）は、
Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７の少なくとも１つがポリフルオ
ロアルキル基を有する１価有機基である化合物である。

【００２８】好ましい化合物（Ａ’）および化合物
（Ｂ’）におけるフッ素原子を有しない有機基として
は、前記の炭化水素基が好ましい。なお、化合物（Ａ）
および化合物（Ｂ）における２個以上のフッ素原子を有
する有機基またはポリフルオロアルキル基は、フッ素原
子を有しない炭素原子（例えば、メチレン基）でケイ素
原子に結合することが好ましい。

【００２９】化合物（Ａ）において、Ｙが２個以上のフ
ッ素原子を有する２価有機基である場合、該基としては
ポリフルオロアルキレン基、ポリフルオロオキサアルキ
レン基（アルキレン基の炭素鎖の中間に少なくとも１つ
のエーテル結合が存在するもの）、およびポリフルオロ
チアアルキレン基（アルキレン基の炭素鎖の中間に少な
くとも１つのチオエーテル結合が存在するもの）が好ま
しい。特に、両末端のケイ素原子に結合する部分がポリ
メチレン基（特にジメチレン基）であり、それらの中間
部分がパーフルオロアルキレン基、パーフルオロオキサ
アルキレン基、またはパーフルオロチアアルキレン基で
ある２価の有機基が好ましい。これらＹの炭素数は６〜
３０が好ましく、特に６〜１６が好ましい。

【００３０】化合物（Ａ）において、Ｙが２個以上のフ
ッ素原子を有する２価有機基以外の基である場合、該基
としてはアルキレン基、オキサアルキレン基、またはチ
アアルキレン基が好ましい。その炭素数は２〜３０が好
ましく、特に２〜１６が好ましい。

【００３１】化合物（Ａ）および化合物（Ｂ）におい
て、Ｒ^１〜Ｒ^７のいずれかがポリフルオロアルキル基を
有する１価有機基である場合、該基としてはポリフルオ
ロアルキル基、ポリフルオロオキサアルキル基、ポリフ
ルオロチアアルキル基、またはこれらのいずれかの基
と、アルキレン基等の炭化水素基とが、エステル結合も
しくは前記の連結結合で結合した有機基（ただし、炭化
水素基の他端でケイ素原子と結合する）が好ましい。特
に、パーフルオロアルキル基、パーフルオロオキサアル
キル基、またはパーフルオロチアアルキル基のケイ素原
子と結合する端部またはその周辺がアルキレン基（特
に、ジメチレン基が好ましい。）である基が好ましい。

【００３２】１価有機基のパーフルオロ部分を有する場
合、該部分としては炭素数３以上のパーフルオロアルキ
ル基、パーフルオロオキサアルキル基、またはパーフル
オロチアアルキル基が好ましく、特に炭素数３〜１６の
パーフルオロアルキル基が好ましい。

【００３３】これらＹやＲ^１〜Ｒ^７の具体例について
は、下記の化合物（Ａ’）および化合物（Ｂ’）の具体
例中の例が挙げられる。下記具体例中のＲ_ｆとしては、
Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１Ｃ_ｍＨ_２ｍ−（ただし、ｎは３〜１６の
整数、ｍは２〜４の整数。）で表わされるパーフルオロ
アルキル基部分を有するポリフルオロアルキル基が好ま
しく、Ｒ_Ｆとしては、Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１−（ただし、ｎは
３〜１６の整数。）が好ましい。

【００３４】化合物（Ａ’）および化合物（Ｂ’）の具
体例を下記に示す。しかし、化合物（Ａ’）および化合
物（Ｂ’）はこれら具体例に限定されない。なお、下記
化学式においてｘ、ｎ、ｍはそれぞれ１以上の整数、Ｒ
はアルキル基、Ｒ_ｆはポリフルオロアルキル基、Ｒ_Ｆは
パーフルオロアルキル基を示し、ｘは２〜８が、Ｒは低
級アルキル基が、Ｒ_ｆはパーフルオロアルキル基を有す
るジメチレン基が好ましい。本発明における化合物
（Ａ）および化合物（Ｂ）としては、下記具体例の中か
ら化合物（Ａ’）におけるＹが２個以上のフッ素原子を
有する２価有機基である化合物、化合物（Ａ’）におけ
るＲ ^１ 、Ｒ ^２ 、Ｒ ^３ 、およびＲ ^４ の少なくとも１つがポ
リフルオロアルキル基を有する有機基である化合物、ま
たは化合物（Ｂ’）におけるＲ ^５ 、Ｒ ^６ 、およびＲ ^７ の
少なくとも１つがポリフルオロアルキル基を有する有機
基である化合物が選ばれる。

【００３５】化合物（Ａ’）の例示。

【００３６】

【化１】

【００３７】

【化２】

【００３８】

【化３】

【００３９】

【化４】

【００４０】

【化５】

【００４１】

【化６】

【００４２】

【化７】

【００４３】

【化８】

【００４４】

【化９】

【００４５】

【化１０】

【００４６】化合物（Ｂ’）の例示。

【００４７】

【化１１】

【００４８】

【化１２】

【００４９】

【化１３】

【００５０】さらに、本発明において、イソシアネート
シラン化合物による表面処理の効果を高めるために、イ
ソシアネートシラン化合物とともにオルガノポリシロキ
サンを使用することが好ましい。オルガノポリシロキサ
ンとしては、シリコーンオイルまたは変性シリコーンオ
イルと呼ばれているものが適当である。以下このオルガ
ノポリシロキサンを化合物（Ｃ）ともいう。この化合物
（Ｃ）は下記式（Ｃ）で表わされる重合単位を有するも
のが好ましい。

【００５１】（Ｃ）［−SiX（CH_３)−O−］ ただし、Ｘは炭素数１〜１６の有機基を表わす。該有機
基としては、前記のＲ^１〜Ｒ^７と同様の有機基（ただ
し、フッ素原子を有しないものが好ましい）が好まし
く、特に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル
基、アミノアルキル基、ヒドロキシアルキル基、または
ポリオキシアルキレン鎖を有する炭化水素基などが好ま
しく、とりわけ低級アルキル基が好ましい。

【００５２】化合物（Ｃ）は、前記イソシアネートシラ
ンの処理による被膜の水滴除去性や耐摩耗性を向上させ
る効果を有する。この化合物（Ｃ）は、加水分解性基を
有しないことが好ましい。化合物（Ｃ）はそのまま表面
処理用の組成物に使用してもよいし、また、硫酸、塩
酸、酢酸等の酸で分解してから組成物に添加することも
できる。また、化合物（Ｃ）の動粘度は化合物（Ａ）、
化合物（Ｂ）との組み合せを考慮して決定することが好
ましく、特に２５℃における動粘度が０．５〜５００セ
ンチストークス（ｃＳｔ）のものが好適である。

【００５３】化合物（Ｃ）の具体例を下記に例示する
が、化合物（Ｃ）はこれらに限定されない。

【００５４】

【化１４】

【００５５】

【化１５】

【００５６】本発明において、表面処理用の組成物は化
合物（Ａ）または化合物（Ｂ）のどちらか一方の化合物
を必須とする。もちろん、両化合物が含有されていても
問題はなく、その割合は任意でよい。また、化合物
（Ｃ）成分を添加する場合には化合物（Ｃ）と化合物
（Ａ）または／および化合物（Ｂ）との割合は目的に応
じて任意にすることができる。好ましくは、化合物
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の合計に対して化合物（Ｃ）ま
たその分解物の存在量が１〜４０重量％であるのが好ま
しい。化合物（Ｃ）が少なすぎると耐摩耗性、作業性が
低下しやすく、また、多すぎると耐摩耗性が低下するば
かりでなく、表面に触れた際にべた付き感が残るおそれ
がある。

【００５７】また、化合物（Ｃ）は化合物（Ａ）または
／および化合物（Ｂ）との相互作用で被膜の水滴除去性
の向上および膜の耐久性を向上するのに寄与する。この
詳細な機構は不明であるが、化合物（Ｃ）の分子鎖が、
化合物（Ａ）や化合物（Ｂ）化合物と複雑に絡み合い、
表面に存在する各種有機基、特に極性基およびイオン性
結合のミクロな分布を結果的に制御し、水滴の除去に最
適な表面構造が達成されるためであると考えられる。

【００５８】この選ばれた各化合物間での分子の絡み合
いは耐久性を一段と高めるのに大きく寄与していると考
えられる。また、化合物（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はいず
れも表面自由エネルギーが低い物質であり、被膜中に一
部存在する遊離状態の化合物が極表面層を移動すること
によって表面での摩擦抵抗を低減することも耐摩耗性が
良好である原因のひとつと考えられる。

【００５９】本発明の表面処理剤には、目的に応じて他
の化合物や添加剤などが添加される。添加剤は各成分と
の反応性、相溶性を考慮して選択すればよく各種金属酸
化物の超微粒子、各種樹脂なども添加できる。また、着
色が必要であれば染料、顔料等の添加も差し支えない。
これらの添加剤は化合物（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の合計
１００重量部に対して０．０１〜２０重量部、特に０．
１〜５重量部が好適である。過剰な添加は本発明が有す
る水滴除去性、耐摩耗性等を低下させるので望ましくな
い。

【００６０】上記組成物は被覆対象の基材に直接手拭き
等の方法で塗布してもよいし、また、有機溶剤によっ
て、溶解または希釈して溶液状の形態に調製し使用する
こともできる。この有機溶剤による溶液において、含ま
れる化合物（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の合計量は被膜の形
成性（作業性）、安定性、被膜厚さ、経済性を考慮して
決定されるが０．１〜３０重量％であるのが好ましい。

【００６１】有機溶剤としては酢酸エステル類、芳香族
炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、ケトン類、エーテ
ル類等各種溶剤を採用でき、反応性官能基（水酸基な
ど）を有しているものは化合物（Ａ）や化合物（Ｂ）成
分が有しているイソシアネート基と反応するため望まし
くない。ただし、イソプロピロアルコールなどの反応性
の低い官能基を有する有機溶剤は使用できる。希釈溶剤
は１種に限定されることなく、２種以上の混合溶剤を使
用することもできる。

【００６２】処理にあたっては特別な前処理は必要ない
が、目的に応じて行うことは別段問題なく、例えば、希
釈したフッ酸、塩酸等による酸処理、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム水溶液等によるアルカリ処理、また
はプラズマ照射等による放電処理を行うことができる。

【００６３】被膜の形成は調製された組成物を含む有機
溶剤よりなる液状物を通常の処理方法によって表面に塗
布、例えば、はけ塗り、流し塗り、回転塗り、浸漬塗
り、スプレー塗布等の各種方法によって行い、大気中ま
たは窒素中、常温で乾燥させればよい。しかし、乾燥速
度を高めるなどの目的で加熱することは問題ない。加熱
する場合には基材の耐熱性を加味して温度、時間を設定
すればよい。

【００６４】形成される被膜の厚さは組成物を含む液状
物の組成物濃度、塗布条件、加熱条件などによって適宜
制御し得る。本発明による被膜は比較的屈折率が低く、
これ故に低反射性も付与される。かかる効果を期待する
場合には被膜の膜厚を光学干渉が生じる膜厚に制御すれ
ばよい。特に、水滴除去性を発現するには理論的には被
膜の膜厚は単分子層以上あればよく、これに経済的効果
も加味して前記のように２μｍ以下であるのが望まし
い。

【００６５】表面処理された基材には、水滴除去性が付
与され、表面に接触した水滴がはじかれて付着し難く、
たとえ付着してもその量は少なく、また付着した水滴の
除去が容易である。また、水滴が氷結するような環境下
においても氷結することなく、仮に、氷結したとしても
解凍は著しく速い。さらに、水滴の付着がほとんどない
ため定期的な清浄作業回数を低減でき、しかも、清浄は
極めて容易で、美観保持の点からも非常に有利である。

【００６６】

【実施例】以下に、本発明を実施例により具体的に説明
するが本発明は実施例のみに限定されない。実施例にお
ける各種評価は、つぎの方法で実施した。

【００６７】１．水滴除去性 （１）直径２ｍｍの大きさからなる水滴の転落角を測定
した。表面上の異なる５ヶ所にて測定を行い、その平均
値で示した。 （２）サンプル面から２０ｃｍの距離に保持したノズル
から水を全面に約１時間スプレーした後に表面に残存す
る水滴を肉眼で観察し以下の評価基準で評価した。

【００６８】 Ａ：サンプル表面に全く水が残らない。 Ｂ：サンプル表面に少し水が残る。 Ｃ：サンプル表面にかなり水滴が残る。 Ｄ：サンプル表面で水が濡れ広がる。

【００６９】２．耐摩耗性 試験機：テイバー式ロータリーアブレッサー（株式会社
東洋精機製作所） 試験条件：摩耗輪Ｈ−２２、荷重１ｋｇ、摩耗回数３０
０回。 上記方法で耐摩耗試験を実施した後の水滴除去性を評価
した。

【００７０】３．耐候性試験 紫外線照射を８時間（７０℃）、湿潤曝露を４時間（５
０℃）とする工程を１サイクルとして、１００サイクル
実施した後の水滴除去性を評価した。

【００７１】４．煮沸試験 沸騰水中に１時間浸漬した後の水滴除去性を評価した。

【００７２】 ５．使用化合物ｂ１： C_８H_１７Si(NCO)_３ ｂ２： CH_３Si(NCO)_３ ｂ３： (CH_３)_２Si(NCO)_２ ｂ４： (CH_３)_３SiNCOｂ５： Si(NCO)_４

【００７３】ｂ６： Ph−Si(NCO)_３（Ｐｈはフェニル基を示す。）ａ１： (OCN)_３SiC_２H_４Si(NCO)_３ ａ２： (OCN)_２(CH_３)SiC_２H_４Si(CH_３)(NCO)_２ ｂ７： C_８F_１７C_２H_４Si(NCO)_３ ａ３： (OCN)_３SiC_２H_４C_６F_１２C_２H_４Si(NCO)₃

【００７４】ｃ１： (CH_３)_３SiO−[Si(CH_３)_２−O−]_ｍ−Si(CH_３)_３ （ｍ、ｎ：１以上の整数。動粘度：５０ｃＳｔ）ｃ２： (CH_３)_３SiO-[Si(CH_３)_２-O-]_ｍ-［Si(CH_３)(C_３
H_６NH_２)-O-]_ｎ-Si(CH_３)_３ （ｍ、ｎ：１以上の整数）

【００７５】［処理剤１の調製］ 撹拌子および温度計がセットされたフラスコに、ｂ１の
１９．３ｇと酢酸ブチル１９８０．０ｇを加えた。さら
にｃ１の０．７ｇを添加した後、この溶液の液温を２５
℃に維持しながら１昼夜撹拌を継続し処理剤１を得た。

【００７６】［処理剤２の調製］ 撹拌子および温度計がセットされたフラスコに、ｂ２の
１５．３ｇ、ｂ３の１．１ｇ、ｂ４の０．８ｇ、ｂ５の
１．４ｇを混合し、酢酸ブチル１９８５．３ｇを加え
た。さらにｃ１の０．３ｇ、ｃ２の０．４ｇを添加した
後、この溶液の液温を２５℃に維持しながら１昼夜撹拌
を継続し処理剤２を得た。

【００７７】［処理剤３の調製］ 撹拌子および温度計がセットされたフラスコに、ｂ１の
１８．４ｇ、ａ１の１０．１ｇを混合し、トルエン２５
６１．３ｇを加えた。さらにｃ１の２．１ｇ、ｃ２の
１．３ｇを添加した後、この溶液の液温を２５℃に維持
しながら１昼夜撹拌を継続し処理剤３を得た。

【００７８】［処理剤４の調製］ 撹拌子および温度計がセットされたフラスコに、ｂ１の
１２．１ｇ、ｂ２の５．１ｇ、ｂ６の５．１ｇ、ａ２の
７．８ｇを混合し、トルエン１８７７．７ｇを加えた。
さらにｃ１の３．２ｇ、硫酸０．４ｇを添加した後、こ
の溶液の液温を２５℃に維持しながら５日間撹拌を継続
し処理剤４を得た。

【００７９】［処理剤５の調製］ 撹拌子および温度計がセットされたフラスコに、ｂ７の
１９．９ｇ、ａ３の１０．３ｇを混合し、酢酸エチル９
８５．３ｇ、イソプロピルアルコール５４．２ｇ、フロ
ンソルブ（Ｒ−１１３）４５６．３ｇ、硫酸０．７ｇを
加えた。さらにｃ１の０．７ｇを添加した後、この溶液
の液温を２５℃に維持しながら５日間撹拌を継続し処理
剤５を得た。

【００８０】［処理剤６の調製］ 撹拌子および温度計がセットされたフラスコに、ｂ１の
９．８ｇ、ｂ５の２．３ｇ、ａ１の３．５ｇ、ｂ７の
９．８ｇを混合し、酢酸ブチル９８５．３ｇ、イソプロ
ピルアルコール３３．２ｇ、フロンソルブ（Ｒ−１１
３）２００．０ｇを加えた。さらにｃ１の０．８ｇを添
加した後、この溶液の液温を２５℃に維持しながら１昼
夜撹拌を継続し処理剤６を得た。

【００８１】［処理剤７の調製］ 撹拌子および温度計がセットされたフラスコに、ｂ１の
１２０．０ｇ、ｂ２の７．８ｇ、ｂ５の３．５ｇ、ａ１
の２．４ｇを混合し、酢酸エチル９８８．８ｇ、イソプ
ロピルアルコール２３．５ｇを加えた。さらにｃ１の
４．５ｇ、硫酸０．７ｇを添加した後、この溶液の液温
を２５℃に維持しながら５日間撹拌を継続し処理剤７を
得た。

【００８２】［処理剤８の調製］ 撹拌子および温度計がセットされたフラスコに、ｂ１の
１８．４ｇ、ａ１の１０．１ｇを混合し、トルエン２５
６１．３ｇを加えた後、この溶液の液温を２５℃に維持
しながら１昼夜撹拌を継続し処理剤８を得た。

【００８３】［処理剤９の調製］ 撹拌子および温度計がセットされたフラスコに、イソプ
ロピルアルコール２５６１．３ｇを満たし、ｃ１の２．
１ｇ、ｃ２の１．３ｇを添加した後、この溶液の液温を
２５℃に維持しながら１昼夜撹拌を継続し処理剤９を得
た。

【００８４】［比較例１］ １０ｃｍ×１０ｃｍ（厚さ３ｍｍ）のガラス板を処理剤
１の溶液に浸漬し、１１ｃｍ／分の速度で引き上げ、サ
ンプル試験片を作成した。この試験片を評価した結果を
表１に示す。

【００８５】［比較例２〜６］比較 例１における処理剤１を、それぞれ処理剤２〜８に
変更すること以外は比較例１と同様に試験、評価を行っ
た。結果を表１に示す。［実施例１、２］ 比較例１における処理剤１を、それぞれ処理剤５、６に
変更した他は比較例１と同様に試験、評価を行った。結
果を表１に示す。

【００８６】［比較例７］比較 例１における処理剤１を処理剤９に変更すること以
外は比較例１と同様に試験、評価を行った。結果を表１
に示す。

【００８７】［実施例３］ 実施例１で得られた、被膜の形成された試験片を表２に
示す薬品に２４時間浸漬し、取り出して直ちに洗浄した
後、この試験片の外観変化および水滴除去性を確認し
た。結果を表２に示す。 ［実施例４］

【００８８】実施例１の方法で建築用ガラス板の表面に
塗布し、被膜を形成した。得られた建築用ガラス板を建
築物に装着した。この窓ガラスの曝露テストを１ヶ月間
行い、毎日、窓ガラス表面への汚れ、ほこりの付着状
態、また、雨天時においては水滴の付着状態を肉眼で観
察した。

【００８９】その結果、汚れ、ほこりの付着、水滴の付
着による水垢の発生はまったく認められず、まれにそれ
らの発生が認められてもティッシュペーパーで軽く拭う
ことで容易に除去することができた。窓ガラスの洗浄の
手間も大幅に簡略化することができた。また、雨天時に
は表面の水滴ははじかれ、水の濡れ広がりがなく、視野
の確保が容易であった。また、雨天時でかつ風の強い日
には風圧との相互作用によって水滴が速やかに移動し、
一層視野の確保が容易であった。

【００９０】さらに、未処理の窓ガラスに付着している
水滴が氷結する、あるいは空気中の水分が凝縮して窓ガ
ラスに氷結するような環境下（０℃〜−５℃）での曝露
テストにおいて窓ガラス表面への氷結はまったく認めら
れなかった。次いで、さらに厳しい低温環境下（−１０
℃〜−１５℃）においては、窓ガラスでの氷結も認めら
れたが、温度上昇によるその解凍は速く、未処理の窓ガ
ラスに比較し著しい差があった。

【００９１】［実施例５］ 実施例４の建築用ガラス板を建築用熱線反射ガラス板
（旭硝子（株）製「サンルックスＳＳ８」）に変更して
曝露試験を実施した。その結果、実施例４と同様の効果
が確認された。

【００９２】［実施例６］ 建物に取り付けられ常用されて１年経過した建築用窓ガ
ラスの表面を酸化セリウムで研磨し、水で研磨材を充分
洗い流し、ドライヤーで水分を完全に除去することによ
り、既に表面に堆積していた水垢、汚れ、埃等を完全に
除去した。この洗浄された窓ガラスの全表面を処理剤５
を染み込ませた綿布でワックス掛けを行う要領で手拭
し、乾燥した。充分乾燥した後、水を掛けて全表面に被
膜が形成されていることを確認した。その後、実施例４
と同様の試験を行い、その結果、実施例４と同様な良好
な水滴除去性が確認された。

【００９３】

【表１】

【００９４】

【表２】

【００９５】

【発明の効果】本発明の建築・建装用基材や建築・建装
用物品には、実施例に記載するとおり優れた効果が認め
られる。すなわち、 １．水滴除去性に優れており、ほこり、汚れ、水滴の付
着、またはそれによる水垢の発生などがなく、まれにそ
れらの発生があっても、容易に除去可能で水が誘発する
悪影響を遮断でき、洗浄の簡略化が図れる。 ２．水滴除去性の持続性に優れ、半永久的にその状態を
維持する。

【００９６】３．耐薬品性に優れ、海岸線沿いでの使
用、または海水が直接触れる船舶においても効果を発揮
する。 ４．特別な前処理を必要とせず、経済的効果も高い。 ５．既に常用されている建築・建装用物品にも適用でき
る。

【００９７】以上のような効果は従来の材料では期待で
きないものであり、これまで使用不可能であった分野に
までその適用範囲を拡大しうる。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記イソシアネートシラン化合物または下
   記組成物で処理された表面を有する透明材料からなる基
   材、または該基材を含む物品からなる建築・建装用物
   品。イソシアネートシラン化合物：下記式（Ａ）で表わ
   される化合物または下記式（Ｂ）で表わされる化合物。 （Ａ） (OCN) _{３−ａ−ｂ} (R ^１ ) _ａ (R ^２ ) _ｂ Si-Y-Si(R ^３ ) _ｃ (R ^４ ) _ｄ (NCO) _{３−ｃ−ｄ} ここで、Ｒ ^１ 、Ｒ ^２ 、Ｒ ^３ 、およびＲ ^４ は独立に、水素
   原子または炭素数１〜１６の有機基であり、ａおよびｂ
   は独立に、０、１、または２でありかつ０≦ａ＋ｂ≦２
   を満たす整数であり、ｃおよびｄは独立に、０、１、ま
   たは２でありかつ０≦ｃ＋ｄ≦２を満たす整数であり、
   Ｙは２価有機基である。ただし、Ｙが２個以上のフッ素
   原子を有する２価有機基であるか、または、Ｒ ^１ 、
   Ｒ ^２ 、Ｒ ^３ 、およびＲ ^４ の少なくとも１つがポリフルオ
   ロアルキル基を有する有機基である。 （Ｂ）(R ^５ ) _ｅ (R ^６ ) _ｇ (R ^７ ) _ｈ Si(NCO) _{４−ｅ−ｇ−ｈ} ここで、Ｒ ^５ 、Ｒ ^６ 、およびＲ ^７ は独立に、水素原子ま
   たは炭素数１〜１６の有機基であり、ｅ、ｇ、およびｈ
   は独立に、０、１、２、または３でありかつ０≦ｅ＋ｇ
   ＋ｈ≦３を満たす整数である。ただし、Ｒ ^５ 、Ｒ ^６ 、お
   よびＲ ^７ の少なくとも１つがポリフルオロアルキル基を
   有する有機基である。 組成物：該イソシアネートシラン化合物と溶剤とを含む
   組成物。
2. 【請求項２】前記組成物が、さらにオルガノポリシロキ
   サンを含む請求項１に記載の建築・建装用物品。