JP3367572B2 - 撥水被膜の形成方法 - Google Patents

撥水被膜の形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス板などの透明基板
の表面に撥水被膜を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のウインドガラスやミラーガラス
表面に形成する撥水被膜に関する先行技術として、特開
平４−３３８１３７号公報、特開平４−３５９０８６号
公報、特開平５−２４８８５号公報或いは特開平５−２
４８８６号公報に開示されるものが知られている。
【０００３】特開平４−３３８１３７号公報にはシリコ
ーン系撥水被膜に代るものとして、ＳiＯ2を主成分とす
るセラミックスの非金属原子の一部をフルオロアルキル
基で置換したものが開示され、、特開平４−３５９０８
６号公報には金属アルコキシドを含むビヒクルに所定量
のフルオロアルキルシラン或いはアルキルシランを混合
したものが開示され、特開平５−２４８８５号公報には
ガラス表面と撥水被膜との間に透明金属皮膜を介在させ
たものが開示され、特開平５−２４８８６号公報にはガ
ラス表面にＳiＯ2膜を形成し、このＳiＯ2膜の表面に凹
凸を形成し、その上に撥水被膜を形成することが開示さ
れている。
【０００４】また、撥水被膜となる塗布溶液をガラス基
板表面に塗布する方法としては、塗布溶液中にガラス板
を浸漬するディッピング法、塗布ガンを用い雰霧状にし
てガラス板に塗布するスプレー法、ガラス板上に塗布液
を滴下するとともにガラス板を高速で回転させ、遠心力
でガラス板表面に塗布液を均一に拡散せしめるスピンコ
ート法及びガラス板の上縁にノズルを用いて塗布溶液を
流し出すフロー法が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車用ウ
インドガラス等にあってはガラス板の周縁にモールをウ
レタンシーラント等の接着剤を用いて接着するようにし
ている。一方、撥水被膜はウレタンシーラント等の接着
剤との相性が悪いため、接着剤を塗布する部分について
はテープを貼着した状態で塗布液を塗布し、塗布後にテ
ープを剥す方法が従来から行われている。
【０００６】図４は塗布後にテープを剥離した状態を示
す断面図、図５は膜厚とエッジからの距離の関係を示す
グラフであり、ガラス板１００の被膜形成部１０１と被
膜非形成部１０２との境界部において、表面張力の影響
で撥水被膜１０３の端部が局部的に盛り上がり、光学的
な干渉が発生し、境界部が目立ってしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、一部を撥水被膜の非形成部としたガラス板等
に撥水被膜を形成する方法において、撥水被膜形成用の
塗布溶液をフロー法やスプレー法等で塗布するに際し、
非形成部には溶剤を撥水被膜形成用の塗布溶液とその一
部が重なるように塗布するようにした。
【０００８】ここで、撥水被膜形成用の塗布液としては
例えばＳiＯ2を５０％以上含むセラミックスの非金属原
子の一部がフルオロアルキル基に置換されたものとす
る。またガラス基板としては、珪酸ガラス、珪酸アルカ
リガラス、鉛アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ
石灰ガラス、バリウムガラス等の珪酸塩ガラス、Ｂ2Ｏ3
及びＳiＯ2を含有するほう珪酸ガラス、Ｐ2Ｏ5を含有す
るリン酸塩ガラスなどから選択することができ、ガラス
板の代りに透明樹脂板を用いることも可能である。更
に、非形成部に塗布する溶剤としてはエタノール等を用
い、溶剤と塗布液のいずれを先に塗布するかは任意であ
り、同時に塗布してもよい。
【０００９】
【作用】撥水被膜の形成部と非形成部との境界部で、撥
水被膜形成用の塗布溶液と溶剤とが混合するので、境界
部における塗布液の濃度は低下する。そして塗布液の濃
度が薄くなると乾燥後の膜厚も薄くなるので、撥水被膜
の端部が盛り上がることがない。
【００１０】
【実施例】本発明に係る撥水被膜の形成方法は塗布溶液
の調製工程、塗布工程及び焼成工程に大別される。以下
に各工程毎に説明する。
【００１１】（調製工程）以下の（ａ）〜（ｃ）を２０
分間攪拌する。 （ａ）テトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4) 200.00g （ｂ）フルオロアルキルシラン(CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3) 5.46g （ｃ）エタノール 1706.40g 上記の（ａ）〜（ｃ）に対し以下の（ｄ）、（ｅ）を加
え、２時間攪拌する。 （ｄ）水 85.00g （ｅ）０．１Ｎ塩酸水溶液 １０
５．４０ｇ 上記の混合溶液を密封容器に入れ、２０℃で１０日間放
置する。この後、この溶液をエタノールによって５倍に
希釈（２０％溶液）して塗布溶液とする。
【００１２】（塗布工程）塗布方法はフロー法とし、ガ
ラス板は自動車用のサイドウインドガラスとする。図１
に示すように、サイドウインドガラス１は片面の中央部
を撥水被膜の形成部１ａ、モール等の取り付け孔２を形
成した両サイドを撥水被膜の非形成部１ｂとしている。
そして、塗布はガラス板１を上下方向に保持した状態
で、ガラス板１の被膜の形成部１ａの上縁部にノズル３
を用いて塗布溶液４を２００ｃｃ／ｍｉｎの供給量で流
し出すとともに、被膜の非形成部１ｂにノズル５を用い
て溶剤６をその一部が塗布溶液４と重なるように流し出
すようにして行う。尚ノズルとガラス板との間隔は５ｍ
ｍとした。
【００１３】上記の塗布が終了したら、例えば乾燥室の
条件を温度２１℃、湿度１８％、風速分布０．３ｍ／ｍ
ｉｎ〜０．５ｍ／ｍｉｎとして乾燥せしめた。これによ
りガラス板１の表面に図２に示すようにウェット膜７が
形成される。ここで、撥水被膜の形成部１ａと非形成部
１ｂとの境界部においては、塗布溶液が溶剤にて希釈さ
れ、この状態で乾燥されてウェット膜となるので、境界
部においてウェット膜はその一部が盛り上がることな
く、漸次厚みが減少する。
【００１４】（焼成工程）上記のウェット膜を形成した
ガラス板を大気中で１２０℃、２０分間保持して水及び
エタノールを蒸発させ、更に２５０℃に昇温し、１時間
保持することで撥水被膜を形成した。
【００１５】以下の（表１）にノズル間隔とボカシ幅
（境界部幅）を変えた本発明の実施例とテープを貼着し
た比較例を示す。この（表１）からも本発明方法による
と、境界部が目立たず、外観ムラがないことが分る。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】以上に説明及び（表）からも明らかなよ
うに本発明によれば、ガラス板等の透明基板表面に撥水
被膜形成用の塗布溶液をフロー法やスプレー法等で塗布
するに際し、撥水被膜を形成しない部分（非形成部）に
はエタノール等の溶剤を撥水被膜形成用の塗布溶液とそ
の一部が重なるように塗布するようにしたので、撥水被
膜の形成部と非形成部との境界部において、撥水被膜の
端部が盛り上がることがなく、連続的に膜厚が減少する
ので、光学的干渉によって境界部が目立つことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を自動車のサイドウインドガラスに
適用している状態を示す図
【図２】本発明による撥水被膜の形成部と非形成部との
境界部の拡大断面図
【図３】膜厚とエッジからの距離の関係を示すグラフ
【図４】従来法による撥水被膜の形成部と非形成部との
境界部の拡大断面図
【図５】従来法による膜厚とエッジからの距離の関係を
示すグラフ
【符号の説明】
１…ガラス板、１ａ…撥水被膜の形成部、１ｂ…撥水被
膜の非形成部、３，５…ノズル、４…塗布溶液、６…溶
剤、７…ウェット膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−157749（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03C 15/00 - 23/00 C09K 3/18 B32B 1/00 - 35/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガラス板等の透明基板の表面に撥水被膜
    形成用の塗布溶液を塗布し、次いで塗布溶液を乾燥せし
    め、この後焼成することで撥水被膜を形成する方法にお
    いて、前記透明基板は撥水被膜の形成部と非形成部とを
    有し、塗布に際して非形成部には溶剤を撥水被膜形成用
    の塗布溶液とその一部が重なるように塗布することを特
    徴とする撥水被膜の形成方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の撥水被膜の形成方法に
    おいて、前記塗布溶液の塗布はフロー法若しくはスプレ
    ー法のいずれかであることを特徴とする撥水被膜の形成
    方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の撥水被膜の形成方法に
    おいて、前記溶剤と撥水被膜形成用の塗布溶液との重な
    り幅は３ｍｍ以上としたことを特徴とする撥水被膜の形
    成方法。
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