JP4217881B2

JP4217881B2 - 機能性被膜の形成方法及び機能性被膜被覆物品

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Publication number: JP4217881B2
Application number: JP2003123195A
Authority: JP
Inventors: 光雄浅井; 仁上原; 正喜田中; 和孝神谷
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: JP2004322014A; US20040214015A1; EP1473344A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック、金属、セラミックス、陶器、ガラス等の基材表面を、撥水性、親水性、防汚性、導電性等、機能性のある表面に改質する方法、及びこれにより得られる機能性被膜被覆物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ポリシロキサンを基材にコーティングした被膜は、種々の表面特性を与えることが知られている。例えば、ジメチルポリシロキサンをコーティングした被膜は、表面滑性、撥水性、防汚性に優れた表面を与える。ポリオキシアルキレンとジメチルポリシロキサンを共重合したものは、防曇性のある表面を与える。フルオロアルキル基で変性したジメチルポリシロキサンは、表面滑性、撥水性、防汚性に加え、撥油性をも与える。
【０００３】
しかしながら、これらの有機ポリシロキサンは、基材表面に塗布しただけでは、表面を濡らしているに過ぎないため、磨耗や溶剤の影響で、簡単に脱離してしまい、これらを薄膜で耐久性ある機能性被膜として固定化する方法は、未だ確立されていない。
【０００４】
特公平６−４９５９７号公報（特許文献１）には、ガラス基板と、該ガラス基板の表面に積層された１０００Å以上の厚さを有する二酸化珪素からなる中間層と、該中間層の表面に積層されたシリコーンからなる撥水層とをもつことを特徴とする撥水性ガラスが開示されている。しかし、二酸化珪素からなる中間層とシリコーンからなる撥水層との結合は強固ではなく、繰り返しの拭き取り等によって次第に剥がれる問題があった。
【０００５】
また、特許第３００７４３６号公報（特許文献２）には、一端又は両端にクロルシラン基を有するシリコーン化合物を溶かした非水系の有機溶媒中に基材を浸漬することで、シリコーンと基材の間にシロキサン結合を形成したシロキサン系単分子膜が開示されている。しかし、クロルシラン基は、水との反応性が非常に高く、非水系溶媒や塗布作業を行う雰囲気に少量含まれる水によって容易に加水分解される。その結果、シリコーン化合物同士の重縮合が避けられず、基材とシリコーン化合物の間に強固な結合を効率よく形成させるには不都合があった。
【０００６】
特開平９−１５７６３５号公報（特許文献３）には、アニオン系界面活性剤及びポリオキシアルキレンとジメチルポリシロキサンを共重合したものの混合物が、高耐久の防曇性表面を与えると記載されているが、浴室での使用において、高々数日間の耐久性しかなかった。
【０００７】
更に、特開２００２−９７１９２号公報（特許文献４）には、片末端にポリフルオロアルキル基を有し、他方の末端に加水分解性シリル基を有するオルガノポリシロキサンが、ガラスの水滴除去性に優れていると記載されている。しかしながら、これらの有機ポリシロキサンは、末端の加水分解性シリル基の基材表面への配向性が十分ではなく、耐久性に問題があった。
【０００８】
一方、特開平５−１６９０１１号公報（特許文献５）には、反応性官能基を有する有機ポリマーを主成分とする前処理組成物を基材表面に処理し、その上に該反応性官能基と反応し得る反応性官能基を有する撥水性防汚剤を主成分とする防汚組成物を前処理層と反応させる表面防汚処理構造体が記載され、更にアリル基含有アクリル樹脂を前処理し、その上にシロキサンの側鎖のみにＳｉＨ基を有するハイドロジェンポリシロキサン（信越化学工業（株）製ＫＦ−９９）をハイドロシリレーションで反応させることが例示されている。しかし、この方法は、側鎖にのみＳｉＨ基を有するハイドロジェンポリシロキサンを使用しているため、立体障害により反応性が不足すること、及び前処理にシロキサン化合物とは濡れ性の悪いアクリル樹脂を使用しているため、両者の反応による固着が十分ではなかった。
【０００９】
【特許文献１】
特公平６−４９５９７号公報
【特許文献２】
特許第３００７４３６号公報
【特許文献３】
特開平９−１５７６３５号公報
【特許文献４】
特開２００２−９７１９２号公報
【特許文献５】
特開平５−１６９０１１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、種々の表面特性を与える有機ポリシロキサンを基材表面に薄膜で耐久性ある機能性被膜として固定化する方法、及びこれにより得られる機能性被膜被覆物品を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、表面が脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料で被覆された基材上に、下記一般式（１）で表されるヒドロシリル基（ＳｉＨ基）含有有機ケイ素化合物の１種又は２種以上を塗布し、該脂肪族不飽和炭化水素基含有材料の被膜と該ヒドロシリル基含有有機ケイ素化合物とをヒドロシリル化反応させることにより、薄膜で耐久性のある種々の性能を有する機能性被膜を基材表面に形成し得ることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１２】
従って、本発明は、分子中に少なくとも１個の脂肪族不飽和結合を有する基及び少なくとも１個のケイ素原子に直接結合した加水分解性基を有するシラン、その部分加水分解物及びその加水分解縮合物から選択される１種又は２種以上と、ケイ素原子に結合した全ての基が加水分解性基を有するシラン、その部分加水分解物及びその加水分解縮合物から選択される１種又は２種以上とを含む脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料により表面が被覆された基材上に、下記一般式（１）で表される有機ケイ素化合物の１種又は２種以上を塗布し、該脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料の被膜と該有機ケイ素化合物とをヒドロシリル化反応させ、基材の最表面に機能性被膜を形成させることを特徴とする機能性被膜の形成方法を提供する。また本発明は、表面が脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料で被覆されたガラス上に、下記一般式（１）で表される有機ケイ素化合物の１種又は２種以上を塗布し、該脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料の被膜と該有機ケイ素化合物とをヒドロシリル化反応させ、基材の最表面に機能性被膜を形成させることにより、機能性被膜がガラス表面に形成されてなることを特徴とする機能性被膜被覆物品を提供する。
【００１３】
【化２】

（式中、Ｒ¹は同一でも異なってもよい炭素数１〜１２の１価炭化水素基であり、Ｒ²は同一でも異なってもよい水素原子及び機能性を有する１価の有機基から選ばれる基であり、両末端のＲ²の少なくとも１つは水素原子である。ｋは０〜１００の整数、ｍは０〜１００の整数、ｎは０〜１００の整数である。）
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の機能性被膜の形成方法は、表面が少なくとも脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料で被覆された基材上に、一般式（１）で表されるヒドロシリル基含有有機ケイ素化合物の１種又は２種以上を塗布し、該脂肪族不飽和炭化水素基含有材料の被膜とヒドロシリル基含有有機ケイ素化合物とをヒドロシリル化反応させるものである。
【００１５】
本発明における脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料は、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基、スチリル基等の脂肪族不飽和炭化水素基を含有する化合物である。ここで言う材料とは、モノマーであってもそれを重合させたポリマーであってもよい。不飽和炭化水素基としては、少なくとも末端に炭素−炭素二重結合を有する炭素数２〜２０、更に好ましくは２〜１２、特に好ましくは２〜８の１価の脂肪族不飽和炭化水素基であることが好ましい。
【００１６】
このような材料としては、例えば、分子中に少なくとも１個の脂肪族不飽和結合を有する基及び少なくとも１個のケイ素原子に直接結合した加水分解性基を有するシラン、その部分加水分解物及びその加水分解縮合物から選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。
【００１７】
具体的には、下記式で表されるものを挙げることができる。
Ｒ³ _4-a-bＲ⁴ _bＳｉＸ_a
（式中、Ｒ³は脂肪族不飽和結合を有さない１価の基であり、Ｒ⁴は脂肪族不飽和結合を有する１価の基であり、Ｘは加水分解性基であり、ａは１〜３の整数、ｂは１〜３の整数、ａ＋ｂは２〜４の整数である。）
【００１８】
上記式中、Ｒ³の脂肪族不飽和結合を有さない１価の基は、特に炭素数１〜１０、とりわけ１〜８の１価炭化水素基であることが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、デシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基等が例示される。また、Ｒ⁴は脂肪族不飽和結合を有する炭素数２〜２０、特に２〜１２、とりわけ２〜８の１価の基であり、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、へプテニル基等のアルケニル基、スチリル基、（メタ）アクリル基、（メタ）アクリロイル基等が例示される。Ｘは加水分解性基であり、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜４、特に１〜２のアルコキシ基、塩素原子等のハロゲン原子、アセトキシ基等のアシロキシ基などが例示され、中でもアルコキシ基が好ましい。また、ａは１〜３の整数、好ましくは２又は３であり、ｂは１〜３の整数、好ましくは１であり、ａ＋ｂは２〜４の整数、好ましくは３又は４である。
【００１９】
上記脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料は、上記脂肪族不飽和結合を有する加水分解性シランと脂肪族不飽和炭化水素基を有しない加水分解性シランとの混合物又はこれらの共加水分解物であってもよい。また、脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料が、分子中に少なくとも１個の脂肪族不飽和結合を有する基及び少なくとも１個のケイ素原子に直接結合した加水分解性基を有するシラン、その部分加水分解物及びその加水分解縮合物から選択される１種又は２種以上とケイ素原子に結合した全ての基が加水分解性基であるシラン、具体的には、ＳｉＸ₄（Ｘは上記と同じ）、その部分加水分解物及びその加水分解縮合物から選択される１種又は２種以上を含有するもの又はこれらの共加水分解物も好ましい。
【００２０】
更に、上記脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料としては、脂肪族不飽和基含有シランで表面処理されたシリカ、チタニア、ジルコニア等の無機パウダーを充填したアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の有機樹脂や、未反応の上記脂肪族不飽和基を有するアクリル樹脂等の有機重合体であってもよい。
【００２１】
なお、これらの脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料は、この材料を可溶の有機溶剤で希釈して用いることが好ましい。ここで、この材料が可溶な有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶剤、トルエン、キシレン、ヘキサン、工業用ガソリン等の非極性溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤等を例示することができる。
【００２２】
また、上記脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料で被覆され得る基材としては、特に限定されるものではないが、例えば、ガラス、プラスチック、金属、セラミックス、陶器等が挙げられ、特にガラス、とりわけ自動車窓用ガラスが好適である。
【００２３】
基材表面に上記脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料被膜を形成する方法としては、刷毛、スプレー、ロール、ディッピング、スピンコート等、公知のコーティング方法により塗布すればよい。
【００２４】
上記脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料の塗布量としては、基材表面を覆える量であればよく、基材や用途により異なるが、通常、膜厚が０．００１〜１０００μｍ、特に０．１〜１００μｍとなる量であることが好ましい。
【００２５】
この材料は、上記シラン、その部分加水分解物或いはその加水分解縮合物の場合、これを硬化させることが好ましく、硬化方法は、材料のタイプにより選択され、室温硬化性のものは室温硬化、加熱硬化性のものは加熱硬化すればよい。
【００２６】
この場合、硬化触媒を添加することができ、硬化触媒としては硬化タイプにより異なるが、公知の触媒を用いてもよく、具体的には塩酸、酢酸等の酸類、チタン系、スズ系、アルミニウム系の金属触媒等が挙げられる。また、硬化触媒の添加量としては、触媒量であり、通常脂肪族不飽和炭化水素を有する材料１００重量部に対して０．０１〜５重量部であるのが望ましい。
【００２７】
また、該材料を塗布する前に、基材と該材料の密着性を高めるために、基材にプライマーを塗布しても差し支えない。
【００２８】
本発明では、表面に前記脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料を被覆した基材上に、下記一般式（１）で表されるヒドロシリル基含有有機ケイ素化合物の１種又は２種以上を塗布し、該脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料の被膜と一般式（１）で表されるヒドロシリル基含有有機ケイ素化合物とをヒドロシリル化反応させ、基材最表面にこの有機ケイ素化合物に基づく機能性被膜を形成させることにより、種々の機能を与えるものである。なお、本発明において、前記機能性被膜とは、撥水性、撥油性、親水性、防汚性、導電性等の機能性ある被膜を言う。
【００２９】
【化３】

（式中、Ｒ¹は同一でも異なってもよい炭素数１〜１２の１価炭化水素基であり、Ｒ²は同一でも異なってもよい水素原子及び機能性を有する１価の有機基から選ばれる基であり、両末端のＲ²の少なくとも１つは水素原子である。ｋは０〜１００の整数、ｍは０〜１００の整数、ｎは０〜１００の整数である。）
【００３０】
上記式中、Ｒ¹は炭素数１〜１２、特に１〜８の１価炭化水素基であり、脂肪族不飽和結合を有さないものであることが好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基などのアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基などや、これらの基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換した基、例えば３，３，３−トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換炭化水素基などの非置換又は置換の１価炭化水素基が挙げられる。これらの中でも、撥水性被膜としてはメチル基が好ましい。
【００３１】
また、Ｒ²の機能性を有する１価の有機基としては、炭素数１〜１５、特に１〜８のアルキル基、炭素数１〜１５のフルオロアルキル基を有する有機基、オキシアルキレン基を有する有機基等が挙げられる。フルオロアルキル基を有する有機基の場合は、撥水性、撥油性、オキシアルキレン基を有する有機基の場合は、親水性、防汚性を付与することができる。
【００３２】
ｋは０〜１００、好ましくは０〜１０の整数、ｍは０〜１００、好ましくは０〜１０の整数、ｎは０〜１００、好ましくは０〜６０の整数であるが、分子内に１個以上、特に１〜１０個のヒドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ基）を有することが必要である。
【００３３】
なお、炭素数１〜１５のフルオロアルキル基を有する有機基としては、下記式で示されるものが挙げられる。
−（ＣＨ₂）_p−（ＣＦ₂）_q−ＣＦ₃
（式中、ｐは０〜１４の整数、ｑは０〜１４の整数である。）
で示されるものが挙げられる。
【００３４】
また、オキシアルキレン基を有する有機基としては、下記式で示されるものが挙げられる。
−（ＣＨ₂）_r−Ｏ−（Ｃ₂Ｈ₄Ｏ）_t（Ｃ₃Ｈ₆Ｏ）_uＲ
（式中、Ｒは水素原子、炭素数１〜１０の１価炭化水素基又は炭素数１〜１０のアシル基、ｒは０〜１０の整数、ｔは０〜５０の整数、ｕは０〜５０の整数であるが、ｔ＋ｕは１〜１００の整数である。）
【００３５】
これらの有機珪素化合物としては、以下のものが例示される。
【００３６】
【化４】

【化５】

（式中、Ｒは水素原子、炭素数１〜１０の１価炭化水素基又は炭素数１〜１０のアシル基であり、ａは０〜５０、好ましくは１〜３０、ｂは０〜５０、好ましくは０〜２０で、ａ＋ｂ＞１であり、ｎ，ｍは上記の通りである。）
【００３７】
上記式中、Ｒの１価炭化水素基としては、Ｒ¹と同様のものが例示され、また、アシル基としては、フォルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヴァレリル基、キャプロイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基などが挙げられる。
【００３８】
上記一般式（１）で表される有機ケイ素化合物を、前記脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料で被覆された基材表面上に塗布する場合、該有機ケイ素化合物は、白金族金属系の触媒と共に、これらを溶解する溶剤に溶解して塗布することが望ましい。
【００３９】
ここで、白金族金属系の触媒としては、白金黒、塩化第２白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などのヒドロシリル化反応の触媒として公知のものを使用することができる。
上記白金族金属系触媒の添加量は、触媒量であるが、一般式（１）で表される有機ケイ素化合物に対して白金族金属の重量換算で、０．１〜２０００ｐｐｍ、特に１〜５００ｐｐｍであることが好ましい。
【００４０】
また、これらを溶解する溶剤としては、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール等が挙げられる。
【００４１】
また膜厚は、単分子膜〜１００μｍ、特に単分子膜〜１０μｍ、とりわけ単分子膜であることが好ましい。
【００４２】
この場合、上記有機ケイ素化合物の塗布方法としては、特に限定されるものではなく、公知の方法により行うことができる。また、塗布後は、室温〜２５０℃、好ましくは５０〜１５０℃で、ヒドロシリル化反応を完結させることが望ましい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の機能性被膜の形成方法によれば、ガラス、特に自動車窓用ガラス、プラスチック、金属、セラミックス、陶器等の基材表面を、撥水性、親水性、防汚性、導電性等の機能を有する表面に改質することができ、この機能性被膜は、薄膜で耐久性を有するものである。
【００４４】
【実施例】
以下、合成例、調製例及び実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００４５】
脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料の合成
［合成例１］
攪拌機、温度計、水冷コンデンサを備えた３リットル４ツ口フラスコに、メチルトリエトキシシラン１７８ｇ、ビニルトリメトキシシラン１４８ｇ、イソブチルアルコール２５０ｇ、ダイアセトンアルコール２５０ｇ、アルミニウムアセチルアセトネート１０ｇ、過塩素酸アンモニウム１ｇ、シリカゾルの２０％水溶液（商品名；スノーテックスＯ（日産化学工業（株）製））１２００ｇをこの順に仕込み、４０℃で３時間反応させた。このビニル基含有化合物溶液を、処理剤ａ−１とした。
【００４６】
［合成例２］
攪拌機、温度計、水冷コンデンサを備えた３リットル４ツ口フラスコに、メチルトリエトキシシラン３５６ｇ、ビニルトリメトキシシラン１４８ｇ、イソブチルアルコール２５０ｇ、ダイアセトンアルコール２５０ｇ、アルミニウムアセチルアセトネート１０ｇ、過塩素酸アンモニウム１ｇ、シリカゾルの２０％水溶液（商品名；スノーテックスＯ（日産化学工業（株）製））１２００ｇをこの順に仕込み、４０℃で３時間反応させた。このビニル基含有化合物溶液を、処理剤ａ−２とした。
［合成例３］
攪拌機、温度計、水冷コンデンサを備えた３リットル４ツ口フラスコに、エチルアルコール９８ｇ、テトラエトキシシラン０．３ｇ、ビニルトリメトキシシラン０．０４ｇをこの順に仕込み、濃塩酸２ｇを添加して２５℃で１時間反応させた。このビニル基含有化合物溶液を、処理剤ａ−３とした。
［比較合成例１］
攪拌機、温度計、水冷コンデンサを備えた３リットル４ツ口フラスコに、メチルトリエトキシシラン３５６ｇ、イソブチルアルコール２５０ｇ、ダイアセトンアルコール２５０ｇ、アルミニウムアセチルアセトネート１０ｇ、過塩素酸アンモニウム１ｇ、シリカゾルの２０％水溶液（商品名；スノーテックスＯ（日産化学工業（株）製））１２００ｇをこの順に仕込み、４０℃で３時間反応させた。このビニル基を含有しない化合物溶液を、処理剤ａ−４とした。
【００４７】
ヒドロシリル基含有シロキサン溶液の調製
［調製例１］
下記式（２）で示されるヒドロシリル基含有ジメチルポリシロキサン２ｇ、白金触媒（商品名；ＣＡＴ−ＰＬ−５０Ｔ（信越化学工業（株）製））０．１ｇ、デカメチルシクロペンタシロキサン９８ｇを混合し、処理剤ｂ−１とした。
【化６】

【００４８】
［調製例２］
下記式（３）で示されるヒドロシリル基含有ジメチルポリシロキサン２ｇ、白金触媒（商品名；ＣＡＴ−ＰＬ−５０Ｔ（信越化学工業（株）製））０．１ｇ、デカメチルシクロペンタシロキサン９８ｇを混合し、処理剤ｂ−２とした。
【化７】

【００４９】
［調製例３］
下記式（４）で示されるトリフルオロプロピル基、ヒドロシリル基含有ジメチルポリシロキサン２ｇ、白金触媒（商品名；ＣＡＴ−ＰＬ−５０Ｔ（信越化学工業（株）製））０．１ｇ、トルエン９８ｇを混合し、処理剤ｂ−３とした。
【化８】

【００５０】
［調製例４］
下記式（５）で示されるポリオキシエチレン基、ヒドロシリル基含有ジメチルポリシロキサン２ｇ、白金触媒（商品名；ＣＡＴ−ＰＬ−５０Ｔ（信越化学工業（株）製））０．１ｇ、メチルエチルケトン９８ｇを混合し、処理剤ｂ−４とした。
【化９】

【００５１】
［比較調製例１］
下記式（６）で示されるトリアルコキシシリル基含有ジメチルポリシロキサン２ｇ、０．１Ｎ塩酸１ｇ、イソプロピルアルコール９７ｇを混合し、比較用処理剤ｂ−５とした。
【化１０】

【００５２】
［比較調製例２］
下記式（７）で示されるジメチルハイドロジェンポリシロキサン２ｇ、白金触媒（商品名：ＣＡＴ−ＰＬ−５０Ｔ信越化学工業（株）製）０．１ｇ、デカメチルシクロポリシロキサン９８ｇを混合し、比較用処理剤ｂ−６とした。
【化１１】

【００５３】
［実施例１〜３、参考例１〜６、比較例１〜３］
下記に示す基材１〜３に、下記に示す処理方法で合成例で得られた処理剤ａ−１〜ａ−４を塗布後、調製例で得られた処理剤ｂ−１〜ｂ−６を塗布した。これを用いて、下記に示す性能評価方法により接触角を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００５４】
基材１
透明ポリカーボネート板（商品名；ユーピロンＮＦ−２０００Ｕ（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）社製））に、アクリル系プライマー（商品名；プライマーＰＣ−７Ａ（信越化学工業（株）社製））をフローコートし、１２０℃、１時間加熱硬化させたものを基材１とした。
【００５５】
基材２
厚さ１ｍｍ、巾１００ｍｍ、長さ２００ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３１６）を、アセトンにより脱脂洗浄したものを基材２とした。
【００５６】
基材３
厚さ３．４ｍｍ、巾１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのソーダ石灰ケイ酸塩ガラス組成のガラス板を、アセトンにより脱脂洗浄したものを基材３とした。
【００５７】
〔処理方法〕
処理剤ａ−１〜ａ−４の処理方法
基材に処理剤ａ−１〜ａ−４をフローコートし、１３０℃で１時間加熱硬化した。
処理剤ｂ−１〜ｂ−６の処理方法
処理剤ａを塗布、硬化した基材に、処理剤ｂ−１〜ｂ−６をフローコートした後、１００℃、１時間加熱したものを、エタノールで浸したティッシュペーパーで拭き、室温で１時間乾燥した。
【００５８】
〔性能評価〕
初期接触角
水接触角；協和界面科学（株）製接触角計ＣＡ−Ｘ１５０を使用（液滴量）
ヘキサデカン接触角；協和界面科学（株）製接触角計ＣＡ−Ｘ１５０を使用
耐久接触角
キシレンを浸した脱脂綿で、１００往復ラビングした後の接触角を初期接触角と同様にして測定した。
【００５９】
【表１】

【００６０】
上記のように、表面が脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料で被覆された基材上に、ヒドロシリル基含有有機ケイ素化合物を塗布し、該脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料の被膜と該ヒドロシリル基含有有機ケイ素化合物とを反応させることにより、耐久性のある機能性被膜を形成させることができる。

Claims

分子中に少なくとも１個の脂肪族不飽和結合を有する基及び少なくとも１個のケイ素原子に直接結合した加水分解性基を有するシラン、その部分加水分解物及びその加水分解縮合物から選択される１種又は２種以上と、ケイ素原子に結合した全ての基が加水分解性基を有するシラン、その部分加水分解物及びその加水分解縮合物から選択される１種又は２種以上とを含む脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料により表面が被覆された基材上に、下記一般式（１）で表される有機ケイ素化合物の１種又は２種以上を塗布し、該脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料の被膜と該有機ケイ素化合物とをヒドロシリル化反応させ、基材の最表面に機能性被膜を形成させることを特徴とする機能性被膜の形成方法。

（式中、Ｒ¹は同一でも異なってもよい炭素数１〜１２の１価炭化水素基であり、Ｒ²は同一でも異なってもよい水素原子及び機能性を有する１価の有機基から選ばれる基であり、両末端のＲ²の少なくとも１つは水素原子である。ｋは０〜１００の整数、ｍは０〜１００の整数、ｎは０〜１００の整数である。）
前記脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料中の脂肪族不飽和炭化水素基が、少なくとも末端に炭素−炭素二重結合を有する炭素数２〜２０の脂肪族不飽和炭化水素基であることを特徴とする請求項１記載の機能性被膜の形成方法。
前記式（１）中のＲ²の機能性を有する１価の有機基が、炭素数１〜１５のアルキル基であることを特徴とする請求項１又は２記載の機能性被膜の形成方法。
前記式（１）中のＲ²の機能性を有する１価の有機基が、炭素数１〜１５のフルオロアルキル基を有する有機基であることを特徴とする請求項１又は２記載の機能性被膜の形成方法。
前記式（１）中のＲ²の機能性を有する１価の有機基が、オキシエチレン基を有する有機基であることを特徴とする請求項１又は２記載の機能性被膜の形成方法。
請求項１乃至５のいずれか１項記載の形成方法により、機能性被膜が基材表面に形成されてなることを特徴とする機能性被膜被覆物品。
基材が、ガラスであることを特徴とする請求項６記載の機能性被膜被覆物品。
表面が脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料で被覆されたガラス上に、下記一般式（１）で表される有機ケイ素化合物の１種又は２種以上を塗布し、該脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料の被膜と該有機ケイ素化合物とをヒドロシリル化反応させ、基材の最表面に機能性被膜を形成させることにより、機能性被膜がガラス表面に形成されてなることを特徴とする機能性被膜被覆物品。

（式中、Ｒ ¹ は同一でも異なってもよい炭素数１〜１２の１価炭化水素基であり、Ｒ ² は同一でも異なってもよい水素原子及び機能性を有する１価の有機基から選ばれる基であり、両末端のＲ ² の少なくとも１つは水素原子である。ｋは０〜１００の整数、ｍは０〜１００の整数、ｎは０〜１００の整数である。）
脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料が、分子中に少なくとも１個の脂肪族不飽和結合を有する基及び少なくとも１個のケイ素原子に直接結合した加水分解性基を有するシラン、その部分加水分解物及びその加水分解縮合物から選択される１種又は２種以上を含むことを特徴とする請求項８記載の機能性被膜被覆物品。
前記脂肪族不飽和炭化水素基を有する材料中の脂肪族不飽和炭化水素基が、少なくとも末端に炭素−炭素二重結合を有する炭素数２〜２０の脂肪族不飽和炭化水素基であることを特徴とする請求項８又は９記載の機能性被膜被覆物品。
前記式（１）中のＲ ² の機能性を有する１価の有機基が、炭素数１〜１５のアルキル基であることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項記載の機能性被膜被覆物品。
前記式（１）中のＲ ² の機能性を有する１価の有機基が、炭素数１〜１５のフルオロアルキル基を有する有機基であることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項記載の機能性被膜被覆物品。
前記式（１）中のＲ ² の機能性を有する１価の有機基が、オキシエチレン基を有する有機基であることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項記載の機能性被膜被覆物品。
機能性皮膜被覆物品が、撥水性自動車窓用ガラスであることを特徴とする請求項７乃至１３のいずれか１項記載の機能性被膜被覆物品。