JP5326782B2 - Method for producing water-repellent article - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a water-repellent article excellent in water repellency, droplet slidable (droplet slipping down nature), and also excellent in alkali resistance and wet heat resistance. <P>SOLUTION: In the method of manufacturing water-repellent article having a water-repellent layer formed on a base material by applying a water-repellent layer forming coating liquid on the base material and drying, the water-repellent layer forming coating liquid has a first coating liquid containing a low molecular weight water-repellent compound and a second coating liquid containing a high molecular weight water-repellent compound, and the water-repellent article on which the water-repellent layer is formed is manufactured by applying the first coating liquid on the base material to form a first coating film and after cleaning the first coating film, applying the second coating liquid on the first coating film to form a second coating film. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、基材の上に撥水性層を有する撥水性物品の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a water-repellent article having a water-repellent layer on a substrate.

一般に、建築用窓ガラス、自動車用窓ガラスは、その表面に水滴、汚れ等の視界を妨げるものが付着しないことが望まれる。例えば、自動車用窓ガラスの表面には、雨滴、埃、汚れ等が付着したり、大気中の湿度、温度の影響で水分が凝縮したりすると、透明性、透視性が悪化し、自動車の走行運転に支障をきたすこととなる。そのため、自動車用の窓ガラス表面に付着した水滴は、ワイパーを用いる、手で拭き取る等の物理的手段で除去されている。しかし、水滴を物理的手段で除去する場合、水滴等に伴う異物粒子等の磨耗によって窓ガラスの表面に微細な傷を付けることがある。更に、ガラス表面の水滴中にアルカリ成分が溶出し、表面が浸食される、いわゆる焼けを生じる。焼けが激しく生じたガラスや表面に微細な凹凸を生じたガラスは、本来の機能が低下し、その表面で光の散乱が生じる。従って、これらの建築用窓ガラス、自動車用窓ガラスに用いられるガラスには、優れた撥水性、滑水性(水滴滑落性)と共に、これらの特性が長期間にわたり持続する耐アルカリ性、湿熱耐性(高温・高湿環境に対する耐性)が要求されている。   In general, it is desirable that architectural window glass and automotive window glass do not adhere to the surface thereof anything that obstructs the field of view, such as water droplets and dirt. For example, if raindrops, dust, dirt, etc. adhere to the surface of an automotive window glass, or if moisture condenses due to atmospheric humidity or temperature, the transparency and transparency will deteriorate, and the driving of the vehicle will It will interfere with driving. For this reason, water droplets adhering to the surface of the window glass for automobiles are removed by physical means such as using a wiper or wiping by hand. However, when water droplets are removed by physical means, fine scratches may be made on the surface of the window glass due to wear of foreign particles accompanying the water droplets. Furthermore, alkali components are eluted in the water droplets on the glass surface, and the surface is eroded, so-called burning occurs. Glass that has been severely burnt or glass that has fine irregularities on its surface has reduced its original function and light scattering occurs on its surface. Therefore, the glass used for window glass for buildings and automobiles has excellent water repellency and water slidability (water drop slidability) as well as alkali resistance and wet heat resistance (high temperature).・ Resistance to high humidity environment is required.

これらの課題に対しこれまでに検討が成されてきた。例えば、フッ素樹脂(耐候性・撥水性)にシリコーン(滑落性)を添加する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   So far, these issues have been studied. For example, a technique of adding silicone (sliding property) to a fluororesin (weather resistance / water repellency) is known (for example, see Patent Document 1).

しかし特許文献1に記載の技術では、添加するシリコーンが表面上にブリードアウトしているだけであり、初期の性能はよいが、湿熱耐性が十分ではなかった。   However, in the technique described in Patent Document 1, only the silicone to be added bleeds out on the surface, and the initial performance is good, but the wet heat resistance is not sufficient.

これを改善するために、添加するシリコーンを予め重合し、フッ素樹脂と共重合した共重合体を用いる技術が知られている(例えば、特許文献2参照。)。   In order to improve this, a technique using a copolymer obtained by previously polymerizing silicone to be added and copolymerizing with a fluororesin is known (see, for example, Patent Document 2).

しかし特許文献2に記載の技術では、シロキサンを使用しているために滑落性が悪く、湿熱耐性および耐アルカリ性も要求されているレベルまでには達しないことが判った。   However, it has been found that the technique described in Patent Document 2 has poor sliding properties due to the use of siloxane, and does not reach the required levels of wet heat resistance and alkali resistance.

一方、耐磨耗性を向上するために、ゾルゲル法を用いて微細な凹凸構造を作製し、その上に撥水膜(FAS)を付与する技術が知られている(例えば、特許文献3参照。)。   On the other hand, in order to improve wear resistance, a technique is known in which a fine concavo-convex structure is produced using a sol-gel method and a water-repellent film (FAS) is provided thereon (see, for example, Patent Document 3). .)

しかし特許文献3に記載の技術は、確かに耐磨耗性は良好であるが、表面がフルオロアルキルシラン系であるので撥水・撥油性が非常に優れるが、滑落性が悪い。又、耐アルカリ性もフッ素樹脂が含まれていないので弱いということが判った。   However, although the technique described in Patent Document 3 has good wear resistance, the surface is fluoroalkylsilane-based, so the water and oil repellency is very good, but the sliding property is poor. It was also found that the alkali resistance is weak because it does not contain a fluororesin.

更に、材料を複合化して塗布する方法が知られている(例えば、特許文献4、5、6参照)。   Furthermore, a method of applying a composite material is known (see, for example, Patent Documents 4, 5, and 6).

しかし特許文献4、5、6に記載の技術では、構造制御(下側に低分子、表面側に高分子)が難しく、しかも両者を高密度に形成することが出来ない。又、材料を複合化するため、材料間の相溶性を考慮する必要があり複合化材料が限定される等の問題があることが判った。   However, in the techniques described in Patent Documents 4, 5, and 6, it is difficult to control the structure (low molecule on the lower side and polymer on the surface side), and both cannot be formed with high density. In addition, it has been found that there is a problem that, for example, compatibility between materials must be considered in order to combine materials, and the composite material is limited.

この様な状況から、撥水性、滑水性(水滴滑落性)に優れ、且つ耐アルカリ性及び湿熱耐性に優れた撥水性物品に優れた撥水性物品の製造方法の開発が望まれている。   Under such circumstances, it is desired to develop a method for producing a water-repellent article excellent in a water-repellent article excellent in water repellency and water slidability (water drop sliding property), and excellent in alkali resistance and wet heat resistance.

特開2001−139745号公報JP 2001-139745 A 特開2001−151831号公報JP 2001-151831 A 特開2005−281132号公報JP-A-2005-281132 特許第3117498号公報Japanese Patent No. 3117498 特開平5−1197号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-1197 特許第3512200号公報Japanese Patent No. 3512200

本発明は、上記状況に鑑みなされたものであり、その目的は、撥水性、滑水性(水滴滑落性)に優れ、且つ耐アルカリ性及び湿熱耐性に優れた撥水性物品の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for producing a water-repellent article that is excellent in water repellency and water slidability (water drop slidability) and excellent in alkali resistance and wet heat resistance. It is in.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成することが出来る。   The above object of the present invention can be achieved by the following configuration.

1.基材の上に撥水層形成用塗布液を塗布し、乾燥することで、前記基材の上に撥水層を形成した撥水性物品の製造方法において、
前記撥水層形成用塗布液は、含フッ素シランカップリング剤、アルキルシランカップリング剤、ポリジメチルシロキサン骨格化合物から選ばれる低分子量の撥水性化合物を含有する第1塗布液と、高分子量の撥水性化合物を含有する第2塗布液とを有し、
前記第1塗布液を前記基材の上に塗布し、第1塗膜を形成し、
前記第1塗膜を洗浄した後、
前記第1塗膜の上に前記第2塗布液を塗布し第2塗膜を形成し、
前記撥水層を形成した撥水性物品を製造することを特徴とする撥水性物品の製造方法。
1. In the method for producing a water-repellent article in which a water-repellent layer is formed on the base material by applying a water-repellent layer-forming coating solution on the base material and drying the coating solution,
The coating liquid for forming the water repellent layer comprises a first coating liquid containing a low molecular weight water repellent compound selected from a fluorine-containing silane coupling agent, an alkylsilane coupling agent, and a polydimethylsiloxane skeleton compound, and a high molecular weight repellent. A second coating solution containing an aqueous compound,
Applying the first coating liquid on the substrate to form a first coating film;
After washing the first coating film,
Applying the second coating liquid on the first coating film to form a second coating film;
A method for producing a water-repellent article, comprising producing a water-repellent article on which the water-repellent layer is formed.

.前記撥水性化合物が反応性シリル基を有することを特徴とする前記に記載の撥水性物品の製造方法。 2 . 2. The method for producing a water-repellent article as described in 1 above, wherein the water-repellent compound has a reactive silyl group.

.前記第1塗布液に界面活性剤が含有されていることを特徴とする前記1又は2に記載の撥水性物品の製造方法。 3 . 3. The method for producing a water-repellent article according to 1 or 2 , wherein the first coating liquid contains a surfactant.

.前記洗浄が第1塗膜を乾燥処理し、ネルギー線を照射した後に行われることを特徴とする前記1からの何れか1項に記載の撥水性物品の製造方法。 4 . The washing is dried first coating, the production method of the water-repellent article according to any one of the items 1 to 3, characterized in that takes place after irradiation with energy ray.

.前記洗浄が第1塗膜の良溶媒により行われることを特徴とする前記1からの何れか1項に記載の撥水性物品の製造方法。 5 . 5. The method for producing a water-repellent article according to any one of 1 to 4 , wherein the cleaning is performed with a good solvent for the first coating film.

.前記撥水層と基材との間に下地層を形成することを特徴とする前記1からの何れか1項に記載の撥水性物品の製造方法。 6 . 6. The method for producing a water-repellent article according to any one of 1 to 5 , wherein an underlayer is formed between the water-repellent layer and the substrate.

.前記下地層が大気圧プラズマCVDにより形成することを特徴とする前記に記載の撥水性物品の製造方法。 7 . 7. The method for producing a water-repellent article as described in 6 above, wherein the underlayer is formed by atmospheric pressure plasma CVD.

.前記基材がアルカリ成分を含有するガラスであることを特徴とする前記1からの何れか1項に記載の撥水性物品の製造方法。 8 . 8. The method for producing a water-repellent article according to any one of 1 to 7 , wherein the substrate is glass containing an alkali component.

撥水性、滑水性(水滴滑落性)に優れ、且つ耐アルカリ性及び湿熱耐性に優れた撥水性物品の製造方法を提供することが出来た。   It was possible to provide a method for producing a water-repellent article excellent in water repellency and water slidability (water drop slidability) and excellent in alkali resistance and wet heat resistance.

本発明の製造方法により製造された基材の上に撥水性層を有する撥水性物品の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the water-repellent article which has a water-repellent layer on the base material manufactured by the manufacturing method of this invention. 撥水性物品を製造する時の概略製造工程フロー図を示す。The schematic manufacturing process flow figure at the time of manufacturing a water-repellent article is shown. ジェット方式の大気圧プラズマ製膜装置の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the jet type atmospheric pressure plasma film-forming apparatus. 対向電極間で基材を処理する方式の大気圧プラズマ製膜装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the atmospheric pressure plasma film-forming apparatus of the system which processes a base material between counter electrodes.

本発明者は、撥水性化合物として知られている重量平均分子量が1000未満の反応性シリル基を有する低分子量の撥水性化合物と、重量平均分子量が1000以上の反応性シリル基を有する高分子量の撥水性化合物とを使用し、撥水性、滑水性(水滴滑落性)に優れ、且つ耐アルカリ性及び湿熱耐性に優れた撥水性物品の製造方法に付き鋭意検討を行った結果次のことが判った。   The inventor has a low molecular weight water-repellent compound having a reactive silyl group having a weight average molecular weight of less than 1000, which is known as a water repellent compound, and a high molecular weight having a reactive silyl group having a weight average molecular weight of 1000 or more. As a result of diligent research on the manufacturing method of a water-repellent article using a water-repellent compound, excellent in water repellency, water slidability (waterdrop slidability), and excellent in alkali resistance and wet heat resistance, the following was found. .

重量平均分子量が1000未満の反応性シリル基を有する低分子量の撥水性化合物を単独に使用し撥水性層を形成した場合、立体障害が小さく、基材上を被覆する被覆率が高くなるため、初期の撥水性は優れるが、低分子のために膜内部に水分が浸透し易く、耐アルカリ性及び湿熱耐性が十分でない。   When a water-repellent layer is formed by using a low-molecular-weight water-repellent compound having a reactive silyl group having a weight average molecular weight of less than 1000, the steric hindrance is small, and the coverage on the substrate is high. The initial water repellency is excellent, but due to the low molecular weight, moisture easily penetrates into the film, and the alkali resistance and wet heat resistance are not sufficient.

一方、重量平均分子量が1000以上の反応性シリル基を有する高分子量の撥水性化合物を単独に使用し撥水性層を形成した場合、初期の撥水性及び滑水性(水滴滑落性)は優れた性能を示すが、分子間の立体障害が大きく、基材上を被覆する被覆率が少なくなるためやはり耐アルカリ性及び湿熱耐性が十分とはならなかった。   On the other hand, when a water-repellent layer is formed by using a high-molecular-weight water-repellent compound having a reactive silyl group having a weight average molecular weight of 1000 or more, the initial water repellency and water slidability (water drop slidability) are excellent. However, since the steric hindrance between the molecules is large and the coverage of the substrate is reduced, the alkali resistance and wet heat resistance are still not sufficient.

本発明者は、基材上の被覆率と膜内部への水分の浸透に着目し、分子量の違う撥水性化合物のそれぞれの特性を活かすことで、耐アルカリ性及び湿熱耐性が向上出来ると考え、分子量の違う撥水性化合物を用いた撥水性層を形成する方法について検討した。   The inventor pays attention to the coverage on the base material and the penetration of moisture into the membrane, and considers that by utilizing the respective characteristics of the water-repellent compounds having different molecular weights, the alkali resistance and wet heat resistance can be improved. A method for forming a water-repellent layer using different water-repellent compounds was investigated.

本発明者らが鋭意検討を行った結果、基材上に低分子量の撥水性化合物の塗膜を形成し、撥水性化合物で基材上を高被覆率で被覆した後、撥水膜を洗浄し、その後、この撥水膜上に高分子量の撥水性化合物の塗膜を形成することで、耐アルカリ性及び湿熱耐性が向上出来ることが判った。   As a result of intensive studies by the present inventors, a coating film of a low molecular weight water-repellent compound was formed on the substrate, and the substrate was coated with a water-repellent compound at a high coverage, and then the water-repellent film was washed. Then, it was found that the alkali resistance and wet heat resistance can be improved by forming a coating film of a high molecular weight water-repellent compound on the water-repellent film.

耐アルカリ性及び湿熱耐性が向上出来た要因としては、本発明者らは以下の様に考えている。   The present inventors consider the following factors as factors that have improved alkali resistance and wet heat resistance.

低分子系の撥水剤を塗布することで基材上に高被覆率で撥水膜を形成出来る。しかしながら低分子系撥水剤だけでは、膜表面から水分や膜を劣化させる活性種などが膜内部に侵入し易いため、耐アルカリ性及び湿熱耐性は向上出来ないが、撥水膜を洗浄することで、高分子系撥水剤が結合出来る基材表面が部分的に露出する。その後、高分子系撥水剤を塗布することで露出した基材表面に高分子系撥水剤が結合して低分子系撥水剤を覆う様にして高分子系撥水剤の撥水層が形成され、見掛け基材上に低分子系の撥水剤層、その上に高分子系の撥水剤層の多重構造が形成され、水分や膜劣化活性種の膜内部への浸透を抑制出来る撥水剤層が形成されて耐アルカリ性及び湿熱耐性が向上出来たものと推定している。   By applying a low molecular water repellent, a water repellent film can be formed on the substrate with a high coverage. However, with low-molecular water repellents alone, moisture and active species that degrade the film are likely to enter the inside of the film, so alkali resistance and wet heat resistance cannot be improved. The substrate surface to which the polymer water repellent can be bonded is partially exposed. Then, the water-repellent layer of the polymer water-repellent agent is applied so that the polymer water-repellent agent is bonded to the substrate surface exposed by applying the polymer water-repellent agent and covers the low-molecular water-repellent agent. And a multi-layer structure of a low-molecular water-repellent layer on the apparent base material and a polymer-based water-repellent layer on it is formed, which suppresses the penetration of moisture and film-degrading active species into the film. It is presumed that the water repellent layer that can be formed has improved alkali resistance and wet heat resistance.

本発明の撥水性物品の製造方法により製造した撥水性物品は、初期の撥水性、滑水性(水滴滑落性)に優れるのみでなく、耐アルカリ性及び湿熱耐性に優れる性能を有し、建築用窓ガラス、車両用窓ガラスなど耐久性が要求される撥水性物品に適用することが出来る。   The water-repellent article produced by the method for producing a water-repellent article of the present invention is not only excellent in initial water repellency and water slidability (waterdrop slidability), but also has excellent performance in alkali resistance and wet heat resistance. It can be applied to water-repellent articles that require durability such as glass and window glass for vehicles.

以下、本発明を実施するための形態を図1から図4を参照しながら説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, but the present invention is not limited thereto.

図1は本発明の製造方法により製造された基材の上に撥水性層を有する撥水性物品の概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a water-repellent article having a water-repellent layer on a substrate produced by the production method of the present invention.

図中、1は撥水性物品を示す。撥水性物品1は、基体101の上に下地層102と、撥水性層103とを有する構成を有している。下地層102の表面の全面は撥水性層103により被覆されている。撥水性層103は低分子量の撥水性化合物と、高分子量の撥水性化合物とを有している。   In the figure, 1 indicates a water-repellent article. The water repellent article 1 has a configuration having a base layer 102 and a water repellent layer 103 on a base 101. The entire surface of the foundation layer 102 is covered with a water repellent layer 103. The water repellent layer 103 has a low molecular weight water repellent compound and a high molecular weight water repellent compound.

本発明では、低分子量の撥水性化合物とは重量平均分子量が1000未満の撥水性化合物、高分子量の撥水性化合物とは重量平均分子量が1000以上の撥水性化合物と定義する。   In the present invention, the low molecular weight water repellent compound is defined as a water repellent compound having a weight average molecular weight of less than 1000, and the high molecular weight water repellent compound is defined as a water repellent compound having a weight average molecular weight of 1000 or more.

低分子量撥水性化合物の重量平均分子量は1000未満であり、100から900が好ましく、200から900がより好ましい。   The weight average molecular weight of the low molecular weight water-repellent compound is less than 1000, preferably 100 to 900, more preferably 200 to 900.

高分子量撥水性化合物の重量平均分子量は1000以上であり、1000から200000が好ましく、2000から20000がより好ましい。   The weight average molecular weight of the high molecular weight water-repellent compound is 1000 or more, preferably 1000 to 200000, more preferably 2000 to 20000.

重量平均分子量Mwは、例えば標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=500〜1000000迄の13サンプルによる校正曲線を使用し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定することが出来る。   The weight average molecular weight Mw can be measured using gel permeation chromatography using, for example, a calibration curve with 13 samples of standard polystyrene STK standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation) Mw = 500 to 1000000.

下地層102の構成は特に限定はなく、1層であってもよく、少なくとも2層から構成されていても構わない。本図では1層で構成されている場合を示している。尚、下地層102は必要に応じて設けることが可能である。   The configuration of the underlayer 102 is not particularly limited, and may be one layer or may be composed of at least two layers. In this figure, the case where it consists of one layer is shown. Note that the base layer 102 can be provided as necessary.

下地層102の硬度は、耐摩耗性、耐擦り傷性、密着性等を考慮し、1.0GPaから8.0GPaが好ましい。   The hardness of the underlayer 102 is preferably 1.0 GPa to 8.0 GPa in consideration of wear resistance, scratch resistance, adhesion, and the like.

下地層102の硬度は、撥水膜103の硬度を測定するナノインデンテーション法により測定した値を示す。   The hardness of the underlayer 102 indicates a value measured by a nanoindentation method that measures the hardness of the water repellent film 103.

下地層102の炭素含有率(炭素原子数濃度)は、濡れ性、撥水剤との反応性等を考慮し、1.0炭素原子数濃度%から20.0炭素原子数濃度%であることが好ましい。   The carbon content (carbon atom number concentration) of the underlayer 102 is 1.0 carbon atom concentration% to 20.0 carbon atom concentration% in consideration of wettability, reactivity with the water repellent and the like. Is preferred.

本発明で言う炭素含有率を示す炭素原子数濃度とは、下記のXPS法によって算出されるもので、以下に定義される。   The carbon atom number concentration indicating the carbon content in the present invention is calculated by the following XPS method and is defined below.

炭素原子数濃度%(atomic concentration)=炭素原子の個数/全原子の個数×100
XPS表面分析装置は、本発明では、VGサイエンティフィックス社製ESCALAB−200Rを用いた。具体的には、X線アノードにはMgを用い、出力600W(加速電圧15kV、エミッション電流40mA)で測定した。エネルギー分解能は、清浄なAg3d5/2ピークの半値幅で規定した時、1.5eVから1.7eVとなる様に設定した。
Carbon atom number concentration% (atomic concentration) = number of carbon atoms / number of all atoms × 100
In the present invention, the XPS surface analyzer used ESCALAB-200R manufactured by VG Scientific. Specifically, Mg was used for the X-ray anode, and measurement was performed at an output of 600 W (acceleration voltage: 15 kV, emission current: 40 mA). The energy resolution was set to be 1.5 eV to 1.7 eV when defined by the half width of a clean Ag3d5 / 2 peak.

測定としては、先ず、結合エネルギー0eV〜1100eVの範囲を、データ取り込み間隔1.0eVで測定し、いかなる元素が検出されるかを求めた。   As a measurement, first, the range of the binding energy of 0 eV to 1100 eV was measured at a data acquisition interval of 1.0 eV to determine what elements were detected.

次に、検出された、エッチングイオン種を除く全ての元素について、データの取り込み間隔を0.2eVとして、その最大強度を与える光電子ピークについてナロースキャンを行い、各元素のスペクトルを測定した。   Next, with respect to all the detected elements except for the etching ion species, the data capture interval was set to 0.2 eV, and the photoelectron peak giving the maximum intensity was subjected to narrow scan, and the spectrum of each element was measured.

得られたスペクトルは、測定装置、或いは、コンピュータの違いによる含有率算出結果の違いを生じせしめなくするために、VAMAS−SCA−JAPAN製のCOMMON DATA PROCESSING SYSTEM (Ver.2.3以降が好ましい)上に転送した後、同ソフトで処理を行い、各分析ターゲットの元素(炭素、酸素、珪素、チタン等)の含有率の値を原子数濃度(atomic concentration:at%)として求めた。   The obtained spectrum is COMMON DATA PROCESSING SYSTEM manufactured by VAMAS-SCA-JAPAN (preferably Ver. 2.3 or later) so as not to cause a difference in the content rate calculation result due to a difference in measuring apparatus or computer. After being transferred to the top, the processing was performed with the same software, and the content value of each analysis target element (carbon, oxygen, silicon, titanium, etc.) was determined as the atomic concentration (at%).

定量処理を行う前に、各元素についてCount Scaleのキャリブレーションを行い、5ポイントのスムージング処理を行った。定量処理では、バックグラウンドを除去したピークエリア強度(cps*eV)を用いた。バックグラウンド処理には、Shirleyによる方法を用いた。このShirley法については、D.A.Shirley,Phys.Rev.,B5,4709(1972)を参考にすることが出来る。   Before performing the quantification process, calibration of the count scale was performed for each element, and a 5-point smoothing process was performed. In the quantitative process, the peak area intensity (cps * eV) from which the background was removed was used. For the background treatment, the method by Shirley was used. For the Shirley method, see D.C. A. Shirley, Phys. Rev. , B5, 4709 (1972).

Mは、下地層102の厚さを示す。厚さMは、傷の目立ちやすさ、耐摩耗性、生産性等を考慮し、1nmから500nmが好ましい。更に好ましくは5nmから200nmである。   M indicates the thickness of the underlying layer 102. The thickness M is preferably 1 nm to 500 nm in consideration of scratch conspicuousness, wear resistance, productivity, and the like. More preferably, it is 5 nm to 200 nm.

厚さMは、「MXP21」(マックサイエンス社製)を使用して測定した値を示す。   The thickness M indicates a value measured using “MXP21” (manufactured by Mac Science).

撥水膜103のナノインデンテーション法により測定した硬度は、耐摩耗性、耐擦り傷性、密着性等を考慮し、1.0GPaから8.0GPaであることが好ましい。   The hardness of the water repellent film 103 measured by the nanoindentation method is preferably 1.0 GPa to 8.0 GPa in consideration of wear resistance, scratch resistance, adhesion, and the like.

ナノインデンテーション法とは、試料に対して超微小な荷重で圧子を連続的に負荷、除荷し、得られた荷重−変位曲線から硬さ(Hardness、以下、Hと略記)を測定する方法である。   In the nanoindentation method, a sample is continuously loaded and unloaded with a very small load, and the hardness (Hardness, hereinafter abbreviated as H) is measured from the obtained load-displacement curve. Is the method.

ナノインデンテーションの硬さ(H)は、試料の直接的な表面の硬さの値を表している。従って、ナノインデンテーションの硬さ(H)が表面硬度の指標として適している。   The hardness (H) of nanoindentation represents the value of the direct surface hardness of the sample. Therefore, the hardness (H) of nanoindentation is suitable as an index of surface hardness.

〈ナノインデンテーション法による硬度(H)の測定〉
本発明の撥水膜103のナノインデンテーション法による硬度(H)の測定は、Hysitron社製TriboscopeをDigital Instruments社製NanoscopeIIIに試料を装着し測定した。測定には、圧子としてベルコビッチ型圧子(先端稜角142.3°)と呼ばれる三角錘型ダイヤモンド製圧子を用いる。
<Measurement of hardness (H) by nanoindentation method>
The hardness (H) of the water-repellent film 103 according to the present invention was measured by a nanoindentation method by attaching a sample of a Triscope from Hystron to a Nanoscope III from Digital Instruments. For the measurement, a triangular pyramid diamond indenter called a Belkovic indenter (tip ridge angle 142.3 °) is used as an indenter.

三角錘型ダイヤモンド製圧子を試料表面に直角に当て、徐々に荷重を印加し、最大荷重到達後に荷重を0にまで徐々に戻した。この時の最大荷重Pを圧子接触部の投影面積Aで除した値P/Aを硬度(H)として算出した。この時の最大荷重の条件は100μNで行う。尚、ナノインデンテーション法による表面硬度測定の原理に関する詳細は、例えば、Handbook of Micro/Nano Tribology(Bharat Bhushan編 CRC)に記載されている。   A triangular pyramid-shaped diamond indenter was applied to the sample surface at a right angle, a load was gradually applied, and the load was gradually returned to 0 after reaching the maximum load. The value P / A obtained by dividing the maximum load P at this time by the projected area A of the indenter contact portion was calculated as the hardness (H). The maximum load condition at this time is 100 μN. Details regarding the principle of surface hardness measurement by the nanoindentation method are described in, for example, Handbook of Micro / Nano Tribology (CRC edited by Bharat Bhushan).

Nは、撥水膜103の厚さを示す。厚さNは、撥水性、滑水性(水滴滑落性)、耐摩耗性、耐擦り傷性、傷の目立ちやすさ、耐アルカリ性、湿熱耐性、耐候性等を考慮し、2nmから100nmが好ましい。   N indicates the thickness of the water repellent film 103. The thickness N is preferably from 2 nm to 100 nm in consideration of water repellency, water slidability (water drop slidability), abrasion resistance, scratch resistance, scratch conspicuousness, alkali resistance, wet heat resistance, weather resistance, and the like.

撥水膜103の厚さは、「MXP21」(マックサイエンス社製)を用いて測定して得られた値である。具体的な膜厚の測定は、以下の方法で行うことが出来る。X線源のターゲットには銅を用い、42kV、500mAで作動させる。インシデントモノクロメータには多層膜パラボラミラーを用いる。入射スリットは0.05mm×5mm、受光スリットは0.03mm×20mmを用いる。2θ/θスキャン方式で0から5°をステップ幅0.005°、1ステップ10秒のFT法にて測定を行う。得られた反射率曲線に対し、マックサイエンス社製Reflectivity Analysis Program Ver.1を用いてカーブフィッティングを行い、実測値とフィッティングカーブの残差平方和が最小になる様に各パラメータを求める。各パラメータから積層膜の膜厚を求める。   The thickness of the water repellent film 103 is a value obtained by measurement using “MXP21” (manufactured by Mac Science). The specific measurement of the film thickness can be performed by the following method. Copper is used as the target of the X-ray source and it is operated at 42 kV and 500 mA. A multilayer parabolic mirror is used for the incident monochromator. The incident slit is 0.05 mm × 5 mm, and the light receiving slit is 0.03 mm × 20 mm. Measurement is performed by the FT method with a step width of 0.005 ° and a step of 10 seconds from 0 to 5 ° in the 2θ / θ scan method. With respect to the obtained reflectance curve, Reflectivity Analysis Program Ver. 1 is used to perform curve fitting, and each parameter is obtained so that the residual sum of squares of the actual measurement value and the fitting curve is minimized. The film thickness of the laminated film is obtained from each parameter.

図2は撥水性物品を製造する時の概略製造工程フロー図を示す。図2(a)は撥水性物品を製造する時、第1塗布工程の後に洗浄工程を有する概略製造工程フロー図を示す。図2(b)は撥水性物品を製造する時、第1乾燥工程と洗浄工程との間に活性エネルギー照射工程を有する概略製造工程フロー図を示す。   FIG. 2 shows a schematic manufacturing process flow chart when manufacturing a water-repellent article. Fig.2 (a) shows the general | schematic manufacturing process flowchart which has a washing | cleaning process after a 1st application | coating process, when manufacturing a water-repellent article. FIG. 2B shows a schematic manufacturing process flow diagram having an active energy irradiation process between the first drying process and the cleaning process when manufacturing a water-repellent article.

図2(a)に示される概略製造工程フロー図に付き説明する。   This will be described with reference to a schematic manufacturing process flowchart shown in FIG.

図中、2は撥水性物品を製造する製造工程フローを示す。製造工程2は、基材供給工程201と、前処理工程202と、下地層形成工程203と、撥水性層形成工程204と、回収工程205とを有している。撥水性層形成工程204は第1塗布工程204aと、第1乾燥工程204bと、洗浄工程204cと、第2塗布工程204dと、第2乾燥工程204eとを有している。   In the figure, 2 shows a manufacturing process flow for manufacturing a water-repellent article. The manufacturing process 2 includes a base material supply process 201, a pretreatment process 202, a base layer formation process 203, a water repellent layer formation process 204, and a recovery process 205. The water repellent layer forming step 204 includes a first coating step 204a, a first drying step 204b, a cleaning step 204c, a second coating step 204d, and a second drying step 204e.

以下、図2(a)に示される概略製造工程フロー図を使用し、本発明の撥水性物の製造方法を説明するが、本発明においては、ここで例示する製造工程フローに限定されるものではない。   Hereinafter, the manufacturing method of the water-repellent material of the present invention will be described with reference to the schematic manufacturing process flowchart shown in FIG. 2 (a). However, the present invention is limited to the manufacturing process flow exemplified here. is not.

基材供給工程201
基材供給工程201から供給される基材としては、帯状可撓性基材、枚葉基材が挙げられ、用途により選択することが可能である。但し、帯状可撓性基材を使用する場合は、後の前処理工程202と、下地層形成工程203と、撥水性層形成工程204と、回収工程205は帯状可撓性基材対応の工程(例えば、ロール状の帯状可撓性基材を供給し、各工程で処理した後回収工程でロール状に巻き取り回収擦する連続工程)となる。又、枚葉基材を使用する場合は、後の前処理工程202と、下地層形成工程203と、撥水性層形成工程204と、回収工程205は枚葉基材対応の工程(例えばバッチ工程)となる。
Substrate supply process 201
Examples of the base material supplied from the base material supply step 201 include a strip-like flexible base material and a single-wafer base material, and can be selected depending on the application. However, when the belt-like flexible substrate is used, the subsequent pretreatment step 202, the underlayer forming step 203, the water-repellent layer forming step 204, and the recovery step 205 are steps corresponding to the belt-like flexible substrate. (For example, a continuous process in which a roll-shaped strip-like flexible base material is supplied, processed in each process, and then wound and collected in a roll in the recovery process). When a single-wafer substrate is used, the subsequent pretreatment process 202, the underlayer forming process 203, the water-repellent layer forming process 204, and the recovery process 205 are processes corresponding to the single-wafer substrate (for example, a batch process).

前処理工程202
前処理工程202は、基材供給工程201から供給されてくる基材の表面に付着している基材、ゴミ等を取り除くための除去処理と、下地層形成工程203又は撥水性層形成工程204での下地層又は撥水性層の形成安定性を高めるための親水化処理とを有している。除去処理と親水化処理とは兼ねて行われることもある。
Pretreatment process 202
The pretreatment process 202 includes a removal process for removing a substrate, dust, and the like attached to the surface of the substrate supplied from the substrate supply process 201, and a base layer forming process 203 or a water repellent layer forming process 204. And a hydrophilization treatment for improving the formation stability of the base layer or the water-repellent layer. The removal process and the hydrophilization process may be performed together.

除去処理としては、乾式処理、湿式処理が挙げられ基材の種類により適宜選択することが可能である。乾式処理としては低圧水銀ランプ、エキシマランプ、プラズマ洗浄装置、ガス吹き付け装置等を使用することが好ましい。低圧水銀ランプによる洗浄処理の条件としては、例えば、波長184.2nmの低圧水銀ランプを、照射強度5mW/cmから20mW/cmで、距離5mmから15mmで照射し基板洗浄を行う条件が挙げられる。プラズマ洗浄装置による基板洗浄処理の条件としては、例えば、大気圧プラズマが好適に使用される。洗浄条件としてはアルゴンガスに酸素1体積%から5体積%含有ガスを用い、周波数100kHzから150MHz、電圧10Vから10kV、照射距離5mmから20mmで基板洗浄処理を行う条件が挙げられる。ガス吹き付け装置による洗浄方法としては、ガス吹き付け、超音波ガス吹き付け、ガス吹き付けと吸引方式の併用方式、超音波ガス吹き付けと吸引方式の併用方式、粘着ロール方式等が挙げられる。 Examples of the removal treatment include dry treatment and wet treatment, and can be appropriately selected depending on the type of substrate. As the dry treatment, it is preferable to use a low-pressure mercury lamp, an excimer lamp, a plasma cleaning device, a gas spraying device, or the like. The conditions for the cleaning treatment with the low-pressure mercury lamp include, for example, the conditions for performing substrate cleaning by irradiating a low-pressure mercury lamp with a wavelength of 184.2 nm at an irradiation intensity of 5 mW / cm 2 to 20 mW / cm 2 and a distance of 5 mm to 15 mm. It is done. For example, atmospheric pressure plasma is preferably used as a condition for the substrate cleaning process by the plasma cleaning apparatus. As cleaning conditions, argon gas containing 1% to 5% by volume of oxygen is used, and substrate cleaning is performed at a frequency of 100 kHz to 150 MHz, a voltage of 10 V to 10 kV, and an irradiation distance of 5 mm to 20 mm. Examples of the cleaning method using the gas spraying device include gas spraying, ultrasonic gas spraying, combined use of gas spraying and suction, combined use of ultrasonic gas spraying and suction, and adhesive roll method.

親水化処理としては、コロナ放電、火焔処理、紫外線処理、高周波処理、グロー放電処理、プラズマ処理、レーザー処理、オゾン酸化処理等の表面処理や、シランカップリング剤等の塗布を行う。   As the hydrophilic treatment, surface treatment such as corona discharge, flame treatment, ultraviolet treatment, high frequency treatment, glow discharge treatment, plasma treatment, laser treatment, ozone oxidation treatment, and application of a silane coupling agent or the like are performed.

下地層形成工程203
下地層形成工程203は基材上に撥水性層を安定に形成するために、撥水性層を設ける前に下地層を形成するための工程である。下地層の形成方法は特に限定はなく、後述する原材料をスプレー法、スピンコート法、スパッタリング法、イオンアシスト法、プラズマCVD法、後述する大気圧、又は大気圧近傍の圧力下でのプラズマCVD法等を適用して形成することが出来る。これらの方法の中で、大気圧プラズマ法を適用することが、減圧チャンバー等が不要で、高速製膜が出来、生産性の高い製膜方法である点から好ましい。大気圧プラズマ法の層形成条件の詳細については後述する。尚、下地層形成工程203は、必要に応じて配設することが可能である。
Underlayer forming step 203
The underlayer forming step 203 is a step for forming the underlayer before providing the water repellent layer in order to stably form the water repellent layer on the substrate. The method for forming the underlayer is not particularly limited, and the raw materials described later are sprayed, spin-coated, sputtering, ion-assisted, plasma CVD, plasma atmospheric pressure described below, or plasma CVD under atmospheric pressure. Etc. can be applied. Among these methods, it is preferable to apply the atmospheric pressure plasma method from the viewpoint that a reduced-pressure chamber or the like is unnecessary, a high-speed film formation is possible, and the productivity is high. Details of the layer forming conditions of the atmospheric pressure plasma method will be described later. Note that the underlayer forming step 203 can be provided as necessary.

撥水性層形成工程204
第1塗布工程204aでは下地層形成工程203で形成された下地層の上に(下地層形成工程203で処理しない場合は基材上に)低分子量撥水性化合物を含有する第1塗布液が塗布され第1塗膜が形成される。この低分子量撥水性化合物は、低分子量のため立体障害が少なく、基材表面の撥水性を有する化合物の被覆率が向上し、撥水性が向上するものと推定している。
Water repellent layer forming step 204
In the first coating step 204a, a first coating solution containing a low molecular weight water-repellent compound is coated on the base layer formed in the base layer forming step 203 (on the base material when not treated in the base layer forming step 203). The first coating film is formed. This low molecular weight water-repellent compound is presumed to have less steric hindrance due to its low molecular weight, improve the coverage of the water-repellent compound on the substrate surface, and improve water repellency.

第1塗布液中の低分子量撥水性化合物の濃度は、通常0.1質量%から30質量%が好ましいが、これに限定されず、低分子量撥水性化合物の種類により適宜調整することが可能である。又、含フッ素界面活性剤を含有することが好ましい。   The concentration of the low molecular weight water-repellent compound in the first coating liquid is usually preferably from 0.1% by mass to 30% by mass, but is not limited thereto and can be appropriately adjusted depending on the type of the low molecular weight water-repellent compound. is there. Moreover, it is preferable to contain a fluorine-containing surfactant.

第1塗布液を塗布する塗布装置としては、前計量型塗布方式又は後計量型塗布方式の公知の塗布方法を適用することが可能である。   As a coating apparatus for coating the first coating liquid, a known coating method of a pre-metering type coating method or a post-metering type coating method can be applied.

前計量型塗布方式とは、必要な塗布液膜を形成する量だけ塗布液を吐出させて支持体上に塗布液を塗布する方式である。前計量型塗布方式としては、スリット型ダイコーターを用いたエクストルージョン塗布法、スライドコーターを用いたスライド塗布法、カーテン塗布法、インクジェットヘッドを用いた塗布法が挙げられる。   The pre-metering type coating method is a method in which the coating liquid is ejected by an amount that forms a necessary coating liquid film, and the coating liquid is coated on the support. Examples of the pre-weighing type coating method include an extrusion coating method using a slit type die coater, a slide coating method using a slide coater, a curtain coating method, and a coating method using an inkjet head.

後計量型塗布方式とは、予め必要な塗布液膜形成量よりも余剰な塗布液を基材上に吐出させ、その後なんらかの掻き取り手段で余剰分を取り除く方式である。後計量型塗布方式としては、ディッピング塗布法、スプレーコート塗布法、スピンコート塗布法、ブレード塗布法、エアーナイフ塗布法、ワイヤーバー塗布法、グラビア塗布法、リバース塗布法、リバースロール塗布法が挙げられる。   The post-measuring type coating method is a method in which a coating liquid surplus than a necessary coating liquid film formation amount is discharged onto a substrate in advance, and then the surplus is removed by some scraping means. Post-weighing coating methods include dipping coating, spray coating, spin coating, blade coating, air knife coating, wire bar coating, gravure coating, reverse coating, and reverse roll coating. It is done.

これらの塗布装置の中で枚葉基材に好ましい塗布法では、例えば、ディッピング塗布法、スプレーコート塗布法、スピンコート塗布法、インクジェット塗布法等が挙げられる。   Among these coating apparatuses, preferred coating methods for the single-wafer substrate include, for example, a dipping coating method, a spray coating coating method, a spin coating coating method, and an inkjet coating method.

帯状可撓性基材に好ましい塗布法では、例えば、スプレーコート塗布法、インクジェット塗布法等が挙げられる。   Examples of a preferable coating method for the belt-like flexible substrate include a spray coating method and an ink jet coating method.

第1乾燥工程204bでは第1塗布工程204aで形成された下地層上の塗膜或いは基材上の第1塗膜の中の溶媒が除去される。溶媒を除去する方法としては特に限定はなく、例えば、風の吹き付け、加熱除去、もしくは減圧除去、更にはこれらを組み合わせる方法等が挙げられる。   In the first drying step 204b, the solvent in the coating film on the underlayer formed in the first coating step 204a or the first coating film on the substrate is removed. The method for removing the solvent is not particularly limited, and examples thereof include wind blowing, heat removal, or reduced pressure removal, and a combination of these.

尚、第1乾燥工程204bは使用する低分子量撥水性化合物の種類によっては使用しない場合もある。   The first drying step 204b may not be used depending on the type of low molecular weight water repellent compound used.

洗浄工程204cでは、低分子量撥水性化合物が下地層又は基材に固定化された後、下地層又は基材に固定化されていない低分子量撥水性化合物を洗浄し除去される。下地層又は基材に固定化されていない低分子量撥水性化合物を除去することで、第2塗布工程204dで塗布する高分子量撥水性化合物の下地層又は基材への固定化を容易にする。   In the cleaning step 204c, after the low molecular weight water-repellent compound is immobilized on the underlayer or substrate, the low molecular weight water-repellent compound that is not immobilized on the underlayer or substrate is washed and removed. By removing the low-molecular-weight water-repellent compound that is not immobilized on the underlayer or substrate, the high-molecular-weight water-repellent compound applied in the second application step 204d can be easily fixed to the underlayer or substrate.

洗浄には、低分子量撥水性化合物の良溶媒を使用することが好ましい。洗浄方法としては特に限定はなく、例えばスプレー方式、リンス方式等が挙げられ必要に応じて適宜選択することが可能である。   For cleaning, it is preferable to use a good solvent of a low molecular weight water-repellent compound. The cleaning method is not particularly limited, and examples thereof include a spray method and a rinse method, and can be appropriately selected as necessary.

洗浄の条件は、使用する低分子量の撥水性化合物の種類により変化するため、温度、時間等は一義的に決めることは困難であるため、洗浄の終点を次の方法で決めることで洗浄を制御することが可能である。尚、洗浄の終点の決定はこれに限定されるものではない。   Since the cleaning conditions vary depending on the type of low molecular weight water-repellent compound used, it is difficult to determine the temperature, time, etc. uniquely. Control the cleaning by determining the end point of the cleaning using the following method. Is possible. The determination of the end point of cleaning is not limited to this.

洗浄の終点の決定方法
洗浄前の水接触角と、洗浄後の水接触角とを比較し、洗浄前の水接触角よりも3°から5°の範囲内で撥水性が劣化(水接触角が大きくなる)したところを洗浄の終点とした。
How to determine the end point of cleaning Compare the water contact angle before cleaning with the water contact angle after cleaning, and the water repellency deteriorates within the range of 3 ° to 5 ° from the water contact angle before cleaning (water contact angle The end point of washing was defined as the point where the

尚、実際には、前もって洗浄条件(洗浄液の濃度と洗浄時間)に対する水接触角の関係について検量線を作成し、検量線から洗浄条件を決めて洗浄の終点を制御した。   In practice, a calibration curve was created in advance regarding the relationship between the water contact angle and the cleaning conditions (concentration of cleaning solution and cleaning time), and the end point of cleaning was controlled by determining the cleaning conditions from the calibration curve.

第2塗布工程204dでは洗浄工程204cで処理された第1塗膜の上に高分子量撥水性化合物を含有する第2塗布液が塗布され第2塗膜が形成される。   In the second coating step 204d, a second coating solution containing a high molecular weight water-repellent compound is applied on the first coating film treated in the cleaning step 204c to form a second coating film.

第2塗布液中の高分子量撥水性化合物の濃度は、通常0.1質量%から30質量%が好ましいが、これに限定されず、高分子量撥水性化合物の種類により適宜調整することが可能である。又、含フッ素界面活性剤を含有することが好ましい。   The concentration of the high molecular weight water-repellent compound in the second coating solution is usually preferably from 0.1% by mass to 30% by mass, but is not limited thereto, and can be appropriately adjusted depending on the type of the high molecular weight water-repellent compound. is there. Moreover, it is preferable to contain a fluorine-containing surfactant.

塗布された第2塗布液の一部は洗浄工程204cで処理され除去された低分子量撥水性化合物の位置に入り下地層又は基材に固定化される。これにより、第1塗膜の上に一部が下地層又は基材に固定化された第2塗膜が形成されることで撥水性層の耐久性が向上する。   Part of the applied second coating solution enters the position of the low molecular weight water-repellent compound that has been treated and removed in the cleaning step 204c and is fixed to the underlayer or the substrate. Thereby, durability of a water-repellent layer improves by forming the 2nd coating film in which one part was fixed to the base layer or the base material on the 1st coating film.

第2塗布液を塗布する塗布装置としては、使用する基材に応じて第1塗布液を塗布するのに使用した塗布装置と同じ塗布装置を使用することが可能である。   As the coating apparatus for coating the second coating liquid, it is possible to use the same coating apparatus as the coating apparatus used for coating the first coating liquid depending on the substrate to be used.

第2乾燥工程204eでは第2塗布工程204dで形成された第2塗膜の中の溶媒が除去される。溶媒が除去されることで、基材上に下地層/第1塗膜と第2塗膜とから形成された撥水層を有する撥水性物品が製造される。   In the second drying step 204e, the solvent in the second coating film formed in the second coating step 204d is removed. By removing the solvent, a water-repellent article having a water-repellent layer formed from the base layer / first coating film and the second coating film on the substrate is produced.

溶媒を除去する方法としては特に限定はなく、第1乾燥工程204bと同じ方法が挙げられる。   There is no limitation in particular as a method of removing a solvent, The same method as the 1st drying process 204b is mentioned.

第2乾燥工程204eでの乾燥条件は特に制限されないが、通常、室温から200℃の範囲で1分間から14日間程度の乾燥を行うことが好ましい。   The drying conditions in the second drying step 204e are not particularly limited, but it is usually preferable to perform drying for about 1 minute to 14 days in the range of room temperature to 200 ° C.

図2(b)に示される概略製造工程フロー図に付き説明する。   This will be described with reference to a schematic manufacturing process flowchart shown in FIG.

図中、2′は撥水性物品を製造する製造工程フローを示す。図2(a)に示される概略製造工程フロー図との違いは、第1乾燥工程204bと洗浄工程204cとの間にエネルギー線照射工程204fを有しているのみであり、前後の工程は図2(a)に示される概略製造工程フローと同じであるので説明は省略し、エネルギー線照射工程204fに付き説明する。   In the figure, 2 'represents a manufacturing process flow for manufacturing a water-repellent article. The only difference from the schematic manufacturing process flow chart shown in FIG. 2A is that an energy beam irradiation process 204f is provided between the first drying process 204b and the cleaning process 204c. Since this is the same as the schematic manufacturing process flow shown in FIG.

次に、図2(b)に示される概略製造工程フロー図を使用し、本発明の撥水性物の製造方法を説明するが、本発明においては、ここで例示する製造工程フローに限定されるものではない。   Next, the manufacturing method of the water-repellent material of the present invention will be described with reference to the schematic manufacturing process flow chart shown in FIG. 2B. However, the present invention is limited to the manufacturing process flow exemplified here. It is not a thing.

エネルギー線照射工程204fでは、第1乾燥工程204bで処理された後の第1塗膜にエネルギー線を照射し、基材に固定化された低分子量撥水性化合物の基材との結合を切断し、後の洗浄工程で切断された低分子量撥水性化合物を除去することで、第2塗布工程204dで塗布する高分子量の撥水性化合物の下地層又は基材への固定化を容易にする。   In the energy ray irradiation step 204f, the first coating film that has been treated in the first drying step 204b is irradiated with energy rays to break the bond between the low molecular weight water-repellent compound immobilized on the substrate and the substrate. By removing the low molecular weight water-repellent compound cut in the subsequent washing step, the high-molecular weight water-repellent compound applied in the second application step 204d can be easily fixed to the underlayer or the substrate.

エネルギー線としては、紫外線、電子線、γ線等が挙げられ、低分子量の撥水性化合物の基材表面との結合を切断出来るエネルギー源であれば制限なく使用出来るが、紫外線、電子線が好ましい。特に取り扱いが簡便で高エネルギーが容易に得られるという点で紫外線が好ましい。紫外線の光源としては、紫外線を発生する光源であれば何れも使用出来る。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることが出来る。又、ArFエキシマレーザ、KrFエキシマレーザ、エキシマランプ、又はシンクロトロン放射光等も用いることが出来る。   Examples of energy rays include ultraviolet rays, electron rays, γ rays, etc., and any energy source that can break the bond between the low molecular weight water-repellent compound and the substrate surface can be used without limitation, but ultraviolet rays and electron rays are preferred. . In particular, ultraviolet rays are preferable because they are easy to handle and high energy can be easily obtained. As the ultraviolet light source, any light source that generates ultraviolet light can be used. For example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like can be used. An ArF excimer laser, a KrF excimer laser, an excimer lamp, synchrotron radiation, or the like can also be used.

照射条件はそれぞれの光源及び低分子量の撥水性化合物の種類によって異なるが、照射光量は1mJ/cm以上が好ましく、更に好ましくは、20mJ/cmから10000mJ/cmであり、特に好ましくは、50mJ/cmから2000mJ/cmである。 The irradiation conditions vary depending on the type of water-repellent compounds of the respective light sources and low molecular weight, but the amount of light irradiated is preferably from 1 mJ / cm 2 or more, more preferably from 10000 mJ / cm 2 from 20 mJ / cm 2, particularly preferably, 50 mJ / cm 2 to 2000 mJ / cm 2 .

又、電子線も同様に使用出来る。電子線としては、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される50keVから1000keV、好ましくは100keVから300keVのエネルギーを有する電子線を挙げることが出来る。   Moreover, an electron beam can be used similarly. The electron beam is from 50 keV to 1000 keV, preferably from 100 keV emitted from various electron beam accelerators such as cockroft Walton type, bandegraph type, resonant transformer type, insulated core transformer type, linear type, dynamitron type, and high frequency type. An electron beam having an energy of 300 keV can be given.

エネルギー線の照射条件は、使用する低分子量の撥水性化合物の種類により変わるためエネルギー量、時間等は一義的に決めることは困難であるため、エネルギー線の照射の終点を次の方法で決めることでエネルギー線の照射を制御することが可能である。尚、エネルギー線の照射の終点の決定はこれに限定されるものではない。   Since the energy ray irradiation conditions vary depending on the type of low molecular weight water-repellent compound used, it is difficult to determine the amount of energy, time, etc. uniquely, so the end point of energy ray irradiation should be determined by the following method. It is possible to control the irradiation of energy rays. The determination of the end point of energy beam irradiation is not limited to this.

エネルギー線の照射の終点の決定方法
エネルギー線を照射する前の試料の水接触角を測定しAとし、エネルギー線を照射した後の水接触角を測定しBとし、活性エネルギー線を照射した後の水接触角とを比較し、エネルギー線を照射する前の水接触角よりも3°から5°の範囲内で撥水性が劣化(水接触角が大きくなる)したところを、エネルギー線の照射を止める終点とした。
Determination method of end point of energy beam irradiation After measuring the water contact angle of the sample before irradiating the energy beam to A, measuring the water contact angle after irradiating the energy beam to B, and irradiating the active energy beam Compared with the water contact angle of the water, the water repellency deteriorates (the water contact angle becomes larger) within the range of 3 ° to 5 ° than the water contact angle before the energy ray irradiation. Was the end point.

尚、水接触角Bは、エネルギー線を照射した後、洗浄する塗膜の塗布液の良溶媒で洗浄した後の水接触角である。   In addition, the water contact angle B is a water contact angle after washing | cleaning with the good solvent of the coating liquid of the coating film to wash | clean after irradiating an energy ray.

尚、実際には、前もってエネルギー線の照射条件(エネルギー量、時間)に対する水接触角の関係について検量線を作成し、検量線から洗浄条件を決めて洗浄の終点を制御した。   In practice, a calibration curve was created in advance regarding the relationship of the water contact angle to the irradiation condition (energy amount, time) of the energy beam, and the cleaning end point was controlled from the calibration curve to control the end point of the cleaning.

次に本発明の撥水性物品の製造方法において、下地層の形成に使用されるプラズマ製膜装置の一例について、図3、図4に基づいて説明する。   Next, in the method for producing a water-repellent article of the present invention, an example of a plasma film forming apparatus used for forming a base layer will be described with reference to FIGS.

大気圧プラズマCVD法は、例えば、特開2000−246091号公報や特開2003−238713号公報等に記載されている様に、大気圧もしくはその近傍の圧力下、放電空間に薄膜形成ガス及び放電ガスを含有するガスを供給し、該放電空間に高周波電界を印加することにより該ガスを励起し、励起したガスに晒すことにより、薄膜を形成する方法である。   As described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-246091 and Japanese Patent Laid-Open No. 2003-238713, the atmospheric pressure plasma CVD method is used to form a thin film forming gas and a discharge in the discharge space under atmospheric pressure or in the vicinity thereof. In this method, a thin film is formed by supplying a gas containing a gas, exciting the gas by applying a high-frequency electric field to the discharge space, and exposing the gas to the excited gas.

本発明の撥水膜被覆物品に係る下地層の形成に用いられる大気圧プラズマCVD法は、大気圧もしくはその近傍の圧力下で行われるプラズマCVD法であり、大気圧もしくはその近傍の圧力とは20kPaから110kPa程度であり、本発明に記載の良好な効果を得るためには、93kPaから104kPaが好ましい。   The atmospheric pressure plasma CVD method used for forming the underlayer related to the water-repellent film-coated article of the present invention is a plasma CVD method performed under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof. What is atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof? The pressure is about 20 kPa to 110 kPa, and 93 kPa to 104 kPa is preferable in order to obtain the good effects described in the present invention.

以下、大気圧近傍での大気圧プラズマCVD法を用いた下地層を形成する装置について説明する。   Hereinafter, an apparatus for forming an underlayer using an atmospheric pressure plasma CVD method near atmospheric pressure will be described.

図3は、ジェット方式の大気圧プラズマ製膜装置の一例を示した概略図である。   FIG. 3 is a schematic view showing an example of a jet type atmospheric pressure plasma film forming apparatus.

ジェット方式の大気圧プラズマ製膜装置は、プラズマ放電処理装置、二つの電源を有する電界印加手段の他に、ガス供給手段(不図示)、電極温度調節手段(不図示)を有している装置である。   A jet type atmospheric pressure plasma film forming apparatus includes a plasma discharge processing apparatus, an electric field applying means having two power supplies, and a gas supply means (not shown) and an electrode temperature adjusting means (not shown). It is.

大気圧プラズマ製膜装置3は、第1電極301と第2電極302から構成されている対向電極を有しており、該対向電極間に、第1電極301からは第1電源303からの周波数ω、電界強度V、電流Iの第1の高周波電界が印加され、又第2電極302からは第2電源304からの周波数ω、電界強度V、電流Iの第2の高周波電界が印加される様になっている。第1電源303は第2電源304より高い高周波電界強度(V>V)を印加出来、又第1電源303の第1の周波数ωは第2電源304の第2の周波数ωより低い周波数を印加出来る。 The atmospheric pressure plasma film forming apparatus 3 has a counter electrode composed of a first electrode 301 and a second electrode 302, and the frequency from the first power supply 303 is from the first electrode 301 between the counter electrodes. A first high-frequency electric field of ω 1 , electric field intensity V 1 , and current I 1 is applied, and a second frequency of ω 2 , electric field intensity V 2 , and current I 2 from the second power source 304 is applied from the second electrode 302. A high frequency electric field is applied. The first power source 303 can apply a higher frequency electric field strength (V 1 > V 2 ) than the second power source 304, and the first frequency ω 1 of the first power source 303 is higher than the second frequency ω 2 of the second power source 304. A low frequency can be applied.

第1電極301と第1電源303との間には、第1フィルター305が設置されており、第1電源3031から第1電極301への電流を通過し易くし、第2電源304からの電流をアースして、第2電源304から第1電源303への電流が通過し難くなる様に設計されている。   A first filter 305 is installed between the first electrode 301 and the first power supply 303 to facilitate passage of current from the first power supply 3031 to the first electrode 301, and current from the second power supply 304. Is designed so that the current from the second power supply 304 to the first power supply 303 is difficult to pass.

又、第2電極302と第2電源304との間には、第2フィルター306が設置されており、第2電源304から第2電極への電流を通過し易くし、第1電源303からの電流をアースして、第1電源303から第2電源への電流を通過し難くする様に設計されている。   In addition, a second filter 306 is installed between the second electrode 302 and the second power source 304 to facilitate the passage of current from the second power source 304 to the second electrode, and from the first power source 303. The current is grounded so that it is difficult to pass the current from the first power supply 303 to the second power supply.

第1電極301と第2電極302との対向電極間(放電空間)307に、図4に図示してある様なガス供給手段からガスGを導入し、第1電極301と第2電極302から高周波電界を印加して放電を発生させ、ガスGをプラズマ状態にしながら対向電極の下側(紙面下側)にジェット状に吹き出させて、対向電極下面と基材Eとで作る処理空間をプラズマ状態のガスG°で満たし、基材Eの上に、処理位置308付近で薄膜を形成させる。   A gas G is introduced from the gas supply means as shown in FIG. 4 into the space between the opposing electrodes (discharge space) 307 between the first electrode 301 and the second electrode 302, and from the first electrode 301 and the second electrode 302. A discharge is generated by applying a high-frequency electric field, and while the gas G is in a plasma state, the gas G is blown out in the form of a jet to the lower side of the counter electrode (the lower side of the paper), and the processing space created by the lower surface of the counter electrode and the substrate E is plasma. A thin film is formed on the substrate E in the vicinity of the processing position 308 and filled with the state gas G °.

基材Eとしては、可撓性帯状基材、又は枚葉基材を使用することが可能である。   As the substrate E, it is possible to use a flexible belt-shaped substrate or a single-wafer substrate.

309、310は高周波電圧プローブを示し、311、312はオシロスコープを示す。高周波電圧プローブ309、310及びオシロスコープ311、312で高周波電界強度(印加電界強度)と放電開始電界強度の測定が可能となっている。   Reference numerals 309 and 310 denote high-frequency voltage probes, and reference numerals 311 and 312 denote oscilloscopes. The high frequency voltage probes 309 and 310 and the oscilloscopes 311 and 312 can measure the high frequency electric field strength (applied electric field strength) and the discharge start electric field strength.

薄膜形成中、図4に図示してある様な電極温度調節手段から媒体が配管を通って電極を加熱又は冷却する。プラズマ放電処理の際の基材の温度によっては、得られる薄膜の物性や組成等は変化することがあり、これに対して適宜制御することが望ましい。温度調節の媒体としては、蒸留水、油等の絶縁性材料が好ましく用いられる。プラズマ放電処理の際、幅手方向、或いは長手方向での基材の温度ムラが出きるだけ生じない様に電極の内部の温度を均等に調節することが望まれる。   During the formation of the thin film, the medium heats or cools the electrode through the pipe from the electrode temperature adjusting means as shown in FIG. Depending on the temperature of the base material during the plasma discharge treatment, the properties, composition, etc. of the thin film obtained may change, and it is desirable to appropriately control this. As the temperature control medium, an insulating material such as distilled water or oil is preferably used. During the plasma discharge treatment, it is desirable to uniformly adjust the temperature inside the electrode so that the temperature unevenness of the substrate in the width direction or the longitudinal direction does not occur.

ジェット方式の大気圧プラズマ放電処理装置は、複数基接して直列に並べて同時に同じプラズマ状態のガスを放電させることが出来るので、何回も処理され高速で処理することも出来る。又、各装置が異なったプラズマ状態のガスをジェット噴射すれば、異なった層を形成することも出来る。   A plurality of jet-type atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatuses are arranged in series and arranged in series and can discharge the gas in the same plasma state at the same time, so that they can be processed many times and processed at high speed. Different layers can also be formed if each device jets different plasma gases.

図4は対向電極間で基材を処理する方式の大気圧プラズマ製膜装置の一例を示す概略図である。   FIG. 4 is a schematic view showing an example of an atmospheric pressure plasma film forming apparatus in which a substrate is processed between opposing electrodes.

図中、4は大気圧プラズマ製膜装置を示す。大気圧プラズマ製膜装置4は、少なくとも、プラズマ放電処理装置5、二つの電源を有する電界印加手段6、ガス供給手段7、電極温度調節手段8とを有している装置である。   In the figure, 4 indicates an atmospheric pressure plasma film forming apparatus. The atmospheric pressure plasma film forming apparatus 4 is an apparatus including at least a plasma discharge processing apparatus 5, an electric field applying means 6 having two power supplies, a gas supplying means 7, and an electrode temperature adjusting means 8.

大気圧プラズマ製膜装置4はプラズマ放電処理装置5、ロール回転電極(第1電極)501と角筒型固定電極群(第2電極)502との対向電極間(放電空間)503で、基材Fをプラズマ放電処理して薄膜を形成するものである。   The atmospheric pressure plasma film forming apparatus 4 includes a plasma discharge processing apparatus 5, a counter electrode (discharge space) 503 between a roll rotating electrode (first electrode) 501 and a square tube-type fixed electrode group (second electrode) 502. F is subjected to plasma discharge treatment to form a thin film.

プラズマ放電処理装置5は、1対の角筒型固定電極群(第2電極)502群とロール回転電極(第1電極)501とで、1つの電界を形成し、この1ユニットで、例えば、低炭素原子数濃度層の形成を行う。本図に示すプラズマ放電処理装置5においては、この様な構成からなるユニットを、計5カ所備えた構成例を示してあり、それぞれのユニットで、供給する原材料の種類、出力電圧等を任意に独立して制御することにより、積層型の下地層を連続して形成することが可能となっている。   The plasma discharge treatment apparatus 5 forms one electric field with a pair of square tube type fixed electrode group (second electrode) 502 group and a roll rotating electrode (first electrode) 501, and with this one unit, for example, A low carbon atom number concentration layer is formed. In the plasma discharge processing apparatus 5 shown in this figure, a configuration example is shown in which a total of five units having such a configuration are provided. In each unit, the type of raw material to be supplied, the output voltage, etc. can be arbitrarily set. By controlling it independently, it is possible to continuously form a laminated base layer.

ロール回転電極(第1電極)501には第1電源601から周波数ω、電界強度V、電流Iの第1の高周波電界を、又角筒型固定電極(第2電極)502群にはそれぞれに対応する各第2電源602から周波数ω、電界強度V、電流Iの第2の高周波電界を掛ける様になっている。 The roll rotating electrode (first electrode) 501 receives a first high-frequency electric field having a frequency ω 1 , an electric field strength V 1 , and a current I 1 from the first power source 601, and a rectangular tube-shaped fixed electrode (second electrode) 502 group. Are applied with a second high-frequency electric field of frequency ω 2 , electric field strength V 2 , and current I 2 from the corresponding second power source 602.

ロール回転電極(第1電極)501と第1電源601との間には、第1フィルター603が設置されており、第1フィルター603は第1電源601からロール回転電極(第1電極)501への電流を通過し易くし、第2電源602からの電流をアースして、第2電源602から第1電源601への電流を通過し難くする様に設計されている。又、角筒型固定電極(第2電極)502群と第2電源602との間には、それぞれ第2フィルター604が設置されており、第2フィルター604は、第2電源602から角筒型固定電極(第2電極)502群への電流を通過し易くし、第1電源601からの電流をアースして、第1電源601から第2電源602への電流を通過し難くする様に設計されている。   A first filter 603 is installed between the roll rotation electrode (first electrode) 501 and the first power source 601, and the first filter 603 is transferred from the first power source 601 to the roll rotation electrode (first electrode) 501. Is designed so that the current from the second power source 602 is grounded and the current from the second power source 602 to the first power source 601 is difficult to pass. Further, a second filter 604 is provided between the square tube type fixed electrode (second electrode) 502 group and the second power source 602, and the second filter 604 is connected to the square tube type from the second power source 602. Designed to facilitate the passage of current to the fixed electrode (second electrode) 502 group, ground the current from the first power source 601 and make it difficult to pass the current from the first power source 601 to the second power source 602. Has been.

尚、ロール回転電極501を第2電極、又角筒型固定電極502群を第1電極としてもよい。何れにしろ第1電極には第1電源が、又、第2電極には第2電源が接続される。第1電源は第2電源より高い高周波電界強度(V>V)を印加することが好ましい。又、周波数はω<ωとなる能力を有している。 The roll rotation electrode 501 may be the second electrode, and the square tube fixed electrode 502 group may be the first electrode. In any case, the first power source is connected to the first electrode, and the second power source is connected to the second electrode. The first power supply preferably applies a higher high-frequency electric field strength (V 1 > V 2 ) than the second power supply. Further, the frequency has the ability to satisfy ω 12 .

又、電流はI<Iとなることが好ましい。第1の高周波電界の電流Iは、好ましくは0.3mA/cmから20mA/cm、更に好ましくは1.0A/cmから20mA/cmである。又、第2の高周波電界の電流Iは、好ましくは10A/cmから100mA/cm、更に好ましくは20A/cmから100mA/cmである。 The current is preferably I 1 <I 2 . The current I 1 of the first high-frequency electric field is preferably 0.3 mA / cm 2 to 20 mA / cm 2 , more preferably 1.0 A / cm 2 to 20 mA / cm 2 . The current I 2 of the second high-frequency electric field is preferably 10 A / cm 2 to 100 mA / cm 2 , more preferably 20 A / cm 2 to 100 mA / cm 2 .

ガス供給手段7のガス発生装置701で発生させたガスGは、流量を制御して給気口よりプラズマ放電処理容器504内に導入する。   The gas G generated by the gas generator 701 of the gas supply means 7 is introduced into the plasma discharge processing container 504 from the air supply port while controlling the flow rate.

基材Fを、図示されていない元巻きから巻きほぐして搬送されてくるか、又は前工程から搬送されて来て、ガイドロール801を経てニップロール802で基材Fに同伴されて来る空気等を遮断し、ロール回転電極501に接触したまま巻き回しながら角筒型固定電極502群との間に移送し、ロール回転電極(第1電極)501と角筒型固定電極(第2電極)502群との両方から電界を掛け、対向電極間(放電空間)503で放電プラズマを発生させる。   The substrate F is unwound from the original winding (not shown) and conveyed, or is conveyed from the previous process, and the air etc. that is accompanied by the substrate F by the nip roll 802 through the guide roll 801. The roll rotation electrode (first electrode) 501 and the square tube type fixed electrode (second electrode) 502 group are cut off and transferred between the square tube type fixed electrode 502 group while winding while being in contact with the roll rotation electrode 501. An electric field is applied from both of them to generate discharge plasma between the counter electrodes (discharge space) 503.

基材Fはロール回転電極501に接触したまま巻き回されながらプラズマ状態のガスにより薄膜を形成する。基材Fは、ニップロール803、ガイドロール804を経て、巻き取り機(不図示)で巻き取るか、次工程に移送する。尚、放電処理済みの処理排ガスG′は排気口505より排出する。   The base material F forms a thin film with a gas in a plasma state while being wound while being in contact with the roll rotating electrode 501. The substrate F passes through the nip roll 803 and the guide roll 804 and is wound up by a winder (not shown) or transferred to the next step. The treated exhaust gas G ′ that has been subjected to the discharge treatment is discharged from the exhaust port 505.

薄膜形成中、ロール回転電極(第1電極)501及び角筒型固定電極(第2電極)502群を加熱、又は冷却するために、電極温度調節手段8で温度を調節した媒体を、送液ポンプPで配管801を経て両電極に送り、電極内側から温度を調節する。尚、506及び507はプラズマ放電処理容器504と外界とを仕切る仕切板である。   During the thin film formation, in order to heat or cool the roll rotating electrode (first electrode) 501 and the square tube type fixed electrode (second electrode) 502 group, a medium whose temperature is adjusted by the electrode temperature adjusting means 8 is fed. Pump P is sent to both electrodes via pipe 801, and the temperature is adjusted from the inside of the electrode. Reference numerals 506 and 507 denote partition plates that partition the plasma discharge processing vessel 504 from the outside.

対向する第1電極及び第2の電極の電極間距離は、電極の一方に誘電体を設けた場合、該誘電体表面ともう一方の電極の導電性の金属質母材表面との最短距離のことを言う。   The distance between the opposing first electrode and second electrode is the shortest distance between the surface of the dielectric and the surface of the conductive metallic base material of the other electrode when a dielectric is provided on one of the electrodes. Say that.

双方の電極に誘電体を設けた場合、誘電体表面同士の距離の最短距離のことを言う。電極間距離は、導電性の金属質母材に設けた誘電体の厚さ、印加電界強度の大きさ、プラズマを利用する目的等を考慮して決定されるが、何れの場合も均一な放電を行う観点から0.1mmから20mmが好ましく、特に好ましくは0.5mmから2mmである。   When a dielectric is provided on both electrodes, it means the shortest distance between the dielectric surfaces. The distance between the electrodes is determined in consideration of the thickness of the dielectric provided on the conductive metal base material, the magnitude of the applied electric field strength, the purpose of using the plasma, etc. From the viewpoint of performing, it is preferably 0.1 mm to 20 mm, particularly preferably 0.5 mm to 2 mm.

本発明に有用な導電性の金属質母材及び誘電体についての詳細については後述する。   Details of the conductive metallic base material and dielectric useful in the present invention will be described later.

プラズマ放電処理容器504は、パイレックス(登録商標)ガラス製の処理容器等が好ましく用いられるが、電極との絶縁が取れれば金属製を用いることも可能である。例えば、アルミニウム又は、ステンレススティールのフレームの内面にポリイミド樹脂等を張り付けてもよく、該金属フレームにセラミックス溶射を行い、絶縁性を付与してもよい。図4において、平行した両電極の両側面(基材面近くまで)を上記の様な材質のもので覆うことが好ましい。   The plasma discharge treatment vessel 504 is preferably a treatment vessel made of Pyrex (registered trademark) glass or the like, but may be made of metal as long as insulation from the electrode can be obtained. For example, polyimide resin or the like may be applied to the inner surface of an aluminum or stainless steel frame, and ceramic spraying may be applied to the metal frame to provide insulation. In FIG. 4, it is preferable to cover both side surfaces of the parallel electrodes (up to the vicinity of the base material surface) with the material as described above.

本発明の撥水性物品の製造方法に係る大気圧プラズマ放電処理装置に設置する第1電源(高周波電源)としては、
印加電源記号 メーカー 周波数 製品名
A1 神鋼電機 3kHz SPG3−4500
A2 神鋼電機 5kHz SPG5−4500
A3 春日電機 15kHz AGI−023
A4 神鋼電機 50kHz SPG50−4500
A5 ハイデン研究所 100kHz* PHF−6k
A6 パール工業 200kHz CF−2000−200k
A7 パール工業 400kHz CF−2000−400k
等の市販のものを挙げることが出来、何れも使用することが出来る。
As the first power source (high frequency power source) installed in the atmospheric pressure plasma discharge processing apparatus according to the method for producing the water-repellent article of the present invention,
Applied power symbol Manufacturer Frequency Product name A1 Shinko Electric 3kHz SPG3-4500
A2 Shinko Electric 5kHz SPG5-4500
A3 Kasuga Electric 15kHz AGI-023
A4 Shinko Electric 50kHz SPG50-4500
A5 HEIDEN Research Laboratories 100kHz * PHF-6k
A6 Pearl Industry 200kHz CF-2000-200k
A7 Pearl Industry 400kHz CF-2000-400k
And the like, and any of them can be used.

又、第2電源(高周波電源)としては、
印加電源記号 メーカー 周波数 製品名
B1 パール工業 800kHz CF−2000−800k
B2 パール工業 2MHz CF−2000−2M
B3 パール工業 13.56MHz CF−5000−13M
B4 パール工業 27MHz CF−2000−27M
B5 パール工業 150MHz CF−2000−150M
等の市販のものを挙げることが出来、何れも好ましく使用出来る。
As the second power source (high frequency power source),
Applied power supply symbol Manufacturer Frequency Product name B1 Pearl Industry 800kHz CF-2000-800k
B2 Pearl Industry 2MHz CF-2000-2M
B3 Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
B4 Pearl Industry 27MHz CF-2000-27M
B5 Pearl Industry 150MHz CF-2000-150M
And the like, and any of them can be preferably used.

尚、上記電源の内、*印はハイデン研究所インパルス高周波電源(連続モードで100kHz)である。それ以外は連続サイン波のみ印加可能な高周波電源である。   Of the above power supplies, * indicates a HEIDEN Laboratory impulse high-frequency power supply (100 kHz in continuous mode). Other than that, it is a high-frequency power source that can apply only a continuous sine wave.

本発明においては、この様な電界を印加して、均一で安定な放電状態を保つことが出来る電極を大気圧プラズマ放電処理装置に採用することが好ましい。   In the present invention, it is preferable to employ an electrode capable of maintaining a uniform and stable discharge state by applying such an electric field in an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus.

本発明において、対向する電極間に印加する電力は、第2電極(第2の高周波電界)に1W/cm以上の電力(出力密度)を供給し、放電ガスを励起してプラズマを発生させ、エネルギーを薄膜形成ガスに与え、薄膜を形成する。第2電極に供給する電力の上限値としては、好ましくは50W/cm、より好ましくは20W/cmである。下限値は、好ましくは1.2W/cmである。尚、放電面積(cm)は、電極において放電が起こる範囲の面積のことを指す。 In the present invention, the power applied between the electrodes facing each other is such that power (power density) of 1 W / cm 2 or more is supplied to the second electrode (second high-frequency electric field) to excite the discharge gas to generate plasma. The energy is applied to the thin film forming gas to form a thin film. The upper limit value of the power supplied to the second electrode is preferably 50 W / cm 2 , more preferably 20 W / cm 2 . The lower limit is preferably 1.2 W / cm 2 . The discharge area (cm 2 ) refers to an area in a range where discharge occurs in the electrode.

又、第1電極(第1の高周波電界)にも、1W/cm以上の電力(出力密度)を供給することにより、第2の高周波電界の均一性を維持したまま、出力密度を向上させることが出来る。これにより、更なる均一高密度プラズマを生成出来、更なる製膜速度の向上と膜質の向上が両立出来る。好ましくは5W/cm以上である。第1電極に供給する電力の上限値は、好ましくは50W/cmである。 Further, by supplying power (output density) of 1 W / cm 2 or more to the first electrode (first high frequency electric field), the output density is improved while maintaining the uniformity of the second high frequency electric field. I can do it. Thereby, a further uniform high-density plasma can be generated, and a further improvement in film forming speed and an improvement in film quality can be achieved. Preferably it is 5 W / cm 2 or more. The upper limit value of the power supplied to the first electrode is preferably 50 W / cm 2 .

ここで、高周波電界の波形としては、特に限定されない。連続モードと呼ばれる連続サイン波状の連続発振モードと、パルスモードと呼ばれるON/OFFを断続的に行う断続発振モード等があり、そのどちらを採用してもよいが、少なくとも第2電極側(第2の高周波電界)は連続サイン波の方がより緻密で良質な膜が得られるので好ましい。   Here, the waveform of the high-frequency electric field is not particularly limited. There are a continuous sine wave continuous oscillation mode called a continuous mode, an intermittent oscillation mode called ON / OFF intermittently called a pulse mode, and either of them may be adopted, but at least the second electrode side (second The high-frequency electric field is preferably a continuous sine wave because a denser and better quality film can be obtained.

又、本発明で下地層の膜質をコントロールする際には、第2電源側の電力を制御することによっても達成出来る。   Further, when the film quality of the underlayer is controlled in the present invention, it can also be achieved by controlling the electric power on the second power source side.

この様な大気圧プラズマによる薄膜形成法に使用する電極は、構造的にも、性能的にも過酷な条件に耐えられるものでなければならない。この様な電極としては、金属質母材上に誘電体を被覆したものであることが好ましい。   An electrode used in such a method for forming a thin film by atmospheric pressure plasma must be able to withstand severe conditions in terms of structure and performance. Such an electrode is preferably a metal base material coated with a dielectric.

本発明に使用する誘電体被覆電極においては、様々な金属質母材と誘電体との間に特性が合うものが好ましく、その一つの特性として、金属質母材と誘電体との線熱膨張係数の差が10×10−6/℃以下となる組み合わせのものである。好ましくは8×10−6/℃以下、更に好ましくは5×10−6/℃以下、特に好ましくは2×10−6/℃以下である。尚、線熱膨張係数とは、周知の材料特有の物性値である。 In the dielectric-coated electrode used in the present invention, it is preferable that the characteristics match between various metallic base materials and dielectrics. One of the characteristics is linear thermal expansion between the metallic base material and the dielectric. The combination is such that the difference in coefficient is 10 × 10 −6 / ° C. or less. It is preferably 8 × 10 −6 / ° C. or less, more preferably 5 × 10 −6 / ° C. or less, and particularly preferably 2 × 10 −6 / ° C. or less. The linear thermal expansion coefficient is a well-known physical property value of a material.

線熱膨張係数の差が、この範囲にある導電性の金属質母材と誘電体との組み合わせとしては、
1:金属質母材が純チタン又はチタン合金で、誘電体がセラミックス溶射被膜
2:金属質母材が純チタン又はチタン合金で、誘電体がガラスライニング
3:金属質母材がステンレススティールで、誘電体がセラミックス溶射被膜
4:金属質母材がステンレススティールで、誘電体がガラスライニング
5:金属質母材がセラミックス及び鉄の複合材料で、誘電体がセラミックス溶射被膜
6:金属質母材がセラミックス及び鉄の複合材料で、誘電体がガラスライニング
7:金属質母材がセラミックス及びアルミの複合材料で、誘電体がセラミックス溶射皮膜
8:金属質母材がセラミックス及びアルミの複合材料で、誘電体がガラスライニング
等がある。線熱膨張係数の差という観点では、上記1項又は2項及び5項から8項が好ましく、特に1項が好ましい。
As a combination of a conductive metallic base material and a dielectric whose difference in linear thermal expansion coefficient is within this range,
1: Metal base material is pure titanium or titanium alloy, dielectric is ceramic sprayed coating 2: Metal base material is pure titanium or titanium alloy, dielectric is glass lining 3: Metal base material is stainless steel, Dielectric is ceramic spray coating 4: Metal base material is stainless steel, Dielectric is glass lining 5: Metal base material is a composite material of ceramics and iron, Dielectric is ceramic spray coating 6: Metal base material Ceramic and iron composite material, dielectric is glass lining 7: Metal base material is ceramic and aluminum composite material, dielectric is ceramic spray coating 8: Metal base material is ceramic and aluminum composite material, dielectric The body has glass lining. From the viewpoint of the difference in linear thermal expansion coefficient, the above-mentioned item 1 or item 2 and items 5 to 8 are preferable, and item 1 is particularly preferable.

本発明において、金属質母材は、上記の特性からは、チタン又はチタン合金が特に有用である。金属質母材をチタン又はチタン合金とすることにより、誘電体を上記とすることにより、使用中の電極の劣化、特にひび割れ、剥がれ、脱落等がなく、過酷な条件での長時間の使用に耐えることが出来る。   In the present invention, titanium or a titanium alloy is particularly useful as the metallic base material from the above characteristics. By using titanium or titanium alloy as the metal base material, the dielectric is used as described above, so that there is no deterioration of the electrode in use, especially cracking, peeling, dropping off, etc., and it can be used for a long time under harsh conditions. Can withstand.

本発明に適用出来る大気圧プラズマ放電処理装置としては、上記説明した以外に、例えば、特開2004−68143号公報、同2003−49272号公報、国際公開第02/48428号パンフレット等に記載されている大気圧プラズマ放電処理装置を挙げることが出来る。   The atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus applicable to the present invention is described in, for example, JP-A-2004-68143, 2003-49272, WO 02/48428, etc., in addition to the above description. And an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus.

基材の上に、低分子量の撥水性化合物を含有する第1塗布液を塗布し、洗浄又は活性エネルギー線を照射した後、高分子量の撥水性化合物を含有する第2塗布液を塗布し乾燥することで得られる撥水性物品の製造方法により次の効果が挙げられる。
1.高撥水性のため、水滴のはじきが良好で、更に水滴の滑水性も良好なため、基材表面から水滴を速やかに排除することが出来、良好な視界が確保出来ると共に、“焼け”や基材から溶出されるアルカリ成分による劣化が抑制出来、高撥水性と高滑水性(水滴滑落性)の耐久性が大幅に向上出来る。
2.特に、耐久性、撥水性が要求される撥水性物品(例えば、建築用窓ガラス、車両用窓ガラス等)への適用範囲を広げることが可能となった。
A first coating solution containing a low molecular weight water-repellent compound is applied onto the substrate, and after washing or irradiation with active energy rays, a second coating solution containing a high molecular weight water-repellent compound is applied and dried. The following effects can be given by the method for producing a water-repellent article obtained by doing so.
1. Because of its high water repellency, it has good water droplet repelling and water slipperiness, so it can quickly remove water droplets from the surface of the substrate, ensuring good visibility, and maintaining “burn” and basicity. Deterioration due to alkali components eluted from the material can be suppressed, and the durability of high water repellency and high water slidability (water drop slidability) can be greatly improved.
2. In particular, it has become possible to expand the range of application to water-repellent articles that require durability and water repellency (for example, architectural window glass, vehicle window glass, etc.).

次に本発明の撥水性物品の製造方法に係わる材料に付き説明する。   Next, materials related to the method for producing a water-repellent article of the present invention will be described.

(基材)
基材としての帯状可撓性基材及び枚葉基材は、透明性に優れた基材であることが好ましく、帯状可撓性基材としては透明樹脂基材が、枚葉基材としては透明ガラス基材等挙げられる。
(Base material)
The strip-like flexible substrate and the single-wafer substrate as the base material are preferably substrates having excellent transparency, the transparent resin substrate is used as the strip-like flexible substrate, and the transparent glass substrate is used as the single-wafer substrate. Etc.

透明樹脂基材としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン類、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、或いはこれらの樹脂とシリカ等との有機無機ハイブリッド樹脂等が挙げられる。   Examples of transparent resin base materials include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate phthalate, and cellulose nitrate. Cellulose esters or their derivatives, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide, polyether sulfone, polysulfones, polyether ketone imide , Polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate Acrylic or polyarylates, or organic-inorganic hybrid resins such as these resin and silica.

本発明に適用可能なガラス基材としては、表面に官能基(水酸基、アミノ基、チオール基等)を有する無機ガラスや有機ガラス、ソーダライムシリケートガラス基材等のアルカリ含有ガラス基材や、ホウケイ酸ガラス基材等の無アルカリガラス基材等を挙げることが出来る。又、ガラス基材は、合わせガラス、強化ガラス等であってもよい。   Examples of the glass substrate applicable to the present invention include inorganic glass having a functional group (hydroxyl group, amino group, thiol group, etc.) on the surface, organic glass, alkali-containing glass substrate such as soda lime silicate glass substrate, borosilicate Examples include alkali-free glass substrates such as acid glass substrates. The glass substrate may be laminated glass, tempered glass, or the like.

本発明においては、本発明の撥水性、滑水性や耐久性等の優れた特性を付与出来る観点から、基材が透明ガラス基材であり、且つ最終的な撥水性物品として、可視光領域における平均透過率が、85%以上であることが、建築用窓ガラス或いは車両用窓ガラスに適用した際に、優れた透明性を得ることが出来る観点から好ましい。   In the present invention, from the viewpoint of imparting excellent properties such as water repellency, water slidability and durability of the present invention, the substrate is a transparent glass substrate, and as a final water-repellent article, in the visible light region. An average transmittance of 85% or more is preferable from the viewpoint of obtaining excellent transparency when applied to architectural window glass or vehicle window glass.

本発明で言う可視光領域における平均透過率とは、400nmから700nmまでの可視光領域の透過率を、少なくとも5nm毎に測定して求めた可視光域の各透過率を積算し、その平均値として求めたものと定義する。各測定波長における透過率は、従来公知の測定機器を用いることが出来、例えば、島津製作所社製の分光光度計UVIDFC−610、日立製作所社製の330型自記分光光度計、U−3210型自記分光光度計、U−3410型自記分光光度計、U−4000型自記分光光度計等を用いて測定することにより、求めることが出来る。   The average transmittance in the visible light region referred to in the present invention is obtained by integrating the transmittances in the visible light region obtained by measuring the transmittance in the visible light region from 400 nm to 700 nm at least every 5 nm, and calculating an average value thereof. Defined as For the transmittance at each measurement wavelength, a conventionally known measuring device can be used. For example, a spectrophotometer UVIDFC-610 manufactured by Shimadzu Corporation, a 330-type self-recording spectrophotometer manufactured by Hitachi, Ltd., a U-3210-type self-recording It can be determined by measuring using a spectrophotometer, a U-3410 type self-recording spectrophotometer, a U-4000 type self-recording spectrophotometer, or the like.

(下地層)
本発明では、下地層は酸化珪素を含有することが好ましい。図3、図4に示した大気圧プラズマ製膜装置で例えば、珪素化合物を原料化合物として用い、分解ガスに酸素を用いることにより、珪素酸化物を得ることが出来、又、分解ガスに二酸化炭素を用いることにより、珪素炭酸化物が生成する。これはプラズマ空間内では非常に活性な荷電粒子・活性ラジカルが高密度で存在するため、プラズマ空間内では多段階の化学反応が非常に高速に促進され、プラズマ空間内に存在する元素は熱力学的に安定な化合物へと非常な短時間で変換されるためである。
(Underlayer)
In the present invention, the underlayer preferably contains silicon oxide. In the atmospheric pressure plasma film forming apparatus shown in FIGS. 3 and 4, for example, silicon oxide can be obtained by using a silicon compound as a raw material compound and oxygen as a decomposition gas, and carbon dioxide can be used as the decomposition gas. By using this, silicon carbonate is generated. This is because highly active charged particles and active radicals exist in the plasma space at a high density, so that multistage chemical reactions are accelerated at high speed in the plasma space, and the elements present in the plasma space are thermodynamic. This is because it is converted into an extremely stable compound in a very short time.

この様な無機物の原料としては、典型又は遷移金属元素を有していれば、常温常圧下で気体、液体、固体何れの状態であっても構わない。気体の場合にはそのまま放電空間に導入出来るが、液体、固体の場合は、加熱、バブリング、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用する。又、溶媒によって希釈して使用してもよく、溶媒は、メタノール、エタノール、n−ヘキサン等の有機溶媒及びこれらの混合溶媒が使用出来る。尚、これらの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中において、分子状、原子状に分解されるため、影響はほとんど無視することが出来る。   As such an inorganic material, as long as it contains a typical or transition metal element, it may be in a gas, liquid, or solid state at normal temperature and pressure. In the case of gas, it can be introduced into the discharge space as it is, but in the case of liquid or solid, it is used after being vaporized by means such as heating, bubbling, decompression or ultrasonic irradiation. Moreover, you may dilute and use by a solvent and organic solvents, such as methanol, ethanol, n-hexane, and these mixed solvents can be used for a solvent. Since these diluted solvents are decomposed into molecular and atomic forms during the plasma discharge treatment, the influence can be almost ignored.

この様な酸化珪素膜である下地層を形成する珪素化合物としては、例えば、シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトラt−ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(エチルアミノ)ジメチルシラン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド、ジエチルアミノトリメチルシラン、ジメチルアミノジメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ヘプタメチルジシラザン、ノナメチルトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、テトラキスジメチルアミノシラン、テトライソシアナートシラン、テトラメチルジシラザン、トリス(ジメチルアミノ)シラン、トリエトキシフルオロシラン、アリルジメチルシラン、アリルトリメチルシラン、ベンジルトリメチルシラン、ビス(トリメチルシリル)アセチレン、1,4−ビストリメチルシリル−1,3−ブタジイン、ジ−t−ブチルシラン、1,3−ジシラブタン、ビス(トリメチルシリル)メタン、シクロペンタジエニルトリメチルシラン、フェニルジメチルシラン、フェニルトリメチルシラン、プロパルギルトリメチルシラン、テトラメチルシラン、トリメチルシリルアセチレン、1−(トリメチルシリル)−1−プロピン、トリス(トリメチルシリル)メタン、トリス(トリメチルシリル)シラン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロテトラシロキサン、Mシリケート51等が挙げられる。   Examples of the silicon compound forming the base layer which is such a silicon oxide film include silane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, and tetra-t- Butoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane, Hexamethyldisiloxane, bis (dimethylamino) dimethylsilane, bis (dimethylamino) methylvinylsilane, bis (ethylamino) dimethylsilane, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, bis (to Methylsilyl) carbodiimide, diethylaminotrimethylsilane, dimethylaminodimethylsilane, hexamethyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, heptamethyldisilazane, nonamethyltrisilazane, octamethylcyclotetrasilazane, tetrakisdimethylaminosilane, tetraisocyanatosilane, tetra Methyldisilazane, tris (dimethylamino) silane, triethoxyfluorosilane, allyldimethylsilane, allyltrimethylsilane, benzyltrimethylsilane, bis (trimethylsilyl) acetylene, 1,4-bistrimethylsilyl-1,3-butadiyne, di-t -Butylsilane, 1,3-disilabutane, bis (trimethylsilyl) methane, cyclopentadienyltrimethylsilane, phenyldimethylsilane , Phenyltrimethylsilane, propargyltrimethylsilane, tetramethylsilane, trimethylsilylacetylene, 1- (trimethylsilyl) -1-propyne, tris (trimethylsilyl) methane, tris (trimethylsilyl) silane, vinyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, octamethylcyclo Examples thereof include tetrasiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethylcyclotetrasiloxane, M silicate 51, and the like.

又、これらの珪素原子を含む原料ガスを分解して酸化珪素膜を得るための分解ガスとしては、例えば、水素ガス、メタンガス、アセチレンガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、アンモニアガス、亜酸化窒素ガス、酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、酸素ガス、水蒸気、フッ素ガス、フッ化水素、トリフルオロアルコール、トリフルオロトルエン、硫化水素、二酸化硫黄、二硫化炭素、塩素ガス等が挙げられる。   The decomposition gas for decomposing the source gas containing these silicon atoms to obtain a silicon oxide film is, for example, hydrogen gas, methane gas, acetylene gas, carbon monoxide gas, carbon dioxide gas, nitrogen gas, ammonia gas. Nitrous oxide gas, nitrogen oxide gas, nitrogen dioxide gas, oxygen gas, water vapor, fluorine gas, hydrogen fluoride, trifluoroalcohol, trifluorotoluene, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, carbon disulfide, chlorine gas, etc. .

珪素元素を含む原料ガスと、分解ガスを適宜選択することで、各種の珪素炭化物、珪素窒化物、珪素酸化物、珪素ハロゲン化物、珪素硫化物を得ることが出来る。   Various silicon carbides, silicon nitrides, silicon oxides, silicon halides, and silicon sulfides can be obtained by appropriately selecting a source gas containing silicon element and a decomposition gas.

これらの反応性ガスに対して、主にプラズマ状態になり易い放電ガスを混合し、プラズマ放電発生装置にガスを送りこむ。この様な放電ガスとしては、窒素ガス及び/又は周期表の第18属原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも特に、窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられる。   A discharge gas that tends to be in a plasma state is mixed with these reactive gases, and the gas is sent to the plasma discharge generator. As such a discharge gas, nitrogen gas and / or 18th group atom of the periodic table, specifically, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc. are used. Among these, nitrogen, helium, and argon are preferably used.

上記放電ガスと反応性ガスを混合し、混合ガスとしてプラズマ放電発生装置(プラズマ発生装置)に供給することで膜形成を行う。放電ガスと反応性ガスの割合は、得ようとする膜の性質によって異なるが、混合ガス全体に対し、放電ガスの割合を50%以上として反応性ガスを供給する。   The discharge gas and the reactive gas are mixed, and a film is formed by supplying the mixed gas as a mixed gas to a plasma discharge generator (plasma generator). Although the ratio of the discharge gas and the reactive gas varies depending on the properties of the film to be obtained, the reactive gas is supplied with the ratio of the discharge gas being 50% or more with respect to the entire mixed gas.

(低分子量撥水性化合物)
低分子量撥水性化合物としては、含フッ素シランカップリング剤、反応性シリル基を有するシラン化合物、ポリジメチルシロキサン骨格化合物が挙げられる。反応性シリル基の数は分子中に1個から10個有することが好ましい。
(Low molecular weight water repellent compound)
Examples of the low molecular weight water repellent compound include a fluorine-containing silane coupling agent, a silane compound having a reactive silyl group, and a polydimethylsiloxane skeleton compound. The number of reactive silyl groups is preferably 1 to 10 in the molecule.

含フッ素シランカップリング剤としては、ポリフルオロアルキル基及び反応性シリル基を有する化合物が好適に採用される。ポリフルオロアルキル基としては、パーフルオロアルキルエチル基が好ましく、反応性シリル基としては、アルコキシ基、クロル基、イソシアネート基、カルボキシル基、水酸基及びエポキシ基から選ばれる反応性シリル基が好ましい。中でもアルコキシ基が好ましい。   As the fluorine-containing silane coupling agent, a compound having a polyfluoroalkyl group and a reactive silyl group is suitably employed. The polyfluoroalkyl group is preferably a perfluoroalkylethyl group, and the reactive silyl group is preferably a reactive silyl group selected from an alkoxy group, a chloro group, an isocyanate group, a carboxyl group, a hydroxyl group and an epoxy group. Of these, an alkoxy group is preferred.

含フッ素シランカップリング剤の具体例としては、例えば、3,3,3−トリフルオロプロピルトリクロロシラン、メチル−3,3,3−トリフルオロプロピルジクロロシラン、ジメトキシメチル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルトリクロロシラン、CFCHCHSi(OCH、CF(CFCHCHSi(OCH、CF(CFCHCHSi(OCHが挙げられる。 Specific examples of the fluorine-containing silane coupling agent include, for example, 3,3,3-trifluoropropyltrichlorosilane, methyl-3,3,3-trifluoropropyldichlorosilane, dimethoxymethyl-3,3,3-trimethyl. fluoropropyl silane, 3,3,3-trifluoropropyl triethoxy silane, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyl trichlorosilane, CF 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, CF 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3 and the like.

又、含フッ素シランカップリング剤としては、例えば、東レ・ダウコーニングシリコーン(株)、信越化学工業(株)、ダイキン工業(株)(例えば、オプツールDSX)、又、Gelest Inc.、ソルベイ ソレクシス(株)等により上市されており、容易に入手することが出来る。又、例えば、J.Fluorine Chem.,79(1).87(1996)、材料技術,16(5),209(1998)、Collect.Czech.Chem.Commun.,44巻,750〜755頁、J.Amer.Chem.Soc.1990年,112巻,2341〜2348頁、Inorg.Chem.,10巻,889〜892頁,1971年、米国特許第3,668,233号明細書等、又、特開昭58−122979号、特開平7−242675号、特開平9−61605号、同11−29585号、特開2000−64348号、同2000−144097号公報等に記載の合成方法、或いはこれに準じた合成方法により製造することが出来る。   Examples of the fluorine-containing silane coupling agent include Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Daikin Industries Co., Ltd. (for example, OPTOOL DSX), Gelest Inc. It is marketed by Solvay Solexis Co., Ltd. and can be obtained easily. Also, for example, J.A. Fluorine Chem. 79 (1). 87 (1996), material technology, 16 (5), 209 (1998), Collect. Czech. Chem. Commun. 44, 750-755, J.M. Amer. Chem. Soc. 1990, 112, 2341-2348, Inorg. Chem. 10: 889-892, 1971, U.S. Pat. No. 3,668,233, etc., JP-A-58-122979, JP-A-7-242675, JP-A-9-61605, etc. 11-29585, JP-A No. 2000-64348, JP-A No. 2000-144097 and the like, or a synthesis method based on the synthesis method.

これらの含フッ素シランカップリング剤は2種類以上混合して使用してもよい。   These fluorine-containing silane coupling agents may be used in combination of two or more.

含フッ素シランカップリング剤の分子量は1000未満であり、100〜700が好ましく、200〜600がより好ましい。   The molecular weight of the fluorine-containing silane coupling agent is less than 1000, preferably 100 to 700, and more preferably 200 to 600.

上記含フッ素シランカップリング剤に用いられるフッ素系有機溶剤としては、住友スリーエム(株)製ノベックHFE(ハイドロフルオロエーテル)が好ましく用いることが出来る。   As the fluorine-based organic solvent used in the fluorine-containing silane coupling agent, Novec HFE (hydrofluoroether) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be preferably used.

ポリジメチルシロキサン骨格化合物としては、例えば、下記構造式の化合物を挙げることが出来る。   Examples of the polydimethylsiloxane skeleton compound include compounds having the following structural formula.

Figure 0005326782
Figure 0005326782

式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Xは反応性有機基を表す。反応性有機基としては、エポキシ基、水酸基、ジオール基、カルボキシル基、メタクリル基、アルコキシ基、クロル基、イソシアネート基等を挙げることが出来る。nは1〜22の整数を表す。 In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and X 1 represents a reactive organic group. Examples of the reactive organic group include an epoxy group, a hydroxyl group, a diol group, a carboxyl group, a methacryl group, an alkoxy group, a chloro group, and an isocyanate group. n represents an integer of 1 to 22.

〔4官能基シランカップリング剤〕
低分子量の撥水性化合物を含有する塗布液(第1塗布液)は、低分子量の撥水性化合物の他に4官能型シランカップリング剤を含有することが好ましい。4官能基シランカップリング剤の添加により、耐摩耗性が向上する。
[4-functional silane coupling agent]
The coating liquid (first coating liquid) containing a low molecular weight water-repellent compound preferably contains a tetrafunctional silane coupling agent in addition to the low molecular weight water-repellent compound. Addition of a tetrafunctional silane coupling agent improves wear resistance.

4官能基シランカップリング剤とは、4個の反応性基を有するシランカップリング剤であり、反応性基としては、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アシルオキシ基、アリールオキシ基、アミノキシ基、アミド基、ケトオキシム基、イソシアネート基、ハロゲン原子等が例示される。好ましくはアルコキシ基、アルコキシアルコキシ基等の1価アルコールの水酸基の水素原子を除いた基である。特にアルコキシ基が好ましく、その炭素数は4個以下、特に1個から2個が好ましい。   The tetrafunctional silane coupling agent is a silane coupling agent having four reactive groups. Examples of the reactive group include an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an acyloxy group, an aryloxy group, an aminoxy group, and an amide group. And ketoxime groups, isocyanate groups, halogen atoms and the like. A group obtained by removing a hydrogen atom from a hydroxyl group of a monohydric alcohol such as an alkoxy group or an alkoxyalkoxy group is preferred. In particular, an alkoxy group is preferred, and the number of carbon atoms is preferably 4 or less, particularly preferably 1 to 2.

4官能基シランカップリング剤の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、ビニルシリルトリイソシアネート、テトライソシアネートシラン、エトキシシラントリイソシアネート等が挙げられる。   Specific examples of the tetrafunctional silane coupling agent include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, isocyanatepropyltrimethoxysilane, isocyanatepropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, vinyl. Trichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-meta Acryloxypropyltrimethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercap Examples include topropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, vinylsilyltriisocyanate, tetraisocyanatesilane, ethoxysilanetriisocyanate, and the like.

これらの4官能基シランカップリング剤は単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。又、これらのシランカップリング剤は、単量体であるが、1種又は2種以上を部分縮合反応させて添加すると、アンカー効果により基材との接着性が向上する。ガラスとの接着性を強固にするためには、イソシアネート基を含有するシランカップリング剤が好ましい。又、アミノシランの部分縮合反応物もアンカー効果が高く好ましい。   These tetrafunctional silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more. These silane coupling agents are monomers, but when one or more silane coupling agents are added by partial condensation reaction, the adhesion to the substrate is improved by the anchor effect. In order to strengthen the adhesion to glass, a silane coupling agent containing an isocyanate group is preferred. A partial condensation reaction product of aminosilane is also preferable because of its high anchoring effect.

4官能基シランカップリング剤の配合量は、上記反応性シリル基を有する低分子系撥水性化合物100質量部に対して、好ましくは5質量部から200質量部、より好ましくは10質量部から100質量部、更に好ましくは20質量部から50質量部である。   The blending amount of the tetrafunctional silane coupling agent is preferably 5 to 200 parts by mass, more preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the low-molecular water-repellent compound having the reactive silyl group. Parts by weight, more preferably 20 to 50 parts by weight.

(高分子量撥水性化合物)
高分子量撥水性化合物としては、反応性シリル基を有する含フッ素ポリマー、環状型含フッ素ポリマー、パーフルオロポリエーテル骨格を有するシラン化合物等が挙げられる。
(High molecular weight water repellent compound)
Examples of the high molecular weight water-repellent compound include a fluorine-containing polymer having a reactive silyl group, a cyclic fluorine-containing polymer, and a silane compound having a perfluoropolyether skeleton.

反応性シリル基としては、アルコキシ基、クロル基、イソシアネート基、シラザン基、カルボキシル基、水酸基及びエポキシ基から選ばれる反応性シリル基が好ましい。中でもアルコキシ基が好ましい。反応性シリル基は分子内に2個から50個を有していることが好ましい。 The reactive silyl group is preferably a reactive silyl group selected from an alkoxy group, a chloro group, an isocyanate group, a silazane group, a carboxyl group, a hydroxyl group and an epoxy group. Of these, an alkoxy group is preferred. The reactive silyl group preferably has 2 to 50 reactive silyl groups in the molecule.

本発明では、アルコキシ基、クロル基、イソシアネート基、シラザン基、カルボキシル基、水酸基及びエポキシ基から選ばれる反応性シリル基を有する含フッ素ポリマーが好ましい。   In the present invention, a fluorine-containing polymer having a reactive silyl group selected from an alkoxy group, a chloro group, an isocyanate group, a silazane group, a carboxyl group, a hydroxyl group and an epoxy group is preferable.

(反応性シリル基を有する含フッ素ポリマー)
反応性シリル基を有する含フッ素ポリマーは、例えば、ヒドロキシ基を有する含フッ素ポリマーにシラン変性剤を反応させて反応性シリル基を導入することによって得られる。ヒドロキシ基を有する含フッ素ポリマーは、フルオロオレフィンとヒドロキシアルキルビニルエーテル又はアリルアルコール等のヒドロキシ基含有モノマーとをモノマー主成分として共重合させることによって得られるが、この場合、これらの成分に加えてアルキルビニルエーテル、ビニルエステル、アリルエーテル、イソプロペニルエーテル等のその他のモノマー成分を配合したものを共重合させて得られたものであっても差支えない。
(Fluorine-containing polymer having a reactive silyl group)
The fluorine-containing polymer having a reactive silyl group can be obtained, for example, by introducing a reactive silyl group by reacting a fluorine-containing polymer having a hydroxy group with a silane modifier. The fluorine-containing polymer having a hydroxy group is obtained by copolymerizing a fluoroolefin and a hydroxy group-containing monomer such as hydroxyalkyl vinyl ether or allyl alcohol as a main monomer component. In this case, in addition to these components, an alkyl vinyl ether is used. , Vinyl ester, allyl ether, isopropenyl ether and other monomer components may be obtained by copolymerization.

フルオロオレフィンとしては、特に限定されることなく、フッ素樹脂用モノマーとして通常用いられるものが使用されるが、パーフルオロオレフィンが好適であり、中でもクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロプロピルビニルエーテル及びこれらの混合物が特に好ましい。   The fluoroolefin is not particularly limited, and those commonly used as monomers for fluororesins are used, and perfluoroolefin is preferred, and among them, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoroolefin, Fluoropropyl vinyl ether and mixtures thereof are particularly preferred.

又、ヒドロキシ基含有モノマーとしても特に制限はないが、炭素数2〜5の直鎖状、又は分岐状のアルキル基を有するヒドロキシアルキルビニルエーテル、特にヒドロキシブチルビニルエーテルが好適である。   The hydroxy group-containing monomer is not particularly limited, but is preferably a hydroxyalkyl vinyl ether having a linear or branched alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, particularly hydroxybutyl vinyl ether.

更に、その他のモノマー成分によりポリマーに可撓性を持たせることが出来る。この場合、その他のモノマー成分としては、シクロヘキシル基並びに炭素数1から8の直鎖状及び分岐状のアルキル基から選ばれる1種又は2種以上のアルキル基を有するアルキルビニルエーテルが好適である。尚、この様なアルキルビニルエーテルを用いた共重合体においては、耐熱性、耐候性、耐薬品性を十分発揮させるために、フルオロオレフィンの含有量は40モル%から70モル%とすることが好ましい。   Furthermore, the polymer can be made flexible by other monomer components. In this case, as the other monomer component, an alkyl vinyl ether having one or two or more alkyl groups selected from a cyclohexyl group and linear and branched alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms is preferable. In such a copolymer using an alkyl vinyl ether, the fluoroolefin content is preferably 40 to 70 mol% in order to sufficiently exhibit heat resistance, weather resistance and chemical resistance. .

上述したモノマー成分を共重合して得られる側鎖にヒドロキシ基を有する含フッ素ポリマーの具体例としては、ルミフロンLF−100、200、300、400、600(何れも旭硝子社製)が挙げられ、何れも好適に使用されるが、ルミフロンLF−100、200又は600を用いることが好ましい。   Specific examples of the fluorine-containing polymer having a hydroxy group in the side chain obtained by copolymerizing the monomer components described above include Lumiflon LF-100, 200, 300, 400, 600 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) Any of them is preferably used, but Lumiflon LF-100, 200 or 600 is preferably used.

反応性シリル基としてアルコキシ基を有する含フッ素ポリマーを得るためのシラン変性剤としては、下記式(1)で示されるイソシアネート基を有するアルコキシシランが好適であり、これらの1種又は2種以上が使用される。   As the silane modifier for obtaining a fluorine-containing polymer having an alkoxy group as a reactive silyl group, an alkoxysilane having an isocyanate group represented by the following formula (1) is suitable, and one or more of these are used.

OCN(CHSiX(3−n)・・・(1)
(但し、式中Rは水素又は炭素数1〜10の一価炭化水素基、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、Xは炭素数1〜5のアルコキシ基、好ましくはメトキシ基又はエトキシ基である。)
これらの内でγ−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシランが好適に用いられる。
OCN (CH 2 ) 3 SiX n R (3-n) (1)
(In the formula, R is hydrogen or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, preferably a methoxy group or An ethoxy group.)
Of these, γ-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, and γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane are preferably used.

本発明に用いられる反応性シリル基を有する含フッ素ポリマーは、上述した側鎖にヒドロキシ基を有する含フッ素ポリマーとシラン変性剤との反応によって得られるが、この反応に際してはスズ、チタン等の金属触媒、ジブチルチンラウレート等の有機金属触媒を使用することが出来る。これらの内では、スズ、チタン及びこれらの有機金属触媒が、上記反応を効率的に促進する他、反応により得られた反応性シリル基の加水分解及び加水分解により得られたシラノールによる縮合架橋や基材への化学結合による接着をも促進し得る点から好適に使用し得る。   The fluorine-containing polymer having a reactive silyl group used in the present invention is obtained by the reaction of the above-mentioned fluorine-containing polymer having a hydroxy group in the side chain and a silane modifier. In this reaction, a metal such as tin or titanium is used. Catalysts and organometallic catalysts such as dibutyltin laurate can be used. Among these, tin, titanium, and these organometallic catalysts promote the above reaction efficiently, as well as hydrolysis of reactive silyl groups obtained by the reaction and condensation crosslinking with silanol obtained by hydrolysis. It can be suitably used because it can promote adhesion by chemical bonding to the substrate.

又、反応は溶媒中で行うことが出来る。溶媒としては、イソシアネート基と反応する活性水素を持たないもので、且つヒドロキシ基を有する含フッ素ポリマー及びイソシアネート基を有するアルコキシシランを溶解するものが使用され、例えばトルエン、キシレン、フッ素系有機溶剤としてはシランフロリナート、ノベックHFE(以上、3M社製)、ガルデン(モンテフルオス社製)、トリフルオロメチルベンゼン、ハイドロフルオロカーボン等の溶媒を使用することが出来る。尚、反応は通常10℃から70℃で1時間から3時間行うが、この際窒素等の不活性雰囲気中で反応を行わせることが好ましい。又、シラン変性剤との反応は、後述の含フッ素界面活性剤の存在下に行うことが好ましい。この場合に、含フッ素界面活性剤がヒドロキシ基を有するものであって、その少なくとも一部が反応性シリル基に変性されてもよい。   The reaction can be performed in a solvent. As the solvent, those having no active hydrogen that reacts with an isocyanate group and those that dissolve a fluorine-containing polymer having a hydroxy group and an alkoxysilane having an isocyanate group are used. For example, toluene, xylene, fluorine-based organic solvents, etc. May be used solvents such as silane fluorinate, Novec HFE (manufactured by 3M), Galden (manufactured by Montefluos), trifluoromethylbenzene, hydrofluorocarbon and the like. The reaction is usually carried out at 10 ° C. to 70 ° C. for 1 hour to 3 hours. In this case, the reaction is preferably carried out in an inert atmosphere such as nitrogen. The reaction with the silane modifier is preferably performed in the presence of a fluorine-containing surfactant described later. In this case, the fluorine-containing surfactant may have a hydroxy group, and at least a part thereof may be modified with a reactive silyl group.

又、反応性シリル基を有する含フッ素ポリマーは、フルオロオレフィンと反応性シリル基を有するエチレン性不飽和モノマー及び必要に応じてその他のモノマーを共重合することにより得ることも出来る。ここで、フルオロオレフィン及びその他のモノマーは前述のものと同様のものが採用される。又、反応性シリル基を有するエチレン性不飽和モノマーとしては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルアルコキシシランが好ましい。   The fluorine-containing polymer having a reactive silyl group can also be obtained by copolymerizing a fluoroolefin with an ethylenically unsaturated monomer having a reactive silyl group and, if necessary, other monomers. Here, the same thing as the above-mentioned thing is employ | adopted for a fluoro olefin and another monomer. As the ethylenically unsaturated monomer having a reactive silyl group, vinylalkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane are preferable.

含フッ素ポリマーは、反応性シリル基を有することが好ましいが、反応性シリル基を有しない時は、含フッ素ポリマー中に後述する4官能基シランカップリング剤等のシランカップリング剤を含フッ素ポリマー含有塗布液に混合する、又は、前記基材と前記コーティング材料を有する層との間にシランカップリング剤を有する下地層を形成しておくことで同様な効果が得られる。   The fluorine-containing polymer preferably has a reactive silyl group, but when it does not have a reactive silyl group, the fluorine-containing polymer contains a silane coupling agent such as a tetrafunctional silane coupling agent described later in the fluorine-containing polymer. The same effect can be obtained by mixing with the containing coating solution or by forming a base layer having a silane coupling agent between the substrate and the layer having the coating material.

(環状型含フッ素ポリマー)
環状型含フッ素ポリマーとしては、サイトップ(旭硝子社)の様な含フッ素ポリマーが挙げられる。サイトップのMグレードは反応性シリル基を有するが、Aグレードは反応性シリル基を有せず、別途シランカップリング剤と併用するか、基材と記コーティング材料を有する層との間にシランカップリング剤を有する下地層を形成しておくことが好ましい。
(Cyclic fluorinated polymer)
Examples of the cyclic fluorine-containing polymer include fluorine-containing polymers such as Cytop (Asahi Glass Co., Ltd.). Cytop's M grade has a reactive silyl group, while A grade does not have a reactive silyl group and is used in combination with a separate silane coupling agent or between the substrate and the layer having the coating material. It is preferable to form an underlayer having a coupling agent.

(パーフルオロポリエーテル骨格を有するシラン化合物)
パーフルオロポリエーテル骨格を有するシラン化合物としては、オプツール(ダイキン工業社)の様な含フッ素ポリマーが挙げられる。
(Silane compound having a perfluoropolyether skeleton)
Examples of the silane compound having a perfluoropolyether skeleton include fluorine-containing polymers such as OPTOOL (Daikin Industries).

〔含フッ素界面活性剤〕
第1塗布液及び第2塗布液に使用する含フッ素界面活性剤としては、特に限定されるものではない。又、含フッ素界面活性剤はメガファック(大日本インキ化学)、エフトップ(トーケム・プロダクツ)、サーフロン(旭硝子)、フタージェント(ネオス)、ユニダイン(ダイキン工業)等の商品名で市販されている。中でも、油溶性のものが好ましく、サーフロンS−381、サーフロンS−382等が好適なものとして例示される。
[Fluorine-containing surfactant]
The fluorine-containing surfactant used in the first coating solution and the second coating solution is not particularly limited. Fluorine-containing surfactants are commercially available under the trade names such as MegaFac (Dainippon Ink Chemical), Ftop (Tochem Products), Surflon (Asahi Glass), Footgent (Neos), Unidyne (Daikin Industries), etc. . Of these, oil-soluble ones are preferable, and Surflon S-381, Surflon S-382 and the like are exemplified as suitable ones.

(その他添加可能な材料)
第1塗布液及び第2塗布液には、本発明の目的を逸脱しない範囲で必要に応じて、他の樹脂、例えばフッ素樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂等や、各種添加剤、例えば、界面活性剤、増量剤、着色顔料、防錆顔料、フッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、防錆剤、染料、ワックス等を添加してもよい。
(Other materials that can be added)
In the first coating liquid and the second coating liquid, other resins such as a fluororesin, an acrylic resin, a polyester resin, a polyether resin, and a polyurethane resin are used as necessary without departing from the object of the present invention. Epoxy resins and the like, and various additives such as surfactants, extenders, color pigments, rust preventive pigments, fluororesin powders, silicone resin powders, rust preventives, dyes, waxes and the like may be added.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、実施例において「部」或いは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」或いは「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "mass part" or "mass%" is represented.

実施例1
(撥水層形成用塗布液の調製)
表1に示す様な低分子量の撥水性化合物及び高分子量の撥水性化合物を有する撥水層形成用塗布液の調製を以下に示す方法で調製しNo.1−1から1−5とした。
Example 1
(Preparation of water repellent layer forming coating solution)
A coating solution for forming a water-repellent layer having a low molecular weight water-repellent compound and a high molecular weight water-repellent compound as shown in Table 1 was prepared by the method shown below. 1-1 to 1-5.

Figure 0005326782
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撥水層形成用塗布液No.1−1の調製
低分子量の撥水性化合物として、含フッ素シランカップリング剤(CF(CFCHCHSi(OCH、分子量568)を、固形分濃度が0.2%となるようにIPAで希釈して撥水層形成用塗布液No.1−1とした。
Water repellent layer forming coating solution No. 1-1 Preparation As a low molecular weight water-repellent compound, a fluorine-containing silane coupling agent (CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , molecular weight 568) having a solid content concentration of 0.2 % Of the coating solution for forming a water-repellent layer by diluting with IPA to give 1-1.

撥水層形成用塗布液No.1−2の調製
低分子量の撥水性化合物として、アルキルシランカップリング剤(CH(CHSi(OCH、分子量262)を、固形分濃度が0.2%となるようにキシレンで希釈し、撥水層形成用塗布液No.1−2とした。
Water repellent layer forming coating solution No. Preparation of 1-2 As a low molecular weight water-repellent compound, an alkylsilane coupling agent (CH 3 (CH 2 ) 9 Si (OCH 3 ) 3 , molecular weight 262) is added so that the solid content concentration is 0.2%. Dilute with xylene and apply coating solution No. 1-2.

撥水層形成用塗布液No.1−3の調製
側鎖にヒドロキシ基を有する含フッ素ポリマーとしてのルミフロンLF−200(旭硝子社製)100gをキシレン400gで希釈し、シラン変成剤としてのKBE−9007(γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、信越化学工業(株)製)15gとジブチルチンジラウレート0.017gを加えて室温・窒素雰囲気下で2時間撹拌してトリエトキシシラン(反応性シリル基)を有する高分子量の撥水性化合物として、含フッ素ポリマー(重量平均分子量7000以上、溶液)を得た。得られた含フッ素ポリマーの固形分濃度が1%となるようにキシレンで希釈し、撥水層形成用塗布液No.1−3とした。
Water repellent layer forming coating solution No. Preparation of 1-3 100 g of Lumiflon LF-200 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) as a fluoropolymer having a hydroxy group in the side chain was diluted with 400 g of xylene, and KBE-9007 (γ-isocyanatopropyltriethoxysilane as a silane modifier) As a high molecular weight water-repellent compound having triethoxysilane (reactive silyl group) by adding 15 g of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 0.017 g of dibutyltin dilaurate and stirring for 2 hours at room temperature / nitrogen atmosphere, A fluoropolymer (weight average molecular weight of 7000 or more, solution) was obtained. The obtained fluoropolymer was diluted with xylene so that the solid content concentration would be 1%. 1-3.

撥水層形成用塗布液No.1−4の調製
高分子量の撥水性化合物として、オプツールAES−6(ダイキン工業社製)(重量平均分子量6000以上、溶液)の1gをノベックHFE7100(住友3M(株)製)100gで希釈して固形分濃度を0.2%に調整し、撥水層形成用塗布液No.1−4とした。
Water repellent layer forming coating solution No. Preparation of 1-4 As a high molecular weight water-repellent compound, 1 g of OPTOOL AES-6 (manufactured by Daikin Industries) (weight average molecular weight 6000 or more, solution) is diluted with 100 g of Novec HFE7100 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.). The solid content concentration was adjusted to 0.2%, and the water-repellent layer forming coating solution No. 1-4.

撥水層形成用塗布液No.1−5の調製
高分子量の撥水性化合物として、ポリジメチルシロキサン骨格化合物X−24−9011(信越化学工業社製(重量平均分子量1500以上、溶液))を、固形分濃度が1%となるように酢酸エチルで希釈し、撥水層形成用塗布液No.1−5とした。
Water repellent layer forming coating solution No. Preparation of 1-5 Polydimethylsiloxane skeleton compound X-24-9011 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (weight average molecular weight 1500 or more, solution)) as a high molecular weight water-repellent compound so that the solid content concentration becomes 1% And diluted with ethyl acetate to form a water repellent layer-forming coating solution No. 1-5.

(基材の準備)
ガラス基材として市販の3mm厚みソーダライムガラス(オプトン社製)を中性洗剤、水、アルコールで順次洗浄し乾燥した後、アセトンで払拭し基材とした。
(Preparation of base material)
A commercially available 3 mm thick soda lime glass (manufactured by Opton) was sequentially washed with a neutral detergent, water and alcohol and dried, and then wiped with acetone to obtain a substrate.

(撥水性物品の作製)
図2(a)に示す概略製造工程フロー図に従って、準備した基材の上に準備した撥水層形成用塗布液No.1−1から1−5を表2に示すように組み合わせ、以下に示す方法で塗布し撥水性物品を作製し試料No.101から119とした。尚、下地層の形成は行わなかった。
(Production of water-repellent articles)
In accordance with the schematic manufacturing process flow chart shown in FIG. 1-1 to 1-5 are combined as shown in Table 2, and coated by the method shown below to produce a water-repellent article. 101 to 119. Note that the underlayer was not formed.

Figure 0005326782
Figure 0005326782

試料No.101の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.1−1(第1塗布液)をディッピング塗布法で塗布した後、23℃で5分間乾燥し、厚さ6nmの第1塗膜を形成した。この後150℃で30分間硬化処理を行った後、第1塗膜の表面を含フッ素シランカップリング剤の良溶媒であるIPAを使用し洗浄し、150℃の乾燥機内で30分間乾燥した後、撥水層形成用塗布液No1−3(第2塗布液)をディッピング塗布法で塗布し、150℃の乾燥機内で60分間乾燥し、厚さ40nmの第2塗膜を形成し、総厚45nmの撥水性物品を作製し試料No.101とした。
Sample No. Preparation of water-repellent layer forming coating liquid No. 101 prepared on the prepared base material. 1-1 (first coating solution) was applied by a dipping coating method and then dried at 23 ° C. for 5 minutes to form a first coating film having a thickness of 6 nm. Thereafter, after curing at 150 ° C. for 30 minutes, the surface of the first coating film was washed using IPA, which is a good solvent for the fluorinated silane coupling agent, and dried in a dryer at 150 ° C. for 30 minutes. The water repellent layer-forming coating solution No1-3 (second coating solution) was applied by dipping coating method and dried in a dryer at 150 ° C. for 60 minutes to form a second coating film having a thickness of 40 nm. A 45 nm water-repellent article was prepared and sample No. 101.

第1塗膜の膜厚、第2塗膜及び総厚の膜厚は、「MXP21」(マックサイエンス社製)で測定した値を示す。   The film thickness of the first coating film, the second coating film, and the total film thickness are values measured by “MXP21” (manufactured by Mac Science).

第1塗膜の洗浄条件
第1塗膜が形成された基材を良溶媒であるIPAが入った容器に浸漬させ、容器ごと超音波洗浄器に浸漬させて、30分間洗浄を行った。キシレン容器から取り出した基材を、常温で乾燥させ、その後流水で表面を更に洗浄して、高圧エアーで水滴を除去し、第1塗膜の洗浄工程を終了とした。
Cleaning conditions for the first coating film The substrate on which the first coating film was formed was immersed in a container containing IPA as a good solvent, and the entire container was immersed in an ultrasonic cleaner to perform cleaning for 30 minutes. The base material taken out from the xylene container was dried at room temperature, then the surface was further washed with running water, water droplets were removed with high-pressure air, and the first coating film washing step was completed.

試料No.102の作製
試料No.101を作製する際、第2塗布液をNo.1−4に変え、第2塗膜の乾燥条件を変えた他は試料No.101と同じ条件で撥水性物品を作製し、試料No.102とした。
Sample No. Preparation of Sample No. 102 When producing 101, the second coating liquid was No. 101. Sample No. 4 except that the drying conditions of the second coating film were changed to 1-4. A water-repellent article was produced under the same conditions as in No. 101. 102.

第2塗膜の乾燥条件
23℃で1日(24hr)放置して乾燥させた。
Drying condition of the second coating film The coating film was left to dry at 23 ° C. for one day (24 hours).

試料No.103の作製
試料No.101を作製する際、第2塗布液をNo.1−5に変え、第2塗膜の乾燥条件を変えた他は試料No.101と同じ条件で撥水性物品を作製し、試料No.103とした。
Sample No. Sample No. 103 When producing 101, the second coating liquid was No. 101. Sample No. 1 except that the drying conditions of the second coating film were changed to 1-5. A water-repellent article was produced under the same conditions as in No. 101. 103.

第2塗膜の乾燥条件
150℃の乾燥機内で60分間乾燥させた。
Drying conditions for the second coating film: The film was dried in a dryer at 150 ° C. for 60 minutes.

試料No.104の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.1−2(第1塗布液)をディッピング塗布法で塗布した後、150℃で30分間乾燥し、厚さ5nmの第1塗膜を形成した。この後、第1塗膜の表面をアルキルシランカップリング剤の良溶媒であるキシレンを使用し洗浄し、150℃で30分間乾燥した後、撥水層形成用塗布液No1−3(第2塗布液)をディッピング塗布法で塗布し、150℃で60分間乾燥し、厚さ40nmの第2塗膜を形成し、総厚44nmの撥水性物品を作製し試料No.104とした。
Sample No. Production of No. 104 On the prepared base material, the prepared coating liquid No. 1-2 (first coating solution) was applied by a dipping coating method and then dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a first coating film having a thickness of 5 nm. Thereafter, the surface of the first coating film is washed with xylene, which is a good solvent for the alkylsilane coupling agent, dried at 150 ° C. for 30 minutes, and then coated with water-repellent layer forming coating solution No1-3 (second coating). Liquid) was applied by a dipping coating method and dried at 150 ° C. for 60 minutes to form a second coating film having a thickness of 40 nm to produce a water-repellent article having a total thickness of 44 nm. 104.

第1塗膜の膜厚及び第2塗膜の膜厚は、試料No.101と同じ方法で測定した値を示す。   The film thickness of the first coating film and the film thickness of the second coating film were measured according to Sample No. The value measured by the same method as 101 is shown.

第1塗膜の洗浄条件
洗浄液として、良溶媒であるキシレンを用いて、試料No.101と同様にして洗浄を行った。
Cleaning conditions for the first coating film As a cleaning liquid, xylene, which is a good solvent, was used. Washing was performed in the same manner as in 101.

試料No.105の作製
試料No.104を作製する際、第2塗布液をNo.1−4に変え、第2塗膜の乾燥条件を変えた他は試料No.104と同じ条件で撥水性物品を作製し、試料No.105とした。
Sample No. Sample No. 105 When producing 104, the second coating solution was designated as No. 104. Sample No. 4 except that the drying conditions of the second coating film were changed to 1-4. A water-repellent article was produced under the same conditions as in No. 104. 105.

第2塗膜の乾燥条件
23℃で1日(24hr)放置して乾燥させた。
Drying condition of the second coating film The coating film was left to dry at 23 ° C. for one day (24 hours).

試料No.106の作製
試料No.104を作製する際、第2塗布液をNo.1−5に変え、第2塗膜の乾燥条件を変えた他は試料No.104と同じ条件で撥水性物品を作製し、試料No.106とした。
Sample No. Preparation of sample No. 106 When producing 104, the second coating solution was designated as No. 104. Sample No. 1 except that the drying conditions of the second coating film were changed to 1-5. A water-repellent article was produced under the same conditions as in No. 104. 106.

第2塗膜の乾燥条件
150℃の乾燥機内で60分間乾燥した。
Drying conditions for the second coating film The coating film was dried in a dryer at 150 ° C. for 60 minutes.

試料No.107の作製
第1塗膜の洗浄を行わなかった他は全て試料No.101と同じ条件で撥水性物品を作製し、比較試料No.106とした。尚、第1塗膜の膜厚は6nm、総厚は45nmであった。
Sample No. Preparation of No. 107 All samples No. 1 except that the first coating film was not washed. A water-repellent article was prepared under the same conditions as in No. 101. 106. The first coating film had a thickness of 6 nm and a total thickness of 45 nm.

試料No.108の作製
第1塗膜の洗浄を行わなかった他は全て試料No.102と同じ条件で撥水性物品を作製し、比較試料No.108とした。尚、第1塗膜の膜厚は6nm、総厚は15nmであった。
Sample No. No. 108 Sample No. 108 except that the first coating film was not washed. A water-repellent article was produced under the same conditions as in No. 102. 108. The first coating film had a thickness of 6 nm and a total thickness of 15 nm.

試料No.109の作製
第1塗膜の洗浄を行わなかった他は全て試料No.103と同じ条件で撥水性物品を作製し、比較試料No.109とした。尚、第1塗膜の膜厚は6nm、総厚は13nmであった。
Sample No. No. 109 Sample No. 109 was prepared except that the first coating film was not cleaned. A water-repellent article was produced under the same conditions as in Comparative Sample No. 103. 109. The first coating film had a thickness of 6 nm and a total thickness of 13 nm.

試料No.110の作製
第1塗膜の洗浄を行わなかった他は全て試料No.104と同じ条件で撥水性物品を作製し、比較試料No.110とした。尚、第1塗膜の膜厚は5nm、総厚は44nmであった。
Sample No. 110 No. Sample No. 110 except that the first coating film was not cleaned. A water-repellent article was prepared under the same conditions as in No. 104. 110. The first coating film had a thickness of 5 nm and a total thickness of 44 nm.

試料No.111の作製
第1塗膜の洗浄を行わなかった他は全て試料No.105と同じ条件で撥水性物品を作製し、比較試料No.111とした。尚、第1塗膜の膜厚は5nm、総厚は14nmであった。
Sample No. Production of Sample No. 111 except that the first coating film was not washed. A water-repellent article was produced under the same conditions as in No. 105. 111. The first coating film had a thickness of 5 nm and a total thickness of 14 nm.

試料No.112の作製
第1塗膜の洗浄を行わなかった他は全て試料No.106と同じ条件で撥水性物品を作製し、比較試料No.112とした。尚、第1塗膜の膜厚は5nm、総厚は12nmであった。
Sample No. Preparation of Sample No. 112 All except that the first coating film was not washed. A water-repellent article was produced under the same conditions as in Comparative Example No. 106. 112. In addition, the film thickness of the 1st coating film was 5 nm, and the total thickness was 12 nm.

試料No.113の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.1−1(第1塗布液)のみをディッピング塗布法で塗布した後、23℃で5分間乾燥し厚さ40nmの第1塗膜を形成した。この後150℃で30分間硬化処理を行い撥水性物品を作製し比較試料No.113とした。第1塗膜の膜厚は、試料No.101と同じ方法で測定した値を示す。
Sample No. Preparation of No. 113 On the prepared base material, the prepared coating liquid No. After coating only 1-1 (first coating solution) by the dipping coating method, the coating film was dried at 23 ° C. for 5 minutes to form a first coating film having a thickness of 40 nm. Thereafter, a curing treatment was performed at 150 ° C. for 30 minutes to produce a water-repellent article. 113. The film thickness of the 1st coating film is sample No.2. The value measured by the same method as 101 is shown.

試料No.114の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.1−2(第1塗布液)のみをディッピング塗布法で塗布した後、150℃で30分間乾燥し、厚さ40nmの第1塗膜を形成し比較試料No.114とした。
Sample No. 114 Preparation On the prepared base material, the prepared coating liquid No. After coating only 1-2 (first coating solution) by the dipping coating method, it was dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a first coating film having a thickness of 40 nm. 114.

第1塗膜の膜厚は、試料No.101と同じ方法で測定した値を示す。   The film thickness of the 1st coating film is sample No.2. The value measured by the same method as 101 is shown.

試料No.115の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.1−3(第2塗布液)のみをディッピング塗布法で塗布した後、150℃で60分間乾燥し、厚さ40nmの塗膜を形成した。この後150℃で30分間硬化処理を行い撥水性物品を作製し比較試料No.115とした。
Sample No. Preparation of No. 115 On the prepared base material, the prepared coating liquid No. After coating only 1-3 (second coating solution) by the dipping coating method, it was dried at 150 ° C. for 60 minutes to form a coating film having a thickness of 40 nm. Thereafter, a curing treatment was performed at 150 ° C. for 30 minutes to produce a water-repellent article. 115.

第1塗膜の膜厚は、試料No.101と同じ方法で測定した値を示す。   The film thickness of the 1st coating film is sample No.2. The value measured by the same method as 101 is shown.

試料No.116の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.1−4(第2塗布液)のみをディッピング塗布法で塗布した後、23℃で1日(24hr)放置乾燥し、厚さ8nmの塗膜を形成した。この後150℃で30分間硬化処理を行い撥水性物品を作製し比較試料No.116とした。
Sample No. 116. On the prepared base material, the prepared coating liquid No. After coating only 1-4 (second coating solution) by the dipping coating method, it was left to dry at 23 ° C. for 1 day (24 hours) to form a coating film having a thickness of 8 nm. Thereafter, a curing treatment was performed at 150 ° C. for 30 minutes to produce a water-repellent article. 116.

第1塗膜の膜厚は、試料No.101と同じ方法で測定した値を示す。   The film thickness of the 1st coating film is sample No.2. The value measured by the same method as 101 is shown.

試料No.117の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.1−5(第2塗布液)のみをディッピング塗布法で塗布した後、150℃で60分間乾燥し、厚さ6nmの塗膜を形成した。この後150℃で60分間硬化処理を行い撥水性物品を作製し比較試料No.117とした。
Sample No. Preparation of 117 On the prepared base material, the prepared coating liquid No. After applying only 1-5 (second coating solution) by the dipping coating method, it was dried at 150 ° C. for 60 minutes to form a coating film having a thickness of 6 nm. Thereafter, a curing treatment was performed at 150 ° C. for 60 minutes to produce a water-repellent article. 117.

第1塗膜の膜厚は、試料No.101と同じ方法で測定した値を示す。   The film thickness of the 1st coating film is sample No.2. The value measured by the same method as 101 is shown.

試料No.118の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.1−1(第1塗布液)をディッピング塗布法で塗布した後、23℃で5分間乾燥し、厚さ6nmの第1塗膜を形成した。この後150℃で30分間硬化処理を行った後、第1塗膜の表面を含フッ素シランカップリング剤の良溶媒であるIPAを使用し洗浄し、150℃で30分間乾燥した後、撥水層形成用塗布液No1−2(第2塗布液)をディッピング塗布法で塗布し、150℃で30分間乾燥し、厚さ6nmの第2塗膜を形成し、総厚11nmの撥水性物品を作製し比較試料No.118とした。
Sample No. Production of 118 water-repellent layer forming coating solution No. 1-1 (first coating solution) was applied by a dipping coating method and then dried at 23 ° C. for 5 minutes to form a first coating film having a thickness of 6 nm. Thereafter, after curing at 150 ° C. for 30 minutes, the surface of the first coating film was washed with IPA which is a good solvent for the fluorine-containing silane coupling agent, dried at 150 ° C. for 30 minutes, and then water-repellent. A layer forming coating solution No. 1-2 (second coating solution) is applied by a dipping coating method, dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a second coating film having a thickness of 6 nm, and a water-repellent article having a total thickness of 11 nm. The prepared comparative sample No. 118.

第1塗膜、第2塗膜、総厚の膜厚は、試料No.101と同じ測定方法で測定した値を示す。   The film thicknesses of the first coating film, the second coating film, and the total thickness are shown in Sample No. The value measured by the same measuring method as 101 is shown.

第1塗膜の洗浄条件
試料No.101と同じ条件で行った。
Cleaning conditions for the first coating film Sample No. The same conditions as in 101 were used.

試料No.119の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.1−3(第1塗布液)をディッピング塗布法で塗布した後、150℃で60分間乾燥し、厚さ40nmの第1塗膜を形成した。第1塗膜の表面をルミフロンLF−200のシリル変性品(旭硝子(株)製)の良溶媒であるキシレンを使用し洗浄し、150℃で30分間乾燥した後、撥水層形成用塗布液No1−4(第2塗布液)をディッピング塗布法で塗布し、23℃で1日(24hr)放置乾燥し、厚さ9nmの第2塗膜を形成し、総厚48nmの撥水性物品を作製し比較試料No.119とした。
Sample No. Preparation of 119 On the prepared base material, the prepared coating liquid No. 1-3 (first coating solution) was applied by a dipping coating method and then dried at 150 ° C. for 60 minutes to form a first coating film having a thickness of 40 nm. The surface of the first coating film is washed with xylene which is a good solvent for Lumiflon LF-200 silyl modified product (Asahi Glass Co., Ltd.), dried at 150 ° C. for 30 minutes, and then a coating solution for forming a water repellent layer. No1-4 (second coating solution) was applied by dipping coating method and left to dry at 23 ° C. for one day (24 hr) to form a second coating film with a thickness of 9 nm to produce a water-repellent article with a total thickness of 48 nm. Comparative sample No. 119.

第1塗膜、第2塗膜、総厚の膜厚は、試料No.101と同じ測定方法で測定した値を示す。   The film thicknesses of the first coating film, the second coating film, and the total thickness are shown in Sample No. The value measured by the same measuring method as 101 is shown.

第1塗膜の洗浄条件
洗浄液は良溶媒のキシレンを用いて、試料No.101と同様にして洗浄を行った。
Cleaning conditions for the first coating film As the cleaning liquid, xylene, a good solvent, was used. Washing was performed in the same manner as in 101.

尚、試料No.101から119の作製する時の洗浄条件は、洗浄前の水接触角と、洗浄後の水接触角とを比較し、洗浄前の水接触角よりも3°大きくなるところを、予め洗浄条件(洗浄液の濃度と洗浄時間)に対する水接触角の関係について検量線を作成し、検量線から洗浄条件を決めた。   Sample No. The cleaning conditions at the time of manufacturing 101 to 119 were compared with the water contact angle before cleaning and the water contact angle after cleaning. A calibration curve was created for the relationship of the water contact angle to the concentration of the cleaning solution and the cleaning time, and the cleaning conditions were determined from the calibration curve.

評価
作製した各試料No.101から119に付き、初期の撥水性、湿熱耐性、耐アルカリ性に付き以下に示す試験方法で試験とし、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表3に示す。
Evaluation Each sample No. Table 3 shows the results of evaluations according to the evaluation ranks shown below, with the test methods shown below attached to the initial water repellency, wet heat resistance, and alkali resistance.

初期撥水性の試験方法
作製した各撥水性物品の初期の撥水性について、検液として水を用いた静的接触角を、接触角計(CA−DT、協和界面科学(株)製)により、3μlの質量の水滴による静的接触角を測定し、以下に示す評価ランクに従って初期の撥水性の評価を行った。この静的接触角の値が大きいほど、初期の撥水性が優れていることを表している。
Initial water repellency test method About the initial water repellency of each water-repellent article produced, the static contact angle using water as a test solution was measured by a contact angle meter (CA-DT, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The static contact angle with a water droplet having a mass of 3 μl was measured, and the initial water repellency was evaluated according to the following evaluation rank. The larger the value of the static contact angle, the better the initial water repellency.

初期撥水性の評価ランク
◎:静的接触角が100°以上
○:静的接触角が90°以上、100°未満
△:静的接触角が85°以上、90°未満
×:静的接触角が85°未満
滑水性(水滴滑落性)の試験方法
作製した各撥水性物品について、接触角計(CA−DT、協和界面科学(株)製)を用いて、50μlの水滴を滴下した後、撥水性物品を保持しているステージの角度0°(水平)から90°(直角)方向に徐々に傾斜させ、水滴が撥水性物品表面を転がりはじめる角度を求め、これを臨界滑落角とし滑水性(水滴滑落性)の評価を行った。臨界滑落角が小さいほど、動的な撥水性が優れており、例えば、走行中の自動車のフロントガラス窓に付着した雨滴が飛散し易くなって、運転者の視界が妨げられないことを表している。
Evaluation rank of initial water repellency ◎: Static contact angle is 100 ° or more ○: Static contact angle is 90 ° or more and less than 100 ° △: Static contact angle is 85 ° or more and less than 90 ° ×: Static contact angle Is less than 85 ° Test method for water slidability (water drop slidability) About each water-repellent article produced, using a contact angle meter (CA-DT, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), 50 μl of water drops were dropped. Gradually tilt the stage holding the water-repellent article from 0 ° (horizontal) to 90 ° (right-angle) to obtain the angle at which water droplets begin to roll on the surface of the water-repellent article. Evaluation of (water drop sliding property) was performed. The smaller the critical sliding angle, the better the dynamic water repellency.For example, it means that raindrops attached to the windshield window of a running car are likely to scatter and the driver's visibility is not hindered. Yes.

滑水性の評価ランク
◎:臨界滑落角が10°未満
○:臨界滑落角が10°以上、20°未満
△:臨界滑落角が20°以上、30°未満
×:臨界滑落角が30°以上
湿熱耐性の試験方法
作製した各撥水性物品の湿熱耐性について、温度50℃、湿度95%RHの環境に500時間保存した後、検液として水を用いた静的接触角を、接触角計(CA−DT、協和界面科学(株)製)により、3μlの質量の水滴による静的接触角を測定し、以下に示す評価ランクに従って湿熱耐性の評価を行った。この静的接触角の値が大きいほど、湿熱耐性が優れていることを表している。
Evaluation rank of sliding performance ◎: Critical sliding angle is less than 10 ° ○: Critical sliding angle is 10 ° or more and less than 20 ° △: Critical sliding angle is 20 ° or more and less than 30 ° ×: Critical sliding angle is 30 ° or more Resistance test method About the wet heat resistance of each manufactured water-repellent article, after storing it in an environment of a temperature of 50 ° C. and a humidity of 95% RH for 500 hours, a static contact angle using water as a test solution was measured using a contact angle meter (CA -DT, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), the static contact angle with a water droplet of 3 μl was measured, and wet heat resistance was evaluated according to the following evaluation rank. The larger the value of this static contact angle, the better the resistance to wet heat.

湿熱耐性の評価ランク
◎:静的接触角が90°以上
○:静的接触角が80°以上、90°未満
△:静的接触角が70°以上、80°未満
×:静的接触角が70°未満
耐アルカリ性の試験方法
作製した各撥水性物品の耐アルカリ性について、0.001Nのカセイソーダ水溶液に温度25℃で2時間浸漬した後、検液として水を用いた静的接触角を、接触角計(CA−DT、協和界面科学(株)製)により、3μlの質量の水滴による静的接触角を測定し、以下に示す評価ランクに従って耐アルカリ性の評価を行った。この静的接触角の値が大きいほど、耐アルカリ性が優れていることを表している。
Evaluation rank of wet heat resistance ◎: Static contact angle is 90 ° or more ○: Static contact angle is 80 ° or more and less than 90 ° △: Static contact angle is 70 ° or more and less than 80 ° ×: Static contact angle is Less than 70 ° Alkali resistance test method Regarding the alkali resistance of each water-repellent article produced, after immersion in a 0.001N caustic soda solution at a temperature of 25 ° C. for 2 hours, a static contact angle using water as a test solution was measured. The static contact angle with a water droplet of 3 μl was measured with an angle meter (CA-DT, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), and the alkali resistance was evaluated according to the following evaluation rank. The larger the value of the static contact angle, the better the alkali resistance.

耐アルカリ性の評価ランク
◎:静的接触角が90°以上
○:静的接触角が80°以上、90°未満
△:静的接触角が70°以上、80°未満
×:静的接触角が70°未満
Evaluation rank of alkali resistance ◎: Static contact angle is 90 ° or more ○: Static contact angle is 80 ° or more and less than 90 ° △: Static contact angle is 70 ° or more and less than 80 ° ×: Static contact angle is Less than 70 °

Figure 0005326782
Figure 0005326782

基材の上に低分子量の撥水性化合物を含有する撥水層形成用塗布液(第1塗布液)を塗布し、第1塗膜を形成した後、第1塗膜を洗浄し、引き続き高分子量の撥水性化合物を含有する撥水層形成用塗布液(第2塗布液)を塗布し、第2塗膜を形成し撥水層を形成した撥水性物品を製造する本発明の撥水性物品の製造方法で作製した撥水性物品No.101から106は比較試料No.107から119に比べ、初期の撥水性、滑水性(水滴滑落性)、湿熱耐性、耐アルカリ性の何れも優れた結果を示し、本発明の有効性が確認された。   A water-repellent layer-forming coating solution (first coating solution) containing a low molecular weight water-repellent compound is applied on the substrate to form the first coating, and then the first coating is washed, The water-repellent article of the present invention for producing a water-repellent article having a water-repellent layer formed by applying a water-repellent-layer-forming coating liquid (second coating liquid) containing a water-repellent compound having a molecular weight. The water-repellent article No. produced by the production method of 101 to 106 are comparative sample Nos. Compared with 107 to 119, the initial water repellency, water slidability (water drop slidability), wet heat resistance, and alkali resistance were all excellent, confirming the effectiveness of the present invention.

実施例2
実施例1で使用した基材を帯状可撓性基材であるポリエチレンテレフタレートフィルムに変更した他は全て同じ条件で撥水性物品を作製した結果、実施例1と同じ結果を得た。
Example 2
The same results as in Example 1 were obtained as a result of producing water-repellent articles under the same conditions except that the base material used in Example 1 was changed to a polyethylene terephthalate film as a belt-like flexible base material.

実施例3
(分子量違いの撥水層形成用塗布液の調製)
表4に示す様に重量平均分子量を変化した分子量違いの撥水性化合物を含む撥水層形成用塗布液を調製しNo.3−1から3−3とした。
Example 3
(Preparation of coating solution for forming water-repellent layer with different molecular weight)
As shown in Table 4, a coating solution for forming a water repellent layer containing a water repellent compound having a different molecular weight and having a changed weight average molecular weight was prepared. 3-1 to 3-3.

Figure 0005326782
Figure 0005326782

撥水層形成用塗布液No.3−1の調製
低分子量の撥水性化合物として、ポリジメチルシロキサン骨格化合物(重量平均分子量800)を、固形分濃度が0.2%となる様に酢酸エチルで希釈して撥水層形成用塗布液No.3−1とした。
Water repellent layer forming coating solution No. 3-1 Preparation As a low molecular weight water-repellent compound, a polydimethylsiloxane skeleton compound (weight average molecular weight 800) is diluted with ethyl acetate so that the solid content concentration is 0.2%, and is applied to form a water-repellent layer. Liquid No. 3-1.

第1塗布液No.3−2の調製
低分子量の撥水性化合物として、ポリジメチルシロキサン骨格化合物(重量平均分子量1000)を、固形分濃度が0.2%となる様に酢酸エチルで希釈して撥水層形成用塗布液No.3−2とした。
First coating solution No. 3-2 Preparation As a low-molecular-weight water-repellent compound, a polydimethylsiloxane skeleton compound (weight average molecular weight 1000) is diluted with ethyl acetate so that the solid content concentration is 0.2%. Liquid No. It was set to 3-2.

第1塗布液No.3−3の調製
低分子量の撥水性化合物として、ポリジメチルシロキサン骨格化合物(重量平均分子量1200)を、固形分濃度が0.2%となる様に酢酸エチルで希釈して撥水層形成用塗布液No.3−3とした。
First coating solution No. 3-3 Preparation As a low molecular weight water-repellent compound, a polydimethylsiloxane skeleton compound (weight average molecular weight 1200) is diluted with ethyl acetate so that the solid content concentration is 0.2%, and is applied to form a water-repellent layer. Liquid No. 3-3.

(基材の準備)
ガラス基材として市販の3mm厚みソーダライムガラス(オプトン社製)を中性洗剤、水、アルコールで順次洗浄し乾燥した後、アセトンで払拭し基材とした。
(Preparation of base material)
A commercially available 3 mm thick soda lime glass (manufactured by Opton) was sequentially washed with a neutral detergent, water and alcohol and dried, and then wiped with acetone to obtain a substrate.

(撥水性物品の作製)
図2(a)に示す概略製造工程フロー図に従って、準備した基材の上に準備した塗布液No.3−1から3−3を表5に示すように組み合わせ、以下に示す方法で塗布し撥水性物品を作製し試料No.301から309とした。尚、下地層の形成は行わなかった。
(Production of water-repellent articles)
In accordance with the schematic manufacturing process flow chart shown in FIG. 3-1 to 3-3 were combined as shown in Table 5 and applied by the method shown below to produce a water-repellent article. 301 to 309. Note that the underlayer was not formed.

Figure 0005326782
Figure 0005326782

試料No.301の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.3−1をディッピング塗布法で塗布した後、150℃30分間乾燥し厚さ6nmの第1塗膜を形成した。この後、第1塗膜の表面をポリジメチルシロキサン骨格化合物の良溶媒である酢酸エチルを使用し洗浄し、150℃で30分間乾燥した後、撥水層形成用塗布液No3−1をディッピング塗布法で塗布し150℃30分間度乾燥し、厚さ5nmの第2塗膜を形成し、総厚10nmの撥水性物品を作製し試料No.301とした。
Sample No. Production of No. 301 On the prepared base material, the prepared coating liquid No. After applying 3-1 by a dipping coating method, it was dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a first coating film having a thickness of 6 nm. Thereafter, the surface of the first coating film is washed with ethyl acetate which is a good solvent for the polydimethylsiloxane skeleton compound, dried at 150 ° C. for 30 minutes, and then dipped with a water repellent layer forming coating solution No3-1. And then dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a second coating film having a thickness of 5 nm to produce a water-repellent article having a total thickness of 10 nm. 301.

第1塗膜の膜厚は、第2塗膜の膜厚及び総厚は実施例1と同じ方法で測定した値を示す。   As for the film thickness of the first coating film, the film thickness and the total thickness of the second coating film indicate values measured by the same method as in Example 1.

第1塗膜の洗浄条件
酢酸エチルが入った容器に第1塗膜まで形成された基材を浸漬し、容器ごと超音波洗浄器に浸漬させて超音波洗浄を30分間行った。尚、洗浄の終点は、実施例1と同じ方法で求めた。
Cleaning conditions for the first coating film The substrate formed up to the first coating film was immersed in a container containing ethyl acetate, and the container was immersed in an ultrasonic cleaner to perform ultrasonic cleaning for 30 minutes. The end point of washing was determined by the same method as in Example 1.

試料No.302の作製
試料No.301を作製する際、撥水層形成用塗布液No3−1(第2塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−2(第2塗布液)に変えた他は試料No.301と全て同じ条件で撥水性物品を作製し試料No.302とした。
Sample No. Preparation of sample No. 302 When preparing 301, water-repellent layer forming coating liquid No3-1 (second coating liquid) was changed to water-repellent layer-forming coating liquid No3-2 (second coating liquid). A water-repellent article was prepared under the same conditions as in Sample No. 301. 302.

試料No.303の作製
試料No.301を作製する際、撥水層形成用塗布液No3−1(第2塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−3(第2塗布液)に変えた他は試料No.301と全て同じ条件で撥水性物品を作製し試料No.303とした。
Sample No. Sample No. 303 When preparing 301, water-repellent layer forming coating solution No3-1 (second coating solution) was changed to water-repellent layer-forming coating solution No3-3 (second coating solution). A water-repellent article was prepared under the same conditions as in Sample No. 301. 303.

試料No.304の作製
試料No.301を作製する際、撥水層形成用塗布液No3−1(第1塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−2(第1塗布液)に変えた他は試料No.301と全て同じ条件で撥水性物品を作製し試料No.304とした。
Sample No. Sample No. 304 When preparing 301, water-repellent layer forming coating solution No3-1 (first coating solution) was changed to water-repellent layer-forming coating solution No3-2 (first coating solution). A water-repellent article was prepared under the same conditions as in Sample No. 301. 304.

試料No.305の作製
試料No.301を作製する際、撥水層形成用塗布液No3−1(第1塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−2(第1塗布液)に変え、撥水層形成用塗布液No3−4(第2塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−5(第2塗布液)に変えた他は試料No.301と全て同じ条件で撥水性物品を作製し試料No.305とした。
Sample No. Sample No. 305 When producing 301, the water repellent layer forming coating solution No3-1 (first coating solution) is changed to the water repellent layer forming coating solution No3-2 (first coating solution), and the water repellent layer forming coating solution No3. -4 (second coating solution) was changed to water repellent layer forming coating solution No 3-5 (second coating solution). A water-repellent article was prepared under the same conditions as in Sample No. 301. 305.

試料No.306の作製
試料No.301を作製する際、撥水層形成用塗布液No3−1(第1塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−2(第1塗布液)に変え、撥水層形成用塗布液No3−4(第2塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−6(第2塗布液)に変えた他は試料No.301と全て同じ条件で撥水性物品を作製し試料No.306とした。
Sample No. Sample No. 306 When producing 301, the water repellent layer forming coating solution No3-1 (first coating solution) is changed to the water repellent layer forming coating solution No3-2 (first coating solution), and the water repellent layer forming coating solution No3. -4 (second coating solution) was changed to water-repellent layer forming coating solution No 3-6 (second coating solution). A water-repellent article was prepared under the same conditions as in Sample No. 301. 306.

試料No.307の作製
試料No.301を作製する際、撥水層形成用塗布液No3−1(第1塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−3(第1塗布液)に変えた他は試料No.301と全て同じ条件で撥水性物品を作製し試料No.307とした。
Sample No. Sample No. 307 When preparing 301, water-repellent layer forming coating liquid No3-1 (first coating liquid) was changed to water-repellent layer-forming coating liquid No3-3 (first coating liquid). A water-repellent article was prepared under the same conditions as in Sample No. 301. 307.

試料No.308の作製
試料No.301を作製する際、撥水層形成用塗布液No3−1(第1塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−3(第1塗布液)に変え、撥水層形成用塗布液No3−4(第2塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−5(第2塗布液)に変えた他は試料No.301と全て同じ条件で撥水性物品を作製し試料No.308とした。
Sample No. Preparation of Sample No. 308 Sample No. When producing 301, the water repellent layer forming coating solution No3-1 (first coating solution) is changed to the water repellent layer forming coating solution No3-3 (first coating solution), and the water repellent layer forming coating solution No3. -4 (second coating solution) was changed to water repellent layer forming coating solution No 3-5 (second coating solution). A water-repellent article was prepared under the same conditions as in Sample No. 301. 308.

試料No.309の作製
試料No.301を作製する際、撥水層形成用塗布液No3−1(第1塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−3(第1塗布液)に変え、撥水層形成用塗布液No3−4(第2塗布液)を撥水層形成用塗布液No3−6(第2塗布液)に変えた他は試料No.301と全て同じ条件で撥水性物品を作製し試料No.309とした。
Sample No. Sample No. 309 When producing 301, the water repellent layer forming coating solution No3-1 (first coating solution) is changed to the water repellent layer forming coating solution No3-3 (first coating solution), and the water repellent layer forming coating solution No3. -4 (second coating solution) was changed to water-repellent layer forming coating solution No 3-6 (second coating solution). A water-repellent article was prepared under the same conditions as in Sample No. 301. 309.

評価
作製した各試料No.301から309に付き、初期の撥水性、滑水性(水滴滑落性)湿熱耐性、耐アルカリ性を実施例1と同じ試験方法で試験とし、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表6に示す。
Evaluation Each sample No. 301 to 309, the initial water repellency, water slidability (water drop slidability) wet heat resistance, and alkali resistance were tested in the same test method as in Example 1, and the results evaluated according to the same evaluation rank as in Example 1 are shown in Table 6. Show.

Figure 0005326782
Figure 0005326782

基材の上に重量平均分子量が1000未満の低分子量の撥水性化合物を含有する撥水層形成用塗布液(第1塗布液)を塗布し、第1塗膜を形成した後、第1塗膜を洗浄し、引き続き重量平均分子量が1000以上の高分子量の撥水性化合物を含有する撥水層形成用塗布液(第2塗布液)を塗布し、第2塗膜を形成し撥水層を形成した撥水性物品を製造する本発明の撥水性物品の製造方法で作製した撥水性物品No.302、303は初期の撥水性、滑水性(水滴滑落性)、湿熱耐性、耐アルカリ性何れも優れた結果を示し、本発明の有効性が確認された。   A water-repellent layer-forming coating solution (first coating solution) containing a low-molecular-weight water-repellent compound having a weight average molecular weight of less than 1000 is applied on the substrate to form the first coating film, and then the first coating is formed. The film is washed, and subsequently a water repellent layer forming coating solution (second coating solution) containing a high molecular weight water repellent compound having a weight average molecular weight of 1000 or more is applied to form a second coating film, The water-repellent article No. 1 produced by the method for producing a water-repellent article of the present invention for producing the formed water-repellent article. Nos. 302 and 303 showed excellent results in initial water repellency, water slidability (waterdrop slidability), wet heat resistance, and alkali resistance, confirming the effectiveness of the present invention.

実施例4
(低分子量の撥水層形成用塗布液の調製)
実施例1で調製した撥水層形成用塗布液No.1−1を調製する時、表7に示す様に界面活性剤の添加量を変えた以外は同じ方法で低分子量の撥水性化合物を含む撥水層形成用塗布液を調製しNo.4−1から4−5とした。尚、界面活性剤としては、住友3M製ノベックFC−4430を使用した。
Example 4
(Preparation of low molecular weight water repellent coating solution)
The water repellent layer forming coating solution No. 1 prepared in Example 1 was used. When preparing 1-1, a coating solution for forming a water repellent layer containing a low molecular weight water repellent compound was prepared in the same manner except that the amount of surfactant added was changed as shown in Table 7. 4-1 to 4-5. In addition, Sumitomo 3M Novec FC-4430 was used as the surfactant.

Figure 0005326782
Figure 0005326782

(高分子量の撥水層形成用塗布液の調製)
実施例1で調製した撥水層形成用塗布液No.1−5と同じ撥水層形成用塗布液を調製しNo.4−6とした。
(Preparation of coating solution for forming a high molecular weight water-repellent layer)
The water repellent layer forming coating solution No. 1 prepared in Example 1 was used. The same water repellent layer-forming coating solution as in No. 1-5 was prepared and 4-6.

(基材の準備)
実施例1と同じソーダライムガラス(オプトン社製)を中性洗剤、水、アルコールで順次洗浄し乾燥した後、アセトンで払拭し基材とした。
(Preparation of base material)
The same soda lime glass (manufactured by Opton) as in Example 1 was washed successively with a neutral detergent, water and alcohol, dried, and then wiped with acetone to form a substrate.

(撥水性物品の作製)
図2(a)に示す概略製造工程フロー図に従って、表8に示す様に準備した基材の上に準備した撥水層形成用塗布液(第1塗布液)No.4−1から4−5と、撥水層形成用塗布液(第2塗布液)No.4−6とを以下に示す方法で塗布し撥水性物品を作製し試料No.401から406とした。尚、下地層の形成は行わなかった。
(Production of water-repellent articles)
In accordance with the schematic manufacturing process flow chart shown in FIG. 2A, a water repellent layer forming coating solution (first coating solution) No. 1 prepared on a substrate prepared as shown in Table 8 was prepared. 4-1 to 4-5, and a water-repellent layer forming coating solution (second coating solution) No. 4-6 was applied by the method shown below to prepare a water-repellent article. 401 to 406. Note that the underlayer was not formed.

Figure 0005326782
Figure 0005326782

試料No.401の作製
準備した基材の上に、調製した撥水層形成用塗布液No.4−1(第1塗布液)をディッピング塗布法で塗布した後、23℃で5分間乾燥し厚さ7nmの第1塗膜を形成した。この後150℃で30分間硬化処理を行った後、第1塗膜の表面を含フッ素シランカップリング剤の良溶媒であるIPAを使用し洗浄し、150℃30分間乾燥した後、撥水層形成用塗布液No.4−6(第2塗布液)をディッピング塗布法で塗布し150℃で60分間乾燥し、厚さ6nmの第2塗膜を形成し、総厚12nmの撥水性物品を作製し試料No.401とした。
Sample No. Preparation of No. 401 On the prepared base material, the prepared coating liquid No. 4-1 (first coating solution) was applied by a dipping coating method and then dried at 23 ° C. for 5 minutes to form a first coating film having a thickness of 7 nm. Thereafter, after curing at 150 ° C. for 30 minutes, the surface of the first coating film was washed using IPA which is a good solvent for the fluorinated silane coupling agent, dried at 150 ° C. for 30 minutes, and then a water repellent layer Coating liquid for formation No. 4-6 (second coating solution) was applied by a dipping coating method and dried at 150 ° C. for 60 minutes to form a second coating film having a thickness of 6 nm to produce a water-repellent article having a total thickness of 12 nm. 401.

第1塗膜、第2塗膜及び総厚は、実施例1と同じ方法で測定した値を示す。   A 1st coating film, a 2nd coating film, and total thickness show the value measured by the same method as Example 1. FIG.

第1塗膜の洗浄条件
IPAが入った容器に第1塗膜まで形成された基材を浸漬し、容器ごと超音波洗浄器に浸漬させて超音波洗浄を30分間行った。尚、洗浄の終点は実施例1と同じ方法によりより決めた。
Cleaning conditions for the first coating film The substrate formed up to the first coating film was immersed in a container containing IPA, and the container was immersed in an ultrasonic cleaner to perform ultrasonic cleaning for 30 minutes. The end point of washing was determined by the same method as in Example 1.

試料No.402の作製
試料No.401を作製する際、撥水層形成用塗布液(第1塗布液)をNo.4−2に変えた他は全て試料No.401と同じ条件で撥水性物品を作製し、試料No.402とした。
Sample No. Preparation of Sample No. 402 When producing 401, the water-repellent layer forming coating solution (first coating solution) was changed to No. 401. Sample No. 4 was changed except that it was changed to 4-2. A water-repellent article was produced under the same conditions as in No. 401. 402.

試料No.403の作製
試料No.401を作製する際、撥水層形成用塗布液(第1塗布液)をNo.4−3に変えた他は全て試料No.401と同じ条件で撥水性物品を作製し、試料No.403とした。
Sample No. Sample No. 403 When producing 401, the water-repellent layer forming coating solution (first coating solution) was changed to No. 401. Sample No. 4 was changed except that it was changed to 4-3. A water-repellent article was produced under the same conditions as in No. 401. 403.

試料No.404の作製
試料No.401を作製する際、撥水層形成用塗布液(第1塗布液)をNo.4−4に変えた他は全て試料No.401と同じ条件で撥水性物品を作製し、試料No.404とした。
Sample No. Preparation of sample No. 404 When producing 401, the water-repellent layer forming coating solution (first coating solution) was changed to No. 401. Sample No. 4 was changed except that it was changed to 4-4. A water-repellent article was produced under the same conditions as in No. 401. 404.

試料No.405の作製
試料No.401を作製する際、撥水層形成用塗布液(第1塗布液)をNo.4−5に変えた他は全て試料No.401と同じ条件で撥水性物品を作製し、試料No.405とした。
Sample No. No. 405 Sample No. When producing 401, the water-repellent layer forming coating solution (first coating solution) was changed to No. 401. Sample No. 4 was changed except that it was changed to 4-5. A water-repellent article was produced under the same conditions as in No. 401. 405.

評価
作製した各試料No.401から405に付き、初期の撥水性、滑水性(水滴滑落性)湿熱耐性、耐アルカリ性を実施例1と同じ試験方法で試験とし、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表9に示す。
Evaluation Each sample No. No. 401 to No. 405, the initial water repellency, water slidability (water droplet slidability) wet heat resistance, and alkali resistance were tested in the same test method as in Example 1, and the results evaluated according to the same evaluation rank as in Example 1 are shown in Table 9. Show.

Figure 0005326782
Figure 0005326782

界面活性剤を撥水層形成用塗布液(第1塗布液)に添加することで、初期の撥水性、滑水性(水滴滑落性)、湿熱耐性、耐アルカリ性何れも優れた結果を示し、本発明の有効性が確認された。   By adding the surfactant to the coating liquid for forming the water repellent layer (first coating liquid), the initial water repellency, water slidability (water droplet slidability), wet heat resistance, and alkali resistance were all excellent. The effectiveness of the invention was confirmed.

実施例5
実施例1で試料No.101から106を作製する時、図2(b)に示す概略製造工程フロー図に従って、第1塗膜の洗浄処理を行う前に、下記に示す条件でエネルギー線を照射した他は全て同じ条件で洗浄、第2塗布液の塗布を行い撥水性物品を作製し試料No.501から506とした。
Example 5
In Example 1, sample no. When producing 101 to 106, according to the schematic manufacturing process flow chart shown in FIG. 2 (b), before carrying out the cleaning treatment of the first coating film, all were irradiated under the same conditions except that the energy rays were irradiated under the following conditions. A water-repellent article was prepared by washing and application of the second coating solution. 501 to 506.

エネルギー線照射条件
エネルギー線照射として、耐紫外線試験機(アイスーパーUVテスター W−13、岩崎電気製)を用い、撥水性層を有する面側に、波長340nm、強度0.6W/cmの紫外線を、ブラックパネル温度48±2℃の条件で、2時間照射を行う。
Energy Ray Irradiation Conditions UV rays having a wavelength of 340 nm and an intensity of 0.6 W / cm 2 are used on the side having the water-repellent layer on the surface side having the water-repellent layer using an ultraviolet ray tester (I Super UV Tester W-13, manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.). Are irradiated for 2 hours under the condition of a black panel temperature of 48 ± 2 ° C.

エネルギー線の照射の終点は、エネルギー線を照射する前の試料の水接触角とエネルギー線を照射し、第1塗布液の良溶媒(塗布液の希釈溶媒を用いるのが最も好ましい)で、洗浄処理した後の水接触角との差が3°大きくなる箇所を、予めエネルギー線の照射条件(エネルギー量、時間)に対する水接触角の関係について検量線を作成し、検量線から洗浄の終点を決めた。   The end point of irradiation with energy rays is irradiated with the water contact angle and energy rays of the sample before irradiation with energy rays, and washed with a good solvent of the first coating solution (most preferably using a diluted solvent of the coating solution). Create a calibration curve for the relationship between the water contact angle and the irradiation condition (energy amount, time) of the energy beam in advance at the point where the difference from the water contact angle after the treatment is 3 ° larger. decided.

評価
作製した各試料No.501から506に付き、初期の撥水性、滑水性(水滴滑落性)湿熱耐性、耐アルカリ性を実施例1と同じ試験方法で試験とし、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表10に示す。
Evaluation Each sample No. Table 10 shows the results of 501 to 506, in which initial water repellency, water slidability (water drop slidability) wet heat resistance, and alkali resistance were tested in the same test method as in Example 1, and evaluated according to the same evaluation rank as in Example 1. Show.

Figure 0005326782
Figure 0005326782

洗浄処理を行う前に、エネルギー線を照射して作製した撥水性物品No.501から506は、初期の撥水性、滑水性(水滴滑落性)、湿熱耐性、耐アルカリ性は何れも優れた結果を示し、本発明の有効性が確認された。   Before carrying out the cleaning treatment, the water-repellent article No. 1 produced by irradiating energy rays was used. Nos. 501 to 506 showed excellent results in initial water repellency, water slidability (waterdrop slidability), wet heat resistance, and alkali resistance, confirming the effectiveness of the present invention.

実施例6
(下地層を形成したガラス基材の準備)
ガラス基材として市販の3mm厚みソーダライムガラス(オプトン社製)を中性洗剤、水、アルコールで順次洗浄し乾燥した後、アセトンで払拭した後、図3に示す大気圧プラズマ製膜装置を用い、ガスの混合比を表11に示す様に変え、炭素含有率(炭素原子数濃度)を変化した厚さ45nmの下地層を以下に示す放電条件で形成し下地層を形成したガラス基材を作製しNo.6−1から6−5とした。
Example 6
(Preparation of a glass substrate on which an underlayer is formed)
A commercially available 3 mm thick soda lime glass (manufactured by Opton) as a glass substrate was washed with a neutral detergent, water and alcohol in order, dried and then wiped with acetone, and then the atmospheric pressure plasma film forming apparatus shown in FIG. 3 was used. A glass substrate having a base layer formed by changing the gas mixing ratio as shown in Table 11 and forming a base layer having a thickness of 45 nm with a changed carbon content (carbon atom number concentration) under the following discharge conditions. No. produced. 6-1 to 6-5.

プラズマ放電条件
〈ガス条件〉
放電ガスとして窒素ガス、薄膜形成性ガスとしてテトラエトキシシラン(リンテック社製気化器にて窒素ガスに混合して気化)、添加ガスとして酸素ガスを使用した。
Plasma discharge conditions <Gas conditions>
Nitrogen gas was used as the discharge gas, tetraethoxysilane (mixed with nitrogen gas by a vaporizer manufactured by Lintec Corporation) and oxygen gas was used as the additive gas.

〈電源条件〉
第1電極側 電源種類 応用電機社製高周波電源
周波数 80kHz
出力密度 10W/cm
第2電極側 電源種類 パール工業社製高周波電源
周波数 13.56MHz
出力密度 8W/cm
上記形成した第1層の炭素原子数濃度は、VGサイエンティフィックス社製のESCALAB−200Rを用いたXPS法で測定した結果、炭素含有率(炭素原子数濃度)は9原子数%であった。
<Power supply conditions>
1st electrode side Power supply type
Frequency 80kHz
Output density 10W / cm 2
Second electrode side Power supply type High frequency power supply manufactured by Pearl Industrial Co., Ltd.
Frequency 13.56MHz
Output density 8W / cm 2
The carbon atom number concentration of the formed first layer was measured by XPS method using ESCALAB-200R manufactured by VG Scientific, and the carbon content (carbon atom concentration) was 9 atom%. .

尚、炭素含有率(炭素原子数濃度)の変化は、放電ガスに含まれる薄膜形成性ガスの比率を変更することで行った。   The carbon content (carbon atom number concentration) was changed by changing the ratio of the thin film forming gas contained in the discharge gas.

Figure 0005326782
Figure 0005326782

(低分子量の撥水性化合物を含む撥水層形成用塗布液(第1塗布液)の調製)
実施例1の撥水層形成用塗布液No.1−1と同じ撥水層形成用塗布液を調製した。
(Preparation of water-repellent layer forming coating solution (first coating solution) containing a low molecular weight water-repellent compound)
The coating liquid No. 1 for forming the water repellent layer of Example 1 was used. The same water repellent layer forming coating solution as 1-1 was prepared.

(高分子量の撥水性化合物を含む撥水層形成用塗布液(第2塗布液)の調製)
実施例1の撥水層形成用塗布液No.1−5と同じ撥水層形成用塗布液を調製した。
(Preparation of water-repellent layer forming coating solution (second coating solution) containing a high molecular weight water-repellent compound)
The coating liquid No. 1 for forming the water repellent layer of Example 1 was used. The same water repellent layer forming coating solution as 1-5 was prepared.

(撥水性物品の作製)
図2(a)に示す概略製造工程フロー図に従って、準備した下地層形成済みガラス基材No.6−1から6−5の上に準備した第1塗布液及び第2塗布液を実施例1の試料No.106と同じ方法で塗布し撥水性物品を作製し試料No.601から605とした。
(Production of water-repellent articles)
According to the schematic manufacturing process flow chart shown in FIG. The first coating solution and the second coating solution prepared on 6-1 to 6-5 were mixed with the sample No. 1 of Example 1. A water-repellent article was prepared by applying the same method as in No. 106, and sample No. 601 to 605.

評価
作製した各試料No.601から605に付き、初期の撥水性、滑水性(水滴滑落性)、湿熱耐性、耐アルカリ性を実施例1と同じ試験方法で試験とし、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表12に示す。
Evaluation Each sample No. Table 12 shows the results of the evaluation of the initial water repellency, water slidability (waterdrop slidability), wet heat resistance, and alkali resistance in the same test method as in Example 1 and evaluated according to the same evaluation rank as in Example 1. Shown in

Figure 0005326782
Figure 0005326782

本発明の有効性を確認した。   The effectiveness of the present invention was confirmed.

1 撥水性物品
101 基体
102 下地層
103 撥水性層
2 製造工程フロー
201 基材供給工程
202 前処理工程
203 下地層形成工程
204 撥水性層形成工程
204a 第1塗布工程
204b 第1乾燥工程
204c 洗浄工程
204d 第2塗布工程
204e 第2乾燥工程
204f エネルギー線照射工程
3、4 大気圧プラズマ製膜装置
301 第1電極
302 第2電極
5 プラズマ放電処理装置
6 電界印加手段
7 ガス供給手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water repellent article 101 Base | substrate 102 Undercoat layer 103 Water repellent layer 2 Manufacturing process flow 201 Base material supply process 202 Pretreatment process 203 Underlayer formation process 204 Water repellent layer formation process 204a 1st application process 204b 1st drying process 204c Cleaning process 204d Second coating step 204e Second drying step 204f Energy beam irradiation step 3, 4 Atmospheric pressure plasma film forming apparatus 301 First electrode 302 Second electrode 5 Plasma discharge treatment apparatus 6 Electric field applying means 7 Gas supply means

Claims (8)

基材の上に撥水層形成用塗布液を塗布し、乾燥することで、前記基材の上に撥水層を形成した撥水性物品の製造方法において、
前記撥水層形成用塗布液は、含フッ素シランカップリング剤、アルキルシランカップリング剤、ポリジメチルシロキサン骨格化合物から選ばれる低分子量の撥水性化合物を含有する第1塗布液と、高分子量の撥水性化合物を含有する第2塗布液とを有し、
前記第1塗布液を前記基材の上に塗布し、第1塗膜を形成し、
前記第1塗膜を洗浄した後、
前記第1塗膜の上に前記第2塗布液を塗布し第2塗膜を形成し、
前記撥水層を形成した撥水性物品を製造することを特徴とする撥水性物品の製造方法。
In the method for producing a water-repellent article in which a water-repellent layer is formed on the base material by applying a water-repellent layer-forming coating solution on the base material and drying the coating solution,
The coating liquid for forming the water repellent layer comprises a first coating liquid containing a low molecular weight water repellent compound selected from a fluorine-containing silane coupling agent, an alkylsilane coupling agent, and a polydimethylsiloxane skeleton compound, and a high molecular weight repellent. A second coating solution containing an aqueous compound,
Applying the first coating liquid on the substrate to form a first coating film;
After washing the first coating film,
Applying the second coating liquid on the first coating film to form a second coating film;
A method for producing a water-repellent article, comprising producing a water-repellent article on which the water-repellent layer is formed.
前記撥水性化合物が反応性シリル基を有することを特徴とする請求項に記載の撥水性物品の製造方法。 The method for producing a water-repellent article according to claim 1 , wherein the water-repellent compound has a reactive silyl group. 前記第1塗布液に界面活性剤が含有されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の撥水性物品の製造方法。 The method for producing a water-repellent article according to claim 1 or 2 , wherein the first coating liquid contains a surfactant. 前記洗浄が第1塗膜を乾燥処理し、ネルギー線を照射した後に行われることを特徴とする請求項1からの何れか1項に記載の撥水性物品の製造方法。 The washing is dried first coating, the production method of the water-repellent article according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is performed after the irradiation with the energy ray. 前記洗浄が第1塗膜の良溶媒により行われることを特徴とする請求項1からの何れか1項に記載の撥水性物品の製造方法。 The method for producing a water-repellent article according to any one of claims 1 to 4 , wherein the cleaning is performed with a good solvent for the first coating film. 前記撥水層と基材との間に下地層を形成することを特徴とする請求項1からの何れか1項に記載の撥水性物品の製造方法。 The method for producing a water-repellent article according to any one of claims 1 to 5 , wherein a base layer is formed between the water-repellent layer and the substrate. 前記下地層が大気圧プラズマCVDにより形成することを特徴とする請求項に記載の撥水性物品の製造方法。 The method for producing a water-repellent article according to claim 6 , wherein the underlayer is formed by atmospheric pressure plasma CVD. 前記基材がアルカリ成分を含有するガラスであることを特徴とする請求項1からの何れか1項に記載の撥水性物品の製造方法。 The method for producing a water-repellent article according to any one of claims 1 to 7 , wherein the substrate is glass containing an alkali component.
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