JPH04285035A - ガラス用撥水膜 - Google Patents
ガラス用撥水膜Info
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- JPH04285035A JPH04285035A JP3074705A JP7470591A JPH04285035A JP H04285035 A JPH04285035 A JP H04285035A JP 3074705 A JP3074705 A JP 3074705A JP 7470591 A JP7470591 A JP 7470591A JP H04285035 A JPH04285035 A JP H04285035A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のウィン
ドウやドアミラー等のガラス基板の表面に撥水性を与え
るための撥水膜に関する。
ドウやドアミラー等のガラス基板の表面に撥水性を与え
るための撥水膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、このような撥水膜を形成する
ために例えばシリコーンまたはフロロシリコーン撥水剤
が用いられている。この撥水剤は水酸基との反応基を成
分として含んでおり、被覆すべきソーダガラス等のガラ
ス基板側に付く水酸基との反応により撥水膜が形成され
る。この撥水膜は、ガラス基板上に直接形成するよりも
、ガラス基板上に酸素とケイ素で組成されたコーティン
グ層を設けた上で形成したほうが耐久性に優れている。 これは、ガラス基板の表面よりもコーティング層の方が
水酸基を多く有していて、撥水膜との結合力が強くなる
ためである。また、撥水膜との密着性をさらに改善する
ために、このコーティング層を多孔質にして撥水膜をコ
ーティング層の内部に浸透させることも提案されている
（特願平２−２５１４４４号）。
ために例えばシリコーンまたはフロロシリコーン撥水剤
が用いられている。この撥水剤は水酸基との反応基を成
分として含んでおり、被覆すべきソーダガラス等のガラ
ス基板側に付く水酸基との反応により撥水膜が形成され
る。この撥水膜は、ガラス基板上に直接形成するよりも
、ガラス基板上に酸素とケイ素で組成されたコーティン
グ層を設けた上で形成したほうが耐久性に優れている。 これは、ガラス基板の表面よりもコーティング層の方が
水酸基を多く有していて、撥水膜との結合力が強くなる
ためである。また、撥水膜との密着性をさらに改善する
ために、このコーティング層を多孔質にして撥水膜をコ
ーティング層の内部に浸透させることも提案されている
（特願平２−２５１４４４号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
コーティング層をガラス基板上に設けてから撥水膜を形
成しても、例えば自動車のウィンドウやドアミラーなど
のように砂じん等が吹き付けられるような環境下では、
撥水膜が磨耗してウィンドウやミラーの表面の撥水性が
比較的短期間で失われるという問題があった。また、コ
ーティング層を多孔質にしたものでは、そうでないもの
に比べて撥水膜との密着性が向上するという優れた効果
は得られるが、逆に多孔質であることによってガラス基
板に対するコーティング層の付着力が低下するために、
その優れた効果を十分に発揮できないという問題があっ
た。
コーティング層をガラス基板上に設けてから撥水膜を形
成しても、例えば自動車のウィンドウやドアミラーなど
のように砂じん等が吹き付けられるような環境下では、
撥水膜が磨耗してウィンドウやミラーの表面の撥水性が
比較的短期間で失われるという問題があった。また、コ
ーティング層を多孔質にしたものでは、そうでないもの
に比べて撥水膜との密着性が向上するという優れた効果
は得られるが、逆に多孔質であることによってガラス基
板に対するコーティング層の付着力が低下するために、
その優れた効果を十分に発揮できないという問題があっ
た。
【０００４】したがって、本発明の解決すべき技術的課
題は、コーティング層を多孔質に形成した撥水膜の耐久
性、特に耐摩耗性を向上させることにある。
題は、コーティング層を多孔質に形成した撥水膜の耐久
性、特に耐摩耗性を向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の技
術的課題を解決するため、本発明に係るガラス用撥水膜
は以下のように構成されている。すなわち、ガラスの表
面にケイ素と酸素を成分として形成された多孔質なコー
ティング層と、このコーティング層の表面に形成された
シリコーンまたはフロロシリコーン撥水層とからなるガ
ラス用撥水膜であって、コーティング層の屈折率をｎ１
、コーティング層内の空隙の屈折率をｎ０、緻密な酸化
ケイ素膜の屈折率をｎとしたときに、Ｐ＝（ｎ１−ｎ０
）／（ｎ−ｎ０） で定義されるコーティング層における酸化ケイ素の充填
率Ｐが、０．６≦Ｐ＜１．０の範囲に設定されている。
術的課題を解決するため、本発明に係るガラス用撥水膜
は以下のように構成されている。すなわち、ガラスの表
面にケイ素と酸素を成分として形成された多孔質なコー
ティング層と、このコーティング層の表面に形成された
シリコーンまたはフロロシリコーン撥水層とからなるガ
ラス用撥水膜であって、コーティング層の屈折率をｎ１
、コーティング層内の空隙の屈折率をｎ０、緻密な酸化
ケイ素膜の屈折率をｎとしたときに、Ｐ＝（ｎ１−ｎ０
）／（ｎ−ｎ０） で定義されるコーティング層における酸化ケイ素の充填
率Ｐが、０．６≦Ｐ＜１．０の範囲に設定されている。
【０００６】上記構成においては、コーティング層を多
孔質にしたことによりシリコーンまたはフロロシリコー
ン撥水剤がその内部まで浸透するので、撥水剤とコーテ
ィング層との反応がその表面だけでなく内部でも行なわ
れる。そのため、反応の生じる面積が実質的に増加し、
コーティング層に対するフロロシリコーン撥水層の付着
力が向上して、撥水層がコーティング層から剥離しにく
くなる。また、このように撥水層がコーティング層の内
部にまで入り込むため、撥水層の実質的な膜厚が増加す
る。
孔質にしたことによりシリコーンまたはフロロシリコー
ン撥水剤がその内部まで浸透するので、撥水剤とコーテ
ィング層との反応がその表面だけでなく内部でも行なわ
れる。そのため、反応の生じる面積が実質的に増加し、
コーティング層に対するフロロシリコーン撥水層の付着
力が向上して、撥水層がコーティング層から剥離しにく
くなる。また、このように撥水層がコーティング層の内
部にまで入り込むため、撥水層の実質的な膜厚が増加す
る。
【０００７】一方、ガラスの表面に対する密着性は、酸
化ケイ素の充填率が０．６よりも小さいような、極めて
多孔度の高い膜において著しく低下する。したがって、
上記構成のように充填率Ｐを０．６以上で１よりも小さ
な値に設定してコーティング層の多孔度を一定の範囲に
規制すれば、ガラスに対する密着性の低下を防止しつつ
、撥水層を充分な付着力で形成できるので、ガラスの表
面における撥水性を長期にわたって維持することが可能
となる。
化ケイ素の充填率が０．６よりも小さいような、極めて
多孔度の高い膜において著しく低下する。したがって、
上記構成のように充填率Ｐを０．６以上で１よりも小さ
な値に設定してコーティング層の多孔度を一定の範囲に
規制すれば、ガラスに対する密着性の低下を防止しつつ
、撥水層を充分な付着力で形成できるので、ガラスの表
面における撥水性を長期にわたって維持することが可能
となる。
【０００８】また上記構成においては、充填率Ｐを特に
０．７≦Ｐ≦０．９の範囲に設定することが好ましい。 このように充填率Ｐを０．８前後の値に設定すれば、コ
ーティング層のガラスに対する密着性と撥水層の付着性
とが最も良好にバランスし、耐摩耗性の極めて優れた撥
水膜を得ることができる。
０．７≦Ｐ≦０．９の範囲に設定することが好ましい。 このように充填率Ｐを０．８前後の値に設定すれば、コ
ーティング層のガラスに対する密着性と撥水層の付着性
とが最も良好にバランスし、耐摩耗性の極めて優れた撥
水膜を得ることができる。
【００１０】
【実施例】以下に、図１及び図２に示した本発明の１実
施例に係るガラス用撥水膜について詳細に説明する。図
１はこの撥水膜を表面に形成したソーダガラス等のガラ
ス基板の断面を示しており、１はガラス基板、２は二酸
化ケイ素からなるコーティング層、３はフロロシリコー
ン撥水剤からなる撥水層である。この構成において、図
には表れていないが、コーティング層２は多孔質に形成
されている。
施例に係るガラス用撥水膜について詳細に説明する。図
１はこの撥水膜を表面に形成したソーダガラス等のガラ
ス基板の断面を示しており、１はガラス基板、２は二酸
化ケイ素からなるコーティング層、３はフロロシリコー
ン撥水剤からなる撥水層である。この構成において、図
には表れていないが、コーティング層２は多孔質に形成
されている。
【００１１】コーティング層２は、二酸化ケイ素を原料
として蒸着法により形成し、撥水層３はその表面にフロ
ロシリコーン撥水剤を塗布し、加熱硬化させて形成した
。コーティング層２の成膜時の蒸着条件は以下の通りで
あり、酸素ガス圧を高めに設定することでコーティング
層２を多孔質に形成した。 蒸発源材料 ： ＳｉＯ２ ガラス基板
温度 ： ９０℃〜２００℃酸素ガス圧
： ４．０×１０−２Ｐａ屈折率（測定値） ：
１．３７３
として蒸着法により形成し、撥水層３はその表面にフロ
ロシリコーン撥水剤を塗布し、加熱硬化させて形成した
。コーティング層２の成膜時の蒸着条件は以下の通りで
あり、酸素ガス圧を高めに設定することでコーティング
層２を多孔質に形成した。 蒸発源材料 ： ＳｉＯ２ ガラス基板
温度 ： ９０℃〜２００℃酸素ガス圧
： ４．０×１０−２Ｐａ屈折率（測定値） ：
１．３７３
【００１２】一方、本実施例の撥水膜と
耐久性を比較するため、以下のような条件のもとで従来
通りの緻密なコーティング層をガラス基板上に成膜し、
その上に本実施例と同一のフロロシリコーン撥水剤によ
る撥水層を形成した。 蒸発源材料 ： ＳｉＯ２ ガラス基板
温度 ： ９０℃〜２００℃酸素ガス圧
： ６．７×１０−３Ｐａ屈折率（測定値） ：
１．４６１
耐久性を比較するため、以下のような条件のもとで従来
通りの緻密なコーティング層をガラス基板上に成膜し、
その上に本実施例と同一のフロロシリコーン撥水剤によ
る撥水層を形成した。 蒸発源材料 ： ＳｉＯ２ ガラス基板
温度 ： ９０℃〜２００℃酸素ガス圧
： ６．７×１０−３Ｐａ屈折率（測定値） ：
１．４６１
【００１３】ここで、本実施例のコーテ
ィング層２における酸化ケイ素の充填率Ｐを求める。充
填率Ｐは、コーティング層２の屈折率をｎ１（＝１．３
７３）、コーティング層内の空隙（空気）の屈折率をｎ
０（＝１．０）、緻密な酸化ケイ素膜の屈折率をｎ（＝
１．４６１）とすれば、 Ｐ＝（ｎ１−ｎ０）／（ｎ−ｎ０） から、約０．８１となる。したがって、緻密な酸化ケイ
素膜に比べて、全体として約２割程度の空気を含んでい
ることになる。コーティング層における充填率Ｐと屈折
率ｎ１の関係を図２のグラフに示している。このグラフ
に示すように充填率Ｐが１．０から小さくなるほど屈折
率ｎ１も小さくなる。破線で示しているのが本実施例の
屈折率ｎ１と充填率Ｐとの関係である。
ィング層２における酸化ケイ素の充填率Ｐを求める。充
填率Ｐは、コーティング層２の屈折率をｎ１（＝１．３
７３）、コーティング層内の空隙（空気）の屈折率をｎ
０（＝１．０）、緻密な酸化ケイ素膜の屈折率をｎ（＝
１．４６１）とすれば、 Ｐ＝（ｎ１−ｎ０）／（ｎ−ｎ０） から、約０．８１となる。したがって、緻密な酸化ケイ
素膜に比べて、全体として約２割程度の空気を含んでい
ることになる。コーティング層における充填率Ｐと屈折
率ｎ１の関係を図２のグラフに示している。このグラフ
に示すように充填率Ｐが１．０から小さくなるほど屈折
率ｎ１も小さくなる。破線で示しているのが本実施例の
屈折率ｎ１と充填率Ｐとの関係である。
【００１４】次に、本発明の撥水膜と比較例の撥水膜の
両方についての耐摩耗性を調べるため、アルカリ洗剤に
浸したネルの布（＃３００）を用いて１０００回の往復
摩擦による耐摩耗試験を行なった。各膜に対する水の接
触角の測定値は試験前にはそれぞれ１１０゜であったも
のが、試験後には比較例では約８６゜、本実施例では１
０９゜に変化していた。なお、各接触角の値は数回の測
定値の平均であり、測定値は実際には比較例で＋１３゜
から−２２゜のばらつきがあり、本実施例では±２゜の
ばらつきがあった。
両方についての耐摩耗性を調べるため、アルカリ洗剤に
浸したネルの布（＃３００）を用いて１０００回の往復
摩擦による耐摩耗試験を行なった。各膜に対する水の接
触角の測定値は試験前にはそれぞれ１１０゜であったも
のが、試験後には比較例では約８６゜、本実施例では１
０９゜に変化していた。なお、各接触角の値は数回の測
定値の平均であり、測定値は実際には比較例で＋１３゜
から−２２゜のばらつきがあり、本実施例では±２゜の
ばらつきがあった。
【００１５】このように、コーティング層２の充填率を
制限して多孔度を一定の範囲に設定し、このコーティン
グ層２とフロロシリコーン撥水層３との反応がコーティ
ング層２の表面だけでなく内部でも生じるようにすると
ともに、コーティング層２のガラス基板１に対する密着
性の低下を抑えたことにより、摩擦に対する接触角の劣
化を大幅に抑えることができ、したがって撥水膜として
の耐久性が大幅に向上した。また、本実施例では摩擦後
の接触角にばらつきが少ないので、各製品間での撥水性
も安定する。
制限して多孔度を一定の範囲に設定し、このコーティン
グ層２とフロロシリコーン撥水層３との反応がコーティ
ング層２の表面だけでなく内部でも生じるようにすると
ともに、コーティング層２のガラス基板１に対する密着
性の低下を抑えたことにより、摩擦に対する接触角の劣
化を大幅に抑えることができ、したがって撥水膜として
の耐久性が大幅に向上した。また、本実施例では摩擦後
の接触角にばらつきが少ないので、各製品間での撥水性
も安定する。
【００１６】なお、実施例としては、充填率Ｐの値が０
．８１のものについての耐摩耗試験の結果を説明したが
、充填率Ｐをこの値に限定する必要はない。上述したよ
うに充填率Ｐが小さくなり過ぎて多孔度が極めて高くな
るとコーティング層２のガラス基板１に対する密着性が
悪化するが、充填率Ｐを図２に１点鎖線で示した０．６
≦Ｐ＜１．０程度の範囲内に設定しておけばガラス基板
との密着性がさほど低下しないため、耐摩耗性の優れた
撥水膜を形成できる。また、耐摩耗性を特に向上させ得
るのは、充填率Ｐをこの実施例のように０．８前後、つ
まり０．７≦Ｐ≦０．９程度の値に設定した場合であり
、これは、コーティング層２のガラス基板１との密着性
と、コーティング層２に対する撥水層３の付着性とのバ
ランスが極めて良好となるためである。
．８１のものについての耐摩耗試験の結果を説明したが
、充填率Ｐをこの値に限定する必要はない。上述したよ
うに充填率Ｐが小さくなり過ぎて多孔度が極めて高くな
るとコーティング層２のガラス基板１に対する密着性が
悪化するが、充填率Ｐを図２に１点鎖線で示した０．６
≦Ｐ＜１．０程度の範囲内に設定しておけばガラス基板
との密着性がさほど低下しないため、耐摩耗性の優れた
撥水膜を形成できる。また、耐摩耗性を特に向上させ得
るのは、充填率Ｐをこの実施例のように０．８前後、つ
まり０．７≦Ｐ≦０．９程度の値に設定した場合であり
、これは、コーティング層２のガラス基板１との密着性
と、コーティング層２に対する撥水層３の付着性とのバ
ランスが極めて良好となるためである。
【図１】 本発明の１実施例に係るガラス用撥水膜の
断面図である。
断面図である。
【図２】 コーティング層における屈折率と酸化ケイ
素の充填率の関係を示すグラフである。
素の充填率の関係を示すグラフである。
１ ガラス基板
２ コーティング層
３ 撥水層
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス（１）の表面にケイ素と酸素を
成分として形成された多孔質なコーティング層（２）と
、該コーティング層（２）の表面に形成されたシリコー
ンまたはフロロシリコーン撥水層とからなるガラス用撥
水膜において、以下の式で定義される、上記コーティン
グ層（２）における酸化ケイ素の充填率Ｐが、０．６≦
Ｐ＜１．０の範囲に設定されたことを特徴とするガラス
用撥水膜。 Ｐ＝（ｎ１−ｎ０）／（ｎ−ｎ０） ｎ１ ： コーティング層の屈折率ｎ０ ：
コーティング層内の空隙の屈折率ｎ ： 緻密な
酸化ケイ素膜の屈折率 - 【請求項２】 上記充填率Ｐが
、０．７≦Ｐ≦０．９の範囲に設定されたことを特徴と
する請求項１記載のガラス用撥水膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074705A JPH04285035A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | ガラス用撥水膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074705A JPH04285035A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | ガラス用撥水膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04285035A true JPH04285035A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=13554917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3074705A Pending JPH04285035A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | ガラス用撥水膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04285035A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0692463A1 (fr) * | 1994-07-13 | 1996-01-17 | Saint-Gobain Vitrage | Vitrage hydrophobe multicouches |
| JP2006330076A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 光学ガラス部品及びその製造方法 |
| WO2007046939A1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-26 | Cpfilms Inc. | Glazing and film functional coatings having a porous inorganic layer and a polymeric filler |
| CN102382629A (zh) * | 2010-08-30 | 2012-03-21 | 比亚迪股份有限公司 | 一种疏水组合物及其制备方法和一种防水玻璃 |
-
1991
- 1991-03-14 JP JP3074705A patent/JPH04285035A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0692463A1 (fr) * | 1994-07-13 | 1996-01-17 | Saint-Gobain Vitrage | Vitrage hydrophobe multicouches |
| FR2722493A1 (fr) * | 1994-07-13 | 1996-01-19 | Saint Gobain Vitrage | Vitrage hydrophobe multicouches |
| JP2006330076A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 光学ガラス部品及びその製造方法 |
| WO2007046939A1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-26 | Cpfilms Inc. | Glazing and film functional coatings having a porous inorganic layer and a polymeric filler |
| CN102382629A (zh) * | 2010-08-30 | 2012-03-21 | 比亚迪股份有限公司 | 一种疏水组合物及其制备方法和一种防水玻璃 |
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