JPH06126243A - 撥水性被膜を基体に形成する方法 - Google Patents
撥水性被膜を基体に形成する方法Info
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- JPH06126243A JPH06126243A JP4275592A JP27559292A JPH06126243A JP H06126243 A JPH06126243 A JP H06126243A JP 4275592 A JP4275592 A JP 4275592A JP 27559292 A JP27559292 A JP 27559292A JP H06126243 A JPH06126243 A JP H06126243A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】腐食防止および汚れ防止の機能を持ち、水滴の
転落角が小さい撥水性被膜を基体上に形成する方法を提
供する。 【構成】モノシラン化合物としてメチルトリエトキシシ
ラン１モルに対してテトラエトキシシラン０〜１．５モ
ルの割合で含む塗布溶液を用いて基体上に塗布膜を形成
し、その塗布膜を加熱することによりメチル基が珪素に
直接化学結合し、かつ、前記珪素と酸素とが交互に結合
した化学結合を骨格とする架橋型珪素樹脂からなる撥水
性被膜を基体に形成する。
転落角が小さい撥水性被膜を基体上に形成する方法を提
供する。 【構成】モノシラン化合物としてメチルトリエトキシシ
ラン１モルに対してテトラエトキシシラン０〜１．５モ
ルの割合で含む塗布溶液を用いて基体上に塗布膜を形成
し、その塗布膜を加熱することによりメチル基が珪素に
直接化学結合し、かつ、前記珪素と酸素とが交互に結合
した化学結合を骨格とする架橋型珪素樹脂からなる撥水
性被膜を基体に形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、腐食防止および汚れ防
止の機能を持つ撥水性膜を基体上に形成する方法に関
し、とりわけ水滴の転落角が小さい撥水性被膜を基体上
に形成する方法に関する。
止の機能を持つ撥水性膜を基体上に形成する方法に関
し、とりわけ水滴の転落角が小さい撥水性被膜を基体上
に形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機シラン化合物としてその全部または
一部にジメチルジエトキシシランや、ジメチルジクロル
シランのような二官能性シラン化合物を用い、この化合
物の加水分解・縮重合物を含む溶液を基板上に塗布し、
その後塗布膜を加熱して、Ｓｉー０結合を骨格とするメ
チルシリコーンからなる撥水性被膜を基体上に形成する
ことが知られている。また、テトラエトキシシランを含
む溶液にポリエチレングリコールのような有機高分子物
質を加え、この溶液を基板上に塗布した塗布膜とし、そ
の後焼成により多孔質の酸化珪素の被膜とし、さらにフ
ルオロアルキルトリアルコキシシランを含む溶液を多孔
質酸化珪素被膜の空孔に含浸させ、それを高温で焼成し
て撥水性被膜とすることが、第３２回ガラスおよびフオ
トニクス材料討論会講演予稿集（１９９１年）１４７〜
１４８頁に開示されている。
一部にジメチルジエトキシシランや、ジメチルジクロル
シランのような二官能性シラン化合物を用い、この化合
物の加水分解・縮重合物を含む溶液を基板上に塗布し、
その後塗布膜を加熱して、Ｓｉー０結合を骨格とするメ
チルシリコーンからなる撥水性被膜を基体上に形成する
ことが知られている。また、テトラエトキシシランを含
む溶液にポリエチレングリコールのような有機高分子物
質を加え、この溶液を基板上に塗布した塗布膜とし、そ
の後焼成により多孔質の酸化珪素の被膜とし、さらにフ
ルオロアルキルトリアルコキシシランを含む溶液を多孔
質酸化珪素被膜の空孔に含浸させ、それを高温で焼成し
て撥水性被膜とすることが、第３２回ガラスおよびフオ
トニクス材料討論会講演予稿集（１９９１年）１４７〜
１４８頁に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術により得られる撥水性被膜は、水滴の撥水性被膜
に対する接触角が大きいが、被膜の上の水滴が転がり始
める基体の傾斜角度（転落角と定義する）が大きいとい
う問題点があった。窓ガラスなどの基体の上に存在する
水滴が自然落下して、ガラス表面上に水滴が付着しない
ようにするには、水滴の接触角が大きいことと同時に転
落角が小さいことが重要である。本発明は、上記水滴の
接触角が大きくかつ転落角が小さい撥水性被膜を基体上
に形成する方法を提供するのを目的とする。
来技術により得られる撥水性被膜は、水滴の撥水性被膜
に対する接触角が大きいが、被膜の上の水滴が転がり始
める基体の傾斜角度（転落角と定義する）が大きいとい
う問題点があった。窓ガラスなどの基体の上に存在する
水滴が自然落下して、ガラス表面上に水滴が付着しない
ようにするには、水滴の接触角が大きいことと同時に転
落角が小さいことが重要である。本発明は、上記水滴の
接触角が大きくかつ転落角が小さい撥水性被膜を基体上
に形成する方法を提供するのを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機シラン化
合物としてメチルトリアルコキシシランとテトラアルコ
キシシランをモル比でメチルトリアルコキシシラン１に
対してテトラアルコキシシラン０〜１．５の割合で含む
塗布溶液を用いて基体上に塗布膜を形成し、前記塗布膜
を加熱することによりメチル基が珪素に直接化学結合
し、かつ、前記珪素と酸素とが交互に結合した化学結合
を骨格とする架橋型珪素樹脂からなる撥水性被膜を基体
に形成する方法である。
合物としてメチルトリアルコキシシランとテトラアルコ
キシシランをモル比でメチルトリアルコキシシラン１に
対してテトラアルコキシシラン０〜１．５の割合で含む
塗布溶液を用いて基体上に塗布膜を形成し、前記塗布膜
を加熱することによりメチル基が珪素に直接化学結合
し、かつ、前記珪素と酸素とが交互に結合した化学結合
を骨格とする架橋型珪素樹脂からなる撥水性被膜を基体
に形成する方法である。
【０００５】本発明に用いることができるメチルトリア
ルコキシシラン（ＣＨ3Ｓi（ＯＲ）3、Ｒ：アルキル
基）としては、ＣＨ3Ｓi（ＯＣＨ3）3、ＣＨ3Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2Ｈ5）3、ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ4Ｈ9）3等が例示でき、テ
トラアルコキシシラン（Ｓi（ＯＲ）4、Ｒ：アルキル
基）としては、Ｓi（ＯＣＨ3）4、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4、
Ｓｉ（ＯＣ4Ｈ9）4等が例示できる。
ルコキシシラン（ＣＨ3Ｓi（ＯＲ）3、Ｒ：アルキル
基）としては、ＣＨ3Ｓi（ＯＣＨ3）3、ＣＨ3Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2Ｈ5）3、ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ4Ｈ9）3等が例示でき、テ
トラアルコキシシラン（Ｓi（ＯＲ）4、Ｒ：アルキル
基）としては、Ｓi（ＯＣＨ3）4、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4、
Ｓｉ（ＯＣ4Ｈ9）4等が例示できる。
【０００６】また、得られる撥水性被膜の水滴の接触角
を大きく低下させること無く、転落角を小さくするに
は、前記メチルトリアルコキシシラン１モルに対して前
記テトラアルコキシシランをＯ．２５〜１．５の割合で
調合して含ませることが好ましい。
を大きく低下させること無く、転落角を小さくするに
は、前記メチルトリアルコキシシラン１モルに対して前
記テトラアルコキシシランをＯ．２５〜１．５の割合で
調合して含ませることが好ましい。
【０００７】本発明にかかる塗布溶液は、前記シラン化
合物をエタノール、イソポロピルアルコールなどの水溶
性有機溶媒や水等により希釈した溶液とし、適時塩酸等
の加水分解触媒が添加される。そしてこの塗布溶液を基
体に塗布し、基体上に形成された塗布膜を加熱して、メ
チル基が珪素に直接化学結合し、かつ、前記珪素と酸素
とが交互に結合した化学結合を骨格とする架橋型珪素樹
脂からなる撥水性被膜とする。加熱温度は、１５０℃以
上とすることが被膜の耐アルカリ性などの化学適耐久性
を得る上で好ましく、５００℃以下とすることがメチル
基と珪素の化学結合を損なうことなく基体に被膜を強固
に付着させる上で好ましい。３００〜４００℃の範囲内
で加熱することは、約９０°の接触角を有しかつ小さい
転落角を有する撥水性被膜とする上で好ましい。
合物をエタノール、イソポロピルアルコールなどの水溶
性有機溶媒や水等により希釈した溶液とし、適時塩酸等
の加水分解触媒が添加される。そしてこの塗布溶液を基
体に塗布し、基体上に形成された塗布膜を加熱して、メ
チル基が珪素に直接化学結合し、かつ、前記珪素と酸素
とが交互に結合した化学結合を骨格とする架橋型珪素樹
脂からなる撥水性被膜とする。加熱温度は、１５０℃以
上とすることが被膜の耐アルカリ性などの化学適耐久性
を得る上で好ましく、５００℃以下とすることがメチル
基と珪素の化学結合を損なうことなく基体に被膜を強固
に付着させる上で好ましい。３００〜４００℃の範囲内
で加熱することは、約９０°の接触角を有しかつ小さい
転落角を有する撥水性被膜とする上で好ましい。
【０００８】本発明により得られる撥水性被膜中の珪素
は、１個のメチル基と三個の酸素原子とに直接結合して
いる珪素と４つの酸素原子と直接結合している珪素とが
ある。１個のメチル基と直接結合している珪素の珪素全
体に対する割合は、用いる塗布溶液のメチルトリアルコ
キシシランとテトラアルコキシシランの割合により決ま
り、メチルトリアルコキシシラン１モルに対してテトラ
アルコキシシランを０モルから１．５モルと増加させる
に従い、１から０．４に減少する。
は、１個のメチル基と三個の酸素原子とに直接結合して
いる珪素と４つの酸素原子と直接結合している珪素とが
ある。１個のメチル基と直接結合している珪素の珪素全
体に対する割合は、用いる塗布溶液のメチルトリアルコ
キシシランとテトラアルコキシシランの割合により決ま
り、メチルトリアルコキシシラン１モルに対してテトラ
アルコキシシランを０モルから１．５モルと増加させる
に従い、１から０．４に減少する。
【０００９】本発明の撥水性被膜の厚みは、２０μｍ以
下にすることが被膜の剥離やひび割れを防ぐ上で好まし
い。また本発明の撥水性被膜を形成するのに適した基体
としては、ガラス、セラミックス、金属、プラスチック
等任意の基体が例示できる。特に自動車の窓ガラスやフ
エンダーミラーに本発明の方法を用いた撥水性被膜を被
覆すると雨中走行時の視界が確保できる。
下にすることが被膜の剥離やひび割れを防ぐ上で好まし
い。また本発明の撥水性被膜を形成するのに適した基体
としては、ガラス、セラミックス、金属、プラスチック
等任意の基体が例示できる。特に自動車の窓ガラスやフ
エンダーミラーに本発明の方法を用いた撥水性被膜を被
覆すると雨中走行時の視界が確保できる。
【００１０】
【作用】本発明により得られる撥水性被膜は、塗布溶液
内の出発原料の有機シラン化合物を選ぶことにより、珪
素原子に直接化学結合しているメチル基の数を１個のみ
とし、前記１個のメチル基に直接化学結合している珪素
の被膜中の珪素全体に対する割合が０．４〜１である架
橋型珪素樹脂としたので、水滴に対して接触角が大きく
かつ転落角が小さい撥水特性を有する。
内の出発原料の有機シラン化合物を選ぶことにより、珪
素原子に直接化学結合しているメチル基の数を１個のみ
とし、前記１個のメチル基に直接化学結合している珪素
の被膜中の珪素全体に対する割合が０．４〜１である架
橋型珪素樹脂としたので、水滴に対して接触角が大きく
かつ転落角が小さい撥水特性を有する。
【００１１】
【実施例】本発明を実施例に基づいて以下に詳細に述べ
る。図１は本発明により得られた撥水性ガラス１の一部
断面図で、ガラス基体２の表面に撥水性被膜３が形成さ
れている。
る。図１は本発明により得られた撥水性ガラス１の一部
断面図で、ガラス基体２の表面に撥水性被膜３が形成さ
れている。
【００１２】実施例１ メチルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3）
０.０５モルを秤量し、これに０.２モルのエタノールと
０.２モルの水（０.１重量％の塩酸を含む）を加え、室
温で３０分間攪拌した。ここで塩酸（ＨＣｌ）のメチル
トリエトキシシランに対するモル比は、０.００２であ
る。その後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間
攪拌したものを塗布溶液１とした。塗布溶液１にソーダ
石灰ガラス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げ
ることにより被膜（膜厚４７０ｎｍ）を形成した。得ら
れた被膜付ガラス基板を室温から５００℃まで１００℃
毎に３０分間保持して熱処理を行い撥水性能の評価を行
った。撥水性被膜に対する水滴の接触角と転落角の熱処
理温度依存性を図２に示す。この被膜は、３００〜４０
０℃の熱処理温度範囲において９５゜程度の高い接触角
と１０〜１２゜の小さい転落角を示した。特に上記転落
角は比較例では達成することのできない小さく、優れた
特性であった。撥水性被膜の構造を赤外吸収スペクトル
法により測定した。メチル基に関する吸収ピークとして
は波数１２７５ｃｍー1におけるＳｉーＣＨ3の吸収ピー
クのみが認められ、珪素に直接結合しているメチル基の
数は１個であり、またメチル基に直接化学結合している
珪素の被膜中の珪素全体に対する割合は１であることが
判明した。
０.０５モルを秤量し、これに０.２モルのエタノールと
０.２モルの水（０.１重量％の塩酸を含む）を加え、室
温で３０分間攪拌した。ここで塩酸（ＨＣｌ）のメチル
トリエトキシシランに対するモル比は、０.００２であ
る。その後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間
攪拌したものを塗布溶液１とした。塗布溶液１にソーダ
石灰ガラス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げ
ることにより被膜（膜厚４７０ｎｍ）を形成した。得ら
れた被膜付ガラス基板を室温から５００℃まで１００℃
毎に３０分間保持して熱処理を行い撥水性能の評価を行
った。撥水性被膜に対する水滴の接触角と転落角の熱処
理温度依存性を図２に示す。この被膜は、３００〜４０
０℃の熱処理温度範囲において９５゜程度の高い接触角
と１０〜１２゜の小さい転落角を示した。特に上記転落
角は比較例では達成することのできない小さく、優れた
特性であった。撥水性被膜の構造を赤外吸収スペクトル
法により測定した。メチル基に関する吸収ピークとして
は波数１２７５ｃｍー1におけるＳｉーＣＨ3の吸収ピー
クのみが認められ、珪素に直接結合しているメチル基の
数は１個であり、またメチル基に直接化学結合している
珪素の被膜中の珪素全体に対する割合は１であることが
判明した。
【００１３】実施例２ メチルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3）
０.０４モルとテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ
2Ｈ5）4）０.０１を秤量し混合した。これに０.２モル
のエタノールと０.２モルの水（０.１重量％の塩酸（Ｈ
Ｃｌ）を含む）を加え、室温で３０分間攪拌した。その
後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間攪拌した
ものを塗布溶液２とした。塗布溶液２にソーダ石灰ガラ
ス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げることに
より撥水性被膜（膜厚４３０ｎｍ）を形成した。得られ
た被膜付ガラス基板を実施例１同様、室温から５００℃
まで１００℃毎に３０分間保持して熱処理を行い撥水性
能の評価を行った。撥水性被膜に対する水滴の接触角と
転落角の熱処理温度依存性を図３に示す。この被膜は、
３００〜４００℃の熱処理温度範囲において約９２゜の
大きい接触角と約１０゜の小さい転落角を示した。特に
上記転落角は比較例では得ることのできない優れた特性
であった。撥水性被膜の構造を赤外吸収スペクトル法に
より測定した。メチル基に関する吸収ピークとしては波
数１２７５ｃｍー1におけるＳｉーＣＨ3の吸収ピークの
みが認められ、珪素に直接結合しているメチル基の数は
１個であり、またメチル基に直接化学結合している珪素
の被膜中の珪素全体に対する割合は０．８であることが
判明した。
０.０４モルとテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ
2Ｈ5）4）０.０１を秤量し混合した。これに０.２モル
のエタノールと０.２モルの水（０.１重量％の塩酸（Ｈ
Ｃｌ）を含む）を加え、室温で３０分間攪拌した。その
後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間攪拌した
ものを塗布溶液２とした。塗布溶液２にソーダ石灰ガラ
ス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げることに
より撥水性被膜（膜厚４３０ｎｍ）を形成した。得られ
た被膜付ガラス基板を実施例１同様、室温から５００℃
まで１００℃毎に３０分間保持して熱処理を行い撥水性
能の評価を行った。撥水性被膜に対する水滴の接触角と
転落角の熱処理温度依存性を図３に示す。この被膜は、
３００〜４００℃の熱処理温度範囲において約９２゜の
大きい接触角と約１０゜の小さい転落角を示した。特に
上記転落角は比較例では得ることのできない優れた特性
であった。撥水性被膜の構造を赤外吸収スペクトル法に
より測定した。メチル基に関する吸収ピークとしては波
数１２７５ｃｍー1におけるＳｉーＣＨ3の吸収ピークの
みが認められ、珪素に直接結合しているメチル基の数は
１個であり、またメチル基に直接化学結合している珪素
の被膜中の珪素全体に対する割合は０．８であることが
判明した。
【００１４】実施例３ メチルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3）
０.０３モルとテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ
2Ｈ5）4）０.０２を秤量し均一に混合した。これに０.
２モルのエタノールと０.２モルの水（０.１重量％の塩
酸（ＨＣｌ）を含む）を加え、室温で３０分間攪拌し
た。その後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間
攪拌したものを塗布溶液３とした。塗布溶液３にソーダ
石灰ガラス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げ
ることにより被膜（膜厚３６５ｎｍ）を形成した。得ら
れた被膜付ガラス基板を実施例１と同様、室温から５０
０℃まで１００℃毎に３０分間保持して熱処理を行い撥
水性能の評価を行った。この被膜に対する水滴の接触角
と転落角の熱処理温度依存性を図４に示す。この被膜
は、３００〜４００℃の熱処理温度範囲において約９１
゜の大きい接触角と８〜９゜の小さい低い転落角を示し
た。特に上記転落角は従来技術では達成することのでき
ない優れた特性であった。撥水性被膜の構造を赤外吸収
スペクトル法により測定した。メチル基に関する吸収ピ
ークとしては波数１２７５ｃｍー1におけるＳｉーＣＨ3
の吸収ピークのみが認められ、珪素に直接結合している
メチル基の数は１個であり、またメチル基に直接化学結
合している珪素の被膜中の珪素全体に対する割合は０．
６であることが判明した。
０.０３モルとテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ
2Ｈ5）4）０.０２を秤量し均一に混合した。これに０.
２モルのエタノールと０.２モルの水（０.１重量％の塩
酸（ＨＣｌ）を含む）を加え、室温で３０分間攪拌し
た。その後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間
攪拌したものを塗布溶液３とした。塗布溶液３にソーダ
石灰ガラス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げ
ることにより被膜（膜厚３６５ｎｍ）を形成した。得ら
れた被膜付ガラス基板を実施例１と同様、室温から５０
０℃まで１００℃毎に３０分間保持して熱処理を行い撥
水性能の評価を行った。この被膜に対する水滴の接触角
と転落角の熱処理温度依存性を図４に示す。この被膜
は、３００〜４００℃の熱処理温度範囲において約９１
゜の大きい接触角と８〜９゜の小さい低い転落角を示し
た。特に上記転落角は従来技術では達成することのでき
ない優れた特性であった。撥水性被膜の構造を赤外吸収
スペクトル法により測定した。メチル基に関する吸収ピ
ークとしては波数１２７５ｃｍー1におけるＳｉーＣＨ3
の吸収ピークのみが認められ、珪素に直接結合している
メチル基の数は１個であり、またメチル基に直接化学結
合している珪素の被膜中の珪素全体に対する割合は０．
６であることが判明した。
【００１５】実施例４ メチルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3）
０.０２モルとテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ
2Ｈ5）4）０.０３を秤量し混合した。これに０.２モル
のエタノールと０.２モルの水（０.１重量％の塩酸（Ｈ
Ｃｌ）を含む）を加え、室温で３０分間攪拌した。その
後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間攪拌した
ものを塗布溶液４とした。塗布溶液４にソーダ石灰ガラ
ス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げることに
より被膜（３４０ｎｍ）を形成した。得られた被膜付ガ
ラス基板を実施例１同様、室温から５００℃まで１００
℃毎に３０分間保持して熱処理を行い撥水性能の評価を
行った。本被膜に対する水の接触角と転落角の熱処理温
度依存性を図５に示す。この撥水性被膜は、３００〜４
００℃の熱処理温度範囲において８４〜９０゜の大きい
接触角と８〜１３゜の小さい転落角を示した。特に上記
小さい転落角は比較例では得ることのできない優れた特
性であった。撥水性被膜の構造を赤外吸収スペクトル法
により測定した。メチル基に関する吸収ピークとしては
波数１２７５ｃｍー1におけるＳｉーＣＨ3の吸収ピーク
のみが認められ、珪素に直接結合しているメチル基の数
は１個であり、またメチル基に直接化学結合している珪
素の被膜中の珪素全体に対する割合は０．４であること
が判明した。
０.０２モルとテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ
2Ｈ5）4）０.０３を秤量し混合した。これに０.２モル
のエタノールと０.２モルの水（０.１重量％の塩酸（Ｈ
Ｃｌ）を含む）を加え、室温で３０分間攪拌した。その
後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間攪拌した
ものを塗布溶液４とした。塗布溶液４にソーダ石灰ガラ
ス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げることに
より被膜（３４０ｎｍ）を形成した。得られた被膜付ガ
ラス基板を実施例１同様、室温から５００℃まで１００
℃毎に３０分間保持して熱処理を行い撥水性能の評価を
行った。本被膜に対する水の接触角と転落角の熱処理温
度依存性を図５に示す。この撥水性被膜は、３００〜４
００℃の熱処理温度範囲において８４〜９０゜の大きい
接触角と８〜１３゜の小さい転落角を示した。特に上記
小さい転落角は比較例では得ることのできない優れた特
性であった。撥水性被膜の構造を赤外吸収スペクトル法
により測定した。メチル基に関する吸収ピークとしては
波数１２７５ｃｍー1におけるＳｉーＣＨ3の吸収ピーク
のみが認められ、珪素に直接結合しているメチル基の数
は１個であり、またメチル基に直接化学結合している珪
素の被膜中の珪素全体に対する割合は０．４であること
が判明した。
【００１６】比較例１ メチルトリエトキシシラン（ＣＨ3Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3）
０.０１モルとテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ
2Ｈ5）4）０.０４モルを秤量し混合した。これに０. ２
モルのエタノールと０.２モルの水（０.１重量％の塩酸
（ＨＣｌ）を含む）を加え、室温で３０分間攪拌した。
その後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間攪拌
したものを塗布溶液５とした。塗布溶液５にソーダ石灰
ガラス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げるこ
とにより被膜を形成した。得られた被膜付ガラス基板を
実施例１同様、室温から５００℃まで１００℃毎に３０
分間保持して熱処理を行い撥水性能の評価を行った。こ
の被膜に対する水滴の接触角は、７０゜程度で、転落角
は１０゜程度であった。この被膜の撥水特性は、上記実
施例１〜４に比較して、転落角はほぼ同じであったが、
接触角は劣るものであった。この撥水性被膜の構造を赤
外吸収スペクトル法により測定した。メチル基に関する
吸収ピークとしては波数１２７５ｃｍー1におけるＳｉー
ＣＨ3の吸収ピークのみが認められ、珪素に直接結合し
ているメチル基の数は１個であり、またメチル基に直接
化学結合している珪素の被膜中の珪素全体に対する割合
は０．２であることが判明した。
０.０１モルとテトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ
2Ｈ5）4）０.０４モルを秤量し混合した。これに０. ２
モルのエタノールと０.２モルの水（０.１重量％の塩酸
（ＨＣｌ）を含む）を加え、室温で３０分間攪拌した。
その後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間攪拌
したものを塗布溶液５とした。塗布溶液５にソーダ石灰
ガラス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げるこ
とにより被膜を形成した。得られた被膜付ガラス基板を
実施例１同様、室温から５００℃まで１００℃毎に３０
分間保持して熱処理を行い撥水性能の評価を行った。こ
の被膜に対する水滴の接触角は、７０゜程度で、転落角
は１０゜程度であった。この被膜の撥水特性は、上記実
施例１〜４に比較して、転落角はほぼ同じであったが、
接触角は劣るものであった。この撥水性被膜の構造を赤
外吸収スペクトル法により測定した。メチル基に関する
吸収ピークとしては波数１２７５ｃｍー1におけるＳｉー
ＣＨ3の吸収ピークのみが認められ、珪素に直接結合し
ているメチル基の数は１個であり、またメチル基に直接
化学結合している珪素の被膜中の珪素全体に対する割合
は０．２であることが判明した。
【００１７】比較例２ ジメチルジエトキシシラン（（ＣＨ3）2Ｓｉ（ＯＣ
2Ｈ5）2）０.０２モルとテトラエトキシシラン（Ｓｉ
（ＯＣ2Ｈ5）4）０.０３を秤量し混合した。これに０.
２モルのエタノールと０.２モルの水（０.１重量％の塩
酸（ＨＣｌ）を含む）を加え、室温で３０分間攪拌し
た。その後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間
攪拌したものを塗布溶液６とした。塗布溶液６にソーダ
石灰ガラス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げ
ることにより被膜を形成した。得られた被膜付ガラス基
板を実施例１と同様、室温から５００℃まで１００℃毎
に３０分間保持して熱処理を行い撥水性能の評価を行っ
た。この被膜に対する水滴の接触角は、約９０゜で転落
角は約２０゜であった。上記実施例１〜４に比較して接
触角は同程度であったが、転落角は大きな値であった。
この撥水性被膜の構造を赤外吸収スペクトル法により測
定した。メチル基に関する吸収ピークとしては波数１２
７５ｃｍー1のＳｉーＣＨ3に帰属するピーク以外に８５
０ｃｍー1にＳｉー（ＣＨ3）2に帰属する吸収ピークが認
められ、珪素に直接結合しているメチル基の数は２個で
あり、またメチル基に直接化学結合している珪素の被膜
中の珪素全体に対する割合は０．８であることが判明し
た。
2Ｈ5）2）０.０２モルとテトラエトキシシラン（Ｓｉ
（ＯＣ2Ｈ5）4）０.０３を秤量し混合した。これに０.
２モルのエタノールと０.２モルの水（０.１重量％の塩
酸（ＨＣｌ）を含む）を加え、室温で３０分間攪拌し
た。その後エタノールをさらに０.２モル加えて５分間
攪拌したものを塗布溶液６とした。塗布溶液６にソーダ
石灰ガラス基板（５ｃｍ×４ｃｍ）を浸漬し、引き上げ
ることにより被膜を形成した。得られた被膜付ガラス基
板を実施例１と同様、室温から５００℃まで１００℃毎
に３０分間保持して熱処理を行い撥水性能の評価を行っ
た。この被膜に対する水滴の接触角は、約９０゜で転落
角は約２０゜であった。上記実施例１〜４に比較して接
触角は同程度であったが、転落角は大きな値であった。
この撥水性被膜の構造を赤外吸収スペクトル法により測
定した。メチル基に関する吸収ピークとしては波数１２
７５ｃｍー1のＳｉーＣＨ3に帰属するピーク以外に８５
０ｃｍー1にＳｉー（ＣＨ3）2に帰属する吸収ピークが認
められ、珪素に直接結合しているメチル基の数は２個で
あり、またメチル基に直接化学結合している珪素の被膜
中の珪素全体に対する割合は０．８であることが判明し
た。
【００１８】上記実施例および比較例から、本発明によ
り得られる撥水性被膜は、珪素に直接結合しているメチ
ル基の数は１個であり、またメチル基に直接化学結合し
ている珪素の被膜中の珪素全体に対する割合が０．２〜
１とすることにより、水滴に対して約９０゜以上の接触
角と約１０゜の転落角を有する撥水性被膜を基体上に被
覆することができることが分かる。。
り得られる撥水性被膜は、珪素に直接結合しているメチ
ル基の数は１個であり、またメチル基に直接化学結合し
ている珪素の被膜中の珪素全体に対する割合が０．２〜
１とすることにより、水滴に対して約９０゜以上の接触
角と約１０゜の転落角を有する撥水性被膜を基体上に被
覆することができることが分かる。。
【００１９】
【発明の効果】本発明により、水滴に対して大きい接触
角でかつ小さい転落角を有する撥水性被膜を基体上に被
形成ることができる。本発明により得られる撥水性被膜
をたとえば自動車の窓ガラスやフエンダーミラーに被覆
することにより、汚れ難くかつ雨滴がガラス面に付着す
ることなく落下するガラス表面を得ることができる。
角でかつ小さい転落角を有する撥水性被膜を基体上に被
形成ることができる。本発明により得られる撥水性被膜
をたとえば自動車の窓ガラスやフエンダーミラーに被覆
することにより、汚れ難くかつ雨滴がガラス面に付着す
ることなく落下するガラス表面を得ることができる。
【図１】本発明により得られる基体の一実施例の一部断
面図である。
面図である。
【図２】実施例１の撥水性被膜の撥水特性の熱処理温度
依存性を示す図である。
依存性を示す図である。
【図３】実施例２の撥水性被膜の撥水特性の熱処理温度
依存性を示す図である。
依存性を示す図である。
【図４】実施例３の撥水性被膜の撥水特性の熱処理温度
依存性を示す図である。
依存性を示す図である。
【図５】実施例４の撥水性被膜の撥水特性の熱処理温度
依存性を示す図である。
依存性を示す図である。
１・・・撥水性ガラス、２・・・ガラス板、３・・・撥
水性被膜
水性被膜
Claims (3)
- 【請求項１】有機シラン化合物としてメチルトリアルコ
キシシランとテトラアルコキシシランをモル比でメチル
トリアルコキシシラン１に対してテトラアルコキシシラ
ン０〜１．５の割合で含む塗布溶液を用いて基体上に塗
布膜を形成し、前記塗布膜を加熱することによりメチル
基が珪素に直接化学結合し、かつ、前記珪素と酸素とが
交互に結合した化学結合を骨格とする架橋型珪素樹脂か
らなる撥水性被膜を基体に形成する方法。 - 【請求項２】前記メチルトリアルコキシシラン１モルに
対して前記テトラアルコキシシランをＯ．２５〜１．５
の割合で含ませたことを特徴とする請求項１に記載の撥
水性被膜を基体に形成する方法。 - 【請求項３】前記加熱を３００〜４００℃の範囲内で行
うことを特徴とする請求項１または２に記載の撥水性被
膜を基体に形成する方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4275592A JPH06126243A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 撥水性被膜を基体に形成する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4275592A JPH06126243A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 撥水性被膜を基体に形成する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126243A true JPH06126243A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17557604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4275592A Pending JPH06126243A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | 撥水性被膜を基体に形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06126243A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014173068A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Nof Corp | はっ水／はつ油フィルム |
-
1992
- 1992-10-14 JP JP4275592A patent/JPH06126243A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014173068A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Nof Corp | はっ水／はつ油フィルム |
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