JPH0616455A - 撥水性酸化物被膜およびその形成法 - Google Patents
撥水性酸化物被膜およびその形成法Info
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- JPH0616455A JPH0616455A JP17137392A JP17137392A JPH0616455A JP H0616455 A JPH0616455 A JP H0616455A JP 17137392 A JP17137392 A JP 17137392A JP 17137392 A JP17137392 A JP 17137392A JP H0616455 A JPH0616455 A JP H0616455A
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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/42—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating of an organic material and at least one non-metal coating
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
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- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】ガラス基板の表面上に形成した薄膜が、金属ア
ルコキシド系化合物或いは金属アセチルアセトネート系
化合物の中から少なくとも１種以上の化合物を二つ以上
選択し、しかも該選択した二つ以上の化合物における平
均分子量が異なるものであって、該二つ以上の化合物を
溶剤とともに混合してコーティング溶液とし、該溶液の
選択する二つ以上の化合物の混合割合の調整又は／及び
該溶液を相対湿度のコントロールのもとに被膜し、加熱
成膜して成る、マイクロピット状又は凹凸状或いは凸状
の表層を有するゾルゲル膜を下地層とし、特定の撥水性
薄膜を被覆した撥水性酸化物被膜。並びにその形成法。 【効果】手軽に容易な膜形成手段でもって被膜を安価に
効率よく得られ、該被膜で制御した特異な形状等を有す
る頑固な表層を持つ下地層とし、撥水性膜を被覆含浸せ
しめたので、格段にその性能を発揮し、光学特性を損な
うことなく、長期に亘り撥水性、密着性、耐久性、耐候
性等に優れるものとなる等、建築用もしくは自動車用窓
材等に有用。
ルコキシド系化合物或いは金属アセチルアセトネート系
化合物の中から少なくとも１種以上の化合物を二つ以上
選択し、しかも該選択した二つ以上の化合物における平
均分子量が異なるものであって、該二つ以上の化合物を
溶剤とともに混合してコーティング溶液とし、該溶液の
選択する二つ以上の化合物の混合割合の調整又は／及び
該溶液を相対湿度のコントロールのもとに被膜し、加熱
成膜して成る、マイクロピット状又は凹凸状或いは凸状
の表層を有するゾルゲル膜を下地層とし、特定の撥水性
薄膜を被覆した撥水性酸化物被膜。並びにその形成法。 【効果】手軽に容易な膜形成手段でもって被膜を安価に
効率よく得られ、該被膜で制御した特異な形状等を有す
る頑固な表層を持つ下地層とし、撥水性膜を被覆含浸せ
しめたので、格段にその性能を発揮し、光学特性を損な
うことなく、長期に亘り撥水性、密着性、耐久性、耐候
性等に優れるものとなる等、建築用もしくは自動車用窓
材等に有用。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロピット状表
層、凹凸状表層あるいは凸状表層を有し、しかも大きさ
をコントロールすることができるゾルゲル膜を下地層と
し、該下地層膜上にフルオロカーボン基を有するフッ素
含有シラン化合物を用いたコーティング液を塗布、成膜
し積層薄膜とした撥水性酸化物被膜とその形成法に関
し、特にガラス基板上に被膜積層する多層膜において、
ことに特異なゾルゲル膜を下地膜や下層膜として用い特
定した撥水性膜を被膜したので、格段にその性能を発揮
することとなる等、特に長期に亘り光学特性を損なうこ
となく、かつ頑固な密着力で耐摩耗性あるいは耐久性等
が優れたものとなり、建築用もしくは自動車用等の窓
材、各種膜付きガラス物品において有用な撥水性酸化物
被膜およびその形成法を提供するものである。
層、凹凸状表層あるいは凸状表層を有し、しかも大きさ
をコントロールすることができるゾルゲル膜を下地層と
し、該下地層膜上にフルオロカーボン基を有するフッ素
含有シラン化合物を用いたコーティング液を塗布、成膜
し積層薄膜とした撥水性酸化物被膜とその形成法に関
し、特にガラス基板上に被膜積層する多層膜において、
ことに特異なゾルゲル膜を下地膜や下層膜として用い特
定した撥水性膜を被膜したので、格段にその性能を発揮
することとなる等、特に長期に亘り光学特性を損なうこ
となく、かつ頑固な密着力で耐摩耗性あるいは耐久性等
が優れたものとなり、建築用もしくは自動車用等の窓
材、各種膜付きガラス物品において有用な撥水性酸化物
被膜およびその形成法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】一般に金属酸化物被膜の表
面に凹凸状を形成する方法としては、例えば金属酸化物
被膜をフッ酸やフッ硝酸等でエッチングする方法、ある
いは加熱処理により燃焼分解する有機高分子を金属アル
コキシド溶液中に添加する方法等が知られている。
面に凹凸状を形成する方法としては、例えば金属酸化物
被膜をフッ酸やフッ硝酸等でエッチングする方法、ある
いは加熱処理により燃焼分解する有機高分子を金属アル
コキシド溶液中に添加する方法等が知られている。
【０００３】ところが金属酸化物被膜をフッ酸やフッ硝
酸等でエッチングする方法では、エッチング用溶液であ
るフッ酸やフッ硝酸等が人体に対し極端に危険な物質で
あってその取り扱いが厄介で作業性が劣るとともに、エ
ッチング工程を付加することでの生産性の低下等があ
り、また加熱処理により燃焼分解する有機高分子を金属
アルコキシド溶液中に添加する方法では、例えば一度形
成されたマイクロピット状表面が４００°Ｃ以上の加熱
焼成により、被膜の緻密化が起こるため、その加熱処理
条件を種々制御する必要があるという制約があるととも
に、この制約により頑固な被膜を得ることが困難であっ
て、必ずしも容易にとは言い難いものである。
酸等でエッチングする方法では、エッチング用溶液であ
るフッ酸やフッ硝酸等が人体に対し極端に危険な物質で
あってその取り扱いが厄介で作業性が劣るとともに、エ
ッチング工程を付加することでの生産性の低下等があ
り、また加熱処理により燃焼分解する有機高分子を金属
アルコキシド溶液中に添加する方法では、例えば一度形
成されたマイクロピット状表面が４００°Ｃ以上の加熱
焼成により、被膜の緻密化が起こるため、その加熱処理
条件を種々制御する必要があるという制約があるととも
に、この制約により頑固な被膜を得ることが困難であっ
て、必ずしも容易にとは言い難いものである。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】本発明は、従来のかか
る問題点に鑑みてなしたものであって、特定の金属アル
コキシド系化合物あるいは金属アセチルアセトネート系
化合物を選び、該化合物の平均分子量が異なるものから
組み合わせ、混合割合を変化させたコーティング溶液と
するようにし、被膜の際の相対湿度を制御することによ
り、充分焼成をしても、独立してしっかりした特異なマ
イクロピット状あるいは凹凸状又は凸状でその形状や大
きさに種々コントロールした表面表層を有し、高密着性
であって耐久性や耐摩耗性とを併せ持ち、単体ではもち
ろん下地材あるいは下層等にことに有用な酸化物薄膜で
あるゾルゲル膜が、高安全で厄介な工程なく、安価に効
率よく得、しかも該特異なマイクロピット状あるいは凹
凸状等の表面のみならず、膜内部にまで特定したフルオ
ロカーボン基を有するフッ素含有シラン化合物を被覆含
浸せしめるようにした新規な撥水性酸化物被膜およびそ
の形成法を提供するものである。
る問題点に鑑みてなしたものであって、特定の金属アル
コキシド系化合物あるいは金属アセチルアセトネート系
化合物を選び、該化合物の平均分子量が異なるものから
組み合わせ、混合割合を変化させたコーティング溶液と
するようにし、被膜の際の相対湿度を制御することによ
り、充分焼成をしても、独立してしっかりした特異なマ
イクロピット状あるいは凹凸状又は凸状でその形状や大
きさに種々コントロールした表面表層を有し、高密着性
であって耐久性や耐摩耗性とを併せ持ち、単体ではもち
ろん下地材あるいは下層等にことに有用な酸化物薄膜で
あるゾルゲル膜が、高安全で厄介な工程なく、安価に効
率よく得、しかも該特異なマイクロピット状あるいは凹
凸状等の表面のみならず、膜内部にまで特定したフルオ
ロカーボン基を有するフッ素含有シラン化合物を被覆含
浸せしめるようにした新規な撥水性酸化物被膜およびそ
の形成法を提供するものである。
【０００５】すなわち、本発明は、ガラス基板の表面上
に形成した薄膜において、該薄膜が金属アルコキシド系
化合物あるいは金属アセチルアセトネート系化合物のな
かから少なくとも１種以上の化合物を二つ以上選択し、
しかも該選択した二つ以上の化合物における平均分子量
が異なるものであって、該二つ以上の化合物を溶剤とと
もに混合してコーティング溶液とし、該溶液の選択する
二つ以上の化合物の混合割合の調整または／および該溶
液を相対湿度のコントロールのもとに被膜し、加熱成膜
して成る、マイクロピット状表層または凹凸状表層、あ
るいは凸状表層であるゾルゲル膜を下地層とし、該下地
層膜上に、フルオロカーボン基を有するフッ素含有シラ
ン化合物からなるコーティング液を塗布、加熱して成る
積層薄膜であることを特徴とする撥水性酸化物被膜。
に形成した薄膜において、該薄膜が金属アルコキシド系
化合物あるいは金属アセチルアセトネート系化合物のな
かから少なくとも１種以上の化合物を二つ以上選択し、
しかも該選択した二つ以上の化合物における平均分子量
が異なるものであって、該二つ以上の化合物を溶剤とと
もに混合してコーティング溶液とし、該溶液の選択する
二つ以上の化合物の混合割合の調整または／および該溶
液を相対湿度のコントロールのもとに被膜し、加熱成膜
して成る、マイクロピット状表層または凹凸状表層、あ
るいは凸状表層であるゾルゲル膜を下地層とし、該下地
層膜上に、フルオロカーボン基を有するフッ素含有シラ
ン化合物からなるコーティング液を塗布、加熱して成る
積層薄膜であることを特徴とする撥水性酸化物被膜。
【０００６】ならびに、前記選択した二つ以上の化合物
における異なる平均分子量としては、一つの低平均分子
量の化合物が数千であって、他の一つ以上の高平均分子
量の化合物が数万乃至数十万であることから成るゾルゲ
ル膜を下地層としたことを特徴とする上述した撥水性酸
化物被膜。
における異なる平均分子量としては、一つの低平均分子
量の化合物が数千であって、他の一つ以上の高平均分子
量の化合物が数万乃至数十万であることから成るゾルゲ
ル膜を下地層としたことを特徴とする上述した撥水性酸
化物被膜。
【０００７】さらに、前記選択する二つ以上の化合物の
混合割合の調整が、高平均分子量の化合物１ｍｏｌに対
して、低平均分子量の化合物が０．１〜３０ｍｏｌであ
ることから成るゾルゲル膜を下地層としたことを特徴と
する上述した撥水性酸化物被膜。
混合割合の調整が、高平均分子量の化合物１ｍｏｌに対
して、低平均分子量の化合物が０．１〜３０ｍｏｌであ
ることから成るゾルゲル膜を下地層としたことを特徴と
する上述した撥水性酸化物被膜。
【０００８】さらにまた、前記マイクロピット状表層ま
たは凹凸状表層、あるいは凸状表層が、１０〜１００ｎ
ｍの径であることから成るゾルゲル膜を下地層としたこ
とを特徴とする上述した撥水性酸化物被膜。
たは凹凸状表層、あるいは凸状表層が、１０〜１００ｎ
ｍの径であることから成るゾルゲル膜を下地層としたこ
とを特徴とする上述した撥水性酸化物被膜。
【０００９】さらにまた、前記フルオロカーボン基を有
するフッ素含有シラン化合物からなるコーティング液
が、アルコール溶液であり、その固形分濃度が酸化物換
算で０．１〜５ｗｔ％であることを特徴とする上述した
撥水性酸化物被膜。
するフッ素含有シラン化合物からなるコーティング液
が、アルコール溶液であり、その固形分濃度が酸化物換
算で０．１〜５ｗｔ％であることを特徴とする上述した
撥水性酸化物被膜。
【００１０】さらにまた、前記フルオロカーボン基を有
するフッ素含有シラン化合物からなるコーティング液を
塗布し、前記成膜する加熱温度が、１００〜４００℃で
あることを特徴とする上述した撥水性酸化物被膜。
するフッ素含有シラン化合物からなるコーティング液を
塗布し、前記成膜する加熱温度が、１００〜４００℃で
あることを特徴とする上述した撥水性酸化物被膜。
【００１１】また、ガラス基板の表面上に形成した薄膜
において、該薄膜が金属アルコキシド系化合物あるいは
金属アセチルアセトネート系化合物のなかから少なくと
も１種以上の化合物を二つ以上選択し、しかも該選択し
た二つ以上の化合物における平均分子量が異なるもので
あって、該二つ以上の化合物を溶剤とともに混合してコ
ーティング溶液とし、該溶液の選択する二つ以上の化合
物の混合割合の調整または／および該溶液を相対湿度の
コントロールのもとに被膜し、１００°Ｃ以上の温度で
加熱成膜して成るゾルゲル膜を形成し、該ゾルゲル膜上
に、フルオロカーボン基を有するフッ素含有シラン化合
物からなるコーティング液を塗布、加熱して成膜するこ
とで積層薄膜を形成することを特徴とする撥水性酸化物
被膜の形成法。
において、該薄膜が金属アルコキシド系化合物あるいは
金属アセチルアセトネート系化合物のなかから少なくと
も１種以上の化合物を二つ以上選択し、しかも該選択し
た二つ以上の化合物における平均分子量が異なるもので
あって、該二つ以上の化合物を溶剤とともに混合してコ
ーティング溶液とし、該溶液の選択する二つ以上の化合
物の混合割合の調整または／および該溶液を相対湿度の
コントロールのもとに被膜し、１００°Ｃ以上の温度で
加熱成膜して成るゾルゲル膜を形成し、該ゾルゲル膜上
に、フルオロカーボン基を有するフッ素含有シラン化合
物からなるコーティング液を塗布、加熱して成膜するこ
とで積層薄膜を形成することを特徴とする撥水性酸化物
被膜の形成法。
【００１２】ならびに、前記コーティング溶液を、１〜
１０Ｃ．Ｐ．に粘度調製することでゾルゲル膜を形成す
ることを特徴とする上述した撥水性酸化物被膜の形成
法。さらに、前記コーティング溶液の酸化物換算固形分
濃度が０．０１〜１０ｗｔ％であることでゾルゲル膜を
形成することを特徴とする上述した撥水性酸化物被膜の
形成法。
１０Ｃ．Ｐ．に粘度調製することでゾルゲル膜を形成す
ることを特徴とする上述した撥水性酸化物被膜の形成
法。さらに、前記コーティング溶液の酸化物換算固形分
濃度が０．０１〜１０ｗｔ％であることでゾルゲル膜を
形成することを特徴とする上述した撥水性酸化物被膜の
形成法。
【００１３】さらに、前記相対湿度が、２０〜８０％で
あることでゾルゲル膜を形成することを特徴とする上述
した撥水性酸化物被膜の形成法。さらにまた、ガラス基
板の表面上に形成した薄膜において、該薄膜が金属アル
コキシド系化合物あるいは金属アセチルアセトネート系
化合物のなかから少なくとも１種以上の化合物を二つ以
上選択し、しかも該選択した二つ以上の化合物における
平均分子量が異なるものであって、該二つ以上の化合物
を溶剤とともに混合してコーティング溶液とし、該溶液
の選択する二つ以上の化合物の混合割合の調整または／
および該溶液を相対湿度のコントロールのもとに被膜
し、６００℃以上に加熱成膜して成る、マイクロピット
状表層または凹凸状表層、あるいは凸状表層であるゾル
ゲル膜を形成し、該ゾルゲル膜上に、フルオロカーボン
基を有するフッ素含有シラン化合物を溶剤と混合攪拌
し、１〜７Ｃ．Ｐ．に粘度調整したコーティング液を塗
布し、１００〜４００℃で加熱して成膜することで積層
薄膜を形成することを特徴とする撥水性酸化物被膜の形
成法をそれぞれ提供するものである。
あることでゾルゲル膜を形成することを特徴とする上述
した撥水性酸化物被膜の形成法。さらにまた、ガラス基
板の表面上に形成した薄膜において、該薄膜が金属アル
コキシド系化合物あるいは金属アセチルアセトネート系
化合物のなかから少なくとも１種以上の化合物を二つ以
上選択し、しかも該選択した二つ以上の化合物における
平均分子量が異なるものであって、該二つ以上の化合物
を溶剤とともに混合してコーティング溶液とし、該溶液
の選択する二つ以上の化合物の混合割合の調整または／
および該溶液を相対湿度のコントロールのもとに被膜
し、６００℃以上に加熱成膜して成る、マイクロピット
状表層または凹凸状表層、あるいは凸状表層であるゾル
ゲル膜を形成し、該ゾルゲル膜上に、フルオロカーボン
基を有するフッ素含有シラン化合物を溶剤と混合攪拌
し、１〜７Ｃ．Ｐ．に粘度調整したコーティング液を塗
布し、１００〜４００℃で加熱して成膜することで積層
薄膜を形成することを特徴とする撥水性酸化物被膜の形
成法をそれぞれ提供するものである。
【００１４】ここで、前記したように、金属アルコキシ
ド系化合物あるいは金属アセチルアセトネート系化合物
のなかから少なくとも１種以上の化合物を二つ以上選択
したのは、該両化合物は安定性があって、溶液調製の
際、例えば平均分子量の制御が容易であり、成膜した前
記マイクロピット状表層、凹凸状表層あるいは凸状表層
の種々の表面形状を有する酸化物薄膜の透明性や硬度が
高く、耐久性にも優れたものとなり、比較的安価で入手
し易いものであるので該両化合物を用いることとした。
ド系化合物あるいは金属アセチルアセトネート系化合物
のなかから少なくとも１種以上の化合物を二つ以上選択
したのは、該両化合物は安定性があって、溶液調製の
際、例えば平均分子量の制御が容易であり、成膜した前
記マイクロピット状表層、凹凸状表層あるいは凸状表層
の種々の表面形状を有する酸化物薄膜の透明性や硬度が
高く、耐久性にも優れたものとなり、比較的安価で入手
し易いものであるので該両化合物を用いることとした。
【００１５】また、金属アルコキシド系化合物として
は、金属にすべてアルコキシ基のみが結合した場合、す
なわちメトキシド、エトキシド、イソプロポキシド等の
みならず、その一部がメチル基、エチル基等に置換した
もの、例えばモノメチルアルコキシド、モノエチルアル
コキシド等を含むものである。さらにまた、金属アセチ
ルアセトネート系化合物としては、金属にすべてアセチ
ルアセトン基のみが結合した場合のみならず、その一部
がメチルアルコキシ基、エチルアルコキシ基等に置換し
たものを含むものである。
は、金属にすべてアルコキシ基のみが結合した場合、す
なわちメトキシド、エトキシド、イソプロポキシド等の
みならず、その一部がメチル基、エチル基等に置換した
もの、例えばモノメチルアルコキシド、モノエチルアル
コキシド等を含むものである。さらにまた、金属アセチ
ルアセトネート系化合物としては、金属にすべてアセチ
ルアセトン基のみが結合した場合のみならず、その一部
がメチルアルコキシ基、エチルアルコキシ基等に置換し
たものを含むものである。
【００１６】さらに前記金属としては、格別特定するも
のではないが、Ｓｉ、ＴｉまたはＺｒを選択するのが好
ましく、具体的なものとしては、例えばテトラメトキシ
シラン〔Ｓｉ（ＯＭｅ）4 Ｍｅ：ＣＨ3 〕、テトラエ
トキシシラン〔Ｓｉ（ＯＥｔ）4 Ｅｔ：Ｃ2 Ｈ5 〕、
メチルトリエトキシシラン〔ＭｅＳｉ（ＯＥｔ）3 〕、
メチルトリメトキシシラン〔ＭｅＳｉ（ＯＭｅ）3 〕、
チタンテトライソプロポキシド〔Ｔｉ（ＯーｉｓｏーＰ
ｒ）4 Ｐｒ：Ｃ3 Ｈ7 〕、チタンアセチルアセトネー
ト〔Ｔｉ（ＣＨ2 ＣＯＣＨ2 ＣＯＣＨ3 ）4 〕、ジルコ
ニウムノルマルブトキシド〔Ｚｒ（ＯーｎーＢｕ）4
Ｂｕ：Ｃ4 Ｈ9 〕、ジルコニウムアセチルアセトネート
〔Ｚｒ（ＣＨ2 ＣＯＣＨ2 ＣＯＣＨ3 ）4 〕等が好適で
あり、他に例えばジメチルジエトキシシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、チタンテトラノルマルブトキシド、
ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテ
トラオクチレート等がある。
のではないが、Ｓｉ、ＴｉまたはＺｒを選択するのが好
ましく、具体的なものとしては、例えばテトラメトキシ
シラン〔Ｓｉ（ＯＭｅ）4 Ｍｅ：ＣＨ3 〕、テトラエ
トキシシラン〔Ｓｉ（ＯＥｔ）4 Ｅｔ：Ｃ2 Ｈ5 〕、
メチルトリエトキシシラン〔ＭｅＳｉ（ＯＥｔ）3 〕、
メチルトリメトキシシラン〔ＭｅＳｉ（ＯＭｅ）3 〕、
チタンテトライソプロポキシド〔Ｔｉ（ＯーｉｓｏーＰ
ｒ）4 Ｐｒ：Ｃ3 Ｈ7 〕、チタンアセチルアセトネー
ト〔Ｔｉ（ＣＨ2 ＣＯＣＨ2 ＣＯＣＨ3 ）4 〕、ジルコ
ニウムノルマルブトキシド〔Ｚｒ（ＯーｎーＢｕ）4
Ｂｕ：Ｃ4 Ｈ9 〕、ジルコニウムアセチルアセトネート
〔Ｚｒ（ＣＨ2 ＣＯＣＨ2 ＣＯＣＨ3 ）4 〕等が好適で
あり、他に例えばジメチルジエトキシシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、チタンテトラノルマルブトキシド、
ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテ
トラオクチレート等がある。
【００１７】さらにまた、前記選択した二つ以上の化合
物における平均分子量が異なるものとしたのは、被膜し
た薄膜の表層をマイクロピット状、凹凸状あるいは凸状
とするためであり、混合する２種以上の化合物の平均分
子量は数千（具体的には８００〜８０００程度、好まし
くは２０００〜７０００程度）と数万（具体的には１０
０００〜７００００程度）、あるいは数千と数十万（具
体的には１０００００〜４０００００程度）の組み合わ
せがよいものである。
物における平均分子量が異なるものとしたのは、被膜し
た薄膜の表層をマイクロピット状、凹凸状あるいは凸状
とするためであり、混合する２種以上の化合物の平均分
子量は数千（具体的には８００〜８０００程度、好まし
くは２０００〜７０００程度）と数万（具体的には１０
０００〜７００００程度）、あるいは数千と数十万（具
体的には１０００００〜４０００００程度）の組み合わ
せがよいものである。
【００１８】一方、平均分子量の制御は、溶液を調製す
る際において、触媒の種類（例えば塩酸、硝酸、酢酸
等）、その添加量すなわちＰＨ値（例えばＰＨ＝１〜
６、好ましくは２〜４）および反応温度（例えば２０〜
８０°Ｃ、好ましくは２５〜７０°Ｃ）等によって、加
水分解反応過程あるいは縮重合過程をコントロールする
ことにより行うものである。ただし、化合物によっては
それぞれ反応時間等も異なり、必ずしもすべてに共通し
ない場合もあり得るものである。
る際において、触媒の種類（例えば塩酸、硝酸、酢酸
等）、その添加量すなわちＰＨ値（例えばＰＨ＝１〜
６、好ましくは２〜４）および反応温度（例えば２０〜
８０°Ｃ、好ましくは２５〜７０°Ｃ）等によって、加
水分解反応過程あるいは縮重合過程をコントロールする
ことにより行うものである。ただし、化合物によっては
それぞれ反応時間等も異なり、必ずしもすべてに共通し
ない場合もあり得るものである。
【００１９】また、マイクロピット状表層、凹凸状表層
あるいは凸状表層の形状の制御は、混合する２種以上の
化合物の平均分子量が数千と数万、あるいは数千と数十
万である化合物の混合割合が、その溶質モル比（酸化物
換算）で０．１〜３０程度であり、０．１未満あるいは
３０を超えると平坦な平面形状となるものである。なか
でも１〜２０程度が好ましく、より好ましくはマイクロ
ピット状表層では２〜５．５程度、凹凸状表層では５．
５〜７程度、凸状では７〜１５程度である。また、前記
表層におけるそれぞれの大きさは被膜する際の相対湿度
により制御することがてき、約２０％程度の場合約１０
ｎｍ程度となり、約８０％程度の場合約１００ｎｍ程度
となる。
あるいは凸状表層の形状の制御は、混合する２種以上の
化合物の平均分子量が数千と数万、あるいは数千と数十
万である化合物の混合割合が、その溶質モル比（酸化物
換算）で０．１〜３０程度であり、０．１未満あるいは
３０を超えると平坦な平面形状となるものである。なか
でも１〜２０程度が好ましく、より好ましくはマイクロ
ピット状表層では２〜５．５程度、凹凸状表層では５．
５〜７程度、凸状では７〜１５程度である。また、前記
表層におけるそれぞれの大きさは被膜する際の相対湿度
により制御することがてき、約２０％程度の場合約１０
ｎｍ程度となり、約８０％程度の場合約１００ｎｍ程度
となる。
【００２０】また、前記金属アルコキシド系化合物ある
いは金属アセチルアセトネート系化合物のアルコール溶
液中の濃度については、０．０１ｗｔ％程度以上が好ま
しく、これ未満であれば均一な前記３種類の表面形状表
層を有する被膜を次第に形成し難くなり、他方、１０ｗ
ｔ％程度を超えると、溶液が粘稠となり、前記３種類の
表層形状はあるものの、クラックの発現等があり、加え
て膜付け自体が困難となるものである。さらに本アルコ
ール溶液におけるアルコール溶媒としては、メチルアル
コール、イソプロピルアルコールあるいは１ーブタノー
ル等が採用できるものである。
いは金属アセチルアセトネート系化合物のアルコール溶
液中の濃度については、０．０１ｗｔ％程度以上が好ま
しく、これ未満であれば均一な前記３種類の表面形状表
層を有する被膜を次第に形成し難くなり、他方、１０ｗ
ｔ％程度を超えると、溶液が粘稠となり、前記３種類の
表層形状はあるものの、クラックの発現等があり、加え
て膜付け自体が困難となるものである。さらに本アルコ
ール溶液におけるアルコール溶媒としては、メチルアル
コール、イソプロピルアルコールあるいは１ーブタノー
ル等が採用できるものである。
【００２１】さらにまた、ガラス基板への膜付け法とし
ては、ディッピング法、スプレー法、フローコート法あ
るいはスピンコート法等既知の塗布手段が適宜採用し得
るものである。また前記コーティング溶液を被膜後、１
層の薄膜を形成する毎に、約１００°Ｃ程度の雰囲気温
度下で約３０分間以内程度の乾燥を行い、前記３種類の
表層形状を有したゲル膜を形成することが好ましいもの
である。
ては、ディッピング法、スプレー法、フローコート法あ
るいはスピンコート法等既知の塗布手段が適宜採用し得
るものである。また前記コーティング溶液を被膜後、１
層の薄膜を形成する毎に、約１００°Ｃ程度の雰囲気温
度下で約３０分間以内程度の乾燥を行い、前記３種類の
表層形状を有したゲル膜を形成することが好ましいもの
である。
【００２２】またさらに、本発明の３種類の表面形状表
層については、縮重合度の違いによる形成であって、膜
を強固にするための焼成（例えば約５００°Ｃ以上）に
よっても消失することもなく、しかも独立したピット、
凹凸および凸状物が表面および基板との界面付近まで形
成されており、走査電子顕微鏡による１万倍で明確に観
察が可能である等、膜強度に優れるしかっりした前記３
種類の表面形状表層とできるものである。
層については、縮重合度の違いによる形成であって、膜
を強固にするための焼成（例えば約５００°Ｃ以上）に
よっても消失することもなく、しかも独立したピット、
凹凸および凸状物が表面および基板との界面付近まで形
成されており、走査電子顕微鏡による１万倍で明確に観
察が可能である等、膜強度に優れるしかっりした前記３
種類の表面形状表層とできるものである。
【００２３】また例えばＨＦ等によるエッチングでは、
その構造上エッチングされ易い部分とされ難い部分とが
あって、エッチングされ易い部分がピット状のものとな
るので、どちらかと言えば連続的であり、膜厚もピット
制御も困難であり、前記倍率でのピット観察では観察が
困難である。また例えばゾルゲル膜での有機物、溶媒、
水分の焼成等による多孔質化では、通常２５０〜３００
°Ｃ付近の焼成で膜全体が一度多孔質化するが、５００
°Ｃ以上で焼成した場合、膜の緻密、硬化が起こり、無
孔化も同時に起こり、ピット状のものは膜表面および内
部でなくなり、走査電子顕微鏡では３〜５万倍で観察し
ても、表面形状は平坦である等、従来法のものと本発明
のマイクロピット状表層、凹凸状表層あるいは凸状表層
とでは明らかに異なるものであった。
その構造上エッチングされ易い部分とされ難い部分とが
あって、エッチングされ易い部分がピット状のものとな
るので、どちらかと言えば連続的であり、膜厚もピット
制御も困難であり、前記倍率でのピット観察では観察が
困難である。また例えばゾルゲル膜での有機物、溶媒、
水分の焼成等による多孔質化では、通常２５０〜３００
°Ｃ付近の焼成で膜全体が一度多孔質化するが、５００
°Ｃ以上で焼成した場合、膜の緻密、硬化が起こり、無
孔化も同時に起こり、ピット状のものは膜表面および内
部でなくなり、走査電子顕微鏡では３〜５万倍で観察し
ても、表面形状は平坦である等、従来法のものと本発明
のマイクロピット状表層、凹凸状表層あるいは凸状表層
とでは明らかに異なるものであった。
【００２４】また、前記フルオロカーボン基を有するフ
ッ素含有シラン化合物としては、例えばＣＦ3 ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 、ＣＦ3 （ＣＦ2 ）5 ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 、ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 、ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2 ＣＨ3 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）2 等、さらにはＣＦ3 （Ｃ
Ｆ2 ）7 ＣＨ2 ＣＨ2 ＳｉＣｌ3 等あるいはこれらの部
分加水分解物などが採用できるものである。
ッ素含有シラン化合物としては、例えばＣＦ3 ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 、ＣＦ3 （ＣＦ2 ）5 ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 、ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 、ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 ＣＨ2 Ｃ
Ｈ2 ＣＨ3 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）2 等、さらにはＣＦ3 （Ｃ
Ｆ2 ）7 ＣＨ2 ＣＨ2 ＳｉＣｌ3 等あるいはこれらの部
分加水分解物などが採用できるものである。
【００２５】さらに、前記フルオロカーボン基を有する
フッ素含有シラン化合物の第２のアルコール溶液中の固
形分濃度については、酸化物換算で０．１〜５ｗｔ％で
あり、０．１ｗｔ％未満では被膜への撥水性の付与が不
十分、例えば水に対する接触角が６０〜７０°程度であ
り、５ｗｔ％を超えても撥水性はもはや向上しなくな
り、水に対する接触角は１１０〜１１５°程度に留ま
り、それ以上良化しなくなり、実効が得られないためで
ある。
フッ素含有シラン化合物の第２のアルコール溶液中の固
形分濃度については、酸化物換算で０．１〜５ｗｔ％で
あり、０．１ｗｔ％未満では被膜への撥水性の付与が不
十分、例えば水に対する接触角が６０〜７０°程度であ
り、５ｗｔ％を超えても撥水性はもはや向上しなくな
り、水に対する接触角は１１０〜１１５°程度に留ま
り、それ以上良化しなくなり、実効が得られないためで
ある。
【００２６】またさらに、前記ガラス基板としては、無
機質の透明板ガラスであって、無色または着色、ならび
にその種類あるいは色調、形状等に特に限定されるもの
ではなく、さらに曲げ板ガラスとしてはもちろん、各種
強化ガラスや強度アップガラス、平板や単板で使用でき
るとともに、複層ガラスあるいは合せガラスとしても使
用できることは言うまでもない。
機質の透明板ガラスであって、無色または着色、ならび
にその種類あるいは色調、形状等に特に限定されるもの
ではなく、さらに曲げ板ガラスとしてはもちろん、各種
強化ガラスや強度アップガラス、平板や単板で使用でき
るとともに、複層ガラスあるいは合せガラスとしても使
用できることは言うまでもない。
【００２７】
【作用】前述したとおり、本発明のマイクロピット状表
層、凹凸状表層あるいは凸状表層を有するゾルゲル膜を
下地層薄膜とし、特定した撥水性薄膜を被膜成膜した撥
水性酸化物被膜、ならびにその形成法により、上述した
特定系の二つの化合物を選び、該化合物の平均分子量が
異なるものを少なくとも組み合わせることで、高温焼成
しても、緻密化することなく、従来より独立性があって
深見のある、明確でしっかりしたマイクロピット状、凹
凸状あるいは凸状表層となり、しかも該３種類の表面表
層の形状とその径を制御でき、付着性も向上し頑固な薄
膜とすることでき、ガラス基板との界面はもちろん、多
層膜での膜と膜の界面においても密着性を格段に向上せ
しめ、被覆含浸した撥水性薄膜を含め、優れた耐候性、
耐久性を有するものとなり、透明で硬度が高い、しかも
長期に亘り撥水性能はもちろん、光学特性等も充分に満
足できるものとでき、従来屋外では使用でき難いもので
も使用できるようになる等となり、高安全性で厄介な工
程なく、安価に効率よく得られることとなるものであ
る。
層、凹凸状表層あるいは凸状表層を有するゾルゲル膜を
下地層薄膜とし、特定した撥水性薄膜を被膜成膜した撥
水性酸化物被膜、ならびにその形成法により、上述した
特定系の二つの化合物を選び、該化合物の平均分子量が
異なるものを少なくとも組み合わせることで、高温焼成
しても、緻密化することなく、従来より独立性があって
深見のある、明確でしっかりしたマイクロピット状、凹
凸状あるいは凸状表層となり、しかも該３種類の表面表
層の形状とその径を制御でき、付着性も向上し頑固な薄
膜とすることでき、ガラス基板との界面はもちろん、多
層膜での膜と膜の界面においても密着性を格段に向上せ
しめ、被覆含浸した撥水性薄膜を含め、優れた耐候性、
耐久性を有するものとなり、透明で硬度が高い、しかも
長期に亘り撥水性能はもちろん、光学特性等も充分に満
足できるものとでき、従来屋外では使用でき難いもので
も使用できるようになる等となり、高安全性で厄介な工
程なく、安価に効率よく得られることとなるものであ
る。
【００２８】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし本発明は係る実施例に限定されるものではな
い。
る。ただし本発明は係る実施例に限定されるものではな
い。
【００２９】実施例１ 大きさ約１００ｍｍｘ１００ｍｍ、厚さ約２ｍｍのクリ
ア・フロートガラス基板を中性洗剤、水すすぎ、アルコ
ールで順次洗浄し、乾燥した後、アセトンで払拭し被膜
用ガラス基板とした。
ア・フロートガラス基板を中性洗剤、水すすぎ、アルコ
ールで順次洗浄し、乾燥した後、アセトンで払拭し被膜
用ガラス基板とした。
【００３０】シリコンエトキシド（平均分子量：約３，
０００，固形分濃度：約３０ｗｔ％）約２０．０ｇ、シ
リコンエトキシド（平均分子量：約１００，０００，固
形分濃度：約６ｗｔ％）約２８．６ｇをビーカーに入
れ、低平均分子量の固形分／高平均分子量の固形分を約
３．５のｍｏｌ比とし、イソプロピルアルコール約５０
ｇならびに１ーブタノール約１００ｇで希釈し、約１５
時間攪拌してコーティング溶液を得た。
０００，固形分濃度：約３０ｗｔ％）約２０．０ｇ、シ
リコンエトキシド（平均分子量：約１００，０００，固
形分濃度：約６ｗｔ％）約２８．６ｇをビーカーに入
れ、低平均分子量の固形分／高平均分子量の固形分を約
３．５のｍｏｌ比とし、イソプロピルアルコール約５０
ｇならびに１ーブタノール約１００ｇで希釈し、約１５
時間攪拌してコーティング溶液を得た。
【００３１】ついで、該溶液をディッピング法により前
記ガラス基板表面に、約２３℃、相対湿度約５０％の環
境で被膜し、約２７０°Ｃで約１０分間加熱してゲル膜
を形成し、膜厚が約１５０ｎｍのＳｉＯ2 薄膜を成膜し
た。該薄膜を走査電子顕微鏡により、約２万倍の倍率で
表面形状状態を観察したところ、図１に示すように、マ
イクロピット状表層となっていた。
記ガラス基板表面に、約２３℃、相対湿度約５０％の環
境で被膜し、約２７０°Ｃで約１０分間加熱してゲル膜
を形成し、膜厚が約１５０ｎｍのＳｉＯ2 薄膜を成膜し
た。該薄膜を走査電子顕微鏡により、約２万倍の倍率で
表面形状状態を観察したところ、図１に示すように、マ
イクロピット状表層となっていた。
【００３２】次いで該薄膜上に、あらかじめ、ヘプタデ
カトリデシルフルオロアルキルシラン〔ＣＦ3 （Ｃ
Ｆ2 ）7 ＣＨ2 ＣＨ2 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 １ｇとイソプ
ロピルアルコール４８ｇ、６０％硝酸１ｇをビーカーに
入れ、常温で充分に混合攪拌し、フルオロアルキルトリ
メトキシランの部分加水分解溶液を調製したものを塗布
し、約２５０℃に設定された電気炉に約３０分間入れ、
撥水処理を行った。膜厚は数十ｎｍ程度であった。
カトリデシルフルオロアルキルシラン〔ＣＦ3 （Ｃ
Ｆ2 ）7 ＣＨ2 ＣＨ2 Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）3 １ｇとイソプ
ロピルアルコール４８ｇ、６０％硝酸１ｇをビーカーに
入れ、常温で充分に混合攪拌し、フルオロアルキルトリ
メトキシランの部分加水分解溶液を調製したものを塗布
し、約２５０℃に設定された電気炉に約３０分間入れ、
撥水処理を行った。膜厚は数十ｎｍ程度であった。
【００３３】得られた積層薄膜付きガラス基板につい
て、下記の試験を行った。 （撥水性試験）大気中（約２５℃）での水に対する接触
角を、協和界面科学製ＣＡーＡ型を用いて測定した。
て、下記の試験を行った。 （撥水性試験）大気中（約２５℃）での水に対する接触
角を、協和界面科学製ＣＡーＡ型を用いて測定した。
【００３４】（耐久性試験）自動車用ワイパーブレード
による摺動耐久性により評価した。 条件；上水を滴下しながら、約１０５ｇの荷重をかけて
約３万回（往復を１回とする）の摺動を行い、接触角の
低下量で評価した。
による摺動耐久性により評価した。 条件；上水を滴下しながら、約１０５ｇの荷重をかけて
約３万回（往復を１回とする）の摺動を行い、接触角の
低下量で評価した。
【００３５】その結果は表１に示すように、初期接触角
が約１１３°で上水３万回摺動後接触角が約８７°程度
であり、所期の性能を有するものであった。 （耐候性試験）キセノン照射により評価した。
が約１１３°で上水３万回摺動後接触角が約８７°程度
であり、所期の性能を有するものであった。 （耐候性試験）キセノン照射により評価した。
【００３６】条件；約１８０ｗ／ｍ2 、１サイクル約１
８０時間、最後の約２５分間は温度２０℃の上水をスプ
レーした。また照射時のガラス基板の表面温度は約５３
℃程度であり、接触角の経時変化で評価した。
８０時間、最後の約２５分間は温度２０℃の上水をスプ
レーした。また照射時のガラス基板の表面温度は約５３
℃程度であり、接触角の経時変化で評価した。
【００３７】その結果は図９に示すように、初期接触角
が約１１３°であるものが、照射時間約２０００時間後
でも約８５°程度に留まり、所期の性能を有するもので
あった。
が約１１３°であるものが、照射時間約２０００時間後
でも約８５°程度に留まり、所期の性能を有するもので
あった。
【００３８】実施例２ 実施例１と同様なガラス基板に、実施例１のシリコンエ
トキシド約３０ｇと実施例１の例１のシリコンエトキシ
ド約２３．１ｇをビーカーに入れ、低平均分子量の固形
分／高平均分子量の固形分を約６．５のｍｏｌ比とし、
他は実施例１と同様とした。図２に示すように、凹凸状
表層となっていた。次いで実施例１と同様に撥水処理を
行った。膜厚は数十ｎｍ程度であった。
トキシド約３０ｇと実施例１の例１のシリコンエトキシ
ド約２３．１ｇをビーカーに入れ、低平均分子量の固形
分／高平均分子量の固形分を約６．５のｍｏｌ比とし、
他は実施例１と同様とした。図２に示すように、凹凸状
表層となっていた。次いで実施例１と同様に撥水処理を
行った。膜厚は数十ｎｍ程度であった。
【００３９】得られた積層薄膜付きガラス基板につい
て、実施例１と同様の評価を行ったところ、耐久性試験
は表１に示すように、初期接触角が約１１１°で上水３
万回摺動後接触角が約７５°程度であり、耐候性試験は
図９に示すように、初期接触角が約１１１°であるもの
が、照射時間約２０００時間後でも約８８°程度に留ま
り、所期の性能を有するものであった。
て、実施例１と同様の評価を行ったところ、耐久性試験
は表１に示すように、初期接触角が約１１１°で上水３
万回摺動後接触角が約７５°程度であり、耐候性試験は
図９に示すように、初期接触角が約１１１°であるもの
が、照射時間約２０００時間後でも約８８°程度に留ま
り、所期の性能を有するものであった。
【００４０】実施例３ 実施例１と同様なガラス基板に、実施例１のシリコンエ
トキシド約４０ｇと実施例１の例１のシリコンエトキシ
ド約１８．２ｇをビーカーに入れ、低平均分子量の固形
分／高平均分子量の固形分を約１１のｍｏｌ比とし、他
は実施例１と同様とした。図３に示すように、凸状表層
となっていた。次いで実施例１と同様に撥水処理を行っ
た。膜厚は数十ｎｍ程度であった。
トキシド約４０ｇと実施例１の例１のシリコンエトキシ
ド約１８．２ｇをビーカーに入れ、低平均分子量の固形
分／高平均分子量の固形分を約１１のｍｏｌ比とし、他
は実施例１と同様とした。図３に示すように、凸状表層
となっていた。次いで実施例１と同様に撥水処理を行っ
た。膜厚は数十ｎｍ程度であった。
【００４１】得られた積層薄膜付きガラス基板につい
て、実施例１と同様の評価を行ったところ、耐久性試験
は表１に示すように、初期接触角が約１１２°で上水３
万回摺動後接触角が約７７°程度であり、耐候性試験は
図９に示すように、初期接触角が約１１２°であるもの
が、照射時間約２０００時間後でも約７８°程度に留ま
り、所期の性能を有するものであった。
て、実施例１と同様の評価を行ったところ、耐久性試験
は表１に示すように、初期接触角が約１１２°で上水３
万回摺動後接触角が約７７°程度であり、耐候性試験は
図９に示すように、初期接触角が約１１２°であるもの
が、照射時間約２０００時間後でも約７８°程度に留ま
り、所期の性能を有するものであった。
【００４２】実施例４ 実施例１と同様なガラス基板に、実施例１において使用
したコーティング溶液を使用し、成膜時の相対湿度を約
３５％とし、その他は実施例１と同様にした。図４に示
すように、マイクロピット状表層となっており、そのピ
ットの径が約１０〜２０ｎｍとなっていた。次いで実施
例１と同様に撥水処理を行い、膜厚も同程度であった。
したコーティング溶液を使用し、成膜時の相対湿度を約
３５％とし、その他は実施例１と同様にした。図４に示
すように、マイクロピット状表層となっており、そのピ
ットの径が約１０〜２０ｎｍとなっていた。次いで実施
例１と同様に撥水処理を行い、膜厚も同程度であった。
【００４３】得られた積層薄膜付きガラス基板につい
て、実施例１と同様の評価を行ったところ、耐久性試験
は表１に示すようになり、耐候性試験も実施例１とほぼ
同様となり、所期の性能を有するものであった。
て、実施例１と同様の評価を行ったところ、耐久性試験
は表１に示すようになり、耐候性試験も実施例１とほぼ
同様となり、所期の性能を有するものであった。
【００４４】実施例５ 実施例１と同様なガラス基板に、実施例１において使用
したコーティング溶液を使用し、成膜時の相対湿度を約
４５％とし、その他は実施例１と同様にした。図５に示
すように、マイクロピット状表層となっており、そのピ
ットの径が約５０〜６０ｎｍとなっていた。次いで実施
例１と同様に撥水処理を行い、膜厚も同程度であった。
したコーティング溶液を使用し、成膜時の相対湿度を約
４５％とし、その他は実施例１と同様にした。図５に示
すように、マイクロピット状表層となっており、そのピ
ットの径が約５０〜６０ｎｍとなっていた。次いで実施
例１と同様に撥水処理を行い、膜厚も同程度であった。
【００４５】得られた積層薄膜付きガラス基板につい
て、実施例１と同様の評価を行ったところ、耐久性試験
は表１に示すようになり、耐候性試験も実施例１とほぼ
同様となり、所期の性能を有するものであった。
て、実施例１と同様の評価を行ったところ、耐久性試験
は表１に示すようになり、耐候性試験も実施例１とほぼ
同様となり、所期の性能を有するものであった。
【００４６】実施例６ 実施例１と同様なガラス基板に、実施例１において使用
したコーティング溶液を使用し、成膜時の相対湿度を約
７０％とし、その他は実施例１と同様にした。図６に示
すように、マイクロピット状表層となっており、そのピ
ットの径が大きくなっており、約１００ｎｍ以上となっ
ていた。次いで実施例１と同様に撥水処理を行った。
したコーティング溶液を使用し、成膜時の相対湿度を約
７０％とし、その他は実施例１と同様にした。図６に示
すように、マイクロピット状表層となっており、そのピ
ットの径が大きくなっており、約１００ｎｍ以上となっ
ていた。次いで実施例１と同様に撥水処理を行った。
【００４７】得られた積層薄膜付きガラス基板につい
て、実施例１と同様の評価を行ったところ、耐久性試験
は表１に示すようになり、耐候性試験も実施例１とほぼ
同様となり、所期の性能を有するものであった。
て、実施例１と同様の評価を行ったところ、耐久性試験
は表１に示すようになり、耐候性試験も実施例１とほぼ
同様となり、所期の性能を有するものであった。
【００４８】比較例１ シリコンエトキシド（平均分子量：約１００，０００，
固形分濃度：約６ｗｔ％）を約２００ｇをビーカーには
かりとり、そのままコーティング溶液とした。それ以外
は実施例１と同様とし、次いで実施例１と同様に撥水処
理を行った。
固形分濃度：約６ｗｔ％）を約２００ｇをビーカーには
かりとり、そのままコーティング溶液とした。それ以外
は実施例１と同様とし、次いで実施例１と同様に撥水処
理を行った。
【００４９】得られた膜のＳｉＯ2 膜の表面表層の形状
は、図７に示すように、平坦であって、耐久性試験は表
１に示すように、初期接触角が約１１０°で上水３万回
摺動後接触角が約２０°程度であり、耐候性試験は図９
に示すように、初期接触角が約１１０°であるものが、
照射時間約２０００時間後でも約６２°程度になり、所
期のものとは到底言えないものであった。
は、図７に示すように、平坦であって、耐久性試験は表
１に示すように、初期接触角が約１１０°で上水３万回
摺動後接触角が約２０°程度であり、耐候性試験は図９
に示すように、初期接触角が約１１０°であるものが、
照射時間約２０００時間後でも約６２°程度になり、所
期のものとは到底言えないものであった。
【００５０】比較例２ 比較例１と同様にして、得られた試料を約０．２ｗｔ％
ＨＦ水溶液で約５分間表面処理を施した。次いで実施例
１と同様に撥水処理を行った。
ＨＦ水溶液で約５分間表面処理を施した。次いで実施例
１と同様に撥水処理を行った。
【００５１】ＨＦ処理後の膜表面表層は、図８に示すよ
うに、実施例２と同様に凹凸状になっていた。得られた
ものは、比較例１と同様に、到底所期のものとは言えな
いものであった。
うに、実施例２と同様に凹凸状になっていた。得られた
ものは、比較例１と同様に、到底所期のものとは言えな
いものであった。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【発明の効果】以上前述したように、本発明の撥水性酸
化物被膜およびその形成法によれば、手軽に容易な膜形
成手段でもって被膜を安価に効率よく得られ、該被膜に
おいて制御した特異な形状、径を有する頑固なマイクロ
ピット状、凹凸状あるいは凸状となる表層を有する金属
酸化物薄膜を得て下地層とし、特定した撥水性酸化物薄
膜を含浸被覆したことにより、格段にその性能を発揮し
て、光学特性を損なうことなく、撥水性、密着性、耐擦
傷性、耐久性ならびに耐候性等に優れるものとなる等、
建築用もしくは自動車用窓材をはじめ、各種ガラス物品
等、ことに自動車等の窓材におけるワイパー摺動部にお
いて好適に採用できる、有用な撥水性酸化物被膜および
その形成法を提供するものである。
化物被膜およびその形成法によれば、手軽に容易な膜形
成手段でもって被膜を安価に効率よく得られ、該被膜に
おいて制御した特異な形状、径を有する頑固なマイクロ
ピット状、凹凸状あるいは凸状となる表層を有する金属
酸化物薄膜を得て下地層とし、特定した撥水性酸化物薄
膜を含浸被覆したことにより、格段にその性能を発揮し
て、光学特性を損なうことなく、撥水性、密着性、耐擦
傷性、耐久性ならびに耐候性等に優れるものとなる等、
建築用もしくは自動車用窓材をはじめ、各種ガラス物品
等、ことに自動車等の窓材におけるワイパー摺動部にお
いて好適に採用できる、有用な撥水性酸化物被膜および
その形成法を提供するものである。
【図１】実施例１における、本発明のマイクロピット状
表層を有するゾルゲル膜の表層面を、走査電子顕微鏡で
観察処理した写真であって、マイクロピット状表層の状
態を詳細に示す図である。
表層を有するゾルゲル膜の表層面を、走査電子顕微鏡で
観察処理した写真であって、マイクロピット状表層の状
態を詳細に示す図である。
【図２】実施例２における、本発明の凹凸状表層を有す
るゾルゲル膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理し
た写真であって、凹凸状表層の状態を詳細に示す図であ
る。
るゾルゲル膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理し
た写真であって、凹凸状表層の状態を詳細に示す図であ
る。
【図３】実施例３における、本発明の凸状表層を有する
ゾルゲル膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理した
写真であり、凸状表層の状態を詳細に示す図である。
ゾルゲル膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理した
写真であり、凸状表層の状態を詳細に示す図である。
【図４】実施例４における、成膜時の相対湿度約３５％
で得た本発明のマイクロピット状表層を有するゾルゲル
膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理した写真であ
り、ピットの大きさ約１０〜２０ｎｍであるマイクロピ
ット状表層の状態を詳細に示す図である。
で得た本発明のマイクロピット状表層を有するゾルゲル
膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理した写真であ
り、ピットの大きさ約１０〜２０ｎｍであるマイクロピ
ット状表層の状態を詳細に示す図である。
【図５】実施例５における、成膜時の相対湿度約４５％
で得た本発明のマイクロピット状表層を有するゾルゲル
膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理した写真であ
り、ピットの大きさ約５０〜６０ｎｍであるマイクロピ
ット状表層の状態を詳細に示す図である。
で得た本発明のマイクロピット状表層を有するゾルゲル
膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理した写真であ
り、ピットの大きさ約５０〜６０ｎｍであるマイクロピ
ット状表層の状態を詳細に示す図である。
【図６】実施例６における、成膜時の相対湿度約７０％
で得た本発明のマイクロピット状表層を有するゾルゲル
膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理した写真であ
り、ピットの大きさ約１００ｎｍ以上であるマイクロピ
ット状表層の状態を詳細に示す図である。
で得た本発明のマイクロピット状表層を有するゾルゲル
膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理した写真であ
り、ピットの大きさ約１００ｎｍ以上であるマイクロピ
ット状表層の状態を詳細に示す図である。
【図７】比較例１における、平坦表面を有するゾルゲル
膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理した写真であ
り、平坦表面の状態を詳細に示す図である。
膜の表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理した写真であ
り、平坦表面の状態を詳細に示す図である。
【図８】比較例２における、比較例１で得たゾルゲル膜
をＨＦ処理した表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理し
た写真であり、凹凸状表面表層の状態を詳細に示す図で
ある。
をＨＦ処理した表層面を、走査電子顕微鏡で観察処理し
た写真であり、凹凸状表面表層の状態を詳細に示す図で
ある。
【図９】実施例１乃至３と比較例１における、耐候性試
験の結果を示す図である。
験の結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 修 三重県松阪市大口町1510 セントラル硝子 株式会社テクニカルセンター内 (72)発明者 荒井 宏明 三重県松阪市大口町1510 セントラル硝子 株式会社テクニカルセンター内 (72)発明者 浜口 滋生 三重県松阪市大口町1510 セントラル硝子 株式会社テクニカルセンター内
Claims (11)
- 【請求項１】 ガラス基板の表面上に形成した薄膜にお
いて、該薄膜が金属アルコキシド系化合物あるいは金属
アセチルアセトネート系化合物のなかから少なくとも１
種以上の化合物を二つ以上選択し、しかも該選択した二
つ以上の化合物における平均分子量が異なるものであっ
て、該二つ以上の化合物を溶剤とともに混合してコーテ
ィング溶液とし、該溶液の選択する二つ以上の化合物の
混合割合の調整または／および該溶液を相対湿度のコン
トロールのもとに被膜し、加熱成膜して成る、マイクロ
ピット状表層または凹凸状表層、あるいは凸状表層であ
るゾルゲル膜を下地層とし、該下地層膜上に、フルオロ
カーボン基を有するフッ素含有シラン化合物からなるコ
ーティング液を塗布、加熱して成る積層薄膜であること
を特徴とする撥水性酸化物被膜。 - 【請求項２】 前記選択した二つ以上の化合物における
異なる平均分子量としては、一つの低平均分子量の化合
物が数千であって、他の一つ以上の高平均分子量の化合
物が数万乃至数十万であることから成るゾルゲル膜を下
地層としたことを特徴とする請求項１記載の撥水性酸化
物被膜。 - 【請求項３】 前記選択する二つ以上の化合物の混合割
合の調整が、高平均分子量の化合物１ｍｏｌに対して、
低平均分子量の化合物が０．１〜３０ｍｏｌであること
から成るゾルゲル膜を下地層としたことを特徴とする請
求項１ならびに２記載の撥水性酸化物被膜。 - 【請求項４】 前記マイクロピット状表層または凹凸状
表層、あるいは凸状表層が、１０〜１００ｎｍの径であ
ることから成るゾルゲル膜を下地層としたことを特徴と
する請求項１乃至３記載の撥水性酸化物被膜。 - 【請求項５】 前記フルオロカーボン基を有するフッ素
含有シラン化合物からなるコーティング液が、アルコー
ル溶液であり、その固形分濃度が酸化物換算で０．１〜
５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１記載の撥水性
酸化物被膜。 - 【請求項６】 前記フルオロカーボン基を有するフッ素
含有シラン化合物からなるコーティング液を塗布し、前
記成膜する加熱温度が、１００〜４００℃であることを
特徴とする請求項１および５記載の撥水性酸化物被膜。 - 【請求項７】 ガラス基板の表面上に形成した薄膜にお
いて、該薄膜が金属アルコキシド系化合物あるいは金属
アセチルアセトネート系化合物のなかから少なくとも１
種以上の化合物を二つ以上選択し、しかも該選択した二
つ以上の化合物における平均分子量が異なるものであっ
て、該二つ以上の化合物を溶剤とともに混合してコーテ
ィング溶液とし、該溶液の選択する二つ以上の化合物の
混合割合の調整または／および該溶液を相対湿度のコン
トロールのもとに被膜し、１００°Ｃ以上の温度で加熱
成膜して成るゾルゲル膜を形成し、該ゾルゲル膜上に、
フルオロカーボン基を有するフッ素含有シラン化合物か
らなるコーティング液を塗布、加熱して成膜することで
積層薄膜を形成することを特徴とする撥水性酸化物被膜
の形成法。 - 【請求項８】 前記コーティング溶液を、１〜１０Ｃ．
Ｐ．に粘度調製することでゾルゲル膜を形成することを
特徴とする請求項７記載の撥水性酸化物被膜の形成法。 - 【請求項９】 前記コーティング溶液の酸化物換算固形
分濃度が０．０１〜１０ｗｔ％であることでゾルゲル膜
を形成することを特徴とする請求項７ならびに８記載の
撥水性酸化物被膜の形成法。 - 【請求項１０】 前記相対湿度が、２０〜８０％である
ことでゾルゲル膜を形成することを特徴とする請求項７
乃至９記載の撥水性酸化物被膜の形成法。 - 【請求項１１】 ガラス基板の表面上に形成した薄膜に
おいて、該薄膜が金属アルコキシド系化合物あるいは金
属アセチルアセトネート系化合物のなかから少なくとも
１種以上の化合物を二つ以上選択し、しかも該選択した
二つ以上の化合物における平均分子量が異なるものであ
って、該二つ以上の化合物を溶剤とともに混合してコー
ティング溶液とし、該溶液の選択する二つ以上の化合物
の混合割合の調整または／および該溶液を相対湿度のコ
ントロールのもとに被膜し、６００℃以上に加熱成膜し
て成る、マイクロピット状表層または凹凸状表層、ある
いは凸状表層であるゾルゲル膜を形成し、該ゾルゲル膜
上に、フルオロカーボン基を有するフッ素含有シラン化
合物を溶剤と混合攪拌し、１〜７Ｃ．Ｐ．に粘度調整し
たコーティング液を塗布し、１００〜４００℃で加熱し
て成膜することで積層薄膜を形成することを特徴とする
撥水性酸化物被膜の形成法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17137392A JP3268012B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 撥水性酸化物被膜およびその形成法 |
| US08/034,760 US5413865A (en) | 1992-01-31 | 1993-01-29 | Water-repellent metal oxide film and method of forming same on glass substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17137392A JP3268012B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 撥水性酸化物被膜およびその形成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0616455A true JPH0616455A (ja) | 1994-01-25 |
| JP3268012B2 JP3268012B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=15921983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17137392A Expired - Fee Related JP3268012B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-06-30 | 撥水性酸化物被膜およびその形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268012B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0658525A2 (en) * | 1993-11-10 | 1995-06-21 | Central Glass Company, Limited | Multilayered water-repellent film and method of forming same on glass substrate |
| EP0678344A2 (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-25 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Method for forming water-repellant film |
| EP0967297A1 (en) * | 1997-12-04 | 1999-12-29 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Process for the production of articles covered with silica-base coats |
| US6403225B1 (en) | 1998-11-10 | 2002-06-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Article superior in slipping waterdrops down surface thereof |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17137392A patent/JP3268012B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0658525A2 (en) * | 1993-11-10 | 1995-06-21 | Central Glass Company, Limited | Multilayered water-repellent film and method of forming same on glass substrate |
| EP0658525A3 (en) * | 1993-11-10 | 1995-09-13 | Central Glass Co Ltd | Multi-layer, water-repellent film and process for its production on a glass substrate. |
| EP0866037A3 (en) * | 1993-11-10 | 1999-02-10 | Central Glass Company, Limited | Multilayered water-repellent film and method of forming same on glass substrate |
| EP0678344A2 (en) * | 1994-04-18 | 1995-10-25 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Method for forming water-repellant film |
| EP0678344A3 (en) * | 1994-04-18 | 1997-11-12 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Method for forming water-repellant film |
| EP0967297A1 (en) * | 1997-12-04 | 1999-12-29 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Process for the production of articles covered with silica-base coats |
| EP0967297A4 (en) * | 1997-12-04 | 2007-08-22 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | METHOD FOR THE PRODUCTION OF ARTICLES COATED WITH SILICATING COATINGS |
| US6403225B1 (en) | 1998-11-10 | 2002-06-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Article superior in slipping waterdrops down surface thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3268012B2 (ja) | 2002-03-25 |
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