JPH0733480A - 撥水性ガラス - Google Patents
撥水性ガラスInfo
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- JPH0733480A JPH0733480A JP18392893A JP18392893A JPH0733480A JP H0733480 A JPH0733480 A JP H0733480A JP 18392893 A JP18392893 A JP 18392893A JP 18392893 A JP18392893 A JP 18392893A JP H0733480 A JPH0733480 A JP H0733480A
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- glass
- water
- water repellent
- glass substrate
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- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】ガラス基板と、該ガラス基板表面上に形成され
たベース層の少なくとも開孔部に、低分子量ＰＴＦＥを
含有した多孔質膜の撥水層とを有する撥水性ガラス。並
びに低分子量ＰＴＦＥの分子量が、５００〜３，０００
である撥水性ガラス。 【効果】ＰＴＦＥのもつ優れた撥水・撥油性と耐候性等
の特性がガラス表面に付与され、撥水層の表面が摩耗さ
れても、下層まで撥水性が付与されており、格段にその
性能を発揮し、光学特性を損なわず、撥水性が長期にわ
たり持続することとなり、撥水層膜厚も任意に選択で
き、透明性も良好であり、建築用もしくは自動車用窓材
等に有用。
たベース層の少なくとも開孔部に、低分子量ＰＴＦＥを
含有した多孔質膜の撥水層とを有する撥水性ガラス。並
びに低分子量ＰＴＦＥの分子量が、５００〜３，０００
である撥水性ガラス。 【効果】ＰＴＦＥのもつ優れた撥水・撥油性と耐候性等
の特性がガラス表面に付与され、撥水層の表面が摩耗さ
れても、下層まで撥水性が付与されており、格段にその
性能を発揮し、光学特性を損なわず、撥水性が長期にわ
たり持続することとなり、撥水層膜厚も任意に選択で
き、透明性も良好であり、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、ガラス表面に撥水性能
を付与した撥水性ガラスに関し、車両用窓材、建築用窓
材あるいは壁材等多岐に亘り利用されるものである。
を付与した撥水性ガラスに関し、車両用窓材、建築用窓
材あるいは壁材等多岐に亘り利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】ガラス基板上の撥水性を長
期にわたって維持するためには、該ガラス基板上に形成
された撥水層が優れた耐候性や耐摩耗性をもつ必要があ
る。また上記用途ではガラスが透明な基材であるため、
撥水層としても透明性なものが望まれる。
期にわたって維持するためには、該ガラス基板上に形成
された撥水層が優れた耐候性や耐摩耗性をもつ必要があ
る。また上記用途ではガラスが透明な基材であるため、
撥水層としても透明性なものが望まれる。
【０００３】従来より、撥水性、耐候性の優れた材料と
して、フッ素系ポリマ−が知られており、その中でもＰ
ＴＦＥは撥水性、耐候性とも非常に優れた材料である。
しかし、ＰＴＦＥはその低表面エネルギ−性のために他
の材料との密着性が悪く、しかも可視域での光を吸収す
るため透明体を得るためには非常に薄い層を形成する必
要があるが、薄い層では耐久性に劣る等の問題があっ
た。このため、撥水性、耐候性の優れたＰＴＦＥを使用
した透明でかつ耐久性のすぐれた撥水層の形成方法が待
望されていた。
して、フッ素系ポリマ−が知られており、その中でもＰ
ＴＦＥは撥水性、耐候性とも非常に優れた材料である。
しかし、ＰＴＦＥはその低表面エネルギ−性のために他
の材料との密着性が悪く、しかも可視域での光を吸収す
るため透明体を得るためには非常に薄い層を形成する必
要があるが、薄い層では耐久性に劣る等の問題があっ
た。このため、撥水性、耐候性の優れたＰＴＦＥを使用
した透明でかつ耐久性のすぐれた撥水層の形成方法が待
望されていた。
【０００４】例えば、特開平５−５１２３８号公報に
は、ガラス基板の表面に金属酸化物相と該金属酸化物相
中に分散されたＰＴＦＥ等の撥水性微粒子とからなる撥
水層をもつものが開示されているが、この方法では可視
光線の波長領域と同程度な平均粒径０．１〜１μｍのＰ
ＴＦＥ粉末が使用されているため、粒子による光の散乱
により透明性の高い撥水性ガラスを得ることが困難であ
る。また、０．１μｍ以下のＰＴＦＥ微粒子を使用し、
均一に分散すれば、これらの光散乱を抑制することはで
きるが、そのような微粒子を得ることも、均一に分散さ
せることも難しい。さらに、撥水層としても２００ｎｍ
以上の膜厚が必要となり、透明性などの光学特性を低下
させる大きな要因となる。
は、ガラス基板の表面に金属酸化物相と該金属酸化物相
中に分散されたＰＴＦＥ等の撥水性微粒子とからなる撥
水層をもつものが開示されているが、この方法では可視
光線の波長領域と同程度な平均粒径０．１〜１μｍのＰ
ＴＦＥ粉末が使用されているため、粒子による光の散乱
により透明性の高い撥水性ガラスを得ることが困難であ
る。また、０．１μｍ以下のＰＴＦＥ微粒子を使用し、
均一に分散すれば、これらの光散乱を抑制することはで
きるが、そのような微粒子を得ることも、均一に分散さ
せることも難しい。さらに、撥水層としても２００ｎｍ
以上の膜厚が必要となり、透明性などの光学特性を低下
させる大きな要因となる。
【０００５】
【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、撥水性材料として低分
子量ＰＴＦＥを用い、特定の層構成とすることにより撥
水性、耐候性、耐久性、透明性を兼ね備えた良好な撥水
性ガラスを提供するものである。
る問題点に鑑みてなしたもので、撥水性材料として低分
子量ＰＴＦＥを用い、特定の層構成とすることにより撥
水性、耐候性、耐久性、透明性を兼ね備えた良好な撥水
性ガラスを提供するものである。
【０００６】すなわち、本発明は、ガラス基板と該ガラ
ス基板表面上に形成されたベース層の少なくとも開孔部
に低分子量ＰＴＦＥを含有した撥水層とを有することを
特徴とする撥水性ガラス。
ス基板表面上に形成されたベース層の少なくとも開孔部
に低分子量ＰＴＦＥを含有した撥水層とを有することを
特徴とする撥水性ガラス。
【０００７】ならびに、前記低分子量ＰＴＦＥの分子量
が５００〜３，０００であることを特徴とする上述した
撥水性ガラスをそれぞれ提供するものである。ここで、
本発明のＰＴＦＥを含有するベース層は表面に開孔部を
有する膜であればどのようなものでも使用できるが、中
でも開孔径としては例えば１０〜４００ｎｍが好まし
く、開孔径が１０ｎｍ以下であれば低分子量ＰＴＦＥの
含有が困難となり、他方４００ｎｍを超えると前記理由
により透明性などの光学特性を低下させる。
が５００〜３，０００であることを特徴とする上述した
撥水性ガラスをそれぞれ提供するものである。ここで、
本発明のＰＴＦＥを含有するベース層は表面に開孔部を
有する膜であればどのようなものでも使用できるが、中
でも開孔径としては例えば１０〜４００ｎｍが好まし
く、開孔径が１０ｎｍ以下であれば低分子量ＰＴＦＥの
含有が困難となり、他方４００ｎｍを超えると前記理由
により透明性などの光学特性を低下させる。
【０００８】前記ベース層の形成方法として、例えば金
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り、該化合物を溶剤とともに混合
してコーティング溶液とし、被膜し、加熱成膜する方
法、あるいは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、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あ
る。
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り、該化合物を溶剤とともに混合
してコーティング溶液とし、被膜し、加熱成膜する方
法、あるいは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、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あ
る。
【０００９】これらの方法により、均一に分散された任
意の孔径の開孔部を保有するベース層を任意の膜厚に容
易に制御することができる。さらに、該多孔質膜に低分
子量ＰＴＦＥを含有させる方法として、低分子量ＰＴＦ
Ｅを加熱溶融し、細い開孔内に含浸させる溶融含浸法
や、真空蒸着させる方法等がある。
意の孔径の開孔部を保有するベース層を任意の膜厚に容
易に制御することができる。さらに、該多孔質膜に低分
子量ＰＴＦＥを含有させる方法として、低分子量ＰＴＦ
Ｅを加熱溶融し、細い開孔内に含浸させる溶融含浸法
や、真空蒸着させる方法等がある。
【００１０】さらにまた、前記低分子量ＰＴＦＥとして
は、例えばＰＴＦＥを２５０〜５５０℃において、分子
状フッ素、三フッ化窒素、ハロゲン化フッ化物、および
希ガスのフッ化物の少なくとも１種と接触反応させる方
法（本出願人が既に出願提案した特開昭６３−１３９１
３９号公報に記載の方法）によって得られる低分子量Ｐ
ＴＦＥを好適に使用できる。
は、例えばＰＴＦＥを２５０〜５５０℃において、分子
状フッ素、三フッ化窒素、ハロゲン化フッ化物、および
希ガスのフッ化物の少なくとも１種と接触反応させる方
法（本出願人が既に出願提案した特開昭６３−１３９１
３９号公報に記載の方法）によって得られる低分子量Ｐ
ＴＦＥを好適に使用できる。
【００１１】また、前記低分子量ＰＴＦＥは、分子量が
５００〜３，０００であることが好ましく、分子量が５
００以下であれば１００℃以下の低温度で気化するため
耐熱性に劣り、他方、分子量が３，０００を超えると、
ＰＴＦＥの溶融粘度が高くなるため開孔部内への溶融含
浸が困難になり、又真空蒸着法による蒸着も不均一とな
る。
５００〜３，０００であることが好ましく、分子量が５
００以下であれば１００℃以下の低温度で気化するため
耐熱性に劣り、他方、分子量が３，０００を超えると、
ＰＴＦＥの溶融粘度が高くなるため開孔部内への溶融含
浸が困難になり、又真空蒸着法による蒸着も不均一とな
る。
【００１２】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、並びにその種類ある
いは色調、形状等に特に限定されるものではなく、更に
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
ガラスあるいは合わせガラスとしても使用できることは
言うまでもない。
ガラスであって、無色または着色、並びにその種類ある
いは色調、形状等に特に限定されるものではなく、更に
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
ガラスあるいは合わせガラスとしても使用できることは
言うまでもない。
【００１３】前述したとおり、本発明は、ガラス基板表
面上にあらかじめ均一に分散され、可視光線の波長より
短い孔径をもつ開孔部を有するベース層を形成し、その
後溶融時に低粘度で、気化しやすい低分子量ＰＴＦＥを
含有させることにより、撥水性、耐候性、耐久性、透明
性を兼ね備えた良好な撥水性ガラスを提供することがで
きる。
面上にあらかじめ均一に分散され、可視光線の波長より
短い孔径をもつ開孔部を有するベース層を形成し、その
後溶融時に低粘度で、気化しやすい低分子量ＰＴＦＥを
含有させることにより、撥水性、耐候性、耐久性、透明
性を兼ね備えた良好な撥水性ガラスを提供することがで
きる。
【００１４】
【作用】本発明の撥水性ガラスでは、ＰＴＦＥのもつ優
れた撥水・撥油性と耐候性を利用しており、これらの特
性が、ガラス表面に付与される。また、ガラス基板上に
形成されたベース層の開孔部内にＰＴＦＥを含有してい
るので、撥水層の表面が摩耗されても、下層まで撥水性
が付与されており、撥水性が長期にわたり持続する。ま
た、撥水層膜厚も任意に選択でき、透明性も良好であ
る。
れた撥水・撥油性と耐候性を利用しており、これらの特
性が、ガラス表面に付与される。また、ガラス基板上に
形成されたベース層の開孔部内にＰＴＦＥを含有してい
るので、撥水層の表面が摩耗されても、下層まで撥水性
が付与されており、撥水性が長期にわたり持続する。ま
た、撥水層膜厚も任意に選択でき、透明性も良好であ
る。
【００１５】
【実施例】以下の実施例に従って本発明を具体的に説明
する。本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
する。本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
【００１６】実施例１ 大きさ約５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ約２ｍｍのガラス基
板を中性洗剤、水すすぎ、アルコ−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。
板を中性洗剤、水すすぎ、アルコ−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。
【００１７】前記ガラス基板表面上のベース層は以下の
方法により作製した。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２
０．０ｇ、シリコンエトキシド（平均分子量：約１０
０，０００、固形分濃度：約６ｗｔ％）約２８．６ｇを
ビ−カ−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３．５ｍｏｌ比とし、イソプロピルアルコ
−ル約５０ｇならびに１−ブタノ−ル約１００ｇで希釈
し、約１５時間攪拌してベース層用コ−ティング溶液を
得た。
方法により作製した。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２
０．０ｇ、シリコンエトキシド（平均分子量：約１０
０，０００、固形分濃度：約６ｗｔ％）約２８．６ｇを
ビ−カ−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３．５ｍｏｌ比とし、イソプロピルアルコ
−ル約５０ｇならびに１−ブタノ−ル約１００ｇで希釈
し、約１５時間攪拌してベース層用コ−ティング溶液を
得た。
【００１８】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４５％の環
境で被膜し、約２７０℃で約１０分間加熱して孔径が約
５０ｎｍのＳｉＯ2 ベース層（膜厚：約１５０ｎｍ）を
成膜した。
記ガラス基板表面に、約２３℃、相対湿度約４５％の環
境で被膜し、約２７０℃で約１０分間加熱して孔径が約
５０ｎｍのＳｉＯ2 ベース層（膜厚：約１５０ｎｍ）を
成膜した。
【００１９】次いで、特開昭６３−１３９１３９号の方
法により製造した低分子量ＰＴＦＥ粉末（平均分子量：
１，５００）を２６０℃で加熱溶融し、その中に、上記
ベース層を形成したガラス基板を浸漬し、冷却後、ガラ
ス表面上の不用の低分子量ＰＴＦＥを拭き取り、透明な
撥水処理ガラスを得た。
法により製造した低分子量ＰＴＦＥ粉末（平均分子量：
１，５００）を２６０℃で加熱溶融し、その中に、上記
ベース層を形成したガラス基板を浸漬し、冷却後、ガラ
ス表面上の不用の低分子量ＰＴＦＥを拭き取り、透明な
撥水処理ガラスを得た。
【００２０】得られた撥水処理ガラスについて、下記の
試験を行った。撥水性評価試験は大気中（約２５℃）で
の水に対する接触角を、協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｄ
型を用いて評価した。その結果、初期接触角は約１１０
゜で、優れた撥水性を示した。
試験を行った。撥水性評価試験は大気中（約２５℃）で
の水に対する接触角を、協和界面科学（株）製ＣＡ−Ｄ
型を用いて評価した。その結果、初期接触角は約１１０
゜で、優れた撥水性を示した。
【００２１】耐久性評価試験は自動車用ワイパ−ブレ−
ドによる摺動耐久性により評価した。評価条件は上水を
滴下しながら、約１０５ｇの荷重をかけて３，０００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。その結果、接触角は約１１０゜と変わらず、
撥水性の低下は認められなかった。
ドによる摺動耐久性により評価した。評価条件は上水を
滴下しながら、約１０５ｇの荷重をかけて３，０００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。その結果、接触角は約１１０゜と変わらず、
撥水性の低下は認められなかった。
【００２２】実施例２ 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−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、孔径が約１
５０ｎｍのＳｉＯ2 ベース層（膜厚：約１５０ｎｍ）を
成膜した。
したコ−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、孔径が約１
５０ｎｍのＳｉＯ2 ベース層（膜厚：約１５０ｎｍ）を
成膜した。
【００２３】次いで、上記ベース層を形成したガラス基
板を用いて、単層真空蒸着装置；ＨＳＶ−８−５０型
（佐藤真空機械工業用）を使用し、低分子量ＰＴＦＥ粉
末（平均分子量：１，５００）を１５０℃に加熱し、真
空蒸着を行い、透明な撥水処理ガラスを得た。
板を用いて、単層真空蒸着装置；ＨＳＶ−８−５０型
（佐藤真空機械工業用）を使用し、低分子量ＰＴＦＥ粉
末（平均分子量：１，５００）を１５０℃に加熱し、真
空蒸着を行い、透明な撥水処理ガラスを得た。
【００２４】得られた撥水性ガラスを実施例１と同様に
試験を行った。その結果、初期接触角は１１５゜あり、
耐久性評価試験後の接触角も１００゜と、撥水性は持続
していた。
試験を行った。その結果、初期接触角は１１５゜あり、
耐久性評価試験後の接触角も１００゜と、撥水性は持続
していた。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ＰＴＦＥのもつ優れた撥水・撥油性と耐候性等の特性
が、ガラス表面に付与される。また、ガラス基板上に形
成されたベース層の開孔部内に低分子量ＰＴＦＥを含有
しているので、撥水層の表面が摩耗されても、下層まで
撥水性が付与されており、撥水性が長期にわたり持続す
る。
ＰＴＦＥのもつ優れた撥水・撥油性と耐候性等の特性
が、ガラス表面に付与される。また、ガラス基板上に形
成されたベース層の開孔部内に低分子量ＰＴＦＥを含有
しているので、撥水層の表面が摩耗されても、下層まで
撥水性が付与されており、撥水性が長期にわたり持続す
る。
【００２６】したがって、自動車用窓材をはじめ、各種
ガラス物品等、種々の被覆膜に広く採用できる利用価値
の高い、有用なガラス基板の撥水処理法を提供するもの
である。
ガラス物品等、種々の被覆膜に広く採用できる利用価値
の高い、有用なガラス基板の撥水処理法を提供するもの
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 誠司 三重県松阪市大口町1510 セントラル硝子 株式会社硝子研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス基板と、該ガラス基板表面上に形
成されたベース層の少なくとも開孔部に、低分子量ＰＴ
ＦＥを含有した撥水層とを有することを特徴とする撥水
性ガラス。 - 【請求項２】 前記低分子量ＰＴＦＥの分子量が、５０
０〜３，０００であることを特徴とする請求項１記載の
撥水性ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18392893A JPH0733480A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 撥水性ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18392893A JPH0733480A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 撥水性ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0733480A true JPH0733480A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16144267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18392893A Pending JPH0733480A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 撥水性ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733480A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6462115B1 (en) | 1996-08-16 | 2002-10-08 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Water repellent coating composition, method for preparing the same, and coating films and coated articles using the same |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP18392893A patent/JPH0733480A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6462115B1 (en) | 1996-08-16 | 2002-10-08 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Water repellent coating composition, method for preparing the same, and coating films and coated articles using the same |
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