WO2024071414A1 - 表面処理剤 - Google Patents

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WO2024071414A1
WO2024071414A1 PCT/JP2023/035763 JP2023035763W WO2024071414A1 WO 2024071414 A1 WO2024071414 A1 WO 2024071414A1 JP 2023035763 W JP2023035763 W JP 2023035763W WO 2024071414 A1 WO2024071414 A1 WO 2024071414A1
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layer
integer
glass
treatment
substrate
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PCT/JP2023/035763
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English (en)
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Inventor
真理 木村
孝史 野村
真也 高野
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/30—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces

Definitions

  • This disclosure relates to surface-treated articles.
  • Patent Document 1 describes a water-repellent treatment agent that contains an alkylchlorosilane and a solvent.
  • the treated substrate obtained by treatment with the water repellent agent described in Patent Document 1 does not have sufficient friction durability.
  • the objective of this disclosure is to provide a treated substrate having a treated surface with excellent friction resistance.
  • the siloxane layer is [Wherein: R1 is CmH2m +1 ; m is an integer of 1 or more, R2 is CnH2n +1 ; n is an integer of 1 or more, At least one of m and n is 4 or greater.
  • the siloxane layer is [Wherein: R 11 is C s H 2s+1 ; s is an integer of 1 or more, R12 is CtH2t +1 ; t is an integer equal to or greater than 1; R 13 is a C 1-18 alkyl group or an aryl group.
  • the present disclosure provides a treated substrate having a treated surface with excellent friction resistance.
  • the article of the present disclosure comprises a glass substrate and a surface of the glass substrate having formula (1): [Wherein: R1 is CmH2m +1 ; m is an integer of 1 or more, R2 is CnH2n +1 ; n is an integer of 1 or more, At least one of m and n is 4 or greater. and a siloxane layer formed by treating the surface of the substrate with a compound represented by the formula:
  • the substrate in the article of the present disclosure is a glass substrate.
  • the glass substrate is not particularly limited, and various glass substrates can be used.
  • Preferred examples of the above glass include sapphire glass, soda-lime glass, alkali aluminosilicate glass, borosilicate glass, alkali-free glass, crystal glass, and quartz glass, and examples of the glass include chemically strengthened soda-lime glass, chemically strengthened alkali aluminosilicate glass, and chemically bonded borosilicate glass.
  • preferred examples of glass that contains Si include soda-lime glass, alkali aluminosilicate glass, borosilicate glass, alkali-free glass, crystal glass, and quartz glass
  • examples of the glass include chemically strengthened soda-lime glass, chemically strengthened alkali aluminosilicate glass, and chemically bonded borosilicate glass.
  • the article of the present disclosure may include an intermediate layer containing silicon oxide between the glass and the siloxane layer.
  • an intermediate layer containing silicon oxide between the glass and the siloxane layer.
  • the material constituting the surface of the substrate may be a material for optical members.
  • some layer (or film), such as a hard coat layer or an anti-reflection layer, may be formed on the surface (outermost layer) of the substrate.
  • the anti-reflection layer may be either a single-layer anti-reflection layer or a multi-layer anti-reflection layer.
  • Examples of inorganic substances that can be used for the anti-reflection layer include SiO 2 , SiO, ZrO 2 , TiO 2 , TiO, Ti 2 O 3 , Ti 2 O 5 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Ta 3 O 5 , Nb 2 O 5 , HfO 2 , Si 3 N 4 , CeO 2 , MgO, Y 2 O 3 , SnO 2 , MgF 2 , WO 3 and the like. These inorganic substances may be used alone or in combination of two or more of them (for example, as a mixture). When a multi-layer antireflection layer is used, it is preferable to use SiO 2 and/or SiO 2 for the outermost layer.
  • a transparent electrode for example, a thin film using indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide, may be provided on a part of the surface of the substrate (glass).
  • the substrate may have an insulating layer, an adhesive layer, a protective layer, a decorative frame layer (I-CON), an atomizing film layer, a hard coating film layer, a polarizing film, a phase difference film, and a liquid crystal display module, depending on the specific specifications.
  • the shape of the substrate is not particularly limited and may be, for example, a plate, a film, or other shape.
  • the surface area of the substrate on which the siloxane layer is to be formed may be at least a part of the substrate surface, and may be determined appropriately depending on the application and specific specifications of the product to be manufactured.
  • At least the surface portion of the substrate may be made of a material that originally has hydroxyl groups.
  • a material that originally has hydroxyl groups By subjecting the substrate to some pretreatment, it is possible to introduce or increase hydroxyl groups on the substrate surface.
  • pretreatment include plasma treatment (e.g., corona discharge) and ion beam irradiation.
  • Plasma treatment can introduce or increase hydroxyl groups on the substrate surface, and can also be suitably used to clean the substrate surface (remove foreign matter, etc.).
  • Another example of such pretreatment is a method in which an interfacial adsorbent having carbon-carbon unsaturated bond groups is formed in advance in the form of a monomolecular film on the substrate surface by the LB method (Langmuir-Blodgett method) or chemical adsorption method, and then the unsaturated bonds are cleaved in an atmosphere containing oxygen, nitrogen, etc.
  • LB method Liuir-Blodgett method
  • chemical adsorption method chemical adsorption method
  • n is an integer of 1 or more
  • at least one of m and n is 4 or more.
  • n is an integer from 1 to 24.
  • the sum of m and n is 5 or more, preferably 7 or more, more preferably 10 or more, and even more preferably 12 or more.
  • the sum of m and n is preferably 26 or less, more preferably 20 or less, and even more preferably 16 or less.
  • n can be, for example, 5 to 26, 6 to 20, 6 to 16, 8 to 16, 10 to 16, or 12 to 16.
  • m can be 1 to 3, preferably 1 or 2, and more preferably 1, and n can be 4 to 24, preferably 5 to 18, more preferably 5 to 12, even more preferably 6 to 12, and even more preferably 8 to 12.
  • the C m H 2m+1 is an alkyl group having m carbon atoms.
  • the C n H 2n+1 is an alkyl group having n carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear or branched. In one embodiment, the alkyl group is linear. In another embodiment, the alkyl group is branched. Also, one of R1 and R2 may be linear and the other may be branched.
  • Examples of the compound represented by formula (1) include dichlorodibutylsilane, dichlorodipentylsilane, dichlorodihexylsilane, dichlorodi-n-octylsilane, dichlorobutylmethylsilane, dichloropentylmethylsilane, dichlorohexylmethylsilane, dichloro(methyl)n-octylsilane, dichlorodecylmethylsilane, dichlorododecylmethylsilane, dichloromethyltetradecylsilane, dichloromethylhexadecylsilane, dichloromethyloctadecylsilane, etc.
  • the compound represented by formula (1) may be preferably dichloro(methyl)n-octylsilane, dichlorodecylmethylsilane, or dichlorododecylmethylsilane, more preferably dichlorodecylmethylsilane or dichlorododecylmethylsilane.
  • the siloxane layer is a layer obtained by treating the surface of the substrate with a compound represented by formula (1).
  • the siloxane layer refers to a layer containing a -Si-O-Si- structure.
  • the siloxane layer can be formed by covering the surface of the glass substrate with a plurality of siloxane chains bonded to the glass substrate. These siloxane chains can be independent of each other or linked together.
  • the siloxane layer is formed mainly from the compound represented by formula (1), the compound represented by formula (1) is bifunctional, and therefore siloxane chains formed in a straight line from the glass substrate can exist independently.
  • the siloxane layer comprises the following structure:
  • the siloxane layer comprises: [Wherein: R1 is CmH2m +1 ; m is an integer of 1 or more, R2 is CnH2n +1 ; n is an integer of 1 or more, At least one of m and n is 4 or more.
  • the OH end may be generated, for example, by the reaction of a Cl end with water.
  • the siloxane layer comprises: [Wherein: R 11 is C s H 2s+1 ; s is an integer of 1 or more, R12 is CtH2t +1 ; t is an integer equal to or greater than 1; R 13 is a C 1-18 alkyl group or an aryl group.
  • the polymer may be a layer having a terminal structure represented by:
  • the C s H 2s+1 is an alkyl group having s carbon atoms.
  • the C t H 2t+1 is an alkyl group having t carbon atoms.
  • s is preferably 1 to 24, more preferably 1 to 18, even more preferably 1 to 12, even more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 3.
  • t is preferably 1 to 24, more preferably 1 to 18, even more preferably 1 to 12, even more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 3.
  • s and t can be the same integer.
  • the alkyl groups in R 11 and R 12 may be straight or branched.
  • the C 1-18 alkyl group in R 13 may be a straight chain or a branched chain.
  • the C 1-18 alkyl group may be preferably a C 1-12 alkyl group, more preferably a C 1-6 alkyl group, such as a C 1-4 alkyl group, a C 4-6 alkyl group, etc.
  • Specific examples of the C 1-6 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, a neopentyl group, an isopentyl group, a sec-pentyl group, a 3-pentyl group, a tert-pentyl group, an n-hexyl group, 2-methylpentane, 3-methylpentane, 2,2-dimethylbutane, and 2,3-dimethylbutane.
  • the terminal structure may preferably be the following group:
  • the C 1-18 alkyl group may be optionally substituted with one or more halogens.
  • the aryl group is preferably a C 6-12 aryl group, more preferably a phenyl group or a naphthyl group, and even more preferably a phenyl group.
  • the aryl group may be substituted with one or more substituents such as halogen, C 1-6 alkyl, etc. Preferably, the aryl group is unsubstituted.
  • the thickness of the siloxane layer is preferably 2 nm or more, more preferably 4 nm or more, even more preferably 6 nm or more, and even more preferably 10 nm or more.
  • the thickness of the siloxane layer is preferably 300 nm or less, more preferably 100 nm or less, and even more preferably 50 nm or less.
  • the thickness of the siloxane layer is preferably 2 to 300 nm, more preferably 4 to 100 nm, and even more preferably 4 to 50 nm.
  • the thickness of the siloxane layer can be measured by spectroscopic ellipsometry using an ellipsometer (manufactured by J.A. Woollam).
  • the water contact angle of the siloxane layer is preferably 95° or more, and more preferably 100° or more.
  • the water contact angle can be determined by dropping 2 ⁇ L of water from a microsyringe onto a horizontally placed substrate and taking a still image one second after the drop using a video microscope.
  • the water contact angle can be measured using a fully automatic contact angle meter, DropMaster 700 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • Pretreatment of the glass substrate includes UV treatment, O3 treatment, and the like.
  • the glass substrate is subjected to a saturated vapor treatment with a compound represented by formula (1).
  • the saturated vapor treatment is carried out, for example, by sealing a glass substrate and a compound represented by formula (1) in a sealed container, vaporizing the compound represented by formula (1), saturating the inside of the sealed container with the vapor, and leaving the glass substrate standing for a certain period of time.
  • the temperature of the saturated steam treatment is not particularly limited, but may be from room temperature to the boiling point of the compound represented by formula (1) ⁇ 20°C, and is preferably 20 to 150°C, preferably 40 to 100°C, for example 50 to 80°C.
  • the treatment time for the saturated steam treatment is not particularly limited, but is preferably 10 minutes to 24 hours, preferably 30 minutes to 16 hours, for example 30 minutes to 6 hours, 30 minutes to 3 hours, or 30 minutes to 90 minutes.
  • a post-treatment may be carried out.
  • An example of the post-treatment is a heat treatment.
  • the temperature of the heat treatment is not particularly limited, but is preferably 50 to 300°C, and more preferably 100 to 200°C.
  • the processing time for the heat treatment is not particularly limited, but is preferably 10 seconds to 1 hour, preferably 30 seconds to 10 minutes, for example 1 minute to 3 minutes.
  • a process for capping the ends of the siloxane compounds in the siloxane layer may be carried out.
  • the capping process can be carried out by treating with a reactive monofunctional compound, followed by a heat treatment if desired.
  • the reactive monofunctional compound may be, for example, a compound represented by the following formula: [Wherein: R 11 is C s H 2s+1 ; s is an integer of 1 or more, R12 is CtH2t +1 ; t is an integer equal to or greater than 1; R 13 is a C 1-18 alkyl group or an aryl group.
  • the monofunctional compound may be preferably chlorotrimethylsilane.
  • the treatment with the monofunctional compound can be carried out, for example, by subjecting the glass substrate to a saturated vapor treatment with the monofunctional compound.
  • the treatment with the monofunctional compound can be carried out by application of the compound, for example by spin coating, immersion or spray application of the compound itself or a diluted solution.
  • post-treatment may be carried out.
  • An example of post-treatment is heat treatment.
  • the temperature of the heat treatment is not particularly limited, but is preferably 50 to 300°C, and more preferably 100 to 200°C.
  • the processing time for the heat treatment is not particularly limited, but is preferably 10 seconds to 1 hour, and preferably 1 minute to 60 minutes, for example 10 to 30 minutes.
  • Example 1 [Saturated steam treatment] Chemically strengthened glass (Corning Gorilla Glass, thickness 0.7 mm) was treated with UV/ O3 , and then saturated vapor treatment was performed with 0.1 mL of dichloro(methyl)n-octylsilane at 50°C for 1 hour. It was then heated on a hot plate at 150°C for 1 minute to obtain a surface treatment layer.
  • Example 2 [Saturated steam treatment] A surface treatment layer was obtained by forming a film under the same conditions as in Example 1, except that the saturated steam treatment time was set to 2 hours.
  • Example 3 [Saturated steam treatment] A surface treatment layer was obtained by forming a film under the same conditions as in Example 1, except that dichloromethyldodecylsilane was used instead of dichloro(methyl)n-octylsilane.
  • Example 4 saturated steam treatment A surface treatment layer was obtained by forming a film under the same conditions as in Example 3, except that the saturated steam treatment time was set to 45 minutes.
  • Example 5 A surface treatment layer was obtained by forming a film under the same conditions as in Example 3, except that the saturated steam treatment time was set to 30 minutes.
  • Comparative Example 1 [Saturated steam treatment] A film was formed under the same conditions as in Example 1, except that the saturation treatment conditions were 25° C., 16 hours, and dichlorodimethylsilane was used instead of dichloro(methyl)n-octylsilane, to obtain a surface treatment layer.
  • Comparative Example 2 [Application of chemical solution] According to the method described in JP 2010-159338 A, 3 parts by mass of decyltrichlorosilane (C 10 H 21 SiCl 3 ) and 97 parts by mass of isooctane (boiling point 99° C.) were blended and mixed uniformly to prepare a water repellent treatment agent. Next, a water repellent treatment agent was applied to the surface of chemically strengthened glass (Corning Gorilla Glass, thickness 0.7 mm), and then, after 5 minutes, the surface of the glass plate was wiped off with a clean towel. Thereafter, the glass plate was left at room temperature for 30 minutes, and then the surface of the glass plate was washed with a sponge impregnated with water to make the glass plate water-repellent.
  • chemically strengthened glass Corning Gorilla Glass, thickness 0.7 mm
  • Friction element Rubber Eraser (manufactured by Minoan Co., Ltd.) Contact area: 6mm ⁇ Travel distance (one way): 30 mm Travel speed: 2,400 mm/min Load: 1 kg/6 mm ⁇

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Abstract

本発明は、ガラス基材と、該ガラス基材の表面を式（１）（式中、各記号は明細書中の記載と同意義である。）で表される化合物で処理して形成されるシロキサン層と、を含む物品を提供する。

Description

表面処理剤
　本開示は、表面処理された物品に関する。
　特許文献１には、アルキルクロロシランおよび溶剤を含有する撥水処理剤が記載されている。
特開２０１０－１５９３３８号公報
　特許文献１に記載の撥水処理剤での処理により得られる処理基材は、摩擦耐久性が十分とは言えない。
　本開示は、摩擦耐久性に優れた処理表面を有する処理基材を提供することを目的とする。
　本開示は、下記の態様を含む。
［１］　ガラス基材と、該ガラス基材の表面を式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 ［式中：
　Ｒ１は、ＣｍＨ２ｍ＋１であり、
　ｍは、１以上の整数であり、
　Ｒ２は、ＣｎＨ２ｎ＋１であり、
　ｎは、１以上の整数であり、
　ｍとｎの少なくとも一方は、４以上である。］
で表される化合物で処理して形成されるシロキサン層と、を含む物品。
［２］　前記シロキサン層は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 ［式中：
　Ｒ１は、ＣｍＨ２ｍ＋１であり、
　ｍは、１以上の整数であり、
　Ｒ２は、ＣｎＨ２ｎ＋１であり、
　ｎは、１以上の整数であり、
　ｍとｎの少なくとも一方は、４以上である。］
で表される末端構造を有するポリマーの層である、上記［１］に記載の物品。
［３］　前記シロキサン層は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 ［式中：
　Ｒ１１は、ＣｓＨ２ｓ＋１であり、
　ｓは、１以上の整数であり、
　Ｒ１２は、ＣｔＨ２ｔ＋１であり、
　ｔは、１以上の整数であり、
　Ｒ１３は、Ｃ１－１８アルキル基又はアリール基である。］
で表される末端構造を有するポリマーの層である、上記［１］に記載の物品。
［４］　ｍは、１～２４の整数であり、ｎは、１～２４の整数である、上記［１］～［３］のいずれか１項に記載の物品。
［５］　ｍは、１であり、ｎは、５～１２の整数である、上記［１］～［４］のいずれか１項に記載の物品。
［６］　前記シロキサン層の厚みは、４ｎｍ以上である、上記［１］～［５］のいずれか１項に記載の物品。
［７］　前記基材と前記層との間に酸化ケイ素を含む中間層を含む、上記［１］～［６］のいずれか１項に記載の物品。
　本開示によれば、摩擦耐久性に優れた処理表面を有する処理基材が提供される。
　本開示の物品は、ガラス基材と、該ガラス基材の表面を式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 ［式中：
　Ｒ１は、ＣｍＨ２ｍ＋１であり、
　ｍは、１以上の整数であり、
　Ｒ２は、ＣｎＨ２ｎ＋１であり、
　ｎは、１以上の整数であり、
　ｍとｎの少なくとも一方は、４以上である。］
で表される化合物で処理して形成されるシロキサン層と、を含む。
＜基材＞
　本開示の物品における基材は、ガラス基材である。ガラス基材は、特に限定されず、種々のガラス基材を用いることができる。
　上記ガラスとしては、例えば、サファイアガラス、ソーダライムガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、クリスタルガラス、石英ガラスが好ましく、化学強化したソーダライムガラス、化学強化したアルカリアルミノケイ酸塩ガラス、及び化学結合したホウ珪酸ガラスが挙げられる。なかでも、Ｓｉを含むガラス、例えばソーダライムガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、クリスタルガラス、石英ガラスが好ましく、化学強化したソーダライムガラス、化学強化したアルカリアルミノケイ酸塩ガラス、及び化学結合したホウ珪酸ガラスが好ましい。
　一の態様において、本開示の物品は、ガラスとシロキサン層との間に、酸化ケイ素を含む中間層を含んでいてもよい。かかる中間層を設けることにより、ガラスとシロキサン層との密着性が向上し、耐久性が向上する。
　例えば、製造すべき物品が光学部材である場合、基材の表面を構成する材料は、光学部材用材料であってよい。また、製造すべき物品が光学部材である場合、基材の表面（最外層）に何らかの層（又は膜）、例えばハードコート層や反射防止層などが形成されていてもよい。反射防止層には、単層反射防止層及び多層反射防止層のいずれを使用してもよい。反射防止層に使用可能な無機物の例としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｔａ３Ｏ５，Ｎｂ２Ｏ５、ＨｆＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＣｅＯ２、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｇＦ２、ＷＯ３などが挙げられる。これらの無機物は、単独で、又はこれらの２種以上を組み合わせて（例えば混合物として）使用してもよい。多層反射防止層とする場合、その最外層にはＳｉＯ２及び／又はＳｉＯを用いることが好ましい。製造すべき物品が、タッチパネル用の光学ガラス部品である場合、透明電極、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛などを用いた薄膜を、基材（ガラス）の表面の一部に有していてもよい。また、基材は、その具体的仕様等に応じて、絶縁層、粘着層、保護層、装飾枠層（Ｉ－ＣＯＮ）、霧化膜層、ハードコーティング膜層、偏光フィルム、相位差フィルム、及び液晶表示モジュールなどを有していてもよい。
　上記基材の形状は、特に限定されず、例えば、板状、フィルム、その他の形態であってよい。また、シロキサン層を形成すべき基材の表面領域は、基材表面の少なくとも一部であればよく、製造すべき物品の用途及び具体的仕様等に応じて適宜決定され得る。
　一の態様において、かかる基材としては、少なくともその表面部分が、水酸基を元々有する材料から成るものであってよい。基材に何らかの前処理を施すことにより、基材の表面に水酸基を導入したり、増加させたりすることができる。かかる前処理の例としては、プラズマ処理（例えばコロナ放電）や、イオンビーム照射が挙げられる。プラズマ処理は、基材表面に水酸基を導入又は増加させ得ると共に、基材表面を清浄化する（異物等を除去する）ためにも好適に利用され得る。また、かかる前処理の別の例としては、炭素－炭素不飽和結合基を有する界面吸着剤をＬＢ法（ラングミュア－ブロジェット法）や化学吸着法等によって、基材表面に予め単分子膜の形態で形成し、その後、酸素や窒素等を含む雰囲気下にて不飽和結合を開裂する方法が挙げられる。
＜式（１）で表される化合物＞
　ｍは、１以上の整数であり、ｎは、１以上の整数であり、ｍとｎの少なくとも一方は、４以上である。
　一の態様において、ｍは、１～２４の整数であり、ｎは、１～２４の整数である。
　ｍとｎの和は、５以上であり、好ましくは７以上、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは１２以上であり得る。ｍとｎの和は、好ましくは２６以下、より好ましくは２０以下、さらに好ましくは１６以下であり得る。
　ｍとｎの和は、例えば、５～２６、６～２０、６～１６、８～１６、１０～１６、又は１２～１６であり得る。
　好ましい態様において、ｍは、１～３、好ましくは１又は２、より好ましくは１であり、ｎは、４～２４、好ましくは５～１８、より好ましくは５～１２、さらに好ましくは６～１２、さらにより好ましくは８～１２であり得る。
　上記ＣｍＨ２ｍ＋１は、炭素数ｍ個のアルキル基である。上記ＣｎＨ２ｎ＋１は、炭素数ｎ個のアルキル基である。
　上記アルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよい。一の態様において、上記アルキル基は、直鎖である。別の態様において、上記アルキル基は、分枝鎖である。また、Ｒ１とＲ２の一方が直鎖で、他方が分枝鎖であってもよい。
　式（１）で表される化合物としては、例えば、ジクロロジブチルシラン、ジクロロジペンチルシラン、ジクロロジヘキシルシラン、ジクロロジ－ｎ－オクチルシラン、ジクロロブチルメチルシラン、ジクロロペンチルメチルシラン、ジクロロヘキシルメチルシラン、ジクロロ（メチル）ｎ－オクチルシラン、ジクロロデシルメチルシラン、ジクロロドデシルメチルシラン、ジクロロメチルテトラデシルシラン、ジクロロメチルヘキサデシルシラン、ジクロロメチルオクタデシルシラン等が挙げられる。式（１）で表される化合物は、好ましくはジクロロ（メチル）ｎ－オクチルシラン、ジクロロデシルメチルシラン、又はジクロロドデシルメチルシラン、より好ましくはジクロロデシルメチルシラン、又はジクロロドデシルメチルシランであり得る。
　上記シロキサン層は、上記基材表面を上記式（１）で表される化合物で処理することにより得られる層である。上記シロキサン層は、－Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ－構造を含む層を意味する。上記シロキサン層は、ガラス基材に結合した複数のシロキサン鎖がガラス基材表面を覆うことにより形成され得る。これらのシロキサン鎖は、互いに独立していても、連結していてもよい。上記シロキサン層が主に式（１）で表される化合物から形成される場合、式（１）で表される化合物は二官能性であることから、ガラス基材から直線上に形成されたシロキサン鎖が独立して存在し得る。
　典型的には、上記シロキサン層は、下記構造を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　一の態様において、上記シロキサン層は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 ［式中：
　Ｒ１は、ＣｍＨ２ｍ＋１であり、
　ｍは、１以上の整数であり、
　Ｒ２は、ＣｎＨ２ｎ＋１であり、
　ｎは、１以上の整数であり、
　ｍとｎの少なくとも一方は、４以上である。］
で表される末端構造を有するポリマーの層であり得る。ＯＨ末端は、例えば、Ｃｌ末端が水と反応することにより生成し得る。
　一の態様において、上記シロキサン層は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 ［式中：
　Ｒ１１は、ＣｓＨ２ｓ＋１であり、
　ｓは、１以上の整数であり、
　Ｒ１２は、ＣｔＨ２ｔ＋１であり、
　ｔは、１以上の整数であり、
　Ｒ１３は、Ｃ１－１８アルキル基又はアリール基である。］
で表される末端構造を有するポリマーの層であり得る。
　上記ＣｓＨ２ｓ＋１は、炭素数ｓ個のアルキル基である。上記ＣｔＨ２ｔ＋１は、炭素数ｔ個のアルキル基である。
　ｓは、好ましくは１～２４、より好ましくは１～１８、さらに好ましくは１～１２、さらにより好ましくは１～６、特に好ましくは１～３であり得る。
　ｔは、好ましくは１～２４、より好ましくは１～１８、さらに好ましくは１～１２、さらにより好ましくは１～６、特に好ましくは１～３であり得る。
　一の態様において、ｓとｔは、同じ整数であり得る。
　Ｒ１１及びＲ１２におけるアルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよい。
　Ｒ１３におけるＣ１－１８アルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよい。
　上記Ｃ１－１８アルキル基は、好ましくはＣ１－１２アルキル基、より好ましくはＣ１－６アルキル基、例えばＣ１－４アルキル基、Ｃ４－６アルキル基等であり得る。具体的な、Ｃ１－６アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ－ペンチル基、３－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基、２－メチルペンタン、３－メチルペンタン、２，２－ジメチルブタン、及び２，３－ジメチルブタンが挙げられる。
　上記末端構造は、好ましくは、下記の基であり得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　上記Ｃ１－１８アルキル基は、１個又はそれ以上のハロゲンにより置換されていてもよい。
　上記アリール基は、好ましくはＣ６－１２アリール基であり、より好ましくはフェニル基、又はナフチル基、さらに好ましくはフェニル基であり得る。
　上記アリール基は、１個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。かかる置換基としては、ハロゲン、又はＣ１－６アルキル等が挙げられる。好ましくは、上記アリール基は、非置換である。
　上記シロキサン層の厚みは、好ましくは２ｎｍ以上、より好ましくは４ｎｍ以上、さらに好ましくは６ｎｍ以上、さらにより好ましくは１０ｎｍ以上であり得る。上記シロキサン層の厚みは、好ましくは３００ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは５０ｎｍ以下であり得る。
　一の態様において、上記シロキサン層の厚みは、好ましくは２～３００ｎｍ、より好ましくは４～１００ｎｍ、さらに好ましくは４～５０ｎｍであり得る。
　上記シロキサン層の厚みは、エリプソメーター（J.A.Woollam社製）による分光エリプソメトリー法により測定することができる。
　上記シロキサン層の対水接触角は、好ましくは９５°以上、より好ましくは１００°以上であり得る。
　対水接触角は、水平に置いた基板にマイクロシリンジから水を２μＬ滴下し、滴下１秒後の静止画をビデオマイクロスコープで撮影することにより求めることができる。例えば、対水接触角は、全自動接触角計ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ７００（協和界面科学社製）を用いて測定することができる。
＜処理基材の製造方法＞
　次に、本開示の物品の製造方法について説明する。
　まず、ガラス基材を準備する。ガラス基材は、前処理することが好ましい。
　ガラス基材の前処理としては、ＵＶ処理、Ｏ３処理などが挙げられる。
　次いで、ガラス基材を、式（１）で表される化合物での飽和蒸気処理に付す。
　飽和蒸気処理は、例えば、密閉容器内にガラス基材と式（１）で表される化合物を封入し、式（１）で表される化合物を気化させ、密閉容器内をその蒸気で飽和させて、ガラス基材を一定時間静置することにより行われる。
　飽和蒸気処理の温度は、特に限定されないが、室温～式（１）で表される化合物の沸点±２０℃であり得、好ましくは２０～１５０℃、好ましくは４０～１００℃、例えば５０～８０℃であり得る。
　飽和蒸気処理の処理時間は、特に限定されないが、好ましくは１０分～２４時間、好ましくは３０分～１６時間、例えば３０分～６時間、３０分～３時間、又は３０分～９０分であり得る。
　飽和蒸気処理の後に、後処理を行ってもよい。後処理としては、例えば加熱処理が挙げられる。
　加熱処理の温度は、特に限定されないが、好ましくは５０～３００℃、好ましくは１００～２００℃であり得る。
　加熱処理の処理時間は、特に限定されないが、好ましくは１０秒～１時間、好ましくは３０秒～１０分、例えば１分～３分であり得る。
　さらに、シロキサン層におけるシロキサン化合物の末端をキャップする処理を行ってもよい。上記キャップ処理は、反応性の一官能性の化合物での処理、次いで、所望により加熱処理により行うことができる。
　反応性の一官能性の化合物は、例えば、下記式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 ［式中：
　Ｒ１１は、ＣｓＨ２ｓ＋１であり、
　ｓは、１以上の整数であり、
　Ｒ１２は、ＣｔＨ２ｔ＋１であり、
　ｔは、１以上の整数であり、
　Ｒ１３は、Ｃ１－１８アルキル基又はアリール基である。］
で表される化合物が挙げられる。一官能性の化合物は、好ましくは、クロロトリメチルシランであり得る。
　上記一官能性の化合物での処理は、例えば、ガラス基材を、一官能性の化合物での飽和蒸気処理に付すことにより行うことができる。別法として、上記一官能性の化合物での処理は、化合物の塗布、例えば化合物それ自体、又は希釈液を、スピンコート、浸漬、スプレー塗布することにより行うことができる。
　薬剤処理の後に、後処理を行ってもよい。後処理としては、例えば加熱処理が挙げられる。
　加熱処理の温度は、特に限定されないが、好ましくは５０～３００℃、好ましくは１００～２００℃であり得る。
　加熱処理の処理時間は、特に限定されないが、好ましくは１０秒～１時間、好ましくは１分～６０分、例えば１０～３０分であり得る。
　以上、本開示の物品について詳述した。なお、本開示の物品は、上記で例示したものに限定されない。
　以下、本開示について、実施例において説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
［飽和蒸気処理］
　薬液を密閉容器内で気化させ、飽和蒸気としたのちに一定時間静置し、その蒸気によって、同包された基材の表面を処理した。
　実施例１
［飽和蒸気処理］
　化学強化ガラス（コーニング社製、ゴリラガラス、厚さ０．７ｍｍ）をＵＶ／Ｏ３処理した後、ジクロロ（メチル）ｎ－オクチルシラン０．１ｍＬを用いて、５０℃で１時間飽和蒸気処理した。その後、ホットプレート上で１５０℃、１分間加熱し、表面処理層を得た。
　実施例２
［飽和蒸気処理］
　飽和蒸気処理時間を２時間とした以外は、実施例１と同様の条件で成膜し、表面処理層を得た。
　実施例３
［飽和蒸気処理］
　ジクロロ（メチル）ｎ－オクチルシランの代わりにジクロロメチルドデシルシランを用いた以外は、実施例１と同様の条件で成膜し、表面処理層を得た。
　実施例４
［飽和蒸気処理］
　飽和蒸気処理時間を４５分とした以外は、実施例３と同様の条件で成膜し、表面処理層を得た。
　実施例５
［飽和蒸気処理］
　飽和蒸気処理時間を３０分とした以外は、実施例３と同様の条件で成膜し、表面処理層を得た。
　比較例１
［飽和蒸気処理］
　実施例１の飽和処理条件を２５℃、１６時間、ジクロロ（メチル）ｎ－オクチルシランの代わりにジクロロジメチルシランを用いた以外は同様の条件で成膜し、表面処理層を得た。
　比較例２
［薬液の塗布］
　特開２０１０－１５９３３８号に記載の方法に従い、デシルトリクロロシラン（Ｃ１０Ｈ２１ＳｉＣｌ３）３質量部およびイソオクタン（沸点９９℃）９７質量部を配合して、均一に混合することにより、撥水処理剤を調製した。
　次いで、化学強化ガラス（コーニング社製、ゴリラガラス、厚さ０．７ｍｍ）の表面に撥水処理剤を塗布し、続いて、５分経過後に、清浄なタオル
でガラス板の表面を拭き上げた。
　その後、ガラス板を、常温で３０分放置した。その後、ガラス板の表面を、水を含浸さ
せたスポンジで洗浄することにより、ガラス板を撥水処理した。
＜評価＞
［耐摩耗性評価］
　耐摩耗試験後の水の静的接触角が高いほど、摩擦による性能の低下が小さく、耐摩耗性に優れる。
　（初期評価）
　初期評価（摩擦回数０回）として、表面処理層の形成後、表面上の余剰分を拭き上げたのちに、水の静的接触角を測定した。
　（耐摩耗性試験後の評価）
　形成された表面処理層に対して、ラビングテスター（井元製作所社製）を用いて、下記条件で摩擦子を往復させた。所定の摩擦回数において、水の静的接触角を測定した。結果は下記表に示す。
　摩擦子：Ｒｕｂｂｅｒ　Ｅｒａｓｅｒ（Ｍｉｎｏａｎ社製）
　接地面積：６ｍｍφ
　移動距離（片道）：３０ｍｍ
　移動速度：２，４００ｍｍ／分
　荷重：１ｋｇ／６ｍｍφ
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　本開示の物品は、種々多様な用途に好適に利用され得る。

Claims (7)

  1. 　ガラス基材と、該ガラス基材の表面を式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     ［式中：
    　Ｒ１は、ＣｍＨ２ｍ＋１であり、
    　ｍは、１以上の整数であり、
    　Ｒ２は、ＣｎＨ２ｎ＋１であり、
    　ｎは、１以上の整数であり、
    　ｍとｎの少なくとも一方は、４以上である。］
    で表される化合物で処理して形成されるシロキサン層と、を含む物品。
  2. 　前記シロキサン層は、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     ［式中：
    　Ｒ１は、ＣｍＨ２ｍ＋１であり、
    　ｍは、１以上の整数であり、
    　Ｒ２は、ＣｎＨ２ｎ＋１であり、
    　ｎは、１以上の整数であり、
    　ｍとｎの少なくとも一方は、４以上である。］
    で表される末端構造を有するポリマーの層である、請求項１に記載の物品。
  3. 　前記シロキサン層は、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     ［式中：
    　Ｒ１１は、ＣｓＨ２ｓ＋１であり、
    　ｓは、１以上の整数であり、
    　Ｒ１２は、ＣｔＨ２ｔ＋１であり、
    　ｔは、１以上の整数であり、
    　Ｒ１３は、Ｃ１－１８アルキル基又はアリール基である。］
    で表される末端構造を有するポリマーの層である、請求項１に記載の物品。
  4. 　ｍは、１～２４の整数であり、ｎは、１～２４の整数である、請求項１に記載の物品。
  5. 　ｍは、１であり、ｎは、５～１２の整数である、請求項１に記載の物品。
  6. 　前記シロキサン層の厚みは、４ｎｍ以上である、請求項１に記載の物品。
  7. 　前記基材と前記シロキサン層との間に酸化ケイ素を含む中間層を含む、請求項１に記載の物品。
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