JP2577203B2 - 防汚性ガラスの製造方法 - Google Patents
防汚性ガラスの製造方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
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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
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- 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
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- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスの製造方法
に関するものである。さらに詳しくは、家、または自動
車、電車、飛行機等の乗り物に用いられている窓ガラス
や鏡、またはガラス容器や眼鏡等のガラス表面が、直
接、または保護膜を介して、フッ素を含む界面活性剤よ
りなる単分子膜状の被膜で覆われている、撥水撥油性に
優れたガラスの製造方法を提供するものである。
に関するものである。さらに詳しくは、家、または自動
車、電車、飛行機等の乗り物に用いられている窓ガラス
や鏡、またはガラス容器や眼鏡等のガラス表面が、直
接、または保護膜を介して、フッ素を含む界面活性剤よ
りなる単分子膜状の被膜で覆われている、撥水撥油性に
優れたガラスの製造方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ガラス表面の撥水撥油性を改
善する方法には、ガラス表面にＳｉ系界面活性剤を塗布
したり（特開昭５５−９６５２号公報）、フルオロカー
ボン系ポリマーの懸濁液を塗布する方法が用いられてき
た。
善する方法には、ガラス表面にＳｉ系界面活性剤を塗布
したり（特開昭５５−９６５２号公報）、フルオロカー
ボン系ポリマーの懸濁液を塗布する方法が用いられてき
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の塗布方法では製造が容易である反面、シリコン系界
面活性剤では撥油性が乏しく、一方、フルオロカーボン
系ポリマー膜は表面エネルギーが極めて小さく、ガラス
に対して反応しにくいため、ガラス表面と塗膜の密着性
を良くすることには限界があり、耐久性のよい塗膜は得
られないという問題があった。特に、塗膜にピンホール
が混在した場合、このピンホールが引金となり膜剥がれ
が生じ易かった。
来の塗布方法では製造が容易である反面、シリコン系界
面活性剤では撥油性が乏しく、一方、フルオロカーボン
系ポリマー膜は表面エネルギーが極めて小さく、ガラス
に対して反応しにくいため、ガラス表面と塗膜の密着性
を良くすることには限界があり、耐久性のよい塗膜は得
られないという問題があった。特に、塗膜にピンホール
が混在した場合、このピンホールが引金となり膜剥がれ
が生じ易かった。
【０００４】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、表面に均一に且つピンホール無くフルオロカーボン
基を含む界面活性剤よりなる単分子膜状の耐剥離性の高
い撥水撥油性被膜を備えた防汚性ガラスの製造方法を提
供することを目的とする。
め、表面に均一に且つピンホール無くフルオロカーボン
基を含む界面活性剤よりなる単分子膜状の耐剥離性の高
い撥水撥油性被膜を備えた防汚性ガラスの製造方法を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の防汚性ガラスの製造方法は、一端に−ＣＦ
3 基を有し他端にクロロシリル基またはアルコキシシリ
ル基を有するシラン系界面活性剤を含む有機溶液を用
い、ガラス表面または保護膜の形成されたガラス表面と
前記シラン系界面活性剤を反応させて、前記ガラス表面
または保護膜の形成されたガラス表面に化学結合した前
記界面活性剤の分子残基からできた被膜を形成するとい
う構成を備えたものである。
め、本発明の防汚性ガラスの製造方法は、一端に−ＣＦ
3 基を有し他端にクロロシリル基またはアルコキシシリ
ル基を有するシラン系界面活性剤を含む有機溶液を用
い、ガラス表面または保護膜の形成されたガラス表面と
前記シラン系界面活性剤を反応させて、前記ガラス表面
または保護膜の形成されたガラス表面に化学結合した前
記界面活性剤の分子残基からできた被膜を形成するとい
う構成を備えたものである。
【０００６】前記方法においては、一端に−ＣＦ3 基を
有し他端にクロロシリル基またはアルコキシシリル基を
有するシラン系界面活性剤分子が前記一般式（化１）及
び（化２）から選ばれる少なくとも一つであることが好
ましい。
有し他端にクロロシリル基またはアルコキシシリル基を
有するシラン系界面活性剤分子が前記一般式（化１）及
び（化２）から選ばれる少なくとも一つであることが好
ましい。
【０００７】前記一般式（化１）及び（化２）で表わさ
れるシラン系界面活性剤を用ると、ガラス表面と反応一
体化させることで下記一般式（化３）または（化４）で
表わされる有機基がガラス最表面に酸素または窒素原子
を介して化学結合してなるガラスを製造する上で好都合
である。
れるシラン系界面活性剤を用ると、ガラス表面と反応一
体化させることで下記一般式（化３）または（化４）で
表わされる有機基がガラス最表面に酸素または窒素原子
を介して化学結合してなるガラスを製造する上で好都合
である。
【０００８】
【化３】
【０００９】
【化４】
【００１０】本発明のガラスの製造方法では、表面には
フッ化炭素基が露出し、ガラスや保護膜との界面ではガ
ラスや保護膜と共有結合した、すなわち基材と一体にな
った実用上剥離しないナノメーターレベルの膜厚の撥水
撥油性の被膜を作製できる。したがって、ガラス本来の
透明性や光沢が生かされ、且つ耐久性に優れた防汚効果
を発揮できる作用がある。
フッ化炭素基が露出し、ガラスや保護膜との界面ではガ
ラスや保護膜と共有結合した、すなわち基材と一体にな
った実用上剥離しないナノメーターレベルの膜厚の撥水
撥油性の被膜を作製できる。したがって、ガラス本来の
透明性や光沢が生かされ、且つ耐久性に優れた防汚効果
を発揮できる作用がある。
【００１１】さらに、本発明のガラスの製造方法で作製
したガラスは、表面がフッ化炭素の有機基で覆われてい
るため、表面の摩擦係数が低くなりガラス自体の耐擦傷
性が向上する作用もある。
したガラスは、表面がフッ化炭素の有機基で覆われてい
るため、表面の摩擦係数が低くなりガラス自体の耐擦傷
性が向上する作用もある。
【００１２】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。なお下記の実施例中、％は重量％である。
に説明する。なお下記の実施例中、％は重量％である。
【００１３】（実施例）例えば、図１に示すように、あ
らかじめよく洗浄したガラス基材１（例えば強化ガラス
板）を用意しておく。一方、８０％ｎ−ヘキサデカン、
１２％四塩化炭素、８％クロロホルムよりなる非水系有
機溶媒の混合溶液に、ビニル基２（ＣＨ 2＝ＣＨ−）を
含むシラン界面活性剤、たとえば、ＣＨ2＝ＣＨ−（Ｃ
Ｈ2）n−ＳｉＣｌ3 （ｎ：整数。１０〜２０程度が最も
扱いやすい。本実施例ではｎ＝１２：テトラデセニルト
リクロロシラン、ｎ＝１６：オクタデセニルトリクロロ
シラン、ｎ＝１７：ノナデセニルトリクロロシランをそ
れぞれ用いた。）を３×１０ -3〜５×１０- 2Ｍ（モル）
程度の濃度で溶かした化学吸着液を調整しておき、前記
ガラス基材１を室温で１時間程度浸漬する（このとき、
ガラス基材は必ずしも化学吸着液に浸漬する必要はな
く、液を塗布したりスプレーして、化学吸着液とガラス
基材を接触させておけば良い）。この処理により、図１
に示したようにガラス基体１表面は水酸基を含んでいる
ため、クロロシラン系界面活性剤のクロロシリル基と水
酸基とが脱塩化水素反応して表面に下記式（化５）の結
合が生成され、ビニル基２を含んだ単分子膜状の保護膜
３ａが酸素原子を介して化学結合した形で一層保護膜と
して形成された。この保護膜３ａは２０〜３０オングス
トローム（２〜３ｎｍ）の厚さであった。
らかじめよく洗浄したガラス基材１（例えば強化ガラス
板）を用意しておく。一方、８０％ｎ−ヘキサデカン、
１２％四塩化炭素、８％クロロホルムよりなる非水系有
機溶媒の混合溶液に、ビニル基２（ＣＨ 2＝ＣＨ−）を
含むシラン界面活性剤、たとえば、ＣＨ2＝ＣＨ−（Ｃ
Ｈ2）n−ＳｉＣｌ3 （ｎ：整数。１０〜２０程度が最も
扱いやすい。本実施例ではｎ＝１２：テトラデセニルト
リクロロシラン、ｎ＝１６：オクタデセニルトリクロロ
シラン、ｎ＝１７：ノナデセニルトリクロロシランをそ
れぞれ用いた。）を３×１０ -3〜５×１０- 2Ｍ（モル）
程度の濃度で溶かした化学吸着液を調整しておき、前記
ガラス基材１を室温で１時間程度浸漬する（このとき、
ガラス基材は必ずしも化学吸着液に浸漬する必要はな
く、液を塗布したりスプレーして、化学吸着液とガラス
基材を接触させておけば良い）。この処理により、図１
に示したようにガラス基体１表面は水酸基を含んでいる
ため、クロロシラン系界面活性剤のクロロシリル基と水
酸基とが脱塩化水素反応して表面に下記式（化５）の結
合が生成され、ビニル基２を含んだ単分子膜状の保護膜
３ａが酸素原子を介して化学結合した形で一層保護膜と
して形成された。この保護膜３ａは２０〜３０オングス
トローム（２〜３ｎｍ）の厚さであった。
【００１４】
【化５】
【００１５】次に、酸素またはＮ2を含んだ雰囲気中で
（空気中でもよい）、このガラス基体をエネルギー線
（電子線、Ｘ線、γ線、紫外線若しくはイオン線）で３
Ｍｒａｄ程度照射し、図２に示したようにビニル基部２
に水酸（−ＯＨ）基４（酸素雰囲気の場合）、または図
３に示したようにアミノ（−ＮＨ2）基５（窒素雰囲気
の場合）を付加させる（なお、雰囲気が空気の場合はこ
の両者が生成する）。
（空気中でもよい）、このガラス基体をエネルギー線
（電子線、Ｘ線、γ線、紫外線若しくはイオン線）で３
Ｍｒａｄ程度照射し、図２に示したようにビニル基部２
に水酸（−ＯＨ）基４（酸素雰囲気の場合）、または図
３に示したようにアミノ（−ＮＨ2）基５（窒素雰囲気
の場合）を付加させる（なお、雰囲気が空気の場合はこ
の両者が生成する）。
【００１６】なお、これらの官能基がビニル基に付加す
ることは、ＦＴＩＲ分析により確認された。また、この
とき表面に並んだビニル基は、Ｏ2やＮ2を含んだプラズ
マ中で処理する方法でも、図２に示したような−ＯＨ基
を付加させた単分子吸着保護膜３ｂ、または図３に示し
たような−ＮＨ2 基を付加させた単分子吸着保護膜３ｃ
を形成できる。
ることは、ＦＴＩＲ分析により確認された。また、この
とき表面に並んだビニル基は、Ｏ2やＮ2を含んだプラズ
マ中で処理する方法でも、図２に示したような−ＯＨ基
を付加させた単分子吸着保護膜３ｂ、または図３に示し
たような−ＮＨ2 基を付加させた単分子吸着保護膜３ｃ
を形成できる。
【００１７】最後に、フッ化炭素基を含むシラン系の界
面活性剤として一般式 Ｆ（ＣＦ2）m（ＣＨ2）nＳｉＲqＸ3 -q （式中ｍ＝１〜１５、ｎ＝０〜１５、（なお、被膜を形
成する上で分子配向性の最適値はｍ＋ｎ＝１０〜３０で
あった）、ｑ＝０〜２の各整数を示し、Ｒはアルキル基
を表わし、Ｘはハロゲン原子またはアルコキシ基を表わ
す）または Ｆ（ＣＦ2）m（ＣＨ2）nＡ（ＣＨ2）pＳｉ（ＣＨ3）qＸ
3-q （式中ｍ＝１〜８、ｎ＝０〜２、ｍ＋ｎ＝１〜１０、ｐ
＝５〜２５、ｑ＝０〜２の各整数を示し、Ａは酸素原子
（−Ｏ−）、オキシカルボニル基（−ＣＯＯ−）、また
はジメチルシリル基（−Ｓｉ（ＣＨ3）2−）を表わし、
Ｘはハロゲン原子またはアルコキシ基を表わす。）で表
わされる物質、例えばフッ化炭素基とクロロシリル基を
含む ＣＦ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 を用い、あらかじめ作製しておいた８０％ｎ−ヘキサデ
カン、１２％四塩化炭素、８％クロロホルムよりなる有
機溶媒の混合溶液に２×１０-3〜５×１０-2Ｍ程度の濃
度で溶かした化学吸着液を調製し、前記単分子吸着保護
膜３ｂ、もしくは３ｃが形成されたガラス基体１を１時
間程度室温で浸漬すると（このときも、ガラス基材は必
ずしも化学吸着液に浸漬する必要はなく、液を塗布した
りスプレーして、化学吸着液とガラス基材を接触させて
おけば良い）、図２に示したように表面に−ＯＨ基や、
図３に示したように表面に−ＮＨ2基が露出しているた
め、フッ化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤のク
ロロシリル基と−ＯＨ基または−ＮＨ2 基とが脱塩化水
素反応して表面に下記式（化６）の結合、または（化
７）の結合が生成され、ガラス基体の表面にフッ化炭素
基を含む単分子吸着膜６が、図４に示したような下層の
単分子内層膜３ｄ、もしくは図５に示したような下層の
単分子内層膜３ｅと層間で酸素分子または窒素分子を介
して化学結合した状態で単分子累積膜７として形成でき
た。
面活性剤として一般式 Ｆ（ＣＦ2）m（ＣＨ2）nＳｉＲqＸ3 -q （式中ｍ＝１〜１５、ｎ＝０〜１５、（なお、被膜を形
成する上で分子配向性の最適値はｍ＋ｎ＝１０〜３０で
あった）、ｑ＝０〜２の各整数を示し、Ｒはアルキル基
を表わし、Ｘはハロゲン原子またはアルコキシ基を表わ
す）または Ｆ（ＣＦ2）m（ＣＨ2）nＡ（ＣＨ2）pＳｉ（ＣＨ3）qＸ
3-q （式中ｍ＝１〜８、ｎ＝０〜２、ｍ＋ｎ＝１〜１０、ｐ
＝５〜２５、ｑ＝０〜２の各整数を示し、Ａは酸素原子
（−Ｏ−）、オキシカルボニル基（−ＣＯＯ−）、また
はジメチルシリル基（−Ｓｉ（ＣＨ3）2−）を表わし、
Ｘはハロゲン原子またはアルコキシ基を表わす。）で表
わされる物質、例えばフッ化炭素基とクロロシリル基を
含む ＣＦ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 を用い、あらかじめ作製しておいた８０％ｎ−ヘキサデ
カン、１２％四塩化炭素、８％クロロホルムよりなる有
機溶媒の混合溶液に２×１０-3〜５×１０-2Ｍ程度の濃
度で溶かした化学吸着液を調製し、前記単分子吸着保護
膜３ｂ、もしくは３ｃが形成されたガラス基体１を１時
間程度室温で浸漬すると（このときも、ガラス基材は必
ずしも化学吸着液に浸漬する必要はなく、液を塗布した
りスプレーして、化学吸着液とガラス基材を接触させて
おけば良い）、図２に示したように表面に−ＯＨ基や、
図３に示したように表面に−ＮＨ2基が露出しているた
め、フッ化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤のク
ロロシリル基と−ＯＨ基または−ＮＨ2 基とが脱塩化水
素反応して表面に下記式（化６）の結合、または（化
７）の結合が生成され、ガラス基体の表面にフッ化炭素
基を含む単分子吸着膜６が、図４に示したような下層の
単分子内層膜３ｄ、もしくは図５に示したような下層の
単分子内層膜３ｅと層間で酸素分子または窒素分子を介
して化学結合した状態で単分子累積膜７として形成でき
た。
【００１８】
【化６】
【００１９】
【化７】
【００２０】なお、表面の撥水撥油性膜とガラス基体の
間に内層の保護膜を必要としない場合には、第１回目の
化学吸着工程で、フルオロカーボン基を含むクロロシラ
ン界面活性剤を用いて、ガラス表面にフルオロカーボン
基を含む単分子吸着膜のみ１層形成することができた。
間に内層の保護膜を必要としない場合には、第１回目の
化学吸着工程で、フルオロカーボン基を含むクロロシラ
ン界面活性剤を用いて、ガラス表面にフルオロカーボン
基を含む単分子吸着膜のみ１層形成することができた。
【００２１】一方、複数層の単分子保護膜を必要とする
場合には、吸着試薬としてＣＨ2＝ＣＨ−（ＣＨ2）n−
ＳｉＣｌ3を用い、化学吸着と放射線照射の工程を繰り
返した後、最後に吸着試薬としてフルオロカーボン基を
含むクロロシラン系界面活性剤を吸着すれば、必要とす
る層数の保護膜を介して最表面にフルオロカーボン基を
含む単分子吸着膜が累積形成されたガラスを作製でき
た。
場合には、吸着試薬としてＣＨ2＝ＣＨ−（ＣＨ2）n−
ＳｉＣｌ3を用い、化学吸着と放射線照射の工程を繰り
返した後、最後に吸着試薬としてフルオロカーボン基を
含むクロロシラン系界面活性剤を吸着すれば、必要とす
る層数の保護膜を介して最表面にフルオロカーボン基を
含む単分子吸着膜が累積形成されたガラスを作製でき
た。
【００２２】なお、上記実施例では、最表面に形成すべ
きフッ化炭素基を含むシラン系界面活性剤としてＣＦ3
ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3を用いたが、これ以外に
も例えば等が利用できた。 （１）ＣＦ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓｉ
Ｃｌ3 （２）Ｆ（ＣＦ2）4（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（Ｃ
Ｈ2）9ＳｉＣｌ3 （３）ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 （４）ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 また、上記物質においてクロロシリル基をアルコキシシ
リル基に置換した物質をそれぞれ用いてもガラス基材表
面に同様の被膜を形成できた。
きフッ化炭素基を含むシラン系界面活性剤としてＣＦ3
ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3を用いたが、これ以外に
も例えば等が利用できた。 （１）ＣＦ3（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15Ｓｉ
Ｃｌ3 （２）Ｆ（ＣＦ2）4（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（Ｃ
Ｈ2）9ＳｉＣｌ3 （３）ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 （４）ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 また、上記物質においてクロロシリル基をアルコキシシ
リル基に置換した物質をそれぞれ用いてもガラス基材表
面に同様の被膜を形成できた。
【００２３】（実施例２）次に、吸着形成した種々の単
分子膜の臨界表面エネルギーを求めるために、いろいろ
な表面張力を持った各種液体を用い、液滴の濡れ角度に
よる評価（自動接触角計（協和界面科学（株）製））を
行った。結果を図６に示す。なお、図６では測定した接
触角のｃｏｓθと液滴の表面張力との関係で示した。こ
の図６を用いると、各種被膜の臨界表面エネルギーを、
それぞれのデータをｃｏｓθが１．０になるまで外挿す
ることで求めることができる。
分子膜の臨界表面エネルギーを求めるために、いろいろ
な表面張力を持った各種液体を用い、液滴の濡れ角度に
よる評価（自動接触角計（協和界面科学（株）製））を
行った。結果を図６に示す。なお、図６では測定した接
触角のｃｏｓθと液滴の表面張力との関係で示した。こ
の図６を用いると、各種被膜の臨界表面エネルギーを、
それぞれのデータをｃｏｓθが１．０になるまで外挿す
ることで求めることができる。
【００２４】図６より明らかなように、臨界表面エネル
ギーは被膜に含まれるフッ素の数が多くなるほど小さく
なり、フッ素の数が９以上では約１７ｄｙｎｅ／ｃｍ以
下となった。この値は、ポリ４フッ化エチレン（約１８
ｄｙｎｅ／ｃｍ：機能性含ふっ素高分子、日刊工業新聞
社刊）のそれより小さく、これら被膜の表面では撥水撥
油性が極めて高いことが確認できた。
ギーは被膜に含まれるフッ素の数が多くなるほど小さく
なり、フッ素の数が９以上では約１７ｄｙｎｅ／ｃｍ以
下となった。この値は、ポリ４フッ化エチレン（約１８
ｄｙｎｅ／ｃｍ：機能性含ふっ素高分子、日刊工業新聞
社刊）のそれより小さく、これら被膜の表面では撥水撥
油性が極めて高いことが確認できた。
【００２５】さらに、この表面の水に対する濡れ角度を
測定すると、基材表面の荒さにも依存するが１００〜１
５０度となった。従って、このガラス窓を用いれば乗り
物の窓ガラスをワイパーレス化できたり、眼鏡表面の曇
を防止できる。
測定すると、基材表面の荒さにも依存するが１００〜１
５０度となった。従って、このガラス窓を用いれば乗り
物の窓ガラスをワイパーレス化できたり、眼鏡表面の曇
を防止できる。
【００２６】なお図６中の記号は次の化合物で形成され
た単分子膜を示している。 （１）Ｆ１７：Ｆ（ＣＦ2）8Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9
ＳｉＣｌ3 （２）Ｆ９：Ｆ（ＣＦ2）4（ＣＨ2）2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓ
ｉＣｌ3 （３）Ｆ３：ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 （４）ＮＴＳ：ＣＨ3（ＣＨ2）19ＳｉＣｌ3 なお、上記実施例では、基材に強化ガラスを用いたが、
本発明の方法は、家、または自動車、電車、飛行機等の
乗り物に用いられている窓ガラスや鏡、またはガラス容
器やレンズ等のガラス表面、その他撥水撥油性を必要と
したガラス表面の改質を目的とする全てのガラスに応用
できる。また、無色透明なガラスに限定されるものでも
なく、例えば表面を粗面化したすりガラスや、さらに着
色された色ガラス、またはガラス繊維等でもよい。
た単分子膜を示している。 （１）Ｆ１７：Ｆ（ＣＦ2）8Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）9
ＳｉＣｌ3 （２）Ｆ９：Ｆ（ＣＦ2）4（ＣＨ2）2Ｏ（ＣＨ2）15Ｓ
ｉＣｌ3 （３）Ｆ３：ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 （４）ＮＴＳ：ＣＨ3（ＣＨ2）19ＳｉＣｌ3 なお、上記実施例では、基材に強化ガラスを用いたが、
本発明の方法は、家、または自動車、電車、飛行機等の
乗り物に用いられている窓ガラスや鏡、またはガラス容
器やレンズ等のガラス表面、その他撥水撥油性を必要と
したガラス表面の改質を目的とする全てのガラスに応用
できる。また、無色透明なガラスに限定されるものでも
なく、例えば表面を粗面化したすりガラスや、さらに着
色された色ガラス、またはガラス繊維等でもよい。
【００２７】本発明は、親水性基を表面に有するガラス
と、フルオロカーボン基を含有するシラン界面活性剤と
を化学吸着法を用いてガラス表面に化学結合させる技術
であれば、全て範疇にはいる。
と、フルオロカーボン基を含有するシラン界面活性剤と
を化学吸着法を用いてガラス表面に化学結合させる技術
であれば、全て範疇にはいる。
【００２８】なお保護膜は必ずしも単分子膜である必要
はない。塗布された有機膜、その他ゾルゲル法を用いた
シリカコート膜や透明性の蒸着膜でもよい。ただし、表
面が親水性でない場合には、コロナ照射或はスパッタリ
ング等の通常の手法により表面を親水性にした後、本発
明のフルオロカーボン基含有シラン界面活性剤を接触さ
せる必要がある。
はない。塗布された有機膜、その他ゾルゲル法を用いた
シリカコート膜や透明性の蒸着膜でもよい。ただし、表
面が親水性でない場合には、コロナ照射或はスパッタリ
ング等の通常の手法により表面を親水性にした後、本発
明のフルオロカーボン基含有シラン界面活性剤を接触さ
せる必要がある。
【００２９】
【発明の効果】本発明のガラスの製造方法を用いれば、
ガラスまたは保護膜を有したガラスの表面にフルオロカ
ーボン基を含むクロロシラン系またはフルオロカーボン
基を含むアルコキシシラン系界面活性剤を吸着反応させ
て、表面にはフッ化炭素基が露出し、ガラスや保護膜と
の界面ではガラスや保護膜と共有結合した、すなわち基
材と一体になったナノメーターレベルの膜厚の撥水撥油
性の被膜を形成できるので、ガラスの透明性や光沢を損
なうことなく、防汚性が高く且つ実用上剥離しない耐久
性に優れたガラスを提供できる効果がある。
ガラスまたは保護膜を有したガラスの表面にフルオロカ
ーボン基を含むクロロシラン系またはフルオロカーボン
基を含むアルコキシシラン系界面活性剤を吸着反応させ
て、表面にはフッ化炭素基が露出し、ガラスや保護膜と
の界面ではガラスや保護膜と共有結合した、すなわち基
材と一体になったナノメーターレベルの膜厚の撥水撥油
性の被膜を形成できるので、ガラスの透明性や光沢を損
なうことなく、防汚性が高く且つ実用上剥離しない耐久
性に優れたガラスを提供できる効果がある。
【００３０】さらに、本発明のガラスの製造方法を用い
れば、表面をフッ化炭素の有機基で被うので、ガラス表
面の摩擦係数が低くなりガラス自体の耐擦傷性が向上す
る。したがって、基材ガラスそのものよりもさらに強靭
性に優れたガラスを提供できる効果もある。
れば、表面をフッ化炭素の有機基で被うので、ガラス表
面の摩擦係数が低くなりガラス自体の耐擦傷性が向上す
る。したがって、基材ガラスそのものよりもさらに強靭
性に優れたガラスを提供できる効果もある。
【図１】 本発明の実施例１の末端にビニル基を有する
化学吸着膜作成時のガラス表面の状態を分子レベルまで
拡大した工程断面概念図。
化学吸着膜作成時のガラス表面の状態を分子レベルまで
拡大した工程断面概念図。
【図２】 同、図１の状態から末端ビニル基を水酸基に
置換した工程断面概念図。
置換した工程断面概念図。
【図３】 同、図１の状態から末端ビニル基をアミノ基
に置換した工程断面概念図。
に置換した工程断面概念図。
【図４】 同、図２の分子膜の表面にフロロカーボン基
を有する分子膜を形成した工程断面概念図。
を有する分子膜を形成した工程断面概念図。
【図５】 同、図３の分子膜の表面にフロロカーボン基
を有する分子膜を形成した工程断面概念図。
を有する分子膜を形成した工程断面概念図。
【図６】 本発明の実施例２の各種化学吸着膜の表面エ
ネルギーを求めるためにそれぞれの被膜上で測定した、
各種表面張力を有する液滴に対する接触角のｃｏｓθを
プロットした図。
ネルギーを求めるためにそれぞれの被膜上で測定した、
各種表面張力を有する液滴に対する接触角のｃｏｓθを
プロットした図。
１ ガラス基体 ２ ビニル基 ３ａ，３ｂ、３ｃ 単分子吸着保護膜 ３ｄ，３ｅ 単分子内層膜 ４ 水酸基 ５ アミノ基 ６ フルオロカーボン基を含む単分子吸着膜 ７，８ 単分子累積膜
Claims (2)
- 【請求項１】 一端に−ＣＦ3 基を有し他端にクロロシ
リル基またはアルコキシシリル基を有するシラン系界面
活性剤を含む有機溶液を用い、ガラス表面または保護膜
の形成されたガラス表面と前記シラン系界面活性剤を反
応させて、前記ガラス表面または保護膜の形成されたガ
ラス表面に化学結合した前記界面活性剤の分子残基から
できた被膜を形成する防汚性ガラスの製造方法。 - 【請求項２】 一端に−ＣＦ3 基を有し他端にクロロシ
リル基またはアルコキシシリル基を有するシラン系界面
活性剤分子が下記一般式（化１）及び（化２）から選ば
れる少なくとも一つである請求項１に記載の防汚性ガラ
スの製造方法。 【化１】 【化２】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217552A JP2577203B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 防汚性ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217552A JP2577203B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 防汚性ガラスの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2258032A Division JP2545642B2 (ja) | 1990-09-26 | 1990-09-26 | ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08188448A JPH08188448A (ja) | 1996-07-23 |
| JP2577203B2 true JP2577203B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=16706054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7217552A Expired - Lifetime JP2577203B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | 防汚性ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577203B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0842908B1 (en) * | 1996-11-18 | 2002-02-27 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Water repellant glass plate and method for manufacturing the same |
| JP3454110B2 (ja) * | 1996-11-18 | 2003-10-06 | 日本板硝子株式会社 | 撥水性ガラス |
| FR2804116B1 (fr) * | 2000-01-20 | 2002-08-23 | Centre Nat Rech Scient | Composes organosilicies, leur procede de preparation et leurs utilisations |
| JP5600900B2 (ja) * | 2009-07-23 | 2014-10-08 | 信越化学工業株式会社 | 撥水剤組成物 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5097616A (ja) * | 1973-12-28 | 1975-08-02 | ||
| JPS5294884A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-09 | Teijin Ltd | Water and oil repellent laminated product |
| JPS58167448A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-03 | Asahi Glass Co Ltd | 低反射率ガラス |
| JPS58172246A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-11 | Asahi Glass Co Ltd | ガラスの表面処理剤 |
| JPS5926944A (ja) * | 1982-08-04 | 1984-02-13 | Asahi Glass Co Ltd | 低反射率ガラス |
| JPH01195181A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-07 | Hino Motors Ltd | 後輪操舵装置 |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP7217552A patent/JP2577203B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5097616A (ja) * | 1973-12-28 | 1975-08-02 | ||
| JPS5294884A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-09 | Teijin Ltd | Water and oil repellent laminated product |
| JPS58167448A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-03 | Asahi Glass Co Ltd | 低反射率ガラス |
| JPS58172246A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-11 | Asahi Glass Co Ltd | ガラスの表面処理剤 |
| JPS5926944A (ja) * | 1982-08-04 | 1984-02-13 | Asahi Glass Co Ltd | 低反射率ガラス |
| JPH01195181A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-07 | Hino Motors Ltd | 後輪操舵装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08188448A (ja) | 1996-07-23 |
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