JP3210045B2 - 表面処理された基材 - Google Patents
表面処理された基材Info
- Publication number
- JP3210045B2 JP3210045B2 JP33136791A JP33136791A JP3210045B2 JP 3210045 B2 JP3210045 B2 JP 3210045B2 JP 33136791 A JP33136791 A JP 33136791A JP 33136791 A JP33136791 A JP 33136791A JP 3210045 B2 JP3210045 B2 JP 3210045B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- compound
- isocyanate
- organic group
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水滴の付着が少ないまた
は付着した水滴の除去が容易な表面を有する基材に関す
る。
は付着した水滴の除去が容易な表面を有する基材に関す
る。
【0002】
【従来の技術】各種基材、また表面処理層を有する各種
処理基材はあらゆる分野で使用されているが、その表面
での水のもたらす悪影響が問題となっている。
処理基材はあらゆる分野で使用されているが、その表面
での水のもたらす悪影響が問題となっている。
【0003】例えば、電車、自動車、船舶、航空機等の
輸送機器における外板、窓ガラス、鏡、表示機器表面材
等の外装部材、計器盤表面材等の内装部材、その他の物
品の表面は常に清浄であることが好ましい。輸送機器用
物品の表面に、雨滴、ほこり、汚れ等が付着したり、大
気中の湿度、温度の影響で水分が凝縮すると、その外観
が損なわれる。それが、人の目で直接視認される表面で
あったり、人が直接接する表面であると、不快感や衛生
上の問題も生じる。
輸送機器における外板、窓ガラス、鏡、表示機器表面材
等の外装部材、計器盤表面材等の内装部材、その他の物
品の表面は常に清浄であることが好ましい。輸送機器用
物品の表面に、雨滴、ほこり、汚れ等が付着したり、大
気中の湿度、温度の影響で水分が凝縮すると、その外観
が損なわれる。それが、人の目で直接視認される表面で
あったり、人が直接接する表面であると、不快感や衛生
上の問題も生じる。
【0004】さらには、輸送機器用物品が有する本来の
機能を著しく低下させることにもなる。特に、輸送機器
用物品が透明性、透視性を要求される物品(例えば、窓
ガラス、鏡等)である場合には、この透明性、透視性の
減少はその物品の本来の目的を達成できない。
機能を著しく低下させることにもなる。特に、輸送機器
用物品が透明性、透視性を要求される物品(例えば、窓
ガラス、鏡等)である場合には、この透明性、透視性の
減少はその物品の本来の目的を達成できない。
【0005】水滴を除去するための手段(例えば、拭き
取り、ワイパーによる除去)は、ときとして表面に微細
な傷を付けることがある。また、水滴等に伴われる異物
粒子によってかかる傷を一層著しいものにすることもあ
る。さらに、ガラス表面に水分が付着した場合には水分
中にガラス成分が溶出し、表面が浸食されていくいわゆ
る焼けを生じることはよく知られている。この焼けを除
去するために強く摩擦すると微細な凸凹を生じやすい。
焼けが激しく生じたガラスや表面に微細な凸凹を生じた
ガラスからなる透視部は、本来の機能が低下し、また、
その表面で光の散乱が激しく視野確保の点で不都合が生
じる。
取り、ワイパーによる除去)は、ときとして表面に微細
な傷を付けることがある。また、水滴等に伴われる異物
粒子によってかかる傷を一層著しいものにすることもあ
る。さらに、ガラス表面に水分が付着した場合には水分
中にガラス成分が溶出し、表面が浸食されていくいわゆ
る焼けを生じることはよく知られている。この焼けを除
去するために強く摩擦すると微細な凸凹を生じやすい。
焼けが激しく生じたガラスや表面に微細な凸凹を生じた
ガラスからなる透視部は、本来の機能が低下し、また、
その表面で光の散乱が激しく視野確保の点で不都合が生
じる。
【0006】その他にも、水分は輸送機器用物品の表面
に有害な影響を与えて、損傷、汚染、着色、腐食等を促
進させ、また、輸送機器用物品の電気特性、機械的特
性、光学的特性等の変化を誘発することもある。この種
の水がもたらす悪影響は輸送機器用物品に限らず、建築
・建装用物品、電気・電子機器用物品等各種分野で問題
となっている。
に有害な影響を与えて、損傷、汚染、着色、腐食等を促
進させ、また、輸送機器用物品の電気特性、機械的特
性、光学的特性等の変化を誘発することもある。この種
の水がもたらす悪影響は輸送機器用物品に限らず、建築
・建装用物品、電気・電子機器用物品等各種分野で問題
となっている。
【0007】このような現状において、基材表面に水滴
の付着が少ない、または付着した水滴の除去が容易な性
質(以下これらを単に水滴除去性という)を付与するこ
とが強く求められている。従来から表面を水滴除去性に
するために、例えば、シリコーン系ワックスやオルガノ
ポリシロキサンからなるシリコーン油、界面活性剤など
直接塗布する表面処理剤が提案されている。
の付着が少ない、または付着した水滴の除去が容易な性
質(以下これらを単に水滴除去性という)を付与するこ
とが強く求められている。従来から表面を水滴除去性に
するために、例えば、シリコーン系ワックスやオルガノ
ポリシロキサンからなるシリコーン油、界面活性剤など
直接塗布する表面処理剤が提案されている。
【0008】しかし、これらは塗布に伴う前処理を必要
とするものが多く、かつ塗布時に塗布ムラが発生しやす
い問題があった。また、処理剤自身の基材への付着性が
低いことにより、水滴除去性の長期持続性を満足するに
は至らず、適用範囲が限定されていた。
とするものが多く、かつ塗布時に塗布ムラが発生しやす
い問題があった。また、処理剤自身の基材への付着性が
低いことにより、水滴除去性の長期持続性を満足するに
は至らず、適用範囲が限定されていた。
【0009】また、水分の影響を考えた場合には、今後
製作される各種基材はもとより、既に使用されている各
種基材に対しても対策を講じる必要がある。この場合に
は各種基材に常温で直接塗布するだけで水滴除去性を付
与する必要がある。例えば、既に使用されている自動車
用フロントガラスにこうした処理を行うことを考えた場
合に、経済的に各自動車のフロントガラスを入れ替える
わけにもいかず、また、塗布後その部分を焼成すること
も現実には不可能である。この観点からも従来提案され
ていた処理剤では対応が困難である。
製作される各種基材はもとより、既に使用されている各
種基材に対しても対策を講じる必要がある。この場合に
は各種基材に常温で直接塗布するだけで水滴除去性を付
与する必要がある。例えば、既に使用されている自動車
用フロントガラスにこうした処理を行うことを考えた場
合に、経済的に各自動車のフロントガラスを入れ替える
わけにもいかず、また、塗布後その部分を焼成すること
も現実には不可能である。この観点からも従来提案され
ていた処理剤では対応が困難である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は従来の提案
が有していた欠点を解消しうる処理剤の研究、検討の過
程において、多種類の基材に応用でき優れた水滴除去性
を発現する処理剤を見いだし、しかも、該処理剤で処理
した各種基材は水滴除去性を有する基材として、特に、
輸送機器用または建築・建装用としてきわめて好適であ
ることを確認し、本発明に至った。
が有していた欠点を解消しうる処理剤の研究、検討の過
程において、多種類の基材に応用でき優れた水滴除去性
を発現する処理剤を見いだし、しかも、該処理剤で処理
した各種基材は水滴除去性を有する基材として、特に、
輸送機器用または建築・建装用としてきわめて好適であ
ることを確認し、本発明に至った。
【0011】従って、本発明は水滴除去性を有し、耐摩
耗性、耐薬品性、耐候性に優れることで、その効果が半
永久的に持続する基材の提供を目的とする。
耗性、耐薬品性、耐候性に優れることで、その効果が半
永久的に持続する基材の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
した下記の発明である。少なくとも2層の表面処理層を
有する表面処理された基材であって、表面処理層の最外
層である第1層が水に対する接触角値が70度以上であ
る表面を形成しうる下記化合物(I)で処理して得られ
る層であり、最外層に接する下層である第2層がポリフ
ルオロ有機基を有しないイソシアネートシラン化合物
(II)で処理して得られる層であることを特徴とする
表面処理された基材。化合物(I):イソシアネート基または加水分解性基が
結合したケイ素原子を少なくとも1個有し、かつ、少な
くとも1個のポリフルオロ有機基を有する反応性シラン
化合物。
した下記の発明である。少なくとも2層の表面処理層を
有する表面処理された基材であって、表面処理層の最外
層である第1層が水に対する接触角値が70度以上であ
る表面を形成しうる下記化合物(I)で処理して得られ
る層であり、最外層に接する下層である第2層がポリフ
ルオロ有機基を有しないイソシアネートシラン化合物
(II)で処理して得られる層であることを特徴とする
表面処理された基材。化合物(I):イソシアネート基または加水分解性基が
結合したケイ素原子を少なくとも1個有し、かつ、少な
くとも1個のポリフルオロ有機基を有する反応性シラン
化合物。
【0013】本発明において水に対する接触角値が70
度以上である表面を形成しうる化合物(I)[以下単に
化合物(I)ともいう]は水滴除去性を発現するのに必
須な成分である。しかし、後述する第2層との密着性を
考慮した場合には、反応性基を有しているものが好まし
い。ここで、反応性基とは、ハロゲン原子、アルコキシ
基、アシルオキシ基、アルコキシ置換アルコキシ基、ア
ミノキシ基、酸アミド基、ケトキシメート基、水酸基、
メルカプト基、エポキシ基、グリシジル基、ビニル基や
アリル基等の不飽和炭化水素基、カルボキシ基等の官能
基、または水素結合可能な原子(例えば酸素原子、窒素
原子等)を有する官能基等を意味する。
度以上である表面を形成しうる化合物(I)[以下単に
化合物(I)ともいう]は水滴除去性を発現するのに必
須な成分である。しかし、後述する第2層との密着性を
考慮した場合には、反応性基を有しているものが好まし
い。ここで、反応性基とは、ハロゲン原子、アルコキシ
基、アシルオキシ基、アルコキシ置換アルコキシ基、ア
ミノキシ基、酸アミド基、ケトキシメート基、水酸基、
メルカプト基、エポキシ基、グリシジル基、ビニル基や
アリル基等の不飽和炭化水素基、カルボキシ基等の官能
基、または水素結合可能な原子(例えば酸素原子、窒素
原子等)を有する官能基等を意味する。
【0014】化合物(I)は、水に対する接触角値が7
0度以上である表面を形成しうる化合物であり、疎水性
の有機基を少なくとも1個有する。この疎水性の有機基
とは、ポリフルオロアルキル基またはポリフルオロアル
キレン基等のポリフルオロ有機基である。これらのポリ
フルオロ有機基としては、後に例示するようなポリフル
オロ有機基、特にポリフルオロ炭化水素基が好ましい。
0度以上である表面を形成しうる化合物であり、疎水性
の有機基を少なくとも1個有する。この疎水性の有機基
とは、ポリフルオロアルキル基またはポリフルオロアル
キレン基等のポリフルオロ有機基である。これらのポリ
フルオロ有機基としては、後に例示するようなポリフル
オロ有機基、特にポリフルオロ炭化水素基が好ましい。
【0015】鋭意検討の結果、少なくとも1個のイソシ
アネート基がケイ素原子に直接結合したイソシアネート
シラン化合物または少なくとも1個の加水分解性基が直
接ケイ素原子に結合した加水分解性シラン化合物であっ
て、上記のような疎水性の有機基を有する化合物が、特
に本発明における化合物(I)として有効であることが
判明した。
アネート基がケイ素原子に直接結合したイソシアネート
シラン化合物または少なくとも1個の加水分解性基が直
接ケイ素原子に結合した加水分解性シラン化合物であっ
て、上記のような疎水性の有機基を有する化合物が、特
に本発明における化合物(I)として有効であることが
判明した。
【0016】以下、「反応性シラン化合物」とは、下記
「加水分解性シラン化合物」と「イソシアネートシラン
化合物」の両者の総称として使用する。「加水分解性シ
ラン化合物」とは、少なくとも1個の加水分解性基がケ
イ素原子に結合している「加水分解性シラン基」(「S
I−X」、Xは加水分解性基)を少なくとも1個有する
化合物である。「イソシアネートシラン化合物」とは、
少なくとも1個のイソシアネート基がケイ素原子に結合
している「イソシアネートシラン基」(「SI−NC
O」)を少なくとも1個有する化合物である。「反応性
シラン基」(「SI−Z」で表す)とは、上記「加水分
解性シラン基」と「イソシアネートシラン基」の両者の
総称として使用する。
「加水分解性シラン化合物」と「イソシアネートシラン
化合物」の両者の総称として使用する。「加水分解性シ
ラン化合物」とは、少なくとも1個の加水分解性基がケ
イ素原子に結合している「加水分解性シラン基」(「S
I−X」、Xは加水分解性基)を少なくとも1個有する
化合物である。「イソシアネートシラン化合物」とは、
少なくとも1個のイソシアネート基がケイ素原子に結合
している「イソシアネートシラン基」(「SI−NC
O」)を少なくとも1個有する化合物である。「反応性
シラン基」(「SI−Z」で表す)とは、上記「加水分
解性シラン基」と「イソシアネートシラン基」の両者の
総称として使用する。
【0017】「イソシアネートシラン基」は「加水分解
性シラン基」の一種であるとする考え方もあるが(即
ち、ケイ素原子に結合したイソシアネート基は加水分解
性基の一種であるとも考えられる)、本発明では両者は
別物とする。即ち、本発明においては、ケイ素原子に結
合したイソシアネート基は加水分解性基ではないとみな
す(たとえそのイソシアネート基が実際には加水分解性
であったとしても)。
性シラン基」の一種であるとする考え方もあるが(即
ち、ケイ素原子に結合したイソシアネート基は加水分解
性基の一種であるとも考えられる)、本発明では両者は
別物とする。即ち、本発明においては、ケイ素原子に結
合したイソシアネート基は加水分解性基ではないとみな
す(たとえそのイソシアネート基が実際には加水分解性
であったとしても)。
【0018】反応性シラン化合物として好ましいもの
は、反応性シラン基を1〜2個有する化合物である。こ
の化合物としてさらに好ましいものは、下記式(A)で
表される化合物(化合物Aともいう)、下記式(B)で
表される化合物(化合物Bともいう)、およびポリフル
オロ有機基を有しないイソシアネートシラン化合物(I
I)の場合はさらに加えてテトライソシアネートシラン
である。
は、反応性シラン基を1〜2個有する化合物である。こ
の化合物としてさらに好ましいものは、下記式(A)で
表される化合物(化合物Aともいう)、下記式(B)で
表される化合物(化合物Bともいう)、およびポリフル
オロ有機基を有しないイソシアネートシラン化合物(I
I)の場合はさらに加えてテトライソシアネートシラン
である。
【0019】 (A)(Z)3-a-b(R1)a(R2)bSI-Y-SI(R3)c(R4)d(Z)3-c-d ただし、R1、R2、R3、R4はそれぞれ独立に水素原子
または炭素数1〜21の有機基、Yは2価の有機基、Z
はイソシアネート基または加水分解性基、a、bはそれ
ぞれ独立に0、1または2であって0≦a+b≦2を満
たす整数、およびc、dはそれぞれ独立に0、1または
2であって0≦c+d≦2を満たす整数を表す。
または炭素数1〜21の有機基、Yは2価の有機基、Z
はイソシアネート基または加水分解性基、a、bはそれ
ぞれ独立に0、1または2であって0≦a+b≦2を満
たす整数、およびc、dはそれぞれ独立に0、1または
2であって0≦c+d≦2を満たす整数を表す。
【0020】(B)(R5)e(R6)g(R7)hSI(Z)4-e-g-h ただし、R5、R6、R7はそれぞれ独立に水素原子また
は炭素数1〜21の有機基(ただし少なくとも1個は有
機基)、Zはイソシアネート基または加水分解性基、お
よびe、g、hはそれぞれ独立に0、1または2であっ
て1≦e+g+h≦3を満たす整数を表す。
は炭素数1〜21の有機基(ただし少なくとも1個は有
機基)、Zはイソシアネート基または加水分解性基、お
よびe、g、hはそれぞれ独立に0、1または2であっ
て1≦e+g+h≦3を満たす整数を表す。
【0021】化合物(I)は、少なくとも1個の疎水性
の有機基を有する反応性シラン化合物である。特に、化
合物A、Bのうち、優れた水滴除去性を発現するために
有機基の少なくとも1個がポリフルオロ有機基である化
合物である。この場合、反応性シラン基のZは、イソシ
アネート基であっても加水分解性基であってもよい。
の有機基を有する反応性シラン化合物である。特に、化
合物A、Bのうち、優れた水滴除去性を発現するために
有機基の少なくとも1個がポリフルオロ有機基である化
合物である。この場合、反応性シラン基のZは、イソシ
アネート基であっても加水分解性基であってもよい。
【0022】一方、ポリフルオロ有機基を有しないイソ
シアネートシラン化合物(II)(以下、イソシアネー
トシラン化合物(II)ともいう。)は、化合物A、B
のうち、反応性シラン基のZがイソシアネート基である
化合物およびテトライソシアネートシランが好ましい。
イソシアネートシラン化合物(II)は、ポリフルオロ
有機基を有しない。例えば、Zがイソシアネート基であ
る化合物A、Bの有機基は、炭素数6以下、特に4以下
のアルキル基や炭素数8以下、特に6以下のアルキレン
基が好ましい。
シアネートシラン化合物(II)(以下、イソシアネー
トシラン化合物(II)ともいう。)は、化合物A、B
のうち、反応性シラン基のZがイソシアネート基である
化合物およびテトライソシアネートシランが好ましい。
イソシアネートシラン化合物(II)は、ポリフルオロ
有機基を有しない。例えば、Zがイソシアネート基であ
る化合物A、Bの有機基は、炭素数6以下、特に4以下
のアルキル基や炭素数8以下、特に6以下のアルキレン
基が好ましい。
【0023】ただし、これら炭素数や疎水性等は相対的
なものであり、化合物の種類により変化する。従って、
第1層が第2層よりも更に水に対する接触角値が高いも
のとなる限り、イソシアネートシラン化合物(II)の
処理によって形成される第2層が水に対する接触角値が
70度以上である表面となってもよい。即ち、ある場合
には、イソシアネートシラン化合物(II)は水に対す
る接触角値が70度以上である表面を形成しうる化合物
であってもよい。
なものであり、化合物の種類により変化する。従って、
第1層が第2層よりも更に水に対する接触角値が高いも
のとなる限り、イソシアネートシラン化合物(II)の
処理によって形成される第2層が水に対する接触角値が
70度以上である表面となってもよい。即ち、ある場合
には、イソシアネートシラン化合物(II)は水に対す
る接触角値が70度以上である表面を形成しうる化合物
であってもよい。
【0024】以下、まず化合物(I)について更に詳細
に説明する。化合物(I)がイソシアネートシラン化合
物の場合、この化合物[以下化合物(I−NCO)とも
いう]は水に対する接触角値が70度以上である表面を
形成しうる化合物である必要がある。即ち、この化合物
(I−NCO)で処理された表面の水に対する接触角値
は70度以上となる必要がある。化合物(I−NCO)
で処理された表面とは化合物(I−NCO)が化学的に
または物理的に結合した第2層の表面をいう。イソシア
ネート基が反応性であるので化合物(I−NCO)は主
として化学的反応により第2層の表面に結合すると考え
られる。即ち、結合状態において、イソシアネート基は
変化していると考えられる。例えば、イソシアネート基
はガラス表面のシラノール基と反応すると考えられ、ま
た、イソシアネート基が脱離して生成するシラノール基
が反応するとも考えられる。
に説明する。化合物(I)がイソシアネートシラン化合
物の場合、この化合物[以下化合物(I−NCO)とも
いう]は水に対する接触角値が70度以上である表面を
形成しうる化合物である必要がある。即ち、この化合物
(I−NCO)で処理された表面の水に対する接触角値
は70度以上となる必要がある。化合物(I−NCO)
で処理された表面とは化合物(I−NCO)が化学的に
または物理的に結合した第2層の表面をいう。イソシア
ネート基が反応性であるので化合物(I−NCO)は主
として化学的反応により第2層の表面に結合すると考え
られる。即ち、結合状態において、イソシアネート基は
変化していると考えられる。例えば、イソシアネート基
はガラス表面のシラノール基と反応すると考えられ、ま
た、イソシアネート基が脱離して生成するシラノール基
が反応するとも考えられる。
【0025】化合物(I−NCO)はこのイソシアネー
ト基の反応性により、またイソシアネート基が直接結合
したケイ素原子の効果により、表面の優れた水滴除去
性、耐摩耗性、耐薬品性、耐候性等の性能を発現すると
思われる。また、後述するように、有機基の選択により
これらの性能をさらに向上させうる。また、第2層に対
する結合性の面で1個のケイ素原子に結合したイソシア
ネート基は2個以上であることが望ましい。
ト基の反応性により、またイソシアネート基が直接結合
したケイ素原子の効果により、表面の優れた水滴除去
性、耐摩耗性、耐薬品性、耐候性等の性能を発現すると
思われる。また、後述するように、有機基の選択により
これらの性能をさらに向上させうる。また、第2層に対
する結合性の面で1個のケイ素原子に結合したイソシア
ネート基は2個以上であることが望ましい。
【0026】次に、化合物(I)が加水分解性シラン化
合物の場合、この化合物[以下化合物(I−X)ともい
う]は水に対する接触角値が70度以上である表面を形
成しうる化合物である必要がある。即ち、この化合物
(I−X)で処理された表面の水に対する接触角値は7
0度以上となる必要がある。化合物(I−X)で処理さ
れた表面とは化合物(I−X)が化学的にまたは物理的
に結合した第2層の表面をいう。加水分解性基が反応性
であるので化合物(I−X)は主として化学的反応によ
り第2層の表面に結合すると考えられる。即ち、結合状
態において、加水分解性基は変化していると考えられ
る。
合物の場合、この化合物[以下化合物(I−X)ともい
う]は水に対する接触角値が70度以上である表面を形
成しうる化合物である必要がある。即ち、この化合物
(I−X)で処理された表面の水に対する接触角値は7
0度以上となる必要がある。化合物(I−X)で処理さ
れた表面とは化合物(I−X)が化学的にまたは物理的
に結合した第2層の表面をいう。加水分解性基が反応性
であるので化合物(I−X)は主として化学的反応によ
り第2層の表面に結合すると考えられる。即ち、結合状
態において、加水分解性基は変化していると考えられ
る。
【0027】この化合物(I−X)における加水分解性
基はケイ素原子に直接結合した基である。加水分解性基
としては例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル
オキシ基、アルコキシ置換アルコキシ基、アミノキシ
基、酸アミド基、ケトキシメート基などがある。好まし
くは、アルコキシ基、アルコキシ置換アルコキシ基、ア
シルオキシ基等の酸素原子でケイ素原子と結合する加水
分解性基である。これらの加水分解性基の炭素数は好ま
しくは8以下、特に好ましくは4以下である。最も好ま
しくは、炭素数1〜4のアルコキシ基である。
基はケイ素原子に直接結合した基である。加水分解性基
としては例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル
オキシ基、アルコキシ置換アルコキシ基、アミノキシ
基、酸アミド基、ケトキシメート基などがある。好まし
くは、アルコキシ基、アルコキシ置換アルコキシ基、ア
シルオキシ基等の酸素原子でケイ素原子と結合する加水
分解性基である。これらの加水分解性基の炭素数は好ま
しくは8以下、特に好ましくは4以下である。最も好ま
しくは、炭素数1〜4のアルコキシ基である。
【0028】化合物(I−X)はこの加水分解性基の反
応性により、また加水分解性基が直接結合したケイ素原
子の効果により、表面の優れた水滴除去性、耐摩耗性、
耐薬品性、耐候性等の性能を発現すると思われる。ま
た、後述するように、有機基の選択によりこれらの性能
をさらに向上させうる。第2層に対する結合性の面で1
個のケイ素原子に結合した加水分解性基は2個以上であ
ることが望ましい。
応性により、また加水分解性基が直接結合したケイ素原
子の効果により、表面の優れた水滴除去性、耐摩耗性、
耐薬品性、耐候性等の性能を発現すると思われる。ま
た、後述するように、有機基の選択によりこれらの性能
をさらに向上させうる。第2層に対する結合性の面で1
個のケイ素原子に結合した加水分解性基は2個以上であ
ることが望ましい。
【0029】また、化合物(I−X)はそのまま用いて
もよいが、加水分解により部分加水分解生成物として使
用してもよい。化合物(I−X)の部分加水分解生成物
とは水や酸性水溶液中でこれらシラン化合物を部分的に
加水分解し、生成するシラノール基等を有する化合物ま
たはそのシラノール基の反応により2以上の分子が縮合
した化合物をいう。酸としては例えば、塩酸、酢酸、硫
酸、リン酸、スルホン酸等を使用できる。
もよいが、加水分解により部分加水分解生成物として使
用してもよい。化合物(I−X)の部分加水分解生成物
とは水や酸性水溶液中でこれらシラン化合物を部分的に
加水分解し、生成するシラノール基等を有する化合物ま
たはそのシラノール基の反応により2以上の分子が縮合
した化合物をいう。酸としては例えば、塩酸、酢酸、硫
酸、リン酸、スルホン酸等を使用できる。
【0030】これら、化合物(I−NCO)と化合物
(I−X)は、化合物A、Bのうちで水に対する接触角
値が70度以上である表面を形成しうる化合物である。
このような化合物A、B[以下それぞれ化合物(I−
A)、化合物(I−B)ともいう]は、存在するR1〜
R7は有機基であり、これらの少なくとも1個はポリフ
ルオロ有機基であるかまたはYがポリフルオロ有機基で
ある化合物である。いずれもポリフルオロ有機基であっ
てもよい。また、Zはケイ素原子あたり2個以上が好ま
しい。疎水性基は水滴除去性に有効であり、Z基が多い
ほど第2層に強固に結合すると考えられる。
(I−X)は、化合物A、Bのうちで水に対する接触角
値が70度以上である表面を形成しうる化合物である。
このような化合物A、B[以下それぞれ化合物(I−
A)、化合物(I−B)ともいう]は、存在するR1〜
R7は有機基であり、これらの少なくとも1個はポリフ
ルオロ有機基であるかまたはYがポリフルオロ有機基で
ある化合物である。いずれもポリフルオロ有機基であっ
てもよい。また、Zはケイ素原子あたり2個以上が好ま
しい。疎水性基は水滴除去性に有効であり、Z基が多い
ほど第2層に強固に結合すると考えられる。
【0031】R1〜R7が有機基の場合、該有機基として
はアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリ
ール基等の炭化水素基、クロロアルキル基、ポリフルオ
ロアルキル基等のハロゲン化炭化水素基、水酸基、エポ
キシ基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシ基、その
他の官能基を有する(ハロゲン化)炭化水素基および炭
素鎖中にエステル結合、エーテル結合、チオエーテル結
合、イミノ結合、アミド結合、ウレタン結合、その他の
連結結合を有する(ハロゲン化)炭化水素基が好まし
い。このうち、疎水性基である有機基としては、長鎖の
炭化水素基と下記ポリフルオロアルキル基である。長鎖
の炭化水素基としては炭素数7〜20のアルキル基やア
ルケニル基が好ましい。疎水性基でない有機基として
は、低級アルキル基、即ち炭素数1〜4のアルキル基が
好ましい。
はアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリ
ール基等の炭化水素基、クロロアルキル基、ポリフルオ
ロアルキル基等のハロゲン化炭化水素基、水酸基、エポ
キシ基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシ基、その
他の官能基を有する(ハロゲン化)炭化水素基および炭
素鎖中にエステル結合、エーテル結合、チオエーテル結
合、イミノ結合、アミド結合、ウレタン結合、その他の
連結結合を有する(ハロゲン化)炭化水素基が好まし
い。このうち、疎水性基である有機基としては、長鎖の
炭化水素基と下記ポリフルオロアルキル基である。長鎖
の炭化水素基としては炭素数7〜20のアルキル基やア
ルケニル基が好ましい。疎水性基でない有機基として
は、低級アルキル基、即ち炭素数1〜4のアルキル基が
好ましい。
【0032】化合物(I−A)、化合物(I−B)は少
なくとも1個のポリフルオロ有機基を有する反応性シラ
ン化合物である。即ち、化合物(I−A)において、Y
がポリフルオロ有機基であるか、またはそうでない場合
存在するR1〜R4のうち少なくとも1個がポリフルオロ
有機基である化合物である。Yと存在するR1〜R4のう
ち少なくとも1個のいずれもがポロフルオロ有機基であ
ってもよい。
なくとも1個のポリフルオロ有機基を有する反応性シラ
ン化合物である。即ち、化合物(I−A)において、Y
がポリフルオロ有機基であるか、またはそうでない場合
存在するR1〜R4のうち少なくとも1個がポリフルオロ
有機基である化合物である。Yと存在するR1〜R4のう
ち少なくとも1個のいずれもがポロフルオロ有機基であ
ってもよい。
【0033】化合物(I−B)は存在するR5〜R7のう
ち少なくとも1個がポリフルオロ有機基である化合物で
ある。これらの場合において、ポリフルオロ有機基でな
い有機基は前記の疎水性基でない炭化水素基が好まし
い。なお、ポリフルオロ有機基はケイ素原子に、フッ素
原子を有しない炭素原子(例えば、メチレン基)で結合
することが好ましい。
ち少なくとも1個がポリフルオロ有機基である化合物で
ある。これらの場合において、ポリフルオロ有機基でな
い有機基は前記の疎水性基でない炭化水素基が好まし
い。なお、ポリフルオロ有機基はケイ素原子に、フッ素
原子を有しない炭素原子(例えば、メチレン基)で結合
することが好ましい。
【0034】Yがポリフルオロ有機基である場合、該2
価有機基としてはポリフルオロアルキレン基、ポリフル
オロオキサアルキレン基(アルキレン基の炭素鎖の中間
に少なくとも1個のエーテル結合が存在するもの)、お
よびポリフルオロチアアルキレン基(アルキレン基の炭
素鎖の中間に少なくとも1個のチオエーテル結合が存在
するもの)が好ましい。特に、両末端のケイ素原子に結
合する部分がポリメチレン鎖(特に、ジメチレン基)で
あり、それらの中間部分がパーフルオロアルキレン基、
パーフルオロキサアルキレン基である2価の有機基が好
ましい。これらYの炭素数は6〜30、特に6〜16が
好ましい。
価有機基としてはポリフルオロアルキレン基、ポリフル
オロオキサアルキレン基(アルキレン基の炭素鎖の中間
に少なくとも1個のエーテル結合が存在するもの)、お
よびポリフルオロチアアルキレン基(アルキレン基の炭
素鎖の中間に少なくとも1個のチオエーテル結合が存在
するもの)が好ましい。特に、両末端のケイ素原子に結
合する部分がポリメチレン鎖(特に、ジメチレン基)で
あり、それらの中間部分がパーフルオロアルキレン基、
パーフルオロキサアルキレン基である2価の有機基が好
ましい。これらYの炭素数は6〜30、特に6〜16が
好ましい。
【0035】また、Yがポリフルオロ有機基でない場
合、それはアルキレン基、オキサアルキレン基、および
チアアルキレン基であることが好ましい。その炭素数は
2〜30、特に2〜12が好ましい。
合、それはアルキレン基、オキサアルキレン基、および
チアアルキレン基であることが好ましい。その炭素数は
2〜30、特に2〜12が好ましい。
【0036】R1〜R7のいずれかがポリフルオロ有機基
である場合、それはポリフルオロアルキル基、ポリフル
オロオキサアルキル基、ポリフルオロチアアルキル基ま
たはこれらのいずれかの基とアルキレン基等の炭化水素
基とがエステル結合その他の前記したような連結結合で
結合した有機基(炭化水素基の他端でケイ素原子と結合
する)が好ましい。ポリフルオロアルキル基、ポリフル
オロオキサアルキル基はケイ素原子と結合する端部また
はその周辺がアルキレン基(特に、ジメチレン基)であ
って、他の部分がパーフルオロである基であることが好
ましい。
である場合、それはポリフルオロアルキル基、ポリフル
オロオキサアルキル基、ポリフルオロチアアルキル基ま
たはこれらのいずれかの基とアルキレン基等の炭化水素
基とがエステル結合その他の前記したような連結結合で
結合した有機基(炭化水素基の他端でケイ素原子と結合
する)が好ましい。ポリフルオロアルキル基、ポリフル
オロオキサアルキル基はケイ素原子と結合する端部また
はその周辺がアルキレン基(特に、ジメチレン基)であ
って、他の部分がパーフルオロである基であることが好
ましい。
【0037】1価の有機基のパーフルオロ部分は炭素数
3以上のパーフルオロアルキル基、パーフルオロオキサ
アルキル基、またはパーフルオロチアアルキル基が好ま
しく、特に、炭素数3〜16のパーフルオロアルキル基
が好ましい。
3以上のパーフルオロアルキル基、パーフルオロオキサ
アルキル基、またはパーフルオロチアアルキル基が好ま
しく、特に、炭素数3〜16のパーフルオロアルキル基
が好ましい。
【0038】これらYや、R1〜R7の具体例は、下記の
化合物Aおよび化合物Bの具体例中にある。下記具体例
中のRf基としては特に、CnF2n+1CmH2m−(この化
学式においてnは3〜12の整数、mは2〜4の整数)
で表されるパーフルオロアルキル基部分を有するポリフ
ルオロアルキル基が、下記具体例中のRF基としては、
特にCnF2n+1−(ただしこの化学式においてnは3〜
16の整数)が好ましい。
化合物Aおよび化合物Bの具体例中にある。下記具体例
中のRf基としては特に、CnF2n+1CmH2m−(この化
学式においてnは3〜12の整数、mは2〜4の整数)
で表されるパーフルオロアルキル基部分を有するポリフ
ルオロアルキル基が、下記具体例中のRF基としては、
特にCnF2n+1−(ただしこの化学式においてnは3〜
16の整数)が好ましい。
【0039】化合物(I−A)および化合物(I−B)
の具体例を下記に示す。しかし、化合物(I−A)およ
び化合物(I−B)はこれら具体例に限定されない。な
お、下記化学式において、n、mはそれぞれ1以上の整
数を、Rはアルキル基等を、Rfはポリフルオロアルキ
ル基を、RFはパーフルオロアルキル基を示す。これら
の化学式において、Rは炭素数1〜12が、Rfは末端
にパーフルオロアルキル基を有するエチル基が好まし
い。Zは、イソシアネート基または加水分解性基であ
る。
の具体例を下記に示す。しかし、化合物(I−A)およ
び化合物(I−B)はこれら具体例に限定されない。な
お、下記化学式において、n、mはそれぞれ1以上の整
数を、Rはアルキル基等を、Rfはポリフルオロアルキ
ル基を、RFはパーフルオロアルキル基を示す。これら
の化学式において、Rは炭素数1〜12が、Rfは末端
にパーフルオロアルキル基を有するエチル基が好まし
い。Zは、イソシアネート基または加水分解性基であ
る。
【0040】
【化1】
【0041】
【化2】
【0042】
【化3】
【0043】
【化4】
【0044】
【化5】
【0045】
【化6】
【0046】
【化7】
【0047】
【化8】
【0048】
【化9】
【0049】
【化10】
【0050】
【化11】
【0051】上記のような、化合物(I)である反応性
シラン化合物は2種以上併用できる。しかし、化合物
(I−NCO)と化合物(I−X)とを混合して併用す
ることなどイソシアネートシラン化合物と加水分解性シ
ラン化合物の混合は避けた方がよい。なぜなら、イソシ
アネート基と加水分解性基が反応する恐れがあり、処理
剤のライフが短くなるためである。
シラン化合物は2種以上併用できる。しかし、化合物
(I−NCO)と化合物(I−X)とを混合して併用す
ることなどイソシアネートシラン化合物と加水分解性シ
ラン化合物の混合は避けた方がよい。なぜなら、イソシ
アネート基と加水分解性基が反応する恐れがあり、処理
剤のライフが短くなるためである。
【0052】さらに、本発明における水に対する接触角
値が70度以上である表面を形成しうる化合物による表
面処理効果を高めるために、水に対する接触角値が70
度以上である表面を形成しうる化合物とともにオルガノ
ポリシロキサンを使用することが好ましい。オルガノポ
リシロキサンとしてはシリコーンオイルまたは変性シリ
コーンオイルと呼ばれているものが適当である。以下こ
のオルガノポリシロキサンを化合物Cという。この化合
物Cは下記式(C)で表される重合単位を有するものが
好ましい。
値が70度以上である表面を形成しうる化合物による表
面処理効果を高めるために、水に対する接触角値が70
度以上である表面を形成しうる化合物とともにオルガノ
ポリシロキサンを使用することが好ましい。オルガノポ
リシロキサンとしてはシリコーンオイルまたは変性シリ
コーンオイルと呼ばれているものが適当である。以下こ
のオルガノポリシロキサンを化合物Cという。この化合
物Cは下記式(C)で表される重合単位を有するものが
好ましい。
【0053】(C)[−SIR8(CH3)−O−] なお、この式において、R8は炭素数1〜16の1価有
機基を表す。この有機基R8は前記したR1〜R7と同様
の有機基であることが好ましく、特に低級アルキル基が
好ましい。
機基を表す。この有機基R8は前記したR1〜R7と同様
の有機基であることが好ましく、特に低級アルキル基が
好ましい。
【0054】化合物Cは水に対する接触角値が70度以
上である表面を形成しうる化合物、特に前記した化合物
(I−A)や(I−B)、の処理による被膜の水滴除去
性や耐摩耗性を向上せしめる。化合物Cはそのまま表面
処理用の組成物に添加してもよいし、また、硫酸、塩
酸、酢酸等の酸で加水分解してから添加してもよい。ま
た、化合物Cの動粘度は他の化合物との組み合わせを考
慮して決定することが好ましく、特に、25℃での動粘
度が0.5〜1000センチストークスのものが好まし
い。
上である表面を形成しうる化合物、特に前記した化合物
(I−A)や(I−B)、の処理による被膜の水滴除去
性や耐摩耗性を向上せしめる。化合物Cはそのまま表面
処理用の組成物に添加してもよいし、また、硫酸、塩
酸、酢酸等の酸で加水分解してから添加してもよい。ま
た、化合物Cの動粘度は他の化合物との組み合わせを考
慮して決定することが好ましく、特に、25℃での動粘
度が0.5〜1000センチストークスのものが好まし
い。
【0055】化合物Cの具体例を下記に示すが、化合物
Cはこれらに限定されない。これらの式におけるm、
n、k、jは整数を表す。
Cはこれらに限定されない。これらの式におけるm、
n、k、jは整数を表す。
【0056】
【化12】
【0057】
【化13】
【0058】本発明において、第2層表面を処理するた
めの第1層形成用の組成物は水に対する接触角値が70
度以上である表面を形成しうる化合物、特に好ましくは
前記のような化合物(I−A)や(I−B)、が必須成
分である。これらの化合物の混合割合は任意である。ま
た、化合物Cを添加する場合には、他の成分に対する添
加割合は任意であるが、好ましくは添加量を1〜40重
量%とするのが好ましい。化合物Cの添加量が多すぎる
と耐摩耗性が低下するばかりでなく、表面に触れた際に
べた付き感が残り、少なすぎると耐摩耗性、作業性が十
分とはいえない場合が生じる。
めの第1層形成用の組成物は水に対する接触角値が70
度以上である表面を形成しうる化合物、特に好ましくは
前記のような化合物(I−A)や(I−B)、が必須成
分である。これらの化合物の混合割合は任意である。ま
た、化合物Cを添加する場合には、他の成分に対する添
加割合は任意であるが、好ましくは添加量を1〜40重
量%とするのが好ましい。化合物Cの添加量が多すぎる
と耐摩耗性が低下するばかりでなく、表面に触れた際に
べた付き感が残り、少なすぎると耐摩耗性、作業性が十
分とはいえない場合が生じる。
【0059】化合物Cは他の成分(例えば、前記のよう
な化合物(I−A)や(I−B)等)との相互作用で被
膜の水滴除去性の向上、膜の耐久性の向上に寄与する。
この詳細な機構は不明であるが、化合物Cが他の成分と
複雑に絡み合い、表面に存在する各種有機基、特に、極
性基およびイオン性結合のミクロな分布を結果的に制御
し、水滴除去に最適な表面構造が達成されるためと考え
られる。
な化合物(I−A)や(I−B)等)との相互作用で被
膜の水滴除去性の向上、膜の耐久性の向上に寄与する。
この詳細な機構は不明であるが、化合物Cが他の成分と
複雑に絡み合い、表面に存在する各種有機基、特に、極
性基およびイオン性結合のミクロな分布を結果的に制御
し、水滴除去に最適な表面構造が達成されるためと考え
られる。
【0060】他の選ばれた成分との分子のこの絡み合い
は耐久性を一段と高めるのに大きく寄与していると考え
られる。また、水に対する接触角値が70度以上である
表面を形成しうる化合物はいずれも表面自由エネルギー
の低い物質であり、被膜中に一部存在する遊離状態の化
合物が極表面層を移動することによって、表面での摩擦
抵抗を低減することも耐摩耗性が良好な原因の一部であ
ると考えられる。
は耐久性を一段と高めるのに大きく寄与していると考え
られる。また、水に対する接触角値が70度以上である
表面を形成しうる化合物はいずれも表面自由エネルギー
の低い物質であり、被膜中に一部存在する遊離状態の化
合物が極表面層を移動することによって、表面での摩擦
抵抗を低減することも耐摩耗性が良好な原因の一部であ
ると考えられる。
【0061】本発明の処理剤には目的に応じて他の化合
物や添加剤が加えられる。添加剤等は各成分との反応
性、相溶性を考慮して選択すればよく、例えばシリカ、
アルミナ、ジルコニア、チタニア等の各種金属酸化物の
超微粒子、各種樹脂などを添加できる。また、着色が必
要であれば、染料、顔料等の添加もできる。添加量は他
の成分の全重量に対して0.01〜20重量%程度でよ
く、過剰な添加は本発明の水滴除去性、耐摩耗性等を低
下させるので望ましくない。
物や添加剤が加えられる。添加剤等は各成分との反応
性、相溶性を考慮して選択すればよく、例えばシリカ、
アルミナ、ジルコニア、チタニア等の各種金属酸化物の
超微粒子、各種樹脂などを添加できる。また、着色が必
要であれば、染料、顔料等の添加もできる。添加量は他
の成分の全重量に対して0.01〜20重量%程度でよ
く、過剰な添加は本発明の水滴除去性、耐摩耗性等を低
下させるので望ましくない。
【0062】上記組成物は被覆対象の第2層に直接手拭
き等の方法で塗布してもよいし、また、有機溶剤によっ
て、溶解または希釈して溶液状の形態に調製し使用する
こともできる。この有機溶剤による溶液において、含ま
れる各成分の合計量は被膜の成形性(作業性)、安定
性、被膜厚さ、経済性を考慮して決定されるが、0.1
〜30重量%であるのが好ましい。
き等の方法で塗布してもよいし、また、有機溶剤によっ
て、溶解または希釈して溶液状の形態に調製し使用する
こともできる。この有機溶剤による溶液において、含ま
れる各成分の合計量は被膜の成形性(作業性)、安定
性、被膜厚さ、経済性を考慮して決定されるが、0.1
〜30重量%であるのが好ましい。
【0063】有機溶剤としては酢酸エステル類、芳香族
炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、ケトン類、エーテ
ル類、アルコール類等の各種有機溶剤が適用できる。た
だし、化合物A、Bがイソシアネート基を有している場
合は反応性官能基(水酸基等)を有しているものは望ま
しくない。従って、化合物(I−NCO)に関してはア
ルコール類は好適でないが、化合物(I−X)に関して
は、特に限定はない。希釈溶剤は1種に限定されず、2
種以上の混合溶剤を使用することもできる。
炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、ケトン類、エーテ
ル類、アルコール類等の各種有機溶剤が適用できる。た
だし、化合物A、Bがイソシアネート基を有している場
合は反応性官能基(水酸基等)を有しているものは望ま
しくない。従って、化合物(I−NCO)に関してはア
ルコール類は好適でないが、化合物(I−X)に関して
は、特に限定はない。希釈溶剤は1種に限定されず、2
種以上の混合溶剤を使用することもできる。
【0064】第2層表面の処理にあたっては、特別な前
処理は必要としない。被膜の形成は調製された組成物を
含有する液状物を通常の方法で表面に塗布、例えば、は
け塗り、流し塗り、回転塗布、浸漬塗布、スプレー塗布
等の各種方法によって行い、大気中または窒素気流中で
乾燥させればよい。
処理は必要としない。被膜の形成は調製された組成物を
含有する液状物を通常の方法で表面に塗布、例えば、は
け塗り、流し塗り、回転塗布、浸漬塗布、スプレー塗布
等の各種方法によって行い、大気中または窒素気流中で
乾燥させればよい。
【0065】特に、大気中での乾燥のみで優れた性能を
発現するが、乾燥速度を高める等の目的で加熱すること
は問題ない。加熱温度は50〜250℃程度が好まし
く、加熱時間は5〜60分程度が適当である。加熱が必
要であれば基材の耐熱性を加味して温度、時間を設定す
ればよい。
発現するが、乾燥速度を高める等の目的で加熱すること
は問題ない。加熱温度は50〜250℃程度が好まし
く、加熱時間は5〜60分程度が適当である。加熱が必
要であれば基材の耐熱性を加味して温度、時間を設定す
ればよい。
【0066】この表面処理によって生成する第1層の厚
さは特に限定されないが、きわめて薄いものであること
が望ましい。好ましい膜厚は2μm以下である。また、
その下限は単分子層厚である。
さは特に限定されないが、きわめて薄いものであること
が望ましい。好ましい膜厚は2μm以下である。また、
その下限は単分子層厚である。
【0067】次に、イソシアネートシラン化合物(I
I)とそれによる処理によって形成される第2層につい
て説明する。
I)とそれによる処理によって形成される第2層につい
て説明する。
【0068】本発明において、第2層を形成するための
材料としてイソシアネートシラン化合物(II)が使用
される。第1層の下層の第2層は第1層の耐久性を飛躍
的に向上させ、また、基材との密着性を高める効果もあ
る。この第2層は通常基材表面に形成されるが、基材表
面に既に蒸着膜、スパッタ膜、湿式法等で得られた各種
膜があっても問題はない。
材料としてイソシアネートシラン化合物(II)が使用
される。第1層の下層の第2層は第1層の耐久性を飛躍
的に向上させ、また、基材との密着性を高める効果もあ
る。この第2層は通常基材表面に形成されるが、基材表
面に既に蒸着膜、スパッタ膜、湿式法等で得られた各種
膜があっても問題はない。
【0069】第2層を形成するためのイソシアネートシ
ラン化合物(II)は前記した化合物(I−NCO)と
同様にイソシアネート基がケイ素原子に直接結合した化
合物であり、イソシアネート基の反応性およびイソシア
ネートが直接結合したケイ素の効果により第1層および
下層(例えば、基材等)に強固に結合し、耐摩耗性の向
上に寄与する。従って、ケイ素原子に直接結合するイソ
シアネート基のケイ素原子あたりの数は多いほどよい。
ラン化合物(II)は前記した化合物(I−NCO)と
同様にイソシアネート基がケイ素原子に直接結合した化
合物であり、イソシアネート基の反応性およびイソシア
ネートが直接結合したケイ素の効果により第1層および
下層(例えば、基材等)に強固に結合し、耐摩耗性の向
上に寄与する。従って、ケイ素原子に直接結合するイソ
シアネート基のケイ素原子あたりの数は多いほどよい。
【0070】
【0071】イソシアネートシラン化合物(II)とし
て好ましい化合物は、化合物A、BのうちZがイソシア
ネート基である化合物[以下それぞれ化合物(II−
A)、化合物(II−B)という]、およびテトライソ
シアネートシランである。好ましくは、テトライソシア
ネートシランである。
て好ましい化合物は、化合物A、BのうちZがイソシア
ネート基である化合物[以下それぞれ化合物(II−
A)、化合物(II−B)という]、およびテトライソ
シアネートシランである。好ましくは、テトライソシア
ネートシランである。
【0072】イソシアネートシラン化合物(II)が化
合物(II−A)、化合物(II−B)の場合、ケイ素
原子に結合した少なくとも1個の有機基を有していても
よいが、この場合には有機基はポリフルオロ有機基では
なく、特に炭化水素基が好ましい。最も好ましくは、低
級アルキル基や炭素数6以下のアルキレン基である。化
合物(I−NCO)がポリフルオロ有機基を有している
が、化合物(II−A)、化合物(II−B)の有機基
はそれよりも相対的に疎水性の低いものであればよく、
場合によっては長鎖の炭化水素基であってもよい。
合物(II−A)、化合物(II−B)の場合、ケイ素
原子に結合した少なくとも1個の有機基を有していても
よいが、この場合には有機基はポリフルオロ有機基では
なく、特に炭化水素基が好ましい。最も好ましくは、低
級アルキル基や炭素数6以下のアルキレン基である。化
合物(I−NCO)がポリフルオロ有機基を有している
が、化合物(II−A)、化合物(II−B)の有機基
はそれよりも相対的に疎水性の低いものであればよく、
場合によっては長鎖の炭化水素基であってもよい。
【0073】特に、第1層および下層(例えば、基材
等)への密着性を考えるとケイ素原子に結合したイソシ
アネート基の数が多いほどよく、化合物(II−A)で
は式(A)においてa+b=0かつc+d=0の化合物
が、化合物(II−B)では式(B)においてe+g+
h=0の化合物が好適である。
等)への密着性を考えるとケイ素原子に結合したイソシ
アネート基の数が多いほどよく、化合物(II−A)で
は式(A)においてa+b=0かつc+d=0の化合物
が、化合物(II−B)では式(B)においてe+g+
h=0の化合物が好適である。
【0074】イソシアネートシラン化合物(II)の具
体例を下記に示すが、イソシアネートシラン化合物(I
I)はこれらに限定されない。これらの式におけるpは
整数を表し、2〜8が好ましい。
体例を下記に示すが、イソシアネートシラン化合物(I
I)はこれらに限定されない。これらの式におけるpは
整数を表し、2〜8が好ましい。
【0075】
【化14】
【0076】
【化15】
【0077】
【化16】
【0078】本発明の第2層を形成するための処理剤と
してはイソシアネートシラン化合物(II)を必須成分
として含有する溶液や分散液の使用が望ましい。この組
成物には溶剤、分散剤以外に、他の添加剤を添加でき
る。溶剤としては前記の化合物(I−NCO)で記述し
た溶剤等が使用できる。添加剤としては具体的には、例
えば、前記したような金属酸化物の超微粒子等の充填
剤、バインダー成分、界面活性剤などがある。それらの
使用割合も前記のような割合が適当である。また、使用
量も前記に準じた量であることが望ましい。
してはイソシアネートシラン化合物(II)を必須成分
として含有する溶液や分散液の使用が望ましい。この組
成物には溶剤、分散剤以外に、他の添加剤を添加でき
る。溶剤としては前記の化合物(I−NCO)で記述し
た溶剤等が使用できる。添加剤としては具体的には、例
えば、前記したような金属酸化物の超微粒子等の充填
剤、バインダー成分、界面活性剤などがある。それらの
使用割合も前記のような割合が適当である。また、使用
量も前記に準じた量であることが望ましい。
【0079】基材の表面処理にあたっては特別な前処理
を必要としない。しかし、目的に応じて行うことは別段
問題なく、例えば、希釈したフッ酸、塩酸等による酸処
理、水酸化ナトリウム水溶液等によるアルカリ処理また
はプラズマ照射等による放電処理を行いうる。
を必要としない。しかし、目的に応じて行うことは別段
問題なく、例えば、希釈したフッ酸、塩酸等による酸処
理、水酸化ナトリウム水溶液等によるアルカリ処理また
はプラズマ照射等による放電処理を行いうる。
【0080】第2層の形成は調製された組成物を含む有
機溶剤よりなる液状物を通常の処理方法によって、表面
に塗布、例えば、はけ塗り、流し塗り、回転塗布、浸漬
塗布、スプレー塗布等の各種方法によって行い、大気
中、窒素気流中で、常温でまたは加熱して乾燥させる。
乾燥は室温で充分であるが、加熱乾燥する場合には、基
材の耐熱性を加味して温度、時間を設定すればよい。た
だし、あまり長時間、および高温での加熱乾燥は第1層
との密着性に悪影響を及ぼす。
機溶剤よりなる液状物を通常の処理方法によって、表面
に塗布、例えば、はけ塗り、流し塗り、回転塗布、浸漬
塗布、スプレー塗布等の各種方法によって行い、大気
中、窒素気流中で、常温でまたは加熱して乾燥させる。
乾燥は室温で充分であるが、加熱乾燥する場合には、基
材の耐熱性を加味して温度、時間を設定すればよい。た
だし、あまり長時間、および高温での加熱乾燥は第1層
との密着性に悪影響を及ぼす。
【0081】この表面処理によって生成する第2層の膜
厚は特に限定はないが、きわめて薄いものであってもよ
い。好ましい膜厚は第1層と同様、2μm以下である。
また、その下限は単分子層厚である。あまり厚い膜厚は
外観品質および経済性の点で好ましくない。
厚は特に限定はないが、きわめて薄いものであってもよ
い。好ましい膜厚は第1層と同様、2μm以下である。
また、その下限は単分子層厚である。あまり厚い膜厚は
外観品質および経済性の点で好ましくない。
【0082】形成される各層の厚さは組成物を含む液状
物の組成物濃度、塗布条件、加熱条件等によって適宜制
御しうる。本発明の第1層は比較的屈折率が小さくこれ
故に低反射性も付与される。かかる効果を期待するので
あれば第1層の膜厚を光学干渉が生じる膜厚に制御すれ
ばよい。特に、水滴除去性を発現するには理論的には被
膜の膜厚は単分子層以上あればよく、これに経済的効果
も加味して前記のように2μm以下が望ましい。
物の組成物濃度、塗布条件、加熱条件等によって適宜制
御しうる。本発明の第1層は比較的屈折率が小さくこれ
故に低反射性も付与される。かかる効果を期待するので
あれば第1層の膜厚を光学干渉が生じる膜厚に制御すれ
ばよい。特に、水滴除去性を発現するには理論的には被
膜の膜厚は単分子層以上あればよく、これに経済的効果
も加味して前記のように2μm以下が望ましい。
【0083】本発明が適用可能な基材は特に限定はな
い。例えば、金属、プラスチック、ガラス、セラミッ
ク、その他の無機質材料や有機質材料、またはその組み
合わせ(複合材料、積層材料等)がある。また、基材の
表面は基材そのものは勿論、塗装金属板等の塗装表面や
表面処理ガラスの表面処理層の表面など基材表面とは異
なる材質の表面であってもよい。また、基材の形状とし
ては平板に限らず、全面にまたは一部に曲率を有するも
のなど目的に応じた任意の形状であってよい。
い。例えば、金属、プラスチック、ガラス、セラミッ
ク、その他の無機質材料や有機質材料、またはその組み
合わせ(複合材料、積層材料等)がある。また、基材の
表面は基材そのものは勿論、塗装金属板等の塗装表面や
表面処理ガラスの表面処理層の表面など基材表面とは異
なる材質の表面であってもよい。また、基材の形状とし
ては平板に限らず、全面にまたは一部に曲率を有するも
のなど目的に応じた任意の形状であってよい。
【0084】本発明において特に適当な基材はガラス、
プラスチック等の透明な材料からなる基材であり、適当
な物品とはそれらを装着した透明性を利用した物品であ
る。従って、本発明の基材は、輸送機器用物品、建築・
建装用物品として特に望ましい。
プラスチック等の透明な材料からなる基材であり、適当
な物品とはそれらを装着した透明性を利用した物品であ
る。従って、本発明の基材は、輸送機器用物品、建築・
建装用物品として特に望ましい。
【0085】輸送機器用物品とは、電車、バス、トラッ
ク、自動車、船舶、航空機等の輸送機器における外板、
窓ガラス、鏡、表示機器表面材等の外装部材、計器盤表
面材等の内装部材、その他の輸送機器に使用されるまた
は使用された部品、構成部材をいう。物品は表面処理さ
れた基材のみからなっていてもよく、表面処理された基
材が組み込まれたものでもよい。例えば、前者として自
動車用の窓ガラスがあり、後者としてガラス鏡が組み込
まれた自動車用バックミラー部材がある。
ク、自動車、船舶、航空機等の輸送機器における外板、
窓ガラス、鏡、表示機器表面材等の外装部材、計器盤表
面材等の内装部材、その他の輸送機器に使用されるまた
は使用された部品、構成部材をいう。物品は表面処理さ
れた基材のみからなっていてもよく、表面処理された基
材が組み込まれたものでもよい。例えば、前者として自
動車用の窓ガラスがあり、後者としてガラス鏡が組み込
まれた自動車用バックミラー部材がある。
【0086】輸送機器用物品としては、電車のボディ
ー、窓ガラス、パンタグラフ等、自動車、バス、トラッ
ク等のボディー、フロントガラス、サイドガラス、リア
ガラス、ミラー、バンパー等、船舶等のボディー、窓ガ
ラス等、航空機等のボディー、窓ガラス等が例示でき
る。
ー、窓ガラス、パンタグラフ等、自動車、バス、トラッ
ク等のボディー、フロントガラス、サイドガラス、リア
ガラス、ミラー、バンパー等、船舶等のボディー、窓ガ
ラス等、航空機等のボディー、窓ガラス等が例示でき
る。
【0087】かかる基材、物品においては水滴除去性に
より表面に付着する水滴がはじかれ、特に、運行に伴っ
て、受ける風圧との相互作用によって表面上を急速に移
動し、水滴として溜ることなく、水分が誘発する悪影響
を排除できる。特に、各種窓ガラス等の透視野部での用
途では水滴の飛散により視野確保が非常に容易となる。
また、水滴が氷結するような環境下においても氷結せ
ず、仮に、氷結したとしても解凍は著しく速い。さらに
は、水滴の付着がほとんどないため定期的な清浄作業回
数を低減でき、しかも、清浄はきわめて容易で、美観保
護の点からも非常に有利である。
より表面に付着する水滴がはじかれ、特に、運行に伴っ
て、受ける風圧との相互作用によって表面上を急速に移
動し、水滴として溜ることなく、水分が誘発する悪影響
を排除できる。特に、各種窓ガラス等の透視野部での用
途では水滴の飛散により視野確保が非常に容易となる。
また、水滴が氷結するような環境下においても氷結せ
ず、仮に、氷結したとしても解凍は著しく速い。さらに
は、水滴の付着がほとんどないため定期的な清浄作業回
数を低減でき、しかも、清浄はきわめて容易で、美観保
護の点からも非常に有利である。
【0088】また、建築、建装用物品とは、建築物に取
り付けられる物品、すでに建築物に取り付けられた物
品、または建築物に取り付けられていなくてもそれとと
もに使用される建築用物品、家具、什器などの建装用物
品およびそれらの物品の構成要素である基材(ガラス板
等)をいう。
り付けられる物品、すでに建築物に取り付けられた物
品、または建築物に取り付けられていなくてもそれとと
もに使用される建築用物品、家具、什器などの建装用物
品およびそれらの物品の構成要素である基材(ガラス板
等)をいう。
【0089】具体的には、窓ガラス板、窓ガラス、屋根
用ガラス板やガラス屋根をはじめとする各種屋根、ドア
用ガラス板やそれがはめ込まれたドア、間仕切り用ガラ
ス板、温室用ガラス板や温室、ガラスの代わりに使用さ
れる透明プラスチック板やそれを有する上記のような建
築用物品(窓材、屋根材など)、セラミック、セメン
ト、金属その他の材料からなる壁材、鏡やそれを有する
家具、陳列棚やショーケース用のガラスなどがある。
用ガラス板やガラス屋根をはじめとする各種屋根、ドア
用ガラス板やそれがはめ込まれたドア、間仕切り用ガラ
ス板、温室用ガラス板や温室、ガラスの代わりに使用さ
れる透明プラスチック板やそれを有する上記のような建
築用物品(窓材、屋根材など)、セラミック、セメン
ト、金属その他の材料からなる壁材、鏡やそれを有する
家具、陳列棚やショーケース用のガラスなどがある。
【0090】物品は表面処理された基材のみからなって
いてもよく、表面処理された基材が組み込まれたもので
もよい。例えば、前者として窓用ガラス板があり、後者
としてガラス鏡が組み込まれた家具がある。
いてもよく、表面処理された基材が組み込まれたもので
もよい。例えば、前者として窓用ガラス板があり、後者
としてガラス鏡が組み込まれた家具がある。
【0091】かかる表面処理された基材においては、水
滴除去性により表面に接触した水滴がはじかれて付着し
難く、たとえ付着してもその量は少なく、また、付着し
た水滴の除去が容易である。また、水滴が氷結するよう
な環境下においても氷結せず、仮に、氷結したとしても
解凍は著しく速い。さらには、水滴の付着がほとんどな
いため定期的な清浄作業回数を低減し得て、しかも、清
浄はきわめて容易で美観保護の点からも非常に有利であ
る。
滴除去性により表面に接触した水滴がはじかれて付着し
難く、たとえ付着してもその量は少なく、また、付着し
た水滴の除去が容易である。また、水滴が氷結するよう
な環境下においても氷結せず、仮に、氷結したとしても
解凍は著しく速い。さらには、水滴の付着がほとんどな
いため定期的な清浄作業回数を低減し得て、しかも、清
浄はきわめて容易で美観保護の点からも非常に有利であ
る。
【0092】
【実施例】以下に、本発明を実施例等をあげて具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例に
おいて使用した各種評価方法は以下の通りである。
説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例に
おいて使用した各種評価方法は以下の通りである。
【0093】1.水滴除去性 1−a)直径1mmの大きさからなる水滴の接触角を測
定した。表面上の異なる5ケ所にて測定を行いその平均
値で示した。 1−b)サンプル面から20cmの距離に保持したノズ
ルから水を全面に約1時間スプレーした後に、表面に残
存する水滴を肉眼で観察し、以下の評価基準で評価し
た。
定した。表面上の異なる5ケ所にて測定を行いその平均
値で示した。 1−b)サンプル面から20cmの距離に保持したノズ
ルから水を全面に約1時間スプレーした後に、表面に残
存する水滴を肉眼で観察し、以下の評価基準で評価し
た。
【0094】 A:サンプル表面に全く水が残らない。 B:サンプル表面に少し水が残る。 C:サンプル表面にかなり水が残る。 D:サンプル表面で水が濡れ広がる。
【0095】2.耐摩耗性 試験機:テーバー式ロータリーアブレッサー[(株)東
洋精機製作所製]。 試験条件:摩耗輪H−22、荷重1kg、摩耗回数50
0回。 上記試験方法で耐摩耗性を実施し、試験後の撥水性を評
価した。
洋精機製作所製]。 試験条件:摩耗輪H−22、荷重1kg、摩耗回数50
0回。 上記試験方法で耐摩耗性を実施し、試験後の撥水性を評
価した。
【0096】3.耐候性試験 紫外線照射を8時間(70℃)、湿潤曝露を4時間(5
0℃)とする工程を1サイクルとして、200サイクル
で実施。上記方法で耐候性試験を実施し、試験後の水滴
除去性を評価した。
0℃)とする工程を1サイクルとして、200サイクル
で実施。上記方法で耐候性試験を実施し、試験後の水滴
除去性を評価した。
【0097】4.煮沸試験 沸騰水中に1時間浸漬した。試験後の水滴除去性を評価
した。
した。
【0098】5.使用化合物 (a)C9F19C2H4SI(OCH3)3 (b)(CH3O)3SIC2H4C6F12C2H4SI(O
CH3)3 (c)C9F19C2H4SI(NCO)3 (d)(OCN)3SIC2H4SI(NCO)3 (e)SI(NCO)4
CH3)3 (c)C9F19C2H4SI(NCO)3 (d)(OCN)3SIC2H4SI(NCO)3 (e)SI(NCO)4
【0099】(f)SI(OCH3)4 (g)CH3SI(OCH3)3 (h)CH3SI(NCO)3 (I)C8H17SI(NCO)3 (j)(CH3)2SI(NCO)2
【0100】(k)メタノール分散シリカゾル (固形分濃度30重量%、触媒化成工業(株)製) (l)動粘度50センチストークスのジメチルポリシロ
キサン(信越化学工業(株)製 KF96) (m)両末端に水酸基を有する動粘度42センチストー
クスの変性ジメチルポリシロキサン(信越化学工業
(株)製 KF6001) (n)カルボキシル基を有する動粘度50センチストー
クスの変性ジメチルポリシロキサン(信越化学工業
(株)製 X−22−3710)
キサン(信越化学工業(株)製 KF96) (m)両末端に水酸基を有する動粘度42センチストー
クスの変性ジメチルポリシロキサン(信越化学工業
(株)製 KF6001) (n)カルボキシル基を有する動粘度50センチストー
クスの変性ジメチルポリシロキサン(信越化学工業
(株)製 X−22−3710)
【0101】[処理剤1の調製] 撹拌子および温度計がセットされた3ツ口フラスコに、
(a)51.0g、(b)190.5g、(f)56.
3g、2−プロパノール6020.0g、t−ブチルア
ルコール14500.0gを加え1時間撹拌し、次に過
塩素酸マグネシウム22.2gを加えよく撹拌した。こ
の溶液の温度を5℃以下に維持しながら1%塩酸水溶液
67.4gを徐々に滴下した。滴下終了後液温を25℃
に維持しながら5昼夜撹拌を継続し処理剤1を得た。
(a)51.0g、(b)190.5g、(f)56.
3g、2−プロパノール6020.0g、t−ブチルア
ルコール14500.0gを加え1時間撹拌し、次に過
塩素酸マグネシウム22.2gを加えよく撹拌した。こ
の溶液の温度を5℃以下に維持しながら1%塩酸水溶液
67.4gを徐々に滴下した。滴下終了後液温を25℃
に維持しながら5昼夜撹拌を継続し処理剤1を得た。
【0102】[処理剤2の調製] 撹拌子および温度計がセットされた3ツ口フラスコに、
(a)45.0g、(b)180.5g、(f)46.
3g、(k)36.1g、(n)6.3g、2−プロパ
ノール6050.0g、t−ブチルアルコール1500
0.0gを加え1時間撹拌し、次に過塩素酸マグネシウ
ム25.2gを加えよく撹拌した。この溶液の温度を5
℃以下に維持しながら1%塩酸水溶液70.4gを徐々
に滴下した。滴下終了後液温を25℃に維持しながら5
昼夜撹拌を継続し処理剤2を得た。
(a)45.0g、(b)180.5g、(f)46.
3g、(k)36.1g、(n)6.3g、2−プロパ
ノール6050.0g、t−ブチルアルコール1500
0.0gを加え1時間撹拌し、次に過塩素酸マグネシウ
ム25.2gを加えよく撹拌した。この溶液の温度を5
℃以下に維持しながら1%塩酸水溶液70.4gを徐々
に滴下した。滴下終了後液温を25℃に維持しながら5
昼夜撹拌を継続し処理剤2を得た。
【0103】[処理剤3の調製] 撹拌子および温度計がセットされた3ツ口フラスコに、
(a)50.0g、(b)182.5g、(f)50.
3g、(g)25.1g、(k)40.3g、2−プロ
パノール5980.0g、t−ブチルアルコール155
00.0gを加え1時間撹拌した。次に過塩素酸マグネ
シウム23.4gを加えよく撹拌した。この溶液の温度
を5℃以下に維持しながら1%塩酸水溶液74.2gを
徐々に滴下した。滴下終了後液温を25℃に維持しなが
ら5昼夜撹拌を継続し処理剤3を得た。
(a)50.0g、(b)182.5g、(f)50.
3g、(g)25.1g、(k)40.3g、2−プロ
パノール5980.0g、t−ブチルアルコール155
00.0gを加え1時間撹拌した。次に過塩素酸マグネ
シウム23.4gを加えよく撹拌した。この溶液の温度
を5℃以下に維持しながら1%塩酸水溶液74.2gを
徐々に滴下した。滴下終了後液温を25℃に維持しなが
ら5昼夜撹拌を継続し処理剤3を得た。
【0104】[処理剤4の調製] 撹拌子および温度計がセットされた3ツ口フラスコに、
(c)75.5g、酢酸エチル2425.0gを加え、
この溶液の液温を25℃に維持しながら1昼夜撹拌を継
続し処理剤4を得た。
(c)75.5g、酢酸エチル2425.0gを加え、
この溶液の液温を25℃に維持しながら1昼夜撹拌を継
続し処理剤4を得た。
【0105】[処理剤5の調製] 撹拌子および温度計がセットされた3ツ口フラスコに、
(h)50.0g、(j)15.0g、(e)10.2
g、酢酸エチル1911.0g、トルエン535.4g
を加え、この溶液の液温を25℃に維持しながら1昼夜
撹拌を継続し処理剤5を得た。
(h)50.0g、(j)15.0g、(e)10.2
g、酢酸エチル1911.0g、トルエン535.4g
を加え、この溶液の液温を25℃に維持しながら1昼夜
撹拌を継続し処理剤5を得た。
【0106】[処理剤6の調製] 撹拌子および温度計がセットされた3ツ口フラスコに、
(I)65.4g、(d)5.0g、(l)3.2g、
酢酸イソブチル1900.0g、メチルエチルケトン5
00.0gを加え、この溶液の液温を25℃に維持しな
がら1昼夜撹拌を継続し処理剤6を得た。
(I)65.4g、(d)5.0g、(l)3.2g、
酢酸イソブチル1900.0g、メチルエチルケトン5
00.0gを加え、この溶液の液温を25℃に維持しな
がら1昼夜撹拌を継続し処理剤6を得た。
【0107】[処理剤7の調製] 撹拌子および温度計がセットされた3ツ口フラスコに、
(c)35.1g、(I)35.4g、(m)3.5
g、酢酸イソブチル2410.0gを加え、この溶液の
液温を25℃に維持しながら1昼夜撹拌を継続し処理剤
7を得た。
(c)35.1g、(I)35.4g、(m)3.5
g、酢酸イソブチル2410.0gを加え、この溶液の
液温を25℃に維持しながら1昼夜撹拌を継続し処理剤
7を得た。
【0108】[処理剤8の調製] 撹拌子および温度計がセットされた3ツ口フラスコに、
(e)55.5g、酢酸イソブチル2775.6gを加
え、この溶液の液温を25℃に維持しながら1昼夜撹拌
を継続し処理剤8を得た。
(e)55.5g、酢酸イソブチル2775.6gを加
え、この溶液の液温を25℃に維持しながら1昼夜撹拌
を継続し処理剤8を得た。
【0109】[処理剤9の調製] 撹拌子および温度計がセットされた3ツ口フラスコに、
(e)35.7g、(d)24.3g、酢酸エチル27
75.6gを加え、この溶液の液温を25℃に維持しな
がら1昼夜撹拌を継続し処理剤9を得た。
(e)35.7g、(d)24.3g、酢酸エチル27
75.6gを加え、この溶液の液温を25℃に維持しな
がら1昼夜撹拌を継続し処理剤9を得た。
【0110】[実施例1] 10cm×10cm(厚さ3mm)のガラス板を処理剤
8の溶液を5cm/分なる速度で引き上げ室温で乾燥し
た。この試験片を処理剤1の溶液に浸漬させ、5cm/
分なる速度で引き上げ、200℃、30分間加熱し、サ
ンプル試験片を作成した。この試験片を評価した結果を
表1に示す。
8の溶液を5cm/分なる速度で引き上げ室温で乾燥し
た。この試験片を処理剤1の溶液に浸漬させ、5cm/
分なる速度で引き上げ、200℃、30分間加熱し、サ
ンプル試験片を作成した。この試験片を評価した結果を
表1に示す。
【0111】[実施例2] 実施例1における処理剤8を処理剤9に変更した他は実
施例1と同様に試験、評価を行った。結果は同じく表1
に示す。
施例1と同様に試験、評価を行った。結果は同じく表1
に示す。
【0112】[実施例3] 実施例1における処理剤1を処理剤2に変更した他は実
施例1と同様に試験、評価を行った。結果は同じく表1
に示す。
施例1と同様に試験、評価を行った。結果は同じく表1
に示す。
【0113】[実施例4] 実施例1における処理剤1を処理剤3に変更した他は実
施例1と同様に試験、評価を行った。結果は同じく表1
に示す。
施例1と同様に試験、評価を行った。結果は同じく表1
に示す。
【0114】[実施例5] 10cm×10cm(厚さ3mm)のガラス板を処理剤
8の溶液を5cm/分なる速度で引き上げ室温で乾燥し
た。この試験片を処理剤4の溶液に浸漬させ、5cm/
分なる速度で引き上げ室温で乾燥しサンプル試験片を作
成した。この試験片を評価した結果を表1に示す。
8の溶液を5cm/分なる速度で引き上げ室温で乾燥し
た。この試験片を処理剤4の溶液に浸漬させ、5cm/
分なる速度で引き上げ室温で乾燥しサンプル試験片を作
成した。この試験片を評価した結果を表1に示す。
【0115】[参考例1] 実施例5における処理剤4を処理剤5に変更した他は実
施例1と同様に試験、評価を行った。結果は同じく表1
に示す。
施例1と同様に試験、評価を行った。結果は同じく表1
に示す。
【0116】
【0117】[実施例8] 実施例5における処理剤4を処理剤7に変更した他は実
施例1と同様に試験、評価を行った。結果は同じく表1
に示す。
施例1と同様に試験、評価を行った。結果は同じく表1
に示す。
【0118】[比較例1] 10cm×10cm(厚さ3mm)のガラス板を処理剤
1の溶液に浸漬させ、5cm/分なる速度で引き上げ、
200℃、30分間加熱し、サンプル試験片を作成し
た。この試験片を評価した結果を表1に示す。
1の溶液に浸漬させ、5cm/分なる速度で引き上げ、
200℃、30分間加熱し、サンプル試験片を作成し
た。この試験片を評価した結果を表1に示す。
【0119】[比較例2] 10cm×10cm(厚さ3mm)のガラス板を処理剤
5の溶液に浸漬させ、5cm/分なる速度で引き上げ、
室温で乾燥しサンプル試験片を作成した。この試験片を
評価した結果を表1に示す。
5の溶液に浸漬させ、5cm/分なる速度で引き上げ、
室温で乾燥しサンプル試験片を作成した。この試験片を
評価した結果を表1に示す。
【0120】[比較例3] 10cm×10cm(厚さ3mm)のガラス板を処理剤
8の溶液に浸漬させ、5cm/分なる速度で引き上げ、
室温で乾燥しサンプル試験片を作成した。この試験片を
評価した結果を表1に示す。
8の溶液に浸漬させ、5cm/分なる速度で引き上げ、
室温で乾燥しサンプル試験片を作成した。この試験片を
評価した結果を表1に示す。
【0121】
【表1】
【0122】[実施例9] 実施例5で作成した試験片を表2に示す薬品に24時間
浸漬し、取り出して直ちに洗浄した後、この試験片の外
観変化および水滴除去性を確認した。その結果を表2に
示す。
浸漬し、取り出して直ちに洗浄した後、この試験片の外
観変化および水滴除去性を確認した。その結果を表2に
示す。
【0123】
【表2】
【0124】[実施例10] 実施例1で作成した試験片を表3に示す薬品に24時間
浸漬し、取り出して直ちに洗浄した後、この試験片の外
観変化および水滴除去性を確認した。その結果を表3に
示す。
浸漬し、取り出して直ちに洗浄した後、この試験片の外
観変化および水滴除去性を確認した。その結果を表3に
示す。
【0125】
【表3】
【0126】[実施例11] 実施例5の方法で自動車用フロント合わせガラスの表面
に塗布し、被膜を形成した。得られたフロント合わせガ
ラスを自動車のフロントに装着した。この自動車を日中
4時間の走行テストを1ケ月間行い、日毎にフロント表
面への汚れ、ほこりの付着状態、また、雨天時において
は水滴の付着状態を肉眼で観察した。
に塗布し、被膜を形成した。得られたフロント合わせガ
ラスを自動車のフロントに装着した。この自動車を日中
4時間の走行テストを1ケ月間行い、日毎にフロント表
面への汚れ、ほこりの付着状態、また、雨天時において
は水滴の付着状態を肉眼で観察した。
【0127】その結果、汚れ、ほこりの付着、水滴の付
着による水垢の発生は全く見られず、まれにそれらの発
生が認められてもティッシュペーパーで軽く拭くことに
より容易に除去された。また、雨天時には、表面の水滴
がはじかれ走行による風圧との相互作用によってすみや
かに移動してしまい、ワイパーを使用することなく視野
が確保された。さらに未処理のフロント合わせガラスに
付着している水滴が氷結する、または空気中の水分が凝
縮してフロントガラスに氷結するような環境下(0℃〜
−5℃)での走行テストにおいてフロントガラスでの氷
結は全くみられなかった。
着による水垢の発生は全く見られず、まれにそれらの発
生が認められてもティッシュペーパーで軽く拭くことに
より容易に除去された。また、雨天時には、表面の水滴
がはじかれ走行による風圧との相互作用によってすみや
かに移動してしまい、ワイパーを使用することなく視野
が確保された。さらに未処理のフロント合わせガラスに
付着している水滴が氷結する、または空気中の水分が凝
縮してフロントガラスに氷結するような環境下(0℃〜
−5℃)での走行テストにおいてフロントガラスでの氷
結は全くみられなかった。
【0128】次いで更に厳しい低温環境下(−10℃〜
−15℃)ではフロントガラスでの氷結も認められた
が、その解凍も速く、未処理のフロントガラスに比して
著しい差があった。
−15℃)ではフロントガラスでの氷結も認められた
が、その解凍も速く、未処理のフロントガラスに比して
著しい差があった。
【0129】[実施例12] 実施例11のフロント合わせガラスをサイドガラス、リ
アガラスに変更して走行試験をしたが実施例11と同様
の効果が確認できた。
アガラスに変更して走行試験をしたが実施例11と同様
の効果が確認できた。
【0130】[実施例13] 実施例11のフロント合わせガラスをサイドミラーに変
更して走行試験をしたが実施例11と同様の効果が確認
できた。
更して走行試験をしたが実施例11と同様の効果が確認
できた。
【0131】[実施例14] 既に常用して5年が経過した自動車のフロント合わせガ
ラスを炭酸カルシウムで研磨し、水洗し、1時間乾燥し
た。洗浄したフロント合わせガラスに処理剤9を綿布で
塗り広げた。10分乾燥後、今度は処理4を綿布で塗り
広げ、10分間乾燥した。この自動車を用いて実施例1
1と同様の走行試験を行ったが実施例12と同様の効果
が確認できた。
ラスを炭酸カルシウムで研磨し、水洗し、1時間乾燥し
た。洗浄したフロント合わせガラスに処理剤9を綿布で
塗り広げた。10分乾燥後、今度は処理4を綿布で塗り
広げ、10分間乾燥した。この自動車を用いて実施例1
1と同様の走行試験を行ったが実施例12と同様の効果
が確認できた。
【0132】[実施例15] 実施例5の方法で建築用窓ガラスの表面に塗布し、被膜
を形成した。かくして得られた窓ガラスを家に取り付け
た。この窓ガラス表面への汚れ、ほこりの付着状態、ま
た、雨天時においては水滴の付着状態を肉眼で観察し
た。
を形成した。かくして得られた窓ガラスを家に取り付け
た。この窓ガラス表面への汚れ、ほこりの付着状態、ま
た、雨天時においては水滴の付着状態を肉眼で観察し
た。
【0133】その結果、汚れ、ほこりの付着、水滴の付
着による水垢の発生は全く見られず、まれにそれらの発
生が認められてもティッシュペーパーで軽く拭くことに
より容易に除去された。また、雨天時には、表面の水滴
がはじかれ転落し、特に風の強い日には風圧との相互作
用によってすみやかに移動してしまい視野が確保され
た。さらに未処理の窓ガラスに付着している水滴が氷結
する、または空気中の水分が凝縮して窓ガラスに氷結す
るような環境下(0℃〜−5℃)でのテストにおいて窓
ガラスでの氷結は全くみられなかった。
着による水垢の発生は全く見られず、まれにそれらの発
生が認められてもティッシュペーパーで軽く拭くことに
より容易に除去された。また、雨天時には、表面の水滴
がはじかれ転落し、特に風の強い日には風圧との相互作
用によってすみやかに移動してしまい視野が確保され
た。さらに未処理の窓ガラスに付着している水滴が氷結
する、または空気中の水分が凝縮して窓ガラスに氷結す
るような環境下(0℃〜−5℃)でのテストにおいて窓
ガラスでの氷結は全くみられなかった。
【0134】次いで更に厳しい低温環境下(−10℃〜
−15℃)では窓ガラスでの氷結も認められたが、その
解凍も速く、未処理の窓ガラスに比して著しい差があっ
た。
−15℃)では窓ガラスでの氷結も認められたが、その
解凍も速く、未処理の窓ガラスに比して著しい差があっ
た。
【0135】
【発明の効果】本発明の基材またはそれを装着した物品
は、実施例から明かなように優れた効果が認められる。
即ち、 1.水滴除去性に優れており、ほこり、汚れ、水滴の付
着、またはそれによる水垢の発生がなく、まれにそれら
の発生があっても容易に除去可能で水が誘発する悪影響
を遮断することができるし、洗浄の簡略化が図れる。 2.水滴除去性の持続性に優れ、半永久的にその状態を
維持する。
は、実施例から明かなように優れた効果が認められる。
即ち、 1.水滴除去性に優れており、ほこり、汚れ、水滴の付
着、またはそれによる水垢の発生がなく、まれにそれら
の発生があっても容易に除去可能で水が誘発する悪影響
を遮断することができるし、洗浄の簡略化が図れる。 2.水滴除去性の持続性に優れ、半永久的にその状態を
維持する。
【0136】3.耐薬品性に優れ、海岸線沿い、または
海水が直接触れる地域での応用も可能で、幅広い分野に
適用可能である。 4.特別な前処理を必要とせず、経済的効果も高い。特
に、常温処理でも水滴除去性の持続性は高いものであ
る。5.水滴除去性は輸送機器分野、建築・建装用分野
に最適なものである。
海水が直接触れる地域での応用も可能で、幅広い分野に
適用可能である。 4.特別な前処理を必要とせず、経済的効果も高い。特
に、常温処理でも水滴除去性の持続性は高いものであ
る。5.水滴除去性は輸送機器分野、建築・建装用分野
に最適なものである。
【0137】以上のような効果は従来の材料では期待で
きないものであり、これまで使用不可能であった分野に
までその適用範囲を拡大することが期待できる。
きないものであり、これまで使用不可能であった分野に
までその適用範囲を拡大することが期待できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−40254(JP,A) 特開 昭63−61057(JP,A) 特開 昭61−10043(JP,A) 特開 平4−325446(JP,A) 特開 平4−288349(JP,A) 特開 昭60−231442(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 C03C 15/00 - 23/00
Claims (5)
- 【請求項1】少なくとも2層の表面処理層を有する表面
処理された基材であって、表面処理層の最外層である第
1層が水に対する接触角値が70度以上である表面を形
成しうる下記化合物(I)で処理して得られる層であ
り、最外層に接する下層である第2層がポリフルオロ有
機基を有しないイソシアネートシラン化合物(II)で
処理して得られる層であることを特徴とする表面処理さ
れた基材。化合物(I):イソシアネート基または加水分解性基が
結合したケイ素原子を少なくとも1個有し、かつ、少な
くとも1個のポリフルオロ有機基を有する反応性シラン
化合物。 - 【請求項2】化合物(I)が、下記式(A)または式
(B)で表される反応性シラン化合物のうち、その有機
基の少なくとも1個がポリフルオロ有機基である反応性
シラン化合物である、請求項1に記載の基材。 (A)(Z)3-a-b(R1)a(R2)bSI-Y-SI(R3)c(R4)d(Z)3-c-d ただし、R1、R2、R3、R4はそれぞれ独立に水素原子
または炭素数1〜21の有機基、Yは2価の有機基、Z
はイソシアネート基または加水分解性基、a、bはそれ
ぞれ独立に0、1または2であって0≦a+b≦2を満
たす整数、およびc、dはそれぞれ独立に0、1または
2であって0≦c+d≦2を満たす整数を表す。 (B)(R5)e(R6)g(R7)hSI(Z)4-e-g-h ただし、R5、R6、R7はそれぞれ独立に水素原子また
は炭素数1〜21の有機基(ただし少なくとも1個は有
機基)、Zはイソシアネート基または加水分解性基、お
よびe、g、hはそれぞれ独立に0、1または2であっ
て1≦e+g+h≦3を満たす整数を表す。 - 【請求項3】ポリフルオロ有機基を有しないイソシアネ
ートシラン化合物(II)が、1〜3個のイソシアネー
ト基が結合したケイ素原子を少なくとも1個有する有機
化合物、またはテトライソシアネートシランである、請
求項1または2に記載の基材。 - 【請求項4】ポリフルオロ有機基を有しないイソシアネ
ートシラン化合物(II)が、テトライソシアネートシ
ラン、または下記式(A)もしくは式(B)で表される
反応性シラン化合物のうちそのZの少なくとも1個がイ
ソシアネート基であるイソシアネートシラン化合物であ
る、請求項1、2または3に記載の基材。 (A)(Z)3-a-b(R1)a(R2)bSI-Y-SI(R3)c(R4)d(Z)3-c-d ただし、R1、R2、R3、R4はそれぞれ独立に水素原子
または炭素数1〜21の有機基、Yは2価の有機基、Z
はイソシアネート基または加水分解性基、a、bはそれ
ぞれ独立に0、1または2であって0≦a+b≦2を満
たす整数、およびc、dはそれぞれ独立に0、1または
2であって0≦c+d≦2を満たす整数を表す。 (B)(R5)e(R6)g(R7)hSI(Z)4-e-g-h ただし、R5、R6、R7はそれぞれ独立に水素原子また
は炭素数1〜21の有機基(ただし少なくとも1個は有
機基)、Zはイソシアネート基または加水分解性基、お
よびe、g、hはそれぞれ独立に0、1または2であっ
て1≦e+g+h≦3を満たす整数を表す。 - 【請求項5】第1層が、化合物(I)とオルガノポリシ
ロキサンとを含む組成物で処理して得られる層である、
請求項1、2、3または4に記載の基材。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33136791A JP3210045B2 (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 表面処理された基材 |
EP19960111612 EP0759413B1 (en) | 1991-05-17 | 1992-05-08 | Surface-treated substrate |
DE69217574T DE69217574T2 (de) | 1991-05-17 | 1992-05-08 | Oberflächenbehandeltes Substrat |
DE69229924T DE69229924T2 (de) | 1991-05-17 | 1992-05-08 | Oberflächenbehandeltes Substrat |
EP19920107814 EP0513690B1 (en) | 1991-05-17 | 1992-05-08 | Surface-treated substrate |
US07/883,391 US5314731A (en) | 1991-05-17 | 1992-05-15 | Surface-treated substrate |
US08/183,299 US5464704A (en) | 1991-05-17 | 1994-01-19 | Surface-treated substrate |
US08/457,537 US5645939A (en) | 1991-05-17 | 1995-06-01 | Surface-treated substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33136791A JP3210045B2 (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 表面処理された基材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05279499A JPH05279499A (ja) | 1993-10-26 |
JP3210045B2 true JP3210045B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=18242894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33136791A Expired - Fee Related JP3210045B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-11-20 | 表面処理された基材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3210045B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7270887B2 (en) | 2004-10-13 | 2007-09-18 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Antireflective coating, coating composition, and antireflective coated article |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998049218A1 (fr) * | 1997-04-30 | 1998-11-05 | Daikin Industries, Ltd. | Polymere fluore, son procede de preparation et son utilisation |
JP6036132B2 (ja) * | 2012-10-04 | 2016-11-30 | 旭硝子株式会社 | 撥水膜付き基体および輸送機器用物品 |
JP2014156061A (ja) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Asahi Glass Co Ltd | 下地層及び撥水膜を有する基体、及びこの下地層及び撥水膜を有する基体を含む輸送機器用物品 |
JP5846466B1 (ja) * | 2014-01-31 | 2016-01-20 | Dic株式会社 | 表面改質剤、コーティング組成物及び物品 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6040254A (ja) * | 1983-08-16 | 1985-03-02 | 旭硝子株式会社 | 撥水撥油性多層膜 |
JPS60231442A (ja) * | 1984-04-28 | 1985-11-18 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 撥水処理硝子の製造方法 |
JPS6110043A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-17 | Asahi Glass Co Ltd | 防汚性を有する低反射率ガラス |
JPH0668084B2 (ja) * | 1986-09-01 | 1994-08-31 | 川鉄テクノリサ−チ株式会社 | 表面疎水性金属材料の製造法 |
JP2500149B2 (ja) * | 1991-01-23 | 1996-05-29 | 松下電器産業株式会社 | 撥水撥油性被膜及びその製造方法 |
JPH04325446A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-13 | Central Glass Co Ltd | 撥水性酸化物皮膜およびその形成法 |
-
1991
- 1991-11-20 JP JP33136791A patent/JP3210045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7270887B2 (en) | 2004-10-13 | 2007-09-18 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Antireflective coating, coating composition, and antireflective coated article |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05279499A (ja) | 1993-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5464704A (en) | Surface-treated substrate | |
US5482768A (en) | Surface-treated substrate and process for its production | |
US5605958A (en) | Composition for surface treatment | |
US5576109A (en) | Surface treating agent and surface-treated substrate | |
JP2002121286A (ja) | 含フッ素有機ケイ素化合物、それを含む撥水性組成物、ならびに表面処理基材およびその製造方法 | |
JP3210045B2 (ja) | 表面処理された基材 | |
JP3315004B2 (ja) | 表面処理された基材およびその製造方法 | |
JP4706097B2 (ja) | 表面処理層を有する基材とその製造方法 | |
JP2001205747A (ja) | 表面処理層を有する基材およびその製造方法 | |
US6500553B1 (en) | Substrate having treated surface layers and process for producing it | |
JP3503365B2 (ja) | 表面処理された基材 | |
JP2000129247A (ja) | 表面処理剤、表面処理剤組成物、表面処理方法、および処理基材 | |
WO2018051958A1 (ja) | 防汚性物品 | |
JPH0827456A (ja) | 表面処理剤および表面処理された基材 | |
EP1101747B1 (en) | Substrate having treated surface layers and process for producing it | |
JP3308282B2 (ja) | 建築・建装用物品 | |
JPH11116943A (ja) | 表面処理剤、処理基材、物品、および含フッ素有機ケイ素化合物 | |
JPH07166122A (ja) | 防汚性を有する基材および物品 | |
JP3207452B2 (ja) | 建築・建装用物品 | |
JPH11181412A (ja) | 表面処理剤および処理基材 | |
JP3181310B2 (ja) | 輸送機器用物品の表面処理剤 | |
JP3629755B2 (ja) | 表面処理された基材とその製造方法 | |
JPH1180667A (ja) | 表面処理剤、表面処理剤組成物、および表面処理された基板 | |
JP3212320B2 (ja) | 輸送機器用物品および輸送機器用物品の製造方法 | |
JPH0718253A (ja) | 表面処理された基材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |