JP5017267B2 - ビス−シランを含む下塗りおよびフッ素化アルキルシランを含む疎水層を備えた疎水性被覆 - Google Patents
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Description
a)式:
(X1)3−q(R1)qSi−R3−Si(X2)3−q’(R2)q’
(式中、
−Siはケイ素であり、
−R3は、直鎖、分岐または芳香族、好ましくは直鎖の炭素をベースとする鎖を表し、2つのケイ素原子間の結合を確立する炭素の数は、6個未満であり、および好ましくは1から4”であり、
−R1およびR2はそれぞれアルキル基または水素原子を表し、
−X1およびX2は、同一のまたは異なる加水分解可能な基であり、
−qおよびq’は、0または1に等しく、好ましくは0である。)
を有する下塗り剤から得られた第1下塗層を、前記基板に塗布することである第1ステップと、
b)少なくとも1種のフッ素化アルキルシランを含む疎水性被覆を、前記第1層の上に堆積させる第2ステップとを含むことを特徴とする。
F3C−(CF2)m−(CH2)n−Si(X)3−p(R)p
(式中、
−m=0から15、好ましくは5から9;
−n=1から5、好ましくはn=2;
−p=0、1または2、好ましくは0または1、最も好ましくは0;
−Rは、アルキル基または水素原子であり;
−Xは、ハロゲン化物基またはアルコキシ基などの加水分解可能な基である。)
によって表されるタイプのペルフルオロアルキルシランから得られる溶液を使用して、実施される。
−m=2から30;
−n=1から3、好ましくはn=1;
−p=0、1または2、好ましくは0または1、最も好ましくは0;
−Rは、アルキル基または水素原子であり;
−Xは、ハロゲン化物基またはアルコキシ基などの加水分解可能な基である。
−前記基板上に直接塗布される、基Si−R3−Si(R3は、直鎖、分岐または芳香族、好ましくは直鎖、アルキル鎖によって構成される群から選択され、2つのケイ素原子間の結合を確立する炭素原子の数は、6個未満、好ましくは1から4の間である。)を含む下塗層と、
−前記下塗層と結合し、疎水性/疎油性過フッ素化末端を有するアルキルシランを含む被覆層と
を含む、被覆に関する。
F3C−(CF2)m−(CH2)n−Si
(式中、
−m=0から15、好ましくは5から9;
−n=1から5、好ましくはn=2)
によって表されるタイプのものである。
「単板ガラス」:単一のガラス板から構成される板ガラス;
「合せガラス」:互いにしっかりと固定された数枚の板、例えば、ポリビニルブチラール、ポリウレタンなどの接着層を用いて一緒に固定された、ガラスまたはプラスチック板の積重ね;
「中空多層ガラス」:個別の板、すなわち、特に空気の層によって互いに分離された板、の組立品。
−輸送車両用(自動車のサイドウインドー、航空機または自動車のフロントガラス)または建築物用の板ガラスとして;
−ガラスセラミックの料理用の天板またはオーブンのドアとして;
−特にバス待合所の構成品などの都市の備品の構成品として;および
−特に鏡などの家具の構成品、保管トレー、冷蔵庫などの家庭用電気製品のためのトレー、シャワー室構成品または仕切り壁として;
−スクリーン、特にテレビジョンのスクリーン、タッチスクリーンまたはプラズマスクリーンとして
使用することでもある。
1)グラフト基板の疎水性の性質の基準表示を与える、水の初期接触角の測定;
2)グラフト疎水性/疎油性被覆が、以下の2つの異なる試験による摩耗を受けた後、試料上の水の残留接触角を測定することによって得られる、耐摩耗性:
a)硬度H1のフェルト、1.5cm2の表面上で0.4kg/cm2の荷重を用いて、50サイクル/分の移動速度および6rpmの回転速度を用いて、試料に実施するオペル(Opel)(登録商標)摩擦試験。5000サイクルの後で、接触角がなおも80°を超えている場合、試料は試験に合格していると判定する;
b)4cm2の表面上で0.3kg/cm2の荷重を用いて、40サイクル/分の移動速度により、株式会社大栄科学精器製作所が製造した装置を使用して、規格TSR7503Gに従って実施する、トヨタ(Toyota)(登録商標)摩擦試験。1500サイクルの後で、接触角がなおも80°を超えている場合、試料は合格していると判定する;
3)300から400nmの集積照明が60W/m2である紫外線を放出するキセノンランプを用いて、試料を連続的に照明する試験によって測定される、耐UV−A性。2000時間照射された後で、接触角がなおも80°を超えている場合、試料は試験に合格していると判定する。
4)規格NF ISO9227に従って記述された、中性塩類噴霧(NSF)試験に従って測定される耐塩類腐食性。この試験は、塩水(pH=7の、50g/lの、NaCl溶液)の微細な液滴を35℃の温度において噴霧することに本質がある。試料は、垂直に対して20°傾ける。自動車のサイドウインドに使用するための、現在有効な最も厳格な規格は、300時間試験の後で、水の接触角が70°を超えることを要求している。
これらの実施例は、下塗層のために使用したビス−シランにおいて2つのケイ素原子間に存在するアルキル鎖R3の性質が、最終的に得られる疎水性被覆の特性に及ぼす影響を示す。実験手順は、下塗層を得るために使用した前駆体を以下の方法で取り替えることを除いて、実施例1において記載されたものと同じである。
さまざまな試験について得られた結果を表2において照合する:
Claims (17)
- ガラス、セラミックまたはガラスセラミック材料から好ましくは構成される基板上に疎水性/疎油性被覆を得るための方法であり、
a)式:
(X1)3−q(R1)qSi−R3−Si(X2)3−q’(R2)q’
(式中、
Siはケイ素であり、
R 3 は、CH 2 又は(CH 2 ) 2 であり、
R1およびR2はそれぞれアルキル基または水素原子を表し、
X1およびX2は、同一のまたは異なる加水分解可能な基であり、
qおよびq’は、0または1に等しく、および好ましくは0である。)
の下塗り剤から得られた第1下塗層を、基板に塗布することである第1ステップと、
b)少なくとも1種のフッ素化アルキルシランを含む疎水性被覆を、前記第1層の上に堆積させる第2ステップと
を含むことを特徴とする、前記方法。 - X1およびX2がアルコキシ基、好ましくはメトキシもしくはエトキシ、またはハロゲン化物基である、請求項1に記載の方法。
- 疎水性被覆を堆積させるステップを、式:
F3C−(CF2)m−(CH2)n−Si(X)3−p(R)p
(式中、
m=0から15、好ましくは5から9;
n=1から5、好ましくはn=2;
p=0、1または2、好ましくは0または1、および最も好ましくは0;
Rは、アルキル基または水素原子であり;および
Xは、ハロゲン化物基またはアルコキシ基などの加水分解可能な基である。)
のペルフルオロアルキルシランから得られる溶液を使用して実施することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。 - 疎水性被覆を堆積させるステップを、ペルフルオロポリエーテルシランタイプのペルフルオロアルキルシランから得られる溶液を使用して実施することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 請求項1から5の一項に記載の方法を実施することによって得ることができる疎水性被覆。
- ガラス、セラミックまたはガラスセラミック基板のための疎水性被覆であり、
基板上に直接塗布される、基Si−R3−Si(R 3 は、CH 2 又は(CH 2 ) 2 である)を含む下塗層と、
前記下塗層と結合し、疎水性/疎油性過フッ素化末端基を有するアルキルシランを含む被覆層と
を含むことを特徴とする、疎水性被覆。 - 過フッ素化末端基を有する前記アルキルシランが、一般式:
F3C−(CF2)m−(CH2)n−Si
(式中、
m=0から15、好ましくは5から9;
n=1から5、好ましくはn=2)
によって表されるタイプのものである、請求項7に記載の疎水性被覆。 - 過フッ素化末端基を含有する前記アルキルシランが、ペルフルオロポリエーテルタイプの基を含む、請求項7に記載の疎水性被覆。
- 疎水性被覆層が、請求項8に記載のアルキルシランおよび請求項9または10に記載のアルキルシランの混合物を含むまたは前記混合物によって構成されている、請求項7に記載の疎水性被覆。
- 被覆層の厚さが、1から10nmの間、および好ましくは1から5nmの間である、請求項6から11の一項に記載の疎水性被覆。
- 例えば、ガラス、セラミックまたはガラスセラミック材料から構成される外面が、請求項7から12の一項に記載の、または請求項1から5の一項に記載の方法から得られた、疎水性/疎油性被覆を少なくとも部分的に備えている、製品。
- 単板ガラス、合せガラスまたは中空多層ガラスからなる、請求項13に記載の製品。
- 請求項13または14のいずれかに記載の製品の、輸送車両用または建築物用の板ガラスとしての利用。
- 請求項13または14に記載の製品の、ガラスセラミックの料理用の天板またはオーブンのドアとしての利用。
- 特にバス待合所の構成品などの都市の備品の構成品、特に鏡などの家具の構成品、保管トレー、冷蔵庫などの家庭用電気製品のためのトレー、シャワー室構成品もしくは仕切り壁、またはスクリーン、特にテレビジョンのスクリーン、タッチスクリーンもしくはプラズマスクリーンとしての、請求項13または14に記載の製品の利用。
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