JP6517266B2 - 撥水性基体保護材料および付着防止部材 - Google Patents
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Description
本実施形態の撥水性基体保護材料は、水と、非イオン性界面活性剤と、シランカップリング剤とを含む溶液(透明)であり、水の含有量が90重量%以上、非イオン性界面活性剤の含有量が0.01〜5重量%(0.01重量%以上で5重量%以下)、シランカップリング剤の含有量が0.01〜5重量%(0.01重量%以上で5重量%以下)であることを特徴としている。
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンミリステルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、または、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどを挙げることができる。
シランカップリング剤としては、トリアルコキシシランのアルコキシ基をもち、有機官能基が[−(CH2)n−CH3(nは0〜5の整数)]で表させるものを挙げることができる。
図1に示すように、本実施形態の付着防止部材1は、基体2の表面に、上記特徴を有する撥水性基体保護材料からなる撥水性保護膜(塗布膜)3が形成されていることを特徴する。このような付着防止部材1によれば、表面への物質(汚染物質等)の付着を効果的に低減することができる。
・撥水性基体保護材料の作製
図2に示す工程により、総重量100gの撥水性基体保護材料を作製した。
スプレーコート法により、100mm×100mmのガラス板の表面に、この[実施例1]で作製した撥水性基体保護材料(溶液)を0.05MPaの圧縮空気で塗布してガラス板の表面に撥水性保護膜を形成してサンプルを作製した。撥水性基体保護材料の塗布量は形成後の膜厚が60〜100nmとなるように調整した。
・撥水性基体保護材料の作製
下記の表1に示すように、水を92.5g(92.5重量%)、PPを2.5g(2.5重量%)、MTMSを5g(5重量%)とした以外は、[実施例1]と同じとして総重量100gの撥水性基体保護材料を作製した。
この[実施例2]で作製した撥水性基体保護材料を、[実施例1]と同じ方法により、ガラス板(100mm×100mm)の表面に塗布することによって、ガラス板の表面に撥水性保護膜(膜厚=60〜100nm)を形成してサンプルを作製した。
・撥水性基体保護材料の作製
下記の表1に示すように、非イオン性界面活性剤として、ポリオキシエチレンオレイルエーテル(PO)0.5g(0.5重量%)を用いたこと以外は、[実施例1]と同じとして総重量100gの撥水性基体保護材料を作製した。
この[実施例3]で作製した撥水性基体保護材料を、[実施例1]と同じ方法により、ガラス板(100mm×100mm)の表面に塗布することによって、ガラス板の表面に撥水性保護膜(膜厚=60〜100nm)を形成してサンプルを作製した。
・撥水性基体保護材料の作製
下記の表1に示すように、シランカップリング剤として、ヘキシルトリメトキシシラン(Hexyltrimethoxysilane:HTMS)1g(1重量%)を用いたこと以外は、[実施例1]と同じとして総重量100gの撥水性基体保護材料を作製した。ここで、ヘキシルトリメトキシシランは有機官能基が[−(CH2)n−CH3(n=5)]で表させる。
この[実施例4]で作製した撥水性基体保護材料を、[実施例1]と同じ方法により、ガラス板(100mm×100mm)の表面に塗布することによって、ガラス板の表面に撥水性保護膜(膜厚=60〜100nm)を形成してサンプルを作製した。
・撥水性基体保護材料の作製
下記の表1に示すように、水を93.5g(93.5重量%)とし、アルコール類としてエタノール5g(5重量%)を加えたこと以外は[実施例1]と同じとして総重量100gの撥水性基体保護材料を作製した。
この[実施例5]で作製した撥水性基体保護材料を、[実施例1]と同じ方法により、ガラス板(100mm×100mm)の表面に塗布することによって、ガラス板の表面に撥水性保護膜(膜厚=60〜100nm)を形成してサンプルを作製した。
・撥水性基体保護材料の作製
下記の表1に示すように、水を85g(85重量%)、PPを5g(5重量%)、MTMSを10g(10重量%)とした以外は[実施例1]と同じとして総重量100gの撥水性基体保護材料を作製した。
この[比較例1]で作製した撥水性基体保護材料を、[実施例1]と同じ方法により、ガラス板(100mm×100mm)の表面に塗布することによって、ガラス板の表面に撥水性保護膜(膜厚=60〜100nm)を形成してサンプルを作製した。
・撥水性基体保護材料の作製
界面活性剤は使用せずに(下記の表1参照)、純水99g(99重量%)を容器内に入れ、その容器内に1g(1重量%)のMTMSを入れて、これらを混合した。そして、シランカップリング剤が完全に混ざるまで静置することにより、撥水性基体保護材料(総重量100g)を作製した。
この[比較例2]で作製した撥水性基体保護材料を、[実施例1]と同じ方法により、ガラス板(100mm×100mm)の表面に塗布することによって、ガラス板の表面に撥水性保護膜(膜厚=60〜100nm)を形成してサンプルを作製した。
・撥水性基体保護材料の作製
下記の表1に示すように、界面活性剤として、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS:陰イオン性界面活性剤)0.5g(0.5重量%)を用いたこと以外は、[実施例1]と同じとして総重量100gの撥水性基体保護材料を作製した。
この[比較例3]で作製した撥水性基体保護材料を、[実施例1]と同じ方法により、ガラス板(100mm×100mm)の表面に塗布することによって、ガラス板の表面に撥水性保護膜(膜厚=60〜100nm)を形成してサンプルを作製した。
・撥水性基体保護材料の作製
下記の表1に示すように、シランカップリング剤として、オクタデシルトリメトキシシラン(Octadecyltrimethoxysilan:OTMS)1g(1重量%)を用いたこと以外は、[実施例1]と同じとして総重量100gの撥水性基体保護材料を作製した。ここで、オクタデシルトリメトキシシランは有機官能基が[−(CH2)n−CH3(n=17)]で表させる。
この[比較例4]で作製した撥水性基体保護材料を、[実施例1]と同じ方法により、ガラス板(100mm×100mm)の表面に塗布することによって、ガラス板の表面に撥水性保護膜(膜厚=60〜100nm)を形成してサンプルを作製した。
・撥水性基体保護材料の作製
下記の表1に示すように、水を88.5g(88.5重量%)とし、アルコール類としてエタノール10g(10重量%)を加えたこと以外は[実施例1]と同じとして総重量100gの撥水性基体保護材料を作製した。
この[比較例5]で作製した撥水性基体保護材料を、[実施例1]と同じ方法により、ガラス板(100mm×100mm)の表面に塗布することによって、ガラス板の表面に撥水性保護膜(膜厚=60〜100nm)を形成してサンプルを作製した。
[実施例1]〜[実施例5]および[比較例1]〜[比較例5]で作製した各撥水性基体保護材料を、それぞれ溶液状態で1か月(作製時から1か月)保管した後、撥水性基体保護材料について沈殿・白濁を目視にて評価した。その評価結果を下記の表2に示す。
<外観>
[実施例1]〜[実施例5]および[比較例1]〜[比較例5]で作製した各サンプルの撥水性保護膜の外観を、それぞれ目視にて評価した。その結果を、下記の表2に示す。
[実施例1]〜[実施例5]および[比較例1]〜[比較例5]で作製した各サンプル表面の撥水性保護膜に水(純水)を5μl滴下して、各撥水性保護膜の接触角(撥水角)を測定した。その結果を下記の表2に示す。接触角測定には、協和界面化学株式会社製、商品名「CAX−150」を用いた。
粒子付着試験に用いる装置を図3に示す。この図3に示す試験装置は、内部にサンプルSが配置可能な構造の試験ボックス101、汚れ粒子(屋外環境の汚れを想定した粒子)を貯蔵するタンク102、および圧縮空気源(図示せず)からの圧縮空気の圧力を調整してタンク102に供給する圧力調整弁103などを備えている。
透過率を測定する装置を図4に示す。この図4に示す測定装置は、ランプ201、このランプ201の出力光をサンプルSに集光する集光レンズ202、サンプルSを透過した透過光を分光器204に導く光ファイバ203。この光ファイバ203にて導かれた透過光を検出する分光器204、および、分光器204の出力信号が入力される計測用PC(パーソナルコンピュータ)205などを備えている。
以上にように、[実施例1]〜[実施例4]については、溶液状態での評価(沈殿・白濁の評価)および膜状態での評価(外観、接触角(撥水角)、付着防止性能の評価)の全ての評価が良好であった。
2 基体
3 撥水性保護膜(撥水性基体保護材料)
Claims (3)
- 水分散系の撥水性基体保護材料であって、
92.5重量%以上の水と、
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールまたはポリオキシエチレンオレイルエーテルから選択される、0.5〜2.5重量%の非イオン界面活性剤とを混合した混合溶液に、
メトキシ基を3つ持ち、アルキル基が[-(CH2)n-CH3(nは0〜5の整数)]で表される、1〜5重量%で、かつ、前記非イオン界面活性剤の2倍量以下のシランカップリング剤を加えて混合して得られ、
100mm×100mmのガラス板の表面に、スプレーコート法により撥水性基体保護材料を0.05MPaの圧縮空気で塗布して形成される60〜100nmの膜厚の撥水性保護膜に、水5μmを滴下した際の、水と撥水性保護膜との接触角が88度以上となることを特徴とする撥水性基体保護材料。 - 請求項1に記載の撥水性基体保護材料において、
0.01〜5重量%の水に替えて同重量%のメタノール、エタノール、1プロパノール、2プロパノールから選択されるアルコールが含有されている撥水性基体保護材料。 - 基体の表面に、請求項1または2に記載の撥水性基体保護材料からなる撥水性保護膜が形成されていることを特徴とする付着防止部材。
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