JPH1057885A - 耐酸性を有するはっ水表面処理 - Google Patents
耐酸性を有するはっ水表面処理Info
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- 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
- C03C17/32—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
- C03C17/328—Polyolefins
-
- 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
-
- 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
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
- C03C2218/31—Pre-treatment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸溶液で基体を活性化させることによる、耐
久性の向上したはっ水性フィルム及びその処理方法の提
供。 【解決手段】 表面上にはっ水性フィルムを造る方法に
おいて、表面を酸溶液に晒して、表面を活性化させる工
程と、活性化された表面上にはっ水性フィルムを塗布す
る工程とから成る、上記方法。
久性の向上したはっ水性フィルム及びその処理方法の提
供。 【解決手段】 表面上にはっ水性フィルムを造る方法に
おいて、表面を酸溶液に晒して、表面を活性化させる工
程と、活性化された表面上にはっ水性フィルムを塗布す
る工程とから成る、上記方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本出願は、現在は米国特許第
4983459号である、1990年4月3日に出願さ
れた米国特許出願第07/503587号の一部継続出
願の、現在は米国特許第5308705号である、19
90年9月28日に出願された米国特許出願第07/5
89235号の一部継続出願の、現在は放棄されている
が、1994年3月30日に出願された米国特許出願第
08/220353号の一部継続出願の、現在は米国特
許第5523161号である、1994年12月27日
に出願された米国特許出願第08/363803号の一
部継続出願の、1995年6月5日に出願された米国特
許出願第08/461464号の一部継続出願である。
本発明は一般的に、様々な基体の上にはっ水性フィルム
を造る技術に関し、より詳細には、フィルムを塗布する
前に、酸溶液で基体を活性化させることによって、はっ
水性フィルムの耐久度を向上させることに関する。
4983459号である、1990年4月3日に出願さ
れた米国特許出願第07/503587号の一部継続出
願の、現在は米国特許第5308705号である、19
90年9月28日に出願された米国特許出願第07/5
89235号の一部継続出願の、現在は放棄されている
が、1994年3月30日に出願された米国特許出願第
08/220353号の一部継続出願の、現在は米国特
許第5523161号である、1994年12月27日
に出願された米国特許出願第08/363803号の一
部継続出願の、1995年6月5日に出願された米国特
許出願第08/461464号の一部継続出願である。
本発明は一般的に、様々な基体の上にはっ水性フィルム
を造る技術に関し、より詳細には、フィルムを塗布する
前に、酸溶液で基体を活性化させることによって、はっ
水性フィルムの耐久度を向上させることに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】フラン
ツ等への米国特許第4997684号明細書は、ガラス
をパーフルオロアルキルアルキルシラン及びフッ素化さ
れたオレフィンテロマーと接触させ、そのガラスを加熱
して、耐久性の非湿潤性表面を造ることによって、ガラ
ス上に、耐久性の非湿潤性表面を提供する方法が開示す
る。
ツ等への米国特許第4997684号明細書は、ガラス
をパーフルオロアルキルアルキルシラン及びフッ素化さ
れたオレフィンテロマーと接触させ、そのガラスを加熱
して、耐久性の非湿潤性表面を造ることによって、ガラ
ス上に、耐久性の非湿潤性表面を提供する方法が開示す
る。
【0003】Goodwin への米国特許第5328768号
明細書には、基体の表面を、シリカ下塗り層を用いて、
また下塗り層上をパーフルオロアルキルアルキルシラン
を用いて処理する、ガラス基体上に、耐久性の非湿潤性
表面を造る技術が開示されている。シリカ下塗り層は、
表面のはっ水性の耐久度を向上させる。ガラス基体は、
下塗りを塗布する前に、水と、体積で50/50のイソ
プロパノール/水溶液とで洗浄される。
明細書には、基体の表面を、シリカ下塗り層を用いて、
また下塗り層上をパーフルオロアルキルアルキルシラン
を用いて処理する、ガラス基体上に、耐久性の非湿潤性
表面を造る技術が開示されている。シリカ下塗り層は、
表面のはっ水性の耐久度を向上させる。ガラス基体は、
下塗りを塗布する前に、水と、体積で50/50のイソ
プロパノール/水溶液とで洗浄される。
【0004】フランツ等への米国特許第5523162
号明細書には、シリカの下塗り層とパーフルオロアルキ
ルアルキルシランを用いて、プラスチック基体を処理す
ることを有する、プラスチック基体上に、耐久性の非湿
潤性表面を造る方法が開示されている。プラスチック基
体は、下塗りを塗布する前に、ヘキサン、次いでメタノ
ールで洗浄された。
号明細書には、シリカの下塗り層とパーフルオロアルキ
ルアルキルシランを用いて、プラスチック基体を処理す
ることを有する、プラスチック基体上に、耐久性の非湿
潤性表面を造る方法が開示されている。プラスチック基
体は、下塗りを塗布する前に、ヘキサン、次いでメタノ
ールで洗浄された。
【0005】前述の米国特許、及び、審査中の米国出願
には、耐久性のはっ水性フィルムが開示されているが、
はっ水性表面の耐久度を向上させるための、有効な更な
る技術を確立することは、有用であり、望まれていると
いうことが、当業者によって、認識され得る。
には、耐久性のはっ水性フィルムが開示されているが、
はっ水性表面の耐久度を向上させるための、有効な更な
る技術を確立することは、有用であり、望まれていると
いうことが、当業者によって、認識され得る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、はっ水性フィ
ルムの耐久度を向上させる方法に関する。本発明の実施
において使用されるはっ水性フィルムは、基体上に塗布
された、はっ水性フィルムを形成する、はっ水性組成物
であるのが好ましい。本発明の実施において、フィルム
のはっ水性の耐久度は、基体にはっ水性組成物を塗布す
る前に、酸溶液で基体を活性化させることによって、改
良される。
ルムの耐久度を向上させる方法に関する。本発明の実施
において使用されるはっ水性フィルムは、基体上に塗布
された、はっ水性フィルムを形成する、はっ水性組成物
であるのが好ましい。本発明の実施において、フィルム
のはっ水性の耐久度は、基体にはっ水性組成物を塗布す
る前に、酸溶液で基体を活性化させることによって、改
良される。
【0007】酸溶液の酸は好ましくは、塩酸、硫酸又は
酒石酸等の有機酸である。本明細書中に開示されている
他の酸もまた、本発明の実施において使用され得る。本
発明を限定しないが、基体としては、ガラス、金属、プ
ラスチック、エナメル、セラミックス等が挙げられる。
基体は、コーティングされていてもよいし、コーティン
グされていなくてもよく、例えば基体は1以上の無機酸
化物フィルムでコーティングされ得る。
酒石酸等の有機酸である。本明細書中に開示されている
他の酸もまた、本発明の実施において使用され得る。本
発明を限定しないが、基体としては、ガラス、金属、プ
ラスチック、エナメル、セラミックス等が挙げられる。
基体は、コーティングされていてもよいし、コーティン
グされていなくてもよく、例えば基体は1以上の無機酸
化物フィルムでコーティングされ得る。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明ははっ水性フィルムの耐久
度を向上させる方法に関する。はっ水性フィルムは、は
っ水性組成物を基体上に塗布して、基体上にはっ水性フ
ィルムを形成させることによって提供される。はっ水性
フィルムの耐久度は、はっ水性組成物を塗布する前に、
酸溶液を用いて、基体を活性化させることによって、向
上させられる。別な方法で述べられたり、又は別な方法
で論文の内容から明らかになるのでない限り、前述の及
び後述の論文は、はっ水性組成物及び基体自体に塗布さ
れる酸溶液を記載しているが、それは第1に、本発明に
よって影響を受ける基体の表面である、ということを理
解すべきである。
度を向上させる方法に関する。はっ水性フィルムは、は
っ水性組成物を基体上に塗布して、基体上にはっ水性フ
ィルムを形成させることによって提供される。はっ水性
フィルムの耐久度は、はっ水性組成物を塗布する前に、
酸溶液を用いて、基体を活性化させることによって、向
上させられる。別な方法で述べられたり、又は別な方法
で論文の内容から明らかになるのでない限り、前述の及
び後述の論文は、はっ水性組成物及び基体自体に塗布さ
れる酸溶液を記載しているが、それは第1に、本発明に
よって影響を受ける基体の表面である、ということを理
解すべきである。
【0009】また、別な方法で述べられたり、又は別な
方法で論文の内容から明らかになるのでない限り、本明
細書中で使用される、用語「はっ水性組成物」は、米国
特許第4983459号明細書に記載されるような、直
接に基体上に塗布されるはっ水性組成物;米国特許第5
523161号明細書に記載されるような、絶対必要な
下塗りを有するはっ水性組成物;米国特許第53087
05号明細書に記載されるような、フッ素化されたオレ
フィンテロマーを有するはっ水性組成物;又は、米国特
許第5328768号明細書に記載されるような、基体
に塗布された別個の下塗り層の上に塗布されるはっ水性
組成物を含む。
方法で論文の内容から明らかになるのでない限り、本明
細書中で使用される、用語「はっ水性組成物」は、米国
特許第4983459号明細書に記載されるような、直
接に基体上に塗布されるはっ水性組成物;米国特許第5
523161号明細書に記載されるような、絶対必要な
下塗りを有するはっ水性組成物;米国特許第53087
05号明細書に記載されるような、フッ素化されたオレ
フィンテロマーを有するはっ水性組成物;又は、米国特
許第5328768号明細書に記載されるような、基体
に塗布された別個の下塗り層の上に塗布されるはっ水性
組成物を含む。
【0010】I 基体 本発明は、特定の基体表面に限定されるものではない
が、コーティングされていないガラス、金属、プラスチ
ック、エナメル又はセラミック基体を含み得る。更に
は、本発明の方法は、コーティングフィルムの上に実施
されてもよいし、コーティングフィルムの上か、又は、
ガラス、金属、プラスチック、エナメル及びセラミック
基体の上に、無機酸化物コーティングフィルム等のたく
さんのコーティングフィルムからなる最外層のフィルム
の上に実施されてもよい。例えば、ガラス用の無機酸化
物コーティングとしては、限定されるものではないが、
アンチモン−スズ酸化物、ドープ処理されたスズ酸化
物、遷移金属酸化物等が挙げられる。
が、コーティングされていないガラス、金属、プラスチ
ック、エナメル又はセラミック基体を含み得る。更に
は、本発明の方法は、コーティングフィルムの上に実施
されてもよいし、コーティングフィルムの上か、又は、
ガラス、金属、プラスチック、エナメル及びセラミック
基体の上に、無機酸化物コーティングフィルム等のたく
さんのコーティングフィルムからなる最外層のフィルム
の上に実施されてもよい。例えば、ガラス用の無機酸化
物コーティングとしては、限定されるものではないが、
アンチモン−スズ酸化物、ドープ処理されたスズ酸化
物、遷移金属酸化物等が挙げられる。
【0011】本発明の方法はまた、ポリシロキサンをベ
ースとした硬質コーティングを有するプラスチック基体
にも適用できる。ポリシロキサンゾル−ゲル型のこれら
のコーティングは、疎水性コーティングの蒸着に適する
基体として機能する、シロキサン及び無機酸化物を含有
するのが一般的であり、その耐久度は下塗りを使用する
ことによって向上させられる。
ースとした硬質コーティングを有するプラスチック基体
にも適用できる。ポリシロキサンゾル−ゲル型のこれら
のコーティングは、疎水性コーティングの蒸着に適する
基体として機能する、シロキサン及び無機酸化物を含有
するのが一般的であり、その耐久度は下塗りを使用する
ことによって向上させられる。
【0012】金属基体としては、亜鉛メッキ鋼、ステン
レス鋼、アルミニウム等が挙げられる。基体は、例えば
その構造特性を高めるために、熱的に又は化学的に処理
され得る場合、ガラスは化学手段又は熱手段によって、
焼なまし又は焼き入れされ得る。次の検討において、基
体又は基体表面に言及され得るが、他のことわりがな
く、基体へ言及される場合、基体への言及は、コーティ
ングされていなくてもよいし、1つ以上のフィルムでコ
ーティングされていてもよい基体表面をさす。
レス鋼、アルミニウム等が挙げられる。基体は、例えば
その構造特性を高めるために、熱的に又は化学的に処理
され得る場合、ガラスは化学手段又は熱手段によって、
焼なまし又は焼き入れされ得る。次の検討において、基
体又は基体表面に言及され得るが、他のことわりがな
く、基体へ言及される場合、基体への言及は、コーティ
ングされていなくてもよいし、1つ以上のフィルムでコ
ーティングされていてもよい基体表面をさす。
【0013】II 任意の研磨操作 酸活性化前に基体表面が磨かれているかどうかに係わら
ず、本発明の方法によって、はっ水性フィルムのはっ水
性耐久度は、延ばされるということが、決定された。必
要とされないが、酸活性化前の研磨工程は推奨されてい
る。
ず、本発明の方法によって、はっ水性フィルムのはっ水
性耐久度は、延ばされるということが、決定された。必
要とされないが、酸活性化前の研磨工程は推奨されてい
る。
【0014】研磨工程は2つの利点を提供する。先ず第
1は、それは基体表面を粗くすることである。第2は、
基体表面から、混じっている残渣を部分的に取り除くこ
とである。原子力顕微鏡検査法(Atomic Force Microsc
opy )のデータにより、ガラス基体を研磨することによ
り、ガラス表面の平均粗度が、約0.5nm〜約4nm
(100平方μの範囲に渡って測定された)増加するこ
とが示されている。ガラス基体の深さ10nmまでの細
かい表面のキズは、いかなる測定可能な曇りも生じさせ
なかった。これは、はっ水性組成物との引き続く反応の
ための、ガラスの表面積をより与える。基体表面の汚染
除去は、新たに研磨された表面上の、水滴の接触角によ
って示され得る。接触角が低ければ低い程、基体表面は
より清潔であることを示す。下記のデータから判るであ
ろう通り、研磨はそれ程はっ水性フィルムの耐久度を向
上させない。しかし、研磨は、酸活性化の前に、基体の
表面をより清潔にするために、推奨されている。
1は、それは基体表面を粗くすることである。第2は、
基体表面から、混じっている残渣を部分的に取り除くこ
とである。原子力顕微鏡検査法(Atomic Force Microsc
opy )のデータにより、ガラス基体を研磨することによ
り、ガラス表面の平均粗度が、約0.5nm〜約4nm
(100平方μの範囲に渡って測定された)増加するこ
とが示されている。ガラス基体の深さ10nmまでの細
かい表面のキズは、いかなる測定可能な曇りも生じさせ
なかった。これは、はっ水性組成物との引き続く反応の
ための、ガラスの表面積をより与える。基体表面の汚染
除去は、新たに研磨された表面上の、水滴の接触角によ
って示され得る。接触角が低ければ低い程、基体表面は
より清潔であることを示す。下記のデータから判るであ
ろう通り、研磨はそれ程はっ水性フィルムの耐久度を向
上させない。しかし、研磨は、酸活性化の前に、基体の
表面をより清潔にするために、推奨されている。
【0015】本発明の実施において使用され得る研磨化
合物は、限定されるものではないが、アルミナ、セリ
ア、酸化鉄、ざくろ石(ガーネット)、ジルコニア、シ
リカ、炭化ケイ素、酸化クロム、ダイヤモンド、又は、
基体に損傷を与えない程度に十分小さい粒径を有する、
他の硬質物質等が挙げられる。これらの物質の混合物
が、適する研磨化合物である。好ましい研磨化合物とし
ては、アルミナ又はセリアが挙げられる。
合物は、限定されるものではないが、アルミナ、セリ
ア、酸化鉄、ざくろ石(ガーネット)、ジルコニア、シ
リカ、炭化ケイ素、酸化クロム、ダイヤモンド、又は、
基体に損傷を与えない程度に十分小さい粒径を有する、
他の硬質物質等が挙げられる。これらの物質の混合物
が、適する研磨化合物である。好ましい研磨化合物とし
ては、アルミナ又はセリアが挙げられる。
【0016】研磨操作は、研磨化合物からなるスラリー
を含有するパッドを用いて、基体を拭くことによって、
行われる。研磨スラリーを形成する、水中の研磨化合物
の好ましい濃度は、5〜30重量%の範囲である。より
低い濃度やより高い濃度を使用してもよいが、適当に基
体を研磨するために、幾分のスラリー又は幾分の基体と
の接触時間が必要とされ得る。好ましい研磨方法として
は、スラリーがもはや基体のいかなる部分からも引き離
せなくなるまで、研磨スラリーを用いて、基体を拭くこ
とからなる。スラリーを基体表面の一部から引き離すこ
とができる場合は、基体に対するスラリーの接着力より
も、スラリーの凝集力が大きいので、それは典型的には
そのようにする。基体に対するスラリーの接着力は、基
体から表面不純物を除去する結果として、増加する。ス
ラリーをもはや基体のいかなる部分からも引き離せなく
なる場合、研磨操作により、このような不純物を除去し
て、スラリーの凝集力の限度を越えさせるような、基体
に対するスラリーの接着力を生じさせる。研磨操作は、
手、又は、研磨スラリーと共に濡れている研磨用具では
ないパッドを有する、オービタルサンダー等の動力を備
えた装置を使用して、行われ得る。
を含有するパッドを用いて、基体を拭くことによって、
行われる。研磨スラリーを形成する、水中の研磨化合物
の好ましい濃度は、5〜30重量%の範囲である。より
低い濃度やより高い濃度を使用してもよいが、適当に基
体を研磨するために、幾分のスラリー又は幾分の基体と
の接触時間が必要とされ得る。好ましい研磨方法として
は、スラリーがもはや基体のいかなる部分からも引き離
せなくなるまで、研磨スラリーを用いて、基体を拭くこ
とからなる。スラリーを基体表面の一部から引き離すこ
とができる場合は、基体に対するスラリーの接着力より
も、スラリーの凝集力が大きいので、それは典型的には
そのようにする。基体に対するスラリーの接着力は、基
体から表面不純物を除去する結果として、増加する。ス
ラリーをもはや基体のいかなる部分からも引き離せなく
なる場合、研磨操作により、このような不純物を除去し
て、スラリーの凝集力の限度を越えさせるような、基体
に対するスラリーの接着力を生じさせる。研磨操作は、
手、又は、研磨スラリーと共に濡れている研磨用具では
ないパッドを有する、オービタルサンダー等の動力を備
えた装置を使用して、行われ得る。
【0017】III はっ水性組成物:本発明の実施に
おいて使用され得るはっ水性組成物は、相互参照される
関連の出願及び米国特許第4997684号明細書;同
第5328768号明細書及び同第5523162号明
細書に開示される様な、パーフルオロアルキルアルキル
シランを含有しているのが好ましい。それぞれの米国特
許は、本明細書中に参照によって組み込まれている。本
発明の実施において好ましいパーフルオロアルキルアル
キルシランは、一般式Rm R′n SiX4-m-n を有す
る。尚、式中、Rはパーフルオロアルキルアルキル基で
あり、mは1、2又は3であり、nは0、1又は2であ
り、かつ、m+nは4未満であり、R′はビニル基又は
アルキル基であり、好ましくはメチル、エチル、ビニル
又はプロピルであり、Xは好ましくは、ハロゲン、アシ
ロキシ、及び/又はアルコキシ等の基である。パーフル
オロアルキルアルキル基中の、好ましいパーフルオロア
ルキル部分は、CF3 〜C30F 61の範囲であり、好まし
くはC6 F13〜C18F37、及び最も好ましくはC8 F17
〜C12F25である。パーフルオロアルキルアルキル基の
第2のアルキル部分は、好ましくは置換されたエチル基
である。R′は、より好ましくはメチル又はエチルであ
る。Xに対する好ましい基としては、加水分解性のクロ
ロ、ブロモ、ヨード、メトキシ、エトキシ、アセトキシ
基等が挙げられる。
おいて使用され得るはっ水性組成物は、相互参照される
関連の出願及び米国特許第4997684号明細書;同
第5328768号明細書及び同第5523162号明
細書に開示される様な、パーフルオロアルキルアルキル
シランを含有しているのが好ましい。それぞれの米国特
許は、本明細書中に参照によって組み込まれている。本
発明の実施において好ましいパーフルオロアルキルアル
キルシランは、一般式Rm R′n SiX4-m-n を有す
る。尚、式中、Rはパーフルオロアルキルアルキル基で
あり、mは1、2又は3であり、nは0、1又は2であ
り、かつ、m+nは4未満であり、R′はビニル基又は
アルキル基であり、好ましくはメチル、エチル、ビニル
又はプロピルであり、Xは好ましくは、ハロゲン、アシ
ロキシ、及び/又はアルコキシ等の基である。パーフル
オロアルキルアルキル基中の、好ましいパーフルオロア
ルキル部分は、CF3 〜C30F 61の範囲であり、好まし
くはC6 F13〜C18F37、及び最も好ましくはC8 F17
〜C12F25である。パーフルオロアルキルアルキル基の
第2のアルキル部分は、好ましくは置換されたエチル基
である。R′は、より好ましくはメチル又はエチルであ
る。Xに対する好ましい基としては、加水分解性のクロ
ロ、ブロモ、ヨード、メトキシ、エトキシ、アセトキシ
基等が挙げられる。
【0018】本発明による好ましいパーフルオロアルキ
ルアルキルシランとしては、パーフルオロアルキルエチ
ルトリクロロシラン、パーフルオロアルキルエチルトリ
メトキシシラン、パーフルオロアルキルエチルトリアセ
トキシシラン、パーフルオロアルキルエチルジクロロ
(メチル)シラン、パーフルオロアルキルエチルジエト
キシ(メチル)シラン等が挙げられる。
ルアルキルシランとしては、パーフルオロアルキルエチ
ルトリクロロシラン、パーフルオロアルキルエチルトリ
メトキシシラン、パーフルオロアルキルエチルトリアセ
トキシシラン、パーフルオロアルキルエチルジクロロ
(メチル)シラン、パーフルオロアルキルエチルジエト
キシ(メチル)シラン等が挙げられる。
【0019】IIIA 下塗り層又は絶対必要な下塗
り:本発明の実施において使用され得るはっ水性フィル
ムは、1又はそれ以上の相互参照される関連の出願及び
米国特許第5328768号明細書及び同第55231
62号明細書に開示される様な、基体とはっ水性フィル
ムとの間に置かれた、別個の下塗り層を有し得る。別個
の下塗り層が選択される場合、下塗り層は、まず第1
に、熱分解蒸着、マグネトロンスパッター又はゾルゲル
縮合反応等の塗布方法によって、本発明により準備され
た基体の上に塗布される。次いで、はっ水性組成物をそ
の下塗り層の上に塗布する。下塗り層としては、本発明
を限定するものではないが、シリカ下塗り層等が挙げら
れる。
り:本発明の実施において使用され得るはっ水性フィル
ムは、1又はそれ以上の相互参照される関連の出願及び
米国特許第5328768号明細書及び同第55231
62号明細書に開示される様な、基体とはっ水性フィル
ムとの間に置かれた、別個の下塗り層を有し得る。別個
の下塗り層が選択される場合、下塗り層は、まず第1
に、熱分解蒸着、マグネトロンスパッター又はゾルゲル
縮合反応等の塗布方法によって、本発明により準備され
た基体の上に塗布される。次いで、はっ水性組成物をそ
の下塗り層の上に塗布する。下塗り層としては、本発明
を限定するものではないが、シリカ下塗り層等が挙げら
れる。
【0020】代わりに、本発明の実施において使用され
得るはっ水性フィルムは、また1又はそれ以上の相互参
照される関連の出願及び米国特許第5523162号明
細書に開示される様な、はっ水性組成物中に含有され
る、絶対必要な下塗りを有し得る。絶対必要な下塗り
は、本発明を限定するものではないが、絶対必要な下塗
りとして機能する、加水縮合してシリカゲルを形成し得
る、加水分解性のシラン及びシロキサンであり得る。
得るはっ水性フィルムは、また1又はそれ以上の相互参
照される関連の出願及び米国特許第5523162号明
細書に開示される様な、はっ水性組成物中に含有され
る、絶対必要な下塗りを有し得る。絶対必要な下塗り
は、本発明を限定するものではないが、絶対必要な下塗
りとして機能する、加水縮合してシリカゲルを形成し得
る、加水分解性のシラン及びシロキサンであり得る。
【0021】シリカゲルまで加水分解可能な適するシラ
ンは、一般式SiX4 (式中、Xは、ハロゲン、アルコ
キシ及びアシロキシ基からなる群から一般的に選択され
る、加水分解性基である。)を有する。好ましいシラン
は、Xが好ましくは、クロロ、ブロモ、ヨード、メトキ
シ、エトキシ及びアセトキシ基であるものである。好ま
しい加水分解性のシランとしては、テトラクロロシラ
ン、テトラメトキシシラン、テトラアセトキシシラン等
が挙げられる。
ンは、一般式SiX4 (式中、Xは、ハロゲン、アルコ
キシ及びアシロキシ基からなる群から一般的に選択され
る、加水分解性基である。)を有する。好ましいシラン
は、Xが好ましくは、クロロ、ブロモ、ヨード、メトキ
シ、エトキシ及びアセトキシ基であるものである。好ま
しい加水分解性のシランとしては、テトラクロロシラ
ン、テトラメトキシシラン、テトラアセトキシシラン等
が挙げられる。
【0022】適するシロキサンは、一般式Siy Oz X
4y-2z (式中、Xは、ハロゲン、アルコキシ及びアシロ
キシ基からなる群から選択される、yは2以上であり、
zは1以上であり、4y−2zは0より大きい。)を有
する。好ましい加水分解性のシロキサンとしては、ヘキ
サクロロジシロキサン、オクタクロロトリシロキサン、
高級オリゴマーのクロロシロキサン等が挙げられる。
4y-2z (式中、Xは、ハロゲン、アルコキシ及びアシロ
キシ基からなる群から選択される、yは2以上であり、
zは1以上であり、4y−2zは0より大きい。)を有
する。好ましい加水分解性のシロキサンとしては、ヘキ
サクロロジシロキサン、オクタクロロトリシロキサン、
高級オリゴマーのクロロシロキサン等が挙げられる。
【0023】絶対必要な下塗り層が選択される場合、は
っ水性組成物は、好ましくは非プロトン性溶媒、好まし
くはアルカン又はアルカンの混合物、若しくは、フッ素
化された溶媒中の溶液として、本発明によって準備され
た基体に塗布される。この様な溶液は、別個の下塗り層
を塗布する更なる工程がなくとも、浸漬、流展塗り、布
拭き又はスプレー塗り等のあらゆる従来の技術によっ
て、基体に塗布されてもよい。
っ水性組成物は、好ましくは非プロトン性溶媒、好まし
くはアルカン又はアルカンの混合物、若しくは、フッ素
化された溶媒中の溶液として、本発明によって準備され
た基体に塗布される。この様な溶液は、別個の下塗り層
を塗布する更なる工程がなくとも、浸漬、流展塗り、布
拭き又はスプレー塗り等のあらゆる従来の技術によっ
て、基体に塗布されてもよい。
【0024】IIIB フッ素化されたオレフィンテロ
マー:本発明の実施において使用され得るはっ水性組成
物はまた、平面潤滑性を与えるて、はっ水性表面の汚物
はっ水性を促進するために、相互参照される関連の出願
及び米国特許第4997684号明細書;同第5328
768号明細書及び同第5523162号明細書にまた
開示される様な、フッ素化されたオレフィンテロマーを
任意に含有していてもよい。好ましいオレフィンテロマ
ーは、一般式C m F2m+1CH=CH2 (式中、mは1〜
30、好ましくは1〜16、より好ましくは4〜10で
ある。)によって表される基から選択される。
マー:本発明の実施において使用され得るはっ水性組成
物はまた、平面潤滑性を与えるて、はっ水性表面の汚物
はっ水性を促進するために、相互参照される関連の出願
及び米国特許第4997684号明細書;同第5328
768号明細書及び同第5523162号明細書にまた
開示される様な、フッ素化されたオレフィンテロマーを
任意に含有していてもよい。好ましいオレフィンテロマ
ーは、一般式C m F2m+1CH=CH2 (式中、mは1〜
30、好ましくは1〜16、より好ましくは4〜10で
ある。)によって表される基から選択される。
【0025】IV 本発明の酸活性化:本発明の実施に
おいて使用される酸溶液は、基体を損傷させずに、基体
のはっ水性の耐久度を増加させるそれらの能力によっ
て、選択される。本発明を限定するものではないが、本
発明の実施において好ましく使用される酸溶液として
は、塩酸、硫酸及び有機酸等の溶液が挙げられる。有機
酸溶液が選択される場合、強有機酸溶液が好ましく、p
Hが約5未満、最も好ましくはpHが約3未満の酸溶液
が挙げられる。本発明の実施において使用され得る他の
酸としては、リン酸、臭化水素酸、硝酸、酢酸、トリフ
ルオロ酢酸、クエン酸等が挙げられる。
おいて使用される酸溶液は、基体を損傷させずに、基体
のはっ水性の耐久度を増加させるそれらの能力によっ
て、選択される。本発明を限定するものではないが、本
発明の実施において好ましく使用される酸溶液として
は、塩酸、硫酸及び有機酸等の溶液が挙げられる。有機
酸溶液が選択される場合、強有機酸溶液が好ましく、p
Hが約5未満、最も好ましくはpHが約3未満の酸溶液
が挙げられる。本発明の実施において使用され得る他の
酸としては、リン酸、臭化水素酸、硝酸、酢酸、トリフ
ルオロ酢酸、クエン酸等が挙げられる。
【0026】酸が塩酸である場合、酸濃度が、残りの脱
イオン水中の塩酸0.5〜30重量%の範囲の、脱イオ
ン水中に溶解させられた塩酸の酸溶液が使用され得り、
0.5〜20重量%も許容され得り、0.5〜10重量
%が好ましい。酸が硫酸である場合、酸濃度が、残りの
脱イオン水中に溶解させられた硫酸0.5〜30重量%
の範囲の、脱イオン水中に溶解させられた硫酸の酸溶液
が使用され得り、0.5〜20重量%も許容され得り、
0.5〜10重量%が好ましい。酸が酒石酸である場
合、酸濃度が、残りの脱イオン水中に溶解させられた酒
石酸1〜40重量%の範囲の、脱イオン水中に溶解させ
られた酒石酸の酸溶液が使用され得り、2〜20重量%
が好ましい。理解され得る通り、これよりも低い酸濃度
も高い酸濃度も許容できるが、この様な濃度を使用する
と、対応して、はっ水性フィルムの耐久度を改良するた
めの、基体上の活性化時間が幾分必要となる。
イオン水中の塩酸0.5〜30重量%の範囲の、脱イオ
ン水中に溶解させられた塩酸の酸溶液が使用され得り、
0.5〜20重量%も許容され得り、0.5〜10重量
%が好ましい。酸が硫酸である場合、酸濃度が、残りの
脱イオン水中に溶解させられた硫酸0.5〜30重量%
の範囲の、脱イオン水中に溶解させられた硫酸の酸溶液
が使用され得り、0.5〜20重量%も許容され得り、
0.5〜10重量%が好ましい。酸が酒石酸である場
合、酸濃度が、残りの脱イオン水中に溶解させられた酒
石酸1〜40重量%の範囲の、脱イオン水中に溶解させ
られた酒石酸の酸溶液が使用され得り、2〜20重量%
が好ましい。理解され得る通り、これよりも低い酸濃度
も高い酸濃度も許容できるが、この様な濃度を使用する
と、対応して、はっ水性フィルムの耐久度を改良するた
めの、基体上の活性化時間が幾分必要となる。
【0027】基体の酸活性化は、浸漬、流展塗り、スプ
レー塗り及び好ましくは布拭き等のいかなる従来の技術
によってでもよいが、基体に酸溶液を塗布することによ
ってなし遂げられる。規定数の布拭きは必要とされない
が、約6回基体を布拭きすることによって、許容可能な
結果を与えるということが見出された。布拭きは通常、
綿パッド等の、酸溶液を含有する吸収性の耐酸性パッド
に、適度の手動圧力をかけることによって、なされる。
レー塗り及び好ましくは布拭き等のいかなる従来の技術
によってでもよいが、基体に酸溶液を塗布することによ
ってなし遂げられる。規定数の布拭きは必要とされない
が、約6回基体を布拭きすることによって、許容可能な
結果を与えるということが見出された。布拭きは通常、
綿パッド等の、酸溶液を含有する吸収性の耐酸性パッド
に、適度の手動圧力をかけることによって、なされる。
【0028】酸溶液が揮発性であり、残渣を残すことな
く基体から蒸発する場合、酸は基体に塗布され、蒸発さ
せられ、その結果はっ水性組成物を基体に塗布する。揮
発性酸溶液は、周囲条件下で、基体に塗布後短時間(即
ち、約10分未満以内)で、揮発可能なものとして、本
明細書中で定義されている。本発明の実施において使用
され得る揮発性の酸溶液の例としては、塩酸、臭化水素
酸、酢酸、硝酸、トリフルオロ酢酸溶液等が挙げられ
る。
く基体から蒸発する場合、酸は基体に塗布され、蒸発さ
せられ、その結果はっ水性組成物を基体に塗布する。揮
発性酸溶液は、周囲条件下で、基体に塗布後短時間(即
ち、約10分未満以内)で、揮発可能なものとして、本
明細書中で定義されている。本発明の実施において使用
され得る揮発性の酸溶液の例としては、塩酸、臭化水素
酸、酢酸、硝酸、トリフルオロ酢酸溶液等が挙げられ
る。
【0029】酸溶液が不揮発性であるか、又は、揮発性
ではあるが、蒸発後に残渣を残す場合、基体は酸活性化
工程後に、酸溶液又はその残渣を除去するために、濯が
れるべきである。濯いだ後、基体を乾燥させ、はっ水性
組成物を基体上に塗布する。不揮発性の酸溶液は、周囲
条件下で、基体に塗布後短時間(即ち、約10分未満以
内)で、揮発不可能なものとして、本明細書中で定義さ
れている。不揮発性の酸の例としては、硫酸、酒石酸、
クエン酸、リン酸等が挙げられる。濯ぎ溶液としては、
水又は水を有するアルコールが挙げられ、水を有するア
ルコールが好ましい。
ではあるが、蒸発後に残渣を残す場合、基体は酸活性化
工程後に、酸溶液又はその残渣を除去するために、濯が
れるべきである。濯いだ後、基体を乾燥させ、はっ水性
組成物を基体上に塗布する。不揮発性の酸溶液は、周囲
条件下で、基体に塗布後短時間(即ち、約10分未満以
内)で、揮発不可能なものとして、本明細書中で定義さ
れている。不揮発性の酸の例としては、硫酸、酒石酸、
クエン酸、リン酸等が挙げられる。濯ぎ溶液としては、
水又は水を有するアルコールが挙げられ、水を有するア
ルコールが好ましい。
【0030】酸活性化工程中、酸溶液は、基体の表面か
ら混合されている物質を除去し、基体の表面上に、はっ
水性組成物との反応に利用可能な結合部位の数を増加さ
せることによって、はっ水性表面の耐久度を増加させる
と、考えられている。
ら混合されている物質を除去し、基体の表面上に、はっ
水性組成物との反応に利用可能な結合部位の数を増加さ
せることによって、はっ水性表面の耐久度を増加させる
と、考えられている。
【0031】V はっ水性フィルムの耐久度試験:本発
明によって塗布されたはっ水性フィルムの耐久度を、加
速された風化作用条件下で、一定時間に渡って、接触角
を維持する、フィルム表面の能力によって、測定する。
一定時間又は布拭き周期の数に渡って、試験される試料
によって維持され得る接触角度が大きい程、フィルムの
耐久度が大きく、表面がより水をはじく。
明によって塗布されたはっ水性フィルムの耐久度を、加
速された風化作用条件下で、一定時間に渡って、接触角
を維持する、フィルム表面の能力によって、測定する。
一定時間又は布拭き周期の数に渡って、試験される試料
によって維持され得る接触角度が大きい程、フィルムの
耐久度が大きく、表面がより水をはじく。
【0032】本明細書中に挙げられている接触角は、ロ
ード製造社(Lord Manufacturing,Inc. )によって製造
され、Gaertner Scientific 測角器レンズを備えつけ
た、修正された係留気泡指示器(captive bubble indic
ator)を使用して、付着水滴法によって測定する。測定
される表面を、光源の前に、上向きに向けて、水平な位
置に置く。付着水滴を、付着滴のプロフィールを見て、
接触角(°)を、環状の分度器目盛りの付いた測角器望
遠鏡を通して測定するために、光源の前に、表面の上に
置く。
ード製造社(Lord Manufacturing,Inc. )によって製造
され、Gaertner Scientific 測角器レンズを備えつけ
た、修正された係留気泡指示器(captive bubble indic
ator)を使用して、付着水滴法によって測定する。測定
される表面を、光源の前に、上向きに向けて、水平な位
置に置く。付着水滴を、付着滴のプロフィールを見て、
接触角(°)を、環状の分度器目盛りの付いた測角器望
遠鏡を通して測定するために、光源の前に、表面の上に
置く。
【0033】はっ水性フィルムの模擬風化作用は、クリ
ーブランド凝縮キャビネット(Cleveland Condensing C
abinet、CCC)及びQUVテスター(Q-Panel Compan
y の製品、クリーブランド、オハイオ)を含有する、風
化作用室を通して得られる。140°F(60℃)の蒸
気温度下、試験表面上に一定の水を凝縮させる室内の周
囲環境下で、CCC室は作動させられた。QUVテスタ
ーは、黒いパネルの温度が65〜70℃下で8時間のU
V(B313 ランプ)周期で、また50℃の大気温度
下で湿気を凝縮する4時間の周期で作動させられた。
ーブランド凝縮キャビネット(Cleveland Condensing C
abinet、CCC)及びQUVテスター(Q-Panel Compan
y の製品、クリーブランド、オハイオ)を含有する、風
化作用室を通して得られる。140°F(60℃)の蒸
気温度下、試験表面上に一定の水を凝縮させる室内の周
囲環境下で、CCC室は作動させられた。QUVテスタ
ーは、黒いパネルの温度が65〜70℃下で8時間のU
V(B313 ランプ)周期で、また50℃の大気温度
下で湿気を凝縮する4時間の周期で作動させられた。
【0034】はっ水性フィルムの耐摩耗性を、ニューヨ
ークのNorth Tonawanda にある、Teledyne Taber社によ
って製造された平板回転機を使用して、平板回転摩耗試
験(Taber Abrasion Test )によって、測定した。平板
回転摩耗試験は、一対の研磨させる車輪を表面上で回転
させる一方、水平方向に試験される基体を回転させるこ
とからなる。基体の1回転は、1周期に相当する。車輪
当たりの重量は、摩耗割合を増加させるか、減少させる
かで変わり得るが、本発明の試験には、1車輪当たり5
00gの重量が掛けられた。摩耗後、はっ水性を、前述
した付着水滴法を使用して、摩耗したトラック内で測定
した。
ークのNorth Tonawanda にある、Teledyne Taber社によ
って製造された平板回転機を使用して、平板回転摩耗試
験(Taber Abrasion Test )によって、測定した。平板
回転摩耗試験は、一対の研磨させる車輪を表面上で回転
させる一方、水平方向に試験される基体を回転させるこ
とからなる。基体の1回転は、1周期に相当する。車輪
当たりの重量は、摩耗割合を増加させるか、減少させる
かで変わり得るが、本発明の試験には、1車輪当たり5
00gの重量が掛けられた。摩耗後、はっ水性を、前述
した付着水滴法を使用して、摩耗したトラック内で測定
した。
【0035】はっ水性フィルムの耐摩耗性を、湿式そり
摩耗試験(Wet Sled Abrasion Test)によって測定し
た。この試験中、水又は摩耗スラリーをワイパーの刃の
前面に塗工する間、2つのワイパーの刃を、はっ水性フ
ィルムの表面を循環させる。約3.8cm(1.5イン
チ)×19.05cm(7.5インチ)のぬぐい取られ
た域を、この試験の間、それぞれのワイパーで摩耗させ
た結果、この様な2つの域は典型的に平行した位置に基
体上で摩耗させられた。刃は典型的には、それぞれの磨
耗させられた域に20000回ワイパーをストロークさ
せる、5000周期循環させられる。摩耗後、はっ水性
フィルムのはっ水性を、付着水滴法によって測定した。
摩耗試験(Wet Sled Abrasion Test)によって測定し
た。この試験中、水又は摩耗スラリーをワイパーの刃の
前面に塗工する間、2つのワイパーの刃を、はっ水性フ
ィルムの表面を循環させる。約3.8cm(1.5イン
チ)×19.05cm(7.5インチ)のぬぐい取られ
た域を、この試験の間、それぞれのワイパーで摩耗させ
た結果、この様な2つの域は典型的に平行した位置に基
体上で摩耗させられた。刃は典型的には、それぞれの磨
耗させられた域に20000回ワイパーをストロークさ
せる、5000周期循環させられる。摩耗後、はっ水性
フィルムのはっ水性を、付着水滴法によって測定した。
【0036】本発明は、以下の特定の実施例の記載か
ら、更に理解されるであろう。以下の実施例において、
ガラスのクーポンを、スズの溶融浴上に形成されるフロ
ートガラスリボンから切り出された一片のガラスから切
り出した。以下の実施例において記載された全ての研
磨、活性化及びコーティング手順は、クーポンのスズ側
で行われた。
ら、更に理解されるであろう。以下の実施例において、
ガラスのクーポンを、スズの溶融浴上に形成されるフロ
ートガラスリボンから切り出された一片のガラスから切
り出した。以下の実施例において記載された全ての研
磨、活性化及びコーティング手順は、クーポンのスズ側
で行われた。
【0037】
【実施例】実施例1 実施例1は、本発明に従って塩酸の酸溶液によって活性
化させられた(尚、以後「酸活性化」と呼ぶ)、一組の
ガラスクーポン上に形成されたはっ水性フィルムの耐久
度と、本発明の酸溶液によって活性化させられなかっ
た、異なる一組のガラスクーポン上に形成されたはっ水
性フィルムの耐久度との間の比較を示す。2組のガラス
クーポンを、4つの部分集合にそれぞれ細別した。それ
ぞれの酸活性化された部分集合は、酸活性化されていな
い部分集合と一対にさせられ、次いで4組のクーポン部
分集合は、CCC QUV、湿式そり摩耗試験又は平板
回転摩耗試験法のいずれかを受けさせられた。より詳細
には、5.08×15.24×0.462cm(2×6
×0.182インチ)の透明なコーティングされていな
いフロートガラスからなる16のガラスクーポンを、C
CC試験に使用し、QUV試験用に7.62×10.1
6×0.462cm(3×4×0.182インチ)のも
のを、湿式そり摩耗試験用に10.16×40.64×
2.29cm(4×16×0.090インチ)のもの
を、平板回転摩耗試験用に10.16×10.16×
0.23cm(4×4×0.090インチ)のものを使
用し、曲げ試験法で使用される熱周期を模擬した熱処理
にかけた。この熱処理は、電気炉中で、ガラスクーポン
を約15分間525〜560℃の温度にすることからな
っていた。熱処理後、ガラスクーポンをゆっくりと、空
気中で周囲条件まで冷却した。
化させられた(尚、以後「酸活性化」と呼ぶ)、一組の
ガラスクーポン上に形成されたはっ水性フィルムの耐久
度と、本発明の酸溶液によって活性化させられなかっ
た、異なる一組のガラスクーポン上に形成されたはっ水
性フィルムの耐久度との間の比較を示す。2組のガラス
クーポンを、4つの部分集合にそれぞれ細別した。それ
ぞれの酸活性化された部分集合は、酸活性化されていな
い部分集合と一対にさせられ、次いで4組のクーポン部
分集合は、CCC QUV、湿式そり摩耗試験又は平板
回転摩耗試験法のいずれかを受けさせられた。より詳細
には、5.08×15.24×0.462cm(2×6
×0.182インチ)の透明なコーティングされていな
いフロートガラスからなる16のガラスクーポンを、C
CC試験に使用し、QUV試験用に7.62×10.1
6×0.462cm(3×4×0.182インチ)のも
のを、湿式そり摩耗試験用に10.16×40.64×
2.29cm(4×16×0.090インチ)のもの
を、平板回転摩耗試験用に10.16×10.16×
0.23cm(4×4×0.090インチ)のものを使
用し、曲げ試験法で使用される熱周期を模擬した熱処理
にかけた。この熱処理は、電気炉中で、ガラスクーポン
を約15分間525〜560℃の温度にすることからな
っていた。熱処理後、ガラスクーポンをゆっくりと、空
気中で周囲条件まで冷却した。
【0038】冷却後、16のガラスクーポンを、酸化セ
リウムスラリーを使用して、手で研磨して、表面の不純
物を除去した。酸化セリウムスラリーは、商業的に入手
可能な酸化セリウム研磨粉と水とを、残りの水で酸化セ
リウムがおおよそ20重量%の濃度になるまで、混合す
ることによって形成させられた。商業的に入手可能な酸
化セリウム研磨粉としては、Rhodite 19A (3.2μm
の平均粒径)及びRhodox 76 (3.1μmの平均粒径)
等が挙げられ、これらの両方とも、酸化セリウムが50
%で、希土類元素酸化物純度が90%と、記載されてお
り、ニューヨークのHicksvilleにある、Universal Phot
onics 社によって供給されている。酸化セリウムスラリ
ーをガラスクーポンにパッドを用いて塗布した。スラリ
ーがガラスクーポンのいかなる部位からももはや引き離
せなくなるまで、研磨を続けた。研磨後、16のガラス
クーポンを脱イオン水で洗浄して、研磨パッド又は研磨
剤から残渣を除去し、ペーパータオルで乾燥させた。
リウムスラリーを使用して、手で研磨して、表面の不純
物を除去した。酸化セリウムスラリーは、商業的に入手
可能な酸化セリウム研磨粉と水とを、残りの水で酸化セ
リウムがおおよそ20重量%の濃度になるまで、混合す
ることによって形成させられた。商業的に入手可能な酸
化セリウム研磨粉としては、Rhodite 19A (3.2μm
の平均粒径)及びRhodox 76 (3.1μmの平均粒径)
等が挙げられ、これらの両方とも、酸化セリウムが50
%で、希土類元素酸化物純度が90%と、記載されてお
り、ニューヨークのHicksvilleにある、Universal Phot
onics 社によって供給されている。酸化セリウムスラリ
ーをガラスクーポンにパッドを用いて塗布した。スラリ
ーがガラスクーポンのいかなる部位からももはや引き離
せなくなるまで、研磨を続けた。研磨後、16のガラス
クーポンを脱イオン水で洗浄して、研磨パッド又は研磨
剤から残渣を除去し、ペーパータオルで乾燥させた。
【0039】16のクーポンを2つのグループに分け、
議論の目的のために、8つのクーポンを含むAグループ
と、8つのクーポンを含むBグループと呼んだ。Aグル
ープのガラスクーポンを、1規定の(約3.7重量%)
塩酸溶液で、酸活性化した。酸溶液を、60秒間、吸収
パッドを使用して、手で塗布した。Bグループのガラス
クーポンは、酸活性化させられなかった。
議論の目的のために、8つのクーポンを含むAグループ
と、8つのクーポンを含むBグループと呼んだ。Aグル
ープのガラスクーポンを、1規定の(約3.7重量%)
塩酸溶液で、酸活性化した。酸溶液を、60秒間、吸収
パッドを使用して、手で塗布した。Bグループのガラス
クーポンは、酸活性化させられなかった。
【0040】次いで、AグループとBグループのガラス
クーポンを、ミネソタのセントポールにある3M社の製
品である、Fluorinert(登録商標)FC−77(以下
「FC−77」と呼ぶ)、即ちパーフルオロカーボン/
パーフルオロエーテル溶媒中に、0.8重量%の四塩化
ケイ素を有する溶液を用いて、2回処理した。四塩化ケ
イ素溶液を、吸収パッドを使用して、ガラスクーポンに
塗布して、A及びBグループのガラスクーポン上に、シ
リカの下塗り層を形成させた。
クーポンを、ミネソタのセントポールにある3M社の製
品である、Fluorinert(登録商標)FC−77(以下
「FC−77」と呼ぶ)、即ちパーフルオロカーボン/
パーフルオロエーテル溶媒中に、0.8重量%の四塩化
ケイ素を有する溶液を用いて、2回処理した。四塩化ケ
イ素溶液を、吸収パッドを使用して、ガラスクーポンに
塗布して、A及びBグループのガラスクーポン上に、シ
リカの下塗り層を形成させた。
【0041】次いで、A及びBグループのクーポンを、
FC−77中に、1)2.5重量%のパーフルオロアル
キルエチルトリクロロシラン(パーフルオロアルキル部
分が主にC6 F13〜C18F37から構成されていた。);
及び2)2.5重量%のパーフルオロアルキルエチレン
(パーフルオロアルキル部分が主にC6 F13〜C18F 37
から構成されていた。)を有する溶液を用いて、一回処
理して、ガラスクーポン上に、パーフルオロアルキルア
ルキルシランはっ水性組成物を蒸着した。A及びBグル
ープのクーポンを、65.5℃(150°F)で、約1
0時間加熱して、コーティングを架橋させ、ガラスクー
ポン上にはっ水性フィルムを製造した。過剰のシラン
を、溶媒で洗浄することによって、ガラスの表面から除
去した。溶媒洗浄は、PF−5060(パーフルオロヘ
キサン、3M社の製品)を用いて、行われた。見た目に
きれいになるまで、ペーパータオルを用いて拭くことに
よって、溶媒を用いてクーポンを洗浄した。
FC−77中に、1)2.5重量%のパーフルオロアル
キルエチルトリクロロシラン(パーフルオロアルキル部
分が主にC6 F13〜C18F37から構成されていた。);
及び2)2.5重量%のパーフルオロアルキルエチレン
(パーフルオロアルキル部分が主にC6 F13〜C18F 37
から構成されていた。)を有する溶液を用いて、一回処
理して、ガラスクーポン上に、パーフルオロアルキルア
ルキルシランはっ水性組成物を蒸着した。A及びBグル
ープのクーポンを、65.5℃(150°F)で、約1
0時間加熱して、コーティングを架橋させ、ガラスクー
ポン上にはっ水性フィルムを製造した。過剰のシラン
を、溶媒で洗浄することによって、ガラスの表面から除
去した。溶媒洗浄は、PF−5060(パーフルオロヘ
キサン、3M社の製品)を用いて、行われた。見た目に
きれいになるまで、ペーパータオルを用いて拭くことに
よって、溶媒を用いてクーポンを洗浄した。
【0042】次いで、Aグループのガラスクーポンを、
更に4つの部分集合又はグループに分割し、議論の目的
のために、A1グループ(2クーポン)、A2グループ
(2クーポン)、A3グループ(2クーポン)及びA4
グループ(2クーポン)とした。Bグループのガラスク
ーポンを同様に、B1グループ(2クーポン)、B2グ
ループ(2クーポン)、B3グループ(2クーポン)及
びB4グループ(2クーポン)に分割した。
更に4つの部分集合又はグループに分割し、議論の目的
のために、A1グループ(2クーポン)、A2グループ
(2クーポン)、A3グループ(2クーポン)及びA4
グループ(2クーポン)とした。Bグループのガラスク
ーポンを同様に、B1グループ(2クーポン)、B2グ
ループ(2クーポン)、B3グループ(2クーポン)及
びB4グループ(2クーポン)に分割した。
【0043】次いで、A1及びB1グループのガラスク
ーポンを、前述したCCC風化作用室で、風化させた。
B1グループからの1つのクーポンは、試料調製中に破
壊し、試験前に再度作られた。これによって、このクー
ポン(及びこのクーポンのみ)が、残りのクーポンに対
して以下の表に示されているよりも少ないCCC露光時
間である、16時間を受けることになった。A2及びB
2グループのガラスクーポンを、前述したQUV−B3
13風化作用室で、風化させた。
ーポンを、前述したCCC風化作用室で、風化させた。
B1グループからの1つのクーポンは、試料調製中に破
壊し、試験前に再度作られた。これによって、このクー
ポン(及びこのクーポンのみ)が、残りのクーポンに対
して以下の表に示されているよりも少ないCCC露光時
間である、16時間を受けることになった。A2及びB
2グループのガラスクーポンを、前述したQUV−B3
13風化作用室で、風化させた。
【0044】A3及びB3グループのガラスクーポン
に、湿式そり摩耗試験を受けさせた。この実施例におい
て、A3及びB3グループの4つのクーポンに、8つの
別々の摩耗された域が生じた。A3及びB3グループの
4つのクーポンのそれぞれの、摩耗された域の1つは、
水中に沈降シリカ0.5重量%を有するスラリーを用い
て、200周期の間磨耗させられた。次いで、A3グル
ープから1つのクーポン及びB3グループから1つのク
ーポンを選択し、これらのクーポンのそれぞれの残りの
摩耗域を、同じスラリーを用いて600周期の間摩耗さ
せた。次いで、これまでに選択されていない、残りのA
3グループのクーポン及びB3グループのクーポンの摩
耗域に、スラリーの代わりに脱イオン水を用いて、50
00周期の間試験を受けさせた。A4及びB4グループ
のガラスクーポンに、平板回転摩耗試験を受けさせた。
に、湿式そり摩耗試験を受けさせた。この実施例におい
て、A3及びB3グループの4つのクーポンに、8つの
別々の摩耗された域が生じた。A3及びB3グループの
4つのクーポンのそれぞれの、摩耗された域の1つは、
水中に沈降シリカ0.5重量%を有するスラリーを用い
て、200周期の間磨耗させられた。次いで、A3グル
ープから1つのクーポン及びB3グループから1つのク
ーポンを選択し、これらのクーポンのそれぞれの残りの
摩耗域を、同じスラリーを用いて600周期の間摩耗さ
せた。次いで、これまでに選択されていない、残りのA
3グループのクーポン及びB3グループのクーポンの摩
耗域に、スラリーの代わりに脱イオン水を用いて、50
00周期の間試験を受けさせた。A4及びB4グループ
のガラスクーポンに、平板回転摩耗試験を受けさせた。
【0045】A1〜A4及びB1〜B4グループで試験
された全てのガラスクーポンに対して、はっ水性フィル
ムのはっ水性効率を、前述のロード製造社によって製造
された、修正された係留気泡指示器(captive bubble i
ndicator)を使用して、試料上に置かれた付着水滴の接
触角を測定することによって、決定した。A1〜A4及
びB1〜B4グループのクーポンを、全く同一に試験し
た。付着滴の接触角を、両ガラスクーポンで測定して、
その結果を平均した。平均された結果を下記の表1に示
す。
された全てのガラスクーポンに対して、はっ水性フィル
ムのはっ水性効率を、前述のロード製造社によって製造
された、修正された係留気泡指示器(captive bubble i
ndicator)を使用して、試料上に置かれた付着水滴の接
触角を測定することによって、決定した。A1〜A4及
びB1〜B4グループのクーポンを、全く同一に試験し
た。付着滴の接触角を、両ガラスクーポンで測定して、
その結果を平均した。平均された結果を下記の表1に示
す。
【0046】
【表1】
【0047】
【表2】
【0048】
【表3】
【0049】
【表4】
【0050】表1から分かる通り、CCC風化作用試験
下では、酸活性化されたA1グループのガラスクーポン
は、1494時間で、接触角101°を維持したが、一
方B1グループのガラスクーポンは、たったの59°し
か接触角を維持せず、これは、酸活性化されていないガ
ラスクーポンと比較して、酸活性化されたガラスクーポ
ンの耐久度及びはっ水性効率は非常に実質的な改良がさ
れていることを示している。B1グループのクーポン
は、CCC持続時間で1996時間よりも長くは試験さ
れなかった。試験手順においては、共通して、接触角が
60°以下になるか又は試験が3000時間に到達した
後、試験を止めることが要求される。この手順は一般
に、表1〜7の全てに示されるデータのために準用され
た。
下では、酸活性化されたA1グループのガラスクーポン
は、1494時間で、接触角101°を維持したが、一
方B1グループのガラスクーポンは、たったの59°し
か接触角を維持せず、これは、酸活性化されていないガ
ラスクーポンと比較して、酸活性化されたガラスクーポ
ンの耐久度及びはっ水性効率は非常に実質的な改良がさ
れていることを示している。B1グループのクーポン
は、CCC持続時間で1996時間よりも長くは試験さ
れなかった。試験手順においては、共通して、接触角が
60°以下になるか又は試験が3000時間に到達した
後、試験を止めることが要求される。この手順は一般
に、表1〜7の全てに示されるデータのために準用され
た。
【0051】表3から分かる通り、湿式そり摩耗試験下
では、5000周期で、酸活性化されたA3グループの
ガラスクーポンは、酸活性化されていないB3グループ
のガラスクーポンの接触角42°を遙に超える、接触角
97°を維持し、これは再度、酸活性化されていないガ
ラスクーポンと比較して、酸活性化されたガラスクーポ
ンの耐久度及びはっ水性効率は非常に実質的な改良がさ
れていることを示している。
では、5000周期で、酸活性化されたA3グループの
ガラスクーポンは、酸活性化されていないB3グループ
のガラスクーポンの接触角42°を遙に超える、接触角
97°を維持し、これは再度、酸活性化されていないガ
ラスクーポンと比較して、酸活性化されたガラスクーポ
ンの耐久度及びはっ水性効率は非常に実質的な改良がさ
れていることを示している。
【0052】同様に、表4から分かる通り、平板回転摩
耗試験下では、酸活性化されたA4グループのガラスク
ーポンでは、150周期後の接触角は、83°であった
が、酸活性化されていないB4グループのガラスクーポ
ンは、接触角75°を維持するだけであった。
耗試験下では、酸活性化されたA4グループのガラスク
ーポンでは、150周期後の接触角は、83°であった
が、酸活性化されていないB4グループのガラスクーポ
ンは、接触角75°を維持するだけであった。
【0053】表2のQUV−B313のデータの差から
は、他の試験によって得られた実質的な改良が示されて
いないが、接触角の差は、通常の測定誤差の範囲内であ
ると思われ、その特定の試験方法の内容内では、はっ水
性フィルムの耐久度が低めであるということを示すとは
見なされない。
は、他の試験によって得られた実質的な改良が示されて
いないが、接触角の差は、通常の測定誤差の範囲内であ
ると思われ、その特定の試験方法の内容内では、はっ水
性フィルムの耐久度が低めであるということを示すとは
見なされない。
【0054】実施例2 実施例2は、酸活性化されていない、第1のガラスクー
ポンの組;塩酸溶液を用いて酸活性化された、第2のガ
ラスクーポンの組;硫酸溶液を用いて酸活性化された、
第3のガラスクーポンの組;及び、酒石酸溶液を用いて
酸活性化された、第4のガラスクーポンの組、に形成さ
れたはっ水性フィルムの耐久度の比較を示す。4種類の
ガラスクーポンの組を、上記した通りに、CCC風化作
用室を使用して試験した。
ポンの組;塩酸溶液を用いて酸活性化された、第2のガ
ラスクーポンの組;硫酸溶液を用いて酸活性化された、
第3のガラスクーポンの組;及び、酒石酸溶液を用いて
酸活性化された、第4のガラスクーポンの組、に形成さ
れたはっ水性フィルムの耐久度の比較を示す。4種類の
ガラスクーポンの組を、上記した通りに、CCC風化作
用室を使用して試験した。
【0055】長さ5.08cm(2インチ)、幅15.
24cm(6インチ)、厚み0.462cm(0.18
2インチ)の透明なコーティングされていないフロート
ガラスからなる12のガラスクーポンを、実施例1に記
載のものと同様の熱処理を行った。ガラスクーポンを、
オービタルサンダーを使用し、酸化アルミニウムスラリ
ーを有するポリエステルのフェルトパッドを使用して、
研磨して、不純物を除去した。酸化アルミニウムスラリ
ーは、Microgrit (登録商標)WCAIT (Microgritは、
MAのウェストフィールドにあるMicro Abrasives 社の
登録商標である。)を、約20重量%の濃度で、水と混
合することによって形成させた。フェルトパッド及びオ
ービタルサンダーを使用して、スラリーがもはやガラス
クーポンのいかなる部位からも引き離せなくなるまで、
研磨化合物をガラスクーポンに塗工した。研磨後、実施
例1と同様に、ガラスクーポンを、脱イオン水とペーパ
ータオルを用いて、清浄した。
24cm(6インチ)、厚み0.462cm(0.18
2インチ)の透明なコーティングされていないフロート
ガラスからなる12のガラスクーポンを、実施例1に記
載のものと同様の熱処理を行った。ガラスクーポンを、
オービタルサンダーを使用し、酸化アルミニウムスラリ
ーを有するポリエステルのフェルトパッドを使用して、
研磨して、不純物を除去した。酸化アルミニウムスラリ
ーは、Microgrit (登録商標)WCAIT (Microgritは、
MAのウェストフィールドにあるMicro Abrasives 社の
登録商標である。)を、約20重量%の濃度で、水と混
合することによって形成させた。フェルトパッド及びオ
ービタルサンダーを使用して、スラリーがもはやガラス
クーポンのいかなる部位からも引き離せなくなるまで、
研磨化合物をガラスクーポンに塗工した。研磨後、実施
例1と同様に、ガラスクーポンを、脱イオン水とペーパ
ータオルを用いて、清浄した。
【0056】次いで、12のクーポンを4つのグループ
に分け、議論の目的のために、C、D、E及びFグルー
プと呼び、それぞれのグループは3つのクーポンを含ん
でいた。Cグループのガラスクーポンは、酸活性化させ
られなかった。Dグループのガラスクーポンを、1規定
(約3.7重量%)の塩酸溶液で、酸活性化した。Eグ
ループのガラスクーポンを、1規定の(約4.8重量
%)硫酸溶液で、酸活性化した。Fグループのガラスク
ーポンを、10重量%の酒石酸溶液で、酸活性化した。
酸溶液を、15〜30秒間、綿パッドを使用して、拭く
ことによって、塗工した。次いで、D、E及びFグルー
プのガラスクーポンを、脱イオン水とペーパータオルを
用いて、洗浄した。
に分け、議論の目的のために、C、D、E及びFグルー
プと呼び、それぞれのグループは3つのクーポンを含ん
でいた。Cグループのガラスクーポンは、酸活性化させ
られなかった。Dグループのガラスクーポンを、1規定
(約3.7重量%)の塩酸溶液で、酸活性化した。Eグ
ループのガラスクーポンを、1規定の(約4.8重量
%)硫酸溶液で、酸活性化した。Fグループのガラスク
ーポンを、10重量%の酒石酸溶液で、酸活性化した。
酸溶液を、15〜30秒間、綿パッドを使用して、拭く
ことによって、塗工した。次いで、D、E及びFグルー
プのガラスクーポンを、脱イオン水とペーパータオルを
用いて、洗浄した。
【0057】次いで、C、D、E及びFグループのガラ
スクーポンを、FC−77中に、0.8重量%の四塩化
ケイ素を有する溶液を、吸収パッド上にのせたものを用
いて、それぞれ2回処理し、ガラスクーポン上に、シリ
カの下塗り層を形成させた。
スクーポンを、FC−77中に、0.8重量%の四塩化
ケイ素を有する溶液を、吸収パッド上にのせたものを用
いて、それぞれ2回処理し、ガラスクーポン上に、シリ
カの下塗り層を形成させた。
【0058】次いで、C、D、E及びFグループのガラ
スクーポンを、FC−77中に、1)2.5重量%のパ
ーフルオロアルキルエチルトリクロロシラン(パーフル
オロアルキル部分が主にC6 F13〜C18F37から構成さ
れていた。);及び2)2.5重量%のパーフルオロア
ルキルエチレン(パーフルオロアルキル部分が主にC 6
F13〜C18F37から構成されていた。)を有する溶液を
用いて、それぞれ3回処理して、ガラスクーポン上に、
パーフルオロアルキルアルキルシランはっ水性組成物を
蒸着した。次いで、C、D、E及びFグループのガラス
クーポンを、65.6℃(150°F)で、8時間架橋
させて、コーティングを架橋させ、ガラスクーポン上に
はっ水性フィルムを製造した。過剰のシランを、溶媒で
洗浄することによって、ガラスクーポンから除去した。
溶媒洗浄は、PF−5060を用いて行われ、見た目に
きれいになるまで、ペーパータオルを用いて拭くことに
よって、溶媒を用いてクーポンを洗浄した。
スクーポンを、FC−77中に、1)2.5重量%のパ
ーフルオロアルキルエチルトリクロロシラン(パーフル
オロアルキル部分が主にC6 F13〜C18F37から構成さ
れていた。);及び2)2.5重量%のパーフルオロア
ルキルエチレン(パーフルオロアルキル部分が主にC 6
F13〜C18F37から構成されていた。)を有する溶液を
用いて、それぞれ3回処理して、ガラスクーポン上に、
パーフルオロアルキルアルキルシランはっ水性組成物を
蒸着した。次いで、C、D、E及びFグループのガラス
クーポンを、65.6℃(150°F)で、8時間架橋
させて、コーティングを架橋させ、ガラスクーポン上に
はっ水性フィルムを製造した。過剰のシランを、溶媒で
洗浄することによって、ガラスクーポンから除去した。
溶媒洗浄は、PF−5060を用いて行われ、見た目に
きれいになるまで、ペーパータオルを用いて拭くことに
よって、溶媒を用いてクーポンを洗浄した。
【0059】C、D、E及びFグループのガラスクーポ
ンを、前述したCCC風化作用室で、風化させた。はっ
水性フィルムのはっ水性効率を、実施例1に記載した通
りに、付着水滴の接触角を測定することによって、決定
した。C、D、E及びFグループのそれぞれのクーポン
を、全く同一に3つずつ調製し、それぞれのグループか
らの接触角を平均した。平均された結果を下記の表に示
す。
ンを、前述したCCC風化作用室で、風化させた。はっ
水性フィルムのはっ水性効率を、実施例1に記載した通
りに、付着水滴の接触角を測定することによって、決定
した。C、D、E及びFグループのそれぞれのクーポン
を、全く同一に3つずつ調製し、それぞれのグループか
らの接触角を平均した。平均された結果を下記の表に示
す。
【0060】
【表5】
【0061】表5から分かる通り、風化作用後、127
8時間で、酸活性化されていないCグループのクーポン
では、接触角が僅か56°にしか維持されなかったが、
酸活性化されたD、E及びFグループのガラスクーポン
では、その接触角よりも高い、角72°、63°及び6
7°が維持された。
8時間で、酸活性化されていないCグループのクーポン
では、接触角が僅か56°にしか維持されなかったが、
酸活性化されたD、E及びFグループのガラスクーポン
では、その接触角よりも高い、角72°、63°及び6
7°が維持された。
【0062】実施例3 実施例3は、酸活性化されていない、第1のガラスクー
ポンの組に形成されたはっ水性フィルムの耐久度と、塩
酸溶液を用いて酸活性化された、第2のガラスクーポン
の組に形成されたはっ水性フィルムの耐久度、及び、酒
石酸溶液を用いて酸活性化された、第3のガラスクーポ
ンの組に形成されたはっ水性フィルムの耐久度との比較
を示す。ガラス基体は、前述の実施例と比較して変えら
れて、本発明の優れる結果は様々なガラス基体の上で得
られうることを示した。
ポンの組に形成されたはっ水性フィルムの耐久度と、塩
酸溶液を用いて酸活性化された、第2のガラスクーポン
の組に形成されたはっ水性フィルムの耐久度、及び、酒
石酸溶液を用いて酸活性化された、第3のガラスクーポ
ンの組に形成されたはっ水性フィルムの耐久度との比較
を示す。ガラス基体は、前述の実施例と比較して変えら
れて、本発明の優れる結果は様々なガラス基体の上で得
られうることを示した。
【0063】幅5.08cm(2インチ)、長さ15.
24cm(6インチ)、厚み0.30cm(0.19イ
ンチ)の、ペンシルバニア州のピッツバーグにある、PP
G Industries社から販売されている、HERCULITE (登録
商標)IIガラスという、化学的に強化されたガラスから
なる9つのガラスクーポンを、選択した。上記の実施例
1及び2とは異なり、研磨前に、実施例3のガラスクー
ポンには熱処理を施さなかった。ガラスクーポンを、オ
ービタルサンダーを使用し、ポリエステルのフェルトパ
ッド及び酸化アルミニウムスラリー用いて、研磨し、実
施例2に記載されるのと同様に、脱イオン水とペーパー
タオルを用いて、清浄した。
24cm(6インチ)、厚み0.30cm(0.19イ
ンチ)の、ペンシルバニア州のピッツバーグにある、PP
G Industries社から販売されている、HERCULITE (登録
商標)IIガラスという、化学的に強化されたガラスから
なる9つのガラスクーポンを、選択した。上記の実施例
1及び2とは異なり、研磨前に、実施例3のガラスクー
ポンには熱処理を施さなかった。ガラスクーポンを、オ
ービタルサンダーを使用し、ポリエステルのフェルトパ
ッド及び酸化アルミニウムスラリー用いて、研磨し、実
施例2に記載されるのと同様に、脱イオン水とペーパー
タオルを用いて、清浄した。
【0064】ガラスクーポンを3つのグループに分け、
議論の目的のために、G、H及びIグループと呼び、そ
れぞれのグループは3つのクーポンを含んでいた。Gグ
ループのガラスクーポンは、酸活性化させられなかっ
た。Hグループのガラスクーポンを、前述の実施例に記
載されるのと同様に、1規定の塩酸溶液で、酸活性化し
た。Iグループのガラスクーポンを、前述の実施例に記
載されるのと同様に、10重量%の酒石酸溶液で、酸活
性化した。クーポン上のH及びIグループの酸溶液を、
15〜30秒間、拭き取った。次いで、H及びIグルー
プのガラスクーポンを、前述の実施例に記載されるのと
同様に、脱イオン水を用いて洗浄した。
議論の目的のために、G、H及びIグループと呼び、そ
れぞれのグループは3つのクーポンを含んでいた。Gグ
ループのガラスクーポンは、酸活性化させられなかっ
た。Hグループのガラスクーポンを、前述の実施例に記
載されるのと同様に、1規定の塩酸溶液で、酸活性化し
た。Iグループのガラスクーポンを、前述の実施例に記
載されるのと同様に、10重量%の酒石酸溶液で、酸活
性化した。クーポン上のH及びIグループの酸溶液を、
15〜30秒間、拭き取った。次いで、H及びIグルー
プのガラスクーポンを、前述の実施例に記載されるのと
同様に、脱イオン水を用いて洗浄した。
【0065】次いで、G、H及びIグループのガラスク
ーポンを、前述の実施例に記載されるのと同様に、FC
−77中に、0.8重量%の四塩化ケイ素を有する溶液
を用いて、それぞれ2回処理して、ガラスクーポン上
に、シリカの下塗り層を形成させた。
ーポンを、前述の実施例に記載されるのと同様に、FC
−77中に、0.8重量%の四塩化ケイ素を有する溶液
を用いて、それぞれ2回処理して、ガラスクーポン上
に、シリカの下塗り層を形成させた。
【0066】次いで、G、H及びIグループのガラスク
ーポンを、前述の実施例に記載されるのと同様に、FC
−77中に、1)2.5重量%のパーフルオロアルキル
エチルトリクロロシラン(パーフルオロアルキル部分が
主にC6 F13〜C18F37から構成されていた。);及び
2)2.5重量%のパーフルオロアルキルエチレン(パ
ーフルオロアルキル部分が主にC6 F13〜C18F37から
構成されていた。)を有する溶液を用いて、それぞれ3
回処理して、ガラス基体上に、はっ水性組成物を蒸着し
た。G、H及びIグループのクーポンを、65.5℃
(150°F)で、8時間架橋させて、コーティングを
架橋させ、ガラスクーポン上にはっ水性フィルムを製造
し、前述の実施例に記載されるのと同様に、PF−50
60を用いて溶媒で洗浄することによって、過剰のシラ
ンをガラス表面から除去した。
ーポンを、前述の実施例に記載されるのと同様に、FC
−77中に、1)2.5重量%のパーフルオロアルキル
エチルトリクロロシラン(パーフルオロアルキル部分が
主にC6 F13〜C18F37から構成されていた。);及び
2)2.5重量%のパーフルオロアルキルエチレン(パ
ーフルオロアルキル部分が主にC6 F13〜C18F37から
構成されていた。)を有する溶液を用いて、それぞれ3
回処理して、ガラス基体上に、はっ水性組成物を蒸着し
た。G、H及びIグループのクーポンを、65.5℃
(150°F)で、8時間架橋させて、コーティングを
架橋させ、ガラスクーポン上にはっ水性フィルムを製造
し、前述の実施例に記載されるのと同様に、PF−50
60を用いて溶媒で洗浄することによって、過剰のシラ
ンをガラス表面から除去した。
【0067】G、H及びIグループのクーポンを、前述
した実施例と同様に、CCC風化作用室で風化させた。
G、H及びIグループのガラスクーポンのはっ水性フィ
ルムのはっ水性効率を、前述した実施例に記載されてい
ると同様に、付着水滴の接触角を測定することによっ
て、決定した。G、H及びIグループのガラスクーポン
を、全く同一に3つづつ調製し、一方風化作用前に、H
グループのHCl処理された1つのクーポンを破壊し
た。従って、HCl処理されたガラスクーポンに対して
報告された値は、同一の3つの試料の平均ではなく、同
一の2つの試料の平均である。G及びIグループに対し
て報告された値は、同一の3つの試料の平均である。平
均された結果を下記の表に示す。
した実施例と同様に、CCC風化作用室で風化させた。
G、H及びIグループのガラスクーポンのはっ水性フィ
ルムのはっ水性効率を、前述した実施例に記載されてい
ると同様に、付着水滴の接触角を測定することによっ
て、決定した。G、H及びIグループのガラスクーポン
を、全く同一に3つづつ調製し、一方風化作用前に、H
グループのHCl処理された1つのクーポンを破壊し
た。従って、HCl処理されたガラスクーポンに対して
報告された値は、同一の3つの試料の平均ではなく、同
一の2つの試料の平均である。G及びIグループに対し
て報告された値は、同一の3つの試料の平均である。平
均された結果を下記の表に示す。
【0068】
【表6】
【0069】表6から分かる通り、風化作用2310時
間では、酸活性化されていないGグループのクーポン
は、たったの54°の接触角しか維持しなかったが、酸
活性化されたH及びIグループのクーポンは、接触角8
9°及び77°をそれぞれ維持し、これは風化作用後に
かなり優れるはっ水性を有することを示している。
間では、酸活性化されていないGグループのクーポン
は、たったの54°の接触角しか維持しなかったが、酸
活性化されたH及びIグループのクーポンは、接触角8
9°及び77°をそれぞれ維持し、これは風化作用後に
かなり優れるはっ水性を有することを示している。
【0070】実施例4 実施例4は、酸活性化されていない、第1のガラスクー
ポンの組に形成されたはっ水性フィルムの耐久度と、塩
酸溶液を用いて酸活性化された、第2のガラスクーポン
の組に形成されたはっ水性フィルムの耐久度との比較を
示す。この実施例では、はっ水性組成物は絶対必要な下
塗りを有していた。部分集合は、研磨されていないガラ
スクーポンに対する、研磨されたガラスクーポンの比較
を与えるために、選択された。実施例4のガラスクーポ
ンはどれも、はっ水性組成物をガラスクーポンにコーテ
ィングする前又は後に、熱処理を含んでいなかった。
ポンの組に形成されたはっ水性フィルムの耐久度と、塩
酸溶液を用いて酸活性化された、第2のガラスクーポン
の組に形成されたはっ水性フィルムの耐久度との比較を
示す。この実施例では、はっ水性組成物は絶対必要な下
塗りを有していた。部分集合は、研磨されていないガラ
スクーポンに対する、研磨されたガラスクーポンの比較
を与えるために、選択された。実施例4のガラスクーポ
ンはどれも、はっ水性組成物をガラスクーポンにコーテ
ィングする前又は後に、熱処理を含んでいなかった。
【0071】幅2インチ、長さ15.24cm(6イン
チ)、厚み0.46cm(0.182インチ)の、透明
なコーティングされていないフロートガラスからなる1
2のガラスクーポンを、選択した。12のガラスクーポ
ンを、脱イオン水とペーパータオルを用いて、清浄し
た。ガラスクーポンを、それぞれ3つのクーポンからな
る4つのグループに分け、本明細書中では、J、K、L
及びMグループと記載した。
チ)、厚み0.46cm(0.182インチ)の、透明
なコーティングされていないフロートガラスからなる1
2のガラスクーポンを、選択した。12のガラスクーポ
ンを、脱イオン水とペーパータオルを用いて、清浄し
た。ガラスクーポンを、それぞれ3つのクーポンからな
る4つのグループに分け、本明細書中では、J、K、L
及びMグループと記載した。
【0072】Jグループのクーポンは、酸活性化も研磨
もされなかった。Kグループのクーポンを、前述の実施
例に記載されるのと同様に、1規定の塩酸溶液で、酸活
性化したが、研磨操作を受けさせなかった。次いで、K
グループのガラスクーポンを、前述の実施例に記載され
るのと同様に、脱イオン水を用いて洗浄し、乾燥させ
た。Lグループのクーポンを、前述の実施例に記載され
るのと同様の酸化アルミニウムスラリーを用いて、前記
実施例に記載されるのと同様に研磨したが、酸活性化は
行わなかった。Mグループのクーポンは、研磨と酸活性
化ともに行った。研磨は、Lグループのクーポンに対し
て記載されたのと同様の方法で行い、酸活性化は、Kグ
ループのクーポンに対して記載されたのと同様の方法で
行った。
もされなかった。Kグループのクーポンを、前述の実施
例に記載されるのと同様に、1規定の塩酸溶液で、酸活
性化したが、研磨操作を受けさせなかった。次いで、K
グループのガラスクーポンを、前述の実施例に記載され
るのと同様に、脱イオン水を用いて洗浄し、乾燥させ
た。Lグループのクーポンを、前述の実施例に記載され
るのと同様の酸化アルミニウムスラリーを用いて、前記
実施例に記載されるのと同様に研磨したが、酸活性化は
行わなかった。Mグループのクーポンは、研磨と酸活性
化ともに行った。研磨は、Lグループのクーポンに対し
て記載されたのと同様の方法で行い、酸活性化は、Kグ
ループのクーポンに対して記載されたのと同様の方法で
行った。
【0073】次いで、J、K、L及びMグループのガラ
スクーポンを、テキサスのヒューストンにある、エクソ
ン社で製造されている炭化水素溶媒、Isopar(登録商
標)L中に、1)0.5重量%のパーフルオロアルキル
エチルトリクロロシラン(パーフルオロアルキル部分が
主にC8 F17から構成されていた。);及び2)0.5
重量%の四塩化ケイ素を有する溶液を用いて処理して、
クーポン上に、絶対必要な下塗り層を有するパーフルオ
ロアルキルアルキルシランはっ水性組成物を蒸着させ
た。
スクーポンを、テキサスのヒューストンにある、エクソ
ン社で製造されている炭化水素溶媒、Isopar(登録商
標)L中に、1)0.5重量%のパーフルオロアルキル
エチルトリクロロシラン(パーフルオロアルキル部分が
主にC8 F17から構成されていた。);及び2)0.5
重量%の四塩化ケイ素を有する溶液を用いて処理して、
クーポン上に、絶対必要な下塗り層を有するパーフルオ
ロアルキルアルキルシランはっ水性組成物を蒸着させ
た。
【0074】J、K、L及びMグループのガラスクーポ
ンを、架橋させないが、前述の実施例に記載されるのと
同様に、CCC風化作用室で風化させた。はっ水性フィ
ルムのはっ水性効率を、前述の実施例に記載されるのと
同様に、付着水滴の接触角によって、測定した。J、
K、L及びMグループのクーポンを、全く同一に3つず
つ調製し、それぞれのグループの接触角を平均した。平
均された結果を下記の表に示す。
ンを、架橋させないが、前述の実施例に記載されるのと
同様に、CCC風化作用室で風化させた。はっ水性フィ
ルムのはっ水性効率を、前述の実施例に記載されるのと
同様に、付着水滴の接触角によって、測定した。J、
K、L及びMグループのクーポンを、全く同一に3つず
つ調製し、それぞれのグループの接触角を平均した。平
均された結果を下記の表に示す。
【0075】
【表7】
【0076】表7に示される通り、風化作用824時間
後、酸活性化されていないJ及びLグループのクーポン
は、それぞれたったの47°及び46°の接触角しか維
持しなかったが、酸活性化されたK及びMグループのク
ーポンは、接触角63°及び64°をそれぞれ維持し
た。この結果は、絶対必要な下塗りを有するはっ水性フ
ィルムを用いて使用された酸活性化された表面は、はっ
水性フィルムの耐久度を向上させることを、明らかに示
している。K及びMグループのクーポンの比較は、82
4時間で、研磨操作は、Mグループのクーポンの接触角
にそれほど大きな影響を与えなかったことを示してい
る。
後、酸活性化されていないJ及びLグループのクーポン
は、それぞれたったの47°及び46°の接触角しか維
持しなかったが、酸活性化されたK及びMグループのク
ーポンは、接触角63°及び64°をそれぞれ維持し
た。この結果は、絶対必要な下塗りを有するはっ水性フ
ィルムを用いて使用された酸活性化された表面は、はっ
水性フィルムの耐久度を向上させることを、明らかに示
している。K及びMグループのクーポンの比較は、82
4時間で、研磨操作は、Mグループのクーポンの接触角
にそれほど大きな影響を与えなかったことを示してい
る。
【0077】上記実施例は、本発明を説明するために提
供されている。更なる実施例も調製され、試験され、前
述の結果は、調製された全ての実施例の代表的な部分集
合である。様々なパーフルオロアルキルアルキルシラ
ン、加水分解性シラン、溶媒及び濃度が、従来の技術に
よって適応され得り、適当な温度で、様々な基体の上に
耐久性のある非湿潤性表面を与えるのに十分な時間、任
意に架橋されてもよい。
供されている。更なる実施例も調製され、試験され、前
述の結果は、調製された全ての実施例の代表的な部分集
合である。様々なパーフルオロアルキルアルキルシラ
ン、加水分解性シラン、溶媒及び濃度が、従来の技術に
よって適応され得り、適当な温度で、様々な基体の上に
耐久性のある非湿潤性表面を与えるのに十分な時間、任
意に架橋されてもよい。
【0078】理解され得る通り、前記の開示は、本発明
を限定するものではなく、本発明の理解を与えるために
示されていた。本発明の範囲は、特許請求の範囲によっ
て定義されている。
を限定するものではなく、本発明の理解を与えるために
示されていた。本発明の範囲は、特許請求の範囲によっ
て定義されている。
Claims (28)
- 【請求項1】 表面上にはっ水性フィルムを造る方法に
おいて、 表面を酸溶液に晒して、表面を活性化させる工程と、 活性化された表面上にはっ水性フィルムを塗布する工程
とから成る、上記方法。 - 【請求項2】 酸溶液が、無機酸及び有機酸からなる群
から選択される、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 酸溶液が、塩酸、硫酸、酒石酸、リン
酸、臭化水素酸、硝酸、酢酸、トリフルオロ酢酸及びク
エン酸からなる群から選択される、請求項2記載の方
法。 - 【請求項4】 酸溶液が、脱イオン水中約0.5〜30
重量%濃度の塩酸を有する塩酸溶液である、請求項3記
載の方法。 - 【請求項5】 酸溶液が、脱イオン水中約0.5〜30
重量%濃度の硫酸を有する硫酸溶液である、請求項3記
載の方法。 - 【請求項6】 酸溶液が、脱イオン水中1〜40重量%
濃度の酒石酸を有する酒石酸溶液である、請求項3記載
の方法。 - 【請求項7】 塗布工程が、パーフルオロアルキルアル
キルシランからなるはっ水性組成物を表面に塗布する工
程を含む、請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 パーフルオロアルキルアルキルシラン
が、一般式Rm R′nSiX4-m-n から選択される(式
中、Rはパーフルオロアルキルアルキル基であり、mは
1、2又は3であり、nは0、1又は2であり、かつm
+nは4未満であり、R′はビニル基又はアルキル基で
あり、好ましくはメチル、エチル、ビニル又はプロピル
であり、Xは好ましくは、ハロゲン、アシロキシ、及び
/又はアルコキシ等の基である)、請求項7記載の方
法。 - 【請求項9】 塗布工程が、下塗りを含有するはっ水性
組成物を表面に塗布する工程を有する、請求項1記載の
方法。 - 【請求項10】 下塗りが、はっ水性組成物と共に絶対
必要である、請求項9記載の方法。 - 【請求項11】 はっ水性組成物が、パーフルオロアル
キルアルキルシラン、並びに、異なる下塗り層を必要と
せずに、絶対必要な下塗りとして機能する、加水縮合し
てシリカゲルを形成し得るシラン及びシロキサンからな
る群から選択される化合物からなる混合物からなる、請
求項13記載の方法。 - 【請求項12】 塗布工程が、表面に下塗り層を塗布
し、引き続きはっ水性組成物を塗布する工程を有する、
請求項1記載の方法。 - 【請求項13】 下塗り層が、シリカからなる、請求項
12記載の方法。 - 【請求項14】 塗布工程が、フッ素化されたオレフィ
ンテロマーを含有するはっ水性組成物を表面に塗布する
工程を有する、請求項1記載の方法。 - 【請求項15】 フッ素化済みオレフィンテロマーが、
一般式Cm F2m+1CH=CH2 (式中、mは1〜30、
好ましくは1〜16、より好ましくは4〜10である)
を有する化合物からなる群から選択される、請求項14
記載の方法。 - 【請求項16】 表面が、ガラス、金属、プラスチッ
ク、エナメル及びセラミックスからなる表面からなる群
から選択される、請求項1記載の方法。 - 【請求項17】 表面が更に、表面上に、無機酸化物コ
ーティングを有する、請求項16記載の方法。 - 【請求項18】 はっ水性組成物を表面に塗布して、表
面上にはっ水性フィルムを形成させる工程と、第1の接
触角が得られる、クリーブランド凝縮キャビネット中
で、フィルムを加速された風化作用に晒した後、付着水
滴法を使用して、表面上の水滴の接触角を測定すること
によって、フィルムの耐久度を測定する工程とからな
る、はっ水性フィルムの耐久度を向上させる方法におい
て、塗布工程の実施前に、表面を酸溶液に晒して表面を
活性化させ、その結果、第1の接触角よりも大きい第2
の接触角を、加速された風化作用にフィルムを晒した後
に得る工程からなる上記方法。 - 【請求項19】 クリーブランド凝縮キャビネットが、
少なくとも1996時間、60℃の蒸気温度で作動させ
られ、かつ、第2の接触角が少なくとも73°である、
請求項18記載の方法。 - 【請求項20】 はっ水性組成物を表面に塗布して、表
面上にはっ水性フィルムを形成させる工程と、第1の接
触角が得られる、湿式そり摩耗試験を使用して、フィル
ムを摩耗させた後、付着水滴法を使用して、表面上の水
滴の接触角を測定することによって、フィルムの耐久度
を測定する工程とからなる、はっ水性フィルムの耐久度
を向上させる方法において、塗布工程の実施前に、表面
を酸溶液に晒して表面を活性化させ、その結果、第1の
接触角よりも大きい接触角を、湿式そり摩耗試験にフィ
ルムを晒した後に得る工程からなる上記方法。 - 【請求項21】 湿式そり摩耗試験が、5000周期作
動させられ、かつ、第2の接触角が少なくとも97°で
ある、請求項20記載の方法。 - 【請求項22】 はっ水性組成物を表面に塗布して、表
面上にはっ水性フィルムを形成させる工程と、第1の接
触角が得られる、フィルムを平板回転摩耗試験に晒した
後、付着水滴法を使用して、表面上の水滴の接触角を測
定することによって、フィルムの耐久度を測定する工程
とからなる、はっ水性フィルムの耐久度を向上させる方
法において、塗布工程の実施前に、表面を酸溶液に晒し
て表面を活性化させ、その結果、第1の接触角よりも大
きい接触角を、平板回転摩耗試験にフィルムを晒した後
に得る工程からなる上記方法。 - 【請求項23】 平板摩耗試験が、150周期作動させ
られ、かつ、第2の接触角が少なくとも83°である、
請求項22記載の方法。 - 【請求項24】 請求項1記載の方法によって製造され
た製品。 - 【請求項25】 請求項2記載の方法によって製造され
た製品。 - 【請求項26】 請求項9記載の方法によって製造され
た製品。 - 【請求項27】 請求項11記載の方法によって製造さ
れた製品。 - 【請求項28】 請求項12記載の方法によって製造さ
れた製品。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/660,352 US5707740A (en) | 1990-04-03 | 1996-06-07 | Water repellent surface treatment with acid activation |
US660352 | 2000-09-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1057885A true JPH1057885A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=24649183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14912397A Pending JPH1057885A (ja) | 1996-06-07 | 1997-06-06 | 耐酸性を有するはっ水表面処理 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5707740A (ja) |
EP (1) | EP0811430B1 (ja) |
JP (1) | JPH1057885A (ja) |
KR (1) | KR100209392B1 (ja) |
AT (1) | ATE223262T1 (ja) |
CA (1) | CA2202673C (ja) |
DE (1) | DE69715093T2 (ja) |
DK (1) | DK0811430T3 (ja) |
ES (1) | ES2183045T3 (ja) |
MX (1) | MX9704190A (ja) |
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