JPH05148451A - 物品に非付着性および撥水性を付与する組成物および処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水酸基を含む無機質の物品の表面に疎水性、
非付着性および撥水性を付与可能な透明被膜を製造す
る。 【構成】 （ａ）Ｒ_n ＳｉＸ_4-n なる化学式を有するシ
ラン成分であって、式中、各Ｒはそれぞれ、未置換のま
たは部分的あるいは完全にフッ素に置換され得るメチル
基、エチル基およびプロピル基から成る群から、独立に
選択される一つの基、Ｘはメトキシ基、エトキシ基およ
びクロロ基の群から選択される加水分解可能な一つの
基、ｎは１または２である、（ｂ）低級アルカノールと
水の混合物との二つの成分の混合物から実質的になり、
（ｉ）シラン成分は、ｎが２の場合のシランが少なくと
も２０モル％の割合で含まれ、（ii）少なくともＸがメ
トキシ基またはエトキシ基の場合には、水が酸性化され
るという条件下で前記二つの成分が混合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物品を処理するための
組成物および方法に関し、特に、ガラスおよびガラスセ
ラミックの物品に耐久性のある非付着性および撥水性を
付与するための組成物および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】非付着性および撥水性を有する物品は、
それらをポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）層で
被覆をすることによって得られる。例えば、米国特許第
4,683,168 号（ハーレスら）およびフランス特許出願第
88 00025（米国特許第4,961,996 号、カールら）は、台
所用品を製造することを目的として、ガラスまたはガラ
スセラミックの物品を被覆する方法について記載してい
る。しかしながら、ＰＴＦＥ被膜は、不透明であり、製
造するためには３５０°〜４００℃での熱による焼結工
程が必要であり、並びに、比較的コストが高いという欠
点を有する。

【０００３】米国特許第3,579,540 号（オールハウゼ
ン）は、無孔質基体に対して撥水性を与えるための方法
および組成物について記載している。この組成物は、水
に溶解したポリジメチルシロキサンおよび金属酸等のポ
リアルキルシロキサンを含んでおり、処理すべき基体に
対して単に付着させるものである。この基体は、例え
ば、雨によって濡れないことが望まれる車の風防ガラス
とすることができる。

【０００４】米国特許3,958,073 号（トレビサンら）
は、ガラス表面に撥水性を与えると共に、加水分解およ
び化学薬品に対する耐性を改善することを目的として、
ガラス表面を処理するための組成物について記載してお
り、この組成物は、溶媒中に有機ボロシロキサンポリマ
ー、およびチタン、ジルコニウム、錫、またはバナジウ
ムの有機化合物を含んでいる。組成物を付着させ、溶媒
を蒸発させた後に、ガラスの物品は、２００〜４００℃
で処理されてガラス表面に化学的に融合する薄い層の形
で反応生成物を生成する。

【０００５】ＷＯ 86/04346号［欧州特許出願第208,74
4号（Ｊ．Ｇ．Ｍ．フルー）］は、ガラス表面のような
親水性の表面を疎水性にすることができる組成物につい
て記載しており、この組成物は、液状の有機アルコール
および有機スルホン酸エステルとポリシロキサンとを混
合し、次にその混合物を液状フッ素化炭化水素と混合す
ることによって得られた液状混合物である。

【０００６】なお、本発明に対しては、先に掲げた特許
に加えて下記の特許がいくらかの関連性を有するものと
考えられるので、ここに示す。

【０００７】米国特許第3,308,079 号（ヘンニ）は、直
鎖ヒドロキシル化ジオルガノポリシロキサン、フェニル
メチルポリシロキサン、および、基体に対して熱硬化さ
れる、オルガノポリシロキサン直鎖ブロック共重合体の
組合せを含む剥離被膜を開示している。被膜はシロキサ
ン成分に存在するシラノールの凝縮反応によって硬化す
る。

【０００８】米国特許第3,308,080 号（ヘンニ）は、フ
ェニルメチルポリシロキサンが組成物に含まれないこと
以外は、上記と同様な剥離被膜を開示している。

【０００９】米国特許第3,419,514 号（ハドロック）
は、オルガノポリシロキサンをベースとする剥離被膜の
「空気乾燥された」ものについて述べている。被膜は、
少なくとも３重量％のヒドロキシルを有し、シリコンに
対するフェニルの比率が少なくとも０．３であり、シリ
コンに対するフェニルおよびメチルの比率が１．２〜
１．７であるフェニルメチルポリシロキサンと、ＲＯ
（Ｒ¹ ＣＨＣＨ₂ Ｏ）₂ Ｈと、少なくとも２重量％のシ
リコン結合の水酸基を有するメチルポリシロキサン液体
と、ＣＨ₃Ｓｉ（ＯＣ＝ＯＣＨ₃ ）₃ とを含む。

【００１０】米国特許第4,204,021 号（ベッカー）は、
第一の被覆が、多孔性のセラミック層に付着され、多孔
性セラミック層に浸透する方式の剥離目的のための複合
層の概念に関している。上層は、感光材と結合したとき
に遊離基の光源によって硬化され得るシリコン中の不飽
和基がオルガノポリシロキサン内に存在する、オルガノ
ポリシロキサンを含む剥離層である。

【００１１】米国特許第4,585,705 号（ブロデリック
ら）は、基体上で硬化可能であり、ＣＨ₃ ＳｉＯ_3/2 ユ
ニット、Ｃ₆ Ｈ₅ ＳｉＯ_3/2 ユニット、Ｃ₆ Ｈ₅ （ＣＨ
₃ ）ＳｉＯユニット、およびＣＨ₃ ＳｉＯ_3/2 を伴う
（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₂ ＳｉＯユニット、液状のポリシロキサ
ン、および硬化剤を含む塩基シロキサンのコポリマーか
ら成るオルガノポリシロキサンの剥離被膜を記載してい
る。

【００１２】米国特許第4,677,147 号（スゥイハート
ら）は、熱硬化性のポリオルガノシロキサン樹脂、非硬
化性のポリジオルガノシロキサン液体、および、少なく
とも二種類の金属を含む化合物の組合せを含有する剥離
被膜について記述している。

【００１３】米国特許第4,753,827 号（ヨルダスら）
は、オルガノアルコキシシラン／金属酸化物のゾル−ゲ
ル組成物を製造することを目的としている。この組成物
は、有機溶液中において、一般的化学式Ｒ_x Ｓｉ（ＯＲ
¹ ）_4-4 （Ｒは有機基、Ｒ₁ は低分子重量アルキル基、
ｘは１以上４未満である）を有するオルガノアルコキシ
シランを部分的に加水分解し、次に、この加水分解生成
物と、一般的化学式Ｍ（ＯＲ¹¹）₄ （Ｍはチタンもしく
はジルコニウム、Ｒ¹¹は低級アルキル基である）を有す
るチタンアルコキシドもしくはジルコニウムアルコキシ
ドとを反応させることによって製造される。最終的に得
られた化合物は、加水分解され、乾燥されかつ凝縮され
ることによって、オルガノシロキサン／金属酸化物から
成る基体上の耐摩耗用被膜が形成される。

【００１４】米国特許第4,895,766 号（サード）は、次
の組成から成る剥離被膜の形成を示唆している： （ａ）アルコキシまたはアシルオキシ官能基と、10〜20
0,000 センチポアズの粘度とを有する塩基シリコン樹
脂、（ｂ）上記塩基樹脂と反応する官能基を有する塩基
ポリジオルガノシロキサン液体、（ｃ）ヒドロキシ官能
ポリフェニルシロキサン樹脂、（ｄ）非熱硬化性ポリジ
オルガノポリシロキサン液体、および（ｅ）有効な量の
凝縮触媒。

【００１５】米国特許第4,961,996 号（カールら）は、
ＯＨ基を含む表面を有する基体のための組成物の非付着
性被膜を開示している。第一の被膜は、まず、適当な２
官能基のオルガノシランを、ポリアミド−イミドのポリ
アミド酸の前駆物質および基体の表面のＯＨ基と反応さ
せることによって得られた基体に付着され、次に、この
反応生成物は乾燥され、ポリアミド酸が加熱によってポ
リアミド−イミドに転化される。その後に、シリコンお
よびフルオロカーボンポリマーの群から選択された非付
着性のポリマー被膜がその上から付着される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】被膜によって、例え
ば、適当な触媒の存在下で硬化できるシリコン樹脂をベ
ースとするワニス被膜によってガラスの非付着性または
撥水性の表面を形成する数多くの別の方法が知られてい
る。しかしながら、生成した被膜は、比較的厚い（厚み
が数μｍ）、並びに引っ掻き傷ができ易いという欠点が
ある。

【００１７】したがって、本発明の主な目的は、耐久性
が高く優れた非付着性および撥水性を付与するために、
物品の表面、特に種々の物品の中でもガラスあるいはガ
ラスセラミックの物品の表面を処理する組成物および方
法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】さらに詳細に、前記目的
を達成するため、本発明は、無機質の物品の水酸基を含
む表面を処理するための組成物であって、（ａ）Ｒ_n Ｓ
ｉＸ_4-n なる化学式を有するシラン成分であり、式中、
各Ｒはそれぞれ、未置換のまたは部分的あるいは完全に
フッ素原子に置換されるメチル基、エチル基およびプロ
ピル基から成る群から、独立に選択される一つの基、Ｘ
はメトキシ基、エトキシ基およびクロロ基の群から選択
される加水分解可能な一つの基、ｎは１または２であ
る、並びに（ｂ）低級アルカノールと水の混合物の二つ
の成分の混合物から実質的になり、（ｉ）前記シラン成
分は、前記ｎが２の場合の前記化学式を有するシランが
少なくとも２０モル％の割合で含まれ、かつ（ii）少な
くとも前記Ｘがメトキシ基またはエトキシ基の場合に
は、前記水が酸性化される条件下で前記二つの成分が混
合されたことによって得られることを特徴とするもので
ある。

【００１９】さらに本発明の方法は、無機質の物品の表
面が水酸基を含むときに、前記表面に非付着性および撥
水性を付与するために、透明被膜を前記無機質の物品の
表面に形成する方法であって、（ａ）本発明の前記組成
物から成る層を、物品の表面に付着させる第一の工程、
および（ｂ）物品の表面に結合する、固くて透明で、非
付着性および撥水性が高く、耐久性が充分な極めて薄い
ポリシロキサンの被膜を得るためにアルカノール−水混
合物を除去し、前記シラン成分の加水分解および／また
は部分的凝縮による生成物と、物品の表面に存在する水
酸基との間で反応を生じさせて、前記物品の表面と結合
する被膜を形成させる第二の工程から実質的になること
を特徴とするものである。

【００２０】上記化学式に含まれる使用可能なシランと
しては、Ｒが未置換低級アルキルの場合には、メチル基
が最も好ましい。未置換シランは、これらがフッ素を含
む基を有するシランよりもより経済的であることから、
実用的見地からは好ましい。塩素を有するシランは、加
水分解の間に環境上危険で除去する必要がある塩化水素
酸を生成するので、Ｘがメトキシ基またはエトキシ基の
シランの方が、やはり、より好ましい。さらに、Ｘがメ
トキシ基のシランは、特定の用途において有毒性の問題
を引起こすメタノールを生成する。

【００２１】シラン成分は、ｎが２の場合の前記化学式
を有するシランのみ、もしくはｎが２の場合の前記化学
式を有するシランおよびｎが１の場合の前記化学式を有
するシランの混合物によって構成されることができる。
それでも、このシランの混合物の場合には、ｎが２の場
合の前記化学式を有するシランは、全体の内、少なくと
も２０モル％を構成することが条件となる。ｎが２の場
合の前記化学式を有する最も好ましいシランは、ジエチ
ルジエトキシシランであり、ｎが１の場合の前記化学式
を有する最も好ましいシランは、メチルトリエトキシシ
ランである。

【００２２】アルカノール−水混合物に採用されるアル
カノールは、メタノール、エタノールのような低級のア
ルカノール、もしくはイソプロパノールのようなプロパ
ノールである。エタノールが好ましい。アルカノールの
役割は、単に、水に溶けない性質を有するシランを、溶
解および／または分散させて水溶液混合物とすることに
ある。

【００２３】塩素を有しないシラン成分が使用される場
合には、アルカノール−水混合物は、５〜９３容積％の
水を含むことが好ましく、より好ましくは５〜６０容積
％である。これとは逆に、塩素を含むシラン成分が採用
された場合には、アルカノール−水混合物中の水の比率
は極めて低い値にまで、すなわち単に痕跡程度の微量に
減らされる。

【００２４】アルコキシル基を有するシラン成分が使用
される場合には、水は、無機もしくは有機の酸によっ
て、例えばＰＨが約４以下になるまで低くされて酸性化
される。使用できる酸には、例えば、塩化水素酸、硫酸
および酢酸が含まれる。塩素を有するシラン成分が使用
される場合には、ＨＣＬを構成要素とする結果として、
シランの加水分解が始まるやいなや自動的に酸性化され
るので、水を酸性化する前処理は必要ではない。

【００２５】組成物中のシランの割合は、特に厳密では
なく、アルカノール−水混合物１リットル当り、例え
ば、約０．０６〜１モルとすることができ、この割合は
同混合物１リットル当り０．１〜０．３モルが好まし
い。

【００２６】シラン成分が、酸性化されたアルカノール
−水混合物中に混合されるときには、Ｘ基は、加水分解
されて、ガラス、ガラスセラミック、セラミック材料も
しくは金属等の無機物質の表面上に存在するＯＨ基と凝
縮を介して反応して表面との間で安定な結合を形成する
ことができるシラノール基中に入り込む。シラノールは
また、モノマーシラノールと同じような様式で無機物質
の表面に存在するＯＨ基と反応をすることができる、ポ
リマーのヒドロキシル化オリゴマーの生成物との間で自
己凝縮反応を受けることができる。これらの反応の全体
の結果として、処理された無機物質の表面と耐久性高く
結合し、その表面に非付着性および撥水性を与えるポリ
シロキサンから成る極めて薄い被膜が形成される。無機
物質の表面を処理するための本発明の組成物は、極めて
限られた安定性のみを有するので、製造されてから数日
以内に使用されなければならないことに留意すべきであ
る。

【００２７】処理されるべき無機質の物品の表面上のＯ
Ｈ基とシラノール基との反応は、本発明の組成物によっ
て被覆される表面を、周囲の温度にさらして行なうこと
ができる。しかしながら、この自然反応は比較的遅い
（約２４時間）ので、工業的見地からはあまり実用的で
はない。したがって、通常、適当な熱処理によって反応
を促進させることが望ましい。この熱処理は、使用され
る特定の組成物や熱処理の温度に従って定まる時間、例
えば約５〜３０分間とすることができる時間の間、まず
本発明の組成物の液状の層によって表面が被覆された物
品を、約１００°〜３００℃の温度にまで熱する処理と
することができる。

【００２８】しかしながら、ポリシロキサン被膜を形成
するための好ましい様式は、処理されるべき物品を、そ
の物品が例えば１００°〜３００℃の温度にまで加温さ
れた状態において、本発明の組成物中に、短時間、即ち
数秒間浸漬し、次に、その物品を自然冷却に任せて、そ
の冷却中にアルカノール−水混合物の蒸発と凝縮反応と
を起こさせることである。所望の被膜を形成するこの様
式は、製造工程が熱処理、例えば物品を加工する際に、
焼なまし、焼もどし、セラミング（cerraming)、あるい
はその他の熱処理が行なわれるガラス、ガラスセラミッ
クの物品のための取扱いにおいて特に経済的であり、ま
た便利である。かかる物品の場合には、物品が、ポリシ
ロキサン被膜の形成のために必要な熱処理を行なうため
に充分好適な温度に在る内に、本発明の工程を製造ライ
ン中で実行することができる。当然のこととして、水溶
液中に浸漬することで、温度の高い物品を本発明の組成
物によって冷却してしまうことに代えて、別の方法、例
えば、塗り付け、スピニング、あるいは吹きつけを介し
て温度の高い物品の表面に組成物を付着させることがで
きる。

【００２９】本発明の組成物によって得られた被膜は、
被覆された表面に対して、ｎが１である前記化学式を有
するシランのみが使用されたシランである場合、あるい
は、かかるシランがシラン混合物全体の８０モル％を占
める場合のシランを基礎とする組成物によって得られた
ものに比べて、驚くほど優れた非付着性、疎水性および
撥水性を与える。この結果は、三つの加水分解可能な基
を有し、これにより加水分解の後には三つのＯＨ基を有
するシランは、二つの加水分解可能な基を有するシラン
よりも大きな反応性を示すであろうと理由付けしがちで
あることからは、驚くべきものである。

【００３０】

【実施例】実施例に基づいて本発明を説明する。なお、
これらの実施例は、特に本発明の範囲を制限するもので
はない。これらの実施例においては、本発明に従って処
理される表面の性質を、以下の試験手順によって測定し
た。

【００３１】疎水性 この性質は、処理された固体表面上に置かれた水滴によ
って形成された接触角θによって測定される。未処理の
きれいなガラス表面では、θは約５０゜である。もしθ
が９０゜よりも大きければ、表面は疎水性を有するとみ
なされる。

【００３２】撥水性 この性質は、垂直に保持された処理済み表面に置かれた
後に重力によって自然に滑り落ちることができる水滴の
最小体積Ｖを測定することによって量的に測定される。
撥水性は、Ｖがより小さいときに良好であると考えられ
る。Ｖを評価するために、１〜４０μリットルまでの体
積Ｖ_i の異なった一連の水滴が、処理済み材料から成る
平面上に置かれる。この処理済み材料は、最初水平位置
に置かれる傾斜可能な平面上に載せられる。水平面に対
する傾斜角αは、ある傾斜角α_i において処理済み平面
に沿って体積Ｖ_i の各水滴が滑り落ちるまで連続的に増
加させられる。

【００３３】パラメータＶ_i およびα_i は、互いに関連
しており、“Wetting, Spreading and Adhesion ”（著
者 E. Wolfram and R. Faust, 編集 J. F. Padday, Aca
demic Press, 1978, p.213）を参照すると、Ｖ_i ^2/3 ・
sinα_i は定数Ｋであると示されている。処理済みもし
くは未処理の表面に対応するＫの平均値から、α_i ＝９
０゜に対してＶはＶ＝Ｋ^3/2 と得られる。

【００３４】非付着性 この性質は、ガラスのオーブン皿に対して行なわれるケ
ーキ焼調理において、ケーキがオーブン皿から容易に取
り出せるかどうかの容易性、付着し易い箇所の存在の有
無、および、オーブン皿の洗浄容易性によって評価され
る。

【００３５】耐洗剤性 本発明の被膜の洗剤の作用に対する耐久性は、処理済み
の物品を皿洗い機において所定の回数洗浄することによ
って測定された。各一連の洗浄の後に、処理済みの物品
の疎水性および非付着性を評価した。

【００３６】耐電解性 処理済みの物品の耐電解性を、冷水および沸騰水中にお
いて調べた。窓、自動車の風防ガラス、および同様な用
途品に対して、水との接触時間の関数として撥水性を引
続き調査した。

【００３７】他の試験 ある事例について他の試験、例えば、同時に受けた高電
圧印加および塩水噴霧の後に、焼もどしガラスから作ら
れた電気絶縁物の寿命評価試験を遂行した。本発明の被
膜の熱安定性も、特に料理器具の用途品に対して何度か
評価を行なった。

【００３８】実施例１ 下記表Ｉに示された、０〜１００モル％の間の様々な相
対比率でそれぞれ混合された八つのケースでの二種類の
シラン混合（ジメチルジエトキシシラン＋メチルトリエ
トキシシラン）について、エタノールが９３容積％、Ｐ
Ｈ４の水が７容積％、および上記シラン混合が０．２モ
ル／リットル含まれた八つの溶液を調製した。溶液を、
被膜として付着する前に、２４時間のエイジングを行な
った。ソーダライムシリカガラスの板を周囲温度におい
て各溶液中に２分間浸漬し、その溶液から引上げ、次
に、２１０℃において作動中の乾燥炉中に３０分間置い
た。水の接触角θ（疎水性の評価）を、得られた処理板
について測定した。測定は表Ｉに要約されている。θが
高いほど疎水性は良好である。

【００３９】

【表１】

【００４０】記録された測定値に見るごとく、ジメチル
ジエトキシシランの含有が、上記化学式を有するシラン
混合全体の約２０〜１００モル％である組成物がより効
果的な組成物である。

【００４１】実施例２ エタノールが８５容積％、１２ＮのＨＣｌ水溶液が１５
容積％、およびジメチルジエトキシシランが０．２モル
／リットルの組成を有する溶液を調製した。ソーダライ
ムシリカガラスの複数の板を周囲温度においてこの溶液
中に２分間浸漬し、溶液から板を引上げ、次に、２２０
℃において作動中の乾燥炉中に２０分間置いた。その結
果得られた処理板は、疎水性試験および撥水性試験の双
方を受け、その評価を、表IIに示したように、エイジン
グを受けない板と、予め冷水（ｃｗ）または温水（ｂ
ｗ）の作用を、同表に示された時間だけ受けた板とにつ
いて行なった。比較のために、同じ実験を、商標名ＲＡ
ＩＮ−Ｘなる市販の剥離被膜（前記米国特許第3,579,54
0 号に開示された形式の製品）による処理を受けた板
と、空白ガラス板、即ち何等処理が施されないガラス板
とについて行なった。表IIは試験の条件および得られた
結果を要約したものである。

【００４２】

【表２】

【００４３】表IIにはっきりと示されているように、本
発明の被膜は、ガラス板に対して優れた疎水性と撥水性
を付与している。さらには、本発明による処理を受けた
板は、市販の製品で処理された板よりも良好な耐電解性
を有していることが明らかである。

【００４４】実施例３ エタノールが４０容積％、０．１ＮのＨＣｌ溶液が６０
容積％、およびジメチルジエトキシシランが０．１モル
／リットルの組成を有する溶液を調製した。ガラス製の
電気絶縁物を、１００℃に余熱した後、上記溶液中に２
分間浸漬し、溶液から引き上げ、次に、２２０℃で作動
中の乾燥炉内に１０分間置いた。その結果得られた処理
済み絶縁物は、優れた撥水性、非付着性および電解特
性、すなわち、電解腐食と、絶縁材料上において汚損材
料から成る導電性の固形フィルムの形成とが防止される
という電解上の特性を示した。例えば、未処理の同じ絶
縁物に比較したところ、本発明に従う処理を受けた絶縁
物のみが、人工霧条件（塩水噴霧試験）および高電圧
（１０枚の絶縁物に対する印加において１枚当り１５ｋ
Ｖ）下での１０００時間テストを、劣化または破壊を生
ずること無く首尾よく合格した。

【００４５】実施例４ エタノールが９３容積％、ＰＨ１の水が７容積％、およ
びジメチルジエトキシシランが０．１８モル／リットル メチルトリエトキシシランが０．０２モル／リットル の組成を有する溶液を調製した。商標名パイレックスの
皿をこの溶液中に浸漬し、溶液から取り出し、次に、２
１０℃で作動中の乾燥炉内に３０分間置いた。測定した
皿の接触角は１００゜のオーダーであった。適当な量の
洗剤を含む皿洗い機内で２５０回の洗浄後、その接触角
は未だ充分に高く、すなわち、約９６゜であった。実際
の食事の調理テストは、未処理のパイレックス皿と比較
した際に、食物の付着性においてかなりな減少を示し、
洗浄性が改善されていた。これらの利点は、皿洗い機に
おける２５０回の洗浄後においてもまだ存在していた。

【００４６】実施例５ エタノールが９３容積％、ＰＨ１の水が７容積％、ジメ
チルジエトキシシランが０．０６モル／リットル、およ
びメチルトリエトキシシランが０．０４モル／リットル
の組成を有する溶液を調製した。パイレックスの皿をそ
の溶液中に２分間浸漬し、溶液から引き上げ、次に作動
温度２１０゜の乾燥炉中に２０分間置いた。処理後の皿
は、皿洗い機において適当な量の洗剤によって２１０回
洗浄した後においても、優れた疎水性と非付着性とを示
した。被膜の熱に対する耐性は接触角の測定を基礎とし
て評価され、θは被膜を２１０℃の温度で１００時間さ
らした後においても９６゜であった。

【００４７】実施例６ 実施例５の手順を、エタノールをイソプロパノールに代
えて繰返した。実施例５と同等な結果が得られ、従っ
て、アルカノールの性質が本発明の被膜の有効性に悪影
響を及ぼすこと無く修正され得ることが示された。

【００４８】実施例７ 実施例５の溶液を、７０℃に余熱されたパイレックスの
皿に吹き付け、次に皿を、２１０℃で作動中の乾燥炉中
に２０分間置いた。高い接触角θ＝９８゜と良好な非付
着性とが、皿洗い機において適当な量の洗剤によって２
１０回洗浄した後においても観察された。

【００４９】実施例８ パイレックス皿を、２２０℃に余熱し、極めて短時間
（２〜３秒間）実施例３の溶液組成物中に浸漬した。溶
液から取り出された後、皿を、周囲環境において室温に
まで自然冷却した。このように素速く費用のかからない
処理工程によっても、優れた非付着性と疎水性（θ＝９
６゜）とが得られた。

【００５０】実施例９および１０ 実施例８の手順を、ジメチルジエトキシシランの濃度を
０．５モル／リットルおよび１モル／リットルにまでそ
れぞれ増やして繰返した。接触角θはそれぞれ９４．５
゜および９３．５゜であり、これによって、シラン濃度
を増加することは、必ずしも疎水性の改善に結び付かな
いことが示された。

【００５１】実施例１１ パイレックスのオーブン用の皿を、生産ラインの空気焼
もどし部門から取り出し、短時間（２〜３秒間）実施例
３の溶液組成物中に浸漬した。浸漬前の皿の温度として
１８０°〜３００℃の間を選んだ。浸漬後、皿を周囲雰
囲気中で室温にまで自然冷却した。

【００５２】非付着性を評価し、新しいものおよび皿洗
い機において２００回の洗浄後のものについての処理皿
の調理テストを行なった。全ての例において、接触角θ
が実質的に一定で９５゜の値を示し、優れかつ耐久性の
ある非付着性が観察された。処理した皿は、清潔な外観
を示しべとつく手触りが無かった。

【００５３】実施例１２ 光学レンズ、サングラスおよび側視鏡等の種々の物品
を、上記各実施例と同様な組成物によって被覆し、疎水
性、撥水性および非付着性を与え、その結果、防雨およ
び防汚損の効能が付与された。

【００５４】実施例１３ 酸化錫（表面抵抗が約６Ω／平方）の導電性被膜で被覆
されたソーダライムシリカガラスの板を、実施例２で記
載された溶液組成物中に２分間浸漬した。板を溶液から
引き上げ、２２０℃の温度で作動中の乾燥炉中に２０分
間置いた。処理した酸化錫の被膜で測定した接触角θは
１１０゜であった。この実験は、本発明の処理がガラス
以外の表面に適用されて好結果を生ずることを示した。

【００５５】実施例１４ ガラスの顕微鏡スライドを、微量の水を含むイソプロパ
ノール１リットルに対して０．１モルの３，３，３−ト
リフルオロプロピルメチルジクロロシランを加えること
によって得られた組成物溶液中に、周囲温度下で２分間
浸漬した。その後に、スライドを、溶液から引き上げ、
１２０℃の温度で作動中の乾燥炉で３０分間熱した。こ
の処理により、接触角は４５゜（未処理のスライド）か
ら８８．５゜にまで引き上げられた。

【００５６】実施例１５ １０容積％未満のエタノールを含む溶液を以下の手順に
従って調製した。すなわち、まず、３６．３ｃｍ³ のエ
タノール、５ｃｍ³ の１ＮのＨＣｌ水溶液、および８．
７ｃｍ³ のジメチルジエトキシシランを２４時間の間混
合攪拌した。次に、この混合物を４５０ｃｍ³ の蒸留水
によって希釈すると共に激しく攪拌した。この操作は、
エタノール７．５容積％、ＰＨ１の水９２．５容積％、
シラン０．１モル／リットルを含むエマルジョンを得る
ことを目的として行なわれた。

【００５７】上記エマルジョンを、２８０゜に余熱され
たパイレックスの皿の上に塗り広げた。皿を周囲雰囲気
中で冷却した後に、この皿では、約１０１゜の接触角が
測定された。これに加えて、皿は食物に対して優れた非
付着性を示した。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機質の物品の水酸基を含む表面に疎水
   性、非付着性および撥水性を付与可能な透明被膜を製造
   するための組成物であって、 （ａ）Ｒ_n ＳｉＸ_4-n なる化学式を有するシラン成分で
   あり、式中、各Ｒはそれぞれ、未置換のまたは部分的あ
   るいは完全にフッ素原子に置換されるメチル基、エチル
   基およびプロピル基から成る群から、独立に選択される
   一つの基、Ｘはメトキシ基、エトキシ基およびクロロ基
   の群から選択される加水分解可能な一つの基、ｎは１ま
   たは２である、並びに （ｂ）低級アルカノールと水の混合物の二つの成分の混
   合物から実質的になり、 （ｉ）前記シラン成分は、前記ｎが２の場合の前記化学
   式を有するシランが少なくとも２０モル％の割合で含ま
   れ、かつ（ii）少なくとも前記Ｘがメトキシ基またはエ
   トキシ基の場合には、前記水が酸性化される条件下で前
   記二つの成分が混合されたことを特徴とする組成物。
2. 【請求項２】 前記Ｒが未置換メチル基、エチル基また
   はプロピル基であり、Ｘがメトキシ基またはエトキシ基
   であることを特徴とする請求項１記載の組成物。
3. 【請求項３】 前記アルカノールが、メタノール、エタ
   ノール、ｎ−プロパノールおよびイソプロパノールから
   成る群から選択されることを特徴とする請求項１記載の
   組成物。
4. 【請求項４】 前記アルカノール−水混合物が、５〜９
   ３容積％の水を含むことを特徴とする請求項１記載の組
   成物。
5. 【請求項５】 前記水がＰＨ４以下に酸性化されること
   を特徴とする請求項２記載の組成物。
6. 【請求項６】 前記シラン成分の濃度が、アルカノール
   −水混合物１リットル当り約０．０６〜１モルであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の組成物。
7. 【請求項７】 前記シラン成分の濃度が、アルカノール
   −水混合物１リットル当り約０．１〜０．３モルである
   ことを特徴とする請求項６記載の組成物。
8. 【請求項８】 前記無機質の物品が、ガラス、ガラスセ
   ラミックおよびセラミックから成る群から選択されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の組成物。
9. 【請求項９】 無機質の物品の表面が水酸基を含む場合
   に、前記表面に疎水性、非付着性および撥水性を付与可
   能な透明被膜を、前記無機質の物品の表面に形成する方
   法であって、 （ａ）Ｒ_n ＳｉＸ_4-n なる化学式を有するシラン成分で
   あり、式中、各Ｒはそれぞれ、未置換のまたは部分的あ
   るいは完全にフッ素原子に置換されるメチル基、エチル
   基およびプロピル基から成る群から独立に選択される一
   つの基、Ｘはメトキシ基、エトキシ基およびクロロ基の
   群から選択される加水分解可能な一つの基、ｎは１また
   は２である、および （ｂ）低級アルカノールと水の混合物の二つの成分の混
   合物から実質的になり、 （ｉ）前記シラン成分は、前記ｎが２の場合の前記化学
   式を有するシランが少なくとも２０モル％の割合で含ま
   れ、かつ（ii）少なくとも前記Ｘがメトキシ基またはエ
   トキシ基の場合には、前記水が酸性化される条件下で前
   記二つの成分が混合された組成物から成る層を、前記無
   機質の物品の表面に付着させる第一の工程、および前記
   アルカノール−水混合物を除去し、前記シラン成分の加
   水分解および／または部分的凝縮による生成物と、物品
   の表面に存在する水酸基との間で反応を生じさせて、前
   記物品の表面と結合する被膜を形成させる第二の工程か
   ら実質的になることを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 前記第二の工程が、前記組成物の層を
    付着させる前記第一の工程の後に、前記物品を約１００
    °〜３００℃の温度にまで熱することにより行なわれる
    ことを特徴とする請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記組成物の層を付着させる前記第一
    の工程が、前記物品が約１００°〜３００℃の温度にあ
    るときに行なわれることを特徴とする請求項９記載の方
    法。
12. 【請求項１２】 前記無機質の物品が、ガラス、ガラス
    セラミックおよびセラミックから成る群から選択される
    ことを特徴とする請求項９記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記シランのＲが、未置換メチル基、
    エチル基またはプロピル基であり、前記シランのＸがメ
    トキシ基またはエトキシ基であることを特徴とする請求
    項９記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記アルカノールが、メタノール、エ
    タノール、ｎ−プロパノールおよびイソプロパノールか
    ら成る群から選択されることを特徴とする請求項９記載
    の方法。
15. 【請求項１５】 前記シランの濃度が、アルカノール−
    水混合物の１リットル当り約０．０６〜１モルであるこ
    とを特徴とする請求項９記載の方法。