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JP2857820B2 - 撥水性ウィンドウガラス - Google Patents

撥水性ウィンドウガラス

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JP2857820B2
JP2857820B2 JP4210082A JP21008292A JP2857820B2 JP 2857820 B2 JP2857820 B2 JP 2857820B2 JP 4210082 A JP4210082 A JP 4210082A JP 21008292 A JP21008292 A JP 21008292A JP 2857820 B2 JP2857820 B2 JP 2857820B2
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JP
Japan
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window glass
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glass
fluorine compound
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定広 寺田
正司 田中
繁 伊藤
庸一 谷口
和男 秦
厚司 本山
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Mitsubishi Motors Corp
Nippon Shokubai Co Ltd
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Mitsubishi Motors Corp
Nippon Shokubai Co Ltd
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Publication date
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Application filed by Mitsubishi Motors Corp, Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Mitsubishi Motors Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/008Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
    • C03C17/009Mixtures of organic and inorganic materials, e.g. ormosils and ormocers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/76Hydrophobic and oleophobic coatings

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  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、長時間に亘って撥水性
効果を持続する撥水性ウィンドウガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば自動車のウィンドウガラス等の表
面に撥水性を付与して視界悪化等を防止するため、従
来、フッ素樹脂をガラス表面に塗布する方法が採られて
いる。このようなフッ素系樹脂を塗布することにより、
ガラス表面に水滴や汚れが付着しにくくなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のフッ素
系樹脂は、ガラスに対する密着性も悪いので、コーティ
ング膜の寿命が著しく短く、撥水性付与の効果の持続性
が約3〜7日と短い。
【0004】本発明はこのような事情に鑑み、撥水性が
良好で、その効果が長期間持続する撥水性ウィンドウガ
ラスを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る撥水性ウィンドウガラスは、セラミックスゾル
とフッ素化合物との混合物から形成されたセラミックコ
ーティング層がガラス表面に設けられていることを特徴
とする。
【0006】
【作用】以下、本発明の構成を詳細に説明する。本発明
でセラミックゾルとは、セラミックスが分散媒中に分散
されたもので、塗布後加熱することによりセラミックコ
ーティング膜を形成できるものをいい、ガラスの透明性
をあまり損なわないコーティング膜を形成するものが好
ましい。好適な具体例としてジルコニアゾル(本発明で
はジルコニア系ゾルを含むものとする)を挙げることが
できる。その中でも特に、水分散ジルコニアゾルに有機
溶媒を加えて水を有機溶媒に置換して得られる有機溶媒
分散のジルコニアゾル(特開平3−218928号公報
参照)が好ましい。フッ素化合物と混合して用いること
により透明且つ結晶性のコーティング膜が形成できるか
らである。
【0007】本発明でフッ素化合物は分子中にフッ素元
素を含有する化合物で、セラミックスコーティング層に
含有されたときに高い撥水性を示すものが好ましく、ま
た、透光性の高い物質を選択するのがよい。さらに、撥
水性を長期に亘って持続させる点から、セラミックスゾ
ルと重縮合反応等により化学的に結合するものを用いる
のが好ましい。上記有機溶媒分散のジルコニアゾルと用
いた場合、エージングによりジルコニアゾルと重縮合反
応し、且つ良好な撥水性を示すフッ素化合物としては、
ノニオンタイプフッ素系界面活性剤、パーフルオロ安息
香酸、N−〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕−
N−n−プロピルパーフルオロオクチルスルフォンアミ
ドを挙げることができる。
【0008】本発明のコーティング膜を形成するには、
セラミックスゾルとフッ素化合物との混合物をガラス表
面に塗布した後、加熱すればよい。セラミックスゾルと
フッ素化合物との混合割合は本発明の効果を発揮するも
のであれば特に限定されないが、フッ素化合物の濃度が
高くなると撥水性が高くなるが、白濁等により透明感が
失われたり、塗りむらにより接触角にばらつきが生じた
り、剥離が生じ易くなったりする傾向があるので、この
ような不都合が生じない範囲で選定すればよい。
【0009】塗布の方法は均一な厚さに塗布できるもの
であれば特に限定されないが、容易に均一膜が形成でき
るディッピング法を採用するのが好ましい。この方法で
は、引き上げ速度を調整することにより、又はコーティ
ングを繰り返すことにより膜厚を調整することが可能で
あるが、コーティング膜厚が厚くなると白濁がはじまっ
たり、剥離が生じたりするので、このような不都合が生
じない範囲で膜厚を選定するのがよい。なお、塗布する
のはガラスの両面でも片面でも必要に応じて選定すれば
よい。
【0010】また、加熱条件はセラミックスの安定温度
で且つフッ素化合物の耐熱性を考慮し、良好なコーティ
ング膜を形成できる条件を選択すればよい。なお、セラ
ミックスとフッ素化合物との重縮合反応等を生じさせる
場合には、塗布前に必要に応じてエージングするのが好
ましい。ジルコニアゾルを用いた場合には加熱処理温度
は200℃〜400℃程度とするのが好ましい。これよ
り低温側となると耐摩耗性が低下する傾向があり、高温
側となると撥水性の効果が低下する傾向があり共に好ま
しくないからである。また、ジルコニアルゾルとフッ素
化合物との重縮合反応時間を考慮すると、コーティング
液調製後、24時間程度エージングするのが好ましい。
【0011】このようなゾルゲル法によるセラミックコ
ーティング膜にはフッ素化合物を容易に取り込むことが
でき、また、セラミックコーティング膜はガラスとの密
着性がよく且つ耐摩耗性が高いので、撥水性を長時間に
亘って保持することができる。また、この場合、セラミ
ックスとフッ素化合物とが化学的に結合していると、さ
らに寿命が長くなるという効果を奏する。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0013】ジルコニアルゾル((株)日本触媒製)に
下記に示す各種フッ素化合物を混合(フッ素化合物濃度
0.2wt%,ZrO2 濃度3wt%,プロピレングリ
コールメチルエーテル50wt%,水46.8wt%と
なるように調製)し、24時間エージングした後、ディ
ッピング法によりガラスの両面に塗布し、200〜40
0℃で2時間程度加熱処理を行った。ディッピング法に
よる塗布は、ガラスを液面から垂直に0.2mm/sの速度
で引き上げることにより行い、0.04μmの厚さの膜
を形成した。なお、この膜厚は上述したように引き上げ
速度を変化することにより適宜調整することができる。 (使用したフッ素化合物) ノニオンタイプフッ素系界面活性剤 パーフルオロ安息香酸 N−〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕−N−n
−プロピルパーフルオロオクチルスルフォンアミド
【0014】コーティングを施したガラスについて撥水
性(蒸留水の接触角で測定)及び透過率を測定したとこ
ろ、接触角が78°〜103°、透過率が80%前後で
あった。また、この値は自動車用フロントガラス規格試
験(JIS R3212,3.7項)実施後でも同様で
あり、耐久性に優れることがわかった。なお、比較のた
めコーティングを施していないガラスについて同様な測
定を行ったところ、接触角が約20°、透過率が約87
%であった。
【0015】上記実施例で製造した撥水性ウィンドウガ
ラスは、特に自動車のウィンドウガラスに用いて好適
で、長期間に亘って良好な撥水性を有するものである
が、勿論、他の用途にも用いることができることは言う
までもない。また、コーティングを施すのはガラスの片
面だけでもよいが、例えば自動車のウィンドウガラスに
用いた場合、撥霜性や汚れ付着防止等を考慮すると、両
面コーティングの方が好ましい。
【0016】
【発明の効果】以上実施例と共に説明したように、本発
明の撥水性ウィンドウガラスは、フッ素化合物がゾルゲ
ル法により形成されたセラミックコーティング膜により
固定されているので、長期に亘って良好な撥水性、撥霜
性を示し、また、製造も容易であるという効果を奏す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 繁 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 谷口 庸一 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 秦 和男 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の1 株式会社 日本触媒内 (72)発明者 本山 厚司 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地 の1 株式会社 日本触媒内 (56)参考文献 特開 平3−21785(JP,A) 特開 平4−359086(JP,A) Journal of Non−Cr ystalline Solids, 121(1990)p.344−347 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C03C 17/22,17/28

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミックスゾルとフッ素化合物との混
    合物から形成されたセラミックコーティング層がガラス
    表面に設けられていることを特徴とする撥水性ウィンド
    ウガラス。
  2. 【請求項2】 請求項1において、セラミックスゾル
    が、水分散ジルコニアゾルに有機溶媒を加えて水を有機
    溶媒に置換して得られる有機溶媒分散のジルコニアルゾ
    ルであることを特徴とする撥水性ウィンドウガラス。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、フッ素化合物
    が、ノニオンタイプフッ素系界面活性剤,パーフルオロ
    安息香酸,又はN−〔3−(トリメトキシシリル)プロ
    ピル〕−N−n−プロピルパーフルオロオクチルスルフ
    ォンアミドであることを特徴とする撥水性ウィンドウガ
    ラス。
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