(57)【要約】【課題】窒化チタンまたはタングステン表面を撥水性にすることにより、良好な汚れ除去性を付与する撥水性処理液を簡便かつ安価に提供することを課題とする。【解決手段】窒化チタンまたはタングステンの表面に撥水性を付与するための撥水性処理液であって、有機溶媒と撥水性化合物とが混合されてなるものであり、該撥水性化合物は、撥水性処理液の総量１００質量％中に０．０２乃至５０質量％となるように混合されてなるものとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化チタンまたはタングステンの表面に撥水性を付与するための撥水性処理液であって、有機溶媒と下記一般式［１］、一般式［２］、および一般式［３］からなる群から選ばれる少なくとも一つからなる撥水性化合物を含むことを特徴とする撥水性処理液。
2011052209.tif 000009
2011052209.tif 000010
2011052209.tif 000011
ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、炭素数が１〜１８個のアルキル鎖、または、炭素数が１〜８個のフルオロアルキル鎖を含む１価の有機基である。また、Ｗは、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基を示し、Ｘ、およびＺは、酸素原子、又は硫黄原子を示し、Ｙは、水素原子、アルキル基、芳香族基、ピリジル基、キノリル基、スクシンイミド基、マレイミド基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、又はベンゾトリアゾール基を示し、これらの基における水素原子は、有機基で置換されていても良い。
【請求項２】
前記撥水性処理液は、前記有機溶媒と前記一般式［１］、一般式［２］、および一般式［３］からなる群から選ばれる少なくとも一つからなる撥水性化合物とが混合されてなるものであり、該撥水性化合物は、撥水性処理液の総量１００質量％中に０．０２乃至５０質量％となるように混合されてなるものであることを特徴とする請求項１に記載の撥水性処理液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型や工具の表面被覆材として用いられている窒化チタンやタングステンなどの金属や金属化合物表面を、撥水性にすることにより、良好な汚れ除去性を付与する撥水性処理液に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化チタンやタングステンなどの金属や金属化合物は硬度が高く優れた耐摩耗性を有し、融点がおよそ３０００〜３４００℃と極めて高いことから、例えば、切削工具やプラスチック成形用金型、自動車部品、機械部品等の表面被覆材として用いられている。切削作業時には摩擦により刃先が高温となることで刃先が溶着や破損したり、切りくずが溜まったりしないように、潤滑、冷却、溶着防護等の目的で切削油剤を使用することが多い。切削油剤は工作油剤（金属加工油剤）の一種であり、鉱油や脂肪油等が用いられているが、近年は、廃油などの環境問題に配慮し、微量の油剤を霧状に吹きつけながら加工するＭＱＬ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｑｕａｎｔｉｔｙ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）加工や、低環境負荷で冷却性に優れ引火の危険性がないので無人化に適する水溶性の切削油等が用いられている。刃先およびその周辺部の表面が汚れの付着しにくいものであれば、切りくずの溜まりが軽減でき、ＭＱＬ加工において霧状油剤と空気が循環し易く効率的に冷却することができると考えられる。また、刃先およびその周辺部の表面が撥水性を有するものであれば、水溶性の切削油やその切削油を落とすための洗浄水を使用した際に、刃先およびその周辺部の油汚れや水垢汚れの付着を低減でき、払拭等により容易に汚れを除去できると考えられる。また、表面の撥水性により水系溶液が付着しにくいことから腐食を防ぐことができると考えられる。
【０００３】
また、窒化チタンやタングステンなどの金属や金属化合物で表面被覆を施した金型等でも、表面に汚れが付着しにくく、払拭等により容易に汚れを除去できるものであれば、デポジットの金型への付着が低減することや金型のメンテナンスが容易となることが考えられる。
【０００４】
特許文献１には、窒化チタン表面を大気圧プラズマコーティング法により疎水化することにより、セルフクリーニング性を高める技術が開示されている。しかし、大気圧プラズマコーティングにより膜を作製するには、真空成膜ほどではないにしろ、大掛かりな装置とその生産スピードが、問題となってくることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７７３２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
窒化チタンまたはタングステン表面を撥水性にすることにより、良好な汚れ除去性を付与する撥水性処理液を簡便かつ安価に提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撥水性処理液は、窒化チタンまたはタングステン表面に撥水性を付与するための撥水性処理液であって、有機溶媒と一般式［１］、一般式［２］、および一般式［３］からなる群から選ばれる少なくとも一つからなる撥水性化合物を含むことを特徴とする。
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ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、炭素数が１〜１８個のアルキル鎖、または、炭素数が１〜８個のフルオロアルキル鎖を含む１価の有機基である。また、Ｗは、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基を示し、Ｘ、およびＺは、酸素原子、又は硫黄原子を示し、Ｙは、水素原子、アルキル基、芳香族基、ピリジル基、キノリル基、スクシンイミド基、マレイミド基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、又はベンゾトリアゾール基を示し、これらの基における水素原子は、有機基で置換されていても良い。
【０００８】
また、該撥水性処理液は、好ましくは前記有機溶媒と前記一般式［１］、一般式［２］、および一般式［３］からなる群から選ばれる少なくとも一つからなる撥水性化合物とが混合されてなるものであり、該撥水性化合物は、撥水性処理液の総量１００質量％中に０．０２乃至５０質量％、より好ましくは０．０５乃至１５質量％となるように混合されてなるものであれば好ましい。
【０００９】
さらに、前記有機溶媒は、非水溶性溶媒を含む有機溶媒であれば好ましい。ここで、非水溶性溶媒とは水とあらゆる比率において、完全には混ざりあわない溶媒を示しており、例えば炭化水素類、芳香族類、エステル類、エーテル類、アセトンを除くケトン類等が挙げられる。
【００１０】
本発明の撥水性処理液で撥水性を付与する窒化チタンまたはタングステン表面は、窒化チタンまたはタングステンのみからなる物品の表面でも良いし、窒化チタンまたはタングステン以外の基材を窒化チタンまたはタングステンで被覆した物品の表面でも良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の撥水性処理液は、元来親水性である窒化チタンまたはタングステン表面に撥水性を、特殊な装置を必要とせず簡便かつ安価に、付与することが可能である。
【００１２】
特に、金型や工具の表面被覆材として用いられている窒化チタンまたはタングステン表面を、撥水性にすることにより、良好な汚れ除去性を付与することができる。これにより、窒化チタンまたはタングステン表面の水垢等の汚れを払拭等により容易に除去できるとともに、表面の撥水性により水系溶液が付着しにくいことから腐食を防ぐことを可能とする。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の撥水性処理液を用いて窒化チタンまたはタングステン表面に撥水性を付与する前に、予め窒化チタンまたはタングステン表面を洗浄により清浄な状態とすることが好ましい。洗浄方法としては、純水、酸性溶液、アルカリ性溶液、過酸化水素水、オゾン水、アルコールなどへの浸漬やプラズマ処理などの方法から適宜選択することができる。
【００１４】
清浄な窒化チタンまたはタングステン表面に前記撥水性処理液を塗布する方法は、刷毛塗り、手塗り、ロボット塗り、ノズルフローコート法、ディッピング法、スプレー法、リバースコート法、フレキソ法、印刷法、フローコート法、スピンコート法、ロールコート法等が挙げられる。
【００１５】
また、塗布後に前記撥水性処理液の余剰分にエアーを吹き付けて除去しても良いし、塗布後にそのまま自然乾燥させても良い。
【００１６】
なお、窒化チタンまたはタングステンで被覆された物品としては、鉄、ステンレス、銅、銅合金、チタン合金、アルミ合金、超硬合金、ガラス、シリコン、プラスチック等からなる物品表面を窒化チタンまたはタングステン層で被覆したもの、または上記物品表面に多層膜を形成しその最表面を窒化チタンまたはタングステン層で被覆したものが挙げられる。また、窒化チタンまたはタングステン表面が微細な凹凸を有していてもよい。一般的に、接触角は基材の表面形状（ラフネス）に影響され、Ｗｅｎｚｅｌ効果やＣａｓｓｉｅ効果が生じることにより、接触角を高めることができるからである。
【００１７】
本発明の撥水性処理液は、有機溶媒と一般式［１］、一般式［２］、および一般式［３］からなる群から選ばれる少なくとも一つからなる撥水性化合物を含むことを特徴とする撥水性処理液である。
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ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、炭素数が１〜１８個のアルキル鎖、または、炭素数が１〜８個のフルオロアルキル鎖を含む１価の有機基である。また、Ｗは、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基を示し、Ｘ、およびＺは、酸素原子、又は硫黄原子を示し、Ｙは、水素原子、アルキル基、芳香族基、ピリジル基、キノリル基、スクシンイミド基、マレイミド基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、又はベンゾトリアゾール基を示し、これらの基における水素原子は、有機基で置換されていても良い。
【００１８】
前記撥水性処理液は、撥水性化合物と有機溶媒からなり、該撥水性処理液の総量１００質量％に対して０．０２乃至５０質量％、好ましくは０．０５乃至１５質量％の該撥水性化合物と、有機溶媒とが混合されてなるものである。撥水性化合物が０．０２質量％未満では十分な撥水性付与効果が得られず、５０質量％超では均質な被膜を得難いためである。
【００１９】
前記一般式［１］であらわされる撥水性化合物としては、ＣＨ３ＣＯＦ、Ｃ２Ｈ５ＣＯＦ、Ｃ３Ｈ７ＣＯＦ、Ｃ４Ｈ９ＣＯＦ、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＦ、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＦ、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＦ、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＦ、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＦ、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＦ、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＦ、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＦ、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＦ、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＦ、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＦ、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＦ、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＦ、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＦ、ＣＦ３ＣＯＦ、Ｃ２Ｆ５ＣＯＦ、Ｃ３Ｆ７ＣＯＦ、Ｃ４Ｆ９ＣＯＦ、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＦ、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＦ、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＦ、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＦ、ＣＨ３ＣＯＣｌ、Ｃ２Ｈ５ＣＯＣｌ、Ｃ３Ｈ７ＣＯＣｌ、Ｃ４Ｈ９ＣＯＣｌ、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＣｌ、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＣｌ、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＣｌ、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＣｌ、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＣｌ、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＣｌ、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＣｌ、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＣｌ、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＣｌ、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＣｌ、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＣｌ、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＣｌ、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＣｌ、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＣｌ、ＣＦ３ＣＯＣｌ、Ｃ２Ｆ５ＣＯＣｌ、Ｃ３Ｆ７ＣＯＣｌ、Ｃ４Ｆ９ＣＯＣｌ、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＣｌ、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＣｌ、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＣｌ、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＣｌ、ＣＨ３ＣＯＢｒ、Ｃ２Ｈ５ＣＯＢｒ、Ｃ３Ｈ７ＣＯＢｒ、Ｃ４Ｈ９ＣＯＢｒ、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＢｒ、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＢｒ、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＢｒ、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＢｒ、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＢｒ、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＢｒ、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＢｒ、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＢｒ、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＢｒ、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＢｒ、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＢｒ、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＢｒ、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＢｒ、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＢｒ、ＣＦ３ＣＯＢｒ、Ｃ２Ｆ５ＣＯＢｒ、Ｃ３Ｆ７ＣＯＢｒ、Ｃ４Ｆ９ＣＯＢｒ、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＢｒ、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＢｒ、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＢｒ、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＢｒ、ＣＨ３ＣＯＩ、Ｃ２Ｈ５ＣＯＩ、Ｃ３Ｈ７ＣＯＩ、Ｃ４Ｈ９ＣＯＩ、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＩ、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＩ、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＩ、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＩ、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＩ、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＩ、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＩ、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＩ、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＩ、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＩ、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＩ、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＩ、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＩ、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＩ、ＣＦ３ＣＯＩ、Ｃ２Ｆ５ＣＯＩ、Ｃ３Ｆ７ＣＯＩ、Ｃ４Ｆ９ＣＯＩ、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＩ、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＩ、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＩ、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＩなどが挙げられる。
【００２０】
また、前記一般式［２］であらわされる撥水性化合物としては、ＣＨ３ＣＯＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＨ、Ｃ３Ｈ７ＣＯＯＨ、Ｃ４Ｈ９ＣＯＯＨ、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＯＨ、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＯＨ、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯＨ、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＯＨ、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＯＨ、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＯＨ、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯＨ、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＯＨ、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＯＨ、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＯＨ、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＯＨ、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＯＨ、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＯＨ、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＯＨ、ＣＦ３ＣＯＯＨ、Ｃ２Ｆ５ＣＯＯＨ、Ｃ３Ｆ７ＣＯＯＨ、Ｃ４Ｆ９ＣＯＯＨ、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＯＨ、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＯＨ、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＯＨ、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＯＨ、ＣＨ３ＣＯＯＣＨ３、Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＣＨ３、Ｃ３Ｈ７ＣＯＯＣＨ３、Ｃ４Ｈ９ＣＯＯＣＨ３、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＯＣＨ３、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＯＣＨ３、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯＣＨ３、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＯＣＨ３、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＯＣＨ３、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＯＣＨ３、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯＣＨ３、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＯＣＨ３、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＯＣＨ３、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＯＣＨ３、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＯＣＨ３、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＯＣＨ３、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＯＣＨ３、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＯＣＨ３、ＣＦ３ＣＯＯＣＨ３、Ｃ２Ｆ５ＣＯＯＣＨ３、Ｃ３Ｆ７ＣＯＯＣＨ３、Ｃ４Ｆ９ＣＯＯＣＨ３、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＯＣＨ３、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＯＣＨ３、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＯＣＨ３、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＯＣＨ３、ＣＨ３ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ３Ｈ７ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ４Ｈ９ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ２Ｆ５ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ３Ｆ７ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ４Ｆ９ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＨ３ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ３Ｈ７ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ４Ｈ９ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＯＣ６Ｈ５、ＣＦ３ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ２Ｆ５ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ３Ｆ７ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ４Ｆ９ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＯＣ６Ｈ５、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＯＣ６Ｈ５、ＣＨ３ＣＯＳＨ、Ｃ２Ｈ５ＣＯＳＨ、Ｃ３Ｈ７ＣＯＳＨ、Ｃ４Ｈ９ＣＯＳＨ、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＳＨ、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＳＨ、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＳＨ、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＳＨ、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＳＨ、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＳＨ、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＳＨ、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＳＨ、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＳＨ、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＳＨ、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＳＨ、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＳＨ、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＳＨ、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＳＨ、ＣＦ３ＣＯＳＨ、Ｃ２Ｆ５ＣＯＳＨ、Ｃ３Ｆ７ＣＯＳＨ、Ｃ４Ｆ９ＣＯＳＨ、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＳＨ、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＳＨ、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＳＨ、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＳＨ、ＣＨ３ＣＯＳＣＨ３、Ｃ２Ｈ５ＣＯＳＣＨ３、Ｃ３Ｈ７ＣＯＳＣＨ３、Ｃ４Ｈ９ＣＯＳＣＨ３、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＳＣＨ３、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＳＣＨ３、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＳＣＨ３、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＳＣＨ３、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＳＣＨ３、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＳＣＨ３、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＳＣＨ３、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＳＣＨ３、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＳＣＨ３、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＳＣＨ３、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＳＣＨ３、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＳＣＨ３、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＳＣＨ３、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＳＣＨ３、ＣＦ３ＣＯＳＣＨ３、Ｃ２Ｆ５ＣＯＳＣＨ３、Ｃ３Ｆ７ＣＯＳＣＨ３、Ｃ４Ｆ９ＣＯＳＣＨ３、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＳＣＨ３、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＳＣＨ３、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＳＣＨ３、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＳＣＨ３などが挙げられる。
【００２１】
また、前記一般式［３］であらわされる撥水性化合物としては、ＣＨ３ＣＯＯＣＯＣＨ３、Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＣＯＣ２Ｈ５、Ｃ３Ｈ７ＣＯＯＣＯＣ３Ｈ７、Ｃ４Ｈ９ＣＯＯＣＯＣ４Ｈ９、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＯＣＯＣ５Ｈ１１、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＯＣＯＣ６Ｈ１３、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯＣＯＣ７Ｈ１５、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＯＣＯＣ８Ｈ１７、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＯＣＯＣ９Ｈ１９、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＯＣＯＣ１０Ｈ２１、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯＣＯＣ１１Ｈ２３、Ｃ１２Ｈ２５ＣＯＯＣＯＣ１２Ｈ２５、Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＯＣＯＣ１３Ｈ２７、Ｃ１４Ｈ２９ＣＯＯＣＯＣ１４Ｈ２９、Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＯＣＯＣ１５Ｈ３１、Ｃ１６Ｈ３３ＣＯＯＣＯＣ１６Ｈ３３、Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＯＣＯＣ１７Ｈ３５、Ｃ１８Ｈ３７ＣＯＯＣＯＣ１８Ｈ３７、ＣＦ３ＣＯＯＣＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ５ＣＯＯＣＯＣ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７ＣＯＯＣＯＣ３Ｆ７、Ｃ４Ｆ９ＣＯＯＣＯＣ４Ｆ９、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＯＣＯＣ５Ｆ１１、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＯＣＯＣ６Ｆ１３、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＯＣＯＣ７Ｆ１５、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＯＣＯＣ８Ｆ１７などが挙げられる。
【００２２】
前記有機溶媒は、前記撥水性化合物を溶解するものであれば良く、例えば、炭化水素類、エステル類、エーテル類、ケトン類、ハロゲン系溶媒、スルホキシド系溶媒、アルコール類、多価アルコールの誘導体、含窒素化合物溶媒などが好適に使用される。
【００２３】
ただし、前記撥水性化合物のうち、活性水素と反応しやすいもの、特に水と反応しやすいものを用いる場合、前記有機溶媒には非水溶性溶媒を用いることが好ましい。非水溶性溶媒の例として、トルエン、ベンゼン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの炭化水素類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセト酢酸エチルなどのエステル類、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、アセチルアセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトンなどのアセトンを除くケトン類、クロロホルム、ジクロロジ
フルオロメタン、パーフルオロポリエーテル、パーフルオロアルカン、ヘキサフルオロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの水酸基を持たない多価アルコール誘導体、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリエチルアミン、ピリジンなどがある。
【００２４】
また、撥水性処理液には、前記撥水性化合物の反応を促進させるために、触媒が添加されても良い。このような触媒として、トリフルオロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、ペンタフルオロプロキオン酸、無水ペンタフルオロプロキオン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、無水トリフルオロメタンスルホン酸、トリメチルクロロシラン、塩化水素、硫化アンモニウム、酢酸カリウム、ピリジン、メチルヒドロキシアミン塩酸塩、および、スズ、アルミニウム、チタンなどの金属錯体や金属塩が好適に用いられる。
【００２５】
さらにまた、撥水性処理液は、温度を高くすると、前記撥水性化合物の反応速度が速くなる。しかし一方で、温度を高くすると、有機溶媒、あるいは、前記撥水性化合物が揮発しやすくなるため取り扱いが難しくなる。以上のことから、撥水性処理液の温度は、１０〜１２０℃、特には２０〜８０℃で保持されることが好ましい。撥水性処理液の温度は、塗布時も当該温度に保持することが好ましい。
【００２６】
撥水性処理液により撥水化された窒化チタンまたはタングステン表面の水との接触角は、平滑面において８０°以上であれば、水垢などの汚れを払拭等により容易に除去できるとともに、表面の撥水性により水系溶液が付着しにくいことから腐食を防ぐことができるため好ましい。より好ましくは９０°以上である。
【実施例】
【００２７】
撥水性評価のための水滴の接触角の評価は、ＪＩＳ  Ｒ  ３２５７「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」にもあるように、サンプル（基材）表面に数μｌの水滴を滴下し、水滴と基材表面のなす角度の測定によりなされる。
【００２８】
本発明の実施例では、平滑なシリコン基板表面を窒化チタン膜、或いはタングステン膜で被覆した物品を基板として用い、該基板の被覆膜表面を撥水性処理液によって撥水化して、種々評価を行った。
【００２９】
詳細を下記に述べる。以下では、撥水化された表面の評価方法、撥水性処理液の調製、および、評価結果が述べられる。
【００３０】
〔撥水化された表面の評価方法〕
撥水化された表面の評価方法として、以下の（１）、（２）の評価を行った。なお実施例では、窒化チタンで被覆した物品（以下、表中で「ＴｉＮ」と表記する）として、平滑な板状シリコン表面を窒化チタンで被覆した積層体（窒化チタン層の厚さ：５０ｎｍ）、タングステンで被覆した物品（以下、表中で「Ｗ」と表記する）として、平滑な板状シリコン表面をタングステンで被覆した積層体（タングステン層の厚さ：５０ｎｍ）を用いた。
【００３１】
（１）撥水化された表面の撥水性評価
撥水化された表面上に純水約２μｌを置き、水滴と該表面とのなす角（接触角）を接触角計（協和界面科学製：ＣＡ−Ｘ型）で測定した。ここでは撥水化された表面の接触角が８０°以上のものを合格（表中で○と表記）、９０°以上のものを特に優れている（表中で◎と表記）とした。
【００３２】
（２）撥水化された表面の汚れ除去性
撥水化された表面上に水道水約２μｌを１０点置き、その後自然乾燥させて水滴跡を付けた。その後、水滴跡を含水させた綿１００％の布を用いて１２０ｇ／ｃｍ２の荷重で５往復払拭した。払拭後、目視観察を行い、水滴跡の除去が確認された試料を汚染物の除去性に優れる試料（表中で○と表記）、また水滴跡の除去が確認されない試料を汚染物の除去性が劣る試料（表中で×と表記）とした。
【００３３】
実施例１
（１）撥水性処理液の調製
撥水性処理液は、撥水性化合物と有機溶媒を混合して得た。先ず、撥水性化合物としてミリスチン酸クロリド〔Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＣｌ〕；３ｇ、有機溶媒として、非水溶性溶媒であるトルエン；９７ｇを混合し、約５分間撹拌して、撥水性処理液の総量に対する撥水性化合物の濃度（以降「撥水性化合物濃度」と記載する）が３質量％の撥水性処理液を得た。
【００３４】
（２）基板表面の洗浄
窒化チタンで被覆した物品を１質量％の過酸化水素水水溶液に１分間浸漬し、次いで純水に１分間浸漬した。
【００３５】
（３）基板表面への撥水性処理液による撥水性被膜の形成
窒化チタンで被覆した物品をイソプロピルアルコールに１分間浸漬した。次いで、室温（Ｒ．Ｔ．）にて、上記「（１）撥水性処理液の調製」で調製した撥水性処理液に、１０分間浸漬させた。その後、該積層体を撥水性処理液から取出し、エアーを吹き付けて、表面の撥水性処理液を除去した。
【００３６】
得られた窒化チタンで被覆した物品を上記「撥水化された表面の撥水性評価」に記載した要領で評価したところ、表１に示すとおり、撥水性の被膜形成前の接触角が１０°未満であったものが、撥水性の被膜形成後の接触角は９１°となり、優れた撥水性付与効果を示した。また、得られた窒化チタンで被覆した物品を上記「撥水化された表面の汚れ除去性」に記載した要領で評価したところ、水滴跡の除去が確認された。
【００３７】
【表１】
2011052209.tif 000008
【００３８】
実施例２
撥水性処理液への浸漬時間を１分間とした以外はすべて実施例１と同じとした。評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は９４°となり、優れた撥水性付与効果を示した。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認された。
【００３９】
実施例３
撥水性処理液中の撥水性化合物濃度を１質量％とした以外はすべて実施例１と同じとした。評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は８１°となり、撥水性付与効果を示した。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認された。
【００４０】
実施例４
撥水性処理液中の撥水性化合物濃度を５質量％とした以外はすべて実施例１と同じとした。評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は９４°となり、優れた撥水性付与効果を示した。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認された。
【００４１】
実施例５
撥水性処理液中の撥水性化合物をパルミチン酸クロリド〔Ｃ１５Ｈ３１ＣＯＣｌ〕とした以外はすべて実施例１と同じとした。評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は９８°となり、優れた撥水性付与効果を示した。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認された。
【００４２】
実施例６
実施例１において、窒化チタンで被覆した物品の代わりに、タングステンで被覆した物品を用いた。それ以外は、実施例１と同じである。評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は８７°となり、撥水性付与効果を示した。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認された。
【００４３】
実施例７
実施例２において、窒化チタンで被覆した物品の代わりに、タングステンで被覆した物品を用いた。それ以外は、実施例２と同じである。評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は８６°となり、撥水性付与効果を示した。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認された。
【００４４】
実施例８
実施例３において、窒化チタンで被覆した物品の代わりに、タングステンで被覆した物品を用いた。それ以外は、実施例３と同じである。評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は８３°となり、撥水性付与効果を示した。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認された。
【００４５】
実施例９
実施例４において、窒化チタンで被覆した物品の代わりに、タングステンで被覆した物品を用いた。それ以外は、実施例４と同じである。評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は８８°となり、撥水性付与効果を示した。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認された。
【００４６】
実施例１０
実施例５において、窒化チタンで被覆した物品の代わりに、タングステンで被覆した物品を用いた。それ以外は、実施例５と同じである。評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は８７°となり、撥水性付与効果を示した。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認された。
【００４７】
比較例１
先ず、撥水性化合物としてトリメチルシリルクロリド〔（ＣＨ３）３ＳｉＣｌ〕；３ｇ、有機溶媒として、非水溶性溶媒であるトルエン；９７ｇを混合し、約５分間撹拌して、撥水性処理液の総量に対する撥水性化合物の濃度が３質量％の撥水性処理液を得た。
【００４８】
続いて、実施例１と同様の方法で、窒化チタンで被覆した物品の洗浄、及び撥水化処理を行った。
【００４９】
評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は１８°となり、撥水性付与効果は見られなかった。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認されなかった。
【００５０】
比較例２
先ず、撥水性化合物としてトリメチルシリルクロリド〔（ＣＨ３）３ＳｉＣｌ〕；３ｇ、有機溶媒として、非水溶性溶媒であるトルエン；９７ｇを混合し、約５分間撹拌して、撥水性処理液の総量に対する撥水性化合物の濃度が３質量％の撥水性処理液を得た。
【００５１】
続いて、実施例６と同様の方法で、タングステンで被覆した物品の洗浄、及び撥水化処理を行った。
【００５２】
評価結果は表１に示すとおり、撥水性の被膜形成後の接触角は１６°となり、撥水性付与効果は見られなかった。また、汚れ除去性を評価したところ、水滴跡の除去が確認されなかった。