(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイと中央処理装置（ＣＰＵ）を備えたコンピュータ機器または個人用通信機器において、前記ディスプレイが、
光学素子のアレイと、
タッチセンサと、
撥油性のコーティングを有するガラスカバーと
を備え、
前記コーティングは、骨格中にケイ素、酸素および炭素を有するポリマーであり、前記ポリマーは、フッ素をさらに含み、
前記コーティングは、
【化１】
0006732783.tif 000005
［式中、Ｒ１１は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｘは、２または３であり、Ｒ１２は、アルキル基であり、ｙは、０または１であり、Ｒ１３は、エポキシ基、アクリレート基またはメタクリレート基である］の化学式で表される第１のモノマーと、
【化２】
0006732783.tif 000006
［式中、Ｒ１４は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ａは、２または３であり、Ｒ１５は、アルキル基であり、ｂは、０または１であり、ｎは、３〜２５の整数である］の化学式で表される第２のモノマーと、
【化３】
0006732783.tif 000007
［式中、Ｒ１６は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｃは、２または３であり、Ｒ１７は、アルキル基またはＨであり、ｄは、０または１であり、Ｒ１８は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｅは、２または３であり、Ｒ１９は、アルキル基またはＨであり、ｆは、０または１である］の化学式で表される第３のモノマーと、
を組み合わせることにより得られた液相被覆材の堆積により形成されている、前記機器。
【請求項２】
上に反射防止性でかつ撥油性のコーティングを有するガラス基材において、
前記コーティングが、骨格中にケイ素、酸素および炭素を有するポリマーであり、
前記コーティングが、
【化４】
0006732783.tif 000008
［式中、Ｒ１１は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｘは、２または３であり、Ｒ１２は、アルキル基であり、ｙは、０または１であり、Ｒ１３は、エポキシ基、アクリレート基またはメタクリレート基である］の化学式で表される第１のモノマーと、
【化５】
0006732783.tif 000009
［式中、Ｒ１４は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ａは、２または３であり、Ｒ１５は、アルキル基であり、ｂは、０または１であり、ｎは、３〜２５の整数である］の化学式で表される第２のモノマーと、
【化６】
0006732783.tif 000010
［式中、Ｒ１６は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｃは、２または３であり、Ｒ１７は、アルキル基またはＨであり、ｄは、０または１であり、Ｒ１８は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｅは、２または３であり、Ｒ１９は、アルキル基またはＨであり、ｆは、０または１である］の化学式で表される第３のモノマーと、
を組み合わせることにより得られた液相被覆材の堆積により形成されている、前記ガラス基材。
【請求項３】
光学素子のアレイと、
タッチセンサ層と、
カバーガラスであって、該カバーガラス上に形成された第１の光学層を有するカバーガラスと
を含む、タッチ感知スクリーンを備えたディスプレイにおいて、
前記第１の光学層は、骨格中にケイ素、酸素および炭素を有するポリマーを含み、
前記第１の光学層は、
【化７】
0006732783.tif 000011
［式中、Ｒ１１は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｘは、２または３であり、Ｒ１２は、アルキル基であり、ｙは、０または１であり、Ｒ１３は、エポキシ基、アクリレート基またはメタクリレート基である］の化学式で表される第１のモノマーと、
【化８】
0006732783.tif 000012
［式中、Ｒ１４は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ａは、２または３であり、Ｒ１５は、アルキル基であり、ｂは、０または１であり、ｎは、３〜２５の整数である］の化学式で表される第２のモノマーと、
【化９】
0006732783.tif 000013
［式中、Ｒ１６は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｃは、２または３であり、Ｒ１７は、アルキル基またはＨであり、ｄは、０または１であり、Ｒ１８は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｅは、２または３であり、Ｒ１９は、アルキル基またはＨであり、ｆは、０または１である］の化学式で表される第３のモノマーと、
を組み合わせることにより得られた液相被覆材の堆積により形成されている、前記ディスプレイ。
【請求項４】
被覆すべきガラスを準備すること、
前記ガラスを液相被覆材で被覆すること、
前記ガラス上の前記被覆材を焼付けるかつ／またはＵＶ硬化させること
を含む、被覆されたガラスの製造方法において、前記液相被覆材により堆積すべきコーティングを、
【化１０】
0006732783.tif 000014
［式中、Ｒ１１は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｘは、２または３であり、Ｒ１２は、アルキル基であり、ｙは、０または１であり、Ｒ１３は、エポキシ基、アクリレート基またはメタクリレート基である］の化学式で表される第１のモノマーと、
【化１１】
0006732783.tif 000015
［式中、Ｒ１４は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ａは、２または３であり、Ｒ１５は、アルキル基であり、ｂは、０または１であり、ｎは、３〜２５の整数である］の化学式で表される第２のモノマーと、
【化１２】
0006732783.tif 000016
［式中、Ｒ１６は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｃは、２または３であり、Ｒ１７は、アルキル基またはＨであり、ｄは、０または１であり、Ｒ１８は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｅは、２または３であり、Ｒ１９は、アルキル基またはＨであり、ｆは、０または１である］の化学式で表される第３のモノマーと、
を組み合わせることによって形成する方法。
【請求項５】
タッチ感知スクリーンを備えたコンピュータ機器または個人用通信機器の硬度および撥油性を高める方法であって、
ケイ素、酸素および炭素を含む複数種のモノマーを重合して、少なくとも２０００の分子量を有するカルボシロキサンポリマーを形成すること、
前記カルボシロキサンポリマーを、液相法で大気圧でガラス基材上に堆積させること、 さらに、ＣＰＵ、ディスプレイ、タッチセンサ層および筐体を設置して、タッチ感知スクリーンを備えたコンピュータ機器または個人用通信機器を形成すること、
を含み、
前記カルボシロキサンポリマーが、
【化１３】
0006732783.tif 000017
［式中、Ｒ１１は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｘは、２または３であり、Ｒ１２は、アルキル基であり、ｙは、０または１であり、Ｒ１３は、エポキシ基、アクリレート基またはメタクリレート基である］の化学式で表される第１のモノマーと、
【化１４】
0006732783.tif 000018
［式中、Ｒ１４は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ａは、２または３であり、Ｒ１５は、アルキル基であり、ｂは、０または１であり、ｎは、３〜２５の整数である］の化学式で表される第２のモノマーと、
【化１５】
0006732783.tif 000019
［式中、Ｒ１６は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｃは、２または３であり、Ｒ１７は、アルキル基またはＨであり、ｄは、０または１であり、Ｒ１８は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｅは、２または３であり、Ｒ１９は、アルキル基またはＨであり、ｆは、０または１である］の化学式で表される第３のモノマーと、
を組み合わせることにより形成される、前記方法。
【請求項６】
少なくとも一部分にガラスを含む製品であって、前記ガラス上に反射防止性でかつ撥油性のコーティングを有する製品において、
前記コーティングが、ケイ素、酸素、炭素およびフッ素を有するポリマーであり、
前記コーティングが、
【化１６】
0006732783.tif 000020
［式中、Ｒ１１は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｘは、２または３であり、Ｒ１２は、アルキル基であり、ｙは、０または１であり、Ｒ１３は、エポキシ基、アクリレート基またはメタクリレート基である］の化学式で表される第１のモノマーと、
【化１７】
0006732783.tif 000021
［式中、Ｒ１４は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ａは、２または３であり、Ｒ１５は、アルキル基であり、ｂは、０または１であり、ｎは、３〜２５の整数である］の化学式で表される第２のモノマーと、
【化１８】
0006732783.tif 000022
［式中、Ｒ１６は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｃは、２または３であり、Ｒ１７は、アルキル基またはＨであり、ｄは、０または１であり、Ｒ１８は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｅは、２または３であり、Ｒ１９は、アルキル基またはＨであり、ｆは、０または１である］の化学式で表される第３のモノマーと、
を組み合わせることにより得られた液相被覆材の堆積により形成されている、前記製品。
【請求項７】
光学素子のアレイと、
タッチセンサと、
コーティングを有するガラスカバーと
を備えたディスプレイにおいて、
前記コーティングが、ケイ素、炭素、酸素およびフッ素を含むポリマーであり、
前記コーティングが、
【化１９】
0006732783.tif 000023
［式中、Ｒ１１は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｘは、２または３であり、Ｒ１２は、アルキル基であり、ｙは、０または１であり、Ｒ１３は、エポキシ基、アクリレート基またはメタクリレート基である］の化学式で表される第１のモノマーと、
【化２０】
0006732783.tif 000024
［式中、Ｒ１４は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ａは、２または３であり、Ｒ１５は、アルキル基であり、ｂは、０または１であり、ｎは、３〜２５の整数である］の化学式で表される第２のモノマーと、
【化２１】
0006732783.tif 000025
［式中、Ｒ１６は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｃは、２または３であり、Ｒ１７は、アルキル基またはＨであり、ｄは、０または１であり、Ｒ１８は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｅは、２または３であり、Ｒ１９は、アルキル基またはＨであり、ｆは、０または１である］の化学式で表される第３のモノマーと、
を組み合わせることにより得られた液相被覆材の堆積により形成されている、前記ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の背景
本発明の分野
本発明は、溶液での処理が可能な有機・無機ハイブリッド型のポリマー材料、ならびに例えば表示機器やタッチスクリーン機器や光起電力デバイスといった光エレクトロニクスデバイス構造体における、およびインターフェース間での伝送特性の最適化により恩恵を受けるデバイス全般であって、そうした最適化によってデバイス機能やデバイス性能が向上するものにおける、該ポリマー材料の使用に関する。特に本発明は、光エレクトロニクスデバイス構造体におけるカバー基材と空気との界面での反射防止性が最適化された耐擦傷性の防汚／易洗浄コーティングとしての使用に適した特性を示す材料に関する。本発明はさらに、該材料を様々な光エレクトロニクスデバイスの作製方法に適用する方法、ならびに該材料組成物の合成および重合に関する。
【０００２】
関連技術の説明
従来技術の多くの耐指紋（ａｎｔｉ−ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ、以下で「ＡＦＰ」とも略記する）コーティングは、時として易洗浄（ｅａｓｙ−ｔｏ−ｃｌｅａｎ、以下で「Ｅ２Ｃ」ともいう）コーティングとも呼ばれ、こうしたコーティングでは、フッ素化および／またはシラン化されたハイブリッド型の化合物を使用することで、該コーティングの外表面に撥水性および撥油性の双方の特性が得られる。
【０００３】
こうした表面は典型的には、ガラス上で良好なＡＦＰおよび／またはＥ２Ｃ特性を示すが、拭取った後になおも、視認可能な指紋や指紋以外の人による汚染物質を示すことが多い。これを防ぐために、被覆処理の際にゆず肌状の構造を設けることによって、汚染により生じる反射率の不連続性を妨げる、すなわち透明で構造的に平滑で薄く光沢のあるガラス表面上での指紋の視認性を妨げる、ということが行われる場合がある。このことは特に、比較的厚い有機ポリマーマトリックスが被覆材に使用される場合に該当する。例えばハイブリッド型の材料については、欧州特許出願公開第１５５５２４９号明細書（ＥＰ  １５５５２４９  Ａ１）（Ｎａｎｏｇａｔｅ）では、シリコーンアルコキシドが被覆材の前駆体として使用されている。
【０００４】
市場で販売されている耐指紋コーティングの多くは、その密着性と硬さとを併せ持つ特性、いわばその耐擦傷性が、例えば携帯電話のウィンドウやＰＣタブレットのガラスウィンドウといった用途などの日常的に使用される部分について期待されるほどには良好でなく、したがって被覆面からＡＦＰおよび／またはＥ２Ｃ効果がすぐに損なわれてしまう。
【０００５】
発明の概要
本発明の一目的は、基材表面用の、防汚／易洗浄性と反射防止性とを併せ持つ、化学的にも機械的にも環境的にも極めて安定した被覆材層を提供することである。
【０００６】
本発明の一目的は、例えば回転塗布法、浸漬塗布法、吹付塗布法、インクジェット塗布法、グラビア塗布法、スリット／スロット塗布法、ロール・ツー・ロール塗布法、滴下塗布法、カーテン塗布法およびロール塗布法のような大気圧下での堆積処理による塗布が可能な液相被覆材を提供することである。
【０００７】
特に、単一の被覆層で防汚・易洗浄性と反射防止性とを併せて持たせる材料を提供することが、本発明の一目的である。
【０００８】
したがって本発明の一目的は、ガラス表面上での、防汚／易洗浄性でかつ反射防止性の単層コーティングとしての使用に適した特性を示す新規な材料組成物を提供することである。
【０００９】
本発明のもう１つの目的は、これらに限定されるわけではないが、例えばスピンオン（ｓｐｉｎ−ｏｎ）塗布法、浸漬塗布法、吹付塗布法、インクジェット塗布法、ロール・ツー・ロール塗布法、グラビア塗布法、フレキソ印刷塗布法、カーテン塗布法、滴下塗布法、ロール塗布法、スクリーン印刷塗布法、押出塗布法およびスリット塗布法といった従来の費用効率の高い液相からの処理を用いて皮膜（および構造体）を製造するのに適した材料組成物を提供することである。
【００１０】
構造化された（テクスチャ形成された）ガラス基材表面上にも光学的に良好な品質の皮膜を製造することができる材料組成物を提供することも、本発明の一目的である。
【００１１】
本発明のもう１つの目的は、中央処理装置（ＣＰＵ）とディスプレイとを備えたコンピュータ機器または個人用通信機器において、該ディスプレイが、光学素子のアレイと、タッチセンサと、反射防止性でかつ撥油性の硬質コーティングを有するガラスカバーとを備える機器を提供することである。
【００１２】
本発明の一目的は、上に反射防止性でかつ撥油性の硬質コーティングを有するガラス基材において、該コーティングが、骨格中にケイ素、酸素および炭素を有するポリマーであり、該コーティングが、１．２２〜１．７の屈折率、６Ｈ以上、好ましくは８Ｈ以上の鉛筆硬度、６５度以上、例えば７０度以上の水接触角および２０度以上、例えば３０度以上の油接触角を有するガラス基材を提供することである。
【００１３】
したがって本材料は、撥水性と撥油性とを併せ持つ。
【００１４】
本発明の一目的は、被覆されたガラスおよび被覆されたポリマーシートの製造方法を提供することである。
【００１５】
本発明の一目的は、タッチ感知スクリーンを備えたコンピュータ機器または個人用通信機器の反射防止性、硬度および撥油性を高める方法を提供することである。
【００１６】
本発明は、ハイブリッド型のシロキサンポリマーを含む材料組成物を提供する。
【００１７】
こうした種の適切な材料は、シランモノマーを加水分解し、該加水分解シランモノマーを縮合重合してカルボシロキサンプレポリマーを形成し、該カルボシロキサンポリマーを、該ポリマーを溶解させうる少なくとも１種の溶媒と混合し、そして必要に応じて少なくとも１種の添加剤と混合して、カルボシロキサンプレポリマー液体組成物を調製することにより製造可能である。
【００１８】
本発明に使用するモノマーとしては例えば、式Ｉ：
Ｒ１ａＳｉＸ４−ａ      Ｉ
によるモノマー、および式ＩＩ：
Ｒ２ｂＳｉＸ４−ｂ      ＩＩ
［式中、
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、直鎖状および分岐状のアルキルおよびシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、（ａｌｋ）アクリレート、エポキシ、アリル、ビニルおよびアルコキシならびに１〜６個の環を有するアリールからなる群から選択され、
それぞれのＸは独立して、加水分解性基または炭化水素基を表し、
ａおよびｂは、１〜３の整数である］
によるモノマー、および式ＩＩＩ：
Ｒ３ｃＳｉＸ４−ｃ      ＩＩＩ
［式中、
Ｒ３は、水素を表すか、または１つもしくは複数の置換基を有してもよいアルキルもしくはシクロアルキルを表すか、またはアルコキシを表し、
それぞれのＸは独立して、上記と同一の意味を有する加水分解性基または炭化水素基を表し、かつ
ｃは、１〜３の整数である］
のモノマー、および式ＶＩ：
（Ｒ６）３Ｓｉ−Ｙ−Ｓｉ（Ｒ７）３      ＶＩ
［式中、
Ｒ６およびＲ７は独立して、水素と、直鎖状または分岐状のアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、（ａｌｋ）アクリレート、エポキシ、アリル、ビニル、アルコキシおよび１〜６個の環を有するアリールからなる群と、から選択され、前記基は、置換されているかまたは非置換であり、かつ
Ｙは、非置換のおよび置換された２価の脂肪族および芳香族の基、例えばアルキレン、アリーレン、−Ｏ−アルキレン−Ｏ−、−Ｏ−アリーレン−Ｏ−、アルキレン−Ｏ−アルキレン、アリーレン−Ｏ−アリーレン、アルキレン−Ｚ１Ｃ（＝Ｏ）Ｚ２−アルキレン、アリーレン−Ｚ１Ｃ（＝Ｏ）Ｚ２−アリーレンおよび−Ｏ−アルキレン−Ｚ１（＝Ｏ）Ｚ２−アルキレン−Ｏ−、−Ｏ−アリーレン−Ｚ１（＝Ｏ）Ｚ２−アリーレン−Ｏ−から選択される連結基であり、ここで、Ｚ１およびＺ２はそれぞれ、直接結合または−Ｏ−から選択される］
のモノマーが挙げられる。
【００１９】
こうしたモノマーを単独重合または共重合させることで、対応するシロキサンポリマーが得られる。
【００２０】
必要に応じて、こうしたモノマーを単独重合または共重合させて対応するシロキサンポリマーまたはシロキサンプレポリマーを取得し、これをさらに硬化させて高分子コーティングを得ることができる。
【００２１】
さらに本発明は、
１種または複数種のシランモノマーを加水分解させること、
前記シランモノマーを縮合させかつ重合させて、約１５００〜１５０，０００ｇ／モルの分子量を有するシロキサンポリマーを生成させること、および
１種または複数種の溶媒および必要に応じて前記シロキサンポリマー用の添加剤を導入して、シロキサンプレポリマー液体組成物を調製すること
を含むハイブリッド型のシロキサンプレポリマー組成物の製造方法を提供する。
【００２２】
本発明はさらに、
必要に応じて、堆積される皮膜が必要な膜厚となるように、ハイブリッド型のシロキサンプレポリマー組成物材料の固形分を調整し、かつ特定の被覆方法に適した溶媒を選択すること、
必要に応じて、光活性添加剤または熱活性添加剤または触媒を前記組成物に加えること、
前記組成物を基材上に堆積させて、５ｎｍ〜３０μｍの膜厚を有する層を形成すること、
必要に応じて、前記堆積された皮膜を熱処理すること、
必要に応じて、前記堆積された材料層を、ＵＶ曝露に供すること、
必要に応じて、現像ステップにおいて、前記層と塩基性現像剤水溶液とを接触させることにより前記皮膜の非露光領域を除去すること、および
必要に応じて、前記露光させた材料を熱処理／硬化させること
を含む、防汚／易洗浄性でかつ反射防止性の硬質被覆層における／としてのハイブリッド型のシロキサンプレポリマー組成物の使用方法を提供する。
【００２３】
本発明は、
被覆すべきガラスを準備すること、
前記ガラスを液相被覆材で被覆すること、
前記ガラス上の前記被覆材を熱硬化および／またはＵＶ硬化させること
を含む、被覆されたガラスの製造方法において、前記被覆されたガラスが、骨格中にケイ素、酸素および炭素を有するポリマーを含み、前記ガラス上のコーティングが、１．２２〜１．７の屈折率、６Ｈ以上、好ましくは８Ｈ以上の鉛筆硬度および３０度以上の油接触角を有する方法を提供する。
【００２４】
さらに本発明は、
被覆すべきガラスを準備すること、
前記ガラスを液相被覆材で被覆すること、
前記ガラス上の前記被覆材を焼付けしかつ／またはＵＶ硬化させること
を含む、被覆されたガラスの製造方法であって、上述の方法との組合せが可能である方法において、液相被覆材により堆積すべきコーティングを、
化学式Ｒ１１ｘＲ１２ｙＳｉＣ３Ｈ６Ｒ１３［式中、Ｒ１１は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｘは、２または３であり、Ｒ１２は、アルキル基であり、ｙは、０または１であり、Ｒ１３は、エポキシ基、アクリレート基、メタクリレート基、（置換された）フェニル基またはイソシアネート基である］を有する第１のモノマーと、
化学式Ｒ１４ａＲ１５ｂＳｉＣ２Ｈ４（ＣＦ）ｎ［式中、Ｒ１４は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ａは、２または３であり、Ｒ１５は、アルキル基であり、ｂは、０または１であり、ｎは、３〜２５の整数である］を有する第２のモノマーと、
化学式Ｒ１６ｃＲ１７ｄＳｉＣ２Ｈ４ＳｉＲ１８ｅＲ１９ｆ［式中、Ｒ１６は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｃは、２または３であり、Ｒ１７は、アルキル基またはＨであり、ｄは、０または１であり、Ｒ１８は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｅは、２または３であり、Ｒ１９は、アルキル基またはＨであり、ｆは、０または１である］を有する第３のモノマーと
を組み合わせることによって形成する方法を提供する。
【００２５】
式Ｒ１６ｃＲ１７ｄＳｉＣ２Ｈ４ＳｉＲ１８ｅＲ１９ｆは、上記の一般式ＶＩに含まれる化合物の下位式を表す。
【００２６】
本発明は、
ケイ素、酸素および炭素を含む複数種のモノマーを重合して、少なくとも２０００の分子量を有するカルボシロキサンポリマーを形成すること、
前記カルボシロキサンポリマーを、液相法で大気圧でガラス基材上に堆積させること、その際、前記ガラス基材上の前記ポリマーを硬化させた後に、前記カルボシロキサンポリマーは、少なくとも６Ｈの硬度、１．２２〜１．４６の屈折率および少なくとも３０度の油接触角を有するものとする、
さらに、中央処理装置（ＣＰＵ）、ディスプレイ、タッチセンサ層および筐体を設置して、タッチ感知スクリーンを備えたコンピュータ機器または個人用通信機器を形成すること
を含む、タッチ感知スクリーンを備えたディスプレイ、コンピュータ機器または個人用通信機器の反射防止性、硬度および撥油性を高める方法において、前記反射防止性によって、前記カルボシロキサンポリマー層を有しない同一のガラス基材と比較して、表面反射が１５％超減少し、好ましくは２０％以上減少する方法を提供する。
【００２７】
本発明は、
筐体と、
中央処理装置（ＣＰＵ）と、
ディスプレイと
を備えたコンピュータ機器または個人用通信機器において、前記ディスプレイが、
光学素子のアレイと、
タッチセンサと、
反射防止性および撥油性が持続するコーティングを有するガラスカバーと
を備え、前記コーティングが、ケイ素、炭素、酸素およびフッ素を含むポリマーであり、ケイ素の原子％が１０〜３０原子％であり、炭素の原子％が１０〜６０原子％であり、酸素の原子％が１０〜６０原子％であり、かつフッ素の原子％が０．１〜１０原子％である機器を提供する。
【００２８】
より具体的には、本発明によるコンピュータ機器は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する。
【００２９】
反射防止性でかつ撥油性の硬質コーティングを有するガラス基材は、請求項１０の特徴部に記載の特徴を有する。
【００３０】
タッチ感知スクリーンを備えたディスプレイは、請求項２２の特徴部に記載の特徴を有する。
【００３１】
被覆されたガラスの製造方法は、請求項３８および４３の特徴部に記載の特徴を有する。
【００３２】
タッチ感知スクリーンを備えたコンピュータ機器または個人用通信機器の硬度および撥油性を高める方法は、請求項５３の特徴部に記載の特徴を有する。
【００３３】
反射防止性でかつ撥油性のコーティングを有するガラスカバーを有するディスプレイを備えたコンピュータ機器または個人用通信機器は、請求項６２の特徴部に記載の特徴を有する。
【００３４】
組成物は、請求項８０の特徴部に記載の特徴を有する。
【００３５】
本発明により、多くの利点が得られる。したがって本発明は、熱硬化性および／または場合により照射硬化性である材料組成物を提供する。この材料組成物は、比較的低い処理温度で硬化可能であり、例えば最高で３７５℃の温度で硬化可能であって、さらには１００℃の温度でも硬化可能である。
【００３６】
皮膜のパターン形成は、これらに限定されるものではないが、リソグラフィによる直接的なパターン形成、従来のリソグラフィによるマスキング、エッチング手法、インプリント法およびエンボス法によって行うことができる。
【００３７】
この材料組成物は、様々な種類のガラスとの使用に適している。こうしたガラスとしては例えば、厚型ガラス、薄型ガラス、さらには化学強化ガラスおよび熱強化ガラスが挙げられる。この材料組成物を、例えば金属製やポリマー材料製の基材、特に熱可塑性皮膜および熱可塑性シートのような、様々な基材上で使用することもできる。
【００３８】
こうした種の被覆組成物は、３５０℃の温度または好ましくは２５０℃未満もしくは２００℃未満の温度で硬化可能であり、化学強化ガラスの場合にはこうした被覆組成物を備えることが極めて有利である。化学強化ガラスの場合には、ガラスを熱強化した後にコーティングを施す場合と同様の低い温度とすべきであるという要求が課される。
【００３９】
本発明は、防汚・易洗浄性と反射防止性とに加えてさらに、薄型および厚型のガラス基材の表面に対する機械的安定性の向上をも提供する。被覆材の機械的安定性が高いことによって、ガラス基材が外部損傷から保護される。
【００４０】
このコーティングが化学的にも物理的にも均一な性質を示すことによって、防汚・易洗浄性および反射防止性の機械的耐久性ならびに長期安定性が達成され、これが持続する。
【００４１】
本発明は、反射防止性および防汚・易洗浄性の機械的耐久性ならびに長期安定性を示すガラス基材において、該コーティングが、骨格中にケイ素、酸素および炭素を有するポリマーであり、該コーティングが、１．２２〜１．５５の屈折率、８Ｈ以上の鉛筆硬度、７０度以上の水接触角および３０度以上の油接触角を有するガラス基材を提供する。さらに、具体的にはこのコーティングは、スチールウール（００００型）テーバー摩耗試験の前後に測定して、該試験を５０００サイクル行った後に水接触角が６５度超のまま保持されるような耐久性を示す。
【００４２】
さらに、具体的にはこのコーティングは、チーズクロス／木綿布帛テーバー摩耗試験を２０００００サイクル行った後に水接触角が６５度超のまま保持されるような耐久性を示す。
【００４３】
本発明はさらに、反射防止性および防汚・易洗浄性の機械的耐久性ならびに長期安定性を示すガラス基材において、該コーティングが、骨格中にケイ素、酸素、炭素およびフッ素を有するポリマーであり、該コーティングが、１．２２〜１．５の屈折率、８Ｈ以上の鉛筆硬度、９０度以上、好ましくは１００度以上の水接触角および３５度以上、好ましくは４５度以上の油接触角を有するガラス基材を提供する。さらに、具体的にはこのコーティングは、スチールウール（００００型）テーバー摩耗試験の前後に測定して、該試験を５０００サイクル行った後に水接触角が９０度超または好ましくは１００度超のまま保持されるような耐久性を示す。さらに、具体的にはこのコーティングは、チーズクロス／木綿布帛テーバー摩耗試験を２０００００サイクル行った後に水接触角が９０度超または好ましくは１００度超のまま保持されるような耐久性を示す。
【００４４】
全コーティング厚さにわたって化学的にも物理的に均一なコーティングも提供される。さらに本プレポリマー被覆材溶液によって、５ｎｍ〜３０μｍ、より好ましくは２０ｎｍ〜３μｍまたは具体的には５０ｎｍ〜１μｍの（塗膜の）コーティング厚さを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、基材１００および材料皮膜１１０の断面図を示す。
【図２】図２は、基材２００ならびに材料皮膜２０５および２１０の断面図を示す。
【図３】図３は、被覆材を堆積させかつ硬化させて片面コーティングを得るための典型的な一連の流れの断面図を示す。
【図４ａ】図４ａは、基材４００ならびに材料皮膜４１０および４２０の断面図を示す。
【図４ｂ】図４ｂは、基材４００ならびに材料皮膜４０５、４１０、４１５および４２０の断面図を示す。
【図５】図５は、被覆材を堆積させかつ硬化させて両面コーティングを得るための典型的な一連の流れの断面図を示す。
【図６ａ】図６ａは、基材６００およびパターン形成された／構造化された材料皮膜６１０の断面図を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、基材６００およびパターン形成された／構造化された材料皮膜６１０および６２０の断面図を示す。
【図７】図７は、基材７００上に被覆材を堆積させ、パターン形成し、かつ硬化させて、パターン形成された片面コーティング７１０を得るための典型的な一連の流れの断面図を示す。
【００４６】
実施形態
上記で論じたように、本発明は、有機・無機ハイブリッド型のシロキサンポリマー組成物であって、該組成物を機器の基材表面上の防汚／易洗浄性の反射防止被覆層としての使用に適したものにする特性を示す組成物の、合成および重合に関する。
【００４７】
本発明において、「アルキル」とは典型的には、直鎖状または分岐状のアルキル基であって、１〜１０個、好ましくは１〜８個、例えば１〜６個の炭素原子、例えば１〜４個の炭素原子を有するとともに、場合により典型的には１〜５個の置換基を有するものを表す。そうした置換基を、例えばハロゲン、ヒドロキシル、ビニル、エポキシおよびアリルの群から選択することができる。
【００４８】
「アルコキシ」および２価の「アルキレン」基および他の類似の脂肪族基において、アルキル基（またはアルキル部分から誘導される基）は上記と同一の意味を有し、すなわち、同一の炭素原子数（１〜１０、好ましくは１〜８または１〜６、さらには１〜４）を表し、かつ前記で説明した置換基を含む。非置換アルキレン基の例としては、エチレン、メチレンおよびプロピレンが挙げられる。
【００４９】
「アリーレン」とは典型的には、１〜３個の芳香環および６〜１８個の炭素原子を含む２価の芳香族基を表す。このような基は、フェニレン（例えば１，４−フェニレンおよび１，３−フェニレン）基、ビフェニレン基、ナフチレン基またはアントラセニレン基によって例示される。
【００５０】
アルキレン基およびアリーレン基は場合により例えば、ヒドロキシ基、ハロ基、ビニル基、エポキシ基、アリル基、アルキル基、アリール基およびアラルキル基から選択される１〜５個の置換基で置換されていてもよい。
【００５１】
好ましいアルコキシ基は、１〜４個の炭素原子を含む。その例は、メトキシおよびエトキシである。
【００５２】
「フェニル」という用語には、置換されたフェニル、例えばフェニルトリアルコキシ、特にフェニルトリメトキシ、フェニルトリエトキシおよびパーフルオロフェニルが含まれる。フェニル基および他の芳香族基または脂環式基は、ケイ素原子に直接結合してもよいし、メチレン橋またはエチレン橋を介してケイ素原子に結合してもよい。
【００５３】
新規なポリマー材料について、以下にさらに詳細に論じる。しかし総じて、この反射防止性の防汚／易洗浄コーティングに適した材料は、ケイ素を含有する複数種のモノマーの重合により得られることに留意されたい。典型的には、これらのモノマーのうちの少なくとも１種はケイ素および酸素を含み、その他のモノマーはケイ素および炭素を含む。モノマー中には、メチル基のような低級アルキル基から選択される有機基が少なくとも若干存在する。
【００５４】
一実施形態において、ガラス表面またはプラスチック表面上での所望の特性の組合せを得るための単層コーティングとしての使用に適した特性を示す新規な材料組成物が提供される。
【００５５】
別の実施形態において、比較的低い処理温度、例えば最高で３５０℃の温度で硬化可能であり、また約７０〜１００℃の温度であっても硬化可能である材料組成物が提供される。これによって、材料皮膜または材料構造体を、化学強化ガラスおよびプラスチック／ポリマーのように低温で硬化させることが可能になる。
【００５６】
あるいは、もう１つの実施形態において、３５０℃まで、またさらには８００℃までの温度で硬化しうる材料組成物が提供される。これによって、材料皮膜または材料構造体を、ガラスの強化のように高温で硬化させることが可能になる。
【００５７】
特に重要な実施形態において、曲面ガラスもしくは曲面プラスチックまたは屈曲可能な／可とう性の表面上に光学的に良好な品質のコーティングを生じさせる材料組成物が達成され、該コーティングは、こうした屈曲性／可とう性を可能にする機械的特性を示す。
【００５８】
ポリマー組成物は好ましくは、熱硬化性および／または場合により照射硬化性である材料である。皮膜のパターン形成は、これらに限定されるものではないが、リソグラフィによる直接的なパターン形成、従来のリソグラフィによるマスキング、エッチング手法、インプリント法、エンボス法、インクジェット印刷法、３Ｄ／４Ｄ印刷法により行うことができる。
【００５９】
熱硬化を、従来の炉、ＩＲ炉、熱処理炉中で行うことができ、またブロー乾燥などによって行うことができる。硬化には予備硬化段階が含まれることができ、この予備硬化段階では、キャリア溶媒が使用される場合にはこれを、追加の熱硬化または真空乾燥またはブロー乾燥のステップによって少なくとも部分的に除去する。
【００６０】
本実施形態は、異なるガラス種類間での区別はない。こうした異なるガラス種類としては、厚型ガラスおよび薄型ガラス、さらには非強化ガラス、化学強化ガラスおよび熱強化ガラスが挙げられる。総じて、ガラスの厚さは通常は５ｍｍ以下であり、特に４ｍｍ以下であり、典型的には３．２ｍｍ以下であり、いくつかの実施形態においては３ｍｍ以下であり、例えば２ｍｍ以下であり、またはいくつかの実施形態においては０．８ｍｍ以下であり、また０．５ｍｍ以下である。
【００６１】
化学強化ガラスの場合には、３５０℃の温度で、または好ましくは２５０℃未満の温度で硬化しうる被覆組成物を有することが必要である。ガラスを強化した後にコーティングを施す場合には、熱強化ガラスの場合と同様の低い温度とすべきであるという要求が課される。
【００６２】
もう１つの実施形態において、平滑で均一なコーティング表面を形成して汚染の蓄積を防ぐことのできる材料組成物が得られる。こうしたコーティングの平均表面粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍ〜５．０ｎｍであるべきであり、好ましくは４．０ｎｍ未満である。
【００６３】
実施形態にはさらに、硬化後に９０°超の、好ましくは１００°超の水接触角を有し、さらには表面形態による効果と相まって汚染の蓄積を防止して複合的な効果をうみだす、典型的には平滑で均一なコーティング表面を生じる適用も含まれる。
【００６４】
典型的には、水接触角は、最高で約１２０度である。
【００６５】
実施形態には、硬化後に２０°超の、好ましくは２５°超の、特に３０°以上の油接触角を有する、典型的には平滑で均一なコーティング表面を生じる適用が含まれる。
【００６６】
典型的には、油接触角は、最高で約８０度である。
【００６７】
上記で開示した様々な実施形態の全てを含めて、こうしたコーティングの硬度に関して、本技術は総じて、硬化後に３Ｈ〜９Ｈ、より好ましくは８Ｈ以上の鉛筆硬度を示す被覆層を提供する。
【００６８】
上記のパラメーターは、実施例に関連して以下に説明する規格化された方法により測定される（例２５参照）。したがって例えば、カバーの表面上にｎ−ヘキサデカンの液滴を置いてその接触角を測定することにより、油接触角を求めることができる。
【００６９】
一実施形態において、ガラス基材上に堆積されたシロキサンポリマーは、硬化後に６０，０００〜１２０，０００ｇ／モルの分子量を有する。
【００７０】
一実施形態において、ガラス基材上に堆積されたシロキサンプレポリマーは、２０００〜１５０００ｇ／モルの分子量を有する。
【００７１】
一実施形態において、基材上に堆積されたシロキサンポリマーは、硬化後に５０，０００ｇ／モル〜１，０００，０００ｇ／モル、特に約７５，０００〜５００，０００ｇ／モルの分子量を有する。
【００７２】
上記実施形態のいずれとも組み合わせることのできる一実施形態において、被覆層は、約８０ｎｍ〜１μｍ、特に約９０ｎｍ〜６００ｎｍの厚さを有する。
【００７３】
総じて本材料組成物は、実質的に非晶質である被覆層を提供する。
【００７４】
本ポリマーは、ビスシラン（ｂｉｓｉｌａｎｅ）モノマー（典型的には式ＶＩに合致するモノマー）を含み、このビスランモノマーを、必要に応じて式Ｉ〜式ＩＩＩのいずれかのモノマーと共重合させる。
【００７５】
ポリマー材料は、式ＶＩ（ビスシラン）のポリマーからなるかまたは主にこれから構成されるポリマーと、式Ｉ〜式ＩＩＩのうちの１種もしくは複数種のポリマーからなるかまたは主にこれから構成されるポリマーと、の混合物を含みうる組成物により形成されることができる。
【００７６】
上記の実施形態の双方において、式ＶＩのモノマーの基のモル％は、ポリマーまたはポリマー組成物の全ポリマーの９０〜１００モル％である。
【００７７】
したがって一実施形態において、ポリマーまたはポリマー組成物は、式ＶＩのモノマーの基を１００モル％含む。
【００７８】
別の実施形態において、この組成物は、式Ｉ〜式ＩＩＩのモノマーの基を１０モル％まで含む。この組成物の少なくとも９０モル％は、式ＶＩのモノマーにより形成される。
【００７９】
別の実施形態において、この組成物は、（熱または放射線により開始される皮膜の硬化の際に）「架橋可能な活性基」を有する式のモノマーの基を５％まで含み、かつ（熱または放射線により開始される架橋を生じることができない）式Ｉ〜式ＩＩＩのモノマーの基を５モル％まで含む。
【００８０】
この組成物の少なくとも９０モル％は、式ＶＩのモノマーにより形成される。
【００８１】
「組成物」とは、ホモポリマーまたはコポリマーの双方を示すためだけではなく、ホモポリマーまたはコポリマーに他のポリマーおよび／または他の成分をブレンドまたは配合したものを示すためにも用いられる。
【００８２】
好ましい実施形態によるポリマーまたはポリマー組成物によって、典型的には８Ｈ以上の表面硬度と、９０°以上の水接触角と、３５°以上の油接触角と、の組合せを示すコーティングが生じる。
【００８３】
シロキサンポリマーの前駆体分子は、４官能性、３官能性、２官能性または単官能性の分子であってよい。４官能性分子は４つの加水分解性基を有し、３官能性分子は３つの加水分解性基を有し、２官能性分子は２つの加水分解性基を有し、単官能性分子は１つの加水分解性基を有する。前駆体分子、すなわちシランモノマーは、有機官能基を有することができる。前駆体分子は、ビスシランであってもよい。
【００８４】
特に本技術は、こうした有機・無機ハイブリッド型のシロキサンポリマー組成物を被覆材溶液として使用して、機器の基材表面上の単一の被覆層において防汚／易洗浄性でかつ反射防止性の特性を生じさせる方法を提供する。ポリマー、溶媒または溶媒混合物、必要に応じて添加剤または触媒および必要であれば追加の加工助剤を使用して、液相被覆材溶液が調製される。
【００８５】
この被覆材溶液から、典型的ないずれかの液体施与（塗布）法によって、好ましくは、これらに限定されるわけではないが、スピンオン塗布法、浸漬塗布法、吹付塗布法、インクジェット塗布法、ロール・ツー・ロール塗布法、グラビア塗布法、フレキソ印刷塗布法、カーテン塗布法、滴下塗布法、ロール塗布法、スクリーン印刷塗布法、押出塗布法およびスリット塗布法によって、湿式化学法によるコーティングが生成される。最終硬化処理ステップの後にこのコーティングは、例えば密着性および硬度、すなわち耐擦傷性および耐摩滅性といった優れた機械的被覆特性と、環境上の様々な基本条件に対する優れた耐久性とを併せ持ち、これら２つを併せ持つことで、薄型ガラス上に極めて薄い層として施与が行われる、要求の多い用途での使用が可能となる。
【００８６】
化学的には、本コーティングは、コーティングマトリックス全体にわたって、適度な撥水性と適度な撥油性とをバランスよく均一に示す。
【００８７】
特に指紋の視認性に関して、特に指紋を除去しようと試みた後の指紋の視認性に関しては、コーティングの長期的な効果の観点から、これらの特性のバランスがとれていることが望ましい。コーティングの撥油性が高いほど指紋が目立つようになる。したがって本発明は、良好な耐指紋性の尺度として水／油接触角が高いことが重視される従来技術による解決法とは、本質的に異なる。
【００８８】
さらにこの被覆層は、防汚／易洗浄性に加えて光学的に最適化された反射防止性をも示すように構成された単層の系である。化学組成および反射防止性を調整することにより、コーティングの化学的な均一性と、薄さという物理的特性に加え、ガラスの透明な性質および色再現性が持続し、このことは様々な応用分野において非常に好ましい。このコーティングは化学的にも物理的にも均一な性質を示すため、機械的耐久性が得られ、また効果が長期間持続する。
【００８９】
一実施形態において、本材料は、基材を曲げてもコーティングも該基材も損傷しないような機械的特性を示す曲面／可とう性の薄膜ガラスまたは薄膜プラスチックの表面に適している。こうした特性が、上記の防汚および／または易洗浄性や反射防止性といった被覆特性に加えて提供される。
【００９０】
一実施形態において、６３２ｎｍで１．５〜１．２、好ましくは１．４６〜１．２５の屈折率を生じる材料組成物が提供される。
【００９１】
一実施形態において、少なくとも６５°の水接触角および少なくとも３０°の油接触角を有する材料組成物が提供される。
【００９２】
一実施形態は、被覆されたガラスの製造方法において、被覆すべきガラスを準備し、これを液相被覆材で被覆する方法に関する。次いで、このガラス上の被覆材を熱硬化および／またはＵＶ硬化させる。このガラス上のコーティングは、骨格中にケイ素、酸素および炭素を有するポリマーを含み、かつこのガラス上のコーティングは、１．２２〜１．７の屈折率、６Ｈ以上の鉛筆硬度および２０度以上の油接触角を有する。
【００９３】
特に、油接触角は３５度以上であり、場合により鉛筆硬度は７Ｈ以上であり、例えば８Ｈ以上である。
【００９４】
ガラス上のコーティングは、例えば１５〜１８０ｎｍの厚さで存在し、好ましくは５０〜１２０ｎｍの厚さで存在する。
【００９５】
コーティングまたは光学層はさらに、フッ素を含む。ケイ素の原子％は１０〜３０原子％、例えば１５〜２５原子％であり、炭素の原子％は１０〜６０原子％、例えば３０〜４０原子％であり、酸素の原子％は１０〜６０原子％、例えば３０〜４０原子％であり、フッ素の原子％は０．１〜１０原子％、例えば１〜５原子％である。
【００９６】
一実施形態によれば、本発明による方法は、式Ｉ：
Ｒ１ａＳｉＸ４−ａ      Ｉ
および式ＩＩ：
Ｒ２ｂＳｉＸ４−ｂ      ＩＩ
［式中、
Ｒ１およびＲ２は独立して、水素、直鎖状および分岐状のアルキルおよびシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、（ａｌｋ）アクリレート、エポキシ、アリル、ビニルおよびアルコキシならびに１〜６個の環を有するアリールからなる群から選択され、
それぞれのＸは独立して、加水分解性基または炭化水素基を表し、
ａおよびｂは、１〜３の整数である］
のいずれかまたは双方によるモノマーを加水分解させ、かつ重合することを含む。
【００９７】
さらに、式ＩＩＩ：
Ｒ３ｃＳｉＸ４−ｃ      ＩＩＩ
［式中、
Ｒ３は、水素を表すか、またはハロ（例えばフルオロ）のような置換基を１つもしくは複数有してもよいアルキルもしくはシクロアルキルを表すか、またはアルコキシを表し、
それぞれのＸは独立して、上記と同一の意味を有する加水分解性基または炭化水素基を表し、かつ
ｃは、１〜３の整数である］
による少なくとも１種のモノマーを、式Ｉまたは式ＩＩのモノマーと組み合わせて使用することも、単独で使用することもできる。
【００９８】
上記の式のいずれにおいても、加水分解性基は、特にアルコキシ基である（式ＩＶ参照）。
【００９９】
上記で論じたように、本発明は、トリアルコキシシランまたはテトラアルコキシシランを用いたオルガノシロキサンポリマーの製造を提供する。このシランのアルコキシ基は、同一であっても異なっていてもよく、好ましくは、式：
−Ｏ−Ｒ４      ＩＶ
［式中、
Ｒ４は、１〜１０個、好ましくは１〜６個の炭素原子を有するとともに、場合によりハロゲン、ヒドロキシル、ビニル、エポキシおよびアリルの群から選択される１つまたは２つの置換基を有する、直鎖状または分岐状のアルキル基を表す］
を有する基の群から選択される。
【０１００】
一実施形態において本方法は、少なくとも１種のビスシランモノマーを使用して、
ホモポリマーか、または
例えば式Ｉ〜式ＩＩＩによる１種以上のモノマーのような他のモノマーとのコポリマーか、または
ホモポリマーもしくはコポリマーを、上述のビスシランモノマーを含まないポリマーとブレンドまたは配合したもの
を製造することを含む。
【０１０１】
好ましい実施形態によれば、ビスシランは好ましくは、式ＶＩ：
（Ｒ６）３Ｓｉ−Ｙ−Ｓｉ（Ｒ７）３      ＶＩ
［式中、
Ｒ６およびＲ７は独立して、水素と、直鎖状または分岐状のアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、（ａｌｋ）アクリレート、エポキシ、アリル、ビニル、アルコキシおよび１〜６個の環を有するアリールからなる群と、から選択され、前記基は、置換されているかまたは非置換であり、かつ
Ｙは、非置換のおよび置換された２価の脂肪族および芳香族の基、例えばアルキレン、アリーレン、−Ｏ−アルキレン−Ｏ−、−Ｏ−アリーレン−Ｏ−、アルキレン−Ｏ−アルキレン、アリーレン−Ｏ−アリーレン、アルキレン−Ｚ１Ｃ（＝Ｏ）Ｚ２−アルキレン、アリーレン−Ｚ１Ｃ（＝Ｏ）Ｚ２−アリーレンおよび−Ｏ−アルキレン−Ｚ１（＝Ｏ）Ｚ２−アルキレン−Ｏ−、−Ｏ−アリーレン−Ｚ１（＝Ｏ）Ｚ２−アリーレン−Ｏ−から選択される連結基であり、ここで、Ｚ１およびＺ２はそれぞれ、直接結合または−Ｏ−から選択される］
に相応する分子から選択される。
【０１０２】
上記の種の組成物であって、式Ｉ〜式ＩＩＩおよび式ＶＩのモノマーの部分を上記の比で含むポリマーを有するものを、本機器において、ガラス基材上で、またディスプレイにおいて、またさらには本明細書に開示された他の製品および方法において、使用することができる。
【０１０３】
他の有用な組成物は、ケイ素、酸素および炭素を含む無機部分を有するとともにさらに、該無機部分に結合した有機基を有する有機部分を含む、有機・無機ハイブリッド型の材料を含み、ここで、該材料は、式ＶＩ：
（Ｒ６）３Ｓｉ−Ｙ−Ｓｉ（Ｒ７）３      ＶＩ
［式中、
Ｒ６およびＲ７は独立して、水素と、直鎖状または分岐状のアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、（ａｌｋ）アクリレート、エポキシ、アリル、ビニル、アルコキシおよび１〜６個の環を有するアリールからなる群と、から選択され、前記基は、置換されているかまたは非置換であり、かつ
Ｙは、非置換のおよび置換された２価の脂肪族および芳香族の基、例えばアルキレン、アリーレン、−Ｏ−アルキレン−Ｏ−、−Ｏ−アリーレン−Ｏ−、アルキレン−Ｏ−アルキレン、アリーレン−Ｏ−アリーレン、アルキレン−Ｚ１Ｃ（＝Ｏ）Ｚ２−アルキレン、アリーレン−Ｚ１Ｃ（＝Ｏ）Ｚ２−アリーレンおよび−Ｏ−アルキレン−Ｚ１（＝Ｏ）Ｚ２−アルキレン−Ｏ−、−Ｏ−アリーレン−Ｚ１（＝Ｏ）Ｚ２−アリーレン−Ｏ−から選択される連結基であり、ここで、Ｚ１およびＺ２はそれぞれ、直接結合または−Ｏ−から選択される］
によるモノマーの重合により得られるポリマーを含むかまたは実質的にこうしたポリマーからなる。
【０１０４】
式ＶＩのモノマーの基を含むかまたは実質的にこうしたモノマーの基からなるポリマーを含むこの組成物を、本機器において、ガラス基材上で、またディスプレイにおいて、またさらには本明細書に開示された他の製品および方法において、使用することができる。
【０１０５】
被覆されたガラスの製造方法であって、例えば上記の種類の被覆されたガラスの製造方法は、一実施形態において、式：
Ｒ１１ｘＲ１２ｙＳｉＣ３Ｈ６Ｒ１３      ＶＩＩ
［式中、
Ｒ１１は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｘは、２または３であり、
Ｒ１２は、アルキル基であり、ｙは、０または１であり、かつ
Ｒ１３は、エポキシ基、アクリレート基、メタクリレート基、フェニル基またはイソシアネート基である］
を有する第１のモノマーと、式：
Ｒ１４ａＲ１５ｂＳｉＣ２Ｈ４（ＣＦ）ｎ      ＶＩＩＩ
［式中、
Ｒ１４は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ａは、２または３であり、
Ｒ１５は、アルキル基であり、ｂは、０または１であり、かつ
ｎは、３〜２５の整数である］
を有する第２のモノマーと、式：
Ｒ１６ｃＲ１７ｄＳｉＣ２Ｈ４ＳｉＲ１８ｅＲ１９ｆ      ＩＸ
［式中、
Ｒ１６は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｃは、２または３であり、
Ｒ１７は、アルキル基またはＨであり、ｄは、０または１であり、
Ｒ１８は、アルコキシ基、アセトキシ基またはクロロ基であり、ｅは、２または３であり、かつ
Ｒ１９は、アルキル基またはＨであり、ｆは、０または１である］
を有する第３のモノマーと、を組み合わせることにより得られた液相被覆材により堆積されたコーティングを含む。
【０１０６】
好ましくは、第１のモノマーは０〜５０質量％供給され、第２のモノマーは５０質量％超供給され、第３のモノマーは１〜２０質量％供給される。
【０１０７】
置換基Ｒ１３は、好ましくはエポキシである。
【０１０８】
一実施形態において、第２のモノマーは、式Ｒ１４ａＲ１５ｂＳｉＣ２Ｈ４（ＣＦ）ｎ（ＶＩＩ）［式中、Ｒ１４は、アルコキシ基であり、ａは、３であり、かつｎは、３〜２５の整数である］を有する。
【０１０９】
一実施形態において、第２のモノマーは、化学式Ｒ１４ａＲ１５ｂＳｉＣ２Ｈ４（ＣＦ）ｎ（ＶＩＩ）［式中、Ｒ１５は、メチル基であり、ｎは、上記と同一の意味を有する］を有する。
【０１１０】
例えば、Ｒ１４はメトキシ基またはエトキシ基であってよく、ａは３の値をとる。
【０１１１】
好ましくは、上記の式ＶＩＩ〜式ＩＸにおいて、ｎは、３、９、１３および１７から選択され、特に１３または１７から選択される。
【０１１２】
第２のモノマーは、第１の変形形態および第２の変形形態の双方として提供されることができ、第１の変形形態では、ｎは３または９であり、第２の変形形態では、ｎは１３、１７または２５である。
【０１１３】
ガラス上の被覆材を焼付けしかつ／またはＵＶ硬化させた後、コーティングの厚さは１５〜１８０ｎｍであり、好ましくはコーティングの厚さは５０〜１２０ｎｍである。ガラス上のコーティングは、１．２２〜１．７の屈折率を有する。
【０１１４】
一実施形態は、
ケイ素、酸素および炭素を含む複数種のモノマーを重合して、少なくとも２０００の分子量を有するカルボシロキサンポリマーを形成するステップ、
前記カルボシロキサンポリマーを、液相法で大気圧でガラス基材上に堆積させるステップ
を含む、タッチ感知スクリーンを備えたディスプレイ、コンピュータ機器または個人用通信機器の硬度および撥油性を高める方法において、
前記ガラス基材上の前記ポリマーを硬化させた後に、前記カルボシロキサンポリマーが、少なくとも６Ｈの硬度、１．２２〜１．４６の屈折率および少なくとも２０度の油接触角を有する方法を含む。
【０１１５】
次いでさらに、中央処理装置（ＣＰＵ）、ディスプレイ、タッチセンサ層および筐体を設置して、タッチ感知スクリーンを備えたコンピュータ機器または個人用通信機器を形成することが提供され、その際、反射防止性によって、カルボシロキサンポリマー層を有しない同一のガラス基材と比較して、表面反射が１５％超減少し、好ましくは２０％以上減少する。
【０１１６】
一実施形態において、カバー基材の両面に被覆材を堆積させて硬化させる場合には、ガラス基材から反射する太陽光の量は、典型的には少なくとも３％少なく、好ましくは少なくとも３．５％少ない。
【０１１７】
本実施形態の一例において、ポリマーはフッ素をさらに含み、ケイ素の原子％は１０〜３０原子％、例えば１５〜２５原子％であり、炭素の原子％は１０〜６０原子％、例えば３０〜４０原子％であり、酸素の原子％は１０〜６０原子％、例えば３０〜４０原子％であり、フッ素の原子％は１〜４０原子％、例えば１〜１５原子％である。
【０１１８】
このポリマーを、ガラス基材の第１の面上および第２の面上の双方に堆積させることができる。
【０１１９】
総じて、ガラス基材上のポリマーを硬化させた後に、カルボシロキサンポリマー層は、１５〜１８０ｎｍ、例えば５０〜１２０ｎｍの厚さを有する。
【０１２０】
上記の前駆体分子を縮合重合させることによって、最終的なシロキサンポリマー組成物が得られる。総じて、３官能性、２官能性および単官能性の分子の場合には、前駆体分子の他の官能基（これは、加水分解性基の数に依存する）は、例えば直鎖状の基、アリール基、環式基、脂肪族基といった有機官能基であることができる。これらの有機基は、例えばアミン基、エポキシ基、アクリロキシ基、アリル基またはビニル基といった反応性官能基を含むこともできる。これらの反応性有機基は場合により、熱または放射線により開始される硬化ステップの間に反応しうる。感熱性および感放射線性の開始剤を使用して、この材料組成物から特定の硬化特性を達成することができる。
【０１２１】
特に適切なモノマーは、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシビニルシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェナントレン−９−トリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、ジフェニルシランジオール、１，２−ビス（トリメトキシシリル）メタン、１，２−ビス（トリメトキシシリル）エタン、グリシジルメタクリレート、ジメチルジメトキシシラン、１−（２−（トリメトキシシリル）エチル）シクロヘキサン−３，４−エポキシド、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン、トリデカフルオロトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン、ペンタフルオロスチレニルトリメトキシシラン、トリメトキシ（３，３，３−トリフルオロプロピル）シランおよびそれらの混合物の群から選択される。
【０１２２】
一実施形態において、式Ｉのモノマーの基および式ＩＩのモノマーの基および式ＩＩＩのモノマーの基のうちの１種または２種または３種と、式ＶＩのモノマーの基と、を、（式Ｉおよび／または式ＩＩおよび／または式ＩＩＩのモノマーを合算したもの）：（式ＶＩのモノマー）＝６０：４０〜０．１：１００、特に５０：５０〜０．１：１００、例えば約１０：９０〜０．１：１００のモル比で含むポリマー組成物が提供される。
【０１２３】
一実施形態において、式ＶＩのモノマーと、式Ｉ〜式ＩＩＩＩによるモノマーのうちの１種、２種または３種のモノマーの合計と、のモル比は、１００：５０〜９９：１である。
【０１２４】
例示的なビスシラン（例えば式ＶＩのビスシラン）としては例えば、１，２−ビス（トリメトキシシリル）メタン、１，２−ビス（トリエトキシシリル）メタン、１，２−ビス（トリメトキシシリル）エタン、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン、１−（ジメトキシメチルシリル）−１−（トリメトキシシリル）メタン、１−（ジエトキシメチルシリル）−１−（トリエトキシシリル）メタン、１−（トリメトキシメチルシリル）−２−（ジメトキシシリル）エタン、１−（ジメトキシメチルシリル）−２−（トリメトキシシリル）エタン、１−（ジエトキシメチルシリル）−２−（トリエトキシシリル）エタン、ビス（ジメトキシメチルシリル）メタン、ビス（ジエトキシメチルシリル）メタン、１，２−ビス（ジクロロメチルシリル）エタン、１，２−ビス（トリクロロシリル）エタン、１，２−ビス（ジメトキシメチルシリル）エタン、１，２−ビス（ジエトキシメチルシリル）エタン、１，２−ビス（トリメトキシシリル）ベンゼン、１，２−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼン、１，３−ビス（トリメトキシシリル）ベンゼン、１，３−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼン、１，４−ビス（トリメトキシシリル）ベンゼン、１，４−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼン、４，４’−ビス（トリエトキシシリル）−１，１’−ビフェニル、１，４−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼンおよび１，３−ビス（トリエトキシシリル）ベンゼンならびにそれらの組合せ物が挙げられる。
【０１２５】
一実施形態において、式ＶＩのモノマーを単独重合させるか、または式ＶＩのモノマーの混合物を共重合することにより、ポリマーを得る。
【０１２６】
本明細書において、「ポリマー」という用語は、ホモポリマーおよびコポリマーの双方に対して用いられる。
【０１２７】
上記に基づいて、そして以下の実施例から明らかとなるように、本技術は、
式Ｉ〜式ＩＩＩの少なくとも１種または複数種のモノマーを単独重合または共重合させるが、好ましくはこれを、最初に該モノマーを加水分解させ、次いでこれを縮合重合させることにより行い、それによって、式Ｉ〜式ＩＩＩを有するモノマーの基を含む第１のホモポリマーまたはコポリマーを形成し、
式ＶＩの少なくとも１種のモノマーを単独重合または共重合させるが、好ましくはこれを、最初に該モノマーを加水分解させ、次いでこれを縮合重合させることにより行い、それによって、式ＶＩを有するモノマーの基を含むホモポリマーまたはコポリマーを形成し、そして
このようにして得られた第１のポリマーと第２のポリマーとを混合して、ポリマーブレンドを形成するという一実施形態を含む。
【０１２８】
以下の実施例からも明らかとなるように、本技術は、
式Ｉ〜式ＩＩＩの少なくとも１種のモノマーと、式ＶＩの少なくとも１種のモノマーとを共重合させるが、好ましくはこれを、最初に該モノマーを加水分解させ、次いでこれらを縮合重合させることにより行い、それによって、式Ｉ〜式ＩＩＩおよび式ＶＩを有するモノマーの基を含むコポリマーを形成するという、他の実施態様を含む。
【０１２９】
上記の方法に適用可能であるもう１つの実施態様において、式Ｉ〜式ＩＩＩおよび式ＶＩの少なくとも１種のモノマー、好ましくは２種以上のモノマーおよびそれらの組合せ物の加水分解および縮合重合または共重合を、
該加水分解を、２未満のｐＨで行い、
該モノマーを含む有機相を、水または水溶液で洗浄し、次いで
該洗浄した有機相を、アミンのようなアルカリ剤で１１超のｐＨで処理し、最後に
こうして得られた有機相を水で洗浄して、ｐＨを７〜９の範囲に調整する
というようにして行う。
【０１３０】
上記の実施形態によって、高分子量のポリマーを得ることができることが判明した。
【０１３１】
本明細書において、「ポリマー」という用語は、ホモポリマーおよびコポリマーの双方に対して用いられる。
【０１３２】
一実施形態において、このようにして得られるポリマーは、３００〜１，５００，０００ｇ／モル、典型的には約４００〜１，０００，０００ｇ／モルまたは４００〜５００，０００ｇ／モルの範囲の分子量を有することができる。
【０１３３】
一実施形態において、得られるポリマーは、約３００〜２０，０００ｇ／モル、典型的には５００〜１０，０００ｇ／モルの分子量を有する。したがってこうしたポリマーはプレポリマーとして有用であり、このプレポリマーを堆積させた後に硬化させることで、約３０，０００〜５００，０００ｇ／モルの分子量を有する最終ポリマーを得ることができる。
【０１３４】
一実施形態によれば、シロキサン組成物は、溶媒相中にシロキサンポリマーを含み、その際、
部分的に架橋したプレポリマーは、−Ｓｉ−Ｏ−単位を繰返して形成されかつ約２，０００〜約２０，０００ｇ／モルの範囲の分子量を有するシロキサン骨格を有し、このシロキサン骨格は、ヒドロキシル基を、−Ｓｉ−Ｏ−単位の約５〜７０％の量で有するとともにさらに、エポキシ基を、この繰返し単位の量から計算して１〜４０モル％の量で有し、かつ、
この組成物はさらに、固体物質の質量を基準として０．１〜３％の、少なくとも１種のカチオン性光反応性化合物を含む。
【０１３５】
シロキサンポリマーの合成は、２ステップで行われる。第１の合成ステップを以下で加水分解ステップとも呼び、このステップにおいて、前駆体分子を、典型的には水および触媒、例えば塩酸または硝酸または他の無機酸または有機酸または塩基の存在下で加水分解し、第２のステップ、すなわち重合ステップにおいて、合成に選択される前駆体に応じて、縮合重合または他の架橋により材料の分子量を増加させる。加水分解ステップで使用される水は、典型的には７未満、好ましくは６未満、特に５未満のｐＨを有する。
【０１３６】
適切な触媒の存在下で縮合重合を実施することが好ましい場合がある。このステップでは、プレポリマーの分子量を増加させることにより、材料の適切な特性が高められ、また皮膜の堆積および処理が容易になる。
【０１３７】
加水分解、縮合反応および架橋反応を含むシロキサンポリマーの合成は、アセトンまたはＰＧＭＥＡのような不活性溶媒または不活性溶媒混合物を使用して行われることも、アルコールのような「不活性でない溶媒」を使用して行われることもでき、また無溶媒で行われることもできる。使用される溶媒は、最終的なシロキサンポリマー組成物に影響を及ぼす。この反応は、触媒の存在下で、塩基性条件下でも中性条件下でも酸性条件下でも行われることができる。前駆体の加水分解は、水（過剰量の水、化学量論量の水または準化学量論量の水）の存在下で行われることができる。反応中に加熱することができ、また反応中に還流を用いることができる。
【０１３８】
本プレポリマーの貯蔵寿命安定性は、典型的には室温で少なくとも３カ月であり、好ましくは室温で６カ月超である。
【０１３９】
例えば上記の保存寿命安定性の要求を満たすために、必要であれば予備重合ステップの終了時に典型的にはポリマーの安定化が行われ、これは、ヒドロキシル基のような末端基をブロックしてポリマー鎖の末端をキャップすることにより行われる。適切な試薬は、シリル化合物である。こうしたシリル化合物としては例えば、クロロトリメチルシラン、クロロジメチルビニルシラン、エトキシトリメチルシラン、エトキシジメチルビニルシランおよびメトキシトリメチルシランが挙げられる。
【０１４０】
典型的には、さらなる縮合を行う前に材料から過剰量の水を除去し、この段階で、所望であれば別の合成溶媒への溶媒交換を行うことができる。この別の合成溶媒は、シロキサンポリマーの最終処理溶媒またはそうした最終処理溶媒のうちの１つとして作用することができる。さらなる縮合ステップが完了した後に、残りの水およびアルコールおよび他の副生成物を除去することができる。調製ステップ時に１種以上の追加の処理溶媒を加えることで、最終処理溶媒の組合せ物を形成することができる。シロキサンポリマーの最終ろ過を行う前に、熱開始剤、感放射線開始剤、界面活性剤および他の添加剤などの添加剤を加えることができる。組成物の調製後に、このポリマーを用いた処理の準備が整う。
【０１４１】
合成に適した溶剤は例えば、アセトン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン、１−プロパノール、２−プロパノール、メタノール、エタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルＰＧＭＥおよびプロピレングリコールプロピルエーテル（ＰｎＰ）、ＰＮＢ、ＩＰＡ、ＭＩＢＫ、グリコールエーテル（オキシトール（Ｏｘｉｔｏｌ）、プロキシトール（Ｐｒｏｘｉｔｏｌ））、酢酸ブチル、酢酸ＭＥＫもしくはこれらの溶媒の混合物または他の適切な溶媒である。
【０１４２】
合成後に、適切な溶媒または溶媒の組合せ物を用いて材料を希釈することにより、選択された皮膜堆積方法で予め選択された膜厚を生じる固形分および被覆材溶液特性が得られる。調製に適した溶媒は例えば、１−プロパノール、２−プロパノール、エタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル（ＰＮＰ）、メチル−ｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルＰＧＭＥおよびＰＮＢ、ＩＰＡ、ＭＩＢＫ、グリコールエーテル（オキシトール、プロキシトール）、酢酸ブチル、酢酸ＭＥＫもしくはこれらの溶媒の混合物または他の適切な溶媒である。最終的な塗膜厚を、それぞれの機器およびそれぞれの構造体作製法に応じて最適化する必要がある。
【０１４３】
場合により、合成後に、開始剤または触媒化合物がシロキサン組成物に加えられる。この開始剤は、重合中に加えた開始剤と類似のものであってもよく、これを使用することで、ＵＶ硬化ステップにおいて「活性」の官能基の重合を開始しうる種が生成される。したがって、エポキシ基の場合には、カチオン性開始剤またはアニオン性開始剤を使用することができる。合成された物質中に「活性」の官能基として二重結合を有する基の場合には、ラジカル開始剤を用いることができる。また、「活性」の官能基の架橋を促進するために、（ラジカル、カチオンまたはアニオンの機序により作用する）熱開始剤を使用することもできる。光開始剤の適切な組合せ物の選択は、使用される露光源（波長）にも依存する。
【０１４４】
この組成物中の光反応性または熱反応性の化合物の濃度は、シロキサンポリマーの質量から計算して総じて約０．１〜１０％であり、好ましくは約０．５〜５％である。
【０１４５】
膜厚は、例えば１ｎｍ〜１０μｍの範囲であることができる。米国特許第７，０９４，７０９号明細書（ＵＳ  ７，０９４，７０９）には様々な薄膜製造方法が記載されており、ここに本明細書の一部を構成するものとして該明細書の内容を援用する。
【０１４６】
本発明により製造された皮膜は典型的には、６３３ｎｍの波長で１．２〜１．９の屈折率を有する。
【０１４７】
一実施形態によれば本方法は、ポリマー組成物にマイクロ粒子またはナノ粒子（または同様のナノスケールまたはマイクロスケールのロッド、結晶体、球体、ドット、バッドなど）を混合することをさらに含む。ナノ粒子は特に、光散乱顔料、有機蛍光物質、無機蛍光物質、酸化物、量子ドットまたは金属の群から選択される。上記のドーパントによって、被覆材の機械的、化学的または物理的な特性を向上させることができ、また、層にさらなる機能性をもたせることができる。そのようなマイクロ粒子またはナノ粒子の量は、組成物の１〜５０質量％であることができる。
【０１４８】
付属の図面に、実施形態を示す。
【０１４９】
まず、被覆された基材の断面図を示す図１を参照すると、参照番号は基材１００を示し、その上には被覆材層１１０が配置されていることに留意されたい。
【０１５０】
図３は、基材の上に材料層を堆積させる処理の典型的な一連の流れを示す。ステップ１は基材の準備を含み、ステップ２は被覆処理を含み、ステップ３は被覆材を硬化させてその最終形態とすることを含む。
【０１５１】
図１および図３中の参照番号１００および３００が付された基材（および他の図中の対応する基材）は、様々な厚さを有するソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラスもしくは任意の他の種類のガラス基材または任意の他の種類のプラスチックであってよい。基材は、非強化ガラス、熱強化ガラスまたは化学強化ガラスであってよく、種々の表面処理剤の有無にかかわらず研磨、研削、洗浄を含む様々な表面調整を行うことができる。基材表面は、平坦であってもよいし、該基材表面内に表面テクスチャを有することもでき、また該基材表面内の表面テクスチャの有無にかかわらず該基材上に他の層を有することもできる。
【０１５２】
図１および図３中の参照番号１１０および３１０が付された被覆材層（および他の図中の対応する被覆層）は、湿式化学塗布法を使用して塗布され、好ましくは、これらに限定されるわけではないが、スピンオン塗布法、浸漬塗布法、吹付塗布法、インクジェット塗布法、ロール・ツー・ロール塗布法、グラビア塗布法、フレキソ印刷塗布法、カーテン塗布法、滴下塗布法、ロール塗布法、スクリーン印刷塗布法、押出塗布法およびスリット塗布法によって塗布される。湿式化学塗布ステップの後に、必要に応じて余剰分の溶媒を除去するステップが存在し、これに続いて熱硬化またはＵＶ硬化のいずれかを用いた硬化ステップを行うが、その際、これら２つを組み合わせることもできる。必要に応じて、熱硬化をガラスの熱強化ステップと組み合わせて行うことができる。
【０１５３】
図２は、基材２００と被覆材層２１０との間での、任意選択の被覆層または表面処理用薬剤２０５の使用を示す。
【０１５４】
被覆層２０５は、基材２００の表面を活性化させて基材２００と被覆材層２１０との良好な密着性を得るためのプライマー層であってよい。あるいはこの被覆層２０５は、例えば付加的なガラス腐食保護を提供する（パターン形成されたまたはパターン形成されていない）被覆層であってもよいし、拡散障壁被覆層、導電性被覆層、半導体被覆層であってもよく、またこれらの被覆材積層体全体の光学特性を向上させる役割を担う光学被覆層であってもよい。
【０１５５】
別の構成では、被覆層２０５が、本発明において記載した実際の被覆材層（この場合、基材２００と被覆層２０５との間の付加的な任意選択の被覆層を設けることもできる）であることができ、被覆層２１０が、付加的な表面処理用薬剤またはプライマーとして機能することができ、また例えば付加的なガラス腐食保護を提供する（パターン形成されたまたはパターン形成されていない）被覆層として機能することもでき、また拡散障壁被覆層、導電性被覆層、半導体被覆層として機能することもできかつ／またはこれらの被覆材積層体全体の光学特性を向上させる役割を担う光学被覆層として機能することもできる。具体的にはこれによって、被覆材層２０５およびこれらの被覆材積層体全体の水接触角および油接触角をさらに増加させることもできる。
【０１５６】
図４ａおよび４ｂは、図１および図２と同様に基材４００の断面図を示すが、この場合には、基材の両面に被覆材層４１０および４２０が被覆されている。図５は、基材の両面に図３と同様に材料層を堆積させる処理の典型的な一連の流れを示す。必要に応じて、基材５００と被覆材層５１０および５２０との間で、別の被覆層または表面処理用薬剤５０５および５１５を使用することができる。
【０１５７】
被覆材層５１０および５２０は、同一の被覆材であってもよいし、異なる材料であってもよい。任意選択の被覆材層または表面処理用薬剤５０５および５１５は、同一の被覆材であってもよいし、異なる材料であってもよい。複数の被覆層が、互いに異なり、また使用される堆積技術に応じて異なる場合には、各被覆層を堆積させる間にこれらの被覆層を付加的に硬化させることが必要となる場合がある（湿式化学塗布ステップの後に、必要に応じて余剰分の溶媒を除去するステップが存在し、これに続いて熱硬化またはＵＶ硬化のいずれかを用いた硬化ステップを行うが、その際、これら２つを組み合わせることもできる。必要に応じて、熱硬化をガラスの熱強化ステップと組み合わせて行うことができる）。
【０１５８】
その下の図６ａおよび図６ｂは、基材６００と、該基材６００上の被覆材層６１０（片面）と、場合により被覆材層６２０（両面）と、の断面図を示す。この材料層を設けるだけでなくさらに、パターン形成処理（パターン形成法として、ナノインプリント法、エンボス法、ロール・ツー・ロール法、グラビア法、フレキソ印刷法、ロール法、インクジェット法、スクリーン印刷法、吹付法およびまたはＵＶリソグラフィが用いられる）を用いてこの材料皮膜に（ナノスケールまたはマイクロスケールまたはミリメートルスケールの）表面構造体を形成することにより、被覆材層または被覆層に対する光学的、物理的または化学的な付加的特性が生じる。
【０１５９】
図７は、基材７００の上に材料層７１０を堆積させかつパターン形成を施す処理の典型的な一連の流れを示す。ステップ１は基材の準備を含み、ステップ２は被覆処理を含み、ステップ３は被覆材のパターン形成処理（これには、熱硬化およびＵＶ硬化またはその双方の組合せが含まれうる）を含み、ステップ４は被覆材を硬化させてその最終形態とすることを含む。堆積技術およびパターン形成技術に応じて、ステップ２とステップ３とを単一のステップとして統合することができる。必要に応じて、層７２０の裏面にパターン形成を施すことができる。また、材料層７１０をパターン形成されていない層として上に設け、次いで材料層７２０の裏面にパターン形成を施すこともでき、またその逆も可能である。
【０１６０】
本発明により、皮膜および構造体の製造に適した材料が提供される。これらの層を、ガラス、ケイ素、窒化ケイ素、様々な酸化物被覆層、金属およびプラスチックのような種々の基材表面上に堆積させることができる。
【０１６１】
この感熱性および／または感照射性の材料組成物のパターン形成は、これらに限定されるものではないが、リソグラフィによる直接的なパターン形成、従来のリソグラフィによるマスキング、エッチング手法、インプリント法およびエンボス法により行うことができる。
【０１６２】
この組成物を使用して、例えば最高で３７５℃の温度、またさらには１００℃の温度およびこれらの限界の範囲内の温度といった比較的低い処理温度で硬化する層を製造することができる。
【０１６３】
しかし、この材料組成物から形成される被覆層を、これよりも高い温度、すなわち３７５℃を上回って４００℃に至るまでの、またさらには８００℃に至るまでの温度で硬化させることもでき、これによって、この材料皮膜または材料構造体をガラスの強化のような高温で硬化させることが可能となり、さらには、この材料組成物から形成される被覆層を、スパッタリング法、焼成法、熱蒸着法および／またはＣＶＤ法のような後続の高温堆積ステップと組み合わせることができる。
【０１６４】
この皮膜を堆積させ（必要に応じてパターン形成して）硬化させた後に、この材料皮膜および／または材料構造体は、攻撃的な環境条件に耐えることができるとともに、高い機械的耐久性および化学的安定性を示し、それにより防汚・易洗浄性および反射防止性の長期安定性が達成され、これが持続する。
【０１６５】
以下に、上記で論じたシロキサンポリマー被覆組成物の製造、およびコーティングを製造するためのその使用についてのさらなる詳細を説明する多くの非限定的な実施例を用いて、本発明を説明する。
【０１６６】
ＰＮＰ（プロパンジオールモノプロピルエーテル）またはアセトンに代わって使用される、様々な塗布処理に必要な溶媒のバリエーション：ＰＮＢ（プロパンジオールモノブチルエーテル）、ＩＰＡ（２−プロパノール）、ＭＴＢＥ（メチル−ｔ−ブチルエーテル）、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）、グリコールエーテル（オキシトール、プロキシトール）、酢酸ブチル、酢酸ＭＥＫもしくはこれらの溶媒の混合物または他の適切な溶媒。
【０１６７】
以下の実施例では、以下の略語を用いる：
ＭＴＥＯＳ  メチルトリエトキシシラン、
ＧＰＴＭＳ  ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
ＴＥＡ  トリエチルアミン、
ＭＥＯＳ  １，２−ビス（トリメトキシシリル）エタン、
ＣｌＳｉＭｅ３  トリメチルクロロシラン、
ＴＥＯＳ  テトラエチルシリケート、
ＭＴＭＳ  メチルトリメトキシシラン、
ＰＴＭＳ  トリメトキシフェニルシラン、
ＴＭＳＰＭ  ３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート、
ＡＰＴＥＳ  （３−アミノプロピル）トリエトキシシラン、
Ｆ−１７  （ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン、
Ｆ１３  １Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン。
【０１６８】
例１：
アセトン中のＭＴＥＯＳ（１８．７２ｇ）とＧＰＴＭＳ（８０．００ｇ）との混合物に、硝酸（０．１Ｍ、２８．５０ｇ）を加えた。この溶液を、８５℃で３時間還流させた。還流後、溶媒をＰＮＰに交換した。ＴＥＡ（固形分０．５質量％）を加え、この材料を９５℃で９０分間還流させた。この材料にＣｌＳｉＭｅ３（０．２０ｇ）を加え、還流をさらに２０分間続けた。溶媒をＰＮＰに交換し、この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１６９】
例２：
アセトン中のＭＥＯＳ（１７．１６ｇ）とＧＰＴＭＳ（１５．００ｇ）との混合物に、硝酸（３Ｍ、１３．５７ｇ）を加えた。この溶液を、室温で約３時間撹拌した。この溶液を水／ＭＴＢＥで洗浄し、溶媒をＰＮＰに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー８質量％）を室温で加え、この材料を９５℃で７０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換した。この材料に、ＣｌＳｉＭｅ３（０．１３ｇ、０．００１モル）を加え、これを１０５℃で９０分間還流させた。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
例３：
２−プロパノール中のＴＥＯＳ（１４．１２ｇ）とＭＴＭＳ（１０．０９ｇ）とＧＰＴＭＳ（３．７２ｇ）との混合物に、硝酸（２２．６６ｇ）を加えた。この溶液を、室温で約３時間撹拌した。この溶液を水／ＭＴＢＥで洗浄し、溶媒をＰＮＰに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー８質量％）を室温で加え、この材料を９５℃で４０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換した。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１７０】
例４：
２−プロパノール中のＴＥＯＳ（１４．１２ｇ）とＭＴＭＳ（１０．０９ｇ、０．０７４モル）とＡＰＴＭＳ（３．４９ｇ）との混合物に、硝酸（２２．６６ｇ）を加えた。この溶液を、室温で約３時間撹拌した。この溶液を水／ＭＴＢＥで洗浄し、溶媒をＰＮＰに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー８質量％）を加え、この材料を９５℃で４０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換した。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１７１】
例５：
ＧＰＴＭＳ（１５．６９ｇ）とＭＥＯＳ（８．９６ｇ）とＦ−１３（１．０２ｇ）との混合物を、アセトン中の硝酸（３．６５ｇ）に加えた。この溶液を、室温で約３時間撹拌した。撹拌後、この溶液を水／ＭＴＢＥで洗浄し、溶媒をＰＮＰに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー８質量％）を加え、この材料を９５℃で４０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換し、この材料を、ＣｌＳｉＭｅ３（０．１１ｇ）とともに１０５℃で９０分間還流させた。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１７２】
例６：
ＧＰＴＭＳ（１４．１８ｇ）とＭＴＥＯＳ（８８．２１ｇ）とＰＴＭＳ（８．９２ｇ）との混合物を、２−プロパノール中の硝酸（６４．７６ｇ）に加えた。この溶液を、９５℃で４時間還流させた。還流後、溶媒をＰＮＰに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー８質量％）を加え、この材料を９５℃で４０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換し、この材料を、ＣｌＳｉＭｅ３（０．１１ｇ、０．００１モル）とともに１０５℃で９０分間還流させた。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１７３】
例７：
ＧＰＴＭＳ（２３．１３ｇ）とＦ−１３（１．０２ｇ）との混合物を、アセトン中の硝酸（１．３２ｇ）に加えた。この溶液を室温で約１時間撹拌し、次いで９５℃で２時間３０分還流させた。還流後、この溶液を水／ＭＴＢＥ混合物で洗浄し、溶媒を２−プロパノールに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー１質量％）を加え、この材料を９５℃で９０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換した。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１７４】
例８：
ＴＥＯＳ（３０．００ｇ）とＭＴＭＳ（６．５４ｇ）との混合物を、２−プロパノール中の硝酸（１２．９７ｇ）に加えた。この溶液を、９５℃で３時間還流させた。還流後、この溶液を水／ＭＴＢＥで洗浄し、溶媒を２−プロパノールに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー４質量％）を加え、この材料を９５℃で１５分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換し、この材料をＣｌＳｉＭｅ３（０．５１ｇ）とともに１０５℃で６０分間還流させた。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１７５】
例９：
ＴＥＯＳ（４０．００ｇ）とＭＴＭＳ（１７．４４ｇ）との混合物を、２−プロパノール中の硝酸（２０．７５ｇ）に加えた。この溶液を、室温で３時間３０分間撹拌した。この溶液を水／ＭＴＢＥで洗浄し、溶媒を２−プロパノールに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー８質量％）を加え、この材料を９５℃で４０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換し、この材料をＣｌＳｉＭｅ３（０．１０ｇ、０．００１モル）とともに１０５℃で６０分間還流させた。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１７６】
例１０：
ＧＰＴＭＳ（１４．００ｇ）とＭＥＯＳ（７．３９ｇ）とＦ−１３（２．３２ｇ）との混合物を、アセトン中の硝酸（１５．１１ｇ）に加えた。この溶液を、室温で約３時間撹拌した。撹拌後、この溶液を水／ＭＴＢＥで洗浄し、溶媒をＰＮＰに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー１質量％）を加え、この材料を９５℃で４０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換した。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１７７】
例１１：
ＧＰＴＭＳ（１１．２１ｇ）とＭＥＯＳ（９．３２ｇ）とＦ−１３（２．２０ｇ）との混合物を、アセトン中の硝酸（６．５２ｇ）に加えた。この溶液を、室温で約３時間撹拌した。撹拌後、この溶液を、水／ＭＴＢＥで洗浄し、溶媒をＰＮＰに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー１質量％）を加え、この材料を９５℃で４０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換した。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１７８】
例１２：
ＧＰＴＭＳ（１５．００ｇ）とＭＥＯＳ（８．７１ｇ）とＦ−１７（１．０２ｇ）との混合物を、アセトン中の硝酸（９．３３ｇ）に加えた。この溶液を、室温で約３時間撹拌した。撹拌後、この溶液を、水／ＭＴＢＥで洗浄し、溶媒をＰＮＰに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー８質量％）を室温で加え、この材料を９５℃で４０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換し、この材料を、ＣｌＳｉＭｅ３（０．１２ｇ、０．００１モル）とともに１０５℃で９０分間還流させた。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１７９】
例１３：
硝酸（１１．７１ｇ）を、２−プロパノール中のＭＥＯＳ（１７．００ｇ）とＴＭＳＰＭ（１５．６１ｇ）との混合物に加えた。この溶液を、室温で約３時間撹拌した。撹拌後、この溶液を、水／ＭＴＢＥで洗浄し、溶媒を２−プロパノールに交換した。ＴＥＡ（固体ポリマー８質量％）を加え、この材料を９５℃で４０分間還流させた。還流後、この材料を、水／ＭＴＢＥ混合物で数回洗浄した。この洗浄ステップの後、溶媒をＰＮＰに交換した。この材料にＣｌＳｉＭｅ３（０．１２ｇ）を加え、これを１０５℃で９０分間還流させた。還流後、この材料を室温で６０分間撹拌した。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１８０】
例１４：
アセトン（６４００ｇ）および１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１６００ｇ）を、凝縮器と制御加熱冷却系とを備えた反応器に量り入れた。この反応混合物に滴下漏斗を用いて硝酸（４９８ｇ）を加え、この溶液を８０℃に加熱して４５分間還流させた。還流後、溶媒をアセトンからＰＧＭＥ（６０００ｇ）に交換した。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０１８１】
例１５：
アセトン（２４１７ｇ）、２−プロパノール（８０５ｇ）、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（７８７．５ｇ）、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（５．２５ｇ）、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン（１３．１２ｇ）および硝酸（２５０ｇ）を混合し、この溶液を６５℃で６０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテル（２４００ｇ）に交換した。エトキシトリメチルシラン（３．２８ｇ）を固形分で加え、１０５℃で３０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテル（１００ｇ）に交換した。調製処理を行えるようにこの材料の固形分を調整し、０．１μｍのフィルターでろ過して、処理の準備が整った溶液を得た。
【０１８２】
例１６：
アセトン（３８０７ｇ）、２−プロパノール（１２６９ｇ）、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１２００ｇ）、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（９ｇ）、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン（６０ｇ）および硝酸（７００ｇ）を混合し、この溶液を６５Ｃで１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテル（３６００ｇ）に交換した。調製処理を行えるようにこの材料の固形分を調整し、０．１μｍのフィルターでろ過して、処理の準備が整った溶液を得た。
【０１８３】
例１７：
アセトン（３０．３９ｇ）、２−プロパノール（１０．１３ｇ）、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１０．０ｇ）、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（０．０６ｇ）、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン（０．０７ｇ）および硝酸（３．０８ｇ）を混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテル（４５．１９ｇ）に交換した。調製処理を行えるようにこの材料の固形分を調整し、０．１μｍのフィルターでろ過して、処理の準備が整った溶液を得た。
【０１８４】
例１８：
アセトン（３０．３９ｇ）、２−プロパノール（１０．１３ｇ）、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１０．０ｇ）、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（０．０６ｇ）、トリデカフルオロトリエトキシシラン（０．１４ｇ）および硝酸（３．０８ｇ）を混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテル（４５ｇ）に交換した。調製処理を行えるようにこの材料の固形分を調整し、０．１μｍのフィルターでろ過して、処理の準備が整った溶液を得た。
【０１８５】
例１９：
アセトン（１２ｇ）、２−プロパノール（４ｇ）、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２０ｇ）、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（０．１５ｇ）、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロプロピル）トリメトキシシラン（１ｇ）および硝酸（７．０２ｇ）を混合し、この溶液を９０℃で１６０分間還流させた。還流後、この溶液を冷却し、溶媒をＰＧＭＥに交換した。調製処理を行えるようにこの材料の固形分を調整し、０．１μｍのフィルターでろ過して、処理の準備が整った溶液を得た。
【０１８６】
例２０：
アセトン（４６．４３ｇ）、２−プロパノール（１５．４８ｇ）、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１５ｇ）、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（０．１ｇ）、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン（０．２５ｇ）、ペンタフルオロスチレニルトリメトキシシラン（０．１３ｇ）および硝酸（４．６２ｇ）を混合し、この溶液を９０℃で６０分間還流させた。還流後、この溶液を冷却し、溶媒をＰＧＭＥ（７４ｇ）に交換した。調製処理を行えるようにこの材料の固形分を調整し、０．１μｍのフィルターでろ過して、処理の準備が整った溶液を得た。
【０１８７】
例２１：
アセトン（６３．７２ｇ）、２−プロパノール（２１．２４ｇ）、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２０ｇ）、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（０．３ｇ）、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン（０．３４ｇ）、フェニルトリメトキシシラン（０．６０ｇ）および硝酸（６．４ｇ）を混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、この溶液を冷却し、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテル（８７ｇ）に交換した。調製処理を行えるようにこの材料の固形分を調整し、０．１μｍのフィルターでろ過して、処理の準備が整った溶液を得た。
【０１８８】
例２２：（ＡＯ２１４）
アセトン（３１．３５ｇ）、２−プロパノール（１０．４５ｇ）、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１０ｇ）、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（０．２１ｇ）、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン（０．１７ｇ）、メチルトリメトキシシラン（０．０７ｇ）および硝酸（３．１６ｇ）を混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、この溶液を冷却し、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテル（４６．３ｇ）に交換した。調製処理を行えるようにこの材料の固形分を調整し、０．１μｍのフィルターでろ過して、処理の準備が整った溶液を得た。
【０１８９】
例２３：
アセトン（６３．４６ｇ）、２−プロパノール（２１．１６ｇ）、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（４０ｇ）、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（０．３ｇ）、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン（２ｇ）および硝酸（２４．４ｇ）を混合し、この溶液を９５℃で３時間還流させた。還流後、溶液を冷却し、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。調製処理を行えるようにこの材料の固形分を調整し、０．１μｍのフィルターでろ過して、処理の準備が整った溶液を得た。
【０１９０】
例２４：
使用前に、上記で製造した個々の材料にＰＧＭＥを加えて希釈し、固形分を４．５〜７％とした。
【０１９１】
回転塗布法により、固形分が４．５％である場合には、この材料によって典型的には厚さ１００ｎｍの皮膜が得られ、固形分が７％である場合には、厚さ３００ｎｍの皮膜が得られた。
【０１９２】
使用される堆積技術に応じて、異なる種類の溶媒または溶媒混合物を最終材料調製物中で使用することが好ましい。典型的には、回転塗布を用いる場合には単一の溶媒でうまくいくが、例えば吹付塗布では、例えばＰＧＭＥ（２−メトキシプロパノール）、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）およびＥＧ（エチレングリコール）をＰＧＭＥ：ＭＥＫ：ＥＧ＝７０：２７．５：２．５の比で含むＰＧＭＥ：ＭＥＫ：ＥＧ溶液で希釈して固形分を１．５％とすることによって良好な皮膜形成性能が得られることを本発明者らは見出した。これはほんの一例として挙げたものであり、これは常に、使用される材料の組成および堆積技術に応じて個々の事例で最適化される。
【０１９３】
例２５：
化学的均一性が高いことにより、本材料によって、優れた耐久性を示す硬質の非晶質コーティングが得られる。
【０１９４】
例１６の材料を、７％のＰＧＭＥ固体調製物から回転塗布法によりゴリラ（Ｇｏｒｉｌｌａ）ガラス上に堆積させ、対流炉中で２５０℃で６０分間硬化させた。得られた皮膜の厚さは、３１５ｎｍであった。
【０１９５】
この被覆材を鉛筆硬度について試験したところ、ＡＳＴＭ  Ｄ３３６３−００の鉛筆硬度試験による結果は、９Ｈであった。
【０１９６】
同一のコーティングを密着性について試験したところ、ＡＳＴＭ  Ｄ３３５９−０９クロスハッチ試験機による結果は、５Ｂであった。
【０１９７】
また、このコーティングのヘイズ値をＡＳＴＭ  Ｄ１００３−９５規格により試験したところ、結果は０．００２％（被覆されたゴリラガラス上でのヘイズ値は０．０２９％である）であった。これによって、未処理のガラスのヘイズ値さえも改善されたことから、優れた光学的透明性および均一な／平滑な表面コーティング仕上げであることが実証された。
【０１９８】
さらに、この単層コーティングの反射防止機能によって、ガラスと空気との界面での反射が、未処理のゴリラガラスよりも１７％超減少した。スチールウール摩耗試験およびチーズクロス（木綿布帛）摩耗試験の結果から、市販のコーティングと比較して、反射防止性でかつ防汚／易洗浄性のコーティング特性が優れた耐久性を示すことも実証された。これらの摩耗試験の結果を、表１および表２に示す。
【０１９９】
表１
【表１】
0006732783.tif 000002
【０２００】
表２
【表２】
0006732783.tif 000003
【０２０１】
表３
【表３】
0006732783.tif 000004
【０２０２】
例２６：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１００ｇ）、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（０．３８ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（２．４５ｇ）、アセトン（３０８ｇ）、２−プロパノール（１０３ｇ）および硝酸５７．７ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。この材料を、０．４５μｍのフィルターでろ過した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２０３】
例２７：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（０．８２ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１５ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２０４】
例２８：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１００ｇ）、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（２．２ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（３．４１ｇ）、アセトン（３０６ｇ）、２−プロパノール（１０３ｇ）および硝酸５７．８ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２０５】
例２９：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１００ｇ）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（０．３６ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（２．４５ｇ）、アセトン（３０５ｇ）、２−プロパノール（１００ｇ）および硝酸５７．７ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。この材料に、プロピレングリコールメチルエーテル（溶媒に由来して７０質量％）、メチルエチルケトン（溶媒に由来して２７．５質量％）およびエチレングリコール（溶媒に由来して２．５質量％）を配合して、固形分を１．５％とした。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２０６】
例３０：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１００ｇ、９９モル％）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（１．６３ｇ）、アセトン（３０３ｇ）、２−プロパノール（１００ｇ）および硝酸５８ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテル（３００ｇ）に交換した。この材料に、プロピレングリコールメチルエーテル（溶媒に由来して７０質量％）、メチルエチルケトン（溶媒に由来して２７．５質量％）およびエチレングリコール（溶媒に由来して２．５質量％）を配合して、固形分を１．５％とした。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２０７】
例３１：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１００ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（８．４５ｇ）、アセトン（３００ｇ）、２−プロパノール（１００ｇ）および硝酸５８．４ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。この材料に、プロピレングリコールメチルエーテル（溶媒に由来して７０質量％）、メチルエチルケトン（溶媒に由来して２７．５質量％）およびエチレングリコール（溶媒に由来して２．５質量％）を配合して、固形分を１．５％とした。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２０８】
例３２：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（５０ｇ）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（０．３６ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（２．５ｇ）、アセトン（１５０ｇ）、２−プロパノール（５０ｇ）および硝酸３１．１ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２０９】
例３３：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（０．３８ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（２．６１ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１５．９ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２１０】
例３４：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、オクチルトリメトキシシラン（０．１７ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（１．２５ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１５．５ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２１１】
例３５：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、メチルトリエトキシシラン（０．６３ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（１．３２ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１６ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。この材料に、プロピレングリコールメチルエーテル（溶媒に由来して７０質量％）、メチルエチルケトン（溶媒に由来して２７．５質量％）およびエチレングリコール（溶媒に由来して２．５質量％）を配合して、固形分を１．５％とした。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２１２】
例３６：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、ジメチルジエトキシシラン（０．６９ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（１．３２ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１５．８ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２１３】
例３７：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、テトラエトキシシラン（０．９７ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（１．３２ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１６．２ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２１４】
例３８：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（１９ｇ）、メチルトリエトキシシラン（６．８６ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（１．８３ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１７．２ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。この材料に、プロピレングリコールメチルエーテル（溶媒に由来して７０質量％）、メチルエチルケトン（溶媒に由来して２７．５質量％）およびエチレングリコール（溶媒に由来して２．５質量％）を配合して、固形分を１．５％とした。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２１５】
例３９：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（０．１８ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリメトキシシラン（１．１２ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１５．６ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２１６】
例４０：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、フェニルトリメトキシシラン（０．２６ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（２．６１ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１５．９ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２１７】
例４１：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、メチルトリエトキシシラン（０．２１ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（２．６１ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１５．９ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。この材料に、プロピレングリコールメチルエーテル（溶媒に由来して７０質量％）、メチルエチルケトン（溶媒に由来して２７．５質量％）およびエチレングリコール（溶媒に由来して２．５質量％）を配合して、固形分を１．５％とした。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２１８】
例４２：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（０．６ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリメトキシシラン（４．１ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１６．３ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。この材料に、プロピレングリコールメチルエーテル（溶媒に由来して７０質量％）、メチルエチルケトン（溶媒に由来して２７．５質量％）およびエチレングリコール（溶媒に由来して２．５質量％）を配合して、固形分を１．５％とした。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２１９】
例４３：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、メチルトリエトキシシラン（１．４１ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（２．９３ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１６．９ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２２０】
例４４：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、メチルトリエトキシシラン（０．２２ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（４．０５ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１６．１９ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２２１】
例４５：
１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（２５ｇ）、トリエトキシシリルプロピルエチルカルバメート（０．４５ｇ）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリメトキシシラン（２．６１ｇ）、アセトン（７５ｇ）、２−プロパノール（２５ｇ）および硝酸１５．９ｇを混合し、この溶液を９５℃で１２０分間還流させた。還流後、溶媒をプロピレングリコールメチルエーテルに交換した。この材料に、プロピレングリコールメチルエーテル（溶媒に由来して７０質量％）、メチルエチルケトン（溶媒に由来して２７．５質量％）およびエチレングリコール（溶媒に由来して２．５質量％）を配合して、固形分を０．７５％とした。希釈して調製した後、この材料をコーティングの堆積に使用する準備が整った。
【０２２２】
産業上の利用可能性
本材料を、光エレクトロニクスデバイス構造体、例えば表示機器、タッチスクリーン機器および光起電力デバイス（セル、パネルおよびモジュール）、照明器具、建築用ガラスユニットおよび装置において使用することにより、表面に、高い硬度、高い密着性、高い耐擦傷性、高い防汚・洗浄性といった特性を持たせることができる。
【０２２３】
具体的な用途は、以下の通りである：典型的には筐体と中央処理機器（ＣＰＵ）とディスプレイとを備えたコンピュータ機器または個人用通信機器であって、前記ディスプレイが、光学素子のアレイと、タッチセンサと、反射防止性でかつ撥油性のコーティングを有するガラスカバーと、を備えるもの。総じて本発明は、製品が、少なくとも一部分にガラスを含んでおり、該ガラスが、上に反射防止性でかつ撥水性および撥油性のコーティングを有するという用途に関する。
【０２２４】
上記の例としては、指紋読取り機器、アラーム機器、セキュリティ機器、テーブル、机、ガラス容器、香料用瓶、飲料用ガラス、ガラス戸、窓ガラス、コンピュータおよび個人用通信機器、例えば携帯電話およびタブレットが挙げられる。
【符号の説明】
【０２２５】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００  基材
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０  被覆層（表側）
２２０、４２０  被覆層（裏側）
２０５、４０５  表面処理用薬剤層（表側）または場合により他の機能性被覆層
２１５、４１５  表面処理用薬剤層（裏面）または場合により他の機能性被覆層
【０２２６】
引用リスト
特許文献
欧州特許出願公開第１５５５２４９号明細書（ＥＰ  １５５５２４９  Ａ１）
米国特許第７，０９４，７０９号明細書（ＵＳ  ７，０９４，７０９）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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