(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に少なくともフロロカーボン基とクロロシラン基とポリシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）ｎ（ｎは２の整数以上）とを含む化合物を吸着させる吸着工程を有する高被覆率化学吸着膜の製造方法。
【請求項２】
基材上に少なくともフロロカーボン基とクロロシラン基とポリシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）ｎ（ｎは２の整数以上）とを含む化合物を含有する非水系溶剤に浸漬し、基材上にこれらの化合物を吸着させる工程と、前記吸着工程の後に水洗工程と、前記水洗工程の後に乾燥工程を有する高被覆率化学吸着膜の製造方法。
【請求項３】
吸着工程と水洗工程と乾燥工程を順次複数回繰り返すことを特徴とする請求項２記載の高被覆率化学吸着膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材上に少なくともフロロカーボン基とクロロシラン基とポリシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）ｎ（ｎは２の整数以上）とを含む化合物、もしくは少なくともアルキル基とクロロシラン基とポリシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）ｎ（ｎは２の整数以上）とを含む化合物を短時間で吸着させる高被覆率化学吸着膜の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術は、基材上にアルキルシラン基もしくはフルオロアルキルシラン基を含むクロロシラン化合物を吸着させる方法により撥水および防汚性化学吸着膜を形成していた。図４に従来の方法を示す。
【０００３】
図４（ａ）のような表面状態である基材を無水雰囲気下で、アルキルシラン基もしくはフルオロアルキルシラン基を含むクロロシラン化合物を含有する非水系溶剤に浸漬することにより、この化合物が基材上に吸着した水酸基もしくは水と反応し、基材上に吸着する（図４（ｂ）の状態）。その後、基材を水の中に浸漬し、さらに基材を１００℃の雰囲気下に放置して基材を乾燥させる。この工程を経て、吸着した化合物上に水酸基もしくは水が吸着し、アルキルシラン基もしくはフルオロアルキルシラン基を含むクロロシラン化合物の化学吸着膜が形成される（図４（ｃ）の状態）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法で得られる化学吸着膜は、基材上の表面水酸基の粗な部分においてはこれらの化合物が部分的に吸着されず、したがって化学吸着膜が部分的に形成されない部分があった。また、表面水酸基の密な部分においても、短時間に化学吸着膜を緻密に形成することが困難であった。その結果、化学吸着膜の耐熱水性に問題があった。
【０００５】
本発明はこれらの問題を解決するものであり、基材上に少なくともフロロカーボン基とクロロシラン基とポリシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）ｎ（ｎは２の整数以上）とを含む化合物、もしくは基材上に少なくともアルキル基とクロロシラン基とポリシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）ｎ（ｎは２の整数以上）とを含む化合物を短時間で吸着させ、高被覆率の撥水および防汚性化学吸着膜を形成するための製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の一つの手段は、基材上に少なくともフロロカーボン基とクロロシラン基とポリシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）ｎ（ｎは２の整数以上）とを含む化合物（以下、フロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物と称す）を吸着させる吸着工程を有する高被覆率化学吸着膜の製造方法とする。
【０００７】
さらに他の手段は、吸着工程、水洗工程、乾燥工程を順次複数回繰り返す高被覆率化学吸着膜の製造方法とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、基材上に少なくともフロロカーボン基とクロロシラン基とポリシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）ｎ（ｎは２の整数以上）とを含む化合物を吸着させる吸着工程を有する高被覆率化学吸着膜の製造方法としたもので、従来よりも短時間の吸着で高被覆率の化学吸着膜が形成される。そのため、基材および化学吸着膜自身を熱水より保護し、結果として化学吸着膜の耐熱水性が向上する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、基材を無水雰囲気下で、少なくともフロロカーボン基とクロロシラン基とポリシロキサン結合（−Ｓｉ−Ｏ−）ｎ（ｎは２の整数以上）とを含む化合物を含有する非水系溶剤に浸漬し、基材上にこれらの化合物を吸着させる吸着工程と、前記吸着工程の後に水洗工程と、前記水洗工程の後に乾燥工程とを有する高被覆率化学吸着膜の製造方法としたもので、確実に高被覆率の化学吸着膜を形成することができるものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、吸着工程と水洗工程と乾燥工程を順次複数回繰り返すことを特徴とする高被覆率化学吸着膜の製造方法としたもので、より高被覆率の化学吸着膜を形成することができるものである。
【００１１】
以下、その発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の化学吸着膜とその製造方法の具体的実施の形態を説明する。基材のアルマイトの初期の表面状態を図１（ａ）に示す。この基材としてのアルマイトを室温程度の温度の窒素雰囲気下で、フルオロアルキルシロキサンあるいはフロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物として（化１）で示される化合物を非水系溶媒としてオクタデカフルオロオクタンを用いて１×１０ー２ｍｏｌ／ｌ溶液になるように調整した。
【００１３】
【化１】
0003772371.tif 000002
【００１４】
図１に示すように、図１（ａ）のような表面状態である基材のアルマイトを無水雰囲気下で、フロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物を含有する非水系溶剤に浸漬することにより、化合物が基材上に吸着した水酸基もしくは水と反応し、基材上に吸着する（図１（ｂ）の状態）。この工程を吸着工程とする。その後、基材を水の中に浸漬する。この工程を水洗工程とする。さらにその後、基材を１００℃の雰囲気下に放置して基材を乾燥させる。これを乾燥工程とする。前記水洗工程と乾燥工程を経て、吸着した化合物上に水酸基もしくは水が吸着し、フロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物からなる、従来の方法よりも短時間の吸着で高被覆率の化学吸着膜が形成される（図１（ｃ）の状態）。
【００１５】
これは、フロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物の１回の吸着で、従来のフルオロアルキルシロキサン結合化合物の数回の吸着に相当するためである。また、表面水酸基の粗な部分でも、表面水酸基に吸着したフロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物によって被覆するためである。そのため、基材および化学吸着膜自身を熱水より保護し、結果として化学吸着膜の耐熱水性が向上する。
【００１６】
さらに、吸着工程と水洗工程と乾燥工程を順次複数回繰り返すことにより、より高被覆率の化学吸着膜を形成することができる。以上の工程のフローチャートを図２に示す。ここで、繰り返し回数が多いほど被覆率が高くなることになる。
【００１７】
上記の本発明の化学吸着膜を評価するために、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）により上記基材の化学吸着膜の被覆率を測定した。また、吸着工程における吸着時間（浸漬時間）が１時間のものと、２４時間のものを各々作成し、この基材を沸騰水中に８００時間放置した。この間２００時間毎に基材の汚れの洗浄を２．５重量％のクエン酸水溶液で煮沸洗浄し、基材表面に水４μｌを滴下した時の水の接触角を測定し、その結果を（表１）に示した。
【００１８】
【表１】
0003772371.tif 000003
【００１９】
この結果より、フロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物からなる化学吸着膜の方が、フルオロアルキルクロロシラン化合物からなる化学吸着膜よりも短時間の吸着において被覆率および耐久性が優れていることが解る。また、フロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物は、ヘプタデカフルオロデキシルトリクロロシロキサン縮合化合物等、一般的には（化２）に示したもの、またはこれらを任意に混合したものが好ましい。
【００２０】
【化２】
0003772371.tif 000004
【００２１】
（実施の形態２）
図３に示すように、基材を無水雰囲気下で、アルキルシラン・シロキサン結合化合物を含有する非水系溶剤に浸漬することにより、化合物が基材上に吸着した水酸基もしくは水と反応し、基材上に吸着する（図３（ｂ）の状態）。この工程を吸着工程とする。その後、基材を水の中に浸漬する。この工程を水洗工程とする。さらにその後、基材を１００℃の雰囲気下に放置して基材を乾燥させる。これを乾燥工程とする。前記水洗工程と乾燥工程を経て、吸着した化合物上に水酸基もしくは水が吸着し、アルキルシラン・シロキサン結合化合物からなる、従来の方法よりも短時間の吸着で高被覆率の化学吸着膜が形成される（図３（ｃ）の状態）。
【００２２】
これは、アルキルシラン・シロキサン結合化合物の１回の吸着で、従来のアルキルシロキサンの数回の吸着に相当するためである。また、表面水酸基の粗な部分でも、表面水酸基に吸着したアルキルシラン・シロキサン結合化合物によって被覆するためである。そのため、基材および化学吸着膜自身を熱水より保護し、結果として化学吸着膜の耐熱水性が向上する。
【００２３】
さらに、吸着工程と水洗工程と乾燥工程を順次複数回繰り返すことにより、より高被覆率の化学吸着膜を形成することができる。以上の工程のフローチャートは実施の形態１におけるものと同様であり、図２に示すものである。ここで、繰り返し回数が多いほど被覆率が高くなることになる。
【００２４】
さらに、その再吸着回数が多いほどその耐久性が良好であることが解り、本発明の目標が達成できる。
【００２５】
なお、本発明に供されるアルキルシラン・シロキサン結合化合物としては、ポリメチルトリクロロシラン縮合化合物等、一般的には（化３）で示される化合物である。
【００２６】
【化３】
0003772371.tif 000005
【００２７】
また、非水系溶媒として上記シロキサン結合化合物と反応する活性水素を持たない有機溶媒であればよく、例えば上記アルキルシロキサン、フルオロアルキルシロキサン、もしくはシロキサン結合化合物に対しては、ｎ−ヘキサデカン等の炭化水素系溶媒やオクタデカフルオロオクタン等のハロゲン化炭化水素溶媒など一般式  ＣｎＨ２ｎ−ｍ＋２Ｘｍ（ｎ＝１，２，３，・・・、ｍ＝０，１，２，・・・２ｍ＋２；Ｘ＝ハロゲン原子）  に示したもの、あるいはこれらを任意に混合したものが好ましい。また、基材としてはアルマイト、ステンレス等の金属、ガラス、その他上記溶媒に耐えるものであればプラスチック等が使用でき、上記に示した性能が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
以上から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、従来よりも短時間の吸着でフロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物からなる高被覆率の化学吸着膜が形成され、そのため、基材および化学吸着膜自身を熱水より保護し、結果として化学吸着膜の耐熱水性が向上する。
【００２９】
請求項２記載の発明によれば、確実にフロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物からなる高被覆率の化学吸着膜を形成することができるものである。
【００３０】
請求項３記載の発明によれば、フロロカーボン・クロロシラン・シロキサン結合化合物からなる、より高被覆率の化学吸着膜を形成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）本発明の実施の形態１により得られる高被覆率化学吸着膜を形成する前の基材の表面状態を示す図
（ｂ）同高被覆率化学吸着膜の製造方法の吸着工程における基材の表面状態を示す図
（ｃ）同高被覆率化学吸着膜の製造方法によって得られる化学吸着膜の表面状態を示す図
【図２】  本発明の高被覆率化学吸着膜の製造方法のフローチャート
【図３】  （ａ）本発明の実施の形態２により得られる高被覆率化学吸着膜を形成する前の基材の表面状態を示す図
（ｂ）同高被覆率化学吸着膜の製造方法の吸着工程における基材の表面状態を示す図
（ｃ）同高被覆率化学吸着膜の製造方法によって得られる化学吸着膜の表面状態を示す図
【図４】  （Ａ）従来の製造方法の化学吸着膜を形成する前の基材の表面状態を示す図
（Ｂ）従来の製造方法の吸着工程における基材の表面状態を示す図
（Ｃ）従来の製造方法によって得られる化学吸着膜の表面状態を示す図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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