【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開涉及拒水結構體及拒水層形成用組合物。
技術介紹
1、在汽車等運輸設備的窗玻璃用途中，已知為了防止雨、霜、冰和雪等的附著并保持清晰視野而在玻璃板的外表面上形成有拒水膜的玻璃層疊體。
2、本說明書中，將具有玻璃板等基材和在該基材表面上所形成的拒水膜的結構體稱為“拒水結構體”。
3、拒水膜包含拒水層，并可以根據需要包含1個以上的其他層。拒水膜例如可以在拒水層之下具有基底層。拒水層的表面露出，拒水層的表面是拒水膜的最外表面，為拒水面。
4、以往，通常使用氟系化合物作為拒水層的材料。然而，近年來，c6氟系化合物等一些氟系化合物對環境的影響引起了人們的擔憂，因此，作為拒水層形成用組合物，正在推進不含氟系化合物的非氟系組合物的開發。
5、拒水層優選在初始狀態下具有良好的拒水性、并且具有即使在長期使用后也能維持良好拒水性的耐久性。作為耐久性之一，可例舉耐磨耗性。
6、例如，在汽車的側窗玻璃等用途中，可以使包含玻璃板和拒水膜的玻璃層疊體升降以進行車窗的打開和關閉。在該用途中，拒水膜優選具有即使表面經過反復摩擦也拒水性下降少的耐磨耗性。
7、本申請人在專利文獻1中公開了包含1種以上的水解性硅化合物的非氟系的拒水層形成用組合物、以及具有包含使用其所形成的拒水層的拒水膜的拒水結構體(權利要求1、10等)。
8、專利文獻1公開的拒水層的拒水性和耐磨耗性優異。
9、現有技術文獻
10、專利文獻
11、專利文獻1：日本專利特開2015
技術實現思路
1、專利技術所要解決的技術問題
2、本專利技術人使用原子力顯微鏡(afm)對拒水層表面的微米區域的結構進行了深入研究，專利技術了一種比專利文件1中公開的拒水層具有更高耐磨耗性的非氟系拒水層及其形成用組合物。
3、本公開的目的是提供一種具有非氟系拒水層的拒水結構體，其中該非氟系拒水層在初始狀態下具有良好的拒水性、并且具有即使表面經過反復摩擦也拒水性下降少的耐磨耗性。
4、本公開的另一目的是提供一種能夠形成非氟系拒水層的拒水層形成用組合物，其中該非氟系拒水層在初始狀態下具有良好的拒水性、并且具有即使表面經過反復摩擦也拒水性下降少的耐磨耗性。
5、解決技術問題所采用的技術方案
6、本公開提供以下的拒水結構體及拒水層形成用組合物。
7、[1]一種拒水結構體，其為具有基材和在該基材的表面上所形成的拒水膜的拒水結構體，其中，
8、所述拒水膜包含含有硅氧烷鍵和與si原子結合的1種以上的有機基團、但不含氟原子的拒水層，
9、所述拒水層的表面是所述拒水膜的最外表面，
10、所述拒水層的表面具有彈性模量分布，在任意選擇的1μm見方的微米區域內具有彈性模量在6.0gpa以上的高彈性模量部和彈性模量在4.0gpa以下的低彈性模量部，所述微米區域的表面彈性模量的均方根斜率在3.5gpa以上。
11、[2]如[1]所述的拒水結構體，其中，所述微米區域的表面彈性模量的均方根斜率在35.0gpa以下。
12、[3]如[1]或[2]所述的拒水結構體，其中，1種以上的所述有機基團選自烷基和亞烷基。
13、[4]如[1]～[3]中任一項所述的拒水結構體，其中，所述拒水層的表面的所述微米區域的平均彈性模量為2.0～14.0gpa。
14、[5]如[1]～[4]中任一項所述的拒水結構體，其中，在所述拒水層的表面的所述微米區域中，彈性模量在6.0gpa以上的高彈性模量區域的面積比率為1～50％，彈性模量在4.0gpa以下的低彈性模量區域的面積比率為10～80％。
15、[6]如[1]～[5]中任一項所述的拒水結構體，其中，所述拒水層的表面的初始水接觸角在90°以上
16、[7]如[1]～[6]中任一項所述的拒水結構體，其中，所述拒水層是以下組合物的干燥固化物，該組合物包含多種水解性硅化合物和1種以上的有機溶劑，所述多種水解性硅化合物包含具有水解性基團的1種以上的水解性有機硅以及具有水解性基團和烷基的1種以上的水解性烷基硅烷、并且相同種類間或不同種類間可以部分水解縮合，1種以上的所述水解性烷基硅烷的量相對于1種以上的所述水解性有機硅和1種以上的所述水解性烷基硅烷的總量100質量份為1～50質量份，1種以上的所述有機溶劑的基于漢森定義的溶解度參數即hsp值為10.8～12.1。
17、[8]如[7]所述的拒水結構體，其中，所述水解性有機硅是下式(1)所示的化合物，所述水解性烷基硅烷是下式(2)所示的化合物。
18、r13-(sir122o)k1-sir122-y1-si(r11)3-n1(x1)n1……(1)
19、(上式中，r13為碳原子數1～30的烷基，r12分別獨立地為碳原子數在3以下的烷基，y1為碳原子數2～4的亞烷基或氧原子，r11分別獨立地為1價的烴基，x1分別獨立地為水解性基團，x1可以水解而成為羥基，k1為10～300的整數，n1是1～3的整數。)
20、r22-si(r21)3-n2(x2)n2……(2)
21、(上式中，r22為碳原子數1～30的烷基，r21分別獨立地為1價的烴基，x2分別獨立地為水解性基團，x2可以水解而成為羥基，n2是1～3的整數。)
22、[9]如[1]～[8]中任一項所述的拒水結構體，其中，所述拒水膜在所述拒水層之下具有含有硅氧烷鍵、但不含氟原子的基底層。
23、[10]如[9]所述的拒水結構體，其中，所述基底層是包含選自下式(3)所示的化合物和下式(4)所示的化合物、并且相同種類間或不同種類間可以部分水解縮合的1種以上的水解性硅化合物的組合物的干燥固化物。
24、si(x3)4……(3)
25、(上式中，x3分別獨立地為水解性基團，x3可以水解而成為羥基。)
26、x43si-(ch2)m-six43……(4)
27、(上式中，x4分別獨立地為水解性基團，x4可以水解而成為羥基，m為1～8的整數。)
28、[11]如[1]～[10]中任一項所述的拒水結構體，其中，所述基材包括玻璃板。
29、[12]一種拒水層形成用組合物，其包含多種水解性硅化合物和1種以上的有機溶劑，所述多種水解性硅化合物包含具有水解性基團的1種以上的水解性有機硅以及具有水解性基團和烷基的1種以上的水解性烷基硅烷、并且相同種類間或不同種類間可以部分水解縮合，1種以上的所述水解性烷基硅烷的量相對于1種以上的所述水解性有機硅和1種以上的所述水解性烷基硅烷的總量100質量份為1～50質量份，1種以上的所述有機溶劑的基于漢森定義的溶解度參數即hsp值為10.8～12.1。
30、[13]如[12]所述的拒水層形成用組合物，其中，所述水解性有機硅是下式(1)所示的化本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種拒水結構體，其為具有基材和在該基材的表面上所形成的拒水膜的拒水結構體，其中，
2.如權利要求1所述的拒水結構體，其中，所述微米區域的表面彈性模量的均方根斜率在35.0GPa以下。
3.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，1種以上的所述有機基團選自烷基和亞烷基。
4.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，所述拒水層的表面的所述微米區域的平均彈性模量為2.0～14.0GPa。
5.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，在所述拒水層的表面的所述微米區域中，彈性模量在6.0GPa以上的高彈性模量區域的面積比率為1～50％，彈性模量在4.0GPa以下的低彈性模量區域的面積比率為10～80％。
6.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，所述拒水層的表面的初始水接觸角在90°以上。
7.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，所述拒水層是包含多種水解性硅化合物和1種以上的有機溶劑的組合物的干燥固化物，所述多種水解性硅化合物包含具有水解性基團的1種以上的水解性有機硅以及具有水解性基團和烷基的1種以上的水解性
8.如權利要求7所述的拒水結構體，其中，所述水解性有機硅是下式(1)所示的化合物，所述水解性烷基硅烷是下式(2)所示的化合物，
9.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，所述拒水膜在所述拒水層之下具有含有硅氧烷鍵、但不含氟原子的基底層。
10.如權利要求9所述的拒水結構體，其中，所述基底層是包含選自下式(3)所示的化合物和下式(4)所示的化合物、并且相同種類間或不同種類間可以部分水解縮合的1種以上的水解性硅化合物的組合物的干燥固化物，
11.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，所述基材包括玻璃板。
12.一種拒水層形成用組合物，其包含多種水解性硅化合物和1種以上的有機溶劑，所述多種水解性硅化合物包含具有水解性基團的1種以上的水解性有機硅以及具有水解性基團和烷基的1種以上的水解性烷基硅烷、并且相同種類間或不同種類間可以部分水解縮合，
13.如權利要求12所述的拒水層形成用組合物，其中，所述水解性有機硅是下式(1)所示的化合物，所述水解性烷基硅烷是下式(2)所示的化合物，
14.如權利要求12或13所述的拒水層形成用組合物，其用于形成拒水層，所述拒水層的表面具有彈性模量分布，在任意選擇的1μm見方的微米區域內具有彈性模量在6.0GPa以上的高彈性模量部和彈性模量在4.0GPa以下的低彈性模量部，所述微米區域的表面彈性模量的均方根斜率在3.5GPa以上。
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種拒水結構體，其為具有基材和在該基材的表面上所形成的拒水膜的拒水結構體，其中，
2.如權利要求1所述的拒水結構體，其中，所述微米區域的表面彈性模量的均方根斜率在35.0gpa以下。
3.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，1種以上的所述有機基團選自烷基和亞烷基。
4.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，所述拒水層的表面的所述微米區域的平均彈性模量為2.0～14.0gpa。
5.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，在所述拒水層的表面的所述微米區域中，彈性模量在6.0gpa以上的高彈性模量區域的面積比率為1～50％，彈性模量在4.0gpa以下的低彈性模量區域的面積比率為10～80％。
6.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，所述拒水層的表面的初始水接觸角在90°以上。
7.如權利要求1或2所述的拒水結構體，其中，所述拒水層是包含多種水解性硅化合物和1種以上的有機溶劑的組合物的干燥固化物，所述多種水解性硅化合物包含具有水解性基團的1種以上的水解性有機硅以及具有水解性基團和烷基的1種以上的水解性烷基硅烷、并且相同種類間或不同種類間可以部分水解縮合，1種以上的所述水解性烷基硅烷的量相對于1種以上的所述水解性有機硅和1種以上的所述水解性烷基硅烷的總量100質量份為1～50質量份，1種以上的所述有機溶劑的基于漢森定義的溶解度參數即hsp值為10.8～12.1。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：山口凌平，森田晉平，沖聰，牛尾友哉，
申請(專利權)人：AGC株式會社，
類型：發明
國別省市：
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