拒水/拒油被膜及其制造方法技术

本发明专利技术的一个实施方式中，拒水/拒油被膜形成在固体的表面，并且以由化学式所表示的基团为终端，并通过硅氧烷键形成有三维交联结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的一个实施方式涉及一种拒水/拒油被膜、拒水/拒油被膜的制造方法、以及前驱体溶液的制造方法。
技术介绍
当在固体的表面上附着有液滴时，以其为起点，腐蚀、劣化、污染会发生进展。例如，已知当发动机的排气管间歇地在高温下暴晒、在低温时附着有水滴或发生结露时，则会以其为起点发生生锈。再有，当附着在固体表面上的油在高温下持续暴晒时，则会碳化、牢固地附着，因此会导致可视性的降低或阻塞。因此，在许多工业领域，正在尝试开发一种即使是在高温下暴晒的环境下，液滴去除性能经过长时间也不会降低的材料或表面处理。作为液滴去除性能的指标，固体表面上的液滴的动态行为(动态湿润性)最近被重视，并能够利用接触角滞后来进行评价(例如参见专利文献1、非专利文献1)。所谓的接触角滞后，是利用前进接触角(θA)与后退接触角(θR)之差(θA-θR)，其值越小，则液滴越会以微小的倾斜在固体表面上滑落。换言之，可以说对于接触角滞后较小的固体表面，其液滴去除性能较优异。另一方面，对于接触角滞后较大的固体表面，即使是静态接触角超过150°的超拒水表面，液滴也会被“钉住”。在非专利文献2、3中，公开了当将混合癸基三乙氧基硅烷和四甲氧基硅烷而调制的涂液涂布在各种基材上、并以常温使其干燥时，得到透明的涂膜。<现有技术文献><专利文献>专利文献1：(日本)特开2010-222703号公报<非专利文献>非专利文献1：L.Gao and T.J.McCarthy,Langmuir,22,6234(2006).非专利文献2：“拒油性优异的透明涂膜”，[online]，2012年3月13日，独立行政法人产业技术综合研究所，[2013年2月15日检索]，互联网<URL:http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2012/pr20120313/pr20120313.html>非专利文献3：C.Urata,D.F.Cheng,B.Masheder and A.Hozumi,RSC Adv.,2,9805(2012).
技术实现思路
<本专利技术所要解决的技术问题>然而，期待进一步提高涂膜的耐热性及拒水/拒油性。鉴于上述现有技术所具有的问题，本专利技术的一个实施方式的目的在于提供一种耐热性及拒水/拒油性优异的拒水/拒油被膜。<用于解决技术问题的方案>本专利技术的一个实施方式中，拒水/拒油被膜形成在固体的表面，该拒水/拒油被膜以由化学式[化1]所表示的基团为终端，并且通过硅氧烷键形成有三维交联结构。本专利技术的一个实施方式中，拒水/拒油被膜的制造方法具有使有机硅烷化合物溶解在有机溶剂中而制造前驱体溶液的步骤；以及将该前驱体溶液涂布在固体的表面的步骤，其中，所述有机硅烷化合物是由通式[化2](CH3)4-n SiRn···(B)(其中，n为1、2或3，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的化合物、由通式[化3](其中，m为聚合度，R1及R2是分别独立地由通式[化4](CH3)3-n RnSi-(其中，n为1或2，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的基团或氢原子)所表示的化合物、由通式[化5](其中，m为聚合度，R1及R2是分别独立地由通式[化6](CH3)3-n RnSi-(其中，n为1或2，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的基团或氢原子)所表示的化合物、或由通式[化7](其中，m为聚合度)所表示的化合物。本专利技术的一个实施方式中，拒水/拒油被膜的制造方法具有使气体或液体的有机硅烷化合物吸附在固体的表面的步骤，其中，所述有机硅烷化合物是由通式[化8](CH3)4-n SiRn···(B)(其中，n为1、2或3，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的化合物、由通式[化9](其中，m为聚合度，R1及R2是分别独立地由通式[化10](CH3)3-n RnSi-(其中，n为1或2，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的基团或氢原子)所表示的化合物、由通式[化11](其中，m为聚合度，R1及R2是分别独立地由通式[化12](CH3)3-n RnSi-(其中，n为1或2，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的基团或氢原子)所表示的化合物、或由通式[化13](其中，m为聚合度)所表示的化合物。本专利技术的一个实施方式中，其是使有机硅烷化合物溶解在有机溶剂中而制造前驱体溶液的方法，所述有机硅烷化合物是由通式[化14](CH3)4-n SiRn···(B)(其中，n为1、2或3，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的化合物、由通式[化15](其中，m为聚合度，R1及R2是分别独立地由通式[化16](CH3)3-n RnSi-(其中，n为1或2，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的基团或氢原子)所表示的化合物、由通式[化17](其中，m为聚合度，R1及R2是分别独立地由通式[化18](CH3)3-n RnSi-(其中，n为1或2，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的基团或氢原子)所表示的化合物、或由通式[化19](其中，m为聚合度)所表示的化合物。<专利技术的效果>根据本专利技术的一个实施方式，能够提供一种耐热性及拒水/拒油性优异的拒水/拒油被膜。附图说明图1是表示实施例1的试片的外观的照片。图2是表示实施例1的试片(不锈钢板)的耐热试验3的结果的照片。图3是表示实施例1的试片(不锈钢板)的耐热试验4的结果的图。图4是表示实施例1的试片(不锈钢板)及比较例3的试片的耐热试验5的结果的照片。图5是表示实施例1的试片(不锈钢板)的耐热试验6的结果的图。图6是表示实施例1的试片(不锈钢板)的耐热试验7的结果的图。图7是表示实施例1的试片(聚酰亚胺薄膜)及比较例4的试片的耐热试验8的结果的照片。具体实施方式以下，结合附图对本专利技术的实施方式进行说明。拒水/拒油被膜形成在固体的表面，以由化学式(A)所表示的基团为终端，并且通过硅氧烷键形成有三维交联结构。因此，拒水/拒油被膜的由化学式(A)所表示的基团存在于表面上。拒水/拒油被膜的均方根粗糙度Rq通常为50nm以下，优选为1nm以下，更优选为0.5nm以下。如果拒水/拒油被膜的均方根粗糙度Rq超过50nm，则拒油性或透明性会降低。由于由化学式(A)所表示的基团其耐热性优异、在大气中显示出450℃以上的耐热性，因此拒水/拒油被膜能够维持其功能直至450℃。对于拒水/拒油被膜，优选在存在于表面的甲基之间存在充分的空间。由此，不会阻碍存在于表面的甲基的转动运动。拒水/拒油被膜的表面上的烷氧基及羟基与甲基的摩尔比通常为0.1以下，优选为0.05以下，特别优选烷氧基或羟基不存在于表面上。如果拒水/拒油被膜的表面上的烷氧基及羟基与甲基的摩尔比超过0.1，则拒水/拒油被膜的拒水/拒油性有时会降低。需要说明的是，拒水/拒油被膜的表面上的烷氧基及羟基与甲基的摩尔比可以使用Cassie的公式来计算。拒水/拒油被膜为了显示出优异的拒水/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拒水/拒油被膜，其特征在于，该拒水/拒油被膜形成在固体的表面，该拒水/拒油被膜以由化学式[化1]所表示的基团为终端，并且通过硅氧烷键形成有三维交联结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.21 JP 2014-0323161.一种拒水/拒油被膜，其特征在于，该拒水/拒油被膜形成在固体的表面，该拒水/拒油被膜以由化学式[化1]所表示的基团为终端，并且通过硅氧烷键形成有三维交联结构。2.根据权利要求1所述的拒水/拒油被膜，其特征在于，其均方根粗糙度Rq为50nm以下。3.根据权利要求1所述的拒水/拒油被膜，其特征在于，烷氧基或羟基不存在于表面。4.根据权利要求1所述的拒水/拒油被膜，其特征在于，其不包括所述化学式(A)中所包含的甲基以外的有机基团。5.根据权利要求1所述的拒水/拒油被膜，其特征在于，其与所述固体的表面化学结合。6.一种拒水/拒油被膜的制造方法，其特征在于，其具有使有机硅烷化合物溶解在有机溶剂中而制造前驱体溶液的步骤；以及将该前驱体溶液涂布在固体的表面的步骤，其中，所述有机硅烷化合物是由通式[化2](CH3)4-nSiRn···(B)(其中，n为1、2或3，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的化合物、由通式[化3](其中，m为聚合度，R1及R2是分别独立地由通式[化4](CH3)3-nRnSi-(其中，n为1或2，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的基团或氢原子)所表示的化合物、由通式[化5](其中，m为聚合度，R1及R2是分别独立地由通式[化6](CH3)3-nRnSi-(其中，n为1或2，R是碳数为1以上6以下的烷氧基、氯基或乙酰氧基)所表示的基团或氢原子)所表示的化合物、或由通式[化7](其中，m为聚合度)所表示的化合物。7.一种拒水/拒油被膜的制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：穗积笃，浦田千寻，
申请(专利权)人：独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP