CN116724093A - 防雾剂、亲水化剂、及车辆用灯结构体的防雾方法 - Google Patents

防雾剂、亲水化剂、及车辆用灯结构体的防雾方法 Download PDF

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CN116724093A CN202180089539.7A CN202180089539A CN116724093A CN 116724093 A CN116724093 A CN 116724093A CN 202180089539 A CN202180089539 A CN 202180089539A CN 116724093 A CN116724093 A CN 116724093A
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Abstract

防雾剂包含二氧化硅粒子、粘合剂化合物、具有聚醚基的硅烷偶联剂、及液状介质。

Description

防雾剂、亲水化剂、及车辆用灯结构体的防雾方法
技术领域
本发明涉及一种防雾剂、亲水化剂、及车辆用灯结构体的防雾方法。
背景技术
已知在有可能因结露而产生雾的、汽车等车辆用灯结构体的灯室内,涂布将包含表面活性剂的防雾剂组合物的方法(例如,参考专利文献1)。若水分附着在由包含表面活性剂的防雾剂形成的涂膜上,则由于表面活性剂的效果,水分立即变成水膜,并抑制了雾的发生。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-027134号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而,上述涂膜中,当水分从涂膜表面流出时,凝聚的表面活性剂一同流出,由此有时在灯室内表面出现滴落痕迹。为了形成不易产生这种滴落痕迹的涂膜,本发明人等对包含二氧化硅粒子的防雾剂进行了研究,结果发现存在以下问题。
车辆用灯结构体具有透镜、灯壳、反射器、罩体、密封件等密闭系统的灯部件。若构成灯部件的材料或用于制作结构体的黏合剂等容易产生挥发性成分,则挥发性成分附着在透镜等上,存在白雾(起雾)的问题。对应用了防雾剂的聚碳酸酯基板实施了评价这种挥发性成分的影响的起雾试验的结果,发现由于来自橡胶材料等的挥发性成分,有时涂膜的防雾性降低。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供一种能够形成即使在起雾试验后防雾性也不易降低的防雾膜的防雾剂及使用该防雾剂的车辆用灯结构体的防雾方法、以及具备即使在起雾试验后防雾性也不易降低的防雾膜的车辆用灯结构体。本发明的另一目的在于,提供一种能够使基材表面亲水化,即使在起雾试验后也不易降低亲水性的亲水化剂。
用于解决技术课题的手段
本发明的一方面涉及一种包含二氧化硅粒子、粘合剂化合物、具有聚醚基的硅烷偶联剂、及液状介质的防雾剂。
根据上述防雾剂,能够形成即使在起雾试验后防雾性也不易降低的防雾膜。关于起到这种效果的原因,本发明人等推测如下。首先,作为防雾膜的防雾性在起雾试验后降低的机理,推测通过疏水性挥发性成分在防雾膜的表面形成疏水性膜,从而水分难以渗透到防雾膜的内部,水膜形成受到阻碍。相对于此,根据上述防雾剂,通过配合具有聚醚基的硅烷偶联剂,能够形成具有充分的亲水性且包含疏水性部位的含二氧化硅粒子的膜。在这种膜中,认为挥发性成分不只附着在膜的表面,还能够透射到膜的内部,并且水分也能够充分地渗透到膜的内部。并且,本发明人等认为,通过并用粘合剂化合物,形成容易获得这种效果的结构,并能够以高水平兼顾对挥发性成分的耐性和水膜形成能力,在起雾试验后也充分维持水膜形成能力。
在防雾剂的一方式中,从容易获得上述作用效果的观点考虑,粘合剂化合物也可以是环氧化合物。
在防雾剂的一方式中,从容易获得上述作用效果的观点考虑,相对于粘合剂化合物100质量份,具有聚醚基的硅烷偶联剂的含量也可以是10~5000质量份。
在防雾剂的一方式中,相对于二氧化硅粒子100质量份,粘合剂化合物的含量也可以是0.1~1000质量份。
在防雾剂的一方式中,防雾剂还可以包含金属螯合物。
在防雾剂的一方式中,从容易获得以高水平兼顾对挥发性成分的耐性及水膜性能能力的观点考虑,防雾剂还可以包含选自由具有支链结构的有机磷酸酯及具有支链结构的有机磺酸盐组成的组中的至少一种添加剂。
在防雾剂的一方式中,防雾剂作为上述添加剂可以包含磺基琥珀酸二酯盐和/或烷基苯磺酸盐。
在防雾剂的一方式中,防雾剂作为上述添加剂可以包含磷酸三乙基己酯。
本发明的另一方面涉及一种包含二氧化硅粒子、粘合剂化合物、具有聚醚基的硅烷偶联剂、及液状介质的亲水化剂。
根据上述亲水化剂,能够使基材表面亲水化。被亲水化的表面即使在起雾试验后亲水性也不易降低,在水分附着时能够形成良好的水膜。
在亲水化剂的一方式中,粘合剂化合物可以是环氧化合物。
在亲水化剂的一方式中,相对于粘合剂化合物100质量份,具有聚醚基的硅烷偶联剂的含量可以是10~5000质量份。
在亲水化剂的一方式中,相对于二氧化硅粒子100质量份,粘合剂化合物的含量可以是0.1~1000质量份。
在亲水化剂的一方式中,亲水化剂还可以包含金属螯合物。
在亲水化剂的一方式中,亲水化剂还可以包含选自由具有支链结构的有机磷酸酯及具有支链结构的有机磺酸盐组成的组中的至少一种添加剂。
在亲水化剂的一方式中,亲水化剂作为上述添加剂可以包含磺基琥珀酸二酯盐和/或烷基苯磺酸盐。
在亲水化剂的一方式中,亲水化剂作为上述添加剂可以包含磷酸三乙基己酯。
本发明的另一方面涉及一种车辆用灯结构体的防雾方法,其包括如下工序:在车辆用灯结构体所具备的透镜内表面涂布上述防雾剂而形成涂膜;及使涂膜干燥。
根据上述防雾方法,能够在透镜内表面形成即使在起雾试验后防雾性也不易降低的防雾膜。
本发明的另一方面涉及一种车辆用灯结构体,其在透镜内表面具备由上述防雾剂形成的防雾膜。
上述车辆用灯结构体能够在透镜内表面具有即使在起雾试验后防雾性也不易降低的防雾膜。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够形成即使在起雾试验后防雾性也不易降低的防雾膜的防雾剂及使用该防雾剂的车辆用灯结构体的防雾方法、以及具备即使在起雾试验后防雾性也不易降低的防雾膜的车辆用灯结构体。本发明还能够提供一种能够使基材表面亲水化,即使在起雾试验后也不易降低亲水性的亲水化剂。
附图说明
图1是示意地表示车辆用灯结构体的图。
图2是用于说明起雾试验的示意图。
具体实施方式
以下,根据情况参考附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。但是,本发明并不限定于以下实施方式。另外,以下所例示的材料如果没有特别说明,则可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。组合物中的各成分的含量在组合物中存在多种相当于各成分的物质的情况下,如果没有特别说明,则表示组合物中所存在的该多种物质的合计量。使用“~”示出的数值范围表示包括记载于“~”的前后的数值分别作为最小值及最大值的范围。在本说明书中阶段性记载的数值范围内,某一阶段的数值范围的上限值或下限值可以置换为其他阶段的数值范围的上限值或下限值。在本说明书中所记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值可以置换为实施例所示的值。
<防雾剂>
本实施方式的防雾剂包含二氧化硅粒子、粘合剂化合物、具有聚醚基的硅烷偶联剂、及液状介质。根据本实施方式的防雾剂,能够形成即使在起雾试验后防雾性也不易降低的(以下,有时称为“耐起雾性”。)防雾膜。
(二氧化硅粒子)
关于二氧化硅粒子的粒径,通过动态光散射法测定的平均粒径可以是3~700nm,也可以是5~500nm。
二氧化硅粒子的含量以防雾剂的总量为基准,可以是0.1~20质量%,也可以是0.1~10质量%。
二氧化硅粒子的形状并不受特别限制,可以举出念珠状(珍珠项链状)、链状、球状、茧型、缔合型、金平糖型。其中,从耐湿性及耐水性的观点考虑,优选为念珠状(珍珠项链状)及链状。
二氧化硅粒子还可以含有二氧化硅以外的金属氧化物。金属氧化物的种类并不受特别限定,例如可以举出氧化铝。作为这种二氧化硅粒子,可以举出在胶体二氧化硅表面牢固地形成足够使二氧化硅溶胶稳定化的量的铝硅酸盐的胶体二氧化硅。
二氧化硅粒子也可以是胶体二氧化硅。作为胶体二氧化硅,能够使用平均粒径(二次粒径)为1~1000nm的胶体二氧化硅。通过使平均粒径为1nm以上,在防雾剂中粒子难以凝聚,因此粒子容易与基材密合。另一方面,通过使平均粒径为1000nm以下,粒子的比表面积增加,粒子容易与基材密合。从该观点考虑,胶体二氧化硅的平均粒径可以是3~700nm,也可以是5~500nm。
平均粒径例如能够通过下述步骤来测定。首先,称量胶体二氧化硅分散液100μL(L表示升。以下相同。)左右,用离子交换水稀释,以使胶体二氧化硅的含量达到约0.05质量%(测定时透射率(H)为60~70%的含量),从而获得稀释液。然后,将稀释液投入激光衍射式粒度分布仪(HORIBA,Ltd.制、商品名:LA-920、折射率:1.93、光源:He-Ne激光、吸收0)的试样槽中,能够测定平均粒径。
每1g胶体二氧化硅的硅醇基数可以是10×1018~1000×1018个/g,可以是50×1018~800×1018个/g,或者可以是100×1018~700×1018个/g。通过使每1g胶体二氧化硅的硅醇基数为10×1018个/g以上,由于与基材的官能团的化学键合点增加,因此容易提高与基材的密合性。另一方面,通过使硅醇基数为1000×1018个/g以下,能够抑制制备防雾液时的胶体二氧化硅彼此的急剧的缩聚反应,并能够抑制与基材的官能团的化学键合点减少。
在本实施方式中,硅醇基数(ρ[个/g])能够通过如下滴定进行测定及计算。
[1]首先,在已测定质量的容器(X[g])中,称取胶体二氧化硅15g,将其分散于适量(100ml以下)的水中。在胶体二氧化硅分散在水等介质中的分散液的状态下,以胶体二氧化硅的量成为15g的方式在容器中称取分散液。
[2]接着,用0.1mol/L盐酸将pH调整为3.0~3.5,测定此时的质量(Y[g]),求出液体的总质量(Y-X[g])。
[3]将相当于上述[2]中获得的质量的1/10的量((Y-X)/10[g])的液体称取到另一容器中。在该阶段,液体中所包含的胶体二氧化硅(A[g])为1.5g。
[4]向其中添加氯化钠30g,进而添加超纯水使总量达到150g。将其用0.1mol/L氢氧化钠溶液调整pH至4.0,作为滴定用样品。
[5]在该滴定用样品中滴加0.1mol/L氢氧化钠直至pH达到9.0,求出pH从4.0到9.0所需的氢氧化钠量(B[mol])。
[6]由下述式(1)计算胶体二氧化硅所具有的硅醇基数。
ρ=B·NA/A·SBET……(1)
(式(1)中,NA[个/mol]表示阿伏伽德罗数。SBET[m2/g]表示胶体二氧化硅的BET比表面积。)
上述BET比表面积SBET根据BET比表面积法来求出。作为具体的测定方法,例如,对于将胶体二氧化硅放入干燥机中,在150℃下干燥后,放入测定池中,在120℃下真空脱气60分钟的试样,能够使用BET比表面积测定装置,通过吸附氮气的1点法或多点法来求出。更具体而言,首先,将在150℃下干燥的胶体二氧化硅用研钵(磁制、100ml)粉碎成细碎并作为测定用试样放入测定池中,将其使用Yuasa Ionics Co.,Ltd.制BET比表面积测定装置(产品名NOVE-1200)测定BET比表面积SBET
胶体二氧化硅的缔合是如可以是5.0以下,也可以是4.0以下,也可以是3.0以下,也可以是2.5以下,也可以是2.0以下。当缔合度在这种范围时,胶体二氧化硅的比表面积适当地变大,由此与基材的密合性提高。并且,具有这种缔合度的胶体二氧化硅容易获得。缔合度可以是1.0以上,也可以是1.3以上,也可以是1.5以上。若缔合度在这种范围,则胶体二氧化硅的比表面积适当地变小,由此能够抑制制备防雾剂时的胶体二氧化硅的凝聚。
在此,在本说明书中,胶体二氧化硅分散液中的胶体二氧化硅的缔合度是指分散液中的胶体二氧化硅的二次粒子的平均粒径与胶体二氧化硅的双轴平均一次粒径之比(二次粒子的平均粒径/双轴平均一次粒径)。平均一次粒径例如能够使用公知的透射型电子显微镜(例如,Hitachi High-Tech Corporation.制的商品名:H-7100FA)来测定。例如,使用电子显微镜拍摄粒子的图像,对规定数的任意的粒子计算双轴平均一次粒径,并求出它们的平均值。在胶体二氧化硅的情况下,由于粒径通常一致,因此测定的粒子数例如为20粒子左右即可。另外,二次粒子的平均粒径是指通过上述方法求出的值。
胶体二氧化硅的含量以防雾剂的总量为基准,能够设为0.5~20质量%。通过使含量为0.5质量%以上,容易显现充分的防雾性,另一方面,通过设为20质量%以下,抑制粒子之间的硅醇基的缩聚反应,容易维持防雾性(亲水性)。从该观点考虑,胶体二氧化硅的含量也可以是1~20质量%,可以是1.5~15质量%,可以是2~13质量%,也可以是3~10质量%。
胶体二氧化硅能够作为胶体二氧化硅分散液获得。作为分散介质,可以举出水、异丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、乙醇、甲醇、乙二醇、乙二醇-n-丙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己烷、乙酸乙酯等。分散介质可是水、醇类、或水及醇类的混合液。这些中,从通用性的观点考虑,优选为水。
胶体二氧化硅分散液的pH可以是2~10。通过使pH为6~8,当在胶体二氧化硅的表面存在烷氧基时,其水解反应速率变慢。由此,容易将残留有烷氧基的胶体二氧化硅设为涂膜。此时,由于能够抑制由吸湿引起的硅醇基的缩聚反应,因此容易维持膜表面的防雾性(亲水性)。通过使pH为2~5或8~10,当在胶体二氧化硅的表面存在烷氧基时,其水解反应速率变快。由此,能够生成更多的硅醇基,与基板的密合性容易提高。
胶体二氧化硅分散液的pH能够使用pH计(例如,DKK Corporation制、型号:PHL-40)来测定。作为pH的测定值,采用使用标准缓冲液(邻苯二甲酸盐pH缓冲液pH:4.01(25℃)、中性磷酸盐pH缓冲液pH:6.86(25℃)、硼酸盐pH缓冲液pH:9.18(25℃)),进行3点校正后,将电极放入分散液中,经过2分钟以上而稳定后的值。
分散液中的胶体二氧化硅的zeta电位优选为-50mV~40mV。通过zeta电位为-10mV~10mV,涂布时粒子彼此的排斥变小,与基材紧密密合,因此基材的亲水性容易得到提高。通过zeta电位为-50mV~-11mV、或11mV~40mV,在分散液中粒子彼此容易排斥,分散性变高,因此容易抑制粒子的凝聚。
胶体二氧化硅的zeta电位能够使用zeta电位测定器(例如Beckman Coulter,Inc.制,型号:Coulter Delsa 440)来测定。作为zeta电位的测定方法,首先,在胶体二氧化硅分散液中添加纯水,以使二氧化硅粒子浓度以试验液的总量基准成为5ppm,准备通过超声波处理使二氧化硅粒子分散的试验液。接着,将试验液放入两侧安装有铂制电极的测定池中,当对两个电极施加10V的电压时,带电荷的二氧化硅粒子向具有与该电荷相反的极的电极侧移动。然后,求出带该电荷的二氧化硅粒子的移动速度。
作为胶体二氧化硅的原料,可以是水玻璃,也可以是烷氧基硅烷,并不受特别限定。
原料为水玻璃时的制作工序并不受特别限定,例如,将硅酸钠用水热合成法加热并浓缩而制作粒子。例如,可以在酸性pH下抑制1次粒子的生长的状态下制作三维网眼结构的凝聚体并将其粉碎,也可以在碱性pH下加快1次粒子的生长并制作块状凝聚体并将其粉碎。
原料为烷氧基硅烷时的制作工序并不受特别限定,例如,将烷氧基硅烷进行溶胶凝胶合成来制作粒子。例如,也可以在促进烷氧基硅烷的水解反应后,促进缩聚反应获得凝胶后,通过热处理去除内部溶剂。或者,也可以在获得凝胶后,将溶剂置换为规定的溶剂。
作为胶体二氧化硅分散液可以使用市售品,例如可以举出ST-PS-SO(NissanChemical Corporation制)、ST-PS-MO(Nissan Chemical Corporation制)、ST-PS-M(Nissan Chemical Corporation制)、ST-PS-S(Nissan Chemical Corporation制)、ST-UP(Nissan Chemical Corporation制)、ST-OUP(Nissan Chemical Corporation制)、IPA-ST-UP(Nissan Chemical Corporation制)、MA-ST-UP(Nissan Chemical Corporation制)、PGM-ST-UP(Nissan Chemical Corporation制)、MEK-ST-UP(Nissan ChemicalCorporation制)、IPA-ST(Nissan Chemical Corporation制)、IPA-ST-L(Nissan ChemicalCorporation制)、IPA-ST-ZL(Nissan Chemical Corporation制)、MA-ST-M(NissanChemical Corporation制)、MA-ST-L(Nissan Chemical Corporation制)、MA-ST-ZL(Nissan Chemical Corporation制)、EG-ST(Nissan Chemical Corporation制)、EG-ST-XL-30(Nissan Chemical Corporation制)、NPC-ST-30(Nissan Chemical Corporation制)、PGM-ST(Nissan Chemical Corporation制)、DMAC-ST(Nissan Chemical Corporation制)、DMAC-ST-ZL(Nissan Chemical Corporation制)、NMP-ST(Nissan ChemicalCorporation制)、TOL-ST(Nissan Chemical Corporation制)、MEK-ST-40(NissanChemical Corporation制)、MEK-ST-L(Nissan Chemical Corporation制)、MEK-ST-ZL(Nissan Chemical Corporation制)、MIBK-ST(Nissan Chemical Corporation制)、MIBK-ST-L(Nissan Chemical Corporation制)、CHO-ST-M(Nissan Chemical Corporation制)、EAC-ST(Nissan Chemical Corporation制)、PMA-ST(Nissan Chemical Corporation制)、MEK-EC-2130Y(Nissan Chemical Corporation制)、MEK-EC-2430Z(Nissan ChemicalCorporation制)、MEK-EC-2140Z(Nissan Chemical Corporation制)、MEK-AC-4130Z(Nissan Chemical Corporation制)、MEK-AC-5140Z(Nissan Chemical Corporation制)、PGM-AC-2140Y(Nissan Chemical Corporation制)、PGM-AC-4130Y(Nissan ChemicalCorporation制)、MIBK-AC-2140Z(Nissan Chemical Corporation制)、MIBK-SD-L(NissanChemical Corporation制)、ST-XS(Nissan Chemical Corporation制)、ST-OXS(NissanChemical Corporation制)、ST-NXS(Nissan Chemical Corporation制)、ST-CXS(NissanChemical Corporation制)、ST-S(Nissan Chemical Corporation制)、ST-OS(NissanChemical Corporation制)、ST-NS(Nissan Chemical Corporation制)、ST-30(NissanChemical Corporation制)、ST-O(Nissan Chemical Corporation制)、ST-N(NissanChemical Corporation制)、ST-C(Nissan Chemical Corporation制)、ST-AK(NissanChemical Corporation制)、ST-50-T(Nissan Chemical Corporation制)、ST-O-40(NissanChemical Corporation制)、ST-N-40(Nissan Chemical Corporation制)、ST-CM(NissanChemical Corporation制)、ST-30L(Nissan Chemical Corporation制)、ST-OL(NissanChemical Corporation制)、ST-AK-L(Nissan Chemical Corporation制)、ST-YL(NissanChemical Corporation制)、ST-OYL(Nissan Chemical Corporation制)、ST-AK-YL(NissanChemical Corporation制)、ST-ZL(Nissan Chemical Corporation制)、MP-1040(NissanChemical Corporation制)、MP-2040(Nissan Chemical Corporation制)、MP-4540M(Nissan Chemical Corporation制)、PL-1-IPA(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-1-TOL(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-2L-PGME(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-2L-MEK(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-2L(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-3(FUSO CHEMICALCo.,Ltd.制)、PL-4(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-5(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-1H(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-3H(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-5H(FUSOCHEMICAL Co.,Ltd.制)、BS-2L(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、BS-3L(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、BS-5L(FUSO CHEMICALCo.,Ltd.制)、HL-2L(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、HL-3L(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、HL-4L(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-3-C(FUSOCHEMICAL Co.,Ltd.制)、PL-3-D(FUSO CHEMICAL Co.,Ltd.制)、TCSOL800(TAMA CHEMICALSCO.,LTD.制)、SI-40(JGC Catalysts and Chemicals Ltd.制)、SI-50(JGC Catalysts andChemicals Ltd.制)、SI-45P(JGC Catalysts and Chemicals Ltd.制)、SI-80P(JGCCatalysts and Chemicals Ltd.制)、SIK-23(JGC Catalysts and Chemicals Ltd.制)、S-30H(JGC Catalysts and Chemicals Ltd.制)、SIK-15(JGC Catalysts and ChemicalsLtd.制)、SI-550(JGC Catalysts and Chemicals Ltd.制)等。
(具有聚醚基的硅烷偶联剂)
作为具有聚醚基的硅烷偶联剂,可以举出具有由-(O-R20)x-(式中,R20表示亚烷基,x表示2以上的整数。)表示的结构(即,聚氧亚烷基)的硅烷化合物等。具有聚醚基的硅烷偶联剂可以具有全氟聚醚基。
具有聚醚基的硅烷偶联剂可以是由下述通式(1)表示的聚醚硅烷。
式(1)中,R21、R22、R23及R24分别独立地表示碳原子数1~6的烷基,L1表示碳原子数1~6的亚烷基,L2表示碳原子数1~6的亚烷基,y表示3~25的整数。
R21、R22、R23及R24可以是甲基、乙基、丙基、或丁基。L1可以是乙烯基、亚丙基、或亚丁基。L2可以是乙烯基、亚丙基、或亚丁基。y可以是10~20,也可以是11~15。
作为由通式(1)表示的聚醚硅烷,可以举出A1230(Momentive PerformanceMaterials Inc.制)、X-12-641(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)等。
从耐起雾性的观点考虑,相对于粘合剂化合物100质量份,具有聚醚基的硅烷偶联剂的含量可以是10~5000质量份,也可以是30~4500质量份,也可以是50~4000质量份。
从耐起雾性的观点考虑,相对于二氧化硅100质量份,具有聚醚基的硅烷偶联剂的含量可以是10~5000质量份,也可以是30~4500质量份,也可以是50~4000质量份。
从耐起雾性的观点考虑,具有聚醚基的硅烷偶联剂的含量以防雾剂的总量为基准,可以是0.01~1质量%,也可以是0.01~0.05质量%,也可以是0.01~0.03质量%。
(第2硅烷偶联剂)
本实施方式的防雾剂可以包含上述具有聚醚基的硅烷偶联剂以外的第2硅烷偶联剂。第2硅烷偶联剂能够用于添加或表面处理。
第2硅烷偶联剂例如可以是由下述通式(S-1)表示的化合物。
(R31)m-Si(-OR32)n……(S-1)
式(S-1)中,R31表示1价的有机基团,R32表示碳原子数1~3的烷基,m为0~2的整数,n为1~3的整数,并且m+n=4。当n为2以上时,存在多个的R32可以相同,也可以不同。
作为R31,例如可以举出C1~C30的支链或直链的烷基、烯基、C3~C10的环烷基、C6~C10的芳基、环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、氨基、脲基、异氰酸酯基、异氰脲酸酯基、巯基、及氟基等。
作为具有C1~C30的支链或直链的烷基的硅烷偶联剂,甲基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-13等)、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制KBM-3033等)、丁基三甲氧基硅烷、戊基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-3063等)、庚基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、壬基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-3103C等)、十一烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十四烷基三甲氧基硅烷、硬脂基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBE-13等)、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBE-3033等)、丁基三乙氧基硅烷、戊基三乙氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBE-3063等)、庚基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBE-3083等)、壬基三乙氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、十一烷基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十四烷基三乙氧基硅烷、硬脂基三乙氧基硅烷等。
作为具有烯基的硅烷偶联剂,可以举出乙烯基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制KBM-1003等)、乙烯基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBE-1003等)、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷等。
作为具有C6~C10的芳基的硅烷偶联剂,可以举出苯基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制KBM-103,KBM-202SS,KBE-103,KBE-202等)、对苯乙烯基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-1403等)等。
作为具有环氧基的硅烷偶联剂,可以举出3-环氧丙基氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-403等)、8-环氧丙氧基辛基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-4803等)、3-环氧丙基氧基丙基三乙氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制KBE-403等)、KBE-402、X-12-981S、X-12-984S(均为商品名、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)等。
作为具有丙烯酰基的硅烷偶联剂,可以举出3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-5103等)、X-12-1048、X-12-1050(均为商品名、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)等。
作为具有甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂,可以举出3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-503等)、8-甲基丙烯酰氧基辛基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-5803等)、3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBE-503等)、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-502等)、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制KBE-502等)等。
作为具有氨基的硅烷偶联剂,可以举出3-氨基丙基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制KBM-903等)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBE-903等)、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制KBM-603等)、N-2-(氨基乙基)-8-氨基辛基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制KBM-6803等)、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制KBE-603等)、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemicalCo.,Ltd.制KBM-573等)、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-602等)、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBE-602等)、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制KBM-575等)、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBE-9103P等)、X-12-972F(商品名、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)等。
作为具有脲基的硅烷偶联剂,可以举出3-脲丙基三乙氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制KBE-585A等)。
作为具有异氰酸酯基的硅烷偶联剂,可以举出3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBE-9007等)、X-12-1159L(商品名、Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制)等。
作为具有异氰脲酸酯基的硅烷偶联剂,可以举出三-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制KBM-9659等)等。
作为具有巯基的硅烷偶联剂,可以举出3-巯基丙基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制KBM-803等)、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制KBM-802等)、X-12-1154、X-12-1156(商品名、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)等。
作为具有氟基的硅烷偶联剂,可以举出3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制KBM-7103等)等。
作为上述以外的硅烷偶联剂,可以举出KBM-22、KBE-22、KBM-3066、KBE-04(均为商品名、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)、乙基硅酸盐28、乙基硅酸盐28P、N-丙基硅酸盐、N-丁基硅酸盐均为商品名、COLCOAT CO.,LTD.制)等。
第2硅烷偶联剂也可以是甲硅烷基化剂。能够含有二硅氧烷化合物和/或单烷氧基硅烷化合物来进行甲硅烷基化反应。关于作为甲硅烷基化剂的二硅氧烷化合物,可以举出由下述通式(I)表示的化合物。
式(I)中,R1、R2、R3、R4、R5及R6分别独立地为碳原子数1~20的烷基或苯基。
作为二硅氧烷化合物,可以举出六甲基二硅氧烷、1,3-二丁基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、六乙基二硅氧烷、3-环氧丙氧基丙基五甲基二硅氧烷等,优选为六甲基二硅氧烷。
关于作为甲硅烷基化剂的单烷氧基硅烷化合物,可以举出由下述通式(II)表示的化合物。
(式(II)中,R7、R8及R9分别独立地为碳原子数1~20的烷基或苯基,Q为碳原子数1~3的烷基。)
作为单烷氧基硅烷化合物,可以举出三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基丙氧基硅烷、苯基二甲基甲氧基硅烷、氯丙基二甲基甲氧基硅烷等,优选为三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷及三甲基丙氧基硅烷。
甲硅烷基化剂可以单独使用,也可以并用二种以上。
在用作添加剂或表面处理剂的情况下,相对于粘合剂化合物100质量份,第2硅烷偶联剂的含量可以是1~5000质量份,也可以是3~4500质量份,也可以是5~4000质量份。
(粘合剂化合物)
在本说明书中,粘合剂化合物是指通过与二氧化硅粒子键合并交联而使涂膜强度提高的化合物。另外,上述具有聚醚基的硅烷偶联剂及第2硅烷偶联剂不包含在粘合剂化合物中。
作为粘合剂化合物,例如可以举出聚乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、聚丙烯酸、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮乙酸乙烯酯共聚物(乙酸乙烯酯吡咯烷酮共聚物)、多胺系树脂等树脂组合物、纤维素、糊精等糖类、纤维素纳米纤维等多糖类、硅酸盐低聚物、硅酸盐聚合物等。
作为硅烷低聚物,乙基硅酸盐40、乙基硅酸盐48、EMS-485、甲基硅酸盐51、甲基硅酸盐53A、COLCOAT PX、COLCOAT N-103X(以上、COLCOAT CO.,LTD.制。)等。
粘合剂化合物可以根据目的、用途等单独使用1种,也可以并用2种以上。
从耐起雾性的观点考虑,粘合剂化合物可以是环氧化合物。作为环氧化合物,例如可以举出乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚等。
从提高涂膜强度及耐起雾性的观点考虑,相对于二氧化硅粒子100质量份,粘合剂化合物的含量可以是0.1~1000质量份,也可以是0.5~500质量份,也可以是1~100质量份。
(液状介质)
液状介质是在防雾剂中承担二氧化硅粒子的分散、粘合剂化合物及硅烷偶联剂的溶解等的介质。液状介质也可以是沸点低于185℃的介质。液状介质通过形成防雾膜时的加热而挥发,由此二氧化硅粒子彼此接近,容易形成键。作为液状介质,可以与上述胶体二氧化硅分散液中所包含的分散介质相同,也可以不同。
作为液状介质,例如能够使用水、有机溶剂、或它们的混合溶剂。作为有机溶剂,可以举出甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、二丙酮醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-己醇、1-辛醇、2-辛醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇等醇类、聚乙二醇等醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单-叔丁醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇正丙醚、丙二醇单甲醚等二醇醚类、丙酮、甲基乙基酮等酮类、四氢呋喃、二噁烷等醚类、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类、环己烷等环状烃类、乙腈等。这些可以使用1种,也可以混合使用2种类以上,但是优选能够均匀地分散在上述胶体二氧化硅分散液中的物质。例如,胶体二氧化硅分散液的分散介质为水时,优选为乙二醇单丁醚等。
(金属螯合物)
本实施方式的防雾剂还可以包含金属螯合物。金属螯合物作为键合促进材料而发挥作用,能够形成耐湿性及耐水性优异的防雾膜。
作为金属螯合物并不受特别限制,能够适当地从公知的金属螯合物中进行选择。作为金属螯合物,例如可以举出锆螯合物化合物、钛螯合物化合物、镍螯合物化合物、铝螯合物化合物、锡螯合物化合物等。
作为锆螯合物化合物,例如可以举出四(乙酰丙酮)锆、双(丁氧基)双(乙酰丙酮)锆等。
作为钛螯合物化合物,例如可以举出四(乙酰丙酮)钛、双(丁氧基)双(乙酰丙酮)钛等。
作为镍螯合物化合物,例如可以举出CR12(Momentive Performance MaterialsInc.制)、Ni(AcAc)2等。
作为铝螯合物化合物,例如可以举出双(乙酰乙酸乙酯)单(乙酰丙酮)铝、三(乙酰丙酮)铝、乙基乙酰乙酸二异丙醇铝等。
作为锡螯合物化合物,例如可以举出二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡等。
在上述中,从耐湿性及耐水性的观点考虑,金属螯合物更优选为锆螯合物化合物、钛螯合物化合物、铝螯合物化合物、镍螯合物化合物。锆螯合物化合物、钛螯合物化合物及铝螯合物化合物与二氧化硅粒子(例如,胶体二氧化硅)的键合点变多,因此能够形成更牢固的键合。
金属螯合物可以是市售品。例如,作为锆螯合物化合物,可以举出ZC-150(Matsumoto Fine Chemical Co.,Ltd.制)、作为钛螯合物化合物可以举出TC-310(Matsumoto Fine Chemical Co.,Ltd.制)、作为铝螯合物化合物可以举出铝螯合物D(Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.制)、Plenact AL-M(Ajinomoto Fine Techno Co.,Ltd.制)、作为镍螯合物化合物可以举出乙酰丙酮镍(II)水合物(Tokyo ChemicalIndustry Co.,Ltd.制)等。
防雾剂可以包含1种金属螯合物,也可以包含2种以上的金属螯合物。
从耐湿性及耐水性的观点考虑,相对于二氧化硅粒子100质量份,金属螯合物的含量可以是0.01~5.0质量份,也可以是0.05~2.0质量份,也可以是0.1~1.0质量份。
(其他添加剂)
从耐起雾性的观点考虑,本实施方式的防雾剂还可以包含选自由具有支链结构的有机磷酸酯及具有支链结构的有机磺酸盐组成的组中的至少一种添加剂(以下,也称为“添加剂AD”。)。有机磷酸酯可以在酯部具有支链结构。
作为支链结构,可以举出支链状烷基。
作为具有支链结构的有机磷酸酯,例如可以举出由下述通式(AD-1)表示的化合物。
P(=O)(OR41)3……(AD-1)
式(AD-1)中,R41表示具有支链结构的有机基团。
作为R41,可以是碳原子数1~15的支链状烷基。
作为由通式(AD-1)表示的化合物,可以举出磷酸三乙基己酯。
作为具有支链结构的有机磺酸盐,例如可以举出由下述通式(AD-2)表示的化合物。
R51-S(=O)2O-·M+……(AD-2)
式(AD-1)中,R51表示具有支链结构的有机基团,M表示Na。
作为由通式(AD-2)表示的化合物,可以举出二-2-乙基己基磺基琥珀酸钠等磺基琥珀酸二酯盐、烷基(C12-14)苯磺酸钠等烷基苯磺酸盐。
从耐起雾性的观点考虑,相对于二氧化硅粒子100质量份,添加剂AD的含量可以是0.1~10质量份。
本实施方式的防雾剂还可以包含乙酸。从溶液的pH调整及涂膜特性的观点考虑,相对于二氧化硅粒子100质量份,乙酸的含量可以是1~100质量份,也可以是5~50质量份,也可以是10~30质量份。
本实施方式的防雾剂在获得所期望的效果的范围内,根据需要,可以包含抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂等常用的各种添加剂。并且,作为在制备原料时使用的消泡剂、催化剂等,防雾剂除上述乙酸以外,还可以包含硝酸、盐酸、硝酸、磷酸、硫酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、甲磺酸、苯酚磺酸、草酸、马来酸、丙二酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乙酸、乳酸、琥珀酸、苯甲酸、氨、尿素、咪唑、碳酸钠、碳酸钙、乙酸钠等。并且,从溶液的粘度的观点考虑,也可以使用增粘剂。
防雾剂(及后述亲水化剂)也可以作为非表面活性剂系。所谓非表面活性剂系,是指作为防雾剂的成分已知的表面活性剂的含量以防雾剂的不挥发成分总量为基准为1质量%以下或不含有。表面活性剂可以是阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂、两性表面活性剂等表面活性剂。
<车辆用灯结构体的防雾方法>
本实施方式的车辆用灯结构体的防雾方法具备以下工序,即,在车辆用灯结构体所具备的透镜内表面涂布上述本实施方式的防雾剂而形成涂膜的工序(涂布工序)、及使涂膜干燥的工序(干燥工序)。在涂布工序之前,为了去除可能附着于透镜的表面的脱模剂,可以实施清洗工序。
(清洗工序)
在清洗工序中使用的清洗液并不受特别限定,鉴于最通用的车辆用灯结构体所具备的透镜内表面基材是聚碳酸酯,优选不溶解聚碳酸酯基材料的液体,更优选水、醇类等。具体而言,优选为水、异丙醇、甲醇、乙醇等。清洗工序也可以通过使用浸渗有清洗液的布等擦拭基材来进行。
(涂布工序)
涂布工序例如是将上述防雾剂涂布于透镜内表面的工序。防雾剂可以涂布于透镜内表面整体,也可以选择性地涂布到一部分。
涂布方法并不受特别限定,例如可以举出旋涂法、浸涂法、喷涂法、流涂法、棒涂法及凹面涂布法。尤其,从容易在具有凹凸的被处理面上形成均匀的厚度的防雾膜的观点、生产率高且防雾剂的使用效率高的观点考虑,优选为喷涂法。这些方法可以单独使用或并用2种以上。另外,也可以将防雾剂浸渍于布等进行涂布。
涂布量取决于防雾剂的成分、其含量等,因此并不受限定,例如能够设为10-9~103g/m2
涂布工序中使用的防雾剂的温度例如可以是1~50℃,也可以是10~30℃。通过将上述温度设为1℃以上,具有进一步提高防雾性和密合性的倾向,通过将上述温度设为50℃以下,具有容易获得防雾膜的透明性的倾向。使用防雾剂的处理时间例如能够设为1秒钟~1小时,并能够设为5~30分钟。
(干燥工序)
在本工序中,在涂布防雾剂后,使液状介质从防雾剂挥发。液状介质例如能够通过在常温下放置而挥发。但是,通过在更高温下实施本工序,能够进一步提高透镜内表面与防雾膜的密合性。此时的干燥温度并不受特别限制,根据透镜的耐热温度而不同,例如可以是5~300℃,也可以是10~200℃。通过将上述温度设为5℃以上,能够实现更优异的密合性,通过设为300℃以下,能够进一步抑制由热引起的劣化。干燥时间能够设为30秒钟~150小时。通过本工序,在透镜内表面形成包含二氧化硅粒子的防雾膜。
防雾膜的厚度并不受特别限定,从透明性、防雾性等的观点考虑,能够设为1nm~1000μm、5nm~10μm、或10nm~1μm左右。防雾膜的膜厚例如能够通过非接触式膜厚计Optical NanoGauge C13027(Hamamatsu Photonics K.K.制)来测定。
防雾膜的水接触角相对于超纯水的液滴1μL能够设为40°以下,可以是20°以下,也可以是10°以下。由此,能够充分地表现防雾性。接触角能够使用接触角计,例如根据10次测定的平均值来计算。
防雾膜能够具有85%以上、90%以上、或95%以上的可见光透射率。由此,能够充分较高地维持车辆用灯的亮度。防雾膜的可见光透射率例如能够使用U-3500型自记录分光光度计(Hitachi,Ltd.制)来测定。
防雾膜能够具有6.0以下、3.0以下、或1.0以下的雾度。
由此,能够充分较高地维持车辆用灯的亮度。防雾膜的雾度例如能够使用雾度计(NDH2000 NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,Ltd.制)来测定。
防雾膜能够具有4.0以下、3.0以下、或1.5以下的YI。由此,能够充分较高地维持车辆用灯的亮度。防雾膜的YI例如能够使用色度计(300A、NIPPON DENSHOKU INDUSTRIESCo.,Ltd.制)来测定。
图1是示意地表示车辆用灯结构体的图。通过使用上述防雾剂的车辆用灯结构体的防雾方法对该车辆用灯结构体的透镜内表面实施防雾处理。即,车辆用灯结构体在透镜内表面具备由防雾剂形成的防雾膜。图1所示的灯结构体10具备构成为一侧开放的凹部状的灯壳3和封闭灯壳3的开放侧的透镜1。透镜1的材质例如为聚碳酸酯。由灯壳3和透镜1形成灯室S。灯壳3安装有配置在灯室S内的光源4。作为光源4,可适当采用白炽灯泡、LED灯泡、卤素灯泡等。如图所示,在灯室S内,作为对光源4的光的反射板发挥作用的反射器5可以设置成从后侧包围光源4。在透镜1的内表面,即与灯室S对置的面设置有由上述防雾剂形成的防雾膜2。防雾膜2可以设置于透镜1内表面整体,也可以如图1所示那样选择性地设置于一部分。根据灯结构体10,例如,在光源4的周围或后侧设置有橡胶材料的罩体等时,防雾膜2也能够长期具有足够的防雾性。
<亲水化剂>
防雾剂能够使对象表面亲水化,因此能够称为亲水化剂。防雾剂及亲水化剂均为包含二氧化硅粒子、粘合剂化合物、具有聚醚基的硅烷偶联剂、及液状介质的处理剂。关于亲水化剂的具体方式,能够参考与防雾剂相关的上述记载。
通过使用亲水化剂,能够使基材表面亲水化。被亲水化的表面即使在起雾试验后亲水性也不易降低,在水分附着时能够形成良好的水膜。由此,即使在暴露于挥发性成分的环境下,也能够抑制在基材上产生雾。对基材的处理能够与上述防雾方法同样地进行。
作为构成基材的材料,除上述聚碳酸酯以外,例如还可以举出丙烯酸聚合物、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物、聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯等树脂材料、铝、镁、铜、锌、铁、钛、铬、锰、钴、镍等金属材料、氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铜、氧化锌、氧化铁、氧化钛、氧化铬、氧化锰、氧化钴、氧化镍等陶瓷材料、玻璃等。作为具备这种基材的物品,除了上述车辆用灯结构体(汽车用前照灯等)以外,还可以举出车辆的挡风玻璃、眼镜、护目镜、镜子、储存容器、窗户、相机透镜等。
亲水化剂可以应用于防结露剂、防雪剂、或防污剂。
实施例
以下,根据下述实施例进一步详细说明本发明,但是这些实施例并不限制本发明。
(实施例1)
将作为水分散二氧化硅溶胶的ST-OUP(Nissan Chemical Corporation制、15质量%)3.33g、10质量%乙酸水溶液0.50g、作为具有聚醚基的硅烷偶联剂的A1230(Momentive Performance Materials制)的10质量%IPA溶液0.50g、作为环氧化合物的DENACOL EX-830(Nagase ChemteX Corporation制)的1质量%水溶液0.50g混合并搅拌了1小时。然后,进一步加水5.17g混合,搅拌1小时,获得了母液。
将水0.44g、IPA34.62g、乙二醇单丁醚4.94g混合而制备了稀释液。将该稀释液和母液混合而获得了涂布液。
(实施例2)
将作为水分散二氧化硅溶胶的ST-OUP(Nissan Chemical Corporation制、15质量%)3.33g、10质量%乙酸水溶液0.50g、作为具有聚醚基的硅烷偶联剂的A1230(Momentive Performance Materials制)的10质量%IPA溶液0.50g、作为环氧化合物的DENACOL EX-830(Nagase ChemteX Corporation制)的1质量%水溶液0.50g混合并搅拌了1小时。然后,进一步添加水4.67g、作为金属螯合物的Al-M(Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.制)的1质量%IPA溶液0.50g并混合,搅拌1小时,从而获得了母液。
将水0.94g、IPA34.12g、乙二醇单丁醚4.94g混合而制备了稀释液。将该稀释液和母液混合而获得了涂布液。
(实施例3)
在母液的制备中,将A1230的10质量%IPA溶液的配合量变更为1.50g,将水的配合量变更为3.67g,在稀释液的制备中,将水1.92g、IPA33.16g、及乙二醇单丁醚4.94g混合,除此以外,以与实施例2相同的方式获得了涂布液。
(实施例4)
在母液的制备中,将Ex830的1质量%水溶液的配合量变更为0.25g,将水的配合量变更为4.92g,在稀释液的制备中,将水0.69g、IPA34.38g、及乙二醇单丁醚4.92g混合,除此以外,以与实施例2相同的方式获得了涂布液。
(实施例5)
代替Al-M的1质量%IPA溶液,配合作为锆螯合物化合物的Zr(AcAc)4(TokyoChemical Industry Co.,Ltd.制)的1质量%IPA溶液0.50g,除此以外,以与实施例2相同的方式获得了涂布液。
(实施例6)
在稀释液的制备中,将水0.44g、IPA34.64g、及乙二醇单丁醚4.92g混合,进一步配合二-2-乙基己基磺基琥珀酸钠(Kao Corporation制)0.04g,除此以外,以与实施例2相同的方式获得了涂布液。
(实施例7)
在稀释液的制备中,将水0.44g、IPA34.92g、乙二醇单丁醚4.92g混合,进一步配合了磷酸三乙基己酯的10质量%IPA溶液(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制)0.25g,除此以外,以与实施例2相同的方式获得了涂布液。
(实施例8)
在母液的制备中,代替ST-OUP,配合ST-PS-SO(Nissan Chemical Corporation制、15wt%-水、珍珠项链状二氧化硅)3.33g,将A1230的10质量%IPA溶液的配合量变更为0.25g,在稀释液的制备中,将水0.69g、IPA34.36g、及乙二醇单丁醚4.92g混合,除此以外,以与实施例2相同的方式获得了涂布液。
(实施例9)
代替ST-OUP,配合ST-PS-SO(Nissan Chemical Corporation制、15wt%-水、珍珠项链状二氧化硅)3.33g,除此以外,以与实施例2相同的方式获得了涂布液。
(实施例10)
代替DENACOL EX-830的1质量%水溶液,配合了DENACOL EX-841(Nagase ChemteXCorporation制)的1质量%水溶液0.50g,除此以外,以与实施例9相同的方式获得了涂布液。
(实施例11)
代替DENACOL EX-830的1质量%水溶液,配合了DENACOL EX-861(Nagase ChemteXCorporation制)的1质量%水溶液0.50g,除此以外,以与实施例9相同的方式获得了涂布液。
(实施例12)
在母液的制备中,代替A1230的10质量%IPA溶液,配合了X-12-641(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制)的10质量%IPA溶液0.50g,除此以外,以与实施例2相同的方式获得了涂布液。
(比较例1)
将作为水分散二氧化硅溶胶的ST-OUP(Nissan Chemical Corporation制、15质量%)3.33g、10质量%乙酸水溶液0.50g、作为环氧化合物的DENACOL EX-830(NagaseChemteX Corporation制)的1质量%水溶液0.50g混合,并搅拌了1小时。然后,进一步添加水5.17g、作为金属螯合物的Al-M(Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.制)的1质量%IPA溶液0.50g并混合,搅拌1小时,从而获得了母液。
将水0.45g、IPA34.61g、乙二醇单丁醚4.94g混合而制备了稀释液。将该稀释液和母液混合而获得了涂布液。
(比较例2)
将作为水分散二氧化硅溶胶的ST-OUP(Nissan Chemical Corporation制、15质量%)3.33g、10质量%乙酸水溶液0.50g、作为甲基三甲氧基硅烷的KBM-13(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制)的10质量%IPA溶液0.25g、及作为环氧化合物的DENACOL EX-830(Nagase ChemteX Corporation制)的1质量%水溶液0.50g混合,并搅拌了1小时。然后,进一步添加水4.92g、作为金属螯合物的Al-M(Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.制)的1质量%IPA溶液0.50g并混合,搅拌1小时,从而获得了母液。
将水0.69g、IPA34.36g、乙二醇单丁醚4.94g混合而制备了稀释液。将该稀释液和母液混合而获得了涂布液。
(比较例3)
代替KBM-13的10质量%IPA溶液,配合了作为己基三乙氧基硅烷的KBM-3063(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)的10质量%IPA溶液0.25g,除此以外,以与比较例2相同的方式获得了涂布液。
(比较例4)
代替KBM-13的10质量%IPA溶液、配合了作为3-氨基丙基三甲氧基硅烷的KBM-903(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)的10质量%IPA溶液0.25g,除此以外,以与比较例2相同的方式获得了涂布液。
(比较例5)
代替KBM-13的10质量%IPA溶液,配合了作为苯基三甲氧基硅烷的KBM-103(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)的10质量%IPA溶液0.25g,除此以外,以与比较例2相同的方式获得了涂布液。
(比较例6)
代替KBM-13的10质量%IPA溶液,配合了作为N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的KBM-573(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)的10质量%IPA溶液0.25g,除此以外,以与比较例2相同的方式获得了涂布液。
(比较例7)
代替KBM-13的10质量%IPA溶液,配合了作为3-脲丙基三烷氧基硅烷的KBM-585A(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)的10质量%IPA溶液0.25g,除此以外,以与比较例2相同的方式获得了涂布液。
<对聚碳酸酯基材的防雾处理>
用异丙醇清洗了聚碳酸酯制的10cm见方×2mm厚的基板。使用敷贴器,将各例中获得的涂布液涂布于基板上,在110℃下加热30分钟,从而获得厚度500nm~2μm的带防雾膜的聚碳酸酯基板作为试样材料。
<评价>
对试样材料实施了以下评价。将结果示于表1~3。
[防雾性]
(呼气试验:初期)
在室温为25℃的实验室,从距离防雾膜5cm的位置吹气,目视观察有无雾。将未产生雾的情况设为“A”,将产生雾的情况设为“B”。
(呼气试验:起雾试验后)
对试样材料实施了以下起雾试验。
起雾试验:根据ISO 6452:2007的规定,组装图2所示的试验装置20,以以下的步骤进行了试验。
(i)在试验管11的底部载置裁切的橡胶罩体12(尺寸:1cm×1cm×2mm的缺片1个),用试样材料13覆盖试验管11的开口部(配置成设置有防雾膜的面朝向开口部侧),用胶带14固定试样材料13使其不脱落。
(ii)将试验管11配置在作为热介质的油浴15中,以使橡胶罩体12低于油面,在180℃下加热2小时。
(iii)加热后、放置至油浴成为常温,取下试样材料13。
对试验后的试样材料以与上述相同的方式进行呼气试验,并评价了雾。
[表1]
[表2]
[表3]
符号说明
1-透镜,2-防雾膜,3-灯壳,4-光源,5-反射器,S-灯室,11-试验管,12-橡胶罩体、13-试样材料、14-胶带、15-油浴。

Claims (18)

1.一种防雾剂,其包含二氧化硅粒子、粘合剂化合物、具有聚醚基的硅烷偶联剂、及液状介质。
2.根据权利要求1所述的防雾剂,其中,
所述粘合剂化合物为环氧化合物。
3.根据权利要求1或2所述的防雾剂,其中,
相对于所述粘合剂化合物100质量份,所述具有聚醚基的硅烷偶联剂的含量为10~5000质量份。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的防雾剂,其中,
相对于所述二氧化硅粒子100质量份,所述粘合剂化合物的含量为0.1~1000质量份。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的防雾剂,其还包含金属螯合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的防雾剂,其还包含选自由具有支链结构的有机磷酸酯及具有支链结构的有机磺酸盐组成的组中的至少一种添加剂。
7.根据权利要求6所述的防雾剂,其中,
作为所述添加剂,包含磺基琥珀酸二酯盐和/或烷基苯磺酸盐。
8.根据权利要求6所述的防雾剂,其中,
作为所述添加剂,包含磷酸三乙基己酯。
9.一种亲水化剂,其包含二氧化硅粒子、粘合剂化合物、具有聚醚基的硅烷偶联剂、及液状介质。
10.根据权利要求9所述的亲水化剂,其中,
所述粘合剂化合物为环氧化合物。
11.根据权利要求9或10所述的亲水化剂,其中,
相对于所述粘合剂化合物100质量份,所述具有聚醚基的硅烷偶联剂的含量为10~5000质量份。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的亲水化剂,其中,
相对于所述二氧化硅粒子100质量份,所述粘合剂化合物的含量为0.1~1000质量份。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的亲水化剂,其还包含金属螯合物。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的亲水化剂,其还包含选自由具有支链结构的有机磷酸酯及具有支链结构的有机磺酸盐组成的组中的至少一种添加剂。
15.根据权利要求14所述的亲水化剂,其中,
作为所述添加剂,包含磺基琥珀酸二酯盐和/或烷基苯磺酸盐。
16.根据权利要求14所述的亲水化剂,其中,
作为所述添加剂,包含磷酸三乙基己酯。
17.一种车辆用灯结构体的防雾方法,其包括如下工序:
在车辆用灯结构体所具备的透镜内表面涂布权利要求1至8中任一项所述的防雾剂而形成涂膜;及
使所述涂膜干燥。
18.一种车辆用灯结构体,其在透镜内表面具备由权利要求1至8中任一项所述的防雾剂形成的防雾膜。
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