JP2000230060A - Planing polymer composition coated film - Google Patents
Planing polymer composition coated filmInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は滑水性高分子組成物
皮膜に関し、水滴、水、雪、および氷とそれらに接触す
る材料との間の摩擦低減を課題とする技術分野に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water-slidable polymer composition film, and more particularly to a technical field for reducing friction between water droplets, water, snow, and ice and a material which comes into contact therewith.
【0002】[0002]
【従来の技術】上記課題に対し従来から行われている対
応は材料表面への撥水性賦与である。すなわち、パラフ
ィン、シリコーン、フッ素樹脂など撥水性物質を被加工
材表面へ塗布する、あるいは化学結合させる、あるいは
さらにそうした上で塗布面に微少な凹凸を形成する、な
どの方法が総説として報告されている(徳海明夫他3
名、塗料と塗装、No.571、p.37、199
8)。水との接触角の最も大きいものとされているポリ
テトラフロロエチレンのそれは120度程度であり、さ
らに疎水性を高めた撥水性材料として、水との接触角1
40゜以上、その上パラフィンとの接触角もポリテトラ
フロロエチレン以上の材料を求めて、アルコキシシロキ
サン含有モノマー、シリコーン含有モノマー、それらと
共重合可能なモノマーとの共重合体を調製し、これにシ
リカ微粒子を添加し、それから作製した皮膜が優れた水
滴滑落性を示すという報告はその一例である(特開平2
−8263号公報)。さらに撥水性維持の観点から、汚
れにくく、水滴が付着しにくい表面を有する建築用窓ガ
ラスとして撥水性フッ素樹脂とシリコーンと光触媒性酸
化物粒子とから表面層を形成する提案(例えば特開平1
0−131134号公報)もなされているが、そこでも
該表面層の水と接触角を90度以上にするのが好ましい
とされている。2. Description of the Related Art A conventional solution to the above problem is to impart water repellency to a material surface. In other words, methods such as applying a water-repellent substance such as paraffin, silicone, or fluororesin to the surface of the workpiece, or chemically bonding the material, or forming fine irregularities on the applied surface on the applied material, have been reported as a general review. Yes (Akio Tokuumi and others 3
Name, paint and coating, No. 571, p. 37,199
8). Polytetrafluoroethylene, which is considered to have the largest contact angle with water, has a contact angle with water of about 120 degrees.
In search of a material having a contact angle with paraffin of 40 ° or more and a polytetrafluoroethylene or more, a copolymer of an alkoxysiloxane-containing monomer, a silicone-containing monomer, and a copolymerizable monomer with them is prepared. One example is a report in which silica fine particles are added and a film produced therefrom exhibits excellent water-dropping property (Japanese Patent Laid-Open No.
-8263). Further, from the viewpoint of maintaining water repellency, a proposal is made to form a surface layer from a water-repellent fluororesin, silicone, and photocatalytic oxide particles as an architectural window glass having a surface that is not easily stained and to which water droplets are not easily attached (for example,
No. 0-131134), but it is also said that it is preferable that the contact angle between water and the surface layer is 90 degrees or more.
【0003】これに対し、直鎖状のシロキサン結合を含
む分子および/またはフッ化炭素基を含む分子を基体表
面に共有結合によって結合し、水に対する接触角を97
±10度に制御して高離水膜を得るという提案(特開平
6−248095号公報)も見られる。On the other hand, a molecule containing a linear siloxane bond and / or a molecule containing a fluorocarbon group are bonded to the substrate surface by a covalent bond, and the contact angle with water is 97%.
There is also a proposal (JP-A-6-248095) of obtaining a high water separation film by controlling the temperature to ± 10 degrees.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】滑水特性を表示する場
合には、水滴接触角でなく水滴の滑り易さそのもので表
示される方が良い。これは上記接触角と水滴を滑らせる
最小傾斜角(以後滑水角と言う)とが必ずしも正相関し
ないこと(例えばH.MURASE,K.NANISH
I,H.KOGURE,T.FUJIBAYASHI,
K.TAMURA,and N.HARUTA,J.A
pplied Polymer Sci.vol.5
4,p.2051〜2062,1994によれば、ポリ
テトラフロロエチレンとポリプロピレンとを比較する
と、滑水性は後者が大きいのに水に対する接触角は前者
が104.3度であるのに対し、後者は96.4度と小
さい)を考慮すると、容易に理解され、その意味で水滴
の転がり易さは滑水角で表されるのが適当である。When displaying the water sliding characteristics, it is better to display the water sliding property itself rather than the water contact angle. This is because the contact angle does not always have a positive correlation with the minimum inclination angle at which a water droplet slides (hereinafter referred to as a sliding angle) (for example, H. MURASE, K. NANISH).
I, H .; KOGURE, T .; FUJIBAYASHHI,
K. TAMURA, and N.M. HARUTA, J. et al. A
Applied Polymer Sci. vol. 5
4, p. According to Nos. 2051 to 2062, when comparing polytetrafluoroethylene and polypropylene, the latter has a large water slip, but the contact angle to water is 104.3 degrees, whereas the latter has 96.4 degrees. (Small and small), it is easily understood, and in that sense, the ease of rolling of the water droplet is suitably represented by the slip angle.
【0005】従来発表されている公知技術をその点で眺
めてみると、直近時点で発表された特許第280469
3号においては、水滴重量80mg、滑水角13度〜6
度となっている。滑水角は水滴の重さがある値より軽く
なると飛躍的に増大すること(例えば前出H.MURA
SEらの報告によれば、ポリプロピレンの場合、水滴重
量80mgの場合滑水角は約15度、10mgと小さく
なると約53度へ急増)、降雨時の水滴の平均重量が
0.004〜100mgであることを考え併せると一層
の滑水性向上の求められていることがわかる。[0005] Looking at the prior arts that have been publicly disclosed in that respect, a patent 280469 issued at the most recent time is disclosed.
In No. 3, the water droplet weight was 80 mg, and the water slip angle was 13 degrees to 6 degrees.
Degree. The slip angle increases dramatically when the weight of a water droplet becomes lighter than a certain value (for example, H. MURA described above).
According to the report of SE et al., In the case of polypropylene, when the water droplet weight is 80 mg, the slip angle rapidly increases to about 53 degrees when the water droplet weight is reduced to about 15 degrees and 10 mg), and the average weight of the water drops during rainfall is 0.004 to 100 mg. Considering this fact, it can be understood that further improvement in the slipperiness is required.
【0006】それとは別にいわゆる従来の撥水性賦与物
質は、シリコーン、フッ素樹脂など疎水性の大きなもの
であり、従って有機溶剤を利用して溶液とし塗布を行う
ことが多く、環境保全上問題である。また撥水性物質を
化学結合させる場合、シリコーンやフッ化炭化水素基を
含む物質の末端はクロルシリル基であり、基体物質との
化学結合の結果塩酸が発生し、取扱い安全上改善が求め
られている。すなわち本発明の目的は、滑水性が一層向
上し、環境にやさしく、かつ取扱いの安全な滑水性高分
子組成物皮膜の提供にある。[0006] Apart from this, so-called conventional water-repellent substances are highly hydrophobic, such as silicone and fluororesin, and therefore are often applied as a solution using an organic solvent, which is a problem in terms of environmental conservation. . In addition, when a water-repellent substance is chemically bonded, the end of the substance containing a silicone or fluorohydrocarbon group is a chlorsilyl group, and hydrochloric acid is generated as a result of chemical bonding with the base substance, and improvement in handling safety is required. . That is, an object of the present invention is to provide a water-slidable polymer composition film having further improved water-slidability, being environmentally friendly and safe to handle.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、重合性シリコ
ーン含有モノマーとラジカル重合性モノマーとを共重合
せしめて得られるシリコーンを結合鎖の一部とする高分
子、あるいは該高分子を含む組成物から作製される皮膜
であって、該皮膜の表面自由エネルギーの凝集力成分γ
s dおよび同極性力成分γs pが、次式(1)および(2)
の範囲にあり、 γs d=25〜40erg/cm2 (1) γs p= 0〜 5erg/cm2 (2) かつ該皮膜の傾斜角度が水平方向に対し30度以内であ
っても、該皮膜上にある質量12mgの水滴が自重によ
り滑落し得ることを特徴とする滑水性高分子組成物皮膜
を提供するものである。ただし、γs dおよびγs pは、水
およびヨウ化メチレンの前進接触角θおよび表面張力γ
Lから、Fowkesの式を拡張したOwensの式お
よびYoungの式を組み合わせた下記式(3)を用い
て求めた。 (1+cosθ)・γL/2=(γs d・γL d)1/2+(γs p・γL p)1/2 (3) また本発明は、シリコーンを結合鎖の一部とする高分子
が水分散系で得られる前記の滑水性高分子組成物皮膜を
提供するものである。さらに本発明は、シリコーンを結
合鎖の一部とする高分子が有機溶剤溶液あるいは有機溶
剤を媒体とする非水分散系として得られる前記の滑水性
高分子組成物皮膜を提供するものである。さらにまた本
発明は、シリコーンを結合鎖の一部とする高分子が、γ
−メタクリロキシプロピルポリメチルシリコーンと、ス
チレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、
アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルからなる群
から選ばれるラジカル重合性モノマーと、を必須成分と
し、これらを共重合せしめて得られる前記の滑水性高分
子組成物皮膜を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a polymer having a silicone as a part of a bonding chain obtained by copolymerizing a polymerizable silicone-containing monomer and a radical polymerizable monomer, or a composition containing the polymer. A cohesive force component γ of the surface free energy of the film.
s d and the same-polarity force component γ sp are expressed by the following equations (1) and (2).
In the range of the inclination angle of γ s d = 25~40erg / cm 2 (1) γ s p = 0~ 5erg / cm 2 (2) and said coating be within 30 degrees to the horizontal direction, It is an object of the present invention to provide a water-slidable polymer composition film characterized in that a water droplet having a mass of 12 mg on the film can slide down by its own weight. However, gamma s d and gamma s p is the advancing contact angle of water and methylene iodide θ and surface tension gamma
L was determined from the following equation (3) that combines the Owens equation and the Young equation, which is an extension of the Fowkes equation. (1 + cosθ) · γ L / 2 = (γ s d · γ L d) 1/2 + (γ s p · γ L p) 1/2 (3) The present invention includes a part of the linking chain silicone The present invention provides the above water-slidable polymer composition film, wherein the polymer to be obtained is obtained in an aqueous dispersion system. Further, the present invention provides the above water-slidable polymer composition film in which a polymer having silicone as a part of a bonding chain is obtained as an organic solvent solution or a non-aqueous dispersion system using an organic solvent as a medium. Furthermore, the present invention relates to a polymer having silicone as a part of the bonding chain,
-Methacryloxypropyl polymethyl silicone, styrene, acrylate, methacrylate,
And a radically polymerizable monomer selected from the group consisting of acrylonitrile and methacrylonitrile, which is an essential component, and provides the above water-slidable polymer composition film obtained by copolymerizing them.
【0008】後述するように本発明によれば、12mg
の微細な水滴が滑水角0.5度という極めて小さな傾斜
面を重力のみの影響で滑落移動するという優れた結果が
得られ、そのためにはシリコーンを結合鎖の一部とする
高分子の存在およびそれから得られる皮膜の表面自由エ
ネルギーが、γs d=25〜40erg/cm2およびγs
p=0〜5erg/cm2であることの両方が必須であ
る。これら2つの条件のうちどちらか一方丈では上記の
ような優れた滑水性は得られない。As will be described later, according to the present invention, 12 mg
Excellent results were obtained, in which fine water droplets slide down an extremely small inclined surface with a slip angle of 0.5 degrees only by the effect of gravity. And the surface free energy of the film obtained therefrom is γ s d = 25 to 40 erg / cm 2 and γ s
Both p = 0 to 5 erg / cm 2 are essential. If one of these two conditions has a length, the above excellent water-sliding property cannot be obtained.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】まず、小さな滑水角を与えるγs d
およびγs pの上述範囲の意味する所につき説明してお
く。本発明で用いられる重合性シリコーン含有モノマー
の代表例である下記化1で示されるサイラプレーンFM
−0721(チッソ(株)製)DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, γ s d giving a small slip angle
And gamma s p keep described regarding where the meaning of the above range. Silaplane FM represented by the following formula 1, which is a typical example of the polymerizable silicone-containing monomer used in the present invention.
-0721 (manufactured by Chisso Corporation)
【0010】[0010]
【化1】 Embedded image
【0011】のγs dおよびγs pの初期値は夫々43er
g/cm2および11.4erg/cm2であり、拡張濡
れの結果7分後には夫々γs d=72.5erg/cm2
およびγs p=37.8erg/cm2と著しく大きな値
へと変化した。一方ポリジメチルシロキサン鎖を高度に
架橋したシリコーン離型紙の表面自由エネルギーは、γ
s d=16.5erg/cm2、γs p=0.9erg/c
m2とそれらに対して小さな値を示し、また経時変化は
しなかった(下記参考例−2参照)。Γ ofs dAnd γs pThe initial value of each is 43er
g / cmTwoAnd 11.4 erg / cmTwoAnd extended wet
After 7 minutes,s d= 72.5erg / cmTwo
And γs p= 37.8 erg / cmTwoAnd remarkably large value
Changed to On the other hand, polydimethylsiloxane chains
The surface free energy of the crosslinked silicone release paper is γ
s d= 16.5 erg / cmTwo, Γs p= 0.9erg / c
mTwoAnd small values for them, and the change over time
No (see Reference Example-2 below).
【0012】前者ではポリジメチルシロキサン鎖はかな
り自由に運動出来、その上に戴置された水に対し最も好
ましい形へと変化出来るのに対し、後者ではポリジメチ
ルシロキサン鎖はその運動性が相当に制限され、より疎
水的であると考えられる。本発明で小さな滑水角を得る
ために選ばれたγs dおよびγs pの範囲は前者と後者との
2つの間に位置する。すなわち水滴の滑落の容易さは水
に接するシリコーンの運動性と配位によって支配され、
本発明で言うγs dおよびγs pはその配位を最適ならしめ
る値を反映したものではないかと解釈される。従って、
本発明は水滴の滑落を容易にするために水との接触角を
大きくする、言い換えればγs dを小さくすると言う多く
の先行技術とは異なったものであるし、また水との接触
角に最適範囲があるとする上述公知例(特開平6−24
8095)とも異なる。表面自由エネルギーを極性力成
分と分散力成分に分け、その両方を用いて優れた滑水性
高分子組成物皮膜に到達したのは本発明をもって嚆矢と
する。[0012] In the former, the polydimethylsiloxane chains are quite free to move and can change to the most favorable form for the water placed thereon, whereas in the latter the polydimethylsiloxane chains have a considerable mobility. It is considered to be restricted and more hydrophobic. Range of selected gamma s d and gamma s p in order to obtain a small water slip angle in the present invention is located between the two the former and the latter. In other words, the ease with which water droplets slide down is governed by the mobility and coordination of the silicone in contact with water,
Gamma s d and gamma s p referred to in the present invention be construed as either does not reflect the value makes it optimize its coordination. Therefore,
The present invention is different from many prior arts in which the contact angle with water is increased to facilitate the sliding of water droplets, in other words, γ s d is reduced, and the contact angle with water is also reduced. The above-mentioned known example that there is an optimum range (Japanese Patent Laid-Open No. 6-24)
8095). It is the beginning of the present invention that the surface free energy is divided into a polar force component and a dispersive force component, and an excellent water-slidable polymer composition film is obtained using both of them.
【0013】後述するごとく、本発明の滑水性高分子組
成物皮膜を得るのに用いられる高分子は、水分散系ある
いは臭気を含めた人体への影響が小さい脂肪族炭化水素
溶剤および脂環族炭化水素溶剤を主成分とする有機溶剤
を使用した非水分散系として得られ、環境保全および取
扱い安全両面での向上という課題にも応えている。As will be described later, the polymer used to obtain the water-slidable polymer composition film of the present invention includes an aqueous hydrocarbon or an aliphatic hydrocarbon solvent and an alicyclic solvent having a small effect on the human body including odors. It is obtained as a non-aqueous dispersion system using an organic solvent containing a hydrocarbon solvent as a main component, and meets the issues of improvement in both environmental conservation and handling safety.
【0014】本発明におけるシリコーンを結合鎖の一部
とする高分子を得るための原料につき以下説明する。重
合性シリコーン含有モノマーの例は、上記化1に示す化
合物(但し、式中nは1以上の整数)である。また、化
1と類似の下記化2も用いられる。Raw materials for obtaining a polymer having silicone as a part of the bonding chain in the present invention will be described below. Examples of the polymerizable silicone-containing monomer are the compounds represented by the above formula (where n is an integer of 1 or more). Further, the following chemical formula 2 similar to chemical formula 1 is also used.
【0015】[0015]
【化2】 Embedded image
【0016】また下記化3に示す片末端水酸基を有する
ポリジメチルシロキサン化合物とメタクリル酸2−イソ
シアネートエチル、メタクリル酸グリシジル、無水マレ
イン酸などとの反応物、A reaction product of a polydimethylsiloxane compound having a hydroxyl group at one end represented by the following formula 3 with 2-isocyanatoethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, maleic anhydride, or the like;
【0017】[0017]
【化3】 Embedded image
【0018】さらに下記化4に示す片末端にエポキシ基
を有するポリジメチルシロキサン化合物Further, a polydimethylsiloxane compound having an epoxy group at one end represented by the following chemical formula 4
【0019】[0019]
【化4】 Embedded image
【0020】あるいは下記化5に示す片末端にカルボキ
シ基を有する化合物Alternatively, a compound having a carboxy group at one terminal represented by the following formula
【0021】[0021]
【化5】 Embedded image
【0022】とアクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸2−ヒドロキシエチル、アリルアミンなどとの
反応物も用いられる。しかして上述諸例中のジメチルシ
ロキシ基の繰返し数nは1以上の整数であるが、それを
含むポリジメチルシロキサン部分の大きさは数平均分子
量にして好ましくは500以上、より好ましくは1,0
00以上である。なお、重合性シリコーン含有モノマー
は、必要に応じて2種類以上を併用することもできる。
また下記化6に示す化合物も使用され得る。A reaction product of 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, allylamine and the like can also be used. Thus, in the above examples, the repeating number n of the dimethylsiloxy group is an integer of 1 or more, and the size of the polydimethylsiloxane portion containing the same is preferably 500 or more in terms of number average molecular weight, more preferably 1,0 or more.
00 or more. The polymerizable silicone-containing monomer may be used in combination of two or more as necessary.
Further, a compound represented by the following formula 6 can also be used.
【0023】[0023]
【化6】 Embedded image
【0024】重合性シリコーン含有モノマーと共重合さ
れるラジカル重合性モノマーは、例えばアクリル酸ブチ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシルなどアクリル酸エス
テル;例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸シクロ
ヘキシルなどのメタクリル酸エステル;例えば含フッ素
アルコールのアクリル酸およびメタクリル酸エステル;
例えばスチレンなど芳香族不飽和化合物;例えばアクリ
ロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル化合
物;例えば酢酸ビニル、ラウリン酸ビニルなどビニル化
合物;さらにはエチレン、テトラフロロエチレン、塩化
ビニル、塩化ビニリデンなどの常温ガス状モノマー;お
よびこれらと共重合しうる例えばアクリル酸、メタクリ
ル酸、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリルア
ミド、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、ビニルピリ
ジン;さらにはスルホ基、ホスホ基、アミノ基など酸性
基あるいは塩基性基含有ラジカル重合性モノマー;ある
いはまたN−メチロールアクリルアミド、メタクリル酸
グリシジル、エチレングリコールジメタクリレートなど
の架橋性モノマーなどである。中でも、γ−メタクリロ
キシプロピルポリメチルシリコーンと、スチレン、アク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリロニト
リルおよびメタクリロニトリルからなる群から選ばれる
ラジカル重合性モノマーと、を選択するのが好ましい。Radical polymerizable monomers copolymerized with the polymerizable silicone-containing monomer include, for example, acrylates such as butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate; methacrylates such as methyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate; Acrylic acid and methacrylic acid esters of fluoroalcohols;
For example, aromatic unsaturated compounds such as styrene; nitrile compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl compounds such as vinyl acetate and vinyl laurate; and room-temperature gaseous monomers such as ethylene, tetrafluoroethylene, vinyl chloride, and vinylidene chloride And copolymerizable with them, for example, acrylic acid, methacrylic acid, 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylamide, dimethylaminoethyl methacrylate, vinylpyridine; and acidic or basic groups such as a sulfo group, a phospho group, and an amino group. A radical polymerizable monomer; or a crosslinkable monomer such as N-methylolacrylamide, glycidyl methacrylate, and ethylene glycol dimethacrylate. Among them, it is preferable to select γ-methacryloxypropyl polymethyl silicone and a radical polymerizable monomer selected from the group consisting of styrene, acrylate, methacrylate, acrylonitrile and methacrylonitrile.
【0025】しかして本発明に言う重合性シリコーン含
有モノマーとこれと共重合されるラジカル共重合性モノ
マーとの重量比率は、得られるシリコーンを結合鎖の一
部とする高分子、あるいはそれを含む組成物から作製さ
れる皮膜の表面自由エネルギーγs d、γs pが、上掲所定
の範囲に入るよう調整されなければならないが、前者/
後者が1/99以上、好ましくは5/95以上である場
合が多い。The weight ratio between the polymerizable silicone-containing monomer and the radical copolymerizable monomer copolymerized with the polymerizable monomer in the present invention may be a polymer containing the obtained silicone as a part of a bonding chain or containing the polymer. surface free energy gamma s d of the film made from the composition, gamma s p is, but must be adjusted to enter the supra predetermined range, the former /
The latter is often 1/99 or more, preferably 5/95 or more.
【0026】本発明で言うシリコーンを結合鎖の一部と
する高分子を、水分散系で得るため乳化重合によって調
製する場合には、当業者には公知の乳化安定用の界面活
性剤や水溶性保護コロイドと称される水溶性高分子、ラ
ジカル重合開始剤が用いられる。界面活性剤としては物
理吸着型として公知の陰イオン性界面活性剤、非イオン
性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、さらには陰イオ
ン性と非イオン性とを併せ持つタイプのもの、あるいは
アリル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、ビニル
基など、ラジカル重合性を持ち生成重合体に化学結合で
組み込まれる反応性乳化剤などが利用され得る。また上
述したラジカル重合開始剤としては、水溶性の過硫酸
塩、過硼酸塩、過酸化水素、アゾビスイソブチルアミジ
ンの如きアゾ型化合物、あるいは2,2’−アゾビスイ
ソブチロニトリル(AIBN)などのアゾ型化合物、有
機過酸化物など油溶性重合開始剤が使用され得る。When the polymer having silicone as a part of the bonding chain in the present invention is prepared by emulsion polymerization in order to obtain an aqueous dispersion, a surfactant or a water-soluble surfactant known to those skilled in the art for stabilizing emulsion. A water-soluble polymer called a radical protective colloid and a radical polymerization initiator are used. As the surfactant, anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants known as physical adsorption type, and those having a combination of anionic and nonionic, or allyl Reactive emulsifiers having radical polymerizability, such as a group, an acryloxy group, a methacryloxy group, and a vinyl group, which can be incorporated into a formed polymer by a chemical bond can be used. Examples of the radical polymerization initiator include water-soluble persulfates, perborates, hydrogen peroxide, azo-type compounds such as azobisisobutylamidine, and 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN). An oil-soluble polymerization initiator such as an azo compound such as an organic peroxide and an organic peroxide can be used.
【0027】また本発明で言うシリコーンを結合鎖の一
部とする高分子を、有機溶剤を媒体とする重合反応によ
って調製する場合には、当業者に公知の有機溶剤、ラジ
カル重合開始剤が使用される。前記有機溶剤としてはト
ルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、クロロホル
ムなどのハロゲン化炭化水素類、メチルエチルケトンな
どのケトン類、酢酸エチルなどのエステル類と言った汎
用溶剤が挙げられる。ジオキサン、テトラヒドロフラン
など環状エーテル類、ジメチルホルムアミドなどアミド
類、ジメチルスルホオキシドなど含硫黄溶剤類も使用出
来る。In the case of preparing a polymer having a silicone as a part of the bonding chain in the present invention by a polymerization reaction using an organic solvent as a medium, an organic solvent and a radical polymerization initiator known to those skilled in the art can be used. Is done. Examples of the organic solvent include general-purpose solvents such as aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, halogenated hydrocarbons such as chloroform, ketones such as methyl ethyl ketone, and esters such as ethyl acetate. Cyclic ethers such as dioxane and tetrahydrofuran, amides such as dimethylformamide, and sulfur-containing solvents such as dimethylsulfoxide can also be used.
【0028】以上が本発明に言うシリコーンを結合鎖の
一部とする高分子の良溶剤であり、重合生成物は溶液と
して得られるのに対し、例えばイソプロピルアルコール
などのアルコール類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、
デカン、ドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキ
サン、「ロウス」、「ミネラルスピリットEC」、「シ
ェルゾール72」(以上「」内シェル社製)、「ペガソ
ール3040」、「ペガホワイト1520」(以上モー
ビル石油(株)製)など脂肪族炭化水素系溶剤および脂
環族炭化水素系溶剤も使用し得る。ただしこれらを用い
た場合には、生成物は非水分散系となる。重合開始剤と
しては、例えば乳化重合の説明に述べた油溶性化合物が
用いられる。The above is a good solvent for a polymer having a silicone as a part of the bonding chain according to the present invention, and the polymerization product is obtained as a solution, whereas, for example, alcohols such as isopropyl alcohol, hexane, heptane, Octane,
Decane, dodecane, cyclohexane, methylcyclohexane, "Loose", "Mineral Spirit EC", "Shellsol 72" (manufactured by "Inner Shell"), "Pegasol 3040", "Pegawhite 1520" (Mobil Oil Co., Ltd.) )) And aliphatic hydrocarbon solvents and alicyclic hydrocarbon solvents. However, when these are used, the product becomes a non-aqueous dispersion system. As the polymerization initiator, for example, the oil-soluble compounds described in the description of the emulsion polymerization are used.
【0029】本発明の滑水性高分子組成物皮膜は、架橋
剤、フィラー、さらには他の高分子化合物を含有するこ
とが出来る。架橋剤には例えばイソシアネート基、エポ
キシ基、アルコキシシリル基、N−メチロール基、メチ
ロール基、アセトアセトキシ基、カルボキシル基、水酸
基、アミノ基などを同種あるいは異種の組合せで1分子
中に複数含有する化合物が使われる。The water-slidable polymer composition film of the present invention can contain a crosslinking agent, a filler, and other polymer compounds. Examples of the crosslinking agent include compounds containing a plurality of isocyanate groups, epoxy groups, alkoxysilyl groups, N-methylol groups, methylol groups, acetoacetoxy groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, amino groups, and the like in the same or different combinations. Is used.
【0030】トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなど
芳香族、脂肪族、脂環族などのジイソシアネート化合
物、あるいはこれらをフェノール、メタノール、カプロ
ラクタムなどでブロック化したジイソシアネートはイソ
シアネート基を有する架橋剤の一例である。Aromatic, aliphatic, alicyclic and other diisocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate, or diisocyanates obtained by blocking these with phenol, methanol, caprolactam, etc. are useful as crosslinking agents having isocyanate groups. This is an example.
【0031】ビスフェノールAのジグリンジルエーテ
ル、その線状付加重合体などはエポキシ基を有する架橋
剤の一例である。Diggrindyl ether of bisphenol A, its linear addition polymer and the like are examples of a crosslinking agent having an epoxy group.
【0032】γ−(グリシドプロピル)トリメトキシシ
ラン、γ−(グリシドプロピル)メチルジエトキシシラ
ン、γ−(グリシドプロピル)トリエトキシシランなど
はエポキシ基とアルコキシシリル基とを1分子中に持つ
架橋剤の一例であり、γ−(アミノプロピル)トリメト
キシシランはアミノ基とアルコキシシリル基とを1分子
中に持つ架橋剤の一例である。Γ- (glycidpropyl) trimethoxysilane, γ- (glycidpropyl) methyldiethoxysilane, γ- (glycidpropyl) triethoxysilane, etc. have an epoxy group and an alkoxysilyl group in one molecule. Γ- (aminopropyl) trimethoxysilane is an example of a crosslinking agent having an amino group and an alkoxysilyl group in one molecule.
【0033】尿素ホルマリン樹脂初期縮合物、メラミン
ホルマリン樹脂初期縮合物、例えばジメチロールメラミ
ン、トリメチロールメラミン、さらにはこれらをアルコ
ール変性した例えばヘキサメトキシヘキサメチロールメ
ラミンなどはN−メチロール基を有する架橋剤の一例で
ある。A urea formalin resin precondensate, a melamine formalin resin precondensate, for example, dimethylol melamine, trimethylol melamine, and those obtained by alcohol modification of, for example, hexamethoxyhexamethylol melamine, etc. are used as crosslinking agents having an N-methylol group. This is an example.
【0034】本発明に言うシリコーンを結合鎖の一部と
する高分子が乳化重合によって造られる場合、あるいは
有機溶剤を媒体とする重合反応によって得られる生成物
に水を添加し、後有機溶剤を留去して得られる水性分散
液の場合には、例えばポリエチレングリコール、あるい
はポリグリセリンなど親水部分を分子内に持つことによ
り、水と混和されると自ら乳化する自己乳化型と通称さ
れる変性ポリイソシアネートあるいはポリエポキシ化合
物が好ましく用いられる。さらにまた水中に乳化あるい
は分散した形となっている上記高分子がメチルビニルケ
トン、アクロレイン、ジアセトンアクリルアミドと言っ
た側鎖にカルボニル基を持つモノマーを共重合して造ら
れている場合には、ジアミン、ジヒドラジドなどが架橋
剤として添加使用される。しかして上記架橋剤は、本発
明に言うシリコーンを結合鎖の一部とする高分子が持っ
ている官能基の種類により反応性を考慮して選択され
る。In the case where the polymer having silicone as a part of the bonding chain according to the present invention is prepared by emulsion polymerization, or water is added to a product obtained by a polymerization reaction using an organic solvent as a medium, and then the organic solvent is added. In the case of an aqueous dispersion obtained by distilling off, for example, a modified polysaccharide, which is commonly referred to as a self-emulsifying type, which has a hydrophilic portion such as polyethylene glycol or polyglycerin in a molecule and emulsifies itself when mixed with water. Isocyanate or polyepoxy compounds are preferably used. Furthermore, when the polymer in a form emulsified or dispersed in water is made by copolymerizing a monomer having a carbonyl group in a side chain such as methyl vinyl ketone, acrolein, and diacetone acrylamide, Diamines, dihydrazides and the like are used as crosslinking agents. The above-mentioned cross-linking agent is selected in consideration of reactivity depending on the type of the functional group of the polymer having a silicone as a part of the bonding chain according to the present invention.
【0035】本発明の滑水性高分子組成物皮膜は、シリ
カ、クレー、タルク、炭酸カルシウムなどの無機質フィ
ラー、チタン白、亜鉛革、鉛白などの白色顔料、カーボ
ンブラック、鉄黒、べんがら、不溶性アゾ顔料、その他
黄、青、紫などの色顔料および亜鉛末、ジンクロメート
などの防錆顔料を含有することが出来る。またシリコー
ンオイル類、可塑剤や皮膜形成助剤、その他使用目的に
応じて各種助剤を含有することが出来る。The water-slidable polymer composition film of the present invention may be made of inorganic fillers such as silica, clay, talc, calcium carbonate, etc., white pigments such as titanium white, zinc leather, lead white, carbon black, iron black, black iron, insoluble It may contain azo pigments, other color pigments such as yellow, blue and purple, and rust preventive pigments such as zinc powder and zinc chromate. In addition, silicone oils, plasticizers, film-forming auxiliaries, and other auxiliaries can be contained according to the purpose of use.
【0036】本発明の滑水性高分子組成物皮膜は、本発
明に言うシリコーンを結合鎖の一部とする高分子にさら
に別種の高分子を添加して作製することが出来る。ただ
し、本発明で規定するγs dおよびγs p、さらには滑水性
能を損なわない範囲においてである。一般に異種高分子
は相溶性に乏しい。従って上記別種高分子の添加は、高
分子が水中乳化状態ないしは水中分散状態、さらには非
水溶媒中分散状態である場合有利に行われる。例えばワ
ックスエマルジョン、ポリエチレンエマルジョン、ポリ
エステルエマルジョン、ポリウレタンエマルジョン、ポ
リアクリル酸エステル系エマルジョン、スチレン・アク
リル酸エステル共重合体エマルジョン、ポリ酢酸ビニル
エマルジョン、エチレン・酢酸ビニル共重合体エマルジ
ョン、ポリ塩化ビニルエマルジョン、フッ素樹脂エマル
ジョンなど、あるいは非水分散液(NAD)と通称され
るアクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル・
スチレン共重合体などが脂肪族あるいは脂環族炭化水素
系溶剤中に微粒子として分散されているものなどが上記
別種高分子の例である。The water-slidable polymer composition film of the present invention can be prepared by further adding another kind of polymer to the polymer having silicone as a part of the bonding chain according to the present invention. However, it specified in the present invention gamma s d and gamma s p, furthermore is within a range that does not impair the water slip performance. Generally, different polymers have poor compatibility. Therefore, the addition of the different polymer is advantageously performed when the polymer is emulsified in water or dispersed in water, and further dispersed in a non-aqueous solvent. For example, wax emulsion, polyethylene emulsion, polyester emulsion, polyurethane emulsion, polyacrylate emulsion, styrene / acrylate copolymer emulsion, polyvinyl acetate emulsion, ethylene / vinyl acetate copolymer emulsion, polyvinyl chloride emulsion, fluorine Acrylic ester copolymer, acrylate ester commonly called resin emulsion or non-aqueous dispersion (NAD)
A polymer in which a styrene copolymer or the like is dispersed as fine particles in an aliphatic or alicyclic hydrocarbon-based solvent is an example of the above-mentioned another kind of polymer.
【0037】添加する高分子が溶液の場合には、脱混合
による不都合を避けるため、グラフト化による相溶性向
上などが行われる。例えば水酸基含有高分子にエポキシ
基、イソシアネート基を持つラジカル重合性モノマーを
付加させ、その共存下で本発明に言うシリコーンを結合
鎖の一部とする高分子を生成せしめると上記2つの高分
子が化学結合され、これが相溶化剤となって安定な生成
物が得られる。水酸基含有高分子としては、例えばモノ
クロロトリフロロエチレン・アルキルビニルエーテル・
ヒドロキシアルキルビニルエーテル共重合体、スチレン
・アクリル酸ブチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチ
ル共重合体などがある。それに付加されるラジカル重合
性モノマーの例としては、メタクリル酸グリシジル、メ
タクリル酸2−イソシアネートエチルなどが挙げられ
る。When the polymer to be added is a solution, in order to avoid inconvenience due to demixing, compatibility is improved by grafting. For example, a radical polymerizable monomer having an epoxy group and an isocyanate group is added to a hydroxyl group-containing polymer, and in the coexistence thereof, a polymer having a silicone as a part of the bonding chain according to the present invention is formed. It is chemically bonded and becomes a compatibilizer to obtain a stable product. As the hydroxyl group-containing polymer, for example, monochlorotrifluoroethylene alkyl vinyl ether
Examples include a hydroxyalkyl vinyl ether copolymer, styrene / butyl acrylate, and 2-hydroxyethyl methacrylate copolymer. Examples of the radical polymerizable monomer added thereto include glycidyl methacrylate and 2-isocyanatoethyl methacrylate.
【0038】次に本発明のシリコーンを結合鎖の一部と
する高分子の調製方法を、乳化重合、溶液重合およびそ
の生成分の水分散系化あるいは非水分散系化の順に説明
する。乳化重合は界面活性剤、水溶性高分子化合物など
乳化安定剤を含む水相とラジカル重合可能な不飽和化合
物からなる油相とを混合し、これに重合開始剤を加え撹
拌下に所定の温度に維持することによって行われる。乳
化安定剤、重合開始剤は当業者に自明のものが用いられ
るが、1、2特別な点に言及しておく。本発明の重合性
シリコーン含有モノマーは水に対する溶解度が極端に低
く主要な反応場所であるポリマー微粒子へ水相を通って
拡散することが実際上は出来ない。この問題を解決する
ために、重合反応に先立ってラジカル重合可能な不飽和
化合物からなる油相を高性能ミキサーで水相中へサブミ
クロンの微粒子として分散させることが望ましい。この
際水相中に高分子エマルジョンを添加して、いわゆるシ
ード乳化重合を行うことも出来る。しかしてそうした分
散は、例えば超音波乳化装置、ゴーリン型ミキサー、膜
乳化装置などによって行われる。Next, a method for preparing a polymer having a silicone as a part of the bonding chain of the present invention will be described in the order of emulsion polymerization, solution polymerization, and the formation of an aqueous dispersion or non-aqueous dispersion of the resulting product. In emulsion polymerization, an aqueous phase containing an emulsion stabilizer such as a surfactant and a water-soluble polymer compound is mixed with an oil phase composed of a radically polymerizable unsaturated compound, a polymerization initiator is added thereto, and the mixture is stirred at a predetermined temperature. It is done by maintaining. As the emulsion stabilizer and the polymerization initiator, those obvious to those skilled in the art are used, but one or two special points are mentioned. The solubility of the polymerizable silicone-containing monomer of the present invention in water is extremely low, and it is practically impossible to diffuse through the aqueous phase into polymer fine particles, which are the main reaction sites. In order to solve this problem, it is desirable to disperse an oil phase composed of an unsaturated compound capable of radical polymerization in an aqueous phase as submicron fine particles by a high-performance mixer prior to the polymerization reaction. At this time, a so-called seed emulsion polymerization can be carried out by adding a polymer emulsion to the aqueous phase. Such dispersion is performed by, for example, an ultrasonic emulsifier, a Gaulin mixer, a membrane emulsifier, or the like.
【0039】溶液重合は、生成物高分子を溶解する有機
溶剤、重合性シリコーン含有モノマーを含むラジカル重
合性モノマー、ラジカル重合開始剤を所定温度に撹拌す
る公知の方法により行われる。有機溶剤として脂肪族あ
るいは脂環族炭化水素または脂肪族アルコールのような
重合物の非溶剤を用いれば非水分散系(NAD)として
生成物が得られる。The solution polymerization is carried out by a known method in which an organic solvent dissolving the polymer product, a radical polymerizable monomer containing a polymerizable silicone-containing monomer, and a radical polymerization initiator are stirred at a predetermined temperature. If a non-solvent of a polymer such as an aliphatic or alicyclic hydrocarbon or an aliphatic alcohol is used as the organic solvent, the product can be obtained as a non-aqueous dispersion system (NAD).
【0040】得られた生成物を水分散化するには、ラジ
カル重合性モノマーとして酸性基、あるいは塩基性基が
必ず使用されており、それを中和する塩基または酸を加
え、しかる後水を徐々に加え最後に系中に存在する有機
溶剤を減圧下に蒸留し留去する公知の方法も適用され
る。In order to disperse the obtained product in water, an acidic group or a basic group is always used as a radical polymerizable monomer, and a base or acid for neutralizing the acid is added, and then water is added. A well-known method of gradually adding and finally distilling and distilling off the organic solvent present in the system under reduced pressure is also applied.
【0041】また非水分散液化するには、溶液重合に用
いられた有機溶剤より高沸点の脂肪族あるいは脂環族炭
化水素を主成分とする溶剤を溶液重合物へ加え、上同様
に減圧下に溶液重合に用いられた有機溶媒を留去する方
法も適用される。In order to form a non-aqueous liquid dispersion, a solvent mainly composed of an aliphatic or alicyclic hydrocarbon having a boiling point higher than that of the organic solvent used for the solution polymerization is added to the solution polymerization product. A method of distilling off the organic solvent used for the solution polymerization is also applied.
【0042】本発明の滑水性高分子組成物皮膜は、シリ
コーンを結合鎖の一部とする高分子、あるいはそれを含
む組成物を通常液状とし、これをスプレー塗り、ハケ塗
り、ロールコート塗装、浸漬塗装、カーテンフローコー
ター塗装などの公知の塗装手段によって対象物上へ塗布
し、常温〜200℃、好ましくは80℃〜150℃で乾
燥することによって作製される。ただし上記高分子、あ
るいはそれを含む組成物が固形で得られる場合は、熱プ
レス成形、押出し成形、ブロー成形などによって目的の
皮膜を得ることが出来る。皮膜の厚さは用途に応じて適
宜選択すればよく、とくに制限されないが、例えば0.
5μm〜50μm程度である。The water-slidable polymer composition film of the present invention is usually made of a polymer having silicone as a part of the bonding chain or a composition containing the polymer, and spray-coating, brush-coating, roll-coating, It is prepared by applying the composition on a target object by a known coating means such as dip coating or curtain flow coater coating, and drying at normal temperature to 200 ° C, preferably 80 ° C to 150 ° C. However, when the above-mentioned polymer or a composition containing the same is obtained as a solid, the target film can be obtained by hot press molding, extrusion molding, blow molding, or the like. The thickness of the film may be appropriately selected according to the application, and is not particularly limited.
It is about 5 μm to 50 μm.
【0043】このようにして得られる本発明の滑水性高
分子組成物皮膜は、皮膜の傾斜角度が水平方向に対し3
0度以内であっても、該皮膜上にある質量12mgの水
滴が自重により滑落し得るものである。本発明の滑水性
高分子組成物皮膜は、金属板、ガラス板、無機質ボー
ド、ハードボード・チップボードなど木質系ボード、木
の板、さらにはそうした硬質系材料ばかりではなく上質
紙、板紙、アート紙などの紙類、織物、皮革など軟質材
料の上に形成されることにより使用されるが、滑水性高
分子あるいはその組成物が水分散系、あるいは低臭性脂
肪族、または脂環族炭化水素を主成分とする溶剤を含む
非水分散系を包含するため、塗布・乾燥の際に作業者は
勿論、環境に対しても安全である上取扱いが容易との利
点を有する。本発明の結果では12mg水滴に対し滑水
角0.5度という優れた滑水性面が得られるため、本発
明の滑水性高分子組成物皮膜は建築構造物の雨水による
汚染防止、着氷・着雪防止、自動車の前方・測方・後方
ガラス窓およびサイドミラーなどの降雨時の視覚確保、
エアコンディショナーのフィン表面の結露防止、新幹線
下部の水滴付着防止による冬期の着氷防止、レインコー
ト・雨傘などでの水滴残留抑制など水滴滑落の必要とさ
れる用途は勿論船底、レジャーボート、スキー、ウェッ
トスーツなど水との摩擦低減が望まれる用途で使用され
ると期待される。The water-sliding polymer composition film of the present invention thus obtained has a film inclination angle of 3 with respect to the horizontal direction.
Even if it is within 0 degrees, a water droplet having a mass of 12 mg on the film can slide down by its own weight. The water-slidable polymer composition film of the present invention can be used for wood-based boards such as metal plates, glass plates, inorganic boards, hardboards and chipboards, wood boards, and even such hard materials as well as high-quality paper, paperboard, and art. It is used by being formed on soft materials such as paper such as paper, woven fabric, and leather, but the water-sliding polymer or its composition is used in aqueous dispersion, or low odor aliphatic or alicyclic carbonized. Since it includes a non-aqueous dispersion system containing a solvent containing hydrogen as a main component, it has the advantages that it is safe not only for workers but also for the environment when coating and drying, and that it is easy to handle. According to the results of the present invention, an excellent water-sliding surface having a water-sliding angle of 0.5 degree with respect to 12 mg of water droplets is obtained. Prevention of snow accumulation, securing visibility during rainfall such as front, measurement, rear glass windows and side mirrors of cars,
Prevents dew condensation on the fin surface of the air conditioner, prevents icing in winter by preventing the adhesion of water droplets under the Shinkansen, and keeps water droplets from falling down in raincoats and umbrellas. It is expected to be used in applications where reduction of friction with water is desired, such as wet suits.
【0044】[0044]
【実施例】以下実施例をもって本発明を説明するが本発
明がこれら実施例の範囲に拘束されるものではない。具
体例に入る前に滑水角など用語説明をしておく。 (コーティング膜形成) 基材:ガラス板 塗布:コーティングバー#10 乾燥:皮膜形成最低温度以上の雰囲気に1夜静置、ある
いは100℃×10分 熱処理:135℃×30分 皮膜厚さ:4〜6μm (滑水角測定) 皮膜:2.6cm×3.5cmのガラス板上の皮膜 水滴:12mgの水滴をマイクロシリンジより皮膜上へ
載置 装置:接触角測定装置(ゴニオメーター式、ERMA
INC.製) 測定:所定傾斜に1分間保ち水滴の滑落する最低傾斜角
を滑水角とする。 (接触角測定)液滴を小さくすること、傾斜角0度とし
たこと、水滴載置後1分毎に5分まで接触角を読み取り
4つの平均を接触角とする以外は滑水角測定に準じて行
った。但し脱イオン水およびヨウ化メチレン(CH
2I2)試薬特級を測定に用いた。液滴重量は水の場合
2.3mg、ヨウ化メチレンの場合7.6mgとした。
また高分子皮膜の表面自由エネルギーの分散力成分γs d
および極性力成分γs pは、水およびヨウ化メチレンの前
進接触角θおよび表面張力γLから、Fowkesの式
を拡張したOwensの式およびYoungの式を組み
合わせた下記式(3)を用いて求めた。 (1+cosθ)・γL/2=(γs d・γL d)1/2+(γs p・γL p)1/2 (3)EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not restricted to the scope of these examples. Before entering into specific examples, terms such as slip angle are explained. (Coating film formation) Substrate: Glass plate Coating: Coating bar # 10 Drying: Leave overnight in an atmosphere above the minimum temperature for film formation, or 100 ° C x 10 minutes Heat treatment: 135 ° C x 30 minutes Film thickness: 4 ~ 6 μm (Sliding angle measurement) Coating: Coating on glass plate of 2.6 cm × 3.5 cm Water droplet: 12 mg of water droplet is placed on the coating from a micro syringe. Device: Contact angle measuring device (goniometer type, ERMA)
INC. Measurement): Keep at a predetermined inclination for 1 minute and let the minimum inclination angle at which the water drops slide down be the slip angle. (Measurement of contact angle) For measuring the slippery angle except that the droplet was made smaller, the inclination angle was set to 0 °, and the contact angle was read every 5 minutes after placing the water droplet up to 5 minutes and the average of the four was used as the contact angle. I went according to. However, deionized water and methylene iodide (CH
The 2 I 2) special grade reagent was used for measurement. The droplet weight was 2.3 mg for water and 7.6 mg for methylene iodide.
Also, the dispersion force component γ s d of the surface free energy of the polymer film
And polar force component gamma s p is the advancing contact angle θ and surface tension gamma L of water and methylene iodide, using the following equation combining of formula and Young of Owens that extends formula Fowkes a (3) I asked. (1 + cosθ) · γ L / 2 = (γ s d · γ L d) 1/2 + (γ s p · γ L p) 1/2 (3)
【0045】実施例−1 撹拌装置、温度計、触媒用滴下ロートおよび冷却用コン
デンサーを備えた5つ口セパラブルフラスコ(内容積1
L)を用意した。スチレン117g、メタクリル酸メチ
ル38g、アクリル酸2−エチルヘキシル61g、メタ
クリル酸2−ヒドロキシエチル2g、メタクリル酸2
g、重合性シリコーン含有モノマーであるサイラプレー
ンFM−0721(化1)152g、2,2’−アゾビ
スイソブチロニトリル(AIBN)0.8gを混合、均
一溶液とした。反応性陰イオン性非イオン性界面活性剤
(SE−10N、旭電化工業(株)製)の10%水溶液
88gと脱イオン水518.8gと上述モノマー混合液
とを、マントン−ゴーリンラボラトリー ホモジナイザ
ー15M−8TA(APV−GAULIN社製)を40
0kg/cm2にて使用乳化し、粒子径0.5μ以下の
モノマー分散液を得、この全量を上述フラスコ中へ仕込
んだ。水浴加熱でフラスコ内モノマー分散液を80℃に
20分間保った後、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル
4gとメタクリル酸4gとの混合液を小型滴下ロートより
加えた。ただし滴下成分の添加は3時間にわたって行っ
た。この間反応温度は78℃〜82℃とした。フラスコ
内温を65℃に下げ、未反応モノマー減少のためパーブ
チルH(有機過酸化物、日本油脂工業(株)製)0.7
0gと上述陰イオン性界面活性剤SE−10Nの10%
水溶液3.7gおよびロンガリット0.4gを脱イオン
水5.1gに溶かした水溶液とを3分割にて加え、夫々
15分間反応させ、さらに1時間同温度に保った。しか
る後フラスコ内溶物を35℃に冷却しアンモニア水2.
5gを加え反応を終了した。かくして固形分濃度37.
3%、粘度140mPa・s、平均粒子径0.23μ、
pH7.9の水分散系生成物を得た。得られた生成物1
00gに自己乳化型エポキシ樹脂系架橋剤デナコールE
X−512(ナガセ化成工業(株)製)2gを加え塗工
液を作製した。かくして得た皮膜の滑水角は1度、表面
自由エネルギーはγs d=31.6erg/cm2、γs p
=2.5erg/cm2であった。なお、水接触角θWお
よびヨウ化メチレン接触角θIはθW=90゜、θI=5
5゜であった。Example 1 A five-neck separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel for catalyst, and a condenser for cooling (volume of 1
L) was prepared. 117 g of styrene, 38 g of methyl methacrylate, 61 g of 2-ethylhexyl acrylate, 2 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 2 g of methacrylic acid
g, Silaprene FM-0721 (Chemical Formula 1), which is a polymerizable silicone-containing monomer, (152 g) and 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN) (0.8 g) were mixed to form a uniform solution. 88 g of a 10% aqueous solution of a reactive anionic nonionic surfactant (SE-10N, manufactured by Asahi Denka Kogyo KK), 518.8 g of deionized water, and the above-mentioned monomer mixture were mixed with a Menton-Gaulin Laboratory Homogenizer 15M. -8TA (APV-GAULIN) 40
The mixture was emulsified at 0 kg / cm 2 to obtain a monomer dispersion having a particle diameter of 0.5 μm or less, and the whole amount was charged into the flask. After maintaining the monomer dispersion in the flask at 80 ° C. for 20 minutes by heating in a water bath, a mixed solution of 4 g of 2-hydroxyethyl methacrylate and 4 g of methacrylic acid was added from a small dropping funnel. However, the addition of the dropped components was performed over 3 hours. During this time, the reaction temperature was 78 ° C to 82 ° C. The temperature in the flask was lowered to 65 ° C., and perbutyl H (organic peroxide, manufactured by NOF CORPORATION) 0.7 was used to reduce unreacted monomers.
0 g and 10% of the above-mentioned anionic surfactant SE-10N
An aqueous solution obtained by dissolving 3.7 g of the aqueous solution and 0.4 g of Rongalite in 5.1 g of deionized water was added in three portions, each of which was reacted for 15 minutes, and kept at the same temperature for 1 hour. Thereafter, the solution in the flask was cooled to 35 ° C. and ammonia water was added.
5 g was added to terminate the reaction. Thus, the solid concentration 37.
3%, viscosity 140 mPa · s, average particle size 0.23μ,
An aqueous dispersion product with a pH of 7.9 was obtained. Product 1 obtained
100 g of self-emulsifying epoxy resin crosslinking agent Denacol E
2 g of X-512 (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added to prepare a coating solution. Waterdrop slidable angle 1 degree obtained film thus surface free energy γ s d = 31.6erg / cm 2 , γ s p
= 2.5 erg / cm 2 . The water contact angle θ W and the methylene iodide contact angle θ I are θ W = 90 ° and θ I = 5.
It was 5 ゜.
【0046】実施例−2〜8 下記表1の原料組成を用いる他は、実施例−1と同様に
して高分子乳濁液を調製し、後添物を加え、またはその
まま皮膜を作製した。皮膜の表面自由エネルギーγs d、
γs pは表1下段に示す通りであった。なお実施例−6は
実施例−1にシリコーンを含まない高分子乳濁液を添加
した例である。なおまた実施例−7および同8は実施例
−1に顔料ペーストを加え塗料とした場合である。Examples 2 to 8 Polymer emulsions were prepared in the same manner as in Example 1 except that the raw material compositions shown in Table 1 below were used, and post-additives were added, or films were prepared as they were. The surface free energy of the film γ s d ,
gamma s p were as shown in Table 1 lower. Example-6 is an example in which a polymer emulsion containing no silicone was added to Example-1. Examples -7 and 8 are examples in which a pigment paste was added to example 1 to form a paint.
【0047】[0047]
【表1】 [Table 1]
【0048】(略号説明) SM:スチレン、BA:アクリル酸ブチル、AN:アク
リロニトリル、MMA:メタクリル酸メチル、2EH
A:アクリル酸2−エチルヘキシル、MAA:メタクリ
ル酸、HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、
AIBN:2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 1)化1で示される重合性シリコーン含有モノマー(チ
ッソ(株)製) FM−0725(平均分子量=10,000) FM−0721(平均分子量=5,000) 2)SE−10N(10%):反応性陰イオン性非イオ
ン性界面活性剤SE−10N(旭電化工業(株)製)の
10%水溶液 3)デナコールEX−512:ポリグリセロールポリグ
リシジルエーテル系自己乳化型エポキシ樹脂系架橋剤
(ナガセ化成工業(株)製) 4)ポリゾールAP−4775:アクリル酸エステル共
重合体乳濁液(不揮発分50%、pH9.0、平均粒子
径0.146μ、ガラス転移点−8℃、昭和高分子
(株)製) 5)顔料ペースト:不揮発分70%のチタン白ペースト
(処方次の通り) 水:8.26g ナトロゾール250HR(ハーキュリーズ社製):0.
08g アンモニア水(25%):0.02g ノプコSNデフォーマー371(サンノプコ(株)
製):0.11g ポイズ5218(花王(株)製):0.42g アモルデンFS−140(大和化学(株)製):0.1
1g チタン白(タイペークR−630)(石原産業(株)
製):21.0g 合計 30.0g 6)高分子乳濁液100g当たりの添加量(g) 7)θW;水接触角、θI;ヨウ化メチレン接触角(Description of abbreviations) SM: styrene, BA: butyl acrylate, AN: acrylonitrile, MMA: methyl methacrylate, 2EH
A: 2-ethylhexyl acrylate, MAA: methacrylic acid, HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate,
AIBN: 2,2′-azobisisobutyronitrile 1) Polymerizable silicone-containing monomer represented by Formula 1 (manufactured by Chisso Corporation) FM-0725 (average molecular weight = 10,000) FM-0721 (average molecular weight = 5,000) 2) SE-10N (10%): 10% aqueous solution of reactive anionic nonionic surfactant SE-10N (manufactured by Asahi Denka Kogyo KK) 3) Denacol EX-512: polyglycerol Polyglycidyl ether-based self-emulsifying epoxy resin-based crosslinking agent (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.) 4) Polysol AP-4775: acrylate copolymer emulsion (non-volatile content 50%, pH 9.0, average particle diameter) 0.146μ, glass transition point -8 ° C, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) 5) Pigment paste: Titanium white paste with 70% non-volatile content (as specified in formulation) Water: 8.26 Natrosol 250HR (manufactured by Hercules Incorporated): 0.
08 g ammonia water (25%): 0.02 g Nopco SN Deformer 371 (San Nopco Co., Ltd.)
: 0.11 g Poise 5218 (manufactured by Kao Corporation): 0.42 g Amorden FS-140 (manufactured by Daiwa Chemical Co., Ltd.): 0.1
1g Titanium white (Taipec R-630) (Ishihara Sangyo Co., Ltd.)
21.0 g) Total 30.0 g 6) Addition amount (g) per 100 g of polymer emulsion 7) θ W ; water contact angle, θ I ; methylene iodide contact angle
【0049】実施例−9〜11 下記表2の原料組成を用いる他は、実施例−1と同様に
して高分子乳濁液を調製し、後添物を加え、またはその
まま皮膜を作製した。但し実施例−9は後添物を加えず
して皮膜が架橋構造を有する自己架橋型乳濁液である。
皮膜の表面自由エネルギーγs d、γs pは第2表下段に示
す通りであった。Examples 9 to 11 Polymer emulsions were prepared in the same manner as in Example 1 except that the raw material compositions shown in Table 2 below were used, and post-additives were added, or films were prepared as they were. However, Example -9 is a self-crosslinking emulsion in which the film has a crosslinked structure without adding any post-additive.
Surface free energy gamma s d of the film, the gamma s p were as shown in the lower second table.
【0050】[0050]
【表2】 [Table 2]
【0051】(略号説明)表1に同じ。 1)N−MMAA:N−メチロールメタクリルアミドの
60%水溶液 2)第1表の6)に同じ 3)第1表の7)に同じ(Description of abbreviations) Same as Table 1. 1) N-MMAA: 60% aqueous solution of N-methylol methacrylamide 2) Same as 6) in Table 1 3) Same as 7) in Table 1
【0052】実施例−12 攪拌機、滴下ロート、冷却コンデンサー、温度計を備え
た1Lの5つ口セパラブルフラスコを用意した。メタク
リル酸メチル48g、アクリル酸ブチル16g、サイラ
プレーンFM−725を48g(化1で平均分子量1
0,000のもの、チッソ(株)製)、アクリル酸9
g、KBM−503(γ−[メタクリロキシプロピル]
トリメトキシシラン、信越化学工業(株)製)2.4
g、合計123.5gを秤量、混合し、その45gとイ
ソプロパノール45g、さらにAIBN0.3gとをフ
ラスコへ仕込んだ。モノマー混合物の残量にイソプロパ
ノール18gおよびAIBN 0.3gを加えて均一に
溶解させ、これを滴下ロートへ入れた。90℃の湯浴中
へフラスコをセットし、内温が82℃になってから撹拌
を始めた。30分後滴下ロートよりフラスコへの添加を
開始し、2時間で終了した。さらに3時間80℃〜82
℃に維持してからイソプロパノール303gを加え、均
一に至らしめ冷却した。生成物は不揮発分25.0%、
青味を帯びた半透明の乳白色を示した。生成物80gを
300mlセパラブルフラスコへ移し、25%のアンモ
ニア水溶液3.0gを撹拌下に加え均一に至らしめてか
ら、脱イオン水76gを滴々加えた。かくして得られた
生成物63g、脱イオン水40gをバキュームエバポレ
ーターへ入れ減圧、加温下にイソプロパノールを留出さ
せた。減圧は初期155mmHg、最終95mmHg、
加温は湯浴60℃〜62℃であった。留出分は27.5
gであった。生成物は不揮発分20.2%、pH8.
0、青味を帯びた乳白色を示した。これから得られた皮
膜の滑水角は4度、表面自由エネルギーはγs d=31.
9erg/cm2、γs p=0.06erg/cm2であっ
た。Example-12 A 1-L five-neck separable flask equipped with a stirrer, a dropping funnel, a cooling condenser, and a thermometer was prepared. 48 g of methyl methacrylate, 16 g of butyl acrylate, 48 g of Silaprene FM-725 (average molecular weight 1
000, manufactured by Chisso Corporation), acrylic acid 9
g, KBM-503 (γ- [methacryloxypropyl]
Trimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 2.4
g, a total of 123.5 g, were weighed and mixed, and 45 g of the mixture, 45 g of isopropanol, and 0.3 g of AIBN were charged into the flask. To the remaining amount of the monomer mixture, 18 g of isopropanol and 0.3 g of AIBN were added to dissolve uniformly, and this was put into a dropping funnel. The flask was set in a 90 ° C. water bath, and stirring was started when the internal temperature reached 82 ° C. Thirty minutes later, the addition to the flask was started from the dropping funnel, and was completed in two hours. 80 ° C-82 for another 3 hours
After maintaining the temperature at 300 ° C., 303 g of isopropanol was added, and the mixture was uniformly cooled. The product has a nonvolatile content of 25.0%,
It showed a bluish translucent milky white color. 80 g of the product was transferred to a 300 ml separable flask, and 3.0 g of a 25% aqueous ammonia solution was added with stirring to make the mixture uniform, and 76 g of deionized water was added dropwise. 63 g of the product thus obtained and 40 g of deionized water were put into a vacuum evaporator, and isopropanol was distilled off under reduced pressure and heating. Decompression is 155 mmHg at the beginning, 95 mmHg at the end,
Heating was in a hot water bath at 60 ° C to 62 ° C. Distillate 27.5
g. The product has a nonvolatile content of 20.2% and a pH of 8.
0, indicating a bluish milky white. The water slip angle of the film obtained from this was 4 degrees, and the surface free energy was γ s d = 31.
9erg / cm 2, was γ s p = 0.06erg / cm 2 .
【0053】実施例−13 攪拌機、滴下ロート、冷却コンデンサー、温度計を備え
た300mlの5つ口セパラブルフラスコを用意した。
スチレン34g、アクリル酸0.9g、メタクリル酸2
−ヒドロキシエチル0.9g、サイラプレーン721
(化1)24gからなるモノマー混合物を調製し、その
22.5g、トルエン22.5g、さらにAIBN
0.15gをフラスコへ仕込んだ。モノマー混合物の残
り37.3gにAIBN 0.15gを加えて溶解し滴
下ロートへ入れた。90℃の湯浴中へフラスコをセット
し、内容が80℃になってから撹拌を始めた。30分後
滴下ロートよりフラスコへの添加を開始し、2時間で終
了した。滴下終了後、1時間ごとに2回パーヘキシルO
(有機過酸化物、日本油脂工業(株)製)を0.04g
ずつ加えた。反応開始から滴下終了までフラスコ内温を
80℃〜86℃に保った。滴下終了後6時間、トルエン
69gを加え、均一に至らしめてから冷却した。得られ
た生成物は不揮発分34.3%、微濁状の溶液であっ
た。これから作製した皮膜の滑水角は6度、表面自由エ
ネルギーはγs d=31.3erg/cm2、γs p=0.
05erg/cm2であった。Example 13 A 300 ml five-neck separable flask equipped with a stirrer, a dropping funnel, a cooling condenser and a thermometer was prepared.
34 g of styrene, 0.9 g of acrylic acid, methacrylic acid 2
-Hydroxyethyl 0.9 g, Silaplane 721
(Chemical Formula 1) A monomer mixture consisting of 24 g was prepared, and 22.5 g of the monomer mixture, 22.5 g of toluene, and AIBN
0.15 g was charged to the flask. To the remaining 37.3 g of the monomer mixture, 0.15 g of AIBN was added and dissolved, and the mixture was placed in a dropping funnel. The flask was set in a 90 ° C. water bath, and stirring was started when the contents reached 80 ° C. Thirty minutes later, the addition to the flask was started from the dropping funnel, and was completed in two hours. After the end of the dropping, perhexyl O twice every hour
0.04 g of (organic peroxide, manufactured by NOF Corporation)
Was added. From the start of the reaction to the end of the dropwise addition, the temperature inside the flask was kept at 80 ° C to 86 ° C. Six hours after the completion of the dropwise addition, 69 g of toluene was added, and the mixture was cooled to uniformity. The obtained product was a slightly turbid solution with a nonvolatile content of 34.3%. Future waterdrop slidable angle of the produced coating 6 degrees, the surface free energy γ s d = 31.3erg / cm 2 , γ s p = 0.
05 erg / cm 2 .
【0054】実施例−14,17〜19 下記表3の原料組成を用いる他は、実施例−13に準じ
て重合物溶液を調製し、これに後添物を加えて皮膜を作
製した。ただし実施例−18では後添物ヘキサメチレン
ジイソシアネートを重合物中に処方された水酸基に対
し、16.9当量と大量に用いた(他の実施例では0.
89当量である)。得られた皮膜の滑水角および表面自
由エネルギーは、第3表下段に示す通りであった。なお
実施例−19は非水分散系よりの高分子皮膜の例であ
る。Examples 14 and 17 to 19 A polymer solution was prepared in the same manner as in Example 13 except that the raw material compositions shown in Table 3 below were used, and a post-additive was added thereto to form a film. However, in Example-18, the post-addition hexamethylene diisocyanate was used in a large amount of 16.9 equivalents to the hydroxyl group formulated in the polymer (in other examples, 0.1%).
89 equivalents). The sliding angle and surface free energy of the obtained film were as shown in the lower part of Table 3. Example -19 is an example of a polymer film formed from a non-aqueous dispersion system.
【0055】[0055]
【表3】 [Table 3]
【0056】(略号説明)AA:アクリル酸、KBM−
503:γ−(メタクリロキシプロピル)トリメトキシ
シラン(信越化学工業(株)製)、IPA:イソプロパ
ノール、パーヘキシルO:有機過酸化物(日本油脂
(株)製)、ターペン:ペガホワイト1520(モービ
ル石油(株)製、脂肪族炭化水素系溶剤)、ペガゾー
ル:ペガゾール3040(モービル石油(株)製、脂肪
族炭化水素系溶剤)、HDI:ヘキサメチレンジイソシ
アネート 1)生成物100g当たりの添加量(g) 2)表1の7)に同じ 3)実施例−13の生成物100g当たりの添加量
(g)(Description of abbreviations) AA: acrylic acid, KBM-
503: γ- (methacryloxypropyl) trimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), IPA: isopropanol, perhexyl O: organic peroxide (manufactured by NOF Corporation), turpentine: Pegawhite 1520 (mobile oil) Co., Ltd., aliphatic hydrocarbon-based solvent), pegazole: pegazole 3040 (manufactured by Mobil Sekiyu KK, aliphatic hydrocarbon-based solvent), HDI: hexamethylene diisocyanate 1) Addition amount (g) per 100 g of product 2) Same as 7) in Table 1 3) Addition amount (g) per 100 g of the product of Example-13
【0057】実施例−15,16 実施例−13で得られた重合物溶液100gに脂肪族炭
化水素を主成分とするペガホワイト1520(芳香族
0.1%以下、モービル石油(株)製)59gを加え均
一とし、この111gをバキュームエバポレーターへか
け減圧加温下にトルエンを留去せしめた。減圧は初期9
3mmHg、最終125mmHg、加温のオイルバスは
175℃〜210℃であり、留出減量は42gであっ
た。生成物は半透明な乳白色を示し、不揮発分34.6
%であった。その10gにヘキサメチレンジイソシアネ
ート0.035gを加え(実施例−16)、または加え
ずに(実施例−15)皮膜を作製した。皮膜の滑水角は
共に15度、γs d=30.8erg/cm2、γs p=
0.04erg/cm2(実施例−15)、γs d=3
1.5erg/cm2、γs p=0.01erg/cm
2(実施例−16)であった。Examples 15 and 16 Pegawhite 1520 containing 0.1% or less of aromatic hydrocarbon (0.1% or less aromatic, manufactured by Mobil Oil Co., Ltd.) was added to 100 g of the polymer solution obtained in Example 13 59 g was added to make the mixture uniform, and 111 g of this was applied to a vacuum evaporator to distill off toluene under heating under reduced pressure. Decompression is initial 9
The temperature of the oil bath at 3 mmHg, the final temperature of 125 mmHg, and the temperature was 175 ° C to 210 ° C, and the weight loss by distillation was 42 g. The product is translucent milky white and has a non-volatile content of 34.6.
%Met. To the 10 g, 0.035 g of hexamethylene diisocyanate was added (Example-16), or without (Example-15) to form a coating. Waterdrop slidable angle are both 15 degrees of the film, γ s d = 30.8erg / cm 2, γ s p =
0.04 erg / cm 2 (Example-15), γ s d = 3
1.5erg / cm 2, γ s p = 0.01erg / cm
2 (Example-16).
【0058】実施例−20 洋傘地(64.7g/m2)に実施例−1の高分子乳濁
液組成物をNo.8バーコーターで塗布し、100℃で
30分間熱処理した。紙の摩擦抵抗測定用JIS P8
147に準じて、200mgの水滴が滑落を開始する角
度を測り、10.7度を得た。また表面自由エネルギー
はγs d=31.9erg/cm2、γs p=0.03er
g/cm2であった。参考迄に傘用撥水スプレー、スコ
ッチガード(成分:フッ素樹脂、イソプロピルアルコー
ル、炭酸ガス、住友スリーエム(株)製)を用いて同一
洋傘地にまんべんなくスプレーし、24時間後測定した
所、上記水滴滑水角は30.5度であった。また表面自
由エネルギーはγs d=51.3erg/cm2、γs p=
0.4erg/cm2であった。Example -20 The polymer emulsion composition of Example 1 was applied to a western umbrella (64.7 g / m 2 ). It was applied with an 8-bar coater and heat-treated at 100 ° C. for 30 minutes. JIS P8 for measuring frictional resistance of paper
According to 147, the angle at which a 200 mg water drop started to slide was measured to obtain 10.7 degrees. The surface free energy γ s d = 31.9erg / cm 2 , γ s p = 0.03er
g / cm 2 . For reference, water repellent spray for umbrella, Scotch guard (component: fluororesin, isopropyl alcohol, carbon dioxide, manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) was evenly sprayed on the same western umbrella, and measured after 24 hours. The slip angle was 30.5 degrees. The surface free energy γ s d = 51.3erg / cm 2 , γ s p =
0.4 erg / cm 2 .
【0059】実施例−21 実施例−1の皮膜を家庭用電気冷蔵庫の製氷ケースの内
側に形成せしめた。膜厚は約10μmであった。この中
へ水道水を注ぎ、製氷室で凍結させた。一夜後取出し、
製氷ケースを逆にして軽く叩くと氷はケースから脱離し
た。上記皮膜形成を行わない場合、氷はケースに強く密
着していた。Example 21 The film of Example 1 was formed inside an ice making case of a household electric refrigerator. The thickness was about 10 μm. Tap water was poured into this, and it was frozen in an ice making room. Take out one night later,
When the ice making case was reversed and the tap was performed, the ice was detached from the case. When the above film formation was not performed, the ice adhered strongly to the case.
【0060】比較例−1〜5 下記表4の原料組成を用いる他は、実施例−1と同様に
して高分子乳濁液を調製し、後添物を加え、またはその
まま皮膜を作製した。皮膜の滑水角、γs dおよびγs pは
表4下段に示す通りであった。Comparative Examples 1 to 5 Polymer emulsions were prepared in the same manner as in Example 1 except that the raw material compositions shown in Table 4 below were used, and post-additives were added or films were prepared as they were. Waterdrop slidable angle of the film, gamma s d and gamma s p were as shown in Table 4 the lower.
【0061】[0061]
【表4】 [Table 4]
【0062】(略号説明)表1に同じ。但し VAc:
酢酸ビニル、CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル。 1)ポリゾールAP−3748;スチレン・アクリル酸
エステル共重合体乳濁液(不揮発分50%、pH9.
0、平均粒子径0.14μm、ガラス転移点12℃、昭
和高分子(株)製)(Description of abbreviations) Same as Table 1. Where VAc:
Vinyl acetate, CHMA: cyclohexyl methacrylate. 1) Polysol AP-3748; styrene-acrylate copolymer emulsion (nonvolatile content 50%, pH 9.
0, average particle diameter 0.14 μm, glass transition point 12 ° C., manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.)
【0063】比較例−6,7 下記表5の原料組成を用いる他は、実施例−13と同様
にして重合物溶液を調製し、後添物を加え、またはその
まま皮膜を作製した。皮膜の滑水角、γs dおよびγs pは
表5下段に示す通りであった。なお比較例−7はシリコ
ーンを含有せずしかも皮膜のγs dおよびγs pが本発明に
指定する以外の例である。Comparative Examples -6 and 7 A polymer solution was prepared in the same manner as in Example 13 except that the raw material composition shown in Table 5 below was used, and a post-additive was added or a film was prepared as it was. Waterdrop slidable angle of the film, gamma s d and gamma s p were as shown in Table 5 lower. Note comparative Example -7 is an example other than gamma s d and gamma s p of addition coatings contain no silicone is specified in the present invention.
【0064】[0064]
【表5】 [Table 5]
【0065】(略号説明)表3に同じ。 1)ビニロールS;ポリ酢酸ビニルのメタノール溶液
(不揮発分47%、昭和高分子(株)製) 2)表1の7)に同じ(Description of abbreviations) Same as in Table 3. 1) Vinylol S: polyvinyl acetate methanol solution (47% non-volatile content, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) 2) Same as 7) in Table 1
【0066】参考例−1 LindaガラスコートUV[横浜油脂工業(株)製、
シリコーン・イソプロピルアルコール(90%)・酸]
よりなる自動車用ガラス撥水剤を専用フェルトでガラス
板にむらなく塗布し、乾燥後濡れタオルでガラス板が透
明になるまで拭き上げた。このガラス板の滑水角は40
〜45度、表面自由エネルギーはγs d=24.6erg
/cm2、γs p=3.28erg/cm2であった。Reference Example-1 Linda glass coat UV [manufactured by Yokohama Yushi Kogyo Co., Ltd.
Silicone, isopropyl alcohol (90%), acid]
The glass repellent for automobiles was applied evenly to the glass plate with a special felt, dried, and wiped with a wet towel until the glass plate became transparent. The sliding angle of this glass plate is 40
4545 degrees, surface free energy is γ s d = 24.6 erg
/ Cm 2, and γ s p = 3.28erg / cm 2 .
【0067】参考例−2 粘着剤用シリコーンタイプ離型紙KP−8(D)(林紙
工(株)製)の滑水角は45度、表面自由エネルギーは
γs d=16.49erg/cm2、γs p=0.88er
g/cm2であった。Reference Example 2 Silicone-type release paper KP-8 (D) for adhesives (manufactured by Hayashi Paper Co., Ltd.) has a water sliding angle of 45 degrees and a surface free energy of γ s d = 16.49 erg / cm 2. , γ s p = 0.88er
g / cm 2 .
【0068】参考例−3 実施例−20に用いたスコッチガードをガラス板へスプ
レーし、室温で24時間乾燥させて得た皮膜の滑水角は
90度、表面自由エネルギーはγs d=11.55erg
/cm2、γs p=1.39erg/cm2であった。Reference Example-3 The scotch guard used in Example-20 was sprayed on a glass plate and dried at room temperature for 24 hours. The film obtained had a sliding angle of 90 degrees and a surface free energy of γ s d = 11. .55erg
/ Cm 2, and γ s p = 1.39erg / cm 2 .
【0069】参考例−4 光学顕微鏡用プレパラートグラスに電気絶縁用ビニルテ
ープを貼付し、その上へ重合性シリコーン含有マクロモ
ノマーサイラプレンFM−0721を滴下し薄膜とし
た。そこへ水滴あるいはヨウ化メチレン滴を載せ、接触
角を測定した。最初の4分間はθW=67.5゜、θI=
42.0゜(計算上γs d=43erg/cm2、γs p=
11.4erg/cm2)であった。その後は急速に拡
張濡れが進み、7分後はθW=16.0゜、θI=11.
0゜(計算上γs d=72.5erg/cm2、γs p=3
7.8erg/cm2)であった。Reference Example 4 A vinyl tape for electrical insulation was attached to a prepared glass for an optical microscope, and a polymerizable silicone-containing macromonomer syruprene FM-0721 was dropped thereon to form a thin film. A water drop or a methylene iodide drop was placed thereon, and the contact angle was measured. For the first 4 minutes, θ W = 67.5 °, θ I =
42.0 ° (calculated on γ s d = 43erg / cm 2 , γ s p =
11.4 erg / cm 2 ). After that, the extension wetting rapidly progressed, and after 7 minutes, θ W = 16.0 ° and θ I = 11.1.
0 ° (calculated on γ s d = 72.5erg / cm 2 , γ s p = 3
7.8 erg / cm 2 ).
【0070】[0070]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の滑水性高分
子組成物皮膜は従来品に比べ極めて優れた滑水性能を持
っており、そのことは該皮膜のγs dおよびγs pが、原料
として用いた重合性シリコーン含有モノマーとシリコー
ン架橋体あるいはフッ化炭素系高分子と言った高度な撥
水性皮膜との間のある特定領域に位置することに由来す
るとの発見に深く係わっている。本発明の皮膜は、水あ
るいは低臭気の脂肪族あるいは脂環族炭化水素溶剤を用
いた分散系から得られ、環境保全上もまた人体への影響
の面でも好ましく、ガラスのような硬質面上だけでなく
傘地のような軟質面上でも形成され得るので、水あるい
は雪、氷との摩擦、接着などの低減の望まれる広範囲な
方面へ適用出来る。As described above, according to the present invention, planing polymer composition film of the present invention has an excellent water slip performance than conventional products, the said coating thereof that gamma s d and gamma s p Was deeply involved in the discovery that it originated in a specific area between the polymerizable silicone-containing monomer used as the raw material and the highly water-repellent coating such as a silicone crosslinked product or a fluorocarbon polymer. I have. The coating of the present invention is obtained from a dispersion system using water or a low-odor aliphatic or alicyclic hydrocarbon solvent, and is preferable in terms of environmental protection and the effect on the human body. It can be formed not only on a soft surface such as an umbrella but also on a wide range of fields where reduction of friction or adhesion with water or snow or ice is desired.
フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 CA09 EA07 EB42 4F071 AA67 AF09 AH19 BC01 Continued on the front page F term (reference) 4D075 CA09 EA07 EB42 4F071 AA67 AF09 AH19 BC01
Claims (4)
ル重合性モノマーとを共重合せしめて得られるシリコー
ンを結合鎖の一部とする高分子、あるいは該高分子を含
む組成物から作製される皮膜であって、該皮膜の表面自
由エネルギーの凝集力成分γs dおよび同極性力成分γs p
が、次式(1)および(2)の範囲にあり、 γs d=25〜40erg/cm2 (1) γs p= 0〜 5erg/cm2 (2) かつ該皮膜の傾斜角度が水平方向に対し30度以内であ
っても、該皮膜上にある質量12mgの水滴が自重によ
り滑落し得ることを特徴とする滑水性高分子組成物皮
膜。ただし、γs dおよびγs pは、水およびヨウ化メチレ
ンの前進接触角θおよび表面張力γLから、Fowke
sの式を拡張したOwensの式およびYoungの式
を組み合わせた下記式(3)を用いて求めた。 (1+cosθ)・γL/2=(γs d・γL d)1/2+(γs p・γL p)1/2 (3)1. A film produced from a polymer having silicone as a part of a bonding chain obtained by copolymerizing a polymerizable silicone-containing monomer and a radical polymerizable monomer, or a film formed from a composition containing the polymer. The cohesive force component γ s d and the homopolar force component γ s p of the surface free energy of the film
But the range of the following formula (1) and (2), γ s d = 25~40erg / cm 2 (1) γ s p = 0~ 5erg / cm 2 (2) and the inclination angle of said coating horizontal A water-slidable polymer composition film, wherein a water droplet having a mass of 12 mg on the film can slide down by its own weight even within 30 degrees with respect to the direction. However, gamma s d and gamma s p is the advancing contact angle θ and surface tension gamma L of water and methylene iodide, Fowke
The value was obtained using the following expression (3) that combines the Owens expression and the Young expression, which are obtained by expanding the expression of s. (1 + cosθ) · γ L / 2 = (γ s d · γ L d) 1/2 + (γ s p · γ L p) 1/2 (3)
が水分散系で得られる請求項1に記載の滑水性高分子組
成物皮膜。2. The water-slidable polymer composition film according to claim 1, wherein the polymer having silicone as a part of the bonding chain is obtained in an aqueous dispersion.
が有機溶剤溶液あるいは有機溶剤を媒体とする非水分散
系として得られる請求項1に記載の滑水性高分子組成物
皮膜。3. The water-slidable polymer composition film according to claim 1, wherein the polymer having silicone as a part of a bonding chain is obtained as an organic solvent solution or a non-aqueous dispersion system using an organic solvent as a medium.
が、γ−メタクリロキシプロピルポリメチルシリコーン
と、スチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テル、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルから
なる群から選ばれるラジカル重合性モノマーと、を必須
成分とし、これらを共重合せしめて得られる請求項1記
載の滑水性高分子組成物皮膜。4. A radical in which the polymer having silicone as a part of the bonding chain is selected from the group consisting of γ-methacryloxypropyl polymethyl silicone and styrene, acrylate, methacrylate, acrylonitrile and methacrylonitrile. The water-slidable polymer composition film according to claim 1, which is obtained by copolymerizing the polymerizable monomer with an essential component.
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