JP2002145645A - ガラス撥水剤組成物及び撥水性ガラスの製造方法 - Google Patents

ガラス撥水剤組成物及び撥水性ガラスの製造方法

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JP2002145645A
JP2002145645A JP2000335462A JP2000335462A JP2002145645A JP 2002145645 A JP2002145645 A JP 2002145645A JP 2000335462 A JP2000335462 A JP 2000335462A JP 2000335462 A JP2000335462 A JP 2000335462A JP 2002145645 A JP2002145645 A JP 2002145645A
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water
glass
repellent
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JP2000335462A
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Mitsuo Asai
光雄 浅井
Hitoshi Uehara
仁 上原
Nagafumi Ogawa
永史 小川
Kazutaka Kamiya
和孝 神谷
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/30Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 下記一般式(1) Rf−SiX3 (1) (式中、Rfは炭素数3〜12のフッ素原子含有一価炭
化水素基、Xは加水分解性基で、複数のXは互いに同一
でも異なっていてもよい。)で示されるフルオロオルガ
ノシラン又はその部分加水分解物100重量部と、下記
一般式(2) R3SiY (2) (式中、Rは互いに同一又は異種の炭素数1〜10の一
価炭化水素基、Yは加水分解性基である。)で示される
トリオルガノシラン1〜20重量部を含有することを特
徴とするガラス撥水剤組成物。 【効果】 本発明のガラス撥水剤組成物は、ガラスに処
理する際、残渣の発生が抑止され、それにより撥水処理
効率が大幅に向上し、短時間で行える等の経済的に有利
なものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用、窓用、電
機機器用等のガラスに撥水性を付与するガラス撥水剤組
成物、及び、それを用いた撥水性ガラスの製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】ガラス基材の表面に撥水性被膜を形成さ
せるための撥水処理剤として、フルオロアルキルシラン
系化合物を使用するのは公知である。しかし、従来のこ
の種の撥水処理剤は、処理したときに余剰なフルオロア
ルキルシラン系化合物が基材上に残留し、白濁して残渣
となるため、処理後速やかに拭き取る、或いは、硬化後
に溶剤を用いて残渣を除去するなどの工程が必要とな
り、それにより被膜の耐久性が乏しくなったり、残渣を
取り除くのに大きな時間を費やす等の欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、処
理後の残渣発生を抑止し、短時間で透明な撥水処理した
外観を持つガラスが得られ、かつ、耐久性に優れる撥水
性被膜を得ることができるガラス撥水処理剤及びそれを
用いた撥水性ガラスの製造方法を提供することを目的と
する。
【0004】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、フルオロオルガノシラン又はその部分加水分解物に
対しトリオルガノシランを特定量併用することにより、
ガラス基材に塗布後、残渣の拭き取りを殆ど省略するこ
とができる作業効率に優れたガラス撥水処理剤が得られ
ることを知見し、本発明をなすに至った。
【0005】即ち、本発明は、下記一般式(1) Rf−SiX3 (1) (式中、Rfは炭素数3〜12のフッ素原子含有一価炭
化水素基、Xは加水分解性基で、複数のXは互いに同一
でも異なっていてもよい。)で示されるフルオロオルガ
ノシラン又はその部分加水分解物100重量部と、下記
一般式(2) R3SiY (2) (式中、Rは互いに同一又は異種の炭素数1〜10の一
価炭化水素基、Yは加水分解性基である。)で示される
トリオルガノシラン1〜20重量部を含有することを特
徴とするガラス撥水剤組成物、及び、このガラス撥水剤
組成物をガラス基材に処理することを特徴とする撥水性
ガラスの製造方法を提供する。
【0006】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
【0007】本発明のガラス撥水剤組成物は、下記一般
式(1) Rf−SiX3 (1) で示されるフルオロオルガノシラン又はその部分加水分
解物を主成分とする。
【0008】ここで、式(1)において、Rfは炭素数
3〜12のフッ素原子含有一価炭化水素基であり、例え
ば炭素数3〜12のアルキル基の水素原子の一部又は全
部をフッ素原子で置換したもの、例えばCn2n+1(C
2m−で表される基が例示される。nは1以上の整
数、mは0以上の整数、ただしn+mは3〜12、具体
的にはCF324−、C4924−、C81724
−等が例示される。
【0009】Xは加水分解性基であり、メトキシ基、エ
トキシ基、ビニロキシ基、フェノキシ基等のアルコキシ
基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基などの炭素
数1〜10のオルガノオキシ基、フッ素、塩素、臭素等
のハロゲン原子が挙げられる。なお、3個のXは互いに
同一であっても異なっていてもよい。これらのうち、特
に好ましいものは、工業的見地からメトキシ基、エトキ
シ基、塩素原子である。
【0010】本発明は、上記フルオロオルガノシラン又
はその部分加水分解物に、下記一般式(2) R3SiY (2) で示されるトリオルガノシランを併用する。
【0011】ここで、式(2)において、Rは互いに同
一又は異種の炭素数1〜10の一価炭化水素基であり、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル
基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル
基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基等のアラル
キル基などが挙げられるが、工業的見地からはメチル基
が好ましい。
【0012】また、Yは、上記Xと同様の加水分解性基
であり、炭素数1〜10のオルガノオキシ基、ハロゲン
原子等、上記と同様のものが挙げられるが、YはXと同
様のもの、例えばXがアルコキシ基であればアルコキシ
基を、Xがハロゲン原子であればハロゲン原子を選択す
ることが好ましい。
【0013】上記トリオルガノシランの配合量は、上記
フルオロオルガノシラン又はその部分加水分解物100
重量部に対し1〜20重量部、特に3〜15重量部とす
ることが必要である。この場合、トリオルガノシランの
混合比が1重量部よりも少ないと、目的とする処理後の
残渣発生の抑止効果がなくなり、20重量部よりも多い
と、処理したガラスに充分な撥水性が得られなくなる。
【0014】本発明のガラス撥水剤組成物は、適当な溶
剤に希釈された形で使用するのが望ましい。
【0015】溶剤の量に制限はないが、フルオロオルガ
ノシラン又はその部分加水分解物100重量部に対し、
100〜100000重量部が好ましい。なお、溶剤
は、ガラス撥水剤組成物を溶解するものであれば使用可
能であるが、特に、Xがハロゲン原子等のアルコール
類、ヘキサン、オクタン、工業用ガソリン等の炭化水素
類、揮発性シリコーンオイルの場合は、非水性溶剤であ
るのが望ましい。具体的に溶剤としては、イソプロピル
アルコール、エチルアルコール等が挙げられる。
【0016】また、本発明のガラス撥水剤組成物は、他
の撥水処理剤と共存させることができる。上記他の撥水
処理剤は、ジメチルポリシロキサン、加水分解性基含有
ジメチルポリシロキサン、加水分解性基含有3官能もし
くは2官能アルコキシシラン等が例示される。
【0017】本発明の撥水性ガラスの製造方法は、上記
撥水剤組成物をガラス基材に処理するもので、処理法と
しては常法が採用し得、例えばガラス基材を撥水剤組成
物溶液中に浸漬したり、該溶液をガラス基材に塗布する
方法などが採用される。その後、室温にて乾燥すればよ
いが、必要によっては加熱乾燥してもよい。
【0018】また、本発明のガラス撥水剤組成物は、適
当な硬化剤と組み合わせることができる。硬化剤として
は、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸類、メタンスルホン
酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸類、チタン、ス
ズ、アルミニウム等の金属アルコキシド等が例示され、
硬化有効量が用いられる。
【0019】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。なお、以下の例に使用するガラス板は、
2cm×5cmのフロートガラスで、予めアセトンで脱
脂したものを使用した。また、水の接触角は、協和界面
科学株式会社製の接触角計CA−X150型を用いて測
定した。
【0020】[実施例1]ヘプタデカフルオロオクチルエ
チルトリメトキシシラン3g、トリメチルメトキシシラ
ン0.3gをイソプロピルアルコール97gに溶解し、
これに98%硫酸0.1gを入れ、撥水撥油剤を調製し
た。
【0021】このものを200mlのビーカーに入れ、
ガラス板を1分間浸漬した。ガラス板を取り出した後、
室温で1時間乾燥したところ、若干の白色残渣が表面に
付着していたが、乾布により簡単に拭き取ることができ
た。処理後のガラス板の水接触角は、105度であっ
た。
【0022】[実施例2]ヘプタデカフルオロオクチルエ
チルトリメトキシシランに代え、ノナフルオロブチルエ
チルトリメトキシシランを使用した以外は実施例1と同
様にし、撥水撥油剤を調製した。
【0023】このものを200mlのビーカーに入れ、
ガラス板を1分間浸漬した。ガラス板を取り出した後、
室温で1時間乾燥したところ、若干の白色残渣が表面に
付着していたが、乾布により簡単に拭き取ることができ
た。処理後のガラス板の水接触角は、103度と満足す
べき撥水性が得られた。
【0024】[比較例1]トリメチルメトキシシラン0.
02gを使用した以外は実施例1と同様にし、撥水撥油
剤を調製した。
【0025】このものを200mlのビーカーに入れ、
ガラス板を1分間浸漬した。ガラス板を取り出した後、
室温で1時間乾燥したところ、白色残渣がすじ状に表面
に付着していた。この残渣は、乾布により完全に拭き取
ることはできなかった。
【0026】[比較例2]トリメチルメトキシシラン0.
9gを使用した以外は実施例1と同様にし、撥水撥油剤
を調製した。
【0027】このものを200mlのビーカーに入れ、
ガラス板を1分間浸漬した。ガラス板を取り出した後、
室温で1時間乾燥したところ、若干の白色残渣が表面に
付着していたが、乾布により簡単に拭き取ることができ
た。
【0028】しかし、処理後のガラス板の水接触角は、
92度であり、満足すべき撥水性は得られなかった。
【0029】[実施例3]ヘプタデカフルオロオクチルエ
チルトリクロロシラン3g、トリメチルクロロシラン
0.15gをノルマルヘキサン97gに溶解し、撥水撥
油剤を調製した。
【0030】このものを200mlのビーカーに入れ、
ガラス板を1分間浸漬した。ガラス板を取り出した後、
室温で1時間乾燥したところ、若干の白色残渣が表面に
付着していたが、乾布により簡単に拭き取ることができ
た。処理後のガラス板の水接触角は、109度と満足す
べき撥水性が得られた。
【0031】[実施例4]ヘプタデカフルオロオクチルエ
チルトリクロロシランに代え、ノナフルオロブチルエチ
ルトリクロロシランを使用した以外は実施例3と同様に
し、撥水撥油剤を調製した。
【0032】このものを200mlのビーカーに入れ、
ガラス板を1分間浸漬した。ガラス板を取り出した後、
室温で1時間乾燥したところ、若干の白色残渣が表面に
付着していたが、乾布により簡単に拭き取ることができ
た。処理後のガラス板の水接触角は、103度と満足す
べき撥水性が得られた。
【0033】[比較例3]トリメチルクロロシランを使用
しなかった以外は実施例4と同様にし、撥水撥油剤を調
製した。
【0034】このものを200mlのビーカーに入れ、
ガラス板を1分間浸漬した。ガラス板を取り出した後、
室温で1時間乾燥したところ、白色残渣がすじ状に表面
に付着していた。この残渣は、乾布により完全に拭き取
ることはできなかった。
【0035】[比較例4]トリメチルクロロシラン0.7
gを使用した以外は実施例4と同様にし、撥水撥油剤を
調製した。
【0036】このものを200mlのビーカーに入れ、
ガラス板を1分間浸漬した。ガラス板を取り出した後、
室温で1時間乾燥したところ、若干の白色残渣が表面に
付着していたが、乾布により簡単に拭き取ることができ
た。
【0037】しかし、処理後のガラス板の水接触角は、
95度であり、満足すべき撥水性は得られなかった。
【0038】
【発明の効果】本発明のガラス撥水剤組成物は、ガラス
に処理する際、残渣の発生が抑止され、それにより撥水
処理効率が大幅に向上し、短時間で行える等の経済的に
有利なものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上原 仁 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内 (72)発明者 小川 永史 大阪府大阪市中央区道修町三丁目5番11号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 神谷 和孝 大阪府大阪市中央区道修町三丁目5番11号 日本板硝子株式会社内 Fターム(参考) 4G059 AA01 AC22 FA05 FB05 4H020 BA31 BA36

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1) Rf−SiX3 (1) (式中、Rfは炭素数3〜12のフッ素原子含有一価炭
    化水素基、Xは加水分解性基で、複数のXは互いに同一
    でも異なっていてもよい。)で示されるフルオロオルガ
    ノシラン又はその部分加水分解物100重量部と、下記
    一般式(2) R3SiY (2) (式中、Rは互いに同一又は異種の炭素数1〜10の一
    価炭化水素基、Yは加水分解性基である。)で示される
    トリオルガノシラン1〜20重量部を含有することを特
    徴とするガラス撥水剤組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のガラス撥水剤組成物をガ
    ラス基材に処理することを特徴とする撥水性ガラスの製
    造方法。
JP2000335462A 2000-11-02 2000-11-02 ガラス撥水剤組成物及び撥水性ガラスの製造方法 Pending JP2002145645A (ja)

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