JP2022096138A - Glass water repellent agent - Google Patents

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雄平 小川
Yuhei Ogawa
純一 野中
Junichi Nonaka
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Abstract

To provide a glass water repellent agent which can shorten a period required for coating construction to a glass of a vehicle, and which can achieve a sufficient water repellent performance even under a poor construction condition such as, in a low temperature in which a reaction speed is relatively slow, in a high temperature in which the water repellent component adheres due to heat.SOLUTION: A glass water repellent agent is configured so that, an alkylsilane compound having an alkoxy group, a dimethyl polysiloxane having an OH group on each of both terminals of a molecular chain, a catalyst, and functional fine particles, are diluted by a volatile solvent. According to necessity, dimethyl polysiloxane is added. The functional fine particles are formed of two kinds of fine particles which are, organic fine particles and inorganic fine particles. The organic fine particles included in the functional fine particles are coarse relative to the inorganic fine particles.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ガラス撥水剤、特に、ガラス面に雨滴が付着して視界が低下することを抑制するために、車輌のフロントガラスやミラーといったガラス面に撥水性皮膜を形成することに使用されるガラス撥水剤に関するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used to form a water-repellent film on a glass surface such as a windshield or a mirror of a vehicle in order to prevent raindrops from adhering to the glass surface and reducing visibility. It is related to the glass water repellent.

従来、車両のガラス表面に撥水性を付与することに使用される撥水剤は知られていた。先行文献によってもガラス用撥水剤やコーティング組成物が提案されている(たとえば、特許文献1、特許文献2)。 Conventionally, water repellents used to impart water repellency to the glass surface of a vehicle have been known. Prior documents also propose water repellents and coating compositions for glass (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開2009-137775号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-137775 特開2016-169307号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-169307

上記の先行文献のうち、特許文献1には、主鎖の末端にOR基(Rは炭素数1~6の炭化水素)を有するアミノ変性ポリシロキサンを含むガラス用撥水剤についての記述がある。このガラス用撥水剤は、塗布後の乾燥や被膜化を必要とせず、適用直後の撥水性(初期撥水性)を発揮し、ガラス面に雨滴が残っていても使用可能であるとされている。しかしながら、調査の結果、このガラス用撥水剤は、適用後の撥水耐久性(撥水持続性)に乏しいという傾向のあることが判っている。 Among the above-mentioned prior documents, Patent Document 1 describes a water repellent for glass containing an amino-modified polysiloxane having an OR group (R is a hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms) at the end of the main chain. .. It is said that this water repellent for glass does not require drying or filming after application, exhibits water repellency (initial water repellency) immediately after application, and can be used even if raindrops remain on the glass surface. There is. However, as a result of investigation, it has been found that this water repellent for glass tends to have poor water repellent durability (water repellent durability) after application.

特許文献2には、シラン化合物と、分子鎖の両末端にシラノール基(SiOH基)を有するジメチルポリシロキサンと触媒とを揮発性溶媒で希釈してなるコーティング組成物についての記述がある。このコーティング組成物では、ジメチルポリシロキサンが分子鎖の両末端にシラノール基を有していることにより、ガラス面への密着性が高まり、湿度や温度などの様々な施工環境によっても安定した初期撥水性や撥水持続性が発現されるとされている。しかしながら、調査の結果、施工条件の悪い低温下においては、施工(塗布工程)に要する時間が長くなる傾向や、分子鎖の両末端にシラノール基を有するジメチルポリシロキサンとガラス面との反応性が低下して撥水性が発現し難くなる、という傾向のあることが判った。 Patent Document 2 describes a coating composition obtained by diluting a silane compound, dimethylpolysiloxane having a silanol group (SiOH group) at both ends of a molecular chain, and a catalyst with a volatile solvent. In this coating composition, since dimethylpolysiloxane has silanol groups at both ends of the molecular chain, the adhesion to the glass surface is enhanced, and the initial repellent is stable even in various construction environments such as humidity and temperature. It is said that water-based and water-repellent persistence are exhibited. However, as a result of the investigation, under low temperature conditions where the construction conditions are bad, the time required for the construction (coating process) tends to be long, and the reactivity between dimethylpolysiloxane having silanol groups at both ends of the molecular chain and the glass surface is high. It was found that there was a tendency for the water repellency to decrease and the water repellency to become difficult to develop.

そこで、本願発明者は、特許文献2に記載されているコーティング組成物によれば、特許文献1のガラス用撥水剤に見られる撥水持続性に乏しいという傾向が改善されて、安定した初期撥水性や撥水持続性を発現する、という特性が発揮される、という点に着目して本発明を完成するに至った。 Therefore, according to the coating composition described in Patent Document 2, the inventor of the present application has improved the tendency of the water repellent for glass of Patent Document 1 to have poor water repellency sustainability, and has been stable at the initial stage. The present invention has been completed by paying attention to the fact that it exhibits the characteristics of exhibiting water repellency and water repellency.

すなわち、本発明は、特許文献2に記載されているコーティング組成物による初期撥水性や撥水持続性についての優れた特性をそのまま生かしつつ、当該ガラス撥水剤(薬液)に対する機能性微粒子の特性を利用して、施工条件の悪い低温下のみならず、撥水成分が熱によりこびり付いてしまうような高温下においても、十分に満足のいく初期撥水性や撥水持続性が得られるガラス撥水剤を提供することを目的としている。また、本発明は、ガラス面に撥水性のコーティング皮膜を形成するための施工に要する時間を短縮することのできるガラス撥水剤を提供することを目的としている。 That is, the present invention utilizes the excellent properties of the coating composition described in Patent Document 2 regarding the initial water repellency and the durability of water repellency as they are, and the characteristics of the functional fine particles with respect to the glass water repellent agent (chemical solution). Glass water repellency that provides fully satisfactory initial water repellency and water repellency not only in low temperatures with poor construction conditions but also in high temperatures where water repellent components stick due to heat. The purpose is to provide the agent. Another object of the present invention is to provide a glass water repellent agent capable of shortening the time required for construction for forming a water repellent coating film on a glass surface.

当該項目中においては変性シリコーンオイルである「分子鎖の両末端にOH基を有するジメチルポリシロキサン」を「OHシリコーン」と略記し、ストレートシリコーンオイルである「ジメチルポリシロキサン」についてはそのまま「ジメチルポリシロキサン」と記述する。 In this item, the modified silicone oil "dimethylpolysiloxane having OH groups at both ends of the molecular chain" is abbreviated as "OH silicone", and the straight silicone oil "dimethylpolysiloxane" is referred to as "dimethylpolysiloxane" as it is. Described as "siloxane".

本発明に係るガラス撥水剤は、ガラス面に撥水性皮膜を形成するためのガラス撥水剤であって、アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物と、OHシリコーンと、触媒と、機能性微粒子とが、揮発性溶媒で希釈されている、というものである。 The glass water repellent agent according to the present invention is a glass water repellent agent for forming a water repellent film on a glass surface, and comprises an alkylsilane compound having an alkoxy group, OH silicone, a catalyst, and functional fine particles. , Diluted with a volatile solvent.

この発明において、アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物には、下記一般式(1)で示されるシラン化合物を好適に採用することができる。
(RO)Si(R4-n・・・・・(1)
ただし、n=1又はn=2、Rは炭素数がC=1~3のアルキル基であり、Rは炭素数がC=1又はC=3のアルキル基である。
In the present invention, the silane compound represented by the following general formula (1) can be preferably adopted as the alkylsilane compound having an alkoxy group.
(R 1 O) n Si (R 2 ) 4-n ... (1)
However, n = 1 or n = 2, R 1 is an alkyl group having C = 1 to 3 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having C = 1 or C = 3 carbon atoms.

アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物は、アルコキシ基(RO)がガラス表面の水酸基(OH基)と加水分解・縮合反応(脱水縮合反応)を起こす。この加水分解・縮合反応は触媒の作用により促進されて、アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物が塗布直後(施工直後)に高い撥水性を示す撥水性被膜を形成する。この撥水性被膜は優れた滑り性を示すため、ワイパーによる摩擦や砂汚れなどが付着した状態で擦ったときの摩擦が軽減され、撥水性皮膜の劣化も軽減される。 In the alkylsilane compound having an alkoxy group, the alkoxy group ( R1O ) causes a hydrolysis / condensation reaction (dehydration condensation reaction) with a hydroxyl group (OH group) on the glass surface. This hydrolysis / condensation reaction is promoted by the action of a catalyst, and an alkylsilane compound having an alkoxy group forms a water-repellent film showing high water repellency immediately after application (immediately after construction). Since this water-repellent film exhibits excellent slipperiness, friction caused by the wiper and friction when rubbed with sand stains attached are reduced, and deterioration of the water-repellent film is also reduced.

アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物としては、たとえば、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、トリメチルプロポキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、トリエチルプロポキシシラン、ジエチルジプロポキシシランが挙げられる、この中でもジメチルジメトキシシランが最も好ましい。アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物は、上記の各アルキルシラン化合物のうちの1種類を使用してもよいし、2種類以上を併用しても構わない。 Examples of the alkylsilane compound having an alkoxy group include trimethylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, triethylmethoxysilane, diethyldimethoxysilane, trimethylethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, triethylethoxysilane, diethyldiethoxysilane, and trimethylpropoxysilane. Examples thereof include dimethyldipropoxysilane, triethylpropoxysilane, and diethyldipropoxysilane, of which dimethyldimethoxysilane is most preferable. As the alkylsilane compound having an alkoxy group, one kind of each of the above-mentioned alkylsilane compounds may be used, or two or more kinds may be used in combination.

この発明において、OHシリコーンは、ガラス面への撥水性皮膜の密着性を高めたり、ガラス面に形成された撥水性被膜の撥水性を向上させたりするほか、撥水性被膜に液滴の転落性を付与することを意図して添加した。 In the present invention, the OH silicone enhances the adhesion of the water-repellent film to the glass surface, improves the water repellency of the water-repellent film formed on the glass surface, and also causes droplets to fall on the water-repellent film. Was added with the intention of imparting.

この発明において、触媒は、アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物やOHシリコーンのOH基が、ガラス面に存在するOH基と脱水縮合するのに必要な活性化エネルギーを低下させる働きがある。このため、触媒を併用することにより、高湿度条件でのアルコキシ基を有するアルキルシラン化合物やOHシリコーンのガラス面への反応性も維持されて施工直後の撥水性と撥水持続性が改善される。触媒には、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸などの無機酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸などのスルホン酸、酢酸、クエン酸、蟻酸などのカルボン酸、といった酸から任意に選択することができる。酸触媒以外の触媒では、アルカリ触媒として水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、といったアルカリ金属の水酸化物から任意に選択することができるし、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、といったアルカリ土類金属の水酸化物からも任意に選択することができるし、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、といったテトラアルキルアンモニウムの水酸化物からも任意に選択することができるし、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、といったアミン類から任意に選択することができるし、金属触媒としてトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムジクロライドなどの有機アルミニウム化合物や、チタンアルコキシド、鉄アルコキシド、有機スズアルコキシド、といった金属アルコキシドからも任意に選択することができる。触媒は、上記の各種触媒のうちの1種類を使用してもよいし、2種類以上を併用しても構わないが、特に酸触媒を使用することによって好ましい結果が得られる。 In the present invention, the catalyst has a function of reducing the activation energy required for the alkylsilane compound having an alkoxy group or the OH group of OH silicone to dehydrate and condense with the OH group existing on the glass surface. Therefore, by using a catalyst together, the reactivity of the alkylsilane compound or OH silicone having an alkoxy group under high humidity conditions to the glass surface is maintained, and the water repellency and water repellency sustainability immediately after construction are improved. .. Catalysts include inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitrate and phosphoric acid, sulfonic acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid and paratoluenesulfonic acid, and carboxylic acids such as acetic acid, citric acid and formic acid. It can be arbitrarily selected from acids. For catalysts other than acid catalysts, the alkali catalyst can be arbitrarily selected from alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and alkaline earth metal water such as calcium hydroxide and barium hydroxide. It can be arbitrarily selected from oxides, or it can be arbitrarily selected from hydroxides of tetraalkylammoniums such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide, and ammonia, methylamine, and dimethylamine. , Trimethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and the like, and triethylaluminum, triisobutylaluminum, diethylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, ethylaluminum dichloride, etc. as metal catalysts. It can be arbitrarily selected from an organic aluminum compound and a metal alkoxide such as a titanium alkoxide, an iron alkoxide, and an organic tin alkoxide. As the catalyst, one of the above-mentioned various catalysts may be used, or two or more of them may be used in combination, but particularly preferable results can be obtained by using an acid catalyst.

この発明において、揮発性溶媒は、アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物やOHシリコーンなどの有効成分のガラス面への塗布性を維持させることに役立つ。 In the present invention, the volatile solvent is useful for maintaining the coatability of an active ingredient such as an alkylsilane compound having an alkoxy group or OH silicone on a glass surface.

この発明において、機能性微粒子はガラス面に対するガラス撥水剤(薬液)の濡れ性の向上や拭き上げ時の作業性向上のために添加される。高温時においては、ガラス面に対する薬液の濡れ性を向上させることにより薬液を均一に塗布することが可能となる。また低温時においては、揮発性溶媒が揮発する前に拭きあげることによる撥水性の低下が懸念されるけれども、機能性微粒子を添加することにより乾燥性が向上し、低温時でも撥水性を向上させることができる。機能性微粒子は、当該微粒子の相互間で揮発性溶媒が担持されることにより、揮発性溶媒や、アルキルシラン化合物、OHシリコーンなどの撥水成分がガラス面上で凝集することを抑制する作用を発揮し、この作用によってガラス面へのガラス撥水剤の濡れ性を向上させ、しかも、濡れ性の向上によって空気接触面積が増大して乾燥性が向上して拭き上げ時の作業性が向上する。 In the present invention, the functional fine particles are added to improve the wettability of the glass water repellent (chemical solution) on the glass surface and to improve the workability at the time of wiping. At high temperatures, the chemical solution can be uniformly applied by improving the wettability of the chemical solution on the glass surface. In addition, at low temperatures, there is a concern that the water repellency may decrease due to wiping before the volatile solvent volatilizes, but the addition of functional fine particles improves the dryness and improves the water repellency even at low temperatures. be able to. The functional fine particles have an action of suppressing the aggregation of water-repellent components such as a volatile solvent, an alkylsilane compound, and OH silicone on the glass surface by supporting a volatile solvent between the fine particles. This action improves the wettability of the glass water repellent to the glass surface, and the improved wettability increases the air contact area, improves the dryness, and improves the workability during wiping. ..

本発明においては、OHシリコーンの25℃における動粘度が31cSt以上であることが望ましい。ガラス面へのOHシリコーンの密着性はその動粘度によって変化することが判っている。このことを勘案すると、OHシリコーンの25℃における動粘度は31cSt以上であることが望ましく、25℃における動粘度が31cStを下回ると、ガラス面への密着性が乏しくなりすぎて施工直後の初期撥水性や撥水持続性が得られにくくなったりする。25℃における動粘度が31cSt以上のOHシリコーンを添加しておくと、上掲の特許文献2に記載されているコーティング組成物と同等の初期撥水性や撥水持続性についての優れた特性が得られる。なお、OHシリコーンの動粘度は、市販されている異なる動粘度のOHシリコーンを混合することによって増減調整することが可能であり、異なる動粘度のOHシリコーン混合物としての25℃における動粘度が31cStであればよい。 In the present invention, it is desirable that the kinematic viscosity of OH silicone at 25 ° C. is 31 cSt or more. It is known that the adhesion of OH silicone to the glass surface changes depending on its kinematic viscosity. Considering this, it is desirable that the kinematic viscosity of OH silicone at 25 ° C is 31 cSt or more, and if the kinematic viscosity at 25 ° C is lower than 31 cSt, the adhesion to the glass surface becomes too poor and the initial repellent immediately after construction. It may be difficult to obtain water-based or water-repellent sustainability. When OH silicone having a kinematic viscosity of 31 cSt or more at 25 ° C. is added, excellent initial water repellency and water repellency durability equivalent to those of the coating composition described in Patent Document 2 above can be obtained. Be done. The kinematic viscosity of OH silicone can be increased or decreased by mixing commercially available OH silicones with different kinematic viscosities, and the kinematic viscosity at 25 ° C. as an OH silicone mixture having different kinematic viscosities is 31 cSt. All you need is.

本発明では、OHシリコーンの添加量が0.05~20wt%であることが望ましく、好ましくは1~10wt%である。添加量が0.05wt%より少ないと、被膜の撥水性能が低下し、20wt%を超えると拭き上げ時の作業性が悪くなるという傾向を生じる。配合量が0.05~20wt%であると、被膜の撥水性能が向上し、拭き上げ時の作業性も向上する。 In the present invention, the amount of OH silicone added is preferably 0.05 to 20 wt%, preferably 1 to 10 wt%. If the amount added is less than 0.05 wt%, the water-repellent performance of the coating film deteriorates, and if it exceeds 20 wt%, the workability at the time of wiping tends to deteriorate. When the blending amount is 0.05 to 20 wt%, the water-repellent performance of the coating film is improved and the workability at the time of wiping is also improved.

OHシリコーンは一般工業製品として入手可能であり、たとえば、信越化学工業株式会社製の商品名X-21-5841(25℃における動粘度30cSt)、同商品名KF9701(25℃における動粘度60cSt)、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製の商品名X96-723、YF3057、YF3800、YF3802、YF3807、YF3807、YF3905、ゲレスト(Gelest)社製のDMS-S12、DMS-S14、DMS-S15、DMS-S21、DMS-S27、DMS-S31、DMS-S32、DMS-S33、DMS-S35、DMS-S42、DMS-S45などが挙げられる。これら原料は1種類を使用してもよいし、2種類以上を併用しても構わない。 OH silicone is available as a general industrial product, for example, trade name X-21-5841 (kinematic viscosity at 25 ° C. 30 cSt), product name KF9701 (kinematic viscosity at 25 ° C. 60 cSt), manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd. Product names X96-723, YF3057, YF3800, YF3802, YF3807, YF3807, YF3905, DMS-S12, DMS-S14, DMS-S15, DMS manufactured by Gelest, Inc. -S21, DMS-S27, DMS-S31, DMS-S32, DMS-S33, DMS-S35, DMS-S42, DMS-S45 and the like can be mentioned. One kind of these raw materials may be used, or two or more kinds may be used in combination.

本発明では、機能性微粒子が、有機系微粒子及び無機系微粒子の2種類の微粒子でなることが望ましい。上記したように、機能性微粒子は、ガラス面に対するガラス撥水剤(薬液)の濡れ性の向上や拭き上げ時の作業性向上のために添加され、高温時においては、ガラス面に対する薬液の濡れ性を向上させることにより薬液を均一に塗布することが可能となり、低温時においては、揮発性溶媒が揮発する前に拭きあげることによる撥水性の低下が懸念されるけれども、機能性微粒子を添加することにより乾燥性が向上し、低温時でも撥水性を向上させることができる。機能性微粒子を有機系微粒子のみで構成すると、特に高温時に拭き上げの作業性が悪くなる傾向が生じ、この現象は熱可塑性の有機系微粒子を用いた場合に顕著である。これに対し、機能性微粒子を無機系微粒子のみで構成すると、拭き上げ時の摩擦が大きくなりすぎて被膜の耐久性が低下する傾向が生じる。有機系微粒子と無機系微粒子とを組み合わせて併用することにより、それぞれの欠点を補い合い、単独では示さないような性能が得られると考えられる。 In the present invention, it is desirable that the functional fine particles are two types of fine particles, an organic fine particle and an inorganic fine particle. As described above, the functional fine particles are added to improve the wettability of the glass water repellent (chemical solution) on the glass surface and to improve the workability at the time of wiping, and the chemical solution gets wet on the glass surface at high temperature. By improving the properties, it becomes possible to apply the chemical solution uniformly, and at low temperatures, there is a concern that the water repellency may decrease due to wiping before the volatile solvent volatilizes, but functional fine particles are added. As a result, the drying property is improved, and the water repellency can be improved even at a low temperature. When the functional fine particles are composed only of organic fine particles, the workability of wiping tends to be deteriorated especially at high temperature, and this phenomenon is remarkable when thermoplastic organic fine particles are used. On the other hand, if the functional fine particles are composed of only inorganic fine particles, the friction at the time of wiping becomes too large and the durability of the film tends to decrease. By using a combination of organic fine particles and inorganic fine particles in combination, it is considered that the shortcomings of each can be compensated for and performance that is not shown by itself can be obtained.

有機系微粒子として、ポリエチレン、シリコーン、ポリテトラフルオロエチレン (PTFE)、ポリエチレン酢ビ共重合樹脂、ワックス、ポリプロピレン、セルロース・アセテート・ブチレート、シリコーンゴム、微結晶セルロース、ナイロン、キトサン、ポリスチレン、ベンゾグアナミン・メラミン縮合物、アクリル、フェノールなどの樹脂粉末を使用できる。 As organic fine particles, polyethylene, silicone, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene vinegar copolymer resin, wax, polypropylene, cellulose acetate butyrate, silicone rubber, microcrystalline cellulose, nylon, chitosan, polystyrene, benzoguanamine melamine. Resin powders such as condensates, acrylics and phenols can be used.

無機系粉末として、アルミナ、シリカ、硅酸アルミニウム、ゼオライト、ベントナイト、タルク、モンモリロナイト、硅藻土、スメクタイト、カオリナイト、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、硅酸ジルコニウム、炭化硅素、酸化チタン、トリポリ燐酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、硅酸カルシウムなどの粉末、球状シリカ、球状アルミナ、球状シリカゲルなどの球状微粉末及び球形中空シリカ、中空ガラスビーズ等の中空状微粉末が挙げられる。また、別の金属酸化物や有機物で表面処理を施した無機系微粒子も使用することができる。 As inorganic powders, alumina, silica gel, aluminum silicate, zeolite, bentonite, talc, montmorillonite, diatomaceous earth, smectite, kaolinite, cerium oxide, zirconium oxide, zirconium silicate, silicon carbide, titanium oxide, aluminum tripolyphosphate, Examples thereof include powders such as aluminum hydroxide, barium sulfate and calcium silicate, spherical fine powders such as spherical silica, spherical alumina and spherical silica gel, and hollow fine powders such as spherical hollow silica and hollow glass beads. Further, inorganic fine particles surface-treated with another metal oxide or organic substance can also be used.

有機系微粒子では特にワックスパウダーが好ましく、塗布時の作業性付与に加えワイパー作動時の滑性向上も期待できる。無機系微粒子では、主に含水硅酸などのSiOを主成分とするものが好ましい。これらはガラス面に油分などの汚れが付着している場合に汚れを除去する作用を発揮する。 Wax powder is particularly preferable for organic fine particles, and in addition to imparting workability during application, improvement in slipperiness during wiper operation can be expected. As the inorganic fine particles, those mainly containing SiO 2 such as hydrous silicic acid as a main component are preferable. These have the effect of removing stains such as oil when they are attached to the glass surface.

本発明では、機能性微粒子の合計添加量が0.1~5wt%であることが望ましい。機能性微粒子の合計添加量が0.1wt%を下回ると、ガラス面に対する薬液の濡れ性の向上・拭き上げ時の作業性向上といった効果が得られにくく、5wt%を超えると逆に拭き上げ時の作業性が悪くなるだけでなく、被膜の耐久性も低下する。機能性微粒子の好ましい合計添加量は0.5~2wt%である。 In the present invention, it is desirable that the total amount of the functional fine particles added is 0.1 to 5 wt%. If the total amount of functional fine particles added is less than 0.1 wt%, it is difficult to obtain the effects of improving the wettability of the chemical solution on the glass surface and improving the workability during wiping, and if it exceeds 5 wt%, conversely, when wiping. Not only does the workability deteriorate, but also the durability of the coating film deteriorates. The preferable total addition amount of the functional fine particles is 0.5 to 2 wt%.

本発明では、機能性微粒子に含まれる有機系微粒子が同機能性微粒子に含まれる無機系微粒子よりも粗大であり、有機系微粒子の平均粒子系が20μm以下、無機系微粒子の平均粒子系が5μm以下であることが望ましい。この構成を採用すると、機能性微粒子が、粗大な有機系微粒子と微細な無機系微粒子とからなるバイモーダル(二峰性)な系を形成し、2種類の異なる粒子径の粒子が、拭き上げ時にクロスと薬液塗布面との摩擦を大きくすることに役立って拭き上げ時の作業性を高めることに役立つ。ここで、「粗大な有機系微粒子と微細な無機系微粒子とからなるバイモーダルな系」とは、微粒子の粒度分布を表すグラフにおいて、粗大な有機系微粒子と微細な無機系微粒子とが2つの峰を形成する形で分布している系を指している。なお、本発明において、粒子径については、必ずしも上記のように制限を設けておく必要はない。 In the present invention, the organic fine particles contained in the functional fine particles are coarser than the inorganic fine particles contained in the functional fine particles, the average particle system of the organic fine particles is 20 μm or less, and the average particle system of the inorganic fine particles is 5 μm. It is desirable that it is as follows. When this configuration is adopted, the functional fine particles form a bimodal (bimodal) system consisting of coarse organic fine particles and fine inorganic fine particles, and two types of particles having different particle sizes are wiped off. Sometimes it helps to increase the friction between the cloth and the surface to which the chemical solution is applied, and helps to improve the workability at the time of wiping. Here, the "bimodal system composed of coarse organic fine particles and fine inorganic fine particles" is a graph showing the particle size distribution of fine particles, in which two are coarse organic fine particles and fine inorganic fine particles. It refers to a system that is distributed in the form of peaks. In the present invention, the particle size does not necessarily have to be limited as described above.

本発明では、揮発性溶媒に、アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物、OHシリコーン、触媒、及び、機能性微粒子と共に、ジメチルポリシロキサンが希釈されていることが望ましい。ジメチルポリシロキサンは撥水性を向上する目的で添加される。ジメチルポリシロキサンの動粘度は特に限定されないけれども、揮発性溶媒との相溶性の観点から25℃における動粘度が30cSt以下であることが望まれる。この点については、後述するところの「揮発性溶媒に含まれる極性溶媒の沸点や種類との関係」から25℃における動粘度が30cSt以下であることが望まれる。 In the present invention, it is desirable that dimethylpolysiloxane is diluted in a volatile solvent together with an alkylsilane compound having an alkoxy group, OH silicone, a catalyst, and functional fine particles. Didimethylpolysiloxane is added for the purpose of improving water repellency. Although the kinematic viscosity of dimethylpolysiloxane is not particularly limited, it is desired that the kinematic viscosity at 25 ° C. is 30 cSt or less from the viewpoint of compatibility with a volatile solvent. Regarding this point, it is desired that the kinematic viscosity at 25 ° C. is 30 cSt or less from the “relationship with the boiling point and type of the polar solvent contained in the volatile solvent” described later.

本発明においては、ジメチルポリシロキサンの添加量が10wt%未満であることが望ましい。ジメチルポリシロキサンの添加量が10wt%以上であると、拭き上げ時の作業性が低下するだけでなく、撥水性皮膜の耐久性も低下する。ジメチルポリシロキサンは1種類を使用しても、2種類以上を併用しても構わない。 In the present invention, it is desirable that the amount of dimethylpolysiloxane added is less than 10 wt%. When the amount of dimethylpolysiloxane added is 10 wt% or more, not only the workability at the time of wiping is lowered, but also the durability of the water-repellent film is lowered. One type of dimethylpolysiloxane may be used, or two or more types may be used in combination.

本発明では、揮発性溶媒が、沸点150℃以上の極性溶媒を1種類以上含有し、かつ、揮発性溶媒中における極性溶媒の添加量が1~10wt%であることが望ましい。揮発性溶媒は、アルキルシラン化合物やOHシリコーンなどの撥水成分のガラス表面への塗布性(施工性)を維持することに役立つ。 In the present invention, it is desirable that the volatile solvent contains at least one kind of polar solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher, and the amount of the polar solvent added to the volatile solvent is 1 to 10 wt%. The volatile solvent is useful for maintaining the coatability (workability) of a water-repellent component such as an alkylsilane compound or OH silicone on the glass surface.

揮発性溶媒は、夏場などの高温条件下でもそれほど揮発性が高くないものを使用することが望まれる。すなわち、夏場などの高温条件下では揮発性溶媒が短時間で揮発してしまい、上記したアルコキシ基を有するアルキルシラン化合物や分子鎖のOHシリコーンなどの有効成分のガラス表面への反応性が高過ぎるために、有効成分を均一に塗布することができなくなるという事態が起こり、その結果、撥水性が十分に得られないという事態が起こり得る。そこで、この発明のように、揮発性溶媒が、沸点150℃ 以上の極性溶媒(揮発保留剤)を1 種類以上含有していると、揮発性溶媒の揮発性が抑えられ、有効成分のガラス表面への縮合反応も阻害されずに、アルキルシラン化合物やジメチルポロシロキサンなどの有効成分を均一に塗布することができるようになり、そのことが十分な撥水性を発揮させることに役立つようになる。これに対し、冬場などの低温条件下では反応性が低く、沸点150℃ 以上の極性溶媒が揮発する前に拭きあげると、有効成分が反応する前にクロスに掻き取られてしまい、良好な撥水性が発現し難いといった問題もある。そのため沸点150℃ 以上の極性溶媒の添加量は、夏季・冬季における拭き上げ時の作業性向上を両立するため、1~10wt%であることが好ましい。沸点150℃ 以上の極性溶媒が1wt%未満であると高温下での目的成分のこびり付きが生じやすく、10wt%を上まわると低温下での性能が発現し難くなる。沸点150℃ 以上の極性溶媒が1~10wt%であると、夏季・冬季における拭き上げ時の作業性向上を両立させやすい。 It is desirable to use a volatile solvent that is not so volatile even under high temperature conditions such as summer. That is, the volatile solvent volatilizes in a short time under high temperature conditions such as in summer, and the reactivity of the active ingredient such as the above-mentioned alkylsilane compound having an alkoxy group or OH silicone of the molecular chain to the glass surface is too high. Therefore, a situation may occur in which the active ingredient cannot be uniformly applied, and as a result, a situation may occur in which sufficient water repellency cannot be obtained. Therefore, as in the present invention, when the volatile solvent contains one or more polar solvents (volatile holding agents) having a boiling point of 150 ° C. or higher, the volatility of the volatile solvent is suppressed and the glass surface of the active ingredient is used. It becomes possible to uniformly apply an active ingredient such as an alkylsilane compound or dimethylporosiloxane without inhibiting the condensation reaction with the above, which helps to exert sufficient water repellency. On the other hand, the reactivity is low under low temperature conditions such as in winter, and if the polar solvent with a boiling point of 150 ° C or higher is wiped off before it volatilizes, the active ingredient will be scraped off by the cloth before it reacts, resulting in good repellent properties. There is also a problem that it is difficult to develop aqueous solution. Therefore, the amount of the polar solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is preferably 1 to 10 wt% in order to improve workability during wiping in summer and winter. If the polar solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is less than 1 wt%, the target component tends to stick at a high temperature, and if it exceeds 10 wt%, the performance at a low temperature is difficult to be exhibited. When the polar solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is 1 to 10 wt%, it is easy to improve workability at the time of wiping in summer and winter.

採用し得る極性溶媒は、特に限定されるものではないが、たとえば、ケトン類であればジイソブチルケトン、エステル類であればエチルグリコールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、3-メトキシ-ブチルアセテート、3-メトキシ-3-メチルブチルアセテート、エチル-3-エトキシプロピオネート、ブチセロアセテート、アルコール類であればベンジルアルコール、グリコール類であれば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリコールエーテル類であれば、ダウ・ケミカル社製の商品名ダワノールTPM(トリプロピレングリコールメチルエーテル)、同ダワノールDPM(ジプロピレングリコールメチルエーテル)、同ダワノールDPnP(プロピレングリコール-n-プロピルエーテル)、同ダワノールPnP(プロピレングリコール-n-プロピルエーテル)、同ダワノールPnB(プロピレングリコール-n-ブチルエーテル)、同ダワノールDPnB(ジプロピレングリコール-n-ブチルエーテル)、同ダワノールTPnB(トリプロピレングリコール-n-ブチルエーテル)、同ダワノールDPMA(ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート)、同ダワノールPGDA(プロピレングリコールジアセテート)、同ダワノールPPH(プロピレングリコールフェニルエーテル)、同ダワノールDMM(ジプロピレングリコールジメチルエーテル)があり、さらに、エチレングリコールターシャリーブチルエーテル、ブチルセロソルブ、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなども使用可能である。 The polar solvent that can be adopted is not particularly limited, but for example, for ketones, diisobutyl ketone, for esters, ethyl glycol acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, 3-methoxy-butyl acetate, etc. 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, butyceroacetate, benzyl alcohol for alcohols, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, glycol ethers for glycols. For example, the trade names of Dau Chemical Co., Ltd., Dwanol TPM (tripropylene glycol methyl ether), Dwanol DPM (dipropylene glycol methyl ether), Dwanol DPnP (propylene glycol-n-propyl ether), Dwanol PnP (propylene glycol) -N-propyl ether), Dwanol PnB (propylene glycol-n-butyl ether), Dwanol DPnB (dipropylene glycol-n-butyl ether), Dwanol TPnB (tripropylene glycol-n-butyl ether), Dwanol DPMA (dipropylene glycol-n-butyl ether) Propylene glycol methyl ether acetate), Dwanol PGDA (propylene glycol diacetate), Dwanol PPH (propylene glycol phenyl ether), Dwanol DMM (dipropylene glycol dimethyl ether), and ethylene glycol tertiary butyl ether, butyl cellosolve, 3 -Methoxy-3-methyl-1-butanol, ethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether and the like can also be used.

揮発性溶媒は沸点150℃以上の極性溶媒を1種類以上含有していることが望まれるのであり、特にイソプロピルアルコール(IPA)を好適に採用することができる。このため、イソプロピルアルコールとの相溶性の観点から、ジメチルポリシロキサンには、25℃における動粘度が30cSt以下のものを使用しておくことが望ましいのである。
本発明では、撥水性を向上させたり作業性を改善したりする意図の下で、各種のシリコーンオイルを添加することも可能である。シリコーンオイルは、必要に応じて添加することができ、その種類は特に限定されるのではないけれども、たとえば、環状シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、長鎖アルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
It is desirable that the volatile solvent contains at least one kind of polar solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher, and isopropyl alcohol (IPA) can be particularly preferably used. Therefore, from the viewpoint of compatibility with isopropyl alcohol, it is desirable to use dimethylpolysiloxane having a kinematic viscosity of 30 cSt or less at 25 ° C.
In the present invention, it is also possible to add various silicone oils with the intention of improving water repellency and workability. Silicone oil can be added as needed, and the type is not particularly limited, but for example, cyclic silicone oil, methylphenyl silicone oil, methylhydrogen silicone oil, long-chain alkyl-modified silicone oil, etc. Amino-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxy-modified silicone oil, carbinol-modified silicone oil, methacryl-modified silicone oil, mercapto-modified silicone oil, phenol-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, methylstyryl-modified silicone oil, alkyl-modified Examples thereof include silicone oil, higher fatty acid ester-modified silicone oil, and fluorine-modified silicone oil.

撥水性を向上させるためには、特にジメチルシリコーンオイルを使用することが有益であり、その他にも、環状シリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルを特に好ましく使用することができる。ガラス面に対する含有成分の濡れ性の向上、拭き上げ時の作業性の向上のためには、ポリエーテル変性シリコーンオイルや長鎖アルキル変性シリコーンオイルが好ましい。これらのシリコーンオイルは1種類を使用してもよいし、2種類以上を混合して使用しても構わない。 In order to improve the water repellency, it is particularly beneficial to use dimethyl silicone oil, and in addition, cyclic silicone oil and methylhydrogen silicone oil can be particularly preferably used. Polyether-modified silicone oil and long-chain alkyl-modified silicone oil are preferable in order to improve the wettability of the contained components on the glass surface and the workability at the time of wiping. One kind of these silicone oils may be used, or two or more kinds may be mixed and used.

本発明に係るガラス撥水剤は、その目的を損なわない範囲で、水、界面活性剤、油剤、顔料、染料、香料、キレート剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、防腐剤、樹脂、増粘剤、pH調整剤、UV吸収剤、IR吸収剤昆虫忌避剤などの成分を適宜配合することができる。 The glass water repellent according to the present invention includes water, surfactants, oils, pigments, dyes, fragrances, chelating agents, antibacterial agents, antiviral agents, preservatives, resins and thickeners as long as the purpose is not impaired. , A pH adjuster, a UV absorber, an IR absorber, an insect repellent, and the like can be appropriately blended.

以上説明したように、本発明によれば、施工後の初期撥水性や撥水持続性に関しての優れた特性が発揮され、施工に要する時間を短縮することができるだけでなく、施工条件の悪い低温下においては勿論、撥水成分が熱によりこびり付いてしまうような高温下であっても、十分に満足のいく初期撥水性や撥水持続性が得られるガラス撥水剤を提供することが可能になる As described above, according to the present invention, excellent characteristics regarding initial water repellency and water repellency sustainability after construction are exhibited, not only the time required for construction can be shortened, but also low temperature with poor construction conditions is exhibited. Underneath, of course, it is possible to provide a glass water repellent agent that can obtain sufficiently satisfactory initial water repellency and water repellency even under high temperature where the water repellent component sticks due to heat. Become

実施例1~7及び比較例1~4の試料を以下に示した方法で調製した。 Samples of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared by the methods shown below.

実施例1
IPA(イソプロピルアルコール)70gにHSO(硫酸)0.5g及び沸点150℃ 以上の揮発保留剤(極性溶媒)3gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が60cStであるOHシリコーン(両末端にOH基を有するジメチルポリシロキサン)1.5g及びジメチルジメトキシシラン1.5gを添加し、IPA19.5gに無機系微粒子4gを分散させたものを添加し、十分に攪拌することにより試料を調製した。
Example 1
A solution obtained by diluting 70 g of IPA (isopropyl alcohol) with 0.5 g of H 2 SO 4 (sulfuric acid) and 3 g of a volatilization retaining agent (polar solvent) having a boiling point of 150 ° C. or higher is OH having a kinematic viscosity of 60 cSt at 25 ° C. By adding 1.5 g of silicone (dimethylpolysiloxane having OH groups at both ends) and 1.5 g of dimethyldimethoxysilane, 19.5 g of IPA dispersed with 4 g of inorganic fine particles is added, and the mixture is sufficiently stirred. Samples were prepared.

実施例2
IPA70gにHSO0.5g及び沸点150℃ 以上の揮発保留剤3gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が30cStであるOHシリコーン0.5g、25℃における動粘度が60cStであるOHシリコーン0.5g及びジメチルジメトキシシラン0.8gを添加し、IPA21.7gに無機系微粒子3gを分散させたものを添加し、十分に攪拌することにより試料を調製した。
Example 2
To a solution obtained by diluting 70 g of IPA with 0.5 g of H 2 SO 4 and 3 g of a volatilization retaining agent having a boiling point of 150 ° C. or higher, 0.5 g of OH silicone having an kinematic viscosity of 30 cSt at 25 ° C and 60 cSt of kinematic viscosity at 25 ° C. 0.5 g of OH silicone and 0.8 g of dimethyldimethoxysilane were added, and 3 g of inorganic fine particles were dispersed in 21.7 g of IPA, and the sample was prepared by stirring sufficiently.

実施例3
IPA70gにHSO0.5g及び沸点150℃ 以上の揮発保留剤1.5gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が60cStであるOHシリコーン1.5g及びジメチルジメトキシシラン1.5gを添加し、IPA22gに有機系微粒子3gを分散させたものを添加し、十分に攪拌することにより試料を調製した。
Example 3
To a solution obtained by diluting 70 g of IPA with 0.5 g of H 2 SO 4 and 1.5 g of a volatilization retaining agent having a boiling point of 150 ° C. or higher, 1.5 g of OH silicone having a kinematic viscosity of 60 cSt at 25 ° C. and dimethyldimethoxysilane 1. A sample was prepared by adding 5 g, adding 3 g of organic fine particles dispersed in 22 g of IPA, and stirring sufficiently.

実施例4
IPA70gにHSO1g及び沸点150℃ 以上の揮発保留剤1.5gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が60cStであるOHシリコーン1.5g及びジメチルジメトキシシラン1.5gを添加し、IPA15.5gに無機系微粒子6gと有機系微粒子3gとを分散させたものを添加し、十分に攪拌することにより試料を調製した。
Example 4
To a solution obtained by diluting 70 g of IPA with 1 g of H 2 SO and 1.5 g of a volatilization retaining agent having a boiling point of 150 ° C. or higher, 1.5 g of OH silicone and 1.5 g of dimethyldimethoxysilane having a kinematic viscosity of 60 cSt at 25 ° C. are added. The sample was prepared by adding a mixture of 6 g of inorganic fine particles and 3 g of organic fine particles in 15.5 g of IPA and stirring sufficiently.

実施例5
IPA70gにHSO0.5g及び沸点150℃ 以上の揮発保留剤3gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が60cStであるOHシリコーン1.5g及びジメチルジメトキシシラン2gを添加し、IPA21.5gに無機系微粒子1gと有機系微粒子0.5gとを分散させたものを添加し、十分に攪拌することにより試料を調製した。
Example 5
To a solution obtained by diluting 70 g of IPA with 0.5 g of H 2 SO 4 and 3 g of a volatilization retaining agent having a boiling point of 150 ° C. or higher, 1.5 g of OH silicone having a kinematic viscosity of 60 cSt at 25 ° C. and 2 g of dimethyldimethoxysilane are added. , 1 g of inorganic fine particles and 0.5 g of organic fine particles were dispersed in 21.5 g of IPA, and the sample was prepared by sufficiently stirring.

実施例6
IPA70gにHSO0.5g及び沸点150℃ 以上の揮発保留剤3gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が60cStであるOHシリコーン1.5g及びジメチルジメトキシシラン2gを添加し、IPA21gに無機系微粒子0.75gと有機系微粒子1.25gとを分散させたものを添加し、十分に攪拌することにより試料を調製した。
Example 6
To a solution obtained by diluting 70 g of IPA with 0.5 g of H 2 SO 4 and 3 g of a volatilization retaining agent having a boiling point of 150 ° C. or higher, 1.5 g of OH silicone having a kinematic viscosity of 60 cSt at 25 ° C. and 2 g of dimethyldimethoxysilane are added. , A mixture of 0.75 g of inorganic fine particles and 1.25 g of organic fine particles was added to 21 g of IPA, and the sample was prepared by sufficiently stirring.

実施例7
IPA70gにHSO0.75g及び沸点150℃ 以上の揮発保留剤2gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が60cStであるOHシリコーン2g、ジメチルジメトキシシラン1g及び25℃における動粘度が10cStであるジメチルポリシロキサン(ジメチルシリコーンオイル)1.5gを添加し、IPA21gに無機系微粒子1.25gと有機系微粒子0.5gとを分散させたものを添加し、十分に攪拌することにより試料を調製した。
Example 7
In a solution obtained by diluting 70 g of IPA with 0.75 g of H 2 SO 4 and 2 g of a volatilization retainer having a boiling point of 150 ° C. or higher, 2 g of OH silicone having a kinematic viscosity of 60 cSt at 25 ° C, 1 g of dimethyldimethoxysilane and dynamic at 25 ° C. Add 1.5 g of dimethylpolysiloxane (dimethylsilicone oil) having a viscosity of 10 cSt, add 1.25 g of inorganic fine particles and 0.5 g of organic fine particles dispersed in 21 g of IPA, and stir well. The sample was prepared by.

比較例1
IPA94.5gに沸点150℃ 以上の揮発保留剤3gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が60cStであるOHシリコーン2.5gを添加し、十分に攪拌することにより試料を調製した。
Comparative Example 1
A sample was prepared by adding 2.5 g of OH silicone having a kinematic viscosity of 60 cSt at 25 ° C to a solution obtained by diluting 3 g of a volatile fixative having a boiling point of 150 ° C or higher with 94.5 g of IPA and stirring sufficiently. ..

比較例2
IPA96.8gに76%ギ酸水溶液0.2gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が60cStであるOHシリコーンを1.0g、アミノ変性シリコーンを2.0g添加し十分に攪拌することにより試料を調製した。
Comparative Example 2
To a solution obtained by diluting 0.2 g of a 76% formic acid aqueous solution with 96.8 g of IPA, add 1.0 g of OH silicone having a kinematic viscosity of 60 cSt at 25 ° C. and 2.0 g of amino-modified silicone, and stir well. The sample was prepared by.

比較例3
IPA94gにHSO1gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が10cStであるジメチルシリコーンオイル5gを添加したものを十分に攪拌することにより試料を調製した。
Comparative Example 3
A sample was prepared by sufficiently stirring a solution obtained by diluting 1 g of H 2 SO 41 with 94 g of IPA and adding 5 g of dimethyl silicone oil having a kinematic viscosity of 10 cSt at 25 ° C.

比較例4
IPA93gにHSO0.5及び沸点150℃ 以上の揮発保留剤5gを希釈して得られる溶液に、25℃における動粘度が30cStであるOHシリコーン0.5g及びジメチルメトキシシラン1gを添加したものを十分に攪拌することにより試料を調製した。
Comparative Example 4
To a solution obtained by diluting 93 g of IPA with H 2 SO 4 0.5 and 5 g of a volatilization retaining agent having a boiling point of 150 ° C. or higher, 0.5 g of OH silicone having a kinematic viscosity of 30 cSt at 25 ° C. and 1 g of dimethylmethoxysilane were added. Samples were prepared by stirring the material well.

評価方法
日産自動車株式会社製の商品名ラフェスタのリアガラス表面を十分に洗浄・研磨・脱脂したものを試験板とした。この試験板についての実施例1~7及び比較例1~4で得られた試料の性能を評価した。
Evaluation method The test plate was made by thoroughly cleaning, polishing, and degreasing the rear glass surface of the Lafesta brand name manufactured by Nissan Motor Co., Ltd. The performance of the samples obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 for this test plate was evaluated.

高温 (50℃)、低温(2℃)の環境下においての試験板についての試料の適用方法及び評価方法を、下記の評価項目ごとに個別に記載する。 The method of applying the sample to the test plate in the environment of high temperature (50 ° C.) and low temperature (2 ° C.) and the evaluation method are described individually for each of the following evaluation items.

作業性
各試料を3g滴下し、乾いた綿タオルですぐに拭き伸ばした際の作業感を次の3段階で評価した。
○:軽い力で拭き上げが可能で、拭き上げ後のガラス面全体が透明である。
△:拭きあげに際し、少し力を加えるか或いは綿タオルの面を変えることで、ガラス面を透明に仕上げることができる。
×:薬液がガラス面にこびりつき、拭きあげることができない。
Workability When 3 g of each sample was dropped and immediately wiped off with a dry cotton towel, the work feeling was evaluated in the following three stages.
◯: Can be wiped with a light force, and the entire glass surface after wiping is transparent.
Δ: The glass surface can be made transparent by applying a little force or changing the surface of the cotton towel when wiping.
×: The chemical solution sticks to the glass surface and cannot be wiped off.

撥水性
各試料を3g滴下し、乾いた綿タオルですぐに拭き伸ばしたのち、30分間乾燥した。その後、撥水状態を目視で次の3段階で評価した。
○:シャワーで掛けた水がすぐに水滴状になって流れ落ちる。
△:シャワーで掛けた水が面状に濡れ拡がり、次に水滴状になって流れ落ちる。
×:シャワーで掛けた水が面状に濡れ拡がり、流れ落ちる。
Water repellency 3 g of each sample was dropped, immediately wiped off with a dry cotton towel, and then dried for 30 minutes. Then, the water-repellent state was visually evaluated in the following three stages.
◯: The water splashed in the shower immediately becomes water droplets and flows down.
Δ: The water splashed in the shower gets wet and spreads in a surface shape, and then flows down in the form of water droplets.
×: The water splashed in the shower gets wet and spreads in a plane, and flows down.

摩耗耐久性(撥水耐久性)
各試料を3g滴下し、乾いた綿タオルですぐに拭き伸ばしたのち、30分間乾燥した。その後、ソフト99コーポレーション製の商品名「ガラスコンパウンドZ」を用いて、ガラス板を研磨することにより、ガラス板に形成した撥水性被膜の耐久性を次の3段階で評価した。
○:5往復以上研磨しても、ガラス面が濡れ面にならず、水滴ができる。
△:5往復以上研磨すると一部濡れ面を生じる。
×:5往復以下で濡れ面を生じる/もとより濡れ面である。
Abrasion durability (water repellent durability)
3 g of each sample was dropped, immediately wiped off with a dry cotton towel, and then dried for 30 minutes. Then, the durability of the water-repellent film formed on the glass plate was evaluated in the following three stages by polishing the glass plate using the trade name "Glass Compound Z" manufactured by Soft99 Corporation.
◯: Even if polishing is performed 5 times or more, the glass surface does not become a wet surface and water droplets are formed.
Δ: A partially wet surface is formed when polishing 5 times or more.
X: A wet surface is generated after 5 round trips or less / It is a wet surface as a matter of course.

表1には実施例1~7及び比較例1~4の試料に使用した配合成分、配合量 (g) 、評価結果を示した。また、表1に掲げられている官能基当量500g/molに相応するOHシリコーンには、一般工業製品として入手可能な信越化学工業株式会社製の商品名X-21-5841(25℃における動粘度30cSt、25℃における比重0.97、25℃における屈折率1.404)を採用し、官能基当量1500g/molに相応するOHシリコーンには、同じく一般工業製品として入手可能な信越化学工業株式会社製の商品名KF9701(25℃における動粘度60cSt、25℃における比重0.977、25℃における屈折率1.404)を採用した。 Table 1 shows the compounding components, the compounding amount (g), and the evaluation results used in the samples of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4. Further, the OH silicone corresponding to the functional group equivalent of 500 g / mol listed in Table 1 has a trade name X-21-5841 (kinematic viscosity at 25 ° C.) manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd., which is available as a general industrial product. Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd., which adopts 30 cSt, a specific density of 0.97 at 25 ° C, and a viscosity of 1.404 at 25 ° C) and is compatible with a functional group equivalent of 1500 g / mol, is also available as a general industrial product. The trade name KF9701 (kinematic viscosity 60 cSt at 25 ° C., specific density 0.977 at 25 ° C., refractive index 1.404 at 25 ° C.) was adopted.

Figure 2022096138000001
Figure 2022096138000001

なお、表1において、OHシリコーンは「両末端にOH基を有するジメチルポロシロキサン」を示し、シラン化合物は「アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物」を示し、揮発保留剤は沸点150℃以上の極性溶媒を示し、IPAはイソプロピルアルコールを示し、HSOは硫酸を示している。 In Table 1, OH silicone indicates "dimethylporosiloxane having OH groups at both ends", silane compound indicates "alkylsilane compound having an alkoxy group", and the volatilization retaining agent is a polar solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher. IPA indicates isopropyl alcohol and H 2 SO 4 indicates sulfuric acid.

また、官能基当量500g/molのOHシリコーンは、信越化学工業株式会社製の商品名X-21-5841(25℃における動粘度30cSt、25℃における比重0.97、25℃における屈折率1.404)に相応し、官能基当量1500g/molのOHシリコーンは、信越化学工業株式会社製の商品名KF9701(25℃における動粘度60cSt、25℃における比重0.977、25℃における屈折率1.404)に相応している。 OH silicone having a functional group equivalent of 500 g / mol has a trade name of X-21-5841 manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd. (kinematic viscosity at 25 ° C., kinematic viscosity: 30 cSt, specific gravity at 25 ° C., 0.97, refraction at 25 ° C. 1. OH silicone having a functional group equivalent of 1500 g / mol, which corresponds to 404), has a trade name of KF9701 manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd. (kinematic viscosity at 25 ° C., kinematic viscosity 60 cSt, specific gravity at 25 ° C. 404).

表1によると、無機系微粒子及び有機系微粒子のうちの少なくとも一方又は両方を含んでいる実施例1~7は、それらを含んでいない比較例1~4に比べ、高温時及び低温時の作業性・撥水性・摩耗耐久性に概して優れているだけでなく、比較例1~4に見られる×の評価が存在しない。加えて、無機系微粒子及び有機系微粒子の両方を含んでいる実施例5~7では高温時及び低温時の作業性・撥水性・摩耗耐久性のすべてで○の評価が得られた。また、25℃における動粘度が60cStのOHシリコーンを含む実施例1~7のうち、実施例5~7では高温時及び低温時の作業性・撥水性・摩耗耐久性のすべてで○の評価が得られ、実施例1~4では、高温時及び低温時の作業性・撥水性・摩耗耐久性について一部に△の評価が見られるものの概ね同等の高評価が得られた。
一方、比較例1~4のうち、OHシリコーンを含む比較例4については、高温時の撥水性・摩耗耐久性で○の評価が得られているのに対して、高温時の作業性、及び低温時の作業性・撥水性について△のと評価され、摩耗耐久性について×と評価されている。これは、比較例4に含まれるOHシリコーンの25℃における動粘度が30cStという小さな値であるために、ガラス面への適用後の撥水耐久性に乏しくなるという傾向が顕在化したものと考えられる。
According to Table 1, Examples 1 to 7 containing at least one or both of the inorganic fine particles and the organic fine particles are operated at high temperature and low temperature as compared with Comparative Examples 1 to 4 not containing them. Not only is it generally excellent in properties, water repellency, and wear durability, but there is no evaluation of x seen in Comparative Examples 1 to 4. In addition, in Examples 5 to 7 containing both inorganic fine particles and organic fine particles, a rating of ◯ was obtained in all of workability, water repellency, and wear durability at high temperature and low temperature. In addition, among Examples 1 to 7 containing OH silicone having a kinematic viscosity of 60 cSt at 25 ° C., in Examples 5 to 7, ○ was evaluated in all of workability, water repellency, and wear durability at high temperature and low temperature. In Examples 1 to 4, the workability, water repellency, and wear durability at high temperature and low temperature were partially evaluated as Δ, but almost the same high evaluation was obtained.
On the other hand, among Comparative Examples 1 to 4, Comparative Example 4 containing OH silicone was evaluated as ◯ in terms of water repellency and wear durability at high temperature, whereas workability at high temperature and workability at high temperature and The workability and water repellency at low temperatures are evaluated as Δ, and the wear durability is evaluated as ×. It is considered that this is because the kinematic viscosity of the OH silicone contained in Comparative Example 4 at 25 ° C. is as small as 30 cSt, so that the water repellency durability after application to the glass surface tends to be poor. Be done.

これらの評価結果を勘案すると、本発明に係るガラス撥水剤では、無機系微粒子及び有機系微粒子のうちの少なくとも一方又は両方の機能性微粒子を添加したことによって、高温時及び低温時での濡れ性や乾燥性、ひいては施工性や拭き上げ作業性が向上したものと考えられる。また、OHシリコーンとして、平均分子量の高い25℃における動粘度が一定値(31sSt)以上であるものを使用したことによって、ガラス面への撥水性皮膜の密着性が高まり、ガラス面に形成された撥水性被膜の撥水性が向上したりし、撥水性被膜に良好な液滴の転落性が付与されたものと考えられる。 In consideration of these evaluation results, the glass water repellent agent according to the present invention is wetted at high temperature and low temperature by adding functional fine particles of at least one or both of inorganic fine particles and organic fine particles. It is considered that the property, dryness, workability and wiping workability have been improved. Further, by using OH silicone having a high average molecular weight of 25 ° C. and a kinematic viscosity of a certain value (31 sSt) or more, the adhesion of the water-repellent film to the glass surface was enhanced and the OH silicone was formed on the glass surface. It is considered that the water repellency of the water-repellent film is improved and the water-repellent film is imparted with good droplet falling property.

Claims (9)

ガラス面に撥水性皮膜を形成するためのガラス撥水剤であって、
アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物と、分子鎖の両末端にOH基を有するジメチルポリシロキサンと、触媒と、機能性微粒子とが、揮発性溶媒で希釈されていることを特徴とするガラス撥水剤。
A glass water repellent for forming a water repellent film on the glass surface.
A glass water repellent agent characterized in that an alkylsilane compound having an alkoxy group, dimethylpolysiloxane having OH groups at both ends of the molecular chain, a catalyst, and functional fine particles are diluted with a volatile solvent. ..
分子鎖の両末端にOH基を有するジメチルポリシロキサンの25℃における動粘度が31cSt以上である請求項1に記載したガラス撥水剤。 The glass water repellent agent according to claim 1, wherein the kinematic viscosity of dimethylpolysiloxane having OH groups at both ends of the molecular chain at 25 ° C. is 31 cSt or more. 分子鎖の両末端にOH基を有するジメチルポリシロキサンの添加量が0.05~20wt%である請求項1又は請求項2に記載したガラス撥水剤。 The glass water repellent according to claim 1 or 2, wherein the amount of dimethylpolysiloxane having OH groups at both ends of the molecular chain is 0.05 to 20 wt%. 機能性微粒子が、有機系微粒子及び無機系微粒子の2種類の微粒子でなる請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載したガラス撥水剤。 The glass water repellent agent according to any one of claims 1 to 3, wherein the functional fine particles are two types of fine particles, an organic fine particle and an inorganic fine particle. 機能性微粒子の合計添加量が0.1~5wt%である請求項1ないし請求項4のずれか1項に記載したガラス撥水剤。 The glass water repellent according to claim 1 or 4, wherein the total amount of the functional fine particles added is 0.1 to 5 wt%. 機能性微粒子に含まれる有機系微粒子が機能性微粒子に含まれる無機系微粒子よりも粗大であり、有機系微粒子の平均粒子系が20μm以下、無機系微粒子の平均粒子系が5μm以下である請求項4又は請求項5に記載したガラス撥水剤。 Claimed that the organic fine particles contained in the functional fine particles are coarser than the inorganic fine particles contained in the functional fine particles, the average particle system of the organic fine particles is 20 μm or less, and the average particle system of the inorganic fine particles is 5 μm or less. 4 or the glass water repellent according to claim 5. 揮発性溶媒に、アルコキシ基を有するアルキルシラン化合物、分子鎖の両末端にOH基を有するジメチルポリシロキサン、触媒、及び、機能性微粒子と共に、ジメチルポリシロキサンが希釈されている請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載したガラス撥水剤。 Claims 1 to claim that dimethylpolysiloxane is diluted with an alkylsilane compound having an alkoxy group, dimethylpolysiloxane having OH groups at both ends of the molecular chain, a catalyst, and functional fine particles in a volatile solvent. The glass water repellent agent according to any one of 6. ジメチルポリシロキサンの添加量が10wt%未満である請求項7に記載したガラス撥水剤。 The glass water repellent according to claim 7, wherein the amount of dimethylpolysiloxane added is less than 10 wt%. 揮発性溶媒が、沸点150℃以上の極性溶媒を1種類以上含有し、かつ、揮発性溶媒中における極性溶媒の添加量が1~10wt%である請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載したガラス撥水剤。 One of claims 1 to 8, wherein the volatile solvent contains one or more polar solvents having a boiling point of 150 ° C. or higher, and the amount of the polar solvent added to the volatile solvent is 1 to 10 wt%. The glass water repellent described in.
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