JP5341419B2 - 油汚れ除去機能を有する撥水剤 - Google Patents
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Description
また、本出願人らは特許文献17において、シリコーンオイル、微粒子、微粒子の結合剤、水系溶剤および水を含有させた撥水剤を提案した。しかし、この撥水剤は油汚れを除去する機能を有していない。
本発明は上記知見に基づきなされたもので、下記のとおりである。
(1)(A)ガラス表面に露出したシラノール基と共有結合する変性シリコーンオイルを5〜20重量%、(B)研磨剤1〜10重量%、(C)分散剤0.2〜2重量%、(D)アルコールを10〜40重量%、(E)酸を前記変性シリコーンオイルの5〜30重量%、および(F)残部として水を含む油汚れ除去機能を有する撥水剤。
(2)上記変性シリコーンオイルが下記一般式化1または化2で表されるものであって、これらの1種以上からなるものである上記(1)に記載の油汚れ除去機能を有する撥水剤。
(式中、Rは水酸基、アルコキシ基、またはアミノ基で、nは5以上の数である)
(式中、Rは水酸基、アルコキシ基、またはアミノ基で、mは1以上の数、nは5以上の数、xは2〜10までの数である)
(3)上記研磨剤が酸化セリウムである上記(1)または(2)のいずれかに記載の油汚れ除去機能を有する撥水剤。
(4)上記分散剤が層状珪酸塩である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の油汚れ除去機能を有する撥水剤。
(5)上記アルコールがメタノール、エタノール、イソプロパノール、1-プロパノール、1-ブタノール、2−ブタノールであって、これらの1種以上からなるものである上記(1)〜(4)に記載の油汚れ除去機能を有する撥水剤。
(6)上記酸が、硫酸、燐酸、または塩酸であって、これらの1種以上を含むものである上記(1)〜(5)のいずれかに記載の油汚れ除去機能を有する撥水剤。
研磨剤の粒子の大きさは、油分の効率的な除去のためには、0.5〜10μmの範囲のものが好ましく、特には1〜5 μmの範囲のものが好ましい。この研磨剤は、油分の効率的な除去をおこなうために、全組成物の量に対して1〜10重量%、特には、2〜4重量%とすることが好ましい。
酸化セリウムは、市販品である三井金属鉱業(株)製のミレーク/MIREKRE30、E40、ES3-6、ESS-6、昭和電工(株)製のショウロックス/SHOROXRN-5、H-4などを用いると簡便である。
なお、この研磨剤は、上述したものを複数種類混合して用いてもよい。
分散剤の量は、変性シリコーンオイルの分散性を考慮し、撥水剤全組成物の量に対して0.2〜2重量%の範囲から適宜選定するが、特には約0.5重量%とすることが好ましい。
層状珪酸塩として、市販品である英国のRockwood Additives Limited製のラポナイト/LaponiteRRDを用いると簡便である。
なお、この分散剤は、上述したものを複数種類混合して用いてもよい。
なお、このアルコールは、酸及び水とともに酸性水溶液を構成して、アルコール−酸の中間物、いわゆる「半エステル」を生成し、シリコーンオイルはこの溶液に容易に均一的に分散し、一部溶解する(特許文献2参照)。
本発明の撥水剤は、キムワイプ、スポンジ、綿布などに含ませてガラス表面に擦り付けるように塗布する。ガラス表面に油分などの汚れが付着している場合、汚れは撥水剤に含まれる研磨剤の研磨機能により除去される。塗布作業後、10〜30分間風乾し、雑巾などで拭き上げる。本発明の撥水剤の撥水性、油膜除去機能、耐水洗性の評価を次の実施例に詳細に説明する。
表1に実施例1〜4に用いた組成を示す。
酸化セリウムと水が6対94の重量比からなる洗浄研磨液を用い、40×50mmスライドガラスを研磨・洗浄して清浄なガラス表面を調製した。
続いて、油膜付着ガラス表面を次の方法で調製した。
横浜油脂工業(株)製の洗車機用ワックス原液(製品名、ECOスペシャルK)と新日本化学(株)製の蒸留範囲213〜262℃のイソパラフィン(製品名、日石イソゾール400)を等量で混合する。此の混合液を用いて清浄なスライドガラスに塗布し、乾燥機中、110℃で、4時間加熱処理する。
油汚れ除去機能は撥水剤塗布前後でのガラスの透過率変化で評価した。測定用装置は日本分光(株)製の紫外可視近赤外分光光度計V-630 Spectrophotometerを用いた。
清浄なガラス表面に実施例1〜4の撥水剤を塗布した後の撥水性評価を表2に示す。
油膜付着表面に実施例1〜4の撥水剤を塗布した後の撥水性と油膜除去機能の評価を表3に示す。
表3に示す実施例1〜4の撥水剤を用いて塗布後のガラスを超音波水槽に入れ、超音波で1時間処理後の撥水効果の変化を表4に示す。
実施例1において、変性シリコーンオイルである信越化学 KF9701を除き、他は同じ組成の比較用塗布液、甲液を調製した。この甲液を、表3の実験に用いたと同様の油膜付着ガラスに塗布した。表5にその撥水性の変化を示した。また、その透過率の変化を図9に示す。表5、図9に示された結果により、ガラスに付着した油膜は甲液により、完全に除去され、油膜から由来する撥水性も完全になくなっていることが分かる。こうした検証により、表3に示された撥水膜は実施例に含まれる編成シリコーンオイルによることが明らかになった。
市販品RAIN-X(登録商標)撥水剤の撥水性は、米国特許第7,138,186号に記載されたデータから、接触角が95〜105°で、転落角(60 μL水滴)が20〜25°である。
以上のことより、本発明の撥水剤は市販品RAIN-X(登録商標)撥水剤並びに比較例1撥水剤と同様な撥水効果を有し、油膜除去機能を有する新規な水溶液タイプの撥水剤であることが検証された。
Claims (4)
- (A)ガラス表面に露出したシラノール基と共有結合する変性シリコーンオイルを5〜12重量%、(B)酸化セリウムを1〜4重量%、(C)層状珪酸塩を0.2〜2重量%、(D)アルコールを10〜40重量%、(E)酸を前記変性シリコーンオイルの5〜30重量%、および(F)残部として水を含む油汚れ除去機能を有する撥水剤。
- 前記変性シリコーンオイルが下記一般式化1または化2で表されるものであって、これらの1種以上からなるものである請求項1に記載の油汚れ除去機能を有する撥水剤。
- 前記アルコールがメタノール、エタノール、イソプロパノール、1‐プロパノール、1‐ブタノール、または2‐ブタノールであって、これらの1種以上からなるものである請求項1又は2に記載の油汚れ除去機能を有する撥水剤。
- 前記酸が硫酸、燐酸、または塩酸であって、これらの1種以上を含むものである請求項1〜3のいずれかに記載の油汚れ除去機能を有する撥水剤。
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