JP6590875B2 - 防曇剤 - Google Patents
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すなわち、特許文献1の発明は、下記式(10)で表される界面活性剤と
R1−X−(CH2CH2O)n−Y (10)
{式中R1は炭素数1〜20のアルキル基、Xは−O−、−COO−あるいは−CONH−であり、nは1〜30の自然数であり、Yは水素原子、−CH2COOHを表す。}
式(10)中の活性水素と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤との反応生成物である界面活性シランカップリング剤加水分解物の発明である。
〔1〕 下記式(1)で表される化合物(以下、「成分(A)」という場合がある。)の加水分解物及び/又は加水分解縮合物と
(X)3−k(CH3)kSi−R1−(Y−R2)m−N+(R3)(R4)−Z
(1)
{式中Xは同一又は異なっても良い炭素数1〜5のアルコキシ基、水酸基及びハロゲン原子のいずれかを表し、kは0又は1を表し、R1は炭素数1〜5のアルキレン基を表し、Yは−NHCOO−、−NHCONH−、−S−又は−SO2−を表し、mは0又は1を表し、R2は炭素数1〜10のエーテル結合、エステル結合又はアミド結合を含んでも良いアルキレン基又は−CH2CH2N+(CH3)(Z)CH2CH2OCH2CH2−を表し、R3及びR4は同一又は異なっても良い炭素数1〜3のアルキル基を表し、Zは(CH2)nSO3 −及びO−を表し、nは1〜5の整数を表す。}
下記式(2)で表される化合物と下記式(2)で表される化合物の活性水素と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤から誘導される化合物、下記式(3)で表される化合物、加水分解可能な−Si−C−結合を有さないケイ素化合物、加水分解可能なチタン化合物、加水分解可能なジルコニウム化合物及び加水分解可能なアルミニウム化合物の少なくとも1種(以下、「成分(B)」という場合がある。)の加水分解物及び/又は加水分解縮合物、
並びに/又は成分(A)と成分(B)の加水分解縮合物を含むことを特徴とする加水分解組成物。
R5−X1−(CH2CH2O)p−Y1 (2)
{式中R5は炭素数1〜20のアルキル基(該アルキル基はフッ素原子、ケイ素原子、ベンゼン環及び二重結合を含んでいてもよい。)、X1は−O−、−COO−あるいは−CONH−であり、pは1〜30の整数であり、Y1は水素原子、−CH2COOHを表す。}
(X)3−k(CH3)kSi−(R6)m X2 (3)
{式中X2は、アルキル基(該アルキル基は、ヘテロ原子、不飽和結合を含んでもよく、また環状構造であってもよい)、ビニル基、チオール基、アミノ基、塩素原子、アクリル基、メタクリル基、スチリル基、フェニル基、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基及びブロック化イソシアネート基からなる群から選ばれる官能基であり、R6は炭素数1〜5のアルキレン基を表す。}で表されるシランカップリング剤。
〔2〕 前記〔1〕に記載の加水分解組成物を含有することを特徴とする防曇剤。
〔3〕 前記〔2〕に記載の防曇剤を含有することを特徴とする防曇性コーティング組成物。
〔4〕 前記〔3〕に記載の防曇性コーティング組成物を硬化させた構造体。
そして、本発明の加水分解組成物とは、成分(A)及び成分(B)がそれぞれ加水分解したままの混合物、あるいは成分(A)の加水分解物及び/又は成分(B)の加水分解物がランダムあるいはブロック状に縮合したもの、あるいはこれらのものが混在した状態のものである。
(X)3−k(CH3)kSi−R1−(Y−R2)m−N+(R3)(R4)−Z
(1)
R5−X1−(CH2CH2O)p−Y1 (2)
(X)3−k(CH3)kSi−(R6)m X2 (3)
前記式(2)で表される化合物は、いわゆる界面活性剤であり、前記式(2)で表される化合物と前記式(2)で表される化合物の活性水素と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤から誘導される化合物は、いわゆる界面活性シランカップリング剤である。
前記(3)で表される化合物は、いわゆるアルコキシケイ素系化合物である。
より好ましくは、成分(A)の加水分解物及び/又は加水分解縮合物と成分(B1)の加水分解物及び/又は加水分解縮合物を含む加水分解組成物、並びに成分(A)の加水分解物及び/又は加水分解縮合物と成分(B1)の加水分解物及び/又は加水分解縮合物と加水分解可能なチタン化合物又は加水分解可能なジルコニウム化合物の加水分解物及び/又は加水分解縮合物を含む加水分解組成物である。
(X1)3−k(CH3)kSi−R1−(X−R2)m−N(R3)(R4)
(1’)
{前記式(1’)中の、X1、k、R1、m、R2、R3及びR4は、前記式(1)中のX1、k、R1、m、R2、R3及びR4と同じである。}
(CH3O)3SiCH2CH2CH2N(CH3)2
(CH3O)2Si(CH3)CH2CH2CH2N(CH3)2)
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2N(CH3)2
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2CH2N(CH3)2
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2CH2CH2N(CH3)2
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2OCH2CH2N(CH3)2
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2N(CH3)CH2CH2OCH2CH2N(CH3)2
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCONHCH2CH2N(CH3)2
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCONHCH2CH2CH2N(CH3)2
(CH3O)3SiCH2CH2CH2SCH2CH2CH2N(CH3)2
(CH3O)3SiCH2CH2CH2SCH2CH2COOCH2CH2N(CH3)2
(CH3O)3SiCH2CH2CH2SCH2CH(CH3)COOCH2CH2N(CH3)2
(CH3O)2Si(CH3)CH2CH2CH2SCH2CH2CH2N(CH3)2
(C2H5O)2Si(CH3)CH2CH2CH2N(CH3)2
すなわち、前記溶媒中に前記式(1’)で表される化合物と炭素数3から10の環状スルホン酸エステルを溶解させて混合することによって反応させることができる。
反応時間は通常1時間から36時間であり、好ましくは4時間から36時間であり、特に好ましくは4時間から24時間である。
この中でも1,3−プロパンサルトン、1,4−ブタンサルトン、2,4−ブタンサルトンが好ましく、より好ましくは1,3−プロパンサルトン、1,4−ブタンサルトンであり、さらに好ましくは1,3−プロパンサルトンである。
すなわち、前記水又は水溶性の溶媒中に前記式(1’)で表される化合物と酸化剤とを溶解させて混合することによって反応させることができる。
反応時間は通常1時間から36時間であり、好ましくは4時間から36時間であり、特に好ましくは4時間から24時間である。
(CH3O)3SiCH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(CH3O)2Si(CH3)CH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2OCH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2N(CH3)CH2CH2OCH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCONHCH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCONHCH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(CH3O)3SiCH2CH2CH2SCH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(C2H5O)2Si(CH3)CH2CH2CH2N+(CH3)2CH2CH2CH2SO3 −
(CH3O)2Si(CH3)CH2CH2CH2N+(CH3)2O−
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2N+(CH3)2O−
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2CH2N+(CH3)2O−
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2CH2CH2N+(CH3)2O−(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2OCH2CH2N+(CH3)2O−
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOOCH2CH2N(CH3)CH2CH2OCH2CH2N+(CH3)2O−
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCONHCH2CH2N+(CH3)2O−
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCONHCH2CH2CH2N+(CH3)2O−
(CH3O)3SiCH2CH2CH2SCH2CH2CH2N+(CH3)2O−
(C2H5O)2Si(CH3)CH2CH2CH2N+(CH3)2O−
前記式(2)で表される化合物からなる界面活性剤で市販されているものは、通常エチレンオキサイドの付加数は一定でなく、その結果として単一なものでなく、エチレンオキサイドの付加数が異なった混合物として存在する。
HO(CH2CH2O)2H
HO(CH2CH2O)3H
HO(CH2CH2O)4H
HO(CH2CH2O)5H
HO(CH2CH2O)6H
CH3O(CH2CH2O)3H
CH3O(CH2CH2O)4H
CH3O(CH2CH2O)5H
CH3O(CH2CH2O)6H
C12H25O(CH2CH2O)3CH2COOH
C12H25O(CH2CH2O)4CH2COOH
C12H25O(CH2CH2O)5CH2COOH
C13H27O(CH2CH2O)3CH2COOH
C12H25O(CH2CH2O)7H
C12H25O(CH2CH2O)8H
C12H25O(CH2CH2O)9H
C12H25O(CH2CH2O)10H
C12H25O(CH2CH2O)11H
C17H35COO(CH2CH2O)9H
C17H33COO(CH2CH2O)5H
C17H33COO(CH2CH2O)9H
C17H33COO(CH2CH2O)14H
C17H35CONHCH2CH2OH
C4F9CH2CH2O(CH2CH2O)qH
C6F13CH2O(CH2CH2O)qH
C6F13CH2CH2O(CH2CH2O)qH
ただし、qは1〜30の整数を表す。
−{CH2C(CH3)(COOCH2CH2C6F13)}r−{CH2C(CH3)(COOCH2CH2O(CH2CH2O)tH)}s−
−{CH2CH(COOCH2CH2C6F13)}r−{CH2CH(COOCH2CH2O(CH2CH2O)sH)}t−
ただし、r、s及びtは1〜30の整数を表す。
(CH3)3SiO−〔(CH3)Si{(CH2)u(CH2CH2O)vH}〕w−O−〔Si(CH3)2O〕z−Si(CH3)3
ただし、u、v、w及びzは1〜30の整数を表す。
CH3−O−(CH2CH2O)2CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)2CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2
CH3−O−(CH2CH2O)3CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)3CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2
C12H25−O−(CH2CH2O)6CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)6CH2COOCH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)7CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)7CH2COOCH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)8CH2COOCH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)9CH2COOCH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)2CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
CH3−O−(CH2CH2O)3CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
CH3−O−(CH2CH2O)5CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C10H21−O−(CH2CH2O)6CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
HO−(CH2CH2O)2CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
HO−(CH2CH2O)3CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
HO−(CH2CH2O)4CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
HO−(CH2CH2O)5CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOO(CH2CH2O)2CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOO(CH2CH2O)3CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOO(CH2CH2O)4CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOO(CH2CH2O)5CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C10H21−O−(CH2CH2O)7CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C10H21−O−(CH2CH2O)8CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C10H21−O−(CH2CH2O)9CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C12H25−O−(CH2CH2O)6CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C12H25−O−(CH2CH2O)7CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C12H25−O−(CH2CH2O)8CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C12H25−O−(CH2CH2O)9CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C12H25−O−(CH2CH2O)8CH2CONHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)9CH2CONHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)3COCH2CH(COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)3COCH(CH2COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)7COCH2CH(COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)8COCH(CH2COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
C17H35−COO−(CH2CH2O)9COCH2CH(COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
C17H33−COO−(CH2CH2O)5COCH(CH2COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
C17H35−CONH−CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C4F9CH2CH2O(CH2CH2O)qCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C6F13CH2O(CH2CH2O)qCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C6F13CH2CH2O(CH2CH2O)qCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
ただし、qは1〜30の整数を表す。
−{CH2C(CH3)(COOCH2CH2C6F13)}r−{CH2C(CH3)(COOCH2CH2O(CH2CH2O)tCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3)}s−
−{CH2CH(COOCH2CH2C6F13)}r−{CH2CH(COOCH2CH2O(CH2CH2O)sCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3)}t−
ただし、r、s及びtは1〜30の整数を表す。
(CH3)3SiO−〔(CH3)Si{(CH2)u(CH2CH2O)vCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3}〕w−O−〔Si(CH3)2O〕z−Si(CH3)3
ただし、u、v、w及びzは1〜30の整数を表す。
次に、前記(3)で表される化合物は、いわゆるアルコキシケイ素系化合物である。前記式(3)で表されるケイ素系化合物の例としては、特開2015−218139号公報記載のケイ素化合物や以下のものが挙げられる。
CH3Si(OCH3)3
CH3Si(OC2H5)3
C8H17Si(OCH3)3
C8H17Si(OC2H5)3
C18H37Si(OCH3)3
C18H37Si(O2H5)3
CH2=CHSi(OCH3)3
CH2=CHSi(OC2H5)3
H2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3
H2NCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
ClCH2CH2CH2Si(OCH3)3
SHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
SHCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2
CH2=CHCOOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH2=C(CH3)COOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C6H5Si(OCH3)3
C6H5Si(OC2H5)3
(CH3)3COCOCH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
(CH3)3COCOCH2CH2SCH2CH2CH2(CH3)Si(OCH3)2
p‐CH3C6H4CH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
o‐CH3C6H4CH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
p‐ClCH2C6H4CH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
o‐ClCH2C6H4CH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C6H4CH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
本発明の加水分解組成物は、通常、水あるいは水及び成分(A)と成分(B)が可溶な有機溶媒中で、成分(A)と成分(B)の化合物を水の存在下で加水分解及び/又は縮合させることにより製造することができる。
また、本発明の加水分解組成物が成分(A)、界面活性シランカップリング剤(成分(B1))及び成分(B1)以外の成分(B)を含む場合、成分(A)に対して、成分(B1)は1〜100重量%、成分(B1)以外の成分(B)は1〜500重量%であり、好ましくは成分(A)に対して、成分(B1)は1〜50重量%、成分(B1)以外の成分(B)は1〜200重量%であり、特に好ましくは、成分(A)に対して、成分(B1)は10〜50重量%、成分(B1)以外の成分(B)は1〜100重量%である。
上記範囲であると、生成した膜の特性(例えば、滑り性や基板に対する密着性及び硬化特性等)がより発揮できる。
また上記反応は、常圧下あるいは加圧下で行ってもよい。
反応時間は、通常1時間〜48時間、好ましくは4時間〜36時間、特に好ましくは8時間〜24時間である。
また、少なくとも前記式(1)で表される化合物と前記界面活性シランカップリング剤と加水分解可能なチタン化合物及び/又は加水分解可能なジルコニウム化合物の加水分解物及び/又は加水分解縮合物を含む組成物である。
熱処理をする時間は、通常0.05〜48時間、好ましくは0.1〜48時間、特に好ましくは0.5〜36時間である。
しくは500〜2000mJであり、特に好ましくは750〜2000mJである。
℃、特に好ましくは100〜200℃である。
(1)N,N−ジメチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(東京化成工業株式会社製)5.2g(25.0mmol)と1,3−プロパンスルトン(ナカライテスク社製)2.9g(23.7mmol)を脱水イソプロピルアルコール30mlに溶解させて、一晩加熱還流することにより目的物であるベタイン化合物(1−1)が溶解した無色透明溶液を得た。赤外吸収スペクトル分析により、原料の1,3−プロパンスルトン化合物の特徴である1344cm−1が滅して新たに生成物の特徴である1641cm−1の吸収を確認した。得られたイソプロピルアルコール溶液の中に、水45mlを加えて一晩加熱還流した。冷却後水を加えることにより、ベタイン化合物(1−1)が加水分解及び/又は縮合した溶液75.0gを得た。
(2)三洋化成工業株式会社製界面活性剤(エマルミンL90−S、ラウリルアルコールにエチレンオキサイドが約9分子付加し、水酸基価:98.3)10.0gに3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート(信越化学工業株式会社製)4.33g(17.5ミリモル)を加え、90℃で48時間反応させることのより、エマルミンL90−Sと3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネートがカーバメート結合を介して結合した界面活性シランカップリング剤14.3gを得た。
1H−NMR測定から、3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネートのイソシアネート基のα位のメチレン基のケミカルシフトが、3.29ppmから3.16ppmにシフトしたことから、ポリオキシエチレンラウリルエーテルの水酸基と3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネートのイソシアネート基が反応したと判断した。
(3)(1)で得た溶液15.0g(ベタイン化合物として5.0mmol)と(2)で得た界面活性シランカップリング剤0.4g、水34.6gを加えて一晩加熱還流することにより本発明の防曇剤が溶解した水溶液50.0gを得た。
(1)アルゴン雰囲気下、ジメチルアミノエタノール(ナカライテスク株式会社製)7.2g(80.8mmol)に3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート(信越化学工業株式会社製)20.0g(80.8mmol)を加え、90℃で24時間反応させることにより、ジメチルアミノエチル基がカーバメート結合を介して3−(トリエトキシシリル)プロピル基と結合した化合物26.4gを得た。
1H−NMR測定から原料である3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネートのイソシアネート基が結合した炭素のプロトン(3.30ppm)の吸収が消失して、新たに目的物のカーバメート基が結合した炭素のプロトン(3.17ppm)の吸収を確認した。
(2)(1)で得た化合物8.41g(25.0mmol)と1,3−プロパンスルトン(ナカライテスク社製)2.90g(23.7mmol)を脱水イソプロピルアルコール25mlに溶解させて、一晩加熱還流することにより目的物であるスルホベタイン化合物(1−3)が溶解した無色透明溶液を得た。赤外吸収スペクトル分析により、原料の1,3−プロパンスルトン化合物の特徴である1344cm−1の吸収が消滅して新たに生成物の特徴である1716cm−1の吸収を確認した。得られたイソプロピルアルコール溶液の中に、水45mlを加えて一晩加熱還流した。冷却後水を加えることにより、ベタイン化合物(1−3)が加水分解及び/又は縮合した溶液75.0gを得た。
(3)(1)で得た溶液15.0g(ベタイン化合物として5.0mmol)と実施例1の(2)で得た界面活性シランカップリング剤0.4g、水34.5gを加えて一晩加熱還流することにより本発明の防曇剤が溶解した水溶液50.0gを得た。
(1)アルゴン雰囲気下、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン(ナカライテスク株式会社製)5.1g(50.0ミリモル)に3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート(信越化学工業株式会社製)12.35g(50.0ミリモル)を加え、室温で48時間反応させることにより、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミノ基がウレア結合を介して3−(トリエトキシシリル)プロピル基と結合した化合物を16.7g得た。
1H−NMR測定から原料である3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネートのイソシアネート基が結合した炭素のプロトン(3.30ppm)の吸収が消失して、新たに目的物のウレア基が結合した炭素のプロトン(3.14ppm)の吸収を確認した。
(2)(1)で得た化合物1.75g(5.0ミリモル)と1,3−プロパンスルトン(ナカライテスク社製)0.61g(5.0ミリモル)を脱水イソプロピルアルコール20mlに溶解させて、一晩加熱還流することにより目的物であるスルホベタイン化合物(1−9)が溶解した無色透明溶液を得た。赤外吸収スペクトル分析により、原料の1,3−プロパンスルトン化合物の特徴である1344cm−1の吸収が消滅して新たに生成物の特徴である1653cm−1の吸収を確認した。
(3)(2)で得た溶液全量に実施例1の(2)で得た界面活性シランカップリング剤0.4g、水34.5gを加えて一晩加熱還流することにより本発明の防曇剤が溶解した水溶液50.0gを得た。
(1)N,N−ジメチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(東京化成工業株式会社製)1.04g(5.0mmol)と1,3−プロパンスルトン(ナカライテスク社製)0.58g(4.75mmol)を脱水イソプロピルアルコール10mlに溶解させて、一晩加熱還流することにより目的物であるベタイン化合物(1−1)が溶解した無色透明溶液を得た。赤外吸収スペクトル分析により、原料の1,3−プロパンスルトン化合物の特徴である1344cm−1が滅して新たに生成物の特徴である1641cm−1の吸収を確認した。
(2)三洋化成工業株式会社製界面活性剤(ビューライトLCA−H、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸、酸価:107)7.57gと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3.4gをアルゴン雰囲気下、90℃で24時間反応させることにより、ビューライトLCA−Hと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランがエステル結合を介して結合した界面活性シランカップリング剤10.3gを得た。1H−NMR測定から原料である3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランのエポキシ環上のプロトン(2.62、2.80、3.16ppm)の吸収が消失を確認した。
(3)(1)で得た反応溶液全量の中に、(2)で得た界面活性シランカップリング剤0.4gとマツモトファインケミカル株式会社製有機チタン化合物TC−400、1.0gをイソプロピルアルコール10mlに溶解させて添加した。さらに水20mlを加えて24時間加熱還流した。得られた溶液に水を加えて均一溶液にすることにより、本発明の防曇剤が溶解した水溶液75.0gを得た。
(1)N,N−ジメチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(東京化成工業株式会社製)5.60g(27.0ミリモル)と1,3−プロパンスルトン(ナカライテスク社製)3.13g(25.6ミリモル)を脱水イソプロピルアルコール35mlに溶解させて、一晩加熱還流することにより目的物であるベタイン化合物(1−1)が溶解した無色透明溶液30.2gを得た。赤外吸収スペクトル分析により、原料の1,3−プロパンスルトン化合物の特徴である1344cm−1が消滅して新たに生成物の特徴である1641cm−1の吸収を確認した。
(2)実施例1の(2)で得た界面活性シランカップリング剤0.4g及びマツモトファインケミカル株式会社製有機チタン化合物TC−400、1.0gをエタノール10mlに溶解させ、水2mlを加えて24時間加熱還流した。次いで(1)で得たベタイン化合物(1−1)が溶解したエタノール溶液5.6g(ベタイン化合物として5.0mmol)、水20mlを加えて24時間加熱還流した。得られた溶液に水を加えることにより、本発明の防曇剤が溶解した水溶液50.0gを得た。
(1)アルゴン雰囲気下、3−(ジメチルアミノ)−1−プロパノール(東京化成工業株式会社製)3.4g(40.4mmol)に3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート(信越化学工業株式会社製)8.3g(40.4mmol)を加え、90℃で48時間反応させることにより、ジメチルアミノプロピル基がカーバメート結合を介して3−(トリエトキシシリル)プロピル基と結合した化合物(1−4)を10.1g得た。
1H−NMR測定から原料である3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネートのイソシアネート基が結合した炭素のプロトン(3.30ppm)の吸収が消失して、新たに目的物のカーバメート基が結合した炭素のプロトン(3.17ppm)の吸収を確認した。
(2)(1)で得た化合物9.11g(26.0mmol)と1,3−プロパンスルトン(ナカライテスク社製)3.01g(24.6mmol)を脱水イソプロピルアルコール30mlに溶解させて、一晩加熱還流することによりベタイン化合物(1−4)が溶解した無色透明溶液33.7gを得た。赤外吸収スペクトル分析により、原料の1,3−プロパンスルトン化合物の特徴である1344cm−1の吸収が消滅して新たに生成物の特徴である1708cm−1の吸収を確認した。
(3)実施例1の(2)で得た界面活性シランカップリング剤0.4g及びマツモトファインケミカル株式会社製有機チタン化合物TC−400、1.0gをエチルアルコール15mlに溶解させ、水2mlを加えて24時間加熱還流した。得られた溶液の中に(2)で得られたイソプロピルアルコール溶液6.48g(ベタイン化合物として5.0mmol)、水5mlずつを計6回加え24時間加熱還流した。得られた溶液に水を加えることにより、本発明の防曇剤が溶解した水溶液50.0gを得た。
(1)アルゴン雰囲気下、ジメチルアミノエタノール(ナカライテスク株式会社製)7.2g(80.8mmol)に3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート(信越化学工業株式会社製)20.0g(80.8mmol)を加え、90℃で24時間反応させることにより、ジメチルアミノエチル基がカーバメート結合を介して3−(トリエトキシシリル)プロピル基と結合した化合物26.4gを得た。
1H−NMR測定から原料である3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネートのイソシアネート基が結合した炭素のプロトン(3.30ppm)の吸収が消失して、新たに目的物のカーバメート基が結合した炭素のプロトン(3.17ppm)の吸収を確認した。
(2)(1)で得た化合物7.77g(23.0mmol)と1,3−プロパンスルトン(ナカライテスク社製)2.67g(21.9mmol)を脱水イソプロピルアルコール27mlに溶解させて、一晩加熱還流することにより目的物であるスルホベタイン化合物(1−3)が溶解した無色透明溶液を得た。赤外吸収スペクトル分析により、原料の1,3−プロパンスルトン化合物の特徴である1344cm−1の吸収が消滅して新たに生成物の特徴である1716cm−1の吸収を確認した。
(3)実施例1の(2)で得た界面活性シランカップリング剤0.4gとマツモトファインケミカル株式会社製有機チタン化合物TC−400、1.0gをエチルアルコール15mlに溶解させ、水2mlを加えて24時間加熱還流した。得られた溶液の中に(2)で得られたイソプロピルアルコール溶液6.54g(ベタイン化合物として5.0mmol)、水5mlずつを計6回加え24時間加熱還流した。得られた溶液に水を加えることにより、本発明の防曇剤が溶解した水溶液50.0gを得た。
実施例1の(2)で得た界面活性シランカップリング剤0.4gとN,N−ジメチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(東京化成工業株式会社製)1.04g(5.0mmol)をエチルアルコール10ml及び水2mlに溶解させ、35%過酸化水素水1.1gを加えて24時間加熱還流した。冷却後、マツモトファインケミカル株式会社製有機チタン化合物TC−400、1.0gをエチルアルコール2mlに溶かしたものを加えて、更に24時間加熱還流した。冷却後エチルアルコールを加えて50gにすることにより、本発明の防曇剤が溶解したエチルアルコール溶液50.0gを得た。
実施例1の(2)で得た界面活性シランカップリング剤0.4gとN,N−ジメチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(東京化成工業株式会社製)1.04g(5.0mmol)をエチルアルコール10ml及び水2mlに溶解させ、35%過酸化水素水1.1gを加えて24時間加熱還流した。冷却後、マツモトファインケミカル株式会社製有機ジルコニウム化合物ZC−580、0.64gをエチルアルコール2mlに溶かしたものを加えて、更に24時間加熱還流した。冷却後エチルアルコールを加えて50gにすることにより、本発明の防曇剤が溶解したエチルアルコール溶液50.0gを得た。
実施例1の(2)で得た界面活性シランカップリング剤0.4g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(東京化成工業株式会社製)とN,N−ジメチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(東京化成工業株式会社製)1.04g(5.0mmol)をエチルアルコール10ml及び水2mlに溶解させ、35%過酸化水素水1.1gを加えて24時間加熱還流することにより、本発明の防曇剤が溶解したエチルアルコール溶液50.0gを得た。
実施例7の(2)で得たイソプロピルアルコール溶液6.54g(ベタイン化合物として5.0mmol)とマツモトファインケミカル株式会社製有機チタン化合物TC−400、1.0gをエチルアルコール15mlに溶解させ、水2mlを加えて24時間加熱還流した。得られた溶液に水を加えることにより、本発明の防曇剤が溶解した水溶液50.0gを得た。
〔防曇性コーティング液1〕
実施例1〜11で得た溶液5.0gを水45.0gで希釈することにより防曇性コーティング液をそれぞれ50.0g得た。
スライドガラス{76mm、26mm、1.2mm;水酸化ナトリウムの2−プロパノール飽和溶液に24時間浸漬した後、水洗し、乾燥(60℃、2時間)したもの}を防曇性コーティング組成液に浸漬し、スライドガラスを取り出した後、液切りをし、130℃、1間加熱処理した表面改質スライドガラスを得た。
上記表面改質スライドガラスを70℃の温水浴上部に基板を置いて防曇性能(水蒸気による曇りの有無)を評価した。結果を表1に示した。
(○:曇りなし、×:曇りあり)
上記表面改質スライドガラスの表面をキムワイプで擦り、表面の滑り性を評価した。結果を表1に示した。
(○:引っ掛かりなし、×:引っ掛かりあり)
Claims (4)
- 下記式(1)で表される化合物(成分(A))の加水分解物及び/又は加水分解縮合物と
(X)3−k(CH3)kSi−R1−(Y−R2)m−N+(R3)(R4)−Z
(1)
{式中Xは同一又は異なっても良い炭素数1〜5のアルコキシ基、水酸基及びハロゲン原子のいずれかを表し、kは0又は1を表し、R1は炭素数1〜5のアルキレン基を表し、Yは−NHCOO−、−NHCONH−、−S−又は−SO2−を表し、mは0又は1を表し、R2は炭素数1〜10のエーテル結合、エステル結合又はアミド結合を含んでも良いアルキレン基又は−CH2CH2N+(CH3)(Z)CH2CH2OCH2CH2−を表し、R3及びR4は同一又は異なっても良い炭素数1〜3のアルキル基を表し、Zは(CH2)nSO3 −及びO−を表し、nは1〜5の整数を表す。}
下記式(2)で表される化合物と下記式(2)で表される化合物の活性水素と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤から誘導される化合物(成分(B1))の加水分解物及び/又は加水分解縮合物を含むことを特徴とする加水分解組成物。
R5−X1−(CH2CH2O)p−Y1 (2)
{式中R5は炭素数1〜20のアルキル基、X1は−O−、−COO−あるいは−CONH−であり、pは1〜30の整数であり、Y1は水素原子、−CH2COOHを表す。} - 請求項1記載の加水分解組成物を含有することを特徴とする防曇剤。
- 請求項2に記載の防曇剤を含有することを特徴とする防曇性コーティング組成物。
- 請求項3に記載の防曇性コーティング組成物を硬化させた構造体。
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