JPH02225585A

JPH02225585A - 防汚加工剤

Info

Publication number: JPH02225585A
Application number: JP4510089A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Tamura; 田村　正之; Hitoshi Kato; 均加藤
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1990-09-07
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JP2841427B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はシーラントや塗料に防汚性および汚れ除去性を
付与する防汚加工剤に関するものである。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］従来シ
ーラントや塗料等の建築、自動車、船舶、航空機等の分
野で使用される材料は、経時的に汚れが蓄積されること
により美観が損なわれることより、その改良が要望され
ている。

特にシリコーン系のシーラントや塗料等の材料は、耐熱
性、耐光性、耐オゾン性、耐水性等に優れている長所を
活かして長期耐候性の必要な部位へ適用されているもの
の、帯電し易いため塵埃が付着し、かつその除去が容易
でないという問題点があった。

その解決方法として帯電性を低下させるとともに汚れの
除去性を付与する目的で界面活性剤の塗布や添加が行な
われているが、その耐久性は十分でなく、経時的に防汚
効果を消失することがわかった。また帯電性の低い塗料
の表面への塗布や有機樹脂の添加による改質等も防汚性
を改良するものの、シリコーン材料本来の耐候性が維持
されなかったり、汚れ除去性が十分でないことがわかっ
た。

［課題を解決するための手段１本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、
ポリフルオロアルキル基と加水分解ポリフルオロアルキ
ル基（Ｒ３）としてはＲ＋　４ＣＨＪｐ　（Ｒ１は炭素
数３〜１６のパーフルオロアルキル基、ｐはＯＮ５の整
数である）で表わされるもの又は、その炭素に結合した
水素が部分的に水酸基に置換されたものが好ましく採用
される。パーフルオロアルキル基の炭素数が３より小さ
い場合には防汚性の改良効果は十分ではない。また１６
より大きくなると、耐久性が十分でなくなる。ポリフル
オロアルキル基は直鎖状、分岐状のいずれのものであっ
てもよいが、直鎖状のものであることが防汚性が高く、
好ましい。さらに好ましくはＲ２の炭素数が４〜１４で
あり、ｐが２〜４である。

一価の有機基（Ｒ２）としては、前述のポリフルオロア
ルキル基含有基、炭素数１〜１０のアルキル基、アルケ
ニル基、フェニル基などが採用されるが、好ましくは、
メチル基、又はフェニル基である。加水分解性官能基（
Ｘ）としては、ＱＣ）１３．０ＣＪｓなとのアルコキシ
基、　ｏｃｏｃｏ、など性官能基を併有する有機ケイ素
化合物（Ａ）とポリオキシアルキレン基とポリフルオロ
アルキル基を併有するポリオルガノシロキサン（Ｂ）を
配合してなる防汚加工剤に関するものである。

本加工剤中の（Ａ）成分の加水分解性の官能基とポリフ
ルオロアルキル基（パーフルオロアルキル基又はパーフ
ルオロアルキル基のフッ素原子の一部が水素や塩素原子
で置換されたもの）を併有する有機ケイ素化合物は一般
式％式％（式中Ｒ１はポリフルオロアルキル基を含有する一価の
有機基、Ｒ２は一価の有機基、Ｘは加水分解性の官能基
、ａは０．１又は２である）で表わされる化合物もしく
は、その部分加水分解物が好ましい。

Ｒ１としては、Ｒ”−ＹＩ、−（Ｒ”はポリフルオロア
ルキル基、Ｙは−Ｚ（ＣＨ２）、、ＺはＳ、　ＮＯ，０
，Ｃ０Ｎ）ｌ、　ＣＯＯであり、ｑは１〜４の整数、ｂ
は０又は１である）で表わされる基が採用される。

Ｒ’　　ＯＲ” （Ｒ’〜Ｒ＋ｏは一価の炭化水素基を表わす）などの基
が例示される。これらの基を有する有機ケイ素化合物と
しては、具体的には、ＣＨ８ＣＪｔ＋ＣＪ４Ｓｉ（ＯＣＬ）ｚ、　　ｃ４Ｆ９ｃ２１
１４ｓｉ（ｏＮ＝＋ｃｔ、ｕｓ）。

ＣＪｓＣＪ４ＳＬ　［ＯＮ　（Ｃｚｌ（ｓ）ｚｌ　ｓ、
　ＣａＦｅＣｚＨ４Ｓｉ　［Ｎ　（Ｃ１１３）　２］　
ｓ　。

Ｃ４ＦＩＣＪ４（ＯＣＯＣＨＩ）１．Ｃ４ＦｅＣｔＨ４
ＳｉＣ１ｌ。

ＨｓＣｓＦ　１ｔｃＪ４Ｓｉ（ＱＣ）Ｉｓ）ｓ、ＣａＦ＋ｔ
ｃｚｔ（４Ｓｉ（ＯＮ二ＣＣＪｓ）ａ。

ＣａＦ＋ｔＣｇＨＪｉ［０Ｎ（ＣＪｓ）２］ｓ。

（：ａＦ＋ｙＣａＨ４Ｓｉ［Ｎ（ＣＨｉ）ｚｌａ。

Ｃ４ＦｓＣａ）ｉ４Ｓｌ（ＯＣＨｚ）ｚ。

ＣＪｅＣＪＪｉ（ＯＮ”ＣＣＪｓ）ａ。

ＣａＦｌ？Ｃ１Ｈ４５ｉ（ＯＣＯＣＨＩ）ａ、ＣａＦｔ
ｔＣ□Ｈ４５ＩＣＬＳ。

（Ｃ，Ｆ＊Ｃ□Ｈ４）ｘｓｉ（ＯＣＨｓ）２＋（（：４
ＦｓＣｘ）１４）ｚＳｉ　［０Ｎ（Ｃ２Ｈｓ）ｚｌａ。

（ＣＪｓＣＪ４）ｇｓｉ［Ｎ（ＣＨｚ）ｉｌｚ。

（Ｃ４Ｆ＊ＣＪＪ２Ｓｉ（ＯＣＯＣｔ（ｓ）ｚ。

（ＣＪｅＣ＊）１４）ｚＳｉ、Ｃ１ｚ。

（ＣｓＦ＋？ＣＪ４）ｔｓｉ（ＯＣＲｓ）ｚ。

（Ｃ，Ｆ　、　ｙｃＪ４ｊ　、Ｓｌ　［ＯＮ　（ｃａＨ
ｓ）　ｚｌ　ｚ。

（ＣａＦ＋ｙＣＪ４）ｓＳｉ［Ｎ（ＣＨｓ）ｉｌｔ。

（ＣａＦ＋ｔＣＪ＜）ｇｓｉ（ＯＣＯＣＬ）ｉ。

（ＣｅＦ＋ｔＣＪ４）＊ＳｉＣ１ｇ。

Ｃ，ＦｔｃＪ４ｓ（Ｃ）ｌｘ）ｓＳｉ（ＯＣＨｓ）ｉ。

ＣａＦ＋ｔＣＮ（ＣＨり３Ｓｉ（ＯＣＨＩ）ｓ。

Ｈなどや、それらの加水分解物、または部分加水分解が例示される。

また、本発明において、特定の有機ケイ素化合物は、一種の化合物の単独使用に限られず、複数の化合物の混合物またはその部分加水分解物を使用してもよい。

好ましくは、加水分解性官能基の数が一分子当り平均２個以上
となる様に特定の有機ケイ素化合物を選定することが好
ましい。

一方、本加工剤中の（Ｂ）成分のポリオキシアルキレン
基とポリフルシルオロアルキル基を併有するポリオルガ
ノシロキサンは下記一般式で表わされる含フツ素ポリオ
ルガノシロキサンが好ましい。

ＲＩ　＋ｃＲ１２゜Ｒ１３，５ｉＱ４−ｃ−、−１（式
中、Ｒ１１はＨまたは炭素数１−１０の１価の炭化水素基Ｒ１２は式Ｒ”　（ＣｔＨ，０）、（Ｒ”　０）、（Ｒ
”　）、（０）。

で表わされ、Ｒ１４は末端基、Ｒ１ｌ＋・は炭素数３〜６の二価炭化
水素基、Ｒ＋ａは炭素数２〜ｌＯの二価炭化水素基を示
す。

ｒ、ｓはｒ＞１．ｓ＞Ｏｌｔ、ｕはそれぞれＯ又はｌＲ＋ｉは炭素数３〜１６のポリフルオロアルキル基を含
有する１価の有機基、ｃ、ｄ、ｅはｃ、ｄ、ｅｇｏ、１＜Ｃ＋ｄ＋ｅ＜３の正
数、）上記一般式中のＲ１１は前述のＲ１と同様に表わされる
ポリフルオロアルキル基を含有する１価の有機基であり
、基のパーフルオロアルキル基の炭素数が３より小さい
と防汚性が十分でなく、１６より大きいと汚れの除去性
が不十分となる。

次にＲ１２としては、エチレンオキシドと炭素数３〜６
のアルキレンオキシドの共重合体がアルキレン基又はエ
ーテル基あるいはアルキレンエーテル基と結合したもの
であり、この共重合体はランダムでもブロックのいずれ
でもよいが共重合体中のエチレンオキシド単位は１０モ
ル％より多いことが必要であり、これにより表面に汚れ
除去性が付与される。より好ましくは３０〜１００モル
％である。その鎖長は任意に選ぶことができるが、あま
り長いと粘度が上昇するため、好ましくはエチレンオキ
シドのモル数ｒが１００より少ない数である。すなわち
、ｒＳはｒ＞１．Ｓ≦Ｏ１好ましくはｌ≦ｒ≦１００．
０　＜　ｓ　＜１００　、ｒ／（ｒ　＋　Ｓ）　＞０．
１を満す整数である。

末端基Ｒ１４としては、−Ｈ，ＣＨ３−、ＣＯＣＨ３等
が例示され、ｆｉｒ％としては、炭素数３〜６の二価炭
化水素基であり、好ましくは炭素数３〜４のプロピレン
又はブチレン基である。

Ｒ１８としては炭素数２〜１０の二価炭化水素基が例示
されるが通常（Ｃ１ｈ）３が製造上最も好ましい。

さらにｔ、ｕはＯ又はｌであり、ｌ（＋６を介して又は
酸素原子を介して幹中のケイ素原子に結合されるが、耐
加水分解性が向上することにより、ｔ＝ｉでｕ−０のＲ
１１１を介した結合が好ましい。Ｈ＋ａは同種でもよく
、鎖長が異なる等異種を併用してもよい。

置換基（８口）としては、Ｈの他メチル、エチル、プロ
ピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルなどのアルキル基、
フェニルなどのアリール基。

フェネチルなどのアリールアルキル基、ビニル、アリル
などのアルケニル基などの炭素数１〜１０の１価の炭化
水素基が例示されるがあまり長鎖の置換基を用いると防
汚性を損なうため、メチル、エチル、プロピル、ブチル
等が好ましく、メチル基が最も好ましい。前記炭化水素
基は、Ｆ、　Ｃ１，Ｂｒ等のハロゲン、アミノ基、エポ
キシ基、シアン基等で置換されていてもよい。

これら３種の置換基１（１１，Ｒ１２，ｌ（１″の割合
はｃ、ｄ、ｅｇｏ、１　＜ｃ＋ｄ＋ｅ≦３の正数の範囲
内で直鎖状、分岐状、網目状のいかなる構造も任意に選
ぶことができるが、ｅが少なすぎたり、Ｃやｄが多すぎ
ると防汚性が十分でな（、ｄが少なすぎると汚れ除去性
が十分でなくなり好ましくない。又、す（なくとも本発
明の含フツ素ポリオルガノシロキサンの全分子量に対す
る全８１１含・有量が８０重量％以下であることが性能
上好ましく、より好ましくは７０〜２０重量％である。

該ポリオルガノシロキサンは２５℃での粘度１０〜ｌ、
　０００．０００ｃＰの範囲のものを使用することがで
きるが、低すぎると耐久性が十分でな（高すぎると混合
、塗布等の作業性に劣るため、好ましくは１００〜１０
０，０００ｃＰが用いられる。具体的に例示すると、（Ｃ）Ｉｎ）　ｓｏ　（ＣＪ４０）　＋　ｓ−（ＣｓＨ
＋０）　ｓ−Ｈｅ（ＣＨり３ｏ　（ＣＪ−０）　ｔｏ−（Ｃ−Ｈ−０）　
１ｏ−ＣＣＨ−等が例示される。

これら（Ａ）および（Ｂ）成分の混合割合は９５１５〜
５／９５の範囲で任意に選ぶことができるが、（Ａ）成
分が多すぎると防汚性は向上するものの汚れ除去性が十
分でなく、（Ｂ）成分が多すぎると逆に、防汚性は低下
するが、汚れ除去性が向上する。より好ましくは７０／
３０〜１０／９０の範囲が用いられる。

本組成物には、これら（Ａ）、（Ｂ）成分の他に加らの
部分加水分解物や官能基を有するシランカップリング剤
　（）ｌＪｃＪ４Ｎ）ｌ（Ｃ）Ｉｔ）ｉｓｉ（ＯＭｅ）
ｓ。

い。

本発明加工剤はシーラントや塗料に添加するか、表面に
コーティングすることにより用いられるが、コーティン
グ剤として適用する場合、粘度を低下させる等の目的で
溶剤で希釈してもよい、溶剤としては、トルエン等の芳
香族化合物、酢酸ブチル等のエステル系化合物、イソプ
ロパツール等のアルコール類等が好ましく用いられる。

［作　用］本発明において、防汚加工剤中の有機ケイ素化合物（Ａ
）およびポリオルガノシロキサン（Ｂ）の作用は必ずし
も明確ではないが、ポリフルオロアルキル基が撥水撥油
性、非粘着性、を与える一方、有機ケイ素中の加水分解
性官能基は。

シーラントや塗料への結合性や接着性が増加し耐久性が
向上する。またポリオルガノシロキサン中のポリオキシ
アルキレン基は帯電防止性および汚れ除去性を与えるこ
とにより、すぐれた防汚性を発現するものと考えられる
。

シーラントや塗料へ添加された場合でも、ポリフルオロ
アルキル基が、その表面エネルギーを低下させるため、
加工剤の表面への移行が促進され、少量の添加でも顕著
な効果を示すものと考えられる。

〔実施例］実施例１２成分低モジュラスシリコーンシーラント（信越化学社
製、主剤１００ｇ、硬化剤１０ｇ）にポリフルオロアル
キル基とオキシム型の加水分解性基を有する有機ケイ素
化合物（Ａ）ｅＣｓＦ＋ｔＣｚＬＳｉ（ＯＮ＝Ｃ）ｓ　　Ｏ，７ｇ、お
よびポリニーｔル基を有するフルオロシリコーン（Ｂ）０．５ｇを添当
し攪拌、脱泡後、結晶化ガラス（旭硝子製クリストン）
パネルの目地にシーリング剤として打設した。

室温２週間放置後屋外暴露試験に供した。

実施例２〜４ポリエーテル基を有するフルオロシリコーンの添加量お
よび構造を変えること以外は実施例１と同様にして、目
地を打設し、屋外暴露試験に供した。

１．０　ｇだけを使用して実施例１と同様にして目地を
打設し、屋外暴露試験に供した。

比較例２（Ａ）を使用せず、（８１ポリエーテル基を有するフル
オロシリコーン０．５ｇだけを使用し実施例１と同様に
して目地を打設し、屋外暴露試験に供した。

比較例３添加物を加えずに低モジユラスシリコーンシーラントで
、実施例１と同様にして目地を打設し、屋外暴露試験に
供した。

目地の汚染性評価は目視で行なった。

５：全く汚れなし４：はとんど汚れなし３：少し汚れている２：相当に汚れているｌ二非常に汚れている０；目地上に汚れた埃が堆っている〔発明の効果］本発明の加工剤は、汚染し易い、シリコーン系のシーラ
ントや塗料に防汚性を付与する優れた効果を有するが、
シリコーン系以外のシーラントや塗料にも同様の効果を
発現する。また加工剤中の有機ケイ素化合物の含有量を
高めることにより耐久性がさらに向上する効果が認めら
れ、プラスチックや無機系材料の防汚性コーティング剤
としても使用できる。

一方、ポリエーテル基を有するフルオロシリコーン含有
量の高いものは、帯電防止性が著しく向上する効果が認
められ、繊維処理剤や防滑剤としても使用できる。

Claims

【特許請求の範囲】１、ポリフルオロアルキル基と加水分解性官能基を併有
する有機ケイ素化合物（Ａ）とポリオキシアルキレン基
とポリフルオロアルキル基を併有するポリオルガノシロ
キサン（Ｂ）を配合してなる防汚加工剤。２、（Ａ）／（Ｂ）の重量比が９５／５〜５／９５であ
る請求項１記載の防汚加工剤。