JPH02227486A - 撥水処理剤 - Google Patents

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、ガラス表面、金属表面、セラミックス成形物
表面等の表面に供する表面処理剤に関し、特に藺単な処
理条件で使用することのできる撥水処理剤に関する。

（従来の技術） 多（の産業分野において、ガラス表面、金属表面、セラ
ミックス成形物表面等を、水蒸気や雨水等から保護した
り親水性の汚染物質から保護することは、これらの物品
の耐久性の向上、腐蝕防止、美観の向上等の観点から極
めて望ましいことである。

特に自動車用の窓ガラスの撥水処理は、高速走行時のワ
イパー操作を不要とすることが期待されるため、安全運
転上の観点から好適な材料が待望されてきた。

しかしながら、従来市販されている各種のｔａ水処理剤
の多くのものは、処理条件として加熱熟成が必要であっ
たり、使用時に硬化触媒を添加する必要があった。従っ
てこれらは確かに理想的な処理条件が整えば耐久性の高
い撥水被膜を形成することができるものの、極めて取り
扱いが煩雑であるという欠点があった。

係る欠点を解消するものとして、特公昭５０−１５４７
３号や同６３−６７８２８号に開示されたアルキルポリ
シロキサン及び酸成分を有効成分として配合した組成物
が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記組成物は比較的耐久性のある撥水被
膜を形成することができるものの、硫酸、リン酸、塩酸
、フッ素化スルホン酸に代表される強酸の添加配合が必
須となるため、金属表面に適用した場合には腐蝕トラブ
ルを引き起こす場Ｃが多（、更に、被処理材料自身が金
属材料でカシくζも、周辺に存在する金属材料を腐蝕さ
せる恐れが高いという欠点があった。

又、塗布作業時における作業者の皮膚−１粘膜等への上
記組成物の接触が避けられず、安全衛生上から改善が求
められていた。

従って本発明の第１の目的は、簡単な処理条件で高い撥
水被膜を形成することのできる撥水処理剤を提供するこ
とにある。

本発明の第２の目的は、安全且つ取り汲いが容易で、高
い撥水被膜を形成することのできる撥水処理剤を提供す
ることにある。

本発明の第３の目的は、金属に対して腐蝕トラブルを起
こさず、容易に高い１發水被膜を形成することのできる
撥水処理剤を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の上記の諸口的は、リン含有量が１〜１０重量％
であるシリルフォスフェート１〜２０重址％、及び２０
重量％以ドの、−触式 Ｒ，ＳｋＯで表され且つ２５゛Ｃの粘度が５伸 〜１０，０００センチストークスのオルガノポリシロキ
サンを揮発性有機溶剤に希釈溶解して成るｔ９水処理剤
によって達成された。

本発明の撥水処理剤を形成する第１成分であるシリルフ
ォスフェートは、特公昭６３−３４８７７号に記載の下
記の構造式で表されるが、本発明においては特にリン含
有量が１〜１０重量％のもの、好ましくは２〜８里量％
のものを使用する。

−／−′ ７−′ ここで、■はフォスフェート基の濃度、ｙＩ＋ｙ２は末
端ｌ・ジオルガノシロキシ基の濃度、Ｘｌ＋Ｘ！＋Ｘ、
はジオルガノシロキシ基の濃度及びＺは残留する珪素又
はリン原子に結合したヒドロキシル基の濃度、Ｒｏは一
価の炭化水素基である。

ここで、リン含有量が１％より小さい場合には、本発明
の組成物を被処理材料表面上に塗布した時に組成物と材
料表面との間に十分な親和性を付与することができない
ため満足できる撥水持続性が得られない。従って十分な
リン含有量が必要であるが、このリン含有量を１０％よ
り多くした場合には、安定なシリルフォスフェートを得
ることが困難である。

上記第２成分として使用するオルガノポリシロキサンは
、鎖状、分岐状又は環状構造の何れであっても良い。一
般式中のａは１．９５＜ａ＜２゜２０でありＲは、飽和
又は不飽和の一価炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、
アルコキシ基、水酸基及び水素原子からなる群より選択
される同−又は異なる一価の有機基である。Ｒの具体例
としでは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基等の
飽和脂肪族炭化水素基；シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基等の飽和脂環式炭化水素基；ビニル基、アリル基
等の不飽和炭化水素基；フェニル基、トリル基等の芳香
族炭化水素基又はこれらの基の炭素原子に結合した水素
原子の一部をハロゲン原子、シアノ基等で置換したクロ
ロメチル基、トリフロロプロピル基、クロロフェニル基
等のハロゲン化炭化水素基やシアノエチル基等のシアノ
アルキル基５メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、
ヘキサノキシ基、オクタノキシ基等のアルコキシ基；水
酸基又は、水素原子等を挙げることができる。

複数個のＲは、全て同一であっても互いに異なっても良
い。

上記の飽和脂肪族炭化水素基、飽和脂環式炭化水素基、
不飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基、ハロゲン化炭化
水素基、シアノアルキル基及びアルコキシ基の炭素原子
数は１〜３０であることが好ましい、これは炭素原子数
が３０より大きいと、オルガノポリシロキサンの表面張
力が増大するため被処理材料表面上での濡れ性が低下し
、均一な撥水被膜を形成し難くなるためである。

上記の有機基のうち、本発明においてはメチル基、アル
コキシ基、水酸基及び水素原子が特に望ましい。

又、上記オルガノポリシロキサンの２５゛Ｃにおける粘
度は５〜１０，０００センチストークスであり、好まし
くは１０−１，０００センチストークスである。これは
、５センチストークスより低いと揮発性が高いため長期
にわたって耐久性のある瘍水被膜を得ることができない
一方、１０．０００センチストークスより高いと被処理
表面への広がり性が低下するため、均一な撥水被膜を形
成し難くなるためである。

本発明に使用されるシリルフォスフェート及びオルガノ
ポリシロキサンは揮発性有機溶剤に溶解して均一溶液と
される。この場合、シリルフォスフェートの配合量が１
重量％より小さいと充分な撥水性が得られない。一方、
シリルフォスフェート及びオルガノポリシロキサンの配
合量が各々２０重量％より大きい場合には有機溶剤揮発
後に厚い油膜が残るため均一化のための拭き取り操作を
充分に行わねばならないので煩雑であるのみならず不経
済でもある。

処理液の溶液濃度は、使用するシリルフォスフェート及
びオルガノポリシロキサンの種類に従って、作業性及び
高耐久性の撥水性被膜を得る上から適宜調整することが
できる。

使用される揮発性有機溶剤としては、シリルフォスフェ
ート及びオルガノポリシロキサンを溶解し得るものであ
れば特に限定されるものではないが、−気圧下で７０〜
３００°Ｃの沸点を持つ脂肪族アルコール、オルガノポ
リシロキサン、飽和脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、
ハロゲン化炭化水素等から選択される。脂肪族アルコー
ルとしては、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブ
チルアルコール、５ｅＣ−ブチルアルコール等である。

上記溶剤としてのオルガノポリシロキサンは、ヘキサメ
チルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラ
シロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデ
カメチルシクロヘキサシロキサン、トリメチルトリエチ
ルシクロトリシロキサン、ヘキサエチルシクロトリシロ
キサン、ジエチルテトラエチルシクロトリシロキサン、
ジメチルテトラエチルシクロトリシロキサン、テトラエ
チルテトラメチルシクロテトラシロキサン等の環状ポリ
シロキサン；ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチル
トリシロキサン、デカメチルテ］・ラシロキサン、ドデ
カメチルペンタシロキサン、テトラデカメチルヘキサシ
ロキサン、ヘキサエチルジシロキサン、オクタエチルト
リシロキサン等の直鎖状ボリシＵキサン又はメチルトリ
ス（トリメチルシロキシ）シラン、フェニルトリス（ト
リメチルシロキシ）シラン等の分岐状ポリシロキサン等
の中から選択される。

これらのオルガノポリシロキサンは単独で又は２種以上
を混合した混合物として使用される。

又、溶剤としての飽和脂肪族炭化水素には、ヘキサン、
ヘプタン、オクタン、デカン、リグロイン、ミネラルス
ピリット、ケロシン、イソパラフィン類等があり、芳香
族炭化水素にはベンゼン、トルエン、キシレン等があり
、ハロゲン化炭化水素には、トリクロルエタン、トリク
ロルエチレン、テトラクロルエタン、塩化フッ化炭化水
素類等がある。

本発明においては、上記の如く橿めて広範囲の溶剤を使
用することができるので本発明の撥水処理剤の調整に際
しては殆ど自由に溶剤を選択することができる上、前記
シリルフォスフェートもオルガノポリシロキサンも有機
溶剤への溶解性が極めて良好なため、これらを配合した
後室温で攪拌するだけで容易に本発明の４水処理剤とし
ての均一溶液を得ることができる。

２５°Ｃの粘度が５〜１０，０００センチスト〜クスで
あって、一般弐Ｒ＊ＳｉＯヨ。

で表わされるオルガノポリシロキサンは、本発明におい
ては必須成分ではないが、未発明組成物の撥水性をより
効果的ならしめるために、一般にはシリルフォスフェー
トに対して０．２５〜２倍量使用することが好ましい。

（発明の効果） 以上詳述した如く、本発明の櫓水処理剤は、強酸を使用
しないため金属を腐食する恐れがない上、各成分の溶剤
に対する溶解性が極めて良好であるためその製造も容易
である上作業者に対して安全なものとすることもできる
。更に、溶剤の選択を殆ど自由に行えることから、処理
表面に悪影響を及ぼさない処理剤とすることも極めて容
易であり、作業性の向上を図ることもできる。

（実施例） 次に、本発明を実施例を挙げて更に説明するが、本発明
はこれによって限定されるものではない。

尚、実施例中の粘度は２５゛Ｃにおけるものである。

実施例１゜ リン含有量が４．６重量％のメチルボリシロギサンより
なるシリルフォスフェートを−＼キサメチルジシロキサ
ンを溶剤として溶解し、１０重量％の撥水処理液を調整
した。

得られた処理液を、清浄な硬質ガラス製スライドガラス
（２６ｍｍＸ７６ｍｍＸ１．３ｍｍ）表面に祇ガーゼを
用いて薄く均一に塗布し、室温下で５分間放置した。

次に乾いた清浄な紙ガーゼを用いて、ガラス表面上に肉
眼で油分が認められなくなるまで拭き取り操作を行った
後、該操作移１時間以内に協和科学■製接触角測定装置
”　ＣＡ　−Ａ　’”型を用いて、２５°Ｃで純水滴下
量を約０．００７ｇとし、純水に対する接触角を測定し
た（これを浸水前の接触角とする）ところ８７度であっ
た。

次いで、ガラス板を水道水流水下の水浴中に７日間放置
した後引き上げ、浸水前の接触角測定と全く同様にして
純水に対する接触角を測定した（これを浸水後の接触角
とする）ところ８２度であった。

次に、清浄な鋼板（２５ｍｍＸ　１００　ｍｆｆ１Ｘ　
０゜３ｍｍ）に、上記のスライドガラス表面処理と同様
にして塩水処理液を塗布し表面処理を行った後、この処
理鋼板を塩化アンモニウムスラリーで’ｌＷ度８１％に
１湿したデシケータ内に２５°Ｃで３日間放置し、表面
溌請状態を観察したところ、一部に点腐蝕が認められた
ものの、大部分は光沢を保持していることが確認された
。

実施例２〜８及び比較例１〜３゜ 実施例１で用いたシリルフォスフェートと共に、第１表
に示したオルガノポリシロキサン及び溶剤を用いた他は
実施例１と全く同様にして浸水前後の純水に対する接触
角を測定し、鋼板腐蝕試験を行った。結果は第２表に示
した通りであり、本発明の撥水処理剤を使用した場合に
は何れの場合にも良好な撥水性及び撥水持続性を示すと
共に、鋼板の腐蝕は殆ど起こらないのに対し、濃硫酸を
含有する比較例１及び２の場合には、鋼板全面に著しい
撥錆が認められ、硫酸を含有しない比較例３の場合には
、著しく撥水性に劣ることが確認された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 リン含有量が１〜１０重量％であるシリルフォスフェー
   ト１〜２０重量％、及び２０重量％以下の、一般式Ｒ＿
   ａＳｉＯ＿（＿４＿−＿ａ＿）＿／＿２で表され且つ２
   ５℃の粘度が５〜１０，０００センチストークスのオル
   ガノポリシロキサンを揮発性有機溶剤に希釈溶解して成
   る撥水処理剤； 但し、一般式中のａは１．９５＜ａ＜２．２０でありＲ
   は、炭素原子数１〜３０の飽和又は不飽和の一価炭化水
   素基、ハロゲン化炭化水素基、アルコキシ基、水酸基及
   び水素原子からなる群より選択される同一又は異なる一
   価の有機基である。