JPH0249082A - 硬化皮膜形成剤 - 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】 本発明は常温硬化性のポリシラザンよりなる硬化皮膜形
成剤に関するものである。

無機質材料やプラスチック材料は、その表面を各種表面
処理剤で処理することにより表面の性質を改良し、更に
高性能化、応用範囲の拡大化の努力が種々研究されてき
ており、とくにプラスチック物品はそのすぐれた加工性
から各種工業製品や家庭用品にまで広汎に使用されてい
るが、これは表面硬度が低く、摩耗抵抗も小さいために
その用途が制約されるという不利をもつものでもあった
。そのため、このプラスチック物品の表面をシリコーン
系組成物で被覆するという方法が提案されており、例え
ば弐ＣＨｓＳｉ　（ＯＨ）　ｓの部分縮合物とコロイダ
ルシリカとの水−アルコール溶液を酸などの縮合触媒の
存在下でプラスチック物品の表面に被覆させるという方
法などが知られている（特公昭５２−３９６９１号、特
公昭５６−１８６２４号、特開昭５５−９４９７１号各
公報参照）。しかし、この種の組成物は１）溶液の安定
性が乏しく、２）硬化に加熱が必要とされる、３）硬化
膜とプラスチックとの接着性が弱く、この接着には一般
にブライマーの使用が必要とされるという欠点があるた
め、耐熱性に乏しいプラスチックには著しい制限が加わ
るし、ブライマーの処理は塗布工程が二重となるので工
程のロスが大きくプラスチック自体への影響もあるとい
う不利も伴なうものであった。

本発明はこのような不利を解決したほか、撥水性、撥油
性、離型性にすぐれた、各種基体表面上の硬化皮膜形成
剤に係り、これは単位式％式％ （ここにｐは正の整数）からなる硬化性有機けい素化合
物よりなる硬化皮膜形成剤を特徴とするものである。

すなわち、本発明者らは無機質材料やプラスチック材料
など各種材質の表面にブライマーの塗布なしで前記特性
を有する皮膜を形成させることのできる組成物について
種々検討した結果、上記した単位式からなる有機けい素
化合物であるポリシラザンが常温硬化性で、しかもこの
硬化皮膜がブライマーの使用をしなくても接着性が良好
であるということを見出すと共に、これに他のシラザン
単位やシロキサン単位を共重合したり、硬化触媒や充填
剤、さらにはその他の添加剤を加えれば各種の物性をも
つ硬化皮膜を容易に得ることができるということを見出
して本発明を完成させた。

本発明の硬化皮膜形成剤は前記した単位式％式％ からなる硬化性有機けい素化合物よりなるものであり、
この硬化性有機けい素化合物はけい素原子に結合したア
ルキル基中の炭素原子に結合した水素原子の一部がフッ
素原子により置換されたものである。

前記の単位式において具体的なものとしてはｎ−ＣａＦ
ｔｔＣＨｔＣ）ｌ＊ｓｉ　（ＮＨ）　１．　ｓ。

Ｆｓ などが例示される。

これらの単位式からなる有機けい素化合物は、異なる単
位が共重合したものでもよく、また、上記単位式以外の
他のシラザン単位やシロキサン単位を共重合したものも
必要に応じて用いることができる。シロキサン単位と共
重合した場合はポリシロキサザンとなる。他のシラザン
単位やシロキサン単位が有するけい素原子に結合した有
機基としてはアルキル基、アルケニル基、アリール基、
シクロアルキル基、またはこれらの基の炭素原子に結合
した水素原子の一部または全部を置換基で置換した基、
さらにはアルコキシ基のような加水分解可能な基などを
あげることができる。なお、このシロキサン結合の導入
とか有機基の種類や組合せによって耐摩耗性などの特性
を改良することができる。

上記のポリシラザンは公知の方法で作ることができ、例
えば米国特許第２５６４６７４号明細書などにも記載さ
れているように、けい素に結合したハロゲン原子を有す
るへロシランを溶媒中でアンモニア、第１級アミンと反
応させれば容易に得ることができる。この反応は比較的
低温で行われ、ポリシロキサザンの場合には一般式（Ｒ
ａＳｔＯ＜−ｊ　ｎで示されるオルガノポリシロキサン
にそのブロック当り少なくとも２個のＳＥＸ　（Ｘはハ
ロゲン原子）基を含有するハロシロキサンあるいはこれ
とへロシランとの混合物を添加し、これにアンモニアま
たは第１級アミンを反応させることによって合成するこ
とができる。

本発明の硬化皮膜形成剤は上記したポリシラザン、ポリ
シロキサザンが一般に室温では固体状を呈しているので
、キシレン、トルエン、ヘキサン、シクロパラフィン、
四塩化炭素、二塩化メチレンなどの溶剤で希釈し、この
溶液中に被処理物を浸漬するか、この溶液を噴霧して被
処理物の表面にこの溶液を塗布すればよく、この塗膜が
常温で硬化して各種基体の表面によく接着した硬化皮膜
を形成させることができる。

この塗膜は最終的にはその大部分または全部がシロキサ
ン結合をもつものとなるのであるが、この塗膜が各種材
質の表面によく接着するのは、シラザン結合が加水分解
するときに生成するシラノール基が活性に冨むものであ
り、これによって接着性が著しく高められるためと考え
られる。

なお、各種材質に塗布された塗膜は上記したように常温
で硬化するが、塗布後に熱風処理、赤外線照射などによ
つて加熱すれば硬化を促進することができるし、この処
理溶液にシラノール縮合触媒として知られているすす、
鉛、鉄などの脂肪酸塩やアルキルチタネートを添加して
おけば、この硬化をさらに促進させることができる。ま
た、前記した他のシラザン単位やシロキサン単位中のけ
い素原子に結合した有機基にアクリル基、メタクリロキ
シ基などを導入しておけば、常温硬化後の紫外線、電子
線の照射によってその架橋密度をさらに高めることがで
きる。なお、この処理溶液にガラスピーズ、石英粉、カ
ーボン、グラファイト、タルク、マイカ、さらには銀、
銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛などの金属粉末、ア
ルミナ、亜鉛華、酸化チタンなどの金属酸化物、ガラス
繊維、カーボン繊維、有機繊維などの繊維物質、窒化は
う素、炭化けい素、窒化けい素などのセラミック粉末な
どを必要に応じて添加してもよく、特に多量に金属粉、
金属フレーク、金属繊維を添加したものはその硬化膜が
導電性となるので、これが電磁波遮蔽材として有用なも
のになるという有利性が与久られる０本発明の硬化皮膜
形成剤はプラスチックの表面の耐摩耗性の改良に有効で
あるほか、臨界表面張力の小さい硬化皮膜を与え、この
硬化皮膜は撥水性、撥油性、離型性に極めて優れている
。また、プラスチック以外にもセラミック、ガラス、は
うろう、セメントコンクリート、タルクなどの無機材料
、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化コバルトなどの金属
酸化物、アルミニウム、鉄、ニッケル、コバルト、スす
、亜鉛、銅、銀、金などの金属、さらにはこれらの組み
合わせによる複合材料などの表面処理にも有効に活用す
ることができる。

つぎに本発明の実施例をあげる。

実施例１ 攪拌機、還流冷却器、温度計を付けた反応容器中にｎ−
ＣａＦ＋ｙＣＨ＊ＣＴｏＳｉＣＪ２　ｓ　５０重量部、
トリクロロモノフルオロメタン７５０重量部を仕込んだ
のち、この液中に攪拌下に乾燥したアンモニアガスを導
入したところ、アンモニアガスの吹込みと共に液温は上
昇し、トリクロロモノフルオロメタンが還流状態となっ
た。

このようにして１５，５重量部のアンモニアガスを吹込
んだのちにアンモニアガスの導入を停止し、ついで還流
下に窒素ガスを導入させながら４時間加熱攪拌を行ない
、析出した塩化アンモニウムをろ別し、ろ液からトリク
ロロモノフルオロメタンを蒸発によって除去したところ
、３９．８重量部の白色固体粉末が得られた。

つぎにこれをトリクロロモノフルオロメタンで３重量％
濃度となるように希釈し、この溶液をアクリル樹脂板上
に塗布して常温乾燥させたのち、この皮膜表面の臨界表
面張力を測定したところ９．８ｄｙｎ／ｃｍであり、Ａ
ＳＴＭ　Ｄ３３５９による接着テストはクラス５の完全
な接着を示した。

また、比較のためにこのシラザン化合物に代えて式ｎ−
ＣａＦ、ｔＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ　（ＯＣＲｓ）　ｓで示さ
れるパーフルオロアルキル基置換メトキシシランを使用
したところ、この場合には硬化せず、皮膜が形成されな
かった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 単位式 Ｃ＿ｐＦ＿２＿ｐ＿＋＿１ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｓｉ（ＮＨ
   ）＿１＿．＿５（ここにｐは正の整数）からなる硬化性
   有機けい素化合物よりなる硬化皮膜形成剤。