JPH03149285A - 常温で撥水性、防汚性を発現する組成物 - Google Patents

常温で撥水性、防汚性を発現する組成物

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JPH03149285A
JPH03149285A JP1288053A JP28805389A JPH03149285A JP H03149285 A JPH03149285 A JP H03149285A JP 1288053 A JP1288053 A JP 1288053A JP 28805389 A JP28805389 A JP 28805389A JP H03149285 A JPH03149285 A JP H03149285A
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ngo
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water repellency
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貴重 米田
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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、撥水性、防汚性にすぐれた被膜を与える組成
物に関するものであり、ガラス、プラスチックをはじめ
各種の基材に適用が可能な技術でる。この発明によりに
各種基材の広い範囲での応用展開が可能となる。
[従来の技術1 各種基材、特に透明基材はその表面が人の目に直接触れ
る使用状態が多く、表面へのほこり、油汚れ等の吸着あ
るいは、表面での水の悪影響により材料の透明感が失わ
れるのはよ(ある現象であって、そのために透明基材に
おける撥水性或は防汚性の向上の要求は多い。
プラスチック或はガラスなどの製品寿命、外観はしばし
ば直接水の濡らす作用又は、水に伴われる異物粒子によ
って有害な影響を受けて劣化する。この種の悪影響には
外観の損傷、汚れ、着色、腐食、電気的特性の変化、光
沢の損失などが有る。この種の問題を解決するためにい
(つかの提案がなされている。
この点に関して、現在入手可能な材料では種々の理由で
不満足なものであるのが現状である。すなわち、効果の
持続性、溶剤及び洗浄剤に対する耐性を欠く等の欠点を
有していた。
また、耐擦傷性が低く、ガラスなどに処理した場合にそ
の表面がかえって傷付き易くなっ−てしまりという欠点
も有していた。(特公昭50−15473 etc) また。一般的にはこの種の組成物は塗布後に焼成の必要
な場合が多く、工程的に困難な場合があったり、コスト
的にも不利であった。
また、何よりもこれらの材料より得られる撥水性、防汚
性では満足できず、使用可能な分野が限定されていた。
[発明の解決しようとする問題点] 本発明の目的は以上に記述した従来の材料が有していた
欠点の解消に努め、多種類の基材に対して優れた撥水性
及び防汚性を付与可能な組成物を提供することにある。
E問題点を解決するための手段] 上記の目標達成にあたり、本発明は (1)少なくとも下記式(A)または(B)を必須成分
として含有する組成物 Rf  :パーフルオロ基含有の有機基R1=水素また
は炭素数1から16の有機基 aはlまたは2で、bは0またはl ただし、l≦a+b≦2 を満足するものとする。
(8)      Rf”e  Rf”。
(CON)m−c−aS i−Y−S i (NGO)
i−a−、I R”6    R”g Rf”、Rf” :バーフルオロ基含有の有機基 R”、R”:水素または炭素数1から16の有機基 c、dは独立に0.1.2であってO≦c+d≦2を満
たす。
e%gは独立にO,l、2であって0≦e+g≦2を満
たす。
Yは2価の有機基。ただし、c+e=0の場合にはパー
フルオロ基を含有する2価の有機基。
を提供するものである。
以下、構成要素について詳細に記述する。
本発明の組成物において(A)または(B)成分は防汚
性、撥水性を発現するのに必須な成分である。
(A)成分としては、例えば (CON)−SiC2H4CFCF、0(CF、)nO
cF、cFc、H,si(NGO)*l       
     11 CF、            CF、   R(CO
N)sstc*n4(CFI)nc2H4si(NGO
)。
(CON)、SiC,■4CF(CF 2)nCFC2
H4Sl(NCO)xl     1      1 
   1(CON)SzCJ4CF(CFs)ncFc
2H4Si(NCO)II      II RCFscFsR (CON) 、SiCJ4CF (CF、) nCFC
,H,Si (NGO)。
RFCtFscapsRF RFRF (CON)SiCJ4CF(CF、)ncFcJ4si
(NCO)+111 (CON)gszcgu4cpcpz(CF、)ncF
c、11.si(NCO)RI CF、CF。
RFRF (CON)SiC,H4CFCFx(CF、)ncFc
J、si(NGO)(CON ) z SICRH4C
FCFtO(CF、l) nOCF*CFCJ4Sl 
(NGO) x占pg     l!:F。
RF (CON) ?iC−H4YFCFsO(CF−)nO
cF−?FC−1f4ri(NCO)RCFi    
     CFi   RRF           
RF (CON)−SiC山(CF−)nC山!i (NCO
)。
RF           Hp RF 薯 RF ■ ((IRON) !SiC!H4CF(CF、)ncF
c、H,si (NCO)RCF、    CF、  
 R (COW ) s SiCJ4CF (CFi ) n
CFCJ4Sl (NGO3mI     II C,F、    C,F、  RF RF ■ (CON) 、SiCJ4CF(CF、)ncFc、H
,si (NCO)1   1    1    I RF (CON)ssicJ4cFcFx(CFx)ncFc
J4Si(NCO) 21     AF。
CF。
  RF (CON)zstct■4CFCF2(CF2)ncF
c、H4si(NCO)RCFs        CF
、   RRF (CON) 3SiC+iH4CFCFzO(CFx)
nOcF+tcFctH4si(NGO)!     
 l!:F。
CF。
RF ■ (CON)gsicx■4CFCFxO(CFi)nO
cFxcFctH4Si(NGO)1  駁     
11 1                   CF、  
 RRF RF 肝 (CON)  SiC,H4CF(CFm)ncFct
H,si(NGO)m8   CF、   CF。
肝 (CON)*SiCJ4CF(CFi)nCFClIH
Ji(NCO) 2(CON) 、SIC,H,CF 
(cps)ncpczn、si(NGO)CtFs  
  C,Fs  RF RF (CON)、SiC!H4CF(CF、)ncFctH
Ji(NGO)!II      I RC2F1    C,F。
RF 置 (CON) 、SiCJ 4CFCFa (CFi)n
cFcz ■Ji (NCO)l −11 CF、CF、R RF (CON) *SiCJ 4CFCF2 (CF2)n
cFc、H,si (NCO) *II       
 I RCFICF。
RF (CON) asic、H4cFcF、o(CF、)n
OcF、cFc、If4si (NGO)l     
       II CF、CF、R RF (CON) x S ic J4 CFCF xO(C
F 2 ) nOcF 2CFCJ< St (NCO
) wl  島3     島3 RF RF R ■      I RF    RF I RF    RF I RR 1■ RF、       RF I (CON)2SiC2H,SC,H,Si(NCO)。
RR 1l RF         RF RF         RF ■            l (CON) ffisictH40c、I(,OC,H
,Si (NGO)。
N 園 RF             RF I RF肝 11■ RR RF             RF RF             RF nIi′lから16の整数 Rは置換または非置換の1価の炭化水素基RFはCII
H4CF! 、CJ4(CFg)ncF* CIIH4
0COCF1等のパーフルオロ基含有の有機基 等がある。
(8)成分としては、例えば RF” C,■4St (NCO) s(RF” Cx
H4) Ji (NGO) *RF″CONHCsHs
S1 (NGO) sRF″CONIC,■、Si (
NGO)。
RF” CONIC,H4NIC,H,Si (NGO
)。
RF″CONHCJ4NHCJ−Si (NGO) x
替 RFCOJ(CI、l)CJ4CONH(CHs)SL
(NGO)sRF”CH4OCO(CH,)ms(C1
,)、Si(NGO)。
RF″CH4OCO(C1,)、S(C1,)、Si(
NGO)。
RFCJ+OCONH(CHz)−St(NGO)sR
FCJ40CONH(C1,)−Si(NGO)tRF
C,H4NH(C1,)、SL(NGO)。
RF″は炭素数1−16のパーフルオロアルキル基 0 &よ1〜16の整数 m は1以上の整数 等がある。
(A)または(B)成分の添加量は目的に応じて任意に
することが可能である。
本発明の組成物は(A)またG;l:(B)成分のどち
らか一方成分が必須であるが、もちろん両成分が含有さ
れていても問題は無い。
(A) 、(B)成分に目的に応じて他の成分、添加剤
を加えることは−向に差し支えがなく、他の成分、添加
剤を加えることでこの組成物の適用範囲が太き(ひろが
ることにつながる。
他の成分、添加剤としては以下のようなものが考えられ
る。
処理効果の耐久性、持続性を高めるために下記式(C)
で示される化合物 R1 R”、Rは独立に水素または炭素数1から16の有機基
等があげられる。
(C)成分としては、例えば Sl(NGO)4. CHiSl(NCO)s、 CJ
iSl(NGO)a。
CJtSi (NGO) *、 C4H*SL (NG
O) s、 Ca■+iSi(NGO)i。
CaH+tSi(NCO)x、C+oHx+Si(NG
O)soC+sHs*Si(NGO)a、CaHsSi
(NCO)。
CHt=CHSi(NCO)、、NH,C,H,Si(
NCO)、。
HSC,H,Si(NGO)l、CI+CHCH*CJ
sSi(NGO)s。
NH2CJ、NHC!H6Si (NCO) !。
しn3 CH,=CCOOC3H,SL(NGO)、。
晶m   CHs CICJaSi(NCO)*、  C+JIsSl(N
GO)z品、    I C2H4 等が挙げられる。
その他に各種金属酸化物の超微粒子、各種樹脂などの添
加も可能である。また、処理性(作業性)を高めるため
に界面活性剤を使用することも可能である。
上記の組成物は溶剤によって希釈して使用することがで
きる。経済性、組成物の安定性を考慮すると組成物重量
は全重量に対して0.1%〜30%が好ましい。希釈剤
としては各種溶剤が使用可能だが反応性−〇H基を有し
ているものは(A) 、(B)成分が有する(イソシア
ネート)基と反応するため液の安定性等で望ましくない
処理にあたっては特別な前処理は必要ないが、目的に応
じて行うことは差し支えがない。
フッ酸、塩酸等による酸処理、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等によるアルカリ処理、プラズマ処理等によ
る放電処理を行うことは可能である。
処理方法についても特に限定要素けなく、目的に応じて
選択すれば良い。
浸漬塗布、回転塗布、スプレー塗布、流し塗り、ローラ
ー塗布等が適用可能である。また。
本発明の組成物を各種基材に塗布し、常温で乾燥すれば
優れた撥水性及び防汚性を発現するが、さらに基材へ強
固に付着させるために焼成しても良い。焼成する場合番
よ基材の耐熱性を考慮して50℃〜500℃の温度で5
分〜120分焼成すれば優れた処理効果が期待できる。
組成、溶剤、全重量に対する組成物の重量比、塗布条件
、焼成条件等により処理層の厚さは制御可能であって、
目的に応じて制御すれば良い。例えば、本発明の組成物
はF含有の成分であるため屈折率が低い。従って、低反
射性も発現可能であり、この効果も期待するのであれば
、処理層の厚さを光学的干渉が生じる厚さに制御すれば
良い。また、防汚性、撥水性を発現するには理論的には
処理層の厚さが単分子層以上あれば良いので、これに経
済的効果も加味して2μ以下が望ましい。さらに、本発
明の組成物が含有するF成分により表面での摩擦が低減
化され基材表面での耐擦傷性に関しても著しく向上する
ことが期待できる。
[実施例1 以下に本発明を実施例により具体的に説明するが本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。なは、実
施例において用いた成形体の評価方法については次のと
うりである。
(1)防汚性の効果の確認 A、ヘキサデカンの接触角を測定した。
B、手の指紋を処理表面に付着後、綿布で20往復拭き
取りその後の外観を検査し、以下の基準で評価した。
A、完全にきれいに油汚れが拭き取れるB、すこし油汚
れが残る 0、かなり油汚れが残る (2)撥水性効果の確認 A、水の接触角を測定した。
B、サンプルから20cmの距離に保持したノズルから
水道水をスプレーして試験した。適当な時間、水のスプ
レーをテストサンプルの処理全面に当てた後スプレーを
止め、サンプルに残った水滴を肉眼で検査し以下の評価
基準で判断した。
A、サンプル表面に全く水滴が残らないB、サンプル表
面に少し水滴が残る 0、・サンプル表面にかなり水滴が残るり、サンプル表
面で水が濡れ広がる。
(3)耐久性の評価 湿度90%、温度50℃の加速試験機にサンプルを入れ
、1ヶ月放置した後、防汚性、撥水性効果の確認を行っ
た。
また、以下の実施例において用いたA成分〜x4成分は
次の化合物である。
A   (COM) isicJ4csF r xcJ
4si (NGO) *n   (coN) ssic
zLcsF+ yX    St (NC,0) 4 X 2   (CON)ssic■3 X 4   CON−St(Cl−)s実施例l 比較
例l A成分を10−Og、 B成分をIO,Og、撹拌子が
セットされた3ツロフラスコに混合した。さらにトルエ
ン1980 g加えた。以上の様にして得られた組成物
に、あらかじめ洗浄したガラス板(10cmX l O
cw+  厚さ5mm)を浸漬後、ローc+a/lli
nの速さで引き上げ、透明成形体を得た。
以上の様にして得られた透明成形体を評価した結果を第
1表に示す。また、比較例として。
未処理のガラスを評価した。
実施例2 実施例1においてA成分、IO,OgのかわりにAI成
分10.0gを用いた他は同様に行った。
結果を第1表に示した。
実施例3 実施例1においてB成分、lO,OgのかわりにBl成
分10.0gを用いた他は同様に行った。
結果を第1表に示した。
第1表 実施例4〜lO比較例2〜3 第2表に示した種類の化合物及び量だけ用いて組成物を
調合し、他は実施例1と同様の方法で透明成形体を得た
。評価結果を第3表に示した。
第2表 第3表 実施例1O 実施例1で得られた、透明成形体を第4表に示す薬品に
24時間浸漬した。浸漬後、洗浄を行い撥水性及び撥油
性の効果について確認した。結果を同じく第4表に示し
た。
第4表 −試  薬     1 外観 1撥水性の効果■撥油
性の効果−メタノール         変化ナシ  
  A       Aアセトン         変
化ナシ   A      A3%硫酸水溶液    
   変化ナシ    A       Aトルエン 
         変化ナシ    A       
A3%水酸化ナトリウム水溶液 変化ナシ    A 
      Aイソプロピルアルコール   変化ナシ
    A       A市販品洗剤、漂白剤   
  変化ナシ    A       A15%アンモ
ニア水溶液   変化ナシ    A       A
四塩化炭素         変化ナシ    A  
     A実施例11 実施例1で得られた透明成形体を、テーバー摩耗試験機
にかけ、第5表に示した回転数摩耗後のヘーズ値変化と
防汚性及び撥水性の効果を確認した。
第5表 実施例12〜14 実施例1において基材をガラスではなくアクリル板、ポ
リカーボネート板、CR39板を用いた他は同様に行い
、第6表に示す様な結果を得た。
比較例4〜6 実施例12における比較例として無処理のアクリル板、
ポリカーボネート板、CR39板についても同様の評価
を行い、やはり第6表に示した。
実施例15 実施例1において用いたガラス基材をあらかじめ2%H
F水溶液で1 win 前処理したガラス基材を用いた
他は同様に行い第7表に示す結果を得た。
第7表 実施例16 比較例7 実施例1と同様にして得られたガラス板の表面摩擦係数
を測定した。また、表面の耐擦傷性を評価し、未処理の
ガラス板と比較した。耐擦傷性の評価については以下の
ように行った。
表面なSW(ボンスター社製80000)で擦す、傷の
程度を肉眼で観察した。肉眼での観察基準は以下の通り
である。
A、全く傷が見られない。
8、少し傷が認められる。
0、かなり激しく傷が付く。
上記の評価結果を第8表に示す。
第8表 1      [静止摩擦係数I 鵬 I 翻鮪許 1
実施例16     0.19      0.09 
     A比較例 )      154     
 0.97      B実施例17〜20 実施例1においてコート液を塗布後、50.100.2
00.400 ℃で焼成した他は実施例1と同様にして
行った。評価結果を第9表に示す。
実施例17   50℃ 実施例18   Zoo℃ 実施例19  200℃ 実施例20  400℃ 第9表 実施例21 実施例1において基材をガラスではなくアルミニウム板
を用いた他は同様に行い、第10表に示す様な結果を得
た。
 比較例8 実施例21における比較例として無処理のアルミニウム
板についても同様の評価を行い、やはり第10表に示し
た。
第10表 比較例9 実施例lにおいて、A成分を (ctt、o) 3SiCIH4CaFI scJ4S
i (oc■3)38成分を C9F+eC−H4Si
(OCHa)s  にする他は同様にして行った。結果
を第11表に示した。
第11表 [発明の効果] 実施例等に述べたように本発明により得られる組成物を
基材に塗布した場合、以下のうな特徴を有するものであ
る。
1) 常温塗布で優れた撥水性、防汚性を有する。
2)優れた耐薬牲な有し、さらに撥水性、防汚性の効果
の持続性があり、半永久的にその状態が維持可能となる
3)広範囲の基材に対して特殊な前処理の必要がなく、
連続的に処理が可能であるため経済的効果も高い。
4)基材表面の摩擦が低減化され、従来に無い優れた耐
擦傷性を有する。
以上のような特徴を有するため各種基材に本発明の組成
物を適用すれば従来では使用不可能あった領域に適用可
能となる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも下記式(A)または(B)を必須成分
    として含有する組成物 (A)▲数式、化学式、表等があります▼ Rf^1:パーフルオロ基含有の有機基 R^1:水素または炭素数1から16の有機基 aは1または2で、bは0または1 ただし、1≦a+b≦2を満足するものとする。 (B) ▲数式、化学式、表等があります▼ Rf^2、Rf^3:パーフルオロ基含有の有機基 R^2、R^3:水素または炭素数1から16の有機基 c、dは独立に0、1、2であって0≦c+d≦2を満
    たす。 e、gは独立に0、1、2であって0≦e+g≦2を満
    たす。 Yは2価の有機基。ただし、c+e=0の場合にはパー
    フルオロ基を含有する2価の有機基。
JP1288053A 1989-11-07 1989-11-07 常温で撥水性、防汚性を発現する組成物 Expired - Fee Related JPH0756021B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5314731A (en) * 1991-05-17 1994-05-24 Asahi Glass Company Ltd. Surface-treated substrate
EP0678521A3 (en) * 1994-04-20 1999-07-14 Asahi Glass Company Ltd. Surface treating agent and surface-treated substrate

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5314731A (en) * 1991-05-17 1994-05-24 Asahi Glass Company Ltd. Surface-treated substrate
EP0678521A3 (en) * 1994-04-20 1999-07-14 Asahi Glass Company Ltd. Surface treating agent and surface-treated substrate

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