JPH08218060A - 撥水剤組成物 - Google Patents

撥水剤組成物

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Publication number
JPH08218060A
JPH08218060A JP2646095A JP2646095A JPH08218060A JP H08218060 A JPH08218060 A JP H08218060A JP 2646095 A JP2646095 A JP 2646095A JP 2646095 A JP2646095 A JP 2646095A JP H08218060 A JPH08218060 A JP H08218060A
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JP
Japan
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water repellent
water
component
parts
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Withdrawn
Application number
JP2646095A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Sunaga
健 砂賀
Ichiro Nakamura
一郎 中村
Yasuaki Kai
康朗 甲斐
Satoko Sugawara
聡子 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Momentive Performance Materials Japan LLC
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Toshiba Silicone Co Ltd
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Publication date
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  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 加熱をすることなく室温で処理でき、持続性
に優れた良好な撥水性を付与でき、降雨時も良好な視界
が得られる自動車のウィンドウガラス用の撥水剤を提供
する。 【構成】 (A) アルコール 100重量部、(B) 一般式 1の
フルオロアルキル基含有アルコキシシラン 0.4〜10.0重
量部、(C) 一般式 2のアミノアルキル基含有アルコキシ
シラン化合物0.04〜5.0重量部を含有する撥水剤組成
物。 CF3(CF2)m(CH2)2SiRpX3-p (1) (Rは1価の炭化水素基、X はアルコキシ基、m は5〜9
の整数、p は0〜2の整数を表す) R′SiR 3−q (2) (Rは1価の炭化水素基、Y はアルコキシ基、R′はアミ
ノアルキル基、q は0〜2の整数を表す)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガラス用の撥水剤組成物
に関し、さらに詳しくは自動車のウィンドウガラス等に
対して室温で処理ができ、良好な撥水性を付与すること
ができる撥水剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ガラスの撥水処理剤としては、ポリジメチルシロキサン
をアルコール等の溶媒に分散した組成物が市販されてい
る。しかしながら、これらの組成物は撥水性の持続性が
十分でないという問題があり、これに対してフルオロア
ルキルシラン等を配合した撥水剤組成物が提案されてい
る。例えば、分子鎖長の異なるフルオロアルキル基含有
アルコキシシランを2種類以上使用してガラス等の基材
上に撥水性被膜を形成する方法(特開平5−96679号公
報参照)、フッ素原子を有するシラン化合物をガラス表
面に被覆して撥水性を付与する方法(特開平5−96681
号公報参照)、フルオロアルキル基含有アルコキシシラ
ンなどの撥水剤と二酸化ケイ素を飽和させた珪フッ化水
素酸の水溶液との混合物を基材表面に形成させて撥水性
を付与する方法(特開平5−97474 号公報、同5−9747
7 号公報、同5−97478 号公報参照)、ポリフルオロア
ルキル基含有シラン化合物または該化合物の部分加水分
解縮合物と金属アルコキシドとからなる撥水処理剤(特
開昭58−172245号公報、同64−68477 号公報、特開平5
−345641号公報参照)、パーフルオロアルキル基を含有
するオノガノシラザン共重合体と有機溶剤からなる撥水
性を付与する被膜形成剤組成物(特開平5−311121号公
報参照)、フルオロアルキルシラン、酸触媒、アルコー
ルおよび水からなる撥水処理剤(特開平5−311156号公
報参照)、フルオロアルキルシランと金属アルコキシド
との部分加水分解物、水および酸触媒を含有する撥水処
理剤(特開平5−319867号公報参照)などが知られてい
る。しかしながら、これらに示されるフルオロアルキル
基含有シランを用いた撥水剤においては、特殊な溶媒を
使用する必要がある、加熱処理が必要である、あるいは
拭き取りなどの後処理が必要である、などの問題があっ
た。また得られる撥水処理ガラスは水を弾いて水滴を形
成し、接触角から評価した撥水性は良好であるが、水滴
の処理ガラス面からの落下は必ずしも十分なものではな
く、処理ガラスを自動車のウィンドウガラスとして使用
する場合、良好な視界を得るためにはさらに改善が望ま
れていた。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明は加熱をすること
なく室温で処理ができ、持続性に優れた良好な撥水性を
付与することができ、降雨時も良好な視界が得られる自
動車のウィンドウガラス用の撥水剤を提供することを目
的とする。本発明者らは上記問題を解決すべく鋭意研究
した結果、フルオロアルキル基含有アルコキシシランを
主成分とし、これにアミノ基含有アルコキシシランを配
合し、さらにアルコールを溶剤として使用することによ
り、良好な特性を有する撥水剤組成物が得られることを
見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明
の撥水剤組成物は (A) アルコール 100重量部 (B) 一般式 CF3(CF2)m(CH2)2SiRpX3-p (1) (式中、R は1価の炭化水素基、X はアルコキシ基、m
は5〜9の整数、p は0〜2の整数を表す)で示される
化合物 0.4〜10.0重量部 (C) 一般式 R'SiR1 qY3-q (2) (式中、R1は1価の炭化水素基、Y はアルコキシ基、R'
はアミノアルキル基、qは0〜2の整数を表す)で示さ
れる化合物0.04〜5.0重量部を含有することを特徴とす
る。
【0004】本発明の成分(A) はアルコールであり、組
成物の溶媒となるものであり、以下に示す成分(B) と成
分(C) を溶解する液状のものであればよく、さらに適度
な揮発性を有するものが好ましい。このようなアルコー
ルとしてはメタノール、エタノール、イソプロピルアル
コール、n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコー
ル、t−ブチルアルコールなどが例示され、中でもエタ
ノール、イソプロピルアルコールが好ましく、特にイソ
プロピルアルコールが好ましい。
【0005】本発明の成分(B) は、一般式(1) で示され
るフルオロアルキル基含有アルコキシシランである。式
中、R は1価の炭化水素基を示し、メチル基、エチル
基、プロピル基、ヘキシル基などのアルキル基が例示さ
れ、中でも得られる被膜の撥水性が良好なことから、特
にメチル基が好ましい。またX はアルコキシ基を示し、
メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−プロ
ポキシ基、n−ブトキシ基などが例示され、中でも組成
物の硬化性、得られる被膜の撥水性が良好なことからメ
トキシ基、エトキシ基が好ましく、特にメトキシ基が好
ましい。成分(B) のフルオロアルキル基において、mは
5〜9の整数である。mが5以上になると、基材に形成
される被膜の表面エネルギーがより低くなるため、非常
に優れた撥水性を示すようになる。またmが9より大き
くなると、本撥水剤に用いられるフルオロアルキルシラ
ンの沸点が高くなり、フルオロアルキルシランの合成上
問題がある。また成分(B) においてpは0〜2の整数で
あり、得られる被膜の撥水性が良好なことから0または
1であることが好ましい。成分(B) としては、具体的に
は、CF3(CF2)5CH2CH2Si(OCH3)3、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OC
H3)3、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OC2H5)3 、CF3(CF2)5CH2CH2S
i(CH3)(OCH3)2 、CF(CFCHCHSi
(CH)(OCHなどが例示される。成分
(B) の添加量は、成分(A) の 100重量部に対して
0.4〜10.0重量部であり、好ましくは 2.0〜6.0 重量部
である。10.0重量部よりも多いとガラス基材の表面に処
理する場合に均一な塗布が難しくなり、過剰なシラン成
分がガラス表面に残るため、拭き取りなどの後処理が必
要になり、好ましくない。また 0.4重量部よりも少ない
と、1度の処理で良好な撥水性を得るのが難しくなる。
【0006】本発明の成分(C) は、一般式(2) で示され
るアミノアルキル基含有アルコキシシランである。式
中、R1は1価の炭化水素基を示し、成分(B) のR と同様
な基が例示され、特にメチル基が好ましい。また、Y は
アルコキシ基で、X と同様な置換基が例示される。中で
もメトキシ基、エトキシ基が好ましく、特にメトキシ基
が好ましい。またR'はアミノアルキル基で、β−アミノ
エチル基、γ−アミノプロピル基、δ−アミノブチル
基、N−(β−アミノエチル)アミノメチル基、N−
(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピル基などが例
示される。また成分(C) においてq は0〜2の整数であ
り、得られる被膜の撥水性が良好なことから0または1
であることが好ましい。成分(C) としては、具体的には
H2N(CH2)3Si(OCH3)3、H2N(CH2)3Si(OC2H5)3 、H2N(CH2)
3Si(CH3)(OC2H5)2、H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3、H2N
(CH2)2NH(CH2)3Si(OC2H5)3 、H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(C
H3)(OCH3)2 、H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(CH3)(OC2H5)2など
が例示される。成分(C) の添加量は、成分(A) の 100重
量部に対して0.04〜5.0 重量部であり、好ましくは 0.2
〜2.0 重量部である。5.0 重量部よりも多いとアミノ基
の親水性の発現が強くなり、良好な撥水性を得るのが難
しくなり、また0.04重量部よりも少ないと、フルオロア
ルキル基含有アルコキシシランの性質だけが発現し、基
材表面の表面撥水性が強すぎて水滴が表面から落下せず
に表面に付着するため視界が悪くなる。また成分(C) は
アルコキシシランの縮合触媒としても作用するため、0.
04重量部よりも少ないと縮合反応を促進する効果が小さ
く、ガラス表面に比較的低温で短時間で撥水被膜を形成
することが難しくなる。
【0007】本発明の組成物の調製方法は特に制限され
ず、各成分を室温で混合して均一な組成物とすることに
より得られるが、一般に成分(C) のアミノアルキル基含
有アルコキシシランを最後に添加する手順により組成物
を調製する。本発明の組成物の基材への処理方法も特に
制限されず、スプレーコート、ディッピング、ワイピン
グ、刷毛塗り、布拭きなどにより均一に塗布すればよ
く、加熱などすることなく良好な撥水処理ができる。
【0008】
【発明の効果】本発明の撥水剤組成物は、加熱をするこ
となく室温で処理ができ、拭き取りなどの後処理もする
必要がなく、持続性に優れた良好な撥水性を付与するこ
とができるという特徴を有する。本発明の撥水剤を用い
た処理したガラスは良好な撥水性を示し、さらに表面に
生じる水滴が容易に落下をするため、ガラスの視界が良
好に保たれ、特に自動車のウィンドウガラス用の撥水剤
として有用である。
【0009】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお実施例において部は重量部を、%は重量%を示
す。 実施例1 イソプロピルアルコール 100部にフルオロシランとして
のヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン[CF3(C
F2)7CH2CH2Si(OCH3)3](B-1)2.0 部を添加して混合し、
さらにアミノアルキルシランとしてのγ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン(C-1)0.2 部を添加し、室温で24
時間攪拌混合して組成物を調製した。得られた組成物に
ガラス基板を浸漬して塗布し、室温で10分間風乾を行
い、撥水処理ガラス板を作成した。この撥水処理ガラス
板上に水滴を乗せ、その初期接触角と落下傾斜角を測定
装置(協和科学(株)製、CA−A型)により測定し、撥
水性を評価した。又、表3に示す基準によりジャダー評
価を行った。 実施例2 アミノアルキルシランとして、γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン(C-1)に代えてN−(β−アミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(C-
2)0.2 部を使用した他は、実施例1と同様に組成物を調
製し、同様に撥水性を評価した。 実施例3 ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン(B-1)の
量を8.0 部に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
(C-1)の量を4.0 部に変えた他は実施例1と同様に組成
物を調製し、同様に撥水性を評価した。 実施例4 イソプロピルアルコールに代えてエタノール 100部を使
用したほかは、実施例1と同様に組成物を調製し、同様
に撥水性を評価した。 実施例5 フルオロシランとして、ヘプタデカフルオロデシルトリ
メトキシシラン[CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3](B-1)に代
えてCF3(CF2)7CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2 (B-2)2部を使用
した他は、実施例1と同様に組成物を調製し、同様に撥
水性を評価した。 実施例6 フルオロシランとして、ヘプタデカフルオロデシルトリ
メトキシシラン[CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3](B-1)に代
えてCF3(CF2)7CH2CH2Si(OC2H5)3 (B-3)2部を使用した
他は、実施例1と同様に組成物を調製し、同様に撥水性
を評価した。 実施例7 アミノアルキルシランとして、γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン(C-1)に代えてH2N(CH2)3Si(OC2H5)3
(C-3)0.2 部を使用した他は、実施例1と同様に組成物
を調製し、同様に撥水性を評価した。 実施例8 アミノアルキルシランとして、γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン(C-1)に代えてH2N(CH2)3Si(CH3)(OC
2H5)2(C-4)0.2 部を使用した他は、実施例1と同様に
組成物を調製し、同様に撥水性を評価した。 実施例9 アミノアルキルシランとして、γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン(C-1)に代えてH2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OC
H3)3(C-5)0.2 部を使用した他は、実施例1と同様に組
成物を調製し、同様に撥水性を評価した。 実施例10 アミノアルキルシランとして、γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン(C-1)に代えてH2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OC
2H5)3 (C-6)0.2 部を使用した他は、実施例1と同様に
組成物を調製し、同様に撥水性を評価した。 実施例11 アミノアルキルシランとして、γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン(C-1)に代えてH2N(CH2)2NH(CH2)3Si(CH
3)(OC2H5)2(C-7) 0.2部を使用した他は、実施例1と同
様に組成物を調製し、同様に撥水性を評価した。 比較例1 アミノアルキルシランの替わりに硝酸(61%濃度)1.0
部を使用したほかは、実施例1と同様に組成物を調製
し、同様に撥水性を評価した。 比較例2 ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン(B-1)
の量を0.1 部に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン(C-1)の量を0.01部に変えた他は実施例1と同様に組
成物を調製し、同様に撥水性を評価した。 比較例3 ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン(B-1)
の量を15.0部に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン(C-1)の量を7.0 部に変えた他は実施例1と同様に組
成物を調製し、同様に撥水性を評価した。 以上の実施例1〜11、比較例1〜3の撥水剤組成物の
組成を表1に、又、評価結果を表2にまとめて示す。
【0010】
【表1】
【0011】
【表2】
【0012】
【表3】
【0013】なお、比較例3は、浸漬塗布後ガラス上に
べたつきが見られたため、イソプロピルアルコールで後
拭きを行った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲斐 康朗 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 菅原 聡子 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A) アルコール 100重量部 (B) 一般式 CF3(CF2)m(CH2)2SiRpX3-p (1) (式中、R は1価の炭化水素基、X はアルコキシ基、m
    は5〜9の整数、p は0〜2の整数を表す)で示される
    化合物 0.4〜10.0重量部 (C) 一般式 R'SiR1 qY3-q (2) (式中、R1は1価の炭化水素基、Y はアルコキシ基、R'
    はアミノアルキル基、qは0〜2の整数を表す)で示さ
    れる化合物0.04〜5.0重量部を含有する撥水剤組成物。
  2. 【請求項2】前記(A) 成分のアルコールがエタノール又
    はイソプロピルアルコールである請求項1記載の撥水剤
    組成物。
  3. 【請求項3】前記(B) 成分中のR がメチル基である請求
    項1記載の撥水剤組成物。
  4. 【請求項4】前記(B) 成分中のX がメトキシ基又はエト
    キシ基である請求項1記載の撥水剤組成物。
  5. 【請求項5】前記(C) 成分中のR1がメチル基である請求
    項1記載の撥水剤組成物。
  6. 【請求項6】前記(C) 成分中のY がメトキシ基又はエト
    キシ基である請求項1記載の撥水剤組成物。
  7. 【請求項7】前記(C) 成分が、H2N(CH2)3Si(OCH3)3、H2
    N(CH2)3Si(OC2H5)3 、H2N(CH2)3Si(CH3)(OC2H5)2、H2N
    (CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3、H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OC
    2H5)3 、H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(CH3)(OCH3)2 又はH2N(CH
    2)2NH(CH2)3Si(CH3)(OC2H5)2である請求項1記載の撥水
    剤組成物。
JP2646095A 1995-02-15 1995-02-15 撥水剤組成物 Withdrawn JPH08218060A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000080168A (ja) * 1998-09-04 2000-03-21 Ge Toshiba Silicones Co Ltd フルオロ基・アミノ基含有オルガノポリシロキサン及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000080168A (ja) * 1998-09-04 2000-03-21 Ge Toshiba Silicones Co Ltd フルオロ基・アミノ基含有オルガノポリシロキサン及びその製造方法

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Effective date: 20020507