JPH10121036A - 撥水処理剤組成物 - Google Patents
撥水処理剤組成物Info
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- JPH10121036A JPH10121036A JP28105596A JP28105596A JPH10121036A JP H10121036 A JPH10121036 A JP H10121036A JP 28105596 A JP28105596 A JP 28105596A JP 28105596 A JP28105596 A JP 28105596A JP H10121036 A JPH10121036 A JP H10121036A
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Abstract
間持続し透明性に優れた撥水性被膜を形成しうる撥水処
理剤組成物を提供する。 【解決手段】 A)一般式 R1Si(R3)mR2 3-m (R1はC3〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、R2
はメトキシ基、エトキシ基、Cl又はBr、R3はメチ
ル基又はエチル基、mは0〜2の整数)のアルキルシラ
ン化合物、B)酸、脂肪酸金属塩又は金属アルコキシド
の1種以上及びD)揮発性溶剤を含有し、かつA成分1
00重量部当り、B成分を10〜100重量部の割合で
用いる撥水処理剤組成物。
Description
も自動車等の車両の車体、特に窓ガラスの表面に撥水性
を付与するための撥水処理剤組成物に関するものであ
る。
に撥水性を付与する撥水処理剤としてはシリコーン系の
ものが多用されている。このシリコーン系の代表例はジ
メチルポリシロキサンに硫酸等の酸を添加したものであ
るが、このものは初期の撥水性や水滴の転がり性に優れ
ているものの、耐久性に劣るという欠点があった。
を良好にするために、パーフルオロアルキル基をもつシ
ラン化合物が開発されている。しかし、これは接触角は
高いものの、水滴の転がり性が良好でなく、水滴が表面
に吸着されやすいという欠点を有している。撥水処理剤
は種々の基材に対して用いられるが、中でも自動車等の
車両の車体の表面、特に窓ガラスの表面に用いた場合、
ガラス面に細かな水滴が残ると、視界が妨げられ、運転
に支障をきたすし、水滴が転がらずに水玉状態でボディ
やガラスの表面に留まると、これに空気中のほこり等の
汚染物が付着や吸着等で取り込まれ、水分の蒸発後にこ
の汚染物がボディやガラスの表面に付着し、汚れを引き
起こす要因となり、特にガラス表面に付着した汚れはワ
イパー作動時に摩擦抵抗を大きくさせ、ワイパーの使用
回数を増やすとワイパーのビビリを生じさせるという問
題がある。
従来の撥水処理剤組成物のもつ欠点を克服し、撥水性や
水滴の転がり性に優れ、その効果を長期間持続しうる、
透明性に優れた撥水性被膜を形成しうる撥水処理剤組成
物を提供することを目的としてなされたものである。
好ましい特性を有する撥水処理剤組成物を開発するため
に種々研究を重ねた結果、特定のアルキルシラン化合物
に反応活性化成分としての酸、脂肪酸金属塩又は金属ア
ルコキシド及び所望により用いられるジメチルポリシロ
キサンを所定割合で配合した組成のものを揮発性溶剤で
希釈することにより、その目的を達成しうることを見出
し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
(I) R1Si(R3)mR2 3-m …(I) (式中のR1は炭素数3〜20の直鎖又は分岐鎖のアル
キル基、R2はメトキシ基、エトキシ基、Cl又はB
r、R3はメチル基又はエチル基、mは0〜2の整数で
ある)で表わされるアルキルシラン化合物、(B)酸、
脂肪酸金属塩及び金属アルコキシドの中から選ばれた少
なくとも1種及び(D)揮発性溶剤を含有し、かつ
(A)成分100重量部当り、(B)成分を10〜10
0重量部の割合で用いるか、あるいは(A′) 一般式
(II) R4Si(R3)mR2 3-m …(II) (式中のR4は炭素数8〜20の直鎖又は分岐鎖のアル
キル基、R2はメトキシ基、エトキシ基、Cl又はB
r、R3はメチル基又はエチル基、mは0〜2の整数で
ある)で表わされるアルキルシラン化合物、(B)酸、
脂肪酸金属塩及び金属アルコキシドの中から選ばれた少
なくとも1種、(C)一般式(III) (CH3)3Si−O−[Si(CH3)2O]k−Si(CH3)3 …(III ) (式中のkは5〜80の整数である)で表わされるジメ
チルポリシロキサン及び(D)揮発性溶剤を含有し、か
つ(A′)成分100重量部当り、(B)成分10〜5
00重量部及び(C)成分10〜1000重量部の割合
で用いることを特徴とする撥水処理剤組成物を提供する
ものである。
分として用いられる一般式(I)で表わされるアルキル
シラン化合物は撥水性成分であって、式中のR1の前記
アルキル基の炭素数は3〜20の範囲であることが必要
である。この炭素数は好ましくは5〜16、より好まし
くは6〜14の範囲とするのがよい。この炭素数が3未
満では撥水性の耐久性が良好でないし、また20を超え
るとこの耐久性は改善されるものの、転がり性が低下し
て水滴が転がりにくくなり、特に窓ガラスに汚れの付着
や白残を生じ、さらにワイパーの使用時にビビリを生じ
る傾向が見られる。この(A)成分のアルキルシラン化
合物としては、例えばCH3(CH2)5Si(OCH3)
3、CH3(CH2)7Si(OCH3)3、CH3(CH2)
9Si(OCH3)3、CH3(CH2)13Si(OCH3)
3、CH3(CH2)11Si(OC2H5)3、CH3(C
H2)5Si(OC2H5)3、(CH3)2CHCH2Si
(OCH3)3、CH3(CH2)5SiCl3などが挙げら
れ、特にCH3(CH2)7Si(OCH3)3、CH3(C
H2)9Si(OCH3)3、CH3(CH2)13Si(OC
H3)3、CH3(CH2)11Si(OC2H5)3が好まし
い。これらのアルキルシラン化合物は、1種用いてもよ
いし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
協働して基材面上に耐久性のある撥水性被膜を形成させ
るために、酸、脂肪酸金属塩又は金属アルコキシドから
なる(B)成分を含有することが必要である。
は、例えば硫酸、硝酸、塩酸、オルトリン酸、ポリリン
酸、メタリン酸、ピロリン酸などのリン酸類、メタンス
ルホン酸やベンゼンスルホン酸やトルエンスルホン酸な
どのスルホン酸類、酢酸、プロピオン酸、酪酸、脂肪
酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジ
ピン酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸などのカルボン酸
類などが挙げられ、中でも強酸、特に鉱酸が好ましく、
鉱酸のうちでも硫酸や硝酸が好ましい。
セッケン、脂肪酸有機金属塩などが挙げられ、中でも脂
肪酸有機スズ塩が好ましい。脂肪酸有機スズ塩として
は、例えばジアルキルスズジアルカノエート、アルキル
スズトリアルカノエートなどが挙げられ、中でもジアル
キルスズジアルカノエートが好ましい。ジアルキルスズ
ジアルカノエートとしては、例えばジブチルスズジラウ
レート、ジブチルスズジアセテート、ジオクチルスズジ
ラウレート、ジオクチルスズジアセテート、ジメチルス
ズジラウレート、ジメチルスズジアセテートなどが挙げ
られ、特にジブチルスズジラウレートが好ましい。
チタンアルコキシド、鉄アルコキシド、有機スズアルコ
キシドなどが挙げられ、中でもチタンアルコキシドが好
ましい。チタンアルコキシドとしては例えばテトラエチ
ルチタネート、テトラブチルチタネート、テトライソプ
ロピルチタネートなどが挙げられ、特にテトライソプロ
ピルチタネートが好ましい。鉄アルコキシドとしては例
えば鉄オクチラートなどが、有機スズアルコキシドとし
ては例えばジブチルスズジオクチラート、メチルスズト
リオクチラート、ジオクチルスズジオクチラートなどが
挙げられる。これらの(B)成分は、1種用いてもよい
し、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
般式(I)中のR1が炭素数8〜20のものすなわち
(A′)成分を用いる場合には、(B)成分に加えて上
記一般式(III)で表わされる(C)成分のジメチル
ポリシロキサンを併用すると、ころがり性が一層改善さ
れるので好ましい。(C)成分のジメチルポリシロキサ
ンは、一般式(III)中のkが5〜80、好ましくは
6〜70であることが必要である。kが5未満では大気
圧で蒸発してしまい、水滴の撥水性及び転がり性などの
本来の機能が発揮されないし、また80を超えるとべた
つきが増し、転がり性や作業性が良好でなくなる。この
ジメチルポリシロキサンは、1種用いてもよいし、2種
以上を組み合わせて用いてもよい。
成分及び(D)成分を必須成分とする場合には、(B)
成分は(A)成分100重量部に対し10〜100重量
部、好ましくは20〜90重量部の割合で用いられる。
また、(A)成分のうち一般式(I)中のR1の炭素数
が8〜20である(A′)成分、(B)成分、(C)成
分及び(D)成分を必須成分とする場合には、(A′)
成分100重量部に対し、(B)成分は10〜500重
量部、好ましくは20〜400重量部の割合で、また
(C)成分は10〜1000重量部、好ましくは50〜
700重量部の割合でそれぞれ用いられる。本発明組成
物として特に好適なものは、(A′)成分100重量部
に対し、(B)成分50〜300重量部及び(C)成分
80〜500重量部の割合で用いるものである。本発明
組成物において、(B)成分の含有割合が少なすぎると
その添加効果が十分ではなく、耐久性のある撥水性被膜
を形成させにくくなるし、また多すぎてもその濃度が高
くなり過ぎて作業環境が悪化するのを免れない。また、
(C)成分を用いなくても耐久性やころがり性の改善は
達成しうるものの、(C)成分を用いることによってこ
ろがり性の改善がより効果的に行われる。(C)成分の
含有割合が多すぎると、塗布後の拭き上げがしにくい上
に、作業性が良好でなくなり、耐久性の効果も低下して
しまい、車両の窓ガラスに用いた場合にはワイパーの使
用時にビビリが起こりやすくなる。
いられる揮発性溶剤は、他の組成成分を均一に分散溶解
しうるものであればよく、このようなものとしては、例
えばメタノール、エタノール、イソプロパノールなどの
アルコール類、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ンなどの炭化水素類、ケロシンなどの炭化水素油、酢酸
エチル、酢酸イソブチルなどのエステル類、メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ類などが挙
げられ、好ましくはエタノール、イソプロパノール、ヘ
キサン、ベンゼン、酢酸エチルなどの揮発性溶剤、特に
イソプロパノールやエタノールが挙げられる。(D)成
分は、組成物全量に対し、90〜99重量%の割合で用
いるのが好ましい。
の目的をそこなわない範囲で、撥水処理剤組成物に慣用
されている各種添加剤、例えば紫外線吸収剤、赤外線吸
収剤、フォトクロミック剤、色素、顔料、カーボン、タ
ルク、マイカ、金属粉末、金属酸化物などを配合するこ
とができる。この金属粉末としては、例えば金、銀、チ
タンなどの粉末が挙げられ、また金属酸化物としては、
例えばアルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛などが挙げられ
る。
ば車体、特にガラスの表面にハケ、布、スポンジ、不織
布、紙などで直接塗布してもよいし、またスプレーとし
て吹き付けてもよい。吹き付けは特に制限されず、例え
ばスプレーガンを用いて行なってもよいし、噴霧剤を加
えたエアゾール製品を用いて行ってもよい。吹き付けの
後処理としては布、不織布、紙などで拭き上げるのが好
ましい。
性に優れ、その効果を長期間持続しうる、透明性に優れ
た撥水性被膜を形成しうるという顕著な効果を奏する。
明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定される
ものではない。なお、各種撥水処理剤組成物の性能は、
該組成物を用いて撥水被膜処理した各種ガラスあるいは
該組成物自体に対し、次に示す試験方法を施すことによ
って求めた。
型(協和界面科学社製、接触角測定装置)に撥水被膜処
理したガラス板を水平にセットし、2μlの蒸留水を滴
下後、瞬時の接触角を測定した。 (2)水滴の転がり角:回動自在の基台上に撥水被膜処
理したガラス板を水平にセットし、0.01mlの蒸留
水を滴下後、徐々に傾けていき水滴が動き始めたときの
角度を測定した。 (3)白残:ブルーバード(平成6年日産自動車社製)
のフロントガラスを撥水被膜処理し、ワイパーを低速で
作動させ、ワイパーの戻り時におけるガラス表面の白残
の発生の有無を目視評価した。 ○:白残なし ×:白残あり (4)ワイパーのビビリ:ブルーバード(平成6年日産
自動車社製)のフロントガラスを撥水被膜処理し、ワイ
パーを低速で50往復作動させたときにおけるワイパー
のビビリの有無を目視評価した。 ○:ビビリなし ×:ビビリあり (5)耐久性:撥水被膜処理したガラス板に、ネル布を
用いたブラッシンク水洗を20往復行い、これを1工程
とし、その後の接触角が80θとなるまでの工程数を測
定した。 (6)汚れ付着性:ブルーバード(平成6年日産自動車
社製)のフロントガラスを撥水被膜処理してから1週間
後に水洗し、表面の汚れの有無を目視評価した。 ○:汚れなし ×:汚れあり (7)塗布性:ブルーバード(平成6年日産自動車社
製)のフロントガラスを撥水被膜処理する際の塗布及び
拭き上げの作業性を次の基準で評価した。 ○:作業しやすい △:普通 ×:作業しにくい
合して各種撥水処理剤組成物を調製した。これらの撥水
処理剤組成物について、各種性能を測定あるいは評価し
た。その結果を表1に示す。
おりである。 アルキルシランA: CH3(CH2)5Si(OCH3)3 アルキルシランB: CH3(CH2)9Si(OCH3)3 PFAS1 : C4F9(CH2)2SiCl3 DMPSX1 : ジメチルポリシロキサン(30cs) DMPSX2 : ジメチルポリシロキサン(10cs) TIPTI : テトライソプロピルチタネート
Claims (4)
- 【請求項1】 (A)一般式 R1Si(R3)mR2 3-m (式中のR1は炭素数3〜20の直鎖又は分岐鎖のアル
キル基、R2はメトキシ基、エトキシ基、Cl又はB
r、R3はメチル基又はエチル基、mは0〜2の整数で
ある)で表わされるアルキルシラン化合物、(B)酸、
脂肪酸金属塩及び金属アルコキシドの中から選ばれた少
なくとも1種及び(D)揮発性溶剤を含有し、かつ
(A)成分100重量部当り、(B)成分を10〜10
0重量部の割合で用いることを特徴とする撥水処理剤組
成物。 - 【請求項2】 (A)成分として一般式中のR1が炭素
数5〜16の直鎖又は分岐鎖のアルキル基であるものを
用いる請求項1記載の撥水処理剤組成物。 - 【請求項3】 (A′)一般式 R4Si(R3)mR2 3-m (式中のR4は炭素数8〜20の直鎖又は分岐鎖のアル
キル基、R2はメトキシ基、エトキシ基、Cl又はB
r、R3はメチル基又はエチル基、mは0〜2の整数で
ある)で表わされるアルキルシラン化合物、(B)酸、
脂肪酸金属塩及び金属アルコキシドの中から選ばれた少
なくとも1種、(C)一般式 (CH3)3Si−O−[Si(CH3)2O]k−Si
(CH3)3 (式中のkは5〜80の整数である)で表わされるジメ
チルポリシロキサン及び(D)揮発性溶剤を含有し、か
つ(A′)成分100重量部当り、(B)成分10〜5
00重量部及び(C)成分10〜1000重量部の割合
で用いることを特徴とする撥水処理剤組成物。 - 【請求項4】 揮発性溶剤が90〜99重量%の割合で
用いられる請求項1、2又は3記載の撥水処理剤組成
物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28105596A JPH10121036A (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 撥水処理剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28105596A JPH10121036A (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 撥水処理剤組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10121036A true JPH10121036A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=17633686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28105596A Pending JPH10121036A (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 撥水処理剤組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10121036A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010131057A2 (en) | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Rudjer Boskovic Institute | Preparation for chemical treatment of glass, ceramic and stone surfaces |
-
1996
- 1996-10-23 JP JP28105596A patent/JPH10121036A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010131057A2 (en) | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Rudjer Boskovic Institute | Preparation for chemical treatment of glass, ceramic and stone surfaces |
WO2010131057A3 (en) * | 2009-05-11 | 2011-08-11 | Rudjer Boskovic Institute | Preparation for chemical treatment of glass, ceramic and stone surfaces |
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