JPH11349930A - 撥水剤及びその処理方法 - Google Patents
撥水剤及びその処理方法Info
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- JPH11349930A JPH11349930A JP10159747A JP15974798A JPH11349930A JP H11349930 A JPH11349930 A JP H11349930A JP 10159747 A JP10159747 A JP 10159747A JP 15974798 A JP15974798 A JP 15974798A JP H11349930 A JPH11349930 A JP H11349930A
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Abstract
とができ、被処理面に展延するだけで優れた撥水性及び
撥水持続性を有する撥水性被膜を容易に形成することが
できる撥水剤及びその処理方法を提供する。 【解決手段】 (A)フルオロアルキル基含有アルコキ
シシランと、(B)加水分解用触媒と、(C)アルコー
ルと、(D)低沸点炭化水素系溶剤と、(E)揮発性シ
リコンとを含有することを特徴とする撥水剤。
Description
理方法に関し、更に詳しくは、被処理面に対して優れた
濡れ性を発揮することができ、被処理面に展延するだけ
で優れた撥水性及び撥水持続性を有する撥水性被膜を容
易に形成することができる撥水剤及びその処理方法に関
する。
ら、例えば、自動車、船舶、車両等における窓ガラス等
のガラス面等の被処理面に、撥水性を付与することがで
きるガラス用撥水剤があった。このガラス用撥水剤を、
例えば、自動車のフロントガラス等に処理した場合に
は、雨天時の高速走行等において、良好な視界を確保す
ることができた。
ルキルポリシロキサン、並びに硫酸、リン酸、芳香族ス
ルホン酸、脂肪族スルホン酸及び塩酸の群から選ばれた
1つの酸よりなる組成物(特公昭50−15473号公
報)、ジメチルポリシロキサンを主成分とするオルガノ
ポリシロキサンと、特定のフッ素化スルホン酸を揮発性
溶剤に溶解したことを特徴とする無機材表面の撥水性処
理剤(特公昭63−67828号公報)、水及び/又は
水溶性有機溶媒中に、アミノ変性シリコーンオイルと界
面活性剤とを含有する自動車のウインドガラス用撥水剤
(特開平5−301742号公報)、アルコール溶液に
特定量のフルオロアルキルシランと特定量の酸触媒と特
定量の水とを含有してなる撥水処理剤(特開平5−31
1156号)、フルオロアルキルシラン、強酸又は強ア
ルカリ触媒、アルコール類を主成分とする溶剤及び不溶
性微粉末を含有する長期持続型撥水剤(特開平8−27
7388号公報)、アルコキシ基含有フルオロアルキル
シラン、強酸又は強アルカリ触媒及び前記アルコキシ基
含有フルオロアルキルシランを溶解するアルコールを主
成分とする無水溶剤と、特定濃度の低級アルコール水溶
液とからなる二液性長期持続型ガラス用撥水処理剤(特
開平9−104861号公報)、特定のフルオロアルキ
ル基含有アルコキシシラン、特定のアルコキシシラン、
加水分解触媒及び有機溶媒を含有する撥水剤組成物(特
開平9−13017号公報)、アルコールと特定のフル
オロアルキル基含有アルコキシシランと特定の両末端水
酸基含有オルガノシロキサンと加水分解触媒とを含有す
る撥水剤組成物(特開平9−176622号公報)等が
あった。
における被処理面に対する濡れ性(「レベリング性」、
「塗工性」等と言い換えることもできる。)が悪いこと
によって、ガラス用撥水剤が被処理面上で凝集すること
等に起因すると考えられる。
例えば、撥水剤処理面が乾燥した後において、この撥水
剤処理面から過剰の撥水剤成分を除去する除去作業、撥
水剤処理面に付着した撥水剤成分をレベリングさせるレ
ベリング作業等を行なわなければならず、特に、撥水剤
処理面が乾燥した後にガラス面から過剰の撥水剤成分を
拭き取ることが困難であり、一度付着乾燥した過剰の撥
水剤成分を除去する拭き取り作業等が煩雑かつ重労働で
あるという問題、言い換えると、撥水剤処理面が乾燥し
た後において、撥水剤処理面の拭き取り仕上げ作業を省
略することができないという問題があった。
た濡れ性を有し、撥水剤処理面が乾燥した後において、
撥水剤処理面の拭き取り仕上げ作業を行なう必要がない
撥水剤及びその処理方法が望まれていた。また、撥水剤
における保存安定性をより向上させることが望まれてい
た。
とを目的とする。
濡れ性を有し、被処理面に展延するだけで優れた撥水性
及び撥水持続性を有する撥水性被膜を容易に形成するこ
とができる撥水剤及びその処理方法を提供することにあ
る。
有する撥水剤及びその処理方法を提供することにある。
の第1の手段は、(A)アルコキシ基を有するフルオロ
アルキル基含有アルコキシシランと、(B)加水分解用
触媒と、(C)エタノール、i−プロピルアルコール、
及びn−プロピルアルコールからなる群より選択される
少なくとも一種のアルコールと、(D)その沸点が40
〜130℃である低沸点炭化水素系溶剤と、(E)揮発
性シリコンとを含有することを特徴とする撥水剤であ
り、前記撥水剤における好適な態様では、前記低沸点炭
化水素系溶剤がヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、
ヘプタン、及びオクタンからなる群より選択される少な
くとも一種の炭化水素系溶剤であり、前記課題を解決す
るための第2の手段は、前記撥水剤を被処理面に展延し
た後に、撥水剤処理面を乾燥することを特徴とする撥水
剤の処理方法である。
ロアルキル基含有アルコキシシラン(以下、A成分と称
する。)と、(B)加水分解用触媒(以下、B成分と称
する。)と、(C)アルコール(以下、C成分と称す
る。)と、(D)低沸点炭化水素系溶剤(以下、D成分
と称する。)と、(E)揮発性シリコン(以下、E成分
と称する。)とを含有する。 −(A)フルオロアルキル基含有アルコキシシラン− 本発明におけるフルオロアルキル基含有アルコキシシラ
ンは、例えば、一般式:CF3 (CF2 )m (CH2 )
2 SiRn X3-n(ただし、Rは炭化水素基、Xはアル
コキシ基、mは5〜9のいずれかの整数、nは0〜2の
いずれかの整数を表わす。)で示すことができる。
ル基(「Cr H2r+1基」と示すこともできる。)、アル
ケニル基、アルキル基を有するフェニル基等を挙げるこ
とができ、特に、炭素数1〜18(「前記rが1〜1
8」と示すこともできる。)のいずれかのアルキル基、
炭素数1〜18のいずれかのアルケニル基等が好まし
く、炭素数1〜4(「前記rが1〜4」と示すこともで
きる。)のいずれかのアルキル基がより好ましい。
示すこともできる。)としては、例えば、メトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等を挙げること
ができ、前記アルコキシ基においては、その炭素数が1
〜3(「前記sが1〜3」と示すこともできる。)のい
ずれかであるのが好ましい。
かの整数であり、前記mが5〜9のいずれかの整数であ
ると優れた撥水性を実現することができ、特に、このm
が4〜8のいずれかの整数であるのが好ましい。言い換
えると、前記フルオロアルキル基含有アルコキシシラン
が、炭素数6〜10のいずれかのフルオロアルキル基
(以下、「Rf基」と称することがある。)を含有し、
特に、炭素数5〜9のいずれかのRf基を含有するのが
好ましい。
かの整数であり、特に、このnが0又は1であるのが好
ましい。前記nが0又は1であると、例えば、前記アル
コキシ基と被処理面とを、例えば前記アルコキシ基とガ
ラス面におけるOH基とをより効果的に反応させること
等ができ、優れた撥水持続性を実現することができる。
キル基含有アルコキシシランの配合割合は、A〜E成分
の合計が100重量%になるように、通常0.01〜5
重量%、好ましくは0.2〜4重量%の範囲内から選択
される。
下回る場合には、被処理面に撥水剤を展延した場合に、
撥水剤処理面全体に均一に優れた撥水性を付与すること
ができないことがある。
場合には、被処理面に撥水剤を展延した場合に、A成分
が被処理面に過剰に処理されてしまうことがあるので、
例えば、撥水剤処理面が曇ってしまう等の不具合を生
じ、この過剰なA成分の除去作業を行なわなければなら
ず、撥水性被膜を容易に形成することができない。
2種以上を併用しても良い。 −(B)加水分解用触媒− 本発明における加水分解用触媒は、前記A成分中のアル
コキシ基の加水分解反応における触媒としての機能を有
する。
酸、硫酸、硝酸、燐酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、シュウ
酸、安息香酸等の有機酸、アンモニア、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の無機塩基、エチレンジアミン、
アルカノールアミン等の有機塩基等を挙げることがで
き、特に、塩酸、硫酸、硝酸等の強酸触媒が好ましい。
前記加水分解用触媒として前記強酸触媒を採用すると、
優れた撥水性及び撥水持続性を有する撥水性被膜をより
効果的に形成することができ、しかも撥水剤における優
れた保存安定性を実現することができる。
媒の配合割合は、A〜E成分の合計が100重量%にな
るように、通常0.001〜2重量%、好ましくは0.
005〜1重量%の範囲内から適宜に選択される。
を下回る場合には、例えば、前記A成分中のアルコキシ
基の加水分解反応における反応速度が遅い等の不具合を
生じ、充分な触媒機能を発揮することができず、前記B
成分の配合割合が2重量%を上回る場合には、例えば、
撥水剤における保存安定性が悪くなってしまう等の不具
合を生じてしまうことがあるので、このような不具合を
生じてしまった場合には、優れた撥水性及び撥水持続性
を有する撥水性被膜を形成することができない。
2種以上を併用しても良い。 −(C)アルコール− 本発明におけるアルコールは、エタノール、i−プロピ
ルアルコール、及びn−プロピルアルコールからなる群
より選択される少なくとも一種のアルコールであり、そ
の炭素数が2又は3の1価アルコールと言い換えること
ができる。
に溶解する機能を有し、このアルコールが、例えば、被
処理面に撥水剤を展延した後に蒸発することにより、速
やかに被処理面上に撥水性被膜を形成することができ
る。
定性を向上させる機能を有する。
配合割合は、A〜E成分の合計が100重量%になるよ
うに、通常5〜20重量%、好ましくは5〜15重量%
の範囲内から適宜に選択される。
場合には、例えば、撥水剤における前記A成分の溶解力
が不足してしまうことがあるので、優れた撥水性被膜を
形成することができない、優れた保存安定性を実現する
ことができない等の不具合を生じることがある。
る場合には、例えば、撥水剤における被処理面に対する
濡れ性が悪くなり、撥水剤が被処理面上で凝集する、平
滑性に優れた撥水性被膜を得ることができない等の不具
合を生じることがある。
2種以上を併用しても良い。 −(D)低沸点炭化水素系溶剤− 本発明における低沸点炭化水素系溶剤は、その沸点が4
0〜130℃、好ましくは50〜100℃であり、撥水
剤における揮発成分を効果的に速やかに揮発させる機能
を有する。
ば、その炭素数が6〜8のいずれかである炭化水素系溶
剤、好ましくはその炭素数が6〜7のいずれかである炭
化水素系溶剤等を挙げることができ、特に、ヘキサン
(異性体の沸点範囲49.7〜68.7℃)、シクロヘ
キサン(沸点80.7℃)、ベンゼン(沸点80.1
℃)、ヘプタン(異性体の沸点範囲79.2〜98,4
℃)、及びオクタン(異性体の沸点範囲99.2〜12
5.7℃)からなる群より選択される少なくとも一種の
炭化水素系溶剤等を好適に採用することができる。
の沸点が40℃を下回ると、この低沸点炭化水素系溶剤
の揮発性が強くなりすぎて、例えば、被処理面に撥水剤
を展延した場合に、撥水剤が充分にレベリングする前に
低沸点炭化水素系溶剤が蒸発してしまうので、優れた撥
水性被膜を形成することができない等の不具合を生じ、
その沸点が130℃を上回ると、この低沸点炭化水素系
溶剤の揮発性が弱くなりすぎて、例えば、被処理面に撥
水剤を展延した後に、低沸点炭化水素系溶剤が前記A成
分等を抱き込んで液ムラ等を形成してしまって、前記A
成分等を効果的に被処理面にレベリングさせることがで
きず、この液ムラ等を除去する拭き取り作業等を行なわ
なければならない等の不具合を生じる。
素系溶剤の配合割合は、A〜E成分の合計が100重量
%になるように、通常63重量%以上、好ましくは65
〜85重量%の範囲内から適宜に選択される。
る場合には、例えば、撥水剤における揮発成分量が相対
的に減少してしまうので、撥水剤における揮発成分を速
やかに揮発させることができない等の不具合を生じるこ
とがある。
る場合には、例えば、撥水剤における前記A成分の相溶
性が悪くなり、撥水剤中で前記A成分が分離してしまう
等の不具合を生じることがある。
2種以上を併用しても良い。 −(E)揮発性シリコン− 本発明における揮発性シリコンは、前記A成分等の被処
理面に対する濡れ性を向上させる機能を有する。
キサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサ
ン、デカメチルテトラシロキサン、及びドデカメチルペ
ンタシロキサンからなる群より選択される少なくとも一
種の揮発性シリコン等を好適に採用することができる。
ンの配合割合は、A〜E成分の合計が100重量%とな
るように、通常5〜20重量%、好ましくは5〜15重
量%の範囲内から適宜に選択される。
場合には、例えば、前記A成分等の被処理面に対する濡
れ性を充分に向上させることができない等の不具合を生
じることがある。
る場合には、例えば、撥水剤の保存安定性が悪くなる
(「ポットライフが短くなる」言い換えることもでき
る。)等の不具合を生じることがある。
2種以上を併用しても良い。 −(F)添加剤− 本発明の撥水剤には、例えば、前記A成分等を効果的に
溶解させること、前記各成分同士の相溶性を向上させる
こと、不快な臭気を防止すること、耐候性の向上等を目
的として、例えば、炭化水素類、ケトン類、エステル
類、エーテル類、香料、紫外線吸収剤等の添加剤(以
下、「F成分」と称することがある。)を配合すること
ができる。 −撥水剤の調製方法− 本発明の撥水剤は、前記A〜F成分を室温下において所
定の容器内で混合することにより、例えば、均一な溶液
等の調製液に調製することができるが、前記加水分解性
基の反応をより抑制するという観点からすると、前記B
成分以外の各成分を予め混合した後に、前記B成分を最
後に配合するのが好ましい。
缶、エアゾール缶等の所定の容器に充填することができ
る。 −撥水剤の処理方法− 本発明の撥水剤は、例えば、ガラス面等の被処理面に、
例えば、スプレーコート、ディッピング、ワイピング、
刷毛塗り、フェルト、スポンジ、布、タオル、ネル、ガ
ーゼ、不織布、綿、毛、化繊、紙等の各種薄材等の塗布
材を用いた塗布材拭き等の方法によって展延することが
でき、撥水剤を被処理面に展延した後に、例えば、撥水
剤処理面を風乾等により乾燥することによって、常温で
被処理面に処理することができる。前記塗布材拭きによ
る撥水剤の処理方法においては、例えば、撥水剤を塗布
材に含浸させ、この撥水剤を含浸させた塗布材で被処理
面に撥水剤を展延することができ、より広い面積の被処
理面に展延する場合には、再度、撥水剤を塗布材に含浸
させて、再度、被処理面に撥水剤を展延することができ
る。
おいては、例えば、前記所定の容器に撥水剤吐出口を設
け、この撥水剤吐出口に前記塗布材を備えた塗布具を装
着してなる塗布具装着容器を採用することができる。こ
の塗布具装着容器を採用することにより、例えば、被処
理面に撥水剤を連続的に処理すること、撥水剤の処理効
率を向上させること、より広い面積の被処理面に簡単に
撥水剤を展延すること、作業者が撥水剤を片手で容易に
展延すること等ができる。
る。 (実施例1〜10及び比較例1〜6)表1及び表2に示
す配合割合で各成分を配合し、撥水剤を調製した。な
お、表1及び表2中の各成分の詳細を以下に示す。 フルオロアルキル基(Rf基)含有アルコキシシラン
:ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、 フルオロアルキル基(Rf基)含有アルコキシシラン
:ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン、 フルオロアルキル基(Rf基)含有アルコキシシラン
:ヘプタデカフルオロデシルトリイソプロポキシシラ
ン、
横150mm×厚さ5mmのガラス板に、前記撥水剤を
展延した後に、このガラス板における撥水剤処理面を3
0分間室温(25℃)で乾燥し、前記ガラス面に撥水性
被膜を形成し、以下の評価を行なった。結果を表3に示
す。
ス面に形成された撥水性被膜を目視で観察し、以下の基
準で評価した。 均一で歪みがなく平滑性に優れ、白化がなく透明性に優れる・・・◎ 歪みが若干あり、白化が若干確認されるが透明性は良好である・・〇 歪みがあり、白化がやや目立ち透明性がやや劣る・・・・・・・・△ 歪みが著しく、白化が多く透明性が劣り視界が邪魔される・・・・× <初期撥水性>撥水剤処理面を乾燥した後に、水平にな
るように配置した撥水性被膜上に水滴を落とし、協和界
面科学(株)製の接触角測定機「型式S−150」によ
り水の接触角を測定し、以下の基準で評価した。
ー工業(株)製「クリンビュースペシャル」)を付け、
このスポンジを撥水剤処理面上で50回円を描くように
擦り動かした後に、撥水剤処理面を水洗、乾燥し、水平
になるように配置した撥水性被膜上に水滴を落とし、協
和界面科学(株)製の接触角測定機「型式S−150」
により水の接触角を測定し、以下の基準で評価した。 100°以上・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・◎ 95〜100°・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・〇 90〜95°・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・△ 90°未満・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・× <保存安定性>前記撥水剤を45℃の恒温槽中に静置
し、1ヶ月経過する毎に、前記初期撥水性の評価と同様
の方法で水の接触角を測定し、この接触角が95°を下
回った時点での経過月数により、保存安定性を判断し、
以下の基準で評価した。 6ヶ月以上・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・◎ 4〜5ヶ月・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・〇 2〜3ヶ月・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・△ 1ヶ月・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・×
して優れた濡れ性を発揮することができ、被処理面に展
延するだけで優れた撥水性及び撥水持続性を有する撥水
性被膜を容易に形成することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)アルコキシ基を有するフルオロア
ルキル基含有アルコキシシランと、(B)加水分解用触
媒と、(C)エタノール、i−プロピルアルコール、及
びn−プロピルアルコールからなる群より選択される少
なくとも一種のアルコールと、(D)その沸点が40〜
130℃である低沸点炭化水素系溶剤と、(E)揮発性
シリコンとを含有することを特徴とする撥水剤。 - 【請求項2】 前記低沸点炭化水素系溶剤がヘキサン、
シクロヘキサン、ベンゼン、ヘプタン、及びオクタンか
らなる群より選択される少なくとも一種の炭化水素系溶
剤である前記請求項1に記載の撥水剤。 - 【請求項3】 前記請求項1に記載の撥水剤を被処理面
に展延した後に、撥水剤処理面を乾燥することを特徴と
する撥水剤の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15974798A JP3969847B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 撥水剤及びその処理方法 |
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---|---|---|---|
JP15974798A JP3969847B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 撥水剤及びその処理方法 |
Publications (2)
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JPH11349930A true JPH11349930A (ja) | 1999-12-21 |
JP3969847B2 JP3969847B2 (ja) | 2007-09-05 |
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---|---|---|---|
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- 1998-06-08 JP JP15974798A patent/JP3969847B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3969847B2 (ja) | 2007-09-05 |
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