TW201835288A - 組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明係其目的為提供具有撥水性及撥油性及耐磨耗性,同時可手塗的組成物。
本發明係包含亞甲基之一部分為亦可取代為氧原子的碳數6~20之烷基、與至少1個之水解性基鍵結於矽原子的有機矽化合物(A1)、或特定之有機矽化合物(A2),進而,包含至少1個之水解性基為鍵結於金屬原子,烴鏈部分之最大鏈長為短於前述有機矽化合物(A1)或(A2)之最大鏈長的含羥鏈之基為亦可鍵結於前述金屬原子的金屬化合物(B)、與滿足特定之要件的高沸點溶媒(C)、與低沸點溶媒(D),前述高沸點溶媒(C)之濃度為相對於組成物100質量份而言,為0.088質量份以上、未達1.74質量份的組成物。
Description
本發明係關於形成可賦與撥水性及撥油性於各種基材的皮膜的組成物。
在各種車輛或屋外設備等,有來自窗玻璃表面之髒污所致的視覺辨認性之惡化、或外觀不良等之問題會產生的情況。因此,要求玻璃等之基材表面之撥水性及撥油性為良好。特別是不僅防止向基材表面之液滴之附著,亦要求已附著的液滴之除去為容易。
例如,於專利文獻1係開示有一種塗布液,其係用以得到溶膠-凝膠膜之塗布液,具有固形分及溶媒,固形分係具有將烷氧基矽烷在酸性水溶液中水解及聚縮合而得到的氧化矽寡聚物,溶媒係具有乙二醇單烷基醚和前述酸性水溶液。作為前述烷氧基矽烷係具體上開示有甲基三乙氧基矽烷、或γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷。
於專利文獻2係開示將有機矽烷、金屬烷氧化物以特定之比例混合,包含蒸氣壓大於水的有機溶媒、水、觸媒的溶液,旋轉塗佈於玻璃基板上之例。
於專利文獻3係開示在包含胺基改質聚矽氧 烷、酸及活性劑的撥水劑,更進一步,將包含胺基矽烷的玻璃用撥水劑以手動噴霧塗布。又,於專利文獻4係開示將含有胺基改質二甲基聚矽氧烷、與醇類與水的汽車用拋光組成物以噴霧塗布。
[專利文獻1]日本特開2010-31188號公報
[專利文獻2]日本特開2013-213181號公報
[專利文獻3]日本特開2009-173491號公報
[專利文獻4]日本特開2009-40936號公報
記於上述專利文獻1之塗布液係非具有撥水性及撥油性者。又,作為撥水及撥油塗佈之塗布方法,在專利文獻2係旋轉塗佈法,在專利文獻3、4亦使用噴霧塗佈法,但不使用在此等之方法所使用的特別的設備或器具等而以手塗而可塗布皮膜係在成本或簡便度之點上為非常有利。又,於專利文獻1係開示有手塗之製膜方法,但有將剩餘成分修飾地擦去的必要,不能說是簡便的手法。更進一步,皮膜係若受而摩擦等則變得容易被破壞,有液滴附著、或變得難以除去的的情況,該結果,有基材之髒污或腐蝕,進而性能降低係成為問題,亦要求耐磨耗性等之耐 久性。
因此,本發明係其目的為提供具有撥水性及撥油性、以及耐磨耗性,同時可手塗的組成物。
本發明係一種組成物,其係包含亞甲基之一部分為亦可取代為氧原子的碳數6~20之烷基、與至少1個之水解性基鍵結於矽原子的有機矽化合物(A1)、或含至少1個之三烷基矽烷基之分子鏈、與至少1個之水解性基為鍵結於矽原子的有機矽化合物(A2),更進一步,包含至少1個之水解性基為鍵結於金屬原子,烴鏈部分之最大鏈長為短於前述有機矽化合物(A1)或(A2)之最大鏈長的含羥鏈之基為亦可鍵結於前述金屬原子的金屬化合物(B)、與滿足在20℃之蒸氣壓為1000Pa以下及沸點為120℃以上之至少任一者,且溶解度參數為8.0(cal/cm3)1/2以上的高沸點溶媒(C)、與在20℃之蒸氣壓超過1000Pa且沸點為未達120℃的低沸點溶媒(D),前述高沸點溶媒(C)之濃度為相對於組成物100質量份而言,為0.088質量份以上、未達1.74質量份的組成物。
相對於前述有機矽化合物(A1)或(A2)而言的前述金屬化合物(B)之莫耳比係2以上、48以下為理想。
前述有機矽化合物(A1)係以下述式(AI)表示為理想。
Za1係表示含烴鏈之基、或水解性基,在Za1為含烴鏈之基的情況,Ra1與Za1亦可相同或相異,在Za1為水解性基的情況,Za1與Aa1亦可相同或相異。又,在複數之式(AI)間,Ra1與Za1亦可相同或相異。]
前述有機矽化合物(A2)係以下述式(AII)表示為理想。
前述金屬化合物(B)係以下述式(BI)表示為理想。
【化3】M(Rb1)(Ab1)m (BI)[前述式(BI)中,Rb1係表示烴鏈部分之最大鏈長為短於前述碳數6~20之烷基之最大鏈長的含烴鏈之基或水解性基。
Ab1係各自獨立地表示水解性基。
M係表示Al、Fe、In、Ge、Hf、Si、Ti、Sn、Zr、或Ta。
m係按照M之價數,表示1~4之整數。]
前述式(BI)中,Rb1和Ab1係相同之基為理想。
前述式(BI)中,M係Si為理想。
藉由本發明之組成物,則因為包含亞甲基之一部分為亦可取代為氧原子的碳數為6~20之烷基與水解性基鍵結於矽原子的有機矽化合物(A1)、或含至少1個之三烷基矽烷基之分子鏈、與至少1個之水解性基為鍵結於矽原子的有機矽化合物(A2)、與水解性基為鍵結於金屬原子的金屬化合物(B)、與高沸點溶媒(C)、與低沸點溶媒(D),所以可將具有撥水性及撥油性、以及耐磨耗性的皮膜,以手塗且均勻地塗布於基材。
本發明之組成物係包含亞甲基之一部分為亦可取代為氧原子的碳數為6~20之烷基、與至少1個之水解性基鍵結於矽原子的有機矽化合物(A1)或含至少1個之三烷基矽烷基之分子鏈、與至少1個之水解性基為鍵結於矽原子的有機矽化合物(A2)、與至少1個之水解性基為鍵結於金屬原子,烴鏈部分之最大鏈長為短於前述有機矽化合物(A1)或(A2)之最大鏈長的含羥鏈之基為亦可鍵結於前述金屬原子的金屬化合物(B)。由如此的組成物,鍵結於矽原子、或金屬原子的水解性基為水解、聚縮合而形成皮膜。又,藉由本發明之組成物,則不必進行在成膜前後修飾地擦去剩餘成分的作業。
在作為有機矽化合物使用(A1)的情況之皮膜係於形成此皮膜的矽原子之中一部分之矽,成為亞甲基之一部分為亦可取代為氧原子的碳數為6~20之烷基(以下,有僅稱為碳數6~20之烷基的情況)已鍵結的狀態。然後,透過此碳數6~20之烷基,賦予撥水機能及撥油機能於皮膜。又,在作為有機矽化合物使用(A2)的情況之皮膜係於形成此皮膜的矽原子之中一部分之矽,成為具有含三烷基矽烷基之分子鏈的基已鍵結的狀態。然後,透過此三烷基矽烷基,賦予撥水機能及撥油機能於皮膜。
碳數6~20之烷基及三烷基矽烷基為未鍵結的元素(例如,上述金屬原子)係成為在皮膜中作為實質上的間隔物發揮機能,耐磨耗性可提高。然後,在本發明之 組成物之理想的態樣係因為將前述有機矽化合物((A1)或(A2))與金屬化合物(B)之莫耳比調整於特定範圍,所以在所得到的皮膜,成為碳數6~20之烷基或三烷基矽烷基與間隔物為以特定之比例存在,可提供在撥水機能及撥油機能可提高的同時,耐磨耗性可更加提高的皮膜。
進而,本發明之組成物係包含滿足特定之要件的高沸點溶媒(C)。透過包含高沸點溶媒之情事,在將組成物以手塗而塗布於基材時,透過不揮發而留在基材上的高沸點溶媒(C),成為可均勻地塗布組成物。
以下,關於有機矽化合物(A1)及(A2),各自進行說明。
關於撥水性及撥油性,在本發明係於有機矽化合物(A1)之中心矽原子鍵結含烴鏈之基(以下,稱為第1之含烴鏈之基),作為此第1之含烴鏈之基之碳數6~20之烷基為鍵結於矽原子之點為重要。透過此碳數為6~20之烷基,於所得的皮膜界面(表面)賦予撥水性及撥油性。特別是液滴(水滴、油滴等)與皮膜之間之摩擦係數變小,液滴變得容易移動。前述的碳數為6~20之烷基係碳數為7以上、17以下為理想,8以上、15以下為較理想。
於有機矽化合物(A1)之矽原子係除了碳數6~20之烷基為1個鍵結以外,亦可進而鍵結第1之含烴鏈之基。第1之含烴鏈之基(包含碳數6~20之烷基)係通常僅 由烴基(烴鏈)所構成,但按照必要,此烴鏈之一部分之亞甲基(-CH2-)為取代為氧原子亦可。如此地進行,即使為一部分為以氧原子取代的基,於剩餘之部分存在烴鏈,所以被分類為含烴鏈之基。尚,相鄰於Si原子的亞甲基(-CH2-)係不取代為氧原子,又,連續的2個之亞甲基(-CH2-)亦不同時取代為氧原子。以下,只要無特別預先告知,將氧非取代型之烷基及含烴鏈之基(亦即,1價之烴基)作為例子,關於第1之含烴鏈之基進行說明,但在任一之說明,亦可將該亞甲基(-CH2-)之中之一部分取代為氧原子。
又,鍵結於有機矽化合物(A1)之矽原子的第1之含烴鏈之基之中,除了碳數6~20之烷基以外亦可進而鍵結的前述第1之含烴鏈之基係在該為烴基之情況,碳數為6以上、20以下為理想,較理想為碳數7以上、17以下,更理想為碳數8以上、15以下。
尚,在第1之含烴鏈之基之一部分之亞甲基為取代為氧原子的情況,所謂此等之基之碳數係設為意味著取代為氧原子前之碳數。
包含碳數6~20之烷基的第1之含烴鏈之基(烴基之情況)係可為支鏈、亦可為直鏈。又,除了碳數6~20之烷基以外亦可進而鍵結的第1之含烴鏈之基(烴基之情況)係含飽和或不飽和之脂肪族烴鏈之基為理想,含飽和脂肪族烴鏈之基為較理想。作為前述含飽和脂肪族烴鏈之基(烴基之情況)係飽和脂肪族烴基為較理想。
於碳數6~20之烷基及前述飽和脂肪族烴基係例如包含己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基等。
在第1之含烴鏈之基之烴基之一部分之亞甲基(-CH2-)為取代為氧原子的情況,作為烴基係飽和脂肪族烴基為理想。在第1之含烴鏈之基,作為烴基之一部分之亞甲基(-CH2-)為取代為氧原子的基係具體而言,可例示具有(聚)乙二醇單位的基、具有(聚)丙二醇單位的基等。
在有機矽化合物(A1),鍵結於中心矽原子的第1之含烴鏈之基之個數係包含碳數為6~20之烷基之個數而通常為1以上、2以下為理想,為1(亦即作為第1之含烴鏈之基僅為碳數為6~20之烷基)為特別理想。
作為前述有機矽化合物(A1)之水解性基係如為透過水解而給予羥基(矽醇基)的基即可,例如可理想地舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等之碳數1~4之烷氧基;羥基;乙醯氧基;氯原子;異氰酸酯基;等。其中,碳數1~4之烷氧基為理想,碳數1~2之烷氧基為較理想。
在有機矽化合物(A1),鍵結於中心矽原子的水解性基之個數係通常為1以上、2以上為理想,通常為3以下為理想。
又,於有機矽化合物(A1)之矽原子係除了 碳數6~20之烷基、水解性基以外,亦可鍵結相較於此之碳數6~20之烷基而烴鏈部分之碳數較少的含烴鏈之基(以下,稱為第2之含烴鏈之基)。
碳數6~20之烷基及第2之含烴鏈之基之長度係可作為包含鍵結於Si等之金屬原子的元素的最長直鏈(以下,亦稱為「主鏈」。)之長度(最長鏈長)而評估。因為將第2之含烴鏈之基設為相較於前述碳數6~20之烷基而言主鏈之長度為較短者,例如,烴鏈部分之碳數為相較於前述碳數6~20之烷基之碳數而言較少者為理想。通常,第2之含烴鏈之基係與前述碳數6~20之烷基同樣地僅由烴基(烴鏈)所構成,但按照必要,此烴鏈之一部分之亞甲基(-CH2-)亦可取代為氧原子。又,相鄰於Si原子的亞甲基(-CH2-)係不取代為氧原子,又,連續的2個之亞甲基(-CH2-)亦不同時取代為氧原子。
尚,所謂烴鏈部分之碳數係設為在氧非取代型之含烴鏈之基係意味著構成烴基(烴鏈)的碳原子之數,在氧取代型之含烴鏈之基係意味著將氧原子假設為亞甲基(-CH2-)而計算的碳原子之數。
以下,只要無特別預先告知,將氧非取代型之含烴鏈之基(亦即,1價之烴基)作為例子,關於第2之含烴鏈之基進行說明,但在任一之說明,亦可將該亞甲基(-CH2-)之中之一部分取代為氧原子。
前述第2之含烴鏈之基係在該為烴基之情況,碳數為1以上、5以下為理想,較理想為1以上、3以下。 又,前述第2之含烴鏈之基(烴基之情況)係可為支鏈、亦可為直鏈。
第2之含烴鏈之基(烴基之情況)係含飽和或不飽和之脂肪族烴鏈之基為理想,含飽和脂肪族烴鏈之基為較理想。作為前述含飽和脂肪族烴鏈之基(烴基之情況)係飽和脂肪族烴基為較理想。於飽和脂肪族烴基係例如可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基等。
在烴基之一部分之亞甲基(-CH2-)為取代為氧原子的情況,烴基係飽和脂肪族烴基為理想,作為烴基之一部分之亞甲基(-CH2-)為取代為氧原子的基係具體而言,可例示具有(聚)乙二醇單位的基等。
在有機矽化合物(A1),鍵結於中心矽原子的第2之含烴鏈之基之個數係2以下為理想,較理想為1以下,特別理想為0。
前述有機矽化合物(A1)係具體而言,為以下述式(AI)表示的化合物為理想。
[前述式(AI)中,Ra1係表示亞甲基之一部分為亦可取代為氧原子的碳數6~20之烷基,複數之Aa1係各自獨立地表示水解性基。Za1係表示含烴鏈之基、或水解性基,在Za1為含烴鏈之基的情況,Ra1與Za1亦可相同或相 異,在Za1為水解性基的情況,Za1與Aa1亦可相同或相異。又,在複數之式(AI)間,Ra1與Za1亦可相同或相異。]
式(AI)中,Za1之含烴鏈之基、Aa1、Za1之水解性基係各自作為第1之含烴鏈之基(包含碳數為6~20之烷基)、第2之含烴鏈之基、水解性基,由上述已說明的範圍可適宜選擇。
式(AI)中,Za1係第2之含烴鏈之基、或水解性基為理想,為水解性基為較理想。
作為有機矽化合物(A1)係可理想地舉出具有1個碳數為6~20之烷基、和3個水解性基的化合物;具有1個碳數為6~20之烷基、和1個第2之含烴鏈之基、和1個水解性基的化合物;等。
在具有1個碳數為6~20之烷基、和3個水解性基的化合物,3個水解性基係鍵結於矽原子。作為3個水解性基為鍵結於矽原子的基係可舉出三甲氧基矽烷基、三乙氧基矽烷基、三丙氧基矽烷基、三丁氧基矽烷基等之三烷氧基矽烷基;三羥基矽烷基;三乙醯氧基矽烷基;三氯矽烷基;三異氰酸酯矽烷基;等。
在具有1個碳數為6~20之烷基、和1個第2之含烴鏈之基、和2個水解性基的化合物中,1個之第2之含烴鏈之基、和2個之水解性基係鍵結於矽原子。作為1個之第2之含烴鏈之基、和2個之水解性基為鍵結於矽原子的基係可舉出甲基二甲氧基矽烷基、乙基二甲氧基矽烷基、甲基二乙氧基矽烷基、乙基二乙氧基矽烷基、甲基二丙氧基矽 烷基等之烷基二烷氧基矽烷基;等。
作為具有1個碳數為6~20之烷基、和3個水解性基的化合物係具體而言可舉出具有碳數6~20之烷基的烷基三甲氧基矽烷、具有碳數6~20之烷基的烷基三乙氧基矽烷等之具有碳數6~20之烷基的烷基三烷氧基矽烷;具有碳數6~20之烷基的烷基三羥基矽烷;具有碳數6~20之烷基的烷基三乙醯氧基矽烷;具有碳數6~20之烷基的烷基三氯矽烷;具有碳數6~20之烷基的烷基三異氰酸酯矽烷;等。
又,作為具有1個碳數為6~20之烷基、和1個第2之含烴鏈之基、和2個水解性基的化合物係具體而言可舉出具有碳數6~20之烷基的烷基甲基二甲氧基矽烷、具有碳數6~20之烷基的烷基甲基二乙氧基矽烷等之烷基甲基二烷氧基矽烷;具有碳數6~20之烷基的烷基甲基二羥基矽烷;具有碳數6~20之烷基的烷基甲基二乙醯氧基矽烷;具有碳數6~20之烷基的烷基甲基二氯矽烷;具有碳數6~20之烷基的烷基甲基二異氰酸酯矽烷;等。
其中,具有1個碳數為6~20之烷基、和3個水解性基的化合物為理想,具有碳數6~20之烷基的烷基三烷氧基矽烷為較理想。
前述有機矽化合物(A2)係於1分子中,具有鍵結於中心矽原子的至少1個之含三烷基矽烷基之分子鏈、與鍵結於中心矽原子的至少1個之水解性基。作為有機矽化合 物(A2)係可舉出1個含三烷基矽烷基之分子鏈、與3個水解性基為鍵結於中心矽原子的化合物;1個含三烷基矽烷基之分子鏈、與1個含矽氧烷骨架之基、與2個水解性基為鍵結於中心矽原子的化合物;1個含三烷基矽烷基之分子鏈、與1個含烴鏈之基、與2個水解性基為鍵結於中心矽原子的化合物;等。
具體而言,有機矽化合物(A2)係具體而言,為以下述式(AII)表示的化合物為理想。
[式(AII)中,Ra2係表示含三烷基矽烷基之分子鏈,複數之Aa2係各自獨立地表示水解性基。Za2係表示含三烷基矽烷基之分子鏈、含烴鏈之基、含矽氧烷骨架之基或水解性基。]
前述含三烷基矽烷基之分子鏈係具有含三烷基矽烷基之基為鍵結於分子鏈之末端的構造的1價之基,以於分子鏈鍵結含三烷基矽烷基之基,由本發明之組成物所形成的皮膜之撥水性及撥油性提高。又,以含三烷基矽烷基之分子鏈存在,液滴(水滴、油滴等)與該皮膜之間之摩擦被降低,液滴變得容易移動。更進一步,以具有三烷基矽烷基,可提高化學上的耐久性或物理上的耐久性,耐熱性、耐光性提高。在含三烷基矽烷基之基之烷基為取 代為氟烷基的情況,亦可同樣地提高該皮膜界面(表面)之撥水性及撥油性。
前述含三烷基矽烷基之基係至少包含1個三烷基矽烷基的基,理想係2個以上,更理想係包含3個三烷基矽烷基。含三烷基矽烷基之基係以式(s1)表示的基為理想。
[式(s1)中,Rs1係表示烴基或三烷基矽烷氧基,包含於該烴基或三烷基矽烷氧基的氫原子係亦可取代為氟原子。但是,在Rs1全部為烴基的情況,Rs1為烷基。*係表示鍵結鍵。]
以Rs1表示的烴基之碳數係1~4為理想、較理想為1~3、更理想為1~2。在Rs1全部為烴基的情況,3個Rs1之合計之碳數係9以下為理想、較理想為6以下、更理想為4以下。
作為以Rs1表示的烴基係脂肪族烴基為理想,烷基為較理想。作為該烷基係可舉出甲基、乙基、丙基、丁基等。複數之Rs1係可為相同或相異,相同為理想。在3個Rs1之中至少1個為甲基為理想,至少2個為甲基為較理想,3個Rs1全部為甲基為特別理想。
又,包含於以Rs1表示的三烷基矽烷基及三烷 基矽烷氧基的氫原子係亦可取代為氟原子。作為氟原子之取代數係將碳原子之數設為A時,1以上為理想,較理想為3以上,2×A+1以下為理想。又,在包含烷基的氫原子被氟原子取代的情況,被取代的烷基之數係在每1個矽原子成為1~3的範圍內可適宜選擇。
作為Rs1為全部為烴基(烷基)的基(三烷基矽烷基)係具體而言,可舉出以下述式表示的基等。式中,*係表示鍵結鍵。
Rs1之至少1個,亦可為三烷基矽烷氧基。在如此的情況,含三烷基矽烷基之分子鏈係亦成為具有三烷基矽烷基。作為前述三烷基矽烷氧基,可舉出於Rs1為全部為烴基(烷基)的基(三烷基矽烷基)之矽原子鍵結氧原子的基。
作為Rs1之至少1個為三烷基矽烷氧基的基係可舉出以下述式表示的基。
在含三烷基矽烷基之分子鏈,三烷基矽烷基係鍵結於分子鏈之末端(自由端側),特別是分子鏈之主鏈(最長直鏈)之末端(自由端側)為理想。
三烷基矽烷基所鍵結的分子鏈係直鏈狀或支鏈狀為理想,直鏈狀為理想。前述分子鏈係包含二烷基矽氧烷鏈為理想,包含直鏈狀二烷基矽氧烷鏈為理想。又,前述分子鏈係亦可包含2價之烴基。即使分子鏈之一部分為2價之烴基,因為剩餘部分亦為二烷基矽氧烷鏈,所以所得到的皮膜之化學上的耐久性或物理上的耐久性為良 好。前述分子鏈係以式(s2)表示的基為理想。
[式(s2)中,Rs2係表示碳數1~4之烷基。Zs1係表示-O-或2價之烴基,被包含於該2價之烴基的-CH2-係亦可取代為-O-。Ys1係表示單鍵或-Si(Rs2)2-Ls1-。Ls1係表示2價之烴基,被包含於該2價之烴基的-CH2-係亦可取代為-O-。左側之*係表示與中心矽原子之鍵結鍵,右側之*係表示與含三烷基矽烷基之基之鍵結鍵。]
以前述Rs2表示的烷基之碳數係1~4為理想、較理想為1~3、更理想為1~2。作為以Rs2表示的烷基係可舉出甲基、乙基、丙基、丁基等,甲基或乙基為理想,甲基為特別理想。
n1係1~100為理想、較理想為1~80、更理想為1~50、特別理想為1~30。
以Zs1或Ls1表示的2價之烴基之碳數係1~10為理想、較理想為1~6、更理想為1~4。前述2價之烴基係鏈狀為理想,在鏈狀的情況,直鏈狀、支鏈狀之任一均可。又,前述2價之烴基係2價之脂肪族烴基為理想,烷二基為理想。作為2價之烴基係可舉出亞甲基、伸乙基、丙烯基、丁烯基等。
更進一步,被包含於前述2價之烴基的一部分 之-CH2-係亦可取代為-O-。在此情況連續的2個之-CH2-為不同時取代為-O-,相鄰於Si原子的-CH2-為不取代為-O-。在2個以上之-CH2-為取代為-O-的情況,-O-與-O-之間之碳原子數係2~4為理想,2~3為更理想。作為2價之烴基之一部分為取代為-O-的基係具體而言,可例示具有(聚)乙二醇單位的基、具有(聚)丙二醇單位的基等。
在前述式(s2),Zs1為-O-,Ys1為單鍵,亦即前述分子鏈係僅由二烷基矽烷氧基之重複所構成之情事為理想。在二烷基矽氧烷鏈為僅由二烷基矽烷氧基之重複所構成的情況,所得到的皮膜之化學上的耐久性或物理上的耐久性為良好。
作為包含於含三烷基矽烷基之分子鏈的分子鏈係可舉出以下述式表示的分子鏈。式中,p1係1~30之整數,*係設為表示結鍵於形成聚矽氧烷骨架的矽原子或三烷基矽烷基的鍵結鍵者。
又,構成含三烷基矽烷基之分子鏈的原子之合計數係24以上為理想,較理想為40以上,更理想為50以上,1200以下為理想,較理想為700以下,更理想為250以下。
含三烷基矽烷基之分子鏈係以下述式(s1)表示的基為理想。
[式(s1)中,Rs1、Rs2、Zs1、Ys1、n1係與上述同義。*係表示與矽原子之鍵結鍵。]
含三烷基矽烷基之分子鏈係以下述式(s1-1)表示的基為較理想,以下述式(s1-1-1)表示的基為更理想。
又,含三烷基矽烷基之分子鏈係以下述式(s1-2)表示的基亦為理想,以下述式(s1-2-1)表示的 基為更理想。
[式(s1-2)及式(s1-2-1)中,Rs2、Rs3、Zs1、Ys1、n1係與上述同義。*係表示與矽原子之鍵結鍵。]
作為以Rs3表示的烷基係可舉出與作為以Rs1表示的烴基所例示的烷基相同之基,該烷基之碳數係1~3為理想、較理想為1~2。又,被包含於*-Si(Rs3)3的Rs3之合計之碳數係9以下為理想、較理想為6以下、更理想為4以下。更進一步,在被包含於*-Si(Rs3)3的Rs3之中,至少1個為甲基為理想,2個以上之Rs3為甲基為理想,3個Rs3全部為甲基為特別理想。
作為含三烷基矽烷基之分子鏈係可舉出以式(s1-1)表示的基。
在有機矽化合物(A2),鍵結於中心矽原子的含三烷基矽烷基之分子鏈之個數係1~3為理想,較理想為1~2,特別理想為1。
前述水解性基係如為鍵結於矽原子的情況、透過水解而給予羥基(矽醇基)的基即可,例如可理想地舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等之碳數1~4之烷氧基;羥基;乙醯氧基;氯原子;異氰酸酯基;等。其 中,碳數1~4之烷氧基為理想,碳數1~2之烷氧基為較理想。
在有機矽化合物(A2),鍵結於中心矽原子的水解性基之個數為1~3,為2~3為理想。
以下,有將水解性基鍵結於矽原子的基稱為水解性矽基的情況。
前述含矽氧烷骨架之基係含有矽氧烷單位(Si-O-)的1價之基,以少於構成含三烷基矽烷基之分子鏈的元素數的數之元素所構成者即可。由此,含矽氧烷骨架之基係成為相較於含三烷基矽烷基之分子鏈而言長度較短、或立體上的範圍(立體阻障)較小的基。於含矽氧烷骨架之基係亦可包含2價之烴基。
含矽氧烷骨架之基係以下述式(s2)表示的基為理想。
[式(s2)中,Rs2係與上述同義。Rs5係表示烴基或羥基,被包含於該烴基的-CH2-係亦可取代為-O-,包含於該烴基的氫原子係亦可取代為氟原子。Zs2係表示-O-或2價之烴基,被包含於該2價之烴基的-CH2-係亦可取代為-O-。Ys2係表示單鍵或-Si(Rs2)2-Ls2-。Ls2係表示2價之烴基,被包含於該2價之烴基的-CH2-係亦可取代為-O-。n2 係表示0~5之整數。*係表示與矽原子之鍵結鍵。]
作為以Rs5表示的烴基係可舉出與以Rs1表示的烴基相同之基,脂肪族烴基為理想,烷基為較理想。碳數係1~4為理想、較理想為1~3、更理想為1~2。
作為以Zs2或Ls2表示的2價之烴基係可舉出與以Zs1表示的2價之烴基相同之基,碳數係1~10為理想、較理想為1~6、更理想為1~4。又,以Zs2或Ls2表示的2價之烴基係2價之脂肪族烴基為理想,直鏈狀或支鏈狀之烷二基為更理想。
n2係1~5為理想、較理想為1~3。
含矽氧烷骨架之基之原子數之合計係100以下為理想、較理想為50以下、更理想為30以下,10以上為理想。又,含三烷基矽烷基之分子鏈與含矽氧烷骨架之基之原子數之差係10以上為理想,較理想為20以上,1000以下為理想,較理想為500以下,更理想為200以下。
含矽氧烷骨架之基係具體而言,可舉出以下述式表示的基。
前述含烴鏈之基係含烴鏈的1價之基,相較於 構成含三烷基矽烷基之分子鏈之分子鏈的原子數而言,烴鏈部分之碳數為較少者即可。又,相較於構成含三烷基矽烷基之分子鏈之最長直鏈的原子數而言,烴鏈之最長直鏈之碳數為較少者為理想。
含烴鏈之基係僅由烴基(烴鏈)所構成即可,包含於烴鏈的-CH2-係亦可取代為-O-,僅由烴基(烴鏈)所構成為理想。但是,相鄰於矽原子的-CH2-係不取代為-O-,又,連續的2個-CH2-亦不同時取代為-O-。
尚,所謂烴鏈部分之碳數係設為在氧非取代型之含烴鏈之基係意味著構成烴基(烴鏈)的碳原子之數,在氧取代型之含烴鏈之基係意味著將-O-替換為-CH2-而計算的碳原子之數。以下,只要無特別預先告知,將氧非取代型之含烴鏈之基(亦即,1價之烴基)作為例子,關於含烴鏈之基進行說明,但在任一之說明,亦可將-CH2-之中之一部分取代為-O-。
前述含烴鏈之基之碳數係1~3為理想,較理想為1。又,前述含烴鏈之基(烴基之情況)係可為支鏈狀、亦可為直鏈狀。前述含烴鏈之基(烴基之情況)係含飽和或不飽和之脂肪族烴鏈之基為理想,含飽和脂肪族烴鏈之基為較理想。作為前述含飽和脂肪族烴鏈之基係甲基、乙基、丙基等之烷基為理想。
在包含於烴鏈的-CH2-為取代為-O-的情況,可例示具有(聚)乙二醇單位的基等。
其中,有機矽化合物(A2)係以下述式(I- 1)表示的化合物為理想,以式(I-1-1)表示的化合物為較理想。
[式(I-1)及(I-1-1)中,Aa2、Za2、Zs1、Ys1、Rs2、Rs3、n1係各自與上述同義。]
又,有機矽化合物(A2)係可以式(I-2)表示的化合物,理想為以式(I-2-1)表示的化合物亦可。
[式(I-2)及式(I-2-1)中,Aa2、Za2、Zs1、Ys1、Rs2、Rs3、n1係各自與上述同義。]
作為有機矽化合物(A2),具體而言係可舉 出以式(I-I)表示的基。
作為有機矽化合物(A2)之合成方法之例係可舉出如以下的方法。作為第一之方法係可透過使含三烷基矽烷基之分子鏈與鹵素原子(理想為氯原子)鍵結的化合物、與於矽原子鍵結3個以上(特別是4個)水解性基的化合物進行反應而製造。
作為第二之合成方法係可透過使於二烷基矽氧烷鏈之兩末端鍵結鹵素原子的化合物(以下,「二鹵化二烷基矽氧烷」)、與參(三烷基矽烷氧基)矽烷基、和M1O-基(M1係表示鹼金屬。)鍵結的化合物(以下,「鹼金屬矽 烷基氧化物」)及於矽原子鍵結4個水解性基的化合物進行反應而製造。此等之化合物之反應順序係無限定,但首先使二鹵化二烷基矽氧烷和鹼金屬矽烷基氧化物反應,接著,使於矽原子鍵結4個水解性基的化合物進行反應為理想。
作為前述鹵素原子係可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,氯原子為理想。又,作為前述鹼金屬係鋰為理想。
鹼金屬矽烷基氧化物係例如可透過於參(三烷基矽烷氧基)矽烷基和羥基鍵結的化合物,使烷基鹼金屬反應而製造。作為有機基鹼金屬化合物係可舉出n-丁基鋰、第二丁基鋰、第三丁基鋰等之烷基鋰,特別理想為n-丁基鋰。
又,作為第三之合成方法,有機矽化合物(A2)係亦可透過例如使鹼金屬矽烷基氧化物及環狀二甲基矽氧烷反應,接著,使於矽原子鍵結3個水解性基和1個鹵素原子(特別是,氯原子)的化合物進行反應而製造。包含於環狀二甲基矽氧烷的矽原子之數係例如2以上、10以下為理想,較理想為為2以上、5以下,更理想為2以上、4以下。
又,作為第四之合成方法,有機矽化合物(A2)係亦可透過例如使鹼金屬矽烷基氧化物及環狀二甲基矽氧烷反應,於所得到的羥基末端二甲基矽氧烷化合物,使四烷氧基矽烷進行反應而製造。
與有機矽化合物(A1)或(A2)一起包含於 組成物的前述金屬化合物(B)係至少1個之水解性基為鍵結於中心金屬原子者,前述第2之含烴鏈之基亦可鍵結於前述金屬原子。前述第2之含烴鏈之基之最長鏈長係因為短於鍵結於有機矽化合物(A1)之中心矽原子的碳數為6~20之烷基之最長鏈長,或短於鍵結於有機矽化合物(A2)之中心矽原子的含三烷基矽烷基之分子鏈,所以金屬化合物(B)之最長鏈長係變得短於有機矽化合物之最長鏈長。因此,由金屬化合物(B)引導的構造係相較於由有機矽化合物(A1)或(A2)引導的構造而言較不蓬鬆,透過於組成物包含金屬化合物(B),成為可在所得到的皮膜形成具有間隔物機能的部位。
金屬化合物(B)之中心金屬原子係與烷氧基鍵結而可形成金屬烷氧化物的金屬原子即可,於此情況之金屬亦包含Si、Ge等之半金屬。作為金屬化合物(B)之中心金屬原子係具體而言,可舉出Al、Fe、In等之3價金屬;Ge、Hf、Si、Ti、Sn、Zr等之4價金屬;Ta等之5價金屬;等,理想為Al等之3價金屬;Si、Ti、Zr、Sn等之4價金屬;較理想為Al、Si、Ti、Zr,更理想為Si。
作為金屬化合物(B)之水解性基係可舉出與有機矽化合物(A1)或(A2)之水解性基相同者,碳數1~4之烷氧基為理想,碳數1~2之烷氧基為較理想。又,有機矽化合物(A1)和金屬化合物(B)之水解性基係可相同亦可為相異。又,有機矽化合物(A1)和金屬化合物(B)之水解性基係任一均為碳數1~4之烷氧基為理想。在 金屬化合物(B),水解性基之個數係1以上為理想、較理想為2以上、更理想為3以上,4以下為理想。
作為金屬化合物(B)之第2之含烴鏈之基係由上述已說明的範圍可適宜選擇,該個數係1以下為理想,0為特別理想。
金屬化合物(B)係具體而言,為以下述式(BI)表示的化合物為理想。
【化22】M(Rb1)(Ab1)m (BI)
[前述式(BI)中,Rb1係表示第2之含烴鏈之基或水解性基。Ab1係各自獨立地表示水解性基。M係表示Al、Fe、In、Ge、Hf、Si、Ti、Sn、Zr、或Ta。m係按照金屬原子,表示1~4之整數。]
式(BI)中,Rb1之第2之含烴鏈之基、Rb1、Ab1之水解性基係各自作為第2之含烴鏈之基、水解性基,由上述已說明的範圍可適宜選擇。
式(BI)中,Rb1係水解性基為理想。又,在Rb1為水解性基的情況,Rb1與Ab1係可為相同或相異,相同為理想。更進一步,有機矽化合物(A1)和金屬化合物(B)之水解性基係可相同亦可為相異。
式(BI)中,作為M係Al、Si、Ti、Zr、Sn為理想,Al、Si、Ti、Zr為較理想,Si為更理想。此等金屬原子之烷氧化物係液狀化為容易,容易提高皮膜中,作為 間隔物而可發揮機能的下述構造(b)之分布之均勻性。又,在式(BI),m係在M為Al、Fe、In等之3價金屬之情況係表示2,在M為Ge、Hf、Si、Ti、Sn、Zr等之4價金屬之情況係表示3,在M為Ta等之5價金屬之情況係表示4。
作為金屬化合物(B)係可理想地舉出僅具有水解性基的化合物;具有1個第2之含烴鏈之基和2個水解性基的化合物;等。
作為僅具有水解性基的化合物係可舉出四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四丁氧基矽烷等之四烷氧基矽烷;三乙氧基鋁、三丙氧基鋁、三丁氧基鋁等之三烷氧基鋁;三乙氧基鐵等之三烷氧基鐵;三甲氧基銦、三乙氧基銦、三丙氧基銦、三丁氧基銦等之三烷氧基銦;四甲氧基鍺、四乙氧基鍺、四丙氧基鍺、四丁氧基鍺等之四烷氧基鍺;四甲氧基鉿、四乙氧基鉿、四丙氧基鉿、四丁氧基鉿等之四烷氧基鉿;四甲氧基鈦、四乙氧基鈦、四丙氧基鈦、四丁氧基鈦等之四烷氧基鈦;四甲氧基錫、四乙氧基錫、四丙氧基錫、四丁氧基錫等之四烷氧基錫;四甲氧基鋯、四乙氧基鋯、四丙氧基鋯、四丁氧基鋯等之四烷氧基鋯;五甲氧基鉭、五乙氧基鉭、五丙氧基鉭、五丁氧基鉭等之五烷氧基鉭;等。
作為具有第2之含烴鏈之基和水解性基的化合物係可舉出甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、甲基三丙氧基矽烷等之烷基三烷氧基矽烷;乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙 氧基矽烷等之烯基三烷氧基矽烷;等。
在本發明之組成物之理想的態樣係因為將上述有機矽化合物(A1)或(A2)與金屬化合物(B)以特定之比例包含,所以成為可提供在撥水機能及撥油機能可提高的同時,耐磨耗性亦優異的皮膜。具體而言,在本發明之組成物,前述金屬化合物(B)和有機矽化合物(A1或A2)之莫耳比(金屬化合物(B)/有機矽化合物(A1或A2))係2以上(較理想為15以上)、48以下為理想,44以下為較理想,更理想為40以下,特別理想為36以下。
本發明之組成物係除了上述有機矽化合物(A1)或(A2)、金屬化合物(B)以外,更進一步包含高沸點溶媒(C)。透過在將組成物以手塗進行塗布時,高沸點溶媒(C)不揮發而留在基材上,成為可將有機矽化合物(A1)或(A2)和金屬化合物(B)均勻地遍及基材上,可實現具有良好的撥水撥油性、耐磨耗性,表面性狀亦良好的皮膜。
在本發明,所謂高沸點溶媒(C)係意味著,滿足在20℃之蒸氣壓為1000Pa以下及沸點為120℃以上之至少任一者。在本發明係因為與高沸點溶媒(C)一起,使用後述的低沸點溶媒(D),所以考慮與低沸點溶媒(D)之相溶性,需要使用溶解度參數處於特定範圍的高沸點溶媒(C)。在本說明書,所謂溶解度參數(SP值,Solubility Parameter)係透過「R.F.Fedors、Polym.Eng.Sci.,14[2]、147-154(1974)」所記載之方法而算出的值。 在本發明係作為高沸點溶媒(C),使用SP值[(cal/cm3)1/2]為8.0以上者。高沸點溶媒(C)之SP值[(cal/cm3)1/2]係使用13.0以下者為理想。作為滿足如此的要件的溶媒,可舉出1-丁醇或乙二醇單己基醚。
高沸點溶媒(C)之在20℃之蒸氣壓係800Pa以下為理想,較理想為600Pa以下,下限係無特別限定,但例如為5Pa。又,高沸點溶媒(C)之沸點係理想為150℃以上,較理想為170℃以上,上限係無特別限定,但例如為300℃。
本發明之組成物係除了上述有機矽化合物(A)、金屬化合物(B)和高沸點溶媒(C)以外,更進一步包含低沸點溶媒(D)。所謂低沸點係意味著在20℃之蒸氣壓超過1000Pa且沸點為未達120℃。
作為如此的低沸點溶媒(D)係可舉出醇系溶媒、酮系溶媒、醚系溶媒、脂環式烴系溶媒,特別是醇系溶媒、酮系溶媒、醚系溶媒為理想。醇系溶媒係例如甲醇、乙醇、1-丙醇、異丙醇、2,2,2-三氟乙醇、2-丁醇、異丁醇等。酮系溶媒係例如丙酮、甲基乙基酮等。作為醚系溶媒係可舉出二乙醚、二異丙醚、四氫呋喃、1,4-二噁烷、乙二醇二甲基醚。作為脂環式烴系溶媒係可舉出己烷。
低沸點溶媒(D)之在20℃之蒸氣壓係2000Pa以上為理想,較理想為3000Pa以上,上限係無特別限定,但例如為13000Pa。又,高沸點溶媒(D)之沸點係理想為 100℃以下,較理想為85℃以下。
高沸點溶媒(C)及低沸點溶媒(D)係可各自單獨使用1種,亦可併用2種以上之溶媒。又,為了製作本發明之組成物係於將低沸點溶媒(D)之一部分事先與高沸點溶媒(C)混合的混合液,投入有機矽化合物(A)和金屬化合物(B)而使之溶解(例如在室溫攪拌10~30分左右),理想為更進一步添加觸媒(E),例如攪拌10~30小時左右等而製作溶液,將此以留存之低沸點溶媒(D)稀釋為理想。以低沸點溶媒(D)之稀釋倍率係5~40倍左右為理想。當然,本發明之組成物係亦可包含高沸點溶媒(C)及低沸點溶媒(D)以外之溶媒(以下有稱為其他溶媒之情事。),亦可不包含。
前述有機矽化合物(A)(以下,有歸納有機矽化合物(A1)和(A2),表示為有機矽化合物(A)的情況)係相對於前述低沸點溶媒(D)而言,0.01~0.15質量%為理想,較理想為0.03~0.13質量%。前述金屬化合物(B)係相對於前述低沸點溶媒(D)而言,0.1~1.2質量%為理想,較理想為0.15~1.0質量%。前述高沸點溶媒(C)係相對於前述低沸點溶媒(D)而言,0.05~1.8質量%為理想,較理想為0.1~1.8質量%,可為1.5質量%以下,亦可為1.2質量%以下。
又,相對於高沸點溶媒(C)、低沸點溶媒(D)、其他溶媒及後述的觸媒(E)之合計100質量%而言,有機矽化合物(A)係0.03~0.15質量%為理想,較理 想為0.035~0.12質量%。又,相對於高沸點溶媒(C)、低沸點溶媒(D)、其他溶媒及後述的觸媒(E)之合計100質量%而言,金屬化合物(B)係0.1~1.5質量%為理想,較理想為0.15~1.2質量%。相對於高沸點溶媒(C)、低沸點溶媒(D)、其他溶媒及後述的觸媒(E)之合計100質量%而言的有機矽化合物(A)及金屬化合物(B)之合計比例係((A+B)/(C+D+E)),0.13~1.65質量%為理想,0.185~1.32質量%為較理想,更理想為0.2~1.1質量%。
更進一步,本發明之組成物係按照必要,亦可使觸媒(E)共存。觸媒(E)係可由在溶膠-凝膠法一般而言使用的鹽酸、蟻酸、醋酸等之酸觸媒;鹼觸媒;有機金屬觸媒等任意地選擇。
酸觸媒(特別理想為鹽酸)係相對於有機矽化合物(A)和金屬化合物(B)之合計而言,在質量比為1倍以上為理想,較理想為1.3倍以上,8倍以下為理想,較理想為7倍以下,更理想為6.5倍以下。
更進一步,在使有機矽化合物(A)和金屬化合物(B)與基材接觸時,在不阻礙本發明之效果的範圍,亦可共存其他之溶劑(不相當於高沸點溶媒(C)及低沸點溶媒(D)之任一者的溶劑)、防氧化劑、防銹劑、紫外線吸收劑、光安定劑、防黴劑、抗菌劑、防生物附著劑、除臭劑、顏料、難燃劑、防帶電劑等之各種之添加劑。
作為前述防氧化劑係可舉出酚系防氧化劑、硫系防氧化劑、磷系防氧化劑、受阻胺系防氧化劑等
作為前述酚系防氧化劑係可舉出n-十八烷基-3-(4-羥基-3,5-二-t-丁基苯基)丙酸酯、2,6-二-t-丁基-4-甲基酚、2,2-硫-二乙烯-雙-[3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、三-乙二醇-雙-[3-(3-t-丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸酯]、3,9-雙[2-{3-(3-t-丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、肆{3-(3,5-二-t-丁基-4-羥苯基)-丙酸}季戊四醇酯、2-t-丁基-6-3-t-丁基-2-羥基-5-甲基芐基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羥基-3,5-二-t-戊基苯基)乙基]-4,6-二-t-戊基苯基丙烯酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二-t-丁基-4-羥芐基)苯、參(3,5-二-t-丁基-4-羥芐基)異三聚氰酸酯、1,3,5-參(4-t-丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、2,2’-亞甲基雙(6-t-丁基-4-甲基酚)、4,4’-亞丁基雙(6-t-丁基-3-甲基酚)、4,4’-硫代雙(6-t-丁基-3-甲基酚)等。
作為前述硫系防氧化劑係可舉出3,3’-硫代二丙酸 二-n-十二烷基酯、3,3’-硫代二丙酸 二-n-十四烷基酯、3,3’-硫代二丙酸 二-n-十八烷基酯、肆(3-十二烷基硫代丙酸)季戊四醇酯等。
作為前述磷系防氧化劑係可舉出參(2,4-二-t-丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2,4-二-t-丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-t-丁基-4-甲基苯基)季戊四醇 二亞磷酸酯、雙(2,4-二-異丙苯基苯基)季戊四醇 二亞磷酸酯、肆(2,4-二-t-丁基苯基)-4,4’-亞聯苯基 二膦酸酯、雙-[2,4-二-t-丁基-(6-甲基)苯基]乙基 亞磷酸酯等。
作為前述受阻胺系防氧化劑係可舉出癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯(融點81~86℃)、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯(融點58℃)、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}-1,6-六亞甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}]等。
作為前述防銹劑係可舉出三乙醇胺等之烷醇胺;四級銨鹽;烷硫醇;咪唑啉、咪唑、烷基咪唑啉衍生物、苯并咪唑、2-巰基苯并咪唑、苯并三唑等之唑類;偏釩酸鈉;檸檬酸鉍;酚衍生物、烷基胺或聚烯胺等之脂肪族胺、芳香族胺、乙氧基化胺、氰基烷基胺、苯甲酸環己基胺、亞烷基二胺等之脂肪族二胺、芳香族二胺等之胺化合物;前述胺化合物和羧酸之醯胺;烷基酯;嘧啶;環烷酸;磺酸複合體;亞硝酸鈣、亞硝酸鈉、亞硝酸二環己基胺等亞硝酸鹽;多元醇、多酚等之多元醇化合物;鉬酸鈉、鎢酸鈉、膦酸鈉、鉻酸鈉、矽酸鈉等之雜多酸鹽;明膠;羧酸之聚合物;硝基化合物;甲醛;炔屬醇;脂肪族硫醇、芳香族硫醇、乙炔硫醇等之硫醇化合物;脂肪族硫醚、芳族硫醚、乙炔硫醚等之硫醚化合物;亞碸、二芐基亞碸等之亞碸化合物;硫脲;胺或四級銨鹽和鹵素離子之 組合;烷基胺和碘化鉀之組合;單寧和磷酸鈉之組合;三乙醇胺和月桂基肌胺酸之組合;三乙醇胺和月桂基肌胺酸和苯并三唑之組合;烷基胺和苯并三唑和亞硝酸鈉和磷酸鈉之組合;等。
作為前述紫外線吸收劑/光安定劑係例如可舉出2-(5-甲基-2-羥苯基)苯并三唑、2-[2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基芐基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(3-t-丁基-5-甲基-2-羥苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-t-辛基苯基)苯并三唑、和甲基-3-[3-t-丁基-5-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羥基苯基]丙酸酯-聚乙二醇(分子量約300)之縮合物、羥苯基苯并三唑衍生物、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-酚、2-乙氧基-2’-乙基-草酸雙醯替苯胺等。
作為前述防黴劑/抗菌劑係可舉出2-(4-噻唑基)苯并咪唑、山梨酸、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、(2-吡啶基硫-1-氧化物)鈉、去氫醋酸、2-甲基-5-氯-4-異噻唑酮錯合物、2,4,5,6-四氯鄰苯二甲腈、2-苯并咪唑胺甲酸甲酯、1-(丁基胺甲醯基)-2-苯并咪唑胺甲酸甲酯、單或二溴氰基乙醯胺類、1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷、1,1-二溴-1-硝基丙醇及1,1-二溴-1-硝基-2-乙醯氧基丙烷等。
作為前述防生物附著劑係可舉出四甲基秋蘭姆二硫化物、雙(N,N-二甲基二硫胺甲酸)鋅、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、二氯-N-((二甲基胺基)磺醯基)氟-N-(P-甲苯基)甲烷亞磺醯胺、吡啶-三苯基硼 烷、N,N-二甲基-N’-苯基-N’-(氟二氯甲硫基)磺醯胺、硫氰酸亞銅(1)、氧化亞銅、四丁基秋蘭姆二硫醚、2,4,5,6-四氯間苯二腈、亞乙基雙聯硫基氨基甲酸鋅(zinc ethylene-bis-dithio carbamate)、2,3,5,6-四氯-4-(甲基磺醯基)吡啶、N-(2,4,6-三氯苯基)馬來醯亞胺、雙(2-吡啶硫醇-1-氧化物)鋅鹽、雙(2-吡啶硫醇-1-氧化物)銅鹽、2-甲硫基-4-t-丁基胺基-6-環丙基胺基-s-三嗪、4,5-二氯-2-n-辛基-4-異噻唑啉-3-酮、呋喃酮類、烷基吡啶化合物、蘆竹鹼系化合物、異腈化合物等。
作為前述除臭劑係可舉出乳酸、琥珀酸、蘋果酸、檸檬酸、馬來酸、丙二酸、乙二胺聚乙酸、烷烴-1,2-二羧酸、烯-1,2-二羧酸、環烷-1,2-二羧酸、環烯-1,2-二羧酸、萘磺酸等之有機酸類;十一碳烯酸鋅、2-乙基己酸鋅、蓖麻油酸鋅等之脂肪酸金屬類;氧化鐵、硫酸鐵、氧化鋅、硫酸鋅、氯化鋅、氧化銀、氧化銅、金屬(鐵、銅等)葉綠素鈉、金屬(鐵、銅、鈷等)酞青、金屬(鐵、銅、鈷等)四磺酸酞青、二氧化鈦、可見光回應型二氧化鈦(氮摻雜型等)等之金屬化合物;α-、β-、或γ-環糊精、該甲基衍生物、羥丙基衍生物、葡糖基衍生物、麥芽糖基衍生物等之環糊精類;多孔甲基丙烯酸聚合物、多孔丙烯酸聚合物等之丙烯酸系聚合物、多孔二乙烯基苯聚合物、多孔苯乙烯-二乙烯基苯-乙烯基吡啶聚合物、多孔二乙烯基苯-乙烯基吡啶聚合物等之芳香族系聚合物、該等之共聚物及幾丁質、殼聚糖、活性炭、二氧化矽凝 膠、活性氧化鋁、沸石、陶瓷等之多孔介質等。
作為前述顏料係可舉出碳黑、氧化鈦、酞青系顏料、喹吖酮系顏料、異吲哚啉系顏料、苝或苝酮系顏料、喹啉黃系顏料、二酮吡咯并吡咯系顏料、二噁嗪系顏料、雙偶氮縮合系顏料和苯并咪唑酮系顏料等。
作為前述難燃劑係可舉出十溴聯苯、三氧化銻、磷系難燃劑、氫氧化鋁等。
作為前述防帶電劑係可舉出4級銨鹽型之陽離子界面活性劑、甜菜鹼型之兩性界面活性劑、磷酸烷基型之陰離子界面活性劑、1級胺鹽、2級胺鹽、3級胺鹽、4級胺鹽或吡啶衍生物等之陽離子界面活性劑、磺化油、肥皂、硫酸化酯油、硫酸化醯胺油、烯烴的硫酸化酯鹽類、脂肪醇硫酸酯鹽類、烷基硫酸酯鹽、脂肪酸乙基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、琥珀酸酯磺酸鹽或磷酸酯鹽等之陰離子界面活性劑、多元醇之部分脂肪酸酯、脂肪醇之環氧乙烷加成物、脂肪酸之環氧乙烷加成物、脂肪胺基或脂肪酸醯胺之環氧乙烷加成物、烷基酚之環氧乙烷加成物、多元醇之部分脂肪酸酯之環氧乙烷加成物或聚乙二醇等之非離子界面活性劑、羧酸衍生物或咪唑啉衍生物等之兩性界面活性劑等。
又,作為添加劑更進一步,亦可使潤滑劑、填充劑、可塑劑、成核劑、防黏連劑、發泡劑、乳化劑、光澤劑、黏合劑等共存。
在包含此等添加劑的情況,添加劑之含量係 包含有機矽化合物(A)與金屬化合物(B)的組成物中,通常,為0.1~70質量%,理想為0.1~50質量%,較理想為0.5~30質量%,更理想為2~15質量%。
又,有機矽化合物(A)和金屬化合物(B)之合計之含量係相對於高沸點溶媒(C)、低沸點溶媒(D)及觸媒(E)之合計100質量%而言,0.1~1.5質量%為理想,較理想為0.15~1.2質量%。
更進一步,本發明之組成物係包含碳數為7以上、9以下(特別是8)的烷基為1個、和3個水解性基鍵結於矽原子的有機矽化合物(A1)、和4個水解性基為鍵結於金屬原子(特別是矽原子)的金屬化合物(B)、和前述高沸點溶媒(C)及低沸點溶媒(D),前述金屬化合物(B)和有機矽化合物(A)之重量比(金屬化合物(B)/有機矽化合物(A))為5以上(較理想為15以上)、36以下為特別理想。將有機矽化合物(A)、金屬化合物(B)之構造或莫耳比以如此之方式進行調整,所得到的皮膜之硬度與撥水性及撥油性為更高度地併存。
本發明之組成物係以手塗可均勻地接觸於基材,有機矽化合物(A)、金屬化合物(B)之水解性基為水解、聚縮合,於基材表面形成皮膜。在本發明適用於手塗評估之實施,採用如以下般的方法,再現接近實際使用的狀態。首先,BEMCOT抹布上放上2支擬似指(TOMBOW公司製MONO one dust CATCH),安裝至鋼絲絨試驗機(大榮精機公司製),使1mL塗布溶液1浸漬 至BEMCOT抹布。接著,施加1kg之荷重,同時以行程50mm、速度60r/min之條件,僅在去程塗布於基材,以不留時間而挪動玻璃基板而交疊的處所顯現之方式,再次僅在去程塗布。透過如此地進行塗布,定量地再現手塗。
又,在使組成物與基材接觸的狀態,在空氣中靜置(例如10~48小時左右)、則因為取入空氣中之水分,促進水解性基之水解及聚縮合,故為理想。已得到的皮膜亦可進而進行乾燥。作為加溫乾燥的溫度係通常為40~250℃,理想為60~200℃,更理想為60~150℃。
關於在使用有機矽化合物(A1)的情況、和使用有機矽化合物(A2)的情況得到的皮膜,各自於以下進行說明。
所得到的皮膜係具有矽原子或上述金屬原子(理想為僅矽原子)為具有經由氧原子而鍵結的網目狀之骨架,來自有機矽化合物(A1),於形成此骨架的矽原子之中一部分之矽原子,具有已鍵結第1之含烴鏈之基的構造。
作為前述碳數為6~20之烷基為鍵結於矽原子的構造係以下述式(1)表示的構造(a1)為理想。
[式(1)中,Ra3係表示碳數為6~20之烷基,Za3係表示含烴鏈之基或-O-基,Za3在為含烴鏈之基的情況,Ra3與Za3亦可相同或相異,在複數之式(1)間,Ra3與Za3亦可相同或相異。]
式(1)中,Za3之第含烴鏈之基係任一均為上述已說明的第1之含烴鏈之基(包含碳數為6~20之烷基),由第1之含烴鏈之基之範圍可適宜選擇。
其中,作為Za3係第2之含烴鏈之基或-O-基為理想,-O-基為特別理想。
作為構造(a1)係例如可理想地例示下述式(1-1)~式(1-32)所示的構造。
在使用本發明之組成物而得到的皮膜係來自金屬化合物(B),於與上述碳數為6~20之烷基鍵結的矽原子係不同的矽原子(第2矽原子),亦可鍵結第2之含烴鏈之基、羥基、烷氧基或羥基已縮合的基。又,此第2矽原子係亦可取代為其他金屬原子(例如,Al、Fe、In、Ge、Hf、Si、Ti、Sn、Zr、或Ta)。如此進行的第2矽原子或其他金屬原子亦又因為較相於前述碳數為6~20之烷基而言鏈長較短的第2之含烴鏈之基、羥基、烷氧基或羥基鍵結所以作為間隔物而發揮作用,成為可提高透過碳數為6~20之烷基所致的撥水特性及撥油特性提昇作用。
前述烷氧基係碳數1~4為理想、較理想為碳數1~3。例如,可舉出丁氧基、丙氧基、乙氧基、甲氧基等。
又,羥基係與其他羥基、烷氧基等縮合,形成-O-,但如此的羥基為已縮合的基亦可鍵結於前述金屬原子。
作為第2之含烴鏈之基或羥基為已鍵結於第2之矽原子或其他金屬原子的構造係以下述式(2)表示的構造(b)為理想。
[式(2)中,Rb2係表示第2之含烴鏈之基或羥基,Ab2係表示羥基或-O-。M係表示Al、Fe、In、Ge、Hf、Si、Ti、Sn、Zr、或Ta。n係按照M,表示0~3之整數。]
式(2)中,Rb2之第2之含烴鏈之基係任一均為由上述已說明的範圍而可適宜選擇。Rb2係羥基為理想。
又,式(2)中,作為M係Al等之3價金屬;Si、Ti、Sn、Zr等之4價金屬為理想,Al、Si、Ti、Zr為較理想,Si為特別理想。更進一步,在式(2),n係在M為Al、Fe、In等之3價金屬之情況係表示1,在M為Ge、Hf、Si、Ti、Sn、Zr等之4價金屬之情況係表示2,在M為Ta等之5價金屬之情況係表示3。
作為構造(b)係在M為Si之情況,例如可理 想地例示下述式(2-1)~式(2-11)所示的構造。
在所得到的皮膜,構造(a)和構造(b)之存在比(構造(a)/構造(b))係以莫耳基準,0.01以上為理想,較理想為0.02以上,更理想為0.03以上,0.3以下為理想,較理想為0.2以下,更理想為0.1以下,更加理想為0.09以下。
來自有機矽化合物(A2)的構造(a2)係以式(3)表示。
[在式(3)中,Ra4係表示含三烷基矽烷基之分子鏈,Ra4係表示含三烷基矽烷基之分子鏈、含矽氧烷骨架之基、含烴鏈之基或-O-。]
在式(3)中,Ra4、Za4之三烷基矽烷基之分子鏈、Za4之含矽氧烷骨架之基、含烴鏈之基係各自作為含三烷基矽烷基之分子鏈、含矽氧烷骨架之基、含烴鏈之基而由上述已說明的範圍可適宜選擇。
其中尤其,式(3)中,Za4係含矽氧烷骨架之基或-O-為理想,-O-為較理想。
作為構造(a2)係可舉出以式(3-1)表示的構造。
來自金屬化合物(B)的構造(b)係與使用有機矽化合物(A1)的情況相同。
然後,使用本發明之組成物而得到的皮膜係通常,厚度為3~50nm左右。
更進一步,使用本發明之組成物所得到的皮膜係具有矽原子或上述金屬原子(理想為僅矽原子)為具有經由氧原子而鍵結的網目狀之骨架,於形成此骨架的矽原子之中一部分之矽原子,因為具有已鍵結前述碳數6~20之烷基的構造,所以液滴之滑動性,更進一步係撥水性及撥油性優異。撥水性係例如可以透過θ/2法而求出的液 量:3μL之水滴之接觸角評估,接觸角係例如為97°以上,較理想為100°以上,更理想為101°以上,上限值係無特別限定但例如為110°。又,液滴之滑動性係例如可透過附著於基材上的液滴之滑落角或接觸角遲滯而可評估。具體而言係液量6μL之水滴之滑落角為23°以下為理想,較理想為21°以下,更理想為20°以下,下限係例如為5°。接觸角遲滯係8.0°以下為理想,較理想為7°以下,更理想為6°以下,下限係例如為1.0°。
將本發明之組成物塗佈於基材上,可形成皮膜,基材之形狀係平面、曲面任一均可。又,基材係以有機系材料、無機系材料之任一者構成均可,作為前述有機系材料係可舉出丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、苯乙烯樹脂、丙烯酸-苯乙烯共聚樹脂、纖維素樹脂、聚烯烴樹脂等之熱可塑性樹脂;酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯、矽樹脂、胺基甲酸酯樹脂等之熱硬化性樹脂;等,作為無機系材料係可舉出陶瓷;玻璃;鐵、矽、銅、鋅、鋁等之金屬;包含前述金屬的合金;等。
前述基材係亦可事先施以易接著處理。作為易接著處理係可舉出電暈處理、電漿處理、紫外線處理等之親水化處理。又,亦可使用透過樹脂、矽烷偶合劑、四烷氧基矽烷等所致的底塗處理。
透過本發明之組成物,則可將撥水性及撥油性和耐磨耗性併存的皮膜以手塗提供,可合適地使用於各 種車輛或建築物之窗玻璃等。
以下,舉出實施例而更具體地說明本發明,但本發明係當然不因下述實施例而受限,亦當然可在可適合前述及後述之趣旨的範圍適當地加以變更而實施,該等均被包含在本發明之技術上的範圍。
在本發明之實施例使用的測定法係依照以下所述。
使用接觸角測定裝置(協和界面科學公司製DM700),以θ/2法用液量:3μL,測定皮膜表面之水之接觸角。
使用協和界面科學公司製DM700,藉由滑落法(解析方法:接線法、水滴量:6.0μL、傾斜方法:連續傾斜、滑落偵測:滑落後、移動判定:前進角、滑落判定距離:0.25mm),測定皮膜表面之動態撥水(接觸角遲滯、滑落角)。
於皮膜表面附上3μL之水滴,將由水平方向至90°傾斜時之水滴之滑動情況,以滑落速度之感官評估而按照以下 進行評估。
◎:水滴非常快地滑落
○:水滴滑落
△:水滴慢慢滑落
×:水滴不動
在照度1000勒克司之環境,以目視觀察皮膜,將著色或異物之有無(以下,匯整記載為「髒污」)以感官評估,按照以下進行評估。
◎:完全無髒污
○:若仔細觀察則可確認髒污
△:可確認膜之部分性的髒污
×:可確認膜之全體性的髒污
使用霧度計HZ-2(Suga試驗機),以D65光源(平均日光),測定表面之霧度(模糊程度),進行手塗性之評估。
關於在(5)霧度成為0.50以下的皮膜,進行耐磨耗性之評估。使用具備附橡皮擦的HB鉛筆(三菱鉛筆公司)的鋼絲絨試驗機(大榮精機公司製)。在橡皮擦接觸 於皮膜表面的狀態,施加500g之荷重而進行磨耗試驗,重複試驗達到以目視確認剝落或傷痕,或水之接觸角為相較於試驗前之接觸角而言,降低15°以上。
使作為有機矽化合物(A1)之三乙氧基-n-辛基矽烷(辛基三乙氧基矽烷)2.2×10-4mol、作為金屬化合物(B)之原矽酸四乙酯(四乙氧基矽烷)3.5×10-3mol,溶解於異丙醇0.95ml和1-丁醇0.95ml之混合溶液,在室溫攪拌20分鐘。於所得到的溶液,滴下作為觸媒之鹽酸(0.01mol/L水溶液)1.0ml後,攪拌24小時,製作試料溶液。將前述試料溶液,以異丙醇稀釋至30倍,作為塗布溶液1-1。
將塗布溶液1浸漬至BEMCOT抹布(旭化成公司製無塵室用抹布,註冊商標)塗佈於已進行鹼洗淨的玻璃基板(5cm×5cm、Corning公司製「EAGLE XG」),在室溫靜置1日。塗佈係透過以下之方法而執行。BEMCOT抹布上放上2支擬似指(TOMBOW公司製MONO one dust CATCH),安裝至鋼絲絨試驗機(大榮精機公司製),使1mL塗布溶液1浸漬至BEMCOT抹布。接著,施加1kg之荷重,同時以行程50mm、速度60r/min之條件,僅在去程塗布於基材,以不留時間而挪動玻璃基板而交疊的處所顯現之方式,再次僅在去程塗布。透過如此地進行塗布,可定量地再現手塗。有將此塗佈方法稱為手塗的情事。
關於已製作的皮膜,進行初期之靜態及動態接觸角、耐磨耗性、霧度之評估。又,作為感官評估係進行水滴滑動性、膜表面之目視觀察。
除了將塗布溶液中之1-丁醇之比例以成為表7-1記載之值之方式進行以外係與實施例1-1同樣地進行而作成塗布溶液1-2,與實施例1-1同樣地進行而製作皮膜而進行評估。
除了將塗布溶液中之1-丁醇之比例以成為表7-1記載之值之方式進行以外係與實施例1-1同樣地進行而作成塗布溶液1-3,與實施例1-1同樣地進行而製作皮膜而進行評估。
使作為有機矽化合物(A1)之三乙氧基-n-辛基矽烷(辛基三乙氧基矽烷)2.2×10-4mol、作為金屬化合物(B)之原矽酸四乙酯(四乙氧基矽烷)3.5×10-3mol,溶解於異丙醇1.8ml和乙二醇單己基醚0.095ml之混合溶液,在室溫攪拌20分鐘。於所得到的溶液,滴下作為觸媒(E)之鹽酸(0.01mol/L水溶液)1.0ml後,攪拌24小時,製作試料溶液。將前述試料溶液,以異丙醇稀釋至30 倍,作為塗布溶液2-1。此外係與實施例1-1同樣地進行而製作皮膜而進行評估。
除了將塗布溶液中之乙二醇單己基醚之比例以成為表7-1記載之值之方式進行以外係與實施例2-1同樣地進行而作成塗布溶液2-2,與實施例1-1同樣地進行而製作皮膜而進行評估。
使作為有機矽化合物(A1)之三乙氧基-n-癸基矽烷(癸基三乙氧基矽烷)1.8×10-4mol、作為金屬化合物(B)之原矽酸四乙酯(四乙氧基矽烷)3.7×10-3mol,溶解於異丙醇1.0ml和1-丁醇1.0ml之混合溶液,在室溫攪拌20分鐘。於所得到的溶液,滴下作為觸媒之鹽酸(0.01mol/L水溶液)1.1ml後,攪拌24小時,製作試料溶液。將前述試料溶液,以異丙醇稀釋至30倍,作為塗布溶液3-1。此外係與實施例1-1同樣地進行而製作皮膜而進行評估。
除了作為有機矽化合物(A1)取代三乙氧基-n-癸基矽烷(癸基三乙氧基矽烷)而使用三乙氧基-n-十二烷基矽烷(十二烷基三乙氧基矽烷)以外係與實施例3-1同樣 地進行而製作塗布溶液3-2,與實施例1-1同樣地進行而製作皮膜而進行評估。
除了將試料溶液,以異丙醇稀釋至50倍,作為塗布溶液3-3以外係與實施例3-2相同。
使作為有機矽化合物(A1)之三乙氧基-n-辛基矽烷(辛基三乙氧基矽烷)1.2×10-3mol、作為金屬化合物(B)之矽酸鹽40為6.0×10-3mol,溶解於異丙醇5.1ml和1-丁醇5.1ml之混合溶液,在室溫攪拌20分鐘。於所得到的溶液,滴下作為觸媒之鹽酸(0.01mol/L水溶液)5.4ml後,攪拌24小時,製作試料溶液。將前述試料溶液,以異丙醇稀釋至30倍,作為塗布溶液4。之後係與實施例1-1同樣地進行而製作皮膜而進行評估。
使作為有機矽化合物(A1)之三乙氧基-n-辛基矽烷(辛基三乙氧基矽烷)2.2×10-4mol、作為金屬化合物(B)之原矽酸四乙酯3.5×10-3mol,溶解於異丙醇0.89ml和1-丁醇0.95ml之混合溶液,在室溫攪拌20分鐘。於所得到的溶液,取代作為觸媒(E)之鹽酸1.0mL而使用蟻酸(1mol/L水溶液)2.1mL以外係與實施例1-1同樣地進行 而製作皮膜,進行評估。
於三口燒瓶,裝入參(三甲基矽氧烷基)矽醇4.69g、THF 21.0g,進行攪拌。冷卻至-40℃,滴下n-BuLi己烷溶液(1.6mol/L)9.38mL。昇溫至0℃,滴下已溶解於21g之THF的六甲基環三矽氧烷10.01g,攪拌17小時。冷卻至-40℃,於反應液依序加入THF(四氫呋喃)、離子交換水、己烷,進行分液,選出有機層。以離子交換水洗,以無水硫酸鎂乾燥後進行減壓濃縮,得到無色透明之中間體1。
裝入9.47g中間體1、8.97g原矽酸四甲酯、151.2uL第三丁基胺,一邊攪拌同時在30℃進行5小時反應。以12hPa、140℃進行減壓濃縮,得到下述之烷氧基矽烷化合物。
在上述烷氧基矽烷化合物,由NMR光譜算出的平均之重覆數n為9。
使作為有機矽化合物(A2),將以上述式表示的烷氧基矽烷化合物1.4×10-4mol、作為金屬化合物(B)之原矽酸四乙酯1.4×10-3mol,溶解於異丙醇6.7ml和1-丁醇2.0ml之混合溶液,在室溫攪拌20分鐘。於所得到的溶液,滴下作為觸媒(E)之鹽酸(0.01mol/L水溶液)2.8mL後,攪拌24小時以外係與實施例1-1同樣地進行而製作皮膜,進行評估。
取代有機矽化合物(A)而使甲基三乙氧基矽烷3.59g、作為金屬化合物(B)之原矽酸四乙酯(四乙氧基矽烷)10.92g,溶解於乙二醇單丁基醚5.03g,在室溫攪拌20分鐘。於所得到的溶液,滴下作為觸媒之醋酸(0.5mol/L水溶液)10.46g後,攪拌24小時,製作塗布溶液a。使用此塗布溶液a,與實施例1-1同樣地進行而以手塗塗覆於玻璃基板,在室溫靜置1日而製作皮膜,進行評估。
使作為有機矽化合物(A)之三乙氧基-n-辛基矽烷(辛基三乙氧基矽烷)2.8g、作為金屬化合物(B)之原矽酸四甲酯(四甲氧基矽烷)4.6g,溶解於乙醇1.7g,在室溫攪拌20分鐘。於所得到的溶液,滴下作為觸媒之鹽酸(0.01mol/L水溶液)0.28g後,攪拌24小時,製作塗布溶液b。使用此塗布溶液b,與實施例1-1同樣地進行而以手 塗塗覆於玻璃基板,在室溫靜置1日而製作皮膜,進行評估。
使作為有機矽化合物(A)之三乙氧基-n-辛基矽烷(辛基三乙氧基矽烷)2.2×10-4mol、作為金屬化合物(B)之原矽酸四乙酯(四乙氧基矽烷)3.5×10-3mol,溶解於1-丁醇1.9ml之混合溶液,在室溫攪拌20分鐘。於所得到的溶液,滴下作為觸媒之鹽酸(0.01mol/L水溶液)1.0ml後,攪拌24小時。此外係與實施例1-1同樣地進行而製作皮膜,進行評估。
除了使作為有機矽化合物(A)之三乙氧基-n-辛基矽烷(辛基三乙氧基矽烷)2.2×10-4mol、作為金屬化合物(B)之原矽酸四乙酯(四乙氧基矽烷)3.5×10-3mol,溶解於異丙醇1.8mL和1-丁醇0.095mL之混合溶液,在室溫攪拌20分鐘以外係與實施例1-1同樣地進行而製作皮膜,進行評估。
使作為有機矽化合物(A)之三乙氧基-n-辛基矽烷(辛基三乙氧基矽烷)2.2×10-4mol、作為金屬化合物(B)之原矽酸四乙酯(四乙氧基矽烷)3.5×10-3mol,溶 解於異丙醇1.8ml和甲基乙基酮0.095ml之混合溶液,在室溫攪拌20分鐘。於所得到的溶液,滴下作為觸媒之鹽酸(0.01mol/L水溶液)1.0ml後,攪拌24小時,製作試料溶液。將前述試料溶液以異丙醇稀釋至7倍,作為塗布溶液d-1。使用此塗布溶液d-1,與實施例1-1同樣地進行而以手塗塗覆於玻璃基板,在室溫靜置1日而製作皮膜,進行評估。
取代甲基乙基酮而使用0.095ml二甲基亞碸以外係與比較例4-1同樣地進行而製作塗布溶液d-2。使用此塗布溶液d-2,與實施例1-1同樣地進行而以手塗塗覆於玻璃基板,在室溫靜置1日而製作皮膜,進行評估。
取代二甲基亞碸而使用0.095ml n-辛烷以外係與比較例4-2同樣地進行而製作塗布溶液e。使用此塗布溶液e,與實施例1-1同樣地進行而以手塗塗覆於玻璃基板,在室溫靜置1日而製作皮膜,進行評估。
取代辛烷而使用十二烷以外係與比較例5同樣地進行,製作塗布溶液f。使用此塗布溶液f,與實施例1-1同樣地進行而以手塗塗覆於玻璃基板,在室溫靜置1日而製作 皮膜,進行評估。
取代十二烷而使用1,2二甲氧基乙烷以外係與比較例6同樣地進行,製作塗布溶液g。使用此塗布溶液g,與實施例1-1同樣地進行而以手塗塗覆於玻璃基板,在室溫靜置1日而製作皮膜,進行評估。
將結果表示於表7-1、7-2、8、9。尚,於表10係表示各種溶媒之在20℃之蒸氣壓及沸點。
由上述之結果,了解藉由本發明之組成物,則可將撥水性及撥油性和耐磨耗性併存的皮膜,以手塗可漂亮地塗布。
Claims (7)
- 一種組成物,其特徵為包含亞甲基之一部分為亦可取代為氧原子的碳數6~20之烷基、與至少1個之水解性基鍵結於矽原子的有機矽化合物(A1)、或含至少1個之三烷基矽烷基之分子鏈、與至少1個之水解性基為鍵結於矽原子的有機矽化合物(A2),進而,包含至少1個之水解性基為鍵結於金屬原子,烴鏈部分之最大鏈長為短於前述有機矽化合物(A1)或(A2)之最大鏈長的含羥鏈之基為亦可鍵結於前述金屬原子的金屬化合物(B)、與滿足在20℃之蒸氣壓為1000Pa以下及沸點為120℃以上之至少任一者,且溶解度參數為8.0(cal/cm 3) 1/2以上的高沸點溶媒(C)、與在20℃之蒸氣壓超過1000Pa且沸點為未達120℃的低沸點溶媒(D),前述高沸點溶媒(C)之濃度為相對於組成物100質量份而言,為0.088質量份以上、未達1.74質量份。
- 如請求項1之組成物,其中,相對於前述有機矽化合物(A1)或(A2)而言的前述金屬化合物(B)之莫耳比為2以上、48以下。
- 如請求項1或2之組成物,其中,前述有機矽化合物 (A1)為以下述式(AI)表示,
- 如請求項1~3中任一項之組成物,其中,前述有機矽化合物(A2)為以下述式(AII)表示,
- 如請求項1~4中任一項之組成物,其中,前述金屬化合物(B)為以下述式(BI)表示者, 【化3】M(R b1)(A b1) m (BI)[前述式(BI)中,R b1係表示烴鏈部分之最大鏈長為短於前述碳數6~20之烷基之最大鏈長的含烴鏈之基或水解性基,A b1係各自獨立地表示水解性基,M係表示Al、Fe、In、Ge、Hf、Si、Ti、Sn、Zr、或Ta,m係按照M之價數,表示1~4之整數]。
- 如請求項5之組成物,其中,前述式(BI)中,R b1和A b1係相同之基。
- 如請求項5或6之組成物,其中,前述式(BI)中,M為Si。
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