TWI805569B - 撥水結構體及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是有關於一種撥水處理劑，其包含液狀組成物的縮合物，所述液狀組成物含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及該具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種。

Description

撥水結構體及其製造方法
本發明是有關於一種撥水處理劑、撥水結構體及其製造方法。
先前，出於將水滴的附著抑制為最小限而確保視野的目的而於大量製品中要求對玻璃、塑膠製品等具有透明性的基材賦予撥水性能。通常，撥水性能可藉由如下方式獲得：於基材的表面上由撥水性優異的塗佈材形成被膜(以下，亦稱為「撥水膜」)。所謂撥水膜，通常是指水的接觸角為90°以上的被膜。
作為形成此種撥水膜的材料，例如已知有聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)及其衍生物。
另外，已知有使用氟烷基矽烷的撥水膜的形成(例如，參照專利文獻1及專利文獻2)。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2002-105661號公報
[專利文獻2]日本專利特開2000-81214號公報
[發明所欲解決之課題] 且說，為了對對象物的被處理面賦予撥水性能而使用的撥水處理劑要求撥水性優異。
本發明是鑒於所述情況而成者，目的在於提供一種可對對象物的被處理面賦予優異的撥水性的撥水處理劑及使用該撥水處理劑的撥水結構體。另外，本發明提供一種所述撥水結構體的製造方法。 [解決課題之手段]
本發明者等人為了達成所述目的而反覆進行積極研究，結果發現，於使用包含分子內具有反應性基（水解性官能基或縮合性官能基）的聚矽氧烷化合物的液狀組成物而獲得的撥水處理劑中，表現出優異的撥水性，從而完成了本發明。
本發明提供一種撥水處理劑，其包含液狀組成物的縮合物，所述液狀組成物含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及該具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種。另外，本發明提供一種撥水處理劑，其包含液狀組成物，所述液狀組成物含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及該具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種。根據此種撥水處理劑，可對對象物的被處理面賦予優異的撥水性。另外，由所述撥水處理劑形成的撥水部與被處理面的密接性亦優異。
於所述撥水處理劑中，液狀組成物可進而含有二氧化矽粒子。此種撥水處理劑的撥水性與密接性更優異。
每1 g所述二氧化矽粒子的矽烷醇基數可為10×1018 個/g～1000×1018 個/g。藉此，可以低溫、且短時間形成具有更優異的撥水性與密接性的撥水部。
於所述縮合性官能基為羥基烷基的情況下，所述聚矽氧烷化合物可列舉下述式（A）所表示的化合物。藉此，可達成更優異的撥水性及密接性。
[化1]
Figure 02_image001
[式（A）中，R1a 表示羥基烷基，R2a 表示伸烷基，R3a 及R4a 分別獨立地表示烷基或芳基，n表示1～50的整數]
於所述水解性官能基為烷氧基的情況下，所述聚矽氧烷化合物可列舉下述式（B）所表示的化合物。藉此，可達成更優異的撥水性及密接性。
[化2]
Figure 02_image003
[式（B）中，R1b 表示烷基、烷氧基或芳基，R2b 及R3b 分別獨立地表示烷氧基，R4b 及R5b 分別獨立地表示烷基或芳基，m表示1～50的整數]
於所述撥水性處理劑中，液狀組成物可進而含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的矽烷單體、以及該具有水解性官能基的矽烷單體的水解產物所組成的組群中的至少一種。藉此，可達成更優異的撥水性與密接性。
於所述撥水處理劑中，液狀組成物可進而含有氣凝膠粒子。藉此，撥水性進一步提高。
所述撥水處理劑亦可為了於對象物的被處理面上形成撥水部而使用。藉由形成此種撥水部，可達成更優異的撥水性。此時，撥水部亦可包含氣凝膠。
另外，本發明提供一種撥水處理劑，其含有撥水成分，所述撥水成分於使用偶極去耦/魔角旋轉法（Dipole Decoupling/Magic Angle Spinning method，DD/MAS法）測定的固體29 Si-核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）光譜中，於以如下方式規定含矽鍵結單元Q、T及D時，源自Q及T的訊號面積、與源自D的訊號面積的比Q+T：D為1：0.01～1：0.70。此種撥水處理劑的撥水性與密接性優異。 Q：鍵結於1個矽原子上的氧原子為4個的含矽鍵結單元。 T：鍵結於1個矽原子上的氧原子為3個以及氫原子或一價有機基為1個的含矽鍵結單元。 D：鍵結於1個矽原子上的氧原子為2個以及氫原子或一價有機基為2個的含矽鍵結單元。 [其中，所謂所述有機基是鍵結於矽原子上的原子為碳原子的一價有機基]
另外，本發明提供一種撥水處理劑，其含有包含具有下述式（1）所表示的結構的化合物的撥水成分。此種撥水處理劑的撥水性與密接性優異。
[化3]
Figure 02_image005
[式（1）中，R1 及R2 分別獨立地表示烷基或芳基，R3 及R4 分別獨立地表示伸烷基]
另外，本發明提供一種撥水處理劑，其含有撥水成分，所述撥水成分具有包括支柱部及橋聯部的梯型結構且所述橋聯部包含由下述式（2）所表示的化合物。此種撥水處理劑具有梯型結構引起的優異的撥水性及耐久性。
[化4]
Figure 02_image007
[式（2）中，R5 及R6 分別獨立地表示烷基或芳基，b表示1～50的整數]
再者，具有梯型結構的化合物可列舉具有下述式（3）所表示的結構的化合物。藉此，可達成更優異的撥水性及耐久性。
[化5]
Figure 02_image009
[式（3）中，R5 、R6 、R7 及R8 分別獨立地表示烷基或芳基，a及c分別獨立地表示1～3000的整數，b表示1～50的整數]
所述撥水部可包含氣凝膠。另外，所述撥水成分可為氣凝膠。藉此，可達成更優異的撥水性。
另外，本發明提供一種撥水結構體，其包括對象物、以及對象物的被處理面上的撥水部，且撥水部包含所述撥水處理劑的乾燥物。該撥水結構體藉由具有包含所述撥水處理劑或該撥水處理劑的反應物的撥水部，而撥水性優異，並且被處理面與撥水部的密接性優異。
另外，本發明提供一種撥水結構體的製造方法，其包括將所述撥水處理劑塗佈於對象物的被處理面上的步驟。 [發明的效果]
根據本發明，可提供一種可對對象物的被處理面賦予優異的撥水性的撥水處理劑及使用該撥水處理劑的撥水結構體。另外，根據本發明，可提供一種所述撥水結構體的製造方法。
以下，視情況一邊參照圖式一邊對本發明的較佳的實施形態進行詳細說明。其中，本發明並不限定於以下的實施形態。
＜定義＞ 於本說明書中，使用「～」表示的數值範圍表示包含「～」的前後所記載的數值來分別作為最小值及最大值的範圍。於本說明書中階段性地記載的數值範圍中，某階段的數值範圍的上限值或下限值亦可置換為其他階段的數值範圍的上限值或下限值。於本說明書中記載的數值範圍中，該數值範圍的上限值或下限值亦可置換為實施例中所示的值。所謂「A或B」，只要包含A及B的其中任一者即可，亦可同時包含兩者。本說明書中例示的材料只要無特別說明，則可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。於本說明書中，於組成物中存在多種相當於各成分的物質的情況下，只要無特別說明，則組成物中的各成分的含量是指組成物中所存在的多種物質的合計量。
＜撥水處理劑＞ 本實施形態的撥水處理劑例如可列舉下述第一態樣～第四態樣。藉由採用各種態樣，可獲得與各種態樣對應的撥水性及密接性。
（第一態樣） 一實施形態的撥水處理劑包含液狀組成物的縮合物，所述液狀組成物含有選自由（於分子內）具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及該具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種（以下，視情況稱為「聚矽氧烷化合物群組」）。另外，撥水處理劑可包含液狀組成物，所述液狀組成物含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及該具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種（撥水處理劑亦可為該液狀組成物）。根據此種撥水處理劑，可對對象物的被處理面賦予優異的撥水性。所述撥水處理劑亦可為了於對象物的被處理面上形成撥水部而使用。由所述撥水處理劑形成的撥水部具有優異的撥水性，並且與被處理面的密接性亦優異。所述撥水部例如亦可為包含膜狀的撥水部（以下，亦稱為「撥水膜」）及粒子狀的撥水部（以下，亦稱為「撥水粒子」）的至少一者的形態。即，本實施形態的撥水處理劑亦可為於對象物的被處理面上形成撥水膜及/或撥水粒子者。
例如，認為專利文獻1及專利文獻2般的由氟烷基矽烷形成的撥水膜的密接性低，因此為了提高此種撥水膜的密接性而需要於被處理面上形成密接層（例如，氧化被膜及具有羥基的被膜）。另一方面，本實施形態的撥水處理劑的密接性高，因此未必需要此種密接層。另外，本實施形態的撥水處理劑的密接性及接著性優異，因此可長期間維持撥水性能。
進而，認為由本實施形態的撥水處理劑形成的撥水部難以附著親水性的污垢，且容易去除此種污垢。因此，認為所述撥水處理劑於容易附著親水性污垢的用途中的應用亦容易。
使用所述現有的PTFE的撥水膜雖具有接著性及耐化學品性，但認為膜硬度低而柔軟，因此容易刮傷。另外，用以使此種撥水膜硬化的溫度為數百度以上，因此認為應用的部位及基材受到限定。另一方面，認為由本實施形態的撥水處理劑形成的撥水部的接著性及耐化學品性優異，並且難以刮傷，且應用的部位及基材不易受到限定。
此處，本發明者等人如以下般推測本實施形態的撥水處理劑發揮優異的撥水性的理由。本實施形態的撥水處理劑含有聚矽氧烷化合物群組，因此認為例如與僅包含矽氧烷單體作為矽氧烷化合物的撥水處理劑相比較，容易對反應進行控制。而且認為，藉此容易減少形成撥水部的化合物中的親水基（例如，羥基（OH基）），且發揮優異的撥水性。
水解性官能基例如可列舉烷氧基。縮合性官能基（與水解性官能基相當的官能基除外）可列舉羥基、矽烷醇基、羧基、酚性羥基等。羥基亦可包含於羥基烷基等含有羥基的基中。再者，具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物亦可進而具有與水解性官能基及縮合性官能基不同的反應性基（與水解性官能基及縮合性官能基不相當的官能基）。反應性基可列舉環氧基、巰基、縮水甘油氧基、乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、胺基等。環氧基亦可包含於縮水甘油氧基等含有環氧基的基中。具有該些官能基及反應性基的聚矽氧烷化合物可單獨使用、或者將兩種以上混合使用。該些官能基及反應性基中，烷氧基、矽烷醇基、及羥基烷基可提高撥水處理劑的相容性，且可抑制層分離。另外，就提高聚矽氧烷化合物的反應性的觀點而言，烷氧基及羥基烷基的碳數例如可為1～6。
具有羥基烷基的聚矽氧烷化合物例如可列舉具有下述通式（A）所表示的結構的化合物。
[化6]
Figure 02_image011
式（A）中，R1a 表示羥基烷基，R2a 表示伸烷基，R3a 及R4a 分別獨立地表示烷基或芳基，n表示1～50的整數。此處，芳基可列舉苯基、經取代的苯基等。另外，經取代的苯基的取代基可列舉烷基、乙烯基、巰基、胺基、硝基、氰基等。再者，式（A）中，2個R1a 分別可相同亦可不同，同樣地，2個R2a 分別可相同亦可不同。另外，式（A）中，2個以上的R3a 分別可相同亦可不同，同樣地，2個以上的R4a 分別可相同亦可不同。
藉由使用含有所述結構的聚矽氧烷化合物的撥水處理劑，進而容易獲得優異的撥水性與密接性。就此種觀點而言，式（A）中，R1a 可列舉碳數為1～6的羥基烷基等，該羥基烷基可列舉羥基乙基、羥基丙基等。另外，式（A）中，R2a 可列舉碳數為1～6的伸烷基等，該伸烷基可列舉伸乙基、伸丙基等。另外，式（A）中，R3a 及R4a 分別獨立地可列舉碳數為1～6的烷基、苯基等，該烷基可列舉甲基等。另外，式（A）中，n例如可為2～30，亦可為5～20。
具有所述式（A）所表示的結構的聚矽氧烷化合物可使用市售品，可列舉：X-22-160AS、KF-6001、KF-6002、KF-6003等化合物（均為信越化學工業股份有限公司製造），XF42-B0970、XF42-C5277、Fluid OFOH 702-4%等化合物（均為邁圖（Momentive）公司製造）等。
具有烷氧基的聚矽氧烷化合物例如可列舉具有下述通式（B）所表示的結構的化合物。
[化7]
Figure 02_image013
式（B）中，R1b 表示烷基、烷氧基或芳基，R2b 及R3b 分別獨立地表示烷氧基，R4b 及R5b 分別獨立地表示烷基或芳基，m表示1～50的整數。此處，芳基可列舉苯基、經取代的苯基等。另外，經取代的苯基的取代基可列舉烷基、乙烯基、巰基、胺基、硝基、氰基等。再者，式（B）中，2個R1b 分別可相同亦可不同，2個R2b 分別可相同亦可不同，同樣地，2個R3b 分別可相同亦可不同。另外，式（B）中，於m為2以上的整數的情況下，2個以上的R4b 分別可相同亦可不同，同樣地，2個以上的R5b 亦分別可相同亦可不同。
藉由使用含有所述結構的聚矽氧烷化合物或其水解產物的撥水處理劑，更容易獲得優異的撥水性與密接性。就此種觀點而言，式（B）中，R1b 可列舉碳數為1～6的烷基、碳數為1～6的烷氧基等，該烷基或烷氧基可列舉甲基、甲氧基、乙氧基等。另外，式（B）中，R2b 及R3b 分別獨立地可列舉碳數為1～6的烷氧基等，該烷氧基可列舉甲氧基、乙氧基等。另外，式（B）中，R4b 及R5b 分別獨立地可列舉碳數為1～6的烷基、苯基等，該烷基可列舉甲基等。式（B）中，m例如可為2～30，亦可為5～20。
具有所述通式（B）所表示的結構的聚矽氧烷化合物例如可適宜參照日本專利特開2000-26609號公報、日本專利特開2012-233110號公報等中報告的製造方法而獲得。
再者，烷氧基會水解，因此有具有烷氧基的聚矽氧烷化合物於液狀組成物中作為水解產物而存在的可能性，具有烷氧基的聚矽氧烷化合物與其水解產物亦可混合存在。另外，於具有烷氧基的聚矽氧烷化合物中，分子中的烷氧基可全部水解，亦可部分性地水解。
該些具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物可單獨使用、或者將兩種以上混合使用。
就撥水性與密接性的進一步提高的觀點而言，本實施形態的撥水處理劑亦可進而含有二氧化矽粒子。即，液狀組成物亦可含有二氧化矽粒子、及選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及該具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的組群中的至少一種。於此種撥水處理劑中，認為撥水性提高的理由為：若撥水處理劑含有二氧化矽粒子，則於構成撥水部的化合物中，容易對後述的Q+T：D進行控制，且容易減少所述化合物中的羥基的量等。
二氧化矽粒子可無特別限制地使用，例如可列舉非晶質二氧化矽粒子。非晶質二氧化矽粒子例如可列舉熔融二氧化矽粒子、氣相二氧化矽粒子及膠質二氧化矽粒子。該些中，膠質二氧化矽粒子的單分散性高，容易抑制撥水處理劑中的凝聚。
二氧化矽粒子的形狀並無特別限制，可列舉球狀、繭型、締合型等。該些中，藉由使用球狀的粒子作為二氧化矽粒子，容易抑制撥水處理劑中的凝聚。就容易獲得適度的硬度的撥水膜及/或撥水粒子、且容易提高對於熱衝擊及傷痕的耐久性的觀點而言，二氧化矽粒子的平均一次粒徑例如可為1 nm以上，亦可為5 nm以上，亦可為20 nm以上。就容易獲得透明的撥水膜及/或撥水粒子的觀點而言，二氧化矽粒子的平均一次粒徑例如可為200 nm以下，亦可為150 nm以下，亦可為100 nm以下。就該些觀點而言，二氧化矽粒子的平均一次粒徑例如可為1 nm～200 nm，亦可為5 nm～150 nm，亦可為20 nm～100 nm。另外，二氧化矽粒子亦可為具有中空結構、多孔質結構等的粒子。
再者，二氧化矽粒子的平均粒徑可根據原料進行測定。例如，雙軸平均一次粒徑是根據藉由掃描型電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）觀察任意20個粒子獲得的結果，以如下方式算出。即，若以通常分散於水中的固體成分濃度為5質量%～40質量%的膠質二氧化矽粒子為例，則於膠質二氧化矽粒子的分散液中，浸漬將帶有圖案配線的晶圓切割為2 cm見方所得的晶片約30秒，然後將該晶片以純水沖洗約30秒，藉由氮吹（nitrogen blow）而乾燥。其後，將晶片載置於SEM觀察用的試樣台上，施加10 kV的加速電壓，以10萬倍的倍率來觀察二氧化矽粒子，拍攝圖像。自所得的圖像中任意地選擇20個二氧化矽粒子，將該些粒子的粒徑的平均值作為平均粒徑。此時，於所選擇的二氧化矽粒子為如圖1所示般的形狀的情況下，導出與二氧化矽粒子P外接且以其長邊變得最長的方式配置的長方形（外接長方形L）。而且，將該外接長方形L的長邊設為X，將短邊設為Y，以（X+Y）/2的形式算出雙軸平均一次粒徑，作為該粒子的粒徑。
就具有良好的反應性、並且容易以低溫、短時間賦予優異的撥水性與密接性的觀點而言，每1 g所述二氧化矽粒子的矽烷醇基數例如為10×1018 個/g以上，亦可為50×1018 個/g以上，亦可為100×1018 個/g以上。就容易抑制撥水處理時的急速的凝膠化、且容易獲得均質的撥水膜及/或撥水粒子的觀點而言，每1 g所述二氧化矽粒子的矽烷醇基數例如可為1000×1018 個/g以下，亦可為800×1018 個/g以下，亦可為700×1018 個/g以下。就該些觀點而言，每1 g所述二氧化矽粒子的矽烷醇基數例如可為10×1018 個/g～1000×1018 個/g，亦可為50×1018 個/g～800×1018 個/g，亦可為100×1018 個/g～700×1018 個/g。
就提高撥水處理劑的反應性的觀點、及容易以低溫、短時間賦予優異的撥水性與密接性的觀點而言，相對於液狀組成物的總量100質量份，二氧化矽粒子的含量例如可為0.01質量份以上，亦可為0.1質量份以上，亦可為0.5質量份以上。就容易獲得適度的硬度的撥水膜及/或撥水粒子、且容易提高對於熱衝擊及傷痕的耐久性的觀點而言，相對於液狀組成物的總量100質量份，所述二氧化矽粒子的含量例如可為30質量份以下，亦可為20質量份以下，亦可為10質量份以下。就該些觀點而言，相對於液狀組成物的總量100質量份，所述二氧化矽粒子的含量例如可為0.01質量份～30質量份，亦可為0.1質量份～20質量份，亦可為0.5質量份～10質量份。
例如，就進一步提高撥水性與密接性的觀點而言，液狀組成物亦可進而包含聚矽氧烷化合物以外的（將聚矽氧烷化合物除外）的矽化合物。即，液狀組成物亦可進而含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的矽烷單體、以及具有水解性官能基的矽烷單體的水解產物所組成的組群中的至少一種（以下，視情況稱為「矽烷單體群組」）。矽烷單體中的分子內的矽數可設為1～6。
具有水解性官能基的矽烷單體並無特別限定，例如可列舉烷氧化烷基矽。烷氧化烷基矽中，水解性官能基的數量為3個以下者可進一步提高耐水性。此種烷氧化烷基矽可列舉：單烷基三烷氧基矽烷、單烷基二烷氧基矽烷、二烷基二烷氧基矽烷、單烷基單烷氧基矽烷、二烷基單烷氧基矽烷、三烷基單烷氧基矽烷等，具體而言可列舉：甲基三甲氧基矽烷、甲基二甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷等。
具有縮合性官能基的矽烷單體並無特別限定，例如可列舉：矽烷四醇、甲基矽烷三醇、二甲基矽烷二醇、苯基矽烷三醇、苯基甲基矽烷二醇、二苯基矽烷二醇、正丙基矽烷三醇、己基矽烷三醇、辛基矽烷三醇、癸基矽烷三醇、三氟丙基矽烷三醇等。
具有水解性官能基或縮合性官能基的矽烷單體亦可進而具有與水解性官能基及縮合性官能基不同的所述反應性基。
水解性官能基的數量為3個以下且具有反應性基的矽烷單體亦可使用：乙烯基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷等。
另外，具有縮合性官能基且具有反應性基的矽烷單體亦可使用：乙烯基矽烷三醇、3-縮水甘油氧基丙基矽烷三醇、3-縮水甘油氧基丙基甲基矽烷二醇、3-甲基丙烯醯氧基丙基矽烷三醇、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基矽烷二醇、3-丙烯醯氧基丙基矽烷三醇、3-巰基丙基矽烷三醇、3-巰基丙基甲基矽烷二醇、N-苯基-3-胺基丙基矽烷三醇、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基矽烷二醇等。
另外，亦可使用分子末端的水解性官能基的數量為3個以下的矽烷單體、即雙三甲氧基矽烷基甲烷、雙三甲氧基矽烷基乙烷、雙三甲氧基矽烷基己烷、乙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷等。
該些具有水解性官能基或縮合性官能基的矽烷單體、以及具有水解性官能基的矽烷單體的水解產物可單獨使用、或者將兩種以上混合使用。
再者，烷氧基等水解性官能基會水解，因此有具有水解性官能基的矽烷單體於液狀組成物中作為水解產物而存在的可能性，具有水解性官能基的矽烷單體與其水解產物亦可混合存在。另外，具有水解性官能基的矽烷單體中，分子中的水解性官能基可全部水解，亦可部分性地水解。
就撥水性容易進一步提高的觀點而言，相對於液狀組成物的總量100質量份，聚矽氧烷化合物群組的含量（具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物的含量、以及具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物的含量的總和）例如可為0.01質量份以上，亦可為0.1質量份以上，亦可為0.5質量份以上。就容易獲得適度的硬度的撥水膜及/或撥水粒子、且容易提高對於熱衝擊及傷痕的耐久性的觀點而言，相對於液狀組成物的總量100質量份，聚矽氧烷化合物群組的所述含量例如可為50質量份以下，亦可為30質量份以下，亦可為10質量份以下。就該些觀點而言，相對於液狀組成物的總量100質量份，聚矽氧烷化合物群組的所述含量例如可為0.01質量份～50質量份，亦可為0.1質量份～30質量份，亦可為0.5質量份～10質量份。
於本實施形態的撥水處理劑於液狀組成物中進而含有矽烷單體群組的情況下，就撥水性容易進一步提高的觀點及容易獲得良好的相溶性的觀點而言，聚矽氧烷化合物群組的含量、與矽烷單體群組的含量（具有水解性官能基或縮合性官能基的矽烷單體的含量、以及具有水解性官能基的矽烷單體的水解產物的含量的總和）的比例如可為1：0.1以上，亦可為1：1以上。就容易獲得適度的硬度的撥水膜及/或撥水粒子、且容易提高對於熱衝擊及傷痕的耐久性的觀點而言，該些化合物的含量的比例如可為1：10以下，亦可為1：5以下。就該些觀點而言，聚矽氧烷化合物群組的含量與矽烷單體群組的含量的比例如可為1：0.1～1：10，亦可為1：1～1：5。
就撥水性容易進一步提高的觀點而言，相對於液狀組成物的總量100質量份，聚矽氧烷化合物群組及矽烷單體群組的含量的總和例如可為0.01質量份以上，亦可為0.1質量份以上，亦可為0.5質量份以上。就容易獲得適度的硬度的撥水膜及/或撥水粒子、且容易提高對於熱衝擊及傷痕的耐久性的觀點而言，相對於液狀組成物的總量100質量份，該含量的總和例如可為60質量份以下，亦可為30質量份以下，亦可為20質量份以下，亦可為10質量份以下。就該些觀點而言，相對於液狀組成物的總量100質量份，聚矽氧烷化合物群組及矽烷單體群組的含量的總和例如可為0.01質量份～60質量份，亦可為0.01質量份～30質量份，亦可為0.1質量份～20質量份，亦可為0.5質量份～10質量份。此時，聚矽氧烷化合物群組及矽烷單體群組的含量的比可設為所述範圍內。
就撥水性提高的觀點而言，本實施形態的撥水處理劑亦可包含氣凝膠粒子。即，液狀組成物亦可含有氣凝膠粒子、及選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及該具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的組群中的至少一種。氣凝膠為具有奈米尺寸的微細孔的多孔質體。氣凝膠粒子的表面的羥基的少、且水難以進入微細孔中，因此認為發揮優異的撥水性。
作為氣凝膠粒子，可並無特別限制地使用現有公知的氣凝膠粒子，亦可為將液狀組成物中所含的聚矽氧烷化合物、矽烷單體等作為原料而形成的氣凝膠粒子。再者，此種氣凝膠（粒子）可藉由對含有聚矽氧烷化合物等的溶膠的縮合物即濕潤凝膠進行乾燥而獲得。
就容易獲得良好的撥水性的觀點而言，氣凝膠粒子的平均一次粒徑例如可為0.1 nm～10000 nm，亦可為1 nm～1000 nm，亦可為2 nm～100 nm。
就容易獲得良好的分散性的觀點而言，相對於液狀組成物的總量100質量份，氣凝膠粒子的含量例如可為0.1質量份～10質量份，亦可為0.5質量份～5質量份，亦可為0.8質量份～3質量份。
另一實施形態的撥水處理劑亦可為包含撥水成分的態樣。撥水成分例如亦可為之前敘述的液狀組成物的縮合物。本實施形態的撥水成分的形狀例如亦可為粒子狀。以下，作為第二態樣～第四態樣，對包含撥水成分的撥水處理劑的具體的態樣進行說明。
（第二態樣） 本實施形態的撥水處理劑可包含撥水成分，所述撥水成分含有具有包含矽氧烷鍵（Si-O-Si）的主鏈的聚矽氧烷。該撥水成分可具有下述M單元、D單元、T單元或Q單元作為結構單元。
[化8]
Figure 02_image015
所述式中，R表示鍵結於矽原子上的原子（氫原子等）或者原子團（烷基等）。M單元為包含矽原子與1個氧原子鍵結而成的一價基的單元。D單元為包含矽原子與2個氧原子鍵結而成的二價基的單元。T單元為包含矽原子與3個氧原子鍵結而成的三價基的單元。Q單元為包含矽原子與4個氧原子鍵結而成的四價基的單元。與該些單元的含量相關的資訊可藉由Si-NMR而獲得。
本實施形態的撥水處理劑亦可含有撥水成分，所述撥水成分於使用DD/MAS法測定的固體29 Si-NMR光譜中，於以如下方式規定含矽鍵結單元Q、T及D時，源自Q及T的訊號面積、與源自D的訊號面積的比Q+T：D為1：0.01～1：0.70。
Q：鍵結於1個矽原子上的氧原子為4個的含矽鍵結單元。 T：鍵結於1個矽原子上的氧原子為3個以及氫原子或一價有機基為1個的含矽鍵結單元。 D：鍵結於1個矽原子上的氧原子為2個以及氫原子或一價有機基為2個的含矽鍵結單元。
其中，所謂所述有機基是鍵結於矽原子上的原子為碳原子的一價有機基。
此種撥水處理劑的撥水性與密接性優異。
源自Q及T的訊號面積、與源自D的訊號面積的比Q+T：D例如可為1：0.01～1：0.50，亦可為1：0.01～1：0.30，亦可為1：0.02～1：0.20，亦可為1：0.03～1：0.10。藉由將訊號面積比設為1：0.01以上，則存在容易獲得更優異的撥水性的傾向，藉由設為1：0.50以下，則存在更容易獲得密接性的傾向。
下述Q、T及D中的所謂「氧原子」主要是將2個矽原子間進行鍵結的氧原子，亦認為例如是鍵結於矽原子上的羥基所具有的氧原子的情況。所謂「有機基」是鍵結於矽原子上的原子為碳原子的一價有機基，例如可列舉碳數為1～10的未經取代或經取代的一價有機基。未經取代的一價有機基例如可列舉：烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基、芳烷基等烴基。經取代的一價有機基可列舉：該些烴基的氫原子經鹵素原子、規定的官能基、含有規定的官能基的有機基等取代的烴基（經取代的有機基），或者特別是環烷基、芳基、芳烷基等的環的氫原子經烷基取代的烴基等。所述鹵素原子可列舉：氯原子、氟原子等（即，氯烷基、聚氟烷基等經鹵素原子取代的有機基）。所述官能基可列舉：羥基、巰基、羧基、環氧基、胺基、氰基、丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基等。含有所述官能基的有機基可列舉：烷氧基、醯基、醯基氧基、烷氧基羰基、縮水甘油基、環氧基環己基、烷基胺基、二烷基胺基、芳基胺基、經N-胺基烷基取代的胺基烷基等。
訊號面積比可根據固體29 Si-NMR光譜來確認。通常，固體29 Si-NMR的測定方法並無特別限定，例如可列舉交叉極化/魔角旋轉法（Cross Polarization/Magic Angle Spinning Method，CP/MAS法）及DD/MAS法，本實施形態中，就定量性的方面考慮而採用DD/MAS法。
固體29 Si-NMR光譜中的含矽鍵結單元Q、T及D的化學位移（chemical shift）分別於Q單元：-90 ppm～-120 ppm、T單元：-45 ppm～-80 ppm、D單元：0 ppm～-40 ppm的範圍內觀察到，因此可將含矽鍵結單元Q、T及D的訊號分離，從而計算出源自各單元的訊號面積。再者，光譜分析時，就分析精度提高的方面而言，採用指數函數作為窗函數（Window function），再者，可將譜線加寬（Line Broadening）係數設定為0 Hz～50 Hz的範圍。
例如，圖2是表示後述的實施例中使用的、使用DD/MAS法測定的、撥水處理劑12中所含的撥水成分的固體29 Si-NMR光譜的圖。如圖2所示，藉由使用DD/MAS法的固體29 Si-NMR，可將含矽鍵結單元Q、T及D的訊號分離。
此處，使用圖2，對訊號面積比的計算方法進行說明。例如，圖2中，於-90 ppm～-120 ppm的化學位移範圍內觀測到源自二氧化矽的Q單元訊號。另外，於-45 ppm～-80 ppm的化學位移範圍內觀測到源自聚矽氧烷化合物及三甲氧基矽烷反應物的T單元的訊號。進而，於0 ppm～-40 ppm的化學位移範圍內觀測到源自聚矽氧烷化合物及二甲基二甲氧基矽烷反應物的D單元的訊號。訊號面積（積分值）是藉由在各自的化學位移範圍內將訊號進行積分而獲得。於將Q單元及T單元的和的訊號面積設為1的情況下，圖2的訊號面積比Q+T：D計算為1：0.15。再者，訊號面積是使用一般的光譜分析軟體（例如，布魯克（Bruker）公司製造的NMR軟體「TopSpin」（TopSpin為註冊商標））來算出。
（第三態樣） 本實施形態的撥水處理劑亦可含有撥水成分，所述撥水成分包含具有下述式（1）所表示的結構的化合物。本實施形態的撥水成分可包含具有下述式（1a）所表示的結構作為包含式（1）所表示的結構的結構的化合物。例如，於包含具有所述式（A）所表示的結構的聚矽氧烷化合物的液狀組成物的縮合物中，可含有包含在骨架中具有式（1）及式（1a）所表示的結構的化合物的撥水成分。
[化9]
Figure 02_image017
[化10]
Figure 02_image019
式（1）及式（1a）中，R1 及R2 分別獨立地表示烷基或芳基，R3 及R4 分別獨立地表示伸烷基。此處，芳基可列舉苯基、經取代的苯基等。再者，經取代的苯基的取代基可列舉烷基、乙烯基、巰基、胺基、硝基、氰基等。p表示1～50的整數。式（1a）中，兩個以上的R1 分別可相同亦可不同，同樣地，兩個以上的R2 分別可相同亦可不同。式（1a）中，兩個R3 分別可相同亦可不同，同樣地，兩個R4 分別可相同亦可不同。
撥水處理劑若含有包含具有所述式（1）或式（1a）所表示的結構的化合物的撥水成分，則撥水性與密接性進一步提高。就此種觀點而言，式（1）及式（1a）中，R1 及R2 分別獨立地可列舉碳數為1～6的烷基、苯基等，該烷基可列舉甲基等。另外，式（1）及式（1a）中，R3 及R4 分別獨立地可列舉碳數為1～6的伸烷基等，該伸烷基可列舉伸乙基、伸丙基等。式（1a）中，例如p可為2～30，亦可為5～20。
（第四態樣） 本實施形態的撥水處理劑亦可含有撥水成分，所述撥水成分具有包括支柱部及橋聯部的梯型結構且所述橋聯部包含由下述式（2）所表示的化合物。藉由撥水成分包含在骨架中具有此種梯型結構的化合物，可進一步提高撥水性，並且可提高機械強度。即，本實施形態的撥水處理劑具有梯型結構引起的優異的撥水性及耐久性。例如，於包含具有所述式（B）所表示的結構的聚矽氧烷化合物的液狀組成物的縮合物中，可包含撥水成分，所述撥水成分包含在骨架中具有含有式（2）所表示的橋聯部的梯型結構的化合物。再者，於本實施形態中，所謂「梯型結構」是具有2根支柱部（struts）及將支柱部彼此連結的橋聯部（bridges）者（具有所謂「梯子」的形態者）。於本態樣中，亦可為梯型結構包含於化合物的一部分中的態樣。
[化11]
Figure 02_image021
式（2）中，R5 及R6 分別獨立地表示烷基或芳基，b表示1～50的整數。此處，芳基可列舉苯基、經取代的苯基等。另外，經取代的苯基的取代基可列舉烷基、乙烯基、巰基、胺基、硝基、氰基等。再者，式（2）中，於b為2以上的整數的情況下，2個以上的R5 分別可相同亦可不同，同樣地，2個以上的R6 亦分別可相同亦可不同。
成為支柱部的結構及其鏈長、以及成為橋聯部的結構的間隔並無特別限定，就進一步提高撥水性、機械強度及耐久性的觀點而言，梯型結構可列舉下述通式（3）所表示的梯型結構。
[化12]
Figure 02_image023
式（3）中，R5 、R6 、R7 及R8 分別獨立地表示烷基或芳基，a及c分別獨立地表示1～3000的整數，b表示1～50的整數。此處，芳基可列舉苯基、經取代的苯基等。另外，經取代的苯基的取代基可列舉烷基、乙烯基、巰基、胺基、硝基、氰基等。再者，式（3）中，於b為2以上的整數的情況下，2個以上的R5 分別可相同亦可不同，同樣地，2個以上的R6 亦分別可相同亦可不同。另外，式（3）中，於a為2以上的整數的情況下，2個以上的R7 分別可相同亦可不同，同樣地於c為2以上的整數的情況下，2個以上的R8 分別可相同亦可不同。
再者，就獲得更優異的撥水性的觀點而言，式（2）及式（3）中，R5 、R6 、R7 及R8 （其中，R7 及R8 僅於式（3）中）分別獨立地可列舉碳數為1～6的烷基、苯基等，該烷基可列舉甲基等。另外，式（3）中，a及c可分別獨立地例如為6～2000，亦可為10～1000。另外，式（2）及式（3）中，b例如可為2～30，亦可為5～20。
就撥水性提高的觀點而言，撥水處理劑所含的撥水成分亦可包含氣凝膠。氣凝膠的空隙率大，因此認為包含氣凝膠的撥水成分（以及由其形成的撥水膜及撥水粒子）為折射率小、且透明性高者。
＜撥水結構體＞ 其次，對使用所述撥水處理劑而得的撥水結構體進行說明。本實施形態的撥水結構體於被處理面上形成有撥水部，且撥水部包含所述撥水處理劑的乾燥物。再者，若為撥水處理劑包含所述液狀組成物的縮合物的情況，則認為於形成撥水部時縮合反應進一步進展，另外，若為撥水處理劑為所述液狀組成物其本身的情況，則認為於形成撥水部時產生縮合反應。因此，撥水部亦可謂包含撥水處理劑的反應物。
撥水部亦可為包含撥水膜及撥水粒子的至少一者的形態。本實施形態的撥水結構體藉由具有包含本實施形態的撥水處理劑的乾燥物的撥水部，撥水性優異，並且被處理面與撥水部的密接性亦優異。另外，此種撥水結構體的耐久性亦優異。本實施形態的撥水結構體例如亦可為由所述撥水處理劑於被處理面上形成撥水膜及/或撥水粒子而成者。此處，形成於被處理面上的撥水部（撥水粒子等）的較佳形態例如亦可與所述撥水成分相同。
就撥水性進一步提高的觀點而言，形成於被處理面上的撥水部（撥水膜、撥水粒子等）亦可包含氣凝膠。即，例如形成於被處理面上的撥水膜及撥水粒子亦可分別為包含氣凝膠的膜及包含氣凝膠的粒子。
圖3是示意性地表示本發明的一實施形態的撥水結構體的圖。圖3所示的撥水結構體100具有於撥水處理對象物2的被處理面2a上形成有包含撥水膜1的撥水部10的結構。此處，撥水部10為包含本實施形態的撥水處理劑的乾燥物者。認為該撥水結構體100藉由在被處理面2a上包括包含撥水膜1的撥水部10而賦予有作為撥水膜的化學特性的撥水性。此處，本態樣的撥水部可謂是並非單片式（monolithic）膜而為微小的撥水粒子（撥水成分）堆積而成為膜狀者。
圖4是示意性地表示本發明的一實施形態的撥水結構體的圖。圖4所示的撥水結構體200具有於撥水處理對象物2的被處理面2a上形成有包含撥水粒子3的撥水部10的結構。此處，撥水部10為包含本實施形態的撥水處理劑的乾燥物者。認為該撥水結構體200藉由在被處理面2a上包括包含撥水粒子3的撥水部10而獲得作為撥水粒子的物理特性的微細凹凸形狀引起的蓮花效應（Lotus effect），且賦予有高的撥水性。此處，本態樣中的撥水部可謂是成長至某程度大的尺寸的撥水粒子（撥水成分）附著於被處理面上而形成者。
圖5是示意性地表示本發明的一實施形態的撥水結構體的圖。圖5所示的撥水結構體300具有於撥水處理對象物2的被處理面2a上形成有包含撥水膜1及撥水粒子3的撥水部10的結構。此處，撥水部10為包含本實施形態的撥水處理劑的乾燥物者。認為該撥水結構體300藉由在被處理面2a上包括包含撥水膜1及撥水粒子3的撥水部10而賦予有作為撥水粒子的化學特性的撥水性，並且獲得作為撥水粒子的物理特性的微細凹凸形狀引起的蓮花效應，因此賦予有更優異的撥水性。
如上所述，根據由撥水處理劑形成的粒子的大小，可獲得具有各種態樣的撥水部。即，於撥水粒子微小的情況下為堆積規定厚度而成的膜狀外表的態樣，若撥水粒子某種程度地大則為呈平面狀個別地排列的粒子狀外表的態樣，於兩者共存的情況下為複合化外表的態樣，並分別形成撥水部。
再者，如此，因撥水結構體的撥水部並非所謂的單片式的氣凝膠膜的情況，因此本實施形態的撥水結構體的熱傳導率顯示出與對象物同等的熱傳導率。例如，使用熱傳導率1.0 W/（m·K）左右的對象物的本實施形態的撥水結構體的熱傳導率為與對象物同等的1.0 W/（m·K）左右。
於本實施形態的撥水結構體中，撥水膜的厚度例如可為1 nm～500 nm，亦可為20 nm～200 nm。藉由將該厚度設為1 nm以上，可達成更優異的撥水性，藉由設為500 nm以下，可達成更優異的密接性。
於本實施形態的撥水結構體中，撥水粒子的大小例如可為0.1 nm～10000 nm，亦可為1 nm～1000 nm。藉由將撥水粒子的大小設為0.1 nm以上，可達成更優異的撥水性，藉由設為10000 nm以下，可達成更優異的密接性。
於本實施形態的撥水結構體中，就達成更優異的撥水性的觀點而言，附著於被處理面上的撥水粒子的數量於每1 mm四方形中例如可為1個以上。附著於被處理面上的撥水粒子的數量例如可使用掃描型電子顯微鏡（SEM）算出。例如，於平均粒徑100 nm的撥水粒子的情況下，設定為將平均粒徑的100倍的長度（1.0×10-2 mm）設為一邊的正方形的面積A（1.0×10-4 mm2 ）。對處於該正方形中的粒子的數量B（個）進行測定，算出B/A。將其反覆進行10次，並將所得的B/A的平均值設為粒子的附著量。
根據以上情況，於本實施形態的撥水結構體中，撥水部的厚度例如可為1 nm～10000 nm，亦可為20 nm～1000 nm。
＜撥水處理劑的製造方法＞ 其次，對撥水處理劑的製造方法進行說明。撥水處理劑的製造方法並無特別限定，例如可利用以下方法來製造。
本實施形態的撥水處理劑例如可藉由主要包括調配步驟、縮合反應步驟的製造方法製造。
以下，對本實施形態的撥水處理劑的製造方法的各步驟進行說明。
（調配步驟） 調配步驟為將所述聚矽氧烷化合物、及視需要的二氧化矽粒子、矽烷單體、溶媒等混合的步驟。藉由該步驟，可進行聚矽氧烷化合物等矽化合物的水解反應。再者，二氧化矽粒子亦可以分散於溶媒中的分散液的狀態進行混合。於本步驟中，為了促進水解反應，亦可於溶媒中進而添加酸觸媒。另外，亦可於溶媒中添加界面活性劑。於使用具有縮合性官能基的矽化合物的情況下，未必需要水解反應。
溶媒例如可使用水、或者水及醇類的混合液。醇類可列舉甲醇、乙醇、正丙醇、2-丙醇、正丁醇、2-丁醇、第三丁醇等。就減低與被處理面的界面張力的觀點而言，醇類例如亦可為表面張力低且沸點低者。表面張力低且沸點低的醇可列舉甲醇、乙醇、2-丙醇等。該些可單獨使用、或者將兩種以上混合使用。
酸觸媒可列舉：氫氟酸、鹽酸、硝酸、硫酸、亞硫酸、磷酸、亞磷酸、次磷酸、溴酸、氯酸、亞氯酸、次氯酸等無機酸類；酸性磷酸鋁、酸性磷酸鎂、酸性磷酸鋅等酸性磷酸鹽類；乙酸、甲酸、丙酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、檸檬酸、蘋果酸、己二酸、壬二酸等有機羧酸類等。該些中，考慮到環境污染且可促進水解反應的酸觸媒可列舉有機羧酸類。該有機羧酸類可列舉乙酸，亦可為甲酸、丙酸、乙二酸、丙二酸等。該些可單獨使用、或者將兩種以上混合使用。
藉由使用酸觸媒，可促進聚矽氧烷化合物及矽烷單體的水解反應，以更短的時間獲得水解溶液。
相對於聚矽氧烷化合物群組及矽烷單體群組的總量100質量份，酸觸媒的添加量例如可為0.001質量份～600.0質量份。
界面活性劑可使用非離子性界面活性劑、離子性界面活性劑等。該些可單獨使用、或者將兩種以上混合使用。
非離子性界面活性劑例如可使用：包含聚氧乙烯等親水部及主要含有烷基的疏水部的化合物、包含聚氧丙烯等親水部的化合物等。包含聚氧乙烯等親水部及主要含有烷基的疏水部的化合物可列舉：聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚等。包含聚氧丙烯等親水部的化合物可列舉：聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯與聚氧丙烯的嵌段共聚物等。
離子性界面活性劑可列舉陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、兩離子性界面活性劑等。陽離子性界面活性劑可列舉溴化鯨蠟基三甲基銨、氯化鯨蠟基三甲基銨等，陰離子性界面活性劑可列舉十二基磺酸鈉等。另外，兩離子性界面活性劑可列舉胺基酸系界面活性劑、甜菜鹼系界面活性劑、胺氧化物系界面活性劑等。胺基酸系界面活性劑例如可列舉醯基麩胺酸。甜菜鹼系界面活性劑例如可列舉月桂基二甲基胺基乙酸甜菜鹼及硬脂基二甲基胺基乙酸甜菜鹼。胺氧化物系界面活性劑例如可列舉月桂基二甲基胺氧化物。
認為該些界面活性劑具有如下作用：於調配步驟中提高溶媒中的聚矽氧烷化合物、及視需要的二氧化矽粒子、矽烷單體等的分散性。另外，認為該些界面活性劑具有如下作用：於後述的縮合反應步驟中，減小反應系統中的溶媒與成長的矽氧烷聚合物之間的化學親和性的差異，並提高分散性。
界面活性劑的添加量雖亦取決於界面活性劑的種類、或者聚矽氧烷化合物及矽烷單體的種類及量，但例如相對於聚矽氧烷化合物群組及矽烷單體群組的總量100質量份，可為1質量份～100質量份，亦可為5質量份～60質量份。
調配步驟的水解雖亦取決於混合液中的聚矽氧烷化合物、矽烷單體、二氧化矽粒子、酸觸媒、界面活性劑等的種類及量，但例如可於20℃～60℃的溫度環境下進行10分鐘～24小時，亦可於50℃～60℃的溫度環境下進行5分鐘～8小時。藉此，聚矽氧烷化合物及矽烷單體中的水解性官能基充分水解，可更確實地獲得聚矽氧烷化合物的水解產物及矽烷單體的水解產物。
藉由調配步驟，可獲得一種撥水處理劑，其包含液狀組成物，所述液狀組成物含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及該具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種。
（縮合反應步驟） 藉由縮合反應步驟，可進行具有縮合性官能基的聚矽氧烷化合物及矽烷單體、調配步驟中所得的水解反應物等的縮合反應。本步驟中，為了促進縮合反應，可使用鹼觸媒。另外，於本步驟中，亦可添加藉由熱水解而產生鹼觸媒的熱水解性化合物。
鹼觸媒可列舉：氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫等鹼金屬氫氧化物；氫氧化銨、氟化銨、氯化銨、溴化銨等銨化合物；偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、多磷酸鈉等鹼性磷酸鈉鹽；碳酸鈣、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鋇、碳酸鎂、碳酸鋰、碳酸銨、碳酸銅(II)、碳酸鐵(II)、碳酸銀(I)等碳酸鹽類；碳酸氫鈣、碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫銨等碳酸氫鹽類；烯丙基胺、二烯丙基胺、三烯丙基胺、異丙基胺、二異丙基胺、乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、2-乙基己基胺、3-乙氧基丙基胺、二異丁基胺、3-(二乙基胺基)丙基胺、二-2-乙基己基胺、3-(二丁基胺基)丙基胺、四甲基乙二胺、第三丁基胺、第二丁基胺、丙基胺、3-(甲基胺基)丙基胺、3-(二甲基胺基)丙基胺、3-甲氧基胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等脂肪族胺類；嗎啉、N-甲基嗎啉、2-甲基嗎啉、哌嗪及其衍生物、哌啶及其衍生物、咪唑及其衍生物等含氮雜環狀化合物類等。該些中，就操作上的安全性及臭氣的觀點而言，較佳為碳酸鹽、或碳酸氫鹽，就經濟性的觀點而言，更佳為碳酸鈉、或碳酸氫鈉。所述鹼觸媒可單獨使用、或者將兩種以上混合使用。
藉由使用鹼觸媒，可促進水解溶液中的聚矽氧烷化合物群組、矽烷單體群組及二氧化矽粒子的脫水縮合反應、脫醇縮合反應、或所述兩種反應，且可以更短的時間獲得撥水處理劑。
相對於聚矽氧烷化合物群組及矽烷單體群組的總量100質量份，鹼觸媒的添加量例如可為0.1質量份～500質量份，亦可為1.0質量份～200質量份。藉由將鹼觸媒的所述添加量設為0.1質量份以上，可以更短的時間進行縮合反應，藉由設為500質量份以下，可容易抑制層分離。
認為熱水解性化合物藉由熱水解產生鹼觸媒而使反應溶液成為鹼性，從而促進縮合反應。因此，該熱水解性化合物若為可於熱水解後使反應溶液成為鹼性的化合物，則並無特別限定，可列舉：脲；甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等酸醯胺；六亞甲基四胺等環狀氮化合物等。該些化合物中，特別是脲容易獲得所述促進效果。
若熱水解性化合物的添加量為可充分促進縮合反應的量，則並無特別限定。例如，於使用脲作為熱水解性化合物的情況下，相對於聚矽氧烷化合物群組及矽烷單體群組的總量100質量份，所述脲的添加量可為1質量份～200質量份，亦可為2質量份～150質量份。藉由將添加量設為1質量份以上，更容易獲得良好的反應性，另外，藉由設為200質量份以下，容易抑制層分離。
縮合反應步驟中的反應亦可為了溶媒及鹼觸媒不揮發，而於密閉容器內進行。反應溫度例如可為20℃～90℃，亦可為40℃～80℃。藉由將反應溫度設為20℃以上，可於更短的時間內進行縮合反應。另外，藉由將反應溫度設為90℃以下，容易抑制溶媒（特別是醇類）的揮發，因此可一邊抑制層分離一邊進行縮合反應。
縮合反應時間雖亦取決於聚矽氧烷化合物群組、矽烷單體群組等的種類及反應溫度，但例如可為2小時～480小時，亦可為6小時～120小時。藉由將反應時間設為2小時以上，可達成更優異的撥水性與密接性，藉由設為480小時以下，容易抑制層分離。
另外，於水解溶液中包含二氧化矽粒子的情況下，可進一步縮短縮合反應時間。推斷其理由為：水解溶液中的聚矽氧烷化合物群組及矽烷單體群組所具有的矽烷醇基、反應性基、或該些兩者與二氧化矽粒子的矽烷醇基形成氫鍵、化學鍵、或該些鍵的組合。該情況下，縮合反應時間例如可為10分鐘～24小時，亦可為30分鐘～12小時。藉由將反應時間設為10分鐘以上，可達成更優異的撥水性與密接性，藉由設為24小時以下，容易抑制層分離。
藉由縮合反應步驟，可獲得一種撥水處理劑，其包含液狀組成物的縮合物，所述液狀組成物含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及該具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種。另外，藉由本步驟可獲得含有所述撥水成分的撥水處理劑。
再者，例如藉由對縮合反應時間、二氧化矽粒子的大小、氣凝膠粒子的大小等進行變更而可調整撥水粒子的尺寸。藉此，可獲得所需的撥水結構體。
＜撥水結構體的製造方法＞ 其次，對撥水結構體的製造方法進行說明。撥水結構體的製造方法並無特別限定，例如可利用以下方法來製造。
本實施形態的撥水結構體例如可利用包括將所述撥水處理劑塗佈於被處理面上的步驟（以下，亦稱為「塗佈步驟」）的製造方法進行製造。本實施形態的撥水結構體的製造方法例如可包括塗佈步驟、及乾燥步驟（老化（aging）步驟），亦可包括塗佈步驟、洗滌步驟、及乾燥步驟（預乾燥步驟及老化步驟）。
以下，對本實施形態的撥水結構體的製造方法的各步驟進行說明。
（塗佈步驟） 塗佈步驟例如為將所述撥水處理劑塗佈於被處理面上的步驟。另外，視情況亦可於塗佈後對被處理面進行乾燥並使溶媒揮發。例如，可藉由本步驟於被處理面上形成撥水部（撥水膜及/或撥水粒子）。撥水處理劑可塗佈於被處理面整體，亦可選擇性地塗佈於被處理面的一部分上。
塗佈方法並無特別限定，例如可列舉旋塗法、浸漬塗佈法、噴霧塗佈法、流塗法、棒塗法及凹版塗佈法。特別是就亦容易於具有凹凸的被處理面上亦形成均勻的厚度的撥水膜的觀點、生產性高且撥水處理劑的使用效率高的觀點而言，較佳為噴霧塗佈法。該些方法可單獨使用、或併用兩種以上。
亦可藉由使預先使撥水處理劑塗佈或含浸於其他膜、布等中而成者與被處理面接觸而將撥水處理劑塗佈於被處理面上。塗佈方法可根據撥水處理劑的使用量、被處理面的面積、特性等而自由地選擇。
塗佈步驟中使用的撥水處理劑的溫度例如可為20℃～80℃，亦可為40℃～60℃。藉由將所述溫度設為20℃以上，而存在撥水性與密接性進一步提高的傾向，藉由將所述溫度設為80℃以下，而存在容易獲得撥水部的透明性的傾向。利用撥水處理劑的處理時間例如可設為0.5小時～4小時。
構成被處理面的材料並無特別限定，例如可列舉：金屬、陶瓷、玻璃、塑膠、及將該些組合而成的材料（複合材料、積層材料等）。本實施形態的撥水處理劑亦可應用於紙、纖維、布、不織布、橡膠、皮等上。於塗佈撥水處理劑後對被處理面進行乾燥而使溶媒揮發的情況下，構成被處理面的材料例如亦可為水溶性有機化合物及水溶性無機化合物。該些中，構成被處理面的材料較佳為玻璃、塑膠等透明材料。
金屬例如可列舉：不鏽鋼、鋁、銅、鍍鋅鋼板及鐵。陶瓷例如可列舉氧化鋁、鈦酸鋇、氮化硼及氮化矽。玻璃例如可列舉通常的鈉鈣玻璃、硼矽酸玻璃、無鹼玻璃、石英玻璃及鋁矽酸玻璃（alumino-silicate glass）。塑膠例如可列舉聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂、聚碳酸伸苯酯等芳香族聚碳酸酯系樹脂、及聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）等芳香族聚酯系樹脂。
水溶性有機化合物例如可列舉：葡萄糖、蔗糖、澱粉、聚丙烯醯胺、聚乙烯基醇、及甲基纖維素。水溶性無機化合物例如可列舉：水玻璃（water glass）、氯化鈉、磷酸鈉、碳酸鈉、釩酸鈉、硼酸鈉、氯化鉀、碳酸鉀及硫酸化合物。
藉由在塗佈撥水處理劑後對所得的結構體進行乾燥並使溶媒揮發，可進一步提高撥水部的密接性。此時的乾燥溫度並無特別限制，可視被處理面的耐熱溫度而不同，例如可為60℃～25℃，亦可為120℃～180℃。藉由將所述溫度設為60℃以上，可達成更優異的密接性，藉由設為250℃以下，可抑制熱引起的劣化。
（洗滌步驟） 洗滌步驟例如為對塗佈步驟中所得的結構體進行洗滌的步驟。藉由實施本步驟，可減少撥水部中的未反應物、副產物等雜質，從而獲得純度更高的撥水部。
洗滌步驟可使用例如水及/或有機溶媒來反覆進行。此時，可藉由加溫來提高洗滌效率。
有機溶媒可使用：甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、丙酮、甲基乙基酮、1,2-二甲氧基乙烷、乙腈、庚烷、己烷、甲苯、二乙醚、氯仿、乙酸乙酯、四氫呋喃、二氯甲烷、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、乙酸、甲酸等各種有機溶媒。所述有機溶媒可單獨使用或者將兩種以上混合使用。
有機溶媒通常與水的相互溶解度極低。因此，於利用水進行洗滌後使用有機溶媒進行洗滌的情況下，較佳為對水具有高的相互溶解性的親水性有機溶媒。所述有機溶媒中，親水性有機溶媒可列舉：甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮、1,2-二甲氧基乙烷等。再者，甲醇、乙醇、甲基乙基酮等於經濟性的方面優異而較佳。
相對於撥水部的總質量，洗滌步驟中使用的水及/或有機溶媒的量例如可為3倍～10倍的量。可反覆洗滌，直至被處理面的含水率成為10質量%以下。
洗滌溫度可設為洗滌中使用的溶媒的沸點以下的溫度，例如於使用甲醇的情況下，可為20℃～60℃左右。亦可藉由加溫來提高洗滌效率。洗滌時間例如可設為3分鐘～30分鐘。
（乾燥步驟：預乾燥步驟） 預乾燥步驟例如為使由洗滌步驟洗滌的結構體預乾燥的步驟。
乾燥方法並無特別限制，例如可使用大氣壓下的公知的乾燥方法。乾燥溫度可視被處理面的耐熱溫度及洗滌溶媒的種類而不同。就溶媒的蒸發速度充分快且容易防止撥水部的劣化的觀點而言，乾燥溫度例如可為20℃～250℃，亦可為60℃～180℃。乾燥時間視撥水部的質量及乾燥溫度而不同，例如可為1小時～24小時。
（乾燥步驟：老化步驟） 老化步驟例如為對由預乾燥步驟乾燥的撥水部進行老化（加熱老化等）的步驟。藉此，可獲得最終的撥水結構體。藉由實施老化步驟，撥水結構體的撥水性與密接性進一步提高。再者，於省略洗滌步驟及預乾燥步驟的情況下，例如只要對塗佈步驟中形成的撥水部進行老化即可。
本步驟例如亦可作為預乾燥步驟後的追加乾燥而進行。認為藉由進行老化，撥水部中的親水基減少，且撥水性進一步提高。另外，於撥水部在預乾燥步驟中產生體積收縮而透明性降低的情況下，亦可利用回彈（spring back）來恢復體積而提高透明性。
老化溫度視被處理面的耐熱溫度而不同，例如可為100℃～250℃，亦可為120℃～180℃。藉由將老化溫度設為100℃以上，可達成更優異的撥水性與密接性，藉由設為250℃以下，可抑制熱引起的劣化。
老化時間視撥水部的質量及老化溫度而不同，例如可為1小時～10小時，亦可為2小時～6小時。藉由將老化時間設為1小時以上，容易達成更優異的撥水性與密接性，藉由設為10小時以下，生產性難以降低。
以上，對本實施形態的撥水處理劑及撥水結構體的製造方法的一例進行了說明，但撥水處理劑及撥水結構體的製造方法並不限定於此。 [實施例]
其次，藉由下述實施例，對本發明進一步進行詳細說明，但該些實施例並不限制本發明。
（實施例1） [撥水處理劑1] 將40.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的原醇（carbinol）改質矽氧烷「XF42-5277」（邁圖（Momentive）公司製造，製品名）、6.4質量份的作為陽離子系界面活性劑的溴化鯨蠟基三甲基銨（和光純藥工業股份有限公司製造：以下簡稱為『CTAB』）及51.6質量份的100 mM乙酸水溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加2.0質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑1。
[撥水結構體1] 將載玻片（slide glass）S7213（松浪硝子工業股份有限公司製造，製品名）浸漬於所述撥水處理劑1中，並於60℃下用2小時進行處理。其後，將處理後的載玻片浸漬於甲醇中，並於25℃下進行5分鐘洗滌。其次，浸漬於甲基乙基酮中，並於25℃下進行5分鐘洗滌。將經洗滌的載玻片於常壓下、120℃下乾燥1小時，其後於150℃下老化6小時，藉此獲得撥水結構體1。
（實施例2） [撥水處理劑2] 將20.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、3.2質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及75.8質量份的100 mM乙酸水溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加1.0質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑2。
再者，所述「聚矽氧烷化合物A」是以如下方式來合成。首先，於具備攪拌機、溫度計及戴氏（Dimroth）冷凝管的1升的三口燒瓶中，將100.0質量份的羥基末端二甲基聚矽氧烷「XC96-723」（邁圖（Momentive）公司製造，製品名）、181.3質量份的甲基三甲氧基矽烷及0.50質量份的第三丁基胺混合，並於30℃下反應5小時。其後，將該反應液於1.3 kPa的減壓下、140℃下加熱2小時，去除揮發成分，藉此獲得兩末端二官能烷氧基改質聚矽氧烷化合物（聚矽氧烷化合物A）。
[撥水結構體2] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑2，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體2。
（實施例3） [撥水處理劑3] 將10.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物B、1.6質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及87.9質量份的100 mM乙酸水溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加0.5質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑3。
再者，所述「聚矽氧烷化合物B」是以如下方式來合成。首先，於具備攪拌機、溫度計及戴氏冷凝管的1升的三口燒瓶中，將100.0質量份的XC96-723、202.6質量份的四甲氧基矽烷以及0.50質量份的第三丁基胺混合，於30℃下進行5小時反應。其後，將該反應液於1.3 kPa的減壓下、140℃下加熱2小時，去除揮發成分，藉此獲得兩末端三官能烷氧基改質聚矽氧烷化合物（聚矽氧烷化合物B）。
[撥水結構體3] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑3，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體3。
（實施例4） 將20.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的XF42-5277、3.2質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及75.0質量份的作為含有二氧化矽粒子的原料的乙酸濃度調整為100 mM的PL-2L溶液（關於PL-2L的詳細情況記載於表1中。關於含有二氧化矽粒子的原料，以下相同）混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加2.0質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑4。
[撥水結構體4] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑4，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體4。
（實施例5） 將20.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、3.2質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及24.8質量份的100 mM乙酸水溶液、以及50.0質量份的作為含有二氧化矽粒子的原料的乙酸濃度調整為100 mM的PL-2L溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加2.0質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑5。
[撥水結構體5] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑5，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體5。
（實施例6） 將20.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物B、3.2質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及49.8質量份的100 mM乙酸水溶液、以及25.0質量份的作為含有二氧化矽粒子的原料的乙酸濃度調整為100 mM的PL-5溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加2.0質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑6。
[撥水結構體6] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑6，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體6。
（實施例7） 將20.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的XF42-5277、30.0質量份的作為矽烷單體的甲基三甲氧基矽烷KBM-13（信越化學工業股份有限公司製造，製品名：以下簡稱為『MTMS』）、8.0質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及39.5質量份的100 mM乙酸水溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加2.5質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑7。
[撥水結構體7] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑7，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體7。
（實施例8） 將10.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、15.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、4.0質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及69.8質量份的100 mM乙酸水溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加1.2質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑8。
[撥水結構體8] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑8，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體8。
（實施例9） 將5.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、15.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、及5.0質量份的二甲基二甲氧基矽烷KBM-22（信越化學工業股份有限公司製造，製品名：以下簡稱為『DMDMS』）、4.0質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB以及69.8質量份的100 mM乙酸水溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加1.2質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑9。
[撥水結構體9] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑9，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體9。
（實施例10） 將10.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的XF42-5277、15.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、4.0質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及18.5質量份的100 mM乙酸水溶液、以及50.0質量份的作為含有二氧化矽粒子的原料的乙酸濃度調整為100 mM的HL-3L溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加2.5質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑10。
[撥水結構體10] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑10，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體10。
（實施例11） 將10.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、15.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、4.0質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及54.2質量份的100 mM乙酸水溶液、以及14.3質量份的作為含有二氧化矽粒子的原料的乙酸濃度調整為100 mM的ST-OZL-35L溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加2.5質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑11。
[撥水結構體11] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑11，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體11。
（實施例12） 將1.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、3.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、及1.0質量份的DMDMS、0.8質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB、88.7質量份的100 mM乙酸水溶液、以及5.0質量份的作為含有二氧化矽粒子的原料的乙酸濃度調整為100 mM的PL-2L溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加0.5質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑12。
[撥水結構體12] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑12，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體12。
（實施例13） [撥水結構體13] 於25℃下將載玻片S7213（松浪硝子工業股份有限公司製造，製品名）於所述撥水處理劑12中浸漬5分鐘，其後，使載玻片於150℃下乾燥2小時，使溶媒揮發。將乾燥後的載玻片浸漬於甲醇中，並於25℃下進行5分鐘洗滌。其次，浸漬於甲基乙基酮中，並於25℃下進行5分鐘洗滌。將經洗滌的載玻片於常壓下、120℃下乾燥1小時，其後於150℃下老化6小時，藉此獲得撥水結構體13。
（實施例14） [撥水結構體14] 使用噴槍（阿耐斯特岩田（anest-iwata）股份有限公司製造，製品名：W-50-124BPG）以濕厚度為500 μm的方式對載玻片S7213（松浪硝子工業股份有限公司製造，製品名）的被處理面塗佈25℃的所述撥水處理劑12，並於150℃下乾燥2小時，使溶媒揮發。將乾燥後的載玻片浸漬於甲醇中，並於25℃下進行5分鐘洗滌。其次，浸漬於甲基乙基酮中，並於25℃下進行5分鐘洗滌。將經洗滌的載玻片於常壓下、120℃下乾燥1小時，其後於150℃下老化6小時，藉此獲得撥水結構體14。
（實施例15） [撥水處理劑13] 將0.1質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、0.3質量份的作為矽烷單體的MTMS、及0.1質量份的DMDMS、0.1質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB、98.2質量份的100 mM乙酸水溶液、以及1.0質量份的作為含有二氧化矽粒子的原料的乙酸濃度調整為100 mM的PL-2L溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加0.2質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑13。
[撥水結構體15] 代替撥水處理劑12而使用撥水處理劑13，除此以外，與實施例13同樣地進行而獲得撥水結構體15。
（實施例16） [撥水處理劑14] 將10.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、15.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、4.0質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及69.8質量份的100 mM乙酸水溶液及1.2質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉混合，並於25℃下攪拌6小時，獲得撥水處理劑14。
[撥水結構體16] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑14，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體16。
（實施例17） [撥水處理劑15] 將5.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、15.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、及5.0質量份的DMDMS、4.0質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB、69.8質量份的100 mM乙酸水溶液、以及1.2質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉混合，並於25℃下攪拌6小時，獲得撥水處理劑15。
[撥水結構體17] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑15，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體17。
（實施例18） [撥水處理劑16] 將1.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、3.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、及1.0質量份的DMDMS、0.8質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB、88.7質量份的100 mM乙酸水溶液、5.0質量份的作為含有二氧化矽粒子的原料的乙酸濃度調整為100 mM的PL-2L溶液、以及0.5質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉混合，並於25℃下攪拌6小時，獲得撥水處理劑16。
[撥水結構體18] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑16，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體18。
（實施例19） [撥水處理劑17] 將0.1質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、0.3質量份的作為矽烷單體的MTMS、及0.1質量份的DMDMS、0.1質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB、98.2質量份的100 mM乙酸水溶液、1.0質量份的作為含有二氧化矽粒子的原料的乙酸濃度調整為100 mM的PL-2L溶液、以及0.2質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉混合，並於25℃下攪拌6小時，獲得撥水處理劑17。
[撥水結構體19] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑17，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體19。
（實施例20） [撥水處理劑18] 將5.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、15.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、及5.0質量份的DMDMS、4.0質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB、69.8質量份的100 mM乙酸水溶液、以及1.0質量份的作為氣凝膠粒子的IC3100（卡博特（cabot）公司製造，製品名）混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加1.2質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得撥水處理劑18。
[撥水結構體20] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑18，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體20。
（實施例21） [撥水處理劑19] 將1.0質量份的作為聚矽氧烷化合物的聚矽氧烷化合物A、3.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、及1.0質量份的DMDMS、0.1質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB、98.2質量份的100 mM乙酸水溶液、1.0質量份的作為含有二氧化矽粒子的原料的乙酸濃度調整為100 mM的PL-2L溶液、1.0質量份的作為氣凝膠粒子的IC3100（卡博特（cabot）公司製造，製品名）、以及0.2質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉混合，並於25℃下攪拌6小時，獲得撥水處理劑19。
[撥水結構體21] 代替撥水處理劑1而使用撥水處理劑19，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得撥水結構體21。
（比較例1） [比較撥水處理劑1] 將30.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、2.4質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及66.1質量份的100 mM乙酸水溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加1.5質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得比較撥水處理劑1。
[比較撥水結構體1] 代替撥水處理劑1而使用比較撥水處理劑1，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得比較撥水結構體1。
（比較例2） [比較撥水處理劑2] 將20.0質量份的作為矽烷單體的MTMS、及15.0質量份的DMDMS、2.8質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及60.5質量份的100 mM乙酸水溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加1.7質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得比較撥水處理劑2。
[比較撥水結構體2] 代替撥水處理劑1而使用比較撥水處理劑2，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得比較撥水結構體2。
（比較例3） [比較撥水結構體3] 代替撥水處理劑12而使用比較撥水處理劑2，除此以外，與實施例13同樣地進行而獲得比較撥水結構體3。
（比較例4） [比較撥水處理劑3] 將30.0質量份的作為矽烷單體的氟烷基矽烷XC98-B2472（邁圖（Momentive）公司製造，製品名）、2.4質量份的作為陽離子系界面活性劑的CTAB及66.1質量份的100 mM乙酸水溶液混合，並於25℃下攪拌2小時。於其中添加1.5質量份的作為鹼觸媒的碳酸鈉，並於60℃下攪拌2小時，獲得比較撥水處理劑3。
[比較撥水結構體4] 代替撥水處理劑1而使用比較撥水處理劑3，除此以外，與實施例1同樣地進行而獲得比較撥水結構體4。
（比較例5） [比較撥水結構體5] 代替撥水處理劑12而使用比較撥水處理劑3，除此以外，與實施例13同樣地進行而獲得比較撥水結構體5。
將各實施例以及比較例中撥水處理劑的態樣（聚矽氧烷化合物、矽烷單體的種類及含量、以及含有二氧化矽粒子的原料的種類及含量）歸納示於表1中。另外，將各實施例及比較例中的撥水結構體的態樣（撥水處理劑的種類與處理方法）歸納示於表2中。
Figure 107103821-A0305-02-0058-1
Figure 107103821-A0305-02-0059-1
[表2]
Figure 107103821-A0304-0002
[各種評價] 對各實施例及比較例中獲得的撥水結構體，按照以下的條件進行測定或評價。將水接觸角測定、耐磨耗性試驗（水中、有機溶媒中）、含矽鍵結單元Q、T及D的訊號面積比的測定的評價結果歸納示於表3中。
（1）水接觸角測定 將各實施例及比較例中所得的撥水結構體於105℃下乾燥1小時，作為測定樣品。其次，使用協和界面科學股份有限公司製造的接觸角計DMs-401並滴加2 μL的超純水的液滴，對5秒後的接觸角於室溫下進行測定。測定是進行5次，並將平均值設為水接觸角。
（2）耐磨耗性試驗（水中） 關於耐磨耗試驗（水中），於水中使日本製紙庫來西亞（crecia）股份有限公司製造的吉木塔路（Kimtowel）多次擦拭樣品表面，其後，於105℃下乾燥1小時，作為測定樣品。將此處的吉木塔路（Kimtowel）的接觸面積設為20 mm×50 mm，加重設為0.1 Kg/cm2 。其次，使用協和界面科學股份有限公司製造的接觸角計DMs-401並滴加2 μL的超純水的液滴，對5秒後的接觸角於室溫下進行測定。測定是進行5次，並將平均值設為水接觸角。
（3）耐磨耗性試驗（有機溶媒中） 關於耐磨耗試驗（有機溶媒中），於甲基乙基酮中使日本製紙庫來西亞（crecia）股份有限公司製造的吉木塔路（Kimtowel）多次擦拭樣品表面，其後，於105℃下乾燥1小時，作為測定樣品。將此處的吉木塔路（Kimtowel）的接觸面積設為20 mm×50 mm，加重設為0.1 Kg/cm2 。其次，使用協和界面科學股份有限公司製造的接觸角計DMs-401並滴加2 μL的超純水的液滴，對5秒後的接觸角於室溫下進行測定。測定是進行5次，並將平均值設為水接觸角。
（4）含矽鍵結單元Q、T及D的訊號面積比的測定 使用「FT-NMR AV400WB」（布魯克·拜厄斯賓（Bruker BioSpin）股份有限公司製造，製品名）作為固體29 Si-NMR裝置進行測定。測定條件設為：測定模式：DD/MAS法、探針：4 mmf的CPMAS探針、磁場：9.4 T、共振頻率：79 Hz、MAS轉數：4 kHz、延遲時間：150秒。標準試樣是使用3-三甲基矽烷基丙酸鈉。
作為測定樣品，準備對各實施例及比較例中所得的撥水處理劑利用透析將未反應物去除並使用蒸發器進行濃縮乾燥而成的粒子，將其裝入ZrO2 製轉子中，安裝於探針上進行測定。另外，於光譜分析中，將譜線加寬（Line Broadening）係數設為2 Hz，求出所得的含矽鍵結單元Q、T及D的訊號面積比（Q+T：D）。
（5）熱傳導率的測定 熱傳導率是根據熱擴散率與定壓比熱容量及密度的積而求出。熱擴散率是使用耐馳（NETZSCH）公司製造的Nano Flash LFA447進行測定，定壓比熱容量是使用TA儀器公司製造的DSC Q200進行測定，密度是使用阿爾法米拉治（alfa mirage）公司製造的電子比重計MSD-300進行測定。熱擴散率、密度是於25℃下進行測定，關於定壓比熱容量測定，是對25℃的比熱容量進行測定而導出。
[表3]
Figure 107103821-A0304-0003
根據表3得知，實施例的撥水結構體的水接觸角均為90度以上，耐磨耗性試驗中，於水中、有機溶劑中即便往復1000次，水接觸角亦均維持90度以上，撥水性與密接性優異。表3中，「無處理」欄中記載的結果表示未處理的載玻片中的水接觸角測定結果。
由表3得知，根據實施例的撥水處理劑，對載玻片賦予優異的撥水性。
另一方面，比較例的撥水處理劑的水接觸角均為90度以下，耐摩擦性試驗中，水接觸角亦降低。
再者，實施例及比較例的撥水結構體的熱傳導率為1.0 W/（m·K）。認為該情況為撥水結構體的撥水部並非所謂的單片式氣凝膠膜的證據。
由以上得知，根據本發明的撥水處理劑，可對被處理面賦予優異的撥水性。
L‧‧‧外接長方形P‧‧‧二氧化矽粒子1‧‧‧撥水膜2‧‧‧撥水處理對象物2a‧‧‧被處理面3‧‧‧撥水粒子10‧‧‧撥水部100、200、300‧‧‧撥水結構體X‧‧‧長邊Y‧‧‧短邊
圖1是表示粒子的雙軸平均一次粒徑的算出方法的圖。 圖2是表示使用DD/MAS法測定的、撥水處理劑12中所含的撥水成分的固體29 Si-NMR光譜的圖。 圖3是示意性地表示本發明的一實施形態的撥水結構體的圖。 圖4是示意性地表示本發明的一實施形態的撥水結構體的圖。 圖5是示意性地表示本發明的一實施形態的撥水結構體的圖。

Claims (16)

  1. 一種撥水結構體，其包括對象物、以及所述對象物的被處理面上的撥水部，並且所述撥水部包含撥水處理劑的乾燥物，其中所述撥水處理劑包含液狀組成物或所述液狀組成物的縮合物，所述液狀組成物含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及所述具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種，所述聚矽氧烷化合物包含下述式(A)所表示的化合物，且所述撥水部不包含氣凝膠，
    Figure 107103821-A0305-02-0066-2
     式(A)中，R1a表示羥基烷基，R2a表示伸烷基，R3a及R4a分別獨立地表示烷基或芳基，n表示1~50的整數。
  2. 一種撥水結構體，其包括對象物、以及所述對象物的被處理面上的撥水部，並且所述撥水部包含撥水處理劑的乾燥物，其中所述撥水處理劑包含液狀組成物或所述液狀組成物的縮合物，所述液狀組成物含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、 以及所述具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種，所述聚矽氧烷化合物包含下述式(B)所表示的化合物，且所述撥水部不包含氣凝膠，
    Figure 107103821-A0305-02-0067-3
     式(B)中，R1b表示烷基、烷氧基或芳基，R2b及R3b分別獨立地表示烷氧基，R4b及R5b分別獨立地表示烷基或芳基，m表示1~50的整數。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的撥水結構體，其中所述液狀組成物進而含有二氧化矽粒子。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的撥水結構體，其中每1g所述二氧化矽粒子的矽烷醇基數為10×1018個/g~1000×1018個/g。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的撥水結構體，其中所述液狀組成物進而含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的矽烷單體、以及所述具有水解性官能基的矽烷單體的水解產物所組成的組群中的至少一種。
  6. 一種撥水結構體，其包括對象物、以及所述對象物的 被處理面上的撥水部，並且所述撥水部包含撥水處理劑的乾燥物，其中所述撥水處理劑含有包含具有下述式(1)所表示的結構的化合物的撥水成分；
    Figure 107103821-A0305-02-0068-4
     式(1)中，R1及R2分別獨立地表示烷基或芳基，R3及R4分別獨立地表示伸烷基，且所述撥水部不包含氣凝膠。
  7. 一種撥水結構體，其包括對象物、以及所述對象物的被處理面上的撥水部，並且所述撥水部包含撥水處理劑的乾燥物，其中所述撥水處理劑含有撥水成分，所述撥水成分具有包括支柱部及橋聯部的梯型結構且所述橋聯部包含由下述式(2)所表示的化合物；
    Figure 107103821-A0305-02-0068-5
     式(2)中，R5及R6分別獨立地表示烷基或芳基，b表示1 ~50的整數，且所述撥水部不包含氣凝膠。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的撥水結構體，其中所述化合物由下述式(3)所表示；
    Figure 107103821-A0305-02-0069-6
     式(3)中，R5、R6、R7及R8分別獨立地表示烷基或芳基，a及c分別獨立地表示1~3000的整數，b表示1~50的整數。
  9. 一種撥水結構體的製造方法，其包括藉由塗佈撥水處理劑而於對象物的被處理面上形成撥水部的步驟，其中所述撥水處理劑包含液狀組成物或所述液狀組成物的縮合物，所述液狀組成物含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及所述具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種，所述聚矽氧烷化合物包含下述式(A)所表示的化合物，且所述撥水部不包含氣凝膠，
    Figure 107103821-A0305-02-0070-7
     式(A)中，R1a表示羥基烷基，R2a表示伸烷基，R3a及R4a分別獨立地表示烷基或芳基，n表示1~50的整數。
  10. 一種撥水結構體的製造方法，其包括藉由塗佈撥水處理劑而於對象物的被處理面上形成撥水部的步驟，其中所述撥水處理劑包含液狀組成物或所述液狀組成物的縮合物，所述液狀組成物含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的聚矽氧烷化合物、以及所述具有水解性官能基的聚矽氧烷化合物的水解產物所組成的群組中的至少一種，所述聚矽氧烷化合物包含下述式(B)所表示的化合物，且所述撥水部不包含氣凝膠，
    Figure 107103821-A0305-02-0070-8
     式(B)中，R1b表示烷基、烷氧基或芳基，R2b及R3b分別獨立地表示烷氧基，R4b及R5b分別獨立地表示烷基或芳基，m表示1~50的整數。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的撥水結構體的製造方法，其中所述液狀組成物進而含有二氧化矽粒子。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的撥水結構體的製造方法，其中每1g所述二氧化矽粒子的矽烷醇基數為10×1018個/g~1000×1018個/g。
  13. 如申請專利範圍第9項或第10項所述的撥水結構體的製造方法，其中所述液狀組成物進而含有選自由具有水解性官能基或縮合性官能基的矽烷單體、以及所述具有水解性官能基的矽烷單體的水解產物所組成的組群中的至少一種。
  14. 一種撥水結構體的製造方法，其包括藉由塗佈撥水處理劑而於對象物的被處理面上形成撥水部的步驟，其中所述撥水處理劑含有包含具有下述式(1)所表示的結構的化合物的撥水成分；
    Figure 107103821-A0305-02-0071-9
     式(1)中，R1及R2分別獨立地表示烷基或芳基，R3及R4分別獨立地表示伸烷基，且所述撥水部不包含氣凝膠。
  15. 一種撥水結構體的製造方法，其包括藉由塗佈撥水處 理劑而於對象物的被處理面上形成撥水部的步驟，其中所述撥水處理劑含有撥水成分，所述撥水成分具有包括支柱部及橋聯部的梯型結構且所述橋聯部包含由下述式(2)所表示的化合物；
    Figure 107103821-A0305-02-0072-10
     式(2)中，R5及R6分別獨立地表示烷基或芳基，b表示1~50的整數，且所述撥水部不包含氣凝膠。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的撥水結構體的製造方法，其中所述化合物由下述式(3)所表示；
    Figure 107103821-A0305-02-0072-11
     式(3)中，R5、R6、R7及R8分別獨立地表示烷基或芳基，a及c分別獨立地表示1~3000的整數，b表示1~50的整數。
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