WO2019004058A1 - 組成物 - Google Patents

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WO2019004058A1
WO2019004058A1 PCT/JP2018/023643 JP2018023643W WO2019004058A1 WO 2019004058 A1 WO2019004058 A1 WO 2019004058A1 JP 2018023643 W JP2018023643 W JP 2018023643W WO 2019004058 A1 WO2019004058 A1 WO 2019004058A1
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WO
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silane compound
solution
mol
prepare
stirred
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Application number
PCT/JP2018/023643
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English (en)
French (fr)
Inventor
泰治 島崎
みちる 上原
知典 宮本
Original Assignee
住友化学株式会社
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Publication date
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16Antifouling paints; Underwater paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20Diluents or solvents

Definitions

  • the present invention relates to a composition.
  • Patent Documents 1 and 2 apply a water and oil repellent coating composition containing an organosilicon compound (A) and a metal compound (B) at a predetermined molar ratio by spin coating on a glass substrate and allow it to dry. Discloses that a transparent film is obtained, and the transparent film is described to have excellent sliding speed of water droplets.
  • the transparent films are formed by spin coating in Patent Documents 1 and 2 described above, the droplets can be easily removed by a simple method such as hand coating or atomization without using a machine such as a spin coater.
  • a composition capable of forming a film having a good appearance (such as transparency) and a good sliding property of water droplets has not been studied yet.
  • an object of this invention is to provide the composition for obtaining the film of the external appearance which can remove a droplet easily by the easy application method.
  • a composition comprising a silane compound (A) represented by the following formula (1), a silane compound (B) represented by the following formula (2), and a solvent (C),
  • the composition characterized in that the total content of the silane compounds (A) and (B) in 100% by mass of the composition is 0.015% by mass or more and 0.70% by mass or less.
  • R 1 represents a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O—.
  • X 1 represents a hydrolyzable group.
  • R 2 represents a hydrocarbon group of 1 to 5 carbon atoms.
  • X 2 represents a hydrolyzable group.
  • n is 0 or 1.
  • [2] The composition according to [1], wherein the molar ratio of the silane compound (B) to the silane compound (A) is 0.1 or more and 48 or less.
  • [3] The composition according to [2], wherein the molar ratio of the silane compound (B) to the silane compound (A) is 0.1 or more and 12 or less.
  • [5] The composition according to [4], further including a solvent (D) having a vapor pressure higher at 20 ° C. than the solvent (C).
  • [6] The composition according to [5], wherein the vapor pressure at 20 ° C. of the solvent (D) is 8.0 kPa or more.
  • [7] A film obtained by curing the composition according to any one of [1] to [6].
  • composition of the present invention contains predetermined silane compounds (A) and (B) in a small amount such as 0.015% by mass or more and 0.70% by mass or less in total, it is convenient such as hand-painting and misting In the method, both the sliding property of the water droplet and the appearance can form a good film.
  • the total amount of the silane compound (A) represented by the following formula (1) and the silane compound (B) represented by the following formula (2) is 0.015 in 100% by mass of the composition. It is characterized in that it contains not less than mass% and not more than 0.70 mass%.
  • the total amount of the silane compounds (A) and (B) is 0.015% by mass or more, the sliding property of the water droplets can be excellent, and when the total amount is 0.70% by mass or less, the appearance of the film Can be good.
  • the total amount of the silane compounds (A) and (B) is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and still more preferably 0.2% by mass or more. 0.65 mass% or less is preferable, More preferably, it is 0.60 mass% or less.
  • silane compound (A) and the silane compound (B) will be respectively described.
  • Silane compound (A) The silane compound (A) is represented by the following formula (1).
  • R 1 represents a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, and —CH 2 — contained in the hydrocarbon group may be replaced by —O—.
  • X 1 represents a hydrolyzable group.
  • R 1 is preferably a saturated hydrocarbon group, more preferably a linear or branched alkyl group, and still more preferably a linear alkyl group.
  • the carbon number of the hydrocarbon group represented by R 1 is preferably 7 or more, more preferably 8 or more, and preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and still more preferably 15 or less.
  • —CH 2 — contained in the hydrocarbon group represented by R 1 is replaced by —O—, the number of replaced —O— is also counted as the number of carbon atoms.
  • Examples of the group in which —CH 2 — contained in the hydrocarbon group represented by R 1 is replaced by —O— include groups containing one or more alkyleneoxy units.
  • an alkylene oxy unit an ethylene oxy unit, a propylene oxy unit, etc. are mentioned, It is preferable that it is an ethylene oxy unit.
  • a group in which —CH 2 — contained in the hydrocarbon group represented by R 1 is replaced by —O— can be represented, for example, as —R 3 — (R 4 —O) n 1 —R 5, and R 3 is R 4 represents a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, R 4 represents a divalent hydrocarbon group having 2 to 3 carbon atoms, and R 5 represents a hydrogen atom or a monovalent one having 1 to 4 carbon atoms And n1 represents an integer of 1 to 10. However, the total number of carbon and oxygen atoms contained in -R 3- (R 4 -O) n 1 -R 5 is 6 or more.
  • R 3 is preferably a divalent hydrocarbon group, and as the divalent hydrocarbon group represented by R 3 , divalent saturated hydrocarbon groups such as methylene, ethylene, propylene, butylene and the like Table.
  • R 4 is an ethylene group, and a divalent saturated hydrocarbon group such as a propylene group, preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms as R 5, with R 5 is Examples of monovalent hydrocarbon groups that can be used include monovalent saturated hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, propyl and butyl.
  • the hydrocarbon group represented by R 1 is preferably a linear alkyl group having 6 to 30 carbon atoms, among which hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl Tetradecyl, hexadecyl and octadecyl are preferable, and octyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl and octadecyl are particularly preferable.
  • examples of the hydrolyzable group represented by X 1 include a group giving a hydroxy group (silanol group) by hydrolysis, preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, Examples include an acetoxy group, a chlorine atom, and an isocyanate group.
  • the three X 1 s may be identical or different, and are preferably identical.
  • X 1 is preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (more preferably 1 to 4 carbon atoms) or a cyano group, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (more preferably 1 to 4 carbon atoms) More preferably, all of X 1 s are alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms (more preferably 1 to 4 carbon atoms).
  • R 1 is a linear alkyl group having 6 to 18 carbon atoms (more preferably 7 to 13 carbon atoms), and all X 1 s are the same group, and have 1 to 6 carbon atoms. Those which are alkoxy groups (more preferably 1-4, more preferably 1-2) are preferred.
  • silane compound (A) examples include hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, heptyltrimethoxysilane, heptyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, nonyltrimethoxysilane, nonyltrinylsilane.
  • octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, tetradecyltrimethoxysilane, tetradecyltriethoxysilane, hexadecyltrimethoxy Silane, hexadecyltriethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane and octadecyltriethoxysilane are preferred.
  • the silane compound (A) may be used alone or in combination of two or more.
  • Silane compound (B) The silane compound (B) is represented by the following formula (2).
  • R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms
  • X 2 represents a hydrolyzable group
  • n is 0 or 1.
  • R 2 is preferably a saturated hydrocarbon group, more preferably a linear or branched alkyl group, still more preferably a linear alkyl group, methyl, ethyl, propyl Groups are preferred.
  • Examples of the hydrolyzable group represented by X 2 in the above formula (2) include the same groups as the hydrolyzable group represented by X 1 above, preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group And an acetoxy group, a chlorine atom and an isocyanate group.
  • the three X 2 may be identical or different, and are preferably identical.
  • an alkoxy group or isocyanate group having 1 to 6 carbon atoms (more preferably 1 to 4 carbon atoms) is preferable, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (more preferably 1 to 4 carbon atoms) is more preferable.
  • 2 is an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (more preferably 1 to 4 carbon atoms).
  • n is preferably 0.
  • the silane compound (B) is preferably an alkoxy group in which n is 0 and X 2 is a carbon number of 1 to 6 (more preferably 1 to 3).
  • Examples of the silane compound (B) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane and methyltributoxysilane. Among these, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferable.
  • the silane compound (B) may be used alone or in combination of two or more.
  • the molar ratio (B / A) of the silane compound (B) to the silane compound (A) is usually 0.1 or more and 48 or less, and when the molar ratio is in the above range, the sliding property of water droplets on the film surface is It can improve.
  • the molar ratio is more preferably 0.5 or more, further preferably 1 or more, still more preferably 2 or more, and particularly preferably 4 or more.
  • the molar ratio is preferably 40 or less, more preferably 25 or less, still more preferably 12 or less and 10 or less, and most preferably 8 or less.
  • the molar ratio is also preferably 0.1 or more and 12 or less.
  • composition of the present invention further contains a solvent (C) in addition to the above-described silane compounds (A) and (B).
  • Examples of the solvent (C) include hydrophilic organic solvents such as alcohol solvents, ether solvents, ketone solvents, ester solvents, amide solvents and the like. One of these solvents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
  • Examples of alcohol solvents include ethanol, 1-propanol, 2-propanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol and diethylene glycol.
  • Examples of the ether solvents include dimethoxyethane and dioxane.
  • Examples of the ketone solvent include methyl isobutyl ketone and the like.
  • Examples of the ester solvent include ethyl acetate and butyl acetate.
  • Examples of the amide solvent include dimethylformamide and the like.
  • the solvent (C) is preferably an alcohol solvent (especially 1-propanol or 2-propanol) or a ketone solvent (especially methyl isobutyl ketone), and more preferably an alcohol solvent.
  • the solvent can be adjusted according to the material of the base material described later. For example, when using a base material of an organic material, it is preferable to use a ketone solvent, and when using a base material of an inorganic material, alcohol solvent It is preferred to use a solvent.
  • an alcohol solvent as the solvent (C) and further include a solvent (D) having a vapor pressure higher at 20 ° C. than the solvent (C).
  • the composition of the present invention contains the solvent (C) and the solvent (D), since a film having a good appearance can be formed even when forming a film from the composition of the present invention particularly by hand coating.
  • the vapor pressure at 20 ° C. of the solvent (D) is, for example, preferably 8.0 kPa or more, more preferably 10.0 kPa or more, still more preferably 12.0 kPa or more, and still more preferably 14.
  • the upper limit is not particularly limited but is, for example, 50 kPa or less.
  • the alcohol solvent as the solvent (C) in the case of containing both the solvent (C) and the solvent (D) preferably has a vapor pressure at 20 ° C. of less than 8.0 kPa, and is 6.0 kPa or less Is more preferably 5.0 kPa or less.
  • the lower limit is not particularly limited, and is, for example, 0.0001 kPa or more.
  • the solvent (D) is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more in 100% by mass in total of the solvent (C) and the solvent (D). Moreover, 99.7 mass% or less is preferable, and 99 mass% or less is more preferable.
  • the composition of the present invention may contain a catalyst (E) for promoting the hydrolysis of the silane compound (A) and the silane compound (B) and the polycondensation.
  • a catalyst (E) for promoting the hydrolysis of the silane compound (A) and the silane compound (B) and the polycondensation.
  • the catalyst (E) hydrogen chloride (usually used as hydrochloric acid), an acidic compound such as nitric acid or acetic acid; a basic compound such as ammonia or amine; an organic metal compound such as aluminum ethyl acetoacetate compound etc. Can.
  • the content of the catalyst (E) is preferably 0.001 parts by mass or more, more preferably 0.005 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass in total of the silane compound (A) and the silane compound (B). Is preferably 0.01 parts by mass or more, preferably 3 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less, and still more preferably 0.1 parts by mass
  • composition of the present invention is an antioxidant, a rust inhibitor, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antifungal agent, an antibacterial agent, an anti-biofouling agent, a deodorant, a pigment, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • You may contain other components, such as various additives, such as a flame retardant and an antistatic agent.
  • dip coating a method of impregnating a solution with a cloth or the like and applying the solution to the substrate. It is preferable to reciprocate on the substrate a plurality of times).
  • it may be a method of applying a liquid as it is to a base material using a dropper or the like and applying the solution, a spray method (a method of applying to a base material using a spray method), or a combination thereof.
  • the moisture in the air is taken in by standing (for example, 10 minutes to 48 hours, preferably 10 hours to 48 hours) in air at normal temperature. Hydrolysis and polycondensation of hydrolysable groups are promoted, and the composition can be cured to form a film on a substrate. It is also preferable to further dry the obtained film.
  • the film thickness of the film is preferably 1 nm or more, more preferably 1.5 nm or more, and the upper limit may be, for example, 15 nm or less and 10 nm or less.
  • the film thickness of the film is a certain value or more, it can be expected to stably exhibit good water repellency, which is preferable. Moreover, since it can be expected that an external appearance will become favorable as it is below fixed, it is preferable.
  • the shape of the substrate to be brought into contact with the composition of the present invention may be either a flat surface or a curved surface, or may be a three-dimensional structure in which a large number of surfaces are combined.
  • a material of a base material an organic type material and an inorganic type material are mentioned.
  • the organic material include thermoplastic resins such as acrylic resin, polycarbonate resin, polyester resin, styrene resin, acrylic-styrene copolymer resin, cellulose resin, and polyolefin resin; phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin, Thermosetting resins, such as saturated polyester, a silicone resin, a urethane resin, etc. are mentioned.
  • the inorganic material include ceramics; glass; metals such as iron, silicon, copper, zinc, and aluminum; alloys containing the metals; and the like.
  • the substrate may be subjected to an easy adhesion treatment in advance.
  • the easy adhesion treatment include hydrophilic treatment such as corona treatment, plasma treatment, and ultraviolet treatment.
  • a primer treatment with a resin, a silane coupling agent, tetraalkoxysilane or the like may be performed, or a glass film such as polysilazane may be previously applied to a substrate.
  • the film obtained by curing the composition of the present invention is excellent in slipperiness and appearance.
  • the sliding property can be evaluated by dropping a 50 ⁇ L water droplet on the film of the substrate inclined at 20 ° and the sliding speed from the initial dropping position until the water droplet slides 1.5 cm.
  • the sliding speed is, for example, 8 mm / sec or more, preferably 10 mm / sec or more, more preferably 20 mm / sec or more, and further preferably 30 mm / sec or more.
  • the upper limit of the sliding speed is, for example, 100 mm / second.
  • the haze value of the film obtained by curing the composition of the present invention is, for example, 0.17% or less, preferably 0.15% or less, and more preferably 0.12% or less.
  • the lower limit of the haze value is, for example, 0.01%.
  • composition of the present invention By using the composition of the present invention, it is possible to provide a film excellent in droplet slipperiness and appearance.
  • the film is useful for building materials, automobile parts, factory equipment and the like.
  • Example 1 1.5 ⁇ 10 -3 mol of n-decyltrimethoxysilane as silane compound (A), 3.0 ⁇ 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate (tetraethoxysilane) as silane compound (B), isopropyl alcohol (2- It was dissolved in 2.72 ml of propanol) and stirred at room temperature for 20 minutes. 1.17 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 1. The sample solution 1 was diluted with isopropyl alcohol to a volume ratio of 300 to prepare a coating solution 1.
  • a 5 cm ⁇ 5 cm glass substrate (EAGLE XG, manufactured by Corning) is placed at an elevation angle of 80 °, and 1.5 ml of the coating solution 1 is sprayed using a mister and then left to stand for 24 hours at room temperature to dry. A film was formed on a glass substrate.
  • Example 2 Dissolve 9.4 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.8 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) in 2.63 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.27 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 2. The sample solution 2 was diluted with isopropyl alcohol to a volume ratio of 300 to prepare a coating solution 2. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 2 was used.
  • Example 3 Dissolve 5.4 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 4.3 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) in 2.56 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. Into the obtained solution, 1.33 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 3. The sample solution 3 was diluted with isopropyl alcohol to a volume ratio of 300 to prepare a coating solution 3. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 3 was used.
  • Example 4 1.8 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 4.8 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.50 ml of isopropyl alcohol, and room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.39 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 4. The sample solution 4 was diluted with isopropyl alcohol to a volume ratio of 300 to prepare a coating solution 4. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 4 was used.
  • Example 5 1.5 ⁇ 10 -3 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.0 ⁇ 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.72 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.17 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 5. The sample solution 5 was diluted 500 times by volume with isopropyl alcohol to prepare a coating solution 5. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 5 was used.
  • Example 6 Dissolve 9.4 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.8 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) in 2.63 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.27 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 6. The sample solution 6 was diluted 500 times by volume with isopropyl alcohol to prepare a coating solution 6. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 6 was used.
  • Example 7 Dissolve 5.4 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 4.3 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) in 2.56 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. Into the obtained solution, 1.33 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 7. The sample solution 7 was diluted 500 times by volume with isopropyl alcohol to prepare a coating solution 7. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 7 was used.
  • Example 8 1.5 ⁇ 10 -3 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.0 ⁇ 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.72 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.17 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was added dropwise to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 8. The sample solution 8 was diluted with isopropyl alcohol to a volume ratio of 1,500 to prepare a coating solution 8. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 8 was used.
  • Example 9 Dissolve 9.4 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.8 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) in 2.63 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.27 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 9. The sample solution 9 was diluted with isopropyl alcohol to a volume ratio of 200 times to prepare a coating solution 9. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 9 was used.
  • Example 10 Dissolve 9.4 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.8 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) in 2.63 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.27 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 10. The sample solution 10 was diluted 500 times by volume with isopropyl alcohol to prepare a coating solution 10.
  • a 5 cm ⁇ 5 cm glass substrate (EAGLE XG, manufactured by Corning) is placed at an elevation angle of 80 °, 1.5 ml of the coating solution 10 is poured over the entire surface of the glass substrate using a dropper, and left at room temperature for 24 hours. The resultant was dried to form a film on a glass substrate.
  • Example 11 Dissolve 9.4 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.8 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) in 2.63 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.27 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 11. The sample solution 11 was diluted 500 times by volume with isopropyl alcohol to prepare a coating solution 11. A 5 cm ⁇ 5 cm glass substrate (EAGLE XG, manufactured by Corning) is dipped in a container filled with the coating solution 11 for 1 second or more, pulled up, allowed to stand at room temperature for 24 hours, and dried. Formed.
  • EAGLE XG manufactured by Corning
  • Example 12 2.8 ⁇ 10 -3 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 1.4 ⁇ 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.92 ml of isopropyl alcohol The mixture was stirred for 20 minutes. 0.97 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 12. The sample solution 12 was diluted with acetone to a volume ratio of 50 to prepare a coating solution 12.
  • Bencot registered trademark, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.
  • Bencot is impregnated with 1.5 ml of the coating solution 12 and hand-coated on a 5 cm ⁇ 5 cm glass substrate (EAGLE XG, manufactured by Corning).
  • the coating was repeated three times and allowed to stand at room temperature for 24 hours for drying to form a film on a glass substrate.
  • Example 13 Silane compound as (A) n-decyl trimethoxysilane 2.2 ⁇ 10 -3 mol, silane compounds tetraethylorthosilicate 2.2 ⁇ 10 -3 mol as (B), dissolved in isopropyl alcohol 2.82 ml, room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.07 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was added dropwise to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 13. The sample solution 13 was diluted with acetone to a volume ratio of 50 to prepare a coating solution 13. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 13 was used.
  • Example 14 1.5 ⁇ 10 -3 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.0 ⁇ 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.72 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.17 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was added dropwise to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 14. The sample solution 14 was diluted with acetone to a volume ratio of 50 to prepare a coating solution 14. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 14 was used.
  • Example 15 Dissolve 9.4 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.8 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) in 2.63 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.27 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 15. The sample solution 15 was diluted with acetone to a volume ratio of 50 to prepare a coating solution 15. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 15 was used.
  • Example 16 Dissolve 5.4 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 4.3 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) in 2.56 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. Into the resulting solution was added dropwise 1.33 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid as a catalyst (E), and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 16. The sample solution 16 was diluted with acetone to a volume ratio of 50 to prepare a coating solution 16. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 16 was used.
  • Example 17 3.8 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 4.5 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.54 ml of isopropyl alcohol, room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.35 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 17. The sample solution 17 was diluted with acetone to a volume ratio of 50 to prepare a coating solution 17. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 17 was used.
  • Example 18 3.5 ⁇ 10 -3 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.5 ⁇ 10 -4 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 3.05 ml of isopropyl alcohol The mixture was stirred for 20 minutes. 0.85 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was added dropwise to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 18. The sample solution 18 was diluted with acetone to a volume ratio of 150 to prepare a coating solution 18. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 18 was used.
  • Example 19 2.8 ⁇ 10 -3 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 1.4 ⁇ 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.92 ml of isopropyl alcohol The mixture was stirred for 20 minutes. 0.97 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 19. The sample solution 19 was diluted with acetone to a volume ratio of 150 to prepare a coating solution 19. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 19 was used.
  • Example 20 Silane compound as (A) n-decyl trimethoxysilane 2.2 ⁇ 10 -3 mol, silane compounds tetraethylorthosilicate 2.2 ⁇ 10 -3 mol as (B), dissolved in isopropyl alcohol 2.82 ml, room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.07 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 20. The sample solution 20 was diluted with acetone to a volume ratio of 150 to prepare a coating solution 20. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 20 was used.
  • Example 21 1.5 ⁇ 10 -3 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.0 ⁇ 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.72 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.17 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 21. The sample solution 21 was diluted with acetone to a volume ratio of 150 times to prepare a coating solution 21. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 21 was used.
  • Example 22 Dissolve 9.4 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.8 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) in 2.63 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.27 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 22.
  • the sample solution 22 was diluted 50 times in volume ratio with a mixed solution of acetone and isopropyl alcohol so that the volume ratio of acetone and isopropyl alcohol was about 50/50, to prepare a coating solution 22.
  • a film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 22 was used.
  • Example 23 1.0 x 10 -3 mol of hexyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 4.0 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.54 ml of isopropyl alcohol and Stirred for a minute. 1.34 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 23. The sample solution 23 was diluted 500 times by volume with isopropyl alcohol to prepare a coating solution 23. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 23 was used.
  • Example 24 Dissolve 9.6 ⁇ 10 -4 mol of n-octyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.9 ⁇ 10 -3 mol as the silane compound (B) in 2.58 ml of isopropyl alcohol for 20 minutes at room temperature It stirred. After dropping 1.30 ml of 0.01 M hydrochloric acid aqueous solution as a catalyst (E) to the obtained solution, the solution was stirred for 24 hours to prepare a sample solution 24. The sample solution 24 was diluted 500 times by volume with isopropyl alcohol to prepare a coating solution 24. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 24 was used.
  • Example 25 9.1 x 10 -4 mol of dodecyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.6 x 10 -3 mol as the silane compound (B) were dissolved in 2.66 ml of isopropyl alcohol and stirred at room temperature for 20 minutes . After dropping 1.22 ml of 0.01 M hydrochloric acid aqueous solution as a catalyst (E) to the obtained solution, the solution was stirred for 24 hours to prepare a sample solution 25. The sample solution 25 was diluted 500 times by volume with isopropyl alcohol to prepare a coating solution 25. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 25 was used.
  • Example 26 Dissolve 8.9 ⁇ 10 -4 mol of dodecyltriethoxysilane as the silane compound (A) and 3.5 ⁇ 10 -3 mol as the silane compound (B) in 2.71 ml of isopropyl alcohol and stir at room temperature for 20 minutes did. After adding 1.18 ml of 0.01 M hydrochloric acid aqueous solution as a catalyst (E) dropwise to the obtained solution, the solution was stirred for 24 hours to prepare a sample solution 26. The sample solution 26 was diluted 500 times by volume with isopropyl alcohol to prepare a coating solution 26. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 26 was used.
  • Comparative Example 1 1.5 ⁇ 10 -3 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 3.0 ⁇ 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.72 ml of isopropyl alcohol at room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.17 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 27. The sample solution 27 was diluted 2000 times by volume with isopropyl alcohol to prepare a coating solution 27. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the coating solution 27 was used.
  • Comparative example 2 1.8 x 10 -4 mol of n-decyltrimethoxysilane as the silane compound (A) and 4.8 x 10 -3 mol of tetraethyl orthosilicate as the silane compound (B) are dissolved in 2.50 ml of isopropyl alcohol, and room temperature The mixture was stirred for 20 minutes. 1.39 ml of 0.01 M aqueous hydrochloric acid solution as a catalyst (E) was dropped to the obtained solution, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to prepare a sample solution 28. The sample solution 28 was diluted with isopropyl alcohol to a volume ratio of 30 to prepare a coating solution 28. A film was formed on a glass substrate in the same manner as in Example 12 except that the coating solution 28 was used.
  • the films on the glass substrates obtained in Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated by the following methods (1) to (3).
  • the film thickness of the obtained film was measured in the following manner for Examples 6, 8, 15, 23, 26 and Comparative Examples 1 and 2.
  • a Rigaku X-ray reflectometer SmartLab
  • a 45 kW X-ray generator is used as an X-ray source
  • a wavelength ⁇ of CuK ⁇ line with a Cu target is 0.15418 nm
  • a wavelength ⁇ of CuK ⁇ 1 line is 0.15406 nm
  • a monochromator is not used.
  • the setting conditions the sampling width was set to 0.01 °, and the scanning range was from 0.0 to 2.5 °. And it measured according to the said setting conditions and the reflectance measurement value was obtained.
  • the obtained measured values were analyzed using the company's analysis software (GlobalFit).
  • the film thickness is 2.9 nm in Example 6, 2.5 nm in Example 8, 2.6 nm in Example 15, 2.6 nm in Example 23, 3.5 nm in Example 26, and Comparative Example 1 is 0.2 nm. 3 nm and Comparative Example 2 were 16.3 nm.
  • composition of the present invention containing the silane compounds (A) and (B) in a total amount of 0.015% by mass or more and 0.70% by mass or less, slipperiness and slipperiness by a simple method such as misting, pouring or dipping.
  • a film excellent in haze and appearance can be formed (Examples 1 to 26).
  • Comparative Example 1 in which the total content of the silane compounds (A) and (B) was small, the sliding property of the water droplets was reduced.
  • Comparative Example 2 in which the total content of the silane compounds (A) and (B) was large, the haze value was large, the transparency of the film was deteriorated, and the appearance was also poor.

Abstract

簡便な塗布方法によって、液滴を容易に除去できる外観の良い皮膜を得るための組成物を提供することを目的とする。 下記式(1)で表されるシラン化合物(A)、下記式(2)で表されるシラン化合物(B)及び溶剤(C)を含む組成物であって、 前記組成物100質量%中の前記シラン化合物(A)及び(B)の合計含有量が0.015質量%以上、0.70質量%以下であることを特徴とする組成物。 [R1は炭素数6以上の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は-O-に置き換わっていてもよい。X1は加水分解性基を表す。R2は炭素数1~5の炭化水素基を表す。X2は加水分解性基を表す。nは0又は1である。]

Description

組成物
 本発明は組成物に関する。
 各種の表示装置、光学素子、半導体素子、建築材料、自動車部品、ナノインプリント技術等において、基材の表面に液滴が付着することにより、基材の汚れや腐食、さらにこの汚れや腐食に由来する性能低下等の問題が生じる場合があり、付着した液滴が容易に除去できることが求められる。
 例えば特許文献1、2は、有機ケイ素化合物(A)と金属化合物(B)とを、所定のモル比で含む撥水撥油コーティング組成物をスピンコートによってガラス基板上に塗布し、乾燥させることによって透明皮膜を得たことを開示しており、この透明皮膜は、水滴の滑落速度に優れることが記載される。
国際公開第2016/068118号 国際公開第2016/068103号
 上記した特許文献1、2ではスピンコートによって透明皮膜を形成しているが、スピンコーターのような機械を用いなくても、手塗り、霧吹き等の簡便な手法によって、液滴を容易に除去可能(水滴の滑落性が良好)で、且つ、外観の良い(透明性など)皮膜を形成できる組成物は未だ検討されていなかった。
 そこで、本発明は、簡便な塗布方法によって、液滴を容易に除去できる外観の良い皮膜を得るための組成物を提供することを目的とする。
 上記課題を達成した本発明は以下の通りである。
 [1]下記式(1)で表されるシラン化合物(A)、下記式(2)で表されるシラン化合物(B)及び溶剤(C)を含む組成物であって、
 前記組成物100質量%中の前記シラン化合物(A)及び(B)の合計含有量が0.015質量%以上、0.70質量%以下であることを特徴とする組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
[式(1)中、
 R1は炭素数6以上の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は-O-に置き換わっていてもよい。
 X1は加水分解性基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[式(2)中、
 R2は炭素数1~5の炭化水素基を表す。
 X2は加水分解性基を表す。
 nは0又は1である。]
 [2]前記シラン化合物(A)に対する前記シラン化合物(B)のモル比が0.1以上、48以下である[1]に記載の組成物。
 [3]前記シラン化合物(A)に対する前記シラン化合物(B)のモル比が0.1以上、12以下である[2]に記載の組成物。
 [4]前記溶剤(C)が、アルコール系溶剤である[1]~[3]のいずれかに記載の組成物。
 [5]前記溶剤(C)よりも20℃における蒸気圧の高い溶剤(D)を更に含む[4]に記載の組成物。
 [6]前記溶剤(D)の20℃における蒸気圧が8.0kPa以上である[5]に記載の組成物。
 [7][1]~[6]のいずれかに記載の組成物を硬化した膜。
 本発明の組成物は、所定のシラン化合物(A)と(B)とを、合計で0.015質量%以上、0.70質量%以下という少量含んでいるため、手塗りや霧吹きといった簡便な方法で、水滴の滑落性及び外観の両者が良好な皮膜を形成できる。
 本発明の組成物は、下記式(1)で表されるシラン化合物(A)及び下記式(2)で表されるシラン化合物(B)を合計で、組成物100質量%中に0.015質量%以上、0.70質量%以下含む点に特徴を有している。シラン化合物(A)及び(B)の合計量が0.015質量%以上であると、水滴の滑落性を良好にでき、また該合計量が0.70質量%以下であると、皮膜の外観を良好にできる。シラン化合物(A)及び(B)の合計量は、好ましくは0.05質量%以上であり、より好ましくは0.1質量%以上であり、更に好ましくは0.2質量%以上であり、また0.65質量%以下が好ましく、より好ましくは0.60質量%以下である。
 以下、シラン化合物(A)及びシラン化合物(B)についてそれぞれ説明する。
 1.シラン化合物(A)
 シラン化合物(A)は、下記式(1)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記式(1)中、
 R1は炭素数6以上の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は-O-に置き換わっていてもよい。X1は加水分解性基を表す。
 R1は、飽和炭化水素基であることが好ましく、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であることがより好ましく、直鎖状アルキル基であることがさらに好ましい。また、R1で表れる炭化水素基の炭素数は、7以上が好ましく、より好ましくは8以上であり、また30以下が好ましく、より好ましくは20以下であり、更に好ましくは15以下である。なお、R1で表される炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-に置き換わっている場合には、置き換わった-O-の数も炭素原子数としてカウントする。
 R1で表される炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-に置き換わった基としては、アルキレンオキシ単位を1又は2以上含む基が挙げられる。アルキレンオキシ単位としては、エチレンオキシ単位、プロピレンオキシ単位などが挙げられ、エチレンオキシ単位であることが好ましい。
 R1で表される炭化水素基に含まれる-CH2-が-O-に置き換わった基は、例えば-R3-(R4-O)n1-R5と表すことができ、R3は単結合又は炭素数1~4の2価の炭化水素基を表し、R4は炭素数2~3の2価の炭化水素基を表し、R5は水素原子又は炭素数1~4の1価の炭化水素基を表し、n1は1~10の整数を表す。但し、前記-R3-(R4-O)n1-R5に含まれる炭素及び酸素の原子数の合計は6以上である。R3は2価の炭化水素基であることが好ましく、R3で表される2価の炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の2価の飽和炭化水素基が挙げられ、R4としては、エチレン基、プロピレン基等の2価の飽和炭化水素基が挙げられ、R5としては炭素数1~4の1価の炭化水素基が好ましく、R5で表される1価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の1価の飽和炭化水素基が挙げられる。
 R1で表される炭化水素基としては、炭素数が6以上、30以下の直鎖状アルキル基が好ましく、中でもヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基が好ましく、特にオクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基が好ましい。
 上記式(1)において、X1で表される加水分解性基としては、加水分解によりヒドロキシ基(シラノール基)を与える基が挙げられ、好ましくは炭素数1~6のアルコキシ基、シアノ基、アセトキシ基、塩素原子及びイソシアネート基等が挙げられる。3つのX1は同一であっても異なっていてもよく、同一であることが好ましい。X1としては、炭素数1~6(より好ましくは1~4)のアルコキシ基又はシアノ基であることが好ましく、炭素数1~6(より好ましくは1~4)のアルコキシ基であることがより好ましく、全てのX1が炭素数1~6(より好ましくは1~4)のアルコキシ基であることがさらに好ましい。
 シラン化合物(A)としては、R1が炭素数6~18(より好ましくは7~13)の直鎖状アルキル基であり、全てのX1が同一の基であって、炭素数1~6(より好ましくは1~4、更に好ましくは1~2)のアルコキシ基であるものが好ましい。
 シラン化合物(A)としては、具体的には、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、トリデシルトリメトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ペンタデシルトリメトキシシラン、ペンタデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘプタデシルトリメトキシシラン、ヘプタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシランが好ましい。
 シラン化合物(A)は、1種のみを用いてもよいし、複数を併用してもよい。
 2.シラン化合物(B)
 シラン化合物(B)は下記式(2)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 上記式(2)中、R2は炭素数1~5の炭化水素基を表し、X2は加水分解性基を表し、nは0又は1である。
 R2は、飽和炭化水素基であることが好ましく、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基であることがより好ましく、直鎖状アルキル基であることが更に好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。
 上記式(2)のX2で表される加水分解性基は、前記X1で表される加水分解性基と同様の基が挙げられ、好ましくは炭素数1~6のアルコキシ基、シアノ基、アセトキシ基、塩素原子及びイソシアネート基等が挙げられる。3つのX2は同一であっても異なっていてもよく、同一であることが好ましい。X2としては、炭素数1~6(より好ましくは1~4)のアルコキシ基又はイソシアネート基が好ましく、炭素数1~6(より好ましくは1~4)のアルコキシ基がより好ましく、全てのX2が炭素数1~6(より好ましくは1~4)のアルコキシ基であることがさらに好ましい。
 また上記式(2)において、nは0であることが好ましい。
 シラン化合物(B)としては、nが0であり、X2が炭素数1~6(より好ましくは1~3)であるアルコキシ基であるものが好ましい。
 シラン化合物(B)としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ましい。
 シラン化合物(B)は、1種のみを用いてもよいし、複数を併用してもよい。
 シラン化合物(A)に対するシラン化合物(B)のモル比(B/A)は、通常0.1以上48以下であり、該モル比が前記範囲であると、皮膜表面の水滴の滑落性をより向上できる。該モル比は0.5以上であることがより好ましく、更に好ましくは1以上であり、一層好ましくは2以上であり、特に4以上が好ましい。また、該モル比は40以下であることが好ましく、より好ましくは25以下であり、更に好ましくは12以下、10以下が特に好ましく、最も好ましくは8以下である。該モル比は0.1以上、12以下であることも好ましい。
 本発明の組成物は、上記したシラン化合物(A)及び(B)に加えて、さらに溶剤(C)を含んでいる。
 溶剤(C)としては、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アミド系溶剤等の親水性有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤は1種のみを用いても良いし、2種以上を併用してもよい。
 アルコール系溶剤としては、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール等が挙げられる。エーテル系溶剤としては、ジメトキシエタン、ジオキサン等が挙げられる。ケトン系溶剤としては、メチルイソブチルケトン等が挙げられ、エステル系溶剤としては、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられ、アミド系溶剤としては、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。中でも、溶剤(C)は、アルコール系溶剤(特に1-プロパノール、または2-プロパノール)、ケトン系溶剤(特にメチルイソブチルケトン)であることが好ましく、アルコール系溶剤であることがより好ましい。溶剤は、後述する基材の材質に合わせて調整することができ、例えば有機系材料の基材を用いる場合はケトン系溶剤を用いることが好ましく、無機系材料の基材を用いる場合はアルコール系溶剤を用いることが好ましい。
 また、溶剤(C)としてアルコール系溶剤を用いると共に、該溶剤(C)よりも20℃における蒸気圧の高い溶剤(D)を更に含むことが好ましい。本発明の組成物が溶剤(C)及び溶剤(D)を含むと、特に手塗りで本発明の組成物から皮膜を形成する場合にも外観の良好な皮膜を形成できるため好ましい。前記溶剤(D)の20℃における蒸気圧は、例えば8.0kPa以上であることが好ましく、10.0kPa以上であることがより好ましく、更に好ましくは12.0kPa以上であり、一層好ましくは14.0kPa以上であり、上限は特に限定されないが例えば50kPa以下である。また、溶剤(C)と溶剤(D)とを共に含む場合の溶剤(C)としてのアルコール系溶剤は、20℃における蒸気圧が8.0kPa未満であることが好ましく、6.0kPa以下であることがより好ましく、更に好ましくは5.0kPa以下である。下限は特に限定されないが、例えば0.0001kPa以上である。例えば、溶剤(C)として1-プロパノール及び2-プロパノールの少なくとも1種を用い、溶剤(D)としてテトラヒドロフラン、アセトン及びメチルエチルケトンの少なくとも1種を用いることが好ましい。
 前記溶剤(D)を含む場合、溶剤(C)及び溶剤(D)の合計100質量%中、溶剤(D)が30質量%以上であることが好ましく、より好ましくは40質量%以上であり、また99.7質量%以下が好ましく、99質量%以下がより好ましい。
 本発明の組成物は、シラン化合物(A)及びシラン化合物(B)の加水分解、並びに重縮合を促進させるための触媒(E)を含んでいてもよい。触媒(E)としては、塩化水素(但し、通常、塩酸として使用)、硝酸、酢酸等の酸性化合物;アンモニア、アミン等の塩基性化合物;アルミニウムエチルアセトアセテート化合物等の有機金属化合物等を用いることができる。触媒(E)の含有量は、シラン化合物(A)及びシラン化合物(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上、より好ましくは0.005質量部以上、さらに好ましくは0.01質量部以上であり、好ましくは3質量部以下、より好ましくは1質量部以下、さらに好ましくは0.1質量部以下である。
 本発明の組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、酸化防止剤、防錆剤、紫外線吸収剤、光安定剤、防カビ剤、抗菌剤、生物付着防止剤、消臭剤、顔料、難燃剤、帯電防止剤等、各種の添加剤等のその他の成分を含有していてもよい。
 本発明の組成物を基材と接触させる方法としては、ディップコーティング法、手塗り(布等に液を染み込ませ、基材に塗りこむ方法。基板上を複数回往復させることが好ましい。)、かけ流し(スポイトなどを用いて基材に液をそのままかけ、塗布する方法)、霧吹き(霧吹きを用いて基材に塗布する方法)、あるいはこれらを組み合わせた方法などが挙げられる。
 本発明の組成物を基材と接触させた状態で、空気中、常温で静置(例えば10分~48時間、好ましくは10時間~48時間)することで、空気中の水分が取り込まれ、加水分解性基の加水分解・重縮合が促進され、組成物が硬化して基材上に皮膜を形成できる。得られた皮膜を更に乾燥させることも好ましい。皮膜の膜厚は、1nm以上であることが好ましく、より好ましくは1.5nm以上であり、上限は例えば15nm以下であり、10nm以下であってもよい。皮膜の膜厚が一定以上であることで良好な撥水性を安定して示すことが期待できるため、好ましい。また、一定以下であると外観が良好になることが期待できるため、好ましい。
 本発明の組成物を接触させる基材の形状は、平面又は曲面のいずれでもよいし、多数の面が組み合わさった三次元的構造でもよい。また基材の材質としては、有機系材料、無機系材料が挙げられる。前記有機系材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル-スチレン共重合樹脂、セルロース樹脂、ポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂;フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂;等が挙げられる。無機系材料としては、セラミックス;ガラス;鉄、シリコン、銅、亜鉛、アルミニウム等の金属;前記金属を含む合金;等が挙げられる。
 前記基材には予め易接着処理を施しておいてもよい。易接着処理としては、コロナ処理、プラズマ処理、紫外線処理等の親水化処理が挙げられる。また、樹脂、シランカップリング剤、テトラアルコキシシラン等によるプライマー処理を施しても良いし、ポリシラザンなどのガラス皮膜を基材に予め塗布しておいても良い。
 本発明の組成物を硬化して得られる皮膜は、滑落性と外観に優れる。滑落性は、20°に傾けた基板の皮膜の上に50μLの水滴を滴下し、初期滴下位置から水滴が1.5cm滑落するまでの滑落速度で評価することができる。該滑落速度は例えば8mm/秒以上であり、好ましくは10mm/秒以上であり、より好ましくは20mm/秒以上であり、更に好ましくは30mm/秒以上である。滑落速度の上限は、例えば100mm/秒である。また、本発明の組成物を硬化して得られる皮膜のヘーズ値は、例えば0.17%以下であり、好ましくは0.15%以下であり、より好ましくは0.12%以下である。ヘーズ値の下限は、例えば0.01%である。
 本発明の組成物を用いることで、液滴滑り性と外観に優れた皮膜を提供することができる。該皮膜は、建築材料、自動車部品、工場設備などに有用である。
 以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、前記、後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
 実施例1
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン1.5×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル(テトラエトキシシラン)3.0×10-3molを、イソプロピルアルコール(2-プロパノール)2.72mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.17ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液1を作製した。前記試料溶液1をイソプロピルアルコールで体積比300倍に希釈し、塗布溶液1を作製した。5cm×5cmのガラス基板(EAGLE XG、Corning社製)を仰角80°となるように設置し、霧吹きを用いて塗布溶液1を1.5ml吹き付けた後、常温で24時間放置して乾燥させ、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例2
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン9.4×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.8×10-3molを、イソプロピルアルコール2.63mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.27ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液2を作製した。前記試料溶液2をイソプロピルアルコールで体積比300倍に希釈し、塗布溶液2を作製した。塗布溶液2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例3
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン5.4×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル4.3×10-3molを、イソプロピルアルコール2.56mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.33ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液3を作製した。前記試料溶液3をイソプロピルアルコールで体積比300倍に希釈し、塗布溶液3を作製した。塗布溶液3を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例4
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン1.8×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル4.8×10-3molを、イソプロピルアルコール2.50mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.39ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液4を作製した。前記試料溶液4をイソプロピルアルコールで体積比300倍に希釈し、塗布溶液4を作製した。塗布溶液4を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例5
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン1.5×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.0×10-3molを、イソプロピルアルコール2.72mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.17ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液5を作製した。前記試料溶液5をイソプロピルアルコールで体積比500倍に希釈し、塗布溶液5を作製した。塗布溶液5を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例6
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン9.4×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.8×10-3molを、イソプロピルアルコール2.63mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.27ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液6を作製した。前記試料溶液6をイソプロピルアルコールで体積比500倍に希釈し、塗布溶液6を作製した。塗布溶液6を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例7
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン5.4×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル4.3×10-3molを、イソプロピルアルコール2.56mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.33ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液7を作製した。前記試料溶液7をイソプロピルアルコールで体積比500倍に希釈し、塗布溶液7を作製した。塗布溶液7を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例8
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン1.5×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.0×10-3molを、イソプロピルアルコール2.72mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.17ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液8を作製した。前記試料溶液8をイソプロピルアルコールで体積比1500倍に希釈し、塗布溶液8を作製した。塗布溶液8を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例9
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン9.4×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.8×10-3molを、イソプロピルアルコール2.63mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.27ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液9を作製した。前記試料溶液9をイソプロピルアルコールで体積比200倍に希釈し、塗布溶液9を作製した。塗布溶液9を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例10
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン9.4×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.8×10-3molを、イソプロピルアルコール2.63mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.27ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液10を作製した。前記試料溶液10をイソプロピルアルコールで体積比500倍に希釈し、塗布溶液10を作製した。5cm×5cmのガラス基板(EAGLE XG、Corning社製)を仰角80°となるように設置し、スポイトを用いて1.5mlの塗布溶液10をガラス基板全面にわたってかけ流し、常温で24時間放置して乾燥させ、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例11
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン9.4×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.8×10-3molを、イソプロピルアルコール2.63mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.27ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液11を作製した。前記試料溶液11をイソプロピルアルコールで体積比500倍に希釈し、塗布溶液11を作製した。5cm×5cmのガラス基板(EAGLE XG、Corning社製)を、塗布溶液11で満たされた容器へ1秒以上漬けたあと上方に引き上げ、常温で24時間放置して乾燥させ、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例12
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン2.8×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル1.4×10-3molを、イソプロピルアルコール2.92mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を0.97ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液12を作製した。前記試料溶液12をアセトンで体積比50倍に希釈し、塗布溶液12を作製した。ベンコット(登録商標、旭化成(株)製)に1.5mlの塗布溶液12を染みこませ、5cm×5cmのガラス基板(EAGLE XG、Corning社製)に手塗りで同一箇所に時間を置かず連続で3回重ね塗りし、常温で24時間放置して乾燥させ、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例13
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン2.2×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル2.2×10-3molを、イソプロピルアルコール2.82mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.07ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液13を作製した。前記試料溶液13をアセトンで体積比50倍に希釈し、塗布溶液13を作製した。塗布溶液13を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例14
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン1.5×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.0×10-3molを、イソプロピルアルコール2.72mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.17ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液14を作製した。前記試料溶液14をアセトンで体積比50倍に希釈し、塗布溶液14を作製した。塗布溶液14を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例15
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン9.4×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.8×10-3molを、イソプロピルアルコール2.63mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.27ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液15を作製した。前記試料溶液15をアセトンで体積比50倍に希釈し、塗布溶液15を作製した。塗布溶液15を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例16
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン5.4×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル4.3×10-3molを、イソプロピルアルコール2.56mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.33ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液16を作製した。前記試料溶液16をアセトンで体積比50倍に希釈し、塗布溶液16を作製した。塗布溶液16を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例17
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン3.8×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル4.5×10-3molを、イソプロピルアルコール2.54mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.35ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液17を作製した。前記試料溶液17をアセトンで体積比50倍に希釈し、塗布溶液17を作製した。塗布溶液17を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例18
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン3.5×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.5×10-4molを、イソプロピルアルコール3.05mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を0.85ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液18を作製した。前記試料溶液18をアセトンで体積比150倍に希釈し、塗布溶液18を作製した。塗布溶液18を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例19
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン2.8×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル1.4×10-3molを、イソプロピルアルコール2.92mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を0.97ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液19を作製した。前記試料溶液19をアセトンで体積比150倍に希釈し、塗布溶液19を作製した。塗布溶液19を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例20
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン2.2×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル2.2×10-3molを、イソプロピルアルコール2.82mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.07ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液20を作製した。前記試料溶液20をアセトンで体積比150倍に希釈し、塗布溶液20を作製した。塗布溶液20を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例21
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン1.5×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.0×10-3molを、イソプロピルアルコール2.72mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.17ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液21を作製した。前記試料溶液21をアセトンで体積比150倍に希釈し、塗布溶液21を作製した。塗布溶液21を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例22
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン9.4×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.8×10-3molを、イソプロピルアルコール2.63mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.27ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液22を作製した。前記試料溶液22を、アセトンとイソプロピルアルコールの混合溶液で体積比50倍に希釈して、アセトンとイソプロピルアルコールの体積比が約50/50となるようにし、塗布溶液22を作製した。塗布溶液22を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例23
 シラン化合物(A)としてヘキシルトリメトキシシラン1.0×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル4.0×10-3molを、イソプロピルアルコール2.54mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.34ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液23を作製した。前記試料溶液23を、イソプロピルアルコールで体積比500倍に希釈し、塗布溶液23を作製した。塗布溶液23を用いた以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例24
 シラン化合物(A)としてn-オクチルトリメトキシシラン9.6×10-4mol、シラン化合物(B)として3.9×10-3molを、イソプロピルアルコール2.58mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液1.30mlを滴下した後、24時間撹拌し、試料溶液24を作製した。前記試料溶液24をイソプロピルアルコールで体積比500倍に希釈し、塗布溶液24を作製した。塗布溶液24を用いた以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例25
 シラン化合物(A)としてドデシルトリメトキシシラン9.1×10-4mol、シラン化合物(B)として3.6×10-3molを、イソプロピルアルコール2.66mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液1.22mlを滴下した後、24時間撹拌し、試料溶液25を作製した。前記試料溶液25をイソプロピルアルコールで体積比500倍に希釈し、塗布溶液25を作製した。塗布溶液25を用いた以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例26
 シラン化合物(A)としてドデシルトリエトキシシシラン8.9×10-4mol、シラン化合物(B)として3.5×10-3molを、イソプロピルアルコール2.71mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液1.18mlを滴下した後、24時間撹拌し、試料溶液26を作製した。前記試料溶液26をイソプロピルアルコールで体積比500倍に希釈し、塗布溶液26を作製した。塗布溶液26を用いた以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 比較例1
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン1.5×10-3mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル3.0×10-3molを、イソプロピルアルコール2.72mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.17ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液27を作製した。前記試料溶液27をイソプロピルアルコールで体積比2000倍に希釈し、塗布溶液27を作製した。塗布溶液27を用いたこと以外は実施例1と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 比較例2
 シラン化合物(A)としてn-デシルトリメトキシシラン1.8×10-4mol、シラン化合物(B)としてオルトケイ酸テトラエチル4.8×10-3molを、イソプロピルアルコール2.50mlに溶解させ、室温で20分撹拌した。得られた溶液に触媒(E)として0.01M塩酸水溶液を1.39ml滴下し、室温で24時間撹拌して試料溶液28を作製した。前記試料溶液28をイソプロピルアルコールで体積比30倍に希釈し、塗布溶液28を作製した。塗布溶液28を用いたこと以外は実施例12と同様にして、ガラス基板上に皮膜を形成させた。
 実施例1~26、比較例1、2で得られたガラス基板上の皮膜について、下記の(1)~(3)の方法で評価した。
 (1)滑落速度の測定
 接触角測定装置(DM700、協和界面科学(株)製)を用いて、20°に傾けたガラス基板の皮膜の上に50μLの水滴を滴下し、初期滴下位置から水滴が1.5cm滑落するまでの時間を測定して、皮膜表面の水滴の滑落速度を算出した。
 (2)ヘーズ値の測定
 ヘーズメーター(HZ-2、スガ試験機(株)製)を用いて、D65光源(平均昼光)にて、表面のヘーズ(曇り度)を測定した。
 (3)外観の目視評価
 照度1000ルクスの環境において、皮膜を光源にかざし、目視にて着色や異物の有無(以下、これらをまとめて「汚れ」と呼ぶ)を以下の基準にて評価した。
 ○:全く汚れがない
 ×:少しでも汚れが確認できる
 (4)膜厚の測定
 実施例6、8、15、23、26及び比較例1、2については、得られた皮膜の膜厚を下記の要領で測定した。
 測定には、リガク社製X線反射率測定装置(SmartLab)を用いた。X線源として45kWのX線発生装置、CuターゲットによるCuKα線の波長λ=0.15418nmまたはCuKα1線の波長λ=0.15406nmを使用し、また、モノクロメータは、用いない。設定条件として、サンプリング幅は0.01°、走査範囲0.0~2.5°に設定した。そして、上記設定条件により測定し、反射率測定値を得た。得られた測定値を、同社解析ソフト(GlobalFit)を用いて解析した。
 膜厚は、実施例6が2.9nm、実施例8が2.5nm、実施例15が2.6nm、実施例23が2.6nm、実施例26が3.5nm、比較例1が0.3nm、比較例2が16.3nmであった。
 上記(1)~(3)の測定結果を表1~4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 シラン化合物(A)および(B)を合計で0.015質量%以上、0.70質量%以下含む本発明の組成物によれば、霧吹き、かけ流し、ディッピングといった簡便な方法で、滑落性とヘーズ、及び外観に優れた皮膜を形成できる(実施例1~26)。一方、シラン化合物(A)および(B)の合計含有量が少ない比較例1では、水滴の滑落性が低下した。また、シラン化合物(A)および(B)の合計含有量が多かった比較例2では、ヘーズ値が大きくなり、皮膜の透明性が悪化するとともに、外観も不良であった。

Claims (7)

  1.  下記式(1)で表されるシラン化合物(A)、下記式(2)で表されるシラン化合物(B)及び溶剤(C)を含む組成物であって、
     前記組成物100質量%中の前記シラン化合物(A)及び(B)の合計含有量が0.015質量%以上、0.70質量%以下であることを特徴とする組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式(1)中、
     R1は炭素数6以上の炭化水素基を表し、該炭化水素基に含まれる-CH2-は-O-に置き換わっていてもよい。
     X1は加水分解性基を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式(2)中、
     R2は炭素数1~5の炭化水素基を表す。
     X2は加水分解性基を表す。
     nは0又は1である。]
  2.  前記シラン化合物(A)に対する前記シラン化合物(B)のモル比が0.1以上、48以下である請求項1に記載の組成物。
  3.  前記シラン化合物(A)に対する前記シラン化合物(B)のモル比が0.1以上、12以下である請求項2に記載の組成物。
  4.  前記溶剤(C)が、アルコール系溶剤である請求項1~3のいずれかに記載の組成物。
  5.  前記溶剤(C)よりも20℃における蒸気圧の高い溶剤(D)を更に含む請求項4に記載の組成物。
  6.  前記溶剤(D)の20℃における蒸気圧が8.0kPa以上である請求項5に記載の組成物。
  7.  請求項1~6のいずれかに記載の組成物を硬化した膜。
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