JP5600900B2 - 撥水剤組成物 - Google Patents
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Description
[(A)オルガノポリシロキサン]
下記一般式(1)
Xm(R2)nSi(OR1)(4-m-n)・・・(1)
(式中、Xは置換又は非置換の炭素原子数6〜18の1価炭化水素基、R1は炭素原子数1〜4の1価炭化水素基、R2は炭素原子数1〜3の1価炭化水素基であり、mは1又は2、nは0又は1、m+nは1又は2である。)
で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物、又は
これと、下記一般式(2)
Z−Y−Si(R2)p(OR1)3-p・・・(2)
〔式中、R1及びR2は上記と同じであり、Yは2価の有機基、又は−R4 s−(OSi(R3)2)rO−R4 s−基であり、ここでR3は炭素原子数1〜6の1価炭化水素基、R4は炭素原子数1〜6の2価炭化水素基、rは1〜40の整数、sは0又は1である。Zは(OR1)3-q(R2)qSi−基であり、qは0、1、2又は3であり、また、pは0、1、2又は3、p+qは0〜4である。〕
で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物と
を含む有機ケイ素化合物原料を、加水分解、重縮合することによって得られる環状体オルガノポリシロキサンとリニア体オルガノポリシロキサンを含有するオルガノポリシロキサンであって、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における式(1)で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物由来のピークのアルコキシ基が2つ加水分解縮合し、シロキサン単位となった成分(T2成分)において、環状体部分由来の成分のピーク強度の積分値(T2a積分強度)とリニア体部分由来の成分のピーク強度の積分値(T2b積分強度)との比率(T2a積分強度/T2b積分強度)が2.3以上であるオルガノポリシロキサン、
[(B)溶剤成分]
揮発性の有機溶剤
を含有する撥水剤組成物を用いることにより、基材に対し良好な撥水性能と撥水持続性を付与でき、環境にも優しく、更に撥水剤組成物の保存安定性にも優れることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
〔請求項1〕
(A)下記一般式(1)
Xm(R2)nSi(OR1)(4-m-n)・・・(1)
(式中、Xは炭素原子数6〜18のアルキル基、R1はメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基、R2はメチル基、エチル基又はプロピル基であり、mは1又は2、nは0又は1、m+nは1又は2である。)
で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物、又はこの有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物と、下記一般式(2)
Z−Y−Si(R2)p(OR1)3-p・・・(2)
〔式中、R1及びR2は上記と同じであり、Yは炭素原子数1〜20のアルキレン基、又は−R4 s−(OSi(R3)2)rO−R4 s−基であり、ここで、R3は炭素原子数1〜6のアルキル基、R4は炭素原子数1〜6のアルキレン基、rは1〜40の整数、sは0又は1である。Zは(OR1)3-q(R2)qSi−基であり、qは0、1、2又は3であり、また、pは0、1、2又は3、p+qは0〜4である。〕
で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物;上記一般式(1)で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物1モルに対して0.01〜0.3モルとなる量と
を含む有機ケイ素化合物原料を、尿素塩酸塩を使用して加水分解、重縮合することによって得られる環状体オルガノポリシロキサンとリニア体オルガノポリシロキサンを含有するオルガノポリシロキサンであって、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における式(1)で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物由来のピークのアルコキシ基が2つ加水分解縮合し、シロキサン単位となった−55〜−61ppmの成分(T2成分)において、環状体部分由来の成分である−55〜−59ppmの範囲のピーク強度の積分値(T2a積分強度)とリニア体部分由来の成分である−59〜−61ppmの範囲のピーク強度の積分値(T2b積分強度)との比率(T2a積分強度/T2b積分強度)が2.3以上8.6以下であるオルガノポリシロキサン、
(B)溶剤成分として揮発性の有機溶剤
を含有することを特徴とする撥水剤組成物。
〔請求項2〕
(B)成分である揮発性の有機溶剤が、パラフィン系炭化水素及び/又はシリコーンオイルを主剤とする有機溶剤であることを特徴とする請求項1記載の撥水剤組成物。
[(A)成分]
本発明の撥水剤組成物の主剤となる(A)オルガノポリシロキサン成分は、上述したように下記一般式(1)
Xm(R2)nSi(OR1)(4-m-n)・・・(1)
で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物、又は
これと、下記一般式(2)
Z−Y−Si(R2)p(OR1)3-p・・・(2)
で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物とを含む有機ケイ素化合物原料を加水分解縮合したものであり、生成するオルガノポリシロキサンと分離状態となる液状の加水分解縮合触媒を使用して加水分解、重縮合することにより得られるオルガノポリシロキサンを使用することが特徴である。
−CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、
−CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、
−CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、
−CH2C4F8CH2−、−CH2C6F12CH2−、
−(OSi(CH3)2)2O−、−(OSi(CH3)2)4O−、
−(OSi(CH3)2)6O−、−(OSi(CH3)2)8O−、
−(OSi(CH3)2)10O−、−(OSi(CH3)2)20O−、
−(OSi(CH3)2)30O−、−(OSi(CH3)2)2O−CH2−、
−(OSi(CH3)2)4O−CH2−、−(OSi(CH3)2)6O−CH2−、
−(OSi(CH3)2)8O−CH2−、−(OSi(CH3)2)10O−CH2−、
−(OSi(CH3)2)20O−CH2−、−(OSi(CH3)2)30O−CH2−、
−(OSi(CH3)2)2O−CH2CH2−、
−(OSi(CH3)2)4O−CH2CH2−、
−(OSi(CH3)2)6O−CH2CH2−、
−(OSi(CH3)2)8O−CH2CH2−、
−(OSi(CH3)2)10O−CH2CH2−、
−(OSi(CH3)2)20O−CH2CH2−、
−(OSi(CH3)2)30O−CH2CH2−、
−CH2CH2−(OSi(CH3)2)2O−CH2CH2−、
−CH2CH2−(OSi(CH3)2)4O−CH2CH2−、
−CH2CH2−(OSi(CH3)2)6O−CH2CH2−、
−CH2CH2−(OSi(CH3)2)8O−CH2CH2−、
−CH2CH2−(OSi(CH3)2)10O−CH2CH2−、
−CH2CH2−(OSi(CH3)2)20O−CH2CH2−、
−CH2CH2−(OSi(CH3)2)30O−CH2CH2−。
また、Zは(OR1)3-q(R2)qSi−基であり、R1、R2は式(1)と同じである。
qは0、1、2又は3、好ましくは0又は1であり、特にq=0が好ましい。
(2)で表される有機ケイ素化合物は、撥水持続性等の特性を優れたものとするために、分子中に2つ以上のアルコキシ基を有する必要があるため、p+qは0〜4であり、好ましくは0〜2である。
(CH3O)3SiCH2Si(OCH3)3、
(CH3O)3SiCH2CH2Si(OCH3)3、
(CH3O)3SiCH2CH2CH2CH2Si(OCH3)3、
(CH3O)3SiCH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(OCH3)3、
(CH3O)3SiCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(OCH3)3 、
(CH3O)2(CH3)SiCH2Si(CH3)(OCH3)2、
(CH3O)2(CH3)SiCH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、
(CH3O)2(CH3)SiCH2CH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、
(CH3O)2(CH3)SiCH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、
(CH3O)2(CH3)SiCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、
(CH3O)2(CH3)SiCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、
(CH3O)3SiCH2CH2C4F8CH2CH2Si(OCH3)3、
(CH3O)3SiCH2CH2C6F12CH2CH2Si(OCH3)3、
(CH3O)3SiCH2CH2C8F16CH2CH2Si(OCH3)3、
(CH3O)3SiCH2CH2C10F20CH2CH2Si(OCH3)3、
(CH3O)2(CH3)SiCH2CH2C4F8CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、
(CH3O)2(CH3)SiCH2CH2C6F12CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、
(CH3O)2(CH3)SiCH2CH2C8F16CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、
(CH3O)2(CH3)SiCH2CH2C10F20CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、
(CH3O)3Si(OSi(CH3)2)OSi(OCH3)3、
(CH3O)3Si(OSi(CH3)2)2OSi(OCH3)3、
(CH3O)3Si(OSi(CH3)2)4OSi(OCH3)3、
(CH3O)3Si(OSi(CH3)2)6OSi(OCH3)3、
(CH3O)3Si(OSi(CH3)2)8OSi(OCH3)3、
(CH3O)3Si(OSi(CH3)2)10OSi(OCH3)3、
(CH3O)3Si(OSi(CH3)2)20OSi(OCH3)3、
(CH3O)3Si(OSi(CH3)2)30OSi(OCH3)3 、
(CH3)3Si(OSi(CH3)2)4OSi(OCH3)3、
(CH3)3Si(OSi(CH3)2)6OSi(OCH3)3、
(CH3)3Si(OSi(CH3)2)8OSi(OCH3)3、
(CH3)3Si(OSi(CH3)2)9OSi(OCH3)3、
(CH3)3Si(OSi(CH3)2)10OSi(OCH3)3、
(CH3)3Si(OSi(CH3)2)20OSi(OCH3)3、
(CH3)3Si(OSi(CH3)2)30OSi(OCH3)3、
(CH3)3Si(OSi(CH3)2)40OSi(OCH3)3 、
等が挙げられる。
この量が少なすぎると分子量が上がらず、撥水性能や撥水持続性が不十分な場合がある。またこの量が多すぎると保存安定性が悪くなる場合がある。
(B)成分は、上述の(A)成分を溶解する溶媒として使用されるものであり、揮発性の有機溶剤であれば特に限定はされないが、環境保全性、安全性の面から、特にパラフィン系炭化水素及び/又はシリコーンオイルを主剤とする揮発性の有機溶剤系が好ましい。なお、主剤とは(B)成分中50質量%以上、特に80質量%以上含有することをいう。パラフィン系炭化水素としては、特にイソパラフィン、即ち8〜16の炭素原子を含有する分岐アルカンであるものが好ましい。例えば、”Isopar”の商品名で販売されているもの、ペルメチル製品、特にイソドデカン(2,2,4,4,6−ペンタメチルヘプタンとしても知られている)である。いうまでもなく、このようなイソパラフィンの混合物も使用可能である。他の揮発性炭化水素ベースのオイル、例えば、石油精製物、特に、”Shell”社から”Shell Solt”の商品名で販売されているものもまた使用可能である。
(1)オルガノポリシロキサンの平均分子量であるポリスチレン換算分子量における重量平均分子量(Mw)をポリスチレン標準サンプルから作成した検量線を基準として算出した。
(2)ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析におけるアルコキシ基が2つ加水分解縮合し、シロキサン単位となった成分(T2成分)は、例えば官能基がアルキル基の場合、−55〜−61ppmのピークであり、
環状体成分を表すピーク成分(T2a成分)はT2成分のうちの前半部分のピークであり、例えば官能基がアルキル基の場合、−55〜−59ppmの範囲のピークの積分値であり、リニア体成分を表すピーク成分(T2b成分)は−59〜−61ppmの範囲のピークの積分値である。このT2成分のピーク範囲は官能基の種類によって異なるが、全体のピーク形状からどの位置がT2成分であり、そのうちの前半部分がT2a成分であることは判断可能である(図1を参考例として示す)。
触媒の調製
撹拌装置、冷却コンデンサー、温度計、滴下ロートを取り付けた容量300mLのフラスコに、メタノール60g(1.875mol)、尿素66g(1.1mol)を仕込み、内温22℃にて、濃塩酸(塩酸濃度35質量%)100gをゆっくり滴下した。溶液は発熱し、35℃まで上昇した。滴下終了後、撹拌を続けたところ、30分で25℃まで温度が低下したことから撹拌を停止し、尿素塩酸塩の含水メタノール溶液を得た。
撹拌装置、冷却コンデンサー、温度計、滴下ロートを取り付けた容量1Lのフラスコに、C12H25Si(OCH3)3 145g(0.5mol)及びC14H29Si(OCH3)3 160g(0.5mol)を仕込み、65℃にて、合成例1にて調製した尿素塩酸塩の含水メタノール溶液62.6g(水1.0mol)をゆっくり滴下した。滴下には30分を要した。滴下終了後、70〜65℃にて3時間撹拌を続けた。撹拌を停止すると、生成したポリシロキサンと尿素塩酸塩触媒層は分離状態であった。その後、冷却を行い、トルエン200gを加えて静置し、下層の触媒層を分離した。得られた上層を90℃、減圧度0.7kPaにて減圧濃縮を行い、更に濾過による精製を行ったところ、得られたオルガノポリシロキサン1は266gであった。
このもののキャノンフェンスケ粘度計による(以下同じ)25℃における粘度は50.5mm2/sであり、25℃における比重は0.924であった。また、このもののゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析における重量平均分子量(Mw)は1,360であり、図1のケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における環状体成分を表すピーク成分(T2a成分)とリニア体成分を表すピーク成分(T2b成分)との比率(T2a成分/T2b成分)は3.6であった。
撹拌装置、冷却コンデンサー、温度計、滴下ロートを取り付けた容量2Lのフラスコに、C12H25SiCl3 152g(0.5mol)及びC14H29SiCl3 167g(0.5mol)を仕込み、65℃にて、メタノール64g(2.0mol)を滴下し、脱塩酸反応を行った。その後、尿素を66g(1.1mol)添加し、撹拌を続けた。更に、65℃にて、メタノール38.4g(1.2mol)をゆっくり滴下した。滴下終了後、更に65℃にて、2時間撹拌を続けた。撹拌を停止すると、フラスコ内は、メトキシ化して生じた、C12H25Si(OCH3)3 145g及びC14H29Si(OCH3)3と発生した塩酸により生成した尿素塩酸塩が分離した状態であることが確認できた。この反応液を再度撹拌し、65℃にて、水54g(3mol)をゆっくり滴下した。滴下には15分を要した。滴下終了後、65℃にて3時間撹拌を続けた。その後、冷却を行い、トルエン200gを加えて静置し、下層の触媒層を分離した。得られた上層を90℃、減圧度0.7kPaにて減圧濃縮を行い、更に濾過による精製を行ったところ、得られたオルガノポリシロキサン2は251gであった。
このものの25℃における粘度は239mm2/sであり、25℃における比重は0.948であった。また、このもののゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析における重量平均分子量(Mw)は1,778であった。
更に、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における環状体成分を表すピーク成分(T2a成分)とリニア体成分を表すピーク成分(T2b成分)との比率(T2a成分/T2b成分)は5.5であった。
合成例3における水の量を108g(6.0mol)とし、他は同様に操作を行ったところ、オルガノポリシロキサン3を267g得た。
このものの25℃における粘度は251mm2/sであり、25℃における比重は0.94であった。また、このもののゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析における重量平均分子量(Mw)は1,796であった。
更に、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における環状体成分を表すピーク成分(T2a成分)とリニア体成分を表すピーク成分(T2b成分)との比率(T2a成分/T2b成分)は8.6であった。
合成例2におけるC12H25Si(OCH3)3及びC14H29Si(OCH3)3を、C10H21Si(OCH3)3 262g(1.0mol)とし、合成例1にて調製した尿素塩酸塩の含水メタノール溶液を93.8g(水1.5mol)とした他は同様に操作を行ったところ、オルガノポリシロキサン4を203g得た。
このものの25℃における粘度は93.0mm2/sであり、25℃における比重は0.941であった。また、このもののゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析における重量平均分子量(Mw)は1,430であった。
更に、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における環状体成分を表すピーク成分(T2a成分)とリニア体成分を表すピーク成分(T2b成分)との比率(T2a成分/T2b成分)は2.3であった。
撹拌装置、冷却コンデンサー、温度計、滴下ロートを取り付けた容量2Lのフラスコに、C12H25SiCl3 152g(0.5mol)及びC14H29SiCl3 167g(0.5mol)を仕込み、65℃にて、メタノール64g(2.0mol)を滴下し、脱塩酸反応を行った。その後、尿素を66g(1.1mol)添加し、撹拌を続けた。更に、65℃にて、メタノール38.4g(1.2mol)をゆっくり滴下した。滴下終了後、更に65℃にて、2時間撹拌を続けた。撹拌を停止すると、フラスコ内は、メトキシ化して生じた、C12H25Si(OCH3)3 145g及びC14H29Si(OCH3)3と発生した塩酸により生成した尿素塩酸塩が分離した状態であることが確認できた。ここに、(CH3)3Si(OSi(CH3)2)9OSi(OCH3)3 8.8g(0.01mol)を添加し、再度撹拌し、65℃にて、水54g(3mol)をゆっくり滴下した。滴下には15分を要した。滴下終了後、65℃にて3時間撹拌を続けた。その後、冷却を行い、トルエン200gを加えて静置し、下層の触媒層を分離した。得られた上層を90℃、減圧度0.7kPaにて減圧濃縮を行い、更に濾過による精製を行ったところ、得られたオルガノポリシロキサン5は260gであった。
このものの25℃における粘度は200mm2/sであり、25℃における比重は0.940であった。また、このもののゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析における重量平均分子量(Mw)は1,987であった。
更に、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における環状体成分を表すピーク成分(T2a成分)とリニア体成分を表すピーク成分(T2b成分)との比率(T2a成分/T2b成分)は3.6であった。
撹拌装置、冷却コンデンサー、温度計、滴下ロートを取り付けた容量2Lのフラスコに、C12H25SiCl3 152g(0.5mol)及びC14H29SiCl3 167g(0.5mol)を仕込み、65℃にて、メタノール64g(2.0mol)を滴下し、脱塩酸反応を行った。その後、尿素を66g(1.1mol)添加し、撹拌を続けた。更に、65℃にて、メタノール38.4g(1.2mol)をゆっくり滴下した。滴下終了後、更に65℃にて、2時間撹拌を続けた。撹拌を停止すると、フラスコ内は、メトキシ化して生じた、C12H25Si(OCH3)3 145g及びC14H29Si(OCH3)3と発生した塩酸により生成した尿素塩酸塩が分離した状態であることが確認できた。ここに、(CH3)3Si(OSi(CH3)2)30OSi(OCH3)3 26.2g(0.01mol)を添加し、再度撹拌し、65℃にて、水54g(3mol)をゆっくり滴下した。滴下には15分を要した。滴下終了後、65℃にて3時間撹拌を続けた。その後、冷却を行い、トルエン200gを加えて静置し、下層の触媒層を分離した。得られた上層を90℃、減圧度0.7kPaにて減圧濃縮を行い、更に濾過による精製を行ったところ、得られたオルガノポリシロキサン6は272gであった。
このものの25℃における粘度は257mm2/sであり、25℃における比重は0.944であった。また、このもののゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析における重量平均分子量(Mw)は2,282であった。
更に、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における環状体成分を表すピーク成分(T2a成分)とリニア体成分を表すピーク成分(T2b成分)との比率(T2a成分/T2b成分)は3.6であった。
撹拌装置、冷却コンデンサー、温度計、滴下ロートを取り付けた容量2Lのフラスコに、C12H25SiCl3 152g(0.5mol)及びC14H29SiCl3 167g(0.5mol)を仕込み、65℃にて、メタノール64g(2.0mol)を滴下し、脱塩酸反応を行った。その後、尿素を66g(1.1mol)添加し、撹拌を続けた。更に、65℃にて、メタノール38.4g(1.2mol)をゆっくり滴下した。滴下終了後、更に65℃にて、2時間撹拌を続けた。撹拌を停止すると、フラスコ内は、メトキシ化して生じた、C12H25Si(OCH3)3 145g及びC14H29Si(OCH3)3と発生した塩酸により生成した尿素塩酸塩が分離した状態であることが確認できた。ここに、(CH3O)3SiCH2CH2Si(CH3)2(OSi(CH3)2)8OSi(CH3)2CH2CH2Si(OCH3)3 7.8g(0.01mol)を添加し、再度撹拌し、65℃にて、水54g(3mol)をゆっくり滴下した。滴下には15分を要した。滴下終了後、65℃にて3時間撹拌を続けた。その後、冷却を行い、トルエン200gを加えて静置し、下層の触媒層を分離した。得られた上層を90℃、減圧度0.7kPaにて減圧濃縮を行い、更に濾過による精製を行ったところ、得られたオルガノポリシロキサン7は257gであった。
このものの25℃における粘度は263mm2/sであり、25℃における比重は0.940であった。また、このもののゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析における重量平均分子量(Mw)は1,944であった。
更に、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における環状体成分を表すピーク成分(T2a成分)とリニア体成分を表すピーク成分(T2b成分)との比率(T2a成分/T2b成分)は3.6であった。
撹拌装置、冷却コンデンサー、温度計、滴下ロートを取り付けた容量1Lのフラスコに、C10H21Si(OCH3)3 262g(1.0mol)及びメタノール772g(24.1mol)を仕込み、25℃にて、5%塩酸水56.8g(水3mol)を滴下し、加水分解反応を行った。更に65℃にて、3時間撹拌を続けた。その後、冷却を行い、90℃、減圧度0.7kPaにて減圧濃縮を行い、更に濾過による精製を行ったところ、得られたオルガノポリシロキサン8は164gであった。
このもののゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析における重量平均分子量(Mw)は710であった。本合成方法では、モノマー成分であるフェニルトリメトキシシランが15.6%含まれていた。
更に、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における環状体成分を表すピーク成分(T2a成分)とリニア体成分を表すピーク成分(T2b成分)との比率(T2a成分/T2b成分)は0.79であった。
撹拌装置、冷却コンデンサー、温度計、滴下ロートを取り付けた容量2Lのフラスコに、C12H25SiCl3 152g(0.5mol)及びC14H29SiCl3 167g(0.5mol)を仕込み、65℃にて、メタノール64g(2.0mol)及び水54g(3mol)を滴下し、脱塩酸加水分解反応を行った(尿素塩酸塩が存在しない状態での加水分解縮合反応)。その後、尿素を66g(1.1mol)添加し、撹拌を続けた。更に、65℃にて、メタノール38.4g(1.2mol)をゆっくり滴下した。滴下終了後、更に65℃にて、2時間撹拌を続けた。撹拌を停止すると、フラスコ内は、メトキシ化して生じた、C12H25Si(OCH3)3 145g及びC14H29Si(OCH3)3と発生した塩酸により生成した尿素塩酸塩が分離した状態であることが確認できた。その後、冷却を行い、トルエン200gを加えて静置し、下層の触媒層を分離した。得られた上層を90℃、減圧度0.7kPaにて減圧濃縮を行い、更に濾過による精製を行ったところ、得られたオルガノポリシロキサン9は232gであった。
このものの25℃における粘度は110mm2/sであり、25℃における比重は0.941であった。また、このもののゲルパーミエーションクロマトグラフィー分析における重量平均分子量(Mw)は1,720であった。
更に、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における環状体成分を表すピーク成分(T2a成分)とリニア体成分を表すピーク成分(T2b成分)との比率(T2a成分/T2b成分)は0.81であった。
上記のように合成したオルガノポリシロキサン及び溶剤を表1に示す割合で混合し撥水剤を得た。その撥水剤を、ガラス基材や綿布に処理し、その撥水性、耐久性を評価した。
その方法は以下の通りである。
処理方法)
ガラス板(縦150mm×横50mm×1.5mm)を市販の油膜とり剤により汚れを取り除き、よく乾燥させた。そこに表1の撥水剤をスポイドで3滴垂らし、ティッシュにてよく塗りこみ処理をした。
常温で30分放置後、協和界面化学社製DM701機により水の接触角及び滑落角の測定を行った。
新東化学社製のScratching Intensity Tester HEIDON−18機により、ネル布を用いて、荷重1kgで耐磨耗耐久試験を行った。1万回往復磨耗後の水の接触角と滑落角を測定した。
処理方法)
撥水剤に試験布(200mm×200mm)を浸漬し、マングルで絞り、20℃、50%RHの室内で1日乾燥し、処理を行った。
撥水性試験:得られた処理布を用い、JIS L 1092のスプレー法によって撥水性を評価した。即ち、処理布を直径約15cmの枠にしわが生じないように取り付け、水平面に対し45度の角度で保持し、そこへ撥水処理済み試験布中心から15cmの高さに設置したスプレーノズルから、27±1℃のイオン交換水250mLを処理布へ散布した。次に、枠を台上から取り外し、枠の一端を持ち、表面を下向きにして他端を叩いて余分な水滴を落とした後、処理布の濡れの状態を以下の判定標準により評価した。撥水性は該試験法に基づく下記評価基準により判定した。
撥水性:
100・・・表面に付着湿潤のないもの
90・・・表面に僅かに付着湿潤を示すもの
80・・・表面に水滴状に湿潤を示すもの
70・・・表面にかなり部分湿潤を示すもの
60・・・70と50の中間の湿潤を示すもの
50・・・表面全体に湿潤を示すもの
0・・・表裏に湿潤を示すもの
処理布にイオン交換水を10L連続して散布した。その後、20℃、50%RHの室内で1日乾燥させ、更にイオン交換水を10L連続して散布後、上記撥水性試験の判定基準により評価した。
処理方法)
吸水防止性能JISモルタル(50×50×25mm)の全面に撥水剤が100g/m2になるように刷毛塗りし、50%RHの雰囲気下で7日間養生させた。
表面状態:
目視にてこのものの表面状態を観察した。評価基準は下記の通りである。
表面状態評価基準
○:濡れ色なし、×:濡れ色あり
この撥水剤処理モルタルを水道水中に28日間浸漬させ、次式にて吸水率を算出した。
吸水率(%)=〔{(吸水後のモルタル質量)−(吸水前のモルタル質量)}/
(吸水前のモルタル質量)〕×100
養生した撥水剤処理サンプルを2つに切断(縦断)し、切断面に水をかけて硬化層を見易くし、表面からの浸透深さを測定した。
養生した撥水剤処理サンプルの表面に0.5ccの水滴を落し、状態観察を行った。評価基準は次の通りである。
評価基準
○:接触角大(撥水性良好)、△:接触角中、×:吸水される
Claims (2)
- (A)下記一般式(1)
Xm(R2)nSi(OR1)(4-m-n)・・・(1)
(式中、Xは炭素原子数6〜18のアルキル基、R1はメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基、R2はメチル基、エチル基又はプロピル基であり、mは1又は2、nは0又は1、m+nは1又は2である。)
で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物、又はこの有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物と、下記一般式(2)
Z−Y−Si(R2)p(OR1)3-p・・・(2)
〔式中、R1及びR2は上記と同じであり、Yは炭素原子数1〜20のアルキレン基、又は−R4 s−(OSi(R3)2)rO−R4 s−基であり、ここで、R3は炭素原子数1〜6のアルキル基、R4は炭素原子数1〜6のアルキレン基、rは1〜40の整数、sは0又は1である。Zは(OR1)3-q(R2)qSi−基であり、qは0、1、2又は3であり、また、pは0、1、2又は3、p+qは0〜4である。〕
で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物;上記一般式(1)で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物1モルに対して0.01〜0.3モルとなる量と
を含む有機ケイ素化合物原料を、尿素塩酸塩を使用して加水分解、重縮合することによって得られる環状体オルガノポリシロキサンとリニア体オルガノポリシロキサンを含有するオルガノポリシロキサンであって、ケイ素核磁気共鳴スペクトル分析における式(1)で表される有機ケイ素化合物及び/又はその部分加水分解縮合物由来のピークのアルコキシ基が2つ加水分解縮合し、シロキサン単位となった−55〜−61ppmの成分(T2成分)において、環状体部分由来の成分である−55〜−59ppmの範囲のピーク強度の積分値(T2a積分強度)とリニア体部分由来の成分である−59〜−61ppmの範囲のピーク強度の積分値(T2b積分強度)との比率(T2a積分強度/T2b積分強度)が2.3以上8.6以下であるオルガノポリシロキサン、
(B)溶剤成分として揮発性の有機溶剤
を含有することを特徴とする撥水剤組成物。 - (B)成分である揮発性の有機溶剤が、パラフィン系炭化水素及び/又はシリコーンオイルを主剤とする有機溶剤であることを特徴とする請求項1記載の撥水剤組成物。
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