JPH01263158A - 含フッ素コーティング剤およびその製造方法 - Google Patents
含フッ素コーティング剤およびその製造方法Info
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- JPH01263158A JPH01263158A JP9032388A JP9032388A JPH01263158A JP H01263158 A JPH01263158 A JP H01263158A JP 9032388 A JP9032388 A JP 9032388A JP 9032388 A JP9032388 A JP 9032388A JP H01263158 A JPH01263158 A JP H01263158A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、無機おるいは有機材料の基材表面に撥水撥油
性、防汚性、非粘着性、潤滑性等を付与するために用い
る含フッ素コーティング剤およびその製造方法に関する
。
性、防汚性、非粘着性、潤滑性等を付与するために用い
る含フッ素コーティング剤およびその製造方法に関する
。
[従来の技術]
従来、基材の表面に被膜を形成して基材の保護、美粧性
、平滑性、絶縁性等種々の性質を付与する目的で使用さ
れるコーティング剤は多種類のものが実用化されている
が、無機あるいは有機材料の表面に撥水撥油性、防汚性
、非粘着性、潤滑性等を付与する目的ではフッ素化合物
特有の低表面エネルギー特性を利用するフッ素樹脂の被
膜形成法や含フッ素オイルの塗布法等が採用されてきた
。
、平滑性、絶縁性等種々の性質を付与する目的で使用さ
れるコーティング剤は多種類のものが実用化されている
が、無機あるいは有機材料の表面に撥水撥油性、防汚性
、非粘着性、潤滑性等を付与する目的ではフッ素化合物
特有の低表面エネルギー特性を利用するフッ素樹脂の被
膜形成法や含フッ素オイルの塗布法等が採用されてきた
。
[発明が解決しようとする課題]
しかし、フッ素樹脂(J金属、カラス、ヒメント等の無
機材料や各種プラスチックス、本H等の@V11月利(
こ対する密着性が悪く、これらの基材表面に被膜を形成
するためには、塁+A表面にス\1してテクスチ【ノー
加工を行ない、アンカー効果を持たせるなど特殊な前処
理を必要とする。
機材料や各種プラスチックス、本H等の@V11月利(
こ対する密着性が悪く、これらの基材表面に被膜を形成
するためには、塁+A表面にス\1してテクスチ【ノー
加工を行ない、アンカー効果を持たせるなど特殊な前処
理を必要とする。
また、含フッ素オイルを塗J]iする方法は、当初は良
好な特性を示す・bのの、時間の経過と共に基材表面か
らオイルが脱離し効果を失い、更に低い表面エネルギー
に阜づ<ft1lN現蒙により塗布しようとする目的以
外の部分へ転移付着して不測の障害を与えることがある
。
好な特性を示す・bのの、時間の経過と共に基材表面か
らオイルが脱離し効果を失い、更に低い表面エネルギー
に阜づ<ft1lN現蒙により塗布しようとする目的以
外の部分へ転移付着して不測の障害を与えることがある
。
また、フルオロレフインと、ヒドロキシアルキルビニル
エーテルとを共重合する事によりIWられるヒドロキシ
基を有する含フッ素ポリマーを主剤とし、これに多価イ
ソシアネートやメチロールメラミンを硬化剤として用い
る二液タイプの含フッ素コーティング剤が提案されてお
り(特開昭57−3417号)、このコーティング剤は
、優れた被膜を形成するが、なお各種基材に対づる密着
性が十分でないうえ、二液タイプであるため使用性に政
所の余地かおる。
エーテルとを共重合する事によりIWられるヒドロキシ
基を有する含フッ素ポリマーを主剤とし、これに多価イ
ソシアネートやメチロールメラミンを硬化剤として用い
る二液タイプの含フッ素コーティング剤が提案されてお
り(特開昭57−3417号)、このコーティング剤は
、優れた被膜を形成するが、なお各種基材に対づる密着
性が十分でないうえ、二液タイプであるため使用性に政
所の余地かおる。
従って、本発明は上記の事情に鑑み、無機及び有機材料
に密着性良く、優れた特性を何づる含フッ素コーテイン
グ膜を形成することができ、−液化が可能な含フッ素コ
ーティング剤およびその′IA造方法を提供することを
目的と覆る。
に密着性良く、優れた特性を何づる含フッ素コーテイン
グ膜を形成することができ、−液化が可能な含フッ素コ
ーティング剤およびその′IA造方法を提供することを
目的と覆る。
[課題を解決するための手段]
本発明者らは鋭意検問を重ねた結果、含フッ素アルキル
基を有するチタン含有重合体を有効成分とする含フッ素
コーティング剤が多種類の基材との密着性が良く、含フ
ッ素アルキル基特有の低表面エネルギー特性、すなわち
撥水撥油性、防汚性、非粘着性、JVJ滑性等を有し、
かつチタンを含有する重合体の架橋性、密着性を兼ね(
稍えた優れた被膜を形成し、またこの重合体の溶液は安
定性が高く、長期間保存しても良好な流動性を有し、こ
の為これをコーティング剤として用いる場合に一液化が
可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
基を有するチタン含有重合体を有効成分とする含フッ素
コーティング剤が多種類の基材との密着性が良く、含フ
ッ素アルキル基特有の低表面エネルギー特性、すなわち
撥水撥油性、防汚性、非粘着性、JVJ滑性等を有し、
かつチタンを含有する重合体の架橋性、密着性を兼ね(
稍えた優れた被膜を形成し、またこの重合体の溶液は安
定性が高く、長期間保存しても良好な流動性を有し、こ
の為これをコーティング剤として用いる場合に一液化が
可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明はアルコキシチタンの加水分解縮重合
体からなる斡セグメントと、炭素数4〜16個の含フッ
素アルキル基からなる枝セグメンi〜とが結合してなる
チタン含有重合体を有効成分とする含フッ素コーティン
グ剤である。
体からなる斡セグメントと、炭素数4〜16個の含フッ
素アルキル基からなる枝セグメンi〜とが結合してなる
チタン含有重合体を有効成分とする含フッ素コーティン
グ剤である。
本発明含フッ素コーティング剤の有効成分であるチタン
含有重合体は、例えば一般式[I](RfO)nTi
(OR)4−、、 [I][式中、Riは炭素数4〜
16の含フッ素アルギル基を表わし、Rは水素または炭
素数1〜10のアルキル基を表わし、r)は1〜4の整
数を表わす。] で示される含フッ素アルキルチタネートを加水分解縮重
合して得ることができる。
含有重合体は、例えば一般式[I](RfO)nTi
(OR)4−、、 [I][式中、Riは炭素数4〜
16の含フッ素アルギル基を表わし、Rは水素または炭
素数1〜10のアルキル基を表わし、r)は1〜4の整
数を表わす。] で示される含フッ素アルキルチタネートを加水分解縮重
合して得ることができる。
炭素数4〜]6の含フッ素アルキル基を示す置換基Rf
においては、フッ素[卵子と水素1京子との比は少なく
とも3:1以上であることが望ましい。
においては、フッ素[卵子と水素1京子との比は少なく
とも3:1以上であることが望ましい。
この比が3:1以下の場合には、たとえ炭素数が前記の
範囲内にあっても含フッ素アルキル阜特41iの低表面
エネルギー特性か弱くなる。
範囲内にあっても含フッ素アルキル阜特41iの低表面
エネルギー特性か弱くなる。
この様な含フッ素アルキル基を含むアルコオキシチタン
を加水分解縮重合ヒしめて含フッ素コーディング剤とす
るが、アルキル基Rは加水分解縮合時にアルコールとし
て脱離するので、炭素数が10より大きいものは、被膜
を多孔性として好ましくない。
を加水分解縮重合ヒしめて含フッ素コーディング剤とす
るが、アルキル基Rは加水分解縮合時にアルコールとし
て脱離するので、炭素数が10より大きいものは、被膜
を多孔性として好ましくない。
なお、置換基Rfの炭素数が4より小さい場合も低表面
エネルギー特性が弱く望ましくない。
エネルギー特性が弱く望ましくない。
アルキル基Rおよび含フッ素アルキル基には直鎖状およ
び分枝状のものが含まれる。
び分枝状のものが含まれる。
含フッ素アルキルチタネートの製造法
重合体原料の一般式[I]で示される含フッ素チタネー
トは、チタン含有重合体の枝セグメント成分となる一般
式[II] Rj OH[n ] 1式中、Rfは炭素数4〜16の含フッ素アルキル基を
表わす。〕 で示される含フッ素アルコールと、チタン含有重合体の
斡セグメント成分となる一般式[1]Ti (OR>
[111]し式中、Rは水素または炭素数
1〜10のアルキル基を表わす。1 で示されるアルキルチタネ−1〜を反応させることによ
って得ることができる。
トは、チタン含有重合体の枝セグメント成分となる一般
式[II] Rj OH[n ] 1式中、Rfは炭素数4〜16の含フッ素アルキル基を
表わす。〕 で示される含フッ素アルコールと、チタン含有重合体の
斡セグメント成分となる一般式[1]Ti (OR>
[111]し式中、Rは水素または炭素数
1〜10のアルキル基を表わす。1 で示されるアルキルチタネ−1〜を反応させることによ
って得ることができる。
原料の一般式[n]で示される含フッ素アルコールは炭
素数が4〜16個で、かつフッ素原子と水素原子との比
が少なくと63:1以上であれば、特に限定されず、従
来公知の化合物か使用でき、例えば下記のものを挙げる
ことができる。
素数が4〜16個で、かつフッ素原子と水素原子との比
が少なくと63:1以上であれば、特に限定されず、従
来公知の化合物か使用でき、例えば下記のものを挙げる
ことができる。
すなわら、
1H,1H−へブタフルオロ−1−ブタノール03 F
70H20i−1, 11−1、11−1−ベンタデhフルオロー1.−オク
タツール C7F15CH20tl
、1F+、 11−1.9 [−+−へキリデカフルオ
ロ−1−ノナノール lIc8F15
C1−120H1I N、 11−1. ’2 H,
2+−1−パーフルオロ−1−ヘプタツール
C5F11CH2CH20H。
70H20i−1, 11−1、11−1−ベンタデhフルオロー1.−オク
タツール C7F15CH20tl
、1F+、 11−1.9 [−+−へキリデカフルオ
ロ−1−ノナノール lIc8F15
C1−120H1I N、 11−1. ’2 H,
2+−1−パーフルオロ−1−ヘプタツール
C5F11CH2CH20H。
1F1.1H,21−1,21−1−パーフルレオ[鳳
−1−オクタツール C6F13CH2CH2
0H11H,IH,2H,2H−パーフルオロ−1−デ
カノール c8F17CH2CH20H。
−1−オクタツール C6F13CH2CH2
0H11H,IH,2H,2H−パーフルオロ−1−デ
カノール c8F17CH2CH20H。
11−1.11七2H,2+−1−パーフルオロ−1−
テトラデカノール Cl2F25CH2CH20H
11H,IH,2H,2H−パーフルオロ−1−ヘキ1
)−デカノール C14F29CH2C目20H等
のフルオロアルコールであり、それぞれ単独又は混合物
の形で用いることができる。
テトラデカノール Cl2F25CH2CH20H
11H,IH,2H,2H−パーフルオロ−1−ヘキ1
)−デカノール C14F29CH2C目20H等
のフルオロアルコールであり、それぞれ単独又は混合物
の形で用いることができる。
もう一方の原料である一般式[1[1]で示されるアル
キルチタネートとしては、 テトラメチルチタネー1−(C=1)、テトラエチルチ
タネート(C=2>、 テトライソプロピルチタネート(C=3)、テトラプロ
ピルチタネート(C=3)、テトラブチルチタネート(
C=4)、 テトライソブチルチタネート(C=4>、テトラペンチ
ルチタネート(C=5>、テトラヘキシルチタネート(
C=6)、テトラヘプチルチタネート(C=7>、テ!
〜ラオクチルチタネ−1〜(C=8>、テトラエチルチ
タネート(C=9)、 テトラデシルチタネート(C=10>等が例示でき、こ
れらを単独または混合物の形で用いることができる。特
に好ましいのはテトライソプロピルチタネート、テトラ
ブチルチタネ−1・でおる。
キルチタネートとしては、 テトラメチルチタネー1−(C=1)、テトラエチルチ
タネート(C=2>、 テトライソプロピルチタネート(C=3)、テトラプロ
ピルチタネート(C=3)、テトラブチルチタネート(
C=4)、 テトライソブチルチタネート(C=4>、テトラペンチ
ルチタネート(C=5>、テトラヘキシルチタネート(
C=6)、テトラヘプチルチタネート(C=7>、テ!
〜ラオクチルチタネ−1〜(C=8>、テトラエチルチ
タネート(C=9)、 テトラデシルチタネート(C=10>等が例示でき、こ
れらを単独または混合物の形で用いることができる。特
に好ましいのはテトライソプロピルチタネート、テトラ
ブチルチタネ−1・でおる。
これらのチタネート類は公知の化合物であり、市販品を
入手できるか、あるいはそれ自体公知の方法によっ、で
製造することができる。
入手できるか、あるいはそれ自体公知の方法によっ、で
製造することができる。
次に、−飲代[I]で示される含ノッ累ヂタネートの製
造方法について具体的に説明覆る。
造方法について具体的に説明覆る。
反応に用いる含フッ素アルキルアル」−ルRro 1−
1とアルキルチタネートTi(OR>4はモル比で1.
2.3.4とすることによりそれぞれ含フッ素アルコキ
シ基RfOの1置換体、2置換体、3置換体、4置換体
を得ることができる。
1とアルキルチタネートTi(OR>4はモル比で1.
2.3.4とすることによりそれぞれ含フッ素アルコキ
シ基RfOの1置換体、2置換体、3置換体、4置換体
を得ることができる。
このモル比は1〜4の間で任意に選ぶことが可能である
。
。
反応は通常無溶媒系で常圧おJ:び反応後期には減圧に
て行うのが好ましいが、加圧系にして溶媒を使用するこ
とも可能である。
て行うのが好ましいが、加圧系にして溶媒を使用するこ
とも可能である。
溶媒としては一般の有機溶剤でも良いが、塩化フッ化炭
化水素溶媒、例えばトリフロロトリクロルエタン(フロ
ン113>、ジフロ日テトラクロルエタン(フロン11
2)、ペンシトリフルオライド等がより好ましい。
化水素溶媒、例えばトリフロロトリクロルエタン(フロ
ン113>、ジフロ日テトラクロルエタン(フロン11
2)、ペンシトリフルオライド等がより好ましい。
反応温度は100〜200℃の間が好ましい。
100℃以下では反応が遅く、200℃以上では生成物
の分解、着色等が生じる場合があるので好ましくない。
の分解、着色等が生じる場合があるので好ましくない。
置換反応の進行と共にアルキルチタネートの使用量に対
応するアルキルアルコールが留出してくるが、希望する
所定の反応を完結させるためには反応後期に10Tor
r 〜200Torrの減圧にして所定量のアルキルア
ルコールを留出させた後、反応を終了させるのが良い。
応するアルキルアルコールが留出してくるが、希望する
所定の反応を完結させるためには反応後期に10Tor
r 〜200Torrの減圧にして所定量のアルキルア
ルコールを留出させた後、反応を終了させるのが良い。
反応時間は特に限定されないが、通常30分〜10時間
で実施するのが好ましい。特に反応後期においては、1
0TOr r以下又は1Qlorr以上の減圧条件下に
おいても反応時間が長いとアルキルアル]−ル以外に高
融点の含フッ素アルキルアル]−ルが留出してくるため
、系内の配管の閉そくを起す場合がある。
で実施するのが好ましい。特に反応後期においては、1
0TOr r以下又は1Qlorr以上の減圧条件下に
おいても反応時間が長いとアルキルアル]−ル以外に高
融点の含フッ素アルキルアル]−ルが留出してくるため
、系内の配管の閉そくを起す場合がある。
これは高価な含フッ素アルキルアル]−ルのjU失とな
るばかりでなく、得られる反応生成物の・[1能低下に
つながるため好ましくない。
るばかりでなく、得られる反応生成物の・[1能低下に
つながるため好ましくない。
反応生成物の性状は使用する原料の種類によって異なり
、常温において無色〜淡黄色の粘稠な液体または固体で
ある。
、常温において無色〜淡黄色の粘稠な液体または固体で
ある。
含フッ素アルキルチタネートの加水分解縮重合このよう
にして(qられた一般式[I]の含フッ素アルキルチタ
ネートの加水分解縮重合は通常は溶媒に溶解して実施す
る。
にして(qられた一般式[I]の含フッ素アルキルチタ
ネートの加水分解縮重合は通常は溶媒に溶解して実施す
る。
溶媒としてはフッ化塩化炭化水素系溶媒とアルキルアル
コール系溶媒の混合溶媒が用いられる。
コール系溶媒の混合溶媒が用いられる。
フッ化塩化炭化水素系溶媒としては、トリフロロトリク
ロルエタン(フロン113)、シフ臼ロチ1〜ラクロル
エタン(フロン112)、ペンシトリフルオライド等の
1種あるいは混合物か用いられ、またアルキルアルコー
ルとしてはメタノール、エタノール、イソプ[1パノー
ル、ブタノール等が用いられる。
ロルエタン(フロン113)、シフ臼ロチ1〜ラクロル
エタン(フロン112)、ペンシトリフルオライド等の
1種あるいは混合物か用いられ、またアルキルアルコー
ルとしてはメタノール、エタノール、イソプ[1パノー
ル、ブタノール等が用いられる。
フッ化塩化炭化水素系溶媒とアルキルアルコールとの混
合比は含フッ素ナタネ=1〜の種類によって異なり、含
フッ素ヂタネートを完全に溶解する組成が選ばれる。
合比は含フッ素ナタネ=1〜の種類によって異なり、含
フッ素ヂタネートを完全に溶解する組成が選ばれる。
加える水の損は0.5〜4倍当量が好ましい。
0.5倍当量以下では重合が不十分となり、4倍当量以
上では自沈が生じたり、含フッ素アルキル基の分解脱離
が人となり好ましくない。
上では自沈が生じたり、含フッ素アルキル基の分解脱離
が人となり好ましくない。
重合温度は常温から300°C1重合時間は10分〜5
0時間、好ましくは30分〜20時間稈Iηが採用され
る。
0時間、好ましくは30分〜20時間稈Iηが採用され
る。
重合温度は低温より徐々に加熱し、最終的に最高温度゛
まで加熱する方法が採られる。反応温度が低いと反応時
間が長くなり経演的ではなく、また臂温速度が早過ぎた
り、300℃を越えて長時間加熱すると含フッ素アルキ
ル基の分解脱離が人となり、含フッ素アルキル基持右の
低表面工オルギー特性が失われる。
まで加熱する方法が採られる。反応温度が低いと反応時
間が長くなり経演的ではなく、また臂温速度が早過ぎた
り、300℃を越えて長時間加熱すると含フッ素アルキ
ル基の分解脱離が人となり、含フッ素アルキル基持右の
低表面工オルギー特性が失われる。
以上、水含フッ素コーティング剤を1qる方法の一例と
して含フッ素アルキル基を側鎖とするアルコキシチタン
の加水分解綜合による方法を述べたが、本発明の含フッ
素コーティング剤の製法はこの方法に限定されるもので
はない。
して含フッ素アルキル基を側鎖とするアルコキシチタン
の加水分解綜合による方法を述べたが、本発明の含フッ
素コーティング剤の製法はこの方法に限定されるもので
はない。
本発明におけるコーティング剤の有効成分であるチタン
含有重合体はチタンを1〜10重量%(特に好ましくは
3〜7重量%)含有し、フッ素を20〜80巾量%(特
にりYましくは40〜75重量%)含有するもので、分
子mG1800〜70000のものが望ましい。
含有重合体はチタンを1〜10重量%(特に好ましくは
3〜7重量%)含有し、フッ素を20〜80巾量%(特
にりYましくは40〜75重量%)含有するもので、分
子mG1800〜70000のものが望ましい。
かくして得られる本発明の小合体にりなる含フッ素コー
ティング剤は、常法に従って溶剤溶液、乳濁液、エアゾ
ールなどの任意の形態に調整されて]−ティングに用い
られる。
ティング剤は、常法に従って溶剤溶液、乳濁液、エアゾ
ールなどの任意の形態に調整されて]−ティングに用い
られる。
溶媒としては、トリフロロトリクロルエタン(フロン1
13)、ジフロロテ1へラクロルエタン(フロン112
>、ペンシトリフルオライド等のフッ素系溶媒やトリク
ロルエチレン等の塩素系溶媒、あるいはそれらの混合物
が好ましい。なかてb+へりフロロトリクロルエタンく
フロン1 ′+ 3 )等のフッ素系溶媒は、本コーテ
ィング剤に対する溶解性が大きく、特に好ましい。更に
、その用)♀に応じ、溶液中に界面活性剤、レベリング
剤等の添加剤を加えることも出来る。
13)、ジフロロテ1へラクロルエタン(フロン112
>、ペンシトリフルオライド等のフッ素系溶媒やトリク
ロルエチレン等の塩素系溶媒、あるいはそれらの混合物
が好ましい。なかてb+へりフロロトリクロルエタンく
フロン1 ′+ 3 )等のフッ素系溶媒は、本コーテ
ィング剤に対する溶解性が大きく、特に好ましい。更に
、その用)♀に応じ、溶液中に界面活性剤、レベリング
剤等の添加剤を加えることも出来る。
7L濁液は常法に従って、本コーティング剤を予め67
、記溶媒等に溶解けしめた後、界面活性剤等と共に水に
加え、高速回転のアトマイデー等により乳化することに
よって得られる。
、記溶媒等に溶解けしめた後、界面活性剤等と共に水に
加え、高速回転のアトマイデー等により乳化することに
よって得られる。
コーティングに供する木材としては、金属、金属酸化物
、ガラス、カーボン、グラフアイ1〜などの無機材料お
よびプラスチックス、繊維、木材、紙などイjlA1材
料が使用できる。
、ガラス、カーボン、グラフアイ1〜などの無機材料お
よびプラスチックス、繊維、木材、紙などイjlA1材
料が使用できる。
本発明の含フッ素コーティング剤は、通常採用されてい
るコーティング方法、例えば刷毛塗り法、スプレー法、
ロールコーティング法、ディッピング法、スピンコード
法等を用いて各種木材にコーティングし、前記含フッ素
アルキル基を側鎖として有するチタン含有重合体被膜を
形成する事により適用覆ることが出来る。被膜形成は常
温下で可能であるが、形成速度を調整するために各種温
度条件下で行ってもよい。
るコーティング方法、例えば刷毛塗り法、スプレー法、
ロールコーティング法、ディッピング法、スピンコード
法等を用いて各種木材にコーティングし、前記含フッ素
アルキル基を側鎖として有するチタン含有重合体被膜を
形成する事により適用覆ることが出来る。被膜形成は常
温下で可能であるが、形成速度を調整するために各種温
度条件下で行ってもよい。
被膜形成は常温下で可能であるが、形成速度を調整する
ために温度条件を変えて行っても良い。
ために温度条件を変えて行っても良い。
コーティング被膜の膜厚は」−ティング時にa3ける溶
媒中の含フッ素コーティング剤の濃度およびコーティン
グ温度、デイツプコートにおける引上げ速度、スピンコ
ードにおける回転数等によって任意に変えることが可能
で、使用目的によって選択すれば良く、数オングストロ
ームの薄膜から数十ミクロンの膜厚形成が可能である。
媒中の含フッ素コーティング剤の濃度およびコーティン
グ温度、デイツプコートにおける引上げ速度、スピンコ
ードにおける回転数等によって任意に変えることが可能
で、使用目的によって選択すれば良く、数オングストロ
ームの薄膜から数十ミクロンの膜厚形成が可能である。
ざらに、本発明によるチタンを含有する含フッ素重合体
は従来のフッ素系ポリマーに較べ、]−ティング剤溶液
中のm度を著しく低減下して・し均一な成膜化が可能で
、かつ良好な低表面エネルギー特性を発揮するところに
特徴がある。すなわら、重合体濃度は0.1重量%以下
で十分であり、0.02重間%の場合でもなお十分な撥
水性、撥油性を示す。また、基板との密着性についても
ゴバン目試験で100/100であり、付着強度の低下
も児られない。このように低濃度でも良好な被膜特性を
示す理由については明確ではないが、チタンを含有する
ことによる基材との親和性が寄与しているものと考えら
れる。
は従来のフッ素系ポリマーに較べ、]−ティング剤溶液
中のm度を著しく低減下して・し均一な成膜化が可能で
、かつ良好な低表面エネルギー特性を発揮するところに
特徴がある。すなわら、重合体濃度は0.1重量%以下
で十分であり、0.02重間%の場合でもなお十分な撥
水性、撥油性を示す。また、基板との密着性についても
ゴバン目試験で100/100であり、付着強度の低下
も児られない。このように低濃度でも良好な被膜特性を
示す理由については明確ではないが、チタンを含有する
ことによる基材との親和性が寄与しているものと考えら
れる。
本発明のコーティング剤を使用して得られたコーテイン
グ膜を光電子分光法(XPS)の角度傾斜による測定の
結果、被コーテイング基材の表面から20オングストロ
一ム以内のところに7iおよびOのスペクトルが集中し
ており、20オングストロ一ム以上、すなわち、膜の外
表面に近い部分に一〇F2−にもとずくCのスペクトル
が集中していることが見出された。
グ膜を光電子分光法(XPS)の角度傾斜による測定の
結果、被コーテイング基材の表面から20オングストロ
一ム以内のところに7iおよびOのスペクトルが集中し
ており、20オングストロ一ム以上、すなわち、膜の外
表面に近い部分に一〇F2−にもとずくCのスペクトル
が集中していることが見出された。
すなわら、含フッ素アルキル基よりなる枝セグメントが
撥水撥油性、防汚性、非粘着性、潤滑性等の低表面エネ
ルキー特性を受は持ち、チタンを含有する重合体からな
る斡セグメントが、被コーテイング基材との密着性を高
める鋤ぎを受は持っていると推定される。
撥水撥油性、防汚性、非粘着性、潤滑性等の低表面エネ
ルキー特性を受は持ち、チタンを含有する重合体からな
る斡セグメントが、被コーテイング基材との密着性を高
める鋤ぎを受は持っていると推定される。
[用途]
本発明によるコーティング剤は、含フッ素アルキル基の
低表面エネルキー特性を利用する下記のような分野にお
いて種々の用途に利用することができる。
低表面エネルキー特性を利用する下記のような分野にお
いて種々の用途に利用することができる。
欣木且皿1皇肥■工粂A1
種々の基体に水および油に対する反撥性と汚れに対する
耐性とを与えるものであり、繊維性、多孔性および連続
性の表面に適用できる。
耐性とを与えるものであり、繊維性、多孔性および連続
性の表面に適用できる。
例としては織物衣料、家具類、掛はイ(i、敷物、紙袋
、厚紙容器、トランク、ハンドバック、靴、ジャケット
、木材および石綿の壁板、レンガ、コンクリート、床、
壁タイルがある。
、厚紙容器、トランク、ハンドバック、靴、ジャケット
、木材および石綿の壁板、レンガ、コンクリート、床、
壁タイルがある。
また、ガラス、石、木、プラスター、壁紙および壁板の
表面等、ざらに器具および自動車の車体のような塗装さ
れた、または塗装されていない金属等の表面処理に用い
ることができる。
表面等、ざらに器具および自動車の車体のような塗装さ
れた、または塗装されていない金属等の表面処理に用い
ることができる。
表面の低付着特性を利用する分野
鉄、ステンレス、アルミニウム、ジュラルミン等の金属
基材との密机性が良く、かつ表面の低付着性を利用する
ものとしてプラスチック等の離型剤、飛行機等の着氷防
止剤、フライパンの焼付防止用等に用いることができる
。
基材との密机性が良く、かつ表面の低付着性を利用する
ものとしてプラスチック等の離型剤、飛行機等の着氷防
止剤、フライパンの焼付防止用等に用いることができる
。
表面潤滑性を利用する分野
金属、カーボン、ある種のプラスチックとの密着性が良
く、かつ表面の低摩擦特性、潤滑性を利用するものとし
て磁気テープ(オーディオ用、ビデオ用、デジタルオー
ディオ用)、フロッピーディスク、ハードディスク等磁
気記録材料の表面固体潤滑剤として有用である。
く、かつ表面の低摩擦特性、潤滑性を利用するものとし
て磁気テープ(オーディオ用、ビデオ用、デジタルオー
ディオ用)、フロッピーディスク、ハードディスク等磁
気記録材料の表面固体潤滑剤として有用である。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の含フッ素コーティング剤
はニッケル、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス等の金
属材料、ガラス、セラミックス等の無機材料、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、塩化ビニル等のプラスチック、
木材、布等の有機材料等の広範な種類の基体表面に密着
性の良い被膜を形成することができ、これ等の基体表面
に含フッ素アルキル基の低表面エネルギー特性、即ち1
發水撥油性、防汚性、非粘着性、潤滑性等を付与する用
途に有用である。
はニッケル、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス等の金
属材料、ガラス、セラミックス等の無機材料、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、塩化ビニル等のプラスチック、
木材、布等の有機材料等の広範な種類の基体表面に密着
性の良い被膜を形成することができ、これ等の基体表面
に含フッ素アルキル基の低表面エネルギー特性、即ち1
發水撥油性、防汚性、非粘着性、潤滑性等を付与する用
途に有用である。
[実施例]
以下、参4例、実施例及び試験例を示し、本発明を具体
的に説明づ−るか、本発明は下記の例に限定されるもの
ではない。
的に説明づ−るか、本発明は下記の例に限定されるもの
ではない。
参考例1:含フッ素チタネー1へ(C41−190)T
i(OC2ト14C8F1□)3の1!造法テトラブチ
ルチタネートT i (OC4f−1g ) 417
.0部とI H,I H,2+−1,2H−パーフルオ
ロ−1−デカノールC3F17CH2C[120f−1
69,6部(ヂタネー1〜に対して3倍モル)を攪拌機
、温度計、照温コンデンサー、留出液受器j8−備えた
2007!ガラス製蒸溜釜に入れ、油浴にてIJ11熱
して160’Cで常圧下1時間反応させると4.0部(
手置部、以下同じ)のブタノールが留出した。
i(OC2ト14C8F1□)3の1!造法テトラブチ
ルチタネートT i (OC4f−1g ) 417
.0部とI H,I H,2+−1,2H−パーフルオ
ロ−1−デカノールC3F17CH2C[120f−1
69,6部(ヂタネー1〜に対して3倍モル)を攪拌機
、温度計、照温コンデンサー、留出液受器j8−備えた
2007!ガラス製蒸溜釜に入れ、油浴にてIJ11熱
して160’Cで常圧下1時間反応させると4.0部(
手置部、以下同じ)のブタノールが留出した。
次に20Torrまで減圧に引きながら160℃で1時
間反応させることにより、さらに6.0部のブタノール
が留出し、釜に72.5部の粘稠な貢掲色の反応生成物
を得た。
間反応させることにより、さらに6.0部のブタノール
が留出し、釜に72.5部の粘稠な貢掲色の反応生成物
を得た。
この反応生成物をNMRおよび質量分析h4にて組成分
析したところ、Tiに結合しているC3F1□CH2C
H20/C4H90のモル比は3.09 / 0.91
であった。また、所定量を加水分解して生成したTiO
2を恒量になるまで焼成してl−i含有量を求めたとこ
ろ3.22%(理論値3.17%)であった。
析したところ、Tiに結合しているC3F1□CH2C
H20/C4H90のモル比は3.09 / 0.91
であった。また、所定量を加水分解して生成したTiO
2を恒量になるまで焼成してl−i含有量を求めたとこ
ろ3.22%(理論値3.17%)であった。
NMRδ(DI)m):1.00(t、7tlシ基のメ
チル) 、1.45 (m、ブトキシ早の3−メチレン
) 、1.65 (m、ブトキシ基の2−メチレン)
、2.52 (m、フッ化アルコキシ基の2−メチレン
)、 4.80(m、フッ化アルコキシ基の1=メチレン)。
チル) 、1.45 (m、ブトキシ早の3−メチレン
) 、1.65 (m、ブトキシ基の2−メチレン)
、2.52 (m、フッ化アルコキシ基の2−メチレン
)、 4.80(m、フッ化アルコキシ基の1=メチレン)。
MaSSスペクトル m/z : 1510 (M)、
1467(M−C3ト17 ) 、 1071077(H1208F 17) 。
1467(M−C3ト17 ) 、 1071077(H1208F 17) 。
参考例2:含フッ素チタネート(C4H90)2Ti(
OC2町C8[1□)2の製造法テトラブチルチタネー
ト23.8部とIH,11−1゜2+−+、2日−パー
パーフルオロ−1−デカノール65部(チタネートに対
して2倍モル)を用いたこと以外は参考例1と同様に反
応ざt! 10.4部の留出ブタノールおよび76.4
部の淡黄色の粘稠な反1芯生成物を1qだ。この反応生
成物を参考例1と同様に分析したところT iに結合し
ているC81:17CH2CH20/C41」90の−
〔ル比は2/2であり、Ti含有吊は4.33%(理論
値4.27%)であった。
OC2町C8[1□)2の製造法テトラブチルチタネー
ト23.8部とIH,11−1゜2+−+、2日−パー
パーフルオロ−1−デカノール65部(チタネートに対
して2倍モル)を用いたこと以外は参考例1と同様に反
応ざt! 10.4部の留出ブタノールおよび76.4
部の淡黄色の粘稠な反1芯生成物を1qだ。この反応生
成物を参考例1と同様に分析したところT iに結合し
ているC81:17CH2CH20/C41」90の−
〔ル比は2/2であり、Ti含有吊は4.33%(理論
値4.27%)であった。
NMRδ(pprn> :1.00(t、ブ1〜キシ阜
のメチル) 、1.46 (rn、 71〜キシ凧の3
−メチレン) 、1.70 (tn、ブトキシ基の2−
メチレン) 、2.55 (m、フッ化アルコキシ基の
2−メチレン)、 4.7 (m、フッ化アル119塁の1−メチレン)
。
のメチル) 、1.46 (rn、 71〜キシ凧の3
−メチレン) 、1.70 (tn、ブトキシ基の2−
メチレン) 、2.55 (m、フッ化アルコキシ基の
2−メチレン)、 4.7 (m、フッ化アル119塁の1−メチレン)
。
MaSSスベクl−ル rn/z : ’+ 120
(M)、10771077(ト17 > 、 687 (M−CH2C8[1□)、 633 (M−QC21−14c8F17)。
(M)、10771077(ト17 > 、 687 (M−CH2C8[1□)、 633 (M−QC21−14c8F17)。
実施例1
参考例1で得られた含フッ素チタネート[(C4Hg
O) T i (OC2H4CB H17) 3 ]2
0.04部(13,3mmofJ)を10.04部の1
〜リクロロ1〜リフルオロエタン(H113)と10.
07部のn−ブタノールからなる混合溶媒に溶解さけ、
200In!!ガラス製攪拌蒸溜器に入れた。これに1
0、02部のn−ブタノールに0.24部(13,3m
moU )の水を溶解させた液を滴下し、30分間攪拌
下で反応させた後、温度を80℃に上げ4時間で加水分
解重合させた(この間にF−113の大部分は留出した
)。
O) T i (OC2H4CB H17) 3 ]2
0.04部(13,3mmofJ)を10.04部の1
〜リクロロ1〜リフルオロエタン(H113)と10.
07部のn−ブタノールからなる混合溶媒に溶解さけ、
200In!!ガラス製攪拌蒸溜器に入れた。これに1
0、02部のn−ブタノールに0.24部(13,3m
moU )の水を溶解させた液を滴下し、30分間攪拌
下で反応させた後、温度を80℃に上げ4時間で加水分
解重合させた(この間にF−113の大部分は留出した
)。
次に減圧下で150’Cまでを温し約2時間で°溶媒を
仝徂留出させた。
仝徂留出させた。
この操作により照温釜に11.95部の目的とする淡黄
色の粘稠な重合体が得られた。
色の粘稠な重合体が得られた。
分子串の測定結果は12000であった。
このΦ合体1部にトリフルオロクロルエタン100部を
加えて含フッ素コーティング溶液を調製した。
加えて含フッ素コーティング溶液を調製した。
試験例1
次に実施例1のコーティング溶液を用いディップコ−1
・法によりガラス基板およびニッケルメッキしたアルミ
基板上にコーティングを行った。このコーティングした
基板を室温にて一昼夜乾燥した後、以下の評価試験を行
った。
・法によりガラス基板およびニッケルメッキしたアルミ
基板上にコーティングを行った。このコーティングした
基板を室温にて一昼夜乾燥した後、以下の評価試験を行
った。
結果を表1に示す。
A、撥水、撥油性試験
接触角itを用い、純水およびn−ヘキサデカンに対す
る接触角を測定し、それぞれ、撥水性、撥油性の評価を
行った。
る接触角を測定し、それぞれ、撥水性、撥油性の評価を
行った。
B、付着性試験
ゴバン目(クロスカット)試験法(JIS D020
2)を用い、塗膜に被塗物に達する11本の切傷を1□
1間隔で直交させてつけ、100個のゴバン目を作る。
2)を用い、塗膜に被塗物に達する11本の切傷を1□
1間隔で直交させてつけ、100個のゴバン目を作る。
このゴバン目にセロテープを接着して剥離した場合にお
ける基材表面に残存するマス目の数をもって付着性を評
価した。
ける基材表面に残存するマス目の数をもって付着性を評
価した。
C0硬度試験
鉛筆lit’度試験法(J I S K5400)を
用い、塗膜を鉛筆で引っかき、傷がつきはじめる鉛筆の
硬さをもって塗膜の硬度を評価した。
用い、塗膜を鉛筆で引っかき、傷がつきはじめる鉛筆の
硬さをもって塗膜の硬度を評価した。
表 1
試験例2〜5
実施例1で得られた含フッ素コーティング溶液(1%)
をトリフルオロトリクロルエタンで希釈し、それぞれ0
.5.0.2.0,1.0.02%の溶液を調整し、実
施例1と同様のデイツプコートを行い試験例1と同様の
試験を行った。
をトリフルオロトリクロルエタンで希釈し、それぞれ0
.5.0.2.0,1.0.02%の溶液を調整し、実
施例1と同様のデイツプコートを行い試験例1と同様の
試験を行った。
これらの評価試験結果のうち、ニッケルメッキアルミ基
板についての撥水撥油性の測定結果を表2に示す。
板についての撥水撥油性の測定結果を表2に示す。
表2
いずれの場合もゴバン目試験は100/100 、鉛筆
硬度試験は2日であった。
硬度試験は2日であった。
実施例2
実施例1の含フッ素チタネートを参考例2で得た[(C
4H90)2Ti (OC2ト14C8F17) 23
20.03部(17,9mmon >に替え、滴下液中
の水を0.33部とした以外は実施例1と同様にして重
合反応物7.74部を得た。これは常温で淡黄色固体と
なった。
4H90)2Ti (OC2ト14C8F17) 23
20.03部(17,9mmon >に替え、滴下液中
の水を0.33部とした以外は実施例1と同様にして重
合反応物7.74部を得た。これは常温で淡黄色固体と
なった。
この重合体をトリフルオロトリクロルエタンに溶解させ
、5%、2%、1%溶液を調製した。
、5%、2%、1%溶液を調製した。
この溶液を用いディップコ−1へ法により成膜したニッ
ケルメッキアルミ基板の室温乾燥後の撥水性は、それぞ
れ107.16.106,1°、107.6°であった
。
ケルメッキアルミ基板の室温乾燥後の撥水性は、それぞ
れ107.16.106,1°、107.6°であった
。
また、100℃15分焼成したものはそれぞれ104.
3°、103.5’、101.5”であった。
3°、103.5’、101.5”であった。
特許出願人 昭和電工株式会社
代理人 弁理士 大 家 邦 久
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)アルコキシチタンの加水分解縮重合体からなる幹セ
グメントと、炭素数4〜16個の含フッ素アルキル基か
らなる枝セグメントとが結合してなるチタン含有重合体
を有効成分とする含フッ素コーティング剤。 2)フッ素を含む炭化水素系溶剤に溶かした溶液剤であ
る特許請求の範囲第1項に記載の含フッ素コーティング
剤。 3)一般式 (R_fO)_nTi(OR)_4_−_n[式中、R
_fは炭素数4〜16の含フッ素アルキル基を表わし、
Rは水素または炭素数1〜10のアルキル基を表わし、
nは1〜4の整数を表わす。] で示される含フッ素チタネートをフッ化塩化炭素系溶媒
とアルキルアルコール系溶媒からなる混合溶媒中で0.
5〜4倍当量の水を加えて加水分解縮重合させることを
特徴とする含フッ素コーティング剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032388A JPH01263158A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | 含フッ素コーティング剤およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032388A JPH01263158A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | 含フッ素コーティング剤およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01263158A true JPH01263158A (ja) | 1989-10-19 |
Family
ID=13995315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9032388A Pending JPH01263158A (ja) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | 含フッ素コーティング剤およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01263158A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05112757A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-05-07 | Toyota Motor Corp | 高耐久撥水皮膜の形成溶液 |
| WO2011052618A1 (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-05 | 住友化学株式会社 | 有機表面保護層組成物及び有機表面保護方法 |
| JP2015221757A (ja) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | 双葉電子工業株式会社 | 化合物、乾燥剤、封止構造及び有機el素子 |
| JP2019050220A (ja) * | 2018-12-28 | 2019-03-28 | 国立大学法人山形大学 | 有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法 |
| WO2019230283A1 (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリアー性基材、その製造方法、それを具備した電子デバイス |
| WO2020111174A1 (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | コニカミノルタ株式会社 | 積層体、その製造方法及びそれを具備した電子デバイス |
-
1988
- 1988-04-14 JP JP9032388A patent/JPH01263158A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05112757A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-05-07 | Toyota Motor Corp | 高耐久撥水皮膜の形成溶液 |
| WO2011052618A1 (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-05 | 住友化学株式会社 | 有機表面保護層組成物及び有機表面保護方法 |
| JP2015221757A (ja) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | 双葉電子工業株式会社 | 化合物、乾燥剤、封止構造及び有機el素子 |
| WO2019230283A1 (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリアー性基材、その製造方法、それを具備した電子デバイス |
| CN112166034A (zh) * | 2018-05-31 | 2021-01-01 | 柯尼卡美能达株式会社 | 气体阻隔性基材、其制造方法、具备该气体阻隔性基材的电子器件 |
| JPWO2019230283A1 (ja) * | 2018-05-31 | 2021-07-08 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリアー性基材、その製造方法、それを具備した電子デバイス |
| WO2020111174A1 (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | コニカミノルタ株式会社 | 積層体、その製造方法及びそれを具備した電子デバイス |
| JP2019050220A (ja) * | 2018-12-28 | 2019-03-28 | 国立大学法人山形大学 | 有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法 |
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