JPH0192277A - 塗料成分として適当なフッ素化ポリイソシアネート - Google Patents

塗料成分として適当なフッ素化ポリイソシアネート

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JPH0192277A
JPH0192277A JP63143419A JP14341988A JPH0192277A JP H0192277 A JPH0192277 A JP H0192277A JP 63143419 A JP63143419 A JP 63143419A JP 14341988 A JP14341988 A JP 14341988A JP H0192277 A JPH0192277 A JP H0192277A
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アルベルト、レ
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高官能性フッ素化ポリイソシアネートおよびこ
れから調製される重合性組成物に関するものである。
本発明の樹脂は、例えば、化学剤およびアトモスフェリ
ツク・エージェントからの防護および高い電気特性、光
学特性並びに表面特性の必要とされる電気工業、電子工
業および光学工業において使用される保護被覆として特
に有益である。
〔従来技術と問題点〕
印刷回路、電子素子、コイルおよび変圧器の形状一致被
覆(conf’ormal coating )などに
使用されるポリウレタン樹脂の製造用原料としてのポリ
イソシアネート樹脂とその用途は業界公知である。
これらの樹脂の機能は、主として環境中の湿分の存在に
よる汚染作業によって装置の機能の劣化する事を防止し
また最小限に成す保護膜を装置に被覆するにある。
印刷回路を損傷する他の汚染物質は、例えば残留有機溶
媒、金属粒子、インキ、粉末など、製造工程から発生す
る場合がありまた例えば指紋あるいは脂質化粧品残留物
など、操作工程から発生する場合がある。
すべての場合において、汚染作用は保護膜の被着によっ
て除去されまたは著しく減少され、この保護膜はさらに
衝撃および振動に対するある程度の保護を成す。
各種の形状−散性システムが業界公知であって、そのう
ち最も広く使用されているものはアクリル被覆、エポキ
シ被膜、シリコーン、ポリイミドおよび非フツ素化ポリ
ウレタン樹脂である。
これらの各ファミリーはそれぞれの被着法と特性に関し
て相違している。
ポリウレタン被覆の場合、本発明のポリイソシアネート
を使用する事によって、同様の被着方式で、公知の非フ
ツ素化ポリイソシアネートを使用して得られた被覆と比
較して、すぐれた特性を有する被覆を得る事ができる。
特に、 −すぐれた電気特性、 −すぐれた耐湿性、 一非常に低い表面エネルギー(高い油および水戻発性)
、 一自己潤滑特性(低摩擦係数)、 一長貯蔵寿命、 一低屈折指数。
〔発明の概要〕
本発明の目的を成すポリイソシアネートは、2以上、好
ましくは3以上の水酸官能基を有するペルフルオロポリ
エーテル型のポリオールから得られる。前記のポリオー
ルは、対応のペルフルオロポリエーテル ジオールとの
混合物として使用する事ができ、この混合物はもちろん
2以上好ましくは3以上の官能基を有するものとする。
本発明によって使用されるポリオールは下記の一般式に
よって表現される: (OH)aT−Rf −T’  (OH)a’ここに、
aとa′は1または2、計a+a’は2以上、Rfはペ
ルフルオロポリエーテル構造を有する三官能基であって
、その平均分子量は400乃至7000とし、下記のよ
うなオキシペルフルオロアルカンユニットの配列から成
りニーCF20−、−CF2CF20−。
 F 3  F 3 TとT′は同一または相異なるものであって、ペルフル
オロポリエーテル鎖と−OH基との間の結合基を表わし
、下記の型の二価基とする事ができる: (CH2)xlここにx−1−4、または−CH20(
CH2CH20)yCH2CH2−1ここにy−0〜4
とする。TとT′の少なくとも一方は、例えば下記のよ
うな少なくとも1つのエーテル結合またはアミド結合を
有することを特徴とする三価の基であるニ − (CH)x−0−CH2−CH−CH2゜(CH2
)x−0−CH。
■  H2− または複数のアルキレンオキシ基、例えば、−CH0−
(CH2CH20) yCH2CH20CH2CHCH
2−または、 OH2− 前記の式において、Xとyは前記の定義と同様である。
前記のペルフルオロポリエーテルポリオールは、例えば
下記のような公知の方法によって、ペルフルオロポリエ
ーテル鎖の末端に一〇H基を導入する事によって得られ
る。
−エステル末端基−COORの還元によって、−CH2
0H−基を得る方法、 一末端基−CH20Hとエピクロルヒドリンとの反応に
よって、下記のジヒドロキシ末端基を得る方法、 OH −酸末端基−COOH(またはC0F)をジェタノール
アミンと反応させて下記の末端基を得る方法。
一末端基−CH20Hをジグリシジルエーテルと反応さ
せて、ジヒドロキシ末端基を得る方法。
前記の反応の一部は特に米国特許節 3.810,874号に記載されている。
前記のペルフルオロポリエーテルポリオールを得るため
に有効な出発ペルフルオロポリエーテルは、特に下記の
構造を有するものである。:A (CF  CF  O
) n (CF 20) mA’ここに、AとA′は、
前記の水酸基に転化されるに適した酸型−CF2COF
、−COF。
−COOH,−CF2COOHまたはエステル型−CF
2COOH,−COOR(R−アルキル)の末端基、m
/n比は0. 2〜2、好ましくは0.1〜1.2、計
量+nは前記の分子量範囲を得る値とする。この型の生
成物は米国特許第3.847.978号に記載されてい
る。
前記のペルフルオロポリエーテルポリオールを得るに適
した前記以外のペルフルオロポリエーテルは、下記のク
ラスのペルフルオロオキシアルキレンユニットの配列か
ら成る: CF3 ここにX−FまたはCF3、前記ユニットがペルフルオ
ロポリエーテル鎖に沿って統計的に分布される。
n) (CF CF O)、 (CF2CFO)。
CF3 (CFXO)、ここにX−FまたはCF3、前記ユニッ
トはペルフルオロポリエーテル鎖に沿って統計的に分布
される。
III) (CF2CFO) ; CF3 ■)(CH2CF20F20); ■)(CF20F2CF20); ■) ここに Rt はフルオロアルキレン基、pとqはは1
〜10の整数であって、p+qは少なくとも2に等しい
; ■) ここに、R′はフルオロアルキレン基、nは0または1
1、aとbは整数であって、a+bは少なくとも1であ
る。
■)(CF20F20)。
クラスn、v、■の原料ペルフルオロポリエーテルは必
要に応じて、イタリア特願第22920号A/85に記
載の別個の方法によって、両端を官能化処理し、酸性末
端基−COFを生じ、これが容易にヒドロキシル末端基
に転化される。
本発明の目的を成すフッ素化ポリイソシアネートは、前
記のペルフルオロポリエーテルポリオールから出発して
、これを0CN−R2−NCOジイソシアネートと反応
させ、構造 一0CONHR2−NCOを有するイソシアネート基を
もって一〇H基を置換する事によって得られる。このよ
うにして下記一般式(1)の第1型のポリイソシアネー
トが得られる。
(Z)aT−Rf−T’  (Z)a’    (1)
ここにZは前記構造−0CONHR2−NCOを有する
イソシアネート基、R2は2〜20炭素原子を有するア
ルキレン基、シクロアルキレン基、アルキル−シクロア
ルキレン基、アリーレン基アルキルアリーレンニ価基で
ある。Rf、 T、 T’ 。
a、a’の意味は前記と同様である。
前記の式(1)のポリイソシアネートを下記式R1(○
H) t (III)のポリオールと反応させる事によ
って、より高い−N、CO官能度を有するポリイソシア
ネートに転化する事ができる。
ここにt−2−4、またR1はエチレン、シクロアルキ
レン、フルオロアルキレン型の二価、三価または四価の
基、あるいは分子量200〜4000のポリオキシアル
キレン基、あるいは200〜4000の分子量を有する
ポリエステル基である。
他の型の基Rは一般式RN (CoH2n) 2− (
IV)の基であって、ここにR−アルキル(ジオール中
)またはトリオールとテトラオール中のRは下記一般式
で表わされる。
R’        R’ ここにR′とR′は互に同じか又は異なっており、アル
キル又は−CnH2n−基であり、pとnは互に同じか
又は異なっており、1〜10の整数である。
一般式(III)のポリオールを式(1)のポリイソシ
アネートと反応させる事によって、前記のように高い官
能性度を有する下記一般式(n)のポリイソシアネート
が得られる。
ここにt−2−4゜ 一般式■とHに対応するポリイソシアネートを製造する
ため、芳香族型のジイソシアネート、例えば2,4−お
よび2.6−トルエンジイソシアネート、キシレンジイ
ソシアネート、4.4’  −ジフェニルメタン ジイ
ソシアネート、および脂肪族型のジイソシアネート、特
にヘキサメチレンジイソシアネート、イソフオロン ジ
イソシアネート、4.4′ −ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアネート、シクロへキシル−1,4−ジイソシ
アネートをいずれも使用する事ができる。
脂肪族ジイソシアネート、特にイソフォロンジイソシア
ネート(IPDl、)と4,4′ −ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネー) (H12MDT)が好ましい
本発明のポリイソシアネートを製造するために、一般式
(m)の任意のポリオールを使用する事ができる。
使用可能なポリオールの若干の例は、エチレングリコー
ル、1,3−プロピレングリコール、1゜4−ブチレン
グリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロール
エタン、グリセリン、1,2゜6−ヘキサンドリオール
、ペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリブチレングリコールまた
はポリエステルポリオールであって、これらは業界公知
である。
一般式Iと■による好ましいフッ素化ポリイソシアネー
トおよびその混合物は、ドライベースで計算して1.5
〜9重量%、好ましくは3〜7重量%の範囲の遊離NG
O含有量を有するものである。これは、4の官能性を有
し、下記の型の末端基T、 T’を有するフッ素化ペル
フルオロポリエーテル ポリオールから得られ、 H −CHOCHCH−CH20H R−三官能基または三官能基、またR2−脂肪族基であ
る。
好ましい方法によれば、第1段階として多官能性ペルフ
ルオロポリエーテルポリオールとジイソシアネートを反
応器の中に装入し、40〜100℃の範囲の温度で反応
させる。
反応が終了した時に、得られた式Iに対応する生成物は
既にそのままで使用可能であるが、これに対して式■の
ポリオールR1(O)I)tまたはポリオール混合物を
転化し、その結果としてポリイソシアネート官能性を増
大させる。
この第2段階において反応温度は20〜100℃の範囲
である。
反応は、活性水素を含有しない適当な溶媒、例えばジメ
チルホルムアミド、酢酸ブチル、二酢酸エチレングリコ
ール、酢酸セロソルブ、酢酸ポリオキシエチレン モノ
エチルエーテルなどの存在において実施される。
反応速度を増大するため、少量(60,1重量%)の適
当な触媒の存在において実施する事が望ましい。特に第
3アミン、例えばジアゾジシクロオクタン、ジメチルシ
クロヘキシルアミン、および金属有機誘導体、例えばジ
ブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、
オクトエ酸スズ、酢酸プロピレングリコール モノメチ
ルエーテル、およびその他の混合物を触媒として使用す
る事かできる。
一般式IとHの本発明によるポリイソシアネートまたは
その混合物の製造は、下記のスキームによって1段階ま
たは2段階で、出発生成物テトラオールから出発して実
施する事ができる。
L) OHOH OHOH z Z Z I 第2パツセージにおいて、スキームに記載のものより過
剰のポリイソシアネートを使用する事により、化合物I
と■の混合物が得られ、その官能性はこれら2種の化合
物の中間にある。
第2パツセージにおいて、スキームに示すよりも過剰の
ポリオールを使用する事により、不溶性橋かけ結合生成
物が形成されるであろう。
前記の方法によって製造されたポリイソシアネートは、
反応から得られたまま直接に使用する事ができ、あるい
は相容性溶媒をもって適当に希釈した後に使用する事が
できる。溶媒としては、キジロール、トルエン、または
式CH3COOR3の酢酸塩(ここにR3は2〜6炭素
原子を含む直鎖または枝分かれアルキル基)、または一
般式RC0−R5のケトン(ここにR4とR5は1〜5
炭素原子を含む直鎖または技分かれアルキル基)、また
はタロロフルオロヒドロカーボン、例えばデリフレン1
13などを使用する事ができる。
本発明のポリイソシアネートは、保護被覆として使用す
る際に、環境水分との反応によって橋かけ結合される単
一成分組成として、または活性水素を有する多官能化合
物が橋かけ結合剤として作用する2成分組成として使用
する事ができる。
本発明のシステムとの相客性の故に特に好ましいポリオ
ールは、前記の一般式■とVに対応するものである。こ
れらのポリオールの例は下記である。
一トリス〔(2−ヒドロキシエチル)アミノ〕(HOC
H2CH2)3N    THEA−N、N、N’ 、
N’  −テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレ
ンジアミン (HOCH2CH2)2NCH2CH2N(CH2CH
20H)zHEED −(N、 N、 N’ 、 N’  −テトラキス(2
−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン HPED −N、N−ビス(2−ヒドロキシエチル)メチルアミン
 CH3N (CH2CH20H) 2゜本発明による
ポリイソシアネートを主成分とする塗料の組成に通常の
顔料および充填剤を添加する事ができる。さらにこれら
の組成は十分なフッ素含有量を有するので、フッ素化重
合体、特にポリテトラフルオロエチレンなどの充填剤と
相容性である。
本発明による塗料を乾燥した後に得られる被覆膜は下記
の特性を有する。
一接触角度:100°〜110°。ATICELCA 
 MC21〜72法によって測定。
−N擦係数:0.1〜0.3.ASTM  D1894
−78規格によって測定。
−スウォード硬度:40〜70、ASTM  D213
4−66規格によって測定。
−耐湿性および塩分を含む霧に対する抵抗:1000時
間以上。ASTM  B  117−73規格によって
?rPI定。
一低屈折指数。ASTM  D542規格によって測定
一優れた電気特性、 一極低温(−80℃以下)における高い可撓性。
先に述べたように、本発明による製品は電子工業におけ
る形状−成性被覆として使用するに適している。また、
出願人のイタリア特願第28184号A/85によって
、ペルフルオロポリエーテルジオールから出発して、次
にジイソシアネートおよびポリオールとの反応によって
製造されたフッ素化ポリイソシアネートもこの用途に適
当である事が証明された。
以下本発明を実施例について説明するが本発明はこれら
の例に限定されるものではない。
実施例1 撹拌器、温度計および還流冷却器を備えた500cc反
応器の中に窒素雰囲気のもとに、下記の型のポリフルオ
ロエチレン鎖 A′ (CF20F20)n(CF20)m−A(ここ
に末端基AとA′は H に等しく、m/m−0,8でありOH当量−514)を
有する150gの四官能性誘導体Fomblin Zを
装入した。次いで、69.19g(0,306モル)の
イソフォロンジイソシアネートと、酢酸セロソルブ中ジ
ブチルスズジアセテート0.2M溶液0.3mlと、2
00gの酢酸セロソルブとを添加した。
これを70℃まで加熱し、この温度を4時間保持し、そ
の後、全体を冷却する事によって、2、 8ffiu%
のNCO含有量(ドライベース5.75%)を有するフ
ッ素化ポリイソシアネートの透明溶液を得た。その構造
は次の式によって表現される。
実施例2 攪拌器と、温度計と、還流冷却器とを備えたI!反応器
の中に、窒素雰囲気のもとに、OH当量−472を有す
る四官能性誘導体Pomblln 2150gと、イソ
フォロン ジイソシアネート74.18g (0,33
4モル)と、酢酸セロソルブ200gと、酢酸セロソル
ブ中ジブチルスズジアセテート0.2N溶液0.33m
1とを装入した。
この全体を70℃に加熱し、この温度に2時間保持し、
その後、27.76gの酢酸セロソルブ中に溶解された
3、58g (0,04モル)の1゜4−ブタン ジオ
ールを添加した。
さらに3時間加熱した後、全体を常温まで冷却して、透
明な無色のフッ素化ポリイソシアネート溶液を得た。そ
の構造は下記の一般式によって表現され、2,3重量%
(理論値:2.44%)のNCO含有量を有していた。
(R2は二価イソフォロン基) 実施例3 攪拌器と、温度計と、還流冷却器とを備えた1g反応器
の中に、窒素雰囲気のもとに、OH当量−514を有す
る四官能性誘導体PoIIlblln150gと、イソ
フォロン ジイソシアネート68、l1g (0,30
6モル)と、酢酸セロソルブ200 mlと、酢酸セロ
ソルブ中ジブチルスズジアセテート0.2N溶液0.3
0m1とを装入した。
この全体を70℃に加熱し、この温度に2時間保持し、
その後、21.4.の酢酸セロソルブ中に溶解された3
、27gのトリメチロールプロパンを添加した。
さらに3時間加熱した後に、これを常温まで冷却して、
一般式(n)のフッ素化ポリイソシアネート溶液を得た
。この式において、t−3、またH2− またこの溶液は、NGO含有ff1−2.4%(理論値
:2.35%)を有していた。
実施例4 前記の実施例1〜3に記載のようにして調製された各溶
液の一部をガラス板上に塗布した。常温の空気中で7日
乾燥後に、35〜40ミクロンの厚さの無色透明な膜を
得た。
これらの膜と特性を別表1に示す。
実施例5 1gの酢酸セロソルブ中に溶解された0、38gのN、
 N、 N’ 、 N’  −テトラキス(2−ヒドロ
キシプロピル)−エチレン−ジアミンを、実施例2によ
って得られた溶液10gの中に添加した。
得られた溶液をガラス板上に展張し、これを60℃の加
熱炉の中に配置し、そこに3時間放置した。
厚さ40ミクロンの膜を得た。その特性を表1に示す。
実施例6 実施例2に記載の溶液の一部を直径100111の円形
断面のテフロン製フライパンの中に注入し、空気中で7
日間、乾燥した後にテスト片を得て、ユニの電気特性を
測定するために使用した。
同一溶液の他の部分を使用して、表面抵抗の測定のため
に銅板上に被覆した。
これらの電気特性を表2に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、下記の一般式を有し、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここに、 R_1は、分子量200乃至4000を有し、アルキレ
    ン、シクロアルキレン、フルオロアルキレンまたはポリ
    オキシアルキレン型の二価、三価または四価の基、ある
    いはポリエステル構造と分子量200乃至4000を有
    する基、 R_2は2乃至20炭素原子を含むアルキレン、シクロ
    アルキレン、アルキルシクロアルキレン、アリーレン、
    アルキル−アリーレン二価の基、Rfはペルフルオロポ
    リエーテル構造と、400乃至7000の平均分子量と
    を有し、下記から選ばれたオキシペルフルオロアルキレ
    ンユニットの配列から成る二価の基: −CF_2O、−CF_2CF_2O−、 −CF_2CF_2CF_2O−、▲数式、化学式、表
    等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、
    −CF_2CF_2CH_2O−;TとT′は同一また
    は相異なるものであって、ペルフルオロポリエーテル鎖
    と一価の基との間の結合基を表わし、これらはアルキレ
    ンまたは(ポリ)オキシアルキレン型の二価の基であっ
    て、その少なくとも一方は三価の基、 Zは、−OCONHR_2NCO構造を有するイソシア
    ネート基を含有する一価の基、 aとa′は、それぞれ1または2であって、その合計が
    2以上とする) さらに1.5乃至9重量%の−NCO基を含有すること
    を特徴とする高官能性フッ素化ポリイソシアネート。 2、TとT′は、 a)1乃至4Cを有する直鎖アルキレン二価基、 b)下記の型のオキシアルキレン二価基: −CH_2O(CH_2CH_2O)_yCH_2CH
    _2−、ここにy=0−4、 c)少なくとも1つのエーテル結合またはアミド結合を
    含有する三価の基 の中から選定される事を特徴とする請求項1に記載のフ
    ッ素ポリイソシアネート。 3、R_2はイソフォロンジイソシアネートから誘導さ
    れる二価の基である事を特徴とする請求項1に記載のフ
    ッ素化ポリイソシアネート。 4、R_1は基−CH_2CH_2CH_2CH_2−
    である事を特徴とする請求項1に記載のフッ素化ポリイ
    ソシアネート。 5、R_1は下記の三価の基である事を特徴とする請求
    項1に記載のフッ素化ポリイソシアネート: ▲数式、化学式、表等があります▼ 6、40℃乃至100℃の温度で、一般式:(OH)_
    aT−Rf−T′(OH)_a′のペルフルオロポリエ
    ーテルポリオールをジイソシアネートCON−R_2−
    NCOと反応させてポリイソシアネート(Z)_aT−
    Rf−T′(Z)a′(ここにZ=OCONHR_2N
    CO)を得る段階と、このようにして得られたポリイソ
    シアネートを20乃至100℃の温度で、ポリオール R_1(OH)_t(ここに、t=2〜4)と反応させ
    て縮合する段階とを含む事を特徴とする請求項1に記載
    のポリイソシアネート。 7、膜形成物質として、請求項1のポリイソシアネート
    を含有する塗料。 8、固体充填剤としてポリテトラフルオロエチレンを含
    有する事を特徴とする請求項7に記載の塗料。 9、電子工業製品上に保護被覆層(形状一致被覆)を形
    成するに適した膜形成物質としての請求項1に記載のポ
    リイソシアネートの用途。
JP63143419A 1987-06-11 1988-06-10 塗料成分として適当なフッ素化ポリイソシアネート Expired - Lifetime JP2871694B2 (ja)

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