JP2017025264A - コーティング組成物及び物品 - Google Patents
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で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖含有シラン化合物(α)と、下記一般式(2)
R2−R1−R3 ・・・(2)
[式中、−R1−は以下の式:
−(OC4F8)w−(OC3F6)r−(OC2F4)s−(OCF2)t−O−
(式中、r、s、tおよびwはそれぞれ独立して0〜300の整数であって、r、s、tおよびwの和は少なくとも5であり、括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)で表される基である。R2およびR3は、炭素原子数1〜20の1価の炭化水素基であり、該炭化水素基は炭素原子と炭素原子との結合の間に−O−、−COO−、−CONH−、−OCONH−から選ばれる一種以上の連結基を有していても良いし、該炭化水素基の水素原子の一部が−OH、−COOH、−OPO(OH)2で置換されていても良いし、該炭化水素基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されていても良い炭化水素基である。]
で表されるフッ素化合物(β)とを含有することを特徴とするコーティング組成物を提供するものである。
〔式中、Y1及びY2はそれぞれ2価の連結基である。〕で表されるジオールと、下記一般式(α―2)
R2−R1−R3 ・・・(2)
[式中、−R1−は以下の式:
−(OC4F8)w−(OC3F6)r−(OC2F4)s−(OCF2)t−O−
(式中、r、s、tおよびwはそれぞれ独立して0〜300の整数であって、r、s、tおよびwの和は少なくとも5であり、括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)で表される基である。R2およびR3は、炭素原子数1〜20の1価の炭化水素基であり、該炭化水素基は炭素原子と炭素原子との結合の間に−O−、−COO−、−CONH−、−OCONH−から選ばれる一種以上の連結基を有していても良いし、該炭化水素基の水素原子の一部が−OH、−COOH、−OPO(OH)2で置換されていても良いし、該炭化水素基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されていても良い炭化水素基である。]
で表される。本発明で用いるフッ素化合物(β)は、含フッ素オイルとも呼ばれる非反応性の含フッ素ポリマーである。尚、本発明において炭化水素基の炭素原子数を言う場合、「−COO−」、「−CONH−」、「−COOH」が有する炭素原子はその数に含めない。
で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖含有シラン化合物(ζ)を混合しても良い。シラン化合物(ζ)を混合することにより、より防汚性、すべり性に優れる被膜を形成することが期待できる。
装置:日本分光株式会社製「FT/IR−6100」
測定方法:KBr法
装置:日本電子株式会社製「JNM−ECA500」
溶媒:DMSO−d6
撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、ハイドロフルオロエーテル(C4F9OC2H5)66.67gと、下記式(α−1−1)
で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を有するジオール45.3gと、3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン4.7gと、ウレタン化触媒としてオクチル酸スズ0.025gを仕込み、窒素気流下で攪拌を開始し、60℃に加温後、IR測定によりイソシアネート基の消失が確認されるまで約3時間反応させ、反応物を得た。
シラン化合物(α−1)を含む溶剤溶液を固形分換算で5部と、ソルベイスペシャルティポリマーズ社製のフォンブリン(登録商標)M03〔数平均分子量3,900。前記一般式(2−2)においてRfはCF3で、Rf’はCF3で、s’とt’は前記数平均分子量3,900を与える任意の整数である。〕5部とを混合し混合物(コーティング組成物)を得た。このコーティング組成物にフッ素系溶剤〔前記ハイドロフルオロエーテル(C4F9OC2H5)〕を溶剤濃度が99.9%となるように添加し、希釈されたコーティング組成物(1)を得た。コーティング組成物(1)をオゾン処理した7×15cmのガラス基板に前記コーティング組成物(1)50mlをスプレーガンでスプレー塗布した。塗布後、コーティング組成物(1)を塗布したガラス基板を150℃の環境下で30分間静置し、コーティング組成物の被膜を有する物品(1)を得た。
水の接触角を測定することにより評価した。接触角の測定は、接触角測定装置(協和界面科学株式会社製「MODEL CA−W150」)を用いた。接触角が高いほど、撥水性に優れる(防汚性に優れる)。
表面性測定機(新東科学株式会社製「トライボギア TYPE−38」)を用いて、サンプル台に物品(1)を固定して水平を確認後、サンプル上にプローブをセットし、500g荷重にて引張り速度0.3m/分の条件で測定を行い、動摩擦係数を求めた。動摩擦係数が低いほど、すべり性に優れる。
新東科学社製の往復磨耗試験機 TYPE:30Sを用い、これの圧子(1cm×1cmの圧子)にボンスター販売株式会社製のスチールウール#0000を取り付け、1kgの荷重をかけた状態で、物品(1)を3000回往復させることで、スチールウールで物品(1)の表面を擦った。その後、前記<物品表面の撥水性の評価方法>と同様にして水の接触角を測定した。スチールウールで表面を擦る前と表面を擦った後で、水の接触角の低下が少ない程、耐久性に優れる。
新東科学社製の往復磨耗試験機 TYPE:30Sを用い、これの圧子(1cm×1cmの圧子)にボンスター販売株式会社製のスチールウール#0000を取り付け、1kgの荷重をかけた状態で、物品(1)を3000回往復させることで、スチールウールで物品(1)の表面を擦った。その後、前記<物品表面のすべり性の評価方法>と同様にして動摩擦係数を求めた。スチールウールで表面を擦る前と表面を擦った後で、動摩擦係数の上昇が少ない程、耐久性に優れる。
ソルベイスペシャルティポリマーズ社製のフォンブリン(登録商標)M03を用いる代わりにフォンブリン(登録商標)M07〔数平均分子量5,400。前記一般式(2−2)においてRfはCF3で、Rf’はFで、s’とt’は左記平均分子量5,400を与える任意の整数である。〕を用いた以外は実施例1と同様にして希釈されたコーティング組成物(2)及びこれを用いた物品(2)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
ソルベイスペシャルティポリマーズ社製のフォンブリン(登録商標)M03を用いる代わりにフォンブリン(登録商標)M15〔数平均分子量9,700。前記一般式(2−2)においてRfはCF3で、Rf’はCF3で、s’とt’は左記平均分子量9,700を与える任意の整数である。〕を用いた以外は実施例1と同様にして希釈されたコーティング組成物(3)及びこれを用いた物品(3)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
ソルベイスペシャルティポリマーズ社製のフォンブリン(登録商標)M03を用いる代わりにフォンブリン(登録商標)M30〔数平均分子量16,000。前記一般式(2−2)においてRfはCF3で、Rf’はCF3で、s’とt’は左記平均分子量16,000を与える任意の整数である。〕を用いた以外は実施例1と同様にして希釈されたコーティング組成物(4)及びこれを用いた物品(4)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
ソルベイスペシャルティポリマーズ社製のフォンブリン(登録商標)M03を用いる代わりにケマーズ社製のKrytoX(登録商標)GPL107〔数平均分子量7,500。前記一般式(2−3)においてRfはCF2CF2CF3で、Rf’はCF3で、s’は左記平均分子量7500を与える任意の整数である。〕を用いた以外は実施例1と同様にして希釈されたコーティング組成物(5)及びこれを用いた物品(5)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
シラン化合物(α−1)を含む溶剤溶液を固形分換算で8部と、前記フォンブリン(登録商標)M15 2部とを混合し混合物(コーティング組成物)を得た。このコーティング組成物にフッ素系溶剤〔前記ハイドロフルオロエーテル(C4F9OC2H5)〕を溶剤濃度が99.9%となるように添加し、希釈されたコーティング組成物(6)を得た。コーティング組成物(6)をオゾン処理した7×15cmのガラス基板に前記コーティング組成物(1)50mlをスプレーガンでスプレー塗布した。塗布後、コーティング組成物(6)を塗布したガラス基板を150℃の環境下で30分間静置し、コーティング組成物の被膜を有する物品(6)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
シラン化合物(α−1)を含む溶剤溶液を固形分換算で7部と、前記フォンブリン(登録商標)M15 3部とを混合し混合物(コーティング組成物)を得た以外は実施例6と同様にして。希釈されたコーティング組成物(7)及びこれを用いた物品(7)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
シラン化合物(α−1)を含む溶剤溶液を固形分換算で6部と、前記フォンブリン(登録商標)M15 4部とを混合し混合物(コーティング組成物)を得た以外は実施例6と同様にして。希釈されたコーティング組成物(8)及びこれを用いた物品(8)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
シラン化合物(α−1)を含む溶剤溶液を固形分換算で4部と、前記フォンブリン(登録商標)M15 6部とを混合し混合物(コーティング組成物)を得た以外は実施例6と同様にして。希釈されたコーティング組成物(9)及びこれを用いた物品(9)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
シラン化合物(α−1)を含む溶剤溶液を固形分換算で3部と、前記フォンブリン(登録商標)M15 7部とを混合し混合物(コーティング組成物)を得た以外は実施例6と同様にして。希釈されたコーティング組成物(10)及びこれを用いた物品(10)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
シラン化合物(α−1)を含む溶剤溶液を固形分換算で2部と、前記フォンブリン(登録商標)M15 8部とを混合し混合物(コーティング組成物)を得た以外は実施例6と同様にして。希釈されたコーティング組成物(11)及びこれを用いた物品(11)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
シラン化合物(α−1)を含む溶剤溶液を固形分換算で7部と、前記KrytoX(登録商標)GPL107 3部とを混合し混合物(コーティング組成物)を得た以外は実施例1と同様にして。希釈されたコーティング組成物(12)及びこれを用いた物品(12)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
シラン化合物(α−1)を含む溶剤溶液を固形分換算で6部と、前記一般式(2−2)においてRfとRf’がともにCF2CH2OHである化合物〔数平均分子量4,000。前記一般式(2−2)においてs’は21、t’は21である。〕4部とを混合し混合物(コーティング組成物)を得た以外は実施例1と同様にして。希釈されたコーティング組成物(13)及びこれを用いた物品(13)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その結果を第1表に示す。
特開2012−037896の合成例1に記載のシラン化合物〔CF3CF2CF2(OCF2CF2CF2)11OCF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3〕〔シラン化合物(α´−1)〕にフッ素系溶剤〔前記ハイドロフルオロエーテル(C4F9OC2H5)〕を溶剤濃度が99.9%となるように添加し、希釈された比較対照用コーティング組成物(1´)を得た。実施例1と同様にして比較対照用コーティング組成物の被膜を有する物品(1´)を得た。実施例1と同様の評価を行い、その評価結果を第1表に示す。
Claims (13)
- 下記一般式(1)
で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖含有シラン化合物(α)と、下記一般式(2)
R2−R1−R3 ・・・(2)
[式中、−R1−は以下の式:
−(OC4F8)w−(OC3F6)r−(OC2F4)s−(OCF2)t−O−
(式中、r、s、tおよびwはそれぞれ独立して0〜300の整数であって、r、s、tおよびwの和は少なくとも5であり、括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)で表される基である。R2およびR3は、炭素原子数1〜20の1価の炭化水素基であり、該炭化水素基は炭素原子と炭素原子との結合の間に−O−、−COO−、−CONH−、−OCONH−から選ばれる一種以上の連結基を有していても良いし、該炭化水素基の水素原子の一部が−OH、−COOH、−OPO(OH)2で置換されていても良いし、該炭化水素基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されていても良い炭化水素基である。]
で表されるフッ素化合物(β)とを含有することを特徴とするコーティング組成物。 - 前記一般式(1)中のZがそれぞれ炭素原子数1〜10のアルキレン基であり、Y1、Y2がそれぞれ炭素原子数1〜6のアルキレン基である請求項1記載のコーティング組成物。
- 前記加水分解性基が炭素原子数1〜6のアルコキシ基である請求項1記載のコーティング組成物。
- 前記加水分解性基がメトキシ基またはエトキシ基で、Zがそれぞれn−プロピレン基で、Y1およびY2がメチレン基である請求項1記載のコーティング組成物。
- 前記炭素原子数1〜3のパーフルオロアルキレン基がパーフルオロメチレン基またはパーフルオロエチレン基である請求項5記載のコーティング組成物。
- 前記二つある(A)3中のAがすべて加水分解性基であり、該加水分解性基がメトキシ基またはエトキシ基で、Zがそれぞれn−プロピレン基で、Y1およびY2がメチレン基で、nが12〜150である請求項6記載のコーティング組成物。
- 前記フッ素化合物(β)が、下記一般式(2−1)、(2−2)、(2−3)および(2−3)
からなる群から選ばれる一種以上の化合物である請求項1記載のコーティング組成物。 - 前記化合物(β)の数平均分子量が1,500〜25,000である請求項1記載のコーティング組成物。
- 前記化合物(β)の含有量がポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖含有シラン化合物(α)10質量部に対して2〜50質量部である請求項1記載のコーティング組成物。
- 基材上に請求項1〜11のいずれか1項記載のコーティング組成物の被膜を有することを特徴とする物品。
- 前記基材がガラス基材である請求項12記載の物品。
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