JP2877616B2 - Hydrophilic oil repellent treatment agent - Google Patents
Hydrophilic oil repellent treatment agentInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、各種の基材表面に親水
撥油性を付与するための処理剤に関する。The present invention relates to a treating agent for imparting hydrophilic oil repellency to various substrate surfaces.
【0002】[0002]
【従来の技術】ガラス、セラミックス、金属、プラスチ
ック、木材、繊維等の各種基材においては、大気中の湿
度及び温度の影響によってその表面に水分が凝縮したり
或いは水で該表面が濡らされた場合、これらの水分によ
って基材中の成分が溶出したり変質したりする。これを
防止するために、これら基材表面に撥水性を付与するこ
とが行われている。また、これら基材表面への油性汚れ
の付着を防止するために、基材表面に撥油性を付与する
ことが行われている。2. Description of the Related Art In the case of various substrates such as glass, ceramics, metals, plastics, wood, and fibers, moisture is condensed on the surface due to the influence of humidity and temperature in the atmosphere, or the surface is wetted by water. In such a case, the components in the base material are eluted or deteriorated by the moisture. In order to prevent this, the surface of these substrates is provided with water repellency. Further, in order to prevent the adhesion of oily dirt to the surface of the substrate, it has been practiced to impart oil repellency to the surface of the substrate.
【0003】従来、上記のような撥水性及び撥油性の双
方を有する撥水撥油剤が耐汚染性に有効であるとして、
各種基材の表面処理に使用されている。このような撥水
撥油剤としては多くのものが知られており、フッ素系、
シリコーン系、ジルコニア系、金属石鹸タイプのもの等
がある。例えば特開昭60−40254 号公報には、ポリフル
オロ化された有機基を有する化合物から成る撥水撥油剤
が開示されている。[0003] Conventionally, water- and oil-repellents having both water repellency and oil repellency as described above are effective for stain resistance.
Used for surface treatment of various substrates. Many such water and oil repellents are known, such as fluorine,
Silicone type, zirconia type, metal soap type and the like are available. For example, JP-A-60-40254 discloses a water / oil repellent comprising a compound having a polyfluorinated organic group.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来の撥
水撥油剤を用いて基材の表面処理を行った場合、微小な
水滴が表面に残存し、これが乾燥してウォーターマーク
と呼ばれるしみを形成する等、耐汚染性に関して未だ問
題があった。また、これらの撥水撥油剤を用いて繊維の
処理を行った場合、その撥水性のために、洗濯時におけ
る水の浸透性が悪くなり、汚れを容易に除去することが
できなくなるという問題もあった。However, when the surface treatment of the substrate is carried out using a conventional water- and oil-repellent agent, fine water droplets remain on the surface and dry to form stains called watermarks. However, there was still a problem with respect to stain resistance. In addition, when fibers are treated using these water and oil repellents, the water repellency reduces the permeability of water during washing, making it difficult to remove dirt. there were.
【0005】従って本発明の目的は、各種の基材に対し
て良好な耐汚染性を付与することができ、しかも水の浸
透性にも優れ、基材の汚れの除去も容易に行うことが可
能な処理剤を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、親水性と撥油性とを有する親水撥油剤を提供す
ることにある。Accordingly, it is an object of the present invention to provide various types of substrates with good stain resistance, excellent water permeability, and easy removal of stains from the substrates. It is to provide a possible treating agent. Another object of the present invention is to provide a hydrophilic oil repellent having hydrophilicity and oil repellency.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明によれば、 (A)下記一般式(1): (Rf1Q1)aSi(Z1)4−a−bY1 b (1) 及び下記一般式(2): Y1 b(Z1)3−bSi(Q1Rf2Q1)Si(Z1)3−bY1 b (2) 式中、 Rf1は、パーフルオロアルキル基もしくはパーフルオ
ロアルキルエーテル基、 Rf2は、パーフルオロアルキレン基もしくはパーフル
オロアルキレンエーテル基、 Q1は、二価の有機基、 Z1は、一価の有機基、 Y1は、ハロゲン原子または加水分解性基、 aは、1〜3の整数、 bは、1〜3の整数であり、a+bは4以下である、 で表される含フッ素シラン化合物の少なくとも1種と、 (B)下記一般式(3): (Hy−A)aSi(Z2)4−a−bY2 b (3) 式中、 Hyは、下記式(14): According to the present invention, (A) the following general formula (1): (Rf1Q1)aSi (Z1)4-abY1 b (1) and the following general formula (2): Y1 b(Z1)3-bSi (Q1Rf2Q1) Si (Z1)3-bY1 b (2) where Rf1Is a perfluoroalkyl group or perfluoro
R alkyl ether group, Rf2Is a perfluoroalkylene group or perful
O-alkylene ether group, Q1Is a divalent organic group, Z1Is a monovalent organic group, Y1Is a halogen atom or a hydrolyzable group; a is an integer of 1 to 3; b is an integer of 1 to 3; a + b is 4 or less; (B) the following general formula (3): (Hy-A)aSi (Z2)4-abY2 b (3) where Hy isThe following equation (14):
【化3】 〔式中、Rは、水素原子または炭素原子数22以下のア
ルキル基、s及びtは、それぞれ0〜50の整数であっ
て、且つsとtが同時に0にはならないものとする、〕
で表されるエーテル基、下記式(15): −N + R 1 R 2 R 3 ・X 1− (15) 〔式中、R 1 ,R 2 及びR 3 は、それぞれ水素原子また
は炭素原子数1〜20の有機基であり、これらは互いに
結合して環を形成していてもよい、X 1 は、一価の陰イ
オンである、〕で表されるアンモニウム基、及び下記式
(16): Embedded image Wherein R is a hydrogen atom or an atom having 22 or less carbon atoms.
The alkyl group, s and t are each an integer of 0 to 50.
And s and t do not become 0 at the same time.]
An ether group represented by the following formula (15): -N + R 1 R 2 R 3 .X 1- (15) wherein R 1 , R 2 and R 3 are each a hydrogen atom or
Are organic groups having 1 to 20 carbon atoms, which are
X 1 , which may combine to form a ring, is
An ammonium group represented by the formula:
(16):
【化4】 〔式中、Rは、前記と同様、水素原子または炭素原子数
20以下の有機基、cは、1〜3の整数、X 2 は、CO
2 − またはSO 3 − である、〕で表されるカルボキシベ
タイン基もしくはスルホベタイン基から選ばれる親水性
を有する有機基、 Aは、アルキレン基、 Z2は、一価の有機基、 Y2は、ハロゲン原子または加水分解性基、 aは、1〜3の整数、 bは、1〜3の整数であり、a+bは4以下である、 で表される親水性シラン化合物、 とを含有してなる親水撥油処理剤が提供される。 Embedded image [Wherein, R is a hydrogen atom or a carbon atom number as described above.
An organic group of 20 or less, c is an integer of 1 to 3, X 2 is CO
2 - or SO 3 - it is, represented by] Karubokishibe
A hydrophilic organic group selected from a tine group or a sulfobetaine group, A is an alkylene group, Z 2 is a monovalent organic group, Y 2 is a halogen atom or a hydrolyzable group, a is 1 to 3 And b is an integer of 1 to 3, and a + b is 4 or less. A hydrophilic silane compound represented by the following formula:
【0007】(A) 含フッ素シラン化合物 本発明の親水撥油処理剤において、成分(A) の含フッ素
シラン化合物は、特に撥油性を付与するものであり、前
記一般式(1) で表される含フッ素シラン化合物と、前記
一般式(2) で表される含フッ素シラン化合物とがある。 (A) Fluorine-Containing Silane Compound In the hydrophilic oil repellent treating agent of the present invention, the fluorine-containing silane compound as the component (A) imparts oil repellency, and is represented by the general formula (1). And a fluorine-containing silane compound represented by the general formula (2).
【0008】前記一般式(1) において、Rf1 は一価の含
フッ素有機基であり、パーフルオロアルキル基またはパ
ーフルオロアルキルエーテル基である。ここでパーフル
オロアルキル基としては、下記式(4): Cp F2p+1− (4) 〔式中、pは4〜30の整数〕で表されるものが好適であ
る。In the general formula (1), Rf 1 is a monovalent fluorine-containing organic group, and is a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl ether group. Here, as the perfluoroalkyl group, those represented by the following formula (4): C p F 2p + 1- (4) [where p is an integer of 4 to 30] are preferable.
【0009】また、パーフルオロアルキルエーテル基と
しては、下記式(5)または(6):Further, as the perfluoroalkyl ether group, the following formula (5) or (6):
【化5】 Embedded image
【化6】 〔式中、nは1以上の整数である〕で表され、且つ炭素
原子数が5〜30の範囲にあるものが好適である。 Embedded image [Wherein, n is an integer of 1 or more], and those having 5 to 30 carbon atoms are preferred.
【0010】また、一般式(1)において、上記の含フ
ッ素有機基Rf1とケイ素原子との間に介在する二価の
有機基Q1としては、例えば、以下のものを例示するこ
とができる。 −CH2CH2−等のポリアルキレン基, −CONH−(CH2)3−, −CONH−(CH2)2−NH−(CH2)3−, −SO2N(CH3)−(CH2)2−NH−(CH2)3−, −(CH2)2−OCO−(CH2)2−S−(CH2)3−, −(CH2)2−OCONH−(CH2)3−, −(CH2)2−NH−(CH2)2− 及び下記式(7):[0010] In the general formula (1), examples of the divalent organic group Q 1 which is interposed between the fluorine-containing organic group Rf 1 and a silicon atom, for example, can be exemplified by the following . -CH 2 CH 2 - polyalkylene group such as, -CONH- (CH 2) 3 - , -CONH- (CH 2) 2 -NH- (CH 2) 3 -, -SO 2 N (CH 3) - ( CH 2) 2 -NH- (CH 2 ) 3 -, - (CH 2) 2 -OCO- (CH 2) 2 -S- (CH 2) 3 -, - (CH 2) 2 -OCONH- (CH 2 ) 3 -,-(CH 2 ) 2 -NH- (CH 2 ) 2 -and the following formula (7):
【化7】 で表される基。 Embedded image Group represented by
【0011】さらに一般式(1) において、Z1 は一価の
有機基であり、特にメチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基等の炭素原子数が6以下の低級アルキル基や、
フェニル基等のアリール基であることが好適である。ま
た、Y1 は、ハロゲン原子または加水分解性基であり、
この加水分解性基としては、アルコキシ基、アシロキシ
基、ケトオキシム基、アルケニルオキシ基、アミノ基、
アミノキシ基、アミド基等を例示することができる。Further, in the general formula (1), Z 1 is a monovalent organic group, particularly a methyl group, an ethyl group, a propyl group,
A lower alkyl group having 6 or less carbon atoms such as a butyl group,
It is preferably an aryl group such as a phenyl group. Y 1 is a halogen atom or a hydrolyzable group,
Examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group, an acyloxy group, a ketoxime group, an alkenyloxy group, an amino group,
Examples include an aminoxy group and an amide group.
【0012】上述した一般式(1)で表される含フッ素
シラン化合物は、特にフッ素含有率が20重量%以上で
あることが好ましく、例えば、次の化合物が好適であ
る。The fluorine-containing silane compound represented by the general formula (1) preferably has a fluorine content of at least 20% by weight, and for example, the following compounds are suitable.
【化8】 尚、上記式中、Rf1は、前述した意味を示す。これら
の含フッ素シラン化合物は、例えば対応する含フッ素有
機基を有するオレフィンと、対応するアルコキシシラ
ン、ハロゲン化シラン等とのヒドロシリル化反応や、対
応する含フッ素有機基を有するカルボン酸もしくはスル
ホン酸と、対応するアミノ基含有アルコキシシラン等と
の縮合反応などによって製造することができる。 Embedded image In the above formula, Rf 1 has the above-mentioned meaning. These fluorinated silane compounds are, for example, a olefin having a corresponding fluorinated organic group and a corresponding alkoxysilane, a hydrosilylation reaction with a halogenated silane, or a carboxylic acid or a sulfonic acid having a corresponding fluorinated organic group. And a condensation reaction with a corresponding amino group-containing alkoxysilane or the like.
【0013】また、一般式(2)において、Rf2は二
価の含フッ素有機基であり、パーフルオロアルキレン基
もしくはパーフルオロアルキレンエーテル基である。例
えばパーフルオロアルキレン基としては、下記式
(8): −(CF2)m− (8) 〔式中、mは4〜30の整数である〕 で表されるものを例示することができる。また、パーフ
ルオロアルキレンエーテル基としては、下記式(9):In the general formula (2), Rf 2 is a divalent fluorine-containing organic group, and is a perfluoroalkylene group or a perfluoroalkylene ether group. For example, examples of the perfluoroalkylene group include those represented by the following formula (8):-(CF 2 ) m- (8), wherein m is an integer of 4 to 30. Further, as the perfluoroalkylene ether group, the following formula (9):
【化9】 〔式中、p及びqは、それぞれ0または1以上の数であ
り、且つp+qが0〜10の範囲にあるものとする〕で
表されるものを例示することができる。 Embedded image [Wherein, p and q are each 0 or 1 or more, and p + q is in the range of 0 to 10].
【0014】一般式(2) において、その他の基、Q1 ,
Z1 及びY1 としては、前記一般式(1) において例示し
たものと同様のものを挙げることができる。In the general formula (2), other groups, Q 1 ,
As Z 1 and Y 1, the same as those exemplified in the aforementioned general formula (1) can be mentioned.
【0015】かかる一般式(2)の含フッ素シラン化合
物においても、フッ素含有率が20重量%以上であるこ
とが好ましく、代表的なものとして、以下の一般式(1
0)〜(13)で示される化合物を挙げることができ
る。The fluorine-containing silane compound of the general formula (2) preferably has a fluorine content of 20% by weight or more.
0) to (13).
【化10】 Embedded image
【化11】 Embedded image
【化12】 Embedded image
【化13】 〔式中、p及びqは、前記と同様であり、mは4〜30
の整数、nは1〜3の整数である〕これらの含フッ素シ
ラン化合物は、対応する含フッ素有機基の両端にビニル
基が結合しているオレフィン類と、対応するアルコキシ
シラン、ハロゲン化シラン等とのヒドロシリル化反応に
よって製造することができる。 Embedded image Wherein p and q are the same as above, and m is 4 to 30.
And n is an integer of 1 to 3.] These fluorine-containing silane compounds include olefins having vinyl groups bonded to both ends of a corresponding fluorine-containing organic group, and corresponding alkoxysilanes, halogenated silanes and the like. Can be produced by a hydrosilylation reaction with
【0016】(B)親水性シラン化合物 成分(B)の親水性シラン化合物は、基材に対して親水
性を付与するものであり、前記一般式(3)で表される
シラン化合物である。この一般式(3)において、親水
性を有する有機基Hyは、下記式(14): (B) Hydrophilic silane compound The hydrophilic silane compound of the component (B) imparts hydrophilicity to the substrate, and is a silane compound represented by the general formula (3). In the general formula (3), the organic group Hy having hydrophilicity is represented by the following formula (14):
【化14】 〔式中、Rは、水素原子または炭素原子数22以下のア
ルキル基、s及びtは、それぞれ0〜50の整数であっ
て、且つsとtが同時に0にはならないものとする、〕
で表されるエーテル基、下記式(15): −N+R1R2R3・X1− (15) 〔式中、R1,R2及びR3は、それぞれ水素原子また
は炭素原子数1〜20の有機基であり、これらは互いに
結合して環を形成していてもよい、X1は、一価の陰イ
オンである、〕で表されるアンモニウム基、及び下記式
(16): Embedded image Wherein R is a hydrogen atom or an alkyl group having 22 or less carbon atoms, s and t are each an integer of 0 to 50, and s and t are not simultaneously 0.
An ether group represented by the following formula (15): -N + R 1 R 2 R 3 .X 1- (15) wherein R 1 , R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom or a carbon atom number; 20 is an organic group, they may be bonded to each other to form a ring, X 1 is an ammonium group represented by a monovalent anion,], and the following formula (16) :
【化15】 〔式中、Rは、前記と同様、水素原子または炭素原子数
20以下の有機基、cは、1〜3の整数、X2は、CO
2 −またはSO3 −である、〕で表されるカルボキシベ
タイン基もしくはスルホベタイン基から選ばれる。ま
た、Y2は、ハロゲン原子または加水分解性基であり、
この加水分解性基としては前記Y1で挙げたものと同様
の基を例示することができ、好ましくはアルコキシ基で
ある。 Embedded image [Wherein, R is a hydrogen atom or an organic group having 20 or less carbon atoms, c is an integer of 1 to 3, X 2 is CO
2 - or SO 3 - in which, selected from carboxy betaine groups or sulfobetaine a group represented by. Y 2 is a halogen atom or a hydrolyzable group,
As the hydrolyzable group can be exemplified the same groups as those listed above Y 1, it is preferably an alkoxy group.
【0017】本発明において、かかる一般式(3)で表
される親水性シラン化合物の代表的な例としては、以下
のものを挙げることができる。In the present invention, typical examples of the hydrophilic silane compound represented by the general formula (3) include the following.
【化16】 等のポリエーテル系シラン化合物。 Embedded image And other polyether-based silane compounds.
【化17】 等のアンモニウム系シラン化合物。 Embedded image And other ammonium-based silane compounds.
【化18】 等のベタイン系シラン化合物。これらの親水性シラン化
合物は、例えば対応するエーテル基を有するオレフィン
とアルコキシシラン、ハロゲン化シラン等とのヒドロシ
リル化反応、対応する3級アミノ基含有シランとX1で
置換された炭化水素との付加反応、または対応する3級
アミノ基含有シランとラクトン、スルトン等との開環付
加反応等によって製造することができる。 Embedded image And other betaine-based silane compounds. These hydrophilic silane compound, such as the corresponding olefin and an alkoxysilane having an ether group, a hydrosilylation reaction with a halogenated silane such as, addition of a hydrocarbon-substituted by the corresponding tertiary amino group-containing silane and X 1 It can be produced by a reaction or a ring-opening addition reaction of the corresponding tertiary amino group-containing silane with lactone, sultone or the like.
【0018】親水撥油性処理剤 本発明の親水撥油処理剤は、上記(A) の含フッ素シラン
化合物の少なくとも1種と、 (B)の親水性シラン化合物
の少なくとも1種とを、適当な有機溶剤中で混合するこ
とにより調製される。この場合、 (A)の含フッ素シラン
化合物と (B)の親水性シラン化合物とは、重量基準で、
A/B=0.05〜10、特に 0.1〜5の割合で使用すること
が望ましい。また、有機溶剤としては、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブ
タノール、 2,2,2−トリフルオロエタノール等のアルコ
ール類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエ
ーテル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン
類、塩化メチレン、クロロホルム、トリクロロトリフル
オロエタン、メタキシレンヘキサフロライド等のハロゲ
ン化炭化水素類、及びこれらの混合溶剤が適当であり、
中でも、メタノール、n−ブタノール、メチルエチルケ
トン、メタキシレンヘキサフロライドが好適である。か
かる有機溶剤溶液において、前記 (A)及び (B)のシラン
化合物は、合計量で1〜15重量%、特に3〜10重量%の
濃度で含まれていることが好適である。 Hydrophilic oil repellent treating agent The hydrophilic oil repellent treating agent of the present invention comprises at least one kind of the above-mentioned fluorine-containing silane compound (A) and at least one kind of the hydrophilic silane compound (B). It is prepared by mixing in an organic solvent. In this case, the fluorine-containing silane compound of (A) and the hydrophilic silane compound of (B) are, on a weight basis,
It is desirable to use A / B at a ratio of 0.05 to 10, particularly 0.1 to 5. Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, t-butanol, 2,2,2-trifluoroethanol, ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. , Methylene chloride, chloroform, trichlorotrifluoroethane, halogenated hydrocarbons such as meta-xylene hexafluoride, and a mixed solvent thereof are suitable.
Among them, methanol, n-butanol, methyl ethyl ketone, and meta-xylene hexafluoride are preferred. In such an organic solvent solution, the silane compounds (A) and (B) are preferably contained in a total amount of 1 to 15% by weight, particularly 3 to 10% by weight.
【0019】また、上記有機溶剤溶液には、硬化触媒を
添加することが好適である。かかる硬化触媒は、この処
理剤を用いて基材の表面処理を行った場合、成分(A) と
成分(B) との縮重合を促進し、基材表面に速やかに硬化
被膜を形成させるように作用する。この硬化触媒として
は、例えば塩酸、硫酸等の無機酸、メタンスルホン酸等
の有機酸、テトラ−n−ブチルチタネート、ジラウリン
酸ジブチル錫等の有機金属化合物を例示することがで
き、中でも、酢酸、テトラ−n−ブチルチタネート、ジ
ラウリン酸ジブチル錫等が好適に使用される。これら硬
化触媒の添加量は、成分(A) 及び成分(B) の種類や触媒
の種類によっても異なるが、一般的には成分(A) 及び成
分(B) の合計量 100重量部当り、0.05〜10重量部の量で
使用される。It is preferable that a curing catalyst be added to the organic solvent solution. Such a curing catalyst promotes polycondensation of the component (A) and the component (B) when the surface treatment of the substrate is performed using the treating agent, and forms a cured film on the substrate surface promptly. Act on. Examples of the curing catalyst include hydrochloric acid, inorganic acids such as sulfuric acid, organic acids such as methanesulfonic acid, and organic metal compounds such as tetra-n-butyl titanate and dibutyl tin dilaurate. Tetra-n-butyl titanate, dibutyl tin dilaurate and the like are preferably used. The amount of the curing catalyst to be added varies depending on the type of the component (A) and the component (B) and the type of the catalyst, but is generally 0.05% based on 100 parts by weight of the total amount of the components (A) and (B). Used in amounts of up to 10 parts by weight.
【0020】さらに、この有機溶剤溶液から成る親水撥
油処理剤には、その特性が損なわれない限りにおいて、
必要により無機充填剤、帯電防止剤、架橋剤等の添加剤
を配合することも可能である。かかる親水撥油処理剤
は、一般的には有機溶媒溶液の形で使用されるが、必ず
しもこれに限定されず、場合によっては、溶媒分散液、
乳濁液、エアゾール等の任意の形態で使用に供すること
ができる。また、使用に際して、この有機溶媒溶液中に
縮合触媒、シリカゾル、シランカップリング剤等を添加
し、成分(A) あるいは(B) のシラン化合物を共縮合させ
た形で使用に供することもできる。さらにまた、成分
(A) あるいは(B) のシラン化合物としてY1 , Y2 がハ
ロゲンであるものを使用し、有機溶剤溶液中にてアンモ
ニア等と作用させてシラザン結合を形成せしめた形で使
用に供することもできる。Further, the hydrophilic oil-repellent treating agent comprising the organic solvent solution may be used as long as its properties are not impaired.
If necessary, additives such as an inorganic filler, an antistatic agent and a cross-linking agent can be blended. Such a hydrophilic oil repellent is generally used in the form of an organic solvent solution, but is not necessarily limited thereto. In some cases, a solvent dispersion,
It can be used in any form such as an emulsion or an aerosol. In use, a condensation catalyst, silica sol, a silane coupling agent and the like may be added to the organic solvent solution, and the silane compound of the component (A) or (B) may be co-condensed before use. Furthermore, the ingredients
As the silane compound (A) or (B), a compound in which Y 1 and Y 2 are halogen may be used in a form in which a silazane bond is formed by reacting with ammonia or the like in an organic solvent solution. it can.
【0021】表面処理 本発明の親水撥油処理剤を用いての基材の処理は、これ
を基材表面に塗布後、必要に応じて加熱を行って、該基
材表面に硬化被膜を形成させることによって行われる。
基材への塗布は、吹付け、はけ塗り、浸漬等によって行
うことができる。必要によって行われる加熱は、熱風、
赤外線等を用いて行うことができる。加熱温度は、用い
る (A)及び (B)成分のシラン化合物の種類、被処理基材
等によっても異なるが、通常、 100℃以上、特に 120〜
160 ℃の範囲が好適であり、加熱時間は20分以上が適当
である。この加熱温度を、必要以上に高温にすると、
(A)及び (B)成分のシラン化合物が分解して適当な被膜
が形成されず、また被処理基材が変形する等の不都合を
生じることもある。また、基材表面上に形成される処理
被膜の厚みは、処理剤中の有効成分(A及びBのシラン
化合物)の濃度、塗布条件等を変化させることによって
調整することができる。例えば、浸漬による処理方法に
おいては、処理剤中の有効成分の濃度を調節したり、基
材の引上げ速度を調節することによって、適当な厚みの
被膜を形成することができる。本発明の処理剤は、ガラ
ス、セラミックス、金属、各種プラスチック、木材、及
び繊維等の表面処理剤として極めて有効である。特に、
親水性と撥油性とが同時に付与されるため、特に繊維製
品の処理に用いた場合にも、洗濯に際しての水の浸透性
が阻害されず、その汚れ除去性が損なわれることがな
い。 Surface treatment The treatment of a substrate with the hydrophilic oil repellent treatment agent of the present invention is performed by applying the composition to the surface of the substrate and then heating as necessary to form a cured film on the surface of the substrate. This is done by letting
The application to the substrate can be performed by spraying, brushing, dipping, or the like. The heating performed as needed is hot air,
It can be performed using infrared rays or the like. The heating temperature varies depending on the type of the silane compound (A) and (B) used, the substrate to be treated, etc.
A range of 160 ° C. is suitable, and a heating time of 20 minutes or more is suitable. If this heating temperature is set higher than necessary,
The silane compounds of the components (A) and (B) may be decomposed to form an appropriate coating, or the substrate to be treated may be inconveniently deformed. Further, the thickness of the treatment film formed on the surface of the base material can be adjusted by changing the concentration of the effective component (the silane compound of A and B) in the treatment agent, the application conditions, and the like. For example, in the treatment method by immersion, a film having an appropriate thickness can be formed by adjusting the concentration of the active ingredient in the treatment agent or adjusting the pulling speed of the substrate. The treating agent of the present invention is extremely effective as a surface treating agent for glass, ceramics, metal, various plastics, wood, fibers and the like. In particular,
Since both hydrophilicity and oil repellency are imparted at the same time, even when used in the treatment of textile products, the permeability of water during washing is not hindered, and the stain removability is not impaired.
【0022】[0022]
【実施例】実施例1〜7 表1に示す含フッ素シラン化合物と親水性シラン化合物
を、テトラ−n−ブチルチタネート0.06gとともに、メ
タノール/メチルエチルケトン(重量比3/1)の混合
溶媒に希釈して40gの溶液を調製した。別個に、洗剤及
びアセトンで洗浄し乾燥したガラス板( 2.6× 7.6cm)
を用意し、これを上記で作製した溶液に浸漬した。引上
げ速度15cm/minで引き上げた後、 120℃×2時間で硬化
させ、ガラス表面に親水撥油性塗膜を形成した。この塗
膜形成面について、水及びn−ヘキサデカンに対する接
触角の測定を行い、親水撥油性の評価を行った。結果は
表1に示す。 Examples 1 to 7 The fluorine-containing silane compound and the hydrophilic silane compound shown in Table 1 were diluted together with 0.06 g of tetra-n-butyl titanate in a mixed solvent of methanol / methyl ethyl ketone (weight ratio: 3/1). To prepare a 40 g solution. Separately, washed and washed with acetone and dried glass plate (2.6 × 7.6cm)
Was prepared and immersed in the solution prepared above. After pulling up at a pulling rate of 15 cm / min, the coating was cured at 120 ° C. for 2 hours to form a hydrophilic oil-repellent coating on the glass surface. The contact angle of water and n-hexadecane was measured on the surface on which the coating film was formed, and the hydrophilic oil repellency was evaluated. The results are shown in Table 1.
【0023】[0023]
【表1】 [Table 1]
【0024】上記表中、Meはメチル基を示し、またR
fは、下記式:In the above table, Me represents a methyl group;
f is the following formula:
【化19】 で表される基を示すものとする。尚、実施例2〜4にお
いては、接触角が小さすぎて、正確な測定が困難であっ
た。 Embedded image Represents a group represented by In Examples 2 to 4, the contact angle was too small, and accurate measurement was difficult.
【0025】比較例1〜5 シラン化合物として、表2に示す含フッ素シラン化合物
1.2gのみを用いて、実施例と同様の方法で溶液を調製
し、且つ同様にしてガラス表面に親水撥油性塗膜を形成
した。この塗膜形成面について、水及びn−ヘキサデカ
ンに対する接触角の測定を行い、親水撥油性の評価を行
った。結果は表2に示す。 Comparative Examples 1 to 5 Fluorine-containing silane compounds shown in Table 2 as silane compounds
Using only 1.2 g, a solution was prepared in the same manner as in the example, and a hydrophilic oil-repellent coating film was formed on the glass surface in the same manner. The contact angle of water and n-hexadecane was measured on the surface on which the coating film was formed, and the hydrophilic oil repellency was evaluated. The results are shown in Table 2.
【0026】[0026]
【表2】 [Table 2]
【0027】上記表中、Rfは前記と同じ基を示す。In the above table, Rf represents the same group as described above.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明の親水撥油性処理剤は、パーフル
オロアルキル基等の含フッ素有機基を有するシラン化合
物のみを使用した場合と同等の撥油性を付与することが
できるとともに、同時に親水性をも付与することができ
る。従って、この処理剤は、各種基材に永続的に親水撥
油性を付与することができ、基材の防汚性、防曇性を向
上させることができ、また繊維等の基材について、その
汚れ除去性が損なわれることもない。The hydrophilic oil repellent treating agent of the present invention can impart the same oil repellency as when only a silane compound having a fluorinated organic group such as a perfluoroalkyl group is used, and at the same time, has a hydrophilic property. Can also be given. Therefore, this treatment agent can permanently impart hydrophilic oil repellency to various substrates, can improve the antifouling property of the substrate, and can improve the antifogging property. There is no loss in stain removal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宗澤 一俊 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (72)発明者 山本 靖 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−172243(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09K 3/18 D06M 15/657 CA(STN) WPI/L(QUESTEL)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazutoshi Sozawa 1-10 Hitomi, Matsuida-cho, Usui-gun, Gunma Prefecture Inside Silicone Electronics Materials Research Laboratory, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Yasushi, Gunma Prefecture Matsuida Town, Hitomi 1-10 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Silicone Electronic Materials Technology Laboratory (56) References JP-A-58-172243 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB Name) C09K 3/18 D06M 15/657 CA (STN) WPI / L (QUESTEL)
Claims (1)
ロアルキルエーテル基、 Rf2は、パーフルオロアルキレン基もしくはパーフル
オロアルキレンエーテル基、 Q1は、二価の有機基、 Z1は、一価の有機基、 Y1は、ハロゲン原子または加水分解性基、 aは、1〜3の整数、 bは、1〜3の整数であり、a+bは4以下である、 で表される含フッ素シラン化合物の少なくとも1種と、 (B)下記一般式(3): (Hy−A)aSi(Z2)4−a−bY2 b (3) 式中、 Hyは、下記式(14): 【化1】 〔式中、Rは、水素原子または炭素原子数22以下のア
ルキル基、s及びtは、それぞれ0〜50の整数であっ
て、且つsとtが同時に0にはならないものとする、〕
で表されるエーテル基、下記式(15): −N + R 1 R 2 R 3 ・X 1− (15) 〔式中、R 1 ,R 2 及びR 3 は、それぞれ水素原子また
は炭素原子数1〜20の有機基であり、これらは互いに
結合して環を形成していてもよい、X 1 は、一価の陰イ
オンである、〕で表されるアンモニウム基、及び下記式
(16): 【化2】 〔式中、Rは、前記と同様、水素原子または炭素原子数
20以下の有機基、cは、1〜3の整数、X 2 は、CO
2 − またはSO 3 − である、〕で表されるカルボキシベ
タイン基もしくはスルホベタイン基から選ばれる親水性
を有する有機基、 Aは、アルキレン基、 Z2は、一価の有機基、 Y2は、ハロゲン原子または加水分解性基、 aは、1〜3の整数、 bは、1〜3の整数であり、a+bは4以下である、 で表される親水性シラン化合物、 とを含有してなる親水撥油処理剤。(A) The following general formula (1): (Rf1Q1)aSi (Z1)4-abY1 b (1) and the following general formula (2): Y1 b(Z1)3-bSi (Q1Rf2Q1) Si (Z1)3-bY1 b (2) where Rf1Is a perfluoroalkyl group or perfluoro
R alkyl ether group, Rf2Is a perfluoroalkylene group or perful
O-alkylene ether group, Q1Is a divalent organic group, Z1Is a monovalent organic group, Y1Is a halogen atom or a hydrolyzable group; a is an integer of 1 to 3; b is an integer of 1 to 3; a + b is 4 or less; (B) the following general formula (3): (Hy-A)aSi (Z2)4-abY2 b (3) where Hy isThe following equation (14): Embedded image Wherein R is a hydrogen atom or an atom having 22 or less carbon atoms.
The alkyl group, s and t are each an integer of 0 to 50.
And s and t do not become 0 at the same time.]
An ether group represented by the following formula (15): -N + R 1 R 2 R 3 ・ X 1- (15) [Wherein, R 1 , R 2 And R 3 Is a hydrogen atom or
Are organic groups having 1 to 20 carbon atoms, which are
X which may combine with each other to form a ring, 1 Is a monovalent shade
An ammonium group represented by the formula:
(16): Embedded image [Wherein, R is a hydrogen atom or a carbon atom number as described above.
An organic group of 20 or less, c is an integer of 1 to 3, X 2 Is CO
2 − Or SO 3 − Is a carboxybe represented by
Selected from Tyne or SulfobetaineHydrophilic
A is an alkylene group, Z is2Is a monovalent organic group, Y2Is a halogen atom or a hydrolyzable group, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 1 to 3, and a + b is 4 or less. A hydrophilic oil-repellent treating agent.
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