JPH01263161A - Fluorine-containing coating agent and production thereof - Google Patents

Fluorine-containing coating agent and production thereof

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JPH01263161A
JPH01263161A JP9032288A JP9032288A JPH01263161A JP H01263161 A JPH01263161 A JP H01263161A JP 9032288 A JP9032288 A JP 9032288A JP 9032288 A JP9032288 A JP 9032288A JP H01263161 A JPH01263161 A JP H01263161A
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JP
Japan
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fluorine
coating agent
reaction
formula
alkyl
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JP9032288A
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Japanese (ja)
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Tatsu Terao
寺尾 達
Hiroaki Kawasaki
博明 川崎
Fumio Akera
明楽 文夫
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title coating agent to be used for imparting the surface of substrate with water- and oil-repellency, antifouling nature, nontackiness, lubricity, etc., by reaction between a fluorine-contg. alcohol and an alkyl titan ate. CONSTITUTION:The objective coating agent of the formula (n is 1-4) can be obtained by reaction under normal pressure pref. at 100-200 deg.C between (A) a fluorine-contg. alcohol of the formula RfOH (Rf is 4-16C fluorine-contg. alkyl) (e.g., 1H,1H-heptafluoro-1-butanol) and (B) an alkyltitanate of the formula Ti(OR)4 (R is H or 1-10C alkyl) (e.g., tetramethyl titanate) followed by reaction under a reduced pressure of 10-200Torr.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、無機あ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
る含フツ素コーティング剤に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to a compound used to impart water and oil repellency, stain resistance, non-adhesiveness, lubricity, etc. to the surface of an inorganic or organic material base material. Regarding fluorine coating agent.

[従来の技術] 従来、基材の表面に被1漠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ト1与する「1的で
使用されるコーティング剤は多種類の6のか実用化され
ているが、無機あるいは右I幾材′!31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ツ素オイルの塗イli法
等か採用され−(さた。
[Prior Art] Conventionally, coating agents have been used to form a coating on the surface of a substrate and provide various properties such as protection, cosmetic properties, smoothness, and insulation to the substrate. Many types of 6 have been put into practical use, but for the purpose of imparting water and oil repellency, stain resistance, non-adhesiveness, lubricity, etc. to the surface of inorganic or right-hand materials, fluorine compounds unique to fluorine compounds are used. A method of forming a fluororesin film that takes advantage of its low surface energy properties and a method of applying fluorine-containing oil have been adopted.

[発明か解決しようとする課題] しかし、フッ素樹脂は金属、ガラス、セメント等の無機
材料や各種プラスチックス、木材等の有機材料に対J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、基材表面に対してテクスヂャー加二[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
[Problem to be solved by the invention] However, fluororesins have poor adhesion to inorganic materials such as metals, glass, and cement, various plastics, and organic materials such as wood, making it difficult to form coatings on the surfaces of these substrates. In order to form, texture is applied to the surface of the base material,
Requires special preprocessing such as creating an anchor effect.

また、含フツ素オイルを塗布する方法は、当初は良好な
特性を示すものの、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、史に低い表面エネルギーに基づ
く細部現象により塗fti U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かある。
In addition, although the method of applying fluorine-containing oil initially shows good properties, over time the oil detaches from the surface of the substrate and loses its effectiveness, resulting in poor coating due to small phenomena due to the historically low surface energy. It may metastasize and adhere to areas other than its intended purpose, causing unexpected damage.

また、フルオロオレフィンと、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1qられるヒドロキ
シ基を有する含フツ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ツ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、なお各種基材に対する密
着性が十分でないうえ、二液タイプであるため使用性に
改善の余地がある。
In addition, two-component type fluorine-containing polymers whose main ingredient is a fluorine-containing polymer having a 1q hydroxyl group by copolymerizing a fluoroolefin and a hydroxyalkyl vinyl ether, and which use polyvalent isocyanate or methylol melamine as a curing agent. A coating agent has been proposed (Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-3417). Although this coating agent forms an excellent film, it still does not have sufficient adhesion to various substrates and is a two-component type, making it difficult to use. There is room for improvement.

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、優れた特性を有する含フッ素]−ティン
グ膜を形成することができ、−液化が可能な含フツ素コ
ーティング剤およびその製造方法を提供することを目的
とする。
Therefore, in view of the above circumstances, the present invention provides a fluorine-containing coating agent that can form a fluorine-containing coating film having good adhesion to inorganic and organic materials and excellent properties, and that can be liquefied. The purpose is to provide a manufacturing method.

[課題を解決するための手段] 本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、チタンを含有する
フルオロアルキル化合物が多種類の基材との密着性が良
く、フッ素化合物特有の低表面エネルギーに基づく性質
を保持し、しかも−液タイプのコーティング剤として使
用できることを児出し本発明を完成させるに至った。
[Means for Solving the Problems] As a result of extensive studies, the present inventors found that titanium-containing fluoroalkyl compounds have good adhesion to many types of substrates, and are based on the low surface energy characteristic of fluorine compounds. The present invention was completed by discovering that it can be used as a liquid-type coating agent while retaining its properties.

ずなわら、本発明は有効成分が 一般式[I] (R「O) n T l (OR) 4−n   [I
 ][式中、R1は炭素数4〜16の含フツ素アルキル
基を表わし、Rは水素または炭素数1〜]Oのアルキル
基を表わし、nは1〜4の整数を表わす。1 で示されるチタンを含有する含フツ素アルキル化合物で
あること特(牧とする含フツ素コーティング剤及びその
製造方法に関する。
Of course, the active ingredient of the present invention has the general formula [I] (R'O) n T l (OR) 4-n [I
[In the formula, R1 represents a fluorine-containing alkyl group having 4 to 16 carbon atoms, R represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 4. The present invention relates to a fluorine-containing coating agent, which is a fluorine-containing alkyl compound containing titanium represented by formula 1, and a method for producing the same.

本発明によるチタンを含有する含フツ素アルキル化合物
であるコーティング剤は、前記−飲代[i]で示される
個々の化合物だけでなく、−飲代[I]で示される個々
の化合物の混合物、すなわら置換基RfとR1おにびn
が前記の定義に入る化合物の混合物をも含むものとする
The coating agent which is a fluorine-containing alkyl compound containing titanium according to the present invention includes not only the individual compounds represented by -drinking amount [i] but also a mixture of the individual compounds shown by -drinking amount [I], That is, substituents Rf and R1 Onibi n
It is also intended to include mixtures of compounds that fall within the above definition.

更に、単一の化合物を表わす一般式[i]においては、
r1個含まれる置換基Rfおよび(4−n)個含まれる
置換基が2個以上存在する場合、複数の置換基は各々同
一であってもよく、また異なっていてもよいものとする
Furthermore, in general formula [i] representing a single compound,
When there are two or more substituents Rf containing r1 pieces and substituents containing (4-n) pieces, the plurality of substituents may be the same or different.

一般式[I]中の炭素数4〜16の含フツ素アルキル基
を示す置換基Rfにおいては、フッ素原子と水素原子と
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ツ素アルキル基特有の低表面エネル
ギー特性が弱くなる。
In the substituent Rf representing a fluorine-containing alkyl group having 4 to 16 carbon atoms in general formula [I], the ratio of fluorine atoms to hydrogen atoms is preferably at least 3:1 or more. When this ratio is 3:1 or less, the low surface energy characteristic peculiar to the fluorine-containing alkyl group becomes weak even if the number of carbon atoms is within the above range.

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、−5炭素数が16を越える場合
は原料の入手が困難である。
Note that when the number of carbon atoms in the substituent Rf is less than 4, the low surface energy property is also weak, and when the number of -5 carbon atoms exceeds 16, it is difficult to obtain raw materials.

アルキル基Rおよび含フツ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。
The alkyl group R and the fluorine-containing alkyl group include linear and branched ones.

−飲代[I]中、nは1〜4の範囲で任意であるが、望
ましくはn=3またはn=2の構造を有するものである
- In the drink price [I], n is arbitrary within the range of 1 to 4, but desirably has a structure where n=3 or n=2.

但し、必ずしもnの1直が整数である必要はなく、n=
1〜4の小数(すなわら、【)−1,2,3,4の化合
物の混合物)であっても良い。
However, it is not necessary that the number one of n is an integer, and n=
It may be a decimal number of 1 to 4 (ie, a mixture of [)-1, 2, 3, 4 compounds).

−飲代[I]で示されるチタンを含有する含フツ素アル
キル化合物は、本発明によれば一般式[I[] Rf OH[II] [式中、Riは炭素数4〜16の含フッ素ア1囲−ル基
を表わす。] で示される含フツ素アルコールと一般式[111]%式
%[] [式中、1又は水素または炭素数1〜10のアルキル基
を表わす。′] で示されるアルキルチタネートを反応させることによっ
て製造することができる。
- According to the present invention, the titanium-containing fluorine-containing alkyl compound represented by drinking price [I] has the general formula [I[] Rf OH[II] [wherein Ri is a fluorine-containing compound having 4 to 16 carbon atoms] Represents an aryl group. ] A fluorine-containing alcohol represented by the general formula [111]% formula% [ ] [wherein 1 or hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is represented. '] It can be produced by reacting an alkyl titanate represented by:

反応に使用する一般式[111で示される原料1ヒ合物
のアルキルチタネートとしては、 テトラメチルチタネート(C=1>、 テトラエチルチタネート(C=2)、 テトライソプルピルチタネート(C=3)、テトラプロ
ピルチタネート(C=3)、テトラメチルチタネ−1〜
(C=4>、テトライソブチルチタネート(C=4)、
テトラペンデルチタネート(C=5>、テトラエチルチ
タネート(C=6)、 テトラエチルチタネート(C=7>、 テトラオクヂルチタネ−1−(C=8)、テトラノニル
チタネート(C=9>、 デトラデシルチタネーh(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およびテ
トラブチルチタネートである。
The alkyl titanates of the raw material compound represented by the general formula [111] used in the reaction include tetramethyl titanate (C=1>, tetraethyl titanate (C=2), tetraisopropyrutitanate (C=3), Tetrapropyl titanate (C=3), tetramethyl titanate-1~
(C=4>, tetraisobutyl titanate (C=4),
Tetrapendel titanate (C=5>, tetraethyl titanate (C=6), tetraethyl titanate (C=7>, tetraocdyl titanate-1-(C=8), tetranonyl titanate (C=9>, detradecyl) Examples include titanium (C=10>), which can be used alone or in a mixture. Tetraisopropyl titanate and tetrabutyl titanate are particularly preferred.

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て製
造することができる。
These titanates are known compounds and can be obtained commercially or can be produced by methods known per se.

もう一方の原料である一般式[I]で示される含フツ素
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も3:1以上であれば、特
に限定されず、従来公知の化合物が使用でき、例えば下
記のものを挙げることができる。
The other raw material, the fluorine-containing alcohol represented by the general formula [I], is not particularly limited as long as it has 4 to 16 carbon atoms and the ratio of fluorine atoms to hydrogen atoms is at least 3:1 or more. However, conventionally known compounds can be used, such as those listed below.

すなわち、 11−1.1H−ヘプタフルオロ−1−ブタノールC3
F7 CH20H1 11七1トl−ペンタデカフル;)1] −’l−オク
タツール                     
   C7F15CH20H。
That is, 11-1.1H-heptafluoro-1-butanol C3
F7 CH20H1 1171 tol-pentadecaful;)1] -'l-octatool
C7F15CH20H.

1F1.11−1 、91−1−へキサデカフルAロー
1−ノナノール        l−1c8F16CH
20H1I H,11−1,21−1,2H−パーフル
オロ−1−ヘプタツール      C5F11CH2
CH20ト1.11七 IH,2H,2H−パーフル、
4岨−1−71クタノール     06F13C1−
1,2CH201−1,11−1,11−1,21−1
,28−パーフルオロ−1−デカノール      C
3F1□CH,2CH20H。
1F1.11-1, 91-1-hexadecaflu A rho-1-nonanol l-1c8F16CH
20H1I H,11-1,21-1,2H-perfluoro-1-heptatool C5F11CH2
CH20 1.117 IH, 2H, 2H-perful,
4-1-71 Ktanol 06F13C1-
1,2CH201-1,11-1,11-1,21-1
,28-perfluoro-1-decanol C
3F1□CH, 2CH20H.

1ト1.IH,2H,2H−パーフルオロ−1−テ1〜
ラデカノール   012F25CH2CH20H1I
 H,11−1,211,2日−パーフルオロー1−ヘ
キサデカノール   c14F29c+−t2 ct−
+20H1等のフルオ日アルコールであり、それぞれ単
独又は混合物の形で用いることができる。
1 to 1. IH,2H,2H-perfluoro-1-te1~
Radecanol 012F25CH2CH20H1I
H, 11-1,211,2 days-perfluoro-1-hexadecanol c14F29c+-t2 ct-
+20H1 and other fluorocarbon alcohols, each of which can be used alone or in the form of a mixture.

次に一般式[I]で示される含フツ素コーティング剤の
製造方法について具体的に説明する。
Next, a method for producing the fluorine-containing coating agent represented by the general formula [I] will be specifically explained.

反応に用いる含フツ素アルキルアルコールRf OHと
アルキルチタネートrr  (OR)4はモル比を1.
2.3.4とすることによりそれぞれ含フツ素アルコキ
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。
The fluorine-containing alkyl alcohol Rf OH and the alkyl titanate rr (OR)4 used in the reaction have a molar ratio of 1.
By setting 2.3.4, mono-substituted, di-substituted, tri-substituted, and tetra-substituted products of the fluorine-containing alkoxy group RfO can be obtained, respectively.

この上ル比は1〜4の間で任意に選ぶことも可能であり
、この場合、反応生成物は上記置換体の混合物としてj
qられるので、コーティング剤の用途によっては好まし
いことがある。
This upper ratio can be arbitrarily selected between 1 and 4, and in this case, the reaction product is a mixture of the above substituents.
Therefore, depending on the use of the coating agent, it may be preferable.

反応は通常無溶媒系で常圧およ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。
The reaction is usually preferably carried out in a solvent-free system at normal pressure and at reduced pressure in the later stages of the reaction, but it is also possible to carry out the reaction in a pressurized system and use a solvent.

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)、ジフロロテ1〜ラクロルエタン(フロン1
12) 、ペンシトリフル牙ライト等がより好ましい。
As a solvent, general organic solvents may be used, but chlorinated fluorohydrocarbon solvents such as trifluorotrichloroethane (Freon 113), difluorote 1 to lachlorethane (Freon 1), etc.
12), Pencitriflu Fanglite, etc. are more preferable.

反応温度は100〜200℃の間が好ましい。The reaction temperature is preferably between 100 and 200°C.

100℃以下では反応が遅く、200℃以上では生成物
の分解、青色等が生じる場合かあるの′C−好ましくな
い。
If the temperature is below 100°C, the reaction will be slow, and if it is above 200°C, the product may decompose or develop a blue color, which is not preferred.

置換反応の進行と共にアルキルアルネ−1〜の使用単に
対応J−るアルキルアル」−ルか留出してくるが、希望
する所定の反応を完結させるためには反応後期に10T
orr 〜200Torrの減圧にして所定量のアルキ
ルアル」−ルを留出させた後、反応を終了させるのが良
い。
As the substitution reaction progresses, the corresponding alkyl alkyl is distilled out, but in order to complete the desired reaction, 10T
It is preferable to terminate the reaction after distilling off a predetermined amount of alkyl alcohol by reducing the pressure to 200 Torr orr.

反応時間は特に限定されないか、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1Q
l−orr以下又は10王o r r以上の減圧条件下
においても反応時間が長いとノ′ルキルアル]−ル以外
に高融点の含フツ素アルキルアルコールが留出してくる
ため、系内の配管の閉イくを起す場合かある。
The reaction time is not particularly limited, but it is usually preferably carried out for 30 minutes to 10 hours. Especially in the late stage of the reaction, 1Q
Even under reduced pressure conditions of less than l-orr or more than 10 orr, if the reaction time is long, fluorine-containing alkyl alcohol with a high melting point will distill out in addition to norkyl alkyl, so the piping in the system will be In some cases, it may cause a seizure.

これは高価な含フッ素アルキルアル]−ルの]d失とな
るばかりでなく、得られる反応生成物の性能低下につな
がるため好ましくない。
This is not preferable because it not only results in the loss of expensive fluorine-containing alkyl alkyl but also leads to a decrease in the performance of the resulting reaction product.

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
でおるが、加温づるか塩化フッ化炭化水素溶媒に溶解さ
せて溶液として取り扱うことができる。
The properties of the reaction product vary depending on the type of raw materials used, and it is a colorless to pale yellow viscous liquid or solid at room temperature, but it should be handled as a solution by heating it or dissolving it in a chlorofluorohydrocarbon solvent. I can do it.

本発明の含フッ素」−ティング剤は通常、溶媒に希釈し
た溶液系又はエマルジョンとして使用される。
The fluorine-containing coating agent of the present invention is usually used as a solution or emulsion diluted with a solvent.

溶媒としては、1ヘリフロロトリク]」ル土タン(フロ
ン113)、ジフロロテトラクロルエタン(フロン11
2)、ペンシトリフルΔ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
物か好ましい。なかでも1〜リフロロトリクロルエタン
(フロン113)等のフッ素系溶媒は、本」−ティング
剤に対づる溶解性が大きく、特に好ましい。更に、その
用途に応じ、溶液中に界面活性剤、レベリング剤等の添
加剤を加える事も出来る。
As a solvent, 1 helifluorotricholtan (Freon 113), difluorotetrachloroethane (Freon 11),
2) Preferably, a fluorine-based solvent such as pencitrifluΔlide, a chlorinated solvent such as trichlorethylene, or a mixture thereof. Among them, fluorinated solvents such as 1 to fluorotrichloroethane (Freon 113) are particularly preferred because they have a high solubility in the present coating agent. Furthermore, additives such as surfactants and leveling agents can be added to the solution depending on the intended use.

」−ティングに供する基材としては、金属、金属酸化物
、ガラス、カーボン、グラファイトなどの無機材料及び
プラスチックス、繊維、木祠、紙などの有機)3お1が
使用できる。
As the base material for the coating, inorganic materials such as metals, metal oxides, glass, carbon, and graphite, and organic materials such as plastics, fibers, wood grains, and paper can be used.

]−ティング方法としでは刷毛塗り法、スプレー法、ロ
ールコーティング法、デイツプ」−ト法、スピンロー1
〜法など一般的な塗15方法を用いることができる。
]-Ting methods include brush coating method, spray method, roll coating method, dip coating method, and spin-rolling method.
15 general coating methods such as the method 15 can be used.

被膜形成は常温ドで可能であるが、形成速度を調整づる
ために温度条件を変えて行っても良い。
The film can be formed at room temperature, but it may be performed under different temperature conditions in order to adjust the formation rate.

]−ティング被被膜の膜厚は」−ディング時における溶
媒中の含フッ素]−ティング剤の澹1食および]−ティ
ング温度、デイツプ」−トにおりる引上げ速度、スピン
コードにお【ノ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。
The thickness of the coating film depends on the concentration of the fluorine-containing agent in the solvent during dipping, the dipping temperature, the pulling rate at the dip, and the spin code. It can be arbitrarily changed depending on the rotation speed, etc., and can be selected depending on the purpose of use, and it is possible to form a film with a thickness of several angstroms to several tens of microns.

コーティング時における溶媒中の含フツ素化合物のm度
は0.1〜50市吊%の範囲が好ましい。
The m degree of the fluorine-containing compound in the solvent during coating is preferably in the range of 0.1 to 50%.

この範囲においては含フツ素化合物の濃度が高い稈膜厚
は厚くなる。
In this range, the culm film thickness becomes thicker when the concentration of the fluorine-containing compound is high.

m度が0.1重量%以下では膜厚が薄いために撥水撥油
性が低下し、又50重帛%以上では膜厚のわりには撥水
撥油性が上がらず、表面の均一性の悪化、剥離し易くな
るなどの欠点があり好ましくない。
When the m degree is less than 0.1% by weight, the film thickness is thin and the water and oil repellency decreases, and when it is more than 50% by weight, the water and oil repellency does not improve despite the film thickness, and the surface uniformity deteriorates. , it is undesirable because it has disadvantages such as easy peeling.

経済性−b考慮した実用的な意味からは特に0.2〜1
0%の範囲が好ましい 本発明のチタンを含有する含フツ素アルキル化合物を有
効成分とづる」−ティング剤における密着性発現の作用
機構は必ずしも明確ではないが、基材表面の水酸基とチ
タンのアルコキシ基が、微量の水分の介在で反応し、強
固な結合をもたらすことによるものと推定される。
From a practical point of view considering economic efficiency-b, it is especially 0.2 to 1.
The active ingredient is the titanium-containing fluorine-containing alkyl compound of the present invention, which is preferably in the range of 0%.Although the mechanism of action of the adhesion development in the titanium-ting agent is not necessarily clear, the hydroxyl group on the surface of the base material and the titanium alkoxy This is presumed to be due to the group reacting with the presence of a trace amount of water to form a strong bond.

[用途] 本発明によるコーティング剤は、フッ素化合物の低表面
エネルギ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。
[Applications] The coating agent according to the present invention can be used for various applications in the following fields that utilize the low surface energy properties of fluorine compounds.

撥水撥油性を利用する分野 種々の基体に水および油に対重る反撥性と汚れに対する
耐性とを与えるしのでおり、繊維性、多孔性および連続
性の表面に適用できる。
Fields in which water and oil repellency is utilized: It provides water and oil repellency and stain resistance to a variety of substrates, and can be applied to fibrous, porous and continuous surfaces.

例としては、織物衣料、家具類、掛【ブイ5、敷物、紙
袋、厚紙容器、トランク、ハントバック、靴、ジャケラ
1へ、木材および石綿の壁板、レンガ、コンクリ−1〜
、床、壁タイルがある。
Examples include woven clothing, furniture, hangings, rugs, paper bags, cardboard containers, trunks, hunt bags, shoes, jackets, wood and asbestos wallboards, bricks, concrete.
There are tiles on the floor and walls.

また、カラス、石、木、プラスター、壁紙および壁板の
表面等、さらに器具および自動車の車体のような塗装さ
れた又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。
It can also be used to treat surfaces such as crow, stone, wood, plaster, wallpaper and wallboard, as well as painted or unpainted metal such as appliances and car bodies.

表面の低イ」容性性を利用する分野 鉄、ステンレス、アルミニウム、ジュラルミン等の金R
基材との密着性が良く、且つ表面の低(」着特を利用す
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。
Fields that take advantage of the low ameability of the surface: Gold R of iron, stainless steel, aluminum, duralumin, etc.
It has good adhesion to substrates and takes advantage of its low surface adhesion properties, so it can be used as a mold release agent for plastics, as an anti-icing agent for airplanes, and as an anti-seizure agent for frying pans.

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、潤滑性を利用する一b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
等の磁気記録材料の表面固体潤滑剤として有用である。
Fields where surface lubricity is used Magnetic tape (for audio, video, and digital audio It is useful as a surface solid lubricant for magnetic recording materials such as floppy disks, hard disks, etc.

[発明の効果] 以上に1明したように、本発明の含フツ素コーティング
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IaU利、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、布等の右は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
表面に含フツ素アルキル基の低表面エネルギー特性、即
ち撥水撥油性、防汚性、非粘着性、潤滑性等を付与す゛
る用途に有用である。   ゛ また、本発明の含フツ素コーティング剤の製造方法は用
途に応じて含フツ素アルキルアルコールとアルキルチタ
ネートのモル比を任意に選択できる経済的な方法である
[Effects of the Invention] As explained above, the fluorine-containing coating agent of the present invention can be applied to metal materials such as nickel, aluminum, copper, iron, and stainless steel, IaU-free coatings such as glass and ceramics, polyethylene, polypropylene, and chloride. A film with good adhesion can be formed on the surface of a wide variety of substrates, such as plastics such as vinyl, wood, cloth, etc., and the low surface energy properties of fluorine-containing alkyl groups on the surface of these substrates. That is, it is useful for applications that impart water and oil repellency, antifouling properties, non-stick properties, lubricity, etc. Furthermore, the method for producing a fluorine-containing coating agent of the present invention is an economical method in which the molar ratio of fluorine-containing alkyl alcohol and alkyl titanate can be arbitrarily selected depending on the application.

[実施例] 以下、実施例および試験例を示し、本発明を具体的に説
明するが本発明は下記の例に限定されるものではない。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples and Test Examples, but the present invention is not limited to the following examples.

なお、部及び%は特に記載がない限り重量を基準にして
いる。
Note that parts and percentages are based on weight unless otherwise specified.

実施例1 テ1〜ラブチールチタネ−1へ王i (OC4Hg )
 417.0部とIH,11−1,21−1,28パー
フルΔ]」−1−デカノールC8F17CH2CH20
11B9.6部(チタネートに対して3倍−〔ル)を攪
拌機、温度計、照温コンデンサー、留出液受器を備えた
200威カラス製蒸溜釜に入れ、油浴にて加熱して16
0’Cで常圧下1時間反応させると4.0部のブタノー
ル、か留出した。
Example 1 Te 1 to Love Chill Titanium 1 (OC4Hg)
417.0 parts and IH, 11-1, 21-1, 28 perfur Δ]-1-decanol C8F17CH2CH20
9.6 parts of 11B (3 times the amount of titanate) was placed in a 200-inch Karasu distillation pot equipped with a stirrer, thermometer, temperature-controlled condenser, and distillate receiver, and heated in an oil bath to give 16 parts.
After reacting at 0'C under normal pressure for 1 hour, 4.0 parts of butanol was distilled out.

次に20Torrまで減圧に引きなから160°C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部の粘稠な黄褐色の反応生成
物を得た。
Next, the pressure was reduced to 20 Torr, and the temperature was increased to 160°C.
By reacting for a period of time, an additional 6.0 parts of butanol was distilled out, yielding 72.5 parts of a viscous yellow-brown reaction product in the kettle.

この反応生成物をN M Rおよび質量分析計にて分析
した。NMRスペクトルのδ(D D rn )1.0
(ブトキシ基のメチル)および2.5(フッ化アルコキ
シ基の2−メチレン)のピーク而積比よりliに結合し
ているC3F17CH2CH20/C4ト190のモル
比を求めたところ(以下の実施例2〜4も同様である。
This reaction product was analyzed by NMR and mass spectrometry. NMR spectrum δ(D Drn )1.0
The molar ratio of C3F17CH2CH20/C4to190 bonded to li was determined from the peak mass ratio of (methyl of butoxy group) and 2.5 (2-methylene of fluorinated alkoxy group) (Example 2 below) The same applies to 4.

>  3.09 / 0.91で・あつた。> 3.09 / 0.91.

これはjqられた含フッ素チタネート分子光り平均3.
09モルのフッ化アルコキシ基と0.9FEルのアルコ
キシ基を有することを示すものであり、マススペクトル
分析の結果からはフッ化アルコキシ基の3置換体の他に
1〜4@換体も少量ずつ含む混合物であることが確認さ
れた。
This means that the average luminosity of the fluorine-containing titanate molecules is 3.
This shows that it has 0.9 moles of fluorinated alkoxy groups and 0.9 FE of alkoxy groups, and the results of mass spectrometry show that in addition to 3-substituted fluorinated alkoxy groups, there are also small amounts of 1-4@substituted fluorinated alkoxy groups. It was confirmed that the mixture contained

また、生成物の所定量を加水分解して生成したTiO2
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(Fj3.17%)であった。
In addition, TiO2 produced by hydrolyzing a predetermined amount of the product
The l-i content was determined by firing to a constant weight and found to be 3.22% (theoretical (Fj 3.17%)).

実施例2 テトラブチルチタネ−1へ23.8部とI H,1)−
1゜2H,2H−パーフルオロ−1−デカノール65.
0部(チタネートに対して2倍モル)を用いたこと以外
は実施例1と同様に反応さけ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応生成物を1q
た。この反応生成物を実施例1と同様に分析したところ
Tiに結合しているCF  CI−I  Cl−10/
C4)−190のモル比(」2/2であり、T i含有
量は4.33%(理論値4.27%)であった。
Example 2 23.8 parts of tetrabutyl titanate-1 and I H,1)-
1°2H,2H-perfluoro-1-decanol65.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0 part (2 times the mole of titanate) was used. 10.4 parts of distilled butanol and 76.4 parts of a pale yellow viscous reaction product were added to 1 q.
Ta. Analysis of this reaction product in the same manner as in Example 1 revealed that CF CI-I Cl-10/
The molar ratio of C4)-190 was 2/2, and the Ti content was 4.33% (theoretical value 4.27%).

実施例3 テトラブヂルヂタネー(〜8.51部とI H,11−
1゜21−1 、2 )−1−パーフル第1」−1−デ
カノール46,5部(チタネートに対して4イ計しル)
を用いたこと以外は実施例1と同様に反応さt!7.2
2部の留出ブタノールおよび45.15部の反応生成物
を1qだ。
Example 3 Tetrabutyl Digitane (~8.51 parts and I H, 11-
1゜21-1,2)-1-Perfle 1''-1-decanol 46.5 parts (4 parts total for titanate)
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that t! was used. 7.2
2 parts distilled butanol and 45.15 parts reaction product to 1 q.

この反応生成物は、jキ温では1バへ色固体であり、実
施例1と同様にしで分析したところ、T iに結合して
いるCB l−117cH2Cl−120/ C4+1
90(1)−[ル比は3.7/ 0.3であり、l−i
含有量は2.56%(理論値2.52%)であった。
This reaction product was a 1-bar color solid at a temperature of 100 m, and when analyzed using the same method as in Example 1, it was found that CB1-117cH2Cl-120/C4+1 bonded to Ti.
90(1)-[le ratio is 3.7/0.3, l-i
The content was 2.56% (theoretical value 2.52%).

実施例4 デトラブヂルヂタネー1〜34.0部とI H,1)−
1゜21七 21−1−パーフルレオ[1−1−デカノ
ール46.4部(チタネートに対して1倍モル)を用い
たこと以外は実施例1と同様にして反応さけ7.5部の
留出ブタノールと70,1部の淡黄色の粘稠な液状の反
応生成物8jqだ。
Example 4 1 to 34.0 parts of Detolabudil Ditane and IH,1)-
1゜217 21-1-Perfluoreo[1-1-Decanol 46.4 parts (1 times mole relative to titanate) was used in the same manner as in Example 1, and 7.5 parts of the reaction mixture was distilled off. The reaction product of butanol and 70.1 parts is a light yellow viscous liquid, 8jq.

この反応生成物の組成分析の結果は、Tiに結合してい
る08F、□C)−12CH20/ C4t−1g O
の−しル比は0.99 / 3.01であり、チタン含
有量は6.58%(理論値6.56%)であった。
The results of compositional analysis of this reaction product show that 08F, □C)-12CH20/C4t-1g O bonded to Ti
The coefficient ratio was 0.99/3.01, and the titanium content was 6.58% (theoretical value 6.56%).

実施例5 実施例1のテトラブヂルチタネートに代えて、テトライ
ソプロピルチタネートTi(Oi−031−1□)49
.4部を用い、1F1.11−1゜2 i−1、2H−
パーフルオロ−1−デカノール46.4部と150’C
で反応させたところ、常圧で5.65部、減圧で0.1
8部のイソプロパツールの留出があり、50.24部の
粘稠な黄褐色の反応生成物を得た。
Example 5 Tetraisopropyl titanate Ti (Oi-031-1□) 49 was used instead of tetrabutyl titanate in Example 1.
.. Using 4 parts, 1F1.11-1゜2 i-1, 2H-
46.4 parts of perfluoro-1-decanol and 150'C
5.65 parts at normal pressure and 0.1 parts at reduced pressure
There was distillation of 8 parts of isopropanol, yielding 50.24 parts of a viscous yellow-brown reaction product.

これは常温では淡黄色のスラリー状であった。This was a pale yellow slurry at room temperature.

試験例1 実施例1で得られた含フツ素アルキルチタネート[CF
  CH’ cHO)    王18 17 2  2
  3.09 (QC41−+9 )  9.91をトリフロ咀〜リク
咀レエタンに溶解させ10%溶液を調製した。
Test Example 1 Fluorine-containing alkyl titanate [CF
CH' cHO) King 18 17 2 2
3.09 (QC41-+9) 9.91 was dissolved in Triflo-Machi-Rikuma-Raethane to prepare a 10% solution.

次にこの溶液を用い、デイツプ]−1・法によりカラス
基板およびニッケルメッキしたアルミ基板」二にコーテ
ィングを行った。
Next, using this solution, a glass substrate and a nickel-plated aluminum substrate were coated by the dip method.

室温にて一昼夜乾燥後、下記に示”9’ A −Cの試
験を行った。その結果を表1に示す。
After drying at room temperature for a day and night, the following tests "9'A-C" were conducted. The results are shown in Table 1.

A、撥水、撥油性試験 接触角h]を用い、純水、および【)−ヘキリデカンに
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。
A. Water repellency and oil repellency test The contact angles with respect to pure water and [)-hexylidecane were measured using [contact angle h], and the water repellency and oil repellency were evaluated, respectively.

B、付着fノ[試験 ゴバン[1(り[1スカツト)試験法(JISDO20
2>を用い、塗膜に被塗物に達する11本の切傷を1M
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[1の数をもって付着性を評
価した。
B. Adhesion f [test goban [1 (ri [1 skirt)] test method (JISDO20
2>, make 11 cuts of 1M in the coating film reaching the object
Attach them orthogonally at intervals to make 100 goban stitches. Adhesiveness was evaluated based on the number of squares [1] remaining on the surface of the base material when Cellotape was adhered to these goblets and peeled off.

C0硬度試験 鉛筆硬度試験法(JIS  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。
C0 Hardness Test Using the pencil hardness test method (JIS K5400), the coating film was scratched with a pencil, and the hardness of the coating film was evaluated based on the hardness of the pencil at which scratches began.

試験例2 試験例1において実施例5て得られた含フツ素アルキル
チタネートを用いたこと以外は試験例1と同様の処理を
行った。その結果を表1に示す。
Test Example 2 The same treatment as in Test Example 1 was performed except that the fluorine-containing alkyl titanate obtained in Example 5 was used in Test Example 1. The results are shown in Table 1.

試験例3〜4 試験例1において含フッ素アルキルチタネ−1〜を実施
例2で1qられた(C8F17CH2CH20) 2 
T !  (QC41」9) 2  (試験例3)およ
び実施例3で得られた(C8F1□0H20>  3.
7−I−i  (QCH)    (試験例4)に代え
ニラ4  9   0.3 ケルメツキしたアルミ基板上に同様にして]−ティング
を行った結果、表2に示す特性が得られた。
Test Examples 3 to 4 In Test Example 1, 1q of fluorine-containing alkyl titanium-1 to Example 2 was added (C8F17CH2CH20) 2
T! (QC41''9) 2 (Test Example 3) and (C8F1□0H20>3. obtained in Example 3).
7-I-i (QCH) In place of (Test Example 4), the properties shown in Table 2 were obtained as a result of conducting the same process on a chive-plated aluminum substrate.

試験例5〜11 試験例1において溶媒のトリクロロトリフルオロエタン
中のコーティング組成物の濃度をそれぞれ60%、50
%、25%、5%、1%、0.2%、0.02%と変え
た伯は試験例1と同様にしてN 1−Al1!基板にコ
ーティングした場合の被膜の物性を試験例1の場合の物
性と共に表3に示す。
Test Examples 5 to 11 In Test Example 1, the concentration of the coating composition in the solvent trichlorotrifluoroethane was 60% and 50%, respectively.
%, 25%, 5%, 1%, 0.2%, and 0.02% in the same manner as in Test Example 1, N 1-Al1! The physical properties of the film when coated on a substrate are shown in Table 3 together with the physical properties of Test Example 1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)一般式 (R_fO)_nTi(OR)_4_−_n[ I ][
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の整数または小数を表わす。] で示されるブタンを含有する含フッ素アルキル化合物の
少なくとも1種を有効成分とする含フッ素コーティング
剤。 2)一般式[ I ]の含フッ素アルキル化合物を0.1
〜50重量%含有する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_fOH[II] [式中、R_f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一般式 Ti(OR)_4[III] [式中、Rは水素または炭素数1〜10のアルキル基を
表わす。] で示されるアルキルチタネートを反応させることを特徴
とする一般式 (R_fO)_nTi(OR)_4_−_n[ I ][
式中、R_fおよびRは前記と同じ意味を表わし、nは
1〜4の整数を表わす。] で示される含フッ素コーティング剤の製造方法。 4)100〜200℃の温度で、常圧下で反応させ次い
で10〜200Torrの減圧下で反応させる特許請求
の範囲第3項に記載の製造方法。
[Claims] 1) General formula (R_fO)_nTi(OR)_4_-_n[I][
In the formula, R_f represents a fluorine-containing alkyl group having 4 to 16 carbon atoms, R represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer or decimal number of 1 to 4. ] A fluorine-containing coating agent containing at least one butane-containing fluorine-containing alkyl compound as an active ingredient. 2) The fluorine-containing alkyl compound of general formula [I] is 0.1
Claim 1, which is a solution containing ~50% by weight
The fluorine-containing coating agent described in section. 3) General formula R_fOH[II] [In the formula, R_f represents a fluorine-containing alkyl group having 4 to 16 carbon atoms. ] A fluorine-containing alcohol represented by the general formula Ti(OR)_4[III] [wherein R represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. ] The general formula (R_fO)_nTi(OR)_4_-_n[I][
In the formula, R_f and R have the same meanings as above, and n represents an integer of 1 to 4. ] A method for producing a fluorine-containing coating agent. 4) The manufacturing method according to claim 3, wherein the reaction is carried out at a temperature of 100 to 200°C and under normal pressure, and then the reaction is carried out under reduced pressure of 10 to 200 Torr.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05171111A (en) * 1991-12-18 1993-07-09 Toyota Motor Corp Solution for forming water-repellent coating film having high durability
WO2011052618A1 (en) * 2009-10-27 2011-05-05 住友化学株式会社 Protective layer composition for organic surface, and method for protection of organic surface

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