JPH06293782A - Coating composition - Google Patents

Coating composition

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JPH06293782A
JPH06293782A JP5080764A JP8076493A JPH06293782A JP H06293782 A JPH06293782 A JP H06293782A JP 5080764 A JP5080764 A JP 5080764A JP 8076493 A JP8076493 A JP 8076493A JP H06293782 A JPH06293782 A JP H06293782A
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JP
Japan
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silicate
perfluoroalkyl
oligomer
component
group
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Application number
JP5080764A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Ota
隆之 太田
Masaro Otani
昌朗 大谷
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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Publication of JPH06293782A publication Critical patent/JPH06293782A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject composition containing a condensate obtained by the cohydrolysis of a perfluoroalkyl silicate and a tetraalkyl silicate and giving a coating film having low-surface energy and high hardness and exhibiting moldreleasability and water repellency. CONSTITUTION:This composition contains a condensate obtained by the cohydrolysis of (A) a perfluoroalkyl silicate having >=3C perfluoroalkyl group (preferably trifluoropropyltrimethoxysilane, etc.) and (B) a tetraalkyl silicate having 1-4C alkyl (e.g. tetramethyl silicate) or its partially hydrolyzed oligomer. The cohydrolysis of the components A and B is preferably carried out by using 2-5mol of the component A based on 1mol of the component B in the presence of an acid catalyst such as hydrochloric acid. The reaction is usually carried out in the presence of a solvent dissolving the component A, the component B and water (e.g. THF). The component B is preferably a partially hydrolyzed alkoxysilicate oligomer from the viewpoint of the hardness, durability, etc., of the coating film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はパーフルオロアルキル基
を有するシリケートオリゴマーを含有するコーティング
組成物に関するものである。より詳細には、表面エネル
ギーが低く離型性や撥水性を有し、かつ硬度の高い塗膜
が得られるコーティング組成物に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a coating composition containing a silicate oligomer having a perfluoroalkyl group. More specifically, it relates to a coating composition having a low surface energy, releasability and water repellency, and capable of obtaining a coating film having high hardness.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、基材の表面に被膜を形成し
て、離型性や撥水性等の性質を付与するコーティング組
成物が種々、実用化されている。例えば、フッ素樹脂等
が代表的なものであるが、欠点として、基材との接着性
が低いことが指摘されている。その欠点を解消するもの
として、特にパーフルオロアルキル基含有ポリシロキサ
ンを含有するものが、金属、ガラス等の無機材料や合成
樹脂等の有機材料にも接着性が大きいため注目されてい
る。例えばパーフルオロアルキルアルコールとアルキル
シリケートから合成される下記式の化合物 (Rf−Ca 2a−O)n −Si−(OR)4-n (Rf
はパーフルオロアルキル基、a,nはそれぞれ1〜10
及び1〜4の整数) 等が提案されている(特開平2−22372号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, various coating compositions have been put to practical use, which form a film on the surface of a base material and impart properties such as releasability and water repellency. For example, fluororesins and the like are typical, but as a drawback, it has been pointed out that the adhesiveness to the base material is low. As a material for solving the drawback, a material containing a perfluoroalkyl group-containing polysiloxane is attracting attention because it has high adhesiveness to inorganic materials such as metals and glass and organic materials such as synthetic resins. For example, the following formulas of the compounds synthesized from perfluoroalkyl alcohol and alkyl silicate (Rf-C a H 2a -O ) n -Si- (OR) 4-n (Rf
Is a perfluoroalkyl group, and a and n are each 1 to 10
And integers of 1 to 4) and the like have been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 22372/1990).

【0003】しかし、このようなパーフルオロアルキル
シリケートを単独使用して被膜を形成した場合にはパー
フルオロアルキル基が膜の表面に集まる傾向がある。そ
のため硬い表面の塗膜を形成することが難しい。また、
硬化させた場合の基材との接着が充分でなく耐久性が問
題になることがある。また、高分子量のパーフルオロア
ルキル基含有ポリシロキサンの製造方法として、液状オ
ルガノポリシロキサンの末端をシラノール化して、パー
フルオロアルキルシリケートと反応させる方法(特開平
2−97529号公報)等もある。しかし、このような
高分子量のものでは、接着性の高いコーティングには不
向きである。
However, when such a perfluoroalkyl silicate is used alone to form a film, the perfluoroalkyl group tends to collect on the surface of the film. Therefore, it is difficult to form a coating film having a hard surface. Also,
When cured, the adhesion to the substrate may not be sufficient and durability may become a problem. Further, as a method for producing a high-molecular weight perfluoroalkyl group-containing polysiloxane, there is also a method in which the end of a liquid organopolysiloxane is silanolized and reacted with a perfluoroalkyl silicate (JP-A-2-97529). However, such a polymer having a high molecular weight is not suitable for a coating having high adhesiveness.

【0004】更にパーフルオロアルキルシリケートとテ
トラアルキルシリケートオリゴマーを、単に混合しよう
とした場合、これらは相互に溶解しないため均一な皮膜
を得ることが難しかった。
Further, when the perfluoroalkyl silicate and the tetraalkyl silicate oligomer are simply mixed, it is difficult to obtain a uniform film because they do not dissolve each other.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は表面エ
ネルギーが低く離型性や撥水性を有し、かつ硬度、基材
との接着性が高い塗膜が得られるコーティング組成物を
提供するものである。
An object of the present invention is to provide a coating composition having a low surface energy, having releasability and water repellency, and having high hardness and high adhesion to a substrate. It is a thing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的のために鋭意検
討した結果、特定のパーフルオロアルキルシリケートと
アルキルシリケートを使用して、共加水分解させること
により、目的が達成できることを見出し、本発明に到達
した。即ち、本発明の要旨は、炭素数が3以上のパーフ
ルオロアルキル基を含有するパーフルオロアルキルシリ
ケートと炭素数が1〜4のアルキル基を含有するテトラ
アルキルシリケート又はそれの部分加水分解オリゴマー
とを共加水分解して得られる縮合物を含有することを特
徴とするコーティング組成物に存する。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for the above purpose, it was found that the object can be achieved by co-hydrolyzing a specific perfluoroalkyl silicate and an alkyl silicate, and the present invention is achieved. Arrived That is, the gist of the present invention is to provide a perfluoroalkyl silicate containing a perfluoroalkyl group having 3 or more carbon atoms and a tetraalkyl silicate containing an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a partially hydrolyzed oligomer thereof. A coating composition comprising a condensate obtained by cohydrolysis.

【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
使用する炭素数が3以上のパーフルオロアルキル基を含
有するパーフルオロアルキルシリケートとしては特に限
定されず、加水分解性のアルコキシ基を含有していれば
よい。より好適なものとして、下記一般式(I)で表さ
れるものが使用できる。
The present invention will be described in detail below. The perfluoroalkyl silicate containing a perfluoroalkyl group having 3 or more carbon atoms used in the present invention is not particularly limited as long as it contains a hydrolyzable alkoxy group. As the more preferable one, one represented by the following general formula (I) can be used.

【0008】[0008]

【化2】 [Chemical 2]

【0009】(式中、R1 は炭素数1〜4のアルキル
基、R2 は炭素数3〜25のパーフルオロアルキル基、
3 は炭素数1〜4のアルキル基、mは1〜3、nは0
〜2の整数を示し、m+n≦3である)この一般式
(I)に示される化合物の具体例としては次のような化
合物が挙げられる。
(Wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is a perfluoroalkyl group having 3 to 25 carbon atoms,
R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is 1 to 3 and n is 0.
The following compounds may be mentioned as specific examples of the compound represented by the general formula (I).

【0010】トリフルオロプロピルトリメトキシシラ
ン、テトラフルオロブチルトリメトキシシラン、ヘプタ
フルオロペンチルトリメトキシシラン、ノナフルオロヘ
キシルトリメトキシシラン、ウンデカフルオロヘプチル
トリメトキシラン、トリデカフルオロオクチルトリメト
キシシラン、ペンタデカフルオロノニルトリメトキシシ
ラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、
ノナデカフルオロウンデシルトリメトキシシラン等のト
リメトキシシラン類、トリフルオロプロピルトリエトキ
シシラン、テトラフルオロブチルトリエトキシシラン、
ヘプタフルオロペンチルトリエトキシシラン、ノナフル
オロヘキシルトリエトキシシラン、ウンデカフルオロヘ
プチルトリエトキシラン、トリデカフルオロオクチルト
リエトキシシラン、ペンタデカフルオロノニルトリエト
キシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシ
ラン、ノナデカフルオロウンデシルトリエトキシシラン
等のトリエトキシシラン類、トリフルオロプロピルメチ
ルジメトキシシラン、テトラフルオロブチルメチルジメ
トキシシラン、ヘプタフルオロペンチルメチルジメトキ
シシラン、ノナフルオロヘキシルメチルジメトキシシラ
ン、ウンデカフルオロヘプチルメチルジメトキシラン、
トリデカフルオロオクチルメチルジメトキシシラン、ペ
ンタデカフルオロノニルメチルジメトキシシラン、ヘプ
タデカフルオロデシルメチルジメトキシシラン、ノナデ
カフルオロウンデシルメチルジメトキシシラン等のメト
キシシラン類等が挙げられる。
Trifluoropropyltrimethoxysilane, tetrafluorobutyltrimethoxysilane, heptafluoropentyltrimethoxysilane, nonafluorohexyltrimethoxysilane, undecafluoroheptyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, pentadecafluoro Nonyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane,
Trimethoxysilanes such as nonadecafluoroundecyltrimethoxysilane, trifluoropropyltriethoxysilane, tetrafluorobutyltriethoxysilane,
Heptafluoropentyltriethoxysilane, nonafluorohexyltriethoxysilane, undecafluoroheptyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltriethoxysilane, pentadecafluorononyltriethoxysilane, heptadecafluorodecyltriethoxysilane, nonadecafluoroun Triethoxysilanes such as decyltriethoxysilane, trifluoropropylmethyldimethoxysilane, tetrafluorobutylmethyldimethoxysilane, heptafluoropentylmethyldimethoxysilane, nonafluorohexylmethyldimethoxysilane, undecafluoroheptylmethyldimethoxysilane,
Examples thereof include methoxysilanes such as tridecafluorooctylmethyldimethoxysilane, pentadecafluorononylmethyldimethoxysilane, heptadecafluorodecylmethyldimethoxysilane, and nonadecafluoroundecylmethyldimethoxysilane.

【0011】本発明で使用されるテトラアルキルシリケ
ートは下記一般式(II)で示される化合物であり、
The tetraalkyl silicate used in the present invention is a compound represented by the following general formula (II):

【化3】Si(OR4 4 ………(II) (式中、Rは炭素数が1〜4のアルキル基である)、よ
り具体的にはテトラメチルシリケート、テトラエチルシ
リケート、テトラプロピルシリケート、テトラブチルシ
リケート等が挙げられる。
Embedded image Si (OR 4 ) 4 (II) (wherein R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), and more specifically, tetramethyl silicate, tetraethyl silicate, tetrapropyl silicate , Tetrabutyl silicate and the like.

【0012】部分加水分解アルキルシリケートオリゴマ
ーとしては上記のテトラアルキルシリケートを、公知の
加水分解の方法によって製造することができ、全アルコ
キシ基の30〜80%、好ましくは40〜60%、更に
好ましくは50%前後を水と反応させ縮合して得られる
オリゴマーが使用される。本発明における共加水分解と
しては、テトラアルキルシリケート又はその部分加水分
解物とパーフルオロアルキルシリケートを溶剤中に共存
させて両者の加水分解を同時に行う方法と、パーフルオ
ロアルキルシリケートをまず加水分解し末端をシラノー
ル基にし、その後、テトラアルキルシリケート又はその
部分加水分解物を添加し、加熱脱アルコール反応によ
り、縮合させ高分子量化する方法が挙げられる。
As the partially hydrolyzed alkyl silicate oligomer, the above-mentioned tetraalkyl silicate can be produced by a known hydrolysis method, and 30 to 80%, preferably 40 to 60%, and more preferably all alkoxy groups are contained. An oligomer obtained by reacting about 50% with water and condensation is used. As the co-hydrolysis in the present invention, a method in which a tetraalkyl silicate or a partial hydrolyzate thereof and a perfluoroalkyl silicate are coexistent in a solvent to simultaneously hydrolyze both, and a perfluoroalkyl silicate is first hydrolyzed to a terminal To a silanol group, and then tetraalkyl silicate or a partial hydrolyzate thereof is added, and a dealcoholization reaction is performed to condense the polymer to a high molecular weight.

【0013】後者の場合パーフルオロアルキルシリケー
トに対して少なくとも等モル以上の水を用いないと未反
応パーフルオロアルキルシリケートが残留する。又逆に
パーフルオロアルキルシリケートのアルコキシ基当量数
の2倍以上の水を用いると、後から添加するテトラアル
キルシリケート又はその部分加水分解物を更に加水分解
することになり、全体がゲル化する可能性もあるので好
ましくない。即ち、パーフルオロアルキルシリケートの
モル数以上で、パーフルオロアルキルシリケートのアル
コキシ基当量数の2倍より少ない量の水を用いるのが好
ましい。
In the latter case, unreacted perfluoroalkyl silicate remains unless at least equimolar water is used with respect to the perfluoroalkyl silicate. On the other hand, if more than twice the number of alkoxy group equivalents of perfluoroalkyl silicate is used in water, the tetraalkyl silicate or its partial hydrolyzate added later will be further hydrolyzed, and the entire gel will be formed. It is not preferable because it also has properties. That is, it is preferable to use water in an amount of more than the number of moles of perfluoroalkyl silicate and less than twice the number of alkoxy group equivalents of perfluoroalkyl silicate.

【0014】また、後段で加えるテトラアルキルシリケ
ート又はその部分加水分解物を多量に用いれば、反応時
にゲル化する可能性が少ないため、求められる物性に必
要最小限のパーフルオロアルキルシリケートを使用する
のが好ましい。この結果、高価なパーフルオロアルキル
シリケートを少なくできる利点もある。パーフルオロア
ルキルシリケートとテトラアルキルシリケート又はその
部分加水分解物との使用割合は特に限定されない。しか
し、通常は上記理由より、テトラアルキルシリケート又
はその部分加水分解物に対してパーフルオロアルキルシ
リケートの量は0.1〜20倍モル、特に2〜5モル倍
の範囲から選択するのが好ましい。この範囲より少なけ
れば、離型性や撥水性が低く、多ければ接着性、硬度に
問題が生じるおそれがある。
Further, if a large amount of tetraalkyl silicate or a partial hydrolyzate thereof added in the subsequent stage is used, there is little possibility of gelation during the reaction, so the minimum amount of perfluoroalkyl silicate required for the required physical properties should be used. Is preferred. As a result, there is an advantage that the amount of expensive perfluoroalkyl silicate can be reduced. The use ratio of perfluoroalkyl silicate and tetraalkyl silicate or a partial hydrolyzate thereof is not particularly limited. However, usually, for the above reason, it is preferable to select the amount of the perfluoroalkyl silicate with respect to the tetraalkyl silicate or the partial hydrolyzate thereof in the range of 0.1 to 20 times by mole, particularly 2 to 5 times by mole. If it is less than this range, the releasability and water repellency are low, and if it is more than this range, problems may occur in adhesiveness and hardness.

【0015】この加水分解は通常、溶剤の存在下で行な
われる。該溶剤としては水及びパーフルオロアルキルシ
リケート、テトラアルキルシリケート又はその部分加水
分解物を溶解する溶剤であれば、特に限定されないが、
該溶剤の具体例を挙げるとテトラヒドロフラン、アセト
ン、ジオキサン、メタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコール、ブタノール等がある。
This hydrolysis is usually carried out in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that dissolves water and perfluoroalkyl silicate, tetraalkyl silicate or a partial hydrolyzate thereof,
Specific examples of the solvent include tetrahydrofuran, acetone, dioxane, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol and the like.

【0016】上記溶剤としてアルコールを用いた場合テ
トラアルキルシリケート又はその部分加水分解物の末端
基、パーフルオロアルキルシリケートの末端基等が溶剤
に用いたアルコール成分のアルキル基と置換することが
ある。この様な方法で本願のコーティング組成物の物性
を制御することも可能である。溶剤の添加量は一般に反
応系中の不揮発性成分濃度が2〜90重量%となる範囲
から選択することができる。反応系中の不揮発性成分濃
度があまり高いと加水分解時に系中に不溶の成分が生じ
ることがあるため、好ましくない。この様な場合、得ら
れるコーティング組成物も二相に分離することもあるの
で、溶剤は比較的多く用い、不揮発成分をできるだけ少
なくするのが好ましい。
When alcohol is used as the solvent, the terminal group of tetraalkyl silicate or its partial hydrolyzate, the terminal group of perfluoroalkyl silicate, etc. may be substituted with the alkyl group of the alcohol component used in the solvent. It is also possible to control the physical properties of the coating composition of the present application by such a method. The amount of the solvent added can be selected from the range where the concentration of the non-volatile components in the reaction system is generally 2 to 90% by weight. If the concentration of non-volatile components in the reaction system is too high, insoluble components may occur in the system during hydrolysis, which is not preferable. In such a case, the resulting coating composition may also be separated into two phases, so it is preferable to use a relatively large amount of solvent and to minimize the non-volatile components.

【0017】反応は、触媒がなくても可能であるが、反
応時間、重合度を考慮した場合、使用することが好まし
い。該触媒としては塩酸、燐酸、硫酸、硝酸、パラトル
エンスルホン酸、酢酸等の酸が線状ポリシロキサン化し
やすく、そのため、比較的低粘度のコーティング組成物
が得られ、又、反応中ゲル化等が起こりにくいので好適
に使用される。
The reaction can be carried out without a catalyst, but it is preferably used when the reaction time and the degree of polymerization are taken into consideration. As the catalyst, acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, paratoluenesulfonic acid, acetic acid are easily converted into linear polysiloxanes, so that a coating composition having a relatively low viscosity can be obtained, and gelation during the reaction, etc. Since it is unlikely to occur, it is preferably used.

【0018】コーティング組成物の保存安定性を良くす
る場合や、反応速度を広範囲に制御する場合には、組成
物中に触媒が残留しない方が好ましいので塩酸、硝酸が
特に好ましい。加水分解温度及び時間はシリケート化合
物のアルコキシ基の種類によって異なるために一概には
規定できない。例えば、アルコキシ基がメトキシ基の場
合加水分解時間は20℃で2〜60分程度であるが、エ
トキシ基、ブトキシ基等の場合はこれよりも、長時間あ
るいは高温度で加水分解を行なう必要がある。
In order to improve the storage stability of the coating composition or to control the reaction rate in a wide range, it is preferable that no catalyst remains in the composition, and therefore hydrochloric acid and nitric acid are particularly preferable. The hydrolysis temperature and time cannot be unconditionally specified because they differ depending on the type of alkoxy group of the silicate compound. For example, when the alkoxy group is a methoxy group, the hydrolysis time is about 2 to 60 minutes at 20 ° C., but when the alkoxy group is an ethoxy group or a butoxy group, it is necessary to carry out the hydrolysis for a longer time or at a higher temperature. is there.

【0019】該加水分解終了後、テトラアルコキシシリ
ケート又はその部分加水分解物を追加し、脱溶剤を行な
う。脱溶剤の過程でシラノール基とアルコキシ基が反応
することにより高分子量のオリゴマーを生成する。テト
ラアルコキシシリケートではなく、該シリケートを予め
部分加水分解し、分子量を増大させたもの、即ち一分子
中にガラス、石材等の鉱物質の基材との反応性を有する
アルコキシ基の密度を増大させた部分加水分解アルコキ
シシリケートオリゴマーを使用した場合は、パーフルオ
ロアルキル基は皮膜表面に集中するため離型性や撥水性
の性能は変化せずに皮膜の架橋密度を高くさせることが
でき、その結果、硬度が高く、耐久性、基材との接着性
に優れた皮膜となるため、特に好ましい。
After completion of the hydrolysis, tetraalkoxysilicate or a partial hydrolyzate thereof is added and the solvent is removed. In the process of removing the solvent, a silanol group and an alkoxy group react with each other to form a high molecular weight oligomer. Not tetraalkoxy silicate, but one obtained by partially hydrolyzing the silicate in advance to increase the molecular weight, that is, increasing the density of alkoxy groups having reactivity with the base material of mineral substances such as glass and stone in one molecule. When a partially hydrolyzed alkoxy silicate oligomer is used, the perfluoroalkyl group concentrates on the surface of the film, so that the crosslink density of the film can be increased without changing the performance of releasability and water repellency. It is particularly preferable because it is a film having high hardness, durability, and excellent adhesion to a substrate.

【0020】[0020]

【実施例】次に、本発明をより具体的に実施例に基づい
て説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、以
下の実施例に限定されるものではない。ここで、分子量
とはGPCで測定し、ポリスチレンサイズに換算した分
子量である。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically based on examples, but the present invention is not limited to the following examples without departing from the gist thereof. Here, the molecular weight is a molecular weight measured by GPC and converted into polystyrene size.

【0021】[実施例1]3,3,3−トリフルオロプ
ロピルトリメトキシシラン21.8g(0.1モル、
0.3当量)を、メタノール20.0gに溶解し、得ら
れた溶液に0.35重量%塩酸水溶液3.6gを添加
し、20℃で10分放置し、加水分解を行なった。
Example 1 21.8 g (0.1 mol, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane)
0.3 equivalent) was dissolved in 20.0 g of methanol, 3.6 g of a 0.35 wt% hydrochloric acid aqueous solution was added to the obtained solution, and the mixture was allowed to stand at 20 ° C. for 10 minutes for hydrolysis.

【0022】次いで、上記反応液にテトラメトキシシラ
ンの部分加水分解物(三菱化成製「M−51」:50%
加水分解品で、分子量250〜3000のオリゴマー混
合物)を45.0g添加し、2時間還流を行なった後、
130℃まで温度を上げ、メタノールを流出させると、
無色透明のシリケートオリゴマーが得られた。該オリゴ
マーの分子量をGPCで測定すると、分子量約300〜
4000のオリゴマー混合物であり、各ピークは原料と
異なりそのピーク面積分布も異なり、3,3,3−トリ
フルオロプロピルトリメトキシシランとテトラメトキシ
シランの部分加水分解物が反応していることが確認でき
た。
Next, a partial hydrolyzate of tetramethoxysilane (“M-51” manufactured by Mitsubishi Kasei: 50%) was added to the reaction solution.
45.0 g of a hydrolyzed product, which is an oligomer mixture having a molecular weight of 250 to 3000) and refluxed for 2 hours,
When the temperature is raised to 130 ° C and methanol is allowed to flow out,
A colorless and transparent silicate oligomer was obtained. When the molecular weight of the oligomer is measured by GPC, the molecular weight is about 300-
It is a mixture of 4000 oligomers, each peak is different from the raw material, and the peak area distribution is also different, and it can be confirmed that the partial hydrolyzate of 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane and tetramethoxysilane has reacted. It was

【0023】[実施例2]ヘプタデカフルオロデシルト
リメトキシシラン56.8g(0.1モル、0.3当
量)をメタノール200gに溶解し、得られた溶液に
0.35重量%塩酸水溶液5.4gを添加し、20℃に
10分放置し、加水分解を行なった。次いで、上記反応
液にテトラメトキシシランの部分加水分解物(「M−5
1」)を200g添加し、2時間還流を行なった後、1
30℃まで温度を上げ、メタノールを流出させると、無
色透明のシリケートオリゴマーが得られた。
[Example 2] 56.8 g (0.1 mol, 0.3 equivalent) of heptadecafluorodecyltrimethoxysilane was dissolved in 200 g of methanol, and the resulting solution was dissolved in a 0.35 wt% hydrochloric acid aqueous solution. 4 g was added, and the mixture was allowed to stand at 20 ° C. for 10 minutes for hydrolysis. Then, a partial hydrolyzate of tetramethoxysilane (“M-5
1 ") was added and refluxed for 2 hours, and then 1
When the temperature was raised to 30 ° C. and methanol was allowed to flow out, a colorless and transparent silicate oligomer was obtained.

【0024】該オリゴマーの分子量をGPCで測定する
と分子量約300〜10000のオリゴマー混合物であ
り、ヘプタデカフルオロデシルトリトリメトキシシラン
とテトラメトキシシランの部分加水分解物が反応してい
ることが確認できた。
When the molecular weight of the oligomer was measured by GPC, it was an oligomer mixture having a molecular weight of about 300 to 10,000, and it was confirmed that a partial hydrolyzate of heptadecafluorodecyltritrimethoxysilane and tetramethoxysilane reacted.

【0025】[実施例3]ヘプタデカフルオロデシルト
リメトキシシラン56.8g(0.1モル,0.3当
量)をメタノール200gに溶解し得られた溶液に純水
5.4gを添加し20℃に30分放置し加水分解を行な
った。次いで上記反応液にテトラメトキシシランの部分
加水分解物(「M−51」)を200g添加し2時間還
流を行なった後130℃まで温度を上げメタノールを流
出すると無色透明のシリケートオリゴマーが得られた。
[Example 3] 56.8 g (0.1 mol, 0.3 equivalent) of heptadecafluorodecyltrimethoxysilane was dissolved in 200 g of methanol, and 5.4 g of pure water was added to the resulting solution. It was left for 30 minutes for hydrolysis. Next, 200 g of a partial hydrolyzate of tetramethoxysilane (“M-51”) was added to the above reaction solution, refluxed for 2 hours, then heated to 130 ° C. and methanol was flown out to obtain a colorless transparent silicate oligomer. .

【0026】得られたオリゴマーの分子量をGPCで測
定すると分子量約300〜10000のオリゴマー混合
物でありヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン
と部分加水分解物が反応していることが確認出来た。
When the molecular weight of the obtained oligomer was measured by GPC, it was confirmed that it was an oligomer mixture having a molecular weight of about 300 to 10,000 and that heptadecafluorodecyltrimethoxysilane and the partial hydrolyzate were reacted.

【0027】[実施例4]実施例2で得られた弗素含有
シリケートオリゴマー2gとジブチル錫ジラウレート
0.2gを10gのメタノールに溶解する。この液をガ
ラス板上に塗布し乾燥すると透明な硬い被膜が得られ
た。一方原料のヘプタデカフルオロデシルトリメトキシ
シラン2gとジブチル錫ジラウレート0.2gを10g
のメタノールに溶かした液を同様にガラス板上に塗布乾
燥すると多孔質の柔らかい被膜が得られた。
Example 4 2 g of the fluorine-containing silicate oligomer obtained in Example 2 and 0.2 g of dibutyltin dilaurate are dissolved in 10 g of methanol. When this liquid was applied onto a glass plate and dried, a transparent hard film was obtained. On the other hand, 2 g of the raw materials heptadecafluorodecyltrimethoxysilane and 0.2 g of dibutyltin dilaurate were added to 10 g.
Similarly, the liquid dissolved in the above methanol was applied onto a glass plate and dried to obtain a porous soft film.

【0028】[実施例5]実施例2で得られた弗素含有
シリケートオリゴマー2gとジブチル錫ジラウレート
0.2gを100gのメタノールに溶解する。この液を
ガラス板上に浸漬法で塗布し乾燥した試料を製作する
(A)。一方、原料のヘプタデカフルオロデシルトリメ
トキシシラン2gとジブチル錫ジラウレート0.2gを
100gのメタノールに溶かした液を用い同様に浸漬法
でガラス板上に塗布乾燥する(B)。これらの試料を協
和界面科学社製自動接触角測定装置を用い蒸留水との接
触角を測定すると次のような結果が得られた。
Example 5 2 g of the fluorine-containing silicate oligomer obtained in Example 2 and 0.2 g of dibutyltin dilaurate are dissolved in 100 g of methanol. A sample is prepared by applying this solution on a glass plate by a dipping method and drying it (A). On the other hand, a solution prepared by dissolving 2 g of the raw material heptadecafluorodecyltrimethoxysilane and 0.2 g of dibutyltin dilaurate in 100 g of methanol is similarly coated and dried on a glass plate by the dipping method (B). When the contact angle of these samples with distilled water was measured using an automatic contact angle measuring device manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., the following results were obtained.

【0029】[0029]

【表1】 未塗装ガラス板 43.3° オリゴマー塗装ガラス板(A) 95.4° ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン塗装板(B) 93.5° これらの結果からオリゴマー化することにより弗素含有
量が減少するにもかかわらず性能上の差が殆どないこと
が確認出来た。
[Table 1] Unpainted glass plate 43.3 ° Oligomer coated glass plate (A) 95.4 ° Heptadecafluorodecyltrimethoxysilane coated plate (B) 93.5 ° From these results, fluorine was added by oligomerization. It was confirmed that there was almost no difference in performance even though the amount decreased.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明により、離型性、撥水性に優れ、
硬度の高い塗膜を生成するコーティング組成物を得るこ
とができる。
According to the present invention, excellent releasability and water repellency,
A coating composition that produces a coating film with high hardness can be obtained.

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 3/18 104 8318−4H C10M 105/76 9159−4H // C10N 40:36 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI Technical display location C09K 3/18 104 8318-4H C10M 105/76 9159-4H // C10N 40:36

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炭素数が3以上のパーフルオロアルキル
基を含有するパーフルオロアルキルシリケートと炭素数
が1〜4のアルキル基を含有するテトラアルキルシリケ
ート又はそれの部分加水分解オリゴマーとを共加水分解
して得られる縮合物を含有することを特徴とするコーテ
ィング組成物。
1. A co-hydrolysis of a perfluoroalkyl silicate containing a perfluoroalkyl group having 3 or more carbon atoms and a tetraalkyl silicate containing an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a partially hydrolyzed oligomer thereof. A coating composition comprising a condensate obtained by the above.
【請求項2】 パーフルオロアルキルシリケートが下記
一般式(I)で示される化合物であることを特徴とする
請求項1記載のコーティング組成物。 【化1】 (式中、R1 は炭素数1〜4のアルキル基、R2 は炭素
数3〜25のパーフルオロアルキル基、R3 は炭素数1
〜4のアルキル基、mは1〜3、nは0〜2の整数を示
し、m+n≦3である)
2. The coating composition according to claim 1, wherein the perfluoroalkyl silicate is a compound represented by the following general formula (I). [Chemical 1] (In the formula, R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is a perfluoroalkyl group having 3 to 25 carbon atoms, and R 3 is 1 carbon atom.
To 4 alkyl groups, m is 1 to 3, n is an integer of 0 to 2, and m + n ≦ 3).
【請求項3】 一般式(I)で示されるパーフルオロア
ルキルシリケートを溶剤中で加水分解をして、末端基を
シラノールに変え、次にアルキル基の炭素数が1〜4の
テトラアルキルシリケート又はそれの部分加水分解物と
共加水分解することを特徴とする請求項1又は2記載の
コーティング組成物。
3. A perfluoroalkyl silicate represented by the general formula (I) is hydrolyzed in a solvent to convert a terminal group into silanol, and then a tetraalkyl silicate having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or The coating composition according to claim 1 or 2, which is co-hydrolyzed with a partial hydrolyzate thereof.
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