JPH10176139A - 撥水性皮膜形成用組成物 - Google Patents
撥水性皮膜形成用組成物Info
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- JPH10176139A JPH10176139A JP33811896A JP33811896A JPH10176139A JP H10176139 A JPH10176139 A JP H10176139A JP 33811896 A JP33811896 A JP 33811896A JP 33811896 A JP33811896 A JP 33811896A JP H10176139 A JPH10176139 A JP H10176139A
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Abstract
ラミド樹脂からなる表面に、耐久性に優れ、強固に接着
した撥水性皮膜を得るための組成物を提供する。 【解決手段】 CnF(2n+1)CH2CH2SiX3(一般式
(1))で表される化合物、SiY4(一般式(2))
で表される化合物及びシランカップリング剤を含有する
撥水性皮膜形成用組成物、シランカップリング剤がエポ
キシ系のシランカップリング剤であること、一般式
(1)で表される化合物と一般式(2)で表される化合
物とがモル比で1:5〜1:30で含有されること、撥
水性皮膜を形成する表面がポリイミド、ポリサルフォン
又はアラミドからなること、ビッカース硬度が500〜
1000である撥水性皮膜を形成すること、及び、水に
対する接触角が100度以上で、表面自由エネルギーが
25dyn/cm以下である撥水性皮膜を形成するこ
と。
Description
イミド、ポリサルフォン又はアラミドからなる表面に撥
水性及び耐久性に優れる撥水性のハードコートを形成す
るための組成物に関する。
樹脂、アラミド樹脂は化学的に非常に安定で、耐薬品
性、耐熱性等に優れるため、半導体ウェハーの保護膜
や、ガス拡散電極の基盤、医療用各種器材、絶縁材料、
光ファイバー部材、インクジェットヘッドのノズル、逆
浸透膜等の薄膜材料等、高機能を安定に得る目的で用い
られている。
する技術としては、樹脂を構成する化合物自体の構造を
調整したり、加工用組成物に撥水性付与材料を混入させ
ることが知られ、特開昭59−1542号、特開平2−
225522号、特開平3−281631号等に記載さ
れる。
自体の構造や材料組成で撥水性に加えて樹脂に要求され
る機能を得るには自ずと限界があり、衣類、塗装の仕上
げ、ラミネート剤等幅広い分野で採用される撥水性組成
物を表面に塗布して得た皮膜で撥水性を得る方法を取る
ことが考えられる。
フォン樹脂又はアラミド樹脂からなる高機能性部材に、
従来知られている撥水性組成物を用いようとしても、皮
膜形成性(塗布性)や皮膜接着性に問題が生じたり、皮
膜の耐久性(機械的耐久性及び変質等)が得られなかっ
たりして、現実には必要な撥水性と耐久性を得ることは
できず、撥水性は経時で劣化するので頻繁な撥水処理を
行う必要が有る。
であり、その目的は、ポリイミド樹脂、ポリサルフォン
樹脂又はアラミド樹脂からなる表面に、耐久性に優れ、
強固に接着した撥水性皮膜を得るための組成物を提供す
ることにある。
記一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表さ
れる化合物及びシランカップリング剤を含有する撥水性
皮膜形成用組成物、シランカップリング剤がエポキシ系
のシランカップリング剤であること、一般式(1)で表
される化合物と一般式(2)で表される化合物とがモル
比で1:5〜1:30で含有されること、撥水性皮膜を
形成する表面がポリイミド、ポリサルフォン又はアラミ
ドからなること、ビッカース硬度が500〜1000で
ある撥水性皮膜を形成すること、及び、水に対する接触
角が100度以上で、前記方法にて測定した表面自由エ
ネルギーが25dyn/cm以下である撥水性皮膜を形
成すること、によって達成される。
べく界面活性剤をカップリング剤を用いて前記樹脂表面
に連結配置するに当たり、界面活性剤として一般式
(1)で表される化合物を用い、加えて一般式(2)で
表される化合物を併用することにより、界面活性剤の含
有率を高めて効率良く配置可能であり、且つ形成される
撥水性皮膜が硬いものとなって機械的耐久性が得られ、
耐候性(活性剤の耐加水分解性)にも優れることを見出
し、本発明に至ったものである。
ス表面の撥水性皮膜を、ガラス表面に一体的に被覆され
たSiO2を主成分とするセラミックスの非金属原子の
一部がフルオロアルキル基で置換されてなるものとする
ことにより、撥水性皮膜の耐アルカリ性(ガラスに含ま
れるアルカリ成分に対する耐性)が得られることが記載
されているが、本発明の樹脂表面に対する皮膜形成性及
び界面活性剤の効率良い配置と耐久性についての思想を
示唆するものではない。
シランは界面活性剤として良く知られる化合物であって
これにより撥水性を発現させるが、それに当たり一般式
(2)で表されるアルコキシシランやイソシアネートシ
ランを介してシランカップリング剤により樹脂表面に配
置する。このとき、アルコキシシランやイソシアネート
シランは溶液中の水分や空気中の水分によって部分的に
加水分解してシラノール構造を持つが、加熱処理を行う
ことで、脱水縮合反応や脱アルコール縮合反応等を起こ
して相互に結合を結んだ強固な皮膜となる。このときに
フルオロアルキルシランは皮膜の表面に高密度且つ強固
に配置するものと考えられ、高い撥水性を示すととも
に、汚れの付き難い低表面自由エネルギーを達成する。
つまりフルオロアルキルシランはアルコキシシランやイ
ソシアネートシランに対して1/30〜1/5という非
常に高含有率で配置することが可能となり、水に対する
接触角が100度以上で、前記表面自由エネルギーが2
5dyn/cm以下といった強力な撥水性能とビッカー
ス硬度で500〜1000の硬い皮膜を得ることができ
る。撥水性皮膜を形成する表面がポリイミド、ポリサル
フォン又はアラミドからなる場合は皮膜形成性や接着性
の点からシランカップリング剤がエポキシ系であること
が好ましい。尚、目的とする撥水性や硬度は組成物の処
方及び皮膜形成条件にて調整して得ることができる。
各化合物の具体例をいくつか挙げるが、これらに限定さ
れるものでは無い。
ラン 3−3 γ−グリシドキシプロピルジメチルメトキシシ
ラン 3−4 γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン これらは従来公知の方法によって容易に合成可能であ
り、市販品としても入手可能である。
塗布して焼成することにより強固な撥水性皮膜とするこ
とができる。塗布に際しては、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール等のアルコール系溶剤や、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の
ケトン系溶媒に水や酢酸を混ぜて塗布性能を調整しても
良い。
〜150℃で30分〜30時間程度の加熱処理を施して
行う。
るが、本発明の態様はこれに限定されない。
シート(宇部興産社製)に塗布し、30分間自然乾燥さ
せた後120℃で1時間の加熱処理を施した。
ート(東レ社製)に塗布し、30分間自然乾燥させた後
120℃で1時間の加熱処理を施した。
シート(宇部興産社製)に塗布し、30分間自然乾燥さ
せた後120℃で1時間の加熱処理を施した。
シート(宇部興産社製)に塗布し、30分間自然乾燥さ
せた後120℃で1時間の加熱処理を施した。
シート(宇部興産社製)に塗布し、30分間自然乾燥さ
せた後120℃で1時間の加熱処理を施した。
シート(宇部興産社製)に塗布し、30分間の自然乾燥
後120℃で1時間の加熱処理を施した。
シート(宇部興産社製)に塗布し、30分間の自然乾燥
後120℃で1時間の加熱処理を施した。
撥水性(水接触角及び表面自由エネルギー)、硬度及び
耐擦性を以下の様に評価した。
れるかどうかを目視で判断した。
レタンゴムのブレードを用い、押し込み量2mmで表面
の掻き取りを繰り返し行って、皮膜に傷が入るまでの擦
り回数で評価した。更に1万回擦った後の接触角を測定
した。
めるための接触角の測定はエルマ社製接触角計G−1を
用いて行った。又、ビッカース硬度の測定は、日本電気
製薄膜硬度計MHA−400を使用し、樹脂シートの影
響を避けるため皮膜の厚さの1/5以内の深さまでの範
囲で測定を行った。
ば、ポリイミド樹脂、ポリサルフォン樹脂又はアラミド
樹脂からなる表面に用いて好適な、強力な撥水性能を有
し、耐久性に優れ、強固に接着した撥水性皮膜を得るこ
とができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 下記一般式(1)で表される化合物、下
記一般式(2)で表される化合物及びシランカップリン
グ剤を含有することを特徴とする撥水性皮膜形成用組成
物。 一般式(1) CnF(2n+1)CH2CH2SiX3 一般式(2) SiY4 〔式中、nは4〜10の整数を表し、Xは塩素原子又は
アルコキシ基を表し、Yはアルコキシ基又はイソシアネ
ート基を表す。〕 - 【請求項2】 前記シランカップリング剤がエポキシ系
のシランカップリング剤であることを特徴とする請求項
1に記載の撥水性皮膜形成用組成物。 - 【請求項3】 前記一般式(1)で表される化合物と一
般式(2)で表される化合物とがモル比で1:5〜1:
30で含有されることを特徴とする請求項1又は2に記
載の撥水性皮膜形成用組成物。 - 【請求項4】 撥水性皮膜を形成する表面がポリイミ
ド、ポリサルフォン又はアラミドからなることを特徴と
する請求項1、2又は3に記載の撥水性皮膜形成用組成
物。 - 【請求項5】 ビッカース硬度が500〜1000であ
る撥水性皮膜を形成することを特徴とする請求項1、
2、3又は4に記載の撥水性皮膜形成用組成物。 - 【請求項6】 水に対する接触角が100度以上で、下
記の測定法にて測定した表面自由エネルギーが25dy
n/cm以下である撥水性皮膜を形成することを特徴と
する請求項1、2、3、4又は5に記載の撥水性皮膜形
成用組成物。(測定法)ジヨードメタン、エチレングリ
コール及びニトロメタンの各接触角(θ1、θ2、θ3)
を測定し、Fowkesの式に即して、該測定値から下
式を満たすa,b,cを算出し、それぞれの2乗の和よ
り表面自由エネルギー(dyn/cm)を算出する。 25.5×(1+cos(θ1))=7.141×a 23.95×(1+cos(θ2))=5.505×a
+4.195×c 18×(1+cos(θ3))=4.278×a+4.
207×b 表面自由エネルギー=a2+b2+c2
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33811896A JP3451528B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 撥水性皮膜形成用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP33811896A JP3451528B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 撥水性皮膜形成用組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10176139A true JPH10176139A (ja) | 1998-06-30 |
JP3451528B2 JP3451528B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=18315086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33811896A Expired - Fee Related JP3451528B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 撥水性皮膜形成用組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3451528B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9051423B2 (en) | 2009-09-16 | 2015-06-09 | 3M Innovative Properties Company | Fluorinated coating and phototools made therewith |
US9096712B2 (en) | 2009-07-21 | 2015-08-04 | 3M Innovative Properties Company | Curable compositions, method of coating a phototool, and coated phototool |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP33811896A patent/JP3451528B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9096712B2 (en) | 2009-07-21 | 2015-08-04 | 3M Innovative Properties Company | Curable compositions, method of coating a phototool, and coated phototool |
US9051423B2 (en) | 2009-09-16 | 2015-06-09 | 3M Innovative Properties Company | Fluorinated coating and phototools made therewith |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3451528B2 (ja) | 2003-09-29 |
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