KR101711846B1 - 함불소 나노 컴퍼지트 입자 및 그 제조법 - Google Patents

함불소 나노 컴퍼지트 입자 및 그 제조법 Download PDF

Info

Publication number
KR101711846B1
KR101711846B1 KR1020157027200A KR20157027200A KR101711846B1 KR 101711846 B1 KR101711846 B1 KR 101711846B1 KR 1020157027200 A KR1020157027200 A KR 1020157027200A KR 20157027200 A KR20157027200 A KR 20157027200A KR 101711846 B1 KR101711846 B1 KR 101711846B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
fluorine
integer
general formula
carbon atoms
Prior art date
Application number
KR1020157027200A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150128776A (ko
Inventor
카츠유키 사토
히데오 사와다
Original Assignee
유니마테크 가부시키가이샤
고쿠리츠다이가쿠호징 히로사키다이가쿠
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유니마테크 가부시키가이샤, 고쿠리츠다이가쿠호징 히로사키다이가쿠 filed Critical 유니마테크 가부시키가이샤
Publication of KR20150128776A publication Critical patent/KR20150128776A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101711846B1 publication Critical patent/KR101711846B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/025Silicon compounds without C-silicon linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • C01B33/021Preparation
    • C01B33/023Preparation by reduction of silica or free silica-containing material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/132Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
    • C07C29/147Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof
    • C07C29/149Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/34Halogenated alcohols
    • C07C31/38Halogenated alcohols containing only fluorine as halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/04Esters of silicic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/14Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C08G77/18Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to alkoxy or aryloxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/22Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/24Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen halogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

함불소 알코올 RF-A-OH〔I〕(RF는 퍼플루오로알킬기 또는 그 불소 원자의 일부가 수소 원자에 의해 치환된 폴리플루오로알킬기, A는 탄소수 1~6의 알킬렌기) 및 알콕시실레인의 축합체로 이루어지는 함불소 나노 컴퍼지트 입자 또는 함불소 알코올 RF'-A-OH〔Ia〕 또는 HO-A-RF''-A-OH〔Ib〕(RF'는 O, S 또는 N원자를 함유하는 직쇄상 또는 분기상의 퍼플루오로알킬기, RF''는 O, S 또는 N원자를 함유하는 직쇄상 또는 분기상의 퍼플루오로알킬렌기, A는 탄소수 1~6의 알킬렌기) 및 알콕시실레인의 축합체로 이루어지는 함불소 나노 컴퍼지트 입자.

Description

함불소 나노 컴퍼지트 입자 및 그 제조법{FLUORINE-CONTAINING NANOCOMPOSITE PARTICLES AND PREPARATION METHOD THEREFOR}
본 발명은 함불소 나노 컴퍼지트 입자 및 그 제조법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 함불소 알코올을 사용한 함불소 나노 컴퍼지트 입자 및 그 제조법에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 다공성 및 비다공성 기체의 영구적인 내유 및 내수 표면 처리를 위한 액상이며 불소 함유 및 단일 성분의 조성물로서, 적절한 안정화 성분 및 친수성 실레인 성분으로 조합하여 보존 안정성, 소수성, 소유성 및 내진성(耐塵性)이 우수한 조성물이 기재되어 있다.
그러나, 여기서는 광물 및 비광물 기체의 표면 처리제의 조제시에, 독성이 높은 아이소사이아네이트 화합물을 사용함으로써 불소 화합물에 실릴기를 도입하고 있고, 따라서 그 실시시에는 제조 환경을 정비할 필요가 있다. 또, 현재 환경면에서 삭감이 요구되고 있는 퍼플루오로옥탄산 및 그 전구체인 C8 이상의 퍼플루오로알킬기를 가지는 함불소 알코올이 사용되고 있다.
일본 특표 2011-511113호 공보 일본 특허 제4674604호 공보 WO 2007/080949 A1 일본 특개 2008-38015호 공보 미국 특허 제3,574,770호 공보
본 발명의 목적은 우수한 발수발유 기능을 가지고, 또한 퍼플루오로알킬기의 탄소수가 8 미만인 것에 있어서는, 환경중에 방출되어도 퍼플루오로옥탄산 등을 생성시키지 않는 함불소 알코올을 사용한 함불소 나노 컴퍼지트 입자 및 그 제조법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의해, 일반식
RF-A-OH 〔I〕
(여기서, RF는 퍼플루오로알킬기 또는 그 불소 원자의 일부가 수소 원자로 치환된 폴리플루오로알킬기이며, A는 탄소수 1~6의 알킬렌기이다)으로 표시되는 함불소 알코올 및 알콕시실레인의 축합체로 이루어지는 함불소 나노 컴퍼지트 입자가 제공된다.
이러한 함불소 나노 컴퍼지트 입자는 상기 함불소 알코올〔I〕과 알콕시실레인을 알칼리성 또는 산성 촉매의 존재하에서 축합 반응시키는 방법에 의해 제조되며, 얻어진 함불소 나노 컴퍼지트 입자는 발수발유제 등의 표면 처리제의 유효 성분으로서 사용된다.
또, 본 발명에 의해, 일반식
RF'-A-OH 〔Ia〕
또는 일반식
HO-A-RF''-A-OH 〔Ib〕
(여기서, RF′는 O, S 또는 N원자를 함유하는 직쇄상 또는 분기상의 퍼플루오로알킬기이며, RF′′는 O, S 또는 N원자를 함유하는 직쇄상 또는 분기상의 퍼플루오로알킬렌기이며, A는 탄소수 1~6의 알킬렌기이다)으로 표시되는 함불소 알코올 및 알콕시실레인과의 축합체로 이루어지는 함불소 나노 컴퍼지트 입자가 제공된다.
이러한 함불소 나노 컴퍼지트 입자는 상기 함불소 알코올〔Ia〕 또는 〔Ib〕과 알콕시실레인을 알칼리성 또는 산성 촉매의 존재하에서 축합 반응시키는 방법에 의해 제조되며, 얻어진 함불소 나노 컴퍼지트 입자는 발수발유제 등의 표면 처리제의 유효 성분으로서 사용된다.
본 발명에 따른 함불소 나노 컴퍼지트 입자로 이루어지는 박막은 양호한 발수발유성을 나타낼 뿐만아니라 이 함불소 나노 컴퍼지트 입자는 물, 알코올, 테트라하이드로퓨란 등의 극성 용매중에 안정적으로 분산 가능하며, 예를 들면 800℃라는 고온에서의 내열성이 우수하고, 구체적으로는 컴퍼지트 입자 직경의 증가나 중량 감소의 값을 저하시키고 있다. 또, 탄소수가 8 미만인 말단 퍼플루오로알킬기에 있어서는, 환경중에 방출되어도 퍼플루오로옥탄산 등을 생성시키지 않기 때문에, 환경 오염으로 이어지지 않는다.
함불소 알코올〔I〕로서는, 예를 들면 일반식
CnF2n+1(CH2)jOH 〔II〕
         n:1~10, 바람직하게는 1~6
         j:1~6, 바람직하게는 2
으로 표시되는 폴리플루오로알킬알코올 등이 사용된다.
알킬렌기 A로서는 -CH2-기, -CH2CH2-기 등을 들 수 있고, 이러한 알킬렌기를 가지는 퍼플루오로알킬알코올로서는 2,2,2-트라이플루오로에탄올(CF3CH20H), 3,3,3-트라이플루오로프로판올(CF3CH2CH2OH), 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로판올(CF3CF2CH20H), 3,3,4,4,4-펜타플루오로뷰탄올(CF3CF2CH2CH2OH), 2,2,3,3,4,4,5,5,5-노나플루오로펜탄올(CF3CF2CF2CF2CH20H), 3,3,4,4,5,5,6,6,6-노나플루오로헥산올(CF3CF2CF2CF2CH2CH2OH), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트라이데카플루오로옥탄올(CF3CF2CF2CF2CF2CF2CH2CH2OH) 등이 예시된다.
또, 폴리플루오로알킬기는 퍼플루오로알킬기의 말단 -CF3기가 예를 들면 -CF2H기 등으로 치환된 기를 가리키고 있고, 예를 들면 2,2,3,3-테트라플루오로프로판올(HCF2CF2CH2OH), 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로뷰탄올(CF3CHFCF2CH2OH), 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로펜탄올(HCF2CF2CF2CF2CH2OH) 등을 들 수 있다.
일반식〔II〕으로 표시되는 폴리플루오로알킬알코올은 예를 들면 특허문헌 2에 기재되어 있으며, 다음과 같은 일련의 공정을 거쳐 합성된다.
우선, 일반식
CnF2n+1(CF2CF2)b(CH2CH2)cI
으로 표시되는 폴리플루오로알킬아이오다이드, 예를 들면
CF3(CH2CH2)I
CF3(CH2CH2)2I
C2F5(CH2CH2)I
C2F5(CH2CH2)2I
C3F7(CH2CH2)I
C3F7(CH2CH2)2I
C4F9(CH2CH2)I
C4F9(CH2CH2)2I
C2F5(CF2CF2)(CH2CH2)I
C2F5(CF2CF2)(CH2CH2)2I
C2F5(CF2CF2)2(CH2CH2)I
C2F5(CF2CF2)2(CH2CH2)2I
C2F5(CF2CF2)3(CH2CH2)I
C4F9(CF2CF2)(CH2CH2)I
C4F9(CF2CF2)2(CH2CH2)I
C4F9(CF2CF2)(CH2CH2)2I
C4F9(CF2CF2)2(CH2CH2)2I
C4F9(CF2CF2)3(CH2CH2)I
를 N-메틸폼아마이드 HCONH(CH3)와 반응시키고, 폴리플루오로알킬알코올과 그 폼산에스터와의 혼합물로 한 후, 산촉매의 존재하에서 그것에 가수분해 반응시켜, 폴리플루오로알킬알코올
CnF2n+1(CF2CF2)b(CH2CH2)cOH
를 형성시킨다.
함불소 알코올〔I〕로서는 또 RF기가 탄소수 3~20, 바람직하게는 6~10의 폴리플루오로알킬기이며, A가 탄소수 1~6, 바람직하게는 2인 알킬렌기인 함불소 알코올, 예를 들면 일반식
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cOH 〔III〕
         n:1~6, 바람직하게는 2~4
         a:1~4, 바람직하게는 1
         b:0~3, 바람직하게는 1~2
         c:1~3, 바람직하게는 1
으로 표시되는 폴리플루오로알킬알코올 등이 사용된다.
일반식〔III〕으로 표시되는 폴리플루오로알킬알코올은 특허문헌 2에 기재되어 있으며, 다음과 같은 일련의 공정을 거쳐 합성된다.
우선, 일반식
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cI
으로 표시되는 폴리플루오로알킬아이오다이드, 예를 들면
CF3(CH2CF2)(CH2CH2)I
C2F5(CH2CF2)(CH2CH2)I
C2F5(CH2CF2)(CH2CH2)2I
C3F7(CH2CF2)(CH2CH2)I
C3F7(CH2CF2)(CH2CH2)2I
C4F9(CH2CF2)(CH2CH2)I
C4F9(CH2CF2)(CH2CH2)2I
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)I
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)2I
C2F5(CH2CF2)2(CF2CF2)(CH2CH2)I
C2F5(CH2CF2)2(CF2CF2)(CH2CH2)2I
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)I
C4F9(CH2CF2)2(CF2CF2)(CH2CH2)I
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)2I
C4F9(CH2CF2)2(CF2CF2)(CH2CH2)2I
를 N-메틸폼아마이드 HCONH(CH3)와 반응시키고, 폴리플루오로알킬알코올과 그 폼산에스터와의 혼합물로 한 후, 산촉매의 존재하에서 그것에 가수분해 반응시켜, 폴리플루오로알킬알코올
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cOH
를 형성시킨다.
함불소 알코올〔Ia〕로서는 RF′기가 탄소수 3~305, 바람직하게는 8~35의 퍼플루오로알킬기이며, A가 탄소수 1~3, 바람직하게는 1인 알킬렌기인 함불소 알코올, 예를 들면 일반식
CmF2m+1O〔CF(CF3)CF2O〕dCF(CF3)(CH2)eOH 〔IIa〕
         m:1~3, 바람직하게는 3
         d:0~100, 바람직하게는 1~10
         e:1~3, 바람직하게는 1
으로 표시되는 헥사플루오로프로펜옥사이드올리고머알코올 등이 사용된다.
또, 함불소 알코올〔Ib〕로서는 RF′′기가 탄소수 5~160의 퍼플루오로알킬렌기이며, A가 탄소수 1~3, 바람직하게는 1의 알킬렌기인 함불소 알코올, 예를 들면 일반식
HO(CH2)fCF(CF3)〔OCF2CF(CF3)〕gO(CF2)hO〔CF(CF3)CF2O〕i
 CF(CF3)(CH2)fOH 〔IIb〕
         f:1~3, 바람직하게는 1
         g+i:0~50, 바람직하게는 2~50
         h:1~6, 바람직하게는 2
으로 표시되는 퍼플루오로알킬렌에터다이올 등이 사용된다.
일반식〔IIa〕으로 표시되는 헥사플루오로프로펜옥사이드올리고머알코올에 있어서, m=1, e=1의 화합물은 특허문헌 3에 기재되어 있으며, 다음과 같은 공정을 거쳐 합성된다.
일반식 CF3O〔CF(CF3)CF2O〕nCF(CF3)COOR(R:알킬기, n:0~12의 정수)으로 표시되는 함불소 에터카복실산알킬에스터를 수소화붕소나트륨 등의 환원제를 사용하여 환원 반응시킨다.
또한, 일반식〔IIc〕으로 표시되는 퍼플루오로알킬렌에터다이올에 있어서, f=1은 특허문헌 4~5에 기재되어 있으며, 다음과 같은 일련의 공정을 거쳐 합성된다.
FOCRfCOF→H3COOCRfCOOCH3→HOCH2RfCH2OH
   Rf:-C(CF3)〔OCF2C(CF3)〕aO(CF2)cO〔CF(CF3)CF2O〕bCF(CF3)-
이들 함불소 알코올과 알콕시실레인은 알칼리성 또는 산성의 촉매의 존재하에서 반응시킴으로써, 함불소 나노 컴퍼지트 입자를 형성시킨다.
상기 알콕시실레인은, 일반식
(R1O)pSi(OR2)q(R3)r 〔IV〕
       R1, R3:H, C1~C6의 알킬기 또는 아릴기
       R2:C1~C6의 알킬기 또는 아릴기
         단, R1, R2, R3이 모두 아릴기인 경우는 없다
       p+q+r:4 단, q는 0이 아니다
으로 표시되고, 예를 들면 트라이메톡시실레인, 트라이에톡시실레인, 트라이메톡시메틸실레인, 트라이에톡시메틸실레인, 트라이메톡시페닐실레인, 트라이에톡시페닐실레인, 테트라메톡시실레인, 테트라에톡시실레인 등이 사용된다.
이들 각 성분은 함불소 알코올 100중량부에 대하여 알콕시실레인이 약10~200중량부, 바람직하게는 약50~150중량부의 비율로 사용된다. 알콕시실레인의 사용 비율이 이보다 적으면 용매로의 분산성이 나빠지고, 한편 이보다 많은 비율로 사용되면 발수발유성이 나빠진다.
이들 각 성분간의 반응은 알칼리성 또는 산성 촉매, 예를 들면 암모니아수 또는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속의 수산화물의 수용액, 또는 염산, 황산 등의 존재하에서, 약0~100℃, 바람직하게는 약10~30℃의 온도에서 약0.5~48시간, 바람직하게는 약1~10시간정도 반응시킴으로써 행해진다.
얻어진 함불소 나노 컴퍼지트 입자중의 함불소 알코올량은 약1~50몰%, 바람직하게는 약5~30몰%이며, 컴퍼지트 입자 직경(동적 광산란법에 의해 측정)은 약30~200nm이다.
이러한 함불소 나노 컴퍼지트의 제조시, 반응계에 오가노나노실리카 입자를 공존시켜 축합 반응을 행하면, 함불소 알코올-알콕시실레인-나노실리카 입자의 3성분으로 이루어지는 축합체로서의 함불소 나노실리카 컴퍼지트 입자를 제조할 수 있다.
[실시예]
다음에, 실시예에 대해서 본 발명을 설명한다.
(참고예 1)
CF3(CF2)3(CH2)2OH〔FA-4〕 0.25g을 30ml의 메탄올중에 가하여 용해시키고, 그 용액중에 실리카졸(닛산카가쿠 제품 메탄올실리카졸;30중량% 나노실리카 함유, 평균 입자 직경 11nm) 1.67g(나노실리카로서 0.50g) 및 테트라에톡시실레인(도쿄카세이 제품;밀도 0.93g/ml) 0.25ml을 가하여 마그네틱 스터러로 교반하면서, 25중량% 암모니아수 0.25ml를 가하여 5시간 반응을 행했다.
반응 종료 후, 이배포레이터를 사용하여 감압하에서 메탄올 및 암모니아수를 제거하고, 얻어진 분말을 약20ml의 메탄올중에서 하룻밤 재분산시켰다. 다음날 원침관을 사용하여 원심분리하고, 상청액을 버리고, 새로운 메탄올을 가하여 린스 작업을 행했다. 이 린스 작업을 3회 행한 후, 원침관의 입구를 알루미늄 호일로 덮고, 70℃의 오븐중에 하룻밤 넣었다. 다음날 50℃의 진공 건조기에 하룻밤 넣어 건조시켜 0.582g(수율 71%)의 백색 분말을 얻었다.
얻어진 백색 분말의 함불소 나노실리카 컴퍼지트의 입자 직경 및 그 불균일을 25℃에서 고형분 농도 1g/L 메탄올 분산액에 대해서 동적 광산란(DLS) 측정법에 의해 측정했다. 또, 열중량분석(TGA)을 800℃의 소성 전후에 대해서 행했다. 그 때, 승온 속도는 10℃/분으로 했다. 또한 초기 중량에 대한 소성에 의한 감소 중량의 백분율도 산출했다.
또한, 고형분 농도 1중량%로 분산시킨 컴퍼지트 입자의 물〔H2O〕, 메탄올〔MeOH〕, 에탄올〔EtOH〕, 1,2-다이클로로에테인〔DCE〕 및 테트라하이드로퓨란〔THF〕에 대한 분산성을 육안으로 관찰하고, 다음 평가 기준에 따라 평가했다.
      ○:균일하게 분산되고, 분산액은 투명
      △: 다소 분산되고, 분산액은 백탁
      ×: 분산되지 않고, 분산매중에 침전
(참고예 2~5)
참고예 1에 있어서, 25중량% 암모니아수가 다양하게 변경되었다.
(참고예 6~10)
참고예 1~5에 있어서, 함불소 알코올로서 CF3(CF2)5(CH2)2OH〔FA-6;C2F5(CF2CF2)2(CH2CH2)OH〕가 동량(0.25g) 사용되었다.
(참고예 11~15)
참고예 1~5에 있어서, 함불소 알코올로서 CF3(CF2)7(CH2)2OH〔FA-8;C2F5(CF2CF2)3(CH2CH2)OH〕가 동량(0.25g) 사용되었다.
(참고예 16~20)
참고예 1~5에 있어서, 함불소 알코올로서 CF3(CF2)3CH2(CF2)5(CH2)2OH〔DTFA;C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)OH〕가 동량(0.25g) 사용되었다.
(참고예 21~25)
참고예 2에 있어서, 함불소 알코올로서 다음과 같은 화합물이 동량(0.25g) 사용되었다.
참고예 21:CF3(CF2)2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)CH2OH [PO-3-OH]
˝ 22:CF3(CF2)2O[CF(CF3)CF2O]4CF(CF3)CH2OH [PO-6-OH]
˝ 23:HOCH2[CF(CF3)OCF2]2CF2OCF(CF3)CH2OH [OXF3PO-OH]
˝ 24:HOCH2CF(CF3)[OCF2CF(CF3)]nOCF2CF2O[CF(CF3)CF2O]mCF(CF3)CH2OH
(n+m=6) [OXF8PO-OH]
˝ 25:HOCH2CF(CF3)[OCF2CF(CF3)]nOCF2CF2O[CF(CF3)CF2O]mCF(CF3)CH2OH
(n+m=12) [OXF14PO-OH]
이상의 각 참고예에 있어서의 암모니아수량, 회수량, 수율 및 각종 측정 결과는 다음 표 1에 표시된다. 또, 그 분산성 평가는 표 2에 표시된다.
또한, 수율은 테트라알콕시실레인이 자기축합반응하여, 3차원의 실록세인 결합 Si-O을 형성시키고, 그 안의 -O-Si-O-〔SiO2〕 골격을 생성하는 것으로 하여, 하기 계산식으로부터 구했다. 또한, 실리카가 사용되지 않는 경우에는 C=0로 하여 계산된다.
     수율(%)=A/〔B+C+(D×E×F/G)〕×100
           A:생성 컴퍼지트 중량(g)
           B:함불소 알코올 중량(g)
           C:실리카 중량(g)
           D:테트라알콕시실레인 용량(ml)
           E:테트라알콕시실레인 밀도(g/ml)
           F:테트라알콕시실레인 유래의 SiO2 몰중량(g/몰)
           G:테트라알콕시실레인 몰중량(g/몰)
Figure 112015095363770-pct00001
Figure 112015095363770-pct00002
(실시예 1~3)
참고예 13~15에 있어서, 메탄올실리카졸이 사용되지 않았다.
(실시예 4~6)
참고예 18~20에 있어서, 메탄올실리카졸이 사용되지 않았다.
(실시예 7~9)
참고예 21에 있어서, 메탄올실리카졸이 사용되지 않고, 25% 암모니아수량이 다양하게 변경되어 사용되었다.
(실시예 10~12)
참고예 22에 있어서, 메탄올실리카졸이 사용되지 않고, 25% 암모니아수량이 다양하게 변경되어 사용되었다.
(실시예 13)
참고예 23에 있어서, 메탄올실리카졸이 사용되지 않고, 25% 암모니아수량이 4.0ml로 변경되어 사용되었다.
(실시예 14)
참고예 24에 있어서, 메탄올실리카졸이 사용되지 않고, 25% 암모니아수량이 4.0ml로 변경되어 사용되었다.
(실시예 15)
참고예 25에 있어서, 메탄올실리카졸이 사용되지 않고, 25% 암모니아수량이 4.0ml로 변경되어 사용되었다.
이상의 각 실시예에 있어서의 암모니아수량, 회수량, 수율 및 각종 측정 결과는 다음 표 3에 표시된다. 또, 그 분산성 평가는 표 4에 표시된다.
Figure 112015095363770-pct00003
Figure 112015095363770-pct00004
(참고예 31~55)
상기 참고예 1~25에서 얻어진 소성 전의 함불소 나노실리카 컴퍼지트 입자의 메탄올 분산액(입자 농도 5g/L)을 유리 프레파라트에 디핑하여 실온하에서 건조시키고, 얻어진 박층 표면에 실온 조건하에서 4μl의 액적을 조용히 접촉시켜, n-도데케인 또는 물에 부착된 액적의 접촉각(단위:°)을 θ/2법에 의해 접촉각계(교와카이멘카가쿠제 DropMaster 300)로 측정했다. 또한, 물에 대해서는 경시적인 측정이 행해졌다. 얻어진 결과는 다음 표 5에 표시된다.
Figure 112015095363770-pct00005
(실시예 21~35)
상기 실시예 1~15에서 얻어진 소성 전의 함불소 나노 컴퍼지트 입자에 대해서, 참고예 31~55와 마찬가지로 하여, 접촉각의 측정이 행해졌다. 얻어진 결과는 다음 표 6에 표시된다.
Figure 112015095363770-pct00006

Claims (11)

  1. 일반식
    RF-A-OH 〔I〕
    (여기서, RF는 퍼플루오로알킬기 또는 그 불소 원자의 일부가 수소 원자에 의해 치환된 폴리플루오로알킬기이며, A는 탄소수 1~6의 알킬렌기이다)으로 표시되는 함불소 알코올 및 알콕시실레인을, 암모니아수 촉매의 존재하에서 축합 반응시키는 것을 특징으로 하는 함불소 나노 컴퍼지트 입자의 제조법.
  2. 제 1 항에 있어서, 일반식〔I〕으로 표시되는 함불소 알코올로서, 일반식
    CnF2n+1(CH2)jOH 〔II〕
    (여기서, n은 1~10, j는 1~6의 정수이다)으로 표시되는 폴리플루오로알킬알코올이 사용되는 것을 특징으로 하는 함불소 나노 컴퍼지트 입자의 제조법.
  3. 제 1 항에 있어서, 일반식〔I〕으로 표시되는 함불소 알코올로서, 일반식
    CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cOH 〔III〕
    (여기서, n은 1~6, a는 1~4, b는 0~3, c는 1~3의 정수이다)으로 표시되는 폴리플루오로알킬알코올이 사용되는 것을 특징으로 하는 함불소 나노 컴퍼지트 입자의 제조법.
  4. 제 1 항에 있어서, 알콕시실레인이, 일반식
    (R1O)pSi(OR2)q(R3)r 〔IV〕
    (여기서, R1, R3은 각각 수소 원자, 탄소수 1~6의 알킬기 또는 아릴기이며, R2는 탄소수 1~6의 알킬기 또는 아릴기이며, 단 R1, R2, R3은 모두 아릴기인 경우는 없고, p+q+r은 4이며, 단 q는 0이 아니다)으로 표시되는 실레인 유도체인 것을 특징으로 하는 함불소 나노 컴퍼지트 입자의 제조법.
  5. 제 1 항에 있어서, 함불소 알코올〔I〕과 알콕시실레인을 10~30℃의 반응 온도에서 축합 반응시키는 것을 특징으로 하는 함불소 나노 컴퍼지트 입자의 제조법.
  6. 일반식
    RF'-A-OH 〔Ia〕
    또는 일반식
    HO-A-RF''-A-OH 〔Ib〕
    (여기서, RF′는 O, S 또는 N원자를 함유하는 직쇄상 또는 분기상의 퍼플루오로알킬기이며, RF′′는 O, S 또는 N원자를 함유하는 직쇄상 또는 분기상의 퍼플루오로알킬렌기이며, A는 탄소수 1~6의 알킬렌기이다)으로 표시되는 함불소 알코올 및 알콕시실레인을 암모니아수 촉매의 존재하에서 축합 반응시키는 것을 특징으로 하는 함불소 나노 컴퍼지트 입자의 제조법.
  7. 제 6 항에 있어서, 일반식〔Ia〕으로 표시되는 함불소 알코올로서, 일반식
    CmF2m+1O〔CF(CF3)CF2O〕dCF(CF3)(CH2)eOH 〔IIa〕
    (여기서, m은 1~3, d는 0~100, e는 1~3의 정수이다)으로 표시되는 헥사플루오로프로펜옥사이드올리고머알코올이 사용되는 것을 특징으로 하는 함불소 나노 컴퍼지트 입자의 제조법.
  8. 제 6 항에 있어서, 일반식〔Ib〕으로 표시되는 함불소 알코올로서, 일반식
    HO(CH2)fCF(CF3)〔OCF2CF(CF3)〕gO(CF2)hO〔CF(CF3)CF2O〕i
     CF(CF3)(CH2)fOH 〔IIb〕
    (여기서, f는 1~3, g+i는 0~50, h는 1~6의 정수이다)으로 표시되는 퍼플루오로알킬렌에터다이올이 사용되는 것을 특징으로 하는 함불소 나노 컴퍼지트 입자의 제조법.
  9. 제 6 항에 있어서, 알콕시실레인이, 일반식
    (R1O)pSi(OR2)q(R3)r 〔III〕
    (여기서, R1, R3은 각각 수소 원자, 탄소수 1~6의 알킬기 또는 아릴기이며, R2는 탄소수 1~6의 알킬기 또는 아릴기이며, 단 R1, R2, R3은 모두 아릴기인 경우는 없고, p+q+r은 4이며, 단 q는 0이 아니다)으로 표시되는 실레인 유도체인 것을 특징으로 하는 함불소 나노 컴퍼지트 입자의 제조법.
  10. 제 6 항에 있어서, 함불소 알코올〔Ia〕 또는 〔Ib〕과 알콕시실레인을 10~30℃의 반응 온도에서 축합 반응시키는 함불소 나노 컴퍼지트 입자의 제조법.
  11. 제 6 항에 기재된 방법으로 제조된 함불소 나노 컴퍼지트 입자를 유효 성분으로 하는 발수발유제.
KR1020157027200A 2013-03-06 2014-03-06 함불소 나노 컴퍼지트 입자 및 그 제조법 KR101711846B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-044085 2013-03-06
JP2013044084 2013-03-06
JPJP-P-2013-044086 2013-03-06
JP2013044085 2013-03-06
JPJP-P-2013-044084 2013-03-06
JP2013044086 2013-03-06
PCT/JP2014/055819 WO2014136894A1 (ja) 2013-03-06 2014-03-06 含フッ素ナノコンポジット粒子およびその製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150128776A KR20150128776A (ko) 2015-11-18
KR101711846B1 true KR101711846B1 (ko) 2017-03-03

Family

ID=51491402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157027200A KR101711846B1 (ko) 2013-03-06 2014-03-06 함불소 나노 컴퍼지트 입자 및 그 제조법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9475826B2 (ko)
EP (1) EP2966113B1 (ko)
KR (1) KR101711846B1 (ko)
CN (1) CN105246948A (ko)
CA (1) CA2901996A1 (ko)
WO (1) WO2014136894A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105246948A (zh) * 2013-03-06 2016-01-13 优迈特株式会社 含氟纳米复合物粒子及其制造方法
EP3118280B1 (en) * 2014-03-11 2019-01-09 Unimatec Co., Ltd. Fluorine-containing boric acid composite capsule particles
JP6038327B2 (ja) * 2014-03-11 2016-12-07 ユニマテック株式会社 樹脂−含フッ素ホウ酸コンポジット粒子の複合体
JPWO2015146861A1 (ja) * 2014-03-26 2017-04-13 ユニマテック株式会社 ポリフルオロアルキルポリマー、表面改質剤、撥水撥油層形成材料、防汚層形成材料及び離型層形成材料
US10562989B2 (en) * 2015-03-10 2020-02-18 Unimatec Co., Ltd. Fluorine-containing boric acid PVB composite
EP3636702A1 (en) 2019-12-06 2020-04-15 Solvay Specialty Polymers Italy S.p.A. Hydrophobic coating
WO2021171745A1 (ja) * 2020-02-27 2021-09-02 ユニマテック株式会社 含フッ素アルコールコンポジット
CN116199979B (zh) * 2023-01-10 2024-05-17 苏州硕宏高分子材料有限公司 一种预分散橡胶促进剂及其制备的橡胶

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004285111A (ja) 2003-03-19 2004-10-14 Arakawa Chem Ind Co Ltd アルコキシシラン誘導体、硬化性組成物およびその硬化物

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3574770A (en) 1968-10-24 1971-04-13 Nasa Hydroxy terminated perfluoro ethers
US4554296A (en) 1984-10-26 1985-11-19 Dow Corning Corporation Polyorganosiloxane compositions
JPH05186719A (ja) 1991-05-31 1993-07-27 Hitachi Chem Co Ltd 無機導電塗料組成物及びこれを用いた導電塗膜の製造法
JP3567494B2 (ja) * 1993-08-27 2004-09-22 旭硝子株式会社 含フッ素溶媒に分散されてなるオルガノゾルからなるコーティング剤
US6013752A (en) 1997-06-04 2000-01-11 Ameron International Corporation Halogenated resin compositions
JP3728751B2 (ja) * 2003-02-10 2005-12-21 荒川化学工業株式会社 硬化性組成物およびその硬化物
DE102004046385A1 (de) 2004-09-24 2006-04-06 Construction Research & Technology Gmbh Flüssige fluorhaltige Zusammensetzungen für die Oberflächenbehandlung mineralischer und nichtmineralischer Untergründe
DE102004056395A1 (de) 2004-11-23 2006-06-01 Clariant Gmbh Neue Fluorsilankondensationsprodukte, deren Herstellung und Verwendung zur Oberflächenmodifizierung
AU2006326938B2 (en) 2005-12-20 2011-08-11 Technological Resources Pty. Limited Feed box
JP2007186454A (ja) 2006-01-13 2007-07-26 Yunimatekku Kk 含フッ素エーテルアルコールおよびその製造法
EP2228356B1 (en) 2006-03-10 2016-06-22 Unimatec Co., Ltd. Polyfluoroalkyl iodide and process for producing the same
JP5292680B2 (ja) 2006-08-07 2013-09-18 ユニマテック株式会社 含フッ素ポリエーテル(メタ)アクリレートおよびその製造法
DE102008007190A1 (de) 2008-02-01 2009-08-06 Construction Research & Technology Gmbh Flüssige, fluorhaltige und einkomponentige Zusammensetzung
CN105246948A (zh) * 2013-03-06 2016-01-13 优迈特株式会社 含氟纳米复合物粒子及其制造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004285111A (ja) 2003-03-19 2004-10-14 Arakawa Chem Ind Co Ltd アルコキシシラン誘導体、硬化性組成物およびその硬化物

Also Published As

Publication number Publication date
EP2966113A1 (en) 2016-01-13
EP2966113B1 (en) 2018-11-21
CN105246948A (zh) 2016-01-13
CA2901996A1 (en) 2014-09-12
US20160009739A1 (en) 2016-01-14
EP2966113A4 (en) 2016-10-19
WO2014136894A1 (ja) 2014-09-12
KR20150128776A (ko) 2015-11-18
US9475826B2 (en) 2016-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101711846B1 (ko) 함불소 나노 컴퍼지트 입자 및 그 제조법
KR101771999B1 (ko) 함불소 나노실리카 컴퍼지트 입자 및 그 제조법
KR20150120973A (ko) 발수막 형성용 조성물 및 그 사용
JP5812367B2 (ja) 含フッ素ナノシリカコンポジット粒子およびその製造法
CN102732151A (zh) 拒油涂布材料组合物
KR102336869B1 (ko) 함불소 산화 타이타늄-나노 실리카 복합 입자 및 그 제조법
JP2019143102A (ja) 含フッ素シリカコンポジット粒子
JP5812368B2 (ja) 含フッ素ナノコンポジット粒子の製造法
CN115210295A (zh) 含氟醇复合物
JP5812369B2 (ja) 含フッ素ナノコンポジット粒子の製造法
WO2015137344A1 (ja) 樹脂-含フッ素ホウ酸コンポジット粒子複合体
JP5755388B2 (ja) 含フッ素カルシウムコンポジット粒子、その製造法およびそれを有効成分とする表面処理剤
JP5996056B2 (ja) 含フッ素ナノシリカコンポジット粒子の分散液
JP5755350B2 (ja) 含フッ素ナノシリカコンポジット粒子およびその製造法
JP5812366B2 (ja) 含フッ素ナノコンポジット粒子の製造法
JP7184255B2 (ja) 含フッ素シリカコンポジット粒子、その製造法およびそれを有効成分とする撥水親油剤

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant