JP4998723B2 - 含フッ素コーティング剤組成物 - Google Patents
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Description
(式中、R1、R2は炭素数1〜4のアルキル基、Q1はCH2CH2CH2又はCH2CH2NHCH2CH2CH2、hは1〜4の整数、iは2又は3である。)
しかしながら、この化合物は、パーフルオロポリエーテル基の部分が、ヘキサフルオロプロピレンオキサイド(HFPO)の2〜5量体と短いため、上記パーフルオロポリエーテル基の持つ特徴を十分に出すことができなかった
(式中、X3は加水分解性基、R5は低級アルキル基、R6は水素原子又は低級アルキル基、Q2はCH2CH2CH2又はCH2CH2NHCH2CH2CH2、eは6〜50の整数、fは2又は3、c及びdはそれぞれ1〜3の整数。)
−(Z−Q)p−Rf1−(Q−Z)p− (2)
−Rf1−(Q−Z−Q−Rf1)q− (3)
(式中、Rf1は、2価のパーフルオロポリエーテル基、Z及びQは上記と同様の基であり、それぞれ同じでも異なってもよい。pは0又は1、qは1〜3の整数である。)
(式中、Rfは2価のパーフルオロポリエーテル−ポリシロキサン共重合体含有基、Qは2価の連結基、Zはシロキサン結合を有する少なくとも2価の基、Rは炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基、Xは加水分解性基である。aは2又は3、bは1〜10の整数、yは1〜5の整数である。)で表されるパーフルオロポリエーテル−ポリシロキサン共重合体変性シランであって、Rfが下記平均組成式(2)で示されるパーフルオロポリエーテル−ポリシロキサン共重合体変性シランである。
−(Z−Q)p−Rf1−(Q−Z)p− (2)
−Rf1−(Q−Z−Q−Rf1)q− (3)
(式中、Rf1は、2価のパーフルオロポリエーテル基、Z及びQは上記と同様の基であり、それぞれ同じでも異なってもよい。pは0又は1、qは1〜3の整数である。)
−CF2O−
−CF2CF2O−
−CF2CF2CF2O−
−CF(CF3)CF2O−
−CF2CF2CF2CF2O−
−CF2CF2CF2CF2CF2CF2O−
−C(CF3)2O−
−CF2O−
−CF2CF2O−
−CF2CF2CF2O−
−CF(CF3)CF2O−
(式中、Yはそれぞれ独立にF又はCF3基、rは2〜6の整数、dは1〜3の整数、m、nはそれぞれ0〜200の整数で、m+n=2〜200、sは0〜6の整数である。該一般式中の繰り返し単位の配列はランダムである。)
−CF2(OC2F4)e(OCF2)fOCF2− (7)
(式中、e=0〜50、f=1〜50及びe+f=2〜60の整数である。)
化合物1〜5をHFE−7200(住友3M社製)に溶解させ、0.2wt%溶液を調整し、それぞれを指定の比率で混合し、有効成分に対して0.8wt%のパーフロロカルボン酸を添加し、処理剤とした。スライドガラスを処理剤に30秒間浸漬後150mm/minの速度で引き上げ、25℃、湿度40%の雰囲気下で24時間放置し、硬化被膜を形成させた。表1にそれぞれの処理剤の混合比をまとめた。
感触は、ベンコット(旭化成社製)でスライドガラスの表面を擦った際の感触を、ブラインドテストにより実施した。評価基準は以下の通りである。サンプルは初期及び2000往復回(ベンコットン、0.5kg荷重)摩耗後のものを用いた。
◎ :感触が特に優れている。
○ :感触がよい。
△ :普通。
× :感触が悪い。
[動摩擦係数の評価]
ベンコット(旭化成社製)に対する動摩擦係数を、新東科学社製の表面性試験機を用いて測定した。
[皮膜の密着性の評価]
フッソ系溶剤AK225(旭硝子社製)による超音波洗浄前後の動摩擦係数及び感触を評価した。
フッ素系溶剤による超音波洗浄後には、実施例では、動摩擦係数が低く、感触に優れていた。二種のパーフルオロポリエーテル−ポリシロキサン共重合体変性シランを混合することにより、PFE基及びポリシロキサンの近傍に加水分解性基があるため、パーフルオロポリエーテル相及びポリシロキサン相を化学結合で固定することが可能となり、低動摩擦係数を達成するために十分な膜厚を保持できるためと考えられる。
また、混合する化合物の分子量が同程度の実施例1〜6は、分子量が大きく異なる実施例7及び8と比較して、動摩擦係数の耐久性が良かった。
一方、比較例では、水接触角の低下はないものの、動摩擦係数が上昇し、感触が悪くなった。処理剤同士の密着性が悪いために、フッ素系溶剤による超音波洗浄で容易に洗い流され、単分子層だけ残り、十分な膜厚を保持できなくなったものと考えられる。
以上の点から、本発明に示すパーフルオロポリエーテル−ポリシロキサン共重合体変性シランを用いたコーティング剤組成物は、基材表面に強固な皮膜を形成し、処理剤同士の密着性に優れるため、撥水撥油性で、低動摩擦な表面を持続できる。
Claims (5)
- 下記平均組成式(1)
−(Z−Q)p−Rf1−(Q−Z)p− (2)
−Rf1−(Q−Z−Q−Rf1)q− (3)
(式中、Rf1は、2価のパーフルオロポリエーテル基、Z及びQは上記と同様の基であり、それぞれ同じでも異なってもよい。pは0又は1、qは1〜3の整数である。) - 式(2)、(3)において、Rf1が下記一般式(4)、(5)、(6)で示されるパーフルオロポリエーテル基を含む基から選ばれることを特徴とする請求項1に記載の含フッ素コーティング剤組成物。
- 式(2)、(3)において、Rf1が下記一般式(7)で示される基から選ばれるパーフルオロポリエーテル基を含む基であることを特徴とする請求項1に記載の含フッ素コーティング剤組成物。
−CF2(OC2F4)e(OCF2)fOCF2− (7)
(式中、e=0〜50、f=1〜50及びe+f=2〜60の整数である。) - 分子量が100以上であり、分子中におけるフッ素含有率が25重量%以上であるカルボン酸、またはその誘導体であって使用時にカルボン酸を発生しうるものを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の含フッ素コーティング剤組成物。
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