JP5683279B2 - 耐久性のあるコーティング組成物 - Google Patents
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Description
a)一般式Rf−(CH2)2−SiCl3(式中、Rfは3〜18個のアルキル炭素原子を有するパーフルオロアルキルラジカル基である)を有する化合物から選択される少なくとも1種のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)パーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)少なくとも1種のフッ素化溶媒と
から本質的になる、基材をコーティングするためのコーティング組成物に関する。
a)一般式Rf−(CH2)2−SiCl3(式中、Rfは3〜18個のアルキル炭素原子を有するパーフルオロアルキルラジカル基である)を有する化合物から選択される少なくとも1種のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)パーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)少なくとも1種のフッ素化溶媒と
から本質的になる、方法にも関する。
「基材」という用語は、コーティング組成物によりコートされる物品を指す。基材は透明または不透明とすることができる。透明基材は、ガラス、プラスチック等のポリマー材料またはこれらの組み合わせから作製することができる。基材としては、ガラスまたはプラスチック窓、例えば、ビルの内窓または外窓、眼鏡、車両(オートバイを含む)の風防、水上バイクまたは航空機の風防、装置および機器のガラスカバー、例えば、時計、水泳ゴーグル、ヘルメットのカバー、例えば、オートバイのヘルメット、ガラスレンズ、例えば、顕微鏡レンズまたはカメラレンズ、透明分離装置、例えば、ガラス安全スクリーンまたは飛散防止バリア、機器または計器のガラスドアまたは窓、例えば、化学反応フード、生物または薬品フード、インキュベータ、キャビネット、マイクロ波オーブン、トースターオーブンまたは冷蔵庫が例示される。
a)一般式Rf−(CH2)2−SiCl3(式中、Rfは3〜18個のアルキル炭素原子を有するパーフルオロアルキルラジカル基である)を有する化合物から選択される少なくとも1種のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)パーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)少なくとも1種のフッ素化溶媒と
を含むことができる。
a)一般式Rf−(CH2)2−SiCl3(式中、Rfは3〜18個のアルキル炭素原子を有するパーフルオロアルキルラジカル基である)を有する化合物から選択される少なくとも1種のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)パーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)少なくとも1種のフッ素化溶媒と
から本質的になる。
a)パーフルオロヘキシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロオクチルエチルトリクロロシラン、パーフルオロデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロドデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロテトラデシルエチルトリクロロシランおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される1種以上のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)パーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)少なくとも1種のフッ素化溶媒と
を含む。
a)パーフルオロヘキシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロオクチルエチルトリクロロシラン、パーフルオロデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロドデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロテトラデシルエチルトリクロロシランおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される1種以上のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)パーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)少なくとも1種のフッ素化溶媒と
から本質的になる。
a)0.1重量%〜10重量%、好ましくは、0.1重量%〜5重量%、さらに好ましくは、0.5重量%〜2重量%のパーセンテージのパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)0.1重量%〜10重量%、好ましくは、0.1重量%〜5重量%、さらに好ましくは、0.2重量%〜2重量%のパーセンテージのパーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)80重量%〜99.8重量%のパーセンテージの少なくとも1種のフッ素化溶媒と
から本質的になり、
パーセンテージが全てコーティング組成物の総重量を基準としている。
a)パーフルオロヘキシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロオクチルエチルトリクロロシラン、パーフルオロデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロドデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロテトラデシルエチルトリクロロシランおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される1種以上のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)パーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)少なくとも1種のフッ素化溶媒と
を含む。
a)パーフルオロヘキシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロオクチルエチルトリクロロシラン、パーフルオロデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロドデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロテトラデシルエチルトリクロロシランおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される1種以上のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)パーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)少なくとも1種のフッ素化溶媒と
から本質的になる。
a)0.1重量%〜10重量%、好ましくは、0.1重量%〜5重量%、さらに好ましくは、0.5重量%〜2重量%のパーセンテージのパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)0.1重量%〜10重量%、好ましくは、0.1重量%〜5重量%、さらに好ましくは、0.2重量%〜2重量%のパーセンテージのパーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)80重量%〜99.8重量%のパーセンテージの少なくとも1種のフッ素化溶媒とから本質的になり、
パーセンテージが全てコーティング組成物の総重量を基準としている。
接触角測定
接触角は、業界で一般的に用いられている液滴法により測定する。簡単に述べると、光源の前で水滴を測定する表面に配置する。液滴の断面を見て、ゴニオメータを用いて、接触角アルファ(α)を測定する。First Ten Ångstroms,Portsmouth,VA,USA(Model:FT Å125)より入手可能な市販のゴニオメータを用いることができる。接触角αの概略図を図1に示す。
水滴を、試験する基材の表面に、基材を水平に保ちつつ落とす。次に、基材を徐々に傾け、水滴が滑りはじめるときの水平面と基材と間の角度(滑水角)を測定する。滑水角が小さければ小さいほど、水滴は基材の表面から滑り落ち易い。
ガラス研磨化合物を、処理済み撥水表面に適用する。スポンジを用いて、円形または相互横断パターンで、処理表面を繰り返し拭く。予め決めた重量を、研磨中、スポンジの上部に加えることができる。摩耗試験は、手で、または装置を用いて行うことができる。日本の株式会社安田精機製作所より入手可能な市販の装置(型番:No.552、ガードナー式ウォッシャビリティテスター)を用いることができる。
標準車両ガラス風防を用いた。風防を、スポンジおよび日本、大阪府中央区のソフト99コーポレーションより入手可能なガラコ倍速コンパウンドを用いて研磨した。
比較例1および比較例2は、パーフルオロポリエーテルカルボン酸を、他の比較例コーティング組成物として用いずに、パーフルオロアルキルトリクロロシランの混合物を含むコーティング組成物であった。
DuPont,Wilmington DE,USAよりMPD−7653として入手可能なパーフルオロアルキルトリクロロシランの混合物を用いて、本発明のコーティング組成物を処方した。混合物MPD−7653は、メーカーにより指定されたとおり、パーフルオロヘキシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロオクチルエチルトリクロロシラン、パーフルオロデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロドデシルエチルトリクロロシランおよびパーフルオロテトラデシルエチルトリクロロシランを含有している。
比較例のコーティング組成物および実施例1〜6のコーティング組成物を用いて、「風防処理」に記載したガラス風防の処理を行った。接触角および滑水角を測定した。結果を表2に示す。
次に、本発明の好ましい態様を示す。
1. a)一般式Rf−(CH 2 ) 2 −SiCl 3 (式中、Rfは3〜18個のアルキル炭素原子を有するパーフルオロアルキルラジカル基である)を有する化合物から選択される少なくとも1種のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)パーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)少なくとも1種のフッ素化溶媒と
から本質的になる、基材をコーティングするためのコーティング組成物。
2. a)0.1重量%〜10重量%のパーセンテージのパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)0.1重量%〜10重量%のパーセンテージのパーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)80重量%〜99.8重量%のパーセンテージの少なくとも1種のフッ素化溶媒とから本質的になり、
パーセンテージが全て前記コーティング組成物の総重量を基準としている上記1に記載のコーティング組成物。
3. Rfが、一般式F(CF 2 ) n (式中、nは6〜16の整数である)を有するパーフルオロアルキルラジカル基から選択される上記1に記載のコーティング組成物。
4. 前記パーフルオロアルキルトリクロロシランが、パーフルオロヘキシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロオクチルエチルトリクロロシラン、パーフルオロデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロドデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロテトラデシルエチルトリクロロシランおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される上記3に記載のコーティング組成物。
5. 前記基材が、ガラス基材である上記1に記載のコーティング組成物。
6. 前記フッ素化溶剤が、フッ素化炭化水素溶剤、パーフルオロカーボン溶媒またはこれらの組み合わせから選択される上記1に記載のコーティング組成物。
7. 上記1、2、3、4、5または6に記載のコーティング組成物でコートされた基材。
8. 基材の表面に撥水性を与える方法であって、基材の表面にコーティング組成物を適用して、前記コーティング組成物の層をその上に形成することを含み、前記コーティング組成物が、
a)一般式Rf−(CH 2 ) 2 −SiCl 3 (式中、Rfは3〜18個のアルキル炭素原子を有するパーフルオロアルキルラジカル基である)を有する化合物から選択される少なくとも1種のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)パーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)少なくとも1種のフッ素化溶媒と
から本質的になる方法。
9. 前記基材が、ガラスである上記8に記載の方法。
10. 前記コーティング組成物が、
a)0.1重量%〜10重量%のパーセンテージのパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)0.1重量%〜10重量%のパーセンテージのパーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)80重量%〜99.8重量%のパーセンテージの少なくとも1種のフッ素化溶媒とから本質的になり、
パーセンテージが全て前記コーティング組成物の総重量を基準としている上記8に記載の方法。
11. Rfが、一般式F(CF 2 ) n (式中、nは6〜16の整数である)を有するパーフルオロアルキルラジカル基から選択される上記8に記載の方法。
12. 前記パーフルオロアルキルトリクロロシランが、パーフルオロヘキシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロオクチルエチルトリクロロシラン、パーフルオロデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロドデシルエチルトリクロロシラン、パーフルオロテトラデシルエチルトリクロロシランおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される上記11に記載の方法。
13. 前記コーティング組成物を前記表面に適用する前に、前記表面を研磨することを含む上記8に記載の方法。
14. 上記8、9、10、11、12または13に記載の方法によりコートされた基材。
Claims (4)
- a)0.1重量%〜2重量%の、一般式Rf−(CH2)2−SiCl3(式中、Rfは3〜18個のアルキル炭素原子を有するパーフルオロアルキルラジカル基である)を有する化合物から選択される少なくとも1種のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)0.2重量%〜10重量%のパーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)88重量%〜99.7重量%の少なくとも1種のフッ素化溶媒と
を含む、基材をコーティングするためのコーティング組成物(上記成分aを2重量%、かつ、上記成分bを0.2重量%含むものを除く)。 - 請求項1に記載のコーティング組成物でコートされた基材。
- 基材の表面に撥水性を与える方法であって、基材の表面にコーティング組成物を適用して、前記コーティング組成物の層をその上に形成することを含み、前記コーティング組成物が、
a)0.1重量%〜2重量%の、一般式Rf−(CH2)2−SiCl3(式中、Rfは3〜18個のアルキル炭素原子を有するパーフルオロアルキルラジカル基である)を有する化合物から選択される少なくとも1種のパーフルオロアルキルトリクロロシランと、
b)0.2重量%〜10重量%のパーフルオロポリエーテルカルボン酸と、
c)88重量%〜99.7重量%の少なくとも1種のフッ素化溶媒と
を含む(ただし、上記成分aを2重量%、かつ、上記成分bを0.2重量%含むものを除く)、方法。 - 請求項3に記載の方法によりコートされた基材。
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