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JP2001335693A - Aqueous emulsion containing hydrolyzed product of fluorocarbon silane, and coating having oil stain resistance and heat-resistant water repellency - Google Patents

Aqueous emulsion containing hydrolyzed product of fluorocarbon silane, and coating having oil stain resistance and heat-resistant water repellency

Info

Publication number
JP2001335693A
JP2001335693A JP2000155281A JP2000155281A JP2001335693A JP 2001335693 A JP2001335693 A JP 2001335693A JP 2000155281 A JP2000155281 A JP 2000155281A JP 2000155281 A JP2000155281 A JP 2000155281A JP 2001335693 A JP2001335693 A JP 2001335693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluorocarbon silane
aqueous
aqueous emulsion
silane
hydrolyzate
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2000155281A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mureo Kaku
群雄 賀来
Satoko Iwato
聡子 岩戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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 EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Priority to JP2000155281A priority Critical patent/JP2001335693A/en
Priority to CA2405277A priority patent/CA2405277C/en
Priority to PCT/US2001/016282 priority patent/WO2001090267A2/en
Priority to JP2001587068A priority patent/JP4704656B2/en
Priority to KR1020027015517A priority patent/KR100741256B1/en
Priority to CNB01809791XA priority patent/CN1250657C/en
Priority to DE60113100T priority patent/DE60113100T2/en
Priority to US10/258,314 priority patent/US6709504B2/en
Priority to EP01937592A priority patent/EP1285032B1/en
Publication of JP2001335693A publication Critical patent/JP2001335693A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous emulsion capable of forming a coating layer having oil stain resistance together with a heat-resistant water repellency. SOLUTION: This aqueous emulsion contains a hydrolyzed product of a fluorocarbon silane, a surface active agent, an organomethoxysilane, and an acidic or alkaline aqueous solution as a pH adjuster with which pH of the emulsion is adjusted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐油防汚性かつ耐
熱撥水性の被覆層を提供することができるフルオロカー
ボンシラン加水分解物含有水性エマルジョンに関し、さ
らに詳しくは、フルオロカーボンシラン加水分解物とと
もにオルガノアルコキシシランを含有し、さらにpH調
整剤として酸水溶液またはアルカリ水溶液を含有するこ
とによりエマルジョンのpHを調整した水性エマルジョ
ン、およびそのエマルジョンを、ガラスあるいは金属表
面、鋳物、陶器などのセラミック、煉瓦、コンクリー
ト、または石などの基材に塗布乾燥することにより形成
された、オーブンレンジ・トースターのガラス窓などの
家電用途、自動車関連の部品などの工業用途、またはオ
フィスオートメーション分野の各種部品などの耐油防汚
性かつ耐熱撥水性の被覆物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fluorocarbon silane hydrolyzate-containing aqueous emulsion capable of providing a coating layer having oil- and stain-proofing properties and heat- and water-repellent properties. An aqueous emulsion containing silane and further adjusting the pH of the emulsion by containing an aqueous acid solution or aqueous alkali solution as a pH adjuster, and the emulsion, glass or metal surfaces, castings, ceramics such as pottery, bricks, concrete, Or, it is formed by coating and drying on a substrate such as stone, and is used for home appliances such as glass windows of microwave ovens and toasters, industrial applications such as automobile-related parts, and oil-fouling and anti-fouling properties of various parts in the office automation field. And heat and water repellent On Kutsugaebutsu.

【0002】[0002]

【従来の技術】基材の表面に撥水性を提供することがで
きるシラン含有水溶液については種々の提案がなされて
いる。
2. Description of the Related Art Various proposals have been made for a silane-containing aqueous solution capable of providing water repellency to the surface of a substrate.

【0003】シラン含有水溶液の中でも、特別な熱処理
を必要とせずに、基材に撥水性を提供することができる
ものとして、フルオロカーボンシラン加水分解物と、そ
の加水分解物を乳化する界面活性剤とを含有するエマル
ジョンが開発されている(米国特許第5,550,18
4号公報)。
Among silane-containing aqueous solutions, those which can provide a substrate with water repellency without requiring a special heat treatment include a fluorocarbon silane hydrolyzate and a surfactant for emulsifying the hydrolyzate. Have been developed (U.S. Pat. No. 5,550,18).
No. 4).

【0004】また、フルオロカーボンシラン加水分解物
と、その加水分解物を乳化する界面活性剤と、特定のシ
リケートとを含有するエマルジョンであって、そのpH
を7以上に調整したものが提案されており、高温条件下
においても優れた撥水性を維持できる特性、すなわち、
耐熱撥水性を基材に提供することができる(特開平11
−181355号公報)。
[0004] An emulsion containing a hydrolyzate of a fluorocarbon silane, a surfactant for emulsifying the hydrolyzate, and a specific silicate, wherein
Is adjusted to 7 or more, a property that can maintain excellent water repellency even under high temperature conditions, that is,
Heat and water repellency can be provided to the substrate
181355).

【0005】さらにまた、同様に優れた耐熱撥水性をも
たらすエマルジョンとして、特定のノニオン系界面活性
剤によって乳化されたフルオロカーボンシランの加水分
解物と、特定のシリケートとを含有するエマルジョンで
あって、そのpHを4以上に調整したエマルジョンも提
案されている(特開平11−181355号公報)。
[0005] Further, as an emulsion which also provides excellent heat and water repellency, an emulsion containing a hydrolyzate of fluorocarbon silane emulsified by a specific nonionic surfactant and a specific silicate, An emulsion in which the pH is adjusted to 4 or more has also been proposed (JP-A-11-181355).

【0006】いずれもフルオロカーボンシラン加水分解
物とともに特定のシリケートを含有する水性エマルジョ
ンである。
Both are aqueous emulsions containing a specific silicate together with a hydrofluorocarbonsilane hydrolyzate.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このようなエマルジョ
ンを塗布乾燥することによって形成された被覆層を具え
たオーブンレンジ・トースターのガラス窓等の製品は、
優れた耐熱撥水性を有するものの、油に対する防汚性が
不十分である。耐熱撥水性とともに油に対する防汚性を
備えることが強く望まれている用途がある。
Products such as a glass window of a microwave oven and a toaster provided with a coating layer formed by applying and drying such an emulsion are described below.
Although it has excellent heat and water repellency, its antifouling property against oil is insufficient. In some applications, it is strongly desired to have an antifouling property against oil as well as heat and water repellency.

【0008】本発明の課題は、耐熱撥水性とともに油に
対する防汚性を備えた被覆層を形成することができるフ
ルオロカーボンシラン加水分解物含有水性エマルジョン
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a fluorocarbon silane hydrolyzate-containing aqueous emulsion capable of forming a coating layer having heat resistance and water repellency as well as oil stain resistance.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために、フルオロカーボンシラン加水
分解物とオルガノアルコキシシランとを含有し、さらに
pH調整剤によりpHが調製された水性エマルジョンを
用いることにより、耐熱撥水性とともに耐油防汚性を有
する被覆層を形成できることを見出した。
Means for Solving the Problems In order to solve such problems, the present inventors have developed an aqueous solution containing a hydrolyzate of fluorocarbon silane and an organoalkoxy silane and further having a pH adjusted by a pH adjuster. It has been found that by using an emulsion, it is possible to form a coating layer having both oil and water resistance as well as heat and water repellency.

【0010】すなわち、本発明のフルオロカーボンシラ
ン加水分解物含有水性エマルジョンは、フルオロカーボ
ンシランの加水分解物、界面活性剤、オルガノアルコキ
シシラン、およびpH調整剤を含有する水性エマルジョ
ンであり、そのフルオロカーボンシランは、
That is, the fluorocarbon silane hydrolyzate-containing aqueous emulsion of the present invention is an aqueous emulsion containing a hydrolyzate of a fluorocarbon silane, a surfactant, an organoalkoxy silane, and a pH adjuster.

【0011】[0011]

【化3】 Rf−(CH2p−Si{−(O−CH2CH2n−OR13 (1) (Rfは炭素原子が3〜18個のパーフルオロアルキル
基またはそれらの混合物であり、複数のR1は炭素原子
が1〜3個の同一のもしくは異なるアルキル基であり、
そして、p=2〜4およびn=2〜10である)
Embedded image R f — (CH 2 ) p —Si {— (O—CH 2 CH 2 ) n —OR 13 (1) (R f is a perfluoroalkyl group having 3 to 18 carbon atoms or A mixture thereof, wherein a plurality of R 1 are the same or different alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms,
And p = 2-4 and n = 2-10)

【0012】により表される少なくとも1種の加水分解
性フルオロカーボンシランであり、その界面活性剤は、
そのフルオロカーボンシランの加水分解物を乳化するも
のであり、そのフルオロカーボンシランは、水性エマル
ジョンの総重量に基づいて、0.1〜20重量%含有さ
れ、フルオロカーボンシランと、界面活性剤との重量比
は、1:1〜10:1であり、そのオルガノアルコキシ
シランは、
At least one hydrolyzable fluorocarbon silane represented by the formula:
It emulsifies the hydrolyzate of the fluorocarbon silane. The fluorocarbon silane is contained in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the aqueous emulsion, and the weight ratio of the fluorocarbon silane to the surfactant is: 1: 1 to 10: 1, and the organoalkoxysilane is

【0013】[0013]

【化4】R2 nSi(OR34-n (2) (R2は炭素原子が1〜10個のアルキル基であり、複
数のR3は炭素原子が1〜3個の同一のもしくは異なる
アルキル基であり、そして、n=1〜3である)
Embedded image R 2 n Si (OR 3) 4-n (2) (R 2 is a 1 to 10 alkyl group carbon atoms, more R 3 is one to three of the same carbon atom Or different alkyl groups and n = 1-3)

【0014】により表されるオルガノアルコキシシラン
であり、オルガノアルコキシシランは、フルオロカーボ
ンシランに対するモル分率が0.3〜10である量で含
有され、そのpH調整剤は、酸水溶液またはアルカリ水
溶液であることことを特徴とする。
The organoalkoxysilane is contained in an amount having a mole fraction of 0.3 to 10 with respect to the fluorocarbon silane, and the pH adjuster is an aqueous acid solution or an aqueous alkali solution. It is characterized by that.

【0015】上記のフルオロカーボンシラン加水分解物
含有水性エマルジョンにおいて、酸水溶液は、リン酸、
ホウ酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸またはギ酸の水溶液で
あり、アルカリ水溶液は、アンモニア、ピリジン、水酸
化ナトリウム、または水酸化カリウムの水溶液であるこ
とであることが好ましい。
[0015] In the above-mentioned aqueous emulsion containing hydrolyzate of fluorocarbon silane, the aqueous acid solution contains phosphoric acid,
It is preferably an aqueous solution of boric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid or formic acid, and the alkaline aqueous solution is preferably an aqueous solution of ammonia, pyridine, sodium hydroxide or potassium hydroxide.

【0016】上記のいずれかのフルオロカーボンシラン
加水分解物含有水性エマルジョンにおいて、オルガノア
ルコキシシランはオルガノメトキシシランであることが
好ましい。
In any of the above aqueous emulsions containing hydrolyzate of fluorocarbon silane, the organoalkoxysilane is preferably an organomethoxysilane.

【0017】本発明の他の形態は、耐油防汚性かつ耐熱
撥水性の被覆物であり、基材の少なくとも一つの表面
に、上記のいずれかのフルオロカーボンシラン加水分解
物含有水性エマルジョンを塗布乾燥することにより形成
された被覆層を具えることを特徴とする。
Another aspect of the present invention is a coating having oil- and stain-proofing properties and heat- and water-repellent properties, wherein at least one surface of a substrate is coated with any one of the above-mentioned aqueous fluorocarbon silane hydrolyzate-containing emulsions and dried. And a coating layer formed by the above-mentioned method.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の水性エマルジョンは、フ
ルオロカーボンシランの加水分解物を含有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The aqueous emulsion of the present invention contains a hydrolyzate of a fluorocarbon silane.

【0019】水性エマルジョンを形成するために用いら
れる加水分解性フルオロカーボンシランとしては、
The hydrolyzable fluorocarbon silane used to form the aqueous emulsion includes:

【0020】[0020]

【化5】 Rf−(CH2p−Si{−(O−CH2CH2n−OR13 (1)Embedded image R f — (CH 2 ) p —Si {— (O—CH 2 CH 2 ) n —OR 13 (1)

【0021】で表され、Rfは炭素原子が3〜18個の
パーフルオロアルキル基またはそれらの混合物であり、
複数のR1は炭素原子が1〜3個の同一のもしくは異な
るアルキル基であり、そして、p=2〜4およびn=2
〜10である少なくとも1種のフルオロカーボンシラン
が用いられる。好ましくは、Rfは平均で8〜12個の
炭素原子を有する混合されたパーフルオロアルキル基で
あり、R1はメチル基であり、そしてp=2およびn=
2〜4である。さらに好ましくは、n=2〜3である。
Wherein R f is a perfluoroalkyl group having 3 to 18 carbon atoms or a mixture thereof;
The plurality of R 1 are the same or different alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, and p = 2 to 4 and n = 2
At least one fluorocarbon silane of from 10 to 10 is used. Preferably, R f is a mixed perfluoroalkyl group having an average of 8 to 12 carbon atoms, R 1 is a methyl group, and p = 2 and n =
2-4. More preferably, n = 2-3.

【0022】具体的には、好ましいフルオロカーボンシ
ランは、nが2であるとき、パーフルオロアルキルエチ
ルトリス(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)シ
ランであり、nが3であるとき、(2−(2−(2−メ
トキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)シランである。
このようなフルオロカーボンシランは公知の方法により
製造することができる。2種以上のフルオロカーボンシ
ランを混合して使用してもよい。
Specifically, a preferred fluorocarbon silane is perfluoroalkylethyltris (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) silane when n is 2, and (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) silane when n is 3. (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) silane.
Such a fluorocarbon silane can be produced by a known method. Two or more fluorocarbon silanes may be used as a mixture.

【0023】本発明において用いられる界面活性剤は、
フルオロカーボンシラン加水分解物の自己縮合を抑制す
るのに十分に高いHLB値を有する界面活性剤である。
界面活性剤は、アニオン型、カチオン型、非イオン型、
および両性型のいずれのタイプのものでもよいが、好ま
しい界面活性剤は、HLBの値が12より大きく、さら
に好ましくは16より大きいものである。HLBの値が
12〜16の界面活性剤を使用する場合に、エマルジョ
ンを安定化するためには、通常、非常に多量の界面活性
剤を必要とする。フルオロカーボンシラン加水分解物の
自己縮合を抑制するのに十分に高いHLB値を有する界
面活性剤であれば、相溶性を有する2種以上の界面活性
剤を混合して用いてもよい。
The surfactant used in the present invention includes:
It is a surfactant having an HLB value sufficiently high to suppress self-condensation of a hydrofluorocarbonsilane hydrolyzate.
Surfactants include anionic, cationic, nonionic,
And surfactants of any type, amphoteric, but preferred surfactants have an HLB value of greater than 12, more preferably greater than 16. When using surfactants with HLB values between 12 and 16, very large amounts of surfactant are usually required to stabilize the emulsion. As long as the surfactant has an HLB value sufficiently high to suppress the self-condensation of the fluorocarbon silane hydrolyzate, two or more surfactants having compatibility may be used in combination.

【0024】非イオン型界面活性剤のHLB値は、米国
のアトラス社(現在ICIアメリカ社)のグリフィン氏
により創案された計算式などにより計算で求めることが
できるが、アニオン型やカチオン型の場合は、今のとこ
ろHLB値を計算により求める方法がない。しかしなが
ら、アトラス社ではHLB値が変化すると乳化性が敏感
に変化することに着目して、標準の油の乳化実験によっ
て実験的にHLB値を決定する方法を確立して発表して
いる。アトラス社以外にもHLB値を実験的に決定する
方法が確立されているが、いずれの実験方法を採用して
もアニオン型やカチオン型のHLB値は16より大きく
なることが明らかにされている。
The HLB value of the nonionic surfactant can be calculated by a calculation formula created by Mr. Griffin of Atlas (currently ICI America) in the United States. At present, there is no method for calculating the HLB value by calculation. However, Atlas has focused on the fact that emulsifiability changes sensitively when the HLB value changes, and has established and announced a method for experimentally determining the HLB value by emulsification experiments using standard oils. A method for experimentally determining the HLB value has been established by companies other than Atlas, but it has been clarified that the HLB value of the anionic or cationic type is larger than 16 regardless of the method used. .

【0025】具体的には、Rf´−CH2CH2−O−
(CH2CH2O)11−H、C919−C64−O−(C
2CH2O)50−Hなどのノニオン系界面活性剤、Rf
´−CH2CH2SCH2CH(OH)CH2N(CH33
+Cl-などのカチオン系界面活性剤、C1225(OCH
2CH24OSO3 -NH4 +、C1227−C64−SO3 -
Na+などのアニオン系界面活性剤を挙げることができ
る。Rf´はパーフルオロアルキル基であり、通常、3
〜18個の炭素原子を有する。
Specifically, R f '-CH2CH2-O-
(CH 2 CH 2 O) 11 -H, C 9 H 19 -C 6 H 4 -O- (C
H 2 CH 2 O) nonionic surfactants such as 50 -H, R f
'-CH 2 CH 2 SCH 2 CH (OH) CH 2 N (CH 3) 3
+ Cl - cationic surfactants, such as, C 12 H 25 (OCH
2 CH 2) 4 OSO 3 - NH 4 +, C 12 H 27 -C 6 H 4 -SO 3 -
Examples include anionic surfactants such as Na + . R f ′ is a perfluoroalkyl group, usually 3
It has 1818 carbon atoms.

【0026】好ましい界面活性剤は、分子鎖中にポリエ
チレングリコールを有するノニオン系界面活性剤などで
ある。
Preferred surfactants are nonionic surfactants having polyethylene glycol in the molecular chain.

【0027】水性エマルジョン中のフルオロカーボンシ
ランの含有量は、エマルジョンの総重量に基づいて、少
なくとも0.1重量%であり、好ましくは2〜20重量
%、さらに好ましくは7〜15重量%である。0.1重
量%より少ないと撥水性が不十分であり、一方、20重
量%より多くなると水性エマルジョンの安定性が損なわ
れる傾向がある。
The content of fluorocarbon silane in the aqueous emulsion is at least 0.1% by weight, preferably 2 to 20% by weight, more preferably 7 to 15% by weight, based on the total weight of the emulsion. If it is less than 0.1% by weight, the water repellency is insufficient, while if it is more than 20% by weight, the stability of the aqueous emulsion tends to be impaired.

【0028】フルオロカーボンシランと界面活性剤との
重量比は、1:1〜10:1であり、好ましくは10:
2〜10:5であり、さらに好ましくは10:3であ
る。界面活性剤の割合が低すぎると水性エマルジョンを
安定に保つことができず、一方、その割合が高すぎると
乾燥後も親水性基が基材上に残ることがあり、良好な撥
水性をもたらすことができない。
The weight ratio of the fluorocarbon silane to the surfactant is from 1: 1 to 10: 1, preferably from 10: 1.
The ratio is 2 to 10: 5, and more preferably 10: 3. If the proportion of the surfactant is too low, the aqueous emulsion cannot be kept stable.On the other hand, if the proportion is too high, the hydrophilic group may remain on the substrate even after drying, resulting in good water repellency. Can not do.

【0029】本発明の水性エマルジョンは、耐熱撥水性
を向上させるために、フルオロカーボンシラン加水分解
物と共重合する成分を含有する。従来、フルオロカーボ
ン加水分解物含有水性エマルジョンにおいては、耐熱撥
水性を向上させるために、Si(OCH34、Si(O
CH2CH34、Si−{(OCH2CH2mOCH34
(m=1〜3)などのシリケートが用いられている。し
かしながら、本発明者らは、油に対する防汚性を向上さ
せるために種々のケイ素化合物を検討した結果、加水分
解性フルオロカーボンシランとともにオルガノアルコキ
シシランを添加することにより耐熱撥水性を維持したま
ま耐油防汚性を改良できることを見出した。
The aqueous emulsion of the present invention contains a component which is copolymerized with a hydrolyzed fluorocarbon silane in order to improve the heat and water repellency. Conventionally, in a fluorocarbon hydrolyzate-containing aqueous emulsion, Si (OCH 3 ) 4 , Si (O
CH 2 CH 3) 4, Si - {(OCH 2 CH 2) m OCH 3} 4
A silicate such as (m = 1 to 3) is used. However, the present inventors have studied various silicon compounds in order to improve the antifouling property against oil. As a result, by adding an organoalkoxysilane together with a hydrolyzable fluorocarbon silane, the oil resistant and oil repellent is maintained while maintaining the heat and water repellency. It has been found that soiling can be improved.

【0030】オルガノアルコキシシランは、The organoalkoxysilane is

【0031】[0031]

【化6】R2 nSi(OR34-n (2) (R2は炭素原子が1〜10個のアルキル基であり、複
数のR3は炭素原子が1〜3個の同一のもしくは異なる
アルキル基であり、そして、n=1〜3である)
Embedded image R 2 n Si (OR 3 ) 4-n (2) (R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a plurality of R 3 are the same having 1 to 3 carbon atoms. Or different alkyl groups and n = 1-3)

【0032】により表され、特にオルガノメトキシシラ
ンが好ましい。
And organomethoxysilane is particularly preferred.

【0033】オルガノアルコキシシランは、フルオロカ
ーボンシランに対するモル分率が0.3〜10である量
で用いられる。モル分率が0.3より小さいと被覆層の
耐油防汚性および耐熱撥水性が不十分であり、一方、1
0より大きいと水性エマルジョンがゲル化してしまって
被覆層の耐熱撥水性が損なわれてしまう。
The organoalkoxysilane is used in such an amount that the molar fraction to the fluorocarbon silane is from 0.3 to 10. When the mole fraction is less than 0.3, the oil resistance and oil repellency and heat repellency of the coating layer are insufficient.
If it is larger than 0, the aqueous emulsion gels and the heat-resistant water repellency of the coating layer is impaired.

【0034】水性エマルジョンの取り扱いやすさという
点から、水性エマルジョンは安定であることが好まし
く、安定なエマルジョンを得るためには、フルオロカー
ボンシランに対するオルガノアルコキシシランのモル分
率は、0.3〜5が好ましく、0.4〜2がさらに好ま
しい。
From the viewpoint of easy handling of the aqueous emulsion, the aqueous emulsion is preferably stable. In order to obtain a stable emulsion, the molar ratio of the organoalkoxysilane to the fluorocarbonsilane is preferably from 0.3 to 5. Preferably, 0.4 to 2 is more preferable.

【0035】本発明の水性エマルジョンは、フルオロカ
ーボンシランの加水分解物と、界面活性剤と、オルガノ
メトキシシランと、さらにpH調整剤とから成る。
The aqueous emulsion of the present invention comprises a hydrolyzate of a fluorocarbon silane, a surfactant, an organomethoxysilane, and a pH adjuster.

【0036】pH調整剤を含まない、すなわち、酸また
はアルカリ水溶液を添加しない水性エマルジョンに比べ
て、本発明によるpHを調整した水性エマルジョンは、
驚くべきことに耐油防汚性が改良されることが見出され
た。
Compared to aqueous emulsions that do not contain a pH adjuster, ie, to which no aqueous acid or alkali solution is added, the aqueous emulsions whose pH has been adjusted according to the invention are:
Surprisingly, it has been found that the oil stain resistance is improved.

【0037】pH調製剤は、リン酸、ホウ酸、塩酸、硫
酸、硝酸、酢酸、ギ酸などの酸水溶液、およびアンモニ
ア、ピリジン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど
のアルカリ水溶液である。中でもリン酸が好ましい。リ
ン酸によりpHを調製したエマルジョンを塗布して形成
された被覆層は、耐油防汚性が一層向上し、さらに耐熱
撥水性を長期にわたって維持することができる。
The pH adjusting agent is an aqueous acid solution such as phosphoric acid, boric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid and formic acid, and an aqueous alkali solution such as ammonia, pyridine, sodium hydroxide and potassium hydroxide. Of these, phosphoric acid is preferred. A coating layer formed by applying an emulsion whose pH has been adjusted with phosphoric acid can further improve oil and stain resistance and can maintain heat and water repellency over a long period of time.

【0038】pH調整剤として、酸水溶液を用いる場合
には、水性エマルジョンのpHが好ましくは4.5以
下、さらに好ましくは2.0〜4.5になる量で含有さ
れる。
When an aqueous acid solution is used as the pH adjuster, the pH of the aqueous emulsion is preferably 4.5 or lower, more preferably 2.0 to 4.5.

【0039】pH調整剤として、アルカリ水溶液を用い
る場合には、水性エマルジョンのpHが好ましくは7.
0以上、さらに好ましくは7.0〜12.0になる量で
含有される。
When an aqueous alkaline solution is used as the pH adjuster, the pH of the aqueous emulsion is preferably 7.
It is contained in an amount of 0 or more, more preferably 7.0 to 12.0.

【0040】本発明の水性エマルジョンは、顔料、殺生
物剤、紫外線吸収剤、および酸化防止剤などの慣用の添
加剤を、エマルジョンの安定性、およびその被覆層の耐
油防汚性および耐熱撥水性に影響を及ぼさない範囲で含
有することができる。
The aqueous emulsion of the present invention is prepared by adding conventional additives such as a pigment, a biocide, an ultraviolet absorber, and an antioxidant, to the stability of the emulsion, and to the oil and stain resistance and heat and water repellency of the coating layer. Can be contained in a range that does not affect the content.

【0041】本発明の水性エマルジョンの調製方法は特
に制限されるものではないが、水に界面活性剤を溶解し
た後にフルオロカーボンシランを添加し、必要に応じて
他の添加剤を添加し、そして酸またはアルカリ水溶液を
添加した後にオルガノアルコキシシランを添加する方法
が好ましい。
The method for preparing the aqueous emulsion of the present invention is not particularly limited. However, a fluorocarbon silane is added after dissolving a surfactant in water, and if necessary, other additives are added. Alternatively, a method of adding an organoalkoxysilane after adding an aqueous alkali solution is preferable.

【0042】また、フルオロカーボンシランの自己縮合
を抑制し加水分解された状態に保つためには、界面活性
剤を溶解した後にフルオロカーボンシランを添加するこ
とが好ましく、さらに、慣用の攪拌技術により攪拌しな
がらフルオロカーボンシランをゆっくり添加することが
好ましい。
In order to suppress the self-condensation of the fluorocarbon silane and keep it in a hydrolyzed state, it is preferable to add the fluorocarbon silane after dissolving the surfactant, and further to add the fluorocarbon silane while stirring by a conventional stirring technique. Preferably, the fluorocarbon silane is added slowly.

【0043】本発明の水性エマルジョンは、どのような
基材に対しても塗布することができ、優れた撥水性およ
び耐油防汚性を提供することができる。本発明の水性エ
マルジョンは、耐熱撥水性の被覆層を提供するものであ
るから、特に、アルミニウム、ステンレスなどの金属
板、ガラス板、セラミックタイル、煉瓦、コンクリー
ト、石などの高温条件下で使用可能な基材に塗布され
て、優れた耐油防汚性および耐熱撥水性を備えた被覆物
を形成することができる。
The aqueous emulsion of the present invention can be applied to any substrate and can provide excellent water repellency and oil and stain resistance. Since the aqueous emulsion of the present invention provides a heat- and water-repellent coating layer, it can be used particularly under high-temperature conditions such as metal plates such as aluminum and stainless steel, glass plates, ceramic tiles, bricks, concrete, and stones. It can be applied to a suitable substrate to form a coating having excellent oil stain resistance and heat and water repellency.

【0044】基材への水性エマルジョンの塗布は、ディ
ッピング法、スプレー法、スピンコート法、ロールコー
ト法などの公知の方法により行う。特に、ガラス基材に
対しては、透明性を損なわずに被覆層を形成することが
要求されることがしばしばであるから、透明性を損なわ
ないという点で、ディッピング法が好ましい。
The application of the aqueous emulsion to the substrate is performed by a known method such as a dipping method, a spray method, a spin coating method, and a roll coating method. In particular, since it is often required to form a coating layer on a glass substrate without impairing the transparency, the dipping method is preferable from the viewpoint that the transparency is not impaired.

【0045】乾燥工程を促進するために加熱してもよ
い。通常、乾燥は100〜350℃の温度範囲で5分〜
24時間にわたり行われる。
Heating may be performed to accelerate the drying process. Usually, drying is carried out in a temperature range of 100 to 350 ° C for 5 minutes to
Performed over 24 hours.

【0046】また、本発明の水性エマルジョンを基材に
塗布する前に、ケイ素化合物を塗布して下地層を形成
し、その下地層の上にエマルジョンを塗布することによ
り、耐熱撥水性を長期にわたって維持することが可能と
なる。
Before applying the aqueous emulsion of the present invention to a substrate, a silicon compound is applied to form an underlayer, and the emulsion is applied over the underlayer to provide a heat and water repellency for a long time. It can be maintained.

【0047】水性エマルジョンを塗布した基材は、必要
に応じて、乾燥後に水で洗浄され残留している界面活性
剤が除去される。
The substrate coated with the aqueous emulsion is optionally washed with water after drying to remove the remaining surfactant.

【0048】[0048]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明は本実施例にのみ限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.
The present invention is not limited only to the present embodiment.

【0049】以下の実施例及び比較例において使用され
た成分は以下のとおりである。
The components used in the following Examples and Comparative Examples are as follows.

【0050】フルオロカーボンシランは、Rf−(C
22−Si{−(O−CH2CH22−OCH33
表され、Rfは、F(CF2kCH2CH2(k=6、1
〜2重量%;k=8、62〜64重量%;k=10、2
3〜30重量%;k=12〜18、2〜6重量%)であ
るパーフルオロアルキルの混合物である。
The fluorocarbon silane is represented by R f- (C
H 2 ) 2 —Si {— (O—CH 2 CH 2 ) 2 —OCH 33 , and R f is F (CF 2 ) k CH 2 CH 2 (k = 6, 1
K = 8, 62 to 64% by weight; k = 10,2
3 to 30% by weight; k = 12 to 18, 2 to 6% by weight).

【0051】界面活性剤は、Rf´−CH2CH2−O−
(CH2CH2O)11−Hで表され、Rf´は、3〜18
個の炭素原子を有するパーフルオロアルキル基であるノ
ニオン系界面活性剤である。
The surfactant is R f '-CH 2 CH 2 -O-
Is represented by (CH 2 CH 2 O) 11 -H, R f ' is 3 to 18
Nonionic surfactant which is a perfluoroalkyl group having two carbon atoms.

【0052】オルガノアルコキシシランは、(CH3
Si(OCH33である。
The organoalkoxysilane is represented by (CH 3 )
Si (OCH 3 ) 3 .

【0053】(実施例1〜3)フルオロカーボンシラン
100重量部に対して30重量部となる量の界面活性剤
を水に溶解し、ついで、水性エマルジョンの総重量に基
づいて10重量%のフルオロカーボンシランを慣用の攪
拌技術により攪拌しながらゆっくりと添加してフルオロ
カーボンシランの自己縮合を抑制し加水分解された状態
に保ち、ついで、pHメーターでエマルジョンのpHを
測定しながら、表1に示すpH調整剤を添加し、表1に
示す所定のpHになったところで添加を終了した。さら
に、フルオロカーボンシランに対する(CH3)Si
(OCH33のモル分率が0.45となるように(CH
3)Si(OCH33を加え、水性エマルジョンを調製
した。
Examples 1 to 3 A surfactant was dissolved in water in an amount of 30 parts by weight per 100 parts by weight of fluorocarbon silane, and then 10% by weight of fluorocarbon silane, based on the total weight of the aqueous emulsion, was dissolved. Is added slowly with stirring by a conventional stirring technique to suppress the self-condensation of the fluorocarbon silane and keep it in a hydrolyzed state. Then, while measuring the pH of the emulsion with a pH meter, the pH adjuster shown in Table 1 is added. Was added, and the addition was terminated when the pH reached a predetermined value shown in Table 1. Further, (CH 3 ) Si for fluorocarbon silane
(CH) so that the molar fraction of (OCH 3 ) 3 is 0.45.
3 ) Si (OCH 3 ) 3 was added to prepare an aqueous emulsion.

【0054】その後、水性エマルジョンを2から4時間
攪拌した後、ガラス板(2.5cm×5.0cm、厚さ
3mm)に塗布して試験片を作成した。
Thereafter, the aqueous emulsion was stirred for 2 to 4 hours, and then applied to a glass plate (2.5 cm × 5.0 cm, thickness 3 mm) to prepare a test piece.

【0055】水性エマルジョンの塗布はディップコーテ
ィングにより行った。ディップコーティングは、試験片
を300mm/分の速度で水性エマルジョンに下ろし、
その状態で5分間保持し、50mm/分の速度で引き上
げることにより行った。塗布後の乾燥は、200℃で6
0分間にわたって行った。
The application of the aqueous emulsion was carried out by dip coating. Dip coating lowers the specimen into an aqueous emulsion at a rate of 300 mm / min,
The holding was performed for 5 minutes in this state, and the lifting was performed at a speed of 50 mm / min. Drying after coating is 6 hours at 200 ° C.
Performed over 0 minutes.

【0056】得られた試験片の被覆層表面に純水を2μ
l滴下し、接触角計(協和界面科学製)により接触角を
測定した。測定結果を表1に示す。
On the surface of the coating layer of the obtained test piece, 2 μl of pure water was applied.
Then, the contact angle was measured by a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science). Table 1 shows the measurement results.

【0057】さらに、試験片の被覆層表面に10mgの
チキンオイルをスプレーで吹き付け、250℃で60分
間にわたって焼成した。焦げ付いた油をガーゼで5回拭
き取った後、焦げ付いた汚れがどのくらい取れたかを目
視観察した。測定結果を表1に示す。
Further, 10 mg of chicken oil was sprayed on the surface of the coating layer of the test piece with a spray and baked at 250 ° C. for 60 minutes. After the burnt oil was wiped off with gauze five times, it was visually observed how much burned dirt was removed. Table 1 shows the measurement results.

【0058】(比較例1〜2)比較例1〜2は、実施例
1のオルガノメトキシシランに代えて、テトラキス[2
−(2−メトキシエトキシ)エチル]シリケート(Si
(DEGM)4)を用いた以外は、実施例1と同様な組
成のフルオロカーボンシラン加水分解物含有水性エマル
ジョンを同様の手順にしたがって調製し、試験片を作成
し、同様に撥水性および耐油防汚性試験を行った。結果
を表1に示す。
(Comparative Examples 1-2) In Comparative Examples 1-2, tetrakis [2] was used in place of the organomethoxysilane of Example 1.
-(2-methoxyethoxy) ethyl] silicate (Si
Except for using (DEGM) 4 ), a fluorocarbon silane hydrolyzate-containing aqueous emulsion having the same composition as in Example 1 was prepared according to the same procedure, a test piece was prepared, and a water-repellent and oil-resistant stain-proof was similarly prepared. A sex test was performed. Table 1 shows the results.

【0059】(比較例3)比較例3は、ガラス板をその
まま用いて試験片とし、実施例1と同様に撥水性および
耐防汚性試験を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 3) In Comparative Example 3, a water repellency and antifouling resistance test were carried out in the same manner as in Example 1 by using a glass plate as a test piece. Table 1 shows the results.

【0060】(比較例4〜5)比較例4は、実施例1の
オルガノメトキシシランに代えて、テトラキス[2−
(2−メトキシエトキシ)エチル]シリケート(Si
(DEGM)4)を用い、pH調整剤を添加せずに、実
施例1と同様な組成のフルオロカーボンシラン加水分解
物含有水性エマルジョンを同様の手順にしたがって調製
し、試験片を作成し、同様に撥水性および耐油防汚性試
験を行った。結果を表1に示す。
Comparative Examples 4 and 5 In Comparative Example 4, tetrakis [2-
(2-methoxyethoxy) ethyl] silicate (Si
Using (DEGM) 4 ), without adding a pH adjuster, a fluorocarbon silane hydrolyzate-containing aqueous emulsion having the same composition as in Example 1 was prepared according to the same procedure, and a test piece was prepared. Water repellency and oil stain resistance tests were performed. Table 1 shows the results.

【0061】比較例5は、pH調整剤を添加しない以外
は、実施例1と同様な組成のフルオロカーボンシラン加
水分解物含有水性エマルジョンを同様の手順にしたがっ
て調製し、試験片を作成し、同様に撥水性および耐油防
汚性試験を行った。結果を表1に示す。
In Comparative Example 5, a fluorocarbon silane hydrolyzate-containing aqueous emulsion having the same composition as in Example 1 was prepared according to the same procedure except that no pH adjuster was added, and a test piece was prepared. Water repellency and oil stain resistance tests were performed. Table 1 shows the results.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】実施例1は、僅少の油がガラスにのばされ
た状態で残るがほぼ完全に拭き取ることができ、拭き取
りも容易であった。実施例2は、実施例1よりは拭き取
りにくいが焦げ付きはほとんど取れた。実施例3は、汚
れをほぼ完全に、しかも容易に拭き取ることができた。
In Example 1, although a small amount of oil remained in the state of being spread on the glass, it could be almost completely wiped off, and the wiping was easy. In Example 2, it was harder to wipe than Example 1, but almost no scorching was obtained. In Example 3, dirt could be almost completely and easily wiped off.

【0064】これに対して、比較例3の被覆無しのガラ
スは拭いても油の焦げ付きが全く取れなかった。シリケ
ートを含有する比較例1、2および4は、油がガラスに
のばされた状態で残ってしまった。オルガノメトキシシ
ランを含有するがpH調整剤を含有しない比較例5は、
油がのばされた状態で残ってしまった。
On the other hand, the uncoated glass of Comparative Example 3 did not burn off any oil even when wiped. In Comparative Examples 1, 2 and 4 containing silicate, the oil remained in a state of being spread on the glass. Comparative Example 5, which contains an organomethoxysilane but does not contain a pH adjuster,
The oil has been left extended.

【0065】以上の結果より、オルガノメトキシシラン
を用いた場合も、シリケートを用いた場合も、被覆層表
面の撥水性は良好であるが、耐油防汚性はオルガノメト
キシシランを含有し、pHを酸性またはアルカリ性に調
整することにより著しく改良されることがわかる。さら
に、pHを酸性に調整する場合には、リン酸を用いるこ
とにより、耐油防汚性の一層の改良が達成されることが
わかる。
From the above results, the water repellency of the surface of the coating layer is good in both the case of using organomethoxysilane and the case of using silicate. It can be seen that remarkably improved by adjusting to acidic or alkaline. Further, when the pH is adjusted to be acidic, it can be seen that the use of phosphoric acid achieves a further improvement in oil stain resistance.

【0066】(実施例4〜5)実施例1と同様に水性エ
マルジョンを調製し、ガラス板(2.5cm×5.0c
m、厚さ3mm)に塗布して試験片を作成した。
(Examples 4 and 5) An aqueous emulsion was prepared in the same manner as in Example 1, and a glass plate (2.5 cm × 5.0 c) was prepared.
m, thickness 3 mm) to prepare a test piece.

【0067】得られた試験片の被覆層表面に純水を2μ
l滴下し、接触角計(協和界面科学製)により接触角を
測定した。測定結果を表2に示す。
On the surface of the coating layer of the obtained test piece, 2 μl of pure water was applied.
Then, the contact angle was measured by a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science). Table 2 shows the measurement results.

【0068】さらに、試験片を330℃のオーブンに入
れ、6時間および10時間後に、同様に接触角を測定し
た。測定結果を表2に示す。
Further, the test piece was placed in an oven at 330 ° C., and after 6 hours and 10 hours, the contact angle was measured in the same manner. Table 2 shows the measurement results.

【0069】(比較例6〜8)オルガノメトキシシラン
に代えて、以下の表2に示すケイ素化合物を使用した以
外は、実施例1と同様に水性エマルジョンを調製し、ガ
ラス板(2.5cm×5.0cm、厚さ3mm)に塗布
して試験片を作成し、実施例4と同様に、接触角を測定
した。測定結果を表2に示す。
(Comparative Examples 6 to 8) An aqueous emulsion was prepared in the same manner as in Example 1 except that a silicon compound shown in the following Table 2 was used instead of the organomethoxysilane, and a glass plate (2.5 cm × (5.0 cm, thickness 3 mm) to prepare a test piece, and the contact angle was measured in the same manner as in Example 4. Table 2 shows the measurement results.

【0070】[0070]

【表2】 [Table 2]

【0071】実施例4では、330℃で6時間および1
0時間経過後も、被覆層表面の撥水角は、エージング前
以上であり、優れた耐熱撥水性被覆層が得られたことが
わかる。
In Example 4, at 330 ° C. for 6 hours and 1 hour
Even after the elapse of 0 hours, the water-repellent angle of the surface of the coating layer was equal to or greater than that before aging, and it can be seen that an excellent heat-resistant water-repellent coating layer was obtained.

【0072】比較例6〜8のように、オルガノメトキシ
シラン以外のケイ素化合物を用いた場合にも当初の撥水
角は実施例4と同程度であり、撥水性の被覆層が形成さ
れていることがわかる。しかしながら、実施例4と同様
にリン酸を含有しているにもかかわらず、330℃で1
0時間経過後の撥水角の値はいずれの比較例もかなり低
下しており、形成された被覆層が耐熱撥水性を有してい
ないことがわかる。
As in Comparative Examples 6 to 8, even when a silicon compound other than organomethoxysilane was used, the initial water repellency was almost the same as that of Example 4, and a water-repellent coating layer was formed. You can see that. However, despite the inclusion of phosphoric acid as in Example 4, at 330.degree.
The values of the water repellent angle after 0 hour have been considerably reduced in all the comparative examples, and it can be seen that the formed coating layer does not have the heat-resistant water repellency.

【0073】また、実施例4と同様にオルガノメトキシ
シランを含有する水性エマルジョンを用いた実施例5
は、pH調整剤としてを塩酸を含有しても、形成された
被覆層の耐熱撥水性が良好であることを示している。
In the same manner as in Example 4, an aqueous emulsion containing an organomethoxysilane was used.
Indicates that even when hydrochloric acid is contained as a pH adjuster, the formed coating layer has good heat and water repellency.

【0074】(実施例6)実施例1と同様に水性エマル
ジョンを調製し、アルミニウム板(2.5cm×5.0
cm、厚さ1mmのJIS1100)に塗布して試験片
を作成した。
Example 6 An aqueous emulsion was prepared in the same manner as in Example 1, and an aluminum plate (2.5 cm × 5.0) was prepared.
JIS1100 cm, 1 mm thick) to prepare a test piece.

【0075】得られた試験片の被覆層表面に純水を2μ
l滴下し、接触角計(協和界面科学製)により接触角を
測定した。測定結果を表3に示す。
On the surface of the coating layer of the obtained test piece, 2 μl of pure water was applied.
Then, the contact angle was measured by a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science). Table 3 shows the measurement results.

【0076】さらに、試験片を370℃のオーブンに入
れ、40時間後に、同様に接触角を測定した。測定結果
を表3に示す。
Further, the test piece was placed in an oven at 370 ° C., and after 40 hours, the contact angle was measured in the same manner. Table 3 shows the measurement results.

【0077】(比較例9〜12)オルガノメトキシシラ
ンに代えて、以下の表3に示すケイ素化合物を使用した
以外は、実施例1と同様に水性エマルジョンを調製し、
アルミニウム板(2.5cm×5.0cm、厚さ1mm
のJIS1100)に塗布して試験片を作成し、実施例
6と同様に接触角を測定した。測定結果を表3に示す。
(Comparative Examples 9 to 12) An aqueous emulsion was prepared in the same manner as in Example 1 except that silicon compounds shown in Table 3 below were used instead of organomethoxysilane.
Aluminum plate (2.5cm × 5.0cm, thickness 1mm
JIS 1100) to prepare a test piece, and the contact angle was measured in the same manner as in Example 6. Table 3 shows the measurement results.

【0078】[0078]

【表3】 [Table 3]

【0079】実施例6も比較例9〜12も、当初の撥水
角は同程度でありいずれの被覆層も撥水性に優れている
ことがわかる。しかしながら、シリケートを含有してい
る比較例9〜11は、370℃で40時間経過後は撥水
角の値が著しく小さくなるのに対し、実施例6では、3
70℃で40時間経過後も、撥水角は100度以上を保
っていた。この結果から、オルガノメトキシシランを用
いることにより、優れた耐熱撥水性被覆層を提供するこ
とができ、さらに耐久性にも優れることがわかる。
In both Example 6 and Comparative Examples 9 to 12, the initial water-repellent angles were almost the same, and it was found that all the coating layers were excellent in water-repellent properties. However, in Comparative Examples 9 to 11 containing silicate, the value of the water repellent angle was significantly reduced after lapse of 40 hours at 370 ° C., whereas in Example 6, 3
After 40 hours at 70 ° C., the water repellent angle was kept at 100 degrees or more. From these results, it can be seen that by using organomethoxysilane, an excellent heat- and water-repellent coating layer can be provided and the durability is also excellent.

【0080】比較例12は、370℃で40時間経過後
は撥水角の値が著しく小さくなった。この結果から、オ
ルガノメトキシシランを用いてもpH調整剤を含有しな
いと、撥水性被覆層の良好な耐熱性が得られないことが
わかる。
In Comparative Example 12, after 40 hours at 370 ° C., the value of the water repellent angle was significantly reduced. From these results, it can be seen that good heat resistance of the water-repellent coating layer cannot be obtained without using a pH adjuster even when organomethoxysilane is used.

【0081】[0081]

【発明の効果】本発明のフルオロカーボンシラン加水分
解物含有水性エマルジョンは、耐熱撥水性と耐油防汚性
を兼ね備えた被覆層を実現することができる。本発明の
水性エマルジョンが塗布されて形成された被覆物は、油
汚れを簡単に除去することができ、さらに高温条件下で
使用されても優れた撥水性を維持することができる。
The aqueous emulsion containing hydrolyzate of fluorocarbon silane according to the present invention can realize a coating layer having both heat and water repellency and oil and stain resistance. The coating formed by applying the aqueous emulsion of the present invention can easily remove oil stains and can maintain excellent water repellency even when used under high temperature conditions.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 5/16 C09D 5/16 183/04 183/04 183/08 183/08 (72)発明者 岩戸 聡子 栃木県宇都宮市清原工業団地19番地2 デ ュポン株式会社 先端技術研究所内 Fターム(参考) 4J002 CH051 CH052 DD018 DE058 DF008 DF038 DH028 DK008 EF038 EU048 EV087 EV257 EX036 FD312 FD317 GH02 4J038 DF022 DL031 DL032 DL071 DL072 GA12 HA096 HA176 HA336 HA376 HA416 HA476 JA37 JB01 JB26 JC14 KA09 MA08 MA10 NA04 NA05 NA07 NA14 PA18 PB05 PC02 PC03 PC04 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09D 5/16 C09D 5/16 183/04 183/04 183/08 183/08 (72) Inventor Satoko Iwato 19-2 Kiyohara Industrial Park, Utsunomiya City, Tochigi Prefecture F-term (Reference) 4D002 CH051 CH052 DD018 DE058 DF008 DF038 DH028 DK008 EF038 EU048 EV087 EV257 EX036 FD312 FD317 GH02 4J038 DF022 DL031 DL031 HA376 HA416 HA476 JA37 JB01 JB26 JC14 KA09 MA08 MA10 NA04 NA05 NA07 NA14 PA18 PB05 PC02 PC03 PC04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フルオロカーボンシランの加水分解物、
界面活性剤、オルガノアルコキシシラン、およびpH調
整剤を含有する水性エマルジョンであり、 前記フルオロカーボンシランは、 【化1】 Rf−(CH2p−Si{−(O−CH2CH2n−OR13 (1) (Rfは炭素原子が3〜18個のパーフルオロアルキル
基またはそれらの混合物であり、複数のR1は炭素原子
が1〜3個の同一のもしくは異なるアルキル基であり、
そして、p=2〜4およびn=2〜10である)により
表される少なくとも1種の加水分解性フルオロカーボン
シランであり、 前記界面活性剤は、前記フルオロカーボンシランの加水
分解物を乳化するものであり、 前記フルオロカーボンシランは、水性エマルジョンの総
重量に基づいて、0.1〜20重量%含有され、 前記フルオロカーボンシランと、前記界面活性剤との重
量比は、1:1〜10:1であり、 前記オルガノアルコキシシランは、 【化2】R2 nSi(OR34-n (2) (R2は炭素原子が1〜10個のアルキル基であり、複
数のR3は炭素原子が1〜3個の同一のもしくは異なる
アルキル基であり、そして、n=1〜3である)により
表されるオルガノアルコキシシランであり、 前記オルガノアルコキシシランは、前記フルオロカーボ
ンシランに対するモル分率が0.3〜10である量で含
有され、 前記pH調整剤は、酸水溶液またはアルカリ水溶液であ
ることを特徴とするフルオロカーボンシラン加水分解物
含有水性エマルジョン。
1. A hydrolyzate of a fluorocarbon silane,
An aqueous emulsion containing a surfactant, an organoalkoxysilane, and a pH adjuster, wherein the fluorocarbon silane is represented by the following formula: R f- (CH 2 ) p -Si {-(O-CH 2 CH 2 ) n —OR 13 (1) (R f is a perfluoroalkyl group having 3 to 18 carbon atoms or a mixture thereof, and a plurality of R 1 are the same or different alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms. And
And p = 2 to 4 and n = 2 to 10). At least one hydrolyzable fluorocarbon silane represented by the formula: wherein the surfactant emulsifies the hydrolyzate of the fluorocarbon silane. The fluorocarbon silane is contained in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the aqueous emulsion, and the weight ratio of the fluorocarbon silane to the surfactant is 1: 1 to 10: 1. the organoalkoxysilane is ## STR2 ## R 2 n Si (OR 3) 4-n (2) (R 2 is a 1 to 10 alkyl group carbon atoms, more R 3 is a carbon atom 1 to 3 identical or different alkyl groups, and n = 1 to 3), wherein the organoalkoxysilane is Le Oro mole fraction for carbon silane is contained in an amount of 0.3 to 10, wherein the pH adjusting agent, a fluorocarbon silane hydrolyzate-containing aqueous emulsions, characterized in that the aqueous acid solution or aqueous alkali solution.
【請求項2】 前記酸水溶液は、リン酸、ホウ酸、塩
酸、硝酸、硫酸、酢酸またはギ酸の水溶液であり、前記
アルカリ水溶液は、アンモニア、ピリジン、水酸化ナト
リウム、または水酸化カリウムの水溶液であることを特
徴とする請求項1に記載のフルオロカーボンシラン加水
分解物含有水性エマルジョン。
2. The aqueous acid solution is an aqueous solution of phosphoric acid, boric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid or formic acid, and the alkaline aqueous solution is an aqueous solution of ammonia, pyridine, sodium hydroxide, or potassium hydroxide. The aqueous emulsion containing a hydrolyzate of fluorocarbon silane according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記オルガノアルコキシシランはオルガ
ノメトキシシランであることを特徴とする請求項1また
は2に記載のフルオロカーボンシラン加水分解物含有水
性エマルジョン。
3. The aqueous emulsion containing a hydrolyzed fluorocarbonsilane according to claim 1, wherein the organoalkoxysilane is an organomethoxysilane.
【請求項4】 基材の少なくとも一つの表面に、請求項
1〜3のいずれか1項に記載のフルオロカーボンシラン
加水分解物含有水性エマルジョンを塗布乾燥することに
より形成された被覆層を具えることを特徴とする耐油防
汚性かつ耐熱撥水性の被覆物。
4. A coating layer formed by applying and drying the fluorocarbon silane hydrolyzate-containing aqueous emulsion according to any one of claims 1 to 3 on at least one surface of a substrate. An oil- and stain-resistant and heat- and water-repellent coating characterized by the following characteristics.
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