PFOTES (CAS 51851-37-7): C6 フルオロシラン カップリング剤ガイド

疎水性および疎油性コーティング用の C6 フルオロシラン カップリング剤を評価する配合者向けの技術ガイド。

PFOTES (CAS 51851-37-7) とは何ですか?

PFOTES (1H,1H,2H,2H-パーフルオロオクチルトリエトキシシラン、CAS 51851-37-7)は、ガラス、シリカ、および金属酸化物の表面に耐久性のある疎水性および疎油性のコーティングを作成するために使用される C6 フルオロシラン カップリング剤です。表面エネルギーを低くするパーフルオロアルキル尾部と、表面ヒドロキシル基に共有結合するトリエトキシシラン頭部を組み合わせています。

PFOTES はパーフルオロオクチルトリエトキシシランとしても知られています。これは、無色から淡黄色の透明な液体であり、GC による純度は 97% 以上です。トリエトキシシリル基は湿気の存在下で加水分解してシラノール基を形成し、その後表面ヒドロキシルと縮合して Si-O-Si 結合を形成します。パーフルオロアルキルの尾部は外側を向いており、水と油の両方をはじく低表面エネルギー層を形成します。-

つまり、PFOTES は、ヒドロキシル-を含む表面に共有結合し、耐久性のある疎水性および疎油性の性能を提供する C6 フルオロシラン カップリング剤です。

PFOTES はどのように表面に結合しますか?

PFOTES には 2 つの機能ドメインがあります。トリエトキシシリル ヘッド (-Si(OEt)₃) 水分の存在下で加水分解してシラノール基 (-Si-OH) を形成します。これらのシラノール基は基板表面のヒドロキシル基と縮合し、Si-O-Si 共有結合を形成します。パーフルオロアルキルテール (C₆F₁₃-CH₂-CH₂-）は外側を向き、水と油の両方をはじく低-表面-層を作成します。

共有結合は、PFOTES を局所治療から分離するものです。一時的にスプレーしたり拭き取ったりすると、物理吸着層が残り、摩耗していきます。 PFOTES は、繰り返しの拭き取り、溶剤への曝露、および適度な摩耗に耐える化学結合を形成します。その耐久性により、長期間にわたって性能を維持する必要があるタッチ スクリーン、光学レンズ、防食コーティングに使用されています。-

C8 ではなく C6 PFOTES を選択する理由

C8 フルオロシランは、利用可能な中で最も低い表面エネルギーを提供しますが、PFAS 規制の対象となることが増えています。 PFOTES のような C6 フルオロシランは、実用的な中間点を提供します。つまり、規制圧力が低く、パーフルオロアルキル鎖が短く、優れた疎水性および疎油性性能を備えています。

つまり、PFOTES (C6) は、適度なコストで、C8 フルオロシランよりもクリーンな規制プロファイルを備えた優れた疎水性および疎油性性能を提供します。

多くの工業用コーティングでは、C8 と C6 の間の小さな性能差は、より明確な規制プロファイルと引き換えに許容されます。 PFOTES は、すべての C8 アプリケーションのドロップイン代替品ではありませんが、ほとんどのガラス、セラミック、金属酸化物の表面処理をカバーしています。-

PFOTES に最適な基材はどれですか?

PFOTES は、表面ヒドロキシル基が高密度に存在する基材上で最も優れた性能を発揮します。以下の表は、一般的な基材と予想される内容をまとめたものです。

つまり、PFOTES はガラス、シリカ、金属酸化物に強力に結合します。ポリオレフィン、未処理の PET、純銅には前処理が必要です。-

PFOTES はどのように適用する必要がありますか?

PFOTES は湿気に敏感です。-コーティング中に加水分解を引き起こす同じ湿気により、保管中にも製品が劣化します。配合と同じくらい取り扱い条件も重要です。

要約すると、PFOTES を 0.5 ～ 2% でエタノールまたはイソプロパノールに溶解し、微量の水分で加水分解させて基材に塗布し、100 ～ 120 度で 10 ～ 30 分間硬化させます。

PFOTES と他のフルオロシランの比較

フルオロシランは、シリコン原子上の脱離基が異なります。クロロシランはすぐに反応しますが、HCl を放出します。メトキシシランはメタノールを放出します。 PFOTES のようなエトキシシランはエタノールを放出しますが、これは最も穏やかな副生成物であり、ほとんどの工業環境で最も扱いやすいものです。

つまり、PFOTES のようなエトキシシランは加水分解中にエタノールを放出しますが、これはクロロシランの HCl やメトキシシランのメタノールと比較して最も穏やかな副生成物です。

PFOTES に関する規制上の考慮事項

PFAS 規制は進化しています。 PFOTES は最も制限の厳しい PFAS リストには載っていませんが、ペルフルオロアルキル-含有化合物としてのステータスは、いくつかの管轄区域で審査中であることを意味します。バイヤーは配合を最終決定する前に、ターゲット市場の現状を確認する必要があります。

要約: PFOTES はあなたのコーティングに適していますか?

PFOTES (CAS 51851-37-7) は、ヒドロキシル含有表面と共有結合を形成して耐久性のある疎水性および疎油性のコーティングを形成する C6 フルオロシラン カップリング剤です。ガラス、シリカ、セラミック、金属酸化物基板に最適で、C8 フルオロシランよりも明確な規制プロファイルを提供します。

PFOTES を評価する配合者にとって重要な質問は、基板に表面ヒドロキシルがあるか、プロセスが湿気に敏感なシランを処理できるように設定されているか、目標の接触角はどれか、です。{0}これら 3 つの答えによって、PFOTES が適切かどうかがわかります。