含氟化合物表面處理劑以及用其處理的制品的制作方法
【專利說明】含氣化合物表面處理劑從及用其處理的制品
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用 陽(yáng)00引本非臨時(shí)申請(qǐng)根據(jù)美國(guó)法典第35卷第119節(jié)（a)款要求2014年8月7日于日本 提交的第2014-161004號(hào)的專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本 文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及含氣化合物表面處理劑，更特別地設(shè)及包含用含氣代氧亞烷基的聚合 物改性的含水解性基團(tuán)的硅烷和/或其部分水解縮合物的含氣化合物表面處理劑，W及用 其處理的制品，所述含氣化合物表面處理劑能夠形成具有防水/油性和耐擦傷性、特別是 耐化學(xué)品性的涂層。
【背景技術(shù)】
[0004] 為了更好的外觀和可視性，目前存在對(duì)將光學(xué)制品的表面定制為防指紋的或易于 去污潰的技術(shù)的日益增長(zhǎng)的需求。尤其是，因?yàn)檠坨R鏡片、可佩戴終端和觸摸面板顯示器容 易被污潰如皮脂弄臟，期望在它們的表面上形成防水/油層。在現(xiàn)有技術(shù)中存在具有防污、 污潰擦除、耐磨性和耐擦傷性的可獲得的表面處理劑。然而，它們的耐化學(xué)品性不足，留下 它們的性能隨時(shí)間流逝因指紋和去污劑而劣化的問題。 陽(yáng)〇化]通常，含氣代氧亞烷基的化合物借助于它們的極低的表面自由能而顯示防水/油 性、耐化學(xué)品性、潤(rùn)滑性、脫模性、防污性和其它性質(zhì)。利用運(yùn)些性質(zhì)，它們?cè)诙鄠€(gè)工業(yè)領(lǐng)域 中用作用于紙和織物的防水/油的防污劑、用于磁記錄介質(zhì)的潤(rùn)滑劑、用于精密儀器的防 油劑、脫模劑、化妝品成分、保護(hù)膜等。相反地，相同的性質(zhì)表明對(duì)其它基材的非粘著性或非 粘合性。即使可W將它們涂覆至基材表面，涂層也難于緊密地粘合至其上。
[0006] 另一方面，硅烷偶聯(lián)劑由于它們將玻璃或織物基材的表面結(jié)合至有機(jī)化合物的能 力而是公知的。它們被廣泛地用作用于各種基材的表面涂覆劑。硅烷偶聯(lián)劑在分子中包含 有機(jī)官能團(tuán)和反應(yīng)性甲娃烷基（典型地，水解性甲娃烷基）。在空氣所帶的濕氣等的存在 下，水解性甲娃烷基經(jīng)歷自縮合反應(yīng)W形成涂層。由于水解性甲娃烷基與玻璃或織物的表 面形成化學(xué)和物理結(jié)合，所W所述涂層變成具有耐久性的初性涂層。
[0007] 專利文獻(xiàn)1公開了由下式表示的含氣代氧亞烷基的硅烷。
[0008]
[0009] 其中，Rf為二價(jià)直鏈全氣代氧亞烷基，R為C1-C4烷基或苯基，X為水解性基團(tuán)，η 為0至2的整數(shù)，m為1至5的整數(shù)，和a為2或3。當(dāng)用該含氣代氧亞烷基的硅烷處理時(shí)， 玻璃和減反射膜在污潰擦除方面得W改進(jìn)。然而，因?yàn)閮蓚€(gè)端基均結(jié)合至基材，所W表面潤(rùn) 滑性不足，且涂層在滑動(dòng)和耐擦傷性上不令人滿意。
[0010] 引用列表
[0011] 專利文獻(xiàn) 1 :JP-A2003-238577
[0012] 專利文獻(xiàn) 2 :JP-A2012-072272 扣SP8900712,EP2436716)
[0013] 專利文獻(xiàn) 3 :JP-A2014-084405 〇JS20140113145,EP2725078)
[0014] 發(fā)明簡(jiǎn)述
[0015] 在專利文獻(xiàn)2中，本發(fā)明人提出了下式所示的含氣代氧亞烷基的硅烷。當(dāng)將玻璃 用所述含氣代氧亞烷基的硅烷處理時(shí)，可獲得潤(rùn)滑性和耐擦傷性上的改進(jìn)。然而，運(yùn)仍然沒 有滿足在目前變得更苛刻的耐擦傷性和耐化學(xué)品性的要求。
[0016]
陽(yáng)017] 其中，Rf為-(CF2)廣(0C2F4)e(0CF2)f-0(CF2)d-，A為用-CF3基團(tuán)封端的一價(jià)氣化基 團(tuán)，Q為二價(jià)有機(jī)基團(tuán)，Z為具有硅氧烷鍵的二價(jià)至八價(jià)有機(jī)聚硅氧烷殘基，R為C1-C4烷基 或苯基，X為水解性基團(tuán)，a為2或3,b為1至6的整數(shù)，C為1至5的整數(shù)，α為0或1， d獨(dú)立地為0至5的整數(shù)，e為0至80的整數(shù)，f為0至80的整數(shù)，e+f之和為5至100的 整數(shù)，并且重復(fù)單元可W無(wú)規(guī)地排列。
[0018] 本發(fā)明人還在專利文獻(xiàn)2中提出了聚合物組合物，且在專利文獻(xiàn)3中提出了下式 所示的含氣代氧亞烷基的硅烷，二者都形成耐化學(xué)品性的膜。它們還不足W滿足耐擦傷性 和耐化學(xué)品性二者，因?yàn)樽罱筒羵缘囊笞兊脴O其苛刻。
[0019]
[0020] 其中，Rf為含全氣代氧亞烷基的二價(jià)基團(tuán)，X為-(CH2)"SiX'或氨，一個(gè)或更少的X 為氨，η為2至10的整數(shù)，和X'為水解性基團(tuán)。
[0021] 雖然觸摸面板顯示器和可佩戴終端通常用防水/油層進(jìn)行表面涂覆，但是從耐擦 傷性和指紋擦除性的方面優(yōu)選的是所述防水/油層具有低動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)。在該方面，期望 的是開發(fā)具有改進(jìn)的耐擦傷性和低動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)的防水/油層。因?yàn)檫\(yùn)些終端還旨在戶外 使用，還要求所述層耐鹽水、酸和堿。
[0022] 本發(fā)明的目的在于提供能夠形成具有明顯改進(jìn)的耐擦傷性W及耐化學(xué)品性的防 水/油層的含氣化合物表面處理劑，其包含用含氣代氧亞烷基的聚合物改性的含水解性基 團(tuán)的硅烷和/或其部分水解縮合物，W及用其處理的制品。
[0023] 發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)形成膜時(shí)，基于氣代氧亞烷基結(jié)構(gòu)骨架并在其分子鏈的一端具 有水解性基團(tuán)的聚合物與基于氣代氧亞烷基結(jié)構(gòu)骨架并在其分子鏈兩端都具有水解性基 團(tuán)的聚合物相比，賦予所述膜W更好的耐擦傷性。已發(fā)現(xiàn)，包含基于氣代氧亞烷基結(jié)構(gòu)骨 架、具有不含硅氧烷鍵的連接基且具有多個(gè)水解性基團(tuán)的聚合物的含氣化合物表面處理劑 形成具有改進(jìn)的耐擦傷性和耐化學(xué)品性的防水/油層。
[0024] 在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了含氣化合物表面處理劑，其包含（A)由平均組成式（1) 表示的用含氣代氧亞烷基的聚合物改性的含水解性基團(tuán)的硅烷和/或其部分水解縮合物。 陽(yáng)0巧]
(1) W26] 其中，A為用-CFs封端的一價(jià)氣化基團(tuán)；Rf為-(CF2)d-(〇CF2)p(OCF2CF2)q(OCF2CF2CF2)r- (OCF2CF2CF2CF2)S(0CF(CF3)CF2)t-0 (CF2)廣，d獨(dú)立地為 0 至 5 的整數(shù)，P、q、r、 s和t各自獨(dú)立地為0至200的整數(shù)，p+q+r+s+t為10至200,括號(hào)中的單元可W無(wú)規(guī)地排 列；Q為單鍵或二價(jià)有機(jī)基團(tuán)；B為二價(jià)基團(tuán)-JzC-、二價(jià)基團(tuán)-LzSi-、^價(jià)基團(tuán)-JC=、Ξ價(jià) 基團(tuán)-LSi=、四價(jià)基團(tuán)-CS或四價(jià)基團(tuán)-Si其中J獨(dú)立地為烷基、徑基或甲娃烷基酸 基團(tuán)KsSiO-，K獨(dú)立地為氨、烷基、芳基或烷氧基，L獨(dú)立地為烷基、烷氧基或氯；R為一價(jià)有 機(jī)基團(tuán)；X為水解性基團(tuán)，a為1至3的整數(shù)，b為1至3的整數(shù)，b的平均為1. 5至3. 0,C 為1至10的整數(shù)。
[0027] 所述表面處理劑可W進(jìn)一步包含度）由平均組成式（2)表示的用含氣代氧亞烷基 的聚合物改性的含水解性基團(tuán)的硅烷和/或其部分水解縮合物，其中，組分度）W0.1摩 爾％至20摩爾％的量存在，基于組分（A)和度）的合計(jì)摩爾計(jì)，
[0028] (2)
[0029] 其中，Rf、Q、B、R、X、a、b和C如在式（1)中所定義。
[0030] 所述表面處理劑可W進(jìn)一步包含（C)具有通式（3)的含氣代氧亞烷基的聚合物， 其中組分似W0. 1摩爾％至40摩爾％的量存在，基于組分（A)、做和似的合計(jì)摩爾 計(jì)，條件是組分度）是任選的。
[0031] D-Rf-D(3) 陽(yáng)0巧其中，Rf如式（1)中所定義，和D獨(dú)立地為氣、氨、或用-CFs、-化Η或-0?封端 的一價(jià)氣化基團(tuán)。
[0033] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，Q為單鍵或者取代或未取代的2至12個(gè)碳原子的二價(jià) 控基，其可W包含至少一個(gè)選自酷胺鍵、酸鍵、醋鍵、二有機(jī)亞甲娃烷基和-Si陽(yáng)田[畑2) gSi畑3)3]-的結(jié)構(gòu)，其中g(shù)為2至4的整數(shù)。
[0034] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，X為水解性基團(tuán)，選自由烷氧基、C2-〔1。烷氧基燒氧 基、Ci-Ci。酷氧基、C2-Ci。締氧基、面原子和娃氮烷基團(tuán)組成的組。
[0035] 典型地，將所述表面處理劑用溶劑稀釋。所述溶劑優(yōu)選選自甲基全氣下基酸、乙基 全氣下基酸、甲氧基全氣庚締、十氣戊燒、五氣下燒和全氣己燒。
[0036] 本文中還考慮一種制品，特別是光學(xué)制品，其用上文所定義的所述表面處理劑處 理。典型的制品為，用上文所定義的表面處理劑處理的玻璃、化學(xué)鋼化玻璃、物理鋼化玻璃、 沉積Si〇2的玻璃、藍(lán)寶石玻璃、沉積SiO2的藍(lán)寶石玻璃、石英基材和金屬。最優(yōu)選的是用 上文所定義的表面處理劑處理的觸摸面板、減反射膜、可佩戴終端、眼鏡透鏡和太陽(yáng)能電池 板。
[0037] 本發(fā)明的有利效果
[0038] 包含用含氣代氧亞烷基的聚合物改性的含水解性基團(tuán)的硅烷和/或其部分水解 縮合物的含氣化合物表面處理劑形成具有改進(jìn)的耐擦傷性和耐化學(xué)品性的膜。當(dāng)用所述表 面處理劑處理制品時(shí)，賦予所述制品W防水/油性、指紋擦除性、耐擦傷性和耐化學(xué)品性。 由于耐擦傷性和耐化學(xué)品性，防水/油性持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。 陽(yáng)的9] 優(yōu)洗連施方式的描沐
[0040]