[发明专利]包含具有聚(烯化氧)重复单元的全氟聚醚聚合物的硬质涂膜

说明书

背景技术

硬质涂膜已用于保护光学显示器的表面。硬质涂膜通常包含无机氧化物粒子，如分散在粘结剂前体树脂基体中纳米尺寸的二氧化硅，且有时称为“陶瓷聚合体”。

已将氟化材料掺入硬质涂膜中用以降低表面能，使表面排斥油墨和/或易于清洁。

发明内容

申请人发现，硬质涂膜组合物中添加氟化添加剂有利于降低表面能，使表面排斥油墨和/或易于清洁。然而，此类添加剂的添加可以不利地导致对棉绒的引力增加。

在一个实施例中，描述了一种(如，光学显示器或保护)制品，其包括(如光学的)基底，该基底具有的表面层，其呈现的纤维素表面引力不大于10％。该表面层包含以下物质的反应产物：A)至少一种全氟聚醚聚合物，其包含以下物质的反应产物：i)至少一种全氟聚醚单体，其包含至少一个烯键式不饱和基团；ii)至少一种聚(烯化氧)单体，其包含至少一个烯键式不饱和基团；和iii)任选的至少一种烯键式不饱和单体，其缺乏全氟聚醚基团和烯化氧重复单元；和B)至少50重量％的非氟化粘结剂前体。

在另一个实施例中，描述了可聚合的全氟聚醚聚合物，其可用通式表示为：

其中

M^FPE表示衍生自一种或多种单烯键式不饱和单体的重复单元，该单体具有全氟聚醚基团，分子量至少为600克/摩尔；

M^AO表示衍生自一种或多种烯键式不饱和单体的重复单元，该单体具有烯化氧重复单元；

M^MA表示衍生自烯键式不饱和单体的单元，该单体缺少全氟聚醚基团和烯化氧重复单元；

每个X独立地包含烯键式不饱和基团；

n和m各自独立地表示1到100的值，其中n+m的和至少为3；

q表示0到100的值；以及

r和s各自独立地表示0到6的值，前提条件是r+s的和至少为1。

所得固化表面层可有利地呈现出低棉绒引力和低表面能结合。

还描述了具有可聚合烯键式不饱和基团的全氟聚醚聚合物的一步合成法和两步合成法。

优选实施例的具体实施方式

如本文所用，“烯键式不饱和基团”指可聚合的碳-碳双键。全氟聚醚聚合物通常包含下垂的烯键式不饱和基团，以使其具有改善的耐久性。

全氟聚醚聚合物和在全氟聚醚聚合物的合成中所用单体的优选烯键式不饱和基团为“可自由基聚合的基团”，其在暴露至合适的自由基源时参与交联反应。可自由基聚合的基团包括(例如)：(甲基)丙烯酰基、-SH、烯丙基或乙烯基，以及它们的组合。

优选的可自由基聚合的基团为“(甲基)丙烯酰基”，其包括(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯，其中的(甲基)丙烯酸酯可任选地由例如氟和硫取代，例如-C(O)CF＝CH₂的情况。

优选的(甲基)丙烯酰基包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。多(甲基)丙烯酸酯材料包含至少两个可聚合的(甲基)丙烯酸酯基团；反之单(甲基)丙烯酸酯材料具有单一的(甲基)丙烯酸酯基团。

本文所述的发明与包含至少一个(甲基)丙烯酸酯基团的单体相关。然而，应当意识到的是，可以使用其他(甲基)丙烯酰基、可自由基聚合的基团和烯键式不饱和官能团代替所述的(甲基)丙烯酸酯基团。

目前所述为各种(如光学显示器和保护膜)包括基底的制品，该基底具有表面层，此表面层中包含由以下物质组成的(如紫外线辐射可固化的)混合物的反应产物：A)至少一种全氟聚醚聚合物，其具有全氟烷氧基重复单元和聚(烯化氧)重复单元，以及优选地至少一个可自由基聚合的基团。该全氟聚醚聚合物分散在B)至少50重量％的非氟化粘结剂前体(如硬质涂膜组合物)中。

该全氟聚醚聚合物包含可聚合的组合物的反应产物，该可聚合的组合物包含：i)至少一种全氟聚醚单体，其包含至少一个烯键式不饱和基团；ii)至少一种聚(烯化氧)单体，其包含至少一个烯键式不饱和基团；和iii)任选的至少一种其他烯键式不饱和单体。如本文所用，“其他”指缺少全氟聚醚基团和缺少聚(烯化氧)基团的单体。

该全氟聚醚聚合物单独地或任选地与其他氟化(如全氟聚醚)添加剂结合，这有助于降低表面能。该表面能可以由多种方法进行表征，例如接触角和斥墨性。优选地，该表面层呈现出与水的静态接触角为至少80度。更优选地，该接触角为至少约90度。最优选地，该接触角为至少约100度。其中，作为另外一种选择或除此之外，与十六烷的后退接触角为至少50度。更优选地，与十六烷的后退接触角为至少60度。低表面能产生了防垢去污的性能，以及使表面易于清洁。