[发明专利]含氟聚硅氧烷涂料

说明书

提供了具有改进的疏水性和疏油性的含氟聚硅氧烷涂料和用于形成这样的涂料的溶液。在一些实施方案中，所述涂料包含具有多个Si‑O‑Si键的聚合物；和至少两个含氟部分，各自连接至至少一个Si‑O‑Si键上。含氟部分各自独立地包含连接至一个Si‑O‑Si键的硅上的连接部分，其中所述连接部分是选自如下的式：–[CH₂]_a–，其中a为1‑10的整数，和–[CH₂]_bCONH[CH₂]_c–，其中b和c独立地为0‑10的整数。含氟部分还各自独立地包含连接至所述连接部分的氟化部分，其中所述氟化部分选自具有1‑10个碳原子的氟化烷基和含全氟醚的有机基团。

发明领域

本公开主要涉及含氟聚硅氧烷涂料，更尤其涉及具有疏水性和疏油性的用于透明基材的含氟聚硅氧烷涂料。

相关技术的描述

聚硅氧烷涂料用于制造触控面板、玻璃显示器、护目镜、反光镜、建筑物窗、机动车、控制器触摸屏、温室和光伏组件。期望聚硅氧烷涂料的疏水性和疏油性的改进提供涂层表面的防指印(AFP)性质，如抗污染和自洁净。具有低摩擦系数以提供良好的手指滑动的聚硅氧烷涂料被期望用于触控面板和控制屏，如计算机和智能电话的显示器。还可以在抗反射(AR)涂覆的太阳能玻璃（肌理）如太阳能电池中使用聚硅氧烷涂料。

含有全氟聚醚部分的化合物一般具有非常小的表面自由能，提供了防水性和防油性以及防污性。已知这些化合物用于处理剂以制造防油、防污和防手印的玻璃或金属基材。然而，含氟化合物不容易与其他材料键合。已知使用硅烷偶联剂将全氟醚基团连接于基材。示例性的含全氟聚醚的硅烷偶联剂包含用一个或多个可水解硅烷基团（如卤素硅烷或烷氧基硅烷）封端的全氟聚醚组分。

发明概述

本公开提供了具有改进的疏水性和疏油性的含氟聚硅氧烷基涂料。如本文所使用的，含氟聚硅氧烷基涂料是指含有两个或更多个含氟部分的聚硅氧烷。所述含氟部分可以是部分氟化或完全氟化的。示例性的含氟部分包括部分和完全氟化的烷烃和全氟聚醚。

本公开涉及多个通过聚硅氧烷网络交联的含氟部分。聚硅氧烷网络可以包括多个用于含氟部分的锚定点(anchoring points)，进一步改善了聚硅氧烷网络和含氟部分之间的键合。另外的含氟部分的加入可以产生改进的疏水性和疏油性，如由水和油酸接触角所测量的。

根据本公开的一种实施方案，提供了用于形成含氟聚硅氧烷涂料的组合物。所述组合物包含式(I)聚合物、至少一种有机溶剂和任选的至少一种添加剂：

(I)

其中：

R是氢原子、具有1-10个碳原子的烷基或芳基、具有1-10个碳原子的氟取代的烷基或芳基；

Rf是由式F-(C_gF_2g)-表示的直链或支链的全氟烷基，其中g是1-10的整数；

W¹、W²各自独立地是含全氟醚的有机基团；

Q¹、Q²、Q³、Q⁴各自独立地是连接Si元素至氟化基团的有机连接基团；和

a、b、c、d、e各自独立地是0-1000的整数，整数a, b和c的总和大于或等于2。