[发明专利]含有氟聚醚的聚合物改性的硅烷，表面处理剂和制品

说明书

提供具有式(1)的含有氟聚醚的聚合物改性的硅烷，其中Rf为含氟代氧烷基或氟代氧亚烷基的聚合物残基，Y为2～6价烃基，R为C₁‑C₄烷基或苯基，X为水解性基团，n为1～3的整数，m为1～5的整数，以及α为1或2。包含该硅烷或其部分水解缩合物的表面处理剂在温和的条件下固化成具有耐磨性、耐候性和低动摩擦的防水/防油层。

相关申请的交叉引用

本非临时申请根据35U.S.C.§119(a)，要求分别在2014年3月31日和2014年12月11日在日本提交的专利申请No.2014-074213和2014-250460的优先权，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用含有氟聚醚的聚合物改性的硅烷，以及更具体涉及能够形成具有防水防油性和耐候性的涂层的含有氟聚醚的聚合物改性的硅烷，包括改性硅烷和/或其部分水解缩合物的表面处理剂，以及用该表面处理剂处理的制品。

背景技术

近来，将触摸板作为在移动电话和其它显示器上的屏幕安装的需要在加速。虽然触摸板具有保持裸露的屏幕，但有很多机会让手指或面颊与屏幕直接接触。不令人期望地，触摸板容易被例如皮脂的污渍弄脏。对获得防指纹性或在显示器表面上容易去除污渍以为了更好的外观或可视性的技术的需求越来越多。因此，期望具有能满足这些要求的材料。尤其是对于易于被指纹污染的触摸面板显示器，希望在其表面上形成防水/防油层。现有技术的防水/防油层具有高防水/防油性和容易擦除污渍,但存在使用过程中防污性能劣化的问题。造成防污性能劣化的原因之一为缺乏耐候性。

通常，含有氟聚醚的化合物由于它们极低的表面自由能而表现出防水/防油性，耐化学品性，润滑性，脱模性，防污性和其它性质。利用这些性质，它们可以在多种工业领域中用作纸和织物的防水/防油的防污剂，磁性记录介质的润滑剂，精密仪器的防油剂，脱模剂，化妆品成分，保护膜等。反过来说，该相同的性质意味着对其它基材的非粘性或非粘合性。即使它们可以被涂覆到基材表面，涂料也难以与其紧密地粘合。

另一方面，硅烷偶联剂因其使玻璃或织物基材的表面与有机化合物结合的能力而被公知。其被广泛地用作许多基材表面的涂布剂。硅烷偶联剂在分子中含有有机官能团和反应性甲硅烷基(通常为水解性甲硅烷基如烷氧基甲硅烷基)。水解性甲硅烷基基团在空气所带的湿分等存在下经历自缩合反应而形成涂层。由于水解性甲硅烷基基团与玻璃或金属的表面形成化学和物理结合，该涂层成为具有耐久性的牢固的涂层。

专利文件1-8公开了主要包含通过将水解性甲硅烷基基团引入含氟聚醚的化合物而获得的含有氟聚醚的聚合物改性的硅烷的组合物，该组合物紧密地粘合到基体表面并能够形成具有防水防油性、耐化学品性、润滑性、脱模性、防污性以及其他性质的涂层。

当用该含有氟聚醚的聚合物改性的硅烷进行处理时，透镜和减反射涂层在润滑性、脱模性及耐磨性上得到改善，但缺乏耐候性。

当基材用包含含有氟聚醚的聚合物改性的硅烷的组合物表面处理时，可使用各种涂覆技术的任一种在基材上形成涂层。在接下来的将通过水解性甲硅烷基的水解施涂的涂层固化的步骤中，通常在升高的温度80℃～120℃或在潮湿条件下加速水解反应。即使在室温，水解性甲硅烷基缓慢地与空气中的水分反应直到形成固化膜。由于固化步骤需要热湿润条件或在室温的固化步骤需要时间，固化步骤可以为制造过程的速率决定性或延迟因素。此外，短时间内在温和的条件如室温下固化的涂层(或防水防油层)具有差的耐磨性和耐候性，并且其防污性能在使用期间降低。

专利文献9公开了添加氟代羧酸作为固化催化剂以加速固化的涂层组合物，这样涂层可在温和的条件下短时间完成。然而，如果催化剂量减少，耐磨性受不利影响，并且如果催化剂量增加，初始性能劣化。存在极性基团羧基出现在涂层的最外表面上的可能性。如果这样，涂层不能表现良好。