[发明专利]一种全氟聚醚改性硅烷化合物及其表面处理组合物

说明书

本发明涉及全氟聚醚改性硅烷化合物及其表面处理组合物，所述全氟聚醚改性硅烷化合物结构如下：F(CF₂CF₂O)_m(CF₂O)_nCF₂‑(CH₂)_a‑O‑(CH₂)_bC[(CH₂)_cCH₂CH₂Si(OCH₃)₃]₃(1)。由其组成的表面处理组合物能够形成具有高度耐擦伤性、较佳爽滑性及优秀的防水/油性、抗沾污性的复合薄膜，尤其用在交互式物理触摸屏上具有巨大的商业价值。

技术领域

本发明涉及氟硅材料和表面处理技术，尤其是一种全氟聚醚改性硅烷化合物及其表面处理组合物。

背景技术

随着智能手机和平板型终端快速普及，使用者用手指触碰显示面板进行操作时，要求提供优异的表面滑动性。同时，触摸面板容易被指印、皮肤油脂、汗水、化妆品等污染。为了获得较佳的爽滑性及防止指纹等污垢的粘附，在基材上使用了含氟化合物使其形成功能性薄膜。含氟化合物显示高润滑性、拒水拒油性等，因此适合用于表面处理剂。通过该表面处理剂赋予基材表面以拒水拒油性，则容易擦除基材表面的污垢，污垢的除去性提高。

在现有技术中存在一些防污、污渍擦除、耐磨性和耐擦伤性的的表面处理剂。然而，它们的耐化学品性不足，使功能性薄膜的耐擦伤性、爽滑性及防水/油性、抗沾污性等性能随时间流逝而出现劣化。例如，日本审查专利公开第199429332号提出了一种防污的低反射塑料，其在表面上具有抗反射涂层，该抗反射涂层包含有聚氟烷基的甲氧基硅烷和乙氧基硅烷化合物以及卤素、烷基或烷氧基硅烷化合物。W02006/107083提出了一种表面处理组合物，所述组合物包含在氟聚合物链的末端具有烷氧基甲硅烷基官能团的有机硅化合物。该表面处理组合物提供了低表面能层，该低表面能层防止水分或污物附着在各种材料，尤其是抗反射膜等光学部件和玻璃的表面上。不过，通过现今己知的方法形成的防污涂层的防污性仍不够充分，特别是，当长期使用时它们的抗沾污性会明显降低。因此，需要开发具有优异防污性和优异耐久性的防污涂层。

当使用聚硅氧硅氮烷化合物时，由于聚硅氧硅氮烷具有比碳氟化合物较大的表面能，初始防污性变差。此外，由于形成三维结构所需的官能团不足，结合力不够，形成的涂层因擦拭磨耗而被移除，进而造成接触角及抗沾污性能明显降低。若在分子结构两头各设计一个硅烷基，则基于立体障碍的影响，可能使涂层因为实际接口点位置的不当而无法与基材达到完全紧密性，进而产生爽滑性及拒油耐磨性容易变差的结果。可以预期，两个或多个硅烷官能基同时设计在分子的一端，而能降低及解决实际接口点位置不当的问题，将会比分置于两端性能更好。

中国发明专利CN 101456947B所公开的方案中，将两个硅烷基团置于同一边，但由于采用立体结构较为庞松及立体障碍较大的胺基酰胺基团，多重键合性的可能性降低，其发生化学键合后的处理剂片段与基材紧密性可能无法完全发挥，致使耐玷污性能的改善无法达到极大化。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种高度耐久性的表面处理组合物。为实现以上的目的，本发明藉由分子设计出发，经过反复实验，发现若以含酰氟基的全氟聚醚化合物为起始物，先与碘化锂反应，生成对应氟醚碘化物；再与乙烯反应，生成氟醚乙基碘；接着与含三不饱和基的醇反应，生成多烯基化合物；最后与三甲氧基硅烷经氢硅加成反应，生成具多个官能基的最终产品。

具体的，三不饱和基的醇化合物结构通式如下：

HO(CH₂)_pC[(CH₂)_qCH＝CH₂]₃ (2)