包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂制造技术

本发明专利技术提供一种包含下述式(1)[式中，各个记号与说明书中所述的意义相同。]所示的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂。本发明专利技术的表面处理剂具有拨水性、拨油性、防污性，并且能够形成具有优异的摩擦耐久性的表面处理层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂。另外，本专利技术涉及适用了该表面处理剂的物品等。
技术介绍
已知将某种含氟硅烷化合物用于基材的表面处理时，能够提供优异的拨水性、拨油性、防污性等。由包含含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层(以下，又称“表面处理层”)作为所谓的功能性薄膜，被施于例如玻璃、塑料、纤维、建筑材料等多种多样的基材。作为这样的含氟硅烷化合物，已知有在分子主链中具有全氟聚醚基、在分子末端或末端部具有与Si原子键合的能够水解的基团的含有全氟聚醚基的硅烷化合物。例如，专利文献1中公开了一种包含具有全氟聚醚基的分子主链和将具有能够水解的基团的Si原子作为侧链保有的多个聚乙烯链的含氟硅烷化合物。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第97/7155号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题为了能够长期地对基材提供所期望的功能，表面处理层被要求具有高的耐久性。由于由专利文献1中所述的包含含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层即使是薄膜也能够发挥上述的功能，因此适合用于要求透光性或透明性的眼镜或触摸屏等光学部件，特别是在这些用途上，要求摩擦耐久性的进一步提高。然而，由现有的包含含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层对于
应对逐渐提高的摩擦耐久性提高的要求，已经未必能够充分满足。本专利技术的目的在于提供一种具有拨水性、拨油性、防污性，而且能够形成具有高摩擦耐久性的层的、新型的包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂。另外，本专利技术的目的在于提供一种提供了该表面处理剂等的物品。用于解决课题的方法本专利技术的专利技术人等经过潜心研究，结果发现：在如专利文献1所述的、包含具有全氟聚醚基的分子主链和将具有羟基或能够水解的基团的Si原子作为侧链具有的聚乙烯链的、包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂中，通过使在侧链具有Si原子的乙烯链的重复数为2以上的化合物为80mol％以上，能够形成具有更优异的摩擦耐久性的表面处理层，从而完成了本专利技术。根据本专利技术的第一主旨，提供一种表面处理剂，其特征在于：包含至少下式(1)所示的至少一种含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物，该表面处理剂中所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mol％以上是g为2以上的化合物，[式中：Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～10的烷基；PFPE为-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-(式中，a、b、c和d分别独立地为0～200的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注a、b、c或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的)；Q为氧原子或二价的有机基团；R1为氢原子或碳原子数为1～22的烷基；R2分别独立地为氢原子或非活性的一价的有机基团；X为羟基或能够水解的基团；Y为氢原子或卤素原子；Z为氟原子或碳原子数为1～5的氟烷基；e为0～3的整数；f为0或1；g为1～10的整数；h为0～3的整数；n为1～3的整数。]。根据本专利技术的第二主旨，提供含有上述的表面处理剂的粒料。根据本专利技术的第三主旨，提供包括基材和在该基材的表面由上述表面处理剂形成的层的物品。根据本专利技术的第四主旨，提供一种式(1)所示的化合物的制造方法，其包括：使下式(1a)所示的全氟(聚)醚化合物与下式(1b)所示的含反应性双键的硅烷化合物在含氟芳香族化合物中反应，之后，按照需要，施以下述工序(a)和/或工序(b)的步骤，[式中：Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～10的烷基；PFPE为-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-(式中，a、b、c和d分别独立地为0～200的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注a、b、c或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的)；Q为氧原子或二价的有机基团；R1为氢原子或碳原子数为1～22的烷基；R2分别独立地为氢原子或非活性的一价的有机基团；X为羟基或能够水解的基团；Y为氢原子或卤素原子；Z为氟原子或碳原子数为1～5的氟烷基；e为0～3的整数；f为0或1；g为1～10的整数；h为0～3的整数；n为1～3的整数。][式中，Rf、PFPE、Q、Z、e和f与式(1)中所述意义相同，Y1表示氯、碘或溴。][式中，R1，R2，h和n与式(1)中所述意义相同，X1是羟基、能够水解的基团或卤素原子。]工序(a)：Y与Y1不同的情况下，将Y1变换为Y的工序，工序(b)：X与X1不同的情况下，将X1变换为X的工序。专利技术的效果根据本专利技术，提供一种包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的新型表面处理剂。通过使用该表面处理剂，能够形成具有拨水性、拨油性、防污性而且具有优异的摩擦耐久性的表面处理层。具体实施方式以下，对于本专利技术的组合物进行说明。本专利技术的表面处理剂能够对于基材赋予拨水性、拨油性、防污性、防水性、摩擦耐久性，虽然不做特别限定，但能够适合作为防污性涂布剂或防水性涂布剂使用。本专利技术的表面处理剂包含下式(1)所示的至少一种含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物。上述式(1)中，Rf表示可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～10的烷基。上述可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～10的烷基中的“碳原子数为1～10的烷基”是直链或支链的碳原子数为1～10的烷基，优选为直链或支链的碳原子数为1～3的烷基，更优选为直链的碳原子数为1～3的烷基。上述Rf优选为被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～10的烷基，更优选为碳原子数为1～10的全氟烷基、CF2H-C1-9全氟亚烷基，更加优选为碳原子数为1～10的全氟烷基。该碳原子数为1～10的全氟烷基为直链或支链的碳原子数为1～10的全氟烷基，优选为直链或支链的碳原子数为1～3的全氟烷基，更优选为直链的碳原子数为1～3的全氟烷基，具体的说，为-CF3、-CF2CF3或-CF2CF2CF3。上述式(1)中，PFPE为-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-，相当于全氟(聚)醚基。此处，a、b、c和d分别独立地为0或1以上的整数，且a、b、c和d之和至少为1。优选a、b、c和d分别独立地为0以上200以下的整数，例如为1～200的整数，更优选分别独立地为0以上100以下的整数。另外，优选a、b、c和d之和为5以上，更优选为10以上，例如为10以上、100以下。另外，标注a、b、c或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。这些重复单元中，-(OC4F8)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-和-(OCF2CF(C2F5))-中的任意种，但优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-和-(OCF2CF(CF3))-中的任意种，但优选为-(OCF2CF2CF2)-。另外，-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和-(OC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面处理剂，其特征在于：包含下式(1)所示的至少一种含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物，该表面处理剂中所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mol％以上是g为2以上的化合物，式中，Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～10的烷基；PFPE为‑(OC4F8)a‑(OC3F6)b‑(OC2F4)c‑(OCF2)d‑，式中，a、b、c和d分别独立地为0～200的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注a、b、c或d且以括号所括的的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的；Q为氧原子或二价的有机基团；R1为氢原子或碳原子数为1～22的烷基；R2分别独立地为氢原子或非活性的一价的有机基团；X为羟基或能够水解的基团；Y为氢原子或卤素原子；Z为氟原子或碳原子数为1～5的氟烷基；e为0～3的整数；f为0或1；g为1～10的整数；h为0～3的整数；n为1～3的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.26 JP 2013-269345;2014.12.04 JP 2014-245451.一种表面处理剂，其特征在于：包含下式(1)所示的至少一种含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物，该表面处理剂中所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mol％以上是g为2以上的化合物，式中，Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～10的烷基；PFPE为-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-，式中，a、b、c和d分别独立地为0～200的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注a、b、c或d且以括号所括的的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的；Q为氧原子或二价的有机基团；R1为氢原子或碳原子数为1～22的烷基；R2分别独立地为氢原子或非活性的一价的有机基团；X为羟基或能够水解的基团；Y为氢原子或卤素原子；Z为氟原子或碳原子数为1～5的氟烷基；e为0～3的整数；f为0或1；g为1～10的整数；h为0～3的整数；n为1～3的整数。2.如权利要求1所述的表面处理剂，其特征在于：表面处理剂中所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的90mol％以上是g为2以上的化合物。3.如权利要求1或2所述的表面处理剂，其特征在于：表面处理剂中所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的50mol％以上是g为3以上的化合物。4.如权利要求1～3中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：表面处理剂中所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mol％以上是g为3以上的化合物。5.如权利要求1～4中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：g的分散度大于1.0、小于2.0。6.如权利要求1～5中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：Rf为碳原子数为1～10的全氟烷基。7.如权利要求1～6中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：PFPE为-(OCF2CF2CF2)b-，式中，b为1以上200以下的整数。8.如权利要求1～6中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：PFPE为-(OCF2CF2CF2CF2)a-(OCF2CF2CF2)b-(OCF2CF2)c-(OCF2)d-，式中，a和b分别独立地为0～30的任意的整数，c和d分别独立地为1～200的整数，标注a、b、c或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。9.如权利要求1～8中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的数均分子量为5×102～1×105。10.如权利要求1～9中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的数均分子量为6×103～1×104。11.如权利要求1～10中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：还含有溶剂。12.如权利要求1～11中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：还含有选自含氟油、硅油和催化剂中的一种或一种以上的其他成分。13.如权利要求12所述的表面处理剂，其特征在于：含氟油为式(2)所示的一种或一种以上的化合物：Rf1-(OC4F8)a’-(OC3F6)b’-(OC2F4)c’-(OCF2)d’-Rf2…(2)式中：Rf1为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～16的烷基；Rf2为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～16的烷基、氟原子或氢原子；a’、b’、c’和d’分别独立地为0～300的整数，a’、b’、c’和d’之和至少为1，标注a’、b’、c’或d’且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。14.如权利要求12或13所述的表面处理剂，其特征在于：含氟油为式(2a)或(2b)所示的一种或一种以上的化合物：Rf1-(OCF2CF2CF2)b’-Rf2…(2a)Rf1-(OCF2CF2CF2CF2)a’-(OCF2CF2CF2)b’-(OCF2CF2)c’-(OCF2)d’-Rf2…(2b)式中：Rf1为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～16的烷基；Rf2为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～16的烷基、氟原子或氢原子；式(2a)中，b’为1以上300以下的整数；式(2b)中，a’和b’分别独立地为0～30的整数，c’和d’分别独立
\t地为1～300的整数，标注下标a’、b’、c’或d’且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。15.如权利要求1～14中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：作为防污性涂布剂或防水性涂布剂使用。16.一种粒料，其特征在于：含有权利要求1～15中任一项所述的表面处理剂。17.一种物品，其特征在于，包括：基材、和在该基材的表面由权利要求1～15中任一项所述的表面处理剂形成的层。18.如权利要求17所述的物品，其特征在于：基材为玻璃。19.如权利要求17或18所述的物品，其特征在于：所述物品为光学部件。20.如权利要求17～19中任一项所述的物品，其特征在于：所述物品为显示器。21.一种式(1)所示的化合物的制造方法，其特征在于，包括：使下式(1a)所示的全氟(聚)醚化合物与下式(1b)所示的含反应性双键的硅烷化合物在含氟芳香族化合物中反应，之后，按照需要，施以下述工序(a)和/或工序(b)的步骤；式中：Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～10的烷基；PFPE为-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-，式中，a、b、c和d分别独立地为0～200的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注a、b、c或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的；Q为氧原子或二价的有机基团；R1为氢原子或碳原子数为1～22的烷基；R2分别独立地为氢原子或非活性的一价的有机基团；X为羟基或能够水解的基团；Y为氢原子或卤素原子；Z为氟原子或碳原子数为1～5的氟烷基；e为0～3的整数；f为0或1；g为1～10的整数；h为0～3的整数；n为1～3的整数，式中，Rf、PFPE、Q、Z、e和f与式(1)中所述意义相同，Y1为氯、碘或溴，式中，R1、R2、h和n与式(1)中所述意义相同，X1为羟基、能够水解的基团或卤素原子，工序(a)：Y与Y1不同的情况下，将Y1变换为Y的工序，工序(b)：X与X1不同的情况下，将X1变换为X的工序。22.一种式(1’)所示的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的制造方法，其特征在于，包括：使下式(1a)所示的全氟(聚)醚化合物与下式(1c)所示的化合物在含氟芳香族化合物中反应，得到式(1d)所示的化合物，之后，与HX所示的化合物反应的步骤；式中：Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1～10的烷基；PFPE为-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-，式中，a、b、c和d分别独立地为0～200的整数，a、b、c和d之和...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜川健一，三桥尚志，茂原健介，吉田知弘，能势雅聪，并川敬，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP