含有含全氟(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含有下述式(1)[式中，各符号的含义与说明书中的记载相同。]所示的至少1种的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂，上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的数均分子量为3000以上且低于6000，表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mol％以上是g为2以上的化合物。

A surface treatment agent containing silane compounds containing perfluoro (polyether) ether

The present invention provides a description of the following formula (1) in which the meanings of each symbol are the same as those in the instructions. \At least 1 perfluoroalkyl containing shown (poly) surface treatment agent silane compound ether group, containing the perfluoro (poly) silane compound ether group the number average molecular weight is more than 3000 and less than 6000 of total fluorine, processing agent containing surface (poly) or silane compound ether the 80mol is g% for more than 2 compounds.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂
本专利技术涉及含有含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂。并且，本专利技术还涉及应用了该表面处理剂的物品等。
技术介绍
已知某些种类的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。由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层(以下也称为“表面处理层”)作为所谓的功能性薄膜，施加在例如玻璃、塑料、纤维、建筑物资等各种各样的基材上。作为这样的含氟硅烷化合物，已知在分子主链上具有全氟聚醚基、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全氟聚醚基的硅烷化合物。例如，在专利文献1中记载了包括具有全氟聚醚基的分子主链、和具有能够水解的基团的侧链上具有Si原子的多个聚亚乙基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
专利技术要解决的技术问题对于表面处理层而言，为了长期地对基材提供预期的功能，需要高耐久性。由含有专利文献1中记载的含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层，即使在薄膜的情况下也能够发挥上述的功能，因而适合用于需求透光性或透明性的眼镜或触摸面板等光学部件，特别是在这些用途中，需求摩擦耐久性的进一步的提高。但是，在利用由含有现有的含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层时，仍不能说可以充分地应对逐步提升的提高摩擦耐久性的需求。本专利技术的目的在于提供一种能够形成具有拨水性、拨油性、防污性、并且具有高摩擦耐久性的层的、新型的含有含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂。本专利技术的目的还在于提供应用了该表面处理剂等的物品。用于解决技术问题的手段本专利技术的专利技术人进行了深入研究，结果发现：在含有专利文献1中记载的包括具有全氟聚醚基的分子主链、和具有羟基或能够水解的基团的侧链具有Si原子的聚亚乙基链的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂中，通过使侧链具有Si原子的亚乙基链的重复数为2以上的化合物在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要点，提供一种表面处理剂，其含有下述式(1)所示的至少1种的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物，[式中：Rf为可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数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0～90的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注a、b、c或d且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)；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OR4；R4在每次出现时分别独立地为取代或非取代的C1－12烷基；Y为氢原子或卤原子；Z为氟原子或碳原子数1～5的氟代烷基；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]，上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的数均分子量为3000以上且低于6000，表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mol％以上是g为2以上的化合物。根据本专利技术的第二要点，提供含有上述表面处理剂的粒料。根据本专利技术的第三要点，提供包括基材、和在该基材的表面上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要点，提供一种表面处理剂的制造方法，该表面处理剂含有下述式(1)所示的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物，[式中：Rf为可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数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0～90的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注a、b、c或d且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)；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OR4；R4在每次出现时分别独立地为取代或非取代的C1－12烷基；Y为氢原子或卤原子；Z为氟原子或碳原子数1～5的氟代烷基；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]，上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的数均分子量为3000以上且低于6000，表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mol％以上是g为2以上的化合物，上述表面处理剂的制造方法包括如下步骤：使下述式(1a)所示的全氟(聚)醚化合物与下述式(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，接着，根据需要，交付于下述工序(a)和/或(b)，[式中，Rf、PFPE、Q、Z、e和f的含义与式(1)的记载相同，Y1为氯、碘或溴。][式中，R1、R2、h和n的含义与式(1)的记载相同，X1为羟基、能够水解的基团或卤原子。](a)在Y与Y1不同的情况下，将Y1转化为Y的工序；(b)在X与X1不同的情况下，将X1转化为X的工序。专利技术效果根据本专利技术，能够提供含有含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的新型的表面处理剂。通过使用这种表面处理剂，能够形成具有拨水性、拨油性、防污性、并且具有优异的摩擦耐久性的表面处理层。具体实施方式下面，对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基材赋予拨水性、拨油性、防污性、防水性、摩擦耐久性，适合用作防污性涂敷剂或防水性涂敷剂，但没有特别限定。本专利技术的表面处理剂含有下述式(1)所示的至少1种的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物。上述式(1)中，Rf表示可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数1～10的烷基。上述可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数1～10的烷基中的“碳原子数1～10的烷基”为直链或支链的碳原子数1～10的烷基，优选为直链或支链的碳原子数1～3的烷基，更优选为直链的碳原子数1～3的烷基。上述Rf优选为可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数1～10的烷基，更优选为碳原子数1～10的全氟烷基、CF2H－C1－9全氟亚烷基，进一步优选为碳原子数1～10的全氟烷基。该碳原子数1～10的全氟烷基为直链或支链的碳原子数1～10的全氟烷基，优选为直链或支链的碳原子数1～3的全氟烷基，更优选为直链的碳原子数1～3的全氟烷基，具体地可以为－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。在此，a、b、c和d分别独立地为0或1以上的整数，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90以下的整数，例如为1～90的整数，更优选分别独立地为0以上80以下的整数。并且，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80以下。并且，标注a、b、c或d且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。在这些重复单元中，－(OC4F8)－可以为－(OCF2CF2CF2CF2)－、－(OCF(CF3)CF2CF2)－、－(OCF2CF(CF3)CF2)－、－(OCF2CF2CF(CF3))－、－(OC(CF3)2CF2)－、－(OCF2C(CF3)2)－、－(OCF(CF3)CF(CF3))－、－(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：含有下述式(1)所示的至少1种的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.25 JP 2015-1278891.一种表面处理剂，其特征在于：含有下述式(1)所示的至少1种的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物，式中：Rf为可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数1～10的烷基；PFPE为－(OC4F8)a－(OC3F6)b－(OC2F4)c－(OCF2)d－，该式中，a、b、c和d分别独立地为0～90的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注a、b、c或d且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的；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OR4；R4在每次出现时分别独立地为取代或非取代的C1－12烷基；Y为氢原子或卤原子；Z为氟原子或碳原子数1～5的氟代烷基；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，所述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的数均分子量为3000以上且低于6000，表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mol％以上是g为2以上的化合物。2.如权利要求1所述的表面处理剂，其特征在于：含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的数均分子量为3000以上5000以下。3.如权利要求1或2所述的表面处理剂，其特征在于：表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的90mol％以上是g为2以上的化合物。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：表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的50mol％以上是g为3以上的化合物。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：表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mol％以上是g为3以上的化合物。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：表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的60mol％以上是g为2以上4以下的化合物。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：表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的75mol％以上是g为2以上4以下的化合物。8.如权利要求1～7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且小于2.0。9.权利要求1～8中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：Rf为碳原子数1～10的全氟烷基。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：PFPE为－(OCF2CF2CF2)b－，式中，b为1以上40以下的整数。11.如权利要求1～9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1～90的整数，标注a、b、c或d且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。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：还含有溶剂。13.如权利要求1～12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1种或1种以上的其他成分。14.权利要求13所述的表面处理剂，其特征在于：含氟油为式(2)所示的1种或1种以上的化合物，Rf1－(OC4F8)a′－(OC3F6)b′－(OC2F4)c′－(OCF2)d′－Rf2…(2)式中：Rf1为可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数1～16的烷基；Rf2为可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数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′且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。15.如权利要求13或14所述的表面处理剂，其特征在于：含氟油为式(2a)或(2b)所示的1种或1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为可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数1～16的烷基；Rf2为可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数1～16的烷基、氟原子或氢原子；在式(2a)中，b′为1以上300以下的整数；在式(2b)中，a′和b′分别独立地为0～30的整数，c′和d′分别独立地为1～300的整数，标注下标a′、b′、c′或d′且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。16.如权利要求1～15中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：其作为防污性涂敷剂或防水性涂敷剂使用。17.一种粒料，其特征在于：其含有权利要求1～16中任一项所述的表面处理剂。18.一种包括基材和在该基材的表面由权利要求1～16中任一项所述的表面处理剂形成的层的物品。19.如权利要求18所述的物品，其特征在于：基材为玻璃。20.如权利要求18或19所述的物品，其特征在于：所述物品为光学部件。21.如权利要求18～20中任一项所述的物品，其特征在于：所述物品为显示器。22.一种表面处理剂的制造方法，其特征在于：所述表面处理剂含有下述式(1)所示的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物，式(1)中：Rf为可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数1～10的烷基；PFPE为－(OC4F8)a－(OC3F6)b－(OC2F4)c－(OCF2)d－，该式中，a、b、c和d分别独立地为0～90的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注a、b、c或d且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的；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OR4；R4在每次出现时分别独立地为取代或非取代的C1－12烷基；Y为氢原子或卤原子；Z为氟原子或碳原子数1～5的氟代烷基；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，所述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的数均分子量为3000以上且低于6000，表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mol％以上是g为2以上的化合物，所述表面处理剂的制造方法包括如下步骤：使下述式(1a)所示的全氟(聚)醚化合物与下述式(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，接着，根据需要，交付于下述工序(a)和/或(b)，式(1a)中，Rf、PFPE、Q、Z、e和f的含义与式(1)的记载相同，Y1为氯、碘或溴，式(1b)中，R1、R2、h和n的含义与式(1)的记载相同，X1为羟基、能够水解的基团或卤原子，工序(a)：在Y与Y1不同的情况下，将Y1转化为Y的工序，工序(b)：在X与X1不同的情况下，将X1转化为X的工序，。23.一种表面处理剂的制造方法，其特征在于：所述表面处理剂含有下述式(1′)所示的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物，式(1′)中：Rf为可以取代有1个或1个以上氟原子的碳原子数1～10的烷基；PFPE为－(OC4F8)a－(OC3F6)b－(OC2F4)c－(OCF2)d－，该式中，a、b、c和d分别独立地为0～90的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注a、b、c或d且用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的；Q为氧原子或二价的有机基团；R1为氢原子或碳原子数1～22的烷基；X为羟基或OR4；R4在每次出现时分别独立地为取...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜川健一，三桥尚志，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