具有耐热性的防水/防油处理剂，制备方法和处理的制品技术

一种防水/防油处理剂，其包含特定的聚合物改性的硅烷和/或其部分(共)水解/缩合物，所述聚合物改性的硅烷在主链上具有氟氧化烯结构且在分子链末端具有可水解基团，该处理剂在250℃下暴露一小时之后，具有10％或更小的百分比重量损失。所述处理形成其即使在加热到250℃或更高时仍具有优异的防水和防油性、耐磨性和脱模性的层。

Waterproof / oil proof treatment agent with heat resistance, preparation method and processed products

【技术实现步骤摘要】
具有耐热性的防水/防油处理剂，制备方法和处理的制品相关申请的交叉引用本非临时申请依据35U.S.C.§119(a)要求于2014年11月17日在日本申请的专利申请第2014-232583号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及防水/防油处理剂，其包含含有氟氧化烯基的聚合物改性的硅烷和/或其部分(共)水解/缩合物。本专利技术特别涉及防水/防油处理剂，制备所述防水/防油处理剂的方法，以及用其处理的制品，所述防水/防油处理剂具有优异的防水和防油性，耐磨性和脱模性，以及特别的，即使当暴露于250℃或更高的高温下仍保持优异的表面性质。
技术介绍
近年来，为了改善光学制品的外观和可视性，对尽可能减少这样的制品表面的污垢的方法和容易去除污垢的方法的需求逐渐增长。由于触摸面板显示器特别容易被皮肤油脂在表面上污染，通常在其上设有防水/防油层。目前的实践是使用保护玻璃或保护膜以保护装配有触摸传感器的玻璃或装配有触摸传感器的膜，且在保护玻璃或保护膜的表面上设有防水/防油层。近来，已经开发在正面具有防水/防油功能和在背面具有触摸传感功能的构件。这样的构件通过将触摸传感器安装在钢化玻璃的背面上，随后对正面进行防水/防油处理而获得。但是，因为生产效率的原因，期望首先对一面进行防水/防油处理，并随后安装触摸传感器。该方法的一个问题在于所述防水/防油层具有差的耐热性，且不能承受安装触摸传感器的高温工艺。从耐磨和耐刮擦以及指纹可擦除性的观点出发，优选的使用是作为触摸面板显示器的表面上的防水/防油层由含有氟氧化烯基聚合物改性的硅烷制成。尽管近期已经开发出了与触摸传感器集成一体的防护玻璃或防护膜，通常在触摸面板显示器的表面上设有防护玻璃或防护膜。它们的生产显示包括两种类型的工艺：将触摸传感器安装到基材，随后在背面对所述基材进行防水/防油处理的方法，和将触摸传感器安装在已经防水/防油处理的基材的背面的方法。在后一种情况下，所述防水/防油层必须能够承受安装触摸传感器过程中的加热步骤。而且，当防水/防油层作为热压印的脱模层时，它必须承受工艺过程中的加热温度。在如热压印的应用中含有氟氧化烯基的表面处理已经用作脱模层的情况下，尽管这些处理具有优异的脱模性，但由于其差的耐热性，它们不能承受高温工艺。含有氟氧化烯基的化合物具有非常低的表面自由能，且因此通常具有如防水和防油性，耐化学品性，润滑性，脱模性以及防污性的性能。这些性质在工业上广泛的用于，例如纸和织物的防水/防油的防污剂，磁性记录介质的润滑剂，精密机器的防油剂，脱模剂，化妆品，和保护膜。同时，这些性质也表明对其它基材无粘着性和无粘合性。因此，即使这样的化合物可以被涂布到基材表面上，该涂层也难与基材粘合。此处相关的关注点是硅烷偶联剂，其作为将基材表面如玻璃或织物与有机化合物结合在一起的材料是已知的，且广泛用作多种基材表面的涂布剂。硅烷偶联剂在单个分子上具有有机官能团和反应性甲硅烷基(特别是可水解甲硅烷基)。部分地由于空气中的湿气，可水解基团引起自缩合反应，形成涂层。在该涂层中，可水解甲硅烷基与玻璃，织物等的表面化学和物理结合，形成牢固并且耐久的涂层。已经以上述方式进行表面处理的制品很少用在250℃和更高的高温下，且因此在防水/防油层中通常不要求耐热性为250℃或更高。但是，当触摸传感器被安装在防水/防油处理的基材背面上时，以及当防水/防油处理剂被用作热压印中的脱模剂时，有时会暴露在高温下。在这些情况下，需要处理过的基材甚至在通过加热步骤后仍保持防水和防油性、耐磨性和脱模性。专利技术人早期在JP-A2012-072272中提出了示出的下式的含有氟氧化烯基硅烷。用该含有氟氧化烯基硅烷处理的玻璃，特别的，具有显著的滑动性能和优异的耐磨性。但是，当该处理的玻璃在250℃或更高的温度下暴露一个小时时，不能一直获得令人满意的性能。在该式中，Rf是-(CF2)d-(OC2F4)e(OCF2)f-O(CF2)d-，A是末端具有-CF3基的一价含氟基团，Q是二价有机基团，Z是具有硅氧烷键的2价到8价的有机聚硅氧烷残基，R是1到4个碳原子的烷基或苯基，X是可水解基团，a是2或3，b是1到6的整数，c是1到5的整数，α是0或1，每个d独立地为0或1到5的整数，e是0到80的整数和f是0到80的整数，条件是e+f的和是5到100的整数，且重复单元可无规地结合。因此本专利技术的一个目的是提供防水/防油处理剂，其能够形成防水/防油层，即使在250℃或更高的温度下加热后，仍保持优异的防水/防油性，耐磨性和脱模性。本专利技术进一步的目的是提供制备所述防水/防油处理剂的方法，和提供用其处理的制品。引用文献列表专利文献1：JP-A2012-072272
技术实现思路
专利技术人已经发现，在防水/防油处理剂中，可形成即使在250℃或更高的高温下加热后仍保持优异的防水/防油性、耐磨性和脱模性的防水/防油层，所述防水/防油处理剂包含特定量的在主链上具有氟氧化烯结构且在分子链末端含有可水解基团的特定的聚合物改性的硅烷、和/或其部分(共)水解/缩合物，并且通过减少加热时蒸发的低分子量组分的量，其赋予了优异的防水/防油性，耐磨性和脱模性。因此，在一个方面，本专利技术提供了防水/防油处理剂，其以排除稀释溶剂的总重量的至少50％的量包含至少一种化合物，所述至少一种化合物选自由以下通式(1)到(4)的含有氟氧化烯基的聚合物改性的硅烷及其部分(共)水解/缩合物构成的组，其中所述处理剂在250℃下暴露一小时后具有不大于排除稀释溶剂的总重量的10％的百分比重量损失。A-Rf-QZWα(1)Rf-(QZWα)2(2)A-Rf-Q-(Y)βB(3)Rf-(Q-(Y)βB)2(4)在式(1)到(4)中，Rf是-(CF2)d-(OCF2)p(OCF2CF2)q(OCF2CF2CF2)r(OCF2CF2CF2CF2)s(OCF(CF3)CF2)t-O(CF2)d-，d各自独立地为0到5的整数，p、q、r、s和t各自独立是0到500的整数，条件是p+q+r+s+t＝40到500，且括号中所示的各个单元可无规地结合。A是氟原子，氢原子，或具有-CF3端基、-CF2H端基或-CH2F端基的一价含氟基团。Q独立地为单键或二价有机基团，其可被氟取代且不含烃醚键。Z独立地为选自由以下基团构成的组的基团：单键，二价基团-J2C-(其中J独立地为烷基，羟基或甲硅烷基醚基团K3SiO-(K独立地为氢原子、烷基、芳基或烷氧基)，二价基团-L2Si-(其中L独立地为烷基、烯基、烷氧基或氯基)，三价基团-JC＝(其中J如上定义)，三价基团-LSi＝(其中L如上定义)，四价基团-C≡，四价基团-Si≡，和具有2价到8价的硅氧烷残基。W独立地为以下通式(5a)到(5e)中的任一个的带有可水解基团的基团其中R独立地为1到4个碳原子的烷基或苯基，X独立地为可水解基团，字母“a”是2或3，字母“l”是0到10的整数，m各自独立地为1到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.防水/防油处理剂，其以排除稀释溶剂的总重量的至少50％的量包含至少一种化合物，所述化合物选自由以下通式(1)到(4)的含有氟氧化烯基的聚合物改性的硅烷、其部分水解/缩合物以及其部分共水解/缩合物构成的组，/nA-Rf-QZW

【技术特征摘要】
20141117 JP 2014-2325831.防水/防油处理剂，其以排除稀释溶剂的总重量的至少50％的量包含至少一种化合物，所述化合物选自由以下通式(1)到(4)的含有氟氧化烯基的聚合物改性的硅烷、其部分水解/缩合物以及其部分共水解/缩合物构成的组，
A-Rf-QZWα(1)
Rf-(QZWα)2(2)
A-Rf-Q-(Y)βB(3)
Rf-(Q-(Y)βB)2(4)
其中，Rf是
-(CF2)d-(OCF2)p(OCF2CF2)q(OCF2CF2CF2)r(OCF2CF2CF2CF2)s(OCF(CF3)CF2)t-O(CF2)d-，d各自独立地为0到5的整数，p、q、r、s和t各自独立是0到500的整数，条件是p+q+r+s+t＝40到500，且括号内所示的各个单元可无规地结合；
A是氟原子，氢原子，或具有-CF3端基、-CF2H端基或-CH2F端基的一价含氟基团；
Q选自由单键和下式的二价基团构成的组：






其中f是2到4的整数，g是1到4的整数，h是1到50的整数，且Me是甲基；
Z独立地为选自由以下构成的组的基团：
单键，
二价基团-J2C-，其中J独立地为烷基、羟基或甲硅烷基醚基团K3SiO-，K独立地为氢原子、烷基、芳基或烷氧基，
二价基团-L2Si-，其中L独立地为烷基，烯基，烷氧基或氯基，
三价基团-JC＝，其中J如上定义，
三价基团-LSi＝，其中L如上定义，
四价基团-C≡，
四价基团-Si≡，和
具有2价到8价的硅氧烷残基；
W独立地为以下通式(5a)到(5e)中的任一个的带有可水解基团的基团：



R独立地为1到4个碳原子的烷基或苯基，X独立地为可水解基团，字母“a”是2或3，字母“l”是0到10的整数，m各自独立地为1到10的整数，D是单键或是可被氟取代的1到20个碳原子的二价有机基团，b是2到6的整数，c是1到50的整数，和Me是甲基；
α是1到7的整数；
Y独立地为具有可水解基团的二价基团；
β各自是1到10的整数；且
B独立地为氢原子，1到4个碳原子的烷基，或卤素原子，
其中所述处理剂在250℃下暴露一小时后具有不大于排除稀释溶剂后总重量的10％的百分比重量损失。


2.权利要求1所述的处理剂，其中Y选自由以下通式(6)到(8)的基团构成的组：



其中R，X，字母“a”和D如上定义，D’是可被氟取代的1到10...

【专利技术属性】
技术研发人员：山根祐治，酒匂隆介，松田高至，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP