[發明專利]經全氟聚醚改性的聚硅氮烷以及使用其的表面處理劑

無效

• 申請號: 200910160717.1
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101628980A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 山口浩一;木下博文
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C08G77/62
• 分類號: C08G77/62;C09D183/16;C09D5/16;C09D5/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張 濤

技術領域

本發明涉及一種可形成具有優異防水防油性、脫模性、防污性等的固化被膜的新型經全氟聚醚改性的聚硅氮烷、以該聚硅氮烷為主要成分的表面處理劑、以及具有該聚硅氮烷的固化被膜的物品。

背景技術

通常，含有全氟聚醚基的化合物因其表面自由能非常小而具有防水防油性、耐藥品性、潤滑性、脫模性、防污性等。利用這些性質，使其被普遍而廣泛地應用于紙張、纖維等的防水防油防污劑、磁記錄介質的潤滑劑、精密儀器的防油劑、脫模劑、化妝品、保護膜等。

可是，上述性質的存在代表其同時具有對其它基體材料的非粘結性、非貼合性，即使可以將其涂布在基體材料表面，也很難形成被膜并貼合。

另一方面，作為使玻璃或布等基體材料表面與有機化合物相結合的物質，常見的有硅烷偶聯劑。在每個硅烷偶聯劑分子中具有有機官能團和反應性甲硅烷基(通常為烷氧基甲硅烷基)。烷氧基甲硅烷基在空氣中的水分等存在下發生自縮合反應轉化為硅氧烷而形成被膜。與此同時，通過與玻璃或金屬等表面發生化學/物理結合，可得到具有耐久性的堅固被膜。利用該性質，硅烷偶聯劑作為各種基體材料的表面涂敷劑而得到了廣泛應用。

基于上述特征，專利文獻1公開了以下式(a)表示的氟代氨基硅烷化合物，

(式中，R¹、R²為碳原子數1～4的烷基，Q為CH₂CH₂CH₂或CH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂，m為1～4的整數，n為2或3)。該氟代氨基硅烷化合物可用常規溶劑稀釋，但由于其每一分子中水解性基團的比例(質量％)較少，因而存在需要一定時間才能發生固化等的問題，不能保證其可以在形成處理被膜時具有足夠的性能。

另外，還提出了一種以下式(b)表示的全氟聚醚改性氨基硅烷(專利文獻2)，

(式中，X¹、X²為水解性基團，R¹、R²為低級烷基，Q¹、Q²為2價有機基團，m為6～50整數，n為2或3，x和y分別為1～3的整數)。由于該全氟聚醚改性氨基硅烷具有優異的防水防油性、防污性、耐藥品性、潤滑性、脫模性等，且其分子中具有2個水解性甲硅烷基，因而，與傳統的氨基硅烷(上述式(a)表示的氟代氨基硅烷化合物)相比，其每分子中含有的水解性基團的比例增加、反應性提高，但由于該水解性基團僅存在于分子的一側末端，因而從耐久性方面考慮，突出的問題是對基體材料的貼合性不足，無法長期保持所期待的性能，尤為突出的情況是耐磨損性不足。

此外，在專利文獻3中記載了下述無機基體材料的防水處理方法：其特征在于，將無機基體材料浸漬于除了氫氟酸以外的pH在3.0以下的酸性水溶液中進行表面處理，然后，在該處理面上涂布以下述通式(c)表示的有機硅氮烷聚合物的溶液，并進行固化來形成防水性被膜。

[式中，R¹、R²可以相同也可以不同，為氫原子、或碳原子數1～20的非取代或取代一價烴基，R³為氫原子或烷基，Rf為碳原子數1～20的全氟烷基或碳原子數2～35的全氟烷基醚基，Q為碳原子數2～5的二價有機基團，a為1～3的整數、b為0～2的整數、且a+b為1～3，同時，c為0～2的整數、d為1～3的整數、且c+d為1～3，同時，m和n分別為1以上的整數]。但是，由該有機硅氮烷聚合物獲得的被膜含有硅氧烷單元，就防油性、防污性、耐藥品性等表面特性而言，存在不利。

因而，尋求一種可使上述傳統技術中存在的問題得以克服的被膜形成劑。

此外，近年來，伴隨建筑物的高層化而提出的窗戶玻璃免維護的要求、以及為了改善外觀及可見性而使顯示器表面不易附著指紋等“不易污染”技術、及“污染易除”技術的要求逐年提高，亟待開發出能夠滿足上述要求的材料。

專利文獻1：日本特開昭58-167597號公報

專利文獻2：日本特開2000-327772號公報

專利文獻3：日本特開平7-69680號公報

發明內容

發明要解決的問題