[發明專利]一種全氟聚醚改性硅烷化合物及包含其的表面處理組合物和薄膜

有效

• 申請號: 201610223881.2
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105778080A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 程思聰;湯國彰
• 申請（專利權）人: 泉州市思康新材料發展有限公司
• 主分類號: C08G65/336
• 分類號: C08G65/336;C08G65/337;C09D171/02;C09D5/16
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 方惠春

技術領域

本發明涉及一種氟硅材料和表面處理技術，尤其是一種全氟聚醚改性硅烷化合物及包含其的表面處理組合物和薄膜。

背景技術

抗反射涂層、光學濾光片、光學鏡片、眼鏡鏡片、分束器、棱鏡、反射鏡和其它的光學組件和醫療衛生器具在使用時容易被指印、皮膚油脂、汗水、化妝品等污染。這樣的污漬一旦粘附上就很難被除去，尤其是附著于具有抗反射涂層的光學部件的污漬更為醒目，并且造成各種問題。

為了解決該問題，已經提出結合無機材料(如玻璃)和有機材料的所謂硅烷偶聯技術。硅烷偶聯劑在分子中具有與有機材料有良好親和力的有機官能基團或化學結構并具有反應性烷氧基甲硅烷基。烷氧基甲硅烷基與空氣中的水分發生水解縮合反應，轉化成硅氧烷從而形成涂層。同時，硅烷偶聯劑與玻璃或金屬表面形成化學和物理鍵，從而產生耐久的堅韌涂層。利用這些優點，硅烷偶聯劑廣泛用作各種基底的涂布劑或底涂料。同時，應用化學鍵合在硅烷偶聯劑中引入全氟基團而獲得的化合物作為具有良好成膜性、與基底的粘合性和耐久性的涂布劑。但是，這些一般因使用分子量低的氟化合物而使全氟基團部分的長度受到限制，反之或若使用寡聚物在全氟基團部分增加到足夠長時，甲氧基硅烷基在含全氟基團整個分子中所占比例相對降低，因此造成其與基材之反應性不足，導致粘合性或粘合耐久性變差，也就失去了足夠的拒油耐磨性。為了解決與防污效果有關的這些問題，迄今已經提出了采用各種表面處理組合物的技術真是不甚枚舉。例如，日本審查專利公開第199429332號提出了一種防污的低反射塑料，其在表面上具有抗反射涂層，該抗反射涂層包括含有聚氟烷基的甲氧基硅烷和乙氧基硅烷化合物以及鹵素、烷基或烷氧基硅烷化合物。W02006/107083提出了一種表面處理組合物，所述組合物包含在氟聚合物鏈的末端具有烷氧基甲硅烷基官能團的有機硅化合物。該表面處理組合物提供了低表面能層，該低表面能層防止水分或污物附著在各種材料，尤其是抗反射膜等光學部件和玻璃的表面上。不過，通過現今己知的方法形成的防污涂層的防污性仍嫌不夠充分，特別是，當長期使用時它們的耐玷污性會明顯降低。因此，需要開發具有優異防污性和優異耐久性的防污涂層。

已知當使用聚硅氧硅氮烷化合物時，由于聚硅氧硅氮烷具有比碳氟化合物較大的表面能，初始防污性變差。此外，由于形成三維結構所需的官能團不足，結合力不夠，處理上去的涂層因擦拭磨耗而被移除，進而造成接觸角及耐玷污性能明顯降低。若在分子結構兩頭各設計一個硅烷基，則基于立體障礙的影響，可能使涂層接口因為實際接口點位置之不當而無法與基材達到完全緊密性，進而產生爽滑性及拒油耐磨性容易變差的結果。可以預期，兩個或多個硅烷官能基同時設計在分子的一端，而能降低及解決實際接口點位置不當之問題，將會比分置于兩端性能更好。

中國發明專利CN 101456947B所公開的方案中，將兩個硅烷基團置于一邊，但由于采用立體結構較為龐松及立體障礙較大的胺基酰胺基團，多重鍵合性之可能性降低，其發生化學鍵合后的處理劑片段與基材緊密性可能無法完全發揮，致使耐玷污性能之改善無法達到極大化。

中國發明專利申請CN 104769009 A公開了另一種多官能硅烷基團結構，雖然其產品純度和耐磨效果雖有長足之改善，但其仍有潛在安全隱患及能耗較高的缺點，例如該方案采用包括低沸點易燃溶劑(乙醚或者THF)及大量使用安全性堪慮之烯丙基溴化鎂，皆有可能造成安全隱患。

發明內容

本發明所要解決的問題是克服現有技術存在的不足，提供一種全氟聚醚改性硅烷化合物及包含其的表面處理組合物和薄膜。將該硅烷化合物涂布在透明玻璃或塑料材料表面上時，可提供優異的防污性、抗劃傷性和耐久性，同時可保持該材料的透明度的防污涂料。