CN110678522B - 聚合物，包含这样的聚合物的涂料组合物，及由其形成的防指纹涂层 - Google Patents

聚合物，包含这样的聚合物的涂料组合物，及由其形成的防指纹涂层 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种至少部分涂布有防指纹涂层的基板，该防指纹涂层由涂料组合物制备，该涂料组合物包括：(a)有机溶剂；及(b)烷氧基硅烷官能聚合物，其具有至少一个酯连接基、至少一个氨基甲酸酯连接基及至少一个烷氧基硅烷官能团。此外，该聚合物由包括以下的组分制备：(i)活性氢官能化合物，其具有羟基、氨基、硫醇基或其组合；(ii)分子内环状酯；及(iii)异氰酸酯官能化合物。该活性氢官能化合物(i)、该异氰酸酯官能化合物(iii)或(i)及(iii)两者具有一个或多个烷氧基硅烷官能团。还包括烷氧基硅烷官能聚合物及含有该聚合物的涂料组合物。

Description

聚合物，包含这样的聚合物的涂料组合物，及由其形成的防指 纹涂层
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年6月2日提交的美国临时申请号62/514,450的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
发明领域
本发明涉及聚合物、含有该聚合物的涂料组合物、由此类组合物形成的防指纹涂层及涂布有防指纹涂层的基板。
发明背景
诸如移动电话、笔记型监视器、电视屏幕及其类似物的消费电子装置通常具有触摸屏或显示器，其允许用户通过触摸屏幕或显示器来控制装置。因此，这些装置的屏幕及显示器在操控时容易留下指纹。举例而言，与手及手指接触的移动电话的玻璃触摸屏容易留下油。为防止痕迹及污迹或减小痕迹及污迹的量，可将防指纹涂层涂覆于消费电子装置的表面。因此，希望提供经改良的涂层，其可有效地掩盖或防止诸如消费电子装置表面的基板表面上的指纹痕迹及污迹。
发明概述
本发明涉及至少部分涂布有由涂料组合物制备的防指纹涂层的基板，该涂料组合物包含：(a)有机溶剂；及(b)烷氧基硅烷官能聚合物，其包含至少一个酯连接基及至少一个氨基甲酸酯连接基。聚合物由包含以下的组分制备：(i)活性氢官能化合物，其包含羟基、氨基、硫醇基或其组合；(ii)分子内环状酯；及(iii)异氰酸酯官能化合物。活性氢官能化合物(i)、异氰酸酯官能化合物(iii)或(i)及(iii)两者包含一个或多个烷氧基硅烷官能团。
本发明还涉及烷氧基硅烷官能聚合物，其包含至少一个酯连接基、至少一个氨基甲酸酯连接基及至少两个烷氧基硅烷官能团。此外，聚合物由包含以下的组分制备：(i)活性氢官能化合物，其选自：(a)包含一个或多个羟基、氨基、硫醇基或其组合的活性氢官能聚合物；(b)包含氨基的非聚合化合物；或(c)其组合；(ii)分子内环状酯；及(iii)异氰酸酯官能化合物。活性氢官能化合物(i)、异氰酸酯官能化合物(iii)或(i)及(iii)两者包含一个或多个烷氧基硅烷基。此外，本发明包括涂料组合物，其包含前述烷氧基硅烷官能聚合物及有机溶剂。
附图简述
图1在(a)及(c)中展示涂布有根据本发明的涂料组合物的钠钙玻璃的经涂布部分上的指纹且在(b)及(d)中展示未经涂布的钠钙玻璃上的指纹。
本发明的说明
就以下详细描述的目的而言，应理解，除非明确地相反指出，否则本发明可以采用各种替代变化和步骤顺序。此外，除了在任何操作实例中或另有说明之外，表示例如说明书和权利要求书中使用的成分的量的所有数值应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此，除非相反说明，否则在以下说明书和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据本发明要获得的所需性质而变化。至少，并不是试图限制等同原则应用到权利要求书的范围，每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的数值并通过应用普通的四舍五入技术来解释。
尽管列出本发明广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含必然由其各自的测试测量中发现的标准偏差引起的某些误差。
此外，应该理解的是，本文记载的任何数值范围旨在包括其中包括的所有子范围。例如，“1至10”的范围旨在包括所记载最小值1和所记载最大值10之间(并且包括端点)的所有子范围，即，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。
在本申请中，除非另外特别说明，否则单数的使用包括复数和复数包括单数。另外，在本申请中，除非另外特别说明，否则“或”的使用意味着“和/或”，即使在某些情况下可以明确地使用“和/或”。此外，在本申请中，除非另外特别说明，否则“一个”或“一种”的使用意味着“至少一种(个)”。举例而言，“一”聚合物、“一”涂料组合物等是指这些条目中的一种或多种。
本发明涉及可并入至涂料组合物中以在基板上形成防指纹涂层的烷氧基硅烷官能聚合物。术语“防指纹涂层”是指掩盖或防止指纹痕迹及污迹的涂层。此外，术语“硅烷”是指通过有机基团取代至少一些氢原子而衍生自SiH4的化合物，且术语“烷氧基”是指-O-烷基。由此，“烷氧基硅烷”是指具有至少一个烷氧基、诸如两个烷氧基或三个烷氧基与硅原子键结的硅烷化合物。
此外如本文所使用，术语“聚合物”是指低聚物及均聚物(例如，由单一单体物质制备)、共聚物(例如，由至少两种单体物质制备)及接枝聚合物。术语“树脂”可与“聚合物”互换使用。如所指示，本文所述的聚合物可用于形成膜作为涂层的一部分。“成膜树脂”是指在移除组合物中存在的任何稀释剂或载体后可在基板的至少一个水平表面上形成自撑式连续性膜的树脂。
根据本发明，本发明的烷氧基硅烷官能聚合物每分子包括至少一个酯连接基、至少一个氨基甲酸酯连接基及一个或多个烷氧基硅烷官能团。“酯连接基”是指由-C(═O)-O-表示的酯基，其在两个分子或基团之间形成，诸如在聚合期间，且“氨基甲酸酯连接基”是指由-O-C(═O)-NH-表示的氨基甲酸酯基，其在两个分子或基团之间形成，诸如在聚合期间。本发明的聚合物通常每分子包含至少一个酯连接基及至少一个氨基甲酸酯连接基。本发明的聚合物也可每分子包含多个酯连接基及/或氨基甲酸酯连接基。应理解，本发明的聚合物可包括额外的连接基，其包括但不限于酰胺连接基、脲连接基、Si-C连接基及其组合。
烷氧基硅烷官能聚合物由包含以下的组分制备：(i)活性氢官能化合物，其包含羟基、氨基、硫醇基或其组合；(ii)分子内环状酯，诸如丙交酯、内酯、乙交酯或其组合；及(iii)异氰酸酯官能化合物。活性氢官能化合物(i)、异氰酸酯官能化合物(iii)或(i)及(iii)两者包含一个或多个烷氧基硅烷基。
如本文所使用，“活性氢官能化合物”是指包括容易解离为质子的氢的化合物。如先前所述，活性氢官能化合物包含羟基、氨基、硫醇基或其组合。因此，活性氢官能化合物包含具有容易解离为质子的氢的羟基、氨基及/或硫醇基。活性氢官能化合物可包含一个或多个羟基、氨基及/或硫醇基。此外，氨基可包括伯氨基或仲氨基。“伯氨基”是指由结构式-NH2表示的官能团，且“仲氨基”是指由结构式-NRH表示的官能团，其中R为烷基、芳基或烷基芳基。
包含羟基、氨基及/或硫醇基的活性氢官能化合物的非限制性实例包括脂族及芳族化合物。如本文所使用，术语“脂族”是指含有饱和碳键的非芳族直链、支链或环烃结构，且术语“芳族”是指与假设的定域结构的稳定性相比，具有显著较高的稳定性(由于电子的非定域化)的环共轭烃。
适合的活性氢官能化合物的非限制性实例由R-OH、R-SH、R-NH及R-NH-R表示，其中R为烷基、芳基或烷基芳基。如本文所使用，“烷基”是指直链、支链及/或环状单价饱和烃基。烷基可包括但不限于直链或支链C1-C30单价烃基，或直链或支链C1-C20单价烃基，或直链或支链C1-C10单价烃基，或直链或支链C1至C6单价烃基，或直链或支链C2至C4单价烃基，诸如乙基、正丙基或异丙基。烷基也可包括但不限于环状C3-C19单价烃基，或环状C3-C12单价烃基，或环状C5-C7单价烃基，诸如环己基。此外，烷基可任选地包含间断(interrupting)的杂原子、官能团或其组合。举例而言，烷基可被以下间断：(i)杂原子，其包括但不限于氧原子、氮原子、硫原子或其组合；及/或(ii)官能团，其包括但不限于酯基、醚基、羰基、酰胺基或其组合。或者，烷基可不含间断的杂原子及/或官能团。
术语“直链”是指具有直链烃链的化合物，术语“支链”是指烃链中的氢经诸如烷基的取代基替代而从直链分支或伸出的化合物，且术语“环状”是指封闭环结构。环状基团也涵盖桥连环多环烷基(或桥连环多环基)及稠环多环烷基(或稠环多环基)。
“芳基”是指芳族环状单价烃基。芳基可包括但不限于环状C3-C19芳族单价烃基，或芳族环状C3-C12单价烃基，或芳族环状C6-C10单价烃基，诸如苯基。此外，“烷基芳基”基团是指与烷基连接的芳基，诸如苄基、甲苯基或二甲苯基。
活性氢官能化合物也可选自每分子具有一个或多个，诸如两个或更多个羟基、氨基及/或硫醇基的聚合物。举例而言，活性氢官能化合物可包含每分子具有至少三个，诸如四个或更多个或五个或更多个羟基、氨基及/或硫醇基的聚合物。聚合物可包含末端及/或侧链羟基、氨基及/或硫醇基。“侧基(pendant group)”也称作“侧基(side group)”，为聚合物主链的分支，且不为主链的一部分，且“端基”是指位于聚合物主链末端的官能团。由此，官能团可位于聚合物的骨架或主链的一个或两个末端上，也可位于聚合物的骨架的一侧。
包含羟基、氨基及/或硫醇基的聚合物也可具有特定聚合物架构。举例而言，聚合物可具有直链型架构或支链型架构。如本文所使用，“支链聚合物”是指包含从聚合物的主链伸出的一个或多个侧链，诸如两个或更多个侧链或三个或更多个侧链的聚合物。
如先前所述，活性氢官能化合物可包含一个或多个烷氧基硅烷基，诸如至少两个烷氧基硅烷基。举例而言，活性氢官能化合物可包含氨基及至少两个烷氧基硅烷基。此类化合物的非限制性实例由Z-NH-Z表示，其中各Z独立地为由
Figure BDA0002298303010000051
表示的基团，其中a为1至3的数值，R为亚烷基，W为烷基，且Y为烷氧基。
如本文中所使用，术语“亚烷基”是指直链、支链及/或环状二价饱和烃基。亚烷基可包括但不限于直链或支链C1-C30二价烃基、或直链或支链C1-C20二价烃基、或直链或支链C1-C10二价烃基、或直链或支链C1至C6二价烃基、或直链或支链C2至C4二价烃基。亚烷基也可包括但不限于环状C3-C19二价烃基、或环状C3-C12二价烃基或环状C5-C7二价烃基。此外，亚烷基可任选地包含间断的杂原子、官能团或其组合。间断的杂原子及官能团可包括但不限于前述任何杂原子及官能团。举例而言，亚烷基可包含间断的酯连接基。或者，亚烷基可不含额外的间断的杂原子及/或官能团。
活性氢官能化合物也可包含额外官能团。额外官能团的非限制性实例包括羧酸基、环氧基、氨基甲酸酯基、酰胺基、脲基及其组合。活性氢官能化合物也可不含所有其他官能团，且仅包括羟基、氨基及/或硫醇基及任选地烷氧基硅烷基。
以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计，活性氢官能化合物可占至少0.1重量％、至少0.5重量％或至少1重量％。以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计，活性氢官能化合物可占至多20重量％、至多15重量％或至多10重量％。以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计，活性氢官能化合物的量也可在诸如0.1至20重量％、0.5至15重量％或1至10重量％的范围内选择。
如所指示，形成本发明的烷氧基硅烷官能聚合物的组分进一步包括分子内环状酯。分子内环状酯可包含例如环状单酯或二酯。分子内环状酯的非限制性实例包括内酯、丙交酯、乙交酯或其组合。“内酯”是指具有环结构的环状酯，该环结构含有两个或更多个碳原子及单个的氧原子且一个碳上的酮基与另一个氧相邻。“丙交酯”是指获自两个或更多个乳酸分子的环状二酯，且“乙交酯”是指通过从两个乙醇酸分子脱水脱去两个水分子获得的环状酯。适合内酯的非限制性实例包括ε-己内酯、β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯及其组合。适合的丙交酯的非限制性实例包括L-丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯及其组合。
以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计，内酯、丙交酯及/或乙交酯可占至少10重量％、至少30重量％、至少50重量％或至少70重量％。以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计，内酯、丙交酯及/或乙交酯可占至多95重量％、至多90重量％或至多85重量％。以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计，内酯、丙交酯及/或乙交酯的量可在诸如10至95重量％、50至95重量％或70至90重量％的范围内选择。
形成本发明的烷氧基硅烷官能聚合物的组分还包括异氰酸酯官能化合物。异氰酸酯官能化合物可选自脂族及芳族异氰酸酯官能化合物，且可包括一个或多个异氰酸酯官能团。适合异氰酸酯官能化合物的非限制性实例由R-NCO表示，其中R为烷基、芳基或烷基芳基。
如先前所述，异氰酸酯官能化合物也可包括一个或多个烷氧基硅烷基。举例而言，包含烷氧基硅烷基的异氰酸酯官能化合物可由
Figure BDA0002298303010000071
表示，其中a为1至3的数值，R为亚烷基，W为烷基，且Y为烷氧基。可例如根据本发明使用的具有烷氧基硅烷基的市售异氰酸酯官能化合物由Momentive Performance Materials以商品名
Figure BDA0002298303010000072
A-link 35出售。
在一些实例中，形成本发明的烷氧基硅烷官能聚合物的组分包含两种或更多种不同的异氰酸酯官能化合物。举例而言，形成本发明的烷氧基硅烷官能聚合物的组分可包含含烷氧基硅烷基的第一异氰酸酯官能化合物及含芳族基且不同于第一异氰酸酯化合物的第二异氰酸酯官能化合物。应理解，第二异氰酸酯官能化合物不含烷氧基硅烷基。
以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计，异氰酸酯官能化合物可占至少0.1重量％、至少1重量％或至少5重量％。以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计，异氰酸酯官能化合物可占至多50重量％、至多40重量％、至多30重量％、至多20重量％或至多15重量％。以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计，异氰酸酯官能化合物的量也可在诸如0.1至50重量％、1至20重量％或5至15重量％的范围内选择。
在制备本发明的烷氧基硅烷官能聚合物期间，活性氢官能化合物通常首先与内酯、丙交酯及/或乙交酯反应。应理解，此反应打开内酯、丙交酯及/或乙交酯的环。通过活性氢官能化合物与内酯、丙交酯及/或乙交酯反应形成的反应产物接着可与一种或多种异氰酸酯官能化合物反应，以产生本发明的烷氧基硅烷官能聚合物。前述反应步骤可在加热条件下进行，诸如第一步骤在120℃至140℃范围内的温度下，且第二步骤在60℃至80℃范围内的温度下。举例而言，反应在第一步骤中可在130℃的温度下进行直至IR光谱法显示不存在特征性内酯、丙交酯或乙交酯谱带，该IR光谱法是使用诸如ThermoScientific NicoletiS5 FT-IR的FT-IR光谱仪。接着，在第二步骤中，反应可在70℃的温度下进行直至IR光谱法显示不存在特征性NCO谱带，该IR光谱法是使用诸如ThermoScientific Nicolet iS5 FT-IR的FT-IR光谱仪。
此外，前述组分可任选地在催化剂存在下反应。举例而言，活性氢官能化合物与内酯、丙交酯及/或乙交酯之间的反应可在催化剂存在下进行。适合催化剂的非限制性实例包括金属及盐催化剂。
前述组分也可任选地在有机溶剂中混合及反应。如本文所使用，术语“有机溶剂”是指包含多于50重量％且至多100重量％的有机溶剂化合物的液体介质。适合有机溶剂化合物的非限制性实例包括极性有机溶剂化合物，例如诸如乙二醇、乙二醇醚醇、醇的质子有机溶剂化合物；及诸如酮、乙二醇二醚、酯及二酯的非质子有机溶剂化合物。有机溶剂化合物的其他非限制性实例包括诸如芳族及脂族烃的非极性溶剂化合物。用作有机溶剂的液体介质可基本上不含水，或以液体介质的总重量计，包含至多小于50重量％的量水。根据本发明，以液体介质的总重量计，此类液体介质可包含小于40重量％水、或小于30重量％水、或小于20重量％水、或小于10重量％水、或小于5重量％水。
烷氧基硅烷官能聚合物的重均分子量可为至少500g/mol、或至少1,000g/mol、或至少1,500g/mol或至少2,000g/mol。重均分子量通过凝胶渗透层析法使用Waters 2695分离模块与Waters 410差示折射计(RI探测器)及用于校准的聚苯乙烯标准测定。四氢呋喃(THF)以1ml min-1的流动速率用作洗脱剂，且两根PL Gel Mixed C柱用于分离。
在一些非限制性实例中，形成烷氧基硅烷官能聚合物的组分包含：具有羟基的活性氢官能化合物；内酯、丙交酯或乙交酯；及具有烷氧基硅烷基的异氰酸酯官能化合物。可获自此类组分的聚合物的实例由以下化学式(I)表示：
Figure BDA0002298303010000091
就化学式(I)而言，n为5至50的数值，R1为烷基、芳基或烷基芳基，R2及R3各独立地为亚烷基，且Z为由
Figure BDA0002298303010000092
表示的基团，其中a为1至3的数值，W为烷基，且Y为烷氧基。应理解，R2的亚烷基通常由酯基间断。
在另一非限制性实例中，形成烷氧基硅烷官能聚合物的组分包含：具有氨基及至少两个烷氧基硅烷基的活性氢官能化合物；内酯、丙交酯或乙交酯；及不含烷氧基硅烷基的异氰酸酯官能化合物。此类聚合物的实例由以下化学式(II)表示：
Figure BDA0002298303010000093
就化学式(II)而言，n为5至50的数值，R4及R5各独立地为亚烷基，X为烷基、芳基或烷基芳基，且各Z独立地为由
Figure BDA0002298303010000094
表示的基团，其中a为1至3的数值，R6为亚烷基，W为烷基，且Y为烷氧基。应理解，R5的亚烷基通常由酯基间断。
如先前所述，活性氢官能化合物可包含具有一个或多个，诸如两个或更多个羟基、氨基及/或硫醇基的活性氢官能聚合物。举例而言，形成烷氧基硅烷官能聚合物的组分可包含：每分子具有至少三个羟基的活性氢官能聚合物；内酯、丙交酯或乙交酯；及至少一种具有烷氧基硅烷基的异氰酸酯官能化合物。所得烷氧基硅烷官能聚合物包含至少一个具有烷氧基硅烷基的末端及/或侧链。具有烷氧基硅烷基的末端及/或侧链的实例可由化学式(III)表示：
Figure BDA0002298303010000101
就化学式(III)而言，n为5至50的数值，R7及R8各独立地为亚烷基，且Z为由
Figure BDA0002298303010000102
表示的基团，其中a为1至3的数值，W为烷基，且Y为烷氧基。由化学式(III)表示的烷氧基硅烷官能链可位于本发明聚合物的一个或两个末端及侧链上。
额外的不含烷氧基硅烷基的异氰酸酯官能化合物也可用于与反应混合物中可用的一些羟基反应。不含烷氧基硅烷基的异氰酸酯官能化合物的实例可由R-NCO表示，其中R为烷基、芳基或烷基芳基，其可为如上所述的任何烷基、芳基或烷基芳基。所得烷氧基硅烷官能聚合物可包含至少一个由化学式(III)表示的具有烷氧基硅烷基的末端及/或侧链，以及至少一个由化学式(IV)表示的末端及/或侧链：
Figure BDA0002298303010000103
就化学式(IV)而言，n为5至50的数值，R9为亚烷基且X为烷基、芳基或烷基芳基。由化学式(IV)表示的烷氧基硅烷官能链可位于本发明聚合物的一个或两个末端及/或侧链上，其限制条件为至少一个诸如由化学式(III)表示的具有烷氧基硅烷基的末端及/或侧链也位于本发明聚合物上。
本发明进一步针对包含前述烷氧基硅烷官能聚合物的涂料组合物。涂料组合物可包含一种类型的根据本发明的烷氧基硅烷官能聚合物。或者，涂料组合物可包含不同类型的根据本发明的前述烷氧基硅烷官能聚合物的混合物。
以涂料组合物的总重量计，本发明的烷氧基硅烷官能聚合物可占至少0.05重量％或至少0.1重量％。以涂料组合物的总重量计，本发明的烷氧基硅烷官能聚合物可占至多10重量％、至多8重量％、至多5重量％或至多3重量％。以涂料组合物的总重量计，烷氧基硅烷官能聚合物的量也可在诸如0.05至10重量％、0.05至8重量％或0.1至3重量％的范围内选择。
根据本发明的涂料组合物还包含有机溶剂。有机溶剂可包含任何前述有机溶剂。以涂料组合物的总重量计，有机溶剂可占至少50重量％、至少75重量％、至少90重量％、至少95重量％或至少98重量％。
涂料组合物可任选地进一步包括催化剂，诸如酸催化剂、碱催化剂或其组合。酸催化剂可包括但不限于羧酸、卤化氢、硫酸、硝酸或其组合。适合羧酸的非限制性实例包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、癸酸、苯甲酸及其组合，且卤化氢的非限制性实例包括但不限于氟化氢、氯化氢、溴化氢及其组合。此外，碱催化剂的非限制性实例包括氢氧化铵、N,N-二甲基次苄胺(N,N-dimethylbenzenylamine)、氢氧化钠、碳酸钠及其组合。
本发明的涂料组合物也可包括其他任选的材料。举例而言，涂料组合物也可包含着色剂。“着色剂”是指任何赋予组合物颜色和/或其他不透明度和/或其他视觉效果的物质。着色剂可以任何适合形式(诸如，分散颗粒、分散剂、溶液和/或薄片)添加至涂料中。本发明的涂料中可使用单一着色剂或两种或多于两种着色剂的混合物。
示例性颜料和/或颜料组合物包括但不限于：咔唑二噁嗪粗颜料、偶氮、单偶氮、重氮、萘酚AS、盐类(薄片)、苯并咪唑酮、异吲哚啉酮、异吲哚啉及多环酞菁、喹吖啶酮、苝、紫环酮(perinone)、二酮基吡咯并吡咯、硫靛、蒽醌、阴丹酮、蒽嘧啶、黄烷士酮、皮蒽酮、蒽嵌蒽二酮、二噁嗪、三芳基碳鎓、喹酞酮颜料、二酮吡咯并吡咯红(“DPPBO红”)、二氧化钛、炭黑及其混合物或组合。术语“颜料”及“有色填料”可互换地使用。
示例性染料包括但不限于基于溶剂及/或基于水的染料，诸如酞菁绿或蓝、氧化铁、钒酸铋及其混合物或组合。
示例性调色剂包括但不限于分散于水基或水可混溶性载体中的颜料，诸如可购自Degussa,Inc.的AQUA-CHEM 896、可购自Eastman Chemicals,Inc.的AccurateDispersions部门的CHARISMA COLORANTS及MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS。
可与本发明的涂料组合物一起使用的材料的其他非限制性实例包括塑化剂、耐磨粒子、填料(包括但不限于云母、滑石、粘土及无机矿物)、抗氧化剂、表面活性剂、流动及表面控制剂、触变剂、反应性稀释剂、反应抑制剂及其他惯用助剂。
应理解，本发明的涂料组合物可不含额外树脂及/或交联剂(除先前已描述的那些外)。或者，本发明的涂料组合物可包括额外树脂及/或交联剂。额外树脂可包括本领域中已知的各种热塑性及/或热固性树脂中的任一者。如本文所使用，术语“热固性”是指在固化或交联后不可逆地“固化”的树脂，其中聚合物链通过共价键连接在一起。此特性通常与交联反应相关，交联反应往往例如由热或辐射诱导。固化或交联反应也可在环境条件下进行。一经固化，热固性树脂将不会在施加热时熔融，且不溶于溶剂中。如所述，额外树脂也可包括热塑性树脂。如本文中所使用，术语“热塑性”是指包括聚合组分的树脂，该聚合组分不通过共价键连接，且因此会在加热后经历液体流动且可溶于溶剂中。
额外的树脂可选自例如聚氨基甲酸酯、丙烯酸类聚合物、聚酯聚合物、聚酰胺聚合物、聚醚聚合物、聚硅氧烷聚合物、环氧树脂、乙烯基树脂、其共聚物及其混合物。热固性树脂通常包含反应性官能团。反应性官能团可包括但不限于羧酸基、胺基、环氧基、烷氧基、羟基、硫醇基、氨基甲酸酯基、酰胺基、脲基、异氰酸酯基(包括封端异氰酸酯基)及其组合。
含有热固性树脂的涂料组合物通常包含本领域中已知的交联剂，以与热固性树脂上的官能团反应。如本文中所使用，术语“交联剂”是指包含两个或更多个可与其他官能团有反应性的官能团且能够经由化学键连接两个或更多个单体或聚合物分子的分子。热固性树脂也可具有可与自身有反应性的官能团；如此，此类树脂是自交联的。
交联剂的非限制性实例包括碳化二亚胺、聚酰肼、氮丙啶、环氧树脂、烷基化氨基甲酸酯树脂、(甲基)丙烯酸酯、异氰酸酯、封端异氰酸酯、多元酸、多元胺、聚酰胺、氨基塑料、三聚氰胺、羟烷基脲、羟烷基酰胺及其任何组合。
在一些实例中，本发明的涂料组合物进一步包含一种或多种额外的具有烷氧基的有机硅聚合物。可与本发明的涂料组合物一起使用的市售有机硅聚合物由Dow Corning以商品名DOW
Figure BDA0002298303010000131
3074 INTERMEDIATE、DOW
Figure BDA0002298303010000132
3037 INTERMEDIATE、DOW
Figure BDA0002298303010000133
US-CF-2403、DOW
Figure BDA0002298303010000134
US-CF 2405及DOW
Figure BDA0002298303010000135
RSN-5314出售，以及由Wacker以商品名
Figure BDA0002298303010000136
IC 235出售。市售有机硅聚合物也由Shin-Etsu以商品名KR-510、X-40-9227、KR-480、KR-311及KR-300出售。可以与本发明的涂料组合物一起使用的有机硅聚合物的其他非限制性实例公开于美国专利申请公开第2016/0280955号的第[0011]段至第[0075]段及其中所述的实施例中，其以引用的方式并入本文中。
本发明的涂料组合物可通过形成如先前所述的烷氧基硅烷官能聚合物，接着将聚合物混合在有机溶剂中来制备。或者，可在聚合步骤中直接引入有机溶剂。任选地，可将其他前述组分中的任一者与聚合物混合。接着可将涂料组合物至少部分地涂覆于基板上。可将本发明的涂料组合物涂覆于涂料行业中已知的各种基板。
适合的基板的非限制性实例包括汽车基板、工业基板、封装基板、飞行器及飞行器组件、诸如轮船、船舶及陆上及离岸设施的船用基板及组件、木质地板及家具、服装、包括外壳及电路板的电子装置、玻璃及透明物体、包括高尔夫球的体育装备等。举例而言，这些基板可以是金属或非金属的。此外，涂布有本发明的涂料组合物的基板通常具有至少一个平坦表面，且往往具有两个相对表面。可用本发明的涂料涂布一个或两个表面。
非金属基板包括聚合物、塑料、聚烯烃、纤维素、聚苯乙烯、聚丙烯酸类、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、尼龙、EVOH、聚乳酸、聚碳酸酯、聚碳酸酯及丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物的共混物(PC/ABS)、木材、胶合板、木质复合材料、颗粒板(particle board)、中密度纤维板、水泥、石材、蓝宝石、玻璃、纸张、硬纸板、纺织物、合成及天然皮革等。
适合塑料基板的特定非限制性实例包括由以下制备的基板：多元醇(碳酸烯丙酯)单体，例如二乙二醇碳酸烯丙酯，诸如二乙二醇双(碳酸烯丙酯)，该单体由PPGIndustries,Inc.以商标CR-39出售；聚脲-聚氨基甲酸酯(聚脲氨基甲酸酯)聚合物，其例如通过聚氨基甲酸酯预聚物及二胺固化剂的反应制备，用于一种此类聚合物的组合物由PPGIndustries,Inc.以商标
Figure BDA0002298303010000141
出售；经多元醇(甲基)丙烯酰基封端的碳酸酯单体；二乙二醇二甲基丙烯酸酯单体；乙氧基化苯酚甲基丙烯酸酯单体；二异丙烯基苯单体；乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体；乙二醇双甲基丙烯酸酯单体；聚(乙二醇)双甲基丙烯酸酯单体；氨基甲酸酯丙烯酸酯单体；聚酰胺；三乙酸酯(TAC)；环烯烃聚合物(COP)；聚(乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯)；聚(乙酸乙烯酯)；聚(乙烯醇)；聚(氯乙烯)；聚(偏二氯乙烯)；聚乙烯；聚丙烯；聚氨基甲酸酯；聚硫氨基甲酸酯；热塑性聚碳酸酯，诸如衍生自双酚A及光气的经碳酸酯连接的树脂，一种此类材料以商标LEXAN出售；聚酯，诸如以商标MYLAR出售的材料；聚(对苯二甲酸乙二醇酯)；聚乙烯醇缩丁醛；聚(甲基丙烯酸甲酯)，诸如以商标PLEXIGLAS出售的材料；及通过使多官能异氰酸酯与聚硫醇或聚环硫化物单体反应制备的聚合物，均聚或与聚硫醇、多异氰酸酯、聚异硫氰酸酯及任选地烯属不饱和单体或含卤化芳族基的乙烯属单体共聚及/或三元共聚。也可使用此类单体的共聚物及所述聚合物及共聚物与其他聚合物的共混物，例如以形成互穿网状产物。
金属基板的实例包括但不限于锡、钢(尤其包括电镀锌钢、冷轧钢、热浸镀锌钢)、铝、铝合金、锌铝合金、涂布有锌铝合金的钢及镀铝钢。金属基板也可包括高抛光不锈钢基板。
玻璃基板的非限制性实例包括钠钙硅玻璃，诸如常规的未染色的钠钙硅玻璃，即“透明玻璃”，或经染色或以其他方式着色的玻璃；硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃，诸如
Figure BDA0002298303010000151
玻璃(可购自Corning,Inc.)或
Figure BDA0002298303010000152
玻璃(可购自Asahi GlassCo.,Ltd)，含铅玻璃、强化玻璃、非强化玻璃、退火玻璃或热增强玻璃(heat-strengthenedglass)。玻璃可属于任何类型，诸如常规的浮法玻璃或平板玻璃，且可以具有任何组成，具有任何光学性质，诸如透明玻璃基板。
当涂覆于消费电子产品上所存在的玻璃基板、塑料基板及其组合时，本发明的涂料组合物特别有用。基板可以是透明的且具有至少一个平坦表面。举例而言，本发明的涂料组合物可涂覆于可通过人的手指控制的笔记本电脑、平板电脑、移动电话、其他手持型电子装置等上的玻璃及/或塑料基板。因此，此类装置的玻璃及/或塑料基板可包含触摸屏或显示器。
本发明的涂料组合物可通过本领域中已知的各种方法涂覆，其包括但不限于喷雾、旋涂、浸涂或其组合。在将涂料组合物涂覆于基板后，可在环境条件下加热或用诸如光化辐射的其他方法将组合物干燥或固化以形成涂层。在一些实例中，本发明的涂料组合物在50℃至150℃、或75℃至125℃或90℃至110℃的范围内的温度下加热以在基板表面上形成涂层。
如本文所使用，术语“环境条件”是指周围环境的条件(例如基板所处的房间或室外环境的温度、湿度及压力)。术语“光化辐射”是指可引发化学反应的电磁辐射。光化辐射包括但不限于可见光、紫外(UV)光、X射线及γ辐射。
本发明的涂料可经涂覆且固化至厚度为2nm至50nm或5nm至25nm或10nm至20nm的干膜。
应理解，本发明的涂料组合物可直接涂覆于基板表面上以直接在基板表面上形成涂层。或者，本发明的涂料组合物可涂覆于第一涂层上，诸如在包含触摸屏或显示器的电子装置的表面形成的第一涂层。因此，本发明的涂料组合物可涂覆于第一涂层上且固化以形成第二顶涂层。
已发现，由本文所述的涂料组合物沉积的涂层展现良好的防指纹特性。即，本发明的涂层可减少或防止手指在基板表面上留下痕迹及污迹。基于测量水接触角，涂层也展现良好的耐久性。水接触角通过获自AST Products,Inc.的VCA最佳接触角测量系统，遵循VCA最佳接触角测量系统的使用手册测定。由本文所述的涂料组合物沉积的涂层也展现涂层中所需的其他特性，包括但不限于良好粘附性。
展示以下实施例以说明本发明的一般原理。本发明不应视为限于所呈现的特定实施例。除非另外规定，否则在以下实施例中的所有份数及百分比均以重量计。
实施例1
制备烷氧基硅烷官能聚合物
由表1中所列出的组分制备烷氧基硅烷官能聚合物。
表1
Figure BDA0002298303010000161
Figure BDA0002298303010000171
1异氰酸基丙基三甲氧基硅烷，其可购自Momentive Performance Materials。
将进料A添加至500mL四颈烧瓶中，该烧瓶配备有马达驱动的不锈钢搅拌叶片、水冷冷凝器、氮气层及带有通过温度回馈控制装置连接的温度计的加热套。将反应混合物加热至130℃，且保持在130℃直至IR光谱法显示不存在特征性丙交酯谱带(936cm-1)，其使用ThermoScientific Nicolet iS5 FT-IR。在反应完成后，将反应混合物冷却至70℃。接着在70℃下添加进料B，随后经30分钟添加进料C。随后向烧瓶中添加进料D作为进料C的冲洗剂。将反应混合物保持在70℃直至IR光谱法显示不存在特征性NCO谱带(2269cm-1)，其使用ThermoScientific Nicolet iS5 FT-IR。将反应产物冷却至室温且通过滤漆筛(paintstrainer)过滤。所得硅烷官能性聚酯的固体含量为54.57％，且重均分子量(Mw)为2545g/mol。
重均分子量通过凝胶渗透层析法使用Waters 2695分离模块与Waters 410差示折射计(RI探测器)及聚苯乙烯标准测定。四氢呋喃(THF)以1ml min-1的流动速率用作洗脱剂，且两根PL Gel Mixed C柱用于分离。
实施例2
制备烷氧基硅烷官能聚合物
由表2中所列出的组分制备烷氧基硅烷官能聚合物。
表2
Figure BDA0002298303010000172
Figure BDA0002298303010000181
将进料A添加至500mL四颈烧瓶中，该烧瓶配备有马达驱动的不锈钢搅拌叶片、水冷冷凝器、氮气层及带有通过温度回馈控制装置连接的温度计的加热套。将反应混合物加热至130℃，且保持在130℃直至IR光谱法显示不存在特征性ε-己内酯双峰谱带(850及860cm-1)，其使用ThermoScientific Nicolet iS5 FT-IR。在反应完成后，将反应混合物冷却至70℃。在70℃下，经30分钟添加进料B且随后用进料C冲洗。将反应混合物保持在70℃直至IR光谱法显示不存在特征性NCO谱带(2269cm-1)，其使用ThermoScientific NicoletiS5 FT-IR。将反应产物冷却至室温且通过滤漆筛过滤。所得硅烷官能性聚酯的固体含量为54.18％，且Mw为2933g/mol。Mw如实施例1中所述测定。
实施例3
制备烷氧基硅烷官能聚合物
由表3中所列出的组分制备烷氧基硅烷官能聚合物。
表3
Figure BDA0002298303010000182
Figure BDA0002298303010000191
将进料A添加至500mL四颈烧瓶中，该烧瓶配备有马达驱动的不锈钢搅拌叶片、水冷冷凝器、氮气层及带有通过温度回馈控制装置连接的温度计的加热套。将反应混合物加热至130℃，且保持在130℃直至IR光谱法显示不存在特征性ε-己内酯双峰谱带(850及860cm-1)，其使用ThermoScientific Nicolet iS5 FT-IR。在反应完成后，将反应混合物冷却至70℃。在70℃下，经30分钟添加进料B，且随后经30分钟添加进料C。向烧瓶中添加进料D作为进料C的冲洗剂。接着将反应混合物保持在70℃直至IR光谱法显示不存在特征性NCO谱带(2269cm-1)，其使用ThermoScientific Nicolet iS5 FT-IR。将反应产物冷却至室温且通过滤漆筛过滤。所得硅烷官能性聚酯的固体含量为58.20％，且Mw为1413g/mol。Mw如实施例1中所述测定。
实施例4
制备烷氧基硅烷官能聚合物
由表4中所列出的组分制备烷氧基硅烷官能聚合物。
表4
Figure BDA0002298303010000192
Figure BDA0002298303010000201
2羟基官能性聚烯烃油，其可购自Baker Hughes。
将进料A添加至500mL四颈烧瓶中，该烧瓶配备有马达驱动的不锈钢搅拌叶片、水冷冷凝器、氮气层及带有通过温度回馈控制装置连接的温度计的加热套。将反应混合物加热至130℃，且保持在130℃直至IR光谱法显示不存在特征性ε-己内酯双峰谱带(850及860cm-1)，其使用ThermoScientific Nicolet iS5 FT-IR。在反应完成后，将反应混合物冷却至70℃。在70℃下，经30分钟添加进料B，随后用进料C冲洗。将反应混合物保持在70℃直至IR光谱法显示不存在特征性NCO谱带(2269cm-1)，其使用ThermoScientific NicoletiS5 FT-IR。经30分钟添加进料D，随后用进料E冲洗。将反应混合物保持在70℃直至IR光谱法显示不存在特征性NCO谱带(2269cm-1)，其使用ThermoScientific Nicolet iS5 FT-IR。将反应产物冷却至室温且通过滤漆筛过滤。所得硅烷官能性聚酯的固体含量为60.10％，且Mw为6500g/mol。Mw如实施例1中所述测定。
实施例5-8
制备涂料组合物
如表5中所示，用实施例1-4的烷氧基硅烷官能聚合物制备四种不同的涂料组合物。
表5
Figure BDA0002298303010000202
Figure BDA0002298303010000211
将表5中所列的实施例5-8各自的组分独立地称量至250mL容器中且在震荡器上混合。
实施例9
涂料的应用及评估
首先用异丙醇清洁钠钙玻璃基板，接着在以下条件下使用喷涂(spraymation)通过等离子体处理进行预处理：喷枪距离8英寸；罐压6psi；雾化气压20psi；横移速度1000；及风扇气压30psi。接着将含有实施例5-8的组合物的各种涂料独立地涂覆于基板的一半上，同时保持基板的另一半未涂布。将基板的经涂布部分在100℃下固化10分钟以在各基板上形成涂层。
使用获自AST Products,Inc.的VCA最佳接触角测量系统测试固化涂层的水接触角。水接触角在使用Taber型号5750线性研磨器以60个循环/分钟进行干式橡皮擦磨损试验(dry eraser abrasion test)之前及之后测试，该线性研磨器具有CS-17或其他类型的橡胶棒及根据ASTM D6279-15施加的1kg负载。结果显示于表6中。
表6
Figure BDA0002298303010000212
Figure BDA0002298303010000221
3初始水接触角(WCA)。
4500个橡皮擦磨损循环后的水接触角(WCA)。
51000个橡皮擦磨损循环后的水接触角(WCA)。
62000个橡皮擦磨损循环后的水接触角(WCA)。
还通过比较钠钙玻璃上的未经涂布部分与经涂布部分上的指纹及通过比较不同的经涂布钠钙玻璃基板上的指纹来测试涂层的防指纹性能。由实施例5-8的组合物形成的涂层均展现良好的防指纹性能。图1展示在不同放大倍数下涂布有实施例6的组合物的基板的经涂布部分及未经涂布部分上的指纹。如图1中所示，基板的经涂布部分上的指纹显著减少。
本发明还涉及以下条目。
条目1：一种至少部分涂布有由涂料组合物制备的防指纹涂层的基板，该涂料组合物包含：(a)有机溶剂；及(b)烷氧基硅烷官能聚合物，其包含至少一个酯连接基及至少一个氨基甲酸酯连接基，其中该聚合物由包含以下的组分制备：
(i)活性氢官能化合物，其包含羟基、氨基、硫醇基或其组合；
(ii)分子内环状酯；及
(iii)异氰酸酯官能化合物，
其中该活性氢官能化合物(i)、该异氰酸酯官能化合物(iii)或(i)及(iii)两者包含一个或多个烷氧基硅烷官能团。
条目2：根据条目1的基板，其中该活性氢官能化合物包含羟基官能化合物，且该异氰酸酯官能化合物包含烷氧基硅烷官能团。
条目3：根据条目1或2中任一项的基板，其中该烷氧基硅烷官能聚合物由化学式(I)表示：
Figure BDA0002298303010000222
其中n为5至50的数值，R1为烷基、芳基或烷基芳基，R2及R3各独立地为亚烷基，且Z为由
Figure BDA0002298303010000231
表示的基团，其中a为1至3的数值，W为烷基，且Y为烷氧基。
条目4：根据条目1至3中任一项的基板，其中该分子内环状酯包含丙交酯、内酯、乙交酯或其组合。
条目5：根据条目1的基板，其中该活性氢官能化合物包含氨基及至少两个烷氧基硅烷基。
条目6：根据条目1或5中任一项的基板，其中该异氰酸酯官能化合物不含烷氧基硅烷基。
条目7：根据条目1、5或6中任一项的基板，其中该烷氧基硅烷官能聚合物由化学式(II)表示
Figure BDA0002298303010000232
其中n为5至50的数值，R4及R5各独立地为亚烷基，X为烷基、芳基或烷基芳基，且各Z独立地为由
Figure BDA0002298303010000233
表示的基团，其中a为1至3的数值，R6为亚烷基，W为烷基，且Y为烷氧基。
条目8：根据条目1的基板，其中该活性氢官能化合物包含含有一个或多个羟基、氨基、硫醇基或其组合的活性氢官能聚合物，且其中该异氰酸酯官能化合物包含烷氧基硅烷基。
条目9：根据条目8的基板，其中该活性氢官能聚合物为包含至少三个羟基官能团的支链聚合物。
条目10：根据条目1、8或9中任一项的基板，其中用于制备该烷氧基硅烷官能聚合物的组分包含至少两种异氰酸酯官能化合物，且其中第一异氰酸酯官能化合物包含烷氧基硅烷基且第二异氰酸酯官能化合物不含烷氧基硅烷基。
条目11：根据条目1及8至10中任一项的基板，其中该烷氧基硅烷官能聚合物包含至少一个由化学式(III)表示的末端及/或侧链：
Figure BDA0002298303010000241
其中n为5至50的数值，R7及R8各独立地为亚烷基，且Z为由
Figure BDA0002298303010000242
表示的基团，其中a为1至3的数值，W为烷基，且Y为烷氧基。
条目12：根据条目10或11中任一项的基板，其中该烷氧基硅烷官能聚合物进一步包含至少一个由化学式(IV)表示的末端及/或侧链：
Figure BDA0002298303010000243
其中n为5至50的数值，R9为亚烷基且X为烷基、芳基或烷基芳基。
条目13：根据条目1至12中任一项的基板，其中该烷氧基硅烷官能聚合物的重均分子量为至少500g/mol。
条目14：根据条目1至13中任一项的基板，其中该涂料组合物进一步包含催化剂。
条目15：根据条目1至14中任一项的基板，其中该涂料组合物进一步包含有机硅聚合物。
条目16：根据条目1至15中任一项的基板，其中该基板为电子装置。
条目17：根据条目1至16中任一项的基板，其中该基板包含至少部分涂布有该防指纹涂层的触摸屏或显示器。
条目18：一种烷氧基硅烷官能聚合物，其包含至少一个酯连接基、至少一个氨基甲酸酯连接基及至少两个烷氧基硅烷官能团，其中该聚合物由包含以下的组分制备：
(i)活性氢官能化合物，其选自：(a)包含一个或多个羟基、氨基、硫醇基或其组合的活性氢官能聚合物；(b)包含氨基的非聚合化合物；或(c)其组合；
(ii)分子内环状酯；及
(iii)异氰酸酯官能化合物，
其中该活性氢官能化合物(i)、该异氰酸酯官能化合物(iii)或(i)及(iii)两者包含一个或多个烷氧基硅烷基。
条目19：根据条目18的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该活性氢官能化合物包含氨基及至少两个烷氧基硅烷基。
条目20：根据条目18或19的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该烷氧基硅烷官能聚合物由化学式(II)表示：
Figure BDA0002298303010000251
其中n为5至50的数值，R4及R5各独立地为亚烷基，X为烷基、芳基或烷基芳基，且各Z独立地为由
Figure BDA0002298303010000252
表示的基团，其中a为1至3的数值，R6为亚烷基，W为烷基，且Y为烷氧基。
条目21：根据条目18的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该活性氢官能化合物包含含有一个或多个羟基、氨基、硫醇基或其组合的活性氢官能聚合物，且其中该异氰酸酯官能化合物包含烷氧基硅烷基。
条目22：根据条目18或21中任一项的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该活性氢官能聚合物为包含至少三个羟基官能团的支链聚合物。
条目23：根据条目18、21或22中任一项的烷氧基硅烷官能聚合物，其中用于制备该烷氧基硅烷官能聚合物的组分包含至少两种异氰酸酯官能化合物，且其中第一异氰酸酯官能化合物包含烷氧基硅烷基且第二异氰酸酯官能化合物不含烷氧基硅烷官能团。
条目24：根据条目18及21至23中任一项的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该烷氧基硅烷官能聚合物包含至少一个由化学式(III)表示的末端及/或侧链：
Figure BDA0002298303010000261
其中n为5至50的数值，R7及R8各独立地为亚烷基，且Z为由
Figure BDA0002298303010000262
表示的基团，其中a为1至3的数值，W为烷基，且Y为烷氧基。
条目25：根据条目23或24中任一项的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该烷氧基硅烷官能聚合物进一步包含至少一个由化学式(IV)表示的末端及/或侧链：
Figure BDA0002298303010000263
其中n为5至50的数值，R9为亚烷基且X为烷基、芳基或烷基芳基。
条目26：根据条目18至25中任一项的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该烷氧基硅烷官能聚合物的重均分子量为至少500g/mol。
条目27：根据条目18至26中任一项的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该分子内环状酯包含丙交酯、内酯、乙交酯或其组合。
条目28：一种涂料组合物，其包含：(a)有机溶剂；及(b)至少一种根据条目18至27中任一项的烷氧基硅烷官能聚合物。
条目29：根据条目28的涂料组合物，其进一步包含催化剂。
尽管上文已出于说明的目的描述本发明的特定实施方案，但对本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离随附权利要求书中所定义的本发明的情况下，可对本发明细节作出许多变化。

Claims (30)

1.一种至少部分涂布有由涂料组合物制备的防指纹涂层的基板，该涂料组合物包含：
(a)有机溶剂；及
(b)烷氧基硅烷官能聚合物，其包含至少一个酯连接基及至少一个氨基甲酸酯连接基，其中该聚合物由包含以下的组分制备：
(i)活性氢官能化合物，其包含羟基、氨基、硫醇基或其组合；
(ii)至少30重量％的分子内环状酯，以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计；及
(iii)异氰酸酯官能化合物，
其中该活性氢官能化合物、该异氰酸酯官能化合物中至少之一包含一个或多个烷氧基硅烷官能团。
2.根据权利要求1的基板，其中该活性氢官能化合物包含羟基官能化合物，且该异氰酸酯官能化合物包含烷氧基硅烷官能团。
3.根据权利要求2的基板，其中该烷氧基硅烷官能聚合物由化学式(I)表示：
Figure FDA0003739065330000011
其中n为5至50的数值，R1为烷基、芳基或烷基芳基，R2及R3各独立地为亚烷基，且Z为由
Figure FDA0003739065330000012
表示的基团，其中a为1至3的数值，W为烷基，且Y为烷氧基。
4.根据权利要求1的基板，其中该分子内环状酯包含丙交酯、内酯、乙交酯或其组合。
5.根据权利要求1的基板，其中该活性氢官能化合物包含氨基及至少两个烷氧基硅烷基。
6.根据权利要求5的基板，其中该异氰酸酯官能化合物不含烷氧基硅烷基。
7.根据权利要求6的基板，其中该烷氧基硅烷官能聚合物由化学式(II)表示：
Figure FDA0003739065330000021
其中n为5至50的数值，R4及R5各独立地为亚烷基，X为烷基、芳基或烷基芳基，且各Z独立地为由
Figure FDA0003739065330000022
表示的基团，其中a为1至3的数值，R6为亚烷基，W为烷基，且Y为烷氧基。
8.根据权利要求1的基板，其中该活性氢官能化合物包含含有一个或多个羟基、氨基、硫醇基或其组合的活性氢官能聚合物，且其中该异氰酸酯官能化合物包含烷氧基硅烷基。
9.根据权利要求8的基板，其中该活性氢官能聚合物为包含至少三个羟基官能团的支链聚合物。
10.根据权利要求9的基板，其中用于制备该烷氧基硅烷官能聚合物的组分包含至少两种异氰酸酯官能化合物，且其中第一异氰酸酯官能化合物包含烷氧基硅烷基且第二异氰酸酯官能化合物不含烷氧基硅烷基。
11.根据权利要求10的基板，其中该烷氧基硅烷官能聚合物包含至少一个由化学式(III)表示的末端及/或侧链：
Figure FDA0003739065330000031
其中n为5至50的数值，R7及R8各独立地为亚烷基，且Z为由
Figure FDA0003739065330000032
表示的基团，其中a为1至3的数值，W为烷基，且Y为烷氧基。
12.根据权利要求11的基板，其中该烷氧基硅烷官能聚合物进一步包含至少一个由化学式(IV)表示的末端及/或侧链：
Figure FDA0003739065330000033
其中n为5至50的数值，R9为亚烷基且X为烷基、芳基或烷基芳基。
13.根据权利要求1的基板，其中该烷氧基硅烷官能聚合物的重均分子量为至少500g/mol。
14.根据权利要求1的基板，其中该涂料组合物进一步包含催化剂。
15.根据权利要求1的基板，其中该涂料组合物进一步包含有机硅聚合物。
16.根据权利要求1的基板，其中该基板为电子装置。
17.根据权利要求1的基板，其中该基板包含至少部分涂布有该防指纹涂层的触摸屏或显示器。
18.根据权利要求1的基板，其中该防指纹涂层在固化时形成包含2nm至50nm的干膜厚度的涂层。
19.一种烷氧基硅烷官能聚合物，其包含至少一个酯连接基、至少一个氨基甲酸酯连接基及至少两个烷氧基硅烷官能团，其中该聚合物由包含以下的组分制备：
(i)活性氢官能化合物，其选自：(a)包含一个或多个羟基、氨基、硫醇基或其组合的活性氢官能聚合物；(b)包含氨基的非聚合化合物；或(c)其组合；
(ii)至少30重量％的分子内环状酯，以用于形成烷氧基硅烷官能聚合物的反应性组分的总重量计；及
(iii)异氰酸酯官能化合物，
其中该活性氢官能化合物、该异氰酸酯官能化合物中至少之一包含一个或多个烷氧基硅烷基。
20.根据权利要求19的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该活性氢官能化合物包含氨基及至少两个烷氧基硅烷基。
21.根据权利要求20的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该烷氧基硅烷官能聚合物由化学式(II)表示：
Figure FDA0003739065330000041
其中n为5至50的数值，R4及R5各独立地为亚烷基，X为烷基、芳基或烷基芳基，且各Z独立地为由
Figure FDA0003739065330000051
表示的基团，其中a为1至3的数值，R6为亚烷基，W为烷基，且Y为烷氧基。
22.根据权利要求19的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该活性氢官能化合物包含含有一个或多个羟基、氨基、硫醇基或其组合的活性氢官能聚合物，且其中该异氰酸酯官能化合物包含烷氧基硅烷基。
23.根据权利要求22的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该活性氢官能聚合物为包含至少三个羟基官能团的支链聚合物。
24.根据权利要求23的烷氧基硅烷官能聚合物，其中用于制备该烷氧基硅烷官能聚合物的组分包含至少两种异氰酸酯官能化合物，且其中第一异氰酸酯官能化合物包含烷氧基硅烷基且第二异氰酸酯官能化合物不含烷氧基硅烷官能团。
25.根据权利要求24的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该烷氧基硅烷官能聚合物包含至少一个由化学式(III)表示的末端及/或侧链：
Figure FDA0003739065330000052
其中n为5至50的数值，R7及R8各独立地为亚烷基，且Z为由
Figure FDA0003739065330000053
表示的基团，其中a为1至3的数值，W为烷基，且Y为烷氧基。
26.根据权利要求25的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该烷氧基硅烷官能聚合物进一步包含至少一个由化学式(IV)表示的末端及/或侧链：
Figure FDA0003739065330000061
其中n为5至50的数值，R9为亚烷基且X为烷基、芳基或烷基芳基。
27.根据权利要求19的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该烷氧基硅烷官能聚合物的重均分子量为至少500g/mol。
28.根据权利要求19的烷氧基硅烷官能聚合物，其中该分子内环状酯包含丙交酯、内酯、乙交酯或其组合。
29.一种涂料组合物，其包含：
(a)有机溶剂；及
(b)至少一种根据权利要求19的烷氧基硅烷官能聚合物。
30.根据权利要求29的涂料组合物，其进一步包含催化剂。
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