JP6984656B2 - フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物、表面処理剤及び物品 - Google Patents

フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物、表面処理剤及び物品 Download PDF

Info

Publication number
JP6984656B2
JP6984656B2 JP2019519518A JP2019519518A JP6984656B2 JP 6984656 B2 JP6984656 B2 JP 6984656B2 JP 2019519518 A JP2019519518 A JP 2019519518A JP 2019519518 A JP2019519518 A JP 2019519518A JP 6984656 B2 JP6984656 B2 JP 6984656B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
containing polymer
integer
represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019519518A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018216406A1 (ja
Inventor
理佐 片山
高至 松田
祐治 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Publication of JPWO2018216406A1 publication Critical patent/JPWO2018216406A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6984656B2 publication Critical patent/JP6984656B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/002Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from unsaturated compounds
    • C08G65/005Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from unsaturated compounds containing halogens
    • C08G65/007Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from unsaturated compounds containing halogens containing fluorine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/10Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • C09D183/12Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/04Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers only
    • C08G65/22Cyclic ethers having at least one atom other than carbon and hydrogen outside the ring
    • C08G65/223Cyclic ethers having at least one atom other than carbon and hydrogen outside the ring containing halogens
    • C08G65/226Cyclic ethers having at least one atom other than carbon and hydrogen outside the ring containing halogens containing fluorine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/336Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/46Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02Polyalkylene oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/10Polyamides derived from aromatically bound amino and carboxyl groups of amino-carboxylic acids or of polyamines and polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/10Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences
    • C08L83/12Block- or graft-copolymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2150/00Compositions for coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C09D201/02Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C09D201/04Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C09D201/02Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C09D201/06Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing oxygen atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)

Description

本発明は、フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物、及び該有機ケイ素化合物を含む表面処理剤、並びに該表面処理剤で表面処理された物品に関する。
近年、携帯電話のディスプレイをはじめ、画面のタッチパネル化が加速している。しかし、タッチパネルは画面がむき出しの状態であり、指や頬などが直接接触する機会が多く、皮脂等の汚れが付き易いことが問題となっている。そこで、外観や視認性をよくするためにディスプレイの表面に指紋を付きにくくする技術や、汚れを落とし易くする技術の要求が年々高まってきており、これらの要求に応えることのできる材料の開発が望まれている。特にタッチパネルディスプレイの表面は、指紋汚れが付着し易いため、撥水撥油層を設けることが望まれている。しかし、従来の撥水撥油層は撥水撥油性が高く、汚れ拭き取り性に優れるが、使用中に防汚性能が劣化してしまうという問題点があった。また、塗工する方法によって、性能にばらつきが出たり、塗工する基材によって、密着性が劣ったりする場合があった。更に、これまでの表面処理剤は、ガラスに対して良好な表面特性を示すものは多くあったが、樹脂表面に対して、密着性や撥水撥油性、耐摩耗性等の表面特性を十分に示すものがなかった。
一般に、フルオロポリエーテル基含有化合物は、その表面自由エネルギーが非常に小さいために、撥水撥油性、耐薬品性、潤滑性、離型性、防汚性などを有する。その性質を利用して、工業的には紙・繊維などの撥水撥油防汚剤、磁気記録媒体の滑剤、精密機器の防油剤、離型剤、化粧料、保護膜など、幅広く利用されている。しかし、その性質は同時に他の基材に対する非粘着性、非密着性であることを意味しており、基材表面に塗布することはできても、その被膜を密着させることは困難であった。
一方、ガラスや布などの基材表面と有機化合物とを結合させるものとして、シランカップリング剤が良く知られており、各種基材表面のコーティング剤として幅広く利用されている。シランカップリング剤は、1分子中に有機官能基と反応性シリル基(一般にはアルコキシシリル基等の加水分解性シリル基)を有する。加水分解性シリル基が、空気中の水分などによって自己縮合反応を起こして被膜を形成する。該被膜は、加水分解性シリル基がガラスや金属などの表面と化学的・物理的に結合することにより耐久性を有する強固な被膜となる。
そこで、フルオロポリエーテル基含有化合物に加水分解性シリル基を導入したフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランを用いることによって、基材表面に密着し易く、かつ基材表面に、撥水撥油性、耐薬品性、潤滑性、離型性、防汚性等を有する被膜を形成しうる組成物が開示されている(特許文献1〜8:特開2003−238577号公報、特許第2860979号公報、特許第4672095号公報、特表2008−534696号公報、特表2008−537557号公報、特開2012−072272号公報、特開2012−157856号公報、特開2013−136833号公報)。
上記フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランを含有する組成物で基材を表面処理する際、種々の塗工方法を用いて基材に対し被膜形成を行うが、塗工後、加水分解性シリル基を加水分解し、被膜を硬化する工程において、100℃以上の高温条件や、加湿下の条件により加水分解反応が促進される。また、室温下でも空気中の水分と徐々に反応することで硬化被膜を形成できる。しかし、該硬化工程は高温加湿条件を必要とすることや、室温下で硬化する場合に時間がかかってしまうなど、製造上の律速(遅延要因)になり得る問題があった。更に、室温硬化などの温和な条件下にて短時間で硬化した被膜(撥水撥油層)は、耐摩耗性、使用中に防汚性能が劣化してしまうという問題点があった。
特許文献9(特開2008−144144号公報)では、コーティング組成物内に硬化触媒として含フッ素カルボン酸を添加して硬化を促進させることで温和な条件下、短時間で成膜を行っている。しかし、触媒を添加して硬化促進を試みても、樹脂や金属等の基材に対しては、耐摩耗性が不十分である。
特開2003−238577号公報 特許第2860979号公報 特許第4672095号公報 特表2008−534696号公報 特表2008−537557号公報 特開2012−072272号公報 特開2012−157856号公報 特開2013−136833号公報 特開2008−144144号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、特に樹脂表面において、室温などの温和な条件下、短時間においても耐摩耗性に優れた撥水撥油層を形成することができるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物、及び該有機ケイ素化合物を含む表面処理剤、並びに該表面処理剤で表面処理された物品を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を解決すべく鋭意検討した結果、後述する一般式(1)又は(2)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物を用いた表面処理剤は、加水分解性基を有さなくとも、室温などの温和な条件下、耐摩耗性に優れた撥水撥油層を形成し得ることを見出し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は、下記フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物、表面処理剤及び物品を提供する。
[1]
下記一般式(1A)又は(2A)
Figure 0006984656
[式中、Rfは下記一般式(3)
Figure 0006984656
(式中、p、q、r、sはそれぞれ独立に0〜200の整数で、p+q+r+s=3〜200の整数であり、各繰り返し単位は直鎖状でも分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよく、dは1〜3の整数であり、該単位(−C d 2d −)は直鎖状でも分岐状であってもよい。)
で表される1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基であり、Y1、Y2はそれぞれ独立に単結合又は2価の炭化水素基であり、Qは独立に2〜4価の、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状オルガノシロキサン残基、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造、ジオルガノシリレン基、モノオルガノシリレン基、ケイ素原子、炭素原子、又はこれらの組合せもしくはこれらとアルキレン基との組合せであり、Xは独立にグリシドキシ基、グリシドキシアルキル基、脂環式エポキシ基、もしくは脂環式エポキシ含有アルキル基であり、kは0〜2の整数、mは1〜5の整数、nは1〜3の整数であり、Zは独立に、水素原子、下記式
−SiR3
(式中、Rはそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基である。)
で表されるトリオルガノシリル基、又は下記式
−W1−Q’−W2−X’
(式中、X’はX又は−SiR3(Rは上記と同じ)であり、W1、W2はそれぞれ独立に単結合又は2価の炭化水素基であり、Q’はジオルガノシリレン基、オルガノシロキサン残基、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造及びこれらの組合せから選ばれる構造を有する2価の基である。)
で表される基である。]
で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物。

前記式(1A)又は(2A)において、Y1、Y2が、それぞれ独立に炭素数2〜10のアルキレン基である[1]に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物。

前記式(1A)又は(2A)において、Qが、下記式で示される基から選ばれる基である[1]又は[2]に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物。
Figure 0006984656
(式中、R1は独立に炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基であり、R2は炭素数1〜4のアルキレン基又は炭素数6〜12のアリーレン基であり、R3は水素原子又はR1である。gは1〜20の整数であり、jは1〜8の整数である。)

前記式(1A)において、Zが、水素原子、及び下記に示す基より選ばれる少なくとも1種である[1]〜[]のいずれかに記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物。
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
(式中、gは1〜20の整数である。)

上記一般式(1A)又は(2A)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物が、下記式のいずれかで表されるものである[1]〜[]のいずれかに記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物。
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
(式中、Zは上記と同じであり、p1は5〜100の整数、q1は5〜100の整数で、p1+q1は10〜105の整数であり、各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。gは1〜20の整数である。)

[1]〜[]のいずれかに記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物を含む表面処理剤。

表面処理剤が、更に下記一般式(5)
Figure 0006984656
(式中、Aはフッ素原子又は末端が−CF3基である1価のフッ素含有基であり、Rf’は2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基である。)
で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーを含有するものである[]に記載の表面処理剤。

]又は[]に記載の表面処理剤の硬化被膜を表面に有する物品。

前記物品が、光学物品、タッチパネル、反射防止フィルム及び石英基板から選ばれるものである[]記載の物品。
本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物を含有する表面処理剤から形成される被膜は、撥水撥油性が高く、特に室温などの温和な条件下、短時間で形成される被膜は、耐摩耗性に優れる。本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物を含有する表面処理剤で処理することによって、各種物品に優れた撥水撥油性、低動摩擦性、耐摩耗性を短時間で容易に付与することができる。
本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物は、下記一般式(1)もしくは(2)で表されるものである。
Figure 0006984656
[式中、Rfは1価又は2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基であり、Y1、Y2はそれぞれ独立に単結合又は2価の炭化水素基であり、Qは独立に2〜4価の、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状オルガノシロキサン残基、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造、ジオルガノシリレン基、モノオルガノシリレン基、ケイ素原子、炭素原子、又はこれらの組合せもしくはこれらとアルキレン基との組合せであり、Xは独立にグリシドキシ基、グリシドキシアルキル基、脂環式エポキシ基、もしくは脂環式エポキシ含有アルキル基であり、kは0〜2の整数、mは1〜5の整数、nは1〜3の整数であり、Zは独立に、水素原子、下記式
−SiR3
(式中、Rはそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基である。)
で表されるトリオルガノシリル基、又は下記式
−W1−Q’−W2−X’
(式中、X’は上記Xと同じであるか、−SiR3(Rは上記と同じ)であり、W1、W2はそれぞれ独立に単結合又は2価の炭化水素基であり、Q’はジオルガノシリレン基、オルガノシロキサン残基、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造及びこれらの組合せから選ばれる構造を有する2価の基である。)
で表される基であり、αは1又は2である。]
上記式(1),(2)において、αが1の場合、Rfとしては、下記一般式(3)で表される1価のフルオロオキシアルキル基(即ち、1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基)が好ましい。
Figure 0006984656
(式中、p、q、r、sはそれぞれ独立に0〜200の整数で、p+q+r+s=3〜200の整数であり、各繰り返し単位は直鎖状でも分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよく、dは1〜3の整数であり、該単位(−Cd2d−)は直鎖状でも分岐状であってもよい。)
上記式(1),(2)において、αが2の場合、Rfとしては、下記一般式(4)で表される2価のフルオロオキシアルキレン基(即ち、2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基)が好ましい。
Figure 0006984656
(式中、p、q、r、sはそれぞれ独立に0〜200の整数で、p+q+r+s=3〜200の整数であり、各繰り返し単位は直鎖状でも分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよく、dは1〜3の整数であり、該単位(−Cd2d−)はそれぞれ独立に直鎖状でも分岐状であってもよい。)
上記式(3),(4)において、p、q、r、sはそれぞれ0〜200の整数、好ましくはpは5〜100の整数、qは5〜100の整数、rは0〜100の整数、sは0〜100の整数であり、p+q+r+s=3〜200の整数、好ましくは10〜105の整数、より好ましくは10〜100の整数であり、各繰り返し単位は直鎖状でも分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよい。より好ましくはp+qは10〜105の整数、特に15〜60の整数であり、r=s=0である。p+q+r+sが上記上限値より小さければ密着性や被膜形成性が良好であり、上記下限値より大きければフルオロポリエーテル基の特徴を十分に発揮することができるので好ましい。
上記式(3),(4)において、dは1〜3の整数であり、好ましくは1又は2であり、該単位(−Cd2d−)は直鎖状でも分岐状であってもよい。
Rfとして、上記式(3)又は(4)で表される主鎖構造を有することによって、動摩擦係数の低い被膜を形成することができる。
また、主鎖にフルオロポリエーテル構造(1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基)を有し、分子鎖の片末端にエポキシ基を有し、これらがシロキサン結合、シルフェニレン結合又はシルアルキレン結合により連結された直鎖状ポリマー(αが1で、Rfが式(3)で表される1価のフルオロオキシアルキル基(1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基)であるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物)は、主鎖にフルオロポリエーテル構造(2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基)を有し、分子鎖の両末端にエポキシ基を有し、これらがシロキサン結合、シルフェニレン結合又はシルアルキレン結合により連結された直鎖状ポリマー(αが2で、Rfが式(4)で表される2価のフルオロオキシアルキレン基(2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基)であるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物)と比較して、得られる被膜に優れた耐摩耗性を付与することができる。
Rfとして、具体的には、下記のものを例示することができる。
Figure 0006984656
(式中、p’、q’、r’、s’はそれぞれ1以上の整数であり、その上限は上記p、q、r、sの上限と同じである。uは1〜24の整数、vは1〜24の整数である。各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。)
上記式(1),(2)において、Y1、Y2は独立に単結合又は2価の炭化水素基であり、Y1、Y2は炭素数2〜10、特に炭素数2〜8のエチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基等のアルキレン基であることが好ましく、特に好ましくはエチレン基、トリメチレン基である。
上記式(1),(2)において、Xはグリシドキシ基、グリシドキシアルキル基、脂環式エポキシ基、もしくは脂環式エポキシ基含有アルキル基(例えば、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、2,3−エポキシシクロヘキシル基、γ−グリシドキシプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基、2,3−エポキシシクロヘキシルエチル基など)である。
上記式(1),(2)において、Qは、独立に2〜4価の、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状オルガノシロキサン残基、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造、ジオルガノシリレン基、モノオルガノシリレン基、ケイ素原子、炭素原子、又はこれらの組合せもしくはこれらとアルキレン基との組合せである。
ここで、直鎖状、分岐状、環状のオルガノシロキサン残基、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造としては、下記に示すものが例示できる。
Figure 0006984656
(式中、R1は独立に炭素数1〜4のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基又はフェニル基であり、R2は炭素数1〜4のメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基又は炭素数6〜12のフェニレン基等のアリーレン基であり、R3は水素原子又はR1である。gは1〜20の整数、好ましくは1〜10の整数、より好ましくは2〜10の整数であり、jは1〜8の整数、好ましくは1〜3の整数である。)
Qとして、上記した2〜4価の、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状オルガノシロキサン残基、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造、ジオルガノシリレン基、モノオルガノシリレン基、ケイ素原子、炭素原子の他に、これらの組合せもしくはこれらとアルキレン基との組合せとして、具体的には、アルキレン基相互がシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を介して結合している2価の基、2〜4価である、ケイ素原子数2〜40個、好ましくは2〜10個の直鎖状、分岐状又は環状のオルガノシロキサン残基の結合手にアルキレン基が結合している2〜4価の基などが挙げられ、これらの組合せとして好ましくはアルキレン基相互がシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を介して結合している2価の基、2〜4価であるケイ素原子数2〜10個の直鎖状、分岐状のオルガノシロキサン残基の結合手にアルキレン基が結合している2〜4価の基などが挙げられる。
Qの具体例としては、例えば、下記の基が挙げられる。
Figure 0006984656
(式中、g1は2〜20の整数、好ましくは2〜10の整数である。)
上記式(1)において、Zは独立に、水素原子、下記式
−SiR3
(式中、Rはそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基である。)
で表されるトリオルガノシリル基、又は下記式
−W1−Q’−W2−X’
(式中、X’は上記Xと同じであるか、SiR3(Rは上記と同じ)であり、W1、W2はそれぞれ独立に単結合又は2価の炭化水素基であり、Q’はジオルガノシリレン基、オルガノシロキサン残基(但し、該残基の末端はケイ素原子であっても酸素原子であってもよい)、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造及びこれらの組合せから選ばれる構造を有する2価の基である。)
で表される基である。
−SiR3において、Rは炭素数1〜4のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、又はフェニル基であり、中でもメチル基、エチル基が好適である。
また、−W1−Q’−W2−X’において、W1、W2はそれぞれ独立に単結合又は2価の炭化水素基であり、2価の炭化水素基としては、炭素数2〜10、特に炭素数2〜8のエチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基等のアルキレン基が挙げられ、W1、W2としては、単結合、又はエチレン基もしくはトリメチレン基であることが好ましい。
X’は上記X(即ち、グリシドキシ基、グリシドキシアルキル基、脂環式エポキシ基、もしくは脂環式エポキシ基含有アルキル基)と同じであるか、−SiR3(Rは上記と同じ)と同じであり、環状又は脂環式エポキシ基(例えば、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、2,3−エポキシシクロヘキシル基、γ−グリシドキシプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基、2,3−エポキシシクロヘキシルエチル基など)が好ましい。
また、Q’はジオルガノシリレン基、オルガノシロキサン残基(但し、該残基の末端はケイ素原子であっても酸素原子であってもよい)、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造及びこれらの組合せから選ばれる構造を有する2価の基であり、上記Qにおいて例示した2価の直鎖状もしくは環状オルガノシロキサン残基、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造を有するものが好ましい。
Q’の具体例としては、例えば、下記の基が挙げられる。
Figure 0006984656
(式中、g1は上記と同じである。)
Zとして、具体的には、水素原子、及び下記に示すものを例示することができる。
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
(式中、gは上記と同じである。)
上記式(1)又は(2)において、αは1又は2であり、nは1〜3の整数、好ましくは1又は2である。
また、上記式(2)において、kは0〜2の整数、好ましくは1又は2であり、mは1〜5の整数、好ましくは2又は3である。
上記式(1)又は(2)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物としては、下記式で表されるものが例示できる。なお、各式において、Rfで示されるフルオロオキシアルキル基(1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基)又はフルオロオキシアルキレン基(2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基)を構成する各繰り返し単位の繰り返し数(又は重合度)は、上記式(3),(4)を満足する任意の数をとり得るものである。

Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
Figure 0006984656
(式中、Z、gは上記と同じであり、p1は5〜100の整数、q1は5〜100の整数で、p1+q1は10〜105の整数であり、各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。)
上記式(1)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物の調製方法としては、例えば、下記のような方法が挙げられる。
まず、分子鎖末端に酸フロライド基、酸ハライド基、酸無水物基、エステル基、カルボン酸基、アミド基などの反応性基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーと、アルケニル基等のオレフィンを有する求核剤と、溶剤として例えば1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、テトラヒドロフランなどのフッ素系有機溶剤や非フッ素系有機溶剤を混合して、0〜80℃、好ましくは50〜70℃、より好ましくは約60℃で、1〜6時間、好ましくは3〜5時間、より好ましくは約4時間熟成する。
ここで、分子鎖末端に反応性基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーとして、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
Figure 0006984656
(式中、Rf、αは上記と同じである。)
また、アルケニル基等のオレフィンを有する求核剤としては、アリルマグネシウムハライド、3−ブテニルマグネシウムハライド、4−ペンテニルマグネシウムハライド、5−ヘキセニルマグネシウムハライドなどを用いることができる。また、対応するリチウム試薬を用いることも可能である。
該求核剤の使用量は、上記分子鎖末端に反応性基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの反応性基1当量に対して、2〜5当量、より好ましくは2.5〜3.5当量、更に好ましくは約3当量用いることができる。
続いて、反応を停止し、分液操作により水層と有機溶剤層(好ましくはフッ素系有機溶剤層)を分離する。得られた有機溶剤層を、更に好ましくは非フッ素系の有機溶剤で洗浄し、溶剤を留去することで、下記式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーが得られる。
Figure 0006984656
(式中、Rf、αは上記と同じである。Uは2価の炭化水素基である。)
上記式(a)において、Uは2価の炭化水素基であり、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基、フェニレン基等の炭素数6〜8のアリーレン基を含むアルキレン基(例えば、炭素数7〜8のアルキレン・アリーレン基等)などが挙げられる。Uとして、好ましくは炭素数1〜4の直鎖アルキレン基である。
次に、必要により、上記で得られた式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの水酸基の水素原子を他の基に置換する。
水酸基の水素原子を−SiR3で示されるシリル基に置換する方法としては、例えば、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーとシリル化剤とを、アミン類やアルカリ金属系塩基などの塩基の存在下、必要によりフッ素系有機溶剤及び非フッ素系有機溶剤などの溶剤を用い、0〜80℃、好ましくは40〜60℃、より好ましくは約50℃の温度で、1〜24時間、好ましくは2〜10時間、より好ましくは約3時間熟成する。
また、別法として、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーとヒドロシランとを、白金族金属系触媒やホウ素触媒などの脱水素触媒の存在下、フッ素系有機溶剤及び非フッ素系有機溶剤などの溶剤を用いて0〜60℃、好ましくは15〜35℃、より好ましくは約25℃の温度で、10分〜24時間、好ましくは30分〜2時間、より好ましくは約1時間脱水素反応を行う。
ここで、シリル化剤としては、例えば、シリルハライドやシリルトリフラートなどを用いることができ、具体的には、トリメチルシリルクロリド、トリエチルシリルクロリド、tert−ブチルジメチルクロリド、トリイソプロピルシリルクロリド、トリフェニルシリルクロリド、トリメチルシリルブロミド、トリメチルシリルトリフラート、トリエチルシリルトリフラート、tert−ブチルジメチルトリフラート、トリイソプロピルシリルトリフラートなどが挙げられ、また、塩基を使用しない場合、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシリルジメチルアミン、トリメチルシリルジエチルアミン、トリメチルシリルイミダゾールを用いてもよく、この使用量は、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの水酸基1当量に対して、1〜10当量、より好ましくは1〜4当量、更に好ましくは約2当量用いることができる。
また、ヒドロシランとしては、トリメチルシラン、トリエチルシラン、tert−ブチルジメチルシラン、トリイソプロピルシラン、トリフェニルシランなどが挙げられ、この使用量は、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの水酸基1当量に対して、1〜5当量、より好ましくは1.5〜3当量、更に好ましくは約2当量用いることができる。
続いて、反応を停止し、分液操作により水層と有機溶剤層(好ましくはフッ素系有機溶剤層)を分離する。得られた有機溶剤層を、更に好ましくは非フッ素系の有機溶剤で洗浄し、溶剤を留去することで、下記式(b)で表される分子鎖末端にシリル基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーが得られる。
Figure 0006984656
(式中、Rf、R、U、αは上記と同じである。)
また、水酸基の水素原子を−W1−Q’−W2−X’で示される基に置換する方法としては、例えば、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーとSiH基及び−Q’−W2−X’で示される基を有する有機ケイ素化合物とを、ホウ素触媒などの脱水素触媒の存在下、フッ素系有機溶剤及び非フッ素系有機溶剤などの溶剤を用いて0〜60℃、好ましくは15〜35℃、より好ましくは約25℃の温度で、10分〜24時間、好ましくは30分〜2時間、より好ましくは約1時間脱水素反応を行うか、あるいは、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの水酸基と、例えば、H−Q’−Hで示される両末端がジオルガノハイドロジェンシリル基(例えば、−Si(CH32H等)で封鎖されている2官能性のオルガノシロキサン化合物、オルガノシルアルキレン化合物又はオルガノシルアリーレン化合物の片末端のSiH基とを、上記と同様の条件にて反応させて、水酸基の水素原子を一旦、−Q’−H等に変換した後、もう一方の末端のSiH基を、更に、分子中にアルケニル基とX’基とを有する化合物(即ち、X’基の末端がアルケニル基で封鎖された脂肪族不飽和化合物)のアルケニル基と通常のヒドロシリル化反応の条件にて付加させることによって、最終的に−W1−Q’−W2−X’基に置換することができる。
ここで、SiH基及び−Q’−W2−X’で示される基を有する有機ケイ素化合物、及び、H−Q’−Hで示される両末端がジオルガノハイドロジェンシリル基で封鎖されている2官能性のオルガノシロキサン化合物、オルガノシルアルキレン化合物、オルガノシルアリーレン化合物としては、例えば下記に示すものが例示できる。
Figure 0006984656
(式中、gは上記と同じであり、eは0〜3の整数であり、cは1〜4の整数である。)
これら化合物の使用量は、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの水酸基1当量に対して、1〜10当量、より好ましくは1.2〜5当量用いることができる。
また、分子中にアルケニル基とX’基とを有する化合物としては、例えば、アリルグリシジルエーテル、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン、1,2−エポキシ−3−ビニルシクロヘキサンなどが挙げられる。
この使用量は、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーと両末端がジオルガノハイドロジェンシリル基で封鎖されている化合物との反応物の末端SiH基1当量に対して、1〜10当量、より好ましくは1.1〜4当量用いることができる。
続いて、反応を停止し、分液操作により水層と有機溶剤層(好ましくはフッ素系有機溶剤層)を分離する。得られた有機溶剤層を、更に好ましくは非フッ素系の有機溶剤で洗浄し、溶剤を留去することで、下記式(c)で表される、分子鎖末端にオレフィン部位を有し、水酸基の部分が有機ケイ素化合物基に置換されたフルオロポリエーテル基含有ポリマーが得られる。
Figure 0006984656
(式中、Rf、Q’、W2、X’、U、αは上記と同じであり、W1’は単結合である。)
更に、水酸基の水素原子を−W1−Q’−W2−X’で示される基に置換する方法の別法として、例えば、まず、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー中の水酸基の水素原子を末端不飽和基に置換し、その後、該末端不飽和基(オレフィン部位)を他のオレフィン部位と共にSiH基を有する有機ケイ素化合物と反応させる方法が挙げられる。
水酸基の水素原子を末端不飽和基に置換する方法としては、例えば、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーとオレフィン導入剤とを、アミン類やアルカリ金属系塩基などの塩基の存在下、必要によりテトラブチルアンモニウムハライド、アルカリ金属系ハライドなどの反応性を向上させる添加剤や、フッ素系有機溶剤及び非フッ素系有機溶剤などの溶剤を用い、0〜90℃、好ましくは60〜80℃、より好ましくは約70℃の温度で、1〜25時間、好ましくは3〜10時間、より好ましくは5〜8時間熟成する。
ここで、オレフィン導入剤としては、例えば、アリルハライドなどを用いることができ、具体的には、アリルクロリド、アリルブロミド、アリルヨージド、4−クロロ−1−ブテン、4−ブロモ−1−ブテン、4−ヨード−1−ブテン、5−クロロ−1−ペンテン、5−ブロモ−1−ペンテン、5−ヨード−1−ペンテンなどが挙げられ、この使用量は、式(a)で表される分子鎖末端に水酸基及びオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの水酸基1当量に対して、1〜10当量、より好ましくは2.5〜6当量、更に好ましくは約5当量用いることができる。
続いて、反応を停止し、分液操作により水層と有機溶剤層(好ましくはフッ素系有機溶剤層)を分離する。得られた有機溶剤層を、更に好ましくは非フッ素系の有機溶剤で洗浄し、溶剤を留去することで、下記式(d)で表される分子鎖末端にオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーが得られる。
Figure 0006984656
(式中、Rf、U、αは上記と同じである。Vは単結合又は2価の炭化水素基である。)
上記式(d)において、Vは単結合、又は2価の炭化水素基であり、2価の炭化水素基として、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基、フェニレン基等の炭素数6〜8のアリーレン基を含むアルキレン基(例えば、炭素数7〜8のアルキレン・アリーレン基等)などが挙げられる。Vとして、好ましくはメチレン基である。
次いで、上記で得られた式(a)〜(d)で表される分子鎖末端にオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーのいずれかと、分子中にSiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物とをヒドロシリル化反応触媒、例えば塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液存在下、40〜120℃、好ましくは60〜100℃、より好ましくは約80℃の温度で、1〜72時間、好ましくは3〜36時間、より好ましくは5〜24時間熟成させる。
ここで、分子中にSiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物としては、下記式で表される化合物が好ましい。
Figure 0006984656
(式中、R1、R2、g、jは上記と同じであり、iは2〜4の整数、好ましくは2で、i+jは3〜10の整数、好ましくは3〜5の整数である。)
このような分子中にSiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物としては、例えば、下記に示すものなどが挙げられる。
Figure 0006984656
(式中、g1は上記と同じである。)
分子中にSiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物の使用量は、上記式(a)〜(d)で表される分子鎖末端にオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの末端脂肪族不飽和基1当量に対して、1〜15当量、より好ましくは1.1〜10当量、更に好ましくは1.2〜6当量用いることができる。
更に、上記で得られた式(a)〜(d)で表される分子鎖末端にオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーのいずれかと分子中にSiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物との反応物と、分子鎖末端にオレフィン部位及びエポキシ基を有する化合物とをヒドロシリル化反応触媒、例えば塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液存在下、40〜120℃、好ましくは60〜100℃、より好ましくは約80℃の温度で、5〜48時間、好ましくは6〜36時間、より好ましくは7〜24時間熟成させる。
ここで、分子鎖末端にオレフィン部位及びエポキシ基を有する化合物としては、アリルグリシジルエーテル、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン、1,2−エポキシ−3−ビニルシクロヘキサンなどが挙げられる。
分子鎖末端にオレフィン部位及びエポキシ基を有する化合物の使用量は、上記で得られた式(a)〜(d)で表される分子鎖末端にオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーのいずれかと分子中にSiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物との反応物の末端SiH基1当量に対して、1〜15当量、より好ましくは1.1〜10当量、更に好ましくは1.2〜6当量用いることができる。
その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、上記式(1)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物を得ることができる。なお、上述した反応は、単独で行うことも、連続的に行うことも可能である。
次に、上記式(2)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物の調製方法としては、例えば、上記式(1)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物の調製方法において説明した式(a)〜(d)で表される分子鎖末端にオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー(即ち、分子鎖片末端(α=1)又は分子鎖両末端(α=2)のそれぞれの末端部位に、それぞれ2個(式(a),(b)又は(c))又は3個(式(d))のオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー)の代わりに、分子鎖片末端(α=1)又は分子鎖両末端(α=2)のそれぞれの末端部位に、それぞれ1個のオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーを用いる以外は、上記式(1)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物の調製方法で説明したのと同様の方法にて調製することができる。
ここで、分子鎖片末端(α=1)又は分子鎖両末端(α=2)のそれぞれの末端部位に、それぞれ1個のオレフィン部位を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーとして、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
Figure 0006984656
(式中、Rfは上記と同じである。)
本発明の表面処理剤は、上記式(1)もしくは(2)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物を含有する。
本発明の表面処理剤には、更に下記一般式(5)
Figure 0006984656
(式中、Aはフッ素原子又は末端が−CF3基である1価のフッ素含有基であり、Rf’は2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基である。)
で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー(以下、無官能性ポリマーと称す)を含有してもよい。
上記式(5)において、Aはフッ素原子又は末端が−CF3基である1価のフッ素含有基であり、好ましくはフッ素原子、炭素数1〜6の直鎖状パーフルオロアルキル基であり、中でも−F基、−CF3基、−CF2CF3基、−CF2CF2CF3基が好ましい。
また、Rf’は2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基であり、Rf’としては下記に示すものが好ましい。
Figure 0006984656
(式中、p2は5〜200、好ましくは10〜100の整数、q2は5〜200、好ましくは10〜100の整数、r1は10〜200、好ましくは20〜100の整数、t1は5〜200、好ましくは10〜100の整数、t2は10〜200、好ましくは20〜100の整数で、t1+p2は10〜205、好ましくは20〜110の整数、q2+p2は10〜205、好ましくは20〜110の整数である。各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。)
式(5)で表される無官能性ポリマーとしては、下記のものが挙げられる。
Figure 0006984656
(式中、p2、q2、r1、t1、t2は上記と同じである。各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。)
式(5)で表される無官能性ポリマーを配合する場合の使用量は特に限定されないが、式(1)又は(2)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物の質量に対して0.1〜60質量%、特に10〜40質量%の範囲が好ましく、多すぎると、密着性の問題が生じる場合がある。
該表面処理剤は、適当な溶剤を含んでよい。このような溶剤としては、フッ素変性脂肪族炭化水素系溶剤(パーフルオロヘプタン、パーフルオロオクタンなど)、フッ素変性芳香族炭化水素系溶剤(m−キシレンヘキサフルオライド(1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン)、ベンゾトリフルオライドなど)、フッ素変性エーテル系溶剤(メチルパーフルオロブチルエーテル、エチルパーフルオロブチルエーテル、パーフルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)など)、フッ素変性アルキルアミン系溶剤(パーフルオロトリブチルアミン、パーフルオロトリペンチルアミンなど)、炭化水素系溶剤(石油ベンジン、ミネラルスピリッツ、トルエン、キシレンなど)、ケトン系溶剤(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)を例示することができる。これらの中では、溶解性、濡れ性などの点で、フッ素変性された溶剤が望ましく、特には、m−キシレンヘキサフルオライド、パーフルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)、パーフルオロトリブチルアミン、エチルパーフルオロブチルエーテルが好ましい。
上記溶剤はその2種以上を混合してもよいが、式(1)又は(2)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物及び式(5)で表される無官能性ポリマーを均一に溶解させることが好ましい。なお、溶剤に溶解させるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの最適濃度は、処理方法により異なるが、表面処理剤中0.01〜40質量%、特に0.05〜25質量%であることが好ましい。
本発明の表面処理剤で処理される基材は、特に制限されず、紙、布、金属及びその酸化物、ガラス、プラスチック、セラミック、石英など各種材質のものであってよい。
本発明の表面処理剤は、前記基材に優れた撥水撥油性を付与することができる。特に樹脂フィルムやメガネレンズのような樹脂製品に対して、優れた撥水撥油性を示す。ここで、樹脂製品としては、熱可塑性樹脂からなるものが好ましく、具体的には、ハードコート処理された熱可塑性樹脂フィルム(ハードコートフィルム)、鉛筆硬度4H以上でありハードコートを施されていない熱可塑性樹脂フィルム(高硬度樹脂フィルム)又は反射防止層を備えた熱可塑性樹脂フィルム(反射防止フィルム)などが好ましく用いられる。
また、本発明においては、金属の基材にも塗工可能であり、ジュラルミン等に良好な密着性を示す。
本発明の表面処理剤は、刷毛塗り、ディッピング、スプレー、蒸着処理など公知の方法で基材上に施与することができる。蒸着処理時の加熱方法は、抵抗加熱方式でも、電子ビーム加熱方式のどちらでもよく、特に限定されるものではない。また、後処理条件は、後処理方法によって異なるが、例えば、蒸着処理やスプレー塗工で施与した場合は、基材としてSiO2処理された樹脂フィルムを使用した場合、室温(25℃)から200℃の範囲で5分〜36時間、特に10分〜24時間とすることができ、加湿下で後処理してもよい。特に本発明においては、室温であっても10分〜36時間、特に30分〜24時間で十分である。また、被膜の膜厚は、基材の種類により適宜選定されるが、通常0.1〜100nm、特に1〜25nmである。
本発明の上記表面処理剤で処理される物品としては、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、PDA、ポータブルオーディオプレーヤー、カーオーディオ、ゲーム機器、メガネレンズ、カメラレンズ、レンズフィルター、サングラス、胃カメラ等の医療用器機、複写機、PC、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ、タッチパネルディスプレイ、保護フィルム、ハードコートフィルム、高硬度樹脂、反射防止フィルム、ウェアラブル端末などの製品の部品や一部として使用される、光学物品、タッチパネル、反射防止フィルム、石英基板などが好ましい。
本発明の表面処理剤は、前記物品に室温などの温和な条件下、短時間であっても被膜を形成することができ、該被膜は優れた撥水撥油性や耐久性を示すため、特にメガネレンズ、タッチパネルディスプレイ、ハードコートフィルム、高硬度樹脂、反射防止フィルム、ウェアラブル端末などの撥水撥油層として有用である。ここで、高硬度樹脂とは、例えば、ガラス代替フィルムとしてPRされている、新日鐵化学社製 商品名シルプラスや、グンゼ社製 商品名HDフィルム等の鉛筆硬度4H以上の樹脂を成形した製品を指し、特には該樹脂を成形した樹脂フィルムを指すが、特に上記の製品に制限されるものではない。
本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物を含む表面処理剤により防汚性の表面層を形成した物品は、優れた摩耗耐久性を示すことができる。本発明の表面処理剤により防汚性の表面層を形成した樹脂は、特に、メガネレンズ、サングラス、タッチパネルディスプレイ、反射防止フィルム等の表面の防汚処理が必要な用途に好適に使用できる。
以下、合成例、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記実施例によって限定されるものではない。
実施例及び比較例は、下記合成例により得られる化合物を使用した。
[合成例1]化合物1の合成
反応容器に、テトラヒドロフラン150g、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン300gを混合し、0.7Mのアリルマグネシウムブロミド160mlを滴下した。続いて、下記式(A)
Figure 0006984656
で表される化合物200g(4.8×10-2mol)をゆっくりと滴下した後、60℃で4時間加熱した。加熱終了後、室温まで冷却し、1.2M塩酸水溶液300g中へ溶液を滴下し、反応を停止させた。分液操作により、下層であるフッ素化合物層を回収後、アセトンで洗浄した。洗浄後の下層であるフッ素化合物層を再び回収し、減圧下、残存溶剤を留去することで、下記式(B)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーを得た。
Figure 0006984656
反応容器に、下記式(B)
Figure 0006984656
で表される化合物80g(1.9×10-2mol)を入れ、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン80gに溶解させ、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液8.0×10-2g(Pt単体として2.1×10-6molを含有)と、1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン37g(1.9×10-1mol)を混合して、80℃で7時間熟成し、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(C)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーを得た。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.2(−Si(C 32)24H
δ0.4−0.6(−CH2CH2 2−Si)4H
δ1.3−1.6(−CH2 2CH2−Si)4H
δ1.6−1.9(−C 2CH2CH2−Si)4H
δ3.6−4.2(−Si)2H
δ6.6−7.1(−C6 4)8H
反応容器に、下記式(C)
Figure 0006984656
で表される化合物27.7g(6.0×10-3mol)を1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン25gに溶解させ、アリルグリシジルエーテル2.3g(2.0×10-2mol)、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.5×10-2g(Pt単体として0.7×10-6molを含有)、イソプロピルアルコール7.5g(0.1mol)、及びアセトニトリル0.5g(1.2×10-2mol)を混合し、80℃で9時間熟成させた。熟成後、メタノール3g(0.09mol)に溶解させたトリフェニルホスフィン0.01g(3.8×10-6mol)を加え、溶剤及び未反応物を減圧留去し、液状の生成物(化合物1)を得た。
得られた化合物1は、1H−NMRにより下記式(D)で表される構造であることが確認された。
Figure 0006984656

1H−NMR
δ0−0.2(−Si(C 32)24H
δ0.4−0.6(−CH2CH2 2−Si,−Si−C 2CH2 2−)8H
δ0.9−1.3(−C 2 2CH2−Si,−Si−CH2 2CH2−)12H
δ2.5−4.0(−CH2CH2 2 −O−C 2 −C−O−C 2 −)14H
[合成例2]化合物2の合成
反応容器に、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、DBU(ジアザビシクロウンデセン)8.2g(5.4×10-2mol)、下記式(B)
Figure 0006984656
で表される化合物114g(2.7×10-2mol)を混合した後、トリメチルクロロシラン5.8g(5.4×10-2mol)を滴下した。続いて、50℃で3時間加熱した。加熱終了後、室温まで冷却し、塩酸水溶液を滴下した。分液操作により、下層であるフッ素化合物層を回収後、メタノールで洗浄した。洗浄後の下層であるフッ素化合物層を再び回収し、減圧下、残存溶剤を留去することで、下記式(E)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーを得た。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(C 33)9H
δ2.4−2.6(−C 2CH=CH2)4H
δ5.0−5.2(−CH2CH=C 2)4H
δ5.7−5.9(−CH2=CH2)2H
反応容器に、下記式(E)
Figure 0006984656
で表される化合物168g(3.9×10-2mol)を入れ、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン150gに溶解させ、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液8.0×10-2g(Pt単体として4.0×10-6molを含有)と、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン83g(4.0×10-1mol)を混合して、80℃で24時間熟成し、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(F)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーを得た。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(C 3 3,−OSi(C 3 2−)45H
δ0.3−0.6(−CH2CH2 2 −Si)4H
δ1.3−1.8(−C 2 CH2CH2−Si,−CH2 2 CH2−Si)8H
δ3.3−3.6(−Si)2H
反応容器に、下記式(F)
Figure 0006984656
で表される化合物30.6g(6.5×10-3mol)、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン25gに溶解させ、アリルグリシジルエーテル2.3g(2.0×10-2mol)、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.5×10-2g(Pt単体として0.7×10-6molを含有)、イソプロピルアルコール8.0g(0.1mol)、アセトニトリル0.5g(1.2×10-2mol)を混合し、80℃で23時間熟成させた。熟成後、メタノール3g(0.09mol)に溶解させたトリフェニルホスフィン0.01g(3.8×10-6mol)を加え、溶剤及び未反応物を減圧留去し、液状の生成物(化合物2)を得た。
得られた化合物2は、1H−NMRにより下記式(G)で表される構造であることが確認された。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.5(−OSi−C 3,−OSi(C 33)45H
δ0.5−0.9(−CH2CH2 2−Si−O−,−O−Si−C 2CH2CH2−)8H
δ1.5−2.0(−C 2 2 CH2−Si−O−,−O−Si−CH2 2 CH2−)12H
δ2.5−4.0(−CH2CH2 2 −O−C 2 −C−O−C 2 −)14H
[合成例3]化合物3の合成
反応容器に、下記式(B)
Figure 0006984656
で表される化合物169g(4.0×10-2mol)を入れ、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン150gに溶解させ、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液8.0×10-2g(Pt単体として4.0×10-6molを含有)と、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン83g(4.0×10-1mol)を混合して、80℃で24時間熟成し、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(H)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーを得た。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(C 32)36H
δ0.3−0.6(−CH2CH2 2−Si)4H
δ1.3−1.8(−C 2CH2CH2−Si,−CH2 2CH2−Si)8H
δ3.3−3.6(−SiH)2H
反応容器に、下記式(H)
Figure 0006984656
で表される化合物27.8g(6.0×10-3mol)、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン25g、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン4.09g(3.3×10-2mol)、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.5×10-2g(Pt単体として0.7×10-6molを含有)、イソプロピルアルコール8.0g(0.1mol)、及びアセトニトリル0.5g(1.2×10-2mol)を混合し、80℃で9時間熟成させた。熟成後、メタノール3g(0.09mol)に溶解させたトリフェニルホスフィン0.01g(3.8×10-6mol)を加え、溶剤及び未反応物を減圧留去し、液状の生成物(化合物3)を得た。
得られた化合物3は、1H−NMRにより下記式(I)で表される構造であることが確認された。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.5(−OSi(C 32)36H
δ0.5−0.9(−CH2CH2 2−Si−O−,−O−Si−C 2CH2−)8H
δ1.0−2.4(−C 2 2 CH2−Si−O−,−O−Si−CH2 2 −,−CH2 2 −C 2 CH−O−CHC 2 2 −)26H
δ3.0−3.3(−C−O−C)4H
[合成例4]化合物4の合成
反応容器に、下記式(H)
Figure 0006984656
で表される化合物27.8g(6.0×10-3mol)、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン25gに溶解させ、アリルグリシジルエーテル2.3g(2.0×10-2mol)、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.5×10-2g(Pt単体として0.7×10-6molを含有)、イソプロピルアルコール8.0g(0.1mol)、アセトニトリル0.5g(1.2×10-2mol)を混合し、80℃で23時間熟成させた。熟成後、メタノール3g(0.09mol)に溶解させたトリフェニルホスフィン0.01g(3.8×10-6mol)を加え、溶剤及び未反応物を減圧留去し、液状の生成物(化合物4)を得た。
得られた化合物4は、1H−NMRにより下記式(J)で表される構造であることが確認された。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.5(−OSi(C 32)36H
δ0.5−0.9(−CH2CH2 2−Si−O−,−O−Si−C 2CH2CH2−)8H
δ1.5−2.0(−C 2 2 CH2−Si−O−,−O−Si−CH2 2 CH2−)12H
δ2.5−4.0(−CH2CH2 2 −O−C 2 −C−O−C 2 −)14H
[合成例5]化合物5の合成
反応容器に、下記式(B)
Figure 0006984656
で表される化合物29.6g(0.7×10-2mol)を入れ、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン25gに溶解させ、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.5×10-2g(Pt単体として0.7×10-6molを含有)と、ビス(ジメチルシリル)メタン9.2g(0.7×10-1mol)を混合して、80℃で24時間熟成し、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(K)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーを得た。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.4(−Si(C 32,−Si−C 2−Si)28H
δ0.4−0.8(−CH2CH2 2−Si)4H
δ1.2−2.0(−C 2 2CH2−Si)8H
δ3.8−4.2(−SiH)2H
反応容器に、下記式(K)
Figure 0006984656
で表される化合物26.9g(6.0×10-3mol)、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン25gに溶解させ、アリルグリシジルエーテル2.3g(2.0×10-2mol)、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.5×10-2g(Pt単体として0.7×10-6molを含有)、イソプロピルアルコール8.0g(0.1mol)、アセトニトリル0.5g(1.2×10-2mol)を混合し、80℃で23時間熟成させた。熟成後、メタノール3g(0.09mol)に溶解させたトリフェニルホスフィン0.01g(3.8×10-6mol)を加え、溶剤及び未反応物を減圧留去し、液状の生成物(化合物5)を得た。
得られた化合物5は、1H−NMRにより下記式(L)で表される構造であることが確認された。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.4(−Si(C 32,−Si−C 2−Si)28H
δ0.4−0.8(−CH2CH2 2−Si,−Si−C 2 CH2CH2)8H
δ1.2−2.0(−C 2 2CH2−Si,−Si−CH2 2CH)12H
δ2.5−4.0(−CH2CH2 2 −O−C 2 −C−O−C 2 −)14H
[合成例6]化合物6の合成
反応容器に、下記式(M)
Figure 0006984656
で表される化合物58.6g(1.4×10-2mol)を入れ、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン50gに溶解させ、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液5.0×10-2g(Pt単体として2.5×10-6molを含有)と、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン15.6g(7.5×10-2mol)を混合して、80℃で5時間熟成し、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(N)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーを得た。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.4(−OSi(C 32−)18H
δ0.4−0.8(−CH2CH2 2 −Si)2H
δ1.3−1.8(−CH2 2 CH2−Si)2H
δ3.3−3.9(−C 2 CH2CH2−Si)4H
δ4.6−4.9(−Si)1H
反応容器に、下記式(N)
Figure 0006984656
で表される化合物17.6g(4.0×10-3mol)、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン25g、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン0.74g(6.0×10-3mol)、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.5×10-2g(Pt単体として0.4×10-6molを含有)、イソプロピルアルコール4.5g(8.0×10-2mol)、及びアセトニトリル0.2g(4.8×10-3mol)を混合し、80℃で9時間熟成させた。熟成後、メタノール3g(0.09mol)に溶解させたトリフェニルホスフィン0.01g(3.8×10-6mol)を加え、溶剤及び未反応物を減圧留去し、液状の生成物(化合物6)を得た。
得られた化合物6は、1H−NMRにより下記式(O)で表される構造であることが確認された。
Figure 0006984656
1H−NMR
δ0−0.5(−OSi(C 32)18H
δ0.5−0.9(−CH2CH2 2−Si−O−,−O−Si−C 2CH2−)4H
δ1.0−2.2(−CH2−O−CH2 2 CH2−Si,−Si−CH2 2 −C 2 CH−O−CHC 2 2 −)11H
δ2.8−3.0(−C−O−C−)2H
δ3.5−3.9(−C 2 −O−C 2CH2CH2−)4H
比較例には、以下の化合物を使用した。
[化合物7]
Figure 0006984656
[化合物8]
Figure 0006984656
[実施例1〜6、比較例1,2]
表面処理剤の調製及び被膜の形成
上記化合物1〜8を、濃度20質量%になるようにNovec 7200(3M社製、エチルパーフルオロブチルエーテル)に溶解させて表面処理剤を調製した。表面処理剤調製後、樹脂フィルム(タイゴールド社製)をプラズマ処理(Ar:10cc、O2:80cc、出力:250W、時間:30秒)で洗浄し、その上に上記表面処理剤10mgを真空蒸着し(処理条件は、圧力:2.0×10-2Pa、加熱温度:700℃)、25℃、湿度50%RHの雰囲気下で24時間後に膜厚15nmの被膜を形成した。なお、樹脂フィルムはポリエチレンテレフタレート製で、フィルム表面にアクリルハードコート処理を施した後、最表面にSiO2を100nmの厚さでスパッタ処理したものを用いた。
また、他の基材としてはジュラルミンを樹脂フィルムと同様の条件で、処理剤を真空蒸着し、80℃の雰囲気下で30分後に膜厚15nmの被膜を形成した。
化合物1〜6を用いて形成された被膜を実施例1〜6、化合物7,8を用いて形成された被膜を比較例1,2とした。
実施例1〜6及び比較例1,2の被膜を下記の方法により評価した。いずれの試験も、25℃、湿度50%RHで実施した。
[耐摩耗性の評価]
得られた被膜において、布(ベンコット(BEMCOT M−3II))に対する耐摩耗性を、トライボギアTYPE:30S(新東科学社製)を用いて測定した。
下記の試験条件により、水接触角が100°未満になった時点で試験終了とした。水接触角100°以上を保つ摩耗回数により耐摩耗性の評価とした。
接触面積:10mm×30mm
荷重:1.5kg
試験条件
布:BEMCOT M−3II(旭化成社製)
移動距離(片道):20mm
移動速度:1,800mm/分
荷重:0.5kg/cm2
また、水接触角は、接触角計DropMaster(協和界面科学社製)を用いて、被膜の水(液滴:2μl)に対する接触角を測定した。なお、水接触角は、2μlの液滴をサンプル表面に着滴させた後、1秒後に測定した。
Figure 0006984656
上記表1によれば、比較例1及び2では、表面処理剤を基材表面に蒸着塗工し、後処理後に耐摩耗試験を行うと、実施例と比べて、耐摩耗性に劣っている。これに対し、実施例1〜6では、表面処理剤を基材表面に蒸着塗工し、後処理後に耐摩耗試験を行うと、優れた耐摩耗性を発現した。実施例1〜6は、シロキサン結合、シルフェニレン構造、あるいはシルアルキレン構造を分子鎖末端(分子の連結基部分)に有するため、表面処理剤中のポリマーが配向し易く、末端にエポキシ基を有することから、比較例の表面処理剤と比べ、基材への密着性が向上しているものと思われる。
本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物を含有する表面処理剤により表面処理された物品は、優れた摩耗耐久性を示す。本発明の表面処理剤により表面処理された物品は、特に、タッチパネルディスプレイ、反射防止フィルム、メガネレンズなど油脂の付着が想定される製品として有効である。

Claims (9)

  1. 下記一般式(1A)又は(2A)
    Figure 0006984656
    [式中、Rfは下記一般式(3)
    Figure 0006984656
    (式中、p、q、r、sはそれぞれ独立に0〜200の整数で、p+q+r+s=3〜200の整数であり、各繰り返し単位は直鎖状でも分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよく、dは1〜3の整数であり、該単位(−C d 2d −)は直鎖状でも分岐状であってもよい。)
    で表される1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基であり、Y1、Y2はそれぞれ独立に単結合又は2価の炭化水素基であり、Qは独立に2〜4価の、直鎖状、分岐鎖状もしくは環状オルガノシロキサン残基、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造、ジオルガノシリレン基、モノオルガノシリレン基、ケイ素原子、炭素原子、又はこれらの組合せもしくはこれらとアルキレン基との組合せであり、Xは独立にグリシドキシ基、グリシドキシアルキル基、脂環式エポキシ基、もしくは脂環式エポキシ含有アルキル基であり、kは0〜2の整数、mは1〜5の整数、nは1〜3の整数であり、Zは独立に、水素原子、下記式
    −SiR3
    (式中、Rはそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基である。)
    で表されるトリオルガノシリル基、又は下記式
    −W1−Q’−W2−X’
    (式中、X’はX又は−SiR3(Rは上記と同じ)であり、W1、W2はそれぞれ独立に単結合又は2価の炭化水素基であり、Q’はジオルガノシリレン基、オルガノシロキサン残基、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造及びこれらの組合せから選ばれる構造を有する2価の基である。)
    で表される基である。]
    で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物。
  2. 前記式(1A)又は(2A)において、Y1、Y2が、それぞれ独立に炭素数2〜10のアルキレン基である請求項1に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物。
  3. 前記式(1A)又は(2A)において、Qが、下記式で示される基から選ばれる基である請求項1又は2に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物。
    Figure 0006984656
    (式中、R1は独立に炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基であり、R2は炭素数1〜4のアルキレン基又は炭素数6〜12のアリーレン基であり、R3は水素原子又はR1である。gは1〜20の整数であり、jは1〜8の整数である。)
  4. 前記式(1A)において、Zが、水素原子、及び下記に示す基より選ばれる少なくとも1種である請求項1〜のいずれか1項に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物。
    Figure 0006984656
    Figure 0006984656
    Figure 0006984656
    Figure 0006984656
    (式中、gは1〜20の整数である。)
  5. 上記一般式(1A)又は(2A)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物が、下記式のいずれかで表されるものである請求項1〜のいずれか1項に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物。
    Figure 0006984656
    Figure 0006984656
    Figure 0006984656
    Figure 0006984656
    Figure 0006984656
    Figure 0006984656
    (式中、Zは上記と同じであり、p1は5〜100の整数、q1は5〜100の整数で、p1+q1は10〜105の整数であり、各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。gは1〜20の整数である。)
  6. 請求項1〜のいずれか1項に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物を含む表面処理剤。
  7. 表面処理剤が、更に下記一般式(5)
    Figure 0006984656
    (式中、Aはフッ素原子又は末端が−CF3基である1価のフッ素含有基であり、Rf’は2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基である。)
    で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーを含有するものである請求項に記載の表面処理剤。
  8. 請求項又はに記載の表面処理剤の硬化被膜を表面に有する物品。
  9. 前記物品が、光学物品、タッチパネル、反射防止フィルム及び石英基板から選ばれるものである請求項記載の物品。
JP2019519518A 2017-05-25 2018-04-19 フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物、表面処理剤及び物品 Active JP6984656B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017103481 2017-05-25
JP2017103481 2017-05-25
PCT/JP2018/016121 WO2018216406A1 (ja) 2017-05-25 2018-04-19 フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物、表面処理剤及び物品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018216406A1 JPWO2018216406A1 (ja) 2020-02-27
JP6984656B2 true JP6984656B2 (ja) 2021-12-22

Family

ID=64396684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019519518A Active JP6984656B2 (ja) 2017-05-25 2018-04-19 フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物、表面処理剤及び物品

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11820912B2 (ja)
JP (1) JP6984656B2 (ja)
KR (1) KR102565511B1 (ja)
CN (1) CN110678497B (ja)
TW (1) TWI787264B (ja)
WO (1) WO2018216406A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230148232A (ko) * 2021-03-30 2023-10-24 다이킨 고교 가부시키가이샤 플루오로폴리에테르기 함유 실란 화합물
KR20240042099A (ko) * 2021-10-08 2024-04-01 다이킨 고교 가부시키가이샤 플루오로폴리에테르기 함유 에폭시 화합물

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AR208414A1 (es) * 1974-11-07 1976-12-27 Rhone Poulenc Ind Procedimiento para obtener nuevos derivados de la((acil-4piperazinil-1)carboniloxi-5 pirrolinona-2)
US4103913A (en) * 1976-04-19 1978-08-01 Felt Products Mfg. Co. Fretting corrosion resistant gasket and method of making same
JPH0774222B2 (ja) 1991-12-24 1995-08-09 信越化学工業株式会社 シロキサン化合物
WO1997007155A1 (fr) 1995-08-11 1997-02-27 Daikin Industries, Ltd. Fluoropolymeres organiques au silicium et leur emploi
JP2860979B2 (ja) 1996-01-24 1999-02-24 ダイキン工業株式会社 表面処理方法
JPH1180315A (ja) * 1997-09-04 1999-03-26 Shin Etsu Chem Co Ltd エポキシ化含フッ素ポリエーテル化合物及びその製造方法
JP4672095B2 (ja) 1999-04-26 2011-04-20 凸版印刷株式会社 反射防止膜の製造方法
KR100724135B1 (ko) 2001-10-05 2007-06-04 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 퍼플루오로폴리에테르-변성 실란, 표면처리제, 및반사방지 필터
JP4412450B2 (ja) 2001-10-05 2010-02-10 信越化学工業株式会社 反射防止フィルター
JP4582287B2 (ja) * 2003-10-27 2010-11-17 信越化学工業株式会社 低汚染性接着剤組成物
JP2005330429A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 硬化性組成物及びゴム加工品
JP5074927B2 (ja) 2005-04-01 2012-11-14 ダイキン工業株式会社 表面改質剤およびその用途
KR100967981B1 (ko) 2005-04-01 2010-07-07 다이킨 고교 가부시키가이샤 표면 개질제
JP2008144144A (ja) 2006-11-15 2008-06-26 Shin Etsu Chem Co Ltd コーティング剤組成物
US8022975B2 (en) 2007-10-03 2011-09-20 Seiko Epson Corporation Line head and image forming apparatus using the same
JP5459033B2 (ja) * 2010-04-14 2014-04-02 信越化学工業株式会社 接着剤組成物
JP5235026B2 (ja) 2010-09-28 2013-07-10 信越化学工業株式会社 フルオロオキシアルキレン基含有ポリマー組成物および該組成物を含む表面処理剤並びに該表面処理剤で表面処理された物品
JP2012157856A (ja) 2011-01-13 2012-08-23 Central Glass Co Ltd 防汚性物品及びその製造方法
JP5857942B2 (ja) 2011-11-30 2016-02-10 信越化学工業株式会社 蒸着用フッ素系表面処理剤及び該表面処理剤で蒸着処理された物品
JP5621864B2 (ja) * 2012-03-30 2014-11-12 ダイキン工業株式会社 フルオロポリエーテル基含有シリコーン化合物
JP5591361B2 (ja) * 2012-04-18 2014-09-17 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド
JP6451279B2 (ja) * 2014-03-31 2019-01-16 信越化学工業株式会社 フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン、表面処理剤及び物品
WO2016101185A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Perfluoropolyether silanes and method of forming the same
JP6344256B2 (ja) * 2015-02-18 2018-06-20 信越化学工業株式会社 光硬化性フルオロポリエーテル系エラストマー組成物の接着方法
JP6260579B2 (ja) 2015-05-01 2018-01-17 信越化学工業株式会社 フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン、表面処理剤及び物品
JP6655347B2 (ja) * 2015-10-21 2020-02-26 林テレンプ株式会社 車両用照明保持構造
KR102648003B1 (ko) 2015-11-06 2024-03-18 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 플루오로폴리에터기 함유 폴리머 변성 유기 규소 화합물, 표면 처리제 및 물품
WO2017094371A1 (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 信越化学工業株式会社 コーティング剤組成物

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200013687A (ko) 2020-02-07
KR102565511B1 (ko) 2023-08-10
US20210171799A1 (en) 2021-06-10
JPWO2018216406A1 (ja) 2020-02-27
CN110678497A (zh) 2020-01-10
TW201906895A (zh) 2019-02-16
WO2018216406A1 (ja) 2018-11-29
TWI787264B (zh) 2022-12-21
US11820912B2 (en) 2023-11-21
CN110678497B (zh) 2022-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6524955B2 (ja) フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン、表面処理剤及び物品
JP6260579B2 (ja) フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン、表面処理剤及び物品
CN109312150B (zh) 含有氟聚醚基的聚合物、表面处理剂和物品
JP6521091B2 (ja) フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物、表面処理剤及び物品
JP7070587B2 (ja) フルオロポリエーテル基含有ポリマー、表面処理剤及び物品
JP6680350B2 (ja) フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン、表面処理剤及び物品
JP6531833B2 (ja) 表面処理された樹脂製品
WO2021029187A1 (ja) フルオロポリエーテル基含有ポリマー、表面処理剤及び物品
JP6642589B2 (ja) フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン、表面処理剤及び物品
JPWO2018216404A1 (ja) 含フッ素コーティング剤組成物及び該組成物を含有する表面処理剤並びに物品
WO2021111992A1 (ja) フルオロポリエーテル基含有ポリマー、表面処理剤及び物品
JP6984656B2 (ja) フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性有機ケイ素化合物、表面処理剤及び物品
KR102713622B1 (ko) 플루오로폴리에터기 함유 폴리머 변성 실레인, 표면처리제 및 물품

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191008

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201222

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210601

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210824

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20210824

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20210831

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20210907

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211026

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6984656

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150