TW201428065A - 表面處理方法及經表面處理之物品 - Google Patents

表面處理方法及經表面處理之物品 Download PDF

Info

Publication number
TW201428065A
TW201428065A TW102136340A TW102136340A TW201428065A TW 201428065 A TW201428065 A TW 201428065A TW 102136340 A TW102136340 A TW 102136340A TW 102136340 A TW102136340 A TW 102136340A TW 201428065 A TW201428065 A TW 201428065A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polymer
group
fluorine
surface treatment
mol
Prior art date
Application number
TW102136340A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Sato
Yuji Yamane
Noriyuki Koike
Original Assignee
Shinetsu Chemical Co
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 Shinetsu Chemical Co filed Critical Shinetsu Chemical Co
Publication of TW201428065A publication Critical patent/TW201428065A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D171/00—Coating compositions based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D171/02—Polyalkylene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/32—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D171/00—Coating compositions based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D171/02—Polyalkylene oxides
    • C09D171/03—Polyepihalohydrins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D183/00—Coating 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
    • C09D183/02—Polysilicates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

Abstract

本發明係以提供一種基材之表面處理方法為目的，其係包含藉由濕式塗佈法於基材上塗佈表面處理劑之步驟的基材之表面處理方法，此係可提供一即使塗佈後之硬化時間短，仍具有優異的表面特性，特別是優異的耐擦傷性及低動摩擦性之硬化被膜者。本發明之解決手段係一表面處理方法表面，以及具有以該方法所處理的表面之物品，其係包含藉由濕式塗佈法於基材上塗佈表面處理劑，然後使其硬化之步驟，其特徵為前述表面處理劑，係含有含氟氧化伸烷基之聚合物組成物及/或該含氟氧化伸烷基之聚合物組成物的部分水解縮合物，且前述含氟氧化伸烷基之聚合物組成物，係包含以式(1)表示之在單一末端具有異丙氧基矽烷基之直鏈狀含氟氧化伸烷基之聚合物(以下稱為單一末端水解性聚合物)，與以式(2)表示的在兩末端具有異丙氧基矽烷基之直鏈狀含氟氧化伸烷基之聚合物(以下稱為兩末端水解性聚合物)，相對於前述單一末端水解性聚合物與前述兩末端水解性聚合物之合計莫耳數而言，兩末端水解性聚合物之含量未達10莫耳%(但不為0莫耳%)。

Description

表面處理方法及經表面處理之物品
本發明係有關一種基材之表面處理方法，其係包含藉由濕式塗佈法於基材上塗佈表面處理劑，然後使其硬化的步驟。詳言之，係有關使用塗佈於基材後之硬化性快速，即使在短時間予以硬化，仍可提供密接性優異、防水防油性、低動摩擦性、耐擦傷性優異的硬化被膜之表面處理劑的表面處理方法、及以該表面處理劑處理的物品。
近年來，為使外觀或辨認性更為優異時，逐年要求提高不易在顯示器表面上附著指紋的技術、或容易使污物脫落的技術，企求開發可對應於此等要求之材料。特別是由於觸控板顯示器之表面容易附著指紋污染，就耐附著防止性及指紋擦拭性而言，被覆於觸控板顯示器表面上之防水防油層企求動摩擦係數為低者。因此，要求開發耐擦傷性優異且動摩擦係數低的防水防油層，有開發為了設置該防水防油層之各種表面處理劑。
專利文獻1中記載以下述式表示的氟胺矽烷化合物，實現對玻璃而言高的防水防油性。然而，該化合物之全氟 氧化伸烷基鏈短，無法充分發揮潤滑性、脫模性、防污性。
(式中，R2、R3為碳數1~4之烷基，R1為-CH2CH2CH2-或-CH2CH2NHCH2CH2CH2-，h為0~8之整數，i為2或3)。
專利文獻2中記載，以下述式表示的支鏈狀含長鏈全氟氧化伸烷基之全氟聚醚改質胺基矽烷。該全氟聚醚改質胺基矽烷之防水防油角較大，惟由於在主鏈具有支鏈構造，故污物擦拭性或潤滑性不充分。
(式中，X為水解性基，R4為一價烴基，R6為氫原子或一價烴基，R5為可中介NH基之伸烷基。j為14~49之整數，k為2或3)。
專利文獻3中記載，以下述式表示的直鏈狀含全氟氧化伸烷基之全氟聚醚改質矽烷。以該全氟聚醚改質矽烷處理的透鏡或防止反射膜，其平滑性、脫模性及耐摩擦性雖優異，惟由於兩末端固定於基材上，故潤滑性不充分。
(式中，Rf為二價直鏈型全氟聚醚基，R為碳數1~4之烷基或苯基，X為水解性基，1為0~2之整數，m為1~5之整數，a為2或3)。
專利文獻4中記載，以下述式表示的全氟聚醚改質矽烷作為潤滑性經提高的處理劑。然而，該化合物由於在末端不具含氟基，故防水防油性、低動摩擦性、脫模性不佳。
[化4](Z2Q) β Rf(QZ1A α )2-β (式中，Rf為含2價全氟醚殘基之基，Q為2價有機基，Z1及Z2為有機聚矽氧烷殘基，A為具有末端反應性矽烷基之一價基。α為1~8之整數，β為大於0未達2之數)。
專利文獻5中記載，一種含有含氟氧化伸烷基之聚合物組成物之表面處理劑，該組成物係含有以-(CF2)d-(OC2F4)e(OCF2)f-O(CF2)d-為主鏈構造且在單一末端具有水解性矽烷基之直鏈狀含氟氧化伸烷基之聚合物、與以-(CF2)d-(OC2F4)e(OCF2)f-O(CF2)d-為主鏈構造且在兩末端具有水解性矽烷基之直鏈狀含氟氧化伸烷基之聚合物的組成物，其特徵為，相對於單一末端水解性聚合物與兩末端水解性聚合物之合計莫耳數而言，兩末端水解性聚合物之含量為0.1莫耳%以上未達10莫耳%。
[習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開昭58-167597號公報
[專利文獻2]日本特開2000-143991號公報
[專利文獻3]日本特開2003-238577號公報
[專利文獻4]日本特開2007-297589號公報
[專利文獻5]日本特開2012-72272號公報
近年來，企求由塗佈製造商提供塗佈於基材後，在短時間內使其硬化，可具有上述之表面特性(即優異的擦傷 性及低動摩擦性)之表面處理材料。在基材上塗佈表面處理劑之方法，係有真空蒸鍍等之乾式塗佈法與浸漬塗佈、噴霧塗佈等之濕式塗佈法。
上述專利文獻5中記載，藉由真空蒸鍍法於基材表面上塗佈聚合物之末端為三甲氧基矽烷基之上述表面處理劑，然後在40℃、濕度80%之環境中硬化2小時，可提供具有優異的耐擦傷性及低動摩擦性之硬化被膜。然而，藉由濕式塗佈法於基材表面上塗佈該表面處理劑，於繼後在短時間內使其硬化時，會產生無法製得具有優異的表面特性之硬化被膜的問題。此係因藉由真空蒸鍍法進行塗佈時，由於蒸鍍基材表面之SiO2層，雖可以短時間之硬化，提供具有優異的表面特性之硬化被膜，惟藉由濕式塗佈法進行塗佈時，於塗佈時無法使SiO2層予以蒸鍍。
因此，本發明以提供一種基材之表面處理方法為目的，其係於包含藉由濕式塗佈法於基材上塗佈表面處理劑的步驟之基材的表面處理方法中，即使塗佈後之硬化時間短，仍可提供具有優異的表面特性、特別是優異的耐擦傷性及低動摩擦性之硬化被膜。
本發明人等為解決上述課題，再三深入研究檢討的結果，發現藉由使用包含以特定調配比例含有以下述式(1)表示的在單一末端具有異丙氧基矽烷基之直鏈狀含氟氧化伸烷基之聚合物、與以下述式(2)表示的在兩末端具有異丙氧基矽烷基之直鏈狀含氟氧化伸烷基之聚合物的含氟氧化伸烷基之聚合物組合物及/或該含氟氧化伸烷基之聚合 物組成物的部分水解縮合物之表面處理劑，藉由濕式塗佈法塗佈後，在短時間內使其硬化，可提供具有優異的耐擦傷性及低動摩擦性之硬化被膜，遂而完成本發明。
換言之，本發明係提供一種表面處理方法、及具有以該方法處理的表面之物品，其係包含藉由濕式塗佈法於基材上塗佈表面處理劑，然後使其硬化的步驟，其特徵為前述表面處理劑係含有含氟氧化伸烷基之聚合物組成物及/或該含氟氧化伸烷基之聚合物組成物的部分水解縮合物，且前述含氟氧化伸烷基之聚合物組成物係包含以下述式(1)表示之直鏈狀含氟氧化伸烷基之聚合物(以下稱為單一末端水解性聚合物)，與以下述式(2)表示的直鏈狀含氟氧化伸烷基之聚合物(以下稱為兩末端水解性聚合物)， (式中，Rf基係-(CF2)d-(OC2F4)e(OCF2)f-O(CF2)d-，A係末端為-CF3基之1價含氟基，Q係2價有機基，Z係具有矽氧烷鍵結之2~8價之有機聚矽氧烷殘基，R係碳數1~4之烷基或苯基，X係異丙氧基，a係2或3，b係1~7之整數，c係2~5之整數，d係各獨立地表示0或1~5之 整數，e係0~80之整數，f係0~80之整數，且e+f=5~100之整數，重複單位可為無規性鍵結)
(式中，Rf、Q、Z、R、X、a、b、c係與上述式(1)相同)相對於前述單一末端水解性聚合物與前述兩末端水解性聚合物之合計莫耳數而言，兩末端水解性聚合物之含量未達10莫耳%(但不為0莫耳%)。
藉由本發明，於包含藉由濕式塗佈法於基材上塗佈表面處理劑之步驟的基材之表面處理方法中，可在短時間內使其硬化，賦予各種物品表面具有優異的防水防油性、低動摩擦性及耐擦傷性。
[為實施發明之形態]
於本發明之方法中，表面處理劑係含有含氟氧化伸烷基之聚合物組成物及/或該含氟氧化伸烷基之聚合物組成物的部分水解縮合物。本發明之特徵，係該含氟氧化伸烷基之聚合物組成物中所含的單一末端水解性聚合物與兩末 端水解性聚合物的末端水解性基(式(1)及(2)中以X表示的基)皆為異丙氧基。藉此，於包含藉由濕式塗佈法於基材上塗佈表面處理劑之步驟的基材之表面處理方法中，可在短時間內使其硬化，提供具有優異的耐擦傷性及低動摩擦性之硬化被膜。
於上述含氟氧化伸烷基之聚合物組成物中，相對於單一末端水解性聚合物與兩末端水解性聚合物之合計莫耳而言，兩末端水解性聚合物之含量未達10莫耳%(但不為0莫耳%)，較佳者為0.1~9.8莫耳%，更佳者為1~9莫耳%，最佳者為1~5莫耳%。本發明之表面處理劑，藉由使兩末端水解性聚合物之含量在前述範圍內，可形成耐擦傷性優異的膜。
而且，本發明之表面處理劑，可藉由上述含氟氧化伸烷基之聚合物以-(CF2)d-(OC2F4)e(OCF2)f-O(CF2)d-為主鏈構造，形成動摩擦係數低的膜。於前述式中，d係各自獨立表示0或1~5之整數，e為0~80之整數，f為0~80之整數，且e+f=5~100之整數，重複單位可為無規性鍵結。e+f以10~80較佳，更佳者為15~60。e+f大於上述上限值時，可能會使密接性與硬化性惡化，而小於上述下限值時，無法充分發揮氟氧化伸烷基之特徵。
於上述式(1)中，A係末端為-CF3基之1價含氟基，較佳者為碳數1~6之直鏈狀全氟基，其中以CF3基較佳。
於上述式(1)及(2)中，R為碳數1~4之烷基或苯基， 其中以甲基為宜。a為2或3，就反應性、對基材之密接性而言以3較佳。b為1~7之整數，較佳者為1~3之整數)；c為2~5之整數，較佳者為2~3之整數。
於上述式(1)及(2)中，Q係Rf基與Z基之鍵結基。較佳者可含有選自由醯胺鍵結、醚鍵結、酯鍵結、或乙烯基鍵結所成群中之1種以上之鍵結的碳數2~12之烴基。例如下述之基。
於上述式(1)及(2)中，Z為具有矽氧烷鍵結之2~8價(較佳者為2~4價)之有機聚矽氧烷殘基，為矽原子數2~13個(較佳者為矽原子數2~5個)之鏈狀或環狀有機聚矽氧烷殘基。但可為2個矽原子以伸烷基鍵結的矽化伸烷基構造，即含有Si-(CH2)n-Si(於前述式中n為2~6之整數)。本發明之含氟氧化伸烷基之聚合物組成物，藉由在分子中具有矽氧烷鍵結，可賦予耐摩擦性、耐擦傷性優異的塗佈。
該有機聚矽氧烷殘基，可具有碳數1~8(較佳者為1~4)之烷基或苯基。而且，矽化伸烷基所鍵結的伸烷基，可為碳數2~6(較佳者2~4)之伸烷基。該Z例如下述所示者。
本發明中所使用的含氟氧化伸烷基之聚合物組成物，可進一步包含以下述式(3)表示的含氟氧化伸烷基之聚合物(以下稱為無官能性聚合物)。
【化13】A-Rf-A (3)(式中，Rf及A係與前述式(1)及(2)所記載者相同)。
本發明中所使用的含氟氧化伸烷基之聚合物含有上述無官能性聚合物時，相對於前述單一末端水解性聚合物、兩末端水解性聚合物及該無官能性聚合物之合計莫耳而言，單一水解性聚合物之比例為80莫耳%以上，較佳者為85莫耳%以上，更佳者為90莫耳%以上(但不為100莫耳%)，且兩末端水解性聚合物之比例未達10莫耳%(但不為0莫耳%)，較佳者為0.1~9.8莫耳%，更佳者為1~9莫耳%，最佳者為1~5莫耳%。無官能性聚合物之比例未達20莫耳%，較佳者為1~15莫耳%，更佳者為5~10莫耳%。
上述含氟氧化伸烷基之聚合物組成物，例如可藉由下述(i)~(iv)之步驟製造。
(i)藉由使在兩末端具有羧酸之全氟氧化合物之末端部分氟化，製造含有在單一末端具有羧酸基之含氟氧化伸烷基之聚合物(以下稱為單一末端羧酸聚合物)及在兩末端具有羧酸基之含氟氧化伸烷基之聚合物(以下稱為兩末端羧酸聚合物)的混合物。於該反應中，末端-CF3基之導入率可藉由調整供應的氟氣量並控制氟化，予以適當地調整。以該步驟所得的混合物，可含有在末端不具羧酸基之含氟 氧化伸烷基之聚合物(以下稱為無官能性聚合物)。
(ii)將包含單一末端羧酸聚合物及兩末端羧酸聚合物之混合物供應給吸附處理及/或分子蒸餾處理，製得含有高濃度之在單一末端具有羧酸基之含氟氧化伸烷基的聚合物之聚合物組成物。吸附處理及/或分子蒸餾處理之方法，可依照習知的方法。藉由該步驟，可調整相對於單一末端水解性聚合物及兩末端水解性聚合物之合計莫耳而言的兩末端水解性聚合物之含有比例。
(iii)在該聚合物組成物中之末端羧酸基上，藉由醯胺鍵結、醚鍵結、酯鍵結或乙烯基鍵結，導入在末端具有脂肪族不飽和基之基。導入方法可依照習知的方法。例如，先將含有末端羧酸基之聚合物組成物提供給使用金屬氰化物之還原、或使用貴金屬觸媒之接觸氫化反應，形成下述表示的含末端羥基之聚合物組成物(式中，Rf1基為-(OC2F4)e(OCF2)fO-，e及f如上所述)。
【化14】CF3-Rf1-CF2CH2OH HOH2CCF2-Rf1-CF2CH2OH CF3-Rf1-CF3
其次，將脂肪族不飽和基導入上述所得的聚合物之末 端羥基中。將脂肪族不飽和基導入末端羥基時，可依照習知的方法。藉由該步驟，可製造如下所述在末端導入有烯丙基之含末端脂肪族不飽和基的聚合物組成物(式中，Rf1如上所述)。
【化15】CF3-Rf1-CF2CH2OCH2CH=CH2 CH2=CHCH2OCH2CF2-Rf1-CF2CH2OCH2CH=CH2 CF3-Rf1-CF3
(iv)其次，進行在上述聚合物之末端脂肪族不飽和基中具有多數個SiH基之有機矽化合物(例如具有2~8個SiH基之有機矽化合物)的加成反應。繼後，進行在該殘留的SiH基之一末端具有脂肪族不飽和基，且在另一末端具有異丙氧基之有機矽化合物的加成反應。加成反應可以習知的反應條件進行，加成反應觸媒例如可在鉑族化合物存在下進行。藉由該步驟，可製得本發明之含氟氧化伸烷基之聚合物組成物。
於本發明之表面處理劑中，上述含氟氧化伸烷基之聚合物組成物的部分水解縮合物，係預先藉由習知的方法使上述含氟氧化伸烷基之聚合物組成物中具有的聚合物之末端異丙氧基部分水解並縮合而得者。
於本發明之表面處理劑中，視其所需可添加水解縮合 觸媒(例如有機錫化合物(二甲氧化二丁基錫、二月桂酸二丁基錫等)、有機鈦化合物(四正丁基鈦酸鹽等)、有機酸(醋酸、甲烷磺酸、氟改質羧酸等)、無機酸(鹽酸、硫酸等)。於此等之中，特別是以醋酸、四正丁基鈦酸鹽、二月桂酸二丁基錫、氟改質羧酸等較佳。添加量只要是觸媒量即可。通常，相對於含氟氧化伸烷基之聚合物組成物及/或其部分水解縮合物100質量份而言為0.01~5質量份，特別是0.1~1質量份。
本發明之表面處理劑，可進一步含有溶劑。該溶劑例如氟改質脂肪族烴系溶劑(全氟庚烷、全氟辛烷等)、氟改質芳香族烴系溶劑(六氟化間二甲苯、苯并三氟化物、1,3-三氟甲基苯等)、氟改質醚系溶劑(甲基全氟丁醚、乙基全氟丁醚、全氟(2-丁基四氫呋喃)等)、氟改質烷胺系溶劑(全氟三丁胺、全氟三戊胺等)、烴系溶劑(石油醚、礦油精、甲苯、二甲苯等)、酮系溶劑(丙酮、甲基乙酮、甲基異丁酮等)。其中，就溶解性、濕潤性等而言，以經氟改質的溶劑(即氟溶劑)為宜。特別是以六氟化間二甲苯、全氟(2-丁基四氫呋喃)、全氟丁胺、乙基全氟丁醚較佳。
上述溶劑可混合2種以上，以可均勻地溶解含氟氧化伸烷基之聚合物組成物及其部分水解縮合物較佳。而且，溶解於溶劑之含氟氧化伸烷基之聚合物組成物及其部分水解縮合物之最適合濃度，可視處理方法而定適當予以調整，以0.01~10重量%較佳，以0.05~5重量%更佳。
本發明係提供包含藉由濕式塗佈法於基材上塗佈上述 表面處理劑之步驟的基材之表面處理方法。濕式塗佈法例如浸漬法、噴霧法、旋轉塗佈法、刮刀塗佈法等。本發明之方法，特別是以使用浸漬塗佈法及噴霧塗佈法較佳。使用上述濕式塗佈法於基材上塗佈表面處理劑之方法，例如使用的裝置等可依照習知的方法。
本發明之方法，包含於藉由上述濕式塗佈法之塗佈步驟後，使表面處理劑硬化的步驟。使用濕式塗佈法時，表面處理劑之硬化時間通常為12~24小時。於本發明之方法中，硬化時間為6小時以下，較佳者為1~4小時，更佳者為1~3小時。本發明之方法，藉由使用上述表面處理劑，即使在如此短時間內硬化，仍可提供具有優異的表面特性、特別是優異的低動摩擦性及耐擦傷性之硬化被膜。
於本發明之方法中，表面處理劑之硬化溫度以室溫至100℃之範圍的溫度為宜，較佳者為50~80℃之範圍。此外，就促進反應而言，硬化以在加濕下進行較佳，特別是在60~90%RH之範圍的濕度下進行更佳。另外，硬化被膜之膜厚係視基材之種類而定予以適當選擇，通常為0.1nm~100nm，較佳者為1~20nm。
藉由本發明方法進行表面處理的基材，沒有特別的限制，可為紙、布、金屬及其氧化物、玻璃、塑膠、陶瓷、石英等各種材質。本發明之方法可賦予前述基材表面具有防水防油性、低動摩擦性及耐擦傷性。特別是適合使用作為處理經SiO2處理的玻璃或石英基板的表面之方法。
使用本發明方法之對象的物品，例如汽車導航器、手機、數位相機、數位錄影機、PDA、隨身聽、汽車音響、遊戲機、眼鏡鏡片、相機鏡頭、濾鏡、太陽眼鏡、胃鏡等之醫療用器具、影印機、PC、液晶顯示器、有機EL顯示器、電漿顯示器、觸控板顯示器、保護膜、防止反射膜等之光學物品。藉由使用本發明方法進行表面處理，可防止指紋及皮脂附著於上述物品表面，並賦予防止擦傷性。本發明之處理方法，特別是賦予觸控板顯示器、防止反射膜等具有防水防油層時極為有用。
此外，本發明之方法可適用於對如浴缸、洗面台之衛浴製品之防水、防污塗佈；對汽車、電車、飛機等之窗戶玻璃或強化玻璃、頭燈罩等之防污塗佈；對外牆用建材之防水、防污塗佈；對廚房用建材之防油污用塗佈；對公共電話亭之防水、防污及防止貼紙、塗寫用塗佈；對美術品等之防水性、防止指紋附著用塗佈；對CD、DVD等之防止指紋附著用塗佈；施予奈米壓印用模具等脫模劑等之各種步驟。
於下述中，以實施例及比較例更詳細地說明本發明，惟本發明不受下述實施例所限制。
[實施例]
含氟氧化伸烷基之聚合物組成物
實施例1所使用的含氟氧化伸烷基之聚合物組成物，係由(1a)以下述式(4)表示，X1為以下述式(a)表示的基，X2為氟原子之單一末端水解性聚合物：91莫耳%，(1b)以下述式(4)表示，X1及X2皆為以下述式(a)表示的基之兩末端水解性聚合物：1莫耳%，以及(1c)以下述式(4)表示，X1及X2皆為氟原子之無官能性聚合物：8莫耳%
所形成的組成物。
【化16】X1-CF2-O-(CF2O)p(CF2CF2O)q-CF2-X2 (4)(p/q=0.9、p+q≒45)
實施例2所使用的含氟氧化伸烷基之聚合物組成物，係由(2a)以下述式(5)表示，X1為以下述式(b)表示的基，X2為氟原子之單一末端水解性聚合物：91莫耳%，(2b)以下述式(5)表示，X1及X2皆為以下述式(b)表示的基之兩末端水解性聚合物：1莫耳%，以及(2c)以下述式(5)表示，X1及X2皆為氟原子之無官能性聚合物：8莫耳%所形成的組成物。
【化18】X1-CF2-O-(CF2O)p(CF2CF2O)q-CF2-X2 (5)(p/q=0.9、p+q≒45)
比較例1及2係使用如日本特開2012-72272號公報中實施例所記載的末端為三甲氧基矽烷基之含氟氧化伸烷基之聚合物組成物。
比較例1所使用的含氟氧化伸烷基之聚合物組成物，係使用以下述式(3a)表示的單一末端水解性聚合物91莫耳%、以下述式(3b)表示的兩末端水解性聚合物1莫耳%及以下述式(3c)表示的無官能性聚合物8莫耳%所形成者(與日本特開2012-72272號公報中記載的實施例1所使用的組成物相同)。
【化20】F3C(OC2F4)p(OCF2)q-OCF2CH2OC3H6Si(OCH3)3 (3a) (CH3O)3SiC3H6OCH2-CF2-(OC2F4)p(OCF2)q-OCF2CH2OC3H6Si(OCH3)3 (3b) F3c(OC2F4)p(OCF2)q-OCF3 (3c)(p/q=0.9、p+q≒45)
比較例2所使用的含氟氧化伸烷基之聚合物組成物，係由(4a)以下述式(6)表示，X1為以下述式(c)表示的基，X2為氟原子之單一末端水解性聚合物：91莫耳%，(4b)以下述式(6)表示，X1及X2皆為以下述式(c)表示的基之兩末端水解性聚合物：1莫耳%，以及(4c)以下述式(6)表示，X1及X2皆為氟原子之無官能 性聚合物：8莫耳%所形成的組成物。
【化21】X1-CF2-O-(CF2O)p(CF2CF2O)q-CF2-X2 (6)(p/q=0.9、p+q≒45)
表面處理劑之調製
將上述各含氟氧化伸烷基之聚合物組成物以成為濃度0.3wt%的方式溶解於六氟化間二甲苯中，調製表面處理劑。
[實施例1，2及比較例1，2]
基材之表面處理
以中性洗淨劑洗淨在最表面上經SiO2處理10nm的玻 璃(Corning公司製Gorilla)後，以異丙醇進行超音波洗淨10分鐘，並予以乾燥(以下稱為玻璃試驗珠)。在各玻璃容器中加入濃度0.3wt%之上述各表面處理劑，將上述玻璃試驗珠浸漬於各表面處理劑中30秒，並以200mm/分鐘之速度取出。然後，將各試驗珠置於80℃/80%RH之恆溫恆濕器中1小時，使表面處理劑硬化，形成硬化被膜。
形成於玻璃試驗珠之表面的硬化被膜之表面物性，藉由下述方法予以評估。結果如表1所示。
[防水防油性評估]
使用接觸角計DropMaster(協和界面科學公司製)，測定硬化被膜對水之接觸角及對油酸之接觸角。
[動摩擦係數之測定]
使用表面性試驗機14FW(新東科學公司製)，以下述條件測定對BEMCOT(旭化成公司製)之動摩擦係數。
接觸面積：35mm×35mm
荷重：200g
[耐摩擦性之評估]
使用摩擦試驗機(新東科學公司製)，以下述條件、藉由鋼絲絨擦拭硬化被膜之表面。測定每擦拭1000次後之硬化被膜的水接觸角，並測定硬化被膜之水接觸角能夠保持於100°以上之擦拭次數，作為摩擦耐久次數。水接觸 角之測定，係使用接觸角計DropMaster(協和界面科學公司製)進行。上述試驗環境條件為25℃、濕度40%。
鋼絲絨：BONSTAR#0000(日本Steel Wool股份有限公司製)
移動距離(單趟)：30mm
移動速度：1800mm/分鐘
荷重：1kg/cm2
如表1所示，在日本特開2012-72272號公報之實施例中記載，使用含有末端為三甲氧基矽烷基之含氟氧化伸烷基的聚合物組成物之表面處理劑的方法係於藉由濕式塗佈法進行塗佈步驟後，在短時間內使其硬化會無法得到具有充分耐擦傷性之硬化被膜。對此而言，使用含有末端為異丙氧基矽烷基之含氟氧化伸烷基的聚合物組成物之表面處理劑的本發明方法，即使硬化時間短，仍可提供具有優異耐擦傷性之硬化被膜。
[產業上之利用價值]
本發明於包含藉由濕式塗佈法於基材上塗佈表面處理劑之步驟的基材之表面處理方法中，即使表面處理劑之硬化時間短，仍可賦予硬化被膜具有優異的防水防油性、低動摩擦性、耐摩擦性、特別是擦傷性(鋼絲絨耐久性)。因此，本發明之表面處理方法適用於使用浸漬塗佈法、噴霧塗佈法等之濕式塗佈法的基材之表面處理步驟。特別是本發明之表面處理方法，作為在觸控板顯示器、防止反射膜等光學物品表面上形成防水防油層之方法極為有用。

Claims (13)

  1. 一種表面處理方法，其係包含藉由濕式塗佈法於基材上塗佈表面處理劑，然後使其硬化的步驟，其特徵為前述表面處理劑係含有含氟氧化伸烷基之聚合物組成物及/或該含氟氧化伸烷基之聚合物組成物的部分水解縮合物，且前述含氟氧化伸烷基之聚合物組成物係包含以下述式(1)表示之直鏈狀含氟氧化伸烷基之聚合物(以下稱為單一末端水解性聚合物)，與以下述式(2)表示的直鏈狀含氟氧化伸烷基之聚合物(以下稱為兩末端水解性聚合物)， (式中，Rf基係-(CF2)d-(OC2F4)e(OCF2)f-O(CF2)d-，A係末端為-CF3基之1價含氟基，Q係2價有機基，Z係具有矽氧烷鍵結之2~8價之有機聚矽氧烷殘基，R係碳數1~4之烷基或苯基，X係異丙氧基，a係2或3，b係1~7之整數，c係2~5之整數，d係各獨立地表示0或1~5之整數，e係0~80之整數，f係0~80之整數，且e+f=5~100之整數，重複單位亦可無規性鍵結) (式中，Rf、Q、Z、R、X、a、b、c係與上述式(1)相同)相對於前述單一末端水解性聚合物與前述兩末端水解性聚合物之合計莫耳數而言，兩末端水解性聚合物之含量未達10莫耳%(但不為0莫耳%)。
  2. 如請求項1之表面處理方法，其中前述含氟氧化伸烷基之聚合物組成物，係進一步含有以下述式(3)表示的含氟氧化伸烷基之聚合物(以下稱為無官能性聚合物)，【化3】A-Rf-A (3)(式中，Rf及A係與前述相同)且，相對於前述單一末端水解性聚合物與前述兩末端水解性聚合物與無官能性聚合物之合計莫耳數而言，單一末端水解性聚合物之比例為80莫耳%以上(但不為100莫耳%)，且兩末端水解性聚合物之比例未達10莫耳%(但不為0莫耳%)。
  3. 如請求項2之表面處理方法，其中前述表面處理劑更進一步含有氟溶劑。
  4. 如請求項2或3之表面處理方法，其中相對於單一末端水解性聚合物與兩末端水解性聚合物與無官能性聚合物之合計而言，無官能性聚合物之比例未達20莫耳%(但不為0莫耳%)。
  5. 如請求項2或3之表面處理方法，其中Z係矽原子2~5個之直鏈狀或環狀有機聚矽氧烷殘基。
  6. 如請求項2或3之表面處理方法，其中Q係可含有選自由醯胺鍵結、醚鍵結、酯鍵結、及乙烯基鍵結所成群中的1種以上之鍵結的碳數2~12之烴基。
  7. 一種物品，其係具有以如請求項1~6中任一項之方法處理的表面者。
  8. 一種光學物品，其係具有以如請求項1~6中任一項之方法處理的表面者。
  9. 一種觸控板，其係具有以如請求項1~6中任一項之方法處理的表面者。
  10. 一種防止反射薄膜，其係具有以如請求項1~6中任一項之方法處理的表面者。
  11. 一種經SiO2處理的玻璃，其係具有以如請求項1~6中任一項之方法處理的表面者。
  12. 一種強化玻璃，其係具有以如請求項1~6中任一項之方法處理的表面者。
  13. 一種石英基板，其係具有以如請求項1~6中任一項之方法處理的表面者。
TW102136340A 2012-10-09 2013-10-08 表面處理方法及經表面處理之物品 TW201428065A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012224156A JP2014077836A (ja) 2012-10-09 2012-10-09 表面処理方法および表面処理された物品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201428065A true TW201428065A (zh) 2014-07-16

Family

ID=50403284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102136340A TW201428065A (zh) 2012-10-09 2013-10-08 表面處理方法及經表面處理之物品

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2014077836A (zh)
KR (1) KR20140045885A (zh)
CN (1) CN103709915A (zh)
TW (1) TW201428065A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111716155A (zh) * 2019-03-21 2020-09-29 北京小米移动软件有限公司 表面浮纤处理方法及终端

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6365328B2 (ja) * 2015-01-30 2018-08-01 信越化学工業株式会社 含フッ素コーティング剤及び該コーティング剤で処理された物品
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
CN109790443B (zh) * 2016-10-06 2022-03-29 信越化学工业株式会社 表面处理剂、具有表面处理剂的硬化物的物品以及在物品的表面形成硬化被膜的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111716155A (zh) * 2019-03-21 2020-09-29 北京小米移动软件有限公司 表面浮纤处理方法及终端
CN111716155B (zh) * 2019-03-21 2022-04-22 北京小米移动软件有限公司 表面浮纤处理方法及终端

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014077836A (ja) 2014-05-01
KR20140045885A (ko) 2014-04-17
CN103709915A (zh) 2014-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI586706B (zh) A coating agent composition, a surface treatment agent containing the composition, and an article treated with the surface treatment agent
JP5235026B2 (ja) 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
JP5748292B2 (ja) 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
TWI439489B (zh) 含有氟氧伸烷基聚合物組成物及含有該組成物的表面處理劑及以該表面處理劑處理的物品
JP5788852B2 (ja) フルオロオキシアルキレン基含有ポリマー組成物、該組成物を含む表面処理剤、該表面処理剤で処理された物品及び光学物品
JP5768805B2 (ja) パーフルオロポリエーテル変性ポリシラザン及びその製造方法、表面処理剤並びに該表面処理剤で処理された物品
TWI717417B (zh) 塗覆劑組成物
US8013096B2 (en) Perfluoroether moiety-containing polymer and a surface treating agent comprising the same
JP5747699B2 (ja) フルオロオキシアルキレン基含有ポリマー変性シラン及び該シラン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
JP5935748B2 (ja) フルオロオキシアルキレン基含有ポリマー変性シラン及び該シラン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
JP5556822B2 (ja) フルオロオキシアルキレン基含有ポリマー変性シラン及び該シラン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
JPWO2017141707A1 (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
TW201512245A (zh) 表面改質劑及物品
JP2022059417A (ja) フルオロポリエーテル基含有ポリマー組成物、コーティング剤及び物品
TW201428065A (zh) 表面處理方法及經表面處理之物品
TW201739787A (zh) 含有氟聚醚基之聚合物改質矽烷、表面處理劑及物品