WO2019142516A1 - コーティング剤組成物、該組成物を含む表面処理剤、及び該表面処理剤で表面処理された物品 - Google Patents

コーティング剤組成物、該組成物を含む表面処理剤、及び該表面処理剤で表面処理された物品 Download PDF

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WO2019142516A1
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carbon atoms
surface treatment
treatment agent
formula
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聖矢 森
隆介 酒匂
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信越化学工業株式会社
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    • C08G77/24Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen halogen-containing groups

Definitions

  • the present invention relates to a coating composition excellent in fingerprint low visibility, a surface treatment containing the composition, and an article surface-treated with the surface treatment.
  • silane coupling agents are well known as surface modifiers for substrates such as glass and cloth, and are widely used as coating agents for various substrate surfaces.
  • the silane coupling agent has an organic functional group and a reactive silyl group (generally, a hydrolyzable silyl group such as an alkoxysilyl group) in one molecule, and this hydrolyzable silyl group is determined by the moisture in the air, etc. It causes a self condensation reaction to form a film.
  • the coating becomes a durable and durable coating by chemically and physically bonding the hydrolyzable silyl group to a surface such as glass or metal.
  • Patent Document 1 to 6 JP-A-2008-534696, JP-A-2008-537557, JP-A-2012-072272, JP-A-2012-157856, JP-A-2013-). 136833, JP-A-2015-199906).
  • the coating layer produced using the conventional fluoropolyether group-containing polymer is excellent in dirt wiping property due to its high water and oil repellency, fine oil droplets are caused by the sebum contained in the fingerprint being repelled on the surface There is a problem that fingerprints are easily noticeable because the light is scattered.
  • Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-353808).
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is mainly composed of a silane compound having a hydrolyzable silyl group introduced, a coating composition excellent in low visibility of fingerprints, a surface treatment agent containing the composition, And it aims at providing an article surface-treated with the surface treatment agent.
  • the present inventors have found that a coating composition containing 90: 10 mass ratio can form a cured film excellent in low fingerprint visibility.
  • the present invention provides the following coating composition, surface treatment agent and article.
  • Organosilane or siloxane compound represented by the following general formula (1) and one or two or more kinds (A) selected from partial (hydrolyzed) condensates thereof and silane represented by the following general formula (2) Or one or more selected from siloxane compounds and partial (hydrolyzed) condensates thereof, wherein the total of (A) component and (B) component is 100: 50: 50 to 90: 10 Coating agent composition characterized by containing by mass ratio.).
  • R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms, and Y independently has an organopolysiloxane residue
  • R 2 is independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group
  • X is independently a hydroxyl group or a hydrolysable group
  • n is an integer of 1 to 3 .
  • R f is a perfluoroalkylene group or a divalent perfluoropolyether group
  • Y, R, X and n are the same as above.
  • each X independently is a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy substituted alkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms,
  • the coating agent composition according to 1 or 2 which is selected from the group consisting of an alkenyloxy group of 2 to 10, a halogen atom, an oxime group, an isocyanate group, and a cyanate group.
  • Rf is a C 3-12 perfluoroalkylene group or a divalent perfluoropolyether group represented by the following formula (3) Composition.
  • J represents the following structural formulas (a) to (e) Or at least one member selected from perfluoroalkylene groups represented by and all J in the formula (3) may have the same structure, and plural kinds of structures may be randomly or blockwise. It may exist.
  • B is a number of 3 or more and 6 or less representing a repeating unit.
  • a surface treatment agent comprising the coating agent composition according to any one of 1 to 4. 6.
  • the surface treatment agent as described in 5 or 6 which contains a hydrolysis condensation catalyst.
  • the surface treatment agent according to any one of 5 to 8 which has a haze of 10 or less when sebum is attached to a cured film under a load of 1 kg. 10.
  • the coating composition of the present invention is composed of a mixture in which lipophilic molecules and oil repellent molecules coexist in a proper balance, and when fingerprints are attached, the sebum contained in the fingerprint can be spread on the substrate. Furthermore it is hard to get fingerprints.
  • the article surface-treated with the surface treatment agent containing this coating agent composition by this is excellent in fingerprint low visibility.
  • the component (A) is selected from organosilanes or siloxane compounds represented by the following general formula (1), and partial (hydrolytic) condensates thereof, and may be one or a mixture of two or more.
  • R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms
  • Y independently has an organopolysiloxane residue
  • R 2 is independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group
  • X is independently a hydroxyl group or a hydrolysable group
  • n is an integer of 1 to 3 .
  • R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms, and the alkyl group is linear, branched, It may be cyclic or any combination thereof.
  • R 1 specifically, hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group Octadecyl, isopropyl, isobutyl, tert-butyl, neopentyl, texyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclohexylmethyl, norbornyl, decahydronaphthyl, adamantyl, adamantyl methyl and the like
  • an aryl group such as a phenyl group, a tolyl group and a naphthyl group, and an aralkyl group such as a benzyl group, a benz
  • X is a hydroxyl group or a hydrolyzable group which may be different from each other.
  • X is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, such as a hydroxyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, or a butoxy group, or an alkoxy group having a carbon number of 2 to 10, such as a methoxymethoxy group or a methoxyethoxy group.
  • Alkoxy substituted alkoxy group acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms such as acetoxy group, alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms such as isopropenoxy group, fluorine atom, halogen atom such as chlorine atom, bromine atom, iodine atom, oxime group And isocyanate groups and cyanate groups.
  • a methoxy group, an ethoxy group, an isopropenoxy group and a chlorine atom are preferable.
  • R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl and tert-butyl, or phenyl And a methyl group is preferred.
  • n is an integer of 1 to 3, preferably 2 or 3, and 3 is more preferable in terms of reactivity and adhesion to a substrate.
  • a carbon number of 2 to 2 carbon atoms which may contain a divalent group selected from linear, branched or cyclic divalent organopolysiloxane residues, and may contain an arylene group having 6 to 20 carbon atoms
  • the alkylene group is preferably 30, particularly preferably an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and more preferably a divalent group represented by the following formula (4). -R 3 -Z- (R 3 ) a- (4)
  • R 3 is independently a divalent hydrocarbon group, and specifically, an alkylene having 1 to 30 carbon atoms, such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group or a hexamethylene group And an alkylene group having 7 to 30 carbon atoms including an arylene group having 6 to 20 carbon atoms such as a phenylene group, and the like, with preference given to an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.
  • an alkylene having 1 to 30 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group or a hexamethylene group
  • an alkylene group having 7 to 30 carbon atoms including an arylene group having 6 to 20 carbon atoms such as a phenylene group, and the like, with preference given to an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl or butyl, or an aryl group having 6 to 10 carbons such as phenyl
  • R 4 may be the same or different
  • R 5 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms such as methylene group, ethylene group, propylene group (trimethylene group, methyl ethylene group) or the like, and an arylene group having 6 to 10 carbon atoms such as phenylene group.
  • linear, branched or cyclic divalent organopolysiloxane residue having 2 to 10, preferably 2 to 5 silicon atoms can be given below.
  • R 4 is the same as above.
  • G is an integer of 1 to 9, preferably 1 to 4, and h is an integer of 1 to 8, preferably 1 to 3)
  • a is 0 or 1.
  • Y include, for example, the following groups.
  • the organosilane or siloxane compound as the component (A) is more preferably a lipophilic group-containing organosilane compound represented by the following general formula (5).
  • R 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and m is independently 2 to 20, preferably 3 to 10
  • X is the same as above.
  • R 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.
  • R 2 specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group Alkyl groups such as isopropyl, isobutyl, tert-butyl, neopentyl, texyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclohexylmethyl, norbornyl, decahydronaphthyl, adamantyl, adamantyl methyl
  • the organosilane or siloxane compound represented by the above formula (1) can be prepared by the method described in Japanese Patent Application No. 2017-206986.
  • Y in the formula (1) is each independently an alkylene group having 2 to 30 carbon atoms and R is a methyl group
  • the following methods may, for example, be mentioned.
  • a silane compound having A and a phenyldimethylsilyl moiety at the above-mentioned formula (1) at the molecular chain end (for example, dimethyl having A and a dimethylhydrogensilylphenyl group in the above-mentioned formula (1) as a substituent bonded to a silicon atom
  • the silane is heated and stirred at a temperature of 40 to 120 ° C., preferably 60 to 100 ° C., more preferably about 80 ° C., and a hydrosilylation reaction catalyst such as a chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex toluene solution is added.
  • a compound having a hydrolyzable silyl group and an olefin moiety for example, an alkenyl group
  • the temperature is 40 to 120 ° C., preferably 60 to 100 ° C., more preferably about 80 ° C.
  • Aging is carried out for 10 minutes to 12 hours, preferably 1 to 6 hours.
  • you may dilute with the organic solvent.
  • silanes represented by the following general formulas (6a), (6b), (6c) and (6d) Compounds can be exemplified. (Wherein R 2 and m are the same as above)
  • 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene is used at 40 to 120.degree. C., preferably 60 to 100. Heat and stir at a temperature of ° C., more preferably about 80 ° C., and add a hydrosilylation reaction catalyst, such as a solution of chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex in toluene.
  • a hydrosilylation reaction catalyst such as a solution of chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex in toluene.
  • a compound having each of A and an olefin moiety (for example, an alkenyl group) in the above formula (1) at the molecular chain end is dropped slowly over time to 40 to 120 ° C., preferably 60 to 100 ° C., more preferably Is aged at a temperature of about 80.degree. C. for 10 minutes to 12 hours, preferably 1 to 6 hours.
  • the amount of the compound having each of A and the olefin moiety in the above formula (1) at the molecular chain end is 0.05 to 0.5 equivalents, more preferably 1 equivalent to 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene. 0.1 to 0.4 equivalents can be used.
  • silane compounds represented by the above formulas (6a), (6b), (6c) and (6d) platinum black, chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, and chloride as a hydrosilylation reaction catalyst
  • platinum acid with olefins, aldehydes, vinylsiloxanes, acetylene alcohols and the like, and platinum group metal-based catalysts such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium and chlorotris (triphenylphosphine) rhodium.
  • platinum compounds such as vinyl siloxane coordination compounds.
  • the amount of the hydrosilylation reaction catalyst used is equivalent to that of transition metal (based on the total mass of 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene and the compound having A and an olefin moiety in the above-mentioned formula (1) at the molecular chain end. Is used in an amount of 0.1 to 100 ppm, more preferably 0.2 to 50 ppm.
  • An organic solvent may be used in the preparation of the silane compounds represented by the above formulas (6a), (6b), (6c) and (6d).
  • ether solvents dibutyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran and the like
  • hydrocarbon solvents petroleum benzene, toluene, xylene and the like
  • toluene is particularly preferred.
  • the amount used is 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 150 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of the compound having each of A and an olefin moiety in the above formula (1) at the molecular chain end. Is about 100 parts by mass.
  • organosilane or siloxane compound represented by the above formula (1) specific examples of the compound having a hydrolyzable silyl group and an olefin moiety (for example, an alkenyl group) at the molecular chain terminal are shown below. Can be illustrated.
  • the amount of the compound having a hydrolyzable silyl group and an olefin moiety at the molecular chain end is 1 to 10 parts per equivalent of the silane compound having the A and the phenyldimethylsilyl site in the above formula (1) at the molecular chain end. Five equivalents, more preferably 1.1 to 2.5 equivalents can be used.
  • platinum black chloroplatinic acid, alcohol modified products of chloroplatinic acid, chloroplatinic acid and olefins, aldehydes, vinyl siloxane as a hydrosilylation reaction catalyst
  • platinum group metal-based catalysts such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium and chlorotris (triphenylphosphine) rhodium, and complexes with acetylene alcohols and the like.
  • platinum compounds such as vinyl siloxane coordination compounds.
  • the amount of the hydrosilylation reaction catalyst used is the total mass of the silane compound having the site containing A at the molecular chain end and the phenyldimethylsilyl site respectively and the compound having the hydrolyzable silyl group and the olefin site at the molecular chain end. On the other hand, it is used in an amount of 0.1 to 100 ppm, more preferably 0.2 to 50 ppm in terms of transition metal (mass).
  • An organic solvent may be used for preparation of the organosilane or siloxane compound represented by the above formula (1).
  • ether solvents dibutyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran and the like
  • hydrocarbon solvents petroleum benzene, toluene, xylene and the like
  • toluene is particularly preferred.
  • a solvent it can be used in an amount of 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 150 parts by mass, per 100 parts by mass of the compound having an ester moiety and a phenyldimethylsilyl moiety at the molecular chain end.
  • the hydroxyl group of the organosilane or siloxane compound represented by the above formula (1), or the hydroxyl group obtained by partially hydrolyzing the terminal hydrolyzable group of the silane or siloxane compound according to a known method It may contain a partial (hydrolyzing) condensate obtained by
  • the component (B) is selected from organosilanes or siloxane compounds represented by the following general formula (2) and partial (hydrolytic) condensates thereof, and may be one or a mixture of two or more.
  • R f is a perfluoroalkylene group or a divalent perfluoropolyether group
  • Y, R, X and n are the same as above.
  • Rf is a perfluoroalkylene group or a divalent perfluoropolyether group.
  • the perfluoroalkylene group include perfluoroalkylene groups having 3 to 12 carbon atoms. Specifically, those shown below can be exemplified.
  • the divalent perfluoropolyether group a structure in which a C 1 to C 3 perfluoroalkylene group and an oxygen atom are alternately connected (a repeating structure consisting of one or more perfluorooxyalkylene units) And the like.
  • the perfluoroalkylene group having 1 to 3 carbon atoms may be of one type or a mixture of two or more types, and as the divalent perfluoropolyether group, specifically, the following general formula (3) What is represented by
  • J represents the following structural formulas (a) to (e) Or at least one member selected from perfluoroalkylene groups represented by and all J in the formula (3) may have the same structure, and a plurality of -J-O- structures are random Or in blocks.
  • B is a number of 3 or more and 6 or less representing a repeating unit.
  • organosilane or siloxane compound represented by the above formula (2) particularly organosilane or siloxane compound in which Y in the formula (2) contains an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, a silalkylene group or a silarylene group
  • Y in the formula (2) contains an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, a silalkylene group or a silarylene group
  • the following methods are mentioned, for example.
  • the mixture is heated and stirred at a temperature of 40 to 120 ° C., preferably 60 to 100 ° C., more preferably about 80 ° C., with a silane or siloxane compound having the F—R f site and the dimethylsilyl site in the above formula (2) at the molecular chain end, respectively.
  • a hydrosilylation reaction catalyst for example a solution of chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex in toluene.
  • a compound having a hydrolyzable silyl group and an olefin moiety for example, an alkenyl group
  • Aging is carried out for 10 minutes to 12 hours, preferably 1 to 6 hours.
  • silane or siloxane compounds represented by the following general formulas (7a) and (7b) It can be illustrated. (Wherein, m is the same as above)
  • 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene or bis (dimethylsilyl) ether is used at 40 to 120 ° C., preferably 60 to 60
  • the mixture is heated and stirred at a temperature of 100 ° C., and a hydrosilylation reaction catalyst such as a chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex solution in toluene is added.
  • a compound having each of the F-Rf site and the olefin site (for example, an alkenyl group) in the above formula (2) at the molecular chain terminal is slowly dropped over 40 to 120 ° C., preferably 60 to 100 ° C. Aging is carried out at a temperature of 10 minutes to 12 hours, preferably 1 to 6 hours. Moreover, when performing reaction, you may dilute with the organic solvent.
  • the amount of the compound having each of the F-Rf site and the olefin site in the above formula (2) at the molecular chain terminal is 0. 0 to 1 equivalent of 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene or bis (dimethylsilyl) ether. It is possible to use 05 to 0.5 equivalents, more preferably 0.1 to 0.4 equivalents.
  • platinum black In the preparation of the silane or siloxane compound represented by the above formulas (7a) and (7b), platinum black, chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, chloroplatinic acid and olefin, aldehyde as a hydrosilylation reaction catalyst
  • platinum group metal-based catalysts such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium and chlorotris (triphenylphosphine) rhodium, and complexes with vinyl siloxane, acetylene alcohols and the like.
  • platinum compounds such as vinyl siloxane coordination compounds.
  • the amount of the hydrosilylation reaction catalyst used is the total of 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene or bis (dimethylsilyl) ether, and a compound having the F-Rf site and the olefin site in the above formula (2) at the molecular chain end. It is used in an amount of 0.1 to 100 ppm, more preferably 0.2 to 50 ppm in terms of transition metal (mass) relative to mass.
  • An organic solvent may be used to prepare the silane or siloxane compound represented by the above formulas (7a) and (7b).
  • ether solvents dibutyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran and the like
  • hydrocarbon solvents petroleum benzene, toluene, xylene and the like
  • toluene is particularly preferred.
  • the amount used is 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 150 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the compound having the F-Rf site and the olefin site in the above formula (2) at the molecular chain end. It can be used.
  • organosilane or siloxane compound represented by the formula (2) compounds having a hydrolyzable silyl group and an olefin moiety (for example, an alkenyl group) at the molecular chain terminal, specifically, Can be illustrated.
  • an olefin moiety for example, an alkenyl group
  • the amount of the compound having a hydrolyzable silyl group and an olefin moiety at the molecular chain end is 1 equivalent of the silane or siloxane compound having the F-Rf site and the dimethylsilyl site in the above formula (2) at the molecular chain end. It can be used in an amount of 1 to 5 equivalents, more preferably 1 to 2 equivalents.
  • platinum black In the preparation of the organosilane or siloxane compound represented by the above formula (2), platinum black, chloroplatinic acid, alcohol modified products of chloroplatinic acid, chloroplatinic acid and olefins, aldehydes, vinyl siloxane as a hydrosilylation reaction catalyst
  • platinum group metal-based catalysts such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium and chlorotris (triphenylphosphine) rhodium, and complexes with acetylene alcohols and the like.
  • platinum compounds such as vinyl siloxane coordination compounds.
  • the amount of the hydrosilylation reaction catalyst used is a silane or siloxane compound having the F-Rf site and the dimethylsilyl site in the above formula (2) at the molecular chain end and a hydrolyzable silyl group and an olefin site at the molecular chain end, respectively. It is used in an amount of 0.1 to 100 ppm, more preferably 0.2 to 50 ppm in terms of transition metal (mass) with respect to the total mass of the compound.
  • An organic solvent may be used for the preparation of the organosilane or siloxane compound represented by the above formula (2).
  • ether solvents dibutyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran and the like
  • hydrocarbon solvents petroleum benzene, toluene, xylene and the like
  • toluene is particularly preferred.
  • the amount used is 10 to 300 parts by mass, preferably 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silane or siloxane compound having the F-Rf site and the dimethylsilyl site in the above formula (2) at the molecular chain end. Up to 150 parts by mass, more preferably about 100 parts by mass can be used.
  • siloxane compound having the F-Rf site and the dimethylsilyl site in the above formula (2) at the molecular chain end a compound represented by the following formula A compound represented by the following formula as a compound having a hydrolyzable silyl group and an olefin moiety at the molecular chain end, respectively When is used, a siloxane compound represented by the following formula is obtained.
  • the hydroxyl group of the organosilane or siloxane compound represented by the above formula (2), or the hydroxyl group obtained by partially hydrolyzing the terminal hydrolyzable group of the silane or siloxane compound according to a known method It may contain a partial (hydrolyzing) condensate obtained by
  • the coating agent composition of the present invention is one or more selected from the organosilane or siloxane compound containing the hydrolyzable group and the lipophilic group and the partial (hydrolyzed) condensate thereof (component (A)) And one or more selected from organosilanes or siloxane compounds containing the hydrolyzable group and the fluorine-containing organic group (perfluoroalkyl group or perfluoropolyether group) and partial (hydrolyzed) condensates thereof Component (B) to a predetermined blending ratio, that is, components (A) and (B) 50: 50 to 90: 10, particularly 60: 40 to 80: 20 ((A) component and (B) The total of the components is contained at a mass ratio of 100).
  • the sebum contained in the fingerprint is repelled by the surface to show oil repellency and the fingerprint becomes noticeable, and the component (A) is too large ((B) Too much component) and high lipophilicity cause more sebum to adhere and fingerprints to be noticeable.
  • the present invention further provides a surface treatment agent containing the above-mentioned coating agent composition.
  • the surface treatment agent may contain a suitable solvent.
  • suitable solvents include alcohol solvents (propylene glycol monomethyl ether, butanol, isopropanol etc.), ether solvents (dibutyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran etc.), hydrocarbon solvents (petroleum benzene, toluene, xylene etc.), Ketone solvents (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.) can be exemplified.
  • alcohol solvents and ether solvents are preferable in terms of solubility, wettability and the like, and in particular, propylene glycol monomethyl ether and dibutyl ether are preferable.
  • the said solvent may mix the 2 or more types, and it is preferable to dissolve the said (A) component and (B) component uniformly.
  • the optimum concentrations of the components (A) and (B) to be dissolved in the solvent differ depending on the treatment method and may be an amount that is easy to measure, but in the case of direct coating, the solvent and (A), (B 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.05 to 5 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the mixture of the components (coating agent composition); It is preferable that it is 1 to 100 parts by mass, particularly 3 to 30 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the mixture of the component A) and the component (B) (coating agent composition).
  • the amount is preferably 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably 0.05 to 1 parts by mass, based on 100 parts by mass of the mixture of the components A) and (B) (coating agent composition).
  • Surface treatment agents include hydrolytic condensation catalysts such as organic tin compounds (dibutyltin dimethoxide, dibutyltin dilaurate, etc.), organic titanium compounds (tetra n-butyl titanate, etc.), organic acids (acetic acid, methanesulfonic acid, etc.) And inorganic acids (hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, etc.) may be added.
  • acetic acid, tetra n-butyl titanate, dibutyltin dilaurate and the like are particularly desirable.
  • the amount of the hydrolytic condensation catalyst added is preferably 0.1 to 150 parts by mass, particularly 25 to 125 parts by mass, per 100 parts by mass of the mixture of components (A) and (B) (coating agent composition). And preferably 50 to 110 parts by mass.
  • the surface treatment agent of the present invention can be applied to a substrate by known methods such as brushing, dipping, spraying, vapor deposition, and wet treatment.
  • the heating method at the time of vapor deposition may be either resistance heating or electron beam heating, and is not particularly limited.
  • the curing temperature varies depending on the curing method. For example, in the case of direct coating (brush coating, dipping, spray, etc.), the temperature is 25 to 200 ° C., particularly 25 to 150 ° C. for 15 minutes to 36 hours, particularly 30 It is preferable to set the time to minutes to 24 hours. It may be cured under humidification (50 to 90% RH). In addition, in the case of deposition application, the range of 20 to 200 ° C. is desirable.
  • the film thickness of the cured film is appropriately selected depending on the type of the base material, and is usually 0.1 to 100 nm, particularly 1 to 20 nm.
  • spray coating when it is diluted with an organic solvent to which water has been added in advance to cause hydrolysis, that is, Si-OH is generated and then spray coating is performed, curing after coating is fast.
  • the surface treatment agent of the present invention is a contact angle meter Drop Master (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), in particular, by uniformly mixing the lipophilic molecules of the component (A) and the oil repellent molecules of the component (B) with an appropriate balance.
  • a cured film having a contact angle to oleic acid at 25 ° C. and 40% relative humidity, preferably 30 ° or less, more preferably 25 ° or less can be formed. Therefore, when sebum adheres, the contact angle is small, the visibility is low, and the fingerprint is not noticeable.
  • the surface treatment agent of the present invention is a haze particularly when sebum is attached with a load of 1 kg by uniformly mixing the lipophilic molecules of the component (A) and the oil-repellent molecules of the component (B) with an appropriate balance.
  • a cured film having a haze of 10 or less, more preferably 7 or less, measured using a meter NDH5000 (manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.) can be formed. Therefore, when sebum adheres, the haze is small, the visibility is low, and the fingerprint is not noticeable.
  • the substrate to be treated with the surface treatment agent of the present invention is not particularly limited, and may be made of various materials such as paper, cloth, metal and oxide thereof, glass, plastic, ceramic, quartz and the like.
  • the surface treatment agent of the present invention can impart water and oil repellency to the substrate. In particular, it can be suitably used as a surface treatment agent for SiO 2 -treated glass or film.
  • Articles to be treated with the surface treatment agent of the present invention include car navigations, mobile phones, smart phones, digital cameras, digital video cameras, PDAs, portable audio players, car audio systems, game machines, game lenses, eyeglass lenses, camera lenses, lens filters, Optical articles such as sunglasses, medical instruments such as a stomach camera, copiers, PCs, liquid crystal displays, organic EL displays, plasma displays, touch panel displays, protective films, anti-reflection films and the like can be mentioned.
  • the surface treatment agent of the present invention is difficult to visually recognize even when fingerprints and sebum adhere to the article, and is particularly useful as a lipophilic layer such as a touch panel display and an antireflective film.
  • Synthesis Example 4 The following formula (A) obtained in Synthesis Example 1 in a reaction vessel Were heated to 80.degree. C. 10.0 g (2.46.times.10.sup.- 2 mol) of the compound represented by the formula were heated to 80.degree. Subsequently, 1.0 ⁇ 10 ⁇ 2 g (containing 0.3 ⁇ 10 ⁇ 6 mol as Pt alone) of a chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex toluene solution is added, and then 7-octenyltrimethoxysilane 8. 0 g (3.44 ⁇ 10 ⁇ 2 mol) was added dropwise, and the mixture was heated and stirred for 3 hours. Thereafter, the solvent and the unreacted material are distilled off under reduced pressure to obtain the following formula (G) 13.4g of compounds (4) shown by these were obtained.
  • Examples 1 to 11 As a lipophilic group-containing silane (component (A)), a compound (1), a fluorocarbon group-containing silane or siloxane (component (B)), KBM-7603 (CF 3- (CF 2 ) 5 -C 2 H 4 -Si (OCH 3 ) 3 , manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., the following formula (R)
  • the compound (5) represented by or the compounds (6) to (10) shown in the synthesis examples are mixed in the proportions shown in Tables 1 and 2 and dissolved in propylene glycol monomethyl ether to obtain a 0.1 mass% solution
  • acetic acid was further added to a concentration of 0.1% by mass to prepare a surface treatment agent. Thereafter, the resultant was spray-coated on Corning Gorilla glass and cured at 80 ° C. for 12 hours to prepare a cured film having a thickness of about 2 nm.
  • Example 12 to 14 Compounds (2) to (4) as the lipophilic group-containing silane (component (A)) and the compound (5) as the fluorocarbon group-containing silane (component (B)) are mixed in the proportions shown in Table 2 and propylene glycol A surface treatment agent was prepared by dissolving in monomethyl ether to prepare a 0.1% by mass solution, and further adding acetic acid to a concentration of 0.1% by mass. Thereafter, the resultant was spray-coated on Corning Gorilla glass and cured at 80 ° C. for 12 hours to prepare a cured film having a thickness of about 2 nm.
  • Comparative Example 1 The compound (5) was dissolved in propylene glycol monomethyl ether to prepare a 0.1% by mass solution, and acetic acid was further added to a concentration of 0.1% by mass to prepare a surface treatment agent. Thereafter, the resultant was spray-coated on Corning Gorilla glass and cured at 80 ° C. for 12 hours to prepare a cured film having a thickness of about 2 nm.

Abstract

下式(1)で表されるオルガノシランもしくはシロキサン化合物、及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種以上(A)と、下式(2)で表されるシランもしくはシロキサン化合物、及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種以上(B)を、50:50~90:10の質量比で含むコーティング剤組成物を有する表面処理剤は、指紋低視認性に優れた硬化被膜を形成し得る。(1)(Aは-C(=O)OR1、-C(=O)NR1 2、-C(=O)SR1、又は-P(=O)(OR12、R1はH、アルキル基、アリール基又はアラルキル基、Yは2価有機基、Rはアルキル基又はフェニル基、Xは水酸基又は加水分解性基、nは1~3。)(2)(Rfはパーフルオロアルキレン基又は2価のパーフルオロポリエーテル基。)

Description

コーティング剤組成物、該組成物を含む表面処理剤、及び該表面処理剤で表面処理された物品
 本発明は、指紋低視認性に優れるコーティング剤組成物、該組成物を含む表面処理剤、及び該表面処理剤で表面処理された物品に関する。
 近年、携帯電話をはじめ、ディスプレイのタッチパネル化が加速している。これらは指で触れて操作をするため、指紋等の汚れが付着し、見苦しいことが問題となっている。そこで、外観や視認性を良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、指紋を目立たな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。
 一般に、ガラスや布などの基材の表面改質剤として、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)を有し、この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を用いることによって、基材表面に、撥水撥油性、防汚性等を有する被膜を形成しうる組成物が数多く開示されている(特許文献1~6: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2015-199906号公報)。
 しかし、従来のフルオロポリエーテル基含有ポリマーを用いて作製した被膜層は、その高い撥水撥油性から汚れ拭取り性に優れるものの、指紋に含有する皮脂が表面に弾かれることで微小な油滴を形成し、光が散乱するために指紋が目立ちやすいという問題点があった。
 また、親油性化合物に加水分解性シリル基を導入したシラン化合物を用いることによって、基材表面に密着し、且つ基材表面に、親油性を有する被膜を形成しうる組成物も開示されている(特許文献7:特開2001-353808号公報)。
 しかし、特許文献7に記載のシラン化合物は、指紋が見えづらくなるまでに数日の時間を要するため、実用上満足できる指紋低視認性を有するものではない。
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2015-199906号公報 特開2001-353808号公報
 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、加水分解性シリル基を導入したシラン化合物を主成分とする、指紋低視認性に優れたコーティング剤組成物、該組成物を含む表面処理剤、及び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、上記指紋低視認性コーティング剤組成物において、後述する一般式(1)で表される水酸基もしくは加水分解性基と親油性基とを含有するオルガノシランもしくはシロキサン化合物、及びそれらの部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種又は2種以上(A)と、後述する一般式(2)で表される水酸基もしくは加水分解性基と含フッ素有機基とを含有するシランもしくはシロキサン化合物、及びそれらの部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種又は2種以上(B)を、(A):(B)=50:50~90:10の質量比率で含有するコーティング剤組成物が、指紋低視認性に優れた硬化被膜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、下記コーティング剤組成物、表面処理剤及び物品を提供する。
1.
 下記一般式(1)で表されるオルガノシランもしくはシロキサン化合物、及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種又は2種以上(A)と、下記一般式(2)で表されるシランもしくはシロキサン化合物、及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種又は2種以上(B)を、50:50~90:10((A)成分と(B)成分の合計は100である。)の質量比率で含有することを特徴とするコーティング剤組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、Aは-C(=O)OR1、-C(=O)NR1 2、-C(=O)SR1、及び-P(=O)(OR12のいずれかであり、R1は水素原子、炭素数1~30のアルキル基、炭素数6~30のアリール基又は炭素数7~30のアラルキル基であり、Yは独立にオルガノポリシロキサン残基を有してもよい2価の有機基であり、R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、Xは独立に水酸基又は加水分解性基であり、nは1~3の整数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、Rfはパーフルオロアルキレン基又は2価のパーフルオロポリエーテル基であり、Y、R、X、nは上記と同じである。)
2.
 前記式(1)、(2)において、Yがそれぞれ独立に、-O-、-S-、-NR-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-C(=O)NR-、-OC(=O)NR-(Rは炭素数1~4のアルキル基又はフェニル基である)、シルアルキレン基、シルアリーレン基、及びケイ素原子数2~10個の直鎖状、分岐状又は環状の2価のオルガノポリシロキサン残基から選ばれる2価の基を含んでいてもよく、また炭素数6~20のアリーレン基を含んでいてもよい炭素数2~30のアルキレン基である1に記載のコーティング剤組成物。
3.
 前記式(1)、(2)において、Xがそれぞれ独立に、水酸基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数2~10のアルコキシ置換アルコキシ基、炭素数1~10のアシロキシ基、炭素数2~10のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子、オキシム基、イソシアネート基、及びシアネート基からなる群より選ばれるものである1又は2に記載のコーティング剤組成物。
4.
 前記式(2)において、Rfが炭素数3~12のパーフルオロアルキレン基又は下記式(3)で表される2価のパーフルオロポリエーテル基である1~3のいずれかに記載のコーティング剤組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、Jは下記構造式(a)~(e)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
で示されるパーフルオロアルキレン基から選ばれる少なくとも1種であり、式(3)中の全てのJが同一構造のものであってもよいし、また、複数種の構造がランダムに又はブロック状に存在していてもよい。また、bは繰り返し単位を表す3以上6以下の数である。)
5.
 1~4のいずれかに記載のコーティング剤組成物を含有する表面処理剤。
6.
 更に、溶剤を含むものである5に記載の表面処理剤。
7.
 更に、加水分解縮合触媒を含むものである5又は6に記載の表面処理剤。
8.
 25℃、相対湿度40%におけるオレイン酸接触角が30°以下の硬化被膜を与えるものである5~7のいずれかに記載の表面処理剤。
9.
 硬化した被膜に1kg荷重で皮脂を付着させた際のヘーズが10以下となるものである5~8のいずれかに記載の表面処理剤。
10.
 5~9のいずれかに記載の表面処理剤の硬化被膜を表面に有する物品。
 本発明のコーティング剤組成物は、親油性分子と撥油性分子を適度なバランスで共存させた混合物からなり、指紋が付着した際に指紋が含有する皮脂を基材上に濡れ広げることができ、更に指紋も付きづらい。これにより該コーティング剤組成物を含有する表面処理剤にて表面処理された物品は、指紋低視認性に優れる。
 本発明のコーティング剤組成物は、水酸基もしくは加水分解性基と親油性基とを含有するオルガノシランもしくはシロキサン化合物、及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種又は2種以上(以下、(A)成分という。)と、水酸基もしくは加水分解性基と含フッ素有機基(具体的には、パーフルオロアルキル基又は1価のパーフルオロポリエーテル基)とを含有するオルガノシランもしくはシロキサン化合物、及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種又は2種以上(以下、(B)成分という。)を、(A):(B)=50:50~90:10の質量比率で含有することを特徴とするものである。
 (A)成分は、下記一般式(1)で表されるオルガノシランもしくはシロキサン化合物、及びそれらの部分(加水分解)縮合物から選ばれるものであり、1種又は2種以上の混合物でもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、Aは-C(=O)OR1、-C(=O)NR1 2、-C(=O)SR1、及び-P(=O)(OR12のいずれかであり、R1は水素原子、炭素数1~30のアルキル基、炭素数6~30のアリール基又は炭素数7~30のアラルキル基であり、Yは独立にオルガノポリシロキサン残基を有してもよい2価の有機基であり、R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、Xは独立に水酸基又は加水分解性基であり、nは1~3の整数である。)
 上記式(1)において、Aは-C(=O)OR1で示されるエステル又はカルボン酸、-C(=O)NR1 2で示されるアミド、-C(=O)SR1で示されるチオエステル又はチオ酸、及び-P(=O)(OR12で示されるホスホン酸エステル又はホスホン酸のいずれかである。
 ここで、R1は水素原子、炭素数1~30のアルキル基、炭素数6~30のアリール基又は炭素数7~30のアラルキル基であり、アルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、またこれらの組み合わせでもよい。
 R1として、具体的には、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、テキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロヘキシルメチル基、ノルボルニル基、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、アダマンチルメチル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられる。R1として、好ましくはメチル基、エチル基、ブチル基、シクロヘキシルメチル基、ベンジル基である。
 Aとしては、例えば、下記に示すものを例示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 上記式(1)において、Xは互いに異なっていてよい水酸基又は加水分解性基である。このようなXとしては、水酸基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基などの炭素数1~10のアルコキシ基、メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基などの炭素数2~10のアルコキシ置換アルコキシ基、アセトキシ基などの炭素数1~10のアシロキシ基、イソプロペノキシ基などの炭素数2~10のアルケニルオキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子、オキシム基、イソシアネート基、シアネート基などが挙げられる。中でもメトキシ基、エトキシ基、イソプロペノキシ基、塩素原子が好適である。
 上記式(1)において、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基、又はフェニル基であり、中でもメチル基が好適である。nは1~3の整数、好ましくは2又は3であり、反応性、基材に対する密着性の観点から3がより好ましい。
 上記式(1)において、Yは独立にオルガノポリシロキサン残基を有してもよい2価の有機基で、-O-、-S-、-NR-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-C(=O)NR-、-OC(=O)NR-(Rは上記と同じ)、シルアルキレン基、シルアリーレン基、及びケイ素原子数2~10個の直鎖状、分岐状又は環状の2価のオルガノポリシロキサン残基から選ばれる2価の基を含んでいてもよく、また炭素数6~20のアリーレン基を含んでいてもよい炭素数2~30、特に炭素数2~20のアルキレン基であることが好ましく、より好ましくは下記式(4)で表される2価の基である。
  -R3-Z-(R3a-     (4)
 上記式(4)において、R3は独立に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、ブチレン基、ヘキサメチレン基等の炭素数1~30のアルキレン基、フェニレン基等の炭素数6~20のアリーレン基を含む炭素数7~30のアルキレン基が挙げられ、好ましくは炭素数1~20のアルキレン基である。
 上記式(4)において、Zは単結合、又は-O-、-S-、-NR-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-C(=O)NR-、-OC(=O)NR-(Rは上記と同じ)、シルアルキレン基、シルアリーレン基、及びケイ素原子数2~10個、好ましくは2~5個の直鎖状、分岐状又は環状の2価のオルガノポリシロキサン残基から選ばれる2価の基であり、Rは上記と同じである。
 ここで、シルアルキレン基、シルアリーレン基としては、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、R4はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基、フェニル基等の炭素数6~10のアリール基であり、R4は同一でも異なっていてもよい。R5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)等の炭素数1~4のアルキレン基、フェニレン基等の炭素数6~10のアリーレン基である。)
 また、ケイ素原子数2~10個、好ましくは2~5個の直鎖状、分岐状又は環状の2価のオルガノポリシロキサン残基としては、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式中、R4は上記と同じである。gは1~9、好ましくは1~4の整数であり、hは1~8、好ましくは1~3の整数である。)
 上記式(4)において、aは0又は1である。
 Yの具体例としては、例えば、下記の基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 上記式(1)で表されるオルガノシラン又はシロキサン化合物としては、下記式で表されるものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 (A)成分のオルガノシラン又はシロキサン化合物として、更に好ましくは下記一般式(5)で表される親油性基含有オルガノシラン化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(式中、R2は炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~20のアリール基又は炭素数7~20のアラルキル基であり、mはそれぞれ独立に2~20、好ましくは3~10の整数であり、Xは上記と同じである。)
 ここで、R2は炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~20のアリール基又は炭素数7~20のアラルキル基である。
 R2として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、テキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロヘキシルメチル基、ノルボルニル基、デカヒドロナフチル基、アダマンチル基、アダマンチルメチル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられる。R2として、好ましくはエチル基、オクチル基、シクロヘキシルメチル基、ベンジル基である。
 上記式(5)で表される親油性基含有オルガノシラン化合物としては、下記式で表されるものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 上記式(1)で表されるオルガノシランもしくはシロキサン化合物は、特願2017-206986に記載の方法により調製することができる。例えば、式(1)においてYがそれぞれ独立に炭素数2~30のアルキレン基であり、Rがメチル基であるオルガノシラン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。
 分子鎖末端に上記式(1)におけるAとフェニルジメチルシリル部位をそれぞれ有するシラン化合物(例えば、ケイ素原子に結合する置換基として上記式(1)におけるAとジメチルハイドロジェンシリルフェニル基とを有するジメチルシラン)を40~120℃、好ましくは60~100℃、より好ましくは約80℃の温度で加熱撹拌し、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を添加する。続いて分子鎖末端に加水分解性シリル基とオレフィン部位(例えば、アルケニル基)をそれぞれ有する化合物を滴下し、40~120℃、好ましくは60~100℃、より好ましくは約80℃の温度で、10分~12時間、好ましくは1~6時間熟成させる。また、反応を行う際、有機溶剤で希釈してもよい。
 ここで、分子鎖末端に上記式(1)におけるAとフェニルジメチルシリル部位をそれぞれ有するシラン化合物としては、下記一般式(6a)、(6b)、(6c)及び(6d)で表されるシラン化合物が例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(式中、R2、mは上記と同じである。)
 式(6a)で表されるシラン化合物として、具体的には、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 式(6b)で表されるシラン化合物として、具体的には、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 式(6c)で表されるシラン化合物として、具体的には、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 式(6d)で表されるシラン化合物として、具体的には、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 上記式(6a)、(6b)、(6c)及び(6d)で表されるシラン化合物の調製方法としては、1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼンを40~120℃、好ましくは60~100℃、より好ましくは約80℃の温度で加熱撹拌し、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を添加する。続いて分子鎖末端に上記式(1)におけるAとオレフィン部位(例えば、アルケニル基)をそれぞれ有する化合物を、ゆっくり時間をかけて滴下し、40~120℃、好ましくは60~100℃、より好ましくは約80℃の温度で、10分~12時間、好ましくは1~6時間熟成させる。また、反応を行う際、有機溶剤で希釈してもよい。
 ここで、分子鎖末端に上記式(1)におけるAとオレフィン部位をそれぞれ有する化合物として、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 分子鎖末端に上記式(1)におけるAとオレフィン部位をそれぞれ有する化合物の使用量は、1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン1当量に対して0.05~0.5当量、より好ましくは0.1~0.4当量用いることができる。
 上記式(6a)、(6b)、(6c)及び(6d)で表されるシラン化合物の調製において、ヒドロシリル化反応触媒としては、白金黒、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変性物、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン、アセチレンアルコール類等との錯体等、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の白金族金属系触媒が挙げられる。好ましくはビニルシロキサン配位化合物等の白金系化合物である。
 ヒドロシリル化反応触媒の使用量は、1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼンと分子鎖末端に上記式(1)におけるAとオレフィン部位をそれぞれ有する化合物の合計質量に対して、遷移金属換算(質量)で0.1~100ppm、より好ましくは0.2~50ppmとなる量で使用する。
 上記式(6a)、(6b)、(6c)及び(6d)で表されるシラン化合物の調製には有機溶剤を用いてもよい。用いられる有機溶剤としては、エーテル系溶剤(ジブチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなど)、炭化水素系溶剤(石油ベンジン、トルエン、キシレンなど)を例示することができる。これらの中では特にトルエンが好ましい。
 溶剤を用いる場合の使用量は、分子鎖末端に上記式(1)におけるAとオレフィン部位をそれぞれ有する化合物100質量部に対して、10~300質量部、好ましくは50~150質量部、更に好ましくは約100質量部用いることができる。
 続いて、反応を停止し、溶剤を留去することで、上記式(6a)、(6b)、(6c)又は(6d)で表されるシラン化合物が得られる。
 上記式(1)で表されるオルガノシランあるいはシロキサン化合物の調製において、分子鎖末端に加水分解性シリル基とオレフィン部位(例えば、アルケニル基)をそれぞれ有する化合物として、具体的には、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 分子鎖末端に加水分解性シリル基とオレフィン部位をそれぞれ有する化合物の使用量は、上記分子鎖末端に上記式(1)におけるAとフェニルジメチルシリル部位をそれぞれ有するシラン化合物1当量に対して1~5当量、より好ましくは1.1~2.5当量用いることができる。
 上記式(1)で表されるオルガノシランあるいはシロキサン化合物の調製において、ヒドロシリル化反応触媒としては、白金黒、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変性物、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン、アセチレンアルコール類等との錯体等、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の白金族金属系触媒が挙げられる。好ましくはビニルシロキサン配位化合物等の白金系化合物である。
 ヒドロシリル化反応触媒の使用量は、上記分子鎖末端に上記Aを含む部位とフェニルジメチルシリル部位をそれぞれ有するシラン化合物と分子鎖末端に加水分解性シリル基とオレフィン部位をそれぞれ有する化合物の合計質量に対して、遷移金属換算(質量)で0.1~100ppm、より好ましくは0.2~50ppmとなる量で使用する。
 上記式(1)で表されるオルガノシランあるいはシロキサン化合物の調製には有機溶剤を用いてもよい。用いられる有機溶剤としては、エーテル系溶剤(ジブチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなど)、炭化水素系溶剤(石油ベンジン、トルエン、キシレンなど)を例示することができる。これらの中では特にトルエンが好ましい。
 溶剤を用いる場合の使用量は、分子鎖末端にエステル部位とフェニルジメチルシリル部位をそれぞれ有する化合物100質量部に対して、10~300質量部、好ましくは50~150質量部用いることができる。
 続いて、反応を停止し、溶剤及び未反応成分を留去することで、上記式(1)で表されるオルガノシランあるいはシロキサン化合物が得られる。
 (A)成分は、上記式(1)で表されるオルガノシランあるいはシロキサン化合物の水酸基、又は該シランあるいはシロキサン化合物の末端加水分解性基を予め公知の方法により部分的に加水分解した水酸基を縮合させて得られる部分(加水分解)縮合物を含んでいてもよい。
 (B)成分は、下記一般式(2)で表されるオルガノシランもしくはシロキサン化合物、及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれるものであり、1種又は2種以上の混合物でもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(式中、Rfはパーフルオロアルキレン基又は2価のパーフルオロポリエーテル基であり、Y、R、X、nは上記と同じである。)
 上記式(2)において、Rfはパーフルオロアルキレン基又は2価のパーフルオロポリエーテル基である。パーフルオロアルキレン基の具体例としては、炭素数3~12のパーフルオロアルキレン基が挙げられる。具体的には、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 2価のパーフルオロポリエーテル基の具体例として、更に炭素数1~3のパーフルオロアルキレン基と酸素原子が交互に連結した構造(1種又は2種以上のパーフルオロオキシアルキレン単位からなる繰り返し構造)を有するものが挙げられる。炭素数1~3のパーフルオロアルキレン基は、1種類であってもよいし複数種の混合であってもよく、2価のパーフルオロポリエーテル基として具体的には、下記一般式(3)で表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(式中、Jは下記構造式(a)~(e)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
で示されるパーフルオロアルキレン基から選ばれる少なくとも1種であり、式(3)中の全てのJが同一構造のものであってもよいし、また、複数種の-J-O-構造がランダムに又はブロック状に存在していてもよい。また、bは繰り返し単位を表す3以上6以下の数である。)
 上記式(2)で表されるオルガノシラン又はシロキサン化合物としては、下記式で表されるものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 上記式(2)で表されるオルガノシラン又はシロキサン化合物、特に式(2)においてYが炭素数2~20のアルキレン基、シルアルキレン基、シルアリーレン基を含んでいるオルガノシラン又はシロキサン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。
 分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とジメチルシリル部位をそれぞれ有するシラン又はシロキサン化合物を40~120℃、好ましくは60~100℃、より好ましくは約80℃の温度で加熱撹拌し、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を添加する。続いて分子鎖末端に加水分解性シリル基とオレフィン部位(例えば、アルケニル基)をそれぞれ有する化合物を滴下し、40~120℃、好ましくは60~100℃、より好ましくは約80℃の温度で、10分~12時間、好ましくは1~6時間熟成させる。また、反応を行う際、有機溶剤で希釈してもよい。
 ここで、分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とジメチルシリル部位をそれぞれ有するシラン又はシロキサン化合物としては、下記一般式(7a)、(7b)で表されるシラン又はシロキサン化合物が例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
(式中、mは上記と同じである。)
 式(7a)で表されるシラン化合物として、具体的には、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 式(7b)で表されるシロキサン化合物として、具体的には、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 上記式(7a)、(7b)で表されるシラン又はシロキサン化合物の調製方法としては、1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン又はビス(ジメチルシリル)エーテルを40~120℃、好ましくは60~100℃の温度で加熱撹拌し、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を添加する。続いて分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とオレフィン部位(例えば、アルケニル基)をそれぞれ有する化合物を、ゆっくり時間をかけて滴下し、40~120℃、好ましくは60~100℃の温度で、10分~12時間、好ましくは1~6時間熟成させる。また、反応を行う際、有機溶剤で希釈してもよい。
 ここで、分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とオレフィン部位をそれぞれ有する化合物として、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とオレフィン部位をそれぞれ有する化合物の使用量は、1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン又はビス(ジメチルシリル)エーテル1当量に対して0.05~0.5当量、より好ましくは0.1~0.4当量用いることができる。
 上記式(7a)、(7b)で表されるシラン又はシロキサン化合物の調製において、ヒドロシリル化反応触媒としては、白金黒、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変性物、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン、アセチレンアルコール類等との錯体等、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の白金族金属系触媒が挙げられる。好ましくはビニルシロキサン配位化合物等の白金系化合物である。
 ヒドロシリル化反応触媒の使用量は、1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン又はビス(ジメチルシリル)エーテル、分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とオレフィン部位をそれぞれ有する化合物の合計質量に対して、遷移金属換算(質量)で0.1~100ppm、より好ましくは0.2~50ppmとなる量で使用する。
 上記式(7a)、(7b)で表されるシラン又はシロキサン化合物の調製には有機溶剤を用いてもよい。用いられる有機溶剤としては、エーテル系溶剤(ジブチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなど)、炭化水素系溶剤(石油ベンジン、トルエン、キシレンなど)を例示することができる。これらの中では特にトルエンが好ましい。
 溶剤を用いる場合の使用量は、分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とオレフィン部位をそれぞれ有する化合物100質量部に対して、10~300質量部、好ましくは50~150質量部用いることができる。
 続いて、反応を停止し、溶剤を留去することで、上記式(7a)、(7b)で表されるシラン又はシロキサン化合物が得られる。
 式(2)で表されるオルガノシラン又はシロキサン化合物の調製において、分子鎖末端に加水分解性シリル基とオレフィン部位(例えば、アルケニル基)をそれぞれ有する化合物として、具体的には、下記に示すものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 分子鎖末端に加水分解性シリル基とオレフィン部位をそれぞれ有する化合物の使用量は、上記分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とジメチルシリル部位をそれぞれ有するシラン又はシロキサン化合物1当量に対して1~5当量、より好ましくは1~2当量用いることができる。
 上記式(2)で表されるオルガノシラン又はシロキサン化合物の調製において、ヒドロシリル化反応触媒としては、白金黒、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変性物、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン、アセチレンアルコール類等との錯体等、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の白金族金属系触媒が挙げられる。好ましくはビニルシロキサン配位化合物等の白金系化合物である。
 ヒドロシリル化反応触媒の使用量は、分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とジメチルシリル部位をそれぞれ有するシラン又はシロキサン化合物と分子鎖末端に加水分解性シリル基とオレフィン部位をそれぞれ有する化合物の合計質量に対して、遷移金属換算(質量)で0.1~100ppm、より好ましくは0.2~50ppmとなる量で使用する。
 上記式(2)で表されるオルガノシラン又はシロキサン化合物の調製には有機溶剤を用いてもよい。用いられる有機溶剤としては、エーテル系溶剤(ジブチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなど)、炭化水素系溶剤(石油ベンジン、トルエン、キシレンなど)を例示することができる。これらの中では特にトルエンが好ましい。
 溶剤を用いる場合の使用量は、分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とジメチルシリル部位をそれぞれ有するシラン又はシロキサン化合物100質量部に対して、10~300質量部、好ましくは50~150質量部、更に好ましくは約100質量部用いることができる。
 続いて、反応を停止し、溶剤及び未反応成分を留去することで、上記式(2)で表されるオルガノシラン又はシロキサン化合物が得られる。
 例えば、分子鎖末端に上記式(2)におけるF-Rf部位とジメチルシリル部位をそれぞれ有するシロキサン化合物として、下記式で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
を使用し、分子鎖末端に加水分解性シリル基とオレフィン部位をそれぞれ有する化合物として、下記式で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
を使用した場合には、下記式で表されるシロキサン化合物が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 (B)成分は、上記式(2)で表されるオルガノシランあるいはシロキサン化合物の水酸基、又は該シランあるいはシロキサン化合物の末端加水分解性基を予め公知の方法により部分的に加水分解した水酸基を縮合させて得られる部分(加水分解)縮合物を含んでいてもよい。
 本発明のコーティング剤組成物は、上記加水分解性基及び親油性基を含有するオルガノシランもしくはシロキサン化合物及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種又は2種以上((A)成分)と、上記加水分解性基及び含フッ素有機基(パーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基)を含有するオルガノシランもしくはシロキサン化合物及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種又は2種以上((B)成分)を所定の配合割合、即ち、(A)成分と(B)成分を50:50~90:10、特には60:40~80:20((A)成分と(B)成分の合計は100)の質量比率で含有するものである。(A)成分が少なすぎる((B)成分が多すぎる)と撥油性を示すために指紋に含有する皮脂が表面に弾かれて指紋が目立ってしまい、(A)成分が多すぎる((B)成分が少なすぎる)と高い親油性により多くの皮脂が付着して指紋が目立ってしまう。
 本発明は、更に上記コーティング剤組成物を含有する表面処理剤を提供する。
 該表面処理剤は、適当な溶剤を含んでもよい。このような溶剤としては、アルコール系溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテル、ブタノール、イソプロパノールなど)、エーテル系溶剤(ジブチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなど)、炭化水素系溶剤(石油ベンジン、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、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤が望ましく、特には、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジ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く、上記(A)成分と(B)成分と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(A)成分及び(B)成分の最適濃度は、処理方法により異なり、秤量しやすい量であればよいが、直接塗工する場合は、溶剤及び(A)、(B)成分の混合物(コーティング剤組成物)の合計100質量部に対して0.01~10質量部、特に0.05~5質量部であることが好ましく、蒸着処理をする場合は、溶剤及び(A)、(B)成分の混合物(コーティング剤組成物)の合計100質量部に対して1~100質量部、特に3~30質量部であることが好ましく、ウェット処理する場合は、溶剤及び(A)、(B)成分の混合物(コーティング剤組成物)の合計100質量部に対して0.01~10質量部、特に0.05~1質量部であることが好ましい。
 表面処理剤には、加水分解縮合触媒、例えば、有機錫化合物(ジブチル錫ジメトキシド、ジラウリン酸ジブチル錫など)、有機チタン化合物(テトラn-ブチルチタネートなど)、有機酸(酢酸、メタンスルホン酸など)、無機酸(塩酸、硫酸、リン酸など)を添加してもよい。これらの中では、特に酢酸、テトラn-ブチルチタネート、ジラウリン酸ジブチル錫などが望ましい。
 加水分解縮合触媒の添加量は、(A)、(B)成分の混合物(コーティング剤組成物)100質量部に対して0.1~150質量部であることが好ましく、特に25~125質量部であることが好ましく、更に50~110質量部であることが好ましい。
 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、ウェット処理など公知の方法で基材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、硬化温度は、硬化方法によって異なるが、例えば、直接塗工(刷毛塗り、ディッピング、スプレー等)の場合は、25~200℃、特に25~150℃にて15分~36時間、特に30分~24時間とすることが好ましい。加湿下(50~90%RH)で硬化させてもよい。また、蒸着処理で施与する場合は、20~200℃の範囲が望ましい。加湿下(50~90%RH)で硬化させてもよい。更にウェット処理で施与する場合は、室温(25℃±10℃)にて1~24時間とすることが望ましいが、更に短時間で硬化させるために30~200℃で1分~1時間加熱してもよい。また、加湿下(50~90%RH)で硬化させてもよい。
 硬化被膜の膜厚は、基材の種類により適宜選定されるが、通常0.1~100nm、特に1~20nmである。また、例えばスプレー塗工では予め水分を添加した有機溶剤に希釈し、加水分解、つまりSi-OHを生成させた後にスプレー塗工すると塗工後の硬化が速い。
 本発明の表面処理剤は、特に(A)成分の親油性分子と(B)成分の撥油性分子を適度なバランスで均一に混合することにより、接触角計Drop Master(協和界面科学社製)を用いて測定した、25℃、相対湿度40%におけるオレイン酸に対する接触角が、好ましくは30°以下、より好ましくは25°以下である硬化被膜を形成することができる。従って、皮脂が付着した場合、接触角が小さく、視認性が低くなり、指紋が目立たない。
 本発明の表面処理剤は、特に(A)成分の親油性分子と(B)成分の撥油性分子を適度なバランスで均一に混合することにより、1kg荷重で皮脂を付着させた際の、ヘーズメーターNDH5000(日本電色工業社製)を用いて測定したヘーズが10以下、より好ましくは7以下である硬化被膜を形成することができる。従って、皮脂が付着した場合、ヘーズが小さく、視認性が低くなり、指紋が目立たない。
 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、前記基材に撥水撥油性を付与することができる。特に、SiO2処理されたガラスやフイルムの表面処理剤として好適に使用することができる。
 本発明の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、スマートフォン、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、眼鏡レンズ、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、保護フイルム、反射防止フイルムなどの光学物品が挙げられる。本発明の表面処理剤は、前記物品に指紋及び皮脂が付着しても視認しづらく、特にタッチパネルディスプレイ、反射防止フイルムなどの親油層として有用である。
 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。
〔(A)成分(親油性基含有シラン)の調製〕
[合成例1]
 反応容器に入れた1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン45.7g(2.35×10-1mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-6molを含有)を添加した後、ウンデセン酸エチル10.0g(4.71×10-2mol)を3時間かけて滴下し、1時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(A)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
で示される化合物を18.0g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.4(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH27 2 -Si-)2H
δ1.2-1.5(-(C 2 7-,-OCH2 3 )17H
δ1.6(-OOC-CH2 2 (CH27CH2-Si-)2H
δ2.3(-OOC-C 2 -)2H
δ4.1(-OC 2 CH3)2H
δ4.4(-Si-H)1H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
 反応容器に入れた、上記で得られた下記式(A)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
で表される化合物10.0g(2.46×10-2mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-6molを含有)を添加した後、アリルトリメトキシシラン8.00g(4.92×10-2mol)を滴下し、3時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(B)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
で示される化合物(1)を13.1g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.3(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH27 2 -Si-,-SiC 2 CH2CH2-Si(OCH33)4H
δ0.8(-SiCH2CH2 2 -Si(OCH33)2H
δ1.2-1.4(-(C 2 7-,-OCH2 3 )17H
δ1.5(-SiCH2 2 CH2-Si(OCH33)2H
δ1.6(-OOC-CH2 2 (CH27CH2-Si-)2H
δ2.3(-OOC-C 2 -)2H
δ3.5(-SiCH2CH2CH2-Si(OC 3 3)9H
δ4.1(-OC 2 CH3)2H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
[合成例2]
 反応容器に入れた1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン35.4g(1.82×10-1mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-6molを含有)を添加した後、ウンデセン酸ベンジル10.0g(3.64×10-2mol)を3時間かけて滴下し、1時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(C)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
で示される化合物を14.4g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.4(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH27 2 -Si-)2H
δ1.2-1.5(-(C 2 7-)14H
δ1.6(-OOC-CH2 2 (CH27CH2-Si-)2H
δ2.3(-OOC-C 2 -)2H
δ4.4(-Si-H)1H
δ5.1(-OC 2 -C65)2H
δ7.3(-OCH2-C6 5 )5H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
 反応容器に入れた、上記で得られた下記式(C)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
で表される化合物10.0g(2.13×10-2mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-6molを含有)を添加した後、アリルトリメトキシシラン4.9g(2.99×10-2mol)を滴下し、3時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(D)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
で示される化合物(2)を9.9g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.3(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH27 2 -Si-,-SiC 2 CH2CH2-Si(OCH33)4H
δ0.8(-SiCH2CH2 2 -Si(OCH33)2H
δ1.2-1.4(-(C 2 7-)14H
δ1.5(-SiCH2 2 CH2-Si(OCH33)2H
δ1.6(-OOC-CH2 2 (CH27CH2-Si-)2H
δ2.3(-OOC-C 2 -)2H
δ3.5(-SiCH2CH2CH2-Si(OC 3 3)9H
δ5.1(-OC 2 -C65)2H
δ7.3(-OCH2-C6 5 )5H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
[合成例3]
 反応容器に入れた1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン34.7g(1.78×10-1mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-6molを含有)を添加した後、ウンデセン酸シクロヘキシルメチル10.0g(3.57×10-2mol)を3時間かけて滴下し、1時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(E)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
で示される化合物を13.1g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.4(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH27 2 -Si-)2H
δ1.2-1.5(-(C 2 7-,-OCH2-C6 11 )25H
δ1.6(-OOC-CH2 2 (CH27CH2-Si-)2H
δ2.3(-OOC-C 2 -)2H
δ3.9(-OC 2 -C611)2H
δ4.4(-Si-H)1H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
 反応容器に入れた、上記で得られた下記式(E)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
で表される化合物8.0g(1.68×10-2mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-6molを含有)を添加した後、アリルトリメトキシシラン3.8g(2.36×10-2mol)を滴下し、3時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(F)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
で示される化合物(3)を6.9g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.3(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH27 2 -Si-,-SiC 2 CH2CH2-Si(OCH33)4H
δ0.8(-SiCH2CH2 2 -Si(OCH33)2H
δ1.2-1.5(-(C 2 7-,-OCH2-C6 11 )25H
δ1.5(-SiCH2 2 CH2-Si(OCH33)2H
δ1.6(-OOC-CH2 2 (CH27CH2-Si-)2H
δ2.3(-OOC-C 2 -)2H
δ3.5(-SiCH2CH2CH2-Si(OC 3 3)9H
δ3.9(-OC 2 -C611)2H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
[合成例4]
 反応容器に入れた、合成例1で得られた下記式(A)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
で表される化合物10.0g(2.46×10-2mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-6molを含有)を添加した後、7-オクテニルトリメトキシシラン8.0g(3.44×10-2mol)を滴下し、3時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(G)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
で示される化合物(4)を13.4g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.3(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH27 2 -Si-,-SiC 2 (CH26CH2-Si(OCH33)4H
δ0.8(-SiCH2(CH26 2 -Si(OCH33)2H
δ1.2-1.4(-(C 2 7-,-OCH2 3 )17H
δ1.5(-SiCH2(C 2 6CH2-Si(OCH33)12H
δ1.6(-OOC-CH2 2 (CH27CH2-Si-)2H
δ2.3(-OOC-C 2 -)2H
δ3.5(-SiCH2(CH26CH2-Si(OC 3 3)9H
δ4.1(-OC 2 CH3)2H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
〔(B)成分(炭化フッ素基含有シラン又はシロキサン)の調製〕
[合成例5]
 反応容器に入れた1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン18.6g(9.58×10-2mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-6molを含有)を添加した後、CF3CF2CF2-O-CF(CF3)CF2-O-CF(CF3)-CH2-O-CH2CH=CH210.0g(1.92×10-2mol)を3時間かけて滴下し、1時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
で示される化合物を8.0g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.4(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH22 2 -Si-)2H
δ1.6(-O-CH2 2 CH2-Si-)2H
δ3.5(-O-C 2 -)2H
δ3.9(-OC 2 CF2)2H
δ4.4(-Si-H)1H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
 反応容器に入れた、上記で得られた下記式(H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
で表される化合物7.0g(9.77×10-3mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-6molを含有)を添加した後、アリルトリメトキシシラン2.2g(1.37×10-2mol)を滴下し、3時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
で示される化合物(6)を7.7g得た。
1H-NMR
δ0.1(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH22 2 -Si-)2H
δ0.8(-Si-C 2 (CH22-Si(OCH33,-Si-(CH22 2 -Si(OCH33)4H
δ1.6(-O-CH2 2 CH2-Si-,-Si-CH2 2 CH2-Si(OCH33)4H
δ3.5(-Si(CH23-Si(OC 3 3,-O-C 2 -)11H
δ3.9(-OC 2 CF2)2H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
[合成例6]
 反応容器に入れたビス(ジメチルシリル)エーテル77.5g(5.77×10-1mol)を60℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液3.0×10-2g(Pt単体として0.9×10-6molを含有)を添加した後、CF3(CF23CH2CH=CH2を30.0g(1.15×10-1mol)を3時間かけて滴下し、1時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(J)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
で示される化合物を40.1g得た。
1H-NMR
δ0.1-0.2(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH22 2 -Si-)2H
δ1.6(CF2-CH2 2 CH2-Si-)2H
δ2.1(CF2-C 2 (CH22-Si-)2H
δ4.7(-Si-H)1H
 反応容器に入れた、上記で得られた下記式(J)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
で表される化合物30.0g(7.61×10-2mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液3.0×10-2g(Pt単体として0.9×10-6molを含有)を添加した後、ビニルトリメトキシシラン15.8g(1.06×10-1mol)を滴下し、3時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(K)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
で示される化合物(7)を35.5g得た。
1H-NMR
δ0-0.1(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH22 2 -Si-,-Si-C 2 -CH2-Si(OCH33,-Si-CH2-C 2 -Si(OCH33)6H
δ1.6(CF2-CH2 2 CH2-Si-)2H
δ2.1(CF2-C 2 (CH22-Si-)2H
δ3.5(-Si(CH22-Si(OC 3 3)9H
[合成例7]
 反応容器に入れた1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン186.9g(9.61×10-1mol)を70℃まで加熱した。続いて、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1.5×10-6molを含有)を添加した後、CF3(CF23CH2CH=CH2を50.0g(1.92×10-1mol)を3時間かけて滴下し、1時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(L)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
で示される化合物を76.1g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.4(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH22 2 -Si-)2H
δ1.6(CF2-CH2 2 CH2-Si-)2H
δ2.1(CF2-C 2 (CH22-Si-)2H
δ4.4(-Si-H)1H
 反応容器に入れた、上記で得られた下記式(L)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
で表される化合物10.0g(2.20×10-2mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.0×10-2g(Pt単体として0.3×10-6molを含有)を添加した後、アリルトリメトキシシラン5.0g(3.09×10-2mol)を滴下し、3時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(M)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
で示される化合物(8)を11.8g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.3(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH22 2 -Si-)2H
δ0.8(-Si-C 2 (CH22-Si(OCH33,-Si-(CH22 2 -Si(OCH33)4H
δ1.4(CF2-CH2 2 CH2-Si-)2H
δ1.6(-Si-CH2 2 CH2-Si(OCH33)2H
δ2.1(CF2-C 2 (CH22-Si-)2H
δ3.5(-Si(CH23-Si(OC 3 3)9H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
[合成例8]
 反応容器に入れたビス(ジメチルシリル)エーテル56.0g(4.17×10-1mol)を60℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液3.0×10-2g(Pt単体として0.9×10-6molを含有)を添加した後、CF3(CF25CH2CH=CH2を30.0g(8.33×10-2mol)を3時間かけて滴下し、1時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(N)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
で示される化合物を38.3g得た。
1H-NMR
δ0.1-0.2(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH22 2 -Si-)2H
δ1.6(CF2-CH2 2 CH2-Si-)2H
δ2.1(CF2-C 2 (CH22-Si-)2H
δ4.7(-Si-H)1H
 反応容器に入れた、上記で得られた下記式(N)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
で表される化合物30.0g(6.07×10-2mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液3.0×10-2g(Pt単体として0.9×10-6molを含有)を添加した後、ビニルトリメトキシシラン12.6g(8.49×10-2mol)を滴下し、3時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(O)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
で示される化合物(9)を32.7g得た。
1H-NMR
δ0-0.1(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH22 2 -Si-,-Si-C 2 -CH2-Si(OCH33,-Si-CH2-C 2 -Si(OCH33)6H
δ1.6(CF2-CH2 2 CH2-Si-)2H
δ2.1(CF2-C 2 (CH22-Si-)2H
δ3.5(-Si(CH22-Si(OC 3 3)9H
[合成例9]
 反応容器に入れた1,4-ビス(ジメチルシリル)ベンゼン81.0g(4.17×10-1mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液3.0×10-2g(Pt単体として0.9×10-6molを含有)を添加した後、CF3(CF25CH2CH=CH2を30.0g(8.33×10-2mol)を3時間かけて滴下し、1時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(P)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
で示される化合物を36.1g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.4(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH22 2 -Si-)2H
δ1.6(CF2-CH2 2 CH2-Si-)2H
δ2.1(CF2-C 2 (CH22-Si-)2H
δ4.4(-Si-H)1H
 反応容器に入れた、上記で得られた下記式(P)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
で表される化合物30.0g(5.42×10-2mol)を80℃まで加熱した。続いて、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液3.0×10-2g(Pt単体として0.9×10-6molを含有)を添加した後、アリルトリメトキシシラン12.0g(7.41×10-2mol)を滴下し、3時間加熱撹拌した。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで、下記式(Q)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
で示される化合物(10)を33.7g得た。
1H-NMR
δ0.2-0.3(-Si-C 3 )12H
δ0.7(-(CH22 2 -Si-)2H
δ0.8(-Si-C 2 (CH22-Si(OCH33,-Si-(CH22 2 -Si(OCH33)4H
δ1.4(CF2-CH2 2 CH2-Si-)2H
δ1.6(-Si-CH2 2 CH2-Si(OCH33)2H
δ2.1(CF2-C 2 (CH22-Si-)2H
δ3.5(-Si(CH23-Si(OC 3 3)9H
δ7.5(-Si-C6 4 -Si-)4H
[実施例1~11]
 親油性基含有シラン((A)成分)として、化合物(1)、炭化フッ素基含有シラン又はシロキサン((B)成分)として、KBM-7603(CF3-(CF25-C24-Si(OCH33、信越化学工業社製)、下記式(R)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
で表される化合物(5)、又は合成例で示した化合物(6)~(10)を、表1、2に示す比率で混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解させて0.1質量%溶液を調製し、更に酢酸を濃度0.1質量%になるよう添加して表面処理剤を調製した。その後、コーニング社製Gorillaガラスにスプレー塗工し、80℃、12時間硬化させ、厚さ約2nmの硬化被膜を作製した。
[実施例12~14]
 親油性基含有シラン((A)成分)として化合物(2)~(4)、炭化フッ素基含有シラン((B)成分)として化合物(5)を、表2に示す比率で混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解させて0.1質量%溶液を調製し、更に酢酸を濃度0.1質量%になるよう添加して表面処理剤を調製した。その後、コーニング社製Gorillaガラスにスプレー塗工し、80℃、12時間硬化させ、厚さ約2nmの硬化被膜を作製した。
[比較例1]
 化合物(5)をプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解させて0.1質量%溶液を調製し、更に酢酸を濃度0.1質量%になるよう添加して表面処理剤を調製した。その後、コーニング社製Gorillaガラスにスプレー塗工し、80℃、12時間硬化させ、厚さ約2nmの硬化被膜を作製した。
[比較例2]
 親油性基含有シラン((A)成分)として化合物(1)、炭化フッ素基含有シラン((B)成分)として化合物(5)を、表2に示す比率で混合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルに溶解させて0.1質量%溶液を調製し、更に酢酸を濃度0.1質量%になるよう添加して表面処理剤を調製した。その後、コーニング社製Gorillaガラスにスプレー塗工し、80℃、12時間硬化させ、厚さ約2nmの硬化被膜を作製した。
[指紋視認性の評価]
 上記にて作製した硬化被膜を形成したガラスに1kg荷重で皮脂を付着させ、その視認性について以下4段階にて目視による官能評価を行った。結果を表1、2に示す。
4:指紋がほとんど見えない
3:指紋がわずかに見える
2:指紋が薄いがはっきり見える
1:指紋がはっきり見える
[ヘーズの評価]
 上記にて作製した硬化被膜を形成したガラスに1kg荷重で皮脂を付着させ、ヘーズメーターNDH5000(日本電色工業社製)を用いてヘーズ(HAZE)を測定した。結果を表1、2に示す。
[ぬれ性の評価]
 上記にて作製した硬化被膜を形成したガラスについて、接触角計Drop Master(協和界面科学社製)を用いて、硬化被膜の水及びオレイン酸に対する接触角を測定した(液滴:2μl、温度:25℃、湿度(RH):40%、測定時間:40秒)。結果(水接触角及びオレイン酸接触角)を表1、2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000080
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000081
 指紋視認性の評価において、実施例は、いずれにおいても指紋が全く見えなかった。一方、炭化フッ素基含有シランのみを含有する比較例1は、親油性基を有さないため、指紋がはっきり見えた。炭化フッ素基含有シランの割合が親油性基含有シランに対して極端に多い比較例2では、指紋が目視できた。
 ヘーズメーターによるヘーズの測定においても、実施例はいずれもヘーズの値が低く、官能評価の結果と良い相関となった。
 ぬれ性の評価において、実施例は良好な親油性を示した。

Claims (10)

  1.  下記一般式(1)で表されるオルガノシランもしくはシロキサン化合物、及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種又は2種以上(A)と、下記一般式(2)で表されるシランもしくはシロキサン化合物、及びその部分(加水分解)縮合物から選ばれる1種又は2種以上(B)を、50:50~90:10((A)成分と(B)成分の合計は100である。)の質量比率で含有することを特徴とするコーティング剤組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Aは-C(=O)OR1、-C(=O)NR1 2、-C(=O)SR1、及び-P(=O)(OR12のいずれかであり、R1は水素原子、炭素数1~30のアルキル基、炭素数6~30のアリール基又は炭素数7~30のアラルキル基であり、Yは独立にオルガノポリシロキサン残基を有してもよい2価の有機基であり、R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、Xは独立に水酸基又は加水分解性基であり、nは1~3の整数である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、Rfはパーフルオロアルキレン基又は2価のパーフルオロポリエーテル基であり、Y、R、X、nは上記と同じである。)
  2.  前記式(1)、(2)において、Yがそれぞれ独立に、-O-、-S-、-NR-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-C(=O)NR-、-OC(=O)NR-(Rは炭素数1~4のアルキル基又はフェニル基である)、シルアルキレン基、シルアリーレン基、及びケイ素原子数2~10個の直鎖状、分岐状又は環状の2価のオルガノポリシロキサン残基から選ばれる2価の基を含んでいてもよく、また炭素数6~20のアリーレン基を含んでいてもよい炭素数2~30のアルキレン基である請求項1に記載のコーティング剤組成物。
  3.  前記式(1)、(2)において、Xがそれぞれ独立に、水酸基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数2~10のアルコキシ置換アルコキシ基、炭素数1~10のアシロキシ基、炭素数2~10のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子、オキシム基、イソシアネート基、及びシアネート基からなる群より選ばれるものである請求項1又は2に記載のコーティング剤組成物。
  4.  前記式(2)において、Rfが炭素数3~12のパーフルオロアルキレン基又は下記式(3)で表される2価のパーフルオロポリエーテル基である請求項1~3のいずれか1項に記載のコーティング剤組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、Jは下記構造式(a)~(e)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    で示されるパーフルオロアルキレン基から選ばれる少なくとも1種であり、式(3)中の全てのJが同一構造のものであってもよいし、また、複数種の構造がランダムに又はブロック状に存在していてもよい。また、bは繰り返し単位を表す3以上6以下の数である。)
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載のコーティング剤組成物を含有する表面処理剤。
  6.  更に、溶剤を含むものである請求項5に記載の表面処理剤。
  7.  更に、加水分解縮合触媒を含むものである請求項5又は6に記載の表面処理剤。
  8.  25℃、相対湿度40%におけるオレイン酸接触角が30°以下の硬化被膜を与えるものである請求項5~7のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  9.  硬化した被膜に1kg荷重で皮脂を付着させた際のヘーズが10以下となるものである請求項5~8のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  10.  請求項5~9のいずれか1項に記載の表面処理剤の硬化被膜を表面に有する物品。
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