WO2023042696A1 - 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 - Google Patents

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隆介 酒匂
貴司 内田
美希 工藤
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    • G02B1/18Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films

Definitions

  • the present invention relates to a fluoropolyether group-containing polymer (a compound having a divalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residue in the molecule), and more particularly, it forms a film having excellent water and oil repellency and abrasion resistance.
  • fluoropolyether group-containing compounds have very low surface free energy, so they have water and oil repellency, chemical resistance, lubricity, releasability, and antifouling properties. Utilizing its properties, it is widely used industrially as a water- and oil-repellent antifouling agent for paper and textiles, a lubricant for magnetic recording media, an anti-oil agent for precision equipment, a mold release agent, cosmetics, and a protective film. ing. However, its properties also mean that it is non-sticky and non-adhesive to other substrates, and although it can be applied to substrate surfaces, it has been difficult to adhere the film. .
  • silane coupling agents are well known for bonding organic compounds to substrate surfaces such as glass and cloth, and are widely used as coating agents for various substrate surfaces.
  • a 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. Hydrolyzable silyl groups undergo a self-condensation reaction with moisture in the air to form a film. The coating becomes a strong and durable coating by chemically and physically bonding the hydrolyzable silyl groups to the surface of various substrates.
  • Patent Documents 1 to 4 JP-A-2012-072272, JP-A-2012-157856 Publications, JP-A-2013-136833, JP-A-2015-199906).
  • a cured film-containing substrate such as a lens or an antireflection film, which is surface-treated with a composition containing a fluoropolyether group-containing polymer in which a hydrolyzable silyl group is introduced into the fluoropolyether group-containing compound, has good lubricity and releasability.
  • a composition containing a fluoropolyether group-containing polymer in which a hydrolyzable silyl group is introduced into the fluoropolyether group-containing compound has good lubricity and releasability.
  • slipperiness poor chucking property
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a fluoropoly fluoropolymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group capable of forming a cured film having excellent water and oil repellency, abrasion resistance, and excellent chucking properties. It is an object of the present invention to provide a surface-treating agent comprising an ether group-containing polymer, the polymer and/or a partial (hydrolyzed) condensate thereof, and an article surface-treated with the surface-treating agent.
  • the present inventors have found that, in the fluoropolyether group-containing polymer, a fluoropolyether having a silanol group or a hydrolyzable silyl group represented by general formula (1) described later
  • a surface treatment agent containing the polymer and/or a partial (hydrolyzed) condensate thereof forms a cured film having excellent water and oil repellency, abrasion resistance, and chucking properties.
  • the inventors have found that it can be obtained, and came to make the present invention.
  • U is independently a divalent or trivalent organic group
  • Z is independently a sil
  • U is an arylene group having 6 to 8 carbon atoms, an oxygen atom, a sulfur atom, a hydroxyl group, a diorganosilylene group, a secondary amino group, a tertiary amino group, a carbonyl group, an amide group, an ester group.
  • a divalent or trivalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may contain one or more atoms or groups selected from isocyanuric groups and triazine ring-containing groups
  • Y is an oxygen atom, a sulfur atom and an arylene group having 6 to 8 carbon atoms, which may contain one or more atoms or groups having 1 to 20 carbon atoms.
  • X is a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyalkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, and
  • [5] The fluoropolyether group-containing polymer according to any one of [1] to [4], wherein the polymer represented by formula (1) is represented by any one of the following formulae.
  • p1 is an integer of 5 to 440
  • q1 is an integer of 5 to 250
  • p1 + q1 is an integer of 50 to 450
  • r1 is an integer of 35 to 180
  • r2 is an integer of 1 to 100
  • r3 is an integer from 1 to 100
  • r2+r3 is an integer from 35 to 180.
  • p2 is an integer from 1 to 400
  • q2 is an integer from 1 to 250
  • r4 is an integer from 1 to 100
  • r5 is an integer from 1 to 100.
  • p2 + q2 + r4 + r5 are integers from 40 to 403.
  • p3 is an integer from 5 to 440
  • q3 is an integer from 5 to 250
  • p3 + q3 is an integer from 50 to 445.
  • p1 and q1, p2 and q2, p3 and q3 are Each repeating unit shown in the attached parentheses may be randomly combined.
  • a surface treatment agent comprising the fluoropolyether group-containing polymer and/or partial (hydrolyzed) condensate thereof according to any one of [1] to [5] as a main component.
  • the article according to [7] which is a lens substrate.
  • the fluoropolyether group-containing polymer of the present invention is a high molecular weight polymer in which the main chain fluorooxyalkylene group-containing polymer residue (Rf) has a number average molecular weight of 6,000 to 30,000, and both ends of the molecular chain are has a silanol group or a hydrolyzable silyl group, and the fluorooxyalkylene group-containing polymer residue (Rf) on the main chain and the silanol group or hydrolyzable silyl group on both ends of the molecular chain (—SiX n (R) By having a silalkylene structure or silarylene structure in the linking group with 3-n ), the adhesion to the substrate is improved.
  • an article surface-treated with a surface-treating agent containing the polymer and/or its partial (hydrolyzed) condensate exhibits water and oil repellency, abrasion resistance (particularly cloth abrasion resistance), and substrate chucking. Excellent king property. In particular, the effect can be more exhibited for lens substrates.
  • the fluoropolyether group-containing polymer of the present invention is represented by the following general formula (1), and comprises a divalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residue (Rf) constituting the main chain and both ends of the molecular chain.
  • Rf divalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residue
  • a fluoropolyether group-containing polymer having a silalkylene structure or silarylene structure in the linking group with a reactive functional group (silanol group or hydrolyzable silyl group), in particular, a siloxane bond (Si—O—Si ) is a fluoropolyether group-containing polymer.
  • U is independently a divalent or trivalent organic group
  • Z is independently a silalkylene structure or silarylene structure
  • Y is independently a divalent organic group
  • R is independently a C1-4 is an al
  • Rf is a divalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residue represented by general formula (2) above.
  • W is a fluoroalkylene group containing one or more hydrogen atoms, such as CF2 , C2F4 , C3F6 , C4F8 , C5F10 , C6F In each perfluoroalkylene group such as 12 , one or two fluorine atoms are substituted with hydrogen atoms.
  • d is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, independently for each unit.
  • p, q, r, s, t, u, and v are each an integer of 0 to 450, preferably p is an integer of 5 to 440, q is an integer of 5 to 250, r is an integer of 0 to 180, s is an integer of 0 to 100, t is an integer of 0 to 100, u is an integer of 0 to 100, v is an integer of 0 to 100, p + q + r + s + t + u + v is 20 to 450, preferably 50 to 200, p + q is 20-450, particularly preferably 50-200.
  • each unit may be linear or branched. Also, each repeating unit shown in parentheses with p, q, r, s, t, u, and v may be randomly combined.
  • the fluorooxyalkylene group-containing polymer residue (Rf) is a high molecular weight polymer residue having a number average molecular weight of 6,000 to 30,000, preferably 6,000 to 20,000.
  • the average molecular weight (Mn) can be calculated by gel permeation chromatography (GPC) analysis using a fluorine-based solvent as a developing solvent, 19 F-NMR, or the like.
  • Rf the following can be specifically exemplified.
  • p', q', r', s', t', and u' are each an integer of 1 or more, and the upper limits thereof are the same as the upper limits of p, q, r, s, t, and u. and the sum of p', q', r', s', t' and u' is 20 to 450.
  • r2' and r3' are each an integer of 1 or more, and the sum of r2' and r3' is 35 to 180.
  • Each repeating unit shown in parentheses with p', q', r', s', t' and u' may be randomly combined.
  • U is independently a divalent or trivalent organic group, preferably a divalent or trivalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • the divalent or A trivalent aliphatic saturated hydrocarbon group includes an arylene group having 6 to 8 carbon atoms, an oxygen atom, a sulfur atom, a hydroxyl group, a diorganosilylene group such as a dimethylsilylene group, a secondary amino group, a tertiary amino group, and a carbonyl group. (ketone structure), an amide group, an ester group, an isocyanuric group and a triazine ring-containing group.
  • Such U includes, for example, the following groups.
  • Rf is independently an integer of 2 to 4
  • a and b are integers of 1 to 4.
  • Z is independently a silalkylene structure or a silarylene structure, and examples thereof include those represented by the following formulas.
  • R 1 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, or butyl, or a phenyl group, and R 1 may be the same or different.
  • R 2 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group (trimethylene group, methylethylene group), a butylene group (tetramethylene group, methylpropylene group); or an arylene group having 6 to 8 carbon atoms such as a phenylene group.
  • Such Z includes, for example, the following groups. (Wherein, c is an integer of 1 to 4.)
  • Y is independently a divalent organic group containing one or more atoms or groups selected from an oxygen atom, a sulfur atom and an arylene group having 6 to 8 carbon atoms. It is preferably an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.
  • Such Y includes, for example, the following groups. (wherein h is an integer of 1 to 20, preferably an integer of 2 to 10, j and k are an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 5, j+k is an integer of 2 to 20, It is preferably an integer of 2 to 10.)
  • X is independently a hydroxyl group, or a C1-10 group such as a methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, etc.
  • each R is independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group or butyl group, or a phenyl group.
  • n is an integer of 1 to 3, preferably 2 or 3
  • m is 1 or 2 for each silicon atom to be bonded.
  • Examples of methods for preparing the fluoropolyether group-containing polymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group represented by formula (1) include the following methods.
  • a fluoropolyether group-containing polymer having olefin sites (alkenyl groups) at both ends of the molecular chain is dissolved in a solvent, for example, a fluorine-based solvent such as 1,3-bis(trifluoromethyl)benzene, for example, silalkylene in the molecule.
  • an organosilicon compound having a SiH group and a silanol group or a hydrolyzable silyl group (halogenated silyl group, alkoxysilyl group, etc.) is mixed, and a hydrosilylation reaction catalyst such as chloroplatinic acid is added.
  • a hydrosilylation reaction catalyst such as chloroplatinic acid is added.
  • a toluene solution of a vinylsiloxane complex at a temperature of 40 to 120°C, preferably 60 to 100°C, more preferably about 80°C, for 1 to 72 hours, preferably 20 to 36 hours, more preferably about 24 hours. let it mature.
  • organosilicon compounds having a silalkylene structure or a silarylene structure in the molecule and having a SiH group and a silanol group or a hydrolyzable silyl group an organosilicon compound having a silyl halide group as the hydrolyzable silyl group.
  • the substituent (halogen atom) on the silyl group may then be converted to another hydrolyzable group such as an alkoxy group such as a methoxy group.
  • the fluoropolyether group-containing polymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group represented by formula (1) the fluoropolyether group-containing polymer having olefin sites (alkenyl groups) at both ends of the molecular chain
  • the fluoropolyether group-containing polymer having olefin sites (alkenyl groups) at both ends of the molecular chain examples thereof include a fluoropolyether group-containing polymer represented by the following general formula (3). (Wherein, Rf and m are the same as above, and U′ is independently a single bond or a divalent or trivalent organic group.)
  • U' is independently a single bond or a divalent or trivalent organic group
  • the divalent or trivalent organic group includes an arylene group having 6 to 8 carbon atoms, an oxygen atom , a sulfur atom, a hydroxyl group, a diorganosilylene group such as a dimethylsilylene group, a secondary amino group, a tertiary amino group, a carbonyl group, an amide group, an ester group, an isocyanuric group, and a triazine ring-containing group.
  • It is preferably a divalent or trivalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may contain the above atoms or groups.
  • U' is preferably exemplified by those shown below.
  • the bond on the left side is bonded to Rf, and the other bond is bonded to the alkenyl group.
  • f' is an integer of 0 to 2
  • a and b are integers of 1 to 4
  • b' is an integer of 0 to 2.
  • Examples of the fluoropolyether group-containing polymer having olefin sites (alkenyl groups) at both ends of the molecular chain represented by the above formula (3) include the following. (Wherein, p1 is an integer of 5 to 440, q1 is an integer of 5 to 250, p1 + q1 is an integer of 50 to 450, r1 is an integer of 35 to 180, r2 is an integer of 1 to 100, r3 is an integer from 1 to 100, r2+r3 is an integer from 35 to 180. p2 is an integer from 1 to 400, q2 is an integer from 1 to 250, r4 is an integer from 1 to 100, r5 is an integer from 1 to 100.
  • p2 + q2 + r4 + r5 are integers from 40 to 403.
  • p3 is an integer from 5 to 440
  • q3 is an integer from 5 to 250
  • p3 + q3 is an integer from 50 to 445.
  • p1 and q1, p2 and q2, p3 and q3 are Each repeating unit shown in the attached parentheses may be randomly combined.
  • the molecule has a silalkylene structure or a silarylene structure, and a SiH group and a silanol group or hydrolysis
  • a compound represented by the following general formula (4) is preferable. (Wherein, R 1 , R 2 , Y, R, X, and n are the same as above.)
  • organosilicon compounds having a silalkylene structure or a silarylene structure in the molecule and having a SiH group and a silanol group or a hydrolyzable silyl group include the following.
  • a fluoropolyether group-containing polymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group represented by formula (1) a fluoropolyether group-containing polymer having olefin sites (alkenyl groups) at both ends of the molecular chain, and a molecule
  • an organosilicon compound having a silalkylene structure or a silarylene structure therein and having a SiH group and a silanol group or a hydrolyzable silyl group the amount of the organosilicon compound used is fluoropolyether group-containing
  • the SiH group in the organosilicon compound is 1 to 4 equivalents, more preferably 1 to 2.5 equivalents, and still more preferably about 1.5 equivalents, relative to 1 equivalent of the olefin site (alkenyl group) in the polymer. can be used for
  • organosilicon compounds having a silalkylene structure or a silarylene structure in the molecule and having a SiH group and a silanol group or a hydrolyzable silyl group an organosilicon compound having a silyl halide group as the hydrolyzable silyl group.
  • the substituent (halogen atom) on the silyl group may be converted to another hydrolyzable group such as an alkoxy group such as a methoxy group, and the substituent on the silyl group (
  • Examples of reagents that can be used for converting a halogen atom) into other hydrolyzable groups include alcohols having 1 to 10 carbon atoms such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol and butanol.
  • the amount used is a fluoropolyether group-containing polymer having olefin sites (alkenyl groups) at both ends of the molecular chain and an organic It can be used in an amount of 10 to 200 parts by mass, more preferably 40 to 100 parts by mass, still more preferably 65 parts by mass based on 100 parts by mass of the addition reaction product with the silicon compound.
  • solvents include fluorine-based solvents.
  • Fluorinated solvents include 1,3-bis(trifluoromethyl)benzene, trifluoromethylbenzene, methyl nonafluorobutyl ether, methyl nonafluoroisobutyl ether, ethyl nonafluorobutyl ether, ethyl nonafluoroisobutyl ether, 1,1,1 , 2,3,4,4,5,5,5-decafluoro-3-methoxy-2-(trifluoromethyl)pentane and other hydrofluoroether (HFE) solvents (manufactured by 3M, trade name: Novec series ), and perfluoro-based solvents (manufactured by 3M, trade name: Fluorinert series) composed of fully fluorinated compounds.
  • HFE hydrofluoroether
  • hydrosilylation reaction catalysts include the following. Platinum black, chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, complexes of chloroplatinic acid with olefins, aldehydes, vinylsiloxanes, acetylene alcohols, etc., tetrakis(triphenylphosphine)palladium, chlorotris(triphenylphosphine)rhodium platinum group metal-based catalysts such as Preferred are platinum compounds such as vinylsiloxane coordination compounds.
  • the amount of the hydrosilylation reaction catalyst used is 0.01 to 100 ppm in terms of transition metal (mass), more preferably 0.01 to 100 ppm with respect to the mass of the fluoropolyether group-containing polymer having olefin sites (alkenyl groups) at both ends of the molecular chain.
  • the amount can be 0.1 to 50 ppm.
  • Examples of the structure of the fluoropolyether group-containing polymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group represented by formula (1) include the following structures.
  • fluoropolyether group-containing polymers having several types of hydrolyzable silyl groups can be obtained.
  • p1 is an integer of 5 to 440
  • q1 is an integer of 5 to 250
  • p1 + q1 is an integer of 50 to 450
  • r1 is an integer of 35 to 180
  • r2 is an integer of 1 to 100.
  • r3 is an integer from 1 to 100
  • r2+r3 is an integer from 35 to 180
  • p2 is an integer from 1 to 400
  • q2 is an integer from 1 to 250
  • r4 is an integer from 1 to 100
  • r5 is an integer from 1 to 100
  • p2+q2+r4+r5 is an integer from 40 to 403.
  • p3 is an integer of 5-440
  • q3 is an integer of 5-250
  • p3+q3 is an integer of 50-445.
  • Each repeating unit shown in brackets labeled p1 and q1, p2 and q2, p3 and q3 may be randomly combined.
  • a fluoropolyether group-containing polymer having olefin sites (alkenyl groups) at both ends of the molecular chain a compound represented by the following formula and a silane compound represented by the following formula as an organosilicon compound having a silalkylene structure or a silarylene structure in the molecule and having a SiH group and a silanol group or a hydrolyzable silyl group is used, a compound represented by the following formula is obtained.
  • the present invention further provides a surface containing, as a main component, a fluoropolyether group-containing polymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group represented by the general formula (1) and/or a partial (hydrolyzed) condensate thereof
  • a fluoropolyether group-containing polymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group represented by the general formula (1) and/or a partial (hydrolyzed) condensate thereof Provide treatment agents.
  • the surface treatment agent may contain the above-described fluoropolyether group-containing polymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group and/or a partial (hydrolyzed) condensate thereof as a main component.
  • the "partial (hydrolysis) condensate" means the hydroxyl group of the fluoropolyether group-containing polymer represented by general formula (1), or the fluoropolyether group-containing polymer represented by general formula (1). It is obtained by partially condensing the hydroxyl groups obtained by partially hydrolyzing the terminal hydrolyzable silyl groups in advance by a known method.
  • main component means a fluoropolyether group having a silanol group or a hydrolyzable silyl group represented by the general formula (1) in the total amount of the surface treatment agent excluding the solvent described later It means that the content of the contained polymer and/or its partial (hydrolyzed) condensate is 50 to 100% by mass, preferably 60 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass.
  • the following formula (5) may be used as necessary. It may contain a fluorine-containing compound represented by (non-functional fluoropolyether polymer).
  • A-Rf-A (5) (In the formula, Rf is the same as above, and A is independently a fluorine atom, a hydrogen atom, or a monovalent fluorine-containing group having a terminal -CF 3 group, -CF 2 H group or -CH 2 F group. be.)
  • Rf can be the same as the Rf exemplified in the above formula (1), and these Rf may be the same as or different from the Rf in the above formula (1).
  • A is independently a fluorine atom, a hydrogen atom, or a monovalent fluorine-containing group having a terminal --CF 3 group, --CF 2 H group or --CH 2 F group.
  • Specific examples of the monovalent fluorine-containing group having a terminal -CF 3 group, -CF 2 H group or -CH 2 F group include -CF 3 group, -CF 2 CF 3 group and -CF 2 CF 2 .
  • Examples include CF 3 group, -CH 2 CF(CF 3 )-OC 3 F 7 group, and -CH 2 OCF 2 CFH-OC 3 F 7 group.
  • A is preferably a fluorine atom, --CF 3 group or --CF 2 CF 3 group.
  • Examples of the fluorine-containing compound (non-functional fluoropolyether polymer) represented by formula (5) include the following. (Wherein, p4, q4, and r6 are each independently an integer of 0 to 450, the sum of p4, q4, and r6 is 20 to 450, and r7 and r8 are each an integer of 20 to 450. Each repeating unit shown in parentheses with p4, q4, and r6 may be randomly combined.)
  • the content of the fluorine-containing compound (non-functional fluoropolyether polymer) represented by the above formula (5) is the fluoropolymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group represented by the general formula (1), which is the main component. 0 to 100 parts by mass, preferably 0 to 60 parts by mass, and more preferably 0 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of the polyether group-containing polymer and/or its partial (hydrolyzed) condensate.
  • Surface treatment agents may optionally include hydrolysis 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, fluorine-modified carboxylic acid, etc.) and inorganic acids (hydrochloric acid, sulfuric acid, etc.) may be added. Among these, acetic acid, tetra-n-butyl titanate, dibutyltin dilaurate, fluorine-modified carboxylic acids, and the like are particularly desirable.
  • hydrolysis 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, fluorine-
  • the amount of the hydrolytic condensation catalyst added is a catalytic amount, usually 0.00 per 100 parts by mass of the fluoropolyether group-containing polymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group and/or its partial (hydrolyzed) condensate. 01 to 5 parts by weight, especially 0.1 to 1 part by weight.
  • the surface treatment agent may contain a suitable solvent.
  • suitable solvents include fluorine-modified aliphatic hydrocarbon solvents (perfluorohexane, perfluoroheptane, perfluorooctane, tridecafluorooctane, etc.), fluorine-modified aromatic hydrocarbon solvents (1,3-bis( trifluoromethyl)benzene, etc.), fluorine-modified ether solvents (methyl perfluorobutyl ether, ethyl perfluorobutyl ether, perfluoro(2-butyltetrahydrofuran), methyl perfluoroheptenyl ether, etc.), fluorine-modified alkylamine solvents (perfluoro fluorotributylamine, perfluorotripentylamine, etc.), hydrocarbon solvents (petroleum benzine, toluene, xylene, etc.), ketone solvents (acetone, methyl
  • fluorine-modified solvents are desirable in terms of solubility and wettability, and particularly 1,3-bis(trifluoromethyl)benzene, perfluoro(2-butyltetrahydrofuran), perfluorotrihydrofuran, Butylamine, ethyl perfluorobutyl ether, ethyl perfluorobutyl ether, tridecafluorooctane are preferred.
  • Two or more of the above solvents may be mixed, and a fluoropolyether group-containing polymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group, a partial (hydrolysis) condensate thereof, and a non-functional fluoropolyether polymer are uniformly mixed. Dissolution is preferred.
  • the optimum total concentration of the fluoropolyether group-containing polymer having a silanol group or a hydrolyzable silyl group and its partial (hydrolysis) condensate to be dissolved in a solvent and the non-functional fluoropolyether polymer depends on the treatment method.
  • an amount that is easy to weigh is sufficient, but in the case of direct coating, a solvent and a silanol group or a fluoropolyether group-containing polymer having a hydrolyzable silyl group and a partial (hydrolyzed) condensate thereof and a non-functional It is preferably 0.01 to 10 parts by weight, particularly preferably 0.05 to 5 parts by weight, based on a total of 100 parts by weight of the fluoropolyether polymer. 1 to 100 parts by weight, particularly 3 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the total of the fluoropolyether group-containing polymer having a group, its partial (hydrolyzed) condensate, and the nonfunctional fluoropolyether polymer. preferable.
  • the surface treatment agent of the present invention can be applied to the substrate by known methods such as brush coating, dipping, spraying, and vapor deposition.
  • a heating method during vapor deposition may be either a resistance heating method or an electron beam heating method, and is not particularly limited.
  • the curing temperature varies depending on the curing method. ⁇ 18 hours is preferred. Also, when applied by vapor deposition, the range of 20 to 200° C. is desirable. Moreover, you may harden under humidification.
  • the film thickness of the cured film is appropriately selected depending on the type of substrate, and is usually 0.1 to 100 nm, particularly 1 to 20 nm.
  • the film thickness can be measured by, for example, spectral reflectance measurement, X-ray reflectance measurement, spectroscopic ellipsometry, fluorescent X-ray measurement, and the like.
  • spray coating for example, if the material is diluted with a fluorine-based solvent to which moisture has been added in advance, hydrolyzed, that is, Si--OH is generated, and then the material is spray-coated, the hardening after coating is fast.
  • Substrates to be treated with the surface treatment agent of the present invention are not particularly limited, and may be of various materials such as paper, cloth, metals and their oxides, glass, plastics, ceramics and quartz.
  • 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 glass or film treated with SiO 2 .
  • Articles to be treated with the surface treatment agent of the present invention include car navigation systems, mobile phones, smart phones, digital cameras, digital video cameras, PDAs, portable audio players, car audio systems, game devices, spectacle lenses, camera lenses, lens filters, Examples include medical equipment such as sunglasses and gastroscopes, copiers, PCs, liquid crystal displays, organic EL displays, plasma displays, touch panel displays, protective films, antireflection films and other optical articles.
  • the surface treatment agent of the present invention can prevent fingerprints and sebum from adhering to the article, and can further impart scratch resistance. Useful.
  • the surface treatment agent of the present invention can be used for antifouling coatings for sanitary products such as bathtubs and washstands, antifouling coatings for window glass or tempered glass for automobiles, trains and aircraft, antifouling coatings for headlamp covers, etc., and building materials for exterior walls.
  • the surface treatment agent of the present invention can impart a cured film having excellent water and oil repellency, abrasion resistance, and chucking property to a lens substrate.
  • the chucking property refers to the degree to which the substrate is fixed when processing is performed while the substrate to be processed is fixed with an adhesive tape.
  • the lens is fixed with a lens blocking tape for edging. It is judged based on the strength of adhesion (tensile shear adhesion strength) between the lens blocking tape and the lens at the time of application. Good chucking performance is achieved when the adhesive tape and the substrate can be firmly fixed to the extent that the substrate can be processed with high precision.
  • the number of repetitions of each fluorooxyalkylene unit in the fluorooxyalkylene group-containing polymer residue is the number average value calculated from 19 F-NMR.
  • the repeating units shown in parentheses with p1 and q1, p2 and q2, and p3 and q3 are randomly bonded.
  • the film thickness is a value measured by a spectroscopic ellipsometry measurement method using a spectroscopic ellipsometer.
  • Example 1 The compound obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in Novec 7200 (manufactured by 3M, ethyl perfluorobutyl ether) to a concentration of 20% by mass to prepare a surface treatment agent.
  • Example 2 The compound obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in Novec 7200 (manufactured by 3M, ethyl perfluorobutyl ether) to a concentration of 20% by mass to prepare a surface treatment agent.
  • Example 3 A surface treatment agent was prepared by dissolving the compound obtained in Synthesis Example 3 in Opteon SF10 (methyl perfluoroheptenyl ether, manufactured by Mitsui Chemours Fluoro Products Co., Ltd.) to a concentration of 20% by mass.
  • Opteon SF10 methyl perfluoroheptenyl ether, manufactured by Mitsui Chemours Fluoro Products Co., Ltd.
  • Example 4 The compound obtained in Synthesis Example 4 was dissolved in Asahiklin AC-6000 (manufactured by AGC, tridecafluorooctane) to a concentration of 20% by mass to prepare a surface treatment agent.
  • Asahiklin AC-6000 manufactured by AGC, tridecafluorooctane
  • a surface treatment agent was prepared by dissolving the compound obtained in Synthesis Example 6 in Asahiklin AC-6000 (manufactured by AGC, tridecafluorooctane) to a concentration of 20% by mass.
  • Example 6 The compound obtained in Synthesis Example 7 was dissolved in Novec 7200 (manufactured by 3M, ethyl perfluorobutyl ether) to a concentration of 20% by mass to prepare a surface treatment agent.
  • Example 7 The compound obtained in Synthesis Example 8 was dissolved in Novec 7200 (manufactured by 3M, ethyl perfluorobutyl ether) to a concentration of 20% by mass to prepare a surface treatment agent.
  • Example 8 A surface treating agent was prepared by dissolving the compound obtained in Synthesis Example 10 in Opteon SF10 (methyl perfluoroheptenyl ether, manufactured by Mitsui-Chemers Fluoro Products Co., Ltd.) to a concentration of 20% by mass.
  • Opteon SF10 methyl perfluoroheptenyl ether, manufactured by Mitsui-Chemers Fluoro Products Co., Ltd.
  • Example 9 A surface treatment agent was prepared by dissolving the compound obtained in Synthesis Example 11 in Opteon SF10 (manufactured by Mitsui Chemours Fluoro Products, methyl perfluoroheptenyl ether) at a concentration of 20% by mass.
  • Example 10 The compound obtained in Synthesis Example 13 was dissolved in Novec 7200 (manufactured by 3M, ethyl perfluorobutyl ether) to a concentration of 20% by mass to prepare a surface treatment agent.
  • Example 11 The compound obtained in Synthesis Example 14 was dissolved in Novec 7200 (manufactured by 3M, ethyl perfluorobutyl ether) to a concentration of 20% by mass to prepare a surface treatment agent.
  • Example 12 A surface treatment agent was prepared by dissolving the compound obtained in Synthesis Example 15 in Novec 7300 (manufactured by 3M, methyl perfluorohexyl ether) so as to have a concentration of 20% by mass.
  • Example 13 The compound obtained in Synthesis Example 16 was dissolved in Novec 7200 (manufactured by 3M, ethyl perfluorobutyl ether) to a concentration of 20% by mass to prepare a surface treatment agent.
  • a surface treatment agent was prepared by dissolving the compound represented by in Novec 7200 (manufactured by 3M, ethyl perfluorobutyl ether) to a concentration of 20% by mass.
  • a surface treatment agent was prepared by dissolving the compound represented by in Novec 7200 (manufactured by 3M, ethyl perfluorobutyl ether) to a concentration of 20% by mass.
  • a surface treating agent was prepared as in the above examples.
  • Each surface treatment agent was vacuum-deposited on an AR-treated plastic lens (size: 80 mm ⁇ ) having a SiO 2 layer on the outermost surface (treatment conditions: pressure: 2.0 ⁇ 10 -2 Pa, heating temperature: 700 ° C.), It was cured in an atmosphere of 25° C. and 50% humidity for 12 hours to form a cured film having a thickness of 10 nm.
  • Cloth Bemcot (manufactured by Asahi Kasei Corporation) Contact area: 1cm2 Travel distance (one way): 40mm Movement speed: 4,800 mm/min Load: 1 kg/1 cm 2 Abrasion times: 30,000 times
  • Examples 1 to 13 by using a compound having a high molecular weight and having a silalkylene structure and a silarylene structure in the linking group (the fluoropolyether group-containing polymer of the present invention), adhesion to the substrate is improved, and high fabric The results showed wear resistance. In addition, having functional groups at both ends resulted in high tensile shear bond strength and high chucking properties. Comparative Example 1 has a low dynamic friction coefficient and a low chucking property. Comparative Example 2 has high chucking properties, but low cloth abrasion resistance. In addition, Comparative Example 3 also shows low cloth abrasion resistance. As described above, in the examples using the fluoropolyether group-containing polymer of the present invention, it was possible to achieve a high level of both cloth abrasion resistance and chucking property.

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Abstract

下記式(1) (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、Uは2価又は3価の有機基、Zはシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造、Yは2価の有機基、Rは炭素数1~4の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、mは1又は2。) で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーは、該ポリマー及び/又はその部分(加水分解)縮合物を含む表面処理剤として用いることにより、撥水撥油性、耐摩耗性に優れ、かつチャッキング性に優れる硬化被膜を形成し得る。

Description

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
 本発明は、フルオロポリエーテル基含有ポリマー(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分子内に有する化合物)に関し、詳細には、撥水撥油性、耐摩耗性に優れた被膜を形成することができるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー、及び該ポリマー及び/又はその部分(加水分解)縮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。
 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各種基材の表面と化学的・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の片末端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、基材表面に密着し易く、且つ基材表面に、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1~4: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)。
 該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含有する組成物で表面処理したレンズや反射防止膜等の硬化被膜含有基板は、滑り性、離型性に優れるものの、基板を固定して加工する際に、滑り性が影響して固定しにくくなる(チャッキング性が悪い)。これにより加工時に基板がずれてしまい、必要な形状への加工ができない問題が生じる。
 また、フルオロポリエーテル基含有化合物の両末端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、上記基板固定の問題を解決することはできるが、摩耗耐久性において十分に性能を発揮できていない。
 なお、本発明に関連する従来技術として、上述した文献と共に下記文献が挙げられる。
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2003-238577号公報
 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、撥水撥油性、耐摩耗性に優れ、かつチャッキング性に優れる硬化被膜を形成することができるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー、及び該ポリマー及び/又はその部分(加水分解)縮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、上記フルオロポリエーテル基含有ポリマーにおいて、後述する一般式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基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ことにより、該ポリマー及び/又はその部分(加水分解)縮合物を含む表面処理剤が、撥水撥油性、耐摩耗性に優れ、かつチャッキング性に優れる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、下記の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を提供する。
〔1〕
 下記一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
[式中、Rfは下記一般式(2)で表される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、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(式中、Wは1以上の水素原子を含むフルオロアルキレン基である。dは単位毎にそれぞれ独立して1~3の整数であり、p、q、r、s、t、u、vはそれぞれ0~450の整数で、p+q+r+s+t+u+v=20~450であり、これら各単位は直鎖状であっても分岐状であってもよい。また、p、q、r、s、t、u、vが付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されていてよく、該ポリマー残基の数平均分子量は6,000~30,000である。)
Uは独立に2価又は3価の有機基であり、Zは独立にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造であり、Yは独立に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は結合するケイ素原子毎に独立に1~3の整数であり、mは1又は2である。]
で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー。
〔2〕
 前記式(1)において、Uが、炭素数6~8のアリーレン基、酸素原子、硫黄原子、水酸基、ジオルガノシリレン基、2級アミノ基、3級アミノ基、カルボニル基、アミド基、エステル基、イソシアヌル基及びトリアジン環含有基から選ばれる1種又は2種以上の原子又は基を含んでいてもよい炭素数1~20の2価又は3価の脂肪族飽和炭化水素基である〔1〕に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー。
〔3〕
 前記式(1)において、Yが、酸素原子、硫黄原子及び炭素数6~8のアリーレン基から選ばれる1種又は2種以上の原子又は基を含んでいてもよい、炭素数1~20のアルキレン基である〔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。
〔4〕
 前記式(1)において、Xが、水酸基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数2~10のアルコキシアルコキシ基、炭素数2~10のアシロキシ基、炭素数2~10のアルケニルオキシ基及びハロゲン原子からなる群より選ばれるものである〔1〕~〔3〕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。
〔5〕
 式(1)で表されるポリマーが、下記式のいずれかで表されるものである〔1〕~〔4〕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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
(式中、p1は5~440の整数、q1は5~250の整数で、p1+q1は50~450の整数である。r1は35~180の整数であり、r2は1~100の整数、r3は1~100の整数で、r2+r3は35~180の整数である。p2は1~400の整数、q2は1~250の整数、r4は1~100の整数、r5は1~100の整数で、p2+q2+r4+r5は40~403の整数である。p3は5~440の整数、q3は5~250の整数で、p3+q3は50~445の整数である。p1とq1、p2とq2、p3とq3が付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。)
〔6〕
 〔1〕~〔5〕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及び/又はその部分(加水分解)縮合物を主成分とする表面処理剤。
〔7〕
 〔6〕に記載の表面処理剤で表面処理された物品。
〔8〕
 レンズ基材である〔7〕に記載の物品。
 本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマーは、主鎖のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基(Rf)の数平均分子量が、6,000~30,000の高分子量ポリマーであり、分子鎖の両末端にシラノール基又は加水分解性シリル基を有し、かつ、主鎖のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基(Rf)と分子鎖両末端のシラノール基又は加水分解性シリル基(-SiXn(R)3-n)との連結基中にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を有することで基材密着性が向上する。これにより該ポリマー及び/又はその部分(加水分解)縮合物を含有する表面処理剤にて表面処理された物品は、撥水撥油性、耐摩耗性(特に耐布摩耗性)及び基材のチャッキング性に優れる。特にはレンズ基材に対してその効果をより発揮できる。
 本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマーは、下記一般式(1)で表されるものであり、主鎖を構成する2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基(Rf)と分子鎖両末端の反応性官能基(シラノール基又は加水分解性シリル基)との連結基中にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー、特には、分子中にシロキサン結合(Si-O-Si)を有さないフルオロポリエーテル基含有ポリマーである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
[式中、Rfは下記一般式(2)で表される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、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
(式中、Wは1以上の水素原子を含むフルオロアルキレン基である。dは単位毎にそれぞれ独立して1~3の整数であり、p、q、r、s、t、u、vはそれぞれ0~450の整数で、p+q+r+s+t+u+v=20~450であり、これら各単位は直鎖状であっても分岐状であってもよい。また、p、q、r、s、t、u、vが付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されていてよく、該ポリマー残基の数平均分子量は6,000~30,000である。)
Uは独立に2価又は3価の有機基であり、Zは独立にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造であり、Yは独立に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は結合するケイ素原子毎に独立に1~3の整数であり、mは1又は2である。]
 上記式(1)において、Rfは上記一般式(2)で表される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。
 上記式(2)において、Wは1以上の水素原子を含むフルオロアルキレン基であり、例えば、CF2、C24、C36、C48、C510、C612等の各パーフルオロアルキレン基において、フッ素原子の1個又は2個が水素原子で置換されたもの等が例示できる。
 上記式(2)において、dは単位毎にそれぞれ独立して1~3の整数であり、好ましくは1又は2である。
 また、p、q、r、s、t、u、vはそれぞれ0~450の整数、好ましくは、pは5~440の整数、qは5~250の整数、rは0~180の整数、sは0~100の整数、tは0~100の整数、uは0~100の整数、vは0~100の整数であり、p+q+r+s+t+u+vは20~450、好ましくは50~200であり、p+qは20~450、特に50~200であることが好ましい。p+q+r+s+t+u+vが上記上限値より小さければ密着性や硬化性が良好であり、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。各単位は直鎖状であっても分岐状であってもよい。また、p、q、r、s、t、u、vが付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。
 なお、フルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基(Rf)は、数平均分子量が6,000~30,000、好ましくは6,000~20,000の高分子量ポリマー残基であり、本発明において、数平均分子量(Mn)はフッ素系溶剤を展開溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析や19F-NMR等の手段によって算出することができる。
 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 JPOXMLDOC01-appb-C000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
(式中、p’、q’、r’、s’、t’、u’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、t、uの上限と同じであり、これらp’、q’、r’、s’、t’、u’の合計は20~450である。r2’、r3’はそれぞれ1以上の整数であり、r2’とr3’の合計は35~180である。また、p’、q’、r’、s’、t’、u’が付された括弧内に示され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)において、Uは独立に2価又は3価の有機基であり、炭素数1~20の2価又は3価の脂肪族飽和炭化水素基であることが好ましく、該2価又は3価の脂肪族飽和炭化水素基は、炭素数6~8のアリーレン基、酸素原子、硫黄原子、水酸基、ジメチルシリレン基等のジオルガノシリレン基、2級アミノ基、3級アミノ基、カルボニル基(ケトン構造)、アミド基、エステル基、イソシアヌル基及びトリアジン環含有基から選ばれる1種又は2種以上の原子又は基を含んでいてもよい。
 このようなUとしては、例えば下記の基が挙げられる。なお、左側の結合手はRfと、それ以外の結合手はZと結合することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
(式中、fは独立に2~4の整数であり、a、bは1~4の整数である。)
 上記式(1)において、Zは独立にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造であり、下記式で示されるものが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
(式中、R1は炭素数1~8、好ましくは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、R1は同一でも異なっていてもよい。R2は炭素数1~6、好ましくは1~4のメチレン基、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)等のアルキレン基、又はフェニレン基等の炭素数6~8のアリーレン基である。)
 このようなZとして、例えば以下の基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
(式中、cは1~4の整数である。)
 上記式(1)において、Yは独立に2価の有機基であり、酸素原子、硫黄原子及び炭素数6~8のアリーレン基から選ばれる1種又は2種以上の原子又は基を含んでいてもよい、炭素数1~20のアルキレン基であることが好ましい。
 このようなYとしては、例えば下記の基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
(式中、hは1~20の整数、好ましくは2~10の整数であり、j、kは1~10の整数、好ましくは1~5の整数であり、j+k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、Xは独立に、水酸基、又はメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-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、エトキシメトキシ基、エトキシエトキシ基などの炭素数2~10のアルコキシアルコキシ基、アセトキシ基、プロピオノキシ基などの炭素数2~10のアシロキシ基、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、プロペノキシ基、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及びクロル基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン原子からなる群より選ばれる加水分解性基である。
 上記式(1)において、Rは独立にメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基又はフェニル基である。また、nは結合するケイ素原子毎に独立に1~3の整数、好ましくは2又は3であり、mは1又は2である。
 上記式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー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。
 分子鎖両末端にオレフィン部位(アルケニル基)を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーを、溶剤、例えば1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンなどのフッ素系溶剤に溶解させ、例えば分子中にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を有し、SiH基とシラノール基又は加水分解性シリル基(ハロゲン化シリル基やアルコキシシリル基等)とを有する有機ケイ素化合物を混合し、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20~36時間、より好ましくは約24時間熟成させる。なお、分子中にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を有し、SiH基とシラノール基又は加水分解性シリル基とを有する有機ケイ素化合物において、加水分解性シリル基としてハロゲン化シリル基を有する有機ケイ素化合物を用いた場合は、その後、シリル基上の置換基(ハロゲン原子)を、他の加水分解性基として、例えばメトキシ基などのアルコキシ基等に変換してもよい。
 ここで、式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの調製において、分子鎖両末端にオレフィン部位(アルケニル基)を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーとしては、下記一般式(3)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーが例示できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
(式中、Rf、mは上記と同じであり、U’は独立に単結合、又は2価もしくは3価の有機基である。)
 上記式(3)において、U’は独立に単結合、又は2価もしくは3価の有機基であり、該2価もしくは3価の有機基としては、炭素数6~8のアリーレン基、酸素原子、硫黄原子、水酸基、ジメチルシリレン基等のジオルガノシリレン基、2級アミノ基、3級アミノ基、カルボニル基、アミド基、エステル基、イソシアヌル基及びトリアジン環含有基から選ばれる1種又は2種以上の原子又は基を含んでいてもよい炭素数1~18の2価又は3価の炭化水素基であることが好ましい。
 U’として、好ましくは下記に示すものが例示できる。なお、左側の結合手はRfと、それ以外の結合手はアルケニル基と結合することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
(式中、f’は0~2の整数であり、a、bは1~4の整数であり、b’は0~2の整数である。)
 上記式(3)で示される分子鎖両末端にオレフィン部位(アルケニル基)を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーとしては、例えば以下のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
(式中、p1は5~440の整数、q1は5~250の整数で、p1+q1は50~450の整数である。r1は35~180の整数であり、r2は1~100の整数、r3は1~100の整数で、r2+r3は35~180の整数である。p2は1~400の整数、q2は1~250の整数、r4は1~100の整数、r5は1~100の整数で、p2+q2+r4+r5は40~403の整数である。p3は5~440の整数、q3は5~250の整数で、p3+q3は50~445の整数である。p1とq1、p2とq2、p3とq3が付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。)
 式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの調製において、分子中にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を有し、SiH基とシラノール基又は加水分解性シリル基とを有する有機ケイ素化合物としては、下記一般式(4)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
(式中、R1、R2、Y、R、X、nは上記と同じである。)
 このような分子中にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を有し、SiH基とシラノール基又は加水分解性シリル基とを有する有機ケイ素化合物としては、例えば以下のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
 式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの調製において、分子鎖両末端にオレフィン部位(アルケニル基)を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーと、分子中にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を有し、SiH基とシラノール基又は加水分解性シリル基とを有する有機ケイ素化合物とを反応させる際の、有機ケイ素化合物の使用量は、フルオロポリエーテル基含有ポリマー中のオレフィン部位(アルケニル基)1当量に対して、該有機ケイ素化合物中のSiH基が1~4当量、より好ましくは1~2.5当量、更に好ましくは約1.5当量となるように用いることができる。
 なお、分子中にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を有し、SiH基とシラノール基又は加水分解性シリル基とを有する有機ケイ素化合物において、加水分解性シリル基としてハロゲン化シリル基を有する有機ケイ素化合物を用いた場合は、その後、シリル基上の置換基(ハロゲン原子)を、他の加水分解性基として例えばメトキシ基などのアルコキシ基等に変換してもよく、このシリル基上の置換基(ハロゲン原子)を他の加水分解性基に変換する際に使用できる試薬としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどの炭素数1~10のアルコールなどが挙げられる。
 この使用量は、分子鎖両末端にオレフィン部位(アルケニル基)を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーと分子中にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を有し、SiH基とハロゲン化シリル基とを有する有機ケイ素化合物との付加反応生成物100質量部に対して、10~200質量部、より好ましくは40~100質量部、更に好ましくは65質量部用いることができる。
 式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの調製において、溶剤としては、例えばフッ素系溶剤が挙げられる。フッ素系溶剤としては、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-デカフルオロ-3-メトキシ-2-(トリフルオロメチル)ペンタンなどのハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤(3M社製、商品名:Novecシリーズ)、完全フッ素化された化合物で構成されているパーフルオロ系溶剤(3M社製、商品名:フロリナートシリーズ)などが挙げられる。
 溶剤の使用量は、分子鎖両末端にオレフィン部位(アルケニル基)を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー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。
 式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの調製において、ヒドロシリル化反応触媒としては、例えば以下のものが挙げられる。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、分子鎖両末端にオレフィン部位(アルケニル基)を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの質量に対して、遷移金属換算(質量)で0.01~100ppm、より好ましくは0.1~50ppmとなる量とすることができる。
 上記式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの構造として、下記構造が挙げられる。上記式(1)のRf、U、Z、Y、X、R、n、mの組み合わせを変更することで、数通りの加水分解性シリル基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。なお、下記式において、p1は5~440の整数、q1は5~250の整数で、p1+q1は50~450の整数であり、r1は35~180の整数であり、r2は1~100の整数、r3は1~100の整数で、r2+r3は35~180の整数であり、p2は1~400の整数、q2は1~250の整数、r4は1~100の整数、r5は1~100の整数で、p2+q2+r4+r5は40~403の整数である。p3は5~440の整数、q3は5~250の整数で、p3+q3は50~445の整数である。p1とq1、p2とq2、p3とq3が付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
 例えば、分子鎖両末端にオレフィン部位(アルケニル基)を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーとして、下記式で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
を使用し、分子中にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を有し、SiH基とシラノール基又は加水分解性シリル基とを有する有機ケイ素化合物として、下記式で表されるシラン化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000114
を使用した場合には、下記式で表される化合物が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000115
 本発明は、更に上述した一般式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー及び/又はその部分(加水分解)縮合物を主成分として含有する表面処理剤を提供する。該表面処理剤は上述したシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー及び/又はその部分(加水分解)縮合物を主成分として含んでいればよく、シラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの末端シラノール基又は末端加水分解性シリル基を導入する前の未反応原料、反応中間体を含んでいてもよい。ここで、「部分(加水分解)縮合物」とは、一般式(1)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーの水酸基、又は一般式(1)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマーの末端加水分解性シリル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、部分的に縮合させて得られるものである。
 「主成分として含有する(主成分とする)」とは、表面処理剤の後述する溶剤を除く総量における一般式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー及び/又はその部分(加水分解)縮合物の含有量が50~100質量%、好ましくは60~100質量%、より好ましくは80~100質量%であることをいう。
 表面処理剤には、主成分である一般式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマーの他に、更に必要に応じて、下記式(5)で表される含フッ素化合物(無官能性フルオロポリエーテルポリマー)を含んでいてもよい。
  A-Rf-A     (5)
(式中、Rfは上記と同じであり、Aは独立にフッ素原子、水素原子、又は末端が-CF3基、-CF2H基もしくは-CH2F基である1価のフッ素含有基である。)
 上記式(5)において、Rfは上記式(1)で例示したRfと同様のものを例示することができ、これらRfは上記式(1)のRfと同一であっても異なっていてもよい。
 上記式(5)において、Aは独立にフッ素原子、水素原子、又は末端が-CF3基、-CF2H基もしくは-CH2F基である1価のフッ素含有基である。末端が-CF3基、-CF2H基もしくは-CH2F基である1価のフッ素含有基として、具体的には、-CF3基、-CF2CF3基、-CF2CF2CF3基、-CH2CF(CF3)-OC37基、-CH2OCF2CFH-OC37基等が例示できる。Aとしては、中でも、フッ素原子、-CF3基、-CF2CF3基が好ましい。
 式(5)で表される含フッ素化合物(無官能性フルオロポリエーテルポリマー)としては、下記のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000116
(式中、p4、q4、r6はそれぞれ独立に0~450の整数であり、かつ、p4、q4、r6の合計は20~450であり、r7、r8はそれぞれ20~450の整数である。p4、q4、r6が付された括弧内に示され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(5)で表される含フッ素化合物(無官能性フルオロポリエーテルポリマー)の含有量は、主成分である一般式(1)で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー及び/又はその部分(加水分解)縮合物100質量部に対して0~100質量部、好ましくは0~60質量部、より好ましくは0~30質量部程度であればよい。
 表面処理剤には、必要に応じて、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、フッ素変性カルボン酸など)、無機酸(塩酸、硫酸など)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、フッ素変性カルボン酸などが望ましい。
 加水分解縮合触媒の添加量は触媒量であり、通常、シラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー及び/又はその部分(加水分解)縮合物100質量部に対して0.01~5質量部、特に0.1~1質量部である。
 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、フッ素変性脂肪族炭化水素系溶剤(パーフルオロヘキサン、パーフルオロヘプタン、パーフルオロオクタン、トリデカ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(1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンなど)、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)、メチルパーフルオロヘプテニルエーテルなど)、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、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、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、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、エチルパーフルオロブチルエーテル、トリデカフルオロオクタンが好ましい。
 上記溶剤はその2種以上を混合してもよく、シラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー及びその部分(加水分解)縮合物並びに無官能性フルオロポリエーテルポリマーを均一に溶解させることが好ましい。なお、溶剤に溶解させるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー及びその部分(加水分解)縮合物と無官能性フルオロポリエーテルポリマーとの合計の最適濃度は、処理方法により異なり、秤量し易い量であればよいが、直接塗工する場合は、溶剤とシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー及びその部分(加水分解)縮合物と無官能性フルオロポリエーテルポリマーの合計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、溶剤とシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー及びその部分(加水分解)縮合物と無官能性フルオロポリエーテルポリマーの合計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30分~36時間、特に1~18時間とすることが好ましい。また、蒸着処理で施与する場合は、20~200℃の範囲が望ましい。また、加湿下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。なお、膜厚は、例えば、分光反射率測定法、エックス線反射率測定法、分光エリプソメトリー測定法、蛍光エックス線測定法等の手段により測定できる。また、例えばスプレー塗工では予め水分を添加したフッ素系溶剤に希釈し、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機器、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するのを防止し、更に傷つき防止性を付与することができるため、特にレンズ、タッチパネルディスプレイ、反射防止フイルムなどの撥水撥油層として有用である。
 また、本発明の表面処理剤は、浴槽、洗面台のようなサニタリー製品の防汚コーティング、自動車、電車、航空機などの窓ガラス又は強化ガラス、ヘッドランプカバー等の防汚コーティング、外壁用建材の撥水撥油コーティング、台所用建材の油汚れ防止用コーティング、電話ボックスの防汚及び貼り紙・落書き防止コーティング、美術品などの指紋付着防止付与のコーティング、コンパクトディスク、DVDなどの指紋付着防止コーティング、金型用に離型剤あるいは塗料添加剤、樹脂改質剤、無機質充填剤の流動性改質剤又は分散性改質剤、テープ、フイルムなどの潤滑性向上剤としても有用である。
 特に、本発明の表面処理剤は、レンズ基材に対して撥水撥油性、耐摩耗性に優れ、かつチャッキング性に優れる硬化被膜を付与できる。
 ここでいうチャッキング性とは、加工対象の基板を接着テープで固定した状態で加工を行ったときの基板が固定される程度をいい、例えば玉摺り加工用のレンズブロッキングテープでレンズを固定した際のレンズブロッキングテープとレンズとの接着の強さ(引張せん断接着強さ)を目安に判断される。接着テープと基板との接着により基板を精度良く加工できる程度に強固に固定できる場合をチャッキング性がよいという。
 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。なお、フルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基中の各フルオロオキシアルキレン単位の繰り返し数は19F-NMRより算出した数平均値である。また、下記式において、p1とq1、p2とq2、p3とq3が付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されているものである。更に、膜厚は分光エリプソメーターを用いた分光エリプソメトリー測定法により測定した値である。
  [合成例1]
 反応容器に、下記式(A)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
で表される化合物100g(1.55×10-2mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(B)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000118
で表される有機ケイ素化合物13.6g(4.64×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液5.92×10-2g(Pt単体として1.83×10-7molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物103gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(C)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
  [合成例2]
 反応容器に、下記式(A)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000120
で表される化合物100g(1.55×10-2mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(D)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000121
で表される有機ケイ素化合物15.9g(4.64×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液5.92×10-2g(Pt単体として1.83×10-7molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物104gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(E)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000122
  [合成例3]
 反応容器に、下記式(F)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000123
で表される化合物50g(6.15×10-3mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン50g、下記式(G)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000124
で表される有機ケイ素化合物6.98g(1.84×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.35×10-2g(Pt単体として7.26×10-8molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物50.1gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(H)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000125
  [合成例4]
 反応容器に、下記式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000126
で表される化合物50g(3.61×10-3mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン50g、下記式(J)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000127
で表される有機ケイ素化合物3.19g(1.08×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.21×10-2g(Pt単体として3.73×10-8molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物50.6gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(K)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000128
  [合成例5]
 反応容器に、下記式(L)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000129
で表される化合物100g(1.10×10-2mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(M)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000130
で表される有機ケイ素化合物10.2g(3.31×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液4.20×10-2g(Pt単体として1.30×10-7molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物105gを得た。
 得られた化合物は、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 JPOXMLDOC01-appb-C000131
  [合成例6]
 反応容器に、下記式(P)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000132
で表される化合物100g(5.94×10-3mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(Q)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000133
で表される有機ケイ素化合物7.56g(1.78×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.27×10-2g(Pt単体として7.01×10-8molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物104gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(R)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000134
  [合成例7]
 反応容器に、下記式(V)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000135
で表される化合物50g(6.38×10-3mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン50g、下記式(M)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000136
で表される有機ケイ素化合物11.8g(3.83×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.44×10-2g(Pt単体として7.53×10-8molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物55gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(W)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000137
  [合成例8]
 反応容器に、下記式(X)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000138
で表される化合物100g(1.10×10-2mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(D)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000139
で表される有機ケイ素化合物22.5g(6.59×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液4.20×10-2g(Pt単体として1.30×10-7molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物112gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(Y)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000140
  [合成例9]
 反応容器に、下記式(Z)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000141
で表される化合物100g(1.41×10-2mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(M)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000142
で表される有機ケイ素化合物13.0g(4.23×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液5.39×10-2g(Pt単体として1.66×10-7molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物106gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(AA)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000143
  [合成例10]
 反応容器に、下記式(AB)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000144
で表される化合物100g(5.99×10-3mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(T)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000145
で表される有機ケイ素化合物6.41g(1.80×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.29×10-2g(Pt単体として7.07×10-8molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物102gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(AC)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000146
  [合成例11]
 反応容器に、下記式(AD)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000147
で表される化合物100g(1.01×10-2mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(G)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000148
で表される有機ケイ素化合物23.0g(6.08×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液3.86×10-2g(Pt単体として1.19×10-7molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物114gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(AE)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000149
  [合成例12]
 反応容器に、下記式(AF)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000150
で表される化合物50g(4.04×10-3mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン50g、下記式(T)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000151
で表される有機ケイ素化合物8.64g(2.43×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液1.54×10-2g(Pt単体として4.77×10-8molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物51gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(AG)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000152
  [合成例13]
 反応容器に、下記式(AH)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000153
で表される化合物100g(1.28×10-2mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(D)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000154
で表される有機ケイ素化合物13.1g(3.84×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液4.89×10-2g(Pt単体として1.51×10-7molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物102gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(AI)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000155
  [合成例14]
 反応容器に、下記式(AJ)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000156
で表される化合物100g(1.42×10-2mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(AK)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000157
で表される有機ケイ素化合物11.9g(4.25×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液5.42×10-2g(Pt単体として1.68×10-7molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物105gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(AL)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000158
  [合成例15]
 反応容器に、下記式(AO)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000159
で表される化合物70g(7.14×10-3mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン70g、下記式(T)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000160
で表される有機ケイ素化合物15.2g(4.28×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液2.73×10-2g(Pt単体として8.43×10-8molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物78gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(AP)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000161
  [合成例16]
 反応容器に、下記式(AQ)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000162
で表される化合物100g(1.23×10-2mol)、1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、下記式(M)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000163
で表される有機ケイ素化合物22.8g(7.40×10-2mol)、及び塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液4.70×10-2g(Pt単体として1.45×10-7molを含有)を混合し、80℃で24時間熟成させた。その後、溶剤及び未反応物を減圧留去後洗浄し、液状の生成物111gを得た。
 得られた化合物は、1H-NMRにより下記式(AS)で表される構造であることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000164
  [実施例1]
 合成例1で得た化合物を、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。
  [実施例2]
 合成例2で得た化合物を、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。
  [実施例3]
 合成例3で得た化合物を、濃度20質量%になるようにオプテオンSF10(三井・ケマーズフロロプロダクツ社製、メチルパーフルオロヘプテニルエーテル)に溶解させて表面処理剤を調製した。
  [実施例4]
 合成例4で得た化合物を、濃度20質量%になるようにアサヒクリンAC-6000(AGC社製、トリデカフルオロオクタン)に溶解させて表面処理剤を調製した。
  [実施例5]
 合成例6で得た化合物を、濃度20質量%になるようにアサヒクリンAC-6000(AGC社製、トリデカフルオロオクタン)に溶解させて表面処理剤を調製した。
  [実施例6]
 合成例7で得た化合物を、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。
  [実施例7]
 合成例8で得た化合物を、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。
  [実施例8]
 合成例10で得た化合物を、濃度20質量%になるようにオプテオンSF10(三井・ケマーズフロロプロダクツ社製、メチルパーフルオロヘプテニルエーテル)に溶解させて表面処理剤を調製した。
  [実施例9]
 合成例11で得た化合物を、濃度20質量%になるようにオプテオンSF10(三井・ケマーズフロロプロダクツ社製、メチルパーフルオロヘプテニルエーテル))に溶解させて表面処理剤を調製した。
  [実施例10]
 合成例13で得た化合物を、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。
  [実施例11]
 合成例14で得た化合物を、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。
  [実施例12]
 合成例15で得た化合物を、濃度20質量%になるようにNovec 7300(3M社製、メチルパーフルオロヘキシルエーテル)に溶解させて表面処理剤を調製した。
  [実施例13]
 合成例16で得た化合物を、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。
  [比較例1]
 下記式(AT)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000165
で表される化合物を、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。
  [比較例2]
 下記式(AU)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000166
で表される化合物を、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。
  [比較例3]
 下記式(AV)
613-Si(OCH33 (AV)
で表される化合物を、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。
表面処理剤の調製及び硬化被膜の形成
 上記実施例の通り、表面処理剤を調製した。最表面にSiO2層を有するAR処理プラスチックレンズ(サイズ:80mmφ)に、各表面処理剤を真空蒸着し(処理条件は、圧力:2.0×10-2Pa、加熱温度:700℃)、25℃、湿度50%の雰囲気下で12時間硬化させて膜厚10nmの硬化被膜を形成した。
撥水撥油性の評価
[初期撥水性の測定]
 上記にて作製した硬化被膜を形成したレンズについて、接触角計Drop Master(協和界面科学社製)を用いて、硬化被膜の水に対する接触角(撥水性)を測定した(液滴:2μl、温度:25℃、湿度:40%)。結果(初期水接触角)を表1に示す。
 初期においては、実施例、比較例共に良好な撥水性を示した。
滑り性の評価
[動摩擦係数の測定]
 上記にて作製した硬化被膜を形成したレンズについて、ベンコット(旭化成社製)に対する動摩擦係数を、表面性試験機14FW(新東科学社製)を用いて下記条件で測定した。結果を表1に示す。
 接触面積:10mm×30mm
 荷重:100g
耐摩耗性の評価
 上記にて作製した硬化被膜を形成したレンズについて、ラビングテスター(新東科学社製)を用いて、下記条件で擦った後の硬化被膜の水に対する接触角(撥水性)を上記と同様にして測定し、耐摩耗性の評価とした。試験環境条件は25℃、湿度40%である。また、初期水接触角からの減少率を算出し、これらの結果(布摩耗後水接触角、水接触角減少率)を表1に示す。
[耐布摩耗性の測定]
布:ベンコット(旭化成社製)
接触面積:1cm2
移動距離(片道):40mm
移動速度:4,800mm/分
荷重:1kg/1cm2
摩耗回数:30,000回
チャッキング性の評価
 上記にて作製した硬化被膜を形成したレンズにレンズブロッキングテープ(3M社製:LEAP III 1695M)を貼り付け、引張せん断接着強さを測定した。具体的には、硬化被膜を形成したレンズと該レンズに貼り付けたレンズブロッキングテープとをその接着面にせん断応力が作用するように引張り、その接着接合部が破断したときの最大強さを測定した。結果(引張せん断接着強さ)を表1に示す。
[引張せん断接着強さ測定]
接着面積:2.7cm2
引張速度:50mm/分
 実施例1~13は、高分子量かつ連結基内にシルアルキレン構造、シルアリーレン構造を有する化合物(本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマー)を用いることで、基材密着性が向上し、高い布摩耗耐久性を示す結果であった。また、両末端に官能基を有することで引張せん断接着強さが高く、高いチャッキング性を確認できた。比較例1は動摩擦係数が低く、チャッキング性も低い。比較例2はチャッキング性が高いものの、布摩耗耐久性は低い。また、比較例3についても布摩耗性が低い結果となっている。以上のように、本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマーを用いた実施例では、高水準で布摩耗耐久性とチャッキング性を両立することができた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000167

Claims (8)

  1.  下記一般式(1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式中、Rfは下記一般式(2)で表される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、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、Wは1以上の水素原子を含むフルオロアルキレン基である。dは単位毎にそれぞれ独立して1~3の整数であり、p、q、r、s、t、u、vはそれぞれ0~450の整数で、p+q+r+s+t+u+v=20~450であり、これら各単位は直鎖状であっても分岐状であってもよい。また、p、q、r、s、t、u、vが付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されていてよく、該ポリマー残基の数平均分子量は6,000~30,000である。)
    Uは独立に2価又は3価の有機基であり、Zは独立にシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造であり、Yは独立に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は結合するケイ素原子毎に独立に1~3の整数であり、mは1又は2である。]
    で表されるシラノール基又は加水分解性シリル基を有するフルオロポリエーテル基含有ポリマー。
  2.  前記式(1)において、Uが、炭素数6~8のアリーレン基、酸素原子、硫黄原子、水酸基、ジオルガノシリレン基、2級アミノ基、3級アミノ基、カルボニル基、アミド基、エステル基、イソシアヌル基及びトリアジン環含有基から選ばれる1種又は2種以上の原子又は基を含んでいてもよい炭素数1~20の2価又は3価の脂肪族飽和炭化水素基である請求項1に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー。
  3.  前記式(1)において、Yが、酸素原子、硫黄原子及び炭素数6~8のアリーレン基から選ばれる1種又は2種以上の原子又は基を含んでいてもよい、炭素数1~20のアルキレン基である請求項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。
  4.  前記式(1)において、Xが、水酸基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数2~10のアルコキシアルコキシ基、炭素数2~10のアシロキシ基、炭素数2~10のアルケニルオキシ基及びハロゲン原子からなる群より選ばれるものである請求項1~3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。
  5.  式(1)で表されるポリマーが、下記式のいずれかで表されるものである請求項1~4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。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
    (式中、p1は5~440の整数、q1は5~250の整数で、p1+q1は50~450の整数である。r1は35~180の整数であり、r2は1~100の整数、r3は1~100の整数で、r2+r3は35~180の整数である。p2は1~400の整数、q2は1~250の整数、r4は1~100の整数、r5は1~100の整数で、p2+q2+r4+r5は40~403の整数である。p3は5~440の整数、q3は5~250の整数で、p3+q3は50~445の整数である。p1とq1、p2とq2、p3とq3が付された括弧内に示される各繰り返し単位はランダムに結合されていてよい。)
  6.  請求項1~5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及び/又はその部分(加水分解)縮合物を主成分とする表面処理剤。
  7.  請求項6に記載の表面処理剤で表面処理された物品。
  8.  レンズ基材である請求項7に記載の物品。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024242181A1 (ja) * 2023-05-23 2024-11-28 ダイキン工業株式会社 シラン化合物
WO2025170045A1 (ja) * 2024-02-09 2025-08-14 ダイキン工業株式会社 シラン化合物を含む組成物
WO2025170061A1 (ja) * 2024-02-09 2025-08-14 ダイキン工業株式会社 シラン化合物を含む組成物

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4382290A4 (en) * 2021-08-05 2025-07-30 Shinetsu Chemical Co ARTICLE HAVING A WATER- AND OIL-REPELLENT SURFACE LAYER

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003238577A (ja) 2001-10-05 2003-08-27 Shin Etsu Chem Co Ltd パーフルオロポリエーテル変性シラン及び表面処理剤、並びに反射防止フィルター
JP2012072272A (ja) 2010-09-28 2012-04-12 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 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
JP2013117012A (ja) * 2011-11-01 2013-06-13 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 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
JP2013136833A (ja) 2011-11-30 2013-07-11 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 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
JP2015199906A (ja) 2014-03-31 2015-11-12 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
WO2017077833A1 (ja) * 2015-11-06 2017-05-11 信越化学工業株式会社 表面処理された樹脂製品
WO2019176458A1 (ja) * 2018-03-14 2019-09-19 信越化学工業株式会社 含フッ素コーティング剤組成物、表面処理剤及び物品
WO2021029187A1 (ja) * 2019-08-09 2021-02-18 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、表面処理剤及び物品
WO2021111992A1 (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 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、表面処理剤及び物品

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003238577A (ja) 2001-10-05 2003-08-27 Shin Etsu Chem Co Ltd パーフルオロポリエーテル変性シラン及び表面処理剤、並びに反射防止フィルター
JP2012072272A (ja) 2010-09-28 2012-04-12 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 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
JP2013117012A (ja) * 2011-11-01 2013-06-13 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 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
JP2013136833A (ja) 2011-11-30 2013-07-11 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 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
JP2015199906A (ja) 2014-03-31 2015-11-12 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
WO2017077833A1 (ja) * 2015-11-06 2017-05-11 信越化学工業株式会社 表面処理された樹脂製品
WO2019176458A1 (ja) * 2018-03-14 2019-09-19 信越化学工業株式会社 含フッ素コーティング剤組成物、表面処理剤及び物品
WO2021029187A1 (ja) * 2019-08-09 2021-02-18 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、表面処理剤及び物品
WO2021111992A1 (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 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、表面処理剤及び物品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4403593A4

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024242181A1 (ja) * 2023-05-23 2024-11-28 ダイキン工業株式会社 シラン化合物
JP2024169387A (ja) * 2023-05-23 2024-12-05 ダイキン工業株式会社 シラン化合物
WO2025170045A1 (ja) * 2024-02-09 2025-08-14 ダイキン工業株式会社 シラン化合物を含む組成物
WO2025170061A1 (ja) * 2024-02-09 2025-08-14 ダイキン工業株式会社 シラン化合物を含む組成物
JP2025123195A (ja) * 2024-02-09 2025-08-22 ダイキン工業株式会社 シラン化合物を含む組成物
JP2025123191A (ja) * 2024-02-09 2025-08-22 ダイキン工業株式会社 シラン化合物を含む組成物

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