KR20190060768A - Surface treatment agent - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간이한 공정으로 신속하게 경화 피막을 형성할 수 있고, 보존성이 우수한 표면 처리제를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명은 (A) 1분자 중에 가수 분해성기를 적어도 하나 갖는 함불소 유기 규소 화합물, 및 (B) 분자 중에 포스폰산에스테르기를 갖는 화합물 (A)성분과 (B)성분의 합계 100질량부에 대해 0.001∼15질량부가 되는 양을 함유하는 표면 처리제 및 상기 표면 처리제의 경화물을 갖는 물품을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a surface treatment agent capable of rapidly forming a cured film by a simple process and having excellent storage stability. The present invention provides a surface treatment agent comprising (A) a fluorinated organosilicon compound having at least one hydrolyzable group And (B) a compound having an amount of 0.001 to 15 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the component (A) and the component (B) having a phosphonic acid ester group in the molecule, and a cured product of the surface treatment agent And to provide an article having the same.
Description
본 발명은 함불소 유기 규소 화합물을 함유하는 표면 처리제에 관한 것이다. 상세하게는 보존 안정성이 우수하고, 또한 저온 단시간에 경화하여, 발수 발유성 및 내마모성이 우수한 피막을 제공할 수 있는 표면 처리제 및 상기 표면 처리제로 처리된 물품에 관한 것이다.The present invention relates to a surface treatment agent containing a fluorinated organosilicon compound. More particularly, the present invention relates to a surface treatment agent which is excellent in storage stability and can be cured at a low temperature in a short time to provide a film excellent in water and oil repellency and abrasion resistance and an article treated with the surface treatment agent.
최근 휴대 전화의 디스플레이를 비롯하여, 화면의 터치 패널화가 가속되고 있다. 그러나, 터치 패널은 화면이 노출된 것이 많아, 손가락이나 뺨 등이 직접 접촉할 기회가 많기 때문에, 피지 등의 오염이 생기기 쉬운 것이 문제가 되고 있다. 그래서, 외관이나 시인성을 양호하게 하기 위해 디스플레이 표면에 지문이 묻기 어렵게 하는 기술이나, 오염을 지우기 쉽게 하는 기술의 요구가 해마다 높아지고 있다.Recently, a touch panel of a screen has been accelerated including a display of a cellular phone. However, since many touch panels are exposed to the screen, there are many opportunities for the finger or cheek to come into direct contact with the touch panel, so that contamination of sebum or the like is liable to occur. Therefore, a technique for making fingerprints hard to get on the display surface and a technique for making it easier to remove the fouling are getting higher every year in order to improve appearance and visibility.
일반적으로 플루오로옥시알킬렌기 함유 화합물은 그 표면 자유 에너지가 매우 작기 때문에, 발수 발유성, 내약품성, 윤활성, 이형성 및 방오성 등을 갖는 것이 알려져 있다. 그 성질을 이용하여 공업적으로는 종이, 섬유 등의 발수 발유 방오제, 자기 기록 매체의 활제, 정밀 기기의 방유제, 이형제, 화장료, 보호막 등, 폭넓게 이용되고 있다. 그러나, 상기 플루오로옥시알킬렌기 함유 화합물은 다른 기재에 대한 점착성 및 밀착성이 떨어지기 때문에, 상기 화합물을 포함하는 조성물의 경화물로 이루어지는 피막을 기재에 밀착시키는 것은 곤란하였다.Generally, fluorooxyalkylene group-containing compounds are known to have water- and oil-repellency, chemical resistance, lubricity, releasability and antifouling property because their surface free energy is very small. Industrially, it is industrially widely used as a water-repellent oil-repellent antifouling agent for paper and fiber, a lubricant for magnetic recording medium, an oil repellent for precision instruments, a release agent, a cosmetic, a protective film and the like. However, since the fluoroxyalkylene group-containing compound has poor adhesiveness and adhesiveness to other substrates, it is difficult to adhere the coating comprising the cured product of the composition containing the compound to the substrate.
또한, 실란 커플링제는 유리나 천 등의 기재 표면과 유기 화합물을 결합시키는 첨가제로서 공지된 것이고, 각종 기재 표면의 코팅제에 포함되는 첨가제로서 폭넓게 이용되고 있다. 실란 커플링제는 1분자 중에 유기 관능기와 반응성 실릴기(일반적으로는 알콕시실릴기)를 갖는 화합물이다. 알콕시실릴기는 공기 중의 수분 등에 의해 자기 축합 반응을 일으킨다. 코팅제를 경화하여 이루어지는 피막에서, 상기 알콕시실릴기 또는 그 가수 분해물인 실라놀기가 유리나 금속 등의 표면과 화학적·물리적으로 결합함으로써 내구성을 갖는 강고한 피막이 된다.The silane coupling agent is known as an additive for bonding an organic compound to the surface of a base material such as glass or cloth, and is widely used as an additive contained in coating materials on various substrate surfaces. The silane coupling agent is a compound having an organic functional group and a reactive silyl group (generally an alkoxysilyl group) in one molecule. The alkoxysilyl group causes self-condensation reaction by moisture in air or the like. In the film formed by curing the coating agent, the alkoxysilyl group or the silanol group as the hydrolyzate thereof is chemically and physically bonded to the surface of glass, metal, or the like to provide a durable film having durability.
특허문헌 1(일본 특허공개공보 2003-238577호)에는 플루오로옥시알킬렌기 및 알콕시실릴기를 갖는 화합물로서, 하기 식으로 나타내는 직쇄상 퍼플루오로옥시알킬렌기를 갖는 퍼플루오로옥시알킬렌기 함유 폴리머 변성 실란이 기재되어 있다. 상기 퍼플루오로옥시알킬렌기 함유 폴리머 변성 실란을 포함하는 표면 처리제의 경화물로 유리 표면을 처리함으로써, 유리 표면에 우수한 미끄럼성, 이형성 및 내마모성을 제공할 수 있다.Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2003-238577) discloses a compound having a fluoroxyalkylene group and an alkoxysilyl group and a perfluorooxyalkylene group-containing polymer having a straight chain perfluorooxyalkylene group represented by the following formula Silane. By treating the glass surface with the cured product of the surface treatment agent containing the perfluorooxyalkylene group-containing polymer modified silane, it is possible to provide excellent sliding property, releasability and abrasion resistance on the glass surface.
(식 중, Rf는 2가의 직쇄형 퍼플루오로옥시알킬렌기, R은 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 페닐기, X는 가수 분해성기, n은 0∼2, m은 1∼5의 정수, a는 2 또는 3임)(Wherein R is a divalent straight-chain perfluorooxyalkylene group, R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, 2 or 3)
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 표면 처리제는 실온에서 1일 정도, 100℃ 정도의 가열에서 1시간 정도의 경화 시간이 필요하여, 생산성이 떨어진다는 문제가 있다. 이와 같이, 종래의 발수 발유 처리제(표면 처리제)는 양호한 발수 발유성 및 오염 제거성을 갖는 막을 형성할 수는 있지만, 경화성이 떨어진다. 이 때문에, 저온·단시간에 경화 가능한 발수 발유 처리제(표면 처리제)의 개발이 요구되고 있다.However, the surface treatment agent described in Patent Document 1 requires a curing time of about one day at room temperature and about one hour at about 100 占 폚 of heating, resulting in a problem of low productivity. As described above, the conventional water- and oil-repellent agent (surface-treating agent) can form a film having good water- and oil-repellency and decontamination properties, but has poor curability. For this reason, development of a water-repellent oil repellent agent (surface treatment agent) that can be cured at a low temperature and in a short time is required.
경화를 촉진하는 촉매로는 유기 티탄산에스테르, 유기 티탄킬레이트 화합물, 유기 알루미늄 화합물, 유기 지르코늄 화합물, 유기 주석 화합물, 유기 카르복실산의 금속염, 아민 화합물 및 그 염, 4급 암모늄염, 알칼리 금속의 저급 지방산염, 디알킬히드록실아민, 구아니딜기 함유 유기 규소 화합물, 유기산 및 무기산 등이 알려져 있다. 그러나, 이들 촉매는 불소계 용제에 용해되지 않거나, 용해되어도 극히 소량밖에 용해되지 않기 때문에 촉매 효율이 나쁘다. 또한, 금속분이 잔류함으로서, 경화 피막의 특성의 열화를 초래하는 경우가 있다.Catalysts for promoting curing include organic titanic acid esters, organic titanium chelate compounds, organoaluminum compounds, organic zirconium compounds, organic tin compounds, metal salts of organic carboxylic acids, amine compounds and salts thereof, quaternary ammonium salts, Acid salts, dialkylhydroxylamines, guanidyl group-containing organic silicon compounds, organic acids and inorganic acids. However, these catalysts do not dissolve in the fluorine-based solvent or dissolve only in a very small amount even if they are dissolved, resulting in poor catalyst efficiency. Further, the metal powder may remain, resulting in deterioration of the properties of the cured coating.
상기 문제를 해결하기 위해, 특허문헌 2(일본 특허공개공보 2008-144144호)에는 불소계 용제에 가용인 경화 촉매로서 퍼플루오로폴리에테르카르복실산을 포함하는 코팅제 조성물이 기재되어 있다.In order to solve the above problem, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2008-144144) discloses a coating composition comprising a perfluoropolyether carboxylic acid as a curing catalyst soluble in a fluorine-based solvent.
특허문헌 2에 기재된 상기 조성물은 단시간에 경화하여 발수성, 발유성 및 오염 방지성이 우수한 경화 피막을 제공하지만, 보존성이 문제가 되고 있다.The composition disclosed in Patent Document 2 is cured in a short time to provide a cured coating excellent in water repellency, oil repellency and anti-contamination property, but has a problem of preservability.
그래서, 본 발명은 간이한 공정으로 신속하게 경화 피막을 형성할 수 있고, 보존성이 우수한 표면 처리제를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is therefore an object of the present invention to provide a surface treatment agent capable of forming a cured film quickly with a simple process and having excellent storage stability.
상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 본 발명자는 포스폰산에스테르기를 갖는 화합물을 가수 분해성기를 갖는 함불소 유기 규소 화합물의 경화 촉매로서 사용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내었다.As a result of intensive investigations to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a compound having a phosphonic acid ester group as a curing catalyst for a fluorinated organic silicon compound having a hydrolysable group.
즉, 본 발명은That is,
(A) 1분자 중에 가수 분해성기를 적어도 하나 갖는 함불소 유기 규소 화합물, 및,(A) a fluorinated organosilicon compound having at least one hydrolyzable group in one molecule, and
(B) 분자 중에 포스폰산에스테르기를 갖는 화합물 (A)성분과 (B)성분의 합계 100질량부에 대해 0.001∼15질량부가 되는 양을 함유하는 표면 처리제 및 상기 표면 처리제의 경화물을 갖는 물품을 제공한다.(B) a compound having a phosphonic acid ester group in a molecule and having an amount of 0.001 to 15 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the component (A) and the component (B), and an article having a cured product of the surface- to provide.
상기 본 발명의 표면 처리제는 기재 상에서 신속하게 경화하여, 기재에 강고하게 밀착되고, 발수 발유성, 미끄럼성 및 이형성 등이 우수한 피막을 형성한다.The surface treatment agent of the present invention is rapidly cured on the base material, firmly adhered to the base material, and forms a film excellent in water and oil repellency, slipperiness and releasability.
또한, 본 발명의 표면 처리제에 포함되는, 포스폰산에스테르기를 갖는 화합물은 공기 중의 수분에 접촉됨으로써, 포스폰산에스테르기가 신속하게 가수 분해되어 포스폰산이 된다. 상기 포스폰산이 가수 분해성기를 갖는 함불소 유기 규소 화합물의 가수 분해를 촉진하여 표면 처리제를 신속하게 경화시킨다. 상기 포스폰산에스테르는 수분에 접촉되지 않은 상태에서는 안정적으로 존재할 수 있다. 따라서, 보존 안정성이 우수한 표면 처리제를 제공할 수 있다.Further, the compound having a phosphonic acid ester group contained in the surface treatment agent of the present invention is brought into contact with moisture in the air, whereby the phosphonic acid ester group is hydrolyzed quickly to be a phosphonic acid. The phosphonic acid accelerates the hydrolysis of the fluorinated organosilicon compound having a hydrolyzable group to rapidly cure the surface treatment agent. The phosphonic acid ester can stably exist in a state where it is not in contact with water. Therefore, a surface treatment agent having excellent storage stability can be provided.
[(A) 함불소 유기 규소 화합물][(A) Fluorine Organosilicon Compound]
(A)성분은 1분자 중에 가수 분해성기를 적어도 하나 갖는 함불소 유기 규소 화합물이다. 상기 성분은 1분자 중에 수산기, 탄소수 1∼12의 알콕시기 및 알콕시알콕시기 등의 가수 분해성기를 갖고, 또한, 불소 원자를 갖는 유기 규소 화합물이면 된다. 함불소 유기 규소 화합물이란, 바람직하게는 플루오로옥시알킬렌기를 갖는 화합물인 것이 좋다. 플루오로옥시알킬렌기를 갖는 화합물이란, -CjF2jO-로 나타내는 반복 단위가 복수 결합된 (폴리)플루오로옥시알킬렌 구조를 갖는 화합물이다(상기 구조에서 j는 1 이상, 바람직하게는 1∼6, 보다 바람직하게는 1∼4의 정수이다). 특히, 상기 반복 단위를 10∼500개, 바람직하게는 15∼200개, 더욱 바람직하게는 20∼100개, 보다 바람직하게는 25∼80개 갖는 것이 좋다.(A) is a fluorinated organosilicon compound having at least one hydrolyzable group in one molecule. The above component may be any organic silicon compound having a hydrolyzable group such as a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms and an alkoxy alkoxy group in one molecule and having a fluorine atom. The fluorinated organic silicon compound is preferably a compound having a fluorooxyalkylene group. The compound having a fluoroxyalkylene group is a compound having a (poly) fluorooxyalkylene structure in which a plurality of repeating units represented by -C j F2 j O- is bonded (in the above structure, j is 1 or more, preferably 1 to 6, more preferably an integer of 1 to 4). In particular, it is preferable that the repeating unit has 10 to 500, preferably 15 to 200, more preferably 20 to 100, and more preferably 25 to 80 repeating units.
상기 반복 단위 -CjF2jO-는 직쇄형 및 분기형 중 어느 것이어도 된다. 예를 들면, 하기 단위를 들 수 있고, 이들 반복 단위의 2종 이상이 결합된 것이어도 된다.The repeating unit -C j F 2j O- may be either straight chain or branched. For example, the following units may be mentioned, and two or more of these repeating units may be bonded.
-CF2O--CF 2 O-
-CF2CF2O--CF 2 CF 2 O-
-CF2CF2CF2O--CF 2 CF 2 CF 2 O-
-CF(CF3)CF2O--CF (CF 3) CF 2 O-
-CF2CF2CF2CF2O--CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O-
-CF2CF2CF2CF2CF2O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O-
-C(CF3)2O--C (CF 3) 2 O-
상기 플루오로옥시알킬렌 구조는 특히, -(CF2)d-(OCF2)p(OCF2CF2)q (OCF2CF2CF2)r(OCF2CF2CF2CF2)s(OCF(CF3)CF2)tO(CF2)d-로 나타낸다. 상기 식 중, d는 0∼5의 정수이고, p, q, r, s, t는 각각 독립적으로 0∼200의 정수이고, 또한, p+q+r+s+t=10∼200인 것이 좋다. 또한, 괄호 안에 나타내는 각 단위는 랜덤으로 결합되어 있어도 된다. 특히, 하기 구조식으로 나타낼 수 있다.The fluoroxyalkylene structure is particularly preferably selected from - (CF 2 ) d - (OCF 2 ) p (OCF 2 CF 2 ) q (OCF 2 CF 2 CF 2 ) r (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 ) s OCF (CF 3) CF 2) t O (CF 2) d - represented by. P, q, r, s, and t are each independently an integer of 0 to 200, and p + q + r + s + t = 10 to 200. In the above formula, d is an integer of 0 to 5; In addition, each unit shown in parentheses may be combined at random. In particular, it can be represented by the following structural formula.
상기 식 중, d'는 0∼5의 정수이고, p', q', r', s', t'는 각각 독립적으로 0∼200의 정수이고, 또한, p'+q'+r'+s'+t'=10∼200이다.P ', q', r ', s' and t' are each independently an integer of 0 to 200, and p '+ q' + r '+ s' + t '= 10-200.
(A)성분의 함불소 유기 규소 화합물은 보다 바람직하게는 하기 식 (1)∼(4) 중 어느 것으로 나타내는 함불소 유기 규소 화합물이다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.The fluorinated organic silicon compound of component (A) is more preferably a fluorinated organic silicon compound represented by any of the following formulas (1) to (4). These may be used singly or in combination of two or more.
(A-Rf)α-ZWβ (1)(A-Rf) ? -ZW ? (1)
Rf-(ZWβ)2 (2)Rf- (ZW ? ) 2 (2)
A-Rf-Q-(Y)γB (3)A-Rf-Q- (Y) ? B (3)
Rf-(Q-(Y)γB)2 (4)Rf- (Q- (Y) ? B) 2 (4)
식 (1) 및 (2)에서 Rf기는 -(CF2)d-(OCF2)p(OCF2CF2)q(OCF2CF2CF2)r(OCF2CF2CF2CF2)s(OCF(CF3)CF2)t-O(CF2)d-이고, p, q, r, s, t는 상기와 같다. 괄호 안에 나타내는 각 단위는 랜덤으로 결합되어 있어도 된다. A는 불소 원자, 수소 원자, 또는 말단이 -CF3기, -CF2H기 혹은 -CH2F기인 1가의 불소 함유기이고, Z는 단결합, 탄소 원자, 규소 원자, 질소 원자, 또는 불소 원자로 치환되어도 되는 2∼8가의 유기기이고, 식 (1)에서의 Z의 원자가는 (β+α)이고, 식 (2)에서의 Z의 원자가는 (β+1)이고, W는 말단에 가수 분해성기를 갖는 1가의 유기기이다. α는 1∼7의 정수, 바람직하게는 1∼3의 정수이다. β는 1∼7의 정수, 바람직하게는 1∼3의 정수이다.Rf group in the formula (1) and (2) - (CF 2) d - (OCF 2) p (OCF 2 CF 2) q (OCF 2 CF 2 CF 2) r (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2) s (OCF (CF 3) CF 2 ) t -O (CF 2) d - a, p, q, r, s , t are as above. The units indicated in parentheses may be combined at random. A is a fluorine atom, a hydrogen atom, or a monovalent fluorine-containing group whose terminal is a -CF 3 group, -CF 2 H group or -CH 2 F group, and Z is a single bond, a carbon atom, a silicon atom, a nitrogen atom, Wherein the atomic valence of Z in the formula (1) is (? +?), The valence of Z in the formula (2) is (? + 1) and the valence of W in the formula Monovalent organic group. ? is an integer of 1 to 7, preferably an integer of 1 to 3. beta is an integer of 1 to 7, preferably an integer of 1 to 3.
식 (3) 및 (4)에서 Rf 및 A는 상기와 같고, Q는 단결합 또는 2가의 유기기이고, γ는 각각 독립적으로 1∼10의 정수이고, Y는 가수 분해성기를 갖는 2가의 유기기이고, B는 수소 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 할로겐 원자이다.In the formulas (3) and (4), Rf and A are as defined above, Q is a single bond or a divalent organic group, y is independently an integer of 1 to 10, Y is a divalent organic group having a hydrolysable group And B is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a halogen atom.
상기 식 (1) 및 (3)에서 A는 불소 원자, 수소 원자, 또는 말단에 -CF3기, -CF2H기 혹은 -CH2F기를 갖는 1가의 불소 함유기이다. 그 중에서도 -CF3기, -CF2CF3기, -CF2CF2CF3기가 바람직하다.In the formulas (1) and (3), A is a fluorine atom, a hydrogen atom, or a monovalent fluorine-containing group having a -CF 3 group, -CF 2 H group or -CH 2 F group at a terminal. Among them, -CF 3 group, -CF 2 CF 3 group and -CF 2 CF 2 CF 3 group are preferable.
상기 식 (1) 및 (2)에서 Z는 단결합, 탄소 원자, 규소 원자, 질소 원자 또는 불소 치환되어도 되는 2∼8가의 유기기이다. 식 (1)에서의 Z의 원자가는 (β+α)이고, 식 (2)에서의 Z의 원자가는 (β+1)이다. 상기 유기기는 -Q-M-으로 나타낼 수 있다.In the above formulas (1) and (2), Z represents a single bond, a carbon atom, a silicon atom, a nitrogen atom or a fluorine-substituted 2- to 8-membered organic group. The valence of Z in (1) is (β + α), and the valence of Z in (2) is (β + 1). The organic group may be represented by -Q-M-.
Q는 단결합 또는 2가의 유기기이고, Rf기와 M기의 연결기이다. 바람직하게는 아미드 결합, 에테르 결합, 에스테르 결합, 비닐 결합 또는 디메틸실릴렌기 등의 디오르가노실릴렌기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함해도 되는, 비치환 또는 치환의, 탄소수 2∼12의 2가 유기기이다. 보다 바람직하게는 상기 결합을 가져도 되는 2가 탄화수소기이다.Q is a single bond or a divalent organic group and is a linking group of Rf group and M group. Preferably an unsubstituted or substituted alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, which may contain one or more kinds selected from the group consisting of amide bond, ether bond, ester bond, vinyl bond, and diorganosilylene group such as dimethylsilylene group, 12 < / RTI > More preferably a divalent hydrocarbon group which may have the above bond.
상기 Q로 나타내는 비치환 또는 치환의, 탄소수 2∼12의 2가 탄화수소기로는 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기(트리메틸렌기, 메틸에틸렌기), 부틸렌기(테트라메틸렌기, 메틸프로필렌기), 헥사메틸렌기, 옥타메틸렌기 등의 알킬렌기, 페닐렌기 등의 아릴렌기, 또는 이들 기의 2종 이상의 조합(알킬렌·아릴렌기 등)을 들 수 있다. 또한, 이들 기의 탄소 원자에 결합하는 수소 원자의 일부 또는 전부를 불소 등의 할로겐 원자로 치환한 기여도 된다. 그 중에서도 비치환 또는 치환의 탄소수 2∼4의 알킬렌기 또는 페닐렌기가 바람직하다.Examples of the unsubstituted or substituted divalent hydrocarbon group having 2 to 12 carbon atoms represented by Q include methylene, ethylene, propylene (trimethylene, methylethylene), butylene (tetramethylene, methyl Propylene group), an alkylene group such as a hexamethylene group and an octamethylene group, an arylene group such as a phenylene group, or a combination of two or more of these groups (alkylene, arylene group and the like). Further, a part of or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of these groups may be substituted with a halogen atom such as fluorine. Among them, an unsubstituted or substituted alkylene group having 2 to 4 carbon atoms or a phenylene group is preferable.
Q로는 예를 들면, 하기 구조식으로 나타내는 기를 들 수 있다.Examples of Q include groups represented by the following structural formulas.
(식 중, f는 2∼4의 정수이고, a, b, g는 1∼4의 정수이고, h는 1∼50의 정수이고, Me는 메틸기임)(Wherein f is an integer of 2 to 4, a, b and g are integers of 1 to 4, h is an integer of 1 to 50, and Me is a methyl group)
M은 서로 독립적으로 단결합, -R1 2C-로 나타내는 2가의 기, -R3 2Si-로 나타내는 2가의 기, -R1C=로 나타내는 3가의 기, -R3Si=로 나타내는 3가의 기, -C≡로 나타내는 4가의 기 및 -Si≡로 나타내는 4가의 기에서 선택되는 기, 또는 2∼8가의 실록산 잔기이다. 상기에서 R1은 서로 독립적으로, 바람직하게는 탄소수 1∼3의 알킬기, 히드록실기 또는 R2 3SiO-로 나타내는 실릴에테르기이고, R2는 서로 독립적으로 수소 원자, 바람직하게는 탄소수 1∼3의 알킬기, 페닐기 등의 아릴기, 또는 탄소수 1∼3의 알콕시기이다. R3은 서로 독립적으로, 바람직하게는 탄소수 1∼3의 알킬기, 탄소수 2 또는 3의 알케닐기, 탄소수 1∼3의 알콕시기 또는 클로르기이다. M이 실록산 잔기인 경우에는 규소 원자수 2∼13개, 바람직하게는 규소 원자수 2∼5개의 사슬형, 분기상 또는 고리형 오르가노폴리실록산 구조를 갖는 것이 바람직하다. 상기 오르가노폴리실록산은 탄소수 1∼8, 보다 바람직하게는 1∼4의 메틸기, 에틸기, 프로필기 및 부틸기 등의 알킬기 또는 페닐기를 갖는 것이 좋다. 또한, 2개의 규소 원자가 알킬렌기 또는 페닐렌기로 결합된 실알킬렌 구조 또는 실페닐렌 구조, 즉 Si-(CH2)n-Si 또는 Si-(C6H4)-Si를 포함하고 있어도 된다. 상기 식에서, n은 2∼6의 정수이고, 바람직하게는 2∼4의 정수이다.M is independently a single bond, a bivalent group represented by -R 1 2 C-, a bivalent group represented by -R 3 2 Si-, a trivalent group represented by -R 1 C═, or -R 3 Si═ A trivalent group, a tetravalent group represented by -C≡, and a tetravalent group represented by -Si≡, or a siloxane residue having 2 to 8 carbon atoms. R 1 is independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxyl group or a silyl ether group represented by R 2 3 SiO-, R 2 is independently a hydrogen atom, An aryl group such as a phenyl group, or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms. R 3 is independently of each other preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkenyl group having 2 or 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a chlorine group. When M is a siloxane residue, it is preferable that it has a chain-like, branched or cyclic organopolysiloxane structure having 2 to 13 silicon atoms, preferably 2 to 5 silicon atoms. The organopolysiloxane preferably has an alkyl group of 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 4, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a butyl group, or a phenyl group. Further, it may contain a silylene structure or a silphenylene structure in which two silicon atoms are bonded to an alkylene group or a phenylene group, that is, Si- (CH 2 ) n -Si or Si- (C 6 H 4 ) -Si . In the above formula, n is an integer of 2 to 6, preferably an integer of 2 to 4.
이와 같은 M으로는 하기 구조식에 나타내는 것을 들 수 있다.Examples of such M include those shown in the following structural formulas.
(식 중, i는 1∼20의 정수임)(Wherein i is an integer of 1 to 20)
(식 중, Me는 메틸기임)(Wherein Me is a methyl group)
(식 중, f는 2∼4의 정수이고, h는 1∼50의 정수이고, Me는 메틸기임)(Wherein f is an integer of 2 to 4, h is an integer of 1 to 50, and Me is a methyl group)
상기 식 (1) 및 (2)에서 W는 말단에 가수 분해성기를 갖는 1가의 유기기이고, 바람직하게는 하기 식으로 나타내는 기이다.In the above formulas (1) and (2), W is a monovalent organic group having a hydrolyzable group at the terminal, and is preferably a group represented by the following formula.
(식 중, R은 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 페닐기이고, X는 가수 분해성기이고, a는 2 또는 3이고, m은 0 또는 1∼10의 정수임)(Wherein R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, X is a hydrolyzable group, a is 2 or 3, and m is 0 or an integer of 1 to 10)
X로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1∼10의 알콕시기, 메톡시메톡시기, 메톡시에톡시기 등의 탄소수 2∼10의 옥시알콕시기, 아세톡시기 등의 탄소수 1∼10의 아실옥시기, 이소프로페녹시기 등의 탄소수 2∼10의 알케닐옥시기, 클로르기, 브로모기, 요오드기 등의 할로겐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 메톡시기 및 에톡시기가 바람직하다. 상기 식에서, R은 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 페닐기이고, 그 중에서도 메틸기가 바람직하다. a는 2 또는 3이고, 반응성, 기재에 대한 밀착성의 관점에서 3이 바람직하다. b는 1∼7, 바람직하게는 1∼3의 정수, c는 1∼5, 바람직하게는 1∼3의 정수이다.Examples of X include alkoxy groups of 1 to 10 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy, oxyalkoxy groups of 2 to 10 carbon atoms such as methoxymethoxy and methoxyethoxy, An alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms such as an isopropenoyl group, an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, and a halogen group such as a chlorine group, a bromo group and an iodine group. Among them, a methoxy group and an ethoxy group are preferable. In the above formula, R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, and among these, a methyl group is preferable. a is 2 or 3, and 3 is preferred from the viewpoints of reactivity and adhesion to a substrate. b is an integer of 1 to 7, preferably 1 to 3, and c is an integer of 1 to 5, preferably 1 to 3.
식 (1) 및 (2)에서 -ZWβ로 나타내는 구조로는 하기 구조식으로 나타내는 것을 들 수 있다.Structures represented by -ZW ? In the formulas (1) and (2) include those represented by the following structural formulas.
식 (7a)∼(7e)에서 Q, R, X, 및 a는 상기와 같고, m1은 0∼10의 정수이고, 바람직하게는 2∼8의 정수이며, m2는 1∼10의 정수이고, 바람직하게는 2∼8의 정수이다. b는 2∼6의 정수, 바람직하게는 2∼4의 정수이고, c는 1∼50의 정수, 바람직하게는 1∼10의 정수이고, Me는 메틸기이다.In the formulas (7a) to (7e), Q, R, X and a are as defined above, m 1 is an integer of 0 to 10, preferably an integer of 2 to 8, and m 2 is an integer of 1 to 10 And preferably an integer of 2 to 8. b is an integer of 2 to 6, preferably an integer of 2 to 4, c is an integer of 1 to 50, preferably an integer of 1 to 10, and Me is a methyl group.
상기 식 (3) 및 (4)에서 Q는 2가의 유기기이고, Rf기와 Y기의 연결기이다. 상기 Q의 상세는 상기에서 설명한 바와 같다.In the formulas (3) and (4), Q is a divalent organic group and is a linking group of Rf group and Y group. The details of Q are as described above.
상기 식 (3) 및 (4)에서 Y는 서로 독립적으로 가수 분해성기를 갖는 2가의 유기기이다. 바람직하게는 하기 식으로 나타내는 기이다.In the formulas (3) and (4), Y is a divalent organic group having a hydrolyzable group independently of each other. Preferably a group represented by the following formula.
식 중, R, X, a 및 m은 상기와 같다. p는 1∼6의 정수, 바람직하게는 1∼3의 정수, 보다 바람직하게는 1 또는 2이다. M'은 3∼8가, 바람직하게는 3∼5가, 보다 바람직하게는 3가 또는 4가의, 치환 또는 비치환의 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기에서의 탄소 원자의 일부 또는 전부가 규소 원자로 치환되어 있어도 되고, 또한 상기 탄소 원자에 결합하는 수소 원자의 일부 또는 전부가 불소 원자 등의 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다. 또한, M'의 원자가는 p+2이다. M'은 바람직하게는 하기 구조식으로 나타내는 기이다.Wherein R, X, a and m are as defined above. p is an integer of 1 to 6, preferably an integer of 1 to 3, more preferably 1 or 2. M 'is a hydrocarbon group of 3 to 8 carbon atoms, preferably 3 to 5 carbon atoms, more preferably a trivalent or tetravalent hydrocarbon group, and a part or all of carbon atoms in the hydrocarbon group is substituted with a silicon atom And some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom. Also, the valence of M 'is p + 2. M 'is preferably a group represented by the following structural formula.
(상기에서, M1은 2가 탄화수소기 또는 오르가노실릴기이고, M2는 3가 탄화수소기 또는 오르가노실릴기이고, R은 탄소수 1∼6의 1가 탄화수소기임)(Wherein M 1 is a divalent hydrocarbon group or an organosilyl group, M 2 is a trivalent hydrocarbon group or an organosilyl group, and R is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms)
이와 같은 Y로는 예를 들면, 하기 구조식으로 나타내는 기를 들 수 있다.Examples of such Y include a group represented by the following structural formula.
(식 중, X는 상기와 동일하고, j는 0∼10의 정수, 바람직하게는 1∼8의 정수이고, k는 2∼10의 정수, 바람직하게는 3∼8의 정수임. Me은 메틸기임)(Wherein X is as defined above, j is an integer of 0 to 10, preferably an integer of 1 to 8, k is an integer of 2 to 10, preferably an integer of 3 to 8. Me is a methyl group )
상기 식 (3) 및 (4)에서 γ는 1∼10의 정수, 바람직하게는 1∼4의 정수이다. 또한, B는 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼4의 메틸기, 에틸기, 프로필기 및 부틸기 등의 알킬기, 또는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자 등의 할로겐 원자이다.In the formulas (3) and (4),? Is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 4. B is independently a hydrogen atom, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
상기 식 (1)∼(4)로 나타내는 불소 함유 유기 규소 화합물로서, 예를 들면, 하기 구조식으로 나타내는 화합물을 들 수 있다.Examples of the fluorine-containing organosilicon compound represented by the above formulas (1) to (4) include compounds represented by the following structural formulas.
(식 중, Me는 메틸기이고, 괄호 안에 나타내는 각 단위는 랜덤으로 결합되어 있어도 됨)(Wherein Me is a methyl group, and each unit in parentheses may be bonded at random)
본 발명의 표면 처리제는 상기 (A)성분에서의 가수 분해성기(X)의 일부 또는 전부가 가수 분해되어 있는 화합물(X가 OH기인 화합물)을 포함하고 있어도 되고, 이들 OH기의 일부 또는 전부가 축합되어 있는 화합물을 포함하고 있어도 된다.The surface treatment agent of the present invention may contain a compound in which part or all of the hydrolyzable group (X) in the component (A) is hydrolyzed (X is an OH group), and some or all of these OH groups Or a condensed compound.
[(B)성분][Component (B)] [
(B)성분은 분자 중에 포스폰산에스테르기를 갖는 화합물이다. 본 발명에서의 포스폰산에스테르기란 -P(O)(OX')2로 나타내는 기이다. X'는 -P(O)(OX')2로 나타내는 일반적인 포스폰산에스테르가 갖는 기이면 된다. 바람직하게는 비치환 또는 치환의, 탄소수 1∼5의 알킬기 또는 아릴기, 또는 -SiR3으로 나타내는 기이다. R은 서로 독립적으로 탄소수 1∼5의 알킬기 또는 아릴기이다. 보다 바람직하게는 X'는 페닐기 또는 트리메틸실릴기인 것이 좋다.(B) is a compound having a phosphonic acid ester group in its molecule. The phosphonic acid ester group in the present invention is a group represented by -P (O) (OX ') 2 . X 'may be a group having a general phosphonic acid ester represented by -P (O) (OX') 2 . Preferably an unsubstituted or substituted alkyl group or aryl group having 1 to 5 carbon atoms, or a group represented by -SiR 3 . R is independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group. More preferably, X 'is a phenyl group or a trimethylsilyl group.
상기한 (A)성분과의 상용성의 관점에서, (B)성분은 바람직하게는 불소 원자를 갖는 화합물인 것이 좋다. 특히 플루오로옥시알킬렌기를 갖는 화합물이 바람직하다. (B)성분이 불소 원자를 갖지 않는 화합물인 경우에는 표면 처리제가 후술하는 불소계 용제와 비불소계 용제의 혼합물을 용제로서 포함하는 것이 바람직하다. 이로써, (A)성분과 (B)성분의 상용성을 향상시킬 수 있다.From the viewpoint of compatibility with the component (A), the component (B) is preferably a compound having a fluorine atom. Particularly preferred are compounds having a fluorooxyalkylene group. When the component (B) is a compound having no fluorine atom, it is preferable that the surface treating agent includes a mixture of a fluorine-containing solvent and a non-fluorine-containing solvent, which will be described later, as a solvent. This makes it possible to improve the compatibility of the components (A) and (B).
플루오로옥시알킬렌기란, 상기 (A)성분에서 설명한 바와 같이, -CjF2jO-로 나타내는 반복 단위가 복수 결합된 (폴리)플루오로옥시알킬렌 구조를 말한다. 상세하게는 상기 (A)성분에 대해 기재한 플루오로옥시알킬렌기의 설명과 같다. 단, 상기 (A)성분과 (B)성분이 갖는 플루오로옥시알킬렌기의 구조는 서로 독립되어 있다. (B)성분에서의 플루오로옥시알킬렌기, Rf'는 바람직하게는 -(CF2)d'-(OCF2)p'(OCF2CF2)q'(OCF2CF2CF2)r'(OCF2CF2CF2CF2)s'(OCF(CF3)CF2)t'-O(CF2)d'-로 나타내는 기이다. 상기에서 d'는 0∼5의 정수이고, p', q', r', s' 및 t'는 서로 독립적으로 0∼200의 정수이고, 또한, p'+q'+r'+s'+t'=10∼200인 것이 좋다. 또한, 괄호 안에 나타내는 각 단위는 랜덤으로 결합되어 있어도 된다.The fluorooxyalkylene group refers to a (poly) fluorooxyalkylene structure having a plurality of repeating units represented by -C j F 2j O- bonded thereto, as described in the component (A). Specifically, it is the same as the description of the fluoroxyalkylene group described for the component (A). However, the structures of the fluoroxyalkylene groups of the components (A) and (B) are independent of each other. Fluoro in the component (B), the oxyalkylene group, Rf 'is preferably - (CF 2) d' - (OCF 2) p '(OCF 2 CF 2) q' (OCF 2 CF 2 CF 2) r ' (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 ) s' (OCF (CF 3 ) CF 2 ) t ' -O (CF 2 ) d' -. P ', q', r ', s' and t 'are independently an integer of 0 to 200, and p' + q '+ r' + s '+ t' Preferably from 10 to 200. In addition, each unit shown in parentheses may be combined at random.
(B)성분은 바람직하게는 하기 식 (5) 또는 (6)으로 나타내는 화합물이다.(B) is preferably a compound represented by the following formula (5) or (6).
A'-Rf'-Z'W'α' (5)A'-Rf'-Z'W 'α ' (5)
Rf'-(Z'W'α')2 (6)Rf '- (Z'W'α ')2 (6)
식 중, Rf'기는 상기와 같고, α'는 1∼7의 정수이고, A'는 불소 원자, 수소 원자, 또는 말단이 -CF3기, -CF2H기 혹은 -CH2F기인 1가의 불소 함유기, Z'는 단결합, 탄소 원자, 규소 원자, 질소 원자 또는 불소 치환되어도 되는 2∼8가의 유기기이고, W'는 말단에 포스폰산에스테르기를 갖는 1가의 유기기이다.Wherein A 'represents a fluorine atom, a hydrogen atom, or a monovalent group represented by a -CF 3 group, a -CF 2 H group or a -CH 2 F group, wherein Rf' is as defined above, α 'is an integer of 1 to 7, And Z 'is a monovalent organic group having a phosphonic acid ester group at the terminal thereof, and Z' is an organic group having a single bond, a carbon atom, a silicon atom, a nitrogen atom or a fluorine-
상기 식 (5)에서 A'는 불소 원자, 수소 원자, 또는 말단이 -CF3기, -CF2H기 혹은 -CH2F기인 1가의 불소 함유기이고, 그 중에서도 -CF3기, -CF2CF3기, -CF2CF2CF3기가 바람직하다.The formula (5) A 'is a fluorine atom, a hydrogen atom, or a terminal -CF 3 group, -CF 2 H group or a fluorine-containing monovalent -CH 2 F group, particularly groups -CF 3, -CF 2 CF 3 group, and -CF 2 CF 2 CF 3 group are preferable.
상기 식 (5), (6)에서 Z'는 단결합, 탄소 원자, 규소 원자, 질소 원자 또는 불소 치환되어도 되는 2∼8가의 유기기이다. 또한, Z'의 원자가는 α'+1이다. Z'의 상세는 상기 (A)성분에 기재한 Z로 나타내는 기의 설명과 같고, 유기기란 상기한 -Q-M-으로 나타내는 기이다. 상세한 것은 상기 (A)성분에 기재한 바와 같다. 단, (A)성분과 (B)성분은 독립적인 구조를 갖는다.In the formulas (5) and (6), Z 'represents an organic group having a single bond, a carbon atom, a silicon atom, a nitrogen atom or a fluorine- Also, the valence of Z 'is?' + 1. The details of Z 'are the same as those of the group represented by Z described in the above component (A), and the organic group is a group represented by -QM-. The details are as described in the component (A) above. However, the components (A) and (B) have independent structures.
상기 식 (5) 및 (6)에서 W'는 말단에 포스폰산에스테르기를 갖는 1가의 유기기이고, 예를 들면, -Q'-P(O)(OX')2로 나타낼 수 있다. Q'는 단결합 또는 2가의 유기기이다. 2가의 유기기로는 바람직하게는 탄소수 1∼20, 보다 바람직하게는 탄소수 2∼10의, 디오르가노실릴렌기를 포함하고 있어도 되는 탄화수소기이다. 또한, 상기한 Q의 선택지에서 선택되는 2가의 유기기를 갖고 있어도 된다.In the formulas (5) and (6), W 'is a monovalent organic group having a phosphonic acid ester group at the terminal, and can be represented, for example, as -Q'-P (O) (OX') 2 . Q 'is a single bond or a divalent organic group. The divalent organic group is preferably a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, which may contain a diorganosilylene group. Further, it may have a divalent organic group selected from the above-mentioned Q.
W'로는 바람직하게는 하기 식으로 나타내는 기를 들 수 있다.W 'is preferably a group represented by the following formula.
식 중, X'는 상기와 같고, l'은 0∼20의 정수이다.Wherein X 'is as defined above, and l' is an integer of 0 to 20.
식 중, X'는 상기와 같고, l', m', n'은 서로 독립적으로 1∼20의 정수이고, 바람직하게는 각각 2 또는 3이다.In the formulas, X 'is as defined above, and l', m 'and n' are independently integers of 1 to 20, preferably 2 or 3, respectively.
또한, W'로는 하기 식으로 나타내는 것이어도 된다.Further, W 'may be represented by the following formula.
식 중, X'및 Q는 상기와 같고, m' 및 n'은 서로 독립적으로 0∼20의 정수이고, 바람직하게는 각각 2 또는 3이다.In the formulas, X 'and Q are as defined above, and m' and n 'are independently an integer of 0 to 20, preferably 2 or 3, respectively.
상기 식 (5) 또는 (6)으로 나타내는 화합물로는 예를 들면, 하기 식으로 나타내는 화합물을 들 수 있다.Examples of the compound represented by the formula (5) or (6) include compounds represented by the following formulas.
본 발명의 표면 처리제에서 (B)성분의 배합량은 원하는 경화 시간, 그 분자량에 의존하여 상이하지만, (A)성분과 (B)성분의 합계 100질량부에 대해 0.001∼15질량부가 되는 양이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05∼10질량부가 되는 양이고, 보다 바람직하게는 0.1∼8질량부, 특히 0.5∼5질량부가 되는 양이다. (B)성분의 양이 상기 하한값 미만에서는 촉매의 효과가 발현되기 어렵다. 또한, 상기 상한값을 초과하면 경화 피막의 발수성이 저하되는 등, 표면 특성에 악영향을 미치는 경향이 있다. 성분(A)와 성분(B)의 혼합은 공지의 혼합 수단으로 행하면 되고, 각각을 하기 용매에 용해한 후에 혼합해도 된다.The blending amount of the component (B) in the surface treatment agent of the present invention varies depending on the desired curing time and the molecular weight, but is preferably 0.001 to 15 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B) More preferably 0.05 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 8 parts by mass, particularly preferably 0.5 to 5 parts by mass. When the amount of the component (B) is less than the above lower limit value, the effect of the catalyst is difficult to manifest. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the water repellency of the cured coating tends to deteriorate, which tends to adversely affect the surface characteristics. The component (A) and the component (B) may be mixed by a known mixing means, and they may be mixed after they are dissolved in the following solvents.
[용매][menstruum]
본 발명의 코팅제 조성물은 미리 용매에 의해 희석해 두는 것이 바람직하고, 이러한 용제로는 상기 불소기 함유 변성 실란(A)와, 포스폰산에스테르기를 갖는 화합물(B)를 균일하게 용해시키는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 불소 변성 지방족 탄화수소계 용제(퍼플루오로헵탄, 퍼플루오로옥탄 등), 불소 변성 방향족 탄화수소계 용제(1,3-트리플루오로메틸벤젠 등), 불소 변성 에테르계 용제(메틸퍼플루오로부틸에테르, 에틸퍼플루오로부틸에테르, 퍼플루오로(2-부틸테트라히드로푸란) 등), 불소 변성 알킬아민계 용제(퍼플루오로트리부틸아민, 퍼플루오로트리펜틸아민 등), 탄화수소계 용제(석유 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등), 케톤계 용제(아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등)를 들 수 있다. 이들 중에서도 용해성 및 안정성 등의 점에서, 불소 변성된 용제가 바람직하고, 특히 불소 변성 에테르계 용제, 불소 변성 방향족 탄화수소계 용제가 바람직하다. 상기 용제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 용매는 조성물 중에서의 (A)성분과 (B)성분의 합계 질량%가 0.01∼50%, 바람직하게는 0.03∼25%가 되도록 함유하는 것이 바람직하다.The coating composition of the present invention is preferably diluted beforehand with a solvent. Such a solvent is not particularly limited as long as it uniformly dissolves the fluorine group-containing modified silane (A) and the phosphonic acid ester group-containing compound (B) Do not. Examples of the solvent include fluorine-modified aliphatic hydrocarbon solvents such as perfluoroheptane and perfluorooctane, fluorine-modified aromatic hydrocarbon solvents such as 1,3-trifluoromethylbenzene, fluorine-modified ether solvents such as methylpurple Fluorine-modified alkylamine-based solvents (perfluorotributylamine, perfluorotripentylamine, etc.), hydrocarbon-based solvents (such as perfluorohexylamine, perfluorohexylamine, (Petroleum benzene, toluene, xylene and the like) and ketone solvents (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like). Of these, fluorine-modified solvents are preferable from the viewpoints of solubility and stability, and fluorine-modified ether solvents and fluorine-modified aromatic hydrocarbon solvents are particularly preferable. These solvents may be used singly or in combination of two or more kinds. The solvent is preferably contained so that the total mass% of the components (A) and (B) in the composition is 0.01 to 50%, preferably 0.03 to 25%.
본 발명의 표면 처리제는 (B)성분의 포스폰산에스테르기가 가수 분해되어 포스폰산이 되고, (A)성분의 가수 분해 반응을 촉진함으로써 경화된다. 일반적으로 포스폰산기(-P(O)(OH)2)는 100℃ 이상에서 장시간 가열하지 않으면 기재에 있는 OH기와의 반응이 진행되지 않기 때문에, 실온 저온 단시간의 가열로는 기재와 (B)성분의 반응은 진행되지 않는다. 한편, 상기 (A)성분은 실온에서도 가수 분해하여 서서히 기재의 -OH기와 결합한다. 이 때문에, 실온 또는 저온에서는 (B)성분의 촉매 기능에 의한 (A)성분의 가수 분해 반응이 우선적이고 또한 신속하게 진행된다. 이로써, 저온 단시간의 가열로도 기재와의 밀착성이 우수한 경화 피막을 제공할 수 있다.In the surface treatment agent of the present invention, the phosphonic acid ester group of the component (B) is hydrolyzed to be a phosphonic acid, which is cured by accelerating the hydrolysis reaction of the component (A). In general, since the reaction with the OH group in the substrate does not proceed unless the phosphonic acid group (-P (O) (OH) 2 ) is heated for a long time at 100 ° C or higher, The reaction of the components does not proceed. On the other hand, the component (A) is hydrolyzed even at room temperature and gradually bonds with the -OH group of the substrate. Therefore, at room temperature or at low temperature, the hydrolysis reaction of the component (A) by the catalytic function of the component (B) proceeds preferentially and rapidly. As a result, it is possible to provide a cured coating excellent in adhesion to a substrate even in a short-time heating at a low temperature.
[도공 방법][Coating method]
표면 처리제는 웨트 도공법(브러시 도포, 디핑, 스프레이, 잉크젯), 증착법 등 공지의 방법으로 기재에 증착할 수 있다. 도공 조건 등은 종래 공지의 방법에 따르면 된다. 본 발명의 표면 처리제는 도포 후에 경화가 빨라, 실온에서 경화시킬 수 있다. 또한, 단시간에 경화시키기 위해 30∼200℃에서 가열해도 된다. 경화는 가습하에서 행하는 것이 촉매 작용을 높이기 때문에, 가수 분해를 촉진하는 데 있어서 바람직하다. 경화 시간은 적절히 선택되면 되지만, 예를 들면, 25℃에서는 40분∼80분, 특히 60분 정도로 경화할 수 있다. 또한, 80℃에서는 30분 정도로 경화할 수 있다. 습도는 적절히 조정되면 되고, 상대 습도 40∼50% 정도가 바람직하다. 또한, 웨트 도공법을 하는 경우에는 분자량의 영향은 작기 때문에, 분자량은 제한되지 않지만, 본 발명의 표면 처리제를 증착법으로 도공할 때에는 (A)성분과 (B)성분의 수평균 분자량은 동일한 정도 또는 (B)성분의 쪽이 큰 쪽이 바람직하다.The surface treatment agent can be deposited on a substrate by a known method such as a wet coating method (brush coating, dipping, spraying, ink jet), or vapor deposition. The coating conditions and the like can be obtained by conventionally known methods. The surface treatment agent of the present invention can be cured at room temperature because of its rapid curing after application. Further, it may be heated at 30 to 200 DEG C for curing in a short time. The curing is preferably carried out under humidification in order to accelerate the hydrolysis because it enhances the catalytic action. The curing time may be appropriately selected, but can be set at, for example, 25 占 폚 for 40 minutes to 80 minutes, particularly about 60 minutes. Further, it can be cured at 80 DEG C for about 30 minutes. The humidity should be appropriately adjusted, and the relative humidity is preferably about 40 to 50%. When the wet coating method is used, the molecular weight is not limited because the effect of the molecular weight is small. However, when the surface treatment agent of the present invention is coated by the vapor deposition method, the number average molecular weight of the component (A) And the component (B) is preferably larger.
특히 바람직하게는 (B)성분이, (A)성분이 갖는 수평균 분자량에 대해 0.5∼5배인 수평균 분자량을 갖는 것이 좋다. (B)성분의 수평균 분자량이 (A)성분의 수평균 분자량보다 현저히 작으면 실온에서는 기재와 반응하기 어려운 (B)성분이 진공 증착 공정의 초기 단계에서 많이 증착된다. 그러면 기재와 반응하기 쉬운 (A)성분은 증착 공정의 후기에 증착되어, 기재와의 밀착성이 나빠지는 경우가 있다. 수평균 분자량의 차를 상기 범위 내로 함으로써, 본 발명의 효과를 폐해 없이 발휘할 수 있기 때문에 바람직하다.Particularly preferably, the component (B) has a number average molecular weight of 0.5 to 5 times the number average molecular weight of the component (A). When the number average molecular weight of the component (B) is significantly smaller than the number average molecular weight of the component (A), the component (B), which is difficult to react with the substrate at room temperature, is much deposited in the initial stage of the vacuum deposition process. Then, the component (A), which is liable to react with the substrate, is deposited at the latter stage of the vapor deposition process, resulting in poor adhesion to the substrate. By setting the difference in the number average molecular weight within the above-mentioned range, the effect of the present invention can be exerted without any adverse effect.
본 발명의 표면 처리제를 기재에 증착한 후에 경화시켜 피막을 형성한다. 상기 경화 피막(불소층)의 막두께는 50nm 이하가 바람직하고, 특히 0.5∼20nm가 바람직하고, 추가로 2∼15nm가 바람직하다.The surface treatment agent of the present invention is deposited on a substrate and then cured to form a film. The film thickness of the cured coating (fluorine layer) is preferably 50 nm or less, more preferably 0.5 to 20 nm, further preferably 2 to 15 nm.
본 발명의 표면 처리제는 기재 표면에 발수 발유성을 부여한다. 상기 포스폰산에스테르를 갖는 화합물은 종래의 경화 촉진제, 특히 산촉매와 동등한 경화 촉진 효과를 가지면서, 표면 처리제의 보존성을 높일 수 있다. 일반적으로 산촉매는 주제와 혼합한 직후부터 경화 촉진 효과를 발휘하지만, 보존 중에 경화 반응이 진행되기 때문에, 종종 처리액의 수명이 문제가 된다. 한편, 포스폰산에스테르기는 수분과 반응하여 포스폰산기가 되고 나서 경화 촉매 효과를 발휘하기 때문에, 표면 처리제의 수명에 미치는 영향은 작다.The surface treatment agent of the present invention imparts water and oil repellency to the substrate surface. The compound having a phosphonic acid ester can increase the preservability of a surface treatment agent while having a curing accelerating effect equivalent to that of a conventional curing accelerator, particularly an acid catalyst. Generally, the acid catalyst exerts hardening accelerating effect immediately after mixing with the subject, but since the hardening reaction proceeds during storage, the lifetime of the treatment liquid often becomes a problem. On the other hand, since the phosphonate group reacts with moisture to become a phosphonic acid group and exerts a curing catalyst effect, the effect on the lifetime of the surface treatment agent is small.
본 발명의 표면 처리제로 처리되는 기재로는 특별히 제한되지 않고, 종이, 천, 금속 및 그 산화물, 유리, 플라스틱, 세라믹, 석영 등 각종 재질의 것이어도 된다. 본 발명의 표면 처리제는 상기 기판에 발수 발유성을 부여할 수 있다. 특히 SiO2 처리된 유리, 필름, 사파이어 기판의 표면 처리제로서 바람직하게 사용할 수 있다.The substrate treated with the surface treatment agent of the present invention is not particularly limited and may be of various materials such as paper, cloth, metal and its oxide, glass, plastic, ceramic, quartz and the like. The surface treatment agent of the present invention may impart water and / or oil repellency to the substrate. In particular, it can be suitably used as a surface treatment agent for SiO 2 -treated glass, film or sapphire substrate.
본 발명의 표면 처리제로 처리되는 물품으로는 자동차 네비게이션, 태블릿 PC, 스마트 폰, 휴대 전화, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, PDA, 포터블 오디오 플레이어, 카 오디오, 게임 기기, 안경 렌즈, 카메라 렌즈, 렌즈 필터, 선글라스, 위내시경 카메라 등의 의료용 기기, 복사기, PC, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 터치 패널 디스플레이, 보호 필름, 반사 방지 필름 등의 광학 물품을 들 수 있다. 본 발명의 증착용 불소계 표면 처리제는 상기 물품에 지문 및 피지가 부착되는 것을 방지하고, 추가로 손상 방지성을 부여할 수 있기 때문에, 특히 터치 패널 디스플레이, 반사 방지 필름 등의 발수 발유층으로서 유용하다.The article to be treated with the surface treatment agent of the present invention includes at least one member selected from the group consisting of a car navigation system, a tablet PC, a smart phone, a mobile phone, a digital camera, a digital video camera, a PDA, a portable audio player, , A medical device such as a sunglass and an endoscope camera, a copying machine, a PC, a liquid crystal display, an organic EL display, a plasma display, a touch panel display, a protective film, and an antireflection film. The fluorine-containing surface treatment agent of the present invention is useful as a water-repellent and oil-repellent layer of a touch panel display, an antireflection film, and the like, because it can prevent the fingerprint and sebum from adhering to the article and further provide damage prevention property .
실시예Example
이하, 실시예 및 비교예를 나타내고, 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 제한되는 것은 아니다.EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
이하, 실시예 및 비교예에서 사용된 각 성분은 이하와 같다. 또한, 하기에서의 수평균 분자량은 1H-NMR에 의해 산출된 값이다.Hereinafter, the respective components used in Examples and Comparative Examples are as follows. The number average molecular weight in the following is a value calculated by 1 H-NMR.
(A) 함불소 유기 규소 화합물:(A) Fluorine organosilicon compound:
(A-1)(A-1)
(B) 포스폰산에스테르기 함유 화합물 :(B) a phosphonic acid ester group-containing compound:
(B-1)(B-1)
(B-2)(B-2)
(B-3)(B-3)
비교용 경화 촉매:Comparative curing catalyst:
(C-1)(C-1)
(C-2)(C-2)
(C-3) 트리플루오로아세트산(C-3) Trifluoroacetic acid
[실시예 1∼5 및 비교예 1∼4][Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4]
표면 처리제의 제조Preparation of surface treatment agent
실시예 1∼5에서는 상기한 (A-1)성분과, (B-1)∼(B-3)성분 중 어느 것을 각각 하기 표 1에 기재된 조성으로 혼합하고(혼합물 1∼5), 상기 혼합물(합계 100질량부)의 농도가 20질량%가 되도록 Novec 7200(3M사 제조) 400질량부에 용해시켜 표면 처리제를 제조하였다. 비교예 1∼4에서는 상기한 (A-1)성분과, 비교예용 경화 촉매(C-1)∼(C-3) 중 어느 것을 각각 하기 표 2에 기재된 조성으로 혼합하고(혼합물 6∼9), 상기 혼합물(합계 100질량부)의 농도가 20질량%가 되도록 Novec 7200(3M사 제조) 400질량부에 용해시켜 표면 처리제를 제조하였다.In Examples 1 to 5, the above-mentioned components (A-1) and (B-1) to (B-3) were mixed in the compositions shown in Table 1 below (Mixtures 1 to 5) (100 parts by mass in total) was dissolved in 400 parts by mass of Novec 7200 (manufactured by 3M Company) so as to have a concentration of 20% by mass. In Comparative Examples 1 to 4, the above-mentioned component (A-1) and the curing catalysts (C-1) to (C-3) for Comparative Examples were mixed in the compositions shown in Table 2 below (Mixtures 6 to 9) , And 400 parts by mass of Novec 7200 (manufactured by 3M Co.) so that the concentration of the mixture (100 parts by mass in total) was 20% by mass.
진공 증착에 의한 경화 피막의 형성Formation of Cured Coating by Vacuum Deposition
상기에서 제조한 각 표면 처리제 5㎕를 최표면에 SiO2를 15㎚ 처리한 유리(코닝사 제조 Gorilla3)에 하기 조건에 의해 진공 증착하고, 25℃, 습도 50%의 분위기하에서 1시간 경화시켜 피막(막 두께: 약 10nm)을 형성한 것을 하기 평가에서의 시험체로 하였다.By curing each of the surface treatment agent for a 5㎕ 15㎚ handle SiO 2 on the outermost surface of glass 1 hour under an atmosphere of 25 ℃, humidity of 50% evaporation, and vacuum by means of the following conditions (manufactured by Corning Gorilla3) prepared in coating ( Film thickness: about 10 nm) was formed as a specimen in the evaluation described below.
[진공 증착에 의한 도공 조건 및 장치][Coating conditions and apparatus by vacuum deposition]
· 측정 장치: 소형 진공 증착 장치 VPC-250F· Measuring device: Small vacuum deposition device VPC-250F
· 압력: 2.0×10-3㎩∼3.0×10-2㎩Pressure: 2.0 x 10 -3 Pa to 3.0 x 10 -2 Pa
· 증착 온도(보트의 도달 온도): 500℃· Deposition temperature (arrival temperature of boat): 500 ℃
· 증착 거리: 20㎜· Deposition distance: 20 mm
· 처리제의 주입량: 5㎎· Amount of treatment agent injected: 5 mg
· 증착량: 5㎎Deposition amount: 5 mg
상기 시험체에서의 경화 피막을 하기 방법에 의해 평가하였다.The cured coatings on the test specimens were evaluated by the following methods.
[발수성][Water repellency]
접촉각계 DropMaster(교와 계면 과학사 제조)를 사용하여, 경화 피막의 물에 대한 접촉각을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 기재한다.Using a contact angle meter DropMaster (manufactured by Kyoei Interface Science Co., Ltd.), the contact angle of the cured coating to water was measured. The results are shown in Table 3 below.
[내마모성][Abrasion resistance]
스틸 울(#0000)에 대한 내마모성:Wear resistance for steel wool (# 0000):
트라이보 기어 TYPE: 30S(신토 과학사 제조)를 사용하여 경화 피막을 하기 조건에서 10,000회 왕복 마모시킨 후에 경화 피막의 물에 대한 접촉각을 접촉각계 DropMaster(교와 계면 과학사 제조)를 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 기재한다.The contact angle of the cured coating to water was measured using a contact angle meter DropMaster (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) after the cured coating was subjected to reciprocating wear 10,000 times under the following conditions using a Tribo Gear TYPE: 30S (manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd.). The results are shown in Table 3 below.
접촉 면적: 1㎠Contact area: 1 cm 2
하중: 1㎏Load: 1 kg
[보존성 평가][Evaluation of preservability]
상기 시험체를 50℃하, 밀폐 용기 내에서 1개월 보존하였다. 보존 후의 시험체에 대해, 접촉각계 DropMaster(교와 계면 과학사 제조)를 사용하여 경화 피막의 물에 대한 접촉각을 측정하였다. 또한, 상기 내마모성 시험을 실시한 후의 경화 피막의 물에 대한 접촉각을 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 기재한다.The test piece was stored at 50 DEG C in a sealed container for one month. The contact angle of the cured coating to water was measured using a DropMaster (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) with respect to the test sample after storage. Further, the contact angle of the cured coating film against water after the above abrasion resistance test was measured. The results are shown in Table 3 below.
표 3에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 표면 처리제는 촉매를 포함하고 있지 않기 때문에 경화가 느려, 저온 단시간의 경화 조건에서는 충분히 경화되지 않기 때문에, 얻어진 경화 피막은 내마모성이 떨어진다. 비교예 2 및 3의 표면 처리제는 경화 촉매로서 포스폰산을 갖는 함불소 화합물을 함유한다. 상기 표면 처리제는 저온 단시간에 경화하여 내마모성을 갖는 경화 피막을 제공하지만, 50℃하에서 1개월 보존 후에 경화시켜 얻은 피막은 발수성이 떨어지고, 또한 내마모성도 떨어졌다. 이것은 표면 처리제가 포스폰산을 포함하기 때문에 보존 중에 (A)성분끼리가 축합된 것으로 추측된다. 비교예 4는 종래의 경화 촉매를 포함하는 표면 처리제이다. 얻어진 경화 피막은 발수성이 떨어지고, 또한 내마모성도 떨어졌다. 트리플루오로아세트산은 비점이 낮기 때문에, 진공 증착시, 표면 처리제가 기판에 부착되기 전에 펌프에 흡수되어 촉매로서의 효과가 충분히 얻어지지 않은 것으로 추측된다. 또한, 비교예 4의 표면 처리제도 보존 안정성이 떨어진다. 상기 표면 처리제도 보존 중에 트리플루오로아세트산의 영향으로 (A)성분이 축합된 것으로 생각된다.As shown in Table 3, the surface treatment agent of Comparative Example 1 does not contain a catalyst and is therefore hard to cure under a curing condition of a low temperature for a short time because of a slow curing, so that the cured coating obtained is poor in abrasion resistance. The surface treating agents of Comparative Examples 2 and 3 contain a fluorine compound having a phosphonic acid as a curing catalyst. The surface treatment agent cured in a short time at a low temperature to provide a cured coating having abrasion resistance. However, the coating obtained by curing after storage at 50 캜 for one month has poor water repellency and abrasion resistance. It is presumed that the components (A) are condensed during storage because the surface treatment agent contains phosphonic acid. Comparative Example 4 is a surface treatment agent containing a conventional curing catalyst. The resulting cured coating was poor in water repellency and also in abrasion resistance. Since trifluoroacetic acid has a low boiling point, it is presumed that the effect of the catalyst as a catalyst is not obtained when the surface treatment agent is absorbed in the pump before the surface treatment agent is attached to the substrate during vacuum deposition. In addition, the storage stability of the surface treatment system of Comparative Example 4 is poor. It is considered that the component (A) is condensed due to the influence of trifluoroacetic acid during the preservation of the surface treatment system.
이에 비해, 표 3의 실시예 1∼5에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 표면 처리제는 실온(25℃, 습도 50%) 1시간 경화라는 저온 단시간의 경화 조건에서도 우수한 내마모성을 갖는 경화 피막을 제공할 수 있다. 또한, 상기 경화 피막을 50℃하에서 1개월 보존한 후에도 우수한 내마모성은 저하되지 않고, 보존 안정성도 우수하다.On the other hand, as shown in Examples 1 to 5 of Table 3, the surface treatment agent of the present invention provides a cured coating having excellent abrasion resistance even at a low temperature short time curing condition of 1 hour of curing at room temperature (25 DEG C, 50% . In addition, excellent abrasion resistance is not lowered even after the cured coating is stored at 50 캜 for one month, and storage stability is also excellent.
[실시예 6∼10 및 비교예 5∼8][Examples 6 to 10 and Comparative Examples 5 to 8]
스프레이 도공에 의한 경화 피막의 형성Formation of cured coating by spray coating
상기 실시예 1∼5 및 비교예 1∼4에서 제조한 혼합물 1∼9를, 고형분 농도 0.1질량%가 되도록 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄[Solkane 365mfc(Solvay사 제조)]에 용해시켜 표면 처리제를 제조하였다.The mixtures 1 to 9 prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were mixed with 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (Solkane 365mfc, manufactured by Solvay Co., Ltd.) so as to have a solid content concentration of 0.1% ] To prepare a surface treating agent.
제조 1시간 후의 표면 처리제 및 50℃하 1주간 보존한 후의 표면 처리제를 각각 하기 조건에서 플라즈마 처리 세정한 화학 강화 유리(코닝사 제조, GorillaII)의 표면에 스프레이 도공 장치(주식회사 티 앤드 케이 제조, NST-51)를 사용하여, 스프레이 도공하였다. 그 후, 80℃, 40%RH로 30분간 경화시켜 경화 피막을 형성하고, 시험체를 얻었다.(Surface of Gorilla II manufactured by Corning Incorporated, Corning Inc.) subjected to a plasma treatment under the following conditions were each coated with a spray coating device (NST- 51) was used for spray coating. Thereafter, the resultant was cured at 80 DEG C and 40% RH for 30 minutes to form a cured film, thereby obtaining a specimen.
[플라즈마 처리 조건][Plasma treatment conditions]
· 장치: 플라즈마 드라이 세정 장치 PDC210· Apparatus: Plasma dry cleaning device PDC210
· 가스: O2가스 80cc, Ar가스 10ccGas: O 2 gas 80 cc, Ar gas 10 cc
· 출력: 250W· Output: 250W
· 시간: 30초· Time: 30 seconds
얻어진 경화 피막에 대해 발수성, 내마모성 및 보존성을 하기 방법에 의해 평가하였다. 결과를 표 4에 기재한다.Water repellency, abrasion resistance and storage stability of the obtained cured film were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 4.
발수성의 평가 방법: 상기한 발수성 시험과 동일한 방법에 의해 평가하였다.Evaluation method of water repellency: Evaluated by the same method as the above water repellency test.
내마모성의 평가: 왕복 마모 횟수를 3,000번으로 한 것 이외에는 상기한 내마모성 시험과 동일한 방법에 의해 평가하였다.Evaluation of abrasion resistance: The abrasion resistance test was carried out in the same manner as in the abrasion resistance test except that the number of times of reciprocating abrasion was changed to 3,000.
보존성의 평가: 각 시험체를 50℃하, 밀폐 용기 내에서 1주간 보존한 후에 상기 발수성 및 내마모성 평가를 행하였다.Evaluation of preservability: Each of the test specimens was stored at 50 캜 in a hermetically sealed container for 1 week, and then the water repellency and abrasion resistance were evaluated.
표 4에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 표면 처리제는 경화 촉매를 포함하지 않기 때문에, 80℃, 30분이라는 저온 단시간의 경화 조건에서는 충분한 내마모성을 갖는 피막을 제공할 수 없었다. 비교예 2∼4의 표면 처리제는 보존 안정성이 떨어진다. 이것은 상기와 같이 보존 중에 (A)성분끼리가 축합된 것으로 생각된다.As shown in Table 4, since the surface treatment agent of Comparative Example 1 did not contain a curing catalyst, it was impossible to provide a coating having sufficient abrasion resistance at a low temperature short time curing condition of 80 占 폚 for 30 minutes. The surface treatment agents of Comparative Examples 2 to 4 are inferior in storage stability. This is presumably because the components (A) are condensed during storage as described above.
이에 비해, 표 4의 실시예 6∼10에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 표면 처리제는 80℃, 30분이라는 저온 단시간의 경화 조건에서도 우수한 내마모성을 갖는 경화 피막을 제공할 수 있다. 또한, 상기 경화 피막을 50℃하에서 1개월 보존한 후에도 우수한 내마모성은 저하되지 않고, 보존 안정성도 우수하다.On the other hand, as shown in Examples 6 to 10 of Table 4, the surface treatment agent of the present invention can provide a cured coating having excellent abrasion resistance even at a low temperature short time curing condition of 80 占 폚 for 30 minutes. In addition, excellent abrasion resistance is not lowered even after the cured coating is stored at 50 캜 for one month, and storage stability is also excellent.
본 발명의 표면 처리제는 저온 단시간의 경화로 발수 발유성이 우수하고, 기재와의 밀착성이 우수한 경화 피막을 제공할 수 있으며, 또한 보존성이 우수하다. 따라서, 본 발명의 표면 처리제는 공업적으로 널리 이용되는 것을 기대할 수 있다. 특히 터치 패널 디스플레이, 반사 방지 필름 등, 유지의 부착이 상정되고, 시인성이 중요해지는 용도에 있어서 발수 발유막을 형성하기 위한 표면 처리제로서 유용하며, 이들 제품의 생산성 향상에 기여하는 것을 기대할 수 있다.The surface treatment agent of the present invention is excellent in water-repellent and oil-repellency due to low-temperature short-time curing, can provide a cured film having excellent adhesion with a substrate, and is also excellent in preservability. Therefore, the surface treatment agent of the present invention can be expected to be widely used industrially. In particular, it is useful as a surface treatment agent for forming a water-repellent and oil-repellent film in applications where adhesion of the oil is anticipated, such as a touch panel display and an antireflection film, and in which visibility becomes important, and it is expected that this product contributes to improvement of productivity.
Claims (12)
분자 중에 포스폰산에스테르기를 갖는 화합물인 (B)성분을 포함하고,
상기 (B)성분의 배합량은 상기 (A)성분과 상기 (B)성분의 합계 100질량부에 대해 0.001∼15질량부가 되는 양인, 표면 처리제.(A) which is a fluorinated organosilicon compound having at least one hydrolyzable group in one molecule and
(B) which is a compound having a phosphonic acid ester group in its molecule,
Wherein the blending amount of the component (B) is 0.001 to 15 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the component (A) and the component (B).
(B)성분이 불소 원자를 갖는 화합물인, 표면 처리제.The method according to claim 1,
(B) is a compound having a fluorine atom.
(B)성분이 플루오로옥시알킬렌기를 갖는 화합물인, 표면 처리제.3. The method of claim 2,
(B) is a compound having a fluoroxyalkylene group.
(A)성분이 플루오로옥시알킬렌기를 갖는 함불소 유기 규소 화합물인, 표면 처리제.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the component (A) is a fluorinated organosilicon compound having a fluoroxyalkylene group.
상기 (A)성분이 하기 일반식 (1), (2), (3) 또는 (4)로 나타내는 함불소 유기 규소 화합물에서 선택되는 적어도 1종인, 표면 처리제.
(A-Rf)α-ZWβ (1)
Rf-(ZWβ)2 (2)
A-Rf-Q-(Y)γB (3)
Rf-(Q-(Y)γB)2 (4)
[상기 각 식에서, Rf기는 서로 독립적으로 -(CF2)d-(OCF2)p(OCF2CF2)q(OCF2CF2CF2)r(OCF2CF2CF2CF2)s(OCF(CF3)CF2)t-O(CF2)d-이고, d는 0∼5의 수이고, p, q, r, s, t는 각각 독립적으로 0∼200의 정수이고, 또한, p+q+r+s+t=10∼200이고, 괄호 안에 나타내는 각 단위는 랜덤으로 결합되어 있어도 되며, A는 서로 독립적으로 불소 원자, 수소 원자, 또는 말단이 -CF3기, -CF2H기 혹은 -CH2F기인 1가의 불소 함유기이고, Z는 서로 독립적으로 단결합, 탄소 원자, 규소 원자, 질소 원자 또는 불소 치환되어도 되는 2∼8가의 유기기이고, W는 서로 독립적으로 말단에 가수 분해성기를 갖는 1가의 유기기이고, α는 1∼7의 정수이고, β는 서로 독립적으로 1∼7의 정수이고, 식 (1)에서의 Z의 원자가는 (β+α)이고, 식 (2)에서의 Z의 원자가는 (β+1)이고, Q는 서로 독립적으로 단결합 또는 2가의 유기기이고, γ는 서로 독립적으로 1∼10의 정수이고, Y는 서로 독립적으로 가수 분해성기를 갖는 2가의 유기기이고, 및 B는 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 할로겐 원자임]5. The method of claim 4,
Wherein the component (A) is at least one selected from the group consisting of fluorinated organic silicon compounds represented by the following general formula (1), (2), (3) or (4)
(A-Rf)alpha-ZWbeta (One)
Rf- (ZWbeta)2 (2)
A-Rf-Q- (Y)gammaB (3)
Rf- (Q- (Y)gammaB)2 (4)
[In the above formulas, the Rf groups independently of one another are - (CF2)d- (OCF2)p(OCF2CF2)q(OCF2CF2CF2)r(OCF2CF2CF2CF2)s(OCF (CF3) CF2)t-O (CF2)dP + q + r + s + t = 10 to 200, wherein each unit represented by parentheses is a random combination of And A is independently a fluorine atom, a hydrogen atom, or a -CF3Group, -CF2H group or -CH2And Z is independently a monovalent bond, a carbon atom, a silicon atom, a nitrogen atom, or a fluorine-substituted 2- to 8-membered organic group, and W is independently an alkylene group having 1 to 1 (1) wherein the valence of Z in the formula (1) is (? +?) And the valence of Z in the formula (2) is an integer of 1 to 7; and? Is an integer of 1 to 7;? Is independently an integer of 1 to 7; Is a bivalent organic group having a hydrolyzable group independently of each other, and B is a divalent organic group having a hydrolyzable group independently of each other, and Q is a single bond or a divalent organic group independently of each other, y is independently an integer of 1 to 10, Independently of each other, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a halogen atom]
(B)성분이 하기 일반식 (5) 또는 (6)으로 나타내는 화합물인, 표면 처리제.
A'-Rf'-Z'W'α' (5)
Rf'-(Z'W'α')2 (6)
[식 중, Rf'기는 서로 독립적으로 -(CF2)d'-(OCF2)p'(OCF2CF2)q'(OCF2CF2CF2)r'(OCF2CF2CF2CF2)s'(OCF(CF3)CF2)t'-O(CF2)d'-이고, d'는 0∼5의 정수이고, p', q', r', s', t'는 0∼200의 정수이고, 또한, p'+q'+r'+s'+t'=10∼200이고, 괄호 안에 나타내는 각 단위는 랜덤으로 결합되어 있어도 되며, α'는 서로 독립적으로 1∼7의 정수이고, A'는 서로 독립적으로 불소 원자, 수소 원자, 또는 말단이 -CF3기, -CF2H기 혹은 -CH2F기인 1가의 불소 함유기이고, Z'는 서로 독립적으로 단결합, 탄소 원자, 규소 원자, 질소 원자 또는 불소 치환되어도 되는 2∼8가의 유기기이고, 및 W'는 서로 독립적으로 말단에 포스폰산에스테르기를 갖는 1가의 유기기임]5. The method of claim 4,
(B) is a compound represented by the following general formula (5) or (6).
A'-Rf'-Z'W 'a ' (5)
Rf ' - (Z'W ' a ' ) 2 (6)
[Wherein, Rf 'groups are independently from each other - (CF 2) d' - (OCF 2) p '(OCF 2 CF 2) q' (OCF 2 CF 2 CF 2) r '(OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2) s' (OCF (CF 3) CF 2) t '-O (CF 2) d' - and, d 'is an integer of 0~5, p', q ', r', s', t ' Is an integer of 0 to 200 and p '+ q' + r '+ s' + t' = 10 to 200, each unit represented by parentheses may be bonded at random, A 'is independently a fluorine atom, a hydrogen atom, or a monovalent fluorine-containing group whose terminal is -CF 3 group, -CF 2 H group or -CH 2 F group, and Z' is independently a single bond, a carbon And W 'each independently represent a monovalent organic group having a phosphonic acid ester group at the end thereof, and R < 2 >
상기 (B)성분에서의 포스폰산에스테르기가 -P(O)(OX')2로 나타내고, X'가 비치환 또는 치환의, 탄소수 1∼5의 알킬기 또는 아릴기, 또는 -SiR3으로 나타내는 기인(상기 R은 서로 독립적으로 탄소수 1∼5의 알킬기 또는 아릴기인), 표면 처리제.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the phosphonic acid ester group in the component (B) is represented by -P (O) (OX ') 2 , X' is an unsubstituted or substituted alkyl group or aryl group having 1 to 5 carbon atoms, or -SiR 3 (Wherein R is independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group).
상기 X'가 페닐기 또는 -Si(CH3)3으로 나타내는 기인, 표면 처리제.8. The method of claim 7,
Wherein X 'is a group represented by a phenyl group or a -Si (CH 3) 3, a surface treatment agent.
상기 (B)성분이 (A)성분의 수평균 분자량에 대해 0.5∼5배인 수평균 분자량을 갖는 것인, 표면 처리제 .4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the component (B) has a number average molecular weight of 0.5 to 5 times the number average molecular weight of the component (A).
상기 물품이 광학 물품, 터치 패널, 반사 방지 필름, SiO2 처리된 유리 및 도기에서 선택되는, 물품.11. The method of claim 10,
Wherein the article is selected from an optical article, a touch panel, an antireflection film, a SiO 2 treated glass and a ceramic article.
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