防指纹附着剂及其制造方法、硬质涂层用组合物、具有硬质涂层的基材以及触摸屏的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种通过添加在光固化性的硬质涂层用树脂中使用，可赋予所得的硬质涂层的表面以充分的硬度、防污性、特别是防指纹附着性，并且还能充分确保硬质涂层的外观和防指纹附着性的耐光性，而且环境负荷少的部分水解缩合物、及其制造方法、掺合了该部分水解缩合物的硬质涂层用组合物、以及具有硬质涂层的基材、触摸屏。一种防指纹附着剂，其由部分水解缩合物构成，该部分水解缩合物是水解性硅烷化合物混合物的部分水解缩合物，其包含-CnF2n+1(n≤6)、氟原子含有率为2.5～40质量％、且具有乙烯性双键。一种硬质涂层用组合物，其中，相对于组合物的总固体成分含有0.01～20质量％的该部分水解缩合物和光聚合性成分。
【专利说明】防指纹附着剂及其制造方法、硬质涂层用组合物、具有硬质涂层的基材以及触摸屏
【技术领域】
[0001]本发明涉及防指纹附着剂及其制造方法、硬质涂层用组合物、具有硬质涂层的基材以及触摸屏。
【背景技术】
[0002]智能手机和平板电脑等所用的触摸屏在使用时由于接触人的手指，所以容易附着指纹、皮脂、汗等的脂性污物。而且，脂性污物一旦附着则不容易脱落，此外，随着光的强弱等会比较明显，存在损害可见性和美观的问题。还指出在显示器玻璃、光学元件、卫生设备等中也存着同样的问题。
[0003]于是，作为解决由脂性污物的附着引起的问题的手段，提出了各种在光学构件的表面形成具有脂性污物难以附着、即使附着也容易擦拭的性能的防污层的技术。表面具有防污层的光学构件中，位于最外层的防污层在擦拭时其表面部分容易造成损伤。因此，在需要赋予基材表面以耐磨损性等机械强度的情况下，需要在基材表面设置硬质涂层，存在制造工序变得复杂的问题。
[0004]为了解决该问题，例如专利文献I中记载了将包含下述组分的组合物涂布在基材上，使其固化，形成耐磨损性优异、防指纹附着性等防污性优异的硬质涂层的技术，组合物包含:包含具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能性聚合性单体成分的活性能量射线固化性的聚合性单体，分子结构中包含活性能量射线固化性的官能团、表现出拒水拒油性的部位和特定的2价烃基的拒水拒油性赋予剂，和活性能量射线聚合引发剂。
[0005]此外，专利文献2记载了被膜形成用组合物中所用的具有全氟烷基和全氟聚醚基的氟代有机聚硅氧烷树脂的制造方法。实施例中，使具有全氟烷基的水解性硅烷化合物、或其与具有有机基团(不具有氟原子)的水解性硅烷化合物的混合物在特定条件下水解，得到氟代有机聚硅氧烷树脂。而且，使用该树脂而形成的被膜的密合性、耐磨擦牢度特性、耐光性、防污染性、拒水性、防反射性、低折射率及透明性优异。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:国际公开第2004/044062号
[0009]专利文献2:日本专利特许第4711080号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的技术问题
[0011]但是，在使用专利文献I所述的组合物而得的硬质涂层中，对于防污性，有时耐光性会不充分。
[0012] 专利文献2所述的氟代有机聚硅氧烷树脂由于以具有碳原子数为8的全氟烷基的水解性硅烷化合物为原料，所以环境负荷高。此外，由该树脂得到的被膜的硬度有时会不充分。
[0013]本发明是鉴于上述情况而完成的发明，目的在于提供一种通过添加在光固化性的硬质涂层用树脂使用，可赋予所得的硬质涂层的表面以充分的硬度、防污性、特别是防指纹附着性，并且还能充分确保硬质涂层的外观和防污性、特别是防指纹附着性的耐光性，而且环境负荷少的部分水解缩合物、及其制造方法。
[0014]本发明的目的还在于提供一种掺合了上述部分水解缩合物的能形成硬度充分、防污性、特别是防指纹附着性及其耐光性、以及外观优异的硬质涂层的硬质涂层用组合物以及具有使用该硬质涂层组合物而得的硬质涂层的基材、使用具有该硬质涂层的基材而得的触摸屏。
[0015]解决技术问题所采用的技术方案
[0016]本发明提供具有以下[I]~[14]的构成的防指纹附着剂及其制造方法、硬质涂层用组合物、具有硬质涂层的基材以及触摸屏。
[0017][I] 一种防指纹附着剂，其由氟原子含有率为2.5~40质量％的部分水解缩合物构成，上述部分水解缩合物是包含以下式(a-Ι)表示的水解性硅烷化合物(a-Ι)、以下式(a-2)表示的水解性硅烷化合物(a-2)和以下式(a_3)表示的水解性硅烷化合物(a_3)的混合物的部分水解缩合物；
[0018][化I]
[0019]Rf-Q1-SiX13...(a-1)
[0020]RH1p-SiX2(4_p「.(a-2)
[0021]
【权利要求】
1.一种防指纹附着剂，其由氟原子含有率为2.5~40质量％的部分水解缩合物构成，所述部分水解缩合物是包含以下式(a-Ι)表示的水解性硅烷化合物(a-Ι)、以下式(a-2)表示的水解性硅烷化合物(a-2)和以下式(a-3)表示的水解性硅烷化合物(a_3)的混合物的部分水解缩合物； [化I]
Rf-Q1-SiX13...(a-1)
Rmp-SiX2(4_p「.(a-2)
式(a-1)、(a-2)和(a-3)中的符号如下所示: Rf:碳原子数I~6的全氟烷基、或以RflORf2-表示的碳原子数2~100的I价基团，其中，Rfl是碳原子数I~6的全氟烷基，Rf2是可以在碳一碳原子间具有醚性氧原子的全氟亚烷基; Q1:碳原子数I~10的不含氟原子的2价有机基团； Y:具有乙烯性双键的基团； Q2:碳原子数I~6的不含氟原子的2价有机基团； RH1、Rh2:碳原子数I~6的烃基； x\x2>x3:水解性基团； P:0~3的整数； q:1 或2 ; r:0或I ;q+r是I或2的数； 其中，式(a-Ι)中的X1，以及式(a-2)或式(a_3)中的X2、X3、Rm、Y-Q2存在多个时，彼此可以不同或相同。
2.如权利要求1所述的防指纹附着剂，其特征在于，所述部分水解缩合物的氟原子含有率为20~40质量％，所述式(a-Ι)中的Rf是碳原子数I~6的全氟烷基、或以RflORf2-表示的碳原子数2~40的I价基团，其中，Rfl是碳原子数I~6的全氟烷基，Rf2是可以在碳一碳原子间具有醚性氧原子的全氟亚烷基。
3.一种防指纹附着剂的制造方法，它是制造权利要求1或2所述的防指纹附着剂的方法，其特征在于，在水、有机溶剂和酸的存在下，使水解性硅烷化合物混合物水解、部分缩合，制造氟原子含有率为2.5~40质量％的部分水解缩合物；所述水解性硅烷化合物混合物中，相对于100摩尔的所述以(a-Ι)表示的水解性硅烷化合物(a-Ι)，以I~23000摩尔的摩尔比包含所述以(a-2)表示的水解性硅烷化合物(a-2)，以20~11500摩尔的摩尔比包含所述以(a-3)表示的水解性硅烷化合物(a-3)。
4.如权利要求3所述的防指纹附着剂的制造方法，其特征在于，所述部分水解缩合物是使水解性硅烷化合物混合物水解、部分缩合而制造的部分水解缩合物；所述水解性硅烷化合物混合物中，相对于100摩尔的所述水解性硅烷化合物(a-Ι)，以I~800摩尔的摩尔比包含所述水解性硅烷化合物(a-2)，以20~300摩尔的摩尔比包含所述水解性硅烷化合物(a~3)ο
5.如权利要求3或4所述的防指纹附着剂的制造方法，其特征在于，相对于所述水解性硅烷化合物混合物100质量份，所述水的添加量为5~100质量份。
6.如权利要求4所述的防指纹附着剂的制造方法，其特征在于，相对于所述水解性硅烷化合物混合物100质量份，所述水的添加量为5~40质量份。
7.如权利要求3~6中任一项所述的防指纹附着剂的制造方法，其特征在于，所述有机溶剂包含具有羟基、25°C下的比介电常数为5~20的化合物。
8.如权利要求3~7中任一项所述的防指纹附着剂的制造方法，其特征在于，所述酸是硝酸。
9.一种硬质涂层用组合物，它是含有下述部分水解缩合物和光聚合性成分的硬质涂层用组合物，其特征在于，所述组合物的总固体成分中的下述部分水解缩合物的含量为0.01~20质量％ ； 部分水解缩合物:包含以下式(a-Ι)表示的水解性硅烷化合物(a-Ι)、以下式(a-2)表示的水解性硅烷化合物(a-2)和以下式(a-3)表示的水解性硅烷化合物(a_3)的混合物的部分水解缩合物，且该部分水解缩合物的氟原子含有率为2.5~40质量％ ； [化2]
Rf-Q1-SiX13...(a-1)
Rmp-SiX2(4_p「.(a-2)
式(a-1)、(a-2)和(a-3)中的符号如下所示: Rf:碳原子数I~6的全氟烷基、或以RflORf2-表示的碳原子数2~100的I价基团，其中，Rfl是碳原子数I~6的全氟烷基，Rf2是可以在碳一碳原子间具有醚性氧原子的全氟亚烷基; Q1:碳原子数I~10的不含氟原子的2价有机基团； Y:具有乙烯性双键的基团； Q2:碳原子数I~6的不含氟原子的2价有机基团； RH1、Rh2:碳原子数I~6的烃基； x\x2>x3:水解性基团； P:0~3的整数； q:1 或2 ; r:0或I ;q+r是I或2的数； 其中，式(a-Ι)中的X1，以及式(a-2)或式(a_3)中的X2、X3、Rm、Y-Q2存在多个时，彼此可以不同或相同。
10.如权利要求9所述的硬质涂层用组合物，其特征在于，所述部分水解缩合物的氟原子含有率为20~40质量％，所述式(a-Ι)中的Rf是碳原子数I~6的全氟烷基、或以RflORf2-表示的碳原子数2~40的I价基团，其中，Rfl是碳原子数I~6的全氟烷基，Rf2是可以在碳一碳原子间具有醚性氧原子的全氟亚烷基。
11.如权利要求9或10所述的硬质涂层用组合物，其特征在于，所述光聚合性成分含有光聚合性化合物和光聚合引发剂。
12.如权利要求9~11中任一项所述的硬质涂层用组合物，其特征在于，所述硬质涂层用组合物固化而成的膜至少相对于可见光线是透明的。
13.一种具有硬质涂层的基材，其特征在于，包括基材；和在所述基材的至少部分表面上的由权利要求9~11中任一项所述的硬质涂层用组合物所形成的固化膜构成的硬质涂层。
14.一种触摸 屏，其特征在于，包括权利要求13所述的具有硬质涂层的基材。
【文档编号】C08F230/08GK104080877SQ201380007252
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年1月29日 优先权日:2012年1月31日
【发明者】山田光太郎, 高桥秀幸, 古川丰 申请人:旭硝子株式会社