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表面处理剂

阅读:1037发布:2020-06-05

IPRDB可以提供表面处理剂专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明的表面处理剂的特征在于:包含下述式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)和(C2)[式中,各符号的意义与说明书中的记载相同。]中任一个所示的至少1种的含全氟(聚)醚基硅烷化合物,在上述通式所示的含全氟(聚)醚基硅烷化合物中,分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的比率是9mol%以下。(Rf‑PFPE)β’‑X5‑(SiR1nR23‑n)β …(B1)(R23‑nR1nSi)β‑X5‑PFPE‑X5‑(SiR1nR23‑n)β …(B2)(Rf‑PFPE)γ’‑X7‑(SiRakRb1Rcm)γ …(C1)(RcmRb1RakSi)γ‑X7‑PFPE‑X7‑(SiRakRb1Rcm)γ …(C2)。,下面是表面处理剂专利的具体信息内容。

1.一种表面处理剂,其特征在于:该表面处理剂包含下述通式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)和(C2)中任一个所示的至少1种的含全氟(聚)醚基硅烷化合物,(Rf-PFPE)β’-X5-(SiR1nR23-n)β…(B1)(R23-nR1nSi)β-X5-PFPE-X5-(SiR1nR23-n)β…(B2)(Rf-PFPE)γ’-X7-(SiRakRb1Rcm)γ…(C1)(RcmRb1RakSi)γ-X7-PFPE-X7-(SiRakRb1Rcm)γ…(C2)式中:

PFPE在每次出现时分别独立地为式:-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-所示的基团,式中,a、b、c和d分别独立地为0~

200的整数,a、b、c和d的和至少为1,标有下标a、b、c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的;

Rf在每次出现时分别独立地表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基;

R1在每次出现时分别独立地表示氢原子或碳原子数1~22的烷基;

R2在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;

R11在每次出现时分别独立地表示氢原子或卤原子;

R12在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基;

n在每个(-SiR1nR23-n)单元中独立地为0~3的整数;

其中,在式(A1)、(A2)、(B1)和(B2)中,存在至少1个R2;

X1分别独立地表示单键或2~10价的有机基团;

2

X在每次出现时分别独立地表示单键或2价的有机基团;

t在每次出现时分别独立地为1~10的整数;

α分别独立地为1~9的整数;

α’分别独立地为1~9的整数;

5

X分别独立地表示单键或2~10价的有机基团;

β分别独立地为1~9的整数;

β’分别独立地为1~9的整数;

X7分别独立地表示单键或2~10价的有机基团;

γ分别独立地为1~9的整数;

γ’分别独立地为1~9的整数;

Ra在每次出现时分别独立地表示-Z-SiR71pR72qR73r;

Z在每次出现时分别独立地表示氧原子或2价的有机基团;

R71在每次出现时分别独立地表示Ra’;

Ra’的意义与Ra相同;

Ra中,通过Z基连结成直链状的Si最多为5个;

R72在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;

R73在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基;

p在每次出现时分别独立地为0~3的整数;

q在每次出现时分别独立地为0~3的整数;

r在每次出现时分别独立地为0~3的整数;

其中,在一个Ra中,p、q和r的和为3,在式(C1)和(C2)中,存在至少1个R72;

b

R在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;

Rc在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基;

k在每次出现时分别独立地为1~3的整数;

l在每次出现时分别独立地为0~2的整数;

m在每次出现时分别独立地为0~2的整数;

其中,在标有γ并用括号括起来的单元中,k、l和m的和为3,在所述通式所示的含全氟(聚)醚基硅烷化合物中,分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的比率是9mol%以下。

2.如权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于:在通式所示的含全氟(聚)醚基硅烷化合物中,分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的比率是7mol%以下。

3.如权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于:在通式所示的含全氟(聚)醚基硅烷化合物中,分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的比率是5mol%以下。

4.如权利要求1~3中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:Rf为碳原子数1~16的全氟烷基。

5.如权利要求1~4中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:PFPE为以下的式(i)~(iv)中任一个所示的基团,-(OCF2CF2CF2)b-   (i)式(i)中,b为1~200的整数,-(OCF(CF3)CF2)b-     (ii)式(ii)中,b为1~200的整数,-(OCF2CF2CF2CF2)a-(OCF2CF2CF2)b-(OCF2CF2)c-(OCF2)d-    (iii)式(iii)中,a和b分别独立地为0或1~30的整数,c和d分别独立地为1~200的整数,标有下标a、b、c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,8

-(OC2F4-R)f-     (iv)式(iv)中,R8为选自OC2F4、OC3F6和OC4F8中的基团;

f为2~100的整数。

6.如权利要求1~5中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:X1、X5和X7分别独立地为2~4价的有机基团,α、β和γ分别独立地为1~3,α’、β’和γ’为

1。

7.如权利要求1~6中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:X1、X5和X7为2价的有机基团,α、β和γ为1,α’、β’和γ’为1。

8.如权利要求7所述的表面处理剂,其特征在于:X1、X5和X7分别独立地为-(R31)p’-(Xa)q’-所示的基团,式中:

R31表示单键、-(CH2)s’-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,式中,s’为1~20的整数;

Xa表示-(Xb)l’-,式中,l’为1~10的整数;

b

X在每次出现时分别独立地表示选自-O-、-S-、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、-C(O)O-、-Si(R33)2-、-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-CONR34-、-O-CONR34-、-NR34-和-(CH2)n’-中的基团,式中,m’为1~100的整数,n’为1~20的整数;

R33在每次出现时分别独立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基;

34

R 在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基;

p’为0或1;

q’为0或1;

其中,p’和q’的至少一者为1,标有p’或q’并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的;

R31和Xa可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟烷基中的1个以上的取代基取代。

9.如权利要求7或8所述的表面处理剂,其特征在于:X1、X5和X7分别独立地选自:-CH2O(CH2)2-、

-CH2O(CH2)3-、

-CH2O(CH2)6-、

-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2OCF2CHFOCF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2--CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、-(CH2)2-、

-(CH2)3-、

-(CH2)4-、

-(CH2)6-、

-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2--CONH-(CH2)3-、

-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-,式中,Ph表示苯基、-CONH-(CH2)6-、

-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-,式中,Ph表示苯基、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-S-(CH2)3-、

-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2--C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、

10.如权利要求1~9中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:X1为-O-CFR13-(CF2)e-,R13表示氟原子或低级氟烷基,e为0或1。

11.如权利要求1~10中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:X2为-(CH2)s-,

s为0~2的整数。

12.如权利要求1~11中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:k为3,Ra中,q为3。

13.如权利要求1~5中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:X1、X5和X7分别独立地为3~10价的有机基团。

14.如权利要求13所述的表面处理剂,其特征在于:X1、X5和X7分别独立地选自:式中,在各基团中,T中的至少1个为在式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)和(C2)中与PFPE结合的以下的基团:-CH2O(CH2)2-、

-CH2O(CH2)3-、

-CF2O(CH2)3-、

-(CH2)2-、

-(CH2)3-、

-(CH2)4-、

-CONH-(CH2)3-、

-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-,式中,Ph表示苯基、和

其他的T中的至少1个为在式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)和(C2)中与碳原子或Si原子结合的-(CH2)n-,n为2~6的整数,剩余的T分别独立地为甲基、苯基、碳原子数1~6的烷氧基或自由基捕捉基团或紫外线吸收基团,R41分别独立地为氢原子、苯基、碳原子数1~6的烷氧基或碳原子数1~6的烷基,R42分别独立地表示氢原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基。

15.如权利要求1~14中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:含全氟(聚)醚基硅烷化合物为式(A1)和(A2)中任一个所示的至少1种的化合物。

16.如权利要求1~14中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:含全氟(聚)醚基硅烷化合物为式(B1)和(B2)中任一个所示的至少1种的化合物。

17.如权利要求1~14中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:含全氟(聚)醚基硅烷化合物为式(C1)和(C2)中任一个所示的至少1种的化合物。

18.如权利要求1~17中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:还包含选自含氟油、硅油和催化剂中的1种以上的其他成分。

19.如权利要求18所述的表面处理剂,其特征在于:含氟油为式(3)所示的1种以上的化合物,R21-(OC4F8)a’-(OC3F6)b’-(OC2F4)c’-(OCF2)d’-R22…(3)

式(3)中:

R21表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基;

R22表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基、氟原子或氢原子;

a’、b’、c’和d’分别表示构成聚合物的主骨架的4种全氟(聚)醚的重复单元数,彼此独立地为0以上300以下的整数,a’、b’、c’和d’的和至少为1,标有下标a’、b’、c’或d’并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。

20.如权利要求18或19所示的表面处理剂,其特征在于:含氟油为式(3a)或(3b)所示的1种以上的化合物,R21-(OCF2CF2CF2)b”-R22…(3a)R21-(OCF2CF2CF2CF2)a”-(OCF2CF2CF2)b”-(OCF2CF2)c”-(OCF2)d”-R22…(3b)式中:R21表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基;

R22表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基、氟原子或氢原子;

在式(3a)中,b”为1以上100以下的整数;

在式(3b)中,a”和b”分别独立地为0以上30以下的整数,c”和d”分别独立地为1以上300以下的整数;

标有下标a”、b”、c”或d”并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。

21.如权利要求20所述的表面处理剂,其特征在于:含全氟(聚)醚基硅烷化合物与式(3b)所示的化合物的质量比为10﹕1~1﹕10。

22.如权利要求20或21所述的表面处理剂,其特征在于:含全氟(聚)醚基硅烷化合物与式(3b)所示的化合物的质量比为4﹕1~1﹕4。

23.如权利要求20~22中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:式(3a)所示的化合物具有2,000~8,000的数均分子量。

24.如权利要求20~23中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:式(3b)所示的化合物具有8,000~30,000的数均分子量。

25.如权利要求20~23中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:式(3b)所示的化合物具有3,000~8,000的数均分子量。

26.如权利要求1~25中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:还包含溶剂。

27.如权利要求1~26中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:作为防污性涂敷剂或防水性涂敷剂使用。

28.如权利要求1~27中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:其用于真空蒸镀。

29.一种含有权利要求1~28中任一项所述的表面处理剂的粒料。

30.一种包含基材和在该基材的表面由权利要求1~28中任一项所述的表面处理剂形成的层的物品。

31.如权利要求30所述的物品,其特征在于:基材为玻璃或蓝宝石玻璃。

32.如权利要求31所述的物品,其特征在于:玻璃为选自钠钙玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃、水晶玻璃和石英玻璃中的玻璃。

33.如权利要求30~32中任一项所述的物品,其特征在于:所述物品为光学部件。

34.如权利要求30~32中任一项所述的物品,其特征在于:所述物品为显示器。

说明书全文

表面处理剂

技术领域

[0001] 本发明涉及一种表面处理剂,具体而言,涉及一种含有含全氟(聚)醚基硅烷化合物的表面处理剂。

背景技术

[0002] 已知有某种含氟硅烷化合物,用于基材的表面处理时,可以提供优异的拨水性、拨油性、防污性等。由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂获得的层(以下,也称为“表面处理层”),作为所谓的功能性薄膜,被施用于例如玻璃、塑料、纤维、建筑材料等各种各样的基材。
[0003] 作为这样的含氟硅烷化合物,已知有在分子主链中具有全氟聚醚基、分子末端或末端部具有与Si原子结合的能够水解的基团的含全氟聚醚基硅烷化合物。例如,在专利文献1和2中记载了分子末端或末端部具有与Si原子结合的能够水解的基团的含全氟聚醚基硅烷化合物。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:国际公开第97/07155号
[0007] 专利文献2:日本特表2008-534696号公报

发明内容

[0008] 发明所要解决的课题
[0009] 为了向基材长期提供所希望的功能,对表面处理层要求高的耐久性。由含有含全氟聚醚基硅烷化合物的表面处理剂获得的层,即使在薄膜的状态下也能够发挥上述那样的功能,因此,被适当用于要求透光性或透明性的眼镜和触摸面板等光学部件,特别是在这些用途中,要求摩擦耐久性的进一步提高。
[0010] 然而,关于由含有如上所述的现有的含全氟聚醚基硅烷化合物的表面处理剂获得的层,在响应逐渐增长的提高摩擦耐久性的要求方面,还未必能够说成是充分的。
[0011] 本发明的目的在于:提供能够形成具有拨水性、拨油性、防污性、防水性、并且具有高的摩擦耐久性的层的含有含全氟(聚)醚基硅烷化合物的表面处理剂。
[0012] 用于解决课题的方法
[0013] 本发明人的发明人进行精心研究,结果发现,在含有含全氟(聚)醚基硅烷化合物的表面处理剂中,在表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基硅烷化合物中,使分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的比率为9mol%以下,能够形成具有更优异的摩擦耐久性的表面处理层,直至完成本发明。
[0014] 即,根据本发明的第一要旨,提供一种表面处理剂,其特征在于:该表面处理剂包含下述通式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)和(C2)中任一个所示的至少1种的含全氟(聚)醚基硅烷化合物,
[0015]
[0016] (Rf-PFPE)β’-X5-(SiR1nR23-n)β     …(B1)
[0017] (R23-nR1nSi)β-X5-PFPE-X5-(SiR1nR23-n)β     …(B2)
[0018] (Rf-PFPE)γ’-X7-(SiRakRb1Rcm)γ       …(C1)
[0019] (RcmRb1RakSi)γ-X7-PFPE-X7-(SiRakRb1Rcm)γ  …(C2)
[0020] [式中:
[0021] PFPE在每次出现时分别独立地为式:
[0022] -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-所示的基团(式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d的和至少为1,标有下标a、b、c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。);
[0023] Rf在每次出现时分别独立地表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基;
[0024] R1在每次出现时分别独立地表示氢原子或碳原子数1~22的烷基;
[0025] R2在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;
[0026] R11在每次出现时分别独立地表示氢原子或卤原子;
[0027] R12在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基;
[0028] n在每个(-SiR1nR23-n)单元中,独立地为0~3的整数;
[0029] 其中,在式(A1)、(A2)、(B1)和(B2)中,存在至少1个R2;
[0030] X1分别独立地表示单键或2~10价的有机基团;
[0031] X2在每次出现时分别独立地表示单键或2价的有机基团;
[0032] t在每次出现时分别独立地为1~10的整数;
[0033] α分别独立地为1~9的整数;
[0034] α’分别独立地为1~9的整数;
[0035] X5分别独立地表示单键或2~10价的有机基团;
[0036] β分别独立地为1~9的整数;
[0037] β’分别独立地为1~9的整数;
[0038] X7分别独立地表示单键或2~10价的有机基团;
[0039] γ分别独立地为1~9的整数;
[0040] γ’分别独立地为1~9的整数;
[0041] Ra在每次出现时分别独立地表示-Z-SiR71pR72qR73r;
[0042] Z在每次出现时分别独立地表示氧原子或2价的有机基团;
[0043] R71在每次出现时分别独立地表示Ra’;
[0044] Ra’的意义与Ra相同;
[0045] Ra中,通过Z基连结成直链状的Si最多为5个;
[0046] R72在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;
[0047] R73在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基;
[0048] p在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
[0049] q在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
[0050] r在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
[0051] 其中,在一个Ra中,p、q和r的和为3,在式(C1)和(C2)中,存在至少1个R72;
[0052] Rb在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;
[0053] Rc在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基;
[0054] k在每次出现时分别独立地为1~3的整数;
[0055] l在每次出现时分别独立地为0~2的整数;
[0056] m在每次出现时分别独立地为0~2的整数;
[0057] 其中,在标有γ并用括号括起来的单元中,k、l和m的和为3。]
[0058] 在上述通式所示的含全氟(聚)醚基硅烷化合物中,分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的比率是9mol%以下。
[0059] 根据本发明的第二要旨,提供一种含有上述表面处理剂的粒料。
[0060] 根据本发明的第三要旨,提供一种包含基材和在该基材的表面由含有上述含全氟(聚)醚基硅烷化合物的表面处理剂形成的层的物品。
[0061] 发明效果
[0062] 利用本发明,能够提供一种新型的含有含全氟(聚)醚基硅烷化合物的表面处理剂。通过使用该表面处理剂,能够形成具有拨水性、拨油性、防污性、并且具有优异的摩擦耐久性的表面处理层。

具体实施方式

[0063] 以下,对本发明的化合物进行说明。
[0064] 在本说明书中使用的情况下,所谓“烃基”,是含有碳和氢的基团,是指从烃脱除1个氢原子而得到的基团。作为这样的烃基,没有特别限定,可以列举可以被1个以上的取代基取代的碳原子数1~20的烃基,例如脂肪族烃基、芳香族烃基等。上述“脂肪族烃基”可以是直链状、支链状或环状的任意种,也可以是饱和或不饱和的任意种。另外,烃基还可以含有1个以上的环结构。另外,上述烃基也可以在其末端或分子链中具有1个以上的N、O、S、Si、酰胺基、磺酰基、硅氧烷基、羰基、羰氧基等。
[0065] 在本说明书中使用的情况下,作为“烃基”的取代基,没有特别限定,例如可以列举卤原子;可以被1个以上的卤原子取代的选自C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C3-10不饱和环烷基、5~10元的杂环基、5~10元的不饱和杂环基、C6-10芳基和5~10元的杂芳基中的1个以上的基团。
[0066] 在本说明书中使用的情况下,所谓“2~10价的有机基团”,是指含有碳的2~10价的基团。作为这样的2~10价的有机基团,没有特别限定,可以列举从烃基进一步脱除1~9个氢原子而得到的2~10价的基团。例如,作为2价的有机基团,没有特别限定,可以列举从烃基进一步脱除1个氢原子而得到的2价的基团。
[0067] 本发明提供一种表面处理剂,其特征在于:该表面处理剂(以下,也称为“本发明的表面处理剂”)包含下述式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)和(C2)中任一个所示的至少1种的含全氟(聚)醚基硅烷化合物,在上述通式所示的含全氟(聚)醚基硅烷化合物中,分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的比率是9mol%以下。
[0068]
[0069] (Rf-PFPE)β’-X5-(SiR1nR23-n)β  …(B1)
[0070] (R23-nR1nSi)β-X5-PFPE-X5-(SiR1nR23-n)β    …(B2)
[0071] (Rf-PFPE)γ’-X7-(SiRakRb1Rcm)γ  …(C1)
[0072] (RcmRb1RakSi)γ-X7-PFPE-X7-(SiRakRb1Rcm)γ  …(C2)
[0073] 以下,对上述式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)和(C2)所示的含全氟(聚)醚基硅烷化合物进行说明。
[0074] 式(A1)和(A2):
[0075]
[0076] 在上述式中,PFPE为-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-,相当于全氟(聚)醚基。其中,a、b、c和d分别独立地为0或1以上的整数,a、b、c和d的和至少为1。优选a、b、c和d分别独立地为0以上200以下的整数、例如1~200的整数,更优选分别独立地为0以上100以下的整数。还优选a、b、c和d的和为5以上,更优选为10以上,例如为10以上100以下。另外,标有a、b、c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。这些重复单元中,-(OC4F8)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-和-(OCF2CF(C2F5))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-和-(OCF2CF(CF3))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2CF2)-。另外,-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和-(OCF(CF3))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2)-。
[0077] 在一个方式中,PFPE为-(OC3F6)b-(式中,b为1以上200以下、优选5以上200以下、更优选10以上200以下的整数),优选为-(OCF2CF2CF2)b-(式中,b为1以上200以下、优选5以上200以下、更优选10以上200以下的整数)或-(OCF(CF3)CF2)b-(式中,b为1以上200以下、优选5以上200以下、更优选10以上200以下的整数),更优选为-(OCF2CF2CF2)b-(式中,b为1以上200以下、优选5以上200以下、更优选10以上200以下的整数)。
[0078] 在其他方式中,PFPE为-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-(式中,a和b分别独立地为0以上30以下的整数,c和d分别独立地为1以上200以下、优选5以上200以下、更优选10以上200以下的整数,标有下标a、b、c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的),优选为-(OCF2CF2CF2CF2)a-(OCF2CF2CF2)b-(OCF2CF2)c-(OCF2)d-。在一个方式中,PFPE也可以为-(OC2F4)c-(OCF2)d-(式中,c和d分别独立地为1以上200以下、优选5以上200以下、更优选10以上200以下的整数,标有下标c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)。
[0079] 另外,在其他方式中,PFPE为-(OC2F4-R8)f-所示的基团。式中,R8为选自OC2F4、OC3F6和OC4F8中的基团,或者为独立选自这些基团中的2或3个基团的组合。作为独立选自OC2F4、OC3F6和OC4F8中的2或3个基团的组合,没有特别限定,例如可以列举-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-和-OC4F8OC2F4OC2F4-等。上述f为2~100的整数,优选为2~50的整数。上述式中,OC2F4、OC3F6和OC4F8可以为直链或支链的任意种,优选为直链。
在该方式中,PFPE优选为-(OC2F4-OC3F6)f-或-(OC2F4-OC4F8)f-。
[0080] 在上述式中,Rf表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基。
[0081] 上述可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基中的“碳原子数1~16的烷基”可以为直链,也可以为支链,优选为直链或支链的碳原子数1~6、特别是碳原子数1~3的烷基,更优选为直链的碳原子数1~3的烷基。
[0082] 上述Rf优选为可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基,更优选为CF2H-C1-15氟亚烷基,进一步优选为碳原子数1~16的全氟烷基。
[0083] 该碳原子数1~16的全氟烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链或支链的碳原子数1~6、特别是碳原子数1~3的全氟烷基,更优选为直链的碳原子数1~3的全氟烷基,具体而言,为-CF3、-CF2CF3或-CF2CF2CF3。
[0084] 在上述式中,R1在每次出现时分别独立地表示氢原子或碳原子数1~22的烷基、优选碳原子数1~4的烷基。
[0085] 在上述式中,R2在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团。
[0086] 上述“能够水解的基团”,在本说明书中使用的情况下,是指通过水解反应能够从化合物的主骨架脱除的基团。作为能够水解的基团的例子,可以列举-OR、-OCOR、-O-N=CR2、-NR2、-NHR、卤素(这些式中,R表示取代或非取代的碳原子数1~4的烷基)等,优选为-OR(即,烷氧基)。在R的例子中,包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。这些中,优选烷基、特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。羟基没有特别限定,可以为能够水解的基团水解而生成的基团。
[0087] 在上述式中,R11在每次出现时分别独立地表示氢原子或卤原子。卤原子优选为碘原子、氯原子或氟原子,更优选为氟原子。
[0088] 在上述式中,R12在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基。低级烷基优选为碳原子数1~20的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基,例如可以列举甲基、乙基、丙基等。
[0089] 在上述式中,n在每个(-SiR1nR23-n)单元中独立地为0~3的整数,优选为0~2,更优选为0。其中,式中,全部的n不能同时为0。换言之,式中,存在至少1个R2。
[0090] 在上述式中,X1分别独立地表示单键或2~10价的有机基团。该X1应理解为,在式(A1)和(A2)所示的化合物中,将主要提供拨水性和表面光滑性等的全氟聚醚部(即,Rf-PFPE部或-PFPE-部)、和提供与基材的结合能的硅烷部(即,标有α并用括号括起来的基团)连结的连结部。因此,该X1只要是能够使式(A1)和(A2)所示的化合物稳定存在的基团,就可以是任意的有机基团。
[0091] 在上述式中,α为1~9的整数,α’为1~9的整数。这些α和α’可以根据X1的价数变化。在式(A1)中,α和α’的和与X1的价数相同。例如,X1为10价的有机基团时,α和α’的和为10,例如可以是α为9且α’为1、α为5且α’为5、或α为1且α’为9。另外,X1为2价的有机基团时,α和1
α’为1。在式(A2)中,α为从X的价数减去1后的值。
[0092] 上述X1优选为2~7价的有机基团、更优选为2~4价的有机基团、进一步优选为2价的有机基团。
[0093] 在一个方式中,X1为2~4价的有机基团,α为1~3,α’为1。
[0094] 在其他方式中,X1为2价的有机基团,α为1,α’为1。在这种情况下,式(A1)和(A2)由下述式(A1’)和(A2’)表示。
[0095]
[0096] 作为上述X1的例子,没有特别限定,例如可以列举下述式:
[0097] -(R31)p’-(Xa)q’-所示的2价的基团
[0098] [式中:
[0099] R31表示单键、-(CH2)s’-或邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)s’-;
[0100] s’为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数,更进一步优选为1或2;
[0101] Xa表示-(Xb)l’-;
[0102] Xb在每次出现时分别独立地表示选自-O-、-S-、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、-C(O)O-、-Si(R33)2-、-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-CONR34-、-O-CONR34-、-NR34-和-(CH2)n’-中的基团;
[0103] R33在每次出现时分别独立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,优选为苯基或C1-6烷基,更优选为甲基;
[0104] R34在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基(优选甲基);
[0105] m’在每次出现时分别独立地为1~100的整数,优选为1~20的整数;
[0106] n’在每次出现时分别独立地为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数;
[0107] l’为1~10的整数,优选为1~5的整数,更优选为1~3的整数;
[0108] p’为0或1;
[0109] q’为0或1;
[0110] 其中,p’和q’中的至少一者为1,标有p’或q’并用括号括起来的各重复单元的存在顺序是任意的]。
[0111] 其中,R31和Xa(典型地为R31和Xa的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟烷基中的1个以上的取代基取代。
[0112] 优选上述X1为-(R31)p’-(Xa)q’-R32-。R32表示单键、-(CH2)t’-或邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)t’-。t’为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为232 32
~3的整数。其中,R (典型地为R 的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟烷基中的
1个以上的取代基取代。
[0113] 优选上述X1可以为:
[0114] C1-20亚烷基、
[0115] -R31-Xc-R32-、或
[0116] -Xd-R32-
[0117] [式中,R31和R32的意义与上述相同。]。
[0118] 更优选上述X1为:
[0119] C1-20亚烷基、
[0120] -(CH2)s’-Xc-、
[0121] -(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-、
[0122] -Xd-、或
[0123] -Xd-(CH2)t’-
[0124] [式中,s’和t’的意义与上述相同。]。
[0125] 在上述式中,Xc表示:
[0126] -O-、
[0127] -S-、
[0128] -C(O)O-、
[0129] -CONR34-、
[0130] -O-CONR34-、
[0131] -Si(R33)2-、
[0132] -(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、
[0133] -O-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、
[0134] -O-(CH2)u’-Si(R33)2-O-Si(R33)2-CH2CH2-Si(R33)2-O-Si(R33)2-、[0135] -O-(CH2)u’-Si(OCH3)2OSi(OCH3)2-、
[0136] -CONR34-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、
[0137] -CONR34-(CH2)u’-N(R34)-、或
[0138] -CONR34-(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)-Si(R33)2-
[0139] [式中,R33、R34和m’的意义与上述相同;
[0140] u’为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。]。Xc优选为-O-。
[0141] 在上述式中,Xd表示:
[0142] -S-、
[0143] -C(O)O-、
[0144] -CONR34-、
[0145] -CONR34-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、
[0146] -CONR34-(CH2)u’-N(R34)-、或
[0147] -CONR34-(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)-Si(R33)2-
[0148] [式中,各符号的意义与上述相同。]。
[0149] 更优选上述X1可以为:
[0150] C1-20亚烷基、
[0151] -(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-、或
[0152] -Xd-(CH2)t’-
[0153] [式中,各符号的意义与上述相同。]。
[0154] 更进一步优选上述X1为:
[0155] C1-20亚烷基、
[0156] -(CH2)s’-O-(CH2)t’-、
[0157] -(CH2)s’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-(CH2)t’-、
[0158] -(CH2)s’-O-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-(CH2)t’-、或
[0159] -(CH2)s’-O-(CH2)t’-Si(R33)2-(CH2)u’-Si(R33)2-(CvH2v)-
[0160] [式中,R33、m’、s’、t’和u’的意义与上述相同,v为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。]。
[0161] 在上述式中,-(CvH2v)-可以为直链,也可以为支链,例如可以为-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH(CH3)CH2-。
[0162] 上述X1基可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟烷基(优选C1-3全氟烷基)中的1个以上的取代基取代。
[0163] 在其他方式中,作为X1基,例如可以列举下述的基团:
[0164]
[0165]
[0166] [式中,R41分别独立地为氢原子、苯基、碳原子数1~6的烷基、或C1-6烷氧基,优选为甲基;
[0167] D为选自以下的式所示的基团:
[0168] -CH2O(CH2)2-、
[0169] -CH2O(CH2)3-、
[0170] -CF2O(CH2)3-、
[0171] -(CH2)2-、
[0172] -(CH2)3-、
[0173] -(CH2)4-、
[0174] -CONH-(CH2)3-、
[0175] -CON(CH3)-(CH2)3-、
[0176] -CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、和
[0177]
[0178] (式中,R42分别独立地表示氢原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基,优选表示甲基或甲氧基,更优选表示甲基。);
[0179] E为-(CH2)n-(n为2~6的整数);
[0180] D与分子主链的PFPE结合,E与和PFPE相反的基团结合。]
[0181] 作为上述X1的具体例,例如可以列举:
[0182] -CH2O(CH2)2-、
[0183] -CH2O(CH2)3-、
[0184] -CH2O(CH2)6-、
[0185] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0186] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0187] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、
[0188] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、
[0189] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、
[0190] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、
[0191] -CH2OCF2CHFOCF2-、
[0192] -CH2OCF2CHFOCF2CF2-、
[0193] -CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、
[0194] -CH2OCH2CF2CF2OCF2-、
[0195] -CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、
[0196] -CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、
[0197] -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、
[0198] -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、
[0199] -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、
[0200] -CH2OCH2CHFCF2OCF2-、
[0201] -CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、
[0202] -CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、
[0203] -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、
[0204] -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、
[0205] -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-
[0206] -CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、[0207] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、
[0208] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、
[0209] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、
[0210] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、
[0211] -(CH2)2-、
[0212] -(CH2)3-、
[0213] -(CH2)4-、
[0214] -(CH2)6-、
[0215] -(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-
[0216] -CONH-(CH2)3-、
[0217] -CON(CH3)-(CH2)3-、
[0218] -CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
[0219] -CONH-(CH2)6-、
[0220] -CON(CH3)-(CH2)6-、
[0221] -CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基)、
[0222] -CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、
[0223] -CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、
[0224] -CH2O-CONH-(CH2)3-、
[0225] -CH2O-CONH-(CH2)6-、
[0226] -S-(CH2)3-、
[0227] -(CH2)2S(CH2)3-、
[0228] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0229] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0230] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2—、
[0231] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、
[0232] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、
[0233] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-
[0234] -C(O)O-(CH2)3-、
[0235] -C(O)O-(CH2)6-、
[0236] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、
[0237] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、
[0238] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、
[0239] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、
[0240]
[0241] 等。
[0242] 另外,在其他方式中,X1为式:-(R16)x-(CFR17)y-(CH2)z-所示的基团。式中,x、y和z分别独立地为0~10的整数,x、y和z的和为1以上,用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。
[0243] 在上述式中,R16在每次出现时分别独立地为氧原子、亚苯基、亚咔唑基26 26 16
(carbazolylene)、-NR -(式中,R 表示氢原子或有机基团)或2价的有机基团。优选R 为氧原子或2价的极性基团。
[0244] 作为上述“2价的极性基团”,没有特别限定,可以列举-C(O)-、-C(=NR27)-和-C(O)NR27-(这些式中,R27表示氢原子或低级烷基)。该“低级烷基”例如为碳原子数1~6的烷基、例如甲基、乙基、正丙基,它们也可以被1个以上的氟原子取代。
[0245] 在上述式中,R17在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或低级氟烷基,优选为氟原子。该“低级氟烷基”例如为碳原子数1~6、优选碳原子数1~3的氟烷基,优选为碳原子数1~3的全氟烷基,更优选为三氟甲基、五氟乙基,进一步优选为三氟甲基。
[0246] 在该方式中,X1优选式:-(O)x-(CF2)y-(CH2)z-(式中,x、y和z的意义与上述相同,用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)所示的基团。
[0247] 作为上述式:-(O)x-(CF2)y-(CH2)z-所示的基团,例如可以列举-(O)x’-(CH2)z”-O-[(CH2)z”’-O-]z””和-(O)x’-(CF2)y”-(CH2)z”-O-[(CH2)z”’-O-]z””(式中,x’为0或1,y”、z”和z”’分别独立地为1~10的整数,z””为0或1)所示的基团。其中,这些基团的左端与PFPE侧结合。
[0248] 在其他优选方式中,X1为-O-CFR13-(CF2)e-。
[0249] 上述R13分别独立地表示氟原子或低级氟烷基。低级氟烷基例如为碳原子数1~3的氟烷基,优选为碳原子数1~3的全氟烷基,更优选为三氟甲基、五氟乙基,进一步优选为三氟甲基。
[0250] 上述e分别独立地为0或1。
[0251] 在一个具体例中,R13为氟原子,e为1。
[0252] 另外,在其他方式中,作为X1基的例子,可以列举下述的基团:
[0253]
[0254] [式中:
[0255] R41分别独立地为氢原子、苯基、碳原子数1~6的烷基或C1-6烷氧基,优选为甲基;
[0256] 在各X1基中,T中的任意几个为与分子主链的PFPE结合的以下的基团:
[0257] -CH2O(CH2)2-、
[0258] -CH2O(CH2)3-、
[0259] -CF2O(CH2)3-、
[0260] -(CH2)2-、
[0261] -(CH2)3-、
[0262] -(CH2)4-、
[0263] -CONH-(CH2)3-、
[0264] -CON(CH3)-(CH2)3-、
[0265] -CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、或
[0266]
[0267] [式中,R42分别独立地表示氢原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基,优选表示甲基或甲氧基,更优选表示甲基。],
[0268] 其他的几个T为与和分子主链的PFPE相反的基团(即,式(A1)和(A2)中的碳原子、以及下述的式(B1)、(B2)、(C1)和(C2)中的Si原子)结合的-(CH2)n”-(n”为2~6的整数),若存在,则剩余的T分别独立地为甲基、苯基、C1-6烷氧基或自由基捕捉基团或者紫外线吸收基团。
[0269] 自由基捕捉基团只要能够捕捉因光照射而生成的自由基,就没有特别限定,例如可以列举二苯甲酮类、苯并三唑类、苯甲酸酯类、水杨酸苯酯类、巴豆酸类、丙二酸酯类、有机丙烯酸酯类、受阻胺类、受阻酚类或三嗪类的残基。
[0270] 紫外线吸收基团只要能够吸收紫外线,就没有特别限定,例如可以列举苯并三唑类、羟基二苯甲酮类、取代和未取代苯甲酸或者水杨酸化合物的酯类、丙烯酸酯或肉桂酸烷氧酯类、草酰胺类、草酰替苯胺类、苯并噁嗪酮类、苯并噁唑类的残基。
[0271] 在优选方式中,作为优选的自由基捕捉基团或紫外线吸收基团,可以列举
[0272]
[0273] 在该方式中,X1、X5和X7可以分别独立地为3~10价的有机基团。
[0274] 在上述式中,t分别独立地为1~10的整数。在优选方式中,t为1~6的整数。在其他优选方式中,t为2~10的整数,优选为2~6的整数。
[0275] 在上述式中,X2在每次出现时分别独立地表示单键或2价的有机基团。X2优选为碳原子数1~20的亚烷基,更优选为-(CH2)u-(式中,u为0~2的整数)。
[0276] 优选的式(A1)和(A2)所示的化合物为下述式(A1’)和(A2’)所示的化合物:
[0277]
[0278] [式中:
[0279] PFPE分别独立地为式:
[0280] -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-所示的基团(式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d的和至少为1,标有下标a、b、c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。);
[0281] Rf在每次出现时分别独立地表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基;
[0282] R1在每次出现时分别独立地表示氢原子或碳原子数1~22的烷基;
[0283] R2在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;
[0284] R11在每次出现时分别独立地表示氢原子或卤原子;
[0285] R12在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基;
[0286] n为0~2的整数,优选为0;
[0287] X1为-O-CFR13-(CF2)e-;
[0288] R13为氟原子或低级氟烷基;
[0289] e为0或1;
[0290] X2为-(CH2)u-;
[0291] u为0~2的整数(u为0时,X2为单键);
[0292] t为1~10的整数。]。
[0293] 上述式(A1)和(A2)所示的化合物例如可以通过以下的方式获得:以与Rf-PFPE-部分相对应的全氟聚醚衍生物为原料,在末端导入碘后,使与-CH2CR12(X2-SiR1nR23-n)-相对应的乙烯基单体反应而获得。
[0294] 式(B1)和(B2):
[0295] (Rf-PFPE)β’-X5-(SiR1nR23-n)β                 …(B1)
[0296] (R23-nR1nSi)β-X5-PFPE-X5-(SiR1nR23-n)β          …(B2)
[0297] 在上述式(B1)和(B2)中,Rf、PFPE、R1、R2和n的意义与关于上述式(A1)和(A2)的记载相同。
[0298] 在上述式中,X5分别独立地表示单键或2~10价的有机基团。该X5应理解为,在式(B1)和(B2)所示的化合物中,将主要提供拨水性和表面光滑性等的全氟聚醚部(Rf-PFPE部或-PFPE-部)、和提供与基材的结合能的硅烷部(具体而言,-SiR1nR23-n)连结的连结部。因5
此,该X 只要是能够使式(B1)和(B2)所示的化合物稳定存在的基团,就可以是任意的有机基团。
[0299] 上述式中的β为1~9的整数,β’为1~9的整数。这些β和β’可以根据X3的价数决定,在式(B1)中,β和β’的和与X5的价数相同。例如,X5为10价的有机基团时,β和β’的和为10,例如可以是β为9且β’为1、β为5为β’为5、或β为1为β’为9。另外,X5为2价的有机基团时,β和β’为1。在式(B2)中,β为从X5的价数的值减去1后的值。
[0300] 上述X5优选为2~7价的有机基团、更优选2~4价的有机基团、进一步优选2价的有机基团。
[0301] 在一个方式中,X5为2~4价的有机基团,β为1~3,β’为1。
[0302] 在其他方式中,X5为2价的有机基团,β为1,β’为1。在这种情况下,式(B1)和(B2)由下述式(B1’)和(B2’)表示。
[0303] Rf-PFPE-X5-SiR1nR23-n                 …(B1’)
[0304] R23-nR1nSi-X5-PFPE-X5-SiR1nR23-n         …(B2’)
[0305] 作为上述X5的例子,没有特别限定,例如可以列举与关于X1而记载的基团相同的基团。
[0306] 其中,优选的具体的X5可以列举:
[0307] -CH2O(CH2)2-、
[0308] -CH2O(CH2)3-、
[0309] -CH2O(CH2)6-、
[0310] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0311] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0312] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、
[0313] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、
[0314] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、
[0315] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、
[0316] -CH2OCF2CHFOCF2-、
[0317] -CH2OCF2CHFOCF2CF2-、
[0318] -CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、
[0319] -CH2OCH2CF2CF2OCF2-、
[0320] -CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、
[0321] -CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、
[0322] -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、
[0323] -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、
[0324] -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、
[0325] -CH2OCH2CHFCF2OCF2-、
[0326] -CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、
[0327] -CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、
[0328] -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、
[0329] -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、
[0330] -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-
[0331] -CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、[0332] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、
[0333] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、
[0334] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、
[0335] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、
[0336] -(CH2)2-、
[0337] -(CH2)3-、
[0338] -(CH2)4-、
[0339] -(CH2)6-、
[0340] -(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-
[0341] -CONH-(CH2)3-、
[0342] -CON(CH3)-(CH2)3-、
[0343] -CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
[0344] -CONH-(CH2)6-、
[0345] -CON(CH3)-(CH2)6-、
[0346] -CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基)、
[0347] -CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、
[0348] -CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、
[0349] -CH2O-CONH-(CH2)3-、
[0350] -CH2O-CONH-(CH2)6-、
[0351] -S-(CH2)3-、
[0352] -(CH2)2S(CH2)3-、
[0353] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0354] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0355] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、
[0356] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、
[0357] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、
[0358] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-
[0359] -C(O)O-(CH2)3-、
[0360] -C(O)O-(CH2)6-、
[0361] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、
[0362] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、
[0363] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、
[0364] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、
[0365]
[0366] 等。
[0367] 优选的式(B1)和(B2)所示的化合物为下述式(B1’)和(B2’)所示的化合物:
[0368] Rf-PFPE-X5-SiR1nR23-n    …(B1’)
[0369] R23-nR1nSi-X5-PFPE-X5-SiR1nR23-n   …(B2’)
[0370] [式中:
[0371] PFPE分别独立地为式:
[0372] -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-所示的基团
[0373] (式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d的和至少为1,标有下标a、b、c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。);
[0374] Rf在每次出现时分别独立地表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基;
[0375] R1在每次出现时分别独立地表示氢原子或碳原子数1~22的烷基;
[0376] R2在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;
[0377] n为0~2的整数,优选为0;
[0378] X5为-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-或-CH2O(CH2)6-]。
[0379] 上述式(B1)和(B2)所示的化合物可以利用公知的方法、例如专利文献1所记载的方法或其改良方法制造。例如,式(B1)和(B2)所示的化合物可以通过以下的方式获得:使下述式(B1-4)或(B2-4)所示的化合物与HSiM3(式中,M分别独立地为卤原子、R1或R2,R1在每次出现时分别独立地为氢原子或碳原子数1~22的烷基,R2在每次出现时分别独立地为羟基或能够水解的基团)反应,根据需要,将上述卤原子变换为R1或R2,作为式(B1”)或(B2”)所示的化合物而获得。
[0380] (Rf-PFPE)β’-X5’-(R82-CH=CH2)β             …(B1-4)
[0381] (CH2=CH-R82)β-X5’-PFPE-X5’-(R82-CH=CH2)β     …(B2-4)
[0382] [式中:PFPE分别独立地为式:
[0383] -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-所示的基团(式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d的和至少为1,标有下标a、b、c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。);
[0384] Rf在每次出现时分别独立地表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基;
[0385] X5’分别独立地表示单键或2~10价的有机基团;
[0386] β分别独立地为1~9的整数;
[0387] β’分别独立地为1~9的整数;
[0388] R82为单键或2价的有机基团。]
[0389] (Rf-PFPE)β’-X5’-(R82-CH2CH2-SiR1nR23-n)β        …(B1”)
[0390] (R1nR23-nSi-CH2CH2-R82)β-X5’-PFPE-X5’-*
[0391] *(R82-CH2CH2-SiR1nR23-n)β     …(B2”)
[0392] [式中,PFPE、Rf、X5’、β、β’和R82的意义与上述相同;
[0393] n为0~3的整数。]
[0394] 在式(B1”)或(B2”)中,从X5’至R82-CH2CH2-的部分与式(B1)或(B2)中的X5相对应。
[0395] 式(C1)和(C2):
[0396] (Rf-PFPE)γ’-X7-(SiRakRb1Rcm)γ                 …(C1)
[0397] (RcmRb1RakSi)γ-X7-PFPE-X7-(SiRakRb1Rcm)γ         …(C2)
[0398] 在上述式(C1)和(C2)中,Rf和PFPE的意义与关于上述式(A1)和(A2)的记载相同。
[0399] 在上述式中,X7分别独立地表示单键或2~10价的有机基团。该X7应理解为,在式(C1)和(C2)所示的化合物中,将主要提供拨水性和表面光滑性等的全氟聚醚部(Rf-PFPE部或-PFPE-部)、和提供与基材的结合能的硅烷部(具体而言,-SiRakRb1Rcm基)连结的连结部。因此,该X7只要是能够使式(C1)和(C2)所示的化合物稳定存在的基团,就可以是任意的有机基团。
[0400] 上述式中的γ为1~9的整数,γ’为1~9的整数。这些γ和γ’可以根据X7的价数决定,在式(C1)中,γ和γ’的和与X7的价数相同。例如,X7为10价的有机基团时,γ和γ’的和为10,例如可以是γ为9且γ’为1、γ为5为γ’为5、或γ为1且γ’为9。另外,X7为2价的有机基团时,γ和γ’为1。在式(C1)中,γ为从X7的价数的值减去1后的值。
[0401] 上述X7优选为2~7价的有机基团、更优选为2~4价的有机基团、进一步优选为2价的有机基团。
[0402] 在一个方式中,X7为2~4价的有机基团,γ为1~3,γ’为1。
[0403] 在其他方式中,X7为2价的有机基团,γ为1,γ’为1。在这种情况下,式(C1)和(C2)由下述式(C1’)和(C2’)表示。
[0404] Rf-PFPE-X7-SiRakRb1Rcm                …(C1’)
[0405] RcmRb1RakSi-X7-PFPE-X7-SiRakRb1Rcm         …(C2’)
[0406] 作为上述X7的例子,没有特别限定,例如可以列举与关于X1而记载的基团相同的基团。
[0407] 其中,优选的具体的X7可以列举:
[0408] -CH2O(CH2)2-、
[0409] -CH2O(CH2)3-、
[0410] -CH2O(CH2)6-、
[0411] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0412] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0413] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、
[0414] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、
[0415] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、
[0416] -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、
[0417] -CH2OCF2CHFOCF2-、
[0418] -CH2OCF2CHFOCF2CF2-、
[0419] -CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、
[0420] -CH2OCH2CF2CF2OCF2-、
[0421] -CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、
[0422] -CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、
[0423] -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、
[0424] -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、
[0425] -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、
[0426] -CH2OCH2CHFCF2OCF2-、
[0427] -CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、
[0428] -CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、
[0429] -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、
[0430] -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、
[0431] -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-
[0432] -CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、[0433] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、
[0434] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、
[0435] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、
[0436] -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、
[0437] -(CH2)2-、
[0438] -(CH2)3-、
[0439] -(CH2)4-、
[0440] -(CH2)6-、
[0441] -(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-
[0442] -CONH-(CH2)3-、
[0443] -CON(CH3)-(CH2)3-、
[0444] -CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
[0445] -CONH-(CH2)6-、
[0446] -CON(CH3)-(CH2)6-、
[0447] -CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基)、
[0448] -CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、
[0449] -CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、
[0450] -CH2O-CONH-(CH2)3-、
[0451] -CH2O-CONH-(CH2)6-、
[0452] -S-(CH2)3-、
[0453] -(CH2)2S(CH2)3-、
[0454] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0455] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
[0456] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、
[0457] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、
[0458] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、
[0459] -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-
[0460] -C(O)O-(CH2)3-、
[0461] -C(O)O-(CH2)6-、
[0462] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、
[0463] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、
[0464] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、
[0465] -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、
[0466]
[0467] 等。
[0468] 在上述式中,Ra在每次出现时分别独立地表示-Z-SiR71pR72qR73r。
[0469] 式中,Z在每次出现时分别独立地表示氧原子或2价的有机基团。
[0470] 上述Z优选为2价的有机基团,不包括与式(C1)或式(C2)中的分子主链的末端的Si原子(Ra结合的Si原子)形成硅氧烷键的基团。
[0471] 上述Z优选为C1-6亚烷基、-(CH2)g-O-(CH2)h-(式中,g为1~6的整数,h为1~6的整数)、或-亚苯基-(CH2)i-(式中,i为0~6的整数),更优选为C1-3亚烷基。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个以上的取代基取代。
[0472] 式中,R71在每次出现时分别独立地表示Ra’。Ra’的意义与Ra相同。
[0473] Ra中,通过Z基连结成直链状的Si最多为5个。即,在上述Ra中,存在至少1个R71时,Ra中存在2个以上的通过Z基连结成直链状的Si原子,但这样的通过Z基连结成直链状的Si原子的数量最多为5个。其中,所谓“Ra中的通过Z基连结成直链状的Si原子的数量”,与Ra中连结成直链状的-Z-Si-的重复数量相等。
[0474] 例如,以下表示Ra中通过Z基连结成Si原子的一个例子。
[0475]
[0476] 在上述式中,*表示与主链的Si结合的部位,…表示结合有ZSi以外的规定的基团的情况,即在Si原子的3个键全部为…的情况下,表示ZSi的重复的结束部位。另外,Si的右肩的数字表示从*开始计数的通过Z基连结成直链状的Si的出现数量。即,以Si2结束ZSi重复的链中,“Ra中的通过Z基连结成直链状的Si原子的数量”为2个,同样地,以Si3、Si4和Si5结束ZSi重复的链中,“Ra中的通过Z基连结成直链状的Si原子的数量”分别为3、4和5个。另外,如上述式所明确的那样,在Ra中,虽然存在多条ZSi链,但不需要它们都是相同的长度,可以分别是任意的长度。
[0477] 在优选方式中,如下所述,“Ra中的通过Z基连结成直链状的Si原子的数量”在全部的链中为1个(左式)或2个(右式)。
[0478]
[0479] 在一个方式中,Ra中的通过Z基连结成直链状的Si原子的数量为1个或2个,优选为1个。
[0480] 式中,R72在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团。
[0481] 上述“能够水解的基团”,在本说明书中使用的情况下,是指可以发生水解反应的基团。作为能够水解的基团的例子,可以列举-OR、-OCOR、-O-N=C(R)2、-N(R)2、-NHR、卤素(这些式中,R表示取代或非取代的碳原子数1~4的烷基)等,优选为-OR(烷氧基)。在R的例中,包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。这些中,优选烷基、特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。羟基没有特别限定,可以是能够水解的基团水解而生成的基团。
[0482] 优选R72为-OR(式中,R表示取代或非取代的C1-3烷基,更优选表示甲基)。
[0483] 式中,R73在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基。该低级烷基优选为碳原子数1~20的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基,进一步优选为甲基。
[0484] 式中,p在每次出现时分别独立地为0~3的整数;q在每次出现时分别独立地为0~3的整数;r在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,p、q和r的和为3。
[0485] 在优选方式中,在Ra中的末端的Ra’(不存在Ra’时,为Ra)中,上述q优选为2以上、例如为2或3,更优选为3。
[0486] 在优选方式中,Ra的末端部的至少1个可以为-Si(-Z-SiR72qR73r)2或-Si(-Z-SiR72qR73r)3,优选为-Si(-Z-SiR72qR73r)3。式中,(-Z-SiR72qR73r)的单元优选为(-Z-72 a 72 73
SiR 3)。在进一步优选的方式中,R的末端部可以全部为-Si(-Z-SiR qR r)3,优选为-Si(-Z-SiR723)3。
[0487] 在上述式(C1)和(C2)中,存在至少1个R72。
[0488] 在上述式中,Rb在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团。
[0489] 上述Rb优选为羟基、-OR、-OCOR、-O-N=C(R)2、-N(R)2、-NHR、卤素(这些式中,R表示取代或非取代的碳原子数1~4的烷基),优选为-OR。R包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。这些中,优选烷基、特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。羟基没有特别限定,可以是能够水解的基团水解而生成的基团。更c优选R为-OR(式中,R表示取代或非取代的C1-3烷基,更优选表示甲基)。
[0490] 在上述式中,Rc在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基。该低级烷基优选为碳原子数1~20的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基,进一步优选为甲基。
[0491] 式中,k在每次出现时分别独立地为0~3的整数;l在每次出现时分别独立地为0~3的整数;m在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,k、l和m的和为3。
[0492] 上述式(C1)和(C2)所示的化合物例如可以通过以下的方式获得:以与Rf-PFPE-部分相对应的全氟聚醚衍生物为原料,在末端导入羟基后,在末端导入具有不饱和键的基团,使具有该不饱和键的基团与具有卤原子的硅烷基衍生物反应,进一步,在该硅烷基的末端导入羟基,使所导入的具有不饱和键的基团与硅烷基衍生物反应而获得。例如,可以按照以下的方法获得。
[0493] 优选的式(C1)和(C2)所示的化合物为下述式(C1”)和(C2”)所示的化合物:
[0494] Rf-PFPE-X7-SiRa3                 …(C1”)
[0495] Ra3Si-X7-PFPE-X7-SiRa3             …(C2”)
[0496] [式中:PFPE分别独立地为式:
[0497] -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-所示的基团(式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d的和至少为1,标有下标a、b、c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。);
[0498] Rf在每次出现时分别独立地表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基;
[0499] X7表示-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-或-CH2O(CH2)6-;
[0500] Ra在每次出现时分别独立地表示-Z-SiR71pR72qR73r;
[0501] Z表示C1-6亚烷基;
[0502] R71在每次出现时分别独立地表示Ra’;
[0503] Ra’的意义与Ra相同;
[0504] Ra中,通过Z基连结成直链状的Si最多为5个;
[0505] R72在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;
[0506] R73在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基;
[0507] p在每次出现时分别独立地为0~2的整数;
[0508] q在每次出现时分别独立地为1~3的整数,优选为3;
[0509] r在每次出现时分别独立地为0~2的整数;
[0510] 其中,在一个Ra中,p、q和r的和为3。]。
[0511] 上述式(C1)和(C2)所示的化合物例如可以按照以下的方法制造。使下述式(C1-4)或(C2-4)所示的化合物与HSiR83kRb1Rcm(式中,R83为卤原子、例如氟原子、氯原子、溴原子或碘原子,优选为氯原子,Rb在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团,Rc在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基,k为1~3的整数,l和m分别独立地为0~2的整数,k、l和m的和为3。)所示的化合物反应,获得式(C1-5)或(C2-5)所示的化合物。
[0512] (Rf-PFPE)γ’-X7’-(R82-CH=CH2)γ                …(C1-4)
[0513] (CH2=CH-R82)γ-X7’-PFPE-X7’-(R82-CH=CH2)γ      …(C2-4)
[0514] [式中:PFPE分别独立地为式:
[0515] -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-所示的基团
[0516] (式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d的和至少为1,标有下标a、b、c或d并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。);
[0517] Rf在每次出现时分别独立地表示可以被1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基;
[0518] X7’分别独立地表示单键或2~10价的有机基团;
[0519] γ分别独立地为1~9的整数;
[0520] γ’分别独立地为1~9的整数;
[0521] R82为单键或2价的有机基团。]
[0522] (Rf-PFPE)γ’-X7’-(R82-CH2CH2-SiR83kRb1Rcm)γ      …(C1-5)
[0523] (RcmRb1R83kSi-CH2CH2-R82)γ-X7’-PFPE-*
[0524] *X7’-(R82-CH2CH2-SiR83kRb1Rcm)γ    …(C2-5)
[0525] [式中,Rf、PFPE、R82、R83、Rb、Rc、γ、γ’、X7’、k、l和m的意义与上述相同。][0526] 使所获得的式(C1-5)或(C2-5)所示的化合物与Hal-J-R84-CH=CH2(式中,Hal表示卤原子(例如,I、Br、Cl、F等),J表示Mg、Cu、Pd或Zn,R84表示单键或2价的有机基团。)所示的化合物反应,获得式(C1-6)或(C2-6)所示的化合物。
[0527] (Rf-PFPE)γ’-X7’-(R82-CH2CH2-SiRb1Rcm(R84-CH=CH2)k)γ  …(C1-6)
[0528] ((CH=CH2-R84)kRcmRb1Si-CH2CH2-R82)γ-X7’-PFPE-*
[0529] *X7’-(R82-CH2CH2-SiRb1Rcm(R84-CH=CH2)k)γ   …(C2-6)
[0530] [式中、Rf、PFPE、R82、R84、Rb、Rc、γ、γ’、X7’、k、l和m的意义与上述相同。][0531] 使所获得的式(C1-6)或(C2-6)所示的化合物与HSiM3(式中,M分别独立地为卤原72 73 72 73
子、R 或R ,R 在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团,R 在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基。)反应,根据需要,将上述卤原子变换为R72或R73,能够获得式(C1”’)或(C2”’)所示的化合物。
[0532] (Rf-PFPE)γ’-X7’-(R82-CH2CH2-SiRb1Rcm(R84-CH2CH2-SiR72qR73r)k)γ
[0533]                                       …(C1”’)
[0534] ((R72qR73rSi-CH2CH2-R84)kRcmRb1Si-CH2CH2-R82)γ-X7’-PFPE-*
[0535] *X7’-(R82-CH2CH2-SiRb1Rcm(R84-CH2CH2-SiR72qR73r)k)γ  …(C2”’)
[0536] [式中,Rf、PFPE、R72、R73、R82、R84、Rb、Rc、γ、γ’、X7’、k、l和m的意义与上述相同;
[0537] q在每次出现时分别独立地为1~3的整数;
[0538] r在每次出现时分别独立地为0~2的整数。]
[0539] 在式(C1”’)或(C2”’)中,从X7’至R82-CH2CH2-的部分与式(C1)或(C2)中的X7相对应,-R84-CH2CH2-与式(C1)或(C2)中的Z相对应。
[0540] 在本发明的表面处理剂中,在上述通式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)或(C2)所示的含全氟(聚)醚基硅烷化合物中,分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的比率是9mol%以下,优选是7mol%以下,进一步优选是5mol%以下。通过使分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的比率为9mol%以下,能够形成摩擦耐久性更优异的表面处理层。另外,该比率是本发明的表面处理剂所含的分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物相对于上述通式所示的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的总量的比率。
[0541] 作为使表面处理剂中的分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物相对于全部含全氟(聚)醚基硅烷化合物的比率为9mol%以下的方法,没有特别限定,例如可以列举利用蒸馏等除去低分子量的化合物的方法。蒸馏优选分子蒸馏,可以针对含全氟(聚)醚基硅烷化合物进行,或者也可以针对原料、例如针对具有全氟聚醚基的酰基氟进行。只要是本领域技术人员,就可以根据作为蒸馏的对象的化合物,适当选择蒸馏的条件。
[0542] 表面处理剂中的分子量为3000以下的含全氟(聚)醚基硅烷化合物相对于含全氟(聚)醚基硅烷化合物全部的比率可以利用GPC(凝胶渗透色谱)分析进行测定。上述GPC测定例如可以使用具有TDA-302作为检测器的GPCmax(HPLC系统:Malvern Instruments公司制造)进行。
[0543] 本发明的表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的数均分子量优选为5,000以上,更优选为6,000以上,优选为100,000以下,更优选为30,000以下,进一步优选为
10,000以下。
[0544] 本发明的表面处理剂所含的含全氟(聚)醚基硅烷化合物中的PFPE部分的数均分子量没有特别限定,可以优选为4,000~30,000,更优选为5,000~10,000。
[0545] 在本发明中,“数均分子量”可以利用GPC(凝胶渗透色谱)分析进行测定。
[0546] 本发明的表面处理剂能够向基材赋予拨水性、拨油性、防污性、防水性和高的摩擦耐久性,没有特别限定,可以适当用作防污性涂敷剂或防水性涂敷剂。
[0547] 本发明的表面处理剂可以用溶剂稀释。作为这样的溶剂,没有特别限定,例如可以列举选自全氟己烷、CF3CF2CHCl2、CF3CH2CF2CH3、CF3CHFCHFC2F5、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十三氟辛烷、1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷((ZEORORAH(商品名)等)、C4F9OCH3、
C4F9OC2H5、CF3CH2OCF2CHF2、C6F13CH=CH2、二甲苯六氟化物、全氟苯、甲基十五氟庚酮、三氟乙醇、五氟丙醇、六氟异丙醇、HCF2CF2CH2OH、三氟甲磺酸甲酯、三氟乙酸和CF3O(CF2CF2O)m(CF2O)nCF2CF3[式中,m和n分别独立地为0以上1000以下的整数,标有m或n并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意,其中m和n的和为1以上。]、1,1-二氯-2,3,3,3-四氟-1-丙烯、1,2-二氯-1,3,3,3-四氟-1-丙烯、1,2-二氯-3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1-二氯-3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1,2-三氯―3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1,1,4,
4,4-六氟-2-丁烯中的溶剂。这些溶剂可以单独使用,或者作为2种以上的混合物使用。
[0548] 本发明的表面处理剂除了含全氟(聚)醚基硅烷化合物以外,还可以包含其他成分。作为这样的其他成分,没有特别限定,例如可以列举可以被理解为含氟油的(非反应性的)氟聚醚化合物、优选全氟(聚)醚化合物(以下,称为“含氟油”)、可以被理解为硅油的(非反应性的)硅酮化合物(以下,称为“硅油”)、催化剂等。
[0549] 作为上述含氟油,没有特别限定,例如可以列举以下的通式(3)所示的化合物(全氟(聚)醚化合物)。
[0550] Rf1-(OC4F8)a’-(OC3F6)b’-(OC2F4)c’-(OCF2)d’-Rf2···(3)
[0551] 式(3)中,Rf1表示可以被1个以上的氟原子取代的C1-16的烷基(优选C1―16的全氟烷2
基),Rf表示可以被1个以上的氟原子取代的C1-16的烷基(优选C1-16的全氟烷基)、氟原子或氢原子,Rf1和Rf2更优选分别独立地为C1-3的全氟烷基。
[0552] a’、b’、c’和d’分别表示构成聚合物的主骨架的4种全氟(聚)醚的重复单元数,彼此独立地为0以上300以下的整数,a’、b’、c’和d’的和至少为1,优选为1~300,更优选为20~300。标有下标a’、b’、c’或d’并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。在这些重复单元中,-(OC4F8)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-和-(OCF2CF(C2F5))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-和-(OCF2CF(CF3))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2CF2)-。-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和-(OCF(CF3))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2)-。
[0553] 作为上述通式(3)所示的全氟(聚)醚化合物的例子,可以列举以下的通式(3a)和(3b)中任一个所示的化合物(可以为1种或2种以上的混合物)。
[0554] Rf1-(OCF2CF2CF2)b”-Rf2···(3a)
[0555] Rf1-(OCF2CF2CF2CF2)a”-(OCF2CF2CF2)b”-(OCF2CF2)c”-(OCF2)d”-Rf2···(3b)[0556] 在这些式中,Rf1和Rf2如上所述;在式(3a)中,b”为1以上100以下的整数;在式(3b)中,a”和b”分别独立地为0以上30以下、例如1以上30以下的整数,c”和d”分别独立地为1以上300以下的整数。标有下标a”、b”、c”、d”并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。
[0557] 上述含氟油可以具有1,000~30,000的平均分子量。由此,能够获得高的表面光滑性。
[0558] 在本发明的表面处理剂中,关于含氟油,相对于上述含全氟(聚)醚基硅烷化合物的合计100质量份(各自为2种以上时,为它们的合计,下同),例如可以含有0~500质量份,优选含有0~400质量份,更优选含有5~300质量份。
[0559] 通式(3a)所示的化合物和通式(3b)所示的化合物可以分别单独使用,也可以组合使用。与通式(3a)所示的化合物相比,使用通式(3b)所示的化合物能够获得更高的表面光滑性,因而优选。将它们组合使用时,通式(3a)所示的化合物与通式(3b)所示的化合物的质量比优选1﹕1~1﹕30,更优选1﹕1~1﹕10。利用这样的质量比,能够获得表面光滑性和摩擦耐久性的平衡优异的表面处理层。
[0560] 在一个方式中,含氟油包含通式(3b)所示的1种以上的化合物。在这样的方式中,表面处理剂中的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的合计与式(3b)所示的化合物的质量比优选10﹕1~1﹕10,更优选4﹕1~1﹕4。
[0561] 在一个方式中,式(3a)所示的化合物的数均分子量优选为2,000~8,000。
[0562] 在一个方式中,式(3b)所示的化合物的数均分子量优选为8,000~30,000。
[0563] 在其他方式中,式(3b)所示的化合物的数均分子量优选为3,000~8,000。
[0564] 在优选方式中,利用真空蒸镀法形成表面处理层时,可以使含氟油的数均分子量大于含全氟(聚)醚基硅烷化合物的数均分子量。通过成为这样的数均分子量,能够获得更优异的摩擦耐久性和表面光滑性。
[0565] 另外,从另一个观点考虑,含氟油也可以为通式Rf3-F(式中,Rf3为C5-16全氟烷基。)所示的化合物。另外,也可以为氯三氟乙烯低聚物。从获得与末端为C1-16全氟烷基的上述分子末端具有碳-碳不饱和键的含氟化合物所示的化合物高的亲合性方面考虑,优选Rf3-F所示的化合物和氯三氟乙烯低聚物。
[0566] 含氟油有助于提高表面处理层的表面光滑性。
[0567] 作为上述硅油,例如可以使用硅氧烷键为2,000以下的直链状或环状的硅油。直链状的硅油可以是所谓的纯硅油(Straight silicone oil)和改性硅油。作为纯硅油,可以列举二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油。作为改性硅油,可以列举利用烷基、芳烷基、聚醚、高级脂肪酸酯、氟烷基、氨基、环氧基、羧基、醇等对纯硅油进行改性而获得的改性硅油。环状的硅油例如可以列举环状二甲基硅氧烷油等。
[0568] 在本发明的表面处理剂中,关于这样的硅油,相对于含全氟(聚)醚基硅烷化合物的合计100质量份(2种以上时,为它们的合计,下同),例如可以含有0~300质量份,优选含有0~200质量份。
[0569] 硅油有助于提高表面处理层的表面光滑性。
[0570] 作为上述催化剂,可以列举酸(例如乙酸、三氟乙酸等)、碱(例如氨、三乙胺、二乙胺等)、过渡金属(例如Ti、Ni、Sn等)等。
[0571] 催化剂促进含全氟(聚)醚基硅烷化合物的水解和脱水缩合,促进表面处理层的形成。
[0572] 本发明的表面处理剂能够浸渗至多孔物质、例如多孔的陶瓷材料、将金属纤维、例如钢丝棉固定成棉状而成的物质中,形成粒料。该粒料例如可以用于真空蒸镀。
[0573] 接着,对本发明的物品进行说明。
[0574] 本发明的物品包含基材和在该基材的表面由本发明的表面处理剂形成的层(表面处理层)。该物品例如可以按照以下的方法制造。
[0575] 首先,准备基材。本发明能够使用的基材例如可以由玻璃、蓝宝石玻璃、树脂(天然或合成树脂,例如可以为一般的塑料材料,也可以为板状、膜、其他的形态)、金属(可以为铝、铜、铁等的金属单体或合金等的复合体)、陶瓷、半导体(硅、锗等)、纤维(纺织品、无纺布等)、毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等、建筑部件等、任意合适的材料构成。优选基材为玻璃或蓝宝石玻璃。
[0576] 作为上述玻璃,优选钠钙玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃、水晶玻璃、石英玻璃,特别优选经化学强化的钠钙玻璃、经化学强化的碱性铝硅酸盐玻璃、和经化学键合的硼硅酸玻璃。
[0577] 作为树脂,优选丙烯酸树脂、聚碳酸酯。
[0578] 例如,所制造的物品为光学部件时,构成基材的表面的材料可以为光学部件用材料,例如为玻璃或透明塑料等。另外,所制造的物品为光学部件时,也可以在基材的表面(最外层)形成某种层(或膜)、例如硬涂层、防反射层等。防反射层可以使用单层防反射层和多层防反射层中的任意种。作为能够用于防反射层的无机物的例子,可以列举SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等。这些无机物可以单独使用,或者将它们的2种以上组合(例如作为混合物)使用。形成多层防反射层时,优选在其最外层使用SiO2和/或SiO。所制造的物品为触摸面板用的光学玻璃部件时,可以在基材(玻璃)的表面的一部分具有透明电极、例如使用了氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌等的薄膜。另外,关于基材,根据其具体的规格等,也可以具有绝缘层、粘合层、保护层、装饰框层(I-CON)、雾化膜层、硬涂膜层、偏光膜、相位差膜和液晶显示模块等。
[0579] 基材的形状没有特别限定。另外,形成表面处理层的基材的表面区域可以是基材表面的至少一部分,也可以根据所制造的物品的用途和具体的规格等适当决定。
[0580] 作为这样的基材,可以是至少其表面部分由本来具有羟基的材料形成。作为这样的材料,可以列举玻璃,还可以列举表面形成自然氧化膜或热氧化膜的金属(特别是贱金属)、陶瓷、半导体等。或者,如树脂等那样,在即使具有羟基也不充分的情况下,或者在本来就不具有羟基的情况下,通过对基材实施某种前处理,能够向基材的表面导入或增加羟基。作为这样的前处理的例子,可以列举等离子体处理(例如电晕放电)和离子束照射。适当利用等离子体处理不仅可以向基材表面导入或增加羟基,还能够进行对基材表面进行净化(除去异物等)。另外,作为这样的前处理的其他的例子,可以列举利用LB法(Langmuir-Blodgett法)或化学吸附法等,在基材表面预先以单分子膜的形态形成具有碳-碳不饱和键基团的界面吸附剂,之后,在含有氧、氮等的气氛下使不饱和键断裂的方法。
[0581] 还或者,作为这样的基材,可以是至少其表面部分由具有1个以上的其他的反应性基团、例如Si-H基的硅酮化合物、或包含烷氧基硅烷的材料形成。
[0582] 接着,在这样的基材的表面形成上述的本发明的表面处理剂的膜,根据需要对该膜进行后处理,由此,由本发明的表面处理剂形成表面处理层。
[0583] 关于本发明的表面处理剂的膜形成,可以通过对基材的表面、以覆盖该表面的方式应用上述的表面处理剂而实施。覆盖方法没有特别限定。例如,可以使用湿润覆盖法和干燥覆盖法。
[0584] 作为湿润覆盖法的例子,可以列举浸涂、旋涂、流涂、喷涂、辊涂、凹版涂敷和类似的方法。
[0585] 作为干燥覆盖法的例子,可以列举蒸镀(通常为真空蒸镀)、溅射、CVD和类似的方法。作为蒸镀法(通常为真空蒸镀法)的具体例,可以列举电阻加热、电子束、使用微波等的高频加热、离子束和类似的方法。作为CVD方法的具体例,可以列举等离子体-CVD、光学CVD、热CVD和类似的方法。
[0586] 另外,也可以是利用常压等离子体法的覆盖。
[0587] 使用湿润覆盖法时,本发明的表面处理剂可以用溶剂稀释后用于基材表面。从本发明的表面处理剂的稳定性和溶剂的挥发性的观点考虑,优选使用以下的溶剂:C5-12的全氟脂肪族烃(例如,全氟己烷、全氟甲基环己烷和全氟-1,3-二甲基环己烷);多氟芳香族烃(例如,双(三氟甲基)苯);多氟脂肪族烃(例如,C6F13CH2CH3(例如,旭硝子株式会社制的ASAHIKLIN(注册商标)AC-6000)、1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷(例如,日本Zeon株式会社制的ZEORORA(注册商标)H);氢氟烃(HFC)(例如,1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365mfc));氢氯氟烃(例如,HCFC-225(ASAHIKLIN(注册商标)AK225));氢氟醚(HFE)(例如,全氟丙基甲基醚(C3F7OCH3)(例如,住友3M株式会社制的Novec(商标名)7000)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)(例如,住友3M株式会社制的Novec(商标名)7100)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)(例如,住友3M株式会社制的Novec(商标名)7200)、全氟己基甲基醚(C2F5CF(OCH3)C3F7)(例如,住友3M株式会社制的Novec(商标名)7300)等的烷基全氟烷基醚(全氟烷基和烷基可以为直链或支链状)、或者CF3CH2OCF2CHF2(例如,旭硝子株式会社制的ASAHIKLIN(注册商标)AE-3000))、1,2-二氯-1,3,3,3-四氟-1-丙烯(例如,三井杜邦氟化学株式会社(Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,Ltd.)制的Vertrel(注册商标)Scion)等。这些溶剂可以单独使用,或者将2种以上组合作为混合物使用。另外,例如为了调整含全氟(聚)醚基硅烷化合物的溶解性,也可以与其他溶剂混合。
[0588] 使用干燥覆盖法时,本发明的表面处理剂可以直接用于干燥覆盖法,或者也可以用上述的溶剂稀释后用于干燥覆盖法。
[0589] 膜形成优选以在膜中本发明的表面处理剂与用于水解和脱水缩合的催化剂同时存在的方式实施。简单而言,在利用湿润覆盖法的情况下,可以将本发明的表面处理剂用溶剂稀释后,在即将用于基材表面之前,向本发明的表面处理剂的稀释液中添加催化剂。在利用干燥覆盖法的情况下,可以对添加了催化剂的本发明的表面处理剂直接进行蒸镀(通常为真空蒸镀)处理,或者也可以使用使添加了催化剂的本发明的表面处理剂浸渗至铁、铜等的金属多孔材料中而获得的粒料状物质,进行蒸镀(通常为真空蒸镀)处理。
[0590] 催化剂可以使用任意合适的酸或碱。作为酸催化剂,例如可以使用乙酸、甲酸、三氟乙酸等。另外,作为碱催化剂,例如可以使用氨、有机胺类等。
[0591] 接着,根据需要,对膜进行后处理。该后处理没有特别限定,例如可以逐步地实施水分供给和干燥加热,更详细而言,可以按照以下的方式实施。
[0592] 如上所述,在基材表面将本发明的表面处理剂形成膜后,向该膜(以下,也称为“前体膜”)供给水分。水分的供给方法没有特别限定,例如可以使用利用前体膜(和基材)与周围气氛的温度差产生的结露、和水蒸气(蒸汽)的喷雾等的方法。
[0593] 考虑是在向前体膜供给水分时,本发明的表面处理剂中的含全氟(聚)醚基硅烷化合物的与Si结合的能够水解的基团与水发生作用,能够使该化合物快速地水解。
[0594] 水分的供给可以在例如0~250℃、优选60℃以上、进一步优选100℃以上、优选180℃以下、进一步优选150℃以下的气氛下实施。通过在这样的温度范围内供给水分,能够进行水解。此时的压力没有特别限定,简单而言,可以为常压。
[0595] 接着,在该基材的表面、在超过60℃的干燥气氛下对该前体膜进行加热。干燥加热方法没有特别限定,可以在超过60℃、优选超过100℃的温度且例如250℃以下、优选180℃以下的温度下、并且在不饱和蒸气压的气氛下将前体膜与基材一起配置。此时的压力没有特别限定,简单而言,可以为常压。
[0596] 在这样的气氛下,在本发明的含PFPE硅烷化合物之间,水解后的与Si结合的基团彼此快速地进行脱水缩合。另外,在这样的化合物与基材之间,该化合物水解后的与Si结合的基团与存在于基材表面的反应性基团之间快速地反应,在存在于基材表面的反应性基为羟基时,进行脱水缩合。作为其结果,可以在含全氟(聚)醚基硅烷化合物与基材之间形成键。
[0597] 上述的水分供给和干燥加热可以通过使用过热水蒸气而连续地实施。
[0598] 过热水蒸气是对饱和水蒸气在比沸点高的温度下进行加热而获得的气体,常压下,是在超过100℃、通常为500℃以下、例如为300℃以下的温度下,并且通过加热至超过沸点的温度的而成为不饱和蒸气压的气体。在本发明中,从抑制含全氟(聚)醚基硅烷化合物的分解的观点考虑,优选将250℃以下、优选180℃以下的过热水蒸气用于水分供给和干燥加热。将形成有前体膜的基材暴露于过热水蒸气时,首先,利用过热水蒸气与比较低温的前体膜之间的温度差,在前体膜表面发生结露,由此向前体膜供给水分。不久,随着过热水蒸气与前体膜之间的温度差变小,前体膜表面的水分在过热水蒸气的干燥气氛中气化,前体膜表面的水分量逐步下降。在前体膜表面的水分量下降期间、即前体膜处于干燥气氛下期间,基材表面的前体膜通过与过热水蒸气接触而被加热至该过热水蒸气的温度(常压下超过100℃的温度)。因此,使用过热水蒸气时,只要将形成有前体膜的基材暴露于过热水蒸气中,就能够连续地实施水分供给和干燥加热。
[0599] 如上所述,可以实施后处理。为了进一步提高摩擦耐久性,可以实施这样的后处理,但应注意其在制造本发明的物品中不是必须的。例如,在将本发明的表面处理剂用于基材表面后,可以只原样静置。
[0600] 如上所述,在基材的表面形成来自本发明的表面处理剂的膜的表面处理层,制造本发明的物品。由此获得的表面处理层具有高的摩擦耐久性。另外,该表面处理层除了具有高的摩擦耐久性以外,由于所使用的表面处理剂的组分,也可以具有拨水性、拨油性、防污性(例如防止指纹等污渍的附着)、防水性(防止水浸入电子部件等)、表面光滑性(或润滑性,例如指纹等污渍的可擦拭性和对手指的优异的触感)等,可以适当用作功能性薄膜。
[0601] 本发明所获得的具有表面处理层的物品没有特别限定,可以为光学部件。作为光学部件,例如可以列举下述的光学部件:例如阴极射线管(CRT:例如TV、电脑显示器)、液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器、无机薄膜EL点阵显示器、背面投影型显示器、荧光显示管(VFD)、场发射显示器(FED:Field Emission Display)等显示器或这些显示器的前面保护板、防反射板、偏光板、防眩光板、或者对它们的表面实施防反射膜处理而得到的材料;眼镜等的镜片;手机、便携式信息终端等设备的触摸面板片材;蓝光(Blu-ray(注册商标))光盘、DVD光盘、CD-R、MO等的光盘的盘面;光纤;钟表的显示面等。
[0602] 本发明所获得的具有表面处理层的其他物品可以列举窑业制品、涂面、布制品、皮革制品、医疗品和石膏等。
[0603] 另外,本发明所获得的具有表面处理层的其他物品也可以是医疗设备或医疗材料。
[0604] 表面处理层的厚度没有特别限定。为光学部件时,从光学性能、表面光滑性、摩擦耐久性和防污性的方面考虑,优选表面处理层的厚度为1~50nm、优选1~30nm、更优选1~15nm的范围。
[0605] 以上,对使用本发明的表面处理剂所获得的物品进行了详细叙述。其中,本发明的表面处理剂的用途、使用方法以及物品的制造方法等并不限定于上述示例。
[0606] 实施例
[0607] 通过以下的实施例对本发明的表面处理剂进行更具体地说明,但本发明并不限定于实施例。其中,在本实施例中,以下所示的化学式全部表示平均组分。
[0608] 使用下述表1所示的含全氟(聚)醚基硅烷化合物。分子量3000以下的化合物的比率基于GPC(凝胶渗透色谱)测定而求出。将测定条件表示如下。
[0609] (GPC测定)
[0610] 使用将以下的柱(昭和电工株式会社制造)依次串联配置而成的串联柱进行测定。另外,使用全氟聚醚油A、B、C对分子量进行校正。
[0611] ·校正用样品
[0612] 全氟聚醚油A:数均分子量7250Mw/Mn 1.08
[0613] 全氟聚醚油B:数均分子量4180Mw/Mn 1.08
[0614] 全氟聚醚油C:数均分子量2725Mw/Mn 1.08
[0615] ·柱
[0616] GPC KF-G(4.6mmI.D.×1cm)
[0617] GPC KF806L(8.0mmI.D.×30cm)
[0618] GPC KF806L(8.0mmI.D.×30cm)
[0619] ·装置
[0620] Malvern Instruments公司制造GPCmax(HPLC系统)和TDA-302(检测器)
[0621] ·洗脱液
[0622] ASAHIKLIN AK225(HCFC-225)/1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇[90/10(w/w)]
[0623] ·样品浓度
[0624] 20mg/mL
[0625] [表1]
[0626]
[0627] *结构式A和B如下所述。
[0628] ·结构式A
[0629]
[0630] ·结构式B
[0631] CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)mCF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
[0632] **m的值为由19F-NMR测得的值,Mn和Mw为由GPC测得的值。
[0633] 以浓度成为20wt%的方式使下述表所示的化合物溶解于氢氟醚(3M公司制造、Novec HFE7200)中,制备表面处理剂。将所制备的表面处理剂在化学强化玻璃(Corning公司制造、“Gorilla”玻璃、厚度0.7mm)上进行真空蒸镀。真空蒸镀的处理条件为压力3.0×
10-3Pa,首先,利用电子束蒸镀方式,将二氧化硅蒸镀于化学强化玻璃的表面,接着,在每1块化学强化玻璃(55mm×100mm)上蒸镀表面处理剂2mg(即,含有0.4mg的含全氟(聚)醚基硅烷化合物)。之后,将附着蒸镀膜的化学强化玻璃在温度20℃和湿度65%的气氛下静置24小时。
[0634] [表2]
[0635]
[0636]
[0637] (评价)
[0638] ·摩擦耐久性评价
[0639] 针对上述实施例1~4和比较例1~4的表面处理层,测定水的静态接触角。关于水的静态接触角,使用接触角测定装置(协和界面科学公司制造),用水1μL实施。
[0640] 首先,作为初期评价,形成表面处理层后,在与其表面尚未有任何接触的状态下,测定水的静态接触角(摩擦次数:零次)。
[0641] 之后,作为摩擦耐久性评价,实施钢丝棉摩擦耐久性评价。具体而言,将形成有表面处理层的基材水平配置,使钢丝棉(编号#0000、尺寸5mm×10mm×10mm)与表面处理层露出的上表面接触,在其上施加1,000gf的载重,之后,在施加载重的状态下使钢丝棉以140mm/秒的速度往复。每隔一定的往复次数对水的静态接触角(度)进行测定(在接触角的测定值小于100度时,中止评价。另外,对于实施例2,因钢丝棉磨耗而在20,000次时中止了评价。将结果示于下述表。
[0642] [表3]
[0643]  钢丝棉耐久性(次) 分子量3000以下的化合物的比率(mol%)
实施例1 15,000 0.5
实施例2 20,000以上 1.9
实施例3 15,000 4.5
实施例4 12,500 6.7
比较例1 5,000 9.6
比较例2 12,500 13.8
比较例3 2,000 81.7
比较例4 7,500 12.8
[0644] 如根据表3的结果所理解的那样,可以确认分子量3000以下的化合物的比率为本发明的范围的表面处理剂(实施例1~4)显示优异的摩擦耐久性。另一方面,分子量3000以下的化合物的比率高于9.0mol%的表面处理剂(比较例1~4)与上述本发明的表面处理剂相比,摩擦耐久性差。本发明虽然不受任何理论的约束,但考虑这是由于分子量3000以下的化合物的比率过高时,该低分子量的化合物先与基材结合,阻碍了具有高功能的高分子量的化合物与基材结合。
[0645] 产业上的可利用性
[0646] 本发明能够适当用于在各种各样的基材、特别是要求透光性的光学部件的表面形成表面处理层。
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