CN110392723A - 含有含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂、使用它的粒料和物品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种表面处理剂，其含有含全氟(聚)醚基的硅烷化合物和分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。

Description

含有含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂、使用它的 粒料和物品
技术领域
本发明涉及含有含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂、以及使用该表面处理剂的粒料和物品。
背景技术
已知某种含氟化合物在用于基材的表面处理时能够提供优异的拨水性、拨油性、防污性等。作为这样的含氟硅烷化合物，已知一种含全氟聚醚基的硅烷化合物，其在分子主链具有全氟聚醚基，在分子末端或末端部具有与Si原子结合的能够水解的基团。例如，在专利文献1中，记载有在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的硅烷化合物。
由含有如上所述的含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层(下面又称“表面处理层”)，作为所谓功能性薄膜，施用于玻璃等。特别是，上述表面处理层即使是薄膜也能够发挥如上所述的功能，因此可以适用于要求光透过性或透明性的眼镜、触摸面板、便携式终端的操作画面等的光学部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－117012号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
对于如上所述的表面处理层，为了能够长期对基材表面赋予所期望的功能，要求具有良好的耐久性。然而，通过本发明的发明人的探讨发现，如上所述的表面处理层有时不具有充分的耐久性。
本发明的目的在于，提供一种适于得到耐久性提高的表面处理层的表面处理剂。
用于解决技术问题的技术手段
根据本发明的第一主旨，提供一种表面处理剂，其含有：式(A1)、式(A2)、式(B1)、式(B2)、式(C1)或式(C2)中任一式所示的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物、以及分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。
(Rf-PFPE)β’-X3-(SRa k1Rb 11Rc m1)β…(B1)
(Rc m1Rb l1Rak1Si)β-X3-PFPE-X3-(SiRa k1Rb l1Rc m1)β…(B2)
(Rf-PFPE)γ’-X4-(CRd k2Re l2Rf m2)γ…(C1)
(Rf m2Re l2Rd k2C)γ-X4-PFPE-X4-(CRd k2Re l2Rf m2)γ…(C2)
[式中：
PFPE在各个出现处分别独立地为式：
－(OC6F12)a－(OC5F10)b－(OC4F8)c－(OC3F6)d－(OC2F4)e－(OCF2)f－
(a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上200以下的整数，a、b、c、d、e和f之和至少为1，标注a、b、c、d、e或f并用括号括起的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。)；
Rf在各个出现处分别独立地表示可以被1个或1个以上氟原子取代的碳原子数1～16的烷基；
R13在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团；
R14在各个出现处分别独立地表示氢原子或碳原子数1～22的烷基；
R11在各个出现处分别独立地表示氢原子或卤素原子；
R12在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
n在各个(－SiR13 nR14 3－n)单元中独立地为0～3的整数；
其中，在式(A1)和式(A2)中，至少存在2个与羟基或能够水解的基团结合的Si；
X1在各个出现处分别独立地表示单键或2～10价的有机基；
X2在各个出现处分别独立地表示单键或2价的有机基；
t在各个出现处分别独立地为1～10的整数；
α在各个出现处分别独立地为1～9的整数；
α’分别独立地为1～9的整数；
X3在各个出现处分别独立地表示单键或2～10价的有机基；
β在各个出现处分别独立地为1～9的整数；
β’分别独立地为1～9的整数；
Ra在各个出现处分别独立地表示－Z1－SiR1 pR2 qR3 r；
Z1在各个出现处分别独立地表示氧原子或2价的有机基；
R1在各个出现处分别独立地表示Ra’；
Ra’与Ra是相同含义；
Ra中，经由Z1基连结成直链状的Si最大为5个；
R2在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团；
R3在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
p在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
q在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
r在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
其中，在每个－Z1－SiR1 pR2 qR3 r中，p、q和r之和为3，在式(B1)和(B2)中，至少存在2个与羟基或能够水解的基团结合的Si；
Rb在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团；
Rc在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
k1在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
l1在各个出现处分别独立地为0～2的整数；
m1在各个出现处分别独立地为0～2的整数；
其中，在每个－SiRa k1Rb l1Rc m1中，k1、l1和m1之和为3，
X4在各个出现处分别独立地表示单键或2～10价的有机基；
γ在各个出现处分别独立地为1～9的整数；
γ’分别独立地为1～9的整数；
Rd在各个出现处分别独立地表示－Z2－CR81 p2R82 q2R83 r2；
Z2在各个出现处分别独立地表示氧原子或2价的有机基；
R81在各个出现处分别独立地表示Rd’；
Rd’与Rd是相同含义；
Rd中，经由Z2基连结成直链状的C最大为5个；
R82在各个出现处分别独立地表示－Y－SiR85 n2R86 3－n2；
Y在各个出现处分别独立地表示2价的有机基；
R85在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团；
R86在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
n2在各个(－Y－SiR85 n2R86 3－n2)单元中独立地表示0～3的整数；
R83在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
p2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
q2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
r2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
其中，在每个－Z2－CR81 p2R82 q2R83 r2中，p2、q2和r2之和为3；
Re在各个出现处分别独立地表示－Y－SiR85 n2R86 3－n2；
Rf在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
k2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
l2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
m2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
其中，在每个(CRd k2Re l2Rf m2)中，k2、l2和m2之和为3，在式(C1)和(C2)中，存在2个以上以－Y－SiR85表示的基团。]
根据本发明的第二主旨，提供含有本发明的表面处理剂的粒料。
根据本发明的第三主旨，提供包括基材和在该基材的表面由本发明的表面处理剂形成的层的物品。
发明效果
根据本发明，提供一种含有含全氟(聚)醚基(下面，有时称为“PFPE”)的硅烷化合物的新型的表面处理剂。本发明的表面处理剂适于形成耐久性提高的表面处理层，特别适于形成在酸或碱的存在下也示出良好的耐久性的表面处理层。另外，根据本发明，提供一种含有本发明的表面处理剂的粒料。根据本发明，提供一种包括基材和在该基材的表面由本发明的表面处理剂形成的层的物品。
具体实施方式
在本说明书中使用时，“烃基”为含有碳和氢的基团，是指从烃中使1个氢原子脱落的基团。作为上述烃基，没有特别限定，可以举出可以被1个或1个以上取代基取代的、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，可以是饱和或不饱和的任意种。另外，烃基可以含有1个或1个以上的环结构。其中，上述烃基可以在其末端或分子链中具有1个或1个以上的N、O、S、Si、酰胺、磺酰基、硅氧烷、羰基、羰氧基等。
在本说明书中使用时，作为“烃基”的取代基，没有特别限定，例如可以举出选自卤素原子；可以被1个或1个以上卤素原子取代的、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个或1个以上的基团。
在本说明书中，烷基和苯基在没有特别说明时，可以是非取代的，也可以是被取代的。作为上述基团的取代基，没有特别限定，例如可以举出选自卤素原子、C1－6烷基、C2－6烯基和C2－6炔基中的1个或1个以上的基团。
在本说明书中使用时，“2～10价的有机基”是指含有碳的2～10价的基团。作为该2～10价的有机基，没有特别限定，可以举出从烃基再使1～9个氢原子脱落的2～10价的基团。
[表面处理剂]
下面，对本发明的表面处理剂进行说明。
本发明的表面处理剂含有含PFPE的硅烷化合物、和分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。
(含PFPE的硅烷化合物)
上述含PFPE的硅烷化合物为式(A1)、式(A2)、式(B1)、式(B2)、式(C1)或式(C2)中的任一式所示的化合物。
(Rf-PFPE)β’-X3-(SiRa k1Rbl1Rc m1)β…(B1)
(Rc m1Rb l1Ra k1Si)β-X3-PFPE-X3-(SiRa k1Rb 11Rc m1)β…(B2)
(Rf-PFPE)γ’-X4-(CRd k2Re l2Rf m2)γ…(C1)
(Rf m2Re l2Rd k2C)γ-X4-PFPE-X4-(CRd k2Rel2Rf m2)γ…(C2)
相对于表面处理剂100质量份，优选含有0.01～100质量份、更优选为0.1～30质量份的上述含PFPE的硅烷化合物。
上述含PFPE的硅烷化合物没有特别限定，可以具有5×102～1×105的数均分子量。从摩擦耐久性的观点出发，在上述范围中，优选具有2,000～30,000、更优选为2,500～12,000的数均分子量。其中，在本发明中，数均分子量为通过19F－NMR测得的值。
在一种实施方式中，本发明的含PFPE的硅烷化合物可以具有1,000～40,000、优选为1,000～32,000、更优选为1,000～20,000、进一步优选为1,000～12,000的数均分子量。
下面，对上述式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)和(C2)所示的含PFPE的硅烷化合物进行说明。
式(A1)和(A2)：
上述式中，Rf在各个出现处独立地表示可以被1个或1个以上氟原子取代的碳原子数1～16的烷基。
上述可以被1个或1个以上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。
上述Rf优选为被1个或1个以上氟原子取代的碳原子数1～16的烷基，更优选为CF2H－C1－15全氟亚烷基或C1－16全氟烷基，更加优选为C1－16的全氟烷基。
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。
上述式中，PFPE在各个出现处独立地为下式所示的基团。
－(OC6F12)a－(OC5F10)b－(OC4F8)c－(OC3F6)d－(OC2F4)e－(OCF2)f－
式中，a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上200以下的整数，a、b、c、d、e和f之和至少为1。优选a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上100以下的整数。优选a、b、c、d、e和f之和为5以上，更优选为10以上。优选a、b、c、d、e和f之和为200以下，更优选为100以下，例如为10以上200以下，更具体而言为10以上100以下。另外，标注a、b、c、d、e或f并用括号括起的各重复单元在式中的存在顺序是任意的。
这些重复单元既可以是直链状的，也可以是支链状的，优选为直链状。例如，－(OC6F12)－可以为－(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)－、－(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)－、－(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)－、－(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)－、－(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)－、－(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))－等，优选为－(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)－。－(OC5F10)－可以为－(OCF2CF2CF2CF2CF2)－、－(OCF(CF3)CF2CF2CF2)－、－(OCF2CF(CF3)CF2CF2)－、－(OCF2CF2CF(CF3)CF2)－、－(OCF2CF2CF2CF(CF3))－等，优选为－(OCF2CF2CF2CF2CF2)－。－(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)－。
在一种实施方式中，上述PFPE为－(OC3F6)d－(式中，d为1以上200以下、优选为5以上200以下、更优选为10以上200以下的整数)。优选PFPE为－(OCF2CF2CF2)d－(式中，d为1以上200以下、优选为5以上200以下、更优选为10以上200以下的整数)或－(OCF(CF3)CF2)d－(式中，d为1以上200以下、优选为5以上200以下、更优选为10以上200以下的整数)。更优选PFPE为－(OCF2CF2CF2)d－(式中，d为1以上200以下、优选为5以上200以下、更优选为10以上200以下的整数)。
在别的实施方式中，PFPE为－(OC4F8)c－(OC3F6)d－(OC2F4)e－(OCF2)f－(式中，c和d分别独立地为0以上30以下的整数，e和f分别独立地为1以上200以下、优选为5以上200以下、更优选为10以上200以下的整数，c、d、e和f之和至少为5以上，优选为10以上，标注脚标c、d、e或f并用括号括起的各重复单元在式中的存在顺序是任意的)。优选PFPE为－(OCF2CF2CF2CF2)c－(OCF2CF2CF2)d－(OCF2CF2)e－(OCF2)f－。在一种实施方式中，PFPE也可以为－(OC2F4)e－(OCF2)f－(式中，e和f分别独立地为1以上200以下、优选为5以上200以下、更优选为10以上200以下的整数，标注脚标e或f并用括号括起的各重复单元在式中的存在顺序是任意的)。
在一种实施方式中，PFPE也可以为－(OC2F4)e－(OCF2)f－(式中，e和f分别独立地为1以上200以下、优选为5以上200以下、更优选为10以上200以下的整数，标注脚标e或f并用括号括起的各重复单元在式中的存在顺序是任意的)。
上述式中，在PFPE中，e相对于f的比(下面，称为“e/f比”)，为0.1以上10以下，优选为0.2以上5.0以下，更优选为0.2以上2.0以下，更加优选为0.2以上1.5以下。通过使e/f比在上述范围，由该化合物得到的固化物的拨水性、拨油性、和化学耐性(例如对于盐水、酸或碱性水溶液、丙酮、油酸或己烷的耐久性)能够进一步提高。e/f比越小，上述固化物的拨水性、拨油性、化学耐性越提高。另一方面，通过使e/f比为0.1以上，能够进一步提高化合物的稳定性。e/f比越大，化合物的稳定性越提高。
在另一实施方式中，PFPE为－(R6－R7)j－所示的基团。式中，R6为OCF2或OC2F4，优选为OC2F4。式中，R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12中的基团，或者为从这些基团中独立选择的2个或3个基团的组合。优选R7为选自OC2F4、OC3F6和OC4F8中的基团、或者为选自OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12中的基团、或者为从这些基团中独立选择的2个或3个基团的组合。作为从OC2F4、OC3F6和OC4F8中独立选择的2个或3个基团的组合，没有特别限定，例如可以举出－OC2F4OC3F6－、－OC2F4OC4F8－、－OC3F6OC2F4－、－OC3F6OC3F6－、－OC3F6OC4F8－、－OC4F8OC4F8－、－OC4F8OC3F6－、－OC4F8OC2F4－、－OC2F4OC2F4OC3F6－、－OC2F4OC2F4OC4F8－、－OC2F4OC3F6OC2F4－、－OC2F4OC3F6OC3F6－、－OC2F4OC4F8OC2F4－、－OC3F6OC2F4OC2F4－、－OC3F6OC2F4OC3F6－、－OC3F6OC3F6OC2F4－和－OC4F8OC2F4OC2F4－等。上述j为2以上、优选为3以上、更优选为5以上、100以下、优选为50以下的整数。上述式中，OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12可以为直链或支链的任意种，优选为直链。在该实施方式中，PFPE优选为－(OC2F4－OC3F6)j－或－(OC2F4－OC4F8)j－。
在一种实施方式中，上述式中，PFPE在各个出现处独立地为下式所示的基团，
－(OC6F12)a－(OC5F10)b－(OC4F8)c－(OC3F6)d－(OC2F4)e－(OCF2)f－
并且PFPE中至少具有1个支链结构。即，在本实施方式中，上述PFPE具有至少1个CF3末端(具体而言为－CF3、－C2F5等，更具体而言为－CF3)。通过具有这种结构的PFPE，使用本发明的表面处理剂形成的层(例如表面处理层)的紫外线耐久性、拨水性、拨油性、防污性(例如防止指纹等污垢的附着)、化学耐性、耐水解性、滑性的抑制效果、高摩擦耐久性、耐热性、防湿性等能够变得更良好。
在上述实施方式中，a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上200以下的整数，a、b、c、d、e和f之和至少为1。优选a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上100以下的整数。优选a、b、c、d、e和f之和为5以上，更优选为10以上。优选a、b、c、d、e和f之和为200以下，更优选为100以下，例如为10以上200以下，更具体而言为10以上100以下。另外，标注a、b、c、d、e或f并用括号括起的各重复单元在式中的存在顺序是任意的。
在上述实施方式中，PFPE优选具有至少5个支链结构，更优选具有10个，特别优选具有20个。
在上述实施方式中，PFPE结构中，相对于重复单元数的合计数(例如上述a、b、c、d、e和f之和)100，具有支链结构的重复单元的个数优选为40以上，更优选为60以上，特别优选为80以上。PFPE结构中，相对于重复单元数的合计数100，具有支链结构的重复单元的个数可以为100以下，例如可以为90以下。
在上述实施方式中，PFPE结构中，相对于重复单元数的合计数100，具有支链结构的重复单元的个数优选在40～100的范围，更优选在60～100的范围，特别优选在80～100的范围。
上述实施方式中，作为上述支链结构中的支链，例如可以举出CF3。
在上述实施方式中，作为具有支链结构的重复单元，例如作为－(OC6F12)－，可以列举－(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)－、－(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)－、－(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)－、－(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)－、－(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))－等。作为－(OC5F10)－，可举－(OCF(CF3)CF2CF2CF2)－、－(OCF2CF(CF3)CF2CF2)－、－(OCF2CF2CF(CF3)CF2)－、－(OCF2CF2CF2CF(CF3))－等。作为－(OC4F8)－，可以举出－(OCF(CF3)CF2CF2)－、－(OCF2CF(CF3)CF2)－、－(OCF2CF2CF(CF3))－，－(OC(CF3)2CF2)－、－(OCF2C(CF3)2)－、－(OCF(CF3)CF(CF3))－、－(OCF(C2F5)CF2)－和－(OCF2CF(C2F5))－。作为－(OC3F6)－，可以举出－(OCF(CF3)CF2)－和－(OCF2CF(CF3))－。作为－(OC2F4)－，可以举出－(OCF(CF3))－。
在上述实施方式中，上述PFPE在具有支链结构的重复单元的同时，也可以含有直链状的重复单元。作为直链状的重复单元，可以举出－(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)－、－(OCF2CF2CF2CF2CF2)－、－(OCF2CF2CF2CF2)－、－(OCF2CF2CF2)－、－(OCF2CF2)－。
在上述实施方式中，优选在上述PFPE中重复单元－(OC6F12)－、－(OC5F10)－、－(OC4F8)－和－(OC3F6)－具有支链结构。
在上述实施方式中，更优选PFPE由支链结构的重复单元OC6F12、OC5F10、OC4F8和OC3F6构成。
在一种实施方式中，上述PFPE为－(OC3F6)d－(式中，d为1以上200以下、优选为5以上200以下、更优选为10以上200以下的整数)，PFPE中具有至少一个1个支链结构。
在上述实施方式中，PFPE还可以含有直链状的重复单元－(OCF2CF2CF2)－。
在上述实施方式中，上述PFPE优选由支链结构的重复单元OC3F6构成。上述PFPE更优选为以式：－(OCF2CF(CF3))d表示。上述式中，d为1以上200以下、优选为5以上200以下、更优选为10以上200以下的整数。
在别的实施方式中，PFPE为－(OC4F8)c－(OC3F6)d－(OC2F4)e－(OCF2)f－(式中，c和d分别独立地为0以上30以下的整数，e和f分别独立地为1以上200以下、优选为5以上200以下、更优选为10以上200以下的整数，c、d、e和f之和至少为5以上，优选为10以上，标注脚标c、d、e或f并用括号括起的各重复单元在式中的存在顺序是任意的)，PFPE中具有至少1个支链结构。
在另一实施方式中，PFPE为－(R6－R7)j－所示的基团，PFPE中具有至少1个支链结构。式中，R6为OCF2或OC2F4，优选为OC2F4。式中，R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12中的基团，或者为从这些基团中独立选择的2个或3个基团的组合。优选R7为选自OC2F4、OC3F6和OC4F8中的基团，或者为选自OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12中的基团，或者为从这些基团中独立选择的2个或3个基团的组合。作为从OC2F4、OC3F6和OC4F8中独立选择的2个或3个基团的组合，没有特别限定，例如可以举出－OC2F4OC3F6－、－OC2F4OC4F8－、－OC3F6OC2F4－、－OC3F6OC3F6－、－OC3F6OC4F8－、－OC4F8OC4F8－、－OC4F8OC3F6－、－OC4F8OC2F4－、－OC2F4OC2F4OC3F6－、－OC2F4OC2F4OC4F8－、－OC2F4OC3F6OC2F4－、－OC2F4OC3F6OC3F6－、－OC2F4OC4F8OC2F4－、－OC3F6OC2F4OC2F4－、－OC3F6OC2F4OC3F6－、－OC3F6OC3F6OC2F4－和－OC4F8OC2F4OC2F4－等。上述j为2以上、优选为3以上、更优选为5以上、为100以下、优选为50以下的整数。上述式中，OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12优选具有支链结构。
更优选在上述实施方式中，PFPE由具有支链结构的重复单元OC6F12、OC5F10、OC4F8和OC3F6构成。
Rf－PFPE－部分的平均分子量没有特别限定，可以为500～30,000，优选为1,500～30,000，更优选为2,000～10,000。
在别的实施方式中，Rf－PFPE部分的数均分子量为500～30,000，优选为1,000～20,000，更优选为2,000～15,000。
在别的实施方式中，Rf－PFPE－部分或－PFPE－部分的数均分子量可以为4,000～30,000，优选为5,000～10,000。
上述式中，R13在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团。
上述“能够水解的基团”在本说明书中使用时是指可以发生水解反应的基团，即，意指通过水解反应，可以从化合物的主骨架脱落的基团。作为能够水解的基团的例子，可以举出－OR、－OCOR、－O－N＝CR2、－NR2、－NHR、卤素原子(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)。作为R的例子，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。在这些中，优选烷基、特别是非取代烷基，更优选为甲基或乙基。上述“羟基”没有特别限定，可以是能够水解的基团通过水解产生的。
上述式中，R14在各个出现处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。
上述式中，R11在各个出现处分别独立地表示氢原子或卤素原子。卤素原子优选为碘原子、氯原子或氟原子，更优选为氟原子。
上述式中，R12在各个出现处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，例如可以举出甲基、乙基、丙基等。
上述式中，n在每个(－SiR13 nR14 3－n)单元中独立地为0～3的整数，优选为1～3，更优选为3。其中，在式(A1)和式(A2)中，至少存在2个与羟基或能够水解的基团结合的Si。即，在式(A1)和(A2)中，存在至少2个SiR13的结构。
上述式中，X1分别独立地表示单键或2～10价的有机基。该X1在式(A1)和(A2)所示的化合物中，解释为将主要提供拨水性和表面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并被括号括起的基团)进行连接的连接基。因此，该X1只要是式(A1)和(A2)所示的化合物能够稳定地存在的基团即可，可以为任意的有机基。
在别的实施方式中，X1表示Xe。Xe表示单键或2～10价的有机基，优选表示具有选自单键或－C6H4－(即－亚苯基－。以下，表示亚苯基。)、－CO－(羰基)、－NR4－和－SO2－中的至少1种的2～10价的有机基。上述R4分别独立地表示氢原子、苯基或C1～6烷基(优选为甲基)，优选为氢原子或甲基。上述－C6H4－、－CO－、－NR4－或－SO2－优选包含在含PFPE的硅烷化合物的分子主链中。其中，分子主链是指在含PFPE的硅烷化合物的分子中相对而言最长的含PFPE的键合链。
Xe更优选表示具有选自单键或－C6H4－、－CONR4－、－CONR4－C6H4－、－CO－、－CO－C6H4－、－SO2NR4－、－SO2NR4－C6H4－、－SO2－和－SO2－C6H4－中的至少1种的2～10价的有机基。上述－C6H4－、－CONR4－、－CONR4－C6H4－、－CO－、－CO－C6H4－、－SO2NR4－、－SO2NR4－C6H4－、－SO2－或－SO2－C6H4－优选包含在含PFPE的硅烷化合物的分子主链中。
上述式中，α为1～9的整数，α’为1～9的整数。这些α和α’可以依据X1的价数而变化。式(A1)中，α和α’之和与X1的价数相同。例如，X1为10价的有机基的情况下，α和α’之和为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价的有机基的情况下，α和α’为1。式(A2)中，α为从X1的价数减去1的值。
上述X1优选为2～7价，更优选为2～4价，更加优选为2价的有机基。
在一种实施方式中，X1为2～4的有机基，α为1～3，α’为1。
在别的实施方式中，X1为2价的有机基，α为1，α’为1。这种情况下，式(A1)和(A2)以下述式(A1’)和(A2’)表示。
作为上述X1的例子，没有特别限定，例如可以举出下述式所示的2价基团：
－(R31)p’－(Xa)q’－
[式中：
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’－，
s’为1～20的整数，优选为1～6的整数，更优选为1～3的整数，进一步优选为1或2，
Xa表示－(Xb)l’－，
Xb在各个出现处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，
R33在各个出现处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，
R34在各个出现处分别独立地表示氢原子、苯基或C1－6烷基(优选为甲基)，
m’在各个出现处分别独立地为1～100的整数，优选1～20的整数，
n’在各个出现处分别独立地为1～20的整数，优选为1～6的整数，更优选为1～3的整数，
l’为1～10的整数，优选为1～5的整数，更优选为1～3的整数，
p’为0或1，
q’为0或1，
其中，p’和q’的至少一方为1，标注p’或q’并用括号括起的各重复单元的存在顺序是任意的]。
其中，R31和Xa(典型而言为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个或1个以上的取代基取代。
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2～3的整数。其中，R32(典型而言为R32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个或1个以上取代基取代。
优选上述X1可以为C1－20亚烷基、
－R31－Xc－R32－、或
－Xd－R32－
[式中，R31和R32与上述是相同含义。]。
其中，亚烷基是指具有－(CδH2δ)－结构的基团，可以为取代或非取代的，也可以是直链状或支链状的。
更优选上述X1为C1－20亚烷基、
－(CH2)s’－Xc－、
－(CH2)s’－Xc－(CH2)t’－、
－Xd－、或
－Xd－(CH2)t’－
[式中，s’和t’与上述是相同含义。]。
上述式中，Xc表示
－O－、
－S－、
－C(O)O－、
－CONR34－、
－O－CONR34－、
－Si(R33)2－、
－(Si(R33)2O)m’－Si(R33)2－、
－O－(CH2)u’－(Si(R33)2O)m’－Si(R33)2－、
－O－(CH2)u’－Si(R33)2－O－Si(R33)2－CH2CH2－Si(R33)2－O－Si(R33)2－、
－O－(CH2)u’－Si(OCH3)2OSi(OCH3)2－、
－CONR34－(CH2)u’－(Si(R33)2O)m’－Si(R33)2－、
－CONR34－(CH2)u’－N(R34)－、或
－CONR34－(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)－Si(R33)2－
[式中，R33、R34和m’与上述是相同含义，
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－。
上述式中，Xd表示
－S－、
－C(O)O－、
－CONR34－、
－CONR34－(CH2)u’－(Si(R33)2O)m’－Si(R33)2－、
－CONR34－(CH2)u’－N(R34)－、或
－CONR34－(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)－Si(R33)2－
[式中，各记号与上述是相同含义。]。
更优选上述X1可以为C1－20亚烷基、
－(CH2)s’－Xc－(CH2)t’－、或
－Xd－(CH2)t’－
[式中，各记号与上述是相同含义。]。
进一步优选上述X1为C1－20亚烷基、
－(CH2)s’－O－(CH2)t’－、
－(CH2)s’－(Si(R33)2O)m’－Si(R33)2－(CH2)t’－、
－(CH2)s’－O－(CH2)u’－(Si(R33)2O)m’－Si(R33)2－(CH2)t’－、或
－(CH2)s’－O－(CH2)t’－Si(R33)2－(CH2)u’－Si(R33)2－(CvH2v)－
[式中，R33、m’、s’、t’和u’与上述是相同含义，v为1～20的整数，优选为2～6的整数，更优选为2～3的整数。]。
上述式中，－(CvH2v)－可以是直链，也可以是支链，例如可以为－CH2－、－CH2CH2－、－CH2CH2CH2－、－CH(CH3)－、－CH(CH3)CH2－。
上述X1基可以被选自氟原子，C1－3烷基和C1－3氟烷基(优选为C1－3全氟烷基)中的1个或1个以上的取代基取代。
一种实施方式中，X1基可以是－O－C1－6亚烷基以外的基团。
在别的实施方式中，作为X1基例如可以举出下述的基团：
[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；
D为选自
－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是指苯基)、和
中的基团，
(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，优选为甲基或甲氧基，更优选表示甲基。)；
E为(CH2)ne－(ne为2～6的整数)，
D与分子主链的PFPE结合，E与和PFPE相反侧的基团结合。]
作为上述X1的具体的例子，例如可以举出：
－CH2O(CH2)2－、
－CH2O(CH2)3－、
－CH2O(CH2)6－、
－(CH2)2－Si(CH3)2－(CH2)2－、
－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－、
－(CH2)2－、
－(CH2)3－、
－(CH2)4－、
－(CH2)5－、
－(CH2)6－、
－CO－、
－CONH－、
－CONH－CH2－、
－CONH－(CH2)2－、
－CONH－(CH2)3－、
－CON(CH3)－(CH2)3－、
－CON(Ph)－(CH2)3－(式中，Ph是指苯基)、
－CONH－(CH2)6－、
－CON(CH3)－(CH2)6－、
－CON(Ph)－(CH2)6－(式中，Ph是指苯基)、
－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-、
－OCH2－、
－O(CH2)3－、
－OCFHCF2－、
等。
在别的优选方式中，X1表示Xe’。Xe’为单键、碳原子数1～6的亚烷基、－R51－C6H4－R52－、－R51－CONR4－R52－、－R51－CONR4－C6H4－R52－、－R51－CO－R52－、－R51－CO－C6H4－R52－、－R51－SO2NR4－R52－、－R51－SO2NR4－C6H4－R52－、－R51－SO2－R52－或－R51－SO2－C6H4－R52－。R51和R52分别独立地表示单键或碳原子数1～6的亚烷基，优选单键或碳原子数1～3的亚烷基。R4与上述是相同含义。上述亚烷基是取代或非取代的，优选为非取代的。作为上述亚烷基的取代基，例如可以举出卤素原子、优选举出氟原子。上述亚烷基可以是直链状或支链状，优选为直链状。
在更加优选的方式中，Xe’可以为
单键、
碳原子数1～6、优选碳原子数1～3的亚烷基、
－C6H4－R52’－、
－CONR4’－R52’－、
－CONR4’－C6H4－R52’－、
－CO－R52’－、
－CO－C6H4－R52’－、
－SO2NR4’－R52’－、
－SO2NR4’－C6H4－R52’－、
－SO2－R52’－、
－SO2－C6H4－R52’－、
－R51’－C6H4－、
－R51’－CONR4’－、
－R51’－CONR4’－C6H4－、
－R51’－CO－、
－R51’－CO－C6H4－、
－R51’－SO2NR4’－、
－R51’－SO2NR4’－C6H4－、
－R51’－SO2－、
－R51’－SO2－C6H4－、
－C6H4－、
－CONR4’－、
－CONR4’－C6H4－、
－CO－、
－CO－C6H4－、
－SO2NR4’－、
－SO2NR4’－C6H4－、
－SO2－、或
－SO2－C6H4－
(式中，R51’和R52’分别独立地为碳原子数1～6、优选碳原子数1～3的直链的亚烷基，
R4’为氢原子或甲基。)。
本实施方式中，作为Xe’的具体例，例如可以举出：
单键、
碳原子数1～6的亚烷基、
－CONH－、
－CONH－CH2－、
－CONH－(CH2)2－、
－CONH－(CH2)3－、
－CON(CH3)－、
－CON(CH3)－CH2－、
－CON(CH3)－(CH2)2－、
－CON(CH3)－(CH2)3－、
－CH2－CONH－、
－CH2－CONH－CH2－、
－CH2－CONH－(CH2)2－、
－CH2－CONH－(CH2)3－、
－CONH－C6H4－、
－CON(CH3)－C6H4－、
－CH2－CON(CH3)－CH2－、
－CH2－CON(CH3)－(CH2)2－、
－CH2－CON(CH3)－(CH2)3－、
－CON(CH3)－C6H4－、
－CO－、
－CO－C6H4－、
－C6H4－、
－SO2NH－、
－SO2NH－CH2－、
－SO2NH－(CH2)2－、
－SO2NH－(CH2)3－、
－SO2NH－C6H4－、
－SO2N(CH3)－、
－SO2N(CH3)－CH2－、
－SO2N(CH3)－(CH2)2－、
－SO2N(CH3)－(CH2)3－、
－SO2N(CH3)－C6H4－、
－SO2－、
－SO2－CH2－、
－SO2－(CH2)2－、
－SO2－(CH2)3－、或
－SO2－C6H4－等。
在一种实施方式中，Xe’为单键。在本实施方式中，PFPE和具有与基材层的结合能的基团(即，在(A1)和(A2)中，标有α并被括号括起的基团)直接结合。
在另一的实施方式中，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之和为1以上，使用括号括起的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。
上述式中，R16在各个出现处分别独立地为氧原子、亚苯基、亚咔唑基、－NR18－(式中，R18表示氢原子或有机基)或2价的有机基。优选R16为氧原子或2价的极性基。
作为上述“2价的极性基”没有特别限定，可以举出－C(O)－、－C(＝NR19)－和－C(O)NR19－(这些式中，R19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，这些可以被1个或1个以上的氟原子取代。
上述式中，R17在各个出现处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，更加优选为三氟甲基。
在这样的实施方式中，X1优选为式：－(O)x－(CF2)y－(CH2)z－(式中，x、y和z与上述是相同含义，用括号括起的各重复单元在式中的存在顺序是任意的)所示的基团。
作为上述式：－(O)x－(CF2)y－(CH2)z－所示的基团，例如可以举出－(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。需要说明的是，这些基团的左端与PFPE侧结合。
在别的优选方式中，X1为－O－CFR20－(CF2)e’－。
上述R20分别独立地表示氟原子或低级氟烷基。这里的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，更加优选为三氟甲基。
上述e’分别独立地为0或1。
在一个具体例中，R20为氟原子，e’为1。
在另一实施方式中，作为X1基的例子，可以举出下述的基团：
[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；
在各X1基团中，T中的任意的几个为与分子主链的PFPE结合的以下的基团：
－CH2O(CH2)2－、
－CH2O(CH2)3－、
－CF2O(CH2)3－、
－CH2－、
－(CH2)2－、
－(CH2)3－、
－(CH2)4－、
－CONH－(CH2)3－、
－CON(CH3)－(CH2)3－、
－CON(Ph)－(CH2)3－(式中，Ph是指苯基)、或
[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，优选为甲基或甲氧基，更优选为甲基。]，
别的T中的几个为与分子主链的与PFPE相反侧的基团结合的－(CH2)n”－(n”为2～6的整数)，如果存在的话，剩余的T分别独立地可以为甲基、苯基，C1－6烷氧基或自由基捕获基或紫外线吸收基。
自由基捕获基只要是能够捕获由于光照射产生的自由基的基团，就没有特别限定，例如可以举出二苯甲酮类、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。
紫外线吸收基只要是能够紫外线的基团就没有特别限定，例如可以举出苯并三唑类、羟基二苯甲酮类、取代和未取代苯甲酸或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。
在优选方式中，作为优选的自由基捕获基或紫外线吸收基，可举
在该方式中，X1、X3和X4可以为3～10价的有机基。
上述式中，X2在各个出现处分别独立地表示单键或2价的有机基。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)。
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。在别的优选方式中，t为2～10的整数，优选2～6的整数。
一种实施方式中，式(A1)和(A2)所示化合物中，α为2以上。
一种实施方式中，式(A1)和(A2)所示化合物中，t为2以上。
一种实施方式中，式(A1)和(A2)所示化合物中，α为1，α’为1，以及t为2以上。
优选的式(A1)和(A2)所示化合物为下述式(A1’)和(A2’)所示的化合物。
[式中：
PFPE分别独立地为下式所示基团：
－(OC6F12)a－(OC5F10)b－(OC4F8)c－(OC3F6)d－(OC2F4)e－(OCF2)f－
(式中，a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上200以下的整数，a、b、c、d、e和f之和至少为1。标注a、b、c、d、e或f并用括号括起的各重复单元在式中的存在顺序是任意的。)；
Rf在各个出现处分别独立地表示可以被1个或1个以上氟原子取代的碳原子数1～16的烷基；
R13在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团；
R14在各个出现处分别独立地表示氢原子或碳原子数1～22的烷基；
R11在各个出现处分别独立地表示氢原子或卤素原子；
R12在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
n为1～3的整数，优选为3；
其中，式(A1’)和(A2’)中，至少存在2个与羟基或能够水解的基团结合的Si；
X1在各个出现处分别独立地为－O－CFR20－(CF2)e’－；
R20在各个出现处分别独立地为氟原子或低级氟烷基；
e’在各个出现处分别独立地为0或1；
X2为－(CH2)u－；
u在各个出现处分别独立地为0～2的整数；
t在各个出现处分别独立地为1～10的整数。]
上述式(A1)和(A2)所示的化合物例如能够通过将对应于Rf－PFPE－部分的全氟聚醚衍生物作为原料，在末端导入碘后，与对应于－CH2CR12(X2－SiR13 nR14 3－n)－的乙烯基单体反应来得到。
式(B1)和(B2)：
(Rf-PFPE)β’-X3-(SiRa k1Rb l1Rc m1)β…(B1)
(Rc m1Rb l1Ra k1Si)β-X3-PFPE-X3-(SiRa k1Rb l1Rc m1)β…(B2)
上述式(B1)和(B2)中，Rf和PFPE与关于上述式(A1)和(A2)的记载是相同含义。
上述式中，X3在各个出现处分别独立地表示单键或2～10价的有机基。该X3在式(B1)和(B2)所示的化合物中，理解为将主要提供拨水性和表面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β并被括号括起的基团)连接的连接基。因此，该X3只要是式(B1)和(B2)所示的化合物能够稳定存在的基团即可，可以为任意的有机基。
在别的实施方式中，X3表示Xe。Xe与上述是相同含义。
上述式中，β为1～9的整数，β’为1～9的整数。这些β和β’可以依据X3的价数而变化。式(B1)中，β和β’之和与X3的价数相同。例如，X3为10价的有机基时，β和β’之和为10，可以是β为9且β’为1，β为5且β’为5，或β为1且β’为9。另外，X3为2价的有机基时，β和β’为1。在式(B2)中，β为从X3的价数减去1的值。
上述X3优选为2～7价，更优选为2～4价，更加优选为2价的有机基。
在一种实施方式中，X3为2～4的有机基，β为1～3，β’为1。
在别的实施方式中，X3的2价的有机基，β为1，β’为1。这种情况下，式(B1)和(B2)以下述式(B1’)和(B2’)表示。
Rf-PFPE-X3-SiRak1Rb l1RC m1…(B1')Rc m1Rb l1Rak1Si-X3-PFPE-X3-SiRa k1Rb l1RC m1…(B2')
作为上述X3的例子，没有特别限定，例如可以举出与关于X1的记载相同的基团。
其中，优选的具体的X3为
－CH2O(CH2)2－、
－CH2O(CH2)3－、
－CH2O(CH2)6－、
－(CH2)2－Si(CH3)2－(CH2)2－、
－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－、
－(CH2)2－、
－(CH2)3－、
－(CH2)4－、
－(CH2)5－、
－(CH2)6－、
－CO－、
－CONH－、
－CONH－CH2－、
－CONH－(CH2)2－、
－CONH－(CH2)3－、
－CON(CH3)－(CH2)3－、
－CON(Ph)－(CH2)3－(式中，Ph是指苯基)、
－CONH－(CH2)6－、
－CON(CH3)－(CH2)6－、
－CON(Ph)－(CH2)6－(式中，Ph是指苯基)、
－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-、
－OCH2－、
－O(CH2)3－、
－OCFHCF2－、
等。
在别的优选的方式中，X3表示Xe’。Xe’与上述是相同含义。
在一种实施方式中，Xe’为单键。在本实施方式中，PFPE与具有与基材层的结合能的基团(即，(B1)和(B2)中标有β并被括号括起的基团)直接结合。
上述式(B1)和式(B2)中，Ra在各个出现处分别独立地表示－Z1－SiR1 pR2 qR3 r。
式中，Z1在各个出现处分别独立地表示氧原子或2价的有机基。
上述Z1优选为2价有机基，不包含与式(B1)或式(B2)中的分子主链的末端的Si原子(结合有Ra的Si原子)形成硅氧烷键的基团。
上述Z1优选为亚烷基、－(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)。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个或1个以上的取代基取代。从耐UV性(紫外线耐久性)特别良好的观点出发，上述Z1更优选为直链状或支链状的亚烷基，更加优选为直链状的亚烷基。构成上述Z1的亚烷基的碳原子数优选为1～6的范围，更优选为1～3的范围。此外，关于亚烷基与上述相同。
式中，R1在各个出现处分别独立地表示Ra’。Ra’与Ra是相同含义。
Ra中，经由Z1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R1时，Ra中经由Z1基连结成直链状的Si原子存在2个以上，但经由上述Z1基连结成直链状的Si原子的个数最多为5个。其中，“Ra中的经由Z1基连结成直链状的Si原子的个数”与在Ra中连结成直链状的－Z1－Si－的重复个数相等。
例如，下述中示出在Ra中经由Z1基与Si原子连结的一例。
上述式中，＊表示与主链的Si结合的部位，…表示与Z1Si以外的规定的基团结合，换言之，当Si原子的3根价键均为…时，表示Z1Si的重复结束的地方。另外，Si的右上角的数字表示从＊计数的经由Z1基连结成直链状的Si的出现次数。换言之，在Si2处结束Z1Si重复的分子链中“Ra中的经由Z1基连结成直链状的Si原子的个数”为2个，同样，以Si3、Si4和Si5结束Z1Si重复的分子链中“Ra中的经由Z1基连结成直链状的Si原子的个数”分别为3、4和5个。其中，如从上述式可以明确，Ra中存在多个Z1Si链，但这些不必均为相同长度，可以分别为任意的长度。
在优选实施方式中，如下述所示，“Ra中的经由Z1基连结成直链状的Si原子的个数”在全部链中为1个(左式)或2个(右式)。
在一种实施方式中，Ra中的经由Z1基连结成直链状的Si原子的个数为1个或2个，优选为1个。
式中，R2在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团。
上述“能够水解的基团”，可以举出与式(A1)和(A2)中同样的基团。
优选R2为－OR(式中，R表示取代或非取代的C1－3烷基，更优选为甲基)。
式中，R3在各个出现处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，更加优选为甲基。
式中，p在各个出现处分别独立地为0～3的整数；q在各个出现处分别独立地为0～3的整数；r在各个出现处分别独立地为0～3的整数。其中，在每个－Z1－SiR1 pR2 qR3 r中，p、q和r之和为3。
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。
在优选方式中，Ra可以在末端部具有至少1个－Si(－Z1－SiR2 qR3 r)2或－Si(－Z1－SiR2 qR3 r)3，优选具有－Si(－Z1－SiR2 qR3 r)3。式中，(－Z1－SiR2 qR3 r)单元优选为(－Z1－SiR2 3)。在更加优选的方式中，Ra的末端部可以全部为－Si(－Z1－SiR2 qR3 r)3，优选为－Si(－Z1－SiR2 3)3。
在上述式(B1)和(B2)中，至少存在2个与羟基或能够水解的基团结合的Si。即，存在至少2个SiR2和/或SiRb所示的基团。通过具有这样的构成，本发明的含PFPE的硅烷化合物可以形成能够良好地与基材表面等结合的表面处理层。
上述式中，Rb在各出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团。
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)，更优选为－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。在这些中，优选为烷基、特别是非取代烷基，更优选为甲基或乙基。羟基没有特别限定，可以是能够水解的基团发生水解而生成的。更优选Rb为－OR(式中，R为取代或非取代的C1－3烷基，更优选表示甲基)。
上述式中，Rc在各个出现处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，更加优选为甲基。
式中，k1在各个出现处分别独立地为0～3的整数；l1在各个出现处分别独立地为0～3的整数；m1在各个出现处分别独立地为0～3的整数。其中，在每个－SiRa k1Rb l1Rc m1中，k1、l1和m1之和为3。k1优选为1～3，更优选为3。
上述式(B1)和(B2)所示的化合物例如可以通过以下方式得到，即，将对应于Rf－PFPE－部分的全氟聚醚衍生物作为原料，在其末端导入羟基后，在末端导入具有不饱和键的基团，使该具有不饱和键的基团与具有卤素原子的甲硅烷基衍生物反应，再向该甲硅烷基的末端导入羟基，通过使所导入的具有不饱和键的基团与甲硅烷基衍生物反应，由此得到。例如，能够如国际公开第2014/069592号中记载的方式合成。
式(C1)和(C2)：
(Rf-PFPE)γ’-X4-(CRd k2Re l2Rf m2)γ…(C1)
(Rf m2Re l2Rd k2C)γ-X4-PFPE-X4-(CRd k2Re l2Rf m2)γ…(C2)
上述式(C1)和(C2)中，Rf和PFPE与关于上述式(A1)和(A2)的记载是相同含义。
上述式中，X4分别独立地表示单键或2～10价的有机基。该X4在式(C1)和(C2)所示的化合物中，理解为将主要提供拨水性和表面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部(即，标有γ并被括号括起的基团)连接的连接基。因此，该X4只要是式(C1)和(C2)所示的化合物能够稳定存在的基团即可，可以为任意的有机基。
在别的实施方式中，X4表示Xe。Xe与上述是相同含义。
上述式中，γ为1～9的整数，γ’为1～9的整数。这些γ和γ’可以依据X4的价数而变化。式(C1)中，γ和γ’之和与X4的价数相同。例如，X4为10价的有机基时，γ和γ’之和为10，例如可以是γ为9且γ’为1，γ为5且γ’为5，或γ为1且γ’为9。另外，X4为2价的有机基时，γ和γ’为1。在式(C2)中，γ为从X4的价数减去1的值。
上述X4优选为2～7价，更优选为2～4价，更加优选为2价的有机基。
在一种实施方式中，X4为2～4的有机基，γ为1～3，γ’为1。
在别的实施方式中，X4为2价的有机基，γ为1，γ’为1。这种情况下，式(C1)和(C2)以下述式(C1’)和(C2’)表示。
Rf-PFPE-X4-CRd k2Re l2Rf m2…(C1′)
Rf m2Re l2Rd k2C-X4-PFPE-X4-C；Rd k2Re l2Rf m2…(C2′)
作为上述X4的例子，没有特别限定，例如可以举出与关于X1的记载相同的基团。
其中，优选的具体的X4可以举出
－CH2O(CH2)2－、
－CH2O(CH2)3－、
－CH2O(CH2)6－、
－(CH2)2－Si(CH3)2－(CH2)2－、
－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－、
－(CH2)2－、
－(CH2)3－、
－(CH2)4－、
－(CH2)5－、
－(CH2)6－、
－CO－、
－CONH－、
－CONH－CH2－、
－CONH－(CH2)2－、
－CONH－(CH2)3－、
－CON(CH3)－(CH2)3－、
－CON(Ph)－(CH2)3－(式中，Ph是指苯基)、
－CONH－(CH2)6－、
－CON(CH3)－(CH2)6－、
－CON(Ph)－(CH2)6－(式中，Ph是指苯基)、
－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-、
－OCH2－、
－O(CH2)3－、
－OCFHCF2－、
等。
在别的优选的方式中，X3表示Xe’。Xe’与上述是相同含义。
在一种实施方式中，Xe’为单键。在本实施方式中，PFPE与具有与基材层的结合能的基团(即，(C1)和(C2)中标有γ并被括号括起的基团)直接结合。可以认为通过具有这样的结构，PFPE与标注γ并用括号括起的基团的结合力变得更强。另外，与PFPE直接结合的碳原子(即，标注γ并用括号括起的基团中与Rd、Re和Rf结合的碳原子)的电荷偏移较少，其结果，在上述碳原子处不易发生亲核反应等，被认为由此与基材层稳定地结合。这样的结构从进一步提高所形成的表面处理层的摩擦耐久性的观点考虑是有利的。
上述式中，Rd在各个出现处分别独立地表示－Z2－CR81 p2R82 q2R83 r2。
式中，Z2在各个出现处分别独立地表示氧原子或2价的有机基。
上述Z2优选为C1－6亚烷基、－(CH2)g－O－(CH2)h－(式中，g为0～6的整数，例如为1～6的整数，h为0～6的整数，例如为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个或1个以上的取代基取代。
式中，R81在各个出现处分别独立地表示Rd’。Rd’与Rd是相同含义。
Rd中，经由Z2基连结成直链状的C最多为5个。即，在上述Rd中，存在至少1个R81时，Rd中存在2个以上的经由Z2基连结成直链状的C原子，但经由上述Z2基连结成直链状的C原子的个数最多为5个。其中，“Rd中的经由Z2基连结成直链状的C原子的个数”与在Rd中连结成直链状的－Z2－C－的重复个数相等。
在优选实施方式中，如下述所示，“Rd中的经由Z2基连结成直链状的C原子的个数”在全部链中为1个(左式)或2个(右式)。
在一种实施方式中，Rd中的经由Z2基连结成直链状的C原子的个数为1个或2个，优选为1个。
式中，R82在各个出现处分别独立地表示－Y－SiR85 n2R86 3－n2。
Y在各个出现处分别独立地表示2价的有机基。
在优选的方式中，Y为C1－6亚烷基、－(CH2)g’－O－(CH2)h’－(式中，g’为0～6的整数，例如为1～6的整数，h’为0～6的整数，例如为1～6的整数)、或－亚苯基－(CH2)i’－(式中，i’为0～6的整数)。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个或1个以上的取代基取代。
在一种实施方式中，Y可以为C1－6亚烷基或－亚苯基－(CH2)i’－。Y为上述基团时，耐光性、特别是耐紫外线性能够变得更高。
上述R85在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团。
上述“能够水解的基团”可以举出与式(A1)和(A2)中同样的基团。
优选R85为－OR(式中，R表示取代或非取代的C1－3烷基，更优选表示乙基或甲基、特别是甲基)。
上述R86在各个出现处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，更加优选为甲基。
n2在每个(－Y－SiR85 n2R86 3－n2)单元中独立地表示0～3的整数，优选为1～3的整数，更优选为2或3，特别优选为3。
上述R83在各个出现处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，更加优选为甲基。
式中，p2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；q2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；r2在各个出现处分别独立地为0～3的整数。其中，在每个(－Z2－CR81 p2R82 q2R83 r2)中，p2、q2和r2之和为3。
在优选的方式中，在Rd中的末端的Rd’(不存在Rd’时为Rd)中，上述q2优选为2以上，例如为2或3，更优选为3。
在优选的方式中，Rd的末端部的至少1个可以为－C(－Y－SiR85 n2R86 3－n2)2或－C(－Y－SiR85 n2R86 3－n2)3，优选为－C(－Y－SiR85 n2R86 3－n2)3。式中，(－Y－SiR85 n2R86 3－n2)的单元优选为(－Y－SiR85 3)。在更加优选的方式中，Rd的末端部可以全部为－C(－Y－SiR85 n2R86 3－n2)3，优选为－C(－Y－SiR85 3)3。
上述式中，Re在各个出现处分别独立地表示－Y－SiR85 n2R86 3－n2。其中，Y、R85、R86和n2与上述R82中的记载是相同含义。
上述式中，Rf在各个出现处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，更加优选为甲基。
式中，k2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；l2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；m2在各个出现处分别独立地为0～3的整数。其中，在每个(CRd k2Re l2Rf m2)中，k2、l2和m2之和为3。
在一种实施方式中，至少1个k2为2或3，优选为3。
在一种实施方式中，k2为2或3，优选为3。
在一种实施方式中，l2为2或3，优选为3。
在式(C1)和(C2)中，存在2个以上的－Y－SiR85所示的基团。优选在式(C1)和(C2)中，与2个以上－Y－SiR85所示基团结合的碳原子存在1个以上。换言之，优选存在1个以上的－C－(Y－SiR85 n2R86 3－n2)2所示的基团(式中，n2为1～3的整数。)。
优选在上述式(C1)和(C2)中，n2为1～3的整数，并且至少1个q2为2或3，或者至少1个l2为2或3。换言之，式中，至少存在2个－Y－SiR85 n2R86 3－n2基。
在一种实施方式中，式(C1)和(C2)以下述式(C1”)和(C2”)表示。
(Rf-PFPE)γ’-X4′-(CRd′ k2′Re′ 12′Rf m2′)γ…(C1")
(Rf m2′Re′ l2′Rd′ k2′C)γ-X4′-PFPE-X4′-(CRd′ k2′Re′ l2′Rf m2′)γ…(C2″)
[式中：
Rf和PFPE分别与上述是相同含义；
X4’与X4是相同含义，优选表示Xe；
Xe与上述是相同含义；
γ和γ’分别与上述是相同含义；
Rd’在各个出现处分别独立地表示－Z2’－CR81 p2’R82’ q2’R83 r2’；
R81和R83分别与上述是相同含义；
Z2’在各个出现处分别独立地表示－Rg－Z’－；
Rg在各个出现处分别独立地表示低级亚烷基；
Z’在各个出现处分别独立地表示单键、氧原子或2价的有机基；
R82’在各个出现处分别独立地表示－Rh－Y’－SiR85 n2’R86 3－n2’；
Rh在各个出现处分别独立地表示低级亚烷基；
Y’在各个出现处分别独立地表示单键、氧原子或2价的有机基；
n2’在每个(－Rh－Y’－SiR85 n2’R86 3－n2’)单元中独立地表示1～3的整数，优选为2或3，更优选为3；
R85和R86分别与上述是相同含义；
p2’在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
q2’在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
r2’在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
每个(－Z2’－CR81 p2’R82’ q2’R83 r2’)单元中，p2’、q2’和r2’之和为3；
Re’在各个出现处分别独立地表示－Rh－Y’－SiR85 n2’R86 3－n2’；
Rf与上述是相同含义；
k2’在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
l2’在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
m2’在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
其中，在每个(CRd’ k2’Re’ l2’Rf m2’)中，k2’、l2’和m2’之和为3，式中，至少1个q2’为3，或者至少1个l2’为3。]
上述Rg在各个出现处分别独立地表示低级亚烷基。低级亚烷基优选为C1－20亚烷基，更优选为C1－6亚烷基，更加优选为C1－3亚烷基，特别优选为亚甲基。
上述Z’优选为氧原子或2价有机基，更优选为2价有机基，更加优选为C1－6亚烷基、－(CH2)j1－O－(CH2)h1－(式中，j1为0～6的整数，例如为1～6的整数，h1为0～6的整数，例如为1～6的整数)、或－亚苯基－(CH2)i1－(式中，i1为0～6的整数)，特别优选为C1－6亚烷基或－亚苯基－(CH2)i1－，更优选为C1－6亚烷基(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个或1个以上的取代基取代。优选方式中，Z’为非取代的。
上述Z2’优选为C1－3亚烷基，具体而言可以为－CH2－、－CH2CH2－或－CH2CH2CH2－。
上述Rh在各个出现处分别独立地表示低级亚烷基。低级亚烷基优选为C1－20亚烷基，更优选为C1－6亚烷基，更加优选为C1－3亚烷基，特别优选为亚甲基。
上述Y’在优选的方式中为氧键或2价有机基。Y’更优选为2价有机基，特别优选为C1－6亚烷基、－(CH2)g1’－O－(CH2)h1’－(式中，g1’为0～6的整数，例如为1～6的整数，h1’为0～6的整数，例如为1～6的整数)、或－亚苯基－(CH2)i1’－(式中，i1’为0～6的整数)，更加优选为C1－6亚烷基或－亚苯基－(CH2)i1’－，特别优选为C1－6亚烷基(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个或1个以上的取代基取代。
在一种实施方式中，Y’可以为C1－6亚烷基、－O－(CH2)h1’－或－亚苯基－(CH2)i1’－。Y’为上述基团时，耐光性、特别是耐紫外线性能够变得更高。
在优选的方式中，上述－Rh－Y’－为C1－3亚烷基，具体而言可以为－CH2－、－CH2CH2－或－CH2CH2CH2－。
在一种实施方式中，至少1个k2’为2或3，优选为3。
在一种实施方式中，k2’为2或3，优选为3。
在一种实施方式中，l2’为2或3，优选为3。
在优选的方式中，l2’为3，n2’为3。
上述式(C1”)和(C2”)中，至少1个q2’为3，或者至少1个l2’为3。换言之，式中存在至少1个－X4’－C(－Rh－Y’－SiR85 n2’R86 3－n2’)3基或－Z2’－C(－Rh－Y’－SiR85 n2’R86 3－n2’)3基。通过具有这样的结构，本实施方式的含PFPE的硅烷化合物可以有助于形成具有化学耐久性(例如，即使在酸和/或碱环境下、更具体而言即使在会附着汗的环境下也不容易劣化)的表面处理层。另外，本实施方式的含PFPE的硅烷化合物通过具有如上所述的结构，可以有助于形成摩擦耐久性良好的表面处理层，特别有助于形成即使在容易暴露于酸和/或碱环境的环境下也提高了耐摩擦性的表面处理层。
上述式(C1”)或(C2”)中，更优选γ为1，γ’为1，X4’表示Xe’。Xe’与上述是相同含义。
式(C1)或式(C2)所示的含PFPE的硅烷化合物能够通过组合公知的方法来制造。例如，X4为2价的式(C1’)所示的化合物可以通过如下所述的方式制造，但不受此限定。
对HO－X4－C(YOH)3(式中，X4和Y分别独立地为2价的有机基。)所示的多元醇，导入含有双键的基团(优选为烯丙基)和卤素(优选为溴)，得到Hal－X4－C(Y－O－R－CH＝CH2)3(式中，Hal为卤素、例如为Br，R为二价的有机基、例如为亚烷基。)所示的含有双键的卤化物。接着，使末端的卤素与RPFPE－OH(式中，RPFPE为含有全氟聚醚基的基团。)所示的含有全氟聚醚基的醇发生反应，得到RPFPE－O－X4－C(Y－O－R－CH＝CH2)3。接着，使末端的－CH＝CH2与HSiCl3和醇或HSiR85 3进行反应，从而能够得到RPFPE－O－X4－C(Y－O－R－CH2－CH2－SiR85 3)3。
在别的实施方式中，式(C1”)或式(C2”)所示的、作为X4’具有－R51－CONH－R52－的含PFPE的化合物能够通过如下所述的方式制造，但不受此限定。
通过使具有含有双键的基团(优选烯丙基)和氨基的化合物(例如H2NR52C(CH2－CH＝CH2)3与RPFPE－R51－COOCH3反应，合成RPFPE－R51－CONH－R52C(－CH2－CH＝CH2)3。使所得到的化合物与HSiCl3和醇或HC(OCH3)3反应，得到含PFPE的化合物RPFPE－R51－CONH－R52C(CH2CH2CH2Si(OCH3)3)3。在上述中，RPFPE为含PFPE的基团，R51和R52与上述是相同含义。
(分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物)
本发明的表面处理剂能够有助于形成耐摩擦性提高的表面处理层。此外，本发明的表面处理剂能够有助于形成耐久性提高的表面处理层，特别有助于形成化学上也稳定的、例如在酸和/或碱的存在下也不易劣化的表面处理层。可以认为这是因为分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物发挥催化剂的效果，由此基材与Si原子的结合变得更加牢固的缘故。
上述分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物优选含有选自氮原子、氧原子、磷原子和硫原子中的至少1种原子，更优选含有硫原子或氮原子。
上述分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物中，分子结构内优选含有选自氨基、酰胺基、亚磺酰基、P＝O基、S＝O基和磺酰基中的至少1种官能团，更优选含有选自P＝O基和S＝O基中的至少1种官能团。
在优选的方式中，上述分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物包含上述官能团中的S＝O基。
在上述方式中，上述分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物优选为式：R91－S(＝O)－R92所示的化合物。
上述式中，R91为碳原子数1～12的烃基，R92为碳原子数1～12的烃基。优选R91为碳原子数1～6的烃基，R92为碳原子数1～6的烃基。
作为上述烃基，可以举出饱和烃基、具有至少1个碳-碳不饱和键的不饱和烃基、或芳香族烃基。作为上述烃基，优选可以举出烷基或苯基。
在优选的方式中，R91和R92在各个出现处分别独立地为碳原子数1～6的烷基(具体而言为甲基)。
上述式中，R91和R92可以相互结合，并且可以与结合于R91和R92的S原子一同形成环结构。上述环结构中，优选由至少1个S原子(优选为1个S原子)和3～12个碳原子构成，更优选由至少1个S原子(优选为1个S原子)和4～6个碳原子构成。
作为上述环结构，例如可以举出由1个S原子和3个碳原子构成的饱和的四员环结构、由1个S原子和4个碳原子构成的饱和的五员环结构、由1个S原子和5个碳原子构成的饱和的六员环结构、由1个S原子和4个碳原子构成的不饱和的五员环结构、由1个S原子和5个碳原子构成的不饱和的六员环结构等，具体可以举出由1个S原子和4个碳原子构成的饱和的五员环结构、由1个S原子和4个碳原子构成的不饱和的五员环结构等。关于构成上述环结构的碳原子，与该碳原子结合的至少1个氢原子可以被烷基(例如碳原子数1～6)、苯基等取代基取代，也可以不具有上述取代基。
上述分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物优选为选自脂肪族胺化合物、芳香族胺化合物、磷酰胺化合物、酰胺化合物、尿素化合物和亚砜化合物中的至少1种化合物，更优选为选自脂肪族胺化合物、芳香族胺类、磷酰胺、尿素化合物和亚砜化合物中的至少1种化合物，特别优选为选自亚砜化合物、脂肪族胺化合物和芳香族胺化合物中的至少1种化合物，更加优选为亚砜化合物。
作为上述脂肪族胺化合物，例如可以举出二乙胺、三乙胺等。作为上述芳香族胺化合物，例如可以举出苯胺、吡啶等。作为上述磷酰胺化合物，例如可以举出六甲基磷酰胺等。作为上述酰胺化合物，例如可以举出N,N－二乙基乙酰胺、N,N－二乙基甲酰胺、N,N－二甲基乙酰胺、N－甲基甲酰胺、N,N－二甲基甲酰胺、N－甲基吡咯烷酮等。作为上述尿素化合物，可以举出四甲基脲等。作为上述亚砜化合物，可以举出二甲基亚砜(DMSO)、四亚甲基亚砜、甲基苯基亚砜、二苯基亚砜等。这些化合物中，优选使用二甲基亚砜或四亚甲基亚砜。
上述分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物的分子量例如可以为50～500的范围，特别可以为50～200的范围。
相对于表面处理剂整体，例如可以含有0.0002质量％以上的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。相对于表面处理剂整体，上述化合物优选含有0.02质量％以上，更优选含有0.04质量％以上。相对于表面处理剂整体，上述化合物例如可以含有10质量％以下，特别是含有1质量％以下。本发明的表面处理剂通过以如上所述的浓度含有上述化合物，可以有助于形成耐久性更良好的表面处理层。
相对于表面处理剂中的含PFPE的硅烷化合物的与羟基或水解基团结合的Si原子1摩尔，优选含有0.01摩尔以上、更优选含有0.03摩尔以上、更加优选含有0.15摩尔以上、特别优选含有0.33摩尔以上的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。通过以如上所述的浓度包含分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物，本发明的表面处理剂可以特别有助于形成耐久性良好的表面处理层。
相对于表面处理剂中的含PFPE的硅烷化合物的与羟基或水解基团结合的Si原子1摩尔，优选含有10摩尔以下、更优选含有6摩尔以下、特别优选含有2摩尔以下的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。通过以如上所述的浓度包含分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物，可以使本发明的表面处理剂的操作性变得良好，特别是能够防止表面处理剂的白浊。
在一种实施方式中，相对于表面处理剂中的含PFPE的硅烷化合物的与羟基或水解基团结合的Si原子1摩尔，可以含有3摩尔以下的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。
相对于表面处理剂中的含PFPE的硅烷化合物的与羟基或水解基团结合的Si原子1摩尔，优选含有0.01～10摩尔、更优选含有0.01～3摩尔、特别优选含有0.33～2摩尔的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。
在一种实施方式中，相对于表面处理剂中的含PFPE的硅烷化合物的与羟基或水解基团结合的Si原子1摩尔，优选含有0.03～3摩尔、更优选含有0.3～3摩尔的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。
相对于表面处理剂中的含PFPE的硅烷化合物1摩尔，优选含有0.01摩尔以上、更优选含有0.1摩尔以上、更加优选含有0.15摩尔以上、更优选含有0.2摩尔以上、特别优选含有0.3摩尔以上的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。通过以如上所述的浓度包含分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物，本发明的表面处理剂可以特别有助于形成耐久性良好的表面处理层。
相对于表面处理剂中的含PFPE的硅烷化合物1摩尔，优选含有15摩尔以下、更优选含有10摩尔以下、特别优选含有7摩尔以下的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。
相对于表面处理剂中的含PFPE的硅烷化合物1摩尔，优选含有6摩尔以下、更优选含有3摩尔以下、特别优选含有1摩尔以下的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。通过以如上所述浓度包含分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物，可以使本发明的表面处理剂的操作性变得良好，特别能够防止表面处理剂的白浊。
在一种实施方式中，相对于表面处理剂中的含PFPE的硅烷化合物1摩尔，优选含有0.01～15摩尔、更优选含有0.01～10摩尔、更加优选含有0.1～10摩尔、特别优选含有0.3～7摩尔、更优选含有0.5～7摩尔的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。
相对于表面处理剂中的含PFPE的硅烷化合物1摩尔，优选含有0.01～6摩尔、更优选含有0.1～3摩尔、特别优选含有0.3～2摩尔的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。
表面处理剂中所含的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物的浓度例如可以使用玻璃色谱法、1H－NMR等进行测定。
本发明的表面处理剂能够对基材赋予拨水性、拨油性、防污性、摩擦耐久性、耐UV性，没有特别限定，能够适合用作防污性涂敷剂。
本发明的表面处理剂可以使用溶剂稀释。作为这样的溶剂，没有特别限定，例如可以举出选自以下的含氟原子溶剂等：
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((ZEORORA H(商品名)等)、C4F9OCH3、C4F9OC2H5、CF3CH2OCF2CHF2、C6F13CH＝CH2、二甲苯六氟化物、全氟苯、甲基十五氟庚基酮、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)m1(CF2O)n1CF2CF3[式中，m1和n1分别独立地为0以上1000以下的整数，标注m1或n1并用括号括起的各重复单元在式中的存在顺序是任意的，其中m1和n1之和为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。
作为上述溶剂，可以使用C6F13OCH3。
上述溶剂中所含的水分含量以质量换算计优选在20ppm以下。上述水分含量能够通过卡尔费歇尔法测定。通过处于这样的水分含量，能够提高表面处理剂的保存稳定性。
本发明的表面处理剂中可以还含有其他成分。作为上述其他成分，没有特别限定，例如可以举出其他的表面处理化合物、可理解为含氟油的(非反应性的)氟聚醚化合物，优选列举全氟(聚)醚化合物(下面称为“含氟油”)，可理解为硅油的(非反应性的)有机硅化合物(下面称为“硅油”)、催化剂等。
作为上述含氟油，没有特别限定，例如可以举出以下通式(1)所示的化合物(全氟(聚)醚化合物)。
Rf5－(OC4F8)a’－(OC3F6)b’－(OC2F4)c’－(OCF2)d’－Rf6…(1)
式中，Rf5表示可以被1个或1个以上氟原子取代的碳原子数1～16的烷基(优选为C1―16的全氟烷基)，Rf6表示可以被1个或1个以上氟原子取代的碳原子数1～16的烷基(优选为C1－16的全氟烷基)、氟原子或氢原子，Rf5和Rf6更优选分别独立地为C1－3的全氟烷基。
a’、b’、c’和d’分别表示构成聚合物的主骨架的全氟(聚)醚的4种重复单元数，相互独立地为0以上300以下的整数，a’、b’、c’和d’之和至少为1，优选为1～300，更优选为20～300。标注脚标a’、b’、c’或d’并用括号括起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)－可以是－(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)－可以是－(OCF2CF2CF2)－、－(OCF(CF3)CF2)－和－(OCF2CF(CF3))－中的任意种，优选为－(OCF2CF2CF2)－。－(OC2F4)－可以是－(OCF2CF2)－和－(OCF(CF3))－中的任意种，优选为－(OCF2CF2)－。
作为上述通式(1)所示的全氟(聚)醚化合物的例子，可以举出以下通式(1a)和(1b)中任一式所示的化合物(可以为1种或2种以上的混合物)。
Rf5－(OCF2CF2CF2)b”－Rf6…(1a)
Rf5－(OCF2CF2CF2CF2)a”－(OCF2CF2CF2)b”－(OCF2CF2)c”－(OCF2)d”－Rf6…(1b)
这些式中，Rf5和Rf6与上述相同；式(1a)中，b”为1以上100以下的整数；式(1b)中，a”和b”分别独立地为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。标注脚标a”、b”、c”、d”并用括号括起的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。
上述含氟油可以具有1,000～30,000的平均分子量。由此，能够得到高的表面滑性。
本发明的表面处理剂中，相对于上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物和上述羧酸酯化合物的合计100质量份(各自为2种以上的情况下为这些的合计，以下也是同样)，含氟油可以含有例如0～500质量份，优选含有0～400质量份，更优选含有5～300质量份。
通式(1a)所示化合物和通式(1b)所示化合物可以分别单独使用，也可以组合后使用。由于使用通式(1b)所示化合物比使用通式(1a)所示化合物能够得到更高的表面滑性，因而优选。将它们组合使组合的情况下，通式(1a)所示化合物与通式(1b)所示化合物的质量比优选为1﹕1～1﹕30，更优选为1﹕1～1﹕10。依据上述质量比，能够得到表面滑性和摩擦耐久性的平衡优异的表面处理层。
在一种实施方式中，含氟油中含有通式(1b)表示的1种或1种以上的化合物。在该实施方式中，表面处理剂中的上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物与式(1b)所示化合物的质量比优选为10﹕1～1﹕10，更优选为4﹕1～1﹕4。
在一种实施方式中，式(1a)所示化合物的平均分子量优选为2,000～8,000。
在一种实施方式中，式(1b)所示化合物的平均分子量优选为8,000～30,000。
在别的实施方式中，式(1b)所示化合物的平均分子量优选为3,000～8,000。
在优选的方式中，通过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)醚基的硅烷化合物的数均分子量。例如，可以使含氟油的数均分子量比含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的数均分子量大2,000以上、优选3,000以上、更优选5,000以上。通过设为这样的数均分子量，能够得到更优异的摩擦耐久性和表面滑性。
另外，从别的观点出发，含氟油可以是通式Rf’－F(式中，Rf’为C5－16的全氟烷基。)所示的化合物。另外，也可以是氯三氟乙烯低聚物。Rf’－F所示化合物和氯三氟乙烯低聚物从能够得到与Rf1为C1－16全氟烷基的上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的高亲和性的点而言优选。
含氟油有助于提高表面处理层的表面滑性。
作为上述硅油，例如可以使用硅氧烷键在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普通硅油和改性硅油。作为普通硅油，可以举出二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油。作为改性硅油，可以举出将普通硅油利用烷基、芳烷基、聚醚、高级脂肪酸酯、氟烷基、氨基、环氧基、羧基、醇等进行改性的硅油。环状的硅油例如可以举出环状二甲基硅油等。
本发明的表面处理剂中，相对于上述含PFPE的硅烷化合物100质量份(2种以上时为这些的合计，以下也是同样)，上述硅油例如可以含有0～300质量份，优选含有0～200质量份。
硅油有助于提高表面处理层的表面滑性。
作为上述催化剂，可以举出酸(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。
催化剂促进上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的水解和脱水缩合，促进表面处理层的形成。
作为其他成分，除上述以外，例如还可以举出四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷等。
作为其他成分，除上述以外，例如可以举出碳原子数1～6的醇化合物。
[粒料]
本发明的表面处理剂可以含浸在多孔物质、例如多孔的陶瓷材料、金属纤维、例如将钢丝绒固定成绵状的物质中，制成粒料。该粒料例如能够用于真空蒸镀。
本发明的表面处理剂能够对基材赋予拨水性、拨油性、防污性、防水性、高摩擦耐久性和耐UV性，因此适合作为表面处理剂使用。具体而言，本发明的表面处理剂，没有特别限定，可以适合作为防污性涂敷剂或防水性涂敷剂使用。
[物品]
接着，对本发明的物品进行说明。
本发明的物品包括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)。该物品例如能够通过如下方式制造。
首先，准备基材。能够用于本发明的基材例如可以由玻璃、树脂(天然或合成树脂、例如可以是一般的塑料材料、可以是板状、膜、其他的形态)、金属(可以是铝、铜、铁等的金属单质或合金等的复合体)、陶瓷、半导体(硅、锗等)、纤维(织物、无纺布等)、毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等、建筑部件等任意适当的材料构成。
作为上述玻璃，优选蓝宝石玻璃、钠钙玻璃、碱铝硅酸盐玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃、水晶玻璃、石英玻璃，特别优选为化学强化的钠钙玻璃、化学强化的碱铝硅酸盐玻璃和化学键合的硼硅酸玻璃。
作为树脂，优选为丙烯酸树脂、聚碳酸酯。
例如，要制造的物品为光学部件时，构成基材表面的材料可以是光学部件用材料、例如玻璃或透明塑料等。另外，要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的任意种。作为能够用于防反射层的无机物的例子，可以举出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组合这些中的2种以上(例如作为混合物)使用。设为多层防反射层的情况下，在其最外层优选使用SiO2和/或SiO。要制造的物品为触摸面板用光学玻璃部件时，在基材(玻璃)的表面的一部分可以具有透明电极、例如使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌等的薄膜。另外，基材中，可以依据其具体的参数等，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组件等。
基材的形状没有特别限定。另外，需要形成表面处理层的基材的表面区域为基材表面的至少一部分即可，可以依据要制造的物品的用途和具体参数等适当决定。
作为上述基材，至少其表面部分由原本具有羟基的材料构成即可。作为上述材料，可以举出玻璃，还可以举出表面形成有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，如树脂等这样虽然具有羟基但不充分的情况或原本不具有羟基的情况下，可以通过对基材施加某种前处理，来对基材表面导入羟基、或使其增加。作为上述前处理的例子，可以举出等离子体处理(例如电晕放电)或离子束照射。等离子体处理在能够对基材表面导入羟基或使羟基增加的同时，还能够适合用于对基材表面进行清洁化(去除异物等)。另外，作为上述前处理的别的例子，可以举出将具有碳-碳不饱和结合基的界面吸附剂通过LB法(朗缪尔-布洛杰特法)、化学吸附法等，在基材表面预先形成单分子膜的形态，之后在含有氧、氮等的气氛下使不饱和键开裂的方法。
另外或者，作为上述基材，可以是至少其表面部分由包括具有别的反应性基团、例如具有1个以上Si－H基的硅酮化合物、烷氧基硅烷的材料构成。
接着，在这种基材的表面，形成上述本发明的表面处理剂的膜，对该膜依据需要实施后处理，由此，由本发明的表面处理剂形成表面处理层。
关于本发明的表面处理剂的膜的形成，可以通过对基材表面以包覆该表面的方式适用本发明的表面处理剂来实施。包覆方法没有特别限定。例如，能够使用湿润包覆法和干燥包覆法。
作为湿润包覆法的例子，可以举出浸渍涂敷、旋涂、流涂、喷涂、辊涂、凹版涂敷以及类似方法。
作为干燥包覆法的例子，可以举出蒸镀(通常为真空蒸镀)、溅射、CVD以及类似方法。作为蒸镀法(通常为真空蒸镀法)的具体例，可以举出电阻加热、利用电子束、微波等的高频加热、离子束以及类似方法。作为CVD方法的具体例，可以举出等离子体－CVD、光学CVD、热CVD以及类似方法。
还能够利用常压等离子体法进行包覆。
使用湿润包覆法时，本发明的表面处理剂可以用溶剂稀释后使用于基材表面。从本发明的表面处理剂的稳定性和溶剂的挥发性的观点出发，优选使用下面的溶剂：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造的ASAHIKLIN(注册商标)AC－6000)、1,1,2,2,3,3,4－七氟环戊烷(例如日本ZEON株式会社制造的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株式会社制造的Novec(商标名)7000)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)(例如住友3M株式会社制造的Novec(商标名)7100)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)(例如住友3M株式会社制造的Novec(商标名)7200)、全氟己基甲基醚(C2F5CF(OCH3)C3F7)(例如住友3M株式会社制造的Novec(商标名)7300)等烷基全氟烷基醚(全氟烷基和烷基可以为直链或支链状)、或CF3CH2OCF2CHF2(例如旭硝子株式会社制造的ASAHIKLIN(注册商标)AE－3000))、1,2－二氯－1,3,3,3－四氟－1－丙烯(例如Du Pont-Mitsui FluorochemicalsCo.,Ltd.制造的Vertrel(注册商标)Sion)等。这些溶剂能够单独使用或者组合2种以上以混合物的形式使用。另外，例如，为了调整含全氟(聚)醚基的硅烷化合物和全氟聚醚改性化合物的溶解性等，也可以与别的溶剂混合。
使用干燥包覆法时，本发明的表面处理剂可以直接用于干燥包覆法，或者也可以使用上述溶剂稀释后用于干燥包覆法。
优选以本发明的表面处理剂与用于水解和脱水缩合的催化剂在膜中共存的方式实施膜的形成。出于简便，在利用湿润包覆法时，可以将本发明的表面处理剂利用溶剂稀释后，在即将使用于基材表面之前，向本发明的表面处理剂的稀释液中添加催化剂。利用干燥包覆法时，可以将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，或者也可以使用将添加了催化剂的本发明的表面处理剂含浸在铁、铜等的金属多孔体中而得的粒料状物质进行蒸镀(通常为真空蒸镀)处理。
催化剂能够使用任意适当的酸或碱。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。
接着，依据需要对膜进行后处理。该后处理没有特别限定，例如可以是依次实施水分供给和干燥加热的处理，更详细而言，可以如下所述实施。
如上所述由本发明的表面处理剂在基材表面形成膜之后，向该膜(以下，又称为“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的结露、吹水蒸气(蒸汽)等的方法。
水分的供给可以在例如为0～250℃、优选为60℃以上、更加优选为100℃以上、优选为180℃以下、更加优选为150℃以下的气氛下实施。通过在这样的温度范围供给水分，能够使水解进行。此时的压力没有特别限定，为了简便，可以设为常压。
接着，将该前体膜在该基材表面在超过60℃的干燥气氛下进行加热。干燥加热方法没有特别限定，将前体膜与基材一同配置在超过60℃、优选超过100℃的温度且例如为250℃以下、优选180℃以下的温度并且在不饱和水蒸气压的气氛下即可。此时的压力没有特别限定，为了简便，可以是常压。
在这样的气氛下，本发明的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物之间，水解后的与Si结合的基团彼此迅速发生脱水缩合。另外，在所述化合物与基材之间，该化合物的水解后的Si所结合的基团与存在于基材表面的反应性基团之间迅速发生反应，存在于基材表面的反应性基团为羟基时，发生脱水缩合。其结果，在含全氟(聚)醚基的硅烷化合物与基材之间形成键合。
上述水分供给和干燥加热可以通过使用过热水蒸气来连续地实施。
可以如上所述实施后处理。但需要注意，所述后处理可以为了进一步提高摩擦耐久性而实施，但在制造本发明的物品时并不是必须的。例如可以在将本发明的表面处理剂使用于基材表面后，仅仅原样静置。
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。由此得到的表面处理层具有良好的耐UV性。另外，该表面处理层除了具有良好的耐UV性之外，虽然也因所使用的组合物的组成而有所不同，还可以具有拨水性、拨油性、防污性(例如防止指纹等污垢的附着)、表面滑性(或润滑性、例如指纹等污垢的擦拭性、对于手指的优异的触感)、高摩擦耐久性等，能够适合作为功能性薄膜利用。
即，本发明还涉及最外层具有上述固化物的光学材料。
作为光学材料，除了如后面例示的涉及显示器等的光学材料之外，还可以优选举出多种多样的光学材料：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、背投型显示器、荧光显示管(VFD)、场发射显示器(FED；Field Emission Display)等的显示器或这些显示器的保护板、或在它们的表面实施了防反射膜处理的材料。
通过本发明得到的具有表面处理层的物品没有特别限定，可以是光学部件。光学部件的例子中，可举下列物品：眼镜等的透镜；PDP、LCD等的显示器的前面保护板、防反射板、偏光板、防眩板；便携式电话、便携式信息终端等设备的触摸面板片；蓝光(Blu－ray(注册商标))光盘、DVD光盘、CD－R、MO等的光盘的盘面；光纤等。
另外，通过本发明得到的具有表面处理层的物品也可以是医疗机器或医疗材料。
表面处理层的厚度没有特别限定。在光学部件的情况下，表面处理层的厚度为1～50nm、更优选1～30nm、特别优选1～15nm的范围时，从光学性能、表面滑性、摩擦耐久性和防污性的观点而言优选。
作为别的形态，可以在基材的表面形成别的层后，在该层的表面形成由本发明得到的表面处理层的膜。
以上，对使用本发明的表面处理剂得到的物品进行了详细说明。需要说明的是，本发明的表面处理剂的用途、使用方法或物品的制造方法等并不限于上述的例示。
实施例
通过以下的实施例对本发明的表面处理剂更具体地进行说明，但本发明不受这些实施例的限定。
(实施例1～4和比较例1)
将下述表1所示混合物或化合物以合计浓度成为20wt％的方式分别溶解于氢氟醚(3M社制造，Novec HFE7200)中，制备表面处理剂。
实施例和比较例中使用的化合物A如下所述。
·含全氟聚醚基的硅烷化合物(A)
CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
[表1]
将上述制备的表面处理剂真空蒸镀在化学强化玻璃(Corning公司制造，“Gorilla”玻璃，厚度0.7mm)上。真空蒸镀的处理条件设为压力3.0×10－3Pa。首先，在化学强化玻璃表面形成5nm的厚度的二氧化硅膜，接着，对于每1片化学强化玻璃(55mm×100mm)，蒸镀4mg表面处理剂(即，实施例1～4中含有化合物A和DMSO的混合物0.8mg，比较例1中含有0.8mg的化合物A)。接着，将所得到的带蒸镀膜的化学强化玻璃在温度150℃的气氛下静置30分钟后，放冷至室温，形成表面处理层。
＜摩擦耐久性的评价＞
对于上述的实施例1～4和比较例1中形成的表面处理层，作为实际使用耐久性的评价，进行以下所示的摩擦耐久测试。
作为初始评价，在形成表面处理层后、该表面未发生接触的状态下，测定水的静态接触角(摩擦次数零次)。水的静态接触角的测定使用接触角测定装置(协和界面科学社制造)、利用1μL的水实施。
之后，将形成有表面处理层的样品物品水平配置，使以下的摩擦头与表面处理层的表面接触(接触面为直径1cm的圆)，在其上面施加5N的负载，之后在施加有负载的状态下使摩擦头以40mm/秒的速度往复运动。使摩擦头最多往复运动4000次，往复次数(摩擦次数)每1000次测定水的静态接触角(度)。在水的静态接触角的测定值成为小于60度的时间点，中止测试。将结果示于表2(表中记号“－”指未测定)。
·摩擦头
作为摩擦头，使用利用浸渍有下述所示组成的人工汗的棉花包裹下述所示有机硅橡胶加工品的表面(直径1cm)的材料。
·人工汗的组成
无水磷酸氢二钠：2g
氯化钠：20g
85％乳酸：2g
组氨酸盐酸盐：5g
蒸馏水：1Kg
·有机硅橡胶加工品
将TIGERS POLYMER制造的有机硅橡胶栓SR－51加工成直径1cm、厚度1cm的圆柱状的加工品。
[表2]
从表2的结果确认到实施例1～4的表面处理层中，接触角的降低得到抑制，显示出优异的耐久性。可以认为这是因为通过DMSO的催化剂效果，提高了所形成的表面处理层的化学耐性和耐摩擦性的双方，从而含PFPE的硅烷化合物与基材(强化玻璃)更牢固地结合。
产业上的可利用性
本发明能够很好地用于在多种多样的基材、特别是要求透明性的光学部件的表面形成表面处理层。

Claims (16)

1.一种表面处理剂，其特征在于：
含有式(A1)、式(A2)、式(B1)、式(B2)、式(C1)或式(C2)中任一式所示的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物以及分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物，
(Rf-PFPE)β’-X3-(SiRa k1Rb l1Rc m1)β…(B1)
(Rc m1Rb l1Ra k1Si)β-X3-PFPE-X3-(SiRa k1Rb l1Rc m1)β…(B2)
(Rf-PFPE)γ’-X4-(CRd k2Re l2Rf m2)γ…(C1)
(Rf m2Re l2Rd k2C)γ-X4-PFPE-X4-(CRd k2Re l2Rf m2)γ…(C2)
式中：
PFPE在各个出现处分别独立地为下式所示的基团：
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
其中，a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上200以下的整数，a、b、c、d、e和f之和至少为1，标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元在式中的存在顺序是任意的；
Rf在各个出现处分别独立地表示可以被1个或1个以上氟原子取代的碳原子数1～16的烷基；
R13在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团；
R14在各个出现处分别独立地表示氢原子或碳原子数1～22的烷基；
R11在各个出现处分别独立地表示氢原子或卤素原子；
R12在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
n在每个(－SiR13 nR14 3－n)单元中独立地为0～3的整数；
其中，在式(A1)和(A2)中，至少存在2个与羟基或能够水解的基团结合的Si；
X1在各个出现处分别独立地表示单键或2～10价的有机基团；
X2在各个出现处分别独立地表示单键或2价的有机基团；
t在各个出现处分别独立地为1～10的整数；
α在各个出现处分别独立地为1～9的整数；
α’分别独立地为1～9的整数；
X3在各个出现处分别独立地表示单键或2～10价的有机基团；
β在各个出现处分别独立地为1～9的整数；
β’分别独立地为1～9的整数；
Ra在各个出现处分别独立地表示－Z1－SiR1 pR2 qR3 r；
Z1在各个出现处分别独立地表示氧原子或2价的有机基团；
R1在各个出现处分别独立地表示Ra’；
Ra’与Ra是相同含义；
Ra中，经由Z1基连结成直链状的Si最多为5个；
R2在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团；
R3在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
p在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
q在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
r在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
其中，在每个－Z1－SiR1 pR2 qR3 r中，p、q和r之和为3，在式(B1)和(B2)中，至少存在2个与羟基或能够水解的基团结合的Si；
Rb在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团；
Rc在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
k1在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
l1在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
m1在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
其中，在每个－SiRa k1Rb l1Rc m1中，k1、l1和m1之和为3，
X4在各个出现处分别独立地表示单键或2～10价的有机基团；
γ在各个出现处分别独立地为1～9的整数；
γ’分别独立地为1～9的整数；
Rd在各个出现处分别独立地表示－Z2－CR81 p2R82 q2R83 r2；
Z2在各个出现处分别独立地表示氧原子或2价的有机基团；
R81在各个出现处分别独立地表示Rd’；
Rd’与Rd是相同含义；
Rd中，经由Z2基连结成直链状的C最多为5个；
R82在各个出现处分别独立地表示－Y－SiR85 n2R86 3－n2；
Y在各个出现处分别独立地表示2价的有机基团；
R85在各个出现处分别独立地表示羟基或能够水解的基团；
R86在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
n2在每个(－Y－SiR85 n2R86 3－n2)单元中独立地表示0～3的整数；
R83在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
p2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
q2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
r2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
其中，在每个－Z2－CR81 p2R82 q2R83 r2中，p2、q2和r2之和为3；
Re在各个出现处分别独立地表示－Y－SiR85 n2R86 3－n2；
Rf在各个出现处分别独立地表示氢原子或低级烷基；
k2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
l2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
m2在各个出现处分别独立地为0～3的整数；
其中，在每个(CRd k2Re l2Rf m2)中，k2、l2和m2之和为3，在式(C1)和(C2)中，存在2个以上的－Y－SiR85所示的基团。
2.如权利要求1所述的表面处理剂，其特征在于：
分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物中，含有选自氮原子、氧原子、磷原子和硫原子中的至少1种原子。
3.如权利要求1或2所述的表面处理剂，其特征在于：
分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物为选自脂肪族胺化合物、芳香族胺化合物、磷酰胺化合物、酰胺化合物、尿素化合物和亚砜化合物中的至少1种化合物。
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：
分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物为选自亚砜化合物、脂肪族胺化合物和芳香族胺化合物中的至少1种化合物。
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：
相对于含PFPE的硅烷化合物的与羟基或水解基团结合的Si原子1摩尔，含有0.01～10摩尔的分子结构内含有具有非共用电子对的原子的化合物。
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：
Rf在各个出现处独立地为碳原子数1～16的全氟烷基。
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：
PFPE在各个出现处独立地为下述式(a)、(b)或(c)：
－(OC3F6)d－ (a)
式(a)中，d为1～200的整数；
－(OC4F8)c－(OC3F6)d－(OC2F4)e－(OCF2)f－ (b)
式(b)中，c和d分别独立地为0以上30以下的整数；
e和f分别独立地为1以上200以下的整数；
c、d、e和f之和为10以上200以下的整数；
标注脚标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元在式中的存在顺序是任意的；
－(R6－R7)j－ (c)
式(c)中，R6为OCF2或OC2F4；
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12中的基团，或者为选自这些基团的2或3个基团的组合；
j为2～100的整数。
8.如权利要求1～7中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：
Rf－PFPE部的数均分子量分别独立地为500～30,000。
9.如权利要求1～8中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：
X1、X3和X4在各个出现处分别独立地为2价的有机基团。
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：
还含有选自含氟油、硅油和催化剂中的1种或1种以上其他成分。
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：
还含有溶剂。
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：
其作为防污性涂敷剂或防水性涂敷剂使用。
13.如权利要求1～12中任一项所述的表面处理剂，其特征在于：
其用于真空蒸镀。
14.一种含有权利要求1～13中任一项所述的表面处理剂的粒料。
15.一种包括基材和在该基材的表面由权利要求1～13中任一项所述的表面处理剂形成的层的物品。
16.如权利要求15所述的物品，其特征在于：
所述物品为光学部件。
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