CN114402047A - 表面处理剂 - Google Patents
表面处理剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114402047A CN114402047A CN202080063306.5A CN202080063306A CN114402047A CN 114402047 A CN114402047 A CN 114402047A CN 202080063306 A CN202080063306 A CN 202080063306A CN 114402047 A CN114402047 A CN 114402047A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- independently
- group
- occurrence
- integer
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D171/00—Coating compositions based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D171/02—Polyalkylene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/336—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/22—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
- C08G77/24—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen halogen-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
- C08G77/46—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
- C09D183/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/10—Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
- C09D183/12—Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
- C09D201/02—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
- C09D201/04—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing halogen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
- C09D201/02—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
- C09D201/10—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing hydrolysable silane groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1656—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
- C09D5/1662—Synthetic film-forming substance
- C09D5/1675—Polyorganosiloxane-containing compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1687—Use of special additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/65—Additives macromolecular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Polyethers (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
一种表面处理剂,其含有式(1a)或(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物、式(2)所示的含氨基的硅烷化合物和式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物。式中各符号的含义与说明书中的记载相同。RF1 α‑XA‑RSi β(1a)RSi γ‑XA‑RF2‑XA‑RSi γ(1b)SiRN s1R81 s2R82 s3(2)SiRE t1R91 t2R92 t3(3)。
Description
技术领域
本发明涉及表面处理剂。
背景技术
已知某些种类的含氟硅烷化合物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。由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层(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。
作为这样的含氟化合物,已知分子主链具有全氟聚醚基、且分子末端或末端部具有与Si原子键合的水解性基团的含全氟聚醚基的硅烷化合物(专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-218639号公报
专利文献2:日本特开2017-082194号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
上述的表面处理剂能够期待有助于形成具有更好的摩擦耐久性的表面处理层。
用于解决技术问题的技术手段
本发明包括以下方式[1]~[18]。
[1]一种表面处理剂,其含有下述式(1a)或(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物、下述式(2)所示的含氨基的硅烷化合物和下述式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物。
RF1 α-XA-RSi β (1a)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (1b)
[式中:
RF1为Rf1-RF-Oq-;
RF2为-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基;
Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基;
RF为2价的氟代聚醚基;
p为0或1;
q在每次出现时分别独立地为0或1;
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团;
RSi在每次出现时分别独立地为具有与羟基或水解性基团键合的Si原子的1价基团;
α为1~9的整数;
β为1~9的整数;
γ分别独立地为1~9的整数。]
Si RN s1 R81 s2 R82 s3 (2)
[式中:
RN分别独立地为含有氨基的1价有机基团;
R81分别独立地为羟基或水解性基团;
R82分别独立地为氢原子或1价有机基团,其中不包括水解性基团和氨基,
s1分别独立地为1~3的整数;
s2分别独立地为1~3的整数;
s3分别独立地为0~2的整数。]
Si RE t1 R91 t2 R92 t3 (3)
[式中:
RE分别独立地为含有环氧基的1价有机基团;
R91分别独立地为羟基或水解性基团;
R92分别独立地为氢原子或1价有机基团,其中不包括水解性基团和环氧基;
t1分别独立地为1~3的整数;
t2分别独立地为1~3的整数;
t3分别独立地为0~2的整数。]
[2]一种表面处理剂,其为将下述式(1a)或(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物、下述式(2)所示的含氨基的硅烷化合物和下述式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物混合而得到的表面处理剂。
RF1 α-XA-RSi β (1a)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (1b)
[式中:
RF1为Rf1-RF-Oq-;
RF2为-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基;
Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基;
RF为2价的氟代聚醚基;
p为0或1;
q在每次出现时分别独立地为0或1;
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团;
RSi在每次出现时分别独立地为具有与羟基或水解性基团键合的Si原子的1价基团;
α为1~9的整数;
β为1~9的整数;
γ分别独立地为1~9的整数。]
Si RN s1 R81 s2 R82 s3 (2)
[式中:
RN分别独立地为含有氨基的1价有机基团;
R81分别独立地为羟基或水解性基团;
R82分别独立地为氢原子或1价有机基团,其中不包括水解性基团和氨基,
s1分别独立地为1~3的整数;
s2分别独立地为1~3的整数;
s3分别独立地为0~2的整数。]
Si RE t1 R91 t2 R92 t3 (3)
[式中:
RE分别独立地为含有环氧基的1价有机基团;
R91分别独立地为羟基或水解性基团;
R92分别独立地为氢原子或1价有机基团,其中不包括水解性基团和环氧基;
t1分别独立地为1~3的整数;
t2分别独立地为1~3的整数;
t3分别独立地为0~2的整数。]
[3]如[1]或[2]所述的表面处理剂,其中,RF在每次出现时分别独立地为式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基团。
[式中,RFa在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子;
a、b、c、d、e和f分别独立地为0~200的整数,a、b、c、d、e和f之和为1以上,标注a、b、c、d、e或f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。]
[4]如[1]~[3]中任一项所述的表面处理剂,其中,e与f之比小于0.9。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的表面处理剂,其中,RF在每次出现时分别独立地由下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)或(f5)表示。
-(OC3F6)d- (f1)
[式中,d为1~200的整数。]
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
[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以下的整数,
c、d、e和f之和为2以上,
标注角标c、d、e或f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。]
-(R6-R7)g- (f3)
[式中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
[式中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d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,并且,标注a、b、c、d、e或f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。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
[式中,f为1以上200以下的整数,a、b、c、d和e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,并且,标注a、b、c、d、e或f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。]
[6]如[1]~[5]中任一项所述的表面处理剂,其中,RSi为下述式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)所示的基团。
-Si R11 n1 R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1 Rb1 11 Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2 Re1 l2 Rf1 m2 (S4)
[式中:
R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R12在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数;
X11在每次出现时分别独立地为单键或2价有机基团;
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
t在每次出现时分别独立地为2~10的整数;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子或卤原子;
R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基;
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′;
R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″;
R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′;
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R35在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
n2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。]
[7]如[1]~[6]中任一项所述的表面处理剂,其中,α、β和γ为1,XA为2价有机基团。
[8]如[1]~[7]中任一项所述的表面处理剂,其中,RN分别独立地为-RN1-NHRN2(式中,RN1为2价有机基团,RN2为氢原子或C1-5的烷基)。
[9]如[1]~[8]中任一项所述的表面处理剂,其中,RE分别独立地为-RE1XE(式中,RE1为2价有机基团,XE为环氧基或脂环式环氧基)。
[10]如[1]~[9]中任一项所述的表面处理剂,其中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,式(2)所示的含氨基的硅烷化合物的含量为0.5~25质量份。
[11]如[1]~[10]中任一项所述的表面处理剂,其中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物的含量为0.5~25质量份。
[12]如[1]~[11]中任一项所述的表面处理剂,其中,含氟代聚醚基的硅烷化合物为式(1a)所示的化合物。
[13]如[1]~[12]中任一项所述的表面处理剂,其还含有选自含氟油、硅油和催化剂中的1种或1种以上的其它成分。
[14]如[1]~[13]中任一项所述的表面处理剂,其还含有溶剂。
[15]如[1]~[14]中任一项所述的表面处理剂,其中,上述表面处理剂用作防污性涂敷剂或防水性涂敷剂。
[16]如[1]~[15]中任一项所述的表面处理剂,其中,上述表面处理剂用于湿润被覆法。
[17]一种包括基材和在该基材的表面由上述[1]~[16]中任一项所述的表面处理剂形成的层的物品
[18]如[17]所述的物品,其中,上述物品为光学部件。
发明效果
根据本发明,能够提供有助于形成具有更好的摩擦耐久性的表面处理层的表面处理剂。
具体实施方式
在本说明书中使用时,“1价有机基团”是指含碳的1价基团。作为1价有机基团,没有特别限定,可以为烃基或其衍生物。烃基的衍生物是指在烃基的末端或分子链中具有1个或1个以上的N、O、S、Si、酰胺基、磺酰基、硅氧烷、羰基、羰氧基等的基团。其中,在仅表示为“有机基团”时,意指1价有机基团。另外,“2~10价有机基团”意指含碳的2~10价基团。作为该2~10价有机基团,没有特别限定,可以列举从有机基团进一步脱离了1~9个氢原子的2~10价基团。例如,作为2价有机基团,没有特别限定,可以列举从有机基团进一步脱离了1个氢原子的2价基团。
在本说明书中使用时,“烃基”是含碳和氢的基团,是指从烃脱离了1个氢原子的基团。作为这样的烃基,没有特别限定,可以列举可以被1个或1个以上的取代基取代的C1-20烃基,例如,脂肪族烃基、芳香族烃基等。上述“脂肪族烃基”可以为直链状、支链状或环状的任一种,也可以为饱和或不饱和的任一种。另外,烃基可以包含1个或1个以上的环结构。
在本说明书中使用时,作为“烃基”的取代基,没有特别限定,例如可以列举选自卤原子;可以被1个或1个以上的卤原子取代的、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,“水解性基团”在本说明书中使用时意指能够接受水解反应的基团,即,是指能够通过水解反应从化合物的主骨架脱离的基团。作为水解性基团的例子,可以列举-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基)等。
(表面处理剂)
本发明的表面处理剂在一个方式中含有下述式(1a)或(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物、下述式(2)所示的含氨基的硅烷化合物和下述式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物。
RF1 α-XA-RSi β (1a)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (1b)
SiRN s1 R81 s2 R82 s3 (2)
SiRE t1 R91 t2 R92 t3 (3)
(含氟代聚醚基的硅烷化合物)
含氟代聚醚基的硅烷化合物由下述式(1a)或(1b)表示。
RF1 α-XA-RSi β (1a)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (1b)
上述式(1a)中,RF1在每次出现时分别独立地为Rf1-RF-Oq-。
上述式(1b)中,RF2为-Rf2 p-RF-Oq-。
上述式中,Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基。
上述可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基中的“C1-16烷基”既可以为直链也可以为支链,优选为直链或支链的C1-6烷基、特别是C1-3烷基,更优选为直链的C1-6烷基、特别是C1-3烷基。
上述Rf1优选为被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基,更优选为CF2H-C1-15氟代亚烷基,进一步优选为C1-16全氟烷基。
上述C1-16全氟烷基既可以为直链也可以为支链,优选为直链或支链的C1-6全氟烷基、特别是C1-3全氟烷基,更优选为直链的C1-6全氟烷基、特别是C1-3全氟烷基,具体为-CF3、-CF2CF3或-CF2CF2CF3。
上述式中,Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基。
上述可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基中的“C1-6亚烷基”既可以为直链也可以为支链,优选为直链或支链的C1-3亚烷基,更优选为直链的C1-3亚烷基。
上述Rf2优选为被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基,更优选为C1-6全氟亚烷基,进一步优选为C1-3全氟亚烷基。
上述C1-6全氟亚烷基既可以为直链也可以为支链,优选为直链或支链的C1-3全氟亚烷基,更优选为直链的C1-3全氟烷基,具体为-CF2-、-CF2CF2-或-CF2CF2CF2-。
上述式中p为0或1。在一个方式中p为0。在另一方式中p为1。
上述式中,q在每次出现时分别独立地为0或1。在一个方式中q为0。在另一方式中q为1。
上述式(1a)和(1b)中,RF在每次出现时分别独立地为2价的氟代聚醚基。
RF优选为式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基团。
[式中:RFa在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子,
a、b、c、d、e和f分别独立地为0~200的整数,a、b、c、d、e和f之和为1以上。标注a、b、c、d、e或f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。]
RFa优选为氢原子或氟原子,更优选为氟原子。
a、b、c、d、e和f优选分别独立地为0~100的整数。
a、b、c、d、e和f之和优选为5以上、更优选为10以上,例如可以为15以上或20以上。a、b、c、d、e和f之和优选为200以下、更优选为100以下、进一步优选为60以下,例如可以为50以下或30以下。
这些重复单元既可以为直链状也可以为支链状。例如,上述重复单元-(OC6F12)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等。-(OC5F10)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等。-(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))-的任一种。-(OC3F6)-(即,上述式中RFa为氟原子)可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-和-(OCF2CF(CF3))-的任一种。-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和-(OCF(CF3))-的任一种。
在一个方式中,上述重复单元为直链状。通过使上述重复单元为直链状,能够提升表面处理层的表面滑动性、摩擦耐久性等。
在一个方式中,上述重复单元为支链状。通过使上述重复单元为支链状,能够增大表面处理层的动摩擦系数。
在一个方式中,RF在每次出现时分别独立地为下述式(f1)~(f5)中任一式所示的基团。
-(OC3F6)d- (f1)
[式中,d为1~200的整数。]
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
[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以下的整数,
c、d、e和f之和为2以上,
标注角标c、d、e或f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。]
-(R6-R7)g- (f3)
[式中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团独立地选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
[式中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d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,并且,标注a、b、c、d、e或f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。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
[式中,f为1以上200以下的整数、a、b、c、d和e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,并且,标注a、b、c、d、e或f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。]
上述式(f1)中,d优选为5~200、更优选10~100、进一步优选15~50、例如25~35的整数。上述式(f1)优选为-(OCF2CF2CF2)d-或-(OCF(CF3)CF2)d-所示的基团,更优选为-(OCF2CF2CF2)d-所示的基团。
上述式(f2)中,e和f分别独立地优选为5以上200以下、更优选为10~200的整数。另外,c、d、e和f之和优选为5以上、更优选为10以上、例如可以为15以上或20以上。在一个方式中,上述式(f2)优选为-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f-所示的基团。在另一方式中,式(f2)可以为-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基团。
上述式(f3)中,R6优选为OC2F4。上述(f3)中,R7优选为选自OC2F4、OC3F6和OC4F8的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,更优选为选自OC3F6和OC4F8的基团。作为从OC2F4、OC3F6和OC4F8中独立地选择的2个或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。上述式(f3)中,g优选为3以上、更优选5以上的整数。上述g优选为50以下的整数。上述式(f3)中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12可以为直链或支链的任一种,优选为直链。在该方式中,上述式(f3)优选为-(OC2F4-OC3F6)g-或-(OC2F4-OC4F8)g-。
上述式(f4)中,e优选为1以上100以下、更优选5以上100以下的整数。a、b、c、d、e和f之和优选为5以上、更优选为10以上、例如为10以上100以下。
上述式(f5)中,f优选为1以上100以下、更优选5以上100以下的整数。a、b、c、d、e和f之和优选为5以上、更优选为10以上、例如为10以上100以下。
在一个方式中,上述RF为上述式(f1)所示的基团。
在一个方式中,上述RF为上述式(f2)所示的基团。
在一个方式中,上述RF为上述式(f3)所示的基团。
在一个方式中,上述RF为上述式(f4)所示的基团。
在一个方式中,上述RF为上述式(f5)所示的基团。
上述RF中,e与f之比(以下称为“e/f比”)为0.1以上10以下、优选为0.2以上5以下、更优选为0.2~2、进一步优选为0.2以上1.5以下、进一步更优选为0.2以上且小于0.9、特别优选为0.2以上0.85以下。通过使e/f比为10以下,由该化合物得到的表面处理层的滑动性、摩擦耐久性和耐化学性(例如对于人工汗的耐久性)进一步提高。e/f比越小,表面处理层的滑动性和摩擦耐久性越提高。另一方面,通过使e/f比为0.1以上,能够进一步提升化合物的稳定性。e/f比越大,化合物的稳定性越提高。另外,此时f为1以上的整数。
在一个方式中,e/f比优选为1.0以上、例如1.1以上、1.3以上。e/f比优选为10.0以下、9.0以下、更优选为5.0以下、进一步优选为2.0以下、特别优选为1.5以下。e/f比例如可以列举1.0~10.0、具体可以列举1.0~5.0、更具体可以列举1.0~2.0、进一步具体可以列举1.0~1.5。
在一个方式中,e/f比可以为1.0~1.2的范围。
e/f比过低时,使用本发明的表面处理剂形成的表面处理层(即固化层)的水解性升高,有时该表面处理层的耐久性降低。e/f比过高时,使用本发明的表面处理剂形成的表面处理层的动摩擦系数升高,有时无法获得具有充分的摩擦耐久性的表面处理层。
上述RF中,e/f比可以低于0.9、优选为0.8以下、0.7以下,也可以为0.65以下。e/f比例如为0.2以上、0.3以上、0.4以上、0.5以上、0.55以上。作为e/f比,例如可以列举0.2以上且小于0.9,具体可以列举0.4以上0.8以下、更具体可以列举0.5以上0.8以下。通过具有上述这样的e/f比,本发明的表面处理剂能够形成具有更好的滑动性的表面处理层。
在一个方式中,e/f比可以为0.4以上0.7以下、可以为0.5以上0.7以下、可以为0.55以上0.7以下、也可以为0.55以上0.65以下。
上述含氟代聚醚基的硅烷化合物中,RF1和RF2部分的数均分子量没有特别限定,例如为500~30,000、优选为1,500~30,000、更优选为2,000~10,000。在本说明书中,RF1和RF2的数均分子量为通过19F-NMR测得的值。
在另一方式中,RF1和RF2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、进一步更优选为2,000~10,000、例如为3,000~6,000。
在另一方式中,RF1和RF2部分的数均分子量为4,000~30,000、优选为5,000~10,000、更优选为6,000~10,000。
上述式(1a)和(1b)中,RSi在每次出现时分别独立地为具有与羟基或水解性基团键合的Si原子的1价基团。
在优选的方式中,RSi为下述式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)所示的基团。
-SiR11 n1 R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1 Rb1 11 Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2 Re1 l2 Rf1 m2 (S4)
上述式中,R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R11优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R11优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举: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。这些之中,优选烷基、特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
上述式中,R12在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。该1价有机基团是除上述水解性基团外的1价有机基团。
R12中,1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
上述式中,n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数。其中,在RSi为式(S1)或(S2)所示的基团时,在式(1a)和式(1b)的末端的RSi部分(以下也简称为式(1a)和式(1b)的“末端部分”),至少存在1个n1为1~3的(SiR11 n1R12 3-n1)单元。即,在该末端部分,所有的n1不同时为0。换言之,在式(1a)和式(1b)的末端部分至少存在1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地优选为1~3的整数、更优选为2~3、进一步优选为3。
上述式中,X11在每次出现时分别独立地为单键或2价有机基团。该2价有机基团优选为C1-20亚烷基。该C1-20亚烷基既可以为直链也可以为支链,优选为直链。
在优选的方式中,X11在每次出现时分别独立地为单键或直链的C1-6亚烷基,优选为单键或直链的C1-3亚烷基,更优选为单键或直链的C1-2亚烷基,进一步优选为直链的C1-2亚烷基。
上述式中,R13在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。该1价有机基团优选为C1-20烷基。该C1-20烷基既可以为直链也可以为支链,优选为直链。
在优选的方式中,R13在每次出现时分别独立地为氢原子或直链的C1-6烷基,优选为氢原子或直链的C1-3烷基,优选为氢原子或甲基。
上述式中,t在每次出现时分别独立地为2~10的整数。
在优选的方式中,t在每次出现时分别独立地为2~6的整数。
上述式中,R14在每次出现时分别独立地为氢原子或卤原子。该卤原子优选为碘原子、氯原子或氟原子,更优选为氟原子。在优选的方式中,R14为氢原子。
上述式中,R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基。
在一个方式中,R15在每次出现时分别独立地为氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基。
在优选的方式中,R15为单键。
在一个方式中,式(S1)为下述式(S1-a)。
[式中,R11、R12、R13、X11和n1的含义与上述式(S1)的记载相同;t1和t2在每次出现时分别独立地为1以上的整数。]
在优选的方式中,式(S1)为下述式(S1-b)。
[式中,R11、R12、R13、X11、n1和t的含义与上述式(S1)的记载相同。]
上述式中,Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1。
上述Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团。其中,以下记作Z1的结构的右侧与(SiR21 p1R22 q1R23 r1)键合。
在优选的方式中,Z1为2价有机基团。
在优选的方式中,Z1不包括与键合有Z1的Si原子形成硅氧烷键的情况。即,优选在式(S3)中(Si-Z1-Si)不含硅氧烷键。
上述Z1优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z1-O-(CH2)z2-(式中,z1为0~6的整数、例如1~6的整数,z2为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z3-亚苯基-(CH2)z4-(式中,z3为0~6的整数、例如1~6的整数,z4为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基既可以为直链也可以为支链,优选为直链。这些基团可以被选自例如氟原子、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,但优选非取代。
在优选的方式中,Z1为C1-6亚烷基或-(CH2)z3-亚苯基-(CH2)z4-,优选为-亚苯基-(CH2)z4-。在Z1为这种基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z1为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z1可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z1可以为-CH2CH2-。
上述R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′。
上述Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团。其中,以下记作Z1′的结构的右侧与(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)键合。
在优选的方式中,Z1′为2价有机基团。
在优选的方式中,Z1′不包括与键合有Z1′的Si原子形成硅氧烷键的情况。即,在式(S3)中,(Si-Z1′-Si)不含硅氧烷键。
上述Z1′优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z1′-O-(CH2)z2′-(式中,z1′为0~6的整数、例如1~6的整数,z2′为0~6的整数、例如1~6的整数,优选z1′与z2′合计为1以上)或-(CH2)z3′-亚苯基-(CH2)z4′-(式中,z3′为0~6的整数、例如1~6的整数,z4′为0~6的整数、例如1~6的整数,优选z3′与z4′合计为1以上)。该C1-6亚烷基既可以为直链也可以为支链,优选为直链。这些基团可以被选自例如氟原子、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,但优选非取代。
在优选的方式中,Z1′为C1-6亚烷基或-(CH2)z3′-亚苯基-(CH2)z4′-,优选为-亚苯基-(CH2)z4′-。在Z1′为这种基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性进一步提高。优选z3′为0~6的整数、z4′为1~6的整数。
在另一优选的方式中,上述Z1′为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z1′可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z1′可以为-CH2CH2-。
上述R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″。
上述Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团。其中,以下记作Z1″的结构的右侧与(SiR22″ q1″R23″ r1″)键合。
在优选的方式中,Z1″为2价有机基团。
在优选的方式中,Z1″不包括与键合有Z1″的Si原子形成硅氧烷键的情况。即,在式(S3)中,(Si-Z1″-Si)不含硅氧烷键。
上述Z1″优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z1″-O-(CH2)z2″-(式中,z1″为0~6的整数、例如1~6的整数,z2″为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z3″-亚苯基-(CH2)z4″-(式中,z3″为0~6的整数、例如1~6的整数,z4″为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基既可以为直链也可以为支链,优选为直链。这些基团可以被选自例如氟原子、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,但优选非取代。
在优选的方式中,Z1″为C1-6亚烷基或-(CH2)z3″-亚苯基-(CH2)z4″-,优选为-亚苯基-(CH2)z4″-。在Z1″为这种基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z1″为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z1″可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z1″可以为-CH2CH2-。
上述R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
上述R22″优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
上述R22″优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举甲基、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。这些之中,优选烷基、特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
上述R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。该1价有机基团为除上述水解性基团外的1价有机基团。
上述R23″中,1价有机基团优选为C1-20烷基、更优选为C1-6烷基、进一步优选为甲基。
上述q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数,上述r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数。并且,在(SiR22″ q1″R23″ r1″)单元中q1″与r1″的合计为3。
q1″在每个(SiR22″ q1″R23″ r1″)单元中分别独立地优选为1~3的整数、更优选为2~3、进一步优选为3。
上述R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R22′优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R22′优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举甲基、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。这些之中,优选烷基、特别是非取代烷基,更优选为甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
上述R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。该1价有机基团是除上述水解性基团外的1价有机基团。
R23′中,1价有机基团优选为C1-20烷基、更优选为C1-6烷基、进一步优选为甲基。
上述p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数,q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数,r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数。并且,在(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中p′、q1′与r1′的合计为3。
在一个方式中,p1′为0。
在一个方式中,p1′在每个(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中分别独立地为1~3的整数、2~3的整数、或者3。在优选的方式中,p1′为3。
在一个方式中,q1′在每个(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中分别独立地为1~3的整数、优选为2~3的整数、更优选为3。
在一个方式中,p1′为0,q1′在每个(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中分别独立地为1~3的整数、优选为2~3的整数、进一步优选为3。
上述R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R22优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R22优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举甲基、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。这些之中,优选烷基、特别是非取代烷基,更优选为甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
上述R23在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。该1价有机基团是除上述水解性基团外的1价有机基团。
R23中,1价有机基团优选为C1-20烷基、更优选为C1-6烷基、进一步优选为甲基。
上述p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数。并且,在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中,p1、q1与r1的合计为3。
在一个方式中,p1为0。
在一个方式中,p1在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中分别独立地为1~3的整数、2~3的整数、或者3。在优选的方式中,p1为3。
在一个方式中,q1在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中分别独立地为1~3的整数、优选为2~3的整数、更优选为3。
在一个方式中,p1为0,q1在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中分别独立地为1~3的整数、优选为2~3的整数、进一步优选为3。
上述式中,Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
上述Rb1优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
Rb1优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举甲基、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。这些之中,优选烷基、特别是非取代烷基,更优选为甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
上述式中,Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。该1价有机基团是除上述水解性基团外的1价有机基团。
上述Rc1中,1价有机基团优选为C1-20烷基、更优选为C1-6烷基、进一步优选为甲基。
上述k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数。并且,在每个(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)单元中,k1、l1与m1的合计为3。
在一个方式中,k1在每个(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)单元中分别独立地为1~3的整数、优选为2或3、更优选3。在优选的方式中,k1为3。
上述式(1a)和(1b)中,在RSi为式(S3)所示的基团时,优选在式(1a)和式(1b)的末端部分至少存在2个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
在优选的方式中,式(S3)所示的基团具有-Z1-SiR22 q1R23 r1(式中,q1为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3,r1为0~2的整数)、-Z1′-SiR22′ q1′R23′ r1′(式中,q1′为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3,r1′为0~2的整数)或-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″(式中,q1″为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3,r1″为0~2的整数)的任一个。
在优选的方式中,在式(S3)中存在R21′时,在至少1个、优选所有的R21′中q1″为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S3)中存在R21时,在至少1个、优选所有的R21中p1′为0,q1′为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S3)中存在Ra1时,在至少1个、优选所有的Ra1中p1为0,q1为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S3)中,k1为2或3、优选为3,p1为0,q1为2或3、优选为3。
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2。
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团。其中,以下记作Z2的结构的右侧与(CR31 p2R32 q2R33 r2)键合。
在优选的方式中,Z2为2价有机基团。
上述Z2优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z5-O-(CH2)z6-(式中,z5为0~6的整数、例如1~6的整数,z6为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7-亚苯基-(CH2)z8-(式中,z7为0~6的整数、例如1~6的整数,z8为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基既可以为直链也可以为支链,优选为直链。这些基团可以被选自例如氟原子、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,但优选非取代。
在优选的方式中,Z2为C1-6亚烷基或-(CH2)z7-亚苯基-(CH2)z8-,优选为-亚苯基-(CH2)z8-。在Z2为这种基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z2为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z2可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z2可以为-CH2CH2-。
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′。
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团。并且,以下记作Z2′的结构的右侧与(CR32′ q2′R33′ r2′)键合。
上述Z2′优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z5′-O-(CH2)z6′-(式中,z5′为0~6的整数、例如1~6的整数,z6′为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7′-亚苯基-(CH2)z8′-(式中,z7′为0~6的整数、例如1~6的整数,z8′为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基既可以为直链也可以为支链,优选为直链。这些基团可以被选自例如氟原子、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,但优选非取代。
在优选的方式中,Z2′为C1-6亚烷基或-(CH2)z7′-亚苯基-(CH2)z8′-,优选为-亚苯基-(CH2)z8′-。Z2′为这种基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z2′为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z2′可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z2′可以为-CH2CH2-。
上述R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。
上述Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团。其中,以下记作Z3的结构的右侧与(SiR34 n2R35 3-n2)键合。
在一个方式中,Z3为氧原子。
在一个方式中,Z3为2价有机基团。
上述Z3优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z5″-O-(CH2)z6″-(式中,z5″为0~6的整数、例如1~6的整数,z6″为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-(式中,z7″为0~6的整数、例如1~6的整数,z8″为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基既可以为直链也可以为支链,优选为直链。这些基团可以被选自例如氟原子、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,但优选非取代。
在优选的方式中,Z3为C1-6亚烷基或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-,优选为-亚苯基-(CH2)z8″-。在Z3为这种基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z3为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z3可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z3可以为-CH2CH2-。
上述R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R34优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R34优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举甲基、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。这些之中,优选烷基、特别是非取代烷基,更优选为甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
上述R35在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。该1价有机基团是除上述水解性基团外的1价有机基团。
R35中,1价有机基团优选为C1-20烷基、更优选为C1-6烷基、进一步优选为甲基。
上述式中,n2在每个(SiR34 n2R35 3-n2)单元中分别独立地为0~3的整数。其中,在RSi为式(S4)所示的基团时,在式(1a)和式(1b)的末端部分至少存在1个n2为1~3的(SiR34 n2R35 3-n2)单元。即,在该末端部分,所有的n2不同时为0。换言之,在式(1a)和式(1b)的末端部分,至少存在1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
n2在每个(SiR34 n2R35 3-n2)单元中分别独立地优选为1~3的整数、更优选为2~3、进一步优选为3。
上述R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团。该1价有机基团是除上述水解性基团外的1价有机基团。
R33′中,1价有机基团优选为C1-20烷基、更优选为C1-6烷基、进一步优选为甲基。
在一个方式中,R33′为羟基。
在另一方式中,R33′为1价有机基团、优选为C1-20烷基、更优选为C1-6烷基。
上述q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数,上述r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数。并且,在(CR32′ q2′R33′ r2′)单元中q2′与r2′的合计为3。
q2′在每个(CR32′ q2′R33′ r2′)单元中分别独立地优选为1~3的整数、更优选为2~3、进一步优选为3。
上述R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。该-Z3-SiR34 n2R35 3-n2的含义与上述R32′中的记载相同。
上述R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团。该1价有机基团是除上述水解性基团外的1价有机基团。
R33中,1价有机基团优选为C1-20烷基、更优选为C1-26烷基、进一步优选为甲基。
在一个方式中,R33为羟基。
在另一方式中,R33为1价有机基团、优选为C1-20烷基、更优选为C1-6烷基。
上述p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。并且,在(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中p2、q2与r2的合计为3。
在一个方式中,p2为0。
在一个方式中,p2在每个(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中分别独立地可以为1~3的整数、2~3的整数、或者3。在优选的方式中,p2′为3。
在一个方式中,q2在每个(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中分别独立地为1~3的整数、优选为2~3的整数、更优选为3。
在一个方式中,p2为0,q2在每个(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中分别独立地为1~3的整数、优选为2~3的整数、进一步优选为3。
上述Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。该-Z3-SiR34 n2R35 3-n2的含义与上述R32′中的记载相同。
上述Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团。该1价有机基团是除上述水解性基团外的1价有机基团。
Rf1中,1价有机基团优选为C1-20烷基、更优选为C1-6烷基、进一步优选为甲基。
在一个方式中,Rf1为羟基。
在另一方式中,Rf1为1价有机基团、优选为C1-20烷基、更优选为C1-6烷基。
上述k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,在(CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2)单元中,k2、l2与m2的合计为3。
在一个方式中,在RSi为式(S4)所示的基团时,n2为1~3、优选2或3、更优选3的(SiR34 n2R35 3-n2)单元在式(1a)和式(1b)的各末端部分存在2个以上、例如2~27个、优选2~9个、更优选2~6个、进一步优选2~3个、特别优选3个。
在优选的方式中,在式(S4)中存在R32′时,至少1个、优选所有的R32′中n2为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S4)中存在R32时,至少1个、优选所有的R32中n2为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S4)中存在Re1时,至少1个、优选所有的Ra1中n2为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,式(S4)中,k2为0,l2为2或3、优选为3,n2为2或3、优选为3。
在一个方式中,RSi为式(S2)、(S3)或(S4)所示的基团。
在一个方式中,RSi为式(S1)、(S3)或(S4)所示的基团。
在一个方式中,RSi为式(S3)或(S4)所示的基团。
在一个方式中,RSi为式(S1)所示的基团。
在一个方式中,RSi为式(S2)所示的基团。
在一个方式中,RSi为式(S3)所示的基团。
在一个方式中,RSi为式(S4)所示的基团。
上述式(1a)和(1b)中,XA可以理解为将主要提供拨水性和表面滑动性等的氟代聚醚部分(RF1和RF2)和提供与基材的结合能力的部分(RSi)连接的连接基。因此,该XA只要能够使式(1a)和(1b)所示的化合物稳定存在即可,既可以为单键,也可以为任意基团。
上述式(1a)中,α为1~9的整数,β为1~9的整数。这些α和β可以对应于XA的价数而变化。α与β之和等于XA的价数。例如,XA为10价有机基团时,α与β之和为10,例如α为9且β为1、α为5且β为5、或α为1且β为9。另外,在XA为2价有机基团时,α和β为1。
上述式(1b)中,γ为1~9的整数。γ可以对应于XA的价数而变化。即,γ为由XA的价数减去1而得到的值。
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团。
上述XA中的2~10价有机基团优选为2~8价有机基团。在一个方式中,该2~10价有机基团优选为2~4价有机基团,更优选为2价有机基团。在另一方式中,该2~10价有机基团优选为3~8价有机基团,更优选为3~6价有机基团。
在一个方式中,XA为单键或2价有机基团,α为1,β为1。
在一个方式中,XA为单键或2价有机基团,γ为1。
在一个方式中,XA为3~6价有机基团,α为1,β为2~5。
在一个方式中,XA为3~6价有机基团,γ为2~5。
在一个方式中,XA为3价有机基团,α为1,β为2。
在一个方式中,XA为3价有机基团,γ为2。
XA为单键或2价有机基团时,式(1a)和(1b)由以下式(1a′)和(1b′)表示。
RF1-XA-RSi (1a')
RSi-XA-RF2-XA-RSi (1b')
在一个方式中,XA为单键。
在另一方式中,XA为2价有机基团。
在一个方式中,作为XA,例如可以列举单键或以下式:-(R51)p5-(X51)q5-所示的2价有机基团。
[式中:R51表示-(CH2)s5-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)s5-,
s5为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数,进一步更优选为1或2,
X51表示-(X52)l5-,
X52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(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-和-(CH2)n5-的基团,
R53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,
R54在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基(优选为甲基),
m5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,
n5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,
l5为1~10的整数,优选为1~5的整数,更优选为1~3的整数,
p5为0或1,
q5为0或1,
在此,p5和q5的至少一方为1,标注p5或q5并用括号括起来的各重复单元的存在顺序是任意的。]
在此,R51(典型地为R51的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基中的1个或1个以上的取代基取代。在优选的方式中,R51不被这些基团取代。
在优选的方式中,上述XA分别独立地为-(R51)p5-(X51)q5-R52-。R52表示单键、-(CH2)t5-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)t5-。t5为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。在此,R52(典型地为R52的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基中的1个或1个以上的取代基取代。在优选的方式中,R52不被这些基团取代。
优选XA分别独立地为:
单键、
C1-20亚烷基、
-R51-X53-R52-、或
-X54-R52-
[式中,R51和R52的含义同上,
X53表示:
-O-、
-S-、
-C(O)O-、
-CONR54-、
-O-CONR54-、
-Si(R53)2-、
-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、
-O-(CH2)u5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、
-O-(CH2)u5-Si(R53)2-O-Si(R53)2-CH2CH2-Si(R53)2-O-Si(R53)2-、
-O-(CH2)u5-Si(OCH3)2OSi(OCH3)2-、
-CONR54-(CH2)u5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、
-CONR54-(CH2)u5-N(R54)-、或
-CONR54-(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)-Si(R53)2-,
(式中,R53、R54和m5的含义同上,
u5为1~20的整数、优选为2~6的整数、更优选为2~3的整数),
X54表示:
-S-、
-C(O)O-、
-CONR54-、
-O-CONR54-、
-CONR54-(CH2)u5-(Si(R54)2O)m5-Si(R54)2-、
-CONR54-(CH2)u5-N(R54)-、或
-CONR54-(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)-Si(R54)2-
(式中,各符号的含义同上)]。
更优选上述XA分别独立地为:
单键、
C1-20亚烷基、
-(CH2)s5-X53-、
-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-、
-X54-、或
-X54-(CH2)t5-
[式中,X53、X54、s5和t5的含义同上]。
更优选上述XA分别独立地为:
单键、
C1-20亚烷基、
-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-、或
-X54-(CH2)t5-
[式中,各符号的含义同上]。
在优选的方式中,上述XA分别独立地为:
单键、
C1-20亚烷基、
-(CH2)s5-X53-、或
-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-
[式中,
X53为-O-、-CONR54-或-O-CONR54-,
R54在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基,
s5为1~20的整数,
t5为1~20的整数]。
在一个方式中,上述XA分别独立地为:
单键、
C1-20亚烷基、
-(CH2)s5-O-(CH2)t5-、
-(CH2)s5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-(CH2)t5-、
-(CH2)s5-O-(CH2)u5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-(CH2)t5-、或
-Xf5-(CH2)s5-O-(CH2)t5-Si(R53)2-(CH2)u5-Si(R53)2-(CvH2v)-
[式中,R53、m5、s5、t5和u5的含义同上,v5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)-既可以为直链也可以为支链,例如可以为-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH(CH3)CH2-。
上述XA可以分别独立地被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基(优选C1-3全氟烷基)中的1个或1个以上的取代基取代。在一个方式中,XA为非取代。
其中,上述XA的各式的左侧与RF1或RF2键合,右侧与RSi键合。
在一个方式中,XA可以分别独立地为除-O-C1-6亚烷基以外的基团。
在另一方式中,作为XA,例如可以列举以下基团:
[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表示苯基)、和
(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)的基团,
E为-(CH2)n-(n为2~6的整数),
D与分子主链的RF1或RF2键合,E与RSi键合。]
作为上述XA的具体例,例如可以列举:
单键、
-CH2OCH2-、
-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-、
-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、
-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-Si(CH3)2-(CH2)2-、
-CH2-、
-(CH2)2-、
-(CH2)3-、
-(CH2)4-、
-(CH2)5-、
-(CH2)6-、
-CO-、
-CONH-、
-CONH-CH2-、
-CONH-(CH2)2-、
-CONH-(CH2)3-、
-CONH-(CH2)6-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
-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-、
-OCONH-、
-OCONH-CH2-、
-OCONH-(CH2)2-、
-OCONH-(CH2)3-、
-OCONH-(CH2)6-、
-OCON(CH3)-(CH2)3-、
-OCON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
-OCON(CH3)-(CH2)6-、
-OCON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基)、
-OCONH-(CH2)2NH(CH2)3-、
-OCONH-(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-、
在又一方式中,XA分别独立地为式:-(R16)x11-(CFR17)y11-(CH2)z11-所示的基团。式中,x11、y11和z11分别独立地为0~10的整数,x11、y11和z11之和为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。
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、-NR18-(式中,R18表示氢原子或有机基团)或2价有机基团。优选R18为氧原子或2价极性基团。
作为上述“2价极性基团”,没有特别限定,可以列举-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,它们可以被1个或1个以上的氟原子取代。
上述式中,R17在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或低级氟代烷基,优选为氟原子。该“低级氟代烷基”例如为碳原子数1~6、优选碳原子数1~3的氟代烷基,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。
在又一方式中,作为XA的例子,可以列举以下基团:
[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;
各XA基中,T中的任意几个为与分子主链的RF1或RF2键合的以下基团:
-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)、或
[式中,R42分别独立地表示氢原子、C1-6烷基或C1-6烷氧基,优选表示甲基或甲氧基,更优选表示甲基。]
另外的几个T与分子主链的RSi键合,在存在时,其余的T分别独立地为甲基、苯基、C1-6烷氧基或者自由基捕捉基或紫外线吸收基。
自由基捕捉基只要是能够捕捉因光照射而产生的自由基的基团就没有特别限定,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。
紫外线吸收基只要是能够吸收紫外线的基团就没有特别限定,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水杨酸化合物的酯类、丙烯酸酯或烷氧基肉桂酸酯类、草酰胺类、草酰替苯胺类、苯并噁嗪酮类、苯并噁唑类的残基。
在优选的方式中,作为优选的自由基捕捉基或紫外线吸收基,可以列举:
在该方式中,XA可以分别独立地为3~10价有机基团。
在又一方式中,作为XA的例子,可以列举以下基团:
[式中,R25、R26和R27分别独立地为2~6价有机基团,
R25与至少1个RF1键合,R26和R27分别与至少1个RSi键合。]
在一个方式中,上述R25为单键、C1-20亚烷基、C3-20亚环烷基、C5-20亚芳基、-R57-X58-R59-、-X58-R59-或-R57-X58-。上述R57和R59分别独立地为单键、C1-20亚烷基、C3-20亚环烷基或C5-20亚芳基。上述X58为-O-、-S-、-CO-、-O-CO-或-COO-。
在一个方式中,上述R26和R27分别独立地为烃、或者烃的端部或主链中具有选自N、O和S中的至少1个原子的基团,优选列举C1-6烷基、-R36-R37-R36-、-R36-CHR38 2-等。在此,R36分别独立地为单键或碳原子数1~6的烷基,优选为碳原子数1~6的烷基。R37为N、O或S,优选为N或O。R38为-R45-R46-R45-、-R46-R45-或-R45-R46-。在此,R45分别独立地为碳原子数1~6的烷基。R46为N、O或S,优选为O。
在该方式中,XA可以分别独立地为3~10价有机基团。
在一个方式中,R25、R26和R27分别独立地为2价有机基团,R25与RF1键合,R26和R27分别与RSi键合。在本方式中,XA为3价有机基团,即,在本方式中,在式(1a)中α为1、β为2,在式(1b)中γ为2。各符号的含义分别同上。
在一个方式中,含氟代聚醚基的硅烷化合物(有时称为化合物(1-a))为式(1a)所示的化合物;
RF1由Rf1-RF-Oq-表示;
Rf1为C1-16全氟烷基,优选为直链的C1-6全氟烷基、更优选为C1-3全氟烷基,例如为CF3CF2基;
RF分别独立地为式(f2)、(f4)或(f5)所示的基团,优选为式(f5)所示的基团,例如可以为-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基团;
e/f比为1.0~2.0、优选为1.0~1.5、更优选为1.0~1.2;
p为0或1;
XA由以下基团表示:
[式中,R25与至少1个RF1键合,R26和R27分别与至少1个RSi键合。];
R25为-R57-X58-R59-、-X58-R59-或-R57-X58-,优选为-R57-X58-;
R57和R59分别独立地为-R56-或-R56-O-R56-,优选为-R56-O-R56-;
R56在每次出现时分别独立地为C1-3亚烷基,例如为亚甲基;
X58为-CO-、-O-CO-或-COO-,优选为-CO-;
上述R26和R27分别独立地为C1-6亚烷基,例如为C3亚烷基;
RSi由式(S2)表示;
-Si R11 n1 R12 3-n1 (S2)
在式(S2)中,R11、R12和n1的含义同上;
n1优选为3。
在一个方式中,含氟代聚醚基的硅烷化合物(有时称为化合物(1-b))为式(1a)或(1b)、优选(1a)所示的化合物;
RF1由Rf1-RF-Oq-表示;
RF2由-Rf2 p-RF-Oq-表示;
Rf1为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基,优选为C1-16全氟烷基,更优选为直链的C1-6全氟烷基,进一步优选为C1-3全氟烷基;
Rf2为C1-6全氟亚烷基,进一步优选为C1-3全氟亚烷基;
RF分别独立地为式(f2)、(f4)或(f5)所示的基团,优选为式(f5)所示的基团,例如可以为-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基团;
e/f比为0.2以上且低于0.9,优选为0.4以上0.8以下,例如可以为0.5以上0.7以下、0.55以上0.7以下、0.55以上0.65以下;
p为0或1、q为0或1;
XA由C1-20亚烷基、-(CH2)s5-X53-或-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-表示;
X53为-O-、-CONR54-或-O-CONR54-,优选为-CONR54-;
R54在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基;
s5为1~20的整数;
t5为1~20的整数;
RSi由式(S3)表示;
在式(S3)中,优选k1为2或3,更优选为3;p1为0;q1优选为2或3,更优选为3。
在一个方式中,含氟代聚醚基的硅烷化合物(有时称为化合物(1-c))为式(1a)或(1b)、优选为(1a)所示的化合物;
RF1由Rf1-RF-Oq-表示;
RF2由-Rf2 p-RF-Oq-表示;
Rf1为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基,优选为C1-16全氟烷基,更优选为直链的C1-6全氟烷基,进一步优选为C1-3全氟烷基;
Rf2为C1-6全氟亚烷基,进一步优选为C1-3全氟亚烷基;
RF分别独立地为式(f2)、(f4)或(f5)所示的基团,优选为式(f5)所示的基团,例如可以为-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基团;
e/f比为0.2以上且低于0.9,优选为0.4以上0.8以下,例如可以为0.5以上0.7以下、0.55以上0.7以下、0.55以上0.65以下;
p为0或1,q为0或1;
XA由C1-20亚烷基、-(CH2)s5-X53-或-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-表示;
X53为-O-、-CONR54-或-O-CONR54-,优选-CONR54-;
R54在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基;
s5为1~20的整数;
t5为1~20的整数;
RSi由式(S4)表示;
在式(S4)中,k2为0;l2优选为2或3,更优选为3;n2优选为2或3,更优选为3。
在一个方式中,含氟代聚醚基的硅烷化合物为式(1a)所示的化合物。
在一个方式中,含氟代聚醚基的硅烷化合物为式(1b)所示的化合物。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,含氟代聚醚基的硅烷化合物为式(1a)所示的化合物和式(1b)所示的化合物。
在本发明的表面处理剂中,相对于式(1a)所示的化合物和式(1b)所示的化合物的合计,式(1b)所示的化合物优选为0.1摩尔%以上35摩尔%以下。相对于式(1a)所示的化合物和式(1b)所示的化合物的合计,式(1b)所示的化合物的含量的下限优选为0.1摩尔%、更优选为0.2摩尔%、进一步优选为0.5摩尔%、进一步更优选为1摩尔%、特别优选为2摩尔%、尤其是5摩尔%。相对于式(1a)所示的化合物和式(1b)所示的化合物的合计,式(1b)所示的化合物的含量的上限优选为35摩尔%、更优选为30摩尔%、进一步优选为20摩尔%、进一步更优选为15摩尔%或10摩尔%。相对于式(1a)所示的化合物和式(1b)所示的化合物的合计,式(1b)所示的化合物优选为0.1摩尔%以上30摩尔%以下、更优选为0.1摩尔%以上20摩尔%以下、进一步优选为0.2摩尔%以上10摩尔%以下、进一步更优选为0.5摩尔%以上10摩尔%以下、特别优选为1摩尔%以上10摩尔%以下、例如2摩尔%以上10摩尔%以下或5摩尔%以上10摩尔%以下。通过使式(1b)所示的化合物为这样的范围,能够进一步提升所形成的表面处理层的摩擦耐久性。
上述的式(1a)或(1b)所示的化合物例如可以通过上述专利文献1、专利文献2等中记载的方法获得。
(含氨基的硅烷化合物)
含氨基的硅烷化合物是含有至少1个氨基的硅烷化合物,由式(2)表示。
Si RN s1 R81 s2 R82 s3 (2)
上述RN分别独立地为含有氨基的1价有机基团。上述RN可以至少具有1个氨基(例如1~3个氨基),例如可以含有1个氨基。
在RN中,优选氨基至少存在于RN的末端部分。例如,RN可以仅具有1个氨基,该氨基仅存在于RN的末端部分。在此,末端部分是指在RN中距与Si原子键合的部分最远的部分。
即,优选RN分别独立地由-RN1-NHRN2表示。
上述RN1为2价有机基团。
RN1可以为直链状,也可以具有支链结构,还可以具有环状结构。
在一个方式中,RN1为直链状。
在RN1中,2价有机基团优选由-(RN11)s11-(XN11)s12-表示。式中,RN11分别独立地为C1-5的亚烷基;XN11分别独立地为-NH-、-O-、-C(=O)-或-S-;s11为0~4的整数、s12为0~4的整数;s11和s12的合计为1以上。在此,标注s11和s12并用括号括起来的重复单元的存在顺序在式中是任意的。
在一个方式中,RN1由-RN11-表示。在此,RN1为C1-5的亚烷基,更优选为C1-3的亚烷基,例如为亚丙基(更具体地为亚正丙基)。
在一个方式中,RN1由-RN11-XN11-RN11-表示。RN11和XN11的含义同上,XN11优选为-O-、-C(=O)-或-S-。
上述RN2为氢原子或C1-5的烷基,优选为氢原子或C1-4的烷基,更优选为氢原子。
上述R81分别独立地为羟基或水解性基团,优选为水解性基团。作为水解性基团,可以列举-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基)等。
上述R82分别独立地为氢原子或1价有机基团。但R82不含水解性基团和氨基。
在一个方式中,R82为氢原子。
在一个方式中,R82为1价有机基团。
R82可以为直链状,也可以具有支链结构,还可以具有环状结构,优选为直链状。R82优选为C1-3烷基、更优选为甲基。
在R82中,1价有机基团、具体地为碳原子上所键合的氢原子可以被卤原子取代。在此,卤原子即氟原子、氯原子、溴原子或碘原子,优选为氟原子或氯原子。
在一个方式中,R82中,1价有机基团不被卤原子取代。
s1分别独立地为1~3的整数;s2分别独立地为1~3的整数;s3分别独立地为0~2的整数。其中,s1、s2和s3的合计为4。
优选s1为1或2、s2为2或3、s3为0或1。
在一个方式中,s1为1、s2为2、s3为1。
在一个方式中,s1为1、s2为3、s3为0。
在一个方式中,式(2)所示的化合物在分子结构中不含氟代聚醚基,具体而言,不含RF所示的基团。
在一个方式中,式(2)所示的化合物在分子结构中不含氟原子。
优选式(2)所示的化合物在分子结构中仅具有1个Si原子。
作为式(2)所示的化合物,没有特别限定,例如可以列举以下化合物。
3-氨丙基三甲氧基硅烷、
3-氨丙基三乙氧基硅烷、
3-氨丙基二甲氧基甲基硅烷、
3-氨丙基二乙氧基甲基硅烷。
(含环氧基的硅烷化合物)
含环氧基的硅烷化合物是含有至少1个环氧基的硅烷化合物,由式(3)表示。
Si RE t1 R91 t2 R92 t3 (3)
上述RE分别独立地为含有环氧基的1价有机基团。上述RE具有至少1个环氧基(例如1~2个环氧基),优选含有1个环氧基。
在RE中,1价有机基团的含义同上。
在RE中,环氧基优选存在于至少RE的末端部分,更优选仅存在于RE的末端部分。在此,末端部分是指在RE中距与Si原子键合的部分最远的部分。
即,优选RE分别独立地由-RE1XE表示。
上述XE为环氧基或脂环式环氧基。
上述脂环式环氧基具有作为三元环的环氧基、和不同于该三元环的其他的环结构。即,脂环式环氧基中,氧原子和2个碳原子构成三元的环结构(即环氧基),三元环和不同于该三元环的环结构共用上述三元环所含的2个碳原子而键合。作为该其他的环结构,例如可以列举五元~十元的环结构、五元~七元的环结构等。
作为脂环式环氧基,例如可以列举环氧基环己基。
XE优选为环氧基。
上述RE1为2价有机基团。2价有机基团的含义同上。
RE1可以为直链状,也可以具有支链结构,还可以具有环状结构。
在一个方式中,RE1为直链状。
在上述RE1中,2价有机基团优选由-(RE11)t11-(XE11)t12-表示。式中,RE11分别独立地为C1-5的亚烷基;XE11分别独立地为-NH-、-O-或-C(=O)-;t11为0~4的整数,t12为0~4的整数;t11和t12的合计为1以上。其中,标注t11和t12并用括号括起来的重复单元的存在顺序在式中是任意的。并且,在本说明书中,记作RE1的结构的左侧与Si原子键合、右侧与环氧基键合。
在一个方式中,RE1由-RE11-XE11-RE11-表示。RE11和XE11的含义分别同上。
在本方式中,优选XE11为-O-、RE11分别独立地为C1-3亚烷基。例如,RE1为-(CH2)3-O-(CH2)-。
上述R91分别独立地为羟基或水解性基团,优选为水解性基团。作为水解性基团,可以列举-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基)等。
上述R92分别独立地为氢原子或1价有机基团。但R92不含水解性基团和环氧基。
在一个方式中,R92为氢原子。
在一个方式中,R92为1价有机基团。
在R92中,作为1价有机基团,例如可以列举C1-4烷基。这些结构可以为直链状,也可以具有支链结构,还可以具有环状结构,优选为直链状。R92优选为C1-3烷基、更优选为甲基。
在R92中,1价有机基团、具体而言碳原子所键合的氢原子可以被卤原子取代。在此,卤原子即氟原子、氯原子、溴原子或碘原子,优选为氟原子或氯原子。
在一个方式中,在R92中,1价有机基团不被卤原子取代。
t1分别独立地为1~3的整数;t2分别独立地为1~3的整数;t3分别独立地为0~2的整数。其中,t1、t2和t3的合计为4。
优选t1为1或2、t2为2或3、t3为0或1。
在一个方式中,t1为1、t2为3、t3为0。
在一个方式中,t1为1、t2为2、t3为1。
在一个方式中,式(3)所示的化合物在分子结构中不含氟代聚醚基,具体而言不含RF所示的基团。
在一个方式中,式(3)所示的化合物在分子结构中不含氟原子。
优选式(3)所示的化合物在分子结构中仅具有1个Si原子。
作为式(3)所示的化合物,没有特别限定,例如可以列举以下化合物。
如上所述,本发明的表面处理剂的特征在于,含有式(1a)或(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物、并且含有式(2)所示的含氨基的硅烷化合物和式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物。本发明的表面处理剂有助于形成例如拨水性、拨油性、防污性(例如防止指纹等污垢附着)、防水性(防止水侵入电子部件等)、表面滑动性(或润滑性、例如指纹等污垢的拭去性或对手指的优异的触感)、摩擦耐久性等良好的表面处理层。
在本发明的表面处理剂中,可以如下考虑。但本发明并不局限于以下的理论。
本发明的表面处理剂所含的化合物的水解性基团或OH部分能够形成交联结构。并且,上述的水解性基团或OH部分能够与基材键合。结果,通过使用本发明的表面处理剂,表面处理层与基材的密合性良好,能够形成高密度的含氟表面处理层,拨水性、拨油性、防污性(例如防止指纹等污垢附着)、防水性(防止水侵入电子部件等)、表面滑动性等的表面处理层的物性也良好。
在一个方式中,
在含氨基的硅烷化合物中,
RN由-RN1-NH2表示;
RN1为C1-3的亚烷基、例如亚正丙基;
s1为1、s2为2、s3为1或s1为1、s2为3、s3为0;
在含环氧基的硅烷化合物中,
RE由-RE1XE表示;
XE由环氧基表示;
RE1由-RE11-XE11-RE11-表示;
RE11分别独立地为C1-3亚烷基;
XE11为-O-;
RE1优选为-C1-3亚烷基-O-CH2-;
t1为1、t2为3、t3为0或t1为1、t2为2、t3为1,优选t1为1、t2为3、t3为0。
在一个方式中,
在含氟代聚醚基的硅烷化合物中,
该硅烷化合物为选自化合物(1-a)、化合物(1-b)和化合物(1-c)中的至少1种;
在含氨基的硅烷化合物中,
RN由-RN1-NH2表示;
RN1为C1-3的亚烷基、例如为亚正丙基;
s1为1、s2为2、s3为1或s1为1、s2为3、s3为0;
在含环氧基的硅烷化合物中,
RE由-RE1XE表示;
XE为环氧基;
RE1由-RE11-XE11-RE11-表示;
RE11分别独立地为C1-3亚烷基;
XE11为-O-;
优选RE1为-C1-3亚烷基-O-CH2-;
t1为1、t2为3、t3为0或t1为1、t2为2、t3为1,优选t1为1、t2为3、t3为0。本方式的表面处理剂所含的含氟代聚醚基的硅烷化合物的氟代聚醚基可以具有收缩的形状。通过将这样的含氟代聚醚基的硅烷化合物与含氨基的硅烷化合物和含环氧基的硅烷化合物一起使用,氟代聚醚基能够以更高的密度存在,所形成的表面处理剂的物性变得更好。
在一个方式中,
在含氟代聚醚基的硅烷化合物中,
该硅烷化合物为式(1a)或(1b)所示的化合物、优选为(1a)所示的化合物;
RF分别独立地为式(f2)、(f4)或(f5)所示的基团,优选为式(f5)所示的基团,例如可以为-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基团;
e/f比为0.2以上且低于0.9,优选为0.4以上0.8以下,例如可以为0.5以上0.7以下、0.55以上0.7以下、0.55以上0.65以下;
α、β和γ为1;
XA由C1-20亚烷基、-(CH2)s5-X53-或-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-表示;
X53为-O-、-CONR54-或-O-CONR54-,优选为-CONR54-;
R54在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基;
s5为1~20的整数,t5为1~20的整数;
RSi由式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)表示,优选由式(S3)或(S4)表示;
在式(S3)中,k1优选为2或3、更优选为3;p1为0;q1优选为2或3、更优选为3;
在式(S4)中,k1为0;l2优选为2或3、更优选为3;n2优选为2或3、更优选为3;
在含氨基的硅烷化合物中,
RN由-RN1-NH2表示;
RN1为C1-3的亚烷基、例如为亚正丙基;
s1为1、s2为2、s3为1或s1为1、s2为3、s3为0;
在含环氧基的硅烷化合物中,
RE由-RE1XE表示;
XE为环氧基;
RE1由-RE11-XE11-RE11-表示;
RE11分别独立地为C1-3的亚烷基;
XE11为-O-;
优选RE1为-C1-3的亚烷基-O-CH2-;
t1为1、t2为3、t3为0或t1为1、t2为2、t3为1,优选t1为1、t2为3、t3为0。本方式的表面处理剂所含的含氟代聚醚基的硅烷化合物的氟代聚醚基可以具有收缩的形状。通过将这样的含氟代聚醚基的硅烷化合物与含氨基的硅烷化合物和含环氧基的硅烷化合物一起使用,氟代聚醚基能够以更高的密度存在,所形成的表面处理剂的物性变得更好。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于固体成分100质量份,式(1a)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物的含量优选为50~99质量份。本发明的表面处理剂中,相对于固体成分100质量份,式(1a)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物的含量更优选为70质量份以上、进一步优选为80质量份以上、特别优选为90质量份以上。
并且在本说明书中,“固体成分”为式(1a)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物、式(2)所示的含氨基的硅烷化合物、和式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于固体成分100质量份,式(1a)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物的含量优选为80~99质量份、更优选为90~99质量份。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,式(2)所示的含氨基的硅烷化合物的含量优选为0.5~25质量份。本发明的表面处理剂中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,式(2)所示的含氨基的硅烷化合物的含量更优选为15质量份以下、进一步优选为5质量份以下。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,式(2)所示的含氨基的硅烷化合物的含量优选为0.5~15质量份、更优选为0.5~5质量份。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物的含量优选为0.5~25质量份。本发明的表面处理剂中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物的含量更优选为15质量份以下、进一步优选为5质量份以下。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物的含量优选为0.5~15质量份、更优选为0.5~5质量份。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,优选:式(1a)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物的含量为50~99质量份,式(2)所示的含氨基的硅烷化合物的含量为0.5~25质量份,式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物的含量为0.5~25质量份;更优选:式(1a)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物的含量为70~99质量份,式(2)所示的含氨基的硅烷化合物的含量为0.5~15质量份,式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物的含量为0.5~15质量份;进一步优选:式(1a)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物的含量为90~99质量份,式(2)所示的含氨基的硅烷化合物的含量为0.5~5质量份,式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物的含量为0.5~5质量份。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于表面处理剂100质量份,固体成分的含量优选为60质量份以下、更优选为40质量份以下、进一步优选为20质量份以下;例如可以含有0.01质量份以上,也可以含有0.1质量份以上,还可以含有5质量份以上。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于表面处理剂100质量份,固体成分的含量优选为0.01~60质量份、更优选为0.01~40质量份、进一步优选为0.1~20质量份。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于表面处理剂100质量份,固体成分的含量优选为5~60质量份、更优选为5~40质量份、进一步优选为5~20质量份。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于式(2)所示的含氨基的硅烷化合物100质量份,式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物可以含有50质量份以上,可以含有80质量份以上,也可以含有100质量份以上,还可以含有150质量份以上;例如可以含有125质量份以下。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,相对于式(2)所示的含氨基的硅烷化合物100质量份,式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物可以含有50~125质量份,也可以含有80~125质量份,还可以含有100~125质量份。
由本发明的表面处理剂形成的表面处理层中所含的原子,例如氢原子、碳原子、氟原子、硅原子等的含量例如可以采用NMR法、红外光谱分析法测定。
在一个方式中,在本发明的表面处理剂中,含氟代聚醚基的硅烷化合物、含氨基的硅烷化合物和含环氧基的硅烷化合物可以在这些化合物之间至少部分发生反应。例如,含氟代聚醚基的硅烷化合物与含氨基的硅烷化合物和/或含环氧基的硅烷化合物可以发生反应;含氨基的硅烷化合物与含环氧基的硅烷化合物可以发生反应;含氟代聚醚基的硅烷化合物之间、含氨基的硅烷化合物之间、或含环氧基的硅烷化合物之间也可以发生反应。
即,在本方式中,表面处理剂含有式(1a)或(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物、式(2)所示的含氨基的硅烷化合物、和式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物,并且,还可以含有选自该含氟代聚醚基的硅烷化合物、该含氨基的硅烷化合物和该含环氧基的硅烷化合物中的化合物间的反应生成物。
换言之,本发明的表面处理剂还可以含有含氟代聚醚基的硅烷化合物、含氨基的硅烷化合物和含环氧基的硅烷化合物发生反应而得到的产物。即,本发明的表面处理剂可以为将下述式(1a)或(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物、下述式(2)所示的含氨基的硅烷化合物和下述式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物混合而得到的表面处理剂。
RF1 a-XA-RSi β (1a)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (1b)
Si RN s1 R81 s2 R82 s3 (2)
Si RE t1 R91 t2 R92 t3 (3)
本发明的表面处理剂可以进一步含有溶剂、能够理解为含氟油的(非反应性的)氟代聚醚化合物、优选全氟(聚)醚化合物(以下统称为“含氟油”)、能够理解为硅油的(非反应性的)有机硅化合物(以下称为“硅油”)、催化剂、表面活性剂、阻聚剂、敏化剂等。
作为上述溶剂,例如可以列举:己烷、环己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、矿物油精等脂肪族烃类;苯、甲苯、二甲苯、萘、溶剂石脑油等芳香族烃类;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇甲醚乙酸酯、乙酸卡必醇酯、草酸二乙酯、丙酮酸乙酯、乙基-2-羟基丁酸酯、乙酰乙酸乙酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、2-羟基异丁酸甲酯、2-羟基异丁酸乙酯等酯类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、2-己酮、环己酮、甲基氨基酮、2-庚酮等酮类;乙基溶纤剂、甲基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚、乙二醇单烷基醚等二醇醚类;甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、仲丁醇、3-戊醇、辛醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、叔戊醇等醇类;乙二醇、丙二醇等二醇类;四氢呋喃、四氢吡喃、二噁烷等环状醚类;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺类;甲基溶纤剂、溶纤剂、异丙基溶纤剂、丁基溶纤剂、二乙二醇单甲醚等醚醇类;二乙二醇单乙醚乙酸酯;1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷、1,2-二氯-1,1,2,2-四氟乙烷、二甲基亚砜、1,1-二氯-1,2,2,3,3-五氟丙烷(HCFC225)、ZEORORA H、HFE7100、HFE7200、HFE7300等含氟溶剂等。或者可以列举它们的2种以上的混合溶剂等。
作为含氟油,没有特别限定,例如可以列举以下通式(4)所示的化合物(全氟(聚)醚化合物)。
Rf5-(OC4F8)a′-(OC3F6)b′-(OC2F4)c′-(OCF2)d′-Rf6…(4)
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烷基(优选C1―16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烷基(优选C1-16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全氟烷基。
a′、b′、c′和d′分别表示构成聚合物主骨架的全氟(聚)醚的4种重复单元数,彼此独立地为0以上300以下的整数,a′、b′、c′和d′之和至少为1,优选为1~300,更优选为20~300。标注角标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。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))-的任一种,优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-和(OCF2CF(CF3))-的任一种,优选为-(OCF2CF2CF2)-。-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和(OCF(CF3))-的任一种,优选为-(OCF2CF2)-。
作为上述通式(4)所示的全氟(聚)醚化合物的例子,可以列举以下通式(4a)和(4b)的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…(4a)
Rf5-(OCF2CF2CF2CF2)a″-(OCF2CF2CF2)b″-(OCF2CF2)c″-(OCF2)d″-Rf6…(4b)
这些式中,Rf5和Rf6如上所述;在式(4a)中,b″为1以上100以下的整数;在式(4b)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。标注角标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。
另外,从其它的观点出发,含氟油可以为通式Rf3-F(式中,Rf3为C5-16全氟烷基)所示的化合物。另外,还可以为氯三氟乙烯低聚物。
上述含氟油可以具有500~10,000的平均分子量。含氟油的分子量可以使用GPC测定。
含氟油相对于本发明的表面处理剂例如可以含有0~50质量%、优选0~30质量%、更优选0~5质量%。在一个方式中,本发明的表面处理剂实质上不含含氟油。实质上不含含氟油意指完全不含含氟油、或者可以含有极微量的含氟油。
含氟油有助于提高由本发明的表面处理剂形成的层的表面滑动性。
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普通硅油和改性硅油。作为普通硅油,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、氟代烷基、氨基、环氧基、羧基、醇等将普通硅油改性而形成的硅油。环状的硅油例如可以列举环状二甲基硅氧烷油等。
本发明的表面处理剂中,该硅油相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物的合计100质量份(2种以上时为它们的合计,下同)例如含有0~300质量份、优选50~200质量份。
硅油有助于提高表面处理层的表面滑动性。
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。
催化剂促进本发明的表面处理剂所含的水解性基团的水解和脱水缩合,促进由本发明的表面处理剂形成的层的形成。
作为其它成分,除了上述以外,例如还可以列举四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷等。
本发明的组合物能够用作对基材进行表面处理的表面处理剂。
本发明的表面处理剂可以浸渗在多孔物质例如多孔的陶瓷材料、将金属纤维例如钢丝绒固定成棉状的材料中,制成粒料。该粒料例如能够用于真空蒸镀。
(物品)
下面对本发明的物品进行说明。
本发明的物品包括基材、和在该基材表面由本发明的表面处理剂形成的层(表面处理层)。
本发明中能够使用的基材例如可以由玻璃、树脂(天然或合成树脂,例如可以为一般的塑料材料,可以为板状、膜、其他的形态)、金属、陶瓷、半导体(硅、锗等)、纤维(织物、无纺布等)、毛皮、皮革、木材、陶瓷器、石材等、建筑部件等任意适当的材料构成。
例如,在想要制造的物品为光学部件的情况下,构成基材表面的材料可以为光学部件用材料、例如玻璃或透明塑料等。另外,在想要制造的物品为光学部件的情况下,可以在基材的表面(最外层)形成某些层(或膜)、例如硬涂层或防反射层等。防反射层可以使用单层防反射层和多层防反射层的任一种。作为防反射层能够使用的无机物的例子,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将它们的2种以上组合(例如以混合物的方式)使用。在为多层防反射层的情况下,其最外层优选使用SiO2和/或SiO。在想要制造的物品为触摸面板用光学玻璃部件的情况下,可以在基材(玻璃)的表面的一部分具有透明电极、例如使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌等的薄膜。另外,基材可以根据具体规格等而具有绝缘层、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。
基材的形状没有特别限定,另外,想要形成表面处理层的基材的表面区域只要为基材表面的至少一部分即可,可以根据想要制造的物品的用途和具体规格等适当确定。
作为这样的基材,至少其表面部分可以由原本具有羟基的材料构成。作为这样的材料,可以列举玻璃,还可以列举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。或者在如树脂等那样即使具有羟基也不充分的情况或原本不具有羟基的情况下,可以通过对基材实施某些前处理,在基材的表面导入羟基或使羟基增加。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)或离子束照射。等离子体处理还适合用于在基材表面导入羟基或使羟基增加、并且将基材表面清洁化(除去异物等)。另外,作为这样的前处理的另外的例子,可以列举通过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-碳不饱和键的界面吸附剂,然后在含氧或氮等的气氛下使不饱和键断开的方法。
或者,作为这样的基材,可以至少其表面部分由含有具有1个以上的其他反应性基团、例如Si-H基的有机硅化合物或烷氧基硅烷的材料构成。
接着,在上述基材的表面形成上述本发明的表面处理剂的层、并根据需要对该层进行后处理,从而由本发明的表面处理剂形成层。
本发明的表面处理剂的层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组合物来实施。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。
作为湿润覆盖法的例子,可以列举浸涂、旋涂、流涂、喷涂、辊涂、凹版涂敷以及类似的方法。
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以及类似的方法。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、离子束以及类似的方法。作为CVD方法的具体例,可以列举等离子体-CVD、光学CVD、热CVD以及类似的方法。
另外,还可以利用常压等离子体法实现覆盖。
利用湿润覆盖法的情况下,本发明的表面处理剂可以利用溶剂稀释之后再应用于基材表面。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,优选使用以下溶剂:碳原子数5~12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生产的ASAHIKLIN(注册商标)AC-6000)、1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷(例如日本瑞翁株式会社生产的ZEORORA(注册商标)H);氢氟醚(HFE)(例如全氟丙基甲基醚(C3F7OCH3)(例如住友3M株式会社生产的Novec(商标)7000)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)(例如住友3M株式会社生产的Novec(商标)7100)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)(例如住友3M株式会社生产的Novec(商标)7200)、全氟己基甲基醚(C2F5CF(OCH3)C3F7)(例如住友3M株式会社生产的Novec(商标)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生产的ASAHIKLIN(注册商标)AE-3000))等。这些溶剂可以单独使用或以2种以上的混合物的形式使用。其中,优选氢氟醚,特别优选全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)和/或全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)。
利用干燥覆盖法的情况下,本发明的表面处理剂可以直接供于干燥覆盖法,或者也可以在利用上述溶剂稀释后供于干燥覆盖法。
表面处理剂的层形成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一起存在于层中的方式实施。简便起见,在利用湿润覆盖法的情况下,可以在利用溶剂将本发明的表面处理剂稀释之后、即将应用于基材表面之前,在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,可以利用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、或者使用在铁或铜等的金属多孔体中浸渗有添加了催化剂的本发明的表面处理剂的颗粒状物质进行蒸镀(通常为真空蒸镀)处理。
催化剂能够使用任意的适当的酸或碱。作为酸催化剂,例如,能够使用乙酸、甲酸、三氟乙酸等。另外,作为碱催化剂,例如,能够使用氨、有机胺类等。
在一个方式中,表面处理剂的层形成利用湿润覆盖法进行。例如,作为表面处理剂,可以使用含有作为式(1a)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物/或式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物的、RF中的e与f之比为0.1~1.0的化合物的表面处理剂。在此,RF优选由以下的式(f2)、(f4)或(f5)表示。式(f2)、(f4)和(f5)的含义分别同上。
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
在上述方式中,RF可以由式(f2)表示。
在上述方式中,RF可以由式(f4)表示。
在上述方式中,RF可以由式(f5)表示。
在上述方式中,作为湿润覆盖法,例如可以采用旋涂法、刷涂法、浸涂法、喷涂法。
如上所述操作,在基材的表面形成来自本发明的表面处理剂的层,制造本发明的物品。由此得到的上述层兼备高表面滑动性和高摩擦耐久性双方。并且,上述层除了具备高摩擦耐久性之外,也根据所使用的表面处理剂的组成,还可以具备拨水性、拨油性、防污性(例如防止指纹等污垢附着)、防水性(防止水侵入电子部件等)、表面滑动性(或润滑性、例如指纹等污垢的拭去性或对手指的优异的触感)等,适合用作功能性薄膜。
即,本发明进一步还涉及最外层具有由本发明的表面处理剂形成的固化物的光学材料。
作为光学材料,除了后述例示的显示器等相关的光学材料之外,还优选列举多种多样的光学材料,例如:阴极射线管(CRT,例如电脑显示器)、液晶显示器、等离子显示器、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)等显示器或这些显示器的保护板、或者对这些显示器的表面实施了防反射膜处理的材料。
具有由本发明得到的层的物品没有特别限定,可以为光学部件。光学部件的例子可以列举以下部件:眼镜等的镜片;PDP、LCD等显示器的前面保护板、防反射板、偏光板、防眩光板;便携式电话、便携信息终端等设备的触摸面板;蓝光(Blu-ray(注册商标))光盘、DVD光盘、CD-R、MO等光盘的光盘面;光纤;钟表的显示面等。
并且,具有由本发明得到的层的物品还可以是医疗器械或医疗材料。
上述层的厚度没有特别限定。在光学部件的情况下,从光学性能、表面滑动性、摩擦耐久性和防污性的观点考虑,上述层的厚度优选为1~50nm、1~30nm、优选1~15nm的范围。
以上对实施方式进行了说明,但应该理解,在不脱离请求保护的范围的要点和范围的前提下,方式和细节可以有各种各样的变更。
实施例
以下通过实施例对本发明进行说明,但本发明并不限定于以下的实施例。其中,在本实施例中,构成全氟聚醚的重复单元(OCF2CF2)和(OCF2)的存在顺序是任意的。
作为含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和(B),分别使用以下化合物。
含氟代聚醚基的硅烷化合物(A):
CF3(OCF2CF2)e(OCF2)f-OC(=O)NHCH2C((CH2CH2CH2)Si(OCH3)3)3(e=22、f=34)
含氟代聚醚基的硅烷化合物(B):
CF3(OCF2CF2)e(OCF2)f-OC(=O)NHCH2C((CH2CH2CH2)Si(OCH3)3)3(e=26、f=24)
(比较例1)
将含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)溶解在氢氟醚(3M公司生产、Novec HFE7200)中,制备含有化合物(A)0.1wt%的表面处理剂。
(比较例2、3)
将含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)溶解在氢氟醚(3M公司生产、Novec HFE7200)中,制备含有化合物(A)0.1wt%的表面处理剂。APTMS的含量分别如表1所示。
(比较例4)
将含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷溶解在氢氟醚(3M公司生产、Novec HFE7200)中,制备含有化合物(A)0.1wt%的表面处理剂。3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的含量如表1所示。
(实施例1)
将含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)、APTMS和3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷溶解在氢氟醚(3M公司生产、Novec HFE7200)中,制备含有化合物(A)0.1wt%的表面处理剂。各化合物的含量如表1所示。
(实施例2~4)
除了代替APTMS,分别使用3-氨丙基二甲氧基甲基硅烷(APDMS)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-氨丙基二乙氧基甲基硅烷(APDES)以外,与实施例1同样操作,制备表面处理剂。
(实施例5)
将含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)、APTMS和3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷溶解在氢氟醚(3M公司生产、Novec HFE7200)中,制备含有化合物(B)0.1wt%的表面处理剂。各化合物的含量如表1所示。
(表面处理层的形成)
如下所述在基材的表面形成表面处理层。
对基材玻璃进行等离子体清洗,直至其表面的水接触角达到10°以下,之后,利用2流体喷嘴以60g/m2的涂布量在玻璃上涂布实施例或比较例中得到的表面处理剂。涂布后,以150℃进行30分钟熟化处理,形成表面处理层。
(水的静态接触角的测定方法)
静态接触角使用全自动接触角计DropMaster700(协和界面化学株式会社制)。将具有所形成的表面处理层的基材水平静置,由微量注射器向其表面滴加2μL的水,利用视频显微镜拍摄滴加1秒后的静止图像,由此求出。
(初始评价)
首先,作为初始评价,在形成表面处理层后、其表面未接触任何物质的状态下,测定水的静态接触角。
(橡皮耐久性评价)
使用摩擦测试仪(新东科学株式会社制),对于所形成的表面处理层以下述条件摩擦每2500次测定水的静态接触角,持续进行试验直至低于100°。试验环境条件为25℃、湿度40%RH。将结果示于表2。
橡皮:Raber Eraser(Minoan公司制)
移动距离(单程):40mm
移动速度:3,600mm/分钟
表1中“-”意味着未添加。在表1中,含氨基的硅烷化合物和含环氧基的化合物的含量分别表示相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份的值。
[表1]
[表2]
产业上的可利用性
本发明的表面处理剂适合用于在各种各样的基材、特别是需要透过性的光学部件的表面形成表面处理层。
Claims (18)
1.一种表面处理剂,其特征在于:
含有下述式(1a)或(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物、下述式(2)所示的含氨基的硅烷化合物和下述式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物,
RF1 α-XA-RSi β (1a)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (1b)
式(1a)和(1b)中,
RF1为Rf1-RF-Oq-;
RF2为-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基;
Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基;
RF为2价的氟代聚醚基;
p为0或1;
q在每次出现时分别独立地为0或1;
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团;
RSi在每次出现时分别独立地为具有键合有羟基或水解性基团的Si原子的1价基团;
α为1~9的整数;
β为1~9的整数;
γ分别独立地为1~9的整数,
SiRN s1R81 s2R82 s3 (2)
式(2)中,
RN分别独立地为含有氨基的1价有机基团;
R81分别独立地为羟基或水解性基团;
R82分别独立地为氢原子或1价有机基团,其中不含水解性基团和氨基,
s1分别独立地为1~3的整数;
s2分别独立地为1~3的整数;
s3分别独立地为0~2的整数,
SiRE t1R91 t2R92 t3 (3)
式(3)中,
RE分别独立地为含有环氧基的1价有机基团;
R91分别独立地为羟基或水解性基团;
R92分别独立地为氢原子或1价有机基团,其中不含水解性基团和环氧基;
t1分别独立地为1~3的整数;
t2分别独立地为1~3的整数;
t3分别独立地为0~2的整数。
2.一种表面处理剂,其特征在于:
其为将下述式(1a)或(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物、下述式(2)所示的含氨基的硅烷化合物和下述式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物混合得到的表面处理剂,
RF1 α-XA-RSi β (1a)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (1b)
式(1a)和(1b)中,
RF1为Rf1-RF-Oq-;
RF2为-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基;
Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基;
RF为2价的氟代聚醚基;
p为0或1;
q在每次出现时分别独立地为0或1;
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团;
Rsi在每次出现时分别独立地为具有键合有羟基或水解性基团的Si原子的1价基团;
α为1~9的整数;
β为1~9的整数;
γ分别独立地为1~9的整数,
SiRN s1R81 s2R82 s3 (2)
式(2)中,
RN分别独立地为含有氨基的1价有机基团;
R81分别独立地为羟基或水解性基团;
R82分别独立地为氢原子或1价有机基团,其中不含水解性基团和氨基,
s1分别独立地为1~3的整数;
s2分别独立地为1~3的整数;
s3分别独立地为0~2的整数,
SiRE t1R91 t2R92 t3 (3)
式(3)中,
RE分别独立地为含有环氧基的1价有机基团;
R91分别独立地为羟基或水解性基团;
R92分别独立地为氢原子或1价有机基团,其中不含水解性基团和环氧基;
t1分别独立地为1~3的整数;
t2分别独立地为1~3的整数;
t3分别独立地为0~2的整数。
3.如权利要求1或2所述的表面处理剂,其特征在于:
RF在每次出现时分别独立地为式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基团,
式中,
RFa在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子;
a、b、c、d、e和f分别独立地为0~200的整数,a、b、c、d、e和f之和为1以上,标注a、b、c、d、e或f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。
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:
e与f之比小于0.9。
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:
RF在每次出现时分别独立地由下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)或(f5)表示,
-(OC3F6)d- (f1)
式(f1)中,d为1~200的整数,
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
式(f2)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2以上,
标注下标c、d、e或f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,
-(R6-R7)g- (f3)
式(f3)中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数,
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
式(f4)中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d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,并且,标注a、b、c、d、e或f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,
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
式(f5)中,f为1以上200以下的整数,a、b、c、d和e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,并且,标注a、b、c、d、e或f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。
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:
RSi为下述式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)所示的基团,
-SiR11 n1R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S4)
式中,
R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R12在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数;
X11在每次出现时分别独立地为单键或2价有机基团;
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
t在每次出现时分别独立地为2~10的整数;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子或卤原子;
R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基;
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′;
R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″;
R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′;
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R35在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
n2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。
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:
α、β和γ为1,XA为2价有机基团。
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:
RN分别独立地由-RN1-NHRN2表示,
式中,RN1为2价有机基团,RN2为氢原子或C1-5的烷基。
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:
RE分别独立地由-RE1XE表示,
式中,RE1为2价有机基团,XE为环氧基或脂环式环氧基。
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:
相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,式(2)所示的含氨基的硅烷化合物的含量为0.5~25质量份。
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:
相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,式(3)所示的含环氧基的硅烷化合物的含量为0.5~25质量份。
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:
含氟代聚醚基的硅烷化合物为式(1a)所示的化合物。
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:
还含有选自含氟油、硅油和催化剂中的1种或1种以上的其它成分。
14.如权利要求1~13中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:
还含有溶剂。
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:
所述表面处理剂用作防污性涂敷剂或防水性涂敷剂。
16.如权利要求1~15中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:
所述表面处理剂用于湿润被覆法。
17.一种包括基材和在该基材的表面由权利要求1~16中任一项所述的表面处理剂形成的层的物品。
18.如权利要求17所述的物品,其特征在于:
所述物品为光学部件。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-164562 | 2019-09-10 | ||
JP2019164562 | 2019-09-10 | ||
JP2019175875 | 2019-09-26 | ||
JP2019-175875 | 2019-09-26 | ||
PCT/JP2020/030712 WO2021049240A1 (ja) | 2019-09-10 | 2020-08-12 | 表面処理剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114402047A true CN114402047A (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=74867231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080063306.5A Pending CN114402047A (zh) | 2019-09-10 | 2020-08-12 | 表面处理剂 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6908171B2 (zh) |
CN (1) | CN114402047A (zh) |
TW (1) | TWI785376B (zh) |
WO (1) | WO2021049240A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022120792A (ja) * | 2021-02-05 | 2022-08-18 | 住友化学株式会社 | 硬化皮膜及び積層体 |
EP4339545A1 (en) * | 2021-05-21 | 2024-03-20 | Daikin Industries, Ltd. | Heat exchanger |
JP2023127558A (ja) * | 2022-03-01 | 2023-09-13 | ダイキン工業株式会社 | 表面処理剤 |
JP7397367B1 (ja) * | 2022-06-03 | 2023-12-13 | ダイキン工業株式会社 | 組成物および物品 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090299001A1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-03 | Shinichi Sato | Curable fluoropolyether coating composition |
CN109016719A (zh) * | 2017-06-08 | 2018-12-18 | 大金工业株式会社 | 表面处理剂 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000282009A (ja) * | 1999-04-01 | 2000-10-10 | Toray Ind Inc | 防汚性組成物および防汚性を有する光学物品 |
JP4711080B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2011-06-29 | 信越化学工業株式会社 | 被膜形成用組成物用フロロオルガノポリシロキサン樹脂の製造方法 |
KR100940086B1 (ko) * | 2007-12-13 | 2010-02-02 | 한국화학연구원 | 과불소 폴리에테르 변성 실란 화합물과 이를 함유한 방오성 코팅제 조성물 및 이를 적용한 막 |
JP5938280B2 (ja) * | 2012-06-22 | 2016-06-22 | 日華化学株式会社 | パーフルオロポリエーテル変性シラン化合物、防汚性被膜形成用組成物、防汚性被膜、およびこの被膜を有する物品 |
JP2015168785A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | ダイキン工業株式会社 | パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物を含む組成物 |
KR101909804B1 (ko) * | 2014-07-07 | 2018-10-18 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 퍼플루오로(폴리)에테르 변성 아미드 실란 화합물을 포함하는 조성물 |
US20200002551A1 (en) * | 2017-02-03 | 2020-01-02 | Daikin Industries, Ltd. | Perfluoro(poly)ether group-containing compound, and surface treatment agent and article including same |
-
2020
- 2020-08-12 CN CN202080063306.5A patent/CN114402047A/zh active Pending
- 2020-08-12 WO PCT/JP2020/030712 patent/WO2021049240A1/ja active Application Filing
- 2020-08-12 JP JP2020136231A patent/JP6908171B2/ja active Active
- 2020-09-02 TW TW109130066A patent/TWI785376B/zh active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090299001A1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-03 | Shinichi Sato | Curable fluoropolyether coating composition |
CN109016719A (zh) * | 2017-06-08 | 2018-12-18 | 大金工业株式会社 | 表面处理剂 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021049240A1 (ja) | 2021-03-18 |
JP6908171B2 (ja) | 2021-07-21 |
TW202124521A (zh) | 2021-07-01 |
JP2021055047A (ja) | 2021-04-08 |
TWI785376B (zh) | 2022-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114402047A (zh) | 表面处理剂 | |
JP6801804B2 (ja) | フルオロポリエーテル基含有化合物 | |
JP6844728B2 (ja) | フルオロポリエーテル基含有化合物 | |
TW202336025A (zh) | 表面處理劑 | |
CN113646360A (zh) | 含氟代聚醚基的化合物 | |
JP6791430B1 (ja) | 表面処理剤 | |
JP6911963B2 (ja) | フルオロポリエーテル基含有化合物 | |
CN114072475B (zh) | 表面处理剂 | |
CN113677739B (zh) | 含氟代聚醚基的化合物 | |
CN115803362A (zh) | 固化性组合物 | |
WO2022097568A1 (ja) | 表面処理剤 | |
CN113677737B (zh) | 含氟代聚醚基的化合物 | |
JP7277838B2 (ja) | 表面処理用液状組成物 | |
CN116529322A (zh) | 含有含氟代聚醚基的硅烷化合物的组合物 | |
CN116724094A (zh) | 表面处理剂 | |
CN116640498A (zh) | 表面处理剂 | |
CN114729117A (zh) | 含氟代聚醚基的硅烷化合物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |