CN117836388A - 表面处理剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种表面处理剂,其含有具有氟代聚醚基和硅烷基的含氟代聚醚基硅烷化合物,该表面处理剂中所含的与硅烷基的Si原子键合的Si键合基包含选自水解性基团的至少2种基团。
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代聚醚基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。由含有含氟代聚醚基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、卫生用品、建筑材料等各种各样的基材(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-218639号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
专利文献1所记载的含氟代聚醚基硅烷化合物能够提供具有优异功能的表面处理层,但仍寻求具有更高磨损耐久性的表面处理层。
本发明的目的在于提供一种能够形成磨损耐久性更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
本发明包括以下方式。
[1]一种表面处理剂,其含有具有氟代聚醚基和硅烷基的含氟代聚醚基硅烷化合物,该表面处理剂中所含的与硅烷基的Si原子键合的Si键合基包含选自水解性基团的至少2种基团。
[2]如上述[1]所述的表面处理剂,其中,上述Si键合基除了包含上述水解性基团之外,还包含羟基。
[3]如上述[1]或[2]所述的表面处理剂,其中,上述含氟代聚醚基硅烷化合物为以下式(1)或(2)所示的至少1种含氟代聚醚基硅烷化合物。
RF1 α-XA-RSi β (1)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (2)
[式中,
RF1在每次出现时分别独立地为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在每次出现时分别独立地为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;
RSi在每次出现时分别独立地为包含键合有羟基、水解性基团、氢原子或1价有机基团的Si原子的1价基团;
至少1个RSi为包含键合有羟基或水解性基团的Si原子的1价基团;
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团;
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。]
[4]如上述[3]所述的表面处理剂,其中,Rf1在每次出现时分别独立地为C1-16全氟烷基,Rf2在每次出现时分别独立地为C1-6全氟亚烷基。
[5]如上述[3]或[4]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与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在式中的存在顺序是任意的,其中,在所有的RFa为氢原子或氯原子的情况下,a、b、c、e和f的至少1个为1以上。]
[6]如上述[5]所述的表面处理剂,其中,RFa为氟原子。
[7]如上述[3]或[4]所述的表面处理剂,其中,RF在每次出现时分别独立地为以下式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的基团。
-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(f1)
[式中,d为1~200的整数,e为0或1。]
-(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与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在式中的存在顺序是任意的。]
-(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。]
-(R6-R7)g-Rr-(R7′-R6′)g′-(f4)
[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,
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,
g′为2~100的整数,
Rr为
(式中,*表示键合位置。)]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(f5)
[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,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。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(f6)
[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,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。]
[8]如上述[3]~[7]中任一项所述的表面处理剂,其中,RSi分别独立地为以下式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。
-SiR11 n1R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1Rb1 11Rc1m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 12Rf1m2 (S4)
-NRg1Rh1 (S5)
[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以上的整数;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
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;
p1、q1和r1的合计在SiR21 p1R22 q1R23 r1单元中为3;
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;
p1′、q1′和r1′的合计在SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′单元中为3;
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;
q1″和r1″的合计在SiR22″ q1″R23″ r1″单元中为3;
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1~3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;
k1、l1和m1的合计在SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1单元中为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;
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;
p2、q2和r2的合计在SiR31 p2R32 q2R33 r2单元中为3;
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;
q2′和r2′的合计在SiR32′ q2′R33′ r2′单元中为3;
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;
k2、l2和m2的合计在CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2单元中为3;
Rg1和Rh1在每次出现时分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1或-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4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,在式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)和(S5)中存在至少1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。]
[9]如上述[3]~[8]中任一项所述的表面处理剂,其中,α、β和γ为1。
[10]如上述[8]或[9]所述的表面处理剂,其中,上述式(S1)所示的基团为以下式(S1-b)所示的基团。
[式中,R11、R12、R13、X11、n1和t的含义与上述式(S1)中的记载相同。]
[11]如上述[1]~[10]中任一项所述的表面处理剂,其中,含有含氟代聚醚基硅烷化合物,该含氟代聚醚基硅烷化合物在一个分子中具有2种以上的选自水解性基团中的Si键合基。
[12]如上述[1]~[11]中任一项所述的表面处理剂,其中,含有2种以上的含氟代聚醚基硅烷化合物,该2种以上的含氟代聚醚基硅烷化合物分别具有选自水解性基团中的不同的Si键合基。
[13]如上述[1]~[12]中任一项所述的表面处理剂,其中,上述水解性基团分别独立地选自-ORj、-ORk-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO和卤素(式中,Rj为取代或非取代的C1-10烷基,Rk为取代或非取代的C1-10亚烷基)。
[14]如上述[1]~[13]中任一项所述的表面处理剂,其中,上述表面处理剂中所存在的水解性基团为2种。
[15]如上述[1]~[14]中任一项所述的表面处理剂,其中,上述水解性基团为-ORj和-ORk-ORj。
[16]如上述[1]~[15]中任一项所述的表面处理剂,其中,上述表面处理剂中的各Si键合基的含量相对于全部Si键合基为10~90摩尔%。
[17]如上述[1]~[16]中任一项所述的表面处理剂,其中,还含有选自含氟油、有机硅油和催化剂中的1种或1种以上的其它成分。
[18]如上述[1]~[17]中任一项所述的表面处理剂,其中,还含有溶剂。
[19]如上述[1]~[18]中任一项所述的表面处理剂,其中,该表面处理剂作为防污性涂敷剂或防水性涂敷剂使用。
[20]一种粒料,其含有上述[1]~[19]中任一项所述的表面处理剂。
[21]一种物品,其包括基材、和在该基材上由上述[1]~[19]中任一项所述的表面处理剂形成的层。
[22]如上述[21]所述的物品,其中,上述基材为玻璃基材。
[23]如上述[21]或[22]所述的物品,其中,该物品为光学部件。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够形成具有更高磨损耐久性的表面处理层的表面处理剂。
具体实施方式
在本说明书中使用的情况下,“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,可以是烃基或其衍生物。所谓烃基的衍生物,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,在仅记作“有机基团”的情况下,意指1价有机基团。另外,“2~10价有机基团”是指含碳的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。
在本说明书中使用的情况下,“烃基”是含有碳和氢的基团,是指从烃脱离了1个氢原子的基团。作为该烃基,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。
在本说明书中使用的情况下,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。
本发明的表面处理剂是含有具有氟代聚醚基和硅烷基的含氟代聚醚基硅烷化合物的表面处理剂,该表面处理剂中包含选自水解性基团的至少2种的Si键合基。本发明的表面处理剂通过包含2种以上的Si键合基,能够形成具有高摩擦耐久性的表面处理层。
本发明的表面处理剂中,作为Si键合基,可以进一步包含羟基。
(含氟代聚醚基硅烷化合物)
上述含氟代聚醚基硅烷化合物包含氟代聚醚基和硅烷基。
上述硅烷基可以具有选自水解性基团的Si键合基。这样的选自水解性基团的Si键合基提供与基材的反应部位。
在一个方式中,上述含氟代聚醚基硅烷化合物为下述式(1)或(2)所示的至少1种的含氟代聚醚基硅烷化合物。
RF1 α-XA-RSi β (1)
RSiγ-XA-RF2-XA-RSi γ (2)
[式中,
RF1在每次出现时分别独立地为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在每次出现时分别独立地为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;
RSi在每次出现时分别独立地为包含键合有羟基、水解性基团、氢原子或1价有机基团的Si原子的1价基团;
至少1个RSi为包含键合有羟基或水解性基团的Si原子的1价基团;
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团;
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。]
上述式(1)中,RF1在每次出现时分别独立地为Rf1-RF-Oq-。
上述式(2)中,RF2为-Rf2 p-RF-Oq-。
在上述式中,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”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优选为可以被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全氟亚烷基,进一步优选为C1-16全氟烷基。
上述C1-16全氟烷基可以为直链,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,具体可以为-CF3、-CF2CF3或-CF2CF2CF3。
在上述式中,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”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优选为可以被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,具体可以为-CF2-、-CF2CF2-或-CF2CF2CF2-。
在上述式中,p为0或1。在一个方式中,p为0。在另一方式中,p为1。
在上述式中,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。
在上述式(1)和(2)中,RF在每次出现时分别独立地为2价的氟代聚醚基。
RF优选包含下述式:-(OCh1RFa 2h1)h3-(OCh2RFa 2h2-2)h4-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,
h1为1~6的整数,
h2为4~8的整数,
h3为0以上的整数,
h4为0以上的整数,
其中,h3与h4的合计为1以上、优选为2以上、更优选为5以上,标注h3和h4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。]
在一个方式中,RF可以为直链状或支链状。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在式中的存在顺序是任意的。但在所有的RFa为氢原子或氯原子的情况下,a、b、c、e和f的至少1个为1以上。]
RFa优选为氢原子或氟原子,更优选为氟原子。但在所有的RFa为氢原子或氯原子的情况下,a、b、c、e和f的至少1个为1以上。
优选a、b、c、d、e和f可以分别独立地为0~100的整数。
a、b、c、d、e与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与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。
这些重复单元可以为直链状也可以为支链状。例如,-(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))-的任意种。-(OC3F6)-(即,上述式中RFa为氟原子)可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-和-(OCF2CF(CF3))-的任意种。-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和-(OCF(CF3))-的任意种。
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、磨损耐久性等。
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可以包含环结构。
上述环结构可以为以下三元环、四元环、五元环或六元环。
[式中,*表示键合位置。]
上述环结构优选为四元环、五元环或六元环,更优选为四元环或六元环。
具有环结构的重复单元优选为以下单元。
[式中,*表示键合位置。]
在一个方式中,RF在每次出现时分别独立地为以下式(f1)~(f6)中任一式所示的基团。
-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(f1)
[式中,d为1~200的整数,e为0或1。]
-(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与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在式中的存在顺序是任意的。]
-(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。]
-(R6-R7)g-Rr-(R7′-R6′)g′-(f4)
[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,
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,
g′为2~100的整数,
Rr为
(式中,*表示键合位置。)]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(f5)
[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,并且标注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。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(f6)
[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,并且标注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。]
在上述式(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。在一个方式中,e为1。在另一方式中,e为0。在上述式(f1)中,-(OC3F6)d-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。
在上述式(f2)中,e和f分别独立地优选为5~200、更优选10~200的整数。另外,c、d、e与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。
在上述式(f3)中,R6优选为OC2F4。在上述(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。在上述式(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。在上述式(f3)中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12为直链或支链均可,优选为直链。在该方式中,上述式(f3)优选为-(OC2F4-OC3F6)g-或-(OC2F4-OC4F8)g-。
在上述式(f4)中,R6、R7和g的含义与上述式(f3)的记载相同,具有同样的方式。R6′、R7′和g′的含义分别与上述式(f3)中记载的R6、R7和g相同,具有同样的方式。Rr优选为
[式中,*表示键合位置。]
更优选为
[式中,*表示键合位置。]
在上述式(f5)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与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。
在上述式(f6)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与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)或(f4)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。
在一个方式中,上述RF为上述式(f6)所示的基团。
在上述式RF中,e相对于f之比(以下称为“e/f比”)为0.1~10,优选为0.2~5,更优选为0.2~2,进一步优选为0.2~1.5,进一步更优选为0.2~0.85。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、磨损耐久性和耐化学性(例如对人工汗的耐久性)进一步提升。e/f比越小,表面处理层的滑动性和磨损耐久性越高。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,化合物的稳定性越高。
在一个方式中,上述e/f比优选为0.2~0.95,更优选为0.2~0.9。
在一个方式中,从耐热性的观点考虑,上述e/f比优选为1.0以上,更优选为1.0~2.0。
在上述含氟代聚醚基硅烷化合物中,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的数均分子量是通过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,例如可以为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。
在上述式(1)和(2)中,RSi在每次出现时分别独立地为包含键合有羟基、水解性基团、氢原子或1价有机基团的Si原子的1价基团,至少1个RSi为包含键合有羟基或水解性基团的Si原子的1价基团。
在优选的方式中,RSi为包含键合有选自羟基和水解性基团中的Si键合基的Si原子的1价基团。
在优选的方式中,RSi为以下式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。
-SiR11 n1R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1Rb1 11Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 12Rf1 m2 (S4)
-NRg1Rh1 (S5)
[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二价有机基团;
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
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;
t在每次出现时分别独立地为2以上的整数;
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23r1;
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
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二价有机基团;
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二价有机基团;
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、氧原子或二价有机基团;
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、氧原子或二价有机基团;
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、氧原子或二价有机基团;
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;
Rg1和Rh1在每次出现时分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1或-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
其中,式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)和(S5)中存在至少1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。]
在上述式中,R11为Si键合基,在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
上述水解性基团是指可接受水解反应的基团,即,是指可通过水解反应从化合物的主骨架脱离的基团。
R11优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
上述水解性基团优选为-ORj、-ORk-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO或卤素。Rj为取代或非取代的C1-10烷基(优选为C1-4烷基),Rk为取代或非取代的C1-10亚烷基(优选为C1-4亚烷基)。
R11优选在每次出现时分别独立地为-ORj、-ORk-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO或卤素(式中,Rj为取代或非取代的C1-10烷基,Rk为取代或非取代的C1-10亚烷基),更优选为-ORj或-ORk-ORj。作为Rj,可以列举:甲基、乙基、正丙基、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,Rj为甲基,在另一方式中,Rj为乙基。作为Rk,可以列举-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-等非取代亚烷基。
在上述式中,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。
在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。
在上述式中,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)所示的基团的情况下,在式(1)和式(2)的末端的RSi部分(以下有时也简称为式(1)和式(2)的“末端部分”),存在至少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(1)和式(2)的末端部分存在至少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。
在上述式中,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-R28-Ox-R29-(式中,R28和R29在每次出现时分别独立地为单键或C1-20亚烷基,x为0或1)。该C1-20亚烷基可为直链也可以为支链,优选为直链。该C1-20亚烷基优选为C1-10亚烷基,更优选为C1-6亚烷基,进一步优选为C1-3亚烷基。
在一个方式中,X11在每次出现时分别独立地为-C1-6亚烷基-O-C1-6亚烷基-或-O-C1-6亚烷基-。
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。
在上述式中,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。
在上述式中,t在每次出现时分别独立地为2以上的整数。
在优选的方式中,t在每次出现时分别独立地为2~10的整数,优选为2~6的整数。
在上述式中,R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1。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。
在上述式中,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)为以下式(S1-a)。
[式中,
R11、R12、R13、X11和n1的含义与上述式(S1)中的记载相同;
t1和t2在每次出现时分别独立地为1以上的整数,优选为1~10的整数,更优选为2~10的整数,例如为1~5的整数或2~5的整数;
标注t1和t2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。]
在优选的方式中,式(S1)为以下式(S1-b)。
/>
[式中,R11、R12、R13、X11、n1和t含义与上述式(S1)中的记载相同。]
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Z1所键合的Si原子形成硅氧烷键的情况。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亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。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,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为这些基团的情况下,耐光性、尤其是耐紫外线性进一步提高。
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Z1′所键合的Si原子形成硅氧烷键的情况。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亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。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,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′-。Z1′为这些基团的情况下,耐光性、尤其是耐紫外线性进一步提高。
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″-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Z1″所键合的Si原子形成硅氧烷键的情况。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亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。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,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″-。Z1″为这些基团的情况下,耐光性、尤其是耐紫外线性进一步提高。
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″为Si键合基,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-ORj、-ORk-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO或卤素(式中,Rj为取代或非取代的C1-10烷基,Rk为取代或非取代的C1-10亚烷基),更优选为-ORj或-ORk-ORj。作为Rj,可以列举:甲基、乙基、正丙基、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,Rj为甲基,在另一方式中,Rj为乙基。作为Rk,可以列举-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-等非取代亚烷基。
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之外的1价有机基团。
在上述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。其中,q1″与r1″的合计在(SiR22″ q1″R23″ r1″)单元中为3。
上述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-ORj、-ORk-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO或卤素(式中,Rj为取代或非取代的C1-10烷基,Rk为取代或非取代的C1-10亚烷基),更优选为-ORj或-ORk-ORj。作为Rj,可以列举:甲基、乙基、正丙基、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,Rj为甲基,在另一方式中,Rj为乙基。作为Rk,可以列举-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-等非取代亚烷基。
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之外的1价有机基团。
在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。其中,p′、q1′与r1′的合计在(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中为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′)单元中可以分别独立地为1~3的整数、2~3的整数或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-ORj、-ORk-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO或卤素(式中,Rj为取代或非取代的C1-10烷基,Rk为取代或非取代的C1-10亚烷基),更优选为-ORj或-ORk-ORj。作为Rj,可以列举:甲基、乙基、正丙基、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,Rj为甲基,在另一方式中,Rj为乙基。作为Rk,可以列举-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-等非取代亚烷基。
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之外的1价有机基团。
在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。其中,p1、q1与r1的合计在(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中为3。
在一个方式中,p1为0。
在一个方式中,p1在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中可以分别独立地为1~3的整数、2~3的整数或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。
在上述式中,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。
上述Rb1优选在每次出现时分别独立地为-ORj、-ORk-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO或卤素(式中,Rj为取代或非取代的C1-10烷基,Rk为取代或非取代的C1-10亚烷基),更优选为-ORj或-ORk-ORj。作为Rj,可以列举:甲基、乙基、正丙基、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,Rj为甲基,在另一方式中,Rj为乙基。作为Rk,可以列举-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-等非取代亚烷基。
在上述式中,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之外的1价有机基团。
在上述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。其中,k1、l1与m1的合计在(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)单元中为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,更优选为3。在优选方式中,k1为3。
在上述式(1)和(2)中,在RSi为式(S3)所示的基团的情况下,优选在式(1)和式(2)的末端部分存在至少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)所示的基团为-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。Z1、Z1′、Z1″、R22、R23、R22′、R23′、R22″和R23″的含义同上。
在优选的方式中,在式(S3)中存在R21′的情况下,至少1个、优选全部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的情况下,至少1个、优选全部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的情况下,至少1个、优选全部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亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。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,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为这些基团的情况下,耐光性、尤其是耐紫外线性进一步提高。
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。其中,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亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。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,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′为这些基团的情况下,耐光性、尤其是耐紫外线性进一步提高。
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亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。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,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″-。Z3为这些基团的情况下,耐光性、尤其是耐紫外线性进一步提高。
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-ORj、-ORk-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO或卤素(式中,Rj为取代或非取代的C1-10烷基,Rk为取代或非取代的C1-10亚烷基),更优选为-ORj或-ORk-ORj。作为Rj,可以列举:甲基、乙基、正丙基、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,Rj为甲基,在另一方式中,Rj为乙基。作为Rk,可以列举-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-等非取代亚烷基。
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之外的1价有机基团。
在上述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。
在上述式中,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)所示的基团的情况下,在式(1)和式(2)的末端部分存在至少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(1)和式(2)的末端部分存在至少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之外的1价有机基团。
在上述R33′中,1价有机基团优选为C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s为1~6的整数、优选2~4的整数,t1为1或0、优选0,t2为1~20的整数、优选2~10的整数、更优选2~6的整数),更优选为C1-20烷基,进一步优选为C1-6烷基,特别优选为甲基。
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。其中,q2′与r2′的合计在(CR32′ q2′R33′ r2′)单元中为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。
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之外的1价有机基团。
在上述R33中,1价有机基团优选为C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s为1~6的整数、优选2~4的整数,t1为1或0、优选0,t2为1~20的整数、优选2~10的整数、更优选2~6的整数),更优选为C1-20烷基,进一步优选为C1-6烷基,特别优选为甲基。
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。其中,p2、q2与r2的合计在(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中为3。
在一个方式中,p2为0。
在一个方式中,p2在每个(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中可以分别独立地为1~3的整数、2~3的整数或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之外的1价有机基团。
在上述Rf1中,1价有机基团优选为C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s为1~6的整数、优选2~4的整数,t1为1或0、优选0,t2为1~20的整数、优选2~10的整数、更优选2~6的整数),更优选为C1-20烷基,进一步优选为C1-6烷基,特别优选为甲基。
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,k2、l2与m2的合计在(CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2)单元中为3。
在上述式(1)和(2)中,在RSi为式(S4)所示的基团的情况下,优选在式(1)和式(2)的末端部分存在至少2个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
在一个方式中,在RSi为式(S4)所示的基团的情况下,n2为1~3、优选2或3、更优选3的(SiR34 n2R35 3-n2)单元在式(1)和式(2)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′的情况下,在至少1个、优选全部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的情况下,在至少1个、优选全部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的情况下,在至少1个、优选全部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,在式(S4)中,l2、q2与q2′的合计为2以上。
在优选的方式中,在式(S4)中,k2为0,l2为2或3、优选3,n2为2或3、优选3。
上述Rg1和Rh1在每次出现时分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1、-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2。其中,R11、R12、Ra1、Rb2、Rc1、Rd1、Re1、Rf1、n1、k1、l1、m1、k2、l2和m2的含义同上。
在优选的方式中,Rg1和Rh1分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1。
上述Z4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Z4的结构的右侧与(SiR11 n1R12 3-n1)键合。
在一个方式中,Z4为氧原子。
在一个方式中,Z4为2价有机基团。
上述Z4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亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。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,但优选非取代。
在优选的方式中,Z4为C1-6亚烷基或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-,优选为-亚苯基-(CH2)z8″-。Z3为这些基团的情况下,耐光性、尤其是耐紫外线性进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z4为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z4可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z4可以为-CH2CH2-。
在一个方式中,RSi为式(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。这些化合物能够形成具有高表面滑动性的表面处理层。
在一个方式中,RSi为式(S1)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。这些化合物由于在一个末端具有多个水解性基团,所以能够与基材强力密合,形成具有高磨损耐久性的表面处理层。
在一个方式中,RSi为式(S1)、(S3)或(S4)所示的基团。这些化合物由于在一个末端具有多个水解性基团,所以能够与基材强力密合,形成具有高磨损耐久性的表面处理层。
在一个方式中,RSi为式(S3)或(S4)所示的基团。这些化合物由于在一个末端具有从一个Si原子或C原子分支出来的多个水解性基团,所以能够形成具有更高磨损耐久性的表面处理层。
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。
在一个方式中,RSi为式(S5)所示的基团。
在上述式(1)和(2)中,XA可以被理解为将主要提供拨水性和表面滑动性等的氟代聚醚部(RF1及RF2)和提供与基材的结合能的部位(RSi)连结的连接部。因此,只要式(1)和(2)所示的化合物能够稳定存在,该XA可以为单键,也可以为任意的基团。
在上述式(1)中,α为1~9的整数,β为1~9的整数。这些α和β可以根据XA的价数而变化。α与β之和等于XA的价数。例如在XA为10价有机基团的情况下,α与β之和为10,例如可以α为9且β为1、α为5且β为5、或者α为1且β为9。另外,在XA为2价有机基团的情况下,α和β为1。
在上述式(2)中,γ为1~9的整数。γ可以根据XA的价数而变化。即,γ是XA的价数减去1后的值。
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。
在XA为单键或2价有机基团的情况下,式(1)和(2)由以下式(1′)和(2′)表示。
RF1-XA-RSi (1’)
RSi-XA-RF2-XA-RSi (2’)
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表示单键、-(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-中的基团,
R53在每次出现时分别独立地为苯基、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,XA(典型地是XA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,XA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(典型地是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,R56不被这些基团取代。
优选上述XA分别独立地为:
单键、
C1-20亚烷基、
-R51-X53-R52-、或
-X54-R5-。
[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2~6的整数、更优选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可以分别独立地为:
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可以分别独立地为:
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。]
在优选的方式中,上述XA可以分别独立地为:
-(CH2)s5-O-(CH2)t5-、
-CONR54-(CH2)t5-。
[式中,
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
-(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2~6的整数、更优选2~3的整数。]
在上述式中,-(CvH2v)-可以为直链,也可以为支链,例如可以为-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH(CH3)CH2-。
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中各式的左侧与RF1或RF2键合、右侧与RSi键合。
一个方式中,XA可以分别独立地为-O-C1-6亚烷基以外的基团。
在另一方式中,作为XA,例如可以列举下列基团:
/>
[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为选自下列基团的基团:
-CH2O(CH2)2-、
-CH2O(CH2)3-、
-CF2O(CH2)3-、
-(CH2)2-、
-(CH2)3-、
-(CH2)4-、
-CONH-(CH2)3-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(Ph)-(CH2)3-(式中Ph表示苯基)、和
(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。)
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)4-、
-CH2O(CH2)5-、
-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)4-、
-CONH-(CH2)5-、
-CONH-(CH2)6-、
-CON(CH3)-CH2-、
-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(CH3)-(CH2)4-、
-CON(CH3)-(CH2)5-、
-CON(CH3)-(CH2)6-、
-CON(Ph)-CH2-(式中Ph表示苯基)、
-CON(Ph)-(CH2)2-(式中Ph表示苯基)、
-CON(Ph)-(CH2)3-(式中Ph表示苯基)、
-CON(Ph)-(CH2)4-(式中Ph表示苯基)、
-CON(Ph)-(CH2)5-(式中Ph表示苯基)、
-CON(Ph)-(CH2)6-(式中Ph表示苯基)、
-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、
-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、
-CH2O-CONH-(CH2)3-、
-CH2O-CONH-(CH2)6-、
-S-(CH2)3-、
-(CH2)2S(CH2)3-、
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)-2、
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)-2、
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)-2、
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、
-C(O)O-(CH2)3-、
-C(O)O-(CH2)6-、
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)-2、
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)-3、
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、
-OCH2-、
-O(CH2)3-、
-OCFHCF2-、
等。
在又一方式中,XA分别独立地为式:-(R16)x1-(CFR17)y1-(CH2)z1-所示的基团。式中,x1、y1和z1分别独立地为0~10的整数,x1、y1与z1之和为1以上,用括号括起来的各重复单元在式中的存在顺序是任意的。
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。
在上述式中,R17在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或低级氟代烷基,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,可以列举下列基团:
[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键合的下列基团:
-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。]
另外的T中的几个与分子主链的RSi键合,在存在的情况下,其余的T分别独立地为甲基、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因光照射而产生的自由基的基团就没有特别限定,可以列举例如二苯甲酮类、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,可以列举例如苯并三唑类、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获基或紫外线吸收基,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、或者在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。
上述式(1)或式(2)所示的含氟代聚醚基硅烷化合物可以具有5×102~1×105的平均分子量,但没有特别限定。从磨损耐久性的观点出发,在该范围之中优选具有2,000~32,000、更优选2,500~12,000的平均分子量。其中,该“平均分子量”指数均分子量,“平均分子量”是通过19F-NMR测得的值。
在一个方式中,本发明的表面处理剂中,含氟代聚醚基硅烷化合物为式(1)所示的化合物。
在另一方式中,本发明的表面处理剂中,含氟代聚醚基硅烷化合物为式(2)所示的化合物。
在另一方式中,本发明的表面处理剂中,含氟代聚醚基硅烷化合物为式(1)所示的化合物和式(2)所示的化合物。
本发明的表面处理剂中,相对于式(1)所示的化合物与式(2)所示的化合物的合计,式(2)所示的化合物优选为0.1摩尔%以上35摩尔%以下。相对于式(1)所示的化合物与式(2)所示的化合物的合计,式(2)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%、特别是5摩尔%。相对于式(1)所示的化合物与式(2)所示的化合物的合计,式(2)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(1)所示的化合物与式(2)所示的化合物的合计,式(2)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、例如为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(2)所示的化合物在该范围内,能够进一步提升磨损耐久性。
上述的式(1)或(2)所示的化合物例如可以由上述专利文献1中记载的方法得到。
上述的式(1)或(2)所示的化合物的含量相对于表面处理剂整体优选为0.1~50.0质量%、更优选为1.0~30.0质量%、进一步优选为5.0~25.0质量%、特别优选为10.0~20.0质量%。通过使上述含氟代聚醚基硅烷化合物的含量在上述范围内,能够获得更高的拨水拨油性。
在一个方式中,本发明的表面处理剂含有在一个分子中具有选自水解性基团的2种以上Si键合基的含氟代聚醚基硅烷化合物。
上述含氟代聚醚基硅烷化合物在一个分子中具有选自水解性基团的2种以上Si键合基的情况下,各种水解性基团可以键合于同一Si原子,也可以键合于不同Si原子。例如,在含氟代聚醚基硅烷化合物作为具有水解性基团的硅烷基包含2个-SiR11 3的情况下,-SiR11 3中的R11可以为2种以上,或者各-SiR11 3中的3个R11可以全为相同基团,在2个硅烷基之间R11不同。在优选的方式中,各种水解性基团键合于同一Si原子。
在上述方式中,优选含氟代聚醚基硅烷化合物具有-SiR61R62 2(R61为水解性基团,R62为不同于R61的水解性基团)。
在另一方式中,本发明的表面处理剂含有分别具有选自水解性基团的不同Si键合基的、2种以上的含氟代聚醚基硅烷化合物。即,本发明的表面处理剂含有具有某一作为水解性基团的Si键合基的含氟代聚醚基硅烷化合物、和具有另一作为水解性基团的Si键合基的含氟代聚醚基硅烷化合物。在该方式中,1种含氟代聚醚基的化合物中所存在的水解性基团可以仅为1种,也可以为2种以上。在优选的方式中,1种含氟代聚醚基的化合物中所存在的水解性基团仅为1种。
在上述方式中,优选含氟代聚醚基硅烷化合物在各化合物中独立地具有-SiR61 3(R61为同一水解性基团)。
在一个方式中,上述水解性基团为不释放共轭碱的基团。
上述水解性基团优选分别独立地选自-ORj、-ORk-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO和卤素,优选选自-ORj、-ORk-ORj和卤素。Rj为取代或非取代的C1-10烷基,Rk为取代或非取代的C1-10亚烷基。
在一个方式中,上述C1-10烷基为非取代。
在一个方式中,上述C1-10烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。
上述C1-10烷基优选为C1-6烷基,更优选为C1-4烷基。
上述C1-10烷基优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或异丁基,更优选为甲基或乙基。
在一个方式中,上述C1-10亚烷基为非取代。
在一个方式中,上述C1-10亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。
上述C1-10亚烷基优选为C1-6亚烷基,更优选为C1-4亚烷基。
上述C1-10烷基优选为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。
优选的方式中,本发明的表面处理剂中存在的水解性基团为2种。
在更优选的方式中,上述2种水解性基团为-ORj和-ORk-ORj。
在一个方式中,上述2种水解性基团存在于1个含氟代聚醚基硅烷化合物中。在一个方式中,上述2种水解性基团存在于1个硅烷基中。
在另一方式中,上述2种水解性基团分别存在于不同的含氟代聚醚基硅烷化合物中。
关于本发明的表面处理剂中的各Si键合基的含量,相对于全部Si键合基,优选为1~99摩尔%、更优选为2~98摩尔%。在一个方式中,本发明的表面处理剂中的各水解性基团的含量相对于全部Si键合基优选为1~99摩尔%、更优选为2~98摩尔%。
在水解性基团为2种时,本发明的表面处理剂中的一者的水解性基团的含量相对于全部Si键合基优选为0.1~50摩尔%、更优选为1~30摩尔%、进一步优选为2~20摩尔%。
在水解性基团为-ORj和-ORk-ORj时,本发明的表面处理剂中的-ORk-ORj含量相对于全部Si键合基优选为0.1~50摩尔%、更优选为1~30摩尔%、进一步优选为2~20摩尔%。
本发明的表面处理剂可以含有溶剂、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“有机硅油”)、醇类、增容剂、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、2-羟基丁酸乙酯、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)、ZEORORAH、HFE7100、HFE7200、HFE7300、CF3CH2OH、CF3CF2CH2OH、(CF3)2CHOH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(3)所示的化合物(全氟(聚)醚化合物)。
Rf5-(OC4F8)a′-(OC3F6)b′-(OC2F4)c′-(OCF2)d′-Rf6
···(3)
式中,Rf5表示可以被1个或1个以上的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个以上的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的主骨架的全氟(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,并且,a′、b′、c′与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在式中的存在顺序是任意的。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))-的任意种,优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-和(OCF2CF(CF3))-的任意种,优选为-(OCF2CF2CF2)-。-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和(OCF(CF3))-的任意种,优选为-(OCF2CF2)-。
作为上述通式(3)所示的全氟(聚)醚化合物的例子,可以列举以下通式(3a)和(3b)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···(3a)
Rf5-(OCF2CF2CF2CF2)a″-(OCF2CF2CF2)b″-(OCF2CF2)c″-(OCF2)d″-Rf6···(3b)
这些式中,Rf5和Rf6如上所述;在式(3a)中,b″为1以上100以下的整数;在式(3b)中,a″和b″分别独立地为0以上30以下的整数,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在式中的存在顺序是任意的。
此外,从另外的观点考虑,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,还可以为氯三氟乙烯低聚物。
上述含氟油可以具有500~10000的平均分子量。含氟油的分子量可以使用GPC测定。
相对于本发明的表面处理剂,含氟油的含量例如为0~50质量%、优选为0~30质量%、更优选为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。
在一个方式中,含氟油的平均分子量可以大于含氟代聚醚基硅烷化合物的平均分子量。通过设为这样的平均分子量,特别是在通过真空蒸镀法形成表面处理层的情况下,能够获得更优异的磨损耐久性和表面滑动性。
在一个方式中,含氟油的平均分子量可以小于含氟代聚醚基硅烷化合物的平均分子量。通过设为这样的平均分子量,能够抑制由该化合物得到的表面处理层的透明性下降,并且形成具有高磨损耐久性和高表面滑动性的固化物。
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。
作为上述有机硅油,例如可以使用硅氧烷键为2,000以下的直链状或环状的有机硅油。直链状的有机硅油可以是所谓的普通有机硅油和改性有机硅油。作为普通有机硅油,可以列举二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油。作为改性有机硅油,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、醇等将普通有机硅油改性而形成的硅油。环状的有机硅油例如可以列举环状二甲基硅氧烷油等。
在本发明的表面处理剂中,相对于上述本发明的含氟代聚醚基硅烷化合物的合计100质量份(2种以上时为它们的合计,下同),该有机硅油例如含有0~300质量份、优选50~200质量份。
有机硅油有助于提高表面处理层的表面滑动性。
作为上述醇类,例如可以列举:可以被1个或1个以上的氟原子取代的碳原子数1~10的醇,例如甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、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,CF3CH2OH、CF3CF2CH2OH、(CF3)2CHOH。这些醇可以为单独1种,或者为2种以上。在一个方式中,醇可以为2种以上,例如2~5种。通过在表面处理剂中添加这些醇类,能够改善含全氟聚醚基硅烷化合物与溶剂的相溶性。并且,通过Si键合基的一部分和来自醇的烷氧基发生取代,能够增加表面处理剂中的Si键合基的种类。
作为上述增溶剂,可以列举:2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇或2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇等氟取代醇,优选末端为CF2H的氟取代醇;1,3-双(三氟甲基)苯等氟取代芳基化合物,优选氟取代苯等。
作为上述催化剂,可以列举酸(例如乙酸、盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、磺酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸等)、碱(例如氢氧化钠、氢氧化钾、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含氟代聚醚基硅烷化合物的水解和脱水缩合,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,除了上述成分以外,还可以列举例如四乙氧基硅烷、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。
本发明的表面处理剂能够浸渗在多孔物质、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产品中,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中,除了上述成分之外,可以含有微量的作为杂质的例如Pt、Rh、Ru、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、三苯膦、NaCl、KCl、硅烷的缩合物等。
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)。
能够用于本发明的基材可以由例如玻璃、树脂(天然或合成树脂,例如可以是一般的塑料材料)、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、卫生用品、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是光学部件用材料,例如玻璃或透明塑料等。另外,在想要制造的物品是光学部件的情况下,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。作为能够用于防反射层的无机物的例子,可以列举SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、Ta3O5、Nb2O5、HfO2、Si3N4、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(例如以混合物的方式)使用。在采用多层防反射层的情况下,优选其最外层使用SiO2和/或SiO。在想要制造的物品是触摸面板用的光学玻璃部件的情况下,基材(玻璃)的表面的一部分可以具有透明电极,例如使用了氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌等的薄膜。另外,基材可以根据其具体的样式等具有绝缘层、粘接层、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。
上述基材的形状没有特别限定,可以是例如板状、膜、其它形态。另外,想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,可以根据想要制造的物品的用途和具体的样式等适当确定。
在一个方式中,作为该基材,可以至少其表面部分由原本就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,如树脂等那样,在虽然具有羟基但不充分的情况、或者原本就不具有羟基的情况下,可以通过对基材实施某些预处理,在基材的表面导入羟基或使其增加。作为该预处理的例子,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向基材表面导入羟基或使羟基增加、并且使基材表面清洁化(去除异物等)。另外,作为该预处理的另外的例子,可以列举:利用LB法(Langmuir-Blodgett法)或化学吸附法等预先在基材表面以单分子膜的形态形成具有碳-碳不饱和键的界面吸附剂,之后,在含有氧和氮等的气氛下使不饱和键断开的方法。
在另一方式中,作为这样的基材,可以至少其表面部分由含有具有1个以上的其它反应性基团、例如Si-H基的有机硅化合物、或烷氧基硅烷的材料构成。
在优选的方式中,上述基材为玻璃。作为该玻璃,优选蓝宝石玻璃、钠钙玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃、水晶玻璃、石英玻璃,特别优选经化学强化的钠钙玻璃、经化学强化的碱性铝硅酸盐玻璃和经化学结合的硼硅酸玻璃。
本发明的物品能够通过在上述基材的表面形成上述本发明的表面处理剂的层,根据需要对该层进行后处理,由此,由本发明的表面处理剂形成层来制造。
关于本发明的表面处理剂的层形成,可以通过在基材的表面以覆盖该表面的方式应用上述表面处理剂来实施。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施覆盖。
在使用湿润覆盖法时,本发明的表面处理剂可以在用溶剂稀释后应用于基材表面。从本发明的组合物的稳定性和溶剂的挥发性的观点出发,优选使用下列溶剂: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)。
在使用干燥覆盖法时,本发明的表面处理剂可以直接用于干燥覆盖法,或者也可以在利用上述溶剂稀释后用于干燥覆盖法。
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在层中共存的方式来实施。简便起见,在利用湿润覆盖法时,可以在利用溶剂将本发明的表面处理剂稀释后、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,或者使用在铁或铜等金属多孔体中渗浸有添加了催化剂的本发明的表面处理剂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。
本发明的物品所包括的表面处理层具有高磨损耐久性双方。另外,上述表面处理层除了具有高磨损耐久性之外,也依赖于所使用的表面处理剂的组成,还能够具有拨水性、拨油性、防污性(例如防止指纹等污垢的附着)、防水性(防止水浸入电子部件等)、表面滑动性(或润滑性、例如指纹等污垢的拭去性和对于手指的优异的触感)、耐药品性等,适合用作功能性薄膜。
因此,本发明还涉及最外层具有上述表面处理层的光学材料。
作为光学材料,除了后面例示的显示器等相关的光学材料之外,还优选列举各种各样的光学材料,例如:阴极射线管(CRT,例如电脑显示器)、液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器、无机薄膜EL点阵显示器、背投式显示器、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、或者在它们的表面实施了防反射膜处理的材料。
本发明的物品可以为光学部件,但没有特别限定。光学部件的例子可以列举下列物品: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等光盘的盘面;光纤;钟表的显示面等。
另外,本发明的物品还可以为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、磨损耐久性和防污性的观点出发,优选上述层的厚度为1~50nm、1~30nm、优选1~15nm的范围
以上对本发明的物品进行了详细说明,但本发明的物品和物品的制造方法等不限于上述例示。
实施例
下面,在实施例中对本发明的物品进行说明,但本发明并不限定于以下实施例。其中,在本实施例中,构成氟代聚醚的重复单元的存在顺序是任意的,以下所示的化学式表示平均组成。
(合成例1)
在CF3O(CF2O)m(CF2CF2O)nCF2CO2CH3(m=36、n=21、40g)中加入1,3-双三氟甲基苯(mXHF)(40g)和化合物1a(2.0g),在室温搅拌过夜。加入全氟己烷并用丙酮清洗后,进行减压浓缩,由此得到32g化合物2。
化合物2
1H NMR(mXHF,400MHz)δ[ppm]:2.34(d,6H),3.59-3.62(m,2H),5.40-5.45(m,6H),6.13-6.24(m,3H),6.92(broad,1H)。
19F NMR(mXHF,376MHz)δ[ppm]:-129.5,-125.8,-90.5,-88.9,-85.6,-85.1,-83.7,-83.4,-80.0,-78.3,-57.7,-56.0,-55.2,-53.5,-51.9。
(合成例2)
在化合物2(10g)中加入mXHF(10g)、卡斯特催化剂的二甲苯溶液(2%、150mg)、三乙酰氧基甲基硅烷和三氯硅烷(1.1g),以60℃搅拌3小时后,进行减压浓缩。添加mXHF(4.0g)、甲醇(0.25g)和原甲酸三甲酯(4.0g),在室温搅拌过夜后,进行减压浓缩,得到化合物3a(3.6g)。
化合物3a
1H NMR(mXHF,400MHz)δ[ppm]:0.95-0.99(m,6H),1.56-1.77(m,12H),3.56-3.61(m,2H),3.89-4.10(m,27H)。
19F NMR(mXHF,376MHz)δ[ppm]:-129.5,-125.8,-90.5,-88.9,-85.6,-85.1,-83.7,-83.4,-80.0,-78.3,-57.7,-56.0,-55.2,-53.5,-51.9。
(合成例3)
在化合物2(2.6g)中加入mXHF(2.6g)、卡斯特催化剂的二甲苯溶液(2%、47mg)、SiH(OCH2CH2OCH3)3(0.67g),以50℃搅拌15小时后,进行减压浓缩,得到化合物3b(2.63g)。
化合物3b
1H NMR(mXHF,400MHz)δ[ppm]:0.95-1.04(m,6H),1.56-1.84(m,12H),3.41-3.53(m,29H),3.60-3.80(m,18H),4.12-4.35(m,18H)。
19F NMR(mXHF,376MHz)δ[ppm]:-129.5,-125.8,-90.5,-88.8,-85.9,-85.3,-85.1,-83.7,-83.4,-79.8,-79.5,-57.7,-56.0,-55.2,-53.5,-51.9。
(合成例4)
在化合物2(6g)中加入mXHF(6g)、卡斯特催化剂的二甲苯溶液(2%、80mg)、三乙酰氧基甲基硅烷和三氯硅烷(0.4g),以60℃搅拌3小时后,进行减压浓缩。添加mXHF(6g)和乙二醇单甲醚(60mg),以50℃搅拌小时。之后,添加甲醇(0.12g)和原甲酸三甲酯(1.6g),在室温搅拌过夜后,进行减压浓缩,得到化合物3c(3.4g)。
化合物3c
1H NMR(mXHF,400MHz)δ[ppm]:0.77-0.84(m,6H),1.39-1.70(m,12H),3.4-3.42(m,2H),3.5(s,0.6H),3.66-3.7(m,0.4H),3.89-4.10(m,26.4H),4.13-4.14(m,0.4H),
p+p′+p″=8.79。
(合成例5)
在化合物2(6g)中加入mXHF(6g)、卡斯特催化剂的二甲苯溶液(2%、80mg)、三乙酰氧基甲基硅烷和三氯硅烷(0.4g),以60℃搅拌3小时后,进行减压浓缩。添加mXHF(6g)和乙二醇单甲醚(0.17g),以50℃搅拌小时。之后,添加甲醇(0.12g)和原甲酸三甲酯(1.6g),在室温搅拌过夜后,进行减压浓缩,得到化合物3d(4g)。
化合物3d
1H NMR(mXHF,400MHz)δ[ppm]:0.77-0.84(m,6H),1.40-1.67(m,12H),3.4-3.43(m,2H),3.5(s,7.2H),3.67-3.70(m,4.8H),3.89-4.10(m,19.8H),4.13-4.22(m,4.8H),
q+q′+q″=6.6。
<表面处理层的形成>
比较例1~2和实施例1
利用Novec 7200(3M公司生产、乙基全氟丁基醚)将合成例2~4中得到的含氟代聚醚基硅烷化合物(化合物3a、3b、3c)稀释成0.06质量%的浓度,分别制备表面处理剂。之后,利用喷涂装置,将上述制备的表面处理剂涂布在利用大气压等离子体进行了表面处理的化学强化玻璃(康宁公司生产,Gorilla 3)上。涂布量设定为表面处理剂60g/m2。接着,将涂布了表面处理剂的基材在大气压下、以150℃进行30分钟的加热处理。
实施例2
利用Novec 7200将合成例2和5中得到的含氟代聚醚基硅烷化合物(化合物3a、3d)分别稀释成20质量%的浓度,将它们1比1(质量比)混合后,再用Novec 7200稀释,使得含氟代聚醚基硅烷化合物在整体中所占的浓度达到0.06质量%。之后,利用喷涂装置,将上述制备的表面处理剂涂布在利用大气压等离子体进行了表面处理的化学强化玻璃(康宁公司生产,Gorilla 3)上。涂布量设定为表面处理剂60g/m2。接着,将涂布了表面处理剂的基材在大气压下、以150℃进行30分钟的加热处理。
<水的静态接触角的测定方法>
静态接触角的测定使用全自动接触角计DropMaster700(协和界面科学社制)。具体而言,将具有测定对象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水,利用录像显微镜拍摄滴加1秒后的静止图像,由此测定静态接触角。关于静态接触角,在基材的表面处理层的不同的5个点测定,使用算出的平均值。
<橡皮耐久性评价>
(初始评价)
作为初始评价(橡皮摩擦次数0次),在形成表面处理层后,在拭去表面上的多余成分之后,测定水的静态接触角。将结果示于表1。
(橡皮耐久性试验后的评价)
对于所形成的表面处理层,使用摩擦测试仪(新东科学株式会社制),在以下条件下每往复次数2500次即测定水的静态接触角,测定至水滴接触角小于100°。试验环境条件为25℃、湿度40%RH。将结果示于表1。
橡皮:Raber Eraser(Minoan公司生产);
接地面积:
移动距离(单程):40mm;
移动速度:3,600mm/分钟;
荷重:1kg/
[表1]
(表面分析)
使用X射线光电子能谱分析装置(XPS,ULVAC-PHI公司制PHI5000VersaProbeII)进行经过上述处理后的玻璃基体的表面处理层的组成分析。XPS分析的测定条件如下。
X射线源:单色化AlKα射线(25W);
光电子检测面积:1400μm×300μm;
光电子检测角:45度;
通过能:23.5eV。
在所形成的表面处理层中,利用上述XPS观测C1s、O1s、Si2p和F1s的峰面积,算出它们的峰面积比,由此求出包含表面处理防污层的处理表面的组成。将样品表面的氟原子浓度相对于碳原子浓度、氧原子浓度与氟原子浓度的总量的比例示于表2。
[表2]
化合物 | F浓度(Atom%) | |
比较例1 | 3a | 44.4 |
比较例2 | 3b | 44.7 |
实施例1 | 3c | 47.4 |
实施例2 | 3a+3d | 47.6 |
产业上的可利用性
本发明的物品适合用于各种各样的用途、例如触摸面板等的光学部件。
Claims (23)
1.一种表面处理剂,其特征在于,
含有具有氟代聚醚基和硅烷基的含氟代聚醚基硅烷化合物,
该表面处理剂中所含的与硅烷基的Si原子键合的Si键合基包含选自水解性基团的至少2种基团。
2.如权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于,
所述Si键合基除了包含所述水解性基团之外,还包含羟基。
3.如权利要求1~3中任一项所述的表面处理剂,其特征在于,
所述含氟代聚醚基硅烷化合物为以下式(1)或(2)所示的至少1种含氟代聚醚基硅烷化合物,
RF1 α-XA-RSi β (1)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (2)
式中,
RF1在每次出现时分别独立地为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在每次出现时分别独立地为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;
RSi在每次出现时分别独立地为包含键合有羟基、水解性基团、氢原子或1价有机基团的Si原子的1价基团;
至少1个RSi为包含键合有羟基或水解性基团的Si原子的1价基团;
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团;
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。
4.如权利要求3所述的表面处理剂,其特征在于,
Rf1在每次出现时分别独立地为C1-16全氟烷基,
Rf2在每次出现时分别独立地为C1-6全氟亚烷基。
5.如权利要求3或4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与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在式中的存在顺序是任意的,其中,在所有的RFa为氢原子或氯原子的情况下,a、b、c、e和f的至少1个为1以上。
6.如权利要求5所述的表面处理剂,其特征在于,
RFa为氟原子。
7.如权利要求3或4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以下式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的基团,
-(OC3F6)d-(OC2F4)e- (f1)
式(f1)中,d为1~200的整数,e为0或1;
-(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与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在式中的存在顺序是任意的;
-(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;
-(R6-R7)g-Rr-(R7′-R6′)g′- (f4)
式(f4)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,
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,
g′为2~100的整数,
Rr为
式中,*表示键合位置;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
式(f5)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,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;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f6)
式(f6)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,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。
8.如权利要求3~7中任一项所述的表面处理剂,其特征在于,
RSi分别独立地为以下式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团,
-SiR11 n1R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1Rb1 11Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 12Rf1 m2 (S4)
-NRg1Rh1 (S5)
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以上的整数;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
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;
p1、q1和r1的合计在SiR21 p1R22 q1R23 r1单元中为3;
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;
p1′、q1′和r1′的合计在SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′单元中为3;
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;
q1″和r1″的合计在SiR22″ q1″R23″ r1″单元中为3;
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1~3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;
k1、l1和m1的合计在SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1单元中为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;
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;
p2、q2和r2的合计在SiR31 p2R32 q2R33 r2单元中为3;
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;
q2′和r2′的合计在SiR32′ q2′R33′ r2′单元中为3;
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;
k2、l2和m2的合计在CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2单元中为3;
Rg1和Rh1在每次出现时分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1或-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4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,在式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)和(S5)中存在至少1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
9.如权利要求3~8中任一项所述的表面处理剂,其特征在于,
α、β和γ为1。
10.如权利要求8或9所述的表面处理剂,其特征在于,
所述式(S1)所示的基团为以下式(S1-b)所示的基团,
式中,R11、R12、R13、X11、n1和t的含义与所述式(S1)中的记载相同。
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,
含有含氟代聚醚基硅烷化合物,该含氟代聚醚基硅烷化合物在一个分子中具有2种以上的选自水解性基团中的Si键合基。
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,
含有2种以上的含氟代聚醚基硅烷化合物,该2种以上的含氟代聚醚基硅烷化合物分别具有选自水解性基团中的不同的Si键合基。
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,
所述水解性基团分别独立地选自-ORj、-ORk-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO和卤素,式中,Rj为取代或非取代的C1-10烷基,Rk为取代或非取代的C1-10亚烷基。
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,
所述表面处理剂中所存在的水解性基团为2种。
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,
所述水解性基团为-ORj和-ORk-ORj。
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,
所述表面处理剂中的各Si键合基的含量相对于全部Si键合基为10~90摩尔%。
17.如权利要求1~16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、有机硅油和催化剂中的1种或1种以上的其它成分。
18.如权利要求1~17中任一项所述的表面处理剂,其特征在于,
还含有溶剂。
19.如权利要求1~18中任一项所述的表面处理剂,其特征在于,
该表面处理剂作为防污性涂敷剂或防水性涂敷剂使用。
20.一种含有权利要求1~19中任一项所述的表面处理剂的粒料。
21.一种包括基材、和在该基材上由权利要求1~19中任一项所述的表面处理剂形成的层的物品。
22.如权利要求21所述的物品,其特征在于,
所述基材为玻璃基材。
23.如权利要求21或22所述的物品,其特征在于,
该物品为光学部件。
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