JP2021035725A - Article with functional layer and method for manufacturing article with functional layer - Google Patents

Article with functional layer and method for manufacturing article with functional layer Download PDF

Info

Publication number
JP2021035725A
JP2021035725A JP2017245220A JP2017245220A JP2021035725A JP 2021035725 A JP2021035725 A JP 2021035725A JP 2017245220 A JP2017245220 A JP 2017245220A JP 2017245220 A JP2017245220 A JP 2017245220A JP 2021035725 A JP2021035725 A JP 2021035725A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
functional layer
layer
atoms
carbon atoms
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
Application number
JP2017245220A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
万江美 増田
Maemi MASUDA
万江美 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP2017245220A priority Critical patent/JP2021035725A/en
Priority to PCT/JP2018/046167 priority patent/WO2019124269A1/en
Publication of JP2021035725A publication Critical patent/JP2021035725A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/85Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87Ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/89Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/10Glass or silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

To provide an article with a functional layer having excellent durability by suppressing reduction in the performance of the functional layer with time.SOLUTION: The article with a functional layer includes a substrate and a functional layer laminated on the substrate, in which the functional layer comprises an intermediate layer containing silicon oxide and aluminum oxide and a surface layer directly laminated on the intermediate layer and formed by using an organic compound having a group that can react with silicon oxide and aluminum oxide. In depth points of a profile in a depth direction of the functional layer obtained by X-ray photoelectron spectroscopy, when a depth point where the proportion of C atoms to the total number of C atoms, O atoms, Al atoms and Si atoms first reaches 5 atom% or less is defined as a start point, an average of the proportion of Al atoms in the depth direction with respect to the total number of Si atoms and Al atoms in the region at 1.0 nm or more and 3.0 nm or less distance from the start point in the depth direction is 55 atom% or more and 98 atom% or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、機能層付き物品および機能層付き物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an article with a functional layer and a method for producing an article with a functional layer.

従来から、各種基材の表面を改質するために、基材上に目的の性能を有する層を設ける技術が知られている。上記層の形成方法としては、目的の性能を有し、かつ基材と反応し得る基を有する化合物を、基材と反応させる方法が知られている。 Conventionally, in order to modify the surface of various base materials, a technique of providing a layer having a desired performance on the base material has been known. As a method for forming the above layer, a method is known in which a compound having a desired performance and having a group capable of reacting with a base material is reacted with the base material.

特許文献1には、単結晶サファイア基層上に表面コーティングを設ける技術において、前記基層上にアルミナとシリカを含む遷移層であって、表層部のシリカ含有量が50%以上である遷移層を設ける技術が記載されている。 In Patent Document 1, in a technique for providing a surface coating on a single crystal sapphire base layer, a transition layer containing alumina and silica and having a silica content of 50% or more on the surface layer is provided on the base layer. The technology is described.

特表2016−500030号公報Special Table 2016-500030 Gazette

しかしながら本発明者らは、公知の技術を用いて得た物品は、層の成膜性は良好であり初期状態では十分な性能が得られるが、使用しているうちに層の耐久性に起因してその性能が消失することを知見した。 However, the present inventors have good film forming property of the layer and sufficient performance can be obtained in the initial state in the article obtained by using the known technique, but it is caused by the durability of the layer during use. It was found that the performance disappeared.

本発明は、上記観点からなされたものであって、機能層の性能の経時的な低下が抑制されることで、耐久性に優れる機能層付き物品の提供を課題とする。 The present invention has been made from the above viewpoint, and an object of the present invention is to provide an article with a functional layer having excellent durability by suppressing deterioration of the performance of the functional layer over time.

本発明は、以下の構成を有する機能層付き物品および機能層付き物品の製造方法を提供する。
[1]基材と、基材上に積層された機能層と、を有する機能層付き物品であって、前記機能層が、酸化ケイ素および酸化アルミニウムを含む中間層と、前記中間層上に直接積層された、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物を用いて形成される表面層と、から構成されており、前記機能層における、X線光電子分光法により取得した深さ方向プロファイルの各深さ地点において、炭素原子、酸素原子、アルミニウム原子、およびケイ素原子の合計数に対する炭素原子の割合が初めて5原子%以下となった深さ地点を起点とし、前記起点から深さ方向に1.0nm以上3.0nm以下である領域における、ケイ素原子とアルミニウム原子の合計数に対するアルミニウム原子の割合の、深さ方向の平均値が、55原子%以上98原子%以下であることを特徴とする、機能層付き物品。
[2]前記有機化合物は、含フッ素化合物を含む[1]の機能層付き物品。
[3]前記含フッ素化合物は、ポリ(オキシペルフルオロアルキレン)鎖を有する、[2]の機能層付き物品。
[4]前記基材が、サファイアからなる[1]〜[3]のいずれかの機能層付き物品。
[5]基材の表面上に、酸化ケイ素および酸化アルミニウムを含む中間層を形成し、前記中間層上に酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物をウェットコーティングまたはドライコーティングすることにより表面層を形成して、前記中間層および中間層上に直接積層された前記表面層を含む機能層を有する、機能層付き物品を得る方法であって、前記機能層における、X線光電子分光法により取得した深さ方向プロファイルの各深さ地点において、炭素原子、酸素原子、アルミニウム原子、およびケイ素原子の合計数に対する炭素原子の割合が初めて5原子%以下となった深さ地点を起点とし、前記起点から深さ方向に1.0nm以上3.0nm以下である領域における、ケイ素原子とアルミニウム原子の合計数に対するアルミニウム原子の割合の、深さ方向の平均値が、55原子%以上98原子%以下であることを特徴とする、機能層付き物品の製造方法。
The present invention provides an article with a functional layer and a method for producing an article with a functional layer having the following configurations.
[1] An article with a functional layer having a base material and a functional layer laminated on the base material, wherein the functional layer is directly on an intermediate layer containing silicon oxide and aluminum oxide and the intermediate layer. It is composed of a laminated surface layer formed by using an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide, and the depth direction of the functional layer obtained by X-ray photoelectron spectroscopy. At each depth point in the profile, the starting point is the depth point where the ratio of carbon atoms to the total number of carbon atoms, oxygen atoms, aluminum atoms, and silicon atoms is 5 atomic% or less for the first time, and the depth direction is from the starting point. The average value in the depth direction of the ratio of aluminum atoms to the total number of silicon atoms and aluminum atoms in the region of 1.0 nm or more and 3.0 nm or less is 55 atomic% or more and 98 atomic% or less. An article with a functional layer.
[2] The organic compound is an article with a functional layer according to [1], which contains a fluorine-containing compound.
[3] The fluorine-containing compound is the article with a functional layer according to [2], which has a poly (oxyperfluoroalkylene) chain.
[4] An article having a functional layer according to any one of [1] to [3], wherein the base material is sapphire.
[5] An intermediate layer containing silicon oxide and aluminum oxide is formed on the surface of the base material, and an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide is wet-coated or dry-coated on the intermediate layer. A method for obtaining an article with a functional layer having a functional layer including the intermediate layer and the surface layer directly laminated on the intermediate layer, wherein the surface layer is formed by the above method, and X-ray photoelectron spectroscopy in the functional layer. Starting from the depth point where the ratio of carbon atoms to the total number of carbon atoms, oxygen atoms, aluminum atoms, and silicon atoms became 5 atomic% or less for the first time at each depth point of the depth direction profile obtained by the method. The average value in the depth direction of the ratio of aluminum atoms to the total number of silicon atoms and aluminum atoms in the region of 1.0 nm or more and 3.0 nm or less in the depth direction from the starting point is 55 atom% or more and 98 atoms. % Or less, a method for producing an article with a functional layer.

本発明によれば、機能層の性能の経時的な低下が抑制されることで、耐久性に優れる機能層付き物品を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an article with a functional layer having excellent durability by suppressing a decrease in the performance of the functional layer over time.

機能層付き物品を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the article with a functional layer.

本明細書において、式1で表される化合物を化合物1と記す。他の式で表される化合物も同様に記す。式1で表される基を基1と記す。他の式で表される基も同様に記す。
本明細書において、「アルキレン基がA基を有していてもよい」という場合、アルキレン基は、アルキレン基中の炭素原子−炭素原子間にA基を有していてもよいし、アルキレン基−A基−のように末端にA基を有していてもよい。
本明細書において、数値範囲を表す「〜」では、上下限を含む。
In the present specification, the compound represented by the formula 1 is referred to as compound 1. Compounds represented by other formulas are also described in the same manner. The group represented by the formula 1 is referred to as the group 1. The groups represented by other formulas are also described in the same manner.
In the present specification, when "the alkylene group may have an A group", the alkylene group may have an A group between carbon atoms in the alkylene group, or an alkylene group. It may have an A group at the end, such as −A group−.
In the present specification, "~" representing a numerical range includes upper and lower limits.

本明細書における以下の用語の意味は、以下の通りである。
「加水分解性シリル基」とは、加水分解反応することによってシラノール基(Si−OH)を形成し得る基を意味する。例えば、式1中の−SiR3−nである。
「エーテル性酸素原子」とは、炭素−炭素原子間においてエーテル結合(−O−)を形成する酸素原子を意味する。なお、オキシペルフルオロアルキレン基の化学式は、その酸素原子をペルフルオロアルキレン基の右側に記載して表すものとする。
The meanings of the following terms in the present specification are as follows.
The "hydrolyzable silyl group" means a group capable of forming a silanol group (Si-OH) by a hydrolyzing reaction. For example, −SiR n L 3-n in Equation 1.
The "ethery oxygen atom" means an oxygen atom that forms an ether bond (-O-) between carbon atoms. The chemical formula of the oxyperfluoroalkylene group shall be expressed by describing the oxygen atom on the right side of the perfluoroalkylene group.

「2価のオルガノポリシロキサン残基」とは、下式で表される基である。下式におけるRは、アルキル基(好ましくは炭素数1〜10)、または、フェニル基である。また、g1は、1以上の整数であり、1〜9の整数が好ましく、1〜4の整数が特に好ましい。 The "divalent organopolysiloxane residue" is a group represented by the following formula. Ra in the following formula is an alkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms) or a phenyl group. Further, g1 is an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 9, and particularly preferably an integer of 1 to 4.

Figure 2021035725
Figure 2021035725

「シルフェニレン骨格基」とは、−Si(RPhSi(R−(ただし、Phはフェニレン基であり、Rは1価の有機基である。)で表される基である。Rとしては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜10)が好ましい。
「ジアルキルシリレン基」は、−Si(R−(ただし、Rはアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)である。)で表される基である。
含フッ素エーテル化合物の「数平均分子量」は、NMR分析法を用い、H−NMRおよび19F−NMRによって、末端基を基準にしてオキシペルフルオロアルキレン基の数(平均値)を求めることによって算出される。
The “silphenylene skeleton group” is a group represented by −Si (R b ) 2 PhSi (R b ) 2- (where Ph is a phenylene group and R b is a monovalent organic group). Is. As R b , an alkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms) is preferable.
A "dialkylsilylene group" is a group represented by −Si (R c ) 2- (where R c is an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms)).
The "number average molecular weight" of the fluorine-containing ether compound is calculated by obtaining the number (average value) of oxyperfluoroalkylene groups based on the terminal groups by 1 H-NMR and 19 F-NMR using NMR analysis method. Will be done.

「塗膜」とは、液状媒体を含む組成物を塗布して得られる乾燥前の膜であって、液状媒体を含む膜である。すなわち、本明細書では、塗膜と、塗膜の乾燥によって液状媒体を除去して得られる膜(層)とは、区別される。 The "coating film" is a film before drying obtained by applying a composition containing a liquid medium, and is a film containing a liquid medium. That is, in the present specification, the coating film and the film (layer) obtained by removing the liquid medium by drying the coating film are distinguished.

[機能層付き物品]
本発明の機能層付き物品は、基材と、基材上に積層された機能層と、を有する。
本発明における機能層は、基材上に積層された中間層と、中間層上に直接積層された表面層とからなる。すなわち、機能層を構成する2層のうち、中間層が基材側に存在し、表面層が空気側に存在している。中間層は酸化ケイ素および酸化アルミニウムを含み、表面層は、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物を用いて形成される。
なお「基材上に積層された層」とは、基材上に直接層が積層される場合に限らず、基材と層との間に、別の層が備わる場合も含み、以下の構成も同様である。
[Article with functional layer]
The article with a functional layer of the present invention has a base material and a functional layer laminated on the base material.
The functional layer in the present invention comprises an intermediate layer laminated on the base material and a surface layer directly laminated on the intermediate layer. That is, of the two layers constituting the functional layer, the intermediate layer exists on the base material side and the surface layer exists on the air side. The intermediate layer contains silicon oxide and aluminum oxide, and the surface layer is formed using an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide.
The "layer laminated on the base material" is not limited to the case where the layer is directly laminated on the base material, but also includes the case where another layer is provided between the base material and the layer, and has the following configuration. Is the same.

本発明における機能層は、X線光電子分光法により取得した深さ方向プロファイルの各深さ地点において、炭素原子、酸素原子、アルミニウム原子、およびケイ素原子の合計数に対する炭素原子の割合が初めて5原子%以下となった深さ地点を起点(以下、「起点S」ともいう。)とし、起点Sから深さ方向に1.0nm以上3.0nm以下である領域(以下、「領域Q」とも記す。)における、ケイ素原子とアルミニウム原子の合計数に対するアルミニウム原子の割合の、深さ方向の平均値が、55原子%以上98原子%以下である。 In the functional layer of the present invention, the ratio of carbon atoms to the total number of carbon atoms, oxygen atoms, aluminum atoms, and silicon atoms is 5 atoms for the first time at each depth point of the depth direction profile obtained by X-ray photoelectron spectroscopy. A depth point of% or less is defined as a starting point (hereinafter, also referred to as “starting point S”), and a region of 1.0 nm or more and 3.0 nm or less in the depth direction from the starting point S (hereinafter, also referred to as “region Q”). ), The average value of the ratio of aluminum atoms to the total number of silicon atoms and aluminum atoms in the depth direction is 55 atomic% or more and 98 atomic% or less.

上記において、炭素原子、酸素原子、アルミニウム原子、およびケイ素原子の合計数に対する炭素原子の割合を「C含有率」、ケイ素原子とアルミニウム原子の合計数に対するアルミニウム原子の割合を「Al含有率」ともいう。 In the above, the ratio of carbon atoms to the total number of carbon atoms, oxygen atoms, aluminum atoms, and silicon atoms is also referred to as "C content", and the ratio of aluminum atoms to the total number of silicon atoms and aluminum atoms is also referred to as "Al content". Say.

機能層において、上記のとおり、表面層は有機物を主体とする層であり、中間層は無機物を含む層である。したがって、機能層の表面層側の最表面から深さ方向に所定の間隔で設定した各地点のC含有率を測定すれば、表面層の領域において所定の値を維持するC含有率が大きく低下した地点、具体的には、C含有率が5原子%以下となった地点(起点S)を、表層面と中間層との境界と認識できる。これにより、起点Sを含む基材の主面に平行な面を、表面層と中間層との界面と規定できる。 In the functional layer, as described above, the surface layer is a layer mainly composed of organic substances, and the intermediate layer is a layer containing inorganic substances. Therefore, if the C content at each point set at a predetermined interval from the outermost surface on the surface layer side of the functional layer is measured, the C content that maintains a predetermined value in the surface layer region is greatly reduced. The point where the C content is 5 atomic% or less (starting point S) can be recognized as the boundary between the surface layer and the intermediate layer. Thereby, the surface parallel to the main surface of the base material including the starting point S can be defined as the interface between the surface layer and the intermediate layer.

つまり、機能層においては、機能層の空気側の最表面から起点Sまでを表面層、起点Sから機能層と基材の界面までを中間層とみなすことができる。したがって、上記領域Qは、中間層における、表面層との界面から厚さ方向に深さ1.0nm以上3.0nm以下の領域(以下、「中間層の表層領域」ともいう)と言い換えられる。以下の説明において、領域QにおけるAl含有率の深さ方向の平均値を、「中間層の表層領域におけるAl含有率」という。 That is, in the functional layer, the surface from the outermost surface of the functional layer on the air side to the starting point S can be regarded as the surface layer, and the area from the starting point S to the interface between the functional layer and the base material can be regarded as an intermediate layer. Therefore, the region Q can be rephrased as a region in the intermediate layer having a depth of 1.0 nm or more and 3.0 nm or less in the thickness direction from the interface with the surface layer (hereinafter, also referred to as “surface layer region of the intermediate layer”). In the following description, the average value of the Al content in the region Q in the depth direction is referred to as "Al content in the surface region of the intermediate layer".

本発明の機能層付き物品は、上記構成を有することにより、機能層の性能の経時的な低下が抑制されており、耐久性に優れる。この理由は必ずしも明らかではないが、以下のように推測される。 By having the above-mentioned structure, the article with a functional layer of the present invention is excellent in durability because the deterioration of the performance of the functional layer with time is suppressed. The reason for this is not always clear, but it is presumed as follows.

基材上に、酸化ケイ素および酸化アルミニウムを含む中間層を積層することで、中間層上に表面層が強く保持されると考えられる。さらに、中間層の表層領域におけるAl含有率が所定範囲内にあることで、中間層の硬度と、中間層と表面層との相互作用と、がバランスするため、機能層の耐久性が向上し、機能層の性能が高度に維持されると考えられる。 It is considered that the surface layer is strongly held on the intermediate layer by laminating the intermediate layer containing silicon oxide and aluminum oxide on the base material. Further, when the Al content in the surface layer region of the intermediate layer is within a predetermined range, the hardness of the intermediate layer and the interaction between the intermediate layer and the surface layer are balanced, so that the durability of the functional layer is improved. , It is considered that the performance of the functional layer is maintained at a high level.

図1は、本発明の実施形態の機能層付き物品の一例を概略的に示す断面図である。図1に示す本発明の実施形態の機能層付き物品10は、板状の基材1と、基材1の一方の主面1a上に積層された機能層4を有する。機能層4は、基材1側に中間層2を有し、中間層2の基材1に接する面と反対側の主面2aに、表面層3を有する。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an article with a functional layer according to an embodiment of the present invention. The article 10 with a functional layer according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 has a plate-shaped base material 1 and a functional layer 4 laminated on one main surface 1a of the base material 1. The functional layer 4 has an intermediate layer 2 on the base material 1 side, and has a surface layer 3 on a main surface 2a on the side opposite to the surface of the intermediate layer 2 in contact with the base material 1.

機能層付き物品10は、図1に示すように、基材1の一方の主面1aのみに機能層4を有してもよく、さらに他方の主面1bや側面に機能層4を有してもよい。また、基材1の一方の主面1aのみに機能層4を有する場合、その全面に機能層4を有してもよく、一部に機能層4を有してもよい。また、機能層4において、表面層3は、中間層2を完全に被覆していなくてもよい。機能層4が設けられる箇所は、機能層付き物品の用途に応じて適宜調整される。 As shown in FIG. 1, the article 10 with a functional layer may have a functional layer 4 only on one main surface 1a of the base material 1, and further has a functional layer 4 on the other main surface 1b or a side surface. You may. Further, when the functional layer 4 is provided only on one main surface 1a of the base material 1, the functional layer 4 may be provided on the entire surface thereof, or the functional layer 4 may be partially provided on the entire surface thereof. Further, in the functional layer 4, the surface layer 3 does not have to completely cover the intermediate layer 2. The location where the functional layer 4 is provided is appropriately adjusted according to the use of the article with the functional layer.

なお、機能層付き物品10の構成において、基材1と機能層4の間、基材1の機能層4と反対側の主面1bに本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じてさらなる層を設けてもよい。 In the configuration of the article 10 with the functional layer, if necessary, between the base material 1 and the functional layer 4, the main surface 1b on the side opposite to the functional layer 4 of the base material 1 does not impair the effect of the present invention. Additional layers may be provided.

(基材)
本発明における基材は、表面改質(特定の性能の付与)が求められる基材であれば特に限定されない。基材の材料としては、金属、樹脂、ガラス(化学強化されていてもよい。)、サファイア、セラミック、石、これらの複合材料が挙げられる。これらの中でも、本発明の効果がより顕著に発現する点から、サファイアが好ましい。
(Base material)
The base material in the present invention is not particularly limited as long as it is a base material that requires surface modification (giving a specific performance). Examples of the material of the base material include metal, resin, glass (which may be chemically strengthened), sapphire, ceramic, stone, and a composite material thereof. Among these, sapphire is preferable from the viewpoint that the effect of the present invention is more prominently exhibited.

基材は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。基材は、少なくとも中間層が形成される主面がサファイアで構成されることが好ましい。なお、一般に、サファイアとは、α−Alを意味する。本明細書においては、α−Alとα−Al以外の微量成分(例えば、SiO)を含有するα−Al結晶も「サファイア」の範疇に含まれる。 The base material may have a single-layer structure or a laminated structure. The base material preferably has at least a main surface on which an intermediate layer is formed made of sapphire. In general, sapphire means α-Al 2 O 3. In the present specification, α-Al 2 O 3 crystals containing trace components (for example, SiO 2 ) other than α-Al 2 O 3 and α-Al 2 O 3 are also included in the category of “sapphire”.

基材の形状、大きさ等は特に限定されない。後述する機能層付き物品の用途に応じて適宜選択される。 The shape, size, etc. of the base material are not particularly limited. It is appropriately selected according to the use of the article with a functional layer described later.

基材と機能層との密着性をより向上させる点から、基材の表面には活性化処理(例えば、乾式の活性化処理、湿式の活性化処理)が施されていてもよい。乾式の活性化処理の具体例としては、活性エネルギー線(例えば、紫外線、電子線、X線)を基材の表面に照射する処理、コロナ放電処理、真空プラズマ処理、常圧プラズマ処理、火炎処理、イトロ処理が挙げられる。湿式の活性化処理の具体例としては、表面層を酸ないしアルカリ溶液に接触させる処理が挙げられる。上記活性化処理の中でも、基材と中間層との密着性がより向上する点から、コロナ放電処理が好ましい。 From the viewpoint of further improving the adhesion between the base material and the functional layer, the surface of the base material may be subjected to an activation treatment (for example, a dry activation treatment or a wet activation treatment). Specific examples of the dry activation treatment include a treatment of irradiating the surface of a base material with active energy rays (for example, ultraviolet rays, electron beams, X-rays), a corona discharge treatment, a vacuum plasma treatment, a normal pressure plasma treatment, and a flame treatment. , Itro processing can be mentioned. Specific examples of the wet activation treatment include a treatment in which the surface layer is brought into contact with an acid or alkaline solution. Among the above activation treatments, the corona discharge treatment is preferable from the viewpoint of further improving the adhesion between the base material and the intermediate layer.

また、上述した材料からなる基材本体の表面上にさらなる層を有するものを基材として用いてもよい。該層は、本発明の機能層および本発明の機能層が有する層(中間層および表面層)以外の層であればよいが、本発明の効果に優れる点から、基材本体との密着性に優れる層が好ましく、具体例としては、ダイヤモンドライクカーボン層、酸化ケイ素層が挙げられる。 Further, a material having a further layer on the surface of the base material main body made of the above-mentioned material may be used as the base material. The layer may be a layer other than the functional layer of the present invention and the layer (intermediate layer and surface layer) of the functional layer of the present invention, but from the viewpoint of excellent effect of the present invention, adhesion to the base material body. A layer having excellent properties is preferable, and specific examples thereof include a diamond-like carbon layer and a silicon oxide layer.

ダイヤモンドライクカーボン層とは、ダイヤモンド結合(炭素同士のsp混成軌道による結合)とグラファイト結合(炭素同士のsp混成軌道による結合)との両方の結合が混在するアモルファス構造をもつ膜を意味する。ダイヤモンドライクカーボンは、炭素原子以外の原子(例えば、水素原子、酸素原子、ケイ素原子、窒素原子、アルミニウム原子、ホウ素原子、リン原子)を含んでいてもよい。酸化ケイ素層は、蒸着により形成される酸化ケイ素層が好ましい。 The diamond-like carbon layer means a film having an amorphous structure in which both diamond bonds (bonds by sp 3 hybrid orbitals between carbons) and graphite bonds ( bonds by sp 2 hybrid orbitals between carbons) are mixed. .. Diamond-like carbon may contain atoms other than carbon atoms (for example, hydrogen atom, oxygen atom, silicon atom, nitrogen atom, aluminum atom, boron atom, phosphorus atom). The silicon oxide layer is preferably a silicon oxide layer formed by vapor deposition.

(機能層)
機能層は基材上に配設される。機能層は中間層と中間層上に直接積層された表面層とから構成される。表面層は、機能層において、基材に特定の性能を付与する役割を果たす層である。中間層は、機能層において、表面層の性能の経時的な性能の低下を抑制し、かつ機能層の耐久性を向上する役割を果たす層である。機能層によって基材に付与される性能としては、特に限定されず、防汚性、耐薬品性、耐摩耗性、耐候性、親水性、撥水性、撥油性等が挙げられ、表面層を構成する化合物によって適宜選択される。
(Functional layer)
The functional layer is disposed on the substrate. The functional layer is composed of an intermediate layer and a surface layer directly laminated on the intermediate layer. The surface layer is a functional layer that plays a role of imparting specific performance to the base material. The intermediate layer is a layer that plays a role in suppressing deterioration of the performance of the surface layer over time and improving the durability of the functional layer in the functional layer. The performance imparted to the base material by the functional layer is not particularly limited, and includes antifouling property, chemical resistance, abrasion resistance, weather resistance, hydrophilicity, water repellency, oil repellency, etc., and constitutes the surface layer. It is appropriately selected depending on the compound to be used.

本発明において、機能層の表面層と中間層の境界は、上記のとおり機能層の深さ方向、すなわち厚さ方向のC含有率の解析により、C含有率が5原子%以下となった地点(起点S)で規定される。本発明に係る機能層においては、起点Sからの所定の深さ領域において、中間層の表層領域におけるAl含有率が55原子%以上98原子%以下である。 In the present invention, the boundary between the surface layer and the intermediate layer of the functional layer is a point where the C content is 5 atomic% or less by the analysis of the C content in the depth direction, that is, the thickness direction of the functional layer as described above. It is defined by (starting point S). In the functional layer according to the present invention, the Al content in the surface layer region of the intermediate layer is 55 atomic% or more and 98 atomic% or less in a predetermined depth region from the starting point S.

本発明における、C含有率およびAl含有率は、具体的には、X線光電子分光分析法(XPS;x-ray photoelectron spectroscopy)により、以下のとおり求められる。
<装置>
X線光電子分光分析装置;アルバック・ファイ社製のQuantera−SXM
<測定条件>
X線源;ビーム径約100μmφの単色化AlKα線
光電子検出角度;45度
パスエネルギー;224eV
スパッタイオン;加速電圧1kVのArイオン
Specifically, the C content and the Al content in the present invention are determined as follows by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
<Device>
X-ray photoelectron spectroscopy analyzer; Quantera-SXM manufactured by ULVAC-PHI
<Measurement conditions>
X-ray source; monochromatic AlKα ray with a beam diameter of about 100 μmφ Photoelectron detection angle; 45 degree pass energy; 224 eV
Spatter ion; Ar ion with acceleration voltage of 1 kV

<方法>
まず、シリコンウエハ上の膜厚既知のSiO膜(標準試料)を用いて、SiO膜のスパッタレートが1.00nm/分以下となるように、スパッタ銃のラスターサイズを調節する。
<Method>
First, using a SiO 2 film (standard sample) having a known film thickness on a silicon wafer, the raster size of the sputter gun is adjusted so that the sputtering rate of the SiO 2 film is 1.00 nm / min or less.

次いで、上記のスパッタリング条件にて、機能層の空気側からC1s、O1s、Al2p、Si2pのピークの積分強度の深さ方向プロファイルを取得する。この際、スパッタリングの間隔は、1分刻みとする。それぞれのピークの積分強度から、装置に付随した解析ソフトを用いて、C含有率およびAl含有率を算出する。中間層の表層領域におけるAl含有率は、深さ方向プロファイルの領域Qに含まれる2点以上の測定点の平均値とし、機能層の空気側の最表面からの深さは、上記標準試料の分析で得られたスパッタレートから、SiO換算値として求める。 Next, under the above sputtering conditions, the depth profile of the integrated intensity of the peaks of C1s, O1s, Al2p, and Si2p is acquired from the air side of the functional layer. At this time, the sputtering interval is 1 minute. From the integrated intensity of each peak, the C content and Al content are calculated using the analysis software attached to the device. The Al content in the surface layer region of the intermediate layer is the average value of two or more measurement points included in the region Q of the depth direction profile, and the depth of the functional layer from the outermost surface on the air side is the standard sample. From the sputter rate obtained in the analysis, it is obtained as a SiO 2 conversion value.

(中間層)
中間層は、酸化ケイ素と酸化アルミニウムを含む。中間層は、酸化ケイ素と酸化アルミニウム以外の成分を中間層の全構成材料に対して、合計で5原子%未満含有してもよい。本発明において、中間層は好ましくは、酸化ケイ素と酸化アルミニウム以外の成分を実質的に含有しない。なお、本明細書において、実質的に含有しないとは、積極的には含有させないが、不可避不純物による混入を許容することを意味する。
(Middle layer)
The intermediate layer contains silicon oxide and aluminum oxide. The intermediate layer may contain components other than silicon oxide and aluminum oxide in a total amount of less than 5 atomic% with respect to all the constituent materials of the intermediate layer. In the present invention, the intermediate layer preferably contains substantially no components other than silicon oxide and aluminum oxide. In addition, in this specification, "substantially not contained" means that it is not positively contained, but it is allowed to be mixed by unavoidable impurities.

中間層は、C含有率が5原子%以下であり、表面層と中間層との界面から深さ方向に1.0nm以上3.0nm以下である領域、つまり、中間層の表層領域におけるAl含有率が、55原子%以上98原子%以下である。 The intermediate layer has a C content of 5 atomic% or less, and contains Al in a region of 1.0 nm or more and 3.0 nm or less in the depth direction from the interface between the surface layer and the intermediate layer, that is, the surface layer region of the intermediate layer. The rate is 55 atomic% or more and 98 atomic% or less.

中間層の表層領域におけるAl含有率が55原子%以上であることで、中間層の積層による機能層の耐久性向上の効果が得られる。中間層の表層領域におけるAl含有率は、65原子%以上が好ましく、75原子%以上がより好ましい。また、中間層の表層領域におけるAl含有率は、高い硬度を有する点から、98原子%以下であり、機能層の耐久性向上の効果の点からは、97原子%以下がより好ましく、95原子%以下が特に好ましい。つまり、中間層の表層領域におけるAl含有率は55原子%以上98原子%以下であり、65原子%以上97原子%以下が好ましく、75原子%以上95原子%以下が特に好ましい。 When the Al content in the surface layer region of the intermediate layer is 55 atomic% or more, the effect of improving the durability of the functional layer by laminating the intermediate layer can be obtained. The Al content in the surface layer region of the intermediate layer is preferably 65 atomic% or more, more preferably 75 atomic% or more. Further, the Al content in the surface layer region of the intermediate layer is 98 atomic% or less from the viewpoint of having high hardness, and 97 atomic% or less is more preferable, and 95 atoms% or less from the viewpoint of the effect of improving the durability of the functional layer. % Or less is particularly preferable. That is, the Al content in the surface layer region of the intermediate layer is 55 atomic% or more and 98 atomic% or less, preferably 65 atomic% or more and 97 atomic% or less, and particularly preferably 75 atomic% or more and 95 atomic% or less.

中間層では、少なくとも、中間層の表層領域におけるAl含有率が上記範囲にあればよく、中間層の表層領域以外のAl含有率は上記範囲になくてもよい。中間層の表層領域以外のAl含有率とは、中間層の表層領域以外の深さ範囲(2nm)におけるAl含有率の平均値である。ただし、機能層の硬度および耐久性の点から、中間層の表層領域以外のAl含有率も、上記範囲内にあるかそれに近い範囲であることが好ましい。すなわち、中間層における、酸化ケイ素と酸化アルミニウムの含有割合は、Al含有率が深さ範囲(2nm)における平均値で上記範囲内にあるかそれに近い範囲となるような割合であるのが好ましい。 In the intermediate layer, at least the Al content in the surface layer region of the intermediate layer may be within the above range, and the Al content other than the surface layer region of the intermediate layer may not be in the above range. The Al content other than the surface layer region of the intermediate layer is an average value of the Al content in the depth range (2 nm) other than the surface layer region of the intermediate layer. However, from the viewpoint of hardness and durability of the functional layer, it is preferable that the Al content other than the surface layer region of the intermediate layer is also within or close to the above range. That is, the content ratio of silicon oxide and aluminum oxide in the intermediate layer is preferably a ratio such that the Al content is within or close to the above range as an average value in the depth range (2 nm).

中間層の厚さは、3〜200nmが好ましく、4〜150nmがより好ましく、5〜100nmが特に好ましい。中間層の厚さが3nm以上であれば、中間層の設置による表面層の耐久性向上の効果が十分に得られやすい。中間層の厚さが200nm以下であれば、中間層自体の耐摩耗性が高くなる。なお、本明細書において、中間層の厚さは、上述したX線光電子分光分析法により求めたSiO換算値と定義する。 The thickness of the intermediate layer is preferably 3 to 200 nm, more preferably 4 to 150 nm, and particularly preferably 5 to 100 nm. When the thickness of the intermediate layer is 3 nm or more, the effect of improving the durability of the surface layer by installing the intermediate layer can be sufficiently obtained. When the thickness of the intermediate layer is 200 nm or less, the wear resistance of the intermediate layer itself becomes high. In this specification, the thickness of the intermediate layer is defined as the SiO 2 conversion value obtained by the above-mentioned X-ray photoelectron spectroscopy.

(表面層)
本発明における表面層は、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物を用いて形成される。表面層の形成に際して、表面層と中間層との界面において、上記化合物の酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基は、少なくとも一部が中間層の酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応して縮合物を形成する。このようにして、表面層と中間層との界面において、上記化合物と、中間層の酸化ケイ素および酸化アルミニウムと、が相互作用しているため、本発明の機能層付き物品は、耐久性に優れる。
(Surface layer)
The surface layer in the present invention is formed using an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide. During the formation of the surface layer, at least a part of the groups capable of reacting with the silicon oxide and aluminum oxide of the compound at the interface between the surface layer and the intermediate layer reacts with the silicon oxide and aluminum oxide of the intermediate layer to form a condensate. Form. In this way, at the interface between the surface layer and the intermediate layer, the above compound and the silicon oxide and aluminum oxide in the intermediate layer interact with each other, so that the article with the functional layer of the present invention has excellent durability. ..

酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基としては、水酸基を有する基、水酸基を生成可能な基(例えば、水酸基が任意の保護基によって保護されている基)が挙げられる。なかでも、酸化ケイ素および酸化アルミニウムとの反応性の点から、シラノール基および加水分解性シリル基から選択される一種以上が好ましく、化合物の保存安定性の点から、加水分解性シリル基が好ましい。 Examples of the group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide include a group having a hydroxyl group and a group capable of generating a hydroxyl group (for example, a group in which the hydroxyl group is protected by an arbitrary protecting group). Among them, one or more selected from silanol groups and hydrolyzable silyl groups are preferable from the viewpoint of reactivity with silicon oxide and aluminum oxide, and hydrolyzable silyl groups are preferable from the viewpoint of storage stability of the compound.

上記化合物における、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基が、加水分解性シリル基である場合、上記化合物中の加水分解性シリル基(例えば、後述の式1中の−SiR3−n)が加水分解反応することによってシラノール基(Si−OH)が形成される。得られたシラノール基が分子間で縮合反応してSi−O−Si結合が形成され、または該化合物中のシラノール基が中間層のシラノール基(Si−OH)またはAl−OH基と反応して結合(Si−O−Si結合またはAl−O−Si結合)が形成されると考えられる。すなわち、この場合の表面層は、加水分解性シリル基を有する化合物が加水分解縮合した縮合物を含む。表面層は、加水分解性シリル基を有する化合物の縮合物のみからなってもよく、加水分解性シリル基を有する化合物の未反応物を含んでいてもよい。後述のとおり、未反応物は必要に応じて除去されうる。 When the group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide in the above compound is a hydrolyzable silyl group, the hydrolyzable silyl group in the above compound (for example, -SiR n L 3-n in the formula 1 described later) ) Hydrolyzes to form a silanol group (Si-OH). The obtained silanol groups undergo a condensation reaction between the molecules to form a Si—O—Si bond, or the silanol groups in the compound react with the silanol groups (Si—OH) or Al—OH groups in the intermediate layer. It is considered that a bond (Si—O—Si bond or Al—O—Si bond) is formed. That is, the surface layer in this case contains a condensate obtained by hydrolyzing and condensing a compound having a hydrolyzable silyl group. The surface layer may consist only of a condensate of a compound having a hydrolyzable silyl group, or may contain an unreacted product of a compound having a hydrolyzable silyl group. As described below, the unreacted material can be removed as needed.

表面層の厚さは、0.1〜100nmが好ましく、0.1〜50nmが特に好ましい。表面層の厚さが0.1nm以上であれば、表面処理による効果が充分に得られやすい。表面層の厚さが100nm以下であれば、利用効率が高い。なお、本明細書において、表面層の厚さは、上述したX線光電子分光分析法により求めたSiO換算値と定義する。 The thickness of the surface layer is preferably 0.1 to 100 nm, and particularly preferably 0.1 to 50 nm. When the thickness of the surface layer is 0.1 nm or more, the effect of the surface treatment can be sufficiently obtained. When the thickness of the surface layer is 100 nm or less, the utilization efficiency is high. In this specification, the thickness of the surface layer is defined as the SiO 2 conversion value obtained by the above-mentioned X-ray photoelectron spectroscopy.

(加水分解性シリル基を有する化合物)
加水分解性シリル基を有する化合物は、撥水撥油性を有する表面層を得る点からは加水分解性シリル基を有する含フッ素化合物(以下、単に「含フッ素化合物」とも記す。)であることが好ましい。
(Compound having a hydrolyzable silyl group)
The compound having a hydrolyzable silyl group may be a fluorine-containing compound having a hydrolyzable silyl group (hereinafter, also simply referred to as “fluorine-containing compound”) from the viewpoint of obtaining a surface layer having water-repellent and oil-repellent properties. preferable.

加水分解性シリル基を有する化合物のうちフッ素原子を有しない化合物としては、加水分解性シリル基を有するオルガノシラン化合物、ポリジメチルシロキサン鎖構造を有するシラン化合物(いずれもフッ素原子を有しない)等が挙げられる。 Among the compounds having a hydrolyzable silyl group, the compounds having no fluorine atom include an organosilane compound having a hydrolyzable silyl group, a silane compound having a polydimethylsiloxane chain structure (neither of them has a fluorine atom), and the like. Can be mentioned.

加水分解性シリル基を有する化合物中の加水分解性シリル基は、表面層の耐摩耗性がさらに優れる点からは、2個以上が好ましく、3個以上が特に好ましい。上限は特に限定されないが、製造容易性の点から15個が好ましく、12個が特に好ましい。 The number of hydrolyzable silyl groups in the compound having a hydrolyzable silyl group is preferably two or more, and particularly preferably three or more, from the viewpoint of further excellent wear resistance of the surface layer. The upper limit is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of production, 15 pieces are preferable, and 12 pieces are particularly preferable.

含フッ素化合物としては、フルオロアルキル基を有する含フッ素化合物、フルオロアルキル基の炭素原子間にさらにエーテル性酸素原子を有する含フッ素化合物が挙げられ、撥水撥油性、指紋汚れ除去性、潤滑性等に優れる表面層を形成できる点から、ペルフルオロアルキル基を有する含フッ素化合物、ペルフルオロアルキル基の炭素原子間にさらにエーテル性酸素原子を有する含フッ素化合物が好ましい。 Examples of the fluorine-containing compound include a fluorine-containing compound having a fluoroalkyl group and a fluorine-containing compound having an ether oxygen atom between carbon atoms of the fluoroalkyl group, such as water repellency, oil repellency, fingerprint stain removing property, and lubricity. A fluorine-containing compound having a perfluoroalkyl group and a fluorine-containing compound having an ethereal oxygen atom between carbon atoms of the perfluoroalkyl group are preferable from the viewpoint of being able to form an excellent surface layer.

また、含フッ素化合物としては、撥水撥油性、指紋汚れ除去性、潤滑性等に優れる表面層を形成できる点から、ポリ(オキシフルオロアルキレン)鎖を有する含フッ素化合物が好ましく、ポリ(オキシペルフルオロアルキレン)鎖を有する含フッ素化合物がより好ましい。 Further, as the fluorine-containing compound, a fluorine-containing compound having a poly (oxyfluoroalkylene) chain is preferable because a surface layer having excellent water and oil repellency, fingerprint stain removing property, lubricity and the like can be formed, and poly (oxyperfluoro) is preferable. A fluorine-containing compound having an alkylene) chain is more preferable.

特に、含フッ素化合物としては、撥水撥油性、指紋汚れ除去性、潤滑性等に優れる表面層を形成できる点から、フルオロアルキル基およびポリ(オキシフルオロアルキレン)鎖を有する含フッ素化合物(以下、「含フッ素エーテル化合物」とも記す。)が好ましい。 In particular, as the fluorine-containing compound, a fluorine-containing compound having a fluoroalkyl group and a poly (oxyfluoroalkylene) chain (hereinafter referred to as “fluorine-containing compound”) can form a surface layer having excellent water and oil repellency, fingerprint stain removing property, lubricity and the like. It is also referred to as “fluorine-containing ether compound”).

フルオロアルキル基としては、撥水撥油性に優れる点から、炭素数1〜10のフルオロアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のフルオロアルキル基がより好ましく、1〜3のフルオロアルキル基が特に好ましい。また、フルオロアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよく、直鎖状が好ましい。また、上記フルオロアルキル基は、表面層の物性により優れる点から、ペルフルオロアルキル基であるのが好ましい。 As the fluoroalkyl group, a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, and a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms is particularly preferable, from the viewpoint of excellent water and oil repellency. .. Further, the fluoroalkyl group may be linear or branched, preferably linear. Further, the fluoroalkyl group is preferably a perfluoroalkyl group from the viewpoint of being more excellent in physical properties of the surface layer.

ペルフルオロアルキル基および加水分解性シリル基を有する含フッ素化合物としては、例えば、特開2009−139530号公報の段落[0010]、[0022]に記載の式(3)で表される化合物等が挙げられる。 Examples of the fluorine-containing compound having a perfluoroalkyl group and a hydrolyzable silyl group include compounds represented by the formula (3) in paragraphs [0010] and [0022] of JP-A-2009-139530. Be done.

ポリ(オキシフルオロアルキレン)鎖としては、炭素数1〜10のオキシフルオロアルキレン基からなるものが好ましく、炭素数1〜10のオキシペルフルオロアルキレン基からなるものが特に好ましい。表面層の耐摩耗性および指紋汚れ除去性がさらに優れる点から、炭素数1〜10のオキシペルフルオロアルキレン基の複数からなるものが好ましい。 The poly (oxyfluoroalkylene) chain is preferably composed of an oxyfluoroalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably one composed of an oxyperfluoroalkylene group having 1 to 10 carbon atoms. From the viewpoint of further excellent abrasion resistance and fingerprint stain removing property of the surface layer, those composed of a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 1 to 10 carbon atoms are preferable.

例えば、炭素数1のオキシペルフルオロアルキレン基の複数と炭素数2のオキシペルフルオロアルキレン基の複数からなるもの、炭素数1のオキシペルフルオロアルキレン基の複数と炭素数3のオキシペルフルオロアルキレン基の複数からなるもの、炭素数2のオキシペルフルオロアルキレン基の複数と炭素数3のオキシペルフルオロアルキレン基の複数からなるもの、炭素数2のオキシペルフルオロアルキレン基の複数と炭素数4のオキシペルフルオロアルキレン基の複数からなるもの、炭素数1のオキシペルフルオロアルキレン基の複数と炭素数5のオキシペルフルオロアルキレン基の複数からなるもの、炭素数1のオキシペルフルオロアルキレン基の複数と炭素数6のオキシペルフルオロアルキレン基の複数からなるもの、炭素数1〜4から選択される少なくとも3種以上のオキシペルフルオロアルキレン基の複数からなるものが挙げられる。 For example, it is composed of a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 1 carbon atom and a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 2 carbon atoms, a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 1 carbon atom, and a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 3 carbon atoms. It consists of a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 2 carbon atoms and a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 3 carbon atoms, and a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 2 carbon atoms and a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 4 carbon atoms. It consists of a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 1 carbon atom and a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 5 carbon atoms, and a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 1 carbon atom and a plurality of oxyperfluoroalkylene groups having 6 carbon atoms. Those consisting of a plurality of at least three or more kinds of oxyperfluoroalkylene groups selected from 1 to 4 carbon atoms can be mentioned.

複数のオキシペルフルオロアルキレン基の配置は、ブロック、ランダム、交互のいずれであってもよい。オキシペルフルオロアルキレン基の炭素数が2以上の場合には、直鎖のオキシペルフルオロアルキレン基であることが好ましい。 The arrangement of the plurality of oxyperfluoroalkylene groups may be block, random, or alternating. When the oxyperfluoroalkylene group has 2 or more carbon atoms, it is preferably a linear oxyperfluoroalkylene group.

ポリ(オキシペルフルオロアルキレン)鎖としては、炭素数1の直鎖のオキシペルフルオロアルキレン基と炭素数2の直鎖のオキシペルフルオロアルキレン基とがランダムに配置されたもの、炭素数1の直鎖のオキシペルフルオロアルキレン基と炭素数3の直鎖のオキシペルフルオロアルキレン基とがランダムに配置されたもの、炭素数2の直鎖のオキシペルフルオロアルキレン基と炭素数4の直鎖のオキシペルフルオロアルキレン基とが交互に配置されたものが特に好ましい。 The poly (oxyperfluoroalkylene) chain includes a linear oxyperfluoroalkylene group having 1 carbon atom and a linear oxyperfluoroalkylene group having 2 carbon atoms arranged at random, and a linear oxy of 1 carbon acid. A perfluoroalkylene group and a linear oxyperfluoroalkylene group having 3 carbon atoms are randomly arranged, and a linear oxyperfluoroalkylene group having 2 carbon atoms and a linear oxyperfluoroalkylene group having 4 carbon atoms alternate. Those arranged in are particularly preferable.

含フッ素化合物が含フッ素エーテル化合物である場合、含フッ素エーテル化合物は、表面層と中間層との相互作用の点から、加水分解性シリル基を2以上有するのが好ましい。
また、含フッ素エーテル化合物の数平均分子量は、表面層の耐摩擦性の点から、500〜20,000が好ましく、800〜10,000がより好ましく、1,000〜8,000が特に好ましい。
When the fluorine-containing compound is a fluorine-containing ether compound, the fluorine-containing ether compound preferably has two or more hydrolyzable silyl groups from the viewpoint of interaction between the surface layer and the intermediate layer.
The number average molecular weight of the fluorine-containing ether compound is preferably 500 to 20,000, more preferably 800 to 10,000, and particularly preferably 1,000 to 8,000 from the viewpoint of abrasion resistance of the surface layer.

含フッ素エーテル化合物としては、表面層の撥水撥油性がより優れる点で、化合物1が好ましい。
[A−O−Z−(RO)−][−SiR3−n 式1
As the fluorine-containing ether compound, compound 1 is preferable because the surface layer has more excellent water and oil repellency.
[A-O-Z 1- (R f O) m- ] j Z 2 [-SiR n L 3-n ] q Equation 1

Aは、ペルフルオロアルキル基または−Q[−SiR3−nである。
ペルフルオロアルキル基中の炭素数は、表面層の耐摩擦性がより優れる点から、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が特に好ましい。
ペルフルオロアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。
ただし、Aが−Q[−SiR3−nである場合、jは1である。
A is a perfluoroalkyl group or −Q [−SiR n L 3-n ] k .
The number of carbon atoms in the perfluoroalkyl group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 3 from the viewpoint of more excellent abrasion resistance of the surface layer.
The perfluoroalkyl group may be linear or branched.
However, when A is −Q [−SiR n L 3-n ] k , j is 1.

ペルフルオロアルキル基としては、CF−、CFCF−、CFCFCF−、CFCFCFCF−、CFCFCFCFCF−、CFCFCFCFCFCF−、CFCF(CF)−等が挙げられ、表面層の撥水撥油性がより優れる点から、CF−、CFCF−、CFCFCF−が好ましい。 Perfluoroalkyl groups include CF 3- , CF 3 CF 2- , CF 3 CF 2 CF 2- , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2- , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2- , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 −, CF 3 CF (CF 3 ) −, etc., and CF 3 −, CF 3 CF 2 −, CF 3 CF 2 from the viewpoint of superior water and oil repellency of the surface layer. CF 2 -is preferable.

Qは、(k+1)価の連結基である。後述するように、kは1〜10の整数である。よって、Qとしては、2〜11価の連結基が挙げられる。
Qとしては、本発明の効果を損なわない基であればよく、例えば、エーテル性酸素原子または2価のオルガノポリシロキサン残基を有していてもよいアルキレン基、炭素原子、窒素原子、ケイ素原子、2〜8価のオルガノポリシロキサン残基、および、後述する式2−1、式2−2、式2−1−1〜2−1−6からSiR3−nを除いた基が挙げられる。
Q is a linking group of (k + 1) valence. As will be described later, k is an integer of 1 to 10. Therefore, as Q, a linking group having a valence of 2 to 11 can be mentioned.
The Q may be a group that does not impair the effects of the present invention, for example, an alkylene group, a carbon atom, a nitrogen atom, or a silicon atom that may have an ethereal oxygen atom or a divalent organopolysiloxane residue. , 2-8 valent organopolysiloxane residues, and groups excluding SiR n L 3-n from formulas 2-1 and 2-2 and formulas 2-1 to 2-1-6, which will be described later. Can be mentioned.

Rは、1価の炭化水素基である。
Rは、1価の飽和炭化水素基が特に好ましい。1価の炭化水素基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が特に好ましい。
R is a monovalent hydrocarbon group.
R is particularly preferably a monovalent saturated hydrocarbon group. The monovalent hydrocarbon group preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 2 carbon atoms.

Lは、加水分解性基または水酸基である。
Lの加水分解性基は、加水分解反応により水酸基となる基である。すなわち、加水分解性シリル基は、加水分解反応によりシラノール基となる。シラノール基は、さらにシラノール基間で反応してSi−O−Si結合を形成する。
L is a hydrolyzable group or a hydroxyl group.
The hydrolyzable group of L is a group that becomes a hydroxyl group by a hydrolyzing reaction. That is, the hydrolyzable silyl group becomes a silanol group by the hydrolysis reaction. The silanol groups further react between the silanol groups to form a Si—O—Si bond.

Lとしては、アルコキシ基、ハロゲン原子、アシル基、イソシアナート基(−NCO)等が挙げられる。アルコキシ基としては、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子が好ましい。
Lとしては、工業的な製造が容易な点から、炭素数1〜4のアルコキシ基またはハロゲン原子が好ましい。Lとしては、塗布時のアウトガスが少なく、化合物の保存安定性がより優れる点から、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、化合物の長期の保存安定性が必要な場合にはエトキシ基が特に好ましく、塗布後の反応時間を短時間とする場合にはメトキシ基が特に好ましい。
Examples of L include an alkoxy group, a halogen atom, an acyl group, an isocyanate group (-NCO) and the like. As the alkoxy group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable. As the halogen atom, a chlorine atom is preferable.
As L, an alkoxy group or a halogen atom having 1 to 4 carbon atoms is preferable from the viewpoint of easy industrial production. As L, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and an ethoxy group is particularly preferable when long-term storage stability of the compound is required, because there is little outgassing during coating and the storage stability of the compound is more excellent. Preferably, a methoxy group is particularly preferable when the reaction time after coating is short.

nは、0〜2の整数である。
nは、0または1が好ましく、0が特に好ましい。Lが複数存在することによって、表面層と中間層との相互作用が良好となり、本発明の機能層の耐久性に優れる。
nが1以下である場合、1分子中に存在する複数のLは互いに同じであっても異なっていてもよい。原料の入手容易性や製造容易性の点からは、互いに同じであることが好ましい。
n is an integer of 0 to 2.
n is preferably 0 or 1, and 0 is particularly preferable. The presence of a plurality of L makes the interaction between the surface layer and the intermediate layer good, and the durability of the functional layer of the present invention is excellent.
When n is 1 or less, the plurality of Ls present in one molecule may be the same or different from each other. From the viewpoint of availability of raw materials and ease of production, they are preferably the same.

加水分解性シリル基(SiR3−n)としては、−Si(OCH、−SiCH(OCH、−Si(OCHCH、−SiCl、−Si(OC(O)CH、−Si(NCO)が好ましい。工業的な製造における取扱いやすさの点から、−Si(OCHが特に好ましい。 Hydrolyzable silyl groups (SiR n L 3-n ) include -Si (OCH 3 ) 3 , -SiCH 3 (OCH 3 ) 2 , -Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , -SiCl 3 , -Si ( OC (O) CH 3 ) 3 and −Si (NCO) 3 are preferable. -Si (OCH 3 ) 3 is particularly preferable from the viewpoint of ease of handling in industrial manufacturing.

は、単結合、1個以上の水素原子がフッ素原子に置換された炭素数1〜20のオキシフルオロアルキレン基(ただし、オキシペルフルオロアルキレン基を除く。上記オキシフルオロアルキレン基中の酸素原子は、(RO)に結合する。)、または、1個以上の水素原子がフッ素原子に置換された炭素数1〜20のポリ(オキシフルオロアルキレン)基((RO)に結合するオキシフルオロアルキレン基中の酸素原子は、(RO)に結合する。(RO)に結合するオキシフルオロアルキレン基は、1個以上の水素原子を含む。ポリ(オキシフルオロアルキレン)基には、全ての水素原子がフッ素原子に置換されたオキシペルフルオロアルキレン基と、1個以上の水素原子を含むオキシフルオロアルキレン基との両方が含まれていてもよい。)である。オキシフルオロアルキレン基またはポリ(オキシフルオロアルキレン)基の炭素数は1〜10が好ましい。 Z 1 is a single bond, an oxyfluoroalkylene group having 1 to 20 carbon atoms in which one or more hydrogen atoms are replaced with a fluorine atom (however, the oxyperfluoroalkylene group is excluded. The oxygen atom in the oxyfluoroalkylene group is , (R f O) m ), or a poly (oxyfluoroalkylene) group having 1 to 20 carbon atoms in which one or more hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (bonded to (R f O) m). oxygen atoms in the oxy-fluoroalkylene group is (R f O) binds to m. oxyfluoroalkylene group bonded to (R f O) m is. poly (oxy-fluoroalkylene comprising one or more hydrogen atoms The group may contain both an oxyperfluoroalkylene group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms and an oxyfluoroalkylene group containing one or more hydrogen atoms.) The oxyfluoroalkylene group or poly (oxyfluoroalkylene) group preferably has 1 to 10 carbon atoms.

としては、化合物を製造しやすい点から、単結合、−CHFCFOCHCFO−、−CFCHFCFOCHCFCFO−、−CFCFCHFCFOCHCFO−、−CFCFOCHFCFOCHCFO−、−CFCFOCFCFOCHFCFOCHCFO−、−CFCHOCHCFO−、−CFCFOCFCHOCHCFO−が好ましく(ただし、左側がA−Oに結合する。)、単結合、−CHFCFOCHCFO−が特に好ましい。 Z 1 has a single bond, -CHFCF 2 OCH 2 CF 2 O-, -CF 2 CHFCF 2 OCH 2 CF 2 CF 2 O-, -CF 2 CF 2 CHFCF 2 OCH 2 CF because it is easy to produce a compound. 2 O-, -CF 2 CF 2 OCHFCF 2 OCH 2 CF 2 O-, -CF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCHFCF 2 OCH 2 CF 2 O-, -CF 2 CH 2 OCH 2 CF 2 O-, -CF 2 CF 2 OCF 2 CH 2 OCH 2 CF 2 O- is preferable (however, the left side binds to A-O), and single bond, -CHFCF 2 OCH 2 CF 2 O- is particularly preferable.

は、ペルフルオロアルキレン基である。
ペルフルオロアルキレン基の炭素数は、表面層の撥水撥油性がより優れる点から、1〜6が好ましい。
ペルフルオロアルキレン基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよいが、表面層の撥水撥油性により優れる点から、直鎖状が好ましい。
なお、複数のRは、同一であっても異なっていてもよい。つまり、(RO)は、炭素数の異なる2種以上のROから構成されていてもよい。
R f is a perfluoroalkylene group.
The number of carbon atoms of the perfluoroalkylene group is preferably 1 to 6 from the viewpoint of more excellent water and oil repellency of the surface layer.
The perfluoroalkylene group may be linear or branched, but is preferably linear because it is more excellent in water and oil repellency of the surface layer.
The plurality of R fs may be the same or different. That is, (R f O) m may be composed of two or more types of R f O having different carbon atoms.

mは、2〜200の整数であり、5〜150の整数が好ましく、10〜100の整数が特に好ましい。mが2以上であれば、表面層の撥水撥油性がより優れる。mが200以下であれば、表面層の耐久性がより優れる。 m is an integer of 2 to 200, preferably an integer of 5 to 150, and particularly preferably an integer of 10 to 100. When m is 2 or more, the water and oil repellency of the surface layer is more excellent. When m is 200 or less, the durability of the surface layer is more excellent.

(RO)において、炭素数の異なる2種以上のROが存在する場合、各ROの結合順序は限定されない。例えば、2種のROが存在する場合、2種のROがランダム、交互、ブロックに配置されてもよい。 In (R f O) m , when two or more kinds of R f O having different carbon atoms are present, the bonding order of each R f O is not limited. For example, when two types of R f O are present, the two types of R f O may be randomly, alternately, or arranged in blocks.

(RO)としては、表面層の撥水撥油性がより優れる点から、{(CFO)m11(CFCFO)m12(CFCFCFO)m13(CFCFCFCFO)m14}、(CFCFO)m16、(CFCFCFO)m17、(CFCFO−CFCFCFCFO)m15(CFCFO)、(CFO−CFCFCFCFCFO)m18(CFO)、(CFCFO−CFCFCFCFCFCFO)m19(CFCFO)、{(CFO)m20(CFCFCFO)m21}、{(CFCFO)m22(CFCFCFO)m23}が好ましく、{(CFO)m11(CFCFO)m12(CFCFCFO)m13(CFCFCFCFO)m14}、(CFCFO−CFCFCFCFO)m15(CFCFO)、(CFO−CFCFCFCFCFO)m18(CFO)、(CFCFO−CFCFCFCFCFCFO)m19(CFCFO)が特に好ましい。 As (R f O) m , {(CF 2 O) m11 (CF 2 CF 2 O) m12 (CF 2 CF 2 CF 2 O) m13 (CF 2 O) m13 (CF 2 O) m11 (CF 2 CF 2 O) m12 (CF 2 CF 2 CF 2 O) m13 (CF 2 O) m CF 2 CF 2 CF 2 O) m14 }, (CF 2 CF 2 O) m16, (CF 2 CF 2 CF 2 O) m17 , (CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m15 ( CF 2 CF 2 O), (CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m18 (CF 2 O), (CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m19 (CF 2 CF 2 O), {(CF 2 O) m20 (CF 2 CF 2 CF 2 O) m21 }, {(CF 2 CF 2 O) m22 (CF 2 CF 2 CF 2 O) m23 } Is preferable, and {(CF 2 O) m11 (CF 2 CF 2 O) m12 (CF 2 CF 2 CF 2 O) m13 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m14 }, (CF 2 CF 2 O-CF) 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m15 (CF 2 CF 2 O), (CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m18 (CF 2 O), (CF 2 CF 2 O-CF) 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m19 (CF 2 CF 2 O) is particularly preferable.

ただし、m11およびm12は、それぞれ1以上の整数であり、m13およびm14は、それぞれ0または1以上の整数であり、m11+m12+m13+m14は2〜200の整数であり、m11個のCFO、m12個のCFCFO、m13個のCFCFCFO、m14個のCFCFCFCFOの結合順序は限定されない。m16およびm17は、それぞれ2〜200の整数であり、m15、m18〜m23は、1〜99の整数である。 However, m11 and m12, each an integer of 1 or more, m13 and m14 are each 0 or an integer of 1 or more, m11 + m12 + m13 + m14 is an integer of 2 to 200, m11 amino CF 2 O, m12 amino The bonding order of CF 2 CF 2 O, m13 CF 2 CF 2 CF 2 O, and m14 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O is not limited. m16 and m17 are integers of 2 to 200, respectively, and m15 and m18 to m23 are integers of 1 to 99, respectively.

は、(j+q)価の連結基である。
は、本発明の効果を損なわない基であればよく、例えば、エーテル性酸素原子または2価のオルガノポリシロキサン残基を有していてもよいアルキレン基、炭素原子、窒素原子、ケイ素原子、2〜8価のオルガノポリシロキサン残基、および、後述する式2−1、式2−2、式2−1−1〜2−1−6からSiR3−nを除いた基が挙げられる。
Z 2 is a (j + q) -valued linking group.
Z 2 may be a group that does not impair the effects of the present invention, for example, an alkylene group, a carbon atom, a nitrogen atom, or a silicon atom that may have an ethereal oxygen atom or a divalent organopolysiloxane residue. , 2-8 valent organopolysiloxane residues, and groups excluding SiR n L 3-n from formulas 2-1 and 2-2 and formulas 2-1 to 2-1-6, which will be described later. Can be mentioned.

jは、1以上の整数であり、表面層の撥水撥油性がより優れる点から、1〜5の整数が好ましく、化合物を製造しやすい点から、1が特に好ましい。
qは、1以上の整数であり、表面層の撥水撥油性がより優れる点から、2以上の整数が好ましく、2〜4の整数がより好ましく、2または3が特に好ましく、3がさらに好ましい。
j is an integer of 1 or more, and an integer of 1 to 5 is preferable from the viewpoint of more excellent water and oil repellency of the surface layer, and 1 is particularly preferable from the viewpoint of easy production of a compound.
q is an integer of 1 or more, and is preferably an integer of 2 or more, more preferably an integer of 2 to 4, particularly preferably 2 or 3, and even more preferably 3 because the surface layer is more excellent in water and oil repellency. ..

化合物1は、表面層の撥水撥油性がより優れる点から、化合物1−1が好ましい。
A−O−Z−(RO)−Z 式1−1
式1−1中、A、Z、Rおよびmの定義は、式1中の各基の定義と同義である。
Compound 1 is preferably compound 1-1 because the surface layer has more excellent water and oil repellency.
A-O-Z 1- (R f O) m- Z 3 formula 1-1
The definitions of A, Z 1 , R f and m in Formula 1-1 are synonymous with the definitions of each group in Formula 1.

は、基2−1または基2−2である。
−Rf7−Q−X(−Q−SiR3−n(−R 式2−1
−Rf7−Q71−[CHC(R71)(−Q72−SiR3−n)]−R72 式2−2
Z 3 is a group 2-1 or a group 2-2.
−R f7 −Q a −X (−Q b −SiR n L 3-n ) h (−R 7 ) i equation 2-1
−R f7 −Q 71 − [CH 2 C (R 71 ) ( −Q 72 −SiR n L 3-n )] y −R 72 Equation 2-2

式2−1および2−2中、R、Lおよびnの定義は、式1中の各基の定義と同義である。 In formulas 2-1 and 2-2, the definitions of R, L and n are synonymous with the definitions of each group in formula 1.

f7は、ペルフルオロアルキレン基である。
ペルフルオロアルキレン基の炭素数は、1〜30が好ましく、1〜6が特に好ましい。
ペルフルオロアルキレン基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。
f7としては、化合物を製造しやすい点から、−CFCFCFCF−または−CFCFCFCFCF−が好ましい。
R f7 is a perfluoroalkylene group.
The number of carbon atoms of the perfluoroalkylene group is preferably 1 to 30, and particularly preferably 1 to 6.
The perfluoroalkylene group may be linear or branched.
The R f7, from the viewpoint of easily producing the compound, -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 - or -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 - is preferred.

は、単結合または2価の連結基である。
2価の連結基としては、例えば、2価の炭化水素基(2価の飽和炭化水素基、2価の芳香族炭化水素基、アルケニレン基、アルキニレン基であってもよい。2価の飽和炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状または環状であってもよく、例えば、アルキレン基が挙げられる。炭素数は1〜20が好ましい。また、2価の芳香族炭化水素基は、炭素数5〜20が好ましく、例えば、フェニレン基が挙げられる。それ以外にも、炭素数2〜20のアルケニレン基、炭素数2〜20のアルキニレン基であってもよい。)、2価の複素環基、−O−、−S−、−SO−、−N(R)−、−C(O)−、−Si(R−および、これらを2種以上組み合わせた基が挙げられる。ここで、Rは、アルキル基(好ましくは炭素数1〜10)、または、フェニル基である。Rは、水素原子またはアルキル基(好ましくは炭素数1〜10)である。
なお、上記これらを2種以上組み合わせた基としては、例えば、−OC(O)−、−C(O)N(R)−、アルキレン基−O−アルキレン基、アルキレン基−OC(O)−アルキレン基、アルキレン基−Si(R−フェニレン基−Si(Rが挙げられる。
Q a is a single bond or divalent linking group.
The divalent linking group may be, for example, a divalent hydrocarbon group (a divalent saturated hydrocarbon group, a divalent aromatic hydrocarbon group, an alkenylene group, or an alkynylene group. Divalent saturated hydrocarbon group. The hydrogen group may be linear, branched or cyclic, and examples thereof include an alkylene group. The carbon number is preferably 1 to 20, and the divalent aromatic hydrocarbon group has a carbon number of carbon. 5 to 20 is preferable, and examples thereof include a phenylene group. In addition, an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms and an alkynylene group having 2 to 20 carbon atoms may be used.) A divalent heterocyclic group. , -O-, -S-, -SO 2- , -N (R d )-, -C (O)-, -Si ( Ra ) 2-, and a group combining two or more of these. .. Here, Ra is an alkyl group (preferably 1 to 10 carbon atoms) or a phenyl group. R d is a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 10 carbon atoms).
Examples of the group in which two or more of these are combined include -OC (O)-, -C (O) N (R d )-, an alkylene group-O-alkylene group, and an alkylene group -OC (O). -Alkylene group, alkylene group-Si ( Ra ) 2 -phenylene group-Si ( Ra ) 2 can be mentioned.

Xは、単結合、アルキレン基、炭素原子、窒素原子、ケイ素原子または2〜8価のオルガノポリシロキサン残基である。
なお、上記アルキレン基は、−O−、シルフェニレン骨格基、2価のオルガノポリシロキサン残基またはジアルキルシリレン基を有していてもよい。アルキレン基は、−O−、シルフェニレン骨格基、2価のオルガノポリシロキサン残基およびジアルキルシリレン基からなる群から選択される基を複数有していてもよい。
Xで表されるアルキレン基の炭素数は、1〜20が好ましく、1〜10が特に好ましい。
2〜8価のオルガノポリシロキサン残基としては、2価のオルガノポリシロキサン残基、および、後述する(w+1)価のオルガノポリシロキサン残基が挙げられる。
X is a single bond, an alkylene group, a carbon atom, a nitrogen atom, a silicon atom or a 2-8 valent organopolysiloxane residue.
The alkylene group may have —O—, a silphenylene skeleton group, a divalent organopolysiloxane residue or a dialkylsilylene group. The alkylene group may have a plurality of groups selected from the group consisting of -O-, a silphenylene skeleton group, a divalent organopolysiloxane residue and a dialkylsilylene group.
The alkylene group represented by X preferably has 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms.
Examples of the 2 to 8 valent organopolysiloxane residue include a divalent organopolysiloxane residue and a (w + 1) -valent organopolysiloxane residue described later.

は、単結合または2価の連結基である。
2価の連結基の定義は、上述したQで説明した定義と同義である。
Q b is a single bond or divalent linking group.
Definition of the divalent linking group are the same as those defined as described in the above-described Q a.

は、水酸基またはアルキル基である。
アルキル基の炭素数は、1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、1が特に好ましい。
R 7 is a hydroxyl group or an alkyl group.
The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, and particularly preferably 1.

Xが単結合またはアルキレン基の場合、hは1、iは0であり、
Xが窒素原子の場合、hは1〜2の整数であり、iは0〜1の整数であり、h+i=2を満たし、
Xが炭素原子またはケイ素原子の場合、hは1〜3の整数であり、iは0〜2の整数であり、h+i=3を満たし、
Xが2〜8価のオルガノポリシロキサン残基の場合、hは1〜7の整数であり、iは0〜6の整数であり、h+i=1〜7を満たす。
(−Q−SiR3−n)が2個以上ある場合は、2個以上の(−Q−SiR3−n)は、同一であっても異なっていてもよい。Rが2個以上ある場合は、2個以上の(−R)は、同一であっても異なっていてもよい。
When X is a single bond or an alkylene group, h is 1 and i is 0.
When X is a nitrogen atom, h is an integer of 1 to 2, i is an integer of 0 to 1, and h + i = 2 is satisfied.
When X is a carbon atom or a silicon atom, h is an integer of 1 to 3, i is an integer of 0 to 2, and h + i = 3 is satisfied.
When X is a 2 to 8 valent organopolysiloxane residue, h is an integer of 1 to 7, i is an integer of 0 to 6, and h + i = 1 to 7 is satisfied.
If (-Q b -SiR n L 3- n) is two or more, two or more (-Q b -SiR n L 3- n) may be be the same or different. If R 7 is two or more, two or more (-R 7) may be be the same or different.

71は、単結合、アルキレン基、または、炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基であり、化合物を製造しやすい点から、単結合が好ましい。
アルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
Q71 is a single bond, an alkylene group, or a group having an ethereal oxygen atom between carbon atoms of an alkylene group having 2 or more carbon atoms, and a single bond is preferable from the viewpoint of easy production of a compound.
The alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 6 carbon atoms.
The carbon number of the group having an ethereal oxygen atom between the carbon atoms of the alkylene group having 2 or more carbon atoms is preferably 2 to 10, and particularly preferably 2 to 6.

71は、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基であり、化合物を製造しやすい点から、水素原子が好ましい。
アルキル基としては、メチル基が好ましい。
R 71 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a hydrogen atom is preferable from the viewpoint of easy production of a compound.
As the alkyl group, a methyl group is preferable.

72は、単結合またはアルキレン基である。アルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6が特に好ましい。化合物を製造しやすい点から、Q72は、単結合または−CH−が好ましい。 Q 72 is a single bond or an alkylene group. The alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Q 72 is preferably a single bond or −CH 2− from the viewpoint of easy production of a compound.

72は、水素原子またはハロゲン原子であり、化合物を製造しやすい点から、水素原子が好ましい。 R 72 is a hydrogen atom or a halogen atom, and a hydrogen atom is preferable because it is easy to produce a compound.

yは、1〜10の整数であり、1〜6の整数が好ましい。
2個以上の[CHC(R71)(−Q72−SiR3−n)]は、同一であっても異なっていてもよい。
y is an integer of 1 to 10, and an integer of 1 to 6 is preferable.
Two or more [CH 2 C (R 71 ) (-Q 72- SiR n L 3-n )] may be the same or different.

基2−1としては、基2−1−1〜2−1−6が好ましい。
−Rf7−(X−Q−SiR3−n 式2−1−1
−Rf7−(X−Q21−N[−Q22−SiR3−n 式2−1−2
−Rf7−Q31−G(R)[−Q32−SiR3−n 式2−1−3
−Rf7−[C(O)N(R)]−Q41−(O)−C[−(O)−Q42−SiR3−n 式2−1−4
−Rf7−Q51−Si[−Q52−SiR3−n 式2−1−5
−Rf7−[C(O)N(R)]−Q61−Z[−Q62−SiR3−n 式2−1−6
なお、式2−1−1〜2−1−6中、Rf7、R、L、および、nの定義は、上述した通りである。
The group 2-1 is preferably groups 2-1 to 2-1-6.
−R f7 − (X 1 ) p −Q 1 −SiR n L 3-n Equation 2-1-1
−R f7 − (X 2 ) r −Q 21 −N [−Q 22 −SiR n L 3-n ] 2 equations 2-1-2
−R f7 −Q 31 −G (R 3 ) [ −Q 32- SiR n L 3-n ] 2 equations 2-1-3
−R f7 − [C (O) N (R d )] s −Q 41 − (O) t −C [− (O) u −Q 42 −SiR n L 3-n ] 3 equation 2-1-4
−R f7 −Q 51 −Si [−Q 52 −SiR n L 3-n ] 3 formula 2-1-5
−R f7 − [C (O) N (R d )] v −Q 61 −Z 3 [−Q 62 −SiR n L 3-n ] w Equation 2-1-6
The definitions of R f7 , R, L, and n in the formulas 2-1 to 2-1-6 are as described above.

は、−O−、または、−C(O)N(R)−である(ただし、式中のNはQに結合する)。
の定義は、上述した通りである。
pは、0または1である。
X 1 is -O- or -C (O) N (R d )-(where N in the equation is bound to Q 1).
The definition of R d is as described above.
p is 0 or 1.

は、アルキレン基である。なお、アルキレン基は、−O−、シルフェニレン骨格基、2価のオルガノポリシロキサン残基またはジアルキルシリレン基を有していてもよい。アルキレン基は、−O−、シルフェニレン骨格基、2価のオルガノポリシロキサン残基およびジアルキルシリレン基からなる群から選択される基を複数有していてもよい。
なお、アルキレン基が−O−、シルフェニレン骨格基、2価のオルガノポリシロキサン残基またはジアルキルシリレン基を有する場合、炭素原子−炭素原子間にこれらの基を有することが好ましい。
Q 1 is an alkylene group. The alkylene group may have —O—, a silphenylene skeleton group, a divalent organopolysiloxane residue or a dialkylsilylene group. The alkylene group may have a plurality of groups selected from the group consisting of -O-, a silphenylene skeleton group, a divalent organopolysiloxane residue and a dialkylsilylene group.
When the alkylene group has an —O—, silphenylene skeleton group, a divalent organopolysiloxane residue or a dialkylsilylene group, it is preferable to have these groups between carbon atoms.

で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。 The alkylene group represented by Q 1 is 1 to 10 preferably 2 to 6 is particularly preferred.

としては、pが0の場合は、−CHOCHCHCH−、−CHOCHCHOCHCHCH−、−CHCH−、−CHCHCH−、−CHOCHCHCHSi(CHOSi(CHCHCH−が好ましい。(Xが−O−の場合は、−CHCHCH−、−CHCHOCHCHCH−が好ましい。(Xが−C(O)N(R)−の場合は、炭素数2〜6のアルキレン基が好ましい(ただし、式中のNはQに結合する)。Qがこれらの基であると化合物が製造しやすい。 As for Q 1 , when p is 0, −CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 −, −CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 −, −CH 2 CH 2 −, −CH 2 CH 2 CH 2 −, −CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) 2 OSi (CH 3 ) 2 CH 2 CH 2 − is preferable. (X 1 ) When p is −O−, −CH 2 CH 2 CH 2 − and −CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 − are preferable. (X 1 ) When p is −C (O) N (R d ) −, an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms is preferable (however, N in the formula is bonded to Q 1). If Q 1 is these groups, the compound can be easily produced.

基2−1−1の具体例としては、以下の基が挙げられる。 Specific examples of the group 2-1-1 include the following groups.

Figure 2021035725
Figure 2021035725

は、−O−、−NH−、または、−C(O)N(R)−である。
の定義は、上述した通りである。
X 2 is -O-, -NH-, or -C (O) N (R d )-.
The definition of R d is as described above.

21は、単結合、アルキレン基、または、炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子、−C(O)−、−C(O)O−、−OC(O)−もしくは−NH−を有する基である。
21で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
21で表される炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子、−C(O)−、−C(O)O−、−OC(O)−または−NH−を有する基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
Q 21 is a single bond, an alkylene group, or an ethereal oxygen atom between carbon atoms of an alkylene group having 2 or more carbon atoms, −C (O) −, −C (O) O−, −OC ( O) A group having − or −NH−.
The alkylene group represented by Q 21 is 1 to 10 preferably 2 to 6 is particularly preferred.
Carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms represented by Q 21 - etheric oxygen atom between carbon atoms, -C (O) -, - C (O) O -, - OC (O) - or -NH The number of carbon atoms of the group having − is preferably 2 to 10, and particularly preferably 2 to 6.

21としては、化合物を製造しやすい点から、−CH−、−CHCH−、−CHCHCH−、−CHOCHCH−、−CHNHCHCH−、−CHCHOC(OCHCH−が好ましい(ただし、右側がNに結合する。)。 The Q 21, from the viewpoint of easily producing the compound, -CH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 OCH 2 CH 2 -, - CH 2 NHCH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 OC (OCH 2 CH 2- is preferable (however, the right side binds to N).

rは、0または1(ただし、Q21が単結合の場合は0である。)である。化合物を製造しやすい点から、0が好ましい。 r is 0 or 1 ( where 0 if Q 21 is a single bond). 0 is preferable from the viewpoint that the compound can be easily produced.

22は、アルキレン基、または、炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間に、2価のオルガノポリシロキサン残基、エーテル性酸素原子もしくは−NH−を有する基である。
22で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
22で表される炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間に、2価のオルガノポリシロキサン残基、エーテル性酸素原子または−NH−を有する基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
Q 22 represents an alkylene group or a carbon atom number of 2 or more alkylene group having a carbon - between carbon atoms, a divalent organopolysiloxane residues, etheric oxygen atom or a group having -NH-.
The alkylene group represented by Q 22 is 1 to 10 preferably 2 to 6 is particularly preferred.
Carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms represented by Q 22 - between carbon atoms, a divalent organopolysiloxane residues, the number of carbon atoms of the group having an etheric oxygen atom or -NH- is 2-10 Is preferable, and 2 to 6 are particularly preferable.

22としては、化合物を製造しやすい点から、−CHCHCH−、−CHCHOCHCHCH−が好ましい(ただし、右側がSiに結合する。)。 The Q 22, from the viewpoint of easily producing the compound, -CH 2 CH 2 CH 2 - , - CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 - is preferred (but the right side is attached to the Si.).

2個の[−Q22−SiR3−n]は、同一であっても異なっていてもよい。 The two [-Q 22- SiR n L 3-n ] may be the same or different.

基2−1−2の具体例としては、以下の基が挙げられる。 Specific examples of the group 2-1-2 include the following groups.

Figure 2021035725
Figure 2021035725

31は、単結合、アルキレン基、または、炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基であり、化合物を製造しやすい点から、単結合が好ましい。
31で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
31で表される炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
Q 31 is a single bond, an alkylene group, or a group having an ethereal oxygen atom between carbon atoms of an alkylene group having 2 or more carbon atoms, and a single bond is preferable from the viewpoint of easy production of a compound.
The alkylene group represented by Q 31 is 1 to 10 preferably 2 to 6 is particularly preferred.
Carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms represented by Q 31 - number of carbon atoms of the group having an etheric oxygen atom between carbon atoms, preferably 2 to 10, 2 to 6 is particularly preferred.

Gは、炭素原子またはケイ素原子である。
は、水酸基またはアルキル基である。Rで表されるアルキル基の炭素数は、1〜4が好ましい。
G(R)としては、化合物を製造しやすい点から、C(OH)またはSi(R3a)(ただし、R3aはアルキル基である。アルキル基の炭素数は1〜10が好ましく、メチル基が特に好ましい。)が好ましい。
G is a carbon atom or a silicon atom.
R 6 is a hydroxyl group or an alkyl group. The number of carbon atoms of the alkyl group represented by R 3 is preferably 1 to 4.
As G (R 3 ), C (OH) or Si (R 3a ) (however, R 3a is an alkyl group. The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 10 and methyl The group is particularly preferable.) Is preferable.

32は、アルキレン基、または、炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子もしくは2価のオルガノポリシロキサン残基を有する基である。
32で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
32で表される炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子または2価のオルガノポリシロキサン残基を有する基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
32としては、化合物を製造しやすい点から、−CHCH−、−CHCHCH−、−CHCHCHCHCHCHCHCH−が好ましい。
2個の[−Q32−SiR3−n]は、同一であっても異なっていてもよい。
Q 32 represents an alkylene group, or a carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms - a group having an organopolysiloxane residue of the ethereal oxygen atom or a divalent between carbon atoms.
The alkylene group represented by Q 32 is 1 to 10 preferably 2 to 6 is particularly preferred.
Carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms represented by Q 32 - number of carbon atoms of the group having an etheric oxygen atom or a divalent organopolysiloxane residues between the carbon atoms is preferably 2 to 10, 2 6 is particularly preferable.
As Q 32 , −CH 2 CH 2 −, −CH 2 CH 2 CH 2 −, −CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 − are preferable from the viewpoint of easy production of a compound.
The two [-Q 32- SiR n L 3-n ] may be the same or different.

基2−1−3の具体例としては、以下の基が挙げられる。 Specific examples of groups 2-1-3 include the following groups.

Figure 2021035725
Figure 2021035725

式2−1−4中のRの定義は、上述した通りである。
sは、0または1である。
41は、単結合、アルキレン基、または、炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基である。
41で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
41で表される炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
tは、0または1(ただし、Q41が単結合の場合は0である。)である。
−Q41−(O)−としては、化合物を製造しやすい点から、sが0の場合は、単結合、−CHO−、−CHOCH−、−CHOCHCHO−、−CHOCHCHOCH−、−CHOCHCHCHCHOCH−が好ましく(ただし、左側がRf7に結合する。)、sが1の場合は、単結合、−CH−、−CHCH−が好ましい。
The definition of R d in Equation 2-1-4 is as described above.
s is 0 or 1.
Q 41 represents a single bond, an alkylene group or a carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms - a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms.
The alkylene group represented by Q 41 is 1 to 10 preferably 2 to 6 is particularly preferred.
Carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms represented by Q 41 - number of carbon atoms of the group having an etheric oxygen atom between carbon atoms, preferably 2 to 10, 2 to 6 is particularly preferred.
t is 0 or 1 (however, 0 when Q 41 is a single bond).
As for −Q 41 − (O) t −, when s is 0, it is a single bond, −CH 2 O− , −CH 2 OCH 2 −, −CH 2 OCH 2 CH 2 because it is easy to produce a compound. O−, −CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 −, −CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 − is preferable (however, the left side binds to R f7 ), and when s is 1, single bond, -CH 2 -, - CH 2 CH 2 - is preferred.

42は、アルキレン基であり、上記アルキレン基は−O−、−C(O)N(R)−〔Rの定義は、上述した通りである。〕、シルフェニレン骨格基、2価のオルガノポリシロキサン残基またはジアルキルシリレン基を有していてもよい。
なお、アルキレン基が−O−またはシルフェニレン骨格基を有する場合、炭素原子−炭素原子間に−O−またはシルフェニレン骨格基を有することが好ましい。また、アルキレン基が−C(O)N(R)−、ジアルキルシリレン基または2価のオルガノポリシロキサン残基を有する場合、炭素原子−炭素原子間または(O)u1と結合する側の末端にこれらの基を有することが好ましい。
42で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
Q 42 is an alkylene group, the alkylene group -O -, - C (O) N (R d) - [in R d definitions are as described above. ], It may have a silphenylene skeleton group, a divalent organopolysiloxane residue or a dialkylsilylene group.
When the alkylene group has an —O— or sylphenylene skeletal group, it is preferable to have an —O— or sylphenylene skeletal group between carbon atoms. When the alkylene group has a -C (O) N (R d )-, dialkylsilylene group or a divalent organopolysiloxane residue, it is between carbon atoms or the end on the side that binds to (O) u1. It is preferable to have these groups in.
The alkylene group represented by Q 42 is 1 to 10 preferably 2 to 6 is particularly preferred.

uは、0または1である。
−(O)−Q42−としては、化合物を製造しやすい点から、−CHCH−、−CHCHCH−、−CHOCHCHCH−、−CHOCHCHCHCHCH−、−OCHCHCH−、−OSi(CHCHCHCH−、−OSi(CHOSi(CHCHCHCH−、−CHCHCHSi(CHPhSi(CHCHCH−が好ましい(ただし、右側がSiに結合する。)
u is 0 or 1.
- (O) u -Q 42 - as it is from the viewpoint of easily producing the compound, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 −, −OCH 2 CH 2 CH 2 −, −OSi (CH 3 ) 2 CH 2 CH 2 CH 2 −, −OSi (CH 3 ) 2 OSi (CH 3 ) 2 CH 2 CH 2 CH 2 −, −CH 2 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) 2 PhSi (CH 3 ) 2 CH 2 CH 2 − is preferable (however, the right side is bonded to Si).

3個の[−(O)−Q42−SiR3−n]は、同一であっても異なっていてもよい。 The three [-(O) u- Q 42- SiR n L 3-n ] may be the same or different.

基2−1−4の具体例としては、以下の基が挙げられる。 Specific examples of groups 2-1-4 include the following groups.

Figure 2021035725
Figure 2021035725

51は、アルキレン基、または、炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基である。
51で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
51で表される炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
51としては、化合物を製造しやすい点から、−CHOCHCHCH−、−CHOCHCHOCHCHCH−、−CHCH−、−CHCHCH−が好ましい(ただし、右側がSiに結合する。)。
Q 51 represents an alkylene group, or a carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms - a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms.
The alkylene group represented by Q 51 is 1 to 10 preferably 2 to 6 is particularly preferred.
Carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms represented by Q 51 - number of carbon atoms of the group having an etheric oxygen atom between carbon atoms, preferably 2 to 10, 2 to 6 is particularly preferred.
The Q 51, from the viewpoint of easily producing the compound, -CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 -is preferable (however, the right side is bonded to Si).

52は、アルキレン基、または、炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子もしくは2価のオルガノポリシロキサン残基を有する基である。
52で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
52で表される炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子または2価のオルガノポリシロキサン残基を有する基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
52としては、化合物を製造しやすい点から、−CHCHCH−、−CHCHOCHCHCH−が好ましい(ただし、右側がSiR3−nに結合する。)。
Q 52 represents an alkylene group, or a carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms - a group having an organopolysiloxane residue of the ethereal oxygen atom or a divalent between carbon atoms.
The carbon number of the alkylene group represented by Q 52 is preferably 1 to 10, and particularly preferably 2 to 6.
Carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms represented by Q 52 - number of carbon atoms of the group having an etheric oxygen atom or a divalent organopolysiloxane residues between the carbon atoms is preferably 2 to 10, 2 6 is particularly preferable.
The Q 52, from the viewpoint of easily producing the compound, -CH 2 CH 2 CH 2 - , - CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 - is preferred (but the right side is attached to the SiR n L 3-n .).

3個の[−Q52−SiR3−n]は、同一であっても異なっていてもよい。 The three [-Q 52- SiR n L 3-n ] may be the same or different.

基2−1−5の具体例としては、以下の基が挙げられる。 Specific examples of groups 2-1-5 include the following groups.

Figure 2021035725
Figure 2021035725

式2−1−6中のRの定義は、上述の通りである。
vは、0または1である。
The definition of R d in Equation 2-1-6 is as described above.
v is 0 or 1.

61は、アルキレン基、または、炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基である。
61で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
61で表される炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
61としては、化合物を製造しやすい点から、−CHOCHCHCH−、−CHOCHCHOCHCHCH−、−CHCH−、−CHCHCH−が好ましい(ただし、右側がZに結合する。)。
Q 61 represents an alkylene group, or a carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms - a group having an etheric oxygen atom between carbon atoms.
The alkylene group represented by Q 61 is 1 to 10 preferably 2 to 6 is particularly preferred.
Carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms represented by Q 61 - number of carbon atoms of the group having an etheric oxygen atom between carbon atoms, preferably 2 to 10, 2 to 6 is particularly preferred.
The Q 61, from the viewpoint of easily producing the compound, -CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 − is preferred (however, the right side binds to Z 3).

は、(w+1)価のオルガノポリシロキサン残基である。
wは、2〜7の整数である。
(w+1)価のオルガノポリシロキサン残基としては、下記の基が挙げられる。ただし、下式におけるRは、上述の通りである。
Z 3 is a (w + 1) -valent organopolysiloxane residue.
w is an integer of 2 to 7.
Examples of the (w + 1) -valent organopolysiloxane residue include the following groups. However, Ra in the following equation is as described above.

Figure 2021035725
Figure 2021035725

62は、アルキレン基、または、炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子もしくは2価のオルガノポリシロキサン残基を有する基である。
62で表されるアルキレン基の炭素数は、1〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
62で表される炭素数2以上のアルキレン基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子または2価のオルガノポリシロキサン残基を有する基の炭素数は、2〜10が好ましく、2〜6が特に好ましい。
62としては、化合物を製造しやすい点から、−CHCH−、−CHCHCH−が好ましい。
Q 62 represents an alkylene group, or a carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms - a group having an organopolysiloxane residue of the ethereal oxygen atom or a divalent between carbon atoms.
The alkylene group represented by Q 62 is 1 to 10 preferably 2 to 6 is particularly preferred.
Carbon atom of the alkylene group having 2 or more carbon atoms represented by Q 62 - number of carbon atoms of the group having an etheric oxygen atom or a divalent organopolysiloxane residues between the carbon atoms is preferably 2 to 10, 2 6 is particularly preferable.
The Q 62, from the viewpoint of easily producing the compound, -CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 - is preferred.

w個の[−Q62−SiR3−n]は、同一であっても異なっていてもよい。 The w [-Q 62- SiR n L 3-n ] may be the same or different.

化合物1の具体例としては、国際公開第2013/042732号、国際公開第2013/121984号、国際公開第2013/121985号、国際公開第2013/121986号、国際公開第2014/163004号、国際公開第2015/087902号、特開2014−080473号公報および特開2015−199906号公報に記載の含フッ素エーテル化合物、特許文献1に記載のパーフルオロ(ポリ)エーテル含有シラン化合物、特許文献2に記載のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー、特許文献3に記載の化合物等が挙げられる。 Specific examples of Compound 1 include International Publication No. 2013/042732, International Publication No. 2013/121984, International Publication No. 2013/121985, International Publication No. 2013/121986, International Publication No. 2014/163004, International Publication No. Fluorine-containing ether compounds described in JP-A-2015 / 087902, JP-A-2014-080473 and JP-A-2015-199906, perfluoro (poly) ether-containing silane compounds described in Patent Document 1, and Patent Document 2. Fluoroxyalkylene group-containing polymer, the compound described in Patent Document 3, and the like can be mentioned.

含フッ素エーテル化合物は、市販品を使用することもできる。例えば信越化学工業社製のKY−100シリーズ(KY−178、KY−185、KY−195等)、ダイキン工業社製のオプツール(登録商標)DSX、オプツール(登録商標)AES、オプツール(登録商標)UF503、オプツール(登録商標)UD509、旭硝子社製のAfluid(登録商標)S550が挙げられる。 As the fluorine-containing ether compound, a commercially available product can also be used. For example, KY-100 series (KY-178, KY-185, KY-195, etc.) manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd., Optool (registered trademark) DSX, Optool (registered trademark) AES, Optool (registered trademark) manufactured by Daikin Industries, Ltd. Examples thereof include UF503, Optool (registered trademark) UD509, and Afluid (registered trademark) S550 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.

本発明の機能層付き物品は、上記中間層を有することで、表面層の性能の経時的な低下が抑制された、耐久性に優れる機能層付き物品である。例えば、表面層が撥水撥油性を有する場合、撥水性を図る指標として水接触角が挙げられる。表面層の空気側の表面の水接触角は、100度以上が好ましく、105度以上がより好ましく、110度以上がさらに好ましく、115度以上が特に好ましい。水接触角が100度以上であれば、表面層の撥水性に優れる。表面層の水接触角は、高いほど好ましいため、上限値は特に限定されない。水接触角は、接触角測定装置(DM−500:製品名、協和界面科学社製)を用いて測定される。 The article with a functional layer of the present invention is an article with a functional layer having excellent durability, in which the deterioration of the performance of the surface layer with time is suppressed by having the intermediate layer. For example, when the surface layer has water repellency and oil repellency, the water contact angle can be mentioned as an index for measuring water repellency. The water contact angle of the surface of the surface layer on the air side is preferably 100 degrees or more, more preferably 105 degrees or more, further preferably 110 degrees or more, and particularly preferably 115 degrees or more. When the water contact angle is 100 degrees or more, the water repellency of the surface layer is excellent. Since the higher the water contact angle of the surface layer is, the more preferable it is, the upper limit is not particularly limited. The water contact angle is measured using a contact angle measuring device (DM-500: product name, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

本発明の機能層付き物品は、例えば、表面層の空気側の表面について、JIS L0849:2013(ISO 105−X12:2001)に準拠して往復式トラバース試験機(大栄精機社製)を用い、スチールウールボンスター(番手:♯0000、寸法:5mm×10mm×10mm)を荷重:9.8N、速度:80rpmで3,000回往復させた後の水接触角を100度以上に保持できることが好ましく、105度以上に保持できることがより好ましい。 The article with a functional layer of the present invention uses, for example, a reciprocating traverse tester (manufactured by Daiei Seiki Co., Ltd.) for the air-side surface of the surface layer in accordance with JIS L0849: 2013 (ISO 105-X12: 2001). It is preferable that the water contact angle can be maintained at 100 degrees or more after the steel wool bonster (count: # 0000, dimensions: 5 mm × 10 mm × 10 mm) is reciprocated 3,000 times at a load of 9.8 N and a speed of 80 rpm. It is more preferable that the temperature can be held at 105 degrees or higher.

本発明の機能層付き物品は、例えば、表面層の空気側の表面について、初期水接触角から上記3,000回往復後の表面層の水接触角を引いた値(接触角低下量)が、25度以下であるのが好ましく、15度以下であるのがより好ましく、10度以下であるのが特に好ましい。接触角低下量は、小さいほど好ましいため、下限値は特に限定されない。 In the article with a functional layer of the present invention, for example, for the air-side surface of the surface layer, the value obtained by subtracting the water contact angle of the surface layer after the above 3,000 round trips from the initial water contact angle (contact angle reduction amount) is obtained. , 25 degrees or less, more preferably 15 degrees or less, and particularly preferably 10 degrees or less. Since the smaller the contact angle reduction amount is, the more preferable it is, the lower limit value is not particularly limited.

本発明の機能層付き物品は、表面層の空気側の表面で測定される硬度、例えば、マルテンス硬度が高いことから、耐久性に優れると想定される。本発明の機能層付き物品において、表面層の空気側の表面について、インデンテーション試験装置(フィッシャー製、ピコデンターHM500)を用い、押込荷重を0.03mN、保持時間を5秒、負荷速度および除荷速度0.05mN/5秒として測定されるマルテンス硬度は、8,500MPa以上が好ましく、10,000MPa以上がより好ましい。 The article with a functional layer of the present invention is assumed to have excellent durability because it has a high hardness measured on the air side surface of the surface layer, for example, a Martens hardness. In the article with a functional layer of the present invention, the indentation test device (Picodenter HM500 manufactured by Fisher) was used for the air-side surface of the surface layer, the pushing load was 0.03 mN, the holding time was 5 seconds, the load speed and the unloading were performed. The Martens hardness measured at a speed of 0.05 mN / 5 seconds is preferably 8,500 MPa or more, more preferably 10,000 MPa or more.

[機能層付き物品の製造方法]
本発明の機能層付き物品の製造方法としては、上記中間層を形成し、上記酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物を用いて中間層の表面に表面層を形成する方法が挙げられる。
[Manufacturing method of goods with functional layer]
As a method for producing an article with a functional layer of the present invention, a method of forming the intermediate layer and forming a surface layer on the surface of the intermediate layer using an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide is used. Can be mentioned.

(中間層の形成)
中間層の形成方法は、特に限定されず、ドライコーティングまたはウェットコーティングが挙げられ、中間層の表層領域におけるAl含有率を調整し易い点および層の硬度を高くできる点から、ドライコーティングが好ましい。
(Formation of intermediate layer)
The method for forming the intermediate layer is not particularly limited, and examples thereof include dry coating and wet coating. Dry coating is preferable because the Al content in the surface layer region of the intermediate layer can be easily adjusted and the hardness of the layer can be increased.

ドライコーティングとしては、物理的蒸着法(真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法)、化学的蒸着法(熱CVD法、プラズマCVD法、光CVD法)、イオンビームスパッタリング法等が挙げられる。 Examples of the dry coating include a physical vapor deposition method (vacuum vapor deposition method, ion plating method, sputtering method), a chemical vapor deposition method (thermal CVD method, plasma CVD method, optical CVD method), ion beam sputtering method and the like.

中間層をドライコーティングで形成する場合、真空蒸着法またはスパッタリング法が好ましく、表面層との反応性が良好であり耐久性に優れる機能層を形成できる点から、スパッタリング法が特に好ましい。 When the intermediate layer is formed by dry coating, the vacuum deposition method or the sputtering method is preferable, and the sputtering method is particularly preferable because a functional layer having good reactivity with the surface layer and excellent durability can be formed.

中間層を真空蒸着法で形成する際の具体的な方法としては、酸化ケイ素と酸化アルミニウムとを共蒸着させて形成する方法、酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの混合物を蒸着して形成する方法等が挙げられる。 Specific methods for forming the intermediate layer by the vacuum vapor deposition method include a method of co-depositing silicon oxide and aluminum oxide to form the intermediate layer, and a method of forming a mixture of silicon oxide and aluminum oxide by vapor deposition. Can be mentioned.

真空蒸着の際の温度は、20〜300℃が好ましく、30〜200℃が特に好ましい。真空蒸着の際の圧力は、1×10−1Pa以下が好ましく、1×10−2Pa以下が特に好ましい。 The temperature at the time of vacuum deposition is preferably 20 to 300 ° C, particularly preferably 30 to 200 ° C. The pressure during vacuum deposition is preferably 1 × 10 -1 Pa or less, and particularly preferably 1 × 10 -2 Pa or less.

中間層をスパッタリング法で形成する際の具体的な方法としては、構成材料に応じたスパッタリングターゲットと雰囲気ガスを選択して常法によりスパッタリングを行う方法等が挙げられる。本発明における中間層においては、例えば、ケイ素原子(Si)とアルミニウム原子(Al)の合計量に対するAlの原子%が55〜98原子%であるSiAl混合ターゲットを用い、酸化性ガス濃度を十分に高くしたスパッタガス中で反応性スパッタを行うことにより成膜することができる。この場合のスパッタガスとしては、Arと酸素の混合ガスが好ましく用いられる。 Specific methods for forming the intermediate layer by the sputtering method include a method of selecting a sputtering target and an atmospheric gas according to the constituent materials and performing sputtering by a conventional method. In the intermediate layer in the present invention, for example, a SiAl mixed target in which the atomic% of Al is 55 to 98 atomic% with respect to the total amount of silicon atoms (Si) and aluminum atoms (Al) is used, and the oxidizing gas concentration is sufficiently adjusted. A film can be formed by performing reactive sputtering in a high sputter gas. As the sputtering gas in this case, a mixed gas of Ar and oxygen is preferably used.

また、ターゲットとして、Si単体からなるターゲットとAl単体からなるターゲットの2種類を用いて、それぞれのターゲットに対して投入電力を変えることで、得られる中間層におけるSiとAlの含有割合を調整してもよい。この場合も、酸化性ガス濃度を十分に高くしたスパッタガス中で反応性スパッタを行うことにより中間層を成膜することができる。 Further, by using two types of targets, a target made of Si alone and a target made of Al alone, and changing the input power for each target, the content ratio of Si and Al in the obtained intermediate layer can be adjusted. You may. In this case as well, the intermediate layer can be formed by performing reactive sputtering in a sputtering gas having a sufficiently high oxidizing gas concentration.

さらに、まず、SiとAlの合計量に対するAlの原子%が55〜98原子%であるSiAl混合ターゲットを用い、Arガス等の不活性ガス中でスパッタリングを行い、SiとAlのみからなる中間層の前駆層を形成させ、その後、前駆層に、例えば、高周波(RF;Radio Frequency)プラズマを用いて、酸素を反応させて中間層とする方法で成膜してもよい。 Further, first, using a SiAl mixed target in which the atomic% of Al is 55 to 98 atomic% with respect to the total amount of Si and Al, sputtering is performed in an inert gas such as Ar gas, and an intermediate layer composed of only Si and Al is performed. The precursor layer may be formed, and then, for example, a radio frequency (RF) plasma may be used to react the precursor layer with oxygen to form an intermediate layer.

この方法においても、Si単体からなるターゲットとAl単体からなるターゲットの2種類を用いて、前駆層を形成させ、その後、酸化反応を行ってもよい。 Also in this method, a precursor layer may be formed by using two types of a target composed of Si alone and a target composed of Al alone, and then an oxidation reaction may be carried out.

ウェットコーティングとしては、ゾルゲル法、スピンコート法、ワイプコート法、スプレーコート法、スキージーコート法、ディップコート法、ダイコート法、インクジェット法、フローコート法、ロールコート法、キャスト法、ラングミュア・ブロジェット法、グラビアコート法等が挙げられる。 Wet coatings include sol-gel method, spin coating method, wipe coating method, spray coating method, squeegee coating method, dip coating method, die coating method, inkjet method, flow coating method, roll coating method, casting method, Langmuir Brodget method. , The gravure coat method and the like.

中間層をウェットコーティングで形成する場合、ケイ素のアルコキシドとアルミニウムのアルコキシドの混合物(またはアルミニウムのアルコキシド)からゾルゲル法により形成するのが好ましい。 When the intermediate layer is formed by a wet coating, it is preferably formed from a mixture of silicon alkoxide and aluminum alkoxide (or aluminum alkoxide) by the sol-gel method.

(表面層の形成)
中間層を形成した後、その表面に、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物をウェットコーティングまたはドライコーティングして表面層を形成する。
(Formation of surface layer)
After forming the intermediate layer, the surface layer is formed by wet coating or dry coating an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide.

ドライコーティングとしては、上述した中間層の場合と同様の方法が挙げられ、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物において、該基が加水分解性シリル基である場合に、化合物の分解を抑制できる点、および装置の簡便さの点から、真空蒸着法が特に好ましい。真空蒸着時には、鉄や鋼等の金属多孔体に、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物またはこれを含む組成物や、これらに溶媒を加えた溶液または分散液を含浸させたペレット状物質を使用してもよい。 Examples of the dry coating include the same method as in the case of the intermediate layer described above. In an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide, when the group is a hydrolyzable silyl group, the compound The vacuum vapor deposition method is particularly preferable from the viewpoint of suppressing decomposition and the simplicity of the apparatus. At the time of vacuum vapor deposition, a metal porous body such as iron or steel was impregnated with an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide or a composition containing the same, or a solution or dispersion in which a solvent was added thereto. Pellets may be used.

真空蒸着の際の温度は、20〜300℃が好ましく、30〜200℃が特に好ましい。真空蒸着の際の圧力は、1×10−1Pa以下が好ましく、1×10−2Pa以下が特に好ましい。 The temperature at the time of vacuum deposition is preferably 20 to 300 ° C, particularly preferably 30 to 200 ° C. The pressure during vacuum deposition is preferably 1 × 10 -1 Pa or less, and particularly preferably 1 × 10 -2 Pa or less.

ドライコーティングにおいては、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物の1種を単独で用いてもよく、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物の2種以上の混合物として用いてもよく、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物と他の成分(ただし、溶媒を除く。)とを含む組成物として用いてもよく、これらに溶媒を加えた溶液または分散液として用いてもよい。 In the dry coating, one of the organic compounds having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide may be used alone, or a mixture of two or more kinds of organic compounds having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide. It may be used as a composition containing an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide and other components (excluding the solvent), and a solution obtained by adding a solvent to these. Alternatively, it may be used as a dispersion.

ウェットコーティングとしては、上述した中間層の場合と同様の方法が挙げられる。ウェットコーティングにおいては、表面層形成用コーティング液が好適に用いられる。表面層形成用コーティング液は、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物と溶媒とを含む溶液または分散液である。 As the wet coating, the same method as in the case of the intermediate layer described above can be mentioned. In wet coating, a coating liquid for forming a surface layer is preferably used. The coating liquid for forming a surface layer is a solution or a dispersion liquid containing an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide and a solvent.

溶媒は、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物の種類に応じて適宜選択される。上記化合物が含フッ素化合物である場合、溶媒としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒は、フッ素系有機溶媒であってもよく、非フッ素系有機溶媒であってもよく、両溶媒を含んでもよい。フッ素系有機溶媒としては、フッ素化アルカン、フッ素化芳香族化合物、フルオロアルキルエーテル、フッ素化アルキルアミン、フルオロアルコール等が挙げられる。 The solvent is appropriately selected depending on the type of the organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide. When the compound is a fluorine-containing compound, an organic solvent is preferable as the solvent. The organic solvent may be a fluorine-based organic solvent, a non-fluorine-based organic solvent, or both solvents. Examples of the fluorinated organic solvent include fluorinated alkanes, fluorinated aromatic compounds, fluoroalkyl ethers, fluorinated alkylamines, fluoroalcohols and the like.

非フッ素系有機溶媒としては、水素原子および炭素原子のみからなる化合物と、水素原子、炭素原子および酸素原子のみからなる化合物が好ましく、炭化水素系有機溶媒、アルコール系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、エステル系有機溶媒が挙げられる。 As the non-fluorine-based organic solvent, a compound consisting of only hydrogen atoms and carbon atoms and a compound consisting of only hydrogen atoms, carbon atoms and oxygen atoms are preferable, and hydrocarbon-based organic solvents, alcohol-based organic solvents, ketone-based organic solvents, etc. Examples thereof include ether-based organic solvents and ester-based organic solvents.

表面層形成用コーティング液は、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物および溶媒の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の成分、不純物(加水分解性シリル基を有する化合物の製造工程で生成した副生成物等)を含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物において、該基が加水分解性シリル基である場合に、加水分解性シリル基の加水分解と縮合反応を促進する酸触媒や塩基性触媒等の公知の添加剤が挙げられる。 The coating liquid for forming the surface layer contains not only organic compounds and solvents having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide, but also other components and impurities (hydrolyzable silyl groups) as long as the effects of the present invention are not impaired. It may contain a by-product produced in the manufacturing process of the compound having the compound). As other components, for example, in an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide, when the group is a hydrolyzable silyl group, the hydrolysis and condensation reaction of the hydrolyzable silyl group is promoted. Examples thereof include known additives such as an acid catalyst and a basic catalyst.

表面層形成用コーティング液の固形分濃度は、0.001〜50質量%が好ましく、0.05〜30質量%が特に好ましい。表面層形成用コーティング液の固形分濃度は、加熱前の表面層形成用コーティング液の質量と、120℃の対流式乾燥機にて4時間加熱した後の質量とから算出する値である。 The solid content concentration of the coating liquid for forming the surface layer is preferably 0.001 to 50% by mass, particularly preferably 0.05 to 30% by mass. The solid content concentration of the surface layer forming coating liquid is a value calculated from the mass of the surface layer forming coating liquid before heating and the mass after heating in a convection dryer at 120 ° C. for 4 hours.

<後処理>
表面層の耐摩耗性を向上させるために、必要に応じて、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物と中間層との反応を促進するための操作を行ってもよい。該操作としては、加熱、加湿、光照射等が挙げられる。例えば、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物において、該基が加水分解性シリル基である場合には、水分を有する大気中で表面層が形成された中間層付き基材を加熱して、加水分解性シリル基のシラノール基への加水分解反応、シラノール基の縮合反応によるシロキサン結合の生成、中間層の表面のシラノール基、Al−OH基等と加水分解性シリル基を有する化合物のシラノール基との縮合反応等の反応を促進できる。
<Post-processing>
In order to improve the wear resistance of the surface layer, if necessary, an operation for accelerating the reaction between the organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide and the intermediate layer may be carried out. Examples of the operation include heating, humidification, and light irradiation. For example, in an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide, when the group is a hydrolyzable silyl group, a base material with an intermediate layer having a surface layer formed in the atmosphere having water may be used. When heated, it has a hydrolyzable silyl group such as a hydrolyzable silyl group to a silanol group, a silanol group condensation reaction to form a siloxane bond, a silanol group on the surface of the intermediate layer, an Al-OH group, etc. Reactions such as a condensation reaction of a compound with a silanol group can be promoted.

表面処理後、表面層中の化合物であって他の化合物や中間層と化学結合していない化合物は、必要に応じて除去してもよい。具体的な方法としては、例えば、表面層に溶媒をかけ流す方法、溶媒をしみ込ませた布でふき取る方法等が挙げられる。 After the surface treatment, the compounds in the surface layer that are not chemically bonded to other compounds or the intermediate layer may be removed if necessary. Specific methods include, for example, a method of pouring a solvent over the surface layer, a method of wiping with a cloth soaked with the solvent, and the like.

[用途]
本発明の機能層付き物品は、輸送機器用物品、精密機器用物品、光学機器用物品、建築用物品または電子機器用物品に用いるのが好ましい。また、本発明の機能層付き物品は、上記各種機器以外の物品に用いてもよい。
[Use]
The article with a functional layer of the present invention is preferably used for an article for transportation equipment, an article for precision equipment, an article for optical equipment, an article for construction, or an article for electronic equipment. Further, the article with the functional layer of the present invention may be used for articles other than the above-mentioned various devices.

輸送機器用物品の具体例としては、電車、自動車、船舶および航空機等における、外装部材、内装部材、ガラス(例えば、フロントガラス、サイドガラス及びリアガラス)、ミラー、タイヤホイールが挙げられる。精密機器用物品の具体例としては、撮影機器における窓材が挙げられる。光学機器用物品の具体例としては、レンズが挙げられる。建築用物品の具体例としては、窓、床材、壁材、ドア材が挙げられる。電子機器用物品の具体例は、通信用端末または画像表示装置におけるディスプレイ用ガラス、ディスプレイ用保護フィルム、反射防止フィルム、指紋センサーが挙げられる。 Specific examples of articles for transportation equipment include exterior members, interior members, glass (for example, windshield, side glass and rear glass), mirrors, tire wheels, etc. in trains, automobiles, ships, aircraft, and the like. Specific examples of articles for precision equipment include window materials in photographic equipment. Specific examples of articles for optical instruments include lenses. Specific examples of building articles include windows, floor materials, wall materials, and door materials. Specific examples of articles for electronic devices include display glass, display protective films, antireflection films, and fingerprint sensors in communication terminals or image display devices.

本発明によれば、基材の表面上に、酸化ケイ素および酸化アルミニウムを含む中間層を形成し、上記中間層上に酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物をウェットコーティングまたはドライコーティングすることにより表面層を形成して、上記中間層および中間層上に直接積層された上記表面層を含む機能層を有する、機能層付き物品を得る方法であって、上記機能層における、X線光電子分光法により取得した深さ方向プロファイルの各深さ地点において、炭素原子、酸素原子、アルミニウム原子、およびケイ素原子の合計数に対する炭素原子の割合が初めて5原子%以下となった深さ地点を起点とし、上記起点から深さ方向に1.0nm以上3.0nm以下である領域における、ケイ素原子とアルミニウム原子の合計数に対するアルミニウム原子の割合の、深さ方向の平均値が、55原子%以上98原子%以下である、機能層付き物品の製造方法が提供される。
上記製造方法における、各構成の説明は、上述と同様であるので省略する。
According to the present invention, an intermediate layer containing silicon oxide and aluminum oxide is formed on the surface of the base material, and an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide is wet-coated or dried on the intermediate layer. A method of forming a surface layer by coating to obtain an article with a functional layer having a functional layer including the intermediate layer and the surface layer directly laminated on the intermediate layer, wherein X in the functional layer At each depth point of the depth profile obtained by photoelectron spectroscopy, the ratio of carbon atoms to the total number of carbon atoms, oxygen atoms, aluminum atoms, and silicon atoms became 5 atomic% or less for the first time. The average value in the depth direction of the ratio of aluminum atoms to the total number of silicon atoms and aluminum atoms in the region of 1.0 nm or more and 3.0 nm or less in the depth direction from the above starting point is 55 atom%. Provided is a method for producing an article with a functional layer having a content of 98 atomic% or less.
The description of each configuration in the above manufacturing method is the same as described above, and thus will be omitted.

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。例1〜3は実施例であり、例4〜7は比較例である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto. Examples 1 to 3 are examples, and examples 4 to 7 are comparative examples.

各例において、以下の材料を用いて、性能として撥水撥油性を有する機能層付き物品を製造し、以下の物性測定および評価を行った。
[材料]
基材;サファイア基板(100mmφ、厚さ0.8mm、信光社製)
酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物;WO2014/126064中の化合物(ii−2)の合成方法で合成した、以下の化学式で表される含フッ素エーテル化合物(数平均分子量:4,920)(以下、「含フッ素エーテル化合物F」と記す。)。
CFCFOCFCFO(CFCFCFCFOCFCFO)13CFCFCFC(O)NHCHCHCHSi(OCH
In each example, the following materials were used to produce articles with a functional layer having water and oil repellency as performance, and the following physical property measurements and evaluations were performed.
[material]
Base material: Sapphire substrate (100 mmφ, thickness 0.8 mm, manufactured by Shinko Co., Ltd.)
An organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide; a fluorine-containing ether compound represented by the following chemical formula synthesized by the method for synthesizing the compound (ii-2) in WO2014 / 126064 (number average molecular weight: 4). , 920) (hereinafter referred to as "fluorine-containing ether compound F").
CF 3 CF 2 OCF 2 CF 2 O (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 O) 13 CF 2 CF 2 CF 2 C (O) NHCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

[物性および評価]
(C含有率およびAl含有率)
以下の装置、測定条件、方法により、C含有率およびAl含有率を算出した。なお、測定は各一回行った。
[Physical characteristics and evaluation]
(C content and Al content)
The C content and Al content were calculated by the following devices, measurement conditions, and methods. The measurement was performed once for each.

<装置>
X線光電子分光分析装置;アルバック・ファイ社製のQuantera−SXM
<測定条件>
X線源;ビーム径約100μmφの単色化AlKα線
光電子検出角度;45度
パスエネルギー;224eV
ステップエネルギー;0.4eV/step
スパッタイオン;加速電圧1kVのArイオン
X線のビーム照射径;100μmφ
測定エリア;100μmφ
スパッタ銃のイオン種;Ar
スパッタ銃の加速電圧;1kV
スパッタ銃のラスターサイズ;3×3mm
スパッタの間隔;1分
スパッタ銃のシリコンウエハ上SiO換算スパッタレート;0.78nm/分
<Device>
X-ray photoelectron spectroscopy analyzer; Quantera-SXM manufactured by ULVAC-PHI
<Measurement conditions>
X-ray source; monochromatic AlKα ray with a beam diameter of about 100 μmφ Photoelectron detection angle; 45 degree pass energy; 224 eV
Step energy; 0.4 eV / step
Spatter ion; Ar ion X-ray beam irradiation diameter with acceleration voltage of 1 kV; 100 μmφ
Measurement area: 100 μmφ
Sputter gun ion species; Ar +
Acceleration voltage of spatter gun; 1kV
Raster size of spatter gun; 3 x 3 mm 2
Sputtering interval; 1 minute SiO 2 equivalent sputtering rate on silicon wafer of sputter gun; 0.78 nm / min

<方法>
まず、シリコンウエハ上の膜厚既知のSiO膜(標準試料。ケイ・エス・ティワールド社製の熱酸化膜。)を用いて、SiO膜のスパッタレートが1.00nm/分以下となるように、スパッタ銃のラスターサイズを3×3mmに調節した。ラスターサイズ3×3mmでのSiO膜のスパッタレートは、0.78nm/分であった。
<Method>
First, using a SiO 2 film having a known film thickness on a silicon wafer (standard sample, a thermal oxide film manufactured by KST World), the sputter rate of the SiO 2 film is 1.00 nm / min or less. As described above, the raster size of the spatter gun was adjusted to 3 × 3 mm 2. The sputtering rate of the SiO 2 film at a raster size of 3 × 3 mm 2 was 0.78 nm / min.

次いで、上記のスパッタリング条件にて、機能層の空気側からC1s、O1s、Al2p、Si2pのピークの積分強度の深さ方向プロファイルを取得した。この際、スパッタリングの間隔は、1分刻みとした。それぞれのピークの積分強度から、装置に付随した解析ソフト(MultiPak Version 9.3.0.3)を用いて、C含有率およびAl含有率を算出した。なお、中間層の表層領域におけるAl含有率は、領域Qに含まれる深さ方向の2点の平均値である。また、機能層の空気側の最表面からの深さは、上記標準試料の分析で得られたスパッタレートから、SiO換算値として求めた。 Next, under the above sputtering conditions, a depth profile of the integrated intensities of the peaks of C1s, O1s, Al2p, and Si2p was obtained from the air side of the functional layer. At this time, the sputtering interval was set to 1 minute increments. From the integrated intensity of each peak, the C content and Al content were calculated using the analysis software (MultiPak Version 9.3.0.3) attached to the device. The Al content in the surface layer region of the intermediate layer is an average value of two points in the depth direction included in the region Q. The depth of the functional layer from the outermost surface on the air side was determined as a SiO 2 conversion value from the sputtering rate obtained in the analysis of the standard sample.

(初期水接触角)
表面層の空気側の表面に、2μLの蒸留水を滴下した際の接触角を、接触角測定装置(協和界面科学社製DM−701)を用いて20℃で測定した。表面層の表面における異なる5箇所で測定を行い、その平均値を算出した。
(Initial water contact angle)
The contact angle when 2 μL of distilled water was dropped onto the air-side surface of the surface layer was measured at 20 ° C. using a contact angle measuring device (DM-701 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). Measurements were performed at five different locations on the surface of the surface layer, and the average value was calculated.

(マルテンス硬度)
表面層の表面について、インデンテーション試験装置(フィッシャー製、ピコデンターHM500)を用い、押込荷重を0.03mN、保持時間を5秒、負荷速度および除荷速度0.05mN/5秒として、マルテンス硬度(単位;MPa)を測定した。表面層の表面における異なる3箇所で測定を行い、その平均値を算出した。
(Martens hardness)
For the surface of the surface layer, using an indentation test device (Picodenter HM500 manufactured by Fisher), the indentation load was 0.03 mN, the holding time was 5 seconds, and the load speed and unloading speed were 0.05 mN / 5 seconds. Unit: MPa) was measured. Measurements were performed at three different points on the surface of the surface layer, and the average value was calculated.

(スチールウール摩耗試験)
表面層について、JIS L0849:2013(ISO 105−X12:2001)に準拠して、往復式トラバース試験機(大栄精機社製)を用い、スチールウールボンスター(番手:♯0000、寸法:5mm×10mm×10mm)を荷重9.8N、速度80rpmで往復させた。3,000回往復後、表面層の水接触角を測定し、以下の基準で評価した。
(Steel wool wear test)
For the surface layer, a steel wool bonster (count: # 0000, dimensions: 5 mm x 10 mm x) was used using a reciprocating traverse tester (manufactured by Daiei Seiki Co., Ltd.) in accordance with JIS L0849: 2013 (ISO 105-X12: 2001). 10 mm) was reciprocated at a load of 9.8 N and a speed of 80 rpm. After 3,000 round trips, the water contact angle of the surface layer was measured and evaluated according to the following criteria.

A;3,000回往復後における表面層の水接触角が105度以上
B;3,000回往復後における表面層の水接触角が100度以上105度未満
C;3,000回往復後における表面層の水接触角が100度未満
A; Water contact angle of the surface layer after 3,000 round trips is 105 degrees or more B; Water contact angle of the surface layer after 3,000 round trips is 100 degrees or more and less than 105 degrees C; After 3,000 round trips The water contact angle of the surface layer is less than 100 degrees

また、初期水接触角から3,000回往復後の表面層の水接触角を引いた値を接触角低下量とした。摩耗後の水接触角が大きいほど、また摩耗による水接触角の低下(接触角低下量)が小さいほど摩耗による性能の低下が小さく、耐久性に優れる。 Further, the value obtained by subtracting the water contact angle of the surface layer after 3,000 round trips from the initial water contact angle was defined as the amount of decrease in the contact angle. The larger the water contact angle after wear and the smaller the decrease in water contact angle due to wear (the amount of decrease in contact angle), the smaller the decrease in performance due to wear and the better the durability.

[例1〜5]
(基材の洗浄(不純物除去))
サファイア基板をアルカリ水溶液(シカクリーンLX−IV;製品名、関東化学社製、濃度10質量%)に浸漬することで洗浄し、さらにイオン交換水で洗浄した。
[Examples 1 to 5]
(Cleaning of base material (removal of impurities))
The sapphire substrate was washed by immersing it in an alkaline aqueous solution (Shikaclean LX-IV; product name, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., concentration 10% by mass), and further washed with ion-exchanged water.

(中間層の形成)
洗浄後のサファイア基板の一方の主面上に、ロードロック式スパッタ装置(RAS−1100BII、シンクロン社製)を用いて、後酸化法(特開2007−248562に記載された、金属のスパッタリングの後に酸化反応を行う方法)により、酸化アルミニウムと酸化ケイ素の混合膜である中間層を形成して、中間層付きサファイア基板を得た。上記スパッタリング装置は成膜室を2つ備え、RFプラズマ源を備えた反応室を1か所備えている。成膜室1に多結晶シリコンターゲットを配置し、成膜室2には純アルミニウムターゲットを配置した。サファイア基板を成膜ホルダに固定し、ロードロック室の真空引きを開始した。ロードロック室を通して基板ホルダを成膜室に導入した後、成膜室が2.0×10−4Pa以下となってから成膜を開始した。
(Formation of intermediate layer)
After the metal sputtering described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-248562, a load-lock type sputtering device (RAS-1100BII, manufactured by Syncron) was used on one main surface of the cleaned sapphire substrate. An intermediate layer, which is a mixed film of aluminum oxide and silicon oxide, was formed by an oxidation reaction) to obtain a sapphire substrate with an intermediate layer. The sputtering apparatus includes two film forming chambers and one reaction chamber equipped with an RF plasma source. A polycrystalline silicon target was placed in the film forming chamber 1, and a pure aluminum target was placed in the film forming chamber 2. The sapphire substrate was fixed to the film forming holder, and the load lock chamber was evacuated. After introducing the substrate holder into the film forming chamber through the load lock chamber, the film forming was started after the film forming chamber became 2.0 × 10 -4 Pa or less.

成膜は、成膜ホルダを60prmで回転し、成膜室1、成膜室2、反応室の順にサファイア基板を搬送することで、Siのスパッタリング、Alのスパッタリング、酸化反応が順に行われた。各例において、成膜室1、成膜室2、反応室には、それぞれ表1に示すプロセスガスを表1に示す流量で導入した。また、各例における、成膜室1および成膜室2のスパッタリングカソードおよび反応室のRFプラズマ源への電力投入量を表1に示す。さらに、基板温度、成膜速度を併せて表1に示す。 In the film formation, the film formation holder was rotated at 60 pm, and the sapphire substrate was conveyed in the order of the film formation chamber 1, the film formation chamber 2, and the reaction chamber, so that Si sputtering, Al sputtering, and oxidation reaction were performed in this order. .. In each example, the process gas shown in Table 1 was introduced into the film forming chamber 1, the film forming chamber 2, and the reaction chamber at the flow rates shown in Table 1, respectively. Table 1 shows the amounts of power input to the sputtering cathodes of the film forming chamber 1 and the film forming chamber 2 and the RF plasma source of the reaction chamber in each example. Further, the substrate temperature and the film formation rate are also shown in Table 1.

なお、表1において、ターゲットの後の括弧内の5N、4Nは純度を示す。具体的には、5Nは、99.99999%、4Nは、99.9999%である。 In Table 1, 5N and 4N in parentheses after the target indicate purity. Specifically, 5N is 99.999999% and 4N is 99.99999%.

(表面層の成膜)
真空蒸着装置(アルバック機工社製、VTR−350M)内のモリブデン製ボートに蒸着源として含フッ素エーテル化合物Fの0.5gを配置した。真空蒸着装置内に上記で得られた中間層付きサファイア基板を配置し、真空蒸着装置内を5×10−3Pa以下の圧力になるまで排気した。上記ボートを300℃になるまで加熱し、中間層に含フッ素エーテル化合物Fを真空蒸着させ、蒸着膜を形成した。蒸着膜が形成された中間層付きサファイア基板を、温度200℃で30分間加熱(後処理)して、機能層付き物品を得た。
(Surface layer film formation)
0.5 g of fluorine-containing ether compound F was placed as a vapor deposition source on a molybdenum boat in a vacuum vapor deposition apparatus (VTR-350M, manufactured by ULVAC Kiko Co., Ltd.). The sapphire substrate with the intermediate layer obtained above was placed in the vacuum vapor deposition apparatus, and the inside of the vacuum vapor deposition apparatus was exhausted until the pressure became 5 × 10 -3 Pa or less. The boat was heated to 300 ° C., and a fluorine-containing ether compound F was vacuum-deposited on the intermediate layer to form a thin-film deposition film. The sapphire substrate with an intermediate layer on which the vapor-deposited film was formed was heated (post-treated) at a temperature of 200 ° C. for 30 minutes to obtain an article with a functional layer.

[例6]
真空蒸着装置(アルバック機工社製、VTR−350M)内のモリブデン製ボートに蒸着源として酸化ケイ素(キヤノンオプトロン社製、SiO(C)。)を配置した。真空蒸着装置内に例1と同様にして洗浄したサファイア基板を配置し、真空蒸着装置内を5×10−3Pa以下の圧力になるまで排気した。上記ボートを1,000℃になるまで加熱し、酸化ケイ素を真空蒸着させ、蒸着膜を形成した。
[Example 6]
Silicon oxide (manufactured by Canon Optron, SiO 2 (C)) was placed as a vapor deposition source on a molybdenum boat in a vacuum vapor deposition apparatus (manufactured by ULVAC, Inc., VTR-350M). A sapphire substrate washed in the same manner as in Example 1 was placed in the vacuum vapor deposition apparatus, and the inside of the vacuum vapor deposition apparatus was exhausted until the pressure became 5 × 10 -3 Pa or less. The boat was heated to 1,000 ° C. and silicon oxide was vacuum-deposited to form a thin-film deposition film.

さらに、得られた中間層付きサファイア基板の中間層上に、例1と同様にして表面層を形成し、機能層付き物品を得た。 Further, a surface layer was formed on the intermediate layer of the obtained sapphire substrate with an intermediate layer in the same manner as in Example 1 to obtain an article with a functional layer.

[例7]
例1と同様にして、洗浄したサファイア基板の一方の主面上に、例1と同様にして表面層を形成し、機能層付き物品を得た。
[Example 7]
In the same manner as in Example 1, a surface layer was formed on one main surface of the washed sapphire substrate in the same manner as in Example 1 to obtain an article with a functional layer.

上記各例で得られた機能層付き物品について、上記方法により、中間層の表層領域におけるAl含有率[原子%]を求めた。また、上記各例で得られた機能層付き物品について、上記方法により、初期水接触角の測定、マルテンス硬度の測定、スチールウール摩耗試験による評価を行った。結果を表1に示す。 For the articles with functional layers obtained in each of the above examples, the Al content [atomic%] in the surface layer region of the intermediate layer was determined by the above method. In addition, the articles with functional layers obtained in each of the above examples were evaluated by the above methods, such as measurement of initial water contact angle, measurement of maltens hardness, and steel wool wear test. The results are shown in Table 1.

また、上記各例で得られた機能層付き物品における起点Sは、いずれも、機能層付き物品の最表面から深さ方向に0.8nmの地点であった。つまり、上述のX線光電子分光分析法によって求めた表面層の厚さが、SiO換算値として0.8nmであった。また、上述のX線光電子分光分析法によって求めた中間層の厚さは、SiO換算値として23.0〜28.0nmであった。 Further, the starting point S of the article with the functional layer obtained in each of the above examples was a point 0.8 nm in the depth direction from the outermost surface of the article with the functional layer. That is, the thickness of the surface layer obtained by the above-mentioned X-ray photoelectron spectroscopy was 0.8 nm in terms of SiO 2. The thickness of the intermediate layer determined by the above-mentioned X-ray photoelectron spectroscopy was 23.0 to 28.0 nm in terms of SiO 2.

Figure 2021035725
Figure 2021035725

表1から明らかなように、本発明の実施例である例1〜3で得られた機能層付き物品に関しては、初期接触角が高いレベルにあり、スチールウール摩耗試験後の水接触角に関しても高いレベルを維持できている。 As is clear from Table 1, the articles with the functional layer obtained in Examples 1 to 3 of the examples of the present invention have a high initial contact angle, and the water contact angle after the steel wool wear test is also obtained. The high level can be maintained.

本発明の機能層付き物品は、基材上に中間層と表面層からなる機能層を有する機能層付き物品であって、表面層の性能の経時的な低下が抑制されることで、耐久性に優れる。このような特性を有する本発明の機能層付き物品は、輸送機器用物品、精密機器用物品、光学機器用物品、建築用物品または電子機器用物品に用いるのが好ましい。また、本発明の機能層付き物品は、上記各種機器以外の物品に用いてもよい。 The article with a functional layer of the present invention is an article with a functional layer having a functional layer composed of an intermediate layer and a surface layer on a base material, and is durable because the deterioration of the performance of the surface layer with time is suppressed. Excellent for. The article with a functional layer of the present invention having such characteristics is preferably used for an article for transportation equipment, an article for precision equipment, an article for optical equipment, an article for construction, or an article for electronic equipment. Further, the article with the functional layer of the present invention may be used for articles other than the above-mentioned various devices.

10…機能層付き物品、1…基材、2…中間層、3…表面層、4…機能層 10 ... Article with functional layer, 1 ... Base material, 2 ... Intermediate layer, 3 ... Surface layer, 4 ... Functional layer

Claims (5)

基材と、
基材上に積層された機能層と、を有する機能層付き物品であって、
前記機能層が、酸化ケイ素および酸化アルミニウムを含む中間層と、前記中間層上に直接積層された、酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物を用いて形成される表面層と、から構成されており、
前記機能層における、X線光電子分光法により取得した深さ方向プロファイルの各深さ地点において、炭素原子、酸素原子、アルミニウム原子、およびケイ素原子の合計数に対する炭素原子の割合が初めて5原子%以下となった深さ地点を起点とし、前記起点から深さ方向に1.0nm以上3.0nm以下である領域における、ケイ素原子とアルミニウム原子の合計数に対するアルミニウム原子の割合の、深さ方向の平均値が、55原子%以上98原子%以下であることを特徴とする、機能層付き物品。
With the base material
An article with a functional layer having a functional layer laminated on a base material.
The functional layer includes an intermediate layer containing silicon oxide and aluminum oxide, and a surface layer formed by using an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide, which is directly laminated on the intermediate layer. Consists of
At each depth point of the depth profile obtained by X-ray photoelectron spectroscopy in the functional layer, the ratio of carbon atoms to the total number of carbon atoms, oxygen atoms, aluminum atoms, and silicon atoms is 5 atomic% or less for the first time. The average of the ratio of aluminum atoms to the total number of silicon atoms and aluminum atoms in the region of 1.0 nm or more and 3.0 nm or less in the depth direction from the starting point. An article with a functional layer, characterized in that the value is 55 atomic% or more and 98 atomic% or less.
前記有機化合物は、含フッ素化合物を含む請求項1に記載の機能層付き物品。 The article with a functional layer according to claim 1, wherein the organic compound contains a fluorine-containing compound. 前記含フッ素化合物は、ポリ(オキシペルフルオロアルキレン)鎖を有する、請求項2に記載の機能層付き物品。 The article with a functional layer according to claim 2, wherein the fluorine-containing compound has a poly (oxyperfluoroalkylene) chain. 前記基材が、サファイアからなる請求項1〜3のいずれか1項に記載の機能層付き物品。 The article with a functional layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the base material is sapphire. 基材の表面上に、酸化ケイ素および酸化アルミニウムを含む中間層を形成し、
前記中間層上に酸化ケイ素および酸化アルミニウムと反応しうる基を有する有機化合物をウェットコーティングまたはドライコーティングすることにより表面層を形成して、
前記中間層および中間層上に直接積層された前記表面層を含む機能層を有する、機能層付き物品を得る方法であって、
前記機能層における、X線光電子分光法により取得した深さ方向プロファイルの各深さ地点において、炭素原子、酸素原子、アルミニウム原子、およびケイ素原子の合計数に対する炭素原子の割合が初めて5原子%以下となった深さ地点を起点とし、前記起点から深さ方向に1.0nm以上3.0nm以下である領域における、ケイ素原子とアルミニウム原子の合計数に対するアルミニウム原子の割合の、深さ方向の平均値が、55原子%以上98原子%以下であることを特徴とする、機能層付き物品の製造方法。
An intermediate layer containing silicon oxide and aluminum oxide is formed on the surface of the base material to form an intermediate layer.
A surface layer is formed by wet-coating or dry-coating an organic compound having a group capable of reacting with silicon oxide and aluminum oxide on the intermediate layer.
A method for obtaining an article with a functional layer having the intermediate layer and a functional layer including the surface layer directly laminated on the intermediate layer.
At each depth point of the depth profile obtained by X-ray photoelectron spectroscopy in the functional layer, the ratio of carbon atoms to the total number of carbon atoms, oxygen atoms, aluminum atoms, and silicon atoms is 5 atomic% or less for the first time. The average of the ratio of aluminum atoms to the total number of silicon atoms and aluminum atoms in the region of 1.0 nm or more and 3.0 nm or less in the depth direction from the starting point. A method for producing an article with a functional layer, wherein the value is 55 atomic% or more and 98 atomic% or less.
JP2017245220A 2017-12-21 2017-12-21 Article with functional layer and method for manufacturing article with functional layer Pending JP2021035725A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017245220A JP2021035725A (en) 2017-12-21 2017-12-21 Article with functional layer and method for manufacturing article with functional layer
PCT/JP2018/046167 WO2019124269A1 (en) 2017-12-21 2018-12-14 Article equipped with functional layer and method for manufacturing article equipped with functional layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017245220A JP2021035725A (en) 2017-12-21 2017-12-21 Article with functional layer and method for manufacturing article with functional layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021035725A true JP2021035725A (en) 2021-03-04

Family

ID=66993348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017245220A Pending JP2021035725A (en) 2017-12-21 2017-12-21 Article with functional layer and method for manufacturing article with functional layer

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2021035725A (en)
WO (1) WO2019124269A1 (en)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2881847B2 (en) * 1988-12-15 1999-04-12 日産化学工業株式会社 Coating composition and method for producing the same
JP2006276617A (en) * 2005-03-30 2006-10-12 Sumitomo Chemical Co Ltd Polarization converting element and projection type liquid crystal display device using same
WO2014047479A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Apple Inc. Oleophobic coating on sapphire
EP2915833B1 (en) * 2012-11-05 2018-06-06 Daikin Industries, Ltd. Silane compound containing perfluoro(poly)ether group
EP2778252A3 (en) * 2013-03-15 2014-12-10 Apple Inc. Layered Coatings For Sapphire Structure
KR102462034B1 (en) * 2014-05-29 2022-11-01 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 Agent for forming adhesive coating for aluminum oxide or aluminum substrate
WO2016133038A1 (en) * 2015-02-20 2016-08-25 東洋紡株式会社 Transparent barrier film
JP2016182751A (en) * 2015-03-26 2016-10-20 京セラディスプレイ株式会社 Surface-coated article
KR102633247B1 (en) * 2015-07-31 2024-02-02 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 A glass substrate suitable for cover glass of mobile display devices, etc.
WO2017195811A1 (en) * 2016-05-10 2017-11-16 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy material, aluminum alloy material provided with adhesive resin layer, production method for aluminum alloy material, and production method for aluminum alloy material provided with adhesive resin layer

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019124269A1 (en) 2019-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3643495B1 (en) Article having water- and oil-repellent layer formed thereon, and method for manufacturing same
EP2463348B1 (en) Composition for formation of water-repellent film, base material having water-repellent film attached thereto and process for production thereof, and article for transport device
JP7439769B2 (en) Base material with water- and oil-repellent layer and method for producing the same
CN110612208A (en) Stain-resistant article and method for producing stain-resistant article
CN113454163A (en) Fluorine-containing ether composition, coating liquid, article, and method for producing same
US20210230735A1 (en) Substrate with water-and-oil repellent layer, vapor deposition material, and method for producing substrate with water-and-oil repellent layer
JPWO2019240093A1 (en) Antifouling article and its manufacturing method
EP3882370B1 (en) Substrate with water repellent oil repellent layer, vapor deposition material, and method for producing substrate with water repellent oil repellent layer
JP2021035725A (en) Article with functional layer and method for manufacturing article with functional layer
JP7415951B2 (en) Substrate with water- and oil-repellent layer, vapor deposition material, and manufacturing method of substrate with water- and oil-repellent layer
CN117794741A (en) Article with water and oil repellent surface layer
WO2021070788A1 (en) Article having water repellent and oil repellent layer
TWI787445B (en) film
WO2020137993A1 (en) Vapor deposition material, method for producing substrate with base layer, and method for producing substrate with water and oil-repellent layer
JP7512897B2 (en) Vapor deposition material, method for producing substrate with undercoat layer, method for producing substrate with water- and oil-repellent layer
JP7512898B2 (en) Vapor deposition material, method for producing substrate with undercoat layer, method for producing substrate with water- and oil-repellent layer
WO2019230571A1 (en) Vapor deposition material containing silicon oxide, and method for producing base material provided with silicon oxide layer using same
WO2023149340A1 (en) Surface treatment agent, article, and production method for article
JPWO2020137990A1 (en) A method for manufacturing a vapor-deposited material, a base material with a base layer, and a method for manufacturing a base material with a water-repellent and oil-repellent layer.