JP6741134B2 - 表面処理剤 - Google Patents

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Description

本開示は、パーフルオロポリエーテル基含有化合物を含む表面処理剤に関する。
ある種の含フッ素シラン化合物は、基材の表面処理に用いると、優れた撥水性、撥油性、防汚性などを提供し得ることが知られている。含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から得られる層(以下、「表面処理層」とも言う)は、いわゆる機能性薄膜として、例えばガラス、プラスチック、繊維、建築資材など種々多様な基材に施されている。
そのような含フッ素シラン化合物として、例えば、下記特許文献1及び2に記載される、イソシアヌル核に、パーフルオロポリエーテル基と、加水分解可能な基を有するSi原子とを有する、パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物が知られている(特許文献1及び2)。
国際公開第2018/056410号 国際公開第2018/056413号
引用文献1及び2に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、優れた機能を有する表面処理層を与えることができるが、より高いレベルでバランスよく摩擦耐久性、表面滑り性、耐UV性及び耐候性を有する表面処理層を与えることができる表面処理剤が求められている。
本開示は、以下の態様を含む。
[1] (α)下記式(α1)又は式(α2):


(式中:
はポリエーテル鎖を含む一価の有機基であり、
1’はポリエーテル鎖を含む二価の有機基であり、
前記ポリエーテル鎖は、
式:−(OC12m11−(OC10m12−(OCm13−(OC10 m14−(OCm15−(OCFm16
(式中、m11、m12、m13、m14、m15及びm16は、独立に、0又は1以上の整数であり、
10は独立にH、F又はClであり、
各繰り返し単位の存在順序は任意である。)
で表される鎖であり、
は、独立に、含シラン反応性架橋基であり、
は、独立に、一価の基を表す。)
で表される化合物;及び
(β)OCFユニットを有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物
を含んで成る表面処理剤。
[2] Rは、
−(OR−L−
(式中、(ORは、ポリエーテル鎖であり、
は、アルキル基又はフッ素化アルキル基であり、
Lは、単結合又は二価の連結基である。)
で表される基であり、
1’は、
−L’−(OR−L−
(式中、(ORは、ポリエーテル鎖であり、
Lは、独立に、単結合又は二価の連結基であり、
L’は、独立に、単結合又は二価の連結基である。)
で表される基である、上記[1]に記載の表面処理剤。
[3] (ORは、
−(OCm13−(OCm14−(OCm15−(OCFm16
(式中、m13及びm14は、それぞれ、0〜30の整数であり、m15及びm16は、それぞれ、1〜200の整数である。m13〜m16は、合計で、5以上である。各繰り返し単位の存在順序は任意である。)
で表される基である、上記[2]に記載の表面処理剤。
[4] Lは、
−(CX121122−(L−(CX123124
(式中、X121〜X124は、独立に、H、F、OH、又は、−OSi(OR125であり(ここに、3つのR125は独立に炭素数1〜4のアルキル基である。)、
は、−C(=O)NH−、−NHC(=O)−、−O−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、又は、−NHC(=O)NH−(各結合の左側がCX121122に結合)、
oは0〜10の整数、
pは0又は1、
qは1〜10の整数)
で表される基であり、
L’は、
−(CX126127−(CX121122−(L−(CX123124
(式中、X121〜X124、L、o、p及びqは、上記Lにおける規定と同意義であり、
126及びX127は、独立に、H、F又はClであり、
rは1〜6の整数である。)
で表される基である
る、上記[2]又は[3]に記載の表面処理剤。
[5] Xは、
式:−L−{Si(R(R(R(R
(式中、Lは単結合又は二価の連結基であり、
、R及びRは、同一又は異なり、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアミノ基、炭素数1〜10のアセトキシ基、炭素数3〜10のアリル基、又は炭素数3〜10のグリシジル基であり、
は、同一又は異なり、−O−、−NH−、−C≡C−、又は、シラン結合であり、
s、t及びuは、同一又は異なり0又は1であり、
vは0〜3の整数であり、
nは、1〜20の整数であり、
nが1である場合、s+t+uは3であり、vは0であり、
nが2〜20である場合、s+t+uは、同一又は異なり0〜2であり、vは、同一又は異なり0〜2であり、
vが1以上の整数である場合、少なくとも2個のSiはRを介して、直鎖、梯子型、環状、又は複環状に結合している。)
で表される基である、上記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の表面処理剤。
[6] Xは、−L−SiR 、−L−Si(OR、−L−Si(NR 、又は−L−Si(OCOR
(各式中、Lは、−C−、−C−、−C−O−CH−、−CO−O−CH−CH(OH)−CH−、−CH−、−C−であり、
は、ハロゲン原子であり、
は、独立に炭素数1〜4のアルキル基である。)
で表される基である、上記[1]〜[5]のいずれか1つに記載の表面処理剤。
[7] Xは、式:
−L−{Si(R(R(R(Rd’
(式中、Lは単結合又は二価の連結基であり、
、R及びRは、同一又は異なり、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアミノ基、炭素数1〜10のアセトキシ基、炭素数3〜10のアリル基、又は炭素数3〜10のグリシジル基であり、
d’は、同一又は異なり、−Z−SiRd1’ p’d2’ q’d3’ r’
(式中、Zは、同一又は異なり、単結合又は二価の連結基であり、
d1’は、同一又は異なり、Rd”であり、
d”は、Rd’と同意義であり、
d’中、Z基を介して直鎖状に連結されるSiは最大で5個であり、
d2’は、同一又は異なり、水酸基又は加水分解可能な基であり、
d3’は、同一又は異なり、水素原子又は低級アルキル基であり、
p’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
q’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
r’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
ただし、p’、q’及びr’の和は3である。)
で表される基であり、
s、t及びuは、同一又は異なり0又は1であり、
vは0〜3の整数であり、
nは、1〜20の整数である。)
で表される含シラン反応性架橋基である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の表面処理剤。
[8] Xは、式:
−L−{C(Ra6s6(Rb6t6(Rc6u6(Rd6v6n6
(式中、Lは単結合又は二価の連結基であり、
a6、Rb6及びRc6は、同一又は異なり、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアミノ基、炭素数1〜10のアセトキシ基、炭素数3〜10のアリル基、炭素数3〜10のグリシジル基、OCOR67(式中、R67は、炭素数1〜6のアルキル基)、OH又は−Y−SiR65 j666 3−j6であり、
d6は、同一又は異なり、−O−、−NH−、−C≡C−、又は、−Z−CR61 p662 q663 r6であり、
は、同一又は異なり、酸素原子又は2価の有機基であり、
式中、R61は、同一又は異なり、Rd6’を表し、
d6’は、Rd6と同意義であり、
d6中、Z基を介して直鎖状に連結されるCは最大で5個であり、
62は、同一又は異なり、−Y−SiR65 j666 3−j6であり、
は、同一又は異なり、2価の有機基であり、
65は、同一又は異なり、水酸基又は加水分解可能な基であり、
66は、同一又は異なり、水素原子又は低級アルキル基であり、
j6は、(−Y−SiR65 j666 3−j6)単位毎に独立して、1〜3の整数であり、
63は、同一又は異なり、水素原子又は低級アルキル基であり、
p6は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
q6は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
r6は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
s6、t6及びu6は、同一又は異なり0又は1であり、v6は0〜3の整数であり、n6は、1〜20の整数であり、
ただし、式中、少なくとも2つの(−Y−SiR65 j666 3−j6)が存在する。)
で表される含シラン反応性架橋基である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の表面処理剤。
[9] (β)OCFユニットを有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、下記式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)、(D2)、又は(E1)
[式中、
Rfは、それぞれ独立して、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基であり、
PFPEは、
−(OC12a1−(OC10b1−(OCc1−(OCd1−(OCe1−(OCFf1
(式中、a1、b1、c1、d1及びe1は、それぞれ独立して0以上200以下の整数であり、f1は、1以上200以下の整数であり、a1、b1、c1、d1、e1又はf1を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)
で表される基であり、
14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜22のアルキル基であり、
15は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基であり、
13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又はハロゲン原子であり、
12は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基であり、
nは、(−SiR14 15 3−n)単位毎に独立して、0〜3の整数であり、
ただし、式(A1)、(A2)、(B1)及び(B2)において、少なくとも1つのR15が存在し;
101は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基であり;
102は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合又は2価の有機基であり、
tは、それぞれ独立して、1〜10の整数であり、
αは、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
α’は、1〜9の整数であり;
105は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基であり;
βは、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
β’は、1〜9の整数であり;
107は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基であり;
γは、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
γ’は、1〜9の整数であり;
a3は、各出現においてそれぞれ独立して、−Z−SiR71 72 73 であり、
は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり、
71は、各出現においてそれぞれ独立して、Ra’であり、
a’は、Ra3と同意義であり、
a3中、Z基を介して直鎖状に連結されるSiは最大で5個であり、
72は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基であり、
73は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基であり、
pは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
rは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
ただし、−Z−SiR71 72 73 毎において、p、q及びrの和は3であり、式(C1)及び(C2)において、少なくとも1つのR72が存在し;
b3は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基であり、
c3は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基であり、
kは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜3の整数であり;
lは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜2の整数であり;
mは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜2の整数であり;
ただし、γを付して括弧でくくられた単位において、k、l及びmの和は3であり;
109は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基であり;
δは、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
δ’は、1〜9の整数である。
d3は、各出現においてそれぞれ独立して、−Z’−CR81 p’82 q’83 r’であり、
’は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり、
81は、各出現においてそれぞれ独立して、Rd3”であり、
d3”は、Rd3と同意義であり、
d3中、Z’基を介して直鎖状に連結されるCは最大で5個であり、
82は、−Y−SiR85 86 3−jであり、
は、各出現においてそれぞれ独立して、2価の有機基であり、
85は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基であり、
86は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基であり、
jは、(−Y−SiR85 86 3−j)単位毎に独立して、1〜3の整数であり、
83は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は低級アルキル基であり、
p’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
q’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
r’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
e3は、各出現においてそれぞれ独立して、−Y−SiR85 86 3−jであり、
f3は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は低級アルキル基であり、
k’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
l’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
m’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
ただし、式中、少なくとも1つのq’は2又は3であるか、あるいは、少なくとも1つのl’は2又は3であり;
は、−R17−O−、−R17−CONH−、−CONH−又は単結合であり、
17は、アルキレン基であり、
は、(a5+b5)価の炭化水素基、又は炭化水素基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を1つ以上有する、炭素数2以上で(a5+b5)価の基であり、
16は、アルキレン基であり、
a5は、1以上の整数であり
b5は、1以上の整数であり、
ただし、(a5+b5)は3以上であり、
c5は0又は1である。]
で表される化合物である、上記[1]〜[8]のいずれか1つに記載の表面処理剤。
[10] (β)OCFユニットを有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、式(C1)又は(C2)で表される化合物である、上記[9]に記載の表面処理剤。
[11] PFPEは、
−(OCm13−(OCm14−(OCm15−(OCFm16
(式中、m13及びm14は、それぞれ、0〜30の整数であり、m15及びm16は、それぞれ、1〜200の整数である。各繰り返し単位の存在順序は任意である。)
で表される基である、上記[9]又は[10]に記載の表面処理剤。
[12] さらに溶媒を含む、上記[1]〜[11]のいずれか1つに記載の表面処理剤。
[13] 防汚性コーティング剤又は防水性コーティング剤として使用される、上記[1]〜[12]のいずれか1つに記載の表面処理剤。
[14] 真空蒸着用である、上記[1]〜[13]のいずれか1つに記載の表面処理剤。
[15] 上記[1]〜[14]のいずれか1つに記載の表面処理剤を含有するペレット。
[16] 基材と、該基材の表面に、上記[1]〜[14]のいずれか1つに記載の表面処理剤より形成された層とを含む物品。
[17] 前記物品が光学部材である、上記[16]に記載の物品。
本開示の表面処理剤を用いることにより、優れた撥水性に加え、優れた耐候性、表面滑り性、消しゴム耐久性、及びSW摩擦耐久性をバランス良く有する表面処理層を形成することができる。
以下、本開示の表面処理剤について具体的に説明する。
本開示の表面処理剤は、
(α)式(α1)又は式(α2)で表されるイソシアヌル化合物と、
(β)OCFユニットを有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物
とを含んで成る。
(α)式(α1)又は式(α2)で表されるイソシアヌル化合物(以下、「化合物α」とも称する。)
上記化合物αは、式(α1)又は式(α2):
(式中:
はポリエーテル鎖を含む一価の有機基であり、
1’はポリエーテル鎖を含む二価の有機基であり、
前記ポリエーテル鎖は、
式:−(OC12m11−(OC10m12−(OCm13−(OC10 m14−(OCm15−(OCFm16
(式中、m11、m12、m13、m14、m15及びm16は、独立に、0又は1以上の整数であり、
10は、独立にH、F又はClであり、
各繰り返し単位の存在順序は任意である。)
で表される鎖であり、
は、独立に、含シラン反応性架橋基であり、
は、独立に、一価の基を表す。)
で表される化合物である。
としては、ポリエーテル鎖を含む一価の有機基(但し、ウレタン結合を含むものを除く)が好ましい。
1’としては、ポリエーテル鎖を含む二価の有機基(但し、ウレタン結合を含むものを除く)が好ましい。
10としては、Fが好ましい。
m11〜m16は、それぞれ、0〜200の整数であることが好ましく、0〜100の整数であることがより好ましい。m11〜m16は、合計で、1以上であることが好ましく、5以上であることがより好ましく、10以上であることが更に好ましい。m11〜m16は、合計で、200以下であることが好ましく、100以下であることがより好ましい。m11〜m16は、合計で、10〜200であることが好ましく、10〜100であることがより好ましい。
上記ポリエーテル鎖において、各繰り返し単位は、直鎖状であっても、分枝鎖状であってもよいが、好ましくは直鎖状である。例えば、−(OC12)−は、−(OCFCFCFCFCFCF)−、−(OCF(CF)CFCFCFCF)−、−(OCFCF(CF)CFCFCF)−、−(OCFCFCF(CF)CFCF)−、−(OCFCFCFCF(CF)CF)−、−(OCFCFCFCFCF(CF))−等であってもよいが、好ましくは−(OCFCFCFCFCFCF)−である。−(OC10)−は、−(OCFCFCFCFCF)−、−(OCF(CF)CFCFCF)−、−(OCFCF(CF)CFCF)−、−(OCFCFCF(CF)CF)−、−(OCFCFCFCF(CF))−等であってもよいが、好ましくは−(OCFCFCFCFCF)−である。−(OC)−は、−(OCFCFCFCF)−、−(OCF(CF)CFCF)−、−(OCFCF(CF)CF)−、−(OCFCFCF(CF))−、−(OC(CFCF)−、−(OCFC(CF)−、−(OCF(CF)CF(CF))−、−(OCF(C)CF)−及び−(OCFCF(C))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCFCFCFCF)−である。−(OC)−は、−(OCFCFCF)−、−(OCF(CF)CF)−及び−(OCFCF(CF))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCFCFCF)−である。また、−(OC)−は、−(OCFCF)−及び−(OCF(CF))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCFCF)−である。
一の態様において、上記ポリエーテル鎖は、−(OCm14−(式中、m14は1〜200の整数である)で表される鎖である。上記ポリエーテル鎖は、好ましくは、−(OCFCFCFm14−(式中、m14は1〜200の整数である)で表される鎖又は−(OCF(CF)CFm14−(式中、m14は1〜200の整数である)で表される鎖である。一の態様において、上記ポリエーテル鎖は、−(OCFCFCFm14−(式中、m14は1〜200の整数である)で表される鎖である。別の態様において、上記ポリエーテル鎖は、−(OCF(CF)CFm14−(式中、m14は1〜200の整数である)で表される鎖である。m14は、5〜200の整数であることが好ましく、10〜200の整数であることがより好ましい。
別の態様において、上記ポリエーテル鎖は、−(OCm13−(OCm14−(OCm15−(OCFm16−(式中、m13及びm14は、それぞれ、0〜30の整数であり、m15及びm16は、それぞれ、1〜200の整数である。m13〜m16は、合計で、5以上である。各繰り返し単位の存在順序は任意である)で表される鎖である。m15及びm16は、それぞれ、5〜200の整数であることが好ましく、10〜200の整数であることがより好ましい。m13〜m16は、合計で、10以上であることが好ましい。上記ポリエーテル鎖は、−(OCFCFCFCFm13−(OCFCFCFm14−(OCFCFm15−(OCFm16−であることが好ましい。一の態様において、上記ポリエーテル鎖は、−(OCm15−(OCFm16−(式中、m15及びm16は、それぞれ、1〜200の整数である。各繰り返し単位の存在順序は任意である)で表される鎖であってもよい。m15及びm16は、それぞれ、5〜200の整数であることが好ましく、10〜200の整数であることがより好ましい。
さらに別の態様において、上記ポリエーテル鎖は、−(Rm1−Rm2m17−で表される基である。式中、Rm1は、OCF又はOCであり、好ましくはOCである。式中、Rm2は、OC、OC、OC、OC10及びOC12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせである。好ましくは、Rm1は、OC、OC及びOCから選択される基であるか、OC、OC、OC10及びOC12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせである。OC、OC及びOCから独立して選択される2又は3つの基の組み合わせとしては、特に限定されないが、例えば−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、及び−OCOCOC−等が挙げられる。上記m17は、2以上の整数であり、好ましくは3以上の整数であり、より好ましくは5以上の整数であり、100以下の整数であり、好ましくは50以下の整数である。上記式中、OC、OC、OC、OC10及びOC12は、直鎖又は分枝鎖のいずれであってもよく、好ましくは直鎖である。この態様において、ポリエーテル鎖は、好ましくは、−(OC−OCm17−又は−(OC−OCm17−である。
さらに別の態様において、上記ポリエーテル鎖は、−(OC12m11−(OC10m12−(OCm13−(OCm14−(OCm15−(OCFm16−(式中、m15は、1以上200以下の整数であり、m11、m12、m13、m14、及びm16は、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、m11、m12、m13、m14、m15及びm16の和は少なくとも1であり、また、m11、m12、m13、m14、m15又はm16を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)で表される基である。m15は、好ましくは、1以上100以下、より好ましくは5以上100以下の整数である。m11、m12、m13、m14、m15及びm16の和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上、例えば10以上100以下である。
さらに別の態様において、上記ポリエーテル鎖は、−(OC12m11−(OC10m12−(OCm13−(OCm14−(OCm15−(OCFm16−(式中、m16は、1以上200以下の整数であり、m11、m12、m13、m14、及びm15は、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、m11、m12、m13、m14、m15及びm16の和は少なくとも1であり、また、m11、m12、m13、m14、m15又はm16を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)で表される基である。m16は、好ましくは、1以上100以下、より好ましくは5以上100以下の整数である。m11、m12、m13、m14、m15及びm16の和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上、例えば10以上100以下である。
上記ポリエーテル鎖において、m16に対するm15の比(以下、「m15/m16比」という)は、0.1〜10であり、好ましくは0.2〜5であり、より好ましくは0.2〜2であり、さらに好ましくは0.2〜1.5であり、さらにより好ましくは0.2〜0.85である。m15/m16比を10以下にすることにより、表面処理層の滑り性、摩擦耐久性及び耐ケミカル性(例えば、人工汗に対する耐久性)がより向上する。m15/m16比がより小さいほど、上記表面処理層の滑り性及び摩擦耐久性はより向上する。一方、m15/m16比を0.1以上にすることにより、化合物の安定性をより高めることができる。m15/m16比がより大きいほど、化合物の安定性はより向上する。
上記ポリエーテル鎖は、下記式
式:−(OCFCFCX11 n11(OCFCF(CF))n12(OCFCFn13(OCFn14(OCn15
(式中、n11、n12、n13、n14及びn15は、独立に、0又は1以上の整数であり、
11は独立にH、F又はClであり、
各繰り返し単位の存在順序は任意である。)
で表される鎖、及び、下記式
式:−(OCF−R11
(式中、R11は、OC、OC及びOCから選択される基であり、fは、2〜100の整数である)
で表される鎖からなる群より選択される少なくとも1種の鎖であってもよい。
11としては、Fが好ましい。
n11〜n15は、それぞれ、0〜200の整数であることが好ましい。n11〜n15は、合計で、2以上であることが好ましく、5〜300であることがより好ましく、10〜200であることが更に好ましく、10〜100であることが特に好ましい。
11は、OC、OC及びOCから選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせである。OC、OC及びOCから独立して選択される2又は3つの基の組み合わせとしては、特に限定されないが、例えば−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、及び−OCOCOC−等が挙げられる。上記fは、2〜100の整数、好ましくは2〜50の整数である。上記式中、OC、OC及びOCは、直鎖又は分枝鎖のいずれであってもよく、好ましくは直鎖である。この態様において、式:−(OC−R11−は、好ましくは、式:−(OC−OC−又は式:−(OC−OC−である。
上記イソシアヌル化合物において、ポリエーテル鎖部分の数平均分子量は、特に限定されるものではないが、例えば500〜30,000、好ましくは1,500〜30,000、より好ましくは2,000〜10,000である。上記数平均分子量は、19F−NMRにより測定される値とする。
別の態様において、ポリエーテル鎖部分の数平均分子量は、500〜30,000、好ましくは1,000〜20,000、より好ましくは2,000〜15,000、さらにより好ましくは2,000〜10,000、例えば3,000〜6,000であり得る。
別の態様において、ポリエーテル鎖部分の数平均分子量は、4,000〜30,000、好ましくは5,000〜10,000、より好ましくは6,000〜10,000であり得る。
としては、
式:R−(OR−L−
(式中、(ORは上記ポリエーテル鎖であり、
は、アルキル基又はフッ素化アルキル基であり、
Lは単結合又は二価の連結基である。)
で表される一価の有機基であることが好ましい。
1’としては、
式:−L’−(OR−L−
(式中、(ORは上記ポリエーテル鎖であり、
Lは、独立に、単結合又は二価の連結基であり、
L’は、独立に、単結合又は二価の連結基であり、
Lが式(α2)の右側のイソシアヌル環に結合し、L’が左側のイソシアヌル環に結合する。)
で表される一価の有機基であることが好ましい。
の炭素数としては、1〜16が好ましく、1〜8が好ましい。
としては、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、直鎖又は分枝鎖の炭素数1〜16のアルキル基又はフッ素化アルキル基であることが好ましく、直鎖又は分枝鎖の炭素数1〜8のアルキル基又はフッ素化アルキル基であることがより好ましく、直鎖又は分枝鎖の炭素数1〜6のアルキル基又はフッ素化アルキル基であることが更に好ましく、直鎖又は分枝鎖の炭素数1〜3のアルキル基又はフッ素化アルキル基であることが更により好ましく、直鎖の炭素数1〜3のアルキル基又はフッ素化アルキル基であることが特に好ましい。
は、炭素数1〜16のフッ素化アルキル基であることが好ましく、CFH−C1−15フルオロアルキレン基又は炭素数1〜16のパーフルオロアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜16のパーフルオロアルキル基であることが更に好ましい。
炭素数1〜16のパーフルオロアルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖又は分枝鎖の炭素数1〜6、特に炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基であり、より好ましくは直鎖の炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基、具体的には−CF、−CFCF、又は−CFCFCFである。
Lは、式(α1)のイソシアヌル環に直接結合する単結合又は二価の連結基である。Lとしては、単結合、アルキレン基、又は、エーテル結合及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む二価の基が好ましく、単結合、炭素数1〜10のアルキレン基、又は、エーテル結合及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む炭素数1〜10の二価の炭化水素基がより好ましい。
Lとしては、
式:−(CX121122−(L−(CX123124
(式中、X121〜X124は、独立に、H、F、OH、又は、−OSi(OR125であり(ここに、3つのR125は独立に炭素数1〜4のアルキル基である。)、
は、−C(=O)NH−、−NHC(=O)−、−O−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、又は、−NHC(=O)NH−(各結合の左側がCX121122に結合)、
oは0〜10の整数、
pは0又は1、
qは1〜10の整数)
で表される基が更に好ましい。
L’としては、
−(CX126127−(CX121122−(L−(CX123124
(式中、X121〜X124、L、o、p及びqは、上記Lにおける規定と同意義であり、
126及びX127は、独立に、H、F又はClであり、好ましくはFであり、
rは1〜6の整数であり、
−(CX126127−が(ORに結合し、(CX123124がイソシアヌル環に結合する。)
で表される基が更に好ましい。
としては、−O−又は−C(=O)O−が好ましい。
Lとしては、
式:−(CFm11−(CHm12−O−(CHm13
(式中、m11は1〜3の整数、m12は1〜3の整数、m13は1〜3の整数)
で表される基、
式:−(CFm14−(CHm15−O−CHCH(OH)−(CHm16
(式中、m14は1〜3の整数、m15は1〜3の整数、m16は1〜3の整数)
で表される基、
式:−(CFm17−(CHm18
(式中、m17は1〜3の整数、m18は1〜3の整数)
で表される基、又は、
式:−(CFm19−(CHm20−O−CHCH(OSi(OCH)−(CHm21
(式中、m19は1〜3の整数、m20は1〜3の整数、m21は1〜3の整数)
で表される基が特に好ましい。
Lとして、特に限定されないが、具体的には、−C−、−C−、−C−O−CH−、−CO−O−CH−CH(OH)−CH−、−(CF−(nは0〜4の整数)、−CH−、−C−、−(CF−(CH−(n、mは独立していずれも0〜4の整数)、−CFCFCHOCHCH(OH)CH−、−CFCFCHOCHCH(OSi(OCH)CH−等が挙げられる。
は、一価の含シラン反応性架橋基である。
上記含シラン反応性架橋基は、基材との接着性に寄与する。上記架橋性基は、上記基材の材料と化学的に反応してもよい。
一の態様において、上記含シラン反応性架橋基としては、
式:−L−{Si(R(R(R(R
(式中、Lは単結合又は二価の連結基、
、R及びRは、同一又は異なり、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアミノ基、炭素数1〜10のアセトキシ基、炭素数3〜10のアリル基、又は炭素数3〜10のグリシジル基である。
は、同一又は異なり、−O−、−NH−、−C≡C−、又は、シラン結合である。
s、t及びuは、同一又は異なり0又は1であり、vは0〜3の整数であり、nは、1〜20の整数である。nが1である場合、s+t+uは3であり、vは0である。nが2〜20である場合、s+t+uは、同一又は異なり0〜2であり、vは、同一又は異なり0〜2であり、vが1以上の整数である場合、少なくとも2個のSiはRを介して、直鎖、梯子型、環状、又は複環状に結合している。)
で表される基が好ましい。R、R及びRは、Siに結合している1価の基である。Rは、2個のSiに結合している2価の基である。
、R及びRは、同一又は異なり、少なくとも1つは、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルコキシ基、又は炭素数1〜10のアミノ基であり、それ以外は炭素数1〜10のアセトキシ基、炭素数3〜10のアリル基、又は炭素数3〜10のグリシジル基であることが好ましく、更に好ましくは、炭素数1〜4のアルコキシ基である。nが2〜20である場合、s+t+uは、同一又は異なり、0〜2であり、vは0〜2であることが好ましい。
、R及びRにおいて、ハロゲンとしては、Cl、Br又はIが好ましく、Clがより好ましい。
、R及びRにおいて、アルコキシ基の炭素数は、1〜5であることが好ましい。上記アルコキシ基は鎖状でも、環状でも、分岐していてもよい。また、水素原子がフッ素原子等に置換されていてもよい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピロキシ基、又はブトキシ基が好ましく、より好ましくは、メトキシ基、又はエトキシ基である。
は、同一又は異なり、−O−、−NH−、−C≡C−、又は、シラン結合である。Rとしては、−O−、−NH−、又は、−C≡C−が好ましい。Rは、2個のSiに結合している2価の基であり、Rによって2以上のケイ素原子がRを介して、直鎖、梯子型、環状、又は複環状に結合することができる。nが2以上の整数である場合、ケイ素原子同士で結合していてもよい。
一の態様において、Xは、式:
−L−{Si(R(R(R(Rd’
(式中、Lは単結合又は二価の連結基であり、
、R及びRは、同一又は異なり、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアミノ基、炭素数1〜10のアセトキシ基、炭素数3〜10のアリル基、又は炭素数3〜10のグリシジル基であり、
d’は、同一又は異なり、−Z−SiRd1’ p’d2’ q’d3’ r’
(式中、Zは、同一又は異なり、単結合又は二価の連結基であり、
d1’は、同一又は異なり、Rd”であり、
d”は、Rd’と同意義であり、
d’中、Z基を介して直鎖状に連結されるSiは最大で5個であり、
d2’は、同一又は異なり、水酸基又は加水分解可能な基であり、
d3’は、同一又は異なり、水素原子又は低級アルキル基であり、
p’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
q’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
r’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
ただし、p’、q’及びr’の和は3である。)
で表される基であり、
s、t及びuは、同一又は異なり0又は1であり、
vは0〜3の整数であり、
nは、1〜20の整数である。)
で表される含シラン反応性架橋基である。
式中、Zは、同一又は異なり、単結合又は二価の連結基を表す。
Zとして、具体的には、−C−、−C−、−CO−O−CH−CH(OH)−CH−、−CH−、−C−等が挙げられる。
式中、Rd1は、同一又は異なり、Rd”を表す。Rd”は、Rd’と同意義である。
d’中、Z基を介して直鎖状に連結されるSiは最大で5個である。即ち、上記Rd’において、Rd1’が少なくとも1つ存在する場合、Rd’中にZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子が2個以上存在するが、かかるZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数は最大で5個である。なお、「Rd’中のZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」とは、Rd’中において直鎖状に連結される−Z−Si−の繰り返し数と等しくなる。
例えば、下記にRd’中においてZ基を介してSi原子が連結された一例を示す。
上記式において、*は、主鎖のSiに結合する部位を意味し、…は、ZSi以外の所定の基が結合していること、即ち、Si原子の3本の結合手がすべて…である場合、ZSiの繰り返しの終了箇所を意味する。また、Siの右肩の数字は、*から数えたZ基を介して直鎖状に連結されたSiの出現数を意味する。即ち、SiでZSi繰り返しが終了している鎖は「Rd’中のZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」が2個であり、同様に、Si、Si及びSiでZSi繰り返しが終了している鎖は、それぞれ、「Rd’中のZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」が3、4及び5個である。なお、上記の式から明らかなように、Rd’中には、ZSi鎖が複数存在するが、これらはすべて同じ長さである必要はなく、それぞれ任意の長さであってもよい。
好ましい態様において、下記に示すように、「Rd’中のZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」は、すべての鎖において、1個(左式)又は2個(右式)である。
一の態様において、Rd’中のZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数は1個又は2個、好ましくは1個である。
式中、Rd2’は、同一又は異なり、水酸基又は加水分解可能な基を表す。水酸基は、特に限定されないが、加水分解可能な基が加水分解して生じたものであってよい。
好ましくは、Rd2’は、−OR(式中、Rは、置換又は非置換のC1−3アルキル基、より好ましくはメチル基を表す)である。
式中、Rd3’は、同一又は異なり、水素原子又は低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
式中、p’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり;q’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり;r’は、同一又は異なり、0〜3の整数である。ただし、p’、q’及びr’の和は3である。
好ましい態様において、R中の末端のR’(R’が存在しない場合、R)において、上記q’は、好ましくは2以上、例えば2又は3であり、より好ましくは3である。
好ましい態様において、Rは、末端部に、少なくとも1つの、−Si(−Z−SiRd2’ q’d3’ r’又は−Si(−Z−SiRd2’ q’d3’ r’、好ましくは−Si(−Z−SiRd2’ q’d3’ r’を有し得る。式中、(−Z−SiRd2’ q’d3’ r’)の単位は、好ましくは(−Z−SiRd2’ )である。さらに好ましい態様において、Rの末端部は、すべて−Si(−Z−SiRd2’ q’d3’ r’ことが好ましく、より好ましくは−Si(−Z−SiRd2’ であり得る。末端部の各Siに結合したRd2’を多くするほど、基材への密着性が高くなり、優れた耐久性を得ることができる。
好ましい態様において、式中、水酸基又は加水分解可能な基を有するSi原子の数は、式(α1)においては、好ましくは1〜6個、より好ましくは2〜4個、さらに好ましくは3個であり得、式(α2)においては、好ましくは2〜12個、より好ましくは4〜8個、さらに好ましくは6個であり得る。
好ましい態様において、vは3であり、Rは、それぞれ独立して、−Z−SiRd2’ q’d3’ r’である。
は、式(α1)又は式(α2)の環に直接結合する単結合又は二価の連結基である。Lとしては、単結合、アルキレン基、又は、エーテル結合及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む二価の基が好ましく、単結合、炭素数1〜10のアルキレン基、又は、エーテル結合及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む炭素数1〜10の二価の炭化水素基がより好ましい。
として、具体的には、−C−、−C−、−C−O−CH−、−CO−O−CH−CH(OH)−CH−、−CH−、−C−等が挙げられる。
上記含シラン反応性架橋基としては、−L−SiR 、−L−Si(OR、−L−Si(NR 、−L−Si(OCOR(各式中、Lは上述のとおり、Rはハロゲン原子、Rは独立に炭素数1〜4のアルキル基)が挙げられる。
一の態様において、上記含シラン反応性架橋基としては、
式:−L−{C(Ra6s6(Rb6t6(Rc6u6(Rd6v6n6
(式中、Lは単結合又は二価の連結基、
a6、Rb6及びRc6は、同一又は異なり、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアミノ基、炭素数1〜10のアセトキシ基、炭素数3〜10のアリル基、炭素数3〜10のグリシジル基、OCOR67(式中、R67は、炭素数1〜6のアルキル基)、OH又は−Y−SiR65 j666 3−j6である。
d6は、同一又は異なり、−O−、−NH−、−C≡C−、又は、−Z−CR61 p662 q663 r6である。
は、同一又は異なり、酸素原子又は2価の有機基である。
式中、R61は、同一又は異なり、Rd6’を表す。
d6’は、Rd6と同意義である。
d6中、Z基を介して直鎖状に連結されるCは最大で5個である。
62は、同一又は異なり、−Y−SiR65 j666 3−j6である。
は、同一又は異なり、2価の有機基である。
65は、同一又は異なり、水酸基又は加水分解可能な基である。
66は、同一又は異なり、水素原子又は低級アルキル基である。
j6は、(−Y−SiR65 j666 3−j6)単位毎に独立して、1〜3の整数である。
63は、同一又は異なり、水素原子又は低級アルキル基である。
p6は、同一又は異なり、0〜3の整数である。
q6は、同一又は異なり、0〜3の整数である。
r6は、同一又は異なり、0〜3の整数である。
s6、t6及びu6は、同一又は異なり0又は1であり、v6は0〜3の整数であり、n6は、1〜20の整数である。
ただし、式中、少なくとも2つの(−Y−SiR65 j666 3−j6)が存在する。)
で表される基が好ましい。
は、式(α1)又は式(α2)の環に直接結合する単結合又は二価の連結基である。Lとしては、単結合、アルキレン基、又は、エーテル結合及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む二価の基が好ましく、単結合、炭素数1〜10のアルキレン基、又は、エーテル結合及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む炭素数1〜10の二価の炭化水素基がより好ましい。
として、具体的には、−C−、−C−、−C−O−CH−、−CO−O−CH−CH(OH)−CH−、−CH−、−C−等が挙げられる。
、R、R、Ra6、Rb6及びRc6において、ハロゲンとしては、Cl、Br又はIが好ましく、Clがより好ましい。
、R、R、Ra6、Rb6及びRc6において、アルコキシ基の炭素数は、1〜5であることが好ましい。上記アルコキシ基は鎖状でも、環状でも、分岐していてもよい。また、水素原子がフッ素原子等に置換されていてもよい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピロキシ基、又はブトキシ基が好ましく、より好ましくは、メトキシ基、又はエトキシ基である。
上記Zは、好ましくは、C1−6アルキレン基、−(CH−O−(CH−(式中、gは、0〜6の整数、例えば1〜6の整数であり、hは、0〜6の整数、例えば1〜6の整数である)、又は、−フェニレン−(CH−(式中、iは、0〜6の整数である)であり、より好ましくはC1−3アルキレン基である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、及びC2−6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
式中、R61は、各出現においてそれぞれ独立して、Rd6’を表す。Rd6’は、Rd6と同意義である。
d6中、Z基を介して直鎖状に連結されるCは最大で5個である。即ち、上記Rd6において、R61が少なくとも1つ存在する場合、Rd6中にZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子が2個以上存在するが、かかるZ基を介して直鎖状に連結されるC原子の数は最大で5個である。なお、「Rd6中のZ基を介して直鎖状に連結されるC原子の数」とは、Rd6中において直鎖状に連結される−Z−C−の繰り返し数と等しくなる。
好ましい態様において、下記に示すように、「Rd6中のZ基を介して直鎖状に連結されるC原子の数」は、すべての鎖において、1個(左式)又は2個(右式)である。
一の態様において、Rd6中のZ基を介して直鎖状に連結されるC原子の数は1個又は2個、好ましくは1個である。
式中、R62は、−Y−SiR65 j666 3−j6を表す。
は、各出現においてそれぞれ独立して、2価の有機基を表す。
好ましい態様において、Yは、C1−6アルキレン基、−(CHg’−O−(CHh’−(式中、g’は、0〜6の整数、例えば1〜6の整数であり、h’は、0〜6の整数、例えば1〜6の整数である)又は、−フェニレン−(CHi’−(式中、i’は、0〜6の整数である)である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、及びC2−6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
一の態様において、Yは、C1−6アルキレン基又は−フェニレン−(CHi’−であり得る。Yが上記の基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
上記R65は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基を表す。上記「加水分解可能な基」としては、上記と同様のものが挙げられる。
好ましくは、R65は、−OR(式中、Rは、置換又は非置換のC1−3アルキル基、より好ましくはエチル基又はメチル基、特にメチル基を表す)である。
上記R66は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
j6は、(−Y−SiR65 j666 3−j6)単位毎に独立して、1〜3の整数を表し、好ましくは2又は3、より好ましくは3である。
上記R63は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
式中、p6は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;q6は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;r6は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数である。ただし、p6、q6及びr6の和は3である。
好ましい態様において、Rd6中の末端のRd6’(Rd6’が存在しない場合、Rd6それ自体)において、上記q6は、好ましくは2以上、例えば2又は3であり、より好ましくは3である。
一の態様において、X基は、式:
−L−{Si(R(R(R(R、又は
−L−{C(Ra6s6(Rb6t6(Rc6u6(Rd6v6n6
(式中、各記号は、上記と同意義である。)
で表される基である。
一の態様において、Xは、独立に、上記ポリエーテル鎖を含む一価の有機基であってよい。上記有機基の好適な基は、Rと同じである。
別の態様において、Xは、独立に、上記含シラン反応性架橋基であってもよい。
別の態様において、Xは、独立に、シリコーン残基、シルセスキオキサン残基及びシラザン基からなる群より選択される少なくとも1種の基であってもよい。
上記シリコーン残基としては、次の基が挙げられる。
各式中、Lは単結合又は二価の連結基、nは1〜20の整数、mは0〜10の整数、R31は、各々独立して、一価の基であり、各基が有するR31のうち、少なくとも1つは反応性基である。
各基に含まれる複数のR31は、各々独立して、一価の基であり、上記反応性基であってもよいし、上記反応性基以外の基であってもよい。但し、各基に含まれる複数のR31のうち、少なくとも1つは、上記反応性基である。
上記反応性基としては、H、ハロゲン原子又は−OR32(R32は炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数6〜20のアリール基)、−L−SiR (Lは単結合又は炭素数1〜10のアルキレン基、Rはハロゲン原子)、−L−Si(OR(Lは上記のとおり、Rは独立に炭素数1〜4のアルキル基)、−L−Si(NR (L及びRは上記のとおり)、−L−Si(OCOR(L及びRは上記のとおり)及びこれらの基のいずれかを含む基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
上記反応性基以外の基としては、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルキルエステル基、ハロゲン化アルキルエステル基、アルキルエーテル基、ハロゲン化アルキルエーテル基、アルキルアミド基、ハロゲン化アルキルアミド基、ウリル基、ハロゲン化ウリル基、ウレア基、ハロゲン化ウレア基、−CONRCOR(R及びRは独立にH、アルキル基又はハロゲン化アルキル基)、糖鎖を含む基、アルキレンポリエーテル基、アレーン基、ハロゲン化アレーン基、ヘテロ環を含む基、アリール基、及び、ハロゲン化アリール基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
は、式(α1)又は式(α2)の環に直接結合する単結合又は二価の連結基である。Lとして好適なものは、上述したとおりである。
上記シリコーン残基としては、また、次の基も挙げられる。
各式中、Lは単結合又は二価の連結基、R34は、各々独立して、一価の基であり、各基が有するR34のうち、少なくとも1つは反応性基である。
各基に含まれる複数のR34は、各々独立して、一価の基であり、上記反応性基であってもよいし、上記反応性基以外の基であってもよい。但し、各基に含まれる複数のR34のうち、少なくとも1つは、上記反応性基である。
上記反応性基としては、−H、−OR35(R35は炭素数1〜4のアルキル基)、ハロゲン原子、−OH、−O−CR35=CH(R35は上記のとおり)、−OCOR35(R35は上記のとおり)、−OCOOR(Rはアルキル基又はハロゲン化アルキル基)、−NR35 (R35は上記のとおり)及びこれらの基のいずれかを含む基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
上記反応性基以外の基としては、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルキルエステル基、ハロゲン化アルキルエステル基、アルキルエーテル基、ハロゲン化アルキルエーテル基、アルキルアミド基、ハロゲン化アルキルアミド基、ウリル基、ハロゲン化ウリル基、ウレア基、ハロゲン化ウレア基、−CONRCOR(R及びRは独立にH、アルキル基又はハロゲン化アルキル基)、糖鎖を含む基、アルキレンポリエーテル基、アレーン基、ハロゲン化アレーン基、ヘテロ環を含む基、アリール基、及び、ハロゲン化アリール基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
は、式(α1)又は式(α2)の環に直接結合する単結合又は二価の連結基である。Lとして好適なものは、上述したとおりである。
上記シルセスキオキサン残基としては、次の基が挙げられる。
各式中、Lは単結合又は二価の連結基、R37は、各々独立して、一価の基であり、各基が有するR37のうち、少なくとも1つは反応性基、pは独立して0〜5000の整数である。
各基に含まれる複数のR37は、各々独立して、一価の基であり、上記反応性基であってもよいし、上記反応性基以外の基であってもよい。但し、各基に含まれる複数のR37のうち、少なくとも1つは、上記反応性基である。
上記反応性基としては、−H、−OR35(R35は炭素数1〜4のアルキル基)、ハロゲン原子、−OH、−O−CR35=CH(R35は上記のとおり)、−OCOR35(R35は上記のとおり)、−OCOOR(Rはアルキル基又はハロゲン化アルキル基)、−NR35 (R35は上記のとおり)及びこれらの基のいずれかを含む基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
上記反応性基以外の基としては、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルキルエステル基、ハロゲン化アルキルエステル基、アルキルエーテル基、ハロゲン化アルキルエーテル基、アルキルアミド基、ハロゲン化アルキルアミド基、ウリル基、ハロゲン化ウリル基、ウレア基、ハロゲン化ウレア基、−CONRCOR(R及びRは独立にH、アルキル基又はハロゲン化アルキル基)、糖鎖を含む基、アルキレンポリエーテル基、アレーン基、ハロゲン化アレーン基、ヘテロ環を含む基、アリール基、及び、ハロゲン化アリール基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
は、式(α1)又は式(α2)の環に直接結合する単結合又は二価の連結基である。Lとして好適なものは、上述したとおりである。
は、上述したポリエーテル鎖を含む一価の有機基、含シラン反応性架橋基、シリコーン残基、シルセスキオキサン残基及びシラザン基とは異なる基であってもよい。
すなわち、Xは、独立に、H、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルキルエステル基、ハロゲン化アルキルエステル基、アルキルエーテル基、ハロゲン化アルキルエーテル基、アルキルアミド基、ハロゲン化アルキルアミド基、ウリル基、ハロゲン化ウリル基、ウレア基、ハロゲン化ウレア基、−OCOOR(Rはアルキル基又はハロゲン化アルキル基)、−CONRCOR(R及びRは独立にH、アルキル基又はハロゲン化アルキル基)、糖鎖を含む基、アルキレンポリエーテル基、アレーン基、ハロゲン化アレーン基、ヘテロ環を含む基、アリール基、ハロゲン化アリール基、シリコーン残基(但し反応性基を有するものを除く)及びシルセスキオキサン残基(但し反応性基を有するものを除く)からなる群より選択される少なくとも1種であってよい。
上記シリコーン残基(但し反応性基を有するものを除く)としては、次の基が挙げられる。なお、上記反応性基とは、R37を構成し得る反応性基として例示したものである。
各式中、Lは単結合又は二価の連結基、R41は、各々独立して、一価の反応性基以外の基である。
上記反応性基以外の基としては、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルキルエステル基、ハロゲン化アルキルエステル基、アルキルエーテル基、ハロゲン化アルキルエーテル基、アルキルアミド基、ハロゲン化アルキルアミド基、ウリル基、ハロゲン化ウリル基、ウレア基、ハロゲン化ウレア基、−CONRCOR(R及びRは独立にH、アルキル基又はハロゲン化アルキル基)、糖鎖を含む基、アルキレンポリエーテル基、アレーン基、ハロゲン化アレーン基、ヘテロ環を含む基、アリール基、及び、ハロゲン化アリール基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
は、式(α1)又は式(α2)の環に直接結合する単結合又は二価の連結基である。Lとしては、単結合、アルキレン基、又は、エーテル結合及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む二価の基が好ましく、単結合、炭素数1〜10のアルキレン基、又は、エーテル結合及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む炭素数1〜10の二価の炭化水素基がより好ましい。
として、具体的には、−C−、−C−、−C−O−CH−、−CO−O−CH−CH(OH)−CH−等が挙げられる。
上記シルセスキオキサン残基(但し反応性基を有するものを除く)としては、次の基が挙げられる。なお、上記反応性基とは、R37を構成し得る反応性基として例示したものである。
各式中、Lは単結合又は二価の連結基、R41は、各々独立して、一価の反応性基以外の基、pは独立して0〜5000の整数である。
上記反応性基以外の基としては、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルキルエステル基、ハロゲン化アルキルエステル基、アルキルエーテル基、ハロゲン化アルキルエーテル基、アルキルアミド基、ハロゲン化アルキルアミド基、ウリル基、ハロゲン化ウリル基、ウレア基、ハロゲン化ウレア基、−CONRCOR(R及びRは独立にH、アルキル基又はハロゲン化アルキル基)、糖鎖を含む基、アルキレンポリエーテル基、アレーン基、ハロゲン化アレーン基、ヘテロ環を含む基、アリール基、及び、ハロゲン化アリール基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
は、式(α1)又は式(α2)の環に直接結合する単結合又は二価の連結基である。Lとして好適なものは、上述したとおりである。
上記シラザン基としては、次の基が挙げられる。
各式中、Lは単結合又は二価の連結基、mは2〜100の整数、nは100以下の整数、R42は、各々独立して、H、炭素数1〜10のアルキル基、アルケニル基、炭素数5〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、アルキルシリル基、アルキルシアノ基、炭素数1〜4のアルコキシ基である。
は、式(α1)又は式(α2)の環に直接結合する単結合又は二価の連結基である。Lとしては、単結合、アルキレン基、又は、エーテル結合及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む二価の基が好ましく、単結合、炭素数1〜10のアルキレン基、又は、エーテル結合及びエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む炭素数1〜10の二価の炭化水素基がより好ましい。
として、具体的には、−C−、−C−、−C−O−CH−、−CO−O−CH−CH(OH)−CH−等が挙げられる。
上記シラザン基としては、具体的には、次の基が挙げられる。
上記化合物において、Rの平均分子量は、特に限定されるものではないが、500〜30,000、好ましくは1,500〜30,000、より好ましくは2,000〜10,000である。
上記化合物は、特に限定されるものではないが、5×10〜1×10の平均分子量を有し得る。なかでも、好ましくは2,000〜30,000、より好ましくは2,500〜12,000の平均分子量を有することが、耐UV性及び摩擦耐久性の観点から好ましい。なお、本開示において「平均分子量」は数平均分子量を言い、「平均分子量」は、19F−NMRにより測定される値とする。
一の態様において、化合物αは、上記式(α1)で表される化合物である。
別の態様において、化合物αは、上記式(α1)で表される化合物と式(α2)で表される化合物の混合物であってもよい。当該混合物中、式(α1)で表される化合物は、式(α1)で表される化合物と式(α2)で表される化合物の合計に対して、好ましくは1mol%以上、より好ましくは10mol%以上、さらに好ましくは50mol%以上、さらにより好ましくは80mol%以上、例えば90mol%以上、95mol%以上又は99mol%以上であり得、上限は特に限定されず、100mol%未満、例えば、99mol%以下、95mol%以下、90mol%以下、85mol%以下又は80mol%以下であり得る。
本開示の表面処理剤中、上記化合物αは、0.01質量%〜99.9質量%、好ましくは0.1質量%〜50質量%、より好ましくは0.1質量%〜30質量%、さらに好ましくは0.1質量%〜20質量%、例えば1質量%〜30質量%または5質量%〜20質量%含まれ得る。また、本開示の表面処理剤中、上記化合物αは、溶剤を除いた成分(化合物αも含む)に対して、100モル%(即ち、化合物αのみを含む)であってもよく、1モル%〜99.9モル%、好ましくは10モル%〜99モル%、より好ましくは30モル%〜99モル%、さらに好ましくは50モル%〜98モル%、例えば60モル%〜95モル%、70モル%〜95モル%、または80モル%〜95モル%であってもよい。
上記したイソシアヌル化合物は、特許文献1及び2に記載の方法により製造することができる。
(β)OCFユニットを有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物(以下、「化合物β」とも称する。)
上記化合物βは、OCFユニットを有するパーフルオロポリエーテル基と、水酸基又は加水分解可能な基を有するSiとを有する。ただし、化合物βは、化合物αに該当するものを除く。
上記化合物βにおいて、パーフルオロポリエーテル基は、少なくとも1つの、好ましくは5以上、より好ましくは10以上のOCFユニットを有する。
一の態様において、上記パーフルオロポリエーテル基は、下記式
−(OC12a1−(OC10b1−(OCc1−(OCd1−(OCe1−(OCFf1
で表される基である。式中、a1、b1、c1、d1及びe1は、それぞれ独立して0以上200以下の整数であり、f1は、1以上200以下の整数であり、a1、b1、c1、d1、e1又はf1を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。
好ましい態様において、a1、b1、c1、d1及びe1は、それぞれ独立して、0以上100以下の整数であり、f1は、1以上200以下の整数である。好ましくは、a1、b1、c1、d1、e1及びf1の和は5以上であり、より好ましくは10以上、例えば10以上100以下である。
パーフルオロポリエーテル基中の繰り返し単位は、直鎖状であっても、分枝鎖状であってもよいが、好ましくは直鎖状である。例えば、−(OC12)−は、−(OCFCFCFCFCFCF)−、−(OCF(CF)CFCFCFCF)−、−(OCFCF(CF)CFCFCF)−、−(OCFCFCF(CF)CFCF)−、−(OCFCFCFCF(CF)CF)−、−(OCFCFCFCFCF(CF))−等であってもよいが、好ましくは−(OCFCFCFCFCFCF)−である。−(OC10)−は、−(OCFCFCFCFCF)−、−(OCF(CF)CFCFCF)−、−(OCFCF(CF)CFCF)−、−(OCFCFCF(CF)CF)−、−(OCFCFCFCF(CF))−等であってもよいが、好ましくは−(OCFCFCFCFCF)−である。−(OC)−は、−(OCFCFCFCF)−、−(OCF(CF)CFCF)−、−(OCFCF(CF)CF)−、−(OCFCFCF(CF))−、−(OC(CFCF)−、−(OCFC(CF)−、−(OCF(CF)CF(CF))−、−(OCF(C)CF)−及び−(OCFCF(C))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCFCFCFCF)−である。−(OC)−は、−(OCFCFCF)−、−(OCF(CF)CF)−及び−(OCFCF(CF))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCFCFCF)−である。また、−(OC)−は、−(OCFCF)−及び−(OCF(CF))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCFCF)−である。
別の態様において、パーフルオロポリエーテル基は、それぞれ独立して、−(OCc2−(OCd2−(OCe2−(OCFf2−(式中、c2及びd2は、それぞれ独立して0以上30以下の整数であり、e2及びf2は、それぞれ独立して1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数であり、添字c2、d2、e2又はf2を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である)である。好ましくは、パーフルオロポリエーテル基は、それぞれ独立して、−(OCFCFCFCFc2−(OCFCFCFd2−(OCFCFe2−(OCFf2−である。一の態様において、PFPEは、それぞれ独立して、−(OCe2−(OCFf2−(式中、e2及びf2は、それぞれ独立して1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数であり、添字e2又はf2を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である)であってもよい。
さらに別の態様において、パーフルオロポリエーテル基は、それぞれ独立して、−(R106−R107q1−で表される基である。式中、R106は、OCFである。式中、R107は、OC、OC、OC、OC10及びOC12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせである。好ましくは、R107は、OC、OC及びOCから選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせである。OC、OC及びOCから独立して選択される2又は3つの基の組み合わせとしては、特に限定されないが、例えば−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、−OCOCOC−、及び−OCOCOC−等が挙げられる。上記q1は、2〜100の整数、好ましくは2〜50の整数である。上記式中、OC、OC、OC、OC10及びOC12は、直鎖又は分枝鎖のいずれであってもよく、好ましくは直鎖である。この態様において、パーフルオロポリエーテル基は、好ましくは、それぞれ独立して、−(OCF−OCq1−又は−(OCF−OCq1−である。
水酸基又は加水分解可能な基を有するSiにおける「加水分解可能な基」とは、加水分解反応により、化合物の主骨格から脱離し得る基を意味する。加水分解可能な基の例としては、−OR、−OCOR、−O−N=CR、−NR、−NHR、ハロゲン(これら式中、Rは、置換又は非置換の炭素数1〜4のアルキル基を示す)などが挙げられ、好ましくは−OR(即ち、アルコキシ基)である。Rの例には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が含まれる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。水酸基は、特に限定されないが、加水分解可能な基が加水分解して生じたものであってよい。
一の態様において、化合物(β)は、下記式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)、(D2)、又は(E1)で表される化合物であり得る。
上記式中、Rfは、それぞれ独立して、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基を表す。
上記1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基における「炭素数1〜16のアルキル基」は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖又は分枝鎖の炭素数1〜6、特に炭素数1〜3のアルキル基であり、より好ましくは直鎖の炭素数1〜3のアルキル基である。
上記Rfは、好ましくは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されている炭素数1〜16のアルキル基であり、より好ましくはCFH−C1−15フルオロアルキレン基又は炭素数1〜16のパーフルオロアルキル基であり、さらに好ましくは炭素数1〜16のパーフルオロアルキル基である。
該炭素数1〜16のパーフルオロアルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖又は分枝鎖の炭素数1〜6、特に炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基であり、より好ましくは直鎖の炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基、具体的には−CF、−CFCF、又は−CFCFCFである。
上記式中、PFPEは、パーフルオロポリエーテル基を表す。パーフルオロポリエーテル基は、上記の通りである。
上記式中、R14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜22のアルキル基、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基を表す。
上記式中、R15は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基を表す。
上記「加水分解可能な基」とは、本明細書において用いられる場合、加水分解反応により、化合物の主骨格から脱離し得る基を意味する。加水分解可能な基の例としては、−OR、−OCOR、−O−N=CR、−NR、−NHR、ハロゲン(これら式中、Rは、置換又は非置換の炭素数1〜4のアルキル基を示す)などが挙げられ、好ましくは−OR(即ち、アルコキシ基)である。Rの例には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が含まれる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。水酸基は、特に限定されないが、加水分解可能な基が加水分解して生じたものであってよい。
上記式中、R13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又はハロゲン原子を表す。ハロゲン原子は、好ましくはヨウ素原子、塩素原子又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。
上記式中、R12は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基を表す。低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基であり、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。
上記式中、nは、(−SiR14 15 3−n)単位毎に独立して、0〜3の整数であり、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0である。ただし、式中、すべてのnが同時に0になることはない。換言すれば、式中、少なくとも1つはR15が存在する。
上記式中、tは、それぞれ独立して、1〜10の整数である。好ましい態様において、tは1〜6の整数である。別の好ましい態様において、tは2〜10の整数であり、好ましくは2〜6の整数である。
上記式中、X102は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合又は2価の有機基を表す。X102は、好ましくは、炭素数1〜20のアルキレン基であり、より好ましくは、−(CH−(式中、uは、0〜2の整数である)である。
上記式中、Ra3は、各出現においてそれぞれ独立して、−Z−SiR71 72 73 を表す。
上記Zは、好ましくは、2価の有機基である。好ましい態様において、上記Zは、式(C1)又は式(C2)における分子主鎖の末端のSi原子(Ra3が結合しているSi原子)とシロキサン結合を形成するものを含まない。
上記Zは、好ましくは、C1−6アルキレン基、−(CH−O−(CH−(式中、gは、1〜6の整数であり、hは、1〜6の整数である)又は、−フェニレン−(CH−(式中、iは、0〜6の整数である)であり、より好ましくはC1−3アルキレン基、特に好ましくはC2−3アルキレン基、例えば−CHCH−である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、及びC2−6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
式中、R71は、各出現においてそれぞれ独立して、Ra’を表す。Ra’は、Ra3と同意義である。
a3中、Z基を介して直鎖状に連結されるSiは最大で5個である。即ち、上記Ra3において、R71が少なくとも1つ存在する場合、Ra3中にZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子が2個以上存在するが、かかるZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数は最大で5個である。なお、「Ra3中のZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」とは、Ra3中において直鎖状に連結される−Z−Si−の繰り返し数と等しくなる。
一の態様において、「Ra3中のZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」は1個(左式)又は2個(右式)、好ましくは1個である。換言すれば、式(C1)及び(C2)中のX107に結合するSiを含む−Si−Ra3部分において、左式はSiが2個、右式はSiが3個連結している。
好ましい態様において、「Ra3中のZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」は、すべての鎖において、1個又は2個、好ましくは1個である。
好ましい態様において、kは3であり、「Ra3中のZ基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」は、すべての鎖において1個である。
式中、R72は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基を表す。
好ましくは、R72は、−OR(式中、Rは、置換又は非置換のC1−3アルキル基、より好ましくはメチル基を表す)である。
式中、R73は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
式中、pは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;qは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;rは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数である。ただし、p、q及びrの和は3である。
好ましい態様において、Ra3中の末端のRa3’(Ra3’が存在しない場合、Ra3それ自体)において、上記qは、好ましくは2以上、例えば2又は3であり、より好ましくは3である。
好ましい態様において、Ra3は、末端部に、少なくとも1つの、−Si(−Z−SiR72 73 又は−Si(−Z−SiR72 73 、好ましくは−Si(−Z−SiR72 73 を有し得る。式中、(−Z−SiR72 73 )の単位は、好ましくは(−Z−SiR72 )である。さらに好ましい態様において、Rの末端部は、すべて−Si(−Z−SiR72 73 、好ましくは−Si(−Z−SiR72 であり得る。
上記式(C1)及び(C2)においては、少なくとも1つのR72が存在する。
上記式中、Rb3は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基を表す。
上記Rb3は、好ましくは、水酸基、−OR、−OCOR、−O−N=C(R)、−N(R)、−NHR、ハロゲン(これら式中、Rは、置換又は非置換の炭素数1〜4のアルキル基を示す)であり、好ましくは−ORである。Rは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が含まれる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。水酸基は、特に限定されないが、加水分解可能な基が加水分解して生じたものであってよい。より好ましくは、Rは、−OR(式中、Rは、置換又は非置換のC1−3アルキル基、より好ましくはメチル基を表す)である。
上記式中、Rc3は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
式中、kは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;lは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;mは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数である。ただし、k、l及びmの和は、3である。
上記式中、Rd3は、各出現においてそれぞれ独立して、−Z’−CR81 p’82 q’83 r’を表す。
式中、Z’は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基を表す。
上記Z’は、好ましくは、C1−6アルキレン基、−(CH−O−(CH−(式中、gは、0〜6の整数、例えば1〜6の整数であり、hは、0〜6の整数、例えば1〜6の整数である)、又は、−フェニレン−(CH−(式中、iは、0〜6の整数である)であり、より好ましくはC1−3アルキレン基、さらに好ましくはC2−3アルキレン基であり、例えばCHCHである。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、及びC2−6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
式中、R81は、各出現においてそれぞれ独立して、Rd3”を表す。Rd3”は、Rd3と同意義である。
d3中、Z’基を介して直鎖状に連結されるCは最大で5個である。即ち、上記Rd3において、R81が少なくとも1つ存在する場合、Rd3中にZ’基を介して直鎖状に連結されるSi原子が2個以上存在するが、かかるZ’基を介して直鎖状に連結されるC原子の数は最大で5個である。なお、「Rd3中のZ’基を介して直鎖状に連結されるC原子の数」とは、Rd3中において直鎖状に連結される−Z’−C−の繰り返し数と等しくなる。
好ましい態様において、下記に示すように、「Rd3中のZ’基を介して直鎖状に連結されるC原子の数」は、すべての鎖において、1個(左式)又は2個(右式)である。
一の態様において、Rd3中のZ’基を介して直鎖状に連結されるC原子の数は1個又は2個、好ましくは1個である。
式中、R82は、−Y−SiR85 86 3−jを表す。
は、各出現においてそれぞれ独立して、2価の有機基を表す。
好ましい態様において、Yは、C1−6アルキレン基、−(CHg’−O−(CHh’−(式中、g’は、0〜6の整数、例えば1〜6の整数であり、h’は、0〜6の整数、例えば1〜6の整数である)又は、−フェニレン−(CHi’−(式中、i’は、0〜6の整数である)である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、及びC2−6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
一の態様において、Yは、C1−6アルキレン基又は−フェニレン−(CHi’−であり得る。Yが上記の基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
上記R85は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基を表す。上記「加水分解可能な基」としては、上記と同様のものが挙げられる。
好ましくは、R85は、−OR(式中、Rは、置換又は非置換のC1−3アルキル基、より好ましくはエチル基又はメチル基、特にメチル基を表す)である。
上記R86は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
jは、(−Y−SiR85 86 3−j)単位毎に独立して、1〜3の整数を表し、好ましくは2又は3、より好ましくは3である。
上記R83は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は低級アルキル基を表す。R83は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
式中、p’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;q’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;r’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数である。ただし、p’、q’及びr’の和は3である。
好ましい態様において、Rd3中の末端のRd3”(Rd3”が存在しない場合、Rd3それ自体)において、上記q’は、好ましくは2以上、例えば2又は3であり、より好ましくは3である。
上記式中、Re3は、各出現においてそれぞれ独立して、−Y−SiR85 86 3−jを表す。ここに、Y、R85、R86及びjは、上記R82における記載と同意義である。
上記式中、Rf3は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は低級アルキル基を表す。Rf3は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
式中、k’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;l’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;m’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数である。ただし、k’、l’及びm’の和は3である。
一の態様において、少なくとも1つのk’は2又は3であり、好ましくは3である。
一の態様において、k’は2又は3であり、好ましくは3である。
一の態様において、l’は2又は3であり、好ましくは3である。
上記式(D1)及び(D2)中、少なくとも1つのq’は2又は3であるか、あるいは、少なくとも1つのl’は2又は3である。即ち、式中、少なくとも2つの−Y−SiR85 86 3−j基が存在する。
上記式中、Gは、−R17−O−、−R17−CONH−、−CONH−又は単結合である。Gは、耐光性に優れる点からは、−R17−CONH−又は−CONH−が好ましく、耐薬品性に優れる点からは、−R17−O−が好ましい。
上記R17は、アルキレン基である。R17は、製造のしやすさの点から、炭素数1〜4のアルキレン基が好ましく、−CH−が特に好ましい。
上記式中、Zは、(a5+b5)価の炭化水素基、又は炭化水素基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を1つ以上有する、炭素数2以上で(a5+b5)価の基である。Zは、Gが−R17−O−であり、c5が1である場合、(a5+b5)個の水酸基を有する多価アルコールから水酸基を除いた残基である。
一の態様において、Zは、以下の基であり得る。
は、水酸基の反応性に優れる点から、1級の水酸基を有する多価アルコールから水酸基を除いた残基が好ましい。Zは、原料の入手容易性の点から、下記式(Z−1)で表される基、下記式(Z−2)で表される基、下記式(Z−3)で表される基、下記式(Z−4)で表される基又は下記式(Z−5)で表される基が特に好ましい。ただし、Rは、アルキル基であり、メチル基又はエチル基が好ましい。
上記式中、R16は、アルキレン基である。R16は、製造のしやすさの点から、炭素数4〜14のアルキレン基が好ましい。さらに、製造におけるヒドロシリル化の際に、アリル基(−CHCH=CH)の一部又は全部がインナーオレフィン(−CH=CHCH)に異性化した副生物が生成しにくい点から、炭素数4〜10のアルキレン基が特に好ましい。
上記式中、a5は、1以上の整数である。b5は、1以上の整数である。(a5+b5)は3以上である。a5が1のときb5は4以上であり、a5が2以上のときb5は1以上である。a5が2以上のときa5個の[Rf−PFPE−G]は、同一であっても異なっていてもよい。b5が2以上のときb5個の[(O−R16c5−SiR14 15 3−n]は、同一であっても異なっていてもよい。c5は0又は1である。
a5は、1〜10が好ましく、1〜4が特に好ましい。a5が下限値以上であれば、表面処理層の撥水撥油性、耐摩擦性、指紋汚れ除去性、潤滑性に優れる。a5が上限値以下であれば、表面処理層の外観に優れる。(a5+b5)は、3〜15が好ましく、3〜12が特に好ましい。
a5が1のときb5は4以上であり、4〜10が好ましく、4〜5が特に好ましい。a5が1のときb5が4以上でなければ、表面処理層の耐摩擦性が不充分となり得る。b5が上限値以下であれば、表面処理層の外観、化合物の安定性に優れる。
a5が2以上の整数のときb5は1以上の整数であり、1〜10の整数が好ましく、1〜4の整数が特に好ましい。a5が2以上の整数であれば、表面処理層の潤滑性に優れるため、表面処理層に摩擦力が加わりにくい。そのため、b5が1であっても、表面処理層の耐摩擦性に優れる。b5が上限値以下であれば、表面処理層の外観、化合物の安定性に優れる。
c5は、0又は1である。c5は、化合物の耐光性に優れる点からは、0が好ましく、化合物の製造のしやすさの点からは、1が好ましい。
上記式中、X101は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基を表す。当該X101は、式(A1)及び(A2)で表される化合物において、主に撥水性及び表面滑り性等を提供するパーフルオロポリエーテル部(即ち、Rf−PFPE部又は−PFPE−部)と、基材との結合能を提供するシラン部(即ち、αを付して括弧でくくられた基)とを連結するリンカーと解される。従って、当該X101は、式(A1)及び(A2)で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、単結合であっても、いずれの有機基であってもよい。
上記式中、αは1〜9の整数であり、α’は1〜9の整数である。これらα及びα’は、X101の価数に応じて変化し得る。式(A1)においては、α及びα’の和は、X101の価数と同じである。例えば、X101が10価の有機基である場合、α及びα’の和は10であり、例えばαが9かつα’が1、αが5かつα’が5、又はαが1かつα’が9となり得る。また、X101が単結合または2価の有機基である場合、α及びα’は1である。式(A2)においては、αはX101の価数から1を引いた値である。
上記X101は、好ましくは2〜7価であり、より好ましくは2〜4価であり、さらに好ましくは2価の有機基である。
一の態様において、X101は2〜4価の有機基であり、αは1〜3であり、α’は1である。
別の態様において、X101は2価の有機基であり、αは1であり、α’は1である。この場合、式(A1)及び(A2)は、下記式(A1’)及び(A2’)で表される。
上記式中、X105は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基を表す。当該X105は、式(B1)及び(B2)で表される化合物において、主に撥水性及び表面滑り性等を提供するパーフルオロポリエーテル部(Rf−PFPE部又は−PFPE−部)と、基材との結合能を提供するシラン部(具体的には、−SiR14 15 3−n)とを連結するリンカーと解される。従って、当該X105は、式(B1)及び(B2)で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、単結合であっても、いずれの有機基であってもよい。
上記式中のβは、1〜9の整数であり、β’は、1〜9の整数である。これらβ及びβ’は、X105の価数に応じて決定され、式(B1)において、β及びβ’の和は、X105の価数と同じである。例えば、X105が10価の有機基である場合、β及びβ’の和は10であり、例えばβが9かつβ’が1、βが5かつβ’が5、又はβが1かつβ’が9となり得る。また、X105が単結合または2価の有機基である場合、β及びβ’は1である。式(B2)において、βはX105の価数の値から1を引いた値である。
上記X105は、好ましくは2〜7価、より好ましくは2〜4価、さらに好ましくは2価の有機基である。
一の態様において、X105は2〜4価の有機基であり、βは1〜3であり、β’は1である。
別の態様において、X105は2価の有機基であり、βは1であり、β’は1である。この場合、式(B1)及び(B2)は、下記式(B1’)及び(B2’)で表される。
上記式中、X107は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基を表す。当該X107は、式(C1)及び(C2)で表される化合物において、主に撥水性及び表面滑り性等を提供するパーフルオロポリエーテル部(Rf−PFPE部又は−PFPE−部)と、基材との結合能を提供するシラン部(具体的には、−SiRa3 b3 c3 基)とを連結するリンカーと解される。従って、当該X107は、式(C1)及び(C2)で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、単結合であっても、いずれの有機基であってもよい。
上記式中、γは、1〜9の整数であり、γ’は、1〜9の整数である。これらγ及びγ’は、X107の価数に応じて決定され、式(C1)において、γ及びγ’の和は、X107の価数と同じである。例えば、X107が10価の有機基である場合、γ及びγ’の和は10であり、例えばγが9かつγ’が1、γが5かつγ’が5、又はγが1かつγ’が9となり得る。また、X107が単結合または2価の有機基である場合、γ及びγ’は1である。式(C2)において、γはX107の価数の値から1を引いた値である。
上記X107は、好ましくは2〜7価、より好ましくは2〜4価、さらに好ましくは2価の有機基である。
一の態様において、X107は2〜4価の有機基であり、γは1〜3であり、γ’は1である。
別の態様において、X107は2価の有機基であり、γは1であり、γ’は1である。この場合、式(C1)及び(C2)は、下記式(C1’)及び(C2’)で表される。
上記式中、X109は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基を表す。当該X109は、式(D1)及び(D2)で表される化合物において、主に撥水性及び表面滑り性等を提供するパーフルオロポリエーテル部(即ち、Rf−PFPE部又は−PFPE−部)と、基材との結合能を提供する部(即ち、δを付して括弧でくくられた基)とを連結するリンカーと解される。従って、当該X109は、式(D1)及び(D2)で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、単結合であっても、いずれの有機基であってもよい。
上記式中、δは1〜9の整数であり、δ’は1〜9の整数である。これらδ及びδ’は、X109の価数に応じて変化し得る。式(D1)においては、δ及びδ’の和は、X109の価数と同じである。例えば、X109が10価の有機基である場合、δ及びδ’の和は10であり、例えばδが9かつδ’が1、δが5かつδ’が5、又はδが1かつδ’が9となり得る。また、X109が単結合または2価の有機基である場合、δ及びδ’は1である。式(D2)においては、δはX109の価数から1を引いた値である。
上記X109は、好ましくは2〜7価、より好ましくは2〜4価、さらに好ましくは2価の有機基である。
一の態様において、X109は2〜4価の有機基であり、δは1〜3であり、δ’は1である。
別の態様において、X109は2価の有機基であり、δは1であり、δ’は1である。この場合、式(D1)及び(D2)は、下記式(D1’)及び(D2’)で表される。
好ましい態様において、上記X101、X105、X107、及びX109は、それぞれ独立して、特に限定するものではないが、例えば、下記式:
−(R31p1−(Xq1
[式中:
31は、単結合、−(CHs’−又はo−、m−もしくはp−フェニレン基を表し、好ましくは−(CHs’−であり、
s’は、1〜20の整数、好ましくは1〜6の整数、より好ましくは1〜3の整数、さらにより好ましくは1又は2であり、
は、−(Xl’−を表し、
は、各出現においてそれぞれ独立して、−O−、−S−、o−、m−もしくはp−フェニレン基、−C(O)O−、−Si(R33−、−(Si(R33O)m”−Si(R33−、−CONR34−、−O−CONR34−、−NR34−及び−(CHn’−からなる群から選択される基を表し、
33は、各出現においてそれぞれ独立して、フェニル基、C1−6アルキル基又はC1−6アルコキシ基を表し、好ましくはフェニル基又はC1−6アルキル基であり、より好ましくはメチル基であり、
34は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フェニル基又はC1−6アルキル基(好ましくはメチル基)を表し、
m”は、各出現において、それぞれ独立して、1〜100の整数、好ましくは1〜20の整数であり、
n’は、各出現において、それぞれ独立して、1〜20の整数、好ましくは1〜6の整数、より好ましくは1〜3の整数であり、
l’は、1〜10の整数、好ましくは1〜5の整数、より好ましくは1〜3の整数であり、
p1は、0又は1であり、
q1は、0又は1であり、
ここに、p1及びq1の少なくとも一方は1であり、p1又はq1を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である]
で表される2価の基であり得る。ここに、R31及びX(典型的にはR31及びXの水素原子)は、フッ素原子、C1−3アルキル基及びC1−3フルオロアルキル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
一の態様において、上記X101、X105、X107、及びX109は、それぞれ独立して、
−(R31p1−(Xq1
[式中:
31は、−(CHs’−を表し、
s’は、1〜20の整数であり、
は、−(Xl’−を表し、
は、各出現においてそれぞれ独立して、−O−、−CONR34−、−O−CONR34−、及び−(CHn’−からなる群から選択される基を表し、
34は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フェニル基又はC1−6アルキル基を表し、
n’は、各出現において、それぞれ独立して、1〜20の整数であり、
l’は、1〜10の整数であり、
p1は、0又は1であり、
q1は、0又は1であり、
ここに、p1及びq1の少なくとも一方は1であり、p1又はq1を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である。]
で表される2価の基であり得る。ここに、R31及びX(典型的にはR31及びXの水素原子)は、フッ素原子、C1−3アルキル基及びC1−3フルオロアルキル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
好ましくは、上記X101、X105、X107、及びX109は、それぞれ独立して、−(R31p1−(Xq1−R32−である。R32は、単結合、−(CHt’−又はo−、m−もしくはp−フェニレン基を表し、好ましくは−(CHt’−である。t’は、1〜20の整数、好ましくは2〜6の整数、より好ましくは2〜3の整数である。ここに、R32(典型的にはR32の水素原子)は、フッ素原子、C1−3アルキル基及びC1−3フルオロアルキル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
好ましくは、上記X101、X105、X107、及びX109は、それぞれ独立して、
単結合、
−X−C1−20アルキレン基、
−X−R31−X−R32−、又は
−X−X−R32
[式中、R31及びR32は、上記と同意義であり、
は、単結合または炭素原子数1〜6、好ましくは炭素原子数1〜4、より好ましくは炭素原子数1〜2のパーフルオロアルキレン基、例えばジフルオロメチレン基である。]
であり得る。
より好ましくは、上記X101、X105、X107、及びX109は、それぞれ独立して、
単結合、
−X−C1−20アルキレン基、
−X−(CHs’−X−、
−X−(CHs’−X−(CHt’
−X−X−、又は
−X−X−(CHt’
[式中、X、s’及びt’は、上記と同意義である。]
である。
上記式中、Xは、
−O−、
−S−、
−C(O)O−、
−CONR34−、
−O−CONR34−、
−Si(R33−、
−(Si(R33O)m”−Si(R33−、
−O−(CHu’−(Si(R33O)m”−Si(R33−、
−O−(CHu’−Si(R33−O−Si(R33−CHCH−Si(R33−O−Si(R33−、
−O−(CHu’−Si(OCHOSi(OCH−、
−CONR34−(CHu’−(Si(R33O)m”−Si(R33−、
−CONR34−(CHu’−N(R34)−、又は
−CONR34−(o−、m−又はp−フェニレン)−Si(R33
[式中、R33、R34及びm”は、上記と同意義であり、
u’は1〜20の整数、好ましくは2〜6の整数、より好ましくは2〜3の整数である。]を表す。Xは、好ましくは−O−である。
上記式中、Xは、
−S−、
−C(O)O−、
−CONR34−、
−O−CONR34−、
−CONR34−(CHu’−(Si(R33O)m”−Si(R33−、
−CONR34−(CHu’−N(R34)−、又は
−CONR34−(o−、m−又はp−フェニレン)−Si(R33
[式中、各記号は、上記と同意義である。]
を表す。
より好ましくは、上記X101、X105、X107、及びX109は、それぞれ独立して、
単結合
1−20アルキレン基、
−(CHs’−X−(CHt’−、又は
−X−(CHt’
[式中、各記号は、上記と同意義である。]
であり得る。
好ましい態様において、上記X101、X105、X107、及びX109は、それぞれ独立して、
単結合
1−20アルキレン基、
−(CHs’−X−、又は
−(CHs’−X−(CHt’
[式中、
は、−O−、−CONR34−、又は−O−CONR34−であり、
34は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フェニル基又はC1−6アルキル基を表し、
s’は、1〜20の整数であり、
t’は、1〜20の整数である。]
であり得る。
一の態様において、上記X101、X105、X107、及びX109は、それぞれ独立して、
単結合、
1−20アルキレン基、
−(CHs’−O−(CHt’−、
−(CHs’−(Si(R33O)m”−Si(R33−(CHt’−、
−(CHs’−O−(CHu’−(Si(R33O)m”−Si(R33−(CHt’−、又は
−(CHs’−O−(CHt’−Si(R33 −(CHu’−Si(R33−(Cv2v)−
[式中、R33、m”、s’、t’及びu’は、上記と同意義であり、vは1〜20の整数、好ましくは2〜6の整数、より好ましくは2〜3の整数である。]
である。
上記式中、−(Cv2v)−は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、例えば、−CHCH−、−CHCHCH−、−CH(CH)−、−CH(CH)CH−であり得る。
上記X101、X105、X107、及びX109基は、それぞれ独立して、フッ素原子、C1−3アルキル基及びC1−3フルオロアルキル基(好ましくは、C1−3パーフルオロアルキル基)から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
尚、上記X101、X105、X107、及びX109は、各式の左側がPFPE基に結合する。
上記式中、Xは、式(A1)、(B1)、(C1)および(D1)については単結合が好ましく、式(A2)、(B2)、(C2)および(D2)については炭素原子数1〜6、好ましくは炭素原子数1〜4、より好ましくは炭素原子数1〜2のパーフルオロアルキレン基、例えばジフルオロメチレン基である。
一の態様において、X101、X105、X107、及びX109基は、それぞれ独立して、−O−C1−6アルキレン基以外であり得る。
別の態様において、X101、X105、X107、及びX109基としては、例えば下記の基が挙げられる:
[式中、R41は、それぞれ独立して、水素原子、フェニル基、炭素数1〜6のアルキル基、又はC1−6アルコキシ基、好ましくはメチル基であり;
Dは、
−CHO(CH−、
−CHO(CH−、
−CFO(CH−、
−(CH−、
−(CH−、
−(CH4−、
−CONH−(CH−、
−CON(CH)−(CH−、
−CON(Ph)−(CH−(式中、Phはフェニルを意味する)、及び
(式中、R42は、それぞれ独立して、水素原子、C1−6のアルキル基又はC1−6のアルコキシ基、好ましくはメチル基又はメトキシ基、より好ましくはメチル基を表す。)
から選択される基であり、
Eは、−(CH−(nは2〜6の整数)であり、
Dは、分子主鎖のPFPEに結合し、Eは、PFPEと反対の基に結合する。]
上記X101、X105、X107、及びX109の具体的な例としては、例えば:
単結合、
−CHOCH−、
−CHO(CH−、
−CHO(CH−、
−CHO(CH−、
−CF−CH−O−CH−、
−CF−CH−O−(CH−、
−CF−CH−O−(CH−、
−CF−CH−O−(CH−、
−CHO(CHSi(CHOSi(CH(CH−、
−CHO(CHSi(CHOSi(CHOSi(CH(CH−、
−CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH−、
−CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH−、
−CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)10Si(CH(CH−、
−CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)20Si(CH(CH−、
−CHOCFCHFOCF−、
−CHOCFCHFOCFCF−、
−CHOCFCHFOCFCFCF−、
−CHOCHCFCFOCF−、
−CHOCHCFCFOCFCF−、
−CHOCHCFCFOCFCFCF−、
−CHOCHCFCFOCF(CF)CFOCF−、
−CHOCHCFCFOCF(CF)CFOCFCF−、
−CHOCHCFCFOCF(CF)CFOCFCFCF−、
−CHOCHCHFCFOCF−、
−CHOCHCHFCFOCFCF−、
−CHOCHCHFCFOCFCFCF−、
−CHOCHCHFCFOCF(CF)CFOCF−、
−CHOCHCHFCFOCF(CF)CFOCFCF−、
−CHOCHCHFCFOCF(CF)CFOCFCFCF−、
−CHOCFCHFOCFCFCF−C(O)NH−CH−、
−CHOCH(CHCHSi(OCHOSi(OCH(CHSi(OCHOSi(OCH(CH−、
−CHOCHCHCHSi(OCHOSi(OCH(CH−、
−CHOCHCHCHSi(OCHCHOSi(OCHCH(CH−、
−CHOCHCHCHSi(OCHOSi(OCH(CH−、
−CHOCHCHCHSi(OCHCHOSi(OCHCH(CH−、
−(CH−Si(CH−(CH−、
−CH−、
−(CH−、
−(CH−、
−(CH−、
−(CH−、
−(CH−、
−CF−CH−、
−CF−(CH−、
−CF−(CH−、
−CF−(CH−、
−CF−(CH−、
−CF−(CH−、
−CO−、
−CONH−、
−CONH−CH−、
−CONH−(CH−、
−CONH−(CH−、
−CONH−(CH−、
−CFCONHCH−、
−CFCONH(CH−、
−CFCONH(CH−、
−CFCONH(CH−、
−CON(CH)−(CH−、
−CON(Ph)−(CH−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CON(CH)−(CH−、
−CON(Ph)−(CH−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CF−CON(CH)−(CH−、
−CF−CON(Ph)−(CH−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CF−CON(CH)−(CH−、
−CF−CON(Ph)−(CH−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CONH−(CHNH(CH−、
−CONH−(CHNH(CH−、
−CHO−CONH−(CH−、
−CHO−CONH−(CH−、
−S−(CH−、
−(CHS(CH−、
−CONH−(CHSi(CHOSi(CH(CH−、
−CONH−(CHSi(CHOSi(CHOSi(CH(CH−、
−CONH−(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH−、
−CONH−(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH−、
−CONH−(CHSi(CHO(Si(CHO)10Si(CH(CH−、
−CONH−(CHSi(CHO(Si(CHO)20Si(CH(CH−、
−C(O)O−(CH−、
−C(O)O−(CH−、
−CH−O−(CH−Si(CH−(CH−Si(CH−(CH−、
−CH−O−(CH−Si(CH−(CH−Si(CH−CH(CH)−、
−CH−O−(CH−Si(CH−(CH−Si(CH−(CH−、
−CH−O−(CH−Si(CH−(CH−Si(CH−CH(CH)−CH−、
−OCH−、
−O(CH−、
−OCFHCF−、


などが挙げられる。
さらに別の態様において、X101、X105、X107、及びX109は、それぞれ独立して、式:−(R18−(CFR17−(CH−で表される基である。式中、x、y及びzは、それぞれ独立して、0〜10の整数であり、x、y及びzの和は1以上であり、括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。
上記式中、R18は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子、フェニレン、カルバゾリレン、−NR26−(式中、R26は、水素原子又は有機基を表す)又は2価の有機基である。好ましくは、R18は、酸素原子又は2価の極性基である。
上記「2価の極性基」としては、特に限定されないが、−C(O)−、−C(=NR27)−、及び−C(O)NR27−(これらの式中、R27は、水素原子又は低級アルキル基を表す)が挙げられる。当該「低級アルキル基」は、例えば、炭素数1〜6のアルキル基、例えばメチル、エチル、n−プロピルであり、これらは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい。
上記式中、R17は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は低級フルオロアルキル基であり、好ましくはフッ素原子である。当該「低級フルオロアルキル基」は、例えば、炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜3のフルオロアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基、より好ましくはトリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、さらに好ましくはトリフルオロメチル基である。
さらに別の態様において、X101、X105、X107、及びX109基の例として、下記の基が挙げられる:
[式中、
41は、それぞれ独立して、水素原子、フェニル基、炭素数1〜6のアルキル基、又はC1−6アルコキシ基好ましくはメチル基であり;
各X101基において、Tのうち任意のいくつかは、分子主鎖のPFPEに結合する以下の基:
−CHO(CH−、
−CHO(CH−、
−CFO(CH−、
−(CH−、
−(CH−、
−(CH4−、
−CONH−(CH−、
−CON(CH)−(CH−、
−CON(Ph)−(CH−(式中、Phはフェニルを意味する)、又は
[式中、R42は、それぞれ独立して、水素原子、C1−6のアルキル基又はC1−6のアルコキシ基、好ましくはメチル基又はメトキシ基、より好ましくはメチル基を表す。]
であり、別のTのいくつかは、分子主鎖のPFPEと反対の基(即ち、式(A1)、(A2)、(D1)及び(D2)においては炭素原子、また、下記する式(B1)、(B2)、(C1)及び(C2)においてはSi原子、存在する場合、残りのTは、それぞれ独立して、メチル基、フェニル基、C1−6アルコキシ基又はラジカル捕捉基又は紫外線吸収基である。
ラジカル捕捉基は、光照射で生じるラジカルを捕捉できるものであれば特に限定されないが、例えばベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、安息香酸エステル類、サリチル酸フェニル類、クロトン酸類、マロン酸エステル類、オルガノアクリレート類、ヒンダードアミン類、ヒンダードフェノール類、又はトリアジン類の残基が挙げられる。
紫外線吸収基は、紫外線を吸収できるものであれば特に限定されないが、例えばベンゾトリアゾール類、ヒドロキシベンゾフェノン類、置換及び未置換安息香酸もしくはサリチル酸化合物のエステル類、アクリレート又はアルコキシシンナメート類、オキサミド類、オキサニリド類、ベンゾキサジノン類、ベンゾキサゾール類の残基が挙げられる。
好ましい態様において、好ましいラジカル捕捉基又は紫外線吸収基としては、
が挙げられる。
この態様において、X101、X105、X107、及びX109は、それぞれ独立して、3〜10価の有機基であり得る。
本開示の表面処理剤中、式(A1)、(B1)、(C1)、(D1)及び(E1)で表される化合物(以下、「(1)成分」ともいう)と、式(A2)、(B2)、(C2)、及び(D2)で表される化合物(以下、「(2)成分」ともいう)との合計に対して、式(A2)、(B2)、(C2)、及び(D2)で表される化合物が、0.1モル%以上35モル%以下である。(2)成分に対する式(A2)、(B2)、(C2)、及び(D2)で表される化合物の含有量の下限は、好ましくは0.1モル%、より好ましくは0.2モル%、さらに好ましくは0.5モル%、さらにより好ましくは1モル%、特に好ましくは2モル%、特別には5モル%であり得る。(2)成分に対する式(A2)、(B2)、(C2)、及び(D2)で表される化合物の含有量の上限は、好ましくは35モル%、より好ましくは30モル%、さらに好ましくは20モル%、さらにより好ましくは15モル%又は10モル%であり得る。(2)成分に対する式(A2)、(B2)、(C2)、及び(D2)で表される化合物は、好ましくは0.1モル%以上30モル%以下、より好ましくは0.1モル%以上20モル%以下、さらに好ましくは0.2モル%以上10モル%以下、さらにより好ましくは0.5モル%以上10モル%以下、特に好ましくは1モル%以上10モル%以下、例えば2モル%以上10モル%以下又は5モル%以上10モル%以下である。(2)成分をかかる範囲とすることにより、より摩擦耐久性を向上させることができる。
上記表面処理剤中、(1)成分と(2)成分の組み合わせは、好ましくは式(A1)で表される化合物と式(A2)で表される化合物の組み合わせ、式(B1)で表される化合物と式(B2)で表される化合物の組み合わせ、式(C1)で表される化合物と式(C2)で表される化合物の組み合わせ、式(D1)で表される化合物と式(D2)で表される化合物の組み合わせである。
式(A1)及び式(A2)で表される化合物は、好ましくはtが2以上、より好ましくは2〜10の整数、さらに好ましくは2〜6の整数である。tを2以上とすることにより、R15を有するSi原子が複数存在することになり、より高い耐久性を得ることができる。
式(C1)及び式(C2)で表される化合物は、好ましくはkが2又は3、より好ましくは3である。
好ましい態様において、式(C1)及び式(C2)で表される化合物は、末端に、−Si−(Z−SiR72 又は−Si−(Z−SiR72 構造を有し、さらに好ましくは−Si−(Z−SiR72 構造を有する。末端をかかる構造とすることにより、より高い耐久性を得ることができる。
式(D1)及び式(D2)で表される化合物は、好ましくはl’が2又は3、より好ましくは3である。
好ましい態様において、式(D1)及び式(D2)で表される化合物は、末端に、−C−(Y−SiR85 又は−Si−(Y−SiR85構造を有し、さらに好ましくは−Si−(Y−SiR85構造を有する。末端をかかる構造とすることにより、より高い耐久性を得ることができる。
一の態様において、化合物(β)は、上記式(A1)、(B1)、(C1)、(D1)、又は(E1)で表される化合物である。
一の態様において、化合物(β)は、上記式(A2)、(B2)、(C2)、又は(D2)で表される化合物である。
一の態様において、化合物(β)は、上記式(A1)、(A2)、(C1)、(C2)、(D1)、(D2)、又は(E1)で表される化合物である。これらの化合物は、末端に水酸基又は加水分解可能な基を有するSiを複数有し得るので、より高い摩擦耐久性を得ることができる。
一の態様において、化合物(β)は、上記(C1)、(C2)、(D1)、(D2)、又は(E1)で表される化合物である。
一の態様において、化合物(β)は、上記(C1)、(C2)、(D1)、又は(D2)で表される化合物である。
一の態様において、化合物(β)は、上記式(A1)及び(A2)で表される化合物である。
一の態様において、化合物(β)は、上記式(B1)及び(B2)で表される化合物である。
一の態様において、化合物(β)は、上記式(C1)及び(C2)で表される化合物である。化合物(β)として、上記式(C1)及び(C2)で表される化合物を用いることにより、摩擦耐久性及び表面滑り性が向上する。さらに上記化合物(α)のようなイソシアヌル骨格を含む化合物との混合性が向上する。
一の態様において、化合物(β)は、上記式(D1)及び(D2)で表される化合物である。
一の態様において、化合物(β)は、上記式(E1)で表される化合物である。
好ましい化合物(E1)としては、たとえば、下式の化合物(1−1)〜(1−8)が挙げられる。該化合物は、工業的に製造しやすく、取扱いやすく、表面処理層の撥水撥油性、耐摩擦性、指紋汚れ除去性、潤滑性、外観にさらに優れる点から好ましい。
本開示で用いられる化合物(β)の数平均分子量は、好ましくは1,000〜30,000、より好ましくは1,500〜30,000、さらに好ましくは2,000〜10,000である。
本開示の表面処理剤中、化合物(α)と化合物(β)の重量比は、好ましくは1:99〜99:1であり、より好ましくは5:95〜90:10であり、さらに好ましくは30:70〜90:10であり、さらにより好ましくは30:70〜70:30であり得る。化合物(α)と化合物(β)の重量比をかかる範囲内とすることにより、優れた紫外線耐久性と表面滑り性、摩耗耐久性、例えば消しゴム耐久性、スチールウール耐久性等を両立することができる。
一の態様において、化合物(α)の数平均分子量と化合物(β)の数平均分子量の比は、好ましくは9:1〜1:9、より好ましくは7:3〜3:7、さらに好ましくは6:4〜4:6であり得る。
一の態様において、化合物(α)の数平均分子量は、化合物(β)の数平均分子量よりも大きい。化合物(α)の数平均分子量が化合物(β)の数平均分子量よりも大きい場合、好ましくは数平均分子量比が7:3〜6:4(化合物(α):化合物(β))の関係にある場合、動摩擦係数が低下して表面滑り性を向上させることができる。
別の態様において、化合物(α)の数平均分子量は、化合物(β)の数平均分子量以下である。化合物(α)の数平均分子量が化合物(β)の数平均分子量以下である場合、好ましくは数平均分子量比が5:5〜2:8(化合物(α):化合物(β))の場合、動摩擦係数が低下して表面滑り性を向上させることができることに加え、耐摩耗性を向上させることができる。
上記式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)、(D2)、及び(E1)で表される化合物は、公知の方法により製造することができる。
本開示の表面処理剤には、化合物(α)及び化合物(β)以外に、他のシラン化合物を含み得る。
他のシラン化合物としては、式(α1)で表される化合物及び式(α2)で表される化合物のイソシアヌル環が開環した、式(α1’)で表される化合物及び式(α2’)

(式中、各記号は、式(α1)及び式(α2)と同意義である。)
で表される化合物、並びに、
パーフルオロポリエーテル基がOCFユニットを有しない以外は、式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)、(D2)及び(E1)と同様の構造を有するシラン化合物が挙げられる。
上記OCFユニットを有しないパーフルオロポリエーテル基は、例えば、
−(OC12m11−(OC10m12−(OCm13−(OC10 m14−(OCm15
(式中、各記号は、上記ポリエーテル鎖と同意義である。)
で表される化合物が挙げられる。
上記ポOCFユニットを有しないパーフルオロポリエーテル基は、下記式:
−(OC10 m14
(式中、m14及びX11は、上記と同意義であり、好ましくはX11はFである)
で表される基
及び、下記式:
−(OC−R11
(式中、R11は、OC、OC及びOCから選択される基であり、fは、2〜100の整数である)
で表される基であってもよい。
−(OC10 m14−は、好ましくは−(OCm14−であり、より好ましくは−(OCF(CF)CFm14−又は−(OCFCFCFm14−であり、特に好ましくは−(OCFCFCFm14−である。
これらの他のシラン化合物は、表面処理剤中、含まれていても含まれていなくてもよく、含まれる場合には、化合物(α)の合計100mol部に対して、好ましくは0.01〜20mol部、より好ましくは0.1〜15mol部、例えば、1〜10mol部又は3〜5mol部であり得る。
また、本開示の表面処理剤は、上記化合物(α)及び化合物(β)に加え、その化合物の合成に由来する化合物、例えば、R−OSOCF又はCFSOO−R1’−OSOCFで表される化合物を含んでいてもよい。
本開示の表面処理剤は、含フッ素オイルとして理解され得る(非反応性の)フルオロポリエーテル化合物、好ましくはパーフルオロ(ポリ)エーテル化合物(以下、「含フッ素オイル」と言う)を含んでいてもよい。かかる含フッ素オイルを含む場合、表面処理剤を用いて形成される表面処理層の表面滑り性をより向上させることができる。
上記含フッ素オイルとしては、特に限定されるものではないが、例えば、以下の一般式(3)で表される化合物(パーフルオロポリエーテル化合物)が挙げられる。
Rf−(OCa’−(OCb’−(OCc’−(OCFd’−Rf ・・・(3)
式中、Rfは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1−16のアルキル基(好ましくは、C1−16のパーフルオロアルキル基)を表し、Rfは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1−16のアルキル基(好ましくは、C1−16のパーフルオロアルキル基)、フッ素原子又は水素原子を表し、Rf及びRfは、より好ましくは、それぞれ独立して、C1−3のパーフルオロアルキル基である。
a’、b’、c’及びd’は、ポリマーの主骨格を構成するパーフルオロポリエーテルの4種の繰り返し単位数をそれぞれ表し、互いに独立して0以上300以下の整数であって、a’、b’、c’及びd’の和は少なくとも1、好ましくは1〜300、より好ましくは20〜300である。添字a’、b’、c’又はd’を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。これら繰り返し単位のうち、−(OC)−は、−(OCFCFCFCF)−、−(OCF(CF)CFCF)−、−(OCFCF(CF)CF)−、−(OCFCFCF(CF))−、−(OC(CFCF)−、−(OCFC(CF)−、−(OCF(CF)CF(CF))−、−(OCF(C)CF)−及び−(OCFCF(C))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCFCFCFCF)−である。−(OC)−は、−(OCFCFCF)−、−(OCF(CF)CF)−及び−(OCFCF(CF))−のいずれであってもよく、好ましくは−(OCFCFCF)−である。−(OC)−は、−(OCFCF)−及び−(OCF(CF))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCFCF)−である。
上記一般式(3)で表されるパーフルオロポリエーテル化合物の例として、以下の一般式(3a)及び(3b)のいずれかで示される化合物(1種又は2種以上の混合物であってよい)が挙げられる。
Rf−(OCFCFCFb’’−Rf ・・・(3a)
Rf−(OCFCFCFCFa’’−(OCFCFCFb’’−(OCFCFc’’−(OCFd’’−Rf ・・・(3b)
これら式中、Rf及びRfは上記の通りであり;式(3a)において、b’’は1以上100以下の整数であり;式(3b)において、a’’及びb’’は、それぞれ独立して0以上30以下、例えば1以上30以下の整数であり、c’’及びd’’はそれぞれ独立して1以上300以下の整数である。添字a’’、b’’、c’’、d’’を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。
上記含フッ素オイルは、1,000〜30,000の数平均分子量を有していてよい。これにより、高い表面滑り性を得ることができる。
本開示の表面処理剤中、含フッ素オイルは、含まれていても含まれていなくてもよく、含まれる場合、上記パーフルオロポリエーテル基含有化合物の合計100質量部(それぞれ、2種以上の場合にはこれらの合計、以下も同様)に対して、例えば0.1〜500質量部、好ましくは1〜400質量部、より好ましくは5〜300質量部で含まれ得る。
一般式(3a)で示される化合物及び一般式(3b)で示される化合物は、それぞれ単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。一般式(3a)で示される化合物よりも、一般式(3b)で示される化合物を用いるほうが、より高い表面滑り性が得られるので好ましい。これらを組み合わせて用いる場合、一般式(3a)で表される化合物と、一般式(3b)で表される化合物との質量比は、1:1〜1:30が好ましく、1:1〜1:10がより好ましい。かかる質量比によれば、表面滑り性と摩擦耐久性のバランスに優れた表面処理層を得ることができる。
一の態様において、含フッ素オイルは、一般式(3b)で表される1種又はそれ以上の化合物を含む。かかる態様において、表面処理剤中のフルオロ(ポリ)エーテル基含有化合物の合計と、式(3b)で表される化合物との質量比は、10:1〜1:10が好ましく、4:1〜1:4がより好ましい。
一の態様において、式(3a)で表される化合物の平均分子量は、2,000〜8,000であることが好ましい。
一の態様において、式(3b)で表される化合物の平均分子量は、8,000〜30,000であることが好ましい。
別の態様において、式(3b)で表される化合物の平均分子量は、3,000〜8,000であることが好ましい。
好ましい態様において、真空蒸着法により表面処理層を形成する場合には、化合物(α)の平均分子量及び化合物(β)の平均分子量よりも、含フッ素オイルの平均分子量を大きくしてもよい。このような平均分子量とすることにより、より優れた摩擦耐久性と表面滑り性を得ることができる。
また、別の観点から、含フッ素オイルは、一般式Rf−F(式中、RfはC5−16パーフルオロアルキル基である。)で表される化合物であってよい。また、クロロトリフルオロエチレンオリゴマーであってもよい。Rf−Fで表される化合物及びクロロトリフルオロエチレンオリゴマーは、末端がC1−16パーフルオロアルキル基である上記分子末端に炭素−炭素不飽和結合を有する含フッ素化合物で表される化合物と高い親和性が得られる点で好ましい。
本開示の表面処理剤が、上記(d)シリコーンオイルとして理解され得る(非反応性の)シリコーン化合物(以下、「シリコーンオイル」と言う)を含む場合、表面処理剤を用いて形成される表面処理層の表面滑り性をより向上させることができる。
上記シリコーンオイルとしては、例えばシロキサン結合が2,000以下の直鎖状又は環状のシリコーンオイルを用い得る。直鎖状のシリコーンオイルは、いわゆるストレートシリコーンオイル及び変性シリコーンオイルであってよい。ストレートシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルが挙げられる。変性シリコーンオイルとしては、ストレートシリコーンオイルを、アルキル、アラルキル、ポリエーテル、高級脂肪酸エステル、フルオロアルキル、アミノ、エポキシ、カルボキシル、アルコールなどにより変性したものが挙げられる。環状のシリコーンオイルは、例えば環状ジメチルシロキサンオイルなどが挙げられる。
本開示の表面処理剤中、かかるシリコーンオイルは、化合物(α)の平均分子量及び化合物(β)の合計100質量部(2種以上の場合にはこれらの合計、以下も同様)に対して、例えば0〜300質量部、好ましくは0〜200質量部で含まれ得る。
本開示の表面処理剤は、上記したように触媒、溶媒、アルコール、遷移金属、ハロゲン化物イオン、分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物などを含んでいてもよい。
上記触媒としては、酸(例えば酢酸、トリフルオロ酢酸等)、塩基(例えばアンモニア、トリエチルアミン、ジエチルアミン等)、遷移金属(例えばTi、Ni、Sn等)等が挙げられる。
触媒は、上記シラン化合物の加水分解及び脱水縮合を促進し、被覆層の形成を促進する。
上記遷移金属としては、白金、ルテニウム、ロジウム等が挙げられる。
上記ハロゲン化物イオンとしては、塩化物イオン等が挙げられる。
上記分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、窒素原子、酸素原子、リン原子及び硫黄原子からなる群より選ばれる少なくとも1つの原子を含むことが好ましく、硫黄原子、又は窒素原子を含むことがより好ましい。
上記分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、分子構造内に、アミノ基、アミド基、スルフィニル基、P=O基、S=O基及びスルホニル基からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を含むことが好ましく、P=O基及びS=O基からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を含むことがより好ましい。
上記分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、リン酸アミド化合物、アミド化合物、尿素化合物及びスルホキシド化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物であることが好ましく、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン類、リン酸アミド、尿素化合物及びスルホキシド化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物であることがより好ましく、スルホキシド化合物、脂肪族アミン化合物及び芳香族アミン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物であることが特に好ましく、スルホキシド化合物であることがさらに好ましい。
上記脂肪族アミン化合物としては、例えば、ジエチルアミン、トリエチルアミン等を挙げることができる。上記芳香族アミン化合物としては、例えば、アニリン、ピリジン等を挙げることができる。上記リン酸アミド化合物としては、例えば、ヘキサメチルホスホルアミド等を挙げることができる。上記アミド化合物としては、例えば、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。上記尿素化合物としては、テトラメチル尿素等を挙げることができる。上記スルホキシド化合物としては、ジメチルスルホキシド(DMSO)、テトラメチレンスルホキシド、メチルフェニルスルホキシド、ジフェニルスルホキシド等を挙げることができる。これらの化合物の中で、ジメチルスルホキシド、又はテトラメチレンスルホキシドを用いることが好ましい。
上記アルコールとしては、例えば、炭素数1〜6のアルコール化合物が挙げられる。
上記溶媒としては、例えば、以下の溶媒が使用される:C5−12のパーフルオロ脂肪族炭化水素(例えば、パーフルオロヘキサン、パーフルオロメチルシクロヘキサン及びパーフルオロ−1,3−ジメチルシクロヘキサン);ポリフルオロ芳香族炭化水素(例えば、ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン);ポリフルオロ脂肪族炭化水素(例えば、C13CHCH(例えば、旭硝子株式会社製のアサヒクリン(登録商標)AC−6000)、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン(例えば、日本ゼオン株式会社製のゼオローラ(登録商標)H);ハイドロフルオロカーボン(HFC)(例えば、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc));ハイドロクロロフルオロカーボン(例えば、HCFC−225(アサヒクリン(登録商標)AK225));ヒドロフルオロエーテル(HFE)(例えば、パーフルオロプロピルメチルエーテル(COCH)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標名)7000)、パーフルオロブチルメチルエーテル(COCH)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標名)7100)、パーフルオロブチルエチルエーテル(COC)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標名)7200)、パーフルオロヘキシルメチルエーテル(CCF(OCH)C)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標名)7300)などのアルキルパーフルオロアルキルエーテル(パーフルオロアルキル基及びアルキル基は直鎖又は分枝状であってよい)、あるいはCFCHOCFCHF(例えば、旭硝子株式会社製のアサヒクリン(登録商標)AE−3000))、1,2−ジクロロ−1,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン(例えば、三井・デュポンフロロケミカル社製のバートレル(登録商標)サイオン)など。これらの溶媒は、単独で、又は、2種以上を組み合わせて混合物として用いることができる。さらに、例えば、パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の溶解性を調整する等のために、別の溶媒と混合することもできる。
他の成分としては、上記以外に、例えば、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン等も挙げられる。
本開示の表面処理剤において、上記化合物(α)及び化合物(β)の濃度は、合計で、0.001〜1質量%が好ましく、0.005〜0.5質量%がより好ましく、0.01〜0.2質量%が更に好ましい。
本開示の表面処理剤は、多孔質物質、例えば多孔質のセラミック材料、金属繊維、例えばスチールウールを綿状に固めたものに含浸させて、ペレットとすることができる。当該ペレットは、例えば、真空蒸着に用いることができる。
本開示は、本開示の表面処理剤により形成される表面処理層を有する物品も提供する。
本開示の物品は、基材、及び、該基材の表面に、上記の表面処理剤より形成された層(表面処理層、例えば防汚性被覆層)を含む。
上記基材は、例えばガラス、樹脂(天然又は合成樹脂、例えば一般的なプラスチック材料であってよく、板状、フィルム、その他の形態であってよい)、金属(アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、チタン、ジルコニウム等の金属単体又は合金等の複合体であってよい)、セラミックス、半導体(シリコン、ゲルマニウム等)、繊維(織物、不織布等)、毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等、建築部材等、任意の適切な材料で構成され得る。
上記ガラスとしては、サファイアガラス、ソーダライムガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、クリスタルガラス、石英ガラスが好ましく、化学強化したソーダライムガラス、化学強化したアルカリアルミノケイ酸塩ガラス、及び化学結合したホウ珪酸ガラスが特に好ましい。
上記樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネートが好ましい。
一の態様において、製造すべき物品が光学部材である場合、基材の表面を構成する材料は、光学部材用材料、例えばガラス又は透明プラスチックなどであってよい。また、製造すべき物品が光学部材である場合、基材の表面(最外層)に何らかの層(又は膜)、例えばハードコート層や反射防止層などが形成されていてもよい。反射防止層には、単層反射防止層及び多層反射防止層のいずれを使用してもよい。反射防止層に使用可能な無機物の例としては、SiO、SiO、ZrO、TiO、TiO、Ti、Ti、Al、Ta、CeO、MgO、Y、SnO、MgF、WO3、SiNなどが挙げられる。これらの無機物は、単独で、又はこれらの2種以上を組み合わせて(例えば混合物として)使用してもよい。多層反射防止層とする場合、その最外層にはSiO及び/又はSiOを用いることが好ましい。製造すべき物品が、タッチパネル用の光学ガラス部品である場合、透明電極、例えば酸化インジウムスズ(ITO)や酸化インジウム亜鉛などを用いた薄膜を、基材(ガラス)の表面の一部に有していてもよい。また、基材は、その具体的仕様等に応じて、絶縁層、粘着層、保護層、装飾枠層(I−CON)、霧化膜層、ハードコーティング膜層、偏光フィルム、相位差フィルム、及び液晶表示モジュールなどを有していてもよい。
かかる基材としては、少なくともその表面部分が、水酸基を元々有する材料から成るものであってよい。かかる材料としては、ガラスが挙げられ、また、表面に自然酸化膜又は熱酸化膜が形成される金属(特に卑金属)、セラミックス、半導体等が挙げられる。あるいは、樹脂等のように、水酸基を有していても十分でない場合や、水酸基を元々有していない場合には、基材に何らかの前処理を施すことにより、基材の表面に水酸基を導入したり、増加させたりすることができる。かかる前処理の例としては、プラズマ処理(例えばコロナ放電)や、イオンビーム照射が挙げられる。プラズマ処理は、基材表面に水酸基を導入又は増加させ得ると共に、基材表面を清浄化する(異物等を除去する)ためにも好適に利用され得る。また、かかる前処理の別の例としては、炭素−炭素不飽和結合基を有する界面吸着剤をLB法(ラングミュア−ブロジェット法)や化学吸着法等によって、基材表面に予め単分子膜の形態で形成し、その後、酸素や窒素等を含む雰囲気下にて不飽和結合を開裂する方法が挙げられる。
またあるいは、かかる基材としては、少なくともその表面部分が、別の反応性基、例えばSi−H基を1つ以上有するシリコーン化合物や、アルコキシシランを含む材料から成るものであってもよい。
基材の形状は特に限定されない。また、表面処理層を形成すべき基材の表面領域は、基材表面の少なくとも一部であればよく、製造すべき物品の用途及び具体的仕様等に応じて適宜決定され得る。
次に、かかる基材の表面に表面処理層を形成する方法について説明する。表面処理層を形成する方法は、基材の表面に、上記表面処理剤を供給して、基材表面に表面処理層を形成する工程を含む。より具体的には、表面処理剤の膜を形成し、この膜を必要に応じて後処理し、これにより、本開示の表面処理剤から表面処理層を形成する。
表面処理剤の膜の形成方法は、特に限定されない。例えば、湿潤被覆法及び乾燥被覆法を使用できる。
湿潤被覆法の例としては、浸漬コーティング、スピンコーティング、フローコーティング、スプレーコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング及び類似の方法が挙げられる。
乾燥被覆法の例としては、蒸着(通常、真空蒸着)、スパッタリング、CVD及び類似の方法が挙げられる。蒸着法(通常、真空蒸着法)の具体例としては、抵抗加熱、電子ビーム、マイクロ波等を用いた高周波加熱、イオンビーム及び類似の方法が挙げられる。CVD方法の具体例としては、プラズマ−CVD、光学CVD、熱CVD及び類似の方法が挙げられる。
更に、常圧プラズマ法による被覆も可能である。
乾燥被覆法を使用する場合、表面処理剤は、そのまま乾燥被覆法に付してもよく、又は、上記湿潤被覆法に関して例示した溶媒で希釈してから乾燥被覆法に付してもよい。例えば、表面処理剤をそのまま蒸着(通常、真空蒸着)処理するか、あるいは鉄や銅などの金属多孔体又はセラミック多孔体に、表面処理剤を含浸させたペレット状物質を用いて蒸着(通常、真空蒸着)処理をしてもよい。
好ましい態様において、表面処理剤の膜の形成に、蒸着法を用い、より好ましくは、CVD、及び高周波加熱(特に、抵抗加熱、電子ビーム)の少なくとも一方を用い、特に好ましくは、電子ビームを用いる。
上記後処理としては、例えば、熱処理が挙げられる。熱処理の温度は、特に限定されないが、例えば、60〜250℃、好ましくは100℃〜180℃であってもよい。熱処理の時間は、特に限定されないが、例えば30分〜5時間、好ましくは1〜3時間であってもよい。
表面処理層の厚さは、特に限定されない。光学部材の場合、表面処理層の厚さは、1〜50nm、好ましくは1〜30nm、より好ましくは1〜15nmの範囲であることが、光学性能、表面滑り性、摩擦耐久性及び防汚性の点から好ましい。
上記のようにして、基材の表面に、表面処理剤を用いて表面処理層が形成される。
一の態様において、本開示の物品は、表面処理層を最外層に有する光学材料である。
光学材料としては、ディスプレイ等に関する光学材料のほか、多種多様な光学材料が好ましく挙げられる:例えば、陰極線管(CRT;例えば、パソコンモニター)、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、無機薄膜ELドットマトリクスディスプレイ、背面投写型ディスプレイ、蛍光表示管(VFD)、電界放出ディスプレイ(FED;Field Emission Display)などのディスプレイもしくはそれらのディスプレイの保護板、又はそれらの表面に反射防止膜処理を施したもの。
上記表面処理層を有する物品は、特に限定されるものではないが、光学部材であり得る。光学部材の例には、次のものが挙げられる:眼鏡などのレンズ;PDP、LCDなどのディスプレイの前面保護板、反射防止板、偏光板、アンチグレア板;携帯電話、携帯情報端末などの機器のタッチパネルシート;ブルーレイ(Blu−ray(登録商標))ディスク、DVDディスク、CD−R、MOなどの光ディスクのディスク面;光ファイバー;時計の表示面など。
また、上記表面処理層を有する物品は、医療機器又は医療材料であってもよい。
以上、本開示の表面処理剤を使用して得られる物品について詳述した。なお、本開示の表面処理剤の用途、使用方法ないし物品の製造方法などは、上記で例示したものに限定されない。
本開示を実施例により説明するが、本開示はかかる実施例に限定されるものではない。なお、本実施例において、以下に示される化学式はすべて平均組成を示し、パーフルオロポリエーテルを構成する繰り返し単位((CFCFCFO)、(CFCFO)、(CFO)等)の存在順序は任意である。
合成例1
特許文献1に記載の方法に準じて、以下の化合物(A)を合成した。当該合成により得られた生成物(A)中には、以下に示す化合物(B)〜(I)を含んでいた。
化合物(A)
化合物(B)
化合物(C)
化合物(D)
化合物(E)
化合物(F)
化合物(G)
化合物(H)
化合物(I)
生成物(A)の組成(モル比)は、化合物(A)が61%、化合物(B)が2%、化合物(D)が2%、化合物(E)が2%、化合物(F)が20%、化合物(I)が13%であった。
合成例1で得た生成物(A)を、生成物(A)の濃度が20wt%になるように、ハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)に溶解させ、薬液(A)とした。
合成例2
次に、特許文献1に記載の方法に準じ、上記の化合物(A)を合成し、精製を行って、生成物(B)を得た。当該合成により得られた生成物(B)の組成(モル比)は、化合物(A)が91%、化合物(B)が4%、化合物(D)が5%であった。
合成例2で得た生成物(B)を、生成物(B)の濃度が20wt%になるように、ハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)に溶解させ、薬液(B)とした。
実施例1−(1)
下記化合物(J)(91.0mol%)及び化合物(K)(9.0mol%)を含む混合物の濃度が20wt%になるように、ハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)に溶解させ、薬液(C)とした。
化合物(J)
化合物(K)
薬液(A)と薬液(C)をそれぞれ重量比で8:2で、十分に混合して、表面処理液(A)を得た。その後、化学強化ガラス(コーニング社製、「ゴリラ」ガラス、厚さ0.7mm)上に真空蒸着した。真空蒸着の処理条件は、圧力3.0×10−3Paとし、まず、二酸化ケイ素を7nmの厚さで、この化学強化ガラスの表面に蒸着させて二酸化ケイ素膜を形成し、続いて、化学強化ガラス1枚(55mm×100mm)あたり、表面処理剤(A)2mgを蒸着させた。その後、蒸着膜付き化学強化ガラスを、大気下、恒温槽内で140℃で30分間加熱した。これにより、蒸着膜が硬化して、表面処理層を有する基材(1)を得た。
実施例1−(2)
薬液(A)と薬液(C)をそれぞれ重量比で5:5で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(2)を得た。
実施例2−(1)
薬液(B)と薬液(C)をそれぞれ重量比で9:1で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(3)を得た。
実施例2−(2)
薬液(B)と薬液(C)をそれぞれ重量比で8:2で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(4)を得た。
実施例2−(3)
薬液(B)と薬液(C)をそれぞれ重量比で7:3で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(5)を得た。
実施例2−(4)
薬液(B)と薬液(C)をそれぞれ重量比で5:5で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(6)を得た。
実施例2−(5)
薬液(B)と薬液(C)をそれぞれ重量比で3:7で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(7)を得た。
実施例3−(1)
下記化合物(L)(91.0mol%)及び化合物(M)(9.0mol%)を含む混合物の濃度が20wt%になるように、ハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)に溶解させ、薬液(D)とした。
化合物(L)
化合物(M)
薬液(B)と薬液(D)をそれぞれ重量比で8:2で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(8)を得た。
実施例3−(2)
薬液(B)と薬液(D)をそれぞれ重量比で7:3で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(9)を得た。
実施例3−(3)
薬液(B)と薬液(D)をそれぞれ重量比で5:5で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(10)を得た。
実施例4−(1)
化合物(J)、化合物(K)、及び化合物(N)の組成比(モル比)がそれぞれ82%、8%、10%の混合物の濃度が20wt%になるように、ハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)に溶解させ、薬液(E)とした。
化合物(N)
薬液(B)と薬液(E)をそれぞれ重量比で5:5で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(11)を得た。
実施例4−(2)
薬液(B)と薬液(E)をそれぞれ重量比で4:6で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(12)を得た。
実施例4−(3)
薬液(B)と薬液(E)をそれぞれ重量比で3:7で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(13)を得た。
実施例4−(4)
薬液(B)と薬液(E)をそれぞれ重量比で2:8で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(14)を得た。
比較例1−(1)
下記化合物(O)を、濃度20wt%になるように、ハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)に溶解させ、薬液(F)とした。
化合物(O)
薬液(A)と薬液(F)をそれぞれ重量比で8:2で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(15)を得た。
比較例1−(2)
薬液(A)と薬液(F)をそれぞれ重量比で5:5で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(16)を得た。
比較例2−(1)
下記化合物(P)を、濃度20wt%になるように、ハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)に溶解させ、薬液(G)とした。
化合物(P)
薬液(A)と薬液(G)をそれぞれ重量比で8:2で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(17)を得た。
比較例2−(2)
薬液(A)と薬液(G)をそれぞれ重量比で5:5で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(18)を得た。
比較例3−(1)
下記化合物(Q)を、濃度20wt%になるように、ハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)に溶解させ、薬液(H)とした。
化合物(Q)
薬液(B)と薬液(H)をそれぞれ重量比で8:2で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(19)を得た。
比較例3−(2)
薬液(B)と薬液(H)をそれぞれ重量比で5:5で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(20)を得た。
比較例4−(1)
下記化合物(R)を、濃度20wt%になるように、ハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)に溶解させ、薬液(I)とした。
化合物(R)
薬液(B)と薬液(I)をそれぞれ重量比で8:2で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(21)を得た。
比較例4−(2)
薬液(B)と薬液(I)をそれぞれ重量比で5:5で、十分に混合した以外は、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(22)を得た。
比較例5−(1)
薬液(D)のみを用いて、実施例1−(1)の基材(1)の作成と同様の方法で、基材(23)を得た。
下記表1に、各実施例及び比較例で用いられた薬液とその重量比を示す。
(試験例1)
・水の静的接触角の測定方法
水の静的接触角は全自動接触角計DropMaster700(協和界面科学社製)を用いて次の方法で測定した。水平に置いた基材にマイクロシリンジから水を2μL滴下し、滴下1秒後の静止画をビデオマイクロスコープで撮影することにより求めた。水の静的接触角の測定値について、基材の表面処理層の異なる5点を測定し、その平均値を算出して用いた。基材(1)〜(23)について、初期の値を測定した。結果を下記表2に示す。以下、試験例3〜5においても同様の方法で測定した。
(試験例2)
・表面滑り性評価(動摩擦係数(COF)の測定)
上記の基材(1)〜(23)について、動摩擦係数を測定した。具体的には、表面性測定機(Labthink社製 FPT−1)を用いて、摩擦子として紙を使用し、ASTM D4917に準拠し、動摩擦係数(−)を測定した。具体的には、表面処理層を形成した基材を水平配置し、摩擦紙(2cm×2cm)を表面処理層の露出上面に接触させ、その上に200gfの荷重を付与し、その後、荷重を加えた状況で摩擦紙を500mm/秒の速度で平衡移動させて動摩擦係数を測定した。結果を下記表2に示す。
(試験例3)
・摩擦耐久性評価 (消しゴム耐久性)
上記の基材(1)〜(23)について、消しゴム摩擦耐久試験により、摩擦耐久性を評価した。具体的には、表面処理層を形成したサンプル物品を水平配置し、消しゴム(コクヨ株式会社製、KESHI−70、平面寸法1cm×1.6cm)を表面処理層の表面に接触させ、その上に1000gfの荷重を付与し、その後、荷重を加えた状態で消しゴムを20mm/秒の速度で往復させた。往復回数500回毎に水の静的接触角(度)を測定した。接触角の測定値が100度未満となった時点で評価を中止した。最後に接触角が100度を超えた時の往復回数を、下記表2に示す。
(試験例4)
・スチールウール(SW)摩擦耐久性評価
上記の基材(1)〜(23)について、スチールウール摩擦耐久性評価を実施した。具体的には、表面処理層を形成した基材を水平配置し、スチールウール(番手♯0000、寸法5mm×10mm×10mm)を基材の表面処理層に接触させ、その上に1,000gfの荷重を付与し、その後、荷重を加えた状態でスチールウールを140mm/秒の速度で往復させた。往復回数2000回毎に水の静的接触角(度)を測定し、接触角の測定値が100度未満となった時点で評価を中止した。結果を下記表2に示す(表中、記号「−」は測定せず)。
(試験例5)
・促進耐候性試験評価
基材(1)〜(23)について、促進耐候性試験を行った。促進耐候性試験では、下記の通りUVB照射を行った。UVB照射は、UVB−313ランプ(Q−Lab社製、310nmにおいて放射照度0.63W/m)を用い、ランプと基材の表面処理層との距離を5cmとし、基材を載せている板の温度は63℃で行った。UVB照射は連続的に行うが、水の静的接触角の測定時には、基材をいったん取り出し、所定の時間UVBを照射した後の表面処理層をキムワイプ(商品名、十條キンバリー社製)に純水を十分に染み込ませて5往復拭いた後、さらに別のキムワイプにエタノールを十分に染み込ませて5往復拭き、乾燥させた。その後すぐに水の静的接触角を測定した。評価は、UVB照射開始から24時間毎に、水の静的接触角が90度を下回るまで行った。最後に接触角が90度を超えた時までの累積のUVB照射時間を、下記表2に示す。
上記表2の結果から理解されるように、化合物(α)に相当する化合物(A)と、化合物(β)に相当する−OCF−を有する化合物(J)及び化合物(L)を含む本開示の表面処理剤(実施例1−(1)〜(2)、実施例2−(1)〜(5)、実施例3−(1)〜(3)、実施例4−(1)〜(4))を処理した基材(1)〜(14)は、優れた耐摩耗性(消しゴム耐久性4000回以上;SW摩擦耐久性8000回以上)、優れた表面滑り性(動摩擦係数0.05以下)、及び優れた耐UV性(促進耐候性350時間以上)を示すことが確認された。一方、−OCF−を含まないパーフルオロポリエーテル基を有する化合物(O)、化合物(P)、化合物(Q)又は化合物(R)を含む表面処理剤(比較例1−(1)〜(2)、比較例2−(1)〜(2)、比較例3−(1)〜(2)、比較例4−(1)〜(2))を処理した基材(15)〜(22)、また化合物(L)と化合物(M)の混合物のみを含む表面処理剤(比較例5−(1))を処理した基材(23)は、少なくとも1つの試験において満足できる結果が得られなかった。このことから、本開示の表面処理剤は、従来品に比べ、化合物(α)と−OCF−を含むパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を混合することにより、耐摩耗性、表面滑り性、及び耐UV性を高レベルでバランスよく発揮できることが確認された。
本開示は、種々多様な基材、特に光学部材の表面に、表面処理層を形成するために好適に利用され得る。

Claims (16)

  1. (α)下記式(α1)又は式(α2):
    (式中:
    はポリエーテル鎖を含む一価の有機基であり、
    1’はポリエーテル鎖を含む二価の有機基であり、
    前記ポリエーテル鎖は、
    式:−(OC12m11−(OC10m12−(OCm13−(OC10 m14−(OCm15−(OCFm16
    (式中、m11、m12、m13、m14、m15及びm16は、独立に、0又は1以上の整数であり、
    10は独立にH、F又はClであり、
    各繰り返し単位の存在順序は任意である。)
    で表される鎖であり、
    は、独立に、含シラン反応性架橋基であり、
    は、独立に、一価の基を表す。)
    で表される化合物;及び
    (β)下記式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)、(D2)、又は(E1)
    [式中、
    Rfは、それぞれ独立して、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基であり、
    PFPEは、
    −(OC 12 a1 −(OC 10 b1 −(OC c1 −(OC d1 −(OC e1 −(OCF f1
    (式中、a1、b1、c1、d1及びe1は、それぞれ独立して0以上200以下の整数であり、f1は、1以上200以下の整数であり、a1、b1、c1、d1、e1又はf1を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)
    で表される基であり、
    14 は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜22のアルキル基であり、
    15 は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基であり、
    13 は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又はハロゲン原子であり、
    12 は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基であり、
    nは、(−SiR 14 15 3−n )単位毎に独立して、0〜3の整数であり、
    ただし、式(A1)、(A2)、(B1)及び(B2)において、少なくとも1つのR 15 が存在し;
    101 は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基であり;
    102 は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合又は2価の有機基であり、
    tは、それぞれ独立して、1〜10の整数であり、
    αは、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
    α’は、1〜9の整数であり;
    105 は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基であり;
    βは、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
    β’は、1〜9の整数であり;
    107 は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基であり;
    γは、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
    γ’は、1〜9の整数であり;
    a3 は、各出現においてそれぞれ独立して、−Z −SiR 71 72 73 であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり、
    71 は、各出現においてそれぞれ独立して、R a’ であり、
    a’ は、R a3 と同意義であり、
    a3 中、Z 基を介して直鎖状に連結されるSiは最大で5個であり、
    72 は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基であり、
    73 は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基であり、
    pは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
    qは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
    rは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
    ただし、−Z −SiR 71 72 73 毎において、p、q及びrの和は3であり、式(C1)及び(C2)において、少なくとも1つのR 72 が存在し;
    b3 は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基であり、
    c3 は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基であり、
    kは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜3の整数であり;
    lは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜2の整数であり;
    mは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜2の整数であり;
    ただし、γを付して括弧でくくられた単位において、k、l及びmの和は3であり;
    109 は、それぞれ独立して、単結合又は2〜10価の有機基であり;
    δは、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
    δ’は、1〜9の整数である。
    d3 は、各出現においてそれぞれ独立して、−Z ’−CR 81 p’ 82 q’ 83 r’ であり、
    ’は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり、
    81 は、各出現においてそれぞれ独立して、R d3” であり、
    d3” は、R d3 と同意義であり、
    d3 中、Z ’基を介して直鎖状に連結されるCは最大で5個であり、
    82 は、−Y −SiR 85 86 3−j であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立して、2価の有機基であり、
    85 は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解可能な基であり、
    86 は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は低級アルキル基であり、
    jは、(−Y −SiR 85 86 3−j )単位毎に独立して、1〜3の整数であり、
    83 は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は低級アルキル基であり、
    p’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
    q’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
    r’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
    e3 は、各出現においてそれぞれ独立して、−Y −SiR 85 86 3−j であり、
    f3 は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は低級アルキル基であり、
    k’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
    l’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
    m’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり、
    ただし、式中、少なくとも1つのq’は2又は3であるか、あるいは、少なくとも1つのl’は2又は3であり;
    は、−R 17 −O−、−R 17 −CONH−、−CONH−又は単結合であり、
    17 は、アルキレン基であり、
    は、(a5+b5)価の炭化水素基、又は炭化水素基の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子を1つ以上有する、炭素数2以上で(a5+b5)価の基であり、
    16 は、アルキレン基であり、
    a5は、1以上の整数であり
    b5は、1以上の整数であり、
    ただし、(a5+b5)は3以上であり、
    c5は0又は1であり、
    101 、X 105 、X 107 、X 109 、およびZ は、イソシアヌル環を有しない。]
    で表されるOCFユニットを有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物
    を含んで成る表面処理剤。
  2. は、
    −(OR−L−
    (式中、(ORは、ポリエーテル鎖であり、
    は、アルキル基又はフッ素化アルキル基であり、
    Lは、単結合又は二価の連結基である。)
    で表される基であり、
    1’は、
    −L’−(OR−L−
    (式中、(ORは、ポリエーテル鎖であり、
    Lは、独立に、単結合又は二価の連結基であり、
    L’は、独立に、単結合又は二価の連結基である。)
    で表される基である、請求項1に記載の表面処理剤。
  3. (ORは、
    −(OCm13−(OCm14−(OCm15−(OCFm16
    (式中、m13及びm14は、それぞれ、0〜30の整数であり、m15及びm16は、それぞれ、1〜200の整数である。m13〜m16は、合計で、5以上である。各繰り返し単位の存在順序は任意である。)
    で表される基である、請求項2に記載の表面処理剤。
  4. Lは、
    −(CX121122−(L−(CX123124
    (式中、X121〜X124は、独立に、H、F、OH、又は、−OSi(OR125であり(ここに、3つのR125は独立に炭素数1〜4のアルキル基である。)、
    は、−C(=O)NH−、−NHC(=O)−、−O−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、又は、−NHC(=O)NH−(各結合の左側がCX121122に結合)、
    oは0〜10の整数、
    pは0又は1、
    qは1〜10の整数)
    で表される基であり、
    L’は、
    −(CX126127−(CX121122−(L−(CX123124
    (式中、X121〜X124、L、o、p及びqは、上記Lにおける規定と同意義であり、
    126及びX127は、独立に、H、F又はClであり、
    rは1〜6の整数である。)
    で表される基である
    る、請求項2又は3に記載の表面処理剤。
  5. は、
    式:−L−{Si(R(R(R(R
    (式中、Lは単結合又は二価の連結基であり、
    、R及びRは、同一又は異なり、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアミノ基、炭素数1〜10のアセトキシ基、炭素数3〜10のアリル基、又は炭素数3〜10のグリシジル基であり、
    は、同一又は異なり、−O−、−NH−、−C≡C−、又は、シラン結合であり、
    s、t及びuは、同一又は異なり0又は1であり、
    vは0〜3の整数であり、
    nは、1〜20の整数であり、
    nが1である場合、s+t+uは3であり、vは0であり、
    nが2〜20である場合、s+t+uは、同一又は異なり0〜2であり、vは、同一又は異なり0〜2であり、
    vが1以上の整数である場合、少なくとも2個のSiはRを介して、直鎖、梯子型、環状、又は複環状に結合している。)
    で表される基である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  6. は、−L−SiR 、−L−Si(OR、−L−Si(NR 、又は−L−Si(OCOR
    (各式中、Lは、−C−、−C−、−C−O−CH−、−CO−O−CH−CH(OH)−CH−、−CH−、−C−であり、
    は、ハロゲン原子であり、
    は、独立に炭素数1〜4のアルキル基である。)
    で表される基である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  7. は、式:
    −L−{Si(R(R(R(Rd’
    (式中、Lは単結合又は二価の連結基であり、
    、R及びRは、同一又は異なり、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアミノ基、炭素数1〜10のアセトキシ基、炭素数3〜10のアリル基、又は炭素数3〜10のグリシジル基であり、
    d’は、同一又は異なり、−Z−SiRd1’ p’d2’ q’d3’ r’
    (式中、Zは、同一又は異なり、単結合又は二価の連結基であり、
    d1’は、同一又は異なり、Rd”であり、
    d”は、Rd’と同意義であり、
    d’中、Z基を介して直鎖状に連結されるSiは最大で5個であり、
    d2’は、同一又は異なり、水酸基又は加水分解可能な基であり、
    d3’は、同一又は異なり、水素原子又は低級アルキル基であり、
    p’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
    q’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
    r’は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
    ただし、p’、q’及びr’の和は3である。)
    で表される基であり、
    s、t及びuは、同一又は異なり0又は1であり、
    vは0〜3の整数であり、
    nは、1〜20の整数である。)
    で表される含シラン反応性架橋基である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  8. は、式:
    −L−{C(Ra6s6(Rb6t6(Rc6u6(Rd6v6n6
    (式中、Lは単結合又は二価の連結基であり、
    a6、Rb6及びRc6は、同一又は異なり、水素、ハロゲン、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアミノ基、炭素数1〜10のアセトキシ基、炭素数3〜10のアリル基、炭素数3〜10のグリシジル基、OCOR67(式中、R67は、炭素数1〜6のアルキル基)、OH又は−Y−SiR65 j666 3−j6であり、
    d6は、同一又は異なり、−O−、−NH−、−C≡C−、又は、−Z−CR61 p662 q663 r6であり、
    は、同一又は異なり、酸素原子又は2価の有機基であり、
    式中、R61は、同一又は異なり、Rd6’を表し、
    d6’は、Rd6と同意義であり、
    d6中、Z基を介して直鎖状に連結されるCは最大で5個であり、
    62は、同一又は異なり、−Y−SiR65 j666 3−j6であり、
    は、同一又は異なり、2価の有機基であり、
    65は、同一又は異なり、水酸基又は加水分解可能な基であり、
    66は、同一又は異なり、水素原子又は低級アルキル基であり、
    j6は、(−Y−SiR65 j666 3−j6)単位毎に独立して、1〜3の整数であり、
    63は、同一又は異なり、水素原子又は低級アルキル基であり、
    p6は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
    q6は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
    r6は、同一又は異なり、0〜3の整数であり、
    s6、t6及びu6は、同一又は異なり0又は1であり、v6は0〜3の整数であり、n6は、1〜20の整数であり、
    ただし、式中、少なくとも2つの(−Y−SiR65 j666 3−j6)が存在する。)
    で表される含シラン反応性架橋基である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  9. (β)OCFユニットを有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、式(C1)又は(C2)で表される化合物である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  10. PFPEは、
    −(OCm13−(OCm14−(OCm15−(OCFm16
    (式中、m13及びm14は、それぞれ、0〜30の整数であり、m15及びm16は、それぞれ、1〜200の整数である。各繰り返し単位の存在順序は任意である。)
    で表される基である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  11. さらに溶媒を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  12. 防汚性コーティング剤又は防水性コーティング剤として使用される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  13. 真空蒸着用である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  14. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の表面処理剤を含有するペレット。
  15. 基材と、該基材の表面に、請求項1〜13のいずれか1項に記載の表面処理剤より形成された層とを含む物品。
  16. 前記物品が光学部材である、請求項15に記載の物品。
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