TW201936708A - 基材 - Google Patents

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TW201936708A
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三橋尚志
小澤香織
能勢雅聡
渡邊裕介
彼得 霍普菲德
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日商大金工業股份有限公司
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Abstract

本發明之目的為提供具有充分的撥水性之基材,特定而言,即便在重複給予摩擦之情況,亦可維持撥水性。
本發明之解決手段為一種基材,其係在表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層,且在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度在表面上進行往復摩擦之摩擦試驗中,基於該摩擦件之往復次數0次、1000次、2000次、3000次及4000次時之水的靜態接觸角的測定值(度)相對於往復次數(次)所作成之線性近似直線的斜率為超過-0.0096;其中,該試驗用布為浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE;該摩擦試驗中之該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達80度時之次數設為最大。

Description

基材
本發明係關於基材,特定而言,係表面之撥水性良好的基材。
過去以來,不斷謀求在表面具有優異撥水性之基材。例如在專利文獻1中,已記載以某種經含全氟聚醚基之聚合物改質矽烷處理之基材作為在表面具有優異撥水性之基材。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2016-204656號公報
如專利文獻1中所記載之表面處理基材係使用在例如觸控面板、行動電話或智慧型手機的操作畫面等之用途中,在此等用途中係要求摩擦耐久性,近年來此要求逐漸提高。然而,如專利文獻1中所記載之表面處理基材在回應逐漸提高之摩擦耐久性提升的要求上,已未必稱得上充分。本發明之目的為提供具有充分的撥水性,特定而言,即便在重複給予摩擦之情況,亦可維持撥水性之基材。
根據本發明之第1要旨,本發明之基材為在表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層,且在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度在表面上進行往復摩擦之摩擦試驗中,基於該摩擦件的往復次數0次、1000次、2000次、3000次及4000次時之往復水的靜態接觸角的測定值(度)相對於次數(次)所作成之線性近似直線的斜率為超過-0.0096;其中,該試驗用布浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE;該摩擦試驗中之該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達80度時之次數設為最大。
根據本發明之第2要旨,本發明之基材為在表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層,且在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度在表面上進行往復摩擦之摩擦試驗中,在該摩擦件的往復次數4000次時之水的靜態接觸角的測定值為80度以上;其中,該試驗用布浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE。
根據本發明之第3要旨,本發明之基材為 在表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層, 且在經波長300nm至400nm的紫外線以放射照度62W/m2照射300小時之表面,在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度進行往復摩擦之摩擦試驗中,基於該摩擦件的往復次數0次、1000次、2000次及3000次時之水的靜態接觸角的測定值(度)相對於往復次數(次)所作成之線性近似直線的斜率為超過-0.0222;其中,該試驗用布浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE;該摩擦試驗中之該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達50度時之次數設為最大。
根據本發明,係提供具有充分的撥水性之基材,特定而言,即便在重複給予摩擦之情況,亦可維持撥水性者。
以下,針對本發明之基材進行說明。
(態樣1)
本態樣之基材為 在表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層, 且在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度在表面上進行往復摩擦之摩擦試驗中,基於該摩擦件的往復次數0次、1000次、2000次、3000次及4000次時之水的靜態接觸角的測定值(度)相對於往復次數(次)所作成之線性近似直線的斜率為超過-0.0096;其中,該摩擦試驗中之該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達80度時之次數設為最大。
作為上述試驗用布,係使用浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE。上述試驗用布係一邊的長度為8cm,正交於該一邊之另一邊的長度為5cm之矩形。
上述INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE係由紗密度為經紗:270±10根/dm、緯紗:270±10根/dm,且紗支數為經紗:295±10dtx、緯紗:295±10dtx,且撚數為經紗:295±10T/m、緯紗:295±10T/m,且密度為170±10g/m2之棉所組成,且以IEC規格60456之A.3.1.2中所記載之組成物所污染之布。
上述INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE的表面粗糙度(Ra)可為14至21μm,亦可為16至19μm。
上述試驗用布係呈上述組成的人工汗充分地浸透至上述布中之狀態。此種試驗用布係藉由例如將上述布浸漬於上述組成的人工汗中而獲得。上述布係例如浸漬於上述人工汗中10秒至10分鐘。另外,上述 試驗用布可使用浸漬於上述組成的人工汗中後所得之布,無須施行附著於試驗用布之剩餘的人工汗的去除等。
上述試驗用布係使用經切割成邊的長度為8cm及5cm之矩形者。在上述大小的試驗用布中,可包含約1ml(例如0.5至2.0ml)的人工汗。
上述聚矽氧係經由試驗用布而與基材接觸。即,在上述摩擦件之與基材接觸之面,存在有試驗用布。上述試驗用布與上述聚矽氧可使用例如通常可施行之手段(例如接著劑、繩或橡皮圈)予以固定。惟,上述試驗用布及上述聚矽氧係以在摩擦件與基材之接觸面不存在凹凸部(例如由於試驗用布的不平整而產生之皺褶、撓曲等)之方式予以固定。
作為上述以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件,可使用例如直徑2.5cm的半球狀者。在此情況,在試驗中摩擦基材者為上述半球狀的突起部(凸部)。
上述摩擦試驗係使上述摩擦件以沿著基材的表面之方式反覆移動而施行。具體而言,上述摩擦試驗係藉由在21℃及濕度65%的環境下,將上述以試驗用布覆蓋之摩擦件設置於基材的表面,一面以對基材施加5N的荷重之方式施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度往復指定的距離(例如20mm)而施行。上述摩擦試驗係例如以基材的表面係沿著垂直方向延伸之方式設置而施行。
作為上述摩擦試驗中所使用之機械,可列舉INNOWEP公司製ABREX(註冊商標)試驗機(型式:standard ABREX(註冊商標))。
在以下更具體地說明上述摩擦試驗。
首先,針對摩擦試驗前之基材,獲得在其表面之水的靜態接觸角的測定值(在往復次數0次時之水的靜態接觸角的測定值)。
然後,在基材的該表面,實施摩擦試驗。於摩擦件的往復次數(即摩擦次數)每1000次,測定在基材的表面之水的靜態接觸角,持續進行摩擦試驗直至水的靜態接觸角的測定值成為未達80度為止。
更具體而言,在摩擦件的往復次數成為1000次時,求出在基材的表面之水的靜態接觸角的測定值。在上述1000次之測定值為未達80度之情況,中止摩擦試驗。在上述1000次之測定值為80度以上之情況,再次施行摩擦試驗,在摩擦件的往復次數再次成為1000次(即,共計2000次)時,求出在基材的表面之水的靜態接觸角的測定值。在上述2000次之測定值為未達80度之情況,中止摩擦試驗。在上述2000次之測定值為80度以上之情況,再次施行摩擦試驗,求出摩擦件的往復次數再次為1000次(即,共計3000次)之情況之水的靜態接觸角的測定值。在上述3000次之測定值為未達80度之情況,中止摩擦試驗。在上述3000次之測定值為80度以上之情況,再次施行摩擦試驗,求出摩擦件的往復次數為4000次之情況之水的靜態接觸角的測定值。以下,施行摩擦試驗直至水的靜態接觸角成為未達80度為止,於摩擦件的往復次數每1000次,求出水的靜態接觸角的測定值。
接著,求出在上述摩擦試驗中所獲得之水的靜態接觸角的測定值與摩擦件的往復次數之關係。
在一態樣中,求出在摩擦件的往復次數最大為4000次時之摩擦件的往復次數x(次)與水的靜態接觸角的測定值之關係。具體而言,求 出基於在該摩擦件的往復次數0次、1000次、2000次、3000次及4000次時之水的靜態接觸角的測定值(度)相對於往復次數所作成之線性近似直線Fx=η x+θ(η及θ為常數)。
惟,該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達80度時之次數設為最大。具體而言,在摩擦件的往復次數1000次時之水的靜態接觸角的測定值為未達80度之情況,使用在往復次數0次及1000次時之水的靜態接觸角的測定值形成線性近似直線。在摩擦件的往復次數1000次時之水的靜態接觸角的測定值為80度以上且在往復次數2000次時之水的靜態接觸角的測定值為未達80度之情況,使用在往復次數0次、1000次及2000次時之水的靜態接觸角的測定值形成線性近似直線。在摩擦件的往復次數2000次時之水的靜態接觸角的測定值為80度以上且在往復次數3000次時之水的靜態接觸角的測定值為未達80度之情況,使用往復次數0次、1000次、2000次及3000次之值形成線性近似直線。在摩擦件的往復次數3000次時之水的靜態接觸角的測定值為80度以上之情況,使用在往復次數0次、1000次、2000次、3000次及4000次時之水的靜態接觸角的測定值形成線性近似直線。
在本態樣之基材中,上述線性近似直線的斜率η為超過-0.0096,較佳為-0.0085以上,更佳為-0.0080以上,再佳為-0.0070以上,特佳為-0.0060以上。本態樣之基材係即便在施行上述摩擦試驗後,在其表面之水的靜態接觸角的降低亦較少,撥水性不易降低。上述斜率η之上限並無特別限定,例如可為未達-0.0001。
上述線性近似直線中之θ係例如為80以上,具體而言為90以上,更具體而言為100以上,再具體而言為110以上,亦可為114以上。
在另一態樣中,求出在摩擦件的往復次數最大為10000次時之摩擦件的往復次數x(次)與水的靜態接觸角的測定值之關係。具體而言,求出基於水的靜態接觸角的測定值(度)相對於該摩擦件的往復次數x(次)所作成之線性近似直線F”x=η”x+θ”(η”及θ”為常數)。惟,該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達80度時之次數設為最大。針對摩擦試驗、水的靜態接觸角的測定值,係與上述相同意義。
在本態樣之基材中,上述線性近似直線的斜率η”較佳為超過-0.0096,更佳為-0.0085以上,再佳為-0.0080以上,特佳為-0.0070以上,再佳為-0.0060以上。即,本態樣之基材係即便在施行上述摩擦試驗後,在其表面之水的靜態接觸角的降低亦較少,撥水性不易降低。上述斜率η”之上限並無特別限定,例如可為未達-0.0001。
上述線性近似直線中之θ”係例如為80以上,具體而言為90以上,更具體而言為100以上,再具體而言為110以上,亦可為114以上。
本態樣之基材較佳係摩擦試驗前之靜態接觸角的測定值(即,往復次數0次之靜態接觸角的測定值)較高。摩擦試驗前之基材的接觸角較佳為80度以上,更佳為100度以上,特佳為105度以上,再佳為110度以上。
本態樣之基材在摩擦試驗中,在摩擦件的往復次數4000次時之水的靜態接觸角的測定值較佳為80度以上,更佳為84度以上,再佳 為85度以上,特佳為90度以上。就此種基材而言,即便在基材的表面受到摩擦之情況,在其表面之撥水性亦良好。亦即,在可產生摩擦之用途中,此種基材可特別有用。
在摩擦件的往復次數4000次時之水的靜態接觸角相對於摩擦件的往復次數0次之水的靜態接觸角的測定值之比例可在0.70以上,亦可在0.80以上。上述比例之上限值並無特別限定,例如可為1.00以下,具體而言為0.98以下。就此種基材而言,即便在基材的表面受到摩擦情況,亦可良好地維持在其表面之撥水性。亦即,在可能產生摩擦之用途中,此種基材可能特別有用。
本態樣之基材在摩擦試驗中,在摩擦件的往復次數5000次時之水的靜態接觸角的測定值較佳為75度以上,更佳為80度以上,再佳為85度以上。就此種基材而言,即便在基材的表面受到摩擦之情況,亦可特別良好地維持在其表面之撥水性。亦即,在可能產生摩擦之用途中,此種基材可能特別有用。
在本態樣之基材中,按照ASTM D4917所測定之動摩擦係數較佳為未達0.050,更佳為未達0.035。
在較佳態樣中,本態樣之基材係進一步地在經波長300nm至400nm的紫外線以放射照度62W/m2照射300小時之表面,在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度進行往復摩擦之摩擦試驗中,基於該摩擦件的往復次數0次、1000次、2000次及3000次時之紫外線照射後之水的靜態接 觸角的測定值(度)相對於往復次數(次)所作成之線性近似直線的斜率為超過-0.0222;其中,該試驗用布為浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE;該摩擦試驗中之該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達50度時之次數設為最大。
作為紫外線(UV)之照射源,可使用例如氙燈。上述UV的照射,更具體而言,可將基材的黑色面板溫度設為55度,將燈與UV所照射之基材的表面之距離設為29cm而施行。
如上述對基材的表面照射UV後,求出摩擦試驗前在該表面之水的靜態接觸角的測定值。然後,在該表面施行摩擦試驗,於摩擦件的往復次數每1000次,測定在基材的表面之水的靜態接觸角,持續進行摩擦試驗直至水的靜態接觸角的測定值成為未達50度為止。
具體而言,UV照射試驗後之摩擦試驗係如以下施行。
首先,針對UV照射試驗後及摩擦試驗前之基材,獲得在其表面之水的靜態接觸角的測定值(即,往復次數0次時之水的靜態接觸角的測定值)。
然後,對UV照射試驗後之基材的表面,實施摩擦試驗。於摩擦件的往復次數每1000次,測定在基材的表面之水的靜態接觸角,持續進行摩擦試驗直至水的靜態接觸角的測定值成為未達50度為止。
更具體而言,在摩擦件的往復次數成為1000次時,求出在基材的表面之水的靜態接觸角的測定值。在上述1000次之測定值為未達 50度之情況,中止摩擦試驗。在上述1000次之測定值為50度以上之情況,再次施行摩擦試驗,在摩擦件的往復次數再次成為1000次(即,共計2000次)時,求出在基材的表面之水的靜態接觸角的測定值。在上述2000次之測定值為未達50度之情況,中止摩擦試驗。在上述2000次之測定值為50度以上之情況,再次施行摩擦試驗,求出摩擦件的往復次數再次為1000次(即,共計3000次)之情況之水的靜態接觸角的測定值。在上述3000次之測定值為未達50度之情況,中止摩擦試驗。在上述3000次之測定值為50度以上之情況,再次施行摩擦試驗,求出摩擦件的往復次數為4000次之情況之水的靜態接觸角的測定值。以下,施行摩擦試驗直至水的靜態接觸角成為未達50度為止,於摩擦件的往復次數每1000次,求出水的靜態接觸角的測定值。
接著,求出在上述摩擦試驗中所獲得之UV照射後之水的靜態接觸角的測定值與摩擦件的往復次數之關係。
在一態樣中,求出在摩擦件的往復次數最大為3000次時之摩擦件的往復次數x’(次)與水的靜態接觸角的測定值之關係。具體而言,求出基於該摩擦件的往復次數0次、1000次、2000次及3000次時之UV照射試驗後之水的靜態接觸角的測定值(度)相對於往復次數(次)所作成之線性近似直線F’x’=η’x’+θ’(η’及θ’為常數)。
惟,該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次測定值未達50度時之次數設為最大。具體而言,在摩擦件的往復次數1000次時之水的靜態接觸角的測定值為未達50度之情況,使用在往復次數0次及1000次時之水的靜態接觸角的測定值形成線性近似直線。在摩擦件的往復次數 1000次時之水的靜態接觸角的測定值為50度以上且在2000次時之水的靜態接觸角的測定值為未達50度之情況,使用往復次數0次、1000次及2000次之值形成線性近似直線。
在本態樣之基材中,上述UV照射試驗後之線性近似直線的斜率η’較佳為超過-0.0222,更佳為-0.0200以上,再佳為-0.0180以上。此種基材係即便在施行上述摩擦試驗後,在其表面之水的靜態接觸角的降低亦較少,撥水性不易降低。上述斜率η’之上限並無特別限定,例如可為未達-0.001。
上述θ’係例如為98以上,更具體而言為100以上。
在一態樣中,求出在摩擦件的往復次數最大為6000次時之摩擦件的往復次數x’(次)與水的靜態接觸角的測定值之關係。求出基於UV照射試驗後之水的靜態接觸角的測定值(度)相對於該摩擦件的往復次數(次)所作成之線性近似直線F'''x'=η'''x'+θ'''(η'''及θ'''為常數)。
在上述線性近似直線中,η'''係例如為超過-0.0222。θ'''係例如為98以上,更具體而言為100以上。
本態樣之基材在上述UV照射試驗後之摩擦試驗中,在摩擦件的往復次數3000次時之水的靜態接觸角的測定值較佳為50度以上,更佳為55度以上,再佳為60度以上,特佳為70度以上,再佳為75度以上。
本態樣之基材在至少1表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層。亦即,本態樣之基材較佳係包含表面處理劑層及基底層。
上述基底層可以例如玻璃、樹脂(天然或合成樹脂,例如可為一般的塑膠材料,可為板狀、膜、其他形態)、金屬(可為鋁、銅、鐵等金屬單質或合金等複合體)、陶瓷、半導體(矽、鍺等)、纖維(織物、不織布等)、毛皮、皮革、木材、陶瓷器、石材等建築構件等任意適切的材料構成。
例如在所應製造之物品為光學構件之情況,構成基底層的表面之材料可為光學構件用材料,例如玻璃或透明塑膠等。此外,在所應製造之物品為光學構件之情況,在基底層的表面(最外層)亦可形成某些層(或膜),例如硬塗層或抗反射層等。就抗反射層而言,單層抗反射層及多層抗反射層皆可使用。作為能夠使用於抗反射層中之無機物之例,可列舉SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等。此等無機物可單獨地或組合此等中之2種以上(例如以混合物之形式)使用。在設為多層抗反射層之情況,在其最外層較佳係使用SiO2及/或SiO。在所應製造之物品為觸控面板用之光學玻璃零件之情況,在基底層(玻璃)的表面的一部分亦可具有透明電極,例如使用氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅等之薄膜。此外,基底層亦可因應其具體的規格等而具有絕緣層、黏著層、保護層、裝飾框層(I-CON)、霧化膜層、硬塗膜層、偏光膜、相位差膜及液晶顯示模組等。
在較佳態樣中,基底層包含玻璃。
作為上述玻璃,可列舉鈉鈣玻璃、鹼鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸玻璃、無鹼玻璃、水晶玻璃、石英玻璃。
在一態樣中,上述玻璃可為化學強化玻璃,例如經化學強化之鈉鈣玻璃、經化學強化之鹼鋁矽酸鹽玻璃及經化學強化之硼矽酸玻璃。
在較佳態樣中,上述化學強化玻璃可為將包含SiO2以及選自由Al2O3、Na2O、MgO、K2O、CaO、BaO、SrO及B2O3所組成之群組之1種或1種以上之氧化物之化學強化用玻璃進行化學強化處理(典型地,離子交換)所獲得之玻璃。
在較佳態樣中,上述化學強化用玻璃係以下述比例(氧化物基準之重量百分率)含有上述氧化物。
SiO2:60.0至80.0%
Al2O3:0.5至12.0%
B2O3:0至3.0%
MgO:0至12.0%
CaO:0至5.0%
SrO:0至5.0%
BaO:0至5.0%
Na2O:3.0至20.0%
K2O:0至10.0%
化學強化處理可藉由以往公知的方法施行。例如在化學強化處理中,藉由浸漬等使玻璃板接觸至包含較大離子半徑的金屬離子(典型地,K離子)之金屬鹽(例如硝酸鉀)之熔融液,玻璃板中之較小離子半徑的金屬離子(典型地,Na離子或Li離子)便與較大離子半徑的金屬離子進行置換。
在一態樣中,上述化學強化玻璃之壓縮應力層的厚度較佳可為35μm以上,更佳為40μm以上,再佳為45μm以上。
上述化學強化玻璃之壓縮應力層的厚度可藉由調整將化學強化用玻璃進行化學強化時之條件、化學強化用玻璃的組成等而適宜調整。
在此處,所謂壓縮應力層的厚度,係以玻璃板最表面為基準,形成壓縮應力之區域的深度。該種壓縮應力層的厚度可藉由表面應力計予以測定。例如壓縮應力層的厚度可在室溫25℃、濕度60%的環境下,以589nm的Na光源,使用折原製作所公司製表面應力計FSM-6000予以測定。
基底層的形狀並無特別限定。此外,應形成由表面處理劑所構成之層(表面處理層)之基底層的表面區域只要是基底層的表面的至少一部分即可,可因應所應製造之物品之用途及具體的規格等而適宜決定。
該種基底層可為至少其表面部分係由原本具有羥基之材料所組成者。作為該種材料,可列舉玻璃,此外,可列舉在表面形成自然氧化膜或熱氧化膜之金屬(特定而言,卑金屬)、陶瓷、半導體等。或者,在如樹脂等般即便具有羥基亦不充分之情況或原本不具有羥基之情況,可藉由對基底層施以某些前處理,而在基底層的表面導入或增加羥基。作為該種前處理之例,可列舉電漿處理(例如電暈放電)或離子束照射。電漿處理可在基底層的表面導入或增加羥基,同時亦可適用於將基底層的表面清淨化(去除異物等)。此外,作為該種前處理之另一例,可列舉將具有碳-碳不飽和鍵基之界面吸附劑藉由LB法(朗繆耳-布洛傑特法(Langmuir-Blodgett method))或化學吸附法等在基底層的表面預先以單分子膜的形態形成,然後,在包含氧或氮等之環境下將不飽和鍵開裂之方法。
又或者,作為該種基底層,亦可為至少其表面部分係由具有1個以上另一反應性基,例如Si-H基之聚矽氧化合物,或包含烷氧基矽烷之材料所組成者。
上述表面處理劑包含含全氟聚醚基(以下,亦稱為「PFPE基」)之化合物,較佳係包含含PFPE基之矽烷化合物。
上述含PFPE之矽烷化合物係例如為(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)或(D2)所示之化合物。
(Rf-PFPE)β1’-X3-(SiR13 n1R14 3-n1)β1‧‧‧(B1)
(R14 3-n1R13 n1Si)β1-X3-PFPE-X3-(SiR13 n1R14 3-n1)β1‧‧‧(B2)
(Rf-PFPE)γ1’-X5-(SiRa k1Rb l1Rc m1)γ1‧‧‧(C1)
(Rc m1Rb l1Ra k1Si)γ1-X5-PFPE-X5-(SiRa k1Rb l1Rc m1)γ1‧‧‧(C2)
(Rf-PFPE)δ1’-X7-(CRd k2Re l2Rf m2)δ1‧‧‧(D1)
(Rf m2Re l2Rd k2C)δ1-X7-PFPE-X7-(CRd k2Re l2Rf m2)δ1‧‧‧(D2)
以下,針對上述式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)及(D2)所示之含PFPE之矽烷化合物進行說明。
在本說明書中使用之情況,所謂「2至10價有機基」,係意味含有碳之2至10價基。作為該種2至10價有機基,並無特別限定,可列舉再使1至9個氫原子自烴基脫離而得之2至10價基。作為2價有機基,並無特別限定,可列舉再使1個氫原子自烴基脫離而得之2價基。
在本說明書中使用之情況,所謂「烴基」,係意味包含碳及氫之基,其係使1個氫原子自分子脫離而得之基。作為該種烴基,並無特別限定,可經1個或更多之取代基取代,該種烴基可列舉碳數1至20的烴基,例如脂肪族烴基、芳香族烴基等。上述「脂肪族烴基」係直鏈狀、分枝鏈狀或環狀皆可,飽和或不飽和皆可。此外,烴基亦可包含1個或更多之環結構。另外,該種烴基亦可在其末端或分子鏈中具有1個或更多之N、O、S、Si、醯胺、磺醯基、矽氧烷、羰基、羰氧基等。
在本說明書中使用之情況,作為「烴基」之取代基,並無特別限定,可列舉例如鹵素原子;選自1個或更多之選自可經1個或更多之鹵素原子取代之C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10環烷基、C3-10不飽和環烷基、5至10員雜環基、5至10員不飽和雜環基、C6-10芳基及5至10員雜芳基之基。
在本說明書中,烷基及苯基在沒有特別註記之前提下,可為未經取代,亦可為經取代。作為該種基之取代基,並無特別限定,可列舉例如選自鹵素原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之1個或更多之基。
式(A1)及(A2):
上述式中,Rf在各出現時獨立地表示可經1個或更多之氟原子取代之碳數1至16的烷基。
上述可經1個或更多之氟原子取代之碳數1至16的烷基中之「碳數1至16的烷基」可為直鏈,亦可為分枝鏈,較佳為直鏈或分枝鏈之碳數1至6,特別是碳數1至3的烷基,更佳為直鏈之碳數1至3的烷基。
上述Rf較佳為經1個或更多之氟原子取代之碳數1至16的烷基,更佳為CF2H-C1-15氟伸烷基或C1-16全氟烷基,再佳為C1-16全氟烷基。
該碳數1至16的全氟烷基可為直鏈,亦可為分枝鏈,較佳為直鏈或分枝鏈之碳數1至6,特別是碳數1至3的全氟烷基,更佳為直鏈之碳數1至3的全氟烷基,具體而言為-CF3、-CF2CF3或-CF2CF2CF3
上述式中,PFPE在各出現時獨立地為-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示之基。式中,a、b、c、d、e及f各自獨立地為0以上且200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1。較佳係a、b、c、d、e及f各自獨立地為0以上且100以下的整數。較佳係a、b、c、d、e及f之和為5以 上,更佳為10以上。較佳係a、b、c、d、e及f之和為200以下,更佳為100以下,例如10以上且200以下,更具體而言為10以上且100以下。此外,附加a、b、c、d、e或f並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意。X10在各出現時各自獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,較佳為氫原子或氟原子,更佳為氟原子。
此等重複單元可為直鏈狀,亦可為分枝鏈狀,較佳為直鏈狀。例如-(OC6F12)-可為-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC5F10)-可為-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC4F8)-可為-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-及-(OCF2CF(C2F5))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可為-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2CF2)-。此外,-(OC2F4)-可為-(OCF2CF2)-及-(OCF(CF3))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2)-。
在一態樣中,上述PFPE為-(OC3F6)d-(式中,d為1以上且200以下,較佳為5以上且200以下,更佳為10以上且200以下的整數)。較佳係PFPE為-(OCF2CF2CF2)d-(式中,d為1以上且200以下,較佳為5 以上且200以下,更佳為10以上且200以下的整數)或-(OCF(CF3)CF2)d-(式中,d為1以上且200以下,較佳為5以上且200以下,更佳為10以上且200以下的整數)。更佳係PFPE為-(OCF2CF2CF2)d-(式中,d為1以上且200以下,較佳為5以上且200以下,更佳為10以上且200以下的整數)。
在另一態樣中,PFPE為-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(式中,c及d各自獨立地為0以上且30以下的整數,e及f各自獨立地為1以上且200以下,較佳為5以上且200以下,更佳為10以上且200以下的整數,c、d、e及f之和至少為5以上,較佳為10以上,附加下標c、d、e或f並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意)。較佳係PFPE為-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f-。在一態樣中,PFPE亦可為-(OC2F4)e-(OCF2)f-(式中,e及f各自獨立地為1以上且200以下,較佳為5以上且200以下,更佳為10以上且200以下的整數,附加下標e或f並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意)。
在又另一態樣中,PFPE為-(R6-R7)j-所示之基。式中,R6為OCF2或OC2F4,較佳為OC2F4。式中,R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12之基,或者獨立地選自此等基之2或3個基之組合。較佳係R7為選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之基,或選自OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12之基,或者獨立地選自此等基之2或3個基之組合。作為獨立地選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之2或3個基之組合,並無特別限定,可列舉例如-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、 -OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-及-OC4F8OC2F4OC2F4-等。上述j為2以上,較佳為3以上,更佳為5以上,且100以下,較佳為50以下的整數。上述式中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12係直鏈或分枝鏈皆可,較佳為直鏈。在此態樣中,PFPE較佳為-(OC2F4-OC3F6)j-或-(OC2F4-OC4F8)j-。
在PFPE中,e對f之比(以下,稱為「e/f比」)為0.1以上且10以下,較佳為0.2以上且5以下,更佳為0.2以上且2以下,再佳為0.2以上且1.5以下,再更佳為0.2以上且0.85以下。藉由將e/f比設成10以下,由此化合物所獲得之層的順滑性、摩擦耐久性及耐化學性(例如對人工汗之耐久性)更加提升。e/f比越小,上述層的順滑性及摩擦耐久性越加提升。另一方面,藉由將e/f比設成0.1以上,可更加提高化合物的安定性。e/f比越大,化合物的安定性越加提升。
在上述含PFPE之矽烷化合物中,-PFPE-部分的數目平均分子量並無特別限定,例如為500至30,000,較佳為1,500至30,000,更佳為2,000至10,000。上述數目平均分子量係設為藉由19F-NMR所測定之值。
在另一態樣中,-PFPE-部分的數目平均分子量可為500至30,000,較佳為1,000至20,000,更佳為2,000至15,000,再佳為2,000至10,000,例如3,000至6,000。
在另一態樣中,-PFPE-部分的數目平均分子量可為4,000至30,000,較佳為5,000至10,000,更佳為6,000至10,000。
上述式中,R13在各出現時各自獨立地表示羥基或能夠水解之基。
所謂上述「能夠水解之基」,在本說明書中使用之情況,係意味可進行水解反應之基,亦即,係意味可藉由水解反應而自化合物的主骨架脫離之基。作為能夠水解之基之例,可列舉-OR、-OCOR、-O-N=CR2、-NR2、-NHR、鹵素(此等式中,R表示經取代或未經取代之碳數1至4的烷基)等,較佳為-OR(即,烷氧基)。在R之例中,包含甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等未經取代之烷基;氯甲基等經取代之烷基。該等之中,較佳為烷基,特別是未經取代之烷基,更佳為甲基或乙基。羥基並無特別限定,可為能夠水解之基進行水解所產生者。
上述式中,R14在各出現時各自獨立地表示氫原子或碳數1至22的烷基,較佳為碳數1至4的烷基。
上述式中,R11在各出現時各自獨立地表示氫原子或鹵素原子。鹵素原子較佳為碘原子、氯原子或氟原子,更佳為氟原子。
上述式中,R12在各出現時各自獨立地表示氫原子或低級烷基。低級烷基較佳為碳數1至20的烷基,更佳為碳數1至6的烷基,可列舉例如甲基、乙基、丙基等。
上述式中,n1係於每(-SiR13 n1R14 3-n1)單元獨立地為0至3的整數,較佳為1至3,更佳為3。式中,至少1個n1為1至3的整數,即,所有n1不同時成為0。換言之,式中,存在至少1個R13
在一態樣中,在式(A1)及(A2)中,存在至少2個鍵結至羥基或能夠水解之基之Si。即,在式(A1)及(A2)中,存在至少2個n為1以上之-SiR13 n1R14 3-n1結構(即,-SiR13部分)。
上述式中,X1各自獨立地表示單鍵或2至10價有機基。該X1可被理解為在式(A1)及(A2)所示之化合物中,主要係將提供撥水性及表面順滑性等之全氟聚醚部分(即,Rf-PFPE部分或-PFPE-部分)以及提供與基材之鍵結能力之矽烷部分(即,附加α 1並以括弧括起來之基)進行連結之連結子。從而,該X1係只要式(A1)及(A2)所示之化合物可安定地存在,則任何有機基皆可。
在另一態樣中,X1可為Xe。Xe表示單鍵或2至10價有機基,較佳係表示單鍵或具有選自由-C6H4-(即,-伸苯基-。以下,表示伸苯基。)、-CO-(羰基)、-NR4-及-SO2-所組成之群組之至少1者之2至10價有機基。上述R4各自獨立地表示氫原子、苯基或C1至6烷基(較佳為甲基),較佳為氫原子或甲基。上述-C6H4-、-CO-、-NR4-或-SO2-較佳係包含在含PFPE之矽烷化合物的分子主鏈中。在此處,所謂分子主鏈,係表示含PFPE之矽烷化合物之分子中相對最長的鍵結鏈。
Xe更佳係表示單鍵或具有選自由-C6H4-、-CONR4-、-CONR4-C6H4-、-CO-、-CO-C6H4-、-SO2NR4-、-SO2NR4-C6H4-、-SO2-及-SO2-C6H4-所組成之群組之至少1者之2至10價有機基。上述-C6H4-、-CONR4-、-CONR4-C6H4-、-CO-、-CO-C6H4-、-SO2NR4-、-SO2NR4-C6H4-、-SO2-或-SO2-C6H4-較佳係包含在含PFPE之矽烷化合物的分子主鏈中。
上述式中,α 1為1至9的整數,α 1’為1至9的整數。此等α 1及α 1’可因應X1的價數而變化。在式(A1)中,α 1及α 1’之和係與X1的價數相同。例如在X1為10價有機基之情況,α 1及α 1’之和為10,可成為例如α 1為9且α 1’為1,α 1為5且α 1’為5,或α 1為1且α 1’為9。此外,在X1為2價有機基之情況,α 1及α 1’為1。在式(A2)中,α 1為自X1的價數減去1而得之值。
上述X1較佳為2至7價,更佳為2至4價,再佳為2價有機基。
在一態樣中,X1為2至4價有機基,α 1為1至3,α 1’為1。
在另一態樣中,X1為2價有機基,α 1為1,α 1’為1。在此情況,式(A1)及(A2)係以下述式(A1’)及(A2’)表示。
作為上述X1之例,並無特別限定,可列舉例如下述式所示之2價基:-(R31)p’-(Xa)q’-[式中:R31表示單鍵、-(CH2)s’-或鄰-、間-或對-伸苯基,較佳為-(CH2)s’-, s’為1至20的整數,較佳為1至6的整數,更佳為1至3的整數,再佳為1或2,Xa表示-(Xb)l’-,Xb在各出現時各自獨立地表示選自-O-、-S-、鄰-、間-或對-伸苯基、-C(O)O-、-Si(R33)2-、-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-CONR34-、-O-CONR34-、-NR34-及-(CH2)n’-所組成之群組之基,R33在各出現時各自獨立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,較佳為苯基或C1-6烷基,更佳為甲基,R34在各出現時各自獨立地表示氫原子、苯基或C1-6烷基(較佳為甲基),m’在各出現時各自獨立地為1至100的整數,較佳為1至20的整數,n’在各出現時各自獨立地為1至20的整數,較佳為1至6的整數,更佳為1至3的整數,l’為1至10的整數,較佳為1至5的整數,更佳為1至3的整數,p’為0或1,q’為0或1,在此處,p’及q’中之至少一者為1,附加p’或q’並以括弧括起來之各重複單元的存在順序為任意]。
在此處,R31及Xa(典型地,R31及Xa之氫原子)可經選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基之1個或更多之取代基取代。
較佳係上述X1為-(R31)p’-(Xa)q’-R32-。R32表示單鍵、-(CH2)t’-或鄰-、間-或對-伸苯基,較佳為-(CH2)t’-。t’為1至20的整數, 較佳為2至6的整數,更佳為2至3的整數。在此處,R32(典型地為R32中之氫原子)可經選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基之1個或更多之取代基取代。
較佳係上述X1可為單鍵、C1-20伸烷基、-R31-Xc-R32-或-Xd-R32-
[式中,R31及R32係與上述相同意義。]。
另外,所謂伸烷基,係具有-(C δ H2 δ )-結構之基,可經取代或未經取代,亦可為直鏈狀或分枝鏈狀。
更佳係上述X1為-Xf-、-Xf-C1-20伸烷基、-Xf-(CH2)s’-Xc-、-Xf-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’--Xf-Xd-或-Xf-Xd-(CH2)t’-。
式中,s’及t’係與上述相同意義。
上述式中,Xf為碳原子數1至6,較佳為碳原子數1至4,更佳為碳原子數1至2的伸烷基,例如亞甲基。Xf中之氫原子可經選自氟原子、C1-3 烷基及C1-3氟烷基之1個或更多之取代基取代,較佳為經取代。Xf亦可為直鏈狀或分枝鏈狀,較佳為直鏈狀。
再佳係上述X1為單鍵、C1-20伸烷基、-(CH2)s’-Xc-、-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’--Xd-或-Xd-(CH2)t’-
[式中,s’及t’係與上述相同意義。]。
上述式中,Xc表示-O-、-S-、-C(O)O-、-CONR34-、-O-CONR34-、-Si(R33)2-、-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-O-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-O-(CH2)u’-Si(R33)2-O-Si(R33)2-CH2CH2-Si(R33)2-O-Si(R33)2-、-O-(CH2)u’-Si(OCH3)2OSi(OCH3)2-、-CONR34-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、 -CONR34-(CH2)u’-N(R34)-或-CONR34-(鄰-、間-或對-伸苯基)-Si(R33)2-
[式中,R33、R34及m’係與上述相同意義,u’為1至20的整數,較佳為2至6的整數,更佳為2至3的整數。]。Xc較佳為-O-。
上述式中,Xd表示-S-、-C(O)O-、-CONR34-、-CONR34-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-CONR34-(CH2)u’-N(R34)-或-CONR34-(鄰-、間-或對-伸苯基)-Si(R33)2-
[式中,各記號係與上述相同意義。]。
特佳係上述X1為下列者所示之基:-Xf-、-Xf-C1-20伸烷基、-Xf-(CH2)s’-Xc-、-Xf-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’--Xf-Xd-或-Xf-Xd-(CH2)t’-
[式中,Xf、s’及t’係與上述相同意義,Xc為-O-或-CONR34-, Xd為-CONR34-,R34在各出現時各自獨立地表示氫原子、苯基或C1-6烷基(較佳為甲基)。]。
在一態樣中,上述X1為下列者所示之基:-Xf-(CH2)s’-Xc-、-Xf-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’--Xf-Xd-或-Xf-Xd-(CH2)t’-
[式中,Xf、s’及t’係與上述相同意義,Xc為-CONR34-,Xd為-CONR34-,R34在各出現時各自獨立地表示氫原子、苯基或C1-6烷基(較佳為甲基)。]。
更佳係上述X1可為單鍵、C1-20伸烷基、-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-或-Xd-(CH2)t’-
[式中,各記號係與上述相同意義。]。
再佳係上述X1為單鍵、C1-20伸烷基、 -(CH2)s’-O-(CH2)t’-、-(CH2)s’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-(CH2)t’-、-(CH2)s’-O-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-(CH2)t’-或-(CH2)s’-O-(CH2)t’-Si(R33)2-(CH2)u’-Si(R33)2-(CvH2v)-
[式中,R33、m’、s’、t’及u’係與上述相同意義,v為1至20的整數,較佳為2至6的整數,更佳為2至3的整數。]。
上述式中,-(CvH2v)-可為直鏈,亦可為分枝鏈,例如可為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH(CH3)CH2-。
上述X1基可經選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基(較佳為C1-3全氟烷基)之1個或更多之取代基取代。
在一態樣中,X1基可為-O-C1-6伸烷基以外者。
在另一態樣中,作為X1基,可列舉例如下述基:
[式中,R41各自獨立地為氫原子、苯基、碳數1至6的烷基或C1-6烷氧基,較佳為甲基;D為選自下列者之基:-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CF2O(CH2)3-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)及
(式中,R42各自獨立地表示氫原子、C1-6烷基或C1-6烷氧基,較佳為甲基或甲氧基,更佳為甲基。),E為-(CH2)ne-(ne為2至6的整數),D係鍵結至分子主鏈之PFPE,E係鍵結至與PFPE相對之基。]
作為上述X1之具體例,可列舉例如:單鍵、 -CH2OCH2-、-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)6-、-CF2-CH2-O-CH2-、-CF2-CH2-O-(CH2)2-、-CF2-CH2-O-(CH2)3-、-CF2-CH2-O-(CH2)6-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2OCF2CHFOCF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、 -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2--CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-CF2-、-(CF2)2-、 -CF2-CH2-、-CF2-(CH2)2-、-CF2-(CH2)3-、-CF2-(CH2)4-、-CF2-(CH2)5-、-CF2-(CH2)6-、-CO-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、 -CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-S-(CH2)3-、-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、-OCH2-、 -O(CH2)3-、-OCFHCF2-、 等。
在上述中,X1較佳為-CH2OCH2-、-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)6-、-CF2-CH2-O-CH2-、-CF2-CH2-O-(CH2)2-、-CF2-CH2-O-(CH2)3-、-CF2-CH2-O-(CH2)6-、-CH2OCF2CHFOCF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、 -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-CF2-、-(CF2)2-、-CF2-CH2-、-CF2-(CH2)2-、-CF2-(CH2)3-、-CF2-(CH2)4-、-CF2-(CH2)5-、 -CF2-(CH2)6-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、 -CH2O-CONH-(CH2)6-、-OCH2-、-O(CH2)3-或-OCFHCF2-。
在上述中,更佳係X1為-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、 -CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-。
在更佳態樣中,X1表示Xe’。Xe’為單鍵、碳數1至6的伸烷基、-R51-C6H4-R52-、-R51-CONR4-R52-、-R51-CONR4-C6H4-R52-、-R51-CO-R52-、-R51-CO-C6H4-R52-、-R51-SO2NR4-R52-、-R51-SO2NR4-C6H4-R52-、-R51-SO2-R52-或-R51-SO2-C6H4-R52-。R51及R52各自獨立地表示單鍵或碳數1至6的伸烷基,較佳為單鍵或碳數1至3的伸烷基。R4係與上述相同意義。上述伸烷基係經取代或未經取代,較佳為未經取代。作為上述伸烷基之取代基,可列舉例如鹵素原子,較佳為氟原子。上述伸烷基為直鏈狀或分枝鏈狀,較佳為直鏈狀。
在更佳態樣中,Xe’可為單鍵、-Xf-、碳數1至6,較佳為碳數1至3的伸烷基、-Xf-C1-6伸烷基,較佳為-Xf-C1-3伸烷基,更佳為-Xf-C1-2伸烷基、-C6H4-R52’-、-CONR4’-R52’-、-CONR4’-C6H4-R52’-、-Xf-CONR4’-R52’-、-Xf-CONR4’-C6H4-R52’-、 -CO-R52’-、-CO-C6H4-R52’-、-SO2NR4’-R52’-、-SO2NR4’-C6H4-R52’-、-SO2-R52’-、-SO2-C6H4-R52’-、-R51’-C6H4-、-R51’-CONR4’-、-R51’-CONR4’-C6H4-、-R51’-CO-、-R51’-CO-C6H4-、-R51’-SO2NR4’-、-R51’-SO2NR4’-C6H4-、-R51’-SO2-、-R51’-SO2-C6H4-、-C6H4-、-CONR4’-、-CONR4’-C6H4-、-Xf-CONR4’-、-Xf-CONR4’-C6H4-、-CO-、-CO-C6H4-、 -SO2NR4’-、-SO2NR4’-C6H4-、-SO2-或-SO2-C6H4-
(式中,R51’及R52’各自獨立地為碳數1至6,較佳為碳數1至3的直鏈之伸烷基,如上述,上述伸烷基係經取代或未經取代,作為上述伸烷基之取代基,可列舉例如鹵素原子,較佳為氟原子。
R4’為氫原子或甲基。)。
在上述中,Xe’較佳係可為-Xf-、碳原子數1至6,較佳為碳原子數1至3的伸烷基、-Xf-C1-6伸烷基,較佳為-Xf-C1-3伸烷基,更佳為-Xf-C1-2伸烷基、-CONR4’-R52’-、-CONR4’-C6H4-R52’-、-Xf-CONR4’-R52’-、-Xf-CONR4’-C6H4-R52’-、-R51’-CONR4’-、-R51’-CONR4’-C6H4-、-CONR4’-、-CONR4’-C6H4-、-Xf-CONR4’-、-Xf-CONR4’-C6H4-、 -R51’-CONR4’-或-R51’-CONR4’-C6H4-。
式中,Xf、R4’、R51’及R52’係各自與上述相同意義。
在上述中,Xe’更佳係可為-CONR4’-R52’-、-CONR4’-C6H4-R52’-、-Xf-CONR4’-R52’-、-Xf-CONR4’-C6H4-R52’-、-R51’-CONR4’-、-R51’-CONR4’-C6H4-、-CONR4’-、-CONR4’-C6H4-、-Xf-CONR4’-或-Xf-CONR4’-C6H4-。
在本態樣中,作為Xe’之具體例,可列舉例如單鍵、碳原子數1至6的全氟伸烷基(例如-CF2-、-(CF2)2-等)、碳數1至6的伸烷基、-CF2-C1-6伸烷基、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、 -CONH-(CH2)3-、-CF2-CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CON(CH3)-、-CON(CH3)-CH2-、-CON(CH3)-(CH2)2-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(CH3)-、-CF2-CON(CH3)CH2-、-CF2-CON(CH3)-(CH2)2-、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CH2-CONH-、-CH2-CONH-CH2-、-CH2-CONH-(CH2)2-、-CH2-CONH-(CH2)3-、-CF2-CH2-CONH-、-CF2-CH2-CONH-CH2-、-CF2-CH2-CONH-(CH2)2-、-CF2-CH2-CONH-(CH2)3-、-CONH-C6H4-、 -CON(CH3)-C6H4-、-CH2-CON(CH3)-CH2-、-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(CH3)-C6H4-、-CF2-CONH-C6H4-、-CF2-CON(CH3)-C6H4-、-CF2-CH2-CON(CH3)-CH2-、-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(CH3)-C6H4-、-CO-、-CO-C6H4-、-C6H4-、-SO2NH-、-SO2NH-CH2-、-SO2NH-(CH2)2-、-SO2NH-(CH2)3-、-SO2NH-C6H4-、-SO2N(CH3)-、-SO2N(CH3)-CH2-、-SO2N(CH3)-(CH2)2-、 -SO2N(CH3)-(CH2)3-、-SO2N(CH3)-C6H4-、-SO2-、-SO2-CH2-、-SO2-(CH2)2-、-SO2-(CH2)3-或-SO2-C6H4-等。
在上述列舉中,作為較佳的Xe’,可列舉碳原子數1至6的伸烷基、碳原子數1至6的全氟伸烷基(例如-CF2-、-(CF2)2-等)、-CF2-C1-6伸烷基、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CON(CH3)-、-CON(CH3)-CH2-、 -CON(CH3)-(CH2)2-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(CH3)-、-CF2-CON(CH3)CH2-、-CF2-CON(CH3)-(CH2)2-、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CH2-CONH-、-CH2-CONH-CH2-、-CH2-CONH-(CH2)2-、-CH2-CONH-(CH2)3-、-CF2-CH2-CONH-、-CF2-CH2-CONH-CH2-、-CF2-CH2-CONH-(CH2)2-、-CF2-CH2-CONH-(CH2)3-、-CONH-C6H4-、-CON(CH3)-C6H4-、-CH2-CON(CH3)-CH2-、-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(CH3)-C6H4-、-CF2-CONH-C6H4-、-CF2-CON(CH3)-C6H4-、 -CF2-CH2-CON(CH3)-CH2-、-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(CH3)-C6H4-等。
在上述列舉中,作為更佳的Xe’,可列舉-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CON(CH3)-、-CON(CH3)-CH2-、-CON(CH3)-(CH2)2-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(CH3)-、-CF2-CON(CH3)CH2-、-CF2-CON(CH3)-(CH2)2-、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、 -CH2-CONH-、-CH2-CONH-CH2-、-CH2-CONH-(CH2)2-、-CH2-CONH-(CH2)3-、-CF2-CH2-CONH-、-CF2-CH2-CONH-CH2-、-CF2-CH2-CONH-(CH2)2-、-CF2-CH2-CONH-(CH2)3-、-CONH-C6H4-、-CON(CH3)-C6H4-、-CH2-CON(CH3)-CH2-、-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(CH3)-C6H4-、-CF2-CONH-C6H4-、-CF2-CON(CH3)-C6H4-、-CF2-CH2-CON(CH3)-CH2-、-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-或-CF2-CON(CH3)-C6H4-等。
在一態樣中,Xe為單鍵。在本態樣中,PFPE以及具有與基材鍵結能力之基(即,在(A1)及(A2)中,附加α 1並以括弧括起來之基)係直接鍵結。
在又另一態樣中,X1為式:-(R16)x-(CFR17)y-(CH2)z-所示之基。式中,x、y及z各自獨立地為0至10的整數,x、y及z之和為1以上,以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意。
上述式中,R16在各出現時各自獨立地為氧原子、伸苯基、伸咔唑基、-NR18-(式中,R18表示氫原子或有機基)或2價有機基。較佳係R16為氧原子或2價極性基。
作為上述「2價極性基」,並無特別限定,可列舉-C(O)-、-C(=NR19)-及-C(O)NR19-(此等式中,R19表示氫原子或低級烷基)。該「低級烷基」係例如為碳數1至6的烷基,例如甲基、乙基、正丙基,此等可經1個或更多之氟原子取代。
上述式中,R17在各出現時各自獨立地為氫原子、氟原子或低級氟烷基,較佳為氟原子。該「低級氟烷基」係例如為碳數1至6,較佳為碳數1至3的氟烷基,較佳為碳數1至3的全氟烷基,更佳為三氟甲基、五氟乙基,再佳為三氟甲基。
在此態樣中,X1較佳為式:-(O)x-(CF2)y-(CH2)z-(式中,x、y及z係與上述相同意義,以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意)所示之基。
作為上述式:-(O)x-(CF2)y-(CH2)z-所示之基,可列舉例如-(O)x’-(CH2)z”-O-[(CH2)z'''-O-]z””及-(O)x’-(CF2)y”-(CH2)z” -O-[(CH2)z'''-O-]z''''(式中,x’為0或1,y”、z”及z'''各自獨立地為1至10的整數,z””為0或1)所示之基。另外,此等基係左端鍵結至PFPE側。
在另一較佳態樣中,X1為-O-CFR20-(CF2)e’-。
上述R20各自獨立地表示氟原子或低級氟烷基。在此處,低級氟烷基係例如為碳數1至3的氟烷基,較佳為碳數1至3的全氟烷基,更佳為三氟甲基、五氟乙基,再佳為三氟甲基。
上述e’各自獨立地為0或1。
在一具體例中,R20為氟原子,e’為1。
在又另一態樣中,作為X1基之例,可列舉下述基:
[式中,R41各自獨立地為氫原子、苯基、碳數1至6的烷基或C1-6烷氧基,較佳為甲基; 在各X1基中,T中之任意數個為鍵結至分子主鏈之PFPE之下列基:-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CF2O(CH2)3-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)或
[式中,R42各自獨立地表示氫原子、C1-6烷基或C1-6烷氧基,較佳為甲基或甲氧基,更佳為甲基。], 另外的數個T為鍵結至與分子主鏈之PFPE相對之基之-(CH2)n”-(n”為2至6的整數),剩餘的T(若存在時)可各自獨立地為甲基、苯基、C1-6烷氧基或自由基捕捉基或紫外線吸收基。]
自由基捕捉基只要是可捕捉因光照射所產生之自由基者,即無特別限定,可列舉例如二苯基酮類、苯并三唑類、安息香酸酯類、水楊 酸苯酯類、巴豆酸類、丙二酸酯類、有機丙烯酸酯類、受阻胺類、受阻酚類或三類之殘基。
紫外線吸收基只要是可吸收紫外線者,即無特別限定,可列舉例如苯并三唑類、羥基二苯基酮類、經取代及未經取代之安息香酸或水楊酸化合物之酯類、丙烯酸酯或烷氧基桂皮酸酯類、草醯胺類、草醯替苯胺(oxanilide)類、苯并酮類、苯并唑類之殘基。
在較佳態樣中,作為較佳的自由基捕捉基或紫外線吸收基,可列舉
在此態樣中,X1(以及下述之X3、X5及X7)可為3至10價有機基。
上述式中,X2在各出現時各自獨立地表示單鍵或2價有機基。X2較佳為碳數1至20的伸烷基,更佳為-(CH2)u-(式中,u為0至2的整數)。
上述式中,t各自獨立地為1至10的整數。在較佳態樣中,t為1至6的整數。在另一較佳態樣中,t為2至10的整數,較佳為2至6的整數。
較佳的式(A1)及(A2)所示之化合物為下述式(A1’)及(A2’)所示之化合物:
[式中:PFPE各自獨立地為下式所示之基:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(式中,a、b、c、d、e及f各自獨立地為0以上且200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1。附加a、b、c、d、e或f並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意。);Rf在各出現時各自獨立地表示可經1個或更多之氟原子取代之碳數1至16的烷基;R13在各出現時各自獨立地表示羥基或能夠水解之基;R14在各出現時各自獨立地表示氫原子或碳數1至22的烷基;R11在各出現時各自獨立地表示氫原子或鹵素原子;R12在各出現時各自獨立地表示氫原子或低級烷基;n1為1至3的整數,較佳為3;X1在各出現時各自獨立地為-O-CFR20-(CF2)e’-;R20在各出現時各自獨立地為氟原子或低級氟烷基;e’在各出現時各自獨立地為0或1;X2為-(CH2)u-; u在各出現時各自獨立地為0至2的整數;t在各出現時各自獨立地為2至10的整數。]。
上述式(A1)及(A2)所示之化合物可藉由例如以對應於Rf-PFPE-部分之全氟聚醚衍生物作為原料,在末端導入碘後,使對應於-CH2CR12(X2-SiR13 n1R14 3-n1)-之乙烯系單體進行反應而獲得。
式(B1)及(B2):(Rf-PFPE)β1’-X3-(SiR13 n1R14 3-n1)β1‧‧‧(B1)
(R14 3-n1R13 n1Si)β1-X3-PFPE-X3-(SiR13 n1R14 3-n1)β1‧‧‧(B2)
上述式(B1)及(B2)中,Rf、PFPE、R13、R14及n1係與關於上述式(A1)及(A2)之記載相同意義。
上述式中,X3各自獨立地表示單鍵或2至10價有機基。該X3可被理解為在式(B1)及(B2)所示之化合物中,主要係將提供撥水性及表面順滑性等之全氟聚醚部分(即,Rf-PFPE部分或-PFPE-部分)以及提供與基材之鍵結能力之矽烷部分(具體而言,-SiR13 n1R14 3-n1)進行連結之連結子。從而,該X3係只要式(B1)及(B2)所示之化合物可安定地存在,則任何有機基皆可。
在另一態樣中,X3表示Xe。Xe係與上述相同意義。
上述式中之β 1為1至9的整數,β 1’為1至9的整數。此等β 1及β 1’可因應X3的價數而變化。在式(B1)中,β 1及β 1’之和係與X3的價數相同。例如在X3為10價有機基之情況,β 1及β 1’之和為10,可成為例如β 1為9且β 1’為1,β 1為5且β 1’為5,或β 1為1且β 1’為9。 此外,在X3為2價有機基之情況,β 1及β 1’為1。在式(B2)中,β 1為自X3的價數之值減去1而得之值。
上述X3較佳為2至7價,更佳為2至4價,再佳為2價有機基。
在一態樣中,X3為2至4價有機基,β 1為1至3,β 1’為1。
在另一態樣中,X3為2價有機基,β 1為1,β 1’為1。在此情況,式(B1)及(B2)係以下述式(B1’)及(B2’)表示之化合物:Rf-PFPE-X3-SiR13 n1R14 3-n1‧‧‧(B1')
R14 3-n1R13 n1Si-X3-PFPE-X3-SiR13 n1R14 3-n1‧‧‧(B2')
[式中:PFPE各自獨立地為下式所示之基:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
(式中,a、b、c、d、e及f各自獨立地為0以上且200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1。附加下標a、b、c、d、e或f並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意。);Rf在各出現時各自獨立地表示可經1個或更多之氟原子取代之碳數1至16的烷基;R13在各出現時各自獨立地表示羥基或能夠水解之基;R14在各出現時各自獨立地表示氫原子或碳數1至22的烷基;n1為1至3的整數,較佳為3; X3為-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-或-CH2O(CH2)6-]。
作為上述X3之例,並無特別限定,可列舉例如與關於X1所記載者同樣者。
該等之中,較佳具體的X3可列舉單鍵、-CH2OCH2-、-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)6-、-CF2-CH2-O-CH2-、-CF2-CH2-O-(CH2)2-、-CF2-CH2-O-(CH2)3-、-CF2-CH2-O-(CH2)6-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2OCF2CHFOCF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、 -CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2--CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、 -(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-CF2-、-(CF2)2-、-CF2-CH2-、-CF2-(CH2)2-、-CF2-(CH2)3-、-CF2-(CH2)4-、-CF2-(CH2)5-、-CF2-(CH2)6-、-CO-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、 -CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-S-(CH2)3-、-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、 -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-、 等。
在上述中,X3較佳為-CH2OCH2-、-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)6-、-CF2-CH2-O-CH2-、-CF2-CH2-O-(CH2)2-、-CF2-CH2-O-(CH2)3-、-CF2-CH2-O-(CH2)6-、-CH2OCF2CHFOCF2-、 -CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CF2-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、 -CF2-、-(CF2)2-、-CF2-CH2-、-CF2-(CH2)2-、-CF2-(CH2)3-、-CF2-(CH2)4-、-CF2-(CH2)5-、-CF2-(CH2)6-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、 -CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-。
在上述中,更佳係X3為-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CF2-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、 -CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-。
在另一較佳態樣中,X3表示Xe’。Xe’係與上述相同意義。
在一態樣中,Xe’為單鍵。在本態樣中,PFPE以及具有與基材鍵結能力之基(即,在(B1)及(B2)中,附加β 1並以括弧括起來之基)係直接鍵結。
在一態樣中,在式(B1)及(B2)中,存在至少2個鍵結至羥基或能夠水解之基之Si。即,在式(B1)及(B2)中,存在至少2個SiR13的結構。
較佳的式(B1)及(B2)所示之化合物為下述式(B1’)及(B2’)所示之化合物: Rf-PFPE-X3-SiR13 n1R14 3-n1‧‧‧(B1')
R14 3-n1R13 n1Si-X3-PFPE-X3-SiR13 n1R14 3-n1‧‧‧(B2')
[式中:PFPE各自獨立地為下式所示之基:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
(式中,a、b、c、d、e及f各自獨立地0以上且200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1。附加下標a、b、c、d、e或f並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意。);Rf在各出現時各自獨立地表示可經1個或更多之氟原子取代之碳數1至16的烷基;R13在各出現時各自獨立地表示羥基或能夠水解之基;R14在各出現時各自獨立地表示氫原子或碳數1至22的烷基;n1為1至3的整數,較佳為3;X3為-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-或-CH2O(CH2)6-。]。
上述式(B1)及(B2)所示之化合物可藉由公知的方法,例如日本專利特開2013-117012號公報所記載之方法或其改良方法予以製造。
式(C1)及(C2):(Rf-PFPE)γ1’-X5-(SiRa k1Rb l1Rc m1)γ1‧‧‧(C1)
(Rc m1Rb l1Ra k1Si)γ1-X5-PFPE-X5-(SiRa k1Rb l1Rc m1)γ1‧‧‧(C2)
上述式(C1)及(C2)中,Rf及PFPE係與關於上述式(A1)及(A2)之記載相同意義。
上述式中,X5各自獨立地表示單鍵或2至10價有機基。該X5可被理解為在式(C1)及(C2)所示之化合物中,主要係將提供撥水性及表面順滑性等之全氟聚醚部分(即,Rf-PFPE部分或-PFPE-部分)以及提供與基材之鍵結能力之矽烷部分(具體而言,-SiRa k1Rb l1Rc m1基)進行連結之連結子。從而,該X5係只要式(C1)及(C2)所示之化合物可安定地存在,則任何有機基皆可。
在另一態樣中,X5表示Xe。Xe係與上述相同意義。
上述式中之γ 1為1至9的整數,γ 1’為1至9的整數。此等γ 1及γ 1’可因應X5的價數而變化。在式(C1)中,γ 1及γ 1’之和係與X5的價數相同。例如在X5為10價有機基之情況,γ 1及γ 1’之和為10,可成為例如γ 1為9且γ 1’為1,γ 1為5且γ 1’為5,或γ 1為1且γ 1’為9。此外,在X5為2價有機基之情況,γ 1及γ 1’為1。在式(C2)中,γ 1為自X5的價數之值減去1而得之值。
上述X5較佳為2至7價,更佳為2至4價,再佳為2價有機基。
在一態樣中,X5為2至4價有機基,γ 1為1至3,γ 1’為1。
在另一態樣中,X5為2價有機基,γ 1為1,γ 1’為1。在此情況,式(C1)及(C2)係以下述式(C1’)及(C2’)表示。
Rf-PFPE-X5-SiRa k1Rb l1Rc m1‧‧‧(C1')
Rc m1Rb l1Ra k1Si-X5-PFPE-X5-SiRa k1Rb l1Rc m1‧‧‧(C2')
作為上述X5之例,並無特別限定,可列舉例如與關於X1所記載者同樣者。
該等之中,較佳具體的X5可列舉單鍵、-CH2OCH2-、-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)6-、-CF2-CH2-O-CH2-、-CF2-CH2-O-(CH2)2-、-CF2-CH2-O-(CH2)3-、-CF2-CH2-O-(CH2)6-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2OCF2CHFOCF2-、 -CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-、 -(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-CF2-、-(CF2)2-、-CF2-CH2-、-CF2-(CH2)2-、-CF2-(CH2)3-、-CF2-(CH2)4-、-CF2-(CH2)5-、-CF2-(CH2)6-、-CO-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、 -CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-S-(CH2)3-、-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、 -C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-、 等。
在上述中,X5較佳為-CH2OCH2-、-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)6-、-CF2-CH2-O-CH2-、-CF2-CH2-O-(CH2)2-、-CF2-CH2-O-(CH2)3-、-CF2-CH2-O-(CH2)6-、 -CH2OCF2CHFOCF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CF2-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、 -(CH2)6-、-CF2-、-(CF2)2-、-CF2-CH2-、-CF2-(CH2)2-、-CF2-(CH2)3-、-CF2-(CH2)4-、-CF2-(CH2)5-、-CF2-(CH2)6-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、 -CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-。
在上述中,更佳係X5為-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CF2-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、 -CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-。
在另一較佳態樣中,X5表示Xe’。Xe’係與上述相同意義。
在一態樣中,Xe’為單鍵。在本態樣中,PFPE以及具有與基材鍵結能力之基(即,在(C1)及(C2)中,附加γ 1並以括弧括起來之基)係直接鍵結。
上述式中,Ra在各出現時各自獨立地表示-Z3-SiR71 p1R72 q1R73 r1
式中,Z3在各出現時各自獨立地表示氧原子或2價有機基。
上述Z3較佳為2價有機基,不包含與式(C1)或式(C2)中之分子主鏈的末端之Si原子(Ra所鍵結之Si原子)形成矽氧烷鍵者。
上述Z3較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)g-O-(CH2)h-(式中,g為1至6的整數,h為1至6的整數)或-伸苯基-(CH2)i-(式中,i為0至6的整數),更佳為C1-3伸烷基。此等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之1個或更多之取代基取代。由紫外線耐久性特別良好之觀點而言,上述Z3更佳為直鏈狀或分枝鏈狀之伸烷基,再佳為直鏈狀之伸烷基。構成上述Z3之伸烷基之碳數較佳係在1至6的範圍,更佳係在1至3的範圍。另外,關於伸烷基係如上述。
式中,R71在各出現時各自獨立地表示Ra’。Ra’係與Ra相同意義。
Ra中,經由Z3基直鏈狀地連結之Si最大為5個。即,在上述Ra中存在至少1個R71之情況,Ra中存在2個以上經由Z3基直鏈狀地連結之Si原子,但該經由Z3基直鏈狀地連結之Si原子的數目最大為5個。另外,所謂「Ra中之經由Z3基直鏈狀地連結之Si原子的數目」,係與在Ra中直鏈狀地連結之-Z3-Si-的重複數相等。
例如將在Ra中經由Z3基連結Si原子之一例示於下。
在上述式中,*係意味鍵結至主鏈之Si之部位,…係意味與Z3Si以外之指定的基進行鍵結,即,在Si原子之3根鍵結鍵全部為…之情況,係意味Z3Si的重複終了處。此外,Si的右肩之數字係意味自*算起之經由Z3基直鏈狀地連結之Si的出現數。即,Z3Si重複在Si2終了之鏈係「Ra中之經由Z3基直鏈狀地連結之Si原子的數目」為2個,同樣地,Z3Si重複在Si3、Si4及Si5終了之鏈係「Ra中之經由Z3基直鏈狀地連結之Si原子的數目」各自為3、4及5個。另外,由上述式明確可知,在Ra中,Z3Si鏈係複數存在,但此等不需要全部為相同長度,可各自為任意的長度。
在較佳態樣中,如下述所示,「Ra中之經由Z3基直鏈狀地連結之Si原子的數目」在所有鏈中為1個(左式)或2個(右式)。
在一態樣中,Ra中之經由Z3基直鏈狀地連結之Si原子的數目為1個或2個,較佳為1個。
式中,R72在各出現時各自獨立地表示羥基或能夠水解之基。「能夠水解之基」係與上述相同意義。
較佳係R72為-OR(式中,R表示經取代或未經取代之C1-3烷基,更佳為甲基)。
式中,R73在各出現時各自獨立地表示氫原子或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1至20的烷基,更佳為碳數1至6的烷基,再佳為甲基。
式中,p1在各出現時各自獨立地為0至3的整數;q1在各出現時各自獨立地為0至3的整數;r1在各出現時各自獨立地為0至3的整數。惟,在每一(-Z3-SiR71 p1R72 q1R73 r1)中,p1、q1及r1之和為3。
在較佳態樣中,在Ra中之末端的Ra’(在Ra’不存在之情況,為Ra)中,上述q1較佳為2以上,例如2或3,更佳為3。
在較佳態樣中,Ra的末端部中之至少1者可為-Si(-Z3-SiR72 q1R73 r1)2或-Si(-Z3-SiR72 q1R73 r1)3,較佳為-Si(-Z3-SiR72 q1R73 r1)3。式中,(-Z3-SiR72 q1R73 r1)之單元較佳為(-Z3-SiR72 3)。在再佳態樣中,Ra的末端部可全部為-Si(-Z3-SiR72 q1R73 r1)3,較佳為-Si(-Z3-SiR72 3)3
在上述式(C1)及(C2)中,至少1個q1為1至3的整數,亦即,存在至少1個R72
在一態樣中,在式(C1)及(C2)中,存在至少2個鍵結至羥基或能夠水解之基之Si。即,存在至少2個SiR72及/或SiRb的結構。
上述式中,Rb在各出現時各自獨立地表示羥基或能夠水解之基。
上述Rb較佳為羥基、-OR、-OCOR、-O-N=C(R)2、-N(R)2、-NHR、鹵素(此等式中,R表示經取代或未經取代之碳數1至4的烷基),更佳為-OR。R包含甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等未經取代之烷基;氯甲基等經取代之烷基。該等之中,較佳為烷基,特別是未經取代之烷基,更佳為甲基或乙基。羥基並無特別限定,可為能夠水解之基進行水解所產生者。更佳係Rb為-OR(式中,R表示經取代或未經取代之C1-3烷基,更佳為甲基)。
上述式中,Rc在各出現時各自獨立地表示氫原子或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1至20的烷基,更佳為碳數1至6的烷基,再佳為甲基。
式中,k1在各出現時各自獨立地為0至3的整數;l1在各出現時各自獨立地為0至3的整數;m1在各出現時各自獨立地為0至3的整數。惟,在每一(SiRa k1Rb l1Rc m1)中,k1、l1及m1之和為3。
在一態樣中,k1較佳為1至3,更佳為3。
上述式(C1)及(C2)所示之化合物可藉由例如以對應於Rf-PFPE-部分之全氟聚醚衍生物作為原料,在末端導入羥基後,在末端導入具有不飽和鍵之基,使此具有不飽和鍵之基與具有鹵素原子之矽基衍生物進行反應,再次對此矽基在末端導入羥基,接著導入具有不飽和鍵之基,最後使所導入之具有不飽和鍵之基與矽基衍生物進行反應而獲得。例如可如國際公開第2014/069592號所記載進行合成。
式(D1)及(D2):(Rf-PFPE)δ1’-X7-(CRd k2Re l2Rf m2)δ1‧‧‧(D1)
(Rf m2Re l2Rd k2C)δ1-X7-PFPE-X7-(CRd k2Re l2Rf m2)δ1‧‧‧(D2)
上述式(D1)及(D2)中,Rf及PFPE係與關於上述式(A1)及(A2)之記載相同意義。
上述式中,X7各自獨立地表示單鍵或2至10價有機基。該X7可被理解為在式(D1)及(D2)所示之化合物中,主要係將提供撥水性及表面順滑性等之全氟聚醚部分(即,Rf-PFPE部分或-PFPE-部分)以及提供與基材之鍵結能力之部分(即,附加δ 1並以括弧括起來之基)進行連結之連結子。從而,該X7係只要式(D1)及(D2)所示之化合物可安定地存在,則任何有機基皆可。
在另一態樣中,X7表示Xe。Xe係與上述相同意義。
上述式中,δ 1為1至9的整數,δ 1’為1至9的整數。此等δ 1及δ 1’可因應X7的價數而變化。在式(D1)中,δ 1及δ 1’之和係與X7的價數相同。例如在X7為10價有機基之情況,δ 1及δ 1’之和為10,可成為例如δ 1為9且δ 1’為1,δ 1為5且δ 1’為5,或δ 1為1且δ 1’為9。此外,在X7為2價有機基之情況,δ 1及δ 1’為1。在式(D2)中,δ 1為自X7的價數減去1而得之值。
上述X7較佳為2至7價,更佳為2至4價,再佳為2價有機基。
在一態樣中,X7為2至4價有機基,δ 1為1至3,δ 1’為1。
在另一態樣中,X7為2價有機基,δ 1為1,δ 1’為1。在此情況,式(D1)及(D2)係以下述式(D1’)及(D2’)表示。
Rf-PFPE-X7-CRd k2Re l2Rf m2‧‧‧(D1')
Rf m2Re l2Rd k2C-X7-PFPE-X7-CRd k2Re l2Rf m2‧‧‧(D2')
作為上述X7之例,並無特別限定,可列舉例如與關於X1所記載者同樣者。
該等之中,較佳具體的X7可列舉單鍵、-CH2OCH2-、-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)6-、-CF2-CH2-O-CH2-、-CF2-CH2-O-(CH2)2-、-CF2-CH2-O-(CH2)3-、-CF2-CH2-O-(CH2)6-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、 -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2OCF2CHFOCF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、 -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-CF2-、-(CF2)2-、-CF2-CH2-、-CF2-(CH2)2-、-CF2-(CH2)3-、-CF2-(CH2)4-、-CF2-(CH2)5-、-CF2-(CH2)6-、-CO-、-CONH--CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、 -CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-S-(CH2)3-、-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、 -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-、 等。
在上述中,更佳具體的X7較佳為-CH2OCH2-、-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)6-、 -CF2-CH2-O-CH2-、-CF2-CH2-O-(CH2)2-、-CF2-CH2-O-(CH2)3-、-CF2-CH2-O-(CH2)6-、-CH2OCF2CHFOCF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CF2-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CH2-、 -(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-CF2-、-(CF2)2-、-CF2-CH2-、-CF2-(CH2)2-、-CF2-(CH2)3-、-CF2-(CH2)4-、-CF2-(CH2)5-、-CF2-(CH2)6-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、 -CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-。
在上述中,更佳係X7為-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CF2-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、 -CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)6-、-CF2CONH-、-CF2CONHCH2-、-CF2CONH(CH2)2-、-CF2CONH(CH2)3-、-CF2CONH(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係意味苯基)、-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係意味苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-。
在更佳態樣中,X7表示Xe’。Xe’係與上述相同意義。
在一態樣中,Xe’為單鍵。在本態樣中,PFPE以及具有與基材鍵結能力之基(即,在(D1)及(D2)中,附加δ 1並以括弧括起來之基)係直接鍵結。一般認為藉由具有此種結構,PFPE與附加δ 1並以括弧括起來之基之鍵結力變得更強。此外,一般認為與PFPE直接鍵結之碳原子(即, 在附加δ 1並以括弧括起來之基中,與Rd、Re及Rf鍵結之碳原子)係電荷偏差較少,其結果,在上述碳原子中不易發生親核反應等,該化合物係與基材安定地鍵結。由於此種結構可使由PFPE矽烷化合物所形成之層的摩擦耐久性更加提升,因而有利。
上述式中,Rd在各出現時各自獨立地表示-Z4-CR81 p2R82 q2R83 r2
式中,Z4在各出現時各自獨立地表示氧原子或2價有機基。
上述Z4較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)g-O-(CH2)h-(式中,g為0至6的整數,例如1至6的整數,h為0至6的整數,例如1至6的整數)或-伸苯基-(CH2)i-(式中,i為0至6的整數),更佳為C1-3伸烷基。此等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之1個或更多之取代基取代。
式中,R81在各出現時各自獨立地表示Rd’。Rd’係與Rd相同意義。
Rd中,經由Z4基直鏈狀地連結之C最大為5個。即,在上述Rd中存在至少1個R81之情況,Rd中存在2個以上經由Z4基直鏈狀地連結之C原子,但該種經由Z4基直鏈狀地連結之C原子的數目最大為5個。另外,所謂「Rd中之經由Z4基直鏈狀地連結之C原子的數目」,係與在Rd中直鏈狀地連結之-Z4-C-的重複數相等。
在較佳態樣中,如下述所示,「Rd中之經由Z4基直鏈狀地連結之C原子的數目」在所有鏈中為1個(左式)或2個(右式)。
在一態樣中,Rd之經由Z4基直鏈狀地連結之C原子的數目為1個或2個,較佳為1個。
式中,R82在各出現時各自獨立地表示-Y-SiR85 n2R86 3-n2
Y在各出現時各自獨立地表示2價有機基。
在較佳態樣中,Y為C1-6伸烷基、-(CH2)g’-O-(CH2)h’-(式中,g’為0至6的整數,例如1至6的整數,h’為0至6的整數,例如1至6的整數)或-伸苯基-(CH2)i’-(式中,i’為0至6的整數)。此等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之1個或更多之取代基取代。
在一態樣中,Y可為C1-6伸烷基或-伸苯基-(CH2)i’-。在Y為上述基之情況,光耐性,特別是紫外線耐性可變得更高。
上述R85在各出現時各自獨立地表示羥基或能夠水解之基。
上述「能夠水解之基」可列舉與式(C1)及(C2)同樣者。
較佳係R85為-OR(式中,R表示經取代或未經取代之C1-3烷基,更佳為乙基或甲基,特別是甲基)。
上述R86在各出現時各自獨立地表示氫原子或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1至20的烷基,更佳為碳數1至6的烷基,再佳為甲基。
n2係每一(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)單元獨立地表示0至3的整數,較佳為1至3的整數,更佳為2或3,特佳為3。
上述R83在各出現時各自獨立地表示氫原子、羥基或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1至20的烷基,更佳為碳數1至6的烷基,再佳為甲基。
式中,p2在各出現時各自獨立地為0至3的整數;q2在各出現時各自獨立地為0至3的整數;r2在各出現時各自獨立地為0至3的整數。惟,在每一(-Z4-CR81 p2R82 q2R83 r2)中,p2、q2及r2之和為3。
在較佳態樣中,在Rd中之末端的Rd’(在Rd’不存在之情況,為Rd)中,上述q2較佳為2以上,例如2或3,更佳為3。
在較佳態樣中,Rd的末端部之至少1者可為-C(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)2或-C(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)3,較佳為-C(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)3。式中,(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)之單元較佳為(-Y-SiR85 3)。在再佳態樣中,Rd1的末端部可全部為-C(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)3,較佳為-C(-Y-SiR85 3)3
上述式中,Re在各出現時各自獨立地表示-Y-SiR85 n2R86 3-n2。在此處,Y、R85、R86及n2係與上述R82中之記載相同意義。
上述式中,Rf在各出現時各自獨立地表示氫原子、羥基或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1至20的烷基,更佳為碳數1至6的烷基,再佳為甲基。
式中,k2在各出現時各自獨立地為0至3的整數;l2在各出現時各自獨立地為0至3的整數;m2在各出現時各自獨立地為0至3的整數。惟,k2、l2及m2之和為3。
在一態樣中,至少1個k2為2或3,較佳為3。
在一態樣中,k2為2或3,較佳為3。
在一態樣中,l2為2或3,較佳為3。
在上述式(D1)及(D2)中,存在2個以上-Y-SiR85所示之基。更佳係存在1個以上鍵結至2個以上-Y-SiR85之碳原子。即,較佳係存在1個以上-C-(Y-SiR85 n2R86 3-n2)2所示之基(式中,n2為1至3的整數。)。
上述式(D1)及(D2)中,n2為1至3的整數,以及至少1個q2為2或3,或者至少1個12為2或3。即,式中,存在至少2個-Y-SiR85 n2R86 3-n2基。
式(D1)或式(D2)所示之含PFPE之矽烷化合物可藉由組合公知的方法而予以製造。例如X7為2價之式(D1’)所示之化合物,雖然並無限定,但可依以下之方式予以製造。
在HO-X7-C(YOH)3(式中,X7及Y各自獨立地為2價有機基。)所示之多元醇中導入含有雙鍵之基(較佳為烯丙基)及鹵素(較佳為溴基),而獲得Hal-X7-C(Y-O-R-CH=CH2)3(式中,Hal為鹵素,例如Br,R為二價有機基,例如伸烷基。)所示之含雙鍵之鹵化物。接著,使末端的鹵素與RPFPE-OH(式中,RPFPE為含全氟聚醚基之基。)所示之含全氟聚醚基之醇進行反應,而獲得RPFPE-O-X7-C(Y-O-R-CH=CH2)3。接著,使末端 的-CH=CH2與HSiCl3及醇或HSiR85 3進行反應,而可獲得RPFPE-O-X7-C(Y-O-R-CH2-CH2-SiR85 3)3
上述之含PFPE之矽烷化合物並無特別限定,可具有5×102至1×105的數目平均分子量。該範圍中,由摩擦耐久性之觀點而言,較佳係具有2,000至30,000,更佳為2,500至12,000,再佳為3,000至6,000的數目平均分子量。另外,在本發明中,數目平均分子量係設為藉由19F-NMR所測定之值。
較佳係上述含PFPE之矽烷化合物為上述式(C1)、(C2)、(D1)或(D2)中之任一者所示之化合物。
上述表面處理劑亦可經溶媒稀釋。此種溶媒並無特別限定,可列舉例如:選自由全氟己烷、CF3CF2CHCl2、CF3CH2CF2CH3、CF3CHFCHFC2F5、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十三氟辛烷、1,1,2,2,3,3,4-七氟環戊烷((ZEORORAH(商品名)等)、C4F9OCH3、C4F9OC2H5、CF3CH2OCF2CHF2、C6F13CH=CH2、六氟化二甲苯、全氟苯、甲基十五氟庚基酮、三氟乙醇、五氟丙醇、六氟異丙醇、HCF2CF2CH2OH、三氟甲烷磺酸甲酯、三氟醋酸及CF3O(CF2CF2O)m1(CF2O)n1CF2CF3[式中,m1及n1各自獨立地為0以上且1000以下的整數,附加m1或n1並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意,惟,m1及n1之和為1以上。]、1,1-二氯-2,3,3,3-四氟-1-丙烯、1,2-二氯-1,3,3,3-四氟-1-丙烯、1,2-二氯-3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1-二氯-3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1,2-三氯-3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1,1,4,4,4- 六氟-2-丁烯所組成之群組之含氟原子之溶媒等。此等溶媒可單獨地或以2種以上之混合物之形式使用。
上述溶媒中所包含之水分含量較佳為20質量ppm以下。上述水分含量可使用卡爾費雪法(Karl Fischer method)予以測定。藉由處於此種水分含量,表面處理劑的保存安定性可提升。
上述表面處理劑除了上述含PFPE之矽烷化合物以外,尚可包含其他成分。作為該種其他成分,並無特別限定,可列舉例如可被理解為含氟油之(非反應性)氟聚醚化合物,較佳為全氟(聚)醚化合物(以下,稱為「含氟油」)、可被理解為聚矽氧油之(非反應性)聚矽氧化合物(以下,稱為「聚矽氧油」)、觸媒、低級醇、過渡金屬、鹵化物離子、包含在分子結構內具有非共有電子對之原子之化合物等。
作為上述含氟油,並無特別限定,可列舉例如以下通式(1)所示之化合物(全氟(聚)醚化合物)。
Rf5-(OC4F8)a’-(OC3F6)b’-(OC2F4)c’-(OCF2)d’-Rf6‧‧‧(1)
式中,Rf5表示可經1個或更多之氟原子取代之碳數1至16烷基(較佳為C1-16全氟烷基),Rf6表示可經1個或更多之氟原子取代之碳數1至16烷基(較佳為C1-16全氟烷基)、氟原子或氫原子,Rf5及Rf6更佳係各自獨立地為C1-3全氟烷基。
a’、b’、c’及d’各自表示構成聚合物的主骨架之全氟(聚)醚之4種重複單元數,彼此獨立地為0以上且300以下的整數,a’、b’、c’及d’之和至少為1,較佳為1至300,更佳為20至300。附加下標a’、b’、c’或d’並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意。此等重複單元中, -(OC4F8)-可為-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-及-(OCF2CF(C2F5))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可為-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2CF2)-。-(OC2F4)-可為-(OCF2CF2)-及-(OCF(CF3))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2)-。
作為上述通式(1)所示之全氟(聚)醚化合物之例,可列舉以下通式(1a)及(1b)中之任一者所示之化合物(可為1種或2種以上之混合物)。
Rf5-(OCF2CF2CF2)b’’-Rf6‧‧‧(1a)
Rf5-(OCF2CF2CF2CF2)a’’-(OCF2CF2CF2)b’’-(OCF2CF2)c’’-(OCF2)d’’-Rf6‧‧‧(1b)
此等式中,Rf5及Rf6係如上述;在式(1a)中,b”為1以上且100以下的整數;在式(1b)中,a”及b”各自獨立地為1以上且30以下的整數,c”及d”各自獨立地為1以上且300以下的整數。附加下標a”、b”、c”、d”並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意。
上述含氟油可具有1,000至30,000的數目平均分子量。特定而言,式(1a)所示之化合物的數目平均分子量較佳為2,000至8,000。藉由具有該等數目平均分子量,可獲得較高的表面順滑性。在一態樣中,式(1b)所示之化合物的數目平均分子量為3,000至8,000。在另一態樣中,式(1b)所示之化合物的數目平均分子量為8,000至30,000。
相對於上述含PFPE之矽烷化合物100質量份,含氟油可為例如以0至500質量份,較佳為0至100質量份,更佳為1至50質量份,再佳為1至5質量份包含在上述表面處理劑中。
此外,由另一觀點而言,含氟油可為通式Rf’-F(式中,Rf’為C5-16全氟烷基。)所示之化合物。此外,亦可為氯三氟乙烯寡聚物。就可獲得與含Rf為C1-16全氟烷基之上述全氟(聚)醚基之矽烷化合物較高的親和性之方面而言,較佳為Rf’-F所示之化合物及氯三氟乙烯寡聚物。
含氟油有助於使表面處理層的表面順滑性提升。
作為上述聚矽氧油,可使用例如矽氧烷鍵為2,000以下之直鏈狀或環狀聚矽氧油。直鏈狀聚矽氧油可為所謂的純聚矽氧油及改質聚矽氧油。作為純聚矽氧油,可列舉二甲基聚矽氧油、甲基苯基聚矽氧油、甲基氫聚矽氧油。作為改質聚矽氧油,可列舉將純聚矽氧油藉由烷基、芳烷基、聚醚、高級脂肪酸酯、氟烷基、胺基、環氧基、羧基、醇等進行改質而得者。環狀聚矽氧油可列舉例如環狀二甲基矽氧烷油等。
相對於上述含PFPE之矽烷化合物100質量份(在2種以上之情況,為此等之合計,以下亦相同),該種聚矽氧油可為例如以0至50質量份,較佳為0至5質量份包含在上述表面處理劑中。
聚矽氧油有助於使表面處理層的表面順滑性提升。
作為上述觸媒,可列舉酸(例如醋酸、三氟醋酸等)、鹼(例如氨、三乙基胺、二乙基胺等)、過渡金屬(例如Ti、Ni、Sn等)等。
觸媒係促進上述含氟矽烷化合物的水解及脫水縮合,促進表面處理層的形成。
作為上述其他成分之低級醇,可列舉碳數1至6的醇化合物。
作為上述過渡金屬,可列舉鉑、釕、銠等。
作為上述鹵化物離子,可列舉氯化物離子等。
作為上述包含在分子結構內具有非共有電子對之原子之化合物,可列舉二乙基胺、三乙基胺、苯胺、吡啶、六甲基磷醯胺、N,N-二乙基乙醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、四甲基脲、二甲基亞碸(DMSO)、四亞甲基亞碸、甲基苯基亞碸、二苯基亞碸等。此等化合物之中,較佳係使用二甲基亞碸或四亞甲基亞碸。
作為其他成分,在上述以外,亦可列舉例如四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷等。
在一態樣中,上述表面處理劑不包含屬於上述其他成分之含氟油、聚矽氧油、觸媒、低級醇、過渡金屬、鹵化物離子、包含在分子結構內具有非共有電子對之原子之化合物。
可使上述表面處理劑含浸於將多孔質物質(例如多孔質陶瓷材料)、金屬纖維(例如鋼絲絨)固定成綿狀而得之物中,而製成顆粒。該顆粒係例如可用於真空蒸鍍。
包含由上述表面處理劑所構成之層及基底層之基材的形成係例如可依以下之方式製造。
首先,準備基底層。針對基底層,係如上述。
在於基底層的表面(最外層)形成某些層(或膜),例如硬塗層或抗反射層等之情況,較佳係在對形成此等層(或膜)之表面(在本段落中,稱為被處理層)的表面進行離子清潔後形成此等層(或膜)。上述離子清潔可藉由例如使用氧氣及/或惰性氣體(例如氬、氙、氮等)對被處理層的表面照射離子束而施行。在上述照射中可使用離子槍。藉由進行離子清潔,可自被處理層的表面去除有機物等,抗反射層可更牢固地接著於被處理層。
上述離子清潔可使用例如氧氣與氬氣之混合氣體施行。作為上述混合氣體,較佳係使用包含5至100cc/分鐘的氧氣及5至100cc/分鐘的氬氣之氣體,更佳係使用包含20至50cc/分鐘的氧氣及10至40cc/分鐘的氬氣之氣體,再佳係使用包含30至40cc/分鐘的氧氣及10至20cc/分鐘的氬氣之氣體。
上述離子束的照射較佳為照射10至600秒,更佳為照射50至400秒,再佳為照射200至300秒。
在較佳態樣中,上述離子清潔係使用包含30至40cc/分鐘的氧氣及10至20cc/分鐘的氬氣之氣體,照射離子束200至300秒。
在於基底層的表面形成抗反射層之情況,抗反射層可為藉由(例如在玻璃等的表面)進行蒸鍍(例如真空蒸鍍)所形成者。上述抗反射層(例如二氧化矽膜)的厚度可設為例如未達10nm,具體而言可設為3至8nm,更具體而言為4.5nm。藉由設為此種厚度,可形成具有摩擦耐久性更良好的表面處理層之基材。
然後,對基底層的表面進行離子清潔。離子清潔可藉由例如使用氧氣及/或惰性氣體(例如氬、氙、氮等)對基底層的表面照射離子束 而施行。在上述照射中可使用離子槍。藉由進行離子清潔,可自基底層的表面去除有機物等,由表面處理劑所構成之層可更牢固地接著於基底層。
上述基底層的表面的離子清潔可使用例如氧氣與氬氣之混合氣體施行。作為上述混合氣體,較佳係使用包含5至100cc/分鐘的氧氣及5至100cc/分鐘的氬氣之氣體,更佳係使用包含20至50cc/分鐘的氧氣及10至40cc/分鐘的氬氣之氣體,再佳係使用包含25至40cc/分鐘的氧氣及15至30cc/分鐘的氬氣之氣體。
在上述基底層的表面的離子清潔中,上述離子束的照射較佳為照射1至200秒,更佳為照射1至100秒,再佳為照射5至40秒。
在較佳態樣中,上述基底層的表面的離子清潔係使用包含25至40cc/分鐘的氧氣及15至30cc/分鐘的氬氣之氣體照射離子束5至40秒。
在離子清潔後之基底層的表面形成上述表面處理劑之膜,視需要對此膜進行後處理,藉此,由上述表面處理劑形成表面處理層。
上述表面處理劑的膜形成可藉由對基底層的表面以被覆該表面之方式應用上述表面處理劑而實施。被覆方法並無特別限定。可使用例如濕潤被覆法及乾燥被覆法。
作為濕潤被覆法之例,可列舉浸漬塗佈、旋轉塗佈、流動塗佈、噴霧塗佈、輥塗佈、凹版塗佈及類似的方法。
作為乾燥被覆法之例,可列舉蒸鍍(通常為真空蒸鍍)、濺鍍、CVD及類似的方法。作為蒸鍍法(通常為真空蒸鍍法)之具體例,可列舉電阻加熱、電子束、使用微波等之高頻加熱、離子束及類似的方法。作 為CVD方法之具體例,可列舉電漿CVD、光學CVD、熱CVD及類似的方法。
再者,亦能夠進行利用常壓電漿法之被覆。
然後,施行加熱處理。
上述加熱處理較佳係於60℃以上施行,更佳係於100℃以上施行,再佳係於140℃以上施行。上述加熱處理較佳係於300℃以下施行,更佳係於250℃以下施行,再佳係於200℃以下施行。
上述加熱處理較佳係於60至300℃的範圍之溫度施行,更佳係於80至200℃的範圍之溫度施行,再佳係於100至180℃的範圍之溫度施行。
上述加熱處理較佳係施行5分鐘以上,更佳係施行15分鐘以上,再佳係施行30分鐘以上。上述加熱處理較佳係施行600分鐘以下,更佳係施行300分鐘以下,再佳係施行90分鐘以下,亦可施行70分鐘以下。
上述加熱處理較佳係施行5至300分鐘,更佳係施行15至120分鐘,再佳係施行30至90分鐘。
上述加熱處理較佳係在60至200℃的範圍之溫度施行5至200分鐘,更佳係在100至180℃的範圍之溫度施行15至90分鐘。
在較佳態樣中,基底層的離子清潔係使用包含20至40cc/分鐘的氧氣及10至30cc/分鐘的氬氣之氣體,於10至40℃的範圍之溫度,照射離子束10至300秒,然後,形成由表面處理劑所構成之層,在100至180℃的範圍之溫度施行加熱處理15至90分鐘。
然後,較佳係施行所形成之膜的表面處理。表面處理較佳係使用乙醇施行。具體而言,使用使乙醇滲入至KimWipes(註冊商標)Wiper S-200(日本製紙Crecia股份有限公司製)中而得之物(具體而言,每1張(120mm×215mm)KimWipes滲入1至2ml乙醇而得之物),擦拭所形成之膜的表面。更具體而言,使用上述經已滲入乙醇之KimWipes往復20次擦拭所形成之膜的表面。然後,使用另行準備之KimWipes(註冊商標)Wiper S-200,乾擦膜的表面。藉由施行此種處理,可有助於本發明之基材提升耐摩擦性。
依上述之方式,在基底層的表面形成源自於上述表面處理劑之膜之表面處理層。藉此所獲得之表面處理層係帶電性較低。此外,此表面處理層係除了呈低帶電性以外,取決於所使用之表面處理劑的組成,尚可具有撥水性、撥油性、防污性(例如防止指紋等污漬的附著)、防水性(防止水浸入至電子零件等)、表面順滑性(或潤滑性,例如指紋等污漬的擦拭除去性或對手指而言之優異的觸感)、摩擦耐久性、透明性等,可適當地利用作為機能性薄膜。
即,本態樣之基材亦可使用於在最外層具有表面處理層之光學材料中。
作為光學材料,除了如後述所例示之關於顯示器等之光學材料以外,較佳係尚可列舉各種各樣的光學材料:例如陰極射線管(CRT;例如TV、個人電腦螢幕)、液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器、無機薄膜EL點矩陣顯示器、背面投影型顯示器、螢光顯示管(VFD)、電場發 射顯示器(FED;Field Emission Display)等顯示器或該等顯示器之保護板,或對該等的表面施以抗反射膜處理而得者。
具有藉由本態樣所獲得之表面處理層之物品並無特別限定,可為光學構件。就光學構件之例而言,可列舉下列者:眼鏡等之鏡片;PDP、LCD等顯示器之前面保護板、抗反射板、偏光板、抗眩板;行動電話、行動資訊終端等機器之觸控面板片或其外蓋玻璃;藍光(Blu-ray(註冊商標))碟片、DVD碟片、CD-R、MO等光碟的盤面;光纖;時鐘的顯示面等。
此外,具有藉由本態樣所獲得之表面處理層之物品亦可為醫療機器或醫療材料。
表面處理層的厚度並無特別限定。在光學構件之情況,由光學性能、表面順滑性、摩擦耐久性及防污性之方面而言,較佳係表面處理層的厚度為1至50nm,較佳為1至30nm,更佳為1至15nm的範圍。
具有由上述表面處理劑所形成之表面處理層之物品可具有較佳為1012Ω以下,更佳為1010Ω以下,再佳為109Ω以下,例如108Ω以下的表面電阻值。藉由降低表面電阻值,可減低物品的帶電性。此外,具有由上述表面處理劑所形成之表面處理層之物品可具有較佳為106Ω以上,更佳為107Ω以上,再佳為108Ω以上的表面電阻值。藉由增大表面電阻值,在例如靜電電容方式之觸控面板等中,可擔保觸控面板的動作。在較佳態樣中,具有由上述表面處理劑所形成之表面處理層之物品可具有106Ω以上且1012Ω以下,更佳為108Ω以上且1010Ω以下的表面電阻值。
(態樣2)
本態樣之基材為在表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層之基材,在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度在表面上進行往復摩擦之摩擦試驗中,在該摩擦件的往復次數4000次時之水的靜態接觸角的測定值為80度以上,其中,該試驗用布為浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE。
在本態樣之說明中,摩擦試驗及水的靜態接觸角等與態樣1的記載重複之記載有時加以省略。
本態樣之基材在摩擦件的往復次數4000次時之水的靜態接觸角的測定值較佳為84度以上,更佳為85度以上,再佳為90度以上。就此種基材而言,即便在基材的表面受到摩擦之情況,在其表面之撥水性亦良好。亦即,在可能產生摩擦之用途中,此種基材可能特別有用。
本態樣之基材較佳係摩擦試驗前之接觸角的測定值較高。摩擦試驗前之基材的接觸角較佳為80度以上,更佳為100度以上,特佳為105度以上,再佳為110度以上。
在摩擦件的往復次數4000次時之水的靜態接觸角相對於摩擦件的往復次數0次之水的靜態接觸角的測定值之比例可在0.70以上,亦可在0.80以上。上述比例之上限值並無特別限定,例如可為1.00以下,具體而言為0.98以下。就此種基材而言,即便在基材的表面受到摩擦之情 況,亦可良好地維持在其表面之撥水性。亦即,在可能產生摩擦之用途中,此種基材可能特別有用。
在本態樣之基材中,按照ASTM D4917所測定之動摩擦係數較佳為未達0.050,更佳為未達0.035。
在較佳態樣中,本態樣之基材係進一步地在經波長300nm至400nm的紫外線以放射照度62W/m2照射300小時之表面,在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度進行往復摩擦之摩擦試驗中,基於該摩擦件的往復次數0次、1000次、2000次及3000次時之紫外線照射後之水的靜態接觸角的測定值(度)相對於往復次數(次)所作成之線性近似直線的斜率為超過-0.0222;其中,該試驗用布為浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE;該摩擦試驗中之該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達50度時之次數設為最大。
針對UV的照射試驗,係如上述態樣1所記載。
本態樣之基材可在至少1表面包含由表面處理劑所構成之層。即,本態樣之基材較佳係包含由表面處理劑所構成之層及基底層。針對表面處理層、基底層,係如上述態樣1所記載。
(態樣3)
本態樣之基材為 在表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層,且在經波長300nm至400nm的紫外線以放射照度62W/m2照射300小時之表面,在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度進行往復摩擦之摩擦試驗中,基於該摩擦件的往復次數0次、1000次、2000次及3000次時之紫外線照射後之水的靜態接觸角的測定值(度)相對於往復次數(次)所作成之線性近似直線的斜率為超過-0.0222;其中,該試驗用布為浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE;該摩擦試驗中之該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達50度時之次數設為最大。
在本態樣之說明中,摩擦試驗及水的靜態接觸角等與態樣1的記載重複之記載有時加以省略。
本態樣之基材在上述UV照射試驗後之摩擦試驗中,在摩擦件的往復次數3000次時之水的靜態接觸角的測定值較佳為50度以上。
本態樣之基材較佳係摩擦試驗前之接觸角的測定值較高。摩擦試驗前之基材的接觸角較佳為80度以上,更佳為100度以上,特佳為105度以上,再佳為110度以上。
在UV照射試驗後之基材中,在摩擦件的往復次數3000次時之水的靜態接觸角相對於摩擦件的往復次數0次之水的靜態接觸角的測定值之比例可在0.35以上,亦可在0.50以上。上述比例之上限值並無特 別限定,例如可為1.00以下,具體而言為0.98以下。就此種基材而言,即便在基材的表面受到摩擦之情況,亦可良好地維持在其表面之撥水性。亦即,在可能產生摩擦之用途中,此種基材可能特別有用。
在本態樣之基材中,按照ASTM D4917所測定之動摩擦係數較佳為未達0.050,更佳為未達0.035。
本態樣之基材可在至少1表面包含由表面處理劑所構成之層。即,本態樣之基材較佳係包含由表面處理劑所構成之層及基底層。針對表面處理層、基底層,係如上述態樣1所記載。
[實施例]
針對本發明,以下述實施例更具體地進行說明,但本發明並不限定於此等實施例。另外,在本實施例中,構成全氟聚醚之重複單元(CF2O)及(CF2CF2O)的存在順序為任意。此外,以下所示之化學式全部皆表示平均組成。
實施例及比較例中所使用之含PFPE之矽烷化合物係如以下。
‧含全氟聚醚基之矽烷化合物(A):
CF3O(CF2CF2O)20(CF2O)28CF2CH2CH2CH2Si[CH2CH2Si(OCH3)3]3
‧含全氟聚醚基之矽烷化合物(B):
CF3O(CF2CF2O)20(CF2O)16CF2CH2CH2CH2Si[CH2CH2Si(OCH3)3]3
‧含全氟聚醚基之矽烷化合物(C):
CF3O(CF2CF2O)19(CF2O)28CF2CONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
‧含全氟聚醚基之矽烷化合物(D):
CF3O(CF2CF2O)20(CF2O)16CF2CONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
‧含全氟聚醚基之矽烷化合物(E):
CF3O(CF2CF2O)20(CF2O)16CF2CH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
(實施例1)
使化合物(A)以成為濃度20wt%之方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE7200)中,而調製表面處理劑1。
將上述表面處理劑1真空蒸鍍於化學強化玻璃(Corning公司製,「Gorilla」玻璃,厚度0.7mm)上。真空蒸鍍之處理條件係首先於壓力7.0×10-4Pa,對此化學強化玻璃表面進行240秒離子清潔(O2氣體/Ar氣體=35/15cc/分鐘)處理,繼而,設為壓力3.0×10-3Pa,使二氧化矽以4.5nm的厚度蒸鍍於此化學強化玻璃的表面而形成二氧化矽膜。其次,對該表面進行20秒離子清潔(O2氣體/Ar氣體=30/20cc/分鐘)處理,然後,每1片(68mm×142mm)化學強化玻璃,蒸鍍4mg(即,含有0.8mg的化合物(A))的表面處理劑1。然後,將附有蒸鍍膜之化學強化玻璃於溫度150℃進行60分鐘加熱處理,最後,藉由以乙醇進行表面處理,而形成表面處理層,而形成在表面具有表面處理層之基材。
(實施例2至5)
除了使用化合物(B)至化合物(E)代替化合物(A)以外,依與實施例1同樣之方式,形成表面處理層,而形成在表面具有表面處理層之基材。
(比較例1)
將上述表面處理劑1真空蒸鍍於化學強化玻璃(Corning公司製,「Gorilla」玻璃,厚度0.7mm)上。真空蒸鍍之處理條件係首先於壓力7.0 ×10-4Pa,對此化學強化玻璃表面進行240秒離子清潔(O2氣體/Ar氣體=35/15cc/分鐘)處理,繼而,設為壓力3.0×10-3Pa,使二氧化矽以4.5nm的厚度蒸鍍於此化學強化玻璃的表面而形成二氧化矽膜。其次,每1片(68mm×142mm)化學強化玻璃,於其表面蒸鍍4mg(即,含有0.8mg的化合物(A))的表面處理劑1。然後,將附有蒸鍍膜之化學強化玻璃在溫度21℃及濕度65%的環境下靜置24小時,最後,藉由以乙醇進行表面處理,形成表面處理層,而形成在表面具有表面處理層之基材。
(比較例2至5)
除了使用化合物(B)至化合物(E)代替化合物(A)以外,依與比較例1同樣之方式,形成表面處理層,而形成在表面具有表面處理層之基材。
實施例及比較例中所獲得之表面處理層的評估係依以下之方式施行。
‧水的靜態接觸角的測定
水的靜態接觸角的測定係使用接觸角測定裝置(協和界面科學公司製),以水2μL在21℃、65%濕度的環境下實施。
‧摩擦耐久性試驗
摩擦耐久性試驗係依以下之方式施行。
首先,作為初期評估,在表面處理層形成後,以在其表面尚未進行任何接觸之狀態,測定表面處理層的水的靜態接觸角(摩擦次數0次)。
接著,將上述實施例或比較例中所獲得之在表面具有表面處理層之基材安裝於INNOWEP公司製ABREX(註冊商標)試驗機(型式: standard ABREX(註冊商標))。將配備於ABREX(註冊商標)試驗機之聚矽氧摩擦件的表面以試驗用布覆蓋。該試驗用布係使用將INNOWEP公司製ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE)浸漬於以下組成的人工汗中而得者。對上述摩擦件賦予5N的荷重,以施加荷重之狀態使摩擦件以速度40mm/秒、摩擦距離20mm進行往復摩擦。在摩擦件的往復次數(摩擦次數)每1000次,施行摩擦試驗直至水的靜態接觸角的測定值成為未達80度為止,各自測定水的靜態接觸角的測定值。
‧人工汗的組成
磷酸三鈉:5.5g
氯化鈉:10g
乳酸:3.1g
離胺酸:5g
蒸餾水:100ml
將實施例及比較例中所獲得之靜態接觸角的測定結果示於表1(表中,記號「-」為未測定)。
基於表1之靜態接觸角的測定值及摩擦次數,求出摩擦次數與水的靜態接觸角的測定值之關係。將表示摩擦次數最大為4000次時之水的靜態接觸角的測定值Fx相對於摩擦件的往復次數x之關係之線性近似直線(η及θ為常數),以及表示摩擦次數最大為10000次時之水的靜態接觸角的測定值F”x相對於摩擦件的往復次數x之關係之線性近似直線F”x=η”x+θ”(η”及θ”為常數)之式分別示於表2。
‧表面順滑性評估(動摩擦係數的測定)
針對實施例中所形成之在表面具有表面處理層之基材,使用表面性質測定機(Labthink公司製FPT-1),使用紙作為摩擦件,按照ASTM D4917,測定動摩擦係數(-)。具體而言,將實施例及比較例中所形成之基材水平地配置,使屬於摩擦件之紙(2cm×2cm)接觸基材的表面露出之上表面,在其上賦予200gf的荷重。然後,以施加荷重之狀態,使屬於摩擦件之紙以200mm/秒的速度進行平行移動,並測定動摩擦係數。將結果示於表3。
如上述,得知實施例1至5中所形成之基材具有優異的順滑性。
‧UV照射試驗及UV照射後之摩耗耐久性試驗
對上述實施例及比較例中所形成之在表面具有表面處理層之基材使用Super Xenon Weather Meter型式SX75(SUGA試驗機股份有限公司),照射7.5kw的水冷式氙燈300小時。照射條件係設為在波長300nm至400nm,放射照度62W/m2,基材的黑色面板溫度為55度,燈與基材的表面之距離為29cm。
然後,針對UV照射後之基材,以在其表面尚未進行任何接觸之狀態,測定表面處理層的水的靜態接觸角(摩擦次數0次)。
接著,將屬於上述實施例及比較例中所獲得之在表面具有表面處理層之基材且其後經施行UV照射試驗之基材安裝於INNOWEP公司製ABREX(註冊商標)試驗機(型式:standard ABREX(註冊商標))。將配備於ABREX(註冊商標)試驗機之聚矽氧摩擦件的表面以浸漬於上述之組成 的人工汗中而得之試驗用布(INNOWEP公司製ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE)覆蓋。對上述摩擦件賦予5N的荷重,以施加荷重之狀態使摩擦件以速度40mm/秒、摩擦距離20mm進行往復摩擦。於摩擦件的往復次數(摩擦次數)每1000次,施行摩擦試驗直至水的靜態接觸角的測定值成為未達50度為止,各自測定水的靜態接觸角的測定值。將結果示於表4(表中,記號「-」為未測定)。
基於表4之靜態接觸角的測定值及摩擦次數,求出表示摩擦次數最大3000次時之水的靜態接觸角的測定值F’x相對於摩擦件的往復次數x之關係之線性近似直線F’x=η’x+θ’(η’及θ’為常數),以及表示摩擦次數最大6000次時之水的靜態接觸角的測定值F'''x相對於摩擦件的往復次數x之關係之線性近似直線F'''x=η'''x+θ'''(η'''及θ'''為常數)。將線性近似直線之式示於表5。
[產業上之可利用性]
本發明之基材可使用於在基材的表面要求撥水性之各式各樣的領域中。

Claims (9)

  1. 一種基材,其係在表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層,且在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度在表面上進行往復摩擦之摩擦試驗中,基於該摩擦件之往復次數0次、1000次、2000次、3000次及4000次時之水的靜態接觸角的測定值(度)相對於往復次數(次)所作成之線性近似直線的斜率為超過-0.0096;其中,該試驗用布為浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE;該摩擦試驗中之該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達80度時之次數設為最大。
  2. 一種基材,其係在表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層,且在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度在表面上進行往復摩擦之摩擦試驗中,在該摩擦件的往復次數4000次時之水的靜態接觸角的測定值為80度以上;其中,該試驗用布為浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之基材,其中,在往復次數4000次時之水的靜態接觸角的測定值為80度以上。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之基材,其中,按照ASTM D4917所測定之動摩擦係數為未達0.050。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之基材,其中,按照ASTM D4917所測定之動摩擦係數為未達0.035。
  6. 一種基材,其係在表面具有由含全氟聚醚基之化合物所形成之表面處理層,且在經波長300nm至400nm的紫外線以放射照度62W/m2照射300小時之表面,在21℃及濕度65%的環境下,一面以對基材施加5N的荷重之方式對以試驗用布覆蓋之由聚矽氧所構成之摩擦件施加負荷,一面使該摩擦件以40mm/秒的速度進行往復摩擦之摩擦試驗中,基於該摩擦件之往復次數0次、1000次、2000次及3000次時之水的靜態接觸角的測定值(度)相對於往復次數(次)所作成之線性近似直線的斜率為超過-0.0222;其中,該試驗用布為浸漬有由磷酸三鈉5.5g、氯化鈉10g、乳酸3.1g、離胺酸5g及蒸餾水100ml所組成之人工汗之INNOWEP公司製之ABREX(註冊商標)standard cotton soiling textile FINE;該摩擦試驗中之該往復次數係將水的靜態接觸角的測定值首次未達50度時之次數設為最大。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之基材,其中,在往復次數3000次時之水的靜態接觸角的測定值為50度以上。
  8. 如申請專利範圍第6或7項所述之基材,其中,按照ASTM D4917所測定之動摩擦係數為未達0.050。
  9. 如申請專利範圍第6至8項中任一項所述之基材,其中,按照ASTM D4917所測定之動摩擦係數為未達0.035。
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