TW202328278A - 表面處理劑 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種表面處理劑,其包含:含有氟聚醚基的矽烷化合物,以及低級氟烷基醇;其中,相對於前述含有氟聚醚基的矽烷化合物100質量份,該低級氟烷基醇之含量為30質量份以下。
Description
本揭示係有關表面處理劑。
已知某種含有氟聚醚基的矽烷化合物若使用於基材之表面處理,可提供優異的撥水性、撥油性、防污性等。從包含含有氟聚醚基的矽烷化合物之表面處理劑所得的層(以下亦稱為「表面處理層」)係作為所謂功能性薄膜而被施予至例如玻璃、塑膠、纖維、衛生用品、建築資材等各式各樣的基材(專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2015-224293號公報
[專利文獻2] 日本特開2016-132719號公報
專利文獻1及2記載之含有氟聚醚基的矽烷化合物雖可賦予具有優異功能之表面處理層,惟追求具有更高耐磨損性之表面處理層。
本揭示之目的在於提供一種表面處理劑,其可形成耐磨損性更高的表面處理層。
本揭示係包含下列態樣。
〔1〕一種表面處理劑,係包含:含有氟聚醚基的矽烷化合物,以及低級氟烷基醇;其中,相對於前述含有氟聚醚基的矽烷化合物100質量份,該低級氟烷基醇之含量為30質量份以下。
〔2〕如上述〔1〕所述之表面處理劑,其中,前述含有氟聚醚基的矽烷化合物係下述式(1)或(2)所示的至少1種含有氟聚醚基的矽烷化合物,
R
F1
α
-X
A
-R
Si
β
(1)
R Si γ -X A -R F2 -X A -R Si γ (2)〔式中,
RF1在每次出現時分別獨立地為Rf1-RF-Oq-;
RF2為-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出現時分別獨立地為可經1個以上之氟原子取代的C1-16烷基;
Rf2係可經1個以上之氟原子取代的C1-6伸烷基;
RF在每次出現時分別獨立地為2價氟聚醚基;
p為0或1;
q在每次出現時分別獨立地為0或1;
RSi在每次出現時分別獨立地為1價基,其包含鍵結有「羥基、水解性基、氫原子或1價有機基」的Si原子;
至少1個RSi係1價基,其包含鍵結有「羥基或水解性基」的Si原子;
XA分別獨立地為單鍵或2至10價有機基;
α為1至9之整數;
β為1至9之整數;
γ分別獨立地為1至9之整數〕。
〔3〕如上述〔2〕所述之表面處理劑,其中,
Rf1在每次出現時分別獨立地為C1-16全氟烷基,
Rf2在每次出現時分別獨立地為C1-6全氟伸烷基。
〔4〕如上述〔2〕或〔3〕所述之表面處理劑,其中,
RF在每次出現時分別獨立地為下列式所示的基,
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-〔式中,RFa在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,
a、b、c、d、e及f分別獨立地為0至200之整數,且a、b、c、d、e及f之和為1以上,標註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;惟,當全部之RFa為氫原子或氯原子時,a、b、c、e及f之至少1者為1以上〕。
〔5〕如上述〔4〕所述之表面處理劑,其中,RFa為氟原子。
〔6〕如上述〔2〕或〔3〕所述之表面處理劑,其中,
RF在每次出現時分別獨立地為下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的基,
-(OC3F6)d-(OC2F4)e- (f1)〔式中,d為1至200之整數,e為0或1〕;
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)〔式中,c及d分別獨立地為0至30之整數;
e及f分別獨立地為1至200之整數;
c、d、e及f之和為10至200之整數;
標註下標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〕;
-(R6-R7)g- (f3)〔式中,R6為OCF2或OC2F4;
R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12中之基,或為選自此等基中的2或3個基的組合;
g為2至100之整數〕;
-(R6-R7)g-Rr-(R7’-R6’)g’- (f4)〔式中,R6為OCF2或OC2F4;
R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12中之基,或為獨立地選自此等基中的2或3個基的組合;
R6’為OCF2或OC2F4;
R7’為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12中之基,或為獨立地選自此等基中的2或3個基的組合;
g為2至100之整數;
g’為2至100之整數;
Rr為
式中,*表示鍵結位置〕;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)〔式中,e為1以上200以下之整數,a、b、c、d及f分別獨立地為0以上200以下之整數;又,標註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〕;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f6)〔式中,f為1以上200以下之整數,a、b、c、d及e分別獨立地為0以上200以下之整數;又,標註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〕。
〔7〕如上述〔2〕至〔6〕中任一項所述之表面處理劑,其中,
RSi為下述式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基,
-SiR
11
n1
R
12
3-n1
(S2)
-SiR
a1
k1
R
b1
l1
R
c1
m1
(S3)
-CR
d1
k2
R
e1
l2
R
f1
m2
(S4)
-NR g1 R h1 (S5)〔式中,
R11在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;
R12在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;
n1在每個(SiR11 n1R12 3-n1)單元中分別獨立地為0至3之整數;
X11在每次出現時分別獨立地為單鍵或2價有機基;
R13在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;
t在每次出現時分別獨立地為2以上之整數;
R14在每次出現時分別獨立地為氫原子、鹵素原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
R15在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子、碳數1至6之伸烷基或碳數1至6之伸烷基氧基;
Ra1在每次出現時分別獨立地為-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1在每次出現時分別獨立地為氧原子或2價有機基;
R21在每次出現時分別獨立地為-Z1’-SiR21’ p1’R22’ q1’R23’ r1’;
R22在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;
R23在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;
p1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
q1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
r1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
在SiR21 p1R22 q1R23 r1單元中,p1、q1及r1之合計為3;
Z1’在每次出現時分別獨立地為氧原子或2價有機基;
R21’在每次出現時分別獨立地為-Z1”-SiR22” q1”R23” r1”;
R22’在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;
R23’在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;
p1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
q1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
r1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
在SiR21’ p1’R22’ q1’R23’ r1’單元中,p1’、q1’及r1’之合計為3;
Z1”在每次出現時分別獨立地為氧原子或2價有機基;
R22”在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;
R23”在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;
q1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
r1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
在SiR22” q1”R23” r1”單元中,q1”及r1”之合計為3;
Rb1在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;
Rc1在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;
k1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
l1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
m1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
在SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1單元中,k1、l1及m1之合計為3;
Rd1在每次出現時分別獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R31在每次出現時分別獨立地為-Z2’-CR32’ q2’R33’ r2’;
R32在每次出現時分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出現時分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
p2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
q2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
r2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
在SiR31 p2R32 q2R33 r2單元中,p2、q2及r2之合計為3;
Z2’在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R32’在每次出現時分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33’在每次出現時分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
q2’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
r2’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
在SiR32’ q2’R33’ r2’單元中,q2’及r2’之合計為3;
Z3在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R34在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;
R35在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;
n2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
Re1在每次出現時分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出現時分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
k2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
l2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
m2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
在CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2單元中,k2、l2及m2之合計為3;
Rg1及Rh1在每次出現時分別獨立地為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1、-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
惟,在式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)及(S5)中,至少存在1個鍵結有「羥基或水解性基」的Si原子〕。
〔8〕如上述〔2〕至〔7〕中任一項所述之表面處理劑,其中,α、β及γ為1。
〔9〕如上述〔7〕或〔8〕所述之表面處理劑,其中,RSi為式(S3)、(S4)或(S5)。
〔10〕如上述〔7〕至〔9〕中任一項所述之表面處理劑,其中,RSi為式(S3)。
〔11〕如上述〔7〕所述之表面處理劑,其包含:RSi為式(S1)之含有氟聚醚基的矽烷化合物,以及RSi為式(S3)、(S4)或(S5)之含有氟聚醚基的矽烷化合物。
〔12〕如上述〔7〕所述之表面處理劑,其包含:RSi為式(S1)之含有氟聚醚基的矽烷化合物,以及RSi為式(S3)之含有氟聚醚基的矽烷化合物。
〔13〕如上述〔7〕所述之表面處理劑,其包含:RSi為式(S1)之含有氟聚醚基的矽烷化合物,以及RSi為式(S4)之含有氟聚醚基的矽烷化合物。
〔14〕如上述〔1〕至〔13〕中任一項所述之表面處理劑,其中,相對於前述含有氟聚醚基的矽烷化合物100質量份,前述低級氟烷基醇之含量為0.1至20質量份。
〔15〕如上述〔1〕至〔14〕中任一項所述之表面處理劑,其中,相對於前述含有氟聚醚基的矽烷化合物100質量份,前述低級氟烷基醇之含量為3.0至20質量份。
〔16〕如上述〔1〕至〔15〕中任一項所述之表面處理劑,其中,前述低級氟烷基醇係pKa為15.0以下之氟烷基醇。
〔17〕如上述〔1〕至〔16〕中任一項所述之表面處理劑,其中,前述低級氟烷基醇係pKa為5.0至15.0之氟烷基醇。
〔18〕如上述〔1〕至〔17〕中任一項所述之表面處理劑,其中,前述低級氟烷基醇係下述式所示的氟烷基醇,
CRf4 n4H3-n4-OH〔式中,
Rf4為碳數1至3之全氟烷基,
n4為1至3之整數〕。
〔19〕如上述〔1〕至〔18〕中任一項所述之表面處理劑,其中,前述低級氟烷基醇為碳數1至6之氟烷基醇。
〔20〕如上述〔1〕至〔19〕中任一項所述之表面處理劑,其中,前述低級氟烷基醇為六氟丙醇、或六氟異丙醇。
〔21〕如上述〔1〕至〔20〕中任一項所述之表面處理劑,其更含有:選自含氟油、聚矽氧油及觸媒中之1種以上之其他成分。
〔22〕如上述〔1〕至〔21〕中任一項所述之表面處理劑,其更包含:溶劑。
〔23〕如上述〔1〕至〔22〕中任一項所述之表面處理劑,其係作為防污性塗敷劑或防水性塗敷劑使用。
〔24〕一種顆粒,係含有:請求項1至23中任一項所述之表面處理劑。
〔25〕一種物品,係包含:基材;以及該基材上之由上述〔1〕至〔23〕中任一項所述之表面處理劑所形成的層。
〔26〕如上述〔25〕所述之物品,其中,前述基材為玻璃基材。
〔27〕如上述〔25〕所述之物品,其係光學構件。
若依據本揭示,可提供一種表面處理劑,其可賦予具有更高的耐磨損性之表面處理層。
在本說明書中使用時,所謂「1價有機基」係指含有碳之1價基。1價有機基並無特別限定,可為烴基或其衍生物。所謂烴基之衍生物係指在烴基之末端或分子鏈中具有1個以上之N、O、S、Si、醯胺基、磺醯基、矽氧烷、羰基、羰氧基等之基。又,僅表示為「有機基」時,意指1價有機基。又,所謂「2至10價有機基」係指含有碳之2至10價基。該2至10價有機基並無特別限定,可列舉從有機基進一步使1至9個氫原子脫離而成的2至10價之基。例如,2價有機基並無特別限定,可列舉從有機基進一步使1個氫原子脫離而成的2價基。
在本說明書中使用時,所謂「烴基」係指包含碳及氫之基,且為從烴中使1個氫原子脫離的基。如此的烴基並無特別限定,可為經1個以上之取代基取代的C1-20烴基,例如可列舉脂肪族烴基、芳香族烴基等。上述「脂肪族烴基」可為直鏈狀、分支鏈狀或環狀之任一者,可為飽和或不飽和之任一者。又,烴基可包含1個以上之環結構。
在本說明書中使用時,「烴基」之取代基並無特別限定,可列舉例如:鹵素原子;選自可經1個以上之鹵素原子取代的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員之雜環基、5至10員之不飽和雜環基、C6-10芳基及5至10員之雜芳基中的1個以上之基。
在本說明書中使用時,所謂「水解性基」係指可接受水解反應之基,亦即意指可藉由水解反應而從化合物之主骨架中脫離的基。水解性基之例係可列舉-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO、鹵素(此等式中之Rj表示經取代或未經取代之C1-4烷基)等。
本揭示之表面處理劑係包含「含有氟聚醚基的矽烷化合物」以及「低級氟烷基醇」之表面處理劑。
本揭示之表面處理劑中,除了含有氟聚醚基的矽烷化合物以外,還更包含低級氟烷基醇,藉此而可賦予耐摩擦性經提升之表面處理層。
(含有氟聚醚基的矽烷化合物)
上述含有氟聚醚基的矽烷化合物係包含氟且可形成具有防污性之表面處理層的化合物。
在一態樣中,上述含有氟聚醚基的矽烷化合物係下述式(1)或(2)所示的至少1種含有氟聚醚基的矽烷化合物,
R
F1
α
-X
A
-R
Si
β
(1)
R Si γ -X A -R F2 -X A -R Si γ (2)〔式中,
RF1在每次出現時分別獨立地為Rf1-RF-Oq-;
RF2為-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出現時分別獨立地為可經1個以上之氟原子取代的C1-16烷基;
Rf2係可經1個以上之氟原子取代的C1-6伸烷基;
RF在每次出現時分別獨立地為2價氟聚醚基;
p為0或1;
q在每次出現時分別獨立地為0或1;
RSi在每次出現時分別獨立地為1價基,其包含鍵結有「羥基、水解性基、氫原子或1價有機基」的Si原子;
至少1個RSi係1價基,其包含鍵結有「羥基或水解性基」之Si原子;
XA分別獨立地為單鍵或2至10價有機基;
α為1至9之整數;
β為1至9之整數;
γ分別獨立地為1至9之整數〕。
上述式(1)中,RF1在每次出現時分別獨立地為Rf1-RF-Oq-。
上述式(2)中,RF2為-Rf2 p-RF-Oq-。
上述式中,Rf1在每次出現時分別獨立地為可經1個以上之氟原子取代的C1-16烷基。
上述可經1個以上之氟原子取代的C1-16烷基中,「C1-16烷基」可為直鏈亦可為分支鏈,較佳係直鏈或分支鏈之C1-6烷基(尤其為C1-3烷基),更佳係直鏈之C1-6烷基(尤其為C1-3烷基)。
上述Rf1較佳係可經1個以上之氟原子取代的C1-16烷基,更佳係CF2H-C1-15全氟伸烷基,又更佳係C1-16全氟烷基。
上述C1-16全氟烷基可為直鏈亦可為分支鏈,較佳係直鏈或分支鏈之C1-6全氟烷基(尤其為C1-3全氟烷基),更佳係直鏈之C1-6全氟烷基(尤其為C1-3全氟烷基),具體上係-CF3、-CF2CF3、或-CF2CF2CF3。
上述式中,Rf2係可經1個以上之氟原子取代的C1-6伸烷基。
上述可經1個以上之氟原子取代的C1-6伸烷基中,「C1-6伸烷基」可為直鏈亦可為分支鏈,較佳係直鏈或分支鏈之C1-3伸烷基,更佳係直鏈之C1-3伸烷基。
上述Rf2較佳係可經1個以上之氟原子取代的C1-6伸烷基,更佳係C1-6全氟伸烷基,又更佳係C1-3全氟伸烷基。
上述C1-6全氟伸烷基可為直鏈亦可為分支鏈,較佳係直鏈或分支鏈之C1-3全氟伸烷基,更佳係直鏈之C1-3全氟烷基,具體上係-CF2-、-CF2CF2-、或-CF2CF2CF2-。
上述式中,p為0或1。在一態樣中,p為0。在另一態樣中,p為1。
上述式中,q在每次出現時分別獨立地為0或1。在一態樣中,q為0。在另一態樣中q為1。
上述式(1)及(2)中,RF在每次出現時分別獨立地為2價氟聚醚基。
RF較佳係可包含下述式所示的基,
-(OCh1RFa 2h1)h3-(OCh2RFa 2h2-2)h4-〔式中,
RFa在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,
h1為1至6之整數,
h2為4至8之整數,
h3為0以上之整數,
h4為0以上之整數,
惟,h3與h4之合計為1以上,較佳係2以上,更佳係5以上,標註h3及h4並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意〕。
在一態樣中,RF可為直鏈狀或分支鏈狀。RF較佳係下述式所示的基,
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-〔式中,
RFa在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子;
a、b、c、d、e及f分別獨立地為0至200之整數,且a、b、c、d、e及f之和為1以上;標註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;惟,當全部之RFa為氫原子或氯原子時,a、b、c、e及f之至少1者為1以上〕。
RFa較佳係氫原子或氟原子,更佳係氟原子。惟,當全部之RFa為氫原子或氯原子時,a、b、c、e及f之至少1者為1以上。
a、b、c、d、e及f較佳係分別獨立地可為0至100之整數。
a、b、c、d、e及f之和較佳係5以上,更佳係10以上,例如可為15以上或20以上。a、b、c、d、e及f之和較佳係200以下,更佳係100以下,又更佳係60以下,例如可為50以下或30以下。
此等重複單元可為直鏈狀亦可為分支鏈狀。例如:-(OC6F12)-可為-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等。-(OC5F10)-可為-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等。-(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。-(OC3F6)-(亦即在上述式中之RFa為氟原子)可為-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-之任一者。-(OC2F4)-可為-(OCF2CF2)-及-(OCF(CF3))-之任一者。
在一態樣中,上述重複單元為直鏈狀。藉由將上述重複單元設為直鏈狀,可提高表面處理層之表面平滑性、耐磨損性等。
在一態樣中,上述重複單元為分支鏈狀。藉由將上述重複單元設為分支鏈狀,可增大表面處理層之動摩擦係數。
在一態樣中,RF可包含環結構。
上述環結構可為下述三員環、四員環、五員環或六員環。
上述環結構較佳可為四員環、五員環或六員環,更佳可為四員環或六員環。
具有環結構之重複單元較佳係可為下述單元。
在一態樣中,RF在每次出現時分別獨立地為下述式(f1)至(f6)之任一者所示的基,
-(OC3F6)d-(OC2F4)e- (f1)〔式中,d為1至200之整數,e為0或1〕;
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)〔式中,c及d分別獨立地為0以上30以下之整數,e及f分別獨立地為1以上200以下之整數,
c、d、e及f之和為2以上,
標註下標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〕;
-(R6-R7)g- (f3)
〔式中,R6為OCF2或OC2F4;
R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12中之基,或為獨立地選自此等基中的2或3個基的組合;
g為2至100之整數〕;
-(R6-R7)g-Rr-(R7’-R6’)g’- (f4)〔式中,R6為OCF2或OC2F4;
R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12中之基,或為獨立地選自此等基中的2或3個基的組合;
R6’為OCF2或OC2F4;
R7’為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12中之基,或為獨立地選自此等基中的2或3個基的組合;
g為2至100之整數,
g’為2至100之整數,
Rr為
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)〔式中,e為1以上200以下之整數,a、b、c、d及f分別獨立地為0以上200以下之整數,又,標註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〕;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f6)〔式中,f為1以上200以下之整數,a、b、c、d及e分別獨立地為0以上200以下之整數,又,標註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〕。
在上述式(f1)中,d較佳係5至200,更佳係10至100,又更佳係15至50,例如為25至35之整數。在一態樣中,e為1。在另一態樣中,e為0。
在上述式(f1)中,-(OC3F6)d-較佳係-(OCF2CF2CF2)d-或-(OCF(CF3)CF2)d-所示的基,更佳係-(OCF2CF2CF2)d-所示的基。
上述式(f2)中,e及f分別獨立地較佳為5至200,更佳係10至200之整數。又,c、d、e及f之和較佳係5以上,更佳係10以上,例如可為15以上或20以上。在一態樣中,上述式(f2)較佳係-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f-所示的基。在另一態樣中,式(f2)可為-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基。
在上述式(f3)中,R6較佳係OC2F4。在上述(f3)中,R7較佳係選自OC2F4、OC3F6及OC4F8中之基,或為獨立地選自此等基中的2或3個基的組合,更佳係選自OC3F6及OC4F8中之基。獨立地選自OC2F4、OC3F6及OC4F8中之2或3個基之組合並無特別限定,惟可列舉例如:-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-及-OC4F8OC2F4OC2F4-等。在上述式(f3)中,g較佳係3以上,更佳係5以上之整數。上述g較佳係50以下之整數。在上述式(f3)中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12可為直鏈或分支鏈之任一者,較佳係直鏈。在該態樣中,上述式(f3)較佳係-(OC2F4-OC3F6)g-或-(OC2F4-OC4F8)g-。
上述式(f4)中,R6、R7及g係與上述式(f3)中之記載為相同意義,且具有相同之態樣。R6’、R7’及g’係分別與上述式(f3)記載之R6、R7及g為相同意義且具有相同之態樣。Rr較佳係
上述式(f5)中,e較佳係1以上100以下,更佳係5以上100以下之整數。a、b、c、d、e及f之和較佳係5以上,更佳係10以上,例如為10以上100以下。
在上述式(f6)中,f較佳係1以上100以下,更佳係5以上100以下之整數。a、b、c、d、e及f之和較佳係5以上,更佳係10以上,例如為10以上100以下。
在一態樣中,上述RF為上述式(f1)所示的基。
在一態樣中,上述RF為上述式(f2)所示的基。
在一態樣中,上述RF為上述式(f3)或(f4)所示的基。
在一態樣中,上述RF為上述式(f3)所示的基。
在一態樣中,上述RF為上述式(f4)所示的基。
在一態樣中,上述RF為上述式(f5)所示的基。
在一態樣中,上述RF為上述式(f6)所示的基。
在上述RF中,e對於f之比(以下稱為「e/f比」)為0.1至10,較佳係0.2至5,更佳係0.2至2,又更佳係0.2至1.5,再更佳係0.2至0.85。藉由使e/f比設為10以下,而使由該化合物所得到的表面處理層之平滑性、耐磨損性及耐化學性(例如對人工汗液之耐久性)更提高。e/f比愈小,使表面處理層之平滑性及耐磨損性愈更加提高。另一方面,藉由使e/f比設為0.1以上,可更提高化合物之安定性。e/f比愈大,化合物之安定性愈更加提高。
在上述含有氟聚醚基的矽烷化合物中,RF1及RF2部分之數平均分子量並無特別限定,例如為500至30,000,較佳係1,500至30,000,更佳係2,000至10,000。在本說明書中,RF1及RF2之數平均分子量係設為由19F-NMR所測定的值。
在另一態樣中,RF1及RF2部分之數平均分子量係500至30,000,較佳係1,000至20,000,更佳係2,000至15,000,又更佳係2,000至10,000,例如,可為3,000至6,000。
在另一態樣中,RF1及RF2部分之數平均分子量為4,000至30,000,較佳可為5,000至10,000,更佳可為6,000至10,000。
在上述式(1)及(2)中,RSi在每次出現時分別獨立地為1價基,其包含鍵結有「羥基、水解性基、氫原子或1價有機基」的Si原子;並且,至少1個RSi係1價基,其包含鍵結有「羥基或水解性基」之Si原子。
在此,所謂「水解性基」係指可接受水解反應之基,亦即意指可藉由水解反應而從化合物之主骨架中脫離的基。水解性基之例子係可列舉-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO、鹵素(在此等式中,Rj表示經取代或未經取代之C1-4烷基)等。
在較佳態樣中,RSi係1價基,其包含鍵結有「羥基或水解性基」之Si原子。
在較佳態樣中,RSi為下述式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)所示的基。
-SiR
11
n1
R
12
3-n1
(S2)
-SiR
a1
k1
R
b1
l1
R
c1
m1
(S3)
-CR
d1
k2
R
e1
l2
R
f1
m2
(S4)
-NR
g1
R
h1
(S5)
上述式中,R11在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基。
R11較佳係在每次出現時分別獨立地為水解性基。
R11較佳係在每次出現時分別獨立地為-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO、或鹵素(此等式中,Rj表示經取代或未經取代之C1-4烷基),更佳係-ORj(亦即烷氧基)。Rj係可列舉: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。彼等之中,以烷基為佳,尤其以未經取代之烷基為佳,以甲基或乙基為更佳。在一態樣中,Rj為甲基,在另一態樣中,Rj為乙基。
上述式中,R12在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基。該1價有機基係上述水解性基除外之1價有機基。
在R12中,1價有機基較佳係C1-20烷基,更佳係C1-6烷基,又更佳係甲基。
上述式中,n1係在每個(SiR11 n1R12 3-n1)單元中分別獨立地為0至3之整數。惟,當RSi為式(S1)或(S2)所示的基時,在式(1)及式(2)之末端的RSi部分(以下亦僅稱為式(1)及式(2)之「末端部分」)中,至少存在1個n1為1至3之(SiR11 n1R12 3-n1)單元。亦即,在該末端部分中,全部之n1不會同時為0。換言之,在式(1)及式(2)之末端部分中,至少存在1個鍵結有「羥基或水解性基」之Si原子。
n1係在每個(SiR11 n1R12 3-n1)單元中分別獨立地較佳係1至3之整數,更佳係2至3,又更佳係3。
在上述式中,X11在每次出現時分別獨立地為單鍵或2價有機基。該2價有機基較佳係-R28-Ox-R29-(式中,R28及R29在每次出現時分別獨立地為單鍵或C1-20伸烷基,x為0或1)。該C1-20伸烷基可為直鏈亦可為分支鏈,較佳係直鏈。該C1-20伸烷基較佳係C1-10伸烷基,更佳係C1-6伸烷基,又更佳係C1-3伸烷基。
在一態樣中,X11在每次出現時分別獨立地為-C1-6伸烷基-O-C1-6伸烷基-或-O-C1-6伸烷基-。
在較佳態樣中,X11在每次出現時分別獨立地為單鍵或直鏈之C1-6伸烷基,較佳係單鍵或直鏈之C1-3伸烷基,更佳係單鍵或直鏈之C1-2伸烷基,又更佳係直鏈之C1-2伸烷基。
在上述式中,R13在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基。該1價有機基較佳係C1-20烷基。該C1-20烷基係可為直鏈亦可為分支鏈,惟較佳係直鏈。
在較佳態樣中,R13在每次出現時分別獨立地為氫原子或直鏈之C1-6烷基,較佳係氫原子或直鏈之C1-3烷基,更佳係氫原子或甲基。
在上述式中,t在每次出現時分別獨立地為2以上之整數。
在較佳態樣中,t在每次出現時分別獨立地為2至10之整數,較佳係2至6之整數。
在上述式中,R14在每次出現時分別獨立地為氫原子、鹵素原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1。該鹵素原子較佳係碘原子、氯原子或氟原子,更佳係氟原子。在較佳態樣中,R14為氫原子。
在上述式中,R15在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子、碳數1至6之伸烷基、或碳數1至6之伸烷基氧基。
在一態樣中,R15在每次出現時分別獨立地為氧原子、碳數1至6之伸烷基、或碳數1至6之伸烷基氧基。
在較佳態樣中,R15為單鍵。
在一態樣中,式(S1)係下述式(S1-a),
R11、R12、R13、X11及n1係與上述式(S1)中之記載為相同意義;
t1及t2在每次出現時分別獨立地為1以上之整數,較佳係1至10之整數,更佳係2至10之整數,例如為1至5之整數或2至5之整數;
標註t1及t2並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意〕。
在較佳態樣中,式(S1)為下述式(S1-b),
上述式中,Ra1在每次出現時分別獨立地為-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1。
上述Z1在每次出現時分別獨立地為氧原子或2價有機基。又,以下記載為Z1之結構係右側鍵結於(SiR21 p1R22 q1R23 r1)。
在較佳態樣中,Z1為2價有機基。
在較佳態樣中,Z1不包含「會與Z1所鍵結之Si原子形成矽氧烷鍵者」。較佳係在式(S3)中之(Si-Z1-Si)不包含矽氧烷鍵。
上述Z1較佳係C1-6伸烷基、-(CH2)z1-O-(CH2)z2-(式中,z1為0至6之整數,例如為1至6之整數;z2為0至6之整數,例如為1至6之整數)、或-(CH2)z3-伸苯基-(CH2)z4-(式中,z3為0至6之整數,例如為1至6之整數;z4為0至6之整數,例如為1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈亦可為分支鏈,惟較佳係直鏈。此等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基中之1個以上的取代基所取代,惟較佳係未經取代者。
在較佳態樣中,Z1為C1-6伸烷基或-(CH2)z3-伸苯基-(CH2)z4-,較佳係-伸苯基-(CH2)z4-。Z1為如此之基時,耐光性(尤其耐紫外線性)可變得更高。
在另一較佳態樣中,上述Z1為C1-3伸烷基。在一態樣中,Z1可為-CH2CH2CH2-。在另一態樣中,Z1可為-CH2CH2-。
上述R21在每次出現時分別獨立地為-Z1’-SiR21’ p1’R22’ q1’R23’ r1’。
上述Z1’在每次出現時分別獨立地為氧原子或2價有機基。又,以下記載為Z1’之結構係右側鍵結於(SiR21’ p1’R22’ q1’R23’ r1’)。
在較佳態樣中,Z1’為2價有機基。
在較佳態樣中,Z1’不包含「會與Z1’所鍵結之Si原子形成矽氧烷鍵者」。較佳係在式(S3)中之(Si-Z1’-Si)不包含矽氧烷鍵。
上述Z1’較佳係C1-6伸烷基、-(CH2)z1’-O-(CH2)z2’-(式中,z1’為0至6之整數,例如為1至6之整數;z2’為0至6之整數,例如為1至6之整數)、或-(CH2)z3’-伸苯基-(CH2)z4’-(式中,z3’為0至6之整數,例如為1至6之整數;z4’為0至6之整數,例如為1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈亦可為分支鏈,惟較佳係直鏈。此等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基中之1個以上的取代基所取代,惟較佳係未經取代者。
在較佳態樣中,Z1’為C1-6伸烷基或-(CH2)z3’-伸苯基-(CH2)z4’-,較佳係-伸苯基-(CH2)z4’-。Z1’為如此之基時,耐光性(尤其耐紫外線性)可變得更高。
在另一較佳態樣中,上述Z1’為C1-3伸烷基。在一態樣中,Z1’可為-CH2CH2CH2-。在另一態樣中,Z1’可為-CH2CH2-。
上述R21’在每次出現時分別獨立地為-Z1”-SiR22” q1”R23” r1”。
上述Z1”在每次出現時分別獨立地為氧原子或2價有機基。又,以下記載為Z1”之結構係右側鍵結於(SiR22” q1”R23” r1”)。
在較佳態樣中,Z1”為2價有機基。
在較佳態樣中,Z1”不包含「會與Z1”所鍵結之Si原子形成矽氧烷鍵者」。較佳係在式(S3)中之(Si-Z1”-Si)不包含矽氧烷鍵。
上述Z1”較佳係C1-6伸烷基、-(CH2)z1”-O-(CH2)z2”-(在式中,z1”為0至6之整數,例如為1至6之整數;z2”為0至6之整數,例如為1至6之整數)、或-(CH2)z3”-伸苯基-(CH2)z4”-(式中,z3”為0至6之整數,例如為1至6之整數;z4”為0至6之整數,例如為1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈亦可為分支鏈,惟較佳係直鏈。此等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基中之1個以上的取代基所取代,惟較佳係未經取代者。
在較佳態樣中,Z1”為C1-6伸烷基或-(CH2)z3”-伸苯基-(CH2)z4”-,較佳係-伸苯基-(CH2)z4”-。Z1”為如此之基時,耐光性(尤其耐紫外線性)可變得更高。
在另一較佳態樣中,上述Z1”為C1-3伸烷基。在一態樣中,Z1”可為-CH2CH2CH2-。在另一態樣中,Z1”可為-CH2CH2-。
上述R22”在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基。
上述R22”較佳係在每次出現時分別獨立地為水解性基。
上述R22”較佳係在每次出現時分別獨立地為-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO、或鹵素(此等式中,Rj表示經取代或未經取代之C1-4烷基),更佳係-ORj(亦即烷氧基)。Rj可列舉: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。彼等之中,以烷基為佳,尤其以未經取代之烷基為佳,以甲基或乙基為更佳。在一態樣中,Rj為甲基,在另一態樣中,Rj為乙基。
上述R23”在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基。該1價有機基係上述水解性基除外之1價有機基。
在上述R23”中,1價有機基較佳係C1-20烷基,更佳係C1-6烷基,又更佳係甲基。
上述q1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,上述r1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,在(SiR22” q1”R23” r1”)單元中,q1”與r1”之合計為3。
上述q1”係在每個(SiR22” q1”R23” r1”)單元中分別獨立地較佳係1至3之整數,更佳係2至3,又更佳係3。
上述R22’在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基。
R22’較佳係在每次出現時分別獨立地為水解性基。
R22’較佳係在每次出現時分別獨立地為-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO、或鹵素(此等式中,Rj表示經取代或未經取代之C1-4烷基),更佳係-ORj(亦即烷氧基)。Rj係可列舉: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。彼等之中,以烷基為佳,尤其以未經取代之烷基為佳,以甲基或乙基為更佳。在一態樣中,Rj為甲基,在另一態樣中,Rj為乙基。
上述R23’在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基。該1價有機基係上述水解性基除外之1價有機基。
在R23’中,1價有機基較佳係C1-20烷基,更佳係C1-6烷基,又更佳係甲基。
上述p1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,q1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,r1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,在(SiR21’ p1’R22’ q1’R23’ r1’)單元中,p’、q1’與r1’之合計為3。
在一態樣中,p1’為0。
在一態樣中,p1’係在每個(SiR21’ p1’R22’ q1’R23’ r1’)單元中可分別獨立地為1至3之整數,2至3之整數,或3。在較佳態樣中,p1’為3。
在一態樣中,q1’係在每個(SiR21’ p1’R22’ q1’R23’ r1’)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳係2至3之整數,更佳係3。
在一態樣中,p1’為0,q1’係在每個(SiR21’ p1’R22’ q1’R23’ r1’)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳係2至3之整數,更佳係3。
上述R22在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基。
R22較佳係在每次出現時分別獨立地為水解性基。
R22較佳係在每次出現時分別獨立地為-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO、或鹵素(此等式中,Rj表示經取代或未經取代之C1-4烷基),更佳係-ORj(亦即烷氧基)。Rj係可列舉: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。彼等之中,以烷基為佳,尤其以未經取代之烷基為佳,以甲基或乙基為更佳。在一態樣中,Rj為甲基,在另一態樣中,Rj為乙基。
上述R23在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基。該1價有機基為上述水解性基除外之1價有機基。
在R23中,1價有機基較佳係C1-20烷基,更佳係C1-6烷基,又更佳係甲基。
上述p1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,q1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,r1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,在(SiR21 p1R22 q1R23 r1)單元中,p1、q1與r1之合計為3。
在一態樣中,p1為0。
在一態樣中,p1係在每個(SiR21 p1R22 q1R23 r1)單元中分別獨立地為1至3之整數,可為2至3之整數,或可為3。在較佳態樣中,p1為3。
在一態樣中,q1係在每個(SiR21 p1R22 q1R23 r1)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳係2至3之整數,更佳係3。
在一態樣中,p1為0,q1係在每個(SiR21 p1R22 q1R23 r1)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳係2至3之整數,更佳係3。
上述式中,Rb1在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基。
上述Rb1較佳係在每次出現時分別獨立地為水解性基。
上述Rb1較佳係在每次出現時分別獨立地為-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO、或鹵素(此等式中,Rj表示經取代或未經取代之C1-4烷基),更佳係-ORj(亦即烷氧基)。Rj係可列舉: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。彼等之中,以烷基為佳,尤其以未經取代之烷基為佳,以甲基或乙基為更佳。在一態樣中,Rj為甲基,在另一態樣中,Rj為乙基。
在上述式中,Rc1在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基。該1價有機基為上述水解性基除外之1價有機基。
上述Rc1中,1價有機基較佳係C1-20烷基,更佳係C1-6烷基,又更佳係甲基。
上述k1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,l1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,m1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,在(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)單元中,k1、l1與m1之合計為3。
在一態樣中,k1係在每個(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳係2或3,更佳係3。在較佳態樣中,k1為3。
上述式(1)及(2)中,RSi為式(S3)所示的基時,較佳係在式(1)及式(2)之末端部分中,至少存在2個鍵結有「羥基或水解性基」之Si原子。
在較佳態樣中,式(S3)所示的基具有-Z1-SiR22 q1R23 r1(式中,q1為1至3之整數,較佳係2或3,更佳係3;r1為0至2之整數)、-Z1’-SiR22’ q1’R23’ r1’(式中,q1’為1至3之整數,較佳係2或3,更佳係3;r1’為0至2之整數)、或-Z1”-SiR22” q1”R23” r1”(式中,q1”為1至3之整數,較佳係2或3,更佳係3;r1”為0至2之整數)中之任一者。Z1、Z1’、Z1”、R22、R23、R22’、R23’、R22”及R23”係與上述為相同意義。
在較佳態樣中,當式(S3)中存在有R21’時,在至少1個(較佳係全部)R21’中,q1”為1至3之整數,較佳係2或3,更佳係3。
在較佳態樣中,當式(S3)中存在有R21時,在至少1個(較佳係全部)R21中,p1’為0,q1’為1至3之整數,較佳係2或3,更佳係3。
在較佳態樣中,當式(S3)中存在有Ra1時,在至少1個(較佳係全部)Ra1中,p1為0,q1為1至3之整數,較佳係2或3,更佳係3。
在較佳態樣中,在式(S3)中,k1為2或3,較佳係3,p1為0,q1為2或3,較佳係3。
Rd1在每次出現時分別獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2。
Z2在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基。又,以下記載為Z2之結構係右側鍵結於(CR31 p2R32 q2R33 r2)。
在較佳態樣中,Z2為2價有機基。
上述Z2較佳係C1-6伸烷基、-(CH2)z5-O-(CH2)z6-(式中,z5為0至6之整數,例如為1至6之整數;z6為0至6之整數,例如為1至6之整數)、或-(CH2)z7-伸苯基-(CH2)z8-(式中,z7為0至6之整數,例如為1至6之整數;z8為0至6之整數,例如為1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈亦可為分支鏈,惟較佳係直鏈。此等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基中之1個以上的取代基所取代,惟較佳係未經取代者。
在較佳態樣中,Z2為C1-6伸烷基或-(CH2)z7-伸苯基-(CH2)z8-,較佳係-伸苯基-(CH2)z8-。Z2為如此之基時,耐光性(尤其耐紫外線性)可變得更高。
在另一較佳態樣中,上述Z2為C1-3伸烷基。在一態樣中,Z2可為-CH2CH2CH2-。在另一態樣中,Z2可為-CH2CH2-。
R31在每次出現時分別獨立地為-Z2’-CR32’ q2’R33’ r2’。
Z2’在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基。又,以下記載為Z2’之結構係右側鍵結於(CR32’ q2’R33’ r2’)。
上述Z2’較佳係C1-6伸烷基、-(CH2)z5’-O-(CH2)z6’-(式中,z5’為0至6之整數,例如為1至6之整數;z6’為0至6之整數,例如為1至6之整數)、或-(CH2)z7’-伸苯基-(CH2)z8’-(式中,z7’為0至6之整數,例如為1至6之整數;z8’為0至6之整數,例如為1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈亦可為分支鏈,惟較佳係直鏈。此等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基中之1個以上的取代基所取代,惟較佳係未經取代者。
在較佳態樣中,Z2’為C1-6伸烷基或-(CH2)z7’-伸苯基-(CH2)z8’-,較佳係-伸苯基-(CH2)z8’-。Z2’為如此之基時,耐光性(尤其耐紫外線性)可變得更高。
在另一較佳態樣中,上述Z2’為C1-3伸烷基。在一態樣中,Z2’可為-CH2CH2CH2-。在另一態樣中,Z2’可為-CH2CH2-。
上述R32’在每次出現時分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。
上述Z3在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基。又,以下記載為Z3之結構係右側鍵結於(SiR34 n2R35 3-n2)。
在一態樣中,Z3為氧原子。
在一態樣中,Z3為2價有機基。
上述Z3較佳係C1-6伸烷基、-(CH2)z5”-O-(CH2)z6”-(式中,z5”為0至6之整數,例如為1至6之整數;z6”為0至6之整數,例如為1至6之整數)、或-(CH2)z7”-伸苯基-(CH2)z8”-(式中,z7”為0至6之整數,例如為1至6之整數;z8”為0至6之整數,例如為1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈亦可為分支鏈,惟較佳係直鏈。此等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基中之1個以上之取代基所取代,惟較佳係未經取代者。
在較佳態樣中,Z3為C1-6伸烷基或-(CH2)z7”-伸苯基-(CH2)z8”-,較佳係-伸苯基-(CH2)z8”-。Z3為如此之基時,耐光性(尤其耐紫外線性)可變得更高。
在另一較佳態樣中,上述Z3為C1-3伸烷基。在一態樣中,Z3可為-CH2CH2CH2-。在另一態樣中,Z3可為-CH2CH2-。
上述R34在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基。
R34較佳係在每次出現時分別獨立地為水解性基。
R34較佳係在每次出現時分別獨立地為-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、-NCO、或鹵素(此等式中,Rj表示經取代或未經取代之C1-4烷基),更佳為-ORj(亦即烷氧基)。Rj係可列舉: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。彼等之中,以烷基為佳,尤其以未經取代之烷基為佳,以甲基或乙基為更佳。在一態樣中,Rj為甲基,在另一態樣中,Rj為乙基。
上述R35在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基。該1價有機基係上述水解性基除外之1價有機基。
上述R35中,1價有機基較佳係C1-20烷基,更佳係C1-6烷基,又更佳係甲基。
上述式中,n2係在每個(SiR34 n2R35 3-n2)單元中分別獨立地為0至3之整數。惟,RSi為式(S4)所示的基時,在式(1)及式(2)之末端部分中,至少存在1個n2為1至3之(SiR34 n2R35 3-n2)單元。亦即,在該末端部分中,全部之n2不會同時為0。換言之,在式(1)及式(2)之末端部分中,至少存在1個鍵結有羥基或水解性基之Si原子。
n2係在每個(SiR34 n2R35 3-n2)單元中分別獨立地較佳為1至3之整數,更佳為2至3,又更佳為3。
上述R33’在每次出現時分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基。該1價有機基係上述水解性基除外之1價有機基。
在上述R33’中,1價有機基較佳係C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s為1至6之整數,較佳係2至4之整數;t1為1或0,較佳係0;t2為1至20之整數,較佳係2至10之整數,更佳係2至6之整數),更佳係C1-20烷基,又更佳係C1-6烷基,特佳係甲基。
在一態樣中,R33’為羥基。
在另一態樣中,R33’為1價有機基,較佳係C1-20烷基,更佳係C1-6烷基。
上述q2’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,上述r2’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,在(CR32’ q2’R33’ r2’)單元中,q2’與r2’之合計為3。
q2’係在每個(CR32’ q2’R33’ r2’)單元中分別獨立地較佳為1至3之整數,更佳為2至3,又更佳為3。
R32在每次出現時分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。該-Z3-SiR34 n2R35 3-n2係與上述R32’中之記載為相同意義。
上述R33在每次出現時分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基。該1價有機基為上述水解性基除外之1價有機基。
在上述R33中,1價有機基較佳係C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s為1至6之整數,較佳係2至4之整數;t1為1或0,較佳係0;t2為1至20之整數,較佳係2至10之整數,更佳係2至6之整數),更佳係C1-20烷基,又更佳係C1-6烷基,特佳係甲基。
在一態樣中,R33為羥基。
在另一態樣中,R33為1價有機基,較佳係C1-20烷基,更佳係C1-6烷基。
上述p2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,q2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,r2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,在(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中,p2、q2及r2之合計為3。
在一態樣中,p2為0。
在一態樣中,p2係在每個(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中可分別獨立地為1至3之整數,2至3之整數,或3。在較佳態樣中,p2為3。
在一態樣中,q2係在每個(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳係2至3之整數,更佳係3。
在一態樣中,P2為0,q2係在每個(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳係2至3之整數,更佳係3。
上述Re1在每次出現時分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。該-Z3-SiR34 n2R35 3-n2係與上述R32’中之記載為相同意義。
上述Rf1在每次出現時分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基。該1價有機基為上述水解性基除外之1價有機基。
在上述Rf1中,1價有機基較佳係C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s為1至6之整數,較佳係2至4之整數;t1為1或0,較佳係0;t2為1至20之整數,較佳係2至10之整數,更佳係2至6之整數),更佳係C1-20烷基,又更佳係C1-6烷基,特佳係甲基。
在一態樣中,Rf1為羥基。
在另一態樣中,Rf1為1價有機基,較佳係C1-20烷基,更佳係C1-6烷基。
上述k2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,l2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,m2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,在(CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2)單元中,k2、l2及m2之合計係為3。
在上述式(1)及(2)中,RSi為式(S4)所示的基時,較佳係在式(1)及式(2)之末端部分中,至少存在2個鍵結有羥基或水解性基之Si原子。
在一態樣中,RSi為式(S4)所示的基時,n2為1至3(較佳係2或3,更佳係3)之(SiR34 n2R35 3-n2)單元係在式(1)及式(2)之各末端部分中存在2個以上,例如存在2至27個,較佳係存在2至9個,更佳係存在2至6個,又更佳係存在2至3個,特佳係存在3個。
在較佳態樣中,當式(S4)中存在有R32’時,在至少1個(較佳係全部)R32’中,n2為1至3之整數,較佳係2或3,更佳係3。
在較佳態樣中,當式(S4)中存在有R32時,在至少1個(較佳係全部)R32中,n2為1至3之整數,較佳係2或3,更佳係3。
在較佳態樣中,當式(S4)中存在有Re1時,在至少1個(較佳係全部)Ra1中,n2為1至3之整數,較佳係2或3,更佳係3。
在較佳態樣中,在式(S4)中,k2為0,l2為2或3,較佳係3,n2為2或3,較佳係3。
上述Rg1及Rh1在每次出現時分別獨立地為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1、-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2。在此,R11、R12、Ra1、Rb2、Rc1、Rd1、Re1、Rf1、n1、k1、l1、m1、k2、l2及m2係與上述為相同意義。
在較佳態樣中,Rg1及Rh1分別獨立地為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1。
上述Z4在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基。又,以下記載為Z4之結構係右側鍵結於(SiR11 n1R12 3-n1)。
在一態樣中,Z4為氧原子。
在一態樣中,Z4為2價有機基。
上述Z4較佳係C1-6伸烷基、-(CH2)z5”-O-(CH2)z6”-(式中,z5”為0至6之整數,例如為1至6之整數;z6”為0至6之整數,例如為1至6之整數)、
或-(CH2)z7”-伸苯基-(CH2)z8”-(式中,z7”為0至6之整數,例如為1至6之整數;z8”為0至6之整數,例如為1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈亦可為分支鏈,惟較佳係直鏈。此等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基中之1個以上之取代基所取代,惟較佳係未經取代者。
在較佳態樣中,Z4為C1-6伸烷基或-(CH2)z7”-伸苯基-(CH2)z8”-,較佳係-伸苯基-(CH2)z8”-。Z3為如此之基時,耐光性(尤其耐紫外線性)可變得更高。
在另一較佳態樣中,上述Z4為C1-3伸烷基。在一態樣中,Z4可為-CH2CH2CH2-。在另一態樣中,Z4可為-CH2CH2-。
在一態樣中,RSi為式(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基。此等化合物可形成具有高的表面平滑性之表面處理層。
在一態樣中,RSi為式(S3)、(S4)或(S5)所示的基。此等化合物係因在一末端具有複數個水解性基,故可形成能牢固地密著於基材且具有高的耐磨損性之表面處理層。
在一態樣中,RSi為式(S3)或(S4)所示的基。此等化合物係因在一末端可具有從一個Si原子或C原子分支出的複數個水解性基,故可形成具有更高的耐磨損性之表面處理層。
在一態樣中,RSi為式(S1)所示的基。
在一態樣中,RSi為式(S2)所示的基。
在一態樣中,RSi為式(S3)所示的基。
在一態樣中,RSi為式(S4)所示的基。
在一態樣中,RSi為式(S5)所示的基。
在上述式(1)及(2)中,XA係被理解為將「主要提供撥水性及表面平滑性等之氟聚醚部分(RF1及RF2)」與「提供與基材之鍵結能力的部分(RSi)」予以連結之連結基。因此,該XA只要是可使式(1)及(2)所示的化合物安定存在者,即可為單鍵,或亦可為任何基。
在上述式(1)中,α為1至9之整數,β為1至9之整數。此等α及β可依照XA之價數而變化。α及β之和係與XA之價數相同。例如,XA為10價有機基時,α及β之和為10,例如α為9且β為1,α為5且β為5,或α為1且β為9。又,XA為2價有機基時,α及β為1。
上述式(2)中,γ為1至9之整數。γ可依照XA之價數而變化。亦即,γ為從XA之價數減去1之值。
XA分別獨立地為單鍵或2至10價有機基;
在上述XA中之2至10價有機基較佳係2至8價有機基。在一態樣中,該2至10價有機基較佳係2至4價有機基,更佳係2價有機基。在另一態樣中,該2至10價有機基較佳係3至8價有機基,更佳係3至6價有機基。
在一態樣中,XA為單鍵或2價有機基,α為1,β為1。
在一態樣中,XA為單鍵或2價有機基,γ為1。
在一態樣中,XA為3至6價有機基,α為1,β為2至5。
在一態樣中,XA為3至6價有機基,γ為2至5。
在一態樣中,XA為3價有機基,α為1,β為2。
在一態樣中,XA為3價有機基,γ為2。
XA為單鍵或2價有機基時,式(1)及(2)為如下述式(1’)及(2’)所示。
RF1-XA-RSi (1’)
RSi-XA-RF2-XA-RSi (2’)
在一態樣中,XA為單鍵。
在另一態樣中,XA為2價有機基。
在一態樣中,XA係可列舉例如:單鍵、或下述式所示的2價有機基,
-(R51)p5-(X51)q5-〔式中,
R51表示單鍵、-(CH2)s5-、或者是鄰伸苯基或間伸苯基或對伸苯基,較佳係-(CH2)s5-;
s5為1至20之整數,較佳係1至6之整數,更佳係1至3之整數,又更佳係1或2;
X51表示-(X52)l5-;
X52在每次出現時分別獨立地表示選自由-O-、-S-、鄰伸苯基或間伸苯基或對伸苯基、-C(O)O-、-Si(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-及-(CH2)n5-所成的群中之基;
R53在每次出現時分別獨立表示地苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,較佳係苯基或C1-6烷基,更佳係甲基;
R54在每次出現時分別獨立地表示氫原子、苯基或C1-6烷基(較佳係甲基);
m5在每次出現時分別獨立地為1至100之整數,較佳係1至20之整數;
n5在每次出現時分別獨立地為1至20之整數,較佳係1至6之整數,更佳係1至3之整數;
l5為1至10之整數,較佳係1至5之整數,更佳係1至3之整數;
p5為0或1;
q5為0或1;
在此,p5及q5之至少一者為1,標註p5或q5並以括弧括起來之各重複單元的存在順序為任意〕。
在此,XA(典型上係XA之氫原子)係可經選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基中之1個以上之取代基所取代。在較佳態樣中,XA未經此等基取代。
在較佳態樣中,上述XA分別獨立地為-(R51)p5-(X51)q5-R52-。R52表示單鍵、-(CH2)t5-,或者是鄰伸苯基或間伸苯基或對伸苯基,較佳係-(CH2)t5-。t5為1至20之整數,較佳係2至6之整數,更佳係2至3之整數。在此,R52(典型上係R52之氫原子)可經選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基中之1個以上之取代基所取代。在較佳態樣中,R56未經此等基取代。
較佳係上述XA分別獨立地可為單鍵、C1-20伸烷基、-R51-X53-R52-、或-X54-R5-〔式中,R51及R52係與上述為相同意義,
X53表示-O-、-S-、-C(O)O-、
-CONR54-、-O-CONR54-、-Si(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-O-(CH2)u5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-O-(CH2)u5-Si(R53)2-O-Si(R53)2-CH2CH2-Si(R53)2-O-Si(R53)2-、-O-(CH2)u5-Si(OCH3)2OSi(OCH3)2-、-CONR54-(CH2)u5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-CONR54-(CH2)u5-N(R54)-、或-CONR54-(鄰伸苯基、間伸苯基或對伸苯基)-Si(R53)2-(式中,R53、R54及m5係與上述為相同意義,
u5為1至20之整數,較佳係2至6之整數,更佳係2至3之整數),
X54表示-S-、-C(O)O-、-CONR54-、-O-CONR54-、-CONR54-(CH2)u5-(Si(R54)2O)m5-Si(R54)2-、-CONR54-(CH2)u5-N(R54)-、或-CONR54-(鄰伸苯基、間伸苯基或對伸苯基)-Si(R54)2-(式中,各記號係與上述為相同意義)〕。
更佳係上述XA分別獨立地為
單鍵、C1-20伸烷基、-(CH2)s5-X53-、-(CH2)s5-X53-(CH2)t5--X54-、或-X54-(CH2)t5-〔式中,X53、X54、s5及t5係與上述為相同意義〕。
更佳係上述XA分別獨立地可為單鍵、C1-20伸烷基、-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-、或-X54-(CH2)t5-〔式中,各記號係與上述為相同意義〕。
在較佳態樣中,上述XA係分別獨立地可為單鍵C1-20伸烷基、-(CH2)s5-X53-、或-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-〔式中,
X53為-O-、-CONR54-、或-O-CONR54-,
R54在每次出現時分別獨立地表示氫原子、苯基或C1-6烷基,
s5為1至20之整數,
t5為1至20之整數〕。
在較佳態樣中,上述XA係分別獨立地可為-(CH2)s5-O-(CH2)t5--CONR54-(CH2)t5-〔式中,
R54在每次出現時分別獨立地表示氫原子、苯基或C1-6烷基,
s5為1至20之整數,
t5為1至20之整數〕。
在一態樣中,上述XA分別獨立地為單鍵、C1-20伸烷基、-(CH2)s5-O-(CH2)t5-、-(CH2)s5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-(CH2)t5-、-(CH2)s5-O-(CH2)u5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-(CH2)t5-、或-(CH2)s5-O-(CH2)t5-Si(R53)2-(CH2)u5-Si(R53)2-(CvH2v)-〔式中,R53、m5、s5、t5及u5係與上述為相同意義,v5為1至20之整數,較佳係2至6之整數,更佳係2至3之整數〕。
上述式中,-(CvH2v)-可為直鏈,亦可為分支鏈,例如可為-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH(CH3)CH2-。
上述XA分別獨立地可經選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基(較佳係C1-3全氟烷基)中之1個以上之取代基所取代。在一態樣中,XA為未經取代者。
又,上述XA係在各式之左側鍵結於RF1或RF2,右側鍵結於RSi。
在一態樣中,XA分別獨立地可為-O-C1-6伸烷基以外。
在另一態樣中,XA可列舉例如選自下述者中之基,
D為選自下列者中之基:-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係指苯基)及
E為-(CH2)n-(n為2至6之整數),
D係鍵結於分子主鏈之RF1或RF2,E係鍵結於RSi〕。
上述XA之具體例係可列舉例如:單鍵、-CH2OCH2-、
-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)4-、-CH2O(CH2)5-、-CH2O(CH2)6-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2OCF2CHFOCF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、
-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-CO-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、
-CONH-(CH2)4-、-CONH-(CH2)5-、-CONH-(CH2)6-、-CON(CH3)-CH2-、-CON(CH3)-(CH2)2-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)4-、-CON(CH3)-(CH2)5-、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-CH2-(式中,Ph係指苯基)、-CON(Ph)-(CH2)2-(式中,Ph係指苯基)、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph係指苯基)、-CON(Ph)-(CH2)4-(式中,Ph係指苯基)、-CON(Ph)-(CH2)5-(式中,Ph係指苯基)、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph係指苯基)、-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-、
在再另一態樣中,XA分別獨立地為式:-(R16)x1-(CFR17)y1-(CH2)z1-所示的基。式中,x1、y1及z1分別獨立地為0至10之整數,x1、y1及z1之和為1以上,並以括弧括起來之各重複單元的存在順序在式中為任意。
上述式中,R16在每次出現時分別獨立地為氧原子、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R18為氧原子或2價極性基。
上述「2價之極性基」並無特別限定,惟可列舉-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」係指例如碳數1至6之烷基,例如為甲基、乙基、正丙基,此等可經1個以上之氟原子所取代。
在上述式中,R17在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或低級氟烷基,較佳係氟原子。該「低級氟烷基」係指例如碳數1至6(較佳係碳數1至3)之氟烷基,較佳係碳數1至3之全氟烷基,更佳係三氟甲基、五氟乙基,又更佳係三氟甲基。
在再另一態樣中,XA之例子可列舉下列基:
R41分別獨立地為氫原子、苯基、碳數1至6之烷基或C1-6烷氧基,較佳係甲基;
在各XA基中,當T中之任意一些為鍵結於「分子主鏈之RF1或RF2」的下列基且其他T中之一些係鍵結於「分子主鏈之RSi」而存在時,其餘之T係分別獨立地為甲基、苯基、C1-6烷氧基、或自由基清除基、或紫外線吸收基;-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係指苯基)、或
就自由基清除基而言,只要為可清除因光照射而產生的自由基者即可,並無特別限定,可列舉例如:二苯甲酮類、苯并三唑類、苯甲酸酯類、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。
就紫外線吸收基而言,只要為可吸收紫外線者即可,並無特別限定,可列舉例如:苯并三唑類、羥基二苯甲酮類、經取代及經未經取代之苯甲酸或水楊酸化合物之酯類、丙烯酸酯或桂皮酸烷氧基酯類、草醯胺類、草醯苯胺類、苯并酮(Benzoxazinone)類、苯并唑(Benzoxazole)類之殘基。
在較佳態樣中,較佳的自由基清除基或紫外線吸收基係可列舉如:
在該態樣中,XA分別獨立地可為3至10價有機基。
在又另一態樣中,XA之例子可列舉下述基:
R25鍵結於至少1個RF1,R26及R27分別鍵結於至少1個RSi〕。
在一態樣中,上述R25為單鍵、C1-20伸烷基、C3-20伸環烷基、C5-20伸芳基、-R57-X58-R59-、-X58-R59-、或-R57-X58-。上述R57及R59分別獨立地為單鍵、C1-20伸烷基、C3-20伸環烷基、或C5-20伸芳基。上述X58為-O-、-S-、-CO-、-O-CO-或-COO-。
在一態樣中,上述R26及R27分別獨立地為「烴」或「在烴之末端或主鏈具有選自N、O及S中之至少1個原子之基」,較佳係可列舉C1-6烷基、-R36-R37-R36-、-R36-CHR38 2-等。在此,R36分別獨立地為單鍵或碳數1至6之烷基,較佳係碳數1至6之烷基。R37為N、O或S,較佳係N或O。R38為-R45-R46-R45-、-R46-R45-或-R45-R46-。在此,R45分別獨立地為碳數1至6之烷基。R46為N、O或S,較佳係O。
在該態樣中,XA分別獨立地可為3至10價有機基。
在又另一態樣中,XA之例可列舉如下述式所示的基,
上述Xa係直接鍵結於異三氰酸環之單鍵或二價連結基。Xa較佳係單鍵、伸烷基、或包含「選自由醚鍵、酯鍵、醯胺鍵及硫醚鍵所成的群中之至少1種鍵」之二價基,更佳係單鍵、碳數1至10之伸烷基、或包含「選自由醚鍵、酯鍵、醯胺鍵及硫醚鍵所成的群中之至少1種鍵」之碳數1至10的二價烴基。
Xa更佳係下述式所示的基,
-(CX121X122)x1-(Xa1)y1-(CX123X124)z1-(式中,X121至X124分別獨立地為H、F、OH、或、-OSi(OR121)3(式中,3個R121分別獨立地為碳數1至4之烷基),
上述Xa1為-C(=O)NH-、-NHC(=O)-、-O-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、或、-NHC(=O)NH-(各鍵結之左側鍵結於CX121X122),
x1為0至10之整數,y1為0或1,z1為1至10之整數)。
上述Xa1係以-O-或-C(=O)O-為佳。
上述Xa特佳係下述各式所示的基:
-(CF2)m11-(CH2)m12-O-(CH2)m13-(式中,m11為1至3之整數,m12為1至3之整數,m13為1至3之整數);
-(CF2)m14-(CH2)m15-O-CH2CH(OH)-(CH2)m16-(式中,m14為1至3之整數,m15為1至3之整數,m16為1至3之整數);
-(CF2)m17-(CH2)m18-(式中,m17為1至3之整數,m18為1至3之整數);
-(CF2)m19-(CH2)m20-O-CH2CH(OSi(OCH3)3)-(CH2)m21-(式中,m19為1至3之整數,m20為1至3之整數,m21為1至3之整數);或,
-(CH2)m22-(式中,m22為1至3之整數)。
上述Xa並無特別限定,具體上係可列舉如:-CH2-、-C2H4-、-C3H6-、-C4H8-、-C4H8-O-CH2-、-CO-O-CH2-CH(OH)-CH2-、-(CF2)n5-(n5為0至4之整數)、-(CF2)n5-(CH2)m5-(n5及m5分別獨立地為0至4之整數)、-CF2CF2CH2OCH2CH(OH)CH2-、-CF2CF2CH2OCH2CH(OSi(OCH3)3)CH2-等。
在該態樣中,XA分別獨立地可為2或3價有機基。
上述式(1)或式(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物並無特別限定,可具有5×102至1×105之平均分子量。在如此之範圍中,從耐磨損性之觀點而言,較佳係具有2,000至32,000之平均分子量,更佳係具有2,500至12,000之平均分子量。又,該「平均分子量」係指數平均分子量,「平均分子量」係設為由19F-NMR所測定的值。
在一態樣中,本揭示之表面處理劑中,含有氟聚醚基的矽烷化合物係式(1)所示的化合物。
在另一態樣中,本揭示之表面處理劑中,含有氟聚醚基的矽烷化合物係式(2)所示的化合物。
在另一態樣中,本揭示之表面處理劑中,含有氟聚醚基的矽烷化合物係式(1)所示的化合物及式(2)所示的化合物。
本揭示之表面處理劑中,相對於式(1)所示的化合物與式(2)所示的化合物之合計,式(2)所示的化合物較佳係0.1莫耳%以上35莫耳%以下。相對於式(1)所示的化合物與式(2)所示的化合物之合計,式(2)所示的化合物的含量之下限較佳係可為0.1莫耳%,更佳係可為0.2莫耳%,又更佳係可為0.5莫耳%,再更佳係可為1莫耳%,特佳係可為2莫耳%,尤其可為5莫耳%。相對於式(1)所示的化合物與式(2)所示的化合物之合計,式(2)所示的化合物的含量之上限較佳係可為35莫耳%,更佳係可為30莫耳%,又更佳係可為20莫耳%,再更佳係可為15莫耳%或10莫耳%。相對於式(1)所示的化合物與式(2)所示的化合物之合計,式(2)所示的化合物較佳係0.1莫耳%以上30莫耳%以下,更佳係0.1莫耳%以上20莫耳%以下,又更佳係0.2莫耳%以上10莫耳%以下,再更佳係0.5莫耳%以上10莫耳%以下,特佳係1莫耳%以上10莫耳%以下,例如為2莫耳%
以上10莫耳%以下或5莫耳%以上10莫耳%以下。藉由將式(2)所示的化合物設為如此之範圍,可更提高耐磨損性。
在一態樣中,本揭示之表面處理劑包含「2種以上之式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物」。藉由包含複數種含有氟聚醚基的矽烷化合物,可更提高耐摩擦性。
在一態樣中,本揭示之表面處理劑包含「2種以上之式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為選自式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)及(S5)中之基且為相異之基者」。藉由包含具有相異的RSi之含有氟聚醚基的矽烷化合物,可更提高耐摩擦性。
在一態樣中,本揭示之表面處理劑包含「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S1)所示的基者」及「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為選自式(S3)、(S4)及(S5)中之基者」。藉由併用「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S1)所示的基者」及「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為選自式(S3)、(S4)及(S5)中之基者」,可更提高耐摩擦性。
在一態樣中,本揭示之表面處理劑包含「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S1)所示的基者」及「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為選自式(S3)及(S4)中之基者」。藉由併用「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S1)所示的基者」及「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為選自式(S3)及(S4)中之基者」,可更提高耐摩擦性。
在一態樣中,本揭示之表面處理劑包含「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S1)所示的基者」及「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S3)所示的基者」。藉由併用「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S1)所示的基者」及「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S3)所示的基者」,可更提高耐摩擦性。
在一態樣中,本揭示之表面處理劑包含「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S1)所示的基者」及「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S4)所示的基者」。藉由併用「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S1)所示的基者」及「式(1)或(2)所示的含有氟聚醚基的矽烷化合物,其中,RSi為式(S4)所示的基者」,可更提高耐摩擦性。
上述式(1)或(2)所示的化合物係可藉由其本身即為公知之方法,例如國際公開第97/07155號、日本特表2008-534696號、日本特開2014-218639號、日本特開2017-82194號等記載之方法而得到。
相對於表面處理劑整體,上述式(1)或(2)所示的化合物含量較佳係可為0.01至50.0質量%,更佳係可為0.1至30.0質量%,又更佳係可為1.0至25.0質量%,特佳係可為5.0至20.0質量%。藉由將上述含有氟聚醚基的矽烷化合物之含量設為上述範圍,可得到更高的撥水撥油性。
(低級氟烷基醇)
上述低級氟烷基醇係可提高由本揭示之表面處理劑所形成的表面處理層之耐磨損性的化合物。
上述低級氟烷基醇較佳係具有15.0以下之pKa,更佳係具有13.0以下之pKa,又更佳係具有12.5以下之pKa。藉由具有如此之pKa,可形成耐摩擦性更優異之表面處理層。
上述低級氟烷基醇較佳係具有5.0以上之pKa,更佳係具有7.0以上之pKa,又更佳係具有8.0以上之pKa,再更佳係具有9.0以上之pKa。藉由具有如此之pKa,表面處理劑之保存安定性會提高。
上述低級氟烷基醇較佳係具有5.0至15.0之pKa,更佳係具有7.0至13.0之pKa,又更佳係具有9.0至13.0之pKa。藉由具有如此之pKa,可形成耐摩擦性更優異的表面處理層,且表面處理劑之保存安定性會提高。
上述低級氟烷基醇較佳係一元醇。
上述低級氟烷基醇較佳係下述式所示的氟烷基醇,
CRf4 n4H3-n4-OH〔式中,
Rf4為碳數1至3之全氟烷基,
n4為1至3之整數〕。
在較佳態樣中,上述低級氟烷基醇係碳數1至6,較佳係2至6,更佳係2至4,特佳係3之氟烷基醇。
在較佳態樣中,上述低級氟烷基醇係下述式所示的氟烷基醇,
CRf4 n4H3-n4-OH〔式中,
Rf4為碳數1至3之全氟烷基,
n4為1至3之整數;
碳數之合計為2至6,較佳係2至4,更佳係3〕。
在特佳的態樣中,上述低級氟烷基醇為六氟丙醇、或六氟異丙醇。
相對於上述含有氟聚醚基的矽烷化合物100質量份,低級氟烷基醇之含量可為30質量份以下,較佳係可為25質量份以下,更佳係可為20質量份以下,例如可為15質量份以下或10質量份以下。又,相對於上述含有氟聚醚基的矽烷化合物100質量份,低級氟烷基醇之含量較佳係可為0.01質量份以上,更佳係可為0.1質量份以上,又更佳係可為1.0質量份以上,再更佳係可為3.0質量份以上,特佳係可為10質量份以上。本揭示之表面處理劑係藉由含有如此量之低級氟烷基醇,可形成耐摩擦性更高的表面處理層。
在較佳態樣中,相對於上述含有氟聚醚基的矽烷化合物100質量份,低級氟烷基醇之含量可為0.01至30質量份,較佳可為0.1至20質量份,更佳可為3.0至20質量份,又更佳可為10至20質量份。
相對於表面處理劑整體,上述低級氟烷基醇之含量為0.5至10.0質量%。本揭示之表面處理劑係因依上述含量包含上述醯胺化合物,而可形成具有高的耐磨損性之表面處理層。
本揭示之表面處理劑係因含有上述含有氟聚醚基的矽烷化合物,而可對表面處理層賦予撥水撥油性,並因含有上述低級氟烷基醇,而可對表面處理層賦予高的耐磨損性。
本揭示之表面處理劑係可包含:溶劑、可被理解為含氟油之(非反應性之)氟聚醚化合物,較佳係全氟(聚)醚化合物(以下統稱為「含氟油」)、可被理解為聚矽氧油之(非反應性之)聚矽氧化合物(以下稱為「聚矽氧油」)、醇類、相容劑、觸媒、界面活性劑、聚合抑制劑、敏化劑等。
上述溶劑可列舉例如:己烷、環己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、礦油精等脂肪族烴類;苯、甲苯、二甲苯、萘、溶劑油等芳香族烴類;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丙酯、乙酸異丁酯、乙酸溶纖劑、丙二醇甲基醚乙酸酯、乙酸卡必醇、草酸二乙酯、丙酮酸乙酯、2-羥基丁酸乙酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、2-羥基異丁酸甲酯、2-羥基丁酪酸乙酯等酯類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、2-己酮、環己酮、甲基胺基酮、2-庚酮等酮類;乙基溶纖劑、甲基溶纖劑、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丁基醚乙酸酯、二丙二醇二甲基醚、乙二醇單烷基醚等甘醇醚類;甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第三丁醇、第二丁醇、3-戊醇、辛醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、第三戊醇等醇類;乙二醇、丙二醇等甘醇類;四氫呋喃、四氫哌喃、二烷等環狀醚類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺類;甲基溶纖劑、溶纖劑、異丙基溶纖劑、丁基溶纖劑、二乙二醇單甲基醚等醚醇類;二乙二醇單乙基醚乙酸酯;1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷、1,2-二氯-1,1,2,2-四氟乙烷、二甲基亞碸、1,1-二氯-1,2,2,3,3-五氟丙烷(HCFC225)、ZEORORAH、HFE7100、HFE7200、HFE7300等含氟溶劑等。或者可列舉此等之2種以上的混合溶劑等。
就含氟油而言,並無特別限定,可列舉例如下述通式(3)所示的化合物(全氟(聚)醚化合物),
Rf5-(OC4F8)a’-(OC3F6)b’-(OC2F4)c’-(OCF2)d’-Rf6‧‧‧(3)
式中,Rf5表示可經1個以上之氟原子取代的碳數1至16之烷基(較佳係C1-16之全氟烷基),Rf6表示可經1個以上之氟原子取代的碳數1至16之烷基(較佳係C1-16全氟烷基)、氟原子或氫原子,Rf5及Rf6更佳係分別獨立地為C1-3全氟烷基。
a’、b’、c’及d’分別表示構成聚合物之主骨架的全氟(聚)醚之4種重複單元數,互相獨立地為0以上300以下之整數,且a’、b’、c’及d’之和至少為1,較佳係1至300,更佳係20至300。標註下標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。在此等重複單元之中,-(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,惟較佳係-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可為-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及(OCF2CF(CF3))-之任一者,較佳係-(OCF2CF2CF2)-。-(OC2F4)-可為-(OCF2CF2)-及(OCF(CF3))-之任一者,惟較佳係-(OCF2CF2)-。
就上述通式(3)所示的全氟(聚)醚化合物之例而言,可列舉以下之通式(3a)及(3b)之任一者所示的化合物(可為1種或2種以上之混合物)。
Rf5-(OCF2CF2CF2)b”-Rf6‧‧‧(3a)
Rf5-(OCF2CF2CF2CF2)a”-(OCF2CF2CF2)b”-(OCF2CF2)c”-(OCF2)d”-Rf6‧‧‧(3b)
在此等式中,Rf5及Rf6係如上述;在式(3a)中,b”為1以上100以下之整數;在式(3b)中,a”及b”分別獨立地為0以上30以下之整數,c”及d”分別獨立地為1以上300以下之整數。標註下標a”、b”、c”、d”並以括弧括起來之各重複單元之存在順序在式中為任意。
又,從另一觀點而言,含氟油可為通式Rf3-F(式中,Rf3為C5-16全氟烷基)所示的化合物。又,亦可為氯三氟乙烯寡聚物。
上述含氟油可具有500至10000之平均分子量。含氟油之分子量係可使用GPC而測定。
相對於本揭示之表面處理劑,含氟油係可包含例如0.01至50質量%,較佳係可包含0.1至30質量%,例如可包含1至15質量%。
在一態樣中,本揭示之表面處理劑係實質上不含有含氟油。所謂實質上不含有含氟油係指完全不含有含氟油、或可含有極微量之含氟油。
在一態樣中,可使含氟油之平均分子量大於含有氟聚醚基的矽烷化合物之平均分子量。藉由設為如此之平均分子量,尤其在藉由真空蒸鍍法形成表面處理層時,可得到更優異的耐磨損性與表面平滑性。
在一態樣中,可使含氟油之平均分子量小於含有氟聚醚基的矽烷化合物之平均分子量。藉由設為如此之平均分子量,可抑制由該化合物所得到的表面處理層之透明性的降低,並形成具有高的耐磨損性及高的表面平滑性之硬化物。
含氟油係有助於提高由本揭示之表面處理劑所形成的層之表面平滑性。
就上述聚矽氧油而言,可使用例如矽氧烷鍵為2,000以下的直鏈狀或環狀之聚矽氧油。直鏈狀之聚矽氧油可為所謂之直鏈聚矽氧油及改性聚矽氧油。直鏈聚矽氧油係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。改性聚矽氧油係可列舉使直鏈聚矽氧油經烷基、芳烷基、聚醚、高級脂肪
酸酯、氟烷基、胺基、環氧基、羧基、醇等而改性者。環狀之聚矽氧油可列舉例如環狀二甲基矽氧烷油等。
在本揭示之表面處理劑中,相對於上述本揭示之含有氟聚醚基的矽烷化合物之合計100質量份(2種以上時係此等之合計,以下亦同),該聚矽氧油係可包含例如0至300質量份,較佳係50至200質量份。
聚矽氧油係有助於提升表面處理層之表面平滑性。
就上述醇類而言,例如為碳數1至6之非氟醇,可列舉例如甲醇、乙醇、異丙醇、第三丁醇等。藉由將此等醇類添加至表面處理劑中,而提升表面處理劑之安定性,又,使含有全氟聚醚基的矽烷化合物與溶劑之相容性獲得改善。
上述相容劑係可列舉2,2,2-三氟乙醇、2,2,3,3,3-五氟-1-丙醇或2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇等經氟取代之醇,較佳係末端為CF2H之經氟取代之醇、1,3-雙(三氟甲基)苯等經氟取代之芳基,較佳係經氟取代之苯等。
上述觸媒係可列舉酸(例如乙酸、三氟乙酸等)、鹼(例如氨、三乙基胺、二乙基胺等)、過渡金屬(例如Ti、Ni、Sn等)等。
觸媒係促進本揭示之含有氟聚醚基的矽烷化合物之水解及脫水縮合,並促進由本揭示之表面處理劑所形成的層之形成。
就其他成分而言,除了上述者以外,尚可列舉例如: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。
本揭示之表面處理劑係可含浸於多孔質物質(例如多孔質之陶瓷材料)、金屬纖維(例如使鋼綿固定成棉狀者)而製成顆粒。該顆粒係例如可使用於真空蒸鍍。
本揭示之表面處理劑中,除了上述成分以外,就雜質而言,例如可含有微量之Pt、Rh、Ru、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷、三苯基膦、NaCl、KCl、矽烷之縮合物等。
以下,說明有關本揭示之物品。
本揭示之物品係包含:基材;以及該基材表面上之由本揭示之表面處理劑所形成之層(表面處理層)。
本揭示中可使用的基材係例如可由玻璃、樹脂(可為天然或合成樹脂,例如一般的塑膠材料)、金屬、陶瓷、半導體(矽、鍺等)、纖維(織物、不織布等)、毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等、建築構件等衛生用品、任意之適合的材料所構成。
例如,在要製造的物品為光學構件時,構成基材表面的材料可為光學構件用材料,例如玻璃或透明塑膠等。又,在要製造的物品為光學構件時,可於基材之表面(最外層)形成某種層(或膜),例如硬塗層或抗反射層等。抗反射層係可使用單層抗反射層及多層抗反射層之任一者。可使用於抗反射層中的無機物之例係可列舉SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、Ta3O5,Nb2O5、HfO2、Si3N4、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等。此等無機物係可單獨使用,或可組合此等之2種以上(例如形成為混合物)而使用。在設為多層抗反射層時,在其最外層係以使用SiO2及/或SiO為佳。在要製造的物品為觸控面板用之光學玻璃構件時,可於基材(玻璃)之表面的一部分具有透明
電極,例如使用氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅等而成之薄膜。又,基材係依照其具體的規格等而可具有絕緣層、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。
上述基材之形狀並無特別限定,例如可為板狀、膜、其他形態。又,要形成表面處理層的基材之表面區域,只要為基材表面之至少一部分即可,可依照要製造的物品之用途及具體的規格等而適當決定。
在一態樣中,就該基材而言,至少其表面部分可為由原本具有羥基之材料所構成者。該材料係可列舉玻璃,又,可列舉在表面形成有自然氧化膜或熱氧化膜的金屬(尤其卑金屬)、陶瓷、半導體等。或者如樹脂般即使具有羥基但亦不充分時或原本即不具有羥基時,可藉由對基材施予某種前處理,而對基材表面導入或增加羥基。該前處理之例係可列舉電漿處理(例如電暈放電)或離子束照射。為了可在基材表面導入或增加羥基並能使基材表面清淨化(去除異物等),而亦適合利用電漿處理。又,該前處理之另一例係可列舉如下的方法:使具有碳-碳不飽和鍵結基之界面吸附劑藉由LB法(Langmuir-Blodgett法,亦即朗謬-布洛傑法)或化學吸附法等,而在基材表面預先以單分子膜之形態形成,然後在包含氧或氮等的環境下使不飽和鍵進行開裂的方法。
在另一態樣中,就該基材而言,至少其表面部分可為由具有1個以上之另一反應性基(例如Si-H基)的聚矽氧化合物、或包含烷氧基矽烷之材料所構成者。
在較佳態樣中,上述基材為玻璃。該玻璃係以藍寶石玻璃、鈉鈣玻璃、鹼鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸玻璃、無鹼玻璃、結晶玻璃、石英玻璃為佳,以
經化學強化之鈉鈣玻璃、經化學強化之鹼鋁矽酸鹽玻璃、及經化學鍵結之硼矽酸玻璃為特佳。
本揭示之物品可在上述基材之表面形成上述本揭示的表面處理劑之層,並將該層依需要而進行後處理,藉此,可由本揭示之表面處理劑來形成層,據以製造。
本揭示之表面處理劑之層形成,係可藉由對基材之表面以被覆該表面之方式來應用上述表面處理劑而實施。被覆方法並無特別限定。例如可使用濕潤被覆法及乾燥被覆法。
濕潤被覆法之例子係可列舉浸漬塗敷、旋轉塗敷、流動塗敷、噴灑塗敷、輥塗敷、凹版塗敷及類似之方法。
乾燥被覆法之例子係可列舉蒸鍍(通常為真空蒸鍍)、濺鍍、CVD及類似之方法。蒸鍍法(通常為真空蒸鍍法)之具體例係可列舉使用電阻加熱、電子束、微波等高頻加熱、離子束及類似之方法。CVD方法之具體例係可列舉電漿-CVD、光學CVD、熱CVD及類似之方法。
再者,亦可依據常壓電漿法來進行被覆。
使用濕潤被覆法時,本揭示之表面處理劑可經溶劑稀釋後應用於基材表面。從本揭示之組成物的安定性及溶劑之揮發性的觀點而言,較佳係使用下列溶劑:碳數5至12之全氟脂肪族烴(例如全氟己烷、全氟甲基環己烷及全氟-1,3-二甲基環己烷);聚氟芳香族烴(例如雙(三氟甲基)苯);聚氟脂肪族烴(例如C6F13CH2CH3(例如旭硝子股份有限公司製之ASAHIKLIN(註冊商標)AC-6000)、1,1,2,2,3,3,4-七氟環戊烷(例如日本ZEON股份有限公司製之ZEORORA(註冊商標)H);氫氟醚(HFE)(例如全氟丙基甲基醚(C3F7OCH3)(例如住友3M股份有限公
司製之Novec(商標)7000)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)(例如住友3M股份有限公司製之Novec(商標)7100)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)(例如住友3M股份有限公司製之Novec(商標)7200)、全氟己基甲基醚(C2F5CF(OCH3)C3F7)(例如住友3M股份有限公司製之Novec(商標)7300)等烷基全氟烷基醚(全氟烷基及烷基可為直鏈或分支狀)、或者CF3CH2OCF2CHF2(例如旭硝子股份有限公司製之ASAHIKLIN(註冊商標)AE-3000))等。此等溶劑係可單獨使用、或作為2種以上之混合物而使用。其中,以氫氟醚為佳,以全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)及/或全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)為特佳。
使用乾燥被覆法時,本揭示之表面處理劑可直接供給至乾燥被覆法,或可經上述溶劑稀釋後再供給至乾燥被覆法。
表面處理劑之層形成,較佳係以在層中使本揭示之表面處理劑與用於水解及脫水縮合之觸媒一起存在之方式來實施。簡便上,在使用濕潤被覆法時,係在將本揭示之表面處理劑經溶劑稀釋後且即將應用於基材表面之前,可在本揭示之表面處理劑之稀釋液中添加觸媒。在使用乾燥被覆法時,可使「經添加觸媒後之本揭示的表面處理劑」直接進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理,或者使用在鐵或銅等金屬多孔體中含浸「經添加觸媒後的本揭示之表面處理劑」而成的顆粒狀物質來進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理。
觸媒係可使用任意之適合的酸或鹼。酸觸媒係可使用例如乙酸、甲酸、三氟乙酸等。又,鹼觸媒係可使用例如氨、有機胺類等。
本揭示之物品所含有的表面處理層係具有高的耐磨損性兩者。又,上述表面處理層除了具有高的耐磨損性以外,雖依使用之表面處理劑的組成而定,惟亦可具有撥水性、撥油性、防污性(例如防止指紋等污垢的附著)、防水
性(防止水滲入電子構件等)、表面平滑性(或潤滑性,例如指紋等污垢的擦除性、或對手指之優異觸感)、耐化學藥品性等,可適合用來作為功能性薄膜。
因此,再者,本揭示亦有關於在最外層具有上述表面處理層之光學材料。
就光學材料而言,除了後述例示之顯示器等相關的光學材料以外,較佳係尚可列舉各式各樣的光學材料:例如,在陰極線管(CRT;例如,個人電腦監視器)、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)、場發射顯示器(FED;Field Emission Display)等顯示器或其等的顯示器之保護板、或在其等之表面經施予抗反射膜處理者。
本揭示之物品並無特別限定,可為光學構件。光學構件之例係可列舉如下者:眼鏡等的透鏡;PDP、LCD等顯示器的前面保護板、抗反射板、偏光板、防眩板;行動電話、行動資訊終端等機器之觸控板片;藍光(Blu-ray(註冊商標))光碟、DVD光碟、CD-R、MO等光碟的光碟面;光纖;鐘錶之顯示面等。
又,本揭示之物品可為醫療機器或醫療材料。
上述層之厚度並無特別限定。在為光學構件之情形時,從光學性能、耐磨損性及防污性之觀點而言,較佳係上述層之厚度為1至50nm、1至30nm,較佳係1至15nm之範圍。
以上詳述了本揭示之物品。又,本揭示之物品及物品之製造方法等並不限定於上述所例示者。
[實施例]
以下,在實施例中說明有關本揭示之物品,惟本揭示係不受以下之實施例所限定。又,在本實施例中,構成氟聚醚之重複單元的存在順序為任意,以下所示的化學式係表示平均組成。
準備下述化合物作為含有氟聚醚基的矽烷化合物。
(m≒21、n≒35)(又,平均組成係含有0.27個(CF2CF2CF2CF2O)之重複單元及0.42個(CF2CF2CF2O)之重複單元,惟由於為微量故予以省略。又,含有3.2%的在兩末端具有-C(CH2CH2CH2Si(OCH3)3)之化合物,惟由於為微量故予以省略)。
(m≒26、n≒24)(又,平均組成係含有1.32個(CF2CF2CF2CF2O)之重複單元及0.70個(CF2CF2CF2O)之重複單元,惟由於為微量故予以省略。又,含有8.0%的在兩末端具有-N(CH2CH2CH2Si(OCH3)3)2之化合物,惟由於為微量故予以省略)。
(n≒20、t=1至6,平均約為3)
化合物(D):CF3(OCF2CF2)m(OCF2)nOCF3
(m≒22、n≒21)
(稀釋液之調製)
就含有氟聚醚基的矽烷化合物之稀釋劑(X)而言,係使上述化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及化合物(D)分別溶解於氫氟醚(3M公司製、NOVEC HFE-7200)成為濃度20質量%,而調製稀釋液(X1)、(X2)、(X3)及(X4)。
就醇之稀釋劑(Y)而言,係使五氟丙醇、六氟異丙醇、乙醇及異丙醇分別溶解於氫氟醚(3M公司製、NOVEC HFE-7200)成為濃度20質量%,而調製稀釋液(Y1)、(Y2)、(Y3)及(Y4)。
就含有氟聚醚基的矽烷化合物之稀釋劑(X)而言,係使上述化合物(A)、化合物(B)、化合物(C)及化合物(D)分別溶解於氫氟醚(3M公司製、NOVEC HFE-7200)成為濃度0.1質量%,而調製稀釋液(X5)、(X6)、(X7)及(X8)。
就醇之稀釋劑(Y)而言,係使五氟丙醇、六氟異丙醇、乙醇及異丙醇分別溶解於氫氟醚(3M公司製、NOVEC HFE-7200)成為濃度0.1質量%,而調製稀釋液(Y5)、(Y6)、(Y7)及(Y8)。
(表面處理劑之調製1)
依下述表1所示的比率混合稀釋液(X)及稀釋液(Y),而調製表面處理劑1至9。表面處理劑1至5為實施例,表面處理劑6至9為比較例。
(表面處理層之形成)
將上述所調製的表面處理劑1至9分別真空蒸鍍於化學強化玻璃(CORNING公司製、Gorilla Glass、厚度0.7mm)上。真空蒸鍍法之條件係電阻加熱式蒸鍍機(SHINCRON製)、腔室大小1,900mm 、真空度5.0E-05、電流值240A、電壓10V、基材溫度40℃。其次,使經蒸鍍之化學強化玻璃靜置在溫度150℃之環境下30分鐘,然後放置冷卻至室溫,在玻璃基材上形成表面處理層。
(表面處理層之特性評定)
如下述般評定所得到的表面處理層之特性。結果呈示於下述表2中。
<靜態接觸角>
(初期評定)
就初期評定而言,在形成表面處理層之後,在該表面尚未有任何接觸之狀態,測定水之靜態接觸角。
(耐SW磨損性試驗)
SW:(Bonstar鋼綿,#0000)
接地面積:10mm
移動距離(單程):60mm
移動速度:60循環/分鐘
荷重:1kgf
(表面處理劑之調製2)
依下述表3所示的比率混合稀釋液(X)及稀釋液(Y),而調製表面處理劑10至16。表面處理劑10至12為實施例,表面處理劑13至16為比較例。
(表面處理層之形成2)
在將基材玻璃以電漿洗淨到水接觸角成為10°以下之後,以2流體噴嘴以48g/m2之塗佈量在玻璃上塗佈稀釋液。塗佈後,在150℃進行30分鐘之時效處理(aging process),形成表面處理層。
(表面處理層之特性評定)
與上述同樣地評定所得到的表面處理層之特性。結果呈示於下述表4中。
[產業上之可利用性]
本揭示之物品係可適合利用來作為各種各樣的用途,例如觸控面板等的光學構件。
Claims (27)
- 一種表面處理劑,係包含:含有氟聚醚基的矽烷化合物,以及低級氟烷基醇;其中,相對於前述含有氟聚醚基的矽烷化合物100質量份,該低級氟烷基醇之含量為30質量份以下。
- 如請求項1所述之表面處理劑,其中,前述含有氟聚醚基的矽烷化合物係下述式(1)或(2)所示的至少1種含有氟聚醚基的矽烷化合物,R F1 α -X A -R Si β (1)R Si γ -X A -R F2 -X A -R Si γ (2)式中,RF1在每次出現時分別獨立地為Rf1-RF-Oq-;RF2為-Rf2 p-RF-Oq-;Rf1在每次出現時分別獨立地為可經1個以上之氟原子取代的C1-16烷基;Rf2係可經1個以上之氟原子取代的C1-6伸烷基;RF在每次出現時分別獨立地為2價氟聚醚基;p為0或1;q在每次出現時分別獨立地為0或1;RSi在每次出現時分別獨立地為1價基,其包含鍵結有羥基、水解性基、氫原子或1價有機基的Si原子;至少1個RSi係1價基,其包含鍵結有羥基或水解性基的Si原子;XA分別獨立地為單鍵或2至10價有機基;α為1至9之整數;β為1至9之整數;γ分別獨立地為1至9之整數。
- 如請求項2所述之表面處理劑,其中,Rf1在每次出現時分別獨立地為C1-16全氟烷基,Rf2在每次出現時分別獨立地為C1-6全氟伸烷基。
- 如請求項2或3所述之表面處理劑,其中,RF在每次出現時分別獨立地為下列式所示的基,-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-式中,RFa在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,a、b、c、d、e及f分別獨立地為0至200之整數,且a、b、c、d、e及f之和為1以上,標註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;惟,當全部之RFa為氫原子或氯原子時,a、b、c、e及f之至少1者為1以上。
- 如請求項4所述之表面處理劑,其中,RFa為氟原子。
- 如請求項2或3所述之表面處理劑,其中,RF在每次出現時分別獨立地為下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的基,-(OC3F6)d-(OC2F4)e- (f1)式中,d為1至200之整數,e為0或1;-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)式中,c及d分別獨立地為0至30之整數;e及f分別獨立地為1至200之整數;c、d、e及f之和為10至200之整數;標註下標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;-(R6-R7)g- (f3)式中,R6為OCF2或OC2F4;R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12中之基,或為選自此等基中的2或3個基的組合;g為2至100之整數;-(R6-R7)g-Rr-(R7’-R6’)g’- (f4)式中,R6為OCF2或OC2F4;R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12中之基,或為獨立地選自此等基中的2或3個基的組合;R6’為OCF2或OC2F4;R7’為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12中之基,或為獨立地選自此等基中的2或3個基的組合;g為2至100之整數;g’為2至100之整數;Rr為式中,*表示鍵結位置;-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)式中,e為1以上200以下之整數,a、b、c、d及f分別獨立地為0以上200以下之整數,又,標註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;-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)式中,f為1以上200以下之整數,a、b、c、d及e分別獨立地為0以上200以下之整數,又,標註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。
- 如請求項2至6中任一項所述之表面處理劑,其中,RSi為下述式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基,-SiR 11 n1 R 12 3-n1 (S2)-SiR a1 k1 R b1 l1 R c1 m1 (S3)-CR d1 k2 R e1 l2 R f1 m2 (S4)-NR g1 R h1 (S5)式中,R11在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;R12在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;n1在每個(SiR11 n1R12 3-n1)單元中分別獨立地為0至3之整數;X11在每次出現時分別獨立地為單鍵或2價有機基;R13在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;t在每次出現時分別獨立地為2以上之整數;R14在每次出現時分別獨立地為氫原子、鹵素原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;R15在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子、碳數1至6之伸烷基或碳數1至6之伸烷基氧基;Ra1在每次出現時分別獨立地為-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;Z1在每次出現時分別獨立地為氧原子或2價有機基;R21在每次出現時分別獨立地為-Z1’-SiR21’ p1’R22’ q1’R23’ r1’;R22在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;R23在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;p1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;q1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;r1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;在SiR21 p1R22 q1R23 r1單元中,p1、q1及r1之合計為3;Z1’在每次出現時分別獨立地為氧原子或2價有機基;R21’在每次出現時分別獨立地為-Z1”-SiR22” q1”R23” r1”;R22’在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;R23’在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;p1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;q1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;r1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;在SiR21’ p1’R22’ q1’R23’ r1’單元中,p1’、q1’及r1’之合計為3;Z1”在每次出現時分別獨立地為氧原子或2價有機基;R22”在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;R23”在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;q1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;r1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;在SiR22” q1”R23”r1”單元中,q1”及r1”之合計為3;Rb1在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;Rc1在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;k1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;l1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;m1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;在SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1單元中,k1、l1及m1之合計為3;Rd1在每次出現時分別獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;Z2在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;R31在每次出現時分別獨立地為-Z2’-CR32’ q2’R33’ r2’;R32在每次出現時分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;R33在每次出現時分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;p2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;q2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;r2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;在SiR31 p2R32 q2R33 r2單元中,p2、q2及r2之合計為3;Z2’在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;R32’在每次出現時分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;R33’在每次出現時分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;q2’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;r2’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;在SiR32’ q2’R33’ r2’單元中,q2’及r2’之合計為3;Z3在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;R34在每次出現時分別獨立地為羥基或水解性基;R35在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價有機基;n2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;Re1在每次出現時分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;Rf1在每次出現時分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;k2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;l2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;m2在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;在CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2單元中,k2、l2及m2之合計為3;Rg1及Rh1在每次出現時分別獨立地為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1、-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;Z4在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;惟,在式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)及(S5)中,至少存在1個鍵結有羥基或水解性基的Si原子。
- 如請求項2至7中任一項所述之表面處理劑,其中,α、β及γ為1。
- 如請求項7或8所述之表面處理劑,其中,RSi為式(S3)、(S4)或(S5)。
- 如請求項7至9中任一項所述之表面處理劑,其中,RSi為式(S3)。
- 如請求項7所述之表面處理劑,其包含:RSi為式(S1)之含有氟聚醚基的矽烷化合物,以及RSi為式(S3)、(S4)或(S5)之含有氟聚醚基的矽烷化合物。
- 如請求項7所述之表面處理劑,其包含:RSi為式(S1)之含有氟聚醚基的矽烷化合物,以及RSi為式(S3)之含有氟聚醚基的矽烷化合物。
- 如請求項7所述之表面處理劑,其包含:RSi為式(S1)之含有氟聚醚基的矽烷化合物,以及RSi為式(S4)之含有氟聚醚基的矽烷化合物。
- 如請求項1至13中任一項所述之表面處理劑,其中,相對於前述含有氟聚醚基的矽烷化合物100質量份,前述低級氟烷基醇之含量為0.1至20質量份。
- 如請求項1至14中任一項所述之表面處理劑,其中,相對於前述含有氟聚醚基的矽烷化合物100質量份,前述低級氟烷基醇之含量為3.0至20質量份。
- 如請求項1至15中任一項所述之表面處理劑,其中,前述低級氟烷基醇係pKa為15.0以下之氟烷基醇。
- 如請求項1至16中任一項所述之表面處理劑,其中,前述低級氟烷基醇係pKa為5.0至15.0之氟烷基醇。
- 如請求項1至17中任一項所述之表面處理劑,其中,前述低級氟烷基醇係下述式所示的氟烷基醇,CRf4 n4H3-n4-OH式中,Rf4為碳數1至3之全氟烷基,n4為1至3之整數。
- 如請求項1至18中任一項所述之表面處理劑,其中,前述低級氟烷基醇為碳數1至6之氟烷基醇。
- 如請求項1至19中任一項所述之表面處理劑,其中,前述低級氟烷基醇為六氟丙醇、或六氟異丙醇。
- 如請求項1至20中任一項所述之表面處理劑,其更含有:選自含氟油、聚矽氧油及觸媒中之1種以上之其他成分。
- 如請求項1至21中任一項所述之表面處理劑,其更包含:溶劑。
- 如請求項1至22中任一項所述之表面處理劑,其係作為防污性塗敷劑或防水性塗敷劑使用。
- 一種顆粒,係含有:請求項1至23中任一項所述之表面處理劑。
- 一種物品,係包含:基材;以及該基材上之由請求項1至23中任一項所述之表面處理劑所形成的層。
- 如請求項24所述之物品,其中,前述基材為玻璃基材。
- 如請求項25所述之物品,其係光學構件。
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