TW202423685A - 包含表面處理層之物品 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種包含玻璃、及由下述式所表示之化合物形成之表面處理層的物品,
R1-X1-RSi (1)
[式中:R1為直鏈之C11-36烷基,X1為單鍵、或包含-CO-、-COO-、-NR2-、-CONR2-、-OCONR2-、-NR2-CO-NR2-、-O-或-S-之2價基,R2為氫原子或C1-6烷基,RSi為包含鍵結有羥基或水解性基之Si原子之1價基。]
Description
本揭示是有關於一種包含表面處理層的物品。
已知某種矽烷化合物若用於基材之表面處理,則可提供優異之撥水撥油性(專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻1:專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2019-44179號公報
本發明之目的在於提供一種具備具有更高摩擦耐久性之表面處理層之物品。
本揭示包含下述態樣。
[1]一種包含玻璃、及由下述式(1)所表示之化合物形成之表面處理層的物品,
R1-X1-RSi (1)
式中:
R1為直鏈之C11-36烷基,
X1為單鍵、或包含-CO-、-COO-、-NR2-、-CONR2-、-OCONR2-、-NR2-CO-NR2-、-O-或-S-的2價基,
R2為氫原子或C1-6烷基,
RSi為包含鍵結有羥基或水解性基的Si原子的1價基。
[2]如上述[1]所述之物品,其中R1為直鏈之C17-36烷基。
[3]如上述[1]或[2]所述之物品,其中RSi為下述式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)所表示之基,
- SiR11 n1R12 3-n1 (S1)
- SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1 (S2)
- CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S3)
- NRg1Rh1 (S4)
式中:
R11分別獨立地為羥基或水解性基;
R12分別獨立地為氫原子或1價有機基;
n1為1至3之整數;
Ra1分別獨立地為-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1分別獨立地為氧原子或2價有機基;
R21分別獨立地為-Z1'-SiR21' p1'R22' q1'R23' r1';
R22分別獨立地為羥基或水解性基;
R23分別獨立地為氫原子或1價有機基;
p1分別獨立地為0至3之整數;
q1分別獨立地為0至3的整數;
r1分別獨立地為0至3的整數;
Z1'分別獨立地為氧原子或2價有機基;
R21'分別獨立地為-Z1"-SiR22 "q1"R23" r1";
R22'分別獨立地為羥基或水解性基;
R23'分別獨立地為氫原子或1價有機基;
p1'分別獨立地為0至3之整數;
q1'分別獨立地為0至3的整數;
r1'分別獨立地為0至3的整數;
Z1"分別獨立為氧原子或2價有機基;
R22"分別獨立為羥基或水解性基;
R23"分別獨立地為氫原子或1價有機基;
q1"分別獨立為0至3之整數;
r1"分別獨立為0至3之整數;
Rb1分別獨立地為羥基或水解性基;
Rc1分別獨立地為氫原子或1價有機基;
k1分別獨立地為0至3的整數;
l1分別獨立地為0至3的整數;
m1分別獨立地為0至3之整數;
Rd1分別獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R31分別獨立地為-Z2'-CR32' q2'R33' r2';
R32分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
p2分別獨立地為0至3之整數;
q2分別獨立地為0至3之整數;
r2分別獨立地為0至3之整數;
Z2'分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R32'分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33'分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
q2'分別獨立為0至3之整數;
r2'分別獨立地為0至3之整數;
Z3分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R34分別獨立地為羥基或水解性基;
R35分別獨立地為氫原子或1價有機基;
n2分別獨立地為0至3的整數;
Re1分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
k2分別獨立地為0至3之整數;
l2分別獨立地為0至3之整數;
m2分別獨立地為0至3之整數;
Rg1及Rh1分別獨立地為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1、-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
其中,式(S2)、式(S3)及式(S4)中,存在至少一個鍵結有羥基或水解性基的Si原子。
[4]如上述[1]至[3]中任一項所述之物品,其中前述水解性基為-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj、或-NCO,該等式中,Rj表示經取代或未經取代之C1-4烷基。
[5]如上述[1]至[4]中任一項所述之物品,其中於前述玻璃與表面處理層之間包含含有氧化矽之中間層。
[6]如上述[5]所述之物品,其中前述中間層包含鹼金屬原子。
[7]如上述[6]所述之物品,其中前述鹼金屬原子的至少一部分為鈉。
[8]如上述[1]至[7]中任一項所述之物品,其中前述表面處理層之厚度為15nm以下。
[9]如上述[1]至[8]中任一項所述之物品,其中前述表面處理層係藉由以包含前述式(1)所表示之化合物及低分子之聚矽氧溶劑的表面處理劑對前述玻璃進行處理而形成。
[10]如上述[9]所述之物品,其中前述表面處理劑包含選自由R71OR72、R73 n8C6H6-n8、R74R75R76Si-(O-SiR77R78)m8-R79、及(OSiR77R78)m9表示之化合物之溶劑,
式中:
R71至R79分別獨立地為碳數1至10個的1價有機基,
m8為1至6之整數,
m9為4至8之整數,
n8為0至6之整數。
[11]如上述[10]所述之物品,其中前述溶劑為R74R75R76Si-(O-SiR77R78)m8-R79。
[12]如上述[10]或[11]所述之物品,其中前述溶劑為六甲基二矽氧烷、六乙基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、或十甲基環五矽氧烷。
[13]如上述[1]至[12]中任一項所述之物品,其中前述表面處理層係藉由對前述表面處理劑進行蒸鍍處理而形成。
[14]如上述[1]至[13]中任一項所述之物品,其係光學構件。
[15]一種式(1)所表示之化合物,
R1-X1-RSi (1)
式中:
R1為直鏈之C11-36烷基,
X1為單鍵、或包含-CO-、-COO-、-NR2-、-CONR2-、-OCONR2-、-NR2-CO-NR2-、-O-或-S-的2價基,
R2為氫原子或C1-6烷基,
RSi為包含鍵結有羥基或水解性基的Si原子的基。
[16]如上述[15]所述之化合物,其中R1為直鏈之C17-36烷基。
[17]如上述[15]或[16]所述之化合物,其中RSi為下述式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)所表示之基:
- SiR11 n1R12 3-n1 (S1)
- SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1 (S2)
- CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S3)
- NRg1Rh1 (S4)
式中:
R11分別獨立地為羥基或水解性基;
R12分別獨立地為氫原子或1價有機基;
n1為1至3之整數;
Ra1分別獨立地為-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1分別獨立地為氧原子或2價有機基;
R21分別獨立地為-Z1'-SiR21' p1'R22' q1'R23' r1';
R22分別獨立地為羥基或水解性基;
R23分別獨立地為氫原子或1價有機基;
p1分別獨立地為0至3之整數;
q1分別獨立地為0至3的整數;
r1分別獨立地為0至3的整數;
Z1'分別獨立地為氧原子或2價有機基;
R21'分別獨立地為-Z1"-SiR22" q1"R23" r1";
R22'分別獨立地為羥基或水解性基;
R23'分別獨立地為氫原子或1價有機基;
p1'分別獨立地為0至3之整數;
q1'分別獨立地為0至3的整數;
r1'分別獨立地為0至3的整數;
Z1"分別獨立為氧原子或2價有機基;
R22"分別獨立為羥基或水解性基;
R23"分別獨立地為氫原子或1價有機基;
q1"分別獨立為0至3之整數;
r1"分別獨立為0至3之整數;
Rb1分別獨立地為羥基或水解性基;
Rc1分別獨立地為氫原子或1價有機基;
k1分別獨立地為0至3的整數;
l1分別獨立地為0至3的整數;
m1分別獨立地為0至3之整數;
Rd1分別獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R31分別獨立地為-Z2'-CR32' q2'R33' r2';
R32分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
p2分別獨立地為0至3之整數;
q2分別獨立地為0至3之整數;
r2分別獨立地為0至3之整數;
Z2'分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R32'分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33'分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
q2'分別獨立為0至3之整數;
r2'分別獨立地為0至3之整數;
Z3分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R34分別獨立地為羥基或水解性基;
R35分別獨立地為氫原子或1價有機基;
n2分別獨立地為0至3的整數;
Re1分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
k2分別獨立地為0至3之整數;
l2分別獨立地為0至3之整數;
m2分別獨立地為0至3之整數;
Rg1及Rh1分別獨立地為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1、-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
其中,式(S2)、式(S3)及式(S4)中,存在至少一個鍵結有羥基或水解性基的Si原子。
[18]如上述[15]至[17]中任一項所述之化合物,其中前述水解性基為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、或-NCO,該等式中,Rh表示經取代或未經取代之C1-4烷基。
根據本發明,可提供一種具備具有更高之摩擦耐久性之表面處理層之物品。
如本文所用時,「1價有機基」意謂含有碳之1價基。作為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,意指於烴基之末端或分子鏈中具有1個以上之N、O、S、Si、醯胺、磺醯基、矽氧烷、羰基、羰氧基等之基。再者,於僅表示為「有機基」之情形時,意指1價有機基。又,所謂「2價有機基」意指含有碳之2價基。作為該2價有機基,例如可列舉自有機基進一步使1個氫原子脫離而成之2價基。3價以上之有機基亦同樣地意指使特定數量之氫原子自有機基脫離而成之基。
如本文所用時,「烴基」意謂含有碳及氫之基,且使氫原子自烴脫離。作為該烴基,並無特別限定,可列舉C1-20烴基,例如脂肪族烴基、芳香族烴基等。上述「脂肪族烴基」可為直鏈狀、支鏈狀或環狀之任一者,亦可為飽和或不飽和之任一者。烴基亦可含有1個以上之環結構。烴基可經1個以上之取代基取代。
如本文所用時,「烴基」之取代基不受特定限制,但例如為鹵素原子、可經1個以上之鹵素原子取代之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員環之不飽和雜環基,可列舉選自C6-10芳基及5至10員環之雜芳基中之1個以上之基。
如本文所用時,「基水解性基」意謂能夠接受水解反應之基,亦即能夠藉由水解反應自化合物之主骨架脫離之基。作為水解性基之例,可列舉:-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、或-NCO(該等式中,Rh表示經取代或未經取代之碳數1至4之烷基)等,較佳為-ORh(即烷氧基)。Rh的例子中包
含:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等未經取代的烷基;氯甲基等經取代之烷基。該等之中,較佳為烷基,尤佳為未經取代之烷基,更佳為甲基或乙基。
本發明之物品係包含玻璃、及由下述式(1)所表示之化合形成之表面處理層,
R1-X1-RSi (1)
[式中:
R1為直鏈之C11-36烷基,
X1為單鍵、或包含-CO-、-COO-、-NR2-、-CONR2-、-OCONR2-、-NR2-CO-NR2-、-O-或-S-的2價基,
R2為氫原子或C1-6烷基,
RSi為包含鍵結有羥基或水解性基的Si原子的1價基。]
本揭示的物品中所含的表面處理層具有高磨損耐久性及指紋擦拭性兩者。又,上述表面處理層亦取決於所使用之表面處理劑之組成,但可進一步具有撥水性、撥油性、防污性、防水性(防止水滲入至電子零件等)、表面光滑性(或潤滑性,例如對手指之優異之觸感)、耐化學品性等。
上述表面處理層之厚度並無特別限定,較佳為15nm以下,例如可為1至15nm、1至13nm、或1至10nm。
在一個態樣中,本揭示內容之物品可於玻璃與表面處理層之間包含含有氧化矽的中間層。藉由設置該中間層,玻璃與表面處理層之密接性提高,耐久性提高。
在一較佳態樣中,上述中間層除氧化矽以外,亦可包含鹼金屬原子。
作為上述鹼金屬原子,例如可列舉鋰、鈉、鉀等。上述鹼金屬原子較佳為鈉。
中間層之厚度並無特別限定,較佳為1至200nm,尤佳為1至20nm。藉由將中間層之厚度設為上述範圍之下限值以上,中間層之接著性之提高效果變得更大。
中間層中之鹼金屬原子濃度可利用各種表面分析裝置進行測定,例如TOF-SIMS、XPS、XRF等。
鹼金屬原子於中間層整體之總原子中所占之比率可藉由利用離子濺鍍之XPS深度方向分析而獲得,藉由交替地反覆進行利用XPS之測定與使用內置於XPS裝置之離子槍之利用離子濺鍍之表面之蝕刻而進行。
於中間層中,自與表面處理層相接之面起之深度為1nm以下之區域中之鹼金屬濃度之平均值係藉由利用離子濺鍍之TOF-SIMS(飛行時間型二次離子質量分析法)深度方向分析,獲得鹼金屬原子之濃度之深度方向分佈後,算出該分佈中之鹼金屬原子濃度之平均值而求出。利用離子濺鍍之TOF-SIMS深度方向分析係藉由交替重複利用TOF-SIMS之測定與利用內置於TOF-SIMS裝置之離子槍之離子濺鍍之表面之蝕刻而進行。
本發明之物品並無特別限定,可為光學構件。光學構件之實例包括:眼鏡等鏡片;PDP、LCD等之顯示器的前面保護板、防反射板、偏光板、防眩板;行動電話、行動資訊終端等機器之觸控面板片;藍光(Blu-ray(註冊商標))光碟、DVD光碟、CD-R、MO等光碟之光碟面;光纖;手錶的顯示面等。
又,本揭示之物品亦可為醫療機器或醫療材料。又,具有藉由本揭示而獲得之表面處理層之物品亦可為汽車內外裝構件。外裝材之實例包括:窗、燈罩、車外攝影機罩。內裝材之實例包括:面板蓋、導航系統觸控面板、裝飾內裝材。
R1為直鏈之C11-36烷基。
於一態樣中,於X1中鍵結於R1之原子為碳原子以外之原子之情形時,碳數之下限較佳為16,更佳為18,進一步更佳為19,例如可為21、或23。碳數之上限較佳為32,更佳為28,例如可為26或23。R1可較佳為直鏈之C18-36烷基,更佳為C18-23烷基。
於一態樣中,於X1中鍵結於R1之原子為碳原子之情形時,R1之碳數之下限較佳為15,更佳為17,進一步更佳為18,例如可為20、或22。碳數之上限較佳為31,更佳為27,例如可為25或22。R1可較佳為直鏈之C17-35烷基,更佳為C17-22烷基。
X1可視為將主要提供撥水性等功能的烷基部(R1)與提供與基材的結合能力的矽烷部(RSi)連結的連接子。因此,X1只要為可使式(1)所表示之化合物穩定地存在者,則並無特別限定。
X1為單鍵、或包含-CO-、-COO-、-NR2-、-CONR2-、-OCONR2-、-NR2-CO-NR2-、-O-或-S-之2價基,R2為氫原子或C1-6烷基。
R2中之C1-6烷基可為直鏈,亦可為支鏈。在一態樣中,C1-6烷基為直鏈。在另一態樣中,C1-6烷基為支鏈。上述C1-6烷基較佳為C1-4烷基,更佳為C1-3烷基,進一步更佳為甲基或乙基,特佳為甲基。
在一態樣中,R2為氫原子。
在一態樣中,X1為單鍵。
於另一態樣中,X1為包含-CO-、-COO-、-NR2-、-CONR2-、-OCONR2-、-NR2-CO-NR2-、-O-或-S-之2價基。
上述2價基較佳為下述式所表示之基:
-X11-X12-
[式中:
X11為-CO-、-COO-、-NR2-、-CONR2-、-OCONR2-、-NR2-CO-NR2-、-O-或-S-,
R2為氫原子或C1-6烷基,
X12為單鍵、或C1-6伸烷基。]
X11較佳為-CO-、-CONR2-或-OCONR2-。R2較佳為氫原子。
在一態樣中,X12為單鍵。
在另一態樣中,X12為或C1-6伸烷基。
X12中或C1-6伸烷基可為直鏈或支鏈。於一態樣中,上述C1-6伸烷基為直鏈。在另一態樣中,C1-6伸烷基為分支鏈。上述C1-6伸烷基較佳為C1-4伸烷基,更佳為C1-3伸烷基。
-X11-X12-較佳為-CO-、-CONR2-X12-。R2較佳為氫原子。X12較佳為C1-6伸烷基。
RSi為包含鍵結有羥基或水解性基的Si原子的1價基。
RSi較佳為下述式(S1)、(S2)、(S3)或(S4):
- SiR11 n1R12 3-n1 (S1)
- SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1 (S2)
- CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S3)
- NRg1Rh1 (S4)
[式中:
R11分別獨立地為羥基或水解性基;
R12分別獨立地為氫原子或1價有機基;
n1為1至3之整數;
Ra1分別獨立地為-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1分別獨立地為氧原子或2價有機基;
R21分別獨立地為-Z1'-SiR21' p1'R22' q1'R23 'r1';
R22分別獨立地為羥基或水解性基;
R23分別獨立地為氫原子或1價有機基;
p1分別獨立地為0至3之整數;
q1分別獨立地為0至3的整數;
r1分別獨立地為0至3的整數;
Z1'分別獨立地為氧原子或2價有機基;
R21'分別獨立地為-Z1"-SiR22" q1"R23" r1";
R22'分別獨立地為羥基或水解性基;
R23'分別獨立地為氫原子或1價有機基;
p1'分別獨立地為0至3之整數;
q1'分別獨立地為0至3的整數;
r1'分別獨立地為0至3的整數;
Z1"分別獨立為氧原子或2價有機基;
R22"分別獨立為羥基或水解性基;
R23"分別獨立地為氫原子或1價有機基;
q1"分別獨立為0至3之整數;
r1"分別獨立為0至3之整數;
Rb1分別獨立地為羥基或水解性基;
Rc1分別獨立地為氫原子或1價有機基;
k1分別獨立地為0至3的整數;
l1分別獨立地為0至3的整數;
m1分別獨立地為0至3之整數;
Rd1分別獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R31分別獨立地為-Z2'-CR32' q2'R33' r2';
R32分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
p2分別獨立地為0至3之整數;
q2分別獨立地為0至3之整數;
r2分別獨立地為0至3之整數;
Z2'分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R32'分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33'分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
q2'分別獨立為0至3之整數;
r2'分別獨立地為0至3之整數;
Z3分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
R34分別獨立地為羥基或水解性基;
R35分別獨立地為氫原子或1價有機基;
n2分別獨立地為0至3的整數;
Rc1分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;
k2分別獨立地為0至3之整數;
l2分別獨立地為0至3之整數;
m2分別獨立地為0至3之整數;
Rg1及Rh1分別獨立地為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1、-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;
其中,式(S2)、式(S3)及式(S4)中,存在至少一個鍵結有羥基或水解性基的Si原子。]
R11分別獨立地為羥基或水解性基。
R11較佳為分別獨立地為水解性基。
R11較佳為分別獨立地為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、或-NCO(該些式中,Rh表示經取代或未經取代的C1-4烷基),更佳為-ORh(即烷氧基)。作為Rh,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;氯甲基等取代烷基。該等之中,較佳為烷基,尤佳為未經取代之烷基,更佳為甲基或乙基。在一態樣中,Rh為甲基,在另一態樣中,Rh為乙基。
R12分別獨立地為1價有機基。該1價有機基為上述水解性基以外的1價有機基。
於R12中,1價有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,進一步更佳為甲基。
上述式中,n1為1至3之整數,較佳為2至3之整數,更佳為3。
Ra1分別獨立地為-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1。
Z1分別獨立地為氧原子或2價有機基。再者,以下記載為Z1之結構係以右側鍵結於(SiR21 p1R22 q1R23 r1)。
在一較佳態樣中,Z1為2價有機基。
在一較佳態樣中,Z1不包含與Z1所鍵結之Si原子形成矽氧烷鍵者。較佳地,在式(S2)中,(Si-Z1-Si)不包含矽氧烷鍵。
Z1較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z1-O-(CH2)z2-(式中,z1為0至6之整數,例如1至6之整數,z2為0至6之整數,例如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1至6之整數,z4為0至6之整數,例如1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈或支鏈,但較佳為直鏈。此等基可例如經1個以上之選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之取代基取代,但較佳為未經取代。
在一較佳態樣中,Z1為C1-6伸烷基或-(CH2)z3-伸苯基-(CH2)z4-,較佳為-伸苯基-(CH2)z4-。
在另一較佳態樣中,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-。
R21分別獨立地為-Z1'-SiR21' p1'R22' q1'R23' r1'。
Z1'分別獨立地為氧原子或2價有機基。再者,以下記載為Z1'之結構係以右側鍵結於(SiR21' p1'R22' q1'R23' r1')。
在一較佳態樣中,Z1'為2價有機基。
在一較佳態樣中,Z1'不包含與Z1'所鍵結之Si原子形成矽氧烷鍵者。較佳地,在式(S2)中,(Si-Z1'-Si)不包含矽氧烷鍵。
Z1'較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z1'-O-(CH2)z2'-(式中,z1'為0至6之整數,例如1至6之整數,z2'為0至6之整數,例如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1至6之整數,z4'為0至6之整數,例如1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈或支鏈,但較佳為直鏈。此等基可例如經1個以上餐選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之取代基取代,但較佳為未經取代。
在一較佳態樣中,Z1'為C1-6伸烷基或-(CH2)z3'-伸苯基-(CH2)z4'-,較佳為-伸苯基-(CH2)z4'-。
在另一較佳態樣中,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'分別獨立為-Z1"-SiR22" q1"R23" r1"。
上述Z1"分別獨立為氧原子或2價有機基。再者,以下記載為Z1"之結構係以右側鍵結於(SiR22" q1"R23" r1")。
在一較佳態樣中,Z1"為2價有機基。
在一較佳態樣中,Z1"不包含與Z1"所鍵結之Si原子形成矽氧烷鍵者。較佳地,在式(S2)中,(Si-Z1"-Si)不包含矽氧烷鍵。
Z1"較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z1"-O-(CH2)z2"-(式中,z1"為0至6之整數,例如1至6之整數,z2"為0至6之整數,例如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1至6之整數,z4"為0至6之整數,例如1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈或支鏈,但較佳為直鏈。此等基可例如經1個以上之選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之取代基取代,但較佳為未經取代。
在一較佳態樣中,Z1"為C1-6伸烷基或-(CH2)z3"-伸苯基-(CH2)z4"-,較佳為-伸苯基-(CH2)z4"-。Z1"為該基時,耐光性特別是耐紫外線性可更高。
在另一較佳態樣中,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"分別獨立為羥基或水解性基。
上述R22"較佳為分別獨立為水解性基。
上述R22"較佳為分別獨立為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、或-NCO(該等式中,Rh表示經取代或未經取代之C1-4烷基),更佳為-ORh(即烷氧基)。作為Rh,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;氯甲基等取代烷基。該等之中,較佳為烷基,尤佳為未經取代之烷基,更佳為甲基或乙基。在一態樣中,Rh為甲基,在另一態樣中,Rh為乙基。
R23"分別獨立為1價之有機基。上述1價有機基為上述水解性基以外的1價有機基。
R23"中,1價有機基以C1-20烷基為佳,以C1-6烷基為尤佳,以甲基為更佳。
q1"分別獨立為0至3之整數,上述r1"分別獨立為0至3之整數。再者,q1"與r1"之合計於(SiR22" q1"R23" r1")單元中為3。
q1"於每個(SiR22" q1"R23" r1")單元中分別獨立地較佳為1至3之整數,更佳為2至3,特佳為3。
R22'分別獨立地為羥基或水解性基。
R22'較佳為分別獨立地為水解性基。
R22'較佳為分別獨立地為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、或-NCO(該些式中,Rh表示經取代或未經取代的C1-4烷基),更佳為-ORh(即烷氧基)。作為Rh,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;可列舉氯甲基等取代烷基。該等之中,較佳為烷基,尤佳為未經取代之烷基,更佳為甲基或乙基。在一態樣中,Rh為甲基,在另一態樣中,Rh為乙基。
R23'分別獨立地為1價有機基。該1價有機基為上述水解性基以外的1價有機基。
於R23'中,1價有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,進一步更佳為甲基。
p1'分別獨立地為0至3的整數,q1'分別獨立地為0至3的整數,r1'分別獨立地為0至3的整數。再者,p'、q1'及r1'之合計於(SiR21' p1'R22' q1'R23' r1')單元中為3。
在一態樣中,p1'為0。
於一態樣中,p1'於每個(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。在一較佳態樣中,p1'為3。
於一態樣中,q1'於每個(SiR21' p1'R22' q1'R23' r1')單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,更佳為3。
於一態樣中,p1'為0,q1'於每個(SiR21' p1'R22' q1'R23' r1')單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,進一步更佳為3。
R22分別獨立地為羥基或水解性基。
R22較佳為分別獨立地為水解性基。
R22較佳為分別獨立地為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、或-NCO(該些式中,Rh表示經取代或未經取代的C1-4烷基),更佳為-ORh(即烷氧基)。作為Rh,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;氯甲基等取代烷基。該等之中,較佳為烷基,尤佳為未經取代之烷基,更佳為甲基或乙基。在一態樣中,Rh為甲基,在另一態樣中,Rh為乙基。
上述R23分別獨立地為1價有機基。該1價有機基為上述水解性基以外的1價有機基。
於R23中,1價有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,進一步更佳為甲基。
上述p1分別獨立為0至3之整數,q1分別獨立為0至3之整數,r1分別獨立為0至3之整數。再者,p1、q1與r1之合計於(SiR21 p1R22 q1R23 r1)單元中為3。
在一態樣中,p1為0。
於一態樣中,p1於每個(SiR21 p1R22 q1R23 r1)單元中分別獨立地為1至3之整數、2至3之整數、或3。在一較佳態樣中,p1為3。
於一態樣中,q1於每個(SiR21 p1R22 q1R23 r1)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,更佳為3。
於一態樣中,p1為0,q1於每個(SiR21 p1R22 q1R23 r1)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,進一步更佳為3。
式中,Rb1分別獨立地為羥基或水解性基。
Rb1較佳為分別獨立地為水解性基。
Rb1較佳為分別獨立地為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、或-NCO(該些式中,Rh表示經取代或未經取代的C1-4烷基),更佳為-ORh(即烷氧基)。作為Rh,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;氯甲基等取代烷基。該等之中,較佳為烷基,尤佳為未經取代之烷基,更佳為甲基或乙基。在一態樣中,Rh為甲基,在另一態樣中,Rh為乙基。
式中,Rc1分別獨立地為1價有機基。該1價有機基為上述水解性基以外的1價有機基。
於Rc1中,1價有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,進一步更佳為甲基。
k1分別獨立地為0至3的整數,l1分別獨立地為0至3的整數,m1分別獨立地為0至3的整數。再者,k1、l1與m1之合計於(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)單元中為3。
於一態樣中,k1於每個(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2或3,更佳為3。在一較佳態樣中,k1為3。
式(S2)中,存在至少兩個鍵結有羥基或水解性基的Si原子。
在一較佳態樣中,於式(S2)之末端部分,存在至少2個鍵結有羥基或水解性基之Si原子。
在一較佳態樣中,式(S2)所表示之基具有-Z1-SiR22 q1R23 r1(式中,q1為1至3之整數,較佳為2或3,更佳為3,r1為0至2之整數)、-Z1'-SiR22' q1'R23 'r1'(式中,q1'為1至3之整數,較佳為2或3,更佳為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,較佳為2或3,更佳為3,r1"為0至2之整數)中之任一者。Z1、Z1'、Z1"、R22、R23、R22'、R23'、R22"、及R23"係與上述同義。
在一較佳態樣中,在式(S2)中,當R21'存在時,在至少一個(較佳為全部)R21'中,q1"為1至3之整數,較佳為2或3,更佳為3。
在一較佳態樣中,在式(S2)中,當R21存在時,在至少一個(較佳為全部)R21中,p1'為0,且q1'為1至3之整數,較佳為2或3,更佳為3。
在一較佳態樣中,於式(S2)中存在Ra1之情形時,於至少1個(較佳為全部)Ra1中,p1為0,q1為1至3之整數,較佳為2或3,更佳為3。
在一較佳態樣中,式(S2)中,k1為2或3,較佳為3,p1為0,q1為2或3,較佳為3。
Rd1分別獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2。
Z2分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基。再者,以下記載為Z2之結構係以右側鍵結於(CR31 p2R32 q2R33 r2)。
在一較佳態樣中,Z2為2價有機基。
在一較佳態樣中,Z2不包含矽氧烷鍵。
Z2較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5-O-(CH2)z6-(式中,z5為0至6之整數,例如1至6之整數,z6為0至6之整數,例如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1至6之整數,z8為0至6之整數,例如1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈或支鏈,但較佳為直鏈。此等基可例如經1個以上之選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之取代基取代,但較佳為未經取代。
在一較佳態樣中,Z2為C1-6伸烷基或-(CH2)z7-伸苯基-(CH2)z8-,較佳為-伸苯基-(CH2)z8-。若Z2為該基,則光抗性特別是耐紫外線性可更高。
於另一較佳態樣中,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分別獨立地為-Z2'-CR32' q2'R33 'r2'。
Z2'分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基。再者,以下記載為Z2'之結構係以右側鍵結於(CR32' q2'R33' r2')。
在一較佳態樣中,Z2'不包含矽氧烷鍵。
Z2'較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5'-O-(CH2)z6'-(式中,z5'為0至6之整數,例如1至6之整數,z6'為0至6之整數,例如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1至6之整數,z8'為0至6之整數,例如1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈或支鏈,但較佳為直鏈。此等基可例如經1個以上之選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之取代基取代,但較佳為未經取代。
在一較佳態樣中,Z2'為C1-6伸烷基或-(CH2)z7'-伸苯基-(CH2)z8'-,較佳為-伸苯基-(CH2)z8'-。若Z2'為該等基,則光抗性特別是耐紫外線性可更高。
在另一較佳態樣中,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-。
R32'分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。
Z3分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基。再者,以下記載為Z3之結構係以右側鍵結於(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。
在一較佳態樣中,Z3不包含矽氧烷鍵。
Z3較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5"-O-(CH2)z6"-(式中,z5"為0至6之整數,例如1至6之整數,z6"為0至6之整數,例如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1至6之整數,z8"為0至6之整數,例如1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈或支鏈,但較佳為直鏈。此等基可例如經1個以上之選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之取代基取代,但較佳為未經取代。
在一較佳態樣中,Z3為C1-6伸烷基或-(CH2)z7"-伸苯基-(CH2)z8"-,較佳為-伸苯基-(CH2)z8"-。若Z3為該基,則光抗性特別是耐紫外線性可更高。
在另一較佳態樣中,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-。
R34分別獨立地為羥基或水解性基。
R34較佳為分別獨立地為水解性基。
R34較佳分別獨立地為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、-NCO或鹵素(式中,Rh表示經取代或未經取代之C1-4烷基),更佳為-ORh(亦即烷
氧基)。作為Rh,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;氯甲基等取代烷基。該等之中,較佳為烷基,尤佳為未經取代之烷基,更佳為甲基或乙基。在一態樣中,Rh為甲基,在另一態樣中,Rh為乙基。
R35分別獨立地為1價有機基。該1價有機基為上述水解性基以外的1價有機基。
於R35中,1價有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,進一步更佳為甲基。
n2係每個(SiR34 n2R35 3-n2)單元中分別獨立地為0至3之整數。其中,於式(S3)之末端部分,存在至少2個n2為1至3之(SiR34 n2R35 3-n2)單元。換言之,於式(S3)之末端部分,存在至少2個鍵結有羥基或水解性基之Si原子。
n2於每個(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,進一步更佳為3。
R33'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以外的1價有機基。
R33'中,1價有機基較佳為C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s為1至6之整數,較佳為2至4之整數,t1為1或0,較佳為0,t2為1至20之整數,較佳為2至10之整數,更佳為2至6之整數),更佳為C1-20烷基,又更佳為C1-6烷基,特佳為甲基。
在一態樣中,R33'為羥基。
在另一態樣中,R33'為1價有機基,較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基。
上述q2'分別獨立為0至3之整數,上述r2'分別獨立為0至3之整數。再者,q2'與r2'之合計於(CR32' q2'R33 'r2')單元中為3。
q2'於每個(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,進一步更佳為3。
R32分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。該-Z3-SiR34 n2R35 3-n2與上述R32'中之記載同義。
R33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以外的1價有機基。
R33中,1價有機基較佳為C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s為1至6之整數,較佳為2至4之整數,t1為1或0,較佳為0,t2為1至20之整數,較佳為2至10之整數,更佳為2至6之整數),更佳為C1-20烷基,又更佳為C1-6烷基,特佳為甲基。
在一態樣中,R33為羥基。
在另一態樣中,R33為1價有機基,較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基。
p2分別獨立地為0至3的整數,q2分別獨立地為0至3的整數,r2分別獨立地為0至3的整數。再者,p2、q2及r2之合計於(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中為3。
在一態樣中,p2為0。
於一態樣中,p2於每個(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。在一較佳態樣中,p2為3。
於一態樣中,q2於每個(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,更佳為3。
於一態樣中,p2為0,q2於每個(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,進一步更佳為3。
Re1分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。該-Z3-SiR34 n2R35 3-n2與上述R32'中之記載同義。
Rf1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以外的1價有機基。
Rf1中,1價有機基較佳為C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s為1至6之整數,較佳為2至4之整數,t1為1或0,較佳為0,t2為1至20之整數,較佳為2至10之整數,更佳為2至6之整數),更佳為C1-20烷基,又更佳為C1-6烷基,特佳為甲基。
在一態樣中,Rf1為羥基。
在另一態樣中,Rf1為1價有機基,較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基。
k2分別獨立地為0至3的整數,l2分別獨立地為0至3的整數,m2分別獨立地為0至3的整數。再者,k2、l2及m2之合計於(CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2)單元中為3。
於一態樣中,n2為1至3、較佳為2或3、更佳為3之(SiR34 n2R35 3-n2)單元於式(S3)之各末端部分存在2個以上,例如2至27個,較佳為2至9個,更佳為2至6個,進一步更佳為2至3個,特佳為3個。
在一較佳態樣中,在式(S3)中,當R32'存在時,在至少一個(較佳為全部)R32'中,n2為1至3之整數,較佳為2或3,更佳為3。
在一較佳態樣中,在式(S3)中,當R32存在時,在至少一個(較佳為全部)R32中,n2為1至3之整數,較佳為2或3,更佳為3。
在一較佳態樣中,式(S3)中,Re1存在時,在至少1個(較佳為全部)Ra1中,n2為1至3之整數,較佳為2或3,更佳為3。
在一較佳態樣中,式(S3)中,k2為0,l2為2或3,較佳為3,n2為2或3,較佳為3。
Rg1及Rh1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係與上述同意義。
在一較佳態樣中,Rg1及Rh1分別獨立地為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1。
上述Z4分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基。再者,以下記載為Z4之結構係以右側鍵結於(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。
在一較佳態樣中,Z4不包含矽氧烷鍵。
Z4較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5"-O-(CH2)z6"-(式中,z5"為0至6之整數,例如1至6之整數,z6"為0至6之整數,例如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1至6之整數,z8"為0至6之整數,例如1至6之整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈或支鏈,但較佳為直鏈。此
等基可例如經1個以上之選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之取代基取代,但較佳為未經取代。
在一較佳態樣中,Z4為C1-6伸烷基或-(CH2)z7"-伸苯基-(CH2)z8"-,較佳為-伸苯基-(CH2)z8"-。若Z3為該基,則光抗性特別是耐紫外線性可更高。
於另一較佳態樣中,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,(S1)、(S2)、(S3)及(S4)不包含矽氧烷鍵。
於一態樣中,RSi為式(S2)、(S3)或(S4)所表示之基。
於一態樣中,RSi為式(S3)、(S4)或(S5)所表示之基。
於一態樣中,RSi為式(S1)所表示之基。在一較佳態樣中,n1為1至3,較佳為2至3,進一步更佳為3。
於一態樣中,RSi為式(S2)所表示之基。於較佳之態樣中,式(S2)為-SiRa1 2Rc1、或-SiRa1 3,Ra1為-Z1-SiR22 q1R23 r1,Z1為C1-6伸烷基、-(CH2)z1-O-(CH2)z2-(式中,z1為0至6之整數,例如1至6之整數,z2為0至6之整數,例如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1至6之整數,z4為0至6之整數,例如1至6之整數),較佳為C1-6伸烷基,q1為1至3,較佳為2至3,進一步更佳為3。
於一態樣中,RSi為式(S3)所表示之基。於較佳之態樣中,式(S3)為-CRe1 2Rf1、或-CRe1 3,Re1為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2,Z3為C1-6伸烷基、-(CH2)z5"-O-(CH2)z6"-(式中,z5"為0至6之整數,例如1至6之整數,z6"為0至6之整數,例如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1至6之
整數,z8"為0至6之整數,例如1至6之整數),較佳為C1-6伸烷基,n2為1至3,較佳為2至3,進一步更佳為3。
於一態樣中,RSi為式(S4)所表示之基。於較佳之態樣中,Rg1及Rh1為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1,Z4為C1-6伸烷基、-(CH2)z5"-O-(CH2)z6"-(式中,z5"為0至6之整數,例如1至6之整數,z6"為0至6之整數,例如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1至6之整數,z8"為0至6之整數,例如1至6之整數),較佳為C1-6伸烷基,n1為1至3,較佳為2至3,進一步更佳為3。
式(1)所表示之化合物例如可藉由使下述式(1a)所表示之化合物與下述式(1b)所表示之化合物反應而獲得。
R1-X1a-Ri (1a)
[式中:
R1為直鏈之C11-36烷基,
X1a為單鍵、或2價有機基,
Ri為-R61、-CONR61 2、-SiR61 3、或-CR61 3,
R61為末端具有雙鍵之C2-6烯基。]
HSiR63 mR64 3-m (1b)
[式中,
R63分別獨立地為羥基或水解性基,
R64分別獨立地為1價有機基,
m為1至3。]
作為其他方法,可使上述式(1a)所表示之化合物與下述式(1c)所表示之化合物反應後,與醇類(例如甲醇、乙醇、異丙醇等)或烷氧化物類(例如甲醇、乙醇、異丙醇等鹼金屬鹽等,且鹼金屬可為鈉或鉀)反應而獲得。
HSiClmR64 (3-m) 式(1c)
[式中,
R64分別獨立地為1價有機基,
m為1至3。]
本揭示的物品的表面處理層可藉由將式(1)所表示的化合物應用於玻璃表面而形成。式(1)所表示之化合物可作為表面處理劑而應用於玻璃表面。
上述表面處理劑含有式(1)所表示之至少1種化合物。
於一態樣中,上述表面處理劑僅含有式(1)所表示之化合物。
於一態樣中,相對於表面處理劑整體,上述式(1)所表示之化合物之含量較佳可為0.1至50.0質量%,更佳為1.0至30.0質量%,進一步更佳為5.0至25.0質量%,特佳為10.0至20.0質量%。
於其他態樣中,相對於表面處理劑整體,上述式(1)所表示之化合物之含量較佳可為0.001至30質量%,更佳為0.01至10質量%,進一步更佳為0.05至5質量%,特佳為0.05至2質量%。
於一態樣中,上述表面處理劑含有本發明之矽烷化合物、及本發明之矽烷化合物之至少一部分縮合而成之縮合體之至少1種。
於上述態樣中,相對於上述矽烷化合物與上述縮合物之合計,上述縮合物之含量較佳可為40質量%以下,更佳為30質量%以下。此處,上述縮
合物之含量例如可根據GPC(凝膠滲透層析法)中之波峰位置與面積之存在比而求出。
上述表面處理劑可包含溶劑、可視為聚矽氧油(非反應性)之聚矽氧化合物(以下稱為「聚矽氧油」)、胺化合物、醇類、觸媒、界面活性劑、聚合抑制劑、增敏劑等。
於一態樣中,本發明之表面處理劑包含R90-OH所表示之化合物。
R90為1價有機基,較佳為C1-20烷基或C3-20伸烷基,該等基可經1個以上之取代基取代。作為取代基,例如可列舉:羥基、-OR91(在此,R91為C1-10烷基,較佳為C1-3烷基,例如甲基)。
於一態樣中,本發明之表面處理劑可包含選自由R71OR72、R73 n8C6H6-n8、R74R75R76Si-(O-SiR77R78)m8-R79、及(OSiR77R78)m9表示之化合物之溶劑。
[式中
R71至R79分別獨立地為碳數1至10個的1價有機基,
m8為1至6之整數,
m9為3至8之整數,
n8為0至6之整數。]
上述碳數1至10個之1價有機基可為直鏈,亦可為支鏈,亦可進一步含有環狀結構。
於一態樣中,上述碳數1至10個之1價有機基亦可含有氧原子、氮原子、或鹵素原子。
於另一態樣中,上述碳數1至10個之1價有機基不含鹵素原子。
在一較佳態樣中,上述碳數1至10個之1價有機基為可經鹵素取代之烴基,較佳為未經鹵素取代之烴基。
於一態樣中,上述烴基為直鏈。
在另一態樣中,烴基為分支鏈。
於另一態樣中,上述烴基包含環狀結構。
在一態樣中,溶劑為R71OR72。
R71及R72可分別獨立地較佳為碳數1至8之烴基,更佳為C1-6之烷基、或C5-8之環烷基。
在一態樣中,溶劑為R73 n8C6H6-n8。
C6H6-n8為n8價之苯環。即,R73 n8C6H6-n8為經n8個R73取代後之苯。
各R73可獨立地為鹵素或可經鹵素取代之C1-6烷基。
n8較佳為1至3之整數。
在一態樣中,溶劑為R74R75R76Si-(O-SiR77R78)m8"R79。
在一態樣中,溶劑為(OSiR77R78)m9。(OSiR77R78)m9係藉由複數個OSiR77R78單元以環狀鍵結而形成之環狀矽氧烷。
R74至R79分別獨立為氫原子、或C1-6之烷基,較佳為C1-6之烷基,更佳為C1-3之烷基,進一步更佳為甲基。
m8較佳為1至6之整數,更佳為1至5之整數,進一步更佳為1至2。
m9較佳為3至6之整數,更佳為3至5之整數。
於一態樣中,作為上述溶劑,例如可列舉: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、溶劑石腦油等芳香族烴類;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、乙酸賽珞蘇、丙二醇甲醚乙酸酯、乙酸卡必醇、草酸二乙酯、丙酮酸乙酯、乙基-2-羥基丁酸酯、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-羥基異丁酸乙酯等酯類;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;乙基賽珞蘇、甲基賽珞蘇、甲基賽珞蘇乙酸酯、乙基賽珞蘇乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚,乙二醇單烷基醚等二醇醚類;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、丙二醇等二醇類;四氫呋喃、四氫吡喃、二噁烷等環狀醚類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等醯胺類;甲基賽珞蘇、賽珞蘇、異丙基賽珞蘇、丁基賽珞蘇、二乙二醇單甲醚等醚醇類;二乙二醇單乙醚乙酸酯;環戊基甲基醚等醚類;六甲基二矽氧烷、六乙基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、十甲基環五矽氧烷、十甲基四矽氧烷、十二甲基五矽氧烷、十四甲基六矽氧烷等矽氧烷類;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)、Zeolor H、1,3-雙(三氟甲基)苯、HFE7100、HFE7200、HFE7300、CF3CH2OH、CF3CF2CH2OH、(CF3)2CHOH等含氟溶劑等。或者,可列舉該等之2種以上之混合溶劑等。其中,較佳為二醇醚類、醇類、醚醇類、矽氧烷類。例如較佳為丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙
二醇單丁醚、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第三丁醇、第二丁醇、二乙二醇單甲醚、六甲基二矽氧烷、六乙基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、十甲基四矽氧烷、十二甲基五矽氧烷、十四甲基六矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、八甲基環五矽氧烷。
作為聚矽氧油,並無特別限定,例如可列舉以下之通式(3a)所表示之化合物:
R1a-(SiR3a 2-O)a1-SiR3a 2-R1a (3a)
[式中:
R1a分別獨立地為氫原子或烴基,
R3a分別獨立地為氫原子或烴基,
a1為2至3000。]
R3a分別獨立地為氫原子或烴基。該烴基亦可經取代。
R3a分別獨立地較佳為未經取代的烴基、或經鹵素原子取代的烴基。該鹵素原子較佳為氟原子。
R3a分別獨立地較佳為可經鹵素原子取代之C1-6烷基或芳基,更佳為C1-6烷基或芳基。
上述C1-6烷基可為直鏈,亦可為支鏈,較佳為直鏈。C1-6烷基較佳為C1-3烷基,更佳為甲基。
上述芳基較佳為苯基。
在一態樣中,R3a分別獨立地為C1-6烷基,較佳為C1-3烷基,更佳為甲基。
在另一態樣中,R3a為苯基。
在另一態樣中,R3a為甲基或苯基,較佳為甲基。
R1a分別獨立地為氫原子或烴基,與R3a同義。
R1a分別獨立地較佳為可經鹵素原子取代之C1-6烷基或芳基,更佳為C1-6烷基或芳基。
在一態樣中,R1a分別獨立地為C1-6烷基,較佳為C1-3烷基,更佳為甲基。
在另一態樣中,R1a為苯基。
在另一態樣中,R1a為甲基或苯基,較佳為甲基。
上述a1為2至1500。a1較佳為5以上,更佳為10以上,進一步更佳為15以上,例如可為30以上、或50以上。a1較佳為1000以下,尤佳為500以下,更佳00以下,進一步更佳為150,例如可為100以下、或80以下。
a1較佳為5至1000,尤佳為10至500,更佳為15至200,進一步更佳為15至150。
其他聚矽氧油可列舉以下(3b)所表示之化合物:
R1a-RS2-R3a (3b)
[式中:
R1a分別獨立地為烴基,
R3a分別獨立地為烴基,
RS2係與式(2)之記載同義。]
聚矽氧油可具有500至1000000(較佳為1000至100000)之平均分子量。聚矽氧油之分子量可使用GPC測定。
作為上述聚矽氧油,例如可使用-(SiR3a 2-O)a1-之a1為30以下之直鏈狀或環狀之聚矽氧油。直鏈聚矽氧油可為所謂的直聚矽氧油及改質聚矽氧油。作為直鏈聚矽氧油,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、醇等改質而成者。環狀之聚矽氧油例如可列舉環狀二甲基矽氧烷油等。
相對於上述表面處理劑,上述聚矽氧油例如可含有0至50質量%,較佳為0.001至30質量%,更佳為0.1至5質量%。
上述表面處理劑中,相對於上述本發明之矽烷化合物之合計100質量份(於2種以上之情形時為該等之合計,以下亦相同),該聚矽氧油例如可含有0至300質量份,較佳為0至100質量份,更佳為0至50質量份,進一步更佳為0至10質量份。
聚矽氧油有助於提高表面處理層之表面平滑性。
作為上述醇類,例如可列舉: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。藉由將該等醇類添加於表面處理劑中,可提高表面處理劑之穩定性。
作為上述觸媒,可列舉:酸(例如乙酸、鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、磺酸、p-甲苯磺酸、三氟乙酸等)、鹼(例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、三乙胺、二乙胺等)、過渡金屬(例如Ti、Ni、Sn、Zr、Al、B、Si、Ta、Nb、Mo、W、Cr、Hf、V等)、分子結構內具有非共價電子對之含硫化合物、或含氮化合物(例如亞碸化合物、脂肪族胺化合物、芳香族胺化合物、磷酸醯胺化合物、醯胺化合物、脲化合物)等。
作為上述脂肪族胺化合物,例如可列舉:二乙胺、三乙胺等。作為上述芳香族胺化合物,例如可列舉:苯胺、吡啶等。
在一較佳態樣中,係包含上述過渡金屬作為M-R(式中,M為過渡金屬原子,R為水解性基)所表示之過渡金屬化合物。藉由將過渡金屬化合物設為過渡金屬與水解性基鍵結而成之化合物,可更有效率地使過渡金屬原子包含於表面處理層,可進一步提高表面處理層之摩擦耐久性及耐化學品性。
所謂上述水解性基,與關於上述矽烷化合物的水解性基同樣地,是指可進行水解反應的基,亦即指可藉由水解反應而自過渡金屬原子脫離的基。基水解性基之實例包括-ORm、-OCORm、-O-N=CRm 2、-NRm 2、-NHRm、-NCO或鹵素(該等式中,Rm表示經取代或未經取代之C1-4烷基)等。
在一較佳態樣中,上述所謂水解性基為-ORm,較佳為甲氧基或乙氧基。藉由使用烷氧基作為水解性基,可更有效率地使過渡金屬原子包含於表面處理層中,可進一步提高表面處理層之摩擦耐久性及耐化學品性。
於一態樣中,上述水解性基亦可與上述矽烷化合物中所含之水解性基相同。藉由將矽烷化合物與過渡金屬化合物中之水解性基設為相同之基,即便於該水解性基相互交換之情形時,亦可減小其影響。
於另一態樣中,上述水解性基亦可與上述矽烷化合物中所含之水解性基不同。藉由使矽烷化合物與過渡金屬化合物中之水解性基不同,可控制水解之反應性。
於一態樣中,上述水解性基與上述矽烷化合物中所含之水解性基亦可於表面處理劑中相互調換。
在一較佳態樣中,上述過渡金屬化合物可為Ta(ORm)5(其中Rm為經取代或未經取代之C1-4烷基),較佳為Ta(OCH2CH3)5或Si(ORm)1-m1Rm' m1(式中,Rm為經取代或未經取代之C1-4烷基,Rm'為C1-4烷基,m1為0或1),較佳為四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷或二甲基二甲氧基矽烷。
相對於表面處理劑整體,上述觸媒例如可含有0.0002質量%以上。相對於表面處理劑整體,上述觸媒較佳為含有0.02質量%以上,更佳為含有0.04質量%以上。相對於表面處理劑整體,上述觸媒例如可含有10質量%以下,尤其含有1質量%以下。上述表面處理劑藉由上述觸媒含有如上述之濃度,可有助於形成耐久性更良好之表面處理層。
相對於本揭示的矽烷化合物,上述觸媒的含量較佳為0質量%至10質量%,更佳為0質量%至5質量%,特佳為0質量%至1質量%。
觸媒促進本揭示的矽烷化合物的水解及脫水縮合,並促進由上述表面處理劑形成的層的形成。
作為其他成分,除上述以外,例如亦可列舉: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-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷等。
上述表面處理劑除上述成分以外,亦可含有微量之例如Pt、Rh、Ru、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷、三苯基膦、NaCl、KCl、矽烷之縮合物等作為雜質。
於一態樣中,上述表面處理劑為乾燥被覆法,較佳為真空蒸鍍用。
於一態樣中,上述表面處理劑為濕潤被覆法,較佳為浸漬塗佈用。
上述表面處理劑可含浸於將多孔質物質(例如多孔質之陶瓷材料)、金屬纖維(例如將鋼絲絨)固結成綿狀者,製成顆粒。該顆粒例如可用於真空蒸鍍。
本發明之物品可藉由如下方式製造:於基材(玻璃)之表面形成包含式(1)所表示之化合物之表面處理劑之層,視需要對該層進行後處理,藉此由本發明之表面處理劑形成層。
上述表面處理劑之層形成可藉由將上述表面處理劑以被覆該表面之方式應用於基材之表面而實施。被覆方法並無特別限定。舉例而言,可使用濕塗佈方法及乾塗佈方法。
濕塗佈方法之實例包括浸漬塗佈、旋轉塗佈、液流塗佈、噴霧塗佈、滾筒塗、凹版塗佈、擦拭塗佈(wipe coating)、刮取塗佈、模縫塗佈、噴墨法、澆鑄、朗格米亞(Langmuir-Blodgett)及類似方法。
乾燥塗佈方法之實例包括氣相沉積(通常為真空沉積)、濺鍍、CVD及類似方法。作為蒸鍍法(通常為真空蒸鍍法)之具體例,可列舉電阻加熱、使用電子束、微波等之高頻加熱、離子束及類似之方法。CVD方法之特定實例包括電漿CVD、光學CVD、熱CVD及類似方法。
進一步,亦可藉由常壓電漿法進行被覆。
當使用濕塗佈方法時,表面處理劑可經溶劑稀釋後應用於基板表面。就表面處理劑之穩定性及溶劑之揮發性之觀點而言,較佳使用以下溶劑: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、石腦油等芳香族烴類;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、乙酸賽珞蘇、丙二醇甲醚乙酸酯、乙酸
卡必醇、草酸二乙酯、丙酮酸乙酯、乙基-2-羥基丁酸酯、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-羥基異丁酸乙酯等酯類;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;乙基賽珞蘇、甲基賽珞蘇、甲基賽珞蘇乙酸酯、乙基賽珞蘇乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚,乙二醇單烷基醚等二醇醚類;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、丙二醇等二醇類;四氫呋喃、四氫吡喃、二噁烷等環狀醚類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等醯胺類;甲基賽珞蘇、賽珞蘇、異丙基賽珞蘇、丁基賽珞蘇、二乙二醇單甲醚等醚醇類;二乙二醇單乙醚乙酸酯;聚氟芳香族烴(例如1,3-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ZEOROR(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股份有限公司製造之Novec(商標)7300)等烷基全氟烷基醚(全氟烷基及烷基可為直鏈或支鏈狀)、或者CF3CH2OCF2CHF2(例如,旭硝子股份有限公司製造之Asahiklin(註冊商標)AE-3000))、環戊基甲基醚等醚醇類;六甲基二矽氧烷、六乙基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、八甲基環五矽氧烷、十甲基四矽氧烷、十二
甲基五矽氧烷、十四甲基六矽氧烷等矽氧烷類等。該等溶劑可單獨使用或以2種以上之混合物之形式使用。其中,較佳為二醇醚類、醇類、醚醇類、矽氧烷類。例如丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第三丁醇、第二丁醇、二乙二醇單甲醚、六甲基二矽氧烷、六乙基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、十甲基四矽氧烷,特佳為十二甲基五矽氧烷、十四甲基六矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、八甲基環五矽氧烷。
於使用乾燥被覆法之情形時,本發明之表面處理劑可直接供於乾燥被覆法,或亦可經上述溶劑稀釋後供於乾燥被覆法。
表面處理劑之層形成較佳為以使層中本發明之表面處理劑與用於水解及脫水縮合之觸媒一併存在之方式實施。簡便而言,於利用濕潤被覆法之情形時,可將本發明之表面處理劑以溶劑稀釋後,於要應用於基材表面之前,向本發明之表面處理劑之稀釋液中添加觸媒。於利用乾燥被覆法之情形時,可直接對添加有觸媒之本發明之表面處理劑進行蒸鍍(通常真空蒸鍍)處理,或者亦可使用於鐵或銅等的金屬多孔體中含浸有添加有觸媒之本發明之表面處理劑而成之顆粒狀物質進行蒸鍍(通常真空蒸鍍)處理。
觸媒可使用任意適當之酸或鹼、過渡金屬(例如Ti、Ni、Sn、Zr、Al、B等)、分子結構內具有非共價電子對之含硫化合物、或含氮化合物(例如亞碸化合物、脂肪族胺化合物、芳香族胺化合物、磷酸醯胺化合物、醯胺化合物、脲化合物)等。作為酸觸媒,例如可使用乙酸、甲酸、三氟乙酸、鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、磺酸、甲磺酸、對甲苯磺酸等。又,作為鹼觸媒,例如可使用氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、三乙胺、二乙胺等有機胺類等。過渡金屬、脂肪族胺化合物、及芳香族胺化合物可列舉與上述相同者。
上述包含氧化矽之中間層可藉由將氧化矽前驅物應用於基材之表面而形成。於中間層包含鹼金屬原子之情形時,上述中間層可藉由將包含氧化矽前驅物與鹼金屬源之組合物應用於基材之表面而形成。
作為上述氧化矽前驅物,可列舉:矽酸、矽酸之部分縮合物、鹼金屬矽酸鹽、具有鍵結於矽原子之水解性基之矽烷化合物、該矽烷化合物之部分水解縮合物等。矽酸或其部分縮合物可進行脫水縮合而形成氧化矽,鹼金屬矽酸鹽可藉由酸或陽離子交換樹脂而形成矽酸或其部分縮合物,使所生成之矽酸或其部分縮合物進行脫水縮合而形成氧化矽。作為具有鍵結於矽原子之水解性基之矽烷化合物中之水解性基,可列舉烷氧基、氯原子等。使該矽烷化合物之水解性基水解成為羥基,使生成之矽烷醇化合物脫水縮合成為氧化矽。作為具有鍵結於矽原子之水解性基之矽烷化合物,可列舉:四烷氧基矽烷、烷基三烷氧基矽烷等烷氧基矽烷或四氯矽烷等。
作為上述鹼金屬源,可列舉鹼金屬氫氧化物、水溶性鹼金屬鹽等。作為水溶性鹼金屬鹽,可列舉:鹼金屬碳酸鹽、鹼金屬碳酸氫鹽、鹼金屬鹽酸鹽、鹼金屬硝酸鹽等。作為鹼金屬源,較佳為鹼金屬氫氧化物及鹼金屬碳酸鹽。
再者,鹼金屬矽酸鹽可用作氧化矽前驅物且鹼金屬源。鹼金屬矽酸鹽可經過矽酸而成為氧化矽,但此時少量鹼金屬會殘留於生成之氧化矽中。因此,可調整殘留之鹼金屬原子之量,而獲得包含特定量之鹼金屬原子之氧化矽。
以上,對本發明之物品等進行了詳述。再者,本發明之物品等並不限定於上述所例示者。
[實施例]
以下,對本發明於實施例中進行說明,但本發明並不限定於以下之實施例。
<合成例>
合成例1
將二十三烷酸(2.16g)、2,2-二烯丙基-4-戊烯-1-胺(5.5g)、1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺鹽酸鹽(1.85g)、4-二甲基胺基吡啶(83.2mg)及二氯甲烷(21.6g)混合,於室溫下攪拌一夜。以二氯甲烷稀釋,以鹽酸及水洗淨後,減壓濃縮,獲得CH3(CH2)21CONHCH2C(CH2CH=CH2)3(1.89g)。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.84-0.88(m,),1.23-27(m),1.57-59(m),2.24-2.27(m),3.82-3.94(m)5.05-5.14(m),5.51-5.60(m),5.80-5.93(m)
將CH3(CH2)21-CONHCH2C(CH2CH=CH2)3(3g)、甲苯(20mL)、卡斯特觸媒(Karstedt-type catalyst)之二甲苯溶液(2%、1.8mL)、苯胺(0.3g)、及三甲氧基矽烷(10.0mL)混合,於室溫下攪拌一夜後,進行減壓濃縮,藉此獲得CH3(CH2)21-CONHCH2C{CH2CH2CH2Si(OCH3)}3(3.2g,化合物1)。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.84-0.88(m,),1.23-27(m),1.57-59(m),2.24-2.27(m),3.01-3.10(m)3.82-3.94(m)
合成例2
將二十三烷酸(2.16g)、二烯丙基胺(1.47g)、1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺鹽酸鹽(1.85g)、4-二甲基胺基吡啶(83.2mg)、及二氯甲烷(21.6g)混合,於室溫下攪拌一夜。以二氯甲烷稀釋,以鹽酸及水洗淨後,進行減壓濃縮,藉此獲得CH3(CH2)21CON(CH2CH=CH2)2(1.39g)。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.86-0.90(m),1.25-1.29(m),1.62-1.67(m),2.17-2.21(m),3.87-3.91(m),5.12-5.21(m),5.44(m),5.79-5.89(m)
將CH3(CH2)21-CON(CH2CH=CH2)2(2.1g)、甲苯(20mL)、卡斯特觸媒之二甲苯溶液(2%、1.8mL)、苯胺(0.3g)、及三甲氧基矽烷(6.3mL)混合,於室溫下攪拌一夜後,進行減壓濃縮,藉此獲得CH3(CH2)21-CON{CH2CH2CH2Si(OCH3)3}2(2.2g,化合物2)。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.83-0.92(m),1.22-26(m),1.56-1.65(m),2.20-2.26(m),3.15-3.27(m),3.53-3.67(m)
合成例3
將硬脂醯氯(5.1g)、二烯丙基胺(3.2g)及二氯甲烷(15mL)混合,於室溫攪拌一夜。以二氯甲烷稀釋,以鹽酸及水洗淨後,進行減壓濃縮,藉此獲得C17H35-CON(CH2CH=CH2)2(4.8g)。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.81-0.83(m),1.21-24(m),1.54-1.60(m),2.24-2.27(m),3.82-3.94(m),5.05-5.23(m),5.35(m),5.68-5.84(m)
將C17H35-CON(CH2CH=CH2)2(3.1g)、甲苯(20mL)、卡斯特觸媒之二甲苯溶液(2%、1.8mL)、苯胺(0.3g)、及三甲氧基矽烷(6.3mL)混合,於室溫下攪拌一夜後,進行減壓濃縮,藉此獲得C17H35-CON{CH2CH2CH2Si(OCH3)3}2(3.2g,化合物3)。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.83-0.92(m),1.22-26(m),1.56-1.65(m),2.20-2.26(m),3.15-3.27(m),3.53-3.67(m)
合成例4
將硬脂醇(2.00g)、(3-異氰酸基丙基)三甲氧基矽烷(1.70mL)、二月桂酸二丁基錫(58.9mg)、及二氯甲烷(14.8mL)混合,於室溫下攪拌一夜。其後,進行減壓濃縮,利用六甲基二矽氧烷進行清洗,藉此獲得CH3(CH2)17OCONHCH2CH2CH2Si(OCH3)3(3.0g,化合物4)。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.61-0.70(m),0.85-0.88(t),1.21-1.28(m),1.56-1.64(m),3.10-3.16(m),3.47-3.73(m),4.00-4.03(t)
合成例5
分別混合硬脂酸氯化物5.13g、甲苯5.7mL、2烯丙基-戊烯-4-胺(2-allyl-pent-4-enylamine)2.60g後,於室溫攪拌一夜。其後,利用氯仿進行稀釋,利用3N的鹽酸進行清洗後,進行減壓濃縮,藉此獲得中間物A3.98g。
中間物A
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.855(t),1.086-1.379(m),1.574-1.608(m),1.680-1.760(m),1.987-2.091(m),2.133(t),3.195(t),5.013-5.5.163(m),5.479(br),5.714-5.818(m)
合成例6
分別添加中間物A3.98g、甲苯50mL、吡啶0.30mL、含有1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷之Pt錯合物2%之二甲苯溶液2.3mL後,添加三甲氧基矽烷23mL,於室溫下攪拌一夜。其後,進行精製,藉此獲得末端具有三甲氧基矽烷基之化合物5(8.55g)。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.025-0.159(m),0.629(t),0.881(t),1.183-1.323(m),1.374-1.541(m),1.662(quin),2.154(t),3.184(t),3.557-3.575(m),5.524(t)
化合物5
合成例7
將硬脂酸氯化物(5g)、烯丙基胺(2.5mL)及二氯甲烷(15mL)混合,於室溫攪拌一夜。以二氯甲烷稀釋,以鹽酸及水洗淨後,進行減壓濃縮,藉此獲得C17H35-CONHCH2CH2CH=CH2(5.0g)。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.85-0.88(m,3H),1.23-27(m,28H),1.60-1.70(m,2H),2.15-2.22(m,2H),3.85-3.89(m,2H),5.01-5.15(m,2H),5.78-5.86(m,1H).
將C17H35-CONHCH2CH2CH=CH2(5g)、甲苯(70mL)、卡斯特觸媒之二甲苯溶液(2%、3.5mL)、苯胺(0.5g)、及三甲氧基矽烷(5.9mL)混合,於室溫下攪拌一夜後,進行減壓濃縮,藉此獲得C17H35-CONH-CH2CH2CH2Si(OCH3)3(化合物6,6.3g)。
合成例8
將二十三烷酸(2.16g)、烯丙基胺(1.47g)、1-(3-二甲基胺基丙基)-3-乙基碳二醯亞胺鹽酸鹽(1.85g)、4-二甲基胺基吡啶(83.2mg)、及二氯甲烷(21.6g)混合,於室溫下攪拌一夜。以二氯甲烷稀釋,以鹽酸及水洗淨後,藉由減壓濃縮,得到1.39g之CH3(CH2)21CONHCH2CH=CH2。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.86-0.90(m),1.25-1.29(m),1.62-1.67(m),2.17-2.21(m),3.87-3.91(m)3.87-3.91(m),5.12-5.21(m),5.44(m),5.79-5.89(m)
分別添加1.0g的上述獲得的CH3(CH2)21CONHCH2CH=CH2、3.0g的甲苯、0.1mL的吡啶、卡斯特觸媒的二甲苯溶液(2%,0.3mL)後,添加1.0mL的三甲氧基矽烷,於室溫下攪拌一夜。其後,進行精製,藉此獲得末端具有三甲氧基矽烷基之CH3(CH2)21CONHCH2CH2CH2Si(OCH3)3(化合物7,1.10g)。
化合物7
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ[ppm]:0.014-0.146(m),0.49-0.59(m),0.63-0.69(m),0.86-0.95(m),1.16-1.40(m),1.47-1.67(m),2.12-2.17(m),3.19-3.27(m),3.57-3.64(m)
實施例中所使用之癸基三氯矽烷、辛基三乙氧基矽烷、癸基三乙氧基矽烷、十二烷基三乙氧基矽烷、十八烷基三乙氧基矽烷、正矽酸四乙酯及溶劑之六甲基二矽氧烷、乙醇、乙酸乙酯係自東京化成工業公司製造購入而使用。
將上述化合物以表1所示之溶劑稀釋至特定濃度,獲得表面處理劑1至8。
<含鈉的中間層形成材料之製備>
將氫氧化鈉(富士軟片和光純藥股份有限公司製)2.2g溶解於蒸餾水24g,得到8.4質量%之氫氧化鈉水溶液。將該8.4質量%之氫氧化鈉水溶液24g與MS凝膠(M.S.GEL D-100-60A(AGC SIITEC公司製))20g混合,使氫氧化鈉水溶液吸收於MS凝膠中。將吸收有氫氧化鈉水溶液之MS凝膠於25℃乾燥8小時後,利
用錠劑成形機(於4MPa下1分鐘)進行成形,於1,000℃下燒製1小時而獲得成形體1(顆粒)。
<表面處理層之形成>
實施例1
將表面處理劑1真空蒸鍍於化學強化玻璃(Corning公司製造,Gorilla Glass,厚度0.7mm)上。具體而言,於真空蒸鍍裝置內之鉬製舟皿中填充表面處理劑0.1g,將真空蒸鍍裝置內排氣至壓力3.0×10-3Pa以下。其後,使用成形體1藉由電子束蒸鍍方式進行蒸鍍,形成厚度7nm之包含Na之二氧化矽膜,繼而藉由電阻加熱方式對舟皿進行加熱,藉此形成表面處理層。其後,於烘箱中進行150℃、2小時之加熱處理,藉此獲得表面處理層。
實施例2
除了將表面處理劑變更為表面處理劑2以外,與實施例1同樣地獲得表面處理層。
實施例3
除了將表面處理劑變更為表面處理劑3以外,與實施例1同樣地獲得表面處理層。
實施例4
將表面處理劑4旋轉塗佈於化學強化玻璃(Corning公司製造,Gorilla Glass,厚度0.7mm)上。具體而言,利用真空蒸鍍裝置,對以7nm之厚度蒸鍍二氧化矽而形成二氧化矽膜之基材實施10分鐘之UV臭氧處理而進行親水化後,以3000rpm進行30秒鐘之表面處理劑4之旋轉塗佈。其後,於烘箱中進行150℃、2小時之加熱處理,藉此獲得表面處理層。
實施例5
除了將表面處理劑變更為表面處理劑5以外,與實施例4同樣地獲得表面處理層。
實施例6
除了將表面處理劑變更為表面處理劑6以外,與實施例1同樣地獲得表面處理層。
實施例7
除了將表面處理劑變更為表面處理劑7以外,與實施例4同樣地獲得表面處理層。
實施例8
除了將表面處理劑變更為表面處理劑11以外,與實施例1同樣地獲得表面處理層。
實施例9
除了將表面處理劑變更為表面處理劑12以外,與實施例1同樣地獲得表面處理層。
實施例10
除了將表面處理劑變更為表面處理劑13以外,與實施例4同樣地獲得表面處理層。
比較例1
除了將表面處理劑變更為表面處理劑8以外,與實施例4同樣地獲得表面處理層。
比較例2
調配癸基三氯矽烷(C10H21SiCl3)3質量份及異辛烷(沸點99℃)97質量份,均勻地混合,藉此製備表面處理劑9。繼而,使表面處理劑9含浸於衛生紙中,繼而,利用該衛生紙摩擦化學強化玻璃(康寧公司製造,Gorilla Glass,厚度0.7mm)而將表面處理劑9塗佈於玻璃板之表面。接著,經過5分鐘後,以潔淨的毛巾擦拭玻璃板的表面。其後,將玻璃板於常溫下放置30分鐘。其後,利用滲入有純水之海綿清洗玻璃板之表面,繼而,利用水1000g進行沖洗,藉此對玻璃板進行撥水處理。
比較例3
於辛基三乙氧基矽烷2.8質量份(0.01莫耳份)、原矽酸四乙酯(四乙氧基矽烷)41.7質量份(0.20莫耳份)中混合作為溶劑(C)之乙醇84質量份、作為觸媒之鹽酸(0.01mol/L水溶液)60質量份,於室溫下攪拌24小時而獲得表面處理劑10。藉由旋轉塗佈機,於轉數3000rpm、20sec之條件下將所獲得之表面處理劑10旋轉塗佈於化學強化玻璃(Corning公司製造,Gorilla Glass,厚度0.7mm)上後,使其乾燥而獲得塗佈被膜。
(耐久性試驗)
將形成有表面處理層之樣品物品水平配置,使下述摩擦件接觸表面處理層之表面(接觸面為直徑1cm之圓),於其上方施加5N之荷重,其後,荷重在施加的狀態下使摩擦子以40mm/秒的速度來回。使摩擦件來回50次分別測定5點水之靜態接觸角(°),按其平均值如下進行評價。
◎(優良):水接觸角之平均大於90°
○(良好):85°至90°
×(不良):85°以下
‧摩擦件
使用將下述所表示之聚矽氧橡膠加工品之表面(直徑1cm)以已浸漬於下述所示之組成之人工汗中之棉包覆者作為摩擦元件。
人工汗之組成:
無水磷酸氫二鈉:2g
氯化鈉:20g
85%乳酸:2g
組胺酸鹽酸鹽:5g
蒸餾水:1Kg
聚矽氧橡膠加工品:
將Tigase Polymer製之聚矽氧橡膠栓SR-51加工成直徑1cm、厚度1cm之圓柱狀者。
<墨水擦拭試驗>
形成表面處理層後,擦拭表面而形成評價樣品。於評價樣品之表面層利用油性之氈筆(馬奇極粗黑色:製品名,Zebra公司製造)畫線後,將Kimwipe作為摩擦件,以移動速度:70rpm、荷重:500g/3cm2之條件磨耗50次後,以目視觀察以油性墨水(線)之附著狀態,依據以下基準評價墨水去除性(初期之墨水去除性)。
◎(優良):油性墨水之去除率為90%以上。
○(良好):油性墨水之去除率為60%以上且未達90%。
×(不良):油性墨水之去除率未達60%。
<膜厚測定>
形成表面處理層後,擦拭表面而形成評價樣品。將評價樣品使用J.A.Woollam公司製M-2000D橢圓偏光計,以入射角50°、60°、70°之3角度條件測定膜厚。
[工業可用性]
本發明之物品可較佳地利用於各種各樣之用途。
Claims (18)
- 一種包含玻璃、及由下述式(1)所表示之化合物形成之表面處理層的物品,R1-X1-RSi (1)式中:R1為直鏈之C11-36烷基,X1為單鍵、或包含-CO-、-COO-、-NR2-、-CONR2-、-OCONR2-、-NR2-CO-NR2-、-O-或-S-的2價基,R2為氫原子或C1-6烷基,RSi為包含鍵結有羥基或水解性基的Si原子的1價基。
- 如請求項1所述之物品,其中R1為直鏈之C17-36烷基。
- 如請求項1所述之物品,其中RSi為下述式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)所表示之基:- SiR11 n1R12 3-n1 (S1)- SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1 (S2)- CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S3)- NRg1Rh1 (S4)式中:R11分別獨立地為羥基或水解性基;R12分別獨立地為氫原子或1價有機基;n1為1至3之整數;Ra1分別獨立地為-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;Z1分別獨立地為氧原子或2價有機基;R21分別獨立地為-Z1'-SiR21' p1'R22' q1'R23' r1';R22分別獨立地為羥基或水解性基;R23分別獨立地為氫原子或1價有機基;p1分別獨立地為0至3之整數;q1分別獨立地為0至3的整數;r1分別獨立地為0至3的整數;Z1'分別獨立地為氧原子或2價有機基;R21'分別獨立地為-Z1"-SiR22" q1"R23" r1";R22'分別獨立地為羥基或水解性基;R23'分別獨立地為氫原子或1價有機基;p1'分別獨立地為0至3之整數;q1'分別獨立地為0至3的整數;r1'分別獨立地為0至3的整數;Z1"分別獨立為氧原子或2價有機基;R22"分別獨立為羥基或水解性基;R23"分別獨立地為氫原子或1價有機基;q1"分別獨立為0至3之整數;r1"分別獨立為0至3之整數;Rb1分別獨立地為羥基或水解性基;Rc1分別獨立地為氫原子或1價有機基;k1分別獨立地為0至3的整數;l1分別獨立地為0至3的整數;m1分別獨立地為0至3之整數;Rd1分別獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;Z2分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;R31分別獨立地為-Z2'-CR32' q2'R33' r2';R32分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;R33分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;p2分別獨立地為0至3之整數;q2分別獨立地為0至3之整數;r2分別獨立地為0至3之整數;Z2'分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;R32'分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;R33'分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;q2'分別獨立為0至3之整數;r2'分別獨立地為0至3之整數;Z3分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;R34分別獨立地為羥基或水解性基;R35分別獨立地為氫原子或1價有機基;n2分別獨立地為0至3的整數;Re1分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;Rf1分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;k2分別獨立地為0至3之整數;l2分別獨立地為0至3之整數;m2分別獨立地為0至3之整數;Rg1及Rh1分別獨立地為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1、-Z4-CRd1 k2Re1l2Rf1 m2;Z4分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;其中,式(S2)、式(S3)及式(S4)中,存在至少一個鍵結有羥基或水解性基的Si原子。
- 基如請求項1所述之物品,其中前述基水解性基為-ORj、-OCORj、-O-N=CRj 2、-NRj 2、-NHRj或-NCO,該等式中,Rj表示經取代或未經取代之C1-4烷基。
- 如請求項1所述之物品,其中於前述玻璃與表面處理層之間包含含有氧化矽之中間層。
- 如請求項5所述之物品,其中前述中間層包含鹼金屬原子。
- 如請求項6所述之物品,其中前述鹼金屬原子之至少一部分為鈉。
- 如請求項1所述之物品,其中前述表面處理層之厚度為15nm以下。
- 如請求項1所述之物品,其中前述表面處理層係藉由以包含前述式(1)所表示之化合物及低分子之聚矽氧溶劑之表面處理劑對前述玻璃進行處理而形成。
- 如請求項9所述之物品,其中前述表面處理劑包含選自由R71OR72、R73 n8C6H6-n8、R74R75R76Si-(O-SiR77R78)m8-R79、及(OSiR77R78)m9表示之化合物之溶劑,式中:R71至R79分別獨立地為碳數1至10個的1價有機基,m8為1至6之整數,m9為4至8之整數,n8為0至6之整數。
- 如請求項10所述之物品,其中前述溶劑為R74R75R76Si-(O-SiR77R78)m8-R79。
- 如請求項10所述之物品,其中前述溶劑為六甲基二矽氧烷、六乙基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、或十甲基環五矽氧烷。
- 如請求項10所述之物品,其中前述表面處理層係藉由對前述表面處理劑進行蒸鍍處理而形成。
- 如請求項1所述之物品,其係光學構件。
- 一種式(1)所表示之化合物,R1-X1-RSi (1)式中:R1為直鏈之C11-36烷基,X1為單鍵、或包含-CO-、-COO-、-NR2-、-CONR2-、-OCONR2-、-NR2-CO-NR2-、-O-或-S-的2價基,R2為氫原子或C1-6烷基,RSi為包含鍵結有羥基或水解性基的Si原子的基。
- 如請求項15所述之化合物,其中R1為直鏈之C17-36烷基。
- 如請求項15所述之化合物,其中RSi係下述式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)所表示之基:- SiR11 n1R12 3-n1 (S1)- SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1 (S2)- CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S3)- NRg1Rh1 (S4)式中:R11分別獨立地為羥基或水解性基;R12分別獨立地為氫原子或1價有機基;n1為1至3之整數;Ra1分別獨立地為-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;Z1分別獨立地為氧原子或2價有機基;R21分別獨立地為-Z1'-SiR21' p1'R22' q1'R23' r1';R22分別獨立地為羥基或水解性基;R23分別獨立地為氫原子或1價有機基;p1分別獨立地為0至3之整數;q1分別獨立地為0至3的整數;r1分別獨立地為0至3的整數;Z1'分別獨立地為氧原子或2價有機基;R21'分別獨立地為-Z1"-SiR22" q1"R23" r1";R22'分別獨立地為羥基或水解性基;R23'分別獨立地為氫原子或1價有機基;p1'分別獨立地為0至3之整數;q1'分別獨立地為0至3的整數;r1'分別獨立地為0至3的整數;Z1"分別獨立為氧原子或2價有機基;R22"分別獨立為羥基或水解性基;R23"分別獨立地為氫原子或1價有機基;q1"分別獨立為0至3之整數;r1"分別獨立為0至3之整數;Rb1分別獨立地為羥基或水解性基;Rc1分別獨立地為氫原子或1價有機基;k1分別獨立地為0至3的整數;l1分別獨立地為0至3的整數;m1分別獨立地為0至3之整數;Rd1分別獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;Z2分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;R31分別獨立地為-Z2'-CR32' q2'R33' r2';R32分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;R33分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;p2分別獨立地為0至3之整數;q2分別獨立地為0至3之整數;r2分別獨立地為0至3之整數;Z2'分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;R32'分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;R33'分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;q2'分別獨立為0至3之整數;r2'分別獨立地為0至3之整數;Z3分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;R34分別獨立地為羥基或水解性基;R35分別獨立地為氫原子或1價有機基;n2分別獨立地為0至3的整數;Re1分別獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;Rf1分別獨立地為氫原子、羥基或1價有機基;k2分別獨立地為0至3之整數;l2分別獨立地為0至3之整數;m2分別獨立地為0至3之整數;Rg1及Rh1分別獨立地為-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1、-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;Z4分別獨立地為單鍵、氧原子或2價有機基;其中,式(S2)、式(S3)及式(S4)中,存在至少一個鍵結有羥基或水解性基的Si原子。
- 如請求項15所述之化合物,其中前述基水解性基為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或-NCO,該等式中,Rh表示經取代或未經取代之C1-4烷基。
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