TWI549987B - 含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物 - Google Patents
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Description
本發明係關於含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物。另外,本發明也有關於該含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物之製造方法以及含有該矽烷化合物之表面處理劑等。
已知某種含氟矽烷化合物使用在基材之表面處理時,能提供優異之撥水性、撥油性、防污性等特性。由含有含氟矽烷化合物之表面處理劑所得之層(以下亦簡稱為「表面處理層」)做為所謂功能性薄膜,例如施加在玻璃、塑膠、纖維、建築材料等多種基材上使用。
就此種含氟矽烷化合物而言,已知有分子主鏈中具有全氟聚醚基,在分子末端或末端部分具有與矽原子鍵結之可水解之基之含有全氟聚醚基之矽烷化合物。例如專利文獻1中記載有具備全氟聚醚基之分子主鏈和具有可水解之基之矽原子係隔著含有矽氧烷鍵結之連接部分而連結之含氟矽烷化合物。另外,專利文獻2中也記載有在具備全氟聚醚基之分子主鏈之末端上具有醯胺基,該醯胺基之N原子隔著連接部分,與2個具有可水解之基之矽原子鍵結所形成之含氟矽烷化合物。再者,專利文獻3中
記載在具有全氟聚醚基之分子主鏈之末端上,具有複數個具有可水解之基之矽原子之含氟矽烷化合物。
專利文獻1:日本特開2002-348370號公報
專利文獻2:日本特開2000-327772號公報
專利文獻3:日本特開2012-72272號公報
表面處理層被要求能對基材長期提供所要求之功能之高度耐久特性。由含有全氟聚醚基之矽烷化合物之表面處理劑所得之層即使為薄膜也能發揮上述功能,所以很適合利用在需求透光性或透明性之眼鏡或觸控面板等光學構件上,尤其是該用途上需求進一步提升摩擦耐久性。
然而,如上述已往之由包含含有全氟聚醚基之矽烷化合物之表面處理劑而得之層,已無法滿足日益提高之對摩擦耐久性之改善之需求。
本發明之目的在提供能形成具有撥水性、撥油性、防污性,且具有高度之摩擦耐久性之層之新穎之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物。另外,本發明之目的在提供該含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物之製造方法,以及含有該化合物之表面處理劑等。再者,本發明之目的在提供製造上述含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物之際之中間化合物以及該中間化合物之製造方法。
本發明者等經深入檢討之結果發現一種含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其係於具有全氟(聚)醚基之分子主鏈之末端上具備矽原子,而該矽原子隔著連接部分與至少1個另外之矽原子鍵結,該另外之矽原子中之任一者鍵結有羥基或可水解之基之化合物,其可形成除了具有撥水性、撥油性、防污性之外,更具有優異之摩擦耐久性之表面處理層,而完成本發明。
亦即,依據本發明之第一個目的,提供式(1a)或式(1b)所表示之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物:A-Rf-X-SiQ k Y 3-k ‧‧‧(1a)
Y
3-k
Q
k
Si-X-Rf-X-SiQ
k
Y
3-k
‧‧‧(1b)
(式中,A表示可由1個或1個以上之氟原子取代之C1-16烷基,Rf表示-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-,其中,a、b、c及d各自獨立表示0以上而200以下之整數,而a、b、c及d之合計至少為1,由括弧括著並附有a、b、c或d之各個重複單元在式中之存在順序為任意,X表示2價之有機基,Y當出現時,各自獨立表示羥基、可水解之基或烴基,Q當出現時,各自獨立表示-Z-SiR1 nR2 3-n,Z當出現時,各自獨立表示2價之有機基:但是,Z不包括與式(1a)或式(1b)中分子主鏈之末端之矽原子形成矽氧烷鍵結者,R1當出現時,各自獨立表示羥基或可水解之基,R2當出現時,各自獨立表示C1-22烷基或Q',Q'之意義和Q相同。
n在各Q及Q'之中,各自獨立表示選擇自0至3中之整數,n之合計為1以上,Q中,隔著Z基以直鏈狀聯結之矽原子之最多數目為5個,k各自獨立表示選擇自1至3之整數)。
依據本發明之第2個目的,提供上式(1a)或式(1b)所表示之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物之製造方法,其包括以下步驟:步驟(1):使式(1a-1)或式(1b-1)所示之化合物和HSiM3(式中,M各自獨立表示鹵素原子或C1-6烷氧基)反應,A-Rf-X'-CH=CH 2 ‧‧‧(1a-1)
CH
2
=CH-X'-Rf-X'-CH=CH
2
‧‧‧(1b-1)
(式中,A及Rf之意義如同前述,X'表示2價之有機基)。而製成式(1a-2)或式(1b-2)所示之化合物之步驟:A-Rf-X'-CH 2 -CH 2 -SiM 3 ‧‧‧(1a-2)
M 3 Si-CH 2 -CH 2 -X'-Rf-X'-CH 2 -CH 2 -SiM 3 ‧‧‧(1b-2)(式中,A、Rf、X'及M所示意義如同前述);步驟(2):使上式(1a-2)或式(1b-2)所示之化合物和式:Hal-J-Z'-CH=CH2(式中,Z'表示鍵結鍵或2價之有機基,J表示鎂(Mg)、銅(Cu)、鈀(Pd)或鋅(Zn),Hal表示鹵素原子),以及視期望和式:YhL(式中,Y之意義如同前述,L表示可和Y鍵結之基,h表示1至3之整數)所示之化合物反應,而製成式(1a-3)或式(1b-3)所示之化合物之步
驟:A-Rf-X'-CH 2 -CH 2 -Si(Y 3-k' )(-Z'-CH=CH 2 ) k' ‧‧‧(1a-3)
(CH
2
=CH-Z'-)
k'
(Y
3-k'
)Si-CH
2
-CH
2
-X'-Rf-**X'-CH
2
-CH
2
-Si(Y
3-k'
)(-Z'-CH=CH
2
)
k'
‧‧‧(1b-3)
(式中,A、Rf、X'、Y及Z'之意義如同前述,k'表示1至3之整數);以及步驟(3):使式(1a-3)或式(1b-3)所示之化合物和HSiM3(式中,M之意義如同前述)以及/或式:R1 iL'(式中,R1之意義如同前述,L'表示可和R1鍵結之基,i表示1至3之整數)所示之化合物,以及視期望和式R2' jL"(式中,R2'表示C1-22烷基,L"表示可和R2'鍵結之基,j表示1至3之整數)所示之化合物反應之步驟。
依據本發明之第3個目的,提供式(1a-3')或式(1b-3')所示之化合物:A-Rf-X-Si(Y 3-k' )(-Z'-CH=CH 2 ) k' ‧‧‧(1a-3')
(CH
2
=CH-Z'-)
k'
(Y
3-k'
)Si-X-Rf-**X-Si(Y
3-k'
)(-Z'-CH=CH
2
)
k'
‧‧‧(1b-3')
(式中,A表示可由1個或1個以上之氟原子取代之C1-16烷基,Rf表示-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-,其中,a、b、c及d各自獨立表示0以上而200以下之整數,a、b、c及d之合計至少為1,由括弧括著並附有a、b、c或d之各重複單元在式中之存在順序為任意,X表示2價之有機基,
Y當出現時,各自獨立表示羥基、可水解之基或烴基,Z'表示鍵結鍵或2價之有機基)。
該化合物為上式(1a)或式(1b)所示之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物之製造方法中之中間化合物。
依據本發明之第4個目的,提供上式(1a-3')或式(1b-3')所示之化合物之製造方法,其包含下述步驟:使式(1a-2')或式(1b-2')所示之化合物:A-Rf-X-SiM 3 ‧‧‧(1a-2')
M
3
Si-X-Rf-X-SiM
3
‧‧‧(1b-2')
(式中,A、Rf、X及M之意義如同前述)
和式:Hal-J-Z'-CH=CH2(式中,Z'所示意義如同前述,J表示鎂(Mg)、銅(Cu)、鈀(Pd)或鋅(Zn),Hal表示鹵素原子)所示之化合物,以及視期望和式:YhL(式中,Y之意義如同前述,L表示可和Y鍵結之基,h表示1至3之整數)所示之化合物反應。
依據本發明之第5個目的,提供含有上式(1a)及/或式(1b)所表示之至少一種之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物之表面處理劑。
依據本發明之第6個目的,提供一種物件,其含有基材以及於該基材表面上之由上式(1a)及/或式(1b)所表示之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物或上述表面處理劑所形成之層。
依據本發明,提供新穎之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物。再者,提供使用本發明之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物而得之表面處理劑。藉由使用該等可形成具有撥水性、撥油性、
防污性,且具備優異之摩擦耐久性之表面處理層。
以下說明本發明之化合物。
在本說明書中使用時,所謂「2價之有機基」乃指含有碳原子之2價之基。該2價之有機基,雖無特別限制,例如從烴基再去除1個氫原子所形成之2價之基。
在本說明書中使用時,所稱「烴基」乃指含有碳原子及氫原子之基。該烴基雖無特別限制,可由1個或1個以上之取代基取代之碳原子數為1至20之烴基,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,可為飽和或不飽和之任一者。又,烴基可含有1個或1個以上之環構造。又,該烴基在其末端或分子鏈中,可具有1個或1個以上之氮(N)、氧(O)、硫(S)、矽(Si)、醯胺基、硫醯基、矽氧烷、羰基、羰氧基等。
在本說明書中使用時,就「烴基」之取代基而言,雖無特別限制,例如鹵素原子;可列舉可由1個或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員不飽和雜環基,C6-10芳基、5至10員雜芳基等。
本發明提供式(1a)或式(1b)所表示之含有全氟(聚)醚基(以下亦簡稱「PFPE」)之矽烷化合物(以下亦簡稱「本發明之含有PFPE之矽烷化合物」)。
A-Rf-X-SiQ
k
Y
3-k
‧‧‧(1a)
Y
3-k
Q
k
Si-X-Rf-X-SiQ
k
Y
3-k
‧‧‧(1b)
上式(1a)及式(1b)中,A表示可由1個或1個以上之氟原子取代之C1-16烷基。
上述可由1個或1個以上之氟原子取代之C1-16烷基中之「C1-16烷基」乃係直鏈狀或支鏈狀之碳數為1至16之烷基,其中,以直鏈狀或支鏈狀之碳數為1至6(特別係碳數1至3)之烷基為較佳,尤以直鏈狀之碳數為1至3之烷基為最佳。
上述A以由1個或1個以上之氟原子取代之C1-16烷基為佳,且以CF2H-C1-15全氟伸烷基為較佳,尤以C1-16全氟烷基為最佳。
該C1-16全氟烷基乃係直鏈狀或支鏈狀之碳數為1至16個之全氟烷基,其中,以直鏈狀或支鏈狀之碳數為1至6(特別係碳數為1至3)之全氟烷基為較佳,而以直鏈狀之碳數為1至3之全氟烷基為最佳。其具體例如-CF3、-CF2CF3或-CF2CF2CF3等。
上式(1a)及式(1b)中,Rf表示-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-,相當於全氟(聚)醚基。其中,只要a、b、c及d各自獨立表示0或1以上之整數,a、b、c及d之合計至少為1,則並無特別限制。其中,以a、b、c及d各自獨立表示0以上而200以下之整數為佳,例如1以上而200以下之整數,較佳為各自獨立表示0以上而100以下之整數,例如1以上而100以下之整數。更佳為a、b、c及d之合計為10以上,較佳為20以上,而200以下,較佳為100以下。另外,由括弧括著且附有a、b、c或d之各重複單元在式中之存在順序為任意。該
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)-以及-(OCF2CF(C2F5))-中之任一者,其中,以-(OCF2CF2CF2CF2)-為較佳。-(OC3F6)-可為-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-以及-(OCF2CF(CF3))-中之任一者,其中,以-(OCF2CF2CF2)-為較佳。又,-(OC2F4)-可為-(OCF2CF2)-以及-(OCF(CF3))-中之任一者,其中,以-(OCF2CF2)-為較佳。
本發明之一種形態中,Rf為-(OC3F6)b-(式中,b表示1以上而200以下,以10以上而100以下之整數為較佳),並以-(OCF2CF2CF2)b-(式中,b之意義和上述相同)為較佳。
本發明之另一種形態中,Rf為-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-(式中,a及b各自獨立表示0以上或1以上而30以下之整數,較佳為0以上而10以下之整數,c及d各自獨立表示1以上而200以下之整數,較佳為10以上而100以下之整數。a、b、c及d之合計為10以上,較佳為20以上,而在200以下,較佳為100以下。由括弧括著並附有a、b、c或d之各重複單元在式中之存在順序為任意),較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)a-(OCF2CF2CF2)b-(OCF2CF2)c-(OCF2)d-(式中,a、b、c及d之意義和前述相同)。
上式(1a)及式(1b)中,X表示2價之有機基。該X基在式(1a)及式(1b)所表示之化合物中,主要理解成連結提供撥水性及表面滑動性之全氟聚醚基部分(A-Rf-部分或-Rf-部分)與水解而提供跟基材之結合力之矽烷部分(-SiQkY3-k部分)之連結部分。因
此,該X基只要式(1a)及式(1b)所表示之化合物可安定地存在,則可為任意之2價之有機基。
上述X雖無特別限制,例如下式所示之基:-(R6)p-(X1)q-R7-
[式中,R6表示-(CH2)s-,或鄰-、間-或對-伸苯基,其中,以-(CH2)s-為較佳,R7表示-(CH2)t-,或鄰-、間-或對-伸苯基,其中以-(CH2)t-為較佳。
X1表示-(X2)r-,X2當其出現時,各自獨立表示從-O-、-S-,鄰-、間-或對-伸苯基,-C(O)O-、-CONR5-、-O-CONR5-、-NR5-、-Si(R3)2-、-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-以及-(CH2)v-所構成群中選擇之基,R3當其出現時,各自獨立表示苯基或C1-6烷基,其中以C1-6烷基為較佳,尤以甲基為最佳,R5當其出現時,各自獨立表示氫原子、苯基或C1-6烷基(其中以甲基為較佳),m當其出現時,各自獨立表示1至100之整數,其中以1至20之整數為較佳,v當其出現時,各自獨立表示1至20之整數,其中以1至6之整數為較佳,尤以1至3之整數為最佳。
s表示1至20之整數,其中以1至6之整數為較佳,更佳為1至3之整數,尤以1或2為最佳,t表示1至20之整數,其中以2至6之整數為較佳,更佳為2至3之整數,
r表示1至10之整數,其中以1至5之整數為較佳,更佳為1至3之整數,p表示0或1,q表示0或1]。
上述X以C1-20伸烷基、-R6-X3-R7-或-X4-R7-為較佳[式中,R6及R7之意義和前述相同]。
上述X以C1-20伸烷基、-(CH2)s-X3-(CH2)t-或-X4-(CH2)t-為更佳[式中,s及t之意義和前述相同]。
上式中,X3表示-O-、-S-、-C(O)O-、-CONR5-、-O-CONR5-、-Si(R3)2-、-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-O-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-CONR5-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-CONR5-(CH2)v-N(R5)-、或-CONR5-(鄰-、間-或對-伸苯基)-Si(R3)2-[式中,R3、R5、m和v之意義和前述相同,u表示1至20之整數,其中以2至6之整數為較佳,以2至3之整數為更佳]。
X3以-O-為較佳。
上式中,X4表示-S-、-C(O)O-、-CONR5-、-CONR5-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-CONR5-(CH2)v-N(R5)-、或
-CONR5-(鄰-、間-或對-伸苯基)-Si(R3)2-。
上述X以C1-20伸烷基、-(CH2)s-X3-(CH2)t-或-X4-(CH2)t-為較佳[式中,各符號之意義如同前述]。
上述X以C1-20伸烷基、-(CH2)s-O-(CH2)t-、-(CH2)s-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-(CH2)t-、或-(CH2)a-O-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-(CH2)t-、為更佳[式中,各符號之意義和前述相同]。
上述X基可由選擇自氟原子、C1-3烷基、及C1-3氟烷基(較佳為C1-3全氟烷基)中之1個或1個以上之取代基而取代。
該X之具體例如下:-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-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-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)6-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中、Ph表示苯基)、-CONH-(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)6-、
-CON(Ph)-(CH2)6-(式中、Ph表示苯基)、-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)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-、
又,X基之其他可舉例如下述基:
[式中,D表示選擇自下述者之基:-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表示苯基)、以及
E表示-(CH2)n-(n表示2至6之整數),D與式(1a)及式(1b)之分子主鏈之A-Rf-鍵結,E與式(1a)及式(1b)之分子主鏈之矽原子鍵結]。
再者,X基之其他例可舉如下述基:
[式中,各個X基中,T中之任意1個為與式(1a)及式(1b)之分子主鏈之A-Rf-鍵結之以下所示基:-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表示苯基)、或
任意之另外1個為與式(1a)及式(1b)之分子主鏈之矽原子鍵結之-(CH2)n-(式中,n表示2至6之整數),其餘各自獨立表示甲基或苯基]。
上式(1a)及式(1b)中,Y表示羥基,可水解之基,或烴基。羥基雖無特別限制,可為由可水解之基水解之後所產生之基。
上述「可水解之基」在本說明書中使用之際,係指可藉由水解反應而從化合物之主要骨架脫離之基。該可水解之基並無特別限制,可舉例如-OR4、-OCOR4、-O-N=C(R4)2、-N(R4)2、-NHR4、鹵素原子(該等式中,當R4出現時,各自獨立表示取代或未取代之C1-3烷基)等。
上述Y較佳表示羥基、-O(R5)(式中,R5表示C1-12烷基,較佳為C1-6烷基,更佳為C1-3烷基)、C1-12烷基、C2-12烯基、C2-12炔基或苯基,較佳為-OCH3、-OCH2CH3、-OCH(CH3)2。該等基可由1個或1個以上之選擇自例如氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基中之取代基而取代。
上式(1a)及式(1b)中,Q表示-Z-SiR1 nR2 3-n。
上述Z當其出現時,各自獨立表示2價之有機基。
上述Z係以不包括與式(1a)或式(1b)中之分子主鏈之末端之矽原子形成矽氧烷鍵結者為較佳。
上述Z較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)s'-O-(CH2)t'-(式中,s'表示1至6之整數,t'表示1至6之整數)或伸苯基-(CH2)u'-(式中,u'表示0至6之整數),更佳為C1-3伸烷基。該等基可由1個或1個以上之選擇自例如氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基中之
取代基取代。
上述R1,當其出現時,各自獨立表示羥基或可水解之基。較佳係R1表示-OR6(式中,R6表示取代或未取代之C1-3烷基,以甲基為較佳)。
上述R2,當其出現時,各自獨立表示C1-22烷基,或Q'。
上述Q'之意義如同Q。
上述n在各Q及Q'中,各自獨立表示選擇自0至3之整數,n之合計為1以上。各個Q或Q'中,當上述n為零時,該Q或Q'中之矽原子不具有羥基及可水解之基。因此,上述n之合計必須至少在1以上才行。
與具有全氟聚醚基之分子主鏈之末端之矽原子鍵結之-Q-Q'0-5鏈之末端之Q'中,上述n以2為較佳,更佳為3。
上述Q中之R2之至少一個為Q'時,Q中隔著Z基而以直鏈狀連結之矽原子存在有2個以上。隔著該Z基而以直鏈狀連接之矽原子之最多數目為5個。又,「Q中隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子數」乃相等於Q中以直鏈狀連結之-Z-Si-之重複數。
例如,於下述表示Q中隔著Z基連結矽原子之一例。
上式中,*表示與主鏈中之矽原子鍵結之部位,…表示鍵結有ZSi以外之預定之基,換言之,矽原子之3個鍵結鍵全部為…時,意指ZSi之重複之終點位置。又,矽原子之右上之數字乃指從*算起隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子之出現次數。換言之,在Si2結束ZSi重複之主鏈乃係「Q中隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子數」為2個,同樣在Si3、Si4及Si5結束ZSi重複之主鏈,其「Q中隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子數」分別為3、4及5個。又,從上式可知Q中存在有複數個ZSi鏈,然而其長度不一定要全部相同,可分別為任意長度。
本發明之較佳形態中,如下所示「Q中隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子數」在所有鏈中為1個(下圖左式)或2個(下圖右式)。
本發明之一種形態中,Q中隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子數為1個(即Q中只存在1個矽原子)或2個,其中以1個為較佳。
上式(1a)及式(1b)中,k表示選擇自1至3之整數,較佳為2以上,更佳為3。藉由將k設為3,可使跟基材間之結合變堅固,可得高度之摩擦耐久性。
本發明之一種形態中,本發明之含有PFPE之矽烷化合物乃係Q中之R2為C1-22烷基之式(1a)或式(1b)所表示之化合物。
本發明之一種形態中,本發明之含有PFPE之矽烷化合物乃係Q中之R2之至少1個為Q'之式(1a)或式(1b)所表示之化合物。
上式(1a)或式(1b)所表示之含有PFPE之矽烷化合物中,A-Rf-部分之平均分子量雖無特別限制,一般為500至30,000,其中以1,500至30,000為較佳,更佳為2,000至10,000。
上式(1a)或式(1b)所表示之本發明之含有PFPE之矽烷化合物,雖無特別限制,可具有5×102至1×105之平均分子量。該範圍中,以2,000至30,000為佳,較佳為具有2,500至12,000之平均分子量時,就摩擦耐久性之觀點而言,較佳。又,本發明中所稱「平均分子量」乃指數量平均分子量,該「平均分子量」
係藉由19F-NMR所測得之值。
接著說明本發明之含有PFPE之矽烷化合物之製造方法。
式(1a)或式(1b)所表示之含有PFPE之矽烷化合物可藉包括下列步驟之方法而製成:步驟(1):使式(1a-1)或式(1b-1)所示之化合物:A-Rf-X'-CH=CH 2 ‧‧‧(1a-1)
CH
2
=CH-X'-Rf-X'-CH=CH
2
‧‧‧(1b-1)
(式中,A及Rf之意義如同前述,X'表示2價之有機基)
跟HSiM3(式中,M各自獨立表示鹵素原子或C1-6烷氧基)反應而製得式(1a-2)或式(1b-2)所示之化合物之步驟:A-Rf-X'-CH 2 -CH 2 -SiM 3 ‧‧‧(1a-2)
M
3
Si-CH
2
-CH
2
-X'-Rf-X'-CH
2
-CH
2
-SiM
3
‧‧‧(1b-2)
(式中,A、Rf、X'及M之意義如同前述);步驟(2):使上式(1a-2)或式(1b-2)所表示之化合物,跟式:Hal-J-Z'-CH=CH2(式中,Z'表示鍵結鍵或2價之連接基,J表示鎂(Mg)、銅(Cu)、鈀(Pd)或鋅(Zn),Hal表示鹵素原子)所表示之化合物,以及視期望跟式:YhL(式中,Y之意義如同前述,L表示可跟Y鍵結之基,h表示1至3之整數)所表示之化合物反應而製成式(1a-3)或式(1b-3)所表示之化合物之步驟:
A-Rf-X'-CH 2 -CH 2 -Si(Y 3-k' )(-Z'-CH=CH 2 ) k' ‧‧‧(1a-3)
(CH
2
=CH-Z'-)
k'
(Y
3-k'
)Si-CH
2
-CH
2
-X'-Rf-**X'-CH
2
-CH
2
-Si(Y
3-k'
)(-Z'-CH=CH
2
)
k'
‧‧‧(1b-3)
(式中,A、Rf、X'、Y及Z'之意義如同前述,k'表示1至3之整數);以及步驟(3):使式(1a-3)或式(1b-3)所表示之化合物,跟HSiM3所表示之化合物(式中,M各自獨立表示鹵素原子或C1-6烷氧基),以及視期望跟式R1 iL'所示之化合物(式中,R1之意義如同前述,L'表示可跟R1鍵結之基,i表示1至3之整數),以及/或式:R2' jL"所表示之化合物(式中,R2'表示C1-22烷基,L"表示可跟R2'鍵結之基,j表示1至3之整數)反應之步驟。
就另外一種製造方法而言,可用下列步驟(2')替代步驟(2)。
步驟(2'):使上式(1a-2)或式(1b-2)所表示之化合物,跟式:G-Z'-CH=CH2(式中,Z'表示鍵結鍵或2價之有機基,G表示鋰(Li)、鈉(Na)或鉀(K))所示之化合物,以及視期望跟式:YhL所表示之化合物(式中,Y表示與申請專利範圍第1項所記載相同意義,L表示可跟Y鍵結之基,h表示1至3之整數)反應而製得式(1a-3)或式(1b-3)所表示之化合物之步驟:A-Rf-X'-CH 2 -CH 2 -Si(Y 3-k' )(-Z'-CH=CH 2 ) k' ‧‧‧(1a-3)
(CH
2
=CH-Z'-)
k'
(Y
3-k'
)Si-CH
2
-CH
2
-X'-Rf-**X'-CH
2
-CH
2
-Si(Y
3-k'
)(-Z'-CH=CH
2
)
k'
‧‧‧(1b-3)
(式中,A、Rf、X'、Y及Z'之意義如同前述,k'表示1至3之整數)。
以下,就上述步驟(1)更加詳細說明。
步驟(1)中,使式(1a-1)或式(1b-1)所示之化合物,跟HSiM3反應,A-Rf-X'-CH=CH 2 ‧‧‧(1a-1)
CH
2
=CH-X'-Rf-X'-CH=CH
2
‧‧‧(1b-1)
而製得式(1a-2)或式(1b-2)所示之化合物:A-Rf-X'-CH 2 -CH 2 -SiM 3 ‧‧‧(1a-2)
M
3
Si-CH
2
-CH
2
-X'-Rf-X'-CH
2
-CH
2
-SiM
3
‧‧‧(1b-2)
上式(1a-1)或式(1b-1)中,A及Rf之意義和上式(1a)及(1b)中所記載相同意義。
上式(1a-1)或式(1b-1)中,X'表示2價之有機基。又,X'-CH2CH2-相對應於上式(1a)及(1b)中之X。
式(1a-1)或式(1b-1)所表示之化合物可由市售品而取得,或由市售之化合物依照該技術領域中一般技術而製造。
步驟(1)中所使用之HSiM3中,M各自獨立表示鹵素原子(例如碘(I)、溴(Br)、氯(Cl)、氟(F)等)或C1-6烷氧基,其中,以鹵素原子為較佳,尤以氯(Cl)為更佳。該化合物可購自市售,或由市售化合物依照該技術領域中一般技術而製造。
相對於上式(1a-1)及/或式(1b-1)所表示之化合物之末端-CH=CH2基(使用2種以上之化合物時,以其合計計算,以下皆同)1莫耳計,上述HSiM3之量係以1莫耳以上為佳。
步驟(1)之反應,係以在適當觸媒之存在下,在適當之溶劑中進行為宜。
該適當之觸媒,雖無特別限制,可舉例如鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)等。該觸媒可為任意之形態,例如可為錯合物之形態。
該適當之溶劑,只要對於反應無不良影響,則並無特別限制,可舉例如1,3-雙(三氟甲基)苯、全氟丁基乙基醚、全氟己基甲基醚等。
該反應之反應溫度,雖無特別限制,一般為0至100℃,其中,以50至80℃為較佳。反應時間雖無特別限制,一般為60至600分鐘,其中以120至240分鐘為較佳。反應壓力雖無特別限制,一般為-0.2至1MPa(壓力計示壓),以常壓下進行反應較方便。
以下,就上述步驟(2)更加詳細說明。
步驟(2)中,使藉由上述步驟(1)所得之式(1a-2)或式(1b-2)所表示之化合物,跟式:Hal-J-Z'-CH=CH2所表示之化合物,以及視期望跟式:YhL所示之化合物反應,而製得式(1a-3)或式(1b-3)所表示之化合物:A-Rf-X'-CH 2 -CH 2 -Si(Y 3-k' )(-Z'-CH=CH 2 ) k' ‧‧‧(1a-3)
(CH
2
=CH-Z'-)
k'
(Y
3-k'
)Si-CH
2
-CH
2
-X'-Rf-**X'-CH
2
-CH
2
-Si(Y
3-k'
)(-Z'-CH=CH
2
)
k'
‧‧‧(1b-3)
上述步驟(2)中之式:Hal-J-Z'-CH=CH2中,Hal表示鹵素原子(例如碘、溴、氯、氟等),J表示鎂、銅、鈀或鋅,Z'表示鍵結鍵或2價之有機基。該「2價之有機基」之意義和上式(1a)及式(1b)中之Z所表示之「2價之有機基」之意義相同。又,
Z'-CH2CH2-基相對應於上式(1a)及式(1b)中之Z。
式:Hal-J-Z'-CH=CH2所表示之化合物,以J係鎂之化合物為較佳,該化合物係做為格任亞試劑(Grignard reagent)而在該技術領域中乃周知之化合物,可購自市售,或藉由市售之化合物以該技術領域中一般技術而製成。
步驟(2)中所使用之Hal-J-Z'-CH=CH2所表示之化合物之用量,雖無特別限制,相對於上述式(1a-2)及/或式(1b-2)所表示之化合物之末端SiCl3基1莫耳,較佳為2莫耳以上,尤以2至4莫耳為更佳。又,應瞭解該用量可因應於下述YhL所表示之化合物之使用量而改變。
上述步驟(2)中之式:YhL中,Y之意義跟上述式(1a)及式(1b)所記載者相同,L表示可和Y鍵結之基,h表示1至3之整數。該「可和Y鍵結之基」只要係可跟Y鍵結,且在上述反應中,Y能脫離者,則無特別限制,可舉例如氫原子、鋰、鈉等。該可和Y鍵結之基可為可保有複數個Y基之基,例如=CH2、≡CH,該情況下,YhL所表示之化合物,分別可為CH2Y2、CHY3。該領域之通常知識者可因應反應化合物之種類、溶劑、溫度等條件,而選擇適當之可和Y鍵結之基。
步驟(2)中,使用YhL所表示之化合物時,其使用量可因應欲導入之Y基之量而改變,該用量只要是該領域之通常知識者皆能適當決定。
該反應可使式:Hal-J-Z'-CH=CH2所表示之化合物跟式:YhL所表示之化合物同時反應,或使任意一方之化合物先反應,再使另一方之化合物反應而分為2階段進行。該領域之通常
知識者可因應反應化合物之種類,目的化合物等,而適當選擇同時反應,或由其中一種化合物依序反應。
步驟(2)之反應係以在適當溶劑中進行為宜。又,可在適當觸媒之存在下進行。
該適當之觸媒,雖無特別限制,可舉例如鋅、銅、鐵等。該觸媒可為任意之形態,例如錯合物之形態。
該適當之溶劑,只要係對於反應無不良影響之溶劑,則無特別限制,可舉例如1,3-雙(三氟甲基)苯、全氟丁基乙基醚、全氟己基甲基醚等。
該反應之反應溫度,雖無特別限制,一般為-78至150℃,其中,以-20至30℃為較佳。反應時間,雖無特別限制,一般為60至720分鐘,其中以120至240分鐘為較佳。反應壓力,雖無特別限制,一般為-0.2至1MPa(壓力計示壓力),採用常壓較方便。
以下,就上述步驟(2'),更加詳細說明。
步驟(2')中,使上述式(1a-2)或式(1b-2)所表示之化合物,跟式:G-Z'-CH=CH2所表示之化合物,以及視期望跟式:YhL所示之化合物反應,而製成式(1a-3)或式(1b-3)所表示之化合物:A-Rf-X'-CH 2 -CH 2 -Si(Y 3-k' )(-Z'-CH=CH 2 ) k' ‧‧‧(1a-3)
(CH
2
=CH-Z'-)
k'
(Y
3-k'
)Si-CH
2
-CH
2
-X'-Rf-**X'-CH
2
-CH
2
-Si(Y
3-k'
)(-Z'-CH=CH
2
)
k'
‧‧‧(1b-3)
可理解為上述步驟(2')係使用G-Z'-CH=CH2以替代步驟(2)中之Hal-J-Z'-CH=CH2。
上述式G-Z'-CH=CH2中,Z'表示鍵結鍵或2價之有機
基,G表示鋰、鈉或鉀。該「2價之有機基」之意義和上述式(1a)及式(1b)中之Z中之「2價之有機基」相同意義。又,Z'-CH2CH2-基相對應於上述式(1a)及式(1b)之Z基。
步驟(2')中所使用之G-Z'-CH=CH2所表示之化合物之用量,雖無特別限制,相對於上述式(1a-2)及/或式(1b-2)所表示之化合物之末端SiCl3基1莫耳,以2莫耳以上為較佳,尤以2至4莫耳為更佳。又,應理解該使用量可因應下述YhL所表示之化合物之使用量而改變。
上述步驟(2')中,式YhL之意義和步驟(2)中之式:YhL相同意義。
步驟(2')中,使用YhL所表示之化合物時,其使用量可因應欲導入之Y基之量而改變,該用量,只要是該領域之通常知識者即可適當決定。
該反應可使式:G-Z'-CH=CH2所表示之化合物和式:YhL所表示之化合物同時反應,或將任意一方之化合物先行反應,再使另一方之化合物反應而以2階段進行。該領域之通常知識者可因應反應化合物種類,目的化合物等,而適當選擇採用同時反應,或從其中一種化合物依序反應。
步驟(2')之反應,係以在適當觸媒之存在下,在適當溶劑中進行為宜。
該適當觸媒,雖無特別限制,可舉例如鋅、銅、鐵等。該觸媒可為任意之形態,例如錯合物之形態。
該適當溶劑,只要對於反應無不良影響之溶劑,則無特別限制,可舉例如1,3-雙(三氟甲基)苯、全氟丁基乙基醚、全
氟己基甲基醚等。
該反應之反應溫度,雖無特別限制,一般為-78至150℃,其中,以-20至30℃為較佳。反應時間雖無特別限制,一般為60至720分鐘,其中,以120至240分鐘為較佳。反應壓力並無特別限制,為-0.2至1MPa(壓力計示壓力),以使用常壓較方便。
以下,就上述步驟(3),更加詳細說明。
步驟(3)中,使上述步驟(2)所得之式(1a-3)或式(1b-3)所表示之化合物,跟HSiM3(式中,M之意義和前述相同,較佳為鹵素原子,尤以氯原子為更佳),以及視期望跟式:R1 iL'所表示之化合物及/或式:R2' jL"所表示之化合物反應。
上述步驟(3)中之式:R1 iL'中,R1之意義和上述式(1a)及式(1b)中之記載相同意義,L'表示可和R1鍵結之基,i表示1至3之整數。
上述步驟(3)中之式:R2' jL"中,R2'表示C1-22烷基,L"表示可和R2'鍵結之基,j表示1至3之整數。
上述L'及L"所分別表示之「可和R1鍵結之基」及「可和R2'鍵結之基」分別係可跟R1及R2'鍵結之基,在上述反應中,只要R1及R2'能脫離,則無特別限制,例如可為跟上述L相同者。只要是該領域之通常知識者就能因應反應化合物之種類、溶劑、溫度等條件,選擇適當之可和R1鍵結之基,以及可和R2'鍵結之基。
步驟(3)中所使用之HSiM3之量,相對於上述式(1a-3)及/或式(1b-3)所表示之化合物之末端-CH=CH2基1莫耳,只要1莫耳以上即可,其中以2莫耳為較佳。
步驟(3)中,使用R1 iL'所表示之化合物時,其使用量可因應欲導入之R1基之量而改變,該量只要是該領域之通常知識者就能適當決定。
步驟(3)中,使用R2' jL"所表示之化合物時,其使用量可因應欲導入之R2基之量而改變,該量只要是該領域之通常知識者就能適當決定。
步驟(3)之反應中,最初,上述式(1a-3)及/或式(1b-3)所表示之化合物之末端-CH=CH2基跟HSiM3反應,其末端轉變成-CH2CH2SiM3基。當末端-CH=CH2基全部轉變成-CH2CH2SiM3基時,式(1a-2)或式(1b-2)中之k'相等於式(1a)或式(1b)中之k。繼之,該末端-CH2CH2SiM3基跟R1 iL'所表示之化合物及/或R2' jL"所表示之化合物反應,而M被R1或R2'取代。又,R1 iL'所表示之化合物及R2' jL"所表示之化合物,可同時或分別參與反應。
然而,本發明之一種形態中,HSiM3、R1 iL'所表示之化合物及R2' jL"所表示之化合物可當做HSi(R1 i)(R2' j)所表示之化合物(該情況下,i+j為3)而使用。HSi(R1 i)(R2' j)所表示之化合物,只要是該領域之通常知識者就能使用該技術領域之一般技術而製造。
本發明之另一種形態中,將步驟(3)中之R1 iL'所表示之化合物及/或R2' jL"所表示之化合物之使用量之合計,相對於上述式(1a-3)及/或式(1b-3)所表示之化合物之末端-CH=CH2基1莫耳,設為3莫耳以上。該形態下,可使步驟(3)之反應中所產生之末端-CH2CH2SiM3之M實質上皆由R1或R2'取代。即,可獲得Q中隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子數為1之上述式(1a)或式(1b)所表
示之化合物。
本發明之又另一種形態中,將步驟(3)中之R1 iL'所表示之化合物及/或R2' jL"所表示之化合物之使用量之合計,相對於上述式(1a-3)及/或式(1b-3)所表示之化合物之末端-CH=CH2基1莫耳,設為0以上而未達3莫耳。該情況下,步驟(3)之反應中所產生之末端-CH2CH2SiM3之所有或部分M未被R1或R2'取代而殘留。將如此而殘留之Si-M部分,與上述步驟(2)所述同樣方法,跟式:Hal-J-Z'-CH=CH2(式中,Hal表示鹵素原子,J表示鎂、銅或鋅,Z'表示鍵結鍵或2價之有機基)所表示之化合物反應,而能再度使其末端部分變成為-CH=CH2,可以施予與步驟(3)所示相同反應。藉由重複該操作,就能在上述式(1a)或式(1b)所表示之化合物之末端,隔著Z基以樹狀鍵結矽原子。
步驟(3)之反應,以在適當之觸媒之存在下,於適當之溶劑中進行為較佳。
該適當之觸媒,雖無特別限制,可舉例如鉑、鈀、銠等。該觸媒可為任意之形態,例如錯合物之形態。
步驟(1)及步驟(3)之反應,以在適當之防止轉位劑之存在下進行為較佳。
該適當之防止轉位劑,雖無特別限制,可舉例如羧酸化合物。該羧酸化合物係包括(a)羧酸,(b)羧酸酐,(c)矽基化羧酸,以及/或(d)步驟(3)之反應中,能產生上述羧酸化合物(即(a)、(b)或(c))之物質。該等羧酸化合物可單獨使用1種,或2種以上組合使用。
當防止轉位劑含有(a)羧酸時,可使用具有羧基之任
意之羧酸。就適當之羧酸之例,並無特別限制,可舉例如飽和羧酸、不飽和羧酸、一元羧酸、以及二元羧酸。適當之羧酸之具體例,並無特別限制,包含甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、異丁酸、己酸、環己酸、月桂酸以及硬脂酸等飽和一元羧酸;草酸及己二酸等飽和二元羧酸;苯甲酸及對-酞酸等芳香族羧酸;氯乙酸、二氯乙酸、三氟乙酸、對-氯苯甲酸及三甲基矽基乙酸等這些羧酸之烴基之碳原子上之氫原子被鹵素原子或有機矽基取代之羧酸;丙烯酸、甲基丙烯酸以及油酸等不飽和脂肪酸;除了羧基之外,更具有羥基、羰基或胺基之化合物,即,乳酸等羥基酸、乙醯乙酸等酮酸、乙醛酸等醛酸以及麩胺酸等胺基酸等。
(b)就羧酸酐之例,並無特別限制,可舉例如乙酸酐、丙酸酐及苯甲酸酐等。這些羧酸酐可為在步驟(3)反應系中產生者,包括乙醯氯、丁醯氯、苯甲醯氯以及其他羧酸鹵化物;乙酸鋅、乙酸鉈等羧酸金屬鹽;以及(2-硝基苯甲基)丙酸鹽等藉由光或熱而分解之羧酸酯。
(c)就矽基羧酸之例,雖無特別限制,可舉例如三甲基矽基甲酸酯、三甲基矽基乙酸酯、三乙基矽基丙酸酯、苯甲酸三甲基矽基酯以及三氟乙酸三甲基矽基酯等三烷基矽基化羧酸;以及二甲基二乙醯氧基矽烷、二苯基二乙醯氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷、乙基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、二-第三丁氧基二乙醯氧基矽烷,以及四苯甲酸矽鹽等二-、三-或四-羧基矽酸酯等。
防止轉位劑之使用量雖無特別限制,一般使用0.001至20重量%,例如使用0.01至5重量%,或採用0.01至1重量%。
只要是該領域之通常知識者就能因應反應化合物、試劑、溶劑、其他條件而選擇適當之防止轉位劑之使用量。防止轉位劑例如可購自Dow Corning公司(Midland,M1)所市售之Dow Corning(註冊商標)ETS900或XIAMETER(註冊商標)OFS-1579 Silane等商品。
該適當之溶劑,只要是對於反應無不良影響之溶劑,則並無特別限制,可舉例如1,3-雙(三氟甲基)苯、全氟丁基乙基醚、全氟己基甲基醚等。
該反應中之反應溫度,雖無特別限制,一般為0至100℃,其中以50至80℃為較佳。反應時間雖無特別限制,一般為30至600分鐘,其中以60至240分鐘為較佳。反應壓力亦無特別限制,為-0.2至1MPa(壓力計示壓力),以使用常壓較方便。
又,本發明提供上述製造方法中之式(1a-3')或式(1b-3')所表示之中間化合物:A-Rf-X-Si(Y 3-k' )(-Z'-CH=CH 2 ) k' ‧‧‧(1a-3')
(CH
2
=CH-Z'-)
k'
(Y
3-k'
)Si-X-Rf-**X-Si(Y
3-k'
)(-Z'-CH=CH
2
)
k'
‧‧‧(1b-3')
(式中,A表示可由1個或1個以上之氟原子取代之C1-16烷基,Rf表示-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-,其中,a、b、c及d各自獨立表示0以上200以下之整數,a、b、c及d之合計至少為1,由括弧括著並賦有a、b、c或d之各個重複單元在式中之存在順序為任意,X表示2價之有機基,Y表示羥基,可水解之基,或烴基,Z'表示鍵結鍵或2價之有機基)。
又,本發明也提供上述式(1a-3')或式(1b-3')所表示之化合物之製造方法,其係包含下述步驟之方法:使式(1a-2')或式(1b-2')所表示之化合物:A-Rf-X-SiM 3 ‧‧‧(1a-2')
M
3
Si-X-Rf-X-SiM
3
‧‧‧(1b-2')
(式中,A、Rf及X之意義如同上述,M表示鹵素原子或C1-6烷氧基)
跟式:Hal-J-Z'-CH=CH2(式中,Z'之意義如同上述,J表示鎂、銅、鈀或鋅,Hal表示鹵素原子)所表示之化合物,以及視期望跟式:YhL(式中,Y之意義如同上述,L表示可跟Y鍵結之基,h表示1至3之整數)所表示之化合物進行反應之步驟。該方法係相對應於上述本發明之含有PFPE之矽烷化合物之製造方法中之步驟(2)。
其次,就本發明之表面處理劑說明如下。
本發明之表面處理劑含有式(1a)及/或式(1b)所表示之至少1種之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物。
本發明之表面處理劑可賦與基材撥水性、撥油性、防污性、摩擦耐久性,雖無特別限制,可適宜防污性塗布劑之用途。
本發明之一種形態中,本發明之表面處理劑包含至少1種k為3之式(1a)及/或式(1b)所表示之化合物。
本發明之又一種形態中,本發明之表面處理劑含有至少1種Q中隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子為1個或2個之式(1a)及/或式(1b)所表示之化合物。
本發明之另一形態中,本發明之表面處理劑含有至少1種A係C1-16全氟烷基之式(1a)及/或式(1b)所表示之化合物。
本發明之又另一形態中,本發明之表面處理劑包含至少1種Q中之R2係C1-22烷基之式(1a)及/或式(1b)所表示之化合物。
本發明之另外之形態中,本發明之表面處理劑含有2種以上式(1a)及/或式(1b)所表示之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物。該情況下,該化合物之所有k之平均值可為1以上而3以下,例如2以上而3以下,其中以3為較佳。
本發明之又另一種形態中,本發明之表面處理劑含有Q中之R2係C1-22烷基,且k為3之式(1a)及/或式(1b)所表示之1種或1種以上之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物。該形態中,本發明之表面處理劑所包含之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物可為式(1a)所表示之1種或1種以上之化合物。
上述k之平均值意指表面處理劑所含之式(1a)及式(1b)所表示之各個含有PFPE之矽烷化合物之k值(式(1b)所表示之化合物在其兩末端具有k,即具有2個k)之平均值。該平均值,例如可使用Si-NMR測定。另外,也可使用H-NMR測定。只要是該領域之通常知識者即可容易地進行該測定,例如表面處理劑中含有混合物之下述式:A-Rf-CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]k(OCH3)3-k所表示之k值不同之複數個化合物時,使用Si-NMR測定之際,可藉由取得該混合物之Si-NMR光譜,並求得Si之波峰面積之比率而測定。又,使用H-NMR測定之際,可藉由取得該混合物之H-NMR
光譜,並求得與CH2OCH2鍵結之氫原子及與Si-CH2CH2CH2-Si鍵結之氫原子之波峰面積之比率而測定。
上述表面處理劑,除了式(1a)及/或式(1b)所表示之化合物之外,尚可含有其他成分。該其他成分雖無特別限制,可舉例如被瞭解為含氟油之(非反應性之)氟聚醚化合物,其中以全氟(聚)醚化合物(下文中,簡稱其為「含氟油」),被瞭解為矽酮油之(非反應性之)矽酮化合物(下文中,簡稱其為「矽酮油」)、觸媒等。
上述含氟油並無特別限制,可舉例如下述通式(3)所示之化合物(全氟(聚)醚化合物)。
R21-(OC4F8)a’-(OC3F6)b’-(OC2F4)c,-(OCF2)d,-R22‧‧‧(3)
式中,R21表示可由1個或1個以上之氟原子取代之碳數為1至16之烷基(其中,以碳數為1至16之全氟烷基為較佳),R22表示可由1個或1個以上之氟原子取代之碳數為1至16之烷基(其中,以碳數為1至16之全氟烷基為較佳)、氟原子或氫原子,R21及R22以各自獨立表示碳數為1至3之全氟烷基為更佳。
a'、b'、c'及d'各自表示構成聚合物主要骨架之全氟(聚)醚之4種之重複單元之數目,各自獨立表示0以上而300以下之整數,a'、b'、c'及d'之合計至少為1,其中,以1至300為較佳,尤以20至300為更佳。由括弧括著並附有a'、b'、c'及d'之各個重複單元在式中之存在順序為任意。該等重複單元中,-(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)-以及-(OCF2CF(C2F5)-中之任
一者,其中,以-(OCF2CF2CF2CF2)-為較佳。又,-(OC3F6)可為-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-以及-(OCF2CF(CF3))-中之任一者,其中,以-(OCF2CF2CF2)-為較佳。又,-(OC2F4)-可為-(OCF2CF2)-以及-(OCF(CF3))-中之任一者,其中,以-(OCF2CF2)-為較佳。
上述通式(3)所表示之全氟(聚)醚化合物之例,可舉如下述通式(3a)及式(3b)之任一式所表示之化合物(可為1種或2種以上之混合物)。
R21-(OCF2CF2CF2)b’’-R22‧‧‧(3a)
R21-(OCF2CF2CF2CF2)a’’-(OCF2CF2CF2)b’’-(OCF2CF2)c’’-(OCF2)d’’-R22‧‧‧(3b)
該等式中,R21及R22之意義如同前述;式(3a)中,b”表示1以上而100以下之整數;式(3b)中,a”及b”各自獨立表示1以上而30以下之整數;c”及d”各自獨立表示1以上而300以下之整數。由括弧括著並附有a”、b”、c”、d”之各個重複單元在式中之存在順序為任意。
上述含氟油可具有1,000至30,000之平均分子量。藉此可獲得高度之表面滑動性。
本發明之表面處理劑中,相對於上述本發明之含有PFPE之矽烷化合物之合計100質量份(含有2種以上時為該等之合計,下文中皆同),含氟油之含量,例如為0至500質量份,其中,以0至400質量份為較佳,尤以含有25至400質量份為更佳。
通式(3a)所表示之化合物以及通式(3)所表示之化合物,可各自單獨使用,或組合使用。比起通式(3a)所表示之化合物,使用通式(3b)所表示之化合物可獲得更高之表面滑動性而較佳。當將該等組合使用時,通式(3a)所表示之化合物和通式(3b)所表示
之化合物之質量比,以1:1至1:30為較佳,其中,以1:1至1:10為更佳。藉此質量比可獲得表面滑動性及摩擦耐久性之平衡優異之表面處理層。
本發明之一種形態中,含氟油含有通式(3b)所表示之1種或1種以上之化合物。該形態中,表面處理劑中之式(1a)或式(1b)所表示之化合物和式(3b)所表示之化合物之質量比,以4:1至1:4為較佳。
本發明之一種較佳形態中,本發明之表面處理劑含有Rf為-(OCF2CF2CF2)b(式中,b表示1至200之整數)之式(1a)或式(1b)所表示之化合物,以及式(3b)所表示之化合物。藉由使用該表面處理劑,並利用濕潤被覆法或真空沈積法(較佳為利用真空沈積法)而形成表面處理層,可獲得優異之摩擦耐久性及表面滑動性。
本發明之一種更佳形態中,本發明之表面處理劑含有Rf為-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-所表示之化合物(式中,a及b各自獨立表示0以上而30以下之整數,較佳為0以上而10以下之整數,c及d各自獨立表示1以上而200以下之整數,a、b、c及d之合計為10以上而200以下之整數。由括弧括著並附有a、b、c或d之各重複單元在式中之存在順序為任意)以及式(3b)所表示之化合物。藉由使用該表面處理劑,並利用濕潤被覆法或真空沈積法(較佳為利用真空沈積)而形成表面處理層,可獲得更優異之摩擦耐久性及表面滑動性。
該等形態中,式(3a)所表示之化合物之平均分子量,以2,000至8,000為較佳。
該等形態中,式(3b)所表示之化合物之平均分子量,
當使用乾燥被覆法(例如真空沈積法)而形成表面處理層時,以8,000至30,000為較佳,當使用濕潤被覆法(例如噴射處理)而形成表面處理層時,以2,000至10,000為較佳,尤以3,000至5,000為最佳。
本發明之較佳形態中,以真空沈積法形成表面處理層時,比起式(1a)或式(1b)所表示之化合物之平均分子量,可增高含氟油之平均分子量。藉由設為此種式(1a)或式(1b)所表示之化合物及含氟油之平均分子量,可獲得更優異之摩擦耐久性及表面滑動性。
又,從其他觀點而言,含氟油可為通式A’-F(式中,A’表示C5-16全氟烷基)所表示之化合物。該A’-F所表示之化合物跟A為C1-16全氟烷基之上述式(1a)及式(1b)所表示之化合物,由於可獲得高度之親和性而較佳。
含氟油對於提高表面處理層之表面滑動性有其貢獻。
上述矽酮油,例如可使用矽氧烷鍵結為2,000以下之直鏈狀或環狀之矽酮油。直鏈狀之矽酮油可為所謂純直矽酮油(straight silicone oil)及改質矽酮油。該純直矽酮油,可舉例如二甲基矽酮油、甲基苯基矽酮油、甲基氫矽酮油等。改質矽酮油,可舉例如藉由烷基、芳烷基、聚醚、高級脂肪酸酯、氟烷基、胺基、環氧基、羧基、醇等將純直矽酮油改質而成者。環狀矽酮油,可舉例如環狀二甲基矽氧烷油等。
本發明之表面處理劑中,相對於上述本發明之含有PFPE之矽烷化合物之合計100質量份(含2種以上時為該等之合
計,下文中皆同),該矽酮油之含量,例如含有0至300質量份,其中以50至200質量份為較佳。
矽酮油貢獻於提升表面處理層之表面滑動性之改善。
上述觸媒,可舉例如酸(例如乙酸、三氟乙酸等)、鹼(例如氨、三乙胺、二乙胺等)、過渡金屬(例如鈦、鎳、錫等)等。
觸媒促進本發明之含有PFPE之矽烷化合物之水解及脫水縮合作用,且促進表面處理層之形成。
其他成分除了上述之外,可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。
本發明之表面處理劑可使多孔質物質(例如多孔質陶磁材料)、金屬構件(例如鋼絲絨)固定成為綿狀者含浸後,而製成顆粒狀。該顆粒狀物,例如可利用在真空沈積之用途。
其次,就本發明之物件說明如下。
本發明之物件,包括基材以及於該基材之表面由本發明之含有PFPE之矽烷化合物或表面處理劑(下文中,做為其代表而簡稱為「本發明之表面處理劑」)所形成之層(即,表面處理層)。該物件,例如可依照下述方法製造。
首先,準備基材。本發明可使用之基材,例如玻璃、樹脂(天然樹脂,或合成樹脂,例如可為一般之塑膠材料,可為板狀、薄膜,或其他形態)、金屬(鋁、銅、鐵等金屬單體或合金等複合體)、陶磁、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、建築構件等任意適當材料所構成。
例如需要製造的物件為光學構件時,構成基材之表面之材料係光學構件用材料,例如可為玻璃或透明之塑膠等。又,需要製造之物件為光學構件時,可在基材之表面(即最外層)形成某種層(或膜)例如硬塗層或抗反射層等。抗反射層可採用單層抗反射層及多層抗反射層之任一種。抗反射層可使用之無機物之例,可舉例如二氧化矽(SiO2)、氧化矽(SiO)、二氧化鋯(ZrO2)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鈦(TiO)、三氧化二鈦(Ti2O3)、五氧化二鈦(Ti2O5)、三氧化二鋁(Al2O3)、五氧化二鉭(Ta2O5)、二氧化鈰(CeO2)、氧化鎂(MgO)、三氧化二釔(Y2O3)、二氧化錫(SnO2)、二氟化鎂(MgF2)、三氧化鎢(WO3)等。該等無機物可單獨使用,或2種以上組合使用(例如以混合物形態)。欲作為多層抗反射層時,其最外層以採用二氧化矽及/或氧化矽為較佳。當需要製造之物件為觸控面板用之光學玻璃構件時,在基材(玻璃)之表面之局部可具有透明電極,例如使用氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅等之薄膜。又,基材可因應其具體構造等而備有絕緣層、黏接層、保護層、裝飾框層(I-CON)、霧化膜層、硬塗膜層、偏光薄膜、相位差薄膜以及液晶顯示模組等。
基材之形狀並無特別限制。又,必須形成表面處理層之基材之表面區域,只要為基材表面之至少一部分就行,可視欲製造之物件之用途及具體構造等而適當地決定。
該基材可為至少其表面部分係由本來就具有羥基之材料所構成者。該材料,可舉例如玻璃。又,可舉例如表面上形
成有自然氧化膜或熱氧化膜之金屬(特別是卑金屬)、陶磁、半導體等。或者如樹脂等,雖具有羥基卻不充分時,或本來就不具有羥基時,可藉由對基材施與某種前處理而導入羥基於基材之表面,或增加羥基等。該前處理之例,可舉例如電漿處理(例如電暈放電)或離子束照射等。電漿處理,除了可導入或增加羥基於基材表面之外,同時亦適宜用以淨化(去除異物等)基材表面。又,該前處理之其他例,可舉例如藉由LB法(朗謬-布洛傑(Langmuir-Blodgett)法)或化學吸附法等將具有碳碳不飽和鍵結基之界面吸附劑,事先在基材表面以單分子膜之形態形成,然後,在含有氧氣或氮氣等之環境下使不飽和鍵結裂開之方法。
另外,該基材可為至少其表面部分由具有1個以上之其他反應性基(例如矽-氫基)之矽酮化合物,或含有烷氧基矽烷之材料所構成者。
繼之,在該基材之表面上形成上述本發明之表面處理劑膜,必要時將該膜施以後處理,藉此而由本發明之表面處理劑形成表面處理層。
本發明之表面處理劑之膜形成,可藉由對於基材表面將上述表面處理劑以被覆該表面之方式施用而施行。被覆方法並無特別限制,例如可採用濕潤被覆法及乾燥被覆法。
濕潤被覆法之例,可舉例如浸漬塗布法、旋轉塗布法、流動塗布法、噴射塗布法、輥筒塗布法、凹版塗布法以及其他類似方法等。
乾燥被覆法之例,可舉例如沈積法(一般為真空沈積法)、濺鍍法、CVD法及其他類似之方法等。沈積法(一般為真空
沈積法)之具體例,可舉例如使用電阻加熱、電子束、微波等之高頻加熱,離子束以及其他類似之方法等。CVD法之具體例,可舉例如電漿CVD、光學CVD、熱CVD以及其他類似之方法。
尚可採用常壓電漿法進行被覆。
當採用濕潤被覆法時,本發明之表面處理劑可用溶劑稀釋後施用在基材表面。就本發明之表面處理劑之穩定性及溶劑之揮發性之觀點而言,以使用下列溶劑為宜:碳數為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(註冊商標)7000),全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)(例如住友3M股份有限公司製之Novec(註冊商標)7100),全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)(例如住友3M股份有限公司製之Novec(註冊商標)7200),全氟己基甲基醚(C2F5CF(OCH3)C3F7)(例如住友3M股份有限公司產之Novec(註冊商標)7300)等烷基全氟烷基醚(全氟烷基及烷基可為直鏈狀或支鏈狀之任一者),或CF3CH2OCF2CHF2(例如旭硝子股份有限公司製之ASAHIKLIN(註冊商標)AE-3000)等。該等溶劑可單獨使用,或調配2種以上混合使用。其中,以氫氟醚為較佳,尤以全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)及/或全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)為最佳。
當使用乾燥被覆法時,本發明之表面處理劑可直接使用在乾燥被覆法中,或利用上述溶劑稀釋後使用在乾燥被覆法
中。
膜之形成,以在膜中本發明之表面處理劑跟水解及脫水縮合用觸媒共存狀態下實施為宜。簡便方法,利用濕潤被覆法時,將本發明之表面處理劑以溶劑稀釋後,在即將施用在基材表面之前,可添加觸媒在本發明之表面處理劑之稀釋溶液中。當使用乾燥被覆法時,可將添加有觸媒之本發明之表面處理劑直接進行沈積處理(一般,採用真空沈積處理),或使用在鐵或銅等金屬多孔體中含浸有添加有觸媒之本發明之表面處理劑之顆粒狀物質施行沈積處理(一般採用真空沈積處理)。
觸媒可以採用任意之適當之酸或鹼。酸觸媒可使用例如乙酸、甲酸、三氟乙酸等。又,鹼觸媒可使用例如氨、有機胺類等。
之後,因應必要施行膜之後處理。該後處理並無特別限制,例如可逐次實施水分之供應以及乾燥加熱,更詳細實施方法如下述:按照上述方法在基材表面形成本發明之表面處理劑之膜後,對該膜(下文中或稱為「前軀膜」)供應水分。水分之供應方法並無特別限制,可採用例如利用前軀膜(以及基材)和周圍環境之間之溫差所致之結露,或吹拂水蒸汽(steam)等方法。
認為當水分供應在前軀膜時,在本發明之表面處理劑中之與含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物之矽原子鍵結之可水解之基跟水發生作用,可以使該化合物快速水解。
水分之供應,例如在0至500℃,其中,以在100℃以上而300℃以下之環境下實施為較佳。藉由在該溫度範圍中供
應水分,可使水解進行。該時之壓力並無特別限制,在常壓下實施較為方便。
繼之,將該前軀膜在該基材之表面,以超過60℃之乾燥環境下加熱。該乾燥加熱方法並無特別限制,只要將前軀膜和基材一起,以超過60℃,較佳為超過100℃之溫度,例如500℃以下,較佳為300℃以下之溫度,且在不飽和水蒸汽壓之環境下配置就行,該情形下之壓力並無特別限制,以常壓進行較為方便。
該環境下,本發明之含有PFPE之矽烷化合物之間,水解後之與矽原子鍵結之基(上述式(1a)及式(1b)之任一式所表示之化合物中,當R1皆為羥基時乃指該羥基,下文中,皆同義)彼此會快速進行脫水縮合。又,該化合物和基材之間,該化合物之加水分解後之與矽原子鍵結之基,跟存在於基材表面之反應性基之間快速進行反應,當存在於基材表面之反應性基係羥基時進行脫水縮合。該結果,在本發明之含有PFPE之矽烷化合物之間形成鍵結,又,該化合物和基材之間形成鍵結。
上述水分供應及乾燥加熱可藉由使用過熱水蒸汽而連續實施。
過熱水蒸汽乃將飽和水蒸汽加熱到高於沸點之溫度所得之氣體,在常壓下超過100℃,一般在500℃以下,例如300℃以下之溫度,且藉由加熱到超過沸點之溫度而成為不飽和水蒸汽壓之氣體。若將形成有前軀膜之基材曝露於過熱水蒸汽時,首先,過熱水蒸汽和較低溫之前軀膜之間之溫差,使前軀膜表面上結露,藉此供應水分於前軀膜。之後,隨著過熱水蒸汽和前軀膜
之間之溫差變小,前軀膜表面之水分於過熱水蒸汽所造成之乾燥環境中氣化,使前軀膜表面之水分量逐漸降低。當前軀膜表面之水分量降低時,即,前軀膜在乾燥環境下時,基材表面之前軀膜和過熱水蒸汽接觸,而受到該過熱水蒸汽之溫度(常壓下為超過100℃之溫度)加熱。因此,若利用過熱水蒸汽,則只要將形成有前軀膜之基材曝露在過熱水蒸汽中,就能連續性實施水分供應及乾燥加熱。
按照上述方法可實施該後處理。該後處理乃為了更加提升摩擦耐久性而實施,應留意其並非製造本發明之物件上必需步驟。例如亦可在將本發明之表面處理劑施用在基材表面之後,直接靜置。
按照上述方法,在基材表面上形成源自於本發明之表面處理劑之膜的表面處理層,而製成本發明之物件。藉此獲得之表面處理層具有高度之表面滑動性及高度之摩擦耐久性之雙方之持性。又,該表面處理劑除了高度摩擦耐久性之外,隨所使用表面處理劑之組成,尚可保有撥水性、撥油性、防污性(例如防止指紋等污染的附著)、表面滑動性(或潤滑性,例如指紋等污染之擦拭去除性,或對於手指之優異觸感)等,可適合利用於功能性薄膜。
換言之,本發明尚有關一種於最外層具有上述硬化物之光學材料。
光學材料,可舉例如與下述例示之顯示器等有關之光學材料以外,尚可例舉各種各樣之光學材料,例如陰極射線管(CRT;例如電視、個人電腦顯示器)、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)、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,或於該等表面施加有抗反射膜處理者。
具有依據本發明所得之表面處理層之物件,並無特別限制,可為光學構件。光學構件之例,可列舉如下:眼鏡等之鏡片;PDP、LCD等之顯示器之前端之保護板、抗反射板、偏光板、抗眩光板;手機、可攜式資訊終端等設備之觸控面板薄片;藍光(Blu-ray(註冊商標))碟片、DVD碟片、CD-R、MO等光碟片之碟片面;光纖維等。
又,具有依據本發明所得之表面處理層之物件,亦可為醫療設備或醫療材料。
表面處理層之厚度並無特別限制,當為光學構件之際,表面處理層之厚度係1至30nm之範圍,就其光學性能、表面滑動性、摩擦耐久性及防污性之觀點而言,以1至15nm之範圍為較佳。
以上,詳述使用本發明之表面處理劑所得之物件業。然而,本發明之表面處理劑之用途,使用方法或物件之製造方法等,不侷限於上述例舉,不待說明。
關於本發明之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其製造方法,以及含有上述化合物之表面處理劑,藉由下述實施例具體說明如下,然而,本發明之範圍並非侷限於該等實施例範圍。又,本實施例中,構成全氟聚醚之4種重複單元(CF2O)、(CF2CF2O)、
(CF2CF2CF2O)以及(CF2CF2CF2CF2O)之存在順序為任意。
依據合成例1至7之步驟而合成含有全氟聚醚基之矽烷化合物。
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為100ml之四口燒瓶中,添加20g之平均組成以CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH=CH2所表示之全氟聚醚改質烯丙氧基化合物,20g之1,3-雙(三氟甲基)苯,0.06g之三乙醯氧基甲基矽烷,1.36g之三氯矽烷,在氮氣流下,於5℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有2%之1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷之鉑錯合物之二甲苯溶液0.094ml後,升溫至60℃,在該溫度攪拌5小時。然後,減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得19g之末端具有三氯矽烷之下式所表示之含有全氟聚醚基之矽烷化合物(A):.含有全氟聚醚基之矽烷化合物(A):CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2SiCl3
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為100ml之四口燒瓶中,添加19g之合成例1所合成之末端具有三氯矽烷之含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(A),20g之1,3-雙(三氟甲基)苯,於氮氣流下,在5℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有0.7mol/l之烯丙基鎂溴化物之二乙醚溶液26.4ml之後,升溫至室溫,在該溫度攪拌10小時。然後,冷卻至5℃,加入5ml之甲醇之後,升溫至室溫,
過濾不溶性物質。繼之,在減壓下蒸餾去除揮發性成分之後,以全氟己烷稀釋不揮發性成分,利用分液漏斗,使用甲醇進行3次洗淨操作(更詳言之,保持氟系化合物於全氟己烷相(氟相)中,分離去除非氟系化合物於甲醇相(有機相)之操作)。繼之,在減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得20g之末端具有烯丙基之下式所表示之含有全氟聚醚基之烯丙基化合物(B)。
.含有全氟聚醚基之烯丙基化合物(B):CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si(CH2CH=CH2)3
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為100ml之四口燒瓶中,添加15g之合成例2所合成之末端具有烯丙基之含有全氟聚醚基之烯丙基化合物(B),15g之1,3-雙(三氟甲基)苯,0.05g之三乙醯氧基甲基矽烷,3.15g之三氯矽烷,於氮氣流下,在5℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有2%之1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷之鉑錯合物之二甲苯溶液0.141ml之後,升溫至60℃,在該溫度攪拌5小時。然後,減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得16g之末端具有三氯矽烷之下式所表示之含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(C)。
.含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(C):CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si(CH2CH2CH2SiCl3)3
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為100ml之四口燒瓶中,添加16g之合成例3所合成之末端具有三氯矽烷之含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(C),15g之1,3-雙(三氟甲基)苯,於氮
氣流下,在50℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有0.78g之甲醇及36g之原甲酸三甲酯之混合溶液之後,升溫至65℃,在該溫度攪拌3小時。然後,減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得17g之末端具有三甲基矽基之下述含有全氟聚醚基之矽烷化合物(D)。
.含有全氟聚醚基之矽烷化合物(D):CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為50ml之四口燒瓶中,添加10g之合成例1所合成之末端具有三氯矽烷之含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(A),10g之1,3-雙(三氟甲基)苯,於氮氣流下,在5℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有0.7mol/l之烯丙基鎂溴化物之二乙醚溶液7.06ml之後,升溫至室溫,在該溫度攪拌10小時。然後,冷卻至5℃,加入4ml之甲醇後,升溫至室溫,過濾不溶性物質。繼之,在減壓下蒸餾去除揮發性成分之後,以全氟己烷稀釋不揮發成分,利用分液漏斗藉由甲醇進行3次洗淨操作(詳言之,保持氟系化合物於全氟己烷相(氟相)中,分離去除非氟系化合物於甲醇相(有機相)之操作)。繼之,減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得9g之末端具有烯丙基之下式所表示之含有全氟聚醚基之烯丙基化合物之混合物(E)。
.含有全氟聚醚基之烯丙基化合物之混合物(E)CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si(CH2CH=CH2)2.2(OCH3)0.8
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為50ml之四口燒瓶中,添加5g之合成例5所合成之末端具有烯丙基之含有全氟聚醚
基之烯丙基化合物(E),7g之1,3-雙(三氟甲基)苯;0.02g之三乙醯氧基甲基矽烷,1.30g之三氯矽烷,於氮氣流下,在5℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有2%之1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷之鉑錯合物之二甲苯溶液0.045ml之後,升溫至60℃,在該溫度攪拌5小時。然後,減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得6g之末端具有三氯矽烷之下式所表示之含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物之混合物(F)。
.含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物之混合物(F):CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si(CH2CH2CH2SiCl3)2.2(OCH3)0.8
.合成例7
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為50ml之四口燒瓶中,添加6g之合成例6所合成之末端具有三氯矽烷之含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物之混合物(F),6g之1,3-雙(三氟甲基)苯,於氮氣流下,在50℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有0.21g之甲醇及10g之原甲酸三甲酯之混合溶液之後,升溫至65℃,在該溫度攪拌2小時。然後,減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得5g之末端具有三甲基矽基之下式所表示之含有全氟聚醚基之矽烷化合物之混合物(G)。
.含有全氟聚醚基之矽烷化合物之混合物(G):CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]2.2(OCH3)0.8
.合成例8
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為50ml之三口燒瓶中,添加2.5g之合成例3所合成之末端具有三氯矽烷之含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(C),3.0g之1,3-雙(三氟甲基)苯,於氮
氣流下,在5℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有0.7mol/l之烯丙基鎂溴化物之二乙醚溶液9.0ml之後,升溫至室溫,在該溫度攪拌10小時。然後,冷卻至5℃,加入2ml之甲醇後,升溫至室溫,過濾不溶性物質。繼之,在減壓下蒸餾去除揮發性成分之後,以全氟己烷稀釋不揮發性成分,藉由分液漏斗以甲醇進行3次洗淨操作(更詳言之,保持氟系化合物於全氟己烷相(氟相)中,分離去除非氟系化合物於甲醇相(有機相)之操作)。繼之,減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得2.2g之末端具有烯丙基之下述含有全氟聚醚基之烯丙基化合物(H)。
.含有全氟聚醚基之烯丙基化合物(H)CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(CH2CH=CH2)2.5(OCH3)0.5]3
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為50ml之三口燒瓶中,添加2.2g之合成例8所合成之末端具有烯丙基之含有全氟聚醚基之烯丙基化合物(H),5.0g之1,3-雙(三氟甲基)苯,7.0mg之三乙醯氧基甲基矽烷,1.5g之三氯矽烷,於氮氣流下,在5℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有2%之1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷之鉑錯合物之二甲苯溶液0.04ml之後,升溫至60℃,在該溫度攪拌5小時。然後,減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得2.2g之末端具有三氯矽烷之下述含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(I)。
.含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(I):CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(CH2CH2CH2SiCl3)2.5(OCH3)0.5]3
.合成例10
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為50ml之三口燒瓶中,添加2.2g之合成例9所合成之末端具有三氯矽烷之含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(I),5.0g之1,3-雙(三氟甲基)苯,於氮氣流下,在50℃攪拌30分鐘。繼之,加入0.5g之甲醇及17g之原甲酸三甲酯之混合溶液之後,升溫至65℃,在該溫度攪拌3小時。然後,冷卻至室溫,過濾不溶性物質,在減壓下蒸餾去除揮發性物質,而得1.9g之末端具有三甲基矽基之下述含有全氟聚醚基之矽烷化合物(J)。
.含有全氟聚醚基之矽烷化合物(J):CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si{CH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]2.5(OCH3)0.5}3
.合成例11
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為100ml之四口燒瓶中,添加30g之平均組成以CF3O(CF2CF2O)15(CF2O)16CF2CH2OH(但是混合物中包含微量之含有微量(CF2CF2CF2CF2O)及/或(CF2CF2CF2O)之重複單元之化合物)所表示之全氟聚醚改質醇化合物,20g之1,3-雙(三氟甲基)苯,0.8g之氫氧化鈉,在65℃攪拌4小時。繼之,加入2.4g之烯丙基溴化物之後,在65℃攪拌6小時。然後,冷卻至室溫,加入20g之全氟己烷,過濾不溶性物質,藉由分液漏斗以3N鹽酸進行洗淨操作3次(更詳言之,保持氟系化合物於全氟己烷相(氟相)中),分離去除非氟系化合物於鹽酸層(水相)中之操作)。繼之,減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得24g之末端具有烯丙氧基之下述含有全氟聚醚基之烯丙氧基化合物(K)。
.含有全氟聚醚基之烯丙氧基化合物(K):CF3O(CF2CF2O)15(CF2O)16CF2CH2OCH2CH=CH2
.合成例12
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為100ml之四口燒瓶中,添加20g之合成例11所合成之末端具有烯丙氧基之含有全氟聚醚基之烯丙氧基化合物(K),20g之1,3-雙(三氟甲基)苯,0.06g之三乙醯氧基甲基矽烷,1.80g之三氯矽烷,於氮氣流下,在5℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有2%之1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷之鉑錯合物之二甲苯溶液0.10ml之後,升溫至60℃,在該溫度攪拌5小時。然後,在減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得20g之末端具有三氯矽烷之下述式所表示之含有全氟聚醚基之矽烷化合物(L)。
.含有全氟聚醚基之矽烷化合物(L)CF3O(CF2CF2O)15(CF2O)16CF2CH2OCH2CH2CH2SiCl3
.合成例13
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為100ml之四口燒瓶中,添加20g之合成例12所合成之末端具有三氯矽烷之含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(L)以及20g之1,3-雙(三氟甲基)苯,氮氣流下,在5℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有0.7mol/l之烯丙基鎂溴化物之二乙醚溶液35.2ml之後,升溫至室溫,在該溫度攪拌10小時。然後,冷卻至5℃,加入5ml之甲醇後,升溫至室溫,過濾不溶性物質。繼之,在減壓下蒸餾去除揮發性成分之後,以全氟己烷稀釋不揮發性成分,藉由分液漏斗以甲醇進行3次洗淨操作(更詳言之,保持氟系化合物於全氟己烷相(氟相)中,分離去
除非氟系化合物於甲醇相(有機相)中之操作)。繼之,在減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得18g之末端具有烯丙基之下述含有全氟聚醚基之烯丙基化合物(M)。
.含有全氟聚醚基之烯丙基化合物(M):CF3O(CF2CF2O)15(CF2O)16CF2CH2OCH2CH2CH2Si(CH2CH=CH2)3
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為100ml之四口燒瓶中,添加15g之合成例13所合成之末端具有烯丙基之含有全氟聚醚基之烯丙基化合物(M),15g之1,3-雙(三氟甲基)苯,0.05g之三乙醯氧基甲基矽烷以及4.2g之三氯矽烷,氮氣流下,於5℃攪拌30分鐘。繼之,加入含有2%之1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷之鉑錯合物之二甲苯溶液0.15ml之後,升溫至60℃,在該溫度攪拌5小時。然後,在減壓下蒸餾去除揮發性成分,而得16g之末端具有三氯矽烷之下述含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(N)。
.含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(N):CF3O(CF2CF2O)15(CF2O)16CF2CH2OCH2CH2CH2Si(CH2CH2CH2SiCl3)3
備有迴流冷卻器、溫度計及攪拌機之容量為100ml之四口燒瓶中,添加16g之合成例14所合成之末端具有三氯矽烷之含有全氟聚醚基之三氯矽烷化合物(N)以及15g之1,3-雙(三氟甲基)苯,在氮氣流下,於50℃攪拌30分鐘。繼之,加入1.04g之甲醇和48g之原甲酸三甲酯之混合溶液之後,升溫至65℃,在該溫度攪拌3小時。然後,冷卻至室溫,過濾不溶性物質,在減壓下蒸餾去除
揮發性成分,而得16g之末端具有三甲基矽基之下述含有全氟聚醚基之矽烷化合物(O)。
.含有全氟聚醚基之矽烷化合物(O):CF3O(CF2CF2O)15(CF2O)16CF2CH2OCH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
(又,平均組成,雖然含有0.17個之(CF2CF2CF2CF2O)之重複單元以及0.18個之(CF2CF2CF2O)之重複單元,但由於微量所以省略)
將上述合成例4所得之化合物(D)以濃度成為20重量%之方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE7200),而調製表面處理劑(1)。
將上述調製成之表面處理劑(1),真空沈積在化學強化玻璃上(康寧(Corning)公司製,「大猩猩(Gorilla)」玻璃,厚度為0.7mm)。真空沈積之處理條件為壓力3.0×10-3Pa,首先,利用電子束沈積方法,將二氧化矽以7nm厚度,沈積在該化學強化玻璃之表面上而形成二氧化矽膜,繼之,每一片化學強化玻璃(55mm×100mm),沈積2mg之表面處理劑(即,含有0.4mg之化合物(D))。然後,將附有沈積膜之化學強化玻璃在20℃溫度及65%濕度之環境下靜置24小時。藉此使沈積膜硬化而形成表面處理層。
除了分別使用上述合成例7所製得之化合物(G),上述合成例10所製得之化合物(J)以及上述合成例15所製得之化合物(O)取代化合物(D)之外,皆按照與實施例1所記載相同方法,調製表面處
理劑,並形成表面處理層。
除了使用下述對照化合物1至5取代化合物(D)之外,皆按照與實施例1所述相同方法分別調製表面處理劑,並形成表面處理層。
.對照化合物(1):
(式中,m表示1至6之整數)
.對照化合物(2):CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
.對照化合物(3):CF3O(CF2CF2O)17(CF2O)18CF2CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
.對照化合物(4):(CH3O)3SiCH2CH2CH2OCH2CF2O(CF2CF2O)28(CF2O)26CF2CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
.對照化合物(5):CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CON[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]2
針對上述實施例及比較例中形成於基材表面之表面處理層,測定其水之靜態接觸角度。水之靜態接觸角度係使用接觸角度測定裝置(協和界面科學公司製),以1μl之水而實施。
首先,表面處理層形成後,在其表面尚未接觸到任
何東西之情形下,測定水之靜態接觸角度(摩擦次數為零次),作為初期評鑑。
然後,實施鋼絲絨摩擦耐久性評鑑作為摩擦耐久性評鑑。具體而言,將形成有表面處理層之基材以水平配置,使表面處理層之露出上面與鋼絲絨(號碼#0000,尺寸5mm×10mm×10mm)接觸,於其上施以1,000gf之荷重,然後,在施加荷重狀態下,使鋼絲絨以140mm/秒鐘之速度來回移動。每經過來回次數1,000次,測定水之靜態接觸角度(度)(當接觸角度之測定值未達100度時終止評鑑)。
實施例1至4之評鑑結果示於下列表1,而比較例1至5之評鑑結果示於下列表2中(表中,符號「-」表示未測定)。
由上述表1及表2瞭解確認使用本發明之含有全氟聚醚基之矽烷化合物之實施例1至4,比起使用已往之含有全氟聚醚基之矽烷化合物之比較例1至5,顯著地提高摩擦耐久性。
除了將每片化學強化玻璃之表面處理劑之用量改為3mg(即,含有化合物(D)為0.6mg)之外,皆按照與實施例1相同方法形成表面處理層。
除了使用化合物(O)取代化合物(D)之外,皆按照與實施例5相同方法,調製表面處理劑,並形成表面處理層。
除了將每片化學強化玻璃之表面處理劑之用量改為1.5mg(即,化合物(D)之含量為0.3mg)之外,皆按照與實施例1相同方法形成表面處理層。
除了使用化合物(O)取代化合物(D)之外,皆按照與實施例7相同方法,調製表面處理劑,並形成表面處理層。
除了使用對照化台物(1)取代化合物(D)之外,皆按照與實施例5相同方法,調製表面處理劑,並形成表面處理層。
除了使用對照化合物(3)取代化合物(D)之外,皆按照與實施例5相同方法,調製表面處理劑,並形成表面處理層。
除了使用對照化合物(1)取代化合物(D)之外,皆按照與實施例7相同方法,調製表面處理劑,並形成表面處理層。
除了使用對照化合物(3)取代化合物(D)之外,皆按照與實施例7相同方法,調製表面處理劑,並形成表面處理層。
針對上述實施例5至8以及比較例6至9中形成於基材表面之表面處理層,按照與上述試驗例1相同方法,進行水之靜態接觸角度之測定。又,實施例6在來回摩擦次數20,000次時,鋼絲絨磨損,而無法進行後續試驗。
實施例5至8之結果示於下列表3中,比較例6至9之結果示於下列表4中(表中,符號「-」表示未測定)。
由表1至表4可瞭解,使用本發明之含有全氟聚醚基之矽烷化合物之表面處理劑,即使當其處理量增加到3mg(參考
實施例5及6)時,或減少到1.5mg(參考實施例7及8)時,皆賦與優異之摩擦耐久性。相對之,使用已往之含有全氟聚醚基之矽烷化合物之表面處理劑,當其處理量增加到3mg(參考比較例6及7)時,跟處理量為2mg(參考比較例1及3)時,雖發揮同樣效果,然而,與上述本發明之表面處理劑相比,其摩擦耐久性非常差。又,當處理量減為1.5mg(參考比較例8及9)時,其摩擦耐久性顯示非常低值,特別是比較例9幾乎沒有摩擦耐久性。由該等結果,確認本發明之表面處理劑,與已往之表面處理劑相比,即使處理量少也能發揮優異之摩擦耐久性。
除了將化合物(D)及下述之平均分子量約為25,000之全氟聚醚化合物(P)(Solvay公司製,FOMBLIN(商品號碼)M60),按照質量比率2:1之比例,以濃度成為20重量%(化合物(D)及化合物(P)之合計)之方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE7200),而調製表面處理劑之外,皆按照與實施例1相同方法形成表面處理層(即,每張化學強化玻璃之表面處理劑用量為2mg)。
.全氟聚醚化合物(P)CF3O(CF2CF2O)139(CF2O)122(CF2CF2CF2O)4(CF2CF2CF2CF2O)4CF3
除了使用化合物(O)取代化合物(D)之外,皆按照與實施例9相同方法,調製表面處理劑,並形成表面處理層。
除了每片化學強化玻璃之表面處理劑量改為3mg之外,皆按照與實施例9相同方法,形成表面處理層。
除了將化合物(D)及化合物(P)之比例改為質量比率1:1而調製表面處理劑之外,皆按照與實施例11相同方法,形成表面處理層。
除了將化合物(D)及化合物(P)之比例改為質量比率1:2而調製表面處理劑之外,皆按照與實施例11相同方法,形成表面處理層。
除了每片化學強化玻璃之表面處理劑量改為3mg之外,皆按照與實施例10相同方法,形成表面處理層。
除了將化合物(O)及化合物(P)之比例改為質量比率1:1而調製表面處理劑之外,皆按照與實施例14相同方法,形成表面處理層。
除了將化合物(O)及化合物(P)之比例改為質量比率1:2而調製表面處理劑之外,皆按照與實施例14相同方法,形成表面處理層。
就上述之實施例9至16中,於基材表面形成之表面處理層,按照與上述之試驗例1相同方法,測定水之靜態接觸角度。又,實施例10至12及實施例14至16在來回次數20,000次時,因為
鋼絲絨磨損而無法進行後續試驗。
其結果示於表5(表中,符號「-」表示未測定)。
由上述之表5可瞭解,確認藉由混合本發明之含有全氟聚醚基之矽烷化合物及含氟油之化合物(P),而提高摩擦耐久性。又,實施例13之摩擦耐久性為9,000次,比單獨使用化合物(D)差,據推測係由於化合物(D)及化合物(P)之質量比率為1:2,化合物(D)之量在實質上成為1/3,而過於少量所造成。又,混合有化合物(O)及化合物(P)之實施例14至16之摩擦耐久性跟單獨使用化合物(O)之實施例6相同,在20,000次以上,據推測倘若繼續試驗下去,可能就會顯現混合化合物(P)之效果。
就上述之實施例1至16及比較例1至9中,形成於基材表面之表面處理層,測定其動態摩擦係數。
使用表面性狀測定機(Labthink公司製,FPT-1型),使用紙作為摩擦用具,依據ASTM D4917所記載方法,測定動態摩擦係數(-)。具體而言,將形成有表面處理層之機材以水平配置,使摩擦紙(2cm×2cm)接觸表面處理層之露出上面,於其上施以200gf荷重,然後,在施加荷重之狀態下,以500mm/秒鐘之速度平衡移動,而測定其動態摩擦係數。
其結果示於表6。
由上述之表6可瞭解,確認使用本發明之含有全氟聚醚基之矽烷化合物之表面處理劑,顯示優異之滑動性。特別是使用化合物(O)時(參照實施例4、6及8),以及混合有含氟油之化合物(P)時(參照實施例9至16),確認顯示更為優異之滑動性。
將由上述合成例4所得化合物(D),以濃度成為0.1重量%之方式溶解在氫氟醚(3M公司製品,Novec HFE7200)中,而調製表面處理劑(2)。
其次,使用市售之搭配有兩流體噴嘴之噴霧塗布裝置,將上述之調製好之表面處理劑(2),以頭速(head speed)為70mm/sec,均
勻噴霧塗布在化學強化玻璃上(康寧公司製,「大猩猩」玻璃,厚度為0.7mm)。在即將噴霧塗布之前,使用大氣壓電漿產生裝置(Enercon Industries公司製,Dyne-A-Mite IT)實施化學強化玻璃表面之電漿處理。表面處理劑之塗布量以每片化學強化玻璃(55mm×100mm),使用表面處理劑0.2ml。然後,將附有噴霧處理膜之化學強化玻璃,在20℃溫度及65%濕度之環境下靜置48小時。藉此,使噴霧處理膜硬化,而形成表面處理層。
除了將化合物(D)以及下述之平均分子量約為4,000之全氟聚醚化合物(Q)(Solvay公司製,FOMBLIN(商品號碼)M03),以質量比率2:1之比例,以使濃度成為0.1重量%(化合物(D)及化合物(Q)之合計)之方式,溶解在氫氟醚(3M公司製品,Novec HFE7200)中,而調製表面處理劑之外,皆按照與實施例17相同方法,形成表面處理層。
.全氟聚醚化合物(Q):CF3O(CF2CF2O)20(CF2O)19(CF2CF2CF2O)1(CF2CF2CF2CF2O)1CF3
除了將化合物(D)以及平均分子量約為4,000之全氟聚醚化合物(Q),以質量比率1:1之比例,以使濃度成為0.1重量%(化合物(D)及化合物(Q)之合計)之方式,溶解在氫氟醚(3M公司製,Novec HFE7200)中,調製表面處理劑之外,皆按照與實施例17相同方法,形成表面處理層。
除了使用上述合成例15所得化合物(O)取代化合物(D)之外,
皆按照與實施例17相同方法,調製表面處理劑,並形成表面處理層。
除了使用上述對照化合物(1)取代化合物(D)之外,皆按照與實施例17相同方法,調製表面處理劑,並形成表面處理層。
除了將對照化合物(1)及平均分子量約為4,000之全氟聚醚化合物(Q),以質量比率2:1之比例,以使濃度成為0.1重量%(對照化合物(1)及化合物(Q)之合計)之方式,溶解在氫氟醚(3M公司製,Novec HFE7200)中,調製表面處理劑之外,皆按照與實施例17相同方法形成表面處理層。
除了將對照化合物(1)及平均分子量約為4,000之全氟聚醚化合物(Q),以質量比率1:1之比例,以使濃度成為0.1重量%(對照化合物(1)及化合物(Q)之合計)之方式,溶解在氫氟醚(3M公司製,Novec HFE7200)中,調製表面處理劑之外,皆按照與實施例17相同方法形成表面處理層。
除了使用對照化合物(3)取代化合物(D)之外,按照與實施例17相同方法,調製表面處理劑並形成表面處理層。
就上述之實施例17至20以及比較例10至13中,形成於基材表面之表面處理層,按照與上述試驗例1相同方法,測定水之
靜態接觸角度。
其結果示於表7(表中,符號「-」表示未測定)。
就上述之實施例17至20以及比較例10至13中,形成於基材表面之表面處理層,按照與上述試驗例4相同方法,測定其動態摩擦係數。
其結果示於表8。
由表7可瞭解,藉由噴霧處理形成表面處理層時,使用本發明之含有全氟聚醚基之矽烷化合物之實施例17至20,與比較例10至13相比,確認摩擦耐久性顯著提高。再者,由表8可知,即使藉由噴霧處理形成表面處理層時,使用本發明之含有全氟聚醚基之矽烷化合物之表面處理劑,確認顯示優異之滑動性。特別是混合有含氟油之化合物(Q)時(參照實施例18及19),以及使用化合物(O)時(參照實施例20),確認顯示更為優異之滑動性。
本發明可適合利用在各種各樣之基材上,特別是需求穿透性之光學構件之表面上形成表面處理層用。
Claims (43)
- 一種下式(1a)或式(1b)所表示之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,A-Rf-X-SiQkY3-k‧‧‧(1a) Y3-kQkSi-X-Rf-X-SiQkY3-k‧‧‧(1b)(式中,A表示可由1個或1個以上之氟原子所取代之C1-16烷基,Rf表示-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-,其中,a、b、c及d各自獨立表示0以上而200以下之整數,a、b、c及d之合計至少為1,由括弧括著且附有a、b、c或d之各個重複單元在式中之存在順序為任意,X表示2價之有機基,Y當其出現時,各自獨立表示羥基、可水解之基或烴基,Q當其出現時,各自獨立表示-Z-SiR1 nR2 3-n,Z當其出現時,各自獨立表示2價之有機基;但是,Z不包括與式(1a)或式(1b)中之分子主鏈之末端之矽原子形成矽氧烷鍵結者,R1當其出現時,各自獨立表示羥基或可水解之基,R2當其出現時,各自獨立表示C1-22烷基或Q',Q'和Q之意義相同,n在各個Q及Q'中,各自獨立表示選擇自0至3之整數,n之合計為1以上,Q中,隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子最多為5個,k各自獨立表示2或3)。
- 如申請專利範圍第1項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,k表示3。
- 一種下式(1a)或式(1b)所表示之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,A-Rf-X-SiQkY3-k‧‧‧(1a) Y3-kQkSi-X-Rf-X-SiQkY3-k‧‧‧(1b)(式中,A表示可由1個或1個以上之氟原子所取代之C1-16烷基,Rf表示-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-,其中,a、b、c及d各自獨立表示0以上而200以下之整數,a、b、c及d之合計至少為1,由括弧括著且附有a、b、c或d之各個重複單元在式中之存在順序為任意,X表示2價之有機基,Y當其出現時,各自獨立表示羥基、可水解之基或烴基,但是,不包括所有的Y為烴的情況,Q當其出現時,各自獨立表示-Z-SiR1 nR2 3-n,Z當其出現時,各自獨立表示2價之有機基;但是,Z不包括與式(1a)或式(1b)中之分子主鏈之末端之矽原子形成矽氧烷鍵結者,R1當其出現時,各自獨立表示羥基或可水解之基,R2當其出現時,各自獨立表示C1-22烷基或Q',Q'和Q之意義相同,n在各個Q及Q'中,各自獨立表示選擇自0至3之整數,n之合計為1以上, Q中,隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子最多為5個,k為1)。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,Q中,隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子數為1個或2個。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,Q中,隔著Z基以直鏈狀連結之矽原子數為1個。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,A表示C1-16全氟烷基。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,Rf表示下述式(a)或式(b):(a)-(OC3F6)b-(式中,b表示1以上200以下之整數);或(b)-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-(式中,a及b各自獨立表示0以上而30以下之整數,c及d各自獨立表示1以上而200以下之整數,a、b、c及d之合計為10以上而200以下,由括弧括著並附有a、b、c或d之各重複單元在式中之存在順序為任意)。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,Rf中,-(OC4F8)a-係-(OCF2CF2CF2CF2)a-,-(OC3F6)b-係-(OCF2CF2CF2)b-,-(OC2F4)c-係-(OCF2CF2)c-。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,X係-(R6)p-(X1)q-R7-所表示之基,[式中,R6表示-(CH2)s-或鄰-、間-或對-伸苯基,R7表示-(CH2)t-或鄰-、間-或對-伸苯基,X1表示-(X2)r-,X2當出現時,各自獨立表示-O-、-S-,鄰-、間-或對-伸苯基,-C(O)O-、-CONR5-、-O-CONR5-、-NR5-、-Si(R3)2-、-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-以及-(CH2)v-所構成之群組中選擇之基,R3當出現時,各自獨立表示苯基或C1-6烷基,R5當出現時,各自獨立表示氫原子、苯基或C1-6烷基,m當出現時,各自獨立表示1至100之整數,v當出現時,各自獨立表示1至20之整數,s表示1至20之整數,t表示1至20之整數,r表示1至10之整數,p表示0或1,q表示0或1]。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,X表示C1-20伸烷基、-R6-X3-R7-或-X4-R7-,[式中,X3表示-O-、-S-、-C(O)O-、-CONR5-、-O-CONR5-、-Si(R3)2-、-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-O-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-CONR5-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-CONR5-(CH2)v-N(R5)-或 -CONR5-(鄰-、間-或對-伸苯基)-Si(R3)2-,X4表示-S-、-C(O)O-、-CONR5-、-CONR5-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-、-CONR5-(CH2)v-N(R5)-或-CONR5-(鄰-、間-或對-伸苯基)-Si(R3)2-,u表示1至20之整數,R3、R5、R6、R7、m及v之意義和申請專利範圍第9項所述者相同]。
- 如申請專利範圍第9項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,R6表示-(CH2)s-,R7表示-(CH2)t-[式中,s及t之意義和申請專利範圍第9項所述者相同]。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,X表示C1-20伸烷基、-(CH2)s-O-(CH2)t-、-(CH2)s-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-(CH2)t-、或-(CH2)s-O-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-(CH2)t-[式中,R3、s、t及m之意義和申請專利範圍第9項所述者相同,u之意義和申請專利範圍第10項所述者相同]。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,X係選擇自下列所成之群組者:-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-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-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)6-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基),-CONH-(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基),-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)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-、
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,Y當出現時,各自獨立表示選擇自 羥基、-O(R5)(式中,R5表示C1-12烷基)、C1-12烷基、C2-12烯基、C2-12炔基及苯基所構成之群組者。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,Y當出現時,各自獨立表示羥基或-O(R5)(式中,R5表示C1-12烷基)。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,Q中,n表示3。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,A表示C1-16全氟烷基,Rf表示下列式(a)或式(b):(a)-(OC3F6)b-(式中,b表示1以上而200以下之整數);或(b)-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-(式中,a及b各自獨立表示0以上而30以下之整數,c及d各自獨立表示1以上而200以下之整數,a、b、c及d之合計為10以上而200以下,由括弧括著並附有a、b、c或d之各重複單元在式中之存在順序為任意),X表示C1-20伸烷基、-(CH2)s-O-(CH2)t-、-(CH2)s-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-(CH2)t-或-(CH2)s-O-(CH2)u-(Si(R3)2O)m-Si(R3)2-(CH2)t-[式中,s表示1至20之整數,t表示1至20之整數,R3當出現時,各自獨立表示C1-6烷基, m表示1至100之整數,u表示1至20之整數],n表示3,k表示3。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其中,A-Rf-部分之數量平均分子量為500至30,000。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物,其具有2,000至32,000之數量平均分子量。
- 一種申請專利範圍第1項或第3項所記載之式(1a)或式(1b)所表示之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物之製造方法,其包括下列步驟:步驟(1):使下式(1a-1)或式(1b-1)所表示之化合物,A-Rf-X'-CH=CH2‧‧‧(1a-1) CH2=CH-X'-Rf-X'-CH=CH2‧‧‧(1b-1)(式中,A及Rf之意義與申請專利範圍第1項所述者相同,X'表示2價之有機基),和HSiM3(式中,M各自獨立表示鹵素原子或C1-6烷氧基)反應,而製得下式(1a-2)或式(1b-2)所表示之化合物之步驟:A-Rf-X'-CH2-CH2-SiM3‧‧‧(1a-2) M3Si-CH2-CH2-X'-Rf-X'-CH2-CH2-SiM3‧‧‧(1b-2)(式中,A、Rf、X'及M之意義與上述相同);步驟(2):使上述式(1a-2)或式(1b-2)所表示之化合物,和式:Hal-J-Z'-CH=CH2所表示之化合物(式中,Z'表示鍵結鍵或2 價之有機基,J表示鎂(Mg)、銅(Cu)、鈀(Pd)或鋅(Zn),Hal表示鹵素原子),以及視期望和式YhL所表示之化合物(式中,Y之意義與申請專利範圍第1項所述者相同,L表示可和Y鍵結之基,h表示1至3之整數)反應,而製得下列式(1a-3)或式(1b-3)所表示之化合物之步驟:A-Rf-X'-CH2-CH2-Si(Y3-k')(-Z'-CH=CH2)k'‧‧‧(1a-3) (CH2=CH-Z'-)k'(Y3-k')Si-CH2-CH2-X'-Rf-* * X'-CH2-CH2-Si(Y3-k')(-Z'-CH=CH2)k'‧‧‧(1b-3)(式中,A、Rf、X'、Y及Z'所表示之意義如同前述,k'表示1至3之整數);以及步驟(3):使上述式(1a-3)或式(1b-3)所表示之化合物,和HSiM3(式中,M之意義如同前述)反應,以及視期望和式:R1 iL'(式中,R1之意義與申請專利範圍第1項所述者相同,L'表示可和R1鍵結之基,i表示1至3之整數)所表示之化合物,及/或式:R2' jL"(式中,R2'表示C1-22烷基,L"表示可和R2'鍵結之基,j表示1至3之整數)所表示之化合物反應之步驟。
- 一種申請專利範圍第1項或第3項所述之前述式(1a)或式(1b)所表示之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物之製造方法,其包括下列步驟:步驟(1):使下式(1a-1)或式(1b-1)所表示之化合物,A-Rf-X'-CH=CH2‧‧‧(1a-1) CH2=CH-X'-Rf-X'-CH=CH2‧‧‧(1b-1)(式中,A及Rf之意義與申請專利範圍第1項所述者相同,X'表示2價之有機基), 和HSiM3(式中,M各自獨立表示鹵素原子或C1-6烷氧基)反應,而製得下式(1a-2)或式(1b-2)所表示之化合物之步驟:A-Rf-X'-CH2-CH2-SiM3‧‧‧(1a-2) M3Si-CH2-CH2-X'-Rf-X'-CH2-CH2-SiM3‧‧‧(1b-2)(式中,A、Rf、X'及M之意義如同前述),步驟(2'):使上述式(1a-2)或式(1b-2)所表示之化合物,和式:G-Z'-CH=CH2(式中,Z'表示鍵結鍵或2價之有機基,G表示鋰(Li)、鈉(Na)或鉀(K))所表示之化合物,以及視期望和式:YhL(式中,Y之意義與申請專利範圍第1項所述者相同,L表示可和Y鍵結之基,h表示1至3之整數)所表示之化合物反應,而製得下式(1a-3)或式(1b-3)所表示之化合物之步驟:A-Rf-X'-CH2-CH2-Si(Y3-k')(-Z'-CH=CH2)k'‧‧‧(1a-3) (CH2=CH-Z'-)k'(Y3-k')Si-CH2-CH2-X'-Rf-* * X'-CH2-CH2-Si(Y3-k')(-Z'-CH=CH2)k'‧‧‧(1b-3)(式中,A、Rf、X'、Y及Z'之意義如同前述,k'表示1至3之整數),以及步驟(3):使上述式(1a-3)或式(1b-3)所表示之化合物,和HSiM3(式中,M之意義如同前述)以及視期望和式:R1 iL'(式中,R1之意義與申請專利範圍第1項所述者相同,L'表示可和R1鍵結之基,i表示1至3之整數)所表示之化合物,及/或式:R2 jL"(式中,R2'表示C1-22烷基,L"表示可和R2'鍵結之基,j表示1至3之整數)所表示之化合物反應之步驟。
- 一種下列式(1a-3')或式(1b-3')所表示之化合物: A-Rf-X-Si(Y3-k')(-Z'-CH=CH2)k'‧‧‧(1a-3') (CH2=CH-Z'-)k'(Y3-k')Si-X-Rf-* * X-Si(Y3-k')(-Z'-CH=CH2)k'‧‧‧(1b-3')(式中,A表示可由1個或1個以上之氟原子所取代之C1-16烷基,Rf表示-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-,此處,a、b、c及d各自獨立表示0以上而200以下之整數,a、b、c及d之合計至少為1,由括弧括著並附有a、b、c或d之各重複單元在式中之存在順序為任意,X表示2價之有機基,Y表示羥基,可水解之基,或烴基,Z'表示鍵結鍵或2價之有機基,k'為2或3)。
- 一種下列式(1a-3')或式(1b-3')所表示之化合物:A-Rf-X-Si(Y3-k')(-Z'-CH=CH2)k'‧‧‧(1a-3') (CH2=CH-Z'-)k'(Y3-k')Si-X-Rf-* * X-Si(Y3-k')(-Z'-CH=CH2)k'‧‧‧(1b-3')(式中,A表示可由1個或1個以上之氟原子所取代之C1-16烷基,Rf表示-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-,此處,a、b、c及d各自獨立表示0以上而200以下之整數,a、b、c及d之合計至少為1,由括弧括著並附有a、b、c或d之各重複單元在式中之存在順序為任意,X表示2價之有機基, Y表示羥基,可水解之基,或烴基,但是,不包括所有的Y為烴的情況,Z'表示鍵結鍵或2價之有機基,k'為1)。
- 一種申請專利範圍第22項或第23項所述之式(1a-3')或式(1b-3')所表示之化合物之製造方法,其包括下列步驟:使下式(1a-2')或式(1b-2')所表示之化合物,A-Rf-X-SiM3‧‧‧(1a-2') M3Si-X-Rf-X-SiM3‧‧‧(1b-2')(式中,A、Rf、及X之意義與申請專利範圍第22項所述者相同,M表示鹵素原子或C1-6烷氧基),和式:Hal-J-Z'-CH=CH2(式中,Z'之意義與申請專利範圍第7項所述者相同,J表示鎂(Mg)、銅(Cu)、鈀(Pd)或鋅(Zn),Hal表示鹵素原子)所表示之化合物,以及視期望和式YhL(式中,Y之意義與申請專利範圍第1項所述者相同,L表示可和Y鍵結之基,h表示1至3之整數)所表示之化合物反應之步驟。
- 一種申請專利範圍第22項或第23項所述之式(1a-3')或式(1b-3')所表示之化合物之製造方法,其包括下列步驟:使下列式(1a-2')或式(1b-2')所表示之化合物:A-Rf-X-SiM3‧‧‧(1a-2') M3Si-X-Rf-X-SiM3‧‧‧(1b-2')(式中,A、Rf及X之意義與申請專利範圍第22項所述者相同,M表示鹵素原子或C1-6烷氧基)所表示之化合物, 和式:G-Z'-CH=CH2(式中,Z'表示鍵結鍵或2價之有機基,G表示鋰(Li)、鈉(Na)或鉀(K))所表示之化合物,以及視期望和式:YhL(式中,Y之意義與申請專利範圍第1項所述者相同,L表示可和Y鍵結之基,h表示1至3之整數)所表示之化合物反應之步驟。
- 一種表面處理劑,其含有如申請專利範圍第1項至第19項中任一項所述之式(1a)及/或式(1b)所表示之至少一種之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物。
- 如申請專利範圍第26項所述之表面處理劑,其更含有1種或1種以上之選擇自含氟油、矽酮油以及觸媒之其他成分。
- 如申請專利範圍第27項所述之表面處理劑,其中,含氟油係下式(3)所表示之1種或1種以上之化合物:R21-(OC4F8)a'-(OC3F6)b'-(OC2F4)c'-(OCF2)d'-R22‧‧‧(3)[式中,R21表示可由1個或1個以上之氟原子取代之碳數為1至16之烷基,R22表示可由1個或1個以上之氟原子取代之碳數為1至16之烷基,氟原子或氫原子;a’、b’、c’及d’分別表示構成聚合物之主要骨架之全氟(聚)醚之4種重複單元之單元數目,各自獨立表示0以上而300以下之整數,a’、b’、c’及d’之合計至少為1,由括弧括著並附有a’、b’、c’或d’之重複單元在式中之存在順序為任意]。
- 如申請專利範圍第27項或第28項所述之表面處理劑,其中, 含氟油係1種或1種以上之下式(3a)或式(3b)所表示之化合物:R21-(OCF2CF2CF2)b”-R22‧‧‧(3a) R21-(OCF2CF2CF2CF2)a”-(OCF2CF2CF2)b”-(OCF2CF2)c”-(OCF2)d”-R22‧‧‧(3b)[式中,R21表示可由1個或1個以上之氟原子取代之碳數為1至16之烷基,R22表示可由1個或1個以上之氟原子取代之碳數為1至16之烷基、氟原子或氫原子;式(3a)中,b”表示1以上而100以下之整數;式(3b)中,a”及b”各自獨立表示0以上而30以下之整數,c”及d”各自獨立表示1以上而300以下之整數;由括弧括著並附有a”、b”、c”或d”之各重複單元在式中之存在順序為任意]。
- 如申請專利範圍第29項所述之表面處理劑,其至少含有1種或1種以上之式(3b)所表示之化合物。
- 如申請專利範圍第29項所述之表面處理劑,其以質量比率1:1至1:30含有式(3a)所表示之化合物以及式(3b)所表示之化合物。
- 如申請專利範圍第29項所述之表面處理劑,其以質量比率1:1至1:10含有式(3a)所表示之化合物及式(3b)所表示之化合物。
- 如申請專利範圍第30項所述之表面處理劑,其中,如申請專利範圍第1項至第19項中任一項所述之式(1a)或式(1b)所表示之至少1種之含有全氟(聚)醚基之矽烷化合物和式(3b)所表示之化合物之質量比率為4:1至1:4。
- 如申請專利範圍第29項所述之表面處理劑,其中,式(3a)所表 示之化合物具有數量平均分子量為2,000至8,000。
- 如申請專利範圍第29項所述之表面處理劑,其中,式(3b)所表示之化合物具有數量平均分子量為2,000至30,000。
- 如申請專利範圍第29項所述之表面處理劑,其中,式(3b)所表示之化合物具有數量平均分子量為8,000至30,000。
- 如申請專利範圍第26項至第28項中任一項所述之表面處理劑,其更含有溶劑。
- 如申請專利範圍第26項至第28項中任一項所述之表面處理劑,其使用作為防污性塗布劑。
- 如申請專利範圍第26項至第28項中任一項所述之表面處理劑,其係真空沈積用。
- 一種顆粒(pellet),其含有如申請專利範圍第26項至第39項中任一項所述之表面處理劑。
- 一種物件,其含有基材、及該基材表面上之由如申請專利範圍第1項至第19項中任一項所述之化合物或如申請專利範圍第26項至第39項中任一項所述之表面處理劑所形成之層。
- 如申請專利範圍第41項所述之物件,其中,該物件係光學構件。
- 如申請專利範圍第41項所述之物件,其中,該物件係顯示器。
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