TWI703039B - 機能性膜 - Google Patents
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Abstract
提供一種機能性膜,其具有所期望的微細凹凸圖型構造,可充分地發揮作為用來對機能性膜賦予機能的主材料的樹脂所具有之特性,且具有優異的防汚性、撥水性及撥油性。本發明之機能性膜,其係包含含有樹脂之層(A)、及、含有具有全氟聚醚基之化合物之層(B),其特徵係層(B)的與層(A)為相反側的面具有微細凹凸圖型構造,在一邊以氬氣體團簇離子束由層(B)側進行蝕刻,一邊以X線光電子分光法進行元素分析時,符合關係式(1),且在一邊以氬氣體團簇離子束由層(B)側進行蝕刻,一邊以X線光電子分光法進行碳的1s頻譜測定時,符合關係式(2),關係式(1):D1<2×X1
(式中,X1為層(B)的膜厚(nm),D1為氟原子濃度成為1atom%以下之深度(nm))
關係式(2):D2<2×X1
(式中,X1為層(B)的膜厚(nm),D2為在鍵結能量290~300eV之範圍內未檢測出波峰的深度(nm))。
Description
本發明為關於機能性膜。
具有微細凹凸圖型構造的薄膜,已知有利用作為抗反射膜。
專利文獻1中記載著一種光學薄膜之製造方法,作為具有優異的抗反射性,且防污性及耐擦傷性亦為優異的光學薄膜之製造方法,其係於表面具有以可見光之波長以下的間距設置有複數個凸部之凹凸結構之光學薄膜之製造方法,其特徵在於:包含下述步驟,步驟(1):塗佈下層樹脂及上層樹脂;步驟(2):將已塗佈的前述下層樹脂及前述上層樹脂為經層合之狀態下,對前述下層樹脂及前述上層樹脂以模具由前述上層樹脂側按壓之方式,來形成於表面具有前述凹凸構造的樹脂層;及步驟(3):將前述樹脂層進行硬化,前述下層樹脂包含不含氟原子之至少1種的第一單體,前述上層樹脂包含不含氟原子之至少1種的第二單體、及、含氟之單體,前述第一單體及前述第二單體之至少一方包含與前述含氟之單體為相溶的相溶性單體,且溶解於前述下層樹脂及前述上層 樹脂中。
[專利文獻1]日本專利第5951165號公報
然而,藉由專利文獻1記載之製造方法所得的光學薄膜,由於「下層樹脂及上層樹脂為一體化,而不存在兩者之界面」,故表面附近不存在充分的氟原子,防污性無法稱為充分。又,由於是將下層樹脂及上層樹脂進行一體化,故亦具有對下層樹脂所期待之特性無法充分發揮之問題。
要求著一種以不損及微細凹凸圖型構造、且可維持設置該構造之樹脂之特性之狀態下,來賦予薄膜優異的防污性之技術。
本發明為有鑑於上述現狀之發明,本發明之目的為提供一種機能性膜,其具有微細凹凸圖型構造,可充分地發揮作為用來對機能性膜賦予機能的主材料的樹脂所具有之特性,且具有優異的防污性、撥水性及撥油性。
本發明為一種機能性膜,其係包含含有樹脂之層(A)、及、含有具有全氟聚醚基之化合物之層(B),其特徵係層(B)的與層(A)為相反側的面具有微細凹凸圖型構造,在一邊以氬氣體團簇離子束由層(B)側進行蝕刻,一邊以X線光電子分光法進行元素分析時,符合關係式(1),且在一邊以氬氣體團簇離子束由層(B)側進行蝕刻,一邊以X線光電子分光法進行碳的1s頻譜測定時,符合關係式(2),關係式(1):D1<2×X1
(式中,X1為層(B)的膜厚(nm),D1為氟原子濃度成為1atom%以下之深度(nm))
關係式(2):D2<2×X1
(式中,X1為層(B)的膜厚(nm),D2為在鍵結能量290~300eV之範圍內未檢測出波峰的深度(nm))。
關係式(1)中,進一步以符合0.8×X1<D1為較佳。
關係式(2)中,進一步以符合0.8×X1<D2為較佳。
以在層(A)上設置有層(B)為較佳。
進一步以含有基材(S),且基材(S)上設置有層(A),而層(A)上設置有層(B)為較佳。
上述全氟聚醚基為以式:-(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-
(式中,m11、m12、m13、m14、m15及m16,獨立地為0或1以上之整數,X10獨立地為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)所表示之聚醚鏈為較佳。
層(B)所含有的上述化合物係選自由下述化合物所構成的群中之至少1種為較佳:藉由使具有全氟聚醚基及硬化性部位的化合物(F)硬化而得到的化合物、具有全氟聚醚基及可水解的基的化合物(G)、及、式:R111-PFPE-R113(式中,PFPE為全氟聚醚基,R111及R113,獨立地為F、碳數1~16的烷基、碳數1~16的烷氧基、碳數1~16的氟化烷基、碳數1~16的氟化烷氧基、-R114-X111(R114為單鍵或二價有機基、X111為-NH2、-OH、-COOH、-CH=CH2、-OCH2CH=CH2、鹵素、磷酸、磷酸酯、羧酸酯、硫醇、硫醚、烷基醚(可被氟取代)、芳基、芳基醚或醯胺))所表示之化合物(H)。
層(A)所含有的上述樹脂係選自由下述樹脂所構成的群中之至少1種為較佳:藉由將硬化性樹脂硬化而得到的樹脂、藉由將硬化性單體硬化而得到的樹脂、及、含有使用含矽化合物而形成的聚矽氧烷構造的樹脂。
本發明之機能性膜具有微細凹凸圖型構造,可充分地發揮作為用來對機能性膜賦予機能的主材料的樹脂所具有之特性,且具有優異的防污性、撥水性及撥油 性。
10‧‧‧機能性膜
11‧‧‧基材
12‧‧‧含有樹脂之層
13‧‧‧含有具有全氟聚醚基之化合物之層
20‧‧‧機能性膜(比較)
21‧‧‧基材
22‧‧‧含有樹脂之層
23‧‧‧含有具有全氟聚醚基之化合物之層
30‧‧‧層合體
31‧‧‧玻璃板
32‧‧‧塗佈膜、硬化膜
33‧‧‧塗佈膜、硬化膜
34‧‧‧石英基板
[圖1]本發明之機能性膜之一實施樣態之模擬斷面圖。
[圖2]機能性膜(比較)之一實施樣態之模擬斷面圖。
[圖3]試驗例4所製作的層合體之模擬斷面圖。
[圖4]試驗例4所製作的機能性膜之頻譜。(a)表示碳之1s頻譜之曲線圖,(b)表示濺鍍時間與原子濃度之關係之曲線圖。又,(a)中之時間(分)為表示濺鍍時間。
[圖5]試驗例5所製作的機能性膜之頻譜。(a)表示碳之1s頻譜之曲線圖,(b)表示濺鍍時間與原子濃度之關係之曲線圖。又,(a)中之時間(分)為表示濺鍍時間。
以下,具體地說明本發明。
本發明之機能性膜為具有各種機能之膜,具有例如撥水性、撥油性、防污性、親水性、折射率變動機能、紫外線吸收性、光穩定性、生物特性、耐燃性、抗靜電性、抗反射性等之膜。特別是,由於層(B)為含有具有全氟聚醚基之化合物,故具有防污性、撥水性及撥油性。又,由於具有微細凹凸圖型構造,故具有抗反射 性。
本發明之機能性膜為包含層(A)及層(B),層(B)的與層(A)為相反側的面具有微細凹凸圖型構造。
上述「微細」之類之用語,較佳係意味著奈米尺寸,又較佳係意味著圖型間距為可見光之波長以下。上述可見光之波長約為780nm。具有如此般的微細構造時,上述機能性膜可作為光學薄膜使用。
作為上述微細凹凸圖型,圖型間距較佳為1000~1nm的圖型,又較佳為780~2nm的圖型,更佳為500~2nm的圖型。上述所謂的圖型間距,係指鄰接的凸部的頂部間之距離。上述圖型間距可藉由電子顯微鏡觀察來測定。
上述微細凹凸圖型之深度未特別限定,但較佳為奈米尺寸,又較佳為可見光之波長以下。具有如此般微細的構造時,上述機能性膜可作為光學薄膜使用。
作為上述微細凹凸圖型,圖型深度較佳為3000~3nm的圖型,又較佳為1000~3nm的圖型。上述所謂的圖型深度,係指凸部的頂部的高度、與凹部的底部的高度之差。上述圖型深度可藉由電子顯微鏡觀察來測定。
本發明之機能性膜之特徴為:在一邊以氬氣體團簇離子束(Ar-GCIB)由層(B)側進行蝕刻,一邊以X線光電子分光法(XPS)進行元素分析時,符合關係式(1)。
關係式(1):D1<2×X1
(式中,X1為層(B)的膜厚(nm),D1為氟原子濃度成為1atom%以下之深度(nm))
所謂的只觀測到1atom%以下濃度的氟原子,係指在該深度中不含有具有全氟聚醚基之化合物等的含氟化合物之意。
本發明之機能性膜,由於可更上一層樓地得到本發明所期望之效果,關係式(1)中,以進一步符合0.8×X1<D1為較佳。即,本發明之機能性膜較佳為符合0.8×X1<D1<2×X1之關係。
本發明之機能性膜,進一步在以氬氣體團簇離子束(Ar-GCIB)由層(B)側進行蝕刻,一邊以X線光電子分光法(XPS)進行碳的1s頻譜測定時,符合關係式(2)。
關係式(2):D2<2×X1
(式中,X1為層(B)的膜厚(nm),D2為在鍵結能量290~300eV之範圍內未檢測出波峰的深度(nm))
在290~300eV之範圍內可被檢測出之波峰,係包含源自在全氟聚醚基所含有的鍵結,例如,-OC4F8O-、-OC3F6O-、-OC2F4O-、-OCF2O-、-OCF(CF3)CF2O-等中所含有的CF2鍵或OCF2鍵之波峰。因此,在鍵結能量290~300eV之範圍內未檢測出波峰,係指在該深度中不含有具有全氟聚醚基之化合物之意。
本發明之機能性膜,由於可更上一層樓地得到本發明所期望之效果,關係式(2)中,以進一步符合0.8×X1<D2為較佳。即,本發明之機能性膜較佳為符合 0.8×X1<D2<2×X1之關係。
本發明之機能性膜為符合關係式(1)及關係式(2),以明確存在層(A)及層(B)之界面為適宜。藉由該構造,可充分發揮層(A)所含有的樹脂本來具有之機能。同時,由於層(B)所含有的具有全氟聚醚基之化合物係以高濃度存在於微細凹凸圖型構造的表面附近,故具有優異的防污性、撥水性及撥油性。
D1及D2可藉由以下述條件來實施X線光電子分光法(XPS)而測定。
Ulvac-Phi公司製VersaProbeII
氬氣體團簇離子束
濺鍍條件5kV20nA
X線束徑100μm
測定範圍1000μm×300μm
光電子之取出角度45度
由以上述XPS之元素分析所得到的光電子頻譜之強度,來定量氟原子而可求得氟原子濃度。將以XPS所測定的全部原子之定量值之合計設為100atom%,此時的氟原子量之比率則為上述氟原子濃度。
又,將以上述XPS所測定的碳的1s頻譜進行波形解析,藉此可確認290~295eV之範圍內之波峰之有無。上述波形解析可藉由常法來實施,例如,將所得的頻譜予以曲面擬合(curve fitting),對於上述波峰進行波峰分離。
本說明書中,所謂的「深度」,係指由上述機能性膜的層(B)之表面起之深度方向之距離之意。預先,將膜厚為已特定的聚苯乙烯層以Ar-GCIB進行蝕刻,並利用原子力顯微鏡(AFM)來求得蝕刻速度。上述D1及D2,係分別測定未觀測到氟原子之蝕刻時間、及290~300eV之範圍內未檢測出波峰之蝕刻時間,藉由以聚苯乙烯換算來換算成為深度而可決定。
乾燥已預先塗佈的層(B),使硬化後,以分光橢圓偏光計來測定膜厚,將經決定的條件作為基準,而可設定層(B)的膜厚X1(nm)。
本發明之機能性膜,在一邊以氬氣體團簇離子束(Ar-GCIB)由層(B)側進行蝕刻至深度0.5×X1,一邊以X線光電子分光法(XPS)進行元素分析時,較佳為氟原子濃度為75~30atm%。藉由於層(B)含有高濃度的氟原子,可得到更為優異的防污性、撥水性及撥油性。
本發明之機能性膜,在一邊以氬氣體團簇離子束(Ar-GCIB)由層(B)側進行蝕刻至深度0.5×X1,一邊以X線光電子分光法(XPS)進行碳的1s頻譜測定時,較佳為在鍵結能量290~300eV之範圍內未檢測出波峰,又較佳為未檢測出面積之S/N比為3以上之波峰。藉由於層(B)含有高濃度的具有全氟聚醚基之化合物,可得到更為優異的防污性、撥水性及撥油性。
層(B)的膜厚,即,作為X1,較佳為100nm以下,又較佳為50nm以下,較佳為1nm以上,又較佳為5nm 以上。藉由本發明,可設置如此般薄的層(B),此情形時,微細凹凸圖型構造更不易受損。
就可進一步明確地實現微細凹凸圖型構造而言,層(B)較佳為具有均勻的膜厚。膜厚的均勻性可藉由分光橢圓偏光計來進行測定。例如,對於任意區域以分光橢圓偏光計來測定膜厚時,最多膜厚(dmax)與最小膜厚(dmin)之比(dmax/dmin)較佳為2.0以下,又較佳為1.5以下。
作為層(A)的膜厚,較佳為20μm以下,又較佳為10μm以下,較佳為100nm以上,又較佳為1000nm以上。藉由本發明,藉由本發明,可設置如此般薄的層(A),此情形時,可更發揮層(A)所含有的樹脂本來具有之機能。
本發明之機能性膜中,較佳為在層(A)上設置有層(B)。本發明之機能性膜中,層(B)可直接或透過其他層來設置在層(A)上,但以直接設置在層(A)上為較佳。
本發明之機能性膜,以進一步含有基材(S)為較佳。
就確保透明性及加工性之觀點而言,基材(S)之厚度較佳為20μm以上、200μm以下,又較佳為40μm以上、100μm以下。
當本發明之機能性膜含有基材(S)時,以在基材(S)上設置有層(A)、在層(A)上設置有層(B)為較佳。本發明之機能性膜中,層(A)可直接或透過其他層來設置在基材(S)上、層(B)可直接或透過其他層來設置在層(A)上, 但以層(A)直接設置在基材(S)上、層(B)直接設置在層(A)上為較佳。
圖1為表示本發明之機能性膜之一實施樣態之模擬斷面圖。圖1之機能性膜10具備有:基材11;直接設置在基材11上的層12;與直接設置在層12上的層13。層12含有上述樹脂,層13含有上述具有全氟聚醚基之化合物。層12與層13係以明確的界面區隔,藉由該構成,可充分發揮構成各層的材料之特性。
又,由於層13係以具有幾乎為均勻膜厚的薄膜所形成,故層12及層13具有幾乎為相同的微細凹凸圖型。即,圖1之機能性膜10,層13的與層12為相反側的面具有微細凹凸圖型構造。如圖2以作為比較樣態所表示的機能性膜20般,層23為厚度不均勻的厚膜,或層23的與層22為相反側的面未形成微細凹凸圖型構造,因而即使是層22為具有微細凹凸圖型構造,亦無法充分發揮起因於該構造的效果。圖1之機能性膜10,由於層13的與層12為相反側的面具有微細凹凸圖型構造,故可充分得到抗反射性等的藉由微細凹凸圖型構造所帶來之作用效果。
作為構成基材(S)之材料,可舉例矽、合成樹脂、玻璃、金屬、陶瓷等。
作為上述合成樹脂,可舉例如三乙醯基纖維素(TAC)等的纖維素系樹脂、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等的聚烯烴、環狀聚烯烴、改質聚烯烴、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙 烯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚碳酸酯、聚-(4-甲基戊烯-1)、多離子聚合物、丙烯酸系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物(AS樹脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸環己酯(PCT)等的聚酯、聚醚、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺、聚縮醛(POM)、聚苯醚、改質聚苯醚、聚芳酯、芳香族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、其他氟系樹脂、苯乙烯系、聚烯烴系、聚氯乙烯系、聚胺基甲酸酯系、氟橡膠系、氯化聚乙烯系等的各種熱可塑性彈性體、環氧樹脂、苯酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯、聚矽氧樹脂、聚胺基甲酸酯等、或以該等為主之共聚物、摻混物、聚合物合金等,可使用該等中之1種或組合2種以上(例如,作為2層以上之層合體時)使用。
層(B)為含有具有全氟聚醚基之化合物。
作為上述全氟聚醚基(PFPE),較佳為式:-(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-(式中,m11、m12、m13、m14、m15及m16,獨立地為0或1以上之整數,X10獨立地為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)所表示之聚醚鏈。
作為X10較佳為F。
m11~m16,分別係以0~200之整數為較佳,以0~ 100之整數為又較佳。m11~m16之合計係以1以上之整數為較佳,以5以上之整數為又較佳,以10以上之整數為更佳。m11~m16之合計係以200以下之整數為較佳,以100以下之整數為又較佳。m11~m16之合計係以10~200之整數為較佳,以10~100之整數為又較佳。
上述聚醚鏈中,各重複單位可為直鏈狀、或可為分支鏈狀,但較佳為直鏈狀。例如,-(OC6F12)-可為:-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等,但較佳為:-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC5F10)-可為:-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等,但較佳為:-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC4F8)-可任意為:-(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))-,但較佳為:-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可任意為:-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-,但較佳為:-(OCF2CF2CF2)-。又,-(OC2F4)-可任意為:-(OCF2CF2)-及-(OCF(CF3))-,但較佳為-(OCF2CF2)-。
在一樣態中,上述聚醚鏈為-(OC3F6)m14-(式中,m14為1~200之整數)所表示之鏈。上述聚醚鏈,較佳 為-(OCF2CF2CF2)m14-(式中,m14為1~200之整數)所表示之鏈、或-(OCF(CF3)CF2)m14-(式中,m14為1~200之整數)所表示之鏈;又較佳為-(OCF2CF2CF2)m14-(式中,m14為1~200之整數)所表示之鏈。m14,較佳為5~200之整數,又較佳為10~200之整數。
在其他樣態中,上述聚醚鏈為-(OC4F8)m13-(OC3F6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-(式中,m13及m14分別為0~30之整數,m15及m16分別為1~200之整數,m13~m16之合計為5以上之整數,各重複單位之存在順序為任意)所表示之鏈。m15及m16,分別較佳為5~200之整數,又較佳為10~200之整數。m13~m16之合計,較佳為10以上之整數。上述聚醚鏈,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)m13-(OCF2CF2CF2)m14-(OCF2CF2)m15-(OCF2)m16-。在一樣態中,上述聚醚鏈可為-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-(式中,m15及m16分別為1~200之整數,各重複單位之存在順序為任意)所表示之鏈。m15及m16,分別較佳為5~200之整數,又較佳為10~200之整數。
進一步在其他樣態中,上述聚醚鏈為-(Rm1-Rm2)m17-所表示之基。式中,Rm1為OCF2或OC2F4,較佳為OC2F4。式中,Rm2為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12之基,或是從該等之基中獨立地選擇2個或3個之基之組合。較佳為,Rm1為選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之基,或是選自OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12,或是從該等之基中獨立地選擇2個或3個之基之組合。作為從OC2F4、 OC3F6及OC4F8中獨立地選擇2個或3個之基之組合,未特別限定,可舉例如:-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-、及-OC4F8OC2F4OC2F4-等。上述m17為2以上之整數,較佳為3以上之整數,又較佳為5以上之整數,上述m17為100以下之整數,較佳為50以下之整數。上述式中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12可任意為直鏈或分支鏈,較佳為直鏈。在該樣態中,聚醚鏈較佳-(OC2F4-OC3F6)m17-或-(OC2F4-OC4F8)m17-。
上述聚醚鏈中,m15對m16之比(以下稱為「m15/m16比」)為0.1~10,較佳為0.2~5,又較佳為0.2~2,更佳為0.2~1.5,又更佳為0.2~0.85。藉由將m15/m16比設為10以下,可更提升表面處理層的滑性、摩擦耐久性及耐化學藥劑性(例如,對人工汗水之耐久性)。當m15/m16比越小時,上述表面處理層的滑性及摩擦耐久性會更提升。另一方面,藉由將m15/m16比設為0.1以上,可更提高化合物之穩定性。當m15/m16比越大時,化合物之穩定性會更提升。
上述聚醚鏈可為選自由 式:-(OCF2CF2CX11 2)n11(OCF2CF(CF3))n12(OCF2CF2)n13(OCF2)n14(OC4F8)n15-
(式中,n11、n12、n13、n14及n15,獨立地為0或1以上之整數,X11獨立地為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)所表示之鏈、及、式:-(OC2F4-R21)f-
(式中,R21為選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之基,f為2~100之整數)所表示之鏈
所構成的群中之至少1種的鏈。
作為X11較佳為F。
n11~n15,分別較佳為0~200之整數。n11~n15之合計,較佳為2以上之整數,又較佳為5~300之整數,更佳為10~200之整數,特佳為10~100之整數。
R21為選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之基,或是從該等之基中獨立地選擇2個或3個之基之組合。作為從OC2F4、OC3F6及OC4F8中獨立地選擇2個或3個之基之組合,未特別限定,可舉例如:-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-、及-OC4F8OC2F4OC2F4-等。上述f為2~100之整數,較佳為2~50之整數。上述式中,OC2F4、OC3F6及OC4F8可任意為直鏈或分支鏈,較佳為直鏈。在該 樣態中,式:-(OC2F4-R21)f-較佳為式:-(OC2F4-OC3F6)f-或式:-(OC2F4-OC4F8)f-。
本發明之化合物中,聚醚鏈部分之數平均分子量未特別限定,但例如為500~30,000,較佳為1,500~30,000,又較佳為2,000~10,000。上述數平均分子量係藉由19F-NMR所測定之值來定義之。
在其他樣態中,聚醚鏈部分之數平均分子量為500~30,000,較佳為1,000~20,000,又較佳為2,000~15,000,更佳為2,000~10,000,例如可為3,000~6,000。
在其他樣態中,聚醚鏈部分之數平均分子量可為4,000~30,000,較佳可為5,000~10,000,又較佳可為6,000~10,000。
作為上述化合物,較佳為選自由下述化合物所構成的群中之至少1種:藉由使具有全氟聚醚基及硬化性部位的化合物(F)硬化而得到的化合物、具有全氟聚醚基及可水解的基的化合物(G)、及、式:R111-PFPE-R113
(式中,PFPE為全氟聚醚基,R111及R113,獨立地為F、碳數1~16的烷基、碳數1~16的烷氧基、碳數1~16的氟化烷基、碳數1~16的氟化烷氧基、-R114-X111(R114為單鍵或二價有機基,X111為-NH2、-OH、-COOH、-CH=CH2、-OCH2CH=CH2、鹵素、磷酸、磷酸酯、羧酸酯、硫醇、硫醚、烷基醚(可被氟取代)、芳基、芳基醚或醯胺))所表 示之化合物(H)。
作為上述化合物,其中又以能堅固地使層(A)與層(B)接著,並可實現具有優異耐久性的機能性膜,又較佳為選自由藉由使化合物(F)硬化而得到的化合物、及化合物(G)所構成的群中之至少1種,更佳為藉由使具有全氟聚醚基及硬化性部位的化合物(F)硬化而得到的化合物。
化合物(F)為具有全氟聚醚基及硬化性部位。
作為上述硬化性部位未特別限定,但可舉例如烯丙基、桂皮酸基、山梨酸基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基等。
作為化合物(F),較佳為下述成分(A)與成分(B)之反應物的含有碳-碳雙鍵之化合物(全氟聚醚系化合物),成分(A):二異氰酸酯之三聚物的聚異氰酸酯;成分(B):具有活性氫及全氟聚醚基之化合物。
本說明書中,所謂的「活性氫」,係指可供給於異氰酸酯基來作為質子之氫原子之意。
成分(B)可具有含有活性氫之基。本說明書中,所謂的「含有活性氫之基」,係指含有上述活性氫之基,可舉例如:-OH基、-C(=O)H基、-SH基、-SO3H基、-SO2H基、-SOH基、-NH2基、-NH-基、-SiH基等。
成分(A)為聚異氰酸酯(polyisocyanate),其可藉由將二異氰酸酯(diisocyanate)進行三聚物化而得到。二異氰酸酯之三聚物的聚異氰酸酯,能以該等經聚合而成的 聚合物來存在著。
成分(A)的二異氰酸酯之三聚物的聚異氰酸酯,較佳可為異氰脲酸酯型(isocyanurate type)聚異氰酸酯。異氰脲酸酯型聚異氰酸酯,能以該等經聚合而成的聚合物來存在著。即,異氰脲酸酯型聚異氰酸酯可為:僅具有1個異氰脲酸酯環的單環式化合物、將該單環式化合物聚合而得到之多環式化合物、或該等之混合物。異氰脲酸酯型聚異氰酸酯之中,作為公知者可舉例如Sumitomo Bayer Urethane公司製的「Sumidur(註冊商標)N3300」。
為了得到成分(A)的二異氰酸酯之三聚物的聚異氰酸酯,作為所使用的二異氰酸酯未特別限定,可舉例:使異氰酸酯基鍵結於脂肪族基而成的二異氰酸酯,例如,六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、伸苯二甲基二異氰酸酯、氫化伸苯二甲基二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯;使異氰酸酯基鍵結於芳香族基而成的二異氰酸酯,例如,甲伸苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、聚亞甲基聚苯基多異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯、萘二異氰酸酯。
作為成分(A)二異氰酸酯之三聚物的聚異氰酸酯未特別限定,但可舉例具有下述構造之化合物。
如上述般,該等的聚異氰酸酯能以聚合物來存在著,例如,六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯型聚異氰酸酯之情形時,能以具有下述構造之聚合物來存在著。
成分(B)為包含成分(B1)與成分(B2),成分(B1):具有活性氫之全氟聚醚,成分(B2):含有具有碳-碳雙鍵之基及活性氫之單體。
成分(B1)為下述式(B1-i)及(B1-ii)中的一方所表示之至少1種的化合物。
Rf-PFPE-Z-X (B1-i)
X-Z-PFPE-Z-X (B1-ii)
上述式(B1-i)及(B1-ii)中,Rf為可被1個以上氟原子所取代的碳數1~16的(例如,直鏈狀或分支鏈狀的)烷基,較佳為可被1個以上氟原子所取代的碳數1~3的直鏈狀或分支鏈狀的烷基。Rf較佳為直鏈狀。又,可被1個以上氟原子所取代的烷基,較佳為:末端碳原子為CF2H-、且其他全部的碳原子為被氟原子所全部取代的氟烷基或全氟烷基;又較佳為全氟烷基,具體而言有-CF3、-CF2CF3、或、-CF2CF2CF3。
上述式(B1-i)及(B1-ii)中,PFPE為上述全氟聚醚基的式:-(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16- 所表示之基。
上述式(B1-i)及(B1-ii)中,Z各自獨立地為二價有機基。Z較佳為R1。R1各自獨立地為下述式:-(Y)f-(CR3 2)j-
所表示之基。
本說明書中,「二價有機基」係意味著含有碳之二價基。作為二價有機基未特別限定,可舉例由烴基中進一步脫離1個氫原子而成的二價基。
本說明書中,烴基係意味著含有碳及氫之基。作為烴基未特別限定,能舉例可被1個以上取代基所取代的碳數1~20的烴基,例如,脂肪族烴基、芳香族烴基等。脂肪族烴基可任意為直鏈狀、分支鏈狀、及、環狀,亦可任意為飽和及不飽和。又,烴基可含有1個以上的環構造。尚,烴基可於該末端或分子鏈中具有1個以上的N、O、S、Si、醯胺、磺醯基、矽氧烷、羰基、羰氧基等。
本說明書中,作為烴基之取代基未特別限定,能舉例可被1個以上鹵素原子所取代的碳數1~6的烷基、碳數2~6的烯基、碳數2~6的炔基、碳數3~10的環烷基、碳數3~10的不飽和環烷基、5~10員的雜環基、5~10員的不飽和雜環基、碳數6~10的芳基、5~10員的雜芳基等。
上述式中,Y較佳為二價極性基。作為二價極性基未特別限定,可舉例如:-COO-、-OCO-、-CONH-、 -OCH2CH(OH)CH2-、-CH2CH(OH)CH2O-、-COS-、-SCO-、-O-等,較佳為:-COO-、-CONH-、-CH2CH(OH)CH2O-、或、-O-。
上述式中,每次出現時的R3係各自獨立為氫原子或氟原子。
上述式中,f為0~50之整數,較佳為0~20之整數(例如,1~20之整數)。j為0~100之整數,較佳為0~40之整數(例如,1~40之整數)。f及j之和為1以上。標註f及j且以括號刮起來的各重複單位之存在順序,在上述式中為任意。
上述式所表示之R1,較佳各自獨立為下述式所表示之基。
-(Y)f-(CF2)g-(CH2)h-
上述式中,Y及f如同上述。g及h各自獨立為0~50之整數,較佳為0~20之整數(例如,1~20之整數)。f、g、及、h之和為1以上,較佳為1~10。f、g、及、h,又較佳為0~2之整數,更佳為f=0或1、g=2、h=0或1。又,標註f、g、及、h且以括號刮起來的各重複單位之存在順序,在上述式中為任意。
上述式(B1-i)及(B1-ii)中,X為含有活性氫之基。X較佳各自獨立為-OH基、-C(=O)H基、-SH基、-SO3H基、-SO2H基、-SOH基、-NH2基、-NH-基、或、-SiH基,又較佳為-OH基、或、-NH2基,更佳為-OH基。
成分(B1),較佳為下述式(B1-i’)及(B1-ii’)中 之一方所表示之至少1種的化合物,又較佳為下述式(B1-i’)所表示之至少1種的化合物。當成分(B1)為下述式(B1-i’)所表示之至少1種的化合物之情形時,PFPE較佳為下述式(D1)所表示之基。
Rf-PFPE-R-CH2OH (B1-i’)
HOCH2-R1-PFPE-R1-CH2OH (B1-ii’)
上述式中,Rf、PFPE、及、R1如同上述。
成分(B1)的具有活性氫之全氟聚醚,除了全氟聚醚基外,係於1個分子末端具有1個含有活性氫之基(例如,羥基)之化合物、或、於2個分子末端各自具有1個含有活性氫之基羥基之化合物。
成分(B1)的具有活性氫之全氟聚醚之數平均分子量未特別限定,較佳為500~12000,又較佳為1000~10000,更佳為1500~8000。
上述數平均分子量可藉由19F-NMR來進行測定。
成分(B2)的含有具有碳-碳雙鍵之基及活性氫之單體,該分子末端為具有至少1個(較佳為1個)的含有活性氫之基(較佳為羥基)。
成分(B2)的含有具有碳-碳雙鍵之基及活性氫之單體,較佳為具有下述式所表示之基來作為具有碳-碳雙鍵之基。
-OC(O)-CR2=CH2
上述式中,R2為氫原子、氯原子、氟原子、 或、可被氟原子所取代的碳數1~10的烷基,較佳為氫原子或碳數1~3的烷基,又較佳為氫原子或甲基。在此,R2為氫原子或甲基的基,即,-OC(O)-CH=CH2、或、-OC(O)-CCH3=CH2,亦總稱為「(甲基)丙烯酸酯基」。
作為成分(B2)未特別限定,可舉例如下述化合物:HO(CH2CH2)iOCO(R)C=CH2
(上述式中,R為氫原子、氯原子、氟原子、或、可被氟原子所取代的碳數1~10的烷基,i為2~10之整數),例如:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯;CH3CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2
(上述式中,R為氫原子、氯原子、氟原子、或、可被氟原子所取代的碳數1~10的烷基),例如:(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯;CH3CH2CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2
(上述式中,R為氫原子、氯原子、氟原子、或、可被氟原子所取代的碳數1~10的烷基),例如:(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯;C6H5OCH2CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2
(上述式中,R為氫原子、氯原子、氟原子、或、可被氟原子所取代的碳數1~10的烷基),例如:(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯; HOCH2C(CH2OCO(R)C=CH2)3
(上述式中,R為氫原子、氯原子、氟原子、或、可被氟原子所取代的碳數1~10的烷基),例如:季戊四醇三丙烯酸酯;C(CH2OCO(R)C=CH2)3CH2OCH2C(CH2OCO(R)C=CH2)2CH2OH
(上述式中,R為氫原子、氯原子、氟原子、或、可被氟原子所取代的碳數1~10的烷基),例如:二季戊四醇聚丙烯酸酯;HOCH2CH2OCOC6H5OCOCH2CH2OCO(R)C=CH2
(上述式中,R為氫原子、氯原子、氟原子、或、可被氟原子所取代的碳數1~10的烷基),例如:鄰苯二甲酸2-丙烯醯氧基乙基-2-羥基乙酯;H(OCH2CH2)nOCO(R)C=CH2
(上述式中,R為氫原子、氯原子、氟原子、或、可被氟原子所取代的碳數1~10的烷基,n為1~30之整數),例如:聚(乙二醇)丙烯酸酯;H(OCH(CH3)CH2)nOCO(R)C=CH2
(上述式中,R為氫原子、氯原子、氟原子、或、可被氟原子所取代的碳數1~10的烷基,n為1~30之整數),例如:聚(丙二醇)丙烯酸酯;烯丙醇;HO(CH2)kCH=CH2
(上述式中,k為2~20之整數); (CH3)3SiCH(OH)CH=CH2;及、苯乙烯基苯酚。
一樣態中,成分(B)可由成分(B1)及成分(B2)所構成。
化合物(F)所含有的含有碳-碳雙鍵之化合物,可為一分子的三異氰酸酯中具有源自不同種類的成分(B1)之基。又,亦可為一分子的三異氰酸酯中具有源自不同種類(例如,具有數量不同的碳-碳雙鍵)的成分(B2)之基。
化合物(F)可含有1種以上的含有碳-碳雙鍵之化合物。例如,化合物(F)可為:成分(A)、與作為成分(B1)的化合物B1及作為成分(B2)的化合物B2經反應而成的化合物,以及,成分(A)、與作為成分(B1)的化合物B1’及作為成分(B2)的化合物B2’經反應而成的化合物之混合物。該等的化合物可為同時被合成,亦可為個別被合成後經混合而成。
作為化合物(F)中之公知者,可舉例如大金工業公司製的「Optool(註冊商標)DAC」及「Optool DAC-HP」、信越化學工業公司製的「KY-1203」及「KNS5300」、DIC公司製的「Megaface(註冊商標)RS-75」、「Megaface RS-72-K」、「Megaface RS-76-E」、「Megaface RS-76-NS」、「Megaface RS-90」、「Defensa(註冊商標)TF3028」、「Defensa TF3001」、及、「Defensa TF3000」、新中村化學工業公司製的「SUA1900L10」及「SUA1900L6」、 Solvay公司製的「Fluorolink(註冊商標)P56」、「Fluorolink P54」、「Fluorolink F10」、「Fluorolink A10P」、「Fluorolink AD1700」、「Fluorolink MD700」、及、「Fluorolink E10H」等。
化合物(G)為具有全氟聚醚基及可水解的基。
上述所謂的「可水解的基」,若使用於本說明書時,係指藉由水解反應而可由化合物之主骨架脫離之基之意。作為可水解的基之例,可舉例-OR、-OCOR、-O-N=CR2、-NR2、-NHR、鹵素(該等式中,R為取代或非取代的碳數1~4的烷基)等,較佳為-OR(即,烷氧基)。R之例包含:甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。該等之中又以烷基,特別是非取代烷基為較佳,以甲基或乙基為又較佳。
化合物(G)較佳為具有下述式:-SiR1 n1R2 3-n1
(式中,R1為可水解的基;R2為氫原子或碳數1~22的烷基;n1為1~3之整數)
所表示之基。
化合物(G)較佳為下述式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)及(D2)中之任一者所表示之至少1種的含有全氟聚醚基之矽烷化合物。
[式中:PFPE在每次出現時係分別獨立為式:-(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-
(式中,m11、m12、m13、m14、m15及m16,獨立地為0或1以上之整數,X10獨立地為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)
所表示之基;Rf在每次出現時係分別獨立為可被1個或1個以上的氟 原子所取代的碳數1~16的烷基;R1在每次出現時係分別獨立為可水解的基;R2在每次出現時係分別獨立為氫原子或碳數1~22的烷基;R11在每次出現時係分別獨立為氫原子或鹵素原子;R12在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基;n1係每(-SiR1 n1R2 3-n1)單位獨立為0~3之整數;但式(A1)、(A2)、(B1)及(B2)中至少1個的n1為1~3之整數;X1係分別獨立為單鍵或2~10價有機基;X2在每次出現時係分別獨立為單鍵或二價有機基;t在每次出現時係分別獨立為1~10之整數;α係分別獨立為1~9之整數;α’係分別獨立為1~9之整數;X5係分別獨立為單鍵或2~10價有機基;β係分別獨立為1~9之整數;β’係分別獨立為1~9之整數;X7係分別獨立為單鍵或2~10價有機基;γ係分別獨立為1~9之整數;γ’係分別獨立為1~9之整數;Ra在每次出現時係分別獨立為-Z1-SiR71 p1R72 q1R73 r1;Z1在每次出現時係分別獨立為氧原子或二價有機基;R71在每次出現時係分別獨立為Ra’;Ra’係與Ra為同義; Ra中,透過Z1基而連結成直鏈狀的Si最多為5個;R72在每次出現時係分別獨立為可水解的基;R73在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基;p1在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;q1在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;r1在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;但式(C1)及(C2)中至少1個的q1為1~3之整數;Rb在每次出現時係分別獨立為可水解的基;Rc在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基;k1在每次出現時係分別獨立為1~3之整數;l1在每次出現時係分別獨立為0~2之整數;m1在每次出現時係分別獨立為0~2之整數;但標註γ且以括號刮起來的單位中,k1、l1及m1之和為3;X9係分別獨立為單鍵或2~10價有機基;δ係分別獨立為1~9之整數;δ’係分別獨立為1~9之整數;Rd在每次出現時係分別獨立為-Z2-CR81 p2R82 q2R83 r2;Z2在每次出現時係分別獨立為氧原子或二價有機基;R81在每次出現時係分別獨立為Rd’;Rd’係與Rd為同義;Rd中,透過Z2基而連結成直鏈狀的C最多為5個;R82在每次出現時係分別獨立為-Y-SiR85 n2R86 3-n2;Y在每次出現時係分別獨立為二價有機基; R85在每次出現時係分別獨立為可水解的基;R86在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基;n2係每(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)單位獨立為1~3之整數;但式(C1)及(C2)中至少1個的n2為1~3之整數;R83在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基;p2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;q2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;r2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;Re在每次出現時係分別獨立為-Y-SiR85 n2R86 3-n2;Rf在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基;k2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;l2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;m2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;但式(D1)及(D2)中至少1個的q2為2或3,或是,至少1個的l2為2或3,但k2、l2及m2之和為3]。
以下對於上述式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)及(D2)所表示之含有全氟聚醚基之矽烷化合物進行說明。
上述式中,PFPE為-(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-
所表示之聚醚鏈。作為X10較佳為F。m11~m16,分別較佳為0~200之整數,又較佳為0~100之整數。m11~m16之合計係以1以上之整數為較佳,以5以上之整數為又較佳,以10以上之整數為更佳。m11~m16之合計係以200以下之整數為較佳,以100以下之整數為又較佳。m11~m16之合計係以10~200之整數為較佳,以10~100之整數為又較佳。各重複單位可為直鏈狀、或可為分支鏈狀,但較佳為直鏈狀。例如,-(OC6F12)-可為:-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等,但較佳為-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC5F10)-可為:-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等,但較佳為-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC4F8)-可任意為:-(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))-,但較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可任意為:-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-但較佳為-(OCF2CF2CF2)-。又,-(OC2F4)-可任意為:-(OCF2CF2)-及-(OCF(CF3))-,但較佳為-(OCF2CF2)-。
在一樣態中,上述聚醚鏈為-(OC3F6)m14-(式中,m14為1~200之整數)所表示之鏈。上述聚醚鏈,較佳為-(OCF2CF2CF2)m14-(式中,m14為1~200之整數)所表示之鏈、或-(OCF(CF3)CF2)m14-(式中,m14為1~200之整數)所表示之鏈;又較佳為-(OCF2CF2CF2)m14-(式中,m14為1~200之整數)所表示之鏈。m14,較佳為5~200之整數,又較佳為10~200之整數。
在其他樣態中,上述聚醚鏈為-(OC4F8)m13-(OC3F6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-(式中,m13及m14分別為0~30之整數,m15及m16分別為1~200之整數,m13~m16之合計為5以上之整數,各重複單位之存在順序為任意)所表示之鏈。m15及m16,分別較佳為5~200之整數,又較佳為10~200之整數。m13~m16之合計,較佳為10以上之整數。上述聚醚鏈,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)m13-(OCF2CF2CF2)m14-(OCF2CF2)m15-(OCF2)m16-。在一樣態中,上述聚醚鏈可為-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-(式中,m15及m16分別為1~200之整數,各重複單位之存在順序為任意)所表示之鏈。m15及m16,分別較佳為5~200 之整數,又較佳為10~200之整數。
進一步在其他樣態中,上述聚醚鏈為-(Rm1-Rm2)m17-所表示之基。式中,Rm1為OCF2或OC2F4,較佳為OC2F4。式中,Rm2為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12之基,或是從該等之基中獨立地選擇2個或3個之基之組合。較佳為,Rm1為選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之基,或是選自OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12,或是從該等之基中獨立地選擇2個或3個之基之組合。作為從OC2F4、OC3F6及OC4F8中獨立地選擇2個或3個之基之組合,未特別限定,可舉例如:-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-、及-OC4F8OC2F4OC2F4-等。上述m17為2以上之整數,較佳為3以上之整數,又較佳為5以上之整數,上述m17為100以下之整數,較佳為50以下之整數。上述式中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12可任意為直鏈或分支鏈,較佳為直鏈。在該樣態中,聚醚鏈較佳為-(OC2F4-OC3F6)m17-或-(OC2F4-OC4F8)m17-。
上述式中,Rf為可被1個或1個以上的氟原子所取代的碳數1~16的烷基。
上述可被1個或1個以上的氟原子所取代的碳數1~16的烷基中的「碳數1~16的烷基」,可任意為直鏈 或分支鏈,較佳為直鏈或分支鏈的碳數1~6(特別是碳數1~3)的烷基,又較佳為直鏈的碳數1~3的烷基。
上述Rf,較佳為可被1個或1個以上的氟原子所取代的碳數1~16的烷基,又較佳為CF2H-C1-15氟伸烷基,更佳為碳數1~16的全氟烷基。
該碳數1~16的全氟烷基,可任意為直鏈或分支鏈,較佳為直鏈或分支鏈的碳數1~6(特別是碳數1~3)的全氟烷基,又較佳為直鏈的碳數1~3的全氟烷基,具體而言有-CF3、-CF2CF3、或-CF2CF2CF3。
上述式中,R1在每次出現時係分別獨立為可水解的基。
上述式中,R2在每次出現時係分別獨立為氫原子或碳數1~22的烷基,較佳為碳數1~4的烷基。
上述所謂的「可水解的基」,若使用於本說明書時,係指藉由水解反應而可由化合物之主骨架脫離之基之意。作為可水解的基之例,可舉例-OR、-OCOR、-O-N=CR2、-NR2、-NHR、鹵素(該等式中,R為取代或非取代的碳數1~4的烷基)等,較佳為-OR(即,烷氧基)。R之例包含:甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。該等之中又以烷基,特別是非取代烷基為較佳,以甲基或乙基為又較佳。
上述式中,R11在每次出現時係分別獨立為氫原子或鹵素原子。鹵素原子較佳為碘原子、氯原子或氟原 子,又較佳為氟原子。
上述式中,R12在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基。低級烷基較佳為碳數1~20的烷基,又較佳為碳數1~6的烷基,可舉例如甲基、乙基、丙基等。
上述式中,n1係每(-SiR1 n1R2 3-n1)單位獨立為0~3之整數,較佳為1~3,又較佳為3。但式中全部的n1不同時為0。換言之,式中存在著至少1個R1。
上述式中,X1係分別獨立為單鍵或2~10價有機基。在式(A1)及(A2)所表示之化合物中該X1可理解為,將主要提供撥水性及表面滑性等的全氟聚醚部(即,Rf-PFPE部或-PFPE-部)、和提供與基材的鍵結能的矽烷部(即,標註α且以括號刮起來的基)予以連接的連接部。因此,只要是式(A1)及(A2)所表示之化合物可穩定存在者,該X1可為任意的有機基。
上述式中,α為1~9之整數,α’為1~9之整數。該等α及α’可因應於X1的價數而變化。式(A1)中,α及α’之和係與X1的價數為相同。例如,當X1為10價有機基之情形時,α及α’之和為10,可例如為:α為9且α’為1;α為5且α’為5;或α為1且α’為9。又,當X1為二價有機基之情形時,α及α’為1。式(A2)中,α係由X1的價數中減去1而得的值。
上述X1較佳為2~7價,又較佳為2~4價,更佳為二價有機基。
在一樣態中,X1為2~4價有機基,α為1~3,α’為1。
在其他樣態中,X1為二價有機基,α為1,α’為1。此情形時,式(A1)及(A2)係表示如下述式(A1’)及(A2’)。
作為上述X1之例未特別限定,可舉例如下述式:-(R31)p’-(Xa)q’-
[式中:R31為單鍵、-(CH2)s’-或o-、m-或p-伸苯基,較佳為-(CH2)s’-;s’為1~20之整數,較佳為1~6之整數,又較佳為1~3之整數,更佳為1或2;Xa為-(Xb)l’-;Xb在每次出現時係分別獨立為選自由-O-、-S-、o-、m-或p-伸苯基、-C(O)O-、-Si(R33)2-、-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-CONR34-、-O-CONR34-、-NR34-及-(CH2)n’-所構成的群中之基; R33在每次出現時係分別獨立為苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,較佳為苯基或C1-6烷基,又較佳為甲基;R34在每次出現時係分別獨立為氫原子、苯基或C1-6烷基(較佳為甲基);m’在每次出現時係分別獨立為1~100之整數,較佳為1~20之整數;n’在每次出現時係分別獨立為1~20之整數,較佳為1~6之整數,又較佳為1~3之整數;l’為1~10之整數,較佳為1~5之整數,又較佳為1~3之整數;p’為0、1或2;q’為0或1;在此,p’及q’之至少一方為1,標註p’或q’且以括號刮起來的各重複單位之存在順序為任意]所表示之二價基。在此,R31及Xa(典型而言為R31及Xa的氫原子)可被選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基之1個或1個以上之取代基所取代。
上述X1較佳為-(R31)p’-(Xa)q’-R32-。R32為單鍵、-(CH2)t’-或o-、m-或p-伸苯基,較佳為-(CH2)t’-。t’為1~20之整數,較佳為2~6之整數,又較佳為2~3之整數。在此,R32(典型而言為R32的氫原子)可被選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基之1個或1個以上之取代基所取代。
較佳為,上述X1可為: C1-20伸烷基、-R31-Xc-R32-、或-Xd-R32-
[式中,R31及R32係與上述為同義]。
又較佳為,上述X1為:C1-20伸烷基、-(CH2)s’-Xc-、-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’--Xd-、或-Xd-(CH2)t’-
[式中,s’及t’係與上述為同義]。
上述式中,Xc為:-O-、-S-、-C(O)O-、-CONR34-、-O-CONR34-、-Si(R33)2-、-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-O-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-O-(CH2)u’-Si(R33)2-O-Si(R33)2-CH2CH2-Si(R33)2-O-Si(R33)2-、-O-(CH2)u’-Si(OCH3)2OSi(OCH3)2-、-CONR34-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-CONR34-(CH2)u’-N(R34)-、或-CONR34-(o-、m-或p-伸苯基)-Si(R33)2-
[式中,R33、R34及m’係與上述為同義, u’為1~20之整數,較佳為2~6之整數,又較佳為2~3之整數]。Xc較佳為-O-。
上述式中,Xd為:-S-、-C(O)O-、-CONR34-、-CONR34-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-CONR34-(CH2)u’-N(R34)-、或-CONR34-(o-、m-或p-伸苯基)-Si(R33)2-
[式中,各記號係與上述為同義]。
又較佳為,上述X1可為:C1-20伸烷基、-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-、或-Xd-(CH2)t’-
[式中,各記號係與上述為同義]。
又更佳為,上述X1為:C1-20伸烷基、-(CH2)s’-O-(CH2)t’-、-(CH2)s’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-(CH2)t’-、-(CH2)s’-O-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-(CH2)t’-、或-(CH2)s’-O-(CH2)t’-Si(R33)2-(CH2)u’-Si(R33)2-(CvH2v)-
[式中,R33、m’、s’、t’及u’係與上述為同義,v為1~20之整數,較佳為2~6之整數,又較佳為2~3之整數]。
上述式中,-(CvH2v)-可任意為直鏈或分支鏈,可例如為:-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH(CH3)CH2-。
上述X1基可被選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基(較佳為C1-3全氟烷基)之1個或1個以上之取代基所取代。
[式中,R41係分別獨立為氫原子、苯基、碳數1~6的烷基、或C1-6烷氧基,較佳為甲基;D為選自:-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意味著苯基)、及
(式中,R42係分別獨立為氫原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基,較佳為甲基或甲氧基,又較佳為甲基)之基;E為-(CH2)n-(n為2~6之整數);D為鍵結於分子主鏈的PFPE,E為鍵結於與PFPE相反的基]。
作為上述X1的具體例,可舉例如:-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-、 -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-、-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-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、 -(CH2)5-、-(CH2)6-、-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph意味著苯基)、-CONH-(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph意味著苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-S-(CH2)3-、-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、 -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-、
等。
進一步在其他樣態中,X1為式:-(R16)x-(CFR17)y-(CH2)z-所表示之基。式中,x、y及z係分別獨立為0~10之整數,x、y及z之和為1以上,以括號刮起來的各重複單位之存在順序在式中為任意。
上述式中,R16在每次出現時係分別獨立為、氧原子、伸苯基、伸咔唑基、-NR26-(式中,R26為氫原子或有機基)或二價有機基。R16較佳為氧原子或二價極性基。
作為上述「二價極性基」未特別限定,可舉例-C(O)-、-C(=NR27)-、及-C(O)NR27-(該等的式中,R27為氫原子或低級烷基)。該「低級烷基」係例如碳數1~6的烷基,例如甲基、乙基、n-丙基,該等可被1個或1個以上的氟原子所取代。
上述式中,R17在每次出現時係分別獨立為氫原子、氟原子或低級氟烷基,較佳為氟原子。該「低級氟烷基」係例如碳數1~6(較佳為碳數1~3)的氟烷基,較佳為碳數1~3的全氟烷基,又較佳為三氟甲基、五氟乙基,更佳為三氟甲基。
在該樣態中,X1較佳為式:-(O)x-(CF2)y-(CH2)z-(式中,x、y及z係與上述為同義,以括號刮起來的各重複單位之存在順序在式中為任意)所表示之基。
作為上述式:-(O)x-(CF2)y-(CH2)z-所表示之基,可舉例如:-(O)x’-(CH2)z”-O-[(CH2)z'''-O-]z''''、及-(O)x’-(CF2)y”-(CH2)z”-O-[(CH2)z'''-O-]z''''(式中,x’為0或1,y”、z”及z'''係分別獨立為1~10之整數,z''''為0或1)所表示之基。尚,該等的基之左端係鍵結於PFPE側。
較佳的樣態中,X1為-O-CFR13-(CF2)e-。
上述R13係分別獨立為氟原子或低級氟烷基。低級氟烷基係例如碳數1~3的氟烷基,較佳為碳數1~3的全氟烷基,又較佳為三氟甲基、五氟乙基,更佳為三氟甲基。
上述e係分別獨立為0或1。
在一具體例中,R13為氟原子,e為1。
[式中,R41係分別獨立為氫原子、苯基、碳數1~6的烷基、或C1-6烷氧基,較佳為甲基;各X1基中,T之中任意幾個係鍵結於分子主鏈的PFPE之下述之基: -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意味著苯基)、或
[式中,R42係分別獨立為氫原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基,較佳為甲基或甲氧基,又較佳為甲基],若其他的幾個T係鍵結於與分子主鏈的PFPE為相反的基(即,式(A1)、(A2)、(D1)及(D2)中的碳原子,又,下述的式(B1)、(B2)、(C1)及(C2)中的Si原子)的-(CH2)n”-(n”為2~6之整數)並存在時,其餘可分別獨立為甲基、苯基、C1-6烷氧基或自由基捕捉基或紫外線吸收基。
自由基捕捉基,只要是可捕捉因光照射而產生的自由基者則未特別限定,可舉例如二苯甲酮類、苯并三唑類、安息香酸酯類、水楊酸苯酯類、巴豆酸類、丙二酸酯類、有機丙烯酸酯類、受阻胺類、受阻酚類或三嗪類 的殘基。
紫外線吸收基,只要是可吸收紫外線者則未特別限定,可舉例如苯并三唑類、羥基二苯甲酮類、取代及未取代的安息香酸或水楊酸化合物的酯類、丙烯酸酯或烷氧基肉桂酸酯類、草醯胺類、草醯苯胺類、苯并噁嗪酮類、苯并噁唑類的殘基。
在該樣態中,X1可分別獨立為3~10價有機基。
上述式中,t係分別獨立為1~10之整數。較佳的樣態中,t為1~6之整數。其他較佳的樣態中,t為2~10之整數,較佳為2~6之整數。
上述式中,X2在每次出現時係分別獨立為單鍵或二價有機基。X2較佳為碳數1~20的伸烷基,又較佳為-(CH2)u-(式中,u為0~2之整數)。
[式中:PFPE係分別獨立為式:-(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-
(式中,m11、m12、m13、m14、m15及m16,獨立地為0或1以上之整數,X10獨立地為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)
所表示之基;Rf在每次出現時係分別獨立為可被1個或1個以上的氟原子所取代的碳數1~16的烷基;R1在每次出現時係分別獨立為可水解的基;R2在每次出現時係分別獨立為氫原子或碳數1~22的烷基;R11在每次出現時係分別獨立為氫原子或鹵素原子;R12在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基;n1為1~3之整數,較佳為3;X1為-O-CFR13-(CF2)e-;R13為氟原子或低級氟烷基; e為0或1;X2為-(CH2)u-;u為0~2之整數(當u為0時,X2為單鍵);t為1~10之整數]所表示之化合物。
上述式(A1)及(A2)所表示之化合物,可藉由例如將對應於Rf-PFPE-部分的全氟聚醚衍生物作為原料,於末端導入碘後,再與對應於-CH2CR12(X2-SiR1 n1R2 3-n1)-的乙烯基單體反應而得到。
式(B1)及(B2):[化14](Rf-PFPE)β’-X5-(SiR1 n1R2 3-n1)β…(B1) (R2 3-n1R1 n1Si)β-X5-PFPE-X5-(SiR1 n1R2 3-n1)β…(B2)
上述式(B1)及(B2)中,Rf、PFPE、R1、R2及n1係與上述式(A1)及(A2)中相關的記載為同義。
上述式中,X5係分別獨立為單鍵或2~10價有機基。在式(B1)及(B2)所表示之化合物中該X5可理解為,將主要提供撥水性及表面滑性等的全氟聚醚部(即,Rf-PFPE部或-PFPE-部)、和提供與基材的鍵結能的矽烷部(具體而言為-SiR1 n1R2 3-n1)予以連接的連接部。因此,只要是式(B1)及(B2)所表示之化合物可穩定存在者,該X5可為任意的有機基。
上述式中的β為1~9之整數,β’為1~9之整數。該等β及β’係因應於X3的價數而決定,式(B1)中,β及 β’之和係與X5的價數為相同。例如,當X5為10價有機基之情形時,β及β’之和為10,可例如為:β為9且β’為1;β為5且β’為5;或β為1且β’為9。又,當X5為二價有機基之情形時,β及β’為1。式(B2)中,β係由X5的價數中減去1而得的值。
上述X5較佳為2~7價,又較佳為2~4價,更佳為二價有機基。
在一樣態中,X5為2~4價有機基,β為1~3,β’為1。
在其他樣態中,X5為二價有機基,β為1,β’為1。此情形時,式(B1)及(B2)係表示如下述式(B1’)及(B2’)。
[化15]Rf-PFPE-X5-SiR1 n1R 2 3-n1…(B1’) R2 3-n1R1 n1Si-X5-PFPE-X5-SiR1 n1R2 3-n1…(B2’)
作為上述X5之例未特別限定,可舉例與X1相關之記載為相同者。
其中,較佳的具體的X5可列舉: -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-、-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-、-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-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph意味著苯基)、-CONH-(CH2)6-、 -CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph意味著苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-S-(CH2)3-、-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2 -CH(CH3)-CH2-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-、
等。
較佳的式(B1)及(B2)所表示之化合物為下述式(B1’)及(B2’):[化17]Rf-PFPE-X5-SiR1 n1R2 3-n1…(B1’) R2 3-n1R1 n1Si-X5-PFPE-X5-SiR1 n1R2 3-n1…(B2’)
[式中:PFPE係分別獨立為式:-(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-
(式中,m11、m12、m13、m14、m15及m16,獨立地為0或1以上之整數,X10獨立地為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)
所表示之基; Rf在每次出現時係分別獨立為可被1個或1個以上的氟原子所取代的碳數1~16的烷基;R1在每次出現時係分別獨立為可水解的基;R2在每次出現時係分別獨立為氫原子或碳數1~22的烷基;n1為1~3之整數,較佳為3;X5為-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-或-CH2O(CH2)6-]所表示之化合物。
上述式(B1)及(B2)所表示之化合物可藉由公知方法,例如專利文獻1所記載之方法或其改良方法來進行製造。例如,式(B1)及(B2)所表示之化合物,係使下述式(B1-4)或(B2-4):[化18](Rf-PFPE)β’-X5’-(R92-CH=CH2)β…(B1-4) (CH2=CH-R92)β-X5’-PFPE-X5’-(R92-CH=CH2)β…(B2-4)
[式中:PFPE係分別獨立為式:-(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-
(式中,m11、m12、m13、m14、m15及m16,獨立地為0或1以上之整數,X10獨立地為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)
所表示之基;Rf在每次出現時係分別獨立為可被1個或1個以上的氟原子所取代的碳數1~16的烷基;X5’係分別獨立為單鍵或2~10價有機基;β係分別獨立為1~9之整數;β’係分別獨立為1~9之整數;R92為單鍵或二價有機基]所表示之化合物、與HSiM3(式中,M係分別獨立為鹵素原子、R1或R2,R1在每次出現時係分別獨立為可水解的基,R2在每次出現時係分別獨立為氫原子或碳數1~22的烷基)反應,並視所需將上述鹵素原子轉換成R1或R2,而可得到式(B1”)或(B2”):[化19](Rf-PFPE)β’-X5’-(R92-CH2CH2-SiR1 n1R2 3-n1)β…(B1”) (R1 n1R2 3-n1Si-CH2CH2-R92)β-X5’-PFPE-X5’-**(R92-CH2CH2-SiR1 n1R2 3-n1)β…(B2”)
[式中,PFPE、Rf、X5’、β、β’及R92係與上述為同義;n1為0~3之整數]所表示之化合物。
式(B1”)或(B2”)中,從X5’至R92-CH2CH2-的部分為對應於式(B1)或(B2)中的X5。
式(C1)及(C2): [化20](Rf-PFPE)γ’-X7-(SiRa k1Rb l1Rc m1)γ…(C1) (Rc m1Rb l1Ra k1Si)γ-X7-PFPE-X7-(SiRa k1Rb l1Rc m1)γ…(C2)
上述式(C1)及(C2)中,Rf及PFPE係與上述式(A1)及(A2)相關之記載為同義。
上述式中,X7係分別獨立為單鍵或2~10價有機基。式(C1)及(C2)所表示之化合物中該X7可理解為,將主要提供撥水性及表面滑性等的全氟聚醚部(Rf-PFPE部或-PFPE-部)、和提供與基材的鍵結能的矽烷部(具體而言為-SiRa k1Rb l1Rc m1基)予以連接的連接部。因此,只要是式(C1)及(C2)所表示之化合物可穩定存在者,該X7可為任意的有機基。
上述式中的γ為1~9之整數,γ’為1~9之整數。該等γ及γ’係因應於X7的價數而決定,式(C1)中,γ及γ’之和係與X7的價數為相同。例如,當X7為10價有機基之情形時,γ及γ’之和為10,可例如為:γ為9且γ’為1;γ為5且γ’為5;或γ為1且γ’為9。又,當X7為二價有機基之情形時,γ及γ’為1。式(C1)中,γ係由X7的價數中減去1而得的值。
上述X7較佳為2~7價,又較佳為2~4價,更佳為二價有機基。
在一樣態中,X7為2~4價有機基,γ為1~3,γ’為1。
在其他樣態中,X7為二價有機基,γ為1,γ’為1。此情形時,式(C1)及(C2)係表示如下述式(C1’)及(C2’)。
[化21]Rf-PFPE-X7-SiRa k1Rb l1Rc m1…(C1’) Rc m1Rb l1Ra k1Si-X7-PFPE-X7-SiR a k1Rb l1Rc m1…(C2’)
作為上述X7之例未特別限定,可舉例如與X1相關之記載為相同者。
其中,較佳的具體的X7可列舉:-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-、-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-、-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-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph意味著苯基)、-CONH-(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph意味著苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-S-(CH2)3-、-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2 (CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-、
等。
上述式中,Ra在每次出現時係分別獨立為-Z1-SiR71 p1R72 q1R73 r1。
式中,Z1在每次出現時係分別獨立為氧原子或二價有機基。
上述Z1較佳為二價有機基,但不包含與式(C1)或式(C2)之分子主鏈的末端的Si原子(鍵結有Ra的Si原子)形成矽氧烷鍵者。
上述Z1較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)g-O-(CH2)h-(式中,g為1~6之整數,h為1~6之整數)、或-伸苯基-(CH2)i-(式中,i為0~6之整數),又較佳為C1-3伸烷基。該等的基可被選自例如氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基、及C2-6炔基中之1個或1個以上之取代基所取代。
式中,R71在每次出現時係分別獨立為Ra’。Ra’係與Ra為同義。
Ra中,透過Z1基而連結成直鏈狀的Si最多為5個。即,上述Ra中,在存在至少1個R71之情形時,Ra中透過Z1基而連結成直鏈狀的Si原子為存在2個以上,但如此般透過Z1基而連結成直鏈狀的Si原子的數量最多為5個。尚,所謂的「Ra中透過Z1基而連結成直鏈狀的Si原子的數量」,係與Ra中連結成直鏈狀的-Z1-Si-的重複數量相等。
例如,在下述表示Ra中透過Z1基(下述僅表示為「Z」)連結Si原子之一例。
上述式中,*係意味著鍵結於主鏈的Si的部位,...係意味著鍵結有ZSi以外的指定基,即,Si原子的3根鍵結鍵若全部為...之情形時,係指ZSi的重複的終結處。又,Si的右邊的數字,係指從*數起的透過Z基而連結成直鏈狀的Si的出現數量。即,以Si2來作為終結ZSi重複之鏈,「Ra中透過Z1基而連結成直鏈狀的Si原子的數量」為2個,相同地,以Si3、Si4及Si5來作為終結ZSi重複之鏈,「Ra中透過Z1基而連結成直鏈狀的Si原子的數量」分別為3、4及5個。尚,由上述式可明確得知般,Ra中雖然存在著複數個ZSi鏈,但該等不需要全部為相同長度,可分別為任意的長度。
較佳的樣態中,如下述所示般,「Ra中透過Z1基而連結成直鏈狀的Si原子的數量」,在全部的鏈中為1個(左式)或2個(右式)。
在一樣態中,Ra中透過Z1基而連結成直鏈狀的Si原子的數量為1個或2個,較佳為1個。
式中,R72在每次出現時係分別獨立為可水解的基。
上述所謂的「可水解的基」,若使用於本說明書時,係指可受到水解反應之基之意。作為可水解的基之例,可舉例-OR、-OCOR、-O-N=C(R)2、-N(R)2、-NHR、鹵素(該等式中,R為取代或非取代的碳數1~4的烷基)等,較佳為-OR(烷氧基)。R之例包含:甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。該等之中又以烷基,特別是非取代烷基為較佳,以甲基或乙基為又較佳。
R72較佳為-OR(式中,R為取代或非取代的C1-3烷基,又較佳為甲基)。
式中,R73在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1~20的烷基,又較佳為碳數1~6的烷基,更佳為甲基。
式中,p1在每次出現時係分別獨立為0~3之 整數;q1在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;r1在每次出現時係分別獨立為0~3之整數。但p1、q1及r1之和為3。
較佳的樣態中,Ra中的末端的Ra’(不存在Ra’之情形時為Ra)中,上述q1較佳為2以上,例如為2或3,又較佳為3。
較佳的樣態中,Ra的末端部的至少1個可為-Si(-Z1-SiR72 qR73 r)2或-Si(-Z1-SiR72 qR73 r)3,較佳可為-Si(-Z1-SiR72 qR73 r)3。式中,(-Z1-SiR72 qR73 r)的單位較佳為(-Z1-SiR72 3)。更佳的樣態中,Ra的末端部的全部可為-Si(-Z1-SiR72 qR73 r)3,較佳可為-Si(-Z1-SiR72 3)3。
上述式(C1)及(C2)中,至少存在著1個R72。
上述式中,Rb在每次出現時係分別獨立為可水解的基。
上述Rb較佳為-OR、-OCOR、-O-N=C(R)2、-N(R)2、-NHR、鹵素(該等式中,R為取代或非取代的碳數1~4的烷基),較佳為-OR。R為包含:甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。該等之中又以烷基,特別是非取代烷基為較佳,以甲基或乙基為又較佳。Rb又較佳為-OR(式中,R為取代或非取代的C1-3烷基,又較佳為甲基)。
上述式中,Rc在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1~20的烷基,又較佳為碳數1~6的烷基,更佳為甲基。
式中,k1在每次出現時係分別獨立為1~3之整數;l1在每次出現時係分別獨立為0~2之整數;m1在每次出現時係分別獨立為0~2之整數。但k1、l1及m1之和為3。
上述式(C1)及(C2)所表示之化合物可藉由例如下述之反應而得到:將對應於Rf-PFPE-部分的全氟聚醚衍生物作為原料,於末端導入羥基後,再於末端導入具有不飽和鍵之基,使該具有不飽和鍵之基、與具有鹵素原子之矽烷基(silyl)衍生物反應,進一步在該矽烷基末端導入羥基,使導入的具有不飽和鍵之基、與矽烷基衍生物反應而可得到。例如,可如下述般操作而得到。
較佳的式(C1)及(C2)所表示之化合物為下述式(C1”)及(C2”):[化25]Rf-PFPE-X7-SiRa 3…(C1”) Ra 3Si-X7-PFPE-X7-SiRa 3…(C2”)
[式中:PFPE係分別獨立為式:-(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-
(式中,m11、m12、m13、m14、m15及m16,獨立地為0或1以上之整數,X10獨立地為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)
所表示之基; Rf在每次出現時係分別獨立為可被1個或1個以上的氟原子所取代的碳數1~16的烷基;X7為-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-或-CH2O(CH2)6-;Ra在每次出現時係分別獨立為-Z1-SiR71 p1R72 q1R73 r1;Z1為C1-6伸烷基;R71在每次出現時係分別獨立為Ra’;Ra’係與Ra為同義;Ra中,透過Z1基而連結成直鏈狀的Si最多為5個;R72在每次出現時係分別獨立為可水解的基;R73在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基;p1在每次出現時係分別獨立為0~2之整數;q1在每次出現時係分別獨立為1~3之整數,較佳為3;r1在每次出現時係分別獨立為0~2之整數;但一Ra中的p1、q1及r1之和為3]所表示之化合物。
上述式(C1)及(C2)所表示之化合物可例如下述般操作來製造。使下述式(C1-4)或(C2-4):[化26](Rf-PFPE)γ’-X7’-(R92-CH=CH2)γ…(C1-4) (CH2=CH-R92)γ-X7’-PFPE-X7’-(R92-CH=CH2)γ…(C2-4)
[式中:PFPE係分別獨立為式: -(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-
(式中,m11、m12、m13、m14、m15及m16,獨立地為0或1以上之整數,X10獨立地為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)
所表示之基;Rf在每次出現時係分別獨立為可被1個或1個以上的氟原子所取代的碳數1~16的烷基;X7’係分別獨立為單鍵或2~10價有機基;γ係分別獨立為1~9之整數;γ’係分別獨立為1~9之整數;R92為單鍵或二價有機基]所表示之化合物、與HSiR93 k1Rb 11Rc m1(式中,R93為鹵素原子,例如為氟原子、氯原子、溴原子或碘原子,較佳為氯原子,Rb在每次出現時係分別獨立為可水解的基,Rc在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基,k1為1~3之整數,l1及m1係分別獨立為0~2之整數,k1、l1及m1之和為3)所表示之化合物反應,而得到式(C1-5)或(C2-5):[化27](Rf-PFPE)γ’-X7’-(R92-CH2CH2-SiR93 k1Rb l1Rc m1)γ…(C1-5) (Rc m1Rb l1R93 k1Si-CH2CH2-R92)γ-X7’-PFPE-**X7’-(R92-CH2CH2-SiR93 k1Rb l1Rc m1)γ…(C2-5)
[式中,Rf、PFPE、R92、R93、Rb、Rc、γ、γ’、X7’、 k1、l1及m1係與上述為同義]所表示之化合物。
使所得到的式(C1-5)或(C2-5)所表示之化合物、與Hal-J-R94-CH=CH2(式中,Hal為鹵素原子(例如:I、Br、Cl、F等),J為Mg、Cu、Pd或Zn,R94為單鍵或二價有機基)所表示之化合物反應,而得到式(C1-6)或(C2-6):[化28](Rf-PFPE)γ’-X7’-(R92-CH2CH2-SiRb l1Rc m1(R94-CH=CH2)k1)γ…(C1-6) ((CH=CH2-R94)k1Rc m1Rb l1Si-CH2CH2-R92)γ-X7’-PFPE-**X7’-(R92-CH2CH2-SiRb l1Rc m1(R94-CH=CH2)k1)γ…(C2-6)
[式中,Rf、PFPE、R92、R94、Rb、Rc、γ、γ’、X7’、k1、l1及m1係與上述為同義]所表示之化合物。
使所得到的式(C1-6)或(C2-6)所表示之化合物、與HSiM3(式中,M係分別獨立為鹵素原子、R72或R73,R72在每次出現時係分別獨立為可水解的基,R73在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基)反應,並視所需將上述鹵素原子轉換成R72或R73,而可得到式(C1''')或(C2'''):[化29](Rf-PFPE)γ’-X7’-(R92-CH2CH2-SiRb l1Rc m1(R94-CH2CH2-SiR72 q1R73 r1)k1)γ…(C1''') ((R72 q1R73 r1Si-CH2CH2-R94)k1Rc m1Rb l1Si-CH2CH2-R92)γ-X7’-PFPE-**X7’-(R92-CH2CH2-SiRb l1Rc m1(R94-CH2CH2-SiR72 q1R73 r1)k1)γ…(C2''')
[式中,Rf、PFPE、R72、R73、R92、R94、Rb、Rc、γ、γ’、X7’、k1、l1及m1係與上述為同義;q1在每次出現時係分別獨立為1~3之整數;r1在每次出現時係分別獨立為0~2之整數]所表示之化合物。
式(C1''')或(C2''')中,從X7’至R92-CH2CH2-的部分為對應於式式(C1)或(C2)中的X7,-R94-CH2CH2-為對應於式(C1)或(C2)中的Z。
式(D1)及(D2):[化30](Rf-PFPE)δ’-X9-(CRd k2Re l2Rf m2)δ…(D1) (Rf m2Re l2Rd k2C)δ-X9-PFPE-X-(CRd k2Re l2Rf m2)δ…(D2)
上述式(D1)及(D2)中,Rf及PFPE係與上述式(A1)及(A2)相關之記載為同義。
上述式中,X9係分別獨立為單鍵或2~10價有機基。式(D1)及(D2)所表示之化合物中該X9可理解為,將主要提供撥水性及表面滑性等的全氟聚醚部(即,Rf-PFPE部或-PFPE-部)、和提供與基材的鍵結能的部位(即,標註δ且以括號刮起來的基)予以連接的連接部。因此,只要是式(D1)及(D2)所表示之化合物可穩定存在者,該X9可為任意的有機基。
上述式中,δ為1~9之整數,δ’為1~9之整 數。該等δ及δ’係可因應於X9的價數而變化。式(D1)中,δ及δ’之和係與X9的價數為相同。例如,當X9為10價有機基之情形時,δ及δ’之和為10,可例如為:δ為9且δ’為1;δ為5且δ’為5;或δ為1且δ’為9。又,當X9為二價有機基之情形時,δ及δ’為1。式(D2)中,δ係由X9的價數中減去1而得的值。
上述X9較佳為2~7價,又較佳為2~4價,更佳為二價有機基。
在一樣態中,X9為2~4價有機基,δ為1~3,δ’為1。
在其他樣態中,X9為二價有機基,δ為1,δ’為1。此情形時,式(D1)及(D2)係表示如下述式(D1’)及(D2’)。
[化31]Rf-PFPE-X9-CRd k2Re l2Rf m2…(D1’) Rf m2Re l2Rd k2C-X9-PFPE-X9-CRd k2Re l2Rf m2…(D2’)
作為上述X9之例未特別限定,可舉例如與X1相關之記載為相同者。
其中,較佳的具體的X9可列舉: -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-、-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-、-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-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph意味著苯基)、-CONH-(CH2)6-、 -CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph意味著苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-S-(CH2)3-、-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2 -CH(CH3)-CH2-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-、
等。
上述式中,Rd在每次出現時係分別獨立為-Z2-CR81 p2R82 q2R83 r2。
式中,Z2在每次出現時係分別獨立為氧原子或二價有機基。
上述Z2較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)g-O-(CH2)h-(式中,g為0~6之整數,例如1~6之整數,h為0~6之整數,例如1~6之整數)、或-伸苯基-(CH2)i-(式中,i為0~6之整數),又較佳為C1-3伸烷基。該等的基可被選自例如氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基、及C2-6炔基中之1個或1個以上之取代基所取代。
式中,R81在每次出現時係分別獨立為Rd’。Rd’係與Rd為同義。
Rd中,透過Z2基而連結成直鏈狀的C最多為5 個。即,上述Rd中,在存在至少1個R81之情形時,Rd中透過Z2基而連結成直鏈狀的Si原子為存在2個以上,但如此般透過Z2基而連結成直鏈狀的C原子的數量最多為5個。尚,所謂的「Rd中透過Z2基而連結成直鏈狀的C原子的數量」,係與Rd中連結成直鏈狀的-Z2-C-的重複數量相等。此係與式(C1)及(C2)中的Ra相關之記載為相同。
較佳的樣態中,「Rd中透過Z2基而連結成直鏈狀的C原子的數量」,在全部的鏈中為1個(左式)或2個(右式)。
在一樣態中,Rd中透過Z2基而連結成直鏈狀的C原子的數量為1個或2個,較佳為1個。
式中,R82為-Y-SiR85 n2R86 3-n2。
Y在每次出現時係分別獨立為二價有機基。
較佳的樣態中,Y為C1-6伸烷基、-(CH2)g’-O-(CH2)h’-(式中,g’為0~6之整數,例如1~6之整數,h’為0~6之整數,例如1~6之整數)、或-伸苯基-(CH2)i’-(式中,i’為0~6之整數)。該等的基可被選自例如氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基、及C2-6炔基中之1個或1個以上之取代基所取代。
在一樣態中,Y可為C1-6伸烷基、-O-(CH2)h’-或-伸苯基-(CH2)i’-。當Y為上述之基之情形時,耐光性、特別是紫外線耐性將能變得更高。
上述R85在每次出現時係分別獨立為可水解的基。
上述所謂的「可水解的基」,若使用於本說明書時,係指可受到水解反應之基之意。作為可水解的基之例,可舉例-OR、-OCOR、-O-N=C(R)2、-N(R)2、-NHR、鹵素(該等式中,R為取代或非取代的碳數1~4的烷基)等,較佳為-OR(烷氧基)。R之例包含:甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。該等之中又以烷基,特別是非取代烷基為較佳,以甲基或乙基為又較佳。
R85較佳為-OR(式中,R為取代或非取代的C1-3烷基,又較佳為乙基或甲基,特佳為甲基)。
上述R86在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1~20的烷基,又較佳為碳數1~6的烷基,更佳為甲基。
n2係每(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)單位獨立為1~3之整數,較佳為2或3,又較佳為3。
上述R83在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1~20的烷基,又較佳為碳數1~6的烷基,更佳為甲基。
式中,p2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;q2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;r2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數。但p2、q2及r2之和為3。
較佳的樣態中,Rd中的末端的Rd’(不存在Rd’之情形時為Rd)中,上述q2較佳為2以上,例如為2或3,又 較佳為3。
較佳的樣態中,Rd的末端部的至少1個可為-C(-Y-SiR85 q2R86 r2)2或-C(-Y-SiR85 q2R86 r2)3,較佳可為-C(-Y-SiR85 q2R86 r2)3。式中,(-Y-SiR85 q2R86 r2)的單位較佳為(-Y-SiR85 3)。更佳的樣態中,Rd的末端部的全部可為-C(-Y-SiR85 q2R86 r2)3,較佳可為-C(-Y-SiR85 3)3。
上述式中,Re在每次出現時係分別獨立為-Y-SiR85 n2R86 3-n2。在此,Y、R85、R86及n2係與上述R82中的記載為同義。
上述式中,Rf在每次出現時係分別獨立為氫原子或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1~20的烷基,又較佳為碳數1~6的烷基,更佳為甲基。
式中,k2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;12在每次出現時係分別獨立為0~3之整數;m2在每次出現時係分別獨立為0~3之整數。但k2、l2及m2之和為3。
在一樣態中,至少1個的k2為2或3,較佳為3。
在一樣態中,k2為2或3,較佳為3。
在一樣態中,l2為2或3,較佳為3。
上述式(D1)及(D2)中,至少1個的q2為2或3,或是,至少1個的l2為2或3。即,式中存在著至少2個-Y-SiR85 n2R86 3-n2基。
式(D1)或式(D2)所表示之含有全氟聚醚基之矽 烷化合物,可藉由組合公知方法來製造。例如,X為二價的式(D1’)所表示之化合物可如下述般操作來製造,但不限定於此。
對HO-X-C(YOH)3(式中,X及Y係分別獨立為二價有機基)所表示之多元醇導入含有雙鍵之基(較佳為烯丙基)、及鹵素(較佳為溴),得到Hal-X-C(Y-O-R-CH=CH2)3(式中,Hal為鹵素,例如Br,R為二價有機基,例如伸烷基)所表示之含有雙鍵之鹵素化物。接下來,使末端的鹵素、與RPFPE-OH(式中,RPFPE為含有全氟聚醚基之基)所表示之含有全氟聚醚基之醇反應,得到RPFPE-O-X-C(Y-O-R-CH=CH2)3。接下來,使末端的-CH=CH2、與HSiCl3及醇或HSiR85 3反應,而可得到RPFPE-O-X-C(Y-O-R-CH2-CH2-SiR85 3)3。
上述式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)及(D2)所表示之含有全氟聚醚基之矽烷化合物未特別限定,但可具有5×102~1×105之數平均分子量。上述數平均分子量較佳可為2,000~30,000,又較佳可為3,000~10,000,更佳可為3,000~8,000。
上述數平均分子量可藉由GPC(凝膠滲透層析法)分析來測定。
上述含有全氟聚醚基之矽烷化合物中,PFPE部分之數平均分子量未特別限定,但較佳可為1,500~30,000,又較佳可為2,500~10,000,更佳可為3,000~8,000。
化合物(H)為式:R111-PFPE-R113
(式中,PFPE為全氟聚醚基,R111及R113,獨立地為F、碳數1~16的烷基、碳數1~16的烷氧基、碳數1~16的氟化烷基、碳數1~16的氟化烷氧基、-R114-X111(R114為單鍵或二價有機基,X111為-NH2、-OH、-COOH、-CH=CH2、-OCH2CH=CH2、鹵素、磷酸、磷酸酯、羧酸酯、硫醇、硫醚、烷基醚(可被氟取代)、芳基、芳基醚或醯胺))。
作為X111,較佳為選自由-OH、-COOH、硫醇(-SH)、-CH=CH2及-OCH2CH=CH2所構成的群中之至少1種。作為上述二價有機基,可舉例伸烷基、氟化伸烷基、或該等的末端鍵結氧原子而成之基等。上述二價有機基之碳數未特別限定,但可例如為1~16。
作為R111及R113,較佳係獨立地為F、碳數1~3的烷基、碳數1~3的氟化烷基或-R114-X111(R114及X111係如同上述),又較佳為F、碳數1~3的完全氟化烷基或-R114-X111(R114及X111係如同上述)。
作為m較佳為300以下之整數,又較佳為100以下之整數。
作為PFPE,可舉例如式:-(CX112 2CF2CF2O)n111(CF(CF3)CF2O)n112(CF2CF2O)n113(CF2O)n114(C4F8O)n115-
(n111、n112、n113、n114及n115,獨立地為0或1以上之整數,X112為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)所表示者、式:-(OC2F4-R118)f-
(R118為選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之基,f為2~100之整數)所表示之者等。
n111~n115係分別較佳為0~200之整數。n111~n115之合計較佳為1以上,又較佳為5~300,更佳為10~200,特佳為10~100。
R118為選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之基,或是從該等之基中獨立地選擇2個或3個之基之組合。作為從OC2F4、OC3F6及OC4F8中獨立地選擇2個或3個之基之組合,未特別限定,可舉例如:-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-、及-OC4F8OC2F4OC2F4-等。上述f為2~100之整數,較佳為2~50之整數。上述式中,OC2F4、OC3F6及OC4F8可任意為直鏈或分支鏈,較佳為直鏈。在該樣態中,式:-(OC2F4-R118)f-較佳為式:-(OC2F4-OC3F6)f-或式:-(OC2F4-OC4F8)f-。
化合物(H)之重量平均分子量較佳為500~100000,又較佳為50000以下,更佳為10000以下,特佳為6000以下。上述重量平均分子量可藉由凝膠滲透層析法(GPC)來測定。
作為市售的化合物(H),可舉例:商品名 DEMNUM(大金工業公司製)、Fomblin(Solvay Specialty Polymers Japan公司製)、Barieruta(NOK Kluba公司製)、Krytox(DuPont公司製)等。
層(A)為包含樹脂。上述樹脂係作為用來對上述機能性膜賦予機能的主材料的樹脂,依據上述樹脂的種類,可決定上述機能性膜的機能。
作為上述樹脂,較佳為選自由下述樹脂所構成的群中之至少1種:藉由將硬化性樹脂硬化而得到的樹脂、藉由將硬化性單體硬化而得到的樹脂、及、含有使用含矽化合物而形成的聚矽氧烷構造的樹脂。
上述硬化性樹脂較佳為不含有氟原子。上述硬化性單體較佳為不含有氟原子。
上述硬化性樹脂可任意為光硬化性樹脂、或熱硬化性樹脂,只要是具有耐熱性、強度之樹脂即可,未特別限制,但較佳為光硬化性樹脂,又較佳為紫外線硬化性樹脂。
作為上述硬化性樹脂,可舉例如:丙烯酸系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、聚酯系聚合物、聚醯胺系聚合物、聚醯亞胺系聚合物、聚醚碸系聚合物、環狀聚烯烴系聚合物、含氟聚烯烴系聚合物(PTFE等)、含氟環狀非結晶性聚合物(CYTOP(註冊商標)、TEFLON(註冊商標)AF等)等。若在實施步驟(2)後進行紫外線硬化等的操作之情形時,以具有透明性之樹脂為較佳。
作為構成上述硬化性樹脂或上述硬化性樹脂 之單體,具體而言可舉例如:環己基甲基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、環己基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等的烷基乙烯基醚、縮水甘油基乙烯基醚、乙酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯(vinyl pivalate)、各種(甲基)丙烯酸酯類:丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸烯丙酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基、丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸四氫糠酯、二乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚氧乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、4-羥基丁基乙烯基醚、丙烯酸N,N-二乙基胺基乙酯、丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、N-乙烯基吡咯啶酮、丙烯酸二甲基胺基乙酯矽系之丙烯酸酯、馬來酸酐、碳酸伸乙烯酯、鏈狀側鏈聚丙烯酸酯、環狀側鏈聚丙烯酸酯聚降冰片烯、聚降冰片烷二烯、聚碳酸酯、聚磺酸醯胺、含氟環狀非結晶性聚合物(CYTOP(註冊商標)、TEFLON(註冊商標)AF等)等。
上述硬化性單體可任意為光硬化性單體、或熱硬化性單體,較佳為紫外線硬化性單體。
作為上述硬化性單體,可舉例如:(a)胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、(b)環氧基(甲基)丙烯酸酯、(c)聚酯(甲基)丙烯酸酯、(d)聚醚(甲基)丙烯酸酯、(e)矽(甲基)丙烯酸 酯、(f)(甲基)丙烯酸酯單體等。
作為上述硬化性單體,具體而言可舉例如下述之例。
作為(a)胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,可舉例以參(2-羥基乙基)異氰脲酸酯二丙烯酸酯、參(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯為代表的聚[(甲基)丙烯醯氧基烷基]異氰脲酸酯。
(b)環氧基(甲基)丙烯酸酯為將(甲基)丙烯醯基加成於環氧基而成者,一般是使用雙酚A、雙酚F、苯酚酚醛清漆、脂環化合物作為起始原料。
作為構成(c)聚酯(甲基)丙烯酸酯的聚酯部的多元醇,可舉例:乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、三羥甲基丙烷、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、季戊四醇、二季戊四醇等;作為多元酸,可舉例:鄰苯二甲酸、己二酸、馬來酸、偏苯三酸、衣康酸、琥珀酸、對苯二甲酸、烯基琥珀酸等。
作為(d)聚醚(甲基)丙烯酸酯,可舉例:聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
(e)矽(甲基)丙烯酸酯為分子量1,000~10,000的將二甲基聚矽氧烷的單末端、或兩末端以(甲基)丙烯醯基改質者,可示例如下述之化合物等。
作為(f)(甲基)丙烯酸酯單體,可示例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸n-丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸n-丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸sec-丁酯、(甲基)丙烯酸t-丁酯、(甲基)丙烯酸n-戊酯、(甲基)丙烯酸3-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸n-己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基-n-己酯、(甲基)丙烯酸n-辛酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸5-羥基戊酯、(甲基)丙烯 酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸4-羥基環己酯、新戊二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥基丙酯、(1,1-二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙醯基乙醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、新戊二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥基丙酯、丙三醇單(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等。
上述硬化性樹脂及硬化性單體之中,作為可自市場取得之較佳者舉例如下述。
作為上述硬化性樹脂,可舉例:矽樹脂類、PAK-01、PAK-02(東洋合成化學公司製)、奈米壓印樹脂NIF系列(旭硝子公司製)、奈米壓印樹脂OCNL系列(東京應化工業公司製)、NIAC2310(Daicel化學工業公司製)、環氧基丙烯酸酯樹脂類EH-1001、ES-4004、EX-C101、EX-C106、EX-C300、EX-C501、EX-0202、EX-0205、EX-5000等(共榮社化學公司製)、六亞甲基二異氰酸酯系聚異氰酸酯類、Sumidur N-75、Sumidur N3200、Sumidur HT、Sumidur N3300、Sumidur N3500(Sumitomo Bayer Urethane公司製)等。
上述硬化性單體之中,作為矽丙烯酸酯系樹脂類可舉例:Silaplane FM-0611、Silaplane FM-0621、Silaplane FM-0625、兩末端型(甲基)丙烯酸系之Silaplane FM-7711、Silaplane FM-7721及Silaplane FM-7725等、Silaplane FM-0411、Silaplane FM-0421、Silaplane FM-0428、Silaplane FM-DA11、Silaplane FM-DA21、Silaplane-DA25、單末端型(甲基)丙烯酸系之Silaplane FM-0711、Silaplane FM-0721、Silaplane FM-0725、Silaplane TM-0701及Silaplane TM-0701T(JCN公司製)等。
作為多官能丙烯酸酯類可舉例:A-9300、A-9300-1CL、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、A-TMMT(新中村工業公司製)等。
作為多官能甲基丙烯酸酯類,可舉例TMPT(新中村工業公司製)等。
做為含有烷氧基矽烷基之(甲基)丙烯酸酯,可舉例:3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三氯矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三異丙氧基矽烷(另稱為甲基丙烯酸(三異丙氧基矽烷基)丙酯(簡稱為:TISMA)及丙烯酸(三異丙氧基矽烷基)丙酯)、3-(甲基)丙烯氧基異丁基三氯矽烷、3-(甲基)丙烯氧基異丁基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯氧基異丁基三異丙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯氧基異丁基三甲氧基矽烷等。
如同上述,本發明之機能性膜中層(A)所含有的樹脂,係作為用來對機能性膜賦予機能的主材料的樹脂。由於本發明之機能性膜為具備上述構成,故可充分地 發揮層(A)所含有的樹脂本來具有之特性。上述所謂的特性,可舉例:透明性、低散射性、低反射性、耐擦傷性、可撓性等,其中,以透明性、耐擦傷性為較佳。作為具有該等特性之樹脂,可舉例:藉由將丙烯酸系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、聚醯亞胺系聚合物、聚醚碸系聚合物、環狀聚烯烴系聚合物等的樹脂硬化而得到的樹脂;藉由將多官能(甲基)丙烯酸酯類、矽(甲基)丙烯酸酯類、環氧基(甲基)丙烯酸酯類、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯類等的硬化性單體硬化而得到的樹脂等。
上述樹脂可為選自由下述樹脂所構成的群中之至少1種:藉由將含有硬化性樹脂及交聯觸媒之組成物硬化而得到的樹脂、以及藉由將含有硬化性單體及交聯觸媒之組成物硬化而得到的樹脂。
作為上述交聯觸媒,可示例如自由基聚合起始劑、酸產生劑等。
上述自由基聚合起始劑為藉由熱或光而可產生自由基之化合物,可舉例如自由基熱聚合起始劑、自由基光聚合起始劑。本發明中較佳為上述自由基光聚合起始劑。
作為上述自由基熱聚合起始劑,可舉例如:過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯等的二醯基過氧化物類、過氧化二異丙苯、二-t-丁基過氧化物等的二烷基過氧化物類、過氧化二異丙基二碳酸酯、過氧化雙(4-t-丁基環己基)二碳酸酯等的過氧化碳酸酯類、t-丁基過氧辛酸酯、t-丁基過氧化苯甲酸酯等的烷基過氧化酯類等的過氧化合 物、以及、偶氮雙異丁腈般的自由基產生性偶氮化合物等。
作為上述自由基光聚合起始劑,可舉例如:苄基、二乙醯基等的-二酮類、安息香等的醯偶姻類、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚等的醯偶姻醚類、噻吨酮(thioxanthone)、2,4-二乙基噻吨酮、噻吨酮-4-磺酸等的噻吨酮類、二苯甲酮、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等的二苯甲酮類、苯乙酮、2-(4-甲苯磺醯氧基)-2-苯基苯乙酮、p-二甲基胺基苯乙酮、2,2’-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、p-甲氧基苯乙酮、2-甲基[4-(甲基硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮等的苯乙酮類、蒽醌、1,4-萘醌等的醌類、2-二甲基胺基安息香酸乙酯、4-二甲基胺基安息香酸乙酯、4-二甲基胺基安息香酸(n-丁氧基)乙酯、4-二甲基胺基安息香酸異戊酯、4-二甲基胺基安息香酸2-乙基己酯等的胺基安息香酸類、苯甲醯甲基氯(phenacyl chloride)、三鹵甲基苯基碸等的鹵化物、醯基膦氧化物類及二-t-丁基過氧化物等的過氧化物等。
作為上述自由基光聚合起始劑之市售品,可示例如下述者。
IRGACURE 651:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、IRGACURE 184:1-羥基-環己基-苯基-酮、IRGACURE 2959:1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基 -2-甲基-1-丙烷-1-酮、IRGACURE 127:2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、IRGACURE 907:2-甲基-1-(4-甲基硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、IRGACURE 369:2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、IRGACURE 379:2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、IRGACURE 819:雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物、IRGACURE 784:雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦、IRGACURE OXE 01:1,2-辛二酮,1-[4-(苯基硫基)-,2-(O-苯甲醯基肟)]、IRGACURE OXE 02:乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、IRGACURE261、IRGACURE369、IRGACURE500、DAROCUR 1173:2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、DAROCUR TPO:2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-膦氧化物、DAROCUR1116、DAROCUR2959、DAROCUR1664、DAROCUR4043、IRGACURE 754氧基苯基乙酸:2-[2-側氧基-2-苯基 乙醯氧基乙氧基]乙酯與氧基苯基乙酸、2-(2-羥基乙氧基)乙酯之混合物、IRGACURE 500:IRGACURE 184與二苯甲酮之混合物(1:1)、IRGACURE 1300:IRGACURE 369與IRGACURE 651之混合物(3:7)、IRGACURE 1800:CGI403與IRGACURE 184之混合物(1:3)、IRGACURE 1870:CGI403與IRGACURE 184之混合物(7:3)、DAROCUR 4265:DAROCUR TPO與DAROCUR 1173之混合物(1:1)。
尚,IRGACURE為Ciba Specialty Chemicals公司製,DAROCUR為Merck Japan公司製。
又,作為上述交聯觸媒若使用自由基光聚合起始劑之情形時,作為增感劑可併用二乙基噻吨酮、異丙基噻吨酮等,作為聚合促進劑可併用DAROCUR EDB(乙基-4-二甲基胺基苯甲酸酯)、DAROCUR EHA(2-乙基己基-4-二甲基胺基苯甲酸酯)等。
若使用上述增感劑之情形時,作為增感劑之調配量,相對於上述硬化性樹脂或上述硬化性單體100質量份,較佳為0.1~5質量份。又較佳為0.1~2質量份。
又,若使用上述聚合促進劑之情形時,作為聚合促進劑之調配量,相對於上述硬化性樹脂或上述硬化性單體 100質量份,較佳為0.1~5質量份。又較佳為0.1~2質量份。
上述酸產生劑為藉由外加熱或光而可產生酸之材料,可舉例如熱酸產生劑、光酸產生劑。本發明中,較佳為光酸產生劑。
作為上述熱酸產生劑,可舉例如安息香甲苯磺酸酯、硝基苄基甲苯磺酸酯(特別是4-硝基苄基甲苯磺酸酯)、其他的有機磺酸的烷基酯等。
上述光酸產生劑係由吸收光的發色基團、與分解後成為酸的酸前驅物所構成,對於如此般構造的光酸產生劑照射特定波長的光,會激發光酸產生劑而由酸前驅物部分產生酸。
作為上述光酸產生劑,可舉例如:重氮鹽、鏻鹽、鋶鹽、碘鎓鹽、CF3SO3、p-CH3PhSO3、p-NO2PhSO3(但Ph為苯基)等的鹽、有機鹵素化合物、鄰醌-二疊氮磺醯氯、或磺酸酯等。其他作為光酸產生劑,亦可舉例:2-鹵代甲基-5-乙烯基-1,3,4-噁二唑化合物、2-三鹵代甲基-5-芳基-1,3,4-噁二唑化合物、2-三鹵代甲基-5-羥基苯基-1,3,4-噁二唑化合物等。
尚,上述有機鹵素化合物為形成氫鹵酸(hydrohalogenic acid,例如氯化氫)之化合物。
作為上述光酸產生劑之市售品,可示例如下述者。
和光純薬工業公司製的WPAG-145[雙(環己基磺醯基) 重氮甲烷]、WPAG-170[雙(t-丁基磺醯基)重氮甲烷]、WPAG-199[雙(p-甲苯磺醯基)重氮甲烷]、WPAG-281[三苯基鋶三氟甲烷磺酸鹽]、WPAG-336[二苯基-4-甲基苯基鋶三氟甲烷磺酸鹽]、WPAG-367[二苯基-2,4,6-三甲基苯基鋶p-甲苯磺酸鹽]、Ciba Specialty Chemicals公司製的IRGACURE PAG103[(5-丙基磺醯基羥亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈]、IRGACURE PAG108[(5-辛基磺醯基羥亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈)]、IRGACURE PAG121[(5-p-甲苯磺醯基羥亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈]、IRGACURE PAG203、CGI725、三和化學公司製的TFE-三嗪[2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪]、TME-三嗪[2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三-氯甲基)-s-三嗪]MP-三嗪[2-(甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪]、二甲氧基[2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三-氯甲基)-s-三嗪]。
作為上述交聯觸媒之調配量,相對於上述硬化性樹脂或上述硬化性單體100質量份,較佳為0.1~10質量份。如此般之範圍時,可得到充分的硬化體。作為上述交聯觸媒之調配量,又較佳為0.3~5質量份,更佳為0.5~2質量份。
又,作為上述交聯觸媒若為使用上述酸產生劑之情形時,可視所需地添加酸捕捉劑,藉此可控制由上述酸產生劑所產生的酸之擴散。
作為上述酸捕捉劑未特別限制,較佳為胺(特別是有 機胺)、鹼性銨鹽、鹼性鋶鹽等的鹼性化合物。該等的酸捕捉劑之中,就畫像性能為優異之點而言,又較佳為有機胺。
作為上述酸捕捉劑,具體而言可舉例:1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、4-二甲基胺基吡啶、1-萘基胺、哌啶、六亞甲基四胺、咪唑類、羥基吡啶類、吡啶類、4,4’-二胺基二苯基醚、吡啶p-甲苯磺酸鹽、2,4,6-三甲基吡啶p-甲苯磺酸鹽、四甲基銨p-甲苯磺酸鹽、及四丁基銨乳酸鹽、三乙基胺、三丁基胺等。該等之中較佳為1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、4-二甲基胺基吡啶、1-萘基胺、哌啶、六亞甲基四胺、咪唑類、羥基吡啶類、吡啶類、4,4’-二胺基二苯基醚、三乙基胺、三丁基胺等的有機胺。
上述酸捕捉劑之調配量,相對於上述酸產生劑100質量份,較佳為20質量份以下,又較佳為0.1~10質量份,更佳為0.5~5質量份。
作為上述含矽化合物,較佳為藉由反應(較佳為藉由溶膠-凝膠反應)而可形成聚矽氧烷構造之含矽化合物。
在一樣態中,上述含矽化合物可為含有碳與矽之有機矽化合物。
作為上述有機矽化合物,可舉例:具有Si-H 鍵之Si-H化合物;胺基矽烷化合物、矽氮烷、矽烷基乙醯胺、矽烷基咪唑等的具有Si-N鍵之Si-N化合物;單烷氧基矽烷、二烷氧基矽烷、三烷氧基矽烷、四烷氧基矽烷、矽氧烷、矽烷基酯、矽烷醇等的具有Si-O鍵之Si-O化合物;單氯矽烷、二氯矽烷、三氯矽烷、四氯矽烷等的具有Si-Cl鍵之Si-Cl化合物等的鹵代矽烷、Si-(C)4化合物、具有Si-Si鍵之Si-Si化合物、乙烯基矽烷、烯丙基矽烷、乙炔基矽烷等。即,有機矽化合物較佳為選自由Si-H化合物、Si-N化合物、鹵代矽烷、Si-(C)4化合物、Si-Si化合物、乙烯基矽烷、烯丙基矽烷、及乙炔基矽烷所構成的群中之至少1種的化合物。作為上述有機矽化合物,又較佳為Si上鍵結有選自由氫、氧及鹵素所構成的群中之至少1種的原子而成的化合物。
以下為表示上述有機矽化合物之具體例。
[Si-H化合物]
[Si-N化合物]
[Si-O化合物]
[鹵代矽烷]
[Si-(C)4化合物]
[Si-Si化合物]
[乙烯基矽烷、烯丙基矽烷、及乙炔基矽烷]
上述有機矽化合物又較佳為下述式(2):{Si(Ra1)s(Rb1)t(Rc1)u(Rd1)v(Re1)w}x (2)
[式中,Ra1、Rb1、Rc1及Rd1係分別獨立為氫原子、鹵素原子、碳數1~10的烷氧基、碳數1~10的胺基、碳數1~10的烷基、碳數6~10的芳基、碳數3~10的烯丙基、或碳數3~10的縮水甘油基。Re1係分別獨立為-O-、-NH-、-C≡C-、或、矽烷鍵。s、t、u及v係分別獨立為0或1,w為0~4之整數,x為1~20。當x為1時,s+t+u+v為4,w為0。當x為2~20時,s+t+u+v係分別獨立為0~4,w係分別獨立為0~4,當w為1以上之整數時,至少2個的Si會透過Re1而鍵結成為直鏈、梯子型、環狀、或雜環狀)所表示之化合物。Ra1、Rb1、Rc1、及Rd1為鍵結於Si的一價基。Re1為鍵結於2個Si的二價基。
式(2)中,Ra1、Rb1、Rc1及Rd1係以分別獨立且至少1個為氫原子、鹵素原子、碳數1~10的烷氧基、或碳數1~10的胺基,其他為碳數1~10的烷基、碳數6~10的芳基、碳數3~10的烯丙基、或碳數3~10的縮水甘油基為較佳。當x為2~20時,以s+t+u+v係分別獨立為1~3,w為1~3為較佳。
式(2)中,Ra1、Rb1、Rc1及Rd1係以分別獨立為碳數1~6的烷基、碳數6~8的芳基、碳數1~6的烷氧基、或、碳數1~6的胺基為較佳,更佳為碳數1~4的烷氧基。
上述Ra1、Rb1、Rc1及Rd1中,烷基之碳數較佳為1~5。上述烷基可為鏈狀、環狀、或分支。又,氫原子可被氟原子等所取代。作為烷基,可舉例甲基、乙基、丙基、丁基、戊基等,例如,作為Ra1、Rb1、Rc1或Rd1,分 別較佳為甲基、乙基、丙基、或異丙基。又較佳可為甲基、乙基。作為芳基,較佳為例如苯基、萘基、甲基苯基、乙基苯基、或二甲基苯基。作為鹵素原子,較佳為氟、氯、溴、或碘,特佳為氯。
上述Ra1、Rb1、Rc1及Rd1中,烷氧基之碳數較佳為1~5。上述烷氧基可為鏈狀、環狀、或分支。又,氫原子可被氟原子等所取代。作為烷氧基,較佳為甲氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基,又較佳為甲氧基、或乙氧基。
Re1係分別獨立為-O-、-NH-、-C≡C-、或、矽烷鍵。作為Re1,較佳為-O-、-NH-、或、-C≡C-。Re1為鍵結於2個Si的二價基,藉由Re1可使2以上的矽原子透過Re1而鍵結成直鏈、梯子型、環狀、或雜環狀。當x為2以上之整數之情形時,矽原子彼此可鍵結。作為較佳為的含矽化合物之具體例,可舉例含有1個或2個以上的上述Si-H化合物、Si-N化合物、鹵代矽烷、Si-(C)4化合物、Si-Si化合物、乙烯基矽烷、烯丙基矽烷、乙炔基矽烷等的Si而成的化合物。
在一樣態中,上述含矽化合物為式(3):SiR5 4 (3)、或式(4):SiyOzR6 4y-2z (4)
所表示之化合物。
上述式(3)中,R5係分別獨立為鹵素原子或可 水解的基。
上述式(4)中,R6係分別獨立為鹵素原子或可水解的基。y為2以上,z為1以上,4y-2z較0為大。
本發明之機能性膜,可藉由包含例如下述步驟之製造方法來進行製造,步驟(1):調製含有層(A)所含有的樹脂及溶劑的組成物;步驟(2):將上述組成物適用於基材(S)上並使其乾燥,藉此得到在基材(S)上設置有層(A)的層合體(a);步驟(3):在表面為具有微細凹凸圖型的鑄模上形成層(B),藉此得到在上述鑄模上設置有層(B)的層合體(b);步驟(4):以層合體(a)的層(A)面、與層合體(b)的層(B)面接觸之方式來疊合層合體(a)及(b);及步驟(5):將上述鑄模由層(B)進行脫模。
當層(A)所含有的樹脂為藉由將硬化性樹脂硬化而得到的樹脂、藉由將硬化性單體硬化而得到的樹脂、或、含有使用含矽化合物而形成的聚矽氧烷構造的樹脂之情形時,在步驟(1)調製的組成物為含有選自由上述硬化性樹脂、上述硬化性單體及含矽化合物所構成的群中之至少1種。
上述組成物為含有溶劑。由於上述組成物含有溶劑,故在步驟(2)中可容易地將上述組成物適用於基材(S)。作為上述溶劑,可例如為:碳數5~12的全氟脂肪族烴(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;氫氟醚(HFE)(例如:全氟丙基甲基醚(C3F7OCH3)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)、全氟己基甲基醚(C2F5CF(OCH3)C3F7)等的烷基全氟烷基醚(全氟烷基及烷基可為直鏈或分支狀))、氫氯氟烴(Asahiklin AK-225(商品名)等)、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯等的溶纖劑系溶劑;二乙基草酸酯、丙酮酸乙酯、乙基-2-羥基丁酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、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-羥基異丁酸乙酯等的酯系溶劑;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、二丙二醇二甲基醚等的丙二醇系溶劑;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-庚酮等的酮系溶劑;甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、二丙酮醇等的醇系溶劑;甲苯、二甲苯等的芳香族烴類等。該等的溶媒可單獨、或作為2種以上的混合物使用。其中,較佳為氫氟醚、二醇系溶劑、酯系溶劑、酮系溶劑、醇系溶劑,特佳為全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)及/或全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)、丙二醇單甲基醚、乙酸乙基、乙酸丁基、丙二醇單甲基醚乙酸酯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、二丙酮醇。
上述組成物亦可含有上述交聯觸媒、上述增感劑、上述酸補足劑等。
步驟(2)中,作為適用上述組成物之方法,可舉例浸漬塗佈、旋轉塗佈、簾式流塗、噴塗、狹縫塗佈、輥塗佈、凹版印刷、微凹版印刷、棒塗佈、模具塗佈、網版印刷及類似之方法。
步驟(2)中,將已適用於基材(S)的組成物使其乾燥,對於充分地發揮作為用來對機能性膜賦予機能的主材料的樹脂(層(A)所含有的樹脂)之特性、並得到具有優異的防污性、撥水性及撥油性之機能性膜而言,極為重要。藉由使上述組成物乾燥,可製造符合關係式(1)及(2)的機能性膜,可形成層(A)與層(B)的明確的界面。上述乾燥,以可使上述溶劑成為5質量%以下之方式進行除去之條件下來予以實施為較佳,以可使上述溶劑完全除去之條件下來予以實施為又較佳。上述乾燥可例如以20~50℃、1分~10分來予以實施。乾燥時亦可進行減壓。
步驟(3)中,在表面為具有微細凹凸圖型的鑄模上形成層(B),藉此得到在上述鑄模上設置有層(B)的層合體(b)。
作為上述鑄模之材質,可因應目的、所需而予以適當地選擇,可舉例如金屬、金屬氧化物、石英、聚矽氧等的高分子樹脂、半導體、絶緣體、或該等的複合體等。
上述鑄模之形狀未特別限定,可為輥狀或平 板狀。
層(B)係可藉由將含有化合物(F)、化合物(G)及化合物(H)之中之至少1個的化合物以及溶劑之組成物予以適用而來形成。作為將上述組成物予以適用(apply)之方法,可舉例浸漬塗佈、旋轉塗佈、簾式流塗、噴塗、狹縫塗佈、輥塗佈、凹版印刷、微凹版印刷、棒塗佈、模具塗佈、網版印刷及類似之方法。將上述組成物予以適用後,亦可使其乾燥。
藉由使用含有溶劑之組成物,可形成即使是非常薄的層(B)。作為上述溶劑,可舉例在步驟(1)中用來調製組成物所示例作為溶劑者。
步驟(4)中,以層合體(a)的層(A)面、與層合體(b)的層(B)面接觸之方式來疊合層合體(a)及(b),藉此來轉印上述凹凸圖型。
層(B)為含有藉由將化合物(F)硬化而得到的化合物,若層(A)的構成材料與硬化方法為相同時,在步驟(3)中可將層合體(a)及(b)以疊合之狀態下,來使層(A)及層(B)進行硬化。上述硬化,可將已疊合的層合體(a)及(b)進行加熱、或照射光,來予以實施。作為上述光,可舉例活性能量線,例如,350nm以下波長區域的電磁波,亦即,紫外光線、電子線、X線、γ線等。亦可在實施步驟(5)(即,將上述鑄模由層(B)進行脫模)後來使層(A)及層(B)硬化。
步驟(5)中,將上述鑄模由層(B)進行脫模,而 可得到具有微細凹凸圖型的機能性膜,上述機能性膜具有之轉印圖型,係上述鑄模所具有之微細凹凸圖型之反轉。由於層(B)為含有具有全氟聚醚基之化合物,故上述鑄模可極容易地由層(B)進行脫模。
作為上述機能性膜之用途,可舉例電子、光學、醫療、化學分析、建材、汽車內外裝飾等的廣泛用途。例如,作為電子裝置,可利用於SOC、CMOS、CCD、NAND型快閃記憶體、DRAM、發光二極體(LED)、雷射、太陽電池、燃料電池、鋰離子電池等的積體電路或發蓄電系統。又,可製造太陽光集光薄膜、液晶偏光板、金屬光柵偏極片等的具有規則凹凸構造的薄膜。由該等的裝置可製造太陽能面板、智慧手機、可撓式顯示器、無線標籤、穿戴式電腦、紅外線感應器、自動駕駛輔助系統、汽車導航系統等。
又,作為光學裝置,可利用於液晶顯示器的彩色濾光片或有機EL等的顯示器用畫素、光學記憶體、光學調製元件、光學快門、第二諧波(SHG)元件、偏振元件、光子晶體、透鏡陣列、電潤濕等;作為磁性裝置,可利用於次世代硬式磁碟機(離散跡線/discrete track)、次次世代硬式磁碟機(圖案化介質/patterned media);作為醫療裝置,可利用於殺菌薄膜、DNA陣列、蛋白質陣列等的生物晶片等。作為化學分析裝置,可利用於微小化學工廠、微小化學分析系統等的微量化學晶片。作為建材,可利用於遮光窗、自清潔膜、防霧薄膜、防霜薄膜;作為汽車內 外裝飾,可利用於安裝面板、控制台面板、防霧玻璃、自潔玻璃,超強撥水塗層等。
接下來舉例試驗例來說明本發明,但本發明不僅只限定於該等試驗例。
試驗例之各數值為以下述之方法所測定。
使用分光橢圓偏光計(J.A.Woollam公司製的VASE ellipsometer),以獲得反射頻譜資料來求得膜厚。
使用X線光電子分光法(Ulvac-Phi公司製VersaProbeII),以X線束徑100μm、測定範圍1000μm×300μm、光電子之取出角度45度之條件下進行測定。
以氬氣體團簇離子束(Ar-GCIB)進行濺鍍,並以上述X線光電子分光法來進行元素分析。又,測定碳的1s頻譜。濺鍍條件為使用Ulvac-Phi公司製VersaProbeII,作為離子源為氬氣體團簇離子束,濺鍍條件為加速電壓5kV、採樣電流20nA、光柵區域2mm×2mm、濺鍍時間8分來進行。
將已澆鑄成形於矽基板上的聚苯乙烯膜的膜厚使用 AFM來進行測定,結果為81nm。將該聚苯乙烯膜以上述濺鍍條件進行濺鍍之結果,可觀測到碳1s頻譜之減少。以濺鍍時間7分則到達基材之矽基板,並檢測出最外表面的SiO2層。由聚苯乙烯膜的膜厚、與濺鍍時間所求得的濺鍍速度為11.6nm/分。
將Optool DAC-HP(大金工業公司製)以固形分濃度成為0.025質量%之方式使用溶劑來進行稀釋,而製成試料液A。對於試料液A添加相對於固形分為2.0質量%的光聚合起始劑,藉由旋轉塗佈,以固形分成為25nm之膜厚之量塗佈於玻璃板上,該玻璃板已預先進行過脫模處理。以室溫乾燥10分後,照射365nm的紫外光而得到硬化膜A。以橢圓偏光計測定5片硬化膜A之膜厚,將結果表示於表1。
除了將上述Optool DAC-HP(大金工業公司製)以固形分濃度成為0.05質量%之方式以外,相同地進行調製,而製成試料液B。除了將固形分的膜厚設為50nm的膜厚以外,與試驗例2進行相同之操作,而得到硬化膜B。以橢圓偏光計測定5片硬化膜B之膜厚,將結果表示於表1。
製作圖3所表示之層合體30。首先,藉由旋轉塗佈,以固形分成為25nm之膜厚之量將試料液A塗佈於玻璃板31上,該玻璃板31已預先進行過脫模處理。以室溫乾燥10分,來形成塗佈膜32。對於PAK-02(東洋合成化學公司製)添加相對於PAK-02為2.0質量%的光聚合起始劑,以旋轉混合機在遮光下進行攪拌。將此以膜厚成為10μm之方式棒塗佈於石英基板34(厚度2mm)上,來形成塗佈膜33。將塗佈膜32與塗佈膜33疊合,在氮環境下,使用含有365nmUV光的光線並以強度600mJ/cm2,以石英基板34設定為上面進行光線照射,來使塗佈膜32及塗佈膜33。將玻璃板31剝離,藉此來製作具有硬化膜32、硬化膜33及石英基板34的機能性膜A。將以X線光電子分光法測得的機能性膜A之頻譜表示於圖4。以聚苯乙烯換算之D1為23.2nm,以聚苯乙烯換算之D2為34.8nm。
除了將試料液B以固形分成為50nm之膜厚之量來進行塗佈以外,與試驗例4進行相同之操作,而得到機能性膜B。將以X線光電子分光法測得的機能性膜B之頻譜表示於 圖5。以聚苯乙烯換算之D1為46.4nm,以聚苯乙烯換算之D2為58.0nm。
Claims (7)
- 一種機能性膜,其係包含含有樹脂之層(A)、及、含有具有全氟聚醚基之化合物之層(B),其特徵係層(B)所含有的前述化合物係選自由藉由使具有全氟聚醚基及硬化性部位的化合物(F)硬化而得到的化合物、及具有全氟聚醚基及可水解的基的化合物(G)所構成的群中之至少1種,層(B)的與層(A)為相反側的面具有微細凹凸圖型構造,在一邊以氬氣體團簇離子束由層(B)側進行蝕刻,一邊以X線光電子分光法進行元素分析時,符合關係式(1),且在一邊以氬氣體團簇離子束由層(B)側進行蝕刻,一邊以X線光電子分光法進行碳的1s頻譜測定時,符合關係式(2),關係式(1):D1<2×X1(式中,X1為層(B)的膜厚(nm),D1為氟原子濃度成為1atom%以下之深度(nm))關係式(2):D2<2×X1(式中,X1為層(B)的膜厚(nm),D2為在鍵結能量290~300eV之範圍內未檢測出波峰的深度(nm))。
- 如請求項1記載之機能性膜,其中,關係式(1)中,進一步符合0.8×X1<D1。
- 如請求項1或2記載之機能性膜,其中,關係式(2)中,進一步符合0.8×X1<D2。
- 如請求項1或2記載之機能性膜,其中,在層(A)上設置有層(B)。
- 如請求項1或2記載之機能性膜,其中,進一步含有基材(S),且基材(S)上設置有層(A),而層(A)上設置有層(B)。
- 如請求項1或2記載之機能性膜,其中,前述全氟聚醚基為以式:-(OC6F12)m11-(OC5F10)m12-(OC4F8)m13-(OC3X10 6)m14-(OC2F4)m15-(OCF2)m16-(式中,m11、m12、m13、m14、m15及m16,獨立地為0或1以上之整數,X10獨立地為H、F或Cl,各重複單位之存在順序為任意)所表示之聚醚鏈。
- 如請求項1或2記載之機能性膜,其中,層(A)所含有的前述樹脂係選自由下述樹脂所構成的群中之至少1種:藉由將硬化性樹脂硬化而得到的樹脂、藉由將硬化性單體硬化而得到的樹脂、及、含有使用含矽化合物而形成 的聚矽氧烷構造的樹脂。
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