TWI796576B - 表面處理劑 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種表面處理劑,其係含有:屬於下述式(1A)或(2A)所表示之化合物之成分(A),屬於下述式(1B)或(2B)所表示之化合物之成分(B),以及屬於1種或多於1種的含氟油之成分(C)。
Rf1A α1-XA-RA β1 (1A)
RA γ1-XA-Rf2A-XA-RA γ1 (2A)
Rf1B α2-XB-RB β2 (1B)
RB γ2-XB-Rf2B-XB-RB γ2 (2B)
Description
本發明係關於表面處理劑。
已知某種含氟矽烷化合物當使用在基材的表面處理時,可提供優異的撥水性、撥油性、防污性等。由含有含氟矽烷化合物之表面處理劑所得到之層(以下亦稱為「表面處理層」)係作為所謂的功能性薄膜而被施予於例如玻璃、塑膠、纖維、衛生用品、建築資材等各式各樣的基材(專利文獻1及2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-218639號公報
[專利文獻2]日本特開2017-082194號公報
專利文獻1或專利文獻2所記載之含氟矽烷化合物雖可提供具有優異功能之表面處理層,惟仍要求具有更高的摩擦耐久性和耐藥品性之表面處理層。
本發明之目的在於提供一種具有更高的摩擦耐久性、耐藥品性的表面處理層之物品。
本發明係包含下列樣態。
[1]一種表面處理劑,其係含有下述成分(A)、成分(B)及成分(C),
成分(A):下述式(1A)或(2A)所表示之至少1種含氟聚醚基之化合物,
Rf1A α1-XA-RA β1 (1A)
RA γ1-XA-Rf2A-XA-RA γ1 (2A)式(1A)及(2A)中:
Rf1A在每次出現時各自獨立地為Rf1-RF-Oq-;
Rf2A為-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出現時各自獨立地為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-16烷基;
Rf2為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-6伸烷基;
RF在每次出現時各自獨立地為2價的氟聚醚基;
p為0或1;
q在每次出現時各自獨立地為0或1;
RA在每次出現時各自獨立地為下述式(S1)所表示之基,
-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S1)式(S1)中:
Rd1在每次出現時各自獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基;
R31在每次出現時各自獨立地為-Z2'-CR32' q2'R33' r2';
R32在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基;
p2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
q2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
r2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
Z2'在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基;
R32'在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33'在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基;
q2'在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
r2'在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
Z3在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基;
R34在每次出現時各自獨立地為羥基或水解性基;
R35在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基;
n2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
Re1在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基;
k2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
l2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
m2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
至少1個RA為包含鍵結有羥基或水解性基之Si原子之1價的基;
XA各自獨立地為單鍵或2至10價的有機基;
α1為1至9的整數;
β1為1至9的整數;
γ1各自獨立地為1至9的整數;
成分(B):下述式(1B)或(2B)所表示之至少1種含氟聚醚基之化合物,
Rf1B α2-XB-RB β2 (1B)
RB γ2-XB-Rf2B-XB-RB γ2 (2B)式(1B)及(2B)中:
Rf1B在每次出現時各自獨立地為Rf1-RF-Oq-;
Rf2B為-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出現時各自獨立地為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-16烷基;
Rf2為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-6伸烷基;
RF在每次出現時各自獨立地為2價的氟聚醚基;
p為0或1;
q在每次出現時各自獨立地為0或1;
RB在每次出現時各自獨立地為下述式(S2)所表示之基,
R11在每次出現時各自獨立地為羥基或水解性基;
R12在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基;
n1於每個(SiR11 n1R12 3-n1)單元中各自獨立地為0至3的整數;
X11在每次出現時各自獨立地為單鍵或2價的有機基;
R13在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基;
t在每次出現時各自獨立地為2至10的整數;
R14在每次出現時各自獨立地為氫原子或鹵素原子;
至少1個RB為包含鍵結有羥基或水解性基之Si原子之1價的基;
XB各自獨立地為單鍵或2至10價的有機基;
α2為1至9的整數;
β2為1至9的整數;
γ2各自獨立地為1至9的整數;
成分(C):1種或多於1種的含氟油。
[2]如上述[1]所述之表面處理劑,其中,l2為2且m2為1,或l2為3。
[3]如上述[1]或[2]所述之表面處理劑,其中,l2為3。
[4]如上述[1]至[3]中任一項所述之表面處理劑,其中,RF在每次出現時各自獨立地為下述式所表示之基,
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
式中,RFa在每次出現時各自獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,
a、b、c、d、e及f各自獨立地為0至200的整數,a、b、c、d、e及f之和為1以上,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
[5]如上述[4]所述之表面處理劑,其中,RFa為氟原子。
[6]如上述[1]至[5]中任一項所述之表面處理劑,其中,RF在每次出現時各自獨立地為下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)或(f5)所表示之基,
-(OC3F6)d- (f1)
式(f1)中,d為1至200的整數;
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
式(f2)中,c及d各自獨立地為0至30的整數;
e及f各自獨立地為1至200的整數;
c、d、e及f之和為10至200的整數;
標註下標c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意;
-(R6-R7)g- (f3)
式(f3)中,R6為OCF2或OC2F4;
R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12之基,或為選自此等基之2個或3個基的組合;
g為2至100的整數;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
式(f4)中,e為1以上200以下的整數,a、b、c、d及f各自獨立地為0以上200以下的整數,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
式(f5)中,f為1以上200以下的整數,a、b、c、d及e各自獨立地為0以上200以下的整數,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
[7]如上述[1]至[6]中任一項所述之表面處理劑,其中,於上述式(1A)及(2A)中,RF在每次出現時各自獨立地為式(f2)所表示之基,
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
式(f2)中,c及d各自獨立地為0至30的整數;
e及f各自獨立地為1至200的整數;
c、d、e及f之和為10至200的整數;
標註下標c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意;
於上述式(1B)及(2B)中,RF在每次出現時各自獨立地為式(f1)所表示之基,
-(OC3F6)d- (f1)
式(f1)中,d為1至200的整數。
[8]如上述[1]至[7]中任一項所述之表面處理劑,其中,α1、β1及γ1為1,α2、β2及γ2為1。
[9]如上述[1]至[8]中任一項所述之表面處理劑,其中,前述含氟油為下述式(C)所表示之全氟(聚)醚化合物,
Rf5-(OC4F8)a'-(OC3F6)b'-(OC2F4)c'-(OCF2)d'-Rf6‧‧‧(C)
式(C)中:
Rf5表示可經1個或多於1個的氟原子取代之碳數1至16烷基;
Rf6表示可經1個或多於1個的氟原子取代之碳數1至16烷基、氟原子或氫原子;
a'、b'、c'及d'各自獨立地為0以上300以下的整數,a'、b'、c'及d'之和至少為1,標註下標a'、b'、c'或d'並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
[10]如上述[1]至[9]中任一項所述之表面處理劑,其中,於表面處理劑中,相對於成分(A)、成分(B)及成分(C)之合計,成分(A)的含量為40至90質量%。
[11]如上述[1]至[10]中任一項所述之表面處理劑,其中,於表面處理劑中,相對於成分(A)、成分(B)及成分(C)之合計,
成分(A)的含量為40至80質量%,
成分(B)的含量為5至20質量%,
成分(C)的含量為10至30質量%。
[12]如上述[1]至[11]中任一項所述之表面處理劑,其更含有選自矽油及觸媒之1種或多於1種的其他成分。
[13]如上述[1]至[12]中任一項所述之表面處理劑,其更包含溶劑。
[14]如上述[1]至[13]中任一項所述之表面處理劑,其係作為防污性塗佈劑或防水性塗佈劑而使用者。
[15]如上述[1]至[14]中任一項所述之表面處理劑,其係真空蒸鍍用者。
[16]一種顆粒,其係含有上述[1]至[15]中任一項所述之表面處理劑。
[17]一種物品,其係包含基材、以及藉由上述[1]至[15]中任一項所述之表面處理劑而形成在該基材上之層。
根據本發明,可提供一種具備具有更高的摩擦耐久性之表面處理層之物品。
於本說明書中所使用之情形下,「1價的有機基」意指含有碳之1價的基。1價的有機基並無特別限定,可為烴基或其衍生物。所謂烴基的衍生物,意指於烴基的末端或分子鏈中具有1個或多於1個的N、O、S、Si、醯胺基、磺醯基、矽氧烷、羰基、羰氧基等之基。並且,在僅顯示為「有機基」之情形下,意指1價的有機基。此外,所謂「2至10價的有機基」,意指含有碳之2至10價的基。該2至10價的有機基並無特別限定,可列舉出從有機基中進一步使1至9個氫原子脫離而成之2至10價的基。例如2價的有機基並無特別限定,可列舉出從有機基中進一步使1個氫原子脫離而成之2價的基。
於本說明書中所使用之情形下,「烴基」意指含有碳及氫之基,且係從烴中使1個氫原子脫離而成之基。該烴基並無特別限定,可列舉出可經1個或多於1個的取代基取代之C1-20烴基,例如脂肪族烴基、芳香族烴基等。上述「脂肪族烴基」可為直鏈狀、分枝鏈狀及環狀中任一種,且可為飽和及不飽和中任一種。此外,烴基可含有1個或多於1個的環結構。
於本說明書中所使用之情形下,「烴基」的取代基並無特別限定,例如可列舉出選自鹵素原子、可經1個或多於1個的鹵素原子取代之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員的雜環基、5至10員的不飽和雜環基、C6-10芳基及5至10員的雜芳基之1個或多於1個的基。
本發明之表面處理劑係含有:
成分(A):式(1A)或(2A)所表示之至少1種含氟聚醚基之化合物,
成分(B):式(1B)或(2B)所表示之至少1種含氟聚醚基之化合物,以及
成分(C):1種或多於1種的含氟油。
本發明之表面處理劑係藉由含有成分(A)、成分(B)及成分(C)而具有更高的摩擦耐久性。
(成分(A):含氟聚醚基之化合物)
上述含氟聚醚基之化合物為下述式(1A)或(2A)所表示之至少1種含氟聚醚基之化合物,
Rf1A α1-XA-RA β1 (1A)
RA γ1-XA-Rf2A-XA-RA γ1 (2A)式(1A)及(2A)中:
Rf1A在每次出現時各自獨立地為Rf1-RF-Oq-;
Rf2A為-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出現時各自獨立地為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-16烷基;
Rf2為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-6伸烷基;
RF在每次出現時各自獨立地為2價的氟聚醚基;
p為0或1;
q在每次出現時各自獨立地為0或1;
RA在每次出現時各自獨立地為下述式(S1)所表示之基,
-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S1)式(S1)中:
Rd1在每次出現時各自獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基;
R31在每次出現時各自獨立地為-Z2'-CR32' q2'R33' r2';
R32在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基;
p2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
q2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
r2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
Z2'在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基;
R32'在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33'在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基;
q2'在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
r2'在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
Z3在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基;
R34在每次出現時各自獨立地為羥基或水解性基;
R35在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基;
n2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
Re1在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基;
k2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
l2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
m2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
至少1個RA為包含鍵結有羥基或水解性基之Si原子之1價的基;
XA各自獨立地為單鍵或2至10價的有機基;
α1為1至9的整數;
β1為1至9的整數;
γ1各自獨立地為1至9的整數。
上述式中,Rf1A在每次出現時各自獨立地為Rf1-RF-Oq-。
上述式中,Rf2A為-Rf2 p-RF-Oq-。
上述Rf1在每次出現時各自獨立地為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-16烷基。
上述可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-16烷基中的「C1-16烷基」可為直鏈或分枝鏈,較佳為直鏈或分枝鏈的C1-6烷基(尤其C1-3烷基),更佳為直鏈的C1-6烷基(尤其C1-3烷基)。
上述Rf1較佳為經1個或多於1個的氟原子取代之C1-16烷基,更佳為CF2H-C1-15全氟伸烷基,又更佳為C1-16全氟烷基。
上述C1-16全氟烷基可為直鏈或分枝鏈,較佳為直鏈或分枝鏈的C1-6全氟烷基(尤其C1-3全氟烷基),更佳為直鏈的C1-6全氟烷基(尤其C1-3全氟烷基),具體而言為-CF3、-CF2CF3或-CF2CF2CF3。
上述式中,Rf2為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-6伸烷基。
上述可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-6伸烷基中的「C1-6伸烷基」可為直鏈或分枝鏈,較佳為直鏈或分枝鏈的C1-3伸烷基,更佳為直鏈的C1-3伸烷基。
上述Rf2較佳為經1個或多於1個的氟原子取代之C1-6伸烷基,更佳為C1-6全氟伸烷基,又更佳為C1-3全氟伸烷基。
上述C1-6全氟伸烷基可為直鏈或分枝鏈,較佳為直鏈或分枝鏈的C1-3全氟伸烷基,更佳為直鏈的C1-3全氟伸烷基,具體而言為-CF2-、-CF2CF2-或-CF2CF2CF2-。
上述p為0或1。於一樣態中p為0,於另一樣態中p為1。
上述q在每次出現時各自獨立地為0或1。於一樣態中q為0,於另一樣態中q為1。
上述RF在每次出現時各自獨立地為2價的氟聚醚基。
RF較佳為下述式所表示之基,
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-式中:
RFa在每次出現時各自獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,
a、b、c、d、e及f各自獨立地為0至200的整數,a、b、c、d、e及f之和為1以上,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
RFa較佳為氫原子或氟原子,更佳為氟原子。
a、b、c、d、e及f較佳可各自獨立地為0至100的整數。
a、b、c、d、e及f之和較佳為5以上,更佳為10以上,例如可為15以上或20以上。a、b、c、d、e及f之和較佳為200以下,更佳為100以下,又更佳為60以下,例如可為50以下或30以下。
此等重複單元可為直鏈狀或分枝鏈狀。例如上述重複單元中,-(OC6F12)-可為-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等。-(OC5F10)-可為-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等。-(OC4F8)-可為-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-及-(OCF2CF(C2F5))-中任一種。-(OC3F6)-(亦即於上述式中,RFa為氟原子)可為-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-中任一種。-(OC2F4)-可為-(OCF2CF2)-及-(OCF(CF3))-中任一種。
於一樣態中,上述重複單元為直鏈狀。藉由將上述重複單元設為直鏈狀,可提升表面處理層的表面滑溜性、摩擦耐久性等。
於一樣態中,上述重複單元為分枝鏈狀。藉由將上述重複單元設為分枝鏈狀,可增大表面處理層的動摩擦係數。
於一樣態中,RF在每次出現時各自獨立地為下述式(f1)至(f5)中任一式所表示之基,
-(OC3F6)d- (f1)
式(f1)中,d為1至200的整數;
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
式(f2)中,c及d各自獨立地為0以上30以下的整數,e及f各自獨立地為1以上200以下的整數,
c、d、e及f之和為2以上,
標註下標c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意;
-(R6-R7)g- (f3)
式(f3)中,R6為OCF2或OC2F4;
R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12之基,或為獨立地選自此等基之2個或3個基的組合,
g為2至100的整數;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
式(f4)中,e為1以上200以下的整數,a、b、c、d及f各自獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1,此外,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
式(f5)中,f為1以上200以下的整數,a、b、c、d及e各自獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1,此外,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
於上述式(f1)中,d較佳為5至200,更佳為10至100,又更佳為15至50,例如為25至35的整數。上述式(f1)較佳為-(OCF2CF2CF2)d-或-(OCF(CF3)CF2)d-所表示之基,更佳為-(OCF2CF2CF2)d-所表示之基。
於上述式(f2)中,e及f較佳係各自獨立地為5以上200以下,更佳為10至200的整數。此外,c、d、e及f之和較佳為5以上,更佳為10以上,例如可為15以上或20以上。於一樣態中,上述式(f2)較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f-所表示之基。於另一樣態中,式(f2)可為-(OC2F4)e-(OCF2)f-所表示之基。
於上述式(f3)中,R6較佳為OC2F4。於上述式(f3)中,R7較佳為選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之基,或為獨立地選自此等基之2個或3個基的組合,更佳為選自OC3F6及OC4F8之基。獨立地選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之2個或3個基的組合並無特別限定,例如可列舉出:-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-及-OC4F8OC2F4OC2F4-等。於上述式(f3)中,g較佳為3以上,更佳為5以上的整數。上述g較佳為50以下的整數。於上述式(f3)中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12可為直鏈及分枝鏈中任一種,較佳為直鏈。於此樣態中,上述式(f3)較佳為-(OC2F4-OC3F6)g-或-(OC2F4-OC4F8)g-。
於上述式(f4)中,e較佳為1以上100以下,更佳為5以上100以下的整數。a、b、c、d、e及f之和較佳為5以上,更佳為10以上,例如為10以上100以下。
於上述式(f5)中,f較佳為1以上100以下,更佳為5以上100以下的整數。a、b、c、d、e及f之和較佳為5以上,更佳為10以上,例如為10以上100以下。
於一樣態中,上述RF為上述式(f1)所表示之基。
於一樣態中,上述RF為上述式(f2)所表示之基。
於一樣態中,上述RF為上述式(f3)所表示之基。
於一樣態中,上述RF為上述式(f4)所表示之基。
於一樣態中,上述RF為上述式(f5)所表示之基。
於較佳樣態中,於式(1A)及式(2A)中,Rf1A及Rf2A中的RF為上述式(f2)所表示之基。
於上述RF中,e相對於f之比(以下稱為「e/f比」)為0.1至10,較佳為0.2至5,更佳為0.2至2,又更佳為0.2至1.5,再更佳為0.2至0.85。藉由將e/f比設為10以下,而進一步提升由該化合物所得到之表面處理層的滑溜性、摩擦耐久性及耐化學性(例如對於人工汗之耐久性)。e/f比愈小,愈提升表面處理層的滑溜性及摩擦耐久性。另一方面,藉由將e/f比設為0.1以上,可進一步提高化合物的穩定性。e/f比愈大,愈提升化合物的穩定性。
於一樣態中,上述e/f比較佳為0.2至0.95,更佳為0.2至0.9。
從耐熱性之觀點來看,於一樣態中,上述e/f比較佳為1.0以上,更佳為1.0至2.0。
於上述含氟聚醚基之化合物中,Rf1A及Rf2A部分的數量平均分子量並無特別限定,例如為500至30,000,較佳為1,500至30,000,更佳為2,000
至10,000。於本說明書中,Rf1A及Rf2A的數量平均分子量設為藉由19F-NMR所測定之值。
於其他樣態中,RF部分的數量平均分子量為500至30,000,較佳為1,000至20,000,更佳為2,000至15,000,又更佳為2,000至10,000,例如可為3,000至6,000。
於其他樣態中,RF部分的數量平均分子量為4,000至30,000,較佳為5,000至10,000,更佳可為6,000至10,000。
上述式中,RA在每次出現時各自獨立地為下述式(S1)所表示之基,
-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S1)
式(S1)中:
Rd1在每次出現時各自獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基;
R31在每次出現時各自獨立地為-Z2'-CR32' q2'R33' r2';
R32在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基;
p2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
q2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
r2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
Z2'在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基;
R32'在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33'在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基;
q2'在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
r2'在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
Z3在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基;
R34在每次出現時各自獨立地為羥基或水解性基;
R35在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基;
n2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
Re1在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基;
k2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
l2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數;
m2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數。
上述RA為包含鍵結有羥基或水解性基之Si原子之1價的基。
在此所謂「水解性基」,意指可接受水解反應之基,亦即意指可藉由水解反應而從化合物的主骨架中脫離之基。水解性基的例子可列舉出:-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、鹵素(於此等式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基)等。
上述Rd1在每次出現時各自獨立地為-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2。
上述Z2在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基。再者,下列作為Z2而記載之結構的右側係鍵結於(CR31 p2R32 q2R33 r2)。
於較佳樣態中,Z2為2價的有機基。
上述Z2較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5-O-(CH2)z6-(式中,z5為0至6的整數,例如為1至6的整數,z6為0至6的整數,例如為1至6的整數)或-
(CH2)z7-伸苯基-(CH2)z8-(式中,z7為0至6的整數,例如為1至6的整數,z8為0至6的整數,例如為1至6的整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈或分枝鏈,較佳為直鏈。此等基例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之1個或多於1個的取代基取代,惟較佳係非取代。
於較佳樣態中,Z2為C1-6伸烷基或-(CH2)z7-伸苯基-(CH2)z8-,較佳為-伸苯基-(CH2)z8-。在Z2為此基之情形下,可進一步提高耐光性,尤其是耐紫外線性。
於其他較佳樣態中,上述Z2為C1-3伸烷基。於一樣態中,Z2可為-CH2CH2CH2-。於其他樣態中,Z2可為-CH2CH2-。
上述R31在每次出現時各自獨立地為-Z2'-CR32' q2'R33' r2'。
上述Z2'在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基。再者,下列作為Z2'而記載之結構的右側係鍵結於(CR32' q2'R33' r2')。
上述Z2'較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5'-O-(CH2)z6'-(式中,z5'為0至6的整數,例如為1至6的整數,z6'為0至6的整數,例如為1至6的整數)或-(CH2)z7'-伸苯基-(CH2)z8'-(式中,z7'為0至6的整數,例如為1至6的整數,z8'為0至6的整數,例如為1至6的整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈或分枝鏈,較佳為直鏈。此等基例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之1個或多於1個的取代基取代,惟較佳係非取代。
於較佳樣態中,Z2'為C1-6伸烷基或-(CH2)z7'-伸苯基-(CH2)z8'-,較佳為-伸苯基-(CH2)z8'-。在Z2'為此基之情形下,可進一步提高耐光性,尤其是耐紫外線性。
於其他較佳樣態中,上述Z2'為C1-3伸烷基。於一樣態中,Z2'可為-CH2CH2CH2-。於其他樣態中,Z2'可為-CH2CH2-。
上述R32'在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。
上述Z3在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或2價的有機基。再者,下列作為Z3而記載之結構的右側係鍵結於(SiR34 n2R35 3-n2)。
於一樣態中,Z3為氧原子。
於一樣態中,Z3為2價的有機基。
上述Z3較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5"-O-(CH2)z6"-(式中,z5"為0至6的整數,例如為1至6的整數,z6"為0至6的整數,例如為1至6的整數)或-(CH2)z7"-伸苯基-(CH2)z8"-(式中,z7"為0至6的整數,例如為1至6的整數,z8"為0至6的整數,例如為1至6的整數)。該C1-6伸烷基可為直鏈或分枝鏈,較佳為直鏈。此等基例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之1個或多於1個的取代基取代,惟較佳係非取代。
於較佳樣態中,Z3為C1-6伸烷基或-(CH2)z7"-伸苯基-(CH2)z8"-,較佳為-伸苯基-(CH2)z8"-。在Z3為此基之情形下,可進一步提高耐耐光性,尤其是耐紫外線性。
於其他較佳樣態中,上述Z3為C1-3伸烷基。於一樣態中,Z3可為-CH2CH2CH2-。於其他樣態中,Z3可為-CH2CH2-。
上述R34在每次出現時各自獨立地為羥基或水解性基。
上述R34較佳係在每次出現時各自獨立地為水解性基。
上述R34較佳係在每次出現時各自獨立地為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或鹵素(於此等式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),
更佳為-ORh(亦即烷氧基)。Rh可列舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。此等當中,較佳為烷基(尤其是非取代烷基),更佳為甲基或乙基。於一樣態中,Rh為甲基,於另一樣態中,Rh為乙基。
上述R35在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基。該1價的有機基為排除上述水解性基之1價的有機基。
於上述R35中,1價的有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,又更佳為甲基。
上述式中,n2於每個(SiR34 n2R35 3-n2)單元中各自獨立地為0至3的整數。惟於式(1A)及式(2A)的末端部分,至少存在1個n2為1至3之(SiR34 n2R35 3-n2)單元。亦即,於該末端部分中,所有n2不會同時為0。換言之,於式(1A)及式(2A)的末端部分,至少存在1個鍵結有羥基或水解性基之Si原子。
n2較佳係於每個(SiR34 n2R35 3-n2)單元中各自獨立地為1至3的整數,更佳為2至3,又更佳為3。
上述R33'在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基。該1價的有機基為排除上述水解性基之1價的有機基。
於上述R33'中,1價的有機基較佳為C1-20烷基或是-(CSH2S)t1-(O-CSH2S)t2(式中,s為1至6的整數,較佳為2至4的整數,t1為1或0,較佳為0,t2為1至20的整數,較佳為2至10的整數,更佳為2至6的整數),更佳為C1-20烷基,又更佳為C1-6烷基,特佳為甲基。
於一樣態中,R33'為羥基。
於其他樣態中,R33'為1價的有機基,較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基。
上述q2'在每次出現時各自獨立地為0至3的整數,上述r2'在每次出現時各自獨立地為0至3的整數。再者,q2'與r2'之合計於(CR32' q2'R33' r2')單元中為3。
上述q2'較佳係於每個(CR32' q2'R33' r2')單元中各自獨立地為1至3的整數,更佳為2至3,又更佳為3。
上述R32在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。該-Z3-SiR34 n2R35 3-n2與上述R32'中所記載者為同義。
上述R33在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基。該1價的有機基為排除上述水解性基之1價的有機基。
於上述R33中,1價的有機基較佳為C1-20烷基或是-(CSH2S)t1-(O-CSH2S)t2(式中,s為1至6的整數,較佳為2至4的整數,t1為1或0,較佳為0,t2為1至20的整數,較佳為2至10的整數,更佳為2至6的整數),更佳為C1-20烷基,又更佳為C1-6烷基,特佳為甲基。
於一樣態中,R33為羥基。
於其他樣態中,R33為1價的有機基,較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基。
上述p2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數,上述q2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數,r2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數。再者,p2、q2與r2之合計於(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中為3。
於一樣態中,p2為0。
於一樣態中,p2於每個(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中各自獨立地可為1至3的整數,2至3的整數或是3。於較佳樣態中,p2為3。
於一樣態中,q2於每個(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中各自獨立地為1至3的整數,較佳為2至3的整數,更佳為3。
於一樣態中,p2為0,q2於每個(CR31 p2R32 q2R33 r2)單元中各自獨立地為1至3的整數,較佳為2至3的整數,更佳為3。
上述Re1在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。該-Z3-SiR34 n2R35 3-n2與上述R32"中所記載者為同義。
上述Rf1在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基或1價的有機基。該1價的有機基為排除上述水解性基之1價的有機基。
於上述Rf1中,1價的有機基較佳為C1-20烷基或是-(CSH2S)t1-(O-CSH2S)t2(式中,s為1至6的整數,較佳為2至4的整數,t1為1或0,較佳為0,t2為1至20的整數,較佳為2至10的整數,更佳為2至6的整數),更佳為C1-20烷基,又更佳為C1-6烷基,特佳為甲基。
於一樣態中,Rf1為羥基。
於其他樣態中,Rf1為1價的有機基,較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基。
上述k2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數,l2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數,m2在每次出現時各自獨立地為0至3的整數。再者,k2、l2與m2之合計於(CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2)單元中為3。
於一樣態中,在RA為式(S4)所表示之基之情形下,n2為1至3(較佳為2或3,更佳為3)。(SiR34 n2R35 3-n2)單元係於式(1)及式(2)的各末端部分中存
在有2個以上,例如為2至27個,較佳為2至9個,更佳為2至6個,又更佳為2至3個,特佳為3個。
於較佳樣態中,於存在有R32'之情形下,於至少1個(較佳為全部)的R32'中,n2為1至3的整數,較佳為2或3,更佳為3。
於較佳樣態中,於存在有R32之情形下,於至少1個(較佳為全部)的R32中,n2為1至3的整數,較佳為2或3,更佳為3。
於較佳樣態中,於存在有Re1之情形下,於至少1個(較佳為全部)的Re1中,n2為1至3的整數,較佳為2或3,更佳為3。
於較佳樣態中,k2為0,l2為2,m2為1;或者k2為0,l2為3,m2為0。較佳係k2為0,l2為3,m2為0。
於較佳樣態中,k2為0,l2為2或3,較佳為3,n2為2或3,較佳為3。
於上述式(1A)及式(2A)中,XA可解釋為連結主要提供撥水性及表面滑溜性等之氟聚醚部(Rf1A及Rf2A)與提供和基材之結合能力之部分(RA)之連結基。因此,該XA若為可使式(1A)及式(2A)所表示之化合物穩定地存在者即可,可為單鍵或任意基。
於上述式(1A)中,α1為1至9的整數,β1為1至9的整數。此等α1及β1可因應XA的價數而變化。α1與β1之和係與XA的價數相同。例如在XA為10價的有機基之情形下,α1與β1之和為10,例如可成為α1為9且β1為1,α1為5且β1為5,或α1為1且β1為9。此外,在XA為2價的有機基之情形下,α1及β1為1。
於上述式(2A)中,γ1為1至9的整數。γ1可因應XA的價數而變化。亦即,γ1係從XA的價數扣除1所得之值。
XA各自獨立地為單鍵或2至10價的有機基。
上述XA中之2至10價的有機基較佳為2至8價的有機基。於一樣態中,該2至10價的有機基較佳為2至4價的有機基,更佳為2價的有機基。於其他樣態中,該2至10價的有機基較佳為3至8價的有機基,更佳為3至6價的有機基。
於一樣態中,XA為單鍵或2價的有機基,α1為1,β1為1。
於一樣態中,XA為單鍵或2價的有機基,γ1為1。
於一樣態中,XA為3至6價的有機基,α1為1,β1為2至5。
於一樣態中,XA為3至6價的有機基,γ1為2至5。
於一樣態中,XA為3價的有機基,α1為1,β1為2。
於一樣態中,XA為3價的有機基,γ1為2。
在XA為單鍵或2價的有機基之情形下,式(1A)及式(2A)係由下述式(1A')及式(2A')表示。
Rf1A-XA-RA (1A’)
RA-XA-Rf2A-XA-RA (2A’)
於一樣態中,XA為單鍵。
於其他樣態中,XA為2價的有機基。
於一樣態中,XA例如可列舉出單鍵或是下述式表示之2價的有機基,
-(R51)p5-(X51)q5-
式中:
R51表示單鍵、-(CH2)s5-、鄰伸苯基、間伸苯基或對伸苯基,較佳為-(CH2)s5-,
s5為1至20的整數,較佳為1至6的整數,更佳為1至3的整數,又更佳為1或2,
X51表示-(X52)l5-,
X52在每次出現時各自獨立地表示選自由-O-、-S-、鄰伸苯基、間伸苯基、對伸苯基、-C(O)O-、-Si(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-及-(CH2)n5-所組成之群組之基,
R53在每次出現時各自獨立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,較佳為苯基或C1-6烷基,更佳為甲基,
R54在每次出現時各自獨立地表示氫原子、苯基、C1-6烷基(較佳為甲基),
m5在每次出現時各自獨立地為1至100的整數,較佳為1至20的整數,
n5在每次出現時各自獨立地為1至20的整數,較佳為1至6的整數,更佳為1至3的整數,
l5為1至10的整數,較佳為1至5的整數,更佳為1至3的整數,
p5為0或1,
q5為0或1,
在此,p5及q5的至少一者為1,標註p5或q5並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
在此,XA(典型而言為XA的氫原子)可經選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基之1個或多於1個的取代基取代。於較佳樣態中,XA未經此等基取代。
於較佳樣態中,上述XA各自獨立地為-(R51)p5-(X51)q5-R52-。R52表示單鍵、-(CH2)t5-、鄰伸苯基、間伸苯基或對伸苯基,較佳為-(CH2)t5-。t5為1至20的整數,較佳為2至6的整數,更佳為2至3的整數。在此,R52(典型而言為R52的氫原子)可經選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基之1個或多於1個的取代基取代。於較佳樣態中,R56未經此等基取代。
上述XA較佳可各自獨立地為:單鍵、-C1-20伸烷基、-R51-X53-R52-、或-X54-R5-,
式中,R51及R52與上述同義,
X53表示:-O-、-S-、-C(O)O-、-CONR54-、-O-CONR54-、-Si(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-O-(CH2)u5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-O-(CH2)u5-Si(R53)2-O-Si(R53)2-CH2CH2-Si(R53)2-O-Si(R53)2-、-O-(CH2)u5-Si(OCH3)2OSi(OCH3)2-、
-CONR54-(CH2)u5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-CONR54-(CH2)u5-N(R54)-、或-CONR54-(鄰伸苯基、間伸苯基或對伸苯基)-Si(R53)2-
式中,R53、R54及m5與上述同義,
u5為1至20的整數,較佳為2至6的整數,更佳為2至3的整數;
X54表示:-S-、-C(O)O-、-CONR54-、-O-CONR54-、-CONR54-(CH2)u5-(Si(R54)2O)m5-Si(R54)2-、-CONR54-(CH2)u5-N(R54)-、或-CONR54-(鄰伸苯基、間伸苯基或對伸苯基)-Si(R54)2-
式中,各記號與上述同義。
上述XA更佳各自獨立地為:單鍵、-C1-20伸烷基、-(CH2)S5-X53-、-(CH2)S5-X53-(CH2)t5--X54-、或-X54-(CH2)t5-,
式中,X53、X54、s5及t5與上述同義。
上述XA更佳可各自獨立地為:單鍵、-C1-20伸烷基、-(CH2)S5-X53-(CH2)t5-、或-X54-(CH2)t5-,
式中,各記號與上述同義。
於較佳樣態中,上述XA可各自獨立地為:單鍵、-C1-20伸烷基、-(CH2)S5-X53-、或-(CH2)S5-X53-(CH2)t5-,
式中,
X53為-O-、-CONR54-或-O-CONR54-,
R54在每次出現時各自獨立地表示氫原子、苯基或C1-6烷基,
s5為1至20的整數,
t5為1至20的整數。
於較佳樣態中,上述XA可各自獨立地為:-(CH2)S5-O-(CH2)t5- -CONR54-(CH2)t5-,
式中,
R54在每次出現時各自獨立地表示氫原子、苯基或C1-6烷基,
s5為1至20的整數,
t5為1至20的整數。
於一樣態中,上述XA各自獨立地為:單鍵、-C1-20伸烷基、-(CH2)S5-O-(CH2)t5-、-(CH2)S5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-(CH2)t5-、-(CH2)S5-O-(CH2)u5-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-(CH2)t5-、或-(CH2)S5-O-(CH2)t5-Si(R53)2-(CH2)u5-Si(R53)2-(CvH2v)-,
式中,R53、m5、s5、t5及u5與上述同義,v5為1至20的整數,較佳為2至6的整數,更佳為2至3的整數。
上述式中,-(CvH2v)-可為直鏈或分枝鏈,例如可為-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH(CH3)CH2-。
上述XA可各自獨立地經選自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基(較佳為C1-3全氟烷基)之1個或多於1個的取代基取代。於一樣態中,XA為非取代。
再者,上述XA之各式的左側鍵結於Rf1A或Rf2A,右側鍵結於RA。
於一樣態中,XA可各自獨立地為-O-C1-6伸烷基之外者。
於其他樣態中,XA例如可列舉出下述基:
式中,R41各自獨立地為氫原子、苯基、碳數1至6的烷基或C1-6烷氧基,較佳為甲基;
D為選自下列者之基:-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CF2O(CH2)3-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph意指苯基)、以及
式中,R42各自獨立地表示氫原子、C1-6烷基或C1-6烷氧基,較佳為甲基或甲氧基,更佳為甲基;
E為-(CH2)n-(n為2至6的整數),
D鍵結於分子主鏈的Rf1A或Rf2A,E鍵結於RA。
上述XA的具體例例如可列舉出:單鍵、-CH2OCH2-、
-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)4-、-CH2O(CH2)5-、-CH2O(CH2)6-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2OCF2CHFOCF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、
-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、-CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-CO-、-CONH-、-CONH-CH2-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、
-CONH-(CH2)4-、-CONH-(CH2)5-、-CONH-(CH2)6-、-CON(CH3)-CH2-、-CON(CH3)-(CH2)2-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)4-、-CON(CH3)-(CH2)5-、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-CH2-(式中,Ph意指苯基)、-CON(Ph)-(CH2)2-(式中,Ph意指苯基)、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph意指苯基)、-CON(Ph)-(CH2)4-(式中,Ph意指苯基)、-CON(Ph)-(CH2)5-(式中,Ph意指苯基)、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph意指苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、-S-(CH2)3-、-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、-OCH2-、-O(CH2)3-、-OCFHCF2-、
等。
於另外的樣態中,XA各自獨立地為式:-(R16)x1-(CFR17)y1-(CH2)z1-所表示之基。式中,x1、y1及z1各自獨立地為0至10的整數,x1、y1及z1之和為1以上,以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
上述式中,R16在每次出現時各自獨立地為氧原子、伸苯基、伸咔唑基(carbazolylene)、-NR18-(式中,R18表示氫原子或有機基)或2價的有機基。R18較佳為氧原子或2價的極性基。
上述「2價的極性基」並無特別限定,可列舉出-C(O)-、-C(=NR19)-及-C(O)NR19-(此等式中,R19表示氫原子或低級烷基)。該「低級烷基」例如為碳數1至6的烷基,例如甲基、乙基、正丙基,此等可經1個或多於1個的氟原子取代。
上述式中,R17在每次出現時各自獨立地為氫原子、氟原子或低級氟烷基,較佳為氟原子。該「低級氟烷基」例如為碳數1至6(較佳為碳數1至3)的氟烷基,較佳為碳數1至3的全氟烷基,更佳為三氟甲基、五氟乙基,又更佳為三氟甲基。
於另外的樣態中,XA的例子可列舉出下述基:
R41各自獨立地為氫原子、苯基、碳數1至6的烷基或C1-6烷氧基,較佳為甲基;
於各XA基中,在T中的任意數個為鍵結於分子主鏈的Rf1A或Rf2A之下列基:-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph意指苯基)、或
式中,R42各自獨立地表示氫原子、C1-6烷基或C1-6烷氧基,較佳為甲基或甲氧基,更佳為甲基,
另外的數個T鍵結於分子主鏈的RA而存在之情形下,剩餘的T各自獨立地為甲基、苯基、C1-6烷氧基或自由基捕集基或紫外線吸收基。
自由基捕集基若為可捕集由光照射所產生之自由基者即可,並無特別限定,例如可列舉出:二苯基酮(benzophenone)類、苯并三唑(benzotriazole)
類、苯甲酸酯類、柳酸苯酯類、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(triazine)類的殘基。
紫外線吸收基若為可吸收紫外線者即可,並無特別限定,例如可列舉出:苯并三唑類、羥基二苯基酮類、取代/非取代苯甲酸或柳酸化合物的酯類、丙烯酸酯或肉桂酸烷氧酯類、草醯胺(oxamide)類、草醯苯胺(oxanilide)類、苯并噁嗪酮(benzoxazinone)類、苯并噁唑(benzoxazole)類的殘基。
於較佳樣態中,較佳的自由基捕集基或紫外線吸收基可列舉出:
於此樣態中,XA可各自獨立地為3至10價的有機基。
於另外的樣態中,XA的例子可列舉出下述基:
式中,R25、R26及R27各自獨立地為2至6價的有機基,R25鍵結於至少1個RF1,R26及R27各自鍵結於至少1個RSi。
於一樣態中,上述R25為單鍵、C1-20伸烷基、C3-20伸環烷基、C5-20伸芳基、-R57-X58-R59-、-X58-R59-或-R57-X58-。上述R57及R59各自獨立地為單鍵、C1-20伸烷基、C3-20伸環烷基或C5-20伸芳基。上述X58為-O-、-S、-CO-、-O-CO-或-COO-。
於一樣態中,上述R26及R27各自獨立地為烴,或是於烴的端部或主鏈中具有選自N、O及S的至少1個原子之基,較佳可列舉出C1-6烷基、-R36-
R37-R36-、-R36-CHR38 2-等。在此,R36各自獨立地為單鍵或碳數1至6的烷基,較佳為碳數1至6的烷基。R37為N、O或S,較佳為N或O。R38為-R45-R46-R45-、-R46-R45-或-R45-R46-。在此,R45各自獨立地為碳數1至6的烷基。R46為N、O或S,較佳為O。
於此樣態中,XA可各自獨立地為3至10價的有機基。
上述式(1)或式(2)所表示之含氟聚醚基之化合物雖無特別限定,但可具有5×102至1×105的平均分子量。於此範圍中,從摩擦耐久性之觀點來看,較佳具有2,000至32,000,更佳具有2,500至12,000的平均分子量。再者,該「平均分子量」係指數量平均分子量,「平均分子量」設為藉由19F-NMR所測定之值。
於一樣態中,本發明之表面處理劑中,成分(A)之含氟聚醚基之化合物為式(1A)所表示之化合物。
於其他樣態中,本發明之表面處理劑中,成分(A)之含氟聚醚基之化合物為式(2A)所表示之化合物。
於其他樣態中,本發明之表面處理劑中,含氟聚醚基之化合物為式(1A)所表示之化合物以及式(2A)所表示之化合物。
本發明之表面處理劑中,相對於式(1A)所表示之化合物與式(2A)所表示之化合物之合計,式(2A)所表示之化合物較佳為0.1莫耳%以上35莫耳%以下。相對於式(1A)所表示之化合物與式(2A)所表示之化合物之合計,式(2A)所表示之化合物之含量的下限,較佳為0.1莫耳%,更佳為0.2莫耳%,又更佳為0.5莫耳%,再更佳為1莫耳%,特佳為2莫耳%,特別可為5莫耳%。相對於式(1A)所表示之化合物與式(2A)所表示之化合物之合計,式(2A)所表示之化合物之
含量的上限,較佳為35莫耳%,更佳為30莫耳%,又更佳為20莫耳%,再更佳可為15莫耳%或10莫耳%。相對於式(1A)所表示之化合物與式(2A)所表示之化合物之合計,式(2A)所表示之化合物較佳為0.1莫耳%以上30莫耳%以下,更佳為0.1莫耳%以上20莫耳%以下,又更佳為0.2莫耳%以上10莫耳%以下,再更佳為0.5莫耳%以上10莫耳%以下,特佳為1莫耳%以上10莫耳%以下,例如為2莫耳%以上10莫耳%以下或5莫耳%以上10莫耳%以下。藉由將式(2A)所表示之化合物設為此範圍,可進一步提升摩擦耐久性。
上述式(1A)或式(2A)所表示之含氟聚醚基之化合物雖無特別限定,但可具有5×102至1×105的平均分子量。於此範圍中,從摩擦耐久性之觀點來看,較佳具有2,000至32,000,更佳具有2,500至12,000的平均分子量。再者,該「平均分子量」係指數量平均分子量,「平均分子量」設為藉由19F-NMR所測定之值。
於表面處理劑中,相對於上述成分(A)、成分(B)及成分(C)之合計,含有40至90質量%之上述成分(A),較佳含有40至80質量%,更佳含有50至80質量%,又更佳含有60至80質量%,例如含有65至75質量%。藉由將成分(A)的含有比率設為上述範圍,可進一步提升表面處理層的摩擦耐久性。
(成分(B):含氟聚醚基之化合物)
上述含氟聚醚基之化合物為下述式(1B)或(2B)所表示之至少1種含氟聚醚基之化合物,
Rf1B α2-XB-RB β2 (1B)
RB γ2-XB-Rf2B-XB-RB γ2 (2B)
式(1B)及(2B)中:
Rf1B在每次出現時各自獨立地為Rf1-RF-Oq-;
Rf2B為-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出現時各自獨立地為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-16烷基;
Rf2為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-6伸烷基;
RF在每次出現時各自獨立地為2價的氟聚醚基;
p為0或1;
q在每次出現時各自獨立地為0或1;
RB在每次出現時各自獨立地為下述式(S2)所表示之基,
R11在每次出現時各自獨立地為羥基或水解性基;
R12在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基;
n1於每個(SiR11 n1R12 3-n1)單元中各自獨立地為0至3的整數;
X11在每次出現時各自獨立地為單鍵或2價的有機基;
R13在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基;
t在每次出現時各自獨立地為2至10的整數;
R14在每次出現時各自獨立地為氫原子或鹵素原子;
至少1個RB為包含鍵結有羥基或水解性基之Si原子之1價的基;
XB各自獨立地為單鍵或2至10價的有機基;
α2為1至9的整數;
β2為1至9的整數;
γ2各自獨立地為1至9的整數。
上述式中,Rf1B在每次出現時各自獨立地為Rf1-RF-Oq-。
上述式中,Rf2B為-Rf2 p-RF-Oq-。
上述Rf1-RF-Oq-及-Rf2 p-RF-Oq-係與上述式(1A)及(2A)的Rf1A及Rf2A中之Rf1-RF-Oq-及-Rf2 p-RF-Oq-同義。惟,Rf1A與Rf1B、及Rf2A與Rf2B可為相同或相異。
於較佳樣態中,於式(1B)及式(2B)中,Rf1B及Rf2B中的RF為上述式(f1)所表示之基。
上述式中,RB在每次出現時各自獨立地為下述式(S2)所表示之基,
R11在每次出現時各自獨立地為羥基或水解性基;
R12在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基;
n1於每個(SiR11 n1R12 3-n1)單元中各自獨立地為0至3的整數;
X11在每次出現時各自獨立地為單鍵或2價的有機基;
R13在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基;
t在每次出現時各自獨立地為2至10的整數;
R14在每次出現時各自獨立地為氫原子或鹵素原子。
上述式中,R11在每次出現時各自獨立地為羥基或水解性基。
R11較佳係在每次出現時各自獨立地為水解性基。
R11較佳係在每次出現時各自獨立地為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或鹵素(於此等式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更佳為-ORh(亦即烷氧基)。Rh可列舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。此等當中,較佳為烷基(尤其是非取代烷基),更佳為甲基或乙基。於一樣態中,Rh為甲基,於另一樣態中,Rh為乙基。
上述式中,R12在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基。該1價的有機基為排除上述水解性基之1價的有機基。
於R12中,1價的有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,又更佳為甲基。
上述式中,n1於每個(SiR11 n1R12 3-n1)單元中各自獨立地為0至3的整數。惟,於式(1B)及式(2B)的末端的RB部分(以下亦簡稱為式(1B)及式(2B)的「末端部分」)中,至少存在1個n1為1至3之(SiR11 n1R12 3-n1)單元。亦即,於該末端部分中,所有n1不會同時為0。換言之,於式(1B)及式(2B)的末端部分中,至少存在1個鍵結有羥基或水解性基之Si原子。
n1較佳係於每個(SiR11 n1R12 3-n1)單元中各自獨立地為1至3的整數,更佳為2至3,又更佳為3。
上述式中,X11在每次出現時各自獨立地為單鍵或2價的有機基。該2價的有機基較佳為C1-20伸烷基。該C1-20伸烷基可為直鏈或分枝鏈,較佳為直鏈。
於較佳樣態中,X11在每次出現時各自獨立地為單鍵或直鏈的C1-6伸烷基,較佳為單鍵或直鏈的C1-3伸烷基,更佳為單鍵或直鏈的C1-2伸烷基,又更佳為直鏈的C1-2伸烷基。
上述式中,R13在每次出現時各自獨立地為氫原子或1價的有機基。該1價的有機基較佳為C1-20烷基。該C1-20烷基可為直鏈或分枝鏈,較佳為直鏈。
於較佳樣態中,R13在每次出現時各自獨立地為氫原子或直鏈的C1-6烷基,較佳為氫原子或直鏈的C1-3烷基,較佳為氫原子或甲基。
上述式中,t在每次出現時各自獨立地為2至10的整數。
於較佳樣態中,t在每次出現時各自獨立地為2至6的整數。
上述式中,R14在每次出現時各自獨立地為氫原子或鹵素原子。該鹵素原子較佳為碘原子、氯原子或氟原子,更佳為氟原子。於較佳樣態中,R14為氫原子。
於上述式(1B)及式(2B)中,XB可解釋為連結主要提供撥水性及表面滑溜性等之氟聚醚部(Rf1B及Rf2B)與提供和基材之結合能力之部分(RB)之連結基。因此,該XB若為可使式(1B)及式(2B)所表示之化合物穩定地存在者即可,可為單鍵或任意基。
於上述式(1B)中,α2為1至9的整數,β2為1至9的整數。此等α2及β2可因應XB的價數而變化。α2與β2之和係與XB的價數相同。例如在XB為10價的有機基之情形下,α2與β2之和為10,例如可成為α2為9且β2為1,α2為5且β2為5,或α2為1且β2為9。此外,在XB為2價的有機基之情形下,α2及β2為1。
於上述式(2B)中,γ2為1至9的整數。γ2可因應XB的價數而變化。亦即,γ2係從XB的價數扣除1所得之值。
XB各自獨立地為單鍵或2至10價的有機基。
上述XB中之2至10價的有機基較佳為2至8價的有機基。於一樣態中,該2至10價的有機基較佳為2至4價的有機基,更佳為2價的有機基。於其他樣態中,該2至10價的有機基較佳為3至8價的有機基,更佳為3至6價的有機基。
於一樣態中,XB為單鍵或2價的有機基,α2為1,β2為1。
於一樣態中,XB為單鍵或2價的有機基,γ2為1。
在XB為單鍵或2價的有機基之情形下,式(1B)及式(2B)係由下述式(1B')及式(2B')表示。
Rf1B-XB-RB (1B’)
RB-XB-Rf2B-XB-RB (2B’)
於一樣態中,XB為3至6價的有機基,α2為1,β2為2至5。
於一樣態中,XB為3至6價的有機基,γ2為2至5。
於一樣態中,XB為3價的有機基,α2為1,β2為2。
於一樣態中,XB為3價的有機基,γ2為2。
上述XB與上述XA同義。惟XA與XB可為相同或相異。
於較佳樣態中,XB各自獨立地為式:-(R16)x1-(CFR17)y1-(CH2)z1-所表示之基。式中,x1、y1及z1各自獨立地為0至10的整數,x1、y1及z1之和為1以上,以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
於一樣態中,本發明之表面處理劑中,成分(B)之含氟聚醚基之化合物為式(1B)所表示之化合物。
於其他樣態中,本發明之表面處理劑中,成分(B)之含氟聚醚基之化合物為式(2B)所表示之化合物。
於其他樣態中,本發明之表面處理劑中,含氟聚醚基之化合物為式(1B)所表示之化合物以及式(2B)所表示之化合物。
本發明之表面處理劑中,相對於式(1B)所表示之化合物與式(2B)所表示之化合物之合計,式(2B)所表示之化合物較佳為0.1莫耳%以上35莫耳%以下。相對於式(1B)所表示之化合物與式(2B)所表示之化合物之合計,式(2B)所表示之化合物之含量的下限,較佳為0.1莫耳%,更佳為0.2莫耳%,又更佳為0.5莫耳%,再更佳為1莫耳%,特佳為2莫耳%,特別可為5莫耳%。相對於式(1B)所表示之化合物與式(2B)所表示之化合物之合計,式(2B)所表示之化合物之含量的上限,較佳為35莫耳%,更佳為30莫耳%,又更佳為20莫耳%,再更佳可為15莫耳%或10莫耳%。相對於式(1B)所表示之化合物與式(2B)所表示之化合物之合計,式(2B)所表示之化合物較佳為0.1莫耳%以上30莫耳%以下,更佳為0.1莫耳%以上20莫耳%以下,又更佳為0.2莫耳%以上10莫耳%以下,再更佳為0.5莫耳%以上10莫耳%以下,特佳為1莫耳%以上10莫耳%以下,例如為2莫耳%以上10莫耳%以下或5莫耳%以上10莫耳%以下。藉由將式(2B)所表示之化合物設為此範圍,可進一步提升摩擦耐久性。
上述式(1B)或式(2B)所表示之含氟聚醚基之化合物雖無特別限定,但可具有5×102至1×105的平均分子量。於此範圍中,從摩擦耐久性之觀點來看,較佳具有2,000至32,000,更佳具有2,500至12,000的平均分子量。再者,
該「平均分子量」係指數量平均分子量,「平均分子量」設為藉由19F-NMR所測定之值。
於表面處理劑中,相對於上述成分(A)、成分(B)及成分(C)之合計,以1至50質量%的量含有上述成分(B),較佳以5至30質量%的量,更佳以5至20質量%的量,又更佳以10至15質量%的量。藉由將成分(B)的含有比率設為上述範圍,可進一步提升表面處理層的摩擦耐久性。
(成分(C):含氟油)
上述含氟油並無特別限定,較佳可列舉出下列通式(C)所表示之化合物(全氟(聚)醚化合物)。
Rf5-(OC4F8)a'-(OC3F6)b'-(OC2F4)c'-(OCF2)d'-Rf6‧‧‧(C)
上述式中,Rf5表示可經1個或多於1個的氟原子取代之碳數1至16烷基(較佳為C1-16全氟烷基),Rf6表示可經1個或多於1個的氟原子取代之碳數1至16烷基(較佳為C1-16全氟烷基)、氟原子或氫原子,Rf5及Rf6更佳係各自獨立地為C1-3全氟烷基。
上述式中,a'、b'、c'及d'各自表示構成聚合物的主骨架之全氟(聚)醚的4種重複單元數,且相互獨立地為0以上300以下的整數,a'、b'、c'及d'之和至少為1,較佳為1至300,更佳為20至300。標註下標a'、b'、c'或d'並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。此等重複單元中,-(OC4F8)-可為-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-及(OCF2CF(C2F5))-中任一種,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可為-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及(OCF2CF(CF3))-中任一種,較佳
為-(OCF2CF2CF2)-。-(OC2F4)-可為-(OCF2CF2)-及(OCF(CF3))-中任一種,較佳為-(OCF2CF2)-。
上述通式(C)所表示之全氟(聚)醚化合物的例子可列舉出下列通式(Ca)及(Cb)中任一式所表示之化合物(可為1種或2種以上的混合物)。
Rf5-(OCF2CF2CF2)b"-Rf6‧‧‧(Ca)
Rf5-(OCF2CF2CF2CF2)a"-(OCF2CF2CF2)b"-(OCF2CF2)c"-(OCF2)d"-Rf6‧‧‧(Cb)
此等式中,Rf5及Rf6如同上述所說明;於式(Ca)中,b"為1以上100以下的整數;於式(Cb)中,a"及b"各自獨立地為0以上30以下的整數,c"及d"各自獨立地為1以上300以下的整數。標註下標a"、b"、c"或d"並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
於較佳樣態中,成分(C)的含氟油為上述式(Cb)所表示之含氟油。
此外,從其他觀點來看,含氟油可為通式Rf3-F(式中,Rf3為C5-16全氟烷基)所表示之化合物。此外,亦可為氯三氟乙烯低聚物。
上述含氟油可具有500至20000的數量平均分子量,較佳具有1,000至15,000的數量平均分子量,更佳具有2,000至10,000的數量平均分子量。含氟油的分子量可使用GPC來測定。
於本發明之表面處理劑中,相對於成分(A)、成分(B)及成分(C)之合計,例如含有1至60質量%之成分(C),較佳含有5至50質量%,更佳含有10至40質量%,又更佳含有10至30質量%,例如含有15至20質量%。藉由將成分(C)的含量設為此範圍,可進一步提升所得到之表面處理層的摩擦耐久性。
於較佳樣態中,於表面處理劑中,相對於成分(A)、成分(B)及成分(C)之合計,
成分(A)的含量為40至80質量%,較佳為50至80質量%,更佳為50至75質量%,又更佳為65至75質量%,
成分(B)的含量為5至20質量%,較佳為10至15質量%,
成分(C)的含量為10至30質量%,較佳為15至20質量%。
藉由將成分(A)、成分(B)及成分(C)的含量設為此範圍,可進一步提升所得到之表面處理層的摩擦耐久性。
本發明之表面處理劑可含有:溶劑、可被理解為矽油之(非反應性)聚矽氧化合物(以下稱為「矽油」)、觸媒、界面活性劑、聚合抑制劑、增感劑等。
上述溶劑例如可列舉出:己烷、環己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、礦油精等脂肪族烴類;苯、甲苯、二甲苯、萘、溶劑油等芳香族烴類;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丙酯、乙酸異丁酯、乙酸賽路蘇、丙二醇甲基醚乙酸酯、乙酸卡必醇、草酸二乙酯、丙酮酸乙酯、2-羥基丁酸乙酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、2-羥基異丁酸甲酯、2-羥基異丁酸乙酯等酯類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、2-己酮、環己酮、甲基胺基酮、2-庚酮等酮類;乙基賽路蘇、甲基賽路蘇、甲基賽路蘇乙酸酯、乙基賽路蘇乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚、乙二醇單烷醚等二醇醚類;甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、三級丁醇、二級丁醇、3-戊醇、辛醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、三級戊醇等醇類;乙二醇、丙二醇等二醇類;四氫呋喃、四氫哌喃、二噁烷等環狀醚類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺類;甲基賽路蘇、賽路蘇、異丙基賽路蘇、丁基賽路蘇、二乙二醇單甲醚等醚醇類;
二乙二醇單甲醚乙酸酯;1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷、1,2-二氯-1,1,2,2-四氟乙烷、二甲基亞碸、1,1-二氯-1,2,2,3,3-五氟丙烷(HCFC225)、Zeorora H、HFE7100、HFE7200、HFE7300等含氟溶劑等。或是可列舉出此等之2種以上的混合溶劑等。
上述矽油例如可使用矽氧烷鍵為2,000以下之直鏈狀或環狀的矽油。直鏈狀的矽油可為所謂的直接矽油及改質矽油。直接矽油可列舉出:二甲基矽油、甲基苯基矽油、甲基氫矽油。改質矽油可列舉出: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、醇等將直接矽油改質而成者。環狀矽油例如可列舉出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氟聚醚基之矽烷化合物之合計100質量份(2種以上時為此等之合計,以下亦同),例如能以0至300質量份含有該矽油,較佳能以50至200質量份含有該矽油。
矽油係有益於提升表面處理層的表面滑溜性。
上述觸媒可列舉出酸(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Ti、Ni、Sn等)等。
觸媒係促進上述成分(A)及成分(B)之含氟聚醚基之化合物的水解及脫水縮合,而促進藉由本發明之表面處理劑所形成之層的形成。
其他成分除了上述者之外,例如亦可列舉出: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浸漬而被包含於多孔質物質,例如多孔質的陶瓷材料、金屬纖維例如鋼絲絨經固定為棉狀者中而成為顆粒。該顆粒例如可使用在真空蒸鍍。
以下說明本發明之物品。
本發明之物品係包含:基材、以及藉由含有本發明之含氟聚醚基之矽烷化合物之表面處理劑而形成於該基材的表面之層(表面處理層)。
本發明中可使用之基材例如可由玻璃、樹脂(天然或合成樹脂,例如可為一般的塑膠材料,可為板狀、膜或其他型態)、金屬、陶瓷、半導體(矽、鍺等)、纖維(織物、不織布等)、毛皮、皮革、木材、陶瓷器、石材等、建築構件等任意的適當材料來構成。
例如,在應製造之物品為光學構件之情形下,構成基材的表面之材料可為光學構件用材料,例如玻璃或透明塑膠等。此外,在應製造之物品為光學構件之情形下,可於基材的表面(最外層)形成某些層(或膜),例如硬塗層或抗反射層等。抗反射層可使用單層抗反射層及多層抗反射層中之任一種。可使用於抗反射層之無機物的例子可列舉出:SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等。此等無機物可單獨使用或組合此等的2種以上(例如以混合物形式)而使用。在構成為多層抗反射層之情形下,其最外層較佳係使用SiO2及/或SiO。在應製造之物品為觸控面板用的光學玻璃構件之情形下,可於基材(玻璃)之表面的一部分具有透明電極,例如使用了氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅等之薄膜。此外,基材可因應其具體規格等,而具有絕緣層、黏著層、保護層、裝飾框層(I-CON)、霧化膜層、硬塗膜層、偏光膜、相位差膜及液晶顯示模組等。
基材的形狀並無特別限定。此外,應形成表面處理層之基材的表面區域若為基材表面的至少一部分即可,可因應應製造之物品的用途及具體規格等來適當地決定。
該基材可為至少其表面部分由原先就具有羥基之材料所構成者。該材料可列舉出玻璃,此外,可列舉出:表面形成有自然氧化膜或熱氧化膜之金屬(尤其是卑金屬)、陶瓷、半導體等。或是如樹脂等般地雖具有羥基但仍不足之情形下,或原先就不具有羥基之情形下,可藉由對基材施以某種前處理而在基材的表面導入或增加羥基。該前處理的例子可列舉出電漿處理(例如電暈放電)或是離子束照射。電漿處理可在基材表面導入或增加羥基,並且亦可適宜利用來淨化基材表面(去除雜質等)。此外,該前處理的其他例子可列舉出:藉由LB法(Langmuir-Blodgett法)或化學吸附法等,預先以單分子膜的型態將具有碳-碳不飽和鍵基之界面吸附劑形成於基材表面,然後在包含氧氣或氮氣等之氣體環境下使不飽和鍵斷裂之方法。
或者是,該基材可為至少其表面部分由含有具有1個以上的其他反應性基例如Si-H基之聚矽氧化合物、或烷氧基矽烷之材料所構成者。
接著,於該基材的表面形成上述本發明之表面處理劑的層,且視需要對此層進行後處理,藉此形成由本發明之表面處理劑所構成之層。
本發明之表面處理劑的層形成可藉由以被覆基材的表面之方式將上述組成物施用於該基材的表面來實施。被覆方法並無特別限定。例如可使用濕潤被覆法及乾燥被覆法。
濕潤被覆法的例子可列舉出:浸漬塗佈、旋轉塗佈、流動塗佈、噴霧塗佈、輥塗佈、凹版塗佈及類似的方法。
乾燥被覆法的例子可列舉出蒸鍍(通常為真空蒸鍍)、濺鍍、CVD及類似的方法。蒸鍍法(通常為真空蒸鍍法)的具體例可列舉出:電阻加熱、電子束、使用微波等之高頻加熱、離子束及類似的方法。CVD方法的具體例可列舉出:電漿CVD、光學CVD、熱CVD及類似的方法。
再者,亦可藉由常壓電漿法來被覆。
在使用濕潤被覆法之情形下,本發明之表面處理劑可在以溶劑稀釋後施用在基材表面。從本發明之組成物的穩定性及溶劑的揮發性之觀點來看,可較佳地使用下列溶劑:碳數5至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(例如C6F13CH2CH3(例如旭硝子股份有限公司製的Asahiklin(註冊商標)AC-6000)、1,1,2,2,3,3,4-七氟環戊烷(例如Zeon Japan股份有限公司製的Zeorora(註冊商標)H);氫氟醚(HFE)(例如全氟丙基甲基醚(C3F7OCH3)(例如Sumitomo 3M股份有限公司製的Novec(商標)7000)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)(例如Sumitomo 3M股份有限公司製的Novec(商標)7100)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)(例如Sumitomo 3M股份有限公司製的Novec(商標)7200)、全氟己基甲基醚(C2F5CF(OCH3)C3F7)(例如Sumitomo 3M股份有限公司製的Novec(商標)7300)等烷基全氟烷基醚(全氟烷基及烷基可為直鏈或分枝狀)、或是CF3CH2OCF2CHF2(例如旭硝子股份有限公司製的Asahiklin(註冊商標)AE-3000))等。此等溶劑可單獨使用或作為2種以上的混合物而使用。當中較佳為氫氟醚,特佳為全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)及/或全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)。
在使用乾燥被覆法之情形下,本發明之表面處理劑可直接進行乾燥被覆法,或是以上述溶劑稀釋後進行乾燥被覆法。
表面處理劑的層形成,較佳係以於層中本發明之表面處理劑與用於水解及脫水縮合之觸媒一起存在之方式來實施。簡單來說,於藉由濕潤被覆法來進行之情形下,在以溶劑來稀釋本發明之表面處理劑後,可於即將施用在基材表面時將觸媒添加於本發明之表面處理劑的稀釋液中。於藉由乾燥被覆法來進行之情形下,可直接對已添加觸媒之本發明之表面處理劑進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理,或是使鐵或銅等金屬多孔體浸漬而含有已添加觸媒之本發明之表面處理劑而成為顆粒狀物質,然後使用此顆粒狀物質來進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理。
觸媒可使用任意適當的酸或鹼。酸觸媒例如可使用乙酸、甲酸、三氟乙酸等。此外,鹼觸媒例如可使用氨、有機胺類等。
如上述般,於基材的表面形成有來自本發明之表面處理劑之層,而製造本發明之物品。藉此所得到之上述層係具有高的表面滑溜性與高的摩擦耐久性兩者。此外,上述層除了具有高的摩擦耐久性之外,雖因所使用之表面處理劑之組成而定,但亦可具有撥水性、撥油性、抗污性(例如防止指紋等髒污的附著)、防水性(防止水侵入電子零件等)、表面滑溜性(或潤滑性,例如指紋等髒污的拭除性,或是對於手指之優異的觸感)等,可適宜使用來作為功能性薄膜。
亦即,本發明亦進一步關於在最外層具有上述表面處理層之光學材料。
光學材料除了如後述例示的與顯示器等相關之光學材料之外,還可較佳地列舉出各式各樣的光學材料,例如陰極射線管(CRT;例如個人電腦螢幕)、液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器、無機薄膜EL點矩陣顯示器、背投影型顯示器、真空螢光顯示器(VFD)、場放射顯示器(FED;Field Emission
Display)等顯示器或此等顯示器的保護板、或是於此等的表面施有抗反射膜處理者。
具有藉由本發明所得到之層之物品並無特別限定,可為光學構件。光學構件的例子可列舉出下列者:眼鏡等之鏡片;PDP、LCD等顯示器的前面保護板、抗反射板、偏光板、防眩板;行動電話、可攜式資訊終端等機器的觸控面板片;藍光(Blu-ray(註冊商標))光碟、DVD光碟、CD-R、MO等光碟的碟片面;光纖;時鐘的顯示面等。
此外,具有藉由本發明所得到之層之物品可為醫療機器或醫療材料。
上述層的厚度並無特別限定。於光學構件之情形下,上述層的厚度為1至50nm,較佳為1至30nm,更佳為1至15nm的範圍者,從光學性能及摩擦耐久性之點來看為佳。
以上,已詳細說明本發明。另外,本發明之表面處理劑及物品、此等之製造方法等並不限定於上述例示者。
[實施例]
以下,在實施例中說明本發明,惟本發明並不限定於下列實施例。於本實施例中,下列所示之化學式皆顯示平均組成,構成全氟聚醚之重複單元((CF2CF2CF2O)、(CF2CF2O)、(CF2O)等)的存在順序為任意。
準備下列化合物作為表面處理化合物。
化合物(A):
(m≒21,n≒35)(再者,雖含有0.27個(CF2CF2CF2CF2O)的重複單元以及0.42個(CF2CF2CF2O)的重複單元作為平均組成,惟由於微量,故在此省略。此外,雖含有3.2%之於兩末端具有-C(CH2CH2CH2Si(OCH3)3)之化合物,惟由於微量,故在此省略)。
化合物(B):
(m≒23,n≒22)(再者,雖含有0.17個(CF2CF2CF2CF2O)的重複單元以及0.18個(CF2CF2CF2O)的重複單元作為平均組成,惟由於微量,故在此省略。此外,雖含有2.2%之於兩末端具有-Si(CH2CH2CH2Si(OCH3)3)之化合物,惟由於微量,故在此省略)。
化合物(C):
(n≒20,t=1至6,平均約為3)
化合物(D):CF3(OCF2CF2)m(OCF2)nOCF3
(m≒22,n≒21)
以成為濃度0.1質量%之方式將上述化合物(A)溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7200)而調製出稀釋液(1)。
以成為濃度0.1質量%之方式將上述化合物(B)溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7200)而調製出稀釋液(2)。
以成為固形份濃度0.1質量%之方式將上述化合物(C)溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7200)而調製出稀釋液(3)。
以成為固形份濃度0.1質量%之方式將上述化合物(D)溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7200)而調製出稀釋液(4)。
(表面處理劑的調製)
以下述表1所示之比率混合稀釋液1至4而調製表面處理劑1至8。表面處理劑1及2為實施例,表面處理劑3至8為比較例。
(表面處理層的形成)
將上述所調製之表面處理劑1至8分別真空蒸鍍於化學強化玻璃(Corning公司製,「Gorilla」玻璃,厚度0.7mm)上。真空蒸鍍法的條件為電阻加熱式蒸鍍機(Shincron公司製)、室(chamber)大小1,900mm 、真空度5.0E-05、電流值240A、電壓10V、基材溫度40℃。接著,在溫度150℃的氣體環境下將蒸鍍後的化學強化玻璃靜置30分鐘,然後放置冷卻至室溫,而在玻璃基材上形成表面處理層。
(表面處理層的特性評估)
以下列方式來評估所得到之表面處理層的特性。結果表示於下述表2。
〈靜態接觸角〉
(初期評估)
首先在形成表面處理層後,在尚無任何物質接觸於其表面之狀態下測定水的靜態接觸角以作為初期評估。
〈耐橡皮擦摩耗性試驗〉
使用摩擦測試機(新東科學公司製),於下述條件下每擦拭2500次時測定耐水接觸角,持續進行試驗直到10000次或成為未達100°為止。試驗環境條件為25℃、濕度40%RH。
橡皮擦:Raber Eraser(Minoan公司製)
移動距離(單趟):30mm
移動速度:3,600mm/分鐘
從上述結果中,可確認到組合而含有化合物(A)、化合物(C)及化合物(D)之表面處理劑1及2,與各自單獨含有化合物(A)及化合物(C)之表面處理劑6及8、以及各自含有化合物(A)和化合物(C)的組合及化合物(A)和化合物(D)的組合之表面處理劑3及4相比,摩擦耐久性高。亦即,藉由將化合物(C)及化合物(D)與化合物(A)組合,可確認到摩擦耐久性呈相乘地提升。再者,在僅含有化合物(D)之表面處理劑中,無法形成穩定的表面處理層。
[產業上之可利用性]
本發明之物品可適宜利用在各式各樣的用途,例如觸控面板等光學構件。
Claims (12)
- 一種表面處理劑,其係含有下述成分(A)、成分(B)及成分(C),成分(A):下述式(1A)或(2A)所表示之至少1種含氟聚醚基之化合物,Rf1A α1-XA-RA β1 (1A) RA γ1-XA-Rf2A-XA-RA γ1 (2A)式(1A)及(2A)中:Rf1A在每次出現時各自獨立地為Rf1-RF-Oq-;Rf2A為-Rf2 p-RF-Oq-;Rf1在每次出現時各自獨立地為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-16烷基;Rf2為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-6伸烷基;RF在每次出現時各自獨立地為2價的氟聚醚基;p為0或1;q在每次出現時各自獨立地為0或1;RA在每次出現時各自獨立地為下述式(S1)所表示之基,-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S1)式(S1)中:Re1在每次出現時各自獨立地為-Z3-SiR34 n2R35 3-n2; Z3在每次出現時各自獨立地為單鍵、氧原子或C1-6伸烷基、-(CH2)z5”-O-(CH2)z6”-(式中,z5”為0至6的整數,z6”為0至6的整數)或-(CH2)z7”-伸苯基-(CH2)z8”-(式中,z7”為0至6的整數,z8”為0至6的整數);R34在每次出現時各自獨立地為羥基或水解性基;R35在每次出現時各自獨立地為氫原子或C1-20烷基;n2在每次出現時各自獨立地為1至3的整數;Rf1在每次出現時各自獨立地為氫原子、羥基、C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s為1至6的整數,t1為1或0,t2為1至20的整數);k2為0;l2為2或3;m2為0或1;XA各自獨立地為單鍵或下述式所表示的2價有機基,-(R51)p5-(X51)q5-[式中:R51表示單鍵、-(CH2)s5-、鄰伸苯基、間伸苯基或對伸苯基,s5為1至20的整數,X51表示-(X52)l5-,X52在每次出現時各自獨立地表示選自由-O-、-S-、鄰伸苯基、間伸苯基、對伸苯基、-C(O)O-、-Si(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-及-(CH2)n5-所組成之群組之基,R53在每次出現時各自獨立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,R54在每次出現時各自獨立地表示氫原子、苯基或C1-6烷基, m5在每次出現時各自獨立地為1至100的整數,n5在每次出現時各自獨立地為1至20的整數,l5為1至10之整數,p5為0或1,q5為0或1,在此,p5及q5的至少一者為1,標註p5或q5並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意];α1為1;β1為1;γ1為1;成分(B):下述式(1B)或(2B)所表示之至少1種含氟聚醚基之化合物,Rf1B α2-XB-RB β2 (1B) RB γ2-XB-Rf2B-XB-RB γ2 (2B)式(1B)及(2B)中:Rf1B在每次出現時各自獨立地為Rf1-RF-Oq-;Rf2B為-Rf2 p-RF-Oq-;Rf1在每次出現時各自獨立地為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-16烷基;Rf2為可經1個或多於1個的氟原子取代之C1-6伸烷基;RF在每次出現時各自獨立地為2價的氟聚醚基;p為0或1; q在每次出現時各自獨立地為0或1;RB在每次出現時各自獨立地為下述式(S2)所表示之基,
- 如請求項1所述之表面處理劑,其中,l2為3。
- 如請求項1或2所述之表面處理劑,其中,RF在每次出現時各自獨立地為下述式所表示之基,-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-式中,RFa在每次出現時各自獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,a、b、c、d、e及f各自獨立地為0至200的整數,a、b、c、d、e及f之和為1以上,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
- 如請求項3所述之表面處理劑,其中,RFa為氟原子。
- 如請求項1或2所述之表面處理劑,其中,RF在每次出現時各自獨立地為下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)或(f5)所表示之基,-(OC3F6)d- (f1)式(f1)中,d為1至200的整數;-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)式(f2)中,c及d各自獨立地為0至30的整數;e及f各自獨立地為1至200的整數;c、d、e及f之和為10至200的整數;標註下標c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意;-(R6-R7)g- (f3)式(f3)中,R6為OCF2或OC2F4;R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12之基,或為選自此等基之2個或3個基的組合;g為2至100的整數;-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)式(f4)中,e為1以上200以下的整數,a、b、c、d及f各自獨立地為0以上200以下的整數,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意;-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)式(f5)中,f為1以上200以下的整數,a、b、c、d及e各自獨立地為0以上200以下的整數,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
- 如請求項1或2所述之表面處理劑,其中,於上述式(1A)及(2A)中,RF在每次出現時各自獨立地為式(f2)所表示之基,-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)式(f2)中,c及d各自獨立地為0至30的整數;e及f各自獨立地為1至200的整數;c、d、e及f之和為10至200的整數;標註下標c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意;於上述式(1B)及(2B)中,RF在每次出現時各自獨立地為式(f1)所表示之基,-(OC3F6)d- (f1)式(f1)中,d為1至200的整數。
- 如請求項1或2所述之表面處理劑,其更含有選自矽油及觸媒之1種或多於1種的其他成分。
- 如請求項1或2所述之表面處理劑,其更包含溶劑。
- 如請求項1或2所述之表面處理劑,其係作為防污性塗佈劑或防水性塗佈劑而使用者。
- 如請求項1或2所述之表面處理劑,其係真空蒸鍍用者。
- 一種含表面處理劑之顆粒,其係含有請求項1至10中任一項所述之表面處理劑。
- 一種具有表面處理層之物品,其係包含基材、以及藉由請求項1至10中任一項所述之表面處理劑而形成在該基材上之表面處理層。
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