包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种包含下述式(1)[式中,各个记号与说明书中所述的意义相同。]所示的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂。本发明的表面处理剂具有拨水性、拨油性、防污性,并且能够形成具有优异的摩擦耐久性的表面处理层。
【专利说明】
包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂
技术领域
[0001] 本发明涉及包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂。另外,本发明涉 及适用了该表面处理剂的物品等。
【背景技术】
[0002] 已知将某种含氟硅烷化合物用于基材的表面处理时,能够提供优异的拨水性、拨 油性、防污性等。由包含含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层(以下,又称"表面处理层") 作为所谓的功能性薄膜,被施于例如玻璃、塑料、纤维、建筑材料等多种多样的基材。
[0003] 作为这样的含氟硅烷化合物,已知有在分子主链中具有全氟聚醚基、在分子末端 或末端部具有与Si原子键合的能够水解的基团的含有全氟聚醚基的硅烷化合物。例如,专 利文献1中公开了一种包含具有全氟聚醚基的分子主链和将具有能够水解的基团的Si原子 作为侧链保有的多个聚乙烯链的含氟硅烷化合物。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:国际公开第97/7155号
【发明内容】
[0007] 发明所要解决的课题
[0008] 为了能够长期地对基材提供所期望的功能,表面处理层被要求具有高的耐久性。 由于由专利文献1中所述的包含含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层即使是薄膜也能够 发挥上述的功能,因此适合用于要求透光性或透明性的眼镜或触摸屏等光学部件,特别是 在这些用途上,要求摩擦耐久性的进一步提高。
[0009] 然而,由现有的包含含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层对于应对逐渐提高的 摩擦耐久性提高的要求,已经未必能够充分满足。
[0010] 本发明的目的在于提供一种具有拨水性、拨油性、防污性,而且能够形成具有高摩 擦耐久性的层的、新型的包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂。另外,本发明 的目的在于提供一种提供了该表面处理剂等的物品。
[0011] 用于解决课题的方法
[0012] 本发明的发明人等经过潜心研究,结果发现:在如专利文献1所述的、包含具有全 氟聚醚基的分子主链和将具有羟基或能够水解的基团的Si原子作为侧链具有的聚乙烯链 的、包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面处理剂中,通过使在侧链具有Si原子的乙 烯链的重复数为2以上的化合物为80mol %以上,能够形成具有更优异的摩擦耐久性的表面 处理层,从而完成了本发明。
[0013] 根据本发明的第一主旨,提供一种表面处理剂,其特征在于:
[0014] 包含至少下式(1)所示的至少一种含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物,该表面处理 剂中所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mo 1 %以上是g为2以上的化合物,
[0016][式中:Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1~10的烷基; [0017] PFPE为-(0C4F8) a- (0C3F6) b_ (0C2F4) c- (0CF2) d_
[0018](式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、c 或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的);
[0019] Q为氧原子或二价的有机基团;
[0020] R1为氢原子或碳原子数为1~22的烷基;
[0021 ] R2分别独立地为氢原子或非活性的一价的有机基团;
[0022] X为羟基或能够水解的基团;
[0023] Y为氢原子或卤素原子;
[0024] Z为氟原子或碳原子数为1~5的氟烷基;
[0025] e为0~3的整数;
[0026] f为0或 1;
[0027] g为1~10的整数;
[0028] h为0~3的整数;
[0029] n为1~3的整数。]。
[0030]根据本发明的第二主旨,提供含有上述的表面处理剂的粒料。
[0031]根据本发明的第三主旨,提供包括基材和在该基材的表面由上述表面处理剂形成 的层的物品。
[0032]根据本发明的第四主旨,提供一种式(1)所示的化合物的制造方法,其包括:使下 式(la)所示的全氟(聚)醚化合物与下式(lb)所示的含反应性双键的硅烷化合物在含氟芳 香族化合物中反应,之后,按照需要,施以下述工序(a)和/或工序(b)的步骤,
[0034][式中:Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1~10的烷基; [0035] PFPE为-(0C4F8) a- (0C3F6) b_ (0C2F4) c- (0CF2) d_
[0036](式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、c 或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的);
[0037] Q为氧原子或二价的有机基团;
[0038] R1为氢原子或碳原子数为1~22的烷基;
[0039] R2分别独立地为氢原子或非活性的一价的有机基团;
[0040] X为羟基或能够水解的基团;
[0041] Y为氢原子或卤素原子;
[0042] Z为氟原子或碳原子数为1~5的氟烷基;
[0043] e为0~3的整数;
[0044] f为0或 1;
[0045] g为1~10的整数;
[0046] h为0~3的整数;
[0047] n为1~3的整数。1
[0049][式中,1^、???£、0、2、6和€与式(1)中所述意义相同八1表示氯、碘或溴。]
[0051][式中,R1,!?2,!!和n与式(1)中所述意义相同,X1是羟基、能够水解的基团或卤素原 子。]
[0052] 工序(a) :Y与Y1不同的情况下,将Y1变换为Y的工序,
[0053] 工序(b):X与X1不同的情况下,将X1变换为X的工序。
[0054]发明的效果
[0055] 根据本发明,提供一种包含含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的新型表面处理剂。 通过使用该表面处理剂,能够形成具有拨水性、拨油性、防污性而且具有优异的摩擦耐久性 的表面处理层。
【具体实施方式】
[0056] 以下,对于本发明的组合物进行说明。
[0057]本发明的表面处理剂能够对于基材赋予拨水性、拨油性、防污性、防水性、摩擦耐 久性,虽然不做特别限定,但能够适合作为防污性涂布剂或防水性涂布剂使用。
[0058]本发明的表面处理剂包含下式(1)所示的至少一种含有全氟(聚)醚基的硅烷化合 物。
[0060] 上述式(1)中,Rf表示可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1~10的 烷基。
[0061] 上述可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1~10的烷基中的"碳原 子数为1~10的烷基"是直链或支链的碳原子数为1~10的烷基,优选为直链或支链的碳原 子数为1~3的烷基,更优选为直链的碳原子数为1~3的烷基。
[0062]上述Rf优选为被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1~10的烷基,更优 选为碳原子数为1~10的全氟烷基、CF2H-C1-9全氟亚烷基,更加优选为碳原子数为1~10的 全氟烷基。
[0063]该碳原子数为1~10的全氟烷基为直链或支链的碳原子数为1~10的全氟烷基,优 选为直链或支链的碳原子数为1~3的全氟烷基,更优选为直链的碳原子数为1~3的全氟烷 基,具体的说,为-CF3、-CF 2CF3或-CF2CF2CF3。
[0064]上述式(1)中,PFPE为-(0C4F8) a- (0C3F6) b_ (0C2F4) c-(0CF2) d_,相当于全氟(聚)醚 基。此处,a、b、c和d分别独立地为0或1以上的整数,且a、b、c和d之和至少为1。优选a、b、c和d 分别独立地为0以上200以下的整数,例如为1~200的整数,更优选分别独立地为0以上100 以下的整数。另外,优选a、b、c和d之和为5以上,更优选为10以上,例如为10以上、100以下。 另外,标注a、b、c或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。这些重复 单元中,-(0C4F8 ) _可以为-(0〇卩2〇卩2〇卩2〇卩2)-、-(0〇卩(〇卩3)〇卩2〇卩2)-、-(0〇卩2〇卩(〇卩3)〇卩2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C 2F5) CF2)_和-(OCF2CF(C2F 5))_中的任意种,但优选为-(OCFKFKFKFd-D-COCsFfO-可以为-(OCF2CF 2CF2) -、- (0CF (CF3) cf2 )-和-(0CF2CF (CF3))-中的任意种,但优选为-(OCF2CF2CF2)-。 另外,-(0C 2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和-(0CF (CF3))-中的任意种,但优选为-(OCF2CF2)-。
[0065] 在一个方式中,PFPE为-(0C3F6) b-(式中,b为1以上200以下,优选为5以上200以下, 更优选为10以上200以下的整数),优选为-(OCF2CF 2CF2)b-(式中,b为1以上200以下,优选为 5以上200以下,更优选为10以上200以下的整数)。
[0066]在另一个方式中,PFPE为-(0C4F8)a-(0C3F 6)b-(0C2F4)c-(0CF2)d-(式中,a和b分别独 立地为0以上、30以下的整数,C和d分别独立地为1以上、200以下,优选为5以上、200以下,更 优选为10以上、200以下的整数,标注下标a、b、c或d且以括号所括的各个重复单元的存在顺 序,在式中是任意的),优选为-(〇CF 2CF2CF2CF2)a-(OCF 2CF2CF2)b-(OCF2CF2) c-(OCF2)d-。
[0067] 在再一个方式中,PFPE为-(0C2F4_Rn) n" _所示的基团。式中,R11为选自0C2F4、0C3F6 和0C4F8中的基团或者从这些基团中独立选取的2或3个基团的组合。作为从0C2F4、0C3F 6和 0C4F8中独立选取的2或3个基团的组合,没有特别限定,可以列举例如-〇(:士4〇(:#6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-0。2卩4〇。4卩8〇。2卩4-、-〇。3卩6〇。2卩4〇。2卩4-、-〇。3卩6〇。2卩4〇。3卩6-、-〇。3卩6〇。3卩6〇。2卩4-和-OC4F 8OC2F4〇C2F4-等。上述n"为2~100的整数,优选为2~50的整数。上述式中,0C 2F4、0C3F6和 0C4F8可以为直链或支链的任意一种,优选为直链。在这种方式中,PFPE优选为-(0(:士4-0C3F 6 ) n" -或-(0C2F4-0C4F8 ) n" - 〇
[0068] 上述式(1)中,Q表示氧原子或二价的有机基团。
[0069] 上述的"二价的有机基团"在本说明书中使用时是指含有碳的二价的基团。作为该 二价的有机基团,没有特别限定,可以列举从烃基中再使1个氢原子脱离得到的二价的有机 基团。
[0070] 上述"烃基"在本说明书中使用时是指含有碳和氢的基团。作为该烃基,没有特别 限定,可以被一个或一个以上的取代基取代,碳原子数为1~20的烃基,可以列举例如脂肪 族烃基、芳香族烃基等。上述"脂肪族烃基"可以为直链状、支链状或环状的任意种,可以为 饱和或不饱和的任意一种。另外,烃基可以含有一个或一个以上的环结构。需要说明的是, 在该经基的末端或分子链中,可以含有一个或一个以上的10、3、3;[、酰胺基、磺酰基、娃氧 烧、幾基、幾氧基等。
[0071]作为上述"烃基"的取代基,没有特别限定,可以列举例如卤素原子,例如氟原子、 氯原子、溴原子或碘原子,优选为氟原子;可以被一个或一个以上的卤素原子取代的Cm烷 基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-1〇环基、C3-1〇不饱和环基、5~10兀的杂环基、5~10兀的不饱和 杂环基、C6-10的芳基、5~10元的杂芳基等。
[0072] 在一个方式中,上述Q可以为&-2〇的亚烷基或-(CH2) s-Q'-(CH2)t-。上述式中,Q'表 示-0-、-(Si(R3)20)i-或-0-(CH2)m-(Si(R 3)20)i-(式中,R3在各个出现位置,分别独立地表示 Ci一6的烷基,1为1~100的整数,m为1~20的整数),优选为-0-。s为1~20的整数,优选为1~3 的整数,更优选为1或2。t为1~20的整数,优选为2~3的整数。这些基团可以被选自氟原子 和&- 3的烷基中的一个或一个以上的取代基取代。
[0073] 在另一个方式中,上述Q可以为_(R2Q)m,-0 n,-。式中,R2Q在各个出现位置独立地为可 以被一个或一个以上的氟原子取代的&- 2〇的亚烷基,优选为可以被一个或一个以上的氟原 子取代的&-1()的亚烷基,更优选为可以被一个或一个以上的氟原子取代的&- 6的亚烷基,可 以列举例如-012-、_(:册-、-〇卩2-、-01(〇卩 3)-、-〇卩(〇卩3)-、-01(013)-、-〇卩(013)-等。上述式中, m'为1~20的整数,优选为1~10。上述式中,n'为1~10的整数,优选为1~5,优选为1~3。需 要说明的是,标注m'或n'的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。
[0074] 作为上述Q的具体例子,可以列举例如:
[0075] -CH20(CH2)3-、
[0076] -CH2〇(CH2)6-、
[0077] -CH2O (CH2) 3 S i (CH3) 2 OS i (CH3) 2 (CH2) 2 _、
[0078] -CH2O (CH2) 3Si (CH3) 2〇Si (CH3) 2〇Si (CH3) 2 (CH2) 2-、
[0079] -CH2〇(CH2)3Si(CH3)2〇(Si(CH3)2〇)2Si(CH 3)2(CH2)2-、
[0080] -CH2〇(CH2)3Si(CH3)2〇(Si(CH3)2〇)3Si(CH 3)2(CH2)2-、
[0081] -CH2〇(CH2)3Si(CH3)2〇(Si(CH3)2〇)ioSi(CH3)2(CH2)2-、
[0082] -CH2〇(CH2)3Si(CH3)2〇(Si(CH3)2〇)2〇Si(CH3)2(CH2)2-、
[0083] -CH2〇CF2〇FOCF2-、
[0084] -CH2OCF2CHFOCF2CF2-、
[0085] -CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、
[0086] _CH2〇CH2CF2CF2〇CF2-、
[0087] -CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、
[0088] -CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、
[0089] -CH2OCH2CF2CF2OCF (CF3) CF2OCF2-、
[0090] -CH2OCH2CF2CF2OCF (CF3) CF2OCF2CF2-、
[0091 ] _CH2〇CH2CF2CF2〇CF(CF3)CF2〇CF2CF2CF2-、
[0092] -CH2OCH2CHFCF2OCF2-、
[0093] -CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、
[0094] -CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、
[0095] -CH2OCH2CHFCF2OCF (CF3) CF2OCF2-、
[0096] -CH2OCH2CHFCF2OCF (CF3) CF2OCF2CF2-、
[0097] -CH2OCH2CHFCF2OCF (CF3) CF2OCF2CF2CF2-
[0098] 等。
[0099] 上述式(1)中,R1表示氢原子或碳原子数为1~22的烷基。碳原子数为1~22的烷基 优选可以为直链或支链的碳原子数为1~3的烷基。
[0100] 上述式(1)中,R2是与Si键合的基团,分别独立地表示氢原子或非活性的一价的有 机基团。
[0101] 上述"非活性的一价的有机基团"是不能通过水解实质上切断与Si的化学键的基 团,虽然不做限定,但能够是例如碳原子数为1~22的烷基,优选为碳原子数为1~3的烷基。
[0102] 上述式(1)中,X是与Si键合的基团,表示羟基或能够水解的基团。羟基,没有特别 限定,可以是能够水解的基团水解而产生的。
[0103] 上述"能够水解的基团"在本说明书中使用时,是指通过水解反应,能够从化合物 的主骨架上脱离的基团。作为该能够水解的基团,没有特别限定,可以列举-〇妒、-〇〇? 4、-〇-~=以1?4)2、4(1?4)2、-顯1? 4、卤素原子(这些式中,1?4在各个出现位置分别独立地表示取代或 非取代的12的烷基)等。
[0104] 上述X优选为羟基、-0(R4)、-N(R4)2(式中R 4表示CH2的烷基、优选&-6的烷基、更优 选&―3的烷基)、&- 12烷基、C2-12烯基、C2-12炔基或苯基,更优选为-0CH3、-0CH 2CH3、-0CH (CH3) 2。 这些基团可以取代有例如选自氟原子、6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的一个或一个以上的 取代基。
[0105] 上述式(1)中,Y表示氢原子或卤素原子。卤素原子优选为碘原子、氯原子、溴原子, 更优选为碘原子。
[0106] 上述式(1)中,Z表示氟原子或碳原子数为1~5的氟烷基。碳原子数为1~5的氟烷 基例如为碳原子数为1~3的氟烷基,优选为碳原子数为1~3的全氟烷基,更优选为三氟甲 基、五氟乙基,更优选为三氟甲基。
[0107] 上述式(1)中,e为0~3的整数。在另一个方式中,e为1~3的整数。
[0108] 上述式(1)中,f为0或1。
[0109] 上述式(1)中,h为0~3的整数。
[0110] 上述式(1)中,n为1~3的整数。
[0111] 上述式(1)中,g为1~10的整数。优选g为2~6的整数。
[0112] 本发明的表面处理剂所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的80mo 1 %以上、优 选90mol%以上是g(即,含硅烷基的重复单元数)为2以上、优选2以上且6以下的化合物。 [0113]优选的方式中,本发明的表面处理剂所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的 50mol %以上、优选60mol %以上、更优选70mol %以上、更加优选80mol %以上是g为3以上、 优选3以上且6以下的化合物。
[0114] 优选的方式中,本发明的表面处理剂所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物中的 g的平均值(算数平均)为2.0以上,优选为2.6以上,更优选为3.0以上。另外,上述g的平均值 的上限,没有特别限定,可以为例如6.0以下或5.0以下。
[0115] 更优选的方式中,本发明的表面处理剂所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物中 的g的分散度大于1.0、小于2.0,优选大于1.0、小于1.5,更优选大于1.0、小于1.3。
[0116] 本说明书中,表面处理剂所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物中的"g的分散 度"的意义是指,在表面处理剂中所包含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物中,"g的重量平 均"相对于"g的算数平均"的比值(即,g的重量平均/g的算数平均)。
[0117] 上述"g的算数平均"能够通过下式(a)求得,"g的重量平均"能够通过下式(b)求 得。
[0118] 式(a): 2(giNi)/5:Ni
[0119] 式(b): 5:(812化)/5:(8办〇
[0120] (式中,i为1以上的整数,gi的意义是含硅烷基的重复单元数为i时的g的值,Ni的意 义是含硅烷基的重复单元数为i的化合物的个数。)
[0121] 含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物中的含硅烷基的重复单元数和各重复单元数的 含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的个数能够通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱 (Matrix-assisted laser desorption time-〇f-flight mass spectrometry(MALDI_TOF-MS))测定。
[0122] 使用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)法,测定全氟聚醚 (PFPE)的各个重复单元数(a、b、c和d)和硅烷单元数(g)时,对于式(1)所示的化合物,将阳 离子化剂(离子化助剂)和/或基质以任意的比例混合,进行测定。
[0123] 阳离子化剂和/或基质的混合比例是,相对于式(1)所示化合物100重量份,分别优 选为0以上、1重量份以下,更优选为0以上、0.1重量份以下。
[0124] 作为阳离子化剂(离子化助剂),只要是能够将式(1)所示的化合物高效地离子化 的物质,就没有特别限定,可以是液体,也可以是固体。作为该阳离子化剂可以列举例如氯 化钠、氯化钾、碘化钠、碘化钾、三氟乙酸锂、三氟乙酸钠、三氟乙酸钾和三氟乙酸银。更优选 使用碘化钠、三氟乙酸钠或三氟乙酸银。
[0125] 作为基质,只要是能够吸收激光的光能,使共存的分析对象分子达到脱离和离子 化的物质就没有特别限定,可以是液体也可以是固体。作为该基质,可以列举例如1,8_二氨 基萘(1,8-DAN)、2,5-二羟基苯甲酸(以下有简称为"DHB"的情况)、1,8_蒽二甲酸二甲酯、1, 4-二羟基蒽醌隐色体(Leucoquinizarin)、1,2,10-蒽三酸(Anthrarobin)、1,5-二氨基萘 (1,5-DAN)、6_氮杂-2-硫代胸腺嘧啶、1,5-二氨基蒽醌、1,6-二氨基芘、3,6-二氨基咔唑、1, 8-蒽二甲酸、降哈尔满、1-芘丙基胺盐酸盐、9-氨基芴盐酸盐、阿魏酸、地蒽酚(DIT)、2-(4-羟基苯偶氮)苯甲酸(HABA)、反式-2-[3-(4-叔丁基苯基)-2_甲基-2-亚丙烯基]丙二腈 (DCTB)、反式-4-苯基-3-丁烯-2-酮(ITB0)、反式-3-吲哚丙烯酸(IAA)、1,10-菲咯啉、5-硝 基-1,10-菲咯啉、a-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)、芥子酸(SA)、2,4,6-三羟基苯乙酮(THAP)、 3_羟基皮考啉酸(HPA)、氨茴酸、烟酸、3-氨基喹啉、2-羟基-5-甲氧基苯甲酸、2,5-二甲氧基 苯甲酸、4,7-菲咯啉、对香豆酸、1-羟基异喹啉、2-皮考啉酸、1-芘丁酸酰肼(PBH)、1-芘丁酸 (PBA)、1-芘甲基胺盐酸盐(PMA)、3-AC(氨基喹啉)-CHCA、五氟苯甲酸、五氟肉桂酸。更优选 使用1六六、01!\01?、0?^、2-羟基-5-甲氧基苯甲酸。
[0126] 上述式(1)中所示的本发明的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物,没有特别限定,能 够具有5 X 102~1 X 105的平均分子量。从摩擦耐久性的观点出发,较为优选在该范围中,优 选具有2,000~30,000、更优选具有2,000~10,000的平均分子量。需要说明的是,本发明中 的"平均分子量"是指数均分子量,"平均分子量"使用通过 19F_NMR测定的值。
[0127] 接着,对于本发明的表面处理剂所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的制造方 法进行说明。
[0128]本发明的表面处理剂中所含有的,式(1)所示的化合物是能够通过使下式(la)所 示的全氟(聚)醚化合物与下式(lb)所示的含反应性双键的硅烷化合物反应,之后,按照需 要,施以下述工序(a)和/或工序(b)来制造。工序(a)和工序(b)的顺序没有特别限定,另外, 可以将两者在一个工序中进行。
[0130] [式中:Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1~10的烷基;
[0131] PFPE为-(0C4F8) a- (0C3F6) b_ (0C2F4) c- (0CF2) d_
[0132] (式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,且a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、 c或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的);
[0133] Q为氧原子或二价的有机基团;
[0134] R1为氢原子或碳原子数为1~22的烷基;
[0135] R2分别独立地为氢原子或非活性的一价的有机基团;
[0136] X为羟基或能够水解的基团;
[0137] Y为氢原子或卤素原子;
[0138] Z为氟原子或碳原子数为1~5的氟烷基;
[0139] e为0~3的整数;
[0140] f为〇或 1;
[0141] g为1~10的整数;
[0142] h为0~3的整数;
[0143] n为1~3的整数。1
[0145][式中,Rf、PFPE、Q、Z、e和f与式(1)中所述意义相同,Y1表示氯、碘或溴,优选碘。]
[0147] [式中,R\R2、h和n与式(1)中所述意义相同,X1表示羟基、能够水解的基团或卤素 原子(例如氯、碘或溴,优选氯)。]
[0148] 工序(a) :Y与Y1不同的情况下,将Y1变换为Y的工序,
[0149] 工序(b):X与X1不同的情况下,将X1变换为X的工序。
[0150] 上述的反应例如在日本特开平01-294709号公报中有记载。
[0151] 如上制造的式(1)所示的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物中,g为2以上的化合物 低于规定比例的情况下,能够通过各种方法,将g为2以上的化合物调整至规定比例以上。例 如,通过使式(lb)所示的化合物,与经上述工序得到的Y为卤素的式(1)所示的化合物追加 反应,能够将g的值调整至2以上。
[0152]优选的方式中,上述式(la)所示的化合物与上述式(lb)所示的化合物的反应在含 氟芳香族化合物中进行。
[0153] 作为含氟芳香族化合物,没有特别限定,可以列举例如:全氟苯、五氟苯、1,2,3,4_ 四氟苯、1,2,3,5_四氟苯、1,2,4,5_四氟苯、1,2,3_三氟苯、1,2,4_三氟苯、1,3,5_三氟苯、 邻二(三氟甲基)苯、间二(三氟甲基)苯、对二(三氟甲基)苯、三氟甲苯、氟苯、1-氯-2-氟苯、 1 _氣_3_氣苯、1_氣_4_氣苯、2,6_二氣氣苯、1_氣_3_ (二氣甲氧基)苯、1_氣_2,4_二硝基苯、 2,4_二甲氧基-1-氣苯、1_氣_4_硝基苯、2_氣甲苯、3_氣甲苯、4_氣甲苯、3_氣化二氣甲苯、 1 _氣_2,4_二氣苯、1 -氣_3,4_二氣苯、1_氣_3,5_二氣苯、2_氣_1,3_二氣苯、氣五氣苯、2,4_ 二氣氣苯、2,5_二氣氣苯、2,6_二氣氣苯、1,2_二氣_4_氣苯、1,3_二氣_5_氣苯、1,3_二氣-2,4,6_二氟苯、3,4-二氟苯甲腈、3,5-二氟苯甲腈、3,4-二氟硝基苯、1-乙氧基-2,3-二氟 苯、1,2_二氛基_4,5_二氣苯、1_乙醜氧基_3_氣苯、1_乙醜氧基_4_氣苯、1_丙酬基_4_氣苯、 2_氟-间二甲苯、3-氟-邻二甲苯、4-氟-邻二甲苯、五氟苯甲醚、四氟邻苯二甲腈、2-三氟甲 基二氯甲基苯、3-三氟甲基二氯甲基苯、4-三氟甲基二氯甲基苯、3-(三氟甲基)苯甲酸甲 酯、二氟苯甲腈、双(三氟甲基)苯甲腈、4-三氟甲基苯甲腈、氨基三氟甲苯和三氟甲基苯胺。
[0154] 优选的含氟芳香族化合物为全氟苯、五氟苯、1,2,3,4_四氟苯、1,2,3,5_四氟苯、 1,2,4,5_四氟苯、1,2,3_三氟苯、1,2,4_三氟苯、1,3,5_三氟苯、邻二(三氟甲基)苯、间二 (二氣甲基)苯、对二(二氣甲基)苯、二氣甲苯、氣苯、1 _氯_2_氣苯、1-氯_3_氣苯、1-氯_4_氣 苯、2,6_二氣氣苯、1_氣_3_ (二氣甲氧基)苯、1_氣_2,4_二硝基苯、2,4_二甲氧基-1-氣苯、 1_氣_4_硝基苯、2_氣甲苯、3_氣甲苯、4_氣甲苯、3_氣化二氣甲苯、1_氣_2,4_二氣苯、1_氣_ 3,4_二氣苯、1_氣_3,5_二氣苯、2_氣_1,3_二氣苯、氣五氣苯、2,4_二氣氣苯、2,5_二氣氣 苯、2,6_ 二氣氣苯、1,2_ 二氣 _4_ 氣苯、1,3_ 二氣 _5_ 氣苯、1,3_ 二氣 _2,4,6_ 二氣苯、3,4_ 二 氣苯甲臆、3,5-二氣苯甲臆、3,4_二氣硝基苯、1-乙氧基-2,3-二氣苯、1,2-二氛基-4,5-二 氣苯、I -乙醜氧基-3_氣苯、1_乙醜氧基_4_氣苯、1_丙酬基_4_氣苯、2_氣-间二甲苯、3_氣_ 邻二甲苯、4-氟-邻二甲苯、五氟苯甲醚、四氟邻苯二甲腈、2-三氟甲基二氯甲基苯、3-三氟 甲基二氯甲基苯、4-三氟甲基二氯甲基苯、3-(三氟甲基)苯甲酸甲酯、二氟苯甲腈、双(三氟 甲基)苯甲腈和4-三氟甲基苯甲腈。
[0155] 更优选含氟芳香族化合物为极化率在0以上、3德拜以下,特别优选大于0且3德拜 以下的含氟芳香族化合物。
[0156] 作为极化率在0以上、3德拜以下的含氟芳香族化合物,没有特别限定,可以列举例 如间二(三氟甲基)苯、三氟甲苯、二氟苯甲腈、双(三氟甲基)苯甲腈,优选为间二(三氟甲 基)苯、三氟甲苯、 二氟苯甲腈、双(三氟甲基)苯甲腈,特别优选为间二(三氟甲基)苯。
[0157] 优选的方式中,上述式(la)所示的化合物与上述式(lb)所示的化合物的反应,通 常情况下能够在-20~+150°C的温度、在自生压力下或氮气流中、在反应起始剂或光等的存 在下进行。作为反应起始剂,可以使用例如含氟二酰基过氧化物、IPP(过氧化二碳酸二异丙 酯)、AIBN(偶氮二异丁腈)、DTBP(二叔丁基过氧化物)等自由基引发剂。
[0158] 优选的方式中,工序(a)和工序(b)在选自锌和锡中的至少一种催化剂的存在下进 行。
[0159]优选的方式中,本发明提供下式(r)所示的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的制 造方法,其包括:使下式(la)所示的全氟(聚)醚化合物与下式(lc)所示的化合物,在含氟芳 香族化合物中,优选在-20~+150°C的温度下,在自生压力下或氮气流中,在反应起始剂(例 如,含氟二酰基过氧化物、IPP(过氧化二碳酸二异丙酯)、AIBN(偶氮二异丁腈)、DTBP(二叔 丁基过氧化物)等自由基引发剂)或光等的存在下反应,得到式(Id)所示的化合物,之后在 选自锌和锡中的至少一种催化剂的存在下,与HX(式中,X与上述意义相同。)所示的化合物 反应。
[0161] [式中:Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1~10的烷基;
[0162] PFPE为-(0C4F8) a- (0C3F6) b_ (0C2F4) c- (0CF2) d_
[0163] (式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、c 或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的);
[0164] Q为氧原子或二价的有机基团;
[0165] R1为氢原子或碳原子数为1~22的烷基;
[0166] X为羟基或能够水解的基团;
[0167] Z为氟原子或碳原子数为1~5的氟烷基;
[0168] e为0~3的整数;
[0169] f为0或 1;
[0170] g为1~10的整数;
[0171] h为0~3的整数。]
[0173][式中,1^、???£、0、2、6和€与上述意义相同八1为氯、碘或溴。]
[0175][式中,R1和h与上述意义相同。]
[0177] [式中,1^、???£、0、¥1、2、圮、6汀4和11与上述意义相同。]
[0178] 作为上述含氟芳香族化合物,可以列举与上述含氟芳香族化合物相同的化合物, 特别优选极化率在〇以上且3德拜以下,优选大于0且3德拜以下的含氟芳香族化合物。特别 优选使用间二(三氟甲基)苯。
[0179] 根据上述的方式,能够得到含有g为2以上的化合物80mol%以上、优选90mol%以 上的、分散度大于1.0且2.0以下的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物。
[0180]本发明不受任何理论所约束,但可以认为是通过在含氟芳香族化合物中反应,乙 烯基硅烷单体在溶剂中的溶解度得以提高,使乙烯基硅烷的加成反应更容易发生,因此在 侧链具有Si原子的乙烯链的重复数增大。
[0181] 以上,对于本发明的表面处理剂所含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的制造方 法进行了说明,但该化合物的制造方法,不限于此,能够通过各种方法制造。
[0182] 另外,本发明提供包含通过上述制造方法制造得到的化合物的表面处理剂。
[0183] 具体地说,本发明提供一种表面处理剂,其特征在于:包含式(1)所示的至少一种 含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物,上述式(1)所示的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物是通 过下述方法来制造的,该方法包括使下式(la)所示的全氟(聚)醚化合物与下式(lb)所示的 含有反应性双键的硅烷化合物,在含氟芳香族化合物中,优选在-20~+150°C的温度下,在 自生压力下或氮气流中,在反应起始剂(例如,含氟二酰基过氧化物、IPP、AIBN、DTBP等自由 基引发剂)或光等的存在下反应,之后,按照需要,施以下述工序(a)和/或工序(b)的步骤,
[0185] [式中:Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1~10的烷基;
[0186] PFPE为-(0C4F8) a- (0C3F6) b_ (0C2F4) c- (0CF2) d_
[0187] (式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、c 或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的);
[0188] Q为氧原子或二价的有机基团;
[0189] R1为氢原子或碳原子数为1~22的烷基;
[0190] R2分别独立地为氢原子或非活性的一价的有机基团;
[0191 ] X为羟基或能够水解的基团;
[0192] Y为氢原子或卤素原子;
[0193] Z为氟原子或碳原子数为1~5的氟烷基;
[0194] e为0~3的整数;
[0195] f为0或 1;
[0196] g为1~10的整数;
[0197] h为0~3的整数;
[0198] n为1~3的整数。]
[0200][式中,1^、???£、0、2、6和€与式(1)中所述意义相同八1为氯、碘或溴。]
[0202] [式中,R\R2、h和n与式(1)中所述意义相同,X1为羟基、能够水解的基团或卤素原 子。]
[0203] 工序(a) :Y与Y1不同的情况下,将Y1变换为Y的工序
[0204] 工序(b):X与X1不同的情况下,将X1变换为X的工序。
[0205] 在优选的方式中,本发明提供一种表面处理剂,其特征在于:包含下式(T)所示的 至少一种含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物,上式(r)所示的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合 物是通过下述方法来制造的,该方法包括使下式(la)所表示全氟(聚)醚化合物与下式(lc) 所示的化合物,在含氟芳香族化合物中,优选在-20~+150°C的温度下,在自生压力下或氮 气流中,在反应起始剂(例如,含氟二酰基过氧化物、IPP、AIBN、DTBP等自由基引发剂)或光 等的存在下反应,得到式(Id)所示的化合物,接着在选自锌和锡中的至少一种催化剂的存 在下,与HX(式中,X与上述意义相同。)所示的化合物反应的步骤。
[0207] [式中:Rf为可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1~10的烷基;
[0208] PFPE为-(0C4F8) a- (0C3F6) b_ (0C2F4) c- (0CF2) d_
[0209](式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、c 或d且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。);
[0210] Q为氧原子或二价的有机基团;
[0211] R1为氢原子或碳原子数为1~22的烷基;
[0212] X为羟基或能够水解的基团;
[0213] Z为氟原子或碳原子数为1~5的氟烷基;
[0214] e为〇~3的整数;
[0215] f 为〇或 1;
[0216] g为1~1〇的整数;
[0217] h为0~3的整数。]
[0219][式中,1^、???£、0、2、6和€与上述意义相同八1为氯、碘或溴。]
[0221][式中,R1和h与上述意义相同。]
[0223] [式中,1^、???£、0、¥1、2、1?1、6汀4和11与上述意义相同。]
[0224] 本发明的表面处理剂中,除式(1)所示的化合物外,还可以含有溶剂。
[0225] 作为上述溶剂,从本发明的表面处理剂的稳定性和溶剂的挥发性的观点出发,优 选使用下列溶剂:碳原子数5~12的全氟脂肪族烃(例如,全氟己烷、全氟甲基环己烷和全 氟-1,3-二甲基环己烷);聚氟代芳香族烃(例如,双(三氟甲基)苯);聚氟代脂肪族烃;氢氟 醚(HFE)(例如,全氟丙基甲基醚(C 3F7〇CH3)、全氟丁基甲基醚(C4F90CH 3)、全氟丁基乙基醚 (C4F90C2H5)、全氟己基甲基醚(C2F 5CF(0CH3) C3F7)等烷基全氟烷基醚(全氟烷基和烷基可以 为直链或支链状))等。这些溶剂可以单独地或者作为两种以上的混合物使用。其中,优选氢 氟醚,特别优选全氟丁基甲基醚(C 4F90CH3)和/或全氟丁基乙基醚(C4F90C 2H5)。
[0226] 本发明的表面处理剂中,除式(1)所示的化合物以外,还可以含有其他成分。作为 上述其他成分,没有特别限定,可以列举例如能够理解为含氟油的(非反应性的)氟代聚醚 化合物,优选全氟(聚)醚化合物(以下,称为"含氟油");能够理解为硅油的(非反应性的)有 机硅化合物(以下,称为"硅油");催化剂等。
[0227] 作为上述含氟油,没有特别限定,可以列举例如以下通式(2)所示的化合物(全氟 (聚)醚化合物)。
[0228] Rf(〇C4F8) a' - (OCsFe) b' - (OC2F4) c' - (OCF2) d' -Rf2 ? ? ? (2)
[0229] 式中,Rf1表示可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原子数为1~16的烷基 (优选碳原子数为1~16的全氟烷基),Rf 2表示可以被一个或一个以上的氟原子取代的碳原 子数为1~16的烷基(优选碳原子数为1~16的全氟烷基)、氟原子或氢原子,Rf 1和Rf2更优选 分别独立地为碳原子数为1~3的全氟烷基。
[0230] a'、b'、c'和d'分别表示构成聚合物主骨架的全氟(聚)醚的四种重复单元个数,相 互独立地为0以上且300以下,例如为1以上且300以下的整数,a'、b'、c'和d'之和至少为1, 优选为5以上,更优选为10以上。优选a'、b'、c'和d'之和为5以上,更优选为10以上,例如为 10以上100以下。标注下标a'、b'、c'或d'且以括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序 是任意的。这些重复单元中,-(〇C4F 8)_可以为-((^^2〇?2〇?2〇?2)-、-((^^(〇? 3)〇?2〇?2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF 2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF (cf3 ))-、-( ocf(c2f5)cf2)-和-(ocf2cf(c 2f5))-中的任意种,优选为-(ocf2cf2cf 2cf2)-。-(oc3f6 )-可以为-(ocf2cf2cf2 ) -、- ( ocf ( cf3 ) cf2 )-和-(ocf2cf ( cf3 ))-中的任意种,优选为-(OCFKFKFd-D-COQFd-可以为-(OCF2CF2)-和-(0CF(CF 3))_中的任意种,优选为- (ocf2cf2)-〇
[0231] 作为上述通式(2)所示的全氟(聚)醚化合物的例子,可以列举以下通式(2a)和 (2b)的任意一种所示的化合物(可以为一种或两种以上的混合物)。
[0232] Rf(OCF2CF2CF2) b' -Rf2 ? ? ? (2a)
[0233] Rf1- (OCF2CF2CF2CF2) a' _ (OCF2CF2CF2) b' _ (OCF2CF2) c' _ (OCF2) d' -Rf2 ??? (2b)
[0234] 这些式中,Rf1和Rf2与上述相同;式(2a)中,b'为1以上且300以下,优选为1以上且 100以下的整数;式(2b)中,a'和b'分别独立地为0以上、30以下的整数,C'和d'分别独立地 为1以上且300以下的整数。标注下标a'、b'、c'或d'且以括号所括的各个重复单元在式中的 存在顺序是任意的。
[0235] 上述含氟油可以具有1,000~30,000的平均分子量。由此,能够得到高的表面滑动 性。另外,使用蒸镀法由本发明的表面处理剂形成表面处理层的情况下,上述含氟油优选具 有比表面处理剂中所包含的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的平均分子量大的平均分子 量,例如可以具有5,000~30,000,优选具有10000~30000的平均分子量。
[0236] 本发明的表面处理剂中,含氟油相对于上述本发明的含有全氟(聚)醚基的硅烷化 合物的合计1〇〇重量份(两种以上的情况下为它们的合计,以下相同),可以含有例如〇~500 重量份,优选为〇~400重量份,更优选为25~400重量份。
[0237] 通式(2a)所示的化合物和通式(2b)所示的化合物可以分别单独使用,也可以组合 使用。与通式(2a)所示的化合物相比,由于使用通式(2b)所示的化合物能够得到较高的表 面滑动性,所以优选。将这些组合使用的情况下,通式(2a)所示的化合物与通式(2b)所示的 化合物的质量比优选为1:1~1:30,更优选为1:1~1:10。根据该质量比,能够得到表面滑动 性与摩擦耐久性的平衡优异的表面处理层。在一个方式中,含氟油含有通式(2b)所示的一 种或一种以上的化合物。该方式中,表面处理剂中的式(1)所示的化合物与式(2b)所示的化 合物的质量比优选为4:1~1:4。
[0238]另外,从另一个观点出发,含氟油可以是通式A'_F(式中,A'为C5-16的全氟烷基。) 所示的化合物。A'-F所示的化合物在能够得到与Rf?为Cm的全氟烷基的上述式(1)所示的 化合物的高的亲和性的方面为优选。
[0239] 含氟油有助于提高表面处理层的表面滑动性。
[0240] 作为上述硅油,可以使用例如硅烷键在2,000以下的直链状或环状的硅油。直链状 的硅油可以是所谓普通硅油(straight silicone oil)和改性硅油。作为普通硅油可以列 举二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基氢硅油。作为改性硅油可以列举将普通硅油通过烷基、 芳烷基、聚醚基、高级脂肪酸酯、氟烷基、氨基、环氧基、羧基、醇等改性得到的物质。环状的 硅油可以列举例如环状二甲基硅氧烷油等。
[0241] 本发明的表面处理剂中,该硅油相对于上述本发明的含有全氟(聚)醚基的硅烷化 合物的合计1〇〇重量份(两种以上的情况下为它们的合计,以下相同),例如能够含有〇~300 重量份,优选为50~200重量份。
[0242] 硅油有助于提高表面处理层的表面滑动性。
[0243]作为表面处理剂中所包含的上述催化剂,可以列举酸(例如乙酸、三氟乙酸等)、碱 (例如氨、三乙基胺、二乙基胺等),过渡金属(例如Ti、Ni、Sn等)等。
[0244] 表面处理剂中所包含的催化剂促进本发明的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物的 水解和脱水缩聚,促进表面处理层的形成。
[0245] 作为其他成分,除上述以外还可以列举例如四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷等。
[0246] 本发明的表面处理剂是能够浸渗于多孔质物质,例如多孔质的陶瓷材料;金属纤 维,例如将钢丝棉固定成棉花状的物质中,制成粒料。该粒料能够用于例如真空蒸镀。
[0247] 接下来,对于本发明的物品进行说明。
[0248] 本发明的物品包括基材、和在该基材的表面由本发明的含有PFPE的硅烷化合物或 表面处理剂(以下,代表这些,简称为"本发明的表面处理剂")形成的层(表面处理层)。该物 品能够通过例如以下的方式制造。
[0249] 首先,准备基材。本发明中能够使用的基材可以由例如玻璃、树脂(可以为天然或 合成树脂,例如通常的塑料材料,也可以为板状、膜、其他形态)、金属或金属氧化物(可以是 铝、铜、铁等金属单质或合金等的复合体)、陶瓷、半导体(硅、锗等)、纤维(织物、无纺布等)、 毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等任意的恰当的材料构成。
[0250] 例如,所要制造的物品是光学部件时,构成基材的表面的材料可以为光学部件用 材料,例如为玻璃或透明塑料等。另外,所要制造的物品是光学部件时,可以在基材的表面 (最外层)形成某种层(或膜),例如硬涂层、防反射层等。防反射层可以使用单层防反射层和 多层防反射层的任意种。作为能够用于防反射层的无机物的例子,可以列举Si0 2、Si0、Zr02、 打02、1^0、1^20 3、11205^1203、13 205、0602、]\%0、¥203、3110 2、]\%卩2、冊3等。这些的无机物可以单 独地或将这些中的两种以上组合(例如作为混合物)使用。制成多层防反射层时,在其最外 层优选使用Si0 2和/或SiO。所要制造的物品是触屏用的光学玻璃部件时,可以在基材(玻 璃)的表面的一部分具有透明电极,例如使用了氧化铟锡(IT0)、氧化铟锌等的薄膜。另外, 基材根据其具体的规格等,可以具有绝缘层、粘附层、保护层、装饰框层(I-C0N)、雾化膜层、 硬涂膜层、偏光膜、相位差膜和液晶显示模块等。
[0251] 基材的形状没有特别限定。另外,应当形成表面处理层的基材的表面区域只要是 基材表面的至少一部分即可,可以根据所要制造的物品的用途和具体的规格等适当地决 定。
[0252] 作为该基材,可以至少其表面部分由原本具有羟基的材料构成。作为该材料,可以 列举玻璃,另外可以列举在表面形成自然氧化膜或热氧化膜的金属(特别是贱金属)、陶瓷、 半导体等。或者,如树脂等,虽然具有羟基但不够充分或原本就不具有羟基时,能够通过对 基材施以某种前处理,将羟基导入基材的表面或使羟基增加。作为该前处理的例子,可以列 举等离子处理(例如电晕放电)、离子束照射。等离子处理由于能够向基材表面导入或增加 羟基,并且将基材表面清洁化(去除异物等),所以能够适合利用。另外,作为该前处理的另 一个例子,可以列举将具有碳碳不饱和键基团的表面吸附剂通过LB法(Langmuir-Blodgett 法)或化学吸附法等,在基材表面预先以单分子膜的形态形成,之后,在含有氧、氮等的气氛 下使不饱和键开裂的方法。
[0253] 另外或者,作为该基材,可以至少其表面部分由具有其他的反应性基团、例如具有 一个以上Si-H基团的有机硅化合物、或含有烷氧基硅烷的材料构成。
[0254] 接下来,在该基材的表面形成上述本发明的表面处理剂的膜,将此膜按照需要进 行后处理,由此,由本发明的表面处理剂形成表面处理层。
[0255] 本发明的表面处理剂的膜的形成,能够通过将上述表面处理剂对于基材的表面以 包覆该表面的方式适用而实施。包覆方法没有特别限定。例如,能够使用湿润包覆法和干燥 包覆法。
[0256] 作为湿润包覆法的例子,可以列举浸涂、旋涂、淋涂、喷涂、辊涂、凹版涂布和类似 的方法。
[0257] 作为干燥包覆法的例子,可以列举蒸镀(通常为真空蒸镀)、溅射、化学蒸镀(CVD) 和类似的方法。作为蒸镀法(通常为真空蒸镀法)的具体例,可以列举电阻加热、电子束、高 频加热、离子束和类似的方法。作为CVD方法的具体例,可以列举等离子CVD、光学CVD、热CVD 和类似的方法。
[0258] 而且,也能够通过常压等离子法包覆。
[0259] 膜形成优选实施得使在膜中本发明的表面处理剂与用于水解和脱水缩合的催化 剂共同存在。简便地说,使用湿润包覆法时,可以在将本发明的表面处理剂使用溶剂稀释 后,临适用于基材表面之前,向本发明的表面处理剂的稀释液中添加催化剂。使用干燥包覆 法时,可以将添加了催化剂的本发明的表面处理剂直接进行蒸镀(通常为真空蒸镀)处理, 或者使用在铁或铜等的金属多孔体中浸渗已添加催化剂的本发明的表面处理剂得到的粒 料状物质进行蒸镀(通常为真空蒸镀)处理。
[0260] 与表面处理剂共同存在的上述催化剂,能够使用任意的恰当的酸或碱。作为酸催 化剂,能够使用例如乙酸、甲酸、三氟乙酸等。另外,作为碱催化剂,能够使用例如氨、有机胺 类等。
[0261]接下来,按照需要,对膜进行后处理。该后处理,没有特别限定,可以是例如依次实 施水分供给和干燥加热的处理,较详细地说,可以如以下操作实施。
[0262] 如上述操作在基材表面将本发明的表面处理剂进行膜形成后,对此膜(以下,也称 为"前体膜")供给水分。水分的供给方法没有特别限定,可以使用例如由前体膜(和基材)与 周围气氛的温度差导致的结露或喷射水蒸气(Steam)等的方法。
[0263] 被认为如果向前体膜供给水分,则水作用于本发明的表面处理剂中的含有全氟 (聚)醚基的硅烷化合物的与S i键合的能够水解的基团,能够使该化合物迅速水解。
[0264] 水分的供给能够在例如0~500 °C,优选在100 °C以上、300°C以下的气氛下实施。通 过在这样的温度范围内供给水分,能够使水解进行。此时的压力虽不做特别限定,但为了简 便,能够设为常压。
[0265] 接下来,将该前体膜在该基材的表面,在超过60°C的干燥气氛下加热。干燥加热方 法没有特别限定,可以将前体膜与基材一起,配置在超过60°C、优选超过100°C的温度下,例 如500°C以下、优选300 °C以下的温度下,且在不饱和水蒸气压的气氛下即可。此时的压力虽 不做特别限定,但为了简便,可以设为常压。
[0266] 在这样的气氛下,在本发明的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物之间,水解后的与 Si键合的基团(上述式(1)的任意一项中所示的化合物中的X全部为羟基时,为该羟基。以下 相同)相互迅速脱水缩合。另外,在该化合物与基材之间,该化合物的水解后的与Si键合的 基团和存在于基材表面的反应性基团之间迅速反应,存在于基材表面的反应性基团为羟基 时发生脱水缩合。其结果,在本发明的含有PFPE的硅烷化合物之间形成键,另外,在该化合 物和基材之间形成键。
[0267] 上述的水分供给和干燥加热可以通过使用过热水蒸气连续地实施。
[0268] 过热水蒸气是将饱和水蒸气加热到高于沸点的温度而得到的气体,是在常压下超 过100°C,一般是在500°C以下、例如300°C以下的温度,而且通过向超过沸点的温度的加热 而达到不饱和水蒸气压的气体。将形成了前体膜的基材暴露于过热水蒸气时,首先,由于过 热水蒸气与相对低温的前体膜之间的温度差,在前体膜表面产生结露,由此向前体膜供给 水分。不久随着过热水蒸气与前体膜之间的温度差缩小,前体膜表面的水分在过热水蒸气 导致的干燥气氛中气化,前体膜表面的水分量逐渐降低。在前体膜表面的水分量降低的时 间里,g卩,前体膜处于干燥气氛下的时间里,基材的表面的前体膜与过热水蒸气接触,被加 热至该过热水蒸气的温度(常压下为超过l〇〇°C的温度)。因此,使用过热水蒸气,只要将形 成了前体膜的基材暴露在过热水蒸气中,就能够连续实施水分供给和干燥加热。
[0269] 能够通过以上的方法实施后处理。需留意,该后处理可以为了进一步提高摩擦耐 久性而实施,但不是制造本发明的物品所必须的。例如,在将本发明的表面处理剂适用于基 材表面后,也可以仅直接静置。
[0270]如上述操作,在基材的表面形成来自本发明的表面处理剂的膜的表面处理层,制 造本发明的物品。由此得到的表面处理层同时具有高表面滑动性和高摩擦耐久性。另外,该 表面处理层不仅具有高摩擦耐久性,而且因所使用表面处理剂的组成不同,也可以具有拨 水性、拨油性、防污性(例如防止指纹等的污渍的附着)、防水性(防止水向电子零件等的浸 入)、表面滑动性(或润滑性,例如指纹等的污渍的擦去性或对于手指的优异的触感)等,能 够适合作为功能性薄膜利用。
[0271] 具有通过本发明得到的表面处理层的物品,没有特别限定,能够是光学部件。作为 光学部件,可以列举例如下述的光学部件:例如阴极射线管(CRT:例如TV、电脑屏幕)、液晶 显示器、等离子显示器、有机EL显示器、无机薄膜EL点阵显示器、背面投影式显示器、荧光显 示管(VFD)、场发射显示器(FED:Field Emission Display)等显示器或这些显示器的前面 保护板、防反射板、偏光板、防眩光板或者在这些的表面施以防反射膜处理的板;眼镜等的 镜片;便携电话、便携信息终端等设备的触屏片;蓝光(Blu-ray(注册商标))光盘、DVD光盘、 CD-R、M0等光盘的碟面;光纤;钟表的显示面等。
[0272] 具有根据本发明得到的表面处理层的其他的物品,能够列举陶瓷制品、涂面、布制 品、皮革制品、医疗品和石霄等
[0273] 另外,具有通过本发明得到的表面处理层的物品,可以是医疗设备或医疗材料。
[0274] 表面处理层的厚度没有特别限定。光学部件的情况下,从光学性能、表面滑动性、 摩擦耐久性和防污性的观点出发,表面处理层的厚度在1~30nm、优选在1~15nm的范围内。
[0275] 以上,对于使用本发明的表面处理剂得到的物品进行了详述。需要说明的是,本发 明的表面处理剂的用途、使用方法或物品的制造方法等不受上述例示所限定。
[0276] 实施例
[0277] 对于本发明的含有全氟(聚)醚基的硅烷化合物、其制造方法和含有其的表面处理 剂,通过以下的实施例作更具体地说明,但本发明不被这些实施例所限定。需要说明的是, 本实施例中,构成全氟聚醚的四种重复单元(CF 20)、(CF2CF20)、(CF2CF2CF 20)和 (CF2CF2CF2CF20)的存在顺序是任意的,表示具有全氟聚醚基的化合物的式子表示的是平均 组成。
[0278] 合成例1(在末端具有碘的全氟聚醚化合物的合成)
[0279] 在装有回流冷凝器、温度计和搅拌机的1L的四口烧瓶中,投入CF3CF2CF20 (CF 2CF2CF20 )mCF2CF2COOH(m的平均=24) 180g、六氟四氯丁烷1 OOmL,一边搅拌一边加入氢氧 化钾水溶液80mL(含有氢氧化钾4.87g)。将得到的溶液干燥,在氮气流下,将六氟四氯丁烷 600mL和碘依次加入。之后,将此混合物加热至200°C并保持,进行碘化。从油中将无机盐去 除,将六氟四氯丁烷蒸馏去除,得到透明的CF3CF2CF20(CF 2CF2CF20)mCF2CF 2I(m的平均= 24) 160g〇
[0280] 实施例1(在末端具有碘的含有全氟聚醚基的硅烷化合物的合成)
[0281] 在装有回流冷凝器、温度计和搅拌机的500mL的四口烧瓶中,将在合成例1中得到 的在末端具有碘的全氟聚醚化合物90g、间二(三氟甲基)苯90g、乙烯基三氯硅烷10g依次加 入,接下来加入二叔丁基过氧化物2g,升温至120°C,在此温度搅拌一个晚上。之后,将挥发 成分蒸馏去除,由此得到下式(A)所示的在末端具有碘的含有全氟聚醚基的硅烷化合物(A) 84g〇
[0283] 实施例2(含有全氟聚醚基的甲氧基硅烷化合物的合成)
[0284] 在装有回流冷凝器、温度计和搅拌机的200mL的四口烧瓶中,将在实施例1中合成 的在末端具有碘的含有全氟聚醚基的硅烷化合物(A)20g、间二(三氟甲基)苯40g、锌粉末 2.3g依次加入,接下来,在氮气流下、室温加入甲醇5mL,反应3小时。向反应混合物中加入全 氟己烷20g后,使用甲醇进行清洗操作。之后,在减压下将挥发成分蒸馏去除,得到在末端具 有氢的下述的含有全氟醚基的甲氧基硅烷化合物(B)16g。
[0286] 实施例3(在末端具有碘的含有全氟聚醚基的硅氮烷化合物的合成)
[0287] 在装有回流冷凝器、温度计和搅拌机的200mL的四口烧瓶中,将在实施例1得到的 在末端具有碘的含有全氟聚醚基的硅烷化合物(A)30g、全氟己烷77g依次加入,接下来,加 入二甲基胺5.0g,在5°C搅拌3小时。之后,使用四氢呋喃进行清洗操作。之后,在减压下将挥 发成分蒸馏去除,得到在末端具有碘的含有全氟聚醚基的硅氮烷化合物(C)27g。
[0289]实施例4(在末端具有氢的含有全氟醚基的硅氮烷化合物的合成)
[0290]在装有回流冷凝器、温度计、搅拌机的200mL的四口烧瓶中,将在实施例3得到的在 末端具有碘的含有全氟聚醚基的硅氮烷化合物(C)20g、全氟己烷20g、叔丁醇20g、锌粉末 l.Og依次加入,在45°C搅拌7小时。之后,使用四氢呋喃进行清洗操作。接下来,在减压下将 挥发成分蒸馏去除,得到在末端具有氢的下述的含有全氟醚基的硅氮烷化合物(D)16g。
[0292]实施例5(在末端具有氢的含有全氟聚醚基的甲氧基硅烷化合物的合成)
[0293]除了替代乙烯基三氯硅烷,使用乙烯基三甲氧基硅烷9g以外,进行与实施例1同样 的操作,得到在末端具有碘的化合物91 g。接下来,进行与实施例4同样的操作,得到在末端 具有氢的含有全氟醚基的甲氧基硅烷化合物(B)17g。
[0294] 实施例6(在末端具有碘的含有全氟聚醚基的甲氧基硅烷化合物的合成)
[0295] 在装有回流冷凝器、温度计和搅拌机的500mL的四口烧瓶中,将平均组成为CF3 (OCF2CF2)2q(OCF2)16OCF 2CH2OCF2CHFOCF2CF2I(其中,混合物中微量地包含含有微量 (OCF 2CF2CF2CF2)和/或(OCF2CF 2CF2)的重复单元的化合物)所示的在末端具有碘的全氟聚醚 化合物90g、间二(三氟甲基)苯90g、乙烯基三氯硅烷15g、二叔丁基过氧化物2.7g依次加入, 升温至120°C,搅拌一个晚上。之后,将挥发成分蒸馏去除,得到下式(E)所示的在末端具有 碘的含有全氟聚醚基的硅烷化合物82g。
[0297] 实施例7(在末端具有氢的含有全氟醚基的甲氧基硅烷化合物的合成)
[0298] 在装有回流冷凝器、温度计和搅拌机的200mL的四口烧瓶中,将在实施例6中合成 的在末端具有碘的含有全氟聚醚基的硅烷化合物(E)18g、间二(三氟甲基)苯30g、锌粉末 1.5g依次加入,在室温加入甲醇8mL后,升温至45 °C搅拌7小时。向反应混合物中加入全氟己 烷20g后,使用甲醇进行清洗操作。之后,在减压下将挥发成分蒸馏去除,得到在末端具有氢 的下述的含有全氟醚基的甲氧基硅烷化合物(F)14g。
[0300] 比较例1
[0301] 替代间二(三氟甲基)苯,使用等量的六氟四氯丁烷进行实施例1的操作得到式(A) 所示化合物(A'),接下来,进行与实施例2相同的操作,得到上述式(B)所示的化合物(B') 15g〇
[0302] (评价)
[0303] 实施例8、9、10和比较例2
[0304] 分别对于实施例2中得到的化合物(B )、实施例4中得到的化合物(D )、实施例7中得 到的化合物(F)和比较例1中得到的化合物(B ')中的全氟聚醚(PFPE)的单元数(a、b、c、d)和 硅烷单元数(g)进行了测定(分别为实施例8、9、10和比较例2)。
[0305] 测定方法
[0306] 对于实施例2中得到的化合物(B )、实施例4中得到的化合物(D )、实施例7中得到的 化合物(F)和比较例1中得到的化合物(B'),将各个化合物5mg使用全氟丁基乙基醚(住友3M 株式会社制造 HFE-7200)2mL稀释而得的溶液(A)和将三氟乙酸钠2mg使用四氢呋喃lmL稀释 而得的溶液(B),以20:1(体积比A:B)混合。将此溶液0.5yL,使用日本电子株式会社制造的 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)JMS S-3000"Spiral T0F"进行了 测定。质量数(m/z)的校正,使用了平均分子量为1000的聚丙二醇作为外部标准。
[0307] 结果示于下表1。需要说明的是,g为7以上的化合物的强度在测定极限以下。
[0308] [表1]
[0309]
[0310] ?硅烷单元数(g)的强度比率(%)以g为1~6的合计作为100%进行计算。
[0311] ?数均硅烷单元数(g的算数平均):S(giNi)/5:Ni
[0312] ?重均硅烷单元数(g的重量平均):5:化%)/5:(8凡)
[0313] (式中,i为1以上的整数,81是指含硅烷基的重复单元数为i时的g的值,&是指含硅 烷基的重复单元数为i的化合物的个数。)
[0314] ?重量平均/算数平均(g的分散度):重均硅烷单元数/数均硅烷单元数
[0315] 表面处理剂的制备和表面处理层的形成 [0316] 实施例11
[0317] 将在上述实施例2中得到的化合物,以20wt %的浓度溶解于氢氟醚(3M公司制造, Novec HFE7200),制备了表面处理剂1〇
[0318] 将如上述制备的表面处理剂1真空蒸镀至载玻片上。真空蒸镀的处理条件为:压力 3.0X 10-3Pa,对于每一片载玻片(55mmX 100mm),各蒸镀表面处理剂2mg。之后,将附有蒸镀 膜的载玻片静置于温度20°C和湿度65%的气氛下24小时。由此,蒸镀膜固化,形成表面处理 层。
[0319] 实施例12和13
[0320] 除作为在上述实施例2得到的化合物的替代,使用在实施例4中得到的化合物和使 用在实施例7中得到的化合物以外,都与实施例11进行同样的操作,分别形成了表面处理 层。
[0321] 比较例3
[0322] 除作为在上述实施例2得到的化合物的替代,使用在上述比较例1中得到的化合物 以外,都与实施例11进行同样地,制备表面处理剂,形成了表面处理层。
[0323] 表面处理层的评价(摩擦耐久性评价)
[0324] 对于在上述实施例11~13和比较例3中在基材表面形成的表面处理层,测定了水 的静态接触角。水的静态接触角使用接触角测定装置(协和界面科学公司制造),用lyL水实 施。
[0325] 作为摩擦耐久性评价,实施了钢丝棉摩擦耐久性评价。具体地说,将形成了表面处 理层的基材水平配置,将钢丝棉(型号#〇〇〇〇)与表面处理层的露出上表面接触,在其上施加 lOOOgf的负荷,之后,在施加负荷的状态下,使钢丝棉以140mm/秒的速度往复运动。往复次 数每1000次测定一次水的静态接触角(度)(直到接触角的测定值少于100度时中止评价。结 果示于表2。
[0326] [表 2]
[0328] 从表2可以理解,使用了包含g在2以上的化合物为90mol%以上的含有全氟聚醚基 的硅烷化合物的表面处理剂的实施例11~13中,与g在2以上的化合物少于90mo 1 %的比较 例3相比,摩擦耐久性的显著提高得以确认。
[0329] 工业上的可利用性
[0330] 本发明能够适合用于在多种多样的基材、特别是对透光性有要求的光学部件的表 面,形成表面处理层。
【主权项】
1. 一种表面处理剂,其特征在于: 包含下式(1)所示的至少一种含有全氣(聚)酸基的硅烷化合物,该表面处理剂中所含 的含有全氣(聚)酸基的硅烷化合物的80mol%w上是g为2W上的化合物,式中,Rf为可W被一个或一个W上的氣原子取代的碳原子数为1~10的烷基; PF 阳为-(0C4F8 ) a- ( OC3F6 ) b- (OC2F4)广(OCF2 ) d-, 式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、c或d且 W括号所括的的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的; Q为氧原子或二价的有机基团; Ri为氨原子或碳原子数为1~22的烷基; R2分别独立地为氨原子或非活性的一价的有机基团; X为径基或能够水解的基团; Y为氨原子或面素原子; Z为氣原子或碳原子数为1~5的氣烷基; e为0~3的整数; f为0或1; g为1~10的整数; h为0~3的整数; η为1~3的整数。2. 如权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于: 表面处理剂中所含的含有全氣(聚)酸基的硅烷化合物的90mol%W上是g为2W上的化 合物。3. 如权利要求1或2所述的表面处理剂,其特征在于: 表面处理剂中所含的含有全氣(聚)酸基的硅烷化合物的50mol%W上是g为3W上的化 合物。4. 如权利要求1~3中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: 表面处理剂中所含的含有全氣(聚)酸基的硅烷化合物的80mol%W上是g为3W上的化 合物。5. 如权利要求1~4中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: g的分散度大于1.0、小于2.0。6. 如权利要求1~5中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: Rf为碳原子数为1~10的全氣烷基。7. 如权利要求1~6中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: PF 阳为-(OCF2CF2CF2)b-, 式中,b为IW上200 W下的整数。8. 如权利要求1~6中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: PF阳为 -(OCF2CF2CF2CF2 ) a- ( OCF2CF2CF2 ) b- ( OCF2CF2 ) c- ( OCF2 ) d-, 式中,a和b分别独立地为0~30的任意的整数,c和d分别独立地为1~200的整数,标注 a、b、c或d且W括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。9. 如权利要求1~8中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: 含有全氣(聚)酸基的硅烷化合物的数均分子量为5 X 102~1 X 105。10. 如权利要求1~9中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: 含有全氣(聚)酸基的硅烷化合物的数均分子量为6 X 103~1 X 104。11. 如权利要求1~10中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: 还含有溶剂。12. 如权利要求1~11中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: 还含有选自含氣油、硅油和催化剂中的一种或一种W上的其他成分。13. 如权利要求12所述的表面处理剂,其特征在于: 含氣油为式(2)所示的一种或一种W上的化合物: Rfl-(OC4F8)a'-(OC3F6)b'-(OC2F4)c'-(OCF2)d'-Rf2...(2) 式中: Rfi为可W被一个或一个W上的氣原子取代的碳原子数为1~16的烷基; Rf2为可W被一个或一个W上的氣原子取代的碳原子数为1~16的烷基、氣原子或氨原 子; a'、b'、c'和d'分别独立地为0~300的整数,a'、b'、c'和d'之和至少为1,标注a'、b'、c' 或d'且W括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。14. 如权利要求12或13所述的表面处理剂,其特征在于: 含氣油为式(2a)或(2b)所示的一种或一种W上的化合物: Rf 1- (OCF2CF2CF2) b' -Rf 2 · · · (2a) Rf 1- (OCF2CF2CF2CF2) a' - (OCF2CF2CF2) b' - (OCF2CF2) c' - (OCF2) d' -Rf 2... (2b) 式中: Rfi为可W被一个或一个W上的氣原子取代的碳原子数为1~16的烷基; Rf2为可W被一个或一个W上的氣原子取代的碳原子数为1~16的烷基、氣原子或氨原 子; 式(2a)中,b'为上300 W下的整数; 式(2b)中,a '和b '分别独立地为0~30的整数,C '和d '分别独立地为1~300的整数,标 注下标a'、b'、c'或d'且W括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的。15. 如权利要求1~14中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: 作为防污性涂布剂或防水性涂布剂使用。16. -种粒料,其特征在于: 含有权利要求1~15中任一项所述的表面处理剂。17. -种物品,其特征在于,包括: 基材、和在该基材的表面由权利要求1~15中任一项所述的表面处理剂形成的层。18. 如权利要求17所述的物品,其特征在于: 基材为玻璃。19. 如权利要求17或18所述的物品,其特征在于: 所述物品为光学部件。20. 如权利要求17~19中任一项所述的物品,其特征在于: 所述物品为显示器。21. -种式(1)所示的化合物的制造方法,其特征在于,包括: 使下式(la)所示的全氣(聚)酸化合物与下式(lb)所示的含反应性双键的硅烷化合物 在含氣芳香族化合物中反应,之后,按照需要,施W下述工序(a)和/或工序(b)的步骤;式中:Rf为可W被一个或一个W上的氣原子取代的碳原子数为1~10的烷基; PF 阳为-(0C4F8 ) a- ( OC3F6 ) b- (OC2F4)广(OCF2 ) d-, 式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、c或d且 W括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的; Q为氧原子或二价的有机基团; Ri为氨原子或碳原子数为1~22的烷基; R2分别独立地为氨原子或非活性的一价的有机基团; X为径基或能够水解的基团; Y为氨原子或面素原子; Z为氣原子或碳原子数为1~5的氣烷基; e为0~3的整数; f为0或1; g为1~10的整数; h为0~3的整数; η为1~3的整数,式中,Rf、PF阳、Q、Z、e和f与式(1)中所述意义相同,γ?为氯、舰或漠,式中,Ri、R2、h和η与式(1)中所述意义相同,χ?为径基、能够水解的基团或面素原子, 工序(a):Y与γ?不同的情况下,将γ?变换为Υ的工序, 工序(b):x与χ?不同的情况下,将χ?变换为X的工序。22. -种式(Γ)所示的含有全氣(聚)酸基的硅烷化合物的制造方法,其特征在于,包 括: 使下式(la)所示的全氣(聚)酸化合物与下式(Ic)所示的化合物在含氣芳香族化合物 中反应,得到式(Id)所示的化合物,之后,与HX所示的化合物反应的步骤;式中:Rf为可W被一个或一个W上的氣原子取代的碳原子数为1~10的烷基; PF 阳为-(0C4F8 ) a- ( OC3F6 ) b- (OC2F4)广(OCF2 ) d-, 式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、c或d且 W括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的; Q为氧原子或二价的有机基团; Ri为氨原子或碳原子数为1~22的烷基; X为径基或能够水解的基团; Z为氣原子或碳原子数为1~5的氣烷基; e为0~3的整数; f为0或1; g为1~10的整数; h为0~3的整数,式中,Rf、PF阳、Q、Z、e和f与上述意义相同,γ?为氯、舰或漠,式中,ri和h与上述意义相同,式中,Rf、PF阳、Q、Yi、Z、Ri、e、f、g和h与上述意义相同,式册中,X与上述意义相同。23.如权利要求21或22所述的方法,其特征在于: 含氣芳香族化合物选自全氣苯、五氣苯、1,2,3,4-四氣苯、1,2,3,5-四氣苯、1,2,4,5- 四氣苯、1,2,3-Ξ氣苯、1,2,4-Ξ氣苯、1,3,5-Ξ氣苯、邻二(Ξ氣甲基)苯、间二(Ξ氣甲基) 苯、对二(Ξ氣甲基)苯、Ξ氣甲苯、氣苯、1-氯-2-氣苯、1-氯-3-氣苯、1-氯-4-氣苯、2,6-二 氯氣苯、1-氣-3-(二氣甲氧基)苯、1-氣-2,4-二硝基苯、2,4-二甲氧基-1-氣苯、1-氣-4-硝 基苯、2-氣甲苯、3-氣甲苯、4-氣甲苯、3-氣化Ξ氣甲苯、1-氯-2,4-二氣苯、1-氯-3,4-二氣 苯、1-氯-3,5-二氣苯、2-氯-1,3-二氣苯、氯五氣苯、2,4-二氯氣苯、2,5-二氯氣苯、2,6-二 氯氣苯、1,2-二氯-4-氣苯、1,3-二氯-5-氣苯、1,3-二氯-2,4,6-Ξ氣苯、3,4-二氣苯甲腊、 3,5-二氣苯甲腊、3,4-二氣硝基苯、1-乙氧基-2,3-二氣苯、1,2-二氯基-4,5-二氣苯、1-乙 酷氧基-3-氣苯、1-乙酷氧基-4-氣苯、1-丙酬基-4-氣苯、2-氣-间二甲苯、3-氣-邻二甲苯、 4-氣-邻二甲苯、五氣苯甲酸、四氣邻苯二甲腊、2-Ξ氣甲基二氯甲基苯、3-Ξ氣甲基二氯甲 基苯、4-Ξ氣甲基二氯甲基苯、3-(Ξ氣甲基)苯甲酸甲醋、二氣苯甲腊、双(Ξ氣甲基)苯甲 腊、4-Ξ氣甲基苯甲腊、氨基Ξ氣甲苯和Ξ氣甲基苯胺。24. 如权利要求21~23中任一项所述的方法,其特征在于: 含氣芳香族化合物是极化率为0 W上、3德拜W下的含氣芳香族化合物。25. 如权利要求21~24中任一项所述的方法,其特征在于: 含氣芳香族化合物选自间二(Ξ氣甲基)苯、Ξ氣甲苯、二氣苯甲腊、双(Ξ氣甲基)苯甲 腊。26. -种表面处理剂,其特征在于: 包含式(1)所示的至少一种含有全氣(聚)酸基的硅烷化合物,所述式(1)所示的含有全 氣(聚)酸基的硅烷化合物是通过下述方法来制造的,该方法包括使下式(la)所示的全氣 (聚)酸化合物与下式(lb)所示的含反应性双键的硅烷化合物在含氣芳香族化合物中反应, 之后,按照需要,施W下述工序(a)和/或工序(b)的步骤,式中:Rf为可W被一个或一个W上的氣原子取代的碳原子数为1~10的烷基; PF 阳为-(0C4F8 ) a- ( OC3F6 ) b- (OC2F4)广(OCF2 ) d-, 式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、c或d且 W括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的; Q为氧原子或二价的有机基团; Ri为氨原子或碳原子数为1~22的烷基; R2分别独立地为氨原子或非活性的一价的有机基团; X为径基或能够水解的基团; Y为氨原子或面素原子; Z为氣原子或碳原子数为1~5的氣烷基; e为0~3的整数; f为0或1; g为1~10的整数; h为0~3的整数; η为1~3的整数,式中,Rf、PF阳、Q、Z、e和f与式(1)中所述意义相同,γ?为氯、舰或漠,式中,Ri、R2、h和η与式(1)中所述意义相同,χ?为径基、能够水解的基团或面素原子, 工序(a): Υ与γ?不同的情况下,将γ?变换为Υ的工序; 工序(b):x与χ?不同的情况下,将χ?变换为X的工序。27. -种表面处理剂,其特征在于: 包含下式(1')所示的至少一种含有全氣(聚)酸基的硅烷化合物,所述式(1')所示的含 有全氣(聚)酸基的硅烷化合物是通过下述方法来制造的,该方法包括使下式(la)所示的全 氣(聚)酸化合物与下式(Ic)所示的化合物在含氣芳香族化合物中反应,得到式(Id)所示的 化合物,之后,与HX所示的化合物反应的步骤,式中:Rf为可W被一个或一个W上的氣原子取代的碳原子数为1~10的烷基; PF 阳为-(0C4F8 ) a- ( OC3F6 ) b- (OC2F4)广(OCF2 ) d-, 式中,a、b、c和d分别独立地为0~200的整数,a、b、c和d之和至少为1,标注a、b、c或d且 W括号所括的各个重复单元在式中的存在顺序是任意的; Q为氧原子或二价的有机基团; Ri为氨原子或碳原子数为1~22的烷基; X为径基或能够水解的基团; Z为氣原子或碳原子数为1~5的氣烷基; e为0~3的整数; f为0或1; g为1~10的整数; h为0~3的整数,式中,Rf、PF阳、Q、Z、e和f与上述意义相同,γ?为氯、舰或漠,式中,ri和h与上述意义相同,式中,Rf、PF阳、Q、Yi、Z、Ri、e、f、g和h与上述意义相同,式册中,X与上述意义相同。28. 如权利要求26或27所述的表面处理剂,其特征在于: 含氣芳香族化合物选自全氣苯、五氣苯、1,2,3,4-四氣苯、1,2,3,5-四氣苯、1,2,4,5- 四氣苯、1,2,3-Ξ氣苯、1,2,4-Ξ氣苯、1,3,5-Ξ氣苯、邻二(Ξ氣甲基)苯、间二(Ξ氣甲基) 苯、对二(Ξ氣甲基)苯、Ξ氣甲苯、氣苯、1-氯-2-氣苯、1-氯-3-氣苯、1-氯-4-氣苯、2,6-二 氯氣苯、1-氣-3-(二氣甲氧基)苯、1-氣-2,4-二硝基苯、2,4-二甲氧基-1-氣苯、1-氣-4-硝 基苯、2-氣甲苯、3-氣甲苯、4-氣甲苯、3-氣化Ξ氣甲苯、1-氯-2,4-二氣苯、1-氯-3,4-二氣 苯、1-氯-3,5-二氣苯、2-氯-1,3-二氣苯、氯五氣苯、2,4-二氯氣苯、2,5-二氯氣苯、2,6-二 氯氣苯、1,2-二氯-4-氣苯、1,3-二氯-5-氣苯、1,3-二氯-2,4,6-Ξ氣苯、3,4-二氣苯甲腊、 3,5-二氣苯甲腊、3,4-二氣硝基苯、1-乙氧基-2,3-二氣苯、1,2-二氛基-4,5-二氣苯、1-乙 酷氧基-3-氣苯、1-乙酷氧基-4-氣苯、1-丙酬基-4-氣苯、2-氣-间二甲苯、3-氣-邻二甲苯、 4-氣-邻二甲苯、五氣苯甲酸、四氣邻苯二甲腊、2-Ξ氣甲基二氯甲基苯、3-Ξ氣甲基二氯甲 基苯、4-Ξ氣甲基二氯甲基苯、3-(Ξ氣甲基)苯甲酸甲醋、二氣苯甲腊、双(Ξ氣甲基)苯甲 腊、4-S氣甲基苯甲腊、氨基S氣甲苯和;氣甲基苯胺。29. 如权利要求26~28中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: 含氣芳香族化合物是极化率为0 W上、3德拜W下的含氣芳香族化合物。30. 如权利要求26~29中任一项所述的表面处理剂,其特征在于: 含氣芳香族化合物选自间二(Ξ氣甲基)苯、Ξ氣甲苯、二氣苯甲腊、双(Ξ氣甲基)苯甲 腊。
【文档编号】C07F7/10GK105849222SQ201480070885
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月25日
【发明人】胜川健, 胜川健一, 三桥尚志, 茂原健介, 吉田知弘, 能势雅聪, 并川敬
【申请人】大金工业株式会社