CN117396578A - 表面处理剂 - Google Patents
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- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
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-
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-
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Abstract
本发明提供一种表面处理剂,其含有以下式(1)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和以下式(2)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)。[式中,各符号如说明书中的记载。]RF1 α‑XA‑RS1 β (1);RS2 γ‑XB‑RF2‑XB‑RS2 γ (2)。
Description
技术领域
本发明涉及表面处理剂。
背景技术
已知某些种类的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。由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层(以下也称为“表面处理层”)作为所谓的功能性薄膜被施用于例如玻璃、塑料、纤维、卫生用品、建筑材料等各种各样的基材(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-218639号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
专利文献1所记载的含氟硅烷化合物能够提供具有优异功能的表面处理层,但仍寻求具有更高磨损耐久性的表面处理层。
本发明的目的在于提供一种能够形成磨损耐久性更高的表面处理层的表面处理剂。
用于解决技术问题的技术方案
本发明包括以下的方案。
[1]一种表面处理剂,其特征在于,
含有以下式(1)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和以下式(2)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)。
RF1α-XA-RS1 β (1)
[式中,
RF1在每次出现时分别独立地为Rf1-RFA-Oq-;
Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基;
RFA在每次出现时分别独立地为具有支链结构的氟代聚醚基;
q在每次出现时分别独立地为0或1;
RS1在每次出现时分别独立地为含有具有羟基或水解性基团的Si原子的基团;
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团;
α为1~9的整数;
β为1~9的整数。]
RS2 γ-XB-RF2-XB-RS2 γ (2)
[式中,
RF2为-Rf2 p-RFB-Oq-;
Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基;
RFB在每次出现时分别独立地为直链的氟代聚醚基;
p为0或1;
q在每次出现时分别独立地为0或1;
RS2在每次出现时分别独立地为含有具有羟基或水解性基团的Si原子的基团;
XB分别独立地为单键或2~10价有机基团;
γ分别独立地为1~9的整数。]
[2]如上述[1]所述的表面处理剂,其中,RFA在每次出现时分别独立地为以下式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3XF 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的、并且具有至少1个支链结构的基团。
[式中,
a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e与f之和为至少为1,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,
XF在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子。]
RFB在每次出现时分别独立地为以下式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3XF 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的直链基团。
[式中,
a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e与f之和至少为1,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,
XF在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子。]
[3]如上述[1]或[2]所述的表面处理剂,其中,RFA在每次出现时分别独立地为以下式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的、并且具有至少1个支链结构的基团。
-(OC3F6)d-(OC2F4)e- (f1)
[式中,d为1~200的整数,e为0或1。]
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
[式中,c和d分别独立地为0~30的整数;
e和f分别独立地为1~200的整数;
c、d、e与f之和为10~200的整数;
标注角标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
-(R6-R7)g- (f3)
[式中,R6为OCF2或OC2F4;
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中选择的2个或3个基团的组合;
g为2~100的整数。]
-(R6-R7)g-Rr-(R7′-R6′)g′- (f4)
[式中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
R6′为OCF2或OC2F4,
R7′为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数,
g′为2~100的整数,
Rr为
(式中,*表示键合位置。)]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
[式中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d和f分别独立地为0以上200以下的整数,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f6)
[式中,f为1以上200以下的整数,a、b、c、d和e分别独立地为0以上200以下的整数,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
[4]如上述[1]~[3]中任一项所述的表面处理剂,其中,RFB在每次出现时分别独立地为以下式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的直链基团。
-(OC3F6)d-(OC2F4)e- (f1)
[式中,d为1~200的整数,e为0或1。]
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
[式中,c和d分别独立地为0~30的整数;
e和f分别独立地为1~200的整数;
c、d、e与f之和为10~200的整数;
标注角标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
-(R6-R7)g- (f3)
[式中,R6为OCF2或OC2F4;
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中选择的2个或3个基团的组合;
g为2~100的整数。]
-(R6-R7)g-Rr-(R7′-R6′)g′- (f4)
[式中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
R6′为OCF2或OC2F4,
R7′为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数,
g′为2~100的整数,
Rr为
(式中,*表示键合位置。)]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
[式中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d和f分别独立地为0以上200以下的整数,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f6)
[式中,f为1以上200以下的整数,a、b、c、d和e分别独立地为0以上200以下的整数,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
[5]如上述[1]~[4]中任一项所述的表面处理剂,其中,RFA在每次出现时分别独立地为以下式(f1a)所示的基团。
-(OCF(CF3)CF2)d-(OCF(CF3))e- (f1a)
[式中,d为1~200的整数,e为0或1。]
[6]如上述[1]~[5]中任一项所述的表面处理剂,其中,RFB在每次出现时分别独立地为以下式(f2b)所示的基团。
-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f- (f2b)
[式中,c和d分别独立地为0~30的整数;
e和f分别独立地为1~200的整数;
c、d、e与f之和为10~200的整数;
标注角标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
[7]如上述[1]~[6]中任一项所述的表面处理剂,其中RS1和RS2在每次出现时分别独立地为以下式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。
-SiR11 n1R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1Rb1 11Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 12Rf1 m2 (S4)
-NRg1Rh1 (S5)
[式中,
R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R12在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数;
X11在每次出现时分别独立地为单键或二价有机基团;
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基;
t在每次出现时分别独立地为2以上的整数;
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′;
R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p1、q1和r1的合计在SiR21 p1R22 q1R23 r1单元中为3;
Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″;
R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p1′、q1′和r1′的合计在SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′单元中为3;
Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1″和r1″的合计在SiR22″ q1″R23″ r1″单元中为3;
Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
k1、l1和m1的合计在SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1单元中为3;
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′;
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p2、q2和r2的合计在SiR31 p2R32 q2R33 r2单元中为3;
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2′和r2′的合计在SiR32′ q2′R33′ r2′单元中为3;
Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R35在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
n2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
k2、l2和m2的合计在CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2单元中为3;
Rg1和Rh1在每次出现时分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1或-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
其中,式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)和(S5)中存在至少1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。]
[8]如上述[1]~[7]中任一项所述的表面处理剂,其中,RS1和RS2在每次出现时分别独立地为以下式(S1)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。
-SiRa1 k1Rb1 11Rc1 mm1 (S3)
-CRd1 k2Re1 12Rf1 m2 (S4)
-NRg1Rh1 (S5)
[式中,
R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R12在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数;
X11在每次出现时分别独立地为单键或二价有机基团;
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基;
t在每次出现时分别独立地为2以上的整数;
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23r1;
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′r1′;
R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p1、q1和r1的合计在SiR21 p1R22 q1R23 r1单元中为3;
Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″;
R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p1′、q1′和r1′的合计在SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′单元中为3;
Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1″和r1″的合计在SiR22″ q1″R23″ r1″单元中为3;
Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
k1、l1和m1的合计在SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1单元中为3;
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′;
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p2、q2和r2的合计在SiR31 p2R32 q2R33 r2单元中为3;
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2′和r2′的合计在SiR32′ q2′R33′ r2′单元中为3;
Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R35在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
n2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
k2、l2和m2的合计在CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2单元中为3;
Rg1和Rh1在每次出现时分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1或-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
其中,式(S1)、(S3)、(S4)和(S5)中存在至少2个键合有羟基或水解性基团的Si原子。]
[9]如上述[1]~[8]中任一项所述的表面处理剂,其中,α、β和γ为1。
[10]如上述[1]~[9]中任一项所述的表面处理剂,其中,XA和XB分别独立地为单键以下式:-(R51)p5-(X51)q5-所示的基团。
[式中,
R51为单键、-(CH2)s5-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,
s5为1~20的整数,
X51为-(X52)l5-,
X52在每次出现时分别独立地为选自-O-、-S-、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、-CO-、-C(O)O-、-Si(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-和-(CH2)n5-中的基团,
R53在每次出现时分别独立地为一价有机基团,
R54在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团,
m5在每次出现时分别独立地为1~100的整数,
n5在每次出现时分别独立地为1~20的整数,
l5为1~10的整数,
p5为0或1,
q5为0或1,
其中,p5和q5的至少一者为1,标注p5或q5并用括号括起来的各重复单元的存在顺序是任意的。]
[11]如上述[1]~[10]中任一项所述的表面处理剂,其中,相对于上述含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和上述含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)的合计,上述含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)的含量为50mol%以上。
[12]如上述[1]~[11]中任一项所述的表面处理剂,其中,该表面处理剂作为防污性涂敷剂或防水性涂敷剂使用。
[13]如上述[1]~[12]中任一项所述的表面处理剂,其中,该表面处理剂为湿润覆盖用表面处理剂。
[14]一种物品,其包括基材、和在该基材上由上述[1]~[13]中任一项所述的表面处理剂形成的层。
[15]如上述[14]所述的物品,其中,该物品为光学部件。
发明效果
根据本发明,提供一种能够形成具有更高磨损耐久性的表面处理层的表面处理剂。
具体实施方式
在本说明书中使用的情况下,“一价有机基团”是指含碳的1价基团。作为一价有机基团,没有特别限定,可以是烃基或其衍生物。烃基的衍生物是指在烃基的末端或分子链中具有1个或1个以上的N、O、S、Si、酰胺基、磺酰基、硅氧烷基、羰基、羰氧基等的基团。其中,在仅记作“有机基团”的情况下,意指1价的有机基团。另外,“2~10价有机基团”是指含碳的2~10价的基团。作为该2~10价有机基团,没有特别限定,可以列举从有机基团进一步脱离了1~9个氢原子的2~10价的基团。例如,作为二价有机基团,没有特别限定,可以列举从有机基团进一步脱离了1个氢原子的二价基团。
在本说明书中使用的情况下,“烃基”是含有碳和氢的基团,是指从烃脱离了1个氢原子的基团。作为该烃基,没有特别限定,可以列举可以被1个或1个以上的取代基取代的C1-20烃基,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、支链状或环状的任一种,也可以为饱和或不饱和的任一种。另外,烃基可以包含1个或1个以上的环结构。
在本说明书中使用的情况下,作为“烃基”的取代基,没有特别限定,例如可以列举选自卤原子、可以被1个或1个以上的卤原子取代的、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C3-10不饱和环烷基、5~10元的杂环基、5~10元的不饱和杂环基、C6-10芳基和5~10元的杂芳基中的1个或1个以上的基团。
在本说明书中使用的情况下,“水解性基团”是指可接受水解反应的基团,即,是指可通过水解反应从化合物的主骨架脱离的基团。作为水解性基团的例子,可以列举-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基)等。
本发明的表面处理剂包括含具有支链结构的氟代聚醚基的硅烷化合物(A)、和含直链的氟代聚醚基的硅烷化合物(B)。
[含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)]
含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)由以下式(1)表示。
RF1 α-XA-RS1 β (1)
[式中,
RF1在每次出现时分别独立地为Rf1-RFA-Oq-;
Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基;
RFA在每次出现时分别独立地为具有支链结构的氟代聚醚基;
q在每次出现时分别独立地为0或1;
RS1在每次出现时分别独立地为含有具有羟基或水解性基团的Si原子的基团;
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团;
α为1~9的整数;
β为1~9的整数。]
RF1优选在每次出现时分别独立地为Rf1-RFA-Oq-。
在上述式中,Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基。
上述可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基中的“C1-16烷基”可以为直链,也可以为支链,优选为直链或支链的C1-6烷基、特别是C1-3烷基,更优选为直链的C1-6烷基、特别是C1-3烷基。
Rf1优选为被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基,更优选为CF2H-C1-15全氟亚烷基,进一步优选为C1-16全氟烷基。
上述C1-16全氟烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链或支链的C1-6全氟烷基、特别是C1-3全氟烷基,更优选为直链的C1-6全氟烷基、特别是C1-3全氟烷基,具体为-CF3、-CF2CF3或-CF2CF2CF3。
q在每次出现时分别独立地为0或1。在一个方式中,q为0。在另一方式中,q为1。
在上述式中,RFA在每次出现时分别独立地为具有支链结构的氟代聚醚基。
在本说明书中,氟代聚醚基典型地由以下式(f0)表示。
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3XF 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f0)
[式中,
a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e与f之和至少为1,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,
XF在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子。]
在式(f0)中,XF优选为氢原子或氟原子,更优选为氟原子。
在式(f0)中,a、b、c、d、e和f优选分别独立地为0~100的整数。
在式(f0)中,a、b、c、d、e与f之和优选为5以上,更优选为10以上,例如可以为15以上或20以上。a、b、c、d、e与f之和优选为200以下,更优选为100以下,进一步优选为60以下,例如可以为50以下或30以下。
在式(f0)中,上述重复单元可以为直链状,也可以为支链状,还可以包含环结构。例如,-(OC6F12)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等。-(OC5F10)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等。-(OC4F8)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-和-(OCF2CF(C2F5))-的任意种。-(OC3F6)-(即,上述式中RFa为氟原子)可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-和-(OCF2CF(CF3))-的任意种。-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和-(OCF(CF3))-的任意种。
上述环结构可以为以下三元环、四元环、五元环或六元环。
[式中,*表示键合位置。]
上述环结构优选为四元环、五元环或六元环,更优选为四元环或六元环。
具有环结构的重复单元可以优选为以下单元。
[式中,*表示键合位置。]
在一个方式中,式(f0)由以下式(f1)~(f6)中的任一式表示。
-(OC3F6)d-(OC2F4)e- (f1)
[式中,d为1~200的整数,e为0或1,优选为1。]
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
[式中,c和d分别独立地为0以上30以下的整数,e和f分别独立地为1以上200以下的整数,
c、d、e与f之和为2以上,
标注角标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
-(R6-R7)g- (f3)
[式中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数。]
-(R6-R7)g-Rr-(R7′-R6′)g′- (f4)
[式中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
R6′为OCF2或OC2F4,
R7′为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数,
g′为2~100的整数,
Rr为
(式中,*表示键合位置。)]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
[式中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d和f分别独立地为0以上200以下的整数,并且标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f6)
[式中,f为1以上200以下的整数,a、b、c、d和e分别独立地为0以上200以下的整数,并且标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
在上述式(f1)中,d优选为5~200的整数,更优选为10~100的整数,进一步优选为15~50的整数,例如为25~35的整数。在一个方式中e为0。在另一方式中e为1。
在上述式(f2)中,e和f分别独立地优选为5~200的整数,更优选为10~200的整数。并且,c、d、e与f之和优选为5以上,更优选为10以上,例如可以为15以上或20以上。
在上述式(f3)中,R6优选为OC2F4。在上述(f3)中,R7优选为选自OC2F4、OC3F6和OC4F8的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,更优选为选自OC3F6和OC4F8的基团。作为从OC2F4、OC3F6和OC4F8独立地选择的2个或3个基团的组合,,没有特别限定,例如可以列举-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-和-OC4F8OC2F4OC2F4-等。在上述式(f3)中,g优选为3以上的整数,更优选为5以上的整数。上述g优选为50以下的整数。在上述式(f3)中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12可以为直链或支链的任一种。在该方式中,上述式(f3)优选为-(OC2F4-OC3F6)g-或-(OC2F4-OC4F8)g-。
在上述式(f4)中,R6、R7和g的含义与上述式(f3)的记载相同,具有同样的方式。R6′、R7′和g′的含义分别与上述式(f3)所记载的R6、R7和g相同,具有同样的方式。Rr优选为
[式中,*表示键合位置。]
更优选为
[式中,*表示键合位置。]
在上述式(f5)中,e优选为1以上100以下的整数,更优选为5以上100以下的整数。a、b、c、d、e与f之和优选为5以上,更优选为10以上,例如为10以上100以下。
在上述式(f6)中,f优选为1以上100以下的整数,更优选为5以上100以下的整数。a、b、c、d、e与f之和优选为5以上,更优选为10以上,例如为10以上100以下。
在上述式(f0)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)和(f6)中,在f和e为1以上的情况下,e相对于f之比(以下称为“e/f比”)为0.1~10,优选为0.2~5,更优选为0.2~2,进一步优选为0.2~1.5,进一步更优选为0.2~0.85。通过使e/f比为10以下,由该化合物得到的表面处理层的滑动性、磨损耐久性和耐化学性(例如对人工汗的耐久性)进一步提高。e/f比越小,表面处理层的滑动性和磨损耐久性越高。另一方面,通过使e/f比为0.1以上,能够进一步提高化合物的稳定性。e/f比越大,化合物的稳定性越高。
上述氟代聚醚基的数均分子量没有特别限定,例如为500~30,000,优选为1,500~30,000。更优选为2,000~10,000。在本说明书中,氟代聚醚基的数均分子量是通过19F-NMR测得的值。
上述式(1)中,RFA在每次出现时分别独立地优选为式(f0)所示的基团,为具有至少1个支链结构的基团。
在一个方式中,RFA在每次出现时分别独立地为所有重复单元均具有支链结构的式(f0)所示的基团。
作为上述支链结构中的支链,例如可以列举CF3、CF2CF3、CF2CF2CF3等,优选为CF3。
作为上述具有支链结构的重复单元,例如,作为-(OC6F12)-,可以列举-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等。作为-(OC5F10)-,可以列举-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等。作为-(OC4F8)-,可以列举-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-和-(OCF2CF(C2F5))-。作为-(OC3F6)-(即,上述式(f0)中XF为氟原子),可以列举-(OCF(CF3)CF2)-和-(OCF2CF(CF3))-。作为-(OC2F4)-,可以列举-(OCF(CF3))-。
RFA除了包含具有支链结构的重复单元之外,还可以包含直链状的重复单元。作为直链状的重复单元,可以列举-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2)-。
RFA中具有支链结构的重复单元数优选为至少5个,更优选为至少10个,进一步优选至少为20个。
RFA中,相对于重复单元的合计数(例如上述a、b、c、d、e与f之和)100,具有支链结构的重复单元数优选为40以上,更优选为60以上,进一步优选为80以上。RFA中,相对于重复单元数的合计数100,具有支链结构的重复单元数可以为100以下,例如可以为90以下。
RFA中,相对于重复单元的合计数100,具有支链结构的重复单元数优选为40~100,更优选为60~100,进一步优选为80~100。
在优选的方式中,RFA在每次出现时分别独立地为上述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的基团,为具有至少1个支链结构的基团。
在优选的方式中,RFA在每次出现时分别独立地为以下式(f1a)所示的基团。
-(OCF(CF3)CF2)d-(OCF(CF3))e- (f1a)
[式中,d为1~200的整数,e为0或1。]
RS1在每次出现时分别独立地为含有具有羟基或水解性基团的Si原子的基团(以下也将该基团简称为“水解性硅烷基”)。
RS1优选在每次出现时分别独立地为以下式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。
-SiR11 n1R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1Rb1 11Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 12Rf1 m2 (S4)
-NRg1Rh1 (S5)
[式中,
R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R12在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数;
X11在每次出现时分别独立地为单键或二价有机基团;
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基;
t在每次出现时分别独立地为2以上的整数;
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′;
R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″;
R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′;
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R35在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
n2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rg1和Rh1在每次出现时分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1或-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
其中,式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)和(S5)中存在至少1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。]
上述式中,R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R11优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R11优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。这些之中,优选烷基,特别优选非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中Rh为甲基,在另一方式中Rh为乙基。
在上述式中,R12在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团。该一价有机基团是除上述水解性基团之外的一价有机基团。
在R12中,一价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
在上述式中,n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数。其中,在式(S1)中存在至少1个n1为1~3的(SiR11 n1R12 3-n1)单元。即,在式(S1)中所有的n1不同时为0。换言之,在式(S1)中,存在至少1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地优选为1~3的整数,更优选为2~3,进一步优选为3。
在上述式中,X11在每次出现时分别独立地为单键或二价有机基团。该二价有机基团优选为-R28-Ox-R29-(式中,R28和R29在每次出现时分别独立地为单键或C1-20亚烷基,x为0或1)。该C1-20亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。该C1-20亚烷基优选为C1-10亚烷基,更优选为C1-6亚烷基,进一步优选为C1-3亚烷基。
在一个方式中,X11在每次出现时分别独立地为-C1-6亚烷基-O-C1-6亚烷基-或-O-C1-6亚烷基-。
在优选的方式中,X11在每次出现时分别独立地为单键或直链的C1-6亚烷基,优选为单键或直链的C1-3亚烷基,更优选为单键或直链的C1-2亚烷基,进一步优选为直链的C1-2亚烷基。
在上述式中,R13在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团。该一价有机基团优选为C1-20烷基。
在优选的方式中,R13在每次出现时分别独立地为氢原子或直链的C1-6烷基,优选为氢原子或直链的C1-3烷基,优选为氢原子或甲基。
在上述式中,t在每次出现时分别独立地为2以上的整数。
在优选的方式中,t在每次出现时分别独立地为2~10的整数,优选为2~6的整数。
在上述式中,R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1。该卤原子优选为碘原子、氯原子或氟原子,更优选为氟原子。在优选的方式中,R14为氢原子。
在上述式中,R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基。
在一个方式中,R15在每次出现时分别独立地为氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基。
在优选的方式中,R15为单键。
在一个方式中,式(S1)为以下式(S1-a)。
[式中,
R11、R12、R13、X11和n1的含义与上述式(S1)中的记载相同;
t1和t2在每次出现时分别独立地为1以上的整数,优选为1~10的整数,更优选为2~10的整数,例如为1~5的整数或2~5的整数;
标注t1和t2并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
在优选的方式中,式(S1)为以下式(S1-b)。
[式中,R11、R12、R13、X11、n1和t的含义与上述式(S1)中的记载相同。]
在上述式中,Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1。
上述Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团。其中,以下记作Z1的结构的右侧与(SiR21 p1R22 q1R23 r1)键合。
在优选的方式中,Z1为二价有机基团。
在优选的方式中,Z1不包括与Z1所键合的Si原子形成硅氧烷键的情况。优选在式(S3)中(Si-Z1-Si)不含硅氧烷键。
上述Z1优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z1-O-(CH2)z2-(式中,z1为0~6的整数、例如1~6的整数,z2为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z3-亚苯基-(CH2)z4-(式中,z3为0~6的整数、例如1~6的整数,z4为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团可以被选自例如氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,但优选非取代。
在优选的方式中,Z1为C1-6亚烷基或-(CH2)z3-亚苯基-(CH2)z4-,优选为-亚苯基-(CH2)z4-。在Z1为这些基团的情况下,耐光性、尤其是耐紫外线性能够进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z1为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z1可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z1可以为-CH2CH2-。
上述R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′。
上述Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团。其中,以下记作Z1′的结构的右侧与(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)键合。
在优选的方式中,Z1′为二价有机基团。
在优选的方式中,Z1′不包括与Z1′所键合的Si原子形成硅氧烷键的情况。优选在式(S3)中(Si-Z1′-Si)不含硅氧烷键。
上述Z1′优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z1′-O-(CH2)z2′-(式中,z1′为0~6的整数、例如1~6的整数,z2′为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z3′-亚苯基-(CH2)z4′-(式中,z3′为0~6的整数、例如1~6的整数,z4′为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团可以被选自例如氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,但优选非取代。
在优选的方式中,Z1′为C1-6亚烷基或-(CH2)z3′-亚苯基-(CH2)z4′-,优选为-亚苯基-(CH2)z4′-。Z1′为这些基团时,耐光性、尤其是耐紫外线性能够进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z1′为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z1′可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z1′可以为-CH2CH2-。
上述R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″。
上述Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团。其中,以下记作Z1″的结构的右侧与(SiR22″ q1″R23″ r1″)键合。
在优选的方式中,Z1″为二价有机基团。
在优选的方式中,Z1″不包括与Z1″所键合的Si原子形成硅氧烷键的情况。优选在式(S3)中(Si-Z1″-Si)不含硅氧烷键。
上述Z1″优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z1″-O-(CH2)z2″-(式中,z1″为0~6的整数、例如1~6的整数,z2″为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z3″-亚苯基-(CH2)z4″-(式中,z3″为0~6的整数、例如1~6的整数,z4″为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团可以被选自例如氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,但优选非取代。
在优选的方式中,Z1″为C1-6亚烷基或-(CH2)z3″-亚苯基-(CH2)z4″-,优选为-亚苯基-(CH2)z4″-。在Z1″为这些基团时,耐光性、尤其是耐紫外线性能够进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z1″为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z1″可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z1″可以为-CH2CH2-。
上述R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
上述R22″优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
上述R22″优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。这些之中,优选烷基,特别优选非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
上述R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团。该一价有机基团是除上述水解性基团之外的一价有机基团。
在上述R23″中,一价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
上述q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数,上述r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,q1″与r1″的合计在(SiR22″ q1″R23″ r1″)单元中为3。
上述q1″在每个(SiR22″ q1″R23″ r1″)单元中分别独立地优选为1~3的整数,更优选为2~3,进一步优选为3。
上述R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R22′优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R22′优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。这些之中,优选烷基,特别优选非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
上述R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团。该一价有机基团是除上述水解性基团之外的一价有机基团。
在R23′中,一价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
上述p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数,q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数,r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,p′、q1′与r1′的合计在(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中为3。
在一个方式中,p1′为0。
在一个方式中,p1′在每个(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中可以分别独立地为1~3的整数、2~3的整数或3。在优选的方式中,p1′为3。
在一个方式中,q1′在每个(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,更优选为3。
在一个方式中,p1′为0,q1′在每个(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,进一步优选为3。
上述R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R22优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R22优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。这些之中,优选烷基,特别优选非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
上述R23在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团。该一价有机基团是除上述水解性基团之外的一价有机基团。
在R23中,一价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
上述p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,p1、q1与r1的合计在(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中为3。
在一个方式中,p1为0。
在一个方式中,p1在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中分别独立地为1~3的整数、2~3的整数或3。在优选的方式中,p1为3。
在一个方式中,q1在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,更优选为3。
在一个方式中,p1为0,q1在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,进一步优选为3。
上述式中,Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
上述Rb1优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
上述Rb1优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。这些之中,优选烷基,特别优选非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
在上述式中,Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团。该一价有机基团是除上述水解性基团之外的一价有机基团。
在上述Rc1中,一价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
上述k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,k1、l1与m1的合计在(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)单元中为3。
在一个方式中,k1在每个(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3。在优选的方式中,k1为3。
在优选的方式中,式(S3)中存在至少2个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
在优选的方式中,式(S3)的末端部分存在至少2个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
在优选的方式中,式(S3)所示的基团具有-Z1-SiR22 q1R23 r1(式中,q1为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3,r1为0~2的整数)、-Z1′-SiR22′ q1′R23′ r1′(式中,q1′为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3,r1′为0~2的整数)或-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″(式中,q1″为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3,r1″为0~2的整数)中的任一个。Z1、Z1′、Z1″、R22、R23、R22′、R23′、R22″和R23″的含义同上。
在优选的方式中,在式(S3)中存在R21′的情况下,在至少1个、优选全部R21′中,q1″为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S3)中存在R21的情况下,在至少1个、优选全部R21中,p1′为0,q1′为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S3)中存在Ra1的情况下,在至少1个、优选全部Ra1中,p1为0,q1为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S3)中,k1为2或3、优选为3,p1为0,q1为2或3、优选为3。
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2。
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团。其中,以下记作Z2的结构的右侧与(CR31 p2R32 q2R33 r2)键合。
在优选的方式中,Z2为二价有机基团。
上述Z2优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z5-O-(CH2)z6-(式中,z5为0~6的整数、例如1~6的整数,z6为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7-亚苯基-(CH2)z8-(式中,z7为0~6的整数、例如1~6的整数,z8为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,但优选非取代。
在优选的方式中,Z2为C1-6亚烷基或-(CH2)z7-亚苯基-(CH2)z8-,优选为-亚苯基-(CH2)z8-。Z2为这些基团时,耐光性、尤其是耐紫外线性能够进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z2为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z2可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z2可以为-CH2CH2-。
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′。
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团。其中,以下记作Z2′的结构的右侧与(CR32′ q2′R33′ r2′)键合。
上述Z2′优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z5′-O-(CH2)z6′-(式中,z5′为0~6的整数、例如1~6的整数,z6′为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7′-亚苯基-(CH2)z8′-(式中,z7′为0~6的整数、例如1~6的整数,z8′为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,但优选非取代。
在优选的方式中,Z2′为C1-6亚烷基或-(CH2)z7′-亚苯基-(CH2)z8′-,优选为-亚苯基-(CH2)z8′-。Z2′为这些基团时,耐光性、尤其是耐紫外线性能够进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z2′为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z2′可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z2′可以为-CH2CH2-。
上述R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。
上述Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团。其中,以下记作Z3的结构的右侧与(SiR34 n2R35 3-n2)键合。
在一个方式中,Z3为氧原子。
在一个方式中,Z3为二价有机基团。
上述Z3优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z5″-O-(CH2)z6″-(式中,z5″为0~6的整数、例如1~6的整数,z6″为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-(式中、z7″为0~6的整数、例如1~6的整数,z8″为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,但优选非取代。
在优选的方式中,Z3为C1-6亚烷基或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-,优选为-亚苯基-(CH2)z8″-。Z3为这些基团时,耐光性、尤其是耐紫外线性能够进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z3为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z3可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z3可以为-CH2CH2-。
上述R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R34优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R34优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等的非取代烷基;氯甲基等的取代烷基。这些之中,优选烷基,特别优选非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一方式中,Rh为乙基。
上述R35在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团。该一价有机基团是除上述水解性基团之外的一价有机基团。
在上述R35中,一价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
在上述式中,n2在每个(SiR34 n2R35 3-n2)单元中分别独立地为0~3的整数。其中,在式(S4)的末端部分存在至少1个n2为1~3的(SiR34 n2R35 3-n2)单元。即,在该末端部分,所有的n2不同时为0。换言之,在式(S4)的末端部分存在至少1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
n2在每个(SiR34 n2R35 3-n2)单元中分别独立地优选为1~3的整数,更优选为2~3,进一步优选为3。
上述R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团。该一价有机基团是除上述水解性基团之外的一价有机基团。
在上述R33′中,一价有机基团优选为C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s为1~6的整数、优选为2~4的整数,t1为1或0、优选为0,t2为1~20的整数、优选为2~10的整数、更优选为2~6的整数),更优选为C1-20烷基,进一步优选为C1-6烷基,特别优选为甲基。
在一个方式中,R33′为羟基。
在另一方式中,R33′为一价有机基团,优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基。
上述q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数,上述r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,q2′与r2′的合计在(CR32′ q2′R33′ r2′)单元中为3。
q2′在每个(CR32′ q2′R33′ r2′)单元中分别独立地地优选为1~3的整数,更优选为2~3,进一步优选为3。
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。该-Z3-SiR34 n2R35 3-n2的含义与上述R32′中的记载相同。
上述R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团。该一价有机基团是除上述水解性基团之外的一价有机基团。
在上述R33中,一价有机基团优选为C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s为1~6的整数、优选为2~4的整数,t1为1或0、优选为0,t2为1~20的整数、优选为2~10的整数、更优选为2~6的整数),更优选为C1-20烷基,进一步优选为C1-6烷基,特别优选为甲基。
在一个方式中,R33为羟基。
在另一方式中,R33为一价有机基团,优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基。
上述p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,p2、q2与r2的合计在(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中为3。
在一个方式中,p2为0。
在一个方式中,p2在每个(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中可以分别独立地为1~3的整数、2~3的整数或3。在优选的方式中,p2为3。
在一个方式中,q2在每个(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数。更优选为3。
在一个方式中,p2为0,q2在每个(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,进一步优选为3。
上述Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。该-Z3-SiR34 n2R35 3-n2的含义与上述R32′中的记载相同。
上述Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团。该一价有机基团是除上述水解性基团之外的一价有机基团。
在上述Rf1中,一价有机基团优选为C1-20烷基或-(CsH2s)t1-(O-CsH2s)t2(式中,s为1~6的整数、优选为2~4的整数,t1为1或0、优选为0,t2为1~20的整数、优选为2~10的整数、更优选为2~6的整数),更优选为C1-20烷基,进一步优选为C1-6烷基,特别优选为甲基。
在一个方式中,Rf1为羟基。
在另一方式中,Rf1为一价有机基团,优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基。
上述k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,k2、l2与m2的合计在(CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2)单元中为3。
在一个方式中,式(S4)中n2为1~3、优选2或3、更优选3的(SiR34 n2R35 3-n2)单元在式(S4)的各末端部分存在2个以上、例如2~27个、优选2~9个、更优选2~6个、进一步优选2~3个、特别优选3个。
在优选的方式中,在式(S4)中存在R32′的情况下,在至少1个、优选全部的R32′中,n2为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S4)中存在R32的情况下,在至少1个、优选全部的R32中,n2为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S4)中存在Re1的情况下,在至少1个、优选全部的Ra1中,n2为1~3的整数、优选为2或3、更优选为3。
在优选的方式中,在式(S4)中,k2为0,l2为2或3、优选为3,n2为2或3、优选为3。
上述Rg1和Rh1在每次出现时分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1、-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2。其中,R11、R12、Ra1、Rb2、Rc1、Rd1、Re1、Rf1、n1、k1、l1、m1、k2、l2和m2的含义同上。
在优选的方式中,Rg1和Rh1分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1。
上述Z4在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团。其中,以下记作Z4的结构的右侧与(SiR11 n1R12 3-n1)键合。
在一个方式中,Z4为氧原子。
在一个方式中,Z4为二价有机基团。
上述Z4优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z5″-O-(CH2)z6″-(式中,z5″为0~6的整数、例如1~6的整数,z6″为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-(式中,z7″为0~6的整数、例如1~6的整数,z8″为0~6的整数、例如1~6的整数)。该C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,但优选非取代。
在优选的方式中,Z4为C1-6亚烷基或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-,优选为-亚苯基-(CH2)z8″-。Z3为这些基团时,耐光性、尤其是耐紫外线性能够进一步提高。
在另一优选的方式中,上述Z4为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z4可以为-CH2CH2CH2-。在另一方式中,Z4可以为-CH2CH2-。
在一个方式中,RS1为式(S1)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。这些化合物能够形成具有高磨损耐久性的表面处理层。
在一个方式中,RS1为式(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。这些化合物能够形成具有高磨损耐久性的表面处理层。
在一个方式中,RS1为式(S3)或(S4)所示的基团。这些化合物由于在一个末端具有从一个Si原子或C原子分支出来的多个水解性基团,所以能够形成具有更高磨损耐久性的表面处理层。
在一个方式中,RS1为式(S1)所示的基团。在优选的方式中,式(S1)为式(S1-b)所示的基团。在优选的方式中,式中,R13为氢原子,X11为单键或-R28-Ox-R29-(式中,R28和R29在每次出现时分别独立地为单键或C1-20亚烷基,x为0或1),n1为1~3、优选为2~3、进一步优选为3。
在一个方式中,RS1为式(S2)所示的基团。在优选的方式中,式中n1为1~3、优选为2~3、进一步优选为3。
在一个方式中,RS1为式(S3)所示的基团。在优选的方式中,式(S3)为-SiRa1 2Rc1或-SiRa1 3,Ra1为-Z1-SiR22 q1R23 r1,Z1为C1-6亚烷基、-(CH2)z1-O-(CH2)z2-(式中,z1为0~6的整数、例如1~6的整数,z2为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z3-亚苯基-(CH2)z4-(式中,z3为0~6的整数、例如1~6的整数,z4为0~6的整数、例如1~6的整数),优选为C1-6亚烷基,q1为1~3、优选为2~3、进一步优选为3。
在一个方式中,RS1为式(S4)所示的基团。在优选的方式中,式(S4)为-CRe1 2Rf1或-CRe1 3,Re1为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2,Z3为C1-6亚烷基、-(CH2)z5″-O-(CH2)z6″-(式中,z5″为0~6的整数、例如1~6的整数,z6″为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-(式中,z7″为0~6的整数、例如1~6的整数,z8″为0~6的整数、例如1~6的整数),优选为C1-6亚烷基,n2为1~3、优选为2~3、进一步优选为3。
在一个方式中,RS1为式(S5)所示的基团。在优选的方式中,Rg1和Rh1为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1,Z4为C1-6亚烷基、-(CH2)z5″-O-(CH2)z6″-(式中,z5″为0~6的整数、例如1~6的整数,z6″为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-(式中,z7″为0~6的整数、例如1~6的整数,z8″为0~6的整数、例如1~6的整数),优选为C1-6亚烷基,n1为1~3、优选为2~3、进一步优选为3。
XA可以被理解为将主要提供拨水性和表面滑动性等的氟代聚醚部(RF1)和提供与基材的结合能的部位(RS1)连结的连接部。因此,只要式(1)所示的化合物能够稳定存在,该XA可以为单键,也可以为任意的基团。
在上述式(1)中,α为1~9的整数,β为1~9的整数。这些α和β可以根据XA的价数而变化。α与β之和等于XA的价数。例如在XA为10价有机基团的情况下,α与β之和为10,例如可以α为9且β为1、α为5且β为5、或者α为1且β为9。另外,在XA为二价有机基团的情况下,α和β为1。
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团。
上述XA中的2~10价有机基团优选为2~8价有机基团。在一个方式中,该2~10价有机基团优选为2~4价有机基团,更优选为二价有机基团。在另一方式中,该2~10价有机基团优选为3~8价有机基团,更优选为3~6价有机基团。
在一个方式中,XA为单键或二价有机基团,α为1,β为1。
在一个方式中,XA为3~6价有机基团,α为1,β为2~5。
在一个方式中,XA为3价有机基团,α为1,β为2。
在XA为单键或二价有机基团时,式(1)由以下式(1′)表示。
RF1-XA-RS1 (1’)
在一个方式中,XA为单键。
在另一方式中,XA为二价有机基团。
在一个方式中,作为XA,例如可以列举单键或以下式:
-(R51)p5-(X51)q5-所示的二价有机基团。
[式中,
R51为单键、-(CH2)s5-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)s5-,
s5为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数,进一步更优选为1或2,
X51为-(X52)l5-,
X52在每次出现时分别独立地为选自-O-、-S-、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、-CO-、-C(O)O-、-Si(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-和-(CH2)n5-的基团,
R53在每次出现时分别独立地为一价有机基团,优选为苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,更优选为苯基或C1-6烷基,进一步优选为甲基,
R54在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团,优选为氢原子、苯基、C1-6烷基(优选甲基)或含碳原子数1~10的氧亚烷基的基团,
m5在每次出现时分别独立地为1~100的整数、优选为1~20的整数,
n5在每次出现时分别独立地为1~20的整数、优选为1~6的整数、更优选为1~3的整数,
l5为1~10的整数、优选为1~5的整数、更优选为1~3的整数,
p5为0或1,
q5为0或1,
其中,p5和q5的至少一者为1,标注p5或q5并用括号括起来的各重复单元的存在顺序是任意的。]
其中,XA(典型地是XA的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基中的1个或1个以上的取代基取代。在优选的方式中,XA不被这些基团取代。
上述含碳原子数1~10的氧亚烷基的基团是含有-O-C1-10亚烷基的基团,例如为-R55-(-O-C1-10亚烷基)n-R56(式中,R55为单键或二价有机基团、优选为C1-6亚烷基,n为任意的整数、优选为2~10的整数,R56为氢原子或一价有机基团、优选为C1-6烷基)。上述亚烷基可以为直链也可以为支链。
在优选的方式中,上述XA分别独立地为-(R51)p5-(X51)q5-R52-。R52为单键、-(CH2)t5-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)t5-。t5为1~20的整数、优选为2~6的整数、更优选为2~3的整数。其中,R52(典型地是R52的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基中的1个或1个以上的取代基取代。在优选的方式中,R56不被这些基团取代。
优选上述XA可以分别独立地为:
单键、
C1-20亚烷基、
-R51-X53-R52-、或。
[式中,R51和R52的含义同上,
X53为:
-O-、
-S-、
-CO-、
-C(O)O-、
-CONR54-、
-O-CONR54-、
-O-(CH2)u5-CONR54-、
-O-(CH2)u5-CO-、
-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-(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)-Si(R53)2-。
(式中,R53、R54和m5的含义同上,
u5为1~20的整数、优选为2~6的整数、更优选为2~3的整数)。]
更优选上述XA分别独立地为:
单键、
C1-20亚烷基、
-(CH2)s5-X53-、
-X53-(CH2)t5-、或
-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-。
[式中,X53、s5和t5的含义同上。]
在优选的方式中,上述XA可以分别独立地为:
单键
C1-20亚烷基、
-(CH2)s5-X53-、
-X53-(CH2)t5-或
-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-。
[式中,
X53为-O-、-CO-、-CONR54-、-O-CONR54-、-O-(CH2)u5-CONR54-或-O-(CH2)u5-CO-,
R54在每次出现时分别独立地为氢原子、苯基、C1-6烷基(优选为甲基)或含碳原子数1~10的氧亚烷基的基团,
s5为1~20的整数,
t5为1~20的整数,
u5为1~20的整数。]
在优选的方式中,上述XA可以分别独立地为:
-(CH2)s5-O-(CH2)t5-、
-CONR54-(CH2)t5-、
-(CH2)s5-O-(CH2)u5-CO-、或
-(CH2)s5-O-(CH2)u5-CONR54-(CH2)t5-。
[式中,
R54在每次出现时分别独立地为氢原子、苯基、C1-6烷基(优选为甲基)或含碳原子数1~10的氧亚烷基的基团,
s5为1~20的整数,
t5为1~20的整数,
u5为1~20的整数。]
上述XA可以分别独立地被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基(优选C1-3全氟烷基)中的1个或1个以上的取代基取代。在一个方式中,XA为非取代。
其中,上述XA的各式的左侧与RF1键合、右侧与RS1键合。
在一个方式中,XA可以分别独立地为-O-C1-6亚烷基、C1-6亚烷基-O-C1-6亚烷基以外的基团。
在另一方式中,作为XA,例如可以列举以下基团:
[式中,R41分别独立地为氢原子、苯基、碳原子数1~6的烷基或C1-6烷氧基,优选为甲基;
D为选自下列基团的基团:
-CH2O(CH2)2-、
-CH2O(CH2)3-、
-CF2O(CH2)3-、
-(CH2)2-、
-(CH2)3-、
-(CH2)4-、
-CONH-(CH2)3-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(Ph)-(CH2)3-(式中Ph表示苯基)、和
(式中,R42分别独立地表示氢原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基,优选表示甲基或甲氧基、更优选甲基。)
E为-(CH2)n-(n为2~6的整数),
D与分子主链的RF1键合,E与RS1键合。]
作为上述XA的具体例,例如可以列举:
单键、
-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表示苯基)、
-CON(Ph)-(CH2)2-(式中Ph表示苯基)、
-CON(Ph)-(CH2)3-(式中Ph表示苯基)、-CON(Ph)-(CH2)4-(式中Ph表示苯基)、-CON(Ph)-(CH2)5-(式中Ph表示苯基)、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中Ph表示苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、
-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、
-CH2O-CONH-(CH2)3-、
-CH2O-CONH-(CH2)6-、
-CH2OCH2-CONH-CH2-、
-CH2OCH2-CONH-(CH2)2-、
-CH2OCH2-CONH-(CH2)3-、
-CH2OCH2-CONH-(CH2)4-、
-CH2OCH2-CONH-(CH2)5-、
-CH2OCH2-CONH-(CH2)6-、
-CH2OCH2-CO-、
-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。
在又一方式中,XA分别独立地为式:-(R16)x1-(CFR17)y1-(CH2)z1-所示的基团。式中,x1、y1和z1分别独立地为0~10的整数,x1、y1与z1之和为1以上,用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。
上述式中,R16在每次出现时分别独立地为氧原子、亚苯基、亚咔唑基、-NR18-(式中R18表示氢原子或有机基团)或二价有机基团。优选R18为氧原子或二价极性基团。
作为上述“二价极性基团”,没有特别限定,可以列举-C(O)-、-C(=NR19)-和-C(O)NR19-(这些式中,R19表示氢原子或低级烷基)。该“低级烷基”例如为碳原子数1~6的烷基,例如甲基、乙基、正丙基,它们可以被1个或1个以上的氟原子取代。
在上述式中,R17在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或低级氟代烷基,优选为氟原子。该“低级氟代烷基”例如为碳原子数1~6、优选碳原子数1~3的氟代烷基,优选为碳原子数1~3的全氟烷基,更优选为三氟甲基、五氟乙基,进一步优选为三氟甲基。
在又一方式中,作为XA的例子,可以列举下列基团:
[式中,
R41分别独立地为氢原子、苯基、碳原子数1~6的烷基或C1-6烷氧基,优选为甲基;
各XA基中,T中的任意几个为与分子主链的RF1或RF2键合的下列基团:
-CH2O(CH2)2-、
-CH2O(CH2)3-、
-CF2O(CH2)3-、
-(CH2)2-、
-(CH2)3-、
-(CH2)4-、
-CONH-(CH2)3-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(Ph)-(CH2)3-(式中Ph表示苯基)、或
[式中,R42分别独立地表示氢原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基,优选为甲基或甲氧基,更优选为甲基。]
另外的几个T与分子主链的RSi键合,在存在的情况下,其余的T分别独立地为甲基、苯基、C1-6烷氧基或者自由基捕获基或紫外线吸收基。
自由基捕获基只要是能够捕获因光照射而产生的自由基的基团就没有特别限定,可以列举例如二苯甲酮类、苯并三唑类、苯甲酸酯类、水杨酸苯酯类、巴豆酸类、丙二酸酯类、有机丙烯酸酯类、受阻胺类、受阻酚类或三嗪类的残基。
紫外线吸收基只要是能够吸收紫外线的基团就没有特别限定,可以列举例如苯并三唑类、羟基二苯甲酮类、取代和未取代苯甲酸或水杨酸化合物的酯类、丙烯酸酯或烷氧基肉桂酸酯类、草酰胺类、草酰替苯胺类、苯并噁嗪酮类、苯并噁唑类的残基。
在优选的方式中,作为优选的自由基捕获基或紫外线吸收基,可以列举:
在该方式中,XA可以分别独立地为3~10价有机基团。
在又一方式中,作为XA的例子,可以列举以下基团:
[式中,R25、R26和R27分别独立地为2~6价有机基团,
R25与至少1个RF1键合,R26和R27分别与至少1个RSi键合。]
在一个方式中,上述R25为单键、C1-20亚烷基、C3-20亚环烷基、C5-20亚芳基、-R57-X58-R59-、-X58-R59-或-R57-X58-。上述R57和R59分别独立地为单键、C1-20亚烷基、C3-20亚环烷基或C5-20亚芳基。上述X58为-O-、-S-、-CO-、-O-CO-或-COO-。
在一个方式中,上述R26和R27分别独立地为烃、或者在烃的端部或主链中具有选自N、O和S中的至少1个原子的基团,优选列举C1-6烷基、-R36-R37-R36-、-R36-CHR38 2-等。其中,R36分别独立地为单键或碳原子数1~6的烷基,优选为碳原子数1~6的烷基。R37为N、O或S,优选为N或O。R38为-R45-R46-R45-、-R46-R45-或-R45-R46-。其中,R45分别独立地为碳原子数1~6的烷基。R46为N、O或S,优选为O。
在该方式中,XA可以分别独立地为3~10价有机基团。
上述式(1)所示的含氟代聚醚基化合物可以具有5×102~1×105的数均分子量,但没有特别限定。从磨损耐久性的观点出发,在该范围之中优选具有1,000~30,000、更优选1,500~10,000的数均分子量。其中,该“数均分子量”是通过19F-NMR测得的值。
上述含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)可以利用公知方法合成。
[含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)]
含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)由以下式(2)表示。
RS2 γ-XB-RF2-XB-RS2 γ (2)
[式中,
RF2为-Rf2 p-RFB-Oq-;
Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基;
RFB在每次出现时分别独立地为直链的氟代聚醚基;
p为0或1;
q在每次出现时分别独立地为0或1;
RS2在每次出现时分别独立地为包含具有羟基或水解性基团的Si原子的基团;
XB分别独立地为单键或2~10价有机基团;
γ分别独立地为1~9的整数。]
RF2为-Rf2 p-RFB-Oq-。
在上述式中,Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基。
上述可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基中的“C1-6亚烷基”可以为直链,也可以为支链,优选为直链或支链的C1-3亚烷基,更优选为直链的C1-3亚烷基。
上述Rf2优选为被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基,更优选为C1-6全氟亚烷基,进一步优选为C1-3全氟亚烷基。
上述C1-6全氟亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链或支链的C1-3全氟亚烷基,更优选为直链的C1-3全氟烷基,具体可以为-CF2-、-CF2CF2-或-CF2CF2CF2-。
在上述式中,p为0或1。在一个方式中,p为0。在另一方式中,p为1。
在上述式中,q在每次出现时分别独立地为0或1。在一个方式中,q为0。在另一方式中,q为1。
在上述式中,RFB为直链的氟代聚醚基。
上述氟代聚醚基典型地为上述式(f0)所示的基团。
在上述式(2)中,RFB在每次出现时分别独立地优选为式(f0)所示的基团,且是所有的重复单元均为直链的基团。
在优选的方式中,RFB在每次出现时分别独立地为上述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的基团,且为直链基团。
在优选的方式中,RFB在每次出现时分别独立地为以下式(f2b)所示的基团。
-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f- (f2b)
[式中,c和d分别独立地为0~30的整数;
e和f分别独立地为1~200的整数;
c、d、e与f之和为10~200的整数;
标注角标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。]
RS2在每次出现时分别独立地为包含具有羟基或水解性基团的Si原子的基团。RS2的含义可以与关于上述RS1的记载的基团相同,包括同样的方式。
在优选的方式中,RS2优选在每次出现时分别独立地为上述式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。
在一个方式中,RS2为式(S1)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。这些化合物能够形成具有高磨损耐久性的表面处理层。
在一个方式中,RS2为式(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。这些化合物能够形成具有高磨损耐久性的表面处理层。
在一个方式中,RS2为式(S3)或(S4)所示的基团。这些化合物由于在一个末端具有从一个Si原子或C原子分支出来的多个水解性基团,所以能够形成具有更高的磨损耐久性的表面处理层。
在一个方式中,RS2为式(S1)所示的基团。在优选的方式中,式(S1)为式(S1-b)所示的基团。在优选的方式中,式中R13为氢原子,X11为单键或-R28-Ox-R29-(式中,R28和R29在每次出现时分别独立地为单键或C1-20亚烷基,x为0或1),n1为1~3、优选为2~3、进一步优选为3。
在一个方式中,RS2为式(S2)所示的基团。在优选的方式中,式中n1为1~3、优选为2~3、进一步优选为3。
在一个方式中,RS2为式(S3)所示的基团。在优选的方式中,式(S3)为-SiRa1 2Rc1或-SiRa1 3,Ra1为-Z1-SiR22 q1R23 r1,Z1为C1-6亚烷基、-(CH2)z1-O-(CH2)z2-(式中,z1为0~6的整数、例如1~6的整数,z2为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z3-亚苯基-(CH2)z4-(式中,z3为0~6的整数、例如1~6的整数,z4为0~6的整数、例如1~6的整数),优选为C1-6亚烷基,q1为1~3、优选为2~3、进一步优选为3。
在一个方式中,RS2为式(S4)所示的基团。在优选的方式中,式(S4)为-CRe1 2Rf1或-CRe1 3,Re1为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2,Z3为C1-6亚烷基、-(CH2)z5″-O-(CH2)z6″-(式中,z5″为0~6的整数、例如1~6的整数,z6″为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-(式中,z7″为0~6的整数、例如1~6的整数,z8″为0~6的整数、例如1~6的整数),优选为C1-6亚烷基,n2为1~3、优选为2~3、进一步优选为3。
在一个方式中,RS2为式(S5)所示的基团。在优选的方式中,Rg1和Rh1为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1,Z4为C1-6亚烷基、-(CH2)z5″-O-(CH2)z6″-(式中,z5″为0~6的整数、例如1~6的整数,z6″为0~6的整数、例如1~6的整数)或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-(式中,z7″为0~6的整数、例如1~6的整数,z8″为0~6的整数、例如1~6的整数),优选为C1-6亚烷基,n1为1~3、优选为2~3、进一步优选为3。
XB可以被理解为将主要提供拨水性和表面滑动性等的氟代聚醚部(RF2)和提供与基材的结合能的部位(RS2)连结的连接部。因此,只要式(2)所示的化合物能够稳定存在,该XB可以为单键,也可以为任意的基团。
在上述式(2)中,γ为1~9的整数。γ可以根据XB的价数而变化。即,γ是XB的价数减去1后的值。
XB分别独立地为单键或2~10价有机基团。
上述XB中的2~10价有机基团优选为2~8价有机基团。在一个方式中,该2~10价有机基团优选为2~4价有机基团,更优选为二价有机基团。在另一方式中,该2~10价有机基团优选为3~8价有机基团,更优选为3~6价有机基团。
在一个方式中,XB为单键或二价有机基团,α为1,β为1。
在一个方式中,XB为单键或二价有机基团,γ为1。
在一个方式中,XB为3~6价有机基团,γ为2~5。
在一个方式中,XB为3价有机基团,γ为2。
在XB为单键或二价有机基团时,式(2)由以下式(2′)表示。
RS2-XB-RF2-XB-RS2 (2’)
XB的含义可以与关于XA在上文记载的基团相同,包括同样的方式。其中,记作XB的各基团的左侧与式(2)的RF2键合、右侧与式(2)的RS2键合。
在一个方式中,XB为单键。
在另一方式中,XB为二价有机基团。
在一个方式中,作为XB,例如可以列举单键或以下式:
-(R51)p5-(X51)q5-所示的二价有机基团。
[式中,
R51为单键、-(CH2)s5-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)s5-,
s5为1~20的整数、优选为1~6的整数、更优选为1~3的整数、进一步更优选为1或2,
X51为-(X52)l5-,
X52在每次出现时分别独立地为选自-O-、-S-、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、-CO-、-C(O)O-、-Si(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-和-(CH2)n5-的基团,
R53在每次出现时分别独立地为一价有机基团,优选为苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,更优选为苯基或C1-6烷基,进一步优选为甲基,
R54在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团,优选为氢原子、苯基、C1-6烷基(优选为甲基)或含碳原子数1~10的氧亚烷基的基团,
m5在每次出现时分别独立地为1~100的整数、优选为1~20的整数,
n5在每次出现时分别独立地为1~20的整数、优选为1~6的整数、更优选为1~3的整数,
l5为1~10的整数、优选为1~5的整数、更优选为1~3的整数,
p5为0或1,
q5为0或1,
其中,p5和q5的至少一者为1,标注p5或q5并用括号括起来的各重复单元的存在顺序是任意的。]
其中,XB(典型地是XB的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基中的1个或1个以上的取代基取代。在优选的方式中,XB不被这些基团取代。
上述含碳原子数1~10的氧亚烷基的基团是含有-O-C1-10亚烷基的基团,例如为-R55-(-O-C1-10亚烷基)n-R56(式中,R55为单键或二价有机基团、优选为C1-6亚烷基,n为任意的整数、优选为2~10的整数,R56为一价有机基团、优选为C1-6烷基)。上述亚烷基可以为直链也可以为支链。
在优选的方式中,上述XB分别独立地为-(R51)p5-(X51)q5-R52-。R52为单键、-(CH2)t5-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)t5-。t5为1~20的整数、优选为2~6的整数、更优选为2~3的整数。其中,R52(典型地是R52的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基中的1个或1个以上的取代基取代。在优选的方式中,R56不被这些基团取代。
优选上述XB分别独立地为:
单键、
C1-20亚烷基、
-R51-X53-R52-、或
[式中,R51和R52的含义同上,
X53为:
-O-、
-S-、
-CO-、
-C(O)O-、
-CONR54-、
-O-CONR54-、
-O-(CH2)u5-CONR54-、
-O-(CH2)u5-CO-、
-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-(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)-Si(R53)2-。
(式中,R53、R54和m5的含义同上,
u5为1~20的整数、优选为2~6的整数、更优选为2~3的整数)。]
更优选上述XB分别独立地为:
单键、
C1-20亚烷基、
-(CH2)s5-X53-、
-X53-(CH2)t5-、或
-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-。
[式中,X53、s5和t5的含义同上。]
在优选的方式中,上述XB可以分别独立地为:
单键
C1-20亚烷基、
-(CH2)s5-X53-、
-X53-(CH2)t5-或
-(CH2)s5-X53-(CH2)t5-。
[式中,
X53为-O-、-CO-、-CONR54-、-O-CONR54-、-O-(CH2)u5-CONR54-或-O-(CH2)u5-CO-,
R54在每次出现时分别独立地为氢原子、苯基、C1-6烷基(优选为甲基)或含碳原子数1~10的氧亚烷基的基团,
s5为1~20的整数,
t5为1~20的整数,
u5为1~20的整数。]
在优选的方式中,上述XB可以分别独立地为:
-(CH2)s5-O-(CH2)t5-、
-CONR54-(CH2)t5-、
-(CH2)s5-O-(CH2)u5-CO-、或
-(CH2)s5-O-(CH2)u5-CONR54-(CH2)t5-。
[式中,
R54在每次出现时分别独立地为氢原子、苯基、C1-6烷基(优选为甲基)或含碳原子数1~10的氧亚烷基的基团,
s5为1~20的整数,
t5为1~20的整数,
u5为1~20的整数。]
上述XB可以分别独立地被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基(优选C1-3全氟烷基)中的1个或1个以上的取代基取代。在一个方式中,XB为非取代。
其中,上述XB的各式的左侧与RF1键合、右侧与RS1键合。
在一个方式中,XB可以分别独立地为-O-C1-6亚烷基、C1-6亚烷基-O-C1-6亚烷基以外的基团。
作为上述XB的具体例,例如可以列举:
单键、
-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表示苯基)、
-CON(Ph)-(CH2)2-(式中Ph表示苯基)、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中Ph表示苯基)、-CON(Ph)-(CH2)4-(式中Ph表示苯基)、-CON(Ph)-(CH2)5-(式中Ph表示苯基)、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中Ph表示苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、
-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、
-CH2O-CONH-(CH2)3-、
-CH2O-CONH-(CH2)6-、
-CH2OCH2-CONH-CH2-、
-CH2OCH2-CONH-(CH2)2-、
-CH2OCH2-CONH-(CH2)3-、
-CH2OCH2-CONH-(CH2)4-、
-CH2OCH2-CONH-(CH2)5-、
-CH2OCH2-CONH-(CH2)6-、
-CH2OCH2-CO-、
-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(2)所示的含氟代聚醚基化合物可以具有5×102~1×105的数均分子量,但没有特别限定。从磨损耐久性的观点出发,在该范围之中优选具有1,000~30,000、更优选1,500~10,000的数均分子量。其中,该“数均分子量”是通过19F-NMR测得的值。
上述含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)可以利用公知方法合成。
在优选的方式中,含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)中RFA为式(f1a)所示的基团,含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)中RFB为式(f2b)所示的基团。通过含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)具有上述氟代聚醚基,所形成的表面处理层的磨损耐久性和耐紫外线性提高。
在更优选的方式中,含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)中RFA为式(f1a)所示的基团,RS1为式(S3)、(S4)或(S5)所示的基团,含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)中RFB为式(f2b)所示的基团,RS2为式(S3)、(S4)或(S5)所示的基团。通过含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)具有上述的氟代聚醚基和水解性硅烷基,所形成的表面处理层的磨损耐久性和耐紫外线性提高。
在本发明的表面处理剂中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)的合计,含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)的含量优选为50mol%以上、更优选为60mol%以上、进一步优选为70mol%以上。通过使含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)的含量为50mol%以上,所形成的表面处理层的耐紫外线性提高。
在本发明的表面处理剂中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)的合计,含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)的含量优选为95mol%以下、更优选为90mol%以下、例如80mol%以上。通过使含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)的含量的上限为上述范围,所形成的表面处理层的磨损耐久性提高。
在优选的方式中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)的合计,含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)的含量优选为50~95mol%、更优选为60~90mol%、进一步优选为70~90mol%。
上述表面处理剂除了含有含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)(以下也统称为“本发明的含氟代聚醚基的硅烷化合物”),还可以含有其它成分。作为这样的其它成分,没有特别限定,例如可以列举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、低级醇、过渡金属、卤化物离子、分子结构内包含具有非共用电子对的原子的化合物等。
作为上述含氟油,没有特别限定,例如可以列举以下通式(1)所示的化合物(全氟(聚)醚化合物)。
Rf5-(OC4F8)a′-(OC3F6)b′-(OC2F4)c′-(OCF2)d′-Rf6···(1)
式中,Rf5表示可以被1个或1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16烷基(优选C1-16的全氟烷基),Rf6表示可以被1个或1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16烷基(优选C1-16全氟烷基)、氟原子或氢原子,Rf5和Rf6更优选分别独立地为C1-3全氟烷基。
a′、b′、c′和d′分别表示构成聚合物的主骨架的全氟(聚)醚的4种重复单元数,彼此独立地为0以上300以下的整数,并且,a′、b′、c′与d′之和至少为1,优选为1~300、更优选为20~300。标注角标a'、b'、c'或d'并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。上述重复单元中具有至少1个支链结构。即,上述重复单元具有至少1个CF3末端(具体地为-CF3、-C2F5等,更具体地为-CF3)。作为具有支链结构的重复单元,作为-(OC4F8)-,可以列举-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-和-(OCF2CF(C2F5))-;作为-(OC3F6)-,可以列举-(OCF(CF3)CF2)-和-(OCF2CF(CF3))-;作为-(OC2F4)-,可以列举-(OCF(CF3))-。
作为上述通式(1)所示的全氟(聚)醚化合物的例子,可以列举以下通式(1a)和(1b)的任一式所示的化合物(可以为1种或2种以上的混合物)。
Rf5-(OCF(CF3)CF2)b″-Rf6···(1a)
Rf5-(OC4F8)a″-(OC3F6)b″-(OCF(CF3))c″-(OCF2)d″-Rf6···(1b)
这些式中,Rf5和Rf6如上;在式(1a)中,b″为1以上100以下的整数;在式(1b)中,a″和b″分别独立地为1以上30以下的整数,c″和d″分别独立地为1以上300以下的整数。标注角标a″、b″、c″、d″并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。-(OC4F8)-、-(OC3F6)-具有支链结构。
上述含氟油可以具有1,000~30,000的数均分子量。式(1a)所示的化合物的数均分子量特别优选为2,000~8,000。通过具有这样的数均分子量,能够获得良好的摩擦耐久性。在一个方式中,式(1b)所示的化合物的数均分子量为3,000~8,000。在另一方式中,式(1b)所示的化合物的数均分子量为8,000~30,000。
上述表面处理剂中,相对于上述含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份,含氟油例如可以含有0~500质量份、优选0~100质量份、更优选1~50质量份、进一步优选1~5质量份。
上述表面处理剂中,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物和含氟油的合计量,含氟油例如可以含有0~30摩尔%、优选0~20摩尔%、更优选0~10摩尔%。
另外,从其它观点出发,含氟油可以为通式Rf′-F(式中,Rf′为C5-16全氟烷基)所示的化合物。并且,也可以是氯三氟乙烯低聚物。Rf′-F所示的化合物和氯三氟乙烯低聚物能够获得与Rf为C1-16全氟烷基的上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物高的亲和性,从这一点考虑是优选的。
含氟油有助于提高表面处理层的磨损耐久性。
作为上述硅油,例如可以使用硅氧烷键为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的普通硅油和改性硅油。作为普通硅油,可以列举二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油。作为改性硅油,可以列举利用烷基、芳烷基、聚醚、高级脂肪酸酯、氟代烷基、氨基、环氧基、羧基、醇等将普通硅油改性而形成的硅油。环状的硅油例如可以列举环状二甲基硅氧烷油等。
上述表面处理剂中,相对于上述含氟代聚醚基的硅烷化合物100质量份(2种以上时为它们的合计,下同),该硅油例如可以含有0~50质量份、优选0~5质量份。
硅油有助于提高表面处理层的表面滑动性。
作为上述催化剂,可以列举酸(例如乙酸、三氟乙酸等)、碱(例如氨、三乙胺、二乙胺等)、过渡金属(例如Ti、Ni、Sn等)等。
催化剂能够促进上述含氟硅烷化合物的水解和脱水缩合,促进表面处理层的形成。
作为上述其他成分的低级醇,可以列举碳原子数1~6的醇化合物。
作为上述过渡金属,可以列举铂、钌、铑等。
作为上述卤化物离子,可以列举氯化物离子等。
作为上述分子结构内包含具有非共用电子对的原子的化合物,可以列举二乙胺、三乙胺、苯胺、吡啶、六甲基磷酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四甲基脲、二甲基亚砜(DMSO)、四亚甲基亚砜、甲基苯基亚砜、二苯基亚砜等。这些化合物中,优选使用二甲基亚砜或四亚甲基亚砜。
作为其它成分,除了上述成分以外,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-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷等。
在一个方式中,上述表面处理剂不含上述的作为其它成分的含氟油、硅油、催化剂、低级醇、过渡金属、卤化物离子、分子结构内包含具有非共用电子对的原子的化合物。
本方式的组合物(例如表面处理剂)有助于形成摩擦耐久性良好的固化层。并且,使用本方式的组合物形成的固化层的摩擦耐久性良好,固化层的表面上的滑动性良好。并且,利用本方式的组合物时,RF部分的二级结构容易形成螺旋结构,每单位面积的聚合物密度和硅烷偶联剂的交联密度增大,因而可以认为固化层的强度提升。
在一个方式中,本发明的表面处理剂含有本发明的含氟代聚醚基的硅烷化合物和含氟油。
在一个方式中,本发明的表面处理剂含有本发明的含氟代聚醚基的硅烷化合物,不含上述的作为其它成分的含氟油(例如,含氟油的含量相对于表面处理剂100质量份为1质量份以下、更具体地为0质量份)。
在本发明的表面处理剂中,可以根据需要进一步添加水解缩合催化剂,例如有机锡化合物(二丁基二甲氧基锡、二月桂酸二丁基锡等)、有机钛化合物(钛酸四正丁酯等)、有机酸(乙酸、甲磺酸、氟改性羧酸等)、无机酸(盐酸、硫酸等)。这些之中,特别优选乙酸、钛酸四正丁酯、二月桂酸二丁基锡、氟改性羧酸等。
上述水解缩合催化剂的添加量为催化剂量,相对于含氟代聚醚基的硅烷化合物和/或其部分(水解)缩合物100质量份通常为0.01~5质量份、特别是0.1~1质量份。
本发明的表面处理剂能够浸渗在多孔物质、例如多孔的陶瓷材料、金属纤维、例如将钢丝绒固定成绵状的产品中,制成粒料。该粒料例如能够用于真空蒸镀。
本发明的表面处理剂能够用作防污性涂敷剂或防水性涂敷剂。
上述涂敷剂(以下也称为“本发明的涂敷剂”)含有本发明的组合物和液态介质。本发明的涂敷剂只要为液态即可,可以为溶液,也可以为分散液。
本发明的涂敷剂含有本发明的组合物即可,也可以含有在化合物(A)、化合物(B)等的制造工序中生成的副产物等的杂质。
在本发明的涂敷剂中,本发明的组合物的浓度优选为0.001~50质量%,更优选为0.05~30质量%,进一步优选为0.05~10质量%,特别优选为0.1~1质量%。
作为液态介质,优选有机溶剂。有机溶剂可以为氟系有机溶剂,也可以为非氟系有机溶剂,还可以含有两种溶剂。
作为氟系有机溶剂,可以列举氟代烷烃、氟代芳香族化合物、氟代烷基醚、氟代烷基胺、氟代醇等。
作为氟代烷烃,优选碳原子数4~8的化合物。作为市售品,例如可以列举C6F13H(旭硝子株式会社生产、ASAHIKLIN(注册商标)AC-2000)、C6F13C2H5(旭硝子株式会社生产、ASAHIKLIN(注册商标)AC-6000)、C2F5CHFCHFCF3(科慕公司生产、Vertrel(注册商标)XF)等。
作为氟代芳香族化合物,例如可以列举六氟苯、三氟甲基苯、全氟甲苯、双(三氟甲基)苯等。
作为氟代烷基醚,优选碳原子数4~12的化合物。作为市售品,例如可以列举CF3CH2OCF2CF2H(旭硝子株式会社生产、ASAHIKLIN(注册商标)AE-3000)、C4F9OCH3(3M公司生产、Novec(注册商标)7100)、C4F9OC2H5(3M公司生产、Novec(注册商标)7200)、C2F5CF(OCH3)C3F7(3M公司生产、Novec(注册商标)7300)等。
作为氟代烷基胺,例如可以列举全氟三丙胺、全氟三丁胺等。
作为氟代醇,例如可以列举2,2,3,3-四氟丙醇、2,2,2-三氟乙醇、六氟异丙醇等。
作为非氟系有机溶剂,优选仅由氢原子和碳原子构成的化合物、以及仅由氢原子、碳原子和氧原子构成的化合物,可以列举烃系有机溶剂、醇系有机溶剂、酮系有机溶剂、醚系有机溶剂、酯系有机溶剂。
本发明的涂敷剂优选含有液态介质50~99.999质量%,更优选含有70~99.5质量%,进一步优选含有90~99.5质量%,特别优选含有99~99.9质量%。
本发明的涂敷剂除了含有本发明的组合物和介质之外,在不损害本发明效果的范围内,还可以含有其它成分。
作为其它成分,例如可以列举促进水解性甲硅烷基的水解和缩合反应的酸催化剂或碱性催化剂等公知的添加剂。
本发明的涂敷剂中的其它成分的含量优选为10质量%以下,特别优选为1质量%以下。
本发明的涂敷剂的固态成分浓度优选为0.001~50质量%,更优选为0.05~30质量%,进一步优选为0.05~10质量%,特别优选为0.01~1质量%。
涂敷剂的固态成分浓度是根据加热前的涂敷剂的质量、和利用120℃的对流式干燥机加热4小时后的质量算出的值。
本发明的组合物的浓度能够根据固态成分浓度和本发明的组合物及溶剂等的加料量算出。
本发明的表面处理剂特别是能够用于:触摸面板等显示输入装置的涂层;透明的玻璃制或透明的塑料制部件的表面保护涂层、厨房用防污涂层;电子设备、热交换器、电池等的拨水防湿涂层或防污涂层;盥洗用品用防污涂层;需要导通和拨液的部件上的涂层;热交换机的拨水-防水-滑水涂层;振动筛或气缸内部等的表面低摩擦涂层等。作为更具体的使用例,可以列举显示器的前面保护板、防反射板、偏光板、防眩板、或者对它们的表面实施了防反射膜处理的制品、便携式电话(例如智能手机)、便携式信息终端、游戏机、遥控器等设备的触摸面板片或触摸面板显示屏等的具有利用人的手指或手掌进行画面上操作的显示输入装置的各种设备的涂层(例如对于显示部等所使用的玻璃或膜的涂层、以及对于显示部以外的外装部分所使用的玻璃、膜或金属的涂层)、卫生间、浴室、盥洗室、厨房等的用水场所的装饰建材的涂层、布线板用防水涂层、热交换机的拨水-防水-滑水涂层、太阳能电池的拨水涂层、印刷线路板的防水-拨水涂层、电子设备壳体或电子部件用的防水-拨水涂层、提高供电线的绝缘性的涂层、各种过滤器的防水-拨水涂层、电波吸收材料或吸音材料的防水性涂层、浴室、厨房设备、盥洗用品用防污涂层、振动筛或气缸内部等的表面低摩擦涂层、机械部件、真空设备部件、轴承部件、汽车等运输器械用部件、工具等的表面保护涂层等。
以下对本发明的物品进行说明。
本发明的物品包括基材和在该基材表面由本发明的表面处理剂形成的层(表面处理层)。
能够用于本发明的基材可以由例如玻璃、树脂(天然或合成树脂,例如可以是通常的塑料材料)、金属、陶瓷、半导体(硅、锗等)、纤维(织物、无纺布等)、毛皮、皮革、木材、陶瓷器、石材等、建筑部件等、卫生用品、任意适当的材料构成。
例如,在想要制造的物品为光学部件的情况下,构成基材表面的材料可以是光学部件用材料,例如玻璃或透明塑料等。另外,在想要制造的物品是光学部件的情况下,可以在基材的表面(最外层)形成某些层(或膜),例如硬涂层或防反射层等。防反射层可以使用单层防反射层和多层防反射层的任一种。作为能够用于防反射层的无机物的例子,可以列举SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、Ta3O5、Nb2O5、HfO2、Si3N4、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等。这些无机物可以单独使用或组合这些中的2种以上(例如以混合物的方式)使用。在采用多层防反射层的情况下,优选其最外层使用SiO2和/或SiO。在想要制造的物品是触摸面板用的光学玻璃部件的情况下,基材(玻璃)的表面的一部分可以具有透明电极,例如使用了氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌等的薄膜。另外,基材可以根据其具体的规格等具有绝缘层、粘接层、保护层、装饰框层(I-CON)、雾化膜层、硬涂膜层、偏光膜、相位差膜和液晶显示模块等。
上述基材的形状没有特别限定,可以是例如板状、膜、其它形态。另外,想要形成表面处理层的基材的表面区域为基材表面的至少一部分即可,可以根据想要制造的物品的用途和具体的规格等适当确定。
在一个方式中,作为该基材,可以至少其表面部分由原本就具有羟基的材料构成。作为这样的材料,可以列举玻璃,还可以列举表面能够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,如树脂等那样,在虽然具有羟基但不充分的情况、或者原本就不具有羟基的情况下,可以通过对基材实施某些预处理,在基材的表面导入羟基或使羟基增加。作为该预处理的例子,可以列举等离子体处理(例如电晕放电)或离子束照射。等离子体处理还适合用于向基材表面导入羟基或使羟基增加、并且使基材表面清洁化(去除异物等)。另外,作为该预处理的另外的例子,可以列举:利用LB法(Langmuir-Blodgett法)或化学吸附法等预先在基材表面以单分子膜的形态形成具有碳-碳不饱和键基团的界面吸附剂,之后,在含有氧和氮等的气氛下使不饱和键断开的方法。
在另一方式中,作为这样的基材,可以至少其表面部分由含有具有1个以上的其它反应性基团、例如Si-H基的有机硅化合物、或烷氧基硅烷的材料构成。
在优选的方式中,上述基材为玻璃。作为该玻璃,优选蓝宝石玻璃、钠钙玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃、水晶玻璃、石英玻璃,特别优选经化学强化的钠钙玻璃、经化学强化的碱性铝硅酸盐玻璃和经化学结合的硼硅酸玻璃。
本发明的物品能够通过在上述基材的表面形成上述本发明的表面处理剂的层,依照需要对该层进行后处理,由此,由本发明的表面处理剂形成层来制造。
关于本发明的表面处理剂的层形成,可以通过在基材的表面以覆盖该表面的方式应用上述表面处理剂来实施。覆盖方法没有特别限定。例如可以使用湿润覆盖法和干燥覆盖法,优选使用湿润覆盖法。
作为湿润覆盖法的例子,可以列举浸涂、旋涂、流涂、喷涂、辊涂、凹版涂敷以及类似的方法。
作为干燥覆盖法的例子,可以列举蒸镀(通常为真空蒸镀)、溅射、CVD以及类似的方法。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、使用微波等的高频加热、离子束以及类似的方法。作为CVD方法的具体例,可以列举等离子体-CVD、光学CVD、热CVD以及类似的方法。
另外,还可以利用常压等离子体法实施覆盖。
表面处理剂的层形成优选以本发明的表面处理剂与用于水解和脱水缩合的催化剂在层中共存的方式来实施。简便起见,在利用湿润覆盖法时,可以在利用溶剂将本发明的表面处理剂稀释后且即将应用于基材表面之前,在本发明的表面处理剂的稀释液中添加催化剂。在利用干燥覆盖法时,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金属多孔体中渗浸有添加了催化剂的本发明的表面处理剂的粒料状物质进行蒸镀(通常为真空蒸镀)处理。
催化剂能够使用任意适当的酸或碱。作为酸催化剂,例如能够使用乙酸、甲酸、三氟乙酸等。另外,作为碱催化剂,例如能够使用氨、有机胺类等。
使用本发明的表面处理剂形成的表面处理层实质上不含本发明的表面处理剂所含的含氟代聚醚基化合物。
因此,本发明提供一种包括基材和在该基材上形成的表面处理层的物品,上述表面处理层由含氟代聚醚基的硅烷化合物形成,实质上不含含氟代聚醚基化合物。
本发明的物品所包括的表面处理层具有高磨损耐久性。另外,上述表面处理层除了具有高磨损耐久性之外,也依赖于所使用的表面处理剂的组成,还能够具有拨水性、拨油性、防污性(例如防止指纹等污垢的附着)、防水性(防止水浸入电子部件等)、表面滑动性(或润滑性、例如指纹等污垢的拭去性和对于手指的优异的触感)、耐药品性等,能够适合用作功能性薄膜。
因此,本发明还涉及最外层具有上述表面处理层的光学材料。
作为光学材料,除了后面例示的显示器等相关的光学材料之外,还优选列举各种各样的光学材料,例如:阴极射线管(CRT,例如电脑显示器)、液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器、无机薄膜EL点阵显示器、背投型显示器、荧光显示管(VFD)、场发射显示器(FED,Field Emission Display)等的显示器或这些显示器的保护板、或者在它们的表面实施了防反射膜处理的材料。
本发明的物品可以为光学部件,但没有特别限定。光学部件的例子可以列举下列物品:眼镜等的透镜;PDP、LCD等的显示器的前面保护板、防反射板、偏光板、防眩板;便携式电话、便携式信息终端等设备的触摸面板片;蓝光(Blu-ray(注册商标))光盘、DVD光盘、CD-R、MO等光盘的盘面;光纤;钟表的显示面等。
另外,本发明的物品还可以为医疗器械或医疗材料。
上述层的厚度没有特别限定。在为光学部件的情况下,从光学性能、磨损耐久性和防污性的观点出发,上述层的厚度为1~50nm、1~30nm、优选为1~15nm的范围。
以上,对本发明的物品及其制造方法进行了详细说明。但本发明的物品和物品的制造方法等不限于上述例示的内容。
实施例
下面,在实施例中对本发明进行说明,但本发明不限于以下的实施例。其中,在本实施例中,以下所示的化学式均表示平均组成。另外,构成全氟聚醚的重复单元的存在顺序是任意的。
作为含氟代聚醚基的硅烷化合物(A),准备了以下化合物(a1)和(a2)。
·化合物(a1)和(a2)
CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)CONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
(化合物(a1):n=12;化合物(a2):n=24)
作为含氟代聚醚基的硅烷化合物(B),准备了以下化合物(b1)~(b4)。
·化合物(b1)
[(CH3O)3SiCH2CH2CH2]3CCH2NHCOCF2O(CF2CF2O)m(CF2O)nCF2CONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
(m=18、n=29)
·化合物(b2)
[(CH3O)3SiCH2CH2CH2]2NCOCF2O(CF2CF2O)m(CF2O)nCF2CON[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]2
(m=18、n=29)
·化合物(b3)
[(CH3O)3SiCH2CH2CH2]2NCOCH2OCH2CF2O(CF2CF2O)m(CF2O)nCF2CH2OCH2CON[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]2
(m=18、n=29)
·化合物(b4)
[(CH3O)3SiCH2CH2CH2]3CCH2NHCOCH2OCH2CF2O(CF2CF2O)m(CF2O)nCF2CH2OCH2CONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3(m=18、n=29)
并且,作为含氟代聚醚基的硅烷化合物(B),合成了以下化合物(b5)。
(合成例1)
分别添加HOOCCF2-(CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2COOH(m≈20、n≈33)2.0g、甲苯15g、六氟间二甲苯15g、N,N-二甲基甲酰胺0.23mL,之后加入亚硫酰氯0.65mL,加热至60℃,搅拌5小时。之后,在减压下蒸馏除去挥发成分,加入碘化锂4.0g,加热至220℃,搅拌12小时。之后进行纯化,由此得到以下的含聚醚基化合物(b5′)10.5g。
含聚醚基化合物(b5′)
(合成例2)
分别添加合成例1中得到的含聚醚基化合物(b5′)ICF2-(CF2CF2O)m-(CF2O)n-CF2I(m≈20、n≈33)5.0g、六氟间二甲苯5.0g、三氯乙烯基硅烷1.3mL、叔丁基过氧化物0.40mL,之后加热至130℃,搅拌10小时。之后,在减压下蒸馏除去挥发成分,加入锌0.8g和十四氟己烷5.0g,利用冰浴进行冷却,加入甲醇6.3mL,之后以45℃搅拌8小时。之后进行纯化,由此得到以下的含聚醚基化合物(b5)3.6g。
含聚醚基化合物(b5)
作为对照化合物,准备了以下化合物(c1)。
·化合物(c1)
CF3O(CF2CF2O)m(CF2O)nCF2CONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
(m=18、n=29)
[表面处理层的形成]
将上述化合物组合溶解在Novec 7200(3M公司生产)中,使其合计浓度达到20wt%,制备表面处理剂。将制得的表面处理剂真空蒸镀在化学强化玻璃(康宁公司生产、“Gorilla”玻璃、厚度0.7mm)上。真空蒸镀法的条件为电阻加热式蒸镀机(株式会社SHINCRON生产)、腔室尺寸真空度5.0E-05、电流值240A、电压10V、基材温度40℃。接着,将蒸镀后的化学强化玻璃在温度150℃的气氛中静置30分钟,之后放置冷却至室温,在玻璃基材上形成表面处理层。化合物的组合及其组成示于以下表中。其中,化合物(a1)与(b2)、化合物(a2)与(b2)、化合物(a1)与(b1)、化合物(a1)与(b3)、化合物(a1)与(b4)以及化合物(a1)与(b5)的组合是实施例,化合物(c1)与(b2)的组合是比较例。
[评价]
(静态接触角的测定)
从微量注射器向水平放置的基板滴加水2μL,用摄像显微镜拍摄滴加1秒后的静止画面,由此求出静态接触角。测定使用全自动接触角计DropMaster700(协和界面科学株式会社制)。
(初期评价)
首先,作为初期评价,在形成表面处理层后、其表面尚未接触任何物体的状态下,测定水的静态接触角。
(橡皮耐久性试验)
对于上述形成的表面处理层,使用摩擦测试仪(新东科学株式会社制),在以下述条件往复1000次后测定水的静态接触角。
橡皮:Raber Eraser(Minoan公司生产)
接地面积:
移动距离(单程):40mm
移动速度:3,600mm/分钟
负荷:
温度:25℃
湿度:40%RH
(UV耐久性试验)
对于上述形成的表面处理层,测定照射UV 48小时后的水的静态接触角。使用UVB-313灯(Q-Lab公司制,在310nm辐射照度为0.63W/m2),基材的黑板温度为63度,将灯与表面处理层的距离设为5cm,进行UV照射。
[表1]
[表2]
根据上述结果可以确认:通过将含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)组合,能够形成磨损耐久性和UV耐久性高的表面处理层。
产业上的可利用性
本发明的表面处理剂能够适合用于各种各样的用途。
Claims (15)
1.一种表面处理剂,其特征在于,
含有以下式(1)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和以下式(2)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物(B),
RF1 α-XA-RS1 β (1)
式(1)中,
RF1在每次出现时分别独立地为Rf1-RFA-Oq-,
Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基,
RFA在每次出现时分别独立地为具有支链结构的氟代聚醚基,
q在每次出现时分别独立地为0或1,
RS1在每次出现时分别独立地为含有具有羟基或水解性基团的Si原子的基团,
XA分别独立地为单键或2~10价有机基团,
α为1~9的整数,
β为1~9的整数;
RS2 γ-XB-RF2-XB-RS2 γ (2)
式(2)中,
RF2为-Rf2 p-RFB-Oq-,
Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基,
RFB在每次出现时分别独立地为直链的氟代聚醚基,
p为0或1,
q在每次出现时分别独立地为0或1,
RS2在每次出现时分别独立地为含有具有羟基或水解性基团的Si原子的基团,
XB分别独立地为单键或2~10价有机基团,
γ分别独立地为1~9的整数。
2.如权利要求1所述的表面处理剂,其特征在于,
RFA在每次出现时分别独立地为以下式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3XF 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的、并且具有至少1个支链结构的基团,
式中,a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e与f之和至少为1,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,
XF在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子;
RFB在每次出现时分别独立地为以下式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3XF 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基团,并且为直链的基团,
式中,a、b、c、d、e和f分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e与f之和至少为1,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,
XF在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子。
3.如权利要求1或2所述的表面处理剂,其特征在于,
RFA在每次出现时分别独立地为以下式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的、并且具有至少1个支链结构的基团,
-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(f1)
式(f1)中,d为1~200的整数,e为0或1;
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(f2)式(f2)中,c和d分别独立地为0~30的整数,
e和f分别独立地为1~200的整数,
c、d、e与f之和为10~200的整数,
标注角标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的;
-(R6-R7)g-(f3)
式(f3)中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数;
-(R6-R7)g-Rr-(R7′-R6′)g′- (f4)
式(f4)中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
R6′为OCF2或OC2F4,
R7′为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数,
g′为2~100的整数,
Rr为
式中,*表示键合位置;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
式(f5)中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d和f分别独立地为0以上200以下的整数,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(f6)
式(f6)中,f为1以上200以下的整数,a、b、c、d和e分别独立地为0以上200以下的整数,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。
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,
RFB在每次出现时分别独立地为以下式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的直链基团,
-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(f1)
式(f1)中,d为1~200的整数,e为0或1;
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(f2)式(f2)中,c和d分别独立地为0~30的整数,
e和f分别独立地为1~200的整数,
c、d、e与f之和为10~200的整数,
标注角标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的;
-(R6-R7)g-(f3)
式(f3)中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数;
-(R6-R7)g-Rr-(R7′-R6′)g′-(f4)
式(f4)中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
R6′为OCF2或OC2F4,
R7′为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数,
g′为2~100的整数,
Rr为
式中,*表示键合位置;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(f5)
式(f5)中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d和f分别独立地为0以上200以下的整数,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(f6)
式(f6)中,f为1以上200以下的整数,a、b、c、d和e分别独立地为0以上200以下的整数,标注a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。
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,
RFA在每次出现时分别独立地为以下式(f1a)所示的基团,
--(OCF(CF3)CF2)d-(OCF(CF3))e- (f1a)
式中,d为1~200的整数,e为0或1。
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,
RFB在每次出现时分别独立地为以下式(f2b)所示的基团,
-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f- (f2b)
式中,c和d分别独立地为0~30的整数,
e和f分别独立地为1~200的整数,
c、d、e与f之和为10~200的整数,
标注角标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。
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,
RS1和RS2在每次出现时分别独立地为以下式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团,
-SiR11 n1R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1Rb1 11Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 2Rf1 m2 (S4)
-NRg1Rh1 (S5)
式中,
R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R12在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数;
X11在每次出现时分别独立地为单键或二价有机基团;
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基;
t在每次出现时分别独立地为2以上的整数;
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′;
R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p1、q1和r1的合计在SiR21 p1R22 q1R23 r1单元中为3;
Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″;
R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p1′、q1′和r1′的合计在SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′单元中为3;
Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1″和r1″的合计在SiR22″ q1″R23″ r1″单元中为3;
Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
k1、l1和m1的合计在SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1单元中为3;
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′;
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p2、q2和r2的合计在SiR31 p2R32 q2R33 r2单元中为3;
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2′和r2′的合计在SiR32′ q2′R33′ r2′单元中为3;
Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R35在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
n2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
k2、l2和m2的合计在CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2单元中为3;
Rg1和Rh1在每次出现时分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 11Rc1 m1或-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
其中,在式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)和(S5)中存在至少1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
8.如权利要求1~7中任一项所述的表面处理剂,其特征在于,
RS1和RS2在每次出现时分别独立地为以下式(S1)、(S3)、(S4)或(S5)所示的基团,
-SiRa1 k1Rb1 11Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 2Rf1 m2 (S4)
-NRg1Rh1 (S5)
式中,
R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R12在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数;
X11在每次出现时分别独立地为单键或二价有机基团;
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷氧基;
t在每次出现时分别独立地为2以上的整数;
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′;
R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p1、q1和r1的合计在SiR21 p1R22 q1R23 r1单元中为3;
Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″;
R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p1′、q1′和r1′的合计在SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′单元中为3;
Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或二价有机基团;
R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1″和r1″的合计在SiR22″ q1″R23″ r1″单元中为3;
Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
k1、l1和m1的合计在SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1单元中为3;
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′;
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
p2、q2和r2的合计在SiR31 p2R32 q2R33 r2单元中为3;
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2′和r2′的合计在SiR32′ q2′R33′ r2′单元中为3;
Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R35在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团;
n2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或一价有机基团;
k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
k2、l2和m2的合计在CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2单元中为3;
Rg1和Rh1在每次出现时分别独立地为-Z4-SiR11 n1R12 3-n1、-Z4-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1或-Z4-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2;
Z4在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或二价有机基团;
其中,式(S1)、(S3)、(S4)和(S5)中存在至少2个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
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,
α、β和γ为1。
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,
XA和XB分别独立地为单键或以下式:-(R51)p5-(X51)q5-所示的基团,
式中,
R51为单键、-(CH2)s5-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,
s5为1~20的整数,
X51为-(X52)l5-,
X52在每次出现时分别独立地为选自-O-、-S-、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、-CO-、-C(O)O-、-Si(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-和-(CH2)n5-中的基团,
R53在每次出现时分别独立地为一价有机基团,
R54在每次出现时分别独立地为氢原子或一价有机基团,
m5在每次出现时分别独立地为1~100的整数,
n5在每次出现时分别独立地为1~20的整数,
l5为1~10的整数,
p5为0或1,
q5为0或1,
其中,p5和q5的至少一者为1,标注p5或q5并用括号括起来的各重复单元的存在顺序是任意的。
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,
相对于所述含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)和所述含氟代聚醚基的硅烷化合物(B)的合计,所述含氟代聚醚基的硅烷化合物(A)的含量为50mol%以上。
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,
该表面处理剂作为防污性涂敷剂或防水性涂敷剂使用。
13.如权利要求1~12中任一项所述的表面处理剂,其特征在于,
该表面处理剂为湿润覆盖用表面处理剂。
14.一种物品,其特征在于,
包括基材、和在该基材上由权利要求1~13中任一项所述的表面处理剂形成的层。
15.如权利要求14所述的物品,其特征在于,
该物品为光学部件。
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