JP6707101B2 - Surface treatment agent containing perfluoro(poly)ether group-containing silane compound, pellets and articles using the same - Google Patents
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Description
本発明は、パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物を含む表面処理剤、ならびにそれを用いたペレットおよび物品に関する。 The present invention relates to a surface treatment agent containing a perfluoro(poly)ether group-containing silane compound, and pellets and articles using the same.
ある種の含フッ素化合物は、基材の表面処理に用いると、優れた撥水性、撥油性、防汚性などを提供し得ることが知られている。そのような含フッ素シラン化合物として、パーフルオロポリエーテル基を分子主鎖に有し、Si原子に結合した加水分解可能な基を分子末端または末端部に有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物が知られている。例えば、特許文献1には、Si原子に結合した加水分解可能な基を分子末端または末端部に有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物が記載されている。 It is known that certain fluorine-containing compounds can provide excellent water repellency, oil repellency, antifouling property, etc. when used for the surface treatment of a substrate. As such a fluorine-containing silane compound, there is known a perfluoropolyether group-containing silane compound having a perfluoropolyether group in the molecular main chain and a hydrolyzable group bonded to a Si atom at a molecular end or a terminal portion. Has been. For example, Patent Document 1 describes a perfluoropolyether group-containing silane compound having a hydrolyzable group bonded to a Si atom at a molecular end or a terminal portion.
上記のような含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から得られる層(以下、「表面処理層」とも言う)は、いわゆる機能性薄膜として、ガラス等に施されている。特に、上記表面処理層は、上記のような機能を薄膜でも発揮し得ることから、光透過性ないし透明性が求められるメガネ、タッチパネル、携帯端末の操作画面などの光学部材に適用されている。 A layer obtained from a surface treatment agent containing the above-mentioned fluorine-containing silane compound (hereinafter, also referred to as "surface treatment layer") is applied to glass or the like as a so-called functional thin film. In particular, since the surface treatment layer can exhibit the above-mentioned functions even in a thin film, it is applied to an optical member such as glasses, a touch panel, an operation screen of a mobile terminal, which is required to have light transmissivity or transparency.
上記のような表面処理層には、所望の機能を長期に亘って基材の表面に付与するために、良好な耐久性を有することが求められる。しかしながら、本発明者等の検討により、上記のような表面処理層は、十分な耐久性を有さないことがあることが分かった。 The surface-treated layer as described above is required to have good durability in order to impart a desired function to the surface of the substrate for a long period of time. However, studies by the present inventors have revealed that the surface treatment layer as described above may not have sufficient durability.
本発明は、耐久性の向上した表面処理層を得るのに適した表面処理剤を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a surface treatment agent suitable for obtaining a surface treatment layer having improved durability.
本発明の第1の要旨によれば、式(A1)、式(A2)、式(B1)、式(B2)、式(C1)または式(C2):
PFPEは、各出現においてそれぞれ独立して、式:
−(OC6F12)a−(OC5F10)b−(OC4F8)c−(OC3F6)d−(OC2F4)e−(OCF2)f−
(a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は少なくとも1であり、a、b、c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)
で表される基であり;
Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基を表し;
R13は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表し;
R14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜22のアルキル基を表し;
R11は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子を表し;
R12は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
nは、(−SiR13 nR14 3−n)単位毎に独立して、0〜3の整数であり;
ただし、式(A1)および(A2)において、水酸基または加水分解可能な基に結合したSiが少なくとも2つ存在し;
X1は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2〜10価の有機基を表し;
X2は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2価の有機基を表し;
tは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜10の整数であり;
αは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜9の整数であり;
α’は、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
X3は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2〜10価の有機基を表し;
βは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜9の整数であり;
β’は、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
Raは、各出現においてそれぞれ独立して、−Z1−SiR1 pR2 qR3 rを表し;
Z1は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基を表し;
R1は、各出現においてそれぞれ独立して、Ra’を表し;
Ra’は、Raと同意義であり;
Ra中、Z1基を介して直鎖状に連結されるSiは最大で5個であり;
R2は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表し;
R3は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
pは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
rは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
ただし、−Z1−SiR1 pR2 qR3 r毎において、p、qおよびrの和は3であり、式(B1)および(B2)において、水酸基または加水分解可能な基に結合したSiが少なくとも2つ存在し;
Rbは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表し;
Rcは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
k1は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
l1は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜2の整数であり;
m1は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜2の整数であり;
ただし、−SiRa k1Rb l1Rc m1毎において、k1、l1およびm1の和は3であり、
X4は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2〜10価の有機基を表し;
γは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜9の整数であり;
γ’は、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
Rdは、各出現においてそれぞれ独立して、−Z2−CR81 p2R82 q2R83 r2を表し;
Z2は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基を表し;
R81は、各出現においてそれぞれ独立して、Rd’を表し;
Rd’は、Rdと同意義であり;
Rd中、Z2基を介して直鎖状に連結されるCは最大で5個であり;
R82は、各出現においてそれぞれ独立して、−Y−SiR85 n2R86 3−n2を表し;
Yは、各出現においてそれぞれ独立して、2価の有機基を表し;
R85は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表し;
R86は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
n2は、(−Y−SiR85 n2R86 3−n2)単位毎に独立して、0〜3の整数を表し;
R83は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
p2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
q2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
r2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
ただし、−Z2−CR81 p2R82 q2R83 r2毎において、p2、q2およびr2の和は3であり;
Reは、各出現においてそれぞれ独立して、−Y−SiR85 n2R86 3−n2を表し;
Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
k2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
l2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
m2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
ただし、、(CRd k2Re l2Rf m2)毎において、k2、l2およびm2の和は3であり、式(C1)および(C2)において、−Y−SiR85で表される基が2以上存在する。]
のいずれかで表されるパーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物、および分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物を含有する表面処理剤が提供される。
According to the first aspect of the present invention, formula (A1), formula (A2), formula (B1), formula (B2), formula (C1) or formula (C2):
PFPE has the formula:
- (OC 6 F 12) a - (OC 5 F 10) b - (OC 4 F 8) c - (OC 3 F 6) d - (OC 2 F 4) e - (OCF 2) f -
(A, b, c, d, e and f are each independently an integer of 0 or more and 200 or less, and the sum of a, b, c, d, e and f is at least 1, and a, b , C, d, e or f, and the order of existence of each repeating unit enclosed in parentheses is arbitrary in the formula.)
Is a group represented by
Rf each independently represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms which may be substituted with one or more fluorine atoms at each occurrence;
R 13 independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence;
R 14's each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms in each occurrence;
R 11 each independently represents a hydrogen atom or a halogen atom at each occurrence;
R 12 each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
n is, (- SiR 13 n R 14 3-n) independently for each unit, an integer from 0 to 3;
However, in formulas (A1) and (A2), at least two Si bonded to a hydroxyl group or a hydrolyzable group are present;
X 1 independently represents a single bond or a divalent to 10-valent organic group at each occurrence;
X 2 independently represents a single bond or a divalent organic group at each occurrence;
t is an integer of 1 to 10 independently at each occurrence;
α is an integer of 1 to 9 independently at each occurrence;
α′ is each independently an integer of 1 to 9;
X 3 independently represents a single bond or a divalent to 10-valent organic group at each occurrence;
β is an integer from 1 to 9 independently at each occurrence;
β′ are each independently an integer of 1 to 9;
R a independently represents —Z 1 —SiR 1 p R 2 q R 3 r at each occurrence;
Z 1 each independently represents an oxygen atom or a divalent organic group at each occurrence;
R 1 independently represents R a′ at each occurrence;
Ra' has the same meaning as Ra ;
In R a , the number of Si linearly linked via the Z 1 group is at most 5;
R 2 independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence;
R 3 each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
p is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
q is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
r is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
However, for each —Z 1 —SiR 1 p R 2 q R 3 r , the sum of p, q, and r is 3, and in formulas (B1) and (B2), it is bonded to a hydroxyl group or a hydrolyzable group. There is at least two Si;
R b independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence;
R c each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
k1 is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
l1 is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 2;
m1 is an integer of 0 to 2 independently at each occurrence;
However, for each —SiR a k1 R b l1 R c m1 , the sum of k1, l1 and m1 is 3,
X 4 independently represents a single bond or a divalent to 10-valent organic group at each occurrence;
γ is, independently at each occurrence, an integer from 1 to 9;
γ′ is each independently an integer of 1 to 9;
R d independently represents -Z 2 -CR 81 p2 R 82 q2 R 83 r2 at each occurrence;
Z 2 independently represents an oxygen atom or a divalent organic group at each occurrence;
R 81 independently represents R d′ at each occurrence;
R d′ has the same meaning as R d ;
In R d , the maximum number of Cs linearly linked via the Z 2 group is 5;
R 82 each independently represents —Y—SiR 85 n2 R 86 3-n2 at each occurrence;
Y independently represents a divalent organic group at each occurrence;
R 85 independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence;
R 86 independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
n2 is, (- Y-SiR 85 n2 R 86 3-n2) independently for each unit, an integer of 0 to 3;
R 83 each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
p2 is an integer from 0 to 3 independently at each occurrence;
q2 is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
r2 is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
However, in each -Z 2 -CR 81 p2 R 82 q2 R 83 r2, the sum of p2, q2 and r2 is 3;
R e is, independently at each occurrence, represents -Y-SiR 85 n2 R 86 3 -n2;
R f independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
k2 is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
l2 is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
m2 is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
However ,, in each (CR d k2 R e l2 R f m2), the sum of k2, l2 and m2 is 3, in the formula (C1) and (C2), a group represented by -Y-SiR 85 There are two or more. ]
There is provided a perfluoro(poly)ether group-containing silane compound represented by any of the above, and a surface treating agent containing a compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure.
本発明の第2の要旨によれば、本発明の表面処理剤を含有するペレットが提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a pellet containing the surface treatment agent of the present invention.
本発明の第3の要旨によれば、基材と、該基材の表面に、本発明の表面処理剤より形成された層とを含む物品が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an article including a base material and a layer formed on the surface of the base material by the surface treatment agent of the present invention.
本発明によれば、パーフルオロ(ポリ)エーテル基(以下、「PFPE」と称することがある)含有シラン化合物を含む新規な表面処理剤が提供される。本発明の表面処理剤は、耐久性の向上した表面処理層、特に酸またはアルカリの存在下においても良好な耐久性を示す表面処理層の形成に適している。また、本発明によれば、本発明の表面処理剤を含有するペレットが提供される。本発明によれば、基材と、該基材の表面に、本発明の表面処理剤より形成された層を含む物品が提供される。 According to the present invention, a novel surface treatment agent containing a perfluoro(poly)ether group (hereinafter sometimes referred to as “PFPE”)-containing silane compound is provided. The surface treatment agent of the present invention is suitable for forming a surface treatment layer having improved durability, particularly a surface treatment layer exhibiting good durability even in the presence of an acid or an alkali. Moreover, according to this invention, the pellet containing the surface treatment agent of this invention is provided. According to the present invention, there is provided an article including a substrate and a layer formed from the surface treatment agent of the present invention on the surface of the substrate.
本明細書において用いられる場合、「炭化水素基」とは、炭素および水素を含む基であって、炭化水素から1個の水素原子を脱離させた基を意味する。かかる炭化水素基としては、特に限定されるものではないが、1つまたはそれ以上の置換基により置換されていてもよい、炭素数1〜20の炭化水素基、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。上記「脂肪族炭化水素基」は、直鎖状、分枝鎖状または環状のいずれであってもよく、飽和または不飽和のいずれであってもよい。また、炭化水素基は、1つまたはそれ以上の環構造を含んでいてもよい。尚、かかる炭化水素基は、その末端または分子鎖中に、1つまたはそれ以上のN、O、S、Si、アミド、スルホニル、シロキサン、カルボニル、カルボニルオキシ等を有していてもよい。 As used herein, the term “hydrocarbon group” means a group containing carbon and hydrogen, in which one hydrogen atom has been removed from the hydrocarbon. The hydrocarbon group is not particularly limited, but is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, which may be substituted with one or more substituents, for example, an aliphatic hydrocarbon group, Examples thereof include aromatic hydrocarbon groups. The "aliphatic hydrocarbon group" may be linear, branched or cyclic, and may be saturated or unsaturated. The hydrocarbon group may also contain one or more ring structures. In addition, such a hydrocarbon group may have one or more N, O, S, Si, amide, sulfonyl, siloxane, carbonyl, carbonyloxy and the like at its terminal or in the molecular chain.
本明細書において用いられる場合、「炭化水素基」の置換基としては、特に限定されないが、例えば、ハロゲン原子;1個またはそれ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、C2−6アルキニル基、C3−10シクロアルキル基、C3−10不飽和シクロアルキル基、5〜10員のヘテロシクリル基、5〜10員の不飽和ヘテロシクリル基、C6−10アリール基および5〜10員のヘテロアリール基から選択される1個またはそれ以上の基が挙げられる。 As used in the present specification, the substituent of the “hydrocarbon group” is not particularly limited, but is, for example, a halogen atom; C 1-6 alkyl optionally substituted by one or more halogen atoms. Group, C 2-6 alkenyl group, C 2-6 alkynyl group, C 3-10 cycloalkyl group, C 3-10 unsaturated cycloalkyl group, 5-10 membered heterocyclyl group, 5-10 membered unsaturated heterocyclyl And one or more groups selected from groups, C 6-10 aryl groups and 5-10 membered heteroaryl groups.
本明細書において、アルキル基およびフェニル基は、特記しない限り、非置換であっても、置換されていてもよい。かかる基の置換基としては、特に限定されないが、例えば、ハロゲン原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基およびC2−6アルキニル基から選択される1個またはそれ以上の基が挙げられる。 In the present specification, an alkyl group and a phenyl group may be unsubstituted or substituted unless otherwise specified. The substituent for such a group is not particularly limited, and examples thereof include one or more groups selected from a halogen atom, a C 1-6 alkyl group, a C 2-6 alkenyl group and a C 2-6 alkynyl group. Can be mentioned.
本明細書において用いられる場合、「2〜10価の有機基」とは、炭素を含有する2〜10価の基を意味する。かかる2〜10価の有機基としては、特に限定されないが、炭化水素基からさらに1〜9個の水素原子を脱離させた2〜10価の基が挙げられる。 As used herein, the “2- to 10-valent organic group” means a 2- to 10-valent group containing carbon. The 2- to 10-valent organic group is not particularly limited, and examples thereof include a 2- to 10-valent group obtained by removing 1 to 9 hydrogen atoms from a hydrocarbon group.
[表面処理剤]
以下、本発明の表面処理剤について説明する。
[Surface treatment]
Hereinafter, the surface treatment agent of the present invention will be described.
本発明の表面処理剤は、PFPE含有シラン化合物、および分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物を含有する。 The surface treatment agent of the present invention contains a PFPE-containing silane compound and a compound containing an atom having an unshared electron pair in its molecular structure.
(PFPE含有シラン化合物)
上記PFPE含有シラン化合物は、式(A1)、式(A2)、式(B1)、式(B2)、式(C1)または式(C2)のいずれかで表される化合物である。
The PFPE-containing silane compound is a compound represented by any one of formula (A1), formula (A2), formula (B1), formula (B2), formula (C1) and formula (C2).
上記PFPE含有シラン化合物は、表面処理剤100質量部に対し、好ましくは0.01〜100質量部、より好ましくは0.1〜30質量部含まれる。 The PFPE-containing silane compound is preferably contained in an amount of 0.01 to 100 parts by mass, more preferably 0.1 to 30 parts by mass, based on 100 parts by mass of the surface treatment agent.
上記PFPE含有シラン化合物は、特に限定されるものではないが、5×102〜1×105の数平均分子量を有し得る。かかる範囲のなかでも、2,000〜30,000、より好ましくは2,500〜12,000の数平均分子量を有することが、摩擦耐久性の観点から好ましい。なお、本発明において、数平均分子量は、19F−NMRにより測定される値とする。 The PFPE-containing silane compound is not particularly limited and may have a number average molecular weight of 5×10 2 to 1×10 5 . Within such a range, it is preferable to have a number average molecular weight of 2,000 to 30,000, more preferably 2,500 to 12,000, from the viewpoint of friction durability. In the present invention, the number average molecular weight is a value measured by 19 F-NMR.
一の態様において、本発明のPFPE含有シラン化合物は、1,000〜40,000、好ましくは1,000〜32,000、より好ましくは1,000〜20,000、さらにより好ましくは1,000〜12,000の数平均分子量を有し得る。 In one embodiment, the PFPE-containing silane compound of the present invention is 1,000-40,000, preferably 1,000-32,000, more preferably 1,000-20,000, even more preferably 1,000. It may have a number average molecular weight of ˜12,000.
以下、上記式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)および(C2)で表されるPFPE含有シラン化合物について説明する。 Hereinafter, the PFPE-containing silane compound represented by the above formulas (A1), (A2), (B1), (B2), (C1) and (C2) will be described.
式(A1)および(A2):
上記式中、Rfは、各出現において独立して、1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基を表す。 In the above formula, Rf independently represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms which may be substituted with one or more fluorine atoms at each occurrence.
上記1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基における「炭素数1〜16のアルキル基」は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖または分枝鎖の炭素数1〜6、特に炭素数1〜3のアルキル基であり、より好ましくは直鎖の炭素数1〜3のアルキル基である。 The "alkyl group having 1 to 16 carbon atoms" in the alkyl group having 1 to 16 carbon atoms which may be substituted with one or more fluorine atoms may be a straight chain or a branched chain. It may also be a straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, particularly 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a straight-chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
上記Rfは、好ましくは、1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されている炭素数1〜16のアルキル基であり、より好ましくはCF2H−C1−15パーフルオロアルキレン基またはC1−16パーフルオロアルキル基であり、さらに好ましくはC1−16パーフルオロアルキル基である。 The Rf is preferably an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, which is substituted with one or more fluorine atoms, more preferably a CF 2 H—C 1-15 perfluoroalkylene group or C 1 —. It is a 16 perfluoroalkyl group, more preferably a C 1-16 perfluoroalkyl group.
該炭素数1〜16のパーフルオロアルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖または分枝鎖の炭素数1〜6、特に炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基であり、より好ましくは直鎖の炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基、具体的には−CF3、−CF2CF3、または−CF2CF2CF3である。 The perfluoroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms may be linear or branched and is preferably linear or branched and has 1 to 6 carbon atoms, particularly 1 to 1 carbon atoms. a 3 perfluoroalkyl group, more preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, straight-chain, specifically is -CF 3, -CF 2 CF 3 or -CF 2 CF 2 CF 3, .
上記式中、PFPEは、各出現において独立して、
−(OC6F12)a−(OC5F10)b−(OC4F8)c−(OC3F6)d−(OC2F4)e−(OCF2)f−
で表される基である。式中、a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は少なくとも1である。好ましくは、a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して、0以上100以下の整数である。好ましくは、a、b、c、d、eおよびfの和は5以上であり、より好ましくは10以上である。好ましくは、a、b、c、d、eおよびfの和は200以下であり、より好ましくは100以下であり、例えば10以上200以下であり、より具体的には10以上100以下である。また、a、b、c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。
In the above formula, PFPE is independently at each occurrence,
- (OC 6 F 12) a - (OC 5 F 10) b - (OC 4 F 8) c - (OC 3 F 6) d - (OC 2 F 4) e - (OCF 2) f -
Is a group represented by. In the formula, a, b, c, d, e and f are each independently an integer of 0 or more and 200 or less, and the sum of a, b, c, d, e and f is at least 1. Preferably, a, b, c, d, e and f are each independently an integer of 0 or more and 100 or less. Preferably, the sum of a, b, c, d, e and f is 5 or more, more preferably 10 or more. Preferably, the sum of a, b, c, d, e and f is 200 or less, more preferably 100 or less, for example 10 or more and 200 or less, and more specifically 10 or more and 100 or less. In addition, the order of existence of each repeating unit in parentheses with a, b, c, d, e or f attached is arbitrary in the formula.
これら繰り返し単位は、直鎖状であっても、分枝鎖状であってもよいが、好ましくは直鎖状である。例えば、−(OC6F12)−は、−(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)−、−(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)−、−(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)−、−(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)−、−(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)−、−(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))−等であってもよいが、好ましくは−(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)−である。−(OC5F10)−は、−(OCF2CF2CF2CF2CF2)−、−(OCF(CF3)CF2CF2CF2)−、−(OCF2CF(CF3)CF2CF2)−、−(OCF2CF2CF(CF3)CF2)−、−(OCF2CF2CF2CF(CF3))−等であってもよいが、好ましくは−(OCF2CF2CF2CF2CF2)−である。−(OC4F8)−は、−(OCF2CF2CF2CF2)−、−(OCF(CF3)CF2CF2)−、−(OCF2CF(CF3)CF2)−、−(OCF2CF2CF(CF3))−、−(OC(CF3)2CF2)−、−(OCF2C(CF3)2)−、−(OCF(CF3)CF(CF3))−、−(OCF(C2F5)CF2)−および−(OCF2CF(C2F5))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCF2CF2CF2CF2)−である。−(OC3F6)−は、−(OCF2CF2CF2)−、−(OCF(CF3)CF2)−および−(OCF2CF(CF3))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCF2CF2CF2)−である。また、−(OC2F4)−は、−(OCF2CF2)−および−(OCF(CF3))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCF2CF2)−である。 These repeating units may be linear or branched, but are preferably linear. For example, - (OC 6 F 12) - is, - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF (CF 3) CF 2 CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF (CF 3) CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF 2 CF (CF 3) CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF (CF 3) CF 2) - , - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF (CF 3)) - may be, etc., but preferably - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2) - a. - (OC 5 F 10) - is, - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF (CF 3) CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF (CF 3) CF 2 CF 2 )-, -(OCF 2 CF 2 CF(CF 3 )CF 2 )-, -(OCF 2 CF 2 CF 2 CF(CF 3 ))-, and the like, but preferably -( OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 )-. - (OC 4 F 8) - is, - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF (CF 3) CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF (CF 3) CF 2) - , - (OCF 2 CF 2 CF (CF 3)) -, - (OC (CF 3) 2 CF 2) -, - (OCF 2 C (CF 3) 2) -, - (OCF (CF 3) CF ( CF 3 ))-, -(OCF(C 2 F 5 )CF 2 )- and -(OCF 2 CF(C 2 F 5 ))-, but preferably -(OCF 2 CF 2 ). CF 2 CF 2) - a. - (OC 3 F 6) - is, - (OCF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF (CF 3) CF 2) - and - (OCF 2 CF (CF 3 )) - be any of good, preferably - (OCF 2 CF 2 CF 2 ) - a. Also, - (OC 2 F 4) - is, - (OCF 2 CF 2) - and - (OCF (CF 3)) - but may be any of, preferably - (OCF 2 CF 2) - in is there.
一の態様において、上記PFPEは、−(OC3F6)d−(式中、dは1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数である)である。好ましくは、PFPEは、−(OCF2CF2CF2)d−(式中、dは1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数である)または−(OCF(CF3)CF2)d−(式中、dは1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数である)である。より好ましくは、PFPEは、−(OCF2CF2CF2)d−(式中、dは1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数である)である。 In one embodiment, the PFPE may - is (wherein, d is 1 to 200, preferably 5 to 200, more preferably 10 to 200 integer) - (OC 3 F 6) d . Preferably, PFPE is, - (OCF 2 CF 2 CF 2) d - ( wherein, d is 1 to 200, preferably 5 to 200, more preferably an integer of 10 to 200) or - ( OCF (CF 3) CF 2) d - ( wherein, d is 1 to 200, preferably 5 to 200, more preferably an integer of 10 to 200). More preferably, PFPE is - is (wherein, d is 1 to 200, preferably 5 to 200, more preferably 10 to 200 integer) - (OCF 2 CF 2 CF 2) d .
別の態様において、PFPEは、−(OC4F8)c−(OC3F6)d−(OC2F4)e−(OCF2)f−(式中、cおよびdは、それぞれ独立して0以上30以下の整数であり、eおよびfは、それぞれ独立して1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数であり、c、d、eおよびfの和は少なくとも5以上、好ましくは10以上であり、添字c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である)である。好ましくは、PFPEは、−(OCF2CF2CF2CF2)c−(OCF2CF2CF2)d−(OCF2CF2)e−(OCF2)f−である。一の態様において、PFPEは、−(OC2F4)e−(OCF2)f−(式中、eおよびfは、それぞれ独立して1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数であり、添字eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である)であってもよい。 In another embodiment, PFPE is, - (OC 4 F 8) c - (OC 3 F 6) d - (OC 2 F 4) e - (OCF 2) f - ( wherein, c and d are each independently Is an integer of 0 or more and 30 or less, and e and f are each independently an integer of 1 or more and 200 or less, preferably 5 or more and 200 or less, more preferably 10 or more and 200 or less, and c, d, e and The sum of f is at least 5 or more, preferably 10 or more, and the order of existence of each repeating unit enclosed in parentheses with subscript c, d, e or f is arbitrary in the formula). Preferably, PFPE is, - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2) c - (OCF 2 CF 2 CF 2) d - (OCF 2 CF 2) e - (OCF 2) f - a. In one embodiment, PFPE is, - (OC 2 F 4) e - (OCF 2) f - ( wherein, e and f are 1 to 200 independently, preferably 5 to 200, more preferably Is an integer of 10 or more and 200 or less, and the order of existence of each repeating unit enclosed in parentheses with a subscript e or f is arbitrary in the formula).
一の態様において、PFPEは、−(OC2F4)e−(OCF2)f−(式中、eおよびfは、それぞれ独立して1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数であり、添字eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である)であってもよい。 In one embodiment, PFPE is, - (OC 2 F 4) e - (OCF 2) f - ( wherein, e and f are 1 to 200 independently, preferably 5 to 200, more preferably Is an integer of 10 or more and 200 or less, and the order of existence of each repeating unit enclosed in parentheses with a subscript e or f is arbitrary in the formula).
上記式中、PFPEにおいて、fに対するeの比(以下、「e/f比」という)は、0.1以上10以下であり、好ましくは0.2以上5.0以下であり、より好ましくは0.2以上2.0以下であり、さらに好ましくは0.2以上1.5以下である。e/f比を上記範囲にすることにより、この化合物から得られる硬化物の撥水性、撥油性、および耐ケミカル性(例えば、塩水、酸又は塩基性水溶液、アセトン、オレイン酸又はヘキサンに対する耐久性)がより向上し得る。e/f比がより小さいほど、上記硬化物の撥水性、撥油性、耐ケミカル性より向上する。一方、e/f比を0.1以上にすることにより、化合物の安定性をより高めることができる。e/f比がより大きいほど、化合物の安定性はより向上する。 In the above formula, in PFPE, the ratio of e to f (hereinafter referred to as “e/f ratio”) is 0.1 or more and 10 or less, preferably 0.2 or more and 5.0 or less, and more preferably It is 0.2 or more and 2.0 or less, and more preferably 0.2 or more and 1.5 or less. By setting the e/f ratio in the above range, the water repellency, oil repellency, and chemical resistance of the cured product obtained from this compound (for example, durability against salt water, acid or basic aqueous solution, acetone, oleic acid or hexane) ) Can be improved. The smaller the e/f ratio, the more improved the water repellency, oil repellency and chemical resistance of the cured product. On the other hand, when the e/f ratio is 0.1 or more, the stability of the compound can be further enhanced. The higher the e/f ratio, the more stable the compound.
さらに別の態様において、PFPEは、−(R6−R7)j−で表される基である。式中、R6は、OCF2またはOC2F4であり、好ましくはOC2F4である。式中、R7は、OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10およびOC6F12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2または3つの基の組み合わせである。好ましくは、R7は、OC2F4、OC3F6およびOC4F8から選択される基であるか、OC3F6、OC4F8、OC5F10およびOC6F12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2または3つの基の組み合わせである。OC2F4、OC3F6およびOC4F8から独立して選択される2または3つの基の組み合わせとしては、特に限定されないが、例えば−OC2F4OC3F6−、−OC2F4OC4F8−、−OC3F6OC2F4−、−OC3F6OC3F6−、−OC3F6OC4F8−、−OC4F8OC4F8−、−OC4F8OC3F6−、−OC4F8OC2F4−、−OC2F4OC2F4OC3F6−、−OC2F4OC2F4OC4F8−、−OC2F4OC3F6OC2F4−、−OC2F4OC3F6OC3F6−、−OC2F4OC4F8OC2F4−、−OC3F6OC2F4OC2F4−、−OC3F6OC2F4OC3F6−、−OC3F6OC3F6OC2F4−、および−OC4F8OC2F4OC2F4−等が挙げられる。上記jは、2以上、好ましくは3以上、より好ましくは5以上であり、100以下、好ましくは50以下の整数である。上記式中、OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10およびOC6F12は、直鎖または分枝鎖のいずれであってもよく、好ましくは直鎖である。この態様において、PFPEは、好ましくは、−(OC2F4−OC3F6)j−または−(OC2F4−OC4F8)j−である。 In yet another embodiment, PFPE is, - (R 6 -R 7) j - is a group represented by. In the formula, R 6 is OCF 2 or OC 2 F 4 , preferably OC 2 F 4 . Wherein R 7 is a group selected from OC 2 F 4 , OC 3 F 6 , OC 4 F 8 , OC 5 F 10 and OC 6 F 12 or is independently selected from these groups. It is a combination of two or three groups. Preferably, R 7 is a group selected from OC 2 F 4 , OC 3 F 6 and OC 4 F 8 or is a group selected from OC 3 F 6 , OC 4 F 8 , OC 5 F 10 and OC 6 F 12. It is a group selected or a combination of 2 or 3 groups independently selected from these groups. Examples of the combination of OC 2 F 4, OC 3 F 6 and OC 4 2 or 3 groups independently selected from F 8, is not particularly limited, for example, -OC 2 F 4 OC 3 F 6 -, - OC 2 F 4 OC 4 F 8 - , - OC 3 F 6 OC 2 F 4 -, - OC 3 F 6 OC 3 F 6 -, - OC 3 F 6 OC 4 F 8 -, - OC 4 F 8 OC 4 F 8 -, - OC 4 F 8 OC 3 F 6 -, - OC 4 F 8 OC 2 F 4 -, - OC 2 F 4 OC 2 F 4 OC 3 F 6 -, - OC 2 F 4 OC 2 F 4 OC 4 F 8 -, - OC 2 F 4 OC 3 F 6 OC 2 F 4 -, - OC 2 F 4 OC 3 F 6 OC 3 F 6 -, - OC 2 F 4 OC 4 F 8 OC 2 F 4 -, -OC 3 F 6 OC 2 F 4 OC 2 F 4 -, - OC 3 F 6 OC 2 F 4 OC 3 F 6 -, - OC 3 F 6 OC 3 F 6 OC 2 F 4 -, and -OC 4 F 8 OC 2 F 4 OC 2 F 4 − and the like. The above j is 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 5 or more, and is an integer of 100 or less, preferably 50 or less. In the above formula, OC 2 F 4 , OC 3 F 6 , OC 4 F 8 , OC 5 F 10 and OC 6 F 12 may be linear or branched, and are preferably linear. .. In this embodiment, PFPE is preferably, - (OC 2 F 4 -OC 3 F 6) j - or - (OC 2 F 4 -OC 4 F 8) j - is.
一の態様において、上記式中、PFPEは、各出現において独立して、
−(OC6F12)a−(OC5F10)b−(OC4F8)c−(OC3F6)d−(OC2F4)e−(OCF2)f−
で表される基であり、かつ、PFPE中に少なくとも1の分岐構造を有する。すなわち、本態様において、上記PFPEは、少なくとも1のCF3末端(具体的には、−CF3、−C2F5等、より具体的には−CF3)を有する。このような構造のPFPEを有することにより、本発明の表面処理剤を用いて形成された層(例えば表面処理層)の紫外線耐久性、撥水性、撥油性、防汚性(例えば指紋等の汚れの付着を防止する)、耐ケミカル性、耐加水分解性、滑り性の抑制効果、高い摩擦耐久性、耐熱性、防湿性等がより良好になり得る。
In one aspect, in the above formula, PFPE is independently at each occurrence:
- (OC 6 F 12) a - (OC 5 F 10) b - (OC 4 F 8) c - (OC 3 F 6) d - (OC 2 F 4) e - (OCF 2) f -
And has at least one branched structure in PFPE. That is, in this aspect, the PFPE has at least one CF 3 terminal (specifically, —CF 3 , —C 2 F 5, etc., more specifically —CF 3 ). By having PFPE having such a structure, the layer (eg, surface-treated layer) formed by using the surface-treating agent of the present invention has UV durability, water repellency, oil repellency, and stain resistance (for example, stains such as fingerprints). Can be improved), chemical resistance, hydrolysis resistance, effect of suppressing slipperiness, high friction durability, heat resistance, moisture resistance, etc. can be improved.
上記態様において、a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は少なくとも1である。好ましくは、a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して、0以上100以下の整数である。好ましくは、a、b、c、d、eおよびfの和は5以上であり、より好ましくは10以上である。好ましくは、a、b、c、d、eおよびfの和は200以下であり、より好ましくは100以下であり、例えば10以上200以下であり、より具体的には10以上100以下である。また、a、b、c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。 In the above aspect, a, b, c, d, e and f are each independently an integer of 0 or more and 200 or less, and the sum of a, b, c, d, e and f is at least 1. Preferably, a, b, c, d, e and f are each independently an integer of 0 or more and 100 or less. Preferably, the sum of a, b, c, d, e and f is 5 or more, more preferably 10 or more. Preferably, the sum of a, b, c, d, e and f is 200 or less, more preferably 100 or less, for example 10 or more and 200 or less, and more specifically 10 or more and 100 or less. In addition, the order of existence of each repeating unit in parentheses with a, b, c, d, e, or f attached is arbitrary in the formula.
上記態様において、PFPEは、分岐構造を少なくとも5有することが好ましく、10有することがより好ましく、20有することが特に好ましい。 In the above aspect, the PFPE preferably has at least 5 branched structures, more preferably 10 and particularly preferably 20.
上記態様において、PFPE構造中、繰り返し単位数の合計数(例えば、上記a、b、c、d、eおよびfの和)100に対して、分岐構造を有する繰り返し単位の数は40以上であることが好ましく、60以上であることがより好ましく、80以上であることが特に好ましい。PFPE構造中、繰り返し単位数の合計数100に対して、分岐構造を有する繰り返し単位の数は100以下であってもよく、例えば90以下であってもよい。 In the above embodiment, in the PFPE structure, the number of repeating units having a branched structure is 40 or more with respect to the total number of repeating units (for example, the sum of a, b, c, d, e and f) of 100. It is preferably at least 60, more preferably at least 80, and particularly preferably at least 80. In the PFPE structure, the total number of repeating units is 100, and the number of repeating units having a branched structure may be 100 or less, for example 90 or less.
上記態様において、PFPE構造中、繰り返し単位数の合計数100に対して、分岐構造を有する繰り返し単位の数は、40〜100の範囲にあることが好ましく、60〜100の範囲にあることがより好ましく、80〜100の範囲にあることが特に好ましい。 In the above aspect, the number of repeating units having a branched structure is preferably in the range of 40 to 100, more preferably in the range of 60 to 100 with respect to the total number of repeating units of 100 in the PFPE structure. It is particularly preferably in the range of 80 to 100.
上記態様において、上記分岐構造における分岐鎖としては、例えばCF3を挙げることができる。 In the above aspect, examples of the branched chain in the branched structure include CF 3 .
上記態様において、分岐構造を有する繰り返し単位としては、例えば、−(OC6F12)−としては、−(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)−、−(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)−、−(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)−、−(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)−、−(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))−等を挙げることができる。−(OC5F10)−としては、−(OCF(CF3)CF2CF2CF2)−、−(OCF2CF(CF3)CF2CF2)−、−(OCF2CF2CF(CF3)CF2)−、−(OCF2CF2CF2CF(CF3))−等を挙げることができる。−(OC4F8)−としては、−(OCF(CF3)CF2CF2)−、−(OCF2CF(CF3)CF2)−、−(OCF2CF2CF(CF3))−、−(OC(CF3)2CF2)−、−(OCF2C(CF3)2)−、−(OCF(CF3)CF(CF3))−、−(OCF(C2F5)CF2)−および−(OCF2CF(C2F5))−を挙げることができる。−(OC3F6)−としては、−(OCF(CF3)CF2)−および−(OCF2CF(CF3))−を挙げることができる。−(OC2F4)−としては、−(OCF(CF3))−を挙げることができる。 In the above embodiment, as the repeating unit having a branched structure, for example, - (OC 6 F 12) - As, - (OCF (CF 3) CF 2 CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF ( CF 3) CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF 2 CF (CF 3) CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF (CF 3) CF 2) -, - ( OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF (CF 3)) - , and the like. - (OC 5 F 10) - As, - (OCF (CF 3) CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF (CF 3) CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF 2 CF (CF 3) CF 2) - , - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF (CF 3)) - , and the like. - (OC 4 F 8) - The, - (OCF (CF 3) CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF (CF 3) CF 2) -, - (OCF 2 CF 2 CF (CF 3) ) -, - (OC (CF 3) 2 CF 2) -, - (OCF 2 C (CF 3) 2) -, - (OCF (CF 3) CF (CF 3)) -, - (OCF (C 2 F 5) CF 2) - and - (OCF 2 CF (C 2 F 5)) - can be exemplified. - (OC 3 F 6) - The, - (OCF (CF 3) CF 2) - and - (OCF 2 CF (CF 3 )) - can be exemplified. - (OC 2 F 4) - The, - (OCF (CF 3) ) - can be exemplified.
上記態様において、上記PFPEは、分岐構造を有する繰り返し単位とともに、直鎖状の繰り返し単位を含み得る。直鎖状の繰り返し単位としては、−(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)−、−(OCF2CF2CF2CF2CF2)−、−(OCF2CF2CF2CF2)−、−(OCF2CF2CF2)−、−(OCF2CF2)−を挙げることができる。 In the above aspect, the PFPE may include a linear repeating unit together with a repeating unit having a branched structure. The repeating unit of linear, - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF 2) - can be exemplified.
上記態様において、好ましくは、上記PFPE中、繰り返し単位−(OC6F12)−、−(OC5F10)−、−(OC4F8)−、および−(OC3F6)−が分岐構造を有する。 In the above embodiments, preferably, in the above PFPE, repeating unit - (OC 6 F 12) - , - (OC 5 F 10) -, - (OC 4 F 8) -, and - (OC 3 F 6) - is It has a branched structure.
上記態様において、より好ましくは、PFPEは、分岐構造の繰り返し単位OC6F12、OC5F10、OC4F8、およびOC3F6からなる。 In the above embodiment, more preferably, PFPE is a repeating unit of the branched structure OC 6 F 12, OC 5 F 10, OC 4 F 8, and consisting of OC 3 F 6.
一の態様において、上記PFPEは、−(OC3F6)d−(式中、dは1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数である)であり、PFPE中に少なくとも1の分岐構造を有する。 In one embodiment, the PFPE is, - (OC 3 F 6) d - ( wherein, d is 1 to 200, preferably 5 to 200, more preferably an integer of 10 to 200) be , PFPE has at least one branched structure.
上記態様において、PFPEは、さらに、直鎖状の繰り返し単位−(OCF2CF2CF2)−を含んでいてもよい。 In the above aspect, the PFPE may further include a linear repeating unit —(OCF 2 CF 2 CF 2 )—.
上記態様において、上記PFPEは、分岐構造の繰り返し単位OC3F6からなることが好ましい。上記PFPEは、式:−(OCF2CF(CF3))dで表されることがより好ましい。上記式中、dは1以上200以下であり、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数である。 In the above aspect, it is preferable that the PFPE is composed of a repeating unit OC 3 F 6 having a branched structure. The PFPE has the formula :-( OCF 2 CF (CF 3) ) It is more preferably represented d. In In the above formula, d is 1 or more and 200 or less, preferably 5 or more and 200 or less, more preferably 10 or more and 200 or less.
別の態様において、PFPEは、−(OC4F8)c−(OC3F6)d−(OC2F4)e−(OCF2)f−(式中、cおよびdは、それぞれ独立して0以上30以下の整数であり、eおよびfは、それぞれ独立して1以上200以下、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10以上200以下の整数であり、c、d、eおよびfの和は少なくとも5以上、好ましくは10以上であり、添字c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である)であり、PFPE中に少なくとも1の分岐構造を有する。 In another embodiment, PFPE is, - (OC 4 F 8) c - (OC 3 F 6) d - (OC 2 F 4) e - (OCF 2) f - ( wherein, c and d are each independently Is an integer of 0 or more and 30 or less, and e and f are each independently an integer of 1 or more and 200 or less, preferably 5 or more and 200 or less, more preferably 10 or more and 200 or less, and c, d, e and The sum of f is at least 5 or more, preferably 10 or more, and the order of existence of the repeating units enclosed in parentheses with subscripts c, d, e or f is arbitrary in the formula), It has at least one branched structure in PFPE.
さらに別の態様において、PFPEは、−(R6−R7)j−で表される基であり、PFPE中少なくとも1の分岐構造を有する。式中、R6は、OCF2またはOC2F4であり、好ましくはOC2F4である。式中、R7は、OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10およびOC6F12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2または3つの基の組み合わせである。好ましくは、R7は、OC2F4、OC3F6およびOC4F8から選択される基であるか、OC3F6、OC4F8、OC5F10およびOC6F12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2または3つの基の組み合わせである。OC2F4、OC3F6およびOC4F8から独立して選択される2または3つの基の組み合わせとしては、特に限定されないが、例えば−OC2F4OC3F6−、−OC2F4OC4F8−、−OC3F6OC2F4−、−OC3F6OC3F6−、−OC3F6OC4F8−、−OC4F8OC4F8−、−OC4F8OC3F6−、−OC4F8OC2F4−、−OC2F4OC2F4OC3F6−、−OC2F4OC2F4OC4F8−、−OC2F4OC3F6OC2F4−、−OC2F4OC3F6OC3F6−、−OC2F4OC4F8OC2F4−、−OC3F6OC2F4OC2F4−、−OC3F6OC2F4OC3F6−、−OC3F6OC3F6OC2F4−、および−OC4F8OC2F4OC2F4−等が挙げられる。上記jは、2以上、好ましくは3以上、より好ましくは5以上であり、100以下、好ましくは50以下の整数である。上記式中、OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10およびOC6F12は、分岐構造を有することが好ましい。 In yet another embodiment, PFPE is, - (R 6 -R 7) j - in a group represented, having at least one branched structure PFPE. In the formula, R 6 is OCF 2 or OC 2 F 4 , preferably OC 2 F 4 . Wherein R 7 is a group selected from OC 2 F 4 , OC 3 F 6 , OC 4 F 8 , OC 5 F 10 and OC 6 F 12 or is independently selected from these groups. It is a combination of two or three groups. Preferably, R 7 is a group selected from OC 2 F 4 , OC 3 F 6 and OC 4 F 8 or is a group selected from OC 3 F 6 , OC 4 F 8 , OC 5 F 10 and OC 6 F 12. It is a group selected or a combination of 2 or 3 groups independently selected from these groups. Examples of the combination of OC 2 F 4, OC 3 F 6 and OC 4 2 or 3 groups independently selected from F 8, is not particularly limited, for example, -OC 2 F 4 OC 3 F 6 -, - OC 2 F 4 OC 4 F 8 - , - OC 3 F 6 OC 2 F 4 -, - OC 3 F 6 OC 3 F 6 -, - OC 3 F 6 OC 4 F 8 -, - OC 4 F 8 OC 4 F 8 -, - OC 4 F 8 OC 3 F 6 -, - OC 4 F 8 OC 2 F 4 -, - OC 2 F 4 OC 2 F 4 OC 3 F 6 -, - OC 2 F 4 OC 2 F 4 OC 4 F 8 -, - OC 2 F 4 OC 3 F 6 OC 2 F 4 -, - OC 2 F 4 OC 3 F 6 OC 3 F 6 -, - OC 2 F 4 OC 4 F 8 OC 2 F 4 -, -OC 3 F 6 OC 2 F 4 OC 2 F 4 -, - OC 3 F 6 OC 2 F 4 OC 3 F 6 -, - OC 3 F 6 OC 3 F 6 OC 2 F 4 -, and -OC 4 F 8 OC 2 F 4 OC 2 F 4 − and the like. The above j is 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 5 or more, and is an integer of 100 or less, preferably 50 or less. In the above formula, OC 2 F 4 , OC 3 F 6 , OC 4 F 8 , OC 5 F 10 and OC 6 F 12 preferably have a branched structure.
より好ましくは、上記態様において、PFPEは、分岐構造の繰り返し単位OC6F12、OC5F10、OC4F8、およびOC3F6からなる。 More preferably, in the above aspect, the PFPE is composed of repeating units OC 6 F 12 , OC 5 F 10 , OC 4 F 8 and OC 3 F 6 having a branched structure.
Rf−PFPE−部分の平均分子量は、特に限定されるものではないが、500〜30,000、好ましくは1,500〜30,000、より好ましくは2,000〜10,000である。 The average molecular weight of the Rf-PFPE- moiety is not particularly limited, but is 500 to 30,000, preferably 1,500 to 30,000, and more preferably 2,000 to 10,000.
別の態様において、Rf−PFPE部分の数平均分子量は、500〜30,000、好ましくは1,000〜20,000、より好ましくは2,000〜15,000である。 In another embodiment, the Rf-PFPE moiety has a number average molecular weight of 500 to 30,000, preferably 1,000 to 20,000, more preferably 2,000 to 15,000.
別の態様において、Rf−PFPE−部分または−PFPE−部分の数平均分子量は、4,000〜30,000、好ましくは5,000〜10,000であり得る。 In another aspect, the number average molecular weight of the Rf-PFPE-moiety or the -PFPE-moiety can be 4,000 to 30,000, preferably 5,000 to 10,000.
上記式中、R13は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表す。 In the above formula, R 13 independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence.
上記「加水分解可能な基」とは、本明細書において用いられる場合、加水分解反応を受け得る基を意味し、即ち、加水分解反応により、化合物の主骨格から脱離し得る基を意味する。加水分解可能な基の例としては、−OR、−OCOR、−O−N=CR2、−NR2、−NHR、ハロゲン原子(これら式中、Rは、置換または非置換の炭素数1〜4のアルキル基を示す)などが挙げられ、好ましくは−OR(即ち、アルコキシ基)である。Rの例には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が含まれる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。上記「水酸基」は、特に限定されないが、加水分解可能な基が加水分解して生じたものであってよい。 The term “hydrolyzable group” as used herein means a group capable of undergoing a hydrolysis reaction, that is, a group capable of leaving from the main skeleton of a compound by a hydrolysis reaction. Examples of hydrolyzable groups, -OR, -OCOR, -O-N = CR 2, -NR 2, -NHR, halogen atom (in these formulas, R is a substituted or unsubstituted carbon atoms 1 4 is an alkyl group) and is preferably —OR (that is, an alkoxy group). Examples of R include unsubstituted alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group and isobutyl group; substituted alkyl groups such as chloromethyl group. Among them, an alkyl group, particularly an unsubstituted alkyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable. The above-mentioned "hydroxyl group" is not particularly limited, but may be one generated by hydrolysis of a hydrolyzable group.
上記式中、R14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜22のアルキル基、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基を表す。 In the above formula, R 14 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in each occurrence.
上記式中、R11は、各出現において、それぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子を表す。ハロゲン原子は、好ましくはヨウ素原子、塩素原子またはフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。 In the above formula, R 11 at each occurrence, independently represents a hydrogen atom or a halogen atom. The halogen atom is preferably an iodine atom, a chlorine atom or a fluorine atom, and more preferably a fluorine atom.
上記式中、R12は、各出現において、それぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表す。低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基であり、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。 In the above formula, R 12 at each occurrence independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group. The lower alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group and a propyl group.
上記式中、nは、(−SiR13 nR14 3−n)単位毎に独立して、0〜3の整数であり、好ましくは1〜3であり、より好ましくは3である。ただし、式(A1)および(A2)において、水酸基または加水分解可能な基に結合したSiが少なくとも2つ存在する。即ち、式(A1)および(A2)において、SiR13の構造が少なくとも2つ存在する。 In the above formula, n is an integer of 0 to 3, independently of each (-SiR 13 n R 14 3-n ) unit, preferably 1 to 3, and more preferably 3. However, in formulas (A1) and (A2), at least two Si bonded to a hydroxyl group or a hydrolyzable group are present. That is, in the formulas (A1) and (A2), there are at least two SiR 13 structures.
上記式中、X1は、それぞれ独立して、単結合または2〜10価の有機基を表す。当該X1は、式(A1)および(A2)で表される化合物において、主に撥水性および表面滑り性等を提供するパーフルオロポリエーテル部(即ち、Rf−PFPE部または−PFPE−部)と、基材との結合能を提供するシラン部(即ち、αを付して括弧でくくられた基)とを連結するリンカーと解される。従って、当該X1は、式(A1)および(A2)で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、いずれの有機基であってもよい。 In the above formula, X 1's each independently represent a single bond or a divalent to 10-valent organic group. The X 1 is a perfluoropolyether moiety (that is, an Rf-PFPE moiety or a -PFPE- moiety) that mainly provides water repellency and surface slipperiness in the compounds represented by the formulas (A1) and (A2). And a silane moiety that provides the ability to bind to the substrate (ie, the group parenthesized with α). Therefore, the X 1 may be any organic group as long as the compounds represented by the formulas (A1) and (A2) can exist stably.
別の態様において、X1は、Xeを表す。Xeは、単結合または2〜10価の有機基を表し、好ましくは、単結合または−C6H4−(即ち−フェニレン−。以下、フェニレン基を示す。)、−CO−(カルボニル基)、−NR4−および−SO2−からなる群より選ばれる少なくとも1つを有する2〜10価の有機基を表す。上記R4は、それぞれ独立して、水素原子、フェニル基、またはC1〜6アルキル基(好ましくはメチル基)を表し、好ましくは水素原子、またはメチル基である。上記の−C6H4−、−CO−、−NR4−または−SO2−は、PFPE含有シラン化合物の分子主鎖中に含まれることが好ましい。ここで、分子主鎖とは、PFPE含有シラン化合物の分子中で相対的に最も長いPFPEを含む結合鎖を表す。 In another aspect, X 1 represents X e . X e represents a single bond or a divalent to 10-valent organic group, preferably a single bond or -C 6 H 4 -(that is, -phenylene-; hereinafter, a phenylene group) and -CO-(carbonyl group. ), —NR 4 —, and —SO 2 — represent a divalent to 10-valent organic group having at least one selected from the group consisting of —SO 2 —. R 4 s each independently represent a hydrogen atom, a phenyl group, or a C 1-6 alkyl group (preferably a methyl group), and preferably a hydrogen atom or a methyl group. Additional -C 6 H 4 -, - CO -, - NR 4 - or -SO 2 - is preferably contained in the molecular backbone of the PFPE-containing silane compound. Here, the molecular main chain represents a binding chain containing PFPE which is relatively longest in the molecule of the PFPE-containing silane compound.
Xeは、より好ましくは、単結合または−C6H4−、−CONR4−、−CONR4−C6H4−、−CO−、−CO−C6H4−、−SO2NR4−、−SO2NR4−C6H4−、−SO2−、および−SO2−C6H4−からなる群より選ばれる少なくとも1つを有する2〜10価の有機基を表す。上記の−C6H4−、−CONR4−、−CONR4−C6H4−、−CO−、−CO−C6H4−、−SO2NR4−、−SO2NR4−C6H4−、−SO2−、または−SO2−C6H4−は、PFPE含有シラン化合物の分子主鎖中に含まれることが好ましい。 X e is more preferably a single bond or -C 6 H 4 -, - CONR 4 -, - CONR 4 -C 6 H 4 -, - CO -, - CO-C 6 H 4 -, - SO 2 NR 4 -, - SO 2 NR 4 -C 6 H 4 -, - SO 2 -, and -SO 2 -C 6 H 4 - represents a 2-10 monovalent organic group having at least one selected from the group consisting of .. Additional -C 6 H 4 -, - CONR 4 -, - CONR 4 -C 6 H 4 -, - CO -, - CO-C 6 H 4 -, - SO 2 NR 4 -, - SO 2 NR 4 - C 6 H 4 -, - SO 2 -, or -SO 2 -C 6 H 4 - is preferably contained in the molecular backbone of the PFPE-containing silane compound.
上記式中、αは1〜9の整数であり、α’は1〜9の整数である。これらαおよびα’は、X1の価数に応じて変化し得る。式(A1)においては、αおよびα’の和は、X1の価数と同じである。例えば、X1が10価の有機基である場合、αおよびα’の和は10であり、例えばαが9かつα’が1、αが5かつα’が5、またはαが1かつα’が9となり得る。また、X1が2価の有機基である場合、αおよびα’は1である。式(A2)においては、αはX1の価数から1を引いた値である。 In the above formula, α is an integer of 1 to 9 and α′ is an integer of 1 to 9. These α and α′ can change depending on the valence of X 1 . In formula (A1), the sum of α and α′ is the same as the valence of X 1 . For example, when X 1 is a 10-valent organic group, the sum of α and α′ is 10, for example, α is 9 and α′ is 1, α is 5 and α′ is 5, or α is 1 and α. 'Can be 9. Further, when X 1 is a divalent organic group, α and α′ are 1. In the formula (A2), α is a value obtained by subtracting 1 from the valence of X 1 .
上記X1は、好ましくは2〜7価であり、より好ましくは2〜4価であり、さらに好ましくは2価の有機基である。 The above X 1 is preferably a divalent to 7-valent, more preferably a divalent to tetravalent, and even more preferably a divalent organic group.
一の態様において、X1は2〜4価の有機基であり、αは1〜3であり、α’は1である。 In one embodiment, X 1 is a divalent to tetravalent organic group, α is 1 to 3 and α′ is 1.
別の態様において、X1は2価の有機基であり、αは1であり、α’は1である。この場合、式(A1)および(A2)は、下記式(A1’)および(A2’)で表される。
上記X1の例としては、特に限定するものではないが、例えば、下記式:
−(R31)p’−(Xa)q’−
[式中:
R31は、単結合、−(CH2)s’−またはo−、m−もしくはp−フェニレン基を表し、好ましくは−(CH2)s’−であり、
s’は、1〜20の整数、好ましくは1〜6の整数、より好ましくは1〜3の整数、さらにより好ましくは1または2であり、
Xaは、−(Xb)l’−を表し、
Xbは、各出現においてそれぞれ独立して、−O−、−S−、o−、m−もしくはp−フェニレン基、−C(O)O−、−Si(R33)2−、−(Si(R33)2O)m’−Si(R33)2−、−CONR34−、−O−CONR34−、−NR34−および−(CH2)n’−からなる群から選択される基を表し、
R33は、各出現においてそれぞれ独立して、フェニル基、C1−6アルキル基またはC1−6アルコキシ基を表し、好ましくはフェニル基またはC1−6アルキル基であり、より好ましくはメチル基であり、
R34は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フェニル基またはC1−6アルキル基(好ましくはメチル基)を表し、
m’は、各出現において、それぞれ独立して、1〜100の整数、好ましくは1〜20の整数であり、
n’は、各出現において、それぞれ独立して、1〜20の整数、好ましくは1〜6の整数、より好ましくは1〜3の整数であり、
l’は、1〜10の整数、好ましくは1〜5の整数、より好ましくは1〜3の整数であり、
p’は、0または1であり、
q’は、0または1であり、
ここに、p’およびq’の少なくとも一方は1であり、p’またはq’を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である]
で表される2価の基が挙げられる。ここに、R31およびXa(典型的にはR31およびXaの水素原子)は、フッ素原子、C1−3アルキル基およびC1−3フルオロアルキル基から選択される1個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
The example of X 1 is not particularly limited, but for example, the following formula:
- (R 31) p '- (X a) q' -
[In the formula:
R 31 represents a single bond, - (CH 2) s '- or o-, represents m- or p- phenylene, preferably - (CH 2) s' - a and,
s′ is an integer of 1 to 20, preferably an integer of 1 to 6, more preferably an integer of 1 to 3, still more preferably 1 or 2,
X a is, - (X b) l ' - it represents,
X b is independently -O-, -S-, o-, m- or p-phenylene group, -C(O)O-, -Si(R 33 ) 2 -, -( at each occurrence. Si (R 33) 2 O) m '-Si (R 33) 2 -, - CONR 34 -, - O-CONR 34 -, - NR 34 - and - (CH 2) n' - is selected from the group consisting of Group,
R 33 independently represents a phenyl group, a C 1-6 alkyl group or a C 1-6 alkoxy group in each occurrence, preferably a phenyl group or a C 1-6 alkyl group, more preferably a methyl group. And
R 34 independently represents a hydrogen atom, a phenyl group or a C 1-6 alkyl group (preferably a methyl group) in each occurrence,
m′ is, at each occurrence, independently an integer of 1 to 100, preferably an integer of 1 to 20,
n′ is, at each occurrence, each independently an integer of 1 to 20, preferably an integer of 1 to 6, and more preferably an integer of 1 to 3,
l′ is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 5, more preferably an integer of 1 to 3,
p′ is 0 or 1,
q′ is 0 or 1,
Here, at least one of p′ and q′ is 1, and the order of existence of each repeating unit with parentheses attached to p′ or q′ is arbitrary]
And a divalent group represented by Here, R 31 and X a (typically hydrogen atoms of R 31 and X a ) are one or more selected from a fluorine atom, a C 1-3 alkyl group and a C 1-3 fluoroalkyl group. It may be substituted by the substituent of.
好ましくは、上記X1は、−(R31)p’−(Xa)q’−R32−である。R32は、単結合、−(CH2)t’−またはo−、m−もしくはp−フェニレン基を表し、好ましくは−(CH2)t’−である。t’は、1〜20の整数、好ましくは2〜6の整数、より好ましくは2〜3の整数である。ここに、R32(典型的にはR32の水素原子)は、フッ素原子、C1−3アルキル基およびC1−3フルオロアルキル基から選択される1個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。 Preferably, the above X 1 is -(R 31 ) p' -(X a ) q'- R 32 -. R 32 represents a single bond, - (CH 2) t '- or o-, represents m- or p- phenylene, preferably - (CH 2) t' - a. t'is an integer of 1 to 20, preferably an integer of 2 to 6, and more preferably an integer of 2 to 3. Here, R 32 (typically the hydrogen atom of R 32 ) is substituted with one or more substituents selected from a fluorine atom, a C 1-3 alkyl group and a C 1-3 fluoroalkyl group. May be.
好ましくは、上記X1は、
C1−20アルキレン基、
−R31−Xc−R32−、または
−Xd−R32−
[式中、R31およびR32は、上記と同意義である。]
であり得る。なお、アルキレン基とは、−(CδH2δ)−構造を有する基であり、置換または非置換であってよく、直鎖状または分枝鎖状であってもよい。
Preferably, X 1 is
A C 1-20 alkylene group,
-R 31 -X c -R 32 - or -X d -R 32, -
[Wherein, R 31 and R 32 have the same meanings as described above. ]
Can be The alkylene group is a group having a -(C δ H 2 δ ) -structure , which may be substituted or unsubstituted, and may be linear or branched.
より好ましくは、上記X1は、
C1−20アルキレン基、
−(CH2)s’−Xc−、
−(CH2)s’−Xc−(CH2)t’−、
−Xd−、または
−Xd−(CH2)t’−
[式中、s’およびt’は、上記と同意義である。]
である。
More preferably, X 1 is
A C 1-20 alkylene group,
- (CH 2) s' -X c -,
- (CH 2) s '-X c - (CH 2) t' -,
-X d -, or -X d - (CH 2) t '-
[In the formula, s′ and t′ have the same meanings as described above. ]
Is.
上記式中、Xcは、
−O−、
−S−、
−C(O)O−、
−CONR34−、
−O−CONR34−、
−Si(R33)2−、
−(Si(R33)2O)m’−Si(R33)2−、
−O−(CH2)u’−(Si(R33)2O)m’−Si(R33)2−、
−O−(CH2)u’−Si(R33)2−O−Si(R33)2−CH2CH2−Si(R33)2−O−Si(R33)2−、
−O−(CH2)u’−Si(OCH3)2OSi(OCH3)2−、
−CONR34−(CH2)u’−(Si(R33)2O)m’−Si(R33)2−、
−CONR34−(CH2)u’−N(R34)−、または
−CONR34−(o−、m−またはp−フェニレン)−Si(R33)2−
[式中、R33、R34およびm’は、上記と同意義であり、
u’は1〜20の整数、好ましくは2〜6の整数、より好ましくは2〜3の整数である。]を表す。Xcは、好ましくは−O−である。
In the above formula, X c is
-O-,
-S-,
-C(O)O-,
-CONR 34 -,
-O-CONR 34 -,
-Si (R 33) 2 -,
- (Si (R 33) 2 O) m '-Si (R 33) 2 -,
-O- (CH 2) u '- (Si (R 33) 2 O) m' -Si (R 33) 2 -,
-O- (CH 2) u '-Si (R 33) 2 -O-Si (R 33) 2 -CH 2 CH 2 -Si (R 33) 2 -O-Si (R 33) 2 -,
-O- (CH 2) u '-Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 -,
-CONR 34 - (CH 2) u '- (Si (R 33) 2 O) m' -Si (R 33) 2 -,
-CONR 34 - (CH 2) u '-N (R 34) -, or -CONR 34 - (o-, m- or p- phenylene) -Si (R 33) 2 -
[Wherein R 33 , R 34 and m′ have the same meanings as described above,
u'is an integer of 1 to 20, preferably an integer of 2 to 6, and more preferably an integer of 2 to 3. ] Is represented. X c is preferably —O—.
上記式中、Xdは、
−S−、
−C(O)O−、
−CONR34−、
−CONR34−(CH2)u’−(Si(R33)2O)m’−Si(R33)2−、
−CONR34−(CH2)u’−N(R34)−、または
−CONR34−(o−、m−またはp−フェニレン)−Si(R33)2−
[式中、各記号は、上記と同意義である。]
を表す。
In the above formula, X d is
-S-,
-C(O)O-,
-CONR 34 -,
-CONR 34 - (CH 2) u '- (Si (R 33) 2 O) m' -Si (R 33) 2 -,
-CONR 34 - (CH 2) u '-N (R 34) -, or -CONR 34 - (o-, m- or p- phenylene) -Si (R 33) 2 -
[In the formula, each symbol has the same meaning as described above. ]
Represents.
より好ましくは、上記X1は、
C1−20アルキレン基、
−(CH2)s’−Xc−(CH2)t’−、または
−Xd−(CH2)t’−
[式中、各記号は、上記と同意義である。]
であり得る。
More preferably, X 1 is
A C 1-20 alkylene group,
- (CH 2) s' -X c - (CH 2) t '-, or -X d - (CH 2) t ' -
[In the formula, each symbol has the same meaning as described above. ]
Can be
さらにより好ましくは、上記X1は、
C1−20アルキレン基、
−(CH2)s’−O−(CH2)t’−、
−(CH2)s’−(Si(R33)2O)m’−Si(R33)2−(CH2)t’−、
−(CH2)s’−O−(CH2)u’−(Si(R33)2O)m’−Si(R33)2−(CH2)t’−、または
−(CH2)s’−O−(CH2)t’−Si(R33)2 −(CH2)u’−Si(R33)2−(CvH2v)−
[式中、R33、m’、s’、t’およびu’は、上記と同意義であり、vは1〜20の整数、好ましくは2〜6の整数、より好ましくは2〜3の整数である。]
である。
Even more preferably, X 1 is
A C 1-20 alkylene group,
- (CH 2) s '-O- (CH 2) t' -,
- (CH 2) s' - (Si (R 33) 2 O) m '-Si (R 33) 2 - (CH 2) t' -,
- (CH 2) s '-O- (CH 2) u' - (Si (R 33) 2 O) m '-Si (R 33) 2 - (CH 2) t' -, or - (CH 2) s' -O- (CH 2) t '-Si (R 33) 2 - (CH 2) u' -Si (R 33) 2 - (C v H 2v) -
[In the formula, R 33 , m′, s′, t′, and u′ have the same meanings as described above, and v is an integer of 1 to 20, preferably an integer of 2 to 6, and more preferably an integer of 2 to 3. It is an integer. ]
Is.
上記式中、−(CvH2v)−は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、例えば、−CH2−、−CH2CH2−、−CH2CH2CH2−、−CH(CH3)−、−CH(CH3)CH2−であり得る。 In the above formula, - (C v H 2v) - can be linear, may be branched, for example, -CH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH (CH 3 ) -, - CH (CH 3) CH 2 - it may be.
上記X1基は、フッ素原子、C1−3アルキル基およびC1−3フルオロアルキル基(好ましくは、C1−3パーフルオロアルキル基)から選択される1個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。 The above X 1 group is substituted with one or more substituents selected from a fluorine atom, a C 1-3 alkyl group and a C 1-3 fluoroalkyl group (preferably a C 1-3 perfluoroalkyl group). It may have been done.
一の態様において、X1基は、−O−C1−6アルキレン基以外であり得る。 In one aspect, the X 1 group can be other than an —O—C 1-6 alkylene group.
別の態様において、X1基としては、例えば下記の基が挙げられる:
Dは、
−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はフェニルを意味する)、および
から選択される基であり、
Eは、−(CH2)ne−(neは2〜6の整数)であり、
Dは、分子主鎖のPFPEに結合し、Eは、PFPEと反対の基に結合する。]
In another aspect, X 1 groups include, for example:
D is
-CH 2 O (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 -,
-CF 2 O (CH 2) 3 -,
- (CH 2) 2 -,
- (CH 2) 3 -,
- (CH 2) 4 -,
-CONH- (CH 2) 3 -,
-CON (CH 3) - (CH 2) 3 -,
-CON (Ph) - (CH 2 ) 3 - ( wherein, Ph means phenyl), and
Is a group selected from
E is - a (ne is an integer of from 2 to 6), - (CH 2) ne
D is attached to PFPE of the molecular main chain, and E is attached to a group opposite to PFPE. ]
上記X1の具体的な例としては、例えば:
−CH2O(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3−、
−CH2O(CH2)6−、
−(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2OCF2CHFOCF2−、
−CH2OCF2CHFOCF2CF2−、
−CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2−、
−CH2−、
−(CH2)2−、
−(CH2)3−、
−(CH2)4−、
−(CH2)5−、
−(CH2)6−、
−CO−、
−CONH−、
−CONH−CH2−、
−CONH−(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3−、
−CON(CH3)−(CH2)3−、
−CON(Ph)−(CH2)3−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CONH−(CH2)6−、
−CON(CH3)−(CH2)6−、
−CON(Ph)−(CH2)6−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CONH−(CH2)2NH(CH2)3−、
−CONH−(CH2)6NH(CH2)3−、
−CH2O−CONH−(CH2)3−、
−CH2O−CONH−(CH2)6−、
−S−(CH2)3−、
−(CH2)2S(CH2)3−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2−、
−C(O)O−(CH2)3−、
−C(O)O−(CH2)6−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)2−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−CH(CH3)−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)3−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−CH(CH3)−CH2−、
−OCH2−、
−O(CH2)3−、
−OCFHCF2−、
-CH 2 O (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 -,
-CH 2 O (CH 2) 6 -,
- (CH 2) 2 -Si ( CH 3) 2 - (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 3 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 10 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 20 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 OCF 2 CHFOCF 2 -,
-CH 2 OCF 2 CHFOCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCF 2 CHFOCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF ( CF 3) CF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF ( CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF ( CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 (CH 2) 7 CH 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 3 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 2 OSi (OCH 2 CH 3) 2 (CH 2) 3 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 2 OSi (OCH 2 CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 -,
- (CH 2) 2 -,
- (CH 2) 3 -,
- (CH 2) 4 -,
- (CH 2) 5 -,
- (CH 2) 6 -,
-CO-,
-CONH-,
-CONH-CH 2 -,
-CONH- (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 -,
-CON (CH 3) - (CH 2) 3 -,
-CON (Ph) - (CH 2 ) 3 - ( wherein, Ph means phenyl),
-CONH- (CH 2) 6 -,
-CON (CH 3) - (CH 2) 6 -,
-CON (Ph) - (CH 2 ) 6 - ( wherein, Ph means phenyl),
-CONH- (CH 2) 2 NH ( CH 2) 3 -,
-CONH- (CH 2) 6 NH ( CH 2) 3 -,
-CH 2 O-CONH- (CH 2 ) 3 -,
-CH 2 O-CONH- (CH 2 ) 6 -,
-S- (CH 2) 3 -,
- (CH 2) 2 S ( CH 2) 3 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 3 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 10 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 20 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-C (O) O- (CH 2 ) 3 -,
-C (O) O- (CH 2 ) 6 -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 -CH (CH 3) -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 3 -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 -CH (CH 3) -CH 2 -,
-OCH 2 -,
-O (CH 2) 3 -,
-OCFHCF 2 -,
別の好ましい態様において、X1は、Xe’を表す。Xe’は、単結合、炭素数1〜6のアルキレン基、−R51−C6H4−R52−、−R51−CONR4−R52−、−R51−CONR4−C6H4−R52−、−R51−CO−R52−、−R51−CO−C6H4−R52−、−R51−SO2NR4−R52−、−R51−SO2NR4−C6H4−R52−、−R51−SO2−R52−、または−R51−SO2−C6H4−R52−である。R51およびR52は、それぞれ独立して、単結合または炭素数1〜6のアルキレン基を表し、好ましくは単結合または炭素数1〜3のアルキレン基である。R4は上記と同意義である。上記アルキレン基は、置換または非置換であり、好ましくは非置換である。上記アルキレン基の置換基としては、例えばハロゲン原子、好ましくはフッ素原子を挙げることができる。上記アルキレン基は、直鎖状または分枝鎖状であり、直鎖状であることが好ましい。 In another preferred embodiment, X 1 represents X e′ . X e 'represents a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, -R 51 -C 6 H 4 -R 52 -, - R 51 -CONR 4 -R 52 -, - R 51 -CONR 4 -C 6 H 4 -R 52 -, - R 51 -CO-R 52 -, - R 51 -CO-C 6 H 4 -R 52 -, - R 51 -SO 2 NR 4 -R 52 -, - R 51 -SO 2 NR 4 -C 6 H 4 -R 52 -, - R 51 -SO 2 -R 52 -, or -R 51 -SO 2 -C 6 H 4 -R 52 - is. R 51 and R 52 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. R 4 has the same meaning as above. The alkylene group is substituted or unsubstituted, preferably unsubstituted. Examples of the substituent of the alkylene group include a halogen atom, and preferably a fluorine atom. The alkylene group is linear or branched, and preferably linear.
さらに好ましい態様において、Xe’は、
単結合、
炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜3のアルキレン基、
−C6H4−R52’−、
−CONR4’−R52’−、
−CONR4’−C6H4−R52’−、
−CO−R52’−、
−CO−C6H4−R52’−、
−SO2NR4’−R52’−、
−SO2NR4’−C6H4−R52’−、
−SO2−R52’−、
−SO2−C6H4−R52’−、
−R51’−C6H4−、
−R51’−CONR4’−、
−R51’−CONR4’−C6H4−、
−R51’−CO−、
−R51’−CO−C6H4−、
−R51’−SO2NR4’−、
−R51’−SO2NR4’−C6H4−、
−R51’−SO2−、
−R51’−SO2−C6H4−、
−C6H4−、
−CONR4’−、
−CONR4’−C6H4−、
−CO−、
−CO−C6H4−、
−SO2NR4’−、
−SO2NR4’−C6H4−、
−SO2−、または
−SO2−C6H4−
(式中、R51’およびR52’は、それぞれ独立して、炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜3の直鎖のアルキレン基であり、
R4’は、水素原子またはメチル基である。)
であり得る。
In a further preferred embodiment, X e′ is
Single bond,
An alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms,
-C 6 H 4 -R 52 '- ,
-CONR 4 '-R 52' -,
-CONR 4 '-C 6 H 4 -R 52' -,
-CO-R 52 '-,
-CO-C 6 H 4 -R 52 '-,
-SO 2 NR 4 '-R 52' -,
-SO 2 NR 4 '-C 6 H 4 -R 52' -,
-SO 2 -R 52 '-,
-SO 2 -C 6 H 4 -R 52 '-,
-R 51 '-C 6 H 4 - ,
-R 51 '-CONR 4' -,
-R 51 '-CONR 4' -C 6 H 4 -,
-R 51 '-CO-,
-R 51 '-CO-C 6 H 4 -,
-R 51 '-SO 2 NR 4' -,
-R 51 '-SO 2 NR 4' -C 6 H 4 -,
-R 51 '-SO 2 -,
-R 51 '-SO 2 -C 6 H 4 -,
-C 6 H 4 -,
-CONR 4 '-,
-CONR 4 '-C 6 H 4 - ,
-CO-,
-CO-C 6 H 4 -,
-SO 2 NR 4 '-,
-SO 2 NR 4 '-C 6 H 4 -,
-SO 2 -, or -SO 2 -C 6 H 4 -
(In the formula, R 51 ′ and R 52 ′ are each independently a linear alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms,
R 4′ is a hydrogen atom or a methyl group. )
Can be
本態様において、Xe’の具体例としては、例えば、
単結合、
炭素数1〜6のアルキレン基、
−CONH−、
−CONH−CH2−、
−CONH−(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3−、
−CON(CH3)−、
−CON(CH3)−CH2−、
−CON(CH3)−(CH2)2−、
−CON(CH3)−(CH2)3−、
−CH2−CONH−、
−CH2−CONH−CH2−、
−CH2−CONH−(CH2)2−、
−CH2−CONH−(CH2)3−、
−CONH−C6H4−、
−CON(CH3)−C6H4−、
−CH2−CON(CH3)−CH2−、
−CH2−CON(CH3)−(CH2)2−、
−CH2−CON(CH3)−(CH2)3−、
−CON(CH3)−C6H4−、
−CO−、
−CO−C6H4−、
−C6H4−、
−SO2NH−、
−SO2NH−CH2−、
−SO2NH−(CH2)2−、
−SO2NH−(CH2)3−、
−SO2NH−C6H4−、
−SO2N(CH3)−、
−SO2N(CH3)−CH2−、
−SO2N(CH3)−(CH2)2−、
−SO2N(CH3)−(CH2)3−、
−SO2N(CH3)−C6H4−、
−SO2−、
−SO2−CH2−、
−SO2−(CH2)2−、
−SO2−(CH2)3−、または
−SO2−C6H4−
などが挙げられる。
In the present aspect, specific examples of X e ′ include, for example,
Single bond,
An alkylene group having 1 to 6 carbon atoms,
-CONH-,
-CONH-CH 2 -,
-CONH- (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 -,
-CON (CH 3) -,
-CON (CH 3) -CH 2 - ,
-CON (CH 3) - (CH 2) 2 -,
-CON (CH 3) - (CH 2) 3 -,
-CH 2 -CONH-,
-CH 2 -CONH-CH 2 -,
-CH 2 -CONH- (CH 2) 2 -,
-CH 2 -CONH- (CH 2) 3 -,
-CONH-C 6 H 4 -,
-CON (CH 3) -C 6 H 4 -,
-CH 2 -CON (CH 3) -CH 2 -,
-CH 2 -CON (CH 3) - (CH 2) 2 -,
-CH 2 -CON (CH 3) - (CH 2) 3 -,
-CON (CH 3) -C 6 H 4 -,
-CO-,
-CO-C 6 H 4 -,
-C 6 H 4 -,
-SO 2 NH-,
-SO 2 NH-CH 2 -,
-SO 2 NH- (CH 2) 2 -,
-SO 2 NH- (CH 2) 3 -,
-SO 2 NH-C 6 H 4 -,
-SO 2 N (CH 3) - ,
-SO 2 N (CH 3) -CH 2 -,
-SO 2 N (CH 3) - (CH 2) 2 -,
-SO 2 N (CH 3) - (CH 2) 3 -,
-SO 2 N (CH 3) -C 6 H 4 -,
-SO 2 -,
-SO 2 -CH 2 -,
-SO 2 - (CH 2) 2 -,
-SO 2 - (CH 2) 3 -, or -SO 2 -C 6 H 4 -
And so on.
一の態様において、Xe’は、単結合である。本態様において、PFPEと基材層との結合能を有する基(即ち、(A1)および(A2)においては、αを付して括弧でくくられた基)とが直接結合している。 In one aspect, Xe' is a single bond. In the present embodiment, the group capable of binding PFPE to the base material layer (that is, in (A1) and (A2), a group enclosed by parentheses with α) is directly bonded.
さらに別の態様において、X1は、式:−(R16)x−(CFR17)y−(CH2)z−で表される基である。式中、x、yおよびzは、それぞれ独立して、0〜10の整数であり、x、yおよびzの和は1以上であり、括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。 In yet another embodiment, X 1 is the formula :-( R 16) x - (CFR 17) y - (CH 2) z - is a group represented by. In the formula, x, y, and z are each independently an integer of 0 to 10, the sum of x, y, and z is 1 or more, and the order of existence of each repeating unit in parentheses is Is optional in.
上記式中、R16は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子、フェニレン、カルバゾリレン、−NR18−(式中、R18は、水素原子または有機基を表す)または2価の有機基である。好ましくは、R16は、酸素原子または2価の極性基である。 In the above formula, R 16 is independently an oxygen atom, phenylene, carbazolylene, —NR 18 — (wherein R 18 represents a hydrogen atom or an organic group) or a divalent organic group at each occurrence. is there. Preferably, R 16 is an oxygen atom or a divalent polar group.
上記「2価の極性基」としては、特に限定されないが、−C(O)−、−C(=NR19)−、および−C(O)NR19−(これらの式中、R19は、水素原子または低級アルキル基を表す)が挙げられる。当該「低級アルキル基」は、例えば、炭素数1〜6のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基であり、これらは、1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい。 The “divalent polar group” is not particularly limited, but —C(O)—, —C(═NR 19 )—, and —C(O)NR 19 — (wherein R 19 is , A hydrogen atom or a lower alkyl group). The "lower alkyl group" is, for example, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, which may be substituted with one or more fluorine atoms. Good.
上記式中、R17は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子または低級フルオロアルキル基であり、好ましくはフッ素原子である。当該「低級フルオロアルキル基」は、例えば、炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜3のフルオロアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基、より好ましくはトリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、さらに好ましくはトリフルオロメチル基である。 In the above formula, R 17 is, independently at each occurrence, a hydrogen atom, a fluorine atom or a lower fluoroalkyl group, and preferably a fluorine atom. The "lower fluoroalkyl group" is, for example, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a trifluoromethyl group, It is a pentafluoroethyl group, more preferably a trifluoromethyl group.
この態様において、X1は、好ましくは、式:−(O)x−(CF2)y−(CH2)z−(式中、x、yおよびzは、上記と同意義であり、括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である)で表される基である。 In this aspect, X 1 is preferably of the formula: —(O) x —(CF 2 ) y —(CH 2 ) z — (where x, y and z are as defined above, The order of existence of each repeating unit surrounded by is arbitrary in the formula).
上記式:−(O)x−(CF2)y−(CH2)z−で表される基としては、例えば、−(O)x’−(CH2)z”−O−[(CH2)z’’’−O−]z””、および−(O)x’−(CF2)y”−(CH2)z”−O−[(CH2)z’’’−O−]z””(式中、x’は0または1であり、y”、z”およびz’’’は、それぞれ独立して、1〜10の整数であり、z””は、0または1である)で表される基が挙げられる。なお、これらの基は左端がPFPE側に結合する。 The formula :-( O) x - (CF 2 ) y - the group represented by, for example, - - (CH 2) z (O) x '- (CH 2) z "-O - [(CH 2) z '''-O-] z "", and - (O) x' - ( CF 2) y "- (CH 2) z" -O - [(CH 2) z '''-O- ] Z"" (In the formula, x'is 0 or 1, y", z" and z'" are each independently an integer of 1 to 10, and z"" is 0 or 1 And the left end of these groups is bonded to the PFPE side.
別の好ましい態様において、X1は、−O−CFR20−(CF2)e’−である。 In another preferred embodiment, X 1 is, -O-CFR 20 - (CF 2) e '- a.
上記R20は、それぞれ独立して、フッ素原子または低級フルオロアルキル基を表す。ここで低級フルオロアルキル基は、例えば炭素数1〜3のフルオロアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基、より好ましくはトリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、更に好ましくはトリフルオロメチル基である。 The above R 20's each independently represent a fluorine atom or a lower fluoroalkyl group. Here, the lower fluoroalkyl group is, for example, a fluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, preferably a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, further preferably a trifluoromethyl group. It is a methyl group.
上記e’は、それぞれ独立して、0または1である。 The above e's are 0 or 1 each independently.
一の具体例において、R20はフッ素原子であり、e’は1である。 In one embodiment, R 20 is a fluorine atom, e 'is 1.
さらに別の態様において、X1基の例として、下記の基が挙げられる:
R41は、それぞれ独立して、水素原子、フェニル基、炭素数1〜6のアルキル基、またはC1−6アルコキシ基、好ましくはメチル基であり;
各X1基において、Tのうち任意のいくつかは、分子主鎖のPFPEに結合する以下の基:
−CH2O(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3−、
−CF2O(CH2)3−、
−CH2−、
−(CH2)2−、
−(CH2)3−、
−(CH2)4−、
−CONH−(CH2)3−、
−CON(CH3)−(CH2)3−、
−CON(Ph)−(CH2)3−(式中、Phはフェニルを意味する)、または
であり、別のTのいくつかは、分子主鎖のPFPEと反対の基に結合する−(CH2)n”−(n”は2〜6の整数)であり、存在する場合、残りのTは、それぞれ独立して、メチル基、フェニル基、C1−6アルコキシ基またはラジカル捕捉基もしくは紫外線吸収基であり得る。
In yet another aspect, examples of X 1 groups include the following groups:
R 41 is independently a hydrogen atom, a phenyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a C 1-6 alkoxy group, preferably a methyl group;
In each X 1 group, any of T is any of the following groups attached to PFPE in the molecular backbone:
-CH 2 O (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 -,
-CF 2 O (CH 2) 3 -,
-CH 2 -,
- (CH 2) 2 -,
- (CH 2) 3 -,
- (CH 2) 4 -,
-CONH- (CH 2) 3 -,
-CON (CH 3) - (CH 2) 3 -,
-CON (Ph) - (CH 2 ) 3 - ( wherein, Ph means phenyl), or
, And the some alternative T, then binds to the PFPE opposite groups of molecular backbone - (CH 2) n "- (n" is an integer of from 2 to 6) and, if present, remaining Each T may independently be a methyl group, a phenyl group, a C 1-6 alkoxy group or a radical scavenging group or an ultraviolet absorbing group.
ラジカル捕捉基は、光照射で生じるラジカルを捕捉できるものであれば特に限定されないが、例えばベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、安息香酸エステル類、サリチル酸フェニル類、クロトン酸類、マロン酸エステル類、オルガノアクリレート類、ヒンダードアミン類、ヒンダードフェノール類、またはトリアジン類の残基が挙げられる。 The radical scavenging group is not particularly limited as long as it can trap a radical generated by light irradiation, and examples thereof include benzophenones, benzotriazoles, benzoates, phenyl salicylates, crotonic acids, malonic esters, and organoacrylates. , Residues of hindered amines, hindered phenols, or triazines.
紫外線吸収基は、紫外線を吸収できるものであれば特に限定されないが、例えばベンゾトリアゾール類、ヒドロキシベンゾフェノン類、置換および未置換安息香酸もしくはサリチル酸化合物のエステル類、アクリレートまたはアルコキシシンナメート類、オキサミド類、オキサニリド類、ベンゾキサジノン類、ベンゾキサゾール類の残基が挙げられる。 The ultraviolet absorbing group is not particularly limited as long as it can absorb ultraviolet rays, for example, benzotriazoles, hydroxybenzophenones, esters of substituted and unsubstituted benzoic acid or salicylic acid compounds, acrylates or alkoxycinnamates, oxamides, Examples thereof include residues of oxanilides, benzoxazinones, and benzoxazoles.
好ましい態様において、好ましいラジカル捕捉基または紫外線吸収基としては、
が挙げられる。
In a preferred embodiment, the preferred radical scavenging group or ultraviolet absorbing group,
Is mentioned.
この態様において、X1、X3およびX4は、3〜10価の有機基であり得る。 In this aspect, X 1 , X 3 and X 4 can be tri- to monovalent organic groups.
上記式中、X2は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2価の有機基を表す。X2は、好ましくは、炭素数1〜20のアルキレン基であり、より好ましくは、−(CH2)u−(式中、uは、0〜2の整数である)である。 In the above formula, X 2 independently represents a single bond or a divalent organic group at each occurrence. X 2 is preferably an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably —(CH 2 ) u — (wherein u is an integer of 0 to 2).
上記式中、tは、それぞれ独立して、1〜10の整数である。好ましい態様において、tは1〜6の整数である。別の好ましい態様において、tは2〜10の整数であり、好ましくは2〜6の整数である。 In the above formula, t is independently an integer of 1 to 10. In a preferred embodiment, t is an integer from 1-6. In another preferred embodiment, t is an integer of 2-10, preferably 2-6.
一の態様において、式(A1)および(A2)で示される化合物は、αが2以上である。 In one embodiment, the compounds represented by formulas (A1) and (A2) have α of 2 or more.
一の態様において、式(A1)および(A2)で示される化合物は、tが2以上である。 In one embodiment, the compounds of formulas (A1) and (A2) have t of 2 or more.
一の態様において、式(A1)および(A2)で示される化合物は、αが1、α’が1、およびtが2以上である。 In one embodiment, in the compounds represented by formulas (A1) and (A2), α is 1, α′ is 1, and t is 2 or more.
好ましい式(A1)および(A2)で示される化合物は、下記式(A1’)および(A2’):
PFPEは、それぞれ独立して、式:
−(OC6F12)a−(OC5F10)b−(OC4F8)c−(OC3F6)d−(OC2F4)e−(OCF2)f−
(式中、a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は少なくとも1である。a、b、c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)
で表される基であり;
Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基を表し;
R13は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表し;
R14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜22のアルキル基を表し;
R11は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子を表し;
R12は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
nは、1〜3の整数であり、好ましくは3であり;
ただし、式(A1’)および(A2’)において、水酸基または加水分解可能な基に結合したSiが少なくとも2つ存在し;
X1は、各出現においてそれぞれ独立して、−O−CFR20−(CF2)e’−であり;
R20は、各出現においてそれぞれ独立して、フッ素原子または低級フルオロアルキル基であり;
e’は、各出現においてそれぞれ独立して、0または1であり;
X2は、−(CH2)u−であり;
uは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜2の整数であり;
tは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜10の整数である。]
で表される化合物である。
Preferred compounds represented by the formulas (A1) and (A2) are represented by the following formulas (A1′) and (A2′):
PFPEs each independently have the formula:
- (OC 6 F 12) a - (OC 5 F 10) b - (OC 4 F 8) c - (OC 3 F 6) d - (OC 2 F 4) e - (OCF 2) f -
(In the formula, a, b, c, d, e and f are each independently an integer of 0 or more and 200 or less, and the sum of a, b, c, d, e and f is at least 1. The order of existence of each repeating unit in parentheses with a, b, c, d, e or f attached is arbitrary in the formula.)
Is a group represented by
Rf each independently represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms which may be substituted with one or more fluorine atoms at each occurrence;
R 13 independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence;
R 14's each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms in each occurrence;
R 11 each independently represents a hydrogen atom or a halogen atom at each occurrence;
R 12 each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
n is an integer of 1 to 3, preferably 3;
However, in the formulas (A1′) and (A2′), at least two Si bonded to a hydroxyl group or a hydrolyzable group are present;
X 1 is independently at each occurrence, -O-CFR 20 - (CF 2) e '- a and;
R 20 is, independently at each occurrence, a fluorine atom or a lower fluoroalkyl group;
e'is independently 0 or 1 at each occurrence;
X 2 is, - (CH 2) u - a and;
u is an integer of 0 to 2 independently at each occurrence;
t is an integer of 1 to 10 independently at each occurrence. ]
Is a compound represented by.
上記式(A1)および(A2)で表される化合物は、例えば、Rf−PFPE−部分に対応するパーフルオロポリエーテル誘導体を原料として、末端にヨウ素を導入した後、−CH2CR12(X2−SiR13 nR14 3−n)−に対応するビニルモノマーを反応させることにより得ることができる。 The compounds represented by the above formulas (A1) and (A2) are, for example, a perfluoropolyether derivative corresponding to the Rf-PFPE- moiety as a raw material, and after introducing iodine at the end thereof, -CH 2 CR 12 (X It can be obtained by reacting a vinyl monomer corresponding to 2- SiR 13 n R 14 3-n )-.
式(B1)および(B2):
上記式(B1)および(B2)中、RfおよびPFPEは、上記式(A1)および(A2)に関する記載と同意義である。 In the formulas (B1) and (B2), Rf and PFPE have the same meanings as described in the formulas (A1) and (A2).
上記式中、X3は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2〜10価の有機基を表す。当該X3は、式(B1)および(B2)で表される化合物において、主に撥水性および表面滑り性等を提供するパーフルオロポリエーテル部(即ち、Rf−PFPE部または−PFPE−部)と、基材との結合能を提供するシラン部(即ち、βを付して括弧でくくられた基)とを連結するリンカーと解される。従って、当該X3は、式(B1)および(B2)で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、いずれの有機基であってもよい。 In the above formula, X 3 independently represents a single bond or a divalent to 10-valent organic group at each occurrence. The X 3 is a perfluoropolyether moiety (that is, an Rf-PFPE moiety or a -PFPE- moiety) that mainly provides water repellency and surface slipperiness in the compounds represented by the formulas (B1) and (B2). And a silane moiety that provides the ability to bind to the substrate (ie, the group bracketed with β) is understood as a linker. Therefore, X 3 may be any organic group as long as the compounds represented by the formulas (B1) and (B2) can exist stably.
別の態様において、X3は、Xeを表す。Xeは、上記と同意義である。 In another aspect, X 3 represents X e . X e has the same meaning as above.
上記式中、βは1〜9の整数であり、β’は1〜9の整数である。これらβおよびβ’は、X3の価数に応じて変化し得る。式(B1)においては、βおよびβ’の和は、X3の価数と同じである。例えば、X3が10価の有機基である場合、βおよびβ’の和は10であり、例えばβが9かつβ’が1、βが5かつβ’が5、またはβが1かつβ’が9となり得る。また、X3が2価の有機基である場合、βおよびβ’は1である。式(B2)においては、βはX3の価数から1を引いた値である。 In the above formula, β is an integer of 1 to 9 and β′ is an integer of 1 to 9. These β and β′ can change depending on the valence of X 3 . In the formula (B1), the sum of β and β′ is the same as the valence of X3. For example, when X3 is a 10-valent organic group, the sum of β and β'is 10, for example β is 9 and β'is 1, β is 5 and β'is 5, or β is 1 and β'. Can be 9. Further, when X 3 is a divalent organic group, β and β′ are 1. In the formula (B2), β is a value obtained by subtracting 1 from the valence of X 3 .
上記X3は、好ましくは2〜7価であり、より好ましくは2〜4価であり、さらに好ましくは2価の有機基である。 X 3 is preferably a divalent to 7-valent, more preferably a divalent to a tetravalent, and even more preferably a divalent organic group.
一の態様において、X3は2〜4価の有機基であり、βは1〜3であり、β’は1である。 In one aspect, X 3 is a divalent to tetravalent organic group, β is 1 to 3 and β′ is 1.
別の態様において、X3は2価の有機基であり、βは1であり、β’は1である。この場合、式(B1)および(B2)は、下記式(B1’)および(B2’)で表される。
上記X3の例としては、特に限定するものではないが、例えば、X1に関して記載したものと同様のものが挙げられる。 Examples of X 3 are not particularly limited, but include, for example, the same ones as those described for X 1 .
中でも、好ましい具体的なX3は、
−CH2O(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3−、
−CH2O(CH2)6−、
−(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2OCF2CHFOCF2−、
−CH2OCF2CHFOCF2CF2−、
−CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2−、
−CH2−、
−(CH2)2−、
−(CH2)3−、
−(CH2)4−、
−(CH2)5−、
−(CH2)6−、
−CO−、
−CONH−、
−CONH−CH2−、
−CONH−(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3−、
−CON(CH3)−(CH2)3−、
−CON(Ph)−(CH2)3−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CONH−(CH2)6−、
−CON(CH3)−(CH2)6−、
−CON(Ph)−(CH2)6−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CONH−(CH2)2NH(CH2)3−、
−CONH−(CH2)6NH(CH2)3−、
−CH2O−CONH−(CH2)3−、
−CH2O−CONH−(CH2)6−、
−S−(CH2)3−、
−(CH2)2S(CH2)3−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2−、
−C(O)O−(CH2)3−、
−C(O)O−(CH2)6−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)2−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−CH(CH3)−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)3−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−CH(CH3)−CH2−、
−OCH2−、
−O(CH2)3−、
−OCFHCF2−、
-CH 2 O (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 -,
-CH 2 O (CH 2) 6 -,
- (CH 2) 2 -Si ( CH 3) 2 - (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 3 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 10 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 20 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 OCF 2 CHFOCF 2 -,
-CH 2 OCF 2 CHFOCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCF 2 CHFOCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF ( CF 3) CF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF ( CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF ( CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 (CH 2) 7 CH 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 3 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 2 OSi (OCH 2 CH 3) 2 (CH 2) 3 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 2 OSi (OCH 2 CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 -,
- (CH 2) 2 -,
- (CH 2) 3 -,
- (CH 2) 4 -,
- (CH 2) 5 -,
- (CH 2) 6 -,
-CO-,
-CONH-,
-CONH-CH 2 -,
-CONH- (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 -,
-CON (CH 3) - (CH 2) 3 -,
-CON (Ph) - (CH 2 ) 3 - ( wherein, Ph means phenyl),
-CONH- (CH 2) 6 -,
-CON (CH 3) - (CH 2) 6 -,
-CON (Ph) - (CH 2 ) 6 - ( wherein, Ph means phenyl),
-CONH- (CH 2) 2 NH ( CH 2) 3 -,
-CONH- (CH 2) 6 NH ( CH 2) 3 -,
-CH 2 O-CONH- (CH 2 ) 3 -,
-CH 2 O-CONH- (CH 2 ) 6 -,
-S- (CH 2) 3 -,
- (CH 2) 2 S ( CH 2) 3 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 3 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 10 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 20 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-C (O) O- (CH 2 ) 3 -,
-C (O) O- (CH 2 ) 6 -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 -CH (CH 3) -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 3 -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 -CH (CH 3) -CH 2 -,
-OCH 2 -,
-O (CH 2) 3 -,
-OCFHCF 2 -,
別の好ましい態様において、X3は、Xe’を表す。Xe’は、上記と同意義である。 In another preferred embodiment, X 3 represents a X e '. X e ′ has the same meaning as above.
一の態様において、Xe’は、単結合である。本態様において、PFPEと基材層との結合能を有する基(即ち、(B1)および(B2)においては、βを付して括弧でくくられた基)とが直接結合している。 In one aspect, Xe' is a single bond. In this embodiment, a group having a binding ability between PFPE and the base material layer (that is, in (B1) and (B2), a group parenthesized with β) is directly bonded.
上記式(B1)および式(B2)中、Raは、各出現においてそれぞれ独立して、−Z1−SiR1 pR2 qR3 rを表す。 In the formulas (B1) and (B2), R a independently represents —Z 1 —SiR 1 p R 2 q R 3 r at each occurrence.
式中、Z1は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基を表す。 In the formula, Z 1 independently represents an oxygen atom or a divalent organic group at each occurrence.
上記Z1は、好ましくは、2価の有機基であり、式(B1)または式(B2)における分子主鎖の末端のSi原子(Raが結合しているSi原子)とシロキサン結合を形成するものを含まない。 Z 1 is preferably a divalent organic group and forms a siloxane bond with the Si atom (Si atom to which R a is bonded) at the end of the molecular main chain in formula (B1) or formula (B2). It does not include what you do.
上記Z1は、好ましくは、アルキレン基、−(CH2)g−O−(CH2)h−(式中、gは、1〜6の整数であり、hは、1〜6の整数である)または、−フェニレン−(CH2)i−(式中、iは、0〜6の整数である)ある。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、およびC2−6アルキニル基から選択される1個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。耐UV性(紫外線耐久性)が特に良好な観点からは、上記Z1は、より好ましくは、直鎖状または分枝鎖状のアルキレン基であり、さらに好ましくは直鎖状のアルキレン基である。上記Z1のアルキレン基を構成する炭素数は、好ましくは1〜6の範囲にあり、より好ましくは1〜3の範囲にある。なお、アルキレン基については上記のとおりである。 Said Z 1 is preferably an alkylene group, - (CH 2) g -O- (CH 2) h - ( wherein, g is an integer from 1 to 6, h is an integer of from 1 to 6 there) or, - phenylene - (CH 2) i - (wherein, i is an integer of 0 to 6) there. These groups may be substituted with, for example, one or more substituents selected from a fluorine atom, a C 1-6 alkyl group, a C 2-6 alkenyl group, and a C 2-6 alkynyl group. .. From the viewpoint of particularly good UV resistance (UV durability), Z 1 is more preferably a linear or branched alkylene group, and further preferably a linear alkylene group. .. The number of carbon atoms constituting the alkylene group for Z 1 is preferably in the range of 1 to 6, more preferably 1 to 3. The alkylene group is as described above.
式中、R1は、各出現においてそれぞれ独立して、Ra’を表す。Ra’は、Raと同意義である。 In the formula, R 1 independently represents R a ′ at each occurrence. Ra' has the same meaning as Ra .
Ra中、Z1基を介して直鎖状に連結されるSiは最大で5個である。即ち、上記Raにおいて、R1が少なくとも1つ存在する場合、Ra中にZ1基を介して直鎖状に連結されるSi原子が2個以上存在するが、かかるZ1基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数は最大で5個である。なお、「Ra中のZ1基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」とは、Ra中において直鎖状に連結される−Z1−Si−の繰り返し数と等しくなる。 In R a , the maximum number of Si linked linearly via the Z 1 group is 5. That is, the in R a, when R 1 is present at least one, but Si atom connected to R a linear through the Z 1 group in the there are two or more, via such Z 1 group The maximum number of linearly linked Si atoms is 5. The phrase "through the Z 1 group in R a number of Si atoms linearly linked" is equal to the repetition number of -Z 1 -Si- being linearly linked in a R a Become.
例えば、下記にRa中においてZ1基を介してSi原子が連結された一例を示す。
上記式において、*は、主鎖のSiに結合する部位を意味し、…は、Z1Si以外の所定の基が結合していること、即ち、Si原子の3本の結合手がすべて…である場合、Z1Siの繰り返しの終了箇所を意味する。また、Siの右肩の数字は、*から数えたZ1基を介して直鎖状に連結されたSiの出現数を意味する。即ち、Si2でZ1Si繰り返しが終了している鎖は「Ra中のZ1基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」が2個であり、同様に、Si3、Si4およびSi5でZ1Si繰り返しが終了している鎖は、それぞれ、「Ra中のZ1基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」が3、4および5個である。なお、上記の式から明らかなように、Ra中には、Z1Si鎖が複数存在するが、これらはすべて同じ長さである必要はなく、それぞれ任意の長さであってもよい。 In the above formula, * means a site bonded to Si in the main chain, and... means that a predetermined group other than Z 1 Si is bonded, that is, all three bonds of Si atom are... In the case of, it means the end point of the repetition of Z 1 Si. The number on the right side of Si means the number of appearances of Si linearly linked through the Z 1 group counted from *. That is, a chain in which Z 1 Si repetition is completed in Si 2 has “the number of Si atoms linearly linked through the Z 1 group in R a ”and similarly Si 3 , Si 4 and Si 5 have Z 1 Si repeating ends terminated with “number of Si atoms linearly linked through the Z 1 group in R a ”respectively 3, 4, and 5 It is an individual. As is clear from the above formula, a plurality of Z 1 Si chains are present in R a , but it is not necessary that they all have the same length, and each may have an arbitrary length.
好ましい態様において、下記に示すように、「Ra中のZ1基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数」は、すべての鎖において、1個(左式)または2個(右式)である。
一の態様において、Ra中のZ1基を介して直鎖状に連結されるSi原子の数は1個または2個、好ましくは1個である。 In one embodiment, the number of Si atoms linearly linked via the Z 1 group in R a is 1 or 2, preferably 1.
式中、R2は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表す。 In the formula, R 2 independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence.
上記「加水分解可能な基」とは、式(A1)および(A2)と同様のものが挙げられる。 Examples of the above-mentioned "hydrolyzable group" include the same as those in formulas (A1) and (A2).
好ましくは、R2は、−OR(式中、Rは、置換または非置換のC1−3アルキル基、より好ましくはメチル基を表す)である。 Preferably, R 2 is —OR, where R represents a substituted or unsubstituted C 1-3 alkyl group, more preferably a methyl group.
式中、R3は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。 In the formula, R 3's each independently represent a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence. The lower alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and further preferably a methyl group.
式中、pは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;qは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;rは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数である。ただし、−Z1−SiR1 pR2 qR3 r毎において、p、qおよびrの和は3である。 In the formula, p is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence; q is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence; r is independently at each occurrence. And is an integer of 0 to 3. However, the sum of p, q, and r is 3 for each —Z 1 —SiR 1 p R 2 q R 3 r .
好ましい態様において、Ra中の末端のRa’(Ra’が存在しない場合、Ra)において、上記qは、好ましくは2以上、例えば2または3であり、より好ましくは3である。 In a preferred embodiment, '(if R a' is absent, R a) terminal of R a in R a in the above q is preferably 2 or more, for example 2 or 3, more preferably 3.
好ましい態様において、Raは、末端部に、少なくとも1つの、−Si(−Z1−SiR2 qR3 r)2または−Si(−Z1−SiR2 qR3 r)3、好ましくは−Si(−Z1−SiR2 qR3 r)3を有し得る。式中、(−Z1−SiR2 qR3 r)の単位は、好ましくは(−Z1−SiR2 3)である。さらに好ましい態様において、Raの末端部は、すべて−Si(−Z1−SiR2 qR3 r)3、好ましくは−Si(−Z1−SiR2 3)3であり得る。 In a preferred embodiment, R a is a distal end, at least one, -Si (-Z 1 -SiR 2 q R 3 r) 2 or -Si (-Z 1 -SiR 2 q R 3 r) 3, preferably may have -Si (-Z 1 -SiR 2 q R 3 r) 3. Wherein, (- Z 1 -SiR 2 q R 3 r) units are preferably (-Z 1 -SiR 2 3). In a further preferred embodiment, the distal end of the R a, all -Si (-Z 1 -SiR 2 q R 3 r) 3, preferably may be -Si (-Z 1 -SiR 2 3) 3.
上記式(B1)および(B2)においては、水酸基または加水分解可能な基に結合したSiが少なくとも2つ存在する。即ち、SiR2および/またはSiRbで表される基が少なくとも2つ存在する。このような構成を有することにより、本発明のPFPE含有シラン化合物は、基材表面等に良好に結合可能な表面処理層を形成し得る。 In the above formulas (B1) and (B2), at least two Si bonded to a hydroxyl group or a hydrolyzable group are present. That is, there are at least two groups represented by SiR 2 and/or SiR b . Due to having such a constitution, the PFPE-containing silane compound of the present invention can form a surface-treated layer capable of being favorably bonded to the surface of a substrate or the like.
上記式中、Rbは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表す。 In the above formula, R b independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence.
上記Rbは、好ましくは、水酸基、−OR、−OCOR、−O−N=C(R)2、−N(R)2、−NHR、ハロゲン(これら式中、Rは、置換または非置換の炭素数1〜4のアルキル基を示す)であり、より好ましくは−ORである。Rは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が含まれる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。水酸基は、特に限定されないが、加水分解可能な基が加水分解して生じたものであってよい。より好ましくは、Rbは、−OR(式中、Rは、置換または非置換のC1−3アルキル基、より好ましくはメチル基を表す)である。 Rb is preferably a hydroxyl group, -OR, -OCOR, -ON=C(R) 2 , -N(R) 2 , -NHR, halogen (wherein, R is substituted or unsubstituted). Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), more preferably -OR. R includes an unsubstituted alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group and an isobutyl group; and a substituted alkyl group such as a chloromethyl group. Among them, an alkyl group, particularly an unsubstituted alkyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable. The hydroxyl group is not particularly limited, but may be a hydroxyl group generated by hydrolysis of a hydrolyzable group. More preferably, R b is —OR (wherein R represents a substituted or unsubstituted C 1-3 alkyl group, more preferably a methyl group).
上記式中、Rcは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。 In the above formula, R c independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence. The lower alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and further preferably a methyl group.
式中、k1は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;l1は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;m1は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数である。ただし、−SiRa k1Rb l1Rc m1毎において、k1、l1およびm1の和は、3である。k1は、1〜3であることが好ましく、3であることがより好ましい。 In the formula, k1 is independently an integer of 0 to 3 at each occurrence; l1 is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence; m1 is independently at each occurrence. And is an integer of 0 to 3. However, the sum of k1, l1 and m1 is 3 for each —SiR a k1 R b l1 R c m1 . k1 is preferably 1 to 3, and more preferably 3.
上記式(B1)および(B2)で表される化合物は、例えば、Rf−PFPE−部分に対応するパーフルオロポリエーテル誘導体を原料として、末端に水酸基を導入した後、末端に不飽和結合を有する基を導入し、この不飽和結合を有する基とハロゲン原子を有するシリル誘導体とを反応させ、さらにこのシリル基に末端に水酸基を導入し、導入した不飽和結合を有する基とシリル誘導体とを反応させることにより得ることができる。例えば、国際公開第2014/069592号に記載のように合成することができる。 The compounds represented by the formulas (B1) and (B2) have, for example, a perfluoropolyether derivative corresponding to the Rf-PFPE- moiety as a raw material, and after introducing a hydroxyl group at the terminal, have an unsaturated bond at the terminal. Introduce a group, react the group having an unsaturated bond with a silyl derivative having a halogen atom, further introduce a hydroxyl group at the terminal to the silyl group, and react the group having an introduced unsaturated bond with the silyl derivative Can be obtained. For example, it can be synthesized as described in WO2014/069592.
式(C1)および(C2):
上記式(C1)および(C2)中、RfおよびPFPEは、上記式(A1)および(A2)に関する記載と同意義である。 In the formulas (C1) and (C2), Rf and PFPE have the same meanings as described in the formulas (A1) and (A2).
上記式中、X4は、それぞれ独立して、単結合または2〜10価の有機基を表す。当該X4は、式(C1)および(C2)で表される化合物において、主に撥水性および表面滑り性等を提供するパーフルオロポリエーテル部(即ち、Rf−PFPE部または−PFPE−部)と、基材との結合能を提供する部(即ち、γを付して括弧でくくられた基)とを連結するリンカーと解される。従って、当該X4は、式(C1)および(C2)で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、いずれの有機基であってもよい。 In the above formula, X 4's each independently represent a single bond or a divalent to 10-valent organic group. The X 4 is a perfluoropolyether moiety (that is, Rf-PFPE moiety or -PFPE- moiety) that mainly provides water repellency and surface slipperiness in the compounds represented by the formulas (C1) and (C2). And a moiety that provides the ability to bind to a base material (ie, a group enclosed by brackets with γ). Therefore, X 4 may be any organic group as long as the compounds represented by the formulas (C1) and (C2) can exist stably.
別の態様において、X4は、Xeを表す。Xeは、上記と同意義である。 In another aspect X 4 represents X e . X e has the same meaning as above.
上記式中、γは1〜9の整数であり、γ’は1〜9の整数である。これらγおよびγ’は、X4の価数に応じて変化し得る。式(C1)においては、γおよびγ’の和は、X4の価数と同じである。例えば、X4が10価の有機基である場合、γおよびγ’の和は10であり、例えばγが9かつγ’が1、γが5かつγ’が5、またはγが1かつγ’が9となり得る。また、X4が2価の有機基である場合、γおよびγ’は1である。式(C2)においては、γはX4の価数から1を引いた値である。 In the above formula, γ is an integer of 1 to 9 and γ'is an integer of 1 to 9. These γ and γ′ can change depending on the valence of X 4 . In formula (C1), the sum of γ and γ′ is the same as the valence of X 4 . For example, when X 4 is a 10-valent organic group, the sum of γ and γ′ is 10, and for example, γ is 9 and γ′ is 1, γ is 5 and γ′ is 5, or γ is 1 and γ. 'Can be 9. When X 4 is a divalent organic group, γ and γ′ are 1. In the formula (C2), γ is a value obtained by subtracting 1 from the valence of X 4 .
上記X4は、好ましくは2〜7価、より好ましくは2〜4価、さらに好ましくは2価の有機基である。 X 4 is preferably an organic group having a valence of 2 to 7, more preferably a valence of 2 to 4, and further preferably a valence of 2.
一の態様において、X4は2〜4価の有機基であり、γは1〜3であり、γ’は1である。 In one aspect, X 4 is a divalent to tetravalent organic group, γ is 1 to 3 and γ′ is 1.
別の態様において、X4は2価の有機基であり、γは1であり、γ’は1である。この場合、式(C1)および(C2)は、下記式(C1’)および(C2’)で表される。
上記X4の例としては、特に限定するものではないが、例えば、X1に関して記載したものと同様のものが挙げられる。 The example of X 4 is not particularly limited, and examples thereof include the same as those described for X 1 .
中でも、好ましい具体的なX4は、
−CH2O(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3−、
−CH2O(CH2)6−、
−(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2OCF2CHFOCF2−、
−CH2OCF2CHFOCF2CF2−、
−CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2−、
−CH2−、
−(CH2)2−、
−(CH2)3−、
−(CH2)4−、
−(CH2)5−、
−(CH2)6−、
−CO−、
−CONH−、
−CONH−CH2−、
−CONH−(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3−、
−CON(CH3)−(CH2)3−、
−CON(Ph)−(CH2)3−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CONH−(CH2)6−、
−CON(CH3)−(CH2)6−、
−CON(Ph)−(CH2)6−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CONH−(CH2)2NH(CH2)3−、
−CONH−(CH2)6NH(CH2)3−、
−CH2O−CONH−(CH2)3−、
−CH2O−CONH−(CH2)6−、
−S−(CH2)3−、
−(CH2)2S(CH2)3−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2−、
−C(O)O−(CH2)3−、
−C(O)O−(CH2)6−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)2−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−CH(CH3)−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)3−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2−(CH2)2−Si(CH3)2−CH(CH3)−CH2−、
−OCH2−、
−O(CH2)3−、
−OCFHCF2−、
-CH 2 O (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 -,
-CH 2 O (CH 2) 6 -,
- (CH 2) 2 -Si ( CH 3) 2 - (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 3 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 10 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 O (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 20 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 OCF 2 CHFOCF 2 -,
-CH 2 OCF 2 CHFOCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCF 2 CHFOCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF ( CF 3) CF 2 OCF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF ( CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 CHFCF 2 OCF ( CF 3) CF 2 OCF 2 CF 2 CF 2 -,
-CH 2 OCH 2 (CH 2) 7 CH 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 3 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 2 OSi (OCH 2 CH 3) 2 (CH 2) 3 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 2 OSi (OCH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 2 OSi (OCH 2 CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CH 2 -,
- (CH 2) 2 -,
- (CH 2) 3 -,
- (CH 2) 4 -,
- (CH 2) 5 -,
- (CH 2) 6 -,
-CO-,
-CONH-,
-CONH-CH 2 -,
-CONH- (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 -,
-CON (CH 3) - (CH 2) 3 -,
-CON (Ph) - (CH 2 ) 3 - ( wherein, Ph means phenyl),
-CONH- (CH 2) 6 -,
-CON (CH 3) - (CH 2) 6 -,
-CON (Ph) - (CH 2 ) 6 - ( wherein, Ph means phenyl),
-CONH- (CH 2) 2 NH ( CH 2) 3 -,
-CONH- (CH 2) 6 NH ( CH 2) 3 -,
-CH 2 O-CONH- (CH 2 ) 3 -,
-CH 2 O-CONH- (CH 2 ) 6 -,
-S- (CH 2) 3 -,
- (CH 2) 2 S ( CH 2) 3 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 OSi (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 3 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 10 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-CONH- (CH 2) 3 Si ( CH 3) 2 O (Si (CH 3) 2 O) 20 Si (CH 3) 2 (CH 2) 2 -,
-C (O) O- (CH 2 ) 3 -,
-C (O) O- (CH 2 ) 6 -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 -CH (CH 3) -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 3 -,
-CH 2 -O- (CH 2) 3 -Si (CH 3) 2 - (CH 2) 2 -Si (CH 3) 2 -CH (CH 3) -CH 2 -,
-OCH 2 -,
-O (CH 2) 3 -,
-OCFHCF 2 -,
別の好ましい態様において、X3は、Xe’を表す。Xe’は、上記と同意義である。 In another preferred embodiment, X 3 represents a X e '. X e ′ has the same meaning as above.
一の態様において、Xe’は、単結合である。本態様において、PFPEと基材層との結合能を有する基(即ち、(C1)および(C2)においては、γを付して括弧でくくられた基)とが直接結合している。このような構造を有することによって、PFPEとγを付して括弧でくくられた基との結合力がより強くなると考えられる。また、PFPEと直接結合する炭素原子(即ち、γを付して括弧でくくられた基においてRd 、ReおよびRfと結合する炭素原子)は電荷の偏りが少なく、その結果、上記炭素原子において求核反応等が生じにくく、基材層と安定に結合すると考えられる。このような構造は、形成される表面処理層の摩擦耐久性をより向上する点から有利である。 In one aspect, Xe' is a single bond. In this embodiment, a group having a binding ability between PFPE and the base material layer (that is, in (C1) and (C2), a group parenthesized with γ) is directly bonded. By having such a structure, it is considered that the binding force between PFPE and a group attached with γ and enclosed in parentheses becomes stronger. In addition, the carbon atom directly bonded to PFPE (that is, the carbon atom bonded to R d , R e and R f in the parenthesized group with γ) has less bias in charge, and as a result, It is considered that a nucleophilic reaction or the like is unlikely to occur in the atom and that the atom is stably bonded to the base material layer. Such a structure is advantageous in that the friction durability of the formed surface treatment layer is further improved.
上記式中、Rdは、各出現においてそれぞれ独立して、−Z2−CR81 p2R82 q2R83 r2を表す。 In the above formula, R d independently represents —Z 2 —CR 81 p2 R 82 q2 R 83 r2 at each occurrence.
式中、Z2は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基を表す。 In the formula, Z 2 independently represents an oxygen atom or a divalent organic group at each occurrence.
上記Z2は、好ましくは、C1−6アルキレン基、−(CH2)g−O−(CH2)h−(式中、gは、0〜6の整数、例えば1〜6の整数であり、hは、0〜6の整数、例えば1〜6の整数である)または、−フェニレン−(CH2)i−(式中、iは、0〜6の整数である)であり、より好ましくはC1−3アルキレン基である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、およびC2−6アルキニル基から選択される1個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。 Said Z 2 is preferably, C 1-6 alkylene group, - (CH 2) g -O- (CH 2) h - ( wherein, g is an integer of 0 to 6, for example 1 to 6 integer There, h is an integer of 0 to 6, such as an integer from 1 to 6) or - phenylene - (CH 2) i - (wherein, i is a an a) an integer of 0 to 6, and more Preferably, it is a C 1-3 alkylene group. These groups may be substituted with, for example, one or more substituents selected from a fluorine atom, a C 1-6 alkyl group, a C 2-6 alkenyl group, and a C 2-6 alkynyl group. ..
式中、R81は、各出現においてそれぞれ独立して、Rd’を表す。Rd’は、Rdと同意義である。 In the formula, R 81 independently represents R d′ at each occurrence. R d′ has the same meaning as R d .
Rd中、Z2基を介して直鎖状に連結されるCは最大で5個である。即ち、上記Rdにおいて、R81が少なくとも1つ存在する場合、Rd中にZ2基を介して直鎖状に連結されるC原子が2個以上存在するが、かかるZ2基を介して直鎖状に連結されるC原子の数は最大で5個である。なお、「Rd中のZ2基を介して直鎖状に連結されるC原子の数」とは、Rd中において直鎖状に連結される−Z2−C−の繰り返し数と等しくなる。 In R d, at most 5 Cs are linearly linked via the Z 2 group. That is, the in R d, when R 81 is present at least one, but C atoms linked in R d in Z 2 group via a linear there are two or more, via such Z 2 group The maximum number of linearly linked C atoms is 5. The phrase "through the Z 2 group in R d number of C atoms linearly linked" is equal to the number of repetitions of -Z 2 -C- being linearly linked in a R d Become.
好ましい態様において、下記に示すように、「Rd中のZ2基を介して直鎖状に連結されるC原子の数」は、すべての鎖において、1個(左式)または2個(右式)である。
一の態様において、RdのZ2基を介して直鎖状に連結されるC原子の数は1個または2個、好ましくは1個である。 In one aspect, the number of C atoms linearly linked via the Z 2 group of R d is 1 or 2, preferably 1.
式中、R82は、各出現においてそれぞれ独立して、−Y−SiR85 n2R86 3−n2を表す。 In the formula, R 82 independently represents —Y—SiR 85 n2 R 86 3-n2 at each occurrence.
Yは、各出現においてそれぞれ独立して、2価の有機基を表す。 Y independently represents a divalent organic group at each occurrence.
好ましい態様において、Yは、C1−6アルキレン基、−(CH2)g’−O−(CH2)h’−(式中、g’は、0〜6の整数、例えば1〜6の整数であり、h’は、0〜6の整数、例えば1〜6の整数である)または、−フェニレン−(CH2)i’−(式中、i’は、0〜6の整数である)である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、およびC2−6アルキニル基から選択される1個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。 In a preferred embodiment, Y, C 1-6 alkylene group, - (CH 2) g ' -O- (CH 2) h' - ( wherein, g 'is from 0 to 6 integer, for example from 1 to 6 is an integer, h 'is an integer of 0 to 6, for example 1 to 6 which is an integer), or - phenylene - (CH 2) i' - ( wherein, i 'is an integer from 0 to 6 ). These groups may be substituted with, for example, one or more substituents selected from a fluorine atom, a C 1-6 alkyl group, a C 2-6 alkenyl group, and a C 2-6 alkynyl group. ..
一の態様において、Yは、C1−6アルキレン基または−フェニレン−(CH2)i’−であり得る。Yが上記の基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。 In one embodiment, Y is, C 1-6 alkylene group or - phenylene - (CH 2) i '- may be. If Y is a radical as described above, it may be more light-resistant, in particular UV-resistant.
上記R85は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表す。 The above R 85 independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence.
上記「加水分解可能な基」とは、式(A1)および(A2)と同様のものが挙げられる。 Examples of the above-mentioned "hydrolyzable group" include the same as those in formulas (A1) and (A2).
好ましくは、R85は、−OR(式中、Rは、置換または非置換のC1−3アルキル基、より好ましくはエチル基またはメチル基、特にメチル基を表す)である。 Preferably, R 85 is —OR, where R represents a substituted or unsubstituted C 1-3 alkyl group, more preferably an ethyl group or a methyl group, especially a methyl group.
上記R86は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。 The R 86 s each independently represent a hydrogen atom or a lower alkyl group in each occurrence. The lower alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and further preferably a methyl group.
n2は、(−Y−SiR85 n2R86 3−n2)単位毎に独立して、0〜3の整数を表し、好ましくは1〜3の整数、より好ましくは2または3、特に好ましくは3である。 n2 is, (- Y-SiR 85 n2 R 86 3-n2) independently for each unit, an integer of 0 to 3, preferably an integer of 1 to 3, more preferably 2 or 3, particularly preferably 3 Is.
上記R83は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。 The R 83 s each independently represent a hydrogen atom or a lower alkyl group in each occurrence. The lower alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and further preferably a methyl group.
式中、p2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;q2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;r2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数である。ただし、(−Z2−CR81 p2R82 q2R83 r2)毎において、p2、q2およびr2の和は3である。 In the formula, p2 is independently an integer of 0 to 3 at each occurrence; q2 is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence; r2 is independently at each occurrence. And is an integer of 0 to 3. However, - in (Z 2 -CR 81 p2 R 82 q2 R 83 r2) each, the sum of p2, q2 and r2 is 3.
好ましい態様において、Rd中の末端のRd’(Rd’が存在しない場合、Rd)において、上記q2は、好ましくは2以上、例えば2または3であり、より好ましくは3である。 In a preferred embodiment, '(if R d' is absent, R d) end of R d in R d in the above q2 is preferably 2 or more, for example 2 or 3, more preferably 3.
好ましい態様において、Rdの末端部の少なくとも1つは、−C(−Y−SiR85 n2R86 3−n2)2または−C(−Y−SiR85 n2R86 3−n2)3、好ましくは−C(−Y−SiR85 n2R86 3−n2)3であり得る。式中、(−Y−SiR85 n2R86 3−n2)の単位は、好ましくは(−Y−SiR85 3)である。さらに好ましい態様において、Rdの末端部は、すべて−C(−Y−SiR85 n2R86 3−n2)3、好ましくは−C(−Y−SiR85 3)3であり得る。 In a preferred embodiment, at least one of the end portions of the R d is, -C (-Y-SiR 85 n2 R 86 3-n2) 2 or -C (-Y-SiR 85 n2 R 86 3-n2) 3, preferably It may be the -C (-Y-SiR 85 n2 R 86 3-n2) 3. Wherein, (- Y-SiR 85 n2 R 86 3-n2) units is preferably (-Y-SiR 85 3). In a further preferred embodiment, the distal end of the R d are all -C (-Y-SiR 85 n2 R 86 3-n2) 3, may be preferably -C (-Y-SiR 85 3) 3.
上記式中、Reは、各出現においてそれぞれ独立して、−Y−SiR85 n2R86 3−n2を表す。ここに、Y、R85、R86およびn2は、上記R82における記載と同意義である。 In the above formula, R e independently represents —Y—SiR 85 n2 R 86 3-n2 at each occurrence. Here, Y, R 85 , R 86 and n2 have the same meanings as described in R 82 .
上記式中、Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。 In the above formula, R f independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence. The lower alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and further preferably a methyl group.
式中、k2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;l2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;m2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数である。ただし、(CRd k2Re l2Rf m2)毎において、k2、l2およびm2の和は3である。 In the formula, k2 is, independently at each occurrence, an integer of 0 to 3; l2 is independently at each occurrence, an integer of 0 to 3; m2 is independently at each occurrence. And is an integer of 0 to 3. However, in each (CR d k2 R e l2 R f m2), the sum of k2, l2 and m2 is 3.
一の態様において、少なくとも1つのk2は2または3であり、好ましくは3である。 In one aspect, at least one k2 is 2 or 3, preferably 3.
一の態様において、k2は2または3であり、好ましくは3である。 In one aspect, k2 is 2 or 3, preferably 3.
一の態様において、l2は2または3であり、好ましくは3である。 In one aspect, 12 is 2 or 3, preferably 3.
式(C1)および(C2)において、−Y−SiR85で表される基が2以上存在する。好ましくは、式(C1)および(C2)において、2以上の−Y−SiR85で表される基に結合した炭素原子が1以上存在する。即ち、−C−(Y−SiR85 n2R86 3−n2)2で表される基が1以上存在することが好ましい(式中、n2は1〜3の整数である。)。 In formulas (C1) and (C2), two or more groups represented by -Y-SiR 85 are present. Preferably, in formulas (C1) and (C2), one or more carbon atoms bonded to two or more groups represented by —Y—SiR 85 are present. That, -C- group represented by (Y-SiR 85 n2 R 86 3-n2) 2 is preferably present one or more (wherein, n2 is an integer of 1-3.).
好ましくは、上記式(C1)および(C2)中、n2は1〜3の整数であり、および、少なくとも1つのq2は2または3であるか、あるいは、少なくとも1つのl2は2または3である。即ち、式中、少なくとも2つの−Y−SiR85 n2R86 3−n2基が存在する。 Preferably, in the formulas (C1) and (C2), n2 is an integer of 1 to 3, and at least one q2 is 2 or 3, or at least one l2 is 2 or 3. .. That is, in the formula, at least two —Y—SiR 85 n2 R 86 3-n2 groups are present.
一の態様において、式(C1)および(C2)は、下記式(C1”)および(C2”)で表される。
RfおよびPFPEは、それぞれ上記と同意義であり;
X4’は、X4と同意義であり、好ましくはXeを表し;
Xeは、上記と同意義であり;
γおよびγ’は、それぞれ上記と同意義であり;
Rd’は、各出現においてそれぞれ独立して、−Z2’−CR81 p2’R82’ q2’R83 r2’を表し;
R81およびR83は、それぞれ上記と同意義であり;
Z2’は、各出現においてそれぞれ独立して、−Rg−Z’−を表し;
Rgは、各出現においてそれぞれ独立して、低級アルキレン基を表し;
Z’は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子または2価の有機基を表し;
R82’は、各出現においてそれぞれ独立して、−Rh−Y’−SiR85 n2’R86 3−n2’を表し;
Rhは、各出現においてそれぞれ独立して、低級アルキレン基を表し;
Y’は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子または2価の有機基を表し;
n2’は、(−Rh−Y’−SiR85 n2’R86 3−n2’)単位毎に独立して、1〜3の整数を表し、好ましくは2または3、より好ましくは3であり;
R85およびR86は、それぞれ上記と同意義であり;
p2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
q2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
r2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
(−Z2’−CR81 p2’R82’ q2’R83 r2’)単位毎において、p2’、q2’およびr2’の和は3であり;
Re’は、各出現においてそれぞれ独立して、−Rh−Y’−SiR85 n2’R86 3−n2’を表し;
Rfは、上記と同意義であり;
k2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
l2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
m2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
ただし、(CRd’ k2’Re’ l2’Rf m2’)毎において、k2’、l2’およびm2’の和は3であり、式中、少なくとも1つのq2’は3であるか、あるいは、少なくとも1つのl2’は3である。]
In one embodiment, the formulas (C1) and (C2) are represented by the following formulas (C1″) and (C2″).
Rf and PFPE are as defined above;
X 4′ has the same meaning as X 4 and preferably represents X e ;
X e has the same meaning as above;
γ and γ′ are as defined above;
R d 'are each, independently at each occurrence, -Z 2' represents -CR 81 p2 'R 82' q2 'R 83 r2';
R 81 and R 83 are each as defined above;
Z 2′ each independently represents —R g —Z′— at each occurrence;
R g independently represents a lower alkylene group at each occurrence;
Z'in each occurrence independently represents a single bond, an oxygen atom or a divalent organic group;
R 82′ each independently represents —R h —Y′—SiR 85 n2′ R 86 3-n2′ at each occurrence;
R h each independently represents a lower alkylene group at each occurrence;
Y'in each occurrence independently represents a single bond, an oxygen atom or a divalent organic group;
n2 'is, (- R h -Y'-SiR 85 n2' R 86 3-n2 ') independently for each unit represents an integer of 1 to 3, preferably 2 or 3, more preferably 3 ;
R 85 and R 86 are each as defined above;
p2′ is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
q2′ is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
r2′ is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
'In each unit, p2 (-Z 2' -CR 81 p2 'R 82' q2 'R 83 r2)', the sum of q2 'and r2'3;
R e 'is independently at each occurrence, -R h -Y'-SiR 85 n2 ' represents R 86 3-n2 ';
R f has the same meaning as above;
k2' is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
l2′ is each independently an integer of 0 to 3 at each occurrence;
m2′ is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
However, in each (CR d′ k2′ R e′ l2′ R f m2′ ), the sum of k2′, l2′ and m2′ is 3, and in the formula, at least one q2′ is 3, or Alternatively, at least one 12' is 3. ]
上記Rgは、各出現においてそれぞれ独立して、低級アルキレン基を表す。低級アルキレン基は、好ましくは、C1−20アルキレン基であり、より好ましくはC1−6アルキレン基であり、さらに好ましくはC1−3アルキレン基、特に好ましくはメチレンである。 The above R g's each independently represent a lower alkylene group in each occurrence. The lower alkylene group is preferably a C 1-20 alkylene group, more preferably a C 1-6 alkylene group, still more preferably a C 1-3 alkylene group, particularly preferably methylene.
上記Z’は、好ましくは酸素原子または2価の有機基であり、より好ましくは2価の有機基であり、さらに好ましくは、C1−6アルキレン基、−(CH2)j1−O−(CH2)h1−(式中、j1は、0〜6の整数、例えば1〜6の整数であり、h1は、0〜6の整数、例えば1〜6の整数である)、または、−フェニレン−(CH2)i1−(式中、i1は、0〜6の整数である)であり、特に好ましくはC1−6アルキレン基または−フェニレン−(CH2)i1−であり、より好ましくはC1−6アルキレン基(好ましくは、C1−3アルキレン基)である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、およびC2−6アルキニル基から選択される1個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。好ましい態様において、Z’は非置換である。 Z′ is preferably an oxygen atom or a divalent organic group, more preferably a divalent organic group, and further preferably a C 1-6 alkylene group, —(CH 2 ) j1 —O—( (in the formula, j1 is an integer of 0 to 6, for example an integer from 1 to 6, h1 is an integer of 0 to 6, such as an integer from 1 to 6), or, - - CH 2) h1 phenylene - (CH 2) i1 - (wherein, i1 is an integer of 0-6), and particularly preferably C 1-6 alkylene group or - phenylene - (CH 2) i1 - is, more preferably It is a C 1-6 alkylene group (preferably a C 1-3 alkylene group). These groups may be substituted with, for example, one or more substituents selected from a fluorine atom, a C 1-6 alkyl group, a C 2-6 alkenyl group, and a C 2-6 alkynyl group. .. In a preferred embodiment, Z'is unsubstituted.
上記Z2’は、好ましくはC1−3アルキレン基、具体的には−CH2−、−CH2CH2−、または−CH2CH2CH2−であり得る。 The Z 2′ may preferably be a C 1-3 alkylene group, specifically —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, or —CH 2 CH 2 CH 2 —.
上記Rhは、各出現においてそれぞれ独立して、低級アルキレン基を表す。低級アルキレン基は、好ましくは、C1−20アルキレン基であり、より好ましくはC1−6アルキレン基であり、さらに好ましくはC1−3アルキレン基、特に好ましくはメチレンである。 The above R h's each independently represent a lower alkylene group in each occurrence. The lower alkylene group is preferably a C 1-20 alkylene group, more preferably a C 1-6 alkylene group, still more preferably a C 1-3 alkylene group, particularly preferably methylene.
上記Y’は、好ましい態様において、酸素結合または2価の有機基である。Y’は、より好ましくは2価の有機基であり、特に好ましくはC1−6アルキレン基、−(CH2)g1’−O−(CH2)h1’−(式中、g1’は、0〜6の整数、例えば1〜6の整数であり、h1’は、0〜6の整数、例えば1〜6の整数である)、または−フェニレン−(CH2)i1’−(式中、i1’は、0〜6の整数である)であり、さらに好ましくはC1−6アルキレン基または−フェニレン−(CH2)i1’−であり、特に好ましくはC1−6アルキレン基(好ましくは、C1−3アルキレン基)である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、およびC2−6アルキニル基から選択される1個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。 In a preferred embodiment, Y'is an oxygen bond or a divalent organic group. Y 'is more preferably a divalent organic group, particularly preferably a C 1-6 alkylene group, - (CH 2) g1' -O- (CH 2) h1 '- ( wherein, g1' is 0-6 integer, for example an integer from 1 to 6, h1 'is an integer of 0 to 6, such as an integer from 1 to 6), or - phenylene - (CH 2) i1' - ( wherein, i1′ is an integer of 0 to 6), more preferably a C 1-6 alkylene group or —phenylene-(CH 2 ) i1′- , and particularly preferably a C 1-6 alkylene group (preferably , C 1-3 alkylene group). These groups may be substituted with, for example, one or more substituents selected from a fluorine atom, a C 1-6 alkyl group, a C 2-6 alkenyl group, and a C 2-6 alkynyl group. ..
一の態様において、Y’は、C1−6アルキレン基、−O−(CH2)h1’−または−フェニレン−(CH2)i1’−であり得る。Y’が上記の基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。 In one embodiment, Y 'is, C 1-6 alkylene group, -O- (CH 2) h1' - or - phenylene - (CH 2) i1 '- may be. If Y'is a radical as described above, the light resistance, in particular the UV resistance, may be higher.
好ましい態様において、上記−Rh−Y’−は、C1−3アルキレン基、具体的には−CH2−、−CH2CH2−、または−CH2CH2CH2−であり得る。 In a preferred embodiment, the -R h -Y'- is, -CH 2 C 1-3 alkylene group, specifically -, - CH 2 CH 2 - , or -CH 2 CH 2 CH 2 - may be.
一の態様において、少なくとも1つのk2’は2または3であり、好ましくは3である。 In one aspect, at least one k2' is 2 or 3, preferably 3.
一の態様において、k2’は2または3であり、好ましくは3である。 In one aspect, k2' is 2 or 3, preferably 3.
一の態様において、l2’は2または3であり、好ましくは3である。 In one aspect, 12' is 2 or 3, preferably 3.
好ましい態様において、l2’は3であり、n2’は3である。 In a preferred embodiment, 12' is 3 and n2' is 3.
上記式(C1”)および(C2”)中、少なくとも1つのq2’は3であるか、あるいは、少なくとも1つのl2’は3である。即ち、式中、少なくとも1つの−X4’−C(−Rh−Y’−SiR85 n2’R86 3−n2’)3基または−Z2’−C(−Rh−Y’−SiR85 n2’R86 3−n2’)3基が存在する。このような構造を有することによって、本態様のPFPE含有シラン化合物は、化学的な耐久性を有する(例えば、酸および/またはアルカリ環境下、より具体的には汗の付着し得る環境下においても劣化しにくい)表面処理層の形成に寄与し得る。また、本態様のPFPE含有シラン化合物は、上記のような構造を有することによって、摩擦耐久性の良好な表面処理層の形成に寄与し得、特に、酸および/またはアルカリ環境に曝されやすい環境においても耐摩擦性の向上した表面処理層の形成に寄与し得る。 In the above formulas (C1″) and (C2″), at least one q2′ is 3 or at least one 12′ is 3. That is, wherein at least one -X 4 '-C (-R h -Y' -SiR 85 n2' R 86 3-n2 ') 3 group or -Z 2' -C (-R h -Y'- There are SiR 85 n2′ R 86 3-n2′ ) 3 groups. By having such a structure, the PFPE-containing silane compound of the present embodiment has chemical durability (for example, even in an acid and/or alkaline environment, more specifically, in an environment where sweat can adhere) It can contribute to the formation of a surface treatment layer (which is less likely to deteriorate). Further, the PFPE-containing silane compound of the present embodiment can contribute to the formation of the surface-treated layer having good friction durability by having the structure as described above, and particularly in an environment easily exposed to an acid and/or alkaline environment. Also in the case, it can contribute to the formation of the surface-treated layer having improved abrasion resistance.
上記式(C1”)または(C2”)において、より好ましくは、γは1であり、γ’は1であり、X4’は、Xe’を表す。Xe’は、上記と同意義である。 In the formula (C1″) or (C2″), more preferably, γ is 1, γ′ is 1, and X 4′ represents X e′ . X e ′ has the same meaning as above.
式(C1)または式(C2)で表されるPFPE含有シラン化合物は、公知の方法を組み合わせることにより製造することができる。例えば、X4が2価である式(C1’)で表される化合物は、限定するものではないが、以下のようにして製造することができる。 The PFPE-containing silane compound represented by the formula (C1) or the formula (C2) can be produced by combining known methods. For example, the compound represented by the formula (C1′) in which X 4 is divalent can be produced as follows, but is not limited thereto.
HO−X4−C(YOH)3(式中、X4およびYは、それぞれ独立して、2価の有機基である。)で表される多価アルコールに、二重結合を含有する基(好ましくはアリル)、およびハロゲン(好ましくはブロモ)を導入して、Hal−X4−C(Y−O−R−CH=CH2)3(式中、Halはハロゲン、例えばBrであり、Rは二価の有機基、例えばアルキレン基である。)で表される二重結合含有ハロゲン化物を得る。次いで、末端のハロゲンと、RPFPE−OH(式中、RPFPEは、パーフルオロポリエーテル基含有基である。)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有アルコールとを反応させて、RPFPE−O−X4−C(Y−O−R−CH=CH2)3を得る。次いで、末端の−CH=CH2と、HSiCl3およびアルコールまたはHSiR85 3と反応させて、RPFPE−O−X4−C(Y−O−R−CH2−CH2−SiR85 3)3を得ることができる。 HO-X 4 -C (YOH) 3 ( wherein, X 4 and Y are each independently a divalent organic group.) A polyhydric alcohol represented by, containing a double-bonded group (preferably allyl), and halogen (preferably bromo) by introducing, in Hal-X 4 -C (Y- O-R-CH = CH 2) 3 ( wherein, Hal is halogen, e.g. Br, R is a divalent organic group, for example, an alkylene group) to obtain a double bond-containing halide. Next, the halogen at the terminal is reacted with a perfluoropolyether group-containing alcohol represented by R PFPE —OH (wherein R PFPE is a perfluoropolyether group-containing group), and R PFPE — obtaining O-X 4 -C (Y- O-R-CH = CH 2) 3. Then, a -CH = CH 2 end, is reacted with HSiCl 3 and an alcohol or HSiR 85 3, R PFPE -O- X 4 -C (Y-O-R-CH 2 -CH 2 -SiR 85 3) 3 can be obtained.
別の態様において、式(C1”)または式(C2”)で表される、X4’として−R51−CONH−R52−を有するPFPE含有化合物は、限定するものではないが、以下のようにして製造することができる。 In another embodiment, PFPE-containing compounds of formula (C1″) or formula (C2″) having —R 51 —CONH—R 52 — as X 4′ include, but are not limited to: It can be manufactured in this manner.
二重結合を含有する基(好ましくはアリル)およびアミノ基を有する化合物(例えば、H2NR52C(CH2−CH=CH2)3と、RPFPE−R51−COOCH3と反応させることによってRPFPE−R51−CONH−R52C(−CH2−CH=CH2)3が合成される。得られた化合物と、HSiCl3およびアルコールまたはHC(OCH3)3とを反応させて、PFPE含有化合物RPFPE−R51−CONH−R52C(CH2CH2CH2Si(OCH3)3)3が得られる。上記において、RPFPEは、PFPE含有基であり、R51およびR52は、上記と同意義である。 Reacting a compound having a double bond-containing group (preferably allyl) and an amino group (for example, H 2 NR 52 C(CH 2 —CH═CH 2 ) 3 with R PFPE —R 51 —COOCH 3 R PFPE -R 51 -CONH-R 52 C(-CH 2 -CH=CH 2 ) 3 is synthesized by reacting the obtained compound with HSiCl 3 and an alcohol or HC(OCH 3 ) 3. , PFPE-containing compound R PFPE- R 51 -CONH-R 52 C(CH 2 CH 2 CH 2 Si(OCH 3 ) 3 ) 3 is obtained, wherein R PFPE is a PFPE-containing group, and R 51 and R 52 has the same meaning as above.
(分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物)
本発明の表面処理剤は、耐摩擦性の向上した表面処理層の形成に寄与し得る。さらに、本発明の表面処理剤は、耐久性の向上した表面処理層、特に化学的にも安定であり、例えば、酸および/またはアルカリの存在下においても劣化しくにい表面処理層の形成に寄与し得る。これは、分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物が、触媒的な効果を奏することによって、基材とSi原子との結合がより強固となるためと思われる。
(Compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure)
The surface treatment agent of the present invention can contribute to the formation of a surface treatment layer having improved abrasion resistance. Further, the surface treatment agent of the present invention is a surface treatment layer having improved durability, particularly chemically stable, and for example, for forming a surface treatment layer which is resistant to deterioration in the presence of an acid and/or an alkali. Can contribute. This is considered to be because the compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure exerts a catalytic effect, so that the bond between the base material and the Si atom becomes stronger.
上記分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、窒素原子、酸素原子、リン原子および硫黄原子からなる群より選ばれる少なくとも1つの原子を含むことが好ましく、硫黄原子または窒素原子含むことがより好ましい。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure preferably contains at least one atom selected from the group consisting of a nitrogen atom, an oxygen atom, a phosphorus atom and a sulfur atom, and contains a sulfur atom or a nitrogen atom. Is more preferable.
上記分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、分子構造内に、アミノ基、アミド基、スルフィニル基、P=O基、S=O基およびスルホニル基からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を含むことが好ましく、P=O基およびS=O基からなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を含むことがより好ましい。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is at least selected from the group consisting of an amino group, an amide group, a sulfinyl group, a P=O group, an S=O group and a sulfonyl group in the molecular structure. It preferably contains one functional group, and more preferably contains at least one functional group selected from the group consisting of P═O group and S═O group.
好ましい態様において、上記分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、上記官能基の中では、S=O基を含む。 In a preferred embodiment, the compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure contains an S=O group among the functional groups.
上記態様では、上記分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、式:R91−S(=O)−R92で表される化合物であることが好ましい。 In the above embodiments, a compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecule structure of the formula: R 91 -S (= O) is preferably a compound represented by -R 92.
上記式中、R91は、炭素原子数1〜12の炭化水素基であり、R92は、炭素原子数1〜12の炭化水素基である。好ましくは、R91は、炭素原子数1〜6の炭化水素基であり、R92は、炭素原子数1〜6の炭化水素基である。 In the above formula, R 91 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R 92 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. Preferably, R 91 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R 92 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
上記炭化水素基としては、飽和炭化水素基、少なくとも1の炭素−炭素不飽和結合を有する不飽和炭化水素基、または芳香族炭化水素基を挙げることができる。好ましくは、上記炭化水素基としては、アルキル基、またはフェニル基を挙げることができる。 Examples of the hydrocarbon group include a saturated hydrocarbon group, an unsaturated hydrocarbon group having at least one carbon-carbon unsaturated bond, or an aromatic hydrocarbon group. Preferably, the hydrocarbon group may be an alkyl group or a phenyl group.
好ましい態様において、R91およびR92は、各出現においてそれぞれ独立して、炭素原子数1〜6のアルキル基(具体的にはメチル基)である。 In a preferred embodiment, R 91 and R 92 are each independently at each occurrence an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (specifically a methyl group).
上記式中、R91およびR92は、互いに結合し、かつ、R91およびR92に結合したS原子とともに、環構造を形成していてもよい。上記環構造は、少なくとも1のS原子(好ましくは1のS原子)および炭素原子3〜12からなることが好ましく、少なくとも1のS原子(好ましくは1のS原子)および炭素原子4〜6からなることがより好ましい。 In the above formula, R 91 and R 92 may be bonded to each other and form a ring structure together with the S atom bonded to R 91 and R 92 . The above ring structure preferably comprises at least one S atom (preferably one S atom) and 3 to 12 carbon atoms, and at least one S atom (preferably one S atom) and 4 to 6 carbon atoms. It is more preferable that
上記環構造としては、例えば、1のS原子および3の炭素原子からなる飽和の四員環構造、1のS原子および4の炭素原子からなる飽和の五員環構造、1のS原子および5の炭素原子からなる飽和の六員環構造、1のS原子および4の炭素原子からなる不飽和の五員環構造、1のS原子および5の炭素原子からなる不飽和の六員環構造等を挙げることができ、具体的には、1のS原子および4の炭素原子からなる飽和の五員環構造、1のS原子および4の炭素原子からなる不飽和の五員環構造等を挙げることができる。上記環構造を構成する炭素原子は、該炭素原子に結合した少なくとも1の水素原子が、アルキル基(例えば炭素原子数1〜6)、フェニル基等の置換基によって置換されていてもよく、上記置換基を有していなくてもよい。 Examples of the ring structure include a saturated four-membered ring structure composed of 1 S atom and 3 carbon atoms, a saturated 5-membered ring structure composed of 1 S atom and 4 carbon atoms, 1 S atom and 5 Saturated 6-membered ring structure consisting of carbon atoms of 1, unsaturated 5-membered ring structure consisting of 1 S atom and 4 carbon atoms, unsaturated 6-membered ring structure consisting of 1 S atom and 5 carbon atoms, etc. Specific examples include a saturated five-membered ring structure composed of 1 S atom and 4 carbon atoms, and an unsaturated five-membered ring structure composed of 1 S atom and 4 carbon atoms. be able to. In the carbon atom constituting the above ring structure, at least one hydrogen atom bonded to the carbon atom may be substituted with a substituent such as an alkyl group (for example, having 1 to 6 carbon atoms) or a phenyl group. It may not have a substituent.
上記分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、リン酸アミド化合物、アミド化合物、尿素化合物およびスルホキシド化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物であることが好ましく、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン類、リン酸アミド、尿素化合物およびスルホキシド化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物であることがより好ましく、スルホキシド化合物、脂肪族アミン化合物および芳香族アミン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物であることが特に好ましく、スルホキシド化合物であることがさらに好ましい。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is at least one compound selected from the group consisting of an aliphatic amine compound, an aromatic amine compound, a phosphoric acid amide compound, an amide compound, a urea compound and a sulfoxide compound. Is preferred, and at least one compound selected from the group consisting of aliphatic amine compounds, aromatic amines, phosphoric acid amides, urea compounds and sulfoxide compounds is more preferred, and sulfoxide compounds, aliphatic amine compounds and Particularly preferred is at least one compound selected from the group consisting of aromatic amine compounds, and more preferred is a sulfoxide compound.
上記脂肪族アミン化合物としては、例えば、ジエチルアミン、トリエチルアミン等を挙げることができる。上記芳香族アミン化合物としては、例えば、アニリン、ピリジン等を挙げることができる。上記リン酸アミド化合物としては、例えば、ヘキサメチルホスホルアミド等を挙げることができる。上記アミド化合物としては、例えば、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。上記尿素化合物としては、テトラメチル尿素等を挙げることができる。上記スルホキシド化合物としては、ジメチルスルホキシド(DMSO)、テトラメチレンスルホキシド、メチルフェニルスルホキシド、ジフェニルスルホキシド等を挙げることができる。これらの化合物の中で、ジメチルスルホキシド、またはテトラメチレンスルホキシドを用いることが好ましい。 Examples of the aliphatic amine compound include diethylamine and triethylamine. Examples of the aromatic amine compound include aniline and pyridine. Examples of the phosphoramide compound include hexamethylphosphoramide. Examples of the amide compound include N,N-diethylacetamide, N,N-diethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone and the like. it can. Examples of the urea compound include tetramethylurea. Examples of the sulfoxide compound include dimethyl sulfoxide (DMSO), tetramethylene sulfoxide, methylphenyl sulfoxide, diphenyl sulfoxide and the like. Among these compounds, it is preferable to use dimethyl sulfoxide or tetramethylene sulfoxide.
上記分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、分子量が、例えば、50〜500の範囲に合ってもよく、特に、50〜200の範囲にあってもよい。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure may have a molecular weight of, for example, 50 to 500, and particularly 50 to 200.
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤全体に対して、例えば、0.0002質量%以上含まれ得る。上記化合物は、表面処理剤全体に対して、0.02質量%以上含まれることが好ましく、0.04質量%以上含まれることがより好ましい。上記化合物は、表面処理剤全体に対して、例えば、10質量%以下含まれてもよく、特に1質量%以下含まれる。本発明の表面処理剤は、上記化合物が、上記のような濃度含まれることによって、より耐久性の良好な表面処理層の形成に寄与し得る。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure can be contained in an amount of, for example, 0.0002% by mass or more based on the entire surface treatment agent. The above compound is preferably contained in an amount of 0.02% by mass or more, more preferably 0.04% by mass or more, based on the entire surface treatment agent. The above compound may be contained in an amount of, for example, 10% by mass or less, particularly 1% by mass or less, based on the entire surface treatment agent. The surface treatment agent of the present invention can contribute to the formation of a surface treatment layer having better durability by containing the above-mentioned compound in the above concentration.
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤中にPFPE含有シラン化合物の水酸基または加水分解基に結合したSi原子1モルに対して、0.01モル以上含まれることが好ましく、0.03モル以上含まれることがより好ましく、0.15モル以上含まれることがさらに好ましく、0.33モル以上含まれることが特に好ましい。分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物を上記のような濃度で含むことにより、本発明の表面処理剤は、耐久性の良好な表面処理層の形成に特に寄与し得る。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is contained in the surface treatment agent in an amount of 0.01 mol or more based on 1 mol of the Si atom bonded to the hydroxyl group or the hydrolyzable group of the PFPE-containing silane compound. Is preferred, more preferably 0.03 mol or more is contained, still more preferably 0.15 mol or more is contained, and particularly preferably 0.33 mol or more is contained. By containing the compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure in the above concentration, the surface treatment agent of the present invention can particularly contribute to the formation of a surface treatment layer having good durability.
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤中にPFPE含有シラン化合物の水酸基または加水分解基に結合したSi原子1モルに対して、10モル以下含まれることが好ましく、6モル以下含まれることがより好ましく、2モル以下含まれることが特に好ましい。分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物を上記のような濃度で含むことにより、本発明の表面処理剤の取り扱い性は良好になり得、特に表面処理剤の白濁を防ぐことができる。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is preferably contained in the surface treatment agent in an amount of 10 mol or less based on 1 mol of the Si atom bonded to the hydroxyl group or the hydrolysis group of the PFPE-containing silane compound. , 6 mol or less is more preferable, and 2 mol or less is particularly preferable. By containing the compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure in the above concentration, the surface treatment agent of the present invention can have good handleability, and in particular, can prevent clouding of the surface treatment agent. it can.
一の態様において、分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤中にPFPE含有シラン化合物の水酸基または加水分解基に結合したSi原子1モルに対して、3モル以下含まれていてもよい。 In one embodiment, the compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is 3 mol or less with respect to 1 mol of the Si atom bonded to the hydroxyl group or the hydrolysis group of the PFPE-containing silane compound in the surface treatment agent. May be included.
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤中にPFPE含有シラン化合物の水酸基または加水分解基に結合したSi原子1モルに対して、0.01〜10モル含まれることが好ましく、0.01〜3モル含まれることがより好ましく、0.33〜2モル含まれることが特に好ましい。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is contained in the surface treatment agent in an amount of 0.01 to 10 mol based on 1 mol of the Si atom bonded to the hydroxyl group or the hydrolysis group of the PFPE-containing silane compound. It is preferable that 0.01 to 3 mol is contained, and it is particularly preferable that 0.33 to 2 mol is contained.
一の態様において、分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤中にPFPE含有シラン化合物の水酸基または加水分解基に結合したSi原子1モルに対して、0.03〜3モル含まれることが好ましく、0.3〜3モル含まれることがより好ましい。 In one embodiment, the compound containing an atom having a non-covalent electron pair in the molecular structure has an amount of 0.03 with respect to 1 mol of Si atom bonded to the hydroxyl group or the hydrolyzable group of the PFPE-containing silane compound in the surface treatment agent. It is preferably contained in an amount of 3 to 3 mol, more preferably 0.3 to 3 mol.
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤中にPFPE含有シラン化合物1モルに対して、0.01モル以上含まれることが好ましく、0.1モル以上含まれることがより好ましく、0.15モル以上含まれることがさらに好ましく、0.2モル以上含まれることがより好ましく、0.3モル以上含まれることが特に好ましい。分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物を上記のような濃度で含むことにより、本発明の表面処理剤は、耐久性の良好な表面処理層の形成に特に寄与し得る。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is preferably contained in the surface treatment agent in an amount of 0.01 mol or more, and preferably 0.1 mol or more, based on 1 mol of the PFPE-containing silane compound. Is more preferable, 0.15 mol or more is more preferable, 0.2 mol or more is more preferable, 0.3 mol or more is particularly preferable. By containing the compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure in the above concentration, the surface treatment agent of the present invention can particularly contribute to the formation of a surface treatment layer having good durability.
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤中にPFPE含有シラン化合物1モルに対して、15モル以下含まれることが好ましく、10モル以下含まれることがより好ましく、7モル以下含まれることが特に好ましい。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in its molecular structure is contained in the surface treatment agent in an amount of preferably 15 mol or less, more preferably 10 mol or less, based on 1 mol of the PFPE-containing silane compound. It is particularly preferable that the content is 7 mol or less.
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤中にPFPE含有シラン化合物1モルに対して、6モル以下含まれることが好ましく、3モル以下含まれることがより好ましく、1モル以下含まれることが特に好ましい。分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物を上記のような濃度で含むことにより、本発明の表面処理剤の取り扱い性は良好になり得、特に表面処理剤の白濁を防ぐことができる。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is preferably contained in 6 mol or less, more preferably 3 mol or less, relative to 1 mol of the PFPE-containing silane compound in the surface treatment agent. It is particularly preferable that the content is 1 mol or less. By containing the compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure in the above concentration, the surface treatment agent of the present invention can have good handleability, and in particular, can prevent clouding of the surface treatment agent. it can.
一の態様において、分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤中にPFPE含有シラン化合物1モルに対して、0.01〜15モル含まれることが好ましく、0.01〜10モル含まれることがより好ましく、0.1〜10モル含まれることがさらに好ましく、0.3〜7モル含まれることが特に好ましく、0.5〜7モル含まれることがより好ましい。 In one embodiment, the compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is preferably contained in the surface treatment agent in an amount of 0.01 to 15 mol, based on 1 mol of the PFPE-containing silane compound. It is more preferably contained in an amount of 01 to 10 moles, still more preferably 0.1 to 10 moles, particularly preferably 0.3 to 7 moles, and more preferably 0.5 to 7 moles.
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、表面処理剤中にPFPE含有シラン化合物1モルに対して、0.01〜6モル含まれることが好ましく、0.1〜3モル含まれることがより好ましく、0.3〜2モル含まれることが特に好ましい。 The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is preferably contained in an amount of 0.01 to 6 mol, and preferably 0.1 to 3 mol, per 1 mol of the PFPE-containing silane compound in the surface treatment agent. Is more preferable, and it is particularly preferable that it is contained in an amount of 0.3 to 2 mol.
表面処理剤中に含まれる、分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物の濃度は、例えば、ガラスクロマトグラフィー、1H−NMR等を用いて測定することができる。 The concentration of the compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure contained in the surface treatment agent can be measured using, for example, glass chromatography, 1H-NMR or the like.
本発明の表面処理剤は、撥水性、撥油性、防汚性、摩擦耐久性、耐UV性を基材に対して付与することができ、特に限定されるものではないが、防汚性コーティング剤として好適に使用され得る。 The surface treating agent of the present invention can impart water repellency, oil repellency, antifouling property, friction durability and UV resistance to a substrate, and is not particularly limited, but an antifouling coating It can be preferably used as an agent.
本発明の表面処理剤は、溶媒で希釈されていてもよい。このような溶媒としては、特に限定するものではないが、例えば:
パーフルオロヘキサン、CF3CF2CHCl2、CF3CH2CF2CH3、CF3CHFCHFC2F5、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロオクタン、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン((ゼオローラH(商品名)等)、C4F9OCH3、C4F9OC2H5、CF3CH2OCF2CHF2、C6F13CH=CH2、キシレンヘキサフルオリド、パーフルオロベンゼン、メチルペンタデカフルオロヘプチルケトン、トリフルオロエタノール、ペンタフルオロプロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、HCF2CF2CH2OH、メチルトリフルオロメタンスルホネート、トリフルオロ酢酸およびCF3O(CF2CF2O)m1(CF2O)n1CF2CF3[式中、m1およびn1は、それぞれ独立して0以上1000以下の整数であり、m1またはn1を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、但しm1およびn1の和は1以上である。]、1,1−ジクロロ−2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン、1,2−ジクロロ−1,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン、1,2−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン、1,1−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン、1,1,2−トリクロロ―3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン、1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテンからなる群から選択されるフッ素原子含有溶媒等が挙げられる。
The surface treatment agent of the present invention may be diluted with a solvent. Such a solvent is not particularly limited, but for example:
Perfluorohexane, CF 3 CF 2 CHCl 2 , CF 3 CH 2 CF 2 CH 3 , CF 3 CHFCHFCFC 2 F 5 , 1,1,1,2,2,3,3,4,5,5,6 , 6-tridecafluorooctane, 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane ((Zeorora H (trade name), etc.), C 4 F 9 OCH 3 , C 4 F 9 OC 2 H 5 , CF 3 CH 2 OCF 2 CHF 2 , C 6 F 13 CH═CH 2 , xylene hexafluoride, perfluorobenzene, methyl pentadecafluoroheptyl ketone, trifluoroethanol, pentafluoropropanol, hexafluoroisopropanol, HCF 2 CF 2 CH 2 OH, methyltrifluoromethanesulfonate, trifluoroacetic acid and CF 3 O(CF 2 CF 2 O) m1 (CF 2 O) n1 CF 2 CF 3 [wherein m 1 and n 1 are each independently It is an integer of 0 or more and 1000 or less, and the order of existence of each repeating unit in parentheses with m1 or n1 is arbitrary in the formula, provided that the sum of m1 and n1 is 1 or more.] 1 ,1-dichloro-2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene, 1,2-dichloro-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene, 1,2-dichloro-3,3 ,3-trifluoro-1-propene, 1,1-dichloro-3,3,3-trifluoro-1-propene, 1,1,2-trichloro-3,3,3-trifluoro-1-propene, Examples thereof include a fluorine atom-containing solvent selected from the group consisting of 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-butene.
上記溶媒としては、C6F13OCH3を用いてもよい。 C 6 F 13 OCH 3 may be used as the solvent.
上記溶媒中に含まれる水分含有量は、質量換算で20ppm以下であることが好ましい。上記水分含有量は、カールフィッシャー法を用いて測定することができる。このような水分含有量であることによって、表面処理剤の保存安定性が向上し得る。 The water content contained in the solvent is preferably 20 ppm or less in terms of mass. The water content can be measured using the Karl Fischer method. With such a water content, the storage stability of the surface treatment agent can be improved.
本発明の表面処理剤は、さらに他の成分を含んでいてもよい。かかる他の成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、他の表面処理化合物、含フッ素オイルとして理解され得る(非反応性の)フルオロポリエーテル化合物、好ましくはパーフルオロ(ポリ)エーテル化合物(以下、「含フッ素オイル」と言う)、シリコーンオイルとして理解され得る(非反応性の)シリコーン化合物(以下、「シリコーンオイル」と言う)、触媒などが挙げられる。 The surface treatment agent of the present invention may further contain other components. Such other components are not particularly limited, but include, for example, other surface treatment compounds, (non-reactive) fluoropolyether compounds that can be understood as fluorine-containing oil, preferably perfluoro(poly)ether. Examples thereof include a compound (hereinafter referred to as “fluorine-containing oil”), a (non-reactive) silicone compound (hereinafter referred to as “silicone oil”) that can be understood as a silicone oil, a catalyst, and the like.
上記含フッ素オイルとしては、特に限定されるものではないが、例えば、以下の一般式(1)で表される化合物(パーフルオロ(ポリ)エーテル化合物)が挙げられる。
Rf5−(OC4F8)a’−(OC3F6)b’−(OC2F4)c’−(OCF2)d’−Rf6 ・・・(1)
式中、Rf5は、1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16アルキル基(好ましくは、C1―16のパーフルオロアルキル基)を表し、Rf6は、1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16アルキル基(好ましくは、C1−16パーフルオロアルキル基)、フッ素原子または水素原子を表し、Rf5およびRf6は、より好ましくは、それぞれ独立して、C1−3パーフルオロアルキル基である。
a’、b’、c’およびd’は、ポリマーの主骨格を構成するパーフルオロ(ポリ)エーテルの4種の繰り返し単位数をそれぞれ表し、互いに独立して0以上300以下の整数であって、a’、b’、c’およびd’の和は少なくとも1、好ましくは1〜300、より好ましくは20〜300である。添字a’、b’、c’またはd’を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。これら繰り返し単位のうち、−(OC4F8)−は、−(OCF2CF2CF2CF2)−、−(OCF(CF3)CF2CF2)−、−(OCF2CF(CF3)CF2)−、−(OCF2CF2CF(CF3))−、−(OC(CF3)2CF2)−、−(OCF2C(CF3)2)−、−(OCF(CF3)CF(CF3))−、−(OCF(C2F5)CF2)−および−(OCF2CF(C2F5))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCF2CF2CF2CF2)−である。−(OC3F6)−は、−(OCF2CF2CF2)−、−(OCF(CF3)CF2)−および−(OCF2CF(CF3))−のいずれであってもよく、好ましくは−(OCF2CF2CF2)−である。−(OC2F4)−は、−(OCF2CF2)−および−(OCF(CF3))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCF2CF2)−である。
The fluorinated oil is not particularly limited, but examples thereof include compounds represented by the following general formula (1) (perfluoro(poly)ether compounds).
Rf 5 - (OC 4 F 8 ) a '- (OC 3 F 6) b' - (OC 2 F 4) c '- (OCF 2) d' -Rf 6 ··· (1)
In the formula, Rf 5 represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms which may be substituted by one or more fluorine atoms (preferably a C 1-16 perfluoroalkyl group), and Rf 6 represents Represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms (preferably a C 1-16 perfluoroalkyl group) which may be substituted with one or more fluorine atoms, a fluorine atom or a hydrogen atom, and Rf 5 and Rf 6 are , And more preferably each independently a C 1-3 perfluoroalkyl group.
a', b', c'and d'represent the number of four kinds of repeating units of perfluoro(poly)ether constituting the main skeleton of the polymer, each independently an integer of 0 or more and 300 or less , A', b', c'and d'is at least 1, preferably 1 to 300, more preferably 20 to 300. The order of existence of the repeating units enclosed in parentheses with the subscripts a′, b′, c′ or d′ is arbitrary in the formula. Among these repeating units, - (OC 4 F 8) - is, - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF (CF 3) CF 2 CF 2) -, - (OCF 2 CF (CF 3) CF 2) -, - (OCF 2 CF 2 CF (CF 3)) -, - (OC (CF 3) 2 CF 2) -, - (OCF 2 C (CF 3) 2) -, - (OCF It may be any of (CF 3 )CF(CF 3 ))-, -(OCF(C 2 F 5 )CF 2 )- and -(OCF 2 CF(C 2 F 5 ))-, but is preferably. - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2) - a. - (OC 3 F 6) - is, - (OCF 2 CF 2 CF 2) -, - (OCF (CF 3) CF 2) - and - (OCF 2 CF (CF 3 )) - be any of well, preferably - (OCF 2 CF 2 CF 2 ) - a. - (OC 2 F 4) - is, - (OCF 2 CF 2) - and - (OCF (CF 3)) - but may be any of, preferably - (OCF 2 CF 2) - a.
上記一般式(1)で表されるパーフルオロ(ポリ)エーテル化合物の例として、以下の一般式(1a)および(1b)のいずれかで示される化合物(1種または2種以上の混合物であってよい)が挙げられる。
Rf5−(OCF2CF2CF2)b’’−Rf6 ・・・(1a)
Rf5−(OCF2CF2CF2CF2)a’’−(OCF2CF2CF2)b’’−(OCF2CF2)c’’−(OCF2)d’’−Rf6 ・・・(1b)
これら式中、Rf5およびRf6は上記の通りであり;式(1a)において、b’’は1以上100以下の整数であり;式(1b)において、a’’およびb’’は、それぞれ独立して1以上30以下の整数であり、c’’およびd’’はそれぞれ独立して1以上300以下の整数である。添字a’’、b’’、c’’、d’’を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。
Examples of the perfluoro(poly)ether compound represented by the general formula (1) include compounds represented by any of the following general formulas (1a) and (1b) (one kind or a mixture of two or more kinds. May be included).
Rf 5 - (OCF 2 CF 2 CF 2) b '' -Rf 6 ··· (1a)
Rf 5 - (OCF 2 CF 2 CF 2 CF 2) a '' - (OCF 2 CF 2 CF 2) b '' - (OCF 2 CF 2) c '' - (OCF 2) d '' -Rf 6 · ..(1b)
In these formulas, Rf 5 and Rf 6 are as described above; in the formula (1a), b″ is an integer of 1 or more and 100 or less; in the formula (1b), a″ and b″ are Each is independently an integer of 1 or more and 30 or less, and c″ and d″ are each independently an integer of 1 or more and 300 or less. The order of existence of each repeating unit in parentheses with subscripts a″, b″, c″, d″ is arbitrary in the formula.
上記含フッ素オイルは、1,000〜30,000の平均分子量を有していてよい。これにより、高い表面滑り性を得ることができる。 The fluorinated oil may have an average molecular weight of 1,000 to 30,000. Thereby, high surface slipperiness can be obtained.
本発明の表面処理剤中、含フッ素オイルは、上記パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物および上記カルボン酸エステル化合物の合計100質量部(それぞれ、2種以上の場合にはこれらの合計、以下も同様)に対して、例えば0〜500質量部、好ましくは0〜400質量部、より好ましくは5〜300質量部で含まれ得る。 In the surface-treating agent of the present invention, the fluorine-containing oil is 100 parts by mass in total of the perfluoro(poly)ether group-containing silane compound and the carboxylic acid ester compound (in the case of two or more kinds, respectively, the total of these, The same can be said), for example, 0 to 500 parts by mass, preferably 0 to 400 parts by mass, more preferably 5 to 300 parts by mass.
一般式(1a)で示される化合物および一般式(1b)で示される化合物は、それぞれ単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。一般式(1a)で示される化合物よりも、一般式(1b)で示される化合物を用いるほうが、より高い表面滑り性が得られるので好ましい。これらを組み合わせて用いる場合、一般式(1a)で表される化合物と、一般式(1b)で表される化合物との質量比は、1:1〜1:30が好ましく、1:1〜1:10がより好ましい。かかる質量比によれば、表面滑り性と摩擦耐久性のバランスに優れた表面処理層を得ることができる。 The compound represented by the general formula (1a) and the compound represented by the general formula (1b) may be used alone or in combination. It is preferable to use the compound represented by the general formula (1b) rather than the compound represented by the general formula (1a) since higher surface slipperiness can be obtained. When these are used in combination, the mass ratio of the compound represented by General Formula (1a) and the compound represented by General Formula (1b) is preferably 1:1 to 1:30, and 1:1 to 1:1. :10 is more preferable. With such a mass ratio, a surface-treated layer having an excellent balance of surface slipperiness and friction durability can be obtained.
一の態様において、含フッ素オイルは、一般式(1b)で表される1種またはそれ以上の化合物を含む。かかる態様において、表面処理剤中の上記パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物と、式(1b)で表される化合物との質量比は、10:1〜1:10であることが好ましく、4:1〜1:4であることがより好ましい。 In one embodiment, the fluorinated oil contains one or more compounds represented by general formula (1b). In this embodiment, the mass ratio of the perfluoro(poly)ether group-containing silane compound in the surface treatment agent to the compound represented by the formula (1b) is preferably 10:1 to 1:10. It is more preferably 4:1 to 1:4.
一の態様において、式(1a)で表される化合物の平均分子量は、2,000〜8,000であることが好ましい。 In one embodiment, the compound represented by formula (1a) preferably has an average molecular weight of 2,000 to 8,000.
一の態様において、式(1b)で表される化合物の平均分子量は、8,000〜30,000であることが好ましい。 In one embodiment, the compound represented by formula (1b) preferably has an average molecular weight of 8,000 to 30,000.
別の態様において、式(1b)で表される化合物の平均分子量は、3,000〜8,000であることが好ましい。 In another embodiment, the compound represented by the formula (1b) preferably has an average molecular weight of 3,000 to 8,000.
好ましい態様において、真空蒸着法により表面処理層を形成する場合には、パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物の数平均分子量よりも、含フッ素オイルの数平均分子量を大きくしてもよい。例えば、パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物の数平均分子量よりも、含フッ素オイルの数平均分子量を、2,000以上、好ましくは3,000以上、より好ましくは5,000以上大きくしてもよい。このような数平均分子量とすることにより、より優れた摩擦耐久性と表面滑り性を得ることができる。 In a preferred embodiment, when the surface treatment layer is formed by the vacuum vapor deposition method, the number average molecular weight of the fluorine-containing oil may be larger than the number average molecular weight of the perfluoro(poly)ether group-containing silane compound. For example, the number average molecular weight of the fluorine-containing oil is made 2,000 or more, preferably 3,000 or more, more preferably 5,000 or more larger than the number average molecular weight of the perfluoro(poly)ether group-containing silane compound. Good. With such a number average molecular weight, more excellent friction durability and surface slipperiness can be obtained.
また、別の観点から、含フッ素オイルは、一般式Rf’−F(式中、Rf’はC5−16パーフルオロアルキル基である。)で表される化合物であってよい。また、クロロトリフルオロエチレンオリゴマーであってもよい。Rf’−Fで表される化合物およびクロロトリフルオロエチレンオリゴマーは、Rf1がC1−16パーフルオロアルキル基である上記パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物と高い親和性が得られる点で好ましい。 From another viewpoint, the fluorinated oil may be a compound represented by the general formula Rf′-F (wherein Rf′ is a C 5-16 perfluoroalkyl group). It may also be a chlorotrifluoroethylene oligomer. The compound represented by Rf′-F and the chlorotrifluoroethylene oligomer have high affinity with the above-mentioned perfluoro(poly)ether group-containing silane compound in which Rf 1 is a C 1-16 perfluoroalkyl group. preferable.
含フッ素オイルは、表面処理層の表面滑り性を向上させるのに寄与する。 The fluorinated oil contributes to improve the surface slipperiness of the surface treatment layer.
上記シリコーンオイルとしては、例えばシロキサン結合が2,000以下の直鎖状または環状のシリコーンオイルを用い得る。直鎖状のシリコーンオイルは、いわゆるストレートシリコーンオイルおよび変性シリコーンオイルであってよい。ストレートシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルが挙げられる。変性シリコーンオイルとしては、ストレートシリコーンオイルを、アルキル、アラルキル、ポリエーテル、高級脂肪酸エステル、フルオロアルキル、アミノ、エポキシ、カルボキシル、アルコールなどにより変性したものが挙げられる。環状のシリコーンオイルは、例えば環状ジメチルシロキサンオイルなどが挙げられる。 As the silicone oil, for example, a linear or cyclic silicone oil having a siloxane bond of 2,000 or less can be used. The linear silicone oil may be so-called straight silicone oil and modified silicone oil. Examples of the straight silicone oil include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil and methylhydrogen silicone oil. Examples of the modified silicone oil include straight silicone oil modified with alkyl, aralkyl, polyether, higher fatty acid ester, fluoroalkyl, amino, epoxy, carboxyl, alcohol and the like. Examples of the cyclic silicone oil include cyclic dimethyl siloxane oil.
本発明の表面処理剤中、かかるシリコーンオイルは、上記PFPE含有シラン化合物100質量部(2種以上の場合にはこれらの合計、以下も同様)に対して、例えば0〜300質量部、好ましくは0〜200質量部で含まれ得る。 In the surface treatment agent of the present invention, such silicone oil is, for example, 0 to 300 parts by mass, preferably 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the PFPE-containing silane compound (in the case of two or more kinds, the sum of these, the same applies below). It may be included in an amount of 0 to 200 parts by mass.
シリコーンオイルは、表面処理層の表面滑り性を向上させるのに寄与する。 Silicone oil contributes to improve the surface slipperiness of the surface treatment layer.
上記触媒としては、酸(例えば酢酸、トリフルオロ酢酸等)、塩基(例えばアンモニア、トリエチルアミン、ジエチルアミン等)、遷移金属(例えばTi、Ni、Sn等)等が挙げられる。 Examples of the catalyst include acids (such as acetic acid and trifluoroacetic acid), bases (such as ammonia, triethylamine, diethylamine and the like), transition metals (such as Ti, Ni and Sn) and the like.
触媒は、上記パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物の加水分解および脱水縮合を促進し、表面処理層の形成を促進する。 The catalyst promotes the hydrolysis and dehydration condensation of the above-mentioned perfluoro(poly)ether group-containing silane compound and promotes the formation of the surface treatment layer.
他の成分としては、上記以外に、例えば、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン等も挙げられる。 In addition to the above, examples of the other component include tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and methyltriacetoxysilane.
他の成分としては、上記以外に、例えば、炭素数1〜6のアルコール化合物が挙げられる。 In addition to the above, examples of the other component include alcohol compounds having 1 to 6 carbon atoms.
[ペレット]
本発明の表面処理剤は、多孔質物質、例えば多孔質のセラミック材料、金属繊維、例えばスチールウールを綿状に固めたものに含浸させて、ペレットとすることができる。当該ペレットは、例えば、真空蒸着に用いることができる。
[pellet]
The surface treating agent of the present invention can be impregnated into a pellet by impregnating a porous material such as a porous ceramic material, a metal fiber such as steel wool hardened into a cotton shape. The pellet can be used for vacuum deposition, for example.
本発明の表面処理剤は、撥水性、撥油性、防汚性、防水性、高い摩擦耐久性および耐UV性を基材に対して付与することができることから、表面処理剤として好適に使用される。具体的には、本発明の表面処理剤は、特に限定されるものではないが、防汚性コーティング剤または防水性コーティング剤として好適に使用され得る。 The surface treatment agent of the present invention can impart water repellency, oil repellency, antifouling property, waterproof property, high friction durability and UV resistance to a substrate, and thus is preferably used as a surface treatment agent. It Specifically, the surface treatment agent of the present invention is not particularly limited, but can be suitably used as an antifouling coating agent or a waterproof coating agent.
[物品]
次に、本発明の物品について説明する。
[Item]
Next, the article of the present invention will be described.
本発明の物品は、基材と、該基材の表面に本発明の表面処理剤より形成された層(表面処理層)とを含む。この物品は、例えば以下のようにして製造できる。 The article of the present invention includes a base material and a layer (surface treatment layer) formed from the surface treatment agent of the present invention on the surface of the base material. This article can be manufactured, for example, as follows.
まず、基材を準備する。本発明に使用可能な基材は、例えばガラス、樹脂(天然または合成樹脂、例えば一般的なプラスチック材料であってよく、板状、フィルム、その他の形態であってよい)、金属(アルミニウム、銅、鉄等の金属単体または合金等の複合体であってよい)、セラミックス、半導体(シリコン、ゲルマニウム等)、繊維(織物、不織布等)、毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等、建築部材等、任意の適切な材料で構成され得る。 First, a base material is prepared. Substrates that can be used in the present invention include, for example, glass, resin (natural or synthetic resin, which may be a common plastic material, and may be plate-shaped, film, or other form), metal (aluminum, copper). , May be a simple metal such as iron or a composite such as an alloy), ceramics, semiconductors (silicon, germanium, etc.), fibers (woven fabric, non-woven fabric, etc.), fur, leather, wood, porcelain, stone materials, building materials, etc. , May be composed of any suitable material.
上記ガラスとしては、サファイアガラス、ソーダライムガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、クリスタルガラス、石英ガラスが好ましく、化学強化したソーダライムガラス、化学強化したアルカリアルミノケイ酸塩ガラス、および化学結合したホウ珪酸ガラスが特に好ましい。
樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネートが好ましい。
As the glass, sapphire glass, soda lime glass, alkali aluminosilicate glass, borosilicate glass, alkali-free glass, crystal glass, quartz glass is preferable, chemically strengthened soda lime glass, chemically strengthened alkali aluminosilicate glass, And chemically bonded borosilicate glass are particularly preferred.
The resin is preferably acrylic resin or polycarbonate.
例えば、製造すべき物品が光学部材である場合、基材の表面を構成する材料は、光学部材用材料、例えばガラスまたは透明プラスチックなどであってよい。また、製造すべき物品が光学部材である場合、基材の表面(最外層)に何らかの層(または膜)、例えばハードコート層や反射防止層などが形成されていてもよい。反射防止層には、単層反射防止層および多層反射防止層のいずれを使用してもよい。反射防止層に使用可能な無機物の例としては、SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3などが挙げられる。これらの無機物は、単独で、またはこれらの2種以上を組み合わせて(例えば混合物として)使用してもよい。多層反射防止層とする場合、その最外層にはSiO2および/またはSiOを用いることが好ましい。製造すべき物品が、タッチパネル用の光学ガラス部品である場合、透明電極、例えば酸化インジウムスズ(ITO)や酸化インジウム亜鉛などを用いた薄膜を、基材(ガラス)の表面の一部に有していてもよい。また、基材は、その具体的仕様等に応じて、絶縁層、粘着層、保護層、装飾枠層(I−CON)、霧化膜層、ハードコーティング膜層、偏光フィルム、相位差フィルム、および液晶表示モジュールなどを有していてもよい。 For example, when the article to be manufactured is an optical member, the material constituting the surface of the base material may be an optical member material such as glass or transparent plastic. When the article to be manufactured is an optical member, some layer (or film) such as a hard coat layer or an antireflection layer may be formed on the surface (outermost layer) of the substrate. As the antireflection layer, either a single-layer antireflection layer or a multilayer antireflection layer may be used. Examples of inorganic materials that can be used for the antireflection layer include SiO 2 , SiO, ZrO 2 , TiO 2 , TiO, Ti 2 O 3 , Ti 2 O 5 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , CeO 2 , and MgO. , Y 2 O 3 , SnO 2 , MgF 2 , WO 3 and the like. These inorganic substances may be used alone or in combination of two or more thereof (for example, as a mixture). When a multilayer antireflection layer is used, it is preferable to use SiO 2 and/or SiO for the outermost layer. When the article to be manufactured is an optical glass component for a touch panel, it has a transparent electrode, for example, a thin film using indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide on a part of the surface of the substrate (glass). May be. In addition, the base material may be an insulating layer, an adhesive layer, a protective layer, a decorative frame layer (I-CON), an atomizing film layer, a hard coating film layer, a polarizing film, a phase difference film, depending on its specific specifications. And a liquid crystal display module or the like.
基材の形状は特に限定されない。また、表面処理層を形成すべき基材の表面領域は、基材表面の少なくとも一部であればよく、製造すべき物品の用途および具体的仕様等に応じて適宜決定され得る。 The shape of the base material is not particularly limited. Further, the surface region of the base material on which the surface-treated layer is to be formed may be at least a part of the surface of the base material, and can be appropriately determined according to the application and specific specifications of the article to be manufactured.
かかる基材としては、少なくともその表面部分が、水酸基を元々有する材料から成るものであってよい。かかる材料としては、ガラスが挙げられ、また、表面に自然酸化膜または熱酸化膜が形成される金属(特に卑金属)、セラミックス、半導体等が挙げられる。あるいは、樹脂等のように、水酸基を有していても十分でない場合や、水酸基を元々有していない場合には、基材に何らかの前処理を施すことにより、基材の表面に水酸基を導入したり、増加させたりすることができる。かかる前処理の例としては、プラズマ処理(例えばコロナ放電)や、イオンビーム照射が挙げられる。プラズマ処理は、基材表面に水酸基を導入または増加させ得ると共に、基材表面を清浄化する(異物等を除去する)ためにも好適に利用され得る。また、かかる前処理の別の例としては、炭素−炭素不飽和結合基を有する界面吸着剤をLB法(ラングミュア−ブロジェット法)や化学吸着法等によって、基材表面に予め単分子膜の形態で形成し、その後、酸素や窒素等を含む雰囲気下にて不飽和結合を開裂する方法が挙げられる。 At least the surface portion of the base material may be made of a material that originally has a hydroxyl group. Examples of such a material include glass, and also include metals (particularly base metals) on the surface of which a natural oxide film or a thermal oxide film is formed, ceramics, semiconductors, and the like. Alternatively, if the resin does not have enough hydroxyl groups, such as a resin, or if it does not originally have hydroxyl groups, the substrate is subjected to some pretreatment to introduce hydroxyl groups to the surface of the substrate. You can increase or decrease. Examples of such pretreatment include plasma treatment (for example, corona discharge) and ion beam irradiation. The plasma treatment can introduce or increase hydroxyl groups on the surface of the base material, and can also be suitably used for cleaning the surface of the base material (removing foreign matters). Further, as another example of such pretreatment, an interfacial adsorbent having a carbon-carbon unsaturated bond group is preliminarily formed on the surface of the substrate by a LB method (Langmuir-Blodgett method) or a chemical adsorption method. There is a method in which the unsaturated bond is cleaved in an atmosphere containing oxygen, nitrogen, etc.
またあるいは、かかる基材としては、少なくともその表面部分が、別の反応性基、例えばSi−H基を1つ以上有するシリコーン化合物や、アルコキシシランを含む材料から成るものであってもよい。 Alternatively, such a base material may be one in which at least the surface portion thereof is made of a material containing a silicone compound having another reactive group, for example, one or more Si—H groups, or an alkoxysilane.
次に、かかる基材の表面に、上記の本発明の表面処理剤の膜を形成し、この膜を必要に応じて後処理し、これにより、本発明の表面処理剤から表面処理層を形成する。 Next, a film of the above-mentioned surface treatment agent of the present invention is formed on the surface of such a substrate, and this film is post-treated as necessary, thereby forming a surface treatment layer from the surface treatment agent of the present invention. To do.
本発明の表面処理剤の膜形成は、本発明の表面処理剤を基材の表面に対して、該表面を被覆するように適用することによって実施できる。被覆方法は、特に限定されない。例えば、湿潤被覆法および乾燥被覆法を使用できる。 The surface treatment agent of the present invention can be formed into a film by applying the surface treatment agent of the present invention to the surface of a substrate so as to cover the surface. The coating method is not particularly limited. For example, wet coating methods and dry coating methods can be used.
湿潤被覆法の例としては、浸漬コーティング、スピンコーティング、フローコーティング、スプレーコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティングおよび類似の方法が挙げられる。 Examples of wet coating methods include dip coating, spin coating, flow coating, spray coating, roll coating, gravure coating and similar methods.
乾燥被覆法の例としては、蒸着(通常、真空蒸着)、スパッタリング、CVDおよび類似の方法が挙げられる。蒸着法(通常、真空蒸着法)の具体例としては、抵抗加熱、電子ビーム、マイクロ波等を用いた高周波加熱、イオンビームおよび類似の方法が挙げられる。CVD方法の具体例としては、プラズマ−CVD、光学CVD、熱CVDおよび類似の方法が挙げられる。 Examples of dry coating methods include evaporation (usually vacuum evaporation), sputtering, CVD and similar methods. Specific examples of the vapor deposition method (usually a vacuum vapor deposition method) include resistance heating, high frequency heating using electron beam, microwave, etc., ion beam and similar methods. Specific examples of CVD methods include plasma-CVD, optical CVD, thermal CVD and similar methods.
更に、常圧プラズマ法による被覆も可能である。 Furthermore, coating by the atmospheric pressure plasma method is also possible.
湿潤被覆法を使用する場合、本発明の表面処理剤は、溶媒で希釈されてから基材表面に適用され得る。本発明の表面処理剤の安定性および溶媒の揮発性の観点から、次の溶媒が好ましく使用される:C5−12のパーフルオロ脂肪族炭化水素(例えば、パーフルオロヘキサン、パーフルオロメチルシクロヘキサンおよびパーフルオロ−1,3−ジメチルシクロヘキサン);ポリフルオロ芳香族炭化水素(例えば、ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン);ポリフルオロ脂肪族炭化水素(例えば、C6F13CH2CH3(例えば、旭硝子株式会社製のアサヒクリン(登録商標)AC−6000)、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン(例えば、日本ゼオン株式会社製のゼオローラ(登録商標)H);ハイドロフルオロカーボン(HFC)(例えば、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc));ハイドロクロロフルオロカーボン(例えば、HCFC−225(アサヒクリン(登録商標)AK225));ヒドロフルオロエーテル(HFE)(例えば、パーフルオロプロピルメチルエーテル(C3F7OCH3)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標名)7000)、パーフルオロブチルメチルエーテル(C4F9OCH3)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標名)7100)、パーフルオロブチルエチルエーテル(C4F9OC2H5)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標名)7200)、パーフルオロヘキシルメチルエーテル(C2F5CF(OCH3)C3F7)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標名)7300)などのアルキルパーフルオロアルキルエーテル(パーフルオロアルキル基およびアルキル基は直鎖または分枝状であってよい)、あるいはCF3CH2OCF2CHF2(例えば、旭硝子株式会社製のアサヒクリン(登録商標)AE−3000))、1,2−ジクロロ−1,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン(例えば、三井・デュポンフロロケミカル社製のバートレル(登録商標)サイオン)など。これらの溶媒は、単独で、または、2種以上を組み合わせて混合物として用いることができる。さらに、例えば、パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物およびパーフルオロポリエーテル変性化合物の溶解性を調整する等のために、別の溶媒と混合することもできる。 When using the wet coating method, the surface treatment agent of the present invention can be diluted with a solvent and then applied to the substrate surface. From the viewpoint of the stability of the surface treatment agent of the present invention and the volatility of the solvent, the following solvents are preferably used: C 5-12 perfluoroaliphatic hydrocarbons (for example, perfluorohexane, perfluoromethylcyclohexane and Perfluoro-1,3-dimethylcyclohexane); polyfluoroaromatic hydrocarbons (eg, bis(trifluoromethyl)benzene); polyfluoroaliphatic hydrocarbons (eg, C 6 F 13 CH 2 CH 3 (eg, Asahi Glass) Asahi Clean (registered trademark) AC-6000), 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane (for example, Zeorora (registered trademark) H manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.); Hydrofluorocarbon (HFC) (for example, 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (HFC-365mfc)); Hydrochlorofluorocarbon (for example, HCFC-225 (Asahiclin (registered trademark) AK225)); Hydrofluoro ether (HFE) (e.g., perfluoropropyl methyl ether (C 3 F 7 OCH 3) ( e.g., Sumitomo 3M Limited of Novec (TM) 7000), perfluorobutyl methyl ether (C 4 F 9 OCH 3) (For example, Novec (trade name) 7100 manufactured by Sumitomo 3M Limited), perfluorobutylethyl ether (C 4 F 9 OC 2 H 5 ) (for example, Novec (trade name) 7200 manufactured by Sumitomo 3M Limited), per Alkyl perfluoroalkyl ether (perfluoroalkyl group and alkyl group) such as fluorohexyl methyl ether (C 2 F 5 CF(OCH 3 )C 3 F 7 ) (for example, Novec (trademark) 7300 manufactured by Sumitomo 3M Limited) May be linear or branched), or CF 3 CH 2 OCF 2 CHF 2 (for example, Asahi Klin (registered trademark) AE-3000 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), 1,2-dichloro-1, 3,3,3-Tetrafluoro-1-propene (for example, Bertrel (registered trademark) Scion manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.), etc. These solvents may be used alone or as a mixture of two or more kinds. Further, for example, to adjust the solubility of the perfluoro(poly)ether group-containing silane compound and the perfluoropolyether modified compound, another solvent is used. It can also be mixed with.
乾燥被覆法を使用する場合、本発明の表面処理剤は、そのまま乾燥被覆法に付してもよく、または、上記した溶媒で希釈してから乾燥被覆法に付してもよい。 When the dry coating method is used, the surface treatment agent of the present invention may be directly subjected to the dry coating method, or may be diluted with the above-mentioned solvent and then subjected to the dry coating method.
膜形成は、膜中で本発明の表面処理剤が、加水分解および脱水縮合のための触媒と共に存在するように実施することが好ましい。簡便には、湿潤被覆法による場合、本発明の表面処理剤を溶媒で希釈した後、基材表面に適用する直前に、本発明の表面処理剤の希釈液に触媒を添加してよい。乾燥被覆法による場合には、触媒添加した本発明の表面処理剤をそのまま蒸着(通常、真空蒸着)処理するか、あるいは鉄や銅などの金属多孔体に、触媒添加した本発明の表面処理剤を含浸させたペレット状物質を用いて蒸着(通常、真空蒸着)処理をしてもよい。 The film formation is preferably carried out so that the surface treatment agent of the present invention is present in the film together with a catalyst for hydrolysis and dehydration condensation. Conveniently, in the case of the wet coating method, after diluting the surface treatment agent of the present invention with a solvent, a catalyst may be added to the diluted solution of the surface treatment agent of the present invention immediately before application to the substrate surface. In the case of the dry coating method, the surface-treating agent of the present invention to which the catalyst is added is directly subjected to vapor deposition (usually vacuum vapor deposition), or the surface-treating agent of the present invention to which a catalyst is added to a metal porous body such as iron or copper. Vapor deposition (usually vacuum vapor deposition) may be performed using a pellet-shaped substance impregnated with.
触媒には、任意の適切な酸または塩基を使用できる。酸触媒としては、例えば、酢酸、ギ酸、トリフルオロ酢酸などを使用できる。また、塩基触媒としては、例えばアンモニア、有機アミン類などを使用できる。 Any suitable acid or base can be used for the catalyst. As the acid catalyst, for example, acetic acid, formic acid, trifluoroacetic acid or the like can be used. As the base catalyst, for example, ammonia, organic amines or the like can be used.
次に、必要に応じて、膜を後処理する。この後処理は、特に限定されないが、例えば、水分供給および乾燥加熱を逐次的に実施するものであってよく、より詳細には、以下のようにして実施してよい。 The membrane is then post-treated, if desired. This post-treatment is not particularly limited, but for example, water supply and dry heating may be sequentially performed, and more specifically, the post-treatment may be performed as follows.
上記のようにして基材表面に本発明の表面処理剤を膜形成した後、この膜(以下、「前駆体膜」とも言う)に水分を供給する。水分の供給方法は、特に限定されず、例えば、前駆体膜(および基材)と周囲雰囲気との温度差による結露や、水蒸気(スチーム)の吹付けなどの方法を使用してよい。 After the surface treatment agent of the present invention is formed into a film on the surface of the substrate as described above, water is supplied to this film (hereinafter, also referred to as “precursor film”). The method of supplying water is not particularly limited, and for example, a method such as dew condensation due to a temperature difference between the precursor film (and the base material) and the ambient atmosphere or spraying of steam (steam) may be used.
水分の供給は、例えば0〜250℃、好ましくは60℃以上、さらに好ましくは100℃以上とし、好ましくは180℃以下、さらに好ましくは150℃以下の雰囲気下にて実施し得る。このような温度範囲において水分を供給することにより、加水分解を進行させることが可能である。このときの圧力は特に限定されないが、簡便には常圧とし得る。 The water can be supplied, for example, in an atmosphere of 0 to 250° C., preferably 60° C. or higher, more preferably 100° C. or higher, preferably 180° C. or lower, more preferably 150° C. or lower. Hydrolysis can be promoted by supplying water in such a temperature range. The pressure at this time is not particularly limited, but may be conveniently atmospheric pressure.
次に、該前駆体膜を該基材の表面で、60℃を超える乾燥雰囲気下にて加熱する。乾燥加熱方法は、特に限定されず、前駆体膜を基材と共に、60℃を超え、好ましくは100℃を超える温度であって、例えば250℃以下、好ましくは180℃以下の温度で、かつ不飽和水蒸気圧の雰囲気下に配置すればよい。このときの圧力は特に限定されないが、簡便には常圧とし得る。 Next, the precursor film is heated on the surface of the base material in a dry atmosphere exceeding 60°C. The drying and heating method is not particularly limited, and the temperature of the precursor film together with the base material is higher than 60° C., preferably higher than 100° C., for example, 250° C. or lower, preferably 180° C. or lower, and non-heated. It may be arranged under an atmosphere of saturated steam pressure. The pressure at this time is not particularly limited, but may be conveniently atmospheric pressure.
このような雰囲気下では、本発明のパーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物間では、加水分解後のSiに結合した基同士が速やかに脱水縮合する。また、かかる化合物と基材との間では、当該化合物の加水分解後のSiに結合した基と、基材表面に存在する反応性基との間で速やかに反応し、基材表面に存在する反応性基が水酸基である場合には脱水縮合する。その結果、パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物と基材との間で結合が形成される。 In such an atmosphere, between the perfluoro(poly)ether group-containing silane compounds of the present invention, the groups bonded to Si after hydrolysis are rapidly dehydrated and condensed. Further, between the compound and the base material, the group bonded to Si after the hydrolysis of the compound and the reactive group present on the surface of the base material react rapidly to exist on the surface of the base material. When the reactive group is a hydroxyl group, dehydration condensation is performed. As a result, a bond is formed between the perfluoro(poly)ether group-containing silane compound and the substrate.
上記の水分供給および乾燥加熱は、過熱水蒸気を用いることにより連続的に実施してもよい。 The above-described water supply and dry heating may be continuously performed by using superheated steam.
以上のようにして後処理が実施され得る。かかる後処理は、摩擦耐久性を一層向上させるために実施され得るが、本発明の物品を製造するのに必須でないことに留意されたい。例えば、本発明の表面処理剤を基材表面に適用した後、そのまま静置しておくだけでもよい。 Post-processing can be performed as described above. It should be noted that such post-treatment may be carried out to further improve rub durability, but is not essential to making the articles of the present invention. For example, the surface treatment agent of the present invention may be applied to the surface of the base material and then allowed to stand as it is.
上記のようにして、基材の表面に、本発明の表面処理剤の膜に由来する表面処理層が形成され、本発明の物品が製造される。これにより得られる表面処理層は、良好な耐UV性を有する。また、この表面処理層は、良好な耐UV性に加えて、使用する組成物の組成にもよるが、撥水性、撥油性、防汚性(例えば指紋等の汚れの付着を防止する)、表面滑り性(または潤滑性、例えば指紋等の汚れの拭き取り性や、指に対する優れた触感)、高い摩擦耐久性などを有し得、機能性薄膜として好適に利用され得る。 As described above, the surface-treated layer derived from the film of the surface-treatment agent of the present invention is formed on the surface of the substrate, and the article of the present invention is manufactured. The surface-treated layer thus obtained has good UV resistance. In addition to good UV resistance, this surface-treated layer also has water repellency, oil repellency, and antifouling properties (for example, to prevent adhesion of dirt such as fingerprints), depending on the composition of the composition used. It can have surface slipperiness (or lubricity, for example, wipeability of stains such as fingerprints and excellent touch to fingers) and high friction durability, and can be suitably used as a functional thin film.
即ち本発明はさらに、前記硬化物を最外層に有する光学材料にも関する。 That is, the present invention further relates to an optical material having the cured product in the outermost layer.
光学材料としては、後記に例示するようなディスプレイ等に関する光学材料のほか、多種多様な光学材料が好ましく挙げられる:例えば、陰極線管(CRT;例、TV、パソコンモニター)、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、無機薄膜ELドットマトリクスディスプレイ、背面投写型ディスプレイ、蛍光表示管(VFD)、電界放出ディスプレイ(FED;Field Emission Display)などのディスプレイまたはそれらのディスプレイの保護板、またはそれらの表面に反射防止膜処理を施したもの。 As the optical material, in addition to the optical materials related to displays as exemplified below, a wide variety of optical materials are preferably cited: for example, cathode ray tube (CRT; eg TV, personal computer monitor), liquid crystal display, plasma display, A display such as an organic EL display, an inorganic thin film EL dot matrix display, a rear projection display, a fluorescent display tube (VFD), a field emission display (FED; Field Emission Display) or a protective plate for those displays, or reflection on their surface. Those that have been subjected to a preventive film treatment.
本発明によって得られる表面処理層を有する物品は、特に限定されるものではないが、光学部材であり得る。光学部材の例には、次のものが挙げられる:眼鏡などのレンズ;PDP、LCDなどのディスプレイの前面保護板、反射防止板、偏光板、アンチグレア板;携帯電話、携帯情報端末などの機器のタッチパネルシート;ブルーレイ(Blu−ray(登録商標))ディスク、DVDディスク、CD−R、MOなどの光ディスクのディスク面;光ファイバーなど。 The article having the surface-treated layer obtained by the present invention is not particularly limited, but may be an optical member. Examples of optical members include: lenses for eyeglasses; front protective plates for displays such as PDPs and LCDs, antireflection plates, polarizing plates, antiglare plates; for devices such as mobile phones and personal digital assistants. Touch panel sheet; Blu-ray (registered trademark) disc, disc face of optical disc such as DVD disc, CD-R, MO; optical fiber, etc.
また、本発明によって得られる表面処理層を有する物品は、医療機器または医療材料であってもよい。 The article having the surface-treated layer obtained by the present invention may be a medical device or a medical material.
表面処理層の厚さは、特に限定されない。光学部材の場合、表面処理層の厚さは、1〜50nm、より好ましくは1〜30nm、特に好ましくは1〜15nmの範囲であることが、光学性能、表面滑り性、摩擦耐久性および防汚性の点から好ましい。 The thickness of the surface treatment layer is not particularly limited. In the case of an optical member, the thickness of the surface-treated layer is in the range of 1 to 50 nm, more preferably 1 to 30 nm, and particularly preferably 1 to 15 nm, as the optical performance, surface slipperiness, friction durability and antifouling property. It is preferable in terms of sex.
別の形態としては、基材の表面に別途層を形成した後、その層の表面に本発明によって得られる表面処理層の膜を形成してもよい。 As another form, a layer may be separately formed on the surface of the substrate, and then the film of the surface treatment layer obtained by the present invention may be formed on the surface of the layer.
以上、本発明の表面処理剤を使用して得られる物品について詳述した。なお、本発明の表面処理剤の用途、使用方法ないし物品の製造方法などは、上記で例示したものに限定されない。 The articles obtained by using the surface treatment agent of the present invention have been described in detail above. Note that the use, use method, and manufacturing method of articles of the surface treatment agent of the present invention are not limited to those exemplified above.
本発明の表面処理剤について、以下の実施例を通じてより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The surface treatment agent of the present invention will be described more specifically through the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1〜4および比較例1)
下記表1に示す混合物または化合物を、合計濃度が20wt%になるように、それぞれハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)に溶解させ、表面処理剤を調製した。
(Examples 1 to 4 and Comparative Example 1)
Each of the mixtures or compounds shown in Table 1 below was dissolved in hydrofluoroether (Novec HFE7200 manufactured by 3M Co., Ltd.) so that the total concentration was 20 wt %, to prepare a surface treatment agent.
実施例および比較例で用いた化合物Aは以下のとおりである。
・パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物(A)
CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)20CF2CF2CH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
The compound A used in the examples and comparative examples is as follows.
・Perfluoropolyether group-containing silane compound (A)
CF 3 CF 2 CF 2 O(CF 2 CF 2 CF 2 O) 20 CF 2 CF 2 CH 2 CH 2 CH 2 Si[CH 2 CH 2 CH 2 Si(OCH 3 ) 3 ] 3
上記で調製した表面処理剤を化学強化ガラス(コーニング社製、「ゴリラ」ガラス、厚さ0.7mm)上に真空蒸着した。真空蒸着の処理条件は、圧力3.0×10−3Paとした。まず、化学強化ガラス表面に5nmの厚さの二酸化ケイ素膜を形成し、続いて、化学強化ガラス1枚(55mm×100mm)あたり、表面処理剤4mg(即ち、実施例1〜4では化合物AおよびDMSOの混合物を0.8mg含有、比較例1では化合物Aを0.8mg含有)を蒸着した。次に、得られた蒸着膜付き化学強化ガラスを、温度150℃の雰囲気下で30分静置した後、室温まで放冷し、表面処理層を形成した。 The surface treating agent prepared above was vacuum-deposited on chemically strengthened glass ("Gorilla" glass manufactured by Corning, thickness 0.7 mm). The processing conditions for vacuum vapor deposition were a pressure of 3.0×10 −3 Pa. First, a silicon dioxide film having a thickness of 5 nm is formed on the surface of the chemically strengthened glass, and then 4 mg of the surface treatment agent (that is, compound A and 0.8 mg of a mixture of DMSO, 0.8 mg of compound A in Comparative Example 1 was deposited. Next, the obtained chemically strengthened glass with a vapor deposition film was allowed to stand for 30 minutes in an atmosphere at a temperature of 150° C., and then allowed to cool to room temperature to form a surface treatment layer.
<摩擦耐久性の評価>
上記の実施例1〜4および比較例1で形成した表面処理層について、実使用耐久性の評価として、以下に示す摩擦耐久試験を実施した。
<Evaluation of friction durability>
For the surface-treated layers formed in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 described above, the following friction durability test was carried out as an evaluation of actual use durability.
初期評価として、表面処理層形成後、その表面に未だ何も触れていない状態で、水の静的接触角を測定した(摩擦回数 ゼロ回)。水の静的接触角の測定は、接触角測定装置(協和界面科学社製)を用いて、水1μLにて実施した。 As an initial evaluation, after the surface treatment layer was formed, the static contact angle of water was measured (the number of times of friction was zero) without touching anything on the surface. The static contact angle of water was measured with a contact angle measuring device (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) with 1 μL of water.
その後、表面処理層を形成したサンプル物品を水平配置し、以下の摩擦子を表面処理層の表面に接触(接触面は直径1cmの円)させ、その上に5Nの荷重を付与し、その後、荷重を加えた状態で摩擦子を40mm/秒の速度で往復させた。摩擦子を最大4000回往復させ、往復回数(摩擦回数)1000回毎に水の静的接触角(度)を測定した。水の静的接触角の測定値が60度未満となった時点で試験を中止した。結果を表2に示す(表中、記号「−」は測定せず)。
・摩擦子
摩擦子としては、下記に示すシリコーンゴム加工品の表面(直径1cm)を、下記に示す組成の人工汗を浸漬したコットンを用いて覆ったものを用いた。
・人工汗の組成
無水リン酸水素二ナトリウム:2g
塩化ナトリウム:20g
85%乳酸:2g
ヒスチジン塩酸塩:5g
蒸留水:1Kg
・シリコーンゴム加工品
タイガースポリマー製、シリコーンゴム栓SR−51を、直径1cm、厚さ1cmの円柱状に加工したもの。
Then, the sample article on which the surface treatment layer was formed was placed horizontally, the following friction element was brought into contact with the surface of the surface treatment layer (the contact surface was a circle having a diameter of 1 cm), and a load of 5 N was applied thereon, and thereafter, The friction element was reciprocated at a speed of 40 mm/sec while a load was applied. The friction element was reciprocated up to 4000 times, and the static contact angle (degree) of water was measured every 1000 times of reciprocation (rubbing frequency). The test was stopped when the measured static contact angle of water was less than 60 degrees. The results are shown in Table 2 (in the table, the symbol "-" is not measured).
-Frictional element As the frictional element, a silicone rubber processed product having the surface (diameter 1 cm) shown below covered with cotton soaked with artificial sweat having the composition shown below was used.
・Artificial sweat composition anhydrous disodium hydrogen phosphate: 2 g
Sodium chloride: 20g
85% lactic acid: 2g
Histidine hydrochloride: 5 g
Distilled water: 1Kg
-Silicone rubber processed product Silicone rubber stopper SR-51 made of Tigers Polymer is processed into a cylindrical shape having a diameter of 1 cm and a thickness of 1 cm.
表2の結果から、実施例1〜4の表面処理層は、接触角の低下が抑制され、優れた耐久性を示すことが確認された。これは、DMSOの触媒効果によって、形成された表面処理層の耐ケミカル性と耐摩擦性の両方が向上し、PFPE含有シラン化合物と基材(強化ガラス)とがより強固に結合されたためと考えられる。 From the results shown in Table 2, it was confirmed that the surface-treated layers of Examples 1 to 4 exhibited excellent durability while suppressing a decrease in contact angle. This is probably because the catalytic effect of DMSO improved both the chemical resistance and the abrasion resistance of the formed surface treatment layer, and the PFPE-containing silane compound and the base material (tempered glass) were more firmly bonded. Be done.
本発明は、種々多様な基材、特に透明性が求められる光学部材の表面に、表面処理層を形成するために好適に利用され得る。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for forming a surface treatment layer on a wide variety of substrates, especially on the surface of an optical member that is required to have transparency.
Claims (14)
[式中:
PFPEは、各出現においてそれぞれ独立して、式:
−(OC6F12)a−(OC5F10)b−(OC4F8)c−(OC3F6)d−(OC2F4)e−(OCF2)f−
(a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は少なくとも1であり、a、b、c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)
で表される基であり;
Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基を表し;
R13は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表し;
R14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜22のアルキル基を表し;
R11は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子を表し;
R12は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
nは、(−SiR13 nR14 3−n)単位毎に独立して、0〜3の整数であり;
ただし、式(A1)および(A2)において、水酸基または加水分解可能な基に結合したSiが少なくとも2つ存在し;
X1は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2〜10価の有機基を表し;
X2は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2価の有機基を表し;
tは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜10の整数であり;
αは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜9の整数であり;
α’は、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
X3は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2〜10価の有機基を表し;
βは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜9の整数であり;
β’は、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
Raは、各出現においてそれぞれ独立して、−Z1−SiR1 pR2 qR3 rを表し;
Z1は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基を表し;
R1は、各出現においてそれぞれ独立して、Ra’を表し;
Ra’は、Raと同意義であり;
Ra中、Z1基を介して直鎖状に連結されるSiは最大で5個であり;
R2は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表し;
R3は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
pは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
rは、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
ただし、−Z1−SiR1 pR2 qR3 r毎において、p、qおよびrの和は3であり、式(B1)および(B2)において、水酸基または加水分解可能な基に結合したSiが少なくとも2つ存在し;
Rbは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表し;
Rcは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
k1は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
l1は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
m1は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
ただし、−SiRa k1Rb l1Rc m1毎において、k1、l1およびm1の和は3であり、
X4は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2〜10価の有機基を表し;
γは、各出現においてそれぞれ独立して、1〜9の整数であり;
γ’は、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
Rdは、各出現においてそれぞれ独立して、−Z2−CR81 p2R82 q2R83 r2を表し;
Z2は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基を表し;
R81は、各出現においてそれぞれ独立して、Rd’を表し;
Rd’は、Rdと同意義であり;
Rd中、Z2基を介して直鎖状に連結されるCは最大で5個であり;
R82は、各出現においてそれぞれ独立して、−Y−SiR85 n2R86 3−n2を表し;
Yは、各出現においてそれぞれ独立して、2価の有機基を表し;
R85は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表し;
R86は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
n2は、(−Y−SiR85 n2R86 3−n2)単位毎に独立して、0〜3の整数を表し;
R83は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
p2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
q2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
r2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
ただし、−Z2−CR81 p2R82 q2R83 r2毎において、p2、q2およびr2の和は3であり;
Reは、各出現においてそれぞれ独立して、−Y−SiR85 n2R86 3−n2を表し;
Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し;
k2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
l2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
m2は、各出現においてそれぞれ独立して、0〜3の整数であり;
ただし、(CRd k2Re l2Rf m2)毎において、k2、l2およびm2の和は3であり、式(C1)および(C2)において、n2が1〜3の整数である少なくとも2つの−Y−SiR85 n2R86 3−n2基が存在する。]
のいずれかで表されるパーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物、および分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物を含有する表面処理剤であり、
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物は、アニリン、ピリジン、ヘキサメチルホスホルアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、テトラメチル尿素、ジメチルスルホキシド、およびテトラメチレンスルホキシドからなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物であり、
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物が、表面処理剤全体に対して、0.0002質量%以上1質量%以下含まれ、
分子構造内に非共有電子対を有する原子を含む化合物が、パーフルオロ(ポリ)エーテル基含有シラン化合物1モルに対して、0.15モル以上含まれる表面処理剤。 Formula (A1), Formula (A2), Formula (B1), Formula (B2), Formula (C1) or Formula (C2):
[In the formula:
PFPE has the formula:
- (OC 6 F 12) a - (OC 5 F 10) b - (OC 4 F 8) c - (OC 3 F 6) d - (OC 2 F 4) e - (OCF 2) f -
(A, b, c, d, e and f are each independently an integer of 0 or more and 200 or less, and the sum of a, b, c, d, e and f is at least 1, and a, b , C, d, e or f, and the order of existence of each repeating unit enclosed in parentheses is arbitrary in the formula.)
Is a group represented by
Rf each independently represents an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms which may be substituted with one or more fluorine atoms at each occurrence;
R 13 independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence;
R 14's each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms in each occurrence;
R 11 each independently represents a hydrogen atom or a halogen atom at each occurrence;
R 12 each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
n is, (- SiR 13 n R 14 3-n) independently for each unit, an integer from 0 to 3;
However, in formulas (A1) and (A2), at least two Si bonded to a hydroxyl group or a hydrolyzable group are present;
X 1 independently represents a single bond or a divalent to 10-valent organic group at each occurrence;
X 2 independently represents a single bond or a divalent organic group at each occurrence;
t is an integer of 1 to 10 independently at each occurrence;
α is an integer of 1 to 9 independently at each occurrence;
α′ is each independently an integer of 1 to 9;
X 3 independently represents a single bond or a divalent to 10-valent organic group at each occurrence;
β is an integer from 1 to 9 independently at each occurrence;
β′ are each independently an integer of 1 to 9;
R a independently represents —Z 1 —SiR 1 p R 2 q R 3 r at each occurrence;
Z 1 each independently represents an oxygen atom or a divalent organic group at each occurrence;
R 1 independently represents R a′ at each occurrence;
Ra' has the same meaning as Ra ;
In R a , the number of Si linearly linked via the Z 1 group is at most 5;
R 2 independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence;
R 3 each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
p is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
q is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
r is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
However, for each —Z 1 —SiR 1 p R 2 q R 3 r , the sum of p, q, and r is 3, and in formulas (B1) and (B2), it is bonded to a hydroxyl group or a hydrolyzable group. There is at least two Si;
R b independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence;
R c each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
k1 is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
l1 is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
m1 is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
However, for each —SiR a k1 R b l1 R c m1 , the sum of k1, l1 and m1 is 3,
X 4 independently represents a single bond or a divalent to 10-valent organic group at each occurrence;
γ is, independently at each occurrence, an integer from 1 to 9;
γ′ is each independently an integer of 1 to 9;
R d independently represents -Z 2 -CR 81 p2 R 82 q2 R 83 r2 at each occurrence;
Z 2 independently represents an oxygen atom or a divalent organic group at each occurrence;
R 81 independently represents R d′ at each occurrence;
R d′ has the same meaning as R d ;
In R d , the maximum number of Cs linearly linked via the Z 2 group is 5;
R 82 each independently represents —Y—SiR 85 n2 R 86 3-n2 at each occurrence;
Y independently represents a divalent organic group at each occurrence;
R 85 independently represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group at each occurrence;
R 86 independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
n2 is, (- Y-SiR 85 n2 R 86 3-n2) independently for each unit, an integer of 0 to 3;
R 83 each independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
p2 is an integer from 0 to 3 independently at each occurrence;
q2 is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
r2 is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
However, in each -Z 2 -CR 81 p2 R 82 q2 R 83 r2, the sum of p2, q2 and r2 is 3;
R e is, independently at each occurrence, represents -Y-SiR 85 n2 R 86 3 -n2;
R f independently represents a hydrogen atom or a lower alkyl group at each occurrence;
k2 is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
l2 is, independently at each occurrence, an integer from 0 to 3;
m2 is an integer of 0 to 3 independently at each occurrence;
However, in each (CR d k2 R e l2 R f m2 ), the sum of k2, l2 and m2 is 3, and in formulas (C1) and (C2), n2 is at least two integers of 1 to 3 -Y-SiR 85 n2 R 86 3 -n2 group is present. ]
Which is a surface treatment agent containing a perfluoro(poly)ether group-containing silane compound represented by any of the above, and a compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure,
The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is aniline, pyridine, hexamethylphosphoramide, N,N-diethylacetamide, N,N-diethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N. -Dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, tetramethylurea, dimethylsulfoxide, and at least one compound selected from the group consisting of tetramethylenesulfoxide,
The compound containing an atom having an unshared electron pair in the molecular structure is contained in an amount of 0.0002 mass% or more and 1 mass % or less with respect to the entire surface treatment agent ,
Compounds containing atoms having an unshared electron pair in the molecule structure, perfluoro (poly) relative to an ether group-containing silane compound to 1 mol, surface treatment agent that is part of 0.15 mol or more.
−(OC3F6)d− (a)
[式中、dは1〜200の整数である。]
−(OC4F8)c−(OC3F6)d−(OC2F4)e−(OCF2)f− (b)
[式中、cおよびdは、それぞれ独立して、0以上30以下の整数であり;
eおよびfは、それぞれ独立して、1以上200以下の整数であり;
c、d、eおよびfの和は、10以上200以下の整数であり;
添字c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。]
−(R6−R7)j− (c)
[式中、R6は、OCF2またはOC2F4であり;
R7は、OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10およびOC6F12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から選択される2または3つの基の組み合わせであり;
jは、2〜100の整数である。]
である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の表面処理剤。 PFPE is, at each occurrence, independently of the following formula (a), (b) or (c):
- (OC 3 F 6) d - (a)
[In formula, d is an integer of 1-200. ]
- (OC 4 F 8) c - (OC 3 F 6) d - (OC 2 F 4) e - (OCF 2) f - (b)
[Wherein, c and d are each independently an integer of 0 or more and 30 or less;
e and f are each independently an integer of 1 or more and 200 or less;
The sum of c, d, e and f is an integer of 10 or more and 200 or less;
The order of existence of each repeating unit in parentheses with subscript c, d, e or f is arbitrary in the formula. ]
- (R 6 -R 7) j - (c)
[Wherein, R 6 is OCF 2 or OC 2 F 4 ;
R 7 is a group selected from OC 2 F 4 , OC 3 F 6 , OC 4 F 8 , OC 5 F 10 and OC 6 F 12 , or 2 or 3 selected from these groups. A combination of groups;
j is an integer of 2 to 100. ]
In it, a surface treatment agent according to any one of claims 1-4.
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