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JP7744567B2 - 防汚基材 - Google Patents

防汚基材

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JP7744567B2
JP7744567B2 JP2021085229A JP2021085229A JP7744567B2 JP 7744567 B2 JP7744567 B2 JP 7744567B2 JP 2021085229 A JP2021085229 A JP 2021085229A JP 2021085229 A JP2021085229 A JP 2021085229A JP 7744567 B2 JP7744567 B2 JP 7744567B2
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香織 小澤
希望 中野
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Description

本開示は、フルオロポリエーテル基含有化合物に関する。
ある種の含フッ素シラン化合物は、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。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、例えばガラス、プラスチック、繊維、衛生用品、建築資材など種々多様な基材に施されている(特許文献1および2)。
特開2014-218639号公報 特開2017-082194号公報
特許文献1または特許文献2に記載の含フッ素シラン化合物は、優れた機能を有する表面処理層を与えることができるが、より高い摩擦耐久性や耐薬品性を有する表面処理層が求められている。
本開示は、より摩擦耐久性、耐薬品性の高い表面処理層を有する物品を提供することを目的とする。
本開示は、以下の態様を含む。
[1] 基材と、
前記基材上に位置する、中間層と、
前記中間層の直上に位置する、含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から形成された表面処理層と
を有して成り、
前記中間層は、Siを含む複合酸化物を含む、物品。
[2] 前記複合酸化物は、Siと他の金属との複合酸化物であり、該他の金属は、周期表の3族~11族の遷移金属、および12~15族の典型金属元素から選択される1種またはそれ以上の原子である、上記[1]に記載の物品。
[3] 前記複合酸化物は、Siと他の金属との複合酸化物であり、該他の金属は、Ta、Nb、Zr、Mo、W、Cr、Hf、Al、Ti、およびVから選択される1種またはそれ以上の原子である、上記[1]または[2]に記載の物品。
[4] 前記複合酸化物において、Siと他の金属とのモル比は、10:90~99.9:0.1である、上記[1]~[3]のいずれか1つに記載の物品。
[5] 前記複合酸化物において、Siと他の金属とのモル比は、13:87~93:7である、上記[1]~[4]のいずれか1つに記載の物品。
[6] 前記複合酸化物において、Siと他の金属とのモル比は、45:55~75:25である、上記[1]~[5]のいずれか1つに記載の物品。
[7] 前記複合酸化物は、SiとTaとの複合酸化物またはSiとNbとの複合酸化物である、上記[1]~[6]のいずれか1つに記載の物品。
[8] 前記含フッ素シラン化合物は、下記式(1)または(2):
[式中:
F1は、各出現においてそれぞれ独立して、Rf-R-O-であり;
F2は、-Rf -R-O-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C1-16アルキル基であり;
Rf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C1-6アルキレン基であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、2価のフルオロポリエーテル基であり;
pは、0または1であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0または1であり;
Siは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解可能な基、水素原子または1価の有機基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
少なくとも1つのRSiは、水酸基または加水分解可能な基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合または2~10価の有機基であり;
αは、1~9の整数であり;
βは、1~9の整数であり;
γは、それぞれ独立して、1~9の整数である。]
で表される少なくとも1種のフルオロポリエーテル基含有化合物である、上記[1]~[7]のいずれか1つに記載の物品。
[9] Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、C1-16パーフルオロアルキル基であり、
Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、C1-6パーフルオロアルキレン基である、
上記[8]に記載の物品。
[10] Rは、各出現においてそれぞれ独立して、式:
-(OC12-(OC10-(OC-(OCFa -(OC-(OCF
[式中、RFaは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子または塩素原子であり、
a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して、0~200の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は1以上であり、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。]
で表される基である、上記[8]または[9]に記載の物品。
[11] RFaは、フッ素原子である、上記[10]に記載の物品。
[12] Rは、各出現においてそれぞれ独立して、下記式(f1)、(f2)または(f3):
-(OC- (f1)
[式中、dは1~200の整数である。]
-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f2)
[式中、cおよびdは、それぞれ独立して、0~30の整数であり;
eおよびfは、それぞれ独立して、1~200の整数であり;
c、d、eおよびfの和は、10~200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。]
-(R-R- (f3)
[式中、Rは、OCFまたはOCであり;
は、OC、OC、OC、OC10およびOC12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;
gは、2~100の整数である。]
で表される基である、上記[8]~[11]のいずれか1つに記載の物品。
[13] RSiは、下記式(S1)、(S2)、(S3)、または(S4):
[式中:
11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であり;
12は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
n1は、(SiR11 n112 3-n1)単位毎にそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
11は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2価の有機基であり;
13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
tは、各出現においてそれぞれ独立して、2~10の整数であり;
14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であり;
a1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR21 p122 q123 r1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基であり;
21は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1’-SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’であり;
22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であり;
23は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
p1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
1’は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基であり;
21’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1”-SiR22” q1”23” r1”であり;
22’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であり;
23’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
p1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
1”は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基であり;
22”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であり;
23”は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
q1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
b1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であり;
c1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
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;
d1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-CR31 p232 q233 r2であり;
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価の有機基であり;
31は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z2’-CR32’ q2’33’ r2’であり;
32は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
33は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基または1価の有機基であり;
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;
2’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価の有機基であり;
32’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
33’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基または1価の有機基であり;
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;
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価の有機基であり;
34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であり;
35は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
n2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
e1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
f1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基または1価の有機基であり;
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の整数である。]
で表される基であり、上記[8]~[12]のいずれか1つに記載の物品。
[14] α、β、およびγは、1である、上記[8]~[13]のいずれか1つに記載の物品。
[15] Xは、それぞれ独立して、3価の有機基であり、
αは1かつβは2であるか、αは2かつβは1であり、
γは2である、
上記[8]~[14]のいずれか1つに記載の物品。
[16] 前記基材は、ガラス基材である、上記[1]~[15]のいずれか1つに記載の物品。
[17] 基材と、その上に形成された含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から形成された表面処理層とを有して成る物品の製造方法であって、
上記基材上に、Siと他の金属を同時に蒸着させて、Siを含む複合酸化物を含む中間層を形成すること、および
上記中間層の直上に、表面処理層を形成すること
を含む方法。
[18] 上記[1]~[16]のいずれか1つに記載の物品の製造に用いる、表面処理剤。
本開示によれば、より良好な摩擦耐久性および耐薬品性を有する表面処理層を有する物品を提供することができる。
本開示の物品は、基材と、
前記基材上に位置する、中間層と、
前記中間層の直上に位置する、含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から形成された表面処理層と
を有して成り、
前記中間層は、Siを含む複合酸化物を含む。
本開示において使用可能な基材は、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い)、金属、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、衛生用品、任意の適切な材料で構成され得る。
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、SiO、SiO、ZrO、TiO、TiO、Ti、Ti、Al、Ta、Ta,Nb、HfO、Si、CeO、MgO、Y、SnO、MgF、WO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SiO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。
上記基材の形状は、特に限定されず、例えば、板状、フィルム、その他の形態であってよい。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。
一の態様において、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。
別の態様において、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。
好ましい態様において、上記基材はガラスである。かかるガラスとしては、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。
上記中間層は、上記基材上に位置する。
上記中間層は、上記基材に接するように形成されていてもよく、あるいは、他の層を介して基材の上に形成されていてもよい。好ましい態様において、上記中間層は、上記基材に接するように形成されている。
上記中間層は、Siを含む複合酸化物、即ちSiと他の金属との複合酸化物を含む。
ここに、複合酸化物とは、Siを含む複数の元素の酸化物が均一相を構成するもの、いわゆる固溶体に加え、複数の元素の酸化物が不均一相を構成しているもの、および複数の元素の酸化物が混在するものも含む。例えば、複合酸化物は、SiO(x=1~2)と、M(y=1~2、z=1~5)などの、酸化状態が異なるものを含んでいてもよい。また、他の金属の濃度が中間層の厚さ方向に沿って変化したもの、例えば中間層の厚さ方向に沿って濃度勾配を有するもの、または段階的に濃度が変化するものであってもよい。好ましくは、複合酸化物は、均一相を構成する固溶体から構成される。
本明細書において、金属とは、B、Si、Ge、Sb、As、Te等の半金属も包含する。
上記他の金属としては、周期表の3族~11族の遷移金属、および12~15族の典型金属元素から選択される1種またはそれ以上の原子であり得る。上記他の金属は、好ましくは3族~11族の遷移金属元素、より好ましくは3~7族の遷移金属元素、さらに好ましくは、4~6族の遷移金属元素である。
一の態様において、他の金属は、Ta、Nb、Zr、Mo、W、Cr、Hf、Al、TiおよびVから選択される1種またはそれ以上の原子である。
好ましい態様において、他の金属は、Ta、Nb、W、Mo、CrまたはVである。
さらに好ましい態様において、他の金属は、Taである。
一の態様において、Siと他の金属とのモル比は、10:90~99.9:0.1(Si:他の金属)であり、好ましくは10:90~99:1であり、より好ましくは10:90~95:5、さらにより好ましくは13:87~93:7、特に好ましくは40:60~80:20であり、例えば50:50~99:1、50:50~90:10または75:25~99:1であり得る。Siと他の金属とのモル比をかかる範囲とすることにより、表面処理層の耐久性が向上する。尚、Siと他の金属とのモル比が深さによって異なる場合には、中間層におけるSiと他の金属とのモル比は、その平均値であり得る。
一の態様において、上記中間層の組成としては、表面処理層に近い最表面から0.1nm~10nm、好ましくは0.1nm~5nm、より好ましくは0.1~3nm、さらに好ましくは0.1~3nm、0.1nm~2nmにおける中間層の組成が、上記モル比を満たす。かかる中間層の組成を上記モル比の範囲内とすることにより、摩耗耐久性、耐薬品性をより確実に向上させることができる。
上記態様において、最表面から所定の深さまでの組成は、最表面から所定の深さまでの濃度の平均値であり得る。例えば、最表面から2nm、3nmまたは5nmまでの組成の平均値は、一定速度で所定時間スパッタンリングし、所定時間ごとに測定した組成の平均値であり得る。例えば、かかる中間層の組成は、最表面から0.1nm、1nm、2nm、3nm、5nm、6nm、9nmおよび10nmの濃度の平均値であり得る。例えば、最表面から0.1nm~10nmにおける中間層の組成は、最表面から0.1nm、1nm、2nm、3nm、5nm、6nm、9nmおよび10nmの濃度の平均値であってもよく、最表面から0.1nm~5nmにおける中間層の組成は、最表面から0.1nm、1nm、2nm、3nmおよび5nmの濃度の平均値であってもよい。
上記中間層の厚みは、特に限定されないが、例えば、1.0nm以上100nm以下、好ましくは2nm以上50nm以下、より好ましくは2nm以上20nm以下であり得る。中間層の厚みを1.0nm以上にすることにより、表面処理層の摩擦耐久性、および耐薬品性の向上効果をより確実に得ることができる。また、中間層の厚みを100nm以下にすることにより、物品の透明性をより高めることができる。
上記中間層の形成方法は、特に限定されないが、Siおよび他の金属を同時に蒸着できる方法が好ましく、例えばスパッタリング、イオンビームアシスト、真空蒸着(好ましくは電子線加熱方式)、CVD(化学気相蒸着)、原子層堆積等を用いることができ、好ましくはスパッタリングが用いられる。
上記スパッタリング法としては、DC(直流)スパッタリング方式、AC(交流)スパッタリング方式、RF(高周波)スパッタリング方式、RAS(ラジカルアシスト)スパッタリング方式等を用いるスパッタリング法を用いることができる。これらのスパッタリング方式は2極スパッタリング、マグネトロンスパッタリング法のいずれの方式であってもよい。
スパッタリングにおけるシリコンターゲットとしては、ケイ素(Si)またはケイ素酸化物を主成分とするものが用いられる。ケイ素(Si)を主成分とするターゲットは、DCスパッタリングが可能なように、ある程度の導電性を有することが望ましい。したがって、ケイ素(Si)を主成分とするターゲットとしては、多結晶シリコンからなるもの、または単結晶シリコンにリン(P)、ホウ素(B)当の公知のドーパントを本発明の特徴を損なわない範囲でドープしたものを用いることが好ましい。そして、このような多結晶シリコンからなるターゲット、および単結晶シリコンにリン(P)、ホウ素(B)等をドープしたターゲットは、DCスパッタリング、ACスパッタリング、RFスパッタリング、RASスパッタリングのいずれの方式でも使用することができる。
スパッタリング法により成膜する場合は、不活性ガスと酸素ガスとの混合ガス雰囲気のチャンバ内に、ガラス基体を配置し、密着層形成材料として、所望の組成となるようにターゲットを選択して成膜する。この時、チャンバ内の不活性ガスのガス種は特に限定されるものではなく、アルゴンやヘリウム等、各種不活性ガスを使用できる。
不活性ガスと酸素ガスとの混合ガスによるチャンバ内の圧力は、特に限定されるものではないが、0.5Pa以下の範囲とすることにより、形成される膜の表面粗さを好ましい範囲とすることが容易である。これは、いかに示す理由によると考えられる。すなわち、不活性ガスと酸素ガスとの混合ガスによるチャンバ内の圧力が0.5Pa以下であると、成膜分子の平均自由行程が確保され、成膜分子がより多くのエネルギーをもって基体に到達する。そのため、成膜分子の再配置が促され、比較的密で平滑な表面の膜ができると考えられる。不活性ガスと酸素ガスとの混合ガスによるチャンバ内の圧力の下限値は、特に限定されるものではないが、例えば0.1Pa以上であることが望ましい。
スパッタリング法により高屈折率層および低屈折率層を成膜する場合、各層の層厚、組成の調整は、例えば放電電力の調整、成膜時間の調整、不活性ガスと酸素ガスとの混合ガスの比率の調整等により可能である。
上記、中間層を設けることによって、表面処理層の耐久性が向上しうる。耐久性とは、耐アルカリ性、耐加水分解性、耐摩耗性である。
耐アルカリ性の観点からSiと他の金属とのモル比は、10:90~99.9:0.1(Si:他の金属)であり、好ましくは10:90~99:1であり、より好ましくは10:90~95:5、さらにより好ましくは13:87~93:7、特に好ましくは40:60~80:20であり、例えば50:50~99:1、50:50~90:10または75:25~99:1であり得る。Siと他の金属とのモル比をかかる範囲とすることにより、表面処理層の耐アルカリ性が向上する。
耐摩耗性の観点からは、Siと他の金属とのモル比は、10:90~99.9:0.1(Si:他の金属)であり、好ましくは10:90~99:1であり、より好ましくは10:90~95:5、さらにより好ましくは13:87~93:7、特に好ましくは40:60~80:20であり、例えば50:50~99:1、50:50~90:10または75:25~99:1であり得る。Siと他の金属とのモル比をかかる範囲とすることにより、表面処理層の摩擦耐久性が向上する。
また、上記中間層の組成、比率は、下記の表面分析により決定することができる。表面分析の方法としては、X線光電子分光分析法、飛行時間型二次イオン質量分析法などを用いることができる。
中間層の組成、比率を測定するためのX線光電子分光分析法を行う装置としては、XPS,アルバック・ファイ社製 PHI5000VersaProbeIIを使用することができる。XPS分析の測定条件としては、X線源に単色化AlKα線を25W、光電子検出面積を1400μm×300μm,光電子検出角を、20度~90度の範囲(例えば20度、45度、90度)、パスエネルギーを23.5eVとし、スパッタイオンにはArイオンを用いることが可能である。上記装置、測定条件により、C1s、O1s、F1s、Si2p軌道、および他の金属の適切な軌道のピーク面積を観測し、炭素、酸素、フッ素、ケイ素、および他の金属の原子比を算出することにより積層体の組成を求めることができる。他の金属の適切な軌道としては、例えば、原子番号5(B)は1s軌道、原子番号13~14、21~31(Al~Si、Sc~Ga)は2p軌道、原子番号32~33、39~52(Ge~As、Y~Te)は3d軌道、原子番号72~83(Hf~Bi)は4f軌道が挙げられる。
また、中間層の深さ方向の分析を実施することも可能である。XPS分析の測定条件としては、X線源に単色化AlKα線を25Wで用い、光電子検出面積を1400μm×300μm,光電子検出角を、20度~90度の範囲(例えば20度、45度、90度)、パスエネルギーを23.5eVとし、スパッタイオンにはArイオンを用いることができる。Arイオンによるスパッタリングによって積層体表層をSiO換算で1~100nmエッチングし、それぞれのエッチング後の深さにおいて、O1s、Si2p軌道、および他の金属の適切な軌道のピーク面積を観測し、酸素、ケイ素、および他の金属の原子比を算出することにより積層体内部の組成を求めることができる。他の金属の適切な軌道としては、例えば、原子番号5(B)は1s軌道、原子番号13~14、21~31(Al~Si、Sc~Ga)は2p軌道、原子番号32~33、39~52(Ge~As、Y~Te)は3d軌道、原子番号72~83(Hf~Bi)は4f軌道が挙げられる。
上記のXPS分析の光電子検出角を調整することにより、検出深さを適宜調整することができる。例えば、20度に近い浅い角度とすることにより、検出深さを3nm程度とすることができ、一方、90度に近い深い角度にすることにより、検出深さを10数nm程度とすることができる。
尚、XPS分析による組成分析において、基材のSi等が検出される場合には、基材中の特定の原子、例えば基材がガラスの場合、微量に含まれる金属原子(例えばAl、Na、K,B、Ca、Mg、Snなど)の検出量から検出された基材のSi量を算出し、測定結果から減ずることにより、中間層の組成を算出することができる。
上記表面処理層は、上記中間層の直上に位置する。即ち、表面処理層は、中間層に接するように形成されている。
上記表面処理層は、含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から形成することができる。
上記含フッ素シラン化合物は、下記式(1)または(2):
[式中:
F1は、各出現においてそれぞれ独立して、Rf-R-O-であり;
F2は、-Rf -R-O-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C1-16アルキル基であり;
Rf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C1-6アルキレン基であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、2価のフルオロポリエーテル基であり;
pは、0または1であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0または1であり;
Siは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解可能な基、水素原子または1価の有機基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
少なくとも1つのRSiは、水酸基または加水分解可能な基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合または2~10価の有機基であり;
αは、1~9の整数であり;
βは、1~9の整数であり;
γは、それぞれ独立して、1~9の整数である。]
で表される少なくとも1種のフルオロポリエーテル基含有化合物であり得る。
本明細書において用いられる場合、「1価の有機基」とは、炭素を含有する1価の基を意味する。1価の有機基としては、特に限定されないが、炭化水素基またはその誘導体であり得る。炭化水素基の誘導体とは、炭化水素基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る基を意味する。
本明細書において用いられる場合、「2価の有機基」としては、特に限定されるものではないが、炭化水素基からさらに1個の水素原子を脱離させた2価の基が挙げられる。
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、分子から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。
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。
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。
本明細書において、「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、すなわち、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=CR 、-NR 、-NHR、ハロゲン(これら式中、Rは、置換または非置換のC1-4アルキル基を示す)などが挙げられる。
上記式(1)において、RF1は、各出現においてそれぞれ独立して、Rf-R-O-である。
上記式(2)において、RF2は、-Rf -R-O-である。
上記式において、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C1-16アルキル基である。
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C1-16アルキル基における「C1-16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C1-6アルキル基、特にC1-3アルキル基であり、より好ましくは直鎖のC1-6アルキル基、特にC1-3アルキル基である。
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C1-16アルキル基であり、より好ましくはCFH-C1-15パーフルオロアルキレン基であり、さらに好ましくはC1-16パーフルオロアルキル基である。
上記C1-16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C1-6パーフルオロアルキル基、特にC1-3パーフルオロアルキル基であり、より好ましくは直鎖のC1-6パーフルオロアルキル基、特にC1-3パーフルオロアルキル基、具体的には-CF、-CFCF、または-CFCFCFである。
上記式において、Rf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C1-6アルキレン基である。
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C1-6アルキレン基における「C1-6アルキレン基」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C1-3アルキレン基であり、より好ましくは直鎖のC1-3アルキレン基である。
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C1-6アルキレン基であり、より好ましくはC1-6パーフルオロアルキレン基であり、さらに好ましくはC1-3パーフルオロアルキレン基である。
上記C1-6パーフルオロアルキレン基は、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C1-3パーフルオロアルキレン基であり、より好ましくは直鎖のC1-3パーフルオロアルキレン基、具体的には-CF-、-CFCF-、または-CFCFCF-である。
上記式において、pは、0または1である。一の態様において、pは0である。別の態様においてpは1である。
上記式において、qは、各出現においてそれぞれ独立して、0または1である。一の態様において、qは0である。別の態様においてqは1である。
上記RF1およびRF2において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、2価のフルオロポリエーテル基である。
は、好ましくは、式:
-(OC12-(OC10-(OC-(OCFa -(OC-(OCF
[式中:
Faは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子または塩素原子であり、
a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して、0~200の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は1以上である。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。]
で表される基である。
Faは、好ましくは、水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。
a、b、c、d、eおよびfは、好ましくは、それぞれ独立して、0~100の整数であってもよい。
a、b、c、d、eおよびfの和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上であり、例えば15以上または20以上であってもよい。a、b、c、d、eおよびfの和は、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、さらに好ましくは60以下であり、例えば50以下または30以下であってもよい。
上記a、b、c、d、eおよびfを付して括弧でくくられた繰り返し単位は、直鎖状であっても、分枝鎖状であってもよい。
上記a、b、c、d、eおよびfを付して括弧でくくられた繰り返し単位に関して、-(OC12)-は、-(OCFCFCFCFCFCF)-、-(OCF(CF)CFCFCFCF)-、-(OCFCF(CF)CFCFCF)-、-(OCFCFCF(CF)CFCF)-、-(OCFCFCFCF(CF)CF)-、-(OCFCFCFCFCF(CF))-等であり得る。-(OC10)-は、-(OCFCFCFCFCF)-、-(OCF(CF)CFCFCF)-、-(OCFCF(CF)CFCF)-、-(OCFCFCF(CF)CF)-、-(OCFCFCFCF(CF))-等であり得る。-(OC)-は、-(OCFCFCFCF)-、-(OCF(CF)CFCF)-、-(OCFCF(CF)CF)-、-(OCFCFCF(CF))-、-(OC(CFCF)-、-(OCFC(CF)-、-(OCF(CF)CF(CF))-、-(OCF(C)CF)-または-(OCFCF(C))-であり得る。-(OC)-(即ち、上記式中、RFaはフッ素原子である)は、-(OCFCFCF)-、-(OCF(CF)CF)-または-(OCFCF(CF))-であり得る。-(OC)-は、-(OCFCF)-または-(OCF(CF))-であり得る。
一の態様において、上記繰り返し単位は直鎖状である。即ち、-(OC12)-は、-(OCFCFCFCFCFCF)-であり、-(OC10)-は、-(OCFCFCFCFCF)-であり、-(OC)-は、-(OCFCFCFCF)-であり、-(OC)-は、-(OCFCFCF)-であり、-(OC)-は、-(OCFCF)-である。上記繰り返し単位を直鎖状とすることにより、表面処理層の滑り性が向上する。
一の態様において、上記繰り返し単位は分枝鎖状である。上記繰り返し単位を分枝鎖状とすることにより、表面処理層の動摩擦係数を大きくすることができる。
一の態様において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、下記式(f1)~(f4):
-(OC- (f1)
[式中、dは、1~200の整数である。]
-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f2)
[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2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。]
-(R-R- (f3)
[式中、Rは、OCFまたはOCであり、
は、OC、OC、OC、OC10およびOC12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り、
gは、2~100の整数である。]
-(OC12-(OC10-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f4)
[式中、eは、1以上200以下の整数であり、a、b、c、d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、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。]
-(OC12-(OC10-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f5)
[式中、fは、1以上200以下の整数であり、a、b、c、dおよびe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、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。]
で表される基である。
上記式(f1)において、dは、好ましくは5~200、より好ましくは10~100、さらに好ましくは15~50、例えば25~35の整数である。上記式(f1)は、好ましくは、-(OCFCFCF-または-(OCF(CF)CF-で表される基であり、より好ましくは、-(OCFCFCF-で表される基である。
上記式(f2)において、eおよびfは、それぞれ独立して、好ましくは5以上200以下、より好ましくは10~200の整数である。また、c、d、eおよびfの和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上であり、例えば15以上または20以上であってもよい。一の態様において、上記式(f2)は、好ましくは、-(OCFCFCFCF-(OCFCFCF-(OCFCF-(OCF-で表される基である。別の態様において、式(f2)は、-(OC-(OCF-で表される基であってもよい。
上記式(f3)において、Rは、好ましくは、OCである。上記(f3)において、Rは、好ましくは、OC、OCおよびOC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り、より好ましくは、OCおよびOCから選択される基である。OC、OCおよびOC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-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、および-OCOCOC-等が挙げられる。上記式(f3)において、gは、好ましくは3以上、より好ましくは5以上の整数である。上記gは、好ましくは50以下の整数である。上記式(f3)において、OC、OC、OC、OC10およびOC12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、上記式(f3)は、好ましくは、-(OC-OC-または-(OC-OC-である。
上記式(f4)において、eは、好ましくは、1以上100以下、より好ましくは5以上100以下の整数である。a、b、c、d、eおよびfの和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上、例えば10以上100以下である。
上記式(f5)において、fは、好ましくは、1以上100以下、より好ましくは5以上100以下の整数である。a、b、c、d、eおよびfの和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上、例えば10以上100以下である。
一の態様において、上記Rは、上記式(f1)で表される基である。
一の態様において、上記Rは、上記式(f2)で表される基である。
一の態様において、上記Rは、上記式(f3)で表される基である。
一の態様において、上記Rは、上記式(f4)で表される基である。
一の態様において、上記Rは、上記式(f5)で表される基である。
上記Rにおいて、fに対するeの比(以下、「e/f比」という)は、0.1~10であり、好ましくは0.2~5であり、より好ましくは0.2~2であり、さらに好ましくは0.2~1.5であり、さらにより好ましくは0.2~0.85である。e/f比を10以下にすることにより、この化合物から得られる表面処理層の滑り性、摩擦耐久性および耐ケミカル性(例えば、人工汗に対する耐久性)がより向上する。e/f比がより小さいほど、表面処理層の滑り性および摩擦耐久性はより向上する。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。
一の態様において、上記e/f比は、好ましくは0.2~0.95であり、より好ましくは0.2~0.9である。
一の態様において、耐熱性の観点から、上記e/f比は、好ましくは1.0以上であり、より好ましくは1.0~2.0である。
上記フルオロポリエーテル基含有化合物において、RF1およびRF2部分の数平均分子量は、特に限定されるものではないが、例えば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。本明細書において、RF1およびRF2の数平均分子量は、19F-NMRにより測定される値とする。
別の態様において、RF1およびRF2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、さらにより好ましくは2,000~10,000、例えば3,000~6,000であり得る。
別の態様において、RF1およびRF2部分の数平均分子量は、4,000~30,000、好ましくは5,000~10,000、より好ましくは6,000~10,000であり得る。
上記式(1)および(2)において、RSiは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解可能な基、水素原子または1価の有機基が結合したSi原子を含む1価の基であり、少なくとも1つのRSiは、水酸基または加水分解可能な基が結合したSi原子を含む1価の基である。
好ましい態様において、RSiは、水酸基または加水分解可能な基が結合したSi原子を含む1価の基である。
好ましい態様において、RSiは、下記式(S1)、(S2)、(S3)、または(S4):
で表される基である。
上記式中、R11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である。
11は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解可能な基である。
11は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、またはハロゲン(これら式中、Rは、置換または非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、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挙げられる。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。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
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1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解可能な基を除く1価の有機基である。
12において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
上記式中、n1は、(SiR11 n112 3-n1)単位毎にそれぞれ独立して、0~3の整数である。ただし、RSiが式(S1)または(S2)で表される基である場合、式(1)および式(2)の末端のRSi βおよびRSi γ部分(以下、単に式(1)および式(2)の「末端部分」ともいう)において、n1が1~3である(SiR11 n112 3-n1)単位が少なくとも1つ存在する。即ち、かかる末端部分において、すべてのn1が同時に0になることはない。換言すれば、式(1)および式(2)の末端部分において、水酸基または加水分解可能な基が結合したSi原子が少なくとも1つ存在する。
n1は、(SiR11 n112 3-n1)単位毎にそれぞれ独立して、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2~3、さらに好ましくは3である。
上記式中、X11は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2価の有機基である。かかる2価の有機基は、好ましくはC1-20アルキレン基である。かかるC1-20アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。
好ましい態様において、X11は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または直鎖のC1-6アルキレン基であり、好ましくは単結合または直鎖のC1-3アルキレン基、より好ましくは単結合または直鎖のC1-2アルキレン基であり、さらに好ましくは直鎖のC1-2アルキレン基である。
上記式中、R13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基である。かかる1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基である。かかるC1-20アルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。
好ましい態様において、R13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または直鎖のC1-6アルキル基であり、好ましくは水素原子または直鎖のC1-3アルキル基、好ましくは水素原子またはメチル基である。
上記式中、tは、各出現においてそれぞれ独立して、2~10の整数である。
好ましい態様において、tは、各出現においてそれぞれ独立して、2~6の整数である。
上記式中、R14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子またはハロゲン原子である。かかるハロゲン原子は、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。好ましい態様において、R14は、水素原子である。
上記式中、Ra1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR21 p122 q123 r1である。
上記Zは、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基である。尚、以下Zとして記載する構造は、右側が(SiR21 p122 q123 r1)に結合する。
好ましい態様において、Zは、2価の有機基である。
好ましい態様において、Zは、Z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。好ましくは、式(S3)において、(Si-Z-Siは、シロキサン結合を含まない。
上記Zは、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz1-O-(CHz2-(式中、z1は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z2は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)または、-(CHz3-フェニレン-(CHz4-(式中、z3は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z4は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。上記C1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。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が、好ましくは非置換である。
一の態様において、Zは、C1-6アルキレン基または-(CHz3-フェニレン-(CHz4-、好ましくは-フェニレン-(CHz4-である。Zがかかる基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
別の態様において、上記Zは、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Zは、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Zは、-CHCH-であり得る。
上記R21は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1’-SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’である。
上記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価の有機基である。尚、以下Z1’として記載する構造は、右側が(SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’)に結合する。
好ましい態様において、Z1’は、2価の有機基である。
好ましい態様において、Z1’は、Z1’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。好ましくは、式(S3)において、(Si-Z1’-Si)は、シロキサン結合を含まない。
上記Z1’は、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz1’-O-(CHz2’-(式中、z1’は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z2’は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)または、-(CHz3’-フェニレン-(CHz4’-(式中、z3’は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z4’は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。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が、好ましくは非置換である。
一の態様において、Z1’は、C1-6アルキレン基または-(CHz3’-フェニレン-(CHz4’-、好ましくは-フェニレン-(CHz4’-である。Z1’がかかる基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
別の態様において、上記Z1’は、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Z1’は、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Z1’は、-CHCH-であり得る。
上記R21’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1”-SiR22” q1”23” r1”である。
上記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価の有機基である。尚、以下Z1”として記載する構造は、右側が(SiR22” q1”23” r1”)に結合する。
好ましい態様において、Z1”は、2価の有機基である。
好ましい態様において、Z1”は、Z1”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。好ましくは、式(S3)において、(Si-Z1”-Si)は、シロキサン結合を含まない。
上記Z1”は、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz1”-O-(CHz2”-(式中、z1”は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z2”は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)または、-(CHz3”-フェニレン-(CHz4”-(式中、z3”は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z4”は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。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が、好ましくは非置換である。
一の態様において、Z1”は、C1-6アルキレン基または-(CHz3”-フェニレン-(CHz4”-、好ましくは-フェニレン-(CHz4”-である。Z1”がかかる基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
別の態様において、上記Z1”は、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Z1”は、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Z1”は、-CHCH-であり得る。
上記R22”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である。
22”は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解可能な基である。
22”は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、またはハロゲン(これら式中、Rは、置換または非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、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挙げられる。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。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
上記R23”は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解可能な基を除く1価の有機基である。
23”において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
上記q1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、上記r1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数である。尚、q1”とr1”の合計は、(SiR22” q1”23” r1”)単位において、3である。
q1”は、(SiR22” q1”23” r1”)単位毎にそれぞれ独立して、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2~3、さらに好ましくは3である。
上記R22’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である。
22’は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解可能な基である。
22’は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、またはハロゲン(これら式中、Rは、置換または非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、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挙げられる。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。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
上記R23’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解可能な基を除く1価の有機基である。
23’において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
上記p1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、q1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、r1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数である。尚、p’、q1’とr1’の合計は、(SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’)単位において、3である。
一の態様において、p1’は、0である。
一の態様において、p1’は、(SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数、2~3の整数、または3であってもよい。好ましい態様において、p1’は、3である。
一の態様において、q1’は、(SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、より好ましくは3である。
一の態様において、p1’は0であり、q1’は、(SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、さらに好ましくは3である。
上記R22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である。
22は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解可能な基である。
22は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、またはハロゲン(これら式中、Rは、置換または非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、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挙げられる。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。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
上記R23は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解可能な基を除く1価の有機基である。
23において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
上記p1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、q1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、r1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数である。尚、p、q1とr1の合計は、(SiR21 p122 q123 r1)単位において、3である。
一の態様において、p1は、0である。
一の態様において、p1は、(SiR21 p122 q123 r1)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数、2~3の整数、または3であってもよい。好ましい態様において、p1は、3である。
一の態様において、q1は、(SiR21 p122 q123 r1)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、より好ましくは3である。
一の態様において、p1は0であり、q1は、(SiR21 p122 q123 r1)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、さらに好ましくは3である。
上記式中、Rb1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である。
b1は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解可能な基である。
b1は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、またはハロゲン(これら式中、Rは、置換または非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、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挙げられる。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。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
上記式中、Rc1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解可能な基を除く1価の有機基である。
c1において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
上記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。尚、p、l1とm1の合計は、(SiRa1 k1b1 l1c1 m1)単位において、3である。
一の態様において、k1は、(SiRa1 k1b1 l1c1 m1)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2または3、より好ましくは3である。好ましい態様において、k1は、3である。
上記式(1)および(2)において、RSiが式(S3)で表される基である場合、好ましくは、式(1)および式(2)の末端部分において、水酸基または加水分解可能な基が結合したSi原子が少なくとも2つ存在する。
好ましい態様において、式(S3)で表される基は、-Z-SiR22 q123 r1(式中、q1は、1~3の整数であり、好ましくは2または3、より好ましくは3であり、r1は、0~2の整数である。)、-Z1’-SiR22’ q1’23’ r1’(式中、q1’は、1~3の整数であり、好ましくは2または3、より好ましくは3であり、r1’は、0~2の整数である。)、または-Z1”-SiR22” q1”23” r1”(式中、q1”は、1~3の整数であり、好ましくは2または3、より好ましくは3であり、r1”は、0~2の整数である。)のいずれか1つを有する。
好ましい態様において、式(S3)において、R21’が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのR21’において、q1”は、1~3の整数であり、好ましくは2または3、より好ましくは3である。
好ましい態様において、式(S3)において、R21が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのR21において、p1’は、0であり、q1’は、1~3の整数であり、好ましくは2または3、より好ましくは3である。
好ましい態様において、式(S3)において、Ra1が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのRa1において、p1は、0であり、q1は、1~3の整数であり、好ましくは2または3、より好ましくは3である。
好ましい態様において、式(S3)において、k1は2または3、好ましくは3であり、p1は0であり、q1は2または3、好ましくは3である。
d1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-CR31 p232 q233 r2である。
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価の有機基である。尚、以下Zとして記載する構造は、右側が(CR31 p232 q233 r2)に結合する。
好ましい態様において、Zは、2価の有機基である。
上記Zは、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz5-O-(CHz6-(式中、z5は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z6は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)または、-(CHz7-フェニレン-(CHz8-(式中、z7は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z8は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。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が、好ましくは非置換である。
一の態様において、Zは、C1-6アルキレン基または-(CHz7-フェニレン-(CHz8-、好ましくは-フェニレン-(CHz8-である。Zがかかる基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
別の態様において、上記Zは、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Zは、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Zは、-CHCH-であり得る。
31は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z2’-CR32’ q2’33’ r2’である。
2’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価の有機基である。尚、以下Z2’として記載する構造は、右側が(CR32’ q2’33’ r2’)に結合する。
上記Z2’は、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz5’-O-(CHz6’-(式中、z5’は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z6’は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)または、-(CHz7’-フェニレン-(CHz8’-(式中、z7’は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z8’は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。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が、好ましくは非置換である。
一の態様において、Z2’は、C1-6アルキレン基または-(CHz7’-フェニレン-(CHz8’-、好ましくは-フェニレン-(CHz8’-である。Z2’がかかる基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
別の態様において、上記Z2’は、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Z2’は、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Z2’は、-CHCH-であり得る。
上記R32’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2である。
上記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価の有機基である。尚、以下Zとして記載する構造は、右側が(SiR34 n235 3-n2)に結合する。
一の態様において、Zは酸素原子である。
一の態様において、Zは2価の有機基である。
上記Zは、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz5”-O-(CHz6”-(式中、z5”は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z6”は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)または、-(CHz7”-フェニレン-(CHz8”-(式中、z7”は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z8”は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。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が、好ましくは非置換である。
一の態様において、Zは、C1-6アルキレン基または-(CHz7”-フェニレン-(CHz8”-、好ましくは-フェニレン-(CHz8”-である。Zがかかる基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
別の態様において、上記Zは、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Zは、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Zは、-CHCH-であり得る。
上記R34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である。
34は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解可能な基である。
34は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、またはハロゲン(これら式中、Rは、置換または非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、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挙げられる。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。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
上記R35は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解可能な基を除く1価の有機基である。
35において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
上記式中、n2は、(SiR34 n235 3-n2)単位毎にそれぞれ独立して、0~3の整数である。ただし、RSiが式(S4)で表される基である場合、式(1)および式(2)の末端部分において、n2が1~3である(SiR34 n235 3-n2)単位が少なくとも1つ存在する。即ち、かかる末端部分において、すべてのn2が同時に0になることはない。換言すれば、式(1)および式(2)の末端部分において、水酸基または加水分解可能な基が結合したSi原子が少なくとも1つ存在する。
n2は、(SiR34 n235 3-n2)単位毎にそれぞれ独立して、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2~3、さらに好ましくは3である。
上記R33’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基または1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解可能な基を除く1価の有機基である。
33’において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
一の態様において、R33’は、水酸基である。
別の態様において、R33’は、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基である。
上記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、上記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。尚、q2’とr2’の合計は、(SiR32’ q2’33’ r2’)単位において、3である。
q2’は、(SiR32’ q2’33’ r2’)単位毎にそれぞれ独立して、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2~3、さらに好ましくは3である。
32は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2である。かかる-Z-SiR34 n235 3-n2は、上記R32’における記載と同意義である。
上記R33は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基または1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解可能な基を除く1価の有機基である。
33において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
一の態様において、R33は、水酸基である。
別の態様において、R33は、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基である。
上記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。尚、p2、q2およびr2の合計は、(CR31 p232 q233 r2)単位において、3である。
一の態様において、p2は、0である。
一の態様において、p2は、(CR31 p232 q233 r2)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数、2~3の整数、または3であってもよい。好ましい態様において、p2は、3である。
一の態様において、q2は、(CR31 p232 q233 r2)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、より好ましくは3である。
一の態様において、p2は0であり、q2は、(CR31 p232 q233 r2)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、さらに好ましくは3である。
e1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2である。かかる-Z-SiR34 n235 3-n2は、上記R32’における記載と同意義である。
f1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基または1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解可能な基を除く1価の有機基である。
f1において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
一の態様において、Rf1は、水酸基である。
別の態様において、Rf1は、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基である。
上記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。尚、k2、l2およびm2の合計は、(CRd1 k2e1 l2f1 m2)単位において、3である。
一の態様において、RSiが式(S4)で表される基である場合、n2が1~3、好ましくは2または3、より好ましくは3である(SiR34 n235 3-n2)単位は、式(1)および式(2)の各末端部分において、2個以上、例えば2~27個、好ましくは2~9個、より好ましくは2~6個、さらに好ましくは2~3個、特に好ましくは3個存在する。
好ましい態様において、式(S4)において、R32’が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのR32’において、n2は、1~3の整数であり、好ましくは2または3、より好ましくは3である。
好ましい態様において、式(S4)において、R32が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのR32において、n2は、1~3の整数であり、好ましくは2または3、より好ましくは3である。
好ましい態様において、式(S4)において、Re1が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのRe1において、n2は、1~3の整数であり、好ましくは2または3、より好ましくは3である。
好ましい態様において、式(S4)において、k2は0であり、l2は2または3、好ましくは3であり、n2は、2または3、好ましくは3である。
一の態様において、RSiは、式(S2)、(S3)または(S4)で表される基である。
一の態様において、RSiは、式(S1)、(S3)または(S4)で表される基である。
一の態様において、RSiは、式(S3)または(S4)で表される基である。
一の態様において、RSiは、式(S1)で表される基である。
一の態様において、RSiは、式(S2)で表される基である。
一の態様において、RSiは、式(S3)で表される基である。
一の態様において、RSiは、式(S4)で表される基である。
上記式(1)および(2)において、Xは、主に撥水性および表面滑り性等を提供するフルオロポリエーテル部(RF1およびRF2)と基材との結合能を提供する部(RSi)とを連結するリンカーと解される。従って、該Xは、式(1)および(2)で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、単結合であってもよく、いずれの基であってもよい。
上記式(1)において、αは1~9の整数であり、βは1~9の整数である。これらαおよびβは、Xの価数に応じて変化し得る。αおよびβの和は、Xの価数と同じである。例えば、Xが10価の有機基である場合、αおよびβの和は10であり、例えばαが9かつβが1、αが5かつβが5、またはαが1かつβが9となり得る。また、Xが2価の有機基である場合、αおよびβは1である。
上記式(2)において、γは1~9の整数である。γは、Xの価数に応じて変化し得る。即ち、γは、Xの価数から1を引いた値である。
は、それぞれ独立して、単結合または2~10価の有機基である。
上記Xにおける2~10価の有機基は、好ましくは2~8価の有機基である。一の態様において、かかる2~10価の有機基は、好ましくは2~4価の有機基であり、より好ましくは2価の有機基である。別の態様において、かかる2~10価の有機基は、好ましくは3~8価の有機基、より好ましくは3~6価の有機基である。
一の態様において、Xは、単結合または2価の有機基であり、αは1であり、βは1である。
一の態様において、Xは、単結合または2価の有機基であり、γは1である。
一の態様において、Xは3~6価の有機基であり、αは1であり、βは2~5である。
一の態様において、Xは3~6価の有機基であり、γは2~5である。
一の態様において、Xは、3価の有機基であり、αは1であり、βは2である。
一の態様において、Xは、3価の有機基であり、γは2である。
が、単結合または2価の有機基である場合、式(1)および(2)は、下記式(1’)および(2’)で表される。
一の態様において、Xは単結合である。
別の態様において、Xは2価の有機基である。
一の態様において、Xとしては、例えば、単結合または下記式:
-(R51p5-(X51q5
[式中:
51は、単結合、-(CHs5-またはo-、m-もしくはp-フェニレン基を表し、好ましくは-(CHs5-であり、
s5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、
51は、-(X52l5-を表し、
52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(R53-、-(Si(R53O)m5-Si(R53-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-および-(CHn5-からなる群から選択される基を表し、
53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、
54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、
m5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、
n5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、
l5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、
p5は、0または1であり、
q5は、0または1であり、
ここに、p5およびq5の少なくとも一方は1であり、p5またはq5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価の有機基が挙げられる。ここに、R(典型的にはR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。好ましい態様において、Rは、これらの基により置換されていない。
好ましい態様において、上記Xは、それぞれ独立して、-(R51p5-(X51q5-R56-である。R56は、単結合、-(CHt5-またはo-、m-もしくはp-フェニレン基を表し、好ましくは-(CHt5-である。t5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、R56(典型的にはR56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。好ましい態様において、R56は、これらの基により置換されていない。
好ましくは、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合、
-Xf5-C1-20アルキレン基、
-Xf5-R51-X53-R52-、または
-Xf5-X54-R
[式中、R51およびR52は、上記と同意義であり、
53は、
-O-、
-S-、
-C(O)O-、
-CONR54-、
-O-CONR54-、
-Si(R53-、
-(Si(R53O)m5-Si(R53-、
-O-(CHu5-(Si(R53O)m5-Si(R53-、
-O-(CHu5-Si(R53-O-Si(R53-CHCH-Si(R53-O-Si(R53-、
-O-(CHu5-Si(OCHOSi(OCH-、
-CONR54-(CHu5-(Si(R53O)m5-Si(R53-、
-CONR54-(CHu5-N(R54)-、または
-CONR54-(o-、m-またはp-フェニレン)-Si(R53
(式中、R53、R54およびm5は、上記と同意義であり、
u5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。)を表し、
54は、
-S-、
-C(O)O-、
-CONR54-、
-O-CONR54-、
-CONR54-(CHu5-(Si(R54O)m5-Si(R54-、
-CONR54-(CHu5-N(R54)-、または
-CONR54-(o-、m-またはp-フェニレン)-Si(R54
(式中、各記号は、上記と同意義である。)
を表し、
f5は、単結合または炭素数1~6、好ましくは炭素数1~4、より好ましくは炭素数1~2のパーフルオロアルキレン基、例えばジフルオロメチレン基である。]
であり得る。
より好ましくは、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合、
-Xf5-C1-20アルキレン基、
-Xf5-(CHs5-X53-、
-Xf5-(CHs5-X53-(CHt5
-Xf5-X54-、または
-Xf5-X54-(CHt5
[式中、Xf5、X53、X54、s5およびt5は、上記と同意義である。]
である。
より好ましくは、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合、
-Xf5-C1-20アルキレン基、
-Xf5-(CHs5-X53-(CHt5-、または
-Xf5-X54-(CHt5
[式中、各記号は、上記と同意義である。]
であり得る。
好ましい態様において、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合
-Xf5-C1-20アルキレン基、
-Xf5-(CHs5-X53-、または
-Xf5-(CHs5-X53-(CHt5
[式中、
53は、-O-、-CONR54-、または-O-CONR54-であり、
54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アルキル基を表し、
s5は、1~20の整数であり、
t5は、1~20の整数である。]
であり得る。
一の態様において、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合、
-Xf5-C1-20アルキレン基、
-Xf5-(CHs5-O-(CHt5-、
-Xf5-(CHs5-(Si(R53O)m5-Si(R53-(CHt5-、
-Xf5-(CHs5-O-(CHu5-(Si(R53O)m5-Si(R53-(CHt5-、または
-Xf5-(CHs5-O-(CHt5-Si(R53-(CHu5-Si(R53-(Cv2v)-
[式中、Xf5、R53、m5、s5、t5およびu5は、上記と同意義であり、v5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。
上記式中、-(Cv2v)-は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、例えば、-CHCH-、-CHCHCH-、-CH(CH)-、-CH(CH)CH-であり得る。
上記Xは、それぞれ独立して、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。一の態様において、Xは、非置換である。
尚、上記Xは、各式の左側がRF1またはRF2に結合し、右側がRSiに結合する。
一の態様において、Xは、それぞれ独立して、-O-C1-6アルキレン基以外であり得る。
別の態様において、Xとしては、例えば下記の基が挙げられる:
[式中、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;
Dは、
-CHO(CH-、
-CHO(CH-、
-CFO(CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-(CH4-、
-CONH-(CH-、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、および
(式中、R42は、それぞれ独立して、水素原子、C1-6のアルキル基またはC1-6のアルコキシ基、好ましくはメチル基またはメトキシ基、より好ましくはメチル基を表す。)
から選択される基であり、
Eは、-(CH-(nは2~6の整数)であり、
Dは、分子主鎖のRF1またはRF2に結合し、Eは、RSiに結合する。]
上記Xの具体的な例としては、例えば:
単結合、
-CHOCH-、
-CHO(CH-、
-CHO(CH-、
-CHO(CH-、
-CF-CH-O-CH-、
-CF-CH-O-(CH-、
-CF-CH-O-(CH-、
-CF-CH-O-(CH-、
-CHO(CHSi(CHOSi(CH(CH-、
-CHO(CHSi(CHOSi(CHOSi(CH(CH-、
-CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-、
-CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-、
-CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)10Si(CH(CH-、
-CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)20Si(CH(CH-、
-CHOCFCHFOCF-、
-CHOCFCHFOCFCF-、
-CHOCFCHFOCFCFCF-、
-CHOCHCFCFOCF-、
-CHOCHCFCFOCFCF-、
-CHOCHCFCFOCFCFCF-、
-CHOCHCFCFOCF(CF)CFOCF-、
-CHOCHCFCFOCF(CF)CFOCFCF-、
-CHOCHCFCFOCF(CF)CFOCFCFCF-、
-CHOCHCHFCFOCF-、
-CHOCHCHFCFOCFCF-、
-CHOCHCHFCFOCFCFCF-、
-CHOCHCHFCFOCF(CF)CFOCF-、
-CHOCHCHFCFOCF(CF)CFOCFCF-、
-CHOCHCHFCFOCF(CF)CFOCFCFCF-、
-CHOCFCHFOCFCFCF-C(O)NH-CH-、
-CHOCH(CHCHSi(OCHOSi(OCH(CHSi(OCHOSi(OCH(CH-、
-CHOCHCHCHSi(OCHOSi(OCH(CH-、
-CHOCHCHCHSi(OCHCHOSi(OCHCH(CH-、
-CHOCHCHCHSi(OCHOSi(OCH(CH-、
-CHOCHCHCHSi(OCHCHOSi(OCHCH(CH-、
-(CH-Si(CH-(CH-、
-CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-CF-CH-、
-CF-(CH-、
-CF-(CH-、
-CF-(CH-、
-CF-(CH-、
-CF-(CH-、
-CO-、
-CONH-、
-CONH-CH-、
-CONH-(CH-、
-CONH-(CH-、
-CONH-(CH-、
-CFCONHCH-、
-CFCONH(CH-、
-CFCONH(CH-、
-CFCONH(CH-、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、
-CF-CON(CH)-(CH-、
-CF-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、
-CF-CON(CH)-(CH-、
-CF-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、
-CONH-(CHNH(CH-、
-CONH-(CHNH(CH-、
-CHO-CONH-(CH-、
-CHO-CONH-(CH-、
-S-(CH-、
-(CHS(CH-、
-CONH-(CHSi(CHOSi(CH(CH-、
-CONH-(CHSi(CHOSi(CHOSi(CH(CH-、
-CONH-(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-、
-CONH-(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-、
-CONH-(CHSi(CHO(Si(CHO)10Si(CH(CH-、
-CONH-(CHSi(CHO(Si(CHO)20Si(CH(CH-、
-C(O)O-(CH-、
-C(O)O-(CH-、
-CH-O-(CH-Si(CH-(CH-Si(CH-(CH-、
-CH-O-(CH-Si(CH-(CH-Si(CH-CH(CH)-、
-CH-O-(CH-Si(CH-(CH-Si(CH-(CH-、
-CH-O-(CH-Si(CH-(CH-Si(CH-CH(CH)-CH-、
-OCH-、
-O(CH-、
-OCFHCF-、


などが挙げられる。
さらに別の態様において、Xは、それぞれ独立して、式:-(R16x1-(CFR17y1-(CHz1-で表される基である。式中、x1、y1およびz1は、それぞれ独立して、0~10の整数であり、x1、y1およびz1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。
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、R18は、酸素原子または2価の極性基である。
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、エチル、n-プロピルであり、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。
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。
さらに別の態様において、Xの例として、下記の基が挙げられる:
[式中、
41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X101基において、Tのうち任意のいくつかは、分子主鎖のRF1またはRF2に結合する以下の基:
-CHO(CH-、
-CHO(CH-、
-CFO(CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-(CH4-、
-CONH-(CH-、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、または
[式中、R42は、それぞれ独立して、水素原子、C1-6のアルキル基またはC1-6のアルコキシ基、好ましくはメチル基またはメトキシ基、より好ましくはメチル基を表す。]
であり、別のTのいくつかは、分子主鎖のRSiに結合し、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または紫外線吸収基である。
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。
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。
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。
この態様において、Xは、それぞれ独立して、3~10価の有機基であり得る。
さらに別の態様において、Xの例として、下記の基が挙げられる:
[式中、R25、R26およびR27は、それぞれ独立して2~6価の有機基であり、
25は、少なくとも1つのRF1に結合し、R26およびR27は、それぞれ、少なくとも1つのRSiに結合する。]
一の態様において、上記R25は、単結合、C1-20アルキレン基、C3-20シクロアルキレン基、C5-20アリーレン基、-R57-X58-R59-、-X58-R59-、または-R57-X58-である。上記、R57およびR59は、それぞれ独立して、単結合、C1-20アルキレン基、C3-20シクロアルキレン基、またはC5-20アリーレン基である。上記X58は、-O-、-S-、-CO-、-O-CO-または-COO-である。
一の態様において、上記R26およびR27は、それぞれ独立して、炭化水素、または炭化水素の端または主鎖中にN、OおよびSから選択される少なくとも1つの原子を有する基であり、好ましくは、C1-6アルキル基、-R36-R37-R36-、-R36-CHR38 -などが挙げられる。ここに、R36は、それぞれ独立して、単結合または炭素数1~6のアルキル基、好ましくは炭素数1~6のアルキル基である。R37は、N、OまたはSであり、好ましくはNまたはOである。R38は、-R45-R46-R45-、-R46-R45-または-R45-R46-である。ここに、R45は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基である。R46は、N、OまたはSであり、好ましくはOである。
この態様において、Xは、それぞれ独立して、3~10価の有機基であり得る。
上記式(1)または式(2)で表されるフルオロポリエーテル基含有化合物は、特に限定されるものではないが、5×10~1×10の平均分子量を有し得る。かかる範囲のなかでも、2,000~32,000、より好ましくは2,500~12,000の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、かかる「平均分子量」は、数平均分子量を言い、「平均分子量」は、19F-NMRにより測定される値とする。
一の態様において、本開示で用いられる表面処理剤中、含フッ素シラン化合物は、式(1)で表される化合物である。
別の態様において、本開示で用いられる表面処理剤中、含フッ素シラン化合物は、式(2)で表される化合物である。
別の態様において、本開示で用いられる表面処理剤中、含フッ素シラン化合物は、式(1)で表される化合物および式(2)で表される化合物である。
本開示で用いられる表面処理剤中、式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物との合計に対して、式(2)で表される化合物は、好ましくは0.1モル%以上35モル%以下である。式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物との合計に対する式(2)で表される化合物の含有量の下限は、好ましくは0.1モル%、より好ましくは0.2モル%、さらに好ましくは0.5モル%、さらにより好ましくは1モル%、特に好ましくは2モル%、特別には5モル%であり得る。式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物との合計に対する式(2)で表される化合物の含有量の上限は、好ましくは35モル%、より好ましくは30モル%、さらに好ましくは20モル%、さらにより好ましくは15モル%または10モル%であり得る。式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物との合計に対する式(2)で表される化合物は、好ましくは0.1モル%以上30モル%以下、より好ましくは0.1モル%以上20モル%以下、さらに好ましくは0.2モル%以上10モル%以下、さらにより好ましくは0.5モル%以上10モル%以下、特に好ましくは1モル%以上10モル%以下、例えば2モル%以上10モル%以下または5モル%以上10モル%以下である。式(2)で表される化合物をかかる範囲とすることにより、より摩擦耐久性を向上させることができる。
上記の式(1)または(2)で表される化合物は、例えば、上記特許文献1、特許文献2等に記載の方法により得ることができる。
本開示で用いられる表面処理剤は、溶媒、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、まとめて「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、界面活性剤、重合禁止剤、増感剤等を含み得る。
上記溶媒としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、ミネラルスピリット等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ソルベントナフサ等の芳香族炭化水素類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸セロソルブ、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、酢酸カルビトール、ジエチルオキサレート、ピルビン酸エチル、エチル-2-ヒドロキシブチレート、エチルアセトアセテート、酢酸アミル、乳酸メチル、乳酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシイソ酪酸メチル、2-ヒドロキシイソ酪酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、2-ヘキサノン、シクロヘキサノン、メチルアミノケトン、2-ヘプタノン等のケトン類;エチルセルソルブ、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテル等のグリコールエーテル類;メタノール、エタノール、iso-プロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、tert-ブタノール、sec-ブタノール、3-ペンタノール、オクチルアルコール、3-メチル-3-メトキシブタノール、tert-アミルアルコール等のアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類;テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン等の環状エーテル類;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド類;メチルセロソルブ、セロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテルアルコール類;ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート;1,1,2-トリクロロ-1,2,2-トリフルオロエタン、1,2-ジクロロ-1,1,2,2-テトラフルオロエタン、ジメチルスルホキシド、1,1-ジクロロ-1,2,2,3,3-ペンタフルオロプロパン(HCFC225)、ゼオローラH、HFE7100、HFE7200、HFE7300等のフッ素含有溶媒等が挙げられる。あるいはこれらの2種以上の混合溶媒等が挙げられる。
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(3)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。
Rf-(OCa’-(OCb’-(OCc’-(OCFd’-Rf ・・・(3)
式中、Rf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、Rf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、RfおよびRf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、-(OC)-は、-(OCFCFCFCF)-、-(OCF(CF)CFCF)-、-(OCFCF(CF)CF)-、-(OCFCFCF(CF))-、-(OC(CFCF)-、-(OCFC(CF)-、-(OCF(CF)CF(CF))-、-(OCF(C)CF)-および(OCFCF(C))-のいずれであってもよいが、好ましくは-(OCFCFCFCF)-である。-(OC)-は、-(OCFCFCF)-、-(OCF(CF)CF)-および(OCFCF(CF))-のいずれであってもよく、好ましくは-(OCFCFCF)-である。-(OC)-は、-(OCFCF)-および(OCF(CF))-のいずれであってもよいが、好ましくは-(OCFCF)-である。
上記一般式(3)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(3a)および(3b)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。
Rf-(OCFCFCFb”-Rf ・・・(3a)
Rf-(OCFCFCFCFa”-(OCFCFCFb”-(OCFCFc”-(OCFd”-Rf ・・・(3b)
これら式中、RfおよびRfは上記の通りであり;式(3a)において、b”は1以上100以下の整数であり;式(3b)において、a”およびb”は、それぞれ独立して0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。
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。
上記含フッ素オイルは、500~10000の平均分子量を有していてよい。含フッ素オイルの分子量は、GPCを用いて測定し得る。
含フッ素オイルは、表面処理剤に対して、例えば0~50質量%、好ましくは0~30質量%、より好ましくは0~5質量%含まれ得る。一の態様において、表面処理剤は、含フッ素オイルを実質的に含まない。含フッ素オイルを実質的に含まないとは、含フッ素オイルを全く含まない、または極微量の含フッ素オイルを含んでいてもよいことを意味する。
一の態様において、含フッ素シラン化合物の平均分子量よりも、含フッ素オイルの平均分子量を大きくしてもよい。このような平均分子量とすることにより、特に真空蒸着法により表面処理層を形成する場合において、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。
一の態様において、含フッ素シラン化合物の平均分子量よりも、含フッ素オイルの平均分子量を小さくしてもよい。このような平均分子量とすることにより、かかる化合物から得られる表面処理層の透明性の低下を抑制しつつ、高い摩擦耐久性および高い表面滑り性を有する硬化物を形成できる。
含フッ素オイルは、表面処理剤によって形成された層の表面滑り性を向上させるのに寄与する。
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。
上記表面処理剤中、かかるシリコーンオイルは、上記含フッ素シラン化合物の合計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50~200質量部で含まれ得る。
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。
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。
触媒は、上記含フッ素シラン化合物の加水分解および脱水縮合を促進し、上記表面処理剤により形成される層の形成を促進する。
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。
本開示で用いられる表面処理剤は、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。
上記表面処理層の厚さは、特に限定されない。光学部材の場合、上記層の厚さは、1~50nm、1~30nm、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。
上記表面処理層は、例えば、上記中間層上に、上記表面処理剤の層を形成し、この層を必要に応じて後処理することにより形成することができる。
上記の表面処理剤の層形成は、上記の表面処理剤を中間層の表面に対して、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。
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。
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。
更に、常圧プラズマ法による被覆も可能である。
湿潤被覆法を使用する場合、上記表面処理剤は、溶媒で希釈されてから中間層に適用され得る。上記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:炭素数5~12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、C13CHCH(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);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(COCH)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標)7000)、パーフルオロブチルメチルエーテル(COCH)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標)7100)、パーフルオロブチルエチルエーテル(COC)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標)7200)、パーフルオロヘキシルメチルエーテル(CCF(OCH)C)(例えば、住友スリーエム株式会社製のNovec(商標)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CFCHOCFCHF(例えば、旭硝子株式会社製のアサヒクリン(登録商標)AE-3000))など。これらの溶媒は、単独で、または、2種以上の混合物として用いることができる。なかでも、ヒドロフルオロエーテルが好ましく、パーフルオロブチルメチルエーテル(COCH)および/またはパーフルオロブチルエチルエーテル(COC)が特に好ましい。
乾燥被覆法を使用する場合、上記表面処理剤は、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。
上記表面処理剤の層形成は、層中で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、上記表面処理剤を溶媒で希釈した後、中間層の表面に適用する直前に、上記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、触媒添加した上記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、触媒添加した上記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。
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。
上記のようにして、中間層の表面に、上記表面処理剤に由来する層が形成され、本開示の物品が製造される。これにより得られる上記表面処理層は、高い摩擦耐久性を有する。また、上記層は、高い摩擦耐久性に加えて、使用する表面処理剤の組成にもよるが、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)、防水性(電子部品等への水の浸入を防止する)、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)などを有し得、機能性薄膜として好適に利用され得る。
本開示の物品は、さらに、上記表面処理層を最外層に有する光学材料であり得る。
本開示の物品は、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;時計の表示面など。
また、本開示の物品は、医療機器または医療材料であってもよい。
本開示の物品は、基材上に、Siを含む複合酸化物を含む中間層、その上に含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から形成された表面処理層を有することにより、高い耐ケミカル性、高い摩擦耐久性を有する。
本開示の物品は、基材上に、Siを含む複合酸化物を含む中間層を形成し、その上に含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から表面処理層を形成することにより得ることができる。
典型的には、本開示の物品は、Siと他の原子を同時に基材に蒸着させることにより製造することができる。
従って、本開示は、さらに、
基材と、その上に形成された含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から形成された表面処理層とを有して成る物品の製造方法であって、
上記基材上に、Siと他の金属を同時に蒸着させて、Siを含む複合酸化物を含む中間層を形成、
上記中間層の直上に、表面処理層を形成すること
を含む方法を提供する。
本開示の物品は、Siと他の原子を順次基材に蒸着させることにより製造してもよい。
以上、本開示の物品について詳述した。なお、本開示の物品および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。
以下、本開示の物品について、実施例において説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。なお、本実施例において、以下に示される化学式はすべて平均組成を示し、フルオロポリエーテルを構成する繰り返し単位((CFCFCFO)、(CF(CF)CFO)、(CFCFO)、(CFO)等)の存在順序は任意である。
ガラス基体としては厚さ0.5mm、71.5mm×149.0mmの化学強化、表面研磨を実施してあるゴリラガラス3(コーニング社製)を用い、中間層の形成を行ったのち、該中間層上に表面処理層の形成を行い、表面処理層付きのガラス基体を得た。詳細は下記の通りである。
(中間層の形成)
中間層の形成は、RASまたはDCスパッタ装置内に、シリコンターゲットとタンタルターゲットまたはニオブターゲットを設置し、アルゴンと酸素の混合ガスをチャンバ内に導入しながら、実施例毎に、スパッタリングの条件を設定して、種々の成膜レート比(Si/Ta)の厚さ10~40nmのケイ素およびタンタルまたはニオブの複合酸化物からなる中間層を成膜することにより行った。
表面処理層の形成は、抵抗加熱蒸着を実施できる装置を用いて行った。具体的には、含フッ素有機ケイ素化合物を含有する組成物を加熱容器内に導入したのち真空ポンプで排気を行い、溶媒を留去したのちに加熱容器を加熱することで、中間層上に、表面処理層を形成した。含フッ素有機ケイ素化合物としては、下記構造を有する化合物を用いた。
化合物A
CF3O(CF2CF2O)15(CF2O)16CF2CH2OCH2CH2CH2Si[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
化合物B
CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)25CF2CF2(CH2CH[Si(OCH3)3])3H
化合物C
CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)23CF2CF2CONHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
化合物D
CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)23CF2CF2CONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
化合物E
[(CH3O)3SiCH2CH2CH2]3CCH2NHCOCF2O(CF2CF2O)10(CF2O)10CF2CONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
化合物F
[(CH3O)3SiCH2CH2CH2]3CCH2NHCOCF2O(CF2CF2O)8(CF2O)14CF2CONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
化合物G
[(CH3O)3SiCH2CH2CH2]3CCH2NHCOCF2CF2O(CF2CF2CF2O)16CF2CF2CONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3
化合物H
CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]22CFCONHCH2C[CH2CH2CH2Si(OCH3)3]3


<評価>
上記で得られた表面処理層付きガラス基体について、それぞれ、次のように水接触角の測定、アルカリ試験、および摩擦耐久性の評価を行った。
(アルカリ浸漬試験)
直径1cmのPTFE製Oリングを、上記実施例3、4、7、10~13および17、および比較例1、4~6および10で表面処理した基材の表面に設置し、8NのNaOH溶液(アルカリ水溶液)を上記Oリング内に滴下し、表面処理層の表面をアルカリ水溶液と接触させ、アルカリ浸漬試験に付した。アルカリ浸漬試験の20~360分経過後にアルカリ水溶液をふき取り、純水、エタノールで洗浄したのちに、水に対する接触角を測定した。尚、水の静的接触角は、上記のアルカリ浸漬試験後のガラス基体の表面に対して、2μLの純水の水滴を着滴させ、接触角計(協和界面化学社製:自動接触角計 DropMaster701)を用いて、水に対する接触角を測定した。アルカリ浸漬試験後の水の静的接触角の測定箇所は5箇所で行った。360分以内に水の静的接触角の測定値が低下した場合は、途中でアルカリ浸漬試験を停止した。浸漬時間と、5箇所の接触角平均値の関係を下記表2に示す。


(摩耗耐久性試験)
表面処理層が形成されたサンプル物品を水平配置し、下記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、実施例1および2、および比較例1については最大3000回、または実施例3~6、8~9および11~17、および比較例2~10については最大10,000回往復させ、それぞれ、往復回数(摩擦回数)500または1000回毎に水の静的接触角(°)を測定した。水の静的接触角の測定値が60°未満となった時点で試験を中止した。尚、水の静的接触角の測定は、上記のアルカリ試験と同様に実施した。結果を、RASを用いた実施例1および2、および比較例1については下記表3に、DCを用いた実施例3~6、8~9および11~17については下記表4に、および比較例2~10については下記表5に示す。
・摩擦子
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に浸漬したコットンで覆ったものを摩擦子として用いた。
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。






(表面分析)
上記の処理されたガラス基体の処理表面の組成(深さ方向分析)を、X線光電子分光分析装置(XPS,アルバック・ファイ社製 PHI5000VersaProbeII)を用いて行った。XPS分析の測定条件は、下記の通りとした。
X線源:単色化AlKα線(25W)
光電子検出面積:1400μm×300μm
光電子検出角:20度、45度、90度
パスエネルギー:23.5eV
実施例1および2の表面処理層付きガラス基体について、上記XPSにより、C1s、O1s、F1s、Si2p、およびTa4f軌道のピーク面積を観測し、炭素、酸素、フッ素、ケイ素、タンタルの原子比、面積比を算出することにより、表面処理防防汚層を含む処理表面の組成を求めた。結果を、RASを用いた実施例1および2について下記表6に示す。
(表面分析)
上記の処理されたガラス基体の処理表面の組成(深さ方向分析)を、X線光電子分光分析装置(XPS,アルバック・ファイ社製 PHI5000VersaProbeII)を用いて行った。XPS分析の測定条件は、下記の通りとした。
X線源:単色化AlKα線(25W)
光電子検出面積:1400μm×300μm
光電子検出角:45度
パスエネルギー:23.5eV
スパッタイオン:Arイオン
実施例1~7の表面処理層付きガラス基体について、Arイオンにより所定時間スパッタリングすることによって基材上の層(表面処理層および中間層)を深さ方向に徐々にエッチングし、各所定時間後、上記XPSにより、O1s、Si2p、およびTa4f軌道のピーク面積を観測し、酸素、ケイ素の原子比、面積比を算出することにより、基材表面の層の組成を求めた。スパッタでのエッチングレートは、3nm/分とした。実施例1~7についての結果を、下記表7に示す。
上記の分析結果から、Si/Ta比が、0.15~12.0(Si:Ta=13:87~93:7)である実施例では、高いアルカリ耐性および摩擦耐久性を有することが確認された。
上記の結果から理解されるように、基材と表面処理層の間にSi、TaおよびOから成る中間層またはSi、NbおよびOから成る中間層が形成されている実施例1~17は、このような中間層を有しない比較例1~10と比較して、アルカリ浸漬試験における接触角の低下が抑制され、アルカリ耐久性に優れていることが確認された。また、実施例1~4は、摩耗耐久試験における接触角の低下が抑制され、人工汗を用いた摩耗耐久性に優れていることが確認できた。
本開示の物品は、種々多様な用途、例えば光学部材として好適に利用され得る。

Claims (14)

  1. 基材と、
    前記基材上に位置する、中間層と、
    前記中間層の直上に位置する、含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から形成された表面処理層と
    を有して成り、
    前記中間層は、Siを含む複合酸化物を含み、
    前記複合酸化物は、Siと他の金属との複合酸化物であり、前記Siと前記他の金属とのモル比は、13:87~93:7であり、
    前記他の金属は、Ta、またはbであり、
    前記複合酸化物は、Siと他の金属の酸化物が、均一相を構成するものである、
    物品。
  2. 前記複合酸化物において、Siと他の金属とのモル比は、45:55~75:25である、請求項1に記載の物品。
  3. 前記含フッ素シラン化合物は、下記式(1)または(2):
    [式中:
    F1は、各出現においてそれぞれ独立して、Rf-R-O-であり;
    F2は、-Rf -R-O-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C1-16アルキル基であり;
    Rf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C1-6アルキレン基であり;
    は、各出現においてそれぞれ独立して、2価のフルオロポリエーテル基であり;
    pは、0または1であり;
    qは、各出現においてそれぞれ独立して、0または1であり;
    Siは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解可能な基、水素原子または1価の有機基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
    少なくとも1つのRSiは、水酸基または加水分解可能な基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
    は、それぞれ独立して、単結合または2~10価の有機基であり;
    αは、1~9の整数であり;
    βは、1~9の整数であり;
    γは、それぞれ独立して、1~9の整数である。]
    で表される少なくとも1種のフルオロポリエーテル基含有化合物である、請求項1または2に記載の物品。
  4. Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、C1-16パーフルオロアルキル基であり、
    Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、C1-6パーフルオロアルキレン基である、
    請求項に記載の物品。
  5. は、各出現においてそれぞれ独立して、式:
    -(OC12-(OC10-(OC-(OCFa -(OC-(OCF
    [式中、RFaは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子または塩素原子であり、
    a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して、0~200の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は1以上であり、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。]
    で表される基である、請求項またはに記載の物品。
  6. Faは、フッ素原子である、請求項に記載の物品。
  7. は、各出現においてそれぞれ独立して、下記式(f1)、(f2)または(f3):
    -(OC- (f1)
    [式中、dは1~200の整数である。]
    -(OC-(OC-(OC-(OCF- (f2)
    [式中、cおよびdは、それぞれ独立して、0~30の整数であり;
    eおよびfは、それぞれ独立して、1~200の整数であり;
    c、d、eおよびfの和は、10~200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。]
    -(R-R- (f3)
    [式中、Rは、OCFまたはOCであり;
    は、OC、OC、OC、OC10およびOC12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;
    gは、2~100の整数である。]
    で表される基である、請求項のいずれか1項に記載の物品。
  8. Siは、下記式(S1)、(S2)、(S3)、または(S4):
    [式中:
    11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であり;
    12は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
    n1は、(SiR11 n112 3-n1)単位毎にそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
    11は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合または2価の有機基であり;
    13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
    tは、各出現においてそれぞれ独立して、2~10の整数であり;
    14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であり;
    a1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR21 p122 q123 r1であり;
    は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基であり;
    21は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1’-SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’であり;
    22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であり;
    23は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
    p1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
    q1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
    r1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
    1’は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基であり;
    21’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1”-SiR22” q1”23” r1”であり;
    22’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であり;
    23’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
    p1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
    q1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
    r1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
    1”は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子または2価の有機基であり;
    22”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であり;
    23”は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
    q1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
    r1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
    b1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であり;
    c1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
    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;
    d1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-CR31 p232 q233 r2であり;
    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価の有機基であり;
    31は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z2’-CR32’ q2’33’ r2’であり;
    32は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
    33は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基または1価の有機基であり;
    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;
    2’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価の有機基であり;
    32’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
    33’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基または1価の有機基であり;
    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;
    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価の有機基であり;
    34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であり;
    35は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または1価の有機基であり;
    n2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
    e1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
    f1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基または1価の有機基であり;
    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の整数である。]
    で表される基である、請求項のいずれか1項に記載の物品。
  9. α、β、およびγは、1である、請求項のいずれか1項に記載の物品。
  10. は、それぞれ独立して、3価の有機基であり、
    αは1かつβは2であるか、αは2かつβは1であり、
    γは2である、
    請求項のいずれか1項に記載の物品。
  11. 前記基材は、ガラス基材である、請求項1~10のいずれか1項に記載の物品。
  12. 前記中間層の厚みは、100nm以下である、請求項1~11のいずれか1項に記載の物品。
  13. 前記中間層の厚みは、50nm以下である、請求項1~12のいずれか1項に記載の物品。
  14. 基材と、その上に形成された含フッ素シラン化合物を含む表面処理剤から形成された表面処理層とを有して成る物品の製造方法であって、
    上記基材上に、Siと他の金属を同時に蒸着させて、Siを含む複合酸化物を含む中間層を形成すること、および
    上記中間層の直上に、表面処理層を形成すること
    を含み、
    前記中間層は、Siを含む複合酸化物を含み、
    前記複合酸化物は、Siと他の金属との複合酸化物であり、前記Siと前記他の金属とのモル比は、13:87~93:7であり、
    前記他の金属は、Ta、またはbであり、
    前記複合酸化物は、Siと他の金属の酸化物が、均一相を構成するものである、方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102790112B1 (ko) * 2021-06-09 2025-04-04 주식회사 히타치하이테크 반도체 제조 방법 및 반도체 제조 장치
JP7706316B2 (ja) * 2021-09-10 2025-07-11 日東電工株式会社 積層体、積層体付光学部材および画像表示装置
JP2023040663A (ja) * 2021-09-10 2023-03-23 日東電工株式会社 積層体、積層体付光学部材および画像表示装置
JP7706315B2 (ja) * 2021-09-10 2025-07-11 日東電工株式会社 積層体、積層体付光学部材および画像表示装置
JP2023040662A (ja) * 2021-09-10 2023-03-23 日東電工株式会社 積層体、積層体付光学部材および画像表示装置
JP7473851B2 (ja) * 2022-01-18 2024-04-24 ダイキン工業株式会社 防汚性物品
CN117401910A (zh) * 2022-07-08 2024-01-16 大金工业株式会社 叠层体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004021550A (ja) 2002-06-14 2004-01-22 Sony Corp タッチパネル、表示体、反射防止フィルム及びこれらの製造方法
JP2009519149A (ja) 2005-12-15 2009-05-14 エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティック 超高疎水性膜で被覆された物品およびその取得方法
WO2014129333A1 (ja) 2013-02-22 2014-08-28 旭硝子株式会社 光学部品
WO2016190047A1 (ja) 2015-05-22 2016-12-01 ダイキン工業株式会社 表面処理層を有する物品の製造方法
WO2017078141A1 (ja) 2015-11-05 2017-05-11 ダイキン工業株式会社 表面処理層を有する物品

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2518116A (en) * 1946-02-26 1950-08-08 Bete Fog Nozzle Inc Spiral film spray nozzle
JP4034365B2 (ja) * 1995-03-09 2008-01-16 大日本印刷株式会社 超微粒子含有反射防止フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP3454110B2 (ja) * 1996-11-18 2003-10-06 日本板硝子株式会社 撥水性ガラス
US6770321B2 (en) * 2002-01-25 2004-08-03 Afg Industries, Inc. Method of making transparent articles utilizing protective layers for optical coatings
US6991826B2 (en) * 2004-04-20 2006-01-31 3M Innovative Properties Company Antisoiling coatings for antireflective substrates
US7323514B2 (en) * 2004-12-30 2008-01-29 3M Innovative Properties Company Low refractive index fluoropolymer coating compositions for use in antireflective polymer films
JP2010173294A (ja) * 2009-02-02 2010-08-12 Konica Minolta Holdings Inc 防汚性積層体
JP2012035411A (ja) * 2010-08-03 2012-02-23 Nsk Ltd 表面改質構造
US8760978B2 (en) * 2011-12-05 2014-06-24 HGST Netherlands B.V. Magnetic recording head and system having optical waveguide core and/or cladding of an alloyed oxide material
US10563070B2 (en) * 2012-11-05 2020-02-18 Daikin Industries, Ltd. Silane compound containing perfluoro(poly)ether group
US10213993B2 (en) * 2013-12-19 2019-02-26 3M Innovative Properties Company Multilayer composite article
CN106232675B (zh) * 2014-04-30 2019-05-14 大金工业株式会社 含全氟(聚)醚基的硅烷化合物
JP6274083B2 (ja) * 2014-11-17 2018-02-07 信越化学工業株式会社 耐熱性を有する撥水撥油処理剤及びその製造方法並びに物品
CN107001619B (zh) * 2014-11-28 2019-07-19 大金工业株式会社 含氟氧亚甲基的全氟聚醚改性体
KR20190072677A (ko) 2015-07-31 2019-06-25 다이킨 고교 가부시키가이샤 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란 화합물
FR3051000B1 (fr) * 2016-05-09 2018-06-01 Corporation De L'ecole Polytechnique De Montreal Article comportant une couche de nature organique-inorganique de bas indice de refraction obtenue par depot a angle oblique
KR102241022B1 (ko) * 2016-09-23 2021-04-16 다이킨 고교 가부시키가이샤 발수성을 갖는 기재

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004021550A (ja) 2002-06-14 2004-01-22 Sony Corp タッチパネル、表示体、反射防止フィルム及びこれらの製造方法
JP2009519149A (ja) 2005-12-15 2009-05-14 エシロール アテルナジオナール カンパニー ジェネラーレ デ オプティック 超高疎水性膜で被覆された物品およびその取得方法
WO2014129333A1 (ja) 2013-02-22 2014-08-28 旭硝子株式会社 光学部品
WO2016190047A1 (ja) 2015-05-22 2016-12-01 ダイキン工業株式会社 表面処理層を有する物品の製造方法
WO2017078141A1 (ja) 2015-11-05 2017-05-11 ダイキン工業株式会社 表面処理層を有する物品

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