TW201708311A - 表面處理劑 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種化合物，其係以下述通式(A1)或(A2)表示者：R1-(PE1-Y)n-PE2-X-(SiRakRblRcm)α‧‧‧(A1) (RcmRblRakSi)α-X-(PE1-Y)n-PE2-X-(SiRakRblRcm)α‧‧‧(A2)式中，各記號如說明書中之記載。

Description

表面處理劑
本發明係關於一種含(聚)醚基矽烷化合物、及含有該含(聚)醚基矽烷化合物而成之表面處理劑。
已知某種矽烷化合物使用在基材的表面處理時，能夠提供優異的功能(例如撥水性、撥油性、防污性)等。從含有矽烷化合物的表面處理劑所得到之層(以下，亦稱為「表面處理層」)，係能夠施加在例如玻璃、塑膠、纖維、建築資材等各式各樣的基材作為所謂的功能性薄膜。
作為該種矽烷化合物，已知含氟矽烷化合物。具體而言，專利文獻1及2係記載一種含全氟聚醚基之矽烷化合物，其係在分子末端具有鍵結在Si原子之可水解的基。
而且，作為另外的矽烷化合物，已知含聚醚基的矽烷化合物。具體而言，專利文獻3及4係記載一種含聚醚基的矽烷化合物，其係在分子末端具有鍵結在Si原子之可水解的基。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第97/07155號
[專利文獻2]日本特表2008-534696號公報
[專利文獻3]日本特開2013-60354號
[專利文獻4]日本特開2014-65827號
從如專利文獻1至4記載的表面處理劑所得到的表面處理層，因為即便是薄膜亦能夠發揮如上述的功能，所以能夠適合利用在要求光穿透性乃至透明性之眼鏡和觸控面板等光學構件。在此種用途，指紋的附著可能會成為問題。
從如專利文獻1及2記載之包含含有全氟聚醚基的矽烷化合物的表面處理劑所得到之層，係具有優異的撥水撥油性且不容易附著指紋。然而，在從包含含有全氟聚醚基的矽烷化合物的表面處理劑所得到之層，雖然指紋的附著量較少，但是附著有指紋時，因為其優異的撥水撥油性、亦即較高的接觸角，所以會有所附著的皮脂使光線散射且指紋顯眼之問題。
從如專利文獻1及2記載之包含含有聚醚之矽烷化合物的表面處理劑所得到之層，因為親油性較高且所附著的皮脂係溶入至層中，所以即便附著有指紋時亦不易顯眼。然而，從如專利文獻1及2記載之包含含有聚醚矽烷化合物的表面處理劑所得到之層，係有所謂即便將所 附著的指紋擦去，亦殘留皮脂的痕跡之問題。
本發明之目的在於提供一種矽烷化合物及含有該矽烷化合物之表面處理劑，該矽烷化合物係可形成所附著的指紋之視認性較低、且所附著的指紋痕跡容易消失之層。
本發明者等經專心研討，結果發現藉由使含(聚)醚基之矽烷化合物中的(聚)醚基含有CH2CH2CH2CH2O單元，能夠得到一種化合物，其係能夠提供一種所附著的指紋之視認性較低且能夠容易地將附著的指紋痕跡消除之表面處理層，遂完成本發明。
亦即，依照本發明的第1要旨，能夠提供一種化合物，其係以下述通式(A1)或(A2)所示者：R1-(PE1-Y)n-PE2-X-(SiRa kRb lRc m)α‧‧‧(A1)
(Rc mRb lRa kSi)α-X-(PE1-Y)n-PE2-X-(SiRa kRb lRc m)α‧‧‧(A2)[式中：R1係表示OR4；R4係表示氫原子或碳數1至20的烷基；PE1係在每次出現時各自獨立地為以下式表示之基：-(CaH2aO)b-(式中：a係在每個附有b且以括弧括起之單元各自獨立地表示1至6的整數； 惟，式(A1)或(A2)中，在至少1個單元之a為4；a為4之-(C4H8O)-單元為-(CH2CH2CH2CH2O)-；b係在每次出現時各自獨立地為1至200的整數)；Y係在每次出現時各自獨立地表示單鍵或-CONH-R5-NHCOO-；R5係在每次出現時各自獨立地表示2價有機基；n為1至50的整數；PE2係表示單鍵或上述-(CaH2aO)b-基；X係各自獨立地表示單鍵或2至10價有機基；Ra係在每次出現時各自獨立地表示-Z-SiR71 pR72 qR73 r；Z係在每次出現時各自獨立地表示氧原子或2價有機基；R71係在每次出現時各自獨立地表示Ra’；Ra’係與Ra為相同意義；Ra中，經由Z基而每次出現時直鏈狀之Si係最多為5個；R72係在每次出現時各自獨立地表示羥基或可水解的基；R73係在每次出現時各自獨立地表示氫原子或低級烷基；p係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；q係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；r係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；在1個Ra中，p、q及r的和為3； Rb係在每次出現時各自獨立地表示羥基或可水解的基；Rc係在每次出現時各自獨立地表示氫原子或低級烷基；k係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；l係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；m係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；在附有α且以括弧括起之單元中，k、l及m的和為3；α係各自獨立地為1至9的整數；惟，式中存在至少1個R72或Rb]。
依照本發明的第2要旨，係能夠提供一種表面處理劑，其係含有以上述式(A1)或式(A2)表示之至少1種化合物者。
依照本發明的第3要旨，係能夠提供一種物品，其係包含：基材；及藉由上述的表面處理劑形成在該基材之表面之層。
依照本發明，能夠提供一種新穎的含(聚)醚基矽烷化合物及含有該含(聚)醚基矽烷化合物而成之表面處理劑。藉由使用該表面處理劑，即便附著有指紋時，亦可形成指紋的視認性低、指紋痕跡容易消失之表面處理層。
以下，說明本發明的化合物。
使用在本說明書時，所謂「烴基」係意指含有碳及氫的基且使1個氫原子從烴脫離之基。作為此種烴基係沒有特別限定，而可舉出可經1個或1個以上的取代基取代之碳數1至20的烴基，例如脂肪族烴基、芳香族烴基等。上述「脂肪族烴基」可為直鏈狀、分枝鏈狀或環狀的任一者，亦可為飽和或不飽和的任一者。又，烴基亦可含有1個或1個以上的環結構。又，該烴基亦可在其末端或分子鏈中，具有1個或1個以上的N、O、S、Si、醯胺基、磺醯基、矽氧烷、羰基、羰氧基等。
使用在本說明書時，作為「烴基」的取代基，係沒有特別限定，例如可舉出鹵素原子；選自可經1個或1個以上的鹵素原子取代之C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10環烷基、C3-10不飽和環烷基、5至10員的雜環基、5至10員的不飽和雜環基、C6-10芳基及5至10員的雜芳基之1個或1個以上的基。
使用在本說明書時，所謂「2至10價有機基」，係意指含有碳之2至10價基。作為此種2至10價有機基，係沒有特別限定，可舉出從烴基進一步使1至9個氫原子脫離而成之2至10價基。例如，作為2價有機基係沒有特別限定，可舉出從烴基進一步使1個氫原子脫離而成之2價基。
本發明係提供一種以下述通式(A1)或(A2) 表示之至少1種含(聚)醚基矽烷化合物： R1-(PE1-Y)n-PE2-X-(SiRa kRb lRc m)α‧‧‧(A1)
(Rc mRb lRa kSi)α-X-(PE1-Y)n-PE2-X-(SiRa kRb lRc m)α‧‧‧(A2)。
上述式(A1)或(A2)中，R1係表示OR4。
R4係表示氫原子或碳數1至20的烷基。該碳數1至20的烷基可為直鏈，亦可為分枝鏈，較佳為直鏈。碳數1至20的烷基，以能夠是碳數1至10的烷基為佳，較佳為碳數1至6的烷基。具體而言，碳數1至20的烷基，較佳為甲基、乙基或正丙基，更佳為甲基。R4較佳為氫原子或甲基，更佳為氫原子。
上述式(A1)或(A2)中、PE1係在每次出現時各自獨立地為以下述式表示之基：-(CaH2aO)b-(式中：a係在每個附有b且以括弧括起之單元各自獨立地表示1至6的整數，較佳為2至4的整數；b係在每次出現時各自獨立地為1至200的整數，較佳為5至200的整數，更佳為5至100的整數，又更佳為5至50的整數)。
上述式(A1)或(A2)中、PE2係在每次出現時各自獨立地為單鍵或以下述式表示之基：-(CaH2aO)b-
(式中，a及b係與上述為相同意義)。
式(A1)或(A2)中，在-(CaH2aO)-單元之至少1個，a為4。亦即，式(A1)或(A2)係含有至少1個-C4H8O-基。又，式(A1)或(A2)中，a為4之-(C4H8O)-單元係-(CH2CH2CH2CH2O)-(四亞甲基氧基)。藉由含有-CH2CH2CH2CH2O-基，本發明的化合物之指紋視認性較低，而且，可提供指紋痕跡容易消失之表面處理層。
在較佳態樣，在PE1及PE2中之-(CaH2aO)b-係在每次出現時各自獨立地為以下述式表示之基：-(C4H8O)c-(C3H6O)d-(C2H4O)e-(式中：c、d及e係在每次出現時各自獨立地為0至200的整數，例如1至200的整數，較佳為5至200的整數，更佳為5至100的整數，又更佳為5至50的整數；c、d及e的和為1至200，較佳為5至200，更佳為5至100，又更佳為5至50；附有c、d或e且以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意)。
在上述的態樣，(C4H8O)單元數與(C3H6O)單元數與(C2H4O)單元數之比係沒有特別限定。在較佳態樣，(C3H6O)單元數及(C2H4O)單元數係各自能夠是(C4H8O)單元數的100%以下，較佳為80%以下，更佳為50%以下，又更佳為30%以下。
在一態樣，在PE1及PE2中之-(CaH2aO)b-係在每次出現時各自獨立地為以下式表示之基： -(C4H8O)c-(C3H6O)d-(式中：c及d係在每次出現時各自獨立地為0至200的整數，例如1至200的整數，較佳為5至200的整數，更佳為5至100的整數，又更佳為5至50的整數；c及d的和為1至200，較佳為5至200，更佳為5至100，又更佳為5至50；附有c或d且以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意)。
在上述態樣，(C4H8O)單元數與(C3H6O)單元數之比係沒有特別限定。在較佳態樣，(C3H6O)單元數能夠是(C4H8O)單元數的100%以下，較佳為80%以下，更佳為50%以下，又更佳為30%以下。
在另外的態樣，PE1及PE2在每次出現時各自獨立地為選自下列者之基：-(C4H8O)c--(C3H6O)d-、及-(C2H4O)e-；(式中，c、d及e係各自獨立地為1至200的整數，較佳為5至200的整數，更佳為5至100的整數，又更佳為5至50的整數)。
亦即，在該態樣，PE1及PE2係各自獨立且為以-(C4H8O)c-、-(C3H6O)d-或-(C2H4O)e-表示之均聚物單元。在該態樣，式(A1)或(A2)中，存在至少1個-(C4H8O)c-均聚物單元。而且，式(A1)或(A2)中，除了-(C4H8O)c-均聚物單元以外，亦可存在 其它的2種，也可只存在其它的1種。
在上述態樣，各均聚物單元的存在比率係沒有特別限定，較佳的-(C3H6O)d-均聚物單元數及-(C2H4O)e-均聚物單元數，係各自能夠是-(C4H8O)c-均聚物單元數的80%以下，較佳為50%以下，更佳為30%以下。
在較佳態樣，PE1及PE2在每次出現時各自獨立地為選自下列者之基：-(C4H8O)c-、及-(C3H6O)d-；(式中，c及d係各自獨立地為1至200的整數，較佳為5至200的整數，更佳為5至100的整數，又更佳為5至50的整數)。
在該態樣，式(A1)或(A2)中，係含有至少1個-(C4H8O)c-均聚物單元。
在上述態樣，各均聚物單元的存在比率係沒有特別限定，較佳是-(C3H6O)d-均聚物單元數能夠是-(C4H8O)c-均聚物單元數的80%以下，更佳為50%以下為佳，又更佳為30%以下。
在更佳的態樣，PE1及PE2在每次出現時各自獨立地為下式表示之基：-(C4H8O)c-
(式中，c為1至200的整數，較佳為5至200的整數，更佳為5至100的整數，又更佳為5至50的整數)。亦即，在該態樣，PE1及PE2係只由-C4H8O-單元所構成。
上述聚醚的重複單元之中，如上述，-(C4H8O)-係直鏈，亦即-(CH2CH2CH2CH2O)-。-(C3H6O)-可為-(CH2CH2CH2O)-、-(CH(CH3)CH2O)-及-(CH2CH(CH3)O)-的任一者，較佳為-(CH2CH(CH3)O)-。而且，-(C2H4O)-可為-(CH2CH2O)-及-(CH(CH3)O)-的任一者，較佳為-(CH2CH2O)-。
上述式(A1)或(A2)中，Y係在每次出現時各自獨立地表示單鍵或-CONH-R5-NHCOO-。
上述R5係在每次出現時各自獨立地表示2價有機基。
R5較佳能夠是可具有取代基之碳數1至20的2價脂肪族烴基或碳數3至20的2價芳香族烴基或該等之組合。上述脂肪族烴基可為直鏈狀、分枝鏈狀或環狀的任一者。在一態樣，R5係能夠是可具有取代基之碳數1至20的伸烷基、碳數3至20的環伸烷基或碳數3至20的伸芳基或者該等之組合。作為上述取代基，可舉出較佳為碳數1至6個烷基。
在一態樣，R5能夠是下述式表示之基：-(CH2)x’-(式中，x’為1至6的整數，例如1至4的整數)；
(式中，x及y係各自獨立地為0至6的整數，例如0至3或1至3的整數； z為0至10的整數，例如0至4或1至4的整數)；或
(式中，x及y係各自獨立地為0至6的整數，例如0至3或1至3的整數；z為0至4的整數，例如0至3或1至3的整數)。
又，x或y為0時，-(CH2)x-或-(CH2)y-係各自意指單鍵(鍵結鍵)。
上述式(A1)或(A2)中，n係1至50的整數，較佳為1至30的整數，例如5至30的整數或10至20的整數。
上述式(A1)或(A2)中，X係各自獨立地表示單鍵或2至10價有機基。該X在以式(A1)及(A2)之化合物，係能夠理解為連結主要是提供表面功能之聚醚部(亦即，R1-(PE1-Y)n-PE2-部或-(PE1-Y)n-PE2-部)、和提供與基材的結合能之矽烷部(亦即，附有α且以括弧括起之基)之連結基。因而，該X只要為式(A1)及(A2)表示的化合物能夠安定地存在者，即可為任一種有機基。
上述式中，α為1至9的整數。該等α係能夠按照X的價數而變化。在式(A1)及(A2)，α係從X的價數減去1後之值。例如X為10價有機基時，α為9，X為5價有機基時，α為4，X為2價有機基時，α為1。
上述X係較佳為2至7價，例如2至4價 或2價有機基。
在一態樣，X係能夠是下述X1a。
作為上述X1a的例子，係沒有特別限定，例如可舉出以下述式表示之2價基：-(R30)r’-[(R31)p’-(Xa)q’]-[式中：R30為-CONH-或-CO-，較佳為-CONH-；r’為0或1，R31係表示單鍵、-(CH2)s’-或鄰、間或對伸苯基，較佳為-(CH2)s’-，s’為1至20的整數，較佳為1至6的整數，更佳為1至3的整數，又更佳為1或2，Xa係表示-(Xb)1’-，Xb係在每次出現時各自獨立地表示選自由-O-、-S-、鄰、間或對伸苯基、-C(O)O-、-Si(R33)2-、-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-CONR34-、-O-CONR34-、-NR34-及-(CH2)n’-所組成群組之基，R33係在每次出現時各自獨立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基，較佳為苯基或C1-6烷基，更佳為甲基，R34係在每次出現時各自獨立地表示氫原子、苯基或C1-6烷基(較佳為甲基)，m’係在每次出現時各自獨立地為1至100的整數，較佳為1至20的整數，n’係在每次出現時各自獨立地為1至20的整數，較 佳為1至6的整數，更佳為1至3的整數，1’係1至10的整數，較佳為1至5的整數，更佳為1至3的整數，p’為0或1，q’為0或1，其中，p’及q’的至少一者為1，在[(R31)p’-(Xa)q’]，附有p’或q’且以括弧括起之各重複單元的存在順序係任意]。其中，R31及Xa(典型係R31及Xa的氫原子)可經選自C1-3烷基之1個或1個以上的取代基取代。
較佳是上述X1a為-(R30)r’-(R31)p’-(Xa)q’-R32-。R32係表示單鍵、-(CH2)t’-或鄰、間或是對伸苯基，較佳為-(CH2)t’-。t’為1至20的整數，較佳為2至6的整數，更佳為2至3的整數。其中，R32(典型係R32的氫原子)可經選自C1-3烷基之1個或1個以上的取代基取代。
較佳為上述X1a能夠是-R30-C1-20伸烷基、-R30-R31-Xc-R32-、-R30-Xd-R32-、C1-20伸烷基、-R31-Xc-R32-或-Xd-R32-[式中，R30、R31及R32係與上述為相同意義]。
更佳是上述X1a為 -R30-C1-20伸烷基、-R30-(CH2)s’-Xc-、-R30-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’--R30-Xd-、-R30-Xd-(CH2)t’-、C1-20伸烷基、-(CH2)s’-Xc-、-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’--Xd-或-Xd-(CH2)t’-[式中，R30、s’及t’係與上述為相同意義]。
上述式中，Xc係表示-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)-或 -CONR34-(鄰、間或對伸苯基)-Si(R33)2-[式中，R33、R34及m’係與上述為相同意義，u’為1至20的整數，較佳為2至6的整數，更佳為2至3的整數]。Xc較佳為-O-。
上述式中，Xd係表示-S-、-C(O)O-、-CONR34-、-CONR34-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-CONR34-(CH2)u’-N(R34)-或-CONR34-(鄰、間或對伸苯基)-Si(R33)2-[式中，各記號係與上述為相同意義]。
較佳是上述X1a能夠是-R30-C1-20伸烷基、-R30-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-、-R30-Xd-(CH2)t’-、C1-20伸烷基、-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-或-Xd-(CH2)t’-[式中，各記號係與上述為相同意義]。
更佳是上述X1a為-R30-C1-20伸烷基、-R30-(CH2)s’-O-(CH2)t’-、-R30-(CH2)s’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-(CH2)t’-、 -R30-(CH2)s’-O-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-(CH2)t’-、-R30-(CH2)s’-O-(CH2)t’-Si(R33)2-(CH2)u’-Si(R33)2-(CvH2v)-、C1-20伸烷基、-(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’-或-(CH2)s’-O-(CH2)t’-Si(R33)2-(CH2)u’-Si(R33)2-(CvH2v)-[式中，-R30、R33、m’、s’、t’及u’係與上述為相同意義，v為1至20的整數，較佳為2至6的整數，更佳為2至3的整數]。
上述式中，-(CvH2v)-可為直鏈，亦可為分枝鏈，例如能夠是-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH(CH3)CH2-。
上述X1a基可經選自C1-3烷基之1個或1個以上的取代基取代。
在另外的態樣，作為X1a基，例如可舉出下述的基： [式中，R41係各自獨立地為氫原子、苯基、碳數1至6的 烷基或C1-6烷氧基，較佳為甲基；D係選自下列者之基：-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CF2O(CH2)3-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)4-、-CO-(CH2)2-、-CO-(CH2)3-、-CO-(CH2)4-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中，Ph係意指苯基)及
(式中，R42係各自獨立地表示氫原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基，較佳為甲基或甲氧基，更佳為甲基)，E為-(CH2)n-(n為2至6的整數)，D係鍵結在分子主鏈的PE2，E係鍵結在Si原子]。
作為上述X1a的具體例，例如可舉出：-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、-CONH-(CH2)4-、-CO-(CH2)2-、-CO-(CH2)3-、-CO-(CH2)4-、-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CH2O(CH2)6-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-、-CH2OCF2CHFOCF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2-、-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、 -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-、-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2--CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)6-、-CONH-(CH2)3-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中，Ph係意指苯基)、-CONH-(CH2)6-、-CON(CH3)-(CH2)6-、-CON(Ph)-(CH2)6-(式中，Ph係意指苯基)、-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)3-、-CH2O-CONH-(CH2)6-、 -S-(CH2)3-、-(CH2)2S(CH2)3-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-、-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2--C(O)O-(CH2)3-、-C(O)O-(CH2)6-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-、-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-、 等。
在又另外的態樣，X係能夠是X1b。作為X1b基的例子，可舉出下述的基： [式中，R41係各自獨立地為氫原子、苯基、碳數1至6的烷基或C1-6烷氧基，較佳為甲基；在各X1b基，T中之任意若干個係鍵結在分子主鏈的PE2之以下的基：-CH2O(CH2)2-、-CH2O(CH2)3-、-CF2O(CH2)3-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CONH-(CH2)2-、-CONH-(CH2)3-、 -CONH-(CH2)4-、-CO-(CH2)2-、-CO-(CH2)3-、-CO-(CH2)4-、-CON(CH3)-(CH2)3-、-CON(Ph)-(CH2)3-(式中，Ph係意指苯基)或
[式中，R42係各自獨立地表示氫原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基，較佳為甲基或甲氧基為佳，更佳為甲基]，另外的T之若干個係鍵結在Si原子之-(CH2)n”-(n”為2至6的整數)，存在剩餘的T時，剩餘者係各自獨立地為甲基、苯基或C1-6烷氧基。
在該態樣，X1b能夠是3至10價有機基。在該態樣，與基材結合部位之矽烷部位(SiRa kRb lRc m)係能夠存在2個以上。藉由為此種結構，能夠使表面處理層的磨擦耐久性提升。
在又另外的態樣，X係能夠是下述X2。
X2係以-CONH-R61-R62(R61-NHCO-R63)β-1表示之基[式中：R61係各自獨立地表示2價烴基； R62係表示β價有機基；β為2至6的整數；R63係表示-O-R67(OR68)s(O-X1a-)t；R67係表示γ價有機基；γ為2至8的整數；R68係氫原子或碳數1至6的烷基；X1a係2價有機基，且與上述的X1a為相同意義；s為0至6的整數；t為1至7的整數；s與t的和為γ-1]。
上述R61係各自獨立，較佳是可具有取代基之碳數1至10的伸烷基、碳數3至10的環伸烷基或碳數3至10的伸芳基，更佳是可具有取代基之碳數1至10的伸烷基，例如碳數3至8的伸烷基。
R62較佳是可具有取代基之2至6價脂肪族烴基、脂環式烴基、脂肪族雜環基、芳香族基或芳香族雜環基。
在一態樣，β為3至6，亦即R62為3至6價。在該態樣，為與基材的結合部位之具有可水解的基之矽烷部位(SiRa kRb lRc m)係能夠存在2個以上。藉由成為此種結構，可使表面處理層的磨擦耐久性提升。
在上述X2，可理解R63除外之部分(亦即，-CONH-R61-R62(R61-NHCO-)β-1)係作為多官能異氰酸酯殘基，例如具有以下的結構。
R67較佳是可具有取代基之2至8價脂肪族烴基、脂環式烴基、脂肪族雜環基、芳香族基或芳香族雜環基。
在一態樣，γ為3至8，亦即R67為3至8價。在該態樣，為與基材的結合部位之具有可水解的基之矽烷部位(SiRa kRb lRc m)係能夠存在2個以上。藉由成為此種結構，可使表面處理層的磨擦耐久性提升。
在上述R63，可理解X1a除外之部分(亦即，-O-R67(OR68)s(O-)t)係作為多元醇殘基，例如具有以下的結構。
R68係氫原子或碳數1至6的烷基，例如甲基或乙基，較佳為氫原子。
s為0至6的整數，較佳為0至3的整數，更佳為0或1，又更佳為0。
在一態樣、X2係以下述式表示之基：
[式中，R61、R67、X1及t係與上述為相同意義]。
在該態樣，R61較佳是可具有取代基之碳數 1至8的伸烷基、碳數5至8的環伸烷基或伸苯基。作為上述取代基，較佳為碳數1至6的烷基，更佳為甲基或乙基，又更佳為甲基。
在該態樣，R67能夠是2至6價，較佳為2至4價，更佳為2價或3價之碳數2至6的烴鏈。較佳為R67係能夠是下述的基。
[式中，附有*之鍵結鍵係鍵結在三聚異氰酸酯環側]。
在該態樣，較佳為X1能夠是碳數1至8的伸烷基，更佳為碳數2至6的伸烷基。
在一態樣，X係各自獨立地表示3至10價有機基，α係各自獨立地為2至9的整數。在該態樣，較佳是附有α且以括弧括起之單元的皆包含鍵結有羥基或可 水解的基之Si原子。藉由為此種結構，可使表面處理層的磨擦耐久性提升。
上述式中，Ra係在每次出現時各自獨立地表示-Z-SiR71 pR72 qR73 r。
式中，Z在每次出現時各自獨立地表示氧原子或2價有機基。
上述Z，較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)g-O-(CH2)h-(式中，g為1至6的整數，h為1至6的整數)或-伸苯基-(CH2)i-(式中，i為0至6的整數)，更佳為C1-3伸烷基。該等基係例如可經選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之1個或1個以上的取代基取代。
式中，R71係在每次出現時各自獨立地表示Ra’。Ra’係與Ra為相同意義。
Ra中，經由Z基而連結成直鏈狀之Si最多為5個。亦即，在上述Ra，R71係存在至少1個時，在Ra中經由Z基而連結成直鏈狀之Si原子係存在2個以上，惟此種經由Z基而連結成直鏈狀之Si原子的數目最多為5個。又，所謂「Ra中經由Z基而連結成直鏈狀之Si原子的數目」，係與在Ra中連結成直鏈狀之-Z-Si-的重複數一致。
例如，在下述Ra中表示經由Z基而連結Si原子之一個例子。
在上述式，*係意指鍵結在主鏈的Si之部位，…係意指鍵結有ZSi以外的預定基，亦即，Si原子的3根鍵結鍵全部為…時，係意指ZSi的重複結束處。又，Si右上標的數目字，係意指從*算起之經由Z基而連結成直鏈狀之Si的出現數。亦即，ZSi重複係在Si2結束之鏈，其「Ra中經由Z基而連結成直鏈狀之Si原子的數目」為2個，同樣地，ZSi重複係在Si3、Si4及Si5結束之鏈，各自之「Ra中經由Z基而連結成直鏈狀之Si原子的數目」為3、4及5個。又，從上述式能夠清楚明白，在Ra中，ZSi鏈存在複數個，惟該等不需全部為相同長度，亦可各自為任意長度。
在較佳態樣，係如下述所示，「Ra中經由Z基而連結成直鏈狀之Si原子的數目」，係在全部的鏈為1個(左式)或2個(右式)。
在一態樣，Ra中經由Z基而連結成直鏈狀之Si原子的數目為1個或2個，較佳為1個。
式中，R72係在每次出現時各自獨立地表示羥基或可水解的基。
上述所謂「可水解的基」，使用在本說明書時，係意指能夠接受水解反應之基。作為可水解的基的例子，可舉出-OR、-OCOR、-O-N=C(R)2、-N(R)2、-NHR、鹵素(該等式中，R表示取代或非取代之碳數1至4的烷基)等，較佳為-OR(烷氧基)。R的例子係包含甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等非取代烷基；氯甲基等的取代烷基。該等之中，以烷基、特別是非取代烷基為較佳，以甲基或乙基為更佳。羥基係沒有特別限定，亦可為可水解的基經水解而產生者。
較佳是R72為-OR(式中，R係表示取代或非取代的C1-3烷基，較佳為甲基)。
式中，R73係在每次出現時各自獨立地表示氫原子或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1至20的烷基，更佳為碳數1至6的烷基，又更佳為甲基。
式中，p係在每次出現時各自獨立地為0至 3的整數；q係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；r係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數。惟，p、q及r的和為3。
在較佳態樣，在Ra中的末端之Ra’(Ra’不存在時，為Ra)，上述q係以2以上為較佳，例如2或3，更佳為3。
上述式中，Rb係在每次出現時各自獨立地表示羥基或可水解的基。
上述所謂「可水解的基」，係與R72的記載為相同意義，較佳為-OR、-OCOR、-O-N=C(R)2、-N(R)2、-NHR、鹵素(該等式中，R表示取代或非取代之碳數1至4的烷基)，更佳為-OR。R係包含甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等非取代烷基；氯甲基等取代烷基。該等之中，以烷基、特別是非取代烷基為較佳，以甲基或乙基為更佳。羥基係沒有特別限定，亦可為可水解的基經水解而產生者。更佳是Rb為-OR(式中，R係表示取代或非取代的C1-3烷基，較佳為甲基)。
上述式中，Rc係表示在每次出現時各自獨立地為氫原子或低級烷基。該低級烷基較佳為碳數1至20的烷基，更佳為碳數1至6的烷基，又更佳為甲基。
式中，k係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；l係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；m係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數。惟，k、l及m的和為3。
在一態樣，k為1至3。亦即，Ra為存在。在該態樣，為與基材的結合部位之具有可水解的基之矽烷部位，係能夠存在2個以上。藉由成為此種結構，可使表面處理層的磨擦耐久性提升。
本發明之含(聚)醚基矽烷化合物的數量平均分子量，係以200以上為佳，較佳為500以上，以10,000以下為佳，較佳為5,000以下，更佳為2,000以下。藉由具有此種數量平均分子量，附著在基材之指紋的視認性變低，而且，能夠容易地藉由例如以布等擦拭而變得無法看到附著的指紋。
在本發明的含(聚)醚基矽烷化合物之聚醚部(PE1基)的數量平均分子量，係沒有特別限定，較佳是200以上，更佳為500以上，較佳為10,000以下，更佳為5,000以下，又更佳為2,000以下。藉由PE1具有此種數量平均分子量，附著在基材之指紋的視認性變低，而且，可藉由擦拭附著的指紋，而容易地減低指紋的視認性。
在本發明，「數量平均分子量」係能夠藉由GPC(凝膠滲透層析)分析來測定。
本發明的含(聚)醚基矽烷化合物，以能夠具有-70℃以上的玻璃轉移溫度(Tg)為較佳，而較佳為40℃以下，更佳為30℃以下，又更佳為20℃以下。藉由具有此種玻璃轉移溫度，附著在基材之指紋的視認性變低，而且，可藉由擦拭附著的指紋，而容易地減低指紋的視認性。
在本發明，「玻璃轉移溫度」係能夠藉由示 差掃描熱量分析而測定。
式(A1)及式(A2)表示之含(聚)醚基矽烷化合物，係可藉由眾所周知的方法來製造。
例如，可使對應PE1及PE2之含聚醚基二醇與對應Y之二異氰酸酯基反應而合成R1-(PE1-Y)n-PE2-H，其次，使R1-(PE1-Y)n-PE2-H末端的OH基與對應-X-SiRa kRb lRc m之在末端具有異氰酸酯基之矽烷化合物反應來得到。
只要是所屬技術領域中具有通常知識者，就能夠將製造本發明的含(聚)醚基矽烷化合物時之反應條件適當地調整在較佳範圍。
其次，說明本發明的表面處理劑。
本發明的表面處理劑，係含有式(A1)及式(A2)的任一者表示之至少1種含(聚)醚基矽烷化合物。
本發明的表面處理劑係沒有特別限定，可視構造而對基材賦予親水性、親油性、防污性、表面光滑性、擦去性或磨擦耐久性等。
特別是使用含有本發明的化合物之表面處理劑而形成在基材上之表面處理層，係親油性高。亦即，含有本發明的化合物之表面處理劑，其可形成對於正十六烷之接觸角較佳為40°以下，更佳為30°以下，又更佳為25°以下，而且，較佳為10°以上、更佳為15°以上之表面處理層。因此，即便在附著有指紋時，因為接觸角較小，所以視認性低且指紋不顯眼。
而且，使用含有本發明的化合物之表面處 理劑而形成在基材上之表面處理層，係表面光滑性高。亦即，含有本發明的化合物之表面處理劑，可形成動磨擦係數較佳為0.30以下、更佳為0.25以下、又更佳為0.20以下、又再更佳為0.15以下、進一步更佳為0.10以下之表面處理層。
在一態樣，本發明的表面處理劑係含有式(A1)表示之至少1種含(聚)醚基矽烷化合物。
本發明的表面處理劑，亦可經溶劑稀釋。作為此種溶劑，係沒有特別限定，可使用各種泛用溶劑。例如作為本發明的表面處理劑所含有的溶劑，可舉出丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、丙二醇單甲醚、丙二醇單***、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚戊烷、己烷、庚烷、辛烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、二***、二甲氧基乙烷、二甘二甲醚(diglyme)、三甘二甲醚(triglyme)、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、乙腈、苯甲腈、丁醇、1-丙醇、2-丙醇、乙醇、甲醇及二丙酮醇。該等溶劑係能夠單獨使用或以2種以上的混合物使用。
本發明的表面處理劑，係除了本發明的含(聚)醚基矽烷化合物以外，亦可含有其它成分。作為此種其它成分係沒有特別限定，可舉出多元醇、觸媒等。
作為上述多元醇，能夠是下述式表示之化 合物：HO-(Ca’H2a’O)b’-OH[式中：a’係在每個附有b’且以括弧括起之單元各自獨立地表示1至6的整數；b’係在每次出現時各自獨立地為且為1至300的整數]。該多元醇可為嵌段聚合物，亦可為無規聚合物。藉由添加多元醇，可得到更優異的表面光滑性、磨擦耐久性、使擦去後的指紋視認性降低之性能等。
在較佳態樣，-(Ca’H2a’O)b’-係下述式表示之基：-(C4H8O)c’-(C3H6O)d’-(C2H4O)e’-(式中：c’、d’及e’係在每次出現時各自獨立地為0至300的整數，例如1至300的整數，較佳為5至200的整數，更佳為10至100的整數；c’、d’及e’的和為1至200，較佳為5至200，更佳為10至100；附有c’、d’或e’且以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意)。
在另外的態樣，-(Ca’H2a’O)b’-係選自下述式之基：-(C4H8O)c’- -(C3H6O)d’-、及-(C2H4O)e’-(式中，c’、d’及e’係各自獨立且為1至300的整數，較佳為5至200的整數，更佳為10至100的整數)。
上述多元醇的數量平均分子量，較佳為1,000至30,000，更佳為5,000至20,000，例如能夠是8,000至20,000或10,000至20,000。
本發明的表面處理劑中，相對於上述本發明的含聚醚基的矽烷化合物之總計100質量份(2種以上時為該等總計，以下亦同樣)，多元醇係例如能夠含有0至500質量份，較佳為0至400質量份，更佳為25至400質量份。
在較佳態樣，藉由真空蒸鍍法形成表面處理層時，亦可使上述多元醇的平均分子量成為比式(A1)或式(A2)表示的化合物之平均分子量更大。藉由成為此種式(A1)或式(A2)表示的化合物及多元醇之平均分子量，能夠得到更優異的表面光滑性及磨擦耐久性。
作為上述觸媒，可舉出酸(例如乙酸、三氟乙酸等)、鹼(例如氨、三乙胺、二乙胺等)、過渡金屬(例如Ti、Ni、Sn等)等。
觸媒係促進本發明的含(聚)醚基矽烷化合物之水解及脫水縮合且促進形成表面處理層。
本發明的表面處理劑，係可使其含浸多孔質物質、例如多孔質的陶瓷材料、金屬纖維、例如鋼絲絨 絮凝而成者，而製成丸粒(pellet)。該丸粒係例如可使用於真空蒸鍍。
其次，說明本發明的物品。
本發明的物品，係包含：基材；及使用本發明的表面處理劑而形成在該基材之表面之層(表面處理層)。該物品係例如以下述方式製造。
首先，準備基材。在本發明可使用的基材，係例如可為由下述之任意適當的材料構成：玻璃、藍寶石玻璃、樹脂(天然或合成樹脂，例如可為通常的塑膠材料，亦可為板狀、薄膜、其它形態)、金屬(可為鋁、銅、鐵等金屬單體或合金等複合體)、陶瓷、半導體(矽、鍺等)、纖維(織物、不織布等)、毛皮、皮革、木材、陶瓷器、石材等、建築構件等。較佳為基材係玻璃或藍寶石玻璃。
作為上述玻璃，係以鈉鈣玻璃、鹼鋁矽酸鹽玻璃、硼矽酸玻璃、無鹼玻璃、水晶玻璃、石英玻璃為佳，以經化學強化的鈉鈣玻璃、經化學強化的鹼鋁矽酸鹽玻璃及化學鍵結而成之硼矽酸玻璃為特佳。
作為樹脂，係以丙烯酸樹脂、聚碳酸酯為佳。
例如預定製造的物品為光學構件時，構成基材表面之材料，可為光學構件用材料，例如玻璃或透明塑膠等。而且，預定製造的物品為光學構件時，亦可在基材表面(最外層)形成某些層(或膜)，例如硬塗層、抗反射層等。抗反射層係可使用單層抗反射層及多層抗反射層之任一者。作為在抗反射層可使用的無機物的例子，可舉出 SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等。該等無機物係可單獨使用或將該等組合2種以上而(例如以混合物的方式)使用。作為多層抗反射層時，其最外層係以使用SiO2及/或SiO為佳。預定製造的物品係觸控面板用光學玻璃零件時，亦可在基材(玻璃)表面的一部分具有透明電極，例如使用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅等之薄膜。而且，基材視其具體的規格等，亦可具有絕緣層、黏著層、保護層、裝飾框層(I-CON)、霧化膜層、硬塗膜層、偏光薄膜、相位差膜及液晶顯示模組等。
基材形狀係沒有特別限定。而且，預定形成表面處理層之基材表面區域，只要為基材表面的至少一部分即可，且能夠視預定製造的物品的用途及具體的規格等而適當地決定。
作為此種基材，係可以是至少其表面部分為由原本具有羥基之材料所構成者。作為此種材料，可舉出玻璃，而且，可舉出在表面形成自然氧化膜或熱氧化膜之金屬(特別是卑金屬)、陶瓷、半導體等。或是如樹脂等，在即便具有羥基亦不充分之情況、和原本即不具有羥基之情況，可藉由在基材施行某些前處理而在基材表面導入羥基或是使羥基增加。作為此種前處理的例子，可舉出電漿處理(例如電暈放電)和離子束照射。電漿處理係能夠在基材表面導入羥基或使羥基增加，同時亦能夠適合利用於將基材表面潔淨化(除去異物等)。而且，作為此種前處理之 另外的例子，可舉出藉由將具有碳-碳不飽和鍵基之界面吸附劑使用LB法(朗謬-布洛傑法(Langmuir-Blodgett method))、化學吸附法等而預先以單分子膜的形態形成在基材表面，之後，在含有氧、氮等之環境下使不飽和鍵裂解之方法。
又或者，作為此種基材，亦可以是至少其表面部分為由含有另外的反應性基、例如具有1個以上之Si-H基之聚矽氧化合物、烷氧基矽烷之材料所構成者。
其次，在此種基材表面，形成上述本發明的表面處理劑之膜，且將該膜視所需進行後處理，藉此，由本發明的表面處理劑形成表面處理層。
本發明的表面處理劑之膜形成，係可藉由對基材表面，將上述的表面處理劑以被覆該表面施用之方式來實施。被覆方法係沒有特別限定。例如能夠使用濕潤被覆法及乾燥被覆法。
作為濕潤被覆法的例子，可舉出浸漬塗佈、旋轉塗佈、淋塗、噴霧塗佈、輥塗佈、凹版塗佈及類似的方法。
作為乾燥被覆法的例子，可舉出蒸鍍(通常為真空蒸鍍)、濺鍍、CVD及類似的方法。作為蒸鍍法(通常為真空蒸鍍法)的具體例，可舉出使用電阻加熱、電子束、微波等之高頻加熱、離子束及類似的方法。作為CVD方法的具體例，可舉出電漿-CVD、光學CVD、熱CVD及類似的方法。
而且，亦能夠藉由常壓電漿法來被覆。
使用濕潤被覆法時，本發明的表面處理劑係能夠在經溶劑稀釋後施用在基材表面。從本發明的表面處理劑之安定性及溶劑揮發性的觀點來看，能夠適合使用以下的溶劑：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、丙二醇單甲醚、丙二醇單***、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚戊烷、己烷、庚烷、辛烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、二硫化碳、苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、二***、二甲氧基乙烷、二甘二甲醚、三甘二甲醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、乙腈、苯甲腈、丁醇、1-丙醇、2-丙醇、乙醇、甲醇及二丙酮醇。該等溶劑係能夠單獨使用或組合2種以上作為混合物而使用。再者，例如亦可混合另外的溶劑用以調整含(聚)醚基矽烷化合物的溶解性等。
使用乾燥被覆法時，本發明的表面處理劑係可直接供至乾燥被覆法，或者亦可使用上述的溶劑稀釋後再供至乾燥被覆法。
膜形成較佳係以使本發明的表面處理劑與用以水解及脫水縮合的觸媒之同時存在於膜中之方式實施。為了簡便，藉由濕潤被覆法時，在使用溶劑將本發明的表面處理劑稀釋後，亦可在即將施用於基材表面之前，在本發明的表面處理劑之稀釋液添加觸媒。藉由乾燥被覆法時，係將添加有觸媒之本發明的表面處理劑直接進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理，或者亦可使用使添加有觸媒之 本發明的表面處理劑含浸鐵、銅等的金屬多孔體而成之丸粒狀物質而進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理。
觸媒係能夠使用任意適當的酸或鹼。作為酸觸媒，例如能夠使用乙酸、甲酸、三氟乙酸等。而且，作為鹼觸媒，例如能夠使用氨、有機胺類等。
其次，視所需而將膜進行後處理。該後處理係沒有特別限定，例如可以逐次地實施水分供給及乾燥加熱，更詳細而言，係可以下述方式實施。
以上述方式將本發明的表面處理劑在基材表面進行膜形成後，對該膜(以下，亦稱為前驅物膜」)供給水分。水分的供給方法係沒有特別限定，例如可使用：藉由前驅物膜(及基材)與周圍環境的溫度差產生冷凝、吹附蒸氣(steam)等方法。
咸認對前驅物膜供給水分時，本發明的表面處理劑中之鍵結在含(聚)醚基矽烷化合物的Si之可水解的基係對水起作用，而可使該化合物迅速地水解。
水分的供給，係例如能夠在設為0至250℃的環境下實施，較佳為60℃以上，更佳為100℃以上，較佳為180℃以下，更佳為150℃以下。藉由在此種溫度範圍供給水分，可使水解進行。此時的壓力係沒有特別限定，惟為了簡便，能夠設為常壓。
其次，在該基材表面於超過60℃的乾燥環境下加熱該前驅物膜。乾燥加熱方法係沒有特別限定，只要將前驅物膜與基材一同配置在超過60℃、較佳為超過 100℃的溫度，例如於250℃以下、較佳為180℃以下的溫度，且於不飽和蒸氣壓的環境下即可。此時的壓力係沒有特別限定，惟為了簡便係能夠設為常壓。
在此種環境下，在本發明的含(聚)醚基矽烷化合物之間，水解後鍵結在Si的基之間係迅速地進行脫水縮合。而且，在此種化合物與基材之間，該化合物水解後鍵結在Si之基係與在基材表面存在的反應性基之間迅速地進行反應，且在基材表面存在之反應性基為羥基時係進行脫水縮合。其結果，係在含全氟(聚)醚基矽烷化合物與基材之間形成鍵結。
上述的水分供給及乾燥加熱，亦可藉由使用過熱蒸氣而連續地實施。
過熱蒸氣係將飽和蒸氣加熱至比沸點更高的溫度而得到的氣體，常壓下係大於100℃，通常係藉由500℃以下、例如300℃以下的溫度加熱至大於沸點之溫度而成為不飽和蒸氣壓之氣體。在本發明，從抑制含全氟(聚)醚基矽烷化合物的分解之觀點來看，較佳為250℃以下、更佳為180℃以下的過熱蒸氣能夠使用於水分供給及乾燥加熱。將形成有前驅物膜之基材暴露在過熱蒸氣時，首先，係藉由過熱蒸氣與相較為低溫的前驅物膜之間之溫度差而在前驅物膜表面產生冷凝，藉此可對前驅物膜供給水分。然後，隨著過熱蒸氣與前驅物膜之間的溫度差變小，前驅物膜表面的水分係在過熱蒸氣造成的乾燥環境中氣化，使前驅物膜表面的水分量逐漸降低。前驅物膜表面的水分量 降低之期間，亦即，前驅物膜處於乾燥環境下之期間，基材表面的前驅物膜係藉由與過熱蒸氣接觸而被加熱至該過熱蒸氣的溫度(在常壓下為超過100℃的溫度)。因而，若使用過熱蒸氣，則只要將形成有前驅物膜之基材暴露在過熱蒸氣，就能夠連續地實施水分供給及乾燥加熱。
藉由以上方式而能夠實施後處理。為了使磨擦耐久性進一步提升，係能夠實施此種後處理，惟需留意此非製造本發明的物品所必要的。例如，將本發明的表面處理劑施用在基材表面之後，亦可保持原本的靜置狀態。
如上述方式，能夠在基材表面形成源自本發明的表面處理劑膜之表面處理層，而能夠製造本發明的物品。藉此得到的表面處理層，係具有較高的磨擦耐久性。而且，該表面處理層係除了磨擦耐久性高以外，亦能夠容易地使所附著的指紋無法看到，而且，雖然亦會因使用的表面處理劑之組成而異，但能夠具有撥水性、撥油性、防污性(例如防止指紋等髒污的附著)、防水性(防止水侵入電子零件等)、表面光滑性(或潤滑性，例如指紋等污染的擦去性、對手指之優異的觸感)等，而能夠適合利用作為功能性薄膜。
具有依據本發明而得到的表面處理層之物品係沒有特別限定，能夠是光學構件。作為光學構件，例如可舉出下述的光學構件：例如陰極射線管(CRT：例如TV、個人電腦螢幕)、液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器、無機薄膜EL點矩陣顯示器、背面投影型顯示器、螢光顯示管(VFD)、場發射顯示器(FED：Field Emission Display)等顯示器或該等顯示器的前面保護板、抗反射板、偏光板、抗眩板或在該等的表面經施行抗反射膜處理而成者；眼鏡等透鏡；行動電話、行動資訊終端設備等機器的觸控面板薄片；藍光(Blu-ray(註冊商標))碟片、DVD碟片、CD-R、MO等光碟的碟面；光纖；時鐘的顯示面等。
具有依據本發明而得到的表面處理層之其它物品，係能夠舉出窯業製品、塗面、布製品、皮革製品、醫療品及石膏(plaster)等。
而且，具有依據本發明而得到的表面處理層之其它物品，亦可為醫療機器或醫療材料。
表面處理層的厚度係沒有特別限定。於光學構件時，就光學性能、表面光滑性、磨擦耐久性及防污性而言，較佳為表面處理層的厚度係1至50nm，較佳為1至30nm，更佳為1至15nm的範圍。
以上，係詳述使用本發明的表面處理劑而得到的物品。又，本發明的表面處理劑之用途、使用方法乃至物品的製造方法等係不被上述例示者限定。
[實施例]
以下，藉由實施例而更具體地說明本發明的表面處理劑，惟本發明係不被該等實施例限定。又，在本實施例，以下所顯示的化學式均表示平均組成。
(化合物的合成)
實施例1
在具備滴液漏斗、攪拌機、溫度計之四口燒瓶投入8.56g聚四亞甲二醇(分子量650)、10.0g乙酸乙酯，且進行攪拌混合使系統內均勻。其次，以成為[OH]/[NCO]=2/1的方式將1.45g異佛酮二異氰酸酯及作為觸媒之0.05g二月桂酸二正丁基錫之混合物從滴液漏斗滴下，進行攪拌且在室溫使其反應12小時。藉由FT-IR確認2260cm-1之異氰酸酯的譜峰消失之後，將1.63g異氰酸3-(三乙氧基矽基)丙酯滴下，使其在室溫反應至異氰酸酯的譜峰完全消失為止，得到下述式表示之化合物的混合物之組成物1。
[式中，R係各自獨立地為-OH或-CONH-(CH2)3-Si(OEt)3]
實施例2
在具備滴液漏斗、攪拌機、溫度計之四口燒瓶投入7.8g聚四亞甲二醇(分子量650)、10.0g乙酸乙酯，且進行攪拌混合使系統內均勻。其次，以成為[OH]/[NCO]=6/5的方式將2.2g異佛酮二異氰酸酯及作為觸媒之0.05g二月桂酸二正丁基錫之混合物從滴液漏斗滴下，進行攪拌且在室溫使其反應12小時。藉由FT-IR確認2260cm-1之異氰酸酯的譜峰消失之後，將0.5g異氰酸3-(三乙氧基矽基)丙酯滴下， 使其在室溫反應至異氰酸酯的譜峰完全消失為止，得到下述式表示之化合物的混合物之組成物2。
[式中，R係各自獨立地為-OH或-CONH-(CH2)3-Si(OEt)3]
實施例3
在具備滴液漏斗、攪拌機、溫度計之四口燒瓶投入9.5g聚四亞甲二醇(分子量2000)、10.0g乙酸乙酯，且進行攪拌混合使系統內均勻。其次，以成為[OH]/[NCO]=2/1的方式將0.52g異佛酮二異氰酸酯及作為觸媒之0.05g二月桂酸二正丁基錫之混合物從滴液漏斗滴下，進行攪拌且在室溫使其反應12小時。藉由FT-IR確認2260cm-1之異氰酸酯的譜峰消失之後，將0.59g異氰酸3-(三乙氧基矽基)丙酯滴下，使其在室溫反應至異氰酸酯的譜峰完全消失為止，得到下述式表示之化合物的混合物之組成物3。
[式中，R係各自獨立地為-OH或-CONH-(CH2)3-Si(OEt)3]
比較例1
在具備滴液漏斗、攪拌機、溫度計之四口燒瓶投入9.0g聚四亞甲二醇(分子量1000)、10.0g乙酸乙酯，且進行攪拌混合使系統內均勻。其次，以成為[OH]/[NCO]=2/1的方式將0.99g異佛酮二異氰酸酯及作為觸媒之0.05g二月桂酸二正丁基錫之混合物從滴液漏斗滴下，進行攪拌且在室溫使其反應12小時。藉由FT-IR確認2260cm-1之異氰酸酯的譜峰消失之後，將1.11g異氰酸3-(三乙氧基矽基)丙酯滴下，使其在室溫反應至異氰酸酯的譜峰完全消失為止，得到下述式表示之化合物的混合物之組成物4。
[式中，R係各自獨立地為-OH或-CONH-(CH2)3-Si(OEt)3]
比較例2
在具備滴液漏斗、攪拌機、溫度計之四口燒瓶投入8.64g聚丁二醇(-(OCH(CH3)CH2CH2)n-)(分子量700)、10.0g乙酸乙酯，且進行攪拌混合使系統內均勻。其次，以成為[OH]/[NCO]=2/1的方式將1.36g異佛酮二異氰酸酯及作為 觸媒之0.05g二月桂酸二正丁基錫之混合物從滴液漏斗滴下，進行攪拌且在室溫使其反應12小時。藉由FT-IR確認2260cm-1之異氰酸酯的譜峰消失之後，將1.44g異氰酸3-(三乙氧基矽基)丙酯滴下，使其在室溫反應至異氰酸酯的譜峰完全消失為止，得到下述式表示之化合物的混合物之組成物5。
[式中，R係各自獨立地為-OH或-CONH-(CH2)3-Si(OEt)3]
(表面處理層的形成)
實施例4
將在上述實施例1所得到的組成物1以成為濃度20wt%的乙酸乙酯溶液之方式調製，來調製表面處理劑。將表面處理劑真空蒸鍍(壓力3.0×10-3Pa)在化學強化玻璃(康寧公司製，「Gorilla」玻璃，厚度0.7mm)上。使每1片(55mm×100mm)化學強化玻璃蒸鍍2mg表面處理劑(亦即，含有0.4mg實施例1的化合物1)。之後，將附蒸鍍膜的化學強化玻璃在溫度20℃及濕度65%的環境下靜置24小時。藉此，蒸鍍膜硬化而形成表面處理層。
實施例5
除了使用實施例2的組成物2取代實施例1的組成物1以外，係與實施例4同樣地進行而調製表面處理劑且形成表面處理層。
實施例6
除了使用實施例3的組成物3取代實施例1的組成物1以外，係與實施例4同樣地進行而調製表面處理劑且形成表面處理層。
實施例7
將實施例1的組成物1及比較例1的組成物4以各自固體含量比成為50/50之方式混合調製，以取代實施例1的組成物1。之後，係與實施例4同樣地進行而調製表面處理劑且形成表面處理層。
實施例8
將實施例1的組成物1及比較例1的組成物4以各自固體含量比成為25/75之方式混合調製，來取代實施例1的組成物1。之後，係與實施例4同樣地進行而調製表面處理劑且形成表面處理層。
比較例3
除了使用比較例1的組成物4取代實施例1的組成物1以外，係與實施例4同樣地進行而調製表面處理劑且形 成表面處理層。
比較例4
除了使用比較例2的組成物5取代實施例1的組成物1以外，係與實施例4同樣地進行而調製表面處理劑且形成表面處理層。
試驗例
‧表面光滑性評估(動磨擦係數(COF)的測定)
針對上述的實施例4至8及比較例3至4在基材表面所形成的表面處理層，使用表面性質測定機(Labthink公司製FPT-1)且使用紙作為磨擦件，依據ASTM D4917而測定動磨擦係數(-)。具體而言，係將形成有表面處理層的機件水平配置且使磨擦紙(2cm×2cm)接觸表面處理層所露出的上面，而且在其上賦予200gf的荷重，之後，在施加荷重的狀況下，使磨擦紙以500mm/秒的速度平衡移動而測定動磨擦係數。將結果顯示在表1。
‧視認性評估
針對上述的實施例4至8及比較例3至4在基材表面所形成的表面處理層，評估所附著的指紋之視認性、擦去性。具體而言，係將附著有指紋之處理基材載置在鋁金屬板上，在暗室內使螢光燈的光線對基材以60度的入射角照射，而且從與光源相反側60度的角度藉由目視確認看到附 著在基材之指紋的情形，且採用以下的3階段進行評估。
1：完全無法看到指紋附著部。
2：稍微能夠看到指紋附著部。
3：清楚地能夠看到白色的指紋附著部。
‧擦去性評估
藉由目視確認在將指紋附著試驗後的基材用KimWipes(商標名；擦拭紙)以100gf的荷重擦去後之指紋，且採用以下3階段進行評估。
1：藉由2次以內來回擦去而無法看到指紋。
2：藉由3至5次來回擦去而無法看到指紋。
3：即便藉由5次來回，仍殘留有指紋的痕跡。
‧接觸角評估
使用接觸角計(協和界面科學公司製，「DropMaster」)，分別以1μL的液量測定水及正十六烷酸的靜態接觸角。將結果顯示在表1。
從上述的結果，能夠確認使用含有本發明的化合物之表面處理劑所形成的表面處理層，即便在附著有指紋時，仍為指紋的視認性低且光滑性高，而且，確認為無法容易地看到所附著的指紋痕跡。
[產業上之可利用性]
本發明係能夠適合利用於用以在各式各樣的基材形成表面處理層，特別是適合利用在被要求穿透性之光學構件的表面形成表面處理層。

Claims (20)

  1. 一種化合物，其係以下述通式(A1)或(A2)表示：R1-(PE1-Y)n-PE2-X-(SiRa kRb lRc m)α‧‧‧(A1) (Rc mRb lRa kSi)α-X-(PE1-Y)n-PE2-X-(SiRa kRb lRc m)‧α‧‧(A2)式中：R1係表示OR4；R4係表示氫原子或碳數1至20的烷基；PE1係在每次出現時各自獨立地為以下述式表示之基：-(CaH2aO)b-(式中：a係在每個附有b且以括弧括起之單元各自獨立地為1至6的整數；惟，式(A1)或(A2)中，在至少1個單元中，a為4；-(C4H8O)-單元為-(CH2CH2CH2CH2O)-；b係在每次出現時各自獨立地為1至200的整數)；Y係在每次出現時各自獨立地表示單鍵或-CONH-R5-NHCOO-；R5係在每次出現時各自獨立地表示2價有機基；n為1至50的整數；PE2係表示單鍵或上述-(CaH2aO)b-基；X係各自獨立地表示單鍵或2至10價有機基；Ra係在每次出現時各自獨立地表示-Z-SiR71 pR72 qR73 r； Z係在每次出現時各自獨立地表示氧原子或2價有機基；R71係在每次出現時各自獨立地表示Ra’；Ra’係與Ra為相同意義；Ra中，經由Z基而連結成直鏈狀之Si最多為5個；R72係在每次出現時各自獨立地表示羥基或可水解的基；R73係在每次出現時各自獨立地表示氫原子或低級烷基；p係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；q係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；r係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；在1個Ra中，p、q及r的和為3；Rb係在每次出現時各自獨立地表示羥基或可水解的基；Rc係在每次出現時各自獨立地表示氫原子或低級烷基；k係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；l係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；m係在每次出現時各自獨立地為0至3的整數；在附有α且以括弧括起之單元中，k、l及m的和為3；α係各自獨立地為1至9的整數；惟，式中存在至少1個R72或Rb。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之化合物，其係以式通式(A1)表示：R1-(PE1-Y)n-PE2-X-(SiRa kRb lRc m)α‧‧‧(A1)式中，R1、PE1、PE2、X、Y、Ra、Rb、Rc、k、l、m、n及α係與申請專利範圍第1項中所記載者為相同意義。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之化合物，其中，在PE1及PE2中之-(CaH2aO)b-係各自獨立地為下述式表示之基：-(C4H8O)c-(C3H6O)d-(C2H4O)e-式中：c、d及e係各自獨立地為0至200的整數；c、d及e的和為1至200；附有c、d或e且以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之化合物，其中，在PE1及PE2中之-(CaH2aO)b-係以下述式表示之基：-(C4H8O)c-(C3H6O)d-式中：c及d為0至200的整數；c及d的和為1至200；附有c或d且以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之化合物，其中，PE1及PE2在每次出現時各自獨立地為選自下列者 之基：-(C4H8O)c--(C3H6O)d-、及-(C2H4O)e-式中，c、d及e係各自獨立地為1至200的整數。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之化合物，其中，PE1及PE2在每次出現時各自獨立地為選自下列者之基：-(C4H8O)c-、及-(C3H6O)d-式中，c及d係各自獨立地為1至200的整數。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之化合物，其中，PE1及PE2在每次出現時各自獨立地為以下述式表示之基：-(C4H8O)c-式中，c為1至200的整數。
  8. 如申請專利範圍第3至6項中任一項所述之化合物，其中，C3H6O為CH2CHCH3O；C2H4O為CH2CH2O。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之化合物，其中，Y係下述式表示之基：-CONH-R5-NHCOO-式中，R5係下述式所示之基：-(CH2)x’-，(式中，x’為1至6的整數)； (式中，x及y係各自獨立地為0至6的整數；z為0至10的整數)；或 (式中，x及y係各自獨立地為0至6的整數；z為0至4的整數)。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之化合物，其中，X為-CONH-C1-20伸烷基。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之化合物，其中，PE1的數量平均分子量為500至10,000。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項所述之化合物，其中，玻璃轉移溫度在-70℃至40℃的範圍。
  13. 一種表面處理劑，其係含有申請專利範圍第1至12項中任一項所述之以式(A1)或式(A2)表示之至少1種化合物。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之表面處理劑，進一步含有溶劑。
  15. 如申請專利範圍第13或14項所述之表面處理劑，進一步含有以下述式表示之多元醇：HO-(Ca’H2a’O)b’-OH 式中：a’係依每個附有b’且以括弧括起之單元各自獨立地為1至6的整數；b’係在每次出現時各自獨立地為1至300的整數。
  16. 如申請專利範圍第13至15項中任一項所述之表面處理劑，其可形成對於正十六烷之接觸角為40°以下之表面處理層。
  17. 如申請專利範圍第13至16項中任一項所述之表面處理劑，其可形成動磨擦係數為0.30以下之表面處理層。
  18. 一種物品，其係包含：基材；及藉由申請專利範圍第13至17項中任一項所述之表面處理劑形成在該基材之表面之層。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之物品，其中，前述物品為光學構件。
  20. 如申請專利範圍第18或19項所述之物品，其中，前述物品為顯示器或觸控面板。
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