防污處理組合物、處理裝置、處理方法和處理物品與流程

文檔序號：11528615閱讀：217來源：國知局

本發明涉及包含在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的表面處理劑或防污處理組合物。

背景技術：

已知將某種的含氟化合物用于基材的表面處理時，可以提供優異的撥水性、撥油性、防污性等。將由含有含氟硅烷化合物的表面處理劑得到的層(以下，又稱“表面處理層”)作為所謂功能性薄膜，被施加于例如玻璃、塑料、纖維、建筑材料等多種多樣的基材。

作為這樣的含氟化合物，已知有在分子主鏈具有全氟聚醚基，在分子末端或末端部具有與si原子結合的能夠水解的基團的含有全氟聚醚基的硅烷化合物(參照專利文獻1～2)。將包含該含有全氟聚醚基的硅烷化合物的表面處理劑適用于基材時，與si原子結合的能夠水解的基團與基材之間以及化合物之間發生反應，形成－si－o－si－鍵，由此能夠形成表面處理層。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特表2008－534696號公報

專利文獻2：國際公開第97/07155號

技術實現要素：

發明所要解決的課題

然而，上述的表面處理層通過－si－o－si－鍵與基材結合，在堿環境下，特別是在強堿環境下，例如在附著汗的情況下，存在該鍵被切斷、耐久性降低的擔憂。

因此，本發明的目的在于：提供一種能夠形成具有較高耐堿性的層的新型的表面處理劑。

用于解決課題的方法

本發明的發明人進行精心研究，結果發現，在含氟化合物的分子末端導入碳-碳不飽和鍵，使其與基材的si－h鍵或c－h鍵發生反應，使基材與表面處理層通過si－c鍵或c－c鍵而結合，由此能夠形成具有高耐堿性的表面處理層，以致完成本發明。

根據本發明的第一要點，提供一種包含含氟化合物的表面處理劑，該含氟化合物在分子末端以－y－a(式中，y表示單鍵、氧原子或2價的有機基團，a表示－ch＝ch2或－c≡ch。)所示的基團的形式具有碳-碳不飽和鍵。

根據本發明的第二要點，提供一種包含基材和在該基材的表面由本發明的表面處理劑形成的層的物品。

根據本發明的第三要點，提供一種表面處理層的形成方法，用于在基材的表面形成表面處理層，該形成方法包括：

對上述基材進行前處理的工序，所述前處理在基材的表面形成與在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的結合部位；和

對經過前處理的基材供給本發明的表面處理劑，在基材的表面形成表面處理層的工序。

根據本發明的第四要點，提供一種表面處理層形成裝置，用于在基材的表面形成表面處理層，該表面處理層形成裝置具有：

前處理部，其對上述基材進行前處理，上述前處理在基材的表面形成與在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的結合部位；和

表面處理層形成部，其對經過前處理的基材供給本發明的表面處理劑，在基材的表面形成表面處理層。

根據本發明的第五要點，提供一種物品的制造方法，其用于制造包含基材和覆蓋該基材的表面的表面處理層的物品，該制造方法包括以下步驟：

使本發明的表面處理劑與基材的表面接觸，使表面處理劑所含有的在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物與基材表面的si－h部或c－h部反應，由此在該基材的表面形成表面處理層。

發明效果

根據本發明的包含在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的表面處理劑，能夠形成具有高耐堿性的表面處理層。

附圖說明

圖1是表示用于在基板上形成表面處理層的本發明的表面處理層形成裝置的一個方式的框圖。

圖2是表示圖1所示的表面處理層形成裝置的前處理部200的一個方式的概略剖面圖。

具體實施方式

以下，對本發明的表面處理劑進行說明。

在本說明書中使用的情況下，“2～10價的有機基團”是指含有碳的2～10價的基團。作為這樣的2～10價的有機基團，沒有特別限定，可以列舉從烴基進一步脫離1～9個氫原子而得到的2～10價的基團。例如，作為2價的有機基團，沒有特別限定，可以列舉從烴基進一步脫離1個氫原子而得到的2價的基團。

在本說明書中使用的情況下，“烴基”是指含有碳和氫的基團。作為這樣的烴基，沒有特別限定，可以列舉可以被1個或1個以上的取代基取代的碳原子數1～20的烴基、例如、脂肪族烴基、芳香族烴基等。上述“脂肪族烴基”可以為直鏈狀、支鏈狀或環狀的任意種，可以為飽和或不飽和的任意種。另外，烴基可以含有1個或1個以上的環結構。需要說明的是，這樣的烴基在其末端或分子鏈中可以具有1個或1個以上的n、o、s、si、酰胺基、磺酰基、硅氧烷基、羰基、羰氧基等。

在本說明書中使用的情況下，作為“烴基”的取代基，沒有特別限定，例如可以列舉鹵原子；選自可以被1個或1個以上的鹵原子取代的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、5～10元的雜環基、5～10元的不飽和雜環基、c6-10芳基、5～10元的雜芳基中的1個或1個以上的基團。

本發明提供包含含氟化合物的表面處理劑，該表面處理劑在分子末端以－y－a(式中，y表示單鍵、氧原子或2價的有機基團，a表示－ch＝ch2或－c≡ch。)所示的基團的形式具有碳-碳不飽和鍵。

上述y表示單鍵、氧原子或2價的有機基團。優選y為單鍵、氧原子或－cr¹⁴2－。

上述r¹⁴在每次出現時分別獨立地表示氫原子或低級烷基。該低級烷基優選為碳原子數1～20的烷基，更優選為碳原子數1～6的烷基，進一步優選為甲基。r¹⁴優選為氫原子。

上述a表示－ch＝ch2或－c≡ch。a優選為－ch＝ch2。

在優選的方式中，在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物可以為下述通式(a1)、(a2)、(b1)、(b2)、(c1)、(c2)、(d1)和(d2)中任一個所示的化合物。

以下，對上述式(a1)、(a2)、(b1)、(b2)、(c1)、(c2)、(d1)和(d2)進行說明。

式(a1)和(a2)：

上述式中，rf表示可以被1個或1個以上的氟原子取代的碳原子數1～16的烷基。

上述可以被1個或1個以上的氟原子取代的碳原子數1～16的烷基中的“碳原子數1～16的烷基”可以為直鏈，也可以為支鏈，優選為直鏈或支鏈的碳原子數1～6、特別是碳原子數1～3的烷基，更優選為直鏈的碳原子數1～3的烷基。

上述rf優選為被1個或1個以上的氟原子取代的碳原子數1～16的烷基，更優選為cf2h－c1-15氟亞烷基，進一步優選為碳原子數1～16的全氟烷基。

該碳原子數1～16的全氟烷基可以為直鏈，也可以為支鏈，優選為直鏈或支鏈的碳原子數1～6、特別是碳原子數1～3的全氟烷基，更優選為直鏈的碳原子數1～3的全氟烷基，具體而言為－cf3、－cf2cf3或－cf2cf2cf3。

上述式中，pfpe表示－(oc4f8)a－(oc3f6)b－(oc2f4)c－(ocf2)d－，相當于全氟(聚)醚基。在此，a、b、c和d分別獨立地為0或1以上的整數，只要a、b、c和d的和至少為1就沒有特別限定。優選a、b、c和d分別獨立地為0以上200以下的整數，例如為1以上200以下的整數，更優選分別獨立地為0以上100以下的整數，例如為1以上100以下的整數。進一步優選a、b、c和d的和為10以上、優選為20以上，a、b、c和d的和為200以下，優選為100以下。另外，標有a、b、c或d并用括號括起來的各重復單元的存在順序在式中是任意的。這些重復單元中，－(oc4f8)－可以為－(ocf2cf2cf2cf2)－、－(ocf(cf3)cf2cf2)－、－(ocf2cf(cf3)cf2)－、－(ocf2cf2cf(cf3))－、－(oc(cf3)2cf2)－、－(ocf2c(cf3)2)－、－(ocf(cf3)cf(cf3))－、－(ocf(c2f5)cf2)－和－(ocf2cf(c2f5))－中的任意種，優選為－(ocf2cf2cf2cf2)－。－(oc3f6)－可以為－(ocf2cf2cf2)－、－(ocf(cf3)cf2)－和－(ocf2cf(cf3))－中的任意種，優選為－(ocf2cf2cf2)－。另外，－(oc2f4)－可以為－(ocf2cf2)－和－(ocf(cf3))－中的任意種，優選為－(ocf2cf2)－。

在一個方式中，pfpe為－(oc3f6)b－(式中，b為1以上200以下的整數，優選為10以上100以下的整數)，優選為－(ocf2cf2cf2)b－(式中，b的意義與上述相同)。

在其他方式中，pfpe為－(oc4f8)a－(oc3f6)b－(oc2f4)c－(ocf2)d－(式中，a和b分別獨立地為0以上或1以上30以下的整數，優選為0以上10以下的整數，c和d分別獨立地為1以上200以下的整數，優選為10以上100以下的整數。a、b、c和d的和為10以上，優選為20以上，a、b、c和d的和為200以下，優選為100以下。標有下標a、b、c或d并用括號括起來的各重復單元的存在順序在式中是任意的)，優選為－(ocf2cf2cf2cf2)a－(ocf2cf2cf2)b－(ocf2cf2)c－(ocf2)d－(式中，a、b、c和d的意義與上述相同)。例如，pfpe可以為－(ocf2cf2)c－(ocf2)d－(式中，c和d的意義與上述相同)。

在另外的其他方式中，pfpe為－(oc2f4－r¹⁵)n”－所示的基團。式中，r¹⁵為選自oc2f4、oc3f6和oc4f8中的基團，或者，為從這些基團中獨立選擇的2個或3個基團的組合。作為從oc2f4、oc3f6和oc4f8中獨立選擇的2個或3個基團的組合，沒有特別限定，例如可以列舉－oc2f4oc3f6－、－oc2f4oc4f8－、－oc3f6oc2f4－、－oc3f6oc3f6－、－oc3f6oc4f8－、－oc4f8oc4f8－、－oc4f8oc3f6－、－oc4f8oc2f4－、－oc2f4oc2f4oc3f6－、－oc2f4oc2f4oc4f8－、－oc2f4oc3f6oc2f4－、－oc2f4oc3f6oc3f6－、－oc2f4oc4f8oc2f4－、－oc3f6oc2f4oc2f4－、－oc3f6oc2f4oc3f6－、－oc3f6oc3f6oc2f4－和－oc4f8oc2f4oc2f4－等。上述n”為2～100的整數，優選為2～50的整數。上述式中，oc2f4、oc3f6和oc4f8可以為直鏈或支鏈的任意種，優選為直鏈。在該方式中，pfpe優選為－(oc2f4－oc3f6)n”－或－(oc2f4－oc4f8)n”－。

上述式中，r¹¹在每次出現時分別獨立地表示氫原子或鹵原子。鹵原子優選為碘原子、氯原子、氟原子。

上述式中，r¹²在每次出現時分別獨立地表示氫原子或低級烷基。低級烷基優選為碳原子數1～20的烷基，更優選為碳原子數1～6的烷基。

上述式(a1)和(a2)中，x¹分別獨立地表示單鍵或2～10價的有機基團。該x¹應理解為，在式(a1)和(a2)所示的化合物中，將主要提供撥水性和表面滑性等的全氟聚醚部(rf－pfpe部或－pfpe－部)和提供與基材的結合能的具有碳-碳不飽和鍵的基團(具體而言，a基或包含a基的基團)連結的連結部。因此，關于該x¹，只要是使式(a1)和(a2)所示的化合物能夠穩定存在的基團，就可以是任意的有機基團。

上述式中的α為1～9的整數，α’為1～9的整數。這些α和α’可以根據x¹的價數確定，在式(a1)中，α和α’的和為x¹的價數的值。例如，x¹為10價的有機基團的情況下，α和α’的和為10，例如可以是α為9且α’為1、α為5且α’為5、或α為1且α’為9的情況。另外，x¹為2價的有機基團的情況下，α和α’為1。在式(a2)中，α為從x¹的價數的值減去1而得的值。

上述x¹優選為2～7價的有機基團，更優選為2～4價的有機基團，進一步優選為2價的有機基團。

作為上述x¹的例子，沒有特別限定，例如可以列舉下述式：

－(r³¹)p’－(x^a)q’－r³²－所示的2價的基團。

[式中：

r³¹表示單鍵、－(ch2)s’－或者鄰亞苯基、間亞苯基或對亞苯基，優選為－(ch2)s’－，

r³²表示單鍵、－(ch2)t’－或者鄰亞苯基、間亞苯基或對亞苯基，優選為－(ch2)t’－，

s’為1～20的整數，優選為1～6的整數，更優選為1～3的整數，更優選為1或2，

t’為1～20的整數，優選為2～6的整數，更優選為2～3的整數，

x^a表示－(x^b)r’－，

x^b在每次出現時分別獨立地表示選自－o－、－s－、鄰亞苯基、間亞苯基或對亞苯基、－c(o)o－、－conr³⁴－、－o－conr³⁴－、－nr³⁴－、－si(r³³)2－、－(si(r³³)2o)m’－si(r³³)2－和－(ch2)n’－中的基團，

r³³在每次出現時分別獨立地表示苯基、c1-6烷基或c1-6烷氧基，優選為c1-6烷基，更優選為甲基，

r³⁴在每次出現時分別獨立地表示氫原子、苯基或c1-6烷基(優選為甲基)，

m’在每次出現時分別獨立地表示1～100的整數，優選為1～20的整數，

n’在每次出現時分別獨立地表示1～20的整數，優選為1～6的整數，更優選為1～3的整數，

r’為1～10的整數，優選為1～5的整數，更優選為1～3的整數，

p’為0或1，

q’為0或1，

其中，p’和q’中的至少一者為1，標有p’或q’并用括號括起來的各重復單元的存在順序是任意的。]

優選上述x¹可以為

c1-20亞烷基、

－r³¹－x^c－r³²－、或

－x^d－r³²－

[式中，r³¹和r³²的意義與上述相同。]。

更優選上述x¹為

c1-20亞烷基、

－(ch2)s’－x^c－、

－(ch2)s’－x^c－(ch2)t’－、

－x^d－、或

－x^d－(ch2)t’－

[式中，s’和t’的意義與上述相同。]。

上述式中，x^c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－、

－conr³⁴－(ch2)u’－(si(r³³)2o)m’－si(r³³)2－、

－conr³⁴－(ch2)u’－n(r³⁴)－、或

－conr³⁴－(鄰亞苯基、間亞苯基或對亞苯基)－si(r³³)2－

[式中，r³³、r³⁴和m’的意義與上述相同，

u’為1～20的整數，優選為2～6的整數，更優選為2～3的整數。]。x^c優選為－o－。

上述式中，x^d表示

－s－、

－c(o)o－、

－conr³⁴－、

－conr³⁴－(ch2)u’－(si(r³³)2o)m’－si(r³³)2－、

－conr³⁴－(ch2)u’－n(r³⁴)－、或

－conr³⁴－(鄰亞苯基、間亞苯基或對亞苯基)－si(r³³)2－。

更優選上述x¹可以為

c1-20亞烷基、

－(ch2)s’－x^c－(ch2)t’－、或

－x^d－(ch2)t’－

[式中，各記號的意義與上述相同。]。

進一步更優選上述x¹為

c1-20亞烷基、

－(ch2)s’－o－(ch2)t’－、

－(ch2)s’－si(r³³)2－(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，各記號的意義與上述相同，v為1～20的整數，優選為2～6的整數，更優選為2～3的整數。]。

上述式中，－(cvh2v)－可以為直鏈，也可以為支鏈，例如可以為－ch2ch2－、－ch2ch2ch2－、－ch(ch3)－、－ch(ch3)ch2－。

上述x¹基可以被選自氟原子、c1-3烷基和c1-3氟烷基(優選c1-3全氟烷基)中的1個或1個以上的取代基取代。

作為上述x¹的具體例，例如可以列舉：

－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－、

－(ch2)2－si(ch3)2－(ch2)2－、

－conh－(ch2)3－、

－con(ch3)－(ch2)3－、

－con(ph)－(ch2)3－(式中，ph是指苯基)、

－conh－(ch2)6－、

－con(ch3)－(ch2)6－、

－con(ph)－(ch2)6－(式中，ph是指苯基)、

－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。

另外，作為其他的x¹基的例子，例如可以列舉下述的基團。

[式中，r⁴¹分別獨立地表示氫原子、苯基、碳原子數1～6的烷基或c1-6烷氧基，優選為甲基；

d為選自

－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是指苯基)、和

(式中，r⁴²分別獨立地表示氫原子、c1-6的烷基或c1-6的烷氧基，優選為甲基或甲氧基，更優選為甲基。)中的基團，

e為－(ch2)n－(n為2～6的整數)，

d與分子主鏈的pfpe結合，e與和pfpe相反的基團結合。]

進一步作為其他的x¹基的例子，可以列舉下述的基團。

[式中，r⁴¹分別獨立地表示氫原子、苯基、碳原子數1～6的烷基或c1-6烷氧基，優選為甲基；

各x¹基中，t中的任意幾個為與分子主鏈的pfpe結合的以下的基團：

－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是指苯基)、或

[式中，r⁴²分別獨立地表示氫原子、c1-6的烷基或c1-6的烷氧基、優選為甲基或甲氧基，更優選為甲基。]，

其他的t中的幾個為與分子主鏈的和pfpe相反的基團結合的－(ch2)n”－(n”為2～6的整數)，在存在的情況下，剩余的分別獨立地為甲基或苯基。

在其他方式中，x¹為式：－(r¹⁶)x－(cfr¹⁷)y－(ch2)z－所示的基團。式中，x、y和z分別獨立地為0～10的整數，x、y和z的和為1以上，用括號括起來的各重復單元的存在順序在式中是任意的。

上述式中，r¹⁶在每次出現時分別獨立地為氧原子、亞苯基、亞咔唑基、－nr²⁰－(式中，r²⁰表示氫原子或有機基團)或2價的有機基團。優選r¹⁶為氧原子或2價的極性基。

作為上述q中的“2價的極性基”沒有特別限定，可以列舉－c(o)－、－c(＝nr²¹)－和－c(o)nr²¹－(這些式中，r²¹表示氫原子或低級烷基)。該“低級烷基”例如為碳原子數1～6的烷基，例如為甲基、乙基、正丙基，這些可以1個或1個以上的氟原子取代。

上述式中，r¹⁷在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或低級氟烷基，優選為氟原子。該“低級氟烷基”例如為碳原子數1～6的氟烷基，優選為碳原子數1～3的氟烷基，優選為碳原子數1～3的全氟烷基，更優選為三氟甲基、五氟乙基，進一步優選為三氟甲基。

在該方式中，x¹優選為式：－(o)x－(cf2)y－(ch2)z－(式中，x、y和z的意義與上述相同，用括號括起來的各重復單元的存在順序在式中是任意的)所示的基團。

作為上述式：－(o)x－(cf2)y－(ch2)z－所示的基團，例如可以列舉－(o)x’－(ch2)z”－o－[(ch2)z”’－o－]z””和－(o)x’－(cf2)y”－(ch2)z”－o－[(ch2)z”’－o－]z””(式中，x’為0或1，y”、z”和z”’分別獨立地為1～10的整數，z””為0或1)所示的基團。需要說明的是，這些基團的左端與pfpe側結合。

在其他的方式中，x¹為－o－cfr¹³－(cf2)e－。

上述r¹³分別獨立地表示氟原子或低級氟烷基。低級氟烷基例如為碳原子數1～3的氟烷基，優選為碳原子數1～3的全氟烷基，更優選為三氟甲基、五氟乙基，更優選為三氟甲基。

上述e分別獨立地為0或1。

在一個具體例中，r¹³為氟原子，e為1。

上述式中，t分別獨立地表示1～10的整數，優選為1～6的整數。

上述式中，x²在每次出現時分別獨立地表示單鍵或2價的有機基團。x²優選為碳原子數1～20的亞烷基，更優選為－(ch2)u－(式中，u為0～2的整數)。

上述式(a1)和(a2)所示的化合物例如能夠通過以下方式等得到：將對應于rf－pfpe－部分的全氟聚醚衍生物作為原料，向末端導入碘后，使對應于－ch2cr¹²(x²ya)－的乙烯基單體反應，由此得到上述化合物。

另外，可以通過合成y－a部分為前體基團的化合物，將該前體基團利用該領域公知的方法變換成y－a部分而制造。

作為上述的變換方法沒有特別限定，例如可以利用形成碳-碳不飽和鍵的公知的反應、例如脫水反應、脫鹵化氫反應等的脫離反應，或者，也能夠通過加成對應于y－a部分的在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的化合物，或利用其取代來制造。只要是本領域技術人員，就能夠根據化合物的結構，選擇適當的反應及其反應條件。

式(b1)和(b2)：

(rf-pfpe)β’-x³-(y-a)β…(b1)

(a-y)β-x³-pfpe-x³-(y-a)β…(b2)

上述式(b1)和(b2)中，rf、pfpe、y和a與關于上述式(a1)和(a2)的記載的意義相同。

上述式中，x³分別獨立地表示單鍵或2～10價的有機基團。該x³應理解為，在式(b1)和(b2)所示的化合物中，將主要提供撥水性和表面滑性等的全氟聚醚部(rf－pfpe部或－pfpe－部)和提供與基材的結合能的具有碳-碳不飽和鍵的基團(具體而言為a基或包含a基的基團)連結的連結部。因此，該x³只要是使式(b1)和(b2)所示的化合物能夠穩定存在的基團，就可以是任意的有機基團。

上述式中的β為1～9的整數，β’為1～9的整數。這些β和β’可以根據x³的價數確定，在式(b1)中，β和β’的和為x³的價數的值。例如，x³為10價的有機基團的情況下，β和β’的和為10，例如可以是β為9且β’為1、β為5且β’為5、或β為1且β’為9的情況。另外，x³為2價的有機基團的情況下，β和β’為1。在式(b2)中，β為從x³的價數的值減去1而得的值。

上述x³優選為2～7價的有機基團，更優選為2～4價的有機基團，進一步優選為2價的有機基團。

作為上述x³的例子沒有特別限定，例如可以列舉與關于x¹所記載的例子相同的例子。

上述式(b1)和(b2)所示的化合物例如能夠通過以下方式等得到：將對應于rf-pfpe-部分的全氟聚醚衍生物作為原料，向末端導入羥基后，與對應于-y-a部分的基團、例如在末端具有鹵化烷基的化合物發生williamson反應，由此得到上述化合物。

另外，可以通過合成y-a部分為前體基團的化合物，將該前體基團利用該領域公知的方法變換成y-a部分而制造。

作為上述的變換方法沒有特別限定，例如可以利用形成碳-碳不飽和鍵的公知的反應、例如脫水反應、脫鹵化氫反應等的脫離反應，或者，也能夠通過加成對應于y-a部分的在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的化合物，或利用其取代來制造。只要是本領域技術人員，就能夠根據化合物的結構，選擇適當的反應及其反應條件。

式(c1)和(c2)：

(rf-pfpe)γ’-x⁴-(sir^akr^blr^cmr^dn)γ…(c1)

(sir^akr^b1r^cmr^dn)γ-x⁴-pfpe-x⁴-(sir^akr^blr^cmr^dn)γ…(c2)

上述式(c1)和(c2)中，rf和pfpe與關于上述式(a1)和(a2)的記載的意義相同。

上述式中，x⁴分別獨立地表示單鍵或2～10價的有機基團。該x⁴應理解為，在式(c1)和(c2)所示的化合物中，將主要提供撥水性和表面滑性等的全氟聚醚部(rf－pfpe部或－pfpe－部)和提供與基材的結合能的具有碳-碳不飽和鍵的基團(具體而言為a基或包含a基的基團(－sir^akr^blr^cmr^dn基))連結的連結部。因此，該x⁴只要是使式(c1)和(c2)所示的化合物能夠穩定存在的基團，就可以是任意的有機基團。

上述式中的γ為1～9的整數，γ’為1～9的整數。這些γ和γ’可以根據x⁴的價數確定，在式(c1)中，γ和γ’的和為x⁴的價數的值。例如，x⁴為10價的有機基團的情況下，γ和γ’的和為10，例如可以是γ為9且γ’為1、γ為5且β’為5或γ為1且γ’為9的情況。另外，x⁴為2價的有機基團的情況下，γ和γ’為1。在式(c2)中，γ為從x⁴的價數的值減去1而得的值。

上述x⁴優選為2～7價的有機基團，更優選為2～4價的有機基團，進一步優選為2價的有機基團。

作為上述x⁴的例子沒有特別限定，例如可以列舉與關于x¹所記載的例子相同的例子。

上述式中，r^a在每次出現時分別獨立地表示－z－sir⁷¹pr⁷²qr⁷³rr⁷⁴s。

式中，z在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價的有機基團。

上述z優選為2價的有機基團，不包含與式(c1)或式(c2)中的分子主鏈的末端的si原子(結合有r^a的si原子)形成硅氧烷鍵的基團。

上述z優選為c1-6亞烷基、－(ch2)g－o－(ch2)h－(式中，g為0～6的整數，例如為1～6的整數，h為0～6的整數，例如為1～6的整數)或者－亞苯基－(ch2)i－(式中，i為0～6的整數)，更優選為c1-3亞烷基。這些基團可以被選自例如氟原子、c1-6烷基、c2-6烯基和c2-6炔基中的1個或1個以上的取代基取代。

式中，r⁷¹在每次出現時分別獨立地表示r^a’。r^a’的意義與r^a相同。

r^a中，通過z基連結成直鏈狀的si最多為5個。即，在上述r^a中，在至少存在1個r⁷¹的情況下，r^a中通過z基連結成直鏈狀的si原子存在2個以上，但這樣的通過z基連結成直鏈狀的si原子的數量最多為5個。需要說明的是，“r^a中的通過z基連結成直鏈狀的si原子的數量”與在r^a中連結成直鏈狀的－z－si－的重復數量相等。

例如，在下面示出在r^a中通過z基連結si原子的一例。

上述式中，＊是指與主鏈的si結合的部位，…是指結合有zsi以外的規定的基團的情況，即，在si原子的3根鍵全部為…的情況下，是指zsi的重復的終結處。另外，si的右肩的數字是指從＊數起的通過z基連結成直鏈狀的si的出現數量。即，關于以si²終結zsi重復的鏈，“r^a中的通過z基連結成直鏈狀的si原子的數量”為2個，同樣地，關于以si³、si⁴和si⁵終結zsi重復的鏈，“r^a中的通過z基連結成直鏈狀的si原子的數量”分別為3個、4個和5個。需要說明的是，如上述式所明確的，r^a中，雖然存在多個zsi鏈，但不需要這些都是相同長度，可以分別為任意的長度。

在優選的方式中，如下述所示，“r^a中的通過z基連結成直鏈狀的si原子的數量”在所有的鏈中為1個(左式)或2個(右式)。

在一個方式中，r^a中的通過z基連結成直鏈狀的si原子的數量為1個或2個，優選為1個。

式中，r⁷²在每次出現時分別獨立地表示－x⁵－y－a。y和a的意義與上述相同。

上述x⁵在每次出現時分別獨立地為單鍵或2價的有機基團。x⁵優選為單鍵、c1-6亞烷基、－(ch2)g－o－(ch2)h－(式中，g為1～6的整數，h為1～6的整數)或者－亞苯基－(ch2)i－(式中，i為0～6的整數)，更優選為單鍵或c1-3亞烷基。這些基團例如可以被選自氟原子、c1-6烷基、c2-6烯基和c2-6炔基中的1個或1個以上的取代基取代。

上述r⁷²優選為－ch2－ch＝ch2。

式中，r⁷³在每次出現時分別獨立地表示羥基或能夠水解的基團。

上述“能夠水解的基團”在本說明書中使用的情況下是指能夠發生水解反應的基團。作為能夠水解的基團的例子，可以列舉－or、－ocor、－o－n＝c(r)2、－n(r)2、－nhr、鹵素(這些式中，r表示取代或非取代的碳原子數1～4的烷基)等，優選為－or(烷氧基)。r的例子中包含甲基、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。這些之中優選烷基，特別優選非取代烷基，更優選甲基或乙基。羥基沒有特別限定，可以是能夠水解的基團水解產生的。

優選r⁷³為－or(式中，r表示取代或非取代的c1-3烷基，更優選表示甲基)。

式中，r⁷⁴在每次出現時分別獨立地表示氫原子或低級烷基。該低級烷基優選碳原子數1～20的烷基，更優選碳原子數1～6的烷基，進一步優選甲基。

式中，p在每次出現時分別獨立地表示0～3的整數；q在每次出現時分別獨立地表示0～3的整數；r在每次出現時分別獨立地表示0～3的整數；s在每次出現時分別獨立地表示0～3的整數。其中，p+q+r+s(p、q、r和s的合計)為3。

在優選的方式中，r^a中的末端的r^a’(不存在r^a’的情況下為r^a)中，上述q優選為2以上，例如為2或3，更優選為3。

上述式中，r^b在每次出現時分別獨立地表示－x⁵－y－a。x⁵、y和a的意義與上述相同。r^b優選為－ch2－ch＝ch2。

上述式中，r^c在每次出現時分別獨立地表示羥基或能夠水解的基團。

上述r^c優選為羥基、－or、－ocor、－o－n＝c(r)2、－n(r)2、－nhr、鹵素(這些式中，r表示取代或非取代的碳原子數1～4的烷基)，優選為－or。r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。這些之中，優選烷基，特別優選非取代烷基，更優選甲基或乙基。羥基沒有特別限定，可以是能夠水解的基團水解產生的。更優選r^c為－or(式中，r為取代或非取代的c1-3烷基，更優選為甲基)。

上述式中，r^d在每次出現時分別獨立地表示氫原子或低級烷基。該低級烷基優選為碳原子數1～20的烷基，更優選為碳原子數1～6的烷基，進一步優選為甲基。

式中，k在每次出現時分別獨立地為0～3的整數；l在每次出現時分別獨立地為0～3的整數；m在每次出現時分別獨立地為0～3的整數；n在每次出現時分別獨立地為0～3的整數。其中，k+l+m+n(k、l、m和n的合計)為3。

在上述式(c1)和(c2)中，－(sir^akr^blr^cmr^dn)r中存在至少1個y－a基。

上述式(c1)和(c2)所示的化合物例如可以通過如下方式得到：向對應于rf－pfpe－部分的全氟聚醚衍生物，利用氫化硅烷化等，導入－sihal3基(hal為鹵素)，接著與對應于－y－a部分的格氏試劑、例如hal－mg－ch2－ch＝ch2等發生反應，由此得到上述化合物。

另外，可以通過合成y－a部分為前體基團的化合物，將該前體基團利用該領域公知的方法變換成y－a部分而制造。

式(d1)和(d2)：

(r⁹¹-rf’)δ’-x⁶-(y-a)δ…(d1)

(a-y)δ-x⁶-rf’-x⁶-(y-a)δ…(d2)

上述式(d1)和(d2)中，y和a與關于上述式(a1)和(a2)所記載的意義相同。

上述式中，x⁶分別獨立地表示單鍵或2～10價的有機基團。該x⁶應被理解為，在式(d1)和(d2)所示的化合物中，將主要提供撥水性等的氟烷基部(r⁹¹－rf’－或－rf’－部)和提供與基材的結合能的具有碳-碳不飽和鍵的基團(具體而言為a基或包含a基的基團)連結的連結部。因此，該x⁶只要是使式(d1)和(d2)所示的化合物能夠穩定存在的基團，就可以是任意的有機基團。

上述式中的δ為1～9的整數，可以根據x⁶的價數確定。例如，x⁶為10價的有機基團的情況下，δ為9，x⁶為2價的有機基團的情況下，δ為1。

上述式中的δ為1～9的整數，δ’為1～9的整數。這些δ和δ’可以根據x⁶的價數確定，在式(d1)中，δ和δ’的和為x⁶的價數的值。例如，x⁶為10價的有機基團的情況下，δ和δ’的和為10，例如可以是δ為9且δ’為1、δ為5且β’為5或δ為1且δ’為9的情況。另外，x⁶為2價的有機基團的情況下，δ和δ’為1。在式(d2)中，δ為從x⁶的價數的值減去1而得的值。

上述x⁶優選為2～7價的有機基團，更優選為2～4價的有機基團，進一步優選為2價的有機基團。

作為上述x⁶的例子沒有特別限定，例如可以列舉與關于x¹所記載的例子相同的例子。

上述式中，r⁹¹表示氟原子、－chf2或－cf3，優選為氟原子或－cf3。

rf’表示碳原子數1～20的全氟亞烷基。rf’優選碳原子數為1～12，更優選碳原子數為1～6，進一步優選碳原子數為3～6。作為具體的rf’的例子，可以列舉－cf2－、－cf2cf2－、－cf2cf2cf2－、－cf(cf3)－、－cf2cf2cf2cf2－、－cf2cf(cf3)－、－c(cf3)－、－(cf2)4cf2－、－(cf2)2cf(cf3)－、－cf2c(cf3)－、－cf(cf3)cf2cf2cf2－、－(cf2)5cf2－、－(cf2)3cf(cf3)2、－(cf2)4cf(cf3)2、－c8f17，其中，優選直鏈的碳原子數3～6的全氟亞烷基、例如－cf2cf2cf2cf2－、－cf2cf2cf2－等。

上述式(d1)和(d2)所示的化合物例如能夠通過以下方式等得到：將對應于rf－pfpe－部分的全氟聚醚衍生物作為原料，向末端導入碘，接著進行脫鹵化氫反應，由此得到上述化合物。

另外，可以通過合成y－a部分為前體基團的化合物，將該前體基團利用該領域公知的方法變換成y－a部分而制造。

作為上述的變換方法沒有特別限定，例如可以利用形成碳-碳不飽和鍵的公知的反應、例如脫水反應、脫鹵化氫反應等的脫離反應，或者，也能夠通過加成對應于y－a部分的在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的化合物，或利用其取代制造。只要是本領域技術人員，就能夠根據化合物的結構，選擇適當的反應及其反應條件。

本發明的表面處理劑可以利用溶劑稀釋。作為這樣的溶劑沒有特別限定，例如可以列舉選自全氟己烷、cf3cf2chcl2、cf3ch2cf2ch3、cf3chfchfc2f5、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6－十三氟辛烷、1,1,2,2,3,3,4－七氟環戊烷(zeororah(商品名)等)、c4f9och3、c4f9oc2h5、cf3ch2ocf2chf2、c6f13ch＝ch2、二甲苯六氟化物、全氟苯、甲基十五氟庚酮、三氟乙醇、五氟丙醇、六氟異丙醇、hcf2cf2ch2oh、三氟甲烷磺酸甲酯、三氟乙酸和cf3o(cf2cf2o)m(cf2o)ncf2cf3[式中，m和n分別獨立地為0以上1000以下的整數，標有m或n并用括號括起來的各重復單元的存在順序在式中是任意的，其中，m和n的和為1以上。]、1,1－二氯－2,3,3,3－四氟－1－丙烯、1,2－二氯－1,3,3,3－四氟－1－丙烯、1,2－二氯－3,3,3－三氟－1－丙烯、1,1－二氯－3,3,3－三氟－1－丙烯、1,1,2－三氯―3,3,3－三氟－1－丙烯、1,1,1,4,4,4－六氟－2－丁烯中的溶劑。這些溶劑可以單獨使用或者作為2種以上的混合物使用。

本發明的表面處理劑中，除了含有在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物以外，還可以含有其他成分。作為這樣的其他成分沒有特別限定，例如可以列舉可以被理解為含氟油的(非反應性的)氟代聚醚化合物，優選列舉全氟(聚)醚化合物(以下，稱為“含氟油”)、可以被理解為硅油的(非反應性的)硅酮化合物(以下，稱為“硅油”)、催化劑等。

作為上述含氟油沒有特別限定，例如可以列舉以下通式(3)所示的化合物(全氟(聚)醚化合物)。

rf¹－(oc4f8)a’－(oc3f6)b’－(oc2f4)c’－(ocf2)d’－rf²···(3)

式中，rf¹表示可以被1個或1個以上的氟原子取代的c1-16的烷基(優選為c1―16的全氟烷基)，rf²表示可以被1個或1個以上的氟原子取代的c1-16的烷基(優選為c1-16的全氟烷基)、氟原子或氫原子，rf¹和rf²更優選分別獨立地為c1-3的全氟烷基。

a’、b’、c’和d’分別表示構成聚合物的主骨架的4種全氟(聚)醚的重復單元數量，相互獨立地為0以上300以下的整數，a’、b’、c’和d’的和至少為1，優選為1～300，更優選為20～300。標有下標a’、b’、c’或d’并用括號括起來的各重復單元的存在順序在式中是任意的。這些重復單元之中，－(oc4f8)－可以為－(ocf2cf2cf2cf2)－、－(ocf(cf3)cf2cf2)－、－(ocf2cf(cf3)cf2)－、－(ocf2cf2cf(cf3))－、－(oc(cf3)2cf2)－、－(ocf2c(cf3)2)－、－(ocf(cf3)cf(cf3))－、－(ocf(c2f5)cf2)－和－(ocf2cf(c2f5))－的任意種，優選為－(ocf2cf2cf2cf2)－。－(oc3f6)－可以為－(ocf2cf2cf2)－、－(ocf(cf3)cf2)－和－(ocf2cf(cf3))－的任意種，優選為－(ocf2cf2cf2)－。－(oc2f4)－可以為－(ocf2cf2)－和－(ocf(cf3))－的任意種，優選為－(ocf2cf2)－。

作為上述通式(3)所示的全氟(聚)醚化合物的例子，可以列舉以下通式(3a)和(3b)的任意一個所示的化合物(可以是1種或2種以上的混合物)。

rf¹－(ocf2cf2cf2)b”－rf²···(3a)

rf¹－(ocf2cf2cf2cf2)a”－(ocf2cf2cf2)b”－(ocf2cf2)c”－(ocf2)d”－rf²···(3b)

這些式中，rf¹和rf²的意義與上述相同；式(3a)中，b”為1以上100以下的整數；式(3b)中，a”和b”分別獨立地表示1以上30以下的整數，c”和d”分別獨立地表示1以上300以下的整數。標有下標a”、b”、c”、d”并用括號括起來的各重復單元的存在順序在式中是任意的。

上述含氟油可以具有1,000～30,000的平均分子量。由此，能夠得到高的表面滑性。

在本發明的表面處理劑中，相對于上述在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的合計100質量份(分別為2種以上的情況下是它們的合計，以下也相同)，含氟油的含量例如可以為0～500質量份，優選為0～400質量份，更優選為5～300質量份。

通式(3a)所示的化合物和通式(3b)所示的化合物可以分別單獨使用，也可以組合使用。由于使用通式(3b)所示的化合物比使用通式(3a)所示的化合物能夠得到更高的表面滑性，因此優選使用通式(3b)所示的化合物。將它們組合使用的情況下，通式(3a)所示的化合物與通式(3b)所示的化合物的質量比優選為1﹕1～1﹕30，更優選為1﹕1～1﹕10。根據這樣的質量比，能夠得到表面滑性與摩擦耐久性的平衡優異的表面處理層。

在一個方式中，含氟油含有通式(3b)所示的1種或1種以上的化合物。在這樣的方式中，表面處理劑中的在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的合計與式(3b)所示的化合物的質量比優選為4﹕1～1﹕4。

在優選的方式中，通過真空蒸鍍法形成表面處理層的情況下，可以使含氟油的平均分子量大于在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的平均分子量。通過設置為這樣的平均分子量，能夠得到更優異的摩擦耐久性和表面滑性。

另外，從其他的觀點出發，含氟油可以是通式rf³－f(式中，rf³為c5-16全氟烷基。)所示的化合物。另外，可以為氯三氟乙烯低聚物。rf³－f所示的化合物和氯三氟乙烯低聚物與末端為c1-16全氟烷基的上述在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物所示的化合物具有高的親和性，從這一點考慮是優選的。

含氟油有助于提高表面處理層的表面滑性。

作為上述硅油，例如可以使用硅氧烷鍵在2,000以下的直鏈狀或環狀的硅油。直鏈狀的硅油可以是所謂的純硅油(straightsiliconeoil)和改性硅油。作為純硅油，可以列舉二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基氫硅油。作為改性硅油可以列舉利用烷基、芳烷基、聚醚、高級脂肪酸酯、氟烷基、氨基、環氧基、羧基、醇等對純硅油進行改性而得到的硅油。環狀的硅油例如可以列舉環狀二甲基硅氧烷油等。

本發明的表面處理劑中，相對于在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的合計100質量份(2種以上的情況下，為它們的合計，以下也相同)，這樣的硅油的含量例如可以為0～300質量份，優選為0～200質量份。

硅油有助于提高表面處理層的表面滑性。

作為上述催化劑，可以列舉酸(例如乙酸、三氟乙酸等)、堿(例如氨、三乙胺、二乙胺等)、過渡金屬(例如ti、ni、sn等)等。

當在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物具有能夠水解的基團的情況下，催化劑促進其水解和脫水縮合，促進表面處理層的形成。

本發明的表面處理劑能夠滲浸至將多孔物質、例如多孔的陶瓷材料、金屬纖維、例如鋼絲棉固定成棉狀而成的物質之中，形成粒料。該粒料例如能夠用于真空蒸鍍。

使用上述的本發明的表面處理劑，在基材的表面形成表面處理層，由此能夠得到具有高耐堿性，除此以外雖然根據所使用的表面處理劑的組成而不同但具有撥水性、撥油性、防污性(例如防止指紋等污濁的附著)、防水性(防止水浸入電子部件等)、表面滑性(或潤滑性、例如指紋等污濁的拭去性、對于手指的優異的觸感)、抗紫外線性等的表面處理層。

本發明所能夠使用的基材例如可以由無機材料(例如、玻璃、藍寶石玻璃)、樹脂(天然或合成樹脂、例如一般的塑料材料、具體而言可以是丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂，可以是板狀、膜、其他的形態)、金屬(鋁、銅、鐵等金屬單體或合金等的復合體)、陶瓷、半導體(硅、鍺等)、纖維(織物、無紡布等)、毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等、建筑部件等的任意適合的材料構成。

例如，所制造的物品是光學部件的情況下，構成基材的表面的材料可以是光學部件用材料、例如玻璃或透明塑料等。另外，所制造的物品是光學部件的情況下，在基材的表面(例如，最外層)可以具有某種層(或膜)、例如硬鍍層、防反射層等。防反射層可以使用單層防反射層和多層防反射層中的任意種。作為能夠用于防反射層的無機物的例子，可以列舉sio2、sio、zro2、tio2、tio、ti2o3、ti2o5、al2o3、ta2o5、ceo2、mgo、y2o3、sno2、mgf2、wo3等。這些無機物可以單獨使用，或者將它們中的2種以上組合(例如作為混合物)使用。在制成多層防反射層的情況下，其最外層優選使用sio2和/或sio。在所制造的物品是觸摸面板用的光學玻璃部件的情況下，可以在基材(玻璃)的表面的一部分具有透明電極、例如使用了氧化銦錫(ito)和氧化銦鋅等的薄膜。另外，基材根據其具體的設計等，可以具有絕緣層、粘合層、保護層、裝飾框層(i－con)、霧化膜層、硬涂膜層、偏光膜、相位差膜和液晶顯示模塊等。

優選的基材為玻璃或藍寶石玻璃。作為玻璃，優選鈉鈣玻璃、堿性鋁硅酸鹽玻璃、硼硅酸玻璃、無堿玻璃、水晶玻璃、石英玻璃，特別優選經化學強化的鈉鈣玻璃、經化學強化的堿性鋁硅酸鹽玻璃和經化學鍵合的硼硅酸玻璃。

基材的形狀沒有特別限定。另外，想要形成表面處理層的基材的表面區域只要是基材表面的至少一部分即可，可以根據所制造的物品的用途和具體的設計等適當地確定。

在優選的方式中，基材在其表面具有si－h鍵或c－h鍵。

上述si－h鍵或c－h鍵可以是通過對上述基材的表面進行前處理而導入的。例如，si－h鍵或c－h鍵能夠通過對基材表面進行等離子體處理而導入到基材表面。

另外，上述si－h鍵或c－h鍵也可以是通過在基材表面形成具有si－h鍵或c－h鍵的層而導入的。例如，通過在基材表面形成二氧化硅的層，如上所述實施等離子體處理，或者，通過形成類金剛石碳層，能夠在基材表面形成具有si－h鍵或c－h鍵的層。

在一個方式中，基材在其表面除了具有上述si－h鍵或c－h鍵以外，還可以具有羥基。通過使用這樣的基材，例如，在使用除了含有分子末端的碳-碳不飽和鍵以外、還含有結合有能夠水解的基團的si原子的表面處理劑的情況下，能夠使基材與表面處理層更加牢固地結合。

作為在如上所述的基材的表面形成表面處理層的方法，例如可以列舉如下所述的方法。

表面處理層的形成能夠通過將上述的表面處理劑以覆蓋基材的表面的方式適用于該表面。覆蓋方法沒有特別限定。例如，能夠使用濕潤覆蓋法和干燥覆蓋法。

作為濕潤覆蓋法的例子，可以列舉浸涂、旋涂、澆涂、噴涂、輥涂、凹版涂布以及類似的方法。

作為干燥覆蓋法的例子，可以列舉蒸鍍(通常為真空蒸鍍)、濺射、cvd以及類似的方法。作為蒸鍍法(通常為真空蒸鍍法)的具體例，可以列舉電阻加熱、電子束、使用了微波等的高頻加熱、離子束以及類似的方法。作為cvd方法的具體例，可以列舉等離子體－cvd、光學cvd、熱cvd以及類似的方法。

而且，也能夠通過常壓等離子體法進行覆蓋。

在使用濕潤覆蓋法的情況下，本發明的表面處理劑可以在利用溶劑稀釋后適用于基材表面。從本發明的表面處理劑的穩定性和溶劑的揮發性的觀點出發，優選使用下面的溶劑：c5-12的全氟脂肪族烴(例如、全氟己烷、全氟甲基環己烷和全氟－1,3－二甲基環己烷)；聚氟化芳香族烴(例如、雙(三氟甲基)苯)；聚氟化脂肪族烴(例如、c6f13ch2ch3(例如、旭硝子株式會社制的asahiklin(注冊商標)ac－6000)、1,1,2,2,3,3,4－七氟環戊烷(例如、日本zeon株式會社制的zeorora(注冊商標)h)；氫氟烴(hfc)(例如、1,1,1,3,3－五氟丁烷(hfc－365mfc))；氫氯氟烴(例如、hcfc－225(asahiklin(注冊商標)ak225))；氫氟醚(hfe)(例如、全氟丙基甲基醚(c3f7och3)(例如、住友3m株式會社制的novec(商標名)7000)、全氟丁基甲基醚(c4f9och3)(例如、住友3m株式會社制的novec(商標名)7100)、全氟丁基乙基醚(c4f9oc2h5)(例如、住友3m株式會社制的novec(商標名)7200)、全氟己基甲基醚(c2f5cf(och3)c3f7)(例如、住友3m株式會社制的novec(商標名)7300)等的烷基全氟烷基醚(全氟烷基和烷基可以是直鏈或支鏈狀)、或者cf3ch2ocf2chf2(例如、旭硝子株式會社制的asahiklin(注冊商標)ae－3000))、1,2－二氯－1,3,3,3－四氟－1－丙烯(例如、三井杜邦氟化學株式會社(dupont-mitsuifluorochemicalsco.,ltd.)制的vertrel(注冊商標)sion)等。這些溶劑能夠單獨使用或者將2種以上組合作為混合物使用。進一步而言，例如，為了調整在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的溶解性等，也能夠與其他的溶劑相混合。

在使用干燥覆蓋法的情況下，本發明的表面處理劑可以直接用于干燥覆蓋法，或者也可以使用上述的溶劑稀釋后用于干燥覆蓋法。

在一個方式中，膜形成可以以在膜中本發明的表面處理劑與用于與基材的反應、例如與基材的si－h鍵或c－h鍵的反應的催化劑一起存在的方式實施。為了簡便，在利用濕潤覆蓋法的情況下，可以使用溶劑將本發明的表面處理劑稀釋后，在即將適用于基材表面之前，向本發明的表面處理劑的稀釋液添加催化劑。在利用干燥覆蓋法的情況下，可以將添加了催化劑的本發明的表面處理劑直接進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理，或者也可以使用向多孔體中浸滲了添加有催化劑的本發明的表面處理劑而成的粒料狀物質進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理。另外，也可以在對基材表面提供表面處理劑之前，使催化劑存在于基材表面。

催化劑沒有特別限定，例如可以使用金屬催化劑，具體而言可以使用鉑、鈀、銠、釕，特別優選鉑。

根據需要，可以對膜進行后處理。通過進行后處理，能夠進一步使表面處理層與基材的結合變得牢固，提高耐久性。該后處理沒有特別限定，例如可以是熱處理。該熱處理的溫度沒有特別限定，可以為60℃以上、優選為100℃以上，且為在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物不分解的溫度、例如250℃以下、優選為180℃以下。該熱處理優選在非活性氣氛下進行，更優選在真空下進行。

在優選的方式中，在使用表面處理劑對基材的表面進行處理之前，可以在基材的表面形成凹部。通過在基材的表面形成凹部，在使用表面處理劑對基材的表面進行處理時，這樣的凹部被表面處理劑填充。填充在這樣的凹部的表面處理劑，在由于使用產生的磨損等導致表面處理層被消耗的情況下，會起到補充該消耗的表面處理劑的作用，能夠使表面處理劑的功能持續更長時期。

上述凹部的形狀、尺寸和數量沒有特別限定，優選在凹部形成后、適用表面處理劑之前的基材的表面狀態優選為：基材的表面的rmax(最大高度)的值為ra(中心線平均粗糙度)的約10～50倍、優選為20～40倍的狀態。需要說明的是，上述ra和rmax由jisb0601：1982所規定。

進一步而言，在基材采用透明性的情況下，ra的值優選為60nm以下，更優選為40nm以下。使ra的值為可見光波長的約1/10以下，由此能夠確保基材的透明度。

作為在基材表面形成凹部的方法沒有特別限定，可以使用化學方法或物理方法的任意種，具體而言可以采用蝕刻、濺射等。

在優選的方式中，表面處理層可以通過如下方式形成：對基材進行前處理，該前處理在基材的表面形成與所使用的表面處理劑中的化合物的結合部位，對經過前處理的基材供給表面處理劑，在基材的表面形成表面處理層。

因此，本發明也提供表面處理層的形成方法，用于在基材的表面形成表面處理層，該形成方法包括：

對上述基材進行前處理的工序，上述前處理在基材的表面形成與碳-碳不飽和鍵的結合部位；和

對上述前處理后的基材供給本發明的表面處理劑，在基材的表面形成表面處理層的工序。

另外，本發明也提供表面處理層形成裝置，其是用于實施上述方法的裝置、即、在基材的表面形成表面處理層的表面處理層形成裝置，該表面處理層形成裝置的特征在于，具有：

前處理部，其對上述基材進行前處理，上述前處理在基材的表面形成與在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的結合部位；和

表面處理層形成部，其對經過前處理的基材供給本發明的表面處理劑，在基材的表面形成表面處理層。

以下，一邊參照附圖，一邊對上述的本發明的表面處理層的形成方法和表面處理層的形成裝置進行說明。

圖1是表示用于在基板上形成表面處理層的本發明的表面處理層形成裝置的一個方式的框圖。圖2是表示前處理部200的一個方式的剖面圖。

如圖1所示，表面處理層形成裝置100具有：進行基板的前處理的前處理部200；用于在經過前處理后的基板上形成表面處理層的表面處理層形成部300；相對前處理部200和表面處理層形成部300進行基板的搬運的基板搬運部400；進行基板的搬入搬出的基板搬入搬出部500；和控制表面處理層形成裝置100的各構成部的控制部600。該表面處理層形成裝置100構成為多腔室型的裝置。基板搬運部400具有被保持在真空的搬運室、和設置在搬運室內的基板搬運機構。基板搬入搬出部500具有基板保持部和負載鎖定室，向負載鎖定室搬運基板保持部的基板，經由負載鎖定室進行基板的搬入搬出。

前處理部200是對基板的表面進行形成與在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物的結合部位的前處理的部件。在優選的方式中，進行基板的表面處理，使得形成表面處理層的基板的表面狀態成為能夠利用所使用的表面處理劑形成高密度的表面處理層的狀態，在本方式中，構成為控制基板220的表面部分的o和h的量的等離子體處理裝置。

該前處理部200具有：腔室201；在腔室201內保持基板220的基板座202；生成等離子體向腔室201內供給等離子體的等離子體生成部203；和對腔室201內進行真空排氣的排氣機構204。

在腔室201的側壁設有搬入搬出口211，該搬出口211與搬運室連通，用于將基板220搬入搬出，搬入搬出口211可以通過閘閥212開閉。

關于等離子體生成部203，供給含有氫氣的處理氣體，利用微波等離子體、電感耦合等離子體、電容耦合等離子體等的適當的方法生成含有氫的等離子體，供給至腔室201內。

排氣機構204具有：與腔室201的下部連接的排氣管213；設置于排氣管213的壓力調整閥214；和經由排氣管213對腔室201內進行排氣的真空泵215。

在本方式中，將基板220保持在基板座202上，將腔室201內保持在規定的真空壓力，在該狀態下，從等離子體生成部203將含有氫的等離子體供給至腔室201內，由此基板220的表面被等離子體處理。作為含有氫的等離子體，例如可以列舉含有氫和稀有氣體(例如氦、氖、氬、氪或氙)的等離子體或者氫單獨的等離子體。

接著，將利用前處理部200進行了表面處理的基板220移動至有機分子膜形成部300，將sam材料氣體供給至基板220的附近，由此在基板220的表面形成作為表面處理層的sam。

控制部600具有控制器，該控制器具備控制裝置100的各構成部的微處理器(計算機)。控制器例如控制前處理部200的輸出、氣體流量、真空度、表面處理層形成部300的載氣的流量、真空度等。控制器連接有用戶界面，該用戶界面具有：操作員為了管理裝置100而進行輸入命令的操作等的鍵盤；和將裝置100的運轉狀況可視化顯示的顯示器等。另外，控制器連接有存儲部，該存儲部存儲有：作為用于利用控制器的控制實現裝置100中執行的表面處理中的規定操作的控制程序、和用于根據處理條件使裝置100的各構成部執行規定處理的控制程序的處理方案；和各種數據庫等。處理方案被存儲在存儲部中的適當的存儲介質中。之后，根據需要，將任意的處理方案從存儲部調出并在控制器中執行，由此在控制器的控制下，在裝置100中進行所期望的處理。

在本發明的表面處理層的形成方法和表面處理形成裝置中所使用的基材沒有特別限定，優選至少表面部分具有si和o的網絡結構的基材。作為這樣的基材，例如可以列舉玻璃。通過使用這樣的基材，利用前處理在基材表面形成s－h鍵變得容易。

因此，在優選的方式中，本發明還提供表面處理層的形成方法，用于在至少表面部分具有si和o的網絡結構的基材的表面形成表面處理層，該形成方法的特征在于，包括：

進行在上述基材的表面形成si－h鍵的前處理的工序；和

對經過前處理的基材供給包含在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的化合物的表面處理劑，在基材的表面形成表面處理層的工序。

本發明還提供一種物品的制造方法，其用于制造包含基材和覆蓋該基材的表面的表面處理層的物品，該方法的特征在于，包括以下步驟：

使本發明的表面處理劑與基材的表面接觸，使表面處理劑所含有的在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物與基材表面的si－h部或c－h部發生反應，由此在該基材的表面形成表面處理層。

本發明的表面處理劑包含在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物，如果在基材的表面存在與該碳-碳不飽和鍵的結合部位，就能夠形成上述那樣的表面處理層。因此，作為前處理，只要能夠在基材的表面形成si－h鍵即可，例如也可以將后述的氫原子處理或在氫氣氛中的加熱處理作為前處置而進行。

·氫原子處理

向超高真空(1×10^-6pa以下)的真空腔室供給1×10^-4pa左右的氫氣，使用熱電子或者等離子體使氫分子解離成氫原子，使氫原子吸附在基板表面。

·氫氣氛中的加熱處理

在抽真空時，將氫作為載氣流通，由此將腔室的氣氛置換為氫氣，制作氫氣氛的真空狀態(具體而言為10pa以下的氫氣氛)，在該氣氛中將基板加熱至100～400℃左右，使氫吸附在基板表面。

通過采用上述的表面處理層的形成方法或表面處理層形成裝置，在基材的表面能夠形成有機單分子膜、優選自組裝單分子膜作為表面處理層。

在其他的方式中，作為上述前處理的替代，可以在基材的表面形成具有si－h鍵或c－h鍵的層。例如，在基材表面形成二氧化硅的層，如上所述進行等離子體處理，或者，形成類金剛石碳層，由此能夠在基材表面形成具有si－h鍵或c－h鍵的層。

如上所述，在基材的表面形成來自本發明的表面處理劑的膜的表面處理層，制造本發明的物品。

因此，本發明的物品包含基材和在該基材的表面由本發明的表面處理劑形成的層(表面處理層)。

另外，本發明還提供一種物品的制造方法，其用于制造包含基材和覆蓋該基材的表面的表面處理層的物品，該方法包括以下步驟：

通過上述的本發明得到的表面處理層由于利用si－c鍵或c－c鍵與基材結合，因此不僅物理強度高，而且對堿和紫外線具有高的耐性。除此以外，通過本發明得到的表面處理層雖然因所使用的表面處理劑的組成有所不同，但可以具有撥水性、撥油性、防污性(例如防止指紋等污濁的附著)、表面滑性(或潤滑性、例如指紋等污濁的拭去性、對于手指的優異的觸感)等，可以適合作為功能性薄膜而利用。

即，本發明還進一步提供最外層具有上述硬化物的光學材料。

作為光學材料，除了后述所例示的關于顯示器等的光學材料以外，還優選列舉多種多樣的光學材料：例如，陰極射線管(crt；例如，tv、計算機顯示器)、液晶顯示器、等離子體顯示器、有機el顯示器、無機薄膜el點陣顯示器、背投型顯示器、熒光顯示管(vfd)、場發射顯示器(fed；fieldemissiondisplay)等顯示器或這些顯示器的保護板、或在這些的表面施以防反射膜處理而得到的材料。

具有通過本發明得到的表面處理層的物品沒有特別限定，可以是光學部件。光學部件的例子可以列舉以下的物品：眼鏡等的鏡片；pdp、lcd等顯示器的前面保護板、防反射板、偏光板、防眩光板；便攜電話、便攜信息終端等機器的觸摸面板片材；藍光(blu－ray(注冊商標))碟、dvd碟、cd－r、mo等光碟的碟面；光纖；鐘表的顯示面等。

另外，具有通過本發明得到的表面處理層的物品可以是醫療機器或醫療材料。

表面處理層的厚度沒有特別限定。在為光學部件的情況下，從光學性能、表面滑性、摩擦耐久性和防污性的觀點出發，優選表面處理層的厚度為1～50nm的范圍，為1～30nm的范圍，優選為1～15nm的范圍。

以上，對使用本發明的表面處理劑得到的物品進行了詳細地說明。需要說明的是，本發明的表面處理劑的用途、使用方法或物品的制造方法等不受上述的例示所限定。

實施例

實施例1

·表面處理層的形成

準備作為基材的玻璃，對該玻璃的表面進行等離子體處理，使玻璃表面形成si－h鍵。被處理的玻璃的表面使用包含具有下述平均組成的含氟化合物的表面處理劑，在下述條件下通過真空蒸鍍法形成表面處理層。

含氟化合物：

cf3cf2cf2o(cf2cf2cf2o)ncf2cf2och2ch＝ch2

(式中，n為20的整數。)

真空蒸鍍條件

裝置真空度：1e－5pa

蒸鍍時的化合物溫度：200℃

基板溫度：室溫(未控制)

蒸鍍時間：10分鐘

真空蒸鍍后，使用x射線光電子分光(xps)對表面處理層的c1s的軌道能譜進行觀察，確認了cfx膜的形成。另外，使用接觸角測定裝置(協和界面科學公司制)，在25℃的環境下利用水5μl測定該表面處理層的水的靜態接觸角。結果為110°以上。

試驗例1(耐堿性試驗)

在上述得到的形成有表面處理層的玻璃的表面，滴加堿水溶液(ph14的25wt％koh水溶液)，靜置30分鐘。之后，利用xps分析對表面處理層進行觀察。由于c1s軌道的峰值漂移沒有變化，因此在堿水溶液滴加30分鐘后也未能確認表面處理層發生化學性變化。另外，與上述同樣地測定了水的靜態接觸角。結果為110°以上。

試驗例2(人工汗耐性試驗)

對于如上所述得到的形成有表面處理層的玻璃的表面滴加如jisl0848《對于汗的染色牢固度試驗方法》所規定的堿性人工汗液，靜置2小時。之后，利用橢圓偏振計對表面處理層膜厚進行測定。人工汗液滴加前后的膜厚變化為1nm以下，未見由于汗導致的膜的劣化。

另外，對于滴加前后的表面處理層利用xps分析觀察表面。由于c1s軌道的峰值漂移沒有變化，因此在人工汗液滴加2小時后也未能確認表面處理層發生化學性變化。另外，與上述同樣地測定了水的靜態接觸角。結果為110°以上。

從以上的結果可以確認，通過使用本發明的表面處理劑，能夠形成具有高耐堿性和高耐汗性的表面處理層。

產業上的可利用性

本發明可以適合利用于在基材、特別是光學部件的表面形成表面處理層。

符號說明

100…表面處理層形成裝置

200…前處理部

300…表面處理層形成部

400…基板搬運部

500…基板搬入搬出部