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JP7425351B2 - パーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物 - Google Patents

パーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物 Download PDF

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JP7425351B2
JP7425351B2 JP2022077207A JP2022077207A JP7425351B2 JP 7425351 B2 JP7425351 B2 JP 7425351B2 JP 2022077207 A JP2022077207 A JP 2022077207A JP 2022077207 A JP2022077207 A JP 2022077207A JP 7425351 B2 JP7425351 B2 JP 7425351B2
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Description

本発明は、パーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物に関する。
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、建築資材など種々多様な基材に施されている。
そのような含フッ素化合物として、パーフルオロポリエーテル基を分子主鎖に有し、Ｓｉ原子に結合した加水分解可能な基を分子末端または末端部に有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物が知られている（特許文献１～２を参照のこと）。
特表２００８－５３４６９６号公報 国際公開第９７／０７１５５号
表面処理層には、所望の機能を基材に対して長期に亘って提供するべく、高い耐久性が求められる。パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を含む表面処理剤から得られる層は、上記のような機能を薄膜でも発揮し得ることから、光透過性ないし透明性が求められるメガネやタッチパネルなどの光学部材に好適に利用されており、とりわけこれらの用途において、摩擦耐久性の一層の向上が要求されている。
しかしながら、上記したような従来のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を含む表面処理剤から得られる層では、次第に高まる摩擦耐久性向上の要求に応えるには、もはや必ずしも十分とは言えない。
本発明は、撥水性、撥油性、防汚性を有し、かつ、高い摩擦耐久性を有する層を形成することのできる新規なパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、加水分解可能な基を有するＳｉ原子を複数有するパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を用いることにより、表面処理層の摩擦耐久性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の第１の要旨によれば、式（１ａ）または式（１ｂ）：
Figure 0007425351000001
 ［式中：
Ｒｆは、各出現においてそれぞれ独立して、１個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数１～１６のアルキル基を表し；
ＰＦＰＥは、各出現においてそれぞれ独立して、式：
－（ＯＣ４Ｆ８）ａ－（ＯＣ３Ｆ６）ｂ－（ＯＣ２Ｆ４）ｃ－（ＯＣＦ２）ｄ－
（式中、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、それぞれ独立して、０～２００の整数であって、ａ、ｂ、ｃおよびｄの和は少なくとも１であり、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。）
で表される基であり；
Ｘは、それぞれ独立して、単結合または２～１０価の有機基を表し；
αは、それぞれ独立して、１～９の整数であり；
βは、１～９の整数であり；
Ｒａは、各出現においてそれぞれ独立して、－Ｚ－ＣＲ１ ｐＲ２ ｑＲ３ ｒを表し；
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価の有機基を表し；
Ｒ１は、各出現においてそれぞれ独立して、Ｒａ’を表し；
Ｒａ’は、Ｒａと同意義であり；
Ｒａ中、Ｚ基を介して直鎖状に連結されるＣは最大で５個であり；
Ｒ２は、各出現においてそれぞれ独立して、－Ｙ－ＳｉＲ５ ｎＲ６ ３－ｎを表し；
Ｙは、各出現においてそれぞれ独立して、２価の有機基を表し；
Ｒ５は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表し；
Ｒ６は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し；
ｎは、（－Ｙ－ＳｉＲ５ ｎＲ６ ３－ｎ）単位毎に独立して、１～３の整数を表し；
Ｒ３は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し；
ｐは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数であり；
ｑは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数であり；
ｒは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数であり；
Ｒｂは、各出現においてそれぞれ独立して、－Ｙ－ＳｉＲ５ ｎＲ６ ３－ｎを表し；
Ｒｃは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表し；
ｋは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数であり；
ｌは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数であり；
ｍは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数であり；
ただし、式中、少なくとも１つのｑは２または３であるか、あるいは、少なくとも１つのｌは２または３である。］
で表されるパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物が提供される。
本発明の第２の要旨によれば、上記のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物を含有する、表面処理剤が提供される。
本発明の第３の要旨によれば、上記の表面処理剤を含有するペレットが提供される。
本発明の第４の要旨によれば、基材と、該基材の表面に、上記のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物または上記の表面処理剤より形成された層とを含む物品が提供される。
本発明によれば、新規なパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物が提供される。さらに、本発明のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物を使用して得られる表面処理剤が提供される。これらを用いることにより、撥水性、撥油性、防汚性を有し、かつ、優れた光耐性を有する表面処理層を形成することができる。
以下、本発明の化合物について説明する。
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、炭化水素から１個の水素原子を脱離させた基を意味する。かかる炭化水素基としては、特に限定されるものではないが、１つまたはそれ以上の置換基により置換されていてもよい、炭素数１～２０の炭化水素基、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。上記「脂肪族炭化水素基」は、直鎖状、分枝鎖状または環状のいずれであってもよく、飽和または不飽和のいずれであってもよい。また、炭化水素基は、１つまたはそれ以上の環構造を含んでいてもよい。尚、かかる炭化水素基は、その末端または分子鎖中に、１つまたはそれ以上のＮ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、アミド、スルホニル、シロキサン、カルボニル、カルボニルオキシ等を有していてもよい。
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。
本明細書において用いられる場合、「有機基」とは、炭素を含有する基を意味する。有機基としては、特に限定されないが、炭化水素基であり得る。また、「２～１０価の有機基」とは、炭素を含有する２～１０価の基を意味する。かかる２～１０価の有機基としては、特に限定されないが、炭化水素基からさらに１～９個の水素原子を脱離させた２～１０価の基が挙げられる。例えば、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。
本発明は、式（１ａ）または式（１ｂ）で表されるパーフルオロ（ポリ）エーテル基（以下、「ＰＦＰＥ」ともいう）含有シラン化合物を提供する（以下、「本発明のＰＦＰＥ含有シラン化合物」ともいう）。
Figure 0007425351000002
上記式中、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のアルキル基を表す。
上記１個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数１～１６のアルキル基における「炭素数１～１６のアルキル基」は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖または分枝鎖の炭素数１～６、特に炭素数１～３のアルキル基であり、より好ましくは直鎖の炭素数１～３のアルキル基である。
上記Ｒｆは、好ましくは、１個またはそれ以上のフッ素原子により置換されている炭素数１～１６のアルキル基であり、より好ましくはＣＦ２Ｈ－Ｃ１－１５フルオロアルキレン基であり、さらに好ましくは炭素数１～１６のパーフルオロアルキル基である。
該炭素数１～１６のパーフルオロアルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖または分枝鎖の炭素数１～６、特に炭素数１～３のパーフルオロアルキル基であり、より好ましくは直鎖の炭素数１～３のパーフルオロアルキル基、具体的には－ＣＦ３、－ＣＦ２ＣＦ３、または－ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３である。
上記式中、ＰＦＰＥは、－（ＯＣ４Ｆ８）ａ－（ＯＣ３Ｆ６）ｂ－（ＯＣ２Ｆ４）ｃ－（ＯＣＦ２）ｄ－であり、パーフルオロ（ポリ）エーテル基に該当する。ここに、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、それぞれ独立して０または１以上の整数であって、ａ、ｂ、ｃおよびｄの和は少なくとも１である。好ましくは、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、それぞれ独立して０以上２００以下の整数、例えば１～２００の整数であり、より好ましくは、それぞれ独立して０以上１００以下の整数、例えば１～２００の整数である。また、好ましくは、ａ、ｂ、ｃおよびｄの和は５以上であり、より好ましくは１０以上、例えば１０以上２００以下である。また、ａ、ｂ、ｃまたはｄを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。これら繰り返し単位のうち、－（ＯＣ４Ｆ８）－は、－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）－、－（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＣＦ２）－、－（ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）－、－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））－、－（ＯＣ（ＣＦ３）２ＣＦ２）－、－（ＯＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）２）－、－（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ（ＣＦ３））－、－（ＯＣＦ（Ｃ２Ｆ５）ＣＦ２）－および－（ＯＣＦ２ＣＦ（Ｃ２Ｆ５））－のいずれであってもよいが、好ましくは－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）－である。－（ＯＣ３Ｆ６）－は、－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）－、－（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）－および－（ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））－のいずれであってもよいが、好ましくは－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）－である。また、－（ＯＣ２Ｆ４）－は、－（ＯＣＦ２ＣＦ２）－および－（ＯＣＦ（ＣＦ３））－のいずれであってもよいが、好ましくは－（ＯＣＦ２ＣＦ２）－である。
一の態様において、ＰＦＰＥは、－（ＯＣ３Ｆ６）ｂ－（式中、ｂは１以上２００以下、好ましくは５以上２００以下、より好ましくは１０以上２００以下の整数である）であり、好ましくは、－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｂ－（式中、ｂは１以上２００以下、好ましくは５以上２００以下、より好ましくは１０以上２００以下の整数である）または－（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｂ－（式中、ｂは１以上２００以下、好ましくは５以上２００以下、より好ましくは１０以上２００以下の整数である）であり、より好ましくは－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｂ－（式中、ｂは１以上２００以下、好ましくは５以上２００以下、より好ましくは１０以上２００以下の整数である）である。
別の態様において、ＰＦＰＥは、－（ＯＣ４Ｆ８）ａ－（ＯＣ３Ｆ６）ｂ－（ＯＣ２Ｆ４）ｃ－（ＯＣＦ２）ｄ－（式中、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２００以下、好ましくは５以上２００以下、より好ましくは１０以上２００以下の整数であり、添字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）であり、好ましくは－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ａ－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｂ－（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｃ－（ＯＣＦ２）ｄ－である。一の態様において、ＰＦＰＥは、－（ＯＣ２Ｆ４）ｃ－（ＯＣＦ２）ｄ－（式中、ｃおよびｄは、それぞれ独立して１以上２００以下、好ましくは５以上２００以下、より好ましくは１０以上２００以下の整数であり、添字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）であってもよい。
一の態様において、上記－（ＯＣ４Ｆ８）ａ－（ＯＣ３Ｆ６）ｂ－（ＯＣ２Ｆ４）ｃ－（ＯＣＦ２）ｄ－において、ｄに対するｃの比（以下、「ｃ／ｄ比」という）の下限は、０．２、好ましくは０．３であり、ｃ／ｄ比の上限は、１．５、好ましくは１．３、より好ましくは１．１、さらに好ましくは０．９であり得る。ｃ／ｄ比を１．５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および摩擦耐久性がより向上する。ｃ／ｄ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、ｃ／ｄ比を０．２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。ｃ／ｄ比がより大きいほど、化合物の安定性はより向上する。
さらに別の態様において、ＰＦＰＥは、－（ＯＣ２Ｆ４－Ｒ８）ｎ”－で表される基である。式中、Ｒ８は、ＯＣ２Ｆ４、ＯＣ３Ｆ６およびＯＣ４Ｆ８から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される２または３つの基の組み合わせである。ＯＣ２Ｆ４、ＯＣ３Ｆ６およびＯＣ４Ｆ８から独立して選択される２または３つの基の組み合わせとしては、特に限定されないが、例えば－ＯＣ２Ｆ４ＯＣ３Ｆ６－、－ＯＣ２Ｆ４ＯＣ４Ｆ８－、－ＯＣ３Ｆ６ＯＣ２Ｆ４－、－ＯＣ３Ｆ６ＯＣ３Ｆ６－、－ＯＣ３Ｆ６ＯＣ４Ｆ８－、－ＯＣ４Ｆ８ＯＣ４Ｆ８－、－ＯＣ４Ｆ８ＯＣ３Ｆ６－、－ＯＣ４Ｆ８ＯＣ２Ｆ４－、－ＯＣ２Ｆ４ＯＣ２Ｆ４ＯＣ３Ｆ６－、－ＯＣ２Ｆ４ＯＣ２Ｆ４ＯＣ４Ｆ８－、－ＯＣ２Ｆ４ＯＣ３Ｆ６ＯＣ２Ｆ４－、－ＯＣ２Ｆ４ＯＣ３Ｆ６ＯＣ３Ｆ６－、－ＯＣ２Ｆ４ＯＣ４Ｆ８ＯＣ２Ｆ４－、－ＯＣ３Ｆ６ＯＣ２Ｆ４ＯＣ２Ｆ４－、－ＯＣ３Ｆ６ＯＣ２Ｆ４ＯＣ３Ｆ６－、－ＯＣ３Ｆ６ＯＣ３Ｆ６ＯＣ２Ｆ４－、および－ＯＣ４Ｆ８ＯＣ２Ｆ４ＯＣ２Ｆ４－等が挙げられる。上記ｎ”は、２～１００の整数、好ましくは２～５０の整数である。上記式中、ＯＣ２Ｆ４、ＯＣ３Ｆ６およびＯＣ４Ｆ８は、直鎖または分枝鎖のいずれであってもよく、好ましくは直鎖である。この態様において、ＰＦＰＥは、好ましくは、－（ＯＣ２Ｆ４－ＯＣ３Ｆ６）ｎ”－または－（ＯＣ２Ｆ４－ＯＣ４Ｆ８）ｎ”－である。
上記式中、Ｘは、それぞれ独立して、単結合または２～１０価の有機基を表す。当該Ｘは、式（１ａ）および（１ｂ）で表される化合物において、主に撥水性および表面滑り性等を提供するパーフルオロポリエーテル部（即ち、Ｒｆ－ＰＦＰＥ部または－ＰＦＰＥ－部）と、基材との結合能を提供する部（即ち、αを付して括弧でくくられた基）とを連結するリンカーと解される。従って、当該Ｘは、式（１ａ）および（１ｂ）で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、いずれの有機基であってもよい。
上記式中、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。式（１ａ）においては、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。式（１ｂ）においては、αはＸの価数から１を引いた値である。
上記Ｘは、好ましくは２～７価であり、より好ましくは２～４価であり、さらに好ましくは２価の有機基である。
一の態様において、Ｘは２～４価の有機基であり、αは１～３であり、βは１である。
別の態様において、Ｘは２価の有機基であり、αは１であり、βは１である。この場合、式（１ａ）および（１ｂ）は、下記式（１ａ’）および（１ｂ’）で表される。
Figure 0007425351000003
上記Ｘの例としては、特に限定するものではないが、例えば、下記式：
－（Ｒ３１）ｐ’－（Ｘａ）ｑ’－
［式中：
Ｒ３１は、それぞれ独立して、単結合、－（ＣＨ２）ｓ’－またはｏ－、ｍ－もしくはｐ－フェニレン基を表し、好ましくは－（ＣＨ２）ｓ’－であり、
ｓ’は、１～２０の整数、好ましくは１～６の整数、より好ましくは１～３の整数、さらにより好ましくは１または２であり、
Ｘａは、－（Ｘｂ）ｌ’－を表し、
Ｘｂは、各出現においてそれぞれ独立して、－Ｏ－、－Ｓ－、ｏ－、ｍ－もしくはｐ－フェニレン基、－Ｃ（Ｏ）Ｏ－、－Ｓｉ（Ｒ３３）２－、－（Ｓｉ（Ｒ３３）２Ｏ）ｍ’－Ｓｉ（Ｒ３３）２－、－ＣＯＮＲ３４－、－Ｏ－ＣＯＮＲ３４－、－ＮＲ３４－および－（ＣＨ２）ｎ’－からなる群から選択される基を表し、
Ｒ３３は、各出現においてそれぞれ独立して、フェニル基、Ｃ１－６アルキル基またはＣ１－６アルコキシ基を表し、好ましくはフェニル基またはＣ１－６アルキル基であり、より好ましくはメチル基であり、
Ｒ３４は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フェニル基またはＣ１－６アルキル基（好ましくはメチル基）を表し、
ｍ’は、各出現において、それぞれ独立して、１～１００の整数、好ましくは１～２０の整数であり、
ｎ’は、各出現において、それぞれ独立して、１～２０の整数、好ましくは１～６の整数、より好ましくは１～３の整数であり、
ｌ’は、１～１０の整数、好ましくは１～５の整数、より好ましくは１～３の整数であり、
ｐ’は、０、１または２であり、
ｑ’は、０または１であり、
ここに、ｐ’およびｑ’の少なくとも一方は少なくとも１であり、ｐ’またはｑ’を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である］
で表される２価の基が挙げられる。ここに、Ｒ３１およびＸａ（典型的にはＲ３１およびＸａの水素原子）は、フッ素原子、Ｃ１－３アルキル基およびＣ１－３フルオロアルキル基から選択される１個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
好ましくは、上記Ｘは、
Ｃ１－２０アルキレン基、
－Ｒ３１－Ｘｃ－Ｒ３１－、または
－Ｘｄ－Ｒ３１－
［式中、Ｒ３１は、上記と同意義である。］
であり得る。
より好ましくは、上記Ｘは、
Ｃ１－２０アルキレン基、
－（ＣＨ２）ｓ’－Ｘｃ－、
－（ＣＨ２）ｓ’－Ｘｃ－（ＣＨ２）ｔ’－
－Ｘｄ－、または
－Ｘｄ－（ＣＨ２）ｔ’－
［式中、ｓ’およびｔ’は、上記と同意義である。］
である。
上記式中、Ｘｃは、
－Ｏ－、
－Ｓ－、
－Ｃ（Ｏ）Ｏ－、
－ＣＯＮＲ３４－、
－Ｏ－ＣＯＮＲ３４－、
－Ｓｉ（Ｒ３３）２－、
－（Ｓｉ（Ｒ３３）２Ｏ）ｍ’－Ｓｉ（Ｒ３３）２－、
－Ｏ－（ＣＨ２）ｕ’－（Ｓｉ（Ｒ３３）２Ｏ）ｍ’－Ｓｉ（Ｒ３３）２－、
－Ｏ－（ＣＨ２）ｕ’－Ｓｉ（Ｒ３３）２－Ｏ－Ｓｉ（Ｒ３３）２－ＣＨ２ＣＨ２－Ｓｉ（Ｒ３３）２－Ｏ－Ｓｉ（Ｒ３３）２－、
－Ｏ－（ＣＨ２）ｕ’－Ｓｉ（ＯＣＨ３）２ＯＳｉ（ＯＣＨ３）２－、
－ＣＯＮＲ３４－（ＣＨ２）ｕ’－（Ｓｉ（Ｒ３３）２Ｏ）ｍ’－Ｓｉ（Ｒ３３）２－、
－ＣＯＮＲ３４－（ＣＨ２）ｕ’－Ｎ（Ｒ３４）－、または
－ＣＯＮＲ３４－（ｏ－、ｍ－またはｐ－フェニレン）－Ｓｉ（Ｒ３３）２－
［式中、Ｒ３３、Ｒ３４およびｍ’は、上記と同意義であり、
ｕ’は１～２０の整数、好ましくは２～６の整数、より好ましくは２～３の整数である。］を表す。Ｘｃは、好ましくは－Ｏ－である。
上記式中、Ｘｄは、
－Ｓ－、
－Ｃ（Ｏ）Ｏ－、
－ＣＯＮＲ３４－、
－ＣＯＮＲ３４－（ＣＨ２）ｕ’－（Ｓｉ（Ｒ３３）２Ｏ）ｍ’－Ｓｉ（Ｒ３３）２－、
－ＣＯＮＲ３４－（ＣＨ２）ｕ’－Ｎ（Ｒ３４）－、または
－ＣＯＮＲ３４－（ｏ－、ｍ－またはｐ－フェニレン）－Ｓｉ（Ｒ３３）２－
［式中、各記号は、上記と同意義である。］
を表す。
より好ましくは、上記Ｘは、
Ｃ１－２０アルキレン基、
－（ＣＨ２）ｓ’－Ｘｃ－（ＣＨ２）ｔ’－、または
－Ｘｄ－（ＣＨ２）ｔ’－
［式中、各記号は、上記と同意義である。］
であり得る。
さらにより好ましくは、上記Ｘは、
Ｃ１－２０アルキレン基、
－（ＣＨ２）ｓ’－Ｏ－（ＣＨ２）ｔ’－、
－（ＣＨ２）ｓ’－（Ｓｉ（Ｒ３３）２Ｏ）ｍ’－Ｓｉ（Ｒ３３）２－（ＣＨ２）ｔ’－、
－（ＣＨ２）ｓ’－Ｏ－（ＣＨ２）ｕ’－（Ｓｉ（Ｒ３３）２Ｏ）ｍ’－Ｓｉ（Ｒ３３）２－（ＣＨ２）ｔ’－、または
－（ＣＨ２）ｓ’－Ｏ－（ＣＨ２）ｔ’－Ｓｉ（Ｒ３３）２－（ＣＨ２）ｕ’－Ｓｉ（Ｒ３３）２－（ＣｖＨ２ｖ）－
［式中、Ｒ３３、ｍ’、ｓ’、ｔ’およびｕ’は、上記と同意義であり、ｖは１～２０の整数、好ましくは２～６の整数、より好ましくは２～３の整数である。］
である。
上記式中、－（ＣｖＨ２ｖ）－は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、例えば、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ（ＣＨ３）－、－ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２－であり得る。
上記Ｘ基は、フッ素原子、Ｃ１－３アルキル基およびＣ１－３フルオロアルキル基（好ましくは、Ｃ１－３パーフルオロアルキル基）から選択される１個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
別の態様において、Ｘ基としては、例えば下記の基が挙げられる：
Figure 0007425351000004
Figure 0007425351000005
 ［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、
－ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）２－、
－ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）３－、
－ＣＦ２Ｏ（ＣＨ２）３－、
－（ＣＨ２）２－、
－（ＣＨ２）３－、
－（ＣＨ２）４－、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）３－、
－ＣＯＮ（ＣＨ３）－（ＣＨ２）３－、
－ＣＯＮ（Ｐｈ）－（ＣＨ２）３－（式中、Ｐｈはフェニルを意味する）、および
Figure 0007425351000006
 （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、－（ＣＨ２）ｎ－（ｎは２～６の整数）であり、
Ｄは、分子主鎖のＰＦＰＥに結合し、Ｅは、ＰＦＰＥと反対の基に結合する。］
上記Ｘの具体的な例としては、例えば：
－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）５－、
－（ＣＨ２）６－、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）３－、
－ＣＯＮ（ＣＨ３）－（ＣＨ２）３－、
－ＣＯＮ（Ｐｈ）－（ＣＨ２）３－（式中、Ｐｈはフェニルを意味する）、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）６－、
－ＣＯＮ（ＣＨ３）－（ＣＨ２）６－、
－ＣＯＮ（Ｐｈ）－（ＣＨ２）６－（式中、Ｐｈはフェニルを意味する）、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３－、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）６ＮＨ（ＣＨ２）３－、
－ＣＨ２Ｏ－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）３－、
－ＣＨ２Ｏ－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）６－、
－Ｓ－（ＣＨ２）３－、
－（ＣＨ２）２Ｓ（ＣＨ２）３－、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）２ＯＳｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）２－、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）２ＯＳｉ（ＣＨ３）２ＯＳｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）２－、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ（Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ）２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）２－、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ（Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ）３Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）２－、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ（Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ）１０Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）２－、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ（Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ）２０Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）２－
－Ｃ（Ｏ）Ｏ－（ＣＨ２）３－、
－Ｃ（Ｏ）Ｏ－（ＣＨ２）６－、
－ＣＨ２－Ｏ－（ＣＨ２）３－Ｓｉ（ＣＨ３）２－（ＣＨ２）２－Ｓｉ（ＣＨ３）２－（ＣＨ２）２－、
－ＣＨ２－Ｏ－（ＣＨ２）３－Ｓｉ（ＣＨ３）２－（ＣＨ２）２－Ｓｉ（ＣＨ３）２－ＣＨ（ＣＨ３）－、
－ＣＨ２－Ｏ－（ＣＨ２）３－Ｓｉ（ＣＨ３）２－（ＣＨ２）２－Ｓｉ（ＣＨ３）２－（ＣＨ２）３－、
－ＣＨ２－Ｏ－（ＣＨ２）３－Ｓｉ（ＣＨ３）２－（ＣＨ２）２－Ｓｉ（ＣＨ３）２－ＣＨ（ＣＨ３）－ＣＨ２－、
－ＯＣＨ２－、
－Ｏ（ＣＨ２）３－、
－ＯＣFＨCF２－、
Figure 0007425351000007
などが挙げられる。
別の態様において、Ｘは、それぞれ独立して、３～１０価の有機基であり得る。
この態様において、Ｘ基の例としては、下記の基が挙げられる：
Figure 0007425351000008
 ［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；
各Ｘ基において、Ｔのうち任意のいくつかは、式（１ａ）および（１ｂ）の分子主鎖のＰＦＰＥに結合する以下の基：
－ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）２－、
－ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）３－、
－ＣＦ２Ｏ（ＣＨ２）３－、
－（ＣＨ２）２－、
－（ＣＨ２）３－、
－（ＣＨ２）４－、
－ＣＯＮＨ－（ＣＨ２）３－、
－ＣＯＮ（ＣＨ３）－（ＣＨ２）３－、
－ＣＯＮ（Ｐｈ）－（ＣＨ２）３－（式中、Ｐｈはフェニルを意味する）、または
Figure 0007425351000009
 ［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ＰＦＰＥと反対の基（即ち、式（１ａ）および（１ｂ）において－ＣＲａ ｋＲｂ ｌＲｃ ｍ）に結合する－（ＣＨ２）ｎ”－（ｎ”は２～６の整数）であり、存在する場合、残りは、それぞれ独立して、メチル基、フェニル基またはＣ１－６アルコキシ基である。
上記式中、Ｒａは、各出現においてそれぞれ独立して、－Ｚ－ＣＲ１ ｐＲ２ ｑＲ３ ｒを表す。
式中、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価の有機基を表す。
上記Ｚは、好ましくは、Ｃ１－６アルキレン基、－（ＣＨ２）ｇ－Ｏ－（ＣＨ２）ｈ－（式中、ｇは、０～６の整数、例えば１～６の整数であり、ｈは、０～６の整数、例えば１～６の整数である）または、－フェニレン－（ＣＨ２）ｉ－（式中、ｉは、０～６の整数である）であり、より好ましくはＣ１－３アルキレン基である。これらの基は、例えば、フッ素原子、Ｃ１－６アルキル基、Ｃ２－６アルケニル基、およびＣ２－６アルキニル基から選択される１個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
式中、Ｒ１は、各出現においてそれぞれ独立して、Ｒａ’を表す。Ｒａ’は、Ｒａと同意義である。
Ｒａ中、Ｚ基を介して直鎖状に連結されるＣは最大で５個である。即ち、上記Ｒａにおいて、Ｒ１が少なくとも１つ存在する場合、Ｒａ中にＺ基を介して直鎖状に連結されるＣ原子が２個以上存在するが、かかるＺ基を介して直鎖状に連結されるＣ原子の数は最大で５個である。なお、「Ｒａ中のＺ基を介して直鎖状に連結されるＣ原子の数」とは、Ｒａ中において直鎖状に連結される－Ｚ－Ｃ－の繰り返し数と等しくなる。
例えば、下記にＲａ中においてＺ基を介してＣ原子が連結された一例を示す。
Figure 0007425351000010
上記式において、＊は、主鎖のＣに結合する部位を意味し、…は、ＺＣ以外の所定の基が結合していること、即ち、Ｃ原子の３本の結合手がすべて…である場合、ＺＣの繰り返しの終了箇所を意味する。また、Ｃの右肩の数字は、＊から数えたＺ基を介して直鎖状に連結されたＣの出現数を意味する。即ち、Ｃ２でＺＣ繰り返しが終了している鎖は「Ｒａ中のＺ基を介して直鎖状に連結されるＣ原子の数」が２個であり、同様に、Ｃ３、Ｃ４およびＣ５でＺＣ繰り返しが終了している鎖は、それぞれ、「Ｒａ中のＺ基を介して直鎖状に連結されるＣ原子の数」が３、４および５個である。なお、上記の式から明らかなように、Ｒａ中には、ＺＣ鎖が複数存在するが、これらはすべて同じ長さである必要はなく、それぞれ任意の長さであってもよい。
好ましい態様において、下記に示すように、「Ｒａ中のＺ基を介して直鎖状に連結されるＣ原子の数」は、すべての鎖において、１個（左式）または２個（右式）である。
Figure 0007425351000011
一の態様において、Ｒａ中のＺ基を介して直鎖状に連結されるＣ原子の数は１個または２個、好ましくは１個である。
式中、Ｒ２は、－Ｙ－ＳｉＲ５ ｎＲ６ ３－ｎを表す。
Ｙは、各出現においてそれぞれ独立して、２価の有機基を表す。
好ましい態様において、Ｙは、Ｃ１－６アルキレン基、－（ＣＨ２）ｇ’－Ｏ－（ＣＨ２）ｈ’－（式中、ｇ’は、０～６の整数、例えば１～６の整数であり、ｈ’は、０～６の整数、例えば１～６の整数である）、または－フェニレン－（ＣＨ２）ｉ’－（式中、ｉ’は、０～６の整数である）である。これらの基は、例えば、フッ素原子、Ｃ１－６アルキル基、Ｃ２－６アルケニル基、およびＣ２－６アルキニル基から選択される１個またはそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
一の態様において、Ｙは、Ｃ１－６アルキレン基、－Ｏ－（ＣＨ２）ｈ’－または－フェニレン－（ＣＨ２）ｉ’－であり得る。Ｙが上記の基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
上記Ｒ５は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基または加水分解可能な基を表す。
上記「加水分解可能な基」とは、本明細書において用いられる場合、加水分解反応を受け得る基を意味する。加水分解可能な基の例としては、－ＯＲ、－ＯＣＯＲ、－Ｏ－Ｎ＝Ｃ（Ｒ）２、－Ｎ（Ｒ）２、－ＮＨＲ、ハロゲン（これら式中、Ｒは、置換または非置換の炭素数１～４のアルキル基を示す）などが挙げられ、好ましくは－ＯＲ（アルコキシ基）である。Ｒの例には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基；クロロメチル基などの置換アルキル基が含まれる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。水酸基は、特に限定されないが、加水分解可能な基が加水分解して生じたものであってよい。
好ましくは、Ｒ５は、－ＯＲ（式中、Ｒは、置換または非置換のＣ１－３アルキル基、より好ましくはエチル基またはメチル基、特にメチル基を表す）である。
上記Ｒ６は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数１～２０のアルキル基、より好ましくは炭素数１～６のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
ｎは、（－Ｙ－ＳｉＲ５ ｎＲ６ ３－ｎ）単位毎に独立して、１～３の整数を表し、好ましくは２または３、より好ましくは３である。
上記Ｒ３は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数１～２０のアルキル基、より好ましくは炭素数１～６のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
式中、ｐは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数であり；ｑは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数であり；ｒは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数である。ただし、ｐ、ｑおよびｒの和は３である。
好ましい態様において、Ｒａ中の末端のＲａ’（Ｒａ’が存在しない場合、Ｒａ）において、上記ｑは、好ましくは２以上、例えば２または３であり、より好ましくは３である。
上記式中、Ｒｂは、各出現においてそれぞれ独立して、－Ｙ－ＳｉＲ５ ｎＲ６ ３－ｎを表す。ここに、Ｙ、Ｒ５、Ｒ６およびｎは、上記Ｒ２における記載と同意義である。
上記式中、Ｒｃは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または低級アルキル基を表す。該低級アルキル基は、好ましくは炭素数１～２０のアルキル基、より好ましくは炭素数１～６のアルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
式中、ｋは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数であり；ｌは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数であり；ｍは、各出現においてそれぞれ独立して、０～３の整数である。ただし、ｋ、ｌおよびｍの和は３である。
一の態様において、少なくとも１つのｋは２または３であり、好ましくは３である。
一の態様において、ｋは２または３であり、好ましくは３である。
一の態様において、ｌは２または３であり、好ましくは３である。
上記式（１ａ）および（１ｂ）中、少なくとも１つのｑは２または３であるか、あるいは、少なくとも１つのｌは２または３である。即ち、式中、少なくとも２つの－Ｙ－ＳｉＲ５ ｎＲ６ ３－ｎ基が存在する。
上記式（１ａ）または式（１ｂ）で表されるパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物において、Ｒｆ－ＰＦＰＥ部分の平均分子量は、特に限定されるものではないが、５００～３０，０００、好ましくは１，５００～３０，０００、より好ましくは２，０００～１０，０００である。
上記式（１ａ）または式（１ｂ）で表される本発明のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物は、特に限定されるものではないが、５×１０２～１×１０５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、本発明において「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。
式（１ａ）または式（１ｂ）で表されるパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物は、公知の方法を組み合わせることにより製造することができる。例えば、Ｘが２価である式（１ａ’）で表される化合物は、限定するものではないが、以下のようにして製造することができる。
ＨＯ－Ｘ－Ｃ（ＹＯＨ）３（式中、ＸおよびＹは、それぞれ独立して、２価の有機基である。）で表される多価アルコールに、二重結合を含有する基（好ましくはアリル）、およびハロゲン（好ましくはブロモ）を導入して、Ｈａｌ－Ｘ－Ｃ（Ｙ－Ｏ－Ｒ－ＣＨ＝ＣＨ２）３（式中、Ｈａｌはハロゲン、例えばＢｒであり、Ｒは二価の有機基、例えばアルキレン基である。）で表される二重結合含有ハロゲン化物を得る。次いで、末端のハロゲンと、ＲＰＦＰＥ－ＯＨ（式中、ＲＰＦＰＥは、パーフルオロポリエーテル基含有基である。）で表されるパーフルオロポリエーテル基含有アルコールとを反応させて、ＲＰＦＰＥ－Ｏ－Ｘ－Ｃ（Ｙ－Ｏ－Ｒ－ＣＨ＝ＣＨ２）３を得る。次いで、末端の－ＣＨ＝ＣＨ２と、ＨＳｉＣｌ３およびアルコールまたはＨＳｉＲ５ ３と反応させて、ＲＰＦＰＥ－Ｏ－Ｘ－Ｃ（Ｙ－Ｏ－Ｒ－ＣＨ２－ＣＨ２－ＳｉＲ５ ３）３を得ることができる。
本発明のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物を製造する際の反応条件は、当業者であれば適宜好ましい範囲に調整することが可能である。
次に、本発明の表面処理剤について説明する。
本発明の表面処理剤は、式（１ａ）または式（１ｂ）で表される少なくとも１種のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物を含有する。
本発明の表面処理剤は、撥水性、撥油性、防汚性、表面滑り性、摩擦耐久性を基材に対して付与することができ、特に限定されるものではないが、防汚性コーティング剤または防水性コーティング剤として好適に使用され得る。
一の態様において、本発明の表面処理剤に含まれる式（１ａ）または式（１ｂ）で表される化合物は、Ｘが２価の有機基であり、αおよびβが１である化合物である。
一の態様において、本発明の表面処理剤に含まれる式（１ａ）または式（１ｂ）で表される化合物は、ｌが３であり、ｎが３である。
一の態様において、本発明の表面処理剤に含まれるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、式（１ａ）で表される。
上記表面処理剤は、式（１ａ）または式（１ｂ）で表される化合物に加え、他の成分を含んでいてもよい。かかる他の成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、含フッ素オイルとして理解され得る（非反応性の）フルオロポリエーテル化合物、好ましくはパーフルオロ（ポリ）エーテル化合物（以下、「含フッ素オイル」と言う）、シリコーンオイルとして理解され得る（非反応性の）シリコーン化合物（以下、「シリコーンオイル」と言う）、触媒などが挙げられる。
上記含フッ素オイルとしては、特に限定されるものではないが、例えば、以下の一般式（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。
Ｒ２１－（ＯＣ４Ｆ８）ａ’－（ＯＣ３Ｆ６）ｂ’－（ＯＣ２Ｆ４）ｃ’－（ＯＣＦ２）ｄ’－Ｒ２２ ・・・（３）
式中、Ｒ２１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Ｃ１－１６のアルキル基（好ましくは、Ｃ１－１６のパーフルオロアルキル基）を表し、Ｒ２２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Ｃ１－１６のアルキル基（好ましくは、Ｃ１－１６の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、Ｒ２１およびＲ２２は、より好ましくは、それぞれ独立して、Ｃ１－３のパーフルオロアルキル基である。
ａ’、ｂ’、ｃ’およびｄ’は、ポリマーの主骨格を構成するパーフルオロ（ポリ）エーテルの４種の繰り返し単位数をそれぞれ表し、互いに独立して０以上３００以下の整数であって、ａ’、ｂ’、ｃ’およびｄ’の和は少なくとも１、好ましくは１～３００、より好ましくは２０～３００である。添字ａ’、ｂ’、ｃ’またはｄ’を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。これら繰り返し単位のうち、－（ＯＣ４Ｆ８）－は、－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）－、－（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＣＦ２）－、－（ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）－、－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））－、－（ＯＣ（ＣＦ３）２ＣＦ２）－、－（ＯＣＦ２Ｃ（ＣＦ３）２）－、－（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ（ＣＦ３））－、－（ＯＣＦ（Ｃ２Ｆ５）ＣＦ２）－および－（ＯＣＦ２ＣＦ（Ｃ２Ｆ５））－のいずれであってもよいが、好ましくは－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）－である。－（ＯＣ３Ｆ６）－は、－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）－、－（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）－および－（ＯＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））－のいずれであってもよく、好ましくは－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）－である。－（ＯＣ２Ｆ４）－は、－（ＯＣＦ２ＣＦ２）－および－（ＯＣＦ（ＣＦ３））－のいずれであってもよいが、好ましくは－（ＯＣＦ２ＣＦ２）－である。
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。
Ｒ２１－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｂ’’－Ｒ２２ ・・・（３ａ）
Ｒ２１－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ａ’’－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｂ’’－（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｃ’’－（ＯＣＦ２）ｄ’’－Ｒ２２ ・・・（３ｂ）
これら式中、Ｒ２１およびＲ２２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。
上記含フッ素オイルは、１，０００～３０，０００の平均分子量を有していてよい。これにより、高い表面滑り性を得ることができる。
本発明の表面処理剤中、含フッ素オイルは、上記本発明のＰＦＰＥ含有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０～５００質量部、好ましくは０～４００質量部、より好ましくは２５～４００質量部で含まれ得る。
一般式（３ａ）で示される化合物および一般式（３ｂ）で示される化合物は、それぞれ単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。一般式（３ａ）で示される化合物よりも、一般式（３ｂ）で示される化合物を用いるほうが、より高い表面滑り性が得られるので好ましい。これらを組み合わせて用いる場合、一般式（３ａ）で表される化合物と、一般式（３ｂ）で表される化合物との質量比は、１：１～１：３０が好ましく、１：１～１：１０がより好ましい。かかる質量比によれば、表面滑り性と摩擦耐久性のバランスに優れた表面処理層を得ることができる。
一の態様において、含フッ素オイルは、一般式（３ｂ）で表される１種またはそれ以上の化合物を含む。かかる態様において、表面処理剤中の式（１ａ）または式（１ｂ）で表される化合物と、式（３ｂ）で表される化合物との質量比は、４：１～１：４であることが好ましい。
一の好ましい態様において、本発明の表面処理剤は、ＰＦＰＥが－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｂ－（ｂは１～２００の整数である）である式（１ａ）または式（１ｂ）で表される化合物、および式（３ｂ）で表される化合物を含む。かかる表面処理剤を用いて、湿潤被覆法または真空蒸着法、好ましくは真空蒸着法により表面処理層を形成することにより、優れた表面滑り性と摩擦耐久性を得ることができる。
一のより好ましい態様において、本発明の表面処理剤は、ＰＦＰＥが－（ＯＣ４Ｆ８）ａ－（ＯＣ３Ｆ６）ｂ－（ＯＣ２Ｆ４）ｃ－（ＯＣＦ２）ｄ－（式中、ａおよびｂは、それぞれ独立して０以上３０以下、好ましくは０以上１０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２００以下の整数であり、ａ、ｂ、ｃおよびｄの和は、１０以上２００以下の整数である。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）で表される化合物、および式（３ｂ）で表される化合物を含む。かかる表面処理剤を用いて、湿潤被覆法または真空蒸着法、好ましくは真空蒸着により表面処理層を形成することにより、より優れた表面滑り性と摩擦耐久性を得ることができる。
これらの態様において、式（３ａ）で表される化合物の数平均分子量は、２，０００～８，０００であることが好ましい。
これらの態様において、式（３ｂ）で表される化合物の数平均分子量は、２，０００～３０，０００であることが好ましい。式（３ｂ）で表される化合物の数平均分子量は、乾燥被覆法、例えば真空蒸着法により表面処理層を形成する場合には、８，０００～３０，０００であることが好ましく、湿潤被覆法、例えばスプレー処理により表面処理層を形成する場合には、２，０００～１０，０００、特に３，０００～５，０００であることが好ましい。
好ましい態様において、真空蒸着法により表面処理層を形成する場合には、式（１ａ）または式（１ｂ）で表される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。このような式（１ａ）または式（１ｂ）で表される化合物および含フッ素オイルの平均分子量とすることにより、より優れた表面滑り性と摩擦耐久性を得ることができる。
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の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。Ｒｆ’－Ｆで表される化合物は、ＲｆがＣ１－１６のパーフルオロアルキル基である上記式（１ａ）または式（１ｂ）で表される化合物と高い親和性が得られる点で好ましい。
含フッ素オイルは、表面処理層の表面滑り性を向上させるのに寄与する。
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。
本発明の表面処理剤中、かかるシリコーンオイルは、上記本発明のＰＦＰＥ含有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、本発明のＰＦＰＥ含有シラン化合物の加水分解および脱水縮合を促進し、表面処理層の形成を促進する。
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。
本発明の表面処理剤は、多孔質物質、例えば多孔質のセラミック材料、金属繊維、例えばスチールウールを綿状に固めたものに含浸させて、ペレットとすることができる。当該ペレットは、例えば、真空蒸着に用いることができる。
次に、本発明の物品について説明する。
本発明の物品は、基材と、該基材の表面に本発明のＰＦＰＥ含有シラン化合物または表面処理剤（以下、これらを代表して単に「本発明の表面処理剤」と言う）より形成された層（表面処理層）とを含む。この物品は、例えば以下のようにして製造できる。
まず、基材を準備する。本発明に使用可能な基材は、例えばガラス、樹脂（天然または合成樹脂、例えば一般的なプラスチック材料であってよく、板状、フィルム、その他の形態であってよい）、金属（アルミニウム、銅、鉄等の金属単体または合金等の複合体であってよい）、セラミックス、半導体（シリコン、ゲルマニウム等）、繊維（織物、不織布等）、毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等、建築部材等、任意の適切な材料で構成され得る。
例えば、製造すべき物品が光学部材である場合、基材の表面を構成する材料は、光学部材用材料、例えばガラスまたは透明プラスチックなどであってよい。また、製造すべき物品が光学部材である場合、基材の表面（最外層）に何らかの層（または膜）、例えばハードコート層や反射防止層などが形成されていてもよい。反射防止層には、単層反射防止層および多層反射防止層のいずれを使用してもよい。反射防止層に使用可能な無機物の例としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＣｅＯ２、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｇＦ２、ＷＯ３などが挙げられる。これらの無機物は、単独で、またはこれらの２種以上を組み合わせて（例えば混合物として）使用してもよい。多層反射防止層とする場合、その最外層にはＳｉＯ２および／またはＳｉＯを用いることが好ましい。製造すべき物品が、タッチパネル用の光学ガラス部品である場合、透明電極、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛などを用いた薄膜を、基材（ガラス）の表面の一部に有していてもよい。また、基材は、その具体的仕様等に応じて、絶縁層、粘着層、保護層、装飾枠層（Ｉ－ＣＯＮ）、霧化膜層、ハードコーティング膜層、偏光フィルム、相位差フィルム、および液晶表示モジュールなどを有していてもよい。
基材の形状は特に限定されない。また、表面処理層を形成すべき基材の表面領域は、基材表面の少なくとも一部であればよく、製造すべき物品の用途および具体的仕様等に応じて適宜決定され得る。
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。
またあるいは、かかる基材としては、少なくともその表面部分が、別の反応性基、例えばＳｉ－Ｈ基を１つ以上有するシリコーン化合物や、アルコキシシランを含む材料から成るものであってもよい。
次に、かかる基材の表面に、上記の本発明の表面処理剤の膜を形成し、この膜を必要に応じて後処理し、これにより、本発明の表面処理剤から表面処理層を形成する。
本発明の表面処理剤の膜形成は、上記の表面処理剤を基材の表面に対して、該表面を被覆するように適用することによって実施できる。被覆方法は、特に限定されない。例えば、湿潤被覆法および乾燥被覆法を使用できる。
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、本発明の表面処理剤は、溶媒で希釈されてから基材表面に適用され得る。本発明の表面処理剤の安定性および溶媒の揮発性の観点から、次の溶媒が好ましく使用される：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、Ｃ６Ｆ１３ＣＨ２ＣＨ３（例えば、旭硝子株式会社製のアサヒクリン（登録商標）ＡＣ－６０００）、１，１，２，２，３，３，４－ヘプタフルオロシクロペンタン（例えば、日本ゼオン株式会社製のゼオローラ（登録商標）Ｈ）；ヒドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）（例えば、パーフルオロプロピルメチルエーテル（Ｃ３Ｆ７ＯＣＨ３）（例えば、住友スリーエム株式会社製のＮｏｖｅｃ（商標）７０００）、パーフルオロブチルメチルエーテル（Ｃ４Ｆ９ＯＣＨ３）（例えば、住友スリーエム株式会社製のＮｏｖｅｃ（商標）７１００）、パーフルオロブチルエチルエーテル（Ｃ４Ｆ９ＯＣ２Ｈ５）（例えば、住友スリーエム株式会社製のＮｏｖｅｃ（商標）７２００）、パーフルオロヘキシルメチルエーテル（Ｃ２Ｆ５ＣＦ（ＯＣＨ３）Ｃ３Ｆ７）（例えば、住友スリーエム株式会社製のＮｏｖｅｃ（商標）７３００）などのアルキルパーフルオロアルキルエーテル（パーフルオロアルキル基およびアルキル基は直鎖または分枝状であってよい）、あるいはＣＦ３ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＨＦ２（例えば、旭硝子株式会社製のアサヒクリン（登録商標）ＡＥ－３０００））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（Ｃ４Ｆ９ＯＣＨ３）および／またはパーフルオロブチルエチルエーテル（Ｃ４Ｆ９ＯＣ２Ｈ５）が特に好ましい。
乾燥被覆法を使用する場合、本発明の表面処理剤は、そのまま乾燥被覆法に付してもよく、または、上記した溶媒で希釈してから乾燥被覆法に付してもよい。
膜形成は、膜中で本発明の表面処理剤が、加水分解および脱水縮合のための触媒と共に存在するように実施することが好ましい。簡便には、湿潤被覆法による場合、本発明の表面処理剤を溶媒で希釈した後、基材表面に適用する直前に、本発明の表面処理剤の希釈液に触媒を添加してよい。乾燥被覆法による場合には、触媒添加した本発明の表面処理剤をそのまま蒸着（通常、真空蒸着）処理するか、あるいは鉄や銅などの金属多孔体に、触媒添加した本発明の表面処理剤を含浸させたペレット状物質を用いて蒸着（通常、真空蒸着）処理をしてもよい。
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。
次に、必要に応じて、膜を後処理する。この後処理は、特に限定されないが、例えば、水分供給および乾燥加熱を逐次的に実施するものであってよく、より詳細には、以下のようにして実施してよい。
上記のようにして基材表面に本発明の表面処理剤を膜形成した後、この膜（以下、「前駆体膜」とも言う）に水分を供給する。水分の供給方法は、特に限定されず、例えば、前駆体膜（および基材）と周囲雰囲気との温度差による結露や、水蒸気（スチーム）の吹付けなどの方法を使用してよい。
前駆体膜に水分が供給されると、本発明の表面処理剤中のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物のＳｉに結合した加水分解可能な基に水が作用し、当該化合物を速やかに加水分解させることができると考えられる。
水分の供給は、例えば０～２５０℃、好ましくは６０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上とし、好ましくは１８０℃以下、さらに好ましくは１５０℃以下の雰囲気下にて実施し得る。このような温度範囲において水分を供給することにより、加水分解を進行させることが可能である。このときの圧力は特に限定されないが、簡便には常圧とし得る。
次に、該前駆体膜を該基材の表面で、６０℃を超える乾燥雰囲気下にて加熱する。乾燥加熱方法は、特に限定されず、前駆体膜を基材と共に、６０℃を超え、好ましくは１００℃を超える温度であって、例えば２５０℃以下、好ましくは１８０℃以下の温度で、かつ不飽和水蒸気圧の雰囲気下に配置すればよい。このときの圧力は特に限定されないが、簡便には常圧とし得る。
このような雰囲気下では、本発明のＰＦＰＥ含有シラン化合物間では、加水分解後のＳｉに結合した基（上記式（１ａ）または式（１ｂ）のいずれかで表される化合物においてＲ１が全て水酸基である場合にはその水酸基である。以下も同様）同士が速やかに脱水縮合する。また、かかる化合物と基材との間では、当該化合物の加水分解後のＳｉに結合した基と、基材表面に存在する反応性基との間で速やかに反応し、基材表面に存在する反応性基が水酸基である場合には脱水縮合する。この結果、本発明のＰＦＰＥ含有シラン化合物間で結合が形成され、また、当該化合物と基材との間で結合が形成される。
上記の水分供給および乾燥加熱は、過熱水蒸気を用いることにより連続的に実施してもよい。
過熱水蒸気は、飽和水蒸気を沸点より高い温度に加熱して得られるガスであって、常圧下では、１００℃を超え、一般的には２５０℃以下、例えば１８０℃以下の温度で、かつ、沸点を超える温度への加熱により不飽和水蒸気圧となったガスである。前駆体膜を形成した基材を過熱水蒸気に曝すと、まず、過熱水蒸気と、比較的低温の前駆体膜との間の温度差により、前駆体膜表面にて結露が生じ、これによって前駆体膜に水分が供給される。やがて、過熱水蒸気と前駆体膜との間の温度差が小さくなるにつれて、前駆体膜表面の水分は過熱水蒸気による乾燥雰囲気中で気化し、前駆体膜表面の水分量が次第に低下する。前駆体膜表面の水分量が低下している間、即ち、前駆体膜が乾燥雰囲気下にある間、基材の表面の前駆体膜は過熱水蒸気と接触することによって、この過熱水蒸気の温度（常圧下では１００℃を超える温度）に加熱されることとなる。従って、過熱水蒸気を用いれば、前駆体膜を形成した基材を過熱水蒸気に曝すだけで、水分供給と乾燥加熱とを連続的に実施することができる。
以上のようにして後処理が実施され得る。かかる後処理は、摩擦耐久性を一層向上させるために実施され得るが、本発明の物品を製造するのに必須でないことに留意されたい。例えば、本発明の表面処理剤を基材表面に適用した後、そのまま静置しておくだけでもよい。
上記のようにして、基材の表面に、本発明の表面処理剤の膜に由来する表面処理層が形成され、本発明の物品が製造される。これにより得られる表面処理層は、高い表面滑り性と高い摩擦耐久性の双方を有する。また、この表面処理層は、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。
すなわち本発明はさらに、前記硬化物を最外層に有する光学材料にも関する。
光学材料としては、後記に例示するようなディスプレイ等に関する光学材料のほか、多種多様な光学材料が好ましく挙げられる：例えば、陰極線管（ＣＲＴ；例えば、パソコンモニター）、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、無機薄膜ＥＬドットマトリクスディスプレイ、背面投写型ディスプレイ、蛍光表示管（ＶＦＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ；Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）などのディスプレイ又はそれらのディスプレイの保護板、又はそれらの表面に反射防止膜処理を施したもの。
本発明によって得られる表面処理層を有する物品は、特に限定されるものではないが、光学部材であり得る。光学部材の例には、次のものが挙げられる：眼鏡などのレンズ；ＰＤＰ、ＬＣＤなどのディスプレイの前面保護板、反射防止板、偏光板、アンチグレア板；携帯電話、携帯情報端末などの機器のタッチパネルシート；ブルーレイ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標））ディスク、ＤＶＤディスク、ＣＤ－Ｒ、ＭＯなどの光ディスクのディスク面；光ファイバー；時計の表示面など。
また、本発明によって得られる表面処理層を有する物品は、医療機器または医療材料であってもよい。
表面処理層の厚さは、特に限定されない。光学部材の場合、表面処理層の厚さは、１～５０ｎｍ、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。
以上、本発明の表面処理剤を使用して得られる物品について詳述した。なお、本発明の表面処理剤の用途、使用方法ないし物品の製造方法などは、上記で例示したものに限定されない。
本発明の表面処理剤について、以下の実施例を通じてより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、本実施例において、パーフルオロポリエーテルを構成する４種の繰り返し単位（ＣＦ２Ｏ）、（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）、（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）、（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）および（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）の存在順序は任意である。
合成例１
還流冷却器、温度計および撹拌機を取り付けた１００ｍＬの４つ口フラスコに、ＮａＨ４．６２ｇ、およびテトラブチルアンモニウムブロミド０．４１ｇを仕込んだ後、１，３－ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン２３ｇ、１，４－ジブロモブタン４２ｇ、およびペンタエリスリトールトリアリルエーテル１０ｇを加え６５℃で撹拌し、その後、分離精製し、下記のペンタエリスリトールトリアリルエーテルブロモ付加体（Ａ）５．２３ｇを得た。

・ペンタエリスリトールトリアリルエーテルブロモ付加体（Ａ）：
ＢｒＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ（ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２）３
合成例２
還流冷却器、温度計および撹拌機を取り付けた１００ｍＬの４つ口フラスコに、平均組成ＣＦ３Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０(ＣＦ２Ｏ)１６ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（ただし、混合物中には（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）および／または（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）の繰り返し単位を微量含む化合物も含まれるが、極少量のため考慮していない）で表されるパーフルオロポリエーテル変性アルコール体８．９６ｇ、１，３－ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン５１ｇ、およびＫＯＨ０．３９ｇを仕込み、７０℃で撹拌した。続いて、合成例１で得られた、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルブロモ付加体（Ａ）３．６０ｇ、およびテトラブチルアンモニウムブロミド０．１４ｇを加え、７０℃で撹拌した後、分離精製し、末端にアリル基を有する下記のパーフルオロポリエーテル基含有アリルオキシ体（Ｂ）４．８６ｇを得た。

・パーフルオロポリエーテル基含有アリルオキシ体（Ｂ）：
ＣＦ３Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０(ＣＦ２Ｏ)１６ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ（ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２）３
合成例３
還流冷却器、温度計および撹拌機を取り付けた５０ｍＬの４つ口フラスコに、合成例２で合成した、パーフルオロポリエーテル基含有アリルオキシ体（Ｂ）３．３３ｇ、１，３－ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン７．２４ｇ、およびトリアセトキシメチルシラン０．０１ｇを仕込み、３０分間撹拌した。続いて、トリクロロシラン１．１６ｇ、および１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサンのＰｔ錯体を２％含むキシレン溶液を０．０３ｍｌ加えた後、６０℃で３時間撹拌した。その後、減圧下で揮発分を留去し、メタノール０．１３ｇとオルトギ酸トリメチル５．２５ｇの混合溶液を加えた後、５０℃で撹拌した後、分離精製し、末端にトリメトキシシリル基を有する下記のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物（Ｃ）３．１２ｇを得た。

・パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物（Ｃ）：
ＣＦ３Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０(ＣＦ２Ｏ)１６ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ（ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３）３
合成例４
還流冷却器、温度計および撹拌機を取り付けた１００ｍＬの４つ口フラスコに、平均組成ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨで表されるパーフルオロポリエーテル変性アルコール体８．５ｇ、１，３－ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン４５ｇ、およびＫＯＨ０．３３ｇを仕込み、７０℃で撹拌した。続いて、合成例１で得られた、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルブロモ付加体（Ａ）３．１０ｇ、およびテトラブチルアンモニウムブロミド０．１２ｇを加え、７０℃で撹拌した後、分離精製し、末端にアリル基を有する下記のパーフルオロポリエーテル基含有アリルオキシ体（Ｄ）４．８１ｇを得た。

・パーフルオロポリエーテル基含有アリルオキシ体（Ｄ）：
ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ（ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２）３
合成例５
還流冷却器、温度計および撹拌機を取り付けた５０ｍＬの４つ口フラスコに、合成例４で合成した、パーフルオロポリエーテル基含有アリルオキシ体（Ｄ）４．５ｇ、１，３－ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン８．８７ｇ、およびトリアセトキシメチルシラン０．０１ｇを仕込み、３０分間撹拌した。続いて、トリクロロシラン１．４２ｇ、および１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサンのＰｔ錯体を２％含むキシレン溶液を０．０４ｍｌ加えた後、６０℃で３時間撹拌した。その後、減圧下で揮発分を留去し、メタノール０．１６ｇとオルトギ酸トリメチル６．４４ｇの混合溶液を加えた後、５０℃で撹拌した後、分離精製し、末端にトリメトキシシリル基を有する下記のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物（Ｅ）４．３６ｇを得た。

・パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物（Ｅ）：
ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２Ｃ（ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３）３
合成例６
還流冷却器、温度計および撹拌機を取り付けた５０ｍＬの４つ口フラスコに、パーフルオロポリエーテル基含有アリルオキシ体ＣＦ３Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０（ＣＦ２Ｏ）１６ＣＦ２Ｃ（ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２）（ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２）２）（ただし、混合物中には（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）および／または（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）の繰り返し単位を微量含む化合物も含まれるが、極少量のため考慮していない）５．０ｇ、１，３－ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン９．０ｇ、およびトリアセトキシメチルシラン０．０１ｇを仕込み、３０分間撹拌した。続いて、トリクロロシラン１．５０ｇ、および１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサンのＰｔ錯体を２％含むキシレン溶液を０．０５ｍｌ加えた後、６０℃で３時間撹拌した。その後、減圧下で揮発分を留去し、メタノール０．２０ｇとオルトギ酸トリメチル７．０ｇの混合溶液を加えた後、５０℃で撹拌した後、分離精製し、末端にトリメトキシシリル基を有する下記のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物（Ｆ）５．３２ｇを得た。

・パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物（Ｆ）：
ＣＦ３Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０(ＣＦ２Ｏ)１６ＣＦ２Ｃ[ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３][ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３]2
合成例７
還流冷却器、温度計および撹拌機を取り付けた５０ｍＬの４つ口フラスコに、パーフルオロポリエーテル基含有アリルオキシ体ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０ＣＦ２ＣＦ２Ｃ（ＯＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２）（ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２）２）４．０ｇ、１，３－ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン７．２ｇ、およびトリアセトキシメチルシラン０．０１ｇを仕込み、３０分間撹拌した。続いて、トリクロロシラン１．２０ｇ、および１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサンのＰｔ錯体を２％含むキシレン溶液を０．０４ｍｌ加えた後、６０℃で３時間撹拌した。その後、減圧下で揮発分を留去し、メタノール０．１６ｇとオルトギ酸トリメチル５．６ｇの混合溶液を加えた後、５０℃で撹拌した後、分離精製し、末端にトリメトキシシリル基を有する下記のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物（Ｇ）４．４ｇを得た。

・パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物（Ｇ）：
ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０ＣＦ２ＣＦ２Ｃ[ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３][ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３]2
実施例１
上記合成例３で得た化合物（Ｃ）を、濃度２０ｗｔ％になるように、ハイドロフルオロエーテル（スリーエム社製、ノベックＨＦＥ７２００）に溶解させて、表面処理剤１を調製した。
上記で調製した表面処理剤１を化学強化ガラス（コーニング社製、「ゴリラ」ガラス、厚さ０．７ｍｍ）上に真空蒸着した。真空蒸着の処理条件は、圧力３．０×１０－３Ｐａとし、化学強化ガラス表面に７ｎｍの二酸化ケイ素膜を形成し、続いて、化学強化ガラス１枚（５５ｍｍ×１００ｍｍ）あたり、表面処理剤２ｍｇ（即ち、化合物（Ｃ）を０．４ｍｇ含有）を蒸着させた。その後、蒸着膜付き化学強化ガラスを、温度２０℃および湿度６５％の雰囲気下で２４時間静置した。
実施例２
化合物（Ｃ）に代えて、上記合成例５で得た化合物（Ｅ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、表面処理剤を調製し、表面処理層を形成した。
実施例３
化合物（Ｃ）に代えて、上記合成例６で得た化合物（Ｆ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、表面処理剤を調製し、表面処理層を形成した。
実施例４
化合物（Ｃ）に代えて、上記合成例７で得た化合物（Ｇ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、表面処理剤を調製し、表面処理層を形成した。
実施例５
化合物（Ｃ）に代えて、下記に示すパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物（Ｈ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、表面処理剤を調製し、表面処理層を形成した。

・パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物（Ｈ）：
ＣＦ３Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０(ＣＦ２Ｏ)１６ＣＦ２Ｃ[ＯＣ(Ｏ)ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３][ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３]2
比較例１～３
化合物（Ｃ）に代えて、下記対照化合物１～３を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、表面処理剤を調製し、表面処理層を形成した。

・対照化合物１
ＣＦ３Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）２０（ＣＦ２Ｏ）１６ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３

・対照化合物２
Figure 0007425351000012
 （式中、ｇは１～６の整数である）

・対照化合物３
Figure 0007425351000013
 （式中、ｇは１～６の整数である）
・摩擦耐久性評価
上記の実施例および比較例にて基材表面に形成された表面処理層について、水の静的接触角を測定した。水の静的接触角は、接触角測定装置（協和界面科学社製）を用いて、水１μＬにて実施した。
まず、初期評価として、表面処理層形成後、その表面に未だ何も触れていない状態で、水の静的接触角を測定した（摩擦回数 ゼロ回）。その後、摩擦耐久性評価として、スチールウール摩擦耐久性評価を実施した。具体的には、表面処理層を形成した基材を水平配置し、スチールウール（番手♯００００、寸法５ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍ）を表面処理層の露出上面に接触させ、その上に１，０００ｇｆの荷重を付与し、その後、荷重を加えた状態でスチールウールを１４０ｍｍ／秒の速度で往復させた。往復回数２５００回毎に水の静的接触角（度）を測定し、接触角の測定値が１００度未満となった時点で評価を中止した。結果を表１に示す（表中、記号「－」は測定せず）。
Figure 0007425351000014

上記の結果から理解されるように、主鎖の炭素原子から分岐した複数のＳｉ（ＯＭｅ）３基を有する本発明のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を用いた実施例１～５は、このような構造を有しない化合物を用いた比較例１～３と比較して、摩擦耐久性が向上することが確認された。
本発明は、種々多様な基材、特に透過性が求められる光学部材の表面に、表面処理層を形成するために好適に利用され得る。

Claims (20)

  1. 式（１ａ”）または式（１ｂ”）：
    ［式中：
    Ｒｆは、各出現においてそれぞれ独立して、１個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数１～１６のアルキル基を表し；
    ＰＦＰＥは、各出現においてそれぞれ独立して、式：
    －（ＯＣ４Ｆ８）ａ－（ＯＣ３Ｆ６）ｂ－（ＯＣ２Ｆ４）ｃ－（ＯＣＦ２）ｄ－
    （式中、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、それぞれ独立して、０～２００の整数であって、ａ、ｂ、ｃおよびｄの和は１０以上であり、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。）
    で表される基であり；
    Ｘは、それぞれ独立して、単結合を表し；
    Ｒｂは、各出現においてそれぞれ独立して、－Ｙ－ＳｉＲ５ ｎＲ６ ３－ｎを表し；
    Ｙは、各出現においてそれぞれ独立して、Ｃ１－６アルキレン基を表し；
    Ｒ５は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、－ＯＲ、－ＯＣＯＲ、－Ｏ－Ｎ＝Ｃ（Ｒ） ２ 、－Ｎ（Ｒ） ２ 、－ＮＨＲ、またはハロゲン（これら式中、Ｒは、置換または非置換の炭素数１～４のアルキル基を示す）を表し；
    Ｒ６は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子または炭素数１～２０のアルキル基を表し；
    ｎは、（－Ｙ－ＳｉＲ５ ｎＲ６ ３－ｎ）単位毎に独立して、１～３の整数を表す。］
    で表され、
    Ｒｆ－ＰＦＰＥ部の数平均分子量が、５００～３０，０００であるパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物。
  2. Ｒｆが、炭素数１～１６のパーフルオロアルキル基である、請求項１に記載のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物。
  3. ＰＦＰＥが、以下の式（ｉ）～（ｉｖ）のいずれか：
    －（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｂ－ （ｉ）
    ［式中、ｂは１０～２００の整数である。］
    －（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｂ－ （ｉｉ）
    ［式中、ｂは１０～２００の整数である。］
    －（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ａ－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｂ－（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｃ－（ＯＣＦ２）ｄ－ （ｉｉｉ）
    ［式中、ａおよびｂは、それぞれ独立して、０～３０の整数であり、ｃおよびｄは、それぞれ独立して、１～２００の整数であり、ａ、ｂ、ｃおよびｄの和は１０以上であり、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。］
    または
    －（ＯＣ２Ｆ４－Ｒ８）ｎ”－ （ｉｖ）
    ［式中、Ｒ８は、ＯＣ２Ｆ４、ＯＣ３Ｆ６およびＯＣ４Ｆ８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；
    ｎ”は、５～１００の整数である。］
    で表される基である、請求項１または２に記載のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物。
  4. ２，０００～３２，０００の数平均分子量を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物。
  5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の式（１ａ”）および／または式（１ｂ”）で表される少なくとも１種のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物を含有する、表面処理剤。
  6. 含フッ素オイル、シリコーンオイル、および触媒から選択される１種またはそれ以上の他の成分をさらに含有する、請求項５に記載の表面処理剤。
  7. 含フッ素オイルが、式（３）：
    Ｒ２１－（ＯＣ４Ｆ８）ａ’－（ＯＣ３Ｆ６）ｂ’－（ＯＣ２Ｆ４）ｃ’－（ＯＣＦ２）ｄ’－Ｒ２２
    ・・・（３）
    ［式中：
    Ｒ２１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のアルキル基を表し；
    Ｒ２２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のアルキル基、フッ素原子または水素原子を表し；
    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であり、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。］
    で表される１種またはそれ以上の化合物である、請求項６に記載の表面処理剤。
  8. 含フッ素オイルが、式（３ａ）または（３ｂ）：
    Ｒ２１－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｂ’’－Ｒ２２ ・・・（３ａ）
    Ｒ２１－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ａ’’－（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｂ’’－（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｃ’’－（ＯＣＦ２）ｄ’’－Ｒ２２ ・・・（３ｂ）
    ［式中：
    Ｒ２１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のアルキル基を表し；
    Ｒ２２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のアルキル基、フッ素原子または水素原子を表し；
    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以下の整数であり；
    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。］
    で表される１種またはそれ以上の化合物である、請求項６または７に記載の表面処理剤。
  9. 少なくとも式（３ｂ）で表される１種またはそれ以上の化合物を含む、請求項８に記載の表面処理剤。
  10. 請求項１～４のいずれか１項に記載の式（１ａ”）または式（１ｂ”）で表される少なくとも１種のパーフルオロ（ポリ）エーテル基含有シラン化合物と、式（３ｂ）で表される化合物との質量比が、４：１～１：４である、請求項８または９に記載の表面処理剤。
  11. 式（３ａ）で表される化合物が、２，０００～８，０００の数平均分子量を有する、請求項８～１０のいずれか１項に記載の表面処理剤。
  12. 式（３ｂ）で表される化合物が、２，０００～３０，０００の数平均分子量を有する、請求項８～１１のいずれか１項に記載の表面処理剤。
  13. 式（３ｂ）で表される化合物が、８，０００～３０，０００の数平均分子量を有する、請求項８～１２のいずれか１項に記載の表面処理剤。
  14. さらに溶媒を含む、請求項５～１３のいずれか１項に記載の表面処理剤。
  15. 防汚性コーティング剤または防水性コーティング剤として使用される、請求項５～１４のいずれか１項に記載の表面処理剤。
  16. 真空蒸着用である、請求項５～１５のいずれか１項に記載の表面処理剤。
  17. 請求項５～１６のいずれか１項に記載の表面処理剤を含有するペレット。
  18. 基材と、該基材の表面に、請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物または請求項５～１６のいずれかに記載の表面処理剤より形成された層とを含む物品。
  19. 前記物品が光学部材である、請求項１８に記載の物品。
  20. 前記物品がディスプレイである、請求項１８に記載の物品。
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