具有表面处理层的物品制造技术

本发明专利技术提供一种物品，其具有氧化锆基材、位于基材上的中间层、和位于中间层上的由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂形成的表面处理层，上述中间层含有一种以上的金属氧化物。本发明专利技术的物品中的表面处理层具有高的摩擦耐久性。

Articles having a surface treatment layer

The invention provides a goods, having a zirconia substrate, located in the middle layer on a substrate, and is located in the surface treatment of fluorine containing silane compounds containing the agent of intermediate layer formed on the surface layer, the intermediate layer of a metal oxide containing more than one. The surface treatment layer in the article of the present invention has high frictional durability.

【技术实现步骤摘要】
具有表面处理层的物品
本专利技术涉及一种具有表面处理层的物品、特别是在氧化锆基材上具有由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的表面处理层的物品及其制造方法。
技术介绍
已知某种含氟化合物用于基材的表面处理时，可以提供优异的拨水性、拨油性、防污性等。作为这样的含氟硅烷化合物，已知有分子主链上具有全氟聚醚基、在分子末端或末端部具有与Si原子键合的能够水解的基团的含全氟聚醚基的硅烷化合物。例如，在专利文献1中记载了在分子末端或末端部具有与Si原子键合的能够水解的基团的含全氟聚醚基的硅烷化合物。由含有如上所述的含氟硅烷化合物的表面处理剂得到的层(以下，也称为“表面处理层”)作为所谓的功能性薄膜实施于玻璃等。特别是上述表面处理层在薄膜中也能够发挥如上所述的功能，因此，适用于要求光透过性或透明性的眼镜、触摸面板、便携终端的操作画面等光学部件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-117012号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题例如，在便携终端等操作画面中一般使用玻璃基材，在该玻璃基材上形成上述的表面处理层。另一方面，在筐体部分的表面具有类似于金刚石的光泽等的设计性优异，因此，有时利用氧化锆陶瓷。便携终端等尤其要求摩擦耐久性的提高，但根据本专利技术人的研究得知：在玻璃基材上所形成的表面处理层可以具有充分的摩擦耐久性，但在氧化锆陶瓷上所形成的表面处理层的摩擦耐久性不充分。因此，本专利技术的目的在于，提供一种在氧化锆陶瓷基材、即氧化锆基材上形成有具有更高的摩擦耐久性的表面处理层的物品以及这样的层的形成方法。用于解决课题的技术方案本专利技术人等进行了深入研究的结果发现，通过在氧化锆基材上形成金属氧化物的层、在其上使用含有含氟硅烷化合物的组合物形成表面处理层，可以得到摩擦耐久性优异的表面处理层，直至完成了本专利技术。根据本专利技术的第一要点，提供一种物品，其具有氧化锆基材、位于基材上的中间层、和位于中间层上的由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂形成的表面处理层，其中，上述中间层含有一种以上的金属氧化物。根据本专利技术的第二要点，提供一种在氧化锆基材上形成由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂形成的表面处理层的方法，其包括：在氧化锆基材上使用一种以上的金属氧化物形成中间层的工序；接着，在中间层上使用含有含氟硅烷化合物的表面处理剂形成表面处理层的工序。根据本专利技术的第三要点，提供一种物品的制造方法，所述物品具有氧化锆基材、位于基材上的中间层、和位于中间层上的由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂形成的表面处理层，该制造方法包括：在氧化锆基材上使用一种以上的金属氧化物形成中间层的工序；接着，在中间层上使用含有含氟硅烷化合物的表面处理剂形成表面处理层的工序。专利技术效果根据本专利技术，可以在氧化锆基材上得到具有高的摩擦耐久性的表面处理层。具体实施方式以下，对本专利技术的物品以及制造方法进行说明。本专利技术的物品具有氧化锆基材、在该基材上所形成的中间层、和在该中间层上所形成的表面处理层。本专利技术的物品可以为筐体(例如形态终端的筐体等)、珠宝配饰品(例如钟表的文字盘等)、眼镜框架等或者它们的一部分。氧化锆基材是指由以氧化锆为主要成分的材料构成的基材。另外，本说明书中，“主要成分”是指在其材料中含量最多的材料、例如含量为50质量％以上的材料。作为氧化锆基材中所含的主要成分以外的其它成分，没有特别限定，可以列举例如稳定化剂、着色剂等。作为稳定化剂，没有特别限定，例如可以为氧化镁、氧化钙、氧化钇、氧化钪或氧化铈等金属氧化物。作为着色剂，没有特别限定，例如可以为Co、Cr、Fe、Mn或Ni的氧化物、或复合氧化物。在一个方式中，着色剂为Fe2O3。氧化锆基材的形状没有特别限定。另外，想要形成中间层和表面处理层的基材的表面区域为基材表面的至少一部分即可，可以根据想要制造的物品的用途和具体的规格等而适当确定。在一个方式中，在基材上形成中间层之前，可以对基材进行前处理、例如清洗处理。通过进行前处理，基材与中间层的密合性提高，可以得到更高的摩擦耐久性。在氧化锆基材上设置中间层。中间层含有一种以上的金属氧化物，可以为单层，也可以为多层。作为中间层中所含的金属氧化物，没有特别限定，可以列举例如氧化硅(典型而言为SiO2)、氧化铝(典型而言为Al2O3)、氧化锆(典型而言为ZrO2)等。在一个方式中，中间层至少含有氧化硅或氧化铝。通过中间层含有氧化硅或氧化铝，可以在基材上得到摩擦耐久性更高的表面处理层。在优选的方式中，中间层至少含有氧化硅。通过中间层含有氧化硅，可以在基材上得到摩擦耐久性更高的表面处理层。进而，在优选的方式中，中间层含有氧化硅和氧化铝。通过中间层含有氧化硅和氧化铝，可以在基材上得到摩擦耐久性更高的表面处理层。在上述的3个方式中，中间层可以进一步含有氧化锆。在优选的方式中，在中间层中，在表面处理剂侧的表面存在氧化硅。通过在中间层的表面处理剂侧的表面使氧化硅存在，可以在基材上得到摩擦耐久性更高的表面处理层。在优选的方式中，在中间层中，在基材侧的表面存在氧化铝或氧化锆、优选氧化铝。通过在中间层的基材侧的表面使氧化铝或氧化锆、特别是氧化铝存在，基材与中间层更强地结合，其结果，可以得到摩擦耐久性更高的表面处理层。中间层可以为单层，也可以由多层构成，但优选由多层构成。中间层为单层时，中间层中所含的金属氧化物可以为1种，也可以为2种以上。金属氧化物含有2种以上时，2种以上的金属氧化物可以均匀地分布于中间层中，也可以不均匀地分布。优选在基材侧存在更多的氧化铝或氧化锆、特别是氧化铝，在表面处理层侧存在更多的氧化硅。中间层为多层、例如2层、3层或4层时，各层可以由1种或2种以上的金属氧化物构成，但优选由1种金属氧化物构成。中间层也可以具有多个相同金属氧化物的层。另外，只要在邻接的金属氧化物的层间，构成它们的金属氧化物的种类有意地不同，所述的层间的边界可以不一定明确。例如，在邻接的金属氧化物的层间，可以具有构成它们的金属氧化物的两者存在的区域。通常，金属氧化物的两者存在的区域的厚度可以为50nm以下，优选为20nm以下，更优选为5nm以下。在优选的方式中，多层中的最位于基材侧的层为氧化铝的层或氧化锆的层，优选为氧化铝的层，最位于表面处理剂侧的层为氧化硅的层。作为中间层的优选的实例，可以列举下述的层结构。另外，左侧为基材侧，右侧为表面处理层侧。(i)SiO2(ii)Al2O3(iii)Al2O3/SiO2(iv)ZrO2/Al2O3/SiO2(v)Al2O3/SiO2/Al2O3/SiO2其中，优选Al2O3/SiO2和ZrO2/Al2O3/SiO2，特别优选Al2O3/SiO2。中间层的厚度没有特别限定，优选为5nm以上，更优选为10nm以上，进一步优选为20nm以上，进一步更优选为30nm以上，优选为80nm以下，更优选为50nm以下。通过将中间层的厚度设为如上所述的范围，可以得到具有更高的摩擦耐久性的表面处理层。由多层构成中间层时，各层的厚度没有特别限定，优选为5nm以上，更优选为10nm以上，进一步优选为15nm以上，优选为50nm以下，更优选为30nm以下。通过将各层的厚度设为如上所述的范围，可以得到具有更高的摩擦耐久性的表面处理层。中间层的形成方法只要是可以在基材上形成金属氧化物的层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物品，其具有氧化锆基材、位于基材上的中间层、和位于中间层上的由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂形成的表面处理层，该物品的特征在于：所述中间层含有一种以上的金属氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种物品，其具有氧化锆基材、位于基材上的中间层、和位于中间层上的由含有含氟硅烷化合物的表面处理剂形成的表面处理层，该物品的特征在于：所述中间层含有一种以上的金属氧化物。2.如权利要求1所述的物品，其特征在于：中间层含有氧化硅或氧化铝。3.如权利要求1或2所述的物品，其特征在于：中间层含有氧化硅。4.如权利要求1～3中任一项所述的物品，其特征在于：中间层含有氧化硅和氧化铝。5.如权利要求2～4中任一项所述的物品，其特征在于：中间层还含有氧化锆。6.如权利要求1～5中任一项所述的物品，其特征在于：中间层由多个金属氧化物层构成。7.如权利要求1～6中任一项所述的物品，其特征在于：中间层由多个金属氧化物层构成，与基材接触的金属氧化物层为氧化铝的层，与表面处理层接触的金属氧化物的层为氧化硅的层。8.如权利要求1～7中任一项所述的物品，其特征在于：所述含氟硅烷化合物为下述通式(A1)、(A2)、(B1)、(B2)、(C1)、(C2)、(D1)和(D2)所示的1种以上的化合物，(Rf-PFPE)β′-X5-(SiR1nR23-n)β…(B1)(R23-nR1nSi)β-X5-PFPE-X5-(SiR1nR23-n)β…(B2)(Rf-PFPE)γ′-X7-(SiRakRb1Rcm)γ…(CI)(RcmRb1RakSi)γ-X7-PFPE-X7-(SiRakRb1Rcm)γ…(C2)(Rf-PFPE)δ′-X9-(CRdk′Re1′Rfm′)δ…(D1)(Rfm′Re1′Rdk′C)δ-X9-PFPE-X9-(CRdk′Re1′Rfm′)δ…(D2)式中：PFPE在每次出现时分别独立地为式：-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-所示的基团，式中，a、b、c和d分别独立地为0～200的整数，a、b、c和d之和至少为1，标注下标a、b、c或d并用括弧括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的；Rf在每次出现时分别独立地表示可以取代有1个以上的氟原子的碳原子数1～16的烷基；R1在每次出现时分别独立地表示氢原子或碳原子数1～22的烷基；R2在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团；R11在每次出现时分别独立地表示氢原子或卤原子；R12在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基；n在每个(-SiR1nR23-n)单元中独立地为0～3的整数；其中，式(A1)、(A2)、(B1)和(B2)中，至少存在1个R2；X1分别独立地表示单键或2～10价的有机基团；X2在每次出现时分别独立地表示单键或2价的有机基团；t在每次出现时分别独立地为1～10的整数；α分别独立地为1～9的整数；α’为1～9的整数；X5分别独立地表示单键或2～10价的有机基团；β分别独立地为1～9的整数；β’为1～9的整数；X7分别独立地表示单键或2～10价的有机基团；γ分别独立地为1～9的整数；γ’为1～9的整数；Ra在每次出现时分别独立地表示-Z-SiR71pR72qR73r；Z在每次出现时分别独立地表示氧原子或2价的有机基团；R71在每次出现时分别独立地表示Ra’；Ra’与Ra意义相同；Ra中，经由Z基连结成直链状的Si最多为5个；R72在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团；R73在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基；p在每次出现时分别独立地为0～3的整数；q在每次出现时分别独立地为0～3的整数；r在每次出现时分别独立地为0～3的整数；其中，在每个-Z-SiR71pR72qR73r中，p、q和r之和为3，在式(C1)和(C2)中，至少存在1个R72；Rb在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团；Rc在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基；k在每次出现时分别独立地为1～3的整数；l在每次出现时分别独立地为0～2的整数；m在每次出现时分别独立地为0～2的整数；其中，在标注γ并用括弧括起来的单元中，k、l和m之和为3；X9分别独立地表示单键或2～10价的有机基团；δ分别独立地为1～9的整数；δ’为1～9的整数；Rd在每次出现时分别独立地表示-Z’-CR81p’R82q’R83r’；Z’在每次出现时分别独立地表示氧原子或2价的有机基团；R81在每次出现时分别独立地表示Rd’；Rd’与Rd意义相同；Rd中，经由Z’基连结成直链状的C最多为5个；R82在每次出现时分别独立地表示-Y-SiR85jR863-j；Y在每次出现时分别独立地表示2价的有机基团；R85在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团；R86在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基；j在...

【专利技术属性】
技术研发人员：本多义昭，前平健，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP