表面处理方法、表面处理剂及新型化合物技术

提供一种表面处理技术，其富有密接功能、反应功能，而且具有多样性。表面处理方法通过涂布含有化合物α的溶液将所述化合物α设置于基板上，所述化合物α至少含有M-OH基及/或M-OH生成基，其中M表示金属元素、氨基以及三嗪环，所述M-OH基及/或M-OH生成基具有一个以上，其中M表示金属元素，所述氨基结合到末端，所述结合到末端的氨基具有一个以上，所述三嗪环具有一个以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面处理方法、表面处理剂及新型化合物
本专利技术涉及表面处理技术。
技术介绍
人类使用各种物质（材料）制造出各种产品。这些产品的材料分为金属材料、陶 瓷材料、高分子材料、及将所述材料复合的复合材料。各材料分别具有独自的特性。这些特 性发挥出产品的特征。金属或陶瓷也可以单独成为产品。但可以将二种以上的元素熔融、 混合而制造出合金或多元素陶瓷。高分子材料适当使用C、H、0、N、X(卤素）、P、S等元素而 构成（合成）。其种类甚至可以说是无限的。 材料的性质是主体的性质与表面的性质的总和。主体的性质基本上由材料的种类 或组成决定。表面的性质即便构成主体的元素的种类或组成相同，也不一定相同。表面的 性质根据吉布斯自由能（Λ G = Λ H-T Λ S，Λ H :焓变，T :绝对温度，Λ S :熵变）定律，随着 时间与外界环境一致地变化。若外界环境中存在氧气、水分及紫外线等，则表面会发生化学 变化，并且时时刻刻在变化为另外的物质（性质）。 自然界中材料表面的变化会对有效利用表面功能的生产造成大的障碍。这种障碍 因表面功能的种类而存在差异。然而，至少明白昨天的表面特性与今天的表面特性不同。材 料依存性是由于作为固有性质而具有的表面性而引起的。现在不可能回避这个事实。然而， 若通过构建在某时刻使变化同一化的概念来实现材料无依存性，则可以实现以此为基础的 生产。并且，生活在21世纪的我们的未来充满光明。 若按照以下方式进行操作，则可以实现材料的表面的同一化。例如，若化学组成或 表面特性相同的膜（薄膜）无论何时对何种材料均可以实现材料的表面的同一化，则可以 通过设置此种膜（薄膜）的表面处理方法来实现。本【专利技术者】将此种剂材特别称为同一表面 功能化剂。我们将同一表面功能化剂简称为表面处理剂。使材料表面同一化的同一表面功 能化剂通过与材料（例如金属材料、陶瓷材料、高分子材料、有机物个体、其他复合材料）接 触，而与表面强力密接，或在表面进行化学结合（反应）。其结果是，无论何种材料，表面的 特征均变得相同。即，表面特性因材料而导致的差异消失。发挥此种作用的剂材是同一表 面功能化剂。 同一表面功能化剂具有与材料的表面强力密接（或结合）而形成膜（薄膜）的功 能。与材料的表面强力密接（或结合）的同一表面功能化剂，具有与其他官能基反应的功 能。同一表面功能化剂具有对大量的材料有效地发挥作用的功能。即，富有多样性。我们 将具有此种特征的剂材特别地称为同一表面功能化剂。 过去的表面处理剂也存在具有例如与材料表面密接的功能的表面处理剂。但是缺 乏反应性。或者缺乏多样性。例如可以应用于材料Α，但无法应用于材料Β。即，其使用范 围窄（缺乏多样性）。 现有抟术f献 专利f献 专利文献 I :W02012/043631 Al 非专利f献 非专利文献1 :日本接着学会誌，森邦夫，vol. 43(6) ,242-248(2007) 非专利文献2 :表面技術，森邦夫，vol. 59(5),299-304(2008) 非专利文献 3 :Top Catal (2009) 52 :634-642
技术实现思路
迄今为止的表面处理剂无法应对广泛的范围。 非专利文献3与利用本专利技术的表面处理剂处理后的情况类似。然而，非专利文献 3中并未公开本专利技术。 因此，本专利技术所要解决的问题是提供富有密接功能、反应功能、而且具有多样性的 表面处理技术。 所述问题这样解决：一种表面处理方法，通过涂布含有化合物α的溶液将所述化 合物α设置于基板上， 所述化合物α至少含有： M-OH基及/或M-OH生成基，其中M表示金属元素； 氨基；以及 二嚷环， 所述M-OH基及/或M-OH生成基具有一个以上，其中M表示金属元素， 所述三嗪环具有一个以上， 所述氨基的至少一个氨基与所述三嗪环的C间接结合， 所述间接结合的氨基至少存在于末端位置， 所述末端位置的氨基具有一个以上。 所述问题这样解决：一种表面处理方法，通过化合物α的蒸发将所述化合物α设 置于基板上， 所述化合物α至少含有： M-OH基及/或M-OH生成基，其中M表示金属元素； 氨基；以及 二嚷环， 所述M-OH基及/或M-OH生成基具有一个以上，其中M表示金属元素， 所述三嗪环具有一个以上， 所述氨基的至少一个氨基与所述三嗪环的C间接结合， 所述间接结合的氨基至少存在于末端位置， 所述末端位置的氨基具有一个以上。 所述问题这样解决：在所述表面处理方法中，优选地，在将所述化合物α设置于 基板上之前，对所述基板进行选自清洗处理、电晕放电处理、等离子体放电处理、紫外线照 射、酸处理、碱处理、水蒸气处理及化成处理的群中的一种或二种以上处理。 所述问题这样解决：在所述表面处理方法中，优选地，在将所述化合物α设置于 基板上之后，进行加热处理。 所述问题这样解决：一种所述表面处理方法所使用的表面处理剂， 所述表面处理剂是化合物α，或者含有化合物α， 所述化合物α至少含有： M-OH基及/或M-OH生成基，其中M表示金属元素； 氨基；以及 三嗪环， 所述M-OH基及/或M-OH生成基具有一个以上，其中M表示金属元素， 所述三嗪环具有一个以上， 所述氨基的至少一个氨基与所述三嗪环的C间接结合， 所述间接结合的氨基至少存在于末端位置， 所述末端位置的氨基具有一个以上。 所述末端所结合的氨基优选地为一级氨基。 所述M-OH基及/或M-OH生成基优选地为烷氧基硅烷基，其中M表示金属元素。 所述化合物α优选地为下述通式[I]表示的化合物。更优选地为下述通式[II] 或通式[III]表示的化合物。 通式[I]: {(NR1R2) aX-Q} bY (W) c {Z (V-M (R3) n (OR4) 3_n)} d 式中，R1、!?2、!?3、R 4为H或官能基R1、!?2、!?3、R4可以全部相同，也可以不同X、Z、Q、V 为联结基；也存在无联结基X、Z、Q的情况，但X、Z、Q全无的情况除外Y为骨架；所述骨架具 有三嗪环（C3N 3);所述三嗪环不直接结合-NH2、-N3 ;W为{Z(V-M(R3)n(0R4)3_ n)}以外的官能 基M为选自Si、Al、Ti的群中的至少一个a为1以上的整数,b为1或2,c为0或l,d为1 或 2, b+c+d = 3, η 为 0、1 或 2。 通式[II]: {(NR1R2) aX-Q} bY {NH (CH2) mSi (R3) n (OR4) 3_J e 通式[III]: {(NR1R2) aX-Q} bY [N {(CH2) mSi (R3) n (OR4) 3_J 丄 式中，R1、!?2、R3、R 4为H或官能基；R1、!?2、R3、R4可以相同，也可以不同；X、Q为联结 基；也存在无联结基X、Q的情况，但X、Q全无的情况除外；Y为骨架；所述骨架具有三嗪环 (C3N3);所述三嗪环不直接结合-NH2、-N3 ;a为1以上的整数，b为1或2，e为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面处理方法，通过涂布含有化合物α的溶液将所述化合物α设置于基板上，所述化合物α至少含有：M‑OH基及/或M‑OH生成基，其中M表示金属元素；氨基；以及三嗪环，所述M‑OH基及/或M‑OH生成基具有一个以上，其中M表示金属元素，所述三嗪环具有一个以上，所述氨基的至少一个氨基与所述三嗪环的C间接结合，所述间接结合的氨基至少存在于末端位置，所述末端位置的氨基具有一个以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.11 JP 2012-1324101. 一种表面处理方法，通过涂布含有化合物a的溶液将所述化合物a设置于基板上， 所述化合物a至少含有： M-OH基及/或M-OH生成基，其中M表示金属元素； 氨基；以及 二嚷环， 所述M-OH基及/或M-OH生成基具有一个以上，其中M表示金属元素， 所述三嗪环具有一个以上， 所述氨基的至少一个氨基与所述三嗪环的C间接结合， 所述间接结合的氨基至少存在于末端位置， 所述末端位置的氨基具有一个以上。2. 根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述化合物a为下述通式[I] 表不的化合物， 通式[I]: {(NR'R2) aX-Q} bY (ff) c {Z (V-M (R3) n (OR4) 3_n)} d 式中，R1、!?2、!?3、!?4为H或官能基；#、1? 2、1?3、1?4可以全部相同，也可以不同3、2、〇、￥为 联结基；也存在无联结基X、Z、Q的情况，但X、Z、Q全无的情况除外；Y为骨架；所述骨架具 有三嗪环（C3N3);所述三嗪环不直接结合-NH2、-N3;W为{Z(V-M(R 3)n(0R4)3_n)}以外的官能 基；M为选自Si、Al、Ti的群中的至少一个；a为1以上的整数,b为1或2,c为0或l,d为 1 或 2, b+c+d = 3，n 为 0、1 或 2。3. 根据权利要求2所述的表面处理方法，其特征在于，所述化合物a为下述通式[II] 或通式[III]表示的化合物， 通式[II]: {(NR'R2) aX-Q} bY {NH (CH2) mSi (R3) n (OR4) 3_n} e通式[III]: {(NR'R2) aX-Q} bY [N {(CH2) mSi (R3) n (OR4) 3_n} 2] e 式中，1?1、1?2、1?3、1?4为11或官能基 ；1?1、1?2、1?3、1?4可以相同，也可以不同3、〇为联结基 ；也 存在无联结基X、Q的情况，但X、Q全无的情况除外；Y为骨架；所述骨架具有三嗪环（C3N3); 所述三嗪环不直接结合-NH2、-N3 ;a为1以上的整数,b为1或2, e为1或2,b+e = 3,m为 1以上的整数，n为0、1或2。4. 根据权利要求3所述的表面处理方法，其特征在于，所述化合物a的末端所结合的 氨基为一级氨基。5. 根据权利要求3所述的表面处理方法，其特征在于，所述化合物a为下述通式[IV] 或通式[V]表示的化合物，式中，A、B、C、D为下述基团： A = -N (Ra) Rb-Si (R。) n (0Rd) 3_n 或-N {Rb-Si (R。) n (0Rd) 3_n} 2B = -N (Re) Rf (NH2) m 或-N {Rf (NH2) m} 2C = A、B 或-N(Rg)RhD =纪 Ra、Re、Rg为H或烃基；Rb、Re、R d、Rf、Rh、纪为烃基；n为0、1或2 ;m为1或2。6.根据权利要求5所述的表面处理方法，其特征在于，所述化合物a为选自下述群中 的至少一个：N，N'-双（2-氨基乙基）-6-(3_三乙氧基硅烷基丙基）氨基_1，3,5_三嗪-2， 4-_胺、6-(3-二乙氧基娃烧基丙基）氣基-2,4-_餅基-1，3,5 -二嚷、2-(N，N' -二 乙氧基硅烷基丙基）氨基_4,6_二（2-氨基乙基）氨基_1，3,5_三嗪、2-(2_氨基乙基）氨 基-4,6- _ (3-二乙氧基娃烧基丙基）氣基-1，3, 5-二嚷、6-(2-氣基乙基）氣基-2,4 -双 (甲基乙基酮月亏基娃烧基）丙基氨基_1，3,5_二嗪、6_(2_氨基乙基）氨基_2,4_二（二异 丙氧基娃烧基）丙基氛基_1，3,5_二嚷、6_(2_氛基乙基）氛基_2,4_二（二乙醜氧基娃烧 基）丙基氨基_1，3,5_二嗪、6_(2_氨基乙基）氨基_2,4_二（二异丙烯氧基娃烧基）丙 基氛基_1，3,5_二嚷、6_(2_氛基乙基）氛基_2,4_二（二异丙氧基娃烧基）丙基氛基_1， 3, 5-二嚷、6-(2-氣基乙基）氣基-2,4 - _(二苯甲醜氧基娃烧基）丙基氣基_1，3, 5-二 嗪、6-(2_氨基乙基）氨基_2,4_双（三乙氧基硅烷基己基）氨基-1，3,5-三嗪、6-(2_氨 基乙基）氨基-2,4-双（三乙氧基硅烷基十二烷基）氨基-1，3, 5-三嗪、2,4-二（2-氨基 乙基）氨基-6-双（甲基乙基酮肟基硅烷基）丙基氨基-1，3, 5-三嗪、2,4-二（2-氨基乙 基）氨基-6-双（甲基乙基酮肟基硅烷基）丙基氨基-1，3,5-三嗪、2,4_二（2-氨基乙 基）氨基_6_二（二异丙氧基娃烧基）丙基氨基-1，3, 5-二嗪、2,4-二（2-氨基乙基）氨 基_6- _(二乙醜氧基娃烧基）丙基氣基-1，3, 5-二嚷、2,4- _ (2-氣基乙基）氣基_. (二异丙烯氧基娃烧基）丙基氨基_1，3, 5-二嗪、2,4-二（2-氨基乙基）氨基_6_二（二 异丙氧基娃烧基）丙基氨基_1，3,5_二嗪、2,4_二（2-氨基乙基）氨基-6-二（二苯甲醜 氧基硅烷基）丙基氨基-1，3, 5-三嗪、2,4-二（2-氨基乙基）氨基-6-双（三乙氧基硅烷 基己基氨基）_1，3, 5-三嗪、2,4-二（2-氨基乙基）氨基-6-双（三乙氧基硅烷基丙基）氨 基_1，3,5_三嗪、N，N'-双（2-二甲基氨基乙基）-6-(3_三乙氧基硅烷基丙基）氨基-1， 3,5-二嚷-2,4- _胺、N，f -双（2-氣基己基）(3-二乙氧基娃烧基丙基）氣基-1，3， 5-三嗪-2,4-二胺、N，N'-双{2-[双-(2-氨基乙基）氨基]乙基}-6-(3-三乙氧基硅 烧基丙基）氨基-1，3,5_二嗪_2,4_二胺、N，N'-双（12-氨基十二烧基）-6_(3_二乙氧 基硅烷基丙基）氨基-1，3, 5-三嗪-2,4-二胺。7. 根据权利要求1?5中任一项所述的表面处理方法，其特征在于，所述M-OH基及/ 或]VH3H生成基为烧氧基娃烧基，其中M表不金属兀素。8. -种表面处理方法，通过化合物a的蒸发将所述化合物a设置于基板上， 所述化合物a至少含有： M-OH基及/或M-OH生成基，其中M表示金属元素； 氨基；以及 二嚷环， 所述M-OH基及/或M-OH生成基具有一个以上，其中M表示金属元素， 所述三嗪环具有一个以上， 所述氨基的至少一个氨基与所述三嗪环的C间接结合， 所述间接结合的氨基至少存在于末端位置， 所述末端位置的氨基具有一个以上。9. 根据权利要求8所述的表面处理方法，其特征在于，所述化合物a为下述通式[I] 表不的化合物， 通式[I]: {(NR'R2) aX-Q} bY (ff) c {Z (V-M (R3) n (OR4) 3_n)} d 式中，R1、!?2、!?3、!?4为H或官能基；#、1? 2、1?3、1?4可以全部相同，也可以不同3、2、〇、￥为 联结基；也存在无联结基X、Z、Q的情况，但X、Z、Q全无的情况除外；Y为骨架；所述骨架具 有三嗪环（C3N3);所述三嗪环不直接结合-NH2、-N3;W为{Z(V-M(R 3)n(0R4)3_n)}以外的官能 基；M为选自Si、Al、Ti的群中的至少一个；a为1以上的整数,b为1或2,c为0或l,d为 1 或 2, b+c+d = 3，n 为 0、1 或 2。10. 根据权利要求9所述的表面处理方法，其特征在于，所述化合物a为下述通式 [II]或通式[III]表示的化合物， 通式[II]: {(NR'R2) aX-Q} bY {NH (CH2) mSi (R3) n (OR4) 3_n} e通式[III]: {(NR'R2) aX-Q} bY [N {(CH2) mSi (R3) n (OR4) 3_n} 2] e 式中，1?1、1?2、1?3、1?4为11或官能基 ；1?1、1?2、1?3、1?4可以相同，也可以不同3、〇为联结基 ；也 存在无联结基X、Q的情况，但X、Q全无的情况除外；Y为骨架；所述骨架具有三嗪环（C3N3); 所述三嗪环不直接结合-NH2、-N3 ;a为1以上的整数,b为1或2, e为1或2,b+e = 3,m为 1以上的整数，n为0、1或2。11. 根据权利要求10所述的表面处理方法，其特征在于，所述化合物a的末端所结合 的氨基为一级氨基。12. 根据权利要求10所述的表面处理方法，其特征在于，所述化合物a为下述通式 [IV]或通式[V]表示的化合物，式中，A、B、C、D为下述基团： A = -N (Ra) Rb-Si (R。) n (ORd) 3_n 或-N {Rb-Si (R。) n (ORd) 3_n} 2 B = -N (Re) Rf (NH2) m 或-N {Rf (NH2) m} 2 C = A、B 或-N(Rg)Rh D =纪 Ra、Re、Rg为H或烃基；Rb、Re、R d、Rf、Rh、纪为烃基；n为0、1或2 ;m为1或2。13. 根据权利要求12所述的表面处理方法，其特征在于，所述化合物a为选自下述 群中的至少一个：N，N'-双（2-氨基乙基）-6-(3_三乙氧基硅烷基丙基）氨基_1，3， 5-二嚷-2,4- _胺、6- (3-二乙氧基娃烧基丙基）氣基-2,4- _餅基_1，3, 5-二嚷、2- (N， N' - _-3-二乙氧基娃烧基丙基）氣基-4,6- _ (2-氣基乙基）氣基-1，3, 5-二嚷、 2_(2_氛基乙基）氛基_4,6_二（3_二乙氧基娃烧基丙基）氛基_1，3,5_二嚷、6_(2_氛基 乙基）氨基_2,4_双（甲基乙基酮肟基硅烷基）丙基氨基_1，3,5_三嗪、6-(2_氨基乙基） 氛基_2,4_二（二异丙氧基娃烧基）丙基氛基_1，3,5_二嚷、6_(2_氛基乙基）氛基_2， 4-_(二乙醜氧基娃烧基）丙基氣基-1，3, 5-二嚷、6-(2-氣基乙基）氣基-2,4 - _(二 异丙烯氧基娃烧基）丙基氨基_1，3,5_二嗪、6_(2_氨基乙基）氨基_2,4_二（二异丙氧基 娃烧基）丙基氛基_1，3, 5_二嚷、6_ (2_氛基乙基）氛基_2,4_二（二苯甲醜氧基娃烧基） 丙基氣基_1，3,5-二嚷、6-(2-氣基乙基）氣基 -2,4-双（二乙氧基娃烧基己基）氣基-1， 3,5_三嗪、6-(2_氨基乙基）氨基_2,4_双（三乙氧基硅烷基十二烷基）氨基_1，3,5_三 嗪、2,4-二（2-氨基乙基）氨基-6-双（甲基乙基酮肟基硅烷基）丙基氨基-1，3, 5-三嗪、 2,4-二（2-氨基乙基）氨基-6-双（甲基乙基酮肟基硅烷基）丙基氨基-1，3, 5-三嗪、2， 4-二（2_氛基乙基）氛基_6_二（二异丙氧基娃烧基）丙基氛基_1，3,5_二嚷、2,4_二 (2-氨基乙基）氨基-6_二（二乙醜氧基娃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：森邦夫，松野祐亮，森克仁，工藤孝广，泷井秀吉，道胁茂，宫胁学，矢内正训，神山孝一，千叶瞳，增田泰之，
申请(专利权)人：森邦夫，株式会社硫黄化学研究所，名幸电子有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP