CN111278917A - 固化性组合物 - Google Patents
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Abstract
一种固化性组合物,其具有:(A)1分子中具有2个以上烯基、以及全氟(聚)醚基的化合物,全氟(聚)醚基为由式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-表示的基团(式中,a、b、c及d分别独立地为0以上且30以下的整数,e及f分别独立地为1以上且200以下的整数,a、b、c、d、e及f之和至少为5以上,标以下标a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,e相对于f的比为1.0以上,X10在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子。);(B)1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子的有机硅化合物;以及(C)催化剂。
Description
技术领域
本发明涉及固化性组合物。
背景技术
某一种含有氟聚醚类化合物的组合物具有优异的拨水性、拨油性等。例如专利文献1中记载了在表面形成有室温固化型全氟(聚)醚组合物的固化被膜的橡胶,并记载了提供已赋予脱模性、耐溶剂性、耐药品性、耐候性、拒水性、拨油性等的橡胶。专利文献1的实施例中记载了一种组合物,其使用了具有(OCF2CF(CF3))mOCF2CF2O(CF(CF3)CF2O)n(式中,m+n=90)作为全氟(聚)醚结构的化合物。
专利文献2的实施例中记载了一种加成固化型氟聚醚类粘接剂组合物,其含有具有与上述专利文献1同样的全氟(聚)醚结构(OCF2CF(CF3))mO(CF2)2O(CF(CF3)CF2O)n(式中,m+n=90)的直链状聚氟化合物。专利文献2的上述直链状聚氟化合物具有全氟(聚)醚结构,并且1分子中具有2个以上烯基。专利文献2中记载了可以由上述组合物形成对于各种金属或塑料基材具有良好的粘接性的固化物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-214566号公报
专利文献2:日本特开2011-168768号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在半导体制造装置领域等领域中,对于如上所述的组合物,根据其用途,有时会要求可以形成可在低温(例如0℃以下的温度)下使用的固化物。然而,根据本发明人的研究发现,专利文献1或2的实施例中记载的组合物的固化物在低温下使用的情况下,有时会无法维持橡胶特性,有时会不适于低温下的使用。此外,如果由于加热而产生分解物,则会成为污染源,因此对于如上所述的固化物,还会要求在高温下不易分解。
本发明的目的在于提供适于形成适于低温下使用的固化物、例如低温下的弹性模量比(例如-50℃下的弹性模量相对于0℃下的弹性模量的比)低的固化物、且在高温下不易分解的固化物的固化性组合物。用于解决课题的技术方案
根据本发明的第1要旨,
提供一种固化性组合物,其具有:
(A)1分子中具有2个以上烯基、以及全氟(聚)醚基的化合物,
全氟(聚)醚基为由下式表示的基团:
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
(式中,a、b、c及d分别独立地为0以上且30以下的整数,e及f分别独立地为1以上且200以下的整数,a、b、c、d、e及f之和至少为5以上,标以下标a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,e相对于f的比为1.0以上,X10在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子。);
(B)1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子的有机硅化合物;以及
(C)催化剂。
发明效果
根据本发明,能够提供可以形成适于低温下使用的固化物、例如低温下的弹性模量比(例如-50℃下的弹性模量相对于0℃下的弹性模量的比)低的固化物、且在高温下不易分解的固化物的固化性组合物。
具体实施方式
以下对本发明的固化性组合物进行说明。
在本说明书中使用的情况下,2价的有机基团是指含有碳的2价的基团。作为该2价的有机基团,没有特别限定,可列举出进一步使1~9个氢原子自烃基脱离而得的2价的基团。作为2价的有机基团,并没有特别限定,可列举出进一步使1个氢原子自烃基脱离而得的2价的基团。
本发明的固化性组合物具有:
(A)1分子中具有2个以上烯基、以及全氟(聚)醚基的化合物,
全氟(聚)醚基为由下式表示的基团:
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
(式中,a、b、c及d分别独立地为0以上且30以下的整数,e及f分别独立地为1以上且200以下的整数,a、b、c、d、e及f之和至少为5以上,标以下标a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,e相对于f的比为1.0以上,X10在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子。)
(以下有时称为“含PFPE化合物(A)”);
(B)1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子的有机硅化合物(以下有时称为“有机硅化合物(B)”);以及
(C)催化剂。
(含PFPE化合物(A))
上述含PFPE化合物(A)在1分子中具有2个以上的烯基,优选具有2个烯基。
上述烯基优选为由碳原子数2~8形成的基团,更优选为由碳原子数2~6形成的基团。作为上述烯基,例如可列举出乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、己烯基等,特别是乙烯基或烯丙基。
上述烯基优选存在于含PFPE化合物(A)的分子主链的两末端。在此,分子主链表示在含PFPE化合物(A)的分子中相对最长的结合链。
上述全氟(聚)醚基为由式:
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
表示的基团。式中,a、b、c及d分别独立地为0以上且30以下的整数,e及f分别独立地为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数。优选a、b、c、d、e及f之和为5以上,更优选为10以上,例如为10以上且200以下。标以下标a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。上述e相对于f的比(以下称为“e/f比”)为1.0以上。X10在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子,优选为氢原子或氟原子,更优选为氟原子。以下,有时将具有上述结构的全氟(聚)醚基称为“PFPE1”。本发明的固化性组合物通过具有如上所述的PFPE1,其固化物可以具有低的玻璃化转变温度(Tg)。
上述a及b优选分别独立地为0以上且30以下,可以为0。
在一个形态中,上述a、b、c及d分别独立地优选为0以上且30以下的整数,更优选为20以下的整数,特别优选为10以下的整数,进一步优选为5以下的整数,可以为0。
在一个形态中,a、b、c及d之和优选为30以下,更优选为20以下,进一步优选为10以下,特别优选为5以下。
在一个形态中,e及f之和优选为30以上,更优选为40以上,进一步优选为50以上。
这些重复单元可以是直链状,也可以是支链状,优选为直链状。例如-(OC6F12)-可以是-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等,优选为-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC5F10)-可以是-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等,优选为-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC4F8)-可以是-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-及-(OCF2CF(C2F5))-中的任一个,优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-(即,上述式中,X10为氟原子)可以是-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-中的任一个,优选为-(OCF2CF2CF2)-。此外,-(OC2F4)-可以是-(OCF2CF2)-及-(OCF(CF3))-中的任一个,优选为-(OCF2CF2)-。
在一个形态中,PFPE1具有直链状的重复单元。在本形态中,含PFPE化合物(A)的低温下的分子的运动性不易降低。通过具有直链状的重复单元,含PFPE化合物(A)的物性值(例如低温下的弹性模量)与室温下的值相比,会不易降低。需要说明的是,在本说明书中,“弹性模量”表示动态模量,更具体表示储能模量。
优选PFPE1为-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(式中,c及d分别独立地为0以上且30以下的整数,e及f分别独立地为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数,标以下标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)。优选PFPE1为-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f-。在一个形态中,PFPE1可以为-(OC2F4)e-(OCF2)f-(式中,e及f分别独立地为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数,标以下标e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)。
更优选PFPE1为-(OC2F4)e-(OCF2)f-(式中,e及f分别独立地为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数,标以下标e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)。
在上述PFPE1中,e及f之和相对于a、b、c、d、e及f之和的比优选为0.80以上,更优选为0.90以上,进一步优选为0.98以上,特别优选为0.99以上。
在上述PFPE1中,e/f比为1.0以上,优选为1.1以上,更优选为1.2以上。e/f比优选为10.0以下,更优选为5.0以下,进一步优选为2.0以下,特别优选为1.5以下。
在上述PFPE1中,e/f比优选为1.0以上且10.0以下,更优选为1.0以上且5.0以下,进一步优选为1.0以上且2.0以下,特别优选为1.0以上且1.5以下。
本发明的固化性组合物的固化物在高温下不易分解。在本说明书中,固化物“在高温下不易分解”是指该固化物的1%分解温度为较高的温度。即,本发明的固化性组合物可以有助于形成可在宽的温度范围使用的固化物。在本说明书中,“1%分解温度”是指相对于固化物整体,该固化物的1质量%发生分解的温度。1%分解温度是指通过热重/差热(TG/DTA)测得的值,具体而言,在空气(Air)气氛下,将升温速率设定为10℃/分钟,在25℃~600℃的范围进行测定。作为上述TG/DTA,例如可列举出株式会社岛津制作所制造的DTG-60。
本发明的固化性组合物的固化物通过具有如上所述的PFPE1,即使在低温下使用的情况下,也可以具有合适的弹性模量(例如-50℃下的弹性模量相对于0℃下的弹性模量的比率可以变小)。因此,本发明的固化性组合物可以有助于形成在低温下也可维持橡胶特性的固化物,该固化物可以适于低温下的使用。
-PFPE1-部分的数均分子量可以在2,000~20万的范围,优选在3,000~10万的范围。上述数均分子量采用通过19F-NMR测得的值。
在一个形态中,-PFPE1-部分的数均分子量可以在2,000~10,000的范围,优选在2,000~3,000的范围。通过具有如上所述的-PFPE1-部分的数均分子量,固化性组合物的粘度低、操作性可以变良好。具有如上所述的数均分子量的-PFPE1-部分的固化性组合物从例如与溶剂一起使用来制成溶液状态时的粘度抑制方面来看也是有利的。
在一个形态中,-PFPE1-部分的数均分子量可以在10,000~100,000的范围,优选在10,000~50,000的范围。通过具有如上所述的-PFPE1-部分的数均分子量,固化性组合物的固化后的伸长率特性等物性可以变良好。
含PFPE化合物(A)优选为由以下的式(I)表示的化合物。
CH2=CH-Rk1-PFPE1-Rk1-CH=CH2(I)
上述式(I)中,PFPE1与上述同义。
上述式(I)中,Rk1在每次出现时分别独立地表示单键或2价的有机基团。
上述Rk1应理解为将主要提供拨水性及表面滑性等的全氟(聚)醚部(即,-PFPE1-部)与烯基连接的连接体。因此,该Rk1只要含PFPE化合物(A)可以稳定地存在,则可以是单键,也可以是任一种有机基团。需要说明的是,在本说明书中,Rk1分别是左侧与由PFPE1表示的基团键合,右侧与式(I)的-CH=CH2部分键合。
在另一形态中,Rk1可以为Xe。Xe表示单键或2价的有机基团,优选表示单键或具有选自由-C6H4-(即-亚苯基-。以下表示为亚苯基。)、-CO-(羰基)、-NR4-及-SO2-组成的物质组中的至少1个的2价的有机基团。上述R4分别独立地表示氢原子、苯基、或C1-6烷基(优选为甲基),优选为氢原子或甲基。上述-C6H4-、-CO-、-NR4-或-SO2-优选含有在含PFPE化合物(A)的分子主链中。在此,分子主链表示在含PFPE化合物(A)的分子中相对最长的结合链。
Xe更优选表示单键或具有选自由-C6H4-、-CONR4-、-CONR4-C6H4-、-CO-、-CO-C6H4-、-SO2NR4-、-SO2NR4-C6H4-、-SO2-及-SO2-C6H4-组成的物质组中的至少1个的2价的有机基团。上述-C6H4-、-CONR4-、-CONR4-C6H4-、-CO-、-CO-C6H4-、-SO2NR4-、-SO2NR4-C6H4-、-SO2-或-SO2-C6H4-优选含有在含PFPE化合物(A)的分子主链中。
作为上述Rk1的例子,并没有特别限定,例如可列举出由下述式表示的2价的基团:
-(R31)p’-(Xa)q’-
[式中:
R31表示单键、-(CH2)s’-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)s’-,
s’为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数,进一步更优选为1或2,
Xa表示-(Xb)l’-,
Xb在每次出现时分别独立地表示选自由-O-、-S-、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、-C(O)O-、-Si(R33)2-、-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、-CONR34-、-O-CONR34-、-NR34-及-(CH2)n’-组成的物质组中的基团,
R33在每次出现时分别独立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,优选为苯基或C1-6烷基,更优选为甲基,
R34在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基(优选为甲基),
m’在每次出现时分别独立地为1~100的整数,优选为1~20的整数,
n’在每次出现时分别独立地为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数,
l’为1~10的整数,优选为1~5的整数,更优选为1~3的整数,
p’为0或1,
q’为0或1,
在此,p’及q’中的至少一者为1,标以p’或q’并用括号括起来的各重复单元的存在顺序是任意的]。
在此,R31及Xa(典型的是R31及Xa的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基中的1个或更多的取代基取代。
在一个形态中,l’为1。
优选上述Rk1为-(R31)p’-(Xa)q’-R32-。R32表示单键、-(CH2)t’-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)t’-。t’为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。在一个形态中,t’为1~6的整数,更优选为1~3的整数,例如为1或2,更具体为1。在此,R32(典型的是R32中的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基中的1个或更多的取代基取代。
优选的是,上述Rk1可以为:
单键、
C1-20亚烷基、
-R31-Xc-R32-、或者
-Xd-R32-
[式中,R31及R32与上述同义。]。
需要说明的是,亚烷基是指具有-(CδH2δ)-结构的基团,可以是取代或非取代的,也可以是直链状或支链状。
更优选的是,上述Rk1为:
单键、
C1-20亚烷基、
-(CH2)s’-Xc-、
-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-、
-Xd-、或者
-Xd-(CH2)t’-
[式中,s’及t’与上述同义。]。
进一步优选的是,上述Rk1为:
-Xf-、
-Xf-C1-20亚烷基、
-Xf-(CH2)s’-Xc-、
-Xf-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-
-Xf-Xd-、或者
-Xf-Xd-(CH2)t’-。
式中,s’及t’与上述同义。
上述式中,Xf为碳原子数1~6、优选为碳原子数1~4、更优选为碳原子数1~2的亚烷基,例如为亚甲基。Xf中的氢原子可以被选自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基中的1个或更多的取代基取代,优选被取代。Xf可以是直链状或支链状,优选为直链状。
上述式中,Xc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)-、或者
-CONR34-(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)-Si(R33)2-
[式中,R33、R34及m’与上述同义,
u’为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。]。Xc优选为-O-。
上述式中,Xd表示:
-S-、
-C(O)O-、
-CONR34-、
-CONR34-(CH2)u’-(Si(R33)2O)m’-Si(R33)2-、
-CONR34-(CH2)u’-N(R34)-、或者
-CONR34-(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)-Si(R33)2-
[式中,各标记与上述同义。]。
特别优选的是,上述Rk1为:
-Xf-、
-Xf-C1-20亚烷基、
-Xf-(CH2)s’-Xc-、
-Xf-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-
-Xf-Xd-、或者
-Xf-Xd-(CH2)t’-
[式中,Xf、s’及t’与上述同义。],
Xc为由-O-或-CONR34-表示的基团,
Xd为由-CONR34-表示的基团,
R34在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基(优选为甲基)。]。
在一个形态中,上述Rk1为:
-Xf-(CH2)s’-Xc-、
-Xf-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-
-Xf-Xd-、或者
-Xf-Xd-(CH2)t’-
[式中,Xf、s’及t’与上述同义。],
Xc为由-O-或-CONR34-表示的基团,
Xd为由-CONR34-表示的基团,
R34在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基(优选为甲基)。]。
在一个形态中,上述Rk1可以为:
单键、
C1-20亚烷基、
-(CH2)s’-Xc-(CH2)t’-、或者
-Xd-(CH2)t’-
[式中,各标记与上述同义。]。
优选的是,上述Rk1为:
单键、
C1-20亚烷基、
-(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’-、或者
-(CH2)s’-O-(CH2)t’-Si(R33)2-(CH2)u’-Si(R33)2-(CvH2v)-
[式中,R33、m’、s’、t’及u’与上述同义,v为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。]。
上述式中,-(CvH2v)-可以是直链,也可以是支链,例如可以为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH(CH3)CH2-。
上述Rk1基可以被选自氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基(优选为C1-3全氟烷基)中的1个或更多的取代基取代。
在一个形态中,Rk1基可以为除-O-C1-6亚烷基以外的基团。
在另一形态中,作为Rk1基,例如可列举出下述基团:
[化学式1]
[化学式2]
[式中,R41分别独立地为氢原子、苯基、碳原子数1~6的烷基或C1-6烷氧基,优选为甲基;
D为选自:
-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表示苯基)、以及
[化学式3]
中的基团(式中,R42分别独立地表示氢原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基,优选为甲基或甲氧基,更优选为甲基。),
E为-(CH2)ne-(ne为2~6的整数),
D与分子主链的PFPE1键合,E与同PFPE1相反侧的基团键合。]。
作为上述Rk1的具体例子,例如可列举出:
单键、
-CH2OCH2-、
-CH2O(CH2)2-、
-CH2O(CH2)3-、
-CH2O(CH2)6-、
-CF2-CH2-O-CH2-、
-CF2-CH2-O-(CH2)2-、
-CF2-CH2-O-(CH2)3-、
-CF2-CH2-O-(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-、
-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、
-CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-、
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-、
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-、
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-、
-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-、
-CH2-、
-(CH2)2-、
-(CH2)3-、
-(CH2)4-、
-(CH2)5-、
-(CH2)6-、
-CF2-、
-(CF2)2-、
-CF2-CH2-、
-CF2-(CH2)2-、
-CF2-(CH2)3-、
-CF2-(CH2)4-、
-CF2-(CH2)5-、
-CF2-(CH2)6-、
-CO-、
-CONH-、
-CONH-CH2-、
-CONH-(CH2)2-、
-CONH-(CH2)3-、
-CONH-(CH2)6-、
-CF2CONH-、
-CF2CONHCH2-、
-CF2CONH(CH2)2-、
-CF2CONH(CH2)3-、
-CF2CONH(CH2)6-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
-CON(CH3)-(CH2)6-、
-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基)、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、
-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基)、
-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-、
-OCH2-、
-O(CH2)3-、
-OCFHCF2-、
[化学式4]
等等。
上述当中,Rk1优选为:
-CH2OCH2-、
-CH2O(CH2)2-、
-CH2O(CH2)3-、
-CH2O(CH2)6-、
-CF2-CH2-O-CH2-、
-CF2-CH2-O-(CH2)2-、
-CF2-CH2-O-(CH2)3-、
-CF2-CH2-O-(CH2)6-、
-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-、
-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、
-CH2-、
-(CH2)2-、
-(CH2)3-、
-(CH2)4-、
-(CH2)5-、
-(CH2)6-、
-CF2-、
-(CF2)2-、
-CF2-CH2-、
-CF2-(CH2)2-、
-CF2-(CH2)3-、
-CF2-(CH2)4-、
-CF2-(CH2)5-、
-CF2-(CH2)6-、
-CONH-、
-CONH-CH2-、
-CONH-(CH2)2-、
-CONH-(CH2)3-、
-CONH-(CH2)6-、
-CF2CONH-、
-CF2CONHCH2-、
-CF2CONH(CH2)2-、
-CF2CONH(CH2)3-、
-CF2CONH(CH2)6-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
-CON(CH3)-(CH2)6-、
-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基)、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、
-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基)、
-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、
-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-、
-CH2O-CONH-(CH2)3-、
-CH2O-CONH-(CH2)6-、
-OCH2-、
-O(CH2)3-、
-OCFHCF2-、。
在上述列举当中,作为进一步优选的Rk1,优选为:
-CH2OCH2-、
-CH2O(CH2)2-、
-CH2O(CH2)3-、
-CH2O(CH2)6-、
-CF2-CH2-O-CH2-、
-CF2-CH2-O-(CH2)2-、
-CF2-CH2-O-(CH2)3-、
-CF2-CH2-O-(CH2)6-、
-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-、
-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-C(O)NH-CH2-、
-CONH-、
-CONH-CH2-、
-CONH-(CH2)2-、
-CONH-(CH2)3-、
-CONH-(CH2)6-、
-CF2CONH-、
-CF2CONHCH2-、
-CF2CONH(CH2)2-、
-CF2CONH(CH2)3-、
-CF2CONH(CH2)6-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
-CON(CH3)-(CH2)6-、
-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基)、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CF2-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)6-、
-CF2-CON(Ph)-(CH2)6-(式中,Ph表示苯基)、
-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-、
-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-。
在一个形态中,Rk1表示Xe’。Xe’为单键、碳原子数1~6的亚烷基、-R51-C6H4-R52-、-R51-CONR4-R52-、-R51-CONR4-C6H4-R52-、-R51-CO-R52-、-R51-CO-C6H4-R52-、-R51-SO2NR4-R52-、-R51-SO2NR4-C6H4-R52-、-R51-SO2-R52-或-R51-SO2-C6H4-R52-。R51及R52分别独立地表示单键或碳原子数1~6的亚烷基,优选为单键或碳原子数1~3的亚烷基。R4与上述同义。上述亚烷基为取代或非取代的,优选为非取代。作为上述亚烷基的取代基,例如可列举出卤素原子,优选为氟原子。上述亚烷基为直链状或支链状,优选为直链状。
在优选的形态中,Xe’可以为:
单键、
-Xf-、
碳原子数1~6、优选为碳原子数1~3的亚烷基、
-Xf-C1-6亚烷基、优选为-Xf-C1-3亚烷基,更优选为:
-Xf-C1-2亚烷基、
-C6H4-R52’-、
-CONR4’-R52’-、
-CONR4’-C6H4-R52’-、
-Xf-CONR4’-R52’-、
-Xf-CONR4’-C6H4-R52’-、
-CO-R52’-、
-CO-C6H4-R52’-、
-SO2NR4’-R52’-、
-SO2NR4’-C6H4-R52’-、
-SO2-R52’-、
-SO2-C6H4-R52’-、
-R51’-C6H4-、
-R51’-CONR4’-、
-R51’-CONR4’-C6H4-、
-R51’-CO-、
-R51’-CO-C6H4-、
-R51’-SO2NR4’-、
-R51’-SO2NR4’-C6H4-、
-R51’-SO2-、
-R51’-SO2-C6H4-、
-C6H4-、
-CONR4’-、
-CONR4’-C6H4-、
-Xf-CONR4’-、
-Xf-CONR4’-C6H4-、
-CO-、
-CO-C6H4-、
-SO2NR4’-、
-SO2NR4’-C6H4-、
-SO2-、或
-SO2-C6H4-
(式中,R51’及R52’分别独立地为碳原子数1~6、优选为碳原子数1~3的直链的亚烷基。如上所述,上述亚烷基为取代或非取代的,作为上述亚烷基的取代基,例如可列举出卤素原子,优选为氟原子。
R4’为氢原子或甲基。)。
上述当中,Xe’优选可以为:
-Xf-、
碳原子数1~6、优选为碳原子数1~3的亚烷基、
-Xf-C1-6亚烷基、优选为-Xf-C1-3亚烷基,更优选为:
-Xf-C1-2亚烷基、
-CONR4’-R52’-、
-CONR4’-C6H4-R52’-、
-Xf-CONR4’-R52’-、
-Xf-CONR4’-C6H4-R52’-、
-R51’-CONR4’-、
-R51’-CONR4’-C6H4-、
-CONR4’-、
-CONR4’-C6H4-、
-Xf-CONR4’-、
-Xf-CONR4’-C6H4-、
-R51’-CONR4’-、或
-R51’-CONR4’-C6H4-。
式中,Xf、R4’、R51’及R52’分别与上述同义。
上述当中,Xe’更优选可以为:
-CONR4’-R52’-、
-CONR4’-C6H4-R52’-、
-Xf-CONR4’-R52’-、
-Xf-CONR4’-C6H4-R52’-、
-R51’-CONR4’-、
-R51’-CONR4’-C6H4-、
-CONR4’-、
-CONR4’-C6H4-、
-Xf-CONR4’-、或
-Xf-CONR4’-C6H4-。
在本形态中,作为Xe’的具体例子,例如可列举出:
单键、
碳原子数1~6的全氟亚烷基(例如-CF2-、-(CF2)2-等)、
碳原子数1~6的亚烷基、
-CF2-C1-6亚烷基、
-CONH-、
-CONH-CH2-、
-CONH-(CH2)2-、
-CONH-(CH2)3-、
-CF2-CONH-、
-CF2CONHCH2-、
-CF2CONH(CH2)2-、
-CF2CONH(CH2)3-、
-CON(CH3)-、
-CON(CH3)-CH2-、
-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CF2-CON(CH3)-、
-CF2-CON(CH3)CH2-、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CH2-CONH-、
-CH2-CONH-CH2-、
-CH2-CONH-(CH2)2-、
-CH2-CONH-(CH2)3-、
-CF2-CH2-CONH-、
-CF2-CH2-CONH-CH2-、
-CF2-CH2-CONH-(CH2)2-、
-CF2-CH2-CONH-(CH2)3-、
-CONH-C6H4-、
-CON(CH3)-C6H4-、
-CH2-CON(CH3)-CH2-、
-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(CH3)-C6H4-、
-CF2-CONH-C6H4-、
-CF2-CON(CH3)-C6H4-、
-CF2-CH2-CON(CH3)-CH2-、
-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CF2-CON(CH3)-C6H4-、
-CO-、
-CO-C6H4-、
-C6H4-、
-SO2NH-、
-SO2NH-CH2-、
-SO2NH-(CH2)2-、
-SO2NH-(CH2)3-、
-SO2NH-C6H4-、
-SO2N(CH3)-、
-SO2N(CH3)-CH2-、
-SO2N(CH3)-(CH2)2-、
-SO2N(CH3)-(CH2)3-、
-SO2N(CH3)-C6H4-、
-SO2-、
-SO2-CH2-、
-SO2-(CH2)2-、
-SO2-(CH2)3-、或
-SO2-C6H4-
等等。
在上述列举当中,作为优选的Xe’,可列举出:
碳原子数1~6的全氟亚烷基(例如-CF2-、-(CF2)2-等)、
碳原子数1~6的亚烷基、
-CF2-C1-6亚烷基、
-CONH-、
-CONH-CH2-、
-CONH-(CH2)2-、
-CONH-(CH2)3-、
-CF2CONH-、
-CF2CONHCH2-、
-CF2CONH(CH2)2-、
-CF2CONH(CH2)3-、
-CON(CH3)-、
-CON(CH3)-CH2-、
-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CF2-CON(CH3)-、
-CF2-CON(CH3)CH2-、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CH2-CONH-、
-CH2-CONH-CH2-、
-CH2-CONH-(CH2)2-、
-CH2-CONH-(CH2)3-、
-CF2-CH2-CONH-、
-CF2-CH2-CONH-CH2-、
-CF2-CH2-CONH-(CH2)2-、
-CF2-CH2-CONH-(CH2)3-、
-CONH-C6H4-、
-CON(CH3)-C6H4-、
-CH2-CON(CH3)-CH2-、
-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(CH3)-C6H4-
-CF2-CONH-C6H4-、
-CF2-CON(CH3)-C6H4-、
-CF2-CH2-CON(CH3)-CH2-、
-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CF2-CON(CH3)-C6H4-、
等等。
在上述列举当中,作为更优选的Xe’,可列举出:
-CONH-、
-CONH-CH2-、
-CONH-(CH2)2-、
-CONH-(CH2)3-、
-CF2CONH-、
-CF2CONHCH2-、
-CF2CONH(CH2)2-、
-CF2CONH(CH2)3-、
-CON(CH3)-、
-CON(CH3)-CH2-、
-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CF2-CON(CH3)-、
-CF2-CON(CH3)CH2-、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CF2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CH2-CONH-、
-CH2-CONH-CH2-、
-CH2-CONH-(CH2)2-、
-CH2-CONH-(CH2)3-、
-CF2-CH2-CONH-、
-CF2-CH2-CONH-CH2-、
-CF2-CH2-CONH-(CH2)2-、
-CF2-CH2-CONH-(CH2)3-、
-CONH-C6H4-、
-CON(CH3)-C6H4-、
-CH2-CON(CH3)-CH2-、
-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(CH3)-C6H4-
-CF2-CONH-C6H4-、
-CF2-CON(CH3)-C6H4-、
-CF2-CH2-CON(CH3)-CH2-、
-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)2-、
-CF2-CH2-CON(CH3)-(CH2)3-、或
-CF2-CON(CH3)-C6H4-、
等等。
在一个形态中,Xe’为单键。在本形态中,PFPE1与具有同基材的结合能力的基团直接键合。
在再另一形态中,Rk1为由式:-(R16)x-(CFR17)y-(CH2)z-表示的基团。式中,x、y及z分别独立地为0~10的整数,x、y及z之和为1以上,用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。
上述式中,R16在每次出现时分别独立地为氧原子、亚苯基、亚咔唑基、-NR18-(式中,R18表示氢原子或有机基团)或2价的有机基团。优选R16为氧原子或2价的极性基团。
作为上述“2价的极性基团”,没有特别限定,可列举出-C(O)-、-C(=NR19)-及-C(O)NR19-(这些式中,R19表示氢原子或低级烷基)。该“低级烷基”例如为碳原子数1~6的烷基,例如甲基、乙基、正丙基,它们可以被1个或更多的氟原子取代。
上述式中,R17在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或低级氟烷基,优选为氟原子。该“低级氟烷基”例如为碳原子数1~6、优选为碳原子数1~3的氟烷基,优选为碳原子数1~3的全氟烷基,更优选为三氟甲基、五氟乙基,进一步优选为三氟甲基。
在该形态中,Rk1优选为由式:-(O)x-(CF2)y-(CH2)z-表示的基团(式中,x、y及z与上述同义,用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)。
作为由上述式:-(O)x-(CF2)y-(CH2)z-表示的基团,例如可列举出由-(O)x’-(CH2)z”-O-[(CH2)z”’-O-]z””、及-(O)x’-(CF2)y”-(CH2)z”-O-[(CH2)z”’-O-]z””表示的基团(式中,x’为0或1,y”、z”及z”’分别独立地为1~10的整数,z””为0或1)。需要说明的是,这些基团的左端与PFPE侧键合。
在另一优选的形态中,Rk1为-O-CFR20-(CF2)e’”-。
上述R20分别独立地表示氟原子或低级氟烷基。在此,低级氟烷基例如为碳原子数1~3的氟烷基,优选为碳原子数1~3的全氟烷基,更优选为三氟甲基、五氟乙基,进一步优选为三氟甲基。
上述e’”分别独立地为0或1。
在一个具体例子中,R20为氟原子,e’”为1。
在再另一形态中,作为Rk1基的例子,可列举出下述基团:
[化学式5]
[式中,
R41分别独立地为氢原子、苯基、碳原子数1~6的烷基或C1-6烷氧基,优选为甲基;
在各Rk1基中,T中任选的几个为与分子主链的PFPE键合的以下基团:
-CH2O(CH2)2-、
-CH2O(CH2)3-、
-CF2O(CH2)3-、
-CH2-、
-(CH2)2-、
-(CH2)3-、
-(CH2)4-、
-CONH-(CH2)3-、
-CON(CH3)-(CH2)3-、
-CON(Ph)-(CH2)3-(式中,Ph表示苯基)、或
[化学式6]
[式中,R42分别独立地表示氢原子、C1-6的烷基或C1-6的烷氧基,优选为甲基或甲氧基,更优选为甲基。],
另外1个T为与分子主链的同PFPE相反侧的基团键合的-(CH2)n”-(n”为2~6的整数),在存在的情况下,余下的T可以分别独立地为甲基、苯基、C1-6烷氧基或者自由基捕捉基团或紫外线吸收基团。
自由基捕捉基团只要能够捕捉因照射光而产生的自由基,就没有特别限定,例如可列举出二苯甲酮类、苯并三唑类、苯甲酸酯类、水杨酸苯酯类、巴豆酸类、丙二酸酯类、有机丙烯酸酯类、受阻胺类、受阻酚类或三嗪类的残基。
紫外线吸收基团只要能够吸收紫外线,则没有特别限定,例如可列举出苯并三唑类、羟基二苯甲酮类、取代及未取代的苯甲酸或水杨酸化合物的酯类、丙烯酸酯或烷氧基肉桂酸酯类、草酰胺类、草酰二苯胺类、苯并噁嗪酮类、苯并噁唑类的残基。
在优选的形态中,作为优选的自由基捕捉基团或紫外线吸收基团,可列举出:
[化学式7]
在一个形态中,作为上述Rk1,例如可列举出由-Rk2-CH2-、-Rk2-OCH2-、-Rk2-CH2OCH2-或-Rk2-CO-NR1-Yj2-表示的基团。上述2价的有机基团在上述式的左侧(即,Rk2侧)与PFPE1键合。
在上述形态中,上述Rk2为单键、或碳原子数1~15的2价的烃基,可以含有醚键。作为Rk2中的上述烃基,例如可列举出亚烷基或可以含有醚氧的亚烷基。需要说明的是,如上所述,亚烷基可以是取代或非取代的。
在一个形态中,上述Rk2为单键。在另一形态中,上述Rk2为2价的烃基,优选为氢原子中的至少一部分被氟原子取代的亚烷基,例如可列举出-CFH-、-CF2-、-(CF2)2-、-(CF2)3-等,具体为-CF2-。
在上述形态中,上述Yj2为-CH2-或由下式表示的邻二甲基甲硅烷基亚苯基、间二甲基甲硅烷基亚苯基或对二甲基甲硅烷基亚苯基。在以下式中,分别是亚苯基与N原子键合,Si原子与式(I)中的-CH=CH2基键合。
[化学式8]
在上述形态中,上述R1为氢原子或者取代或非取代的1价的烃基。该取代或非取代的1价的烃基优选为碳原子数1~12的1价的烃基,更优选为碳原子数1~10的1价的烃基。作为这种取代或非取代的1价的烃基,具体可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、环己基、辛基等烷基;苯基、甲苯基等芳基;苄基、苯基乙基等芳烷基,或这些基团的氢原子的一部分或全部被氟原子等卤素原子取代的1价的烃基等。上述R1优选为氢原子、甲基或苯基。
在上述形态中,具体的含PFPE化合物(A)例如可列举出以下这种结构。以下的结构中,PFPE1及Rk2与上述同义。
[化学式9]
CH2=CH-Rk2-PFPE1-Rk2-CH=CH2
CH2=CHCH2OCH2-Rk2-PFPE1-Rk2-CH2OCH2CH=CH2
含PFPE化合物(A)的粘度(25℃)优选在5~100,000mPa·s的范围,更优选在100~10,000mPa·s的范围,进一步优选在300~3,000mPa·s的范围内。上述粘度可以依据JIS K6249进行测定。具有这种粘度的含PFPE化合物(A)在用于密封、灌封、涂布、浸渍等时,可以有助于形成具有合适的物理特性的固化物。含PFPE化合物(A)的粘度在该粘度的范围内,可以根据用途而选择合适的范围。
含PFPE化合物(A)的数均分子量优选在1,000~100,000的范围,更优选在2,000~20,000的范围。作为含PFPE化合物(A)的数均分子量,可以使用用19F-NMR测得的值。
上述含PFPE化合物(A)可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
如上所述的含PFPE化合物(A)可以通过公知的方法或其改良方法来制造。
本发明不限定于以下的例子,例如含PFPE化合物(A)由以下的式:
CH2=CH-Rk10-NHC(=O)-PFPE1-C(=O)NH-Rk10-CH=CH2
表示时(在上述式中,-C(=O)NH-Rk10-部分相当于Rk1),上述化合物可以通过使CH3OC(=O)-PFPE1-C(=O)OCH3与CH2=CHRk10NH2反应来合成。
在一个形态中,含PFPE化合物(A)在分子链中不含Si-H键。
在一个形态中,含PFPE化合物(A)在分子链中不含Si原子。
(有机硅化合物(B))
上述有机硅化合物(B)在1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子(Si-H)。上述有机硅化合物(B)可以作为上述含PFPE化合物(A)的交联剂或扩链剂发挥功能。通过含有有机硅化合物(B),本发明的固化性组合物的物性(例如拉伸强度、弹性模量)可以变良好。
上述Si-H优选存在于上述有机硅化合物(B)的分子链末端。
上述有机硅化合物(B)优选在1分子中具有2个以上的具有Si-H键的硅原子。
上述有机硅化合物(B)优选在分子结构中具有1个以上的1价的全氟烷基、1价的全氟氧烷基、2价的全氟亚烷基或2价的全氟氧亚烷基等含氟基团。通过具有这种结构,本发明的固化性组合物中含有的上述有机硅化合物(B)及含PFPE化合物(A)的相容性、分散性可以变良好,此外,本发明的固化性组合物的固化物的均匀性可以变良好。
上述1价的全氟烷基的碳原子数优选为1~20,更优选为2~10。全氟烷基可以是直链状,也可以是支链状,优选为直链状。
上述1价的全氟氧烷基优选为由Rf-PFPE2-表示的基团。上述PFPE2由式:
-(OC6F12)a”-(OC5F10)b”-(OC4F8)c”-(OC3F6)d”-(OC2F4)e”-(OCF2)f”-
表示。PFPE2可以是直链状,也可以是支链状,优选为直链状。
上述式中,a”、b”、c”及d”分别独立地为0以上且30以下的整数,e”及f”分别独立地为1以上且200以的整数。优选a”、b”、c”、d”、e”及f”之和为5以上,更优选为10以上,例如为10以上且200以下。标以下标a”、b”、c”、d”、e”或f”并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。上述e”相对于f”的比为1.0以上。
上述a”、b”、c”、d”、e”及f”可以分别与PFPE1的a、b、c、d、e及f同义。此外,PFPE2中含有的重复单元的具体结构可列举出作为PFPE1的重复单元所例示的结构。
优选的是,PFPE2为-(OC4F8)c”-(OC3F6)d”-(OC2F4)e”-(OCF2)f”-(式中,c”及d”分别独立地为0以上且30以下的整数,e”及f”分别独立地为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数,标以下标c”、d”、e”或f”并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)。优选的是,PFPE2为-(OCF2CF2CF2CF2)c”-(OCF2CF2CF2)d”-(OCF2CF2)e”-(OCF2)f”-。在一个形态中,PFPE2可以为-(OC2F4)e”-(OCF2)f”-(式中,e”及f”分别独立地为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数,标以下标e”或f”并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)。
上述式中,Rf在每次出现时独立地表示氯原子、氟原子、或者可以被1个或更多的氟原子或氯原子取代的碳原子数1~16的烷基。
上述可以被1个或更多的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基中的“碳原子数1~16的烷基”可以是直链,也可以是支链,优选为直链或支链的碳原子数1~6、特别是碳原子数1~3的烷基,更优选为直链的碳原子数1~3的烷基。
上述Rf优选为氟原子、或者被1个或更多的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基,更优选为CF2H-C1-15氟亚烷基或C1-16全氟烷基,进一步优选为C1-16全氟烷基。
该碳原子数1~16的全氟烷基可以是直链,也可以是支链,优选为直链或支链的碳原子数1~6、特别是碳原子数1~3的全氟烷基,更优选为直链的碳原子数1~3的全氟烷基,具体为-CF3、-CF2CF3或-CF2CF2CF3。
优选上述1价的全氟氧烷基为Rf-(OC2F4)e”-(OCF2)f”-(式中,e”及f”分别独立地为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数,标以下标e”或f”并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的)。
在上述1价的全氟氧烷基中,e”相对于f”的比优选为1.0以上,更优选为1.1以上,进一步优选为1.2以上,优选为10.0以下,更优选为5.0以下,进一步优选为2.0以下,特别优选为1.5以下。
在上述1价的全氟氧烷基中,e”相对于f”的比优选的是,优选为1.0以上且10.0以下,更优选为1.0以上且5.0以下,进一步优选为1.0以上且2.0以下,特别优选为1.0以上且1.5以下。
上述2价的全氟亚烷基的碳原子数优选为1~20,更优选为2~10。全氟亚烷基可以是直链状,也可以是支链状,优选为直链状。
上述2价的全氟氧亚烷基优选由-PFPE2-表示,更优选为由-(OC4F8)c”-(OC3F6)d”-(OC2F4)e”-(OCF2)f”-表示的基团。关于c”、d”、e”及f”,与上述同义。全氟氧烷基可以是直链状,也可以是支链状,优选为直链状。PFPE2与上述同义。
上述含氟基团优选为1价的全氟烷基或2价的全氟亚烷基。
上述含氟基团与硅原子可以通过2价的有机基团连接。2价的有机基团与上述同义。
上述2价的有机基团可以是亚烷基、亚芳基及它们的组合、或者使这些基团中存在醚键氧原子、酰胺键、羰基键等而得的基团。作为这种2价的有机基团,例如可列举出:
-CH2CH2-、
-CH2CH2CH2-、
-CH2CH2CH2OCH2-、
-CH2CH2CH2-NH-CO-、
-CH2CH2CH2-N(Ph)-CO-(其中,Ph为苯基。)、
-CH2CH2CH2-N(CH3)-CO-、
-CH2CH2CH2-O-CO-
等碳原子数2~12的基团。上述2价的有机基团分别是在左侧与Si原子键合,在右侧与含氟基团键合。
在上述有机硅化合物(B)中,作为与硅原子键合的1价的取代基且除上述含氟基团以外的基团,例如可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、环己基、辛基、癸基等烷基;乙烯基、烯丙基等烯基;苯基、甲苯基、萘基等芳基;苄基、苯基乙基等芳烷基,以及这些基团的氢原子中的至少一部被氯原子、氰基等取代的、例如氯甲基、氯丙基、氰基乙基等碳原子数1~20的取代或非取代的烃基。
优选有机硅化合物(B)不具有烷氧基及环氧基作为与硅原子键合的取代基。
上述有机硅化合物(B)可以是环状、链状、三维网状以及它们的组合中的任一种。
上述有机硅化合物(B)中含有的硅原子数并没有特别限制,通常可以为2~60,优选为3~30左右。
作为上述有机硅化合物(B),例如可列举出下述化合物。这些化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
下述式中:
PFPE2在每次出现时分别独立地与上述同义(需要说明的是,在以下式中,由PFPE2表示的基团在末端的氧原子处与由Rf表示的基团键合。);
Rf在每次出现时分别独立地与上述同义;
Rk3在每次出现时分别独立地为碳原子数1~10的烷基或由ORk7表示的烷氧基,优选为甲基或由ORk7表示的烷氧基,更优选为甲基;
Rk4在每次出现时分别独立地为氢原子、碳原子数1~10的烷基或由ORk7表示的烷氧基,优选为氢原子或由ORk7表示的烷氧基,更优选为氢原子;
Rk5在每次出现时分别独立地为氢原子、碳原子数1~10的烷基或由ORk7表示的烷氧基,优选为氢原子或由ORk7表示的烷氧基,更优选为氢原子;
Rk6在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子、1个以上的氢原子被氟原子取代的亚烷基,优选为氢原子;
Rk7在每次出现时分别独立地为碳原子数1~10的烷基,优选为碳原子数1~6的亚烷基;
上述1个以上的氢原子被氟原子取代的亚烷基中含有的碳原子数优选为1~8,更优选为1~6;
Rk8由-(O-(CH2)α5)α6-表示(在此,氧原子与由-(CRk6 2)α1表示的基团键合);
α1在每次出现时分别独立地为1~10的整数,优选为2或3;
α2在每次出现时分别独立地为1~50的整数,优选为10;
α3在每次出现时分别独立地为1~50的整数,优选为3~5的整数;
α4在每次出现时分别独立地为1~50的整数,优选为3~5的整数;
α5为1~6的整数,优选为1~3,更优选为1;
α6为0或1。
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
上述有机硅化合物(B)的含量可以为使含PFPE化合物(A)固化的有效量。上述有机硅化合物(B)的含量相对于含PFPE化合物(A)中含有的烯基1摩尔,有机硅化合物(B)中含有的与硅原子键合的氢原子(氢化硅烷基、即SiH基)优选在0.5~5.0摩尔的范围,更优选在0.8~3.0摩尔的范围。通过含有如上所述的含量的有机硅化合物(B),本发明的固化性组合物可以有助于形成具有合适的交联程度的固化物,此外,可以减少固化时的发泡。
(催化剂(C))
本发明的固化性组合物进一步含有催化剂(以下有时称为“催化剂(C)”)。该催化剂(C)可以作为氢化硅烷化反应催化剂发挥作用。氢化硅烷化反应催化剂会促进含PFPE化合物(A)中的烯基与有机硅化合物(B)中的与硅原子键合的氢原子(氢化硅烷基)的加成反应。
作为上述催化剂(C),优选使用过渡金属催化剂。催化剂(C)中含有的过渡金属优选含有选自由铂、铑、钌、铱及钯组成的物质组中的至少1种。
作为上述催化剂(C),优选使用铂或铂化合物。这种催化剂(C)从降低催化剂的成本、购得的容易程度的方面来看,是有利的。
作为上述铂化合物,例如可列举出氯化铂酸或氯化铂酸与乙烯等烯烃的配合物,氯化铂酸与醇或乙烯基硅氧烷的配合物,负载于二氧化硅、氧化铝、碳等的金属铂等。
作为含有铑、钌、铱、钯的催化剂,例如可列举出RhCl(PPh3)3、RhCl(CO)(PPh3)2、Ru3(CO)12、IrCl(CO)(PPh3)2、Pd(PPh3)4等。需要说明的是,上述式中,Ph为苯基。
上述催化剂(C)在该催化剂为固体时可以以固态使用,为了得到更均匀的固化物,优选使溶解于合适的溶剂的氯化铂酸、配合物与含PFPE化合物(A)相溶来使用。
本发明的固化性组合物中,上述催化剂含有可以有助于反应的有效量、例如可以作为氢化硅烷化反应催化剂有助于反应的有效量即可。上述催化剂的含量可以根据所期望的固化速度而适当增减。上述催化剂通常相对于含PFPE化合物(A),优选含有0.1~500质量ppm(金属原子换算)。
(有机硅化合物(D))
本发明的固化性组合物可以进一步含有1分子中具有1个以上与硅原子键合的水解性基团的有机硅化合物(以下有时称为“有机硅化合物(D)”)。1分子中具有1个以上与硅原子键合的水解性基团的有机硅化合物可以作为可赋予组合物以自粘接性的增粘剂发挥功能。
在本说明书中,“水解性基团”是指可接受水解反应的基团,即,是指可通过水解反应从化合物的主骨架脱离的基团。作为可水解的基团的例子,可列举出-OR、-OCOR、-O-N=CR2、-NR2、-NHR、卤素(这些式中,R表示取代或非取代的碳原子数1~4的烷基)等,优选为-OR(即烷氧基),更优选为烷氧基。R的例子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。在它们当中,优选为烷基、特别是非取代烷基,更优选为甲基或乙基。羟基没有特别限定,可以是可水解的基团水解而生成的基团。作为卤素,可列举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,在它们当中,优选为氯原子。
上述有机硅化合物(D)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
上述有机硅化合物(D)可以具有1个以上的1价的全氟烷基或1价的全氟氧烷基。通过具有这种结构,可以使固化性组合物中含有的有机硅化合物(D)与含PFPE化合物(A)的相容性、分散性变得特别良好,可以使该固化性组合物的固化物的均匀性变良好。
上述有机硅化合物(D)从与含PFPE化合物(A)的加成反应性的角度来看,可以在1分子中具有1个以上直接与硅原子键合的氢原子。
作为上述有机硅化合物(D),优选为具有1个以上的经由碳原子或碳原子及氧原子与硅原子键合的烷氧基甲硅烷基的有机硅氧烷或三烷氧基硅烷。
上述有机硅化合物(D)中的上述有机硅氧烷的硅氧烷骨架可以是环状、链状、支链状及它们的组合中的任一种。作为上述有机硅氧烷,可以使用由下述通式表示的物质。
[化学式13]
上述通式中,j1优选在每次出现时分别独立地为0~50的整数,更优选为0~20的整数。上述通式中,j2优选在每次出现时分别独立地为0~50的整数,更优选为0~20的整数。上述通式中,j3优选在每次出现时分别独立地为1~50的整数,更优选为1~20的整数。上述通式中,j4优选在每次出现时分别独立地为0~50的整数,更优选为0~20的整数。上述通式中,j5优选在每次出现时分别独立地为0~50的整数,更优选为0~20的整数。j1、j2、j3、j4及j5之和为满足基于凝胶渗透色谱(GPC)的聚苯乙烯换算重均分子量500~20,000的整数。
上述通式中,Rj1在每次出现时分别独立地为卤素取代或非取代的1价的烃基。上述Rj1的卤素取代或非取代的1价的烃基中含有的碳原子数优选在1~10的范围,更优选在1~8的范围。作为这种1价的烃基,具体可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、环己基、辛基等烷基;苯基、甲苯基等芳基;苄基、苯基乙基等芳烷基等,或者这些基团的氢原子的一部分或全部被氟原子等卤素原子取代的取代1价的烃基等。这些当中,1价的烃基更优选为甲基。
上述通式中,Rj2表示经由碳原子或碳原子及氧原子与硅原子键合的烷氧基甲硅烷基,具体可列举出由:
-Rj5-Si(ORj6)3或者下述式表示的基团。
[化学式14]
上述式中,Rj5为碳原子数1~10、特别是1~4的2价的烃基,具体为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚己基、亚环己基或亚辛基等亚烷基,Rj6为碳原子数1~8、特别是1~4的1价的烃基,具体为甲基、乙基、正丙基等烷基。Rj7为碳原子数1~8、特别是1~4的1价的烃基,具体为甲基、乙基、正丙基等烷基,Rj8为氢原子或甲基,k为2~10的整数。
上述通式中,Rj3为由下述通式表示的基团:
-Zj1-Rfj1。
需要说明的是,Zj1的右侧与Rfj1键合。
[式中,Zj1为由-(CH2)j6-或-(CH2)j7-Xj1-表示的基团(式中,Xj1为-OCH2-或-Yj1-NRj9-CO-(式中,Yj1为-CH2-或由下述结构式表示的邻二甲基甲硅烷基亚苯基、间二甲基甲硅烷基亚苯基或对二甲基甲硅烷基亚苯基:
[化学式15]
(在上述式中,亚苯基与N原子键合),Rj9为氢原子、取代或非取代的优选为碳原子数1~12、特别是1~10的1价的烃基。)),j6及j7在每次出现时分别独立地为1~10的整数、优选为1~5的整数。上述式中,Rfj1表示1价的全氟烷基或1价的全氟氧烷基。]
1价的全氟烷基或1价的全氟氧烷基与上述同义。
上述Rj4为经由碳原子或碳原子及氧原子与硅原子键合的环氧基,具体可列举出下述基团。
[化学式16]
(式中,Rj10为可以夹杂氧原子的碳原子数1~10、特别是1~5的2价的烃基,具体为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚己基、亚环己基、亚辛基等亚烷基。)
作为用作上述有机硅化合物(D)的上述有机硅氧烷,具体可例示出由下述结构式表示的物质。需要说明的是,在下文中,由PFPE2表示的基团在末端的氧原子处与由Rf表示的基团键合。
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
[化学式20]
[化学式21]
[化学式22]
在上述式中,Me表示甲基,p、q及r在每次出现时分别独立地为0以上的整数。PFPE2及Rf与上述同义。
用作上述有机硅化合物(D)的上述三烷氧基硅烷并没有特别限定,优选为乙烯基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等在同一分子内不仅具有烷氧基而且还具有反应性有机基团的硅烷、全氟丙基三甲氧基硅烷等含氟三烷氧基硅烷。
上述有机硅化合物(D)的配混量相对于含PFPE化合物(A)100质量份,优选在0.01~10质量份的范围,更优选在0.05~5质量份的范围。通过以上述范围含有有机硅化合物(D),可以使得固化性组合物具有充分的粘接性,具有合适的流动性、固化性。这种固化性组合物的物理硬度可以为良好。
(水解催化剂)
本发明的固化性组合物可以进一步含有水解催化剂(以下有时称为“水解催化剂(E)”)。水解催化剂具有用于提高有机硅化合物(D)的水解性的催化功能。
上述水解催化剂只要不损害组合物的加成固化性,就没有特别限定,例如可列举出四异丙醇钛、四正丁醇钛、四乙酰丙酮钛等有机钛化合物;四正丙醇锆、四正丁醇锆、四乙酰丙酮锆等有机锆化合物;二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、乙酰丙酮二丁基锡等有机锡化合物;三乙酰丙酮铝、三乙基乙酰乙酸酯铝、乙基乙酰乙酸二异丙氧基铝等有机铝化合物;其他酸性催化剂、碱性催化剂等。这些当中,从本发明的固化性组合物的保存稳定性的角度来看,优选使用选自由有机钛化合物、有机锆化合物、有机锡化合物及有机铝化合物组成的物质组中的至少1种。上述水解催化剂可以使用1种,而也可以并用2种以上。
上述水解催化剂的配混量相对于含PFPE化合物(A)100质量份,优选在0.001~5质量份的范围,更优选在0.01~1质量份的范围。上述水解催化剂通过以上述范围含有在本发明的固化性组合物中,可以发挥充分的催化剂效果。通过含有上述范围的水解催化剂,可以使本发明的固化性组合物具有合适的流动性。此外,水解催化剂可以防止固化成凝胶状。
(成分(F))
本发明的固化性组合物为了提高其实用性,可以根据需要而添加各种添加剂。例如,可以添加发挥增粘剂的作用的、在1分子中具有1个以上的经由碳原子或碳原子及氧原子与硅原子键合的环氧基、且不具有烷氧基的有机硅氧烷(以下有时称为“成分(F)”)。
上述成分(F)从与含PFPE化合物(A)的相容性、分散性、以及固化性组合物的固化后的均匀性等角度来看,更优选具有1个以上经由与硅原子键合的碳原子或经由碳原子及氧原子与硅原子键合的1价的全氟烷基或1价的全氟氧烷基。
上述成分(F)从与含PFPE化合物(A)的加成反应性的角度来看,可以在1分子中具有1个以上与硅原子直接键合的氢原子。
上述成分(F)的有机硅氧烷的硅氧烷骨架可以与可用作上述有机硅化合物(D)的有机硅氧烷同样,可以是环状、链状、支链状等中的任一种,此外,也可以是它们的混合形态。
作为上述成分(F)的有机硅氧烷,可以使用由下述通式表示的物质。
[化学式23]
上述式中,Rj1、Rj6、Rj3、Rj4、j1、j2、j3及j4与上述同义。
作为用作上述成分(F)的有机硅氧烷,具体可例示出由下述结构式表示的物质。这些化合物可以仅使用1种,也可以并用2种以上。需要说明的是,在下述式中,Me表示甲基,p、q及r为0以上的整数。Rf”与Rf同义,优选为氟原子。需要说明的是,在下文中,由PFPE2表示的基团在末端的氧原子处与由Rf”表示的基团键合。
[化学式24]
[化学式25]
[化学式26]
[化学式27]
[化学式28]
上述成分(F)的配混量相对于含PFPE化合物(A)100质量份,优选在0.01~10质量份的范围,更优选在0.1~5质量份的范围。通过含有如上所述的量的成分(F),本发明的固化性组合物可以具有特别充分的粘接性,此外,本发明的固化性组合物的流动性可以变得特别良好。通过含有如上所述的量的成分(F),本发明的固化性组合物的物理强度也可以变良好。
(其他成分)
本发明的固化性组合物可以与溶剂一起使用。在该情况下,可以根据固化性组合物的用途、目的而用合适的氟系溶剂溶解为所期望的浓度来使用。氟系溶剂的浓度例如相对于固化性组合物100质量份,可以为300质量份以下,也可以为100质量份以下,也可以为50质量份以下。通过以含有固化性组合物与溶剂的混合物的形式使用,可以调节该混合物的粘度。通过与溶剂一起使用,可以使该混合物的操作性变良好。此外,可以使由固化性组合物形成的固化物的形状控制变容易,例如可以使厚度大的固化物的形成变容易。通过以该混合物的形式使用,可以使喷雾加工或浸渍加工等变容易,可以使加工工序的自由度变大。
作为上述溶剂,也可以使用选自由下述物质组成的物质组中的氟系溶剂: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环戊烷((ZEORORA H(产品名)等)、C4F9OCH3、C4F9OC2H5、CF3CH2OCF2CHF2、C6F13CH=CH2、二甲苯六氟化物、全氟苯、甲基十五氟庚基酮、三氟乙醇、五氟丙醇、六氟异丙醇、HCF2CF2CH2OH、三氟甲磺酸甲酯、三氟乙酸及CF3O(CF2CF2O)m1(CF2O)n1CF2CF3[式中,m1及n1分别独立地为0以上且1000以下的整数,标以m1或n1并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,其中,m1及n1之和为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、1,3-双(三氟甲基)苯、FLUORINERT(3M公司制造)、全氟丁基甲醚、全氟丁基乙醚。
本发明的固化性组合物可以进一步含有其他成分。作为其他成分,并没有特别限定,例如可以含有可理解为含氟油的(非反应性的)氟聚醚化合物、优选为全氟(聚)醚化合物(以下称为“含氟油”)、稳定化材料(脱水剂、分子筛、硫酸镁或原甲酸甲酯)、粘度调节剂、填料、荧光剂、保存稳定剂、填充剂、着色剂、耐热性提高剂、耐寒性提高剂、防锈剂、粘接性提高剂、液态增强剂、增塑剂、粘度调节剂、柔性赋予剂、粘接促进剂等各种添加剂等。
这些添加剂的配混量只要在不损害本发明的目的的范围、以及不损害组合物的特性及固化物的物性的情况下,是任意的。
作为上述含氟油,并没有特别限定,例如可列举出由以下通式(III)表示的化合物(全氟(聚)醚化合物)。
Rf5-(OC4F8)a’-(OC3F6)b’-(OC2F4)c’-(OCF2)d’-Rf6
···(III)
式中,Rf5表示可以被1个或更多的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基(优选为C1-16全氟烷基),Rf6表示可以被1个或更多的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基(优选为C1-16全氟烷基)、氟原子或氢原子,Rf5及Rf6更优选分别独立地为C1-3全氟烷基。
a’、b’、c’及d’分别表示构成聚合物的主骨架的全氟(聚)醚的4种重复单元数,相互独立地为0以上且300以下的整数,a’、b’、c’及d’之和至少为1,优选为1~300,更优选为20~300。标以下标a’、b’、c’或d’并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。在这些重复单元中,-(OC4F8)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-及-(OCF2CF(C2F5))-中的任一种,优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-中的任一种,优选为-(OCF2CF2CF2)-。-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-及-(OCF(CF3))-中的任一种,优选为-(OCF2CF2)-。
作为由上述通式(III)表示的全氟(聚)醚化合物的例子,可列举出由以下通式(IIIa)及(IIIb)中任一个表示的化合物(可以为1种或2种以上的混合物)。
Rf5-(OCF2CF2CF2)b”-Rf6···(IIIa)
Rf5-(OCF2CF2CF2CF2)a”-(OCF2CF2CF2)b”-(OCF2CF2)c”-(OCF2)d”-Rf6···(IIIb)
这些式中,Rf5及Rf6如上所述;在式(IIIa)中,b”为1以上且100以下的整数;在式(IIIb)中,a”及b”分别独立地为1以上且30以下的整数,c”及d”分别独立地为1以上且300以下的整数。标以下标a”、b”、c”、d”并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的。
上述含氟油可以具有1,000~30,000的数均分子量。特别是由式(IIIa)表示的化合物的数均分子量优选为2,000~8,000。在一个形态中,由式(IIIb)表示的化合物的数均分子量为3,000~8,000。在另一形态中,由式(IIIb)表示的化合物的数均分子量为8,000~30,000。
上述固化性组合物中,含氟油相对于上述含PFPE化合物(A)100质量份,例如可以以0~500质量份、优选为0~100质量份、更优选为1~50质量份、进一步优选为1~5质量份含有。
此外,从另一角度来看,含氟油可以为由通式Rf’-F(式中,Rf’为C5-16全氟烷基。)表示的化合物。此外,可以为氯三氟亚乙基低聚物。
通过含有含氟油,固化性组合物可以形成更柔软的固化组合物。
在一个形态中,可以使含氟油的平均分子量大于含PFPE化合物(A)(例如由式(I)表示的化合物)的平均分子量。通过采用这种平均分子量,在使用本发明的固化性组合物形成的固化物中,能够得到更优异的摩擦耐久性与表面滑性。
在一个形态中,可以使含氟油的平均分子量小于含PFPE化合物(A)(例如由式(I)表示的化合物)的平均分子量。通过采用这种平均分子量,本发明的固化性组合物能够抑制使用该固化性组合物形成的固化物的透明性的降低、并且有助于形成具有高摩擦耐久性及高表面滑性的固化物。
作为上述保存稳定剂,可列举出甲基三甲氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷等。
作为上述填料,可列举出气溶胶二氧化硅、沉淀性二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、石英粉末、碳粉末、云母、粘土、滑石、膨润土等。作为上述填料,进而,例如可以添加气相二氧化硅、胶体二氧化硅、石英粉末、熔融石英粉末、硅藻土、碳酸钙等(相对于含PFPE化合物(A)100质量份,优选采用0.1~50质量份的配混量,更优选采用1~25质量份的配混量。);氧化钛、氧化铁、炭黑、铝酸钴等无机颜料;氧化钛、氧化铁、炭黑、氧化铈、氢氧化铈、碳酸锌、碳酸镁、碳酸锰等耐热提高剂;氧化铝、氮化硼、炭化硅、金属粉末等导热性赋予剂等。
作为上述填充剂,可列举出石棉、玻璃纤维、有机纤维等纤维质填充剂。
作为上述着色剂,可列举出颜料、染料等。
作为上述耐热性提高剂,可列举出印度红、氧化铈等。
作为上述粘接性提高剂,可列举出β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。
作为上述液态增强剂,可列举出由三有机甲硅烷氧基单元及SiO2单元形成的网状聚硅氧烷等。
作为氢化硅烷化反应催化剂的控制剂的例子,可列举出1-乙炔基-1-羟基环己烷、3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-甲基-1-戊烯-3-醇、苯基丁炔醇等乙炔性醇,具有上述1价含氟取代基的氯硅烷与乙炔性醇的反应物、3-甲基-3-戊烯-1-炔、3,5-二甲基-3-己烯-1-炔、三烯丙基异氰脲酸酯等、或者聚乙烯基硅氧烷、有机磷化合物等,通过其添加,能够将固化反应性与保存稳定性保持适度。
作为增塑剂、粘度调节剂、柔性赋予剂,可以使用由:
Rf-PFPE2-Rk1-CH=CH2
表示的化合物。
上述式中:
Rf表示可以被1个或更多的氟原子取代的碳数1~16烷基(优选为C1-16全氟烷基)、氟原子或氢原子,优选为C1-3全氟烷基,更优选为直链的碳原子数1~3的全氟烷基,具体为-CF3、-CF2CF3、或-CF2CF2CF3;
PFPE2与上述同义;
由PFPE2表示的基团在末端的氧原子处与由Rf表示的基团键合;
Rk1与上述同义,优选为:
单键、
-CH2-O-CH2-、
-C(=O)-NHCH2-、
-C(=O)-N(Ph)-CH2-、
-C(=O)-NHPh-Si(CH3)2-、或
-C(=O)-N(CH3)Ph-Si(CH3)2-。在此,Ph表示苯基。
在一个形态中,本发明的固化性组合物中,相对于由式(I)表示的化合物(以下也称为“(1)成分”)与由式:
Rf-PFPE2-Rk1-CH=CH2
表示的化合物(以下也称为“(2)成分”)的总和,(2)成分为0.1摩尔%以上且35摩尔%以下。(2)成分的含量相对于(1)成分与(2)成分的总和的下限优选为0.1摩尔%,更优选为0.2摩尔%,进一步优选为0.5摩尔%,进一步更优选为1摩尔%,特别优选为2摩尔%,特别是可以为5摩尔%。(2)成分的含量相对于(1)成分与(2)成分的总和的上限优选可以为35摩尔%,更优选为30摩尔%,进一步优选为20摩尔%,进一步更优选为15摩尔%或10摩尔%。(2)成分的含量相对于(1)成分与(2)成分的总和优选为0.1摩尔%以上且30摩尔%以下,更优选为0.1摩尔%以上且20摩尔%以下,进一步优选为0.2摩尔%以上且10摩尔%以下,进一步更优选为0.5摩尔%以上且10摩尔%以下,特别优选为1摩尔%以上且10摩尔%以下,例如为2摩尔%以上且10摩尔%以下、或者5摩尔%以上且10摩尔%以下。通过使(1)成分及(2)成分的含量为该范围,本发明的固化性组合物可以有助于形成摩擦耐久性良好的固化物。
在本发明的固化性组合物中,可以进一步添加羧酸酐、均苯四酸四烯丙酯等粘接促进剂。
关于这种固化性组合物的构成,根据用途,可以构成为将记载为上述(A)~(E)的成分、成分(F)及其他任选成分全部作为1种组合物来操作的、所谓的1液型,或者可以制成2液型,在使用时将两者混合。
(用途)
本发明的固化性组合物的固化物例如可以用于灌封材料、密封材料等。本发明的固化性组合物的固化物例如可以通过填充至电子构件的空隙(例如壳体与印刷基板的贴合部、或者进行树脂成型而得的金属端子部与模塑树脂的间隙等),填充后进行干燥来使用。
使用本发明的固化性组合物的处理(例如填充及/或干燥)时的温度只要为20℃以上且小于200℃的范围,则没有特别限制,优选为50℃以上且小于180℃。
本发明的固化性组合物的固化时间可以适当选择交联反应及与基材的粘接反应结束的时间,一般,优选为5分钟~24小时,更优选可以为10分钟~12小时。
要想形成具有更高的耐磨损性的固化物(例如灌封材料、密封材料),优选在进行利用本发明的固化性组合物的处理之前,为了去除空隙壁面油分,利用丙酮、氢氟醚等洗涤处理对象物后进行干燥。进而,如果在上述洗涤的基础上还用UV臭氧、氧等离子体等进行前处理,则能够进一步提高固化物的耐磨损性。
通过在进行利用本发明的固化性组合物的处理之前,根据需要而对空隙的壁面等实施底涂处理,能够提高由固化性组合物形成的固化物的粘接性,并进一步提高耐磨损性。底涂处理依照常法,在与使用硅烷偶联剂时的底涂处理同样的条件下进行处理即可。
需要说明的是,在将由本发明的固化性组合物得到的固化物与各种基材粘接的情况下,也可以并用各种底涂剂。
在一个形态中,在使用本发明的固化性组合物时,可以根据其用途、目的而进一步使用溶剂将该组合物稀释来使用。作为稀释所使用的溶剂,可以使用上述例示的含氟溶剂。例如,可以用作为溶剂的1,3-双(三氟甲基)苯、Fluorinert(3M公司制造)、全氟丁基甲醚、全氟丁基乙醚等溶解为所期望的浓度来使用。特别是在薄膜涂敷用途中,优选使用上述溶剂。
由于本发明的固化性组合物可以形成与金属或塑料基材具有良好的粘接性的固化物,因此特别是作为电气电子零件周边、车载用部件周边用途的粘接剂是有用的。由于本发明的固化性组合物特别是在低温下也具有良好的弹性模量,可以在汽车构件(例如密封材料、具体为垫片)等、特别是可在寒冷地区(例如-50℃以下)使用的汽车构件中有用地使用。
本发明的固化性组合物的固化物的耐药品性、耐酸性、耐碱性良好。这种本发明的固化性组合物的固化物也可以在化工厂、半导体制造装置构件中使用。
本发明的固化性组合物的固化物的玻璃化转变温度可以为较低的值。这是由于,本发明的固化性组合物含有如上所述的具有PFPE1的化合物。本发明的固化性组合物可以用于在较低温下使用的用途,例如汽车构件(例如密封材料、具体为垫片)等、特别是可在寒冷地区(例如-50℃以下)使用的汽车构件等。
本发明的固化性组合物的固化物能够抑制低温下的弹性模量的增大。在本发明的固化性组合物的固化物中,例如可以抑制-50℃下的弹性模量相对于0℃下的弹性模量的比率的增大。本发明的固化性组合物可以用于在较低温下也需要橡胶特性的用途,例如可以在化工厂、半导体制造装置等中使用。
本发明的固化性组合物的固化物的1%分解温度例如可以为与含有具有(OCF2CF(CF3))mOCF2CF2O(CF(CF3)CF2O)n作为全氟(聚)醚基的硅烷化合物的组合物的固化物的1%分解温度同等的温度。因此,本发明的固化性组合物也可以在较高的温度下使用。
实施例
通过以下的实施例进行更具体地说明,但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是,在本实施例中,构成全氟(聚)醚的重复单元的存在顺序是任意的。
(实施例1)
·固化性组合物的制备
相对于全氟聚醚化合物(A)100重量份,将作为交联剂(B)的化合物4重量份、以及作为固化催化剂的含有2%的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的Pt配合物的二甲苯溶液0.4重量份称量至混合用的玻璃容器,进行搅拌混合,制备固化性组合物。
·全氟聚醚化合物(A)
CH2=CHCH2OCH2CF2(OC2F4)e-(OCF2)f-CF2CH2OCH2CH=CH2
(式中,e=48、f=37、e/f=1.3)
·化合物(B)
·试验片的制作
将实施例1中制备的固化性组合物倒入由聚四氟乙烯(PTFE)形成的模具,在150度下加热1小时使其固化,制作5mm×200mm及厚度0.2mm的试验片。
(比较例1)
代替全氟聚醚化合物(A),使用全氟聚醚化合物(C),除此之外与实施例1同样地进行,制备固化性组合物。
·全氟聚醚化合物(C)
CH2=CHCH2OCH2CF2(OCF2CF(CF3))mOCF2CF2O(CF(CF3)CF2O)n-CF2CH2OCH2CH=CH2
(式中,m+n=54)
使比较例1中制备的固化性组合物与实施例1同样地固化,制作试验片。
·动态粘弹性评价
用拉伸型粘弹性测量机(DMA)实施实施例1及比较例1中得到的试验片的动态粘弹性测定。
具体而言,冷却使用液氮,在测定温度范围-140~50度、升温速度2度/分钟、频率10Hz下实施测定。根据所得储能模量算出-50℃下的弹性模量相对于0℃下的储能模量的比例(-50℃下的弹性模量/0℃下的弹性模量)。此外,根据所得储能模量曲线算出玻璃化转变温度(Tg)。结果示于表1。在表1中,弹性模量比表示-50℃下的弹性模量/0℃下的弹性模量。
[表1]
Tg(℃) | 弹性模量比 | |
实施例1 | -107 | 2.5 |
比较例1 | -69 | 4.9 |
(比较例2)
代替全氟聚醚化合物(A),使用全氟聚醚化合物(D),除此之外与实施例1同样地进行,制备固化性组合物。
·全氟聚醚化合物(D)
CH2=CHCH2OCH2CF2(OC2F4)e-(OCF2)f-CF2CH2OCH2CH=CH2
(式中,e=40、f=58、e/f=0.7)
使所得固化性组合物与实施例1同样地固化,形成试验片。
所得试验片的Tg为-122℃。
·热重差热测定
使用热重差热测定机(TG/DTA),测定实施例1及比较例1、2中得到的固化性组合物的1%分解温度。
具体而言,将固化物10mg称量至铝皿,参照使用氧化铝粉末(Al2O3),在测定温度范围25-600度、升温速度10度/分钟、空气(Air)气氛下实施测定。相对于称量的固化物10mg,将重量减少1%的温度作为1%分解温度。结果示于表2。
[表2]
1%分解温度(℃) | |
实施例1 | 298 |
比较例1 | 313 |
比较例2 | 211 |
如表1所示可知,实施例1中得到的固化性组合物的固化物的Tg低,在低的温度下也成功维持了橡胶特性。进而可知,实施例1中得到的固化性组合物的固化物的弹性模量比低,适于-50℃这种低温下的使用。
实施例1中得到的固化性组合物的固化物具有直链状的PFPE结构,且e/f比为1.0以上。这种实施例1的固化性组合物的固化物适于低温下的使用,并且进一步如表2所示可知,显示出与在具有耐高温的支链结构的同时e/f比不满足1.0以上的比较例1的固化性组合物的固化物同等的1%分解温度的值,还适于高温下的使用。
产业上的可利用性
本发明的固化性组合物可以在电子设备等中适宜地利用于形成用于掩埋显示器或印刷基板等的电子构件间的空隙(例如显示器端面的空隙)的含氟密封材料,可以作为电气电子零件周边、车载用部件周边用途的粘接剂等使用。
Claims (10)
1.一种固化性组合物,其特征在于,具有:
(A)1分子中具有2个以上烯基、以及全氟(聚)醚基的化合物,
全氟(聚)醚基为由下式表示的基团:
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
式中,a、b、c及d分别独立地为0以上且30以下的整数,e及f分别独立地为1以上且200以下的整数,a、b、c、d、e及f之和至少为5以上,标以下标a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,e相对于f的比为1.0以上,X10在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子;
(B)1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子的有机硅化合物;以及
(C)催化剂。
2.如权利要求1所述的固化性组合物,其特征在于,
(A)1分子中具有2个以上烯基、以及全氟(聚)醚基的化合物为由式(I)表示的化合物:
CH2=CH-Rk1-PFPE1-Rk1-CH=CH2 (I)
式中:
Rk1在每次出现时分别独立地表示单键或2价的有机基团;
PFPE1在每次出现时分别独立地为由下式表示的基团:
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
式中,a、b、c及d分别独立地为0以上且30以下的整数,e及f分别独立地为1以上且200以下的整数,a、b、c、d、e及f之和至少为5以上,标以下标a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任意的,e相对于f的比为1.0以上,X10在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子。
3.如权利要求1或2所述的固化性组合物,其特征在于,
相对于(A)1分子中具有2个以上烯基、以及全氟(聚)醚基的化合物中的烯基1摩尔,以0.5~5.0摩尔的范围含有(B)1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子的有机硅化合物中含有的与硅原子键合的氢原子。
4.如权利要求1~3中任一项所述的固化性组合物,其特征在于,
(B)1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子的有机硅化合物在分子结构中具有1个以上的选自由1价的全氟烷基、1价的全氟氧烷基、2价的全氟亚烷基及2价的全氟氧亚烷基中的至少1种。
5.如权利要求1~4中任一项所述的固化性组合物,其特征在于,
催化剂为过渡金属催化剂。
6.如权利要求1~5中任一项所述的固化性组合物,其特征在于,
催化剂含有选自铂、铑、钌、铱及钯中的至少1种。
7.如权利要求1~6中任一项所述的固化性组合物,其特征在于,
催化剂含有铂。
8.如权利要求1~7中任一项所述的固化性组合物,其特征在于,
相对于(A)1分子中具有2个以上烯基、以及全氟(聚)醚基的化合物,催化剂按金属原子换算的含量为0.1~500质量ppm。
9.如权利要求1~8中任一项所述的固化性组合物,其特征在于,
在(A)1分子中具有2个以上烯基、以及全氟(聚)醚基的化合物中,e及f之和相对于a、b、c、d、e及f之和的比为0.80以上。
10.如权利要求1~9中任一项所述的固化性组合物,其特征在于,
X10为氟原子。
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