CN114729117A - 含氟代聚醚基的硅烷化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种式(1a)或式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物。式中,各符号的含义与说明书的记载相同。RF1 α‑XA‑RSi β(1a)RSi γ‑XA‑RF2‑XA‑RSi γ(1b)。
Description
技术领域
本发明涉及一种含氟代聚醚基的硅烷化合物。
背景技术
已知某种含氟硅烷化合物用于基材的表面处理时,能够提供优异的拨水性、拨油性、防污性等。由含有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,已被施用于例如玻璃、塑料、纤维、建筑材料等各种各样的基材。
作为这样的含氟化合物,已知有分子主链具有全氟聚醚基并且分子末端或末端部具有与Si原子键合的水解性基团的含全氟聚醚基的硅烷化合物(专利文献1~2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-218639号公报
专利文献2:日本特开2017-082194号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
作为能够用作上述那样的表面处理剂的含氟代聚醚基的硅烷化合物,能够进一步要求新的结构。
用于解决技术问题的技术方案
本发明提供以下的[1]~[20]。
[1]一种式(1a)或式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物,
RF1 α-XA-RSi β (1a)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (1b)
[式中:
RF1在每次出现时分别独立地为Rf1-RF-Oq-;
RF2为-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基;
Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基;
RF在每次出现时分别独立地为2价的氟代聚醚基;
p为0或1;
q在每次出现时分别独立地为0或1;
α为1~9的整数;
β为1~9的整数;
γ分别独立地为1~9的整数;
XA在每次出现时分别独立地为具有2个以上的酰胺键的2~10价有机基团;
RSi在每次出现时分别独立地为包含键合有羟基、水解性基团、氢原子或1价有机基团的Si原子的1价基团。]。
[2]如[1]所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其中,RF在每次出现时分别独立地为下式所示的基团。
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
[式中:
a、b、c、d、e和f分别独立地为0~200的整数,并且a、b、c、d、e和f之和为1以上,标注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。]
[3]如[1]或[2]所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其中,RF在每次出现时分别独立地由下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)或(f5)表示。
-(OC3F6)d-(OC2F4)e- (f1)
[式(f1)中,d为1~200的整数,e为1。]
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
[式(f2)中,c和d分别独立地为0以上30以下的整数,e和f分别独立地为1以上200以下的整数,
c、d、e和f之和为2以上,
标注下标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。]
-(R6-R7)g- (f3)
[式(f3)中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12中的基团,或者为独立选自这些基团中的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
[式(f4)中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d和f分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e和f之和至少为1,并且,标注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。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
[式(f5)中,f为1以上200以下的整数,a、b、c、d和e分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e和f之和至少为1,并且,标注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。]
[4]如[1]~[3]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其中,XA在每次出现时分别独立地为下式所示的基团。
-(X21)s21-[(XN)-(X22)]s11-(XN)-(X21)s22-
[式中:
XN表示酰胺键;
s11为1~3的整数;
X21分别独立地为2~10价有机基团;
X22在每次出现时分别独立地为2价有机基团;
s21分别独立地为0或1;
s22分别独立地为0或1。]
[5]如[1]~[4]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其中,XA为2价有机基团,在每次出现时分别独立地为下式所示的基团。
-(X21)s21-[(XN)-(X22)]s11-(XN)-(X21)s22-
[式中:
XN表示酰胺键;
s11为1~3的整数;
X21分别独立地为2价有机基团;
X22在每次出现时分别独立地为2价有机基团;
s21分别独立地为0或1;
s22分别独立地为0或1。]
[6]如[4]或[5]所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其中,X22在每次出现时分别独立地为-R221-或-(R221)s31-X31-(R222)s32-。
[式中:
R221和R222分别独立地为C1-10亚烷基;
上述C1-10亚烷基的氢原子可以被取代;
X31为-O-或-NR54-;
R54为氢原子、苯基或C1-6烷基;
s31为0或1;
s32为0或1。]
[7]如[1]~[6]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其中,α、β和γ分别为1。
[8]如[1]~[7]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其中,RSi在每次出现时分别独立地由式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)表示。
-SiR11 n1R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S4)
[式中:
R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R12在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数;
X11在每次出现时分别独立地为单键或2价有机基团;
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
t在每次出现时分别独立地为2以上的整数;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷基氧基;
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′;
R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″;
R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′;
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R35在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
n2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。]
[9]如[8]所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其中,n1为3。
[10]如[8]或[9]所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其中,k1为3,q1为1~3的整数。
[11]如[8]~[10]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其中,l2为3,n2为1~3的整数。
[12]一种表面处理剂,其含有[1]~[11]中任一项所述的式(1a)或式(1b)所示的至少1种氟代聚醚化合物。
[13]如[12]所述的表面处理剂,其还含有选自含氟油、硅油和催化剂中的1种或1种以上的其他成分。
[14]如[12]或[13]所述的表面处理剂,其还含有溶剂。
[15]如[12]~[14]中任一项所述的表面处理剂,其用作防污性涂敷剂或防水性涂敷剂。
[16]如[12]~[15]中任一项所述的表面处理剂,其用于真空蒸镀。
[17]如[12]~[15]中任一项所述的表面处理剂,其用于湿润覆盖处理。
[18]一种粒料,其含有[12]~[16]中任一项所述的表面处理剂。
[19]一种包含基材和在该基材的表面由[1]~[11]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物或[12]~[17]中任一项所述的表面处理剂形成的层的物品。
[20]如[19]所述的物品,其为光学部件。
发明效果
利用本发明,能够提供一种能够用作表面处理剂的新型的含氟代聚醚基的硅烷化合物。
具体实施方式
在本说明书中使用时,“1价有机基团”是指含有碳的1价基团。作为1价有机基团,没有特别限定,可以为烃基或其衍生物。烃基的衍生物是指在烃基的末端或分子链中具有1个或1个以上的N、O、S、Si、酰胺、磺酰基、硅氧烷、羰基、羰氧基等的基团。另外,只显示“有机基团”时,是指1价有机基团。
另外,“2价有机基团”是指含有碳的2价基团。作为这样的2价有机基团,没有特别限定,可以列举从有机基团中进一步脱离1个氢原子而成的2价基团。
在本说明书中使用时,“烃基”是含有碳和氢的基团,是指从烃中脱离1个氢原子而成的基团。作为这样的烃基,没有特别限定,可以列举可以被1个或1个以上的取代基取代的C1-20烃基、例如脂肪族烃基、芳香族烃基等。上述“脂肪族烃基”可以为直链状、支链状或环状中的任意种,也可以为饱和或不饱和中的任意种。另外,烃基可以包含1个或1个以上的环结构。
在本说明书中使用时,作为“烃基”的取代基,没有特别限定,例如可以列举选自卤原子、可以被1个或1个以上的卤原子取代的、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C3-10不饱和环烷基、5~10元的杂环基、5~10元的不饱和杂环基、C6-10芳基和5~10元的杂芳基中的1个或1个以上的基团。
(含氟代聚醚基的硅烷化合物)
本实施方式的含氟代聚醚基的硅烷化合物由以下的式(1a)或式(1b)表示。
RF1 α-XA-RSi β (1a)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (1b)
式(1a)中,RF1在每次出现时分别独立地为Rf1-RF-Oq-。
式(1b)中,RF2为-Rf2 p-RF-Oq-。
在上述式中,Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基。
上述可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基中的“C1-16烷基”可以为直链,也可以为支链,优选为直链或支链的C1-6烷基、特别是C1-3烷基,更优选为直链的C1-6烷基、特别是C1-3烷基。
上述Rf1优选为被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基,更优选为CF2H-C1-15全氟亚烷基,进一步优选为C1-16全氟烷基。
上述C1-16全氟烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链或支链的C1-6全氟烷基、特别是C1-3全氟烷基,更优选为直链的C1-6全氟烷基、特别是C1-3全氟烷基,具体为-CF3、-CF2CF3或-CF2CF2CF3。
在上述式中,Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基。
上述可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基中的“C1-6亚烷基”可以为直链,也可以为支链,优选为直链或支链的C1-3亚烷基,更优选为直链的C1-3亚烷基。
上述Rf2优选为被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基,更优选为C1-6全氟亚烷基,进一步优选为C1-3全氟亚烷基。
上述C1-6全氟亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链或支链的C1-3全氟亚烷基,更优选为直链的C1-3全氟烷基,具体为-CF2-、-CF2CF2-或-CF2CF2CF2-。
在上述式中,p为0或1。在一个方式中,p为0。在另一个方式中,p为1。
在上述式中,q在每次出现时分别独立地为0或1。在一个方式中,q为0。在另一个方式中,q为1。
在上述式(1a)和(1b)中,RF在每次出现时分别独立地为2价的氟代聚醚基。
RF优选为式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的氟代聚醚基。
上述式中:
a、b、c、d、e和f分别独立地为0~200的整数,并且a、b、c、d、e和f之和为1以上,标注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。
a、b、c、d、e和f优选可以分别独立地为0~100的整数。
a、b、c、d、e和f之和优选为5以上,更优选为10以上,例如可以为15以上或20以上。a、b、c、d、e和f之和优选为200以下,更优选为100以下,进一步优选为60以下,例如可以为50以下或30以下。
这些重复单元可以为直链状,也可以为支链状,优选为直链状。例如,-(OC6F12)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等,优选为-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC5F10)-可以为-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等,优选为-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-。-(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)-和-(OCF2CF(C2F5))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-和-(OCF2CF(CF3))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2CF2)-。另外,-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和-(OCF(CF3))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2)-。
在一个方式中,RF在每次出现时分别独立地由下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)或(f5)表示。
-(OC3F6)d-(OC2F4)e- (f1)
[式(f1)中,d为1~200的整数,e为1。]
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
[式(f2)中,c和d分别独立地为0以上30以下的整数,e和f分别独立地为1以上200以下的整数,
c、d、e和f之和为2以上,
标注下标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。]
-(R6-R7)g- (f3)
[式(f3)中,R6为OCF2或OC2F4,
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12中的基团,或者为独立选自这些基团中的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
[式(f4)中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d和f分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e和f之和至少为1,并且,标注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。]
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
[式(f5)中,f为1以上200以下的整数,a、b、c、d和e分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e和f之和至少为1,另外,标注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。]
在上述式(f1)中,d优选为5~200,更优选为10~100,进一步优选为15~50,例如为25~35的整数。在上述式(f1)中,-(OC3F6)d-优选为-(OCF2CF2CF2)d-或-(OCF(CF3)CF2)d-所示的基团,更优选为-(OCF2CF2CF2)d-所示的基团。
在上述式(f2)中,e和f分别独立地优选为5以上200以下,更优选为10~200的整数。另外,c、d、e和f之和优选为5以上,更优选为10以上,例如可以为15以上或20以上。在一个方式中,上述式(f2)优选为-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f-所示的基团。在另一个方式中,式(f2)可以为-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示的基团。
在上述式(f3)中,R6优选为OC2F4。在上述(f3)中,R7优选为选自OC2F4、OC3F6和OC4F8中的基团,或者为独立选自这些基团中的2个或3个基团的组合,更优选为选自OC3F6和OC4F8中的基团。作为独立选自OC2F4、OC3F6和OC4F8中的2个或3个基团的组合,没有特别限定,例如可以列举-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-和-OC4F8OC2F4OC2F4-等。在上述式(f3)中,g优选为3以上,更优选为5以上的整数。上述g优选为50以下的整数。在上述式(f3)中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12可以为直链或支链中的任意种,优选为直链。在该方式中,上述式(f3)优选为-(OC2F4-OC3F6)g-或-(OC2F4-OC4F8)g-。
在上述式(f4)中,e优选为1以上100以下,更优选为5以上100以下的整数。a、b、c、d、e和f之和优选为5以上,更优选为10以上,例如为10以上100以下。
在上述式(f5)中,f优选为1以上100以下,更优选为5以上100以下的整数。a、b、c、d、e和f之和优选为5以上,更优选为10以上,例如为10以上100以下。
在一个方式中,上述RF为上述式(f1)所示的基团。
在一个方式中,上述RF为上述式(f2)所示的基团。
在一个方式中,上述RF为上述式(f3)所示的基团。
在一个方式中,上述RF为上述式(f4)所示的基团。
在一个方式中,上述RF为上述式(f5)所示的基团。
在一个方式中,上述RF为-(OC3F6)d-[式中,d为1~200的整数]。
在上述RF中,e相对于f的比(以下称为“e/f比”)为0.1~10,优选为0.2~5,更优选为0.2~2,进一步优选为0.2~1.5。通过使e/f比为10以下,由该化合物得到的表面处理层的光滑性、摩擦耐久性和耐化学性(例如对(人的)汗水的耐久性)进一步提高。e/f比越小,表面处理层的光滑性和摩擦耐久性越提高。另一方面,通过使e/f比为0.1以上,能够进一步提高化合物的稳定性。e/f比越大,化合物的稳定性越提高。其中,f为1以上的整数。
在一个方式中,e/f比优选为0.2~0.9,更优选为0.2~0.85,进一步优选为0.2~0.8。
在一个方式中,从耐热性的观点考虑,上述e/f比优选为0.9以上,更优选为0.9~1.5。
上述RF1和RF2部分的数均分子量没有特别限定,例如为500~30,000,优选为1,500~30,000,更优选为2,000~10,000。在本说明书中,RF1和RF2的数均分子量是利用19F-NMR测得的值。
在另一个方式中,RF1和RF2部分的数均分子量为500~30,000,优选为1,000~20,000,更优选为2,000~15,000,更进一步优选为2,000~10,000,例如可以为3,000~9,000,例如可以为3,000~8,000。
在上述式(1a)中,α为1~9的整数,β为1~9的整数。这些α和β可以根据XA的价数而变化。α和β之和与XA的价数相同。例如在XA为10价有机基团时,α和β之和为10,例如可以是α为9并且β为1,α为5并且β为5,或者α为1并且β为9。另外,在XA为2价有机基团时,α和β为1。
在上述式(1b)中,γ为1~9的整数。γ可以根据XA的价数而变化。即,γ是XA的价数减去1而得到的值。
在上述式(1a)和(1b)中,XA可以理解为连结主要提供拨水性和表面光滑性等的氟代聚醚部分(RF1和RF2)和提供与基材的结合能的部分(RSi)的连结部。其中,作为XA所记载的结构,左侧与RF1或RF2键合,右侧与RSi键合。该XA是能够使式(1a)和(1b)所示的化合物稳定存在的基团。
XA在每次出现时分别独立地为具有2个以上的酰胺键的2~10价有机基团。在该酰胺键中,与氮原子键合的氢原子可以被取代。换言之,酰胺键由-NRNC(=O)-或-C(=O)NRN-表示,RN例如为氢原子、苯基或C1-6烷基(优选甲基),优选为氢原子。
本发明的含氟代聚醚基的硅烷化合物通过具有这样的结构,能够有助于形成摩擦耐久性(例如皮肤摩擦耐久性、纺织布摩擦耐久性、橡皮摩擦耐久性、钢丝棉摩擦耐久性)、耐化学性(例如对溶剂的耐久性、对人工汗的耐久性、对酸或碱性的耐久性)、拨水性、拨油性、防污性(例如防止指纹等污渍的附着)、防水性(防止水浸入电子部件等)、防水性(例如防止水浸入电子部件等)或表面光滑性(或润滑性,例如指纹等污渍的擦拭性、对手指优异的触感)等良好的固化层(例如表面处理层)。考虑这是由于通过具有2个以上的酰胺键,能够提高含氟代聚醚基的硅烷化合物与基材的亲合性,形成更紧密且牢固的结合。
上述XA中的2~10价有机基团优选为2~8价有机基团。在一个方式中,这样的2~10价有机基团优选为2~4价有机基团,更优选为2价有机基团。在另一个方式中,这样的2~10价有机基团优选为3~8价有机基团,更优选为3~6价有机基团。
在一个方式中,XA为2~10价有机基团,在每次出现时分别独立地由式(L1)表示。
-(XN)s10-(X2)s12-(L1)
式(L1)中,XN表示酰胺键。其中,酰胺键由-NRNC(=O)-或-C(=O)NRN-表示。RN例如为氢原子、苯基或C1-6烷基(优选甲基),优选为氢原子。
式(L1)中,X2在每次出现时分别独立地为2价以上的有机基团。X2的价数可以根据上述式(L1)所示的基团的价数而变化。例如在式(L1)所示的基团为2价时,全部的X2为2价有机基团,在式(L1)所示的基团为3价时,任意1个X2为3价有机基团,其以外的X2为2价有机基团。
式(L1)中,s10为2~4的整数,优选为2或3。在一个方式中,s10为2。
在式(L1)中,s12为1~7的整数,可以为1~5的整数,也可以为1~3的整数。
其中,在式(L1)中,标注下标s10或r12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。
在一个方式中,XA在每次出现时分别独立地为式(L2)所示基团。
-(X21)s21-[(XN)-(X22)]s11-(XN)-(X21)s22-(L2)
式中:
XN表示酰胺键;
s11为1~3的整数;
X21分别独立地为2~10价有机基团;
X22在每次出现时分别独立地为2价有机基团;
s21分别独立地为0或1;
s22分别独立地为0或1。
上述式(L2)的-(X21)s21-、-(X22)-和(X21)s22-所示的部分相当于式(L1)的-(X2)s12-所示的部分。即,s21、s11和s22之和相当于s12,X21和X22的结构相当于X2的结构。式(L2)的s11加1得到的值是式(L1)的s10。
在式(L2)中,X21分别独立地为2~10价有机基团。
在一个方式中,X21为2价有机基团。在本方式中,X21的含义可以与后述的X22中作为2价有机基团所记载的结构相同。
在一个方式中,X21在每次出现时分别独立地为-R211-或-(R211)s31-X31-(R212)s32-。在一个方式中,X21为-R211-。在一个方式中,X21为-(R211)s31-X31-(R212)s32-。
上述R211和R212在每次出现时分别独立地为C1-10亚烷基,优选为C1-5亚烷基,更优选为C1-3亚烷基,例如为C1-2亚烷基。这些亚烷基的氢原子可以被取代。
该亚烷基的氢原子被取代时,作为取代基,可以列举选自卤原子、可以被1个或1个以上的卤原子取代的、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C3-10不饱和环烷基、5~10元的杂环基、5~10元的不饱和杂环基、C6-10芳基和5~10元的杂芳基中的1个或1个以上的基团,例如为卤原子、优选氟原子。
例如,R211和R212可以分别独立地为-CH2-、-CH2CH2-、CH2CF2-、-CF2CH2-或-CF2CF2-。
在本方式中,X31在每次出现时分别独立地为-O-或-NR54-。其中,R54表示氢原子、苯基或C1-6烷基(优选甲基),优选为氢原子。
在本方式中,s31在每次出现时分别独立地为0或1。在一个方式中,s31为0。在一个方式中,s31为1。
在本方式中,s32在每次出现时分别独立地为0或1。在一个方式中,s32为0。在一个方式中,s32为1。
在本方式中,优选s31和s32之和为1以上。
在本方式中,例如s31为1并且s32为1,在一个方式中,s31为1并且s32为0。在一个方式中,s31为0并且s32为1。
在一个方式中,作为X21,可以列举下述的基团。
[式中,R25、R26和R27分别独立地为2~6价有机基团。]
在一个方式中,上述R25为单键、C1-20亚烷基、C3-20亚环烷基、C5-20亚芳基、-R57-X58-R59-、-X58-R59-或-R57-X58-。上述R57和R59分别独立地为单键、C1-20亚烷基、C3-20亚环烷基或C5-20亚芳基。上述X58为-O-、-S-、-CO-、-O-CO-或-COO-。
在一个方式中,上述R26和R27分别独立地为烃、或烃的端部或主链中具有选自N、O和S中的至少1个原子的基团,优选可以列举C1-6亚烷基、-R36-R37-R36-、-R36-CHR38 2-等。其中,R36分别独立地为单键或碳原子数1~6的亚烷基,优选为碳原子数1~6的亚烷基。R37为N、O或S,优选为N或O。R38为-R45-R46-R45-、-R46-R45-或-R45-R46-。其中,R45分别独立地为碳原子数1~6的烷基。R46为N、O或S,优选为O。
在该方式中,X21可以分别独立地为3~10价有机基团。
在式(L2)中,XN表示酰胺键。其中,酰胺键由-NRNC(=O)-或-C(=O)NRN-表示。RN例如为氢原子、苯基或C1-6烷基(优选甲基),优选为氢原子。
在式(L2)中,X22在每次出现时分别独立地为2价有机基团。
在一个方式中,作为X22,例如可举下述式所示的2价有机基团。
-(R51)p5-(X51)q5-
[式中:
R51表示单键、-(CH2)s5-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)s5-,
s5为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数,更进一步优选为1或2,
X51表示-(X52)l5-,
X52在每次出现时分别独立地表示选自-O-、-S-、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、-C(O)O-、-Si(R53)2-、-(Si(R53)2O)m5-Si(R53)2-、-NR54-和-(CH2)n5-中的基团,其中,X52不包含酰胺键,
R53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,
R54在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或C1-6烷基(优选甲基),
m5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,
n5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,
l5为1~10的整数,优选为1~5的整数,更优选为1~3的整数,
p5为0或1,
q5为0或1,
其中,p5和q5中的至少一方为1,标注p5或q5并用括号括起来的各重复单元的存在顺序是任意的]。
其中,X22(典型地为X22的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基中的1个或1个以上的取代基取代。在一个方式中,X22没有被这些基团取代。
在优选的方式中,上述X22分别独立地为-(R51)p5-(X51)q5-R52-。
R52表示单键、-(CH2)t5-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(CH2)t5-。t5为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。其中,R52(典型地为R52的氢原子)可以被选自氟原子、C1-3烷基和C1-3氟代烷基中的1个或1个以上的取代基取代。在优选的方式中,R52没有被这些基团取代。
X22优选为-R221-或-(R221)s31-X31-(R222)s32-。
R221和R222在每次出现时分别独立地为C1-10亚烷基,优选为C1-7亚烷基。这些亚烷基的氢原子可以被取代。
该亚烷基的氢原子被取代时,作为取代基,可以列举选自卤原子、可以被1个或1个以上的卤原子取代的、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10环烷基、C3-10不饱和环烷基、5~10元的杂环基、5~10元的不饱和杂环基、C6-10芳基和5~10元的杂芳基中的1个或1个以上的基团,例如为卤原子,优选为氟原子。例如,该亚烷基的氢原子可以全部被取代,优选该亚烷基的氢原子可以全部被氟原子取代。
在一方式中R221和R222中的亚烷基的氢原子的至少一部分被取代。
在一个方式中,R221和R222中的亚烷基的氢原子为非取代。
X31在每次出现时分别独立地为-O-或-NR54-。其中,R54表示氢原子、苯基或C1-6烷基(优选甲基),优选为氢原子。
s31在每次出现时分别独立地为0或1。在一个方式中,s31为0。在一个方式中,s31为1。
s32在每次出现时分别独立地为0或1。在一个方式中,s32为0。在一个方式中,s32为1。
优选s31和s32之和为1以上。
在一个方式中,s31为1并且s32为1。在一个方式中,s31为1并且s32为0。在一个方式中,s31为0并且s32为1。
在一个方式中,X22由-R221-表示。
在一个方式中,X22由-(R221)s31-X31-(R222)s32-表示。
式(L2)中,s21分别独立地为0或1。在一个方式中,s21为1。在一个方式中,s21为0。
式(L2)中,s22分别独立地为0或1。在一个方式中,s22为1。在一个方式中,s22为0。
在一个方式中,s21为1,s22为1。
在一个方式中,s21为1,s22为0。
在一个方式中,s21为0,s22为1。
在一个方式中,s21为0,s22为0。
在一个方式中,s11为1~3的整数,优选为1或2。在一个方式中,s11为1。在一个方式中,s11为2。
在一个方式中,X22由-R221-表示,s11为2或3,优选为2。即,在本方式中,存在多个-R221-。换言之,在本方式中,存在多个-XN-X22-所示的基团。在本方式中,-R221-可以为氢原子的一部分被取代的亚烷基;也可以为氢原子的一部分被取代的亚烷基和非取代的亚烷基;还可以只是非取代的亚烷基。例如在s11为2并且存在2个-R221-时,2个-R221-可以双方都是氢原子的一部分被取代的亚烷基;也可以一方为氢原子的一部分被取代的亚烷基,另一方为非取代的亚烷基;还可以双方都是非取代的亚烷基。
在一个方式中,XA为2价有机基团,在每次出现时分别独立地为-(X21)s21-[(XN)-(X22)]s11-(XN)-(X21)s22-所示的基团。
式中:
XN表示酰胺键;
s11为1~3的整数;
s21分别独立地为0或1;
s22分别独立地为0或1;
X21和X22在每次出现时分别独立地为2价有机基团,具体而言,作为X21或X22,可以为上述的2价有机基团。
在本方式中,优选X21或X22在每次出现时分别独立地由-(R51)p5-(X51)q5-R52-表示,更优选由-R221-或-(R221)s31-X31-(R222)s32-表示。R51、X51、R52、p5、q5、R221、R222、X31、s31和s32的含义分别与上述相同。
在一个方式中,例如可以是-(X21)s21-为单键并且-(X21)s22-为-R221-,或者,-(X21)s21-为-(R221)s31-X31-并且-(X21)s22-为-R221-。
由式(L2)表示时,XA例如可以为-XN-X22-XN-X21-、-X21-XN-X22-XN-X21-、-XN-X22-XN-X22-XN-X21-、-X21-XN-X22-XN-X22-XN-X21-、-XN-X22-XN-X22-XN-X22-XN-X21-或-X21-XN-X22-XN-X22-XN-X22-XN-X21-所示基团。
作为XA的具体结构,没有特别限定,例如可以列举以下的基团。以下,n31在每次出现时独立地为1~3的整数,n32为1~10的整数(优选为1~7的整数)。
-CONH-NHCO-(CH2)n31-、
-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-CONH-(CH2)n32-O-CONH-(CH2)n31-、
-CONH-(CH2)n32-NHCO-O-(CH2)n31-、
-CONH-(CH2)n32-NH-CONH-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-CONH-NHCO-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-O-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-O-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-O-CONH-(CH2)n32-NHCONH-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-NH-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-NH-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-O-CONH-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NHCO-O-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NH-CONH-(CH2)n31-、
-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CF2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CF2)n32-CONH-(CH2)n31-
-CF2CF2-CONH-NHCO-(CH2)n31-、
-CF2CF2-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-CF2CF2-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-CF2CF2-CONH-(CH2)n32-O-CONH-(CH2)n31-、
-CF2CF2-CONH-(CH2)n32-NHCO-O-(CH2)n31-、
-CF2CF2-CONH-(CH2)n32-NH-CONH-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-CONH-NHCO-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-O-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-O-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-NH-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-NH-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-O-CONH-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NHCO-O-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NH-CONH-(CH2)n31-、
-CF2CF2-CONH-(CH2)n31-NHCO-(CF2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-CF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CF2)n32-CONH-(CH2)n31-
-OCF2CF2-CONH-NHCO-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-CONH-(CH2)n32-O-CONH-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-CONH-(CH2)n32-NHCO-O-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-CONH-(CH2)n32-NH-CONH-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-CONH-NHCO-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-O-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-O-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-NH-CONH-(CH2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-NH-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-O-CONH-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NHCO-O-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NH-CONH-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-CONH-(CH2)n31-NHCO-(CF2)n32-CONH-(CH2)n31-、
-OCF2CF2-(CH2)n31-CONH-(CH2)n32-NHCO-(CF2)n32-CONH-(CH2)n31-。
在一个方式中,α为1,β为2~5,XA为3~6价有机基团。
在一个方式中,γ为2~5,XA为3~6价有机基团。
在一个方式中,α为1,β为2,XA为3价有机基团。
在一个方式中,γ为2,XA为3价有机基团。
在一个方式中,α为1,β为1,XA为2价有机基团。
RSi在每次出现时分别独立地为包含键合有羟基、水解性基团、氢原子或1价有机基团的Si原子的1价基团。
其中,“水解性基团”是指能够发生水解反应的基团,即是指能够通过水解反应从化合物的主骨架脱离的基团。作为水解性基团的例子,可以列举-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基)等。
RSi优选在每次出现时分别独立地为式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)所示的基团。
-SiR11 n1R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S4)
R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R11优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R11优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举: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。这些中,优选烷基、特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一个方式中,Rh为乙基。
R12在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。这样的1价有机基团为除上述水解性基团以外的1价有机基团。
在R12中,1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数。
其中,RSi为式(S1)或(S2)所示的基团时,在式(1a)和式(1b)的末端的RSi部分(以下,也简称为式(1a)和式(1b)的“末端部分”)中,至少存在1个n1为1~3的(SiR11 n1R12 3-n1)单元。即,在这样的末端部分中,全部的n1不同时为0。换言之,在式(1a)和式(1b)的末端部分中,至少存在1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为优选1~3的整数,更优选为2~3,进一步优选为3。
X11在每次出现时分别独立地为单键或2价有机基团。这样的2价有机基团优选为-R28-(O)x-R29-。式中,R28和R29在每次出现时分别独立地为单键或C1-20亚烷基,x为0或1。这样的C1-20亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这样的C1-20亚烷基优选为C1-10亚烷基,更优选为C1-6亚烷基,进一步优选为C1-3亚烷基。
在一个方式中,X11在每次出现时分别独立地为-C1-6亚烷基-O-C1-6亚烷基-或-O-C1-6亚烷基-。
在优选的方式中,X11在每次出现时分别独立地为单键或直链的C1-6亚烷基,优选为单键或直链的C1-3亚烷基,更优选为单键或直链的C1-2亚烷基,进一步优选为直链的C1-2亚烷基。
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。这样的1价有机基团优选为C1-20烷基。这样的C1-20烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。
在优选的方式中,R13在每次出现时分别独立地为氢原子或直链的C1-6烷基,优选为氢原子或直链的C1-3烷基,优选为氢原子或甲基。
t在每次出现时分别独立地为2以上的整数。
在优选的方式中,t在每次出现时分别独立地为2~10的整数,优选为2~6的整数。
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1。这样的卤原子优选为碘原子、氯原子或氟原子,更优选为氟原子。在优选的方式中,R14为氢原子。
R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷基氧基。
在一个方式中,R15在每次出现时分别独立地为氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷基氧基。
在优选的方式中,R15为单键。
在一个方式中,式(S1)为下述式(S1-a)。
[式中,
R11、R12、R13、X11和n1的含义与上述式(S1)的记载相同;
t1和t2在每次出现时分别独立地为1以上的整数。]
在优选的方式中,式(S1)为下述式(S1-b)。
[式中,R11、R12、R13、X11、n1和t的含义与上述式(S1)的记载相同。]
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1。
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团。以下,作为Z1所记载的结构,右侧与(SiR21 p1R22 q1R23 r1)键合。
在优选的方式中,Z1为2价有机基团。
在优选的方式中,Z1不包含与Z1所键合的Si原子形成硅氧烷键的基团。即,在式(S3)中,(Si-Z1-Si)不包含硅氧烷键。
上述Z1优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z1-O-(CH2)z2-(式中,z1为0~6的整数,例如为1~6的整数,z2为0~6的整数,例如为1~6的整数)或-(CH2)z3-亚苯基-(CH2)z4-(式中,z3为0~6的整数,例如为1~6的整数,z4为0~6的整数,例如为1~6的整数)。这样的C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,优选为非取代。
在优选的方式中,Z1为C1-6亚烷基或-(CH2)z3-亚苯基-(CH2)z4-,优选为-亚苯基-(CH2)z4-。Z1为这样的基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性能够变得更高。
在另一个优选的方式中,上述Z1为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z1可以为-CH2CH2CH2-。在另一个方式中,Z1可以为-CH2CH2-。
R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′。
上述Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团。另外,以下作为Z1′所记载的结构,其右侧与(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)键合。
在优选的方式中,Z1′为2价有机基团。
在优选的方式中,Z1′不包含与Z1′所键合的Si原子形成硅氧烷键的基团。即,在式(S3)中,(Si-Z1′-Si)不包含硅氧烷键。
上述Z1′优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z1′-O-(CH2)z2′-(式中,z1′为0~6的整数,例如为1~6的整数,z2′为0~6的整数,例如为1~6的整数)或-(CH2)z3′-亚苯基-(CH2)z4′-(式中,z3′为0~6的整数,例如为1~6的整数,z4′为0~6的整数,例如为1~6的整数)。这样的C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,优选为非取代。
在优选的方式中,Z1′为C1-6亚烷基或-(CH2)z3′-亚苯基-(CH2)z4′-,优选为-亚苯基-(CH2)z4′-。Z1′为这样的基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性能够变得更高。
在另一个优选的方式中,上述Z1′为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z1′可以为-CH2CH2CH2-。在另一个方式中,Z1′可以为-CH2CH2-。
上述R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″。
上述Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团。另外,以下作为Z1″所记载的结构,其右侧与(SiR22″ q1″R23″ r1″)键合。
在优选的方式中,Z1″为2价有机基团。
在优选的方式中,Z1″不包含与Z1″所键合的Si原子形成硅氧烷键的基团。即,在式(S3)中,(Si-Z1″-Si)不包含硅氧烷键。
上述Z1″优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z1″-O-(CH2)z2″-(式中,z1″为0~6的整数,例如为1~6的整数,z2″为0~6的整数,例如为1~6的整数)或-(CH2)z3″-亚苯基-(CH2)z4″-(式中,z3″为0~6的整数,例如为1~6的整数,z4″为0~6的整数,例如为1~6的整数)。这样的C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,优选为非取代。
在优选的方式中,Z1″为C1-6亚烷基或-(CH2)z3″-亚苯基-(CH2)z4″-,优选为-亚苯基-(CH2)z4″-。Z1″为这样的基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性能够变得更高。
在另一个优选的方式中,上述Z1″为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z1″可以为-CH2CH2CH2-。在另一个方式中,Z1″可以为-CH2CH2-。
上述R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
上述R22″优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
上述R22″优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举: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。这些中,优选烷基,特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一个方式中,Rh为乙基。
上述R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。这样的1价有机基团为除上述水解性基团以外的1价有机基团。
在上述R23″中,1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
上述q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数,上述r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数。另外,q1″和r1″的合计在(SiR22″ q1″R23″ r1″)单元中为3。
上述q1″在每个(SiR22″ q1″R23″ r1″)单元中分别独立地优选为1~3的整数,更优选为2~3,进一步优选为3。
上述R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R22′优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R22′优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举: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。这些中,优选烷基,特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一个方式中,Rh为乙基。
上述R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。这样的1价有机基团为除上述水解性基团以外的1价有机基团。
在R23′中,1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
上述p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数,q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数,r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数。另外,p1′、q1′和r1′的合计在(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中为3。
在一个方式中,p1′为0。
在一个方式中,p1′在每个(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中可以分别独立地为1~3的整数、2~3的整数或3。在优选的方式中,p1′为3。
在一个方式中,q1′在每个(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,更优选为3。
在一个方式中,p1′为0,q1′在每个(SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,进一步优选为3。
上述R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R22优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R22优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举: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。这些中,优选烷基,特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一个方式中,Rh为乙基。
上述R23在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。这样的1价有机基团为除上述水解性基团以外的1价有机基团。
在R23中,1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
上述p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数。另外,p1、q1和r1的合计在(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中为3。
在一个方式中,p1为0。
在一个方式中,p1在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中可以分别独立地为1~3的整数、2~3的整数或3。在优选的方式中,p1为3。
在一个方式中,q1在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,更优选为3。
在一个方式中,p1为0,q1在每个(SiR21 p1R22 q1R23 r1)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,进一步优选为3。
上述式中,Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
上述Rb1优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
上述Rb1优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举: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。这些中,优选烷基,特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一个方式中,Rh为乙基。
上述式中,Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。这样的1价有机基团为除上述水解性基团以外的1价有机基团。
在上述Rc1中,1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
上述k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数,m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数。另外,k1、l1和m1的合计在(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)单元中为3。
在一个方式中,k1在每个(SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3。在优选方式中,k1为3。
在上述式(1a)和(1b)中,RSi为式(S3)所示的基团时,优选在式(1a)和式(1b)的末端部分中存在至少2个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
在优选的方式中,式(S3)所示的基团具有-Z1-SiR22 q1R23 r1(式中,q1为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3,r1为0~2的整数。)、-Z1′-SiR22′ q1′R23′ r1′(式中,q1′为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3,r1′为0~2的整数。)或-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″(式中,q1″为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3,r1″为0~2的整数。)中的任意一个。其中,在此处q1和r1的合计在每个-Z1-SiR22 q1R23 r1单元中为3;q1′和r1′的合计在每个-Z1′-SiR22′ q1′R23′ r1′单元中为3;q1″和r1″的合计在每个-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″单元中为3。
在优选的方式中,在式(S3)中存在R21′时,在至少1个、优选全部的R21′中,q1″为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,在式(S3)中存在R21时,在至少1个、优选全部的R21中,p1′为0,q1′为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,在式(S3)中存在Ra1时,在至少1个、优选全部的Ra1中,p1为0,q1为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,在式(S3)中,k1为2或3,优选为3,p1为0,q1为2或3,优选为3。
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2。
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团。另外,以下作为Z2所记载的结构,其右侧与(CR31 p2R32 q2R33 r2)键合。
在优选的方式中,Z2为2价有机基团。
上述Z2优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z5-O-(CH2)z6-(式中,z5为0~6的整数,例如为1~6的整数,z6为0~6的整数,例如为1~6的整数)或-(CH2)z7-亚苯基-(CH2)z8-(式中,z7为0~6的整数,例如为1~6的整数,z8为0~6的整数,例如为1~6的整数)。这样的C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,优选为非取代。
在优选的方式中,Z2为C1-6亚烷基或-(CH2)z7-亚苯基-(CH2)z8-,优选为-亚苯基-(CH2)z8-。Z2为这样的基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性能够变得更高。
在另一个优选的方式中,上述Z2为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z2可以为-CH2CH2CH2-。在另一个方式中,Z2可以为-CH2CH2-。
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′。
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团。另外,以下作为Z2′所记载的结构,其右侧与(CR32′ q2′R33′ r2′)键合。
上述Z2′优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z5′-O-(CH2)z6′-(式中,z5′为0~6的整数,例如为1~6的整数,z6′为0~6的整数,例如为1~6的整数)或-(CH2)z7′-亚苯基-(CH2)z8′-(式中,z7′为0~6的整数,例如为1~6的整数,z8′为0~6的整数,例如为1~6的整数)。这样的C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,优选为非取代。
在优选的方式中,Z2′为C1-6亚烷基或-(CH2)z7′-亚苯基-(CH2)z8′-,优选为-亚苯基-(CH2)z8′-。Z2′为这样的基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性能够变得更高。
在另一个优选的方式中,上述Z2′为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z2′可以为-CH2CH2CH2-。在另一个方式中,Z2′可以为-CH2CH2-。
上述R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。
上述Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团。另外,以下作为Z3所记载的结构,其右侧与(SiR34 n2R35 3-n2)键合。
在一个方式中,Z3为氧原子。
在一个方式中,Z3为2价有机基团。
上述Z3优选为C1-6亚烷基、-(CH2)z5″-O-(CH2)z6″-(式中,z5″为0~6的整数,例如为1~6的整数,z6″为0~6的整数,例如为1~6的整数)或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-(式中,z7″为0~6的整数,例如为1~6的整数,z8″为0~6的整数,例如为1~6的整数)。这样的C1-6亚烷基可以为直链,也可以为支链,优选为直链。这些基团例如可以被选自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代,优选为非取代。
在优选的方式中,Z3为C1-6亚烷基或-(CH2)z7″-亚苯基-(CH2)z8″-,优选为-亚苯基-(CH2)z8″-。Z3为这样的基团时,光耐受性、特别是紫外线耐受性能够变得更高。
在另一个优选的方式中,上述Z3为C1-3亚烷基。在一个方式中,Z3可以为-CH2CH2CH2-。在另一个方式中,Z3可以为-CH2CH2-。
上述R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团。
R34优选在每次出现时分别独立地为水解性基团。
R34优选在每次出现时分别独立地为-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh或卤素(这些式中,Rh表示取代或非取代的C1-4烷基),更优选为-ORh(即烷氧基)。作为Rh,可以列举: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。这些中,优选烷基,特别是非取代烷基,更优选甲基或乙基。在一个方式中,Rh为甲基,在另一个方式中,Rh为乙基。
上述R35在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团。这样的1价有机基团为除上述水解性基团以外的1价有机基团。
在上述R35中,1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
上述式中,n2在每个(SiR34 n2R35 3-n2)单元中分别独立地为0~3的整数。其中,RSi为式(S4)所示的基团时,在式(1a)和式(1b)的末端部分存在至少1个n2为1~3的(SiR34 n2R35 3-n2)单元。即,在这样的末端部分中,全部的n2不同时为0。换言之,在式(1a)和式(1b)的末端部分中存在至少1个键合有羟基或水解性基团的Si原子。
n2在每个(SiR34 n2R35 3-n2)单元中分别独立地优选为1~3的整数,更优选为2~3,进一步优选为3。
上述R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团。这样的1价有机基团为除上述水解性基团以外的1价有机基团。
在上述R33′中,1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
在一个方式中,R33′为羟基。
在另一个方式中,R33′的1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基。
上述q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数,上述r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数。另外,q2′和r2′的合计在(CR32′ q2′R33′ r2′)单元中为3。
q2′在每个(CR32′ q2′R33′ r2′)单元中分别独立地优选为1~3的整数,更优选为2~3,进一步优选为3。
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。这样的-Z3-SiR34 n2R35 3-n2的含义与上述R32′的记载相同。
上述R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团。这样的1价有机基团为除上述水解性基团以外的1价有机基团。
在上述R33中,1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
在一个方式中,R33为羟基。
在另一个方式中,R33的1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基。
上述p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。另外,p2、q2和r2的合计在(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中为3。
在一个方式中,p2为0。
在一个方式中,p2在每个(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中可以分别独立地为1~3的整数、2~3的整数或3。在优选的方式中,p2′为3。
在一个方式中,q2在每个(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,更优选为3。
在一个方式中,p2为0,q2在每个(CR31 p2R32 q2R33 r2)单元中分别独立地为1~3的整数,优选为2~3的整数,进一步优选为3。
上述Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2。这样的-Z3-SiR34 n2R35 3-n2的含义与上述R32′中的记载相同。
上述Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团。这样的1价有机基团为除上述水解性基团以外的1价有机基团。
在上述Rf1中,1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基,进一步优选为甲基。
在一个方式中,Rf1为羟基。
在另一个方式中,Rf1的1价有机基团优选为C1-20烷基,更优选为C1-6烷基。
上述k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数,m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。另外,k2、l2和m2的合计在(CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2)单元中为3。
在一个方式中,RSi为式(S4)所示的基团时,n2为1~3、优选2或3、更优选3的(SiR34 n2R35 3-n2)单元在式(1a)和式(1b)的各末端部分中存在2个以上、例如2~27个、优选2~9个、更优选2~6个、进一步优选2~3个、特别优选3个。
在优选的方式中,在式(S4)中,存在R32′时,在至少1个、优选全部的R32′中,n2为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,在式(S4)中,存在R32时,在至少1个、优选全部的R32中,n2为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,在式(S4)中,存在Re1时,在至少1个、优选全部的Ra1中,n2为1~3的整数,优选为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,在式(S4)中,k2为0,l2为2或3,优选为3,n2为2或3,优选为3。
在一个方式中,RSi为式(S2)、(S3)或(S4)所示的基团。这些化合物能够形成具有高的表面光滑性的表面处理层。
在一个方式中,RSi为式(S1)、(S3)或(S4)所示的基团。这些化合物在一个末端具有多个水解性基团,因此与基材牢固地密合,能够形成具有高的摩擦耐久性的表面处理层。
在一个方式中,RSi为式(S3)或(S4)所示的基团。这些化合物在一个末端可以具有从一个Si原子或C原子分支的多个水解性基团,因此能够形成具有更高的摩擦耐久性的表面处理层。
在一个方式中,RSi为式(S1)所示的基团。
在一个方式中,RSi为式(S2)所示的基团。
在一个方式中,RSi为式(S3)所示的基团。
在一个方式中,RSi为式(S4)所示的基团。
(组合物)
以下,对本发明的组合物(例如表面处理剂)进行说明。
本发明的组合物(例如表面处理剂)含有式(1a)或式(1b)所示的至少1种含氟代聚醚基的硅烷化合物。
在一个方式中,本发明的组合物(例如表面处理剂)可以含有式(1a)和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物。
在一个方式中,本发明的组合物(例如表面处理剂)所含的式(1a)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物相对于式(1a)和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物的比(摩尔比)的下限值优选为0.001,更优选为0.002,进一步优选为0.005,更进一步优选为0.01,特别优选为0.02,特别可以为0.05。式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物相对于式(1a)和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物的比(摩尔比)的上限值可以优选为0.35,更优选为0.30,进一步优选为0.20,更进一步优选为0.15或0.10。式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物相对于式(1a)和式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物的比(摩尔比)优选为0.001以上0.30以下,更优选为0.001以上0.20以下,进一步优选为0.002以上0.20以下,更进一步优选为0.005以上0.20以下,特别优选为0.01以上0.20以下,例如为0.02以上0.20以下(具体为0.15以下)或0.05以上0.20以下(具体为0.15以下)。通过以上述范围含有,本发明的组合物能够有助于形成摩擦耐久性良好的固化层。
本发明的组合物(例如表面处理剂)能够对基材赋予拨水性、拨油性、防污性、表面光滑性、摩擦耐久性,没有特别限定,能够合适地用作防污性涂敷剂或防水性涂敷剂。
本发明的组合物(例如表面处理剂)还可以含有溶剂、能够理解为含氟油的(非反应性的)氟代聚醚化合物、优选全氟(聚)醚化合物(以下,统称为“含氟油”)、能够理解为硅油的(非反应性的)有机硅化合物(以下,称为“硅油”)、催化剂、表面活性剂、阻聚剂、敏化剂等。
作为上述溶剂,例如可以列举:己烷、环己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、矿油精等脂肪族烃类;苯、甲苯、二甲苯、萘、溶剂石脑油等芳香族烃类;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇甲醚乙酸酯、乙酸卡必醇酯、草酸二乙酯、丙酮酸乙酯、乙基-2-羟基丁酸酯、乙酰乙酸乙酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、2-羟基异丁酸甲酯、2-羟基异丁酸乙酯等酯类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、2-己酮、环己酮、甲基氨基酮、2-庚酮等酮类;乙基溶纤剂、甲基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚、乙二醇单烷基醚等二醇醚类;甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、仲丁醇、3-戊醇、辛醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、叔戊醇等醇类;乙二醇、丙二醇等二元醇类;四氢呋喃、四氢吡喃、二噁烷等环状醚类;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺类;甲基溶纤剂、溶纤剂、异丙基溶纤剂、丁基溶纤剂、二乙二醇单甲醚等醚醇类;二乙二醇单乙醚乙酸酯;1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷、1,2-二氯-1,1,2,2-四氟乙烷、二甲亚砜、1,1-二氯-1,2,2,3,3-五氟丙烷(HCFC225)、ZEORORA H、HFE7100、HFE7200、HFE7300等含氟溶剂等。或者可以列举这些的2种以上的混合溶剂等。
作为含氟油,没有特别限定,例如可以列举以下的通式(3)所示的化合物(全氟(聚)醚化合物)。
Rf5-(OC4F8)a′-(OC3F6)b′-(OC2F4)c′-(OCF2)d′-Rf6···(3)
式中,Rf5表示可以被1个或1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16烷基(优选C1―16的全氟烷基),Rf6表示可以被1个或1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16烷基(优选C1-16全氟烷基)、氟原子或氢原子,Rf5和Rf6更优选分别独立地为C1-3全氟烷基。
a′、b′、c′和d′分别表示构成聚合物的主骨架的全氟(聚)醚的4种重复单元的个数,彼此独立地为0以上300以下的整数,a′、b′、c′和d′之和至少为1,优选为1~300,更优选为20~300。标注下标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。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)-和(OCF2CF(C2F5))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可以为-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-和(OCF2CF(CF3))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2CF2)-。-(OC2F4)-可以为-(OCF2CF2)-和(OCF(CF3))-中的任意种,优选为-(OCF2CF2)-。
作为上述通式(3)所示的全氟(聚)醚化合物的例子,可以列举以下的通式(3a)和(3b)中的任意式所示的化合物(可以为1种或2种以上的混合物)。
Rf5-(OCF2CF2CF2)b″-Rf6···(3a)
Rf5-(OCF2CF2CF2CF2)a″-(OCF2CF2CF2)b″-(OCF2CF2)c″-(OCF2)d″-Rf6···(3b)
这些式中,Rf5和Rf6如上所述;在式(3a)中,b″为1以上100以下的整数;在式(3b)中,a″和b″分别独立地为0以上30以下的整数,c″和d″分别独立地为1以上300以下的整数。标注下标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。
另外,从其他的观点考虑,含氟油也可以为通式Rf3-F(式中,Rf3为C5-16全氟烷基。)所示的化合物。还可以为氯三氟乙烯低聚物。
上述含氟油可以具有500~10,000的平均分子量。含氟油的分子量可以利用GPC进行测定。
相对于本发明的组合物(例如表面处理剂),例如可以含有0~50质量%、优选0~30质量%、更优选0~5质量%的含氟油。在一个方式中,本发明的组合物实质上不含含氟油。实质上不含含氟油是指完全不含含氟油,或者可以含有极微量的含氟油。
含氟油有助于提高由本发明的组合物(例如表面处理剂)形成的层的表面光滑性。
作为上述硅油,例如可以使用硅氧烷键为2,000以下的直链状或环状的硅油。直链状的硅油可以为所谓的普通硅油和改性硅油。作为普通硅油,可以列举二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油。作为改性硅油,可以列举利用烷基、芳烷基、聚醚、高级脂肪酸酯、氟代烷基、氨基、环氧基、羧基、醇等对普通硅油进行改性而成的硅油。环状的硅油例如可以列举环状二甲基硅氧烷油等。
在本发明的组合物(例如表面处理剂)中,相对于上述本发明的含氟代聚醚基的硅烷化合物的合计100质量份(2种以上时为它们的合计,下同),例如可以含有0~300质量份、优选50~200质量份的这样的硅油。
硅油有助于提高由本发明的组合物(例如表面处理剂)形成的层的表面光滑性。
作为上述催化剂,可以列举酸(例如乙酸、三氟乙酸等)、碱(例如氨、三乙胺、二乙胺等)、过渡金属(例如Ti、Ni、Sn等)等。
催化剂促进本发明的含氟代聚醚基的硅烷化合物的水解和脱水缩合,并促进由本发明的组合物(例如表面处理剂)形成的层的形成。
作为其他成分,除了上述以外,例如还可以列举四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷等。
本发明的组合物可以用作对基材进行表面处理的表面处理剂。
可以将本发明的表面处理剂含浸在多孔物质例如多孔的陶瓷材料、金属纤维例如将钢丝棉絮状地固定而成的材料中,制成粒料。该粒料例如可以用于真空蒸镀。
(物品)
以下,对本发明的物品进行说明。
本发明的物品包含基材和在该基材表面由本发明的含氟代聚醚基的硅烷化合物或含有含氟代聚醚基的硅烷化合物的表面处理剂(以下,简称为“本发明的表面处理剂”来代表它们)形成的层(表面处理层)。
本发明中能够使用的基材例如可以由玻璃、树脂(天然或合成树脂,例如可以为一般的塑料材料,可以为板状、膜、其他的形态)、金属、陶瓷、半导体(硅、锗等)、纤维(织物、无纺布等)、毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等、建筑材料等任意合适的材料构成。
例如在要制造的物品为光学部件的情况下,构成基材的表面的材料可以为光学部件用材料、例如玻璃或透明塑料等。另外,在要制造的物品为光学部件的情况下,也可以在基材的表面(最外层)形成某种层(或膜)、例如硬涂层或防反射层等。防反射层可以使用单层防反射层和多层防反射层中的任意种。作为防反射层能够使用的无机物的例子,可以列举SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等。这些无机物可以单独使用,或者将它们的2种以上组合(例如为混合物)使用。在形成多层防反射层的情况下,其最外层优选使用SiO2和/或SiO。在要制造的物品为触摸面板用的光学玻璃部件的情况下,基材(玻璃)的表面的一部分也可以具有透明电极、例如使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌等的薄膜。另外,根据其具体的规格等,基材也可以具有绝缘层、粘合层、保护层、装饰框层(I-CON)、雾化膜层、硬涂膜层、偏光膜、相位差膜和液晶显示模块等。
基材的形状没有特别限定。另外,要形成由本发明的表面处理剂形成的层的基材的表面区域只要是基材表面的至少一部分即可,可以根据要制造的物品的用途和具体的规格等适当确定。
作为这样的基材,可以为至少其表面部分由本来具有羟基的材料形成的基材。作为这样的材料,可以列举玻璃,还可以列举表面形成自然氧化膜或热氧化膜的金属(特别是贱金属)、陶瓷、半导体等。或者,如树脂等那样,在即使具有羟基也不充分的情况下,或者在本来就不具有羟基的情况下,通过对基材实施某种前处理,能够在基材的表面导入或增加羟基。作为这样的前处理的例子,可以列举等离子体处理(例如电晕放电)、离子束照射。为了能够在基材表面导入或增加羟基,并且净化基材表面(除去异物等),也可以适当地利用等离子体处理。另外,作为这样的前处理的其他的例子,可以列举如下的方法:利用LB法(Langmuir-Blodgett法)和化学吸附法等,在基材表面预先以单分子膜的形态形成具有碳-碳不饱和键基团的界面吸附剂,之后,在含有氧和氮等的气氛下使不饱和键裂解。
或者,作为这样的基材,可以为至少其表面部分由具有1个以上的其它反应性基团、例如Si-H基的有机硅化合物或含有烷氧基硅烷的材料形成的基材。
接着,在这样的基材的表面形成上述的本发明的表面处理剂的层,根据需要对该层进行后处理,由此能够由本发明的表面处理剂形成层。
本发明的表面处理剂的层形成可以通过对基材的表面、以覆盖该表面的方式施用上述的表面处理剂而实施。覆盖方法没有特别限定。例如,可以使用湿润覆盖法和干燥覆盖法。
作为湿润覆盖法的例子,可以列举浸涂、旋涂、流涂、喷涂、辊涂、凹版涂布和类似的方法。
作为干燥覆盖法的例子,可以列举蒸镀(通常为真空蒸镀)、溅射、CVD和类似的方法。作为蒸镀法(通常为真空蒸镀法)的具体例,可以列举电阻加热、电子束、使用微波等的高频加热、离子束和类似的方法。作为CVD方法的具体例,可以列举等离子体-CVD、光学CVD、热CVD和类似的方法。
还可以是利用常压等离子体法的覆盖。
在使用湿润覆盖法的情况下,本发明的表面处理剂可以用溶剂稀释后用于基材表面。从本发明的表面处理剂的稳定性和溶剂的挥发性的观点考虑,优选使用以下的溶剂:碳原子数5~12的全氟脂肪族烃(例如全氟己烷、全氟甲基环己烷和全氟-1,3-二甲基环己烷);多氟芳香族烃(例如双(三氟甲基)苯);多氟脂肪族烃(例如C6F13CH2CH3(例如旭硝子株式会社制造的ASAHIKLIN(注册商标)AC-6000)、1,1,2,2,3,3,4-七氟环戊烷(例如日本瑞翁株式会社制造的ZEORORA(注册商标)H);氢氟醚(HFE)(例如全氟丙基甲基醚(C3F7OCH3)(例如住友3M株式会社制造的Novec(商标)7000)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)(例如住友3M株式会社制造的Novec(商标)7100)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)(例如住友3M株式会社制造的Novec(商标)7200)、全氟己基甲基醚(C2F5CF(OCH3)C3F7)(例如住友3M株式会社制造的Novec(商标)7300)等烷基全氟烷基醚(全氟烷基和烷基可以为直链或分链状)、或者CF3CH2OCF2CHF2(例如旭硝子株式会社制造的ASAHIKLIN(注册商标)AE-3000))等。这些溶剂可以单独使用,或者以2种以上的混合物的形式使用。其中,优选氢氟醚,特别优选全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)和/或全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)。
在使用干燥覆盖法的情况下,本发明的表面处理剂可以直接供于干燥覆盖法,或者也可以用上述的溶剂稀释后再供于干燥覆盖法。
表面处理剂的层形成优选以本发明的表面处理剂与用于水解和脱水缩合的催化剂一起存在于层中的方式实施。处于简便,在利用湿润覆盖法的情况下,可以在用溶剂稀释本发明的表面处理剂后,在即将用于基材表面之前,向本发明的表面处理剂的稀释液中添加催化剂。在利用干燥覆盖法的情况下,可以对添加了催化剂的本发明的表面处理剂直接进行蒸镀(通常为真空蒸镀)处理,或者将添加了催化剂的本发明的表面处理剂含浸于铁或铜等金属多孔体中,使用所得到的粒料状物质进行蒸镀(通常为真空蒸镀)处理。
催化剂可以使用任意合适的酸或碱。作为酸催化剂,例如可以使用乙酸、甲酸、三氟乙酸等。另外,作为碱催化剂,例如可以使用氨、有机胺类等。
如上所述,在基材的表面形成来自本发明的表面处理剂的层,制造本发明的物品。由此得到的上述层具有高的表面光滑性和高的摩擦耐久性两者。另外,上述层除了具有高的摩擦耐久性以外,根据所使用的表面处理剂的组成,还能够具有拨水性、拨油性、防污性(例如防止附着指纹等污渍)、防水性(防止水浸入电子部件等)、表面光滑性(或润滑性,例如指纹等污渍的擦拭性和对手指优异的触感)等,能够作为功能性薄膜合适地利用。
即,本发明还涉及一种在最外层具有来自本发明的表面处理剂的层的光学材料。
作为光学材料,除了如后述所例示的显示器等所涉及的光学材料以外,还可以优选列举多种多样的光学材料,例如:阴极射线管(CRT;例如电脑显示屏)、液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器、无机薄膜EL点阵显示器、背投式显示器、荧光显示管(VFD)、场发射显示器(FED;Field Emission Display)等显示器或这些显示器的保护板、或者对它们的表面实施防反射膜处理而得到的材料。
具有本发明所得到的层的物品没有特别限定,可以为光学部件。光学部件的例子可以列举如下:眼镜等的镜片;PDP、LCD等显示器的前面保护板、防反射板、偏光板、防眩板;手机、便携式信息终端等设备的触摸面板片;蓝光(Blu-ray(注册商标))光盘、DVD光盘、CD-R、MO等光盘的盘面;光纤;钟表的显示面等。
另外,具有本发明所得到的层的物品也可以是医疗设备或医疗材料。
进一步而言,具有本发明所得到的层的物品还可以为汽车的内外装饰,例如前灯罩、后视镜、侧窗、内部装饰膜、中控台、仪表盘、照相机镜头盖等。
上述层的厚度没有特别限定。在光学部件的情况下,从光学性能、表面光滑性、摩擦耐久性和防污性的方面考虑,优选上述层的厚度为1~50nm、1~30nm、优选1~15nm的范围。
以上对实施方式进行了说明,但能够理解的是,只要不脱离本发明请求保护的范围的宗旨和范围,就能够对方式和细节进行各种变更。
实施例
以下,对于本发明,在实施例中进行说明,但本发明并不限定于以下的实施例。其中,在本实施例中,以下所示的化学式全部表示平均组成。另外,构成聚醚基的重复单元(OCF2)和(OCF2CF2)的存在顺序是任意的。以下,“Me”表示CH3,“Boc”表示叔丁氧基羰基,“BOP”表示苯并三唑-1-基氧基-三-二甲基氨基鏻盐,“mXHF”表示六氟间二甲苯。
(合成例1)
(合成例1-1)
将2,2-二烯丙基-4-戊烯胺1.5g溶解在二氯甲烷20mL中后,添加N,N-二异丙基乙胺(DIEA)3.3mL、1.75g化合物1a、BOP 4.82g,室温下搅拌一晩。用碳酸氢钠水溶液清洗后,利用无水硫酸钠进行干燥、浓缩。利用硅胶柱色谱对残渣进行精制,得到2.93g化合物2a。
化合物2a
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:1.45(s,9H),2.00-2.05(m,6H),3.17(d,2H),3.74(d,2H),5.05-5.15(m,6H),5.75-5.90(m,3H),6.36(br s,1H).
(合成例1-2)
将1g合成例1-1中得到的化合物2a溶解在二氯甲烷10mL中后,浸在冰浴中,添加三氟乙酸(TFA)3.5mL,搅拌2小时。添加氢氧化钠水溶液,除去水相后,利用无水硫酸钠进行干燥、浓缩干燥固化。利用硅胶柱色谱进行精制,得到0.69g化合物3a。
化合物3a
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:1.46(br s,2H),2.00-2.08(m,6H),3.18(d,2H),3.30-3.60(m,2H),5.05-5.15(m,6H),5.75-5.90(m,3H),7.50(br s,1H).
(合成例1-3)
相对于CF3CF2CF2(OCF2CF2CF2)nOCF2CF2CO2Me(n=25)2.4g,加入0.267g合成例1-2中得到的化合物3a和mXHF 2mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷10mL,用丙酮10mL进行清洗后,浓缩干燥固化,从而得到2.435g化合物4a。
化合物4a
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:2.30-2.45(m,6H),3.61(d,2H),4.36(d,2H),5.38-5.45(m,6H),6.10-6.26(m,3H),6.30-6.34(m,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.1,-85.6,-86.5,-87.2,-125.2,-131.3,-132.4.
(合成例1-4)
将1.33g合成例1-3中得到的化合物4a溶解在mXHF 1mL中后,添加三乙酰氧基甲基硅烷2.61μl、三氯硅烷0.252ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)31.6μl,以60℃搅拌3小时。浓缩干燥固化后,向残渣中滴加mXHF 1mL、原甲酸三甲酯0.92mL和甲醇51μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,浓缩干燥固化,从而得到化合物5a(n=25)1.09g。
化合物5a
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.95-1.05(m,6H),1.55-1.65(m,6H),1.77-1.90(m,6H),3.62(d,2H),3.85-4.10(m,27H),4.37(d,2H),6.75-6.78(m,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.2,-85.5,-86.6,-124.4,-131.4,-132.4.
(合成例2)
(合成例2-1)
将2,2-二烯丙基-4-戊烯胺1.5g溶解在二氯甲烷20mL中后,添加N,N-二异丙基乙胺3.32mL、1.75g化合物1b、BOP 4.82g,室温下搅拌一晩。用碳酸氢钠水溶液清洗后,利用无水硫酸钠进行干燥、浓缩。利用硅胶柱色谱对残渣进行精制,从而得到2.81g化合物2b。
化合物2b
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:1.42(s,9H),2.00-2.05(m,6H),2.30-2.40(m,2H),3.17-3.20(m,2H),3.35-3.40(m,2H),5.05-5.15(m,7H),5.65(br s,1H),5.80-5.90(m,3H).
(合成例2-2)
将1.09g合成例2-1中得到的化合物2b溶解在二氯甲烷3mL中后,浸在冰浴中,添加三氟乙酸3.0mL,搅拌4小时。添加氢氧化钠水溶液,除去水相后,利用无水硫酸钠进行干燥、浓缩。利用硅胶柱色谱对残渣进行精制,从而得到0.597g化合物3b。
化合物3b
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:1.41(br s,2H),1.95-2.08(m,6H),2.30(t,2H),3.00(t,2H),3.15-3.20(m,2H),5.05-5.15(m,6H),5.75-5.90(m,3H),7.42(br s,1H).
(合成例2-3)
向CF3CF2CF2(OCF2CF2CF2)nOCF2CF2CO2Me(n=25)2.12g中加入0.25g合成例2-2中得到的化合物3b和mXHF 2mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷10mL,用丙酮清洗后,浓缩干燥固化后,从而得到2.23g化合物4b。
化合物4b
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:2.30-2.50(m,8H),3.17-3.20(m,2H),3.55-3.65(m,2H),5.38-5.50(m,6H),6.10-6.28(m,3H),6.30-6.40(br s,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.1,-85.6,-86.5,-87.2,-125.2,-131.3,-132.4.
(合成例2-4)
将1.52g合成例2-3中得到的化合物4b溶解在mXHF 1mL中后,室温下添加三乙酰氧基甲基硅烷2.98μl、三氯硅烷0.479ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)36.1μl,以60℃搅拌3小时。浓缩干燥固化后,向该残渣中滴加mXHF 1mL、原甲酸三甲酯1.10mL和甲醇58μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,浓缩干燥固化,从而得到化合物5b(n=25)1.29g。
化合物5b
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.95-1.05(m,6H),1.55-1.65(m,6H),1.77-1.90(m,6H),2.30-2.40(m,2H),3.17-3.20(m,2H),3.62(d,2H),3.85-4.10(m,27H),6.75-6.78(m,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.2,-85.5,-86.6,-124.4,-131.4,-132.4.
(合成例3)
(合成例3-1)
将2,2-二烯丙基-4-戊烯胺1.79g溶解在二氯甲烷20mL中后,添加N,N-二异丙基乙胺3.68mL、2.0g化合物1c、BOP 5.22g,室温下搅拌一晩。浓缩干燥固化后,利用硅胶柱色谱进行精制,从而得到3.45g化合物2c。
化合物2c
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:1.42(s,9H),1.75-1.80(m,2H),2.00-2.05(m,6H),2.15-2.20(m,2H),3.15-3.20(m,4H),4.74(br s,1H),5.05-5.15(m,6H),5.80-5.90(m,3H),6.33(br s,1H).
(合成例3-2)
将1.07g合成例3-1中得到的化合物2c溶解在二氯甲烷3mL中后,浸在冰浴中,添加三氟乙酸4.0mL,搅拌4小时。添加氢氧化钠水溶液,除去水相后,利用无水硫酸钠进行干燥、浓缩。利用硅胶柱色谱对残渣进行精制,从而得到0.62g化合物3c。
化合物3c
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:1.21(br s,2H),1.70-1.78(m,2H),1.95-2.05(m,6H),2.20-2.30(m,2H),2.65-2.80(m,2H),3.15-3.25(m,2H),5.05-5.30(m,6H),5.75-5.90(m,4H).
(合成例3-3)
向CF3CF2CF2(OCF2CF2CF2)nOCF2CF2CO2Me(n=25)2.2g中加入0.28g合成例3-2中得到的化合物3c和mXHF 3mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷10mL,用丙酮清洗后,浓缩干燥固化,从而得到2.32g化合物4c。
化合物4c
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:2.25-2.28(m,6H),2.36-2.80(m,6H),3.50-3.60(m,2H),3.75-3.85(m,2H),5.39-5.45(m,6H),6.05-6.10(m,1H),6.13-6.30(m,3H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.1,-85.6,-86.5,-87.2,-125.2,-131.3,-132.4.
(合成例3-4)
将1.10g合成例3-3中得到的化合物4c溶解在mXHF 1mL中后,室温下添加三乙酰氧基甲基硅烷2.16μl、三氯硅烷0.347ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)36.1μl,以60℃搅拌3小时。浓缩干燥固化后,滴加mXHF 1mL、原甲酸三甲酯0.76mL和甲醇42μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,将滤液浓缩干燥固化,从而得到化合物5c(n=25)0.922g。
化合物5c
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.95-1.05(m,6H),1.55-1.65(m,6H),1.77-1.90(m,6H),2.30-2.40(m,2H),2.76-2.78(m,2H),3.53-3.55(m,2H),3.84-3.86(m,2H),3.85-4.10(m,27H),6.75-6.78(m,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.2,-85.5,-86.6,-124.4,-131.4,-132.4.
(合成例3-5)
向CF3CF2CF2(OCF2CF2CF2)nOCF2CF2CO2Me(n=50)4.4g中加入0.28g合成例3-2中得到的化合物3c和mXHF 3mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷20mL,用丙酮清洗,利用无水硫酸钠干燥后,浓缩干燥固化,从而得到4.6g化合物4c′。
化合物4c′
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:2.25-2.28(m,6H),2.36-2.80(m,6H),3.50-3.60(m,2H),3.75-3.85(m,2H),5.39-5.45(m,6H),6.05-6.10(m,1H),6.13-6.30(m,3H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.1,-85.6,-86.5,-87.2,-125.2,-131.3,-132.4.
(合成例3-6)
将2.20g合成例3-5中得到的化合物4c′溶解在mXHF 2mL中后,室温下添加三乙酰氧基甲基硅烷2.16μl、三氯硅烷0.347ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)36.1μl,以60℃搅拌3小时。浓缩干燥固化后,向该残渣中滴加mXHF 1mL、原甲酸三甲酯0.76mL和甲醇42μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,将滤液浓缩干燥固化,从而得到化合物5c′(n=50)1.82g。
化合物5c′
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.95-1.05(m,6H),1.55-1.65(m,6H),1.77-1.90(m,6H),2.30-2.40(m,2H),2.76-2.78(m,2H),3.53-3.55(m,2H),3.84-3.86(m,2H),3.85-4.10(m,27H),6.75-6.78(m,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.2,-85.5,-86.6,-124.4,-131.4,-132.4.
(合成例4)
(合成例4-1)
将BOP 5.33g溶解在二氯甲烷20mL中,添加2.57g化合物1d和三乙胺1.75mL,加入2,2-二烯丙基-4-戊烯胺2.12ml,室温下搅拌一晩。浓缩干燥固化后,利用硅胶柱色谱进行精制,从而得到3.52g化合物2d。
化合物2d
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:1.20-1.25(m,4H),1.40-1.44(m,11H),2.00-2.05(m,6H),2.15-2.20(m,4H),3.00-3.20(m,4H),4.50(br s,1H),5.05-5.15(m,6H),5.56(br s,1H),5.75-5.90(m,3H).
(合成例4-2)
将1.40g合成例4-1中得到的化合物2d溶解在二氯甲烷8mL中,浸在冰浴中,添加三氟乙酸8.0mL,搅拌4小时。浓缩干燥固化后,利用硅胶柱色谱进行精制,从而得到1.04g化合物3d。
化合物3d
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:1.30-1.50(m,6H),1.55-1.65(m,2H),2.00-2.10(m,6H),2.10-2.20(m,2H),2.60-2.70(m,2H),3.15-3.20(m,2H),5.05-5.15(m,6H),5.51(br s,1H),5.80-5.90(m,3H).
(合成例4-3)
向CF3CF2CF2(OCF2CF2CF2)nOCF2CF2CO2Me(n=25)2.36g中加入0.345g合成例4-2中得到的化合物3d和mXHF 3mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷10mL,用丙酮清洗,利用无水硫酸钠进行干燥,浓缩干燥固化,从而得到2.47g化合物4d。
化合物4d
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:1.60-1.80(m,4H),1.90-1.95(m,2H),2.00-2.10(m,2H),2.35-2.39(m,6H),2.50-2.57(m,6H),3.50-3.61(m,2H),3.72-3.75(m,2H),5.30-5.45(m,6H),5.90-5.95(m,1H),6.15-6.35(m,3H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.1,-85.6,-86.5,-87.2,-125.2,-131.3,-132.4.
(合成例4-4)
将1.63g合成例4-3中得到的化合物4d溶解在mXHF 1mL中后,室温下添加三乙酰氧基甲基硅烷3.20μl、三氯硅烷0.514ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)38.7μl,以60℃搅拌3小时。浓缩干燥固化后,向该残渣中滴加mXHF 1mL、原甲酸三甲酯1.1mL和甲醇62μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,将滤液浓缩干燥固化,从而得到化合物5d(n=25)1.42g。
化合物5d
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.95-1.05(m,6H),1.55-1.88(m,14H),1.91-1.95(m,2H),2.00-2.10(m,2H),2.50-2.57(m,6H),3.50-3.61(m,2H),3.72-3.75(m,2H),3.85-4.10(m,27H),5.90-5.95(m,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.2,-85.5,-86.6,-124.4,-131.4,-132.4.
(合成例5-1)
向CF3(OCF2)m(OCF2CF2)nOCF2CO2Me(m=40,n=24)4.07g中加入0.245g合成例1-2中得到的化合物3a和mXHF 3mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷20mL,用丙酮清洗,利用无水硫酸钠进行干燥,浓缩干燥固化,从而得到3.75g化合物6a。
化合物6a
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:2.30-2.45(m,6H),3.61(d,2H),4.36(d,2H),5.38-5.45(m,6H),6.10-6.26(m,3H),6.30-6.34(m,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-131.7,-127.9,-127.4,-117.7,-92.6,-91.0,-87.4,-87.3,-85.8,-85.6,-83.2,-81.6,-79.9,-74.5,-59.9,-58.2,-57.4,-55.6,-54.0.
(合成例5-2)
将3.75g合成例5-1中得到的化合物6a溶解在mXHF 3mL中后,添加三乙酰氧基甲基硅烷7.35μl、三氯硅烷1.18ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)89.1μl,以60℃搅拌3小时。浓缩干燥固化后,向该残渣中滴加mXHF 3mL、原甲酸三甲酯2.6mL和甲醇140μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,将滤液浓缩干燥固化,从而得到化合物7a(m=40,n=24)3.54g。
化合物7a
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.95-1.05(m,6H),1.55-1.65(m,6H),1.77-1.90(m,6H),3.62(d,2H),3.85-4.10(m,27H),4.37(d,2H),6.75-6.78(m,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-131.7,-127.9,-127.4,-117.7,-92.6,-91.0,-87.4,-87.3,-85.8,-85.6,-83.2,-81.6,-79.9,-74.5,-59.9,-58.2,-57.4,-55.6,-54.0.
(合成例6-1)
向CF3(OCF2)m(OCF2CF2)nOCF2CO2Me(m=40,n=24)2.0g中加入0.147g合成例3-2中得到的化合物3c和mXHF 2mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷20mL,用丙酮清洗,利用无水硫酸钠进行干燥后,浓缩干燥固化,从而得到1.68g化合物6c。
化合物6c
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:2.25-2.28(m,6H),2.36-2.80(m,6H),3.50-3.60(m,2H),3.75-3.85(m,2H),5.39-5.45(m,6H),6.05-6.10(m,1H),6.13-6.30(m,3H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-131.7,-127.9,-127.4,-117.7,-92.6,-91.0,-87.4,-87.3,-85.8,-85.6,-83.2,-81.6,-79.9,-74.5,-59.9,-58.2,-57.4,-55.6,-54.0.
(合成例6-2)
将1.68g合成例6-1中得到的化合物6c溶解在mXHF 1mL中后,添加三乙酰氧基甲基硅烷2.82μl、三氯硅烷0.454ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)34.2μl,以60℃搅拌3小时。浓缩干燥固化后,向该残渣中滴加mXHF 1mL、原甲酸三甲酯0.99mL和甲醇55μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,将滤液浓缩干燥固化,从而得到化合物7c(m=40,n=24)1.64g。
化合物7c
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.95-1.05(m,6H),1.55-1.65(m,6H),1.77-1.90(m,6H),2.30-2.40(m,2H),2.76-2.78(m,2H),3.53-3.55(m,2H),3.84-3.86(m,2H),3.85-4.10(m,27H),6.75-6.78(m,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-131.7,-127.9,-127.4,-117.7,-92.6,-91.0,-87.4,-87.3,-85.8,-85.6,-83.2,-81.6,-79.9,-74.5,-59.9,-58.2,-57.4,-55.6,-54.0.
(合成例7-1)
向CF3(OCF2)m(OCF2CF2)nOCF2CO2Me(m=40,n=24)3.50g中加入0.277g合成例4-2中得到的化合物3d和mXHF 3mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷20mL,用丙酮清洗,利用无水硫酸钠进行干燥后,浓缩干燥固化,从而得到3.37g化合物6d。
化合物6d
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:1.60-1.80(m,4H),1.90-1.95(m,2H),2.00-2.10(m,2H),2.35-2.39(m,6H),2.50-2.57(m,6H),3.50-3.61(m,2H),3.72-3.75(m,2H),5.30-5.45(m,6H),5.90-5.95(m,1H),6.15-6.35(m,3H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-131.7,-127.9,-127.4,-117.7,-92.6,-91.0,-87.4,-87.3,-85.8,-85.6,-83.2,-81.6,-79.9,-74.5,-59.9,-58.2,-57.4,-55.6,-54.0.
(合成例7-2)
将3.37g合成例7-1中得到的化合物6d溶解在mXHF 3mL中后,添加三乙酰氧基甲基硅烷5.66μl、三氯硅烷0.911ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)68.7μl,以60℃搅拌3小时。浓缩干燥固化后,向该残渣中滴加mXHF 3mL、原甲酸三甲酯2.00mL和甲醇110μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,将滤液浓缩干燥固化,从而得到化合物7d(m=40,n=24)2.77g。
化合物7d
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.95-1.05(m,6H),1.55-1.88(m,14H),1.91-1.95(m,2H),2.00-2.10(m,2H),2.50-2.57(m,6H),3.50-3.61(m,2H),3.72-3.75(m,2H),3.85-4.10(m,27H),5.90-5.95(m,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-131.7,-127.9,-127.4,-117.7,-92.6,-91.0,-87.4,-87.3,-85.8,-85.6,-83.2,-81.6,-79.9,-74.5,-59.9,-58.2,-57.4,-55.6,-54.0.
(合成例8)
(合成例8-1)
将5g化合物8a溶解在二氯甲烷10mL中后,浸在冰浴中,滴加2,2-二烯丙基-4-戊烯胺4.55g后,室温下搅拌一晩。浓缩干燥固化后,利用硅胶柱色谱进行精制,从而得到4.46g化合物9a。
化合物9a
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:2.00-2.20(m,6H),3.20-3.31(m,2H),3.94(s,3H),5.05-5.20(m,6H),5.80-5.70(m,3H),6.61(br s,0.5H),6.84(br s,0.5H).
(合成例8-2)
将1.54g合成例8-1中得到的化合物9a溶解在四氢呋喃(THF)6mL中后,滴加N-Boc-乙二胺1.73mL,室温下搅拌3天。浓缩干燥固化后,利用硅胶柱色谱进行精制,从而得到2.1g化合物10a。
化合物10a
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:1.43(s,9H),2.00-2.16(m,6H),3.22(d,2H),3.25-3.50(m,4H),5.00-5.18(m,6H),5.80-5.90(m,3H),6.87(br s,1H),7.50(br s,1H);
19F NMR(CDCl3,400MHz)δ:-119.56,-119.64,-120.08,-120.11.(合成例8-3)
将1.1g合成例8-2中得到的化合物10a溶解在二氯甲烷10mL中后,浸在冰浴中,添加三氟乙酸10mL,搅拌5小时。浓缩干燥固化后,利用硅胶柱进行精制,从而得到0.87g化合物11a。
化合物11a
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:2.01-2.07(m,6H),2.85-2.90(m,2H),3.24-3.28(m,2H),3.36-3.40(m,2H),5.09-5.18(m,6H),5.80-5.89(m,3H),6.85(br s,1H),7.12(br s,1H);
19F NMR(CDCl3,400MHz)δ:-119.33,-119.55.
(合成例8-4)
向CF3CF2CF2(OCF2CF2CF2)nOCF2CF2CO2Me(n=25)1.7g中加入0.37g合成例8-3中得到的化合物11a和mXHF 2mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷10mL,用氯仿清洗,利用无水硫酸钠进行干燥后,浓缩干燥固化,从而得到1.61g化合物12a。
化合物12a
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:2.36-2.51(m,6H),3.18(s,2H),3.36-3.40(m,4H),5.41-5.45(m,6H),6.13-6.20(m,3H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.14,-85.60--86.60,-87.00,-87.21--87.34,-123.22--123.40,-124.90--124.96,-125.78,-131.36--131.50,-132.41.
(合成例8-5)
将1.12g合成例8-4中得到的化合物12a溶解在mXHF 3mL中后,添加三乙酰氧基甲基硅烷3μl、三氯硅烷0.252ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)34μl,搅拌4小时。浓缩干燥固化后,滴加mXHF3mL、原甲酸三甲酯0.95mL和甲醇60μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,浓缩干燥固化,从而得到1.2g化合物13a。
化合物13a
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.95-1.08(m,6H),1.55-1.67(m,6H),1.77-1.95(m,6H),3.36-3.40(m,4H),3.63(s,2H),3.85-4.13(m,27H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.01--84.25,-84.50--86.00,-86.61,-87.12,-122.67,-124.79,-125.50,-131.20--131.73,-132.41.
(合成例9)
(合成例9-1)
将6g化合物8b溶解在二氯甲烷10mL中后,浸在冰浴中,滴加2,2-二烯丙基-4-戊烯胺2.85g后,室温下搅拌一晩。浓缩干燥固化后,利用硅胶柱色谱进行精制,从而得到2.43g化合物9b。
化合物9b
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:2.00-2.10(m,6H),3.23-3.33(m,2H),3.97(s,3H),5.04-5.20(m,6H),5.70-5.95(m,3H),6.58(br s,1H).
(合成例9-2)
将2.92g合成例9-1中得到的化合物9b溶解在THF 12mL中后,滴加N-Boc-乙二胺4mL,以50℃搅拌一晩。浓缩干燥固化后,利用硅胶柱色谱进行精制,从而得到2.74g化合物10b。
化合物10b
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:1.43(s,9H),2.00-2.16(m,6H),3.27(d,2H),3.30-3.50(m,4H),5.00(br s,1H),5.10-5.20(m,6H),5.75-5.90(m,3H),6.81(br s,1H),7.69(br s,1H).
(合成例9-3)
将1.2g合成例9-2中得到的化合物10b溶解在二氯甲烷5mL中后,浸在冰浴中,添加三氟乙酸5mL,搅拌5小时。浓缩干燥固化后,利用硅胶柱色谱进行精制,从而得到0.853g化合物11b。
化合物11b
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:2.00-2.10(m,6H),2.80-2.92(m,2H),3.20-3.30(m,2H),3.40-3.50(m,2H),5.00-5.18(m,6H),5.75-5.90(m,3H),6.82(br s,1H).
(合成例9-4)
向CF3CF2CF2(OCF2CF2CF2)nOCF2CF2CO2Me(n=25)2.0g中加入0.429g合成例8-3中得到的化合物11b和mXHF 2mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷10mL,用氯仿清洗,利用无水硫酸钠进行干燥后,浓缩干燥固化,从而得到2.2g化合物12b。
化合物12b
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:2.39-2.48(m,6H),3.70(d,2H),3.80-4.00(m,4H),5.40-5.52(m,6H),6.13-6.26(m,3H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.13--84.17,-85.60--86.60,-87.29,-87.33--87.36,-121.82,-122.50,-125.11--125.15,-129.46,-131.35--131.40,-132.41.
(合成例9-5)
将1.25g合成例9-4中得到的化合物12b溶解在mXHF 1.5mL中后,添加三乙酰氧基甲基硅烷3μl、三氯硅烷0.252ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)34μl,搅拌4小时。浓缩干燥固化后,滴加mXHF1.5mL、原甲酸三甲酯0.95mL和甲醇60μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,浓缩干燥固化,从而得到1.1g化合物13b。
化合物13b
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.90-1.10(m,6H),1.60-1.70(m,6H),1.75-1.95(m,6H),3.68(d,2H),3.90-4.10(m,31H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.13--84.27,-85.10--85.76,-86.78,-87.36,-120.78,-121.86,-124.90,-128.85,-131.35--131.50,-132.40.
(比较例1)
(比较例1-1)
向CF3CF2CF2(OCF2CF2CF2)nOCF2CF2CO2Me(n=25)3.0g中加入2,2-二烯丙基-4-戊烯胺0.207g和mXHF 2mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷10mL,用丙酮清洗,利用无水硫酸钠进行干燥后,浓缩干燥固化,从而得到2.89g化合物14。
化合物14
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:2.39(d,6H),3.66(d,2H),5.42-5.46(m,6H),6.15-6.25(m,3H),7.02(brs,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.2,-85.5,-86.6,-125.4,-131.4,-132.4.
(比较例1-2)
将2.89g比较例1-1中得到的化合物14溶解在mXHF 1.5mL中后,添加三乙酰氧基甲基硅烷5.67μl、三氯硅烷0.911ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)68.7μl,搅拌4小时。浓缩干燥固化后,滴加mXHF 1.5mL、原甲酸三甲酯2.0mL和甲醇110μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,浓缩干燥固化,从而得到2.50g化合物15。
化合物15
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.96-1.02(m,6H),1.58-1.67(m,6H),1.82-1.86(m,6H)3.61(d,2H),3.90-4.05(m,27H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-84.2,-85.5,-86.6,-124.4,-131.4,-132.4.
(比较例2)
(比较例2-1)
向CF3(OCF2)m(OCF2CF2)nOCF2CO2Me(m=40,n=24)2.0g中加入2,2-二烯丙基-4-戊烯胺0.158g和mXHF 2mL,室温下搅拌一晩。加入全氟己烷10mL,用丙酮清洗,利用无水硫酸钠进行干燥后,浓缩干燥固化,从而得到1.91g化合物16。
化合物16
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:2.39(d,6H),3.66(d,2H),5.42-5.46(m,6H),6.15-6.25(m,3H),7.02(brs,1H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-131.7,-127.9,-127.4,-117.7,-92.6,-91.0,-87.4,-87.3,-85.8,-85.6,-83.2,-81.6,-79.9,-74.5,-59.9,-58.2,-57.4,-55.6,-54.0.
(比较例2-2)
将1.91g比较例2-1中得到的化合物16溶解在mXHF 1.5mL中后,添加三乙酰氧基甲基硅烷3.21μl、三氯硅烷0.516ml、Karstedt催化剂(Karstedt’s catalyst)38.9μl,搅拌4小时。浓缩干燥固化后,滴加mXHF 1.5mL、原甲酸三甲酯1.1mL和甲醇62μl,以60℃搅拌3小时。过滤该液后,浓缩干燥固化,从而得到1.77g化合物17。
化合物17
1H NMR(mXHF,400MHz)δ:0.96-1.02(m,6H),1.58-1.67(m,6H),1.82-1.86(m,6H)3.61(d,2H),3.90-4.05(m,27H);
19F NMR(mXHF,400MHz)δ:-131.7,-127.9,-127.4,-117.7,-92.6,-91.0,-87.4,-87.3,-85.8,-85.6,-83.2,-81.6,-79.9,-74.5,-59.9,-58.2,-57.4,-55.6,-54.0.
(表面处理剂的制备)
将合成例1-4、4-4、5-2、7-2和比较例1、2中得到的含氟代聚醚基的硅烷化合物(5a、5d、7a、7d、15、17)分别以固体成分浓度0.1质量%溶解在氢氟醚(3M Japan株式会社制造、Novec HFE-7200)中,制备表面处理剂。
(表面处理层的形成)
利用旋涂机将表面处理剂涂布在化学强化玻璃(Corning公司制造、“Gorilla”玻璃、厚度0.7mm)上。
旋涂的条件为以300转/分钟涂布3秒,以2000转/分钟涂布30秒。
在大气下、恒温槽内将涂布后的玻璃以150℃加热30分钟,形成表面处理层。
(表面处理层的特性评价)
如下述评价所得到的表面处理层的特性。
<静态接触角>
(初期评价)
首先,作为初期评价,在形成表面处理层后,在其表面还没有任何接触的状态下测定水的静态接触角。
<耐橡皮摩擦性试验>
将形成有表面处理层的玻璃水平配置,使用摩擦试验机(新东科学公司制造),在下述条件下使施加了负荷的橡皮在表面处理层的表面往复移动。每2500次往复次数(摩擦次数)测定水的接触角,将试验持续至水的接触角小于100°。试验环境条件为25℃、湿度40%RH。
橡皮:Raber Eraser(Minoan公司制造);
移动距离(单道):30mm;
移动速度:3,600mm/分钟;
将结果示于下表。在以下的表中,“-”表示未测定。
[表1]
产业上的可利用性
本发明的表面处理剂适用于在各种各样的基材、特别是要求透射性的光学部件的表面形成表面处理层。
Claims (20)
1.一种式(1a)或式(1b)所示的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
RFl α-XA-RSi β (1a)
RSi γ-XA-RF2-XA-RSi γ (lb)
式(1a)和式(1b)中:
RF1在每次出现时分别独立地为Rf1-RF-Oq-;
RF2为-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1在每次出现时分别独立地为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-16烷基;
Rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的C1-6亚烷基;
RF在每次出现时分别独立地为2价的氟代聚醚基;
p为0或1;
q在每次出现时分别独立地为0或1;
α为1~9的整数;
β为1~9的整数;
γ分别独立地为1~9的整数;
XA在每次出现时分别独立地为具有2个以上的酰胺键的2~10价有机基团;
RSi在每次出现时分别独立地为包含键合有羟基、水解性基团、氢原子或1价有机基团的Si原子的1价基团。
2.如权利要求1所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
RF在每次出现时分别独立地为下式所示的基团,
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
式中:
a、b、c、d、e和f分别独立地为0~200的整数,a、b、c、d、e和f之和为1以上,标注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。
3.如权利要求1或2所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
RF在每次出现时分别独立地由下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)或(f5)表示,
-(OC3F6)d--(OC2F4)e- (f1)
式(f1)中,d为1~200的整数,e为1;
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
式(f2)中,c和d分别独立地为0以上30以下的整数,e和f分别独立地为1以上200以下的整数,
c、d、e和f之和为2以上,
标注下标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;
-(R6-R7)g- (f3)
式(f3)中,R6为OCF2或OC2F4;
R7为选自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10和OC6F12中的基团,或者为独立选自这些基团中的2个或3个基团的组合,
g为2~100的整数;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
式(f4)中,e为1以上200以下的整数,a、b、c、d和f分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e和f之和至少为1,并且,标注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;
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
式(f5)中,f为1以上200以下的整数,a、b、c、d和e分别独立地为0以上200以下的整数,a、b、c、d、e和f之和至少为1,并且,标注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。
4.如权利要求1~3中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
XA在每次出现时分别独立地为下式所示的基团,
-(X21)s21-[(XN)-(X22)]s11-(XN)-(X21)s22-
式中:
XN表示酰胺键;
s11为1~3的整数;
X21分别独立地为2~10价有机基团;
X22在每次出现时分别独立地为2价有机基团;
s21分别独立地为0或1;
s22分别独立地为0或1。
5.如权利要求1~4中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
XA为2价有机基团,在每次出现时分别独立地为下式所示的基团,
-(X21)s21-[(XN)-(X22)]s11-(XN)-(X21)s22-
式中:
XN表示酰胺键;
s11为1~3的整数;
X21分别独立地为2价有机基团;
X22在每次出现时分别独立地为2价有机基团;
s21分别独立地为0或1;
s22分别独立地为0或1。
6.如权利要求4或5所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
X22在每次出现时分别独立地为-R221-或-(R221)s31-X31-(R222)s32-,
式中:
R221和R222分别独立地为C1-10亚烷基;
所述C1-10亚烷基的氢原子可以被取代;
X31为-O-或-NR54-;
R54为氢原子、苯基或C1-6烷基;
s31为0或1;
s32为0或1。
7.如权利要求1~6中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
α、β和γ分别为1。
8.如权利要求1~7中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
RSi在每次出现时分别独立地由式(S1)、(S2)、(S3)或(S4)表示,
-SiR11 n1R12 3-n1 (S2)
-SiRa1 k1Rb1 l1Rc1 m1 (S3)
-CRd1 k2Re1 l2Rf1 m2 (S4)
式(S1)、(S2)、(S3)和(S4)中:
R11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R12在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
n1在每个(SiR11 n1R12 3-n1)单元中分别独立地为0~3的整数;
X11在每次出现时分别独立地为单键或2价有机基团;
R13在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
t在每次出现时分别独立地为2以上的整数;
R14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-X11-SiR11 n1R12 3-n1;
R15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1~6的亚烷基或碳原子数1~6的亚烷基氧基;
Ra1在每次出现时分别独立地为-Z1-SiR21 p1R22 q1R23 r1;
Z1在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R21在每次出现时分别独立地为-Z1′-SiR21′ p1′R22′ q1′R23′ r1′;
R22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R21′在每次出现时分别独立地为-Z1″-SiR22″ q1″R23″ r1″;
R22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23′在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
p1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团;
R22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R23″在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
q1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r1″在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
Rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Rd1在每次出现时分别独立地为-Z2-CR31 p2R32 q2R33 r2;
Z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R31在每次出现时分别独立地为-Z2′-CR32′ q2′R33′ r2′;
R32在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R32′在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
R33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
q2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
r2′在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团;
R34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团;
R35在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团;
n2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
Re1在每次出现时分别独立地为-Z3-SiR34 n2R35 3-n2;
Rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团;
k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;
m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。
9.如权利要求8所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
n1为3。
10.如权利要求8或9所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
k1为3,q1为1~3的整数。
11.如权利要求8~10中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物,其特征在于:
l2为3,n2为1~3的整数。
12.一种表面处理剂,其特征在于:
含有权利要求1~11中任一项所述的式(1a)或式(1b)所示的至少1种氟代聚醚化合物。
13.如权利要求12所述的表面处理剂,其特征在于:
还含有选自含氟油、硅油和催化剂中的1种或1种以上的其他成分。
14.如权利要求12或13所述的表面处理剂,其特征在于:
还含有溶剂。
15.如权利要求12~14中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:
所述表面处理剂用作防污性涂敷剂或防水性涂敷剂。
16.如权利要求12~15中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:
所述表面处理剂用于真空蒸镀。
17.如权利要求12~15中任一项所述的表面处理剂,其特征在于:
所述表面处理剂用于湿润覆盖处理。
18.一种粒料,其特征在于:
含有权利要求12~16中任一项所述的表面处理剂。
19.一种物品,其特征在于:
包含基材和在该基材的表面由权利要求1~11中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物或权利要求12~17中任一项所述的表面处理剂形成的层。
20.如权利要求19所述的物品,其特征在于:
其为光学部件。
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