JP2007015977A - ケイ素化合物 - Google Patents
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Landscapes
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
Description
−は−O−またはフェニレンで置き換えられてもよく;R2は炭素数1〜20のアルキル、炭素数6〜20のアリールまたは炭素数7〜20のアリールアルキルであり;Xはハロゲンであり;R3は炭素数1〜4のアルキルであり;そして、nは0〜2の整数である。
てもよい。本発明で用いる「任意の」は、位置だけでなく個数についても任意に選択できることを示す。そして、「任意のAはBまたはCで置き換えられてもよい」という表現は、少なくとも1つのAがBで置き換えられる場合と少なくとも1つのAがCで置き換えられる場合とに加えて、少なくとも1つのAがBで置き換えられると同時に、別の少なくとも1つのAがCで置き換えられる場合をも含むことを意味する。式(1)で示される化合物を化合物(1)と表記することがある。他の式で表される化合物についても、同様の簡略化法によって表記することがある。
シクロアルキレンまたはフェニレンで置き換えられてもよい。
好な結合を形成するシランカップリング剤として作用する。このため、ガラス基板をはじめとする固体表面へのコーティングが可能となり、有機化合物と無機化合物とからなる複合化材料の原料として有用である。
本発明により製造されるケイ素化合物をシランカップリング剤として用いる対象はこれらの例に限定されない。
1)の好ましい使用量は、化合物(3−3)に対するモル比で1〜5倍である。反応温度は、副反応が併発せず、定量的な反応を進行させることができる温度である。通常、化合物(3−3)に化合物(4−1−1)を加えると発熱するため、室温下においても反応は進行するが、湯浴中で行うことが最も好ましい。反応時間は、定量的な反応が進行するに充分な時間であれば特に制限はなく、通常、自発熱が収まった時点で目的のケイ素化合物を得ることができる。
装置:日本分光株式会社製、JASCO GULLIVER 1500 (インテリジェント示差屈折率計 RI-1530)
溶剤:テトラヒドロフラン
流速:1ml/min
カラム温度:40℃
使用カラム:東ソー株式会社製、TSKguardcolumn HXL-L(GUARDCOLUMN)+TSKgel G1000HxL(排除限界分子量(ポリスチレン):1,000)+TSkgel G2000HxL(排除限界分子量(
ポリスチレン):10,000)
較正曲線用標準試料:Polymer Laboratories社製、Polymer Standards (PL), Polystyrene
Et:エチル
Pr:プロピル
TFPr:3,3,3−トリフルオロプロピル
NFHe:ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル
TDFOc:トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル
TMS:トリメチルシリル
Mn:数平均分子量
Mw:重量平均分子量
<トリフルオロプロピルトリメトキシシランを原料としたナトリウム結合3,3,3−トリフルオロプロピルシルセスキオキサン化合物の合成>
還流冷却器、温度計および滴下漏斗を取り付けた内容積1リットルの4つ口フラスコに、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(100g)、THF(500ml)、脱イオン水(10.5g)および水酸化ナトリウム(7.9g)を仕込み、マグネチックスターラーで攪拌しながら、室温からTHFが還流する温度までオイルバスにより加熱した。還流開始から5時間撹拌を継続して反応を完結させた。その後、フラスコをオイルバスから引き上げ、室温で1晩静置した後、再度オイルバスにセットし固体が析出するまで定圧下で加熱濃縮した。析出した生成物は孔径0.5μmのメンブランフィルターを備えた加圧濾過器を用いて濾過した。次いで、得られた固形物をTHFで1回洗浄し、減圧乾燥機にて80℃、3時間乾燥を行い、74gの無色粉末状の固形物を得た。
<トリメチルシリル基の導入>
滴下漏斗、還流冷却器および温度計を取り付けた内容積50mlの4つ口フラスコに、実施例1で得られた無色粉末状の固形物(1.0g)、THF(10g)およびトリエチルアミン(1.0g)を仕込み、乾燥窒素にてシールした。マグネチックスターラーで撹拌しながら、室温でクロロトリメチルシラン(3.3g)を約1分間で滴下した。滴下終了後、室温で、さらに3時間撹拌を継続して反応を完結させた。ついで純水10g投入し生成した塩化ナトリウムおよび未反応のクロロトリメチルシランを加水分解した。このようにして得られた反応混合物を分液漏斗に移し有機相と水相とに分離し、得られた有機相を脱イオン水により洗浄液が中性になるまで水洗を繰り返した。得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥、濾過、ロータリーエバポレーターで減圧濃縮して白色固体の化合物(0.9g)を得た。
得られた白色粉末状の固形物について、GPC、1H−NMR、29Si−NMRおよび13C−NMRにより構造解析を行った。GPCチャートから白色粉末状の固形物は単分散性を示し、その分子量はポリスチレン換算で重量平均分子量1570であり、純度98%であることが確認された。1H−NMRチャートから、トリフルオロプロピル基とトリメチルシリル基が7:3の積分比で存在することが確認された。29Si−NMRチャートから、T構造を示唆するピークが1:3:3の比で3つ、トリメチルシリル基を示唆するピークが12.1ppmに1つ存在することが確認された。13C−NMRチャートでも131〜123ppm、28〜27ppm、6〜5ppmにトリフルオロプロピル基を示唆するピークが存在し、1.4ppmにトリメチルシリル基を示唆するピークが存在することが確認された。質量分析スペクトルの測定結果から、絶対分子量は式(9)に示す構造体の理論分子量と一致した。X線構造解析による結晶構造解析の結果から、式(9)に示す
構造体であることが確認された。これらの結果は、構造解析の対象である無色粉末状の固形物が式(9)の構造を有することを示している。従って、トリメチルシリル化される前の化合物は、式(10)の構造であると判断される。
<ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシルトリメトキシシランを原料としたナトリウム結合ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシルシルセスキオキサン化合物の合成>
還流冷却器、温度計および滴下漏斗を取り付けた内容積200mlの4つ口フラスコに、ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシルトリメトキシシラン(20.00g)、THF(93.74g)、水酸化ナトリウム(0.93g)および脱イオン水(1.26g)を仕込み、マグネチックスターラーで攪拌しながら加熱した。内液温度64.0℃で還流が開始してから5時間撹拌を続けて、反応を終了させた。常圧下で固体が析出するまで反応液を濃縮し、さらに真空乾燥して粘ちょう性の化合物(17.83g)を得た。
<トリメチルシリル基の導入>
滴下漏斗、還流冷却器および温度計を取り付けた内容積50mlの3つ口フラスコに、実施例3で得られた粘ちょう性の化合物(2.0g)、THF(10g)およびトリエチルアミン(0.6g)を仕込み、乾燥窒素にてシールした。マグネチックスターラーで撹拌しながら、室温でクロロトリメチルシラン(1.7g)を約1分間で滴下した。滴下終了後、室温で、さらに4時間撹拌を継続して反応を完結させた。ついで純水10g投入し、生成した塩化ナトリウムおよび未反応のクロロトリメチルシランを加水分解した。このようにして得られた反応混合物を分液漏斗に移し、トルエン30mlを加え、有機相と水相とに分離し、得られた有機相を脱イオン水により洗浄液が中性になるまで水洗を繰り返した。得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥、濾過、ロータリーエバポレーター
で減圧濃縮して粘ちょう性の化合物(1.0g)を得た。
得られた粘ちょう性の化合物について、GPC、1H−NMRおよび29Si−NMRにより構造解析を行った。GPCチャートから粘ちょう性の化合物は単分散性を示し、純度99%であることが確認された。1H−NMRチャートから、ノナフルオロヘキシル基とトリメチルシリル基が7:3の積分比で存在することが確認された。29Si−NMRチャートから、T構造を示唆するピークが1:3:3の比で3つ、トリメチルシリル基を示唆するピークが12.5ppmに1つ存在することが確認された。これらの結果は、構造解析の対象である粘ちょう性の化合物が式(11)の構造を有することを示している。従って、トリメチルシリル化される前の実施例3の化合物は、式(12)の構造であると判断される。
<トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシランを原料としたナトリウム結合トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルシルセスキオキサン化合物の合成>
還流冷却器、温度計および滴下漏斗を取り付けた内容積50mlの4つ口フラスコに、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン(4.9g)、THF(15ml)、水酸化ナトリウム(0.2g)およびイオン交換水(0.2g)を仕込み、撹拌子を投入して、75℃のオイルバスで加熱還流した。還流開始から5時間撹拌を継続して反応を完結させた。その後、常圧下で加熱濃縮し、真空乾燥を行い、4.0gの粘ちょう性液体を得た。
<トリメチルシリル基の導入>
内容積50mlの3つ口フラスコに、上記の粘ちょう性液体(2.6g)、THF(10
g)、トリエチルアミン(1.0g)およびトリメチルクロロシラン(3.3g)を仕込み、マグネチックスターラーで攪拌しながら室温で3時間撹拌した。反応終了後、実施例2の構造確認における場合と同様に処理して、1.3gの粘ちょう性液体を得た。
得られた化合物を、GPCにより分析した。測定を行った結果、粘ちょう性液体は単分散であり、その分子量はポリスチレン換算で重量平均分子量3650、純度100%であることが確認された。この結果と実施例2の結果とから総合的に判断して、分析の対象である粘ちょう性液体は式(13)で示されるケイ素化合物であると推定された。従って、実施例5で得られた化合物は、式(14)で示される構造を有することが示唆される。
<化合物(10)およびアリルトリクロロシランを原料としたアリル−ヘプタキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)オクタシルセスキオキサンの合成>
窒素雰囲気下、300ml三口フラスコに化合物(10)(17.2g)、モレキュラーシーブス(4A)によって乾燥したトリエチルアミン(2.30g)および乾燥ジクロロメタン(250ml)を仕込んだ。マグネチックスターラーを用い、室温で攪拌しながら化合物(10)を溶解させた後、氷浴を用いて系内温度を3℃とした。この溶液にアリルトリクロロシラン(3.75g、化合物(10)に対して1.4当量)を速やかに加え、氷浴で1時間攪拌した後、さらに室温にて8時間攪拌した。反応終了後、トリエチルアミン−塩酸塩を濾過により除去した。得られた反応液は、水(300ml)による3回の洗浄を行った後、無水硫酸マグネシウム(15g)にて乾燥した。得られた液体成分はロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去し、白色の粘ちょう物を得た。ここにメタノール150mlおよびジクロロメタン20mlを加えて、固体成分を析出させた。固体成分を十分析出させた後、濾過によって固−液分離を行った。得られた固体を減圧乾燥(400Pa、55℃)して、白色固体を得た(9.84g、収率57%)。
IR(KBr法)ν=2950(-CH3)、2926(-CH2-)、1638(C=C)、1448(-CH2-)、1423(CH=CH2)、1375(-CH3)、1214(-CF3)、1110(Si-O-Si)、660(CH=CH2)
1H−NMR(400MHz、TMS標準:δ=0.0ppm):5.77-5.66(m、1H、Si-CH2-CH=CH2)、5.03-4.99(m、2H、Si-CH2-CH=CH 2)、2.20-2.08(m、14H、Si-CH 2 -CH 2-CF3)、1.69(d、2H、Si-CH 2-CH=CH2)、0.96-0.91(m、14H、Si-CH 2 -CH2-CF3)
13C−NMR(100MHz、TMS標準:δ=0.0ppm): 130.5(Si-CH2-CH=CH2)、126.9(Si-CH 2 -CH2-CF3)、116.1(Si-CH2-CH=CH2)、27.6(Si-CH 2 -CH2-CF3)、18.8(Si-CH2-CH=CH2)、3.99(Si-CH 2 -CH2-CF3)
29Si−NMR(79MHz、TMS標準:δ=0.0ppm):-67.46、-67.51、-70.2
<化合物(10)およびビニルトリクロロシランを原料としたビニル−ヘプタキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)オクタシルセスキオキサンの合成>
アリルトリクロロシランの代わりにビニルトリクロロシランを用いる以外は実施例7と同様の操作を行うことにより、式(16)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(10)および5−ヘキセニルトリクロロシランを原料とした5−ヘキセニル−ヘプタキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)オクタシルセスキオキサンの合成>
アリルトリクロロシランの代わりに5−ヘキセニルトリクロロシランを用いる以外は実施例7と同様の操作を行うことにより、式(17)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(12)およびアリルトリクロロシランを原料としたアリル−ヘプタキス(ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル)オクタシルセスキオキサンの合成>化合物(10)の代わりに化合物(12)を用いる以外は実施例7と同様の操作を行うことにより、式(18)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(12)およびビニルトリクロロシランを原料としたビニル−ヘプタキス(ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル)オクタシルセスキオキサンの合成>化合物(10)の代わりに化合物(12)を用い、アリルトリクロロシランの代わりにビニルトリクロロシランを用いる以外は実施例7と同様の操作を行うことにより、式(19)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(12)および5−ヘキセニルトリクロロシランを原料とした5−ヘキセニル−ヘプタキス(ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(10)の代わりに化合物(12)を用い、アリルトリクロロシランの代わりに5−ヘキセニルトリクロロシランを用いる以外は実施例7と同様の操作を行うことにより、式(20)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(14)およびアリルトリクロロシランを原料としたアリル−ヘプタキス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(10)の代わりに化合物(14)を用いる以外は実施例7と同様の操作を行うことにより、式(21)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(14)およびビニルトリクロロシランを原料としたビニル−ヘプタキス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(10)の代わりに化合物(14)を用い、アリルトリクロロシランの代わりにビニルトリクロロシランを用いる以外は実施例7と同様の操作を行うことにより、式(22)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(14)および5−ヘキセニルトリクロロシランを原料とした5−ヘキセニル−ヘプタキス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(10)の代わりに化合物(14)を用い、アリルトリクロロシランの代わりに5−ヘキセニルトリクロロシランを用いる以外は実施例7と同様の操作を行うことにより、式(23)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(10)を原料としたシラノール含有ヘプタキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)シルセスキオキサン化合物の合成>
滴下ロート、還流冷却器、温度計および攪拌子を備えた300mlの4つ口フラスコを氷浴中に設置した。この4つ口フラスコに実施例1で得られた化合物(10)5gを入れ、酢酸ブチル(50g)に溶解させた後、酢酸(0.5g)を滴下した。氷浴のまま1時間撹拌した。室温に戻した後、反応液を脱イオン水(100ml)にて洗浄(3回)した。ロータリーエバポレーターを用いて溶剤を留去し、そのまま減圧乾燥(450Pa、50℃、1時間)を行って、粘ちょう性の液体を得た(4.3g)。得られた化合物のGPC測定を行った結果、単一ピークを示し、不純物等の存在は確認されなかった。さらにIRを用いて解析した結果、化合物(10)では観測されなかったシラノール基の存在を示唆する吸収(3400cm-1付近)を確認した。従って、得られた化合物は式(24)で示される構造を有することが示唆された。
<3−トリクロロシラニルプロピル−ヘプタキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)オクタシルセスキオキサンの合成>
窒素雰囲気下、還流冷却器、温度計を取り付けた100mlの三口フラスコに、化合物(15)(0.90g)を仕込み、乾燥テトラヒドロフラン(6.0ml)を加え溶解した。水浴を用いて系内温度を20℃程度に保ち、ここにトリクロロシラン(TCS,0.4ml、TCS/化合物(15)モル比=4.2)を一括導入した。これに、Pt触媒/キシレン溶液(25μl,Pt含有量:3wt.-%,Pt/Si−Hモル比=9.8x10-4)を添加した。触媒添加後、水浴をはずし、室温にて2.5時間攪拌した。真空ポンプを用いて、反応液中に残留する未反応のTCSを減圧留去した後、減圧乾燥(400Pa、75℃)し、固体(0.98g,収率:98%)を得た。
<2−トリクロロシラニルエチル−ヘプタキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(15)の代わりに化合物(16)を用いること以外は実施例17と同様の操作を行うことにより、式(26)で示される化合物を得ることができる。
<6−トリクロロシラニルヘキシル−ヘプタキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(15)の代わりに化合物(17)を用いること以外は実施例17と同様の操作を行うことにより、式(27)で示される化合物を得ることができる。
<3−トリクロロシラニルプロピル−ヘプタキス(ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(15)の代わりに化合物(18)を用いること以外は実施例17と同様の操作を行うことにより、式(28)で示される化合物を得ることができる。
<2−トリクロロシラニルエチル−ヘプタキス(ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(15)の代わりに化合物(19)を用いること以外は実施例17と同様の操作を行うことにより、式(29)で示される化合物を得ることができる。
<6−トリクロロシラニルヘキシル−ヘプタキス(ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(15)の代わりに化合物(20)を用いること以外は実施例17と同様の操作を行うことにより、式(30)で示される化合物を得ることができる。
<3−トリクロロシラニルプロピル−ヘプタキス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(15)の代わりに化合物(21)を用いること以外は実施例17と同様の操作を行うことにより、式(31)で示される化合物を得ることができる。
<2−トリクロロシラニルエチル−ヘプタキス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(15)の代わりに化合物(22)を用いること以外は実施例17と同様の操作を行うことにより、式(32)で示される化合物を得ることができる。
<6−トリクロロシラニルヘキシル−ヘプタキス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(15)の代わりに化合物(23)を用いること以外は実施例17と同様の操作を行うことにより、式(33)で示される化合物を得ることができる。
<3−トリメトキシシラニルプロピル−ヘプタキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)オクタシルセスキオキサンの合成>
アルゴン雰囲気下、50mlフラスコに化合物(25)(3.36g)を収めた。ここにテトラヒドロフラン(4.0ml)、オルトギ酸トリメチル(TMM、1.55g TMM/化合物(25)モル比=5.5)を加え十分に撹拌した。化合物(25)が溶解したことを確認した後、オイルバスを用いて系内温度を65℃に保ち、4時間撹拌した。吸引濾過により、不溶分を除去した後、系を減圧して低沸分の除去を行った。粘ちょう物を得た。ここにメタノールを加えて一晩静置した後、吸引濾過し、さらに減圧乾燥(200Pa、60℃)を行い、白色固体(2.47g,収率:74%)を得た。
IR(KBr法) ν=2950(-CH3)、2848(Si-OCH3)、1450(-CH2-)、1377(-CH3)、1272(C-0-C)、1216(-CF3)、1102(Si-0-Si)、1091(Si-OCH3)
1H−NMR(400MHz、TMS標準:δ=0.0ppm): 3.56(s、9H、-Si(OCH 3)3)、2.20-2.08(m、14H、Si-CH 2 -CH 2-CF3)、1.59-1.51(m、2H、Si-CH2-CH 2-CH2- Si(OCH3)3)、0.96-0.90(m、14H、Si-CH 2 -CH2-CF3)、0.79(t、2H、Si-CH 2-CH2-CH2- Si(OCH3)3)、0.72(t、2H、Si-CH2-CH2-CH 2- Si(OCH 3)3)
13C−NMR(100MHz、TMS標準:δ=0.0ppm): 127.1(Si-CH 2 -CH2-CF3)、50.4(-Si(OCH3)3)、27.7(Si-CH 2 -CH2-CF3)、16.4(Si-CH2-CH2-CH2- Si(OCH3)3)、15.1(Si-CH2-CH2-CH2- Si(OCH3)3)、12.8(Si-CH2-CH2-CH2- Si(OCH3)3)、4.04(Si-CH 2 -CH2-CF3)
29Si−NMR(79MHz、TMS標準:δ=0.0ppm):-42.6、-65.9、-67.3、-67.6
<2−トリメトキシシラニルエチル−ヘプタキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(25)の代わりに化合物(26)を用いること以外は実施例26と同様の操作を行うことにより、式(35)で示される化合物を得ることができる。
<6−トリメトキシシラニルヘキシル−ヘプタキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(25)の代わりに化合物(27)を用いること以外は実施例26と同様の操作を行うことにより、式(36)で示される化合物を得ることができる。
<3−トリメトキシシラニルプロピル−ヘプタキス(ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(25)の代わりに化合物(28)を用いること以外は実施例26と同様の操作を行うことにより、式(37)で示される化合物を得ることができる。
<2−トリメトキシシラニルエチル−ヘプタキス(ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(25)の代わりに化合物(29)を用いること以外は実施例26と同様の操作を行うことにより、式(38)で示される化合物を得ることができる。
<6−トリメトキシシラニルヘキシル−ヘプタキス(ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(25)の代わりに化合物(30)を用いること以外は実施例26と同様の操作を行うことにより、式(39)で示される化合物を得ることができる。
<3−トリメトキシシラニルプロピル−ヘプタキス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(25)の代わりに化合物(31)を用いること以外は実施例26と同様の操作を行うことにより、式(40)で示される化合物を得ることができる。
<2−トリメトキシシラニルエチル−ヘプタキス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(25)の代わりに化合物(32)を用いること以外は実施例26と同様の操作を行うことにより、式(41)で示される化合物を得ることができる。
<6−トリメトキシシラニルヘキシル−ヘプタキス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)オクタシルセスキオキサンの合成>
化合物(25)の代わりに化合物(33)を用いること以外は実施例26と同様の操作を行うことにより、式(42)で示される化合物を得ることができる。
<化合物(34)を用いたガラス表面処理>
実施例26で得られる化合物(34)(0.13g)をイソプロピルアルコール(IPA、1.25g)およびジメチルホルムアミド(DMF、1.25g)の混合溶媒に溶解させ処理液を調整した(サンプル液)。サンプル液に純水(0.13g)を加えスターラーを用いて攪拌した。この溶液をアルカリ水溶液によって前処理したスライドガラスにスピンコーター(3000rpm、20秒 / 協栄セミコンダクター株式会社 SPINNER−1H−III)を用いて塗布した。次いで、ホットプレートを用いて塗布したスライドガラスを100℃で1時間焼成した。このスライドガラスについて、液適法により水およびジヨードメタンとの接触角を測定し、2液法(Kaelble−Uy法)により表面自由エネルギーを算出した。結果を表1に示す。
比較例として、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(TFPr−TMOS、0.13g)をイソプロピルアルコール(IPA、1.25g)およびジメチルホルムアミド(DMF、1.25g)の混合溶媒に溶解させ処理液を調整した(比較液)。比較液に純水(0.13g)を加えスターラーを用いて攪拌した。この溶液をアルカリ水溶液によって前処理したスライドガラスにスピンコーター(3000rpm、20秒 /
協栄セミコンダクター株式会社 SPINNER−1H−III)を用いて塗布した。次いで、ホットプレートを用いて塗布したスライドガラスを100℃で1時間焼成した。このスライドガラスについて、液適法により水およびジヨードメタンとの接触角を測定し、2液法(Kaelble−Uy法)により表面自由エネルギーを算出した。結果を表1に示した。なお、参考値として、未処理のガラス基板についての測定値を記載した。
Claims (17)
- 請求項1に記載の式(1)におけるR1が炭素数1〜20のフルオロアルキルである、請求項1または2に記載の化合物。
- 請求項1に記載の式(1)におけるR1が2−フルオロエチル、2,2−ジフルオロエチル、3,3,3−トリフルオロプロピル、ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル、ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル、パーフルオロ−1H,1H,2H,2H−ドデシルもしくはパーフルオロ−1H,1H,2H,2H−テトラデシルである、請求項1または2に記載の化合物。
- 請求項1に記載の式(1)におけるR1が3,3,3−トリフルオロプロピル、ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシルまたはトリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルである、請求項1または2に記載の化合物。
- 請求項1に記載の式(1)におけるR1が3,3,3−トリフルオロプロピルまたはノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシルである、請求項1または2に記載の化合物。
- Z1が炭素数2〜8のアルキレンであり;R3がメチル、エチル、プロピルまたは1−メチルエチルであり;そしてnが0または1である、請求項2に記載の化合物。
- Z1が炭素数2〜4のアルキレンであり;R3がメチルまたはエチルであり;そしてnが0または1である、請求項2に記載の化合物。
- 請求項1に記載の式(1)におけるR1が3,3,3−トリフルオロプロピルであり;式(2)におけるZ1が炭素数2または3のアルキレンであり;R3がメチルであり;そしてnが0である、請求項2に記載の化合物。
- 式(3)で示される化合物を原料として用いることを特徴とする式(1−
1)で示されるケイ素化合物の製造方法:
- 請求項10に記載の式(1−1)において、R1が2−フルオロエチル、2,2−ジフルオロエチル、3,3,3−トリフルオロプロピル、ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシル、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル、ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル、パーフルオロ−1H,1H,2H,2H−ドデシル、またはパーフルオロ−1H,1H,2H,2H−テト
ラデシルであり;R3がメチル、エチル、プロピルまたは1−メチルエチルである、請求項10〜12のいずれか1項に記載の製造方法。 - 請求項10に記載の式(1−1)において、R1が3,3,3−トリフルオロプロピルまたはノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシルであり;R3がメチルまたはエチルであり;そしてnが0または1である、請求項10〜12のいずれか1項に記載のケイ素化合物の製造方法。
- 式(4−1)で示される化合物の使用量が、式(3)で示される化合物に対するモル比で1〜5倍量であることを特徴とする、請求項11に記載の製造方法。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のケイ素化合物を含むシランカップリング剤。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のケイ素化合物を含む固体表面処理剤。
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