JP6751892B2 - 含フッ素含ケイ素化合物 - Google Patents

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Description

本発明は、含フッ素含ケイ素化合物に関する。
従来、耐熱性および耐薬品性が高いことから、多くのフッ素樹脂が、種々の分野で用いられている。このようなフッ素樹脂は、例えば、それ自体フッ素ゴムの材料として、またはフッ素ゴムへの添加剤として用いられる(特許文献1)。
特開2015−13972号公報
本発明は、種々の用途に用いられるフッ素樹脂、例えば疎水性および親水性のバランスを調整することができ、疎水性ポリマーの親水化、または親水性ポリマーの疎水化に用いることができるフッ素樹脂を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記式(I)および(II)で表される化合物に想到した。
即ち、本発明は:
[1] 下記式(I):
−(A−B)−T
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−(SiR−O)−SiR−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜8のビニルアルキル基、または−R11−R12−Rfであり;
11は、単結合または−(R25−であり;
25は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
xは、1〜3の整数であり;
12は、−CR13=CR14−または−CR13CHR14−であり;
13は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子、または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
pは、0〜50の整数であり;
は、それぞれ独立して、単結合または−(R26−であり;
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
yは、1〜3の整数であり;
は、単結合、−CR=CR−または−CHRCR−であり;
は、単結合、−CR=CR−または−CRCHR−であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子、または塩素原子であり;
Bは、出現毎にそれぞれ独立して、単結合または−Rf−であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
nは、1以上の任意の整数であり;
およびTは、それぞれ独立して、末端基である。]
で表される含フッ素含ケイ素化合物;
[2] 下記式(I−1):
−(A−B)−T
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−(SiR−O)−SiR−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
pは、0〜50の整数であり;
は、それぞれ独立して、単結合または−(R26−であり;
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
yは、1〜3の整数であり;
は、−CR=CR−または−CHRCR−であり;
は、−CR=CR−または−CRCHR−であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Bは、出現毎にそれぞれ独立して、−Rf−であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
nは、1以上の任意の整数であり;
およびTは、それぞれ独立して、末端基である。]
で表される、上記[1]に記載の含フッ素含ケイ素化合物;
[3] 下記式(I−2):
−(A−B)−T
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−{(SiR8’−O)p1−(SiR8”−O)p2}−SiR−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜8のビニルアルキル基、または−R11−R12−Rfであり;
8’は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
8”は、出現毎にそれぞれ独立して、−R11−R12−Rfであり;
11は、単結合または−(R25−であり;
25は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
xは、1〜3の整数であり;
12は、−CR13=CR14−または−CR13CHR14−であり;
13は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
p1は、0〜50の整数であり;
p2は、0〜50の整数であり;
p1またはp2を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、任意であり;
は、それぞれ独立して、単結合または−(R26−であり;
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
yは、1〜3の整数であり;
は、単結合、−CR=CR−または−CHRCR−であり;
は、単結合、−CR=CR−または−CRCHR−であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Bは、単結合であり;
nは、1であり;
およびTは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、アリール基またはRfである。]
で表される、上記[1]に記載の含フッ素含ケイ素化合物;
[4] 下記式(I−2a):
−(A−B)−T
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−{(SiR8’−O)p1−(SiR8”−O)p2}−SiR−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜8のビニルアルキル基、または−R11−R12−Rfであり;
8’は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
8”は、出現毎にそれぞれ独立して、−R11−R12−Rfであり;
11は、単結合または−(R25−であり;
25は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
xは、1〜3の整数であり;
12は、−CR13=CR14−または−CR13CHR14−であり;
13は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
p1は、0〜50の整数であり;
p2は、1〜50の整数であり;
p1またはp2を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、任意であり;
は、単結合であり;
は、単結合であり;
は、単結合であり;
Bは、単結合であり;
nは、1であり;
およびTは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、またはアリール基である。]
で表される、上記[3]に記載の含フッ素含ケイ素化合物;
[5] 下記式(I−2b):
−(A−B)−T
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−(SiR8’−O)p1−SiR8’−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
8’は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
p1は、0〜50の整数であり;
は、それぞれ独立して、単結合または−(R26−であり;
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
yは、1〜3の整数であり;
は、−CR=CR−または−CHRCR−であり;
は、−CR=CR−または−CRCHR−であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Bは、単結合であり;
nは、1であり;
およびTは、それぞれ独立して、Rfであり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基である。]
で表される、上記[3]に記載の含フッ素含ケイ素化合物;
[6] 下記式(II):
−(R31SiO1.5
[式中:
31は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜11のアルキル基、置換されていてもよい炭素数2〜11のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜11のビニルアルキル基、または−R32−R33−Rfであるか、あるいは、2つのR31が一緒になって、−R32−R33−Rf−R36−R32−を形成し;
32は、それぞれ独立して、単結合または−(R37−であり;
37は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
zは、1〜3の整数であり;
33は、−CR34=CR35−または−CR34CHR35−であり;
36は、−CR35=CR34−または−CHR35CR34−であり;
34は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
35は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
式中、少なくとも1つのRfまたはRfが存在し;
mは、任意の数である。]
で表されるシルセスキオキサン誘導体である、含フッ素含ケイ素化合物;
[7] 下記式(II):
−(R31SiO1.5
[式中:
31は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜11のアルキル基、置換されていてもよい炭素数2〜11のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜11のビニルアルキル基、または−R32−R33−Rfであるか、あるいは、2つのR31が一緒になって、−R32−R33−Rf−R36−R32−を形成し;
32は、それぞれ独立して、単結合または−(R37−であり;
37は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
zは、1〜3の整数であり;
33は、−CR34=CR35−または−CR34CHR35−であり;
36は、−CR35=CR34−または−CHR35CR34−であり;
34は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
35は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
mは、任意の数である。]
で表されるシルセスキオキサン誘導体が、−Rf−(式中、Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基である)基を含む架橋剤により架橋されている、含フッ素含ケイ素化合物;
[8] 上記[1]〜[7]のいずれかに記載の含フッ素含ケイ素化合物を含む、組成物;
[9] 基材と、基材上に上記[8]に記載の組成物を用いて得られた膜とを有する物品
を提供する。
本発明によれば、一分子中にケイ素とフッ素を導入することにより、パーフロシーリング材に酸素プラズマ耐性を与えることができ、また、パーフロシーリング材と親和性が高い化合物を得ることができる。
一の態様において、本発明の含フッ素含ケイ素化合物は、下記式(I)で表される:
−(A−B)−T ・・・(I)
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−(SiR−O)−SiR−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜8のビニルアルキル基、または−R11−R12−Rfであり;
11は、単結合または−(R25−であり;
25は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
xは、1〜3の整数であり;
12は、−CR13=CR14−または−CR13CHR14−であり;
13は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
pは、0〜50の整数であり;
は、それぞれ独立して、単結合または−(R26−であり;
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
yは、1〜3の整数であり;
は、単結合、−CR=CR−または−CHRCR−であり;
は、単結合、−CR=CR−または−CRCHR−であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Bは、出現毎にそれぞれ独立して、単結合または−Rf−であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
nは、1以上の任意の整数であり;
およびTは、それぞれ独立して、末端基である。]
上記式中、Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−である。
上記Rは、−(SiR−O)−SiR−である。
上記Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基である。
上記置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基における「アルキル基」は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよい。上記炭素数1〜8のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり得る。
上記置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基における置換基としては、特に限定されないが、例えば、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素または臭素原子、好ましくはフッ素原子);1個またはそれ以上のハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素または臭素原子、好ましくはフッ素原子)により置換されていてもよい、C1−6アルキル基、C2−6アルケニル基、C2−6アルキニル基、C3−10シクロアルキル基、C3−10不飽和シクロアルキル基、5〜10員のヘテロシクリル基、5〜10員の不飽和ヘテロシクリル基、C6−10アリール基および5〜10員のヘテロアリール基から選択される1個またはそれ以上の基が挙げられる。
上記置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基の例としては、特に限定されないが、例えば、非置換またはフッ素置換された、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチルまたはtert−ブチルが挙げられる。
上記置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基における「アルケニル基」は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよい。上記炭素数1〜8のアルケニル基は、好ましくは炭素数1〜6のアルケニル基、より好ましくは炭素数1〜4のアルケニル基であり得る。
上記置換されていてもよいアルケニル基における置換基としては、アルキル基に関して上記した基が挙げられる。
上記置換されていてもよいアリール基における「アリール基」は、単環式であっても、多環式であってもよい。上記アリール基は、好ましくは炭素数6〜10個のアリール基である。
上記置換されていてもよいアリール基における置換基としては、アルキル基に関して上記した基が挙げられる。
上記置換されていてもよいアリール基の例としては、特に限定されないが、例えば、非置換またはフッ素原子もしくはC1−6アルキル基(好ましくはC1−3アルキル基、例えばメチル)により置換されたフェニル基が挙げられる。
上記した炭素数3〜8のビニルアルキル基は、アルキル基の1の水素原子がビニル基により置換された基であり、CH=CH−C1−6アルキルとも表される。上記アルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、直鎖が好ましい。ビニル基の置換位置は、特に限定されないが、アルキル基の末端であることが好ましい。
上記炭素数3〜8のビニルアルキル基の例としては、特に限定されないが、例えば、CH=CH−CH−、CH=CH−CHCH−またはCH=CH−CHCHCH−が挙げられる。
好ましい態様において、Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、フェニル基、ビニル基、アリール基、3,3,3−トリフルオロプロピル基である。一の態様において、Rは、水素原子またはメチル基であり得る。
上記Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜8のビニルアルキル基、または−R11−R12−Rfである。
上記置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、および炭素数3〜8のビニルアルキル基は、Rに関して上記した基と同意義である。
上記R11は、出現毎にそれぞれ独立して、単結合または−(R25−である。
25は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン(好ましくは、炭素数1〜3のアルキレン、より好ましくはメチレン)、炭素数6〜10のアリーレン(好ましくは、フェニレン)または−O−である。
xは、1〜3の整数である。
25の例としては、例えば、アルキレン、フェニレン、−アルキレン−フェニレン−、−フェニレン−アルキレン−、−O−アルキレン−、−O−フェニレン−、−O−アルキレン−フェニレン−、−O−フェニレン−アルキレン−、−アルキレン−O−、−フェニレン−O−、−アルキレン−フェニレン−O−または−フェニレン−アルキレン−O−が挙げられる。上記アルキレンは、好ましくは炭素数1〜3のアルキレン、より好ましくはメチレンである。
上記R12は、出現毎にそれぞれ独立して、−CR13=CR14−または−CR13CHR14−である。
一の態様において、R12は、−CR13=CR14−である。
別の態様において、R12は、−CR13CHR14−である。
13は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基(好ましくは、メチル基)、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基(好ましくは、メトキシ基)、アリールオキシ基(好ましくは、フェノキシ基)であり、好ましくは水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
14は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基(好ましくは、メチル基)、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基(好ましくは、メトキシ基)、アリールオキシ基(好ましくは、フェノキシ基)であり、好ましくは水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
一の態様において、R13およびR14の少なくとも1つは水素原子である。
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、好ましくはヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、より好ましくはヨウ素原子または臭素原子であり、さらに好ましくはヨウ素原子である。
Rfは、出現毎にそれぞれ独立して、含フッ素アルキル基である。かかる含フッ素アルキル基は、直鎖であっても分枝鎖であってもよく、また、1つまたはそれ以上の置換基を有していてもよい。
上記置換基としては、Rのアルキル基に関して上記した基が挙げられる。
上記含フッ素アルキル基は、好ましくは炭素数が1〜10の含フッ素アルキル基、より好ましくは炭素数が2〜6の含フッ素アルキル基であり得る。好ましい態様において、含フッ素アルキル基は、直鎖であり得る。また、好ましい態様において、含フッ素アルキル基は、非置換であり得る。
上記含フッ素アルキル基において、フッ素原子の数は、特に限定されない。即ち、含フッ素アルキル基は、アルキル基の主鎖炭素原子上の一部の水素原子がフッ素原子に置換された基であってもよく、あるいは、アルキル基の主鎖炭素原子上の水素原子がすべてフッ素原子に置換された基(所謂、パーフルオロアルキル基)であってもよい。
一の態様において、含フッ素アルキル基は、−R16 −R17−R18で表される基である。
上記R16は、それぞれ独立して、CHまたはCHFである。一の態様において、R16は、CHである。
上記R17は、炭素数1〜8のパーフルオロアルキレン基である。上記パーフルオロアルキレン基は、直鎖であっても分枝鎖であってもよく、好ましくは直鎖である。R17は、好ましくはパーフルオロメチレンまたはパーフルオロエチレンである。
上記R18は、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、CH、CHF、CHFまたはCFである。一の態様において、R18は、フッ素原子またはCFである。
上記qは、0〜6の整数、例えば0〜3の整数、または0もしくは1である。一の態様において、qは0である。別の態様において、qは1〜6の整数、例えば1である。
好ましい態様において、上記含フッ素アルキル基は、−CHCF、−CHCFCF、−CH(CFCF、−CH(CFCF、−CH(CFCF、−CF、−CFCF、−(CFCF、−(CFCFまたは−(CFCFであり得る。
好ましい態様において、RおよびRは、それぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基またはアリール基、好ましくはメチル基またはフェニル基である。
式中pは、0〜2000の整数、例えば1〜2000の整数である。pは、好ましくは1〜250の整数であり、より好ましくは5〜50の整数である。一の態様において、pは、0または1であり得る。
上記Rは、単結合または−(R26−である。
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン(好ましくは、炭素数1〜3のアルキレン)、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−である。
yは、1〜3の整数である。
26の例としては、例えば、アルキレン、フェニレン、−アルキレン−フェニレン−、−フェニレン−アルキレン−、−O−アルキレン−、−O−フェニレン−、−O−アルキレン−フェニレン−、−O−フェニレン−アルキレン−、−アルキレン−O−、−フェニレン−O−、−アルキレン−フェニレン−O−または−フェニレン−アルキレン−O−が挙げられる。上記、アルキレンは、好ましくは炭素数1〜3のアルキレン、より好ましくはメチレンである。
上記Rは、単結合、−CR=CR−または−CHRCR−である。
上記Rは、単結合、−CR=CR−または−CRCHR−である。
上記Rは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基(好ましくは、メチル基)、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基(好ましくは、メトキシ基)、アリールオキシ基(好ましくは、フェノキシ基)であり、好ましくは水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
上記Rは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基(好ましくは、メチル基)、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基(好ましくは、メトキシ基)、アリールオキシ基(好ましくは、フェノキシ基)であり、好ましくは水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
一の態様において、RおよびRの少なくとも1つは水素原子である。
上記Xは、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、好ましくはヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、より好ましくはヨウ素原子または臭素原子であり、さらに好ましくはヨウ素原子である。
一の態様において、Rは−CR=CR−であり、Rは−CR=CR−である。
別の態様において、Rは−CHRCR−であり、Rは−CRCHR−である。
上記式中、Bは、Rfである。
上記Rfは、含フッ素アルキレン基である。かかる含フッ素アルキレン基は、直鎖であっても分枝鎖であってもよく、また、1つまたはそれ以上の置換基を有していてもよい。
上記置換基としては、Rのアルキル基に関して上記した基が挙げられる。
上記含フッ素アルキレン基は、好ましくは炭素数が1〜10の含フッ素アルキレン基、より好ましくは炭素数が2〜6の含フッ素アルキレン基であり得る。好ましい態様において、含フッ素アルキレン基は、直鎖であり得る。また、好ましい態様において、含フッ素アルキレン基は、非置換であり得る。
上記含フッ素アルキレン基において、フッ素原子の数は、特に限定されない。即ち、含フッ素アルキレン基は、アルキレン基の主鎖炭素原子上の一部の水素原子がフッ素原子に置換された基であってもよく、あるいは、アルキレン基の主鎖炭素原子上の水素原子がすべてフッ素原子に置換された基(所謂、パーフルオロアルキレン基)であってもよい。
一の態様において、上記含フッ素アルキレン基は、−R21 −R22−R21 −で表される基である。
上記R21は、それぞれ独立して、CHまたはCHFである。一の態様において、R21は、CHである。
上記R22は、炭素数1〜8のパーフルオロアルキレン基である。上記パーフルオロアルキレン基は、直鎖であってもよく分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。R22は、好ましくはパーフルオロメチレンまたはパーフルオロエチレンである。
上記sおよびtは、それぞれ独立して、0〜6の整数、例えば0〜3の整数、または0もしくは1である。一の態様において、sおよびtは、0である。別の態様において、sおよびtは、1〜6の整数、例えば1である。
好ましい態様において、上記含フッ素アルキレン基は、−CHCFCH−、−CHCFCFCH−、−CH(CFCH−、−CH(CFCH−、−CH(CFCH−、−CF−、−CFCF−、−(CF−、−(CF−または−(CF−であり得る。
上記式中、nは、1以上の任意の整数であり得る。nは、所望の重合度(または分子量)に応じて適宜選択される。
nは、好ましくは1〜2000の整数、より好ましくは3〜500の整数、さらに好ましくは5〜200の整数であり得る。
上記式中、TおよびTは、末端基を表す。TおよびTは、特に限定されず、合成に用いた原料または停止剤に応じた構造を有し得る。
一の態様において、TおよびTは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、アリール基、アリールオキシ基、水酸基、エステル基、アルキルカーボネート基、アリールカーボネート基、炭素数1〜6のアルコキシ基、−SiR またはRfであり得る。
式(I)中、少なくとも1つのRfまたはRfが存在する。
上記式(I)で表される含フッ素含ケイ素化合物の平均分子量は、特に限定されず、用途等の目的に応じて適宜設定することができる。例えば、一の態様において、本発明の式(I)で表される含フッ素含ケイ素化合物の重量平均分子量は、5×10〜5×10であり、好ましくは5×10〜1×10であり、特に好ましくは1×10〜3×10である。
一の態様において、式(I)で表される含フッ素含ケイ素化合物は、下記式(I−1)で表される。
−(A−B)−T ・・・(I−1)
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−(SiR−O)−SiR−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
pは、0〜50の整数であり;
は、それぞれ独立して、単結合または−(R26−であり;
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
yは、1〜3の整数であり;
は、−CR=CR−または−CHRCR−であり;
は、−CR=CR−または−CRCHR−であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Bは、出現毎にそれぞれ独立して、−Rf−であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
nは、1以上の任意の整数であり;
およびTは、それぞれ独立して、末端基である。]
式(I−1)中、Aは、好ましくは、−CR=CR−R−R−R−CR=CR−(以下、「A’」ともいう)または−CHRCR−R−R−R−CRCHR−(以下、「A”」ともいう)である。
式(I−1)の一の態様において、Aは、−CR=CR−R−R−R−CR=CR−である。即ち、−(A−B)−は、−(A’−B)−である。
式(I−1)の別の態様において、一部のAは、−CR=CR−R−R−R−CR=CR−であり、残りのAは、−CHRCRX−R−R−R−CRXCHR−である。即ち、−(A−B)−は、−(A’−B)n’−(A”−B)n”−(式中、n’およびn”は、それぞれ独立して任意の整数であり、n’またはn”を付された繰り返し単位の存在順序は限定されない)である。
式(I−1)の別の態様において、Aは、−CHRCRX−R−R−R−CRXCHR−である。即ち、−(A−B)−は、−(A”−B)−である。
式(I−1)中、好ましくは、Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよいアリール基であり得る。好ましい態様において、Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、フェニル基、ビニル基、アリール基、3,3,3−トリフルオロプロピル基である。一の態様において、Rは、水素原子またはメチル基であり得る。
式(I−1)中、好ましくは、Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよいアリール基であり得る。好ましい態様において、Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、フェニル基、ビニル基、アリール基、3,3,3−トリフルオロプロピル基である。一の態様において、Rは、水素原子またはメチル基であり得る。
上記式(I−1)で表される含フッ素含ケイ素化合物の平均分子量は、特に限定されず、用途等の目的に応じて適宜設定することができる。例えば、一の態様において、本発明の式(I−1)で表される含フッ素含ケイ素化合物の重量平均分子量は、5×10〜5×10であり、好ましくは5×10〜1×10であり、特に好ましくは1×10〜3×10である。
上記の式(I−1)で表される含フッ素含ケイ素化合物は、A構造に対応するジエンと、B構造に対応するジハロゲン化物とを付加重合させることにより得ることができる。
具体的には、下記式(A1):
CHR=CR−R−R−R−CR=CHR
[式中、R、R、RおよびRは、それぞれ、上記式(I−1)に関して記載したR、R、RおよびRと同意義である。]
で表されるジエンと、下記式(B1):
−B−X
[式中、BおよびXは、それぞれ、上記式(I−1)に関して記載したBおよびXと同意義である。]
で表される化合物を付加重合させる。
上記の反応により得られる化合物は、式(I−1a):
−(CHR−CR−R−R−R−CR−CHR−B)−T
[式中、R、R、R、R、X、B、T、Tおよびnは、上記式(I−1)に関する記載と同意義である。]
で表される化合物(即ち、T−(A”−B)−Tで表される重合体)、または式(I−1b):
−(CHR−CRX−R−R−R−CRX−CHR−B)n’−(CR=CR−R−R−R−CR=CR−B)n”−T
[式中、R、R、R、R、X、B、T、T、n’およびn”は、上記式(I−1)に関する記載と同意義である。]
で表される化合物(即ち、−(A”−B)n’−(A’−B)n”−で表される重合体)、
あるいはこれらの混合物である。
好ましい態様において、上記付加重合は、紫外線照射、フォトレドックス触媒共存下での可視光照射、一電子還元剤の添加またはラジカル発生剤の添加によりラジカルを発生させることにより、付加重合を開始させる。
紫外線の光源としては、紫外線を発するものであれば限定されるものではないが、例えば、水銀ランプ、キセノンランプ、UV(紫外線)ランプ、ハロゲンランプ、LED(発光ダイオード)等が挙げられ、好ましくは高圧水銀ランプが使用される。
上記「フォトレドックス触媒」としては、例えば、ローダミンB、エシオンY、[Ru(bpy)2+類縁体、[Ir(bpy)類縁体等を用いることができる。
上記「一電子還元剤」としては例えば、亜ジチオン酸リチウム、亜ジチオン酸ナトリウム、亜ジチオン酸カリウム、亜ジチオン酸セシウム、ヨウ化銅(I)、臭化銅(I)、塩化銅(I)、トリエチルアミン、トリブチルアミン、テトラブチルアンモニウムヨージド、テトラブチルホスホニウムヨージド、アスコルビン酸、アスコルビン酸塩等が挙げられ、好ましくは亜ジチオン酸ナトリウム、ヨウ化銅(I)、臭化銅(I)であり、特に好ましくは亜ジチオン酸ナトリウムである。
上記「ラジカル発生剤」としては有機過酸化物、無機過酸化物、有機アゾ化合物などを用いることができ、好ましくは有機過酸化物が用いられる。下記に限定されるものではないが、例えば有機過酸化物としては過酸化ベンゾイル、無機過酸化物としてはカリウムパーサルファイト、有機アゾ化合物としてはAIBNなどを用いることができる。
上記の付加重合の条件は、特に限定されず、当業者であれば、用いる原料、および所望の生成物に応じて適宜選択することがでる。
上記で得られた−(A”−B)−で表される重合体または−(A”−B)n’−(A’−B)n”−で表される重合体を、塩基の存在下で脱ハロゲン化水素反応に付すことにより、式(I−1c):
−(CR=CR−R−R−R−CR=CR−B)−T
[式中、R、R、R、R、B、T、Tおよびnは、上記式(I−1)に関する記載と同意義である。]
で表される化合物(即ち、−(A’−B)−で表される重合体)を得ることができる。
上記の脱ハロゲン化反応の反応条件は、特に限定されず、当業者であれば、用いる原料に応じて、適宜選択することができる。
一の態様において、式(I)で表される含フッ素含ケイ素化合物は、下記式(I−2)で表される。
−(A−B)−T ・・・(I−2)
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−{(SiR8’−O)p1−(SiR8”−O)p2}−SiR−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜8のビニルアルキル基、または−R11−R12−Rfであり;
8’は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
8”は、出現毎にそれぞれ独立して、−R11−R12−Rfであり;
11は、単結合または−(R25−であり;
25は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレンであり;
xは、1〜3の整数であり;
12は、−CR13=CR14−または−CR13CHR14−であり;
13は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
p1は、0〜50の整数であり;
p2は、0〜50の整数であり;
p1またはp2を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、任意であり;
は、それぞれ独立して、単結合または−(R26−であり;
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
yは、1〜3の整数であり;
は、単結合、−CR=CR−または−CHRCR−であり;
は、単結合、−CR=CR−または−CRCHR−であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Bは、単結合であり;
nは、1であり;
およびTは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、アリール基またはRfである。]
式(I−2)中、Rは、出現毎にそれぞれ独立して、好ましくは、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、または置換されていてもよいアリール基であり得る。
式(I−2)中、p1とp2の合計は、好ましくは1以上であり、より好ましくは5以上、さらに好ましくは10以上であり得る。
上記式(I−2)で表される含フッ素含ケイ素化合物の平均分子量は、特に限定されず、用途等の目的に応じて適宜設定することができる。例えば、一の態様において、本発明の式(I−2)で表される含フッ素含ケイ素化合物の重量平均分子量は、5×10〜5×10であり、好ましくは5×10〜1×10であり、特に好ましくは1×10〜3×10である。
一の態様において、上記式(I−2)で表される含フッ素含ケイ素化合物は、下記式(I−2a)で表される。
−(A−B)−T ・・・(I−2a)
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−{(SiR8’−O)p1−(SiR8”−O)p2}−SiR−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜8のビニルアルキル基、または−R11−R12−Rfであり;
8’は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
8”は、出現毎にそれぞれ独立して、−R11−R12−Rfであり;
11は、単結合または−(R25−であり;
25は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
xは、1〜3の整数であり;
12は、−CR13=CR14−または−CR13CHR14−であり;
13は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
p1は、0〜50の整数であり;
p2は、1〜50の整数であり;
p1またはp2を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、任意であり;
は、単結合であり;
は、単結合であり;
は、単結合であり;
Bは、単結合であり;
nは、1であり;
およびTは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、またはアリール基である。]
式(I−2a)中、R8’は、出現毎にそれぞれ独立して、好ましくはビニル基または炭素数3〜8のビニルアルキル基、より好ましくはCH=CH−、CH=CH−CH−、CH=CH−CHCH−またはCH=CH−CHCHCH−、さらに好ましくはCH=CH−またはCH=CH−CH−であり得る。一の態様において、R8’は、CH=CH−、CH=CH−CH−、CH=CH−CHCH−またはCH=CH−CHCHCH−、好ましくはCH=CH−またはCH=CH−CH−であり得る。
式(I−2a)中、好ましくは、Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよいアリール基であり得る。好ましい態様において、Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、フェニル基、ビニル基、アリール基、3,3,3−トリフルオロプロピル基である。一の態様において、Rは、水素原子またはメチル基であり得る。
一の態様において、R12は、−CR13=CR14−である。
別の態様において、R12は、−CR13CHR14−である。
式(I−2a)中、p1とp2の合計は、好ましくは1以上であり、より好ましくは5以上、さらに好ましくは10以上であり得る。
上記式(I−2a)で表される含フッ素含ケイ素化合物の平均分子量は、特に限定されず、用途等の目的に応じて適宜設定することができる。例えば、一の態様において、本発明の式(I−2a)で表される含フッ素含ケイ素化合物の重量平均分子量は、5×10〜5×10であり、好ましくは5×10〜1×10であり、特に好ましくは1×10〜3×10である。
上記の式(I−2a)で表される含フッ素含ケイ素化合物は、A構造に対応する1つまたはそれ以上のビニル基を有するシリコーン化合物に、ハロゲン化物を付加反応させることにより得ることができる。
具体的には、下記式(A2a):
−{(SiR8’−O)p1−(SiR(−R11−CR13=CHR14)−O)p2}−SiR−T ・・・(A2a)
[式中、R、R、R8’、R13、R14、T、T、p1およびp2は、それぞれ、上記式(I−2a)に関して記載したR、R、R8’、R13、R14、T、T、p1およびp2と同意義である。]
で表されるシリコーン化合物に、下記式(C):
−Rf・・・(C)
[式中、RfおよびXは、それぞれ、上記式(I−2a)に関して記載したRfおよびXと同意義である。]
で表されるハロゲン化物を付加させる。
別の態様において、下記式(A2a’):
−(SiR(−R11−CR13=CHR14)−O)p1−SiR−T ・・・(A2a’)
[式中、R、R、R11、R13、R14、T、Tおよびp1は、それぞれ、上記式(I−2a)に関して記載したR、R、R11、R13、R14、T、Tおよびp1と同意義である。]
で表されるシリコーン化合物の全部または一部のビニル基に、下記式(C):
−Rf・・・(C)
[式中、RfおよびXは、それぞれ、上記式(I−2a)に関して記載したRfおよびXおよびXと同意義である。]
で表されるハロゲン化物を付加させてもよい。
上記の付加反応により、R12が−CR13CHR14−である式(I−2a)で表される化合物が得られる。
好ましい態様において、上記付加反応は、紫外線照射、フォトレドックス触媒共存下での可視光照射、一電子還元剤の添加またはラジカル発生剤の添加により開始させる。
紫外線の光源としては、紫外線を発するものであれば限定されるものではないが、例えば、水銀ランプ、キセノンランプ、UV(紫外線)ランプ、ハロゲンランプ、LED(発光ダイオード)等が挙げられ、好ましくは高圧水銀ランプが使用される。
上記「フォトレドックス触媒」としては、例えば、ローダミンB、エシオンY、[Ru(bpy)2+類縁体、[Ir(bpy)類縁体等を用いることができる。
上記「一電子還元剤」としては例えば、亜ジチオン酸リチウム、亜ジチオン酸ナトリウム、亜ジチオン酸カリウム、亜ジチオン酸セシウム、ヨウ化銅(I)、臭化銅(I)、塩化銅(I)、トリエチルアミン、トリブチルアミン、テトラブチルアンモニウムヨージド、テトラブチルホスホニウムヨージド、アスコルビン酸、アスコルビン酸塩等が挙げられ、好ましくは亜ジチオン酸ナトリウム、ヨウ化銅(I)、臭化銅(I)であり、特に好ましくは亜ジチオン酸ナトリウムである。
上記「ラジカル発生剤」としては有機過酸化物、無機過酸化物、有機アゾ化合物などを用いることができ、好ましくは有機過酸化物が用いられる。下記に限定されるものではないが、例えば有機過酸化物としては過酸化ベンゾイル、無機過酸化物としてはカリウムパーサルファイト、有機アゾ化合物としてはAIBNなどを用いることができる。
上記の付加反応の条件は、特に限定されず、当業者であれば、用いる原料、および所望の生成物に応じて適宜選択することがでる。
上記で得られたR12が−CR13CHR14−である式(I−2a)で表される化合物を、塩基の存在下で脱ハロゲン化水素反応に付すことにより、R12が−CR13=CR14−である式(I−2a)で表される化合物を得ることができる。
上記の脱ハロゲン化反応の反応条件は、特に限定されず、当業者であれば、用いる原料に応じて、適宜選択することができる。
一の態様において、上記式(I−2)で表される含フッ素含ケイ素化合物は、下記式(I−2b)で表される。
−(A−B)−T ・・・(I−2b)
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−(SiR8’−O)p1−SiR8’−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
8’は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
p1は、0〜50の整数であり;
は、それぞれ独立して、単結合または−(R26−であり;
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
yは、1〜3の整数であり;
は、−CR=CR−または−CHRCR−であり;
は、−CR=CR−または−CRCHR−であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Bは、単結合であり;
nは、1であり;
およびTは、それぞれ独立して、Rfであり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基である。]
式(I−2b)中、好ましくは、Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよいアリール基であり得る。好ましい態様において、Rは、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、フェニル基、ビニル基、アリール基、3,3,3−トリフルオロプロピル基である。一の態様において、Rは、水素原子またはメチル基であり得る。
式(I−2b)中、好ましくは、R8’は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよいアリール基であり得る。好ましい態様において、R8’は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、フェニル基、ビニル基、アリール基、3,3,3−トリフルオロプロピル基である。一の態様において、R8’は、水素原子またはメチル基であり得る。
一の態様において、Rは−CR=CR−であり、Rは−CR=CR−である。
別の態様において、Rは−CHRCR−であり、Rは−CRCHR−である。
式(I−2b)中、p1は、好ましくは1以上であり、より好ましくは5以上、さらに好ましくは10以上であり得る。
上記式(I−2b)で表される含フッ素含ケイ素化合物の平均分子量は、特に限定されず、用途等の目的に応じて適宜設定することができる。例えば、一の態様において、本発明の式(I−2b)で表される含フッ素含ケイ素化合物の重量平均分子量は、5×10〜1×10であり、好ましくは1×10〜3×10である。
上記の式(I−2b)で表される含フッ素含ケイ素化合物は、A構造に対応する両末端にビニル基を有するシリコーン化合物に、ハロゲン化物を付加反応させることにより得ることができる。
具体的には、下記式(A2b):
CHR=CR−R−{(SiR8’)−O)p1−(SiR8”−O)p2}−SiR−R−CR=CHR ・・・(A2b)
[式中、R、R、R、R、R、R8’、R8”、p1およびp2は、それぞれ、上記式(I−2b)に関して記載したR、R、R、R、R、R8’、R8”、p1およびp2と同意義である。]
で表されるシリコーン化合物に、下記式(C):
−Rf・・・(C)
[式中、RfおよびXは、それぞれ、上記式(I−2b)に関して記載したRfおよびXと同意義である。]
で表されるハロゲン化物を付加させる。
上記の付加反応により、Rが−CHRCR−であり、Rが−CRCHR−である式(I−2b)で表される化合物が得られる。
好ましい態様において、上記付加反応は、紫外線照射、フォトレドックス触媒共存下での可視光照射、一電子還元剤の添加またはラジカル発生剤の添加により開始させる。
紫外線の光源としては、紫外線を発するものであれば限定されるものではないが、例えば、水銀ランプ、キセノンランプ、UV(紫外線)ランプ、ハロゲンランプ、LED(発光ダイオード)等が挙げられ、好ましくは高圧水銀ランプが使用される。
上記「フォトレドックス触媒」としては、例えば、ローダミンB、エシオンY、[Ru(bpy)2+類縁体、[Ir(bpy)類縁体等を用いることができる。
上記「一電子還元剤」としては例えば、亜ジチオン酸リチウム、亜ジチオン酸ナトリウム、亜ジチオン酸カリウム、亜ジチオン酸セシウム、ヨウ化銅(I)、臭化銅(I)、塩化銅(I)、トリエチルアミン、トリブチルアミン、テトラブチルアンモニウムヨージド、テトラブチルホスホニウムヨージド、アスコルビン酸、アスコルビン酸塩等が挙げられ、好ましくは亜ジチオン酸ナトリウム、ヨウ化銅(I)、臭化銅(I)であり、特に好ましくは亜ジチオン酸ナトリウムである。
上記「ラジカル発生剤」としては有機過酸化物、無機過酸化物、有機アゾ化合物などを用いることができ、好ましくは有機過酸化物が用いられる。下記に限定されるものではないが、例えば有機過酸化物としては過酸化ベンゾイル、無機過酸化物としてはカリウムパーサルファイト、有機アゾ化合物としてはAIBNなどを用いることができる。
上記の付加反応の条件は、特に限定されず、当業者であれば、用いる原料、および所望の生成物に応じて適宜選択することがでる。
上記で得られたRが−CHRCR−であり、Rが−CRCHR−である式(I−2b)で表される化合物を、塩基の存在下で脱ハロゲン化水素反応に付すことにより、Rが−CR=CR−であり、Rが−CR=CR−である式(I−2b)で表される化合物を得ることができる。
上記の脱ハロゲン化反応の反応条件は、特に限定されず、当業者であれば、用いる原料に応じて、適宜選択することができる。
別の態様において、本発明の含フッ素含ケイ素化合物は、下記式(II):
−(R31SiO1.5
[式中、
31は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜11、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、置換されていてもよい炭素数2〜11、好ましくは炭素数2〜8、より好ましくは炭素数2〜6のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜11、好ましくは炭素数3〜8、より好ましくは炭素数3〜6のビニルアルキル基、または−R32−R33−Rfであるか、あるいは、2つのR31が一緒になって、−R32−R33−Rf−R36−R32−を形成し;
32は、それぞれ独立して、単結合または−(R37−であり;
37は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
zは、1〜3の整数であり;
33は、−CR34=CR35−または−CR34CHR35−であり;
36は、−CR35=CR34−または−CHR35CR34−であり;
34は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
35は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
式中、少なくとも1つのRfまたはRfが存在し;
mは、任意の数である。]
で表されるシルセスキオキサン誘導体である。
上記R31は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜11、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、置換されていてもよい炭素数2〜11、好ましくは炭素数2〜8、より好ましくは炭素数2〜6のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜11、好ましくは炭素数3〜8、より好ましくは炭素数3〜6のビニルアルキル基、またはR32−R33−Rfであるか、あるいは、2つのR31が一緒になって、−R32−R33−Rf−R36−R32−を形成する。
上記置換されていてもよい炭素数1〜11のアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよい炭素数2〜11のアルケニル基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜11のビニルアルキル基は、上記した式(I)におけるRに関する基と同意義である。
一の態様において、R31は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜11のアルキル基、置換されていてもよい炭素数2〜11のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜11のビニルアルキル基、またはR32−R33−Rfである。
別の態様において、2つのR31は一緒になって、−R32−R33−Rf−R36−R32−を形成する。即ち、Si原子が、−R32−R33−Rf−R36−R32−により分子内架橋されている。
上記R32は、それぞれ独立して、単結合または−(R37−である。
37は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン(好ましくは、炭素数1〜3のアルキレン)、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−である。
zは、1〜3の整数である。
37の例としては、例えば、アルキレン、フェニレン、−アルキレン−フェニレン−、−フェニレン−アルキレン−、−O−アルキレン−、−O−フェニレン−、−O−アルキレン−フェニレン−、−O−フェニレン−アルキレン−、−アルキレン−O−、−フェニレン−O−、−アルキレン−フェニレン−O−または−フェニレン−アルキレン−O−が挙げられる。上記、アルキレンは、好ましくは炭素数1〜3のアルキレン、より好ましくはメチレンである。
上記R33は、−CR34=CR35−または−CR34CHR35−である。
一の態様において、R33は、−CR34=CR35−である。
別の態様において、R33は、−CR34CHR35−である。
上記R36は、−CR35=CR34−または−CHR35CR34−である。
一の態様において、R36は、−CR35=CR34−である。
別の態様において、R36は、−CHR35CR34−である。
34は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基(好ましくは、メチル基)であり、好ましくは水素原子である。
35は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基(好ましくは、メチル基)であり、好ましくは水素原子である。
一の態様において、R34およびR35の少なくとも1つは水素原子である。
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、好ましくはヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、より好ましくはヨウ素原子または臭素原子であり、さらに好ましくはヨウ素原子である。
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基である。上記含フッ素アルキル基は、上記したRfに関する含フッ素アルキル基と同意義である。Rfは、好ましくは炭素数が1〜6個のアルキル基、より好ましくは炭素数が1〜4個のアルキル基、さらに好ましくは炭素数が1〜4個のアルキル基、例えば炭素数が2〜4個のアルキル基であり得る。かかる含フッ素アルキル基は、直鎖であっても分枝鎖であってもよく、また、1つまたはそれ以上の置換基を有していてもよい。
一の態様において、R31の少なくとも1つは、アリール基であり得る。
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基である。上記含フッ素アルキレン基は、上記したRfに関する含フッ素アルキレン基と同意義である。かかる含フッ素アルキレン基は、直鎖であっても分枝鎖であってもよく、また、1つまたはそれ以上の置換基を有していてもよい。
上記式中、mは、任意の数であり得る。mは、所望の重合度(または分子量)に応じて適宜選択される。一の態様において、mは、好ましくは8.1以上、より好ましくは8.5以上、さらに好ましくは9.0以上で有り得る。また、mは、好ましくは8.1〜20、より好ましくは8.5〜15、さらに好ましくは9.0〜14であり得る。
−(R31SiO1.5−で表されるシルセスキオキサン誘導体の末端は、特に限定されず、合成に用いた原料または停止剤に応じた構造を有し得る。
−(R31SiO1.5−で表されるシルセスキオキサン誘導体は、ランダム型、かご形またはラダー型のいずれであってもよく、好ましくはランダム型またはかご型である。一の態様において、−(R31SiO1.5−で表されるシルセスキオキサン誘導体は、mが8であるかご形以外の化合物である。別の態様において、−(R31SiO1.5−で表されるシルセスキオキサン誘導体は、R31はアリール基であるランダム型またはかご形、好ましくはかご形の化合物であり得る。
一の態様において、−(R31SiO1.5−は、
[Ph−Si−O1.5−[RfCHCH(I)−Si−O1.5−[CH=CH−Si−O1.5
[式中、l/(l+m+n)×100は、60以上、好ましくは75以上、より好ましくは85以上である。]
上記式(II)で表される含フッ素含ケイ素化合物の平均分子量は、特に限定されず、用途等の目的に応じて適宜設定することができる。例えば、一の態様において、本発明の式(II)で表される含フッ素含ケイ素化合物の重量平均分子量は、5×10〜5×10であり、好ましくは5×10〜1×10であり、特に好ましくは1×10〜3×10である。
上記の式(II)で表される含フッ素含ケイ素化合物は、−(R31SiO1.5−構造に対応する1つまたはそれ以上のビニル基を有するシルセスキオキサン化合物に、ハロゲン化物を付加反応させることにより得ることができる。
具体的には、下記式(II’):
−(R31’SiO1.5− ・・・(II’)
[式中、R31’は、出現毎にそれぞれ独立して、R31または−R32−CR34=CHR35であり;
31、R32、R34、R35およびmは、それぞれ、上記式(II)に関して記載したR31、R32、R34、R35およびmと同意義であり;
式中、少なくとも1つのR31’は、−R32−CR34=CHR35である。]
で表されるシルセスキオキサン化合物に、下記式(C)または式(D):
−Rf・・・(C)
−Rf−X・・・(D)
[式中、Rf、Rf、XおよびXは、それぞれ、上記式(II)に関して記載したRf、Rf、XおよびXと同意義である。]
で表されるハロゲン化物を付加させる。
上記の付加反応により、R33が−CR34CHR35−、R36が−CHR35CR34−である式(II)で表される化合物が得られる。
好ましい態様において、上記付加反応は、紫外線照射、フォトレドックス触媒共存下での可視光照射、一電子還元剤の添加またはラジカル発生剤の添加により開始させる。
紫外線の光源としては、紫外線を発するものであれば限定されるものではないが、例えば、水銀ランプ、キセノンランプ、UV(紫外線)ランプ、ハロゲンランプ、LED(発光ダイオード)等が挙げられ、好ましくは高圧水銀ランプが使用される。
上記「フォトレドックス触媒」としては、例えば、ローダミンB、エシオンY、[Ru(bpy)2+類縁体、[Ir(bpy)類縁体等を用いることができる。
上記「一電子還元剤」としては例えば、亜ジチオン酸リチウム、亜ジチオン酸ナトリウム、亜ジチオン酸カリウム、亜ジチオン酸セシウム、ヨウ化銅(I)、臭化銅(I)、塩化銅(I)、トリエチルアミン、トリブチルアミン、テトラブチルアンモニウムヨージド、テトラブチルホスホニウムヨージド、アスコルビン酸、アスコルビン酸塩等が挙げられ、好ましくは亜ジチオン酸ナトリウム、ヨウ化銅(I)、臭化銅(I)であり、特に好ましくは亜ジチオン酸ナトリウムである。
上記「ラジカル発生剤」としては有機過酸化物、無機過酸化物、有機アゾ化合物などを用いることができ、好ましくは有機過酸化物が用いられる。下記に限定されるものではないが、例えば有機過酸化物としては過酸化ベンゾイル、無機過酸化物としてはカリウムパーサルファイト、有機アゾ化合物としてはAIBNなどを用いることができる。
上記の付加反応の条件は、特に限定されず、当業者であれば、用いる原料、および所望の生成物に応じて適宜選択することがでる。
上記で得られたR33が−CR34CHR35−である式(II)で表される化合物を、塩基の存在下で脱ハロゲン化水素反応に付すことにより、R33が−CR34=CR35−である式(II)で表される化合物を得ることができる。
上記の脱ハロゲン化反応の反応条件は、特に限定されず、当業者であれば、用いる原料に応じて、適宜選択することができる。
別の態様において、本発明の含フッ素含ケイ素化合物は、下記式(II):
−(R31SiO1.5
[式中:
31は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜11、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、置換されていてもよい炭素数2〜11、好ましくは炭素数2〜8、より好ましくは炭素数2〜6のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜8のビニルアルキル基、または−R32−R33−Rfであるか、あるいは、2つのR31が一緒になって、−R32−R33−Rf−R36−R32−を形成し;
32は、それぞれ独立して、単結合または−(R37−であり;
37は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
zは、1〜3の整数であり;
33は、−CR34=CR35−または−CR34CHR35−であり;
36は、−CR35=CR34−または−CHR35CR34−であり;
34は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
35は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
mは、任意の数である。]
で表されるシルセスキオキサン誘導体が、−Rf−(式中、Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基である)基を含む架橋剤により架橋されている、含フッ素含ケイ素化合物(以下、「架橋含フッ素含ケイ素化合物」ともいう)である。
上記架橋含フッ素含ケイ素化合物を構成する式(II)で表されるシルセスキオキサン誘導体は、RfおよびRfを含んでいても、含んでいなくてもよい。
上記架橋含フッ素含ケイ素化合物を構成する式(II)で表されるシルセスキオキサン誘導体におけるR31の少なくとも1つは、置換されていてもよい炭素数2〜11、好ましくは炭素数2〜8、より好ましくは炭素数2〜6のアルケニル基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜11、好ましくは炭素数3〜8、より好ましくは炭素数3〜6のビニルアルキル基である。好ましくは上記R31の少なくとも1つは、ビニル基または炭素数3〜11、好ましくは炭素数3〜8、より好ましくは炭素数3〜6のビニルアルキル基である。このR31中の炭素−炭素二重結合が、架橋剤と反応する。
一の態様において、上記架橋含フッ素含ケイ素化合物は、あるシルセスキオキサン誘導体分子中のSi原子と、別のシルセスキオキサン誘導体分子中のSi原子が、−R42−R43−Rf−R46−R42−により結合されている。
上記R42は、それぞれ独立して、単結合または−(R47z’−である。
47は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン(好ましくは、炭素数1〜3のアルキレン)、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−である。
z’は、1〜3の整数である。
47の例としては、例えば、アルキレン、フェニレン、−アルキレン−フェニレン−、−フェニレン−アルキレン−、−O−アルキレン−、−O−フェニレン−、−O−アルキレン−フェニレン−、−O−フェニレン−アルキレン−、−アルキレン−O−、−フェニレン−O−、−アルキレン−フェニレン−O−または−フェニレン−アルキレン−O−が挙げられる。上記、アルキレンは、好ましくは炭素数1〜3のアルキレン、より好ましくはメチレンである。
上記R43は、−CR44=CR45−または−CR44CHR45−である。
一の態様において、R43は、−CR44=CR45−である。
別の態様において、R43は、−CR44CHR45−である。
上記R46は、−CR45=CR44−または−CHR45CR44−である。
一の態様において、R46は、−CR45=CR44−である。
別の態様において、R46は、−CHR45CR44−である。
44は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基(好ましくは、メチル基)であり、好ましくは水素原子である。
45は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基(好ましくは、メチル基)であり、好ましくは水素原子である。
一の態様において、R44およびR45の少なくとも1つは水素原子である。
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、好ましくはヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり、より好ましくはヨウ素原子または臭素原子であり、さらに好ましくはヨウ素原子である。
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基である。上記含フッ素アルキレン基は、上記したRfに関する含フッ素アルキレン基と同意義である。かかる含フッ素アルキレン基は、直鎖であっても分枝鎖であってもよく、また、1つまたはそれ以上の置換基を有していてもよい。
上記架橋含フッ素含ケイ素化合物の平均分子量は、特に限定されず、用途等の目的に応じて適宜設定することができる。例えば、一の態様において、本発明の架橋された含フッ素含ケイ素化合物の重量平均分子量は、5×10〜5×10であり、好ましくは5×10〜1×10であり、特に好ましくは1×10〜3×10である。
上記の架橋含フッ素含ケイ素化合物は、−(R31SiO1.5−に、Rfを有する下記式:
−Rf−X
で表される架橋剤を付加反応させることにより得ることができる。
上記の付加反応は、上記した式(II)で表される化合物の製造方法と同様に行うことがでる。
一の態様において、本発明は、R、R、R12、R33、R36、R43またはR46の主鎖の2つの炭素原子が炭素−炭素二重結合で結合している式(I)、式(I−1)、式(I−2)、式(I−2a)、式(I−2b)または式(II)で表される化合物、または架橋含フッ素含ケイ素化合物の上記炭素−炭素二重結合を、炭素−炭素単結合に還元した化合物を提供する。
一の態様において、本発明は、下記式(Iα):
−(A−B)−T
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−(SiR−O)−SiR−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜8のビニルアルキル基、または−R11−R12−Rfであり;
11は、単結合または−(R25−であり;
25は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
xは、1〜3の整数であり;
12は、−CHR13CHR14−であり;
13は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
pは、0〜50の整数であり;
は、それぞれ独立して、単結合または−(R26−であり;
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
yは、1〜3の整数であり;
は、単結合、−CHRCHR−であり;
は、単結合、−CHRCHR−であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Bは、出現毎にそれぞれ独立して、単結合または−Rf−であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
nは、任意の整数であり;
およびTは、それぞれ独立して、末端基である。]
で表される含フッ素含ケイ素化合物を提供する。
別の態様において、本発明は、下記式(IIα):
−(R31SiO1.5
[式中、
31は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜11、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、置換されていてもよい炭素数2〜11、好ましくは炭素数2〜8、より好ましくは炭素数2〜6のアルケニル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、ビニロキシ基、炭素数3〜11、好ましくは炭素数3〜8、より好ましくは炭素数3〜6のビニルアルキル基、または−R32−R33−Rfであるか、あるいは、2つのR31が一緒になって、−R32−R33−Rf−R36−R32−を形成し;
32は、それぞれ独立して、単結合または−(R37−であり;
37は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
zは、1〜3の整数であり;
33は、−CHR34CHR35−であり;
36は、−CR35=CR34−または−CHR35CR34−であり;
34は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
35は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、エステル基、ニトリル基、ニトロ基、炭素数1〜3のアルコキシ基、またはアリールオキシ基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
式中、少なくとも1つのRfまたはRfが存在し;
mは、任意の整数である。]
で表されるシルセスキオキサン誘導体である、含フッ素含ケイ素化合物を提供する。
別の態様において、本発明は、式(IIα):
−(R31SiO1.5
[式中、R31およびmは、上記と同意義である。]
で表される一のシルセスキオキサン誘導体のSi原子と、別の式(IIα)で表されるシルセスキオキサン誘導体のSi原子とが、下記式:
−R42−R43−Rf−R46−R42
[式中:
42は、それぞれ独立して、単結合または−(R47z’−であり;
47は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
z’は、1〜3の整数であり;
43は、−CHR44=CHR45−であり;
46は、−CHR45=CHR44−であり;
44は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり;
45は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基である。]
で表される基により架橋されている化合物を提供する。
一の態様において、本発明は、R、R、R12、R33、R36、R43またはR46の主鎖の2つの炭素原子が炭素−炭素二重結合で結合している式(I)、式(I−1)、式(I−2)、式(I−2a)、式(I−2b)または式(II)、または架橋含フッ素含ケイ素化合物で表される化合物が、上記炭素−炭素二重結合において、HSiR61 とヒドロシリル化反応することにより得られる化合物を提供する。
上記R61は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基、アルコキシ基またはアリール基である。
一の態様において、本発明は、下記式(Iγ):
−(A−B)−T
[式中:
Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
は、−(SiR−O)−SiR−であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基または炭素数3〜8のビニルアルキル基であり;
は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、炭素数3〜8のビニルアルキル基、または−R11−R12−Rfであり;
11は、単結合または−(R25−であり;
25は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
xは、1〜3の整数であり;
12は、−CHR13C(SiR61 )R14−または−C(SiR61 )R13CHR14−であり;
13は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり;
14は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり;
は、それぞれ独立して、ヨウ素原子または臭素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
pは、0〜50の整数であり;
は、それぞれ独立して、単結合または−(R26−であり;
26は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
yは、1〜3の整数であり;
は、単結合、−CHRC(SiR61 )R−または−C(SiR61 )RCHR−であり;
は、単結合、−CHRC(SiR61 )R−または−C(SiR61 )RCHR−であり;
は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり;
は、それぞれ独立して、ヨウ素原子または臭素原子であり;
Bは、出現毎にそれぞれ独立して、単結合または−Rf−であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基であり;
nは、任意の整数であり;
およびTは、それぞれ独立して、末端基である。]
で表される含フッ素含ケイ素化合物を提供する。
別の態様において、本発明は、下記式(IIγ):
−(R31SiO1.5
[式中、
31は、出現毎にそれぞれ独立して、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜11、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、置換されていてもよいアリール基、ビニル基、炭素数3〜11、好ましくは炭素数1〜8、より好ましくは炭素数1〜6のビニルアルキル基、または−R32−R33−Rfであるか、あるいは、2つのR31が一緒になって、−R32−R33−Rf−R36−R32−を形成し;
32は、それぞれ独立して、単結合または−(R37−であり;
37は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
zは、1〜3の整数であり;
33は、−CHR34C(SiR61 )R35−または−C(SiR61 )R34CHR35−であり;
36は、−CHR35C(SiR61 )R34−または−C(SiR61 )R35CHR34−であり;
34は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり;
35は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり;
は、それぞれ独立して、ヨウ素原子または臭素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキル基であり;
式中、少なくとも1つのRfまたはRfが存在し;
mは、任意の数である。]
で表されるシルセスキオキサン誘導体である、含フッ素含ケイ素化合物を提供する。
別の態様において、本発明は、式(IIγ):
−(R31SiO1.5
[式中、R31およびmは、上記と同意義である。]
で表される一のシルセスキオキサン誘導体のSi原子と、別の式(IIα)で表されるシルセスキオキサン誘導体のSi原子とが、下記式:
−R42−R43−Rf−R46−R42
[式中:
42は、それぞれ独立して、単結合または−(R47z’−であり;
47は、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキレン、炭素数6〜10のアリーレンまたは−O−であり;
z’は、1〜3の整数であり;
43は、−CHR34C(SiR61 )R35−または−C(SiR61 )R34CHR35−であり;
46は、−CHR35C(SiR61 )R34−または−C(SiR61 )R35CHR34−であり;
44は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり;
45は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり;
は、それぞれ独立して、水素原子、ヨウ素原子、臭素原子または塩素原子であり;
Rfは、それぞれ独立して、含フッ素アルキレン基である。]
で表される基により架橋されている化合物を提供する。
一の態様において、本発明は、R、R、R12、R33、R36、R43またはR46の主鎖の2つの炭素原子が炭素−炭素二重結合で結合している式(I)、式(I−1)、式(I−2)、式(I−2a)、式(I−2b)または式(II)で表される化合物、または架橋含フッ素含ケイ素化合物の内の少なくとも2つの化合物が、上記炭素−炭素二重結合において、H−Si結合を有する架橋剤とのヒドロシリル化反応により、架橋されて得られる化合物を提供する。
上記架橋剤としては、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子と結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。架橋剤は、直鎖状、分枝鎖状、環状のいずれであってもよい。
架橋剤としては、ジメチルハイドロジェンシリル基で封鎖されたジオルガノポリシロキサン、ジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位と末端トリメチルシロキサン単位との共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキサン単位とSiO単位とからなる低粘度流体、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−プロピル−3,5,7−トリハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジハイドロジェン−3,7−ジヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンなどが挙げられる。
ポリマー中の架橋剤の含有量は、ポリマー中の内部オレフィン骨格1個当たり、ケイ素原子に結合した水素原子の数が0.5〜20.0個となる量であり、好ましくは1.0〜5.0個となる量である。
本発明の含フッ素含ケイ素化合物は、多種多様な用途に用いられる。特に、−CR=CR−、−CHRCR−、−CR13=CR14−または−CR13CHR14−等に由来する反応点(即ち、二重結合またはハロゲン原子)を複数有する本発明の含フッ素含ケイ素化合物は、これらの反応点を利用する様々な用途に用いることができる。具体的な用途としては、特に限定されないが、例えば添加剤、架橋剤、液状ゴム材料、ハードコート剤、塗料、硬化性材料等が挙げられる。
本発明は、上記した式(I)または式(II)で表される本発明の含フッ素含ケイ素化合物、または本発明の架橋含フッ素含ケイ素化合物を含む組成物を提供する。
一の態様において、本発明は、式(II)で表されるシルセスキオキサン誘導体である含フッ素ケイ素化合物、好ましくはランダム型またはかご型である化合物、より好ましくはかご型である化合物を含む組成物を提供する。
一の態様において、本発明の組成物は、有機溶剤を含み得る。有機溶剤としては、特に限定されないが、含フッ素溶剤が好ましい。
含フッ素溶媒としては、特に限定されないが、例えば、アサヒクリン(登録商標)AK−225(旭硝子株式会社製)、CCF(OCH)C、ClCF−CFCl−CFCF等が挙げられる。
一の態様において、本発明の組成物は、さらに、他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、特に限定されないが、分散安定剤、乳化剤、硬化剤、光酸発生剤、光ラジカル発生剤、フィラー(例えば、シリカ粒子、金属酸化物粒子)等が挙げられる。
一の態様において、本発明の化合物または組成物は、架橋剤または添加剤として用いられる。
一の好ましい態様において、本発明の化合物または組成物は、フッ素ゴム、パーフロゴム、シリコーン系ゴム等のゴム材料の架橋剤として用いられる。従って、本発明は、本発明の化合物により架橋されたゴム材料、例えばフッ素ゴム、パーフロゴム、またはシリコーン系ゴムを提供する。
別の好ましい態様において、本発明の化合物または組成物は、フッ素ゴム、パーフロゴム、シリコーン系ゴム等のゴム材料の添加剤として用いられる。即ち、本発明は、本発明の化合物と、ゴム材料、例えばフッ素ゴム、パーフロゴムまたはシリコーン系ゴムとを含むゴム組成物を提供する。
本発明の化合物の添加量は、用いる用途、目的等に応じて適宜変化し得る。例えば、上記添加量は、ゴム材料に対して、0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上、例えば、15質量%以上または20質量%以上であり得る。また、上記添加量は、ゴム材料に対して、50質量%以下、好ましくは30質量%以下であり得る。一の態様において、本発明の化合物の添加量は、0.1〜50質量%、好ましくは1〜30質量%、特に好ましくは5〜30質量%、例えば5.0〜10質量%、5.0〜15.0質量%、5.0〜20.0質量%または5.0〜30.0質量%であり得る。
本発明の化合物をゴム材料に添加した場合、ゴム材料の性能、例えば耐熱性、酸素プラズマ耐性等を向上させることができる。特に、本発明の化合物の添加量を大きくすることにより、上記ゴム材料の性能をより向上させることができる。また、本発明の化合物の添加量を小さくすることにより、ゴム材料本来の機能を保持できる。
一の態様において、本発明の組成物を、ゴム材料の架橋剤または添加剤として用いる場合、好ましくは本発明の組成物は、有機溶剤、好ましくは含フッ素溶剤を含み得る。この態様において、本発明の組成物に含まれる有機溶媒の量は、ゴム材料1質量に対して、1〜100質量部、好ましくは1.5〜10質量部であり得る。
上記フッ素ゴムとしては、非パーフルオロフッ素ゴムまたはパーフルオロフッ素ゴムのいずれであってもよい。
上記フッ素ゴムは、例えば、テトラフルオロエチレン(TFE)、フッ化ビニリデン(VdF)および下記式(a):
CF=CF−Rf(a)
(式中、Rfは、−CFまたはORf(Rfは、炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を表す。)
で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物(例えば、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)等)からなる群から選択される少なくとも1種の単量体に由来する構造単位を含むことが好ましい。
非パーフルオロフッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン(VdF)系フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン(TFE)/プロピレン(Pr)系フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン(TFE)/プロピレン(Pr)/ビニリデンフルオライド(VdF)系フッ素ゴム、エチレン(Et)/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)系フッ素ゴム、エチレン(Et)/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)/ビニリデンフルオライド(VdF)系フッ素ゴム、エチレン(Et)/ヘキサフルオロプロピレン(HFP)/テトラフルオロエチレン(TFE)系フッ素ゴム、フルオロシリコーン系フッ素ゴム、フルオロホスファゼン系フッ素ゴム等が挙げられ、これらを単独または組み合わせて用いることができる。また、これらのフッ素ゴムは、共単量体との共重合体であってもよい。
上記共単量体としては、その他の単量体と共重合可能であれば特に限定されず、例えば、TFE、HFP、PAVE、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、トリフルオロエチレン、トリフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、トリフルオロブテン、テトラフルオロイソブテン、ヘキサフルオロイソブテン、フッ化ビニル、ヨウ素含有フッ素化ビニルエーテル、下記一般式(b):
CH=CFRf(b)
(式中、Rfは炭素数1〜12の直鎖または分枝鎖のフルオロアルキル基を表す)
で表される含フッ素単量体等のフッ素含有単量体(c);
CF=CFOCFORf(c)
(式中、Rfは、炭素数1〜6の直鎖または分枝鎖のパーフルオロアルキル基、炭素数5〜6の環式パーフルオロアルキル基、または、1〜3個の酸素原子を含む炭素数2〜6の直鎖または分枝鎖のパーフルオロオキシアルキル基を表す。)
で表されるパーフルオロビニルエーテル;
エチレン(Et)、プロピレン(Pr)、アルキルビニルエーテル等のフッ素非含有単量体;および、反応性乳化剤等が挙げられ、これらは、単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような共重合体としては、限定するものではないが、例えば、VdF/HFP共重合体、VdF/TFE/HFP共重合体、VdF/CTFE共重合体、VdF/CTFE/TFE共重合体、VdF/PAVE共重合体、VdF/TFE/PAVE共重合体、VdF/HFP/PAVE共重合体、VdF/HFP/TFE/PAVE共重合体、VdF/TFE/プロピレン(Pr)共重合体、VdF/エチレン(Et)/HFP共重合体およびVdF/式(b)で表される含フッ素単量体(b)の共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の共重合体が挙げられる。
フッ素ゴムの本発明の化合物との反応性部位は、該反応性部位を有する単量体由来であっても、反応性部位を有しないフッ素ゴムを修飾して、本発明の化合物との反応性部位を導入したものであってもよい。
本発明の化合物との反応性部位を有する単量体としては、ビスオレフィン化合物、例えば、式:R4243C=CR44−Z−CR45=CR4647
(式中、R42、R43、R44、R45、R46およびR47は、同じであってもまたは異なっていてもよく、それぞれ、水素原子、または炭素数1〜5のアルキル基を表し;
Zは、直鎖もしくは分枝鎖の、酸素原子を含んでいてもよい、好ましくは少なくとも部分的にフッ素化された炭素数1〜18のアルキレンもしくはシクロアルキレン基、または(パー)フルオロポリオキシアルキレン基を表す。)
で表されるビスオレフィン化合物が挙げられる。
本発明の化合物との反応性部位を有する単量体の別の例としては、−CF−I、−CF−Brまたは−CF―CH―I基を有する化合物、例えば、式:I−Rf−I、Br−Rf−Br、I−CH−Rf−CH−I、I−CHCH−Rf−CHCH−I(式中、Rfは2価のパーフルオロアルキレン基または2価のパーフルオロポリアルキルエーテル基であって、例えばC、C、C12、C16、C1020である)が挙げられる。
一の態様において、フッ素ゴムは、O−リング等のシーリング材に用いられるフッ素ゴム、例えば、フッ化ビニリデン系(FKM)フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系(FEPM)フッ素ゴム、テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル系(FFKM)フッ素ゴム等であり得る。
上記含フッ素ゴムは、高温における圧縮永久歪特性に優れる点から、ガラス転移温度が−70℃以上であることが好ましく、−60℃以上であることがより好ましく、−50℃以上であることが更に好ましい。また、耐寒性が良好であるという点から、5℃以下であることが好ましく、0℃以下であることがより好ましく、−3℃以下であることが更に好ましい。
上記ガラス転移温度は、示差走査熱量計(メトラー・トレド社製、DSC822e)を用い、試料10mgを10℃/minで昇温することによりDSC曲線を得て、DSC曲線の二次転移前後のベースラインの延長線と、DSC曲線の変曲点における接線との2つの交点の中点を示す温度として求めることができる。
上記含フッ素ゴムは、耐熱性が良好な点で、170℃におけるムーニー粘度ML(1+20)が30以上であることが好ましく、40以上であることがより好ましく、50以上であることが更に好ましい。また、加工性が良好な点で、150以下であることが好ましく、120以下であることがより好ましく、110以下であることが更に好ましい。
上記含フッ素ゴムは、耐熱性が良好な点で、140℃におけるムーニー粘度ML(1+20)が30以上であることが好ましく、40以上であることがより好ましく、50以上であることが更に好ましい。また、加工性が良好な点で、180以下であることが好ましく、150以下であることがより好ましく、110以下であることが更に好ましい。
上記含フッ素ゴムは、耐熱性が良好な点で、100℃におけるムーニー粘度ML(1+10)が10以上であることが好ましく、20以上であることがより好ましく、30以上であることが更に好ましい。また、加工性が良好な点で、120以下であることが好ましく、100以下であることがより好ましく、80以下であることが更に好ましい。
上記ムーニー粘度は、ALPHA TECHNOLOGIES社製ムーニー粘度計MV2000E型を用いて、170℃または140℃、100℃において、JIS K6300に従い測定することができる。
上記組成物は、更に、別の架橋剤を含むことが好ましい。上記別の架橋剤としては、パーオキサイド架橋、ポリオール架橋、ポリアミン架橋、トリアジン架橋、オキサゾール架橋、イミダゾール架橋、および、チアゾール架橋において用いる架橋剤が挙げられる。
上記パーオキサイド架橋において用いる架橋剤は、熱や酸化還元系の存在下で容易にパーオキシラジカルを発生し得る有機過酸化物であればよく、具体的には、たとえば1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α,α−ビス(t−ブチルパーオキシ)−p−ジイソプロピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−ヘキシン−3、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートなどをあげることができる。一般に活性−O−O−の量、分解温度などを考慮して有機過酸化物の種類並びに使用量が選ばれる。
また、この場合に用いることのできる架橋助剤としては、パーオキシラジカルとポリマーラジカルに対して反応活性を有する化合物であればよく、たとえばCH=CH−、CH=CHCH−、CF=CF−などの官能基を有する多官能性化合物があげられる。具体的には、たとえばトリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアクリルホルマール、トリアリルトリメリテート、N,N′−n−フェニレンビスマレイミド、ジプロパギルテレフタレート、ジアリルフタレート、テトラアリルテレフタレートアミド、トリアリルホスフェート、ビスマレイミド、フッ素化トリアリルイソシアヌレート(1,3,5−トリス(2,3,3−トリフルオロ−2−プロペニル)−1,3,5−トリアジン2,4,6−トリオン)、トリス(ジアリルアミン)−S−トリアジン、亜リン酸トリアリル、N,N−ジアリルアクリルアミド、1,6−ジビニルドデカフルオロヘキサンなどがあげられる。
上記ポリオール架橋に用いる架橋剤としては、ビスフェノールA、ビスフェノールAFなどの多価アルコール化合物があげられる。
上記ポリアミン架橋に用いる架橋剤としては、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、N,N’−ジシンナミリデン−1,6−ヘキサンジアミン、4,4’−ビス(アミノシクロヘキシル)メタンカルバメートなどの多価アミン化合物があげられる。
上記トリアジン架橋に用いる架橋剤としては、テトラフェニルスズ、トリフェニルスズなどの有機スズ化合物があげられる。
上記オキサゾール架橋系、イミダゾール架橋系、チアゾール架橋系に使用する架橋剤としては、たとえば一般式(20):
Figure 0006751892
(式中、Rは−SO−、−O−、−CO−、炭素数1〜6のアルキレン基、炭素数1〜10のパーフルオロアルキレン基または単結合手または、
Figure 0006751892
で示される基であり、RおよびRは一方が−NHであり他方が−NHR、−NH、−OHまたは−SHであり、Rは水素原子、フッ素原子または一価の有機基であり、好ましくはRが−NHでありRが−NHRである。炭素数1〜6のアルキレン基の好ましい具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基などをあげることができ、炭素数1〜10のパーフルオロアルキレン基としては、
Figure 0006751892
などがあげられる。なお、これらの化合物は、特公平2−59177号公報、特開平8−120146号公報などで、ビスジアミノフェニル化合物の例示として知られているものである)で示されるビスジアミノフェニル系架橋剤、ビスアミノフェノール系架橋剤、ビスアミノチオフェノール系架橋剤、一般式(21):
Figure 0006751892
(式中、Rは、前記と同じ、Rは、
Figure 0006751892
で表される基である)
で示されるビスアミドラゾン系架橋剤、一般式(22):
Figure 0006751892
(式中、R は炭素数1〜10のパーフルオロアルキレン基である)、
または一般式(23):
Figure 0006751892
(式中、nは1〜10の整数である)で示されるビスアミドオキシム系架橋剤などがあげられる。これらのビスアミノフェノール系架橋剤、ビスアミノチオフェノール系架橋剤またはビスジアミノフェニル系架橋剤などは従来シアノ基を架橋点とする架橋系に使用していたものであるが、カルボキシル基およびアルコキシカルボニル基とも反応し、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環を形成し、架橋物を与える。
とくに好ましい別の架橋剤としては、複数個の3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル基、または3−アミノ−4−メルカプトフェニル基を有する化合物、もしくは一般式(24):
Figure 0006751892
(式中、R、R、R、は前記と同じである)で示される化合物があげられ、具体的には、たとえば2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(一般名:ビス(アミノフェノール)AF)、2,2−ビス(3−アミノ−4−メルカプトフェニル)ヘキサフルオロプロパン、テトラアミノベンゼン、ビス−3,4−ジアミノフェニルメタン、ビス−3,4−ジアミノフェニルエーテル、2,2−ビス(3,4−ジアミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−アミノ−4−(N−フェニルアミノ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−アミノ−4−(N−メチルアミノ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−アミノ−4−(N−エチルアミノ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−アミノ−4−(N−プロピルアミノ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−アミノ−4−(N−パーフルオロフェニルアミノ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[3−アミノ−4−(N−ベンジルアミノ)フェニル]ヘキサフルオロプロパンなどである。
これらの中でも、別の架橋剤としては耐熱性、耐スチーム性、耐アミン性、良好な架橋性の点から、2,2−ビス[3−アミノ−4−(N−フェニルアミノ)フェニル]ヘキサフルオロプロパンが好ましい。
上記別の架橋剤は、含フッ素ポリマー100質量部に対して、0.05〜10質量部であることが好ましく、0.5〜5質量部であることがより好ましい。架橋剤が、0.05質量部より少ないと、含フッ素ポリマーが充分架橋されない傾向があり、10質量部を超えると、架橋物の物性を悪化させる傾向がある。
一の態様において、上記本発明の組成物は、液状ゴムの原料として用いられる。本発明の化合物は、分子内に−Si−O−結合を有し、分子が柔らかいことから、液状ゴムの原料として好適であり得る。
液状ゴムの原料として用いられる本発明の組成物(以下、「液状ゴム原料組成物1」ともいう)は、少なくとも1種の上記した本発明の化合物(I)を含む。
上記液状ゴム原料組成物1は、不飽和結合を有する化合物を含む組成物(以下、「液状ゴム原料組成物2」ともいう)と混合することにより、本発明の化合物に含まれる炭素−ハロゲン結合またはオレフィン骨格と、液状ゴム原料組成物2中の化合物に含まれる不飽和結合または炭素−ハロゲン結合または水素−ケイ素結合が反応を起こし、ゲル状の生成物(即ち、液状ゴム)を生成する。
上記液状ゴム原料組成物2に含まれる不飽和結合を有する化合物としては、限定するものではないが、下記式:
CH=CH−(X)−Rf−(X)−CH=CH
[式中:
Xは、それぞれ独立して、−CH−、−CHO−、−CHOCH−、または−CH−NR−CO−であり;
Yは、−CH−であり:
Rfは、2価のパーフルオロアルキレン基または2価のパーフルオロポリアルキルエーテル基であり;
aは、それぞれ独立して、0または1の整数である。]
で表される1種またはそれ以上の化合物、および
式:
Rf−(X)−CH=CH
[式中:
Xは、それぞれ独立して、−CH−、−CHO−、−CHOCH−、または−CH−NR−CO−であり;
Yは、−CH−であり:
Rfは、パーフルオロポリアルキル基またはパーフルオロポリアルキルエーテル基であり;
aは、それぞれ独立して、0または1の整数である。]
で表される1種またはそれ以上の化合物が挙げられる。
具体的な液状ゴム原料組成物2に含まれる不飽和結合を有する化合物としては、例えば、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、亜リン酸トリアリル、N,N−ジアリルアクリルアミド、1,6−ジビニルドデカフルオロヘキサン、ビスマレイミド、トリアリルホスフェート等が挙げられる。
上記液状ゴム原料組成物2に含まれる炭素−ハロゲン結合を有する化合物としては、限定するものではないが、下記式:
(Z)−Rf−(Z)
[式中:
Zは、I、Br、I−CH−、またはI−CHCH−であり;
Rfは、2価のパーフルオロアルキレン基または2価のパーフルオロポリアルキルエーテル基である。]
で表される1種またはそれ以上の化合物、および
式:
Rf−(Z)
[式中:
Zは、I、Br、I−CH−、またはI−CHCH−であり;
Rfは、2価のパーフルオロアルキレン基または2価のパーフルオロポリアルキルエーテル基である。]
で表される1種またはそれ以上の化合物が挙げられる。
上記液状ゴム原料組成物2に含まれる水素−ケイ素結合有する化合物としては、限定するものではないが、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子と結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。上記水素−ケイ素結合有する化合物は、直鎖状、分枝鎖状、環状のいずれであってもよい。
上記水素−ケイ素結合有する化合物としては、ジメチルハイドロジェンシリル基で封鎖されたジオルガノポリシロキサン、ジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位と末端トリメチルシロキサン単位との共重合体、ジメチルハイドロジェンシロキサン単位とSiO2単位とからなる低粘度流体、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−プロピル−3,5,7−トリハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジハイドロジェン−3,7−ジヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンなどが挙げられる。
本発明の組成物を用いて得られた液状ゴムは、従来の代表的な含フッ素シリコーン系液状ゴムと比較してフルオロアルキル鎖骨格の含量が高い構造を設計できるため、耐熱性、耐酸化性、耐プラズマ性、耐オゾン性、耐油性などの特性面で有利である。
また、本発明は、上記の本発明の組成物を用いて製造された液状ゴムを提供する。
本発明の化合物は、特にゴム材料またはゴム材料の原料と混合することにより、ゴム材料に種々の性能を与えることができる。例えば、本発明の化合物が添加されたゴム材料を、酸素プラズマに曝される用途に用いた場合であっても、劣化が生じ難く、種々の問題を引き起こし得る化合物の脱落等を抑制することができる。また、仮に脱落が生じた場合であっても、本発明の化合物は分子サイズであることから、周囲への影響を小さくすることができる。
以上、本発明について詳述したが、本発明は、これらの化合物および用途に限定されない。
実施例1
Figure 0006751892
パイレックスチューブ中、ジビニルジメチルシラン1(44.4mg、0.2mmol)をCHCl(4ml)に溶解し、I(CFI(227.5mg、1.0当量)、チオ硫酸ナトリウム水溶液(318.8mg、5.0当量、2ml)を加え、反応系の温度を一定に保ちながら450W高圧水銀ランプを用い、紫外光を12時間照射し撹拌した。反応終了後、再沈殿を行い生成物2b(158.5mg、収率65%、Mw=1.3×10、Mw/Mn=1.9)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):
δ = 6.72-6.68 (2H, m, 2C=CH, y), 6.22-6.12 (2H, m, 2CF2CH, y), 3.53-3.46 (2H, m, 2ICH, x) 2.89-2.66 (4H, m, 2CF2CHH, 2CF2CHH, x), 0.43-0.38 (12H, m, 4SiCH 3, x, y),
19F NMR(376MHz,CDCl):
δ = -113.6〜-116.5, -122.2, -124.2
実施例2
Figure 0006751892
パイレックスチューブ中、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン3(75.2mg、0.4mmol)をCHCl(4ml)に溶解し、I(CFI(221.6mg、1.0当量)、チオ硫酸ナトリウム水溶液(314.5mg、5.0当量、2ml)を加え、反応系の温度を一定に保ちながら450W高圧水銀ランプを用い、紫外光を24時間照射し攪拌した。反応終了後、再沈殿を行い生成物4(165.8mg、収率64%、Mw=1.4×10、Mw/Mn=3.1)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):
δ = 6.61-6.58 (2H, m, 2C=CH, y), 6.15-6.03 (2H, m, 2CF2CH, y), 3.31-3.21 (2H, m, 2ICH, x) 2.86-2.66 (2H, m, 2CF2CHH, x), 2.61-2.50 (2H, m, 2CF2CHH, x), 2.12-1.93 (4H, m, 2CF2CH2CH 2, z), 0.81-0.77 (4H, m, 2SiCH 2, z), 0.13-0.38 (36H, m, 12SiCH 3, x, y, z)
19F NMR(376MHz,CDCl):
δ = -114.3〜-116.9, -122.3, -124.0
実施例3
Figure 0006751892
パイレックスチューブ中、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン3(0.4mmol)をCHCl(4ml)に溶解し、I(CFI(1.0当量)、チオ硫酸ナトリウム水溶液(5.0当量)を加え、反応系の温度を一定に保ちながら450W高圧水銀ランプを用い、紫外光を24時間照射し撹拌した。反応終了後、再沈殿を行い目的の透明オイル状のポリマーを(収率12%、Mw=3.5×10、Mw/Mn=1.3)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):
δ = 6.61-6.58 (2H, m, 2C=CH), 6.15-6.03 (2H, m, 2CF2CH), 3.31-3.21 (2H, m, 2ICH), 2.86-2.66 (2H, m, 2CF2CHH), 2.61-2.50 (2H, m, 2CF2CHH), 0.13-0.38 (24H, m, 8SiCH 3 )
19F NMR(376MHz,CDCl):
δ = -114.3〜-116.9, -124.2
実施例4
Figure 0006751892
パイレックスチューブ中、式中の両末端にビニル基を持つシロキサン型モノマー(0.4mmol)をCHCl(4ml)に溶解し、I(CFI(1.0当量)、チオ硫酸ナトリウム水溶液(5.0当量)を加え、反応系の温度を一定に保ちながら450W高圧水銀ランプを用い、紫外光を24時間照射し撹拌した。反応終了後、再沈殿を行い目的の透明オイル状のポリマーを(収率25%、Mw=1.3×10、Mw/Mn=1.3)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):
δ = 6.66-6.61 (2H, m, 2C=CH), 6.18-6.06 (2H, m, 2CF2CH), 3.20-3.17 (2H, m, 2ICH), 2.94-2.81 (2H, m, 2CF2CHH), 2.61-2.45 (2H, m, 2CF2CHH), 0.88-0.07 (54H, m, 18SiCH 3 )
19F NMR(376MHz,CDCl):
δ = -113.6〜-116.5, -122.2, -124.3
実施例5
Figure 0006751892
パイレックスチューブ中、式中の両末端にビニル基を持つシロキサン型モノマー(0.4mmol)をCHCl(4ml)に溶解し、I(CFI(1.0当量)、チオ硫酸ナトリウム水溶液(5.0当量)を加え、反応系の温度を一定に保ちながら450W高圧水銀ランプを用い、紫外光を24時間照射し撹拌した。反応終了後、再沈殿を行い目的の透明オイル状のポリマーを(収率14%、Mw=1.6×10、Mw/Mn=1.9)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):
δ = 7.5-7.3 (10H, C6 H 5 ), 3.15 (2H, d, CHI), 2.73 (2H, m, CF2CHH), 2.41 (2H, m, HHCF2CHH), 0.31 (12H, s, SiCH 3 )
19F NMR(376MHz,CDCl):
δ = -115.5 (4F, CH2CF 2 ), -122.3 (4F), -124.2 (4F)
実施例6
Figure 0006751892
パイレックスチューブ中、式中のポリビニルシリコーン(501.7mg,0.4mmol)およびCF(CFI(2当量)をCHCl(4ml)に溶解し、チオ硫酸ナトリウム水溶液(5.0当量)を加え、反応系の温度を一定に保ちながら450W高圧水銀ランプを用い、紫外光を24時間照射し撹拌した。反応終了後、再沈殿を行い目的の透明オイル状のポリマーを(収率35%、Mw=1.1×10、Mw/Mn=1.2)を得た。
H NMR(400MHz,CDCl):
δ = 3.26-3.06 (12H, m, 2ICH), 2.99-2.78 (12H, m, 2CF2CHH), 2.73-2.45 (12H, m, 2CF2CHH), 0.58-0.13 (18H, m, 9SiCH 3 );
19F NMR(376MHz,CDCl):
δ = -81.5 (6F, s, 2CF 3 ), -115.2 (4F, m, 2CF 2 ), -122.4 (4F, s, 2CF 2 ), -123.5 (4F, s, 2CF 2 ), -124.1 (4F, s, 2CF 2 ), -126.8 (4F, s, 2CF 2 );
13C NMR(126MHz,CDCl):
δ = 120.96-119.69, 118.67-117.63, 116.39-115.59, 113.84-112.23, 111.38-110.06, 109.24-108.13, 34.79-34.49 (CF2 C), 1.51 (ICH), -2.72- -3.74 (SiCH3)
実施例7
Figure 0006751892
パイレックスチューブ中、各頂点にビニル基を持つ式中の多面体オリゴマーシルセスキオキサン(以下、「POSS」とも称する)化合物(63.6mg,0.100mmol)およびCF(CFI(16当量)をCHCl(4ml)に溶解し、チオ硫酸ナトリウム水溶液(5.0当量)を加え、反応系の温度を一定に保ちながら450W高圧水銀ランプを用い、紫外光を4時間照射し撹拌した。反応終了後、各種精製操作を行い目的のPOSS化合物(収率15%、130mg)を得た。
1H NMR (400MHz, CDCl3):
δ 3.26(1H, br, IH),2.83(2H, br, C6F13CH 2
19F NMR(376 MHz、CDCl3):
δ -81.5(s, CF 3 ), -115.1(d, CF 2 ), -122.4(s, CF 2 ), -123.5(s, CF 2 ), -124.1(s, CF 2 ), -126.8(s, CF 2
実施例8
Figure 0006751892
パイレックスチューブ中、各頂点にビニル基を持つ式中のPOSS化合物(63.6mg,0.100mmol)およびCF(CFI(16当量)をCHCl(2ml)およびアサヒクリンAK−225(2mL)の混合溶媒に溶解し、チオ硫酸ナトリウム水溶液(5.0当量)を加え、反応系の温度を一定に保ちながら450W高圧水銀ランプを用い、紫外光を4時間照射し撹拌した。反応終了後、各種精製操作を行い目的のPOSS化合物(30.5mg)を得た。
1H NMR (400MHz, CDCl3):
δ 3.25(1H, br, CHI),2.91(1H, br, CF2CHH),2.67(1H, br, CF2CHH)
19F NMR(376 MHz、CDCl3):
δ -81.5(3F, s, CF 3 ), -115.4(2F, br, CH2CF 2 CF2), -125.0(2F, s, CF 2 ), -126.5(s, CF 2
実施例9
パイレックスチューブ中、ポリ(フェニル−ビニルシルセスキオキサン)(90%フェニル,10%ビニル,分子量約1000〜1300)(575mg)およびCF(CFI(220mg)をCHCl(10ml)およびアサヒクリン(登録商標)AK−225(旭硝子株式会社製)(10mL)の混合溶媒に溶解し、チオ硫酸ナトリウム水溶液(396mg)を加え、反応系の温度を一定に保ちながら450W高圧水銀ランプを用い、紫外光を4時間照射し撹拌した。この反応を2回行い、得られた反応混合物に対して各種精製操作を行い対応するシルセスキオキサン化合物(783mg)を得た。
得られたシルセスキオキサン化合物について、赤外吸収分光法により赤外吸収スペクトルを測定した結果、1240cm−1に新規ピークが観測されたことから、CF(CF−Iがビニル基に付加したシルセスキオキサン化合物が得られたことが確認された。また、得られたシルセスキオキサン化合物について元素分析を行った結果、F含量は1.26wt%であり、I含量は0.59wt%であることが確かめられた。
実施例10
含フッ素エラストマー100質量部に対して、実施例7で得たPOSS化合物10質量部、架橋剤2,2−ビス[3−アミノ−4−(N−フェニルアミノ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン0.8部を、1500質量部の含フッ素溶剤中で予備混合してから、真空下70℃で含フッ素溶剤を揮発させ、オープンロールにて混練して含フッ素エラストマー組成物を得た。尚、含フッ素エラストマーは、ニトリルを架橋基として含有するテトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテルからなるパーフルオロエラストマーである。また、含フッ素溶剤は、R−318(主成分:CCl)を用いた。
得られた含フッ素エラストマー組成物を、180℃で、30分間かけてプレス成形を行った。プレス後の組成物を290℃、18時間、熱処理した。得られた成形品について、後述の耐プラズマ性評価を行い、エッチング量は21.4μmであった。
実施例11
実施例9で得たPOSS化合物10質量部を用いたこと以外は、実施例10と同様にして、含フッ素エラストマー組成物を得た。得られた含フッ素エラストマー組成物を、実施例10と同様にして、成形品を得た。得られた成形品について、後述の耐プラズマ性評価を行い、エッチング量は23.9μmであった。
実施例12
実施例4で得た含ケイ素重合体10質量部を用いたこと以外は、実施例10と同様にして、含フッ素エラストマー組成物を得た。得られた含フッ素エラストマー組成物を、実施例10と同様にして、成形品を得た。得られた成形品について、後述の耐プラズマ性評価を行い、エッチング量は28.4μmであった。
比較例1
含フッ素ケイ素化合物を用いなかったこと以外は、実施例10と同様にして、含フッ素エラストマー組成物を得た。得られた含フッ素エラストマー組成物を、実施例10と同様にして、成形品を得た。得られた成形品について、後述の耐プラズマ性評価を行い、エッチング量は36.5μmであった。
(耐プラズマ性評価)
照射条件:
酸素プラズマ照射処理
ガス流量:16sccm
出力 :400W
圧力:2.66Pa
エッチング時間:30分
エッチング量測定:
SAMCO社製高密度プラズマエッチング装置RIE−101iPHを使用し、被覆面と暴露面との段差を測定してエッチング量を測定した。測定を2回行い、その平均値をエッチング量とした。
上記の結果に示されるように、本発明のシルセスキオキサンを用いることにより、含フッ素エラストマーの耐酸素プラズマ耐性が向上することが確認された。
本発明の含フッ素含ケイ素化合物は、ゴム材料への添加剤、架橋剤等、多種多様な用途に用いることができる。

Claims (5)

  1. 下記式(I−1):
    −(A−B)−T
    [式中:
    Aは、出現毎にそれぞれ独立して、−R−R−R−R−R−であり;
    は、−(SiR−O)−SiR−であり;
    は、出現毎にそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基、またはアリール基であり;
    は、出現毎にそれぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基、またはアリール基であり;
    pは、0〜50の整数であり;
    は、単結合であり;
    は、−CR=CR−または−CHRCR−であり;
    は、−CR=CR−または−CRCHR−であり;
    は、水素原子であり;
    は、水素原子であり;
    は、それぞれ独立して、水素原子、またはヨウ素原子であり;
    ただし、少なくとも1つのR およびR においてX はヨウ素原子であり;
    Bは、出現毎にそれぞれ独立して、−Rf−であり;
    Rfは、それぞれ独立して、炭素数1〜10のパーフルオロアルキレン基であり;
    nは、5以上の任意の整数であり;
    およびTは、それぞれ独立して、末端基である。]
    で表される含フッ素含ケイ素化合物。
  2. 請求項に記載の含フッ素含ケイ素化合物を含む、組成物。
  3. 基材と、基材上に請求項に記載の組成物を用いて得られた膜とを有する物品。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物により架橋されたゴム材料。
  5. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物およびゴム材料を含むゴム組成物。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018038132A1 (ja) * 2016-08-23 2019-06-24 国立大学法人お茶の水女子大学 含フッ素重合体
WO2019216290A1 (ja) * 2018-05-07 2019-11-14 国立大学法人お茶の水女子大学 シルセスキオキサン
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Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4525539A (en) 1982-12-02 1985-06-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Vulcanizable nitrile-containing perfluoroelastomer
JPS59137424A (ja) 1983-01-26 1984-08-07 Sagami Chem Res Center ポリフルオロアルキルハロゲン化物の製造方法
EP0115943B1 (en) 1983-01-26 1987-10-21 Sagami Chemical Research Center Process for preparing polyfluoroalkyl-substituted compounds
JP2517770B2 (ja) 1990-01-26 1996-07-24 信越化学工業株式会社 シリコ―ンゴム組成物およびその硬化方法ならびに硬化物
US5346932A (en) 1990-01-26 1994-09-13 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Silicone rubber composition and method for curing the same
JPH04180927A (ja) * 1990-11-15 1992-06-29 Nippon Oil & Fats Co Ltd ビニル基含有フルオロシリコーンオリゴマー及びその製造方法
JPH0692482B2 (ja) * 1991-06-27 1994-11-16 信越化学工業株式会社 有機けい素化合物
JPH05339007A (ja) * 1992-06-08 1993-12-21 Shin Etsu Chem Co Ltd 含フッ素有機けい素化合物およびその製造方法
JP2684296B2 (ja) 1992-08-04 1997-12-03 信越化学工業株式会社 含フッ素有機ケイ素化合物の製造方法
JP3398492B2 (ja) 1994-10-21 2003-04-21 日本メクトロン株式会社 含フッ素エラストマー組成物
US6511217B1 (en) * 2000-11-03 2003-01-28 General Electric Company Method and system to compound silicone compositions
FR2903683B1 (fr) 2006-07-11 2008-09-12 Saint Gobain Composition de traitement et vitrage hydrophobe
US8219013B2 (en) 2009-05-05 2012-07-10 Xerox Corporation Fuser member having composite outer layer
JP5668824B2 (ja) * 2012-11-13 2015-02-12 ダイキン工業株式会社 表面処理組成物
JP2015013972A (ja) 2013-07-08 2015-01-22 Nok株式会社 フッ素ゴム系シール材用組成物およびフッ素ゴム系シール材
CN104263238B (zh) * 2014-09-11 2016-09-07 天津大学 一种氟化poss复合有机硅涂层及制备方法与防覆冰应用
CN104530719A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 中国兵器工业集团第五三研究所 乙烯基封端聚甲基三氟丙基硅氧烷氟胶增容剂及制备方法

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