RU2574593C2 - Fluorinated structured organic film compositions - Google Patents

Fluorinated structured organic film compositions Download PDF

Info

Publication number
RU2574593C2
RU2574593C2 RU2012127215/04A RU2012127215A RU2574593C2 RU 2574593 C2 RU2574593 C2 RU 2574593C2 RU 2012127215/04 A RU2012127215/04 A RU 2012127215/04A RU 2012127215 A RU2012127215 A RU 2012127215A RU 2574593 C2 RU2574593 C2 RU 2574593C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sop
segments
fluorine
fluorinated
type
Prior art date
Application number
RU2012127215/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012127215A (en
Inventor
Мэтью А. ХОФТ
Эдриен П. КОТ
Original Assignee
Ксерокс Корпорэйшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/174,046 external-priority patent/US8353574B1/en
Application filed by Ксерокс Корпорэйшн filed Critical Ксерокс Корпорэйшн
Publication of RU2012127215A publication Critical patent/RU2012127215A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2574593C2 publication Critical patent/RU2574593C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a fluorinated structured organic film (SOF) and a method of producing the said film. The SOF comprises a plurality of segments which include at least the first-type segments and a plurality of linkers which include at the least first-type linkers, which form a covalent organic structure and which represent a covalent bond, a separate atom or a group of covalently bonded atoms. The first-type segments contain fluorine.
EFFECT: obtaining fluorinated structured organic films with the uniform distribution of fluorine therein.
19 cl, 2 tbl, 15 dwg, 9 ex

Description

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В изобретении предложена фторированная структурированная органическая пленка (СОП), содержащая множество сегментов, включающих по меньшей мере сегменты первого типа, и множество линкеров, включающих по меньшей мере линкеры первого типа, образующих ковалентную органическую структуру (КОС), при этом по меньшей мере сегменты первого типа содержат фтор, а также способ изготовления фторированной структурированной органической пленки, включающий: (а) получение содержащей жидкость реакционной смеси, содержащей множество молекулярных структурных блоков, включающих по меньшей мере сегменты первого типа и несколько функциональных групп, при этом сегменты первого типа содержат фтор; (б) нанесение реакционной смеси в виде сырой пленки; и (в) преобразование сырой пленки в сухую СОП.The invention provides a fluorinated structured organic film (SOP) comprising a plurality of segments comprising at least segments of the first type and a plurality of linkers comprising at least linkers of the first type forming a covalent organic structure (CBS), with at least segments of the first of the type contain fluorine, as well as a method for manufacturing a fluorinated structured organic film, comprising: (a) preparing a liquid-containing reaction mixture containing a plurality of molecular structures polar blocks including at least segments of the first type and several functional groups, wherein the first-type segments contain fluorine; (b) applying the reaction mixture in the form of a crude film; and (c) converting the raw film to dry SOP.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Другие особенности настоящего изобретения станут ясны из следующего далее описания со ссылкой на сопровождающие его чертежи, на которых проиллюстрированы наглядные варианты осуществления и на которых:Other features of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings, in which illustrative embodiments are illustrated and in which:

на фиг. 1А-П проиллюстрированы примеры структурных блоков с выделенными симметричными элементами.in FIG. 1A-P illustrate examples of building blocks with distinguished symmetrical elements.

Подробное описаниеDetailed description

Термин "СОП" в целом означает ковалентную органическую структуру (КОС), которая на макроскопическом уровне представляет собой пленку. Выражение "макроскопический уровень" относится к наблюдаемой невооруженным глазом СОП согласно изобретению.The term "SOP" generally means a covalent organic structure (CBS), which at the macroscopic level is a film. The expression "macroscopic level" refers to the SOP observed with the naked eye according to the invention.

Термин "фторированная СОП" означает, например, СОП, которая содержит атомы фтора, ковалентно связанные с сегментами или линкерами СОП одного или нескольких типов. Фторированные СОП дополнительно могут содержать фторированные молекулы, которые ковалентно не связаны с СОП, а беспорядочно распределены в композиции фторированной СОП (т.е. композитной фторированной СОП). При этом СОП, которая не содержит атомы фтора, ковалентно связанные с сегментами или линкерами СОП одного или нескольких типов, а просто содержит фторированные молекулы, которые ковалентно не связаны с одним или несколькими сегментами или линкерами СОП, является композитной, а не фторированной СОП.The term “fluorinated SOP” means, for example, SOP that contains fluorine atoms covalently bonded to one or more types of SOP segments or linkers. Fluorinated SOPs may additionally contain fluorinated molecules that are not covalently bound to SOPs but randomly distributed in the composition of fluorinated SOPs (i.e., composite fluorinated SOPs). At the same time, SOP, which does not contain fluorine atoms covalently bonded to segments or linkers of SOPs of one or several types, but simply contains fluorinated molecules that are not covalently bonded to one or more segments or linkers of SOPs, is a composite rather than fluorinated SOP.

Расчет и регулировка содержания фтора в композициях СОП является простой задачей и не требует ни синтеза полимеров специального назначения, ни процедур смешивания/диспергирования. Кроме того, композиции СОП могут представлять собой композиции СОП, в которых содержащийся в них фтор равномерно диспергирован и структурирован на молекулярном уровне. Содержание фтора в СОП может регулироваться путем изменения молекулярного структурного блока, используемого для синтеза СОП, или путем изменения количества фтора в используемом структурном блоке.Calculation and adjustment of the fluorine content in SOP compositions is a simple task and does not require synthesis of polymers for special purposes or mixing / dispersion procedures. In addition, SOP compositions can be SOP compositions in which the fluorine contained in them is uniformly dispersed and structured at the molecular level. The fluorine content in SOP can be controlled by changing the molecular structural block used for the synthesis of SOP, or by changing the amount of fluorine in the used structural block.

Фторированная СОП может быть получена путем введения в реакцию одного или нескольких соответствующих молекулярных структурных блоков, по меньшей мере один из сегментов которых содержит атомы фтора.Fluorinated SOP can be obtained by introducing into the reaction one or more appropriate molecular structural blocks, at least one of the segments of which contains fluorine atoms.

Фторированные СОП представляют собой композиции с высокоразвитой с сетевой структурой, в которых первый сегмент, необязательно получаемый в результате реакции с участием фторированного структурного блока, может быть связан со вторым сегментом, который является фторированным, таким как второй сегмент, получаемый в результате реакции с участием фторсодержащего молекулярного структурного блока.Fluorinated SOPs are highly developed compositions with a network structure in which the first segment, optionally obtained by a reaction involving a fluorinated structural unit, can be associated with a second segment, which is fluorinated, such as a second segment, obtained by a reaction involving a fluorine-containing molecular building block.

Фтор, содержащийся во фторированных СОП, может быть равномерно распределен по всей СОП. Равномерное распределение фтора в СОП может регулироваться посредством процесса формирования СОП и, соответственно, содержащийся фтор также может структурироваться на молекулярном уровне.Fluorine contained in fluorinated SOPs can be evenly distributed throughout the SOPs. The uniform distribution of fluorine in SOP can be controlled by the process of forming SOP and, accordingly, the fluorine contained can also be structured at the molecular level.

Такое структурирование может осуществляться путем использования смеси молекулярных структурных блоков, имеющих одинаковую общую первичную структуру молекулярных структурных блоков, но различающихся степенью фторирования (т.е. числом атомов водорода, замещенных фтором) структурного блока.Such structuring can be carried out by using a mixture of molecular structural blocks having the same general primary structure of molecular structural blocks, but differing in the degree of fluorination (i.e., the number of hydrogen atoms replaced by fluorine) of the structural block.

СОП могут иметь неравномерное распределение фтора за счет использования высокофторированных или перфторированных молекулярных структурных блоков поверх сформированного сырого слоя, в результате чего на заданной стороне СОП будет содержаться большая доля высокофторированных или перфторированных сегментов и тем самым будет обеспечиваться неравномерное распределение высокофторированных или перфторированных сегментов по толщине СОП с возможностью создания линейного или нелинейного градиента концентраций у СОП, получаемой после преобразования сырого слоя в сухую СОП. Большинство высокофторированных или перфторированных сегментов может оканчиваться в верхней половине (которая противоположна основе) сухой СОП, или большинство высокофторированных или перфторированных сегментов может оканчиваться в нижней половине (которая прилегает к основе) сухой СОП.SOPs can have an uneven distribution of fluorine due to the use of highly fluorinated or perfluorinated molecular structural blocks on top of the formed crude layer, as a result of which a large proportion of highly fluorinated or perfluorinated segments will be contained on the given side of the SOP and thereby ensure an uneven distribution of highly fluorinated or perfluorinated segments along the thickness of the SOP with the ability to create a linear or non-linear concentration gradient in SOP obtained after pr formation of the wet layer in dry SOP. Most highly fluorinated or perfluorinated segments can end in the upper half (which is the opposite of the base) of dry SOP, or most highly fluorinated or perfluorinated segments can end in the lower half (which is adjacent to the base) of dry SOP.

Поверх нанесенного сырого слоя могут использоваться нефторированные молекулярные структурные блоки, в результате чего после преобразования сырой пленки образуется СОП с неравномерным распределением нефторированных сегментов в сухой СОП. Большинство нефторированных сегментов может оканчиваться в верхней половине (которая противоположна основе) сухой СОП, или большинство нефторированных сегментов может оканчиваться в нижней половине (которая прилегает к основе) сухой СОП.Non-fluorinated molecular building blocks can be used on top of the applied wet layer, resulting in the formation of SOP with the conversion of the raw film to an uneven distribution of non-fluorinated segments in dry SOP. Most non-fluorinated segments can end in the upper half (which is the opposite of the base) of dry SOP, or most non-fluorinated segments can end in the lower half (which is adjacent to the base) of dry SOP.

Содержание фтора в материалах СОП можно легко изменять путем замены фторированных структурных блоков или изменения степени фторирования заданного молекулярного структурного блока. Композиции фторированных СОП могут обладать гидрофобностью, а также могут специально разрабатываться для обладания каким-либо вторым свойством (например, способностью переноса носителей заряда) для создания пленок с гибридными свойствами.The fluorine content in SOP materials can be easily changed by replacing fluorinated structural blocks or changing the degree of fluorination of a given molecular structural block. Compositions of fluorinated SOPs can have hydrophobicity, and can also be specially designed to possess some second property (for example, the ability to transfer charge carriers) to create films with hybrid properties.

Фторированная СОП может быть получена путем введения в реакцию одного или нескольких молекулярных структурных блоков, по меньшей мере один из которых содержит фтор. Все молекулярные структурные блоки в реакционной смеси могут содержать фтор. Молекулярные структурные блоки необязательно могут содержать другой галоген, такой как хлор.Fluorinated SOP can be obtained by introducing into the reaction one or more molecular structural blocks, at least one of which contains fluorine. All molecular building blocks in the reaction mixture may contain fluorine. Molecular building blocks may optionally contain another halogen, such as chlorine.

Фторированные молекулярные структурные блоки могут быть получены из одного или нескольких структурных блоков, содержащих углеродный или кремниевый атомный остов; структурных блоков, содержащих алкоксильные остовы; структурных блоков, содержащих азотный или фосфорный атомный остов; структурных блоков, содержащих арильные остовы; структурных блоков, содержащих карбонатные остовы; структурных блоков, содержащих карбоциклический, карбобициклический или карботрициклический остов; и структурных блоков, содержащих олиготиофеновый остов. Такие фторированные молекулярные структурные блоки могут быть получены путем замещения или замены одного или нескольких атомов водорода атомом фтора. В одном или нескольких из перечисленных молекулярных структурных блоков все связанные углеродом атомы водорода могут быть замещены фтором. В одном или нескольких из перечисленных молекулярных структурных блоков один или несколько атомов водорода могут быть замещены другим галогеном, таким как хлор. Помимо фтора СОП также могут содержать другие галогены.Fluorinated molecular structural blocks can be obtained from one or more structural blocks containing a carbon or silicon atomic core; structural blocks containing alkoxyl cores; structural blocks containing a nitrogen or phosphorus atomic core; structural blocks containing aryl skeletons; structural blocks containing carbonate skeletons; structural blocks containing a carbocyclic, carbobicyclic or carbotricyclic backbone; and structural blocks containing oligothiophene skeleton. Such fluorinated molecular building blocks can be obtained by replacing or replacing one or more hydrogen atoms with a fluorine atom. In one or more of the listed molecular structural blocks, all carbon-bound hydrogen atoms can be replaced by fluorine. In one or more of the listed molecular building blocks, one or more hydrogen atoms may be substituted with another halogen, such as chlorine. In addition to fluorine, SOPs may also contain other halogens.

Один или несколько фторированных молекулярных структурных блоков может содержаться во фторированной СОП в количестве от около 5 до около 100% по весу или по меньшей мере около 50% по весу на 100 весовых частей СОП.One or more fluorinated molecular structural blocks may be contained in fluorinated SOP in an amount of from about 5 to about 100% by weight or at least about 50% by weight per 100 parts by weight of SOP.

Во фторированной СОП более около 20% атомов Н может быть замещено атомами фтора, или более около 95% атомов Н может быть замещено атомами фтора, или около 100% атомов Н может быть замещено атомами фтора.In fluorinated SOP, more than about 20% of the H atoms can be replaced by fluorine atoms, or more than about 95% of the H atoms can be replaced by fluorine atoms, or about 100% of the H atoms can be replaced by fluorine atoms.

Во фторированной СОП более около 20%, или более около 50%, или более около 95%, или около 100% связанных С атомов Н может быть замещено атомами фтора.In fluorinated SOP, more than about 20%, or more than about 50%, or more than about 95%, or about 100% of the C-bonded H atoms can be replaced by fluorine atoms.

СОП также могут иметь значительное содержание водорода, например, в виде связанного углеродом водорода. Может быть выбрана любая желаемая процентная доля атомов водорода в зависимости от суммы связанного углеродом водорода и связанного углеродом атомов фтора. Например, соотношение связанного углеродом водорода и связанного углеродом фтора может составлять менее около 10, менее около 5, или менее около 0,1, или менее около 0,01.SOPs can also have a significant hydrogen content, for example, in the form of carbon bound hydrogen. Any desired percentage of hydrogen atoms can be selected depending on the sum of the carbon bound hydrogen and the carbon bound fluorine atoms. For example, the ratio of carbon-bound hydrogen to carbon-bound fluorine may be less than about 10, less than about 5, or less than about 0.1, or less than about 0.01.

Содержание фтора во фторированной СОП может составлять от около 5% до около 75% по весу или от около 10% до около 50% по весу. Содержание фтора в некоторых фторированных СОП может составлять не менее около 10% по весу или не менее около 50% по весу, а верхний предел содержания фтора составляет около 75% по весу или от около 60% по весу.The fluorine content of the fluorinated SOP can be from about 5% to about 75% by weight, or from about 10% to about 50% by weight. The fluorine content of some fluorinated SOPs can be at least about 10% by weight or at least about 50% by weight, and the upper limit of the fluorine content is about 75% by weight or from about 60% by weight.

В СОП может быть фторировано любое желаемое количество сегментов. Процентная доля фторсодержащих сегментов может составлять более около 10% по весу, например более около 30% по весу или более 50% по весу; верхний предел процентной доли фторсодержащих сегментов может составлять 100% или менее около 70% по весу.In SOP, any desired number of segments can be fluorinated. The percentage of fluorine-containing segments may be more than about 10% by weight, for example more than about 30% by weight or more than 50% by weight; the upper limit of the percentage of fluorine-containing segments may be 100% or less about 70% by weight.

Описанная в изобретении фторированная СОП может представлять собой "стойкую к действию растворителей" СОП, СОП с кэпирующими группами, композитную СОП и(или) СОП с периодической структурой. Термин "стойкая к действию растворителей" означает преимущественное отсутствие (1) вымывания атомов и(или) молекул, которые были ковалентно связаны с СОП и(или) композицией СОП (такой как композитная СОП), и(или) (2) разделения фаз молекул, которые входили в состав СОП и(или) композиции СОП (такой как композитная СОП), в результате чего повышается восприимчивость слоя, в который входит СОП, к растрескиванию под действием растворителя/напряжения или разложения.The fluorinated SOP described in the invention may be a “solvent resistant” SOP, SOP with capping groups, a composite SOP and / or SOP with a periodic structure. The term "solvent resistant" means the predominant absence of (1) leaching of atoms and (or) molecules that have been covalently linked to SOP and (or) a SOP composition (such as composite SOP), and (or) (2) phase separation of molecules that were part of the SOP and / or SOP composition (such as a composite SOP), which increases the susceptibility of the layer into which the SOP enters to cracking under the influence of a solvent / stress or decomposition.

На макроскопическом уровне СОП может представлять собой преимущественно не содержащую микроотверстий СОП или не содержащую микроотверстий СОП с непрерывными ковалентными органическими структурами, которые могут иметь протяженность больших масштабов, такую как, например, значительно более одного миллиметра в длину, например один метр.At the macroscopic level, SOP can be predominantly micro-free SOP or micro-free SOP with continuous covalent organic structures, which can have a large extent, such as, for example, significantly more than one millimeter in length, for example, one meter.

"Преимущественно не содержащая микроотверстий СОП" или "не содержащая микроотверстий СОП" может быть получена из реакционной смеси, которую наносят на поверхность нижележащей основы. Термин "преимущественно не содержащая микроотверстий СОП" означает СОП, в которой на квадратный сантиметр преимущественно отсутствуют микроотверстия, поры или интервалы, превышающие расстояние между остовами двух соседних сегментов; или в которой на квадратный сантиметр имеется менее 10 микроотверстий, пор или интервалов, диаметр которых превышает около 250 нанометров. Термин "не содержащая микроотверстий СОП" означает СОП, в которой на квадратный микрон отсутствуют микроотверстия, поры или интервалы, превышающие расстояние между остовами двух соседних сегментов, или в которой на квадратный микрон отсутствуют микроотверстия, поры или интервалы, диаметр которых превышает около 500 ангстрем.“Advantageously not containing micro-holes SOP” or “not containing micro-holes SOP” can be obtained from the reaction mixture, which is applied to the surface of the underlying substrate. The term "predominantly free of micro-holes SOP" means a SOP in which per square centimeter there are mainly no micro-holes, pores or intervals greater than the distance between the cores of two adjacent segments; or in which there are less than 10 micro-holes, pores or intervals per square centimeter whose diameter exceeds about 250 nanometers. The term “micro-free SOP” means a SOP in which there are no perforations, pores or intervals per square micron greater than the distance between the cores of two adjacent segments, or in which there are no perforations per square micron, pores or intervals greater than about 500 angstroms.

Фторированные молекулярные структурные блоки могут быть получены путем фторирования любых "исходных" нефторированных молекулярных структурных блоков известными способами. Например, "исходные" нефторированные молекулярные структурные блоки могут быть фторированы элементарным фтором при повышенных температурах, таких как более около 150°C, или другими известными способами с целью получения смеси фторированных молекулярных структурных блоков с различными степенями фторирования, которые могут быть необязательно очищены с целью получения отдельных фторированных молекулярных структурных блоков. В качестве альтернативы, фторированные молекулярные структурные блоки могут быть синтезированы и(или) просто получены путем приобретения желаемых фторированных молекулярных структурных блоков. Преобразование "исходного" нефторированного молекулярного структурного блока во фторированный молекулярный структурный блок может осуществляться в условиях реакции, в которой используется единый набор или диапазон известных условий реакции, и может представлять собой известную одноступенчатую реакцию или известную многоступенчатую реакцию. Примеры реакций могут включать один или несколько известных механизмов реакций, таких как добавление и(или) обмен.Fluorinated molecular structural blocks can be obtained by fluoridation of any "source" non-fluorinated molecular structural blocks by known methods. For example, the “starting” non-fluorinated molecular building blocks can be fluorinated with elemental fluorine at elevated temperatures, such as above about 150 ° C., or other known methods to produce a mixture of fluorinated molecular building blocks with different degrees of fluorination, which may optionally be purified to obtaining individual fluorinated molecular structural blocks. Alternatively, fluorinated molecular building blocks can be synthesized and / or simply obtained by acquiring the desired fluorinated molecular building blocks. The conversion of the “starting” non-fluorinated molecular block to a fluorinated molecular block can be carried out under reaction conditions that use a single set or range of known reaction conditions, and can be a known single-step reaction or a known multi-step reaction. Examples of reactions may include one or more known reaction mechanisms, such as addition and / or exchange.

Например, преобразование исходного нефторированного молекулярного структурного блока во фторированный молекулярный структурный блок может включать введение нефторированного молекулярного структурного блока в контакт с известным дегидрогалогенирующим средством с целью получения фторированного молекулярного структурного блока. Стадия дегидрогалогенирования может осуществляться в условиях, способных обеспечивать преобразование с целью замены по меньшей мере около 50% атомов Н атомами фтора, или замены более около 95% атомов Н атомами фтора, или замены около 100% атомов H атомами фтора. Стадия дегидрогалогенирования может осуществляться в условиях, способных обеспечивать преобразование с целью замены по меньшей мере около 99% атомов водорода, таких как связанные углеродом атомы водорода, фтором. Такая реакция может осуществляться в жидкой фазе или газовой фазе или сочетании газовой и жидкой фаз, и предусмотрено, что реакция может осуществляться периодически, непрерывно или с использованием сочетания перечисленных режимов. Такая реакция может осуществляться в присутствии катализатора, такого как активированный уголь. Могут использоваться другие катализаторы по отдельности или в сочетании друг с другом или в зависимости от требований к конкретному фторируемому молекулярному структурному блоку, включая, например, катализаторы на основе палладия, катализаторы основе платины, катализаторы на основе родия и катализаторы на основе рутения.For example, converting the starting non-fluorinated molecular block to a fluorinated molecular block can include contacting the non-fluorinated molecular block with a known dehydrohalogenating agent to form a fluorinated molecular block. The dehydrohalogenation step can be carried out under conditions capable of transforming to replace at least about 50% of H atoms with fluorine atoms, or to replace more than about 95% H atoms with fluorine atoms, or to replace about 100% H atoms with fluorine atoms. The dehydrohalogenation step can be carried out under conditions capable of converting in order to replace at least about 99% of the hydrogen atoms, such as carbon bound hydrogen atoms, with fluorine. Such a reaction can be carried out in a liquid phase or a gas phase or a combination of a gas and a liquid phase, and it is provided that the reaction can be carried out periodically, continuously or using a combination of the above modes. Such a reaction may be carried out in the presence of a catalyst, such as activated carbon. Other catalysts can be used individually or in combination with each other or depending on the requirements of a particular fluorinated molecular block, including, for example, palladium-based catalysts, platinum-based catalysts, rhodium-based catalysts and ruthenium-based catalysts.

Молекулярным структурным блокам требуются по меньшей мере две функциональные группы (x≥2), при этом они могут содержать функциональные группы одного типа или двух или более типов.Molecular structural blocks require at least two functional groups (x≥2), while they may contain functional groups of the same type or two or more types.

Симметрия молекулярных структурных блоков относится к расположению функциональных групп (Fgs) по окружности сегментов молекулярного структурного блока. Применение симметричных структурных блоков является практичным по двум причинам: (1) улучшается прогнозирование структурирования молекулярных структурных блоков, поскольку компоновка правильных фигур является более изученным процессом в ретикулярной химии, и (2) облегчается завершенная реакция между молекулярными структурными блоками за счет меньшего числа возможных ошибочных конфигураций/ориентаций симметричных структурных блоков, которые способны вызывать множество дефектов компоновки внутри СОП.The symmetry of molecular building blocks refers to the arrangement of functional groups (Fgs) around the circumference of segments of the molecular building block. The use of symmetric structural blocks is practical for two reasons: (1) the prediction of the structuring of molecular structural blocks is improved, since the arrangement of the correct figures is a more studied process in reticular chemistry, and (2) the completed reaction between molecular structural blocks is facilitated due to the smaller number of possible erroneous configurations / orientations of symmetrical building blocks that are capable of causing many layout defects within the SOP.

На фиг. 1А-П проиллюстрированы примеры структурных блоков с выделенными симметричными элементами. Такие симметричные элементы имеются у структурных блоков, которые могут использоваться в настоящем изобретении. Структурные блоки согласно таким примерам необязательно могут быть фторированы.In FIG. 1A-P illustrate examples of building blocks with distinguished symmetrical elements. Such symmetrical elements are present in structural blocks that can be used in the present invention. The building blocks of such examples may optionally be fluorinated.

Примеры фторированных молекулярных структурных блоков могут быть получены путем фторирования структурных блоков, содержащих углеродный или кремниевый атомный остов; структурных блоков, содержащих алкоксильные остовы; структурных блоков, содержащих азотный или фосфорный атомный остов; структурных блоков, содержащих арильные остовы; структурных блоков, содержащих карбонатные остовы; структурных блоков, содержащих карбоциклический, карбобициклический или карботрициклический остов; и структурных блоков, содержащих олиготиофеновый остов. Такие фторированные молекулярные структурные блоки могут быть получены путем фторирования нефторированного молекулярного структурного блока элементарным фтором при повышенных температурах, таких как более около 150°C, или другими известными способами или просто получены путем приобретения желаемых фторированных молекулярных структурных блоков.Examples of fluorinated molecular building blocks can be obtained by fluorinating building blocks containing a carbon or silicon atomic core; structural blocks containing alkoxyl cores; structural blocks containing a nitrogen or phosphorus atomic core; structural blocks containing aryl skeletons; structural blocks containing carbonate skeletons; structural blocks containing a carbocyclic, carbobicyclic or carbotricyclic backbone; and structural blocks containing oligothiophene skeleton. Such fluorinated molecular building blocks can be obtained by fluorinating a non-fluorinated molecular building block with elemental fluorine at elevated temperatures, such as above about 150 ° C., or by other known methods, or simply obtained by acquiring the desired fluorinated molecular building blocks.

Функциональные группы являются реакционноспособными химическими составляющими молекулярных структурных блоков, которые участвуют в химической реакции компоновки сегментов в процессе формирования СОП. Неограничивающие примеры функциональных групп включают галогены, спирты, простые эфиры, кетоны, карбоновые кислоты, сложные эфиры, карбонаты, амины, амиды, имины, мочевины, альдегиды, изоцианаты, тозилаты, алкены, алкины и т.п.Functional groups are reactive chemical components of molecular structural blocks that are involved in the chemical reaction of the arrangement of segments in the process of SOP formation. Non-limiting examples of functional groups include halogens, alcohols, ethers, ketones, carboxylic acids, esters, carbonates, amines, amides, imines, ureas, aldehydes, isocyanates, tosylates, alkenes, alkynes, and the like.

Сегмент является частью молекулярного структурного блока, на которую опираются функциональные группы и которая содержит все атомы, не связанные с функциональными группами. Кроме того, состав сегмент молекулярного структурного блока остается неизменным после образования СОП.A segment is part of a molecular structural block on which functional groups are based and which contains all atoms not associated with functional groups. In addition, the composition of the molecular block structural segment remains unchanged after the formation of SOPs.

Сегмент СОП может содержать по меньшей мере один атом какого-либо элемента за исключением углерода, например, по меньшей мере один атом, выбранный из группы, включающей водород, кислород, азот, кремний, фосфор, селен, фтор, бор и серу.The SOP segment may contain at least one atom of an element other than carbon, for example, at least one atom selected from the group consisting of hydrogen, oxygen, nitrogen, silicon, phosphorus, selenium, fluorine, boron and sulfur.

Линкер является химической составляющей, которая образуется в СОП после химической реакции между функциональными группами, содержащимися в молекулярных структурных блоках, и(или) кэпирующей группой.The linker is a chemical component that is formed in SOP after a chemical reaction between functional groups contained in molecular structural blocks and / or a capping group.

Линкер может представлять собой ковалентную связь, отдельный атом или группу ковалентно связанных атомов. Линкерами могут являться хорошо известные химические группы, такие как, например, сложные эфиры, кетоны, амиды, имины, простые эфиры, уретаны, карбонаты и т.п. или их производные.The linker may be a covalent bond, a single atom, or a group of covalently bonded atoms. Linkers can be well-known chemical groups, such as, for example, esters, ketones, amides, imines, ethers, urethanes, carbonates, and the like. or their derivatives.

СОП имеют любое применимое соотношение геометрических размеров. Например, СОП могут иметь соотношения геометрических размеров свыше около 30:1 или свыше около 100:1. Соотношением геометрических размеров СОП является соотношение ее средней ширины или диаметра (следующего после толщины наибольшего размера) и ее средней толщины (наименьшего размера). Наибольшим размером является СОП ее длина, которая не учитывается при вычислении соотношения геометрических размеров СОП.SOPs have any applicable aspect ratio. For example, SOPs may have ratios of geometric dimensions greater than about 30: 1 or greater than about 100: 1. The ratio of the geometric dimensions of the SOP is the ratio of its average width or diameter (next to the largest thickness) and its average thickness (smallest). The largest size is the SOP its length, which is not taken into account when calculating the ratio of the geometric dimensions of the SOP.

Фторированная СОП может являться однослойной (толщиной в один сегмент или в несколько сегментов) или многослойной (каждый слой толщиной в один сегмент или в несколько сегментов). "Толщина" означает наименьший размер пленки. Как указано выше, сегментами СОП, являются которые ковалентно связанные линкерами молекулярные блоки, образующие молекулярную структуру пленки. Толщина пленки также может определяться числом сегментов по оси пленки в поперечном сечении. "Однослойная" СОП является простейшим случаем, когда, например, пленка имеют толщину в один сегмент. СОП, у которой по этой оси расположены два или более сегмента, называется СОП "многосегментной" толщины.Fluorinated SOP can be single-layer (thickness of one segment or several segments) or multilayer (each layer thickness of one segment or several segments). "Thickness" means the smallest film size. As indicated above, SOP segments are molecular blocks covalently linked by linkers that form the molecular structure of the film. The film thickness can also be determined by the number of segments along the axis of the film in cross section. A "single layer" SOP is the simplest case when, for example, the film has a thickness of one segment. SOP, in which two or more segments are located on this axis, is called SOP of "multi-segment" thickness.

КОС обладают характерными свойствами, такими как высокая термостойкость (обычно выше 400°C в атмосферных условиях), слабая растворимость в органических растворителях (химическая стабильность) и пористость (способность к обратимому поглощению гостевых молекул). СОП также могут обладать этими характерными свойствами.CBSs have characteristic properties, such as high heat resistance (usually above 400 ° C under atmospheric conditions), poor solubility in organic solvents (chemical stability), and porosity (the ability to reversibly absorb guest molecules). SOPs may also have these characteristic properties.

Дополнительная функциональность отражает свойство, которое не присуще обычным КОС и может быть получено путем выбора молекулярных структурных блоков, молекулярные составы которых обеспечивают дополнительную функциональность у получаемых СОП.Additional functionality reflects a property that is not inherent in conventional CBS and can be obtained by choosing molecular structural blocks whose molecular compositions provide additional functionality for the resulting SOPs.

Термин "прогнозируемое свойство" молекулярного структурного блока означает известное свойство определенных молекулярных составов или свойство, которое может быть надлежащим образом обнаружено специалистом в данной области техники после изучения молекулярного состава сегмента. Термины "прогнозируемое свойство" и "дополнительная функциональность" означают одно и то же общее свойство (гидрофобность, электроактивность и т.д.), но "прогнозируемое свойство" используется применительно к молекулярному структурному блоку, а "дополнительная функциональность" применительно к СОП.The term “predicted property” of a molecular building block means a known property of certain molecular compositions or a property that can be properly discovered by one of ordinary skill in the art after studying the molecular composition of a segment. The terms "predicted property" and "additional functionality" mean the same general property (hydrophobicity, electroactivity, etc.), but the "predicted property" is used in relation to the molecular structural unit, and the "additional functionality" in relation to SOP.

Гидрофобность (сверхгидрофобность), гидрофильность, липофобность (сверхлипофобность), липофильность, фотохромия и(или) электроактивность (проводящие свойства, полупроводящие свойства, перенос носителей заряда) СОП являются некоторыми примерами свойств, которые могут отражать "дополнительную функциональность" СОП.Hydrophobicity (superhydrophobicity), hydrophilicity, lipophobicity (superlipophobicity), lipophilicity, photochromia and (or) electroactivity (conductive properties, semiconducting properties, charge transfer) SOPs are some examples of properties that may reflect the "additional functionality" of SOPs.

Термин гидрофобный (сверхгидрофобный) означает способность отталкивать воду или другие поляризованные частицы. Гидрофобными являются вещества, которые имеют углы смачивания водой более 90°, измеренные с помощью гониометра или аналогичного прибора. Высокая гидрофобность соответствует углам смачивания водой от около 130° до около 180°. Сверхгидрофобность соответствует углам смачивания водой свыше около 150°.The term hydrophobic (superhydrophobic) means the ability to repel water or other polarized particles. Hydrophobic are substances that have water contact angles greater than 90 °, measured using a goniometer or similar instrument. High hydrophobicity corresponds to water contact angles from about 130 ° to about 180 °. Superhydrophobicity corresponds to wetting angles with water above about 150 °.

О сверхгидрофобности можно говорить, когда капля воды образует определенный угол скольжения с поверхностью, такой как от около 1° до менее около 30° или угол скольжения менее около 10°.One can speak of superhydrophobicity when a drop of water forms a certain angle of sliding with the surface, such as from about 1 ° to less than about 30 ° or a sliding angle of less than about 10 °.

Термин гидрофильный означает способность или поверхность, способную притягивать, всасывать, или впитывать воду или другие поляризованные частицы.The term hydrophilic means the ability or surface capable of attracting, absorbing, or absorbing water or other polarized particles.

Термин липофобный (олеофобный) означает способность отталкивать масло или другие неполяризованные частицы, такие как алканы, жиры и парафины. Липофобные вещества имеют углы смачивания маслом более 90°, измеренные с помощью гониометра или аналогичного устройства. Термин олеофобный означает смачиваемость поверхности, которая имеет угол смачивания закрепляющимися под действием ультрафиолетового излучения чернилами, твердыми чернилами, гексадеканом, додеканом, углеводородами и т.д. около 55° или более. О высокой олеофобности говорят, когда капля жидкости на углеводородной основе образует с поверхностью большой угол смачивания, такой как от около 130° или от около 135° до около 170°. О сверхолеофобности говорят, когда капля жидкости на углеводородной основе образует с поверхностью большой угол смачивания, такой как более 150°.The term lipophobic (oleophobic) means the ability to repel oil or other non-polarized particles, such as alkanes, fats and paraffins. Lipophobic substances have angles of contact with oil greater than 90 °, measured using a goniometer or similar device. The term oleophobic means the wettability of a surface that has a wetting angle of ink, solid ink, hexadecane, dodecane, hydrocarbons, etc., fixed under the influence of ultraviolet radiation. about 55 ° or more. High oleophobicity is indicated when a drop of a hydrocarbon-based liquid forms a large contact angle with the surface, such as from about 130 ° or from about 135 ° to about 170 °. Super oleophobicity is said when a drop of a hydrocarbon-based liquid forms a large wetting angle with the surface, such as more than 150 °.

О сверхолеофобности также говорят, когда капля жидкости на углеводородной основе образует с поверхностью угол скольжения от около 1° до менее около 30° или менее около 10°.Super oleophobicity is also indicated when a drop of a hydrocarbon-based liquid forms a slip angle with the surface from about 1 ° to less than about 30 ° or less than about 10 °.

Термин липофильный (олеофильный) означает способность притягивать масло или другие неполяризованные частицы, такие как алканы, жиры и парафины или к поверхности, которая легко смачивается такими частицами. Липофильные вещества обычно отличаются тем, что имеют угол смачивания маслом от небольшого до нулевого, измеренный с помощью гониометра. Липофильность также может характеризоваться набуханием вещества под действием гексана или других неполярных жидкостей.The term lipophilic (oleophilic) means the ability to attract oil or other non-polarized particles, such as alkanes, fats and paraffins, or to a surface that is easily wetted by such particles. Lipophilic substances usually differ in that they have a wetting angle of oil from small to zero, measured using a goniometer. Lipophilicity can also be characterized by swelling of the substance under the action of hexane or other non-polar liquids.

Существуют различные способы измерения угла смачивания или контакта. Например, смачивание может измеряться как угол контакта, который образуют основа и касательная к поверхности капли жидкости в точке контакта. В частности, угол смачивания может измеряться с использованием прибора Fibro DAT1100. Угол смачивания определяет взаимодействие между жидкостью и основой. Капля жидкости заданного объема может автоматически наносится на поверхность образца с помощью микропипетки. Видеокамера через заданные временные интервалы получает изображения капли, контактирующей с основой. Методами анализа полученных изображений определяют углы смачивания между каплей и основой. Вычисляют скорость изменения углов смачивания в функции времени.There are various methods for measuring the contact angle or contact angle. For example, wetting can be measured as the contact angle that the base and tangent to the surface of the liquid droplet form at the contact point. In particular, the contact angle can be measured using the Fibro DAT1100. The wetting angle determines the interaction between the liquid and the base. A drop of liquid of a given volume can be automatically applied to the surface of the sample using a micropipette. The camcorder, at predetermined time intervals, receives images of the droplet in contact with the base. Methods of analysis of the obtained images determine the contact angles between the drop and the base. The rate of change of the contact angle as a function of time is calculated.

Термин электроактивный означает свойство переноса носителей электрического заряда (электронов и(или) дырок). Электроактивные материалы включают проводники, полупроводники и материалы с переносом носителей заряда. Проводники определяются как материалы, которые легко переносят электрический заряд при наличии разности потенциалов. Полупроводники определяются как материалы, которым не присущ перенос заряда, но которые могут стать проводящими при наличии разности потенциалов и оказываемых воздействий прилагаемых, таких как, например, электрическое поле, электромагнитное излучение, тепло и т.п. Материалы с переносом носителей заряда определяются как материалы, способные переносить носитель заряда, когда он вводится из другого материала, такого как, например, краситель, пигмент или металл при наличии разности потенциалов.The term electroactive means the transfer property of electric charge carriers (electrons and (or) holes). Electroactive materials include conductors, semiconductors, and charge transfer materials. Conductors are defined as materials that easily carry an electric charge in the presence of a potential difference. Semiconductors are defined as materials that are not characterized by charge transfer, but which can become conductive if there is a potential difference and the applied effects are applied, such as, for example, an electric field, electromagnetic radiation, heat, etc. Carrier transfer materials are defined as materials capable of transferring a charge carrier when it is introduced from another material, such as, for example, a dye, pigment or metal in the presence of a potential difference.

Проводники могут дополнительно определяться как материалы, которые при использовании потенциометра подают сигнал от около 0,1 до около 107 С/см.Conductors can be additionally defined as materials that, when using a potentiometer, give a signal from about 0.1 to about 10 7 C / cm.

Полупроводники могут дополнительно определяться как материалы, которые при использовании потенциометра подают сигнал от около 10-6 до около 104 С/см при наличии оказываемых воздействий, таких как, например, электрическое поле, электромагнитное излучение, тепло и т.п. В качестве альтернативы, полупроводники могут определяться как материалы с подвижностью электронов и(или) дырок, измеренной методами времени пролета, в пределах от 10-10 до около 106 см2В-1с-1 при наличии оказываемых воздействий, таких как, например, электрическое поле, электромагнитное излучение, тепло и т.п.Semiconductors can be additionally defined as materials that, when using a potentiometer, give a signal from about 10 -6 to about 10 4 C / cm in the presence of effects, such as, for example, electric field, electromagnetic radiation, heat, etc. Alternatively, semiconductors can be defined as materials with the mobility of electrons and (or) holes, measured by flight time methods, in the range from 10 -10 to about 10 6 cm 2 V -1 s -1 in the presence of impacts, such as, for example , electric field, electromagnetic radiation, heat, etc.

Материалы с переносом носителей заряда могут дополнительно определяться как материалы с подвижностью электронов и(или) дырок, измеренной методами времени пролета, в пределах от 10-10 до около 106 см2В-1с-1.Carrier transfer materials can be further defined as materials with electron and (or) hole mobility measured by flight time methods ranging from 10 -10 to about 10 6 cm 2 V -1 s -1 .

Известно, что фторсодержащие полимеры обладают меньшей поверхностной энергией, чем соответствующие полимеры на углеводородной основе. Например, политетрафторэтилен (ПТФЭ) имеет меньшую поверхностную энергию, чем полиэтилен (20 Мн/м и 35,3 Мн/м). Включение фтора в СОП, в частности, когда фтор присутствует на поверхности пленки, может использоваться для модуляции поверхностной энергии СОП по сравнению с соответствующей нефторированной СОП. В большинстве случаев при включении фтора в СОП поверхностная энергия пленок снижается. Степень модуляции поверхностной энергии СОП может зависеть, например, от степени фторирования и(или) структурирования фтора на поверхности СОП и(или) внутри СОП. Степень фторирования и(или) структурирования фтора на поверхности СОП являются параметрами, которые могут настраиваться.Fluorine-containing polymers are known to have lower surface energy than the corresponding hydrocarbon-based polymers. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE) has lower surface energy than polyethylene (20 Mn / m and 35.3 Mn / m). The inclusion of fluorine in SOPs, in particular when fluorine is present on the film surface, can be used to modulate the surface energy of SOPs compared to the corresponding non-fluorinated SOPs. In most cases, when fluorine is included in SOPs, the surface energy of the films decreases. The degree of modulation of the surface energy of SOPs may depend, for example, on the degree of fluorination and / or structuring of fluorine on the surface of SOPs and / or inside SOPs. The degree of fluorination and / or structuring of fluorine on the surface of the SOP are parameters that can be adjusted.

Молекулярные структурные блоки, содержащие высокофторированные сегменты, обладают прогнозируемой гидрофобностью, и из них могут быть получены СОП с дополнительной гидрофобной функциональностью. Высокофторированными сегментами являются сегменты, у которых число атомов фтора, содержащихся в сегменте(-ах), деленное на число атомов водорода, содержащихся в сегменте(-ах), превышает единицу. Из фторированных сегментов, не являющихся высокофторированными сегментами, также могут быть получены СОП с дополнительной гидрофобной функциональностью.Molecular structural blocks containing highly fluorinated segments have predicted hydrophobicity, and SOPs with additional hydrophobic functionality can be obtained from them. Highly fluorinated segments are segments in which the number of fluorine atoms contained in the segment (s) divided by the number of hydrogen atoms contained in the segment (s) exceeds one. From fluorinated segments that are not highly fluorinated segments, SOPs with additional hydrophobic functionality can also be obtained.

Фторированные СОП могут быть получены из разновидностей любого из молекулярных структурных блоков, сегментов и(или) линкеров, у которых один или несколько атомов водорода в молекулярных структурных блоках замещены фтором.Fluorinated SOPs can be obtained from varieties of any of the molecular building blocks, segments and / or linkers in which one or more hydrogen atoms in the molecular building blocks are replaced by fluorine.

Упомянутые фторированные сегменты могут содержать, например, фторированные спирты с общей структурой HOCH2(CF2)nCH2OH и их соответствующие дикарбоновые кислоты и альдегиды, в которой n означает целое число от 1 или более, такое как от 1 до около 100 или от 1 до около 60 или от 2 до около 30; тетрафторгидрохинон, гидрат перфторадипиновой кислоты, 4,4′-(гексафторизопропилиден)дифталевый ангидрид, 4,4′-(гексафторизопропилиден)дифенол и т.п.Said fluorinated segments may contain, for example, fluorinated alcohols with the general structure HOCH 2 (CF 2 ) n CH 2 OH and their corresponding dicarboxylic acids and aldehydes, in which n is an integer from 1 or more, such as from 1 to about 100 or from 1 to about 60; or from 2 to about 30; tetrafluorohydroquinone, perfluoroadipic acid hydrate, 4,4 ′ - (hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, 4,4 ′ - (hexafluoroisopropylidene) diphenol and the like.

СОП с дополнительной электроактивной функциональностью могут быть получены путем использования молекулярных структурных блоков, обладающих прогнозируемой электроактивностью и(или) являющихся электроактивными в результате компоновки конъюгированных сегментов и линкеров. Далее будут описаны молекулярные структурные блоки с прогнозируемой способностью к дырочному переносу, прогнозируемой способностью к электронному переносу и прогнозируемыми полупроводящими свойствами.SOPs with additional electroactive functionality can be obtained by using molecular structural blocks that have predicted electroactivity and (or) are electroactive as a result of the arrangement of conjugated segments and linkers. Molecular building blocks with a predicted hole transport ability, a predicted electron transfer ability, and predicted semiconducting properties will be described below.

Способ изготовления фторированных СОП обычно включает ряд операций или стадий, которые могут выполняться в любой применимой последовательности и с возможностью выполнения двух или более операций одновременно или в непосредственной близости по времени.A method for manufacturing fluorinated SOPs typically includes a series of operations or steps that can be performed in any applicable sequence and with the possibility of performing two or more operations simultaneously or in close proximity to time.

Способ изготовления структурированной органической пленки, включающий:A method of manufacturing a structured organic film, including:

(а) получение содержащей жидкость реакционной смеси, в которую входит множество молекулярных структурных блоков, каждый из которых содержит сегмент (по меньшей мере один из которых может содержать фтор) и несколько функциональных групп, и первичная СОП,(a) obtaining a liquid-containing reaction mixture, which includes many molecular structural blocks, each of which contains a segment (at least one of which may contain fluorine) and several functional groups, and a primary SOP,

(б) нанесение реакционной смеси в виде сырой пленки,(b) applying the reaction mixture in the form of a crude film,

(в) преобразование сырой пленки, содержащей молекулярные структурные блоки, в сухую пленку, представляющую собой СОП, содержащую множество сегментов и множество линкеров, образующих ковалентную органическую структуру, при этом на макроскопическом уровне ковалентная органическая структура представляет собой пленку,(c) converting the raw film containing molecular structural blocks into a dry film, which is SOP, containing many segments and many linkers forming a covalent organic structure, while at the macroscopic level, the covalent organic structure is a film,

(г) необязательное отделение СОП от основы покрытия с целью получения самостоятельной СОП,(d) the optional separation of SOP from the base of the coating in order to obtain an independent SOP,

(д) необязательное формирование рулона из самостоятельной СОП,(e) optional roll formation from an independent SOP,

(е) необязательную резку СОП и сшивание из нее ленты, и(e) optionally cutting the SOP and stapling the tape therefrom, and

(ж) необязательное выполнение описанного способа(-ов) получения СОП с использованием СОП (которая была получена путем выполнения описанного способа(-ов) получения СОП) в качестве основы для последующего способа(-ов) получения СОП.(g) the optional implementation of the described method (s) of obtaining SOPs using SOPs (which was obtained by performing the described method (s) of obtaining SOPs) as the basis for the subsequent method (s) of obtaining SOPs.

Преимуществом содержащих жидкость и фторированную СОП реакционных смесей, является их однородность. Из техники известно, что фторированные молекулы могут обладать слабой растворимостью в растворителях. В настоящем изобретении предложены содержащие жидкость и фторированную СОП реакционные смеси, в которых могут легко растворяться молекулярные структурные блоки (такие как фторированные молекулярные структурные блоки) необязательно с использованием первичной СОП.The advantage of the reaction mixtures containing liquid and fluorinated SOP is their uniformity. It is known from the art that fluorinated molecules may have poor solubility in solvents. The present invention provides liquid and fluorinated SOP containing reaction mixtures in which molecular structural blocks (such as fluorinated molecular structural blocks) can optionally be dissolved, optionally using primary SOP.

Реакционная смесь содержит множество молекулярных структурных блоков, которые растворены, суспендированы или смешаны в жидкости. Множество молекулярных структурных блоков могут относиться к одному типу или к двум или более типам. Если один или несколько из молекулярных структурных блоков представляет собой жидкость, использование дополнительной жидкости является необязательным. В реакционную смесь необязательно могут добавляться катализаторы, чтобы способствовать получению первичной СОП и(или) изменению кинетики получения СОП на описанной выше стадии (в). Термин "первичная СОП" может означать по меньшей мере два молекулярных структурных блока, которые приняли участие в реакции и имеют большую молекулярную массу, чем исходный молекулярный структурный блок, и содержат множество функциональных групп, способных участвовать в последующих реакциях с функциональными группами других структурных блоков или первичных СОП, в результате чего образуется СОП, которая может представлять собой преимущественно бездефектную или бездефектную СОП, и(или) активацию молекулярного структурного блока функциональных групп для придания повышенной или модифицированной реакционной способности процессу формирования пленки.The reaction mixture contains many molecular building blocks that are dissolved, suspended or mixed in a liquid. Many molecular building blocks can be of the same type or of two or more types. If one or more of the molecular building blocks is a liquid, the use of additional liquid is optional. Optionally, catalysts may be added to the reaction mixture to facilitate the production of primary SOP and / or the change in kinetics of SOP production in the above step (c). The term "primary SOP" can mean at least two molecular structural blocks that participated in the reaction and have a greater molecular weight than the original molecular structural block, and contain many functional groups that can participate in subsequent reactions with functional groups of other structural blocks or primary SOPs, as a result of which SOP is formed, which can be predominantly defect-free or defect-free SOP, and (or) activation of the molecular structural block groups for imparting increased or modified reactivity to the process of film formation.

Компоненты реакционной смеси (молекулярные структурные блоки, необязательно жидкость, необязательно катализаторы и необязательно добавки) соединяют в сосуде. Порядок добавления компонентов реакционной смеси может изменяться, тем не менее, обычно, когда в процессе получения СОП используется первичная СОП или формируется первичная СОП, до нанесения реакционной смеси в виде сырой пленки в реакционную смесь может добавляться катализатор, если он используется. Реакционная смесь также может перемешиваться, взбалтываться, измельчаться и т.п., чтобы обеспечить равномерное распределение компонентов состава до нанесения реакционной смеси в виде сырой пленки.The components of the reaction mixture (molecular building blocks, optionally liquid, optionally catalysts and optionally additives) are combined in a vessel. The order in which the components of the reaction mixture are added may vary, however, usually when a primary SOP is used in the production of SOPs or a primary SOP is formed, a catalyst may be added to the reaction mixture, if one is used, as a wet film. The reaction mixture can also be mixed, shaken, crushed, etc., to ensure uniform distribution of the components of the composition before applying the reaction mixture in the form of a crude film.

До нанесения реакционных смесей в виде сырой пленки они могут быть нагреты. Это может способствовать растворению одного или нескольких молекулярных структурных блоков и(или) повышению вязкости реакционной смеси за счет частичной реакции реакционной смеси до нанесения сырого слоя с целью формирования первичных СОП. Например, весовое процентное содержание в реакционной смеси молекулярных структурных блоков, которые включают в предварительно прореагировавшие молекулярные структурные блоки первичных СОП, может составлять менее 20%, такое как от около 15% до около 1% или от 10% до около 5%. Молекулярная масса 95% молекул первичной СОП составляет менее 5000 дальтон, например, 2500 дальтон или 1000 дальтон. Получение первичных СОП может использоваться для повышения концентрации молекулярных структурных блоков в реакционной смеси.Before applying the reaction mixtures in the form of a crude film, they can be heated. This can facilitate the dissolution of one or more molecular structural blocks and / or increase the viscosity of the reaction mixture due to the partial reaction of the reaction mixture before applying the crude layer in order to form primary SOPs. For example, the weight percent in the reaction mixture of molecular building blocks that are included in the prereacted molecular building blocks of the primary SOPs may be less than 20%, such as from about 15% to about 1% or from 10% to about 5%. The molecular weight of 95% of the primary SOP molecules is less than 5000 daltons, for example 2500 daltons or 1000 daltons. The preparation of primary SOPs can be used to increase the concentration of molecular structural blocks in the reaction mixture.

В случае формирования первичных СОП путем активации функциональных групп молярная процентная концентрация активируемых функциональных групп может составлять менее 50%, например, от около 30% до около 10% или от около 10% до около 5%.In the case of the formation of primary SOPs by activating functional groups, the molar percentage concentration of activated functional groups may be less than 50%, for example, from about 30% to about 10% or from about 10% to about 5%.

Два способа формирования первичных СОП (формирование первичных СОП посредством реакции между молекулярными структурными блоками или формирование первичных СОП путем активации функциональных групп молекулярного структурного блока) могут осуществляться в сочетании, при этом молекулярные структурные блоки, включенные в структуры первичных СОП, могут содержать активированные функциональные группы. Формирование первичных СОП посредством реакции между молекулярными структурными блоками и формирование первичных СОП путем активации функциональных групп молекулярного структурного блока могут осуществляться одновременно.Two methods for the formation of primary SOPs (the formation of primary SOPs through a reaction between molecular structural blocks or the formation of primary SOPs by activating functional groups of a molecular structural block) can be carried out in combination, while the molecular structural blocks included in the structures of primary SOPs can contain activated functional groups. The formation of primary SOPs through the reaction between molecular structural blocks and the formation of primary SOPs by activating the functional groups of the molecular structural block can be carried out simultaneously.

Длительность формирования первичных СОП составляет от около 10 секунд до около 48 часов, например, от около 30 секунд до около 12 часов или от около 1 минуты до 6 часов.The duration of the formation of primary SOPs is from about 10 seconds to about 48 hours, for example, from about 30 seconds to about 12 hours, or from about 1 minute to 6 hours.

Вязкость реакционной смеси составляет от около 10 до около до около 50000 сП, например, от около 25 до около 25000 сП или от около 50 до около 1000 сП.The viscosity of the reaction mixture is from about 10 to about 50,000 cP, for example, from about 25 to about 25,000 cP or from about 50 to about 1000 cP.

Концентрация молекулярных структурных блоков и кэпирующих групп в реакционной смеси определяется как общий вес молекулярных структурных блоков и необязательно кэпирующих групп и катализаторов, деленный на общий вес реакционной смеси. Концентрация структурных блоков может составлять от около 3 до 100%, например, от около 5 до около 50% или от около 15 до около 40%. Первичная СОП может состоять из структурных блоков с одной или несколькими дополнительными функциональностями, выбранными из группы, включающей дополнительную гидрофильную функциональность, дополнительную сверхгидрофобную функциональность, дополнительную гидрофильную функциональность, дополнительную липофобную функциональность, дополнительную сверхлипофобную функциональность, дополнительную липофильную функциональность, дополнительную фотохромную функциональность и дополнительную электроактивную функциональность.The concentration of molecular building blocks and capping groups in the reaction mixture is defined as the total weight of the molecular building blocks and optional capping groups and catalysts divided by the total weight of the reaction mixture. The concentration of the building blocks can be from about 3 to 100%, for example, from about 5 to about 50%, or from about 15 to about 40%. The primary SOP can consist of structural blocks with one or more additional functionalities selected from the group including additional hydrophilic functionality, additional superhydrophobic functionality, additional hydrophilic functionality, additional lipophobic functionality, additional superlipophobic functionality, additional lipophilic functionality, additional photochromic functionality and additional electroactive functionality .

Жидкости, используемые в реакционной смеси, могут представлять собой чистые жидкости, такие как растворители и(или) смеси растворителей. Жидкости используются для растворения или суспендирования молекулярных структурных блоков и катализаторов/модификаторов в реакционной смеси. Выбор жидкости обычно делается с учетом уравновешивания растворимости/дисперсии молекулярных структурных блоков и конкретной концентрации структурных блоков, вязкости реакционной смеси и температуры кипения жидкости, которая влияет на преобразование сырого слоя в сухую СОП. Применимые жидкости могут иметь температуру кипения от около 30 до около 300°C, такую как от около 65°C до около 250°C или от около 100°C до около 180°C.The liquids used in the reaction mixture may be pure liquids, such as solvents and / or solvent mixtures. Liquids are used to dissolve or suspend molecular building blocks and catalysts / modifiers in the reaction mixture. The choice of liquid is usually made taking into account the balancing of the solubility / dispersion of the molecular building blocks and the specific concentration of the building blocks, the viscosity of the reaction mixture and the boiling point of the liquid, which affects the conversion of the crude layer to dry SOP. Applicable liquids may have a boiling point of from about 30 to about 300 ° C, such as from about 65 ° C to about 250 ° C or from about 100 ° C to about 180 ° C.

Жидкости могут содержать различные классы молекул, таких как алканы; смешанные алканы; разветвленные алканы; ароматические соединения; простые эфиры; циклические простые эфиры; сложные эфиры; кетоны; циклические кетоны; амины; амиды; спирты; нитрилы; галогенированные ароматические соединения; галогенированные алканы; и воду.Liquids may contain various classes of molecules, such as alkanes; mixed alkanes; branched alkanes; aromatic compounds; ethers; cyclic ethers; esters; ketones; cyclic ketones; amines; amides; alcohols; nitriles; halogenated aromatic compounds; halogenated alkanes; and water.

В реакционной смеси может необязательно присутствовать катализатор для облегчения преобразования сырого слоя в сухую СОП. Выбор и использование необязательного катализатора зависит от функциональных групп молекулярных структурных блоков. Типичная концентрация катализатора составляет от около 0,01% до около 25%, например от около 0,1% до около 5% концентрации молекулярных структурных блоков в реакционной смеси. Катализатор необязательно может присутствовать в окончательной композиции СОП.A catalyst may optionally be present in the reaction mixture to facilitate the conversion of the crude layer to dry SOP. The selection and use of an optional catalyst depends on the functional groups of the molecular building blocks. A typical catalyst concentration is from about 0.01% to about 25%, for example from about 0.1% to about 5%, of the concentration of molecular building blocks in the reaction mixture. The catalyst may optionally be present in the final SOP composition.

В реакционной смеси и сыром слое необязательно могут присутствовать добавки или вспомогательные компоненты, такие как присадки. Такие добавки или вспомогательные компоненты также могут включаться в сухую СОП. Термины "добавка" или "вспомогательный компонент" означают, например, атомы или молекулы, не связанные ковалентными связями в СОП, а беспорядочно распределенные в композиции. Такие добавки могут использоваться для изменения физических свойств СОП, таких как электрические свойства (проводимость, полупроводящие свойства, электронный перенос, дырочный перенос), поверхностная энергия (гидрофобность, гидрофильность), прочность на разрыв и теплопроводность; такие добавки могут содержать эластификаторы, армирующие волокна, смазки, антистатики, связующие вещества, смачиватели, антивуаленты, ингибиторы горения, стабилизаторы ультрафиолетового излучения, ингибиторы окисления, биоциды, красители, пигменты, отдушки, дезодораторы, инициаторы образования зародышей и т.п.Optionally, additives or auxiliary components, such as additives, may be present in the reaction mixture and the crude layer. Such additives or auxiliary components may also be included in dry SOP. The terms “additive” or “auxiliary component” mean, for example, atoms or molecules that are not bound by covalent bonds in SOP, but randomly distributed in the composition. Such additives can be used to change the physical properties of SOPs, such as electrical properties (conductivity, semiconducting properties, electron transfer, hole transfer), surface energy (hydrophobicity, hydrophilicity), tensile strength and thermal conductivity; such additives may contain elasticizers, reinforcing fibers, lubricants, antistatic agents, binders, wetting agents, antivalents, combustion inhibitors, UV stabilizers, oxidation inhibitors, biocides, dyes, pigments, perfumes, deodorants, nucleation initiators, etc.

Количество фторэластомерного соединения, присутствующего в СОП в пересчете на общее весовое процентное содержание твердых частиц составляет от около 1 до около 50% или от около 2 до около 10% по весу СОП. В композитной СОП могут содержаться частицы металлов, когда они присутствуют, в любом желаемом или эффективном количестве, таком как от около 0,25% до около 70% по весу СОП или от около 1% до около 15% по весу СОП.The amount of fluoroelastomer compound present in the SOP, calculated on the total weight percentage of solids, is from about 1 to about 50%, or from about 2 to about 10% by weight of SOP. Composite SOPs may contain metal particles, when present, in any desired or effective amount, such as from about 0.25% to about 70% by weight of SOPs, or from about 1% to about 15% by weight of SOPs.

В композиции могут по отдельности или в сочетании содержаться вспомогательные компоненты или добавки, когда они присутствуют, в любом желаемом или эффективном количестве, таком как от около 1% до около 50% по весу композиции или от около 1% до около 20% по весу композиции.The composition may, individually or in combination, contain auxiliary components or additives, when present, in any desired or effective amount, such as from about 1% to about 50% by weight of the composition or from about 1% to about 20% by weight of the composition .

Свойства СОП могут быть изменены с помощью вспомогательных компонентов (присадок и добавок, таких как молекулы с переносом дырок (mTBD), полимеров (полистирола), наночастиц (фуллерена С60), малых молекул органического вещества (бифенила), частиц металлов (микропорошка меди), акцепторов электронов (хинона)) и фторированных частиц (политетрафторэтилен ПТФЭ)) с целью получения композитных структурированных органических пленок. Вспомогательные компоненты могут вводиться в жидкий состав, который используется для получения сырой пленки, которую преобразуют в СОП. Вспомогательные компоненты (присадки, добавки и т.д.) могут быть растворены или не растворены (суспендированы) в реакционной смеси.The properties of SOPs can be changed using auxiliary components (additives and additives, such as hole transport molecules (mTBD), polymers (polystyrene), nanoparticles (C60 fullerene), small molecules of organic matter (biphenyl), metal particles (copper micropowder), electron acceptors (quinone)) and fluorinated particles (polytetrafluoroethylene PTFE)) to produce composite structured organic films. Auxiliary components can be introduced into the liquid composition, which is used to obtain a crude film, which is converted into SOP. Auxiliary components (additives, additives, etc.) can be dissolved or not dissolved (suspended) in the reaction mixture.

Реакционная смесь может наноситься в виде сырой пленки на разнообразные основы, такие как лицевые стороны печатающих головок, различными методами осаждения жидкостей.The reaction mixture can be applied in the form of a raw film to a variety of substrates, such as the faces of the printheads, by various methods of liquid deposition.

Основы включают, например, полимеры, бумагу, металлы и металлические сплавы, элементы групп III-VI периодической таблицы в легированной и нелегированной формах, окиси металлов, халькогениды металлов и предварительно полученные СОП.The bases include, for example, polymers, paper, metals and metal alloys, elements of groups III-VI of the periodic table in alloyed and undoped forms, metal oxides, metal chalcogenides and pre-prepared SOPs.

Толщины основы может составлять от около 10 микрометров до более 10 миллиметров, например от около 50 до около 100 микрометров, в особенности, в случае гибкой основы из пластмассы, и от около 1 до около 10 миллиметров в случае жесткой основы, такой как стекло или кремний.The thickness of the base can be from about 10 micrometers to more than 10 millimeters, for example from about 50 to about 100 micrometers, especially in the case of a flexible base made of plastic, and from about 1 to about 10 millimeters in the case of a hard base, such as glass or silicon .

Реакционная смесь может наноситься на основу с использованием ряда методов осаждения жидкостей, включая, например, нанесение покрытия центрифугированием, нанесение покрытия ракельным ножом, нанесение покрытия на ленту, нанесение покрытия погружением, нанесение покрытия из воронки методом полива, нанесение покрытия с удалением излишков с помощью планки, трафаретная печать, струйная печать, нанесение покрытия распылением, тиснение и т.п. Толщина сырого слоя может составлять от около 10 нм до около 5 мм, например, от около 100 нм до около 1 мм или от около 1 мкм до около 500 мкм.The reaction mixture can be applied to the substrate using a variety of liquid precipitation methods, including, for example, centrifugal coating, a doctor blade coating, coating the tape, dip coating, spray coating of the funnel, coating with excess strips screen printing, inkjet printing, spray coating, embossing, etc. The thickness of the crude layer may be from about 10 nm to about 5 mm, for example, from about 100 nm to about 1 mm, or from about 1 μm to about 500 μm.

После выполнения описанной стадии (б) могут использоваться необязательные кэпирующие группы и(или) вспомогательные компоненты.After performing the described step (b), optional capping groups and / or auxiliary components may be used.

Кэпирующие группы и(или) вспомогательные компоненты могут наноситься на сформированный сырой слой равномерно или неравномерно, включая различные узоры, при этом концентрация или плотность кэпирующией(их) группы(п) и(или) вспомогательного компонента снижена в определенных областях с целью формирования на сыром слое узора из чередующихся полос заданной ширины с высокой и низкой концентраций кэпирующией(их) группы(п) вспомогательного компонента.Capping groups and (or) auxiliary components can be applied uniformly or unevenly on the formed crude layer, including various patterns, while the concentration or density of the capping (their) group (s) and (or) auxiliary component is reduced in certain areas in order to form on the raw a layer of a pattern of alternating strips of a given width with high and low concentrations of the capping group (s) of the auxiliary component.

Термин "преобразование" относится к любому применимому способу, способствующему реакции молекулярных структурных блоков и(или) первичной СОП, такой как химическая реакция функциональных групп структурных блоков и(или) первичной СОП. В случае, когда необходимо удалить жидкость, чтобы получить сухую пленку, "преобразование" также относится к удалению жидкости. Реакция молекулярных структурных блоков и(или) первичной СОП и удаление жидкости могут происходить последовательно или одновременно. Жидкость также может представлять собой один из молекулярных структурных блоков и может входить в СОП. Термин "сухая СОП" означает преимущественно сухую СОП или с содержанием жидкости менее около 5% по весу СОП или с содержанием жидкости менее 2% по весу СОП.The term "conversion" refers to any applicable method that promotes the reaction of molecular structural blocks and (or) primary SOP, such as a chemical reaction of functional groups of structural blocks and (or) primary SOP. In the case where it is necessary to remove the liquid in order to obtain a dry film, “conversion” also refers to the removal of liquid. The reaction of molecular structural blocks and (or) primary SOP and the removal of liquid can occur sequentially or simultaneously. A fluid may also be one of the molecular building blocks and may be incorporated into SOPs. The term “dry SOP” means predominantly dry SOP or with a liquid content of less than about 5% by weight of SOP or with a liquid content of less than 2% by weight of SOP.

Содержание фтора во фторированной сухой СОП может составлять от около 5% до около 75% по весу или от около 10% до около 50% по весу. Содержание фтора во фторированной сухой СОП составляет не менее около 10% по весу или не менее 50% по весу, а верхний предел содержания фтора составляет около 75% по весу.The fluorine content of the fluorinated dry SOP can be from about 5% to about 75% by weight, or from about 10% to about 50% by weight. The fluorine content in the fluorinated dry SOP is at least about 10% by weight or at least 50% by weight, and the upper limit of the fluorine content is about 75% by weight.

Преобразование сырого слоя для получения сухой СОП может осуществляться любым применимым методом. Преобразование сырого слоя для получения сухой СОП обычно предусматривает термическую обработку, включая, например, сушку в печи, сушку инфракрасным излучением (ИК) и т.п. при температурах от 40 до 350°C и от 60 до 200°C и от 85 до 160°C. Общая продолжительность нагрева может составлять от около 4 секунд до около 24 часов, например, от 1 минуты до 120 минут.The conversion of the crude layer to obtain dry SOP can be carried out by any applicable method. Converting the wet layer to a dry SOP typically involves heat treatment, including, for example, oven drying, infrared (IR) drying, and the like. at temperatures from 40 to 350 ° C and from 60 to 200 ° C and from 85 to 160 ° C. The total heating time may be from about 4 seconds to about 24 hours, for example, from 1 minute to 120 minutes.

Молекулярный размер вспомогательного компонента может быть выбран таким образом, чтобы во время преобразования сырого слоя с целью получения сухой СОП вспомогательный компонент захватывался структурой СОП, в результате чего захваченный вспомогательный компонент не будет вымываться из СОП под действием жидкого тонера или растворителя.The molecular size of the auxiliary component can be selected so that during the conversion of the crude layer in order to obtain dry SOP, the auxiliary component is captured by the SOP structure, as a result of which the captured auxiliary component will not be washed out of the SOP under the influence of liquid toner or solvent.

ИК преобразование сырого слоя в пленку с КОС может достигаться с использованием ИК нагревательного модуля, установленного на ленточном транспортере. Могут использоваться ИК излучатели различных типов, такие как углеродные ИК излучатели или коротковолновые ИК излучатели (производства компании Heraerus). Дополнительная информация о примерах углеродных ИК излучателей или коротковолновых ИК излучателей приведена в следующей далее таблице (Таблице 1).IR conversion of the wet layer into a film with CBS can be achieved using an IR heating module mounted on a conveyor belt. Various types of IR emitters, such as carbon IR emitters or shortwave IR emitters (manufactured by Heraerus), can be used. Additional information on examples of carbon IR emitters or short-wave IR emitters is given in the following table (Table 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Самостоятельные СОП могут быть получены при нанесении сырого слоя на соответствующую основу с низкой сцепляемостью. Соответствующие основы, имеющие низкую сцепляемость с СОП, могут включать, например, металлическую фольгу, металлизированные полимерные основы, разделительную бумагу и СОП, такие как СОП, свойства поверхности которых были изменены для придания низкой сцепляемости или уменьшенной предрасположенности к сцеплению или присоединению. Отделение СОП от основы может осуществляться различными способами специалистом в данной области техники. Например, отделение СОП от основы может осуществляться, начиная с угла или края пленки, и необязательно облегчаться за счет пропускания основы и СОП над изогнутой поверхностью.Independent SOPs can be obtained by applying the wet layer to an appropriate base with low adhesion. Suitable substrates having low adhesion to SOPs may include, for example, metal foil, metallized polymer substrates, release paper and SOPs, such as SOPs, whose surface properties have been modified to impart low adhesion or a reduced susceptibility to adhesion or attachment. The separation of SOP from the base can be carried out in various ways by a person skilled in the art. For example, the separation of the SOP from the base can be carried out starting from the corner or edge of the film, and is not necessarily facilitated by passing the base and SOP over a curved surface.

Самостоятельная СОП или СОП на гибкой основе необязательно может быть свернута в рулон.A self-contained SOP or SOP on a flexible basis may not necessarily be rolled up.

СОП может использоваться в качестве основы в процессе формирования СОП с целью получения многослойной структурированной органической пленки. Слои многослойной СОП могут быть химически связаны или находиться в физическом контакте. Химически связанные многослойные СОП формируются, когда функциональные группы, присутствующие на поверхности основы из СОП способны вступать в реакцию с молекулярными структурными блоками, присутствующими в нанесенном сыром слое, используемом для формирования второго слоя структурированной органической пленки. Находящиеся в физическом контакте слои многослойной СОП могут быть химически не связаны друг с другом.SOP can be used as a basis in the formation of SOPs in order to obtain a multilayer structured organic film. Layers of multilayer SOPs can be chemically bonded or in physical contact. Chemically bonded multilayer SOPs are formed when functional groups present on the surface of the base of SOPs are able to react with the molecular structural blocks present in the applied crude layer used to form the second layer of the structured organic film. The layers of a multilayer SOP in physical contact may not be chemically bonded to each other.

СОП может иметь микроскопическую структурированную систему сегментов. Термин "структурированный" означает последовательность, в которой сегменты связаны друг с другом, например, когда сегмент А соединен только с сегментом В, и наоборот сегмент В соединен только с сегментом А. Минимальной необходимой степенью структурирования является та степень, которая требуется для формирования пленки описанным в изобретении способом и которая может быть выражена в количественной форме как образование около 20% или более заданных связующих групп или около 40% или более заданных связующих групп; номинальной степенью структурирования в настоящем изобретении является формирование около 60% заданных связующих групп, например, около 100% заданных связующих групп.SOP can have a microscopic structured system of segments. The term “structured” means a sequence in which segments are connected to each other, for example, when segment A is connected only to segment B, and vice versa, segment B is connected only to segment A. The minimum required degree of structuring is the degree required for the formation of the film described in the invention by a method and which can be expressed in quantitative form as the formation of about 20% or more of the specified linking groups or about 40% or more of the specified linking groups; the nominal degree of structuring in the present invention is the formation of about 60% of the specified linking groups, for example, about 100% of the specified linking groups.

Для проведения испытаний и вычисления свободной поверхностной энергии образцы разрезали двухножевым резаком на прямоугольники размером 15 мм × 50-145 мм. Толщина образцов должна составлять менее 1,5 мм при использовании стандартного держателя и менее 5,0 мм при использовании особого держателя собственного изготовления. Образец помещали на держатель с двусторонней лентой. Для измерения угла смачивания использовали три контрольных жидкости: воду, формамид и дийодометан. Использовали примерно 8 капель в зависимости от доступности образцов, и измеряли угол смачивания. В течение 0,1 сек, 1 сек и 10 сек измеряли средний угол смачивания. Методом льюисовских кислот-оснований вычисляли свободную поверхностную энергию, кислотные и основные компоненты полярной поверхностной энергии, а также дисперсивный компонент.For testing and calculating free surface energy, the samples were cut with a two-knife cutter into rectangles of 15 mm × 50-145 mm in size. The thickness of the samples should be less than 1.5 mm when using a standard holder and less than 5.0 mm when using a special holder of their own manufacture. The sample was placed on a double-sided tape holder. Three control liquids were used to measure the contact angle: water, formamide, and diiodomethane. About 8 drops were used depending on the availability of samples, and the contact angle was measured. For 0.1 sec, 1 sec and 10 sec, the average wetting angle was measured. Using the Lewis acid base method, the free surface energy, the acidic and basic components of the polar surface energy, and the dispersive component were calculated.

Для энергии на поверхности раздела твердой и жидкой фаз метод льюисовских кислот-оснований задан следующим уравнением:For energy at the interface between solid and liquid phases, the Lewis acid base method is given by the following equation:

γ j ( 1 + cos θ j ) = 2 ( γ s L M γ j L M ) 1 2 + 2 ( γ s γ j + ) 1 2 + 2 ( γ s + γ j ) 1 2

Figure 00000002
γ j ( one + cos θ j ) = 2 ( γ s L M γ j L M ) one 2 + 2 ( γ s - γ j + ) one 2 + 2 ( γ s + γ j - ) one 2
Figure 00000002

в которомwherein

(LW), (+), (-) означают дисперсивный, кислотный и основный компоненты коэффициента SFE,(LW), (+), (-) mean the dispersive, acidic and basic components of the SFE coefficient,

j означает жидкости 1, 2, 3,j means liquids 1, 2, 3,

θj означает угол смачивания основы j-кратной жидкостью,θ j means the wetting angle of the base with a j-fold liquid,

γj означает поверхностное натяжение жидкости j, иγ j means the surface tension of the liquid j, and

нижний индекс s означает твердое вещество.the subscript s means solid.

Пример 1Example 1

Стадия (а)Stage (a)

Получение содержащей реакционную смесь жидкостиObtaining a liquid containing a reaction mixture

Смешали следующее: октафтор-1,6-гександиоловый [сегмент = октафтор-1,6-гексил; функциональная группа = гидроксил (-ОН)] структурный блок (0,43 г, 1,65 ммоль), второй N4,N4,N4′,N4′-тетракис(4-(метоксиметил)фенил)бифенил-4,4′-диаминовый [сегмент = N4,N4,N4′,N4′-тетра-р-толилбифенил-4,4′-диамин; функциональная группа = простой метоксиэфир (-CH3)] структурный блок (0,55 г, 0,82 ммоль), кислотный катализатор в количестве 0,05 г. 20% по весу раствора Nacure ХР-357 для получения содержащей жидкость реакционной смеси, выравнивающую добавку в количестве 0,04 г. 25% по весу раствора Silclean 3700 и 2,96 г 1-метокси-2-пропанола. Смесь встряхивали и нагревали до 85°C в течение 2,5 часов, а затем профильтровали через 45-микронную мембрану из ПТФЭ.The following was mixed: octafluoro-1,6-hexanediol [segment = octafluoro-1,6-hexyl; functional group = hydroxyl (-OH)] structural unit (0.43 g, 1.65 mmol), second N4, N4, N4 ′, N4′-tetrakis (4- (methoxymethyl) phenyl) biphenyl-4,4′- diamine [segment = N4, N4, N4 ′, N4′-tetra-p-tolylbiphenyl-4,4′-diamine; functional group = methoxy ether (-CH 3 )] structural unit (0.55 g, 0.82 mmol), 0.05 g of acid catalyst 20% by weight of a Nacure XP-357 solution to obtain a liquid-containing reaction mixture, a leveling additive in an amount of 0.04 g. 25% by weight of a solution of Silclean 3700 and 2.96 g of 1-methoxy-2-propanol. The mixture was shaken and heated to 85 ° C for 2.5 hours, and then filtered through a 45 micron PTFE membrane.

Стадия (б) Stage (b)

Нанесение реакционной смеси в виде сырой пленкиApplication of the reaction mixture in the form of a crude film

Реакционную смесь нанесли на отражающую поверхность металлизированной (TiZr) основы MYLAR™ с помощью устройства для нанесения покрытия методом мазка с постоянной скоростью, оснащенного планкой с зазором 10 мил.The reaction mixture was applied to the reflective surface of the MYLAR ™ metallized (TiZr) substrate using a constant speed smear coating apparatus equipped with a 10 mil strip.

Стадия (в)Stage (c)

Преобразование сырой пленки в сухую СОПConvert raw film to dry SOP

Металлизированную основу MYLAR™ сырого слоя быстро перенесли в печь с активной вентиляцией, предварительно нагретую до 155°C, и нагревали в течение 40 минут. В результате получили СОП толщиной 6-8 микрон, которую можно было отслоить от основы в виде самостоятельной пленки. СОП имела янтарный цвет.The metallized MYLAR ™ base layer of the wet layer was quickly transferred to an active ventilation oven preheated to 155 ° C and heated for 40 minutes. The result was an SOP with a thickness of 6-8 microns, which could be peeled off from the base in the form of an independent film. SOP had an amber color.

Пример 2Example 2

Стадия (а) Stage (a)

Получение содержащей реакционную смесь жидкостиObtaining a liquid containing a reaction mixture

Смешали следующее: додекафтор-1,8-октандиоловый [сегмент = додека-фтор-1,8-октил; функциональная группа = гидроксил (-ОН)] структурный блок (0,51 г, 1,41 ммоль), второй N4,N4,N4′,N4′-тетракис(4-(метоксиметил)фенил)бифенил-4,4′-диаминовый [сегмент = N4,N4,N4′,N4′-тетра-р-толилбифенил-4,4′-диамин; функциональная группа = простой метоксиэфир (-OCH3)] структурный блок (0,47 г, 0,71 ммоль), кислотный катализатор в количестве 0,05 г 20% по весу раствора Nacure ХР-357 для получения содержащей жидкость реакционной смеси, выравнивающую добавку в количестве 0,04 г 25% по весу Silclean 3700 и 2,96 г 1-метокси-2-пропанола. Смесь встряхивали и нагревали до 85°C в течение 2,5 часов, а затем профильтровали через 45-микронную мембрану из ПТФЭ.The following was mixed: dodecafluoro-1,8-octanediol [segment = dodeca-fluoro-1,8-octyl; functional group = hydroxyl (-OH)] structural unit (0.51 g, 1.41 mmol), second N4, N4, N4 ′, N4′-tetrakis (4- (methoxymethyl) phenyl) biphenyl-4,4′- diamine [segment = N4, N4, N4 ′, N4′-tetra-p-tolylbiphenyl-4,4′-diamine; functional group = methoxy ether (-OCH 3 )] structural unit (0.47 g, 0.71 mmol), acid catalyst in an amount of 0.05 g of a 20% by weight Nacure XP-357 solution to obtain a liquid-containing reaction mixture, leveling additive in an amount of 0.04 g of 25% by weight of Silclean 3700 and 2.96 g of 1-methoxy-2-propanol. The mixture was shaken and heated to 85 ° C for 2.5 hours, and then filtered through a 45 micron PTFE membrane.

Стадия (б) как в Примере 1Stage (b) as in Example 1

Стадия (в) как в Примере 1Stage (c) as in Example 1

В результате получили СОП толщиной 6-8 микрон, которую можно было отслоить от основы в виде самостоятельной пленки. СОП имела янтарный цвет.The result was an SOP with a thickness of 6-8 microns, which could be peeled off from the base in the form of an independent film. SOP had an amber color.

Пример 3Example 3

Стадия (а)Stage (a)

Получение содержащей реакционную смесь жидкостиObtaining a liquid containing a reaction mixture

Смешали следующее: гексадекафтор-1,10-декандиоловый [сегмент = гексадекафтор-1,10-децил; функциональная группа = гидроксил (-ОН)] структурный блок (0,57 г, 1,23 ммоль), второй N4,N4,N4′,N4′-тетракис(4-(метоксиметил)фенил)бифенил-4,4′-диаминовый [сегмент = N4,N4,N4′,N4′-тетра-p-толилбифенил-4,4′-диамин; функциональная группа = простой метоксиэфир (-CH3)] структурный блок (0,41 г, 0.62 ммоль), кислотный катализатор в количестве 0,05 г 20% по весу раствора Nacure ХР-357 для получения содержащей жидкость реакционной смеси, выравнивающую добавку в количестве 0,04 г 25% по весу раствора Silclean 3700 и 2,96 г 1-метокси-2-пропанола. Смесь встряхивали и нагревали до 85°C в течение 2,5 часов, а затем профильтровали через 45-микронную мембрану из ПТФЭ.The following was mixed: hexadecafluoro-1,10-decanediol [segment = hexadecafluoro-1,10-decyl; functional group = hydroxyl (-OH)] structural unit (0.57 g, 1.23 mmol), second N4, N4, N4 ′, N4′-tetrakis (4- (methoxymethyl) phenyl) biphenyl-4,4′- diamine [segment = N4, N4, N4 ′, N4′-tetra-p-tolylbiphenyl-4,4′-diamine; functional group = methoxy ether (-CH 3 )] structural unit (0.41 g, 0.62 mmol), an acid catalyst in an amount of 0.05 g of a 20% by weight Nacure XP-357 solution to obtain a liquid-containing reaction mixture, leveling the additive in the amount of 0.04 g of a 25% by weight solution of Silclean 3700 and 2.96 g of 1-methoxy-2-propanol. The mixture was shaken and heated to 85 ° C for 2.5 hours, and then filtered through a 45 micron PTFE membrane.

Стадия (б) как в Примере 1Stage (b) as in Example 1

Стадия (в) как в Примере 1Stage (c) as in Example 1

В результате получили СОП толщиной 6-8 микрон, которую можно было отслоить от основы в виде самостоятельной пленки. СОП имела янтарный цвет.The result was an SOP with a thickness of 6-8 microns, which could be peeled off from the base in the form of an independent film. SOP had an amber color.

Пример 4Example 4

Стадия (а)Stage (a)

Получение содержащей реакционную смесь жидкостиObtaining a liquid containing a reaction mixture

Смешали следующее: октафтор-1,6-гександиоловый [сегмент = октафтор-1,6-гексил; функциональная группа = гидроксил (-ОН)] структурный блок (1,98 г, 7,55 ммоль), второй N2,N2,N4,N4,N6,N6-гексакис(4-(метоксиметил)-1,3,5-триазин-2,4,6-триаминовый [сегмент = N2,N2,N4,N4,N6,N6-гексакис(метил)-1,3,5-триазин-2,4,6-триамин; функциональная группа = метокси (-OMe)] структурный блок (0,99 г, 2,54 ммоль), кислотный катализатор в количестве 0,10 г. 30% по весу раствора p-толуолсульфоновой кислоты для получения содержащей жидкость реакционной смеси и 6,93 г 1,4-диоксана. Смесь встряхивали и нагревали до 75°C в течение 1 часа, а затем профильтровали через 45-микронную мембрану из ПТФЭ.The following was mixed: octafluoro-1,6-hexanediol [segment = octafluoro-1,6-hexyl; functional group = hydroxyl (-OH)] structural unit (1.98 g, 7.55 mmol), second N2, N2, N4, N4, N6, N6-hexakis (4- (methoxymethyl) -1,3,5- triazine-2,4,6-triamine [segment = N2, N2, N4, N4, N6, N6-hexakis (methyl) -1,3,5-triazine-2,4,6-triamine; functional group = methoxy ( -OMe)] structural block (0.99 g, 2.54 mmol), an acid catalyst in an amount of 0.10 g. 30% by weight of a solution of p-toluenesulfonic acid to obtain a liquid-containing reaction mixture and 6.93 g of 1.4 dioxane: The mixture was shaken and heated to 75 ° C for 1 hour, and then filtered through a 45 micron PTFE membrane.

Стадия (б)Stage (b)

Нанесение реакционной смеси в виде сырой пленкиApplication of the reaction mixture in the form of a crude film

Реакционную смесь нанесли на отражающую поверхность металлизированной (TiZr) основы MYLAR™ с помощью устройства для нанесения покрытия методом мазка с постоянной скоростью, оснащенного планкой с зазором 20 мил.The reaction mixture was applied to the reflective surface of the MYLAR ™ metallized (TiZr) substrate using a constant speed smear coating apparatus equipped with a bar with a gap of 20 mils.

Стадия (в)Stage (c)

Преобразование сырой пленки в сухую СОПConvert raw film to dry SOP

Металлизированную основу MYLAR™ сырого слоя быстро перенесли в печь с активной вентиляцией, предварительно нагретую до 155°C, и нагревали в течение 40 минут. В результате получили СОП толщиной 4-5 микрон, которую можно было отслоить от основы в виде самостоятельной пленки. СОП была прозрачной.The metallized MYLAR ™ base layer of the wet layer was quickly transferred to an active ventilation oven preheated to 155 ° C and heated for 40 minutes. As a result, SOPs with a thickness of 4-5 microns were obtained, which could be peeled off from the base as an independent film. SOP was transparent.

Пример 5Example 5

Стадия (а)Stage (a)

Получение содержащей реакционную смесь жидкостиObtaining a liquid containing a reaction mixture

Смешали следующее: октафтор-1,6-гександиоловый [сегмент = октафтор-1,6-гексил; функциональная группа = гидроксил (-ОН)] структурный блок (1,49 г, 5,68 ммоль), второй N2,N2,N4,N4,N6,N6-гексакис(метоксиметил)-1,3,5-триазин-2,4,6-триаминовый [сегмент = N2,N2,N4,N4,N6,N6-гексфкис(метил)-1,3,5-триазин-2,4,6-триаминовый блок; функциональная группа = метокси (-OMe)] структурный блок (1,48 г, 3,79 ммоль), кислотный катализатор в количестве 0,10 г. 30% по весу раствора p-толуолсульфоновой кислоты для получения содержащей жидкость реакционной смеси и 6,93 г 1,4-диоксана. Смесь встряхивали и нагревали до 75°C в течение 1 часа, а затем профильтровали через 45-микронную мембрану из ПТФЭ.The following was mixed: octafluoro-1,6-hexanediol [segment = octafluoro-1,6-hexyl; functional group = hydroxyl (-OH)] structural unit (1.49 g, 5.68 mmol), second N2, N2, N4, N4, N6, N6-hexakis (methoxymethyl) -1,3,5-triazin-2 , 4,6-triamine [segment = N2, N2, N4, N4, N6, N6-hexfis (methyl) -1,3,5-triazine-2,4,6-triamine block; functional group = methoxy (-OMe)] structural unit (1.48 g, 3.79 mmol), an acid catalyst in an amount of 0.10 g. 30% by weight of a solution of p-toluenesulfonic acid to obtain a liquid-containing reaction mixture and 6, 93 g of 1,4-dioxane. The mixture was shaken and heated to 75 ° C for 1 hour, and then filtered through a 45 micron PTFE membrane.

Стадия (б) как в Примере 4Stage (b) as in Example 4

Стадия (в) как в Примере 4Stage (c) as in Example 4

В результате получили СОП толщиной 10-11 микрон, которую можно было отслоить от основы в виде самостоятельной пленки. СОП была прозрачной.The result was an SOP with a thickness of 10-11 microns, which could be peeled off from the base in the form of an independent film. SOP was transparent.

Пример 6Example 6

Стадия (а)Stage (a)

Получение содержащей реакционную смесь жидкостиObtaining a liquid containing a reaction mixture

Смешали следующее: додекафтор-1,6-октандиоловый [сегмент = додекафтор-1,6-октил; функциональная группа = гидроксил (-ОН)] структурный блок (2,18 г, 8,32 ммоль), второй N2,N2,N4,N4,N6,N6-гексакис(метоксиметил)-1,3,5-триазин-2,4,6-триаминовый [сегмент = N2,N2,N4,N4,N6,N6-гексакис(метил)-1,3,5-триазин-2,4,6-триаминовый блок; функциональная группа = метокси (-OMe)] структурный блок (0,79 г, 2,02 ммоль), кислотный катализатор в количестве 0,10 г. 30% по весу раствора p-толуолсульфоновой кислоты для получения содержащей жидкость реакционной смеси и 6,93 г 1,4-диоксана. Смесь встряхивали и нагревали до 75°C в течение 1 часа, а затем профильтровали через 45-микронную мембрану из ПТФЭ.The following was mixed: dodecafluoro-1,6-octanediol [segment = dodecafluoro-1,6-octyl; functional group = hydroxyl (-OH)] structural unit (2.18 g, 8.32 mmol), second N2, N2, N4, N4, N6, N6-hexakis (methoxymethyl) -1,3,5-triazin-2 , 4,6-triamine [segment = N2, N2, N4, N4, N6, N6-hexakis (methyl) -1,3,5-triazine-2,4,6-triamine block; functional group = methoxy (-OMe)] structural unit (0.79 g, 2.02 mmol), an acid catalyst in an amount of 0.10 g. 30% by weight of a solution of p-toluenesulfonic acid to obtain a liquid-containing reaction mixture and 6, 93 g of 1,4-dioxane. The mixture was shaken and heated to 75 ° C for 1 hour, and then filtered through a 45 micron PTFE membrane.

Стадия (б) как в Примере 4Stage (b) as in Example 4

Стадия (в) как в Примере 4Stage (c) as in Example 4

В результате получили СОП толщиной 4-5 микрон, которую можно было отслоить от основы в виде самостоятельной пленки. СОП была прозрачной.As a result, SOPs with a thickness of 4-5 microns were obtained, which could be peeled off from the base as an independent film. SOP was transparent.

Пример 7Example 7

Стадия (а)Stage (a)

Получение содержащей реакционную смесь жидкостиObtaining a liquid containing a reaction mixture

Смешали следующее: додекафтор-1,6-октандиоловый [сегмент = додекафтор-1,6-октил; функциональная группа = гидроксил (-ОН)] структурный блок (2,18 г, 8,32 ммоль), второй N2,N2,N4,N4,N6,N6-гексакис(метоксиметил)-1,3,5-триазин-2,4,6-триаминовый [сегмент = N2,N2,N4,N4,N6,N6-гексакис(метил)-1,3,5-триазин-2,4,6-триаминовый блок; функциональная группа = метокси (-OMe);] структурный блок (0,79 г, 2.02 ммоль), кислотный катализатор в количестве 0,10 г. 30% по весу раствора p-толуолсульфоновой кислоты для получения содержащей жидкость реакционной смеси и 6,93 г 1,4-диоксана. Смесь встряхивали и нагревали до 75°C в течение 1 часа, а затем профильтровали через 45-микронную мембрану из ПТФЭ.The following was mixed: dodecafluoro-1,6-octanediol [segment = dodecafluoro-1,6-octyl; functional group = hydroxyl (-OH)] structural unit (2.18 g, 8.32 mmol), second N2, N2, N4, N4, N6, N6-hexakis (methoxymethyl) -1,3,5-triazin-2 , 4,6-triamine [segment = N2, N2, N4, N4, N6, N6-hexakis (methyl) -1,3,5-triazine-2,4,6-triamine block; functional group = methoxy (-OMe);] structural unit (0.79 g, 2.02 mmol), acid catalyst in an amount of 0.10 g. 30% by weight of a solution of p-toluenesulfonic acid to obtain a liquid-containing reaction mixture and 6.93 g of 1,4-dioxane. The mixture was shaken and heated to 75 ° C for 1 hour, and then filtered through a 45 micron PTFE membrane.

Стадия (б) как в Примере 4Stage (b) as in Example 4

Стадия (в) как в Примере 4Stage (c) as in Example 4

В результате получили СОП толщиной 4-5 микрон, которую можно было отслоить от основы в виде самостоятельной пленки. СОП была прозрачной.As a result, SOPs with a thickness of 4-5 microns were obtained, which could be peeled off from the base in the form of an independent film. SOP was transparent.

Пример 8Example 8

Стадия (а)Stage (a)

Получение содержащей реакционную смесь жидкостиObtaining a liquid containing a reaction mixture

Смешали следующее: додекафтор-1,6-октандиоловый [сегмент = додекафтор-1,6-октил; функциональная группа = гидроксил (-ОН)] структурный блок (0,80 г, 2,21 ммоль), второй (4,4′,4″,4′′′-(бифенил-4,4′-диилбис(азанетриил))тетракис(бензол-4,1-диил))тетраметаноловый [сегмент = (4,4′,4″,4′′′-(бифенил-4,4′-диилбис(азанетриил))тетракис(бензол-4,1-диил))тетраметиловый блок; функциональная группа = гидроксил (-OH)] структурный блок (0,67 г, 1,10 ммоль), кислотный катализатор в количестве 0,08 г 20% по весу раствора Nacure ХР-357 для получения содержащей жидкость реакционной смеси, выравнивающую добавку в количестве 0,02 г 25% по весу раствора Silclean 3700, 6.33 г 1-метокси-2-пропанола и 2,11 г циклогексанола. Смесь встряхивали и нагревали до 85°C в течение 2,5 часов, а затем профильтровали через 45-микронную мембрану из ПТФЭ.The following was mixed: dodecafluoro-1,6-octanediol [segment = dodecafluoro-1,6-octyl; functional group = hydroxyl (-OH)] structural unit (0.80 g, 2.21 mmol), second (4.4 ′, 4 ″, 4 ″ ″ - (biphenyl-4,4′-diylbis (azanetriyl) ) tetrakis (benzene-4,1-diyl)) tetramethanol [segment = (4,4 ′, 4 ″, 4 ″ ″ - (biphenyl-4,4′-diylbis (azanetriyl)) tetrakis (benzene-4,1 -diyl)) tetramethyl block; functional group = hydroxyl (-OH)] structural unit (0.67 g, 1.10 mmol), an acid catalyst in an amount of 0.08 g of a 20% by weight solution of Nacure XP-357 to obtain a liquid-containing reaction mixture, a leveling additive in the amount of 0.02 g of a 25% by weight solution of Silclean 3700, 6.33 g of 1-methoxy-2-propanol and 2.11 g of cyclohexanol. The mixture was shaken and heated to 85 ° C for 2.5 hours, and then filtered through a 45 micron PTFE membrane.

Стадия (б) как в Примере 4Stage (b) as in Example 4

Стадия (в) как в Примере 4Stage (c) as in Example 4

В результате получили СОП толщиной 5-6 микрон, которую можно было отслоить от основы в виде самостоятельной пленки. СОП имела янтарный цвет.The result was a SOP with a thickness of 5-6 microns, which could be peeled off from the base in the form of an independent film. SOP had an amber color.

Пример 9Example 9

Стадия (а)Stage (a)

Смешали следующее: додекафтор-1,6-октандиоловый [сегмент=додекафтор-1,6-октил; функциональная группа = гидроксил (-ОН)] структурный блок (0,64 г, 1,77 ммоль), второй (4,4′,4″,4′′′-(бифенил-4,4′-диилбис(азанетриил))тетракис(бензол-4,1-диил))тетраметаноловый [сегмент = (4,4′,4″,4′′′-(бифенил-4,4′-диилбис(азанетриил))тетракис(бензол-4,1-диил))тетраметиловый блок; функциональная группа = гидроксил (-OH)] структурный блок (0,54 г, 0,89 ммоль), кислотный катализатор в количестве 0,06 г 20% по весу раствора Nacure ХР-357 для получения содержащей жидкость реакционной смеси, выравнивающую добавку в количестве 0,05 г 25% по весу раствора Silclean 3700, 2,10 г 1-метокси-2-пропанола и 0,70 г циклогексанола. Смесь встряхивали и нагревали до 85°C в течение 2,5 часов, а затем профильтровали через 45-микронную мембрану из ПТФЭ.The following was mixed: dodecafluoro-1,6-octanediol [segment = dodecafluoro-1,6-octyl; functional group = hydroxyl (-OH)] structural unit (0.64 g, 1.77 mmol), second (4.4 ′, 4 ″, 4 ″ ″ - (biphenyl-4,4′-diylbis (azanetriyl) ) tetrakis (benzene-4,1-diyl)) tetramethanol [segment = (4,4 ′, 4 ″, 4 ″ ″ - (biphenyl-4,4′-diylbis (azanetriyl)) tetrakis (benzene-4,1 -diyl)) tetramethyl block; functional group = hydroxyl (-OH)] building block (0.54 g, 0.89 mmol), acid catalyst in an amount of 0.06 g of a 20% by weight Nacure XP-357 solution to obtain a liquid-containing reaction mixture, a leveling additive in the amount of 0.05 g of a 25% by weight solution of Silclean 3700, 2.10 g of 1-methoxy-2-propanol and 0.70 g of cyclohexanol. The mixture was shaken and heated to 85 ° C for 2.5 hours, and then filtered through a 45 micron PTFE membrane.

Стадия (б) как в Примере 4Stage (b) as in Example 4

Стадия (в) как в Примере 4Stage (c) as in Example 4

В результате получили СОП толщиной 6-8 микрон, которую можно было отслоить от основы в виде самостоятельной пленки. СОП имела янтарный цвет.The result was an SOP with a thickness of 6-8 microns, which could be peeled off from the base in the form of an independent film. SOP had an amber color.

Из СОП, нанесенных на основу из нержавеющей стали и полиимида, получили высококачественные пленки. СОП могут транспортироваться, шлифоваться и деформироваться без повреждения/отслаивания от основы.High-quality films were obtained from SOPs deposited on a stainless steel and polyimide base. SOPs can be transported, sanded and deformed without damage / peeling from the base.

В Таблице 2 приведены дополнительные подробности полученных фторированных СОП. Пленки во всех случаях наносились на Mylar и отверждались при температуре 155°C в течение 40 минут.Table 2 provides additional details of the obtained fluorinated SOPs. Films in all cases were applied to Mylar and cured at a temperature of 155 ° C for 40 minutes.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Эксперименты со смачиванием ясно показывают, что фторированные СОП обладают заметно более высокими водоотталкивающими свойствами, чем контрольная СОП, не содержавшая фтора. Фторированные СОП имели начальный угол смачивания более 80°.Wetting experiments clearly show that fluorinated SOPs have noticeably higher water repellent properties than the control SOP that does not contain fluorine. Fluorinated SOPs had an initial contact angle of more than 80 °.

Claims (19)

1. Фторированная структурированная органическая пленка (СОП), включающая множество сегментов, включающих по меньшей мере сегменты первого типа, и множество линкеров, включающих по меньшей мере линкеры первого типа, образующих ковалентную органическую структуру (КОС), и представляющие собой ковалентную связь, отдельный атом или группу ковалентно связанных атомов,
при этом по меньшей мере сегменты первого типа содержат фтор и выбраны из группы, состоящей из 2,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1,6-гександиола, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-додеканфтор-1,8-октандиола, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-перфтордекан-1,10-диола, (2,3,5,6-тетрафтор-4-гидроксиметил-фенил)-метанола, 2,2,3,3-тетрафтор-1,4-бутандиола, 2,2,3,3,4,4-гексафтор-1,5-пентандиола, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-тетрадекафтор-1,9-нонандиола.
1. Fluorinated structured organic film (SOP), including many segments, including at least segments of the first type, and many linkers, including at least linkers of the first type, forming a covalent organic structure (CBS), and representing a covalent bond, a separate atom or a group of covalently bonded atoms,
wherein at least segments of the first type contain fluorine and are selected from the group consisting of 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1,6-hexanediol, 2,2,3,3,4 4,5,5,6,6,7,7-dodecanofluoro-1,8-octanediol; 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8 , 9,9-perfluorodecane-1,10-diol, (2,3,5,6-tetrafluoro-4-hydroxymethyl-phenyl) -methanol, 2,2,3,3-tetrafluoro-1,4-butanediol, 2 2,3,3,4,4-hexafluoro-1,5-pentanediol 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-tetradecafluoro-1 9-nonanediol.
2. СОП по п. 1, в которой множество сегментов дополнительно включает содержащие фтор сегменты второго типа, отличающиеся по структуре от сегментов первого типа.2. SOP according to claim 1, wherein the plurality of segments further includes fluorine-containing segments of the second type, differing in structure from segments of the first type. 3. СОП по п. 1, в которой от около 30% по весу до около 70% по весу сегментов СОП являются фторированными.3. SOP according to claim 1, wherein from about 30% by weight to about 70% by weight of the SOP segments are fluorinated. 4. СОП по п. 1, в которой содержание фтора в СОП составляет от около 5% до около 65% по весу СОП.4. SOP according to claim 1, in which the fluorine content in the SOP is from about 5% to about 65% by weight of the SOP. 5. СОП по п. 1, в которой распределение фтора структурировано в СОП.5. SOP according to claim 1, in which the distribution of fluorine is structured in SOP. 6. СОП по п. 1, в которой фтор беспорядочно распределен по СОП.6. SOP according to claim 1, in which fluorine is randomly distributed throughout the SOP. 7. СОП по п. 1, в которой фтор неравномерно распределен по СОП.7. SOP according to claim 1, in which fluorine is unevenly distributed over the SOP. 8. СОП по п. 1, в которой СОП дополнительно содержит кэпирующую группу.8. SOP according to claim 1, in which the SOP further comprises a capping group. 9. СОП по п. 1, которая представляет собой преимущественно не содержащую микроотверстий пленку.9. SOP according to claim 1, which is predominantly micro-free film. 10. СОП по п. 1, которая представляет собой композитную СОП.10. SOP according to claim 1, which is a composite SOP. 11. СОП по п. 1, которая имеет дополнительную электроактивную функциональность.11. SOP according to claim 1, which has additional electroactive functionality. 12. СОП по п. 1, которая представляет собой бездефектную СОП.12. SOP according to claim 1, which is a defect-free SOP. 13. СОП по п. 1, у которой угол поверхности СОП смачивания водой составляет по меньшей мере 80 градусов.13. SOP according to claim 1, in which the angle of the surface of the SOP wetted with water is at least 80 degrees. 14. СОП по п. 1, в которой наличие содержащих фтор сегментов модулирует поверхностную энергию СОП.14. SOP according to claim 1, in which the presence of fluorine-containing segments modulates the surface energy of SOP. 15. Способ получения фторированной структурированной органической пленки по п. 1, включающий:
(а) получение содержащей жидкость реакционной смеси, включающей: множество молекулярных структурных блоков, включающих по меньшей мере сегменты первого типа, и множество линкеров, включающих по меньшей мере линкеры первого типа, образующих ковалентную органическую структуру (КОС), и представляющие собой ковалентную связь, отдельный атом или группу ковалентно связанных атомов,
при этом по меньшей мере сегменты первого типа содержат фтор и выбраны из группы, состоящей из 2,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1,6-гександиола, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-додеканфтор-1,8-октандиола, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-перфтордекан-1,10-диола, (2,3,5,6-тетрафтор-4-гидроксиметил-фенил)-метанола, 2,2,3,3-тетрафтор-1,4-бутандиола, 2,2,3,3,4,4-гексафтор-1,5-пентандиола, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-тетрадекафтор-1,9-нонандиола;
(б) нанесение реакционной смеси в виде сырой пленки; и
(в) преобразование сырой пленки с образованием сухой СОП.
15. A method of obtaining a fluorinated structured organic film according to claim 1, including:
(a) obtaining a liquid-containing reaction mixture comprising: a plurality of molecular building blocks comprising at least segments of the first type, and a plurality of linkers, including at least linkers of the first type, forming a covalent organic structure (CBS), and representing a covalent bond, single atom or group of covalently bonded atoms,
wherein at least segments of the first type contain fluorine and are selected from the group consisting of 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1,6-hexanediol, 2,2,3,3,4 4,5,5,6,6,7,7-dodecanofluoro-1,8-octanediol; 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8 , 9,9-perfluorodecane-1,10-diol, (2,3,5,6-tetrafluoro-4-hydroxymethyl-phenyl) -methanol, 2,2,3,3-tetrafluoro-1,4-butanediol, 2 2,3,3,4,4-hexafluoro-1,5-pentanediol 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-tetradecafluoro-1 9-nonanediol;
(b) applying the reaction mixture in the form of a crude film; and
(c) the conversion of the crude film with the formation of dry SOP.
16. Способ по п. 15, где содержащая жидкость реакционная смесь представляет собой гомогенный раствор.16. The method of claim 15, wherein the liquid-containing reaction mixture is a homogeneous solution. 17. Способ по п. 15, где содержание фтора в сухой СОП составляет от 5% до 65%.17. The method according to p. 15, where the fluorine content in dry SOP is from 5% to 65%. 18. Способ по п. 15, где от около 30% по весу до около 70% по весу сегментов сухой СОП являются фторированными.18. The method according to p. 15, where from about 30% by weight to about 70% by weight of the dry SOP segments are fluorinated. 19. Фторированная структурированная органическая пленка (СОП), включающая множество сегментов, включающих по меньшей мере сегменты первого типа, и множество линкеров, включающих по меньшей мере линкеры первого типа, образующих ковалентную органическую структуру (КОС), и представляющие собой ковалентную связь, отдельный атом или группу ковалентно связанных атомов,
при этом по меньшей мере сегменты первого типа содержат фтор и выбраны из группы, состоящей из 2,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1,6-гександиола, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-додеканфтор-1,8-октандиола, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-перфтордекан-1,10-диола, (2,3,5,6-тетрафтор-4-гидроксиметил-фенил)-метанола, 2,2,3,3-тетрафтор-1,4-бутандиола, 2,2,3,3,4,4-гексафтор-1,5-пентандиола, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-тетрадекафтор-1,9-нонандиола, и
при этом структура СОП включает содержащие фтор кэпирующие группы, связанные с ней посредством линкеров.
19. Fluorinated structured organic film (SOP), including many segments, including at least segments of the first type, and many linkers, including at least linkers of the first type, forming a covalent organic structure (CBS), and representing a covalent bond, a separate atom or a group of covalently bonded atoms,
wherein at least segments of the first type contain fluorine and are selected from the group consisting of 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1,6-hexanediol, 2,2,3,3,4 4,5,5,6,6,7,7-dodecanofluoro-1,8-octanediol; 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8 , 9,9-perfluorodecane-1,10-diol, (2,3,5,6-tetrafluoro-4-hydroxymethyl-phenyl) -methanol, 2,2,3,3-tetrafluoro-1,4-butanediol, 2 2,3,3,4,4-hexafluoro-1,5-pentanediol 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-tetradecafluoro-1 , 9-nonanediol, and
the structure of the SOP includes fluorine-containing capping groups associated with it via linkers.
RU2012127215/04A 2011-06-30 2012-06-29 Fluorinated structured organic film compositions RU2574593C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/174,046 US8353574B1 (en) 2011-06-30 2011-06-30 Ink jet faceplate coatings comprising structured organic films
US13/174046 2011-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012127215A RU2012127215A (en) 2014-01-10
RU2574593C2 true RU2574593C2 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2103283C1 (en) * 1991-07-23 1998-01-27 Дайкин Индастриз Лтд. Porous polytetrafluoroethylene film, method of preparation thereof, and air filter comprising polytetrafluoroethylene film

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2103283C1 (en) * 1991-07-23 1998-01-27 Дайкин Индастриз Лтд. Porous polytetrafluoroethylene film, method of preparation thereof, and air filter comprising polytetrafluoroethylene film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5894508B2 (en) Fluorinated structured organic film composition
Hu et al. A mechanically robust and reversibly wettable benzoxazine/epoxy/mesoporous TiO2 coating for oil/water separation
Ejeta et al. Preparation of superhydrophobic and superoleophilic cotton-based material for extremely high flux water-in-oil emulsion separation
Chen et al. Inorganic–organic thiol–ene coated mesh for oil/water separation
Su et al. Polydimethylsiloxane-based superhydrophobic surfaces on steel substrate: fabrication, reversibly extreme wettability and oil–water separation
EP2403655B1 (en) Mixed solvent process for preparing structured organic films
KR101810258B1 (en) Metal nanoparticle composite and process for production thereof
CA2742524C (en) Periodic structured organic films
Ghorabi et al. Development of a novel dual-bioinspired method for synthesis of a hydrophobic/hydrophilic polyethersulfone coated membrane for membrane distillation
JP6084403B2 (en) Method for producing porous polyimide coating
JP2018141063A (en) Surface treatment agent and method for producing the same, filter, and surface treatment method
Park et al. Fabrication of a superhydrophobic and oleophobic PTFE membrane: an application to selective gas permeation
DE102014206705A1 (en) fixing
JP2013014763A (en) Inkjet faceplate coatings comprising structured organic films
Rabnawaz et al. Synthesis of poly (dimethylsiloxane)-block-poly [3-(triisopropyloxysilyl) propyl methacrylate] and its use in the facile coating of hydrophilically patterned superhydrophobic fabrics
Mohamed et al. Fabrication of durable superhydrophobic/oleophilic cotton fabric for highly efficient oil/water separation
JP5773484B2 (en) Metal fine particle composite and method for producing the same
RU2574593C2 (en) Fluorinated structured organic film compositions
Cook et al. Solvent-free coating of epoxysilicones for the fabrication of composite membranes
Liu et al. A versatile platform of catechol-functionalized polysiloxanes for hybrid nanoassembly and in situ surface enhanced Raman scattering applications
Hu et al. “Liquid‐Like” Surface Topography Waterborne Polyurethane Coatings with Bio‐Based and Easy‐Sliding Oil Repellency
Nguyen et al. Facile and efficient Cu (0)-mediated radical polymerisation of pentafluorophenyl methacrylate grafting from poly (ethylene terephthalate) film
Song et al. Preparation of a new superhydrophobic nanofiber film by electrospinning polystyrene mixed with ester modified silicone oil
Liu et al. Antigraffiti polyurethane coating containing fluorocarbon side chains grafted polymethylsiloxane
Song et al. How to Make Plastic Surfaces Simultaneously Hydrophilic/Oleophobic?