TW202031723A - 含有聚醚基的化合物 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一種含有聚醚基的化合物,係式(I)所示者。在每個式(I)所示之化合物中,R-中之1個或2個為(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基,且R-中之1個或2個為RSi-所示之基。各符號係如說明書所記載。
Description
本揭示係有關含有聚醚基的化合物。
已知某種含氟矽烷化合物在用於基材的表面處理時,可提供優異的撥水性、撥油性、防污性等。從含有含氟矽烷化合物的表面處理劑所得之層(以下亦稱為「表面處理層」)係作為所謂的機能性薄膜而施用於例如玻璃、塑膠、纖維、建築材料等各式各樣的基材。
如此之含氟化合物已知有一種於分子主鏈具有全氟聚醚基且於分子末端或末端部具有與Si原子鍵結的能夠水解的基之含有全氟聚醚基的矽烷化合物(參照專利文獻1至2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2008-534696號公報
[專利文獻2]國際公開第97/07155號
本揭示之目的係提供一種可用於基材的表面處理之結構新穎的化合物。
本揭示係提供下述的[1]至[17]。
[1]一種含有聚醚基的化合物,係式(I)所示者,
式中:
R-中之1個或2個為(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基,且R-中之1個或2個為RSi-所示之基;
惟,(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基的數目及RSi-所示之基的數目之合計數目為3;
α為1至9的整數;
Rf在每次出現時獨立地表示可經1個或多於1個之氟原子取代之碳原子數1至16的烷基;
PE在每次出現時分別獨立地為下述式所示之基,
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-其中,a、b、c、d、e及f分別獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意,X10在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子;
Xf1係由(Xf11)z表示;
Xf11為碳原子數1至6的伸烷基,且氫原子可經氟原子取代;
z在每次出現時分別獨立地為0或1;
Xf2係由(O)y或(NH)y表示;
y在每次出現時分別獨立地為0或1);
X1在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子、氮原子、硫原子、-NH-、-SO2NH-、-SO2-、或2至10價有機基;
RSi-所示之基在每次出現時分別獨立地為下述式(A1)至(A4)所示之基中任一者,
(Ra m1 Rb 3-m1 Si)β2-Xa3-‧‧‧(A2)
(Rf3 p3 Rf2 p2 Rf1 p1 Si)β3-Xa4-‧‧‧(A3)
(Rg3 q3 Rg2 q2 Rg1 q1 C)β4-Xa5-‧‧‧(A4);
Ra在每次出現時分別獨立地為羥基或能夠水解的基;
Rb在每次出現時分別獨立地表示氫原子或碳數1至20的烷基;
m1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
Xa1、Xa3、Xa4、及Xa5在每次出現時分別獨立地表示單鍵、氧原子、氮原子、硫原子、-NH-、-SO2NH-、-SO2-、或2至10價有機基;
Xa2表示單鍵或2價有機基;
β1、β2、β3及β4在每次出現時分別獨立地為1至9的整數;
t在每次出現時分別獨立地為2至10的整數;
R31在每次出現時分別獨立地表示氫原子或鹵原子;
R32在每次出現時分別獨立地表示氫原子或1價有機基;
惟,在式(A1)中,至少存在1個m1為1至3之Ra m1Rb 3-m1Si-,在式(A2)中,至少存在1個m1為1至3之Ra m1Rb 3-m1Si-;
Rf1在每次出現時分別獨立地表示R41 r1R42 r2R43 r3Si-Z1-;
Z1在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基;
R41在每次出現時分別獨立地表示Rf1’;
Rf1’與Rf1同義;
Rf1中,經由Z1基而連結成直鏈狀之Si最多為5個;
R42在每次出現時分別獨立地表示羥基或能夠水解的基;
R43在每次出現時分別獨立地表示氫原子或1價有機基;
r1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
r2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
r3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
惟,在每個R41 r1R42 r2R43 r3Si-Z1-中,r1、r2及r3的和為3;
Rf2在每次出現時分別獨立地表示羥基或能夠水解的基;
Rf3在每次出現時分別獨立地表示氫原子或1價有機基;
p1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
p2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
p3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
惟,在每個Rf3 p3Rf2 p2Rf1 p1Si-中,p1、p2及p3的和為3,在式(A3)中,至少存在2個與羥基或能夠水解的基鍵結之Si原子;
Rg1在每次出現時分別獨立地表示R51 s1R52 s2R53 s3C-Z2-;
Z2在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基;
R51在每次出現時分別獨立地表示Rg1’;
Rg1’與Rg1同義;
Rg1中,經由Z2基而連結成直鏈狀之C最多為5個;
R52在每次出現時分別獨立地表示Ra m1Rb 3-m1Si-Z3-;
Z3在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基;
R53在每次出現時分別獨立地表示氫原子、羥基或1價有機基;
s1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
s2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
s3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
惟,在每個R51 s1R52 s2R53 s3C-Z2-中,s1、s2及s3的和為3;
Rg2在每次出現時分別獨立地表示Ra m1Rb 3-m1Si-Z4-;
Z4在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基;
Rg3在每次出現時分別獨立地表示氫原子、羥基或1價有機基;
q1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
q2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
q3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;
惟,在每個Rg3 q3Rg2 q2Rg1 q1C-中,q1、q2及q3的和為3,在式(A4)中,至少存在2個m1為1至3之Ra m1Rb 3-m1Si-。
[2]如[1]所述之含有聚醚基的化合物,其中,X1在每次出現時分別獨立地為(-(R11)n16-)2N-(R12)n17-、-(R11)n16-X11-(R12)n17-、或-R13-;式中:
R11在每次出現時分別獨立地為可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n11-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基;
n11為1至20的整數;
R12在每次出現時分別獨立地為可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n12-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基;
n12為1至20的整數;
n16為0或1;
n17為0或1:
惟,n16及n17的合計為1以上;
X11在每次出現時分別獨立地為-O-、-(OR61)n14-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-Si(R62)2-、-(Si(R62)2O)n15-Si(R62)2-、-NR3C(=O)-、-C(=O)NR3-、-NR3C(=O)NR3-、-NR3C(=O)O-、-O-C(=O)NR3-、-NR3-、-SO2NR3-、或-SO2-;
R61在每次出現時分別獨立地為C1-6伸烷基;
n14在每次出現時分別獨立地為1至5的整數;
R62在每次出現時分別獨立地為苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基;
n15在每次出現時分別獨立地為1至100的整數;
R3在每次出現時分別獨立地為氫原子、苯基或碳原子數1至6的烷基;
R13表示-(CH2)n13-;
n13為1至20的整數。
[3]如[1]或[2]所述之含有聚醚基的化合物,其中,α為2。
[4]如[1]或[2]所述之含有聚醚基的化合物,其中,α為1。
[5]如[1]至[4]中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,Xa1、Xa3、Xa4、及Xa5在每次出現時分別獨立地為(-(R71)n21-)2N-(R72)n22-、-(R71)n21-X3-(R72)n22-、-R73-、或-Y-O-;
式中:
R71在每次出現時分別獨立地表示可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n23-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基;
n23在每次出現時分別獨立地為1至20的整數;
R72在每次出現時分別獨立地表示可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n24-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基;
n24在每次出現時分別獨立地為1至20的整數;
n21在每次出現時分別獨立地為0或1;
n22在每次出現時分別獨立地為0或1;
惟,n21及n22的合計為1以上;
X3在每次出現時分別獨立地為-O-、-(OR74)n25-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-Si(R75)2-、-(Si(R75)2O)n26-Si(R75)2-、-NR3C(=O)-、-C(=O)NR3-、-NR3C(=O)O-、-O-C(=O)NR3-、-NR3-、-SO2NR3-、或-SO2-;
R74在每次出現時分別獨立地為C1-6伸烷基;
n25在每次出現時分別獨立地為1至5的整數;
R75在每次出現時分別獨立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基;
n26在每次出現時分別獨立地為1至100的整數;
R3在每次出現時分別獨立地為氫原子、苯基或碳原子數1至6的烷基;
R73在每次出現時分別獨立地表示-(CH2)n27-;
n27為1至20的整數;
Y為2至6價烴基,且具有矽原子及/或矽氧烷鍵。
[6]如[1]至[5]中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,m1為2或3。
[7]如[1]至[6]中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,m1為3。
[8]如[1]至[7]中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,p1為3,且r2為3。
[9]如[1]至[8]中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,在式(A4)中,q2為3,且m1為3。
[10]如[1]至[9]中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,β1、β2、β3、或β4為1。
[11]如[1]至[10]中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,Rf為碳數1至16的全氟烷基。
[12]如[1]至[11]中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,PE為下述式(a)至(c)之任一者所示之基,
-(OC3F6)d- (a)
式(a)中,d為1至200的整數;
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (b)
式(b)中,c及d分別獨立地為0以上30以下的整數;
e及f分別獨立地為1以上200以下的整數;
c、d、e及f的和為10以上200以下的整數;
標註c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意;
-(R6-R7)g- (c)
式(c)中,R6為OCF2或OC2F4;
R7為由OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12選出之基,或為由此等基選出之2個或3個基的組合;
g為2至100的整數。
[13]一種表面處理劑,係含有[1]至[12]中任一項所述之含有聚醚基的化合物。
[14]如[13]所述之表面處理劑,更含有溶劑。
[15]如[13]或[14]所述之表面處理劑,係作為防污性塗布劑或防水性塗布劑使用者。
[16]一種物品,係包含:基材;及藉由[1]至[12]中任一項所述之含有聚醚基的化合物或[13]至[15]中任一項所述之表面處理劑而形成在該基材的表面之層。
[17]如[16]所述之物品,其中,前述物品為光學構件。
依據本揭示,可提供一種可用於基材的表面處理之結構新穎的化合物。
於本說明書中使用時,所謂「烴基」係意指含有碳及氫的基,且為從烴中使1個氫原子脫離而成之基。該烴基並無特別限定,可列舉可經1個或多於1個的取代基取代之碳數1至20的烴基,例如脂肪族烴基、芳香族烴基等。上述「脂肪族烴基」可為直鏈狀、支鏈狀或環狀之任一種,可為飽和或不飽和之任一
種。又,烴基可含有1個或多於1個的環結構。此外,該烴基可於其末端或分子鏈中具有1個或多於1個的N、O、S、Si、醯胺、磺醯基、矽氧烷、羰基、羰氧基等。
於本說明書中使用時,「烴基」的取代基並無特別限定,例如可列舉:鹵原子;由可經1個或多於1個的鹵原子取代之C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-10環烷基、C3-10不飽和環烷基、5至10員的雜環基、5至10員的不飽和雜環基、C6-10芳基及5至10員的雜芳基選出之1個或多於1個的基。
於本說明書中使用時,所謂「有機基」係意指含有碳的基。有機基並無特別限定,可為烴基。又,所謂「2至10價有機基」係意指含有碳的2至10價基。該2至10價有機基並無特別限定,可列舉從烴基中進一步使1至9個氫原子脫離而成之2至10價基。例如2價有機基並無特別限定,可列舉從烴基中進一步使1個氫原子脫離而成之2價基。
於本說明書中,所謂「能夠水解的基」,於本說明書中使用時,係意指會受到水解反應的基,亦即意指會因水解反應而從化合物的主骨架脫離之基。能夠水解的基之例可列舉-ORa1、-OCORa1、-O-N=CRa1 2、-NRa1 2、-NHRa1、鹵素(此等式之中,Ra1表示取代或非取代之碳數1至4的烷基)等,較佳為-ORa1(亦即烷氧基)。Ra1之例包含:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。該等之中,以烷基為佳,特別是以非取代烷基為較佳,更佳為甲基或乙基。
本揭示之含有聚醚基(以下有時稱為「PE」)的化合物係由式(I)表示,
本揭示之含有聚醚基的化合物如上述式(I)所示,係於分子結構內具有三嗪環。由於本揭示之含有聚醚基的化合物為電子密度高的環結構,且在形成6員環的有機化合物之中具有最小的環結構,故不容易引起陰離子化合物的親核取代反應,即使在例如鹼性條件下亦可安定地存在。又,將三嗪環的碳-氫鍵取代為醚鍵或酯鍵時,在酸或鹼的存在下不容易受到水解。此外,由於三嗪環之耐熱性、及對於紫外線(UV)的耐久性良好,故可使本揭示之含有聚醚基的化合物的耐熱性、及UV耐久性變得良好。
在式(I)中,R-在每次出現時分別獨立地為(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基、或RSi-所示之基。
R中的1個或2個為(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基,且R中的1個或2個為RSi-所示之基。惟,(Rf-PE)α-X1-所示之基的數目、及RSi-所示之基的數目之合計數目為3。藉由具有如此之結構,本揭示之含有聚醚基的化合物可有助於形成具有撥水性、撥油性、防污性、耐化學性、UV耐久性等且對於基材的結合能力為良好之表面處理層。
較佳係,R中的1個或2個為(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基,R中的1個或2個為RSi-所示之基。惟,(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基的數目及RSi-所示之基的數目之合計數目為3。
在一態樣之中,R中的1個為(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基,且R中的2個為RSi-所示之基。藉由具有如此之結構,本揭示之含有聚醚基的化合物
可有助於形成具有撥水性、撥油性、防污性、耐化學性、UV耐久性等之表面處理層。藉由如上述之結構,本揭示之含有聚醚基的化合物可形成分子間的鍵結,而且所形成的表面處理層對於基材的結合能力可變得良好。
在一態樣之中,R中的2個為(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基,且R中的1個為RSi-所示之基。藉由具有如此之結構,使得含有聚醚基的化合物每一分子之聚醚鏈的含量變高,故本揭示之含有聚醚基的化合物可有助於形成具有高的撥水性、撥油性、防污性、耐化學性、UV耐久性等且對於基材的結合能力為良好之表面處理層。
[(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基]
本揭示之含有聚醚基的化合物具有(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基。藉由具有如此之結構,使用本揭示之含有聚醚基的化合物所形成之層的撥水性、撥油性、耐化學性(對於例如鹽水、酸或鹼性水溶液、丙酮、油酸或己烷的耐久性)、UV耐久性等可變得良好。
Rf在每次出現時獨立地表示可經1個或多於1個的氟原子取代之碳原子數1至16的烷基。
上述可經1個或多於1個的氟原子取代之碳原子數1至16的烷基中之「碳原子數1至16的烷基」可為直鏈或支鏈,較佳為直鏈或支鏈之碳原子數1至6(特別是碳原子數1至3)的烷基,更佳為直鏈之碳原子數1至3的烷基。
上述Rf較佳為可經1個或多於1個的氟原子取代之碳原子數1至16的烷基,更佳為CF2H-C1-15氟伸烷基,又更佳為碳原子數1至16的全氟烷基。
該碳原子數1至16的全氟烷基可為直鏈或支鏈,較佳為直鏈或支鏈之碳原子數1至6(特別是碳原子數1至3)的全氟烷基,更佳為直鏈之碳原子數1至3的全氟烷基,具體而言為-CF3、-CF2CF3、或-CF2CF2CF3。
上述式中,PE為2價有機基,且在每次出現時分別獨立地為下述式所示之基,
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-。
式中,a、b、c、d、e及f分別獨立地為0以上200以下的整數,且a、b、c、d、e及f之和至少為1。較佳為a、b、c、d、e及f分別獨立地為0以上100以下的整數。a、b、c、d、e及f之和較佳為5以上,更佳為10以上,例如為10以上100以下。標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。X10在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,較佳為氫原子或氟原子,更佳為氟原子。於本說明書中,以PE之形式記載之基的左側係與Xf1鍵結,而右側係與Xf2鍵結。
該等重複單元可為直鏈狀或支鏈狀,較佳為直鏈狀。例如,-(OC6F12)-可為-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC5F10)-可為-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-。-(OC4F8)-可為-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-
(OCF(C2F5)CF2)-及-(OCF2CF(C2F5))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-(亦即上述式中,X10為氟原子者)可為-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2CF2)-。又,-(OC2F4)-可為-(OCF2CF2)-及-(OCF(CF3))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2)-。
在一態樣之中,上述PE為-(OC3F6)d-(式中,d為1以上200以下,較佳為5以上200以下,更佳為10以上200以下的整數)。上述PE較佳為-(OCF2CF2CF2)d-(式中,d為1以上200以下,較佳為5以上200以下,更佳為10以上200以下的整數)或-(OCF(CF3)CF2)d-(式中,d為1以上200以下,較佳為5以上200以下,更佳為10以上200以下的整數)。上述PE更佳為-(OCF2CF2CF2)d-(式中,d為1以上200以下,較佳為5以上200以下,更佳為10以上200以下的整數)。
在一態樣之中,上述PE較佳為-(OC3F6)d-,且d為10以上100以下的整數,d更佳為15以上50以下的整數,d又更佳為25以上35以下的整數。
在其他態樣之中,PE為-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(式中,c及d分別獨立地為0以上30以下的整數,e及f分別獨立地為1以上200以下,較佳為5以上200以下,更佳為10以上200以下的整數,c、d、e及f之和至少為5以上,較佳為10以上,標註c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意)。PE較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f-。在一態樣之中,PE可為-(OC2F4)e-(OCF2)f-(式中,e及f分別獨立地為1以上200以下,較佳為5以上200以下,更佳為10以上200以下的整數,標註e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意者)。
在另一態樣之中,PE為-(R6-R7)g-所示之基。式中,R6為OCF2或OC2F4,較佳為OC2F4。式中,R7為由OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12選出之基,或為由此等基獨立地選出之2個或3個基之組合。R7較佳為由OC2F4、OC3F6及OC4F8選出之基,或為由此等基獨立地選出之2個或3個基之組合,更佳為由OC3F6、及OC4F8選出之基。由OC2F4、OC3F6及OC4F8獨立地選出之2個或3個基之組合並無特別限定,例如可列舉-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-、及-OC4F8OC2F4OC2F4-等。上述g為2以上,較佳為3以上,更佳為5以上,且上述g為100以下,較佳為50以下的整數。上述式中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12可為直鏈或支鏈之任一種,較佳為直鏈。在此態樣中,PE較佳為-(OC2F4-OC3F6)g-或-(OC2F4-OC4F8)g-。
在另一態樣之中,PE為-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示之基。式中,e為1以上200以下的整數,a、b、c、d及f分別獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1,而且標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。e較佳為1以上100以下,更佳為5以上100以下的整數。a、b、c、d、e及f之和較佳為5以上,更佳為10以上,例如10以上100以下。
在另一態樣之中,PE為-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示之基。式中,f為1以上200以下的整數,a、b、c、d及e分別獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1,而且標
註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。f較佳為1以上100以下,更佳為5以上100以下的整數。a、b、c、d、e及f之和較佳為5以上,更佳為10以上,例如10以上100以下。
在PE中,e相對於f之比(以下稱為「e/f比」)為0.1以上10以下,較佳為0.2以上5以下,更佳為0.2以上2以下,又更佳為0.2以上1.5以下,再更佳為0.2以上0.85以下。藉由將e/f比設為10以下,由該化合物所得之表面處理層的滑溜性、摩擦耐久性及耐化學性(例如對於人工汗的耐久性)會更加提升。e/f比愈小,表面處理層的滑溜性及摩擦耐久性會更加提升。另一方面,藉由將e/f比設為0.1以上,可更加提高化合物的安定性。e/f比愈大,化合物的安定性會更加提升。
在一態樣之中,上述e/f比為0.2以上0.95以下,更佳為0.2以上0.9以下。
在一態樣之中,e/f比為未達0.9,較佳為0.8以下、0.7以下,也可為0.65以下。e/f比例如為0.2以上、0.3以上、0.4以上、0.5以上、0.55以上。e/f比可列舉例如為0.2以上且未達0.9,具體而言為0.4以上0.8以下,更具體而言為0.5以上0.8以下。藉由具有如上述之e/f比,本揭示之表面處理劑可形成具有更良好的滑溜性之表面處理層。
在一態樣之中,e/f比可為0.4以上0.7以下、0.5以上0.7以下、0.55以上0.7以下、或0.55以上0.65以下。
在一態樣之中,從耐熱性之觀點來看,上述e/f比較佳為1.0以上,更佳為1.0以上2.0以下。
在一態樣之中,上述式中,PE在每次出現時獨立地為
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示之基,且於聚醚基中具有至少1個分支結構。亦即,在本態樣之中,上述PE具有至少1個CF3末端(具體而言為-CF3、-C2F5等,更具體而言-CF3)。此外,上述PE中,上述式之左側末端的氧原子與Rf基鍵結。藉由具有如此之結構的聚醚基,使用含有聚醚基的化合物(或包含含有聚醚基的化合物之表面處理劑)所形成之層(例如表面處理層)的紫外線耐久性、撥水性、撥油性、防污性(例如防止指紋等髒污的附著)、耐化學性、耐水解性、滑溜性的抑制效果、高摩擦耐久性、耐熱性、防濕性等可變得更加良好。
上述式中,a、b、c、d、e及f分別獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1。a、b、c、d、e及f分別獨立地較佳為0以上100以下的整數。a、b、c、d、e及f之和較佳為5以上,更佳為10以上。
a、b、c、d、e及f之和較佳為200以下,更佳為100以下,例如為10以上200以下,更具體而言為10以上100以下。又,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
PE所示之基中,以至少具有5個分支結構為較佳,具有10個為更佳,具有20個為特佳。
PE所示之基的結構中,相對於重複單元數的合計數目(例如上述a、b、c、d、e及f之和)100,具有分支結構的重複單元之數目較佳為40以上,更佳為60以上,特佳為80以上。PE所示之基的結構中,相對於重複單元數的合計數目100,具有分支結構之重複單元的數目可為100以下,例如可為90以下。
PE所示之基的結構中,相對於重複單元數的合計數目100,具有分支結構之重複單元的數目較佳在40至100的範圍,更佳在60至100的範圍,特佳在80至100的範圍。
上述分支結構中之分支鏈例如可列舉CF3。
就具有分支結構之重複單元而言,例如-(OC6F12)-可列舉-(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))-等。-(OC5F10)-可列舉-(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF(CF3))-等。-(OC4F8)-可列舉-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-及-(OCF2CF(C2F5))-。-(OC3F6)-可列舉-(OCF(CF3)CF2)-及-(OCF2CF(CF3))-。-(OC2F4)-可列舉-(OCF(CF3))-。
上述PE在含有具有分支結構之重複單元的同時,可含有直鏈狀的重複單元。直鏈狀的重複單元可列舉-(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF2CF2)-。
上述PE所示之基中,以重複單元-(OC6F12)-、-(OC5F10)-、-(OC4F8)-、及-(OC3F6)-具有分支結構為較佳。
上述PE更佳係由分支結構的重複單元OC6F12、OC5F10、OC4F8、及OC3F6所構成。
在一態樣之中,上述PE為-(OC3F6)d-(式中,d為1以上200以下,較佳為5以上200以下,更佳為10以上200以下的整數),且於PE中具有至少1個分支結構。
在本態樣之中,PE所示之基可更含有直鏈狀的重複單元-(OCF2CF2CF2)-。
在上述態樣之中,上述PE較佳係由分支結構的重複單元OC3F6所構成。上述PE更佳係由式:-(OCF2CF(CF3))d表示。上述式中,d為1以上200以下,較佳為5以上200以下,更佳為10以上200以下的整數。
在其他態樣之中,PE為-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(式中,c及d分別獨立地為0以上30以下的整數,e及f分別獨立地為1以上200以下,較佳為5以上200以下,更佳為10以上200以下的整數,c、d、e及f之和至少為5以上,較佳為10以上,標註c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意),且於PE所示之基中具有至少1個分支結構。
在另一態樣之中,PE為-(R6-R7)j-所示之基,且於PE所示之基中具有至少1個分支結構。式中,R6為OCF2或OC2F4,較佳為OC2F4。式中,R7為由OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12選出之基,或為由此等基獨立地選出之2個或3個基的組合。R7較佳為由OC2F4、OC3F6及OC4F8選出之基、由OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12選出之基、或由此等基獨立地選出之2個或3個基的組合。由OC2F4、OC3F6及OC4F8獨立地選出之2個或3個基的組合並無特別限定,例如可列舉-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-
OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-、及-OC4F8OC2F4OC2F4-等。上述j為2以上,較佳為3以上,更佳為5以上,且上述j為100以下,較佳為50以下的整數。上述式中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12較佳係具有分支結構。
在上述態樣之中,PE更佳係由分支結構的重複單元OC6F12、OC5F10、OC4F8、及OC3F6所構成。
在另一態樣之中,PE為-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示之基,且於PE所示之基中具有至少1個分支結構。式中,e為1以上200以下的整數,a、b、c、d及f分別獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1,而且標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。e較佳為1以上100以下,更佳為5以上100以下的整數。a、b、c、d、e及f之和較佳為5以上,更佳為10以上,例如為10以上100以下。
在另一態樣之中,PE為-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示之基,且於PE所示之基中具有至少1個分支結構。式中,f為1以上200以下的整數,a、b、c、d及e分別獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1,而且標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。f較佳為1以上100以下,更佳為5以上100以下的整數。a、b、c、d、e及f之和較佳為5以上,更佳為10以上,例如為10以上100以下。
在上述含有聚醚基的化合物中,-PE-部分的數量平均分子量並無特別限定,例如為500至30,000,較佳為1,500至30,000,更佳為2,000至10,000。上述數量平均分子量係採用藉由19F-NMR所測定之值。
在其他態樣之中,-PE-部分的數量平均分子量可為500至30,000,較佳可為1,000至20,000,更佳可為2,000至15,000,又更佳可為2,000至10,000,例如可為3,000至6,000。
在其他態樣之中,-PE-部分的數量平均分子量可為4,000至30,000,較佳可為5,000至10,000,更佳可為6,000至10,000。
α為1至9的整數。A會因應X1的價數而改變。例如X1為10價有機基時,α為9。X1為單鍵時,α為1。
X1被視為是將主要提供撥水性及表面滑溜性等之含有氟的聚醚部(PE所示之聚醚基部分)及三嗪環予以連結的連接端(linker)。因此,該X1若為可使式(I)所示之化合物安定地存在者即可,可為單鍵或任何的有機基。
Xf1為(Xf11)z所示之基。此外,以Xf1之形式記載之基的左側係與Rf所示之基鍵結,而右側係與PE所示之基鍵結。
Xf11為碳原子數1至6的伸烷基,較佳為1至3的伸烷基,更佳為1至2的伸烷基,例如亞甲基。
於Xf11中,伸烷基所含之氫原子可經氟原子取代。Xf11較佳為伸烷基所含之氫原子被氟原子取代之伸烷基,更佳為全氟伸烷基。Xf11可為直鏈狀,亦可具有分支鏈。Xf11較佳為直鏈狀。
Xf11的具體例例如可列舉:如-CF2-、-C2F4-、-C3F6-、-C4F8-、-C5F10-或-C6F12-等全氟伸烷基;如-CHF-等一部分的氫原子被氟原子取代之氟伸烷基。
-C6F12-可為-CF2CF2CF2CF2CF2CF2-、-CF(CF3)CF2CF2CF2CF2-、-CF2CF(CF3)CF2CF2CF2-、-CF2CF2CF(CF3)CF2CF2-、-CF2CF2CF2CF(CF3)CF2-、-CF2CF2CF2CF2CF(CF3)-等,較佳為-CF2CF2CF2CF2CF2CF2-。-C5F10-可為-CF2CF2CF2CF2CF2-、-CF(CF3)CF2CF2CF2-、-CF2CF(CF3)CF2CF2-、-CF2CF2CF(CF3)CF2-、-CF2CF2CF2CF(CF3)-等,較佳為-CF2CF2CF2CF2CF2-。-C4F8-可為-CF2CF2CF2CF2-、-CF(CF3)CF2CF2-、-CF2CF(CF3)CF2-、-CF2CF2CF(CF3)-、-C(CF3)2CF2-、-CF2C(CF3)2-、-CF(CF3)CF(CF3)-、-CF(C2F5)CF2-及-CF2CF(C2F5)-之任一者,較佳為-CF2CF2CF2CF2-。-C3F6-可為-CF2CF2CF2-、-CF(CF3)CF2-及-CF2CF(CF3)-之任一者,較佳為-CF2CF2CF2-。又,-C2F4-可為-CF2CF2-及-CF(CF3)-之任一者。
Xf1更佳為-CF2-、-CF2CF2-、或-CF(CF3)-,更佳為-CF2-、或-CF2CF2-,特佳為-CF2-。
Xf2為(O)y或(NH)y所示之基,較佳為(O)y所示之基。
z在每次出現時分別獨立地為0或1,y在每次出現時分別獨立地為0或1。具體而言,z為0且y為0;z為0且y為1;z為1且y為0;z為1且y為1。
z與y的合計較佳為0或1。
此外,y為0時,Xf2所示之基為單鍵;z為0時,Xf1所示之基為單鍵。
X1在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子、氮原子、硫原子、-NH-、-SO2NH-、-SO2-、或2至10價有機基。
在一態樣之中,X1為氮原子。在本態樣之中,上述(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基係由(Rf-Xf1-PE-Xf2)2-N-表示。
在一態樣之中,X1為2至10價有機基。
X1較佳為2至7價,更佳為2至4價,又更佳為2至3價有機基。
在一態樣之中,X1可為3至10價有機基,α為2至9。
在一態樣之中,X1為2價有機基,α為1。
在一態樣之中,X1在每次出現時分別獨立地為2價有機基,該2價有機基為-CONH-、-NHCO-、-NHCONH-、-OCONH-、或-NHCOO-。
在一態樣之中,X1在每次出現時分別獨立地為(-(R11)n16-)2N-(R12)n17-、-(R11)n16-X11-(R12)n17-、或-R13-所示之3價或2價有機基。
例如,X1係由(-(R11)n16-)2N-(R12)n17-表示時,(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基係由(Rf-Xf1-PE-Xf2-(R11)n16)2N-(R12)n17-表示;X1係由-(R11)n16-X11-(R12)n17-表示時,(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基係由Rf-Xf1-PE-Xf2-(R11)n16-X11-(R12)n17-表示;X1係由-R13-表示時,(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基係由Rf-Xf1-PE-Xf2-R13-表示。
X1較佳為(-(R11)n16-)2N-(R12)n17-、或-(R11)n16-X11-(R12)n17-所示之基,更佳為-(R11)n16-X11-(R12)n17-所示之基。
R11係鍵結於聚醚基(PE所示之基)側之基或鍵。於本說明書中,以R11之形式記載之結構的左側係與標註α並以括弧括起之基鍵結。
R11在每次出現時分別獨立地表示可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n11-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基,較佳為可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n11-,更佳為未經氟原子取代之-(CH2)n11-。
n11為1至20的整數,較佳為1至6的整數,更佳為1至3的整數,又更佳為1或2。
R12係與三嗪環鍵結之基或鍵。於本說明書中,以R12之形式記載之結構的右側係與三嗪環鍵結。
R12在每次出現時分別獨立地表示可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n12-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基,較佳為可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n12-,更佳為未經氟原子取代之-(CH2)n12-。
n12為1至20的整數,較佳為1至6的整數,更佳為1至3的整數,又更佳為1。
n16在每次出現時分別獨立地為0或1,n17在每次出現時分別獨立地為0或1。n16及n17的合計較佳為1以上。較佳係n16為0且n17為1、或n16為1且n17為0,更佳係n16為1且n17為0。
X11在每次出現時分別獨立地為-O-、-(OR61)n14-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-Si(R62)2-、-(Si(R62)2O)n15-Si(R62)2-、-NR3C(=O)-、-C(=O)NR3-、-NR3C(=O)NR3-、-NR3C(=O)O-、-O-C(=O)NR3-、-NR3-、-SO2NR3-、或-SO2-。
X11較佳為-O-、-S-、-C(=O)NR3-、-NR3C(=O)O-、-NR3-所示之基,更佳為-O-、或-NR3-(例如-NH-)所示之基。
此外,於本說明書中,以X11之形式記載之結構的左側係與R11所示之基鍵結,而右側係與R12所示之基鍵結。
R3在每次出現時分別獨立地為氫原子、苯基或碳原子數1至6的烷基(較佳為甲基),較佳為氫原子或甲基,更佳為氫原子。
例如,R3為氫原子時,在上述X11的列舉中,-NR3C(=O)-、-C(=O)NR3-、-NR3C(=O)NR3-、-NR3C(=O)O-、或-O-C(=O)NR3-分別為-NHCO-、-CONH-、-NHCONH-、-NHCOO-、或-OCONH-。
R61在每次出現時分別獨立地為C1-6伸烷基,較佳為C1-3伸烷基。
R62在每次出現時分別獨立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,較佳為苯基或C1-6烷基,更佳為甲基。
n14在每次出現時分別獨立地為1至5的整數,較佳為1至3的整數,更佳為1。
n15在每次出現時分別獨立地為1至100的整數,較佳為1至20的整數。
在此,X11的氫原子可經從氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基選出之1個或多於1個的取代基取代。
R13在每次出現時分別獨立地較佳為-(CH2)n13-。在此,n13為1至20的整數,較佳為1至6的整數,更佳為1至3的整數。
在較佳的態樣之中,X1為-(R11)n16-X11-(R12)n17-所示之基,且n16為1、n17為0。X11較佳為-O-或-NH-,以R11為-(CH2)n11-而n11為1至3的整數為較佳。n11更佳為1或2。
X1的具體例可列舉:單鍵、-O-、-CH2-O-、-(CH2)2-O-、-(CH2)3-O-、
-(CH2)4-O-、-CF2CH2-O-、-CF2(CH2)2-O-、-CF2(CH2)3-O-、-CF2(CH2)4-O-、-C(=O)-、-CH2-C(=O)-、-C(=O)O-、-CH2-C(=O)O-、-OC(=O)-、-CH2-OC(=O)-、-C(=O)NH-、-CH2-C(=O)NH-、-NHC(=O)-、-NHCH2-C(=O)-、-NCH3C(=O)-、-CH2-NCH3C(=O)-、-CF2C(=O)NH-、-CF2CH2-C(=O)NH-、-CF2NHC(=O)-、-CF2NHCH2-C(=O)-、-CF2NCH3C(=O)-、
-CF2CH2-NCH3C(=O)-、-NH-、-CH2-NH-、-(CH2)2-NH-、-(CH2)3-NH-、-(CH2)4-NH-、-CF2NH-、-CF2CH2-NH-、-CF2(CH2)2-NH-、-CF2(CH2)3-NH-、-CF2(CH2)4-NH-、-NCH3-、-CH2-NCH3-、-(CH2)2-NCH3-、-(CH2)3-NCH3-、-(CH2)4-NH-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、
-CF2CH2-、-CF2(CH2)2-、-CF2(CH2)3-、-CF2(CH2)4-、-CF2(CH2)5-、-CF2(CH2)6-、-S-、-CH2-S-、-(CH2)2-S-、-(CH2)3-S-、-SO2NH-、-SO2NCH3-、-SO2-、-NHC(=O)-O-、-CH2NHC(=O)O-、-CH2OC(=O)NH-、-O-C(=O)NH-、-NHC(=O)NH-、-CH2NHC(=O)NH-。
惟,於本說明書中,以X1之形式記載之結構的左側係與標註α並以括弧括起之基鍵結,而右側係與三嗪環鍵結。
[RSi-所示之基]
本揭示之含有聚醚基的化合物具有RSi-所示之基。RSi-所示之基在每次出現時分別獨立地為式(A1)至(A4)所示之基中的任一者,式(A1)至(A4)所示之基為於末端具有與羥基或能夠水解的基鍵結的Si原子之基。本揭示之化合物係藉由具有如上述之基而有助於形成對於基材的結合能力為良好的表面處理層。
式(A1)至(A4):
(Ra m1 Rb 3-m1 Si)β2-Xa3-‧‧‧(A2)
(Rf3 p3 Rf2 p2 Rf1 p1 Si)β3-Xa4-‧‧‧(A3)
(Rg3 q3 Rg2 q2 Rg1 q1 C)β4-Xa5-‧‧‧(A4)
以下說明式(A1)。
β1為1至9的整數。β1會因應Xa1的價數而改變。例如Xa1為10價有機基時,β1為9。Xa1為單鍵時,β1為1。
Xa1表示單鍵、氧原子、氮原子、硫原子、-NH-、-SO2NH-、-SO2-、或2至10價有機基。Xa1較佳為2至7價,更佳為2至4價,又更佳為2價或3價有機基,也可為2價有機基。此外,於本說明書中,以Xa1之形式記載之結構的右側係與三嗪環鍵結。
在一態樣之中,Xa1為2價有機基,該2價有機基為-CONH-、-NHCO-、-NHCONH-、-OCONH-、或-NHCOO-。
Xa1較佳為(-(R71)n21-)2N-(R72)n22-、-(R71)n21-X3-(R72)n22-、-R73-、或-Y-O-所示之3價或2價有機基。
例如,Xa1係由(-(R71)n21-)2N-(R72)n22-表示時,R71係將式(A1)中之標註β1並以括弧括起之基與Xa1所含之氮原子予以連結者,而R72係將Xa1所含之氮原子與式(I)中之三嗪環予以連結者。Xa1係由-(R71)n21-X3-(R72)n22-表示時,R71係將式(A1)中之標註β1並以括弧括起之基與X3所示之基予以連結者,而R72係將X3所示之基與式(I)中之三嗪環予以連結者。Xa1係由-R73-表示時,R73係將式(A1)中之標註β1並以括弧括起之基與式(I)中之三嗪環予以連結者。Xa1係由-Y-O-表示時,O係將Y與三嗪環予以連結者。
Xa1較佳為(-(R71)n21-)2N-(R72)n22-、或-(R71)n21-X3-(R72)n22-所示之基,更佳為-(R71)n21-X3-(R72)n22-所示之基。
R71在每次出現時分別獨立地表示可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n23-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基,較佳為可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n23-,更佳為未經氟原子取代之-(CH2)n23-。
在此,n23在每次出現時分別獨立地為1至20的整數,較佳為1至6的整數,更佳為1至3的整數,又更佳為1或2。此外,於本說明書中,以R71之形式記載之結構的左側係與標註β1並以括弧括起之基鍵結。
R72係與三嗪環鍵結之基或鍵。於本說明書中,以R72之形式記載之結構的右側係與三嗪環鍵結。
R72在每次出現時分別獨立地表示可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n24-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基,較佳為可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n24-,更佳為未經氟原子取代之-(CH2)n24-。
n24在每次出現時分別獨立地為1至20的整數,較佳為1至6的整數,更佳為1至3的整數,又更佳為1或2。
n21為0或1,n22為0或1。n21及n22的合計較佳為1以上。較佳係n21為0且n22為1、或n21為1且n22為0,更佳係n21為1且n22為0。
X3為-O-、-(OR74)n25-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-Si(R75)2-、-(Si(R75)2O)n26-Si(R75)2-、-NR3C(=O)-、-C(=O)NR3-、-NR3C(=O)NR3-、-NR3C(=O)O-、-O-C(=O)NR3-、-NR3-、-SO2NR3-、或-SO2-。
X3較佳為-O-、-S-、-NHC(=O)O-、-O(C=O)NH-、或-NR3-所示之基,更佳為-O-、或-NR3-(例如-NH-)所示之基。
此外,於本說明書中,以X3之形式記載之結構的左側係與R71所示之基鍵結,而右側係與R72所示之基鍵結。
R3為氫原子、苯基或碳原子數1至6的烷基(較佳為甲基),較佳為氫原子或甲基,更佳為氫原子。
R74在每次出現時分別獨立地為C1-6伸烷基,較佳為C1-3伸烷基。
R75在每次出現時分別獨立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基,較佳為苯基或C1-6烷基,更佳為甲基。
n25在每次出現時分別獨立地為1至5的整數,較佳為1至3的整數,更佳為1。
n26在每次出現時分別獨立地為1至100的整數,較佳為1至20的整數。
X3的氫原子可經從氟原子、C1-3烷基及C1-3氟烷基選出之1個或多於1個的取代基取代。
R73較佳係在每次出現時分別獨立地為-(CH2)n27-。在此,n27為1至20的整數,較佳為1至6的整數,更佳為1至3的整數。
上述Y為欲將氧原子與Si原子鍵結之2至6價有機基,較佳為2至4價,更佳為2價,上述Y可具有矽原子及/或矽氧烷鍵。Y較佳係具有矽原子及/或矽氧烷鍵。
上述Y具體上可列舉:伸乙基、伸丙基(三亞甲基、甲基伸乙基)、伸丁基(四亞甲基、甲基伸丙基)、六亞甲基等碳原子數2至10的伸烷基;包含伸苯基等碳原子數6至8的伸芳基之碳原子數2至8的伸烷基(例如碳原子數8至16的伸烷基/伸芳基等);包含二甲基亞矽基或二乙基亞矽基等二有機亞矽基之碳原子數2至6的伸烷基;碳原子數2至8的伸烷基彼此經由碳原子數1至4的矽伸烷基結構(silalkylene structure)或碳原子數6至10的矽伸芳基結構鍵結而成之2價基;包含矽原子數2至10個(較佳為2至5個)之直鏈狀、分支狀或環狀的2至6價有機聚矽氧烷殘基之碳原子數2至6的伸烷基;矽原子數2至10個(較佳為2至5個)之直鏈狀、分支狀或環狀的2至6價有機聚矽氧烷殘基的鍵結鍵與碳原子數2至10的伸烷基鍵結而成之2至6價基等,較佳為:碳原子數3至10的伸烷基;包含伸苯基之碳原子數2至6的伸烷基;包含二甲基亞矽基之碳原子數2至6的伸烷基;碳原子數2至4的伸烷基彼此經由碳原子數1至4的矽伸烷基結構或碳原子數6至10的矽伸芳基結構鍵結而成之2價基;包含矽原子數2至10個之直鏈狀的2價有機聚矽氧烷殘基之碳原子數2至6的伸烷基;矽原子數2至10個的直鏈狀或矽原子數3至10個的分支狀或環狀的2至4價有機聚矽氧烷殘基的鍵結鍵與碳原子數2至10的伸烷基鍵結而成之2至4價基,又更佳為碳原子數3至6的伸烷基。
Y的具體結構例如可列舉如以下之結構。此外,以下列示之2價基中,以Y之形式記載之結構的左側係與-Y-O-所示之基所含之“O”原子鍵結;
在具有2個以上的鍵結鍵之基中,至少1個鍵結鍵係與標註β1並以括弧括起之基鍵結,至少1個鍵結鍵係與-Y-O-所示之基所含之“O”原子鍵結。
Xa1在每次出現時分別獨立地較佳為-(R71)n21-X3-(R72)n22-、或-R73-所示之基,更佳為-(R71)n21-X3-(R72)n22-所示之基。較佳係n21為1,n22為0,R71
為-(CH2)n23-(n23為1至6的整數,更佳為1至3的整數,又更佳為1或2),X3為-O-、或-NR3-(例如-NH-),R73為-(CH2)n27-(n27為1至6的整數,較佳為1至3的整數)。
Xa1的具體例可列舉:單鍵、-O-、-CH2-O-、-(CH2)2-O-、-(CH2)3-O-、-(CH2)4-O-、-C(=O)-、-CH2-C(=O)-、-C(=O)O-、-CH2-C(=O)O-、-OC(=O)-、-CH2-OC(=O)-、-C(=O)NH-、-CH2-C(=O)NH-、-NHC(=O)-、-NHCH2-C(=O)-、-NCH3C(=O)-、-CH2-NCH3C(=O)-、
-NH-、-CH2-NH-、-(CH2)2-NH-、-(CH2)3-NH-、-(CH2)4-NH-、-NCH3-、-CH2-NCH3-、-(CH2)2-NCH3-、-(CH2)3-NCH3-、-(CH2)4-NH-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-S-、-CH2-S-、-(CH2)2-S-、-(CH2)3-S-、-SO2NH-、-SO2NCH3-、
-SO2-、-NHC(=O)-O-、-CH2NHC(=O)O-、-CH2OC(=O)NH-、-O-C(=O)NH-、-NHC(=O)NH-、-CH2NHC(=O)NH-。
惟,於本說明書中,以Xa1之形式記載之結構的左側係與標註β1並以括弧括起之基鍵結,而右側係與三嗪環鍵結。
Xa2表示單鍵或2價有機基。Xa2較佳為碳原子數1至20的伸烷基,更佳為-(CH2)u-(式中,u為0至2的整數)。
t分別獨立地為2至10的整數。在較佳的態樣中,t為2至6的整數。
R31在每次出現時分別獨立地表示氫原子或鹵原子。鹵原子較佳為碘原子、氯原子或氟原子,更佳為氟原子。
R32在每次出現時分別獨立地表示氫原子或1價有機基,較佳為氫原子或碳原子數1至20的烷基,更佳為氫原子或碳原子數1至6的烷基(例如甲基、乙基、丙基)。
在一態樣之中,R32為碳原子數1至6的烷基(例如甲基、乙基、丙基)。
Ra在每次出現時分別獨立地為羥基或能夠水解的基。能夠水解的基係與上述同義。
Rb在每次出現時分別獨立地表示氫原子或碳數1至20的烷基,較佳為碳數1至6的烷基,更佳為甲基。
在式(A1)中,在每個(Ra m1Rb 3-m1Si-)單元中,m1獨立地為0至3的整數。惟,在式(A1)中,至少存在1個m1為1至3之Ra m1Rb 3-m1Si-。亦即所有的m1不會同時為0。
在式(A1)中,較佳係至少2個m1為1以上。換言之,在式(A1)中,較佳係至少存在2個m1為1以上之Ra m1Rb 3-m1Si-。
在式(A1)中,較佳係至少存在1個m1為2或3之Ra m1Rb 3-m1Si-,更佳係至少存在1個m1為3之Ra m1Rb 3-m1Si-。
在式(A1)中,m1較佳為1至3的整數,更佳為2或3。
在式(A1)中,m1又更佳為3。換言之,在式(A1)中,Ra m1Rb 3-m1Si-所示之基係由Ra 3Si-表示。
以下說明式(A2)。
β2為1至9的整數。β2會因應Xa3的價數而改變。例如Xa3為10價有機基時,β2為9。Xa3為單鍵時,β2為1。
Xa3表示單鍵或2至10價有機基,較佳為2至7價有機基,更佳為2至4價,又更佳為2價或3價,亦可為2價有機基。此外,於本說明書中,以Xa2之形式記載之結構的右側係與三嗪環鍵結。
Xa3並無特別限定,例如可列舉與關於Xa1之記載為同樣者。此外,在關於Xa1之記載中,將「式(A1)」改稱為「式(A2)」,將「β1」改稱為「β2」。
特佳的Xa3可列舉-(R71)n21-X3-(R72)n22-、或-R73-所示之基,更佳為-(R71)n21-X3-(R72)n22-所示之基。較佳係n21為1,n22為0,R71為-(CH2)n23-(n23為
1至6的整數,更佳為1至3的整數,又更佳為1或2),X3為-O-、或-NR3-(例如-NH-),R73為-(CH2)n27-(n27為1至6的整數,較佳為1至3的整數)。
Xa3的具體例可列舉:單鍵、-O-、-CH2-O-、-(CH2)2-O-、-(CH2)3-O-、-(CH2)4-O-、-C(=O)-、-CH2-C(=O)-、-C(=O)O-、-CH2-C(=O)O-、-OC(=O)-、-CH2-OC(=O)-、-C(=O)NH-、-CH2-C(=O)NH-、-NHC(=O)-、-NHCH2-C(=O)-、-NCH3C(=O)-、-CH2-NCH3C(=O)-、-NH-、
-CH2-NH-、-(CH2)2-NH-、-(CH2)3-NH-、(CH2)4-NH-、-NCH3-、-CH2-NCH3-、-(CH2)2-NCH3-、-(CH2)3-NCH3-、-(CH2)4-NH-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-S-、-CH2-S-、-(CH2)2-S-、-(CH2)3-S-、-SO2NH-、-SO2NCH3-、-SO2-、
-NHC(=O)-O-、-CH2NHC(=O)O-、-CH2OC(=O)NH-、-O-C(=O)NH-、-NHC(=O)NH-、-CH2NHC(=O)NH-。
惟,於本說明書中,以Xa3之形式記載之結構的左側係與標註β2並以括弧括起之基鍵結,而右側係與三嗪環鍵結。
在式(A2)中,在每個(Ra m1Rb 3-m1Si-)單元中,m1獨立地為0至3的整數。惟,在式(A2)中,至少存在1個m1為1至3之Ra m1Rb 3-m1Si-。
在式(A2)中,m1較佳為1至3,更佳為2或3。
在式(A2)中,m1又更佳為3。換言之,Ra m1Rb 3-m1Si-所示之基係由Ra 3Si-表示。
以下說明式(A3)。
β3為1至9的整數。β3會因應Xa4的價數而改變。例如Xa4為10價有機基時,β3為9。Xa4為單鍵時,β3為1。
Xa4表示單鍵或2至10價有機基,較佳為2至7價有機基,更佳為2至4價,又更佳為2價或3價,亦可為2價有機基。此外,於本說明書中,以Xa4之形式記載之結構的右側係與三嗪環鍵結。
Xa4並無特別限定,例如可列舉與關於Xa1之記載為同樣者。此外,在關於Xa1之記載中,將「式(A1)」改稱為「式(A3)」,將「β1」改稱為「β3」。
特佳的Xa4可列舉-(R71)n21-X3-(R72)n22-、或-R73-所示之基,更佳為-(R71)n21-X3-(R72)n22-所示之基。較佳係n21為1,n22為0,R71為-(CH2)n23-(n23為1至6的整數,更佳為1至3的整數,又更佳為1或2),X3為-O-、或-NR3-(例如-NH-),R73為-(CH2)n27-(n27為1至6的整數,較佳為1至3的整數)。
Xa4的具體例可列舉:單鍵、-O-、-CH2-O-、-(CH2)2-O-、-(CH2)3-O-、-(CH2)4-O-、-C(=O)-、-CH2-C(=O)-、-C(=O)O-、-CH2-C(=O)O-、-OC(=O)-、-CH2-OC(=O)-、-C(=O)NH-、-CH2-C(=O)NH-、-NHC(=O)-、-NHCH2-C(=O)-、-NCH3C(=O)-、
-CH2-NCH3C(=O)-、-NH-、-CH2-NH-、-(CH2)2-NH-、-(CH2)3-NH-、-(CH2)4-NH-、-NCH3-、-CH2-NCH3-、-(CH2)2-NCH3-、-(CH2)3-NCH3-、-(CH2)4-NH-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-S-、-CH2-S-、-(CH2)2-S-、-(CH2)3-S-、-SO2NH-、
-SO2NCH3-、-SO2-、-NHC(=O)-O-、-CH2NHC(=O)O-、-CH2OC(=O)NH-、-O-C(=O)NH-、-NHC(=O)NH-、-CH2NHC(=O)NH-。
惟,於本說明書中,以Xa4之形式記載之結構的左側係與標註β3並以括弧括起之基鍵結,而右側係與三嗪環鍵結。
Rf1在每次出現時分別獨立地表示R41 r1R42 r2R43 r3Si-Z1-。
Z1在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基。此外,以Z1之形式記載之結構的左側係與R41 r1R42 r2R43 r3Si-Z1-所示之基所含之“Si”原子鍵結。
上述Z1較佳為2價有機基,且不包含會與式(A3)中之分子主鏈的末端之Si原子(與Rf1鍵結的Si原子)形成矽氧烷鍵者。
上述Z1較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)l11-O-(CH2)l12-(式中,l11為0至6的整數,例如1至6的整數,l12為0至6的整數,例如1至6的整數)或-伸苯基-(CH2)l13-(式中,l13為0至6的整數),更佳為C1-3伸烷基。此等基例如可經從氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基選出之1個或多於1個的取代基取代。
在一態樣之中,Z1可為C1-6伸烷基或-伸苯基-(CH2)l3-。Z1為上述基時,光耐性(尤其是紫外線耐性)能夠變更高。式中,l3為0至6的整數。
在上述態樣之中,上述Z1較佳為C1-6伸烷基,更佳為C1-3伸烷基。
R41在每次出現時分別獨立地表示Rf1’。Rf1’與Rf1同義。
Rf1中,經由Z1基而連結成直鏈狀之Si最多為5個。亦即在上述Rf1中,至少存在1個R41時,Rf1中經由Z1基而連結成直鏈狀之Si原子存在2個以上,但經由該Z1基而連結成直鏈狀之Si原子的數目最多為5個。此外,所謂「Rf1中之經由Z1基而連結成直鏈狀之Si原子的數目」係與Rf1中連結成直鏈狀之-Z1-Si-的重複數目相等。
例如,下述中列示在Rf1中經由Z1基而連結Si原子之一例。
在上述式中,*係意指與主鏈的Si鍵結之部位,「...」係意指與Z1Si以外之既定的基鍵結,亦即當Si原子之3條鍵結鍵均為「...」時,Z1Si的重複結束之位置。又,Si的右上方的數字係意指從*數起之經由Z1基而連結成直鏈狀之Si的出現次數。亦即,以Si2結束了Z1Si的重複之鏈中,「Rf1中之經由Z1基而連結成直鏈狀之Si原子的數目」為2個,同樣地,以Si3、Si4及Si5結束了Z1Si的重複之鏈中,「Rf1中之經由Z1基而連結成直鏈狀之Si原子的數目」分
別為3、4及5個。此外,由上述式可知,在Rf1中,Z1Si鏈存在複數個,但此等Z1Si鏈不須均為相同長度,可分別為任意的長度。
在較佳的態樣之中,如下述所示,在所有的鏈中,「Rf1中之經由Z1基而連結成直鏈狀之Si原子的數目」為1個(左式)或2個(右式)。
在一態樣之中,Rf1中之經由Z1基而連結成直鏈狀之Si原子的數目為1個或2個,較佳為1個。
R42在每次出現時分別獨立地表示羥基或能夠水解的基。
R42較佳為能夠水解的基,更佳為-ORa1(式中,Ra1表示取代或非取代的C1-3烷基,更佳為甲基)。
R43在每次出現時分別獨立地表示氫原子或1價有機基,較佳為氫原子或碳原子數1至20的烷基,更佳為氫原子或碳原子數1至6的烷基(例如甲基、乙基、丙基)。
在一態樣之中,R43為碳原子數1至6的烷基(例如甲基、乙基、丙基)。
r1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數,r2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數,r3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數。惟,在每個R41 r1R42 r2R43 r3Si-Z1-中,r1、r2及r3之和為3。
在Rf1中之末端的Rf1’(Rf1’不存在時為Rf1)中,上述r2較佳為2或3,更佳為3。
Rf2在每次出現時分別獨立地表示羥基或能夠水解的基。
Rf3在每次出現時分別獨立地表示氫原子或1價有機基,較佳為氫原子或碳原子數1至20的烷基,更佳為氫原子或碳原子數1至6的烷基(例如甲基、乙基、丙基)。
在一態樣之中,Rf3為碳原子數1至6的烷基(例如甲基、乙基、丙基)。
p1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數,p2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數,p3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數。惟,在每個R41 r1R42 r2R43 r3Si-Z1-中,p1、p2及p3之和為3。
在式(A3)中,至少存在2個與羥基或能夠水解的基鍵結之Si原子。
在較佳的態樣中,式(A3)所示之基的至少1個末端部為R42 r2’R43 r3’(R42 r2R43 r3Si-Z1-)2Si-(在此,r2及r3的合計值為3,r2’與r3’的合計值為1)、或(R42 r2R43 r3Si-Z1-)3Si-(在此,r2及r3的合計值為3),較佳為(R42 r2R43 r3Si-Z1-)3Si-(在此,r2及r3的合計值為3)。在此,r2為1至3的整數,較佳為2或3。式中,(R42 r2R43 r3Si-Z1-)的單元較佳為(R42 3Si-Z1-)。在更佳的態樣中,式(A3)所示之基的末端部可均為(R42 r2R43 r3Si-Z1)3-Si-,更佳可均為(R42 3Si-Z1)3-Si-。
在一態樣之中,p1較佳為1至3的整數,更佳為2或3,特佳為3。在本態樣之中,r2較佳為1至3,更佳為2或3,又更佳為3。
在一態樣之中,較佳係p1為1至3的整數且r2為2或3,更佳係p1為2或3且r2為2或3,又更佳係p1為3且r2為2或3。
在一態樣之中,較佳係p1為1至3的整數且r2為3,更佳係p1為2或3且r2為3,又更佳係p1為3且r2為3。
在一態樣之中,p1為1至3的整數,Z1為2價有機基。上述Z1較佳係不包含會與式(A3)中之分子主鏈的末端之Si原子(與Rf1鍵結之Si原子)形成矽氧烷鍵者。更佳係,上述Z1較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)l11-O-(CH2)l12-(式中,l11為1至6的整數,l12為1至6的整數)或-伸苯基-(CH2)l13-(式中,l13為0至6的整數),更佳為C1-3伸烷基。
此外,式(A2)所示之化合物與式(A3)所示之化合物重複時,以式(A2)所示之化合物為優先。
以下說明式(A4)。
β4為1至9的整數。β4會因應Xa5的價數而改變。例如Xa5為10價有機基時,β4為9。Xa5為單鍵時,β4為1。
Xa5表示單鍵或2至10價有機基,較佳為2至7價有機基,更佳為2至4價,又更佳為2價或3價有機基,亦可為2價有機基。此外,於本說明書中,以Xa5之形式記載之結構的右側係與三嗪環鍵結。
Xa5並無特別限定,例如可列舉與關於Xa1之記載為同樣者。此外,在關於Xa5之記載中,將「式(A1)」改稱為「式(A4)」,將「β1」改稱為「β4」。
特佳的Xa5可列舉-(R71)n21-X3-(R72)n22-、或-R73-所示之基,更佳為-(R71)n21-X3-(R72)n22-所示之基。式中,n21為1,n22為0,R71為-(CH2)n23-(n23為
1至6的整數,更佳為1至3的整數,又更佳為1或2),X3為-O-、或-NR3-(例如-NH-),R73為-(CH2)n27-(n27為1至6的整數,較佳為1至3的整數)。
Xa5的具體例可列舉:單鍵、-O-、-CH2-O-、-(CH2)2-O-、-(CH2)3-O-、-(CH2)4-O-、-C(=O)-、-CH2-C(=O)-、-C(=O)O-、-CH2-C(=O)O-、-OC(=O)-、-CH2-OC(=O)-、-C(=O)NH-、-CH2-C(=O)NH-、-NHC(=O)-、-NHCH2-C(=O)-、-NCH3C(=O)-、-CH2-NCH3C(=O)-、-NH-、
-CH2-NH-、-(CH2)2-NH-、-(CH2)3-NH-、-(CH2)4-NH-、-NCH3-、-CH2-NCH3-、-(CH2)2-NCH3-、-(CH2)3-NCH3-、-(CH2)4-NH-、-CH2-、-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-S-、-CH2-S-、-(CH2)2-S-、-(CH2)3-S-、-SO2NH-、-SO2NCH3-、-SO2-、
-NHC(=O)-O-、-CH2NHC(=O)O-、-CH2OC(=O)NH-、-O-C(=O)NH-、-NHC(=O)NH-、-CH2NHC(=O)NH-。
惟,於本說明書中,以Xa5之形式記載之結構的左側係與標註β4並以括弧括起之基鍵結,而右側係與三嗪環鍵結。
Rg1在每次出現時分別獨立地表示R51 s1R52 s2R53 s3C-Z2-。
Z2在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基。此外,以Z2之形式記載之結構的左側係與R51 s1R52 s2R53 s3C-Z2-所示之基所含之“C”原子鍵結。
上述Z2較佳為2價有機基,且不包含會與式(A4)中之分子主鏈的末端之Si原子(與Rg1鍵結之Si原子)形成矽氧烷鍵者。
上述Z2較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)l21-O-(CH2)l22-(式中,l21為0至6的整數,例如1至6的整數,l22為0至6的整數,例如1至6的整數)或-伸苯基-(CH2)l23-(式中,l23為0至6的整數),更佳為C1-3伸烷基。此等基例如可經從氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基選出之1個或多於1個的取代基取代。
R51在每次出現時分別獨立地表示Rg1’。Rg1’與Rg1同義。
Rg1中,經由Z2基而連結成直鏈狀之C最多為5個。亦即在上述Rg1中,至少存在1個R51時,Rg1中經由Z2基而連結成直鏈狀之C原子存在2個以上,但經由該Z2基而連結成直鏈狀之C原子的數目最多為5個。此外,所謂
「Rg1中之經由Z2基而連結成直鏈狀之C原子的數目」係與Rg1中連結成直鏈狀之-Z2-C-的重複數目相等。
在較佳的態樣中,如下述所示,在所有的鏈中,「Rg1中之經由Z2基而連結成直鏈狀之C原子的數目」為1個(左式)或2個(右式)。
在一態樣之中,Rg1的經由Z2基而連結成直鏈狀之C原子的數目為1個或2個,較佳為1個。
R52在每次出現時分別獨立地表示Ra m1Rb 3-m1Si-Z3-。
Ra及Rb分別與上述同義。
在式(A4)中,在每個(Ra m1Rb 3-m1Si-)單元中,m1獨立地為0至3的整數。惟,在式(A4)中,至少存在2個m1為1至3之Ra m1Rb 3-m1Si-。
Z3在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基。此外,Z3所示之基的左側係與R52所含之“Si”原子鍵結。
在一態樣之中,Z3為氧原子。
在一態樣之中,Z3為2價有機基。
在較佳的態樣中,Z3為C1-6伸烷基、-(CH2)l31-O-(CH2)l32-(式中,l31為0至6的整數,例如1至6的整數,l32為0至6的整數,例如1至6的整
數)或-伸苯基-(CH2)l33-(式中,l33為0至6的整數)。此等基例如可經從氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基選出之1個或多於1個的取代基取代。
在一態樣之中,Z3可為C1-6伸烷基或-伸苯基-(CH2)l33-。Z3為上述基時,光耐性(尤其是紫外線耐性)能夠變更高。式中,l33為0至6的整數。
上述Z3較佳為C1-6伸烷基,更佳為C2-3伸烷基。
R53在每次出現時分別獨立地表示氫原子、羥基或1價有機基,較佳為氫原子或碳原子數1至20的烷基,更佳為氫原子或碳原子數1至6的烷基(例如甲基、乙基、丙基)。
在一態樣之中,R53為碳原子數1至6的烷基(例如甲基、乙基、丙基)。
s1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數,s2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數,s3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數。惟,在每個R51 s1R52 s2R53 s3C-Z2-中,s1、s2及s3之和為3。
Rg2在每次出現時分別獨立地表示Ra m1Rb 3-m1Si-Z4-。此外,Z4所示之基的左側係與Rg2所含之“Si”原子鍵結。
Ra及Rb係與上述同義。
在一態樣之中,Z4為氧原子。
在一態樣之中,Z4為2價有機基。
在較佳的態樣中,Z4為C1-6伸烷基、-(CH2)l31’-O-(CH2)l32’-(式中,l31’為0至6的整數,例如1至6的整數,l32’為0至6的整數,例如1至6的整數)或-伸苯基-(CH2)l33’-(式中,l33’為0至6的整數)。此等基例如可經從氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基選出之1個或多於1個的取代基取代。
在一態樣之中,Z4可為C1-6伸烷基或-伸苯基-(CH2)l33’-。Z4為上述基時,光耐性(尤其是紫外線耐性)能夠變更高。式中,l33’為0至6的整數。
上述Z4較佳為C1-6伸烷基,更佳為C2-3伸烷基。
Rg3在每次出現時分別獨立地表示氫原子、羥基或1價有機基,較佳為氫原子、羥基或1價有機基,更佳為氫原子、羥基或碳原子數1至20的烷基,又更佳為氫原子、羥基或碳原子數1至6的烷基(例如甲基)。
q1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數,q2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數,q3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數。惟,在每個Rg3 q3Rg2 q2Rg1 q1C-中,q1、q2及q3之和為3。
在一態樣之中,至少1個q1為1至3的整數,較佳為2或3,更佳為3。
在一態樣之中,q1為1至3的整數,較佳為2或3,更佳為3。
在一態樣之中,q2為2或3,較佳為3。
在式(A4)中,較佳係至少存在2個與羥基或能夠水解的基鍵結之Si原子。亦即在式(A4)中,較佳係至少存在2個R52(唯,在該R52中,m1為1至3的整數)或Rg2(唯,在該Rg2中,m1為1至3的整數)。換言之,在式(A4)中,較佳係至少2個m1為1以上。m1更佳為2或3,又更佳為3。藉由具有如此之構成,含有聚醚基的化合物可形成具有更良好的紫外線耐久性、撥水性、撥油性、防污性(例如防止土壤或指紋等髒污的附著)、耐熱性、高摩擦耐久性、耐水解性、耐化學性、防濕性、防霧化性等之表面處理層,尤其是具有良好的紫外線耐久性、高摩擦耐久性、耐化學性等之表面處理層。
在式(A4)中,較佳為存在Rg3(Ra m1Rb 3-m1Si-)2-C-或(Ra m1Rb 3-m1Si-)3-C-所示之基,更佳為存在(Ra m1Rb 3-m1Si-)3-C-所示之基。在此,m1為1至3的整數,較佳為2或3,更佳為3。
在式(A4)中,m1較佳為1至3,更佳為3。
在一態樣之中,在式(A4)中,(Ra m1Rb 3-m1Si-)的單元為Ra 2RbSi-或Ra 3Si-,較佳為Ra 3Si-。
在式(A4)中,較佳係q2為1至3的整數,m1為1至3的整數。
在一態樣之中,在式(A4)中,q2為1至3的整數,m1為2或3,更佳係q2為1至3的整數,m1為3。
在一態樣之中,在式(A4)中,q2為2或3,m1為1至3的整數,更佳係q2為3,m1為1至3的整數,又更佳係q2為3,m1為3。
在較佳的態樣中,關於本揭示之含有聚醚基的化合物,
R中的1個為Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基,R中的2個為RSi-所示之基;
RSi-所示之基在每次出現時分別獨立地為(Ra m1Rb 3-m1Si)3-Xa3-所示之基、(R42 r2R43 r3Si-Z1-)3-Si-Xa4-所示之基、或(Ra m1Rb 3-m1Si-Z4-)3-C-Xa5-所示之基。[式中:
Rf表示碳原子數1至6的全氟烷基;
Xf1為(Xf11)z所示之基;
Xf11為碳原子數1至6的伸烷基,且氫原子可經氟原子取代;
z為0;
PE為式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
所示之基,a、b、c、d、e及f分別獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意,X10在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,較佳為氫原子或氟原子,更佳為氟原子;
Xf2為(O)y或(NH)y所示之基,較佳為(O)y所示之基;
y為0或1;
X1為-(R11)n16-X11-(R12)n17-所示之基;
R11係由-(CH2)n11-表示;
n11為1至3的整數,較佳為1或2;
n16為1;
X11為-O-或-NH-;
n17為0;
Xa3、Xa4或Xa5在每次出現時分別獨立地為-(R71)n21-X3-(R72)n22-;
R71為-(CH2)n23-(n23為1至3的整數,更佳為1或2);
n21為1;
X3為-O-、或-NH-所示之基;
n22為0;
Z1為C1-3伸烷基;
Z4為C1-3伸烷基;
Ra在每次出現時分別獨立地為羥基或能夠水解的基;
Rb為甲基;
m1在每次出現時分別獨立地為1至3的整數,較佳為3;
R42在每次出現時分別獨立地表示羥基或能夠水解的基;
R43在每次出現時分別獨立地為氫原子或碳原子數1至6的烷基(例如甲基、乙基、丙基);
r2為2或3且r2與r3的合計值為3,較佳係r2為3]。
在上述態樣之中,更佳係RSi-所示之基具有相同的結構。例如RSi-所示之基為(Ra m1Rb 3-m1Si-Z4-)3-C-Xa5-所示之基。
在其他較佳的態樣中,關於本揭示之含有聚醚基的化合物,
R中的2個為Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基,R中的1個為RSi-所示之基;
RSi-所示之基在每次出現時分別獨立地為(Ra m1Rb 3-m1Si)3-Xa3-所示之基、(R42 r2R43 r3Si-Z1-)3-Si-Xa4-所示之基、或(Ra m1Rb 3-m1Si-Z4-)3-C-Xa5-所示之基。[式中:
Rf表示碳原子數1至6的全氟烷基;
Xf1為(Xf11)z所示之基;
Xf11為碳原子數1至6的伸烷基,且氫原子可經氟原子取代;
z為0;
PE為式:-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-所示之基,a、b、c、d、e及f分別獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意,X10在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,較佳為氫原子或氟原子,更佳為氟原子;
Xf2在每次出現時分別獨立地為(O)y或(NH)y所示之基,較佳為(O)y所示之基;
y在每次出現時分別獨立地為0或1;
X1為-(R11)n16-X11-(R12)n17所示之基;
R11係由-(CH2)n11-表示;
n11為1至3的整數,較佳為1或2;
n16為1;
X11為-O-或-NH-;
n17為0;
Xa3、Xa4或Xa5在每次出現時分別獨立地為-(R71)n21-X3-(R72)n22-;
R71為-(CH2)n23-(n23為1至3的整數,更佳為1或2);
n21為1;
X3為-O-或-NH-所示之基;
n22為0;
Z1為C1-3伸烷基;
Z4為C1-3伸烷基;
Ra在每次出現時分別獨立地為羥基或能夠水解的基;
Rb為甲基;
m1在每次出現時分別獨立地為1至3的整數,較佳為3;
R42在每次出現時分別獨立地表示羥基或能夠水解的基;
R43在每次出現時分別獨立地為氫原子或碳原子數1至6的烷基(例如甲基、乙基、丙基);
r2為2或3且r2與r3的合計值為3,較佳係r2為3]。
[組成物]
包含本揭示之含有聚醚基的化合物之組成物可含有溶劑、含氟油、聚矽氧油、催化劑、界面活性劑、聚合抑制劑、增敏劑、溶膠-凝膠、烴系聚合物、含氟聚合物、自由基補捉劑、無機多孔質、脫水劑、或脫鹵素化合物等。
上述溶劑例如可列舉:己烷、環己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、礦油精等脂肪族烴類;苯、甲苯、二甲苯、萘、溶劑油(solvent naphtha)等芳香族烴類;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丙酯、乙酸異丁酯、賽珞蘇乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯、草酸二乙酯、丙酮酸乙酯、2-羥基丁酸乙酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、2-羥基異丁酸甲酯、2-羥基異丁酸乙酯等酯類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、2-己酮、環己酮、甲基戊基酮、2-庚酮等酮類;乙基賽珞蘇、甲基賽珞蘇、甲基賽珞蘇乙酸酯、乙基賽珞蘇乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丁基醚乙酸酯、二丙二醇二甲基醚、乙二醇單烷基醚等二醇醚類;甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第三丁醇、第二丁醇、3-戊醇、辛醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、第三戊醇等醇類;乙二醇、丙二醇等二醇類;四氫呋喃、四氫哌喃、二噁烷等環狀醚類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺類;甲基賽珞蘇、賽珞蘇、異丙基賽珞蘇、丁基賽珞蘇、二乙二醇單甲基醚等醚醇類;二乙二醇單乙基醚乙酸酯;1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷、1,2-二氯-1,1,2,2-四氟乙烷、二甲基亞碸、1,1-二氯-1,2,2,3,3-五氟丙烷(HCFC225)、Galden HT PFPE、AE-3000、Zeorora H、HFE7100、HFE7200、HFE7300、m-六氟間二甲苯、六氟苯、全氟己烷等含氟溶劑等。或者,可列舉此等的2種以上的混合溶劑等。
在其他態樣之中,包含本揭示之含有聚醚基的化合物之組成物可更含有選自由六氟苯、m-六氟二甲苯、全氟丁基乙基醚、全氟己基甲基醚、Zeorora H、全氟己基甲基醚、全氟己烷、丙酮、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、N-甲基-2-吡咯啶酮及水所組成的群組之至少一種。
可視為含氟油的(非反應性的)氟聚醚化合物較佳為全氟(聚)醚化合物(以下稱為「含氟油」)並無特別限定,例如可列舉下述通式(3)所示之化合物(全氟(聚)醚化合物)。
Rf5-(OC4F8)a’-(OC3F6)b’-(OC2F4)c’-(OCF2)d’-Rf6‧‧‧(3)
式中,Rf5表示可經1個或多於1個的氟原子取代之碳數1至16烷基(較佳為C1-16的全氟烷基),Rf6表示可經1個或多於1個的氟原子取代之碳數1至16烷基(較佳為C1-16全氟烷基)、氟原子或氫原子,Rf5及Rf6分別獨立地更佳為C1-3全氟烷基。
a’、b’、c’及d’分別表示構成聚合物的主骨架之全氟(聚)醚的4種重複單元數目,且彼此獨立地為0以上300以下的整數,a’、b’、c’及d’之和至少為1,較佳為1至300,更佳為20至300。標註a’、b’、c’或d’並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。該等重複單元之中,-(OC4F8)-可為-(OCF2CF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2CF2)-、-(OCF2CF(CF3)CF2)-、-(OCF2CF2CF(CF3))-、-(OC(CF3)2CF2)-、-(OCF2C(CF3)2)-、-(OCF(CF3)CF(CF3))-、-(OCF(C2F5)CF2)-及(OCF2CF(C2F5))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)-。-(OC3F6)-可為-(OCF2CF2CF2)-、-(OCF(CF3)CF2)-及(OCF2CF(CF3))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2CF2)-。-(OC2F4)-可為-(OCF2CF2)-及(OCF(CF3))-之任一者,較佳為-(OCF2CF2)-。
上述通式(3)所示之全氟(聚)醚化合物之例可列舉下述通式(3a)及(3b)的任一者所示之化合物(可為1種或2種以上的混合物)。
Rf5-(OCF2CF2CF2)b”-Rf6‧‧‧(3a)
Rf5-(OCF2CF2CF2CF2)a”-(OCF2CF2CF2)b”-(OCF2CF2)c”-(OCF2)d”-Rf6‧‧‧(3b)
該等式中,Rf5及Rf6如上述所示;在式(3a)中,b”為1以上100以下的整數;在式(3b)中,a”及b”分別獨立地為0以上30以下的整數,c”及d”分別獨立地為1以上300以下的整數。標註a”、b”、c”、d”並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意。
又,從其他觀點來看,含氟油可為通式Rf3-F(式中,Rf3為C5-16全氟烷基)所示之化合物。又,亦可為三氟氯乙烯低聚物。
上述含氟油可具有500至10000的平均分子量。含氟油的分子量可使用GPC而測定。
相對於本揭示之組成物,可含有例如0至50質量%之含氟油,較佳為0至30質量%,更佳為0至5質量%。在一態樣之中,本揭示之組成物實質上不含有含氟油。所謂實質上不含有含氟油係意指完全不含有含氟油,或可含有極微量的含氟油之情形。
含氟油係有助於提升由本揭示之組成物所形成之層的表面滑溜性。
在一態樣之中,可將含氟油的平均分子量設為比含有聚醚基的化合物的平均分子量更大。藉由設為如此之平均分子量,可得到更優異的摩擦耐久性與表面滑溜性。本態樣係在藉由真空蒸鍍法形成表面處理層時特別有利。
在一態樣之中,可將含氟油的平均分子量設為比含有聚醚基的化合物的平均分子量更小。藉由設為如此之平均分子量,本揭示之組成物可抑制使用該組成物所形成之硬化物的透明性之降低,且形成具有高摩擦耐久性及高表面滑溜性之硬化物。
上述聚矽氧油例如可使用矽氧烷鍵為2,000以下之直鏈狀或環狀的聚矽氧油。直鏈狀的聚矽氧油可為所謂的直接聚矽氧油及改性聚矽氧油。直接聚矽氧油可列舉二甲基聚矽氧油、甲基苯基聚矽氧油、甲基氫聚矽氧油。改性聚矽氧油可列舉將直接聚矽氧油經烷基、芳烷基、聚醚、高級脂肪酸酯、氟烷基、胺基、環氧基、羧基、醇等而改性過者。環狀的聚矽氧油例如可列舉環狀二甲基矽氧烷油等。
在本揭示之組成物(例如表面處理劑)中,相對於上述本揭示之含有聚醚基的化合物的合計100質量份(使用2種以上時為該等的合計,以下亦同),例如可含有0至300質量份之該聚矽氧油,較佳可含有50至200質量份。
聚矽氧油係有助於提升表面處理層的表面滑溜性。
上述催化劑可列舉酸(例如乙酸、三氟乙酸等)、鹼(例如氨、三乙胺、二乙胺等)、過渡金屬(例如Ti、Ni、Sn等)等。
催化劑係促進本揭示之含有聚醚基的化合物的水解及脫水縮合,以促進由本揭示之組成物(例如表面處理劑)所形成之層的形成。
就其他成分而言,除上述以外,例如亦可列舉四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷等。
包含本揭示之含有聚醚基的化合物之組成物可更含有:下述式所示之化合物;或下述式所示之化合物中,具有RSi’所示之基的化合物中至少RSi’所示之基的一部分經矽氫化而生成的化合物。本揭示之組成物可含有例如1質量ppm至1質量%或10質量ppm至0.1質量%之下述式所示之化合物、或上述之使下述式所示之化合物經矽氫化而生成的化合物在本揭示之組成物中。
式中,RPE為(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基;RPE所示之基中的各符號分別與上述同義;
RSi’在每次出現時分別獨立地為於末端具有-CH=CH2之1價有機基,較佳為會因矽氫化而成為RSi所示之基的基。
在一態樣之中,本揭示之組成物可更含有:包含Pt、Pd、Rh、Na、K、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu、Al等的金屬、金屬氧化物或金屬鹽;包含Si的化合物、氧化物或鹽。本揭示之組成物可含有例如10質量ppb至1質量%或100質量ppb至0.1質量%之金屬、金屬氧化物或其鹽在本揭示之組成物中。
在一態樣之中,本揭示之組成物可更含有有機胺或其鹽酸鹽。
本揭示之組成物可含有例如1質量ppm至1質量%或10質量ppm至0.1質量%之有機胺或其鹽。
[製造方法]
其次說明本揭示之含有聚醚基的化合物的製造方法之一例。本揭示之含有聚醚基的化合物的製造方法並不限定於下述。
本揭示之列示的含有聚醚基的化合物的製造方法包含下列的步驟。
步驟(1):
使下述式(II)所示之化合物與HSiM2 3、及視需要的Ra k1L’所示之化合物、及/或式:Rb k2L”所示之化合物反應,而得到式(I)所示之化合物的步驟。
各符號如後所述。
本揭示之含有聚醚基的化合物的製造方法可在步驟(I)之前更包含下列的步驟。
步驟(2):
使下述式(III)所示之化合物與Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-G所示之化合物、及CH2=CH-X’-G’所示之化合物反應,而得到式(II)所示之化合物的步驟。
各符號如後所述。
以下詳細說明各步驟。
(步驟(1))
步驟(1)係使式(II)所示之化合物與HSiM2 3、及視需要的Ra k1L’所示之化合物、及/或式:Rb k2L”所示之化合物反應,而得到式(I)所示之化合物的步驟。
在每個式(II)所示之化合物中,R’-中的1個或2個為Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基,且R’-中的1個或2個為CH2=CH-X’-所示之基;
惟,在每個式(II)所示之化合物中,Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基的數目及CH2=CH-X’-所示之基的數目之合計數目為3。
例如R’中,可以1個為Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基,2個為CH2=CH-X’-所示之基;亦可以2個為Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基,1個為CH2=CH-X’-所示之基。
此外,步驟(1)之反應中,Rf-Xf1-PE-Xf2-所示之基並未參與。因此,式(II)中之Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基係相當於式(I)中之(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基(α=1)。
Rf、Xf1、PE、Xf2及X1分別與上述同義。
X’會成為將三嗪環與Si原子連接之連接端部分的一部分。例如在式(I)中,RSi-所示之基為式(A2)所示之基時,-CH2CH2X’-所示之結構相當於Xa3所示之基。
Ra、及Rb分別與上述同義。
L’在每次出現時分別獨立地表示可與Ra鍵結的基。
k1在每次出現時分別獨立地為1至3的整數。
L”在每次出現時分別獨立地表示可與Rb鍵結的基。
k2在每次出現時分別獨立地為1至3的整數。
式(II)所示之化合物可為在後述的步驟(2)所得之化合物。
藉由使式(II)所示之化合物與HSiM2 3反應,CH2=CH-X’-所示之基會轉換成SiM2 3-CH2CH2-X’-所示之基。
M2在每次出現時分別獨立地為鹵原子(亦即I、Br、Cl、F)或C1-6烷氧基,較佳為Cl。該化合物可經市售,或使用該技術領域中之通常技術而從市售的化合物製造。
相對於上述式(II)所示之化合物的末端CH2=CH-基(使用2種以上的化合物時為其合計,以下亦同)1莫耳,HSiM2 3的量若為1莫耳以上即可,較佳為2莫耳。
在上述反應中,使用Ra k1L’所示之化合物時,其使用量可因應欲導入之Ra基的量而改變,該量可由業者適當決定。
在上述反應中,使用Rb k2L”所示之化合物時,其使用量可因應欲導入之Rb基的量而改變,該量可由業者適當決定。
在步驟(1)的反應中,首先上述式(II)所示之化合物的末端CH2=CH-基會與HSiM2 3反應,使末端轉換成SiM2 3-CH2CH2-基。接著,該末端SiM2 3-CH2CH2-基會與Ra k1L’所示之化合物及/或Rb k2L”所示之化合物反應,使M2被Ra或Rb取代。此外,Ra k1L’所示之化合物及Rb k2L”所示之化合物可同時或各別反應。
不過,在本揭示之一態樣之中,亦可將HSiM2 3、Ra k1L’所示之化合物、及Rb k2L”所示之化合物作為HSi(Ra k1)(Rb k2)(此時,k1+k2為3)所示之化合物使用。HSi(Ra k1)(Rb k2)所示之化合物可由業者使用該技術領域中之通常技術而製造。
在其他態樣之中,相對於上述式(II)所示之化合物的末端CH2=CH-基1莫耳,將步驟(1)中之Ra k1L’所示之化合物及/或Rb k2L”所示之化合物的使用量之合計設為3莫耳以上。依據該態樣,在步驟(1)的反應中生成的末端SiM2 3-CH2CH2-之M2可實質上全部被Ra或Rb取代。
在另一態樣之中,相對於上述式(II)所示之化合物的末端CH2=CH-基1莫耳,將步驟(1)中之Ra k1L’所示之化合物及/或Rb k2L”所示之化合物的使用量之合計設為0以上且未達3莫耳。依據該態樣,在步驟(1)的反應中生成的末端SiM2 3-CH2CH2-之M2全部或部分可不被Ra或Rb取代而殘留。藉由使如此殘留之M-Si部與式:Hal-J-Z’-CH=CH2(式中,Hal表示鹵原子,J表示Mg、Cu或Zn,Z’表示鍵結或2價有機基)所示之化合物反應,可再度使末端部成為CH2=CH-,而能夠進行與步驟(1)同樣的反應。藉由反複進行該操作,可於上述式(II)所示之化合物的末端經由連接端部使Si原子連結成樹狀。
步驟(1)的反應可在合適的催化劑的存在下於合適的溶劑中進行。
合適的催化劑並無特別限定,例如可列舉Pt、Pd、Rh等。該催化劑可為任意的形態,例如錯合物的形態。
合適的溶劑若為不會對反應造成不良影響的溶劑即可,並無特別限定,例如可列舉六氟苯、m-六氟二甲苯、全氟丁基乙基醚、全氟己基甲基醚、Zeorora H、全氟己基甲基醚、全氟己烷等。
該反應中之反應溫度並無特別限定,通常為0至100℃,較佳為常溫至80℃,反應時間並無特別限定,通常為60至600分鐘,較佳為120至300分鐘,反應壓力並無特別限定,為-0.2至1MPa(表壓),簡易時為常壓。
於本說明書中,所謂常溫係指例如表示0至40℃。
於式(I)中,R與上述同義。惟,式(I)中之(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基的數目及RSi-所示之基的數目分別相當於式(II)中之Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基的數目及CH2=CH-X’-所示之基的數目。
(步驟(2))
步驟(2)係使下述式(III)所示之化合物與Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-G所示之化合物、及CH2=CH-X’-G’所示之化合物反應,而得到式(II)所示之化合物的步驟。
M1在每次出現時分別獨立地為鹵原子(亦即I、Br、Cl、F,較佳為Cl);
R’如步驟(1)所記載者。
在步驟(2)中,
Rf、Xf1 、PE、X1、Xf2及X’分別與上述同義;
G在每次出現時分別獨立地為羥基或NH2-;
G’在每次出現時分別獨立地為NH2-、羥基或SH-。
在步驟(2)中,Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-G所示之化合物、及CH2=CH-X’-G’所示之化合物本身的使用量可因應欲導入之Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基及CH2=CH-X’-所示之基的量而改變,該量可由業者適當決定。
在一態樣之中,步驟(2)係使式(III)所示之化合物1莫耳,與1莫耳的Rf-Xf1-PE-Xf2-G所示之化合物及2莫耳的CH2=CH-X’-G’所示之化合物反應,而得到式(II)所示之化合物。本態樣係適合在式(II)所示之化合物中1個R’-為Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基、以及2個R’-為CH2=CH-X’-所示之基的化合物之合成。
在一態樣之中,步驟(2)係使式(III)所示之化合物1莫耳,與2莫耳的Rf-Xf1-PE-Xf2-G所示之化合物及1莫耳的CH2=CH-X’-G’所示之化合物反應,而得到式(II)所示之化合物。本態樣係適合在式(II)所示之化合物中2個R’-為Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基、以及1個R’-為CH2=CH-X’-所示之基的化合物之合成。
步驟(2)的反應較佳係在合適的催化劑的存在下於合適的溶劑中進行。
合適的催化劑較佳係使用鹼性的化合物,例如可列舉:三級胺、具有胺基的雜環式化合物等胺系催化劑;鉀、鈉、銫等鹽類,具體上可列舉二異丙基乙基胺、三乙基胺、DBU(1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯)、吡啶、2,6-二甲基吡啶(26-lutidine)、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸銫、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等。
在一態樣之中,上述催化劑為三級胺。
合適的溶劑若為不會對反應造成不良影響的溶劑即可,並無特別限定,例如可使用烴系溶劑、含氟溶劑等,具體而言,可使用六氟苯、m-六氟二甲苯、全氟丁基乙基醚、全氟己基甲基醚、Zeorora H、全氟己基甲基醚、全氟己烷、丙酮、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、N-甲基-2-吡咯啶酮、水等。
該反應中之反應溫度並無特別限定,通常為0至100℃,較佳為常溫至80℃,反應時間並無特別限定,通常為60至600分鐘,較佳為120至300分鐘,反應壓力並無特別限定,為-0.2至1MPa(表壓),簡易時為常壓。
步驟(2)較佳係如下述方式實施。
步驟(2-1):使下述式(III)所示之化合物與Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-G所示之化合物反應,而將M1所示之基轉換成Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基的步驟;以及
步驟(2-2):使步驟(2-1)所得之化合物與CH2=CH-X’-G’所示之化合物反應,而將M1所示之基轉換成CH2=CH-X’-所示之基的步驟。
在上述步驟(2-1)中,M’所示之基的1個或2個被轉換成Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基,在上述步驟(2-2)中,M’所示之基的1個或2個被轉換成CH2=CH-X’-所示之基。惟,Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基的數目及CH2=CH-X’-所示之基的數目為2或3。
上述步驟(2-1)可在合適的催化劑的存在下於合適的溶劑中進行。例如可使用如步驟(2)中所記載的催化劑及溶劑。
上述步驟(2-1)中之反應溫度並無特別限定,通常可在0至100℃例如室溫(具體而言為10至30℃)進行,反應時間並無特別限定,通常可為60至600分鐘,視需要例如可為24小時,反應壓力並無特別限定,為-0.2至1MPa(表壓),簡易時為常壓。
上述步驟(2-2)可在合適的催化劑的存在下於合適的溶劑中進行。例如可使用如步驟(2)所記載的催化劑及溶劑。
上述步驟(2-2)中之反應溫度並無特別限定,通常可在0至100℃例如常溫至80℃進行,反應時間並無特別限定,通常為60至600分鐘,反應壓力並無特別限定,為-0.2至1MPa(表壓),簡易時為常壓。
在一態樣之中,
在步驟(2-1)中係使式(III)所示之化合物1莫耳,與1莫耳的Rf-Xf1-PE-Xf2-G所示之化合物反應,
在步驟(2-2)中係使步驟(2-1)所得之化合物與CH2=CH-X’-G’所示之化合物反應,將M1所示之基換轉成CH2=CH-X’-所示之基。
本態樣係適合在式(II)所示之化合物中1個R’-為Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基、及2個R’-為CH2=CH-X’-所示之基的化合物之合成。
在本態樣之中,於式(III)所示之化合物1莫耳中,可添加例如2莫耳、2至3莫耳、或2至10莫耳之CH2=CH-X’-G’所示之化合物。
在一態樣之中,
在步驟(2-1)中係使式(III)所示之化合物1莫耳與2莫耳的Rf-Xf1-PE-Xf2-G所示之化合物反應,
在步驟(2-2)中係使步驟(2-1)所得之化合物與CH2=CH-X’-G’所示之化合物反應,而將M1所示之基轉換成CH2=CH-X’-所示之基。
本態樣係適合在式(II)所示之化合物中2個R’-為Rf-Xf1-PE-Xf2-X1-所示之基、及1個R’-為CH2=CH-X’-所示之基的化合物之合成。
在本態樣之中,於式(III)所示之化合物1莫耳中,可添加例如1莫耳、1至2莫耳、或1至10莫耳之CH2=CH-X’-G’所示之化合物。
視需要,可進一步進行反應液的濃縮步驟、洗淨步驟等。
以上說明本揭示之含有聚醚基的化合物之製造方法。本揭示之含有聚醚基的化合物之製造方法並不限定於上述列示之製造方法。
本揭示之組成物可作為進行基材的表面處理之表面處理劑使用。
可使多孔質物質例如多孔質的陶瓷材料、金屬纖維例如鋼絲絨固定成綿狀者浸漬並含有本揭示之組成物(例如表面處理劑)而作成顆粒。該顆粒例如可使用於真空蒸鍍。
[物品]
以下說明本揭示之物品。
本揭示之物品包含:基材;及藉由本揭示之含有聚醚基的化合物、或包含本揭示之含有聚醚基的化合物之組成物(表面處理劑)(以下將該等代表性地簡稱為「本揭示之表面處理劑」)而形成在該基材的表面之層(表面處理層)。
本揭示中可使用的基材可由下述材料所構成,該材料例如玻璃、樹脂(天然或合成樹脂,例如可為一般的塑膠材料,可為板狀、膜、其他的形態)、金屬、陶瓷、半導體(矽、鍺等)、纖維(織物、不織布等)、毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等、建築構件等任意適當的材料。
例如要製造的物品為光學構件時,構成基材的表面之材料可為光學構件用材料,例如玻璃或透明塑膠等。又,要製造的物品為光學構件時,於基材的表面(最外層)可形成某種層(或膜),例如硬化塗層或抗反射層等。抗反射層可使用單層抗反射層及多層抗反射層之任一種。於抗反射層可使用的無機物之例可列舉SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等。此等無機物可單獨使用或組合此等之2種以上(例如作為混合物)而使用。採用多層抗反射層時,其最外層較佳係使用SiO2及/或SiO。要製造的物品為觸控面板用的光學玻璃元件時,可於基材(玻璃)的表面之一部分具有透明電極例如使用氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅等的薄膜。又,基材可因應其具體的規格等而具有絶緣層、黏著層、保護層、裝飾框層(I-CON)、霧化膜層、硬化塗布膜層、偏光膜、相位差膜、及液晶顯示模組等。
基材的形狀並無特別限定。又,要形成表面處理層之基材的表面區域若為基材表面的至少一部分即可,可因應要製造的物品之用途及具體的規格等而適當決定。
就該基材而言,至少其表面部分可為由原本就具有羥基的材料所構成者。該材料可列舉玻璃,又,可列舉會於表面形成自然氧化膜或熱氧化膜的金屬(尤其是卑金屬)、陶瓷、半導體等。或者,如同樹脂等般雖具有羥基卻仍不足時,或原本不具有羥基時,藉由對基材施以某種前處理,可對基材的表面導入羥基或使羥基增加。該前處理之例可列舉電漿處理(例如電暈放電)、離子束照射。在欲對基材表面導入羥基或使羥基增加的同時,使基材表面清淨化(將異物等除去),亦可妥善利用電漿處理。又,該前處理之另一例可列舉下述方法:將具有碳-碳不飽和鍵結基的界面吸附劑藉由LB法(朗繆爾-布洛傑特法;Langmuir-
Blodgett Technique)或化學吸附法等,而預先以單分子膜的形態形成於基材表面,隨後在含有氧或氮等的環境下使不飽和鍵結斷裂之方法。
或者,就該基材而言,至少其表面部分可為由包含具有1個以上的其他反應性基例如Si-H基之聚矽氧化合物、或烷氧基矽烷的材料所構成者。
其次,於該基材的表面形成上述本揭示之表面處理劑的層,並對該層視需要進行後處理,藉此由本揭示之表面處理劑而形成層。
本揭示之表面處理劑的層形成可藉由對於基材的表面將上述組成物以被覆該表面的方式來應用而實施。被覆方法並無特別限定。例如可使用濕潤被覆法及乾燥被覆法。
濕潤被覆法之例可列舉浸漬塗布、旋轉塗布、液流塗布、噴霧塗布、滾筒式塗布、凹版塗布及類似的方法。
乾燥被覆法之例可列舉蒸鍍(通常為真空蒸鍍)、濺鍍、CVD及類似的方法。蒸鍍法(通常為真空蒸鍍法)的具體例可列舉電阻加熱、電子束、使用微波等之高頻加熱、離子束及類似的方法。CVD方法的具體例可列舉電漿-CVD、光學CVD、熱CVD及類似的方法。
進一步,亦可藉由常壓電漿法進行被覆。
使用濕潤被覆法時,本揭示之表面處理劑可經溶劑稀釋後應用於基材表面。從本揭示之組成物的安定性及溶劑的揮發性之觀點來看,較佳可使用下述的溶劑:碳數5至12的全氟脂肪族烴(例如全氟己烷、全氟甲基環己烷及全氟-1,3-二甲基環己烷);多氟芳香族烴(例如雙(三氟甲基)苯);多氟脂肪族烴(例如C6F13CH2CH3(例如旭硝子股份有限公司製的Asahiklin(註冊商標)AC-6000)、1,1,2,2,3,3,4-七氟環戊烷(例如Japan Zeon股份有限公司製的Zeorora(註冊商
標)H);氫氟醚(HFE)(例如全氟丙基甲基醚(C3F7OCH3)(例如住友3M股份有限公司製的Novec(商標)7000)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)(例如住友3M股份有限公司製的Novec(商標)7100)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)(例如住友3M股份有限公司製的Novec(商標)7200)、全氟己基甲基醚(C2F5CF(OCH3)C3F7)(例如住友3M股份有限公司製的Novec(商標)7300)等烷基全氟烷基醚(全氟烷基及烷基可為直鏈或分支狀)、或CF3CH2OCF2CHF2(例如旭硝子股份有限公司製的Asahiklin(註冊商標)AE-3000))等。此等溶劑可單獨使用或以2種以上的混合物使用。其中,較佳為氫氟醚,特佳為全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)及/或全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)。
使用乾燥被覆法時,本揭示之表面處理劑可直接進行乾燥被覆法,或以上述溶劑稀釋後進行乾燥被覆法。
表面處理劑的層形成較佳係以在層中使本揭示之表面處理劑與水解及脫水縮合用的催化劑同時存在之方式實施。簡易而言,採用濕潤被覆法時,在將本揭示之表面處理劑以溶劑稀釋後,即將要應用於基材表面前,可於本揭示之表面處理劑的稀釋液中添加催化劑。採用乾燥被覆法時,可將已添加催化劑的本揭示之表面處理劑直接進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理,或使鐵或銅等金屬多孔體浸漬並含有已添加催化劑的本揭示之表面處理劑而成為顆粒狀物質,再使用該顆粒狀物質進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理。
催化劑可使用任意的適當的酸或鹼。酸催化劑例如可使用乙酸、甲酸、三氟乙酸等。又,鹼催化劑例如可使用氨、有機胺類等。
在一態樣之中,本揭示之表面處理劑的層形成可藉由將本揭示之表面處理劑塗布、真空蒸鍍於基材的表面而進行。然後,可視需要進行乾燥等處理。
依上述方式,於基材的表面形成源自本揭示之表面處理劑的層,而製造本揭示之物品。藉此所得之上述層具有高表面滑溜性與高摩擦耐久性兩者。又,上述層除了具有高摩擦耐久性以外,雖然會依使用的表面處理劑之組成而有所不同,但還可具有撥水性、撥油性、防污性(例如防止指紋等髒污的附著)、防水性(防止水滲入電子零件等)、表面滑溜性(或潤滑性,例如指紋等髒污的拭除性、或對手指之優異的觸感)等,而可適合利用作為功能性薄膜。
亦即,更進一步,本揭示亦有關於最外層具有前述硬化物之光學材料。
光學材料除了如後述列示之有關顯示器等的光學材料以外,較佳可列舉各式各樣的光學材料:例如陰極射線管(CRT;例如電腦螢幕)、液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器、無機薄膜EL點矩陣顯示器、背面投影型顯示器、螢光顯示管(VFD)、電場發射顯示器(FED;Field Emission Display)等顯示器或該等顯示器的保護板、或在該等的表面施有抗反射膜處理者。
具有藉由本揭示所得之層的物品並無特別限定,可為光學構件。光學構件之例可列舉下述者:眼鏡等的透鏡;PDP、LCD等顯示器的前面保護板、抗反射板、偏光板、抗眩光板;行動電話、行動資訊終端裝置等裝置的觸控面板薄片;藍光(Blu-ray(註冊商標))光碟、DVD光碟、CD-R、MO等光碟的碟面;光纖;鐘錶的顯示畫面等。
又,具有藉由本揭示所得之層的物品也可以是醫療機器或醫療材料。
上述層的厚度並無特別限定。使用光學構件時,從光學性能、表面滑溜性、摩擦耐久性及防污性的觀點來看,上述層的厚度為1至50nm、1至30nm,較佳為1至15nm的範圍為宜。
以上詳細說明使用本揭示之組成物(例如表面處理劑)所得之物品。此外,本揭示之含有聚醚基的化合物或包含含有聚醚基的化合物之組成物的用途、使用方法或物品的製造方法等,並不限定於上述所列示者。
以上說明實施形態,但應可瞭解在不超出申請專利範圍的主旨及範圍的情況下,對於形態或詳細內容能夠進行各種變更。
(實施例)
通過以下的實施例來更具體地說明本揭示之含有聚醚基的化合物,但本揭示並不限定於此等實施例。此外,本實施例中,構成全氟聚醚的重複單元之存在順序為任意。
(合成例1)
使三聚氯化氰0.23g溶解於六氟苯3ml。將已溶解於六氟苯中的CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)mOCF2CH2-OH 5.0g與二異丙基乙基胺0.17g混合,並在室溫攪拌一整天。於該反應液中添加烯丙基胺0.35g及二異丙基乙基胺0.34g,並加熱至50℃,攪拌6小時。反應的終點可藉由下述情形得到確認:經由19F-NMR而CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)mOCF2CH2-OH的羥基β位-CF2-之化學位移往低磁場位移、以及經由1H-NMR而烯丙基胺的胺基α位之亞甲基質子往低磁場位移。使反應液濃縮並將濃縮液以丙酮洗淨3次,藉此得到含有聚醚基的化合物(A)。
含有聚醚基的化合物(A):
(合成例2)
將合成例1所得之含有聚醚基的化合物(A)5.0g、m-六氟二甲苯20ml、三乙醯氧基甲基矽烷0.02g、含有2%的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷的Pt錯合物之二甲苯溶液0.06ml分別添加後,添加三氯矽烷1.0g,在10℃攪拌30分鐘,接著加熱至50℃,攪拌4小時。隨後,在減壓下將揮發成分餾除後,添加甲醇0.1g及原甲酸三甲酯3.0g的混合溶液後,加熱至50℃,攪拌3小時。隨後藉由進行精製,得到於末端具有三甲氧基矽基之下述含有聚醚基的化合物(B)4.7g。
含有聚醚基的化合物(B):
(合成例3)
使三聚氯化氰0.17g溶解於六氟苯3ml。將已溶解於六氟苯中的CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)mOCF2CH2-OH 2.5g及二異丙基乙基胺0.17g混合,並在室溫攪拌一整天。隨後於上述反應液中添加CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)mOCF2CH2-OH 2.5g及二異丙基乙基胺0.17g,並加熱至50℃,攪拌8小時。
於該反應液中添加4-[2,2-二(2-丙烯基)]戊烯基胺0.35g及二異丙基乙基胺0.09g,加熱至50℃,攪拌6小時。反應的終點可藉由下述情形得到確認:經由19F-NMR而CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)n OCF2CH2-OH的羥基β位-CF2-之化學位移係位移至低磁場,以及經由1H-NMR而烯丙基胺的胺基α位之亞甲基質子往低磁場位移。使反應液濃縮並將濃縮液以丙酮洗淨3次,藉此得到含有聚醚基的化合物(C)。
含有聚醚基的化合物(C):
(合成例4)
將合成例3所得之含有聚醚基的化合物(C)5.0g、m-六氟二甲苯20ml、三乙醯氧基甲基矽烷0.03g、含有2%的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷的Pt錯合物之二甲苯溶液0.1ml分別添加後,添加三氯矽烷1.5g,在10℃攪拌30分鐘,接著加熱至50℃,並攪拌4小時。隨後在減壓下將揮發成分餾除後,添加甲醇
0.1g及原甲酸三甲酯3.0g的混合溶液後,加熱至50℃,並攪拌3小時。隨後進行精製,藉此得到於末端具有三甲氧基矽基之含有聚醚基的化合物(D)4.6g。
含有聚醚基的化合物(D):
(合成例5)
使三聚氯化氰0.17g溶解於六氟苯3ml。將已溶解於六氟苯中的CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)mOCF2CH2-OH 1.25g及二異丙基乙基胺0.17g添加,在室溫攪拌一整天。隨後將CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)nOCF2CH2-OH 1.25g及二異丙基乙基胺0.17g添加,並加熱至50℃,攪拌8小時。
以與合成例3同樣的方式進行添加4-[2,2-二(2-丙烯基)]戊烯基胺及二異丙基乙基胺以後的操作,而得到含有聚醚基的化合物(E)。
含有聚醚基的化合物(E):
(合成例6)
除了使用合成例5所得之含有聚醚基的化合物(E)2.5g以外,其餘進行與合成例4同樣的操作,而得到含有聚醚基的化合物(F)2.6g。
含有聚醚基的化合物(F):
(合成例7)
使三聚氯化氰0.17g溶解於六氟苯3ml。將已溶解於六氟苯中的CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)mOCF2CH2-OH 2.5g及二異丙基乙基胺0.17g混合,在室溫攪拌一整天。隨後於上述反應液中添加CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)nOCF2CH2-OH 1.25g及二異丙基乙基胺0.17g,並加熱至50℃,攪拌8小時。
以與合成例3同樣的方式進行添加4-[2,2-二(2-丙烯基)]戊烯基胺及二異丙基乙基胺以後的操作,而得到含有聚醚基的化合物(G)。
含有聚醚基的化合物(G):
(合成例8)
除了使用合成例7所得之含有聚醚基的化合物(G)3.8g以外,其餘進行與合成例4同樣的操作,而得到含有聚醚基的化合物(H)3.5g。
含有聚醚基的化合物(H):
(合成例9)
使三聚氯化氰0.17g溶解於六氟苯3ml。將已溶解於六氟苯中的CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)mOCF2CH2-OH 2.5g及二異丙基乙基胺0.17g混合,在室溫攪拌一
整天。隨後於上述反應液中添加4-[2,2-二(2-丙烯基)]戊烯基胺0.7g及二異丙基乙基胺0.17g,並加熱至80℃,攪拌6小時。反應的終點可藉由下述情形得到確認:經由19F-NMR而CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)mOCF2CH2-OH的羥基β位-CF2-之化學位移往低磁場位移,以及經由1H-NMR而烯丙基胺的胺基α位之亞甲基質子往低磁場位移。使反應液濃縮並將濃縮液以丙酮洗淨3次,藉此得到含有聚醚基的化合物(I)。
含有聚醚基的化合物(I):
(合成例10)
除了使用合成例9所得之含有聚醚基的化合物(I)3.9g以外,其餘進行與合成例4同樣的操作,而得到含有聚醚基的化合物(J)4.0g。
含有聚醚基的化合物(J):
(合成例11)
使三聚氯化氰0.23g溶解於六氟苯3ml。將已溶解於六氟苯中的CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2OH(m≒22、n≒34)5.0g及二異丙基乙基胺0.17g混合,在室溫攪拌一整天。於該反應液中添加烯丙基胺0.35g及二異丙基乙基胺0.34g,並加熱至50℃,攪拌6小時。反應的終點可藉由下述情形得到確認:經由19F-NMR而CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2OH的羥基β位-CF2-之化學位移往低磁場位移,以及經由1H-NMR而烯丙基胺的胺基α位之亞甲基質子往低磁場位移。使反應液濃縮並將濃縮液以丙酮洗淨3次,藉此得到含有聚醚基的化合物(K)。
含有聚醚基的化合物(K):
(合成例12)
將合成例11所得之含有聚醚基的化合物(K)5.0g、m-六氟二甲苯20ml、三乙醯氧基甲基矽烷0.02g、含有2%的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷的Pt錯合物之二甲苯溶液0.06ml分別添加後,添加三氯矽烷1.0g,在10℃攪拌30分鐘,接著加熱至50℃並拌攪4小時。隨後在減壓下將揮發成分餾除後,將甲醇0.1g及原甲酸三甲酯3.0g的混合溶液添加後,加熱至50℃並攪拌3小時。隨後進行精製,藉此得到於末端具有三甲氧基矽基之下述含有聚醚基的化合物(L)4.2g。
含有聚醚基的化合物(L):
(合成例13)
使三聚氯化氰0.17g溶解於六氟苯3ml。將已溶解於六氟苯中的CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2OH(m≒22、n≒34)2.5g與二異丙基乙基胺0.17g混合,在室溫攪拌一整天。隨後於上述反應液中添加CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2OH(m≒22、n≒34)2.5g及二異丙基乙基胺0.17g,並加熱至50℃,攪拌8小時。
於該反應液中添加4-[2,2-二(2-丙烯基)]戊烯基胺0.35g及二異丙基乙基胺0.09g,並加熱至50℃,攪拌6小時。反應的終點可藉由下述情形得到確認:經由19F-NMR而CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2OH的羥基β位-CF2-之化學位移往低磁場位移,以及經由1H-NMR而烯丙基胺的胺基α位之亞甲基質子往低磁場位移。使反應液濃縮並將濃縮液以丙酮洗淨3次,藉此得到含有聚醚基的化合物(M)。
含有聚醚基的化合物(M):
(合成例14)
將合成例13所得之含有聚醚基的化合物(M)5.0g、m-六氟二甲苯20ml、三乙醯氧基甲基矽烷0.03g、含有2%的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷的Pt錯合物之二甲苯溶液0.1ml分別添加後,添加三氯矽烷1.5g,在10℃攪拌30分鐘,接著加熱至50℃,攪拌4小時。隨後在減壓下將揮發成分餾除後,添加甲醇0.1g及原甲酸三甲酯3.0g的混合溶液後,加熱至50℃,並攪拌3小時。隨後進行精製,藉此得到於末端具有三甲氧基矽基之含有聚醚基的化合物(N)4.0g。
含有聚醚基的化合物(N):
(合成例15)
使三聚氯化氰0.17g溶解於六氟苯3ml。將已溶解於六氟苯的CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2OH(m≒22、n≒34)2.5g及二異丙基乙基胺0.17g混合,在室溫攪拌一整天。隨後於上述反應液中添加4-[2,2-二(2-丙烯基)]戊烯基胺0.7g及二異丙基乙基胺0.17g,並加熱至80℃,攪拌6小時。反應的終點可藉由下述情形得到確認:經由19F-NMR而CF3CF2CF2-(OCF2CF2CF2)mOCF2CH2-OH的羥基β位-CF2-之化學位移往低磁場位移,以及經由1H-NMR而烯丙基胺的胺基α位之亞甲基質子往低磁場位移。使反應液濃縮並將濃縮液以丙酮洗淨3次,藉此得到含有聚醚基的化合物(O)。
含有聚醚基的化合物(O):
(合成例16)
除了使用合成例15所得之含有聚醚基的化合物(O)3.9g以外,其餘進行與合成例4同樣的操作,而得到含有聚醚基的化合物(P)3.5g。
含有聚醚基的化合物(P):
(實施例1)
將上述合成例2所得之含有聚醚基的化合物(B)以成為濃度1mass%的方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7300)中,調製表面處理劑(1)。
(實施例2)
將上述合成例4所得之含有聚醚基的化合物(D)以成為濃度1mass%的方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7300)中,調製表面處理劑(2)。
(實施例3)
將上述合成例6所得之含有聚醚基的化合物(F)以成為濃度1mass%的方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7300)中,調製表面處理劑(3)。
(實施例4)
將上述合成例8所得之含有聚醚基的化合物(H)以成為濃度1mass%的方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7300)中,調製表面處理劑(4)。
(實施例5)
將上述合成例10所得之含有聚醚基的化合物(J)以成為濃度1mass%的方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7300)中,調製表面處理劑(5)。
(實施例6)
將上述合成例12所得之含有聚醚基的化合物(L)以成為濃度1mass%的方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7300)中,調製表面處理劑(6)。
(實施例7)
將上述合成例14所得之含有聚醚基的化合物(N)以成為濃度1mass%的方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7300)中,調製表面處理劑(7)。
(實施例8)
將上述合成例16所得之含有聚醚基的化合物(P)以成為濃度1mass%的方式溶解於氫氟醚(3M公司製,Novec HFE-7300)中,調製表面處理劑(8)。
(比較例1、2)
除了使用下述對照化合物(1)及(2)代替含有聚醚基的化合物(H)以外,其餘以與實施例4同樣的方式進行,分別調製比較表面處理劑(1)及(2)。
對照化合物(2)CF3CF2CF2CF2CF2CF2CH2CH2Si(OCH2CH3)3
(靜態接觸角)
靜態接觸角係使用全自動接觸角計DropMaster700(協和界面科學公司製)並依下述方法而測定。
<靜態接觸角的測定方法>
於水平放置的基板從微量注射器滴下水或正十六烷2μL,將滴下1秒後的靜止畫面以攝像顯微鏡拍攝,藉此求取靜態接觸角。
(硬化膜的形成)
分別使用表面處理劑(1)至(8)以及比較表面處理劑(1)至(2),依下述方式形成硬化膜。
使用旋轉塗布器將表面處理劑或比較表面處理劑塗布於化學強化玻璃(Corning公司製,「大猩猩」玻璃(Gorilla Glass),厚度0.7mm)上。
旋轉塗布的條件為以300轉/分鐘進行3秒,以2000轉/分鐘進行30秒。
在大氣下,將塗布後的玻璃於恆溫槽內在150℃加熱30分鐘,形成硬化膜。
[硬化膜的特性評估]
將所得之硬化膜的特性依以下述方式進行評估。
<靜態接觸角>
(初期評估)
首先,就初期評估而言,在硬化膜形成後,在尚未有任何東西接觸其表面的狀態測定水的靜態接觸角。
(乙醇擦拭後的評估)
其次,將上述硬化膜使用已充分吸附乙醇的KimWipes(商品名,十條Kimberly(股)製)反復擦拭5遍後,使其乾燥。測定乾燥後的硬化膜之水的靜態接觸角。
<指紋附著性及拭除性>
(指紋附著性)
將手指按壓在使用表面處理劑或比較表面處理劑所形成的硬化膜,以肉眼判定指紋的附著容易度。評估係依下述基準來判斷。
A:指紋難以附著,或即使附著指紋也不明顯。
B:指紋的附著少,但可充分確認該指紋。
C:與未處理的玻璃基板同等程度地明確附著有指紋。
(指紋拭除性)
在上述指紋附著性試驗後,將附著的指紋以KimWipes(商品名,十條Kimberly(股)製)反復拭除5遍,以肉眼判定附著的指紋之拭除容易度。評估係依下述基準來判斷。
A:可完全拭除指紋。
B:殘留有指紋的拭除痕跡。
C:指紋的拭除痕跡擴大,難以除去。
將上述一連串的評估結果彙整於下述表1。
使用表面處理劑(1)至(8)所形成的硬化膜之接觸角即使在使用乙醇擦拭過的情況下也不會降低。另一方面,使用比較表面處理劑(1)及(2)所形成
的硬化膜之接觸角會因使用乙醇擦拭而降低。咸認,此乃因為藉由比較表面處理劑(1)或(2)所形成的硬化膜本身的化學耐性(耐溶劑性)差之故。
如上所述,顯示出相較於比較表面處理劑,表面處理劑(1)至(8)較優異。使用表面處理劑(1)至(8)所形成的硬化膜中,指紋附著性及指紋拭除性兩者得到良好的評估。
(產業上之可利用性)
本揭示可適合利用於在各式各樣的基材之表面形成表面處理層。
Claims (17)
- 一種含有聚醚基的化合物,係式(I)所示者,式中:R-中之1個或2個為(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基,且R-中之1個或2個為RSi-所示之基;惟,(Rf-Xf1-PE-Xf2)α-X1-所示之基的數目及RSi-所示之基的數目之合計數目為3;α為1至9的整數;Rf在每次出現時獨立地表示可經1個或多於1個之氟原子取代之碳原子數1至16的烷基;PE在每次出現時分別獨立地為下述式所示之基,-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3X10 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-其中,a、b、c、d、e及f分別獨立地為0以上200以下的整數,a、b、c、d、e及f之和至少為1,標註a、b、c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意,X10在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子;Xf1係由(Xf11)z表示;Xf11為碳原子數1至6的伸烷基,且氫原子可經氟原子取代;z在每次出現時分別獨立地為0或1;Xf2係由(O)y或(NH)y表示;y在每次出現時分別獨立地為0或1;X1在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子、氮原子、硫原子、-NH-、-SO2NH-、-SO2-、或2至10價有機基;RSi-所示之基在每次出現時分別獨立地為下述式(A1)至(A4)所示之基中任一者,(Ra m1 Rb 3-m1 Si)β2-Xa3-‧‧‧(A2)(Rf3 p3 Rf2 p2 Rf1 p1 Si)β3-Xa4-‧‧‧(A3)(Rg3 q3 Rg2 q2 Rg1 q1 C)β4-Xa5-‧‧‧(A4);Ra在每次出現時分別獨立地為羥基或能夠水解的基;Rb在每次出現時分別獨立地表示氫原子或碳數1至20的烷基;m1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;Xa1、Xa3、Xa4、及Xa5在每次出現時分別獨立地表示單鍵、氧原子、氮原子、硫原子、-NH-、-SO2NH-、-SO2-、或2至10價有機基;Xa2表示單鍵或2價有機基;β1、β2、β3及β4在每次出現時分別獨立地為1至9的整數;t在每次出現時分別獨立地為2至10的整數;R31在每次出現時分別獨立地表示氫原子或鹵原子;R32在每次出現時分別獨立地表示氫原子或1價有機基;惟,在式(A1)中,至少存在1個m1為1至3之Ra m1Rb 3-m1Si-,在式(A2)中,至少存在1個m1為1至3之Ra m1Rb 3-m1Si-;Rf1在每次出現時分別獨立地表示R41 r1R42 r2R43 r3Si-Z1-;Z1在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基;R41在每次出現時分別獨立地表示Rf1’;Rf1’與Rf1同義;Rf1中,經由Z1基而連結成直鏈狀之Si最多為5個;R42在每次出現時分別獨立地表示羥基或能夠水解的基;R43在每次出現時分別獨立地表示氫原子或1價有機基;r1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;r2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;r3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;惟,在每個R41 r1R42 r2R43 r3Si-Z1-中,r1、r2及r3的和為3;Rf2在每次出現時分別獨立地表示羥基或能夠水解的基;Rf3在每次出現時分別獨立地表示氫原子或1價有機基;p1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;p2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;p3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;惟,在每個Rf3 p3Rf2 p2Rf1 p1Si-中,p1、p2及p3的和為3,在式(A3)中,至少存在2個與羥基或能夠水解的基鍵結之Si原子;Rg1在每次出現時分別獨立地表示R51 s1R52 s2R53 s3C-Z2-;Z2在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基;R51在每次出現時分別獨立地表示Rg1’;Rg1’與Rg1同義;Rg1中,經由Z2基而連結成直鏈狀之C最多為5個;R52在每次出現時分別獨立地表示Ra m1Rb 3-m1Si-Z3-;Z3在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基;R53在每次出現時分別獨立地表示氫原子、羥基或1價有機基;s1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;s2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;s3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;惟,在每個R51 s1R52 s2R53 s3C-Z2-中,s1、s2及s3的和為3;Rg2在每次出現時分別獨立地表示Ra m1Rb 3-m1Si-Z4-;Z4在每次出現時分別獨立地表示氧原子或2價有機基;Rg3在每次出現時分別獨立地表示氫原子、羥基或1價有機基;q1在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;q2在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;q3在每次出現時分別獨立地為0至3的整數;惟,在每個Rg3 q3Rg2 q2Rg1 q1C-中,q1、q2及q3的和為3,在式(A4)中,至少存在2個m1為1至3之Ra m1Rb 3-m1Si-。
- 如申請專利範圍第1項所述之含有聚醚基的化合物,其中,X1在每次出現時分別獨立地為(-(R11)n16-)2N-(R12)n17-、-(R11)n16-X11-(R12)n17-、或-R13-;式中:R11在每次出現時分別獨立地為可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n11-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基;n11為1至20的整數;R12在每次出現時分別獨立地為可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n12-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基;n12為1至20的整數;n16為0或1;n17為0或1;惟,n16及n17的合計為1以上;X11在每次出現時分別獨立地為-O-、-(OR61)n14-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-Si(R62)2-、-(Si(R62)2O)n15-Si(R62)2-、-NR3C(=O)-、-C(=O)NR3-、-NR3C(=O)NR3-、-NR3C(=O)O-、-O-C(=O)NR3-、-NR3-、-SO2NR3-、或-SO2-;R61在每次出現時分別獨立地為C1-6伸烷基;n14在每次出現時分別獨立地為1至5的整數;R62在每次出現時分別獨立地為苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基;n15在每次出現時分別獨立地為1至100的整數;R3在每次出現時分別獨立地為氫原子、苯基或碳原子數1至6的烷基;R13表示-(CH2)n13-;n13為1至20的整數。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之含有聚醚基的化合物,其中,α為2。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之含有聚醚基的化合物,其中,α為1。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,Xa1、Xa3、Xa4、及Xa5在每次出現時分別獨立地為(-(R71)n21-)2N-(R72)n22-、-(R71)n21-X3-(R72)n22-、-R73-、或-Y-O-;式中:R71在每次出現時分別獨立地表示可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n23-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基;n23在每次出現時分別獨立地為1至20的整數;R72在每次出現時分別獨立地表示可經1個以上的氟原子取代之-(CH2)n24-、或鄰-伸苯基、間-伸苯基或對-伸苯基;n24在每次出現時分別獨立地為1至20的整數;n21在每次出現時分別獨立地為0或1;n22在每次出現時分別獨立地為0或1;惟,n21及n22的合計為1以上;X3在每次出現時分別獨立地為-O-、-(OR74)n25-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-Si(R75)2-、-(Si(R75)2O)n26-Si(R75)2-、-NR3C(=O)-、-C(=O)NR3-、-NR3C(=O)NR3-、-NR3C(=O)O-、-O-C(=O)NR3-、-NR3-、-SO2NR3-、或-SO2-;R74在每次出現時分別獨立地為C1-6伸烷基;n25在每次出現時分別獨立地為1至5的整數;R75在每次出現時分別獨立地表示苯基、C1-6烷基或C1-6烷氧基;n26在每次出現時分別獨立地為1至100的整數;R3在每次出現時分別獨立地為氫原子、苯基或碳原子數1至6的烷基;R73在每次出現時分別獨立地表示-(CH2)n27-;n27為1至20的整數;Y為2至6價烴基,且具有矽原子及/或矽氧烷鍵。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,m1為2或3。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,m1為3。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,p1為3,且r2為3。
- 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,在式(A4)中,q2為3,且m1為3。
- 如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,β1、β2、β3、或β4為1。
- 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,Rf為碳數1至16的全氟烷基。
- 如申請專利範圍第1至11項中任一項所述之含有聚醚基的化合物,其中,PE為下述式(a)至(c)之任一者所示之基,-(OC3F6)d- (a)式(a)中,d為1至200的整數;-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (b)式(b)中,c及d分別獨立地為0以上30以下的整數;e及f分別獨立地為1以上200以下的整數;c、d、e及f的和為10以上200以下的整數;標註c、d、e或f並以括弧括起之各重複單元在式中的存在順序為任意;-(R6-R7)g- (c)式(c)中,R6為OCF2或OC2F4;R7為由OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12選出之基,或為由此等基選出之2個或3個基的組合;g為2至100的整數。
- 一種表面處理劑,係含有申請專利範圍第1至12項中任一項所述之含有聚醚基的化合物。
- 如申請專利範圍第13項所述之表面處理劑,更含有溶劑。
- 如申請專利範圍第13或14項所述之表面處理劑,係作為防污性塗布劑或防水性塗布劑使用者。
- 一種物品,係包含:基材;及藉由申請專利範圍第1至12項中任一項所述之含有聚醚基的化合物或申請專利範圍第13至15項中任一項所述之表面處理劑而形成在該基材的表面之層。
- 如申請專利範圍第16項所述之物品,其中,前述物品為光學構件。
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