TWI767203B - 含有氟聚醚基之化合物 - Google Patents
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Abstract
Description
本揭示係關於一種含有氟聚醚基之化合物。
已知有某種含氟矽烷化合物若使用於基材的表面處理,則可提供優異之撥水性、撥油性、防污性等。由含有含氟矽烷化合物的表面處理劑所得的層(以下,亦稱為「表面處理層」),可作為所謂的機能性薄膜而施加於例如玻璃、塑膠、纖維、建築資材等各種多樣的基材。
如此之含氟化合物,已知有一種含有氟聚醚基之矽烷化合物,係於分子主鏈具有氟聚醚基,並於分子末端或末端部具有鍵結於Si原子之可水解性基(專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2000-327772號公報
對於如上述之表面處理層,有使其具有更良好之摩擦耐久性的需求。
本揭示係提供下列之[1]至[14]。
[1]一種含有氟聚醚基之化合物,係下述式(1)或(2)所示者,
[式中:
RF1為Rf1-RF-Oq-;
RF2為-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1為可經一個以上之氟原子取代之C1-16烷基;
Rf2為可經一個以上之氟原子取代之C1-6伸烷基;
RF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-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-;
a、b、c、d、e及f分別獨立地為0至200的整數,a、b、c、d、e及f的和為1以上。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者;
RFa在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子;
p為0或1;
q獨立地為0或1;
RX1在每次出現時分別獨立地為C1-6伸烷基;
RX2在每次出現時分別獨立地為可含有一個以上之氮原子、氧原子、硫原子、或矽原子之C1-6之烷基或環狀烷基、或可經全氟烷基取代之C1-6伸烷基;
RSi在每次出現時分別獨立地為下述式(S1)所示者,
-X1-SiRa1 p1Rb1 q1Rc1 r1 (S1);
X1在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價之有機基;
Ra1在每次出現時分別獨立地為-Z1’-SiRa1’ p1’Rb1’ q1’Rc1’ r1’;
Z1’在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價之有機基;
Ra1’在每次出現時分別獨立地為-Z1”-SiRa1” p1”Rb1” q1”Rc1” r1”;
Z1”在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價之有機基;
Ra1”在每次出現時分別獨立地為-Z1'''-SiRb1''' q1'''Rc1''' r1''';
Z1'''在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價之有機基;
Rb1'''在每次出現時分別獨立地為羥基或可水解之基;
Rc1'''在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價之有機基;
q1'''在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
r1'''在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
Rb1”在每次出現時分別獨立地為羥基或可水解之基;
Rc1”在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價之有機基;
p1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
q1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
r1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
Rb1’在每次出現時分別獨立地為羥基或可水解之基;
Rc1’在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價之有機基;
p1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
q1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
r1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
Rb1在每次出現時分別獨立地為羥基或可水解之基;
Rc1在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價之有機基;
p1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
q1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
r1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數;
惟,於每個RSi所表示之基中,至少存在1個Rb1、Rb1’、Rb1”或Rb1''']。
[2]如[1]所記載之含有氟聚醚基之化合物,其中,p1為0,且q1為2或3。
[3]如[1]或[2]所記載之含有氟聚醚基之化合物,其中,RFa為氟原子。
[4]如[1]至[3]中任一項所記載之含有氟聚醚基之化合物,其中,X1在每次出現時分別獨立地為2價之有機基。
[5]如[1]至[4]中任一項所記載之含有氟聚醚基之化合物,其中,X1在每次出現時分別獨立地為-(Z21)z11-(X2)z12-(Z22)Z13-,
(式中,Z21及Z22為2價之有機基;
X2為氧原子;
z11為0或1;
z12為0或1;
z13為0或1;
惟,z11及z13之至少一者為1)。
[6]如[1]至[5]中任一項所記載之含有氟聚醚基之化合物,其中,X1在每次出現時分別獨立地為伸烷基。
[7]一種表面處理劑,含有[1]至[6]中任一項所記載之含有氟聚醚基之化合物。
[8]如[7]所記載之表面處理劑,係更含有選自含氟油、聚矽氧油、及觸媒中的1種以上的其他成分。
[9]如[7]或[8]所記載之表面處理劑,係更含有溶劑。
[10]如[7]至[9]中任一項所記載之表面處理劑,係作為防污性塗佈劑或防水性塗佈劑使用。
[11]如[7]至[10]中任一項所記載之表面處理劑,係真空蒸鍍用。
[12]一種顆粒,係含有[7]至[10]中任一項所記載之表面處理劑。
[13]一種物品,係含有基材、以及於該基材的表面由[1]至[6]中任一項所記載之化合物或[7]至[11]中任一項所記載之表面處理劑所形成之層。
[14]如[13]所記載之物品,係光學構件。
藉由本發明,可提供一種含有氟聚醚基之化合物,該化合物可使用於具有更良好之摩擦耐久性之表面處理層的形成。
使用於本說明書中時,所謂「1價之有機基」,係意指含有碳之1價的基。1價之有機基,並無特別限定,可為烴基或其衍生物。烴基之衍生物,係意指於烴基之末端或分子鏈中具有一個以上之N、O、S、Si、醯胺基、磺醯基、矽氧烷、羰基、羰氧基等之基。
使用於本說明書中時,「2價之有機基」,並無特別限定,可舉例如由烴基進一步脫離一個氫原子而成之2價的基。
使用於本說明書中時,所謂「烴基」,係意指含有碳及氫之基,且為由分子脫離一個氫原子而成之基。該烴基,並無特別限定,可舉出可經一個以上之取代基取代之碳數1至20之烴基,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、分支鏈狀或環狀之任一者,可為飽和或不飽和之任一者。又,烴基可含有一個以上之環結構。又,該烴基可於其末端或分子鏈
中具有一個以上之N、O、S、Si、醯胺基、磺醯基、矽氧烷、羰基、羰氧基等。
使用於本說明書中時,「烴基」之取代基,並無特別限定,可舉例如:鹵素原子;可經一個以上之鹵素原子取代之選自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員之雜環基、5至10員之不飽和雜環基、C6-10芳基及5至10員之雜芳基之一個以上的基。
本說明書中,烷基或苯基,除特別說明之外,可為非取代,亦可被取代。該基之取代基,並無特別限定,可舉例如選自鹵素原子、C1-6烷基、C2-6烯基及C2-6炔基之一個以上之基。
本說明書中,所謂「可水解之基」,使用於本說明書中時,係意指可接受水解反應的基,亦即,可藉由水解反應而由化合物之主骨架脫離之基。可水解之基之例,可舉例如-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、鹵素(該等式之中,Rh表示取代或非取代之C1-4烷基)等。
本揭示之含有氟聚醚基之化合物,係下述式(1)或(2)所表示之化合物。
上述式(1)中,RF1在每次出現時分別獨立地為Rf1-RF-Oq-。
上述式(2)中,RF2為-Rf2 p-RF-Oq-。
上述式中,Rf1在每次出現時分別獨立地為可經一個以上之氟原子取代之C1-16烷基。
上述可經一個以上之氟原子取代之C1-16烷基中之「C1-16烷基」,
可為直鏈,亦可為分支鏈,較佳為直鏈或分支鏈之C1-6烷基(尤其C1-3烷基),更佳為直鏈之C1-6烷基(尤其C1-3烷基)。
上述Rf1較佳為經一個以上之氟原子取代之C1-16烷基,更佳為CF2H-C1-15全氟伸烷基,又更佳為C1-16全氟烷基。
上述C1-16全氟烷基,可為直鏈,亦可為分支鏈,較佳為直鏈或分支鏈之C1-6全氟烷基(尤其C1-3全氟烷基),更佳為直鏈之C1-6全氟烷基(尤其C1-3全氟烷基),具體而言為-CF3、-CF2CF3、或-CF2CF2CF3。
上述式中,Rf2為可經一個以上之氟原子取代之C1-6伸烷基。
上述可經一個以上之氟原子取代之C1-6伸烷基中之「C1-6伸烷基」,可為直鏈,亦可為分支鏈,較佳為直鏈或分支鏈之C1-3伸烷基,更佳為直鏈之C1-3伸烷基。
上述Rf2較佳為經一個以上之氟原子取代之C1-6伸烷基,更佳為C1-6全氟伸烷基,又更佳為C1-3全氟伸烷基。
上述C1-6全氟伸烷基,可為直鏈,亦可為分支鏈,較佳為直鏈或分支鏈之C1-3全氟伸烷基,更佳為直鏈之C1-3全氟伸烷基,具體而言為-CF2-、-CF2CF2-、或-CF2CF2CF2-。
上述式中,p為0或1,於一樣態中,p為0。於另一樣態中,p為1。
上述式中,q在每次出現時分別獨立地為0或1,於一樣態中,q為0。於另一樣態中,q為1。
於上述式(1)及(2)中,RF在每次出現時分別獨立地為下述式所示之氟聚醚基。又,關於以RF所記載之結構,於式(1)中,左側鍵結於Rf1所表示之結構,於式(2)中,左側鍵結於Rf2 p所表示之結構。
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3RFa 6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
[式中:
RFa在每次出現時分別獨立地為氫原子、氟原子或氯原子,
a、b、c、d、e及f分別獨立地為0至200的整數,a、b、c、d、e及f的和為1以上。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]。
RFa較佳為氫原子或氟原子,更佳為氟原子。
a、b、c、d、e及f較佳可分別獨立地為0至100之整數。
a、b、c、d、e及f的和較佳為5以上,更佳為10以上,例如可為15以上或20以上。a、b、c、d、e及f的和較佳為200以下,更佳為100以下,又更佳為60以下,例如可為50以下或30以下。
該等重複單元,可為直鏈狀,亦可為分支鏈狀,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,上述式中之RFa為氟原子)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)-。
於一樣態中,RF在每次出現時分別獨立地為下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、或(f5)所表示之基:
-(OC3F6)d- (f1)
[式中,d為1至200的整數];
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
[式中,c及d分別獨立地為0以上30以下之整數,e及f分別獨立地為1以上200以下之整數,
c、d、e及f的和為2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];
-(R6-R7)g- (f3)
[式中,R6為OCF2或OC2F4,
R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12之基,或者為獨立地選自該等基之兩個或三個基的組合,
g為2至100的整數];
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
[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的和至少為1,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];
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
[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的和至少為1,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]。
上述式(f1)中,d較佳為5至200,更佳為10至100,又更佳為15至50,例如為25至35之整數。上述式(f1)較佳為-(OCF2CF2CF2)d-或-
(OCF(CF3)CF2)d-所表示之基,更佳為-(OCF2CF2CF2)d-所表示之基。
上述式(f2)中,e及f較佳為分別獨立地為5以上200以下,更佳為10至200的整數。又,c、d、e及f的和較佳為5以上,更佳為10以上,例如可為15以上或20以上。於一樣態中,上述式(f2)較佳為-(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f-所表示之基。於另一樣態中,式(f2)可為-(OC2F4)e-(OCF2)f-所表示之基。
上述式(f3)中,R6較佳為OC2F4。上述式(f3)中,R7較佳為選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之基,或者為獨立地選自該等基之兩個或三個基的組合,更佳為選自OC3F6及OC4F8之基。獨立地選自OC2F4、OC3F6及OC4F8之兩個或三個基的組合,並無特別限定,可舉例如-OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC4F8-、-OC3F6OC2F4-、-OC3F6OC3F6-、-OC3F6OC4F8-、-OC4F8OC4F8-、-OC4F8OC3F6-、-OC4F8OC2F4-、-OC2F4OC2F4OC3F6-、-OC2F4OC2F4OC4F8-、-OC2F4OC3F6OC2F4-、-OC2F4OC3F6OC3F6-、-OC2F4OC4F8OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC2F4-、-OC3F6OC2F4OC3F6-、-OC3F6OC3F6OC2F4-、及-OC4F8OC2F4OC2F4-等。上述式(f3)中,g較佳為3以上,更佳為5以上之整數。上述g較佳為50以下之整數。上述式(f3)中,OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12可為直鏈狀或分支鏈狀之任一者,較佳為直鏈狀。於該樣態中,上述式(f3)較佳為-(OC2F4-OC3F6)g-或-(OC2F4-OC4F8)g-。
上述式(f4)中,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的和較佳為5以上,更佳為10以上,例如為10以上100以下。
上述式(f5)中,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的和較佳為5以上,更佳為10以上,例如為10以上100以下。
於一樣態中,上述RF係上述式(f1)所表示之基。
於一樣態中,上述RF係上述式(f2)所表示之基。
於一樣態中,上述RF係上述式(f3)所表示之基。
於一樣態中,上述RF係上述式(f4)所表示之基。
於一樣態中,上述RF係上述式(f5)所表示之基。
於上述RF中,e相對於f的比(以下,亦稱為「e/f比」)為0.1至10,較佳為0.2至5,更佳為0.2至2,又更佳為0.2至1.5,再更佳為0.2至0.85。藉由使e/f比為10以下,則由該化合物所得之硬化層(例如,表面處理層)之滑溜性、摩擦耐久性及耐化學性(例如,對於人工汗液的耐久性)更提升。e/f比愈小,硬化層(例如,表面處理層)之滑溜性及摩擦耐久性愈提升。另一方面,藉由使e/f比為0.1以上,可更提高化合物之安定性。e/f比愈大,化合物之安定性愈提升。
於一樣態中,上述e/f比較佳為0.2至0.95,更佳為0.2至0.9。
於一樣態中,由耐熱性的觀點考量,上述e/f比較佳為1.0以上,更佳為1.0至2.0。
於一樣態中,e/f比為0.2至1.5,較佳為0.5至1.1。
於一樣態中,e/f比為0.6至1.5。
上述含有氟聚醚基之化合物中,RF1及RF2部分的數量平均分子量,並無特別限定,例如為500至30000,較佳為1500至30000,更佳為2000至20000,又更佳為2000至10000。本說明書中,RF1及RF2的數量平均分子量係設為由19F-NMR所測定之值。
於其他樣態中,RF1及RF2部分的數量平均分子量為500至30000,較佳為1000至20000,更佳為2000至15000,又更佳為2000至10000,例如可為3000至6500。
於其他樣態中,RF1及RF2部分的數量平均分子量為4000至30000,較佳為5000至10000,更佳為6000至10000。
本揭示中,RF1或RF2所表示之基、與RSi所表示之基係藉由-RX1-O-RX2-C(=O)-N所表示之基而鍵結。此處,式(1)及(2)所表示之化合物中,RF1或RF2所表示之基為含有主要提供撥水性及表面滑溜性等之氟聚醚基的基,RSi所表示之基係提供與基材之結合能力的矽烷部。
藉由具有如上述之結構,本揭示之含有氟聚醚基之化合物,有助於形成摩擦耐久性(例如,皮膚摩擦耐久性、織布摩擦耐久性、橡皮擦摩擦耐久性、鋼絲絨摩擦耐久性)、耐化學性(例如,對於溶劑之耐久性、對於人工汗液之耐久性、對於酸或鹼性之耐久性)、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)、防水性(例如,防止水侵入電子零件等)、或表面滑溜性(或潤滑性,例如指紋等髒污之擦除性、或對手指之優異的觸感)等良好的硬化層(例如,表面處理層)。尤其,若使用本揭示之含有氟聚醚基之化合物,則所形成之硬化層(例如,表面處理層)之物性(例如,摩擦耐久性、耐化學性、撥水性、撥油性、防污性、滑溜性)等可更為良好。可推測此係由於RX1-O-RX2-C(=O)-N所表示之基具有高可撓性,而RSi所表示之基之末端部分與基材的反應可特別良好地進行之故。
上述RX1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,例如亞甲基。
上述RX2在每次出現時分別獨立地為可含有一個以上之氮原子、氧原子、硫原子、或矽原子之C1-6之烷基或環狀烷基、或可經全氟烷基取代之C1-6伸烷基(較佳為C1-3伸烷基,例如亞甲基)。此處,當於上述C1-6之烷基或環狀烷基含有氮原子、氧原子、硫原子、或矽原子時,係於上述C1-6之烷基或環狀烷基之分子鏈中(亦即,碳原子與碳原子之間)含有該等原子。
上述RX2在每次出現時分別獨立地較佳為C1-6烷基,更佳為C1-3伸烷基,例如亞甲基。
於一樣態中,RX1為C1-6伸烷基,並且,RX2為C1-6伸烷基,較佳係RX1為C1-3伸烷基,並且,RX2為C1-3伸烷基,例如,RX1及RX2皆為亞甲基。
RSi在每次出現時分別獨立地為下述式(S1)所示者。
-X1-SiRa1 p1Rb1 q1Rc1 r1 (S1)
式(S1)中,X1在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子或2價之有機基。
屬於2價之有機基之X1的例子,並無特別限定,可舉例如:
-(Z21)z11-(X12)z12-(Z22)z13-
所表示之基。
式中,Z21及Z22為2價之有機基;
X12為氧原子;
z11為0或1;z12為0或1;z13為0或1;
惟,z11及z13中之至少一者為1。
於一樣態中,X1為單鍵。
於一樣態中,X1為氧原子。
於一樣態中,X1為2價之有機基。
X1較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5-O-(CH2)z6-(式中,z5為0至6之整數,例如1至6之整數,z6為0至6之整數,例如1至6之整數,z5與z6之合計為1以上)或-(CH2)z7-伸苯基-(CH2)z8-(式中,z7為0至6之整數,例如1至6之整數,z8為0至6之整數,例如1至6之整數,較佳係z7與z8之合計為1以上)。該C1-6伸烷基可為直鏈,亦可為分支鏈,較佳為直鏈。該
等基可經例如選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基、及C2-6炔基之一個以上之取代基取代,但較佳為非取代。
於較佳之樣態中,X1為C1-6伸烷基或-(CH2)z7-伸苯基-(CH2)z8-,較佳為C1-6伸烷基,更佳為C1-3伸烷基。如此之結構,有利於提升所形成之硬化層(例如,表面處理層)之摩擦耐久性、耐化學性。
於一樣態中,X1可為-CH2CH2CH2-。
Ra1在每次出現時分別獨立地為-Z1’-SiRa1’ p1’Rb1’ q1’Rc1’ r1’。
上述Z1’在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子、或2價之有機基。
於一樣態中,Z1’為單鍵。
於一樣態中,Z1’為氧原子。
Z1’較佳為2價之有機基。
於較佳之樣態中,Z1’不包含會與鍵結於Z1’之Si原子形成矽氧烷鍵者。亦即,於式(S1)中,(Si-Z1’-Si)不含有矽氧烷鍵。
屬於2價之有機基之Z1’之例,並無特別限定,可舉例如
-(Z21’)z11’-(X2’)z12’-(Z22’)z13’-
所表示之基。
式中,Z21’及Z22’為2價之有機基;
X2’為氧原子;
z11’為0或1;z12’為0或1;z13’為0或1;惟,z11’及z13’中之至少一者為1。
Z1’較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5’-O-(CH2)z6’-(式中,z5’為0至6之整數,例如1至6之整數,z6’為0至6之整數,例如1至6之整數,z5’與z6’之合計為1以上)或-(CH2)z7’-伸苯基-(CH2)z8’-(式中,z7’為0至6之
整數,例如1至6之整數,z8’為0至6之整數,例如1至6之整數,較佳係z7’與z8’之合計為1以上)。該C1-6伸烷基可為直鏈,亦可為分支鏈,較佳為直鏈。該等基可經例如選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基、及C2-6炔基之一個以上之取代基取代,但較佳為非取代。
於較佳之樣態中,Z1’為C1-6伸烷基或-(CH2)z7’-伸苯基-(CH2)z8’-,較佳為-伸苯基-(CH2)z8’-。當Z1’為該等基時,所形成之硬化膜之光耐性(尤其紫外線耐性)可更為提高。較佳係z7’為0至6整數,z8’為1至6整數。
於另一較佳樣態中,上述Z1’為C1-6伸烷基,較佳為C1-3伸烷基。藉由具有如此之結構,所形成之硬化膜之光耐性(尤其紫外線耐性)可更為提高。
於一樣態中,Z1’可為-CH2CH2CH2-。於其他樣態中,Z1’可為-CH2CH2-。
Ra1’在每次出現時分別獨立地為-Z1”-SiRa1” p1”Rb1” q1”Rc1” r1”。
上述Z1”在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子、或2價之有機基。
於一樣態中,Z1”為單鍵。
於一樣態中,Z1”為氧原子。
Z1”較佳為2價之有機基。
於較佳之樣態中,Z1”不包含會與鍵結於Z1”之Si原子形成矽氧烷鍵者。亦即,於式(S1)中,(Si-Z1”-Si)不含有矽氧烷鍵。
屬於2價之有機基之Z1”之例,並無特別限定,可舉例如
-(Z21”)z11”-(X2”)z12”-(Z22”)z13”-
所表示之基。
式中,Z21”及Z22”,為2價之有機基;
X2”為氧原子;
z11”為0或1;z12”為0或1;z13”為0或1;惟,z11”及z13”中之至少一者為1。
Z1”較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5”-O-(CH2)z6”-(式中,z5”為0至6之整數,例如1至6之整數,z6”為0至6之整數,例如1至6之整數,z5”與z6”之合計為1以上)或-(CH2)z7”-伸苯基-(CH2)z8”-(式中,z7”為0至6之整數,例如1至6之整數,z8”為0至6之整數,例如1至6之整數,較佳係z7”與z8”之合計為1以上)。該C1-6伸烷基可為直鏈,亦可為分支鏈,較佳為直鏈。該等基可經例如選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基、及C2-6炔基之一個以上之取代基取代,但較佳為非取代。
於較佳之樣態中,Z1”為C1-6伸烷基或-(CH2)z7”-伸苯基-(CH2)z8”-,較佳為-伸苯基-(CH2)z8”-。當Z1”為該等基時,所形成之硬化膜之光耐性(尤其紫外線耐性)可更為提高。較佳係z7”為0至6整數,z8”為1至6整數。
於另一較佳樣態中,上述Z1”為C1-6伸烷基,較佳為C1-3伸烷基。藉由具有如此之結構,所形成之硬化膜之光耐性(尤其紫外線耐性)可更為提高。
於一樣態中,Z1”可為-CH2CH2CH2-。於其他樣態中,Z1”可為-CH2CH2-。
上述Ra1”在每次出現時分別獨立地為-Z1'''-SiRb1''' q1'''Rc1''' r1'''。
上述Z1'''在每次出現時分別獨立地為單鍵、氧原子、或2價之有機基。
於一樣態中,Z1'''為單鍵。
於一樣態中,Z1'''為氧原子。
Z1'''較佳為2價之有機基。
於較佳之樣態中,Z1'''不包含會與鍵結於Z1'''之Si原子形成矽氧烷鍵者。亦即,於式(S1)中,(Si-Z1'''-Si)不含有矽氧烷鍵。
屬於2價之有機基之Z1'''之例,並無特別限定,可舉例如
-(Z21''')z11'''-(X2''')z12'''-(Z22''')z13'''-
所表示之基。
式中,Z21'''及Z22'''為2價之有機基;
X2'''為氧原子;
z11'''為0或1;z12'''為0或1;z13'''為0或1;惟,z11'''及z13'''中之至少一者為1。
Z1'''較佳為C1-6伸烷基、-(CH2)z5'''-O-(CH2)z6'''-(式中,z5'''為0至6之整數,例如1至6之整數,z6'''為0至6之整數,例如1至6之整數,z5'''與z6'''之合計為1以上)或-(CH2)z7'''-伸苯基-(CH2)z8'''-(式中,z7'''為0至6之整數,例如1至6之整數,z8'''為0至6之整數,例如1至6之整數,較佳係z7'''與z8'''之合計為1以上)。該C1-6伸烷基可為直鏈,亦可為分支鏈,較佳為直鏈。該等基可經例如選自氟原子、C1-6烷基、C2-6烯基、及C2-6炔基之一個以上之取代基取代,但較佳為非取代。
於較佳之樣態中,Z1'''為C1-6伸烷基或-(CH2)z7'''-伸苯基-(CH2)z8'''-,較佳為-伸苯基-(CH2)z8'''-。當Z1'''為該等基時,所形成之硬化膜之光耐性(尤其紫外線耐性)可更為提高。較佳係z7'''為0至6整數,z8'''為1至6整數。
於另一較佳樣態中,上述Z1'''為C1-6伸烷基,較佳為C1-3伸烷基。藉由具有如此之結構,所形成之硬化膜之光耐性(尤其紫外線耐性)可更為提高。
於一樣態中,Z1'''可為-CH2CH2CH2-。於其他樣態中,Z1'''可為-CH2CH2-。
上述Rb1'''在每次出現時分別獨立地為羥基或可水解之基。Rb1'''較佳係在每次出現時分別獨立地為可水解之基。
Rb1'''較佳係在每次出現時分別獨立地為-ORh-、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、或鹵素(該等式中,Rh表示取代或非取代之C1-4烷基),更佳為-ORh(亦即,烷氧基)。Rh可舉例如甲基、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,較佳為烷基(尤其非取代烷基),更佳為甲基或乙基。於一樣態中,Rh為甲基,於另一樣態中,Rh為乙基。
上述Rc1'''在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價之有機基。該1價之有機基為上述可水解之基以外的1價有機基。
於Rc1'''中,1價之有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,再更佳為甲基。
上述q1'''在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,上述r1'''在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,q1'''與r1'''之合計,於(SiRb1''' q1'''Rc1''' r1''')單元中,為3。
較佳係q1'''為1至3之整數,並且,r1'''為0至2之整數,更佳係q1'''為2或3,並且,r1'''為0或1,特佳係q1'''為3。
上述Rb1”在每次出現時分別獨立地為羥基或可水解之基。Rb1”較佳係在每次出現時分別獨立地為可水解之基。
Rb1”較佳係在每次出現時分別獨立地為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、或鹵素(該等式中,Rh表示取代或非取代之C1-4烷基),更佳為-ORh(亦即,烷氧基)。Rh可舉例如甲基、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,較佳為烷基(尤其非取代烷基),更佳為甲基或乙基。於一樣態中,Rh為甲基,於另一樣態中,Rh為乙基。
上述Rc1”在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價之有機基。該
1價之有機基為上述可水解之基以外的1價有機基。
於Rc1”中,1價之有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,再更佳為甲基。
上述p1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,上述q1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,上述r1”在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,p1”、q1”與r1”之合計,於(SiRa1” p1”Rb1” q1”Rc1” r1”)單元中,為3。
於一樣態中,p1”為0。
於一樣態中,p1”可於每個(SiRa1” p1”Rb1” q1”Rc1” r1”)單元中分別獨立地為1至3之整數、2至3之整數、或3。於較佳樣態中,p1”為3。
於一樣態中,q1”可於每個(SiRa1” p1”Rb1” q1”Rc1” r1”)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,更佳為3。
於一樣態中,p1”為0,q1”可於每個(SiRa1” p1”Rb1” q1”Rc1” r1”)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,更佳為3。
上述Rb1’在每次出現時分別獨立地為羥基或可水解之基。Rb1’較佳係在每次出現時分別獨立地為可水解之基。
Rb1’較佳係在每次出現時分別獨立地為-ORh、-OCORh、-O-N=CRh 2、-NRh 2、-NHRh、或鹵素(該等式中,Rh表示取代或非取代之C1-4烷基),更佳為-ORh(亦即,烷氧基)。Rh可舉例如甲基、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,較佳為烷基(尤其非取代烷基),更佳為甲基或乙基。於一樣態中,Rh為甲基,於另一樣態中,Rh為乙基。
上述Rc1’在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價之有機基。該1價之有機基為上述可水解之基以外的1價有機基。
於Rc1’中,1價之有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,再
更佳為甲基。
上述p1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,上述q1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,上述r1’在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,p1’、q1’與r1’之合計,於(SiRa1’ p1’Rb1’ q1’Rc1’ r1’)單元中,為3。
於一樣態中,p1’為0。
於一樣態中,p1’可於每個(SiRa1’ p1’Rb1’ q1’Rc1’ r1’)單元中分別獨立地為1至3之整數、2至3之整數、或3。於較佳樣態中,p1’為3。
於一樣態中,q1’可於每個(SiRa1’ p1’Rb1’ q1’Rc1’ r1’)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,更佳為3。
於一樣態中,p1’為0,q1’可於每個(SiRa1’ p1’Rb1’ q1’Rc1’ r1’)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,更佳為3。
上述Rb1在每次出現時分別獨立地為羥基或可水解之基。Rb1較佳係在每次出現時分別獨立地為可水解之基。
上述Rc1在每次出現時分別獨立地為氫原子或1價之有機基。該1價之有機基為上述可水解之基以外的1價有機基。
於Rc1中,1價之有機基較佳為C1-20烷基,更佳為C1-6烷基,再更佳為甲基。
上述p1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,上述q1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數,上述r1在每次出現時分別獨立地為0至3之整數。又,p1、q1與r1之合計,於(SiRa1 p1Rb1 q1Rc1 r1)單元中,為3。
於一樣態中,p1為0。
於一樣態中,p1可於每個(SiRa1 p1Rb1 q1Rc1 r1)單元中分別獨立地為1至3之整數、2至3之整數、或3。於較佳樣態中,p1為3。
於一樣態中,q1可於每個(SiRa1 p1Rb1 q1Rc1 r1)單元中分別獨立地
為1至3之整數,較佳為2至3之整數,更佳為3。
於一樣態中,p1為0,q1可於每個(SiRa1 p1Rb1 q1Rc1 r1)單元中分別獨立地為1至3之整數,較佳為2至3之整數,更佳為3。
每個上述RSi所表示之基中,至少存在1個Rb1、Rb1’、Rb1”、或Rb1'''。亦即,於式(1)或式(2)中,鍵結於N原子之RSi所表示之基,分別至少具有一個鍵結於羥基或可水解之基的Si原子。
換言之,RSi所表示之基係具有
-X1-SiRa1 p1Rb1 q1Rc1 r1所表示之基(式中,q1為1至3之整數,q1較佳為2至3,q1更佳為3。惟,p1、q1與r1之合計為3)、
-Z1’-SiRa1’ p1’Rb1’ q1’Rc1’ r1’所表示之基(式中,q1’為1至3之整數,q1’較佳為2至3,q1’更佳為3。惟,p1’、q1’與r1’之合計為3)、或
-Z1”-SiRa1” p1”Rb1” q1”Rc1” r1”所表示之基(式中,q1”為1至3之整數,q1”較佳為2至3,q1”更佳為3。惟,p1”、q1”與r1”之合計為3)、及
-Z1'''-SiRb1''' q1'''Rc1''' r1'''所表示之基(式中,q1'''為1至3之整數,q1'''較佳為2至3,q1'''更佳為3。惟,q1'''與r1'''之合計為3)
中之至少一者。
鍵結於羥基或可水解之基的Si原子,較佳係存在於RSi所表示之基的末端部分。換言之,較佳係於式(1)及式(2)之末端部分中,存在有鍵結於羥基或可水解之基的Si原子。
上述RSi所表示之基,較佳係具有
-X1-SiRb1 q1Rc1 r1所表示之基(式中,q1為1至3之整數,q1較佳為2至3,q1更佳為3。惟,q1與r1之合計為3)、
-Z1’-SiRb1’ q1’Rc1’ r1’所表示之基(式中,q1’為1至3之整數,q1’較佳為2至3,q1’更佳為3。惟,q1’與r1’之合計為3)、或
-Z1”-SiRb1” q1”Rc1” r1”所表示之基(式中,q1”為1至3之整數,q1”較佳為2至3,q1”更佳為3。惟,q1”與r1”之合計為3)、及
-Z1'''-SiRb1''' q1'''Rc1''' r1'''所表示之基(式中,q1'''為1至3之整數,q1'''較佳為2至3,q1'''更佳為3。惟,q1'''與r1'''之合計為3)
中之至少一者。
上述RSi較佳為-X1-SiRb1 2Rc1或-X1-SiRb1 3,更佳為-X1-SiRb1 3。
於一樣態中,當RSi中之p1為1至3之整數時,Ra1較佳為-Z1’-SiRb1’ 2Rc1’或-Z1’-SiRb1’ 3,更佳為-Z1’-SiRb1’ 3。於本樣態中,p1較佳為2或3,更佳為3。
於一樣態中,當RSi中之p1’為1至3之整數時,Ra1’較佳為-Z1”-SiRb1” 2Rc1”或-Z1”-SiRb1” 3,更佳為-Z1”-SiRb1” 3。於本樣態中,p1’較佳為2或3,更佳為3。
於一樣態中,當RSi中之p1”為1至3之整數時,Ra1”較佳為-Z1'''-SiRb1''' 2Rc1'''或-Z1'''-SiRb1''' 3,更佳為-Z1'''-SiRb1''' 3。於本樣態中,p1”較佳為2或3,更佳為3。
於一樣態中,本揭示之含有氟聚醚基之化合物,係式(1)所示者。
於一樣態中,本揭示之含有氟聚醚基之化合物,係式(2)所示者。
於一樣態中,本揭示之含有氟聚醚基之化合物,係下列之式(1)或(2)所示者。
[式中:
RF1為Rf1-RF-Oq-;
RF2為-Rf2 p-RF-Oq-;
Rf1為可經一個以上之氟原子取代之C1-16烷基;
Rf2為可經一個以上之氟原子取代之C1-6伸烷基;
RF在每次出現時分別獨立地為下述式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)或(f5)所示之基:
-(OC3F6)d- (f1)
[式(f1)中,d為1至200的整數];
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f2)
[式(f2)中,c及d分別獨立地為0以上30以下之整數,e及f分別獨立地為1以上200以下之整數,
c、d、e及f的和為2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];
-(R6-R7)g- (f3)
[式(f3)中,R6為OCF2或OC2F4,
R7為選自OC2F4、OC3F6、OC4F8、OC5F10及OC6F12之基,或者為獨立地選自該等基之兩個或三個基的組合,
g為2至100的整數];
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f4)
[式(f4)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的和至少為1,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];
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f- (f5)
[式(f5)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的和至少為1,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];
p為0或1;
q為0或1;
RX1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,例如亞甲基;
RX2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,例如亞甲基;
RSi在每次出現時分別獨立地為下述式(S1)所示之基;
-X1-SiRa1 p1Rb1 q1Rc1 r1 (S1)
X1在每次出現時分別獨立地為C1-6伸烷基或-(CH2)z7-伸苯基-(CH2)z8-,較佳為C1-6伸烷基,更佳為C1-3伸烷基。
z7為0至6之整數,z8為1至6之整數;
Rb1在每次出現時分別獨立地為羥基或可水解之基;
p1及r1為0,且q1為3]。
式(1)或式(2)所表示之化合物,可藉由組合周知之方法來製造。
作為一樣態,雖無特別限定,但於下述記載適合製造式(1)所表示之本揭示之含有氟聚醚基之化合物的方法之例子。
本揭示之含有氟聚醚基之化合物,例如,可藉由含有下述步驟之方法製造,該步驟為:使式(1c)所表示之化合物、HSiM3(式中,M分別獨立地為鹵素原子(亦即,I、Br、Cl、F)、或C1-6烷氧基,較佳為鹵素原子,更佳為C1)、依所需之Rb1L’(Rb1與上述為相同意義,L’表示可與Rb1鍵結之基)所表示之化合物及/或Rc1L”(Rc1與上述為相同意義,L”表示可與Rc1鍵結之基)所表示之化合物反應。
式(1c)中,RF1、RX1及RX2分別與上述式(1)中之RF1、RX1及RX2為相同意義。X1’表示比式(1)之X1還要少兩個碳原子數的結構。來自-X1’-CH=CH2所表示之結構之-X1’-CH2CH2-相當於式(1)中之X1。
上述步驟較佳為於適當之觸媒的存在下,於適當之溶劑中進行。
適當之觸媒,並無特別限定,可舉例如Pt、Pd、Rh等。該觸媒可為任意形態,例如可為錯合物的形態。
適當之溶劑,若為不會對反應造成不良影響的溶劑即可,並無特別限定,可舉例如1,3-雙(三氟甲基)苯、全氟丁基乙基醚、全氟己基甲基醚、全氟己烷、六氟苯等。
該反應中之反應溫度,並無特別限定,通常為0至100℃,較佳為50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,通常為-0.2至1MPa(表壓力),以方便來說為常壓。
上述式(1c)所表示之化合物,並無特別限定,例如,可藉由於式(1b)
所表示之化合物的末端部分,導入具有雙鍵之基來製造。具體而言,可藉由使下式(1b)所表示之化合物、與於末端部分具有雙鍵之胺化合物(例如,烯丙基胺、二烯丙基胺等)進行反應而製得。RX為氫原子、羥基、碳數1至10之烷氧基、酚基、磺醯基、鹵素等,具體而言為鹵素。
上述步驟較佳為於適當之鹼的存在下,於適當之溶劑中進行。
適當之鹼,並無特別限定,可舉例如氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、三級胺(三乙胺、吡啶、二異丙基乙基胺、2,6-二甲吡啶)等。該鹼可為任意形態。
適當之溶劑,若為不會對反應造成不良影響的溶劑即可,並無特別限定,可舉例如1,3-雙(三氟甲基)苯、全氟丁基乙基醚、全氟己基甲基醚、全氟己烷、六氟苯等。
該反應中之反應溫度,並無特別限定,通常為0至100℃,較佳為40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240分鐘,反應壓力,並無特別限定,通常為-0.2至1MPa(表壓力),以方便來說為常壓。
上述式(1b)所表示之化合物,並無特別限定,例如,可藉由於式(1a)所表示之化合物之末端的OH基,導入Ha1-RX2-C(=O)-RX而製得。此處,Ha1為鹵素原子,例如溴原子。
RF1-RX1-OH (1a)
上述步驟較佳為於適當之鹼的存在下,於適當之溶劑中進行。
適當之鹼,並無特別限定,可舉例如氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、三級胺(三乙胺、吡啶、二異丙基乙基胺、2,6-二甲吡啶)等。該鹼可為任意形態。
適當之溶劑,若為不會對反應造成不良影響的溶劑即可,並無特別限定,可舉例如1,3-雙(三氟甲基)苯、全氟丁基乙基醚、全氟己基甲基醚、全氟己烷、六氟苯等。
該反應中之反應溫度,並無特別限定,通常為0至100℃,較佳為50至100℃,反應時間,並無特別限定,通常為60至600分鐘,較佳為80至240分鐘,反應壓力,並無特別限定,通常為-0.2至1MPa(表壓力),以方便來說為常壓。
於其他樣態中,式(1c)所表示之化合物,並無特別限定,例如,可藉由以包含下述步驟的方法合成而得,該步驟為:使式(1a)所表示之化合物、與Hal-RX2-C(O)N(X1’-CH=CH2)2所表示之化合物進行反應。此處,Ha1、RX2、X1’、RF1及RX1分別與上述為相同意義。
RF1-RX1-OH (1a)
上述步驟較佳為於適當之鹼的存在下,於適當之溶劑中進行。
適當之鹼,並無特別限定,可舉例如氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、三級胺(三乙胺、吡啶、二異丙基乙基胺、2,6-二甲吡啶)等。該鹼可為任意形態。
適當之溶劑,若為不會對反應造成不良影響的溶劑即可,並無特別限定,可舉例如1,3-雙(三氟甲基)苯、全氟丁基乙基醚、全氟己基甲基醚、全氟己烷、六氟苯等。
該反應中之反應溫度,並無特別限定,通常為0至100℃,較佳
為50至100℃,反應時間,並無特別限定,通常為60至600分鐘,較佳為100至300分鐘,反應壓力,並無特別限定,通常為-0.2至1MPa(表壓力),以方便來說為常壓。
關於製造本揭示之含有氟聚醚基之化合物時的反應條件,所屬技術領域者可適當地調整為較佳範圍。
接著,說明本揭示之組成物(例如,表面處理劑)。
本揭示之組成物(例如,表面處理劑)含有式(1)或式(2)所表示之至少一種含有氟聚醚基之化合物。
於一樣態中,本揭示之組成物(例如,表面處理劑)可含有式(1)及式(2)所表示之含有氟聚醚基之化合物。
於一樣態中,相對於本揭示之組成物(例如,表面處理劑)所含之式(1)及式(2)所表示之含有氟聚醚基之化合物的合計,式(2)所表示之含有氟聚醚基之化合物的比(莫耳比)的下限值較佳為0.001,更佳為0.002,又更佳為0.005,再更佳為0.01,特佳為0.02,又特佳為0.05。相對於式(1)及式(2)所表示之含有氟聚醚基之化合物的合計,式(2)所表示之含有氟聚醚基之化合物的比(莫耳比)的上限值較佳為0.35,更佳為0.30,又更佳為0.20,再更佳為0.15或0.10。相對於式(1)及式(2)所表示之含有氟聚醚基之化合物的合計,式(2)所表示之含有氟聚醚基之化合物的比(莫耳比)較佳為0.001以上0.30以下,更佳為0.001以上0.20以下,又更佳為0.002以上0.20以下,再更佳為0.005以上0.20以下,特佳為0.01以上0.20以下,例如0.02以上0.15以下或0.05以上0.15以下。藉由以上述範圍含有,本揭示之組成物有助於形成摩擦耐久性良好的硬化層。
本揭示之組成物(例如,表面處理劑),可賦予基材撥水性、撥油性、防污性、防水性、表面滑溜性、摩擦耐久性,雖無特別限定,但較佳可作為防污性塗佈劑或防水性塗佈劑使用。
本揭示之組成物(例如,表面處理劑)可更含有:溶劑、被理解為含氟油之(非反應性之)氟聚醚化合物(較佳為全氟(聚)醚化合物)(以下,統稱為「含氟油」)、被理解為聚矽氧油之(非反應性之)聚矽氧化合物(以下,稱為「聚矽氧油」)、觸媒、界面活性劑、聚合抑制劑、增感劑等。
上述溶劑,可舉例如: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、乙酸賽珞蘇、丙二醇甲醚乙酸酯、乙酸卡必醇酯、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、甲基胺基酮、2-庚酮等酮類;乙賽珞蘇、甲賽珞蘇、甲賽珞蘇乙酸酯、乙賽珞蘇乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚、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、三級丁醇、二級丁醇、3-戊醇、辛醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、三級戊醇等醇類;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;甲賽珞蘇、賽珞蘇、異丙賽珞蘇、丁賽珞蘇、二乙二醇單甲醚等醚醇類;二乙二醇單乙醚乙酸酯;1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷、1,2-二氯-1,1,2,2-四氟乙烷、二甲亞碸、1,1-二氯-1,2,2,3,3-五氟丙烷(HCFC225)、Zeorora H、HFE7100、HFE7200、HFE7300等含氟溶劑等。或者,可舉例如該等之兩種以上之混合溶劑。
含氟油,並無特別限定,可舉例如下述之通式(3)所表示之化合物(全氟(聚)醚化合物)。
Rf5-(OC4F8)a’-(OC3F6)b’-(OC2F4)c’-(OCF2)d’-Rf6...(3)
式中,Rf5表示可經一個以上之氟原子取代之碳數1至16烷基(較佳為C1-16全氟烷基),Rf6表示可經一個以上之氟原子取代之碳數1至16烷基(較佳為C1-16全氟烷基)、氟原子或氫原子,Rf5及Rf6更佳係分別獨立地為C1-3全氟烷基。
a’、b’、c’及d’分別表示構成聚合物主骨架之全氟(聚)醚之四種重複單元的數量,且互相獨立地為0以上300以下的整數,a’、b’、c’及d’的和至少為1,較佳為1至300,更佳為20至300。標註a’、b’、c’及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)所表示之全氟(聚)醚化合物之例,可舉例如下述之通式(3a)及(3b)之任一者所表示之化合物(可為一種或兩種以上之混合物)。
Rf5-(OCF2CF2CF2)b”-Rf6…(3a)
Rf5-(OCF2CF2CF2CF2)a”-(OCF2CF2CF2)b”-(OCF2CF2)c”-(OCF2)d”-Rf6…(3b)
該等式中,Rf5及Rf6係如同上述;於式(3a)中,b”為1以上100以下之整數;於式(3b)中,a”及b”分別獨立地為0以上30以下之整數,c”及d”分別獨立地為1以上300以下之整數。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,由另一觀點而言,含氟油可為通式Rf3-F(式中,Rf3為C5-16全氟烷基)所表示之化合物。又,亦可為氯三氟乙烯寡聚物。
上述含氟油可具有500至10000之平均分子量。含氟油之分子量可使用凝膠滲透層析(GPC)進行測定。
相對於本揭示之組成物,可含有含氟油例如0至50質量%,較佳為0至30質量%,更佳為0至5質量%。於一樣態中,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,係指完全不含有含氟油、或可含有極微量之含氟油之意。
含氟油有助於提升由本揭示之組成物所形成之層的表面滑溜性。
上述聚矽氧油,例如可使用矽氧烷鍵為2000以下之直鏈狀或環狀之聚矽氧油。直鏈狀之聚矽氧油可為所謂之直接聚矽氧油及改質聚矽氧油。直接聚矽氧油,可舉例如二甲基聚矽氧油、甲基苯基聚矽氧油、甲基氫聚矽氧油。改質聚矽氧油,可舉例如將直接聚矽氧油以烷基、芳烷基、聚醚、高級脂肪酸酯、氟烷基、胺基、環氧基、羧基、醇等改質而得者。環狀之聚矽氧油,可舉例如環狀甲基矽氧烷油等。
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氟聚醚基之矽烷化合物之合計100質量份(當為兩種以上時為該等之合計,以下亦同),可含有該聚矽氧油例如0至300質量份,較佳為50至200質量份。
聚矽氧油有助於提升表面處理層的表面滑溜性。
上述觸媒,可舉例如酸(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。
觸媒促進本揭示之含有氟聚醚基之矽烷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。
其他成分,除上述之外,亦可舉例如四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷等。
本揭示之組成物,可作為欲進行基材之表面處理之表面處理劑使用。
可使多孔質物質例如多孔質之陶瓷材料、將金屬纖維例如鋼絲絨成形為綿狀者經浸漬而含有本揭示之表面處理劑,而作成顆粒(pellet)。該顆粒,例如可使用於真空蒸鍍。
以下,說明本揭示之物品。
本揭示之物品,含有:基材、以及於該基材表面之由本揭示之含有氟聚醚基之矽烷化合物或包含含有氟聚醚基之矽烷化合物的表面處理劑(以下,僅以「本揭示之表面處理劑」來代表該等)所形成之層(例如,表面處理層)。
本揭示中可使用之基材,例如可由玻璃、樹脂(天然或合成樹脂,例如可為一般之塑膠材料,可為板狀、膜、或其他型態)、金屬、陶瓷、半導體(矽、鍺等)、纖維(織物、不織布等)、毛皮、皮革、木材、陶瓷器、石材等、建築構件等任意適當的材料所構成。
例如,當欲製造之物品為光學構件時,構成基材表面之材料,可為光學構件用材料,例如玻璃或透明塑膠等。又,當欲製造之物品為光學構件時,於基材之表面(最外層)可形成某種層(或膜),例如硬塗層或抗反射層等。抗反射層可使用單層抗反射層或多層抗反射層之任一者。可使用於抗反射層之無機物之例,可舉例如SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等。該等無機物可單獨使用亦可組合該等之兩種以上(例如作成混合物)使用。當作成多層抗反射層時,其最外層,較佳為使用SiO2及/或SiO。當欲製造之物品為觸控面板用之光學玻璃零件時,可於基材(玻璃)表面的一部分,具有透明電極例如使用了氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅等之薄膜。又,基材可視其具體的規格等而具有絕緣層、黏著層、保護層、裝飾框層(I-CON)、霧化膜層、硬塗膜層、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,需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,可視欲製造物品的用途及具體規格等而適當地決定。
就該基材而言,可為至少其表面部分由本來就具有羥基之材料所形成者。該材料,可舉例如玻璃,又,可舉例如表面形成有自然氧化膜或熱氧化膜之金屬(特別是卑金屬)、陶瓷、半導體等。或者,當如樹脂等般地雖具有羥基但並不充分時、或本來就不具羥基時,可藉由對基材施以某種前處理而於基材表面導入、或增加羥基。該前處理之例,可舉例如電漿處理(例如電暈放電)、或離子束照射。電漿處理,可於基材表面導入、或增加羥基,同時,亦可適合利用來將基材表面清淨化(除去異物等)。又,該前處理之其他例,可舉例如將具有碳-碳不飽和鍵結基之界面吸附劑藉由LB法(Langmuir-Blodgett,朗謬-布洛傑法)或化學吸附法,而以單分子膜的形態事先形成於基材表面,之後,於含有氧或氮等之氣體環境下使不飽和鍵斷裂的方法。
又,或者,該基材亦可為至少其表面部分由含有具有一個以上之其他反應性基例如Si-H基的聚矽氧化合物、或烷氧基矽烷之材料所形成者。
接著,於該基材之表面,形成上述本揭示之表面處理劑之層,視需要對該層進行後處理,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之層的形成,可藉由對於基材之表面,以被覆該表面的方式使用上述組成物而實施。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,可舉例如浸漬塗佈法、旋塗法、流動塗佈法、噴塗法、輥塗法、網版印刷法及類似之方法。
乾燥被覆法之例,可舉例如蒸鍍(通常為真空蒸鍍)、濺鍍、CVD
及類似之方法。蒸鍍法(通常為真空蒸鍍法)之具體例,可舉例如電阻加熱、電子束、使用微波等之高頻加熱、離子束及類似之方法。CVD方法之具體例,可舉例如電漿-CVD、光學CVD、熱CVD及類似之方法。
再者,亦可藉由常壓電漿法被覆。
當使用濕潤被覆法時,本揭示之表面處理劑,可在以溶劑稀釋後使用於基材表面。由本揭示之組成物之安定性及溶劑之揮發性的觀點而言,較佳為使用以下之溶劑:碳數5至12之全氟脂肪族烴(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之Asahiklin(註冊商標)AC-6000)、1,1,2,2,3,3,4-七氟環戊烷(例如,日本Zeon股份有限公司製之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股份有限公司製之Novec(商標)7000)、全氟丁基甲基醚(C4F9OCH3)(例如,住友3M股份有限公司製之Novec(商標)7100)、全氟丁基乙基醚(C4F9OC2H5)(例如,住友3M股份有限公司製之Novec(商標)7200)、全氟己基甲基醚(C2F5CF(OCH3)C3F7)(例如,住友3M股份有限公司製之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)、或者CF3CH2OCF2CHF2(例如,旭硝子股份有限公司製之Asahiklin(註冊商標)AE-3000))等。該等溶劑可單獨使用亦可作成兩種以上之混合物使用。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)。
當使用乾燥被覆法時,本揭示之表面處理劑,可直接進行乾燥被覆法,或者以上述之溶劑稀釋後進行乾燥被覆法。
關於表面處理劑之層的形成,層中,本揭示之表面處理劑較佳為以與水解及脫水縮合用之觸媒共同存在的方式實施。簡單來說,當藉由濕潤被覆
法進行時,於以溶劑稀釋本揭示之表面處理劑後,可於即將使用於基材表面之前,添加觸媒至本揭示之表面處理劑之稀釋液中。當藉由乾燥被覆法進行時,可將添加有觸媒之本揭示之表面處理劑直接進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理,或者,亦可使鐵或銅等金屬多孔體經浸漬而含有已添加有觸媒之本揭示之表面處理劑而作成顆粒狀物質,並使用該顆粒狀物質進行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理。
觸媒可使用任意之適當的酸或鹼。酸觸媒,例如可使用乙酸、甲酸、三氟乙酸等。又,鹼觸媒,例如可使用氨、有機胺類等。
如上述般,於基材之表面,形成來自本揭示之表面處裡劑之層,可製造本發明之物品。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之外,雖依所使用之表面處裡劑之組成而定,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)、防水性、表面滑溜性(或潤滑性,例如指紋等髒污之擦除性、或對手指之優異的觸感)等,可適合利用作為機能性薄膜。
亦即,本揭示進一步亦關於最外層具有前述硬化物之光學材料。
光學材料,除了如後述所例示之顯示器等相關之光學材料之外,較佳可舉例如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)、場發射顯示器(FED;Field Emission Display)等顯示器或該等顯示器之保護板、或於該等之表面施有抗反射膜處理者。
具有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,可舉例如以下者:眼鏡等之鏡片;PDP、LCD等顯示器之前面保護板、抗反射板、偏光板、防眩板;行動電話、可攜式資訊終端機等機器之觸控面板片;藍光(Blu-ray(註冊商標))光碟、DVD光碟、CD-R、MO等光碟之光碟面;光纖;時鐘之顯示面等。
又,具有由本揭示所得之層的物品,亦可為汽車內外裝構件。外裝材之例,可舉例如以下者:車窗、遮光罩、車外相機蓋。內裝材之例,可舉例如以下者:儀錶板蓋、導航系統觸控面板、裝飾內裝材。
又,具有由本揭示所得之層的物品,亦可為醫療機器或醫療材料。
上述層之厚度,並無特別限定。當光學構件時,上述層之厚度為1至50nm、1至30nm,較佳為1至15nm之範圍,由光學性能、表面滑溜性、摩擦耐久性及防污性的觀點而言為較佳。
以上,雖說明實施型態,但應理解在不脫離申請專利範圍之主旨及範圍,型態及詳細可有多種變更。
[實施例]
以下,透過實施例而更具體地進行說明,但本揭示並不限定於該等實施例。
又,於本實施例中,以下所示之化學式皆顯示平均組成,且構成全氟聚醚之重複單元((OCF2CF2)、(OCF2)等)之存在順序為任意。
(合成例1)
將CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2OH(m≒18、n≒18)4.0g,分散於1,3-雙(三氟甲基)苯3.0g、二乙二醇二甲醚2.0g之混合溶劑中。於該液中加入氫氧化鈉0.4g並於80℃攪拌2小時。將已溶解於二乙二醇二甲醚2.0g中之溴乙酸0.5g一邊劇烈攪拌一邊滴入該混合物中之後,於80℃攪拌3小時。反應的終點,係藉由19F-NMR確認到CF3(OCF2CF2)m-(OCF2)nCH2OH之羥基β位-CF2-之化學位移朝低磁場位移、及藉由1H-NMR確認到溴乙酸之羰基α位之亞甲基質子朝高磁場位移來確認。若將反應液冷卻至室溫,則分離為液相與固相。移除液相後,於固相加入10g之AK-225,一邊攪拌一邊加入10g之10wt%硫酸水溶液。攪拌20分鐘後,靜置,並分離下層,將所分離之下層水洗兩次,以硫酸鎂乾燥、濃
縮。將所得之濃縮物溶解於全氟己烷。以丙酮洗淨該溶液三次,藉此製得含有聚醚基之化合物(A)。
含有聚醚基之化合物(A):
CF3(OCF2CF2)m(OCF2)nCH2O-CH2CO2H
(m≒18、n≒18)
(合成例2)
將合成例1所得之含有聚醚基之化合物(A)3.0g,溶解於1,3-雙(三氟甲基)苯5.0g,並以冰冷卻。將亞硫醯氯0.3g滴下至該溶液中之後,加入N,N-二甲基甲醯胺0.01mg,於室溫攪拌一天一夜。由該反應液將亞硫醯氯餾除後,加入二烯丙基胺0.18g及三乙胺0.2g,加熱至50℃,攪拌3小時。反應的終點,係藉由19F-NMR確認到CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2O-之醚基β位-CF2-之化學位移朝低磁場位移、及藉由1H-NMR確認到二烯丙基胺之胺基α位之亞甲基質子朝低磁場位移來確認。於反應液加入1N-鹽酸,並將分液之下層水洗並以硫酸鎂乾燥、濃縮。將所得之濃縮物溶解於全氟己烷,並以丙酮洗淨三次,藉此製得含有聚醚基之化合物(B)。
含有聚醚基之化合物(B):
(m≒18、n≒18)
(合成例3)
將合成例2所得之含有聚醚基之化合物(B)3.0g,溶解於1,3-雙(三氟甲基)苯6g,加入三乙醯氧基甲基矽烷0.02g、含有1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷之Pt錯合物2%之二甲苯溶液0.04ml後,裝填三氯矽烷0.8g,於10℃攪拌30分鐘。接著,將所得之反應液加熱至60℃,攪拌4小時。之後,於減壓下將揮發
成分餾除之後,加入甲醇0.1g及原甲酸三甲酯2.0g之混合溶液後,加熱至60℃,攪拌3小時。之後,藉由進行精製,製得於末端具有三甲氧基矽基之下述之含有聚醚基之化合物(C)2.9g。
含有聚醚基之化合物(C):
(m≒18、n≒18)
(合成例4)
將CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2OH(m≒18、n≒18)4.0g,分散於1,3-雙(三氟甲基)苯3.0g及二乙二醇二甲醚2.0g之混合溶劑中。加入氫氧化鈉0.4g並於80℃攪拌2小時。將已溶解於二乙二醇二甲醚2.0g中之N,N’-二烯丙基-2-氯乙醯胺(ClCH2CON(CH2CH=CH2)2)0.5g一邊劇烈攪拌一邊滴入該混合物中之後,於80℃攪拌3小時。反應的終點,係藉由19F-NMR確認到CF3(OCF2CF2)m-(OCF2)nCH2OH之羥基β位-CF2-之化學位移朝低磁場位移、及藉由1H-NMR確認到上述氯乙酸之羰基α位之亞甲基質子朝高磁場位移來確認。將反應液冷卻至室溫,並一邊攪拌一邊加入10g之1N-鹽酸。攪拌5分鐘後,靜置,將下層分離進行水洗兩次,並以硫酸鎂乾燥、濃縮。將所得之濃縮物溶解於全氟己烷,並以丙酮洗淨三次,藉此製得含有聚醚基之化合物(D)。
含有聚醚基之化合物(D):
(m≒18、n≒18)
使用所得之含有聚醚基之化合物(D)3.0g,進行與合成例3同樣的操作,製得含有聚醚基之化合物(E)3.1g。
含有聚醚基之化合物(E):
(m≒18、n≒18)
(合成例5)
除了使用CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2OH(m≒33、n≒32)6.0g以外,其餘進行與合成例4同樣的操作,製得含有聚醚基之化合物(F)5.8g。
含有聚醚基之化合物(F):
(m≒33、n≒32)
(合成例6)
除了使用CF3-(OCF2CF2)m-(OCF2)n-CH2OH(m≒17、n≒29)6.0g以外,其餘進行與合成例4同樣的操作,製得含有聚醚基之化合物(G)6.1g。
含有聚醚基之化合物(G):
(m≒17、n≒29)
(實施例1)
將上述合成例4所得之含有聚醚基之化合物(E),以使濃度成為0.1mass%的方式,溶解於氫氟醚(3M製,Novec HFE-7200)中,而調製為表面處理劑(1)。
(實施例2)
將上述合成例5所得之含有聚醚基之化合物(F),以使濃度成為0.1mass%的方式,溶解於氫氟醚(3M製,Novec HFE-7200)中,而調製為表面處理劑(2)。
(實施例3)
將上述合成例6所得之含有聚醚基之化合物(G),以使濃度成為0.1mass%的方式,溶解於氫氟醚(3M製,Novec HFE-7200)中,而調製為表面處理劑(3)。
(比較例1、2)
使用下述對照化合物(1)或(2)來代替含有聚醚基之化合物(F),除此之外,以與實施例2同樣方式進行,分別調製成比較表面處理劑(1)及(2)。
對照化合物(1)
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),並以下述方法進行測定。
<靜態接觸角之測定方法>
靜態接觸角係藉由從微注射器將水2μL滴下至呈水平放置的基板,以視訊顯微鏡攝影滴下1秒後之靜止畫面而求得。
(硬化膜之形成)
分別使用表面處理劑(1)至(3)、及比較表面處理劑(1)至(2),如以下方式形成硬化膜(表面處理層)。
將表面處理劑或比較表面處理劑,使用旋塗器,塗佈於化學強化玻璃(Corning公司製,「Gorilla」玻璃,厚度0.7mm)上。
旋塗之條件係以300轉/分鐘塗佈3秒鐘、以2000轉/分鐘塗佈30秒鐘。
將塗佈後之玻璃,於大氣下,於恆溫槽內以150℃加熱30分鐘,形成硬化膜。
[硬化膜之特性評估]
以下述方式評估所得之硬化膜的特性。
<靜態接觸角>
(初期評估)
首先,作為初期評估,於硬化膜形成後,以其表面尚未碰觸任何東西的狀態,測定水的靜態接觸角。
(乙醇擦拭後之評估)
接著,將上述硬化膜,使用充分染浸有乙醇之Kimwipe(商品名,十條Kimberly(股)製)來回擦拭5次後,使其乾燥。測定乾燥後之硬化膜之水的靜態接觸角。
<指紋附著性及擦除性>
(指紋附著性)
以手指按壓於使用表面處理劑或比較表面處理劑所形成之硬化膜,以目視判斷指紋之附著容易度。評估係根據以下之基準判斷。
A:指紋不易附著、或即使附著但指紋不明顯
B:指紋之附著雖少,但可充分確認到該指紋
C:與未處理之玻璃基板相同程度地明確地附著有指紋
(指紋擦除性)
上述之指紋附著性試驗後,將所附著之指紋以Kimwipe(商品名,十條Kimberly(股)製)來回擦除5次,以目視判斷所附著之指紋的擦除容易度。評估係根據以下之基準判斷。
A:可完全擦除指紋
B:殘留有指紋的擦除痕跡
C:指紋的擦除痕跡擴大,難以除去
將上述一連串之評估結果整理於以下之表1。
使用表面處理劑(1)至(3)所形成之硬化膜的接觸角,即使在以乙醇擦拭的情況下亦不會降低。另一方面,使用比較表面處理劑(1)至(2)所形成之硬化膜的接觸角,會因以乙醇擦拭而降低。可推測此係因比較表面處理劑(1)或(2)所形成之硬化膜的耐化學性(對溶劑之耐久性)差之故。
[硬化膜之摩擦耐久性評估]
所得之硬化膜之摩擦耐久性,係以如下之方式評估。
<耐橡皮擦摩擦耐久性試驗>
使用摩擦試驗機(Rubbing tester)(新東科學公司製),以下述條件每擦拭2500次時就測定耐水接觸角,持續進行試驗10000次或直至未滿100度為止。試驗環境條件為25℃、濕度40%RH。
橡皮擦:Raber Eraser(Minoan公司製)
接地面積:6mmΦ
移動距離(單趟):30mm
移動速度:3600mm/分鐘
荷重:1kg/6mmΦ
將上述之評估結果整理於以下之表2。表中之「-」表示未測定之意。
本揭示之含有氟聚醚基之化合物,可適合利用於在各種各樣之基材(尤其要求摩擦耐久性之光學構件)的表面,形成表面處理層。
Claims (10)
- 一種含有氟聚醚基的化合物,係下式(1)或(2)所示者,
- 如請求項1所述之含有氟聚醚基的化合物,其中,q1為2或3。
- 一種表面處理劑,含有請求項1或2所述之含有氟聚醚基的化合物。
- 如請求項3所述之表面處理劑,係更含有選自含氟油、聚矽氧油、及觸媒中的1種以上的其他成分。
- 如請求項3或4所述之表面處理劑,係更包含溶劑。
- 如請求項3或4所述之表面處理劑,係作為防污性塗佈劑或防水性塗佈劑使用。
- 如請求項3或4所述之表面處理劑,係真空蒸鍍用。
- 一種含有表面處理層的顆粒,係含有請求項3至7中任一項所述之表面處理劑。
- 一種含有表面處理層的物品,係含有基材以及表面處理層,該表面處理層係於該基材的表面由請求項1或2所述之含有氟聚醚基的化合物或請求項3至7中任一項所述的表面處理劑所形成的層。
- 如請求項9所述之含有表面處理層的物品,係光學構件。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020071959A1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-06-13 | Hiromasa Yamaguchi | Perfluoropolyether-modified aminosilane, surface treating agent and coated article |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3601580B2 (ja) | 1999-05-20 | 2004-12-15 | 信越化学工業株式会社 | パーフルオロポリエーテル変性アミノシラン及び表面処理剤並びに該アミノシランの被膜が形成された物品 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020071959A1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-06-13 | Hiromasa Yamaguchi | Perfluoropolyether-modified aminosilane, surface treating agent and coated article |
TW200922969A (en) * | 2007-07-06 | 2009-06-01 | Asahi Glass Co Ltd | Surface treating agent, article, and novel fluorine-containing ether compound |
KR20150054149A (ko) * | 2013-11-11 | 2015-05-20 | 동우 화인켐 주식회사 | 방오성 코팅제 및 이를 이용한 방오성 피막 |
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