WO2019039341A1 - 含フッ素エーテル化合物、含フッ素エーテル組成物、コーティング液、物品およびその製造方法 - Google Patents
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- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
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- C10M2227/00—Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions
- C10M2227/04—Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions having a silicon-to-carbon bond, e.g. organo-silanes
- C10M2227/045—Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions having a silicon-to-carbon bond, e.g. organo-silanes used as base material
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- C10M2229/04—Siloxanes with specific structure
- C10M2229/05—Siloxanes with specific structure containing atoms other than silicon, hydrogen, oxygen or carbon
- C10M2229/053—Siloxanes with specific structure containing atoms other than silicon, hydrogen, oxygen or carbon containing sulfur
- C10M2229/0535—Siloxanes with specific structure containing atoms other than silicon, hydrogen, oxygen or carbon containing sulfur used as base material
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- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
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- C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
- C10N2030/26—Waterproofing or water resistance
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- C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
- C10N2050/023—Multi-layer lubricant coatings
- C10N2050/025—Multi-layer lubricant coatings in the form of films or sheets
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- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
- C10N2050/08—Solids
Definitions
- the present invention relates to a fluorine-containing ether compound, a fluorine-containing ether composition, a coating liquid, an article and a method for producing the same.
- a fluorine-containing ether compound having a poly (oxyperfluoroalkylene) chain can be suitably used as a surface treatment agent because it can form a surface layer exhibiting high lubricity, water and oil repellency and the like on the surface of a substrate.
- the surface treatment agent containing a fluorine-containing ether compound has a performance (friction resistance) in which water and oil repellency hardly decreases even if the surface layer is repeatedly rubbed with a finger (friction resistance) and a performance capable of easily removing fingerprints attached to the surface layer by wiping.
- a surface treatment agent for displays that are required to be maintained for a long period of time (fingerprint stain removability), for example, a member that constitutes a surface touched by a finger of a touch panel, an eyeglass lens, and a wearable terminal.
- the following are proposed as a fluorine-containing ether compound which can form the surface layer which is excellent in abrasion resistance and fingerprint dirt removal property on the surface of a substrate.
- the fluorine-containing ether compound (patent documents 1, 2) which introduce
- the fluorine-containing ether compound which can form the surface layer which is further excellent in abrasion resistance, light resistance, and chemical resistance may be needed.
- the present invention provides a fluorine-containing ether compound, a fluorine-containing ether composition containing a fluorine-containing ether compound, and a fluorine-containing ether compound capable of forming a surface layer excellent in initial water / oil repellency, fingerprint stain removability, abrasion resistance, light resistance and chemical resistance.
- An object of the present invention is to provide an article having a surface layer excellent in coating liquid, initial water / oil repellency, fingerprint stain removability, abrasion resistance, light resistance and chemical resistance, and a method for producing the same.
- Another object of the present invention is to provide a fluorine-containing ether compound useful as an intermediate of a fluorine-containing ether compound suitably used as a surface treatment agent.
- the present invention provides a fluorine-containing ether compound, a fluorine-containing ether composition, a coating liquid, an article, a method for producing an article, and other embodiments of the fluorine-containing ether compound having the following constitutions [1] to [16].
- a fluorine-containing ether compound which is a compound represented by the following formula 1.
- A is a C 1-20 perfluoroalkyl group
- R f 1 is a fluoroalkylene group
- m is an integer of 2 to 500
- (R f 1 O) m is different in carbon number
- R f2 is a fluoroalkylene radical
- R 1 is a monovalent organic group having at least one hydrolyzable silyl radical
- R 2 is a hydrogen atom, a monovalent organic group (excluding those having a hydrolyzable silyl group.) or a monovalent organic group having at least one hydrolyzable silyl group
- hydrolysis for R 1 The sum of the number of degradable silyl groups and the number of hydrolyzable silyl groups in R 2 is 2 or more.
- a coating liquid comprising the fluorinated ether compound of any one of the above [1] to [5] or the fluorinated ether composition of [6], and a liquid medium.
- the article of [8] which has the surface layer on the surface of a member that constitutes a surface touched by a finger of the touch panel.
- a surface of a substrate is treated by a dry coating method using the fluorine-containing ether compound of any one of the above [1] to [5] or the fluorine-containing ether composition of [6] to obtain the fluorine-containing ether compound Or the manufacturing method of the article characterized by forming the surface layer formed from the above-mentioned fluorine-containing ether composition on the surface of the above-mentioned substrate.
- the coating liquid of [7] is applied to the surface of a substrate by a wet coating method, and dried to form a surface layer formed of the fluorine-containing ether compound or the fluorine-containing ether composition on the surface of the substrate A method of manufacturing an article characterized by forming into.
- a fluorine-containing ether compound which is a compound represented by the following formula 2.
- A is a C 1-20 perfluoroalkyl group
- R f 1 is a fluoroalkylene group
- m is an integer of 2 to 500
- (R f 1 O) m is different in carbon number
- R f2 is a fluoroalkylene group
- R 1a is a monovalent organic group having at least one ⁇ - alkenyl group (provided that hydrolysis R 2a is a hydrogen atom, a monovalent organic group (but excluding those having an ⁇ -alkenyl group and those having a hydrolyzable silyl group), or at least a monovalent organic group having one .omega.
- alkenyl group (except for those having a hydrolyzable silyl group.) a, .omega. alkenyl group in the number and R 2a of .omega. alkenyl group for R 1a The sum of the number is 2 or more.
- the fluorine-containing ether compound of [12], wherein the monovalent organic group having at least one ⁇ -alkenyl group is a group represented by the following formula g4.
- Q 1a is a single bond (however, only when p is 1) or a (p + 1) -valent organic group (except those having a hydrolyzable silyl group), and p is 1 It is an integer greater than or equal to.
- the fluorine-containing ether compound of the present invention it is possible to form a surface layer excellent in initial water / oil repellency, fingerprint stain removability, abrasion resistance, light resistance and chemical resistance.
- the fluorine-containing ether composition of the present invention it is possible to form a surface layer excellent in initial water / oil repellency, fingerprint stain removability, abrasion resistance, light resistance and chemical resistance.
- the coating liquid of the present invention it is possible to form a surface layer which is excellent in the initial water / oil repellency, fingerprint stain removability, abrasion resistance, light resistance and chemical resistance.
- the article of the present invention has a surface layer excellent in initial water / oil repellency, fingerprint stain removability, abrasion resistance, light resistance and chemical resistance. According to the method for producing an article of the present invention, an article having a surface layer excellent in initial water / oil repellency, fingerprint stain removability, abrasion resistance, light resistance and chemical resistance can be produced.
- Another aspect of the fluorine-containing ether compound of the present invention is useful as an intermediate of the fluorine-containing ether compound suitably used for the surface treatment agent.
- the compound represented by Formula 1 is referred to as Compound 1.
- the compounds represented by other formulas are similarly described.
- a group represented by the formula g1 is referred to as a group g1.
- the meanings of the following terms in the present specification are as follows.
- the chemical formula of an oxyfluoro alkylene unit shall be expressed by describing its oxygen atom to the right of the fluoroalkylene group.
- the “hydrolyzable silyl group” means a group capable of forming a silanol group (Si—OH) by a hydrolysis reaction, which is SiR 3 n L 3-n in the formula g1.
- “Surface layer” means a layer formed on the surface of a substrate.
- the “number average molecular weight” of the fluorine-containing ether compound is calculated by determining the number (average value) of oxyperfluoroalkylene units based on the terminal group by 1 H-NMR and 19 F-NMR.
- the end group is, for example, A in formula 1 or a hydrolyzable silyl group.
- the fluorine-containing ether compound of the present invention is compound 1.
- A is a C 1-20 perfluoroalkyl group
- R f 1 is a fluoroalkylene group
- m is an integer of 2 to 500
- (R f 1 O) m is different in carbon number may be made of two or more of R f1 O
- R f2 is a fluoroalkylene radical
- R 1 is a monovalent organic group having at least one hydrolyzable silyl radical
- R 2 is a hydrogen atom, a monovalent organic group (excluding those having a hydrolyzable silyl group.) or a monovalent organic group having at least one hydrolyzable silyl group
- hydrolysis for R 1 The sum of the number of degradable silyl groups and the number of hydrolyzable silyl groups in R 2 is 2 or more.
- the carbon number of A is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 3, from the viewpoint that the lubricity and abrasion resistance of the surface layer formed by the compound 1 are further excellent.
- the carbon number of R f1 is preferably 1 to 6 from the viewpoint that the abrasion resistance of the surface layer and the fingerprint stain removability are further excellent.
- a linear fluoroalkylene group is preferable from the viewpoint that the friction resistance and the lubricity of the surface layer are further excellent.
- a perfluoroalkylene group is preferable from the viewpoint that the friction resistance and the lubricity of the surface layer are further excellent.
- R f1 other than a perfluoroalkylene group a C 2-6 polyfluoroalkylene group having 1 to 4 hydrogen atoms and 2 or more fluorine atoms is preferable, and one or two hydrogen atoms and a fluorine atom are preferable. And more preferably a C 2-6 polyfluoroalkylene group having 2 or more carbon atoms.
- the proportion of the perfluoroalkylene group in the total R f1 is preferably 60 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 100 mol% from the viewpoint that the friction resistance and the lubricity of the surface layer are further excellent.
- M is preferably 2 to 200, more preferably an integer of 5 to 150, and particularly preferably an integer of 10 to 100.
- m is at least the lower limit value of the above range, the water and oil repellency of the surface layer is further excellent. If m is below the upper limit of the said range, the abrasion resistance of a surface layer will be further excellent. That is, when the number average molecular weight of the compound 1 is too large, the number of hydrolyzable silyl groups present per unit molecular weight decreases, and the abrasion resistance of the surface layer decreases.
- each R f1 O is not limited.
- CF 2 O and CF 2 CF 2 O are present, CF 2 O and CF 2 CF 2 O may be randomly, alternately arranged in blocks.
- the two or more R f1 O is present, that there are two or more R f1 O having different number of carbon atoms, that the number of hydrogen atoms are present two or more R f1 O different, the position of a hydrogen atom
- the structure represented by ⁇ (CF 2 O) m 1 (CF 2 CF 2 O) m 2 ⁇ is m 1 (CF 2 O) and m 2 ((CF 2 O) It represents that CF 2 CF 2 O) is randomly placed.
- the structure represented by (CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m 5 has m 5 (CF 2 CF 2 O) and m 5 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2) O) and are alternately arranged.
- (R f1 O) m one having the following structure in at least a part of (R f1 O) m is preferable. ⁇ (CF 2 O) m 1 (CF 2 CF 2 O) m 2 ⁇ (CF 2 CF 2 O) m3 (CF 2 CF 2 CF 2 O) m4 (CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m5 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m6 (CF 2 O) m7 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m6 (CF 2 CF 2 O) m7 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m6 (CF 2 O) m7 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m6 (CF 2 O) m7 (CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O) m6 (CF 2 O) m7 (CF 2 CF 2 CF
- the following compounds are preferable as (R f1 O) m from the viewpoint of easy production of the compound 1.
- ⁇ (CF 2 O) m1 ( CF 2 CF 2 O) m2-3 ⁇ CF 2 CH 2 O-CF 2 CHFO-CF 2 CF (CF 3) O ⁇ (CF 2 O) m1 ( CF 2 CF 2 O) m2-3 ⁇ CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 O-CF 2 CF (CF 3) O ⁇ (CF 2 O) m1 ( CF 2 CF 2 O) m2-2 ⁇ CF 2 CH 2 O-CF 2 CHFCF 2 O ⁇ (CF 2 O) m1 ( CF 2 CF 2 O) m2-2 ⁇ CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CF 2 O ⁇ (CF 2 O) m1 ( CF 2 CF 2 O) m2-2 ⁇ CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 O ⁇ (CF 2 O) m1 ( CF 2 CF 2 O)
- the carbon number of R f2 is preferably 1 to 8, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 4, from the viewpoint that the abrasion resistance of the surface layer and the fingerprint stain removability are further excellent.
- R f2 a perfluoroalkylene group is preferable from the viewpoint that the friction resistance and the lubricity of the surface layer are further excellent.
- the structure of R f2 depends on the raw materials and synthesis method in producing compound 1. As R f2 , —CF 2 CF 2 — is preferable from the viewpoint of availability of raw materials.
- the sum of the number of hydrolyzable silyl groups in R 1 and the number of hydrolyzable silyl groups in R 2 is further excellent in the point that compound 1 can be easily produced and the abrasion resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer. From the point of view, 2 to 6 is preferable, 2 to 4 is more preferable, and 2 or 3 is particularly preferable.
- the number of hydrolyzable silyl groups is at least the lower limit of the above range, Compound 1 is strongly bonded to the surface of the substrate, and the abrasion resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer are further excellent.
- the raw materials can be easily obtained, and the compound 1 can be easily produced.
- the end on the hydrolyzable silyl group side of compound 1 does not become bulky, the density of compound 1 on the surface of the substrate becomes relatively high. As a result, the abrasion resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer are further excellent.
- the number of carbon atoms of the monovalent organic group (excluding those having a hydrolyzable silyl group) in R 2 is preferably 1 to 8, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 4.
- R 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, from the viewpoint of easily obtaining the raw material, and hydrogen Atoms and methyl groups are particularly preferred.
- a group g1 is preferable from the viewpoint that the effects of the present invention are easily exhibited.
- Q 1 is a (p + 1) -valent organic group (except those having a hydrolyzable silyl group)
- R 3 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group
- L is A hydrolyzable group
- n is an integer of 0 to 2
- p is an integer of 1 or more
- p [-SiR 3 n L 3-n ] is It may be the same or different.
- p is preferably 1 to 3 from the viewpoint of easy production of the compound 1 and the further excellent abrasion resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer.
- the organic group in Q 1 is preferably a saturated hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, or a group obtained by combining these, from the viewpoint that the light resistance and chemical resistance of the surface layer are further excellent.
- the carbon number of Q 1 is preferably 2 to 20, and particularly preferably 2 to 12.
- SiR 3 n L 3-n is a hydrolyzable silyl group.
- Compound 1 has two or more hydrolyzable silyl groups at the terminal. Since the compound 1 having two or more hydrolyzable silyl groups at its terminal end is chemically bonded to the substrate strongly, the surface layer is excellent in abrasion resistance. In addition, compound 1 has a hydrolyzable silyl group at only one end. Since the compound 1 having a hydrolyzable silyl group only at one end is difficult to be aggregated, the surface layer is excellent in appearance.
- L is a hydrolyzable group.
- a hydrolyzable group is a group which becomes a hydroxyl group by a hydrolysis reaction. That is, Si-L at the terminal of compound 1 becomes a silanol group (Si-OH) by a hydrolysis reaction. The silanol groups further react intermolecularly to form Si-O-Si bonds. In addition, the silanol group undergoes a dehydration condensation reaction with a hydroxyl group on the surface of the base (base -OH) to form a chemical bond (base -O-Si).
- an alkoxy group, a halogen atom, an acyl group, an acyloxy group, an isocyanate group and the like can be mentioned.
- the alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
- a halogen atom a chlorine atom is particularly preferable.
- an alkoxy group or a halogen atom is preferable from the viewpoint of easy production of the compound 1.
- L is preferably an alkoxy group having a carbon number of 1 to 4 from the viewpoint of little outgassing at the time of application and excellent storage stability of the compound 1, and the ethoxy group is preferred when long-term storage stability of the compound 1 is required.
- Particularly preferred is a methoxy group when the reaction time after coating is to be short.
- R 3 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group.
- the monovalent hydrocarbon group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group and an aryl group.
- R 3 a monovalent hydrocarbon group is preferable, and a monovalent saturated hydrocarbon group is particularly preferable.
- the carbon number of the monovalent saturated hydrocarbon group is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, and particularly preferably 1 to 2. When the carbon number of R 3 is in this range, compound 1 can be easily produced.
- N is preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.
- the presence of a plurality of L in one hydrolyzable silyl group makes the adhesion to the substrate stronger.
- Si (OCH 3 ) 3 As SiR 3 n L 3-n , Si (OCH 3 ) 3 , SiCH 3 (OCH 3 ) 2 , Si (OCH 2 CH 3 ) 3 , SiCl 3 , Si (OCOCH 3 ) 3 , Si (NCO) 3 preferable. Si (OCH 3 ) 3 is particularly preferred from the viewpoint of ease of handling in industrial production. Two or more SiR 3 n L 3-n in the compound 1 may be the same or different. It is preferable that they are the same group from the point which is easy to manufacture the compound 1.
- a group g2 or a group g3 is preferable from the viewpoint of easy production of the compound 1 and the point that the friction resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer are further excellent.
- R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms (with the exception of those having a hydrolyzable silyl group) or -Q 2 -SiR 3 n L 3-n
- q is an integer of 0 to 10
- q (CR 4 R 5 ) may be the same or different
- R 6 is And a monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms (excluding those having a hydrolyzable silyl group) or -ZQ 2 -SiR 3 n L 3-n
- r is 0 to 4 And when r is 2 or more, r R 6 s may be the same or different, s is 1 or 2, and when s is 2, 2 ( ⁇ (R 6 ) r ) (wherein ⁇ is a benzene ring) may be the same or different, and Z is a single bond, —C (O) N ( R 7 ) — or —C
- R 4 and R 5 a C 1-4 monovalent organic group is particularly preferable.
- R 4 and R 5 in the case of not being —Q 2 —SiR 3 n L 3-n are each independently preferably a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, from the viewpoint of availability of raw materials; And methyl groups are particularly preferred.
- q is preferably an integer of 0 to 2 from the viewpoint of easy production of the compound 1 and the further excellent abrasion resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer.
- the monovalent organic group for R 6 is particularly preferably a monovalent organic group having 1 to 4 carbon atoms.
- R 6 an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methyl group is particularly preferable, from the viewpoint of easy availability of raw materials.
- r is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and particularly preferably 0, from the viewpoint of easy production of the compound 1 and the further excellent abrasion resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer.
- 1 is preferable from the point which is easy to manufacture the compound 1, and the point which is further excellent in the abrasion resistance of a surface layer, light resistance, and chemical resistance.
- Z is preferably a single bond from the viewpoint that the abrasion resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer are further excellent.
- R 7 a hydrogen atom is preferable from the viewpoint of easy production of the compound 1.
- the carbon number of the alkyl group of R 7 is preferably 1 to 3, and particularly preferably 1.
- the carbon number of Q 2 is preferably 2 to 6, and particularly preferably 2 to 4.
- Examples of the group g2 include groups of the following formulae. However, * in a formula shows a bond.
- Examples of the group g3 include groups of the following formulae. However, * in a formula shows a bond.
- R 1 and R 2 are both a group g 1 (wherein p in the formula g 1 is an integer of 1 to 3).
- R 1 is a group g 1 (wherein p in the formula g 1 is 2 or 3), and R 2 is a hydrogen atom or a monovalent organic group (which has a hydrolyzable silyl group) Except.
- compound 1 for example, compounds of the following formula can be mentioned.
- the compounds of the following formulas are easy to manufacture industrially, easy to handle, and further excellent in water and oil repellency, abrasion resistance, fingerprint stain removability, lubricity, chemical resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer. It is preferable from
- G is a polyfluoropolyether chain, that is, AO- (R f1 O) m -R f2- .
- a preferred form of G is a combination of the preferred A, (R f1 O) m and R f2 described above.
- Compound 1 can be produced by a method in which Compound 2 and HSiR 3 n L 3-n are subjected to a hydrosilylation reaction.
- R 1a is a monovalent organic group having at least one ⁇ -alkenyl group (with the exception of those having a hydrolyzable silyl group), and R 2a is a hydrogen atom or a monovalent organic group A monovalent organic group having a hydrolyzable silyl group, provided that the group has a ⁇ -alkenyl group and a hydrolyzable silyl group, or at least one ⁇ -alkenyl group; And the sum of the number of ⁇ -alkenyl groups in R 1a and the number of ⁇ -alkenyl groups in R 2a is 2 or more.
- R 1a and R 2a become R 1 and R 2 in compound 1 after hydrosilylation.
- A, (R f1 O) m and R f2 are, A described in Compound 1, the same as (R f1 O) m and R f2, which is the preferred form as well.
- the sum of the number of ⁇ -alkenyl groups in R 1a and the number of ⁇ -alkenyl groups in R 2a is because the compound 1 can be easily produced and the abrasion resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer are further excellent.
- 2 to 6 is preferable, 2 to 4 is more preferable, and 2 or 3 is particularly preferable.
- the number of ⁇ -alkenyl groups is at least the lower limit of the above range, Compound 1 obtained from Compound 2 is strongly bonded to the surface of the substrate, and the abrasion resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer are further increased. Excellent.
- the raw materials can be easily obtained, and compound 2 can be easily produced.
- the end on the hydrolyzable silyl group side of compound 1 obtained from compound 2 does not become bulky, the density of compound 1 on the surface of the substrate becomes relatively high. As a result, the abrasion resistance, light resistance and chemical resistance of the surface layer are further excellent.
- a group g4 is preferable because a preferable compound 1 can be obtained.
- -Q 1a [-CH CH 2 ] p formula g4
- Q 1a is a single bond (but limited when p is 1) or a (p + 1) -valent organic group (except those having a hydrolyzable silyl group).
- the group g4 becomes Q 1 in the group g1 after hydrosilylation.
- p is the same as p described for the group g1, and preferred embodiments are also the same.
- the group g4 is preferably a group g5 or a group g6 from the viewpoint that the preferable compound 1 can be obtained.
- two ( ⁇ (R 6a ) r ) (where ⁇ is a benzene ring) may be the same or different, and Q 2a is a single bond or is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, more Q 2a is, be different even in the same .
- R 4a , R 5a and R 6a become R 4 , R 5 and R 6 in group g 2 or group g 3 after hydrosilylation.
- -Q 2a -CH CH 2 becomes Q 2 in group g 2 or group g 3 after hydrosilylation.
- q, r, s and Z are the same as q, r, s and Z described for the group g2 or the group g3, and preferred embodiments are also the same.
- R 1a and R 2a are both a group g 4 (wherein p in the formula g 4 is an integer of 1 to 3).
- R 1a is a group g 4 (wherein p in the formula g 4 is 2 or 3), and R 2a is a hydrogen atom or a monovalent organic group (with an ⁇ -alkenyl group and hydrolyzate Except for those having degradable silyl groups).
- Method i Compound 2 can be produced, for example, as follows.
- compound 3 is preferably a compound of the following formula.
- CF 2 CFO-CF 2 CF (CF 3 ) O-CF 2 CF 2 -SO 2 F
- CF 2 CFCF 2 O-CF 2 CF 2 -SO 2 F
- CF 2 CFO-CF 2 CF 2 -SO 2 F.
- Compound 3 is a compound of D.I. J. Vaugham, "Du Pont Innovation", Vol. 43, No. 3, 1973, p. It can manufacture by the method as described in 10, the method as described in the Example of US Patent No. 4358412, etc.
- Compound 4 is reacted with Compound 5 in the presence of a basic compound to give Compound 6.
- Formula 5 A-O- (R f1 O) x -R f11 CH 2 O-CF 2 CHF (CF 2) t O- (R f1 O) u -R f2 -SO 2 -OPhNO 2 Equation 6
- x is an integer of 1 or more
- x + 2 + u is an integer of 500 or less
- R f11 is a perfluoroalkylene group having 1 to 5 carbon atoms
- (R f 1 O) x May be composed of two or more kinds of R f1 O having different carbon numbers.
- Compound 5 is obtained from WO 2009/008380, WO 2013/121984, WO 2013/121986, WO 2015/087902, WO 2017/038830, WO 2017/038832 It can manufacture by the method as described in No. etc.
- Compound 2 can be produced, for example, as follows, when R f1 and R f2 are perfluoroalkylene groups.
- Compound 8 is subjected to a fluorination treatment to give compound 9.
- R f1 , R f11 and R f2 are perfluoroalkylene groups.
- Compound 2 can also be prepared by the following synthetic route. Journal of Fluorine Chemistry, Vol. 125, 2004, p. Compound 11 is obtained from compound 3 according to the method described in 1231. CF 2 BrCFBr (CF 2) t O- (R f1 O) u -R f2 -SO 2 F Formula 11
- Compound 13 is obtained from compound 12 by debromination.
- CF 2 CF (CF 2 ) t O- (R f1 O) u -R f2 -SO 2 N (R 1a ) (R 2a )
- Formula 13 Compound 13 is reacted with Compound 5 in the presence of a basic compound to give Compound 21.
- the compound 1 described above can form a surface layer excellent in initial water / oil repellency, fingerprint stain removability, abrasion resistance, light resistance and chemical resistance for the following reasons.
- compound 1 since A has CF 3 -at the end, one end of compound 1 is CF 3- and the other end is a hydrolyzable silyl group. According to the compound 1 in which one end is CF 3- and the other end is a hydrolyzable silyl group, a surface layer with low surface energy can be formed, so the surface layer is excellent in lubricity and abrasion resistance.
- the compound 1 has (R f1 O) m , the content of fluorine atoms is large. Therefore, the compound 1 can form a surface layer excellent in initial water and oil repellency, abrasion resistance, and fingerprint stain removability.
- Compound 1 has a polyfluoropolyether chain and a hydrolyzable silyl group, since a plurality of hydrolyzable silyl groups are introduced at one end of the polyfluoropolyether chain via a linking group having SO 2 N. The bond between them is hard to be cut off by friction, light, chemicals etc. Therefore, the compound 1 can form a surface layer which is excellent in friction resistance, light resistance and chemical resistance.
- the fluorine-containing ether composition of the present invention (hereinafter also referred to as “the present composition") contains one or more kinds of the compound 1 and another fluorine-containing ether compound.
- fluorine-containing ether compounds known fluorine-containing ether compounds (hereinafter also referred to as “by-product fluorine-containing ether compounds”) by-produced in the production process of compound 1 and known compounds used for the same application as compound 1 A fluorine ether compound etc. are mentioned.
- a fluorine-containing ether compound a compound which is less likely to deteriorate the characteristics of Compound 1 is preferable.
- fluorine-containing ether compound As a by-product fluorine-containing ether compound, a fluorine-containing ether compound or the like in which a part of allyl group is isomerized to an inner olefin during hydrosilylation in the production of unreacted compound 2, compounds 5 to 8, and compound 1 Can be mentioned.
- fluorine-containing ether compound As a well-known fluorine-containing ether compound, a commercially available fluorine-containing ether compound etc. are mentioned. When the composition contains a known fluorine-containing ether compound, new effects such as complementing the characteristics of the compound 1 may be exhibited.
- the content of the other fluorine-containing ether compound is preferably more than 0% by mass and 40% by mass or less, more preferably more than 0% by mass and 30% by mass or less, and particularly preferably more than 0% by mass and 20% by mass or less. preferable.
- the total of the content of the compound 1 and the content of the other fluorinated ether compound is preferably 80 to 100% by mass, and particularly preferably 85 to 100% by mass, of the present composition.
- the content of the compound 1 and the content of the other fluorine-containing ether compound are within the above range, the water and oil repellency, abrasion resistance, fingerprint stain removability, light resistance and chemical resistance of the surface layer at the initial stage are further increased. Excellent.
- the composition may contain components other than Compound 1 and other fluorine-containing ether compounds, as long as the effects of the present invention are not impaired.
- Other components include compounds inevitably produced in the production process of Compound 1 and known fluorine-containing ether compounds (but excluding by-product fluorine-containing ether compounds) and unreacted starting materials.
- additives such as an acid catalyst and a basic catalyst which promote the hydrolysis and condensation reaction of the hydrolyzable silyl group may be mentioned.
- acid catalysts include hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, sulfonic acid, methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and the like.
- the basic catalyst include sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia and the like.
- the content of the other components is preferably 0 to 10% by mass, and particularly preferably 0 to 1% by mass, of the present composition.
- the coating liquid of the present invention (hereinafter also referred to as “the present coating liquid”) contains Compound 1 or the present composition and a liquid medium.
- the coating solution may be a solution or a dispersion.
- an organic solvent is preferable.
- the organic solvent may be a fluorine-containing organic solvent or a non-fluorine organic solvent, and may contain both solvents.
- the fluorine-containing organic solvent include fluorinated alkanes, fluorinated aromatic compounds, fluoroalkyl ethers, fluorinated alkylamines, fluoroalcohols and the like.
- the fluorinated alkane is preferably a compound having 4 to 8 carbon atoms.
- C 6 F 13 H (Asahi Glass Co., Ltd., Asahi Klin (registered trademark) AC-2000)
- C 6 F 13 C 2 H 5 (Asahi Glass Co., Ltd., Asahi Klin (registered trademark) AC-6000)
- Examples thereof include C 2 F 5 CHFCHFCF 3 (manufactured by Kemers, Bartrel (registered trademark) XF) and the like.
- fluorinated aromatic compounds include hexafluorobenzene, trifluoromethylbenzene, perfluorotoluene, bis (trifluoromethyl) benzene and the like.
- the fluoroalkyl ether is preferably a compound having 4 to 12 carbon atoms.
- Commercially available products include CF 3 CH 2 OCF 2 CF 2 H (Asahi Glass Co., Ltd., Asahi Clean (registered trademark) AE-3000), C 4 F 9 OCH 3 (3M, Novec (registered trademark) 7100), C 4 F 9 OC 2 H 5 (manufactured by 3M, Nobec (registered trademark) 7200), C 2 F 5 CF (OCH 3 ) C 3 F 7 (manufactured by 3M, Nobec (registered trademark) 7300), and the like.
- fluorinated alkylamines include perfluorotripropylamine and perfluorotributylamine.
- fluoroalcohols include 2,2,3,3-tetrafluoropropanol, 2,2,2-trifluoroethanol and hexafluoroisopropanol.
- non-fluorinated organic solvent a compound consisting of only hydrogen atoms and carbon atoms and a compound consisting of only hydrogen atoms, carbon atoms and oxygen atoms are preferable, and hydrocarbons, alcohols, ketones, ethers and esters can be mentioned.
- the liquid medium may be a mixed medium in which two or more are mixed.
- the content of the compound 1 or the present composition is preferably 0.001 to 10% by mass, particularly preferably 0.01 to 1% by mass, of the present coating liquid.
- the content of the liquid medium is preferably 90 to 99.999% by mass, particularly preferably 99 to 99.99% by mass, of the present coating liquid.
- the article of the present invention (hereinafter also referred to as “the article") has a surface layer formed of Compound 1 or the present composition on the surface of a substrate.
- the surface layer contains Compound 1 in a state in which part or all of the hydrolyzable silyl group of Compound 1 has undergone a hydrolysis reaction and a dehydration condensation reaction.
- the thickness of the surface layer is preferably 1 to 100 nm, particularly preferably 1 to 50 nm. If the thickness of the surface layer is equal to or more than the lower limit value of the above range, the effect by the surface treatment is easily obtained sufficiently. If the thickness of the surface layer is equal to or less than the upper limit value of the above range, the utilization efficiency is high.
- the thickness of the surface layer is calculated from the vibration period of the interference pattern by obtaining the interference pattern of the reflected X-ray by the X-ray reflectivity method using an X-ray diffractometer for thin film analysis (manufactured by RIGAKU, ATX-G) it can.
- the substrate examples include substrates required to be imparted with water and oil repellency.
- Materials of the substrate include metals, resins, glasses, sapphires, ceramics, stones, and composite materials of these.
- the glass may be chemically strengthened.
- a base film such as a SiO 2 film may be formed on the surface of the base material.
- a substrate for a touch panel, a substrate for a display, and a spectacle lens are suitable, and a substrate for a touch panel is particularly suitable.
- a material of the base material for touchscreens glass or transparent resin is preferable.
- the article can be produced, for example, by the following method.
- Examples of the dry coating method include methods such as vacuum deposition, CVD, and sputtering. From the viewpoint of suppressing the decomposition of the compound 1 and the convenience of the apparatus, the vacuum evaporation method is preferred.
- a pellet-like substance obtained by impregnating a porous metal body such as iron or steel with the compound 1 or the present composition may be used.
- the coating liquid may be impregnated into a metal porous body such as iron or steel, and the liquid medium may be dried to use a pellet-like substance impregnated with the compound 1 or the present composition.
- the wet coating method includes spin coating method, wipe coating method, spray coating method, squeegee coating method, dip coating method, die coating method, ink jet method, flow coating method, roll coating method, casting method, Langmuir-Blodgett method, gravure
- the coat method etc. may be mentioned.
- Example 1 (Example 1-1) In a 1,000-mL eggplant flask, 16.4 g of p-nitrophenol, 16.2 g of triethylamine, 0.066 g of dimethylaminopyridine, and 300 mL of dichloropentafluoropropane (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., AK-225) are placed. It stirred cold. Thereafter, 50 g of the compound 3-1 described in the example of WO 2011/03577 was slowly added, and stirred at 25 ° C. for 5 hours. An additional 16.2 g of triethylamine was added and stirred for 15 hours. The solvent was evaporated and purified by silica gel column chromatography.
- Example 1-2 Compound 5-1 was obtained according to the method described in Example 3 of the example of WO 2017/038832.
- Example 1-3 In a 500 mL recovery flask, 100 g of the compound 5-1 obtained in Example 1-2, 15.0 g of the compound 4-1 obtained in Example 1-1, 11.7 g of 2-methyl-2-propanol, 48 mass % Aqueous potassium hydroxide solution and 3.4 g of water were added and stirred at 70 ° C. for 20 hours. The mixture was cooled to 25 ° C., methanol was added, and after thorough stirring, AC-6000 was added and sufficiently stirred. The AC-6000 layer was collected, the solvent was evaporated, and the residue was purified by silica gel column chromatography. 8.44 g (yield 7.4%) of compound 6-1 was obtained.
- Example 1-4 In a 100 mL recovery flask, 5.0 g of the compound 6-1 obtained in Example 1-3, 6 mL of 1,3-di (trifluoromethyl) benzene, and 0.37 g of the compound 7-1 were charged, and heated at reflux. Stir overnight. The mixture was cooled to 25 ° C., methanol was added, and after thorough stirring, AC-6000 was added and sufficiently stirred. The AC-6000 layer was collected, the solvent was evaporated, and the residue was purified by silica gel column chromatography. 4.6 g (yield 92%) of compound 2-1 was obtained.
- Example 1-5 In a 50 mL recovery flask, 1.0 g of the compound 2-1 obtained in Example 1-4, 0.11 g of trimethoxysilane, 0.0011 g of aniline, 1.0 g of AC-6000, platinum / 1,3- 0.0033 g of divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex was added and stirred overnight at 25 ° C. After concentration, 1.0 g (yield 100%) of compound 1-1 was obtained.
- Example 2-2 In a 100 mL recovery flask, 10 g of the compound 11-1 obtained in Example 2-1, 13 g of pyridine, and 3 g of the compound 7-1 used in Example 1-4 were placed, and stirred at 100 ° C. for 20 hours. Water was then added, and after stirring for 10 minutes, the two layers were separated with methylene chloride, the organic layer was collected, and the solvent was evaporated. The obtained crude solution was purified by silica gel column chromatography to obtain 4.2 g (yield 34%) of compound 12-1.
- CF 2 BrCFBrO—CF 2 CF (CF 3 ) O—CF 2 CF 2 —SO 2 NH—CH 2 —C [CH 2 CH CH 2 ] 3 Formula 12-1
- Example 2-3 In a 100 mL recovery flask, 0.70 g of zinc powder, 4.28 g of the compound 12-1 obtained in Example 2-2, and 16 g of acetonitrile were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 2 hours. The solid was then filtered and the solvent was distilled off to obtain 3.3 g (yield 99%) of compound 13-1.
- Formula 13-1 Formula 13-1
- Example 2-4 In a 50 mL recovery flask, 2.46 g of the compound 5-1 obtained in Example 1-2, 0.37 g of the compound 13-1 obtained in Example 2-3, 0.23 g of 2-methyl-2-propanol, 0.08g of 48 mass% potassium hydroxide aqueous solution and 0.08g of water were added, and it stirred at 70 degreeC for 48 hours. The mixture was cooled to 25 ° C., methanol was added, and after thorough stirring, AC-6000 was added and sufficiently stirred. The AC-6000 layer was collected, the solvent was evaporated, and the residue was purified by silica gel column chromatography. 2.55 g (yield 91%) of compound 2-1 was obtained. Thereafter, even if the compound 2-1 obtained in Example 2-4 is used, the compound 1-1 can be obtained in the same manner as in Example 1-5.
- Example 3 (Example 3-1) In a 50 mL recovery flask, 15 g of Compound 6-1 obtained in the same manner as in Example 1-3, 0.40 g of KF, and 10 mL of N, N-dimethylformamide were added, and stirred at 80 ° C. for 8 hours. The solid was separated by filtration and purified by silica gel column chromatography to obtain 12.1 g (yield 85%) of compound 8-1.
- Example 3-2 In a 500 mL nickel reactor, 250 mL of ClCF 2 CFClCF 2 OCF 2 CF 2 Cl (CFE-419) was charged, and nitrogen was bubbled. After the oxygen concentration was sufficiently lowered, 20% fluorine gas (diluted with nitrogen) was bubbled for 1 hour. The exhaust gas was neutralized with alkali. A CFE-419 solution of compound 8-1 obtained in Example 3-1 (20% by mass, weight 12 g of compound 8-1) was added over 2 hours. The ratio of the fluorine introduction rate (mol / hour) to the H atom introduction rate (mol / hour) in compound 8-1 was controlled to be 2: 1.
- Example 3-3 In a 50 mL recovery flask, 6.0 g of the compound 9-1 obtained in Example 3-2, 7.0 mL of 1,3-di (trifluoromethyl) benzene, 0.45 g of triethylamine, 0 of the compound 7-1 Charge .45g and stir at heating reflux overnight. Methanol was charged and after thorough stirring, AC-6000 was charged and sufficiently stirred. The AC-6000 layer was collected, the solvent was evaporated, and the residue was purified by silica gel column chromatography. 5.4 g (yield 90%) of compound 2-2 were obtained.
- Example 3-4 In a 50 mL recovery flask, 1 g of compound 2-2 obtained in Example 3-3, 0.11 g of trimethoxysilane, 0.0011 g of aniline, 1.0 g of AC-6000, platinum / 1,3-divinyl- 0.0033 g of 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex was added and stirred overnight at 25 ° C. After concentration, 1.0 g (yield 100%) of compound 1-2 was obtained.
- Example 4 (Example 4-1) In a 100 mL recovery flask, 4.0 g of Compound 6-1, obtained in the same manner as Example 1-3, 5.0 mL of 1,3-di (trifluoromethyl) benzene, Compound 7-2 (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 0.18 g of D0069) were added, and the mixture was stirred at heating reflux overnight. The mixture was cooled to 25 ° C., methanol was added, and after thorough stirring, AC-6000 was added and sufficiently stirred. The AC-6000 layer was collected, the solvent was evaporated, and the residue was purified by silica gel column chromatography. 3.5 g (yield 90%) of compound 2-3 was obtained.
- Example 4-2 In a 50 mL recovery flask, 1.0 g of the compound 2-3 obtained in Example 4-1, 0.083 g of trimethoxysilane, 0.001 g of aniline, 1.0 g of AC-6000, platinum / 1,3- 0.0033 g of divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex was added and stirred overnight at 25 ° C. After concentration, 1.0 g (yield 100%) of compound 1-3 was obtained.
- Example 5 (Example 5-1) In a 50-mL recovery flask, 3.0 g of Compound 9-1, obtained in the same manner as in Example 3-2, 3.5 mL of 1,3-di (trifluoromethyl) benzene, 0.21 g of triethylamine, Compound 7- 0.14 g of 2 was added and stirred at heating reflux overnight. Methanol was charged and after thorough stirring, AC-6000 was charged and sufficiently stirred. The AC-6000 layer was collected, the solvent was evaporated, and the residue was purified by silica gel column chromatography. 2.6 g (yield 90%) of compound 2-4 was obtained.
- Example 5-2 In a 50 mL recovery flask, 1.0 g of the compound 2-4 obtained in Example 5-1, 0.084 g of trimethoxysilane, 0.0010 g of aniline, 1.0 g of AC-6000, platinum / 1,3- 0.0033 g of divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex was added and stirred overnight at 25 ° C. After concentration, 1.0 g (yield 100%) of compound 1-4 was obtained.
- Example 8 to 13 Manufacture and evaluation of articles
- the substrate was surface-treated with each of the compounds obtained in Examples 1 and 3 to 7 to obtain the articles of Examples 8 to 13.
- the surface treatment method the following dry coating method and wet coating method were used for each example. Chemically strengthened glass was used as a substrate.
- the obtained articles were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.
- the dry coating was performed using a vacuum deposition apparatus (manufactured by ULVAC, VTR-350M) (vacuum deposition method).
- a vacuum deposition apparatus manufactured by ULVAC, VTR-350M
- vacuum deposition method vacuum deposition method
- 0.5 g of each compound obtained in Examples 1 and 3 to 7 was filled in a molybdenum boat of a vacuum evaporation system, and the inside of the vacuum evaporation system was evacuated to 1 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa or less.
- the boat on which the compound is placed is heated at a heating rate of 10 ° C./min or less, and the shutter is opened when the deposition rate with a quartz crystal oscillator thickness meter exceeds 1 nm / sec, and film formation on the surface of the substrate Started.
- the shutter was closed to complete film formation on the surface of the substrate.
- the substrate on which the compound was deposited was heat treated at 200 ° C. for 30 minutes, washed with AK-225 to obtain an article having a surface layer on the surface of the substrate.
- ⁇ Initial contact angle> For the surface layer, the initial water contact angle and the initial n-hexadecane contact angle were measured by the above measurement method. Evaluation criteria are as follows. Initial water contact angle: ⁇ (Excellent): 115 degrees or more. ⁇ (Good): 110 degrees or more and less than 115 degrees. ⁇ (OK): 100 degrees or more and less than 110 degrees. X (impossible): less than 100 degrees.
- ⁇ Light resistance> The surface layer was exposed to a light beam (650 W / m 2 , 300 to 700 nm) at a black panel temperature of 63 ° C. using a bench-top type xenon arc lamp type accelerated light resistance tester (SUNTEST XLS + manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) After irradiation for 1,000 hours, the water contact angle was measured. The smaller the decrease in water contact angle after the accelerated light resistance test, the smaller the decrease in performance due to light, and the better the light resistance. Evaluation criteria are as follows. ⁇ (Excellent): Change in water contact angle after accelerated light resistance test is 2 degrees or less.
- ⁇ Friction resistance (Steel wool)>
- a reciprocating traverse tester manufactured by Keienute Co., Ltd.
- JIS L 0849: 2013 ISO 105-X 12: 2001
- a steel wool Bonstar (# 0000) pressure 98.07 kPa
- speed 320 cm
- the water contact angle was measured after 10,000 cycles of reciprocation per minute.
- ⁇ Chemical resistance (salt water resistance)> A salt spray test was performed in accordance with JIS H8502. That is, the water contact angle was measured after the article was exposed to a saline atmosphere for 300 hours in a salt spray tester (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). The smaller the drop in water contact angle after the test, the smaller the drop in performance due to the salt water, and the better the salt water resistance. Evaluation criteria are as follows. ⁇ (excellent): Change in water contact angle after salt spray test is 2 degrees or less. ⁇ (Good): Change in water contact angle after salt spray test is more than 2 degrees and less than 5 degrees. ⁇ (Good): Change in water contact angle after salt spray test is more than 5 degrees and not more than 10 degrees. X (impossible): Change of water contact angle after salt spray test is more than 10 degrees.
- the portion where the fingerprints were attached was wiped off with a load of 4.9 N using a reciprocating traverse tester (manufactured by Kay Enta Co., Ltd.) attached with a tissue paper.
- the value of haze was measured every wiping, and the number of times of wiping at which the haze was 10% or less from the initial value was measured. As the number of times of wiping is smaller, fingerprint stain can be easily removed, and fingerprint stain wiping performance is excellent. Evaluation criteria are as follows. ⁇ (Excellent): The number of times of wiping is 3 or less. ⁇ (Good): The number of wipes is 4 to 5 times. ((OK): The number of times of wiping is 6 to 8 times.
- count of wiping is nine times or more.
- Examples 8 to 11 using Compound 1 were found to be excellent in initial water / oil repellency, abrasion resistance, fingerprint stain removability, light resistance and chemical resistance.
- Examples 12 and 13 using the conventional fluorine-containing ether compound were inferior in abrasion resistance, light resistance and chemical resistance.
- the fluorine-containing ether compound of the present invention can be used in various applications where it is required to impart lubricity and water and oil repellency.
- display input devices such as touch panels, surface protection coats made of transparent glass or transparent plastic members, antifouling coats for kitchen, electronic equipment, heat exchangers, water and moisture proof coats and antifouling coats such as batteries, antifouling coats, and toiletries
- antifouling coat a coat to a member requiring liquid repellency while conducting, a water repellent / waterproof / sliding coat of a heat exchanger, a surface low friction coat such as a vibrating screen or the inside of a cylinder.
- More specific examples of use include front protective plate of display, anti-reflection plate, polarizing plate, anti-glare plate, or those with anti-reflection film treatment on their surface, touch panel of devices such as mobile phones and portable information terminals Sheets, touch panels, and other devices with display input devices that operate on the screen with human fingers or palms, toilets, baths, washrooms, kitchens and other decorative building materials around water, waterproof boards for waterproof boards and heat exchangers for wiring boards Water / waterproof coat, water repellent coat of solar cell, waterproof / water repellent coat of printed wiring board, waterproof / water repellent coat for electronic equipment case and electronic parts, insulation improvement coat of power transmission line, waterproof of various filters Water repellent coat, waterproof coat of radio wave absorbing material and sound absorbing material, bath, kitchen equipment, antifouling coat for toiletries, water repellent, waterproof, slippery coat of heat exchanger, vibration Low surface friction coating Rui and the cylinder interior and the like, mechanical parts, vacuum equipment parts, bearing parts, automobile parts, and a surface protective coating such as a tool
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Abstract
初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を形成できる含フッ素エーテル化合物、含フッ素エーテル組成物およびコーティング液、表面層を有する物品およびその製造方法の提供。 A-O-(Rf1O)m-Rf2-SO2N(R1)(R2)で表される含フッ素エーテル化合物。ただし、Aは炭素数1~20のペルフルオロアルキル基、Rf1はフルオロアルキレン基、mは2~500の整数、Rf2はフルオロアルキレン基、R1は少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基、R2は水素原子、1価の有機基または少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基、R1における加水分解性シリル基の数とR2における加水分解性シリル基の数との合計が2以上である。
Description
本発明は、含フッ素エーテル化合物、含フッ素エーテル組成物、コーティング液、物品およびその製造方法に関する。
ポリ(オキシペルフルオロアルキレン)鎖を有する含フッ素エーテル化合物は、高い潤滑性、撥水撥油性等を示す表面層を基材の表面に形成できるため、表面処理剤に好適に用いられる。含フッ素エーテル化合物を含む表面処理剤は、表面層が指で繰り返し摩擦されても撥水撥油性が低下しにくい性能(耐摩擦性)および拭き取りによって表面層に付着した指紋を容易に除去できる性能(指紋汚れ除去性)が長期間維持されることが求められる用途、たとえば、タッチパネルの指で触れる面を構成する部材、メガネレンズ、ウェアラブル端末のディスプレイの表面処理剤として用いられる。
耐摩擦性および指紋汚れ除去性に優れる表面層を基材の表面に形成できる含フッ素エーテル化合物としては、下記のものが提案されている。
ポリ(オキシペルフルオロアルキレン)鎖の一方の末端に窒素原子による分岐を介して2個の加水分解性シリル基を導入した含フッ素エーテル化合物(特許文献1、2)。
ポリ(オキシペルフルオロアルキレン)鎖の一方の末端に窒素原子による分岐を介して2個の加水分解性シリル基を導入した含フッ素エーテル化合物(特許文献1、2)。
最近では、タッチパネルの指で触れる面を構成する部材等の表面層には、さらなる耐摩擦性、耐光性および耐薬品性の向上が求められることがある。そのため、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる表面層を形成できる含フッ素エーテル化合物が必要となることがある。
本発明は、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を形成できる含フッ素エーテル化合物、含フッ素エーテル化合物を含む含フッ素エーテル組成物およびコーティング液、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を有する物品およびその製造方法の提供を目的とする。
また、本発明は、表面処理剤に好適に用いられる含フッ素エーテル化合物の中間体として有用な含フッ素エーテル化合物の提供を目的とする。
また、本発明は、表面処理剤に好適に用いられる含フッ素エーテル化合物の中間体として有用な含フッ素エーテル化合物の提供を目的とする。
本発明は、下記[1]~[16]の構成を有する含フッ素エーテル化合物、含フッ素エーテル組成物、コーティング液、物品、物品の製造方法、含フッ素エーテル化合物の他の態様を提供する。
[1]下式1で表される化合物である、含フッ素エーテル化合物。
ただし、Aは、炭素数1~20のペルフルオロアルキル基であり、Rf1は、フルオロアルキレン基であり、mは、2~500の整数であり、(Rf1O)mは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oからなるものであってもよく、Rf2は、フルオロアルキレン基であり、R1は、少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基であり、R2は、水素原子、1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基であり、R1における加水分解性シリル基の数とR2における加水分解性シリル基の数との合計が2以上である。
[2]前記少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基が、下式g1で表される基である、[1]の含フッ素エーテル化合物。
-Q1[-SiR3 nL3-n]p 式g1
ただし、Q1は、(p+1)価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、R3は、水素原子または1価の炭化水素基であり、Lは、加水分解性基であり、nは、0~2の整数であり、pは、1以上の整数であり、pが2以上の場合、p個の[-SiR3 nL3-n]は、同一であっても異なっていてもよい。
[2]前記少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基が、下式g1で表される基である、[1]の含フッ素エーテル化合物。
-Q1[-SiR3 nL3-n]p 式g1
ただし、Q1は、(p+1)価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、R3は、水素原子または1価の炭化水素基であり、Lは、加水分解性基であり、nは、0~2の整数であり、pは、1以上の整数であり、pが2以上の場合、p個の[-SiR3 nL3-n]は、同一であっても異なっていてもよい。
[3]前記式g1で表される基が、下式g2で表される基または下式g3で表される基である、[2]の含フッ素エーテル化合物。
ただし、R4およびR5は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Q2-SiR3
nL3-nであり、qは、0~10の整数であり、qが2以上の場合、q個の(CR4R5)は、同一であっても異なっていてもよく、R6は、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Z-Q2-SiR3
nL3-nであり、rは、0~4の整数であり、rが2以上の場合、r個のR6は、同一であっても異なっていてもよく、sは、1または2であり、sが2の場合、2個の(φ(R6)r)(ただし、φはベンゼン環である。)は、同一であっても異なっていてもよく、Zは、単結合、-C(O)N(R7)-または-C(O)O-であり、R7は、水素原子またはアルキル基であり、Q2は、炭素数2~10のアルキレン基であり、R3は、水素原子または1価の炭化水素基であり、Lは、加水分解性基であり、nは、0~2の整数であり、複数の-Q2-SiR3
nL3-nは、同一であっても異なっていてもよい。
[4]前記R1および前記R2が、いずれも前記式g1で表される基(ただし、pは1~3の整数である。)である、[2]または[3]の含フッ素エーテル化合物。
[5]前記R1が、前記式g1で表される基(ただし、pは2または3である。)であり、前記R2が、水素原子または1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)である、[2]または[3]の含フッ素エーテル化合物。
[6]前記[1]~[5]のいずれかの含フッ素エーテル化合物の1種以上と、他の含フッ素エーテル化合物とを含むことを特徴とする含フッ素エーテル組成物。
[7]前記[1]~[5]のいずれかの含フッ素エーテル化合物または[6]の含フッ素エーテル組成物と、液状媒体とを含むことを特徴とするコーティング液。
[8]前記[1]~[5]のいずれかの含フッ素エーテル化合物または[6]の含フッ素エーテル組成物から形成された表面層を基材の表面に有することを特徴とする物品。
[9]タッチパネルの指で触れる面を構成する部材の表面に前記表面層を有する、[8]の物品。
[10]前記[1]~[5]のいずれかの含フッ素エーテル化合物または[6]の含フッ素エーテル組成物を用いたドライコーティング法によって基材の表面を処理して、前記含フッ素エーテル化合物または前記含フッ素エーテル組成物から形成された表面層を前記基材の表面に形成することを特徴とする物品の製造方法。
[11]ウェットコーティング法によって[7]のコーティング液を基材の表面に塗布し、乾燥させて、前記含フッ素エーテル化合物または前記含フッ素エーテル組成物から形成された表面層を前記基材の表面に形成することを特徴とする物品の製造方法。
[5]前記R1が、前記式g1で表される基(ただし、pは2または3である。)であり、前記R2が、水素原子または1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)である、[2]または[3]の含フッ素エーテル化合物。
[6]前記[1]~[5]のいずれかの含フッ素エーテル化合物の1種以上と、他の含フッ素エーテル化合物とを含むことを特徴とする含フッ素エーテル組成物。
[7]前記[1]~[5]のいずれかの含フッ素エーテル化合物または[6]の含フッ素エーテル組成物と、液状媒体とを含むことを特徴とするコーティング液。
[8]前記[1]~[5]のいずれかの含フッ素エーテル化合物または[6]の含フッ素エーテル組成物から形成された表面層を基材の表面に有することを特徴とする物品。
[9]タッチパネルの指で触れる面を構成する部材の表面に前記表面層を有する、[8]の物品。
[10]前記[1]~[5]のいずれかの含フッ素エーテル化合物または[6]の含フッ素エーテル組成物を用いたドライコーティング法によって基材の表面を処理して、前記含フッ素エーテル化合物または前記含フッ素エーテル組成物から形成された表面層を前記基材の表面に形成することを特徴とする物品の製造方法。
[11]ウェットコーティング法によって[7]のコーティング液を基材の表面に塗布し、乾燥させて、前記含フッ素エーテル化合物または前記含フッ素エーテル組成物から形成された表面層を前記基材の表面に形成することを特徴とする物品の製造方法。
[12]下式2で表される化合物である、含フッ素エーテル化合物。
ただし、Aは、炭素数1~20のペルフルオロアルキル基であり、Rf1は、フルオロアルキレン基であり、mは、2~500の整数であり、(Rf1O)mは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oからなるものであってもよく、Rf2は、フルオロアルキレン基であり、R1aは、少なくとも1個のω-アルケニル基を有する1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、R2aは、水素原子、1価の有機基(ただし、ω-アルケニル基を有するものおよび加水分解性シリル基を有するものを除く。)または少なくとも1個のω-アルケニル基を有する1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、R1aにおけるω-アルケニル基の数とR2aにおけるω-アルケニル基の数との合計が2以上である。
[13]前記少なくとも1個のω-アルケニル基を有する1価の有機基が、下式g4で表される基である、[12]の含フッ素エーテル化合物。
-Q1a[-CH=CH2]p 式g4
ただし、Q1aは、単結合(ただし、pが1のときに限る。)または(p+1)価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、pは、1以上の整数である。
[13]前記少なくとも1個のω-アルケニル基を有する1価の有機基が、下式g4で表される基である、[12]の含フッ素エーテル化合物。
-Q1a[-CH=CH2]p 式g4
ただし、Q1aは、単結合(ただし、pが1のときに限る。)または(p+1)価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、pは、1以上の整数である。
[14]前記式g4で表される基が、下式g5で表される基または下式g6で表される基である、[13]の含フッ素エーテル化合物。
ただし、R4aおよびR5aは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Q2a-CH=CH2であり、qは、0~10の整数であり、qが2以上の場合、q個の(CR4aR5a)は、同一であっても異なっていてもよく、R6aは、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Z-Q2a-CH=CH2であり、rは、0~4の整数であり、rが2以上の場合、r個のR6aは、同一であっても異なっていてもよく、sは、1または2であり、sが2の場合、2個の(φ(R6a)r)(ただし、φはベンゼン環である。)は、同一であっても異なっていてもよく、Zは、単結合、-C(O)N(R7)-または-C(O)O-であり、R7は、水素原子またはアルキル基であり、Q2aは、単結合または炭素数1~8のアルキレン基であり、複数のQ2aは、同一であっても異なっていてもよい。
[15]前記R1aおよび前記R2aが、いずれも前記式g4で表される基(ただし、pは1~3の整数である。)である、[13]または[14]の含フッ素エーテル化合物。
[16]前記R1aが、前記式g4で表される基(ただし、pは2または3である。)であり、前記R2aが、水素原子または1価の有機基(ただし、ω-アルケニル基を有するものおよび加水分解性シリル基を有するものを除く。)である、[13]または[14]の含フッ素エーテル化合物。
[15]前記R1aおよび前記R2aが、いずれも前記式g4で表される基(ただし、pは1~3の整数である。)である、[13]または[14]の含フッ素エーテル化合物。
[16]前記R1aが、前記式g4で表される基(ただし、pは2または3である。)であり、前記R2aが、水素原子または1価の有機基(ただし、ω-アルケニル基を有するものおよび加水分解性シリル基を有するものを除く。)である、[13]または[14]の含フッ素エーテル化合物。
本発明の含フッ素エーテル化合物によれば、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を形成できる。
本発明の含フッ素エーテル組成物によれば、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を形成できる。
本発明のコーティング液によれば、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を形成できる。
本発明の物品は、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を有する。
本発明の物品の製造方法によれば、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を有する物品を製造できる。
本発明の含フッ素エーテル化合物の他の態様は、表面処理剤に好適に用いられる含フッ素エーテル化合物の中間体として有用である。
本発明の含フッ素エーテル組成物によれば、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を形成できる。
本発明のコーティング液によれば、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を形成できる。
本発明の物品は、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を有する。
本発明の物品の製造方法によれば、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を有する物品を製造できる。
本発明の含フッ素エーテル化合物の他の態様は、表面処理剤に好適に用いられる含フッ素エーテル化合物の中間体として有用である。
本明細書において、式1で表される化合物を化合物1と記す。他の式で表される化合物も同様に記す。
また、式g1で表される基を基g1と記す。他の式で表される基も同様に記す。
本明細書における以下の用語の意味は、以下の通りである。
オキシフルオロアルキレン単位の化学式は、その酸素原子をフルオロアルキレン基の右側に記載して表すものとする。
「加水分解性シリル基」とは、加水分解反応してシラノール基(Si-OH)を形成し得る基を意味し、式g1中のSiR3 nL3-nである。
「表面層」とは、基材の表面に形成される層を意味する。
含フッ素エーテル化合物の「数平均分子量」は、1H-NMRおよび19F-NMRによって、末端基を基準にしてオキシペルフルオロアルキレン単位の数(平均値)を求めて算出される。末端基は、たとえば式1中のAまたは加水分解性シリル基である。
また、式g1で表される基を基g1と記す。他の式で表される基も同様に記す。
本明細書における以下の用語の意味は、以下の通りである。
オキシフルオロアルキレン単位の化学式は、その酸素原子をフルオロアルキレン基の右側に記載して表すものとする。
「加水分解性シリル基」とは、加水分解反応してシラノール基(Si-OH)を形成し得る基を意味し、式g1中のSiR3 nL3-nである。
「表面層」とは、基材の表面に形成される層を意味する。
含フッ素エーテル化合物の「数平均分子量」は、1H-NMRおよび19F-NMRによって、末端基を基準にしてオキシペルフルオロアルキレン単位の数(平均値)を求めて算出される。末端基は、たとえば式1中のAまたは加水分解性シリル基である。
[含フッ素エーテル化合物]
本発明の含フッ素エーテル化合物は、化合物1である。
本発明の含フッ素エーテル化合物は、化合物1である。
ただし、Aは、炭素数1~20のペルフルオロアルキル基であり、Rf1は、フルオロアルキレン基であり、mは、2~500の整数であり、(Rf1O)mは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oからなるものであってもよく、Rf2は、フルオロアルキレン基であり、R1は、少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基であり、R2は、水素原子、1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基であり、R1における加水分解性シリル基の数とR2における加水分解性シリル基の数との合計が2以上である。
Aの炭素数は、化合物1によって形成される表面層の潤滑性および耐摩擦性がさらに優れる点から、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が特に好ましい。
Rf1の炭素数は、表面層の耐摩擦性および指紋汚れ除去性がさらに優れる点から、1~6が好ましい。
Rf1としては、表面層の耐摩擦性および潤滑性がさらに優れる点から、直鎖のフルオロアルキレン基が好ましい。
Rf1としては、表面層の耐摩擦性および潤滑性がさらに優れる点から、ペルフルオロアルキレン基が好ましい。ペルフルオロアルキレン基以外のRf1としては、水素原子を1~4個とフッ素原子を2個以上とを有する炭素数2~6のポリフルオロアルキレン基が好ましく、水素原子を1または2個とフッ素原子を2個以上とを有する炭素数2~6のポリフルオロアルキレン基がより好ましい。
全Rf1のうちのペルフルオロアルキレン基の割合は、表面層の耐摩擦性および潤滑性がさらに優れる点から、60モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましく、100モル%が特に好ましい。
Rf1としては、表面層の耐摩擦性および潤滑性がさらに優れる点から、直鎖のフルオロアルキレン基が好ましい。
Rf1としては、表面層の耐摩擦性および潤滑性がさらに優れる点から、ペルフルオロアルキレン基が好ましい。ペルフルオロアルキレン基以外のRf1としては、水素原子を1~4個とフッ素原子を2個以上とを有する炭素数2~6のポリフルオロアルキレン基が好ましく、水素原子を1または2個とフッ素原子を2個以上とを有する炭素数2~6のポリフルオロアルキレン基がより好ましい。
全Rf1のうちのペルフルオロアルキレン基の割合は、表面層の耐摩擦性および潤滑性がさらに優れる点から、60モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましく、100モル%が特に好ましい。
mは、2~200が好ましく、5~150の整数がより好ましく、10~100の整数が特に好ましい。mが前記範囲の下限値以上であれば、表面層の撥水撥油性がさらに優れる。mが前記範囲の上限値以下であれば、表面層の耐摩擦性がさらに優れる。すなわち、化合物1の数平均分子量が大きすぎると、単位分子量あたりに存在する加水分解性シリル基の数が減少し、表面層の耐摩擦性が低下する。
(Rf1O)mにおいて、2種以上のRf1Oが存在する場合、各Rf1Oの結合順序は限定されない。たとえば、CF2OとCF2CF2Oが存在する場合、CF2OとCF2CF2Oがランダム、交互、ブロックに配置されてもよい。
2種以上のRf1Oが存在するとは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oが存在すること、水素原子数が異なる2種以上のRf1Oが存在すること、水素原子の位置が異なる2種以上のRf1Oが存在すること、および炭素数が同一であっても側鎖の有無や側鎖の種類(側鎖の数や側鎖の炭素数等)が異なる2種以上のRf1Oが存在することをいう。
2種以上のRf1Oの配置については、たとえば、{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2}で表される構造は、m1個の(CF2O)とm2個の(CF2CF2O)とがランダムに配置されていることを表す。また、(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5で表される構造は、m5個の(CF2CF2O)とm5個の(CF2CF2CF2CF2O)とが交互に配置されていることを表す。
2種以上のRf1Oが存在するとは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oが存在すること、水素原子数が異なる2種以上のRf1Oが存在すること、水素原子の位置が異なる2種以上のRf1Oが存在すること、および炭素数が同一であっても側鎖の有無や側鎖の種類(側鎖の数や側鎖の炭素数等)が異なる2種以上のRf1Oが存在することをいう。
2種以上のRf1Oの配置については、たとえば、{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2}で表される構造は、m1個の(CF2O)とm2個の(CF2CF2O)とがランダムに配置されていることを表す。また、(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5で表される構造は、m5個の(CF2CF2O)とm5個の(CF2CF2CF2CF2O)とが交互に配置されていることを表す。
(Rf1O)mとしては、(Rf1O)mの少なくとも一部に下記の構造を有するものが好ましい。
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2}
(CF2CF2O)m3
(CF2CF2CF2O)m4
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5
(CF2CF2CF2CF2CF2O)m6(CF2O)m7
(CF2CF2CF2CF2CF2O)m6(CF2CF2O)m7
(CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)m6(CF2O)m7
(CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)m6(CF2CF2O)m7
(CF2CF2CF2CF2CF2O-CF2O)m8
(CF2CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O)m8
(CF2CF2CF2CF2CF2CF2O-CF2O)m8
(CF2CF2CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O)m8
(CF2O-CF2CF2CF2CF2CF2O)m8
(CF2O-CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)m8
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2CF2O)m8
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)m8
ただし、m1は1以上の整数であり、m2は1以上の整数であり、m1+m2は2~500の整数であり、m3およびm4は、それぞれ、2~500の整数であり、m5は、1~250の整数であり、m6およびm7は、それぞれ1以上の整数であり、m6+m7は、2~500の整数であり、m8は、1~250の整数である。
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2}
(CF2CF2O)m3
(CF2CF2CF2O)m4
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5
(CF2CF2CF2CF2CF2O)m6(CF2O)m7
(CF2CF2CF2CF2CF2O)m6(CF2CF2O)m7
(CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)m6(CF2O)m7
(CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)m6(CF2CF2O)m7
(CF2CF2CF2CF2CF2O-CF2O)m8
(CF2CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O)m8
(CF2CF2CF2CF2CF2CF2O-CF2O)m8
(CF2CF2CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O)m8
(CF2O-CF2CF2CF2CF2CF2O)m8
(CF2O-CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)m8
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2CF2O)m8
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)m8
ただし、m1は1以上の整数であり、m2は1以上の整数であり、m1+m2は2~500の整数であり、m3およびm4は、それぞれ、2~500の整数であり、m5は、1~250の整数であり、m6およびm7は、それぞれ1以上の整数であり、m6+m7は、2~500の整数であり、m8は、1~250の整数である。
(Rf1O)mとしては、化合物1を製造しやすい点から、下記のものが好ましい。
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-3}CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-3}CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-2}CF2CH2O-CF2CHFCF2O
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-2}CF2CF2O-CF2CF2CF2O
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-2}CF2CH2O-CF2CHFO
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-2}CF2CF2O-CF2CF2O
(CF2CF2CF2O)m4-3CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O
(CF2CF2CF2O)m4-3CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O
(CF2CF2CF2O)m4-2CF2CF2CH2O-CF2CHFCF2O
(CF2CF2CF2O)m4-2CF2CF2CF2O-CF2CF2CF2O
(CF2CF2CF2O)m4-2CF2CF2CH2O-CF2CHFO
(CF2CF2CF2O)m4-2CF2CF2CF2O-CF2CF2O
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFCF2O
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2CF2O
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O
ただし、m2-3、m2-2、m4-3、m4-2およびm5-2が1以上の整数となるように、m2、m4およびm5の数は選択される。
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-3}CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-3}CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-2}CF2CH2O-CF2CHFCF2O
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-2}CF2CF2O-CF2CF2CF2O
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-2}CF2CH2O-CF2CHFO
{(CF2O)m1(CF2CF2O)m2-2}CF2CF2O-CF2CF2O
(CF2CF2CF2O)m4-3CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O
(CF2CF2CF2O)m4-3CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O
(CF2CF2CF2O)m4-2CF2CF2CH2O-CF2CHFCF2O
(CF2CF2CF2O)m4-2CF2CF2CF2O-CF2CF2CF2O
(CF2CF2CF2O)m4-2CF2CF2CH2O-CF2CHFO
(CF2CF2CF2O)m4-2CF2CF2CF2O-CF2CF2O
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFCF2O
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2CF2O
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO
(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)m5-2CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O
ただし、m2-3、m2-2、m4-3、m4-2およびm5-2が1以上の整数となるように、m2、m4およびm5の数は選択される。
Rf2の炭素数は、表面層の耐摩擦性および指紋汚れ除去性がさらに優れる点から、1~8が好ましく、1~6がより好ましく、1~4が特に好ましい。
Rf2としては、表面層の耐摩擦性および潤滑性がさらに優れる点から、ペルフルオロアルキレン基が好ましい。
Rf2の構造は、化合物1を製造する際の原料および合成方法に依存する。Rf2としては、原料を入手しやすい点から、-CF2CF2-が好ましい。
Rf2としては、表面層の耐摩擦性および潤滑性がさらに優れる点から、ペルフルオロアルキレン基が好ましい。
Rf2の構造は、化合物1を製造する際の原料および合成方法に依存する。Rf2としては、原料を入手しやすい点から、-CF2CF2-が好ましい。
R1における加水分解性シリル基の数とR2における加水分解性シリル基の数との合計は、化合物1を製造しやすい点および表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、2~6が好ましく、2~4がより好ましく、2または3が特に好ましい。加水分解性シリル基の数が前記範囲の下限値以上であれば、化合物1が強固に基材の表面に結合し、表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる。加水分解性シリル基の数が前記範囲の上限値以下であれば、原料を入手しやすくなり、化合物1を製造しやすい。また、化合物1の加水分解性シリル基側の末端が嵩高くならないため、基材の表面における化合物1の密度が比較的高くなる。その結果、表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる。
R2における1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)の炭素数は、1~8が好ましく、1~6がより好ましく、1~4が特に好ましい。
R2が少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基でない場合、R2としては、原料を入手しやすい点から、水素原子または炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素原子およびメチル基が特に好ましい。
R2が少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基でない場合、R2としては、原料を入手しやすい点から、水素原子または炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素原子およびメチル基が特に好ましい。
少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基としては、本発明の効果が発揮されやすい点から、基g1が好ましい。
-Q1[-SiR3 nL3-n]p 式g1
ただし、Q1は、(p+1)価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、R3は、水素原子または1価の炭化水素基であり、Lは、加水分解性基であり、nは、0~2の整数であり、pは、1以上の整数であり、pが2以上の場合、p個の[-SiR3 nL3-n]は、同一であっても異なっていてもよい。
-Q1[-SiR3 nL3-n]p 式g1
ただし、Q1は、(p+1)価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、R3は、水素原子または1価の炭化水素基であり、Lは、加水分解性基であり、nは、0~2の整数であり、pは、1以上の整数であり、pが2以上の場合、p個の[-SiR3 nL3-n]は、同一であっても異なっていてもよい。
pは、化合物1を製造しやすい点および表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、1~3が好ましい。
Q1における有機基としては、表面層の耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、飽和炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基が好ましい。Q1の炭素数は、2~20が好ましく、2~12が特に好ましい。
Q1における有機基としては、表面層の耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、飽和炭化水素基もしくは芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基が好ましい。Q1の炭素数は、2~20が好ましく、2~12が特に好ましい。
SiR3
nL3-nは、加水分解性シリル基である。
化合物1は、末端に加水分解性シリル基を2個以上有する。末端に加水分解性シリル基を2個以上有する化合物1は基材と強固に化学結合するため、表面層は耐摩擦性に優れる。
また、化合物1は、一方の末端のみに加水分解性シリル基を有する。一方の末端のみに加水分解性シリル基を有する化合物1は凝集しにくいため、表面層は外観に優れる。
化合物1は、末端に加水分解性シリル基を2個以上有する。末端に加水分解性シリル基を2個以上有する化合物1は基材と強固に化学結合するため、表面層は耐摩擦性に優れる。
また、化合物1は、一方の末端のみに加水分解性シリル基を有する。一方の末端のみに加水分解性シリル基を有する化合物1は凝集しにくいため、表面層は外観に優れる。
Lは、加水分解性基である。加水分解性基は、加水分解反応によって水酸基となる基である。すなわち、化合物1の末端のSi-Lは、加水分解反応によってシラノール基(Si-OH)となる。シラノール基は、さらに分子間で反応してSi-O-Si結合を形成する。また、シラノール基は、基材の表面の水酸基(基材-OH)と脱水縮合反応して、化学結合(基材-O-Si)を形成する。
Lとしては、アルコキシ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イソシアナート基等が挙げられる。アルコキシ基としては、炭素数1~4のアルコキシ基が好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子が特に好ましい。
Lとしては、化合物1の製造をしやすい点から、アルコキシ基またはハロゲン原子が好ましい。Lとしては、塗布時のアウトガスが少なく、化合物1の保存安定性に優れる点から、炭素数1~4のアルコキシ基が好ましく、化合物1の長期の保存安定性が必要な場合にはエトキシ基が特に好ましく、塗布後の反応時間を短時間とする場合にはメトキシ基が特に好ましい。
Lとしては、化合物1の製造をしやすい点から、アルコキシ基またはハロゲン原子が好ましい。Lとしては、塗布時のアウトガスが少なく、化合物1の保存安定性に優れる点から、炭素数1~4のアルコキシ基が好ましく、化合物1の長期の保存安定性が必要な場合にはエトキシ基が特に好ましく、塗布後の反応時間を短時間とする場合にはメトキシ基が特に好ましい。
R3は、水素原子または1価の炭化水素基である。1価の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基等が挙げられる。
R3としては、1価の炭化水素基が好ましく、1価の飽和炭化水素基が特に好ましい。1価の飽和炭化水素基の炭素数は、1~6が好ましく、1~3がより好ましく、1~2が特に好ましい。R3の炭素数がこの範囲であると、化合物1を製造しやすい。
R3としては、1価の炭化水素基が好ましく、1価の飽和炭化水素基が特に好ましい。1価の飽和炭化水素基の炭素数は、1~6が好ましく、1~3がより好ましく、1~2が特に好ましい。R3の炭素数がこの範囲であると、化合物1を製造しやすい。
nは、0または1が好ましく、0が特に好ましい。1個の加水分解性シリル基にLが複数存在することによって、基材との密着性がより強固になる。
SiR3
nL3-nとしては、Si(OCH3)3、SiCH3(OCH3)2、Si(OCH2CH3)3、SiCl3、Si(OCOCH3)3、Si(NCO)3が好ましい。工業的な製造における取扱いやすさの点から、Si(OCH3)3が特に好ましい。
化合物1中の2個以上のSiR3 nL3-nは、同一であっても異なっていてもよい。化合物1を製造しやすい点から、同一の基であることが好ましい。
化合物1中の2個以上のSiR3 nL3-nは、同一であっても異なっていてもよい。化合物1を製造しやすい点から、同一の基であることが好ましい。
基g1としては、化合物1を製造しやすい点および表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、基g2または基g3が好ましい。
ただし、R4およびR5は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Q2-SiR3
nL3-nであり、qは、0~10の整数であり、qが2以上の場合、q個の(CR4R5)は、同一であっても異なっていてもよく、R6は、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Z-Q2-SiR3
nL3-nであり、rは、0~4の整数であり、rが2以上の場合、r個のR6は、同一であっても異なっていてもよく、sは、1または2であり、sが2の場合、2個の(φ(R6)r)(ただし、φはベンゼン環である。)は、同一であっても異なっていてもよく、Zは、単結合、-C(O)N(R7)-または-C(O)O-であり、R7は、水素原子またはアルキル基であり、Q2は、炭素数2~10のアルキレン基であり、R3は、水素原子または1価の炭化水素基であり、Lは、加水分解性基であり、nは、0~2の整数であり、複数の-Q2-SiR3
nL3-nは、同一であっても異なっていてもよい。
R4およびR5における1価の有機基としては、炭素数1~4の1価の有機基が特に好ましい。
-Q2-SiR3 nL3-nでない場合のR4およびR5としては、原料を入手しやすい点から、それぞれ独立に、水素原子および炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素原子およびメチル基が特に好ましい。
qは、化合物1を製造しやすい点および表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、0~2の整数が好ましい。
-Q2-SiR3 nL3-nでない場合のR4およびR5としては、原料を入手しやすい点から、それぞれ独立に、水素原子および炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素原子およびメチル基が特に好ましい。
qは、化合物1を製造しやすい点および表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、0~2の整数が好ましい。
R6における1価の有機基としては、炭素数1~4の1価の有機基が特に好ましい。
-Z-Q2-SiR3 nL3-nでない場合のR6としては、原料を入手しやすい点から、炭素数1~4のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
rは、化合物1を製造しやすい点および表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、0~2の整数が好ましく、0または1がより好ましく、0が特に好ましい。
sは、化合物1を製造しやすい点および表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、1が好ましい。
-Z-Q2-SiR3 nL3-nでない場合のR6としては、原料を入手しやすい点から、炭素数1~4のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
rは、化合物1を製造しやすい点および表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、0~2の整数が好ましく、0または1がより好ましく、0が特に好ましい。
sは、化合物1を製造しやすい点および表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、1が好ましい。
Zは、表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、単結合が好ましい。
R7としては、化合物1を製造しやすい点から、水素原子が好ましい。R7のアルキル基の炭素数は、1~3が好ましく、1が特に好ましい。
Q2の炭素数は、2~6が好ましく、2~4が特に好ましい。
R7としては、化合物1を製造しやすい点から、水素原子が好ましい。R7のアルキル基の炭素数は、1~3が好ましく、1が特に好ましい。
Q2の炭素数は、2~6が好ましく、2~4が特に好ましい。
基g2としては、たとえば、下式の基が挙げられる。ただし、式中の*は、結合手を示す。
基g3としては、たとえば、下式の基が挙げられる。ただし、式中の*は、結合手を示す。
R1およびR2との組み合わせとしては、表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、下記の組み合わせが好ましい。
・R1およびR2が、いずれも基g1(ただし、式g1中のpは1~3の整数である。)である。
・R1が、基g1(ただし、式g1中のpは2または3である。)であり、R2が、水素原子または1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)である。
・R1およびR2が、いずれも基g1(ただし、式g1中のpは1~3の整数である。)である。
・R1が、基g1(ただし、式g1中のpは2または3である。)であり、R2が、水素原子または1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)である。
化合物1としては、たとえば、下式の化合物が挙げられる。下式の化合物は、工業的に製造しやすく、取扱いやすく、表面層の撥水撥油性、耐摩擦性、指紋汚れ除去性、潤滑性、耐薬品性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から好ましい。
ただし、Gはポリフルオロポリエーテル鎖、すなわちA-O-(Rf1O)m-Rf2-である。Gの好ましい形態は、上述した好ましいA、(Rf1O)mおよびRf2を組み合わせたものとなる。
(化合物1の製造方法)
化合物1は、化合物2とHSiR3 nL3-nとをヒドロシリル化反応させる方法によって製造できる。
化合物1は、化合物2とHSiR3 nL3-nとをヒドロシリル化反応させる方法によって製造できる。
ただし、R1aは、少なくとも1個のω-アルケニル基を有する1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、R2aは、水素原子、1価の有機基(ただし、ω-アルケニル基を有するものおよび加水分解性シリル基を有するものを除く。)または少なくとも1個のω-アルケニル基を有する1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、R1aにおけるω-アルケニル基の数とR2aにおけるω-アルケニル基の数との合計が2以上である。R1aおよびR2aは、ヒドロシリル化後に化合物1におけるR1およびR2となる。
A、(Rf1O)mおよびRf2は、化合物1で説明したA、(Rf1O)mおよびRf2と同じであり、好ましい形態も同様である。
A、(Rf1O)mおよびRf2は、化合物1で説明したA、(Rf1O)mおよびRf2と同じであり、好ましい形態も同様である。
R1aにおけるω-アルケニル基の数とR2aにおけるω-アルケニル基の数との合計は、化合物1を製造しやすい点および表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる点から、2~6が好ましく、2~4がより好ましく、2または3が特に好ましい。ω-アルケニル基の数が前記範囲の下限値以上であれば、化合物2から得られる化合物1が強固に基材の表面に結合し、表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる。ω-アルケニル基の数が前記範囲の上限値以下であれば、原料を入手しやすくなり、化合物2を製造しやすい。また、化合物2から得られる化合物1の加水分解性シリル基側の末端が嵩高くならないため、基材の表面における化合物1の密度が比較的高くなる。その結果、表面層の耐摩擦性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる。
少なくとも1個のω-アルケニル基を有する1価の有機基としては、好ましい化合物1が得られる点から、基g4が好ましい。
-Q1a[-CH=CH2]p 式g4
ただし、Q1aは、単結合(ただし、pが1のときに限る。)または(p+1)価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)である。基g4は、ヒドロシリル化後に基g1におけるQ1となる。
pは、基g1で説明したpと同じであり、好ましい形態も同様である。
-Q1a[-CH=CH2]p 式g4
ただし、Q1aは、単結合(ただし、pが1のときに限る。)または(p+1)価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)である。基g4は、ヒドロシリル化後に基g1におけるQ1となる。
pは、基g1で説明したpと同じであり、好ましい形態も同様である。
基g4としては、好ましい化合物1が得られる点から、基g5または基g6が好ましい。
ただし、R4aおよびR5aは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Q2a-CH=CH2であり、qが2以上の場合、q個の(CR4aR5a)は、同一であっても異なっていてもよく、R6aは、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Z-Q2a-CH=CH2であり、rが2以上の場合、r個のR6aは、同一であっても異なっていてもよく、sが2の場合、2個の(φ(R6a)r)(ただし、φはベンゼン環である。)は、同一であっても異なっていてもよく、Q2aは、単結合または炭素数1~8のアルキレン基であり、複数のQ2aは、同一であっても異なっていてもよい。
R4a、R5aおよびR6aは、ヒドロシリル化後に基g2または基g3におけるR4、R5およびR6となる。-Q2a-CH=CH2は、ヒドロシリル化後に基g2または基g3におけるQ2となる。
q、r、sおよびZは、基g2または基g3で説明したq、r、sおよびZと同じであり、好ましい形態も同様である。
R4a、R5aおよびR6aは、ヒドロシリル化後に基g2または基g3におけるR4、R5およびR6となる。-Q2a-CH=CH2は、ヒドロシリル化後に基g2または基g3におけるQ2となる。
q、r、sおよびZは、基g2または基g3で説明したq、r、sおよびZと同じであり、好ましい形態も同様である。
R1aおよびR2aとの組み合わせとしては、好ましい化合物1が得られる点から、下記の組み合わせが好ましい。
・R1aおよびR2aが、いずれも基g4(ただし、式g4中のpは1~3の整数である。)である。
・R1aが、基g4(ただし、式g4中のpは2または3である。)であり、R2aが、水素原子または1価の有機基(ただし、ω-アルケニル基を有するものおよび加水分解性シリル基を有するものを除く。)である。
・R1aおよびR2aが、いずれも基g4(ただし、式g4中のpは1~3の整数である。)である。
・R1aが、基g4(ただし、式g4中のpは2または3である。)であり、R2aが、水素原子または1価の有機基(ただし、ω-アルケニル基を有するものおよび加水分解性シリル基を有するものを除く。)である。
(化合物2の製造方法)
方法i:化合物2は、たとえば、下記のようにして製造できる。
方法i:化合物2は、たとえば、下記のようにして製造できる。
アミンの存在下に、化合物3と-SO2Fの保護基となる化合物(たとえば、p-ニトロフェノール)とを反応させて化合物4を得る。
CF2=CF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2F 式3
CF2=CF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2-OPhNO2 式4
ただし、Phは、フェニレン基であり、tは、0または1であり、uは、0~5の整数であり、uが2以上の場合、(Rf1O)uは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oからなるものであってもよい。
CF2=CF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2F 式3
CF2=CF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2-OPhNO2 式4
ただし、Phは、フェニレン基であり、tは、0または1であり、uは、0~5の整数であり、uが2以上の場合、(Rf1O)uは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oからなるものであってもよい。
化合物3としては、反応性および入手性の点から、下式の化合物が好ましい。
CF2=CFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2F、
CF2=CFCF2O-CF2CF2-SO2F、
CF2=CFO-CF2CF2-SO2F。
化合物3は、D.J.Vaugham著,”Du Pont Inovation”,第43巻、第3号,1973年、p.10に記載の方法、米国特許第4358412号明細書の実施例に記載の方法等によって製造できる。
CF2=CFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2F、
CF2=CFCF2O-CF2CF2-SO2F、
CF2=CFO-CF2CF2-SO2F。
化合物3は、D.J.Vaugham著,”Du Pont Inovation”,第43巻、第3号,1973年、p.10に記載の方法、米国特許第4358412号明細書の実施例に記載の方法等によって製造できる。
塩基性化合物の存在下に、化合物4と化合物5を反応させて化合物6を得る。
A-O-(Rf1O)x-Rf11CH2OH 式5
A-O-(Rf1O)x-Rf11CH2O-CF2CHF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2-OPhNO2 式6
ただし、xは1以上の整数であり、x+2+uは、500以下の整数であり、Rf11は、炭素数1~5のペルフルオロアルキレン基であり、xが2以上の場合、(Rf1O)xは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oからなるものであってもよい。
A-O-(Rf1O)x-Rf11CH2OH 式5
A-O-(Rf1O)x-Rf11CH2O-CF2CHF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2-OPhNO2 式6
ただし、xは1以上の整数であり、x+2+uは、500以下の整数であり、Rf11は、炭素数1~5のペルフルオロアルキレン基であり、xが2以上の場合、(Rf1O)xは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oからなるものであってもよい。
化合物5は、国際公開第2009/008380号、国際公開第2013/121984号、国際公開第2013/121986号、国際公開第2015/087902号、国際公開第2017/038830号、国際公開第2017/038832号等に記載の方法によって製造できる。
化合物6と化合物7とを反応させて化合物21を得る。
HN(R1a)(R2a) 式7
A-O-(Rf1O)x-Rf11CH2O-CF2CHF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2N(R1a)(R2a) 式21
式21は、オキシフルオロアルキレン基を一つにまとめると、式2に書き換えることができる。
化合物7としては、たとえば、下式の化合物が挙げられる。
HN(R1a)(R2a) 式7
A-O-(Rf1O)x-Rf11CH2O-CF2CHF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2N(R1a)(R2a) 式21
式21は、オキシフルオロアルキレン基を一つにまとめると、式2に書き換えることができる。
化合物7としては、たとえば、下式の化合物が挙げられる。
方法ii:化合物2は、Rf1およびRf2がペルフルオロアルキレン基である場合、たとえば、下記のようにして製造できる。
化合物6とKFとを反応させて化合物8を得る。
A-O-(Rf1O)x-Rf11CH2O-CF2CHF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2F 式8
A-O-(Rf1O)x-Rf11CH2O-CF2CHF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2F 式8
化合物8をフッ素化処理して化合物9を得る。
A-O-(Rf1O)x-Rf11CF2O-CF2CF2(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2F 式9
ただし、Rf1、Rf11およびRf2は、ペルフルオロアルキレン基である。
A-O-(Rf1O)x-Rf11CF2O-CF2CF2(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2F 式9
ただし、Rf1、Rf11およびRf2は、ペルフルオロアルキレン基である。
アミンの存在下に、化合物9と化合物7とを反応させて化合物22を得る。
A-O-(Rf1O)x-Rf11CF2O-CF2CF2(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2N(R1a)(R2a) 式22
式22は、オキシペルフルオロアルキレン基を一つにまとめると、式2に書き換えることができる。
A-O-(Rf1O)x-Rf11CF2O-CF2CF2(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2N(R1a)(R2a) 式22
式22は、オキシペルフルオロアルキレン基を一つにまとめると、式2に書き換えることができる。
方法iii:化合物2は、下記の合成ルートでも製造できる。
Journal of Fluorine Chemistry,第125巻,2004年,p.1231に記載の方法にしたがい、化合物3から化合物11を得る。
CF2BrCFBr(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2F 式11
Journal of Fluorine Chemistry,第125巻,2004年,p.1231に記載の方法にしたがい、化合物3から化合物11を得る。
CF2BrCFBr(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2F 式11
化合物11と化合物7とを反応させて化合物12を得る。
CF2BrCFBr(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2N(R1a)(R2a) 式12
CF2BrCFBr(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2N(R1a)(R2a) 式12
化合物12から脱臭素によって化合物13を得る。
CF2=CF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2N(R1a)(R2a) 式13
塩基性化合物の存在下に、化合物13と化合物5を反応させて化合物21を得る。
CF2=CF(CF2)tO-(Rf1O)u-Rf2-SO2N(R1a)(R2a) 式13
塩基性化合物の存在下に、化合物13と化合物5を反応させて化合物21を得る。
以上説明した化合物1にあっては、下記の理由から、初期の撥水撥油性、指紋汚れ除去性、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を形成できる。
化合物1は、Aが末端にCF3-を有するため、化合物1の一方の末端がCF3-となり、他方の末端が加水分解性シリル基となる。一方の末端がCF3-であり、他方の末端が加水分解性シリル基である化合物1によれば、低表面エネルギーの表面層を形成できるため、表面層は潤滑性および耐摩擦性に優れる。一方、両末端に加水分解性シリル基を有する含フッ素エーテル化合物では、表面層の潤滑性および耐摩擦性が不充分である。
化合物1は、(Rf1O)mを有するため、フッ素原子の含有量が多い。そのため、化合物1は、初期撥水撥油性、耐摩擦性、指紋汚れ除去性に優れる表面層を形成できる。
化合物1は、ポリフルオロポリエーテル鎖の一方の末端にSO2Nを有する連結基を介して複数の加水分解性シリル基が導入されているため、ポリフルオロポリエーテル鎖と加水分解性シリル基との間の結合が摩擦、光、薬品等によって切断されにくい。そのため、化合物1は、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を形成できる。
化合物1は、Aが末端にCF3-を有するため、化合物1の一方の末端がCF3-となり、他方の末端が加水分解性シリル基となる。一方の末端がCF3-であり、他方の末端が加水分解性シリル基である化合物1によれば、低表面エネルギーの表面層を形成できるため、表面層は潤滑性および耐摩擦性に優れる。一方、両末端に加水分解性シリル基を有する含フッ素エーテル化合物では、表面層の潤滑性および耐摩擦性が不充分である。
化合物1は、(Rf1O)mを有するため、フッ素原子の含有量が多い。そのため、化合物1は、初期撥水撥油性、耐摩擦性、指紋汚れ除去性に優れる表面層を形成できる。
化合物1は、ポリフルオロポリエーテル鎖の一方の末端にSO2Nを有する連結基を介して複数の加水分解性シリル基が導入されているため、ポリフルオロポリエーテル鎖と加水分解性シリル基との間の結合が摩擦、光、薬品等によって切断されにくい。そのため、化合物1は、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に優れる表面層を形成できる。
[含フッ素エーテル組成物]
本発明の含フッ素エーテル組成物(以下、「本組成物」とも記す。)は、化合物1の1種以上と、他の含フッ素エーテル化合物とを含む。
本発明の含フッ素エーテル組成物(以下、「本組成物」とも記す。)は、化合物1の1種以上と、他の含フッ素エーテル化合物とを含む。
他の含フッ素エーテル化合物としては、化合物1の製造工程で副生する含フッ素エーテル化合物(以下、「副生含フッ素エーテル化合物」とも記す。)、化合物1と同様の用途に用いられる公知の含フッ素エーテル化合物等が挙げられる。
他の含フッ素エーテル化合物としては、化合物1の特性を低下させるおそれが少ない化合物が好ましい。
他の含フッ素エーテル化合物としては、化合物1の特性を低下させるおそれが少ない化合物が好ましい。
副生含フッ素エーテル化合物としては、未反応の化合物2、化合物5~8、および、化合物1の製造におけるヒドロシリル化の際に、アリル基の一部がインナーオレフィンに異性化した含フッ素エーテル化合物等が挙げられる。
公知の含フッ素エーテル化合物としては、市販の含フッ素エーテル化合物等が挙げられる。本組成物が公知の含フッ素エーテル化合物を含む場合、化合物1の特性を補う等の新たな作用効果が発揮される場合がある。
公知の含フッ素エーテル化合物としては、市販の含フッ素エーテル化合物等が挙げられる。本組成物が公知の含フッ素エーテル化合物を含む場合、化合物1の特性を補う等の新たな作用効果が発揮される場合がある。
化合物1の含有量は、本組成物のうち、60質量%以上100質量%未満が好ましく、70質量%以上100質量%未満がより好ましく、80質量%以上100質量%未満が特に好ましい。
他の含フッ素エーテル化合物の含有量は、本組成物のうち、0質量%超40質量%以下が好ましく、0質量%超30質量%以下がより好ましく、0質量%超20質量%以下が特に好ましい。
化合物1の含有量および他の含フッ素エーテル化合物の含有量の合計は、本組成物のうち、80~100質量%が好ましく、85~100質量%が特に好ましい。
化合物1の含有量および他の含フッ素エーテル化合物の含有量が前記範囲内であれば、表面層の初期の撥水撥油性、耐摩擦性、指紋汚れ除去性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる。
他の含フッ素エーテル化合物の含有量は、本組成物のうち、0質量%超40質量%以下が好ましく、0質量%超30質量%以下がより好ましく、0質量%超20質量%以下が特に好ましい。
化合物1の含有量および他の含フッ素エーテル化合物の含有量の合計は、本組成物のうち、80~100質量%が好ましく、85~100質量%が特に好ましい。
化合物1の含有量および他の含フッ素エーテル化合物の含有量が前記範囲内であれば、表面層の初期の撥水撥油性、耐摩擦性、指紋汚れ除去性、耐光性および耐薬品性がさらに優れる。
本組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、化合物1および他の含フッ素エーテル化合物以外の成分を含んでいてもよい。
他の成分としては、化合物1や公知の含フッ素エーテル化合物の製造工程で生成した副生物(ただし、副生含フッ素エーテル化合物を除く。)、未反応の原料等の製造上不可避の化合物が挙げられる。
また、加水分解性シリル基の加水分解と縮合反応を促進する酸触媒や塩基性触媒等の添加剤が挙げられる。酸触媒としては、塩酸、硝酸、酢酸、硫酸、燐酸、スルホン酸、メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸等が挙げられる。塩基性触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等が挙げられる。
他の成分の含有量は、本組成物のうち、0~10質量%が好ましく、0~1質量%が特に好ましい。
他の成分としては、化合物1や公知の含フッ素エーテル化合物の製造工程で生成した副生物(ただし、副生含フッ素エーテル化合物を除く。)、未反応の原料等の製造上不可避の化合物が挙げられる。
また、加水分解性シリル基の加水分解と縮合反応を促進する酸触媒や塩基性触媒等の添加剤が挙げられる。酸触媒としては、塩酸、硝酸、酢酸、硫酸、燐酸、スルホン酸、メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸等が挙げられる。塩基性触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等が挙げられる。
他の成分の含有量は、本組成物のうち、0~10質量%が好ましく、0~1質量%が特に好ましい。
[コーティング液]
本発明のコーティング液(以下、「本コーティング液」とも記す。)は、化合物1または本組成物と液状媒体とを含む。本コーティング液は、溶液であっても分散液であってもよい。
本発明のコーティング液(以下、「本コーティング液」とも記す。)は、化合物1または本組成物と液状媒体とを含む。本コーティング液は、溶液であっても分散液であってもよい。
液状媒体としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒は、含フッ素有機溶媒でも非フッ素有機溶媒でもよく、両溶媒を含んでもよい。
含フッ素有機溶媒としては、フッ素化アルカン、フッ素化芳香族化合物、フルオロアルキルエーテル、フッ素化アルキルアミン、フルオロアルコール等が挙げられる。
フッ素化アルカンとしては、炭素数4~8の化合物が好ましい。市販品としては、C6F13H(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC-2000)、C6F13C2H5(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC-6000)、C2F5CHFCHFCF3(ケマーズ社製、バートレル(登録商標)XF)等が挙げられる。
フッ素化芳香族化合物としては、ヘキサフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、ペルフルオロトルエン、ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン等が挙げられる。
フルオロアルキルエーテルとしては、炭素数4~12の化合物が好ましい。市販品としては、CF3CH2OCF2CF2H(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AE-3000)、C4F9OCH3(3M社製、ノベック(登録商標)7100)、C4F9OC2H5(3M社製、ノベック(登録商標)7200)、C2F5CF(OCH3)C3F7(3M社製、ノベック(登録商標)7300)等が挙げられる。
フッ素化アルキルアミンとしては、ペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフルオロトリブチルアミン等が挙げられる。
フルオロアルコールとしては、2,2,3,3-テトラフルオロプロパノール、2,2,2-トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール等が挙げられる。
非フッ素有機溶媒としては、水素原子および炭素原子のみからなる化合物と、水素原子、炭素原子および酸素原子のみからなる化合物が好ましく、炭化水素、アルコール、ケトン、エーテル、エステルが挙げられる。
液状媒体は、2種以上を混合した混合媒体であってもよい。
含フッ素有機溶媒としては、フッ素化アルカン、フッ素化芳香族化合物、フルオロアルキルエーテル、フッ素化アルキルアミン、フルオロアルコール等が挙げられる。
フッ素化アルカンとしては、炭素数4~8の化合物が好ましい。市販品としては、C6F13H(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC-2000)、C6F13C2H5(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC-6000)、C2F5CHFCHFCF3(ケマーズ社製、バートレル(登録商標)XF)等が挙げられる。
フッ素化芳香族化合物としては、ヘキサフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、ペルフルオロトルエン、ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン等が挙げられる。
フルオロアルキルエーテルとしては、炭素数4~12の化合物が好ましい。市販品としては、CF3CH2OCF2CF2H(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AE-3000)、C4F9OCH3(3M社製、ノベック(登録商標)7100)、C4F9OC2H5(3M社製、ノベック(登録商標)7200)、C2F5CF(OCH3)C3F7(3M社製、ノベック(登録商標)7300)等が挙げられる。
フッ素化アルキルアミンとしては、ペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフルオロトリブチルアミン等が挙げられる。
フルオロアルコールとしては、2,2,3,3-テトラフルオロプロパノール、2,2,2-トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール等が挙げられる。
非フッ素有機溶媒としては、水素原子および炭素原子のみからなる化合物と、水素原子、炭素原子および酸素原子のみからなる化合物が好ましく、炭化水素、アルコール、ケトン、エーテル、エステルが挙げられる。
液状媒体は、2種以上を混合した混合媒体であってもよい。
化合物1または本組成物の含有量は、本コーティング液のうち、0.001~10質量%が好ましく、0.01~1質量%が特に好ましい。
液状媒体の含有量は、本コーティング液のうち、90~99.999質量%が好ましく、99~99.99質量%が特に好ましい。
液状媒体の含有量は、本コーティング液のうち、90~99.999質量%が好ましく、99~99.99質量%が特に好ましい。
[物品]
本発明の物品(以下、「本物品」とも記す。)は、化合物1または本組成物から形成された表面層を基材の表面に有する。
表面層は、化合物1を、化合物1の加水分解性シリル基の一部または全部が加水分解反応し、かつ脱水縮合反応した状態で含む。
本発明の物品(以下、「本物品」とも記す。)は、化合物1または本組成物から形成された表面層を基材の表面に有する。
表面層は、化合物1を、化合物1の加水分解性シリル基の一部または全部が加水分解反応し、かつ脱水縮合反応した状態で含む。
表面層の厚さは、1~100nmが好ましく、1~50nmが特に好ましい。表面層の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、表面処理による効果が充分に得られやすい。表面層の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、利用効率が高い。表面層の厚さは、薄膜解析用X線回折計(RIGAKU社製、ATX-G)を用いて、X線反射率法によって反射X線の干渉パターンを得て、干渉パターンの振動周期から算出できる。
基材としては、撥水撥油性の付与が求められている基材が挙げられる。基材の材料としては、金属、樹脂、ガラス、サファイア、セラミック、石、これらの複合材料が挙げられる。ガラスは化学強化されていてもよい。基材の表面にはSiO2膜等の下地膜が形成されていてもよい。
基材としては、タッチパネル用基材、ディスプレイ用基材、メガネレンズが好適であり、タッチパネル用基材が特に好適である。タッチパネル用基材の材料としては、ガラスまたは透明樹脂が好ましい。
基材としては、タッチパネル用基材、ディスプレイ用基材、メガネレンズが好適であり、タッチパネル用基材が特に好適である。タッチパネル用基材の材料としては、ガラスまたは透明樹脂が好ましい。
[物品の製造方法]
本物品は、たとえば、下記の方法で製造できる。
・化合物1または本組成物を用いたドライコーティング法によって基材の表面を処理して、化合物1または本組成物から形成された表面層を基材の表面に形成する方法。
・ウェットコーティング法によって本コーティング液を基材の表面に塗布し、乾燥させて、化合物1または本組成物から形成された表面層を基材の表面に形成する方法。
本物品は、たとえば、下記の方法で製造できる。
・化合物1または本組成物を用いたドライコーティング法によって基材の表面を処理して、化合物1または本組成物から形成された表面層を基材の表面に形成する方法。
・ウェットコーティング法によって本コーティング液を基材の表面に塗布し、乾燥させて、化合物1または本組成物から形成された表面層を基材の表面に形成する方法。
ドライコーティング法としては、真空蒸着、CVD、スパッタリング等の手法が挙げられる。化合物1の分解を抑える点、および装置の簡便さの点から、真空蒸着法が好ましい。真空蒸着時には、鉄、鋼等の金属多孔体に化合物1または本組成物を含浸させたペレット状物質を用いてもよい。本コーティング液を鉄、鋼等の金属多孔体に含浸させ、液状媒体を乾燥させて、化合物1または本組成物が含浸したペレット状物質を用いてもよい。
ウェットコーティング法としては、スピンコート法、ワイプコート法、スプレーコート法、スキージーコート法、ディップコート法、ダイコート法、インクジェット法、フローコート法、ロールコート法、キャスト法、ラングミュア・ブロジェット法、グラビアコート法等が挙げられる。
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下において「%」は特に断りのない限り「質量%」である。なお、例1~5、8~11は実施例であり、例6、7、12、13は比較例である。
[例1]
(例1-1)
1,000mLのナスフラスコに、p-ニトロフェノールの16.4g、トリエチルアミンの16.2g、ジメチルアミノピリジンの0.066g、ジクロロペンタフルオロプロパン(旭硝子社製、AK-225)の300mLを入れ、氷冷下撹拌した。その後、国際公開第2011/013577号の実施例に記載の化合物3-1の50gをゆっくり添加し、25℃で5時間撹拌した。トリエチルアミンの16.2gをさらに添加し、15時間撹拌した。溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物4-1の39g(収率65%)を得た。
CF2=CFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2F 式3-1
CF2=CFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2-OPhNO2 式4-1
(例1-1)
1,000mLのナスフラスコに、p-ニトロフェノールの16.4g、トリエチルアミンの16.2g、ジメチルアミノピリジンの0.066g、ジクロロペンタフルオロプロパン(旭硝子社製、AK-225)の300mLを入れ、氷冷下撹拌した。その後、国際公開第2011/013577号の実施例に記載の化合物3-1の50gをゆっくり添加し、25℃で5時間撹拌した。トリエチルアミンの16.2gをさらに添加し、15時間撹拌した。溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物4-1の39g(収率65%)を得た。
CF2=CFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2F 式3-1
CF2=CFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2-OPhNO2 式4-1
化合物4-1のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:テトラメチルシラン(TMS)) δ(ppm):7.5(2H)、8.4(2H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-78(2F)、-79(3F)、-84(2F)、-112(3F)、-121(1F)、-134(1F)、-144(1F)。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:テトラメチルシラン(TMS)) δ(ppm):7.5(2H)、8.4(2H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-78(2F)、-79(3F)、-84(2F)、-112(3F)、-121(1F)、-134(1F)、-144(1F)。
(例1-2)
国際公開第2017/038832号の実施例の例3に記載の方法にしたがって化合物5-1を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2OH 式5-1
単位数x3の平均値:12、化合物5-1の数平均分子量:3,800。
国際公開第2017/038832号の実施例の例3に記載の方法にしたがって化合物5-1を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2OH 式5-1
単位数x3の平均値:12、化合物5-1の数平均分子量:3,800。
(例1-3)
500mLのナスフラスコに、例1-2で得た化合物5-1の100g、例1-1で得た化合物4-1の15.0g、2-メチル-2-プロパノールの11.7g、48質量%の水酸化カリウム水溶液の3.4g、水の3.4gを入れ、70℃で20時間撹拌した。25℃に冷却し、メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物6-1の8.44g(収率7.4%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2-OPhNO2 式6-1
500mLのナスフラスコに、例1-2で得た化合物5-1の100g、例1-1で得た化合物4-1の15.0g、2-メチル-2-プロパノールの11.7g、48質量%の水酸化カリウム水溶液の3.4g、水の3.4gを入れ、70℃で20時間撹拌した。25℃に冷却し、メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物6-1の8.44g(収率7.4%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2-OPhNO2 式6-1
化合物6-1のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):7.5(2H)、8.4(2H)、6.0(1H)、4.5(2H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-112(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):7.5(2H)、8.4(2H)、6.0(1H)、4.5(2H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-112(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12。
(例1-4)
100mLのナスフラスコに、例1-3で得た化合物6-1の5.0g、1,3-ジ(トリフルオロメチル)ベンゼンの6mL、化合物7-1の0.37gを入れ、加熱還流で一晩撹拌した。25℃に冷却し、メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物2-1の4.6g(収率92%)を得た。
H2N-CH2-C[-CH2-CH=CH2]3 式7-1
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[-CH2-CH=CH2]3 式2-1
100mLのナスフラスコに、例1-3で得た化合物6-1の5.0g、1,3-ジ(トリフルオロメチル)ベンゼンの6mL、化合物7-1の0.37gを入れ、加熱還流で一晩撹拌した。25℃に冷却し、メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物2-1の4.6g(収率92%)を得た。
H2N-CH2-C[-CH2-CH=CH2]3 式7-1
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[-CH2-CH=CH2]3 式2-1
化合物2-1のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(4H)、5.0(6H)、4.5(2H)、2.6(2H)、1.9(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(4H)、5.0(6H)、4.5(2H)、2.6(2H)、1.9(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12。
(例1-5)
50mLのナスフラスコに、例1-4で得た化合物2-1の1.0g、トリメトキシシランの0.11g、アニリンの0.0011g、AC-6000の1.0g、白金/1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の0.0033gを入れ、25℃で一晩撹拌した。その後濃縮し、化合物1-1の1.0g(収率100%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]3 式1-1
50mLのナスフラスコに、例1-4で得た化合物2-1の1.0g、トリメトキシシランの0.11g、アニリンの0.0011g、AC-6000の1.0g、白金/1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の0.0033gを入れ、25℃で一晩撹拌した。その後濃縮し、化合物1-1の1.0g(収率100%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]3 式1-1
化合物1-1のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(1H)、4.5(2H)、4.0(27H)、2.6(2H)、1.3(12H)、0.7(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12、化合物1-1の数平均分子量:4,700。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(1H)、4.5(2H)、4.0(27H)、2.6(2H)、1.3(12H)、0.7(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12、化合物1-1の数平均分子量:4,700。
[例2]
(例2-1)
Journal of Fluorine Chemistry,第125巻,2004年,p.1231に記載の方法にしたがい、化合物11-1を得た。
CF2BrCFBrO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2F 式11-1
(例2-1)
Journal of Fluorine Chemistry,第125巻,2004年,p.1231に記載の方法にしたがい、化合物11-1を得た。
CF2BrCFBrO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2F 式11-1
(例2-2)
100mLのナスフラスコに、例2-1で得た化合物11-1の10g、ピリジンの13g、例1-4でも使用した化合物7-1の3gを入れ、100℃で20時間撹拌した。その後水を添加し、10分間撹拌した後に塩化メチレンで2層分離し、有機層を回収し、溶媒を留去した。得られた粗液をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、化合物12-1の4.2g(収率34%)を得た。
CF2BrCFBrO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[CH2CH=CH2]3 式12-1
100mLのナスフラスコに、例2-1で得た化合物11-1の10g、ピリジンの13g、例1-4でも使用した化合物7-1の3gを入れ、100℃で20時間撹拌した。その後水を添加し、10分間撹拌した後に塩化メチレンで2層分離し、有機層を回収し、溶媒を留去した。得られた粗液をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、化合物12-1の4.2g(収率34%)を得た。
CF2BrCFBrO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[CH2CH=CH2]3 式12-1
化合物12-1のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(3H)、5.1(6H)、3.2(2H)、2.1(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-70(1F)、-78(5F)、-81(1F)、-116(2F)、-145(1F)。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(3H)、5.1(6H)、3.2(2H)、2.1(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-70(1F)、-78(5F)、-81(1F)、-116(2F)、-145(1F)。
(例2-3)
100mLのナスフラスコに、亜鉛粉末の0.70g、例2-2で得た化合物12-1の4.28g、アセトニトリルの16gを入れ、60℃で2時間撹拌した。その後固体をろ過し、溶媒を留去し、化合物13-1の3.3g(収率99%)を得た。
CF2=CFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[CH2CH=CH2]3 式13-1
100mLのナスフラスコに、亜鉛粉末の0.70g、例2-2で得た化合物12-1の4.28g、アセトニトリルの16gを入れ、60℃で2時間撹拌した。その後固体をろ過し、溶媒を留去し、化合物13-1の3.3g(収率99%)を得た。
CF2=CFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[CH2CH=CH2]3 式13-1
化合物13-1のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(3H)、5.1(6H)、3.2(2H)、2.1(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-78(2F)、-79(3F)、-84(2F)、-113(1F)、-116(2F)、-122(1F)、-135(1F)、-145(1F)
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(3H)、5.1(6H)、3.2(2H)、2.1(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-78(2F)、-79(3F)、-84(2F)、-113(1F)、-116(2F)、-122(1F)、-135(1F)、-145(1F)
(例2-4)
50mLのナスフラスコに、例1-2で得た化合物5-1の2.46g、例2-3で得た化合物13-1の0.37g、2-メチル-2-プロパノールの0.23g、48質量%の水酸化カリウム水溶液の0.08g、水の0.08gを入れ、70℃で48時間撹拌した。25℃に冷却し、メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物2-1の2.55g(収率91%)を得た。
以下、例2-4で得た化合物2-1を用いても、例1-5と同様にして化合物1-1を得ることができる。
50mLのナスフラスコに、例1-2で得た化合物5-1の2.46g、例2-3で得た化合物13-1の0.37g、2-メチル-2-プロパノールの0.23g、48質量%の水酸化カリウム水溶液の0.08g、水の0.08gを入れ、70℃で48時間撹拌した。25℃に冷却し、メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物2-1の2.55g(収率91%)を得た。
以下、例2-4で得た化合物2-1を用いても、例1-5と同様にして化合物1-1を得ることができる。
[例3]
(例3-1)
50mLのナスフラスコに、例1-3と同様にして得た化合物6-1の15g、KFの0.40g、N,N-ジメチルホルムアミドの10mLを入れ、80℃で8時間撹拌した。固体をろ別し、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、化合物8-1の12.1g(収率85%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2F 式8-1
(例3-1)
50mLのナスフラスコに、例1-3と同様にして得た化合物6-1の15g、KFの0.40g、N,N-ジメチルホルムアミドの10mLを入れ、80℃で8時間撹拌した。固体をろ別し、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、化合物8-1の12.1g(収率85%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2F 式8-1
化合物8-1のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(1H)、4.5(2H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):+45(1F)、-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-112(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(1H)、4.5(2H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):+45(1F)、-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-112(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12。
(例3-2)
500mLのニッケル製反応器に、ClCF2CFClCF2OCF2CF2Cl(CFE-419)の250mLを入れ、窒素をバブリングした。酸素濃度が充分に下がった後、20%フッ素ガス(窒素で希釈)を1時間バブリングした。排ガスはアルカリで中和した。例3-1で得た化合物8-1のCFE-419溶液(20質量%、化合物8-1の質量12g)を2時間かけて添加した。フッ素導入速度(mol/時間)と化合物8-1中のH原子導入速度(mol/時間)との比は2:1になるように制御した。化合物8-1の添加が終わった後、ベンゼン0.5gのCFE-419溶液(0.1質量%)を断続的に投入した。ベンゼンの投入が終わった後、フッ素ガスを1時間バブリングし、最後に窒素ガスで反応容器内を充分に置換した。溶媒を留去し、化合物9-1の10.5g得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2F 式9-1
500mLのニッケル製反応器に、ClCF2CFClCF2OCF2CF2Cl(CFE-419)の250mLを入れ、窒素をバブリングした。酸素濃度が充分に下がった後、20%フッ素ガス(窒素で希釈)を1時間バブリングした。排ガスはアルカリで中和した。例3-1で得た化合物8-1のCFE-419溶液(20質量%、化合物8-1の質量12g)を2時間かけて添加した。フッ素導入速度(mol/時間)と化合物8-1中のH原子導入速度(mol/時間)との比は2:1になるように制御した。化合物8-1の添加が終わった後、ベンゼン0.5gのCFE-419溶液(0.1質量%)を断続的に投入した。ベンゼンの投入が終わった後、フッ素ガスを1時間バブリングし、最後に窒素ガスで反応容器内を充分に置換した。溶媒を留去し、化合物9-1の10.5g得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2F 式9-1
化合物9-1のNMRスペクトル;
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):+45(1F)、-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-112(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(1F)。
単位数x3の平均値:12。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):+45(1F)、-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-112(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(1F)。
単位数x3の平均値:12。
(例3-3)
50mLのナスフラスコに、例3-2で得た化合物9-1の6.0g、1,3-ジ(トリフルオロメチル)ベンゼンの7.0mL、トリエチルアミンの0.45g、化合物7-1の0.45gを入れ、加熱還流で一晩撹拌した。メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物2-2の5.4g(収率90%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[-CH2-CH=CH2]3 式2-2
50mLのナスフラスコに、例3-2で得た化合物9-1の6.0g、1,3-ジ(トリフルオロメチル)ベンゼンの7.0mL、トリエチルアミンの0.45g、化合物7-1の0.45gを入れ、加熱還流で一晩撹拌した。メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物2-2の5.4g(収率90%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[-CH2-CH=CH2]3 式2-2
化合物2-2のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(3H)、5.0(6H)、2.6(2H)、1.9(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(1F)。
単位数x3の平均値:12。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(3H)、5.0(6H)、2.6(2H)、1.9(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(1F)。
単位数x3の平均値:12。
(例3-4)
50mLのナスフラスコに、例3-3で得た化合物2-2の1g、トリメトキシシランの0.11g、アニリンの0.0011g、AC-6000の1.0g、白金/1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の0.0033gを入れ、25℃で一晩撹拌した。その後濃縮し、化合物1-2の1.0g(収率100%)得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]3 式1-2
50mLのナスフラスコに、例3-3で得た化合物2-2の1g、トリメトキシシランの0.11g、アニリンの0.0011g、AC-6000の1.0g、白金/1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の0.0033gを入れ、25℃で一晩撹拌した。その後濃縮し、化合物1-2の1.0g(収率100%)得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2NH-CH2-C[-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]3 式1-2
化合物1-2のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):4.0(27H)2.6(2H)、1.3(12H)、0.7(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(1F)。
単位数x3の平均値:12、化合物1-2の数平均分子量:4,700。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):4.0(27H)2.6(2H)、1.3(12H)、0.7(6H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(1F)。
単位数x3の平均値:12、化合物1-2の数平均分子量:4,700。
[例4]
(例4-1)
100mLのナスフラスコに、例1-3と同様にして得た化合物6-1の4.0g、1,3-ジ(トリフルオロメチル)ベンゼンの5.0mL、化合物7-2(東京化成工業社製、D0069)の0.18gを入れ、加熱還流で一晩撹拌した。25℃に冷却し、メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物2-3の3.5g(収率90%)を得た。
HN[-CH2-CH=CH2]2 式7-2
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2N[-CH2-CH=CH2]2 式2-3
(例4-1)
100mLのナスフラスコに、例1-3と同様にして得た化合物6-1の4.0g、1,3-ジ(トリフルオロメチル)ベンゼンの5.0mL、化合物7-2(東京化成工業社製、D0069)の0.18gを入れ、加熱還流で一晩撹拌した。25℃に冷却し、メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物2-3の3.5g(収率90%)を得た。
HN[-CH2-CH=CH2]2 式7-2
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2N[-CH2-CH=CH2]2 式2-3
化合物2-3のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(3H)、5.2(4H)、4.5(2H)、3.3(4H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(3H)、5.2(4H)、4.5(2H)、3.3(4H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12。
(例4-2)
50mLのナスフラスコに、例4-1で得た化合物2-3の1.0g、トリメトキシシランの0.083g、アニリンの0.001g、AC-6000の1.0g、白金/1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の0.0033gを入れ、25℃で一晩撹拌した。その後濃縮し、化合物1-3の1.0g(収率100%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2N[-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]2 式1-3
50mLのナスフラスコに、例4-1で得た化合物2-3の1.0g、トリメトキシシランの0.083g、アニリンの0.001g、AC-6000の1.0g、白金/1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の0.0033gを入れ、25℃で一晩撹拌した。その後濃縮し、化合物1-3の1.0g(収率100%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CH2O-CF2CHFO-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2N[-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]2 式1-3
化合物1-3のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(1H)、4.5(2H)、4.0(18H)、3.3(4H)、1.5(4H)、0.7(4H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12、化合物1-3の数平均分子量:4,700。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(1H)、4.5(2H)、4.0(18H)、3.3(4H)、1.5(4H)、0.7(4H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-120(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(2F)。
単位数x3の平均値:12、化合物1-3の数平均分子量:4,700。
[例5]
(例5-1)
50mLのナスフラスコに、例3-2と同様にして得た化合物9-1の3.0g、1,3-ジ(トリフルオロメチル)ベンゼンの3.5mL、トリエチルアミンの0.21g、化合物7-2の0.14gを入れ、加熱還流で一晩撹拌した。メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物2-4の2.6g(収率90%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2N[-CH2-CH=CH2]2 式2-4
(例5-1)
50mLのナスフラスコに、例3-2と同様にして得た化合物9-1の3.0g、1,3-ジ(トリフルオロメチル)ベンゼンの3.5mL、トリエチルアミンの0.21g、化合物7-2の0.14gを入れ、加熱還流で一晩撹拌した。メタノールを入れ、充分に撹拌した後、AC-6000を入れ、充分に撹拌した。AC-6000層を回収し、溶媒を留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製した。化合物2-4の2.6g(収率90%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2N[-CH2-CH=CH2]2 式2-4
化合物2-4のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(2H)、5.0(4H)、1.9(4H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(1F)。
単位数x3の平均値:12。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):6.0(2H)、5.0(4H)、1.9(4H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(1F)。
単位数x3の平均値:12。
(例5-2)
50mLのナスフラスコに、例5-1で得た化合物2-4の1.0g、トリメトキシシランの0.084g、アニリンの0.0010g、AC-6000の1.0g、白金/1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の0.0033gを入れ、25℃で一晩撹拌した。その後濃縮し、化合物1-4の1.0g(収率100%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2N[-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]2 式1-4
50mLのナスフラスコに、例5-1で得た化合物2-4の1.0g、トリメトキシシランの0.084g、アニリンの0.0010g、AC-6000の1.0g、白金/1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の0.0033gを入れ、25℃で一晩撹拌した。その後濃縮し、化合物1-4の1.0g(収率100%)を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O-CF2CF2O-CF2CF(CF3)O-CF2CF2-SO2N[-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]2 式1-4
化合物1-4のNMRスペクトル;
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):4.0(18H)、3.3(4H)、1.5(4H)、0.7(4H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(1F)。
単位数x3の平均値:12、化合物1-4の数平均分子量:4,700。
1H-NMR(300.4MHz、溶媒:CDCl3、基準:TMS) δ(ppm):4.0(18H)、3.3(4H)、1.5(4H)、0.7(4H)。
19F-NMR(282.7MHz、溶媒:CDCl3、基準:CFCl3) δ(ppm):-55(3F)、-78(2F)、-79(3F)、-83(50F)、-85(1F)、-88(50F)、-90(4F)、-116(2F)、-125(48F)、-126(2F)、-144(1F)。
単位数x3の平均値:12、化合物1-4の数平均分子量:4,700。
[例6]
国際公開第2017/038832号の実施例の例3に記載の方法にしたがって化合物10-1を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2-CH2-N[-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]2 式10-1
国際公開第2017/038832号の実施例の例3に記載の方法にしたがって化合物10-1を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2-CH2-N[-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3]2 式10-1
[例7]
国際公開第2013/121984号の実施例6に記載の方法にしたがって化合物10-2を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2-C(O)NH-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3 式10-2
国際公開第2013/121984号の実施例6に記載の方法にしたがって化合物10-2を得た。
CF3-O-(CF2CF2O-CF2CF2CF2CF2O)x3CF2CF2O-CF2CF2CF2-C(O)NH-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3 式10-2
[例8~13:物品の製造および評価]
例1および3~7で得た各化合物を用いて基材を表面処理し、例8~13の物品を得た。表面処理方法として、各例について下記のドライコーティング法およびウェットコーティング法をそれぞれ用いた。基材としては化学強化ガラスを用いた。得られた物品について、下記の方法で評価した。結果を表1に示す。
例1および3~7で得た各化合物を用いて基材を表面処理し、例8~13の物品を得た。表面処理方法として、各例について下記のドライコーティング法およびウェットコーティング法をそれぞれ用いた。基材としては化学強化ガラスを用いた。得られた物品について、下記の方法で評価した。結果を表1に示す。
(ドライコーティング法)
ドライコーティングは、真空蒸着装置(ULVAC社製、VTR-350M)を用いて行った(真空蒸着法)。例1および3~7で得た各化合物の0.5gを真空蒸着装置のモリブデン製ボートに充填し、真空蒸着装置内を1×10-3Pa以下に排気した。化合物を配置したボートを昇温速度10℃/分以下の速度で加熱し、水晶発振式膜厚計による蒸着速度が1nm/秒を超えた時点でシャッターを開けて基材の表面への製膜を開始させた。膜厚が約50nmとなった時点でシャッターを閉じて基材の表面への製膜を終了させた。化合物が堆積された基材を、200℃で30分間加熱処理し、AK-225にて洗浄して基材の表面に表面層を有する物品を得た。
ドライコーティングは、真空蒸着装置(ULVAC社製、VTR-350M)を用いて行った(真空蒸着法)。例1および3~7で得た各化合物の0.5gを真空蒸着装置のモリブデン製ボートに充填し、真空蒸着装置内を1×10-3Pa以下に排気した。化合物を配置したボートを昇温速度10℃/分以下の速度で加熱し、水晶発振式膜厚計による蒸着速度が1nm/秒を超えた時点でシャッターを開けて基材の表面への製膜を開始させた。膜厚が約50nmとなった時点でシャッターを閉じて基材の表面への製膜を終了させた。化合物が堆積された基材を、200℃で30分間加熱処理し、AK-225にて洗浄して基材の表面に表面層を有する物品を得た。
(ウェットコーティング法)
例1および3~7で得た各化合物と、媒体としてのC4F9OC2H5(3M社製、ノベック(登録商標)7200)とを混合して、固形分濃度0.05%のコーティング液を調製した。コーティング液に基材をディッピングし、30分間放置後、基材を引き上げた(ディップコート法)。塗膜を200℃で30分間乾燥させ、AK-225にて洗浄して基材の表面に表面層を有する物品を得た。
例1および3~7で得た各化合物と、媒体としてのC4F9OC2H5(3M社製、ノベック(登録商標)7200)とを混合して、固形分濃度0.05%のコーティング液を調製した。コーティング液に基材をディッピングし、30分間放置後、基材を引き上げた(ディップコート法)。塗膜を200℃で30分間乾燥させ、AK-225にて洗浄して基材の表面に表面層を有する物品を得た。
(評価方法)
<接触角の測定方法>
表面層の表面に置いた、約2μLの蒸留水またはn-ヘキサデカンの接触角を、接触角測定装置(協和界面科学社製、DM-500)を用いて測定した。表面層の表面における異なる5箇所で測定し、その平均値を算出した。接触角の算出には2θ法を用いた。
<接触角の測定方法>
表面層の表面に置いた、約2μLの蒸留水またはn-ヘキサデカンの接触角を、接触角測定装置(協和界面科学社製、DM-500)を用いて測定した。表面層の表面における異なる5箇所で測定し、その平均値を算出した。接触角の算出には2θ法を用いた。
<初期接触角>
表面層について、初期水接触角および初期n-ヘキサデカン接触角を前記測定方法で測定した。評価基準は下記のとおりである。
初期水接触角:
◎(優) :115度以上。
○(良) :110度以上115度未満。
△(可) :100度以上110度未満。
×(不可):100度未満。
初期n-ヘキサデカン接触角:
◎(優) :66度以上。
○(良) :65度以上66度未満。
△(可) :63度以上65度未満。
×(不可):63度未満。
表面層について、初期水接触角および初期n-ヘキサデカン接触角を前記測定方法で測定した。評価基準は下記のとおりである。
初期水接触角:
◎(優) :115度以上。
○(良) :110度以上115度未満。
△(可) :100度以上110度未満。
×(不可):100度未満。
初期n-ヘキサデカン接触角:
◎(優) :66度以上。
○(良) :65度以上66度未満。
△(可) :63度以上65度未満。
×(不可):63度未満。
<耐光性>
表面層に対し、卓上型キセノンアークランプ式促進耐光性試験機(東洋精機社製、SUNTEST XLS+)を用いて、ブラックパネル温度:63℃にて、光線(650W/m2、300~700nm)を1,000時間照射した後、水接触角を測定した。促進耐光試験後の水接触角の低下が小さいほど光による性能の低下が小さく、耐光性に優れる。評価基準は下記のとおりである。
◎(優) :促進耐光試験後の水接触角の変化が2度以下。
○(良) :促進耐光試験後の水接触角の変化が2度超5度以下。
△(可) :促進耐光試験後の水接触角の変化が5度超10度以下。
×(不可):促進耐光試験後の水接触角の変化が10度超。
表面層に対し、卓上型キセノンアークランプ式促進耐光性試験機(東洋精機社製、SUNTEST XLS+)を用いて、ブラックパネル温度:63℃にて、光線(650W/m2、300~700nm)を1,000時間照射した後、水接触角を測定した。促進耐光試験後の水接触角の低下が小さいほど光による性能の低下が小さく、耐光性に優れる。評価基準は下記のとおりである。
◎(優) :促進耐光試験後の水接触角の変化が2度以下。
○(良) :促進耐光試験後の水接触角の変化が2度超5度以下。
△(可) :促進耐光試験後の水接触角の変化が5度超10度以下。
×(不可):促進耐光試験後の水接触角の変化が10度超。
<耐摩擦性(スチールウール)>
表面層について、JIS L0849:2013(ISO 105-X12:2001)に準拠して往復式トラバース試験機(ケイエヌテー社製)を用い、スチールウールボンスター(♯0000)を圧力:98.07kPa、速度:320cm/分で1万回往復させた後、水接触角を測定した。摩擦後の撥水性(水接触角)の低下が小さいほど摩擦による性能の低下が小さく、耐摩擦性に優れる。評価基準は下記のとおりである。
◎(優) :1万回往復後の水接触角の変化が2度以下。
○(良) :1万回往復後の水接触角の変化が2度超5度以下。
△(可) :1万回往復後の水接触角の変化が5度超10度以下。
×(不可):1万回往復後の水接触角の変化が10度超。
表面層について、JIS L0849:2013(ISO 105-X12:2001)に準拠して往復式トラバース試験機(ケイエヌテー社製)を用い、スチールウールボンスター(♯0000)を圧力:98.07kPa、速度:320cm/分で1万回往復させた後、水接触角を測定した。摩擦後の撥水性(水接触角)の低下が小さいほど摩擦による性能の低下が小さく、耐摩擦性に優れる。評価基準は下記のとおりである。
◎(優) :1万回往復後の水接触角の変化が2度以下。
○(良) :1万回往復後の水接触角の変化が2度超5度以下。
△(可) :1万回往復後の水接触角の変化が5度超10度以下。
×(不可):1万回往復後の水接触角の変化が10度超。
<耐薬品性(耐アルカリ性)>
物品を、1規定の水酸化ナトリウム水溶液(pH=14)に5時間浸漬した後、水洗、風乾し、水接触角を測定した。試験後における水接触角の低下が小さいほどアルカリによる性能の低下が小さく、耐アルカリ性に優れる。評価基準は下記のとおりである。
◎(優) :耐アルカリ性試験後の水接触角の変化が2度以下。
〇(良) :耐アルカリ性試験後の水接触角の変化が2度超5度以下。
△(可) :耐アルカリ性試験後の水接触角の変化が5度超10度以下。
×(不可):耐アルカリ性試験後の水接触角の変化が10度超。
物品を、1規定の水酸化ナトリウム水溶液(pH=14)に5時間浸漬した後、水洗、風乾し、水接触角を測定した。試験後における水接触角の低下が小さいほどアルカリによる性能の低下が小さく、耐アルカリ性に優れる。評価基準は下記のとおりである。
◎(優) :耐アルカリ性試験後の水接触角の変化が2度以下。
〇(良) :耐アルカリ性試験後の水接触角の変化が2度超5度以下。
△(可) :耐アルカリ性試験後の水接触角の変化が5度超10度以下。
×(不可):耐アルカリ性試験後の水接触角の変化が10度超。
<耐薬品性(耐塩水性)>
JIS H8502に準拠して塩水噴霧試験を行った。すなわち、物品を、塩水噴霧試験機(スガ試験機社製)内で300時間塩水雰囲気に暴露した後、水接触角を測定した。試験後における水接触角の低下が小さいほど塩水による性能の低下が小さく、耐塩水性に優れる。評価基準は下記のとおりである。
◎(優) :塩水噴霧試験後の水接触角の変化が2度以下。
○(良) :塩水噴霧試験後の水接触角の変化が2度超5度以下。
△(可) :塩水噴霧試験後の水接触角の変化が5度超10度以下。
×(不可):塩水噴霧試験後の水接触角の変化が10度超。
JIS H8502に準拠して塩水噴霧試験を行った。すなわち、物品を、塩水噴霧試験機(スガ試験機社製)内で300時間塩水雰囲気に暴露した後、水接触角を測定した。試験後における水接触角の低下が小さいほど塩水による性能の低下が小さく、耐塩水性に優れる。評価基準は下記のとおりである。
◎(優) :塩水噴霧試験後の水接触角の変化が2度以下。
○(良) :塩水噴霧試験後の水接触角の変化が2度超5度以下。
△(可) :塩水噴霧試験後の水接触角の変化が5度超10度以下。
×(不可):塩水噴霧試験後の水接触角の変化が10度超。
<指紋汚れ除去性>
人工指紋液(オレイン酸とスクアレンとからなる液)を、シリコンゴム栓の平坦面に付着させた後、余分な油分を不織布(旭化成社製、ベンコット(登録商標)M-3)にて拭き取って、指紋のスタンプを準備した。指紋スタンプを表面層上に乗せ、荷重:9.8Nにて10秒間押しつけた。指紋が付着した箇所のヘーズをヘーズメータにて測定し、初期値とした。指紋が付着した箇所について、ティッシュペーパーを取り付けた往復式トラバース試験機(ケイエヌテー社製)を用い、荷重:4.9Nにて拭き取った。拭き取り一往復毎にヘーズの値を測定し、ヘーズが初期値から10%以下になる拭き取り回数を測定した。拭き取り回数が少ないほど指紋汚れを容易に除去でき、指紋汚れ拭き取り性に優れる。評価基準は下記のとおりである。
◎(優) :拭き取り回数が3回以下。
○(良) :拭き取り回数が4~5回。
△(可) :拭き取り回数が6~8回。
×(不可):拭き取り回数が9回以上。
人工指紋液(オレイン酸とスクアレンとからなる液)を、シリコンゴム栓の平坦面に付着させた後、余分な油分を不織布(旭化成社製、ベンコット(登録商標)M-3)にて拭き取って、指紋のスタンプを準備した。指紋スタンプを表面層上に乗せ、荷重:9.8Nにて10秒間押しつけた。指紋が付着した箇所のヘーズをヘーズメータにて測定し、初期値とした。指紋が付着した箇所について、ティッシュペーパーを取り付けた往復式トラバース試験機(ケイエヌテー社製)を用い、荷重:4.9Nにて拭き取った。拭き取り一往復毎にヘーズの値を測定し、ヘーズが初期値から10%以下になる拭き取り回数を測定した。拭き取り回数が少ないほど指紋汚れを容易に除去でき、指紋汚れ拭き取り性に優れる。評価基準は下記のとおりである。
◎(優) :拭き取り回数が3回以下。
○(良) :拭き取り回数が4~5回。
△(可) :拭き取り回数が6~8回。
×(不可):拭き取り回数が9回以上。
化合物1を用いた例8~11は、初期の撥水撥油性、耐摩擦性、指紋汚れ除去性、耐光性および耐薬品性に優れていることを確認した。
従来の含フッ素エーテル化合物を用いた例12、13は、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に劣っていた。
従来の含フッ素エーテル化合物を用いた例12、13は、耐摩擦性、耐光性および耐薬品性に劣っていた。
本発明の含フッ素エーテル化合物は、潤滑性や撥水撥油性の付与が求められている各種の用途に用いることができる。たとえばタッチパネル等の表示入力装置、透明なガラス製または透明なプラスチック製部材の表面保護コート、キッチン用防汚コート、電子機器、熱交換器、電池等の撥水防湿コートや防汚コート、トイレタリー用防汚コート、導通しながら撥液が必要な部材へのコート、熱交換機の撥水・防水・滑水コート、振動ふるいやシリンダ内部等の表面低摩擦コート等に用いることができる。より具体的な使用例としては、ディスプレイの前面保護板、反射防止板、偏光板、アンチグレア板、あるいはそれらの表面に反射防止膜処理を施したもの、携帯電話、携帯情報端末等の機器のタッチパネルシートやタッチパネルディスプレイ等人の指あるいは手のひらで画面上の操作を行う表示入力装置を有する各種機器、トイレ、風呂、洗面所、キッチン等の水周りの装飾建材、配線板用防水コーティング熱交換機の撥水・防水コート、太陽電池の撥水コート、プリント配線板の防水・撥水コート、電子機器筐体や電子部品用の防水・撥水コート、送電線の絶縁性向上コート、各種フィルタの防水・撥水コート、電波吸収材や吸音材の防水性コート、風呂、厨房機器、トイレタリー用防汚コート、熱交換機の撥水・防水・滑水コート、振動ふるいやシリンダ内部等の表面低摩擦コート、機械部品、真空機器部品、ベアリング部品、自動車部品、工具等の表面保護コートが挙げられる。
なお、2017年08月22日に出願された日本特許出願2017-159697号の明細書、特許請求の範囲および要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
なお、2017年08月22日に出願された日本特許出願2017-159697号の明細書、特許請求の範囲および要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (16)
- 下式1で表される化合物である、含フッ素エーテル化合物。
Aは、炭素数1~20のペルフルオロアルキル基であり、
Rf1は、フルオロアルキレン基であり、
mは、2~500の整数であり、
(Rf1O)mは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oからなるものであってもよく、
Rf2は、フルオロアルキレン基であり、
R1は、少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基であり、
R2は、水素原子、1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基であり、
R1における加水分解性シリル基の数とR2における加水分解性シリル基の数との合計が2以上である。 - 前記少なくとも1個の加水分解性シリル基を有する1価の有機基が、下式g1で表される基である、請求項1に記載の含フッ素エーテル化合物。
-Q1[-SiR3 nL3-n]p 式g1
ただし、
Q1は、(p+1)価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、
R3は、水素原子または1価の炭化水素基であり、
Lは、加水分解性基であり、
nは、0~2の整数であり、
pは、1以上の整数であり、
pが2以上の場合、p個の[-SiR3 nL3-n]は、同一であっても異なっていてもよい。 - 前記式g1で表される基が、下式g2で表される基または下式g3で表される基である、請求項2に記載の含フッ素エーテル化合物。
R4およびR5は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Q2-SiR3 nL3-nであり、
qは、0~10の整数であり、
qが2以上の場合、q個の(CR4R5)は、同一であっても異なっていてもよく、
R6は、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Z-Q2-SiR3 nL3-nであり、
rは、0~4の整数であり、
rが2以上の場合、r個のR6は、同一であっても異なっていてもよく、
sは、1または2であり、
sが2の場合、2個の(φ(R6)r)(ただし、φはベンゼン環である。)は、同一であっても異なっていてもよく、
Zは、単結合、-C(O)N(R7)-または-C(O)O-であり、
R7は、水素原子またはアルキル基であり、
Q2は、炭素数2~10のアルキレン基であり、
R3は、水素原子または1価の炭化水素基であり、
Lは、加水分解性基であり、
nは、0~2の整数であり、
複数の-Q2-SiR3 nL3-nは、同一であっても異なっていてもよい。 - 前記R1および前記R2が、いずれも前記式g1で表される基(ただし、pは1~3の整数である。)である、請求項2または3に記載の含フッ素エーテル化合物。
- 前記R1が、前記式g1で表される基(ただし、pは2または3である。)であり、
前記R2が、水素原子または1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)である、請求項2または3に記載の含フッ素エーテル化合物。 - 請求項1~5のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物の1種以上と、他の含フッ素エーテル化合物とを含むことを特徴とする含フッ素エーテル組成物。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物または請求項6に記載の含フッ素エーテル組成物と、
液状媒体とを含むことを特徴とするコーティング液。 - 請求項1~5のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物または請求項6に記載の含フッ素エーテル組成物から形成された表面層を基材の表面に有することを特徴とする物品。
- タッチパネルの指で触れる面を構成する部材の表面に前記表面層を有する、請求項8に記載の物品。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載の含フッ素エーテル化合物または請求項6に記載の含フッ素エーテル組成物を用いたドライコーティング法によって基材の表面を処理して、前記含フッ素エーテル化合物または前記含フッ素エーテル組成物から形成された表面層を前記基材の表面に形成することを特徴とする物品の製造方法。
- ウェットコーティング法によって請求項7に記載のコーティング液を基材の表面に塗布し、乾燥させて、前記含フッ素エーテル化合物または前記含フッ素エーテル組成物から形成された表面層を前記基材の表面に形成することを特徴とする物品の製造方法。
- 下式2で表される化合物である、含フッ素エーテル化合物。
Aは、炭素数1~20のペルフルオロアルキル基であり、
Rf1は、フルオロアルキレン基であり、
mは、2~500の整数であり、
(Rf1O)mは、炭素数の異なる2種以上のRf1Oからなるものであってもよく、
Rf2は、フルオロアルキレン基であり、
R1aは、少なくとも1個のω-アルケニル基を有する1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、
R2aは、水素原子、1価の有機基(ただし、ω-アルケニル基を有するものおよび加水分解性シリル基を有するものを除く。)または少なくとも1個のω-アルケニル基を有する1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、
R1aにおけるω-アルケニル基の数とR2aにおけるω-アルケニル基の数との合計が2以上である。 - 前記少なくとも1個のω-アルケニル基を有する1価の有機基が、下式g4で表される基である、請求項12に記載の含フッ素エーテル化合物。
-Q1a[-CH=CH2]p 式g4
ただし、
Q1aは、単結合(ただし、pが1のときに限る。)または(p+1)価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)であり、
pは、1以上の整数である。 - 前記式g4で表される基が、下式g5で表される基または下式g6で表される基である、請求項13に記載の含フッ素エーテル化合物。
R4aおよびR5aは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Q2a-CH=CH2であり、
qは、0~10の整数であり、
qが2以上の場合、q個の(CR4aR5a)は、同一であっても異なっていてもよく、
R6aは、炭素数1~6の1価の有機基(ただし、加水分解性シリル基を有するものを除く。)または-Z-Q2a-CH=CH2であり、
rは、0~4の整数であり、
rが2以上の場合、r個のR6aは、同一であっても異なっていてもよく、
sは、1または2であり、
sが2の場合、2個の(φ(R6a)r)(ただし、φはベンゼン環である。)は、同一であっても異なっていてもよく、
Zは、単結合、-C(O)N(R7)-または-C(O)O-であり、
R7は、水素原子またはアルキル基であり、
Q2aは、単結合または炭素数1~8のアルキレン基であり、
複数のQ2aは、同一であっても異なっていてもよい。 - 前記R1aおよび前記R2aが、いずれも前記式g4で表される基(ただし、pは1~3の整数である。)である、請求項13または14に記載の含フッ素エーテル化合物。
- 前記R1aが、前記式g4で表される基(ただし、pは2または3である。)であり、
前記R2aが、水素原子または1価の有機基(ただし、ω-アルケニル基を有するものおよび加水分解性シリル基を有するものを除く。)である、請求項13または14に記載の含フッ素エーテル化合物。
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