本發(fā)明涉及含全氟(聚)醚基的硅烷化合物(含氟氧亞甲基的全氟聚醚改性體)。并且,本發(fā)明還涉及含有這種含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面處理劑等。
背景技術(shù):
已知某些種類(lèi)的含氟硅烷化合物在用于基材的表面處理時(shí)能夠提供優(yōu)異的撥水性、撥油性、防污性等。由含有含氟硅烷化合物的表面處理劑得到的層(以下也稱(chēng)為“表面處理層”)能夠作為所謂的功能性薄膜而被應(yīng)用于例如玻璃、塑料、纖維、建筑物資等各種各樣的基材。
作為這樣的含氟硅烷化合物,已知分子主鏈具有全氟聚醚基、且分子末端或末端部具有與si原子結(jié)合的能夠水解的基團(tuán)的含全氟聚醚基的硅烷化合物。例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2中記載了分子末端或末端部具有與si原子結(jié)合的能夠水解的基團(tuán)的含全氟聚醚基的硅烷化合物。在先技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第97/07155號(hào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特表2008-534696號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
對(duì)于表面處理層而言,為了長(zhǎng)期對(duì)基材提供預(yù)期的功能,需求高的耐久性。由含全氟聚醚基的硅烷化合物的表面處理劑得到的層,即使為薄膜也能夠發(fā)揮上述的功能,因而適合用于需要透光性或透明性的眼鏡或觸摸面板等光學(xué)部件,特別是在這些用途中尋求摩擦耐久性的更進(jìn)一步的提高。
但是,利用由上述那樣的含有現(xiàn)有的含全氟聚醚基的硅烷化合物的表面處理劑得到的層,已經(jīng)不能說(shuō)能夠充分地應(yīng)對(duì)逐步提高的提高摩擦耐久性的需求。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠形成具有撥水性、撥油性、防污性、防水性、并且具有高的摩擦耐久性的層的新的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物。本發(fā)明的目的還在于提供一種上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的制造中的中間體。并且,本發(fā)明的目的在于含有這種含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的表面處理劑等。
用于解決技術(shù)問(wèn)題的手段
本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在含全氟(聚)醚基的硅烷化合物中,通過(guò)將全氟(聚)醚基中亞乙基鏈相對(duì)于亞甲基鏈的比例限定在0.2以上且低于0.9,能夠形成具有更優(yōu)異的摩擦耐久性的表面處理層,從而完成了本發(fā)明。
即,根據(jù)本發(fā)明的第一要點(diǎn),提供下述式(a1)、(a2)、(b1)、(b2)、(c1)和(c2)中的任一式所示的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物:
[式中:
pfpe在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-(oc4f8)a-(oc3f6)b-(oc2f4)c-(ocf2)d-,在此,a和b分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),c和d分別獨(dú)立地為1以上200以下的整數(shù),a、b、c和d之和為3以上的整數(shù),c/d比在0.2以上且低于0.9,標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的;
rf在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基;
r1在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)1~22的烷基;
r2在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán);
r11在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或鹵原子;
r12在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基;
n在每個(gè)(-sir1nr23-n)單元中獨(dú)立地為0~3的整數(shù);
其中,式(a1)、(a2)、(b1)和(b2)中至少存在1個(gè)r2;
x1分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
x2在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
t在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為1~10的整數(shù);
α分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
α′分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
x5分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
β分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
β′分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
x7分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
γ分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
γ′分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
ra在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-z-sir71pr72qr73r;
z在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氧原子或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
r71在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示ra′;
ra′的含義與ra相同;
ra中,經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si最多為5個(gè);
r72在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán);
r73在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基;
p在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~3的整數(shù);
q在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~3的整數(shù);
r在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~3的整數(shù);
其中,在一個(gè)ra中,p、q和r之和為3,在式(c1)和(c2)中,至少存在一個(gè)r72;
rb在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán);
rc在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基;
k在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為1~3的整數(shù);
l在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~2的整數(shù);
m在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~2的整數(shù);
其中,在標(biāo)注γ且用括號(hào)括起來(lái)的單元中,k、l和m之和為3。]。
根據(jù)本發(fā)明的第二要點(diǎn),提供式(b1-4)、(b2-4)、(c1-4)和(c2-4)的中任一式所示的化合物:
(rf-pfpe)β’-x5’-(r82-ch=ch2)β···(b1-4)
(ch2=ch-r82)β-x5’-pfpe-x5’-(r82-ch=ch2)β···(b2-4)
(rf-pfpe)γ’-x7’-(r82-ch=ch2)γ···(c1-4)
(ch2=ch-r82)γ-x7’-pfpe-x7’-(r82-ch=ch2)γ···(c2-4)
[式中:
pfpe在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-(oc4f8)a-(oc3f6)b-(oc2f4)c-(ocf2)d-,在此,a和b分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),c和d分別獨(dú)立地為1以上200以下的整數(shù),a、b、c和d之和為3以上的整數(shù),c/d比在0.2以上且低于0.9,標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的;
rf在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基;
x5′分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
β分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
β′分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
x7′分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
γ分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
γ′分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
r82為單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。]。
根據(jù)本發(fā)明的第三要點(diǎn),提供式(c1-5)和(c2-5)的任一項(xiàng)所示的化合物:
(rf-pfpe)γ’-x7’-(r82-ch2ch2-sir83krb1rcm)γ···(c1-5)
(rcmrb1r83ksi-ch2ch2-r82)γ-x7’-pfpe-*
*x7’-(r82-ch2ch2-sir83krb1rcm)γ···(c2-5)
[式中:
pfpe在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-(oc4f8)a-(oc3f6)b-(oc2f4)c-(ocf2)d-,在此,a和b分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),c和d分別獨(dú)立地為1以上200以下的整數(shù),a、b、c和d之和為3以上的整數(shù),c/d比在0.2以上且低于0.9,標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的;
rf在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基;
x7′分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
γ分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
γ′分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
r82為單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
r83為鹵原子;
rb在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán);
rc在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基;
k在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為1~3的整數(shù);
l在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~2的整數(shù);
m在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~2的整數(shù);
其中,在標(biāo)注γ且用括號(hào)括起來(lái)的單元中,k、l和m之和為3。]。
根據(jù)本發(fā)明的第四要點(diǎn),提供式(c1-6)和(c2-6)的任一式所示的化合物:
(rf-pfpe)γ’-x7’-(r82-ch2ch2-sirb1rcm(r84-ch=ch2)k)γ···(c1-6)
((ch=ch2-r84)krcmrb1si-ch2ch2-r82)γ-x7’-pfpe-*
*x7’-(r82-ch2ch2-sirb1rcm(r84-ch=ch2)k)γ···(c2-6)
[式中:
pfpe在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-(oc4f8)a-(oc3f6)b-(oc2f4)c-(ocf2)d-,在此,a和b分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),c和d分別獨(dú)立地為1以上200以下的整數(shù),a、b、c和d之和為3以上的整數(shù),c/d比在0.2以上且低于0.9,標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的;
rf在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基;
x7′分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
γ分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
γ′分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
r82為單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
r84為單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
rb在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán);
rc在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基;
k在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為1~3的整數(shù);
l在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~2的整數(shù);
m在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~2的整數(shù);
其中,在標(biāo)注γ且用括號(hào)括起來(lái)的單元中,k、l和m之和為3。]。
根據(jù)本發(fā)明的第五要點(diǎn),提供含有上述式(b1-4)、(b2-4)、(c1-4)、(c2-4)、(c1-5)、(c2-5)、(c1-6)和(c2-6)中的任一式所示的化合物、以及含氟油和/或溶劑而成的混合物。
根據(jù)本發(fā)明的第六要點(diǎn),提供含有上述式(a1)、(a2)、(b1)、(b2)、(c1)和(c2)中的任一式所示的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物和/或上述式(b1-4)、(b2-4)、(c1-4)、(c2-4)、(c1-5)、(c2-5)、(c1-6)和(c2-6)中的任一式所示的化合物的表面處理劑。
根據(jù)本發(fā)明的第七要點(diǎn),提供含有上述表面處理劑的粒料。
根據(jù)本發(fā)明的第八要點(diǎn),提供包括基材、和在該基材的表面由上述式(a1)、(a2)、(b1)、(b2)、(c1)和(c2)的任一式所示的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物或上述表面處理劑形成的層的物品。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,提供新的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物。還提供使用本發(fā)明的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物而得到的表面處理劑。通過(guò)使用這些硅烷化合物或表面處理劑,能夠形成具有撥水性、撥油性、防污性、并且具有優(yōu)異的摩擦耐久性的表面處理層。
具體實(shí)施方式
以下,對(duì)本發(fā)明的化合物進(jìn)行說(shuō)明。
本說(shuō)明書(shū)中使用的情況下,“烴基”是含有碳和氫的基團(tuán),意指從烴脫離1個(gè)氫原子而形成的基團(tuán)。作為這樣的烴基,沒(méi)有特別限定,能夠列舉可以被1個(gè)或1個(gè)以上的取代基取代的碳原子數(shù)1~20的烴基,例如脂肪族烴基、芳香族烴基等。上述“脂肪族烴基”可以為直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀的任一種,飽和或不飽和的任一種。并且,烴基可以具有1個(gè)或1個(gè)以上的環(huán)結(jié)構(gòu)。并且,這些烴基可以在其末端或分子鏈中具有1個(gè)或1個(gè)以上的n、o、s、si、酰胺、磺?;?、硅氧烷、羰基、羰氧基等。
在本說(shuō)明書(shū)中使用的情況下,作為“烴基”的取代基,沒(méi)有特別限定,例如能夠列舉選自鹵原子;可以被1個(gè)或1個(gè)以上的鹵原子取代的、c1-6烷基、c2-6烯基、c2-6炔基、c3-10環(huán)烷基、c3-10不飽和環(huán)烷基、5~10元的雜環(huán)基、5~10元的不飽和雜環(huán)基、c6-10芳基和5~10元的雜芳基中的1個(gè)或1個(gè)以上的基團(tuán)。
在本說(shuō)明書(shū)中使用的情況下,“2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán)”意指含碳的2~10價(jià)的基團(tuán)。作為這樣的2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán),沒(méi)有特別限定,可以列舉由烴基進(jìn)一步脫離1~9個(gè)氫原子而形成的2~10價(jià)的基團(tuán)。例如作為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán),沒(méi)有特別限定,可以列舉由烴基進(jìn)一步脫離1個(gè)氫原子而形成的2價(jià)的基團(tuán)。
本發(fā)明提供下述式(a1)、(a2)、(b1)、(b2)、(c1)和(c2)中任一式所示的至少1種的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物(以下也稱(chēng)為“本發(fā)明的化合物”):
(rf-pfpe)β’-x5-(sir1nr23-n)β···(b1)
(r23-nr1nsi)β-x5-pfpe-x5-(sir1nr23-n)β···(b2)
(rf-pfpe)γ’-x7-(sirakrb1rcm)γ···(c1)
(rcmrb1raksi)γ-x7-pfpe-x7-(sirakrb1rcm)γ···(c2)
以下,對(duì)上述式(a1)、(a2)、(b1)、(b2)、(c1)和(c2)所示的化合物進(jìn)行說(shuō)明。
式(a1)和(a2):
上述式中,pfpe表示-(oc4f8)a-(oc3f6)b-(oc2f4)c-(ocf2)d-,相當(dāng)于全氟醚基或全氟聚醚基(以下統(tǒng)稱(chēng)為“全氟(聚)醚基”)。在此,a和b分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),例如為1以上30以下的整數(shù),優(yōu)選為0以上10以下的整數(shù),c和d分別獨(dú)立地為1以上200以下的整數(shù),優(yōu)選為10以上100以下的整數(shù),更優(yōu)選為20以上100以下的整數(shù)。a、b、c和d之和為3以上,優(yōu)選為10以上,更優(yōu)選為20以上,優(yōu)選為200以下,更優(yōu)選為100以下。標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的。
pfpe中,標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元中,-(oc4f8)-可以為-(ocf2cf2cf2cf2)-、-(ocf(cf3)cf2cf2)-、-(ocf2cf(cf3)cf2)-、-(ocf2cf2cf(cf3))-、-(oc(cf3)2cf2)-、-(ocf2c(cf3)2)-、-(ocf(cf3)cf(cf3))-、-(ocf(c2f5)cf2)-和-(ocf2cf(c2f5))-的任一種,優(yōu)選為-(ocf2cf2cf2cf2)-。-(oc3f6)-可以為-(ocf2cf2cf2)-、-(ocf(cf3)cf2)-和-(ocf2cf(cf3))-的任一種,優(yōu)選為-(ocf2cf2cf2)-。另外,-(oc2f4)-可以為-(ocf2cf2)-和-(ocf(cf3))-的任一種,優(yōu)選為-(ocf2cf2)-。
在優(yōu)選的方式中,pfpe為-(ocf2cf2cf2cf2)a-(ocf2cf2cf2)b-(ocf2cf2)c-(ocf2)d-(式中,a、b、c和d的含義同上)。例如,pfpe可以為-(ocf2cf2)c-(ocf2)d-(式中,c和d的含義同上)。
在pfpe中,c相對(duì)于d之比(以下稱(chēng)為“c/d比”或“em比”)在0.2以上且低于0.9,優(yōu)選在0.2以上0.85以下,更優(yōu)選在0.2以上且低于0.75,進(jìn)一步優(yōu)選在0.2以上0.70以下,更進(jìn)一步優(yōu)選在0.3以上0.6以下。通過(guò)使c/d比低于0.9,由該化合物得到的表面處理層的滑動(dòng)性和摩擦耐久性進(jìn)一步提高。c/d比越小,表面處理層的滑動(dòng)性和摩擦耐久性越高。另一方面,通過(guò)使c/d比在0.2以上,能夠進(jìn)一步提高化合物的穩(wěn)定性。c/d比越大,化合物的穩(wěn)定性越高。
上述式中,rf表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基。
上述可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基中的“碳原子數(shù)1~16的烷基”可以為直鏈,也可以為支鏈,優(yōu)選為直鏈或支鏈的碳原子數(shù)1~6、特別是碳原子數(shù)1~3的烷基,更優(yōu)選為直鏈的碳原子數(shù)1~3的烷基。
上述rf優(yōu)選為被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基,更優(yōu)選為cf2h-c1-15氟代亞烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為碳原子數(shù)1~16的全氟烷基。
該碳原子數(shù)1~16的全氟烷基可以為直鏈,也可以為支鏈,優(yōu)選為直鏈或支鏈的碳原子數(shù)1~6的全氟烷基,特別優(yōu)選為碳原子數(shù)1~3的全氟烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為直鏈的碳原子數(shù)1~3的全氟烷基,具體為-cf3、-cf2cf3或-cf2cf2cf3。
上述式中,r1在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)1~22的烷基,優(yōu)選碳原子數(shù)1~4的烷基。
上述式中,r2在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán)。
上述“能夠水解的基團(tuán)”,在本說(shuō)明書(shū)中使用的情況下,意指能夠通過(guò)水解反應(yīng)從化合物的主骨架脫離的基團(tuán)。作為能夠水解的基團(tuán)的示例,可以列舉-or、-ocor、-o-n=cr2、-nr2、-nhr、鹵素(這些式中,r表示取代或非取代的碳原子數(shù)1~4的烷基)等,優(yōu)選為-or(即烷氧基)。r的示例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。這些之中,優(yōu)選烷基,特別優(yōu)選非取代烷基,進(jìn)一步優(yōu)選甲基或乙基。羥基沒(méi)有特別限定,可以是能夠水解的基團(tuán)水解而產(chǎn)生的。
上述式中,r11在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或鹵原子。鹵原子優(yōu)選為碘原子、氯原子、氟原子,更優(yōu)選為氟原子。
上述式中,r12在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基。低級(jí)烷基優(yōu)選為碳原子數(shù)1~20的烷基,更優(yōu)選為碳原子數(shù)1~6的烷基,可以列舉例如甲基、乙基、丙基等。
上述式中,n在每個(gè)(-sir1nr23-n)單元中獨(dú)立地為0~3的整數(shù),優(yōu)選為0~2,更優(yōu)選為0。但是,式中所有的n不會(huì)同時(shí)為0。換言之,式中至少存在1個(gè)r2。
上述式中,x1分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。該x1可以理解為:在式(a1)和(a2)所示的化合物中,將主要提供撥水性和表面滑動(dòng)性等的全氟聚醚部(即rf-pfpe部或-pfpe-部)、和提供與基材的結(jié)合能力的硅烷部(即,標(biāo)注α且用括號(hào)括起來(lái)的基團(tuán))連接的連接部。因此,只要式(a1)和(a2)所示的化合物能夠穩(wěn)定地存在,該x1可以為任意的有機(jī)基團(tuán)。
上述式中,α為1~9的整數(shù),α′為1~9的整數(shù)。這些α和α′可以對(duì)應(yīng)于x1的價(jià)數(shù)而變化。在式(a1)中,α和α′之和與x1的價(jià)數(shù)相同。例如,在x1為10價(jià)的有機(jī)基團(tuán)的情況下,α和α′之和為10,例如可以α為9且α′為1、α為5且α′為5、或α為1且α′為9。另外,在x1為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)的情況下,α和α′為1。式(a2)中,α是從x1的價(jià)數(shù)減去1而得到的值。
上述x1優(yōu)選為2~7價(jià)的有機(jī)基團(tuán),更優(yōu)選為2~4價(jià)的有機(jī)基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。
在一種方式中,x1為2~4價(jià)的有機(jī)基團(tuán),α為1~3、α′為1。
在其他的方式中,x1為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)、α為1、α′為1。在這種情況下,式(a1)和(a2)由下述式(a1′)和(a2′)表示。
作為上述x1的示例,沒(méi)有特別限定,例如可以列舉下述式所示的2價(jià)基團(tuán)。
-(r31)p′-(xa)q′-
[式中:
r31表示單鍵、-(ch2)s′-或鄰亞苯基、間亞苯基或?qū)啽交?,?yōu)選為-(ch2)s′-,
s′為1~20的整數(shù)、優(yōu)選為1~6的整數(shù)、更優(yōu)選為1~3的整數(shù)、進(jìn)一步更優(yōu)選為1或2,
xa表示-(xb)l′-,
xb在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示選自-o-、-s-、鄰亞苯基、間亞苯基或?qū)啽交?、-c(o)o-、-si(r33)2-、-(si(r33)2o)m′-si(r33)2-、-conr34-、-o-conr34-、-nr34-和-(ch2)n′-中的基團(tuán),
r33在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示苯基、c1-6烷基或c1-6烷氧基,優(yōu)選為苯基或c1-6烷基,更優(yōu)選為甲基,
r34在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子、苯基或c1-6烷基(優(yōu)選為甲基),
m′在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為1~100的整數(shù)、優(yōu)選為1~20的整數(shù),
n′在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為1~20的整數(shù)、優(yōu)選為1~6的整數(shù)、更優(yōu)選為1~3的整數(shù),
l′為1~10的整數(shù)、優(yōu)選為1~5的整數(shù)、更優(yōu)選為1~3的整數(shù),
p′為0或1,
q′為0或1,
在此,標(biāo)注p′和q′且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序是任意的。]
在此,r31和xa(典型地是r31和xa的氫原子)可以被選自氟原子、c1-3烷基和c1-3氟代烷基中的1個(gè)或1個(gè)以上的取代基取代。
優(yōu)選上述x1為-(r31)p′-(xa)q′-r32-。r32表示單鍵、-(ch2)t′-或者鄰亞苯基、間亞苯基或?qū)啽交瑑?yōu)選為-(ch2)t′-。t′為1~20的整數(shù)、優(yōu)選為2~6的整數(shù)、更優(yōu)選為2~3的整數(shù)。在此,r32(典型地r32的氫原子)可以被選自氟原子、c1-3烷基和c1-3氟代烷基中的1個(gè)或1個(gè)以上的取代基取代。
上述x1可以優(yōu)選為
c1-20亞烷基、
-r31-xc-r32-、或
-xd-r32-
[式中,r31和r32的含義同上]。
上述x1更優(yōu)選為
c1-20亞烷基、
-(ch2)s′-xc-、
-(ch2)s′-xc-(ch2)t′-
-xd-、或
-xd-(ch2)t′-
[式中,s′和t′的含義同上]。
上述式中,xc表示
-o-、
-s-、
-c(o)o-、
-conr34-、
-o-conr34-、
-si(r33)2-、
-(si(r33)2o)m′-si(r33)2-、
-o-(ch2)u′-(si(r33)2o)m′-si(r33)2-、
-o-(ch2)u′-si(r33)2-o-si(r33)2-ch2ch2-si(r33)2-o-si(r33)2-、
-o-(ch2)u′-si(och3)2osi(och3)2-、
-conr34-(ch2)u′-(si(r33)2o)m′-si(r33)2-、
-conr34-(ch2)u′-n(r34)-、或
-conr34-(鄰亞苯基、間亞苯基或?qū)啽交?-si(r33)2-
[式中,r33、r34和m′的含義同上,
u′為1~20的整數(shù)、優(yōu)選為2~6的整數(shù)、更優(yōu)選為2~3的整數(shù)]。xc優(yōu)選為-o-。
上述式中,xd表示
-s-、
-c(o)o-、
-conr34-、
-conr34-(ch2)u′-(si(r33)2o)m′-si(r33)2-、
-conr34-(ch2)u′-n(r34)-、或
-conr34-(鄰亞苯基、間亞苯基或?qū)啽交?-si(r33)2-
[式中,各符號(hào)的含義同上]。
上述x1可以更優(yōu)選為
c1-20亞烷基、
-(ch2)s′-xc-(ch2)t′-、或
-xd-(ch2)t′-
[式中,各符號(hào)的含義同上]。
進(jìn)一步更優(yōu)選上述x1為c1-20亞烷基、
-(ch2)s′-o-(ch2)t′-、
-(ch2)s′-(si(r33)2o)m′-si(r33)2-(ch2)t′-、
-(ch2)s′-o-(ch2)u′-(si(r33)2o)m′-si(r33)2-(ch2)t′-、或
-(ch2)s′-o-(ch2)t′-si(r33)2-(ch2)u′-si(r33)2-(cvh2v)-
[式中,r33、m′、s′、t′和u′的含義同上,v為1~20的整數(shù)、優(yōu)選為2~6的整數(shù)、更優(yōu)選為2~3的整數(shù)]。
上述式中,-(cvh2v)-可以為直鏈,也可以為支鏈,例如可以為-ch2ch2-、-ch2ch2ch2-、-ch(ch3)-、-ch(ch3)ch2-。
上述x1基可以被選自氟原子、c1-3烷基和c1-3氟代烷基(優(yōu)選c1-3全氟烷基)中的1個(gè)或1個(gè)以上的取代基取代。
在其他的方式中,作為x1基,例如可以列舉下述基團(tuán):
[式中,r41為氫原子、苯基、碳原子數(shù)1~6的烷基或c1-6烷氧基,優(yōu)選為甲基;
d為選自
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-cf2o(ch2)3-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-conh-(ch2)3-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)和
(式中,r42表示氫原子或c1-6的烷基,優(yōu)選為甲基)中的基團(tuán),
e為-(ch2)n-(n為2~6的整數(shù)),
d和分子主鏈的pfpe結(jié)合,e和與pfpe相對(duì)的基團(tuán)結(jié)合]。
作為上述x1的具體例,可以列舉例如:
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)2si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)3si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)10si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)20si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2ocf2chfocf2-、
-ch2ocf2chfocf2cf2-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf2cf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf(cf3)cf2ocf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf2-、
-ch2och2chfcf2ocf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf2cf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf(cf3)cf2ocf2-、
-ch2och2chfcf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2cf2-
-ch2och2(ch2)7ch2si(och3)2osi(och3)2(ch2)2si(och3)2osi(och3)2(ch2)2-、
-ch2och2ch2ch2si(och3)2osi(och3)2(ch2)3-、
-ch2och2ch2ch2si(och2ch3)2osi(och2ch3)2(ch2)3-、
-ch2och2ch2ch2si(och3)2osi(och3)2(ch2)2-、
-ch2och2ch2ch2si(och2ch3)2osi(och2ch3)2(ch2)2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)6-、
-(ch2)2-si(ch3)2-(ch2)2-
-conh-(ch2)3-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-conh-(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-conh-(ch2)2nh(ch2)3-、
-conh-(ch2)6nh(ch2)3-、
-ch2o-conh-(ch2)3-、
-ch2o-conh-(ch2)6-、
-s-(ch2)3-、
-(ch2)2s(ch2)3-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)2si(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)3si(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)10si(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)20si(ch3)2(ch2)2-
-c(o)o-(ch2)3-、
-c(o)o-(ch2)6-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-(ch2)2-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-ch(ch3)-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-(ch2)3-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-ch(ch3)-ch2-、
另外作為其他的x1基的示例,可以列舉下述基團(tuán):
[式中,r41為氫原子、苯基、碳原子數(shù)1~6的烷基或c1-6烷氧基,優(yōu)選為甲基;
各x1基中,t中的任意幾個(gè)為與分子主鏈的pfpe結(jié)合的以下基團(tuán):
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-cf2o(ch2)3-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-conh-(ch2)3-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中ph表示苯基)、或
[式中,r42表示氫原子、c1-6的烷基,優(yōu)選表示甲基或甲氧基],
另外的幾個(gè)t為與分子主鏈的pfpe相反一側(cè)的基團(tuán)結(jié)合的-(ch2)n″-(n″為2~6的整數(shù)),在存在的情況下,其余的分別獨(dú)立地為甲基、苯基、c1-6烷氧基、或者自由基捕捉基團(tuán)或紫外線吸收基團(tuán)。
自由基捕捉基團(tuán)只要能夠捕捉通過(guò)光照射而產(chǎn)生的自由基就沒(méi)有特別限定,例如可以列舉二苯甲酮類(lèi)、苯并三唑類(lèi)、安息香酸酯類(lèi)、水楊酸苯酯類(lèi)、巴豆酸類(lèi)、丙二酸酯類(lèi)、有機(jī)丙烯酸酯類(lèi)、受阻胺類(lèi)、受阻酚類(lèi)或三嗪類(lèi)的剩余基團(tuán)。
紫外線吸收基團(tuán)只要能夠吸收紫外線就沒(méi)有特別限定,例如可以列舉苯并三唑類(lèi)、羥基二苯甲酮類(lèi)、取代和未取代安息香酸或水楊酸化合物的酯類(lèi)、丙烯酸酯或烷氧基肉桂酸酯類(lèi)、草酰胺類(lèi)、草酰替苯胺類(lèi)、苯并噁嗪酮類(lèi)、苯并噁唑類(lèi)的剩余基團(tuán)。
在優(yōu)選的方式中,作為優(yōu)選的自由基捕捉基團(tuán)或紫外線吸收基團(tuán),可以列舉
在其他的優(yōu)選方式中,x1為式:-(r16)x-(cfr17)y-(ch2)z-所示的基團(tuán)。式中,x、y和z分別獨(dú)立地為0~10的整數(shù),x、y和z之和為1以上,用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的。
上述式中,r16在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為氧原子、亞苯基、亞咔唑基、-nr26-(式中,r26表示氫原子或有機(jī)基團(tuán))或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。優(yōu)選r16為氧原子或2價(jià)的極性基團(tuán)。
作為上述“2價(jià)的極性基團(tuán)”,沒(méi)有特別限定,可以列舉-c(o)-、-c(=nr27)-、和-c(o)nr27-(這些式中,r27表示氫原子或低級(jí)烷基)。該“低級(jí)烷基”例如為碳原子數(shù)1~6的烷基,例如甲基、乙基、正丙基,它們可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代。
上述式中。r17在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為氫原子、氟原子或低級(jí)氟代烷基,優(yōu)選為氟原子。該“低級(jí)氟代烷基”例如為碳原子數(shù)1~6、優(yōu)選碳原子數(shù)1~3的氟代烷基,優(yōu)選為碳原子數(shù)1~3的全氟烷基,更優(yōu)選為三氟甲基、五氟乙基,進(jìn)一步優(yōu)選為三氟甲基。
在該方式中,x1優(yōu)選為式:-(o)x-(cf2)y-(ch2)z-(式中,x、y和z的含義同上,用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的)所示的基團(tuán)。
作為上述式:-(o)x-(cf2)y-(ch2)z-所示的基團(tuán),例如可以列舉-(o)x′-(ch2)z″-o-[(ch2)z″′-o-]z″″和-(o)x′-(cf2)y″-(ch2)z″-o-[(ch2)z″′-o-]z″″(式中,x′為0或1,y″、z″和z″′分別獨(dú)立地為1~10的整數(shù),z″″為0或1)所示的基團(tuán)。其中,這些基團(tuán)的左端與pfpe一側(cè)結(jié)合。
在另外的優(yōu)選方式中,x1為-o-cfr13-(cf2)e-。
上述r13分別獨(dú)立地表示氟原子或低級(jí)氟代烷基。低級(jí)氟代烷基例如為碳原子數(shù)1~3的氟代烷基,優(yōu)選為碳原子數(shù)1~3的全氟烷基,更優(yōu)選為三氟甲基、五氟乙基,進(jìn)一步優(yōu)選為三氟甲基。
上述e分別獨(dú)立地為0或1。
在一個(gè)具體例中,r13為氟原子、e為1。
上述式中,t分別獨(dú)立地為1~10的整數(shù)。在優(yōu)選的方式中,t為1~6的整數(shù)。在另外的優(yōu)選方式中,t為2~10的整數(shù),優(yōu)選為2~6的整數(shù)。
上述式中,x2在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。x2優(yōu)選為碳原子數(shù)1~20的亞烷基,更優(yōu)選為-(ch2)u-(式中,u為0~2的整數(shù))。
優(yōu)選的式(a1)和(a2)所示的化合物為下述式(a1′)和(a2′)所示的化合物:
[式中:pfpe在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-(oc4f8)a-(oc3f6)b-(oc2f4)c-(ocf2)d-,在此,a和b分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),c和d分別獨(dú)立地為1以上200以下的整數(shù),a、b、c和d之和為3以上的整數(shù),c/d比在0.2以上且低于0.9,標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的;
rf在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基;
r1在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)1~22的烷基;
r2在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán);
r11在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或鹵原子;
r12在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基;
n為0~2的整數(shù),優(yōu)選為0;
x1為-o-cfr13-(cf2)e-;
r13為氟原子或低級(jí)氟代烷基;
e為0或1;
x2為-(ch2)u-;
u為0~2的整數(shù);
t為1~10的整數(shù)]。
上述式(a1)和(a2)所示的化合物例如可以通過(guò)將與rf-pfpe-部分對(duì)應(yīng)的全氟聚醚衍生物作為原料、在末端導(dǎo)入碘,之后使與-ch2cr12(x2-sir1nr23-n)-對(duì)應(yīng)的乙烯基單體反應(yīng)而獲得。
式(b1)和(b2):
(rf-pfpe)β’-x5-(sir1nr23-n)β···(b1)
(r23-nr1nsi)β-x5-pfpe-x5-(sir1nr23-n)β···(b2)
上述式(b1)和(b2)中,rf、pfpe、r1、r2和n的含義與上述式(a1)和(a2)中的記載相同。
上述式中,x5分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。該x5可以理解為:在式(b1)和(b2)所示的化合物中,將主要提供撥水性和表面滑動(dòng)性等的全氟聚醚部(rf-pfpe部或-pfpe-部)、和提供與基材的結(jié)合能力的硅烷部(具體為-sir1nr23-n)連接的連接部。因此,只要式(b1)和(b2)所示的化合物能夠穩(wěn)定地存在,該x5可以為任意的有機(jī)基團(tuán)。
上述式中的β為1~9的整數(shù),β′為1~9的整數(shù)。這些β和β′根據(jù)x3的價(jià)數(shù)決定,在式(b1)中,β與β′之和與x5的價(jià)數(shù)相同。例如,在x5為10價(jià)的有機(jī)基團(tuán)的情況下,β與β′之和為10,例如可以β為9且β′為1、β為5且β′為5、或β為1且β′為9。另外,在x5為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)的情況下,β和β′為1。在式(b2)中,β是x5的價(jià)數(shù)的值減去1而得到的值。
上述x5優(yōu)選為2~7價(jià)的有機(jī)基團(tuán),更優(yōu)選為2~4價(jià)的有機(jī)基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。
在一個(gè)方式中,x5為2~4價(jià)的有機(jī)基團(tuán),β為1~3,β′為1。
在其他的方式中,x5為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán),β為1,β′為1。在這種情況下,式(b1)和(b2)由下述式(b1′)和(b2′)表示。
rf-pfpe-x5-sir1nr23-n···(b1’)
r23-nr1nsi-x5-pfpe-x5-sir1nr23-n···(b2’)
作為上述x5的示例,沒(méi)有特別限定,例如可以列舉與x1所記載的相同的基團(tuán)。
其中,優(yōu)選的具體的的x5可以列舉:
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)2si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)3si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)10si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)20si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2ocf2chfocf2-、
-ch2ocf2chfocf2cf2-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf2cf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf(cf3)cf2ocf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf2-、
-ch2och2chfcf2ocf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf2cf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf(cf3)cf2ocf2-、
-ch2och2chfcf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2cf2-
-ch2och2(ch2)7ch2si(och3)2osi(och3)2(ch2)2si(och3)2osi(och3)2(ch2)2-、
-ch2och2ch2ch2si(och3)2osi(och3)2(ch2)3-、
-ch2och2ch2ch2si(och2ch3)2osi(och2ch3)2(ch2)3-、
-ch2och2ch2ch2si(och3)2osi(och3)2(ch2)2-、
-ch2och2ch2ch2si(och2ch3)2osi(och2ch3)2(ch2)2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)6-、
-(ch2)2-si(ch3)2-(ch2)2-
-conh-(ch2)3-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中ph表示苯基)、
-conh-(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中ph表示苯基)、
-conh-(ch2)2nh(ch2)3-、
-conh-(ch2)6nh(ch2)3-、
-ch2o-conh-(ch2)3-、
-ch2o-conh-(ch2)6-、
-s-(ch2)3-、
-(ch2)2s(ch2)3-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)2si(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)3si(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)10si(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)20si(ch3)2(ch2)2-
-c(o)o-(ch2)3-、
-c(o)o-(ch2)6-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-(ch2)2-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-ch(ch3)-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-(ch2)3-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-ch(ch3)-ch2-、
優(yōu)選的式(b1)和(b2)所示的化合物為下述式(b1′)和(b2′)所示的化合物:
rf-pfpe-x5-sir1nr23-n···(b1’)
r23-nr1nsi-x5-pfpe-x5-sir1nr23-n···(b2’)
[式中:pfpe在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-(oc4f8)a-(oc3f6)b-(oc2f4)c-(ocf2)d-,在此,a和b分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),c和d分別獨(dú)立地為1以上200以下的整數(shù),a、b、c和d之和為3以上的整數(shù),c/d比在0.2以上且低于0.9,標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的;
rf在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基;
r1在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)1~22的烷基;
r2在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán);
n為0~2的整數(shù),優(yōu)選為0;
x5為-ch2o(ch2)2-、-ch2o(ch2)3-或-ch2o(ch2)6-]。
上述式(b1)和(b2)所示的化合物,例如可以通過(guò)使下述式(b1-4)或(b2-4):
(rf-pfpe)β’-x5’-(r82-ch=ch2)β···(b1-4)
(ch2=ch-r82)β-x5’-pfpe-x5’-(r82-ch=ch2)β···(b2-4)
[式中:pfpe在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-(oc4f8)a-(oc3f6)b-(oc2f4)c-(ocf2)d-,在此,a和b分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),c和d分別獨(dú)立地為1以上200以下的整數(shù),a、b、c和d之和為3以上的整數(shù),c/d比在0.2以上且低于0.9,標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的;
rf在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基;
x5′分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
β分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
β′分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
r82為單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)]
所示的化合物與hsim3(式中,m分別獨(dú)立地為鹵原子、r1或r2,r1在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為氫原子或碳原子數(shù)1~22的烷基,r2在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為羥基或能夠水解的基團(tuán))反應(yīng),根據(jù)需要將上述鹵原子轉(zhuǎn)換為r1或r2,以式(b1″)或(b2″)所示的化合物的形態(tài)獲得。
(rf-pfpe)β’-x5’-(r82-ch2ch2-sir1nr23-n)β···(b1”)
(r1nr23-nsi-ch2ch2-r82)β-x5’-pfpe-x5’-*
*(r82-ch2ch2-sir1nr23-n)β···(b2”)
[式中,pfpe、rf、x5′、β、β′和r82的含義同上;n為0~3的整數(shù)。]
在一個(gè)方式中,r82為單鍵或碳原子數(shù)1~10的烴基。在優(yōu)選的方式中,r82為-r86-r87-r88-。式中,r86為單鍵或c1-6亞烷基,優(yōu)選為c1-6亞烷基,r87為單鍵、-o-、-nrco-(式中r為c1-6烷基)、-conr-(式中r為c1-6烷基)、-co-、-c(o)o-或-oc(o)-,優(yōu)選為-o-,r88為單鍵或c1-6亞烷基,優(yōu)選為c1-6亞烷基。
式(b1″)或(b2″)中的從x5′到r82-ch2ch2-的部分與式(b1)或(b2)中的x5相對(duì)應(yīng)。因此,優(yōu)選的x5′為從上述優(yōu)選的x5中除去相當(dāng)于-r82-ch2ch2-的部分后形成的基團(tuán)。
式(c1)和(c2):
(rf-pfpe)γ’-x7-(sirakrb1rcm)γ···(c1)
(rcmrb1raksi)γ-x7-pfpe-x7-(sirakrb1rcm)γ···(c2)
上述式(c1)和(c2)中,rf和pfpe的含義與上述式(a1)和(a2)中的記載相同。
上述式中,x7分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。該x7可以理解為:在式(c1)和(c2)所示的化合物中,將主要提供撥水性和表面滑動(dòng)性等的全氟聚醚部(rf-pfpe部或-pfpe-部)、和提供與基材的結(jié)合能力的硅烷部(具體為-sirakrb1rcm基)連接的連接部。因此,只要式(c1)和(c2)所示的化合物能夠穩(wěn)定地存在,該x7可以為任意的有機(jī)基團(tuán)。
上述式中的γ為1~9的整數(shù),γ′為1~9的整數(shù)。這些γ和γ′可以根據(jù)x7的價(jià)數(shù)決定,在式(c1)中,γ與γ′之和與x7的價(jià)數(shù)相同。例如,在x7為10價(jià)的有機(jī)基團(tuán)的情況下,γ與γ′之和為10,例如可以γ為9且γ′為1、γ為5且γ′為5、或γ為1且γ′為9。另外,在x7為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)的情況下,γ和γ′為1。在式(c1)中,γ為x7的價(jià)數(shù)的值減去1而得到的值。
上述x7優(yōu)選為2~7價(jià)的有機(jī)基團(tuán),更優(yōu)選為2~4價(jià)的有機(jī)基團(tuán),進(jìn)一步優(yōu)選為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。
在一個(gè)方式中,x7為2~4價(jià)的有機(jī)基團(tuán),γ為1~3、γ′為1。
在其他的方式中,x7為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán),γ為1、γ′為1。在這種情況下,式(c1)和(c2)由下述式(c1′)和(c2′)表示。
rf-pfpe-x7-sirakrb1rcm···(c1’)
rcmrb1raksi-x7-pfpe-x7-sirakrb1rcm···(c2’)
作為上述x7的示例,沒(méi)有特別限定,例如可以列舉與x1所記載的相同的基團(tuán)。
其中,優(yōu)選的具體的x7可以列舉:-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)2si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)3si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)10si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)20si(ch3)2(ch2)2-、
-ch2ocf2chfocf2-、
-ch2ocf2chfocf2cf2-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf2cf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf(cf3)cf2ocf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2-、
-ch2och2cf2cf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf2-、
-ch2och2chfcf2ocf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf2cf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf(cf3)cf2ocf2-、
-ch2och2chfcf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2-、
-ch2och2chfcf2ocf(cf3)cf2ocf2cf2cf2-
-ch2och2(ch2)7ch2si(och3)2osi(och3)2(ch2)2si(och3)2osi(och3)2(ch2)2-、
-ch2och2ch2ch2si(och3)2osi(och3)2(ch2)3-、
-ch2och2ch2ch2si(och2ch3)2osi(och2ch3)2(ch2)3-、
-ch2och2ch2ch2si(och3)2osi(och3)2(ch2)2-、
-ch2och2ch2ch2si(och2ch3)2osi(och2ch3)2(ch2)2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)6-、
-(ch2)2-si(ch3)2-(ch2)2-
-conh-(ch2)3-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中ph表示苯基)、
-conh-(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中ph表示苯基)、
-conh-(ch2)2nh(ch2)3-、
-conh-(ch2)6nh(ch2)3-、
-ch2o-conh-(ch2)3-、
-ch2o-conh-(ch2)6-、
-s-(ch2)3-、
-(ch2)2s(ch2)3-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2osi(ch3)2osi(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)2si(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)3si(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)10si(ch3)2(ch2)2-、
-conh-(ch2)3si(ch3)2o(si(ch3)2o)20si(ch3)2(ch2)2-
-c(o)o-(ch2)3-、
-c(o)o-(ch2)6-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-(ch2)2-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-ch(ch3)-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-(ch2)3-、
-ch2-o-(ch2)3-si(ch3)2-(ch2)2-si(ch3)2-ch(ch3)-ch2-、
上述式中,ra在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-z-sir71pr72qr73r。
式中,z在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氧原子或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。
上述z優(yōu)選為2價(jià)的有機(jī)基團(tuán),不包括與式(c1)或式(c2)中的分子主鏈的末端的si原子(ra所結(jié)合的si原子)形成硅氧烷鍵的基團(tuán)。
上述z優(yōu)選為c1-6亞烷基、-(ch2)g-o-(ch2)h-(式中,g為1~6的整數(shù),h為1~6的整數(shù))或-亞苯基-(ch2)i-(式中,i為0~6的整數(shù)),更優(yōu)選為c1-3亞烷基。這些基團(tuán)可以被例如選自氟原子、c1-6烷基、c2-6烯基和c2-6炔基中的1個(gè)或1個(gè)以上的取代基取代。
式中,r71在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示ra′。ra′的含義與ra相同。
ra中,經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si最多為5個(gè)。即,上述ra中,在至少存在1個(gè)r71的情況下,ra中存在2個(gè)以上經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si原子,這樣的經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si原子的數(shù)目最多為5個(gè)。其中,“ra中經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si原子的數(shù)目”與ra中連接成直鏈狀的-z-si-的重復(fù)數(shù)目相等。
例如,下面例示ra中si原子經(jīng)由z基連接的一例。
上述式中,*表示與主鏈的si結(jié)合的部位,…表示結(jié)合有zsi以外的規(guī)定的基團(tuán),即,在si原子的3根價(jià)鍵都為…的情況下,意味著zsi的重復(fù)結(jié)束部位。另外,si的右肩的數(shù)字表示從*數(shù)起經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si的出現(xiàn)數(shù)目。即,zsi重復(fù)以si2結(jié)束的鏈中,“ra中的經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si原子的數(shù)目”為2個(gè),同樣,以zsi重復(fù)以si3、si4和si5結(jié)束的鏈中,“ra中的經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si原子的數(shù)目”分別為3、4和5個(gè)。其中,由上述式可知,ra中雖然存在多個(gè)zsi鏈,但它們不一定必須為同樣的長(zhǎng)度,可以各自為任意的長(zhǎng)度。
在優(yōu)選的方式中,如下所述,“ra中的經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si原子的數(shù)目”在所有的鏈中為1個(gè)(左式)或2個(gè)(右式)。
在一個(gè)方式中,ra中的經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si原子的數(shù)目為1個(gè)或2個(gè),優(yōu)選為1個(gè)。
式中,r72在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán)。
上述“能夠水解的基團(tuán)”在本說(shuō)明書(shū)中使用的情況下,表示能夠發(fā)生水解反應(yīng)的基團(tuán)。作為能夠水解的基團(tuán)的例子,可以列舉-or、-ocor、-o-n=c(r)2、-n(r)2、-nhr、鹵素(這些式中,r表示取代或非取代的碳原子數(shù)1~4的烷基)等,優(yōu)選為-or(烷氧基)。r的例子包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。這些之中,優(yōu)選烷基,特別優(yōu)選非取代烷基,更優(yōu)選甲基或乙基。羥基沒(méi)有特別限定,可以是能夠水解的基團(tuán)水解而生成的。
r72優(yōu)選為-or(式中,r表示取代或非取代的c1-3烷基,更優(yōu)選為甲基)。
式中,r73在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基。該低級(jí)烷基優(yōu)選為碳原子數(shù)1~20的烷基,更優(yōu)選為碳原子數(shù)1~6的烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為甲基。
式中,p在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~3的整數(shù);q在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~3的整數(shù);r在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~3的整數(shù)。其中,p、q和r之和為3。
在優(yōu)選的方式中,ra中的末端ra′(在不存在ra′時(shí)為ra)中,上述q優(yōu)選為2以上,例如為2或3,更優(yōu)選為3。
在優(yōu)選的方式中,ra的末端部的至少1個(gè)可以為-si(-z-sir72qr73r)2或-si(-z-sir72qr73r)3,優(yōu)選為-si(-z-sir72qr73r)3。式中,(-z-sir72qr73r)單元優(yōu)選為(-z-sir723)。在更優(yōu)選的方式中,ra的末端部可以均為-si(-z-sir72qr73r)3,優(yōu)選為-si(-z-sir723)3。
上述式(c1)和(c2)中,存在至少1個(gè)r72。
上述式中,rb在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán)。
上述rb優(yōu)選為羥基、-or、-ocor、-o-n=c(r)2、-n(r)2、-nhr、鹵素(這些式中,r表示取代或非取代的碳原子數(shù)1~4的烷基),優(yōu)選為-or。r包括甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。這些之中,優(yōu)選烷基,特別優(yōu)選非取代烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為甲基或乙基。羥基沒(méi)有特別限定,可以是能夠水解的基團(tuán)發(fā)生水解而生成的。更優(yōu)選rc為-or(式中,r表示取代或非取代的c1-3烷基、更優(yōu)選表示甲基)。
上述式中,rc在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基。該低級(jí)烷基優(yōu)選為碳原子數(shù)1~20的烷基,更優(yōu)選為碳原子數(shù)1~6的烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為甲基。
式中,k在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~3的整數(shù);l在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~3的整數(shù);m在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~3的整數(shù)。其中,k、l和m之和為3。
上述式(c1)和(c2)所示的化合物例如可以通過(guò)將與rf-pfpe-部分對(duì)應(yīng)的全氟聚醚衍生物作為原料、在末端導(dǎo)入羥基,之后在末端導(dǎo)入具有不飽和鍵的基團(tuán),使該具有不飽和鍵的基團(tuán)與具有鹵原子的甲硅烷基衍生物反應(yīng),并在該甲硅烷基末端導(dǎo)入羥基,使導(dǎo)入的具有不飽和鍵的基團(tuán)與甲硅烷基衍生物反應(yīng)而獲得。例如,可以如下操作獲得。
優(yōu)選的式(c1)和(c2)所示的化合物為下述式(c1″)和(c2″)所示的化合物。
rf-pfpe-x7-sira3···(c1”)
ra3si-x7-pfpe-x7-sira3···(c2”)
[式中:pfpe在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-(oc4f8)a-(oc3f6)b-(oc2f4)c-(ocf2)d-,在此,a和b分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),c和d分別獨(dú)立地為1以上200以下的整數(shù),a、b、c和d之和為3以上的整數(shù),c/d比在0.2以上且低于0.9,標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的;
rf在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基;
x7表示-ch2o(ch2)2-、-ch2o(ch2)3-或-ch2o(ch2)6-;
ra在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-z-sir71pr72qr73r;
z表示c1-6亞烷基;
r71在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示ra′;
ra′的含義與ra相同;
ra中經(jīng)由z基連接成直鏈狀的si最多為5個(gè);
r72在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán);
r73在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基;
p在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~2的整數(shù);
q在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為1~3的整數(shù),優(yōu)選為3;
r在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地為0~2的整數(shù);
其中,在一個(gè)ra中,p、q和r之和為3。]
關(guān)于上述式(c1)和(c2)所示的化合物,例如可以使下述式(c1-4)或(c2-4):
(rf-pfpe)γ’-x7’-(r82-ch=ch2)γ···(c1-4)
(ch2=ch-r82)γ-x7’-pfpe-x7’-(r82-ch=ch2)γ···(c2-4)
[式中:pfpe在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示-(oc4f8)a-(oc3f6)b-(oc2f4)c-(ocf2)d-,在此,a和b分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),c和d分別獨(dú)立地為1以上200以下的整數(shù),a、b、c和d之和為3以上的整數(shù),c/d比在0.2以上且低于0.9,標(biāo)注腳標(biāo)a、b、c或d且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的;
rf在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的碳原子數(shù)1~16的烷基;
x7′分別獨(dú)立地表示單鍵或2~10價(jià)的有機(jī)基團(tuán);
γ分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
γ′分別獨(dú)立地為1~9的整數(shù);
r82為單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán)。]
所示的化合物與hsir83krb1rcm(式中,r83為鹵原子,例如為氟原子、氯原子、溴原子或碘原子,優(yōu)選為氯原子,rb在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán),rc在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基,k為1~3的整數(shù),l和m分別獨(dú)立地為0~2的整數(shù),k、l和m之和為3。)所示的化合物,得到式(c1-5)或(c2-5)所示的化合物。
(rf-pfpe)γ’-x7’-(r82-ch2ch2-sir83krb1rcm)γ···(c1-5)
(rcmrb1r83ksi-ch2ch2-r82)γ-x7’-pfpe-*
*x7’-(r82-ch2ch2-sir83krb1rcm)γ···(c2-5)
[式中,rf、pfpe、r82、r83、rb、rc、γ、γ′、x7′、k、l和m的含義同上。]
使所得到的式(c1-5)或(c2-5)所示的化合物與hal-j-r84-ch=ch2(式中,hal表示鹵原子(例如i、br、cl、f等),j表示mg、cu、pd或zn,r84表示單鍵或2價(jià)的有機(jī)基團(tuán))所示的化合物反應(yīng),得到式(c1-6)或(c2-6)所示的化合物。
(rf-pfpe)γ’-x7’-(r82-ch2ch2-sirb1rcm(r84-ch=ch2)k)γ···(c1-6)
((ch=ch2-r84)krcmrb1si-ch2ch2-r82)γ-x7’-pfpe-*
*x7’-(r82-ch2ch2-sirb1rcm(r84-ch=ch2)k)γ···(c2-6)
[式中,rf、pfpe、r82、r84、rb、rc、γ、γ′、x7′、k、l和m的含義同上。]
在一個(gè)方式中,r84為單鍵或碳原子數(shù)1~10的烴基。在優(yōu)選的方式中,上述烴基為-r86′-r87′-r88′-。式中,r86′為單鍵或c1-6亞烷基,優(yōu)選為c1-6亞烷基,r87′為單鍵、-o-、-nrco-(式中r為c1-6烷基)、-conr-(式中r為c1-6烷基)、-co-、-c(o)o-或-oc(o)-,優(yōu)選為-o-,r88′為單鍵或c1-6亞烷基,優(yōu)選為c1-6亞烷基。在更優(yōu)選的方式中,r84為c1-6亞烷基。
使所得到的式(c1-6)或(c2-6)所示的化合物與hsim3(式中,m分別獨(dú)立地為鹵原子、r72或r73,r72在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示羥基或能夠水解的基團(tuán),r73在每次出現(xiàn)時(shí)分別獨(dú)立地表示氫原子或低級(jí)烷基)反應(yīng),根據(jù)需要,將上述鹵原子轉(zhuǎn)變?yōu)閞72或r73,能夠獲得式(c1″′)或(c2″′)所示的化合物。
(rf-pfpe)γ’-x7’-(r82-ch2ch2-sirb1rcm(r84-ch2ch2-sir72qr73r)k)γ
···(c1”’)
((r72qr73rsi-ch2ch2-r84)krcmrb1si-ch2ch2-r82)γ-x7’-pfpe-*
*x7’-(r82-ch2ch2-sirb1rcm(r84-ch2ch2-sir72qr73r)k)γ···(c2”’)
[式中,各符號(hào)的含義同上。]
在式(c1″′)或(c2″′)中,從x7′到r82-ch2ch2-的部分與式(c1)或(c2)中的x7相對(duì)應(yīng),-r84-ch2ch2-與式(c1)或(c2)中的z相對(duì)應(yīng)。因此,優(yōu)選的x7′為從上述優(yōu)選的x7除去相當(dāng)于-r82-ch2ch2-的部分后形成的基團(tuán),優(yōu)選的r84是從上述優(yōu)選的z除去-ch2ch2-后形成的基團(tuán)。
如上所述可知,式(b1-4)、(b2-4)、(c1-4)和(c2-4)所示的化合物、式(c1-5)和(c2-5)所示的化合物、以及式(c1-6)和(c2-6)所示的化合物是式(b1)、(b2)、(c1)和(c2)的任一式所示的化合物的制造中間體。
(rf-pfpe)β’-x5’-(r82-ch=ch2)β···(b1-4)
(ch2=ch-r82)β-x5’-pfpe-x5’-(r82-ch=ch2)β···(b2-4)
(rf-pfpe)γ’-x7’-(r82-ch=ch2)γ···(c1-4)
(ch2=ch-r82)γ-x7’-pfpe-x7’-(r82-ch=ch2)γ···(c2-4)
(rf-pfpe)γ’-x7’-(r82-ch2ch2-sir83krb1rcm)γ···(c1-5)
(rcmrb1r83ksi-ch2ch2-r82)γ-x7’-pfpe-*
*x7’-(r82-ch2ch2-sir83krb1rcm)γ···(c2-5)
(rf-pfpe)γ’-x7’-(r82-ch2ch2-sirb1rcm(r84-ch=ch2)k)γ···(c1-6)
((ch=ch2-r84)krcmrb1si-ch2ch2-r82)γ-x7’-pfpe-*
*x7’-(r82-ch2ch2-sirb1rcm(r84-ch=ch2)k)γ···(c2-6)
本發(fā)明也提供這些中間體。
這些中間體的c/d比在0.2以上且低于0.9,但也可以是含有c/d比在0.9以上的化合物的混合物。優(yōu)選在該混合物中,c/d比在0.2以上且低于0.9的化合物相對(duì)于c/d比在0.2以上且低于0.9的化合物與c/d比在0.9以上的化合物的合計(jì),含有70質(zhì)量%以上,優(yōu)選含有80質(zhì)量%以上,更優(yōu)選含有90質(zhì)量%以上。
上述式(b1-4)、(b2-4)、(c1-4)、(c2-4)、(c1-5)、(c2-5)、(c1-6)和(c2-6)所示的化合物可以為與含氟油和/或溶劑的混合物。
因此,本發(fā)明還提供含有上述式(b1-4)、(b2-4)、(c1-4)、(c2-4)、(c1-5)、(c2-5)、(c1-6)和(c2-6)中任一式所示的化合物、以及含氟油和/或溶劑而形成的混合物。
作為含氟油和溶劑的例子,可以列舉與下述表面處理劑所使用的含氟油和溶劑相同的物質(zhì)。
下面,對(duì)本發(fā)明的表面處理劑進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明的表面處理劑含有式(a1)、(a2)、(b1)、(b2)、(c1)和(c2)所示的至少1種含全氟(聚)醚基的硅烷化合物和/或式(b1-4)、(b2-4)、(c1-4)、(c2-4)、(c1-5)、(c2-5)、(c1-6)和(c2-6)的任一式所示的化合物。
在優(yōu)選的方式中,本發(fā)明的表面處理劑含有式(a1)、(a2)、(b1)、(b2)、(c1)和(c2)所示的至少1種的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物。
本發(fā)明的表面處理劑能夠?qū)馁x予撥水性、撥油性、防污性、防水性、摩擦耐久性,沒(méi)有特別限定,優(yōu)選作為防污性涂敷劑或防水性涂敷劑使用。
在一個(gè)方式中,含全氟(聚)醚基的硅烷化合物可以為式(a1)和(a2)的任一式所示的至少1種的化合物。
在一個(gè)方式中,含全氟(聚)醚基的硅烷化合物可以為式(b1)和(b2)的任一式所示的至少1種的化合物。
在一個(gè)方式中,含全氟(聚)醚基的硅烷化合物可以為式(c1)和(c2)的任一式所示的至少1種的化合物。
本發(fā)明的表面處理劑可以用溶劑稀釋。作為這樣的溶劑,沒(méi)有特別限定,例如可以列舉選自全氟己烷、cf3cf2chcl2、cf3ch2cf2ch3、cf3chfchfc2f5、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十三氟辛烷、1,1,2,2,3,3,4-七氟環(huán)戊烷((zeororah(商品名)等)、c4f9och3、c4f9oc2h5、cf3ch2ocf2chf2、c6f13ch=ch2、六氟化二甲苯、全氟苯、甲基十五氟庚酮、三氟乙醇、五氟丙醇、六氟異丙醇、hcf2cf2ch2oh、三氟甲烷磺酸甲酯、三氟乙酸和cf3o(cf2cf2o)m(cf2o)ncf2cf3[式中,m和n分別獨(dú)立地為0以上1000以下的整數(shù),標(biāo)注m或n且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的,其中m與n之和在1以上]、1,1-二氯-2,3,3,3-四氟-1-丙烯、1,2-二氯-1,3,3,3-四氟-1-丙烯、1,2-二氯-3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1-二氯-3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1,2-三氯-3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯中的溶劑。這些溶劑可以單獨(dú)使用,或者以2種以上的混合物的形式使用。
本發(fā)明的表面處理劑除了含有含全氟(聚)醚基的硅烷化合物之外,還可以含有其他成分。作為這樣的其他成分,沒(méi)有特別限定,例如可以列舉能夠被理解為含氟油的(非反應(yīng)性的)含氟聚醚化合物,優(yōu)選為全氟(聚)醚化合物(以下稱(chēng)為“含氟油”);能夠被理解為有機(jī)硅油的(非反應(yīng)性的)有機(jī)硅化合物(以下稱(chēng)為“有機(jī)硅油”);催化劑等。
作為上述含氟油,沒(méi)有特別限定,例如可以列舉下述通式(3)所示的化合物(全氟(聚)醚化合物)。
rf1-(oc4f8)a′-(oc3f6)b′-(oc2f4)c′-(ocf2)d′-rf2···(3)
式中,rf1表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的c1-16的烷基(優(yōu)選c1-16的全氟烷基),rf2表示可以被1個(gè)或1個(gè)以上的氟原子取代的c1-16的烷基(優(yōu)選c1-16的全氟烷基)、氟原子或氫原子,rf1和rf2更優(yōu)選分別獨(dú)立地為c1-3的全氟烷基。
a′、b′、c′和d′分別表示構(gòu)成聚合物的主骨架的全氟(聚)醚的4種重復(fù)單元數(shù),彼此獨(dú)立地為0以上300以下的整數(shù),a′、b′、c′和d′之和至少為1,優(yōu)選為1~300,更優(yōu)選為20~300。標(biāo)注腳標(biāo)a′、b′、c′或d′且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的。這些重復(fù)單元中,-(oc4f8)-可以為-(ocf2cf2cf2cf2)-、-(ocf(cf3)cf2cf2)-、-(ocf2cf(cf3)cf2)-、-(ocf2cf2cf(cf3))-、-(oc(cf3)2cf2)-、-(ocf2c(cf3)2)-、-(ocf(cf3)cf(cf3))-、-(ocf(c2f5)cf2)-和-(ocf2cf(c2f5))-的任一種,優(yōu)選為-(ocf2cf2cf2cf2)-。-(oc3f6)-可以為-(ocf2cf2cf2)-、-(ocf(cf3)cf2)-和-(ocf2cf(cf3))-的任一種,優(yōu)選為-(ocf2cf2cf2)-。-(oc2f4)-可以為-(ocf2cf2)-和-(ocf(cf3))-的任一種,優(yōu)選為-(ocf2cf2)-。
作為上述通式(3)所示的全氟(聚)醚化合物的例子,可以列舉以下的通式(3a)和(3b)的任一種所示的化合物(可以為1種或2種以上的混合物)。
rf1-(ocf2cf2cf2)b″-rf2···(3a)
rf1-(ocf2cf2cf2cf2)a″-(ocf2cf2cf2)b″-(ocf2cf2)c″-(ocf2)d″-rf2···(3b)
這些式中,rf1和rf2如上所述;式(3a)中,b″為1以上100以下的整數(shù);在式(3b)中,a″和b″分別獨(dú)立地為0以上30以下的整數(shù),例如為1以上30以下的整數(shù),c″和d″分別獨(dú)立地為1以上300以下的整數(shù)。標(biāo)注腳標(biāo)a″、b″、c″、d″且用括號(hào)括起來(lái)的各重復(fù)單元的存在順序在式中是任意的。
在一個(gè)方式中,為式(3b)所示的化合物中c″/d″比在0.2以上且低于0.9的式(3b)所示的1種或1種以上的化合物。
上述含氟油可以具有1,000~30,000的平均分子量。由此,能夠獲得高的表面滑動(dòng)性。
本發(fā)明的表面處理劑中,含氟油相對(duì)于上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的合計(jì)100質(zhì)量份(在各自為2種以上的情況下為它們的合計(jì),下同)例如可以含有0~500質(zhì)量份,優(yōu)選含有0~400質(zhì)量份,更優(yōu)選含有5~300質(zhì)量份。
通式(3a)所示的化合物和通式(3b)所示的化合物可以分別單獨(dú)使用,也可以組合使用。與通式(3a)所示的化合物相比,使用通式(3b)所示的化合物能夠獲得更高的表面滑動(dòng)性,因?yàn)閮?yōu)選。在將它們組合使用的情況下,通式(3a)所示的化合物與通式(3b)所示的化合物的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1~1:30,更優(yōu)選為1:1~1:10。通過(guò)這樣的質(zhì)量比,能夠獲得表面滑動(dòng)性和摩擦耐久性的均衡性優(yōu)異的表面處理層。
在一個(gè)方式中,含氟油含有通式(3b)所示的1種或1種以上的化合物。在這樣的方式中,表面處理劑中的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的合計(jì)與式(3b)所示的化合物的質(zhì)量比優(yōu)選為4:1~1:4。
在優(yōu)選的方式中,在通過(guò)真空蒸鍍法形成表面處理層的情況下,可以使含氟油的平均分子量大于含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的平均分子量。通過(guò)設(shè)定為這樣的平均分子量,能夠獲得更優(yōu)異的摩擦耐久性和表面滑動(dòng)性。
另外,從別的觀點(diǎn)出發(fā),含氟油可以為通式rf3-f(式中rf3為c5-16全氟烷基)所示的化合物。另外,也可以為氯三氟乙烯低聚物。rf3-f所示的化合物和氯三氟乙烯低聚物與末端為c1-16全氟烷基的上述在分子末端具有碳-碳不飽和鍵的含氟化合物所示的化合物具備高的親和性,在這一點(diǎn)上來(lái)看是優(yōu)選的。
含氟油有助于提高表面處理層的表面滑動(dòng)性。
作為上述有機(jī)硅油,能夠使用例如硅氧烷鍵為2,000以下的直鏈狀或環(huán)狀的有機(jī)硅油。直鏈狀的有機(jī)硅油可以是所謂的普通有機(jī)硅油(straightsiliconeoil)和改性有機(jī)硅油。作為普通有機(jī)硅油,可以列舉二甲基有機(jī)硅油、甲基苯基有機(jī)硅油、甲基氫有機(jī)硅油。作為改性有機(jī)硅油,可以列舉利用烷基、芳烷基、聚醚、高級(jí)脂肪酸酯、氟代烷基、氨基、環(huán)氧基、羧基、醇等將普通有機(jī)硅油改性而形成的硅油。環(huán)狀的有機(jī)硅油例如可以列舉環(huán)狀二甲基硅氧烷油等。
本發(fā)明的表面處理劑中,這種有機(jī)硅油相對(duì)于含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的合計(jì)100質(zhì)量份(在2種以上的情況下為它們的合計(jì),下同)例如可以含有0~300質(zhì)量份、優(yōu)選含有0~200質(zhì)量份。
有機(jī)硅油有助于提高表面處理層的表面滑動(dòng)性。
作為上述催化劑,可以列舉酸(例如乙酸、三氟乙酸等)、堿(例如氨、三乙胺、二乙胺等)、過(guò)渡金屬(例如ti、ni、sn等)等。
催化劑促進(jìn)含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的水解和脫水縮合,促進(jìn)表面處理層的形成。
本發(fā)明的表面處理劑能夠滲浸在多孔物質(zhì)、例如多孔的陶瓷材料、將金屬纖維、例如將鋼絲棉固化成棉狀而成的物質(zhì)之中,制成粒料。該粒料例如能夠用于真空蒸鍍。
下面對(duì)本發(fā)明的物品進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明的物品包括基材、和通過(guò)本發(fā)明的表面處理劑在該基材的表面形成的層(表面處理層)。該物品例如可以如下所述操作制造。
首先,準(zhǔn)備基材。本發(fā)明能夠使用的基材例如可以由玻璃、藍(lán)寶石玻璃、樹(shù)脂(天然或合成樹(shù)脂、例如可以為一般的塑料材料,可以為板狀、膜、其他的形態(tài))、金屬(可以為鋁、銅、鐵等金屬單體或合金等的復(fù)合體)、陶瓷、半導(dǎo)體(硅、鍺等)、纖維(織物、無(wú)紡布等)、毛皮、皮革、木材、陶瓷器、石材等、建筑部件等任意的適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。優(yōu)選的基材為玻璃或藍(lán)寶石玻璃。
作為上述玻璃,優(yōu)選堿石灰玻璃、堿性鋁硅酸鹽玻璃、硼硅酸玻璃、無(wú)堿玻璃、結(jié)晶玻璃、石英玻璃,特別優(yōu)選經(jīng)過(guò)化學(xué)強(qiáng)化的堿石灰玻璃、經(jīng)過(guò)化學(xué)強(qiáng)化的堿性鋁硅酸鹽玻璃和經(jīng)過(guò)化學(xué)結(jié)合的硼硅酸玻璃。
作為樹(shù)脂,優(yōu)選丙烯酸樹(shù)脂、聚碳酸酯。
例如,在需要制造的物品是光學(xué)部件的情況下,構(gòu)成基材的表面的材料可以為光學(xué)部件用材料,例如玻璃或透明塑料等。另外,在需要制造的物品是光學(xué)部件的情況下,可以在基材的表面(最外層)形成任意層(或膜),例如硬涂層或防反射層等。防反射層可以使用單層防反射層和多層防反射層的任一種。作為防反射層能夠使用的無(wú)機(jī)物的例子,可以列舉sio2、sio、zro2、tio2、tio、ti2o3、ti2o5、al2o3、ta2o5、ceo2、mgo、y2o3、sno2、mgf2、wo3等。這些無(wú)機(jī)物可以單獨(dú)使用,或者將它們的2種以上組合(例如形成混合物)使用。在制成多層防反射層的情況下,優(yōu)選其最外層使用sio2和/或sio。在需要制造的物品是觸摸面板用的光學(xué)玻璃部件的情況下,基材(玻璃)的部分表面可以具有透明電極,例如使用氧化銦錫(ito)或氧化銦鋅等形成的薄膜。并且,基材可以與其具體的樣式等具有絕緣層、粘接層、保護(hù)層、裝飾框?qū)?i-con)、霧化膜層、硬涂膜層、偏光膜、相位差膜和液晶顯示模塊等。
基材的形狀沒(méi)有特別限定。并且,需要形成表面處理層的基材的表面區(qū)域?yàn)榛谋砻娴闹辽僖徊糠旨纯桑梢愿鶕?jù)需要制造的物品的用途和具體的樣式等適當(dāng)確定。
作為這樣的基材,可以至少其表面部分由原本具有羥基的材料形成。作為這樣的材料,可以列舉玻璃,并且可以列舉表面形成有自然氧化膜或熱氧化膜的金屬(特別是賤金屬)、陶瓷、半導(dǎo)體等?;蛘咴谌鐦?shù)脂等那樣即便具有羥基也不充分的情況、或原本就不具有羥基的情況下,通過(guò)對(duì)基材實(shí)施某些預(yù)處理,能夠在基材的表面導(dǎo)入羥基或者使其增加。作為這樣的預(yù)處理的例子,可以列舉等離子體處理(例如電暈放電)或離子束照射。等離子體處理能夠向基材表面導(dǎo)入羥基或使其增加,并且將基材表面凈化(除去異物等),因而適合利用。另外,作為這樣的預(yù)處理的其他例子,可以列舉:通過(guò)lb法(蘭格謬爾-布勞杰特法)或化學(xué)吸附法等預(yù)先在基材表面以單分子膜的形態(tài)形成具有碳-碳不飽和鍵的表面吸附劑,之后在含有氧或氮等的氣氛下使不飽和鍵斷開(kāi)的方法。
再或者作為這樣的基材,至少其表面部分可以由含有具有其他的反應(yīng)性基團(tuán)、例如具有1個(gè)以上si-h(huán)基的有機(jī)硅化合物、或者烷氧基硅烷的材料形成。
接著,在這樣的基材的表面形成上述本發(fā)明的表面處理劑的膜,根據(jù)需要對(duì)該膜進(jìn)行后處理,由此由本發(fā)明的表面處理劑形成表面處理層。
本發(fā)明的表面處理劑的膜形成可以通過(guò)將上述表面處理劑應(yīng)用于基材的表面而將該表面覆蓋的方式來(lái)實(shí)施。覆蓋方法沒(méi)有特別限定。例如可以使用濕潤(rùn)覆蓋法和干燥覆蓋法。
作為濕潤(rùn)覆蓋法的例子,可以列舉浸涂、旋涂、澆涂、噴涂、輥涂、凹版涂布以及類(lèi)似的方法。
作為干燥覆蓋法的例子,可以列舉蒸鍍(通常為真空蒸鍍)、濺射、cvd以及類(lèi)似的方法。作為蒸鍍法(通常為真空蒸鍍法)的具體例,可以列舉電阻加熱、電子束、使用了微波等的高頻加熱、離子束以及類(lèi)似的方法。作為cvd方法的具體例,可以列舉等離子體-cvd、光學(xué)cvd、熱cvd以及類(lèi)似的方法。
而且,也能夠通過(guò)常壓等離子體法進(jìn)行覆蓋。
在使用濕潤(rùn)覆蓋法的情況下,本發(fā)明的表面處理劑可以在利用溶劑稀釋之后利用于基材表面。從本發(fā)明的表面處理劑的穩(wěn)定性和溶劑的揮發(fā)性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選使用下列溶劑:c5-12的全氟脂肪族烴(例如全氟己烷、全氟甲基環(huán)己烷和全氟-1,3-二甲基環(huán)己烷);多氟代芳香族烴(例如雙(三氟甲基)苯);多氟代脂肪族烴(例如c6f13ch2ch3(例如旭硝子株式會(huì)社制的asahiklin(注冊(cè)商標(biāo))ac-6000)、1,1,2,2,3,3,4-七氟環(huán)戊烷(例如日本zeon株式會(huì)社制的zeorora(注冊(cè)商標(biāo))h);氫氟烴(hfc)(例如1,1,1,3,3-五氟丁烷(hfc-365mfc));氫氯氟烴(例如、hcfc-225(asahiklin(注冊(cè)商標(biāo))ak225));氫氟醚(hfe)(例如全氟丙基甲基醚(c3f7och3)(例如住友3m株式會(huì)社制的novec(商標(biāo)名)7000)、全氟丁基甲基醚(c4f9och3)(例如住友3m株式會(huì)社制的novec(商標(biāo)名)7100)、全氟丁基乙基醚(c4f9oc2h5)(例如住友3m株式會(huì)社制的novec(商標(biāo)名)7200)、全氟己基甲基醚(c2f5cf(och3)c3f7)(例如住友3m株式會(huì)社制的novec(商標(biāo)名)7300)等烷基全氟烷基醚(全氟烷基和烷基可以是直鏈狀或支鏈狀)、或者cf3ch2ocf2chf2(例如旭硝子株式會(huì)社制的asahiklin(注冊(cè)商標(biāo))ae-3000))、1,2-二氯-1,3,3,3-四氟-1-丙烯(例如三井杜邦氟化學(xué)株式會(huì)社制的vertrel(注冊(cè)商標(biāo))sion)等。這些溶劑可以單獨(dú)使用,或者將2種以上組合以混合物的形態(tài)使用。例如為了調(diào)節(jié)含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的溶解性等,還可以進(jìn)一步與其他的溶劑混合。
在使用干燥覆蓋法的情況下,本發(fā)明的表面處理劑可以直接用于干燥覆蓋法,或者也可以使用上述的溶劑稀釋后用于干燥覆蓋法。
膜形成優(yōu)選以本發(fā)明的表面處理劑與用于水解和脫水縮合的催化劑一起存在于膜中的方式實(shí)施。簡(jiǎn)便地說(shuō),在利用濕潤(rùn)覆蓋法的情況下,可以在將本發(fā)明的表面處理劑用溶劑稀釋之后、即將應(yīng)用于基材表面之前,在本發(fā)明的表面處理劑的稀釋液中添加催化劑。在利用干燥覆蓋法的情況下,可以將添加了催化劑的本發(fā)明的表面處理劑直接進(jìn)行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理,或者也可以使用在鐵或銅等金屬多孔體中浸滲了添加有催化劑的本發(fā)明的表面處理劑而成的粒料狀物質(zhì),進(jìn)行蒸鍍(通常為真空蒸鍍)處理。
催化劑可以使用任意適合的酸或堿。作為酸催化劑,例如可以使用乙酸、甲酸、三氟乙酸等。另外,作為堿催化劑,例如可以使用氨、有機(jī)胺類(lèi)等。
接著,根據(jù)需要對(duì)膜進(jìn)行后處理。該后處理沒(méi)有特別限定,例如可以逐次地實(shí)施水分供給和干燥加熱,進(jìn)一步具體而言,可以如下所述實(shí)施。
如上所述操作在基材表面形成本發(fā)明的表面處理劑的膜之后,向該膜(以下也稱(chēng)為“前體膜”)供給水分。水分的供給方法沒(méi)有特別限定,例如可以使用利用前體膜(和基材)與周?chē)鷼夥盏臏囟炔疃鸬慕Y(jié)露、或者噴出水蒸氣(steam)等的方法。
可以認(rèn)為在向前體膜供給水分時(shí),水與本發(fā)明的表面處理劑中的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的與si結(jié)合的能夠水解的基團(tuán)作用,能夠使該化合物迅速地水解。
水分的供給可以在例如0~250℃、優(yōu)選60℃以上、更優(yōu)選100℃以上、并且優(yōu)選180℃以下、更優(yōu)選150℃以下的氣氛下實(shí)施。通過(guò)在這樣的溫度范圍內(nèi)供給水分,能夠推進(jìn)水解。此時(shí)的壓力沒(méi)有特別限定,可以簡(jiǎn)便地設(shè)為常壓。
接著,超過(guò)60℃的干燥氣氛下,以該基材的表面對(duì)該前體膜進(jìn)行加熱。干燥加熱方法沒(méi)有特別限定,將前體膜與基材一起配置在超過(guò)60℃、優(yōu)選超過(guò)100℃的溫度下,例如250℃以下、優(yōu)選180℃以下的溫度、且不飽和水蒸氣壓的氣氛下即可。此時(shí)的壓力沒(méi)有特別限定,可以簡(jiǎn)便地設(shè)為常壓。
在這樣的氣氛下,在本發(fā)明的pfpe含有硅烷化合物之間,水解后的與si結(jié)合的基團(tuán)彼此之間迅速地脫水縮合。并且,在這些化合物與基材之間,該化合物的水解后的與si結(jié)合的基團(tuán)、與基材表面所存在的反應(yīng)性基團(tuán)之間迅速反應(yīng),在基材表面所存在的反應(yīng)性基團(tuán)是羥基的情況下發(fā)生脫水縮合。結(jié)果,在含全氟(聚)醚基的硅烷化合物與基材之間成鍵。
上述的水分供給和干燥加熱可以通過(guò)使用過(guò)熱水蒸氣而連續(xù)地實(shí)施。
過(guò)熱水蒸氣是將飽和水蒸氣加熱至高于沸點(diǎn)的溫度而得到的氣體,是通過(guò)在常壓下加熱到超過(guò)100℃、通常為500℃以下、例如為300℃以下的溫度、且超過(guò)沸點(diǎn)的溫度而形成不飽和水蒸氣壓的氣體。在本發(fā)明中,從抑制含全氟(聚)醚基的硅烷化合物分解的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選250℃以下、優(yōu)選180℃以下的過(guò)熱水蒸氣被用于水分供給和干燥加熱。如將形成有前體膜的基材暴露于過(guò)熱水蒸氣,首先由于過(guò)熱水蒸氣與較低溫的前體膜之間的溫度差,在前體膜表面產(chǎn)生結(jié)露,從而向前體膜供給水分。不久之后,雖然過(guò)熱水蒸氣與前體膜之間的溫度差減小,前體膜表面的水分在過(guò)熱水蒸氣形成的干燥氣氛中氣化,前體膜表面的水分量逐步降低。在前體膜表面的水分量降低的過(guò)程中,即在前體膜處于干燥氣氛下的過(guò)程中,基材的表面的前體膜與過(guò)熱水蒸氣接觸,由此被加熱至該過(guò)熱水蒸氣的溫度(常壓下超過(guò)100℃的溫度)。因此,如果使用過(guò)熱水蒸氣,僅通過(guò)將形成有前體膜的基材暴露在過(guò)熱水蒸氣中,就能夠連續(xù)地實(shí)施水分供給和干燥加熱。
能夠如上所述操作實(shí)施后處理。該后處理可以為了使摩擦耐久性進(jìn)一步提高而實(shí)施,但需要注意這對(duì)于制造本發(fā)明的物品而言并不是必須的。例如也可以在將本發(fā)明的表面處理劑應(yīng)用于基材表面之后,原樣靜置。
如上所述操作,在基材的表面形成源自本發(fā)明的表面處理劑的膜的表面處理層,制造本發(fā)明的物品。由此獲得的表面處理層具備高表面滑動(dòng)性和高摩擦耐久性兩種特性。并且,該表面處理層除了具備高摩擦耐久性之外,根據(jù)所使用的表面處理劑的組成可以具備撥水性、撥油性、防污性(例如防止指紋等污垢的附著)、防水性(防止水侵入電子部件等)、表面滑動(dòng)性(或潤(rùn)滑性,例如指紋等污垢的擦拭性和對(duì)手指的優(yōu)異的觸感)等,適合作為功能性薄膜利用。
即,本發(fā)明進(jìn)一步還涉及最外層具有所述固化物的光學(xué)材料。
作為光學(xué)材料,除了后面所例示的關(guān)于顯示器等的光學(xué)材料以外,還優(yōu)選列舉多種多樣的光學(xué)材料:例如,陰極射線管(crt,例如tv、計(jì)算機(jī)監(jiān)控器)、液晶顯示器、等離子體顯示器、有機(jī)el顯示器、無(wú)機(jī)薄膜el點(diǎn)陣顯示器、背投型顯示器、熒光顯示管(vfd)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(fed,fieldemissiondisplay)等顯示器或這些顯示器的保護(hù)板、或在這些的表面施以防反射膜處理而得到的材料。
具備通過(guò)本發(fā)明獲得的表面處理層的物品沒(méi)有特別限定,可以是光學(xué)部件。光學(xué)部件的例子可以列舉以下的物品:眼鏡等的鏡片;pdp、lcd等顯示器的前面保護(hù)板、防反射板、偏光板、防眩光板;便攜電話、便攜信息終端等機(jī)器的觸摸面板片材;藍(lán)光(blu-ray(注冊(cè)商標(biāo)))碟、dvd碟、cd-r、mo等光碟的碟面;光纖等。
另外,具備通過(guò)本發(fā)明獲得的表面處理層的物品可以是醫(yī)療器械或醫(yī)療材料。
表面處理層的厚度沒(méi)有特別限定。在為光學(xué)部件的情況下,從光學(xué)性能、表面滑動(dòng)性、摩擦耐久性和防污性的觀點(diǎn)考慮,表面處理層的厚度在1~50nm的范圍內(nèi),優(yōu)選在1~30nm的范圍內(nèi),更優(yōu)選在1~15nm的范圍內(nèi)。
以上,對(duì)使用本發(fā)明的表面處理劑得到的物品進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。但本發(fā)明的表面處理劑的用途、使用方法以及物品的制造方法等并不限定于上述例示。
實(shí)施例
通過(guò)以下的實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的表面處理劑進(jìn)行更具體的說(shuō)明,但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。其中,在本實(shí)施例中,構(gòu)成全氟聚醚的重復(fù)單元(cf2o)、(cf2cf2o)、(cf(cf3)cf2o)、(cf2cf2cf2o)、(cf2cf(cf3)o)和(cf2cf2cf2cf2o)的存在順序是任意的。并且,以下所示的化學(xué)式均表示平均組成。
·e/m比為0.85的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的合成
合成例1(全氟聚醚過(guò)氧化物的合成)
在具有100w高壓汞燈且具備循環(huán)冷卻套管的光合成用的圓筒反應(yīng)器中加入全氟己烷(2200g),冷卻至-55℃,之后,填充氯二氟甲烷(r22)(1600g)。
以12.2l/h開(kāi)始供給氧,點(diǎn)亮汞燈。接著,以0.1l/h供給氯三氟乙烯,并同時(shí)以10.2l/h供給四氟乙烯。該供給在5小時(shí)的反應(yīng)中總是保持恒定,溫度也恒定在-55℃。
5小時(shí)的反應(yīng)后熄燈,停止原料供給,蒸發(fā)掉氯二氟甲烷。19f-nmr的分析結(jié)果為,t-(cf2cf2o)n(cf2o)m(cf2cf2oo)p(cf2oo)q-t(式中t為ocf2cl、ocf2cf2cl、ocf3、ocf2cof或ocof),n/m比相當(dāng)于0.72。
合成例2(全氟聚醚過(guò)氧化物的熱處理)
在紫外線照射下對(duì)合成例1中得到的粗體進(jìn)行熱處理后,除去溶劑等低沸點(diǎn)物,得到油成分91g。
合成例3(全氟聚醚改性品的合成)
在具備攪拌器、滴液漏斗、回流冷卻器和溫度計(jì)的1l的四口燒瓶中加入甲醇(22ml)和乙酸(20ml)、碘化鈉(25g),開(kāi)始攪拌。由滴液漏斗滴加溶解在novec(商標(biāo))7200(623g)中的合成例2的生成物(80g)的溶液,以50℃加熱攪拌3小時(shí),從而獲得具備ch3ococf2o-(cf2cf2o)m′-(cf2o)n′-cf2co2ch3結(jié)構(gòu)的油成分65g。19f-nmr分析的結(jié)果,m′/n′比相當(dāng)于0.82。
合成例4(分子量調(diào)節(jié))
使上述合成例3中得到的具有ch3ococf2o-(cf2cf2o)m′-(cf2o)n′-cf2co2ch3結(jié)構(gòu)的油成分65g溶解在全氟己烷(200g)中,再添加硅膠(30g)并攪拌。在進(jìn)行硅藻土過(guò)濾之后,用全氟己烷清洗,回收含有大量高分子量體的成分45g。并且,利用novec(商標(biāo))7200/cf3ch2oh(1:1)進(jìn)行清洗,由此將吸附在硅膠上的含有大量低分子量體的成分18g分離。
接著,將上述操作中回收的油成分(45g)溶解在全氟己烷(150g)中,再加入硅膠(30g)進(jìn)行攪拌。在進(jìn)行硅藻土過(guò)濾之后,利用全氟己烷清洗,將含有大量高分子量體的成分30g分離。并且,利用novec(商標(biāo))7200/cf3ch2oh(1:1)進(jìn)行清洗,由此得到吸附在硅膠上的含有大量低分子量體的成分15g。19f-nmr分析的結(jié)果,m′/n′比相當(dāng)于0.85。
合成例5(水解反應(yīng))
在具備攪拌器、溫度傳感器的玻璃制反應(yīng)器(300ml)中加入上述合成例4中得到的具有ch3ococf2o-(cf2cf2o)m′-(cf2o)n′-cf2co2ch3結(jié)構(gòu)的油成分(15g)和全氟己烷(30ml)、四氫呋喃(30ml)、1mol/l氫氧化鉀水溶液(33ml),實(shí)施3小時(shí)的攪拌。之后,加入1n鹽酸30ml并攪拌30分鐘。之后,分取下層并將溶劑蒸餾除去,從而獲得hooccf2o-(cf2cf2o)m′-(cf2o)n′-cf2cooh13.5g。
合成例6(f化反應(yīng))
在具備攪拌器、回流冷卻器、溫度傳感器的玻璃制的100ml反應(yīng)器中加入上述合成例5中得到的具有hooccf2o-(cf2cf2o)m′-(cf2o)n′-cf2cooh結(jié)構(gòu)的油成分13.5g。
進(jìn)行加熱使得反應(yīng)器內(nèi)溫達(dá)到60℃,并以30ml/min流通f2氣濃度調(diào)節(jié)為7.3vol%的f2/n2混合氣200分鐘,得到(a)cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf2cooh、(b)cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf3、(c)hcooccf2o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf2cooh的混合物。
合成例7(單末端羧酸)
使上述合成例6中得到的混合物(13.4g)溶解在全氟己烷(50g)中,并加入硅膠(50g)實(shí)施30分鐘攪拌。將硅膠過(guò)濾,用全氟己烷(200ml)清洗,得到上述合成例6的生成物(b)cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf3(1.92g)。接著,用novec(商標(biāo))7200/cf3ch2oh(5:1)的混合溶液(300ml)進(jìn)行清洗,從而得到單末端羧酸(a)cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf2cooh(7.35g)。
合成例8(醇體)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)和攪拌器的50ml的四口燒瓶中加入由平均組成cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf2cooh(其中混合物中也可以含有微量的包括微量(cf2cf2cf2cf2o)和/或(cf2cf2cf2o)重復(fù)單元的化合物)所示的全氟聚醚改性羧酸體(7g)、雙(2-甲氧基乙基)醚(7g)、nabh4(0.186g),以110℃攪拌48小時(shí)。之后,冷卻到5℃,加入全氟己烷(9g),接著滴加3n鹽酸(9g)。之后,將不溶物過(guò)濾,用分液漏斗分取下層的全氟己烷相。接著,通過(guò)蒸餾除去揮發(fā)成分,得到末端具有醇的下述的含全氟聚醚基的醇體(a)(6.44g)。
·含全氟聚醚基的醇體(a):
cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf2ch2oh
合成例9(烯丙醚體)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)和攪拌器的50ml的四口燒瓶中加入合成例8中合成的全氟聚醚改性醇體(a)(6g)、1,3-雙(三氟甲基)苯(4g)和naoh(0.16g),以65℃攪拌4小時(shí)。接著,加入烯丙基溴(0.048g)后,以65℃攪拌6小時(shí)。之后,冷卻至室溫,加入全氟己烷(4g),將不溶物過(guò)濾,用分液漏斗進(jìn)行利用3n鹽酸的清洗操作。接著,蒸餾除去揮發(fā)成分,從而得到末端具有烯丙基的下述的含全氟聚醚基的烯丙氧體(b)(5.7g)。
·含全氟聚醚基的烯丙氧體(b):
cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf2ch2och2ch=ch2
合成例10(三氯體)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)和攪拌器的30ml的四口燒瓶中,加入合成例9中合成的全氟聚醚改性烯丙氧體(b)(5g)、1,3-雙(三氟甲基)苯(5g)、三乙酰氧基甲基硅烷(0.015g)和三氯硅烷(0.343g),在氮?dú)饬飨拢?℃攪拌30分鐘。接著,加入含有1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的pt配位化合物2%的二甲苯溶液(0.025ml)后,升溫至60℃,以該溫度攪拌5小時(shí)。之后,蒸餾除去揮發(fā)成分,從而得到末端具有三氯硅烷的下述式的含全氟聚醚基的三氯體(c)(4.75g)。
·含全氟聚醚基的三氯體(c):
cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf2ch2och2ch2ch2sicl3
合成例11(三烯丙基硅烷化合物)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)和攪拌器的30ml的四口燒瓶中加入合成例10中合成的末端具有三氯硅烷的含全氟聚醚基的三氯體(c)(4.5g)和1,3-雙(三氟甲基)苯(5g),在氮?dú)饬飨?,?℃攪拌30分鐘。接著,加入含有烯丙基溴化鎂0.9mol/l的二乙醚溶液(6.22ml)后,升溫至室溫,以該溫度攪拌10小時(shí)。之后,冷卻至5℃,加入甲醇(1.78ml)后,升溫至室溫,將不溶物過(guò)濾。接著,蒸餾除去揮發(fā)成分后,用全氟己烷將不揮發(fā)成分稀釋?zhuān)梅忠郝┒愤M(jìn)行利用甲醇的清洗操作。接著,蒸餾除去揮發(fā)成分,從而得到末端具有烯丙基的下述的含全氟聚醚基的三烯丙基硅烷化合物(d)(4.74g)。
·含全氟聚醚基的三烯丙基硅烷化合物(d):
cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf2ch2och2ch2ch2si(ch2ch=ch2)3
合成例12(三氯硅烷化合物)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)、攪拌器的500ml的四口燒瓶中加入合成例11中合成的末端具有烯丙基的含全氟聚醚基的三烯丙基硅烷化合物(d)(4.5g)、1,3-雙(三氟甲基)苯(4.5g)、三乙酰氧基甲基硅烷(0.015g)和三氯硅烷(1.13g),在氮?dú)饬飨拢?℃攪拌30分鐘。接著,加入含有1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的pt配位化合物2%的二甲苯溶液(0.045ml)后,升溫至60℃,以該溫度攪拌5小時(shí)。之后,蒸餾除去揮發(fā)成分,從而得到末端具有三氯硅烷的下述的含全氟聚醚基的三氯硅烷化合物(e)(4.87g)。
·含全氟聚醚基的三氯硅烷化合物(e):
cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf2ch2och2ch2ch2si(ch2ch2ch2sicl3)3
合成例13(三甲氧基硅烷化合物)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)、攪拌器的30ml的四口燒瓶中加入合成例12中合成的末端具有三氯硅烷的含全氟聚醚基的氯硅烷化合物(e)(4.5g)三1,3-雙(三氟甲基)苯(5g),在氮?dú)饬飨乱?0℃攪拌30分鐘。接著,加入甲醇(0.21g)與原甲酸三甲酯(9.96g)的混合溶液后,升溫至55℃,以該溫度攪拌3小時(shí)。之后,蒸餾除去揮發(fā)成分,從而得到末端具有三甲氧基甲硅烷基的下述的含全氟聚醚基的三甲氧基硅烷化合物(f)(4.49g)。
·含全氟聚醚基的三甲氧基硅烷化合物(f):
cf3o(cf2cf2o)22(cf2o)26cf2ch2och2ch2ch2si(ch2ch2ch2si(och3)3)3
·e/m比為0.6的含全氟(聚)醚基的硅烷化合物的合成
合成例14(全氟聚醚過(guò)氧化物的合成)
以8.6l/h供給氧氣、以0.084l/h供給氯三氟乙烯、以7.2l/h供給四氟乙烯,除此以外,與合成例1同樣操作,在包括400w高壓汞燈、且具備循環(huán)冷卻套管的光合成用的圓筒反應(yīng)器中加入全氟己烷(1100g),冷卻至-40℃,之后填充氯二氟甲烷(r22)(2500g)。
開(kāi)始以24.5l/h供給氧,并點(diǎn)亮汞燈。接著,以0.2l/h供給氯三氟乙烯、并同時(shí)以20.4l/h供給四氟乙烯。該供給在5小時(shí)的反應(yīng)中總是恒定,溫度也恒定在-40℃。
在4小時(shí)反應(yīng)后熄滅燈,停止氣體供給,蒸發(fā)掉氯二氟甲烷。19f-nmr分析的結(jié)果,為t-(cf2cf2o)n(cf2o)m(cf2cf2oo)p(cf2oo)q-t(式中t為ocf2cl、ocf2cf2cl、ocf3、ocf2cof、ocof),n/m比相當(dāng)于0.57。
合成例15(全氟聚醚過(guò)氧化物的熱處理)
除了使用合成例14中得到的化合物以外,與合成例2同樣操作,得到油成分(90g)。
合成例16(全氟聚醚改性品的合成)
除了使用合成例15中得到的化合物80g以外,與合成例3同樣操作,得到具有ch3ococf2-(cf2cf2o)m′-(cf2o)n′-cf2oco2ch3結(jié)構(gòu)的油成分60g。19f-nmr分析的結(jié)果,m′/n′比相當(dāng)于0.60。
合成例17(分子量調(diào)節(jié))
使上述合成例16中得到的具有ch3ococf2o-(cf2cf2o)m′-(cf2o)n′-cf2co2ch3結(jié)構(gòu)的油成分(55g)溶解在全氟己烷(200g)中,再添加硅膠(27g)進(jìn)行攪拌。進(jìn)行硅藻土過(guò)濾之后,用全氟己烷清洗,將含有大量高分子量體的成分38g回收。并且,利用novec(商標(biāo))7200/cf3ch2oh(1:1)進(jìn)行清洗,從而將吸附在硅膠上的含有大量低分子量體的成分15g分離。
接著,使通過(guò)上述操作回收的油成分(38g)溶解在全氟己烷(150g)中,再添加硅膠(20g)進(jìn)行攪拌。進(jìn)行硅藻土過(guò)濾之后,用全氟己烷清洗,將含量大量高分子量體的成分22g分離。并且,利用novec(商標(biāo))7200/cf3ch2oh(1:1)進(jìn)行清洗,從獲得吸附在硅膠上的含有大量低分子量體的成分14g。19f-nmr測(cè)定的結(jié)果,m′/n′比相對(duì)于0.60。
合成例18(水解反應(yīng))
除了使用合成例17中得到的化合物14g以外,與合成例5同樣操作,得到具有hoococf2o-(cf2cf2o)m′-(cf2o)n′-cf2cooh結(jié)構(gòu)的油成分12.7g。
合成例19(f化反應(yīng))
除了使用合成例18中得到的化合物12g以外,與合成例6同樣操作,得到(a)cf3o(cf2cf2o)19(cf2o)31cf2cooh、(b)cf3o(cf2cf2o)19(cf2o)31cf3、(c)hcooccf2o(cf2cf2o)19(cf2o)31cf2cooh的混合物。
合成例20(單末端羧酸分離)
使上述合成例19中得到的混合物(12g)溶解在全氟己烷(50g)中,再添加硅膠(50g)實(shí)施30分鐘的攪拌。之后,實(shí)施硅藻土過(guò)濾,用200ml全氟己烷進(jìn)行清洗,由此得到上述生成物(b)cf3o(cf2cf2o)19(cf2o)31cf3(2.1g)。接著,利用novec(商標(biāo))7200/cf3ch2oh(5:1)的混合溶液(250ml)進(jìn)行清洗,從而獲得單末端羧酸(a)cf3o(cf2cf2o)19(cf2o)31cf2cooh(7.1g)。
合成例21(醇體)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)和攪拌器的50ml的四口燒瓶加入由平均組成cf3o(cf2cf2o)18(cf2o)30cf2cooh(其中,混合物中還可以含有微量的包括微量(cf2cf2cf2cf2o)和/或(cf2cf2cf2o)重復(fù)單元的化合物)表示的全氟聚醚改性羧酸體(7g)、雙(2-甲氧基乙基)醚(7g)和nabh4(0.187g),以110℃攪拌48小時(shí)。之后,冷卻至5℃,加入全氟己烷(9.5g),接著滴加3n鹽酸(9.5g)。之后,將不溶物過(guò)濾,用分液漏斗分取下層的全氟己烷相。接著,通過(guò)蒸餾除去揮發(fā)成分,得到末端具有醇的下述的含全氟聚醚基的醇體(a)(6.52g)。
·含全氟聚醚基的醇體(g):
cf3o(cf2cf2o)18(cf2o)30cf2ch2oh
合成例22(烯丙醚體)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)和攪拌器的50ml的四口燒瓶中加入合成例21中合成的全氟聚醚改性醇體(g)(6.5g)、1,3-雙(三氟甲基)苯(7g)和naoh(0.173g),以65℃攪拌4小時(shí)。接著,添加烯丙基溴(0.52g),之后以65℃攪拌6小時(shí)。之后,冷卻至室溫,加入全氟己烷(7g)將不溶物過(guò)濾,用分液漏斗進(jìn)行利用3n鹽酸的清洗操作。接著,通過(guò)蒸餾除去揮發(fā)成分,得到末端具有烯丙基的下述的含全氟聚醚基的烯丙氧體(h)(6.17g)。
·含全氟聚醚基的烯丙氧體(h):
cf3o(cf2cf2o)18(cf2o)30cf2ch2och2ch=ch2
合成例23(三氯體)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)和攪拌器的30ml的四口燒瓶中加入合成例22中合成的全氟聚醚改性烯丙氧體(h)(6g)、1,3-雙(三氟甲基)苯(6g)、三乙酰氧基甲基硅烷(0.018g)和三氯硅烷(0.41g),在氮?dú)饬飨乱?℃攪拌30分鐘。接著,加入含有1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的pt配位化合物2%的二甲苯溶液(0.028ml),之后升溫至60℃,以該溫度攪拌5小時(shí)。之后,通過(guò)蒸餾除去揮發(fā)成分,得到末端具有三氯硅烷的下述式的含全氟聚醚基的三氯體(i)5.7g。
·含全氟聚醚基的三氯體(i):
cf3o(cf2cf2o)18(cf2o)30cf2ch2och2ch2ch2sicl3
合成例24(三烯丙基硅烷)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)和攪拌器的30ml的四口燒瓶中加入合成例23中合成的末端具有三氯硅烷的含全氟聚醚基的三氯體(i)(5g)和1,3-雙(三氟甲基)苯(5g),在氮?dú)饬飨乱?℃攪拌30分鐘。接著,加入含有烯丙基溴化鎂0.9mol/l的二乙基醚溶液(6.91ml),之后升溫至室溫,以該溫度攪拌10分鐘。之后,冷卻至5℃,加入甲醇(2ml)后,升溫至室溫,將不溶物過(guò)濾。接著,蒸餾除去揮發(fā)成分后,全氟己烷稀釋不揮發(fā)成分,用分液漏斗進(jìn)行利用甲醇的清洗操作。接著,通過(guò)蒸餾除去揮發(fā)成分,得到末端具有烯丙基的下述的含全氟聚醚基的三烯丙基硅烷(j)(5.26g)。
·含全氟聚醚基的三烯丙基硅烷(j):
cf3o(cf2cf2o)18(cf2o)30cf2ch2och2ch2ch2si(ch2ch=ch2)3
合成例25(氯硅烷化合物)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)、攪拌器的30ml的四口燒瓶中加入合成例24中合成的末端具有烯丙基的含全氟聚醚基的烯丙體(j)(5g)、1,3-雙(三氟甲基)苯(5g)、三乙酰氧基甲基硅烷(0.016g)和三氯硅烷(1.25g),在氮?dú)饬飨乱?℃攪拌30分鐘。接著,加入含有1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的pt配位化合物2%的二甲苯溶液(0.05ml),之后升溫至60℃,以該溫度攪拌5小時(shí)。之后,通過(guò)蒸餾除去揮發(fā)成分,得到末端具有三氯硅烷的下述的含全氟聚醚基的三氯硅烷化合物(k)(5.4g)。
·含全氟聚醚基的氯硅烷化合物(k):
cf3o(cf2cf2o)18(cf2o)30cf2ch2och2ch2ch2si(ch2ch2ch2sicl3)3
合成例26(三甲氧基硅烷化合物)
在安裝有回流冷卻器、溫度計(jì)、攪拌器的30ml的四口燒瓶中加入合成例25中合成的末端具有三氯硅烷的含全氟聚醚基的三氯硅烷化合物(k)(5g)和1,3-雙(三氟甲基)苯(5g),在氮?dú)饬飨乱?0℃攪拌30分鐘。接著,加入甲醇(0.23g)與原甲酸三甲酯(11.1g)的混合溶液,之后升溫至55℃,以該溫度攪拌3小時(shí)。之后,通過(guò)蒸餾除去揮發(fā)成分,得到末端具有三甲氧基甲硅烷基的下述的含全氟聚醚基的三甲氧基硅烷化合物(l)(5g)。
·含全氟聚醚基的三甲氧基硅烷化合物(l):
cf3o(cf2cf2o)18(cf2o)30cf2ch2och2ch2ch2si(ch2ch2ch2si(och3)3)3
實(shí)施例1
使上述合成例13中得到的化合物(f)以20wt%的濃度溶解在氫氟醚(3m公司制、novechfe7200)中,制備表面處理劑1。
將上述制備的表面處理劑1真空蒸鍍?cè)诨瘜W(xué)強(qiáng)化玻璃(corning公司生產(chǎn)、“gorilla”玻璃、厚度0.7mm)上。真空蒸鍍的處理?xiàng)l件將壓力設(shè)為3.0×10-3pa,首先,通過(guò)電子射線蒸鍍方式將二氧化硅以7nm的厚度蒸鍍?cè)谠摶瘜W(xué)強(qiáng)化玻璃的表面,接著,在每1片化學(xué)強(qiáng)化玻璃(55mm×100mm)上蒸鍍表面處理劑2mg(即含有化合物(f)0.4mg)。之后,將帶有蒸鍍膜的化學(xué)強(qiáng)化玻璃加熱,形成表面處理層。
實(shí)施例2
除了使用上述合成例26中得到的化合物(l)代替化合物(f)以外,與實(shí)施例1同樣操作,制備表面處理劑,形成表面處理層。
比較例1和2
除了分別使用下述對(duì)照化合物1和2代替化合物(f)以外,與實(shí)施例1同樣操作,形成表面處理層。
·對(duì)照化合物1
cf3o(cf2cf2o)20(cf2o)15cf2ch2och2ch2ch2si((ch2ch2ch2si(och3)3)3
·對(duì)照化合物2
cf3o(cf2cf2o)15(cf2o)16cf2ch2och2ch2ch2si((ch2ch2ch2si(och3)3)3
試驗(yàn)例1
·表面滑動(dòng)性評(píng)價(jià)(動(dòng)摩擦系數(shù)的測(cè)定)
對(duì)于上述實(shí)施例1、2和比較例1、2中在基材表面形成的表面處理層,測(cè)定動(dòng)摩擦系數(shù)。具體而言,使用表面性能測(cè)定機(jī)(labthink公司制fpt-1),用紙作為摩擦件,基于astmd4917,測(cè)定動(dòng)摩擦系數(shù)(-)。具體的而言,將形成有表面處理層的機(jī)器材料水平配置,使摩擦紙(2cm×2cm)與表面處理層的露出上表面接觸,在其上加上200gf的荷重,之后,在加上了荷重的狀態(tài)下,使摩擦紙以500mm/秒的速度平衡移動(dòng),測(cè)定動(dòng)摩擦系數(shù)。分別測(cè)定4個(gè)試樣。將結(jié)果示于表1。
試驗(yàn)例2
·摩擦耐久性評(píng)價(jià)
對(duì)于上述實(shí)施例1、2和比較例1、2中在基材表面形成的表面處理層,通過(guò)橡皮摩擦耐久試驗(yàn),評(píng)價(jià)摩擦耐久性。具體而言,將形成有表面處理層的試樣物品水平配置,使橡皮(kokuyoco.,ltd.制、keshi-70、平面尺寸1cm×1.6cm)與表面處理層的表面接觸,在其上加上500gf的荷重,之后,在加上了荷重的狀態(tài)下,使橡皮以20mm/秒的速度往返。測(cè)定往返次數(shù)每1000次的水的靜態(tài)接觸角(度)。在接觸角的測(cè)定值低于100度的時(shí)刻結(jié)束評(píng)價(jià)。將結(jié)果示于表2。
[表1]
[表2]
由表1、2的結(jié)果可以理解,使用em比在本發(fā)明范圍內(nèi)的本發(fā)明的含全氟聚醚基的硅烷化合物的表面處理劑(實(shí)施例1和2)確認(rèn)了優(yōu)異的表面滑動(dòng)性(小的動(dòng)摩擦系數(shù)),除此之外還顯示出優(yōu)異的摩擦耐久性。而使用em比大于9.0的現(xiàn)有的含全氟聚醚基的硅烷化合物的表面處理劑(比較例1)與上述本發(fā)明的表面處理劑相比,表面滑動(dòng)性、摩擦耐久性都差??梢哉J(rèn)為這是由于本發(fā)明與現(xiàn)有制品相比,全氟聚醚鏈的甲基氧鏈的含有比率大,表面的滑動(dòng)性進(jìn)一步提高,因而摩擦耐久性提高。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明適合用于在各種各樣的基材、特別是需求透過(guò)性的光學(xué)部件的表面形成表面處理層。