本发明涉及固化性组合物。
背景技术:
某种含氟硅烷化合物由于可以提供优异的拨水性、拨油性、防污性等,因此用于例如基材的表面处理等。例如专利文献1中记载了一种含全氟聚醚基的硅烷化合物,其在分子主链具有全氟聚醚基,在分子末端或末端部具有与si原子键合的能够水解的基团。专利文献1及2的实施例中记载了一种含全氟聚醚基的硅烷化合物,其在支链的末端含有具有能够水解的基团的si原子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-204656号公报
专利文献2:日本特开2010-047516号公报
技术实现要素:
发明要解决的技术问题
另一方面,例如对密封材料等,也会要求具有拨水性、拨油性等。
本发明的目的在于提供一种固化性组合物,其通过含有含氟硅烷化合物,从而具有拨水性、拨油性,并且,还能够形成能够特别适于作为密封材料等使用的连续的薄膜。
用于解决技术问题的技术方案
专利文献1及2的实施例中记载了含有含氟硅烷化合物与溶剂的组合物。然而,根据本发明人的研究发现,专利文献1或2的实施例中记载的组合物有时不适于形成连续的薄膜。
根据本发明的第一要旨,
提供一种固化性组合物,其含有:
具有2个以上与选自羟基及能够水解的基团中的至少1个基团键合的si原子的、含氟硅烷化合物;
具有至少2个与si原子键合的-o-rg3的有机硅化合物(式中,rg3在每次出现时分别独立地为氢原子或1价的有机基团);
催化剂;以及
溶剂。
发明的效果
根据本发明,可以提供具有拨水性、拨油性并且还能够形成能够特别适于作为密封材料等使用的连续的薄膜的固化性组合物。
具体实施方式
以下对本发明的固化性组合物进行说明。
本发明的固化性组合物含有:
具有2个以上与选自羟基及能够水解的基团中的至少1个基团键合的si原子的、含氟硅烷化合物(以下也称为“含氟硅烷化合物”);
具有至少2个与si原子键合的-o-rg3的有机硅化合物(以下也称为“交联剂”)(式中,rg3在每次出现时分别独立地为氢原子或1价的有机基团);
催化剂;以及
溶剂。
(含氟硅烷化合物)
上述含氟硅烷化合物只要具有提供拨水性、耐化学性的含氟部以及提供与其他物质的结合能力的硅烷部,就没有特别限定。上述含氟硅烷化合物是指与碳原子键合的氢原子中的至少1个被氟原子取代的化合物。
上述含氟硅烷化合物优选进一步具有全氟(聚)醚基。即,上述含氟硅烷化合物优选为含全氟聚醚基的硅烷化合物(以下也称为“含pfpe硅烷化合物(a)”)。在本说明书中,全氟聚醚基是指聚醚基的全部氢原子被氟原子取代而得的基团。
含氟硅烷化合物可以为1种,也可以为2种以上。
“能够水解的基团”在本说明书中使用的情况下,是指能够发生水解反应的基团,即,是指能够通过水解反应从化合物的主骨架脱离的基团。作为能够水解的基团的例子,可以列举-or、-ocor、-o-n=cr2、-nr2、-nhr、卤素(这些式中,r表示取代或非取代的碳原子数1~4的烷基)等,优选为-or(即烷氧基)。r的例子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。在它们之中,优选为烷基、特别是非取代烷基,更优选为甲基或乙基。
羟基没有特别限定,可以是能够水解的基团水解而生成的基团。作为卤素,可以列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,它们之中,优选为氯原子。
上述与选自羟基及能够水解的基团中的至少1个基团键合的si原子优选存在于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))的分子主链的两末端。分子末端是指分子主链或侧链的末端部分。上述分子末端优选为分子主链的末端部分或者其附近,更优选为分子主链的末端部分。在本说明书中,含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))的分子主链表示在含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))的分子中相对最长的结合链。
上述含pfpe硅烷化合物(a)优选为由式(a)、(b)、(c)或(d)表示的至少1种化合物。
(r143-n1r13n1si)β1-x3-pfpe-x3-(sir13″n1r14"3-n1)β1…(b)
(rcm1rb11rak1si)γ1-x5-pfpe-x5-sira"k1rb"11rc"m1)γ1…(c)
(rfm2re12rdk2c)61-x7-pfpe-x7-(crd″k2re"12rf"m2)δ1…(d)
以下对由上述式(a)、(b)、(c)及(d)表示的含pfpe硅烷化合物(a)进行说明。
需要说明的是,在本说明书中使用的情况下,“2~10价的有机基团”是指含碳的2~10价的基团。作为该2~10价的有机基团,没有特别限定,可以列举进一步使1~9个氢原子自烃基脱离而得的2~10价的基团。作为2价的有机基团,并没有特别限定,可以列举进一步使1个氢原子自烃基脱离而得的2价的基团。
在本说明书中使用的情况下,“烃基”是指含有碳及氢的基团且使1个氢原子自分子脱离而得的基团。作为该烃基,并没有特别限定,可以列举可以被1个或1个以上的取代基取代的、例如脂肪族烃基、芳香族烃基等碳原子数1~20的烃基。上述“脂肪族烃基”可以是直链状、支链状或环状中的任意种,可以是饱和或不饱和中的任意种。此外,烃基可以含有1个或1个以上的环结构。需要说明的是,该烃基可以在其末端或分子链中具有1个或1个以上的n、o、s、si、酰胺基、磺酰基、硅氧烷、羰基、羰氧基等。
在本说明书中使用的情况下,作为“烃基”的取代基,没有特别限定,例如可以列举选自卤素原子;可以被1个或1个以上的卤素原子取代的、c1-6烷基、c2-6烯基、c2-6炔基、c3-10环烷基、c3-10不饱和环烃基、5~10元的杂环基、5~10元的不饱和杂环基、c6-10芳基以及5~10元的杂芳基中的1个或1个以上的基团。
在本说明书中,烷基及苯基在没有特别写明的情况下可以是非取代,也可以被取代。作为该基团的取代基,没有特别限定,例如可以列举选自卤素原子、c1-6烷基、c2-6烯基以及c2-6炔基中的1个或1个以上的基团。
式(a):
上述式中,pfpe在每次出现时分别独立地为由:-(oc6f12)a-(oc5f10)b-(oc4f8)c-(oc3x106)d-(oc2f4)e-(ocf2)f-表示的基团。式中,a、b、c、d、e及f分别独立地为0以上且200以下的整数,a、b、c、d、e及f之和至少为1。优选a、b、c、d、e及f分别独立地为0以上且100以下的整数。优选a、b、c、d、e及f之和为5以上,更优选为10以上。优选a、b、c、d、e及f之和为200以下,更优选为100以下,例如为10以上且200以下,更具体为10以上且100以下。此外,标以a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任选的。x10在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子,优选为氢原子或氟原子,更优选为氟原子。
这些重复单元可以是直链状,也可以是支链状,优选为直链状。例如-(oc6f12)-可以是-(ocf2cf2cf2cf2cf2cf2)-、-(ocf(cf3)cf2cf2cf2cf2)-、-(ocf2cf(cf3)cf2cf2cf2)-、-(ocf2cf2cf(cf3)cf2cf2)-、-(ocf2cf2cf2cf(cf3)cf2)-、-(ocf2cf2cf2cf2cf(cf3))-等,优选为-(ocf2cf2cf2cf2cf2cf2)-。-(oc5f10)-可以是-(ocf2cf2cf2cf2cf2)-、-(ocf(cf3)cf2cf2cf2)-、-(ocf2cf(cf3)cf2cf2)-、-(ocf2cf2cf(cf3)cf2)-、-(ocf2cf2cf2cf(cf3))-等,优选为-(ocf2cf2cf2cf2cf2)-。-(oc4f8)-可以是-(ocf2cf2cf2cf2)-、-(ocf(cf3)cf2cf2)-、-(ocf2cf(cf3)cf2)-、-(ocf2cf2cf(cf3))-、-(oc(cf3)2cf2)-、-(ocf2c(cf3)2)-、-(ocf(cf3)cf(cf3))-、-(ocf(c2f5)cf2)-及-(ocf2cf(c2f5))-中的任意个,优选为-(ocf2cf2cf2cf2)-。-(oc3f6)-(即,上述式中,x10为氟原子)可以是-(ocf2cf2cf2)-、-(ocf(cf3)cf2)-及-(ocf2cf(cf3))-中的任意个,优选为-(ocf2cf2cf2)-。此外,-(oc2f4)-可以是-(ocf2cf2)-及-(ocf(cf3))-中的任意个,优选为-(ocf2cf2)-。
在一个方式中,上述pfpe为-(oc3f6)d-(式中,d为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数)。优选pfpe为-(ocf2cf2cf2)d-(式中,d为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数)或-(ocf(cf3)cf2)d-(式中,d为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数)。更优选pfpe为-(ocf2cf2cf2)d-(式中,d为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数)。
在另一方式中,pfpe为-(oc4f8)c-(oc3f6)d-(oc2f4)e-(ocf2)f-(式中,c及d分别独立地为0以上且30以下的整数,e及f分别独立地为1以上且200以下、优选为5以上且200以下、更优选为10以上且200以下的整数,c、d、e及f之和至少为5以上、优选为10以上,标以下标c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任选的)。优选pfpe为-(ocf2cf2cf2cf2)c-(ocf2cf2cf2)d-(ocf2cf2)e-(ocf2)f-。
在一个方式中,pfpe可以为-(oc2f4)e-(ocf2)f-(式中,e及f分别独立地为1以上且200以下,优选为5以上且200以下,更优选为10以上且200以下的整数,标以下标e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任选的)。通过具有这种含pfpe硅烷化合物(a),本发明的固化性组合物能够有助于形成即使在低温下也能够维持橡胶特性的固化物。
在又一方式中,pfpe为由-(r6-r7)j-表示的基团。式中,r6为ocf2或oc2f4,优选为oc2f4。式中,r7为选自oc2f4、oc3f6、oc4f8、oc5f10及oc6f12中的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2或3个基团的组合。优选r7为选自oc2f4、oc3f6及oc4f8中的基团,或者为从这些基团中独立地选择的2或3个基团的组合,更优选为选自oc3f6及oc4f8中的基团。作为从oc2f4、oc3f6及oc4f8中独立地选择的2或3个基团的组合,没有特别限定,例如可以列举-oc2f4oc3f6-、-oc2f4oc4f8-、-oc3f6oc2f4-、-oc3f6oc3f6-、-oc3f6oc4f8-、-oc4f8oc4f8-、-oc4f8oc3f6-、-oc4f8oc2f4-、-oc2f4oc2f4oc3f6-、-oc2f4oc2f4oc4f8-、-oc2f4oc3f6oc2f4-、-oc2f4oc3f6oc3f6-、-oc2f4oc4f8oc2f4-、-oc3f6oc2f4oc2f4-、-oc3f6oc2f4oc3f6-、-oc3f6oc3f6oc2f4-及-oc4f8oc2f4oc2f4-等。上述j为2以上、优选为3以上、更优选为5以上,且为100以下、优选为50以下的整数。上述式中,oc2f4、oc3f6、oc4f8、oc5f10及oc6f12可以是直链或支链中的任意种,优选为直链。在该方式中,pfpe优选为-(oc2f4-oc3f6)j-或-(oc2f4-oc4f8)j-。
在pfpe中,e相对于f的比(以下称为“e/f比”)为0.1以上且10以下,优选为0.2以上且5以下,更优选为0.2以上且2以下,进一步优选为0.2以上且1.5以下。通过使e/f比为上述范围,能够进一步提高由该化合物得到的固化物的拨水性、拨油性及耐化学性(例如对盐水、酸或碱性水溶液、丙酮、油酸或己烷的耐久性)。e/f比越小,上述固化物的拨水性、拨油性、耐化学性越提高。另一方面,通过使e/f比为0.1以上,能够进一步提高化合物的稳定性。e/f比越大,化合物的稳定性越提高。
在一个方式中,e/f比小于1.0。e/f比优选为0.10以上,更优选为0.20以上,进一步优选为0.40以上。e/f比优选为0.90以下,更优选为0.85以下,进一步优选为0.80以下。在本方式中,上述e/f比优选为0.10以上且1.0以下,0.20以上且0.90以下,进一步优选为0.40以上且0.85以下,特别优选为0.40以上且0.80以下。
在一个方式中,e/f比为1.0以上。e/f比优选为1.1以上,更优选为1.2以上。e/f比优选为10.0以下,更优选为5.0以下,进一步优选为2.0以下,特别优选为1.5以下。在本方式中,上述e/f比优选为1.0以上且10.0以下,更优选为1.0以上且5.0以下,进一步优选为1.0以上且2.0以下,特别优选为1.0以上且1.5以下。
本方式的固化性组合物的固化物的1%分解温度可以为比较高的温度。即,本方式的固化性组合物可以有助于形成能够在宽的温度范围使用的固化物。在本说明书中,“1%分解温度”是指相对于固化物整体,该固化物的1质量%发生分解的温度。1%分解温度是指通过热重/差热(tg/dta)测得的值,具体而言,在空气(air)气氛下,将升温速率设定为10℃/分钟,在25℃~600℃的范围进行测定。作为上述tg/dta,例如可以列举株式会社岛津制作所制造的dtg-60。
在上述含pfpe硅烷化合物(a)中,-pfpe-部分的数均分子量并没有特别限定,可以在2,000~20万的范围,优选在3,000~10万的范围。上述数均分子量采用通过19f-nmr测得的值。
在一个方式中,-pfpe-部分的数均分子量可以在2,000~10,000的范围,优选在2,000~3,000的范围。通过具有如上所述的-pfpe-部分的数均分子量,使得固化性组合物的粘度低,能够使处理性变得良好。
在一个方式中,-pfpe-部分的数均分子量可以在10,000~100,000的范围,优选在10,000~50,000的范围。通过具有如上所述的-pfpe-部分的数均分子量,能够使固化性组合物的固化后的伸长特性等物性变得良好。
上述式中,r13在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团。能够水解的基团与上述同义。
上述式中,r14在每次出现时分别独立地表示氢原子或碳原子数1~22的烷基,优选表示碳原子数1~4的烷基。
上述式中,r11在每次出现时分别独立地表示氢原子或卤素原子。卤素原子优选为碘原子、氯原子或氟原子,更优选为氟原子。
上述式中,r12在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基。低级烷基优选为碳原子数1~20的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基,例如可以列举甲基、乙基、丙基等。
上述式中,r11”、r12”、r13”及r14”分别与r11、r12、r13及r14同义。
在上述式(a)中,与选自羟基及能够水解的基团中的至少1个基团键合的si原子表示n1为1~3的整数且在(-sir13n1r143-n1)或(-sir13”n1r14”3-n1)中含有的si原子。
上述式中,n1在每个(-sir13n1r143-n1)单元或每个(-sir13”n1r14”3-n1)单元中独立地为0~3的整数,优选为1~3,更优选为3。式中,至少2个n1为1~3的整数,即,所有n1不同时为0。即,式中,存在至少2个与r13或r13”键合的si原子。换言之,在式(a)中,存在至少2个选自n1为1以上的-sir13n1r143-n1结构(即-sir13部分)及n1为1以上的-sir13”n1r14”3-n1结构(即-sir13”部分)中的结构。
优选在式(a)中,与选自羟基及能够水解的基团中的至少1个基团键合的si原子存在于分子主链的两末端。即,在式(a)中,存在至少1个n1为1以上的-sir13n1r143-n1结构(即-sir13部分)及至少1个n1为1以上的-sir13”n1r14”3-n1结构(即-sir13”部分)。
上述式中,x1分别独立地表示单键或2~10价的有机基团。该x1应理解为在由式(a)表示的化合物中将主要提供拨水性及表面滑动性等的全氟聚醚部(即-pfpe-部)和提供与基材的结合能力的硅烷部(即,标以α1并用括号括起来的基团)连接的连接体。因此,只要由式(a)表示的化合物可以稳定地存在,则该x1可以是单键,也可以是任意的有机基团。需要说明的是,在本说明书中,在记载为x1的基团中,左侧与由pfpe表示的基团键合,右侧与标以α1并用括号括起来的基团键合。
在另一方式中,x1可以为xe。xe表示单键或2~10价的有机基团,优选表示单键或具有选自-c6h4-(即-亚苯基-。以下表示亚苯基。)、-co-(羰基)、-nr4-及-so2-中的至少1个的2~10价的有机基团。上述r4分别独立地表示氢原子、苯基或c1~6烷基(优选为甲基),优选为氢原子或甲基。上述-c6h4-、-co-、-nr4-或-so2-优选包含在含pfpe硅烷化合物(a)的分子主链中。
xe更优选表示单键或具有选自-c6h4-、-conr4-、-conr4-c6h4-、-co-、-co-c6h4-、-so2nr4-、-so2nr4-c6h4-、-so2-及-so2-c6h4-中的至少1个的2~10价的有机基团。上述-c6h4-、-conr4-、-conr4-c6h4-、-co-、-co-c6h4-、-so2nr4-、-so2nr4-c6h4-、-so2-或-so2-c6h4-优选包含在含pfpe硅烷化合物(a)的分子主链中。
上述式中,α1为1~9的整数,可以根据x1的价数而变化。在式(a)中,α1为从x1的价数减去1的值。在x1为单键时,α1为1。
上述x1优选为2~7价、更优选为2~4价、进一步优选为2价的有机基团。
在一个方式中,x1为2~4价的有机基团,α1为1~3。
在另一方式中,x1为2价的有机基团,α1为1。在该情况下,式(a)由下述式(a’)表示。
作为上述x1的例子,并没有特别限定,例如可以列举由下述式表示的2价的基团:
-(r31)p’-(xa)q’-
[式中:
r31表示单键、-(ch2)s’-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(ch2)s’-,
s’为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数,进一步更优选为1或2,
xa表示-(xb)l’-,
xb在每次出现时分别独立地表示选自-o-、-s-、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、-c(o)o-、-si(r33)2-、-(si(r33)2o)m’-si(r33)2-、-conr34-、-o-conr34-、-nr34-及-(ch2)n’-中的基团,
r33在每次出现时分别独立地表示苯基、c1-6烷基或c1-6烷氧基,优选为苯基或c1-6烷基,更优选为甲基,
r34在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或c1-6烷基(优选为甲基),
m’在每次出现时分别独立地为1~100的整数,优选为1~20的整数,
n’在每次出现时分别独立地为1~20的整数,优选为1~6的整数,更优选为1~3的整数,
l’为1~10的整数,优选为1~5的整数,更优选为1~3的整数,
p’为0或1,
q’为0或1,
在此,p’及q’中的至少一者为1,标以p’或q’并用括号括起来的各重复单元的存在顺序是任选的]。
在此,r31及xa(典型地为r31及xa的氢原子)可以被选自氟原子、c1-3烷基及c1-3氟烷基中的1个或1个以上的取代基取代。
在一个方式中,l’为1。
优选上述x1为-(r31)p’-(xa)q’-r32-。r32表示单键、-(ch2)t’-或者邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基,优选为-(ch2)t’-。t’为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。在此,r32(典型地为r32中的氢原子)可以被选自氟原子、c1-3烷基及c1-3氟烷基中的1个或1个以上的取代基取代。
优选上述x1可以为:
单键、
c1-20亚烷基、
-r31-xc-r32-、或者
-xd-r32-
[式中,r31及r32与上述同义。]。
需要说明的是,亚烷基是指具有-(cδh2δ)-结构的基团,可以是取代或非取代的,可以是直链状或支链状。
更优选上述x1为:
单键、
c1-20亚烷基、
-(ch2)s’-xc-、
-(ch2)s’-xc-(ch2)t’-
-xd-、或者
-xd-(ch2)t’-
[式中,s’及t’与上述同义。]。
进一步优选上述x1为:
-xf-、
-xf-c1-20亚烷基、
-xf-(ch2)s’-xc-、
-xf-(ch2)s’-xc-(ch2)t’-
-xf-xd-、或者
-xf-xd-(ch2)t’-。
式中,s’及t’与上述同义。
上述式中,xf为碳原子数1~6、优选为碳原子数1~4、更优选为碳原子数1~2的亚烷基,例如亚甲基。xf中的氢原子可以被选自氟原子、c1-3烷基及c1-3氟烷基中的1个或1个以上的取代基取代,优选被取代。xf可以是直链状或支链状,优选为直链状。
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)-、或者
-conr34-(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)-si(r33)2-
[式中,r33、r34及m’与上述同义,
u’为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。]。xc优选为-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)-、或者
-conr34-(邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基)-si(r33)2-
[式中,各标记与上述同义。]。
特别优选上述x1为:
-xf-、
-xf-c1-20亚烷基、
-xf-(ch2)s’-xc-、
-xf-(ch2)s’-xc-(ch2)t’-
-xf-xd-、或者
-xf-xd-(ch2)t’-
[式中,xf、s’及t’与上述同义。],
xc为-o-或-conr34-,
xd为-conr34-,
r34在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或c1-6烷基(优选为甲基)。]。
在一个方式中,上述x1为:
-xf-(ch2)s’-xc-、
-xf-(ch2)s’-xc-(ch2)t’-
-xf-xd-、或者
-xf-xd-(ch2)t’-
[式中,xf、s’及t’与上述同义。],
xc为-conr34-,
xd为-conr34-,
r34在每次出现时分别独立地表示氢原子、苯基或c1-6烷基(优选为甲基)。]。
在一个方式中,上述x1可以为:
单键、
c1-20亚烷基、
-(ch2)s’-xc-(ch2)t’-、或者
-xd-(ch2)t’-
[式中,各标记与上述同义。]。
优选上述x1为:
单键、
c1-20亚烷基、
-(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’-、或者
-(ch2)s’-o-(ch2)t’-si(r33)2-(ch2)u’-si(r33)2-(cvh2v)-
[式中,r33、m’、s’、t’及u’与上述同义,v为1~20的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~3的整数。]。
上述式中,-(cvh2v)-可以是直链,也可以是支链,例如可以为-ch2-、-ch2ch2-、-ch2ch2ch2-、-ch(ch3)-、-ch(ch3)ch2-。
上述x1基可以被选自氟原子、c1-3烷基及c1-3氟烷基(优选为c1-3全氟烷基)中的1个或1个以上的取代基取代。
在一个方式中,x1基可以为除-o-c1-6亚烷基以外的基团。
在另一方式中,作为x1基,例如可以列举下述基团:
[式中,r41分别独立地为氢原子、苯基、碳原子数1~6的烷基或c1-6烷氧基,优选为甲基;
d为选自:
-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)、以及
中的基团(式中,r42分别独立地表示氢原子、c1-6的烷基或c1-6的烷氧基,优选为甲基或甲氧基,更优选为甲基。),
e为-(ch2)ne-(ne为2~6的整数),
d与分子主链的pfpe键合,e与同pfpe相反的基团键合。]
作为上述x1的具体例子,例如可以列举:
单键、
-ch2och2-、
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-cf2-ch2-o-ch2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)3-、
-cf2-ch2-o-(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-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-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-si(ch3)2-(ch2)2-、
-ch2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)5-、
-(ch2)6-、
-cf2-、
-(cf2)2-、
-cf2-ch2-、
-cf2-(ch2)2-、
-cf2-(ch2)3-、
-cf2-(ch2)4-、
-cf2-(ch2)5-、
-cf2-(ch2)6-、
-co-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-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-、
-och2-、
-o(ch2)3-、
-ocfhcf2-、
上述之中,x1优选为:
-ch2och2-、
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-cf2-ch2-o-ch2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)3-、
-cf2-ch2-o-(ch2)6-、
-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-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-ch2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)5-、
-(ch2)6-、
-cf2-ch2-、
-cf2-(ch2)2-、
-cf2-(ch2)3-、
-cf2-(ch2)4-、
-cf2-(ch2)5-、
-cf2-(ch2)6-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-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-、
-och2-、
-o(ch2)3-、或者
-ocfhcf2-。
上述之中,更优选x1为:
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-conh-(ch2)2nh(ch2)3-、
-conh-(ch2)6nh(ch2)3-。
在一个方式中,x1表示xe’。xe’为单键、碳原子数1~6的亚烷基、-r51-c6h4-r52-、-r51-conr4-r52-、-r51-conr4-c6h4-r52-、-r51-co-r52-、-r51-co-c6h4-r52-、-r51-so2nr4-r52-、-r51-so2nr4-c6h4-r52-、-r51-so2-r52-或-r51-so2-c6h4-r52-。r51及r52分别独立地表示单键或碳原子数1~6的亚烷基,优选为单键或碳原子数1~3的亚烷基。r4与上述同义。上述亚烷基为取代或非取代的,优选为非取代。作为上述亚烷基的取代基,例如可以列举卤素原子,优选为氟原子。上述亚烷基为直链状或支链状,优选为直链状。
在优选的方式中,xe’可以为:
单键、
-xf-、
碳原子数1~6、优选为碳原子数1~3的亚烷基、
-xf-c1-6亚烷基、优选为-xf-c1-3亚烷基,更优选为:
-xf-c1-2亚烷基、
-c6h4-r52’-、
-conr4’-r52’-、
-conr4’-c6h4-r52’-、
-xf-conr4’-r52’-、
-xf-conr4’-c6h4-r52’-、
-co-r52’-、
-co-c6h4-r52’-、
-so2nr4’-r52’-、
-so2nr4’-c6h4-r52’-、
-so2-r52’-、
-so2-c6h4-r52’-、
-r51’-c6h4-、
-r51’-conr4’-、
-r51’-conr4’-c6h4-、
-r51’-co-、
-r51’-co-c6h4-、
-r51’-so2nr4’-、
-r51’-so2nr4’-c6h4-、
-r51’-so2-、
-r51’-so2-c6h4-、
-c6h4-、
-conr4’-、
-conr4’-c6h4-、
-xf-conr4’-、
-xf-conr4’-c6h4-、
-co-、
-co-c6h4-、
-so2nr4’-、
-so2nr4’-c6h4-
-so2-、或者
-so2-c6h4-
(式中,r51’及r52’分别独立地为碳原子数1~6,优选为碳原子数1~3的直链的亚烷基。如上所述,上述亚烷基为取代或非取代的,作为上述亚烷基的取代基,例如可以列举卤素原子,优选为氟原子。
r4’为氢原子或甲基。)。
上述之中,xe’优选可以为:
-xf-、
碳原子数1~6、优选为碳原子数1~3的亚烷基、
-xf-c1-6亚烷基、优选为-xf-c1-3亚烷基、更优选为-xf-c1-2亚烷基、
-conr4’-r52’-、
-conr4’-c6h4-r52’-、
-xf-conr4’-r52’-、
-xf-conr4’-c6h4-r52’-、
-r51’-conr4’-、
-r51’-conr4’-c6h4-、
-conr4’-、
-conr4’-c6h4-、
-xf-conr4’-、
-xf-conr4’-c6h4-、
-r51’-conr4’-、或者
-r51’-conr4’-c6h4-。
式中,xf、r4’、r51’及r52’分别与上述同义。
上述之中,xe’更优选可以为:
-conr4’-r52’-、
-conr4’-c6h4-r52’-、
-xf-conr4’-r52’-、
-xf-conr4’-c6h4-r52’-、
-r51’-conr4’-、
-r51’-conr4’-c6h4-、
-conr4’-、
-conr4’-c6h4-、
-xf-conr4’-、或者
-xf-conr4’-c6h4-。
在本方式中,作为xe’的具体例子,例如可以列举:
单键、
碳原子数1~6的亚烷基、
碳原子数1~6的全氟亚烷基(例如-cf2-、-(cf2)2-等)、
-cf2-c1-6亚烷基、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-cf2-conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-con(ch3)-、
-con(ch3)-ch2-、
-con(ch3)-(ch2)2-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ch3)-、
-cf2-con(ch3)ch2-、
-cf2-con(ch3)-(ch2)2-、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-ch2-conh-、
-ch2-conh-ch2-、
-ch2-conh-(ch2)2-、
-ch2-conh-(ch2)3-、
-cf2-ch2-conh-、
-cf2-ch2-conh-ch2-、
-cf2-ch2-conh-(ch2)2-、
-cf2-ch2-conh-(ch2)3-、
-conh-c6h4-、
-con(ch3)-c6h4-、
-ch2-con(ch3)-ch2-、
-ch2-con(ch3)-(ch2)2-、
-ch2-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ch3)-c6h4-、
-cf2-conh-c6h4-、
-cf2-con(ch3)-c6h4-、
-cf2-ch2-con(ch3)-ch2-、
-cf2-ch2-con(ch3)-(ch2)2-、-cf2-ch2-con(ch3)-(ch2)3-、-cf2-con(ch3)-c6h4-、
-co-、
-co-c6h4-、
-c6h4-、
-so2nh-、
-so2nh-ch2-、
-so2nh-(ch2)2-、
-so2nh-(ch2)3-、
-so2nh-c6h4-、
-so2n(ch3)-、
-so2n(ch3)-ch2-、
-so2n(ch3)-(ch2)2-、
-so2n(ch3)-(ch2)3-、
-so2n(ch3)-c6h4-、
-so2-、
-so2-ch2-、
-so2-(ch2)2-、
-so2-(ch2)3-、或者
-so2-c6h4-等。
在上述列举之中,作为优选的xe’,可以列举:
碳原子数1~6的亚烷基、
碳原子数1~6的全氟亚烷基(例如-cf2-、-(cf2)2-等)、
-cf2-c1-6亚烷基、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-con(ch3)-、
-con(ch3)-ch2-、
-con(ch3)-(ch2)2-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ch3)-、
-cf2-con(ch3)ch2-、
-cf2-con(ch3)-(ch2)2-、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-ch2-conh-、
-ch2-conh-ch2-、
-ch2-conh-(ch2)2-、
-ch2-conh-(ch2)3-、
-cf2-ch2-conh-、
-cf2-ch2-conh-ch2-、
-cf2-ch2-conh-(ch2)2-、
-cf2-ch2-conh-(ch2)3-、
-conh-c6h4-、
-con(ch3)-c6h4-、
-ch2-con(ch3)-ch2-、
-ch2-con(ch3)-(ch2)2-、
-ch2-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ch3)-c6h4-
-cf2-conh-c6h4-、
-cf2-con(ch3)-c6h4-、
-cf2-ch2-con(ch3)-ch2-、
-cf2-ch2-con(ch3)-(ch2)2-、
-cf2-ch2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ch3)-c6h4-等。
在上述列举之中,作为更优选的xe’,可以列举:
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-con(ch3)-、
-con(ch3)-ch2-、
-con(ch3)-(ch2)2-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ch3)-、
-cf2-con(ch3)ch2-、
-cf2-con(ch3)-(ch2)2-、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-ch2-conh-、
-ch2-conh-ch2-、
-ch2-conh-(ch2)2-、
-ch2-conh-(ch2)3-、
-cf2-ch2-conh-、
-cf2-ch2-conh-ch2-、
-cf2-ch2-conh-(ch2)2-、
-cf2-ch2-conh-(ch2)3-、
-conh-c6h4-、
-con(ch3)-c6h4-、
-ch2-con(ch3)-ch2-、
-ch2-con(ch3)-(ch2)2-、
-ch2-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ch3)-c6h4-
-cf2-conh-c6h4-、
-cf2-con(ch3)-c6h4-、
-cf2-ch2-con(ch3)-ch2-、
-cf2-ch2-con(ch3)-(ch2)2-、
-cf2-ch2-con(ch3)-(ch2)3-、或者
-cf2-con(ch3)-c6h4-等。
在一个方式中,xe’为单键。在本方式中,pfpe和具有与基材的结合能力的基团(即在(a)中标以α1并用括号括起来的基团)直接键合。
在又一方式中,x1为由式:-(r16)x-(cfr17)y-(ch2)z-表示的基团。式中,x、y及z分别独立地为0~10的整数,x、y及z之和为1以上,用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任选的。
上述式中,r16在每次出现时分别独立地为氧原子、亚苯基、亚咔唑基(carbazolylene)、-nr18-(式中,r18表示氢原子或有机基团)或2价的有机基团。优选r16为氧原子或2价的极性基团。
作为上述“2价的极性基团”,没有特别限定,可以列举-c(o)-、-c(=nr19)-及-c(o)nr19-(这些式中,r19表示氢原子或低级烷基)。该“低级烷基”例如为碳原子数1~6的烷基,例如甲基、乙基、正丙基,它们可以被1个或1个以上的氟原子取代。
上述式中,r17在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或低级氟烷基,优选为氟原子。该“低级氟烷基”例如为碳原子数1~6、优选为碳原子数1~3的氟烷基,优选为碳原子数1~3的全氟烷基,更优选为三氟甲基、五氟乙基,进一步优选为三氟甲基。
在该方式中,x1优选为由式:-(o)x-(cf2)y-(ch2)z-表示的基团(式中,x、y及z与上述同义,用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任选的)。
作为上述由式:-(o)x-(cf2)y-(ch2)z-表示的基团,例如可以列举由-(o)x’-(ch2)z”-o-[(ch2)z”’-o-]z””及-(o)x’-(cf2)y”-(ch2)z”-o-[(ch2)z”’-o-]z””表示的基团(式中,x’为0或1,y”、z”及z”’分别独立地为1~10的整数,z””为0或1)。需要说明的是,这些基团的左端与pfpe侧键合。
在另一优选的方式中,x1为-o-cfr20-(cf2)e’-。
上述r20分别独立地表示氟原子或低级氟烷基。在此,低级氟烷基例如为碳原子数1~3的氟烷基,优选为碳原子数1~3的全氟烷基,更优选为三氟甲基、五氟乙基,进一步优选为三氟甲基。
上述e’分别独立地为0或1。
在一个具体例中,r20为氟原子,e’为1。
在又一方式中,作为x1基的例子,可以列举下述基团:
[式中,
r41分别独立地为氢原子、苯基、碳原子数1~6的烷基或c1-6烷氧基,优选为甲基;
在各x1基中,t中的任选的几个为与分子主链的pfpe键合的以下基团:
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-cf2o(ch2)3-、
-ch2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-conh-(ch2)3-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、或者
[式中,r42分别独立地表示氢原子、c1-6的烷基或c1-6的烷氧基,优选为甲基或甲氧基,更优选为甲基。],
另外几个t为与分子主链的同pfpe相反的基团键合的-(ch2)n”-(n”为2~6的整数),在存在的情况下,剩余的t可以分别独立地为甲基、苯基、c1-6烷氧基或者自由基捕捉基团或紫外线吸收基团。需要说明的是,在上述方式中也同样,在记载为x1的基团中,左侧与由pfpe表示的基团键合,右侧与标以α1并用括号括起来的基团键合。
自由基捕捉基团只要能够捕捉由照射光而产生的自由基,则没有特别限定,例如可以列举二苯甲酮类、苯并三唑类、苯甲酸酯类、水杨酸苯酯类、巴豆酸类、丙二酸酯类、有机丙烯酸酯类、受阻胺类、受阻酚类或三嗪类的残基。
紫外线吸收基团只要能够吸收紫外线,则没有特别限定,例如可以列举苯并三唑类、羟基二苯甲酮类、取代及未取代的苯甲酸或水杨酸化合物的酯类、丙烯酸酯或烷氧基肉桂酸酯类、草酰胺类、草酰二苯胺类、苯并噁嗪酮类、苯并噁唑类的残基。
在优选的方式中,作为优选的自由基捕捉基团或紫外线吸收基团,可以列举:
在该方式中,x1(以及下述的x3、x5及x7)可以为3~10价的有机基团。
上述式中,x2在每次出现时分别独立地表示单键或2价的有机基团。x2优选为碳原子数1~20的亚烷基,更优选为-(ch2)u-(式中,u为0~2的整数)。
上述式中,t分别独立地为1~10的整数。在优选的方式中,t为1~6的整数。另一优选的方式中,t为2~10的整数,优选为2~6的整数。
优选的由式(a)表示的化合物为由下述式(a’)表示的化合物:
[式中:
pfpe在每次出现时分别独立地为由式:-(oc6f12)a-(oc5f10)b-(oc4f8)c-(oc3f6)d-(oc2f4)e-(ocf2)f-表示的基团(式中,a、b、c、d、e及f分别独立地为0以上且200以下的整数,a、b、c、d、e及f之和至少为1,标以a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任选的。);
r13在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;
r14在每次出现时分别独立地表示氢原子或碳原子数1~22的烷基;
r11在每次出现时分别独立地表示氢原子或卤素原子;
r12在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基;
r11”、r12”、r13”、r14”分别与r11、r12、r13、r14同义;
n1为1~3的整数,优选为3;
x1在每次出现时分别独立地为-o-cfr20-(cf2)e’-;
r20在每次出现时分别独立地为氟原子或低级氟烷基;
e’在每次出现时分别独立地为0或1;
x2为-(ch2)u-;
u在每次出现时分别独立地为0~2的整数;
t在每次出现时分别独立地为2~10的整数。]。
上述由式(a)表示的化合物例如可以通过以对应于-pfpe-部分的全氟聚醚衍生物作为原料,在末端导入碘后,使其与对应于-ch2cr12(x2-sir13n1r143-n1)-的乙烯基单体反应来得到。
式(b):
(r143-n1r13n1si)β1-x3-pfpe-x3-(sir13″n1r14″3-n1)β1…(b)
上述式(b)中,pfpe、r13、r13”、r14、r14”及n1与关于上述式(a)的记载同义。
在上述式(b)中,与选自羟基及能够水解的基团中的至少1个基团键合的si原子表示n1为1~3的整数且在(-sir13n1r143-n1)或(-sir13”n1r14”3-n1)中含有的si原子。
上述式中,n1在每个(-sir13n1r143-n1)单元或每个(-sir13”nlr14”3-n1)单元中独立地为0~3的整数,优选为1~3,更优选为3。式中,至少2个n1为1~3的整数,即,所有n1不同时为0。即,式中存在至少2个r13或r13”。即,在式(b)中,存在至少2个选自n1为1以上的-sir13n1r143-n1结构(即-sir13部分)及n1为1以上的-sir13”n1r14”3-n1结构(即-sir13”部分)中的结构。
更优选在式(b)中,与羟基或能够水解的基团键合的si在含pfpe硅烷化合物(a)的分子主链的两末端分别存在至少1个。即,存在至少1个-sir13部分,且存在至少1个-sir13”部分。
上述式中,x3分别独立地表示单键或2~10价的有机基团。该x3应理解为在由式(b)表示的化合物中将主要提供拨水性及表面滑动性等的全氟聚醚部(即-pfpe-部)和提供与基材的结合能力的硅烷部(具体为-sir13n1r143-n1或-sir13”n1r14”3-n1)连接的连接体。因此,只要由式(b)表示的化合物可以稳定地存在,则该x3可以为单键,也可以为任意的有机基团。需要说明的是,在本说明书中,记载为x3的结构的左侧与由pfpe表示的基团键合,右侧与标以β1并用括号括起来的基团键合。
在另一方式中,x3表示xe。xe与上述同义。
上述式中的β1为1~9的整数,可以根据x3的价数而变化。在式(b)中,β1为从x3的价数的值减去1的值。在x3为单键时,β1为1。
上述x3优选为2~7价、更优选为2~4价、进一步优选为2价的有机基团。
在一个方式中,x3为2~4价的有机基团,β1为1~3。
在另一方式中,x3为2价的有机基团,β1为1。在该情况下,式(b)由下述式(b’)表示。
r143-nlr13nlsi-x3-pfpe-x3-sir13″n1r14"3-n1…(b′)
作为上述x3的例子,并没有特别限定,例如可以列举关于x1所记载的基团同样的基团。
其中,优选的具体的x3可以列举:
单键、
-ch2och2-、
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-cf2-ch2-o-ch2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)3-、
-cf2-ch2-o-(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-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-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-si(ch3)2-(ch2)2-、
-ch2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)5-、
-(ch2)6-、
-cf2-、
-(cf2)2-、
-cf2-ch2-、
-cf2-(ch2)2-、
-cf2-(ch2)3-、
-cf2-(ch2)4-、
-cf2-(ch2)5-、
-cf2-(ch2)6-、
-co-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-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-、
-och2-、
-o(ch2)3-、
-ocfhcf2-、
上述之中,x3优选为:
-ch2och2-、
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-cf2-ch2-o-ch2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)3-、
-cf2-ch2-o-(ch2)6-、
-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-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-cf2-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-ch2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)5-、
-(ch2)6-、
-cf2-、
-(cf2)2-、
-cf2-ch2-、
-cf2-(ch2)2-、
-cf2-(ch2)3-、
-cf2-(ch2)4-、
-cf2-(ch2)5-、
-cf2-(ch2)6-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-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-、
-och2-、
-o(ch2)3-、
-ocfhcf2-。
上述之中,更优选x3为:
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-cf2-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-conh-(ch2)2nh(ch2)3-、
-conh-(ch2)6nh(ch2)3-。
在另一优选的方式中,x3表示xe’。xe’与上述同义。
在一个方式中,xe’为单键。在本方式中,pfpe和具有与基材的结合能力的基团(即,在(b)中标以β1并用括号括起来的基团)直接键合。
在一个方式中,在式(b)中,存在至少2个与羟基或能够水解的基团键合的si。即,在式(b)中,存在至少2个sir13部分。
优选的由式(b)表示的化合物为由下述式(b’)表示的化合物:
r143-n1r13n1si-x3-pfpe-x3-sir13"n1r14″3-n1…(b′)
[式中:
pfpe在每次出现时分别独立地为由式:-(oc6f12)a-(oc5f10)b-(oc4f8)c-(oc3f6)d-(oc2f4)e-(ocf2)f-表示的基团(式中,a、b、c、d、e及f分别独立地为0以上且200以下的整数,a、b、c、d、e及f之和至少为1,标以a、b、c、d、e或f并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任选的。);
r13在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团;
r14在每次出现时分别独立地表示氢原子或碳原子数1~22的烷基;
r13”及r14”分别与r13及r14同义;
n1为1~3的整数,优选为3;
x3为-ch2o(ch2)2-、-ch2o(ch2)3-或-ch2o(ch2)6-。]。
上述由式(b)表示的化合物可以通过公知的方法、例如日本特开2013-117012号公报中记载的方法或其改进方法来制造。
式(c):
(rcm1rb11rak1si)γ1-x5-pfpe-x5-(sira"k1rb"11rc"m1)γ1…(c)
上述式(c)中,pfpe与上述同义。
上述式中,x5分别独立地表示单键或2~10价的有机基团。该x5应理解为在由式(c)表示的化合物中将主要提供拨水性及表面滑动性等的全氟聚醚部(即,-pfpe-部)和提供与基材的结合能力的硅烷部(具体为-sirak1rb11rcm1基或-sira”k1rb”11rc”m1基)连接的连接体。因此,只要由式(c)表示的化合物可以稳定地存在,则该x5可以为单键,也可以为任意的有机基团。需要说明的是,在本说明书中,记载为x5的结构的左侧与由pfpe表示的基团键合,右侧与标以γ1并用括号括起来的基团键合。
在另一方式中,x5表示xe。xe与上述同义。
上述式中的γ1为1~9的整数,γ1可以根据x5的价数而变化。在式(c)中,γ1为从x5的价数的值减去1的值。x5为单键时,γ1为1。
上述x5优选为2~7价、更优选为2~4价、进一步优选为2价的有机基团。
在一个方式中,x5为2~4价的有机基团,γ1为1~3。
在另一方式中,x5为2价的有机基团,γ1为1。在该情况下,式(c)由下述式(c’)表示。
rcm1rb11rak1si-x5-pfpe-x5-sira"k1rb"11rc"m1…(c′)
作为上述x5的例子,并没有特别限定,例如可以列举关于x1所记载的基团同样的基团。
其中,优选的具体的x5可以列举:
单键、
-ch2och2-、
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-cf2-ch2-o-ch2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)3-、
-cf2-ch2-o-(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-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-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-si(ch3)2-(ch2)2-、
-ch2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)5-、
-(ch2)6-、
-cf2-、
-(cf2)2-、
-cf2-ch2-、
-cf2-(ch2)2-、
-cf2-(ch2)3-、
-cf2-(ch2)4-、
-cf2-(ch2)5-、
-cf2-(ch2)6-、
-co-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-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-、
-och2-、
-o(ch2)3-、
-ocfhcf2-、
上述之中,x5优选为:
-ch2och2-、
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-cf2-ch2-o-ch2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)3-、
-cf2-ch2-o-(ch2)6-、
-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-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-cf2-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-ch2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)5-、
-(ch2)6-、
-cf2-、
-(cf2)2-、
-cf2-ch2-、
-cf2-(ch2)2-、
-cf2-(ch2)3-、
-cf2-(ch2)4-、
-cf2-(ch2)5-、
-cf2-(ch2)6-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-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-、
-och2-、
-o(ch2)3-、
-ocfhcf2-。
上述之中,更优选x5为:
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-cf2-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-conh-(ch2)2nh(ch2)3-、
-conh-(ch2)6nh(ch2)3-。
在另一优选的方式中,x5表示xe’。xe’与上述同义。
在一个方式中,xe’为单键。在本方式中,pfpe和具有与基材的结合能力的基团(即,在式(c)中标以γ1并用括号括起来的基团)直接键合。
上述式中,ra在每次出现时分别独立地表示-z3-sir71p1r72q1r73r1。
式中,z3在每次出现时分别独立地表示氧原子或2价的有机基团。
上述z3优选为2价的有机基团,不包括与式(c)中的分子主链的末端的si原子(ra所键合的si原子)形成硅氧烷键的基团。
上述z3优选为c1-6亚烷基、-(ch2)g-o-(ch2)h-(式中,g为1~6的整数,h为1~6的整数)或-亚苯基-(ch2)i-(式中,i为0~6的整数),更优选为c1-3亚烷基。这些基团例如可以被选自氟原子、c1-6烷基、c2-6烯基及c2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代。从紫外线耐久性特别良好的角度来看,上述z3更优选为直链状或支链状的亚烷基,进一步优选为直链状的亚烷基。构成上述z3的亚烷基的碳原子数优选在1~6的范围,更优选在1~3的范围。需要说明的是,关于亚烷基,如上所述,。
式中,r71在每次出现时分别独立地表示为ra’。ra’与ra同义。
ra中,通过z3基连接成直链状的si最多为5个。即,在上述ra中,在存在至少1个r71的情况下,ra中存在2个以上通过z3基连接成直链状的si原子,该通过z3基连接成直链状的si原子的数量最多为5个。需要说明的是,“ra中的通过z3基连接成直链状的si原子的数量”与在ra中连接成直链状的-z3-si-的重复数相等。
例如下文示出在ra中si原子通过z3基连接的一个例子。
在上述式中,*表示与主链的si键合的部位,…表示键合有除z3si以外的规定基团,即,在si原子的3根连接键全部为…的情况下,表示z3si的重复的结束处。此外,si的右上角的数字表示从*起计数的通过z3基连接成直链状的si的出现次数。即,z3si的重复以si2结束的链表示“ra中的通过z3基连接成直链状的si原子的数量”为2个,同样,z3si的重复以si3、si4及si5结束的链分别表示“ra中的通过z3基连接成直链状的si原子的数量”为3、4及5个。需要说明的是,由上述式可知,在ra中存在多个z3si链,但它们不需要全部为相同长度,可以分别为任选的长度。
在优选的方式中,如下述所示,“ra中的通过z3基连接成直链状的si原子的数量”在所有链中为1个(左式)或2个(右式)。
在一个方式中,ra中的通过z3基连接成直链状的si原子的数量为1个或2个,优选为1个。
式中,r72在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团。“能够水解的基团”与上述同义。
优选r72为-or(式中,r表示取代或非取代的c1-3烷基,更优选表示甲基)。
式中,r73在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基。该低级烷基优选为碳原子数1~20的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基,进一步优选为甲基。
式中,p1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;q1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;r1在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,每个(-z3-sir71p1r72q1r73r1)中,p1、q1及r1之和为3。
在优选的方式中,在ra中的末端的ra’(不存在ra’的情况下为ra)中,上述q1优选为2以上、例如为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,ra的末端部中的至少1个可以为-si(-z3-sir72q1r73r1)2r72q1’r73r1’(其中,q1’及r1’中的任选一方为1,另一方为0)或-si(-z3-sir72q1r73r1)3,优选为-si(-z3-sir72q1r73r1)3(在此,q1及r1的总和为3)。式中,(-z3-sir72q1r73r1)的单元优选为(-z3-sir723)。在进一步优选的方式中,ra的末端部可以全部为-si(-z3-sir72q1r73r1)3,优选为-si(-z3-sir723)3。
在优选的方式中,由(sirak1rbl1rcm1)表示的基团的末端可以为-si(-z3-sir72q1r73r1)2rbl1rcm1(其中,l1及m1中的任选一方为1,另一方为0)、-si(-z3-sir72q1r73r1)2r72q1’r73r1’(其中,q1’及r1’中的任选一方为1,另一方为0)或-si(-z3-sir72q1r73r1)3,优选为-si(-z3-sir72q1r73r1)3(在此,q1及r1的总和为3)。更优选由(sirak1rbl1rcm1)表示的基团的末端为-si(-z3-sir723)3。
上述式中,ra”在每次出现时分别独立地表示-z3-sir71p1r72”q1r73r1。z3、r71、r73、p1、q1及r1与上述同义。r72”与r72同义。
在优选的方式中,ra”的末端部中的至少1个可以为-si(-z3-sir72”q1r73r1)2r72”q1’r73r1’(其中,q1’及r1’中的任意一方为1,另一方为0)或-si(-z3-sir72”q1r73r1)3,优选为-si(-z3-sir72”q1r73r1)3(在此,q1及r1的总和为3)。式中,(-z3-sir72”q1r73r1)的单元优选为(-z3-sir72”3)。在进一步优选的方式中,ra的末端部可以全部为-si(-z3-sir72”q1r73r1)3,优选为-si(-z3-sir72”3)3。
在优选的方式中,由(sira”k1rb”l1rc”m1)表示的基团的末端可以为-si(-z3-sir72”q1r73r1)2rb”l1rc”m1(其中,l1及m1中的任选一方为1,另一方为0)、-si(-z3-sir72”q1r73r1)2r72”q1’r73r1’(其中,q1’及r1’中的任选一方为1,另一方为0)或-si(-z3-sir72”q1r73r1)3,优选为-si(-z3-sir72”q1r73r1)3(在此,q1及r1的总和为3)。更优选由(sira”k1rb”l1rc”m1)表示的基团的末端为-si(-z3-sir72”3)3。
在式(c)中,存在至少2个与羟基或能够水解的基团键合的si。即,存在至少2个选自sir72(具体为由-sir71p1r72q1r73r1表示的基团,其中,q1为1~3的整数)、sir72”(具体为由-sir71p1r72”q1r73r1表示的基团,其中,q1为1~3的整数)、sirb(具体为由-sirak1rbl1rcm1表示的基团,其中,l1为1~3的整数)及sirb”(具体为由-sira”k1rb”l1rc”m1表示的基团,其中,l1为1~3的整数)中的结构。关于rb及rb”,在后面说明。
更优选在式(c)中,与羟基或能够水解的基团键合的si在含pfpe硅烷化合物(a)的分子主链的两末端分别存在至少1个。即,存在至少1个sir72及/或sirb的结构,且存在至少1个sir72”及/或sirb”的结构。
上述式中,rb在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团。
上述rb优选为羟基、-or、-ocor、-o-n=c(r)2、-n(r)2、-nhr、卤素(这些式中,r表示取代或非取代的碳原子数1~4的烷基),更优选为-or。r包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基等非取代烷基;氯甲基等取代烷基。在它们之中,优选为烷基、特别是非取代烷基,更优选为甲基或乙基。羟基没有特别限定,可以是能够水解的基团水解而生成的基团。更优选rb为-or(式中,r表示取代或非取代的c1-3烷基,更优选表示甲基)。
上述式中,rb”与rb同义。
上述式中,rc在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基。该低级烷基优选为碳原子数1~20的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基,进一步优选为甲基。
上述式中,rc”与rc同义。
式中,k1在每次出现时分别独立地为0~3的整数;11在每次出现时分别独立地为0~3的整数;m1在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,在每个(sirak1rb11rcm1)或每个(sira”k1rb”11rc”m1)中,k1、11及m1之和为3。
在一个方式中,k1优选为1~3,更优选为3。
上述由式(c)表示的化合物例如可以如国际公开第2014/069592号记载的那样进行合成。
式(d):
(rfm2re12rdk2c)δ1-x7-pfpe-x7-(crd"k2re"12rf″m2)δ1…(d)
上述式(d)中,pfpe与关于上述式(a)的记载同义。
上述式中,x7分别独立地表示单键或2~10价的有机基团。该x7应理解为在由式(d)表示的化合物中将主要提供拨水性及表面滑动性等的全氟聚醚部(即,-pfpe-部)和提供与基材的结合能力的部(即,标以δ1并用括号括起来的基团)连接的连接体。因此,只要由式(d)表示的化合物可以稳定地存在,则该x7可以为单键,也可以为任意的有机基团。需要说明的是,在本说明书中,记载为x7的结构的左侧与由pfpe表示的基团键合,右侧与标以δ1并用括号括起来的基团键合。
在另一方式中,x7表示xe。xe与上述同义。
上述式中,δ1为1~9的整数,δ1可以根据x7的价数而变化。在式(d)中,δ1为从x7的价数减去1的值。在x7为单键时,δ1为1。
上述x7优选为2~7价、更优选为2~4价、进一步优选为2价的有机基团。
在一个方式中,x7为2~4价的有机基团,δ1为1~3。
在另一方式中,x7为2价的有机基团,δ1为1。在该情况下,式(d)由下述式(d’)表示。
rfm2re12rdk2c-x7-pfpe-x7-crd"k2re"12rf″m2…(d′)
作为上述x7的例子,并没有特别限定,例如可以列举关于x1所记载的基团同样的基团。
其中,优选的具体的x7可以列举:
单键、
-cf2-、
-(cf2)2-、
-ch2och2-、
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-cf2-ch2-o-ch2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)3-、
-cf2-ch2-o-(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-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-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-si(ch3)2-(ch2)2-、
-ch2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)5-、
-(ch2)6-、
-cf2-、
-(cf2)2-、
-cf2-ch2-、
-cf2-(ch2)2-、
-cf2-(ch2)3-、
-cf2-(ch2)4-、
-cf2-(ch2)5-、
-cf2-(ch2)6-、
-co-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-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-、
-och2-、
-o(ch2)3-、
-ocfhcf2-、
上述之中,更优选的具体的x7为:
-ch2och2-、
-ch2o(ch2)2-、
-ch2o(ch2)3-、
-ch2o(ch2)6-、
-cf2-ch2-o-ch2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)2-、
-cf2-ch2-o-(ch2)3-、
-cf2-ch2-o-(ch2)6-、
-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-、
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-cf2-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-ch2-、
-(ch2)2-、
-(ch2)3-、
-(ch2)4-、
-(ch2)5-、
-(ch2)6-、
-cf2-、
-(cf2)2-、
-cf2-ch2-、
-cf2-(ch2)2-、
-cf2-(ch2)3-、
-cf2-(ch2)4-、
-cf2-(ch2)5-、
-cf2-(ch2)6-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-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-、
-och2-、
-o(ch2)3-、
-ocfhcf2-。
上述之中,更优选x7为:
-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-cf2-ch2ocf2chfocf2cf2cf2-c(o)nh-ch2-、
-conh-、
-conh-ch2-、
-conh-(ch2)2-、
-conh-(ch2)3-、
-conh-(ch2)6-、
-cf2conh-、
-cf2conhch2-、
-cf2conh(ch2)2-、
-cf2conh(ch2)3-、
-cf2conh(ch2)6-、
-con(ch3)-(ch2)3-、
-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-con(ch3)-(ch2)6-、
-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)3-、
-cf2-con(ph)-(ch2)3-(式中,ph表示苯基)、
-cf2-con(ch3)-(ch2)6-、
-cf2-con(ph)-(ch2)6-(式中,ph表示苯基)、
-conh-(ch2)2nh(ch2)3-、
-conh-(ch2)6nh(ch2)3-。
在一个方式中,x7表示xe’。xe’与上述同义。
在一个方式中,xe’为单键。在本方式中,pfpe和具有与基材的结合能力的基团(即,在式(d)中标以δ1并用括号括起来的基团)直接键合。认为通过具有这种结构,使得pfpe与标以δ1并用括号括起来的基团的键合力更强。还认为,与pfpe直接键合的碳原子(即,在标以δ1并用括号括起来的基团中与rd、re及rf键合的碳原子、或与rd”、re”及rf”键合的碳原子)的电荷的偏分布少,结果,在上述碳原子处不易发生亲核反应等,该化合物与基材稳定地结合。由于这种结构能够进一步提高由含pfpe硅烷化合物形成的层的摩擦耐久性,因此是有利的。
上述式中,rd在每次出现时分别独立地表示-z4-cr81p2r82q2r83r2。
式中,z4在每次出现时分别独立地表示氧原子或2价的有机基团。
上述z4优选为c1-6亚烷基、-(ch2)g-o-(ch2)h-(式中,g为0~6的整数、例如为1~6的整数,h为0~6的整数、例如为1~6的整数)或-亚苯基-(ch2)i-(式中,i为0~6的整数),更优选为c1-3亚烷基。这些基团例如可以被选自氟原子、c1-6烷基、c2-6烯基及c2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代。
式中,r81在每次出现时分别独立地表示rd’。rd’与rd同义。
rd中,通过z4基连接成直链状的c最多为5个。即,在上述rd中,在存在至少1个r81的情况下,rd中存在2个以上通过z4基连接成直链状的c原子,该通过z4基连接成直链状的c原子的数量最多为5个。需要说明的是,“rd中的通过z4基连接成直链状的c原子的数量”与在rd中连接成直链状的-z4-c-的重复数相等。
在优选的方式中,如下述所示,“rd中的通过z4基连接成直链状的c原子的数量”在所有链中为1个(左式)或2个(右式)。
在一个方式中,rd的通过z4基连接成直链状的c原子的数量为1个或2个,优选为1个。
式中,r82在每次出现时分别独立地表示-y-sir85n2r863-n2。
y在每次出现时分别独立地表示2价的有机基团。
在优选的方式中,y为c1-6亚烷基、-(ch2)g’-o-(ch2)h’-(式中,g’为0~6的整数、例如为1~6的整数,h’为0~6的整数、例如为1~6的整数)或-亚苯基-(ch2)i’-(式中,i’为0~6的整数)。这些基团例如可以被选自氟原子、c1-6烷基、c2-6烯基及c2-6炔基中的1个或1个以上的取代基取代。
在一个方式中,y可以为c1-6亚烷基或-亚苯基-(ch2)i’-。在y为上述基团的情况下,可以进一步提高耐光性、特别是耐紫外线性。
上述r85在每次出现时分别独立地表示羟基或能够水解的基团。
上述“能够水解的基团”可以列举与式(c)同样的基团。
优选r85为-or(式中,r表示取代或非取代的c1-3烷基,更优选表示乙基或甲基、特别是甲基)。
上述r86在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基。该低级烷基优选为碳原子数1~20的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基,进一步优选为甲基。
n2在每个(-y-sir85n2r863-n2)单元或每个(-y-sir85”n2r86”3-n2)单元中独立地表示0~3的整数,优选为1~3的整数,更优选为2或3,特别优选为3。关于r85”、r86”,在后面说明。
上述r83在每次出现时分别独立地表示氢原子、羟基或低级烷基,优选表示氢原子或低级烷基。该低级烷基优选为碳原子数1~20的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基,进一步优选为甲基。
式中,p2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;q2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;r2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,在每个(-z4-cr81p2r82q2r83r2)或每个(-z4-cr81p2r82”q2r83r2)中,p2、q2及r2之和为3。关于r82”,在后面说明。
在优选的方式中,在rd中的末端的rd’(不存在rd’的情况下为rd)中,上述q2优选为2以上、例如为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,rd的末端部中的至少1个可以为-c(-y-sir85n2r863-n2)2(具体为-c(-y-sir85n2r863-n2)2r83)或-c(-y-sir85n2r863-n2)3,优选为-c(-y-sir85n2r863-n2)3。在此,n2为1~3的整数。式中,(-y-sir85n2r863-n2)的单元优选为(-y-sir853)。在进一步优选的方式中,rd的末端部可以全部为-c(-y-sir85n2r863-n2)3,优选为-c(-y-sir853)3。
在更优选的方式中,由(crdk2rel2rfm2)表示的基团的末端为c(-y-sir85n2r863-n2)2rf、c(-y-sir85n2r863-n2)2r83或c(-y-sir85n2r863-n2)3,优选为c(-y-sir85n2r863-n2)3。在此,n2为1~3的整数。式中,(-y-sir85n2r863-n2)的单元优选为(-y-sir853)。在进一步优选的方式中,上述基团的末端部可以全部为c(-y-sir85n2r863-n2)3,优选为c(-y-sir853)3。
上述式中,rd”在每次出现时分别独立地表示-z4-cr81p2r82”q2r83r2。z4、r81、r83、p2、q2及r2与上述同义。r82”在每次出现时分别独立地表示-y-sir85”n2r86”3-n2。在此,y及n2与上述同义。r85”及r86”分别与r85及r86同义。
在优选的方式中,在rd”中的末端的rd’(在不存在rd’的情况下为rd”)处,上述q2优选为2以上、例如为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,rd”的末端部中的至少1个可以为-c(-y-sir85”n2r86”3-n2)2(具体为-c(-y-sir85”n2r86”3-n2)2r83)或-c(-y-sir85”n2r86”3-n2)3,优选为-c(-y-sir85”n2r86”3-n2)3。在此,n2为1~3的整数。式中,(-y-sir85”n2r86”3-n2)的单元优选为(-y-sir85”3)。在进一步优选的方式中,rd的末端部可以全部为-c(-y-sir85”n2r86”3-n2)3,优选为-c(-y-sir85”3)3。
在更优选的方式中,由(crd”k2re”l2rf”m2)表示的基团的末端为c(-y-sir85”n2r86”3-n2)2rf”、c(-y-sir85”n2r86”3-n2)2r83或c(-y-sir85”n2r86”3-n2)3,优选为c(-y-sir85”n2r86”3-n2)3。在此,n2为1~3的整数。式中,(-y-sir85”n2r86”3-n2)的单元优选为(-y-sir85”3)。在进一步优选的方式中,上述基团的末端部可以全部为c(-y-sir85”n2r86”3-n2)3,优选为c(-y-sir85”3)3。
上述式中,re在每次出现时分别独立地表示-y-sir85n2r863-n2。在此,y、r85、r86及n2与上述r82中的记载同义。
上述式中,re”在每次出现时分别独立地表示-y-sir85”n2r86”3-n2。在此,r85”、r86”、y及n2与上述同义。
上述式中,rf在每次出现时分别独立地表示氢原子、羟基或低级烷基。优选rf在每次出现时分别独立地表示氢原子或低级烷基。该低级烷基优选为碳原子数1~20的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基,进一步优选为甲基。
上述式中,rf”与rf同义。
式中,k2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;l2在每次出现时分别独立地为0~3的整数;m2在每次出现时分别独立地为0~3的整数。其中,k2、l2及m2之和为3。
在一个方式中,至少1个k2为2或3,优选为3。
在一个方式中,k2为2或3,优选为3。
在一个方式中,l2为2或3,优选为3。
在上述式(d)中,存在2个以上选自由-y-sir85表示的基团及由-y-sir85”表示的基团中的基团。在上述式(d)中,优选存在1个以上由-y-sir85表示的基团、且存在1个以上由-y-sir85”表示的基团。
更优选存在1个以上与2个以上的由-y-sir85n2r863-n2表示的基团键合的碳原子,存在1个以上与2个以上的由-y-sir85”n2r86”3-n2表示的基团键合的碳原子。式中,n2为1~3的整数。
即,优选存在1个以上选自由-c-rdk2(y-sir85n2r863-n2)l2rfm2表示的基团(其中,l2为2或3,k2、l2及m2的总和为3)及由-c-r81p2(y-sir85n2r863-n2)q2r83r2表示的基团(其中,q2为2或3,p2、q2及r2的总和为3)中的基团、且存在1个以上由-c-rdk2(y-sir85”n2r86”3-n2)l2rfm2表示的基团(其中,l2为2或3,k2、l2及m2的总和为3)及由-c-r81p2(y-sir85”n2r86”3-n2)q2r83r2表示的基团(其中,q2为2或3,p2、q2及r2的总和为3)表示的基团(式中,n2为1~3的整数)。
在一个方式中,在上述式(d)中,优选存在1个以上由-c-(y-sir85n2r863-n2)2表示的基团、且存在1个以上由-c-(y-sir85”n2r86”3-n2)2表示的基团(式中,n2为1~3的整数。)。
在一个方式中,在上述式(d)中,优选存在1个以上由-c-(y-sir85n2r863-n2)3表示的基团、且存在1个以上由-c-(y-sir85”n2r86”3-n2)3表示的基团(式中,n2为1~3的整数。)。
上述式(d)中,n2为1~3的整数,以及至少1个q2为2或3、或者至少1个l2为2或3。
上述式(d)中,优选存在至少2个-y-sir85n2r863-n2基或-y-sir85”n2r86”3-n2基。上述式(d)中,更优选存在1个以上的-y-sir85n2r863-n2基、且存在1个以上的-y-sir85”n2r86”3-n2基。即,优选含有-sir85的基团及含有-sir85”的基团存在于含pfpe硅烷化合物(a)的分子主链的两末端。
上述由式(d)表示的化合物可以通过组合公知的方法来制造。
优选的方式中,含pfpe硅烷化合物(a)由式(b)或(c)表示。
在一个方式中,含pfpe硅烷化合物(a)可以为由式(a)、(c)或(d)表示的化合物。通过使用这种硅烷化合物,能够提高与基材的密合性。
在一个方式中,含pfpe硅烷化合物(a)在至少一个末端具有2个以上具有羟基或能够水解的基团的si原子,优选具有3个以上。
上述含pfpe硅烷化合物(a)并没有特别限定,可以具有5×102~1×105的数均分子量。在该范围中,优选具有2,000~30,000、更优选为2,500~12,000、进一步优选为3,000~6,000的数均分子量。需要说明的是,在本发明中,数均分子量采用通过19f-nmr测得的值。
(交联剂)
上述交联剂为具有至少2个与si原子键合的-o-rg3的有机硅化合物。式中,rg3在每次出现时分别独立地为氢原子或1价的有机基团。1价的有机基团是指含有碳原子的基团。作为该1价的有机基团,没有特别限定,可以列举进一步使1个氢原子自烃基脱离而得的基团。烃基与上述同义。
交联剂只要为具有能够与含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a),具体为含pfpe硅烷化合物(a)的具有与si原子键合的羟基或能够水解的基团的硅烷部分)进行交联反应(缩合反应)的部分的化合物,则没有特别限定。通过含有含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))与交联剂,能够使由本发明的固化性组合物得到的固化物的物性(例如拉伸强度、弹性模量)变得良好。
上述交联剂具有不同于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))的结构。
作为上述交联剂,可以列举:
·rg3为氢原子的有机化合物,即1分子中具有至少2个硅烷醇基的有机硅化合物;
·由后述的式(e3)~(e5)表示的有机硅化合物等。
1分子中具有至少2个硅烷醇基的有机硅化合物:
在上述有机硅化合物中,上述硅烷醇基优选存在于分子主链的两末端。在此,分子主链表示在该有机硅化合物的分子中相对最长的结合链。
作为上述在分子主链的两末端具有硅烷醇基的化合物,例如可以列举由以下的式(e1)或(e2)表示的化合物。
上述式(e1)或(e2)中,rg1在每次出现时分别独立地为取代或非取代的碳原子数1~8的1价烃基。作为rg1,具体可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基;环戊基、环己基、环庚基等环烷基;乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、己烯基、环己烯基等烯基;苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基;苄基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基;以及这些基团的氢原子的一部分或全部被卤素原子取代的基团(例如氯甲基、溴乙基、氯丙基、三氟丙基、九氟己基)。
上述式(e1)或(e2)中,rg2在每次出现时分别独立地为取代或非取代的碳原子数1~20、优选为碳原子数2~10的2价的烃基。作为rg2,具体可以例示亚甲基、亚乙基、亚丙基、甲基亚乙基、亚丁基、六亚甲基等亚烷基;亚环己基等亚环烷基、亚苯基、亚甲苯基、亚二甲苯基、亚萘基、亚联苯基等亚芳基;这些基团的氢原子的一部分或全部被卤素原子等取代的基团;以及这些取代或非取代的亚烷基、亚芳基的组合。其中,作为rg2,优选为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、六亚甲基、亚环己基及亚苯基,特别优选为亚乙基、亚丙基、亚丁基及亚苯基。作为分子内具有硅烷醇基的化合物,可以列举通过rg13sio1/2、rg12sio、rg1sio3/2及sio2单元的1种或2种以上的组合与硅烷醇基键合构成的树脂状化合物。上述树脂状化合物中的构成单元之间可以直接键合,也可以通过2价以上的烃基来键合。
上述式(e1)或(e2)中,ε1在每次出现时分别独立地为1以上的整数。ε1优选为2以上,更优选为5以上,优选为50以下,更优选为20以下。
上述1分子中具有至少2个硅烷醇基的有机硅化合物(具体为式(e1)或(e2)所示的化合物)优选在分子结构中不具有pfpe结构。
由式(e3)、(e4)或(e5)表示的有机硅化合物:
(rg3-o)ε2-si-rg44-ε2…(e3)
上述式(e3)及(e4)中,rg3与上述同义。上述rg3为可以与含氟硅烷化合物(例如由上述式(a)、(b)、(c)或(d)表示的含pfpe硅烷化合物(a))的具有与si原子键合的羟基或能够水解的基团的部分进行反应的部分。
上述rg3优选为1价的有机基团。
上述rg3-更优选在每次出现时分别独立地为ch3-、c2h5-、c3h7-、cf3ch2-、ch3co-、ch2=c(ch3)-、ch3ch2c(ch3)=n-、(ch3)2n-、(c2h5)2n-、ch2=c(oc2h5)-、(ch3)2c=c(oc8h17)-或者
上述式(e3)及(e4)中,rg4在每次出现时分别独立地为1价的有机基团。rg4优选为取代或非取代的1价的烃基,更优选为碳原子数1~12的取代或非取代的1价的烃基。rg4具体可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基;环戊基、环己基、环庚基等环烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基;苄基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基;乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基等烯基;以及这些基团的氢原子的一部分或全部被氟、氯、溴等的卤素原子等取代的基团(例如氯甲基、溴乙基、氯丙基、三氟丙基、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基等。
在一个方式中,rg4可以为由下述通式表示的基团。
rf1-rg5-
上述式中,rf1为1价的氟化聚醚基。作为上述rf1,可以例示在上述pfpe的cf2末端键合有cf3o-、cf3cf2o-、cf3cf2cf2o-、(cf3)2cfo-或cf3cf2cf2cf2o-等的结构的基团。
上述rg5为2价的有机基团。2价的有机基团与上述同义。
上述rg5例如可以为可以含有氧原子、氮原子、硅原子及硫原子中的1种或2种以上、也可以含有酰胺键或磺酰胺键的、取代或非取代的2价烃基。该2价烃基优选为碳原子数2~20。在此,作为不含氧原子、氮原子、硅原子或硫原子且不含酰胺键或磺酰胺键的、取代或非取代的2价烃基的具体例,可以列举亚乙基、亚丙基、甲基亚乙基、亚丁基、六亚甲基等亚烷基;亚环己基等亚环烷基;亚苯基、亚甲苯基、亚二甲苯基、亚萘基、亚联苯基等亚芳基;这些亚烷基与亚芳基的组合;以及这些亚烷基及亚芳基的氢原子的一部分或全部被卤素原子取代的基团。
在上述2价烃基中,氧原子可以以-o-的形式含有,氮原子可以以-nrg51-(rg51为氢原子或碳原子数1~10的烷基或芳基)或以-n=的形式含有,硅原子可以以-sirg52rg53-(rg52及rg53在每次出现时分别独立地为碳原子数1~10的烷基或芳基)的形式含有,硫原子可以以-s-的形式含有。此外,在上述2价烃基中,酰胺键可以作为-c(=o)nrg51-(rg51与上述相同)含有,此外,磺酰胺键可以作为-so2nrg51-(rg51与上述相同)含有。作为这种2价烃基的具体例,可以列举下述基团。需要说明的是,下述式中,me表示甲基,ph表示苯基,此外,在下述各式中,左侧与rf1基键合。
j-ch2ch2och2ch2ch2-,j-ch2och2ch2ch2-,
[j表示键合部位。]
上述式(e3)及(e4)中,ε2在每次出现时分别独立地为2或3,ε3在每次出现时分别独立地为2或3。
上述式(e5)中,rg3、rg4与上述同义。上述式(e5)中,rg6-在每次出现时分别独立地表示rg8-rg7-。
上述rg7在每次出现时分别独立地表示单键、氧原子或2价的有机基团。2价的有机基团如上所述。
上述rg7优选为碳原子数1~10的亚烷基、或者碳原子数1~10且主链中含有氮原子或氧原子的基团。
上述rg7更优选为:
碳原子数1~3的亚烷基、
ch2ch2-nh-ch2ch2ch2、或者
ch2-o-ch2ch2ch2。
上述rg8为反应性官能团。上述rg8优选在每次出现时分别独立地为氨基、环氧基、甲基丙烯酰基、乙烯基或巯基,更优选为氨基。
上述式(e5)中,ε4为2以上的整数,优选为2或3,更优选为3。上述式(e5)中,ε5为0以上的整数,优选为0或1。上述式(e5)中,ε6为1或2,优选为1。其中,ε4、ε5及ε6之和为4。
上述式(e5)中,优选ε4为2或3、ε5为0或1、且ε6为1或2,更优选ε4为3、ε5为0且ε6为1。
优选上述交联剂为由式(e3)或式(e5)表示的化合物,更优选为由式(e3)表示的化合物。
在一个方式中,交联剂在分子链中不具有由pfpe表示的基团。
在一个方式中,交联剂的分子量为1,000以下,优选为600以下,更优选为250以下。交联剂的分子量的下限值可以为50以上,也可以为100以上。
在优选的方式中,上述交联剂为选自四乙氧基硅烷、四三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、十三氟正辛基三乙氧基硅烷及十三氟正辛基三甲氧基硅烷中的至少1种。
上述交联剂在本发明的固化性组合物中,相对于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))100质量份,例如可以含有0.1质量份以上,具体而言,可以含有0.3质量份以上,可以含有30质量份以下,具体而言,可以含有10质量份以下。上述交联剂在本发明的固化性组合物中,相对于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))100质量份,例如可以含有0.1~30质量份,具体而言,可以含有1.0~15质量份、5.0~15质量份、或0.3~10质量份,更具体而言,可以含有0.3~5.0质量份。
上述交联剂在本发明的固化性组合物中,相对于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))的与si原子键合的羟基或能够水解的基团1摩尔,例如可以含有1摩尔以上的-o-rg3,具体而言,可以含有2摩尔以上。上述交联剂相对于含pfpe硅烷化合物(a)的与si原子键合的羟基或能够水解的基团1摩尔,例如可以含有30摩尔以下的-o-rg3,具体而言,可以含有20摩尔以下,更具体而言,可以含有10摩尔以下。rg3与上述同义。
上述交联剂相对于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))的与si原子键合的羟基或能够水解的基团1摩尔,例如可以含有例如1~30摩尔的范围的-o-rg3,具体而言,可以含有2~20摩尔的范围。
上述交联剂相对于本发明的固化性组合物100质量份,例如可以含有0.1~30质量份的范围,具体可以含有0.3~10质量份的范围。
上述交联剂可以仅使用1种,也可以同时使用2种以上。
(催化剂)
通过上述催化剂,可以促进含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))与交联剂的缩合反应。
上述催化剂在本发明的固化性组合物中,相对于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))100质量份,优选含有0.05质量份以上,更优选含有0.07质量份以上。上述催化剂在本发明的固化性组合物中,相对于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))100质量份,优选含有1.0质量份以下,更优选含有0.7质量份以下。通过含有上述浓度的催化剂,可以特别促进含氟硅烷化合物与交联剂的缩合反应。通过含有上述浓度的催化剂,可以特别促进含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))与交联剂的缩合反应。
上述催化剂在本发明的固化性组合物中,相对于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))100质量份,优选含有0.05~1.0质量份,更优选含有0.07~0.7质量份。
作为上述催化剂,可以使用金属系催化剂、有机酸系催化剂、无机酸系催化剂、碱系催化剂(例如氨、三乙胺、二乙胺等)等。
作为上述有机酸系催化剂,例如可以列举具有羧酸、磺酸、磷酸的化合物,具体可以列举乙酸、三氟乙酸、甲磺酸、甲苯苯磺酸、烷基磷酸等。
作为上述无机酸系催化剂,例如可以列举盐酸、硫酸等。
上述催化剂优选为金属系催化剂。
作为上述金属系催化剂中含有的金属原子,例如可以列举钛、锆及锡等。这些金属原子之中,优选使用钛或锆。
上述金属系催化剂优选具有醇盐(-o-rh)作为配体。作为这种金属系催化剂,优选使用选自钛酸四丁酯(例如钛酸四正丁酯)、钛酸四丙酯(例如钛酸四异丙酯、钛酸四正丙酯)、锆酸四丙酯(四异丙基氧化锆、锆酸四正丙酯)、锆酸四正丁酯、二丁基二甲氧基锡及二月桂酸二丁基锡中的至少1种,更优选为选自钛酸四异丙酯及锆酸四正丙酯中的至少1种。如果使用如上所述的金属系催化剂,能够促进含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))与交联剂的缩合反应。如上所述的金属系催化剂容易溶解或分散于固化性组合物,可以有助于促进均匀的反应。通过含有如上所述的金属系催化剂,使得固化性组合物的异物少,可以有助于形成透明性高的固化性组合物的固化物。
上述rh优选为碳原子数1~4的烷基。如果使用具有如上所述的烷基的催化剂,能够特别促进缩合反应。
上述rh进一步优选为碳原子数1~3的烷基。碳原子数1~3的烷基即为甲基、乙基、正丙基或异丙基。通过具有如上所述的rh,使得催化剂容易溶解于溶剂,可以有助于促进均匀的反应。
上述催化剂可以仅使用1种,也可以同时使用2种以上。
(溶剂)
本发明的固化性组合物含有溶剂。通过含有溶剂,使得组合物的操作性变良好。如果使用本发明的固化性组合物形成层,则所形成的层可以成为连续的薄膜。此外,这种固化性组合物可以有助于形成任选的膜厚的薄膜。
如果使用本发明的固化性组合物,则例如对于狭窄的微小空隙(例如电子构件间的空隙)也可以均匀地填充。本发明的固化性组合物在向空隙填充时不易产生泡(气泡),或者即使在产生了泡的情况下,所产生的泡也会自然(无需特别操作)消失。
上述溶剂相对于含氟硅烷化合物、有机硅化合物及催化剂的总量100质量份,优选含有300质量份以下,更优选含有200质量份以下,进一步优选含有100质量份以下。上述溶剂相对于含氟硅烷化合物、有机硅化合物及催化剂的总量100质量份,含有1质量份以上,更优选含有20质量份以上,进一步优选含有50质量份以上。
上述溶剂相对于含氟硅烷化合物、交联剂及催化剂的总量100质量份,优选以1~300质量份的范围含有,更优选以20~200质量份的范围含有,进一步优选以50~100质量份的范围含有。
作为上述溶剂,例如可以列举选自下述物质的含氟原子的溶剂等:
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环戊烷((zeororah(产品名)等)、c4f9och3、c4f9oc2h5、cf3ch2ocf2chf2、c6f13ch=ch2、二甲苯六氟化物、全氟苯、甲基十五氟庚基酮、三氟乙醇、五氟丙醇、六氟异丙醇、hcf2cf2ch2oh、三氟甲磺酸甲酯、三氟乙酸及cf3o(cf2cf2o)m1(cf2o)n1cf2cf3[式中,m1及n1分别独立地为0以上且1000以下的整数,标以m1或n1并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任选的,其中,m1及n1之和为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、乙基全氟丁醚及甲基全氟丁醚。这些溶剂可以单独使用或者以2种以上的混合物使用。
上述之中,优选的溶剂为含氟原子的溶剂。作为含氟原子的溶剂,优选使用选自乙基全氟丁醚及甲基全氟丁醚中的至少1种。通过使用这种溶剂,使得本发明的固化性组合物的保存稳定性提高。
本发明的固化性组合物如上所述,通过含有含氟硅烷化合物、交联剂、催化剂及溶剂,可以形成连续的膜(在本说明书中有时将这种膜称作“均匀”)。在此,连续的膜是指不存在针孔这种未涂布的部位的膜。进而,如果使用本发明的固化性组合物,则可以形成任选的膜厚的薄膜(例如为0.1~100μm、具体为1~50μm)。
根据本发明的固化性组合物,可以形成凝胶状的固化物。这种本发明的固化性组合物例如可以适于用作密封材料等。
本发明的固化性组合物例如对于狭窄的微小空隙(例如电子构件间的空隙)也可以均匀地填充。本发明的固化性组合物在向空隙填充时不易产生泡,或者即使在产生了泡的情况下,所产生的泡也会自然(无需特别操作地)消失。
上述溶剂中的水分含量优选为100质量ppm以下,更优选为50质量ppm以下。溶剂中含有的水分含量的下限值没有特别限定,例如为1质量ppm以上。上述水分含量可以采用卡尔-费休法进行测定。通过达到这种水分含量,可以提高固化性组合物的保存稳定性。
本发明的固化性组合物中含有的水分含量相对于该组合物,优选为20质量ppm以下。固化性组合物中含有的水分含量的下限值没有特别限定,可以实质上不含水分(例如为0质量ppm)。上述水分含量可以采用卡尔-费休法进行测定。通过达到这种水分含量,可以提高固化性组合物的保存稳定性。通过采用如上所述的水分含量,可以提高本发明的固化性组合物的稳定性(例如保存稳定性)。
本发明的固化性组合物的粘度优选在5~1000mpa·s的范围。上述固化性组合物的粘度更优选为500mpa·s以下,进一步优选为300mpa·s以下,更优选为100mpa·s以下,进一步优选为60mpa·s以下,特别优选为50mpa·s以下。上述固化性组合物的粘度更优选为3mpa·s以上,进一步优选为5mpa·s以上。
优选上述固化物形成用组合物的粘度在3~500mpa·s的范围,更优选在5~300mpa·s的范围。
本发明的固化性组合物通过具有如上所述的粘度,可以进一步提高操作性。
上述粘度为b型粘度计、25℃下的粘度,可以依据jisk7117-1:1999进行测定。
本发明的固化性组合物可以进一步含有由以下的式(a1)、(b1)、(c1)或(d1)表示的化合物。
(rf-pfpe)β1’-x3-(sir13n1′r143-n1′)β1…(b1)
(rf-pfpe)γ1′-x5-(sirak1rb11rcm1)γ1…(c1)
(rf-pfpe)δ1′-x7-(crdk2re12rfm2)δ1…(d1)
在上述式(a1)、(b1)、(c1)及(d1)中,对于与关于(a)、(b)、(c)及(d)的记载重复的部分,有时会省略记载。
上述式中,rf在每次出现时独立地表示可以被1个或1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基。
上述可以被1个或1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基中的“碳原子数1~16的烷基”可以是直链,也可以是支链,优选为直链或支链的碳原子数1~6、特别是碳原子数1~3的烷基,更优选为直链的碳原子数1~3的烷基。
上述rf优选为被1个或1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基,更优选为cf2h-c1-15氟亚烷基或c1-16全氟烷基,进一步优选为c1-16全氟烷基。
该碳原子数1~16的全氟烷基可以是直链,也可以是支链,优选为直链或支链的碳原子数1~6、特别是碳原子数1~3的全氟烷基,更优选为直链的碳原子数1~3的全氟烷基,具体为-cf3、-cf2cf3或-cf2cf2cf3。
在上述式(a1)中,α1为1~9的整数,α1’为1~9的整数。α1’可以根据x1的价数而变化。在式(a1)中,α1及α1’之和与x1的价数相同。例如在x1为10价的有机基团的情况下,α1及α1’之和为10,例如可以是α1为9且α1’为1、α1为5且α1’为5、或者α1为1且α1’为9。此外,在x1为2价的有机基团的情况下,α1及α1’为1。在x1为单键时,α1及α’1为1。
上述x1优选为2~7价、更优选为2~4价、进一步优选为2价的有机基团。
在一个方式中,上述x1为2~4价的有机基团,α1为1~3,α1’为1。
在另一方式中,上述x1为2价的有机基团,α1为1,α1’为1。
在上述式(a1)中,n1’在每个(-sir13n1’r143-n1’)单元中独立地为0~3的整数,优选为1~3,更优选为3。式中,至少1个n1’为1~3的整数,即,所有n1’不同时为0。换言之,式(a1)中存在至少1个r13。
在上述式(b1)中,β1为1~9的整数,β1’为1~9的整数。这些β1及β1’可以根据x3的价数而变化。在式(b1)中,β1及β1’之和与x3的价数相同。例如,在x3为10价的有机基团的情况下,β1及β1’之和为10,例如可以是β1为9且β1’为1、β1为5且β1’为5、或者β1为1且β1’为9。此外,在x3为2价的有机基团的情况下,β1及β1’为1。在x3为单键的情况下,β1及β’1为1。
上述x3优选为2~7价、更优选为2~4价、进一步优选为2价的有机基团。
在一个方式中,上述x3为2~4价的有机基团,β1为1~3,β1’为1。
在一个方式中,上述x3为2价的有机基团,β1为1,β1’为1。
在上述式(b1)中,n1’与(a1)的记载同义。
在上述式(c1)中,γ1为1~9的整数,γ1’为1~9的整数。这些γ1及γ1’可以根据x5的价数而变化。在式(c1)中,γ1及γ1’之和与x5的价数相同。例如,在x5为10价的有机基团的情况下,γ1及γ1’之和为10,例如可以是γ1为9且γ1’为1、γ1为5且γ1’为5、或者γ1为1且γ1’为9。此外,在x5为2价的有机基团的情况下,γ1及γ1’为1。在x5为单键的情况下,γ1及γ’1为1。
上述x5优选为2~7价、更优选为2~4价、进一步优选为2价的有机基团。
在一个方式中,上述x5为2~4价的有机基团,γ1为1~3,γ1’为1。
在一个方式中,上述x5为2价的有机基团,γ1为1,γ1’为1。
在上述式(d1)中,δ1为1~9的整数,δ1’为1~9的整数。这些δ1及δ1’可以根据x7的价数而变化。在式(d1)中,δ1及δ1’之和与x7的价数相同。例如,在x7为10价的有机基团的情况下,δ1及δ1’之和为10,例如可以是δ1为9且δ1’为1、δ1为5且δ1’为5、或者δ1为1且δ1’为9。此外,在x7为2价的有机基团的情况下,δ1及δ1’为1。在x7为单键的情况下,δ1及δ’1为1。
上述x7优选为2~7价、更优选为2~4价、进一步优选为2价的有机基团。
在一个方式中,上述x7为2~4价的有机基团,δ1为1~3,δ1’为1。
在另一方式中,上述x7为2价的有机基团,δ1为1,δ1’为1。
在本方式中,固化性组合物可以进一步含有由上述式(a1)、(b1)、(c1)或(d1)表示的化合物。由上述式(a1)、(b1)、(c1)或(d1)表示的化合物相对于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))100质量份,可以含有400质量份以下,可以含有300质量份以下,可以含有250质量份以下,可以含有150质量份以下,可以含有0.1质量份以上,可以含有1质量份以上,可以含有10质量份以上,可以含有50质量份以上。
由上述式(a1)、(b1)、(c1)或(d1)表示的化合物相对于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))100质量份,优选含有0.1~400质量份,更优选含有1~250质量份,进一步优选含有1~150质量份。需要说明的是,在存在多种由式(a1)、(b1)、(c1)或(d1)表示的化合物的情况下,上述比例是指由式(a1)、(b1)、(c1)及(d1)表示的化合物的总量相对于含氟硅烷化合物(例如含pfpe硅烷化合物(a))100质量份的比例。
在一个方式中,由上述式(a1)、(b1)、(c1)或(d1)表示的化合物优选为由式(a1)、(c1)或(d1)表示的化合物。通过使用这种硅烷化合物,可以提高与基材的密合性。
在一个方式中,由上述式(a1)、(b1)、(c1)或(d1)表示的化合物在末端具有2个以上具有羟基或能够水解的基团的si原子,优选具有3个以上。
在一个方式中,本发明的固化性组合物中,相对于由式(a)、(b)、(c)及(d)表示的化合物(以下也称为“(1)成分”)与由式(a1)、(b1)、(c1)及(d1)表示的化合物(以下也称为“(2)成分”)的总和,由式(a1)、(b1)、(c1)及(d1)表示的化合物为0.1摩尔%以上且35摩尔%以下。由式(a1)、(b1)、(c1)及(d1)表示的化合物的含量相对于(1)成分及(2)成分的总和的下限可以优选为0.1摩尔%,更优选为0.2摩尔%,进一步优选为0.5摩尔%,进一步更优选为1摩尔%,特别优选为2摩尔%,特别可以为5摩尔%。由式(a1)、(b1)、(c1)及(d1)表示的化合物的含量相对于(1)成分及(2)成分的总和的上限可以优选为35摩尔%,更优选为30摩尔%,进一步优选为20摩尔%,进一步更优选为15摩尔%或10摩尔%。由式(a1)、(b1)、(c1)及(d1)表示的化合物相对于(1)成分及(2)成分的总和优选为0.1摩尔%以上且30摩尔%以下,更优选为0.1摩尔%以上且20摩尔%以下,进一步优选为0.2摩尔%以上且10摩尔%以下,进一步更优选为0.5摩尔%以上且10摩尔%以下,特别优选为1摩尔%以上且10摩尔%以下,例如为2摩尔%以上且10摩尔%以下、或者5摩尔%以上且10摩尔%以下。通过使(1)成分及(2)成分为该范围,可以使本发明的固化性组合物有助于形成摩擦耐久性的良好的固化物。
上述固化性组合物中,(1)成分与(2)成分的组合优选为由式(a)表示的化合物与由式(a1)表示的化合物的组合、由式(b)表示的化合物与由式(b1)表示的化合物的组合、由式(c)表示的化合物与由式(c1)表示的化合物的组合、由式(d)表示的化合物与由式(d1)表示的化合物的组合。
由式(a)及式(a1)表示的化合物优选t为2以上、更优选为2~10的整数、进一步优选为2~6的整数。通过使t为2以上,会存在多个具有r13或r13”的si原子,在由本发明的固化性组合物形成的固化物中,能够获得更高的耐久性(例如摩擦耐久性)。
由式(c)及式(c1)表示的化合物优选k1为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,由式(c)表示的化合物在末端具有由-si-(z3-sir723)2、-si-(z3-sir72”3)2、-si-(z3-sir723)3或-si-(z3-sir72”3)3表示的结构,进一步优选具有由-si-(z3-sir723)3或-si-(z3-sir72”3)3表示的结构;由式(c1)表示的化合物在末端具有由-si-(z3-sir723)2或-si-(z3-sir723)3表示的结构,进一步优选具有由-si-(z3-sir723)3表示的结构。通过使末端为该结构,在由本发明的固化性组合物形成的固化物中,能够获得更高的耐久性(例如摩擦耐久性)。
上述由-si-(z3-sir723)2或-si-(z3-sir72”3)2表示的基团具体可以列举:
在-si-ra2rbl1rcm1中,ra为由-z3-sir723表示的基团,l1及m1的总和为1,
在-si-ra”2rb”l1rc”m1中,ra”为由-z3-sir72”3表示的基团,l1及m1的总和为1,
在-si-r712r72q1r73r1中,r71为由-z3-sir723表示的基团,q1及r1的总和为1,或者
在-si-r712r72”q1r73r1中,r71为由-z3-sir723表示的基团,q1及r1的总和为1。
由式(d)及式(d1)表示的化合物优选l2为2或3,更优选为3。
在优选的方式中,由式(d)表示的化合物在末端具有-c-(y-sir853)2、-c-(y-sir85”3)2(具体为-c-(y-sir853)2r83、-c-(y-sir85”3)2r83)、-c-(y-sir85)3或-c-(y-sir85”)3结构,进一步优选具有-c-(y-sir85)3或-c-(y-sir85”)3结构;由式(d1)表示的化合物在末端具有-c-(y-sir853)2(具体为-c-(y-sir853)2r83)或-c-(y-sir85)3结构,进一步优选具有-c-(y-sir85)3结构。通过使末端为该结构,在由本发明的固化性组合物形成的固化物中,能够获得更高的耐久性(例如摩擦耐久性)。
(其他成分)
本发明的固化性组合物可以进一步含有其他成分。作为其他成分,并没有特别限定,例如可以含有可以理解为含氟油的(非反应性的)氟聚醚化合物、优选为全氟(聚)醚化合物(以下称为“含氟油”)、稳定化材料(脱水剂、分子筛、硫酸镁或原甲酸甲酯)、粘度调节剂、填料、荧光剂、保存稳定剂、填充剂、着色剂、耐热性提高剂、耐寒性提高剂、防锈剂、粘接性提高剂、液态增强剂等。
作为上述含氟油,并没有特别限定,例如可以列举由以下通式(iii)表示的化合物(全氟(聚)醚化合物)。
rf5-(oc4f8)a’-(oc3f6)b’-(oc2f4)c’-(ocf2)d’-rf6…(iii)
式中,rf5表示可以被1个或1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基(优选为c1-16全氟烷基),rf6表示可以被1个或1个以上的氟原子取代的碳原子数1~16的烷基(优选为c1-16全氟烷基)、氟原子或氢原子,rf5及rf6更优选分别独立地为c1-3全氟烷基。
a’、b’、c’及d’分别表示构成聚合物的主骨架的全氟(聚)醚的4种重复单元数,相互独立地为0以上且300以下的整数,a’、b’、c’及d’之和至少为1,优选为1~300,更优选为20~300。标以下标a’、b’、c’或d’并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任选的。在这些重复单元中,-(oc4f8)-可以为-(ocf2cf2cf2cf2)-、-(ocf(cf3)cf2cf2)-、-(ocf2cf(cf3)cf2)-、-(ocf2cf2cf(cf3))-、-(oc(cf3)2cf2)-、-(ocf2c(cf3)2)-、-(ocf(cf3)cf(cf3))-、-(ocf(c2f5)cf2)-及-(ocf2cf(c2f5))-中的任意种,优选为-(ocf2cf2cf2cf2)-。-(oc3f6)-可以为-(ocf2cf2cf2)-、-(ocf(cf3)cf2)-及-(ocf2cf(cf3))-中的任意种,优选为-(ocf2cf2cf2)-。-(oc2f4)-可以为-(ocf2cf2)-及-(ocf(cf3))-中的任意种,优选为-(ocf2cf2)-。
作为由上述通式(iii)表示的全氟(聚)醚化合物的例子,可以列举由以下通式(iiia)及(iiib)中的任一通式表示的化合物(可以为1种或2种以上的混合物)。
rf5-(ocf2cf2cf2)b”-rf6…(iiia)
rf5-(ocf2cf2cf2cf2)a”-(ocf2cf2cf2)b”-(ocf2cf2)c”-(ocf2)d”-rf6…(iiib)
这些式中,rf5及rf6如上所述;在式(iiia)中,b”为1以上且100以下的整数;在式(iiib)中,a”及b”分别独立地为1以上且30以下的整数,c”及d”分别独立地为1以上且300以下的整数。标以下标a”、b”、c”、d”并用括号括起来的各重复单元的存在顺序在式中是任选的。
上述含氟油可以具有1,000~30,000的数均分子量。特别是由式(iiia)表示的化合物的数均分子量优选为2,000~8,000。在一个方式中,由式(iiib)表示的化合物的数均分子量为3,000~8,000。在另一方式中,由式(iiib)表示的化合物的数均分子量为8,000~30,000。
上述固化性组合物中,含氟油相对于上述含pfpe硅烷化合物100质量份,例如可以以0~500质量份、优选为0~100质量份、更优选为1~50质量份、进一步优选为1~5质量份含有。
此外,从另一角度来看,含氟油可以为由通式rf’-f表示的化合物(式中,rf’为c5-16全氟烷基。)。此外,可以为三氟氯乙烯低聚物。由rf’-f表示的化合物及三氟氯乙烯低聚物在能够与rf为c1-16全氟烷基的上述含全氟(聚)醚基的硅烷化合物得到高的亲和性方面上,是优选的。
通过含有含氟油,本发明的固化性组合物可以形成更柔软的固化物。
在一个方式中,可以使含氟油的平均分子量大于含氟硅烷化合物(例如由式(a)、(b)、(c)或(d)表示的化合物)的平均分子量。通过采用这种平均分子量,在使用本发明的固化性组合物形成的固化物中,能够得到更优异的摩擦耐久性与表面滑动性。
在一个方式中,可以使含氟油的平均分子量小于含氟硅烷化合物(例如由式(a)、(b)、(c)或(d)表示的化合物)的平均分子量。通过采用这种平均分子量,本发明的固化性组合物能够抑制使用该固化性组合物形成的固化物的透明性的降低、并且形成具有高摩擦耐久性及高表面滑动性的固化物。
作为上述保存稳定剂,可以列举甲基三甲氧基硅烷、甲基三丙烯氧基硅烷、乙烯基三丁酮肟硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷等。
作为上述填充剂,可以列举石棉、玻璃纤维、有机纤维等纤维质填充剂。
作为上述着色剂,可以列举颜料、染料等。
作为上述耐热性提高剂,可以列举氧化铁红、氧化铈等。
作为上述粘接性提高剂,可以列举β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、n-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等。
作为上述液态增强剂,可以列举由三有机甲硅烷氧基单元及sio2单元形成的网状聚硅氧烷等。
上述固化性组合物可以浸渍到多孔物质、例如多孔的陶瓷材料、金属纤维、例如固定成棉状的钢丝棉中,制成粒料。该粒料例如可以在真空蒸镀中使用。
(用途)
本发明的固化性组合物的固化物例如可以用于灌封材料、密封材料等。本发明的固化性组合物的固化物例如可以通过填充至电子构件的空隙(例如壳体与印刷基板的贴合部、或进行树脂成型而得的金属端子部与模塑树脂的间隙等)、填充后进行干燥来使用。
要想形成具有更高的耐摩耗性的固化物(例如灌封材料、密封材料),优选在进行利用本发明的固化性组合物的处理之前,为了将空隙的壁面的油分去除而将处理对象物用丙酮、氢氟醚等洗涤后进行干燥。进而,如果在上述洗涤的基础上还用uv臭氧、氧等离子体等进行前处理,则能够进一步提高固化物的耐摩耗性。
通过在进行利用本发明的固化性组合物的处理之前,根据需要而对空隙的壁面等实施底涂处理,能够提高由固化性组合物形成的灌封材料的粘接性,并进一步提高耐摩耗性。底涂处理依照常法,在与使用硅烷偶联剂时的底涂处理同样的条件下进行处理即可。
需要说明的是,在将由本发明的固化性组合物得到的固化物与各种基材粘接的情况下,也可以并用各种底涂剂。
对于处理时的温度没有特别限定,通常在室温下进行处理即可。对于处理时间也没有特别限定,例如可以采用5分钟~48小时。
在一个方式中,固化性组合物可以在室温下固化。这种固化性组合物作为灌封材料形成用的组合物特别有用。
在一个方式中,在使用本发明的固化性组合物时,可以根据其用途、目的而进一步使用溶剂将该组合物稀释来使用。作为稀释所使用的溶剂,可以使用上述例示的含氟溶剂。例如,可以用作为溶剂的1,3-双(三氟甲基)苯、fluorinert(3m公司制造)、全氟丁基甲醚、全氟丁基乙醚等溶解为所期望的浓度来使用。特别是在薄膜涂布用途中,优选使用上述溶剂。
由于本发明的固化性组合物可以形成与金属或塑料基材具有良好的粘接性的固化物,因此特别是作为电气电子零件周边、车载用部件周边用途的粘接剂是有用的。由于本发明的固化性组合物特别是在低温下也具有良好的弹性模量,因此能够在汽车构件(例如密封材料、具体为垫片)等、特别是能够在寒冷地区(例如-50℃以下)使用的汽车构件中有用地使用。
本发明的固化性组合物的固化物的耐药品性、耐酸性、耐碱性良好。这种本发明的固化性组合物的固化物也可以在化工厂、半导体制造装置等中使用。
实施例
通过以下的实施例进行更具体地说明,但本发明并不限定于这些实施例。需要说明的是,在本实施例中,构成全氟(聚)醚的重复单元的存在顺序是任选的。
(实施例1)
制备含有以下的含pfpe硅烷化合物(含氟硅烷化合物)、交联剂、催化剂及溶剂且固体成分浓度为10质量%的固化性组合物。需要说明的是,在下文中,固体成分浓度是指含pfpe硅烷化合物、交联剂及催化剂相对于固化性组合物的质量比。
pfpe硅烷化合物:(c2h5o)3sich2ch2ch2nhcocf2(oc2f4)e-(ocf2)f-cf2conhch2ch2ch2si(oc2h5)3
(式中,e=40、f=58)
交联剂:四乙氧基硅烷(teos)(相对于含pfpe硅烷化合物100质量份为10质量份)
催化剂:四异丙氧基钛(相对于含pfpe硅烷化合物100质量份为0.09质量份
溶剂:novechfe7200
(实施例2~4)
将固体成分浓度变更为表1记载的数值,除此之外与实施例1同样进行,制备固化性组合物。
(固化物的形成)
通过喷雾涂布将实施例1~4中得到的固化性组合物涂布在玻璃板上。然后,在25℃湿度65%的气氛下静置24小时,形成固化物。
使用激光显微镜(型号:vk9710、基恩士公司制造)测定所得固化物的厚度。结果示于表1。需要说明的是,在表1中,“膜厚”示出测得的厚度的最小值及最大值。在表1中,“均匀”表示不存在针孔这种未涂布的部位地形成连续膜的状态。具体而言,目测确认通过激光显微镜得到的图像,将玻璃面露出的部分判断为存在针孔。
[表1]
(比较例1)
除了不含溶剂以外,与实施例1同样进行,制备组合物。
对于比较例1中得到的组合物,通过与实施例中得到的组合物同样的方法尝试形成固化物,但比较例1中得到的组合物的粘度高,用上述方法未能形成固化物。
(比较例2)
制备含有以下的具有pfpe的化合物及溶剂且固体成分浓度为80质量%的组合物。
具有pfpe的化合物:
cf3(oc3f6)ecf2(ch2ch(si(och3)3))3h(式中,e=24)
溶剂:novechfe7200
通过与实施例中得到的组合物同样的操作由比较例2中得到的组合物形成固化物。由比较例2的组合物得到的固化物并非凝胶状,所形成的膜并不均匀。
产业上的可利用性
本发明可以在电子设备等中适宜地利用于形成用于掩埋显示器或印刷基板等的电子构件间的空隙(例如显示器端面的空隙)的含氟密封材料。