组合物的制作方法

文档序号:15302872发布日期:2018-08-31 20:34阅读:179来源:国知局

本发明涉及可形成能向各种基材赋予疏水性的被膜的组合物。



背景技术:

在各种显示装置、光学元件、半导体元件、建筑材料、汽车部件、纳米压印技术等中,有时会由于在基材的表面上附着有液滴而发生下述问题:基材的污染、腐蚀、以及因该污染、腐蚀导致的性能下降等。因此,在这些领域中,要求基材表面的疏水性良好。此外,为了也能耐于在室外使用,还要求耐热性、耐光性。

如此,为了提高基材表面的疏水性等,专利文献1中提出了将使有机硅烷与金属醇盐共水解·缩聚而得到的前体溶液涂布于基材表面从而形成的透明膜。另外,专利文献2中提出了具有全氟烷基的含有硅的有机含氟聚合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-213181号公报

专利文献2:日本特开平9-157388号公报

专利文献3:日本特开2014-234506号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

本申请的发明人得到了下述认识:在使用了上述专利文献1~2中记载的化合物的情况下,有时耐热性及耐光性不足。若耐热性及耐光性不足,则被膜变得容易劣化,结果疏水性下降。另外,在使用了专利文献3中记载的组合物的情况下,虽然耐光性良好,但有时耐热性差,容易在制膜后的膜中产生白浊、涂布不均,实际上,在制膜后需要进行擦净最外表面的工序。因此,本发明的目的在于提供一种组合物,所述组合物用于形成可同时实现疏水性与耐热性及耐光性(以下,有时将耐热性和耐光性统称为“耐气候性”。)、并且在制膜后不存在白浊和涂布不均、不需要进行擦净工序的被膜。

用于解决课题的手段

本申请的发明人鉴于上述情况而进行了深入研究,结果发现,通过使用包含特定的有机硅化合物(a)和金属化合物(b)的组合物,能得到不仅疏水性良好而且耐热性及耐光性也良好的被膜,从而完成了本发明。

即,本发明涉及的组合物的特征在于,其包含:具有至少1个三烷基甲硅烷基和2个以上水解性硅基的有机硅化合物(a);和在金属原子上键合有至少1个水解性基团的金属化合物(b)。

前述有机硅化合物(a)优选为式(ia)表示的化合物。

[化学式1]

[式(ia)中,y表示单键或*-si(rs2)2-ls1-。*表示与氧原子的连接键。z表示氧原子或碳原子数为1~10的2价烃基。ra1各自独立地表示烃基或三烷基甲硅烷基氧基。其中,ra1全部为烃基时,ra1表示的烃基为烷基。rs1、rs2各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基。ls1表示碳原子数为1~10的2价烃基。x表示具有2个以上水解性硅基的水解性含硅基团。n1表示1以上且150以下的整数。]

前述水解性含硅基团优选为式(x-1)~(x-3)中的任一式表示的基团。

[化学式2]

[式(x-1)~(x-3)中,lx1~lx2分别表示碳原子数为1~20的2价烃基,该2价烃基中包含的亚甲基(-ch2-)可被替换成-o-或-o-si(rx7)2-。rx1~rx7分别表示氢原子或碳原子数为1~10的烃基。xa1各自独立地表示水解性基团或三烷氧基甲硅烷基氧基。xa2各自独立地表示含有三烷基甲硅烷基的基团、含有烃链的基团、含有硅氧烷骨架的基团、水解性基团或三烷氧基甲硅烷基氧基,xa2为水解性基团时,xa2与xa1可以相同也可以不同。n2表示1以上且50以下的整数。n3表示2以上且5以下的整数。n4表示0以上且5以下的整数。式(x-3)中,(si(rx4)(-lx2-si(xa2)(xa1)2)-o-)及(si(rx5)(rx6)-o-)表示的单元的顺序是任意的。]

前述金属化合物(b)与前述有机硅化合物(a)的比率(金属化合物(b)/有机硅化合物(a))以摩尔基准计优选为0.1以上且100以下。

前述组合物优选还包含溶剂(c)。

另外,作为组合物的固化物的被膜也被包含在本发明的技术范围内。

作为前述有机硅化合物(a),优选下式表示的化合物。

[化学式3]

[式(ia-1)中,y表示单键或*-si(rs2)2-ls1-。*表示与氧原子的连接键。z表示氧原子或碳原子数为1~10的2价烃基。ra2各自独立地表示碳原子数为1~4的烷基。rs1、rs2各自独立地表示碳原子数为1~10的烃基。ls1表示碳原子数为1~10的2价烃基。n1表示1以上且150以下的整数。x表示由式(x-1)~(x-3)中的任一式表示的基团。

[化学式4]

[式(x-1)~(x-3)中,lx1~lx2分别表示碳原子数为1~20的2价烃基,该2价烃基中包含的亚甲基(-ch2-)可被替换成-o-或-o-si(rx7)2-。rx1~rx7分别表示氢原子或碳原子数为1~10的烃基。xa1各自独立地表示水解性基团或三烷氧基甲硅烷基氧基。xa2各自独立地表示含有三烷基甲硅烷基的基团、含有烃链的基团、含有硅氧烷骨架的基团、水解性基团或三烷氧基甲硅烷基氧基,xa2为水解性基团时,xa2与xa1可以相同也可以不同。n2表示2以上且20以下的整数。n3表示2以上且5以下的整数。n4表示0~5的整数。

式(x-3)中,(si(rx4)(-lx2-si(xa2)(xa1)2)-o-)、(si(rx5)(rx6)-o-)表示的单元的顺序是任意的。]]

下式表示的化合物是作为有机硅化合物(a)的原料而优选的化合物。

[化学式5]

[式(iia-1)中,

z表示氧原子或碳原子数为1~10的2价烃基。rs1各自独立地表示碳原子数为1~4的烃基。ra2、rs3各自独立地表示碳原子数为1~4的烷基。ry1表示碳原子数为2~10的烯基。n1表示1以上且150以下的整数。n14表示1以上且3以下的整数。]

发明的效果

本发明的组合物由于包含特定的有机硅化合物(a)和金属化合物(b),因而能提供不仅疏水性良好、而且耐热性及耐光性也良好的被膜。进而能提供在制膜后不存在白浊和涂布不均、不需要进行擦净工序的被膜。

附图说明

[图1]图1表示ushio电机株式会社制“sp-9250db”的光谱辐照度。

具体实施方式

本发明的组合物包含具有至少1个三烷基甲硅烷基和2个以上水解性硅基的有机硅化合物(a)、和在金属原子上键合有至少1个水解性基团的金属化合物(b)。通过来自有机硅化合物(a)的三烷基甲硅烷基,能降低由本发明的组合物得到的被膜与液滴(水滴、油滴等)之间的摩擦,使液滴变得容易移动,并且,能提高化学·物理耐久性,提高耐热性、耐光性。另一方面,来自金属化合物(b)的结构实质上作为间隔基团(spacer)发挥功能,能进一步提高被膜的疏水性。如上所述,本发明的组合物能提供疏水功能得以提高、同时耐光性及耐热性(以下,有时将耐光性和耐热性统称为“耐气候性”)优异的被膜。进而能提供在制膜后不存在白浊和涂布不均、不需要进行擦净工序的被膜。而且,本发明的有机硅化合物(a)由于具有2个以上水解性硅基,因而能与基材牢固地结合。有机硅化合物(a)所具有的水解性硅基优选为3个以上。另外,优选为20个以下,更优选为15个以下。

此处,水解性硅基是指能通过水解而形成硅烷醇基(si(oh)基)的基团(以下,有时称为“水解性基团”)键合于硅原子而得到的基团,至少1个(优选2个以上、更优选3个)水解性基团键合于1个硅原子而得到的基团是优选的。

前述有机硅化合物(a)中,就三烷基甲硅烷基和水解性硅基而言,优选介由链状或环状(也包含链状和环状的组合。以下相同。)的烃以及/或者链状或环状的二烷基硅氧烷与水解性硅基键合。由此,能更进一步有效地发挥由三烷基甲硅烷基带来的疏水性。此处,所谓二烷基硅氧烷,是指键合有2个烷基的硅原子与氧原子交替地连接而形成的分子链。

有机硅化合物(a)优选为式(ia)表示的化合物。

[化学式6]

[式(ia)中,y表示单键或*-si(rs2)2-ls1-。*表示与氧原子的连接键。z表示氧原子或碳原子数为1~10的2价烃基。ra1各自独立地表示烃基或三烷基甲硅烷基氧基。其中,ra1全部为烃基时,ra1表示的烃基为烷基。rs1、rs2各自独立地表示碳原子数为1~10的烷基。ls1表示碳原子数为1~10的2价烃基。x表示具有2个以上水解性硅基的水解性含硅基团。n1表示1以上且150以下的整数。]

前述式(ia)中,ra1的烃基的碳原子数优选为1~4,更优选为1~3,进一步优选为1~2以下。ra1的烃基可以为直链状、支链状中的任何,优选为直链状。另外,ra1的烃基优选为脂肪族烃基,更优选为烷基。作为ra1的烃基,可举出甲基、乙基、丙基、丁基等直链状烷基等。

ra1中的三烷基甲硅烷基氧基中包含的烷基的碳原子数优选为1~4,更优选为1~3,进一步优选为1~2。另外,ra1均为烷基时的(ra1)3si-基或三烷基甲硅烷基氧基中,3个烷基的总碳原子数优选为9以下,更优选为6以下,进一步优选为4以下。

作为前述三烷基甲硅烷基氧基中包含的烷基,可举出甲基、乙基、丙基、丁基等。另外,ra1均为烷基时的(ra1)3si-基或三烷基甲硅烷基氧基中,3个烷基相互可以相同也可以不同,优选相同。此外,ra1均为烷基时的(ra1)3si-基或三烷基甲硅烷基氧基中,包含优选1个以上、更优选2个以上的甲基,特别优选包含3个烷基。

作为ra1均为烷基时的(ra1)3si-基或三烷基甲硅烷基氧基中包含的三烷基甲硅烷基,可举出甲基二乙基甲硅烷基、甲基乙基丙基甲硅烷基、甲基乙基丁基甲硅烷基、甲基二丙基甲硅烷基、甲基丙基丁基甲硅烷基、甲基二丁基甲硅烷基等在硅原子上键合有1个甲基的三烷基甲硅烷基;二甲基乙基甲硅烷基、二甲基丙基甲硅烷基、二甲基丁基甲硅烷基等在硅原子上键合有2个甲基的三烷基甲硅烷基;三甲基甲硅烷基;等等。

ra1均为烷基时的(ra1)3si-基或三烷基甲硅烷基氧基中,三烷基甲硅烷基中包含的烷基可整体被替换成氟烷基。作为该氟烷基,可举出前述烷基的至少一部分氢原子被氟原子取代而得到的基团。该氟烷基的碳原子数优选为1~4,更优选为1~3,进一步优选为1~2。另外,将碳原子的数目记为nc时,氟原子的取代数优选为1以上,优选为2×nc+1以下。作为氟烷基,可举出一氟甲基、二氟甲基、三氟甲基(全氟甲基)、一氟乙基、二氟乙基、三氟乙基、四氟乙基、五氟乙基(全氟乙基)、一氟丙基、二氟丙基、三氟丙基、四氟丙基、五氟丙基、六氟丙基、七氟丙基(全氟丙基)、一氟丁基、二氟丁基、三氟丁基、四氟丁基、五氟丁基、六氟丁基、七氟丁基、八氟丁基、九氟丁基(全氟丁基)等。

烷基被替换成氟烷基时,其替换数可在每1个硅原子为1~3的范围内适当选择。

作为ra1,优选烷基或三烷基甲硅烷基氧基,更优选三烷基甲硅烷基。另外,多个ra1中,优选2个以上为三烷基甲硅烷基氧基,更优选3个为三烷基甲硅烷基氧基。

以下,有时将(ra1)3si-z-(si(rs1)2-o-)n1-y-称为含有三烷基甲硅烷基的分子链。

前述y可以是*-si(rs2)2-ls1-(其中,ls1表示碳原子数为1~10的2价烃基。),z可以是碳原子数为1~10的烃基。即使包含烃基,由于剩余部分为二烷基硅氧烷链,因而也会形成化学·物理耐久性高、耐热性及耐光性优异的被膜。ls1或z为2价烃基时,其碳原子数优选为8以下,更优选为6以下,进一步优选为4以下,优选为1以上。前述2价烃基优选为链状,为链状时,直链状、支链状均可。另外,作为前述2价烃基,优选2价脂肪族烃基,更优选亚烷基。作为2价烃基,可举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等亚烷基等。

此外,ls1或z中的2价烃基中的一部分亚甲基(-ch2-)根据需要可被替换成氧原子。但连续的2个亚甲基(-ch2-)不会同时被替换成氧原子,优选与si原子相邻的亚甲基(-ch2-)不被替换成氧原子。

z优选为氧原子。x为后述的式(x-2)表示的基团时,y优选为氧原子,x为后述的式(x-3)表示的基团时,y优选为*-si(rs2)2-ls1-表示的基团。

rs1、rs2的烷基的碳原子数优选为1~4,更优选为1~3,进一步优选为1~2。作为rs1、rs2的烷基,可举出甲基、乙基、丙基、丁基等。作为-(si(rs1)2-o-)n1-表示的二烷基硅氧烷链,可举出(聚)二甲基硅氧烷链、(聚)二乙基硅氧烷链等。

n1为1以上,优选为150以下,更优选为100以下,进一步优选为60以下,特别优选为50以下,优选为3以上。

另外,构成-z-(si(rs1)2-o-)n1-y-中包含的最长直链的元素的数目优选为2以上,更优选为6以上,进一步优选为15以上,优选为1200以下,更优选为700以下,进一步优选为500以下。

x的水解性含硅基团只要是具有2个以上水解性硅基的基团即可,例如,优选为水解性硅基键合于链状或环状的基部而得到的基团。基部优选为烃及/或(聚)二烷基硅氧烷。

x优选为式(x-1)~(x-3)中的任一式表示的基团。

[化学式7]

[式(x-1)~(x-3)中,lx1~lx2分别表示碳原子数为1~20的2价烃基,该2价烃基中包含的亚甲基(-ch2-)可被替换成-o-或-o-si(rx7)2-。

rx1~rx7分别表示氢原子或碳原子数为1~10的烃基。

xa1各自独立地表示水解性基团或三烷氧基甲硅烷基氧基。

xa2各自独立地表示水解性基团、三烷氧基甲硅烷基氧基、含有烃链的基团、含有硅氧烷骨架的基团或含有三烷基甲硅烷基的分子链,xa2为水解性基团或三烷氧基甲硅烷基氧基时,xa2与xa1可以相同也可以不同。

n2表示2以上且20以下的整数。

n3表示2以上且5以下的整数。

n4表示0以上且5以下的整数。

式(x-3)中,(si(rx4)(-lx2-si(xa2)(xa1)2)-o-)及(si(rx5)(rx6)-o-)表示的单元的顺序是任意的。]

lx1~lx2的2价烃基的碳原子数优选为10以下,更优选为6以下,进一步优选为4以下,优选为1以上。lx1~lx2的2价烃基优选为链状,可以为直链状,也可以为支链状。lx1~lx2的2价烃基优选为2价脂肪族烃基,更优选为亚烷基。作为lx1~lx2的2价烃基,可举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等亚烷基。

lx1~lx2的2价烃基中包含的亚甲基(-ch2-)被替换成-o-或-si(rx7)2-o-时,优选lx1~lx2中包含的亚甲基(-ch2-)中距三甲基甲硅烷基最近的亚甲基(-ch2-)被替换。另外,与-si(xa1)2(xa2)直接键合的亚甲基(-ch2-)可以被替换成-o-或-si(rx7)2-o-,也可以不被替换,优选不被替换。

作为lx1~lx2,可举出以下的基团。其中,*表示连接键,左侧的*是靠近三甲基甲硅烷基这侧的连接键。

[化学式8]

rx1~rx7的烃基的碳原子数优选为1~8,更优选为1~6,进一步优选为1~4。rx1~rx7的烃基可以为链状,也可以为环状,可以为直链状,也可以为支链状。rx1~rx7的烃基优选为脂肪族烃基,更优选为烷基。作为rx1~rx7的烃基,可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等烷基。

作为xa1、xa2的水解性基团,可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子数为1~4的烷氧基;羟基;乙酰氧基;氯原子;异氰酸酯基;等等,优选烷氧基、异氰酸酯基。

xa1、xa2的三烷氧基甲硅烷基氧基中包含的烷氧基可以相同也可以不同,可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子数为1~4的烷氧基。作为xa1、xa2的三烷氧基甲硅烷基氧基,特别优选三甲氧基甲硅烷基氧基、三乙氧基甲硅烷基氧基。

xa2的含有烃链的基团是指含有烃链、且构成该烃链的元素数比连接三烷基甲硅烷基与水解性硅基的链状或环状的烃以及/或者链状或环状的二烷基硅氧烷的元素数少的基团。另外,优选为烃链的最长直链的碳原子数比含有三烷基甲硅烷基的分子链的元素数少的基团。含有烃链的基团通常仅由烃基(烃链)构成,但根据需要,可以是该烃链中的一部分亚甲基(-ch2-)被替换成氧原子而得到的基团。另外,与si原子相邻的亚甲基(-ch2-)不会被替换成氧原子,另外,连续的2个亚甲基(-ch2-)也不会同时被替换成氧原子。

需要说明的是,所谓烃链部分的碳原子数,在含有非氧替换型的烃链的基团中,是指构成烃基(烃链)的碳原子的数目;在含有氧替换型的烃链的基团中,是指将氧原子假设为亚甲基(-ch2-)来进行计数而得到的碳原子的数目。

以下,如无特别说明,则是以含有非氧替换型的烃链的基团(即1价烃基)为例对含有烃链的基团进行说明,但在所有说明中,均可将其亚甲基(-ch2-)中的一部分替换成氧原子。

对于前述含有烃链的基团的碳原子数而言,在其为烃基时,优选为1~3,更优选为1。另外,前述含有烃链的基团(为烃基时)可以为支链,也可以为直链。前述含有烃链的基团(为烃基时)优选为含有饱和或不饱和的脂肪族烃链的基团,更优选为含有饱和脂肪族烃链的基团。作为前述含有饱和脂肪族烃链的基团(为烃基时),更优选为甲基、乙基、丙基等烷基。

作为饱和脂肪族烃基中的一部分亚甲基(-ch2-)被替换成氧原子而得到的基团,可例举具有(聚)乙二醇单元的基团等。

xa2的含有硅氧烷骨架的基团只要是含有硅氧烷单元(si-o-)、且由比构成连接三烷基甲硅烷基与水解性硅基的链状或环状的烃以及/或者链状或环状的二烷基硅氧烷的元素数更少的数目的元素构成的基团即可。由此,含有硅氧烷骨架的基团成为与含有三烷基甲硅烷基的分子链相比长度更短、或空间体积(堆体积)更小的基团。

另外,含有硅氧烷骨架的基团优选为链状,可以为直链状,也可以为支链状。含有硅氧烷骨架的基团中,硅氧烷单元(si-o-)优选为二烷基甲硅烷基氧基。作为前述二烷基甲硅烷基氧基,可举出二甲基甲硅烷基氧基、二乙基甲硅烷基氧基等。前述硅氧烷单元(si-o-)的重复数优选为1以上,优选为5以下,更优选为3以下。

含有硅氧烷骨架的基团可在硅氧烷骨架的一部分中包含2价烃基。具体而言,硅氧烷骨架中的一部分氧原子可被2价烃基替换。作为可替换硅氧烷骨架中的一部分氧原子的2价烃基,可优选举出与可替换含有三烷基甲硅烷基的分子链中包含的二烷基硅氧烷链的氧原子的2价烃基同样的基团。

另外,对于含有硅氧烷骨架的基团的末端(自由端)的硅原子而言,除了可具有用于与相邻的硅原子等形成硅氧烷单元(si-o-)的水解性基团之外,还可具有烃基(优选烷基)基团等。这种情况下,含有硅氧烷骨架的基团将会具有三烷基甲硅烷基,但只要元素数比共存的含有三烷基甲硅烷基的分子链少,就能发挥作为间隔基团的功能。另外,含有硅氧烷骨架的基团中包含三烷基甲硅烷基时,该三烷基甲硅烷基的烷基也可被替换成氟烷基。

此外,含有硅氧烷骨架的基团的元素数优选为100以下,更优选为50以下,进一步优选为30以下,通常为10以上。另外,含有三烷基甲硅烷基的分子链与含有硅氧烷骨架的基团的元素数之差优选为10以上,更优选为20以上,通常优选为1000以下,更优选为500以下,进一步优选为200以下。

含有硅氧烷骨架的基团优选为式(x1)表示的基团。

[化学式9]

*-(o-si(rx9)2)n5-o-si(rx8)3(x1)

[式(x1)中,多个rx8各自独立地表示烃基或羟基。rx9各自独立地表示碳原子数为1~4的烷基。n5表示0以上且4以下的整数。*表示与硅原子的连接键。]

前述式(x1)中,作为rx8的烃基,可举出与作为rx1的烃基而例举的基团同样的基团,优选为脂肪族烃基,更优选为甲基、乙基、丙基、丁基等直链状烷基。

另外,rx8优选为烃基。也包括rx8的烃基中包含的亚甲基被替换成氧原子的情况。

另外,前述式(x1)中,作为rx9的碳原子数为1~4的烷基,可举出与作为式(ia)中的rs1而说明的基团同样的基团。n5优选为0以上且3以下的整数。

作为含有硅氧烷骨架的基团,可举出下式表示的基团。

[化学式10]

xa1优选为烷氧基或三烷氧基甲硅烷基氧基。

另外,作为xa2,优选水解性基团或三烷氧基甲硅烷基氧基,优选烷氧基或三烷氧基甲硅烷基氧基。

n2优选为2以上且10以下的整数,更优选为1以上且8以下的整数。

n3优选为2以上且4以下的整数。

n4优选为0以上且4以下的整数。

作为x,优选下式表示的基团。式中,xa3表示水解性基团或三烷氧基甲硅烷基氧基,n6表示2~10的整数,n7表示1~20的整数,n8表示1~20的整数。*表示与y的连接键。

[化学式11]

[化学式12]

[化学式13]

作为有机硅化合物(a),优选式(ia-1)表示的化合物。

[化学式14]

[式(ia-1)中,y、z、rs1、n1与上文所述含义相同。ra2各自独立地表示碳原子数为1~4的烷基。x表示由式(x-1)~(x-3)中的任一式表示的基团。

[化学式15]

[式(x-1)~(x-3)中,lx1~lx3、rx1~rx8、bx1~bx3、xa1~xa2、n2~n4分别与上文所述含义相同。]]

ra2的烷基的碳原子数优选为1~3,更优选为1~2,特别优选为1。作为ra2的烷基,可举出甲基、乙基、丙基等。

作为有机硅化合物(a),可举出下式表示的化合物。其中,n20优选为1~30的整数,更优选为1~20的整数。

[化学式16]

[表1]

表中,me表示甲基,tms表示三甲基甲硅烷基氧基。(y1)~(y4)分别表示下式表示的基团。

[化学式17]

本发明的有机硅化合物(a)例如可通过下式所示的合成路径合成。

[化学式18]

[上式中,

lx1、lx2、ra1、rs1、rx3、rx4、rx5、rx6、xa1、xa2、y、n1、n3、n4与上文所述含义相同。

rs3表示碳原子数为1~4的烷基。

ry1、rx10各自独立地表示碳原子数为2~10的烯基。

xx1表示卤素原子。

n9表示1~3的整数。

n14表示1以上且3以下的整数。

r表示烷基,m1表示碱金属。]

作为rs3的碳原子数为1~4的烷基,可举出与ra2的烷基同样的基团,rs3的烷基的碳原子数优选为1~3,更优选为1~2,特别优选为1。作为rs3的烷基,可举出甲基、乙基、丙基等。

ry1、rx10的烯基的碳原子数优选为2~5,更优选为2~3,特别优选为2。作为ry1、rx10的烯基,可举出乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基等。

即,制造有机硅化合物(a)时,例如,使具有三烷基甲硅烷基及m1o-基(m1表示碱金属。)的化合物(以下,称为“碱金属醇盐”)与环状二甲基硅氧烷反应(工序(2)),接下来,与在硅原子上键合有卤素原子及烯基的硅化合物反应(工序(3))。使得到的化合物的来自烯基的碳-碳双键与环状烷基硅氧烷或具有二烷基甲硅烷基的硅化合物进行反应(工序(4)、(6)),进而,与在硅原子上键合有至少1个烯基和至少1个水解性基团的硅化合物或在硅原子上键合有至少1个氢原子和至少1个水解性基团的硅化合物进行反应(工序(5)、(7)、(8)),由此,能制造有机硅化合物(a)。

通过上述工序(3)而得到的下式表示的化合物也被包含在本发明的范围内。

[化学式19]

[式(iia)中,ra1、rs1、rs3、ry1、z、n1、n14与上文所述含义相同。]

式(iia)表示的化合物中,优选下述式(iia-1)表示的化合物。

[化学式20]

[式(iia-1)中,ra2、rs1、rs3、ry1、z、n1、n14与上文所述含义相同。]

前述碱金属醇盐例如可通过使具有三(三烷基甲硅烷基氧基)甲硅烷基和羟基的化合物与有机碱金属化合物(r-m1)反应来制造(工序(1))。作为有机碱金属化合物(r-m1)的m1中的碱金属,优选为锂,作为有机碱金属化合物(r-m1),可举出正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂等烷基锂,特别优选为正丁基锂。

作为前述xx1的卤素原子,可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,优选氯原子。

工序(4)~(7)中,可以共存有催化剂。作为催化剂,可举出氯铂酸、铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物、四(三苯基膦)铂(0)、二氯双(三苯基膦)铂(ii)、二氯双(乙腈)铂(ii)、二氯双(苯甲腈)铂(ii)、二氯(1,5-环辛二烯)铂等。

本发明的组合物中包含的金属化合物(b)中,在金属原子上键合有至少1个水解性基团。优选地,金属化合物(b)不具有较之有机硅化合物(a)而言体积更大的基团。由此,来自金属化合物(b)的结构将实质上作为间隔基团发挥功能,可提高得到的被膜的疏水性。

前述金属化合物(b)优选为式(ib-1)或式(ib-2)表示的化合物,更优选为式(ib-1)表示的化合物。

[化学式21]

[式(ib-1)中,rb1表示含有硅氧烷骨架的基团、含有烃链的基团、水解性基团或含有氟化碳的基团,多个xb1各自独立地表示水解性基团。xb2表示含有硅氧烷骨架的基团、含有烃链的基团或水解性基团,rb1及xb2为含有硅氧烷骨架的基团或含有烃链的基团时,rb1与xb2可以相同也可以不同。xb2为水解性基团时,rb1与xb1可以相同也可以不同。另外,多个式(ib-1)之间,rb1和xb2可以相同也可以不同。m表示能形成金属醇盐的3价或4价金属原子。m1与m相对应,表示0或1的整数。]

[化学式22]

rb3-si(xb3)3(ib-2)

[上述式(ib-2)中,rb3表示水解性硅烷低聚物残基,xb3表示水解性基团、碳原子数为1~4的含氟烷基或碳原子数为1~4的烷基。]

式(ib-1)中,前述m中的金属也包含si、ge等半金属。作为m,具体而言,可举出al、fe、in等3价金属;hf、si、ti、sn、zr等4价金属;等等,优选为3价金属、4价金属,更优选为al、fe、in等3价金属;hf、si、ti、sn、zr等4价金属;进一步优选为al、si、ti、zr,特别优选为si。

式(ib-1)中,作为rb1、xb1、xb2的水解性基团,可举出与有机硅化合物(a)的水解性基团同样的基团,优选为烷氧基或异氰酸酯基,更优选为碳原子数为1~4的烷氧基,进一步优选为碳原子数为1~2的烷氧基。另外,有机硅化合物(a)与金属化合物(b)的水解性基团可以相同也可以不同,优选相同。另外,有机硅化合物(a)和金属化合物(b)的水解性基团优选均为碳原子数为1~4的烷氧基,该烷氧基的碳原子数更优选为1~2。

式(ib-1)的rb1、xb1、xb2中,水解性基团的个数优选为1以上,更优选为2以上,进一步优选为3以上,优选为4以下。

式(ib-1)中,rb1、xb2的含有硅氧烷骨架的基团、含有烃链的基团或rb1的含有氟化碳的基团的元素数优选比连接有机化合物(a)的三烷基甲硅烷基与水解性硅基的链状或环状的烃以及/或者链状或环状的二烷基硅氧烷的元素数少。另外,rb1、xb2的含有硅氧烷骨架的基团、含有烃链的基团或rb1的含有氟化碳的基团中包含的最长直链的碳原子数优选比含有三烷基甲硅烷基的分子链的元素数少。由此,来自金属化合物(b)的结构可作为间隔基团发挥作用。

作为rb1、xb2的含有硅氧烷骨架的基团,可举出与xa2的含有硅氧烷骨架的基团同样的基团。

另外,作为rb1、xb2的含有烃链的基团,可举出与xa2的含有烃链的基团同样的基团。

式(ib-1)中,作为rb1的含有氟化碳的基团,优选在末端具有氟烷基的基团,特别优选末端为三氟甲基的基团。作为含有氟化碳的基团,优选式(f1)表示的基团。

[化学式23]

[式(f1)中,

rf1各自独立地表示氟原子或被1个以上氟原子取代的碳原子数为1~20的烷基。

rb4各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基。

lf1各自独立地表示-o-、-coo-、-oco-、-nrf2-、-nrf2co-或-conrf2-(rf2为氢原子或低级的烷基或低级的含氟烷基)。

h1~h5各自独立地为0以上且100以下的整数,h1~h5的合计值为100以下。

附有h1~h5且用括号括起来的各重复单元的顺序在式中是任意的。

*表示与m的连接键。]

作为rf1,优选氟原子或碳原子数为1~10(更优选碳原子数为1~5)的全氟烷基。rb4优选为氢原子或碳原子数为1~4的烷基。lf1优选为-o-、-coo-、-oco-。h1优选为1以上且30以下,更优选为1以上且25以下,进一步优选为1以上且10以下,特别优选为1以上且5以下,最优选为1或2。h2优选为0以上且15以下,更优选为0以上且10以下。h3优选为0以上且5以下,更优选为0以上且2以下。h4优选为0以上且4以下,更优选为0以上且2以下。h5优选为0以上且4以下,更优选为0以上且2以下。h1~h5的合计值优选为3以上,更优选为5以上,优选为80以下,更优选为50以下,进一步优选为20以下。

特别优选的是,rf1为氟原子或碳原子数为1~5的全氟烷基,rb4为氢原子,h3、h4及h5均为0,h1为1以上且5以下,h2为0以上且5以下。

作为前述含有氟化碳的基团,可举出例如cr1f2r1+1-(r1为1~12的整数)、cf3ch2o(ch2)r2-、cf3(ch2)r3si(ch3)2(ch2)r2-、cf3coo(ch2)r2-(r2均为5~20,优选为8~15,r3为1~7,优选为2~6),另外,还优选cf3(cf2)r4-(ch2)r5-、cf3(cf2)r4-c6h4-(r4均为1~10,优选为3~7,r5均为1~5,优选为2~4)。

作为含有氟化碳的基团,可举出例如氟烷基、(氟烷氧基)烷基、(氟烷基甲硅烷基)烷基、(氟烷基羰基氧基)烷基、(氟烷基)芳基、(氟烷基)烯基、(氟烷基)炔基等。

作为氟烷基,可举出例如氟甲基、氟乙基、氟丙基、氟丁基、氟戊基、氟己基、氟庚基、氟辛基、氟壬基、氟癸基、氟十一烷基、氟十二烷基等碳原子数为1~12的氟烷基。

作为(氟烷氧基)烷基,可举出例如(氟甲氧基)c5-20烷基、(氟乙氧基)c5-20烷基、(氟丙氧基)c5-20烷基、(氟丁氧基)c5-20烷基等。

作为(氟烷基甲硅烷基)烷基,可举出例如(氟甲基甲硅烷基)c5-20烷基、(氟乙基甲硅烷基)c5-20烷基、(氟丙基甲硅烷基)c5-20烷基、(氟丁基甲硅烷基)c5-20烷基、(氟戊基甲硅烷基)c5-20烷基、(氟己基甲硅烷基)c5-20烷基、(氟庚基甲硅烷基)c5-20烷基、(氟辛基甲硅烷基)c5-20烷基等。

作为(氟烷基羰基氧基)烷基,可举出(氟甲基羰基氧基)c5-20烷基、(氟乙基羰基氧基)c5-20烷基、(氟丙基羰基氧基)c5-20烷基、(氟丁基羰基氧基)c5-20烷基等。

作为(氟烷基)芳基,可举出(c1-8氟烷基)苯基、(c1-8氟烷基)萘基,作为(氟烷基)烯基,可举出(c1-17氟烷基)乙烯基,作为(氟烷基)炔基,可举出(c1-17氟烷基)乙炔基。

其中,rb1优选为含有硅氧烷骨架的基团、含有烃链的基团或水解性基团,更优选为含有硅氧烷骨架的基团或水解性基团,进一步优选为水解性基团。

另外,xb2优选为含有硅氧烷骨架的基团或水解性基团,更优选为水解性基团。

式(ib-2)中,rb3的水解性硅烷低聚物残基中包含的硅原子的数目例如为3以上,优选为5以上,更优选为7以上。缩合数优选为15以下,更优选为13以下,进一步优选为10以下。

另外,前述低聚物残基具有烷氧基时,作为该烷氧基,可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等,优选为甲氧基、乙氧基等。前述低聚物残基可以具有这些烷氧基中的1种或2种以上,优选具有1种。

水解性硅烷低聚物残基优选为式(f2)表示的基团。

[化学式24]

[上述式(f2)中,xb4各自独立地表示水解性基团或碳原子数为1~4的烷基或碳原子数为1~4的含氟烷基。

h6为0以上且100以下的整数。

*表示与si的连接键。]

式(f2)中,xb4的水解性基团优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子数为1~4(优选1~2)的烷氧基;烯丙基。h6优选为0以上且10以下,更优选为0以上且7以下。x中至少一个为低级的含氟烷基也是优选的。优选x中至少一个为水解性基团(尤其是甲氧基、乙氧基、烯丙基)。

作为x,优选水解性基团或碳原子数为1~4的含氟烷基。

作为rb3的水解性硅烷低聚物残基,可举出例如(c2h5o)3si-(osi(oc2h5)2)4o-*、(ch3o)2(cf3ch2ch2)si-(osi(och3)(ch2ch2cf3))4-o-*等。

另外,式(ib-2)中,作为xb3的水解性基团,可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳原子数为1~4(优选1~2)的烷氧基;氢原子;氰基;烯丙基、异氰酸酯基,优选烷氧基,特别优选乙氧基、甲氧基、异氰酸酯基。

作为xb3,优选水解性基团、碳原子数为1~4的含氟烷基或o-基。

作为金属化合物(b),m为si时,可举出例如下述式(2-1)~式(2-5)表示的结构。式中,xb5各自独立地表示水解性基团(优选为烷氧基或异氰酸酯基)。

[化学式25]

另外,金属化合物(b)中,作为具有含有氟化碳的基团的化合物,可举出例如cf3-si-(och3)3、cjf2j+1-si-(oc2h5)3(j为1~12的整数),其中,特别优选c4f9-si-(oc2h5)3、c6f13-si-(oc2h5)3、c7f15-si-(oc2h5)3、c8f17-si-(oc2h5)3。另外,可举出cf3ch2o(ch2)ksicl3、cf3ch2o(ch2)ksi(och3)3、cf3ch2o(ch2)ksi(oc2h5)3、cf3(ch2)2si(ch3)2(ch2)ksicl3、cf3(ch2)2si(ch3)2(ch2)ksi(och3)3、cf3(ch2)2si(ch3)2(ch2)ksi(oc2h5)3、cf3(ch2)6si(ch3)2(ch2)ksicl3、cf3(ch2)6si(ch3)2(ch2)ksi(och3)3、cf3(ch2)6si(ch3)2(ch2)ksi(oc2h5)3、cf3coo(ch2)ksicl3、cf3coo(ch2)ksi(och3)3、cf3coo(ch2)ksi(oc2h5)3(k均为5~20,优选为8~15)。另外,还可举出cf3(cf2)m-(ch2)nsicl3、cf3(cf2)m-(ch2)nsi(och3)3、cf3(cf2)m-(ch2)nsi(oc2h5)3(m均为1~10,优选为3~7,n均为1~5,优选为2~4)。还可举出cf3(cf2)p-(ch2)q-si-(ch2ch=ch2)3(p均为2~10,优选为2~8,q均为1~5,优选为2~4)。

此外,可举出cf3(cf2)p-(ch2)qsich3cl2、cf3(cf2)p-(ch2)qsich3(och3)2、cf3(cf2)p-(ch2)qsich3(oc2h5)2(p均为2~10,优选为3~7,q均为1~5,优选为2~4)。

金属化合物(b)中,作为式(ib-2)表示的化合物(以下,有时称为“水解性硅烷低聚物”。),可举出例如(h5c2o)3-si-(osi(oc2h5)2)4oc2h5、si(och3)2(ch2ch2cf3)-(osi(och3)(ch2ch2cf3))4-och3等。

本发明的组合物中,金属化合物(b)与有机硅化合物(a)之比(金属化合物(b)/有机硅化合物(a))以摩尔基准计优选为0.1以上,更优选为1以上,进一步优选为2以上,优选为100以下,更优选为50以下,进一步优选为30以下,更进一步优选为25以下。

另外,在组合物中,有机硅化合物(a)与金属化合物(b)的合计(包含后述的溶剂(c)时,是有机硅化合物(a)与金属化合物(b)与后述的溶剂(c)的合计)的含量通常为50质量%以下,优选为25质量%以下,更优选为10质量%以下,进一步优选为8质量%以下。

对于本发明的组合物而言,除了有机硅化合物(a)、金属化合物(b)以外,还可包含含有至少1个三烷基甲硅烷基和1个水解性硅基的其他有机硅化合物(a1)。作为其他有机硅化合物(a1)的三烷基甲硅烷基、水解性硅基,可举出与有机硅化合物(a)的三烷基甲硅烷基、水解性硅基同样的基团。

其他有机硅化合物(a1)优选为式(a1)表示的化合物。

[化学式26]

[式(a1)中,

y1表示氧原子或碳原子数为1~10的2价烃基。

z1表示单键或-ls2-si(rs5)2-。

ra3各自独立地表示烃基或三烷基甲硅烷基氧基。其中,ra3全部为烃基时,ra3表示的烃基为烷基。

rs4、rs5各自独立地表示碳原子数为1~10的烃基。

ls2表示碳原子数为1~10的2价烃基。

xa3各自独立地表示水解性基团或三烷氧基甲硅烷基氧基。

xa4各自独立地表示含有三烷基甲硅烷基的分子链、含有烃链的基团、含有硅氧烷骨架的基团、水解性基团或三烷氧基甲硅烷基氧基,xa4为水解性基团时,xa4与xa3可以相同也可以不同。

n11表示1以上且100以下的整数。]

作为y1或ls2的碳原子数为1~10的2价烃基,可举出与作为z的碳原子数为1~10的2价烃基而例举的基团同样的基团。

作为z1,优选单键。

作为ra3,可举出与作为ra1而例举的基团同样的基团,优选烷基或三烷基甲硅烷基氧基,更优选三烷基甲硅烷基。

作为rs4、rs5的烷基,可举出与作为rs1、rs2而例举的基团同样的基团。作为(-si(rs4)2-o-)n11表示的二烷基硅氧烷链,可举出(聚)二甲基硅氧烷链、(聚)二乙基硅氧烷链等。

n11为1以上,优选为100以下,更优选为80以下,进一步优选为50以下,特别优选为20以下,最优选为15以下。

另外,构成-z1-(si(rs4)2-o-)n11-y1-中包含的最长直链的元素的数目优选为24以上,更优选为40以上,进一步优选为50以上,优选为1200以下,更优选为700以下,进一步优选为250以下。

作为有机硅化合物(a1),例如可举出下式表示的化合物等。式中,xa6表示水解性基团(尤其是碳原子数为1~4的烷氧基),n12表示1~12的整数。n13表示1~4的整数。

[化学式27]

本发明的组合物优选还包含溶剂(c)。作为溶剂(c),可举出水;醇系溶剂、醚系溶剂、酮系溶剂、酯系溶剂、酰胺系溶剂等亲水性有机溶剂;芳香族烃系溶剂、饱和烃系溶剂等疏水性有机溶剂,它们可单独使用,也可并用它们中的2种以上。

作为前述醇系溶剂,可举出甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇等,作为前述醚系溶剂,可举出二甲氧基乙烷、四氢呋喃、二氧杂环己烷等,作为酮系溶剂,可举出丙酮、甲基乙基酮等,作为酯系溶剂,可举出乙酸乙酯、乙酸丁酯等,作为酰胺系溶剂,可举出二甲基甲酰胺等,作为芳香族烃系溶剂,可举出苯、甲苯、二甲苯等,作为饱和烃系溶剂,可举出己烷、环己烷等。

其中,优选醇系溶剂、酮系溶剂,也可包含水。

包含水时,溶剂(c)中,水的含有率优选为0.1质量%以上,更优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以上,优选为90质量%以下,更优选为70质量%以下,进一步优选为50质量%以下。

相对于有机硅化合物(a)与金属化合物(b)的合计1质量份而言,溶剂(c)优选为0.1质量份以上,更优选为5质量份以上,进一步优选为10质量份以上,特别优选为12质量份以上,优选为100质量份以下,更优选为80质量份以下,进一步优选为50质量份以下。溶剂(c)的量在上述范围内时,容易进行被膜的厚度的控制。

本发明的组合物还可包含催化剂(d)。催化剂(d)为能作为键合于硅原子的水解性基团的水解催化剂发挥作用的物质即可,可举出例如酸性化合物;碱性化合物;有机金属化合物;等等。作为前述酸性化合物,可举出盐酸、硝酸等无机酸;乙酸等有机酸;等等。作为前述碱性化合物,可举出氨;胺;等等。作为前述有机金属化合物,可举出以al、fe、zn、sn、zr等金属元素为中心金属的有机金属化合物,可举出乙酰丙酮铝络合物、乙酰乙酸乙酯铝络合物等有机铝化合物;辛酸铁等有机铁化合物;乙酰丙酮锌一水合物、环烷酸锌、辛酸锌等有机锌化合物;二丁基二乙酸锡络合物等有机锡化合物;等等。

其中,作为催化剂(d),优选无机酸及有机金属化合物,更优选有机铝化合物及盐酸。

相对于有机硅化合物(a)与金属化合物(b)的合计100质量份而言,催化剂(d)优选为0.01质量份以上,更优选为0.05质量份以上,进一步优选为0.1质量份以上,优选为20质量份以下,更优选为10质量份以下,进一步优选为8质量份以下。

此外,本发明的组合物中,可在不妨碍本发明的效果的范围内共存有抗氧化剂、防锈剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、防霉剂、抗菌剂、防生物附着剂、除臭剂、颜料、阻燃剂、防静电剂等各种添加剂。

作为前述抗氧化剂,可举出酚系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、受阻胺系抗氧化剂等。

作为前述酚系抗氧化剂,可举出3-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八烷基酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,2-硫代二亚乙基双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、三乙二醇双-[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3,9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰基氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5·5]十一烷、四{3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸}季戊四醇酯、丙烯酸2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酯、丙烯酸2-[1-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)乙基]-4,6-二叔戊基苯酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1h,3h,5h)-三酮、2,2’-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、4,4’-丁叉(butylidene)双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4,4’-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)等。

作为前述硫系抗氧化剂,可举出3,3’-硫代二丙酸二正十二烷基酯、3,3’-硫代二丙酸二正十四烷基酯、3,3’-硫代二丙酸二正十八烷基酯、四(3-十二烷基硫代丙酸)季戊四醇酯等。

作为前述磷系抗氧化剂,可举出亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚膦酸酯、亚磷酸双-[2,4-二叔丁基-(6-甲基)苯基]乙酯等。

作为前述受阻胺系抗氧化剂,可举出癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯(熔点81~86℃)、甲基丙烯酸2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯(熔点58℃)、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}-1,6-六亚甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}]等。

作为前述防锈剂,可举出三乙醇胺等烷醇胺;季铵盐;烷烃硫醇;咪唑啉、咪唑、烷基咪唑啉衍生物、苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑、苯并三唑等唑类;偏钒酸钠;柠檬酸铋;苯酚衍生物;烷基胺、聚烯基胺等脂肪族胺、芳香族胺、乙氧基化胺、氰基烷基胺、苯甲酸环己基胺、亚烷基二胺等脂肪族二胺、芳香族二胺等胺化合物;前述胺化合物与羧酸的酰胺;烷基酯;嘧啶;环烷酸;磺酸复合体;亚硝酸钙、亚硝酸钠、亚硝酸二环己基胺等亚硝酸盐;多元醇、多元酚等多羟基化合物;钼酸钠、钨酸钠、膦酸钠、铬酸钠、硅酸钠等杂多酸盐;明胶;羧酸的聚合物;硝基化合物;甲醛;炔属醇;脂肪族硫醇、芳香族硫醇、炔属硫醇等硫醇化合物;脂肪族硫醚、芳香族硫醚、乙炔硫化物(acetylenesulfide)等硫醚化合物;亚砜、二苄基亚砜等亚砜化合物;硫脲;胺或季铵盐与卤素离子的组合;烷基胺与碘化钾的组合;单宁与磷酸钠的组合;三乙醇胺与月桂基肌氨酸的组合;三乙醇胺与月桂基肌氨酸与苯并三唑的组合;烷基胺与苯并三唑与亚硝酸钠与磷酸钠的组合;等等。

作为前述紫外线吸收剂/光稳定剂,可举出例如2-(5-甲基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基]-2h-苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、3-[3-叔丁基-5-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯与聚乙二醇(分子量约300)的缩合物、羟基苯基苯并三唑衍生物、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5[(己基)氧基]-苯酚、2-乙氧基-2’-乙基-草酸双酰苯胺等。

作为前述防霉剂/抗菌剂,可举出2-(4-噻唑基)苯并咪唑、山梨酸、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、(2-吡啶基硫基-1-氧化物)钠盐、脱氢乙酸、2-甲基-5-氯-4-异噻唑酮络合物、2,4,5,6-四氯邻苯二甲腈、2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯、1-(丁基氨基甲酰基)-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯、单或二溴氰基乙酰胺类、1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷、1,1-二溴-1-硝基丙醇及1,1-二溴-1-硝基-2-乙酰氧基丙烷等。

作为前述防生物附着剂,可举出二硫化四甲基秋兰姆、双(n,n-二甲基二硫代氨基甲酸)锌、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、二氯-n-((二甲基氨基)磺酰基)氟-n-(对甲苯基)甲烷次磺酰胺、吡啶-三苯基硼烷、n,n-二甲基-n’-苯基-n’-(氟二氯甲基硫基)磺酰胺、硫氰酸亚铜(1)、氧化亚铜、二硫化四丁基秋兰姆、2,4,5,6-四氯间苯二甲腈、亚乙基双二硫代氨基甲酸锌、2,3,5,6-四氯-4-(甲基磺酰基)吡啶、n-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺、双(2-吡啶硫醇-1-氧化物)锌盐、双(2-吡啶硫醇-1-氧化物)铜盐、2-甲基硫基-4-叔丁基氨基-6-环丙基氨基-均三嗪、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、呋喃酮类、烷基吡啶化合物、芦竹碱系化合物、异腈化合物等。

作为前述除臭剂,可举出乳酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸、马来酸、丙二酸、乙二胺聚乙酸、烷烃-1,2-二羧酸、烯烃-1,2-二羧酸、环烷烃-1,2-二羧酸、环烯烃-1,2-二羧酸、萘磺酸等有机酸类;十一碳烯酸锌、2-乙基己酸锌、蓖麻油酸锌等脂肪酸金属类;氧化铁、硫酸铁、氧化锌、硫酸锌、氯化锌、氧化银、氧化铜、金属(铁、铜等)叶绿酸钠、金属(铁、铜、钴等)酞菁、金属(铁、铜、钴等)四磺酸酞菁、二氧化钛、可见光响应型二氧化钛(氮掺杂型等)等金属化合物;α-、β-或γ-环糊精、其甲基衍生物、羟基丙基衍生物、葡糖基衍生物、麦芽糖基衍生物等环糊精类;多孔甲基丙烯酸聚合物、多孔丙烯酸聚合物等丙烯酸系聚合物、多孔二乙烯基苯聚合物、多孔苯乙烯-二乙烯基苯-乙烯基吡啶聚合物、多孔二乙烯基苯-乙烯基吡啶聚合物等芳香族系聚合物、它们的共聚物及几丁质、脱乙酰几丁质、活性炭、硅胶、活性氧化铝、沸石、陶瓷等多孔质体等。

作为前述颜料,可举出炭黑、氧化钛、酞菁系颜料、喹吖啶酮系颜料、异吲哚啉酮系颜料、苝或紫环酮系颜料、喹酞酮系颜料、二酮基吡咯并吡咯系颜料、二噁嗪系颜料、双偶氮缩合系颜料、苯并咪唑酮系颜料等。

作为前述阻燃剂,可举出十溴联苯、三氧化二锑、磷系阻燃剂、氢氧化铝等。

作为前述防静电剂,可举出季铵盐型的阳离子表面活性剂、甜菜碱型的两性表面活性剂、磷酸烷基酯型的阴离子表面活性剂、伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐、季胺盐、吡啶衍生物等阳离子表面活性剂、硫酸化油、肥皂、硫酸化酯油、硫酸化酰胺油、烯烃的硫酸化酯盐类、脂肪醇硫酸酯盐类、烷基硫酸酯盐、脂肪酸乙酯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基苯磺酸盐、琥珀酸酯磺酸盐、磷酸酯盐等阴离子表面活性剂、多元醇的部分脂肪酸酯、脂肪醇的环氧乙烷加成物、脂肪酸的环氧乙烷加成物、脂肪氨基或脂肪酸酰胺的环氧乙烷加成物、烷基酚的环氧乙烷加成物、多元醇的部分脂肪酸酯的环氧乙烷加成物、聚乙二醇等非离子表面活性剂、羧酸衍生物、咪唑啉衍生物等两性表面活性剂等。

另外,作为添加剂,可以进一步共存有润滑剂、填充剂、增塑剂、成核剂、防结块剂、发泡剂、乳化剂、光泽剂、粘结剂等。

在包含这些添加剂时,在组合物中,添加剂的含量通常为0.1~70质量%,优选为0.1~50质量%,更优选为0.5~30质量%,进一步优选为2~15质量%。

通过使上述组合物在空气中与基材接触,从而使得有机硅化合物(a)、金属化合物(b)的水解性基团被水解·缩聚,形成被膜。而且,由于形成的被膜具有来自有机硅化合物(a)的三烷基甲硅烷基,因此,液滴(水滴、油滴等)与被膜之间的摩擦被减小,液滴变得容易移动,并且,化学·物理耐久性高,耐热性、耐光性提高。另一方面,不具有三烷基甲硅烷基的来自金属化合物(b)的结构单元实质上作为间隔基团发挥功能,因此,被膜的疏水性变得更加良好。

作为使组合物与基材接触的方法,可举出例如旋涂法、浸涂法、喷涂法、辊涂法、棒涂法、模涂法等,优选旋涂法、喷涂法。通过旋涂法、喷涂法,容易形成规定的厚度的被膜。

此时,根据需要,可预先将组合物进一步稀释。稀释倍率例如为2~100倍,优选为5~50倍。作为稀释溶剂,可适当地使用作为溶剂(c)而例举的溶剂。

作为上述组合物的固化物的被膜也被包含在本发明的范围内。该被膜具有硅原子、上述金属原子(优选仅为硅原子)介由氧原子键合而成的网状骨架,并且具有来自有机硅化合物(a)的在形成该骨架的硅原子中的一部分硅原子上键合含有三烷基甲硅烷基的分子链而成的结构(a)。

来自有机硅化合物(a)的结构(a)优选由下述式(ia)表示。

[化学式28]

[式(ia)中,ra1、z、rs1、y、n1与上文所述含义相同。

lx5表示链状或环状的烃以及/或者链状或环状的二烷基硅氧烷。

n10表示2以上的整数。

xa6各自独立地表示下式表示的结构。

[化学式29]

[式中,xa7表示含有烃链的基团、含有硅氧烷骨架的基团、含有三烷基甲硅烷基的分子链或-o-基。*表示与lx5的连接键。]]

作为xa7的含有烃链的基团、含有硅氧烷骨架的基团,可举出与xa2的含有烃链的基团、含有硅氧烷骨架的基团同样的基团。作为xa7,优选含有烃链的基团、含有硅氧烷骨架的基团或-o-基,特别优选-o-基。

另外,*-lx5-(xa6)n9优选为下式表示的基团。

[化学式30]

[式中,lx1~lx2、rx1~rx7、xa6、n2、n3、n4分别与上文所述含义相同。]

作为*-lx5-(xa6)n9,可举出下式表示的结构。式中,n6表示2~10的整数,n7表示1~20的整数,n8表示1~20的整数。*表示与y的连接键。

[化学式31]

[化学式32]

[化学式33]

作为结构(a),例如可举出下式表示的结构。

[化学式34]

[表2]

表中,me表示甲基,tms表示三甲基甲硅烷基氧基。(y1)~(y4)分别表示下式表示的基团。

[化学式35]

另外,在作为本发明的组合物的固化物的被膜中,可以在来自金属化合物(b)的、与上述含有三烷基甲硅烷基的分子链所键合的硅原子不同的硅原子(第2硅原子)上键合有由第2含有烃链的基团、羟基、烷氧基或羟基缩合而成的基团。另外,该第2硅原子可以替换成其他金属原子(例如,al、fe、in、ge、hf、si、ti、sn或zr)。另外,这样的第2硅原子、其他金属原子由于键合有碳原子数比含有三烷基甲硅烷基的分子链少的含有烃链的基团、羟基、烷氧基或羟基,因而也作为间隔基团发挥作用,能增高由含有三烷基甲硅烷基的分子链产生的疏水特性提高作用。

来自金属化合物(b)的结构(b)优选由下式表示。

[化学式36]

[式(ib-1)中,rb1、m、m1与上文所述含义相同。xb7表示含有烃链的基团、含有硅氧烷骨架的基团、羟基、或-o-基,xb7及rb1为含有硅氧烷骨架的基团或含有烃链的基团时,rb1与xb7可以相同也可以不同,多个式(ib-1)之间,rb1和xb7可以相同也可以不同。]

[化学式37]

[式(ib-2)中,rb3与上文所述含义相同。xb8表示水解性硅烷低聚物残基,xb8表示水解性基团、碳原子数为1~4的含氟烷基、碳原子数为1~4的烷基、或-o-基。]

式(ib-1)中的含有烃链的基团、含有硅氧烷骨架的基团均可从上文说明的范围中选择。

另外,式(ib-2)中的水解性硅烷低聚物残基、水解性基团、含氟烷基、烷基可从关于xb3而例举的范围中选择。

作为结构(b),m为si时,例如,可优选例举下述式(ib-i-1)~(ib-i-7)表示的结构。式中,r表示1~10的整数(尤其是1~3的整数),q表示1~20的整数(尤其是6~10的整数)。

[化学式38]

对于包含这些结构(a)、(b)的本发明的被膜而言,将被膜上的液滴的初始接触角记为a1,将在温度为20~40℃、湿度为30~75%的大气气氛下以使照射面的强度为200±10mw/cm2的方式照射水银灯(其在波长300nm以下的区域具有亮线)的光4小时后的被膜上的液滴的接触角记为bz1,此时,接触角变化率((bz1-a1)/a1×100(%))优选满足下式表示的关系。

(bz1-a1)/a1×100(%)≥-9(%)

本发明的被膜尤其是耐光性良好,即使在照射了高强度的光的情况下,疏水特性也不易下降。前述4小时照射前后的接触角度变化率((bz1-a1)/a1×100(%))更优选为-10%以上,进一步优选为-7%以上,特别优选为-5%以上,通常为0%以下,例如也允许为-0.5%以下。

另外,对于本发明的被膜而言,将在温度为20~40℃、湿度为30~75%的大气气氛下以使照射面的强度为200±10mw/cm2的方式照射水银灯(其在波长300nm以下的区域具有亮线)的光6小时后的被膜上的液滴的接触角记为bz2时,接触角变化率((bz2-a1)/a1×100(%))优选满足下式表示的关系。

(bz2-a1)/a1×100(%)≥-34(%)

前述6小时照射前后的接触角变化率更优选为-20%以上,进一步优选为-15%以上,特别优选为-10%以上,另外,为0%以下,进而也允许为0.5%以下。

水银灯的照射优选在空气气氛下进行,温度优选为20℃以上且40℃以下,湿度优选为40%以上且75%以下。

作为可用于上述照射的水银灯,可举出ushio电机株式会社制“sp-9250db”。

另外,对于本发明的被膜而言,将于200℃加热100小时后的被膜上的液滴的接触角记为bh时,接触角变化率((bh-a1)/a1×100(%))优选满足下式表示的关系。

(bh-a1)/a1×100(%)≥-20(%)

前述于200℃加热100小时前后的接触角变化率更优选为-10%以上,进一步优选为-7%以上,另外,为0%以下,进而也允许为0.5%以下。

使上述被膜固化时,在使组合物与基材接触的状态下,在空气中静置,由此,吸收空气中的水分,将水解性基团水解,形成硅氧烷骨架。静置时,可于40~250℃保持。

按照上述方式得到的本发明的被膜与以往的由氟涂覆剂得到的被膜相比,在耐气候性方面优异。

另外,对于由本发明的组合物得到的被膜而言,由于具有含有三烷基甲硅烷基的分子链或含有三烷基甲硅烷基的分子链中的烷基被替换成氟烷基而得到的分子链,热历程前后或光照射前后的接触角的变化被控制在一定范围,因此,化学·物理耐久性高。

由本发明的组合物得到的被膜通常被形成在基材上,在基材上形成有被膜的被膜处理基材也被包含在本发明的范围内。基材的形状可以是平面、曲面中的任何,也可以是组合多个面而成的三维结构。另外,基材可以由有机系材料、无机系材料中的任意材料构成,作为前述有机系材料,可举出丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸系-苯乙烯共聚树脂、纤维素树脂、聚烯烃树脂、聚乙烯醇等热塑性树脂;酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、有机硅树脂、聚氨酯树脂等热固性树脂;等等,作为无机系材料,可举出陶瓷;玻璃;铁、硅、铜、锌、铝等金属;包含前述金属的合金;等等。

可预先对前述基材实施亲水化处理。作为亲水化处理,可举出电晕处理、等离子体处理、紫外线处理等亲水化处理。另外,可实施基于树脂、硅烷偶联剂、四烷氧基硅烷等的底涂处理。

其中,通过在疏水膜与基体之间设置底涂层,能进一步提高耐湿性、耐碱性等耐久性。作为底涂层,优选为由包含能形成硅氧烷骨架的成分(p)的基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)形成的层。作为底涂层,优选为利用包含由下述式(iii)表示的化合物及/或其部分水解缩合物组成的(p1)成分的基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)形成的层。

si(xp2)4…(iii)

[其中,式(iii)中,xp2各自独立地表示卤素原子、烷氧基或异氰酸酯基。]

上述式(iii)中,xp2优选为氯原子、碳原子数为1~4的烷氧基或异氰酸酯基,进一步优选4个xp2相同。

作为这样的上述通式(iii)表示的化合物,具体而言,可优选使用si(nco)4、si(och3)4、si(oc2h5)4等。本发明中,化合物(iii)可单独使用1种,也可并用2种以上。

基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)中包含的(p1)成分可以是化合物(iii)的部分水解缩合物。化合物(iii)的部分水解缩合物可通过应用使用了酸、碱催化剂的通常的水解缩合方法来得到。但是,部分水解缩合物的缩合度(多聚化度)需要为产物在溶剂中溶解的程度。作为(p1)成分,可以是化合物(iii),也可以是化合物(iii)的部分水解缩合物,也可以是化合物(iii)与其部分水解缩合物的混合物,例如可以是包含未反应的化合物(iii)的化合物(iii)的部分水解缩合物。需要说明的是,作为通式(iii)表示的化合物或其部分水解缩合物,有市售品,本发明中可使用这样的市售品。

另外,基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)可以是包含上述(p1)成分和由下述式(iv)表示的化合物及/或其部分水解缩合物组成的(p2)成分的组合物、或者包含上述(p1)成分和上述(p2)成分的部分水解共缩合物(其中,可包含上述(p1)成分及/或化合物(iv))的组合物。

(xp3)3si-(ch2)p-si(xp3)3…(iv)

[其中,式(iv)中,xp3各自独立地表示水解性基团或羟基,p为1~8的整数。]

化合物(iv)是以夹着2价有机基团(优选脂肪族烃基,特别优选亚烷基)的方式在两末端具有水解性甲硅烷基或硅烷醇基的化合物。

式(iv)中,作为xp3表示的水解性基团,可举出与上述xp2同样的基团或原子。从化合物(iv)的稳定性与水解的容易性的均衡性方面考虑,作为xp3,优选烷氧基及异氰酸酯基,特别优选烷氧基。作为烷氧基,优选碳原子数为1~4的烷氧基,更优选甲氧基或乙氧基。可以根据制造上的目的、用途等从它们中适当选择而使用。在化合物(iv)中存在有多个的xp3可以是相同的基团,也可以是不同的基团,从获得容易性方面考虑,优选为相同的基团。

作为化合物(iv),具体而言,可举出(ch3o)3sich2ch2si(och3)3、(ocn)3sich2ch2si(nco)3、cl3sich2ch2sicl3、(c2h5o)3sich2ch2si(oc2h5)3、(ch3o)3sich2ch2ch2ch2ch2ch2si(och3)3等。本发明中,化合物(iv)可单独使用1种,也可并用2种以上。

基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)中包含的成分可以是化合物(iv)的部分水解缩合物。化合物(iv)的部分水解缩合物可利用与在化合物(iii)的部分水解缩合物的制造中说明的方法同样的方法得到。部分水解缩合物的缩合度(多聚化度)需要为产物在溶剂中溶解的程度。作为(p)成分,可以是化合物(iv),也可以是化合物(iii)的部分水解缩合物,也可以是化合物(iv)与其部分水解缩合物的混合物,例如可以是包含未反应的化合物(iv)的化合物(iv)的部分水解缩合物。

作为通式(iv)表示的化合物或其部分水解缩合物,有市售品,本发明中可使用这样的市售品。

另外,基底层中,可以使用能得到与化合物(iii)同样的以硅为主成分的氧化膜的各种聚硅氮烷。

对于基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)而言,通常,除了成为层构成成分的固态成分之外,还基于对经济性、作业性、得到的底涂层的厚度控制的容易性等的考虑而包含有机溶剂。有机溶剂没有特别限制,只要是能将基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)含有的固态成分溶解的溶剂即可。作为有机溶剂,可举出与疏水膜形成用组合物同样的化合物。有机溶剂不限于1种,可将极性、蒸发速度等不同的2种以上的溶剂混合来使用。

基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)在含有部分水解缩合物、部分水解共缩合物时,也可包含为了制造它们而使用的溶剂。

此外,在基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)中,即使不包含部分水解缩合物、部分水解共缩合物时,为了促进水解共缩合反应,预先配合与在部分水解缩合反应中通常使用的催化剂同样的酸催化剂等催化剂也是优选的。即使在包含部分水解缩合物或部分水解共缩合物时,在组合物中未残留在它们的制造中使用的催化剂的情况下,也优选配合催化剂。

对于基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)而言,上述含有成分可以包含用于进行水解缩合反应、水解共缩合反应的水。

作为使用基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)形成基底层的方法,可使用有机硅烷化合物系的表面处理剂中的已知的方法。例如,可利用刷涂、流涂、旋转涂布、浸渍涂布、刮刀涂布、喷雾涂布、手涂等方法将基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)涂布于基体的表面,在大气中或氮气氛中,根据需要进行干燥,然后使其固化,由此形成基底层。固化的条件可根据使用的组合物的种类、浓度等适当控制。

需要说明的是,基底层形成用组合物(底涂层形成用组合物)的固化可与疏水膜形成用组合物的固化同时进行。

底涂层的厚度没有特别限制,只要是能向在其上形成的疏水膜赋予耐湿性、密合性、对来自基体的碱等的阻隔性的厚度即可。

由本发明的组合物得到的被膜能够同时实现疏水性与耐热性及耐光性(耐气候性),而且在制膜后不存在白浊和涂布不均,不需要进行擦净工序。因此,作为触摸面板显示器等显示装置、光学元件、半导体元件、建筑材料、汽车部件、纳米压印技术等中的基材有用。此外,可合适地用作电车、汽车、船舶、飞机等运输设备的主体、窗玻璃(前玻璃、侧玻璃、后玻璃)、镜子、保险杠等的物品。另外,也可用于建筑物外壁、帐篷、太阳光发电组件、隔音板、混凝土等室外用途。还可用于渔网、捕虫网、水槽等。此外,也可用于厨房、浴室、盥洗台、镜子、卫生间周边的各构件的物品、枝形吊灯、瓷砖等陶瓷器、人造大理石、空调等各种室内设备。另外,也可用于工厂内的工具、内壁、配管等的防污处理。也适用于护目镜、眼镜、头盔、弹子机、纤维、伞、游戏用道具、足球等。此外,也可用作食品用包装材料、化妆品用包装材料、壶的内部等各种包装材料的防附着剂。

实施例

以下,举出实施例进一步具体地说明本发明,但本发明当然不受下述实施例的限制,在能符合前述、后述的主旨的范围内适当地进行变更来实施也当然是可行的,它们均被包含在本发明的技术范围内。需要说明的是,下文中,只要没有特别说明,则“份”是指“质量份”,“%”是指“质量%”。

[接触角的测定]

使用协和界面化学公司制“dm700”,使液量为3μl,利用θ/2法,测定被膜表面与水的接触角。

[耐光性试验]

在水银灯(sp-9250db,ushio电机株式会社制)上安装均匀光照射单元(ushio公司制),在距透镜17.5cm的距离处设置样品。用强度计(vega,ophil公司制)测定200-800nm的光强度,结果为200mw/cm2。在温度为20~40℃、湿度为30~75%的大气气氛下,用水银灯向样品照射4小时或6小时。将透明被膜上的初始接触角记为a1,将照射后的液滴的接触角记为bz,基于下式,计算照射前后的接触角的变化率。

接触角变化率(%)={(bz-a1)/a1}×100(%)

另外,上述水银灯(ushio电机株式会社制“sp-9250db”)的光谱辐照度如图1所示,在波长300nm以下的区域具有亮线。

[耐热性试验]

于200℃的温度将得到的透明被膜静置100小时,进行耐热试验。

[外观试验]

通过目视来评价得到的被膜的表面有无异物、白浊。

○:无异物及白浊

×:有异物或白浊

<合成例1>

向安装有冷凝器的三颈瓶中,装入三氯异氰脲酸3.94g,实施氮气置换。由隔膜装入二氯甲烷50ml,进行搅拌,添加三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷5.0g。进行1小时搅拌后,进行过滤。一边用装有乙醚150ml、离子交换水50ml、三乙基胺1.87g的冰浴将滤液冷却,一边滴加滤液。在室温下进行1小时搅拌。用离子交换水洗涤,用硫酸镁脱水,在150mmhg、25℃的条件下进行浓缩,得到下式表示的目标硅烷醇化合物(1)5.8g。

[化学式39]

向三颈瓶中装入硅烷醇化合物(1)1.56g、thf7.00g,进行搅拌。冷却至-40℃,滴加n-buli己烷溶液(1.6mol/l)3.13ml。升温至0℃,滴加已溶解在7.00g的thf中的六甲基环三硅氧烷8.90g,进行17小时搅拌。冷却至-40℃,滴加二甲基乙烯基氯硅烷0.60g。添加己烷50ml,进行过滤,然后用水进行分液洗涤,直至废水成为中性,用硫酸镁进行脱水。在130hpa、25℃的条件下进行浓缩,得到下式表示的中间体(1)。

[化学式40]

向四颈瓶中装入1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷5.77g,用冰浴冷却。滴加在前述中间体(1)中混合铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物溶液5μl而得到的混合物。进行15分钟搅拌,在2hpa、30℃的条件下进行浓缩。于-40℃进行冷却,滴加在乙烯基三甲氧基硅烷9.24g中混合铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物溶液142μl而得到的混合物,恢复至常温,进行2小时搅拌。在2hpa、40℃的条件下进行浓缩,得到下式表示的化合物(1)。

得到的化合物(1)的1h-nmr(400mhz,标准物质:chcl3(=7.24ppm))的测定结果如下所示。

1h-nmr(溶剂:cdcl3)δ(ppm):0.07-0.1((ch3)3-si)、0.03-0.06((ch3)2-si)、3.3-4.0(si-o-ch3)

[化学式41]

<合成例2>

与合成例1同样地操作,得到中间体(1)。

向四颈瓶中装入四(二甲基甲硅烷基氧基)硅烷7.89g,用冰浴冷却。滴加在前述中间体(1)中混合铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物溶液5μl而得到的混合物。进行15分钟搅拌,在2hpa、30℃的条件下进行浓缩。于-40℃进行冷却,滴加在乙烯基三甲氧基硅烷9.24g中混合铂(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷络合物溶液142μl而得到的混合物,恢复至常温,进行2小时搅拌。在2hpa、40℃的条件下进行浓缩,得到下式表示的化合物(2)。

得到的化合物(2)的1h-nmr(400mhz,标准物质:cdcl3(=7.24ppm))的测定结果如下所示。

1h-nmr(溶剂:cdcl3)δ(ppm):0.07-0.1((ch3)3-si)、0.03-0.06((ch3)2-si)、3.3-4.0(si-o-ch3)

[化学式42]

<合成例3>

使六甲基环三硅氧烷的量成为3.34g,除此之外,利用与合成例1同样的步骤,得到中间体(2)。对于得到的中间体(2),利用与合成例2同样的步骤进行处理,得到化合物(3)。

得到的化合物(3)的1h-nmr(400mhz,标准物质:cdcl3(=7.24ppm))的测定结果如下所示。

1h-nmr(溶剂:cdcl3)δ(ppm):0.07-0.1((ch3)3-si)、0.03-0.06((ch3)2-si)、3.3-4.0(si-o-ch3)

[化学式43]

<合成例4>

使用三甲基硅烷醇0.66g,来代替使用的硅烷醇化合物(1)1.56g,除此之外,利用与合成例1同样的步骤,得到中间体(3)。对于得到的中间体(3),利用与合成例1同样的步骤进行处理,得到化合物(4)。

得到的化合物(4)的1h-nmr(400mhz,标准物质:cdcl3(=7.24ppm))的测定结果如下所示。

1h-nmr(溶剂:cdcl3)δ(ppm):0.07-0.1((ch3)3-si)、0.03-0.06((ch3)2-si)、3.3-4.0(si-o-ch3)

[化学式44]

<实施例1>

将化合物(1)6.4×10-5摩尔、teos(四乙氧基硅烷)1.0×10-3摩尔、0.01m盐酸水溶液2.8ml添加至甲基乙基酮5.0ml中,进行24小时搅拌,制作试样溶液。

用甲基乙基酮对试样溶液进行20倍稀释,制成涂布溶液(1)。

<实施例2>

将化合物(2)6.3×10-5摩尔、teos1.0×10-3摩尔、0.01m盐酸水溶液1.4ml添加至甲基乙基酮5.4ml中,进行24小时搅拌,制作试样溶液。

用甲基乙基酮对试样溶液进行20倍稀释,制成涂布溶液(2)。

<实施例3>

将化合物(3)9.7×10-5摩尔、teos2.0×10-3摩尔、0.01m盐酸水溶液4.0ml添加至甲基乙基酮8.5ml中,进行24小时搅拌,制作试样溶液。

用甲基乙基酮对试样溶液进行20倍稀释,制成涂布溶液(3)。

<实施例4>

将化合物(4)6.3×10-5摩尔、teos1.0×10-3摩尔、0.01m盐酸水溶液2.4ml添加至甲基乙基酮7.2ml中,进行24小时搅拌,制作试样溶液。

用甲基乙基酮对试样溶液进行20倍稀释,制成涂布溶液(4)。

<实施例5>

将化合物(1)8.6×10-5摩尔、teos1.0×10-3摩尔、0.01m盐酸水溶液1.9ml添加至甲基乙基酮5.9ml中,进行24小时搅拌,制作试样溶液。

用甲基乙基酮对试样溶液进行20倍稀释,制成涂布溶液(5)。

<实施例6>

将化合物(2)6.3×10-5摩尔、teos6.3×10-4摩尔、0.01m盐酸水溶液1.4ml添加至甲基乙基酮5.4ml中,进行24小时搅拌,制作试样溶液。

用甲基乙基酮对试样溶液进行20倍稀释,制成涂布溶液(6)。

<实施例7>

将化合物(2)6.3×10-5摩尔、teos1.9×10-3摩尔、0.01m盐酸水溶液3.7ml添加至甲基乙基酮8.7ml中,进行24小时搅拌,制作试样溶液。

用甲基乙基酮对试样溶液进行20倍稀释,制成涂布溶液(7)。

<实施例8>

将化合物(3)9.7×10-5摩尔、teos9.6×10-4摩尔、0.01m盐酸水溶液2.2ml添加至甲基乙基酮6.1ml中,进行24小时搅拌,制作试样溶液。

用甲基乙基酮对试样溶液进行20倍稀释,制成涂布溶液(8)。

用旋涂机(mikasa公司制),以3000rpm、用20s将涂布溶液(1)~(8)涂布于经碱洗涤的玻璃基板(eaglexg,corning公司),于规定的温度使其固化。需要说明的是,对于所有样品均未进行擦净工序。

对于制作的样品,分别测定初始的接触角,并且评价了耐光性。

<比较例1>

在室温下对optooldsx-e(daikin公司制)0.2g和novec7200(3m公司制)39.8g进行搅拌,得到比较涂布液(1)。利用与实施例同样的方法进行制膜,进行评价。

<比较例2>

向对化合物(4)0.5g、乙酸丁酯0.57g及辛烷3.24g进行5分钟搅拌而得到的混合物中,添加10%硝酸水溶液0.22g,进行3小时搅拌,得到比较涂布液(2)。利用与实施例同样的方法进行制膜,进行评价。

对于实施例1~8及比较例1~2中得到的被膜,将耐光性试验的结果示于表5。

[表3]

对于实施例1~8及比较例1~2中得到的被膜,将耐热性试验的结果示于表6。

[表4]

通过目视来进行评价,结果,对于实施例1~8及比较例1的样品而言,得到了不存在异物和白浊的透明膜,因此,目视评价为“○”。对于比较例2而言,在面内存在异物,具有被认为是因部分膜厚不均而导致的白浊部分,因此,目视评价为“×”。另外,对于比较例2而言,虽然耐光性试验、耐热性试验后的样品的平均接触角的减小程度与比较例1相比有所下降,但在存在于表面的异物和不均的周围,接触角的偏差变大。

产业上的可利用性

由本发明的组合物得到的被膜能够同时实现疏水性与耐热性及耐光性(耐气候性),而且在制膜后不存在白浊和涂布不均,不需要进行擦净工序。因此,作为触摸面板显示器等显示装置、光学元件、半导体元件、建筑材料、汽车部件、纳米压印技术等中的基材有用。此外,可合适地用作电车、汽车、船舶、飞机等运输设备的主体、窗玻璃(前玻璃、侧玻璃、后玻璃)、镜子、保险杠等的物品。另外,也可用于建筑物外壁、帐篷、太阳光发电组件、隔音板、混凝土等室外用途。还可用于渔网、捕虫网、水槽等。此外,也可用于厨房、浴室、盥洗台、镜子、卫生间周边的各构件的物品、枝形吊灯、瓷砖等陶瓷器、人造大理石、空调等各种室内设备。另外,也可用于工厂内的工具、内壁、配管等的防污处理。也适用于护目镜、眼镜、头盔、弹子机、纤维、伞、游戏用道具、足球等。此外,也可用作食品用包装材料、化妆品用包装材料、壶的内部等各种包装材料的防附着剂。

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