表面处理剂的制作方法

本发明涉及新型的含氟代聚醚基的硅烷化合物以及含有该化合物的表面处理剂。

背景技术：

1、已知某些种类的含氟代聚醚基的硅烷化合物用于基材的表面处理时，能够提供优异的拨水性、拨油性、防污性等。由含有含氟代聚醚基的硅烷化合物的表面处理剂得到的层(以下也称为“表面处理层”)作为所谓的功能性薄膜被施用于例如玻璃、塑料、纤维、卫生用品、建筑材料等各种各样的基材(专利文献1)。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本特开2014－218639号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、专利文献1所记载的含氟代聚醚基的硅烷化合物能够提供具有优异功能的表面处理层，但仍寻求具有更高耐久性的表面处理层。

3、本发明的目的在于：提供一种能够得到耐久性、特别是磨损耐久性更高的表面处理层的含氟代聚醚基的化合物。

4、用于解决技术问题的技术方案

5、本发明包括以下的方式。

6、[1]一种含氟代聚醚基的硅烷化合物，其由以下式(1)或(2)表示。

7、

8、

9、[式中，

10、rf1为rf1－rf－oq－；

11、rf2为－rf2p－rf－oq－；

12、rf1为可以被1个或1个以上的氟原子取代的c1－16烷基；

13、rf2为可以被1个或1个以上的氟原子取代的c1－6亚烷基；

14、rf分别独立地为2价氟代聚醚基；

15、p为0或1；

16、q分别独立地为0或1；

17、r1分别独立地为可以被氟取代的c1－16烷基；

18、rsi分别独立地为包含键合有羟基或水解性基团的si原子的1价基团；

19、xa分别独立地为单键或以下式：－(x51)p5－所示的基团，

20、(式中，

21、x51在每次出现时分别独立地为选自－o－、－s－、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、－c(o)o－、－oc(o)－、－si(r53)2－、－(si(r53)2o)m5－si(r53)2－、－conr54－、－nr54co－、－o－conr54－、－nr54co－o－、－nr54－和－(ch2)n5－中的基团，

22、r53在每次出现时分别独立地为苯基、c1－6烷基或c1－6烷氧基，

23、r54在每次出现时分别独立地为氢原子、苯基或c1－6烷基，

24、m5在每次出现时分别独立地为1～100的整数，

25、n5在每次出现时分别独立地为1～20的整数，

26、p5为1～10的整数。)

27、xb分别独立地为单键或以下式：－(x61)p6－所示的基团。

28、(式中，

29、x61在每次出现时分别独立地为选自－o－、－s－、邻亚苯基、间亚苯基或对亚苯基、－c(o)o－、－oc(o)－、－si(r63)2－、－(si(r63)2o)m6－si(r63)2－、－conr64－、－nr64co－、－o－conr64－、－nr64co－o－、－nr64－和－(ch2)n6－中的基团，

30、r63在每次出现时分别独立地为苯基、c1－6烷基或c1－6烷氧基，

31、r64在每次出现时分别独立地为氢原子、苯基或c1－6烷基，

32、m6在每次出现时分别独立地为1～100的整数，

33、n6在每次出现时分别独立地为1～20的整数，

34、p6为1～10的整数。)]

35、[2]如上述[1]所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物，其中，r1分别独立地为可以被氟取代的c3－16烷基。

36、[3]如上述[1]或[2]所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物，其中，r1分别独立地为非取代的烷基。

37、[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物，其中，rf1在每次出现时分别独立地为c1－16全氟烷基，rf2在每次出现时分别独立地为c1－6全氟亚烷基。

38、[5]如上述[1]～[4]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物，其中，rf在每次出现时分别独立地为式：－(oc6f12)a－(oc5f10)b－(oc4f8)c－(oc3rfa6)d－(oc2f4)e－(ocf2)f－所示的基团。

39、[式中，rfa在每次出现时分别独立地为氢原子、氟原子或氯原子，

40、a、b、c、d、e和f分别独立地为0～200的整数，a、b、c、d、e和f之和为1以上，标注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意的，但在所有的rfa为氢原子或氯原子的情况下，a、b、c、e和f的至少1个为1以上。]

41、[6]如上述[5]所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物，其中，rfa为氟原子。

42、[7]如上述[1]～[6]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物，其中，rf在每次出现时分别独立地为以下式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)或(f6)所示的基团。

43、－(oc3f6)d－     (f1)

44、[式中，d为1～200的整数。]

45、－(oc4f8)c－(oc3f6)d－(oc2f4)e－(ocf2)f－    (f2)

46、[式中，c和d分别独立地为0～30的整数；

47、e和f分别独立地为1～200的整数；

48、c、d、e和f之和为10～200的整数；

49、标注角标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意的。]

50、－(r6－r7)g－     (f3)

51、[式中，r6为ocf2或oc2f4；

52、r7为选自oc2f4、oc3f6、oc4f8、oc5f10和oc6f12中的基团，或者为从这些基团中选择的2个或3个基团的组合；

53、g为2～100的整数。]

54、－(r6－r7)g－rr－(r7′－r6′)g′－       (f4)

55、[式中，r6为ocf2或oc2f4，

56、r7为选自oc2f4、oc3f6、oc4f8、oc5f10和oc6f12中的基团，或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合，

57、r6′为ocf2或oc2f4，

58、r7′为选自oc2f4、oc3f6、oc4f8、oc5f10和oc6f12中的基团，或者为从这些基团中独立地选择的2个或3个基团的组合，

59、g为2～100的整数，

60、g′为2～100的整数，

61、rr为

62、

63、(式中，＊表示键合位置。)]

64、－(oc6f12)a－(oc5f10)b－(oc4f8)c－(oc3f6)d－(oc2f4)e－(ocf2)f－      (f5)

65、[式中，e为1以上200以下的整数，a、b、c、d和f分别独立地为0以上200以下的整数，a、b、c、d、e和f之和至少为1，并且标注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意的。]

66、－(oc6f12)a－(oc5f10)b－(oc4f8)c－(oc3f6)d－(oc2f4)e－(ocf2)f－    (f6)

67、[式中，f为1以上200以下的整数，a、b、c、d和e分别独立地为0以上200以下的整数，a、b、c、d、e和f之和至少为1，并且标注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意的。]

68、[8]如上述[1]～[7]中任一项所述的含氟代聚醚基硅烷化合物，其中，rsi分别独立地为以下式(s1)、(s2)、(s3)、(s4)或(s5)所示的基团。

69、

70、-sir11n1r123-n1              (s2)

71、-sira1k1rb111rc1m1           (s3)

72、-crd1k2re112rf1m2           (s4)

73、-nrg1rh1                  (s5)

74、[式中，

75、r11在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团；

76、r12在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团；

77、n1在每个(sir11n1r123-n1)单元中分别独立地为0～3的整数；

78、x11在每次出现时分别独立地为单键或2价有机基团；

79、r13在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团；

80、t在每次出现时分别独立地为2以上的整数；

81、r14在每次出现时分别独立地为氢原子、卤原子或-x11-sir11n1r123-n1；

82、r15在每次出现时分别独立地为单键、氧原子、碳原子数1～6的亚烷基或碳原子数1～6的亚烷基氧基；

83、ra1在每次出现时分别独立地为-z1-sir21p1r22q1r23r1；

84、z1在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团；

85、r21在每次出现时分别独立地为-z1′-sir21′p1′r22′q1′r23′r1′；

86、r22在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团；

87、r23在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团；

88、p1在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

89、q1在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

90、r1在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

91、p1、q1和r1的合计在sir21p1r22q1r23r1单元中为3；

92、z1′在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团；

93、r21′在每次出现时分别独立地为-z1″-sir22″q1″r23″r1″；

94、r22′在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团；

95、r23′在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团；

96、p1′在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

97、q1′在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

98、r1′在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

99、p1′、q1′和r1′的合计在sir21′p1′r22′q1′r23′r1′单元中为3；

100、z1″在每次出现时分别独立地为氧原子或2价有机基团；

101、r22″在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团；

102、r23″在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团；

103、q1″在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

104、r1″在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

105、q1″和r1″的合计在sir22″q1″r23″r1″单元中为3；

106、rb1在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团；

107、rc1在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团；

108、k1在每次出现时分别独立地为1～3的整数；

109、l1在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

110、m1在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

111、k1、l1和m1的合计在sira1k1rb1l1rc1m1单元中为3；

112、rd1在每次出现时分别独立地为－z2－cr31p2r32q2r33r2；

113、z2在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团；

114、r31在每次出现时分别独立地为－z2′－cr32′q2′r33′r2′；

115、r32在每次出现时分别独立地为－z3－sir34n2r353－n2；

116、r33在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团；

117、p2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

118、q2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

119、r2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

120、p2、q2和r2的合计在sir31p2r32q2r33r2单元中为3；

121、z2′在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团；

122、r32′在每次出现时分别独立地为－z3－sir34n2r353－n2；

123、r33′在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团；

124、q2′在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

125、r2′在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

126、q2′和r2′的合计在sir32′q2′r33′r2′单元中为3；

127、z3在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团；

128、r34在每次出现时分别独立地为羟基或水解性基团；

129、r35在每次出现时分别独立地为氢原子或1价有机基团；

130、n2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

131、re1在每次出现时分别独立地为－z3－sir34n2r353－n2；

132、rf1在每次出现时分别独立地为氢原子、羟基或1价有机基团；

133、k2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

134、l2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

135、m2在每次出现时分别独立地为0～3的整数；

136、k2、l2和m2的合计在crd1k2re1l2rf1m2单元中为3；

137、rg1和rh1在每次出现时分别独立地为－z4－sir11n1r123－n1、－z4－sira1k1rb1l1rc1m1、－z4－crd1k2re1l2rf1m2；

138、z4在每次出现时分别独立地为单键、氧原子或2价有机基团；

139、其中，式(s1)、(s2)、(s3)、(s4)和(s5)中存在至少1个键合有羟基或水解性基团的si原子。]

140、[9]如上述[1]～[8]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物，其中，rsi为式(s4)所示的基团。

141、[10]如上述[1]～[9]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物，其中，xa分别独立地为单键或以下式：－(r51′)p5′－(x51′)q5′－(r51′)p5″－所示的基团，

142、(式中，

143、r51′分别独立地为c1－6亚烷基，

144、x51′为o，

145、p5′为0或1，

146、p5″为0或1，

147、q5′为0或1，

148、其中，p5′和p5″的至少一者为1。)

149、xb分别独立地为单键或以下式：－(r61′)p6′－(x61′)q6′－(r61′)p6″－所示的基团。

150、(式中，

151、r61′分别独立地为c1－6亚烷基，

152、x61′为o，

153、p6′为0或1，

154、p6″为0或1，

155、q6′为0或1，

156、其中，p6′和p6″的至少一者为1。)

157、[11]如上述[1]～[10]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物，其中，xa为单键，xb为c1－6亚烷基。

158、[12]一种表面处理剂，其含有上述[1]～[11]中任一项所述的含氟代(聚)醚基的硅烷化合物。

159、[13]如上述[12]所述的表面处理剂，其中，还含有选自含氟油、硅油和催化剂中的1种或1种以上的其他成分。

160、[14]如上述[12]或[13]所述的表面处理剂，其中，还含有溶剂。

161、[15]如上述[13]～[15]中任一项所述的表面处理剂，其作为防污性涂层剂或防水性涂层剂使用。

162、[16]一种包括基材和在该基材的表面上由上述[1]～[11]中任一项所述的含氟代聚醚基的硅烷化合物或上述[12]～[15]中任一项所述的表面处理剂形成的层的物品。

163、[17]如上述[16]所述的物品，其为光学部件。

164、发明效果

165、根据本发明，能够提供一种能够得到具有更高的磨损耐久性的表面处理层的含氟代聚醚基的硅烷化合物。