JP6642589B2 - Fluoropolyether group-containing polymer-modified silane, surface treatment agent and article - Google Patents
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Description
本発明は、フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランに関し、詳細には、滑り性に優れた被膜を形成するフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン、及び該シランを含む表面処理剤、並びに該表面処理剤で表面処理された(即ち、該表面処理剤の硬化被膜を表面に有する)物品に関する。 The present invention relates to a fluoropolyether group-containing polymer-modified silane, and more particularly, to a fluoropolyether group-containing polymer-modified silane that forms a film having excellent slipperiness, a surface treatment agent containing the silane, and the surface treatment agent (Ie, having a cured film of the surface treatment agent on the surface).
近年、携帯電話のディスプレイをはじめ、画面のタッチパネル化が加速している。しかし、タッチパネルは画面がむき出しの状態であり、指や頬などが直接接触する機会が多く、皮脂等の汚れが付き易いことが問題となっている。そこで、外観や視認性をよくするためにディスプレイの表面に指紋を付きにくくする技術や、汚れを落とし易くする技術の要求が年々高まってきており、これらの要求に応えることのできる材料の開発が望まれている。特にタッチパネルディスプレイの表面は指紋汚れが付着し易いため撥水撥油層を設けることが望まれている。しかし、従来の撥水撥油層は撥水撥油性が高く、汚れ拭取り性に優れるが、使用中に防汚性能が劣化してしまうという問題点があった。 2. Description of the Related Art In recent years, the use of touch panels on screens, including displays of mobile phones, has been accelerating. However, there is a problem that the screen of the touch panel is exposed, the finger and cheek often come into direct contact with each other, and dirt such as sebum easily adheres. Therefore, the demand for technologies that make it difficult for fingerprints to be attached to the display surface to improve the appearance and visibility and the technology that makes it easy to remove dirt are increasing year by year, and the development of materials that can meet these demands has been increasing. Is desired. In particular, it is desired to provide a water-repellent and oil-repellent layer because fingerprint stains easily adhere to the surface of the touch panel display. However, the conventional water- and oil-repellent layer has high water- and oil-repellency and is excellent in wiping off dirt, but has a problem that the antifouling performance is deteriorated during use.
一般に、フルオロポリエーテル基含有化合物は、その表面自由エネルギーが非常に小さいために、撥水撥油性、耐薬品性、潤滑性、離型性、防汚性などを有する。その性質を利用して、工業的には紙・繊維などの撥水撥油防汚剤、磁気記録媒体の滑剤、精密機器の防油剤、離型剤、化粧料、保護膜など、幅広く利用されている。しかし、その性質は同時に他の基材に対する非粘着性、非密着性であることを意味しており、基材表面に塗布することはできても、その被膜を密着させることは困難であった。 In general, a fluoropolyether group-containing compound has very low surface free energy, and thus has water and oil repellency, chemical resistance, lubricity, mold release, antifouling properties, and the like. Utilizing its properties, it is widely used industrially as a water / oil repellent / antifouling agent for paper and textiles, lubricant for magnetic recording media, oilproofing agent for precision equipment, release agent, cosmetics, protective film, etc. ing. However, its properties mean that it is non-adhesive and non-adhesive to other substrates at the same time, and even though it can be applied to the substrate surface, it was difficult to adhere the coating. .
一方、ガラスや布などの基材表面と有機化合物とを結合させるものとして、シランカップリング剤が良く知られており、各種基材表面のコーティング剤として幅広く利用されている。シランカップリング剤は、1分子中に有機官能基と反応性シリル基(一般にはアルコキシシリル基等の加水分解性シリル基)を有する。加水分解性シリル基が、空気中の水分などによって自己縮合反応を起こして被膜を形成する。該被膜は、加水分解性シリル基がガラスや金属などの表面と化学的・物理的に結合することにより耐久性を有する強固な被膜となる。 On the other hand, a silane coupling agent is well known as a substance that bonds an organic compound to the surface of a substrate such as glass or cloth, and is widely used as a coating agent for various substrate surfaces. The silane coupling agent has an organic functional group and a reactive silyl group (generally, a hydrolyzable silyl group such as an alkoxysilyl group) in one molecule. The hydrolyzable silyl group causes a self-condensation reaction due to moisture in the air or the like to form a film. The coating is a durable, strong coating by chemically and physically bonding the hydrolyzable silyl group to the surface of glass, metal, or the like.
そこで、フルオロポリエーテル基含有化合物に加水分解性シリル基を導入したフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランを用いることによって、基材表面に密着し易く、かつ基材表面に、撥水撥油性、耐薬品性、潤滑性、離型性、防汚性等を有する被膜を形成しうる組成物が開示されている(特許文献1〜5:特表2008−534696号公報、特表2008−537557号公報、特開2012−072272号公報、特開2012−157856号公報、特開2013−136833号公報)。 Therefore, by using a fluoropolyether group-containing polymer-modified silane in which a hydrolyzable silyl group is introduced into a fluoropolyether group-containing compound, the compound easily adheres to the substrate surface, and the substrate surface has water- and oil-repellency, resistance to water and oil. Compositions capable of forming a film having chemical properties, lubricity, release properties, antifouling properties and the like are disclosed (Patent Documents 1 to 5: JP-T-2008-534696, JP-T-2008-535557). JP-A-2012-07272, JP-A-2012-157856, JP-A-2013-136833).
該フルオロポリエーテル基含有化合物に加水分解性シリル基を導入したフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランを含有する組成物で表面処理したレンズや反射防止膜は、耐摩耗性、離型性に優れるが、滑り性が十分でない。 A lens or an antireflection film surface-treated with a composition containing a fluoropolyether group-containing polymer-modified silane in which a hydrolyzable silyl group is introduced into the fluoropolyether group-containing compound is excellent in abrasion resistance and releasability. , Slipperiness is not enough.
本発明者らは、耐摩耗性に優れたフルオロポリエーテル基含有化合物として、下記式
で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランを提案しており(特許文献6:特開2015−199906号公報)、該フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン及び/又はその部分加水分解縮合物を含有する表面処理剤から形成される被膜は、高い撥水撥油性、耐摩耗性を示す。しかし、滑り性は依然改善されていない。The present inventors, as a fluoropolyether group-containing compound excellent in abrasion resistance, the following formula
(Patent Document 6: JP-A-2015-199906), and the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane and / or a partially hydrolyzed condensate thereof is proposed. The coating formed from the contained surface treatment agent exhibits high water and oil repellency and abrasion resistance. However, the slip properties have not been improved.
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、滑り性に優れた撥水撥油層を形成することができるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン、及び該シランを含む表面処理剤、並びに該表面処理剤で表面処理された(即ち、該表面処理剤の硬化被膜を表面に有する)物品を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a fluoropolyether group-containing polymer-modified silane capable of forming a water- and oil-repellent layer excellent in slipperiness, a surface treatment agent containing the silane, and the surface treatment It is an object of the present invention to provide an article surface-treated with an agent (ie, having a cured film of the surface treatment agent on its surface).
本発明者らは、上記目的を解決すべく鋭意検討した結果、上記フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランにおいて、後述する一般式(1)で表される、水酸基を下記−Q−R’基で保護したフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランが、滑り性、耐候性に優れ、かつ保存安定性に優れた撥水撥油層を形成し得ることを見出し、本発明をなすに至った。 The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned object, and as a result, in the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane, a hydroxyl group represented by the following general formula (1) is replaced with a -QR 'group shown below. The inventors have found that the protected fluoropolyether group-containing polymer-modified silane can form a water- and oil-repellent layer having excellent slipperiness, weather resistance, and excellent storage stability, and have accomplished the present invention.
従って、本発明は、下記フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン、表面処理剤及び物品を提供する。
〔1〕
下記一般式(1)
で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン。
〔2〕
前記式(1)のRf基において、tは1又は2である〔1〕に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン。
〔3〕
前記式(1)のRf基において、t=1である〔1〕に記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン。
〔4〕
前記式(1)において、Yが、炭素数3〜10のアルキレン基、フェニレン基を含む炭素数8〜16のアルキレン基、炭素数2〜10のアルキレン基相互がシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を介して結合している2価の基、ケイ素原子数2〜10個の直鎖状オルガノポリシロキサン残基の結合手に炭素数2〜10のアルキレン基が結合している2〜4価の基、及びケイ素原子数3〜10個の分岐状もしくは環状のオルガノポリシロキサン残基の結合手に炭素数2〜10のアルキレン基が結合している2〜4価の基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン。
〔5〕
前記式(1)において、Xが、それぞれ独立に、水酸基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数2〜10のアルコキシ置換アルコキシ基、炭素数2〜10のアシロキシ基、炭素数2〜10のアルケニルオキシ基及びハロゲン原子からなる群より選ばれるものである〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン。
〔6〕
前記式(1)において、Qが下記式(4)で表される2価の有機基であることを特徴とする〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン。
〔7〕
式(1)で表されるポリマー変性シランが、下記式で表されるものである〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン。
〔8〕
〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランを含む表面処理剤。
〔9〕
〔8〕に記載の表面処理剤の硬化被膜を表面に有する物品。
Accordingly, the present invention provides the following fluoropolyether group-containing polymer-modified silane, surface treatment agent and article.
[1]
The following general formula (1)
A fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the formula:
[2]
The fluoropolyether group-containing polymer-modified silane according to [1], wherein t is 1 or 2 in the Rf group of the formula (1).
[3]
The fluoropolyether group-containing polymer-modified silane according to [1], wherein t = 1 in the Rf group of the formula (1).
[4]
In the above formula (1), Y is an alkylene group having 3 to 10 carbon atoms, an alkylene group having 8 to 16 carbon atoms including a phenylene group, and an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms is a silalkylene structure or a silarylene structure. Divalent group, a divalent group having 2 to 10 silicon atoms, and a divalent group having 2 to 10 carbon atoms bonded to a bond of a linear organopolysiloxane residue having 2 to 10 silicon atoms And at least one selected from the group consisting of divalent to tetravalent groups in which an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms is bonded to a bond of a branched or cyclic organopolysiloxane residue having 3 to 10 silicon atoms. The fluoropolyether group-containing polymer-modified silane according to any one of [1] to [3], which is one type of group.
[5]
In the above formula (1), X is each independently a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy-substituted alkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, and 2 to 10 carbon atoms. The fluoropolyether group-containing polymer-modified silane according to any one of [1] to [4], which is selected from the group consisting of an alkenyloxy group and a halogen atom.
[6]
In the formula (1), Q is a divalent organic group represented by the following formula (4), wherein the fluoropolyether group-containing polymer is modified according to any one of [1] to [5]. Silane.
[7]
The fluoropolyether group-containing polymer-modified silane according to any one of [1] to [6], wherein the polymer-modified silane represented by the formula (1) is represented by the following formula.
[8]
A surface treating agent comprising the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane according to any one of [1] to [7].
[9]
An article having on its surface a cured film of the surface treatment agent according to [8].
本発明の炭素原子に結合した水酸基を上記−Q−R’基で封止したフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランを含有する表面処理剤は、滑り性に優れた撥水撥油層を形成することができる。 The surface treating agent of the present invention containing a fluoropolyether group-containing polymer-modified silane in which a hydroxyl group bonded to a carbon atom is sealed with the -QR 'group forms a water- and oil-repellent layer having excellent slipperiness. Can be.
本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランは、下記一般式(1)で表されるものである。
本発明のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランは、1価又は2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基(Rf)と、アルコキシシリル基等の加水分解性シリル基あるいは水酸基含有シリル基(−Si(R)3-n(X)n)が、シロキサン結合及び/又はシリレン基を有してもよい2〜6価の炭化水素鎖(Y)と炭素原子とを介して結合した構造であり、更に中間体であるポリマー内の炭素原子に結合した水酸基に、連結基として、シロキサン結合及び/又はシリレン基を有してもよい2価の有機基(Q)、好ましくはケトン、エステル、アミド、エーテル、スルフィド、アミン、フェニレンを有していてもよい炭素数1〜10のアルキレン基又はカルボニル基(R’’)あるいはオルガノポリシロキサン残基やシルアルキレン基、シルアリーレン基(W)を介して1価のフルオロアルキル基、1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基(R’)等を導入することにより、滑り性に優れた撥水撥油層を形成する。The fluoropolyether group-containing polymer-modified silane of the present invention comprises a monovalent or divalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residue (Rf) and a hydrolyzable silyl group such as an alkoxysilyl group or a hydroxyl group-containing silyl group (—Si (R) 3-n (X) n ) has a structure in which a siloxane bond and / or a divalent to hexavalent hydrocarbon chain (Y) which may have a silylene group is bonded via a carbon atom, Further, a divalent organic group (Q) which may have a siloxane bond and / or a silylene group as a linking group to a hydroxyl group bonded to a carbon atom in the polymer as an intermediate, preferably a ketone, an ester, an amide, An alkylene group or carbonyl group (R ″) having 1 to 10 carbon atoms which may have an ether, sulfide, amine or phenylene, or an organopolysiloxane residue or silalkylene A monovalent fluoroalkyl group, a monovalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residue, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group (R ′) via a silyl group or a silarylene group (W). Thereby, a water-repellent and oil-repellent layer having excellent slipperiness is formed.
上記式(1)において、αが1の場合、Rfとしては、下記一般式(2)で表される1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基(以下、フルオロオキシアルキル基という場合がある)が好ましい。
上記式(1)において、αが2の場合、Rfとしては、下記一般式(3)で表される2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基(以下、フルオロオキシアルキレン基という場合がある)が好ましい。
上記式(2)、(3)において、p、q、r、sはそれぞれ0〜200の整数、好ましくはpは5〜100の整数、qは5〜100の整数、rは0〜100の整数、sは0〜100の整数であり、p+q+r+s=3〜200の整数、好ましくは10〜100の整数であり、各繰り返し単位は直鎖状でも分岐状であってもよく、各繰り返し単位同士はランダムに結合されていてよい。より好ましくはp+qは10〜105の整数、特に15〜60の整数であり、r=s=0である。p+q+r+sが上記上限値より小さければ密着性や硬化性が良好であり、上記下限値より大きければフルオロポリエーテル基の特徴を十分に発揮することができるので好ましい。
また、tは1〜3の整数であり、好ましくは1又は2であり、CtF2tは直鎖状でも分岐状であってもよい。In the above formulas (2) and (3), p, q, r, and s are each an integer of 0 to 200, preferably p is an integer of 5 to 100, q is an integer of 5 to 100, and r is 0 to 100. Integer, s is an integer of 0 to 100, p + q + r + s = an integer of 3 to 200, preferably an integer of 10 to 100, and each repeating unit may be linear or branched. May be randomly linked. More preferably, p + q is an integer of 10 to 105, particularly an integer of 15 to 60, and r = s = 0. When p + q + r + s is smaller than the above upper limit, adhesiveness and curability are good, and when p + q + r + s is larger than the above lower limit, the characteristics of the fluoropolyether group can be sufficiently exhibited.
Further, t is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and C t F 2t may be linear or branched.
Rf(1価又は2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基)として、具体的には、下記のものを例示することができる。
上記式(1)において、Yはシロキサン結合((ジ)オルガノシロキサン単位等)及び/又はシリレン基(ジオルガノシリレン基)を有してもよい2〜6価、好ましくは2〜4価、より好ましくは2価の炭化水素基であり、分子中に結合エネルギーの低い連結基(エーテル結合など)を含まないことで耐候性、耐摩耗性に優れたコーティング膜を与えることができる。
Yとして、具体的には、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基等の炭素数3〜10のアルキレン基、フェニレン基等の炭素数6〜8のアリーレン基を含むアルキレン基(例えば、炭素数8〜16のアルキレン・アリーレン基等)、炭素数2〜10のアルキレン基相互がシルアルキレン構造(アルキレン基の両末端がジオルガノシリレン基で封鎖された構造)又はシルアリーレン構造(アリーレン基の両末端がジオルガノシリレン基で封鎖された構造)を介して結合している2価の基、ケイ素原子数2〜10個、好ましくは2〜5個の直鎖状オルガノポリシロキサン残基の結合手にアルキレン基が結合している2〜6価、好ましくは2〜4価の基、ケイ素原子数3〜10個、好ましくは3〜5個の分岐状又は環状のオルガノポリシロキサン残基の結合手にアルキレン基が結合している2〜6価、好ましくは2〜4価の基などが挙げられ、より好ましくは炭素数3〜10のアルキレン基、フェニレン基を含む炭素数8〜16のアルキレン基、炭素数2〜10のアルキレン基相互がシルアルキレン構造又はシルアリーレン構造を介して結合している2価の基、ケイ素原子数2〜10個、好ましくは2〜5個の直鎖状オルガノポリシロキサン残基の結合手に炭素数2〜10のアルキレン基が結合している2〜4価の基、又はケイ素原子数3〜10個、好ましくは3〜5個の分岐状もしくは環状のオルガノポリシロキサン残基の結合手に炭素数2〜10のアルキレン基が結合している2〜4価の基であり、更に好ましくは炭素数3〜6のアルキレン基である。In the above formula (1), Y may have a siloxane bond (such as a (di) organosiloxane unit) and / or a silylene group (a diorganosilylene group). It is preferably a divalent hydrocarbon group, and a coating film having excellent weather resistance and abrasion resistance can be provided by not including a linking group having low binding energy (such as an ether bond) in the molecule.
Specific examples of Y include carbon atoms such as an alkylene group having 3 to 10 carbon atoms such as a propylene group (trimethylene group and methylethylene group), a butylene group (tetramethylene group and methylpropylene group), and a hexamethylene group. An alkylene group containing an arylene group having the number of 6 to 8 (for example, an alkylene / arylene group having 8 to 16 carbon atoms), and an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms having a silalkylene structure (both ends of the alkylene group are diorganosilylenes) A divalent group bonded via a group blocked by a group) or a silarylene structure (a structure in which both ends of an arylene group are blocked by a diorganosilylene group), preferably having 2 to 10 silicon atoms, preferably A divalent to hexavalent, preferably divalent to tetravalent group in which an alkylene group is bonded to a bond of 2 to 5 linear organopolysiloxane residues; A divalent to hexavalent, preferably divalent to tetravalent group in which an alkylene group is bonded to a bond of a branched or cyclic organopolysiloxane residue having 3 to 10, preferably 3 to 5 element atoms More preferably, an alkylene group having 3 to 10 carbon atoms, an alkylene group having 8 to 16 carbon atoms including a phenylene group, and an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms are bonded to each other via a silalkylene structure or a silarylene structure. A divalent group having 2 to 10 silicon atoms, preferably 2 to 5 alkylene groups having 2 to 10 carbon atoms bonded to a bond of a linear organopolysiloxane residue having 2 to 2 carbon atoms. A tetravalent group, or an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms bonded to a bond of a branched or cyclic organopolysiloxane residue having 3 to 10, preferably 3 to 5 silicon atoms. With a tetravalent group Ri, more preferably an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms.
ここで、シルアルキレン構造、シルアリーレン構造としては、下記に示すものが例示できる。
また、ケイ素原子数2〜10個、好ましくは2〜5個の直鎖状オルガノポリシロキサン残基、及び、ケイ素原子数3〜10個、好ましくは3〜5個の分岐状又は環状の2〜6価のオルガノポリシロキサン残基としては、下記に示すものが例示できる。
Yの具体例としては、例えば、下記の基が挙げられる。
上記式(1)において、Xは互いに異なっていてもよい水酸基又は加水分解性基である。このようなXとしては、水酸基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基などの炭素数1〜10のアルコキシ基、メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基などの炭素数2〜10のアルコキシ置換アルコキシ基、アセトキシ基などの炭素数2〜10のアシロキシ基、イソプロペノキシ基などの炭素数2〜10のアルケニルオキシ基、クロル原子、ブロモ原子、ヨード原子などのハロゲン原子などが挙げられる。中でもメトキシ基、エトキシ基、イソプロペノキシ基、クロル原子が好適である。 In the above formula (1), X is a hydroxyl group or a hydrolyzable group which may be different from each other. Examples of such X include a C 1-10 alkoxy group such as a hydroxyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, and a butoxy group, and a C 2-10 carbon atom such as a methoxymethoxy group. Examples include an alkoxy-substituted alkoxy group, an acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms such as an acetoxy group, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms such as an isopropenoxy group, and a halogen atom such as a chloro atom, a bromo atom and an iodo atom. Among them, a methoxy group, an ethoxy group, an isopropenoxy group and a chloro atom are preferred.
上記式(1)において、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基、又はフェニル基であり、中でもメチル基が好適である。
nは1〜3の整数、好ましくは2又は3であり、反応性、基材に対する密着性の観点から3がより好ましい。
mは1〜5の整数であり、1未満だと基材への密着性が低下し、6以上だと末端アルコキシ価が高すぎて性能に悪影響を与えるため、好ましくは1〜3の整数であり、特に1が好ましい。In the above formula (1), R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, or a phenyl group, and among them, a methyl group is preferable.
n is an integer of 1 to 3, preferably 2 or 3, and 3 is more preferable from the viewpoint of reactivity and adhesion to a substrate.
m is an integer of 1 to 5, and if it is less than 1, the adhesion to the substrate is reduced. If it is 6 or more, the terminal alkoxy value is too high and adversely affects the performance. Yes, 1 is particularly preferred.
上記式(1)において、Qはシロキサン結合及び/又はシリレン基を有してもよい2価の有機基であり、特に下記式(4)で表される2価の有機基であることが好ましい。
In the above formula (1), Q is a divalent organic group which may have a siloxane bond and / or a silylene group, and is particularly preferably a divalent organic group represented by the following formula (4). .
上記式(4)において、R’’として具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基、ヘキサメチレン基等の炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数1〜10のアルキレン基相互がケトン、エステル、アミド、エーテル、スルフィド、アミン、炭素数6〜8のフェニレン基等のアリーレン基を介して結合している2価の基、カルボニル基であり、好ましくは炭素数1〜4のアルキレン基、炭素数1〜4のアルキレン基相互がエーテルを介して結合している2価の基、カルボニル基である。 In the above formula (4), R ″ is specifically a carbon atom such as a methylene group, ethylene group, propylene group (trimethylene group, methylethylene group), butylene group (tetramethylene group, methylpropylene group, hexamethylene group, etc.). 2 wherein alkylene groups having 1 to 10 carbon atoms and alkylene groups having 1 to 10 carbon atoms are bonded to each other via an arylene group such as a ketone, ester, amide, ether, sulfide, amine, or phenylene group having 6 to 8 carbon atoms. And a carbonyl group, preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, a divalent group in which alkylene groups having 1 to 4 carbon atoms are bonded to each other via an ether, or a carbonyl group.
R’’の具体例として、例えば、下記の基が挙げられる。
上記式(4)において、Wの直鎖状のシルアルキレン基、直鎖状のシルアリーレン基中のシルアルキレン構造、シルアリーレン構造として、具体的には下記に示すものが例示できる。
また、ケイ素原子数2〜40個、好ましくは3〜10個の直鎖状の2価のオルガノポリシロキサン残基としては、下記に示すものが例示できる。
ここで、Wとしては、下記に示すものが例示できる。
上記式(1)において、R’は1価のフルオロアルキル基(例えば、炭素数1〜6のフルオロアルキル基)、1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基、炭素数1〜4のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、又はフェニル基であり、中でも1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、特に1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基が好適である。 In the above formula (1), R 'is a monovalent fluoroalkyl group (for example, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms), a monovalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residue, a methyl group having 1 to 4 carbon atoms. , An ethyl group, a propyl group, an alkyl group such as a butyl group, or a phenyl group, among which a monovalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residue and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms are preferable, and particularly a monovalent fluorooxy group. Alkylene group-containing polymer residues are preferred.
上記式(1)において、R’が1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基の場合、このR’としては、下記一般式(2)で表される1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基が好ましい。
上記式(1)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランとしては、下記式で表されるものが例示できる。なお、各式において、フルオロオキシアルキル基又はフルオロオキシアルキレン基を構成する各繰り返し単位の繰り返し数(又は重合度)は、上記式(2)、(3)を満足する任意の数をとり得るものである。 Examples of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the above formula (1) include those represented by the following formula. In each of the formulas, the number of repetitions (or degree of polymerization) of each of the repeating units constituting the fluorooxyalkyl group or the fluorooxyalkylene group may be any number satisfying the above formulas (2) and (3). It is.
上記式(1)で表され、αが1の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製方法としては、例えば、下記のような方法が挙げられる。
分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマー(即ち、1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基と分子鎖片末端にオレフィン部位2つを有するポリマー)を、溶剤、例えば1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンなどのフッ素系溶剤に溶解させ、トリメトキシシラン等の分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物を、ヒドロシリル化反応触媒、例えば塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液存在下、40〜120℃、好ましくは60〜100℃、より好ましくは約80℃の温度で、1〜72時間、好ましくは20〜36時間、より好ましくは約24時間の条件でヒドロシリル化付加反応させると共に熟成させる。The method for preparing the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the above formula (1) wherein α is 1 includes, for example, the following method.
A fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefin moieties at one end of the molecular chain (ie, a monovalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residue and a polymer having two olefin moieties at one end of the molecular chain) is dissolved in a solvent, for example, Dissolved in a fluorinated solvent such as 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene to convert an organosilicon compound having a SiH group and a hydrolyzable terminal group in a molecule such as trimethoxysilane into a hydrosilylation reaction catalyst such as chloride In the presence of a toluene solution of a platinate / vinylsiloxane complex, at a temperature of 40 to 120C, preferably 60 to 100C, more preferably about 80C, for 1 to 72 hours, preferably 20 to 36 hours, more preferably about 20 to 36 hours. Under the condition of 24 hours, hydrosilylation addition reaction and aging are performed.
また、上記式(1)で表され、αが1の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製方法の別法としては、例えば下記のような方法が挙げられる。
分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーを、溶剤、例えば1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンなどのフッ素系溶剤に溶解させ、トリクロロシラン等の分子中にSiH基及び加水分解性末端基(例えば、塩素原子等のケイ素原子結合したハロゲン原子)を有する有機ケイ素化合物を、ヒドロシリル化反応触媒、例えば塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液存在下、40〜120℃、好ましくは60〜100℃、より好ましくは約80℃の温度で、1〜72時間、好ましくは20〜36時間、より好ましくは約24時間の条件でヒドロシリル化付加反応させると共に熟成させた後、シリル基上の置換基(ハロゲン原子等)を例えばメトキシ基等のアルコキシ基などの加水分解性基に変換する。Further, as another method for preparing the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the above formula (1) wherein α is 1, for example, the following method can be mentioned.
A fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefin moieties at one end of a molecular chain is dissolved in a solvent, for example, a fluorinated solvent such as 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, and SiH is dissolved in a molecule such as trichlorosilane. An organosilicon compound having a group and a hydrolyzable terminal group (e.g., a halogen atom bonded to a silicon atom such as a chlorine atom) is reacted with a hydrosilylation reaction catalyst such as a chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex in a toluene solution at 40 to 120. C., preferably 60 to 100.degree. C., more preferably about 80.degree. C., for 1 to 72 hours, preferably 20 to 36 hours, more preferably about 24 hours. And the substituents on the silyl group (eg, halogen atoms) are hydrolyzable, such as alkoxy groups such as methoxy groups. To convert to.
なお、上記分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物に代えて、加水分解性末端基を有さないSiH基含有有機ケイ素化合物を用いることもでき、この場合、有機ケイ素化合物として、分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物を使用する。その際、上記の方法と同様にして分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーと分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物とを等モル以上でヒドロシリル化付加反応させて分子鎖片末端に残存SiH基を2個有する反応物(中間体)を生成させた後、該反応生成物(中間体)のポリマー末端のSiH基とアリルトリメトキシシラン等の分子中にオレフィン部位と加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物とをヒドロシリル化反応触媒、例えば塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液存在下、40〜120℃、好ましくは60〜100℃、より好ましくは約80℃の温度で、1〜72時間、好ましくは20〜36時間、より好ましくは約24時間の条件で更にヒドロシリル化付加反応させると共に熟成させる。 In addition, instead of the organosilicon compound having a SiH group and a hydrolyzable terminal group in the molecule, a SiH group-containing organosilicon compound having no hydrolyzable terminal group can be used. In this case, the organosilicon compound may be used. Used is an organosilicon compound having no hydrolyzable terminal group in the molecule and having two or more SiH groups. At this time, a fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefin sites at one end of the molecular chain and an organosilicon having no hydrolyzable terminal group in the molecule and having two or more SiH groups in the same manner as described above. The compound is subjected to a hydrosilylation addition reaction in equimolar or more to form a reactant (intermediate) having two residual SiH groups at one end of the molecular chain, and then the SiH at the polymer end of the reaction product (intermediate) is produced. A group and an organosilicon compound having an olefin moiety and a hydrolyzable terminal group in a molecule such as allyltrimethoxysilane in the presence of a hydrosilylation reaction catalyst such as a toluene solution of chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex at 40 to 120 ° C. Preferably at a temperature of 60-100 ° C, more preferably about 80 ° C, for 1-72 hours, preferably 20-36 hours, more preferably about 24 hours. In ripen causes further hydrosilation addition reaction.
ここで、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーとしては、下記一般式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーが例示できる。
上記式(5)において、Zは2価炭化水素基であり、炭素数1〜8、特に1〜4の2価炭化水素基であることが好ましく、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基等の炭素数1〜8のアルキレン基、フェニレン基等の炭素数6〜8のアリーレン基を含むアルキレン基(例えば、炭素数7〜8のアルキレン・アリーレン基等)などが挙げられる。Zとして、好ましくは炭素数1〜4の直鎖アルキレン基である。 In the above formula (5), Z is a divalent hydrocarbon group, preferably a divalent hydrocarbon group having 1 to 8, particularly 1 to 4 carbon atoms, specifically, a methylene group, an ethylene group, C1-C8 alkylene groups such as propylene group (trimethylene group, methylethylene group), butylene group (tetramethylene group, methylpropylene group), hexamethylene group, and octamethylene group; (For example, an alkylene arylene group having 7 to 8 carbon atoms). Z is preferably a linear alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーとして、好ましくは下記に示すものが例示できる。なお、各式において、フルオロオキシアルキル基を構成する各繰り返し単位の繰り返し数(又は重合度)は、上記Rf中の式(2)を満足する任意の数をとり得るものである。
上記式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製方法としては、例えば、分子鎖片末端に水酸基を有すると共にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマー(即ち、1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基と分子鎖片末端にオレフィン部位2つと水酸基とを有するポリマー)とヒドロシランとを脱水素触媒の存在下、溶剤を用いて0〜60℃、好ましくは15〜35℃、より好ましくは約25℃の温度で、10分〜24時間、好ましくは30分〜2時間、より好ましくは約1時間脱水素反応を行う。 As a method for preparing the fluorooxyalkyl group-containing polymer represented by the above formula (5), for example, a fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of a molecular chain and having two olefin moieties (ie, a monovalent polymer) A fluorooxyalkylene group-containing polymer residue, a polymer having two olefinic moieties at one end of the molecular chain and a hydroxyl group) and hydrosilane in the presence of a dehydrogenation catalyst using a solvent at 0 to 60 ° C, preferably 15 to 35 ° C. The dehydrogenation reaction is carried out at a temperature of about 25 ° C., more preferably for about 10 minutes to 24 hours, preferably for about 30 minutes to 2 hours, more preferably for about 1 hour.
また、上記式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製方法の別法としては、分子鎖片末端に水酸基を有すると共にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマー(即ち、1価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基と分子鎖片末端にオレフィン部位2つと水酸基とを有するポリマー)と、例えば、分子鎖片末端に酸フロライドを有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーとを塩基の存在下、溶剤を用いて0〜100℃、好ましくは25〜80℃、より好ましくは60℃の温度で、1〜48時間、好ましくは5〜36時間、より好ましくは約20時間の条件で脱ハロゲン化水素(脱フッ化水素)反応等を行う。 As another method for preparing the fluorooxyalkyl group-containing polymer represented by the above formula (5), a fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of a molecular chain and having two olefin moieties (ie, A monovalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residue, a polymer having two olefin moieties and a hydroxyl group at one end of the molecular chain) and, for example, a fluorooxyalkyl group-containing polymer having an acid fluoride at one end of the molecular chain; In the presence, using a solvent at a temperature of 0 to 100 ° C, preferably 25 to 80 ° C, more preferably 60 ° C, for 1 to 48 hours, preferably 5 to 36 hours, more preferably about 20 hours. A hydrogen halide (dehydrofluorination) reaction or the like is performed.
ここで、分子鎖片末端に酸フロライドを有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーは、分子鎖片末端に有する基として、上述した酸フロライドの他に、他の酸ハライド(例えば、酸クロライド)、酸無水物、エステル(例えば、メチルエステル等のアルキルエステル)、カルボン酸なども用いることができる。
分子鎖片末端にこれらの基(酸ハライド、酸無水物、エステル、カルボン酸など)を有するパーフルオロオキシアルキル基含有ポリマーとして、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
Specific examples of the perfluorooxyalkyl group-containing polymer having these groups (acid halide, acid anhydride, ester, carboxylic acid, etc.) at one terminal of the molecular chain include the following.
分子鎖片末端に酸フロライド等の官能基を有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの添加量は、分子鎖片末端に水酸基を有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの反応性末端基(水酸基)1当量に対して、0.5〜1当量、より好ましくは0.8〜1当量、更に好ましくは約0.9当量用いることができる。 The addition amount of the fluorooxyalkyl group-containing polymer having a functional group such as acid fluoride at one end of the molecular chain is based on one equivalent of the reactive terminal group (hydroxyl group) of the fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of the molecular chain. Thus, 0.5 to 1 equivalent, more preferably 0.8 to 1 equivalent, and still more preferably about 0.9 equivalent can be used.
式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製に用いられる塩基としては、例えば、アミン類やアルカリ金属系塩基などを用いることができ、具体的には、アミン類では、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、DBU、イミダゾールなどが挙げられる。アルカリ金属系塩基では、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、アルキルリチウム、t−ブトキシカリウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムビス(トリメチルシリル)アミド、ナトリウムビス(トリメチルシリル)アミド、カリウムビス(トリメチルシリル)アミドなどが挙げられる。
塩基の使用量は、分子鎖片末端に水酸基を有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、1〜10当量、より好ましくは1〜3当量、更に好ましくは約2当量用いることができる。As the base used for preparing the fluorooxyalkyl group-containing polymer represented by the formula (5), for example, amines and alkali metal bases can be used. Specifically, amines include triethylamine, Diisopropylethylamine, pyridine, DBU, imidazole and the like. Alkali metal bases include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydride, potassium hydride, alkyl lithium, potassium t-butoxy, lithium diisopropylamide, lithium bis (trimethylsilyl) amide, sodium bis (trimethylsilyl) amide, potassium bis (Trimethylsilyl) amide and the like.
The amount of the base used is 1 to 10 equivalents, more preferably 1 to 3 equivalents, and still more preferably about 2 equivalents, relative to 1 equivalent of the reactive terminal group of the fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of the molecular chain. Can be used.
上記式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製において、用いられる溶剤としてはフッ素系溶剤が好ましく、フッ素系溶剤としては、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタンなどのハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤(3M社製、商品名:Novecシリーズ)、完全フッ素化された化合物で構成されているパーフルオロ系溶剤(3M社製、商品名:フロリナートシリーズ)などが挙げられる。
溶剤の使用量は、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー100質量部に対して、10〜300質量部、好ましくは50〜150質量部、更に好ましくは約100質量部用いることができる。In the preparation of the fluorooxyalkyl group-containing polymer represented by the above formula (5), the solvent used is preferably a fluorinated solvent, and as the fluorinated solvent, 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, trifluoro Methylbenzene, methylnonafluorobutylether, methylnonafluoroisobutylether, ethylnonafluorobutylether, ethylnonafluoroisobutylether, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoro-3- Hydrofluoroether (HFE) -based solvents such as methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane (manufactured by 3M, trade name: Novec series), and perfluoro-based solvents (3M manufactured by fully fluorinated compounds) (Trade name: Florinart Series).
The amount of the solvent used is 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 150 parts by mass, more preferably about 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of the fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin sites at one end of the molecular chain. Part can be used.
続いて、反応を停止し、分液操作により水層とフッ素溶剤層を分離する。得られたフッ素溶剤層を更に有機溶剤で洗浄し、溶剤を留去することで、式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーが得られる。 Subsequently, the reaction is stopped, and the aqueous layer and the fluorine solvent layer are separated by a liquid separation operation. The obtained fluorine solvent layer is further washed with an organic solvent, and the solvent is distilled off, whereby a fluorooxyalkyl group-containing polymer represented by the formula (5) is obtained.
ここで、式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製に用いられる原料としての分子鎖片末端に水酸基を有すると共にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーとして、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
上記原料としての分子鎖片末端に水酸基を有すると共にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製方法としては、例えば、分子鎖片末端に酸フロライド基(−C(=O)−F)を有するパーフルオロオキシアルキル基含有ポリマーと、求核剤としてオレフィン部位を有するグリニャール試薬、溶剤として例えば1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、テトラヒドロフランを混合し、0〜80℃、好ましくは50〜70℃、より好ましくは約60℃で、1〜6時間、好ましくは3〜5時間、より好ましくは約4時間熟成することにより、分子鎖片末端に2個のオレフィン部位と共に水酸基を導入する。 As a method for preparing a fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of a molecular chain and two olefin sites as the raw material, for example, an acid fluoride group (—C (= O) —F ), A Grignard reagent having an olefinic moiety as a nucleophile, for example, 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, tetrahydrofuran as a solvent, and then mixed at 0 to 80 ° C, preferably By aging at 50 to 70 ° C., more preferably about 60 ° C. for 1 to 6 hours, preferably 3 to 5 hours, and more preferably about 4 hours, a hydroxyl group is introduced together with two olefin sites at one end of the molecular chain. I do.
ここで、上記分子鎖片末端に水酸基を有すると共にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製に用いる原料としてのパーフルオロオキシアルキル基含有ポリマーは、分子鎖片末端に有する基として、上述した酸フロライドの他に、他の酸ハライド(酸クロライド等)、酸無水物、エステル、カルボン酸、アミドなども用いることができる。
分子鎖片末端にこれらの基を有するパーフルオロオキシアルキル基含有ポリマーとして、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
Specific examples of the perfluorooxyalkyl group-containing polymer having these groups at one terminal of the molecular chain include the following.
上記分子鎖片末端に水酸基を有すると共にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製に用いられる求核剤としては、アリルマグネシウムハライド、3−ブテニルマグネシウムハライド、4−ペンテニルマグネシウムハライド、5−ヘキセニルマグネシウムハライドなどを用いることができる。また、対応するリチウム試薬を用いることも可能である。
求核剤の使用量は、上記パーフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、2〜5当量、より好ましくは2.5〜3.5当量、更に好ましくは約3当量用いることができる。Examples of the nucleophilic agent used for preparing the fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of the molecular chain and having two olefin sites include allyl magnesium halide, 3-butenyl magnesium halide, 4-pentenyl magnesium halide, 5-hexenyl magnesium halide and the like can be used. It is also possible to use the corresponding lithium reagent.
The nucleophile is used in an amount of 2 to 5 equivalents, more preferably 2.5 to 3.5 equivalents, and still more preferably about 3 equivalents, per equivalent of the reactive terminal group of the perfluorooxyalkyl group-containing polymer. Can be used.
また、上記分子鎖片末端に水酸基を有すると共にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製に用いられる溶剤としては、フッ素系溶剤として、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタンなどのハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤(3M社製、商品名:Novecシリーズ)、完全フッ素化された化合物で構成されているパーフルオロ系溶剤(3M社製、商品名:フロリナートシリーズ)などが挙げられる。更に、有機溶剤として、テトラヒドロフラン、モノエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル系溶剤を用いることができる。
溶剤の使用量は、上記パーフルオロオキシアルキル基含有ポリマー100質量部に対して、10〜300質量部、好ましくは100〜200質量部、更に好ましくは約150質量部用いることができる。Further, as a solvent used for preparing a fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of the molecular chain and having two olefin sites, 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene as a fluorine-based solvent, Trifluoromethylbenzene, methylnonafluorobutylether, methylnonafluoroisobutylether, ethylnonafluorobutylether, ethylnonafluoroisobutylether, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoro- Hydrofluoroether (HFE) -based solvents such as 3-methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane (manufactured by 3M, trade name: Novec series), perfluoro-based solvents composed of fully fluorinated compounds ( 3M company, trade name: Florinert series) And the like. Further, ether solvents such as tetrahydrofuran, monoethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, and dioxane can be used as the organic solvent.
The solvent can be used in an amount of 10 to 300 parts by mass, preferably 100 to 200 parts by mass, and more preferably about 150 parts by mass, based on 100 parts by mass of the perfluorooxyalkyl group-containing polymer.
続いて、反応を停止し、分液操作により水層とフッ素溶剤層を分離する。得られたフッ素溶剤層を更に有機溶剤で洗浄し、溶剤を留去することで、上記分子鎖片末端に水酸基を有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーが得られる。 Subsequently, the reaction is stopped, and the aqueous layer and the fluorine solvent layer are separated by a liquid separation operation. The obtained fluorine solvent layer is further washed with an organic solvent, and the solvent is distilled off, whereby the fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of the molecular chain is obtained.
式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製に用いられるヒドロシランとしては、末端基の片一方がアルキル基で封止されたケイ素原子数2〜40のポリジメチルシロキサン末端ヒドロシラン、末端基の片一方がフルオロアルキル基又はフルオロオキシアルキル基で封止されたケイ素原子数2〜40のポリジメチルシロキサン末端ヒドロシランなどが挙げられる。
式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製に用いられるヒドロシランとしては、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
Specific examples of the hydrosilane used for preparing the fluorooxyalkyl group-containing polymer represented by the formula (5) include the following.
上記ヒドロシランの使用量は、分子鎖片末端に水酸基を有すると共にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、1〜5当量、より好ましくは1〜2当量、更に好ましくは約1.2当量用いることができる。 The amount of the hydrosilane used is 1 to 5 equivalents, more preferably 1 to 2 equivalents to 1 equivalent of the reactive terminal group of the fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of the molecular chain and having two olefin sites. Equivalents, more preferably about 1.2 equivalents.
式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製に用いられる脱水素触媒としては、例えば、ロジウム、パラジウム、ルテニウム等の白金族金属系触媒やホウ素触媒などを用いることができ、具体的には、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の白金族金属系触媒、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン等のホウ素触媒などが挙げられる。
脱水素触媒の使用量は、分子鎖片末端に水酸基を有すると共にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、0.01〜0.0005当量、より好ましくは0.007〜0.001当量、更に好ましくは約0.005当量用いることができる。As the dehydrogenation catalyst used for preparing the fluorooxyalkyl group-containing polymer represented by the formula (5), for example, a platinum group metal-based catalyst such as rhodium, palladium, ruthenium, or a boron catalyst can be used. Specific examples include a platinum group metal-based catalyst such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium and chlorotris (triphenylphosphine) rhodium, and a boron catalyst such as tris (pentafluorophenyl) borane.
The amount of the dehydrogenation catalyst used is 0.01 to 0.0005 equivalent, relative to 1 equivalent of the reactive terminal group of the fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of the molecular chain and having two olefin sites. Preferably 0.007 to 0.001 equivalent, more preferably about 0.005 equivalent can be used.
式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの調製に用いられる溶剤としては、フッ素系溶剤として、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、トリフルオロメチルベンゼンなどの含フッ素芳香族炭化水素系溶剤、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタンなどのハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤(3M社製、商品名:Novecシリーズ)、完全フッ素化された化合物で構成されているパーフルオロ系溶剤(3M社製、商品名:フロリナートシリーズ)などが挙げられる。更に、有機溶剤として、テトラヒドロフラン、モノエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル系溶剤を用いることができる。
溶剤の使用量は、分子鎖片末端に水酸基を有すると共にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマー100質量部に対して、10〜300質量部、好ましくは50〜150質量部、更に好ましくは約100質量部用いることができる。Solvents used for preparing the fluorooxyalkyl group-containing polymer represented by the formula (5) include fluorine-containing aromatic fluorine-containing solvents such as 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene and trifluoromethylbenzene. Hydrocarbon solvents, methyl nonafluorobutyl ether, methyl nonafluoro isobutyl ether, ethyl nonafluorobutyl ether, ethyl nonafluoro isobutyl ether, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoro- Hydrofluoroether (HFE) -based solvents such as 3-methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane (manufactured by 3M, trade name: Novec series), perfluoro-based solvents composed of fully fluorinated compounds ( 3M Company, trade name: Florinert Series). Further, ether solvents such as tetrahydrofuran, monoethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, and dioxane can be used as the organic solvent.
The amount of the solvent to be used is 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 150 parts by mass, more preferably 50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the fluorooxyalkyl group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of the molecular chain and having two olefin sites. Can be used in an amount of about 100 parts by mass.
続いて、反応を停止し、分液操作により水層とフッ素溶剤層を分離する。得られたフッ素溶剤層を更に有機溶剤で洗浄し、溶剤を留去することで、式(5)で表されるフルオロオキシアルキル基含有ポリマーが得られる。 Subsequently, the reaction is stopped, and the aqueous layer and the fluorine solvent layer are separated by a liquid separation operation. The obtained fluorine solvent layer is further washed with an organic solvent, and the solvent is distilled off, whereby a fluorooxyalkyl group-containing polymer represented by the formula (5) is obtained.
上記式(1)で表され、αが1の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、用いられる溶剤としてはフッ素系溶剤が好ましく、フッ素系溶剤としては、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタンなどのハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤(3M社製、商品名:Novecシリーズ)、完全フッ素化された化合物で構成されているパーフルオロ系溶剤(3M社製、商品名:フロリナートシリーズ)などが挙げられる。
溶剤の使用量は、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマー100質量部に対して、10〜300質量部、好ましくは50〜150質量部、更に好ましくは約100質量部用いることができる。In the preparation of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the above formula (1) wherein α is 1, the solvent used is preferably a fluorinated solvent, and the fluorinated solvent is 1,3-bis ( (Trifluoromethyl) benzene, trifluoromethylbenzene, methylnonafluorobutylether, methylnonafluoroisobutylether, ethylnonafluorobutylether, ethylnonafluoroisobutylether, 1,1,1,2,3,4,4,5,5 Hydrofluoroether (HFE) -based solvent (manufactured by 3M, trade name: Novec series), such as 5,5-decafluoro-3-methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane, and a completely fluorinated compound. Perfluoro-based solvent (trade name: Fluorinert Series, manufactured by 3M) ), And the like.
The amount of the solvent used is 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 150 parts by mass, more preferably about 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of the fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefin sites at one end of the molecular chain. Part can be used.
また、式(1)で表され、αが1の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物としては、下記一般式(6)〜(9)で表される化合物が好ましい。
ここで、R3の炭素数2〜8、好ましくは2〜3の2価炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基等のアルキレン基、フェニレン基等のアリーレン基、又はこれらの基の2種以上の組み合わせ(アルキレン・アリーレン基等)などが挙げられ、これらの中でもエチレン基、トリメチレン基が好ましい。Here, as the divalent hydrocarbon group having 2 to 8, preferably 2 to 3 carbon atoms for R 3 , a methylene group, an ethylene group, a propylene group (a trimethylene group, a methylethylene group), a butylene group (a tetramethylene group, Methylpropylene group), an alkylene group such as a hexamethylene group and an octamethylene group, an arylene group such as a phenylene group, or a combination of two or more of these groups (such as an alkylene arylene group). And a trimethylene group are preferred.
このような分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物としては、例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、トリイソプロポキシシラン、トリブトキシシラン、トリイソプロペノキシシラン、トリアセトキシシラン、トリクロロシラン、トリブロモシラン、トリヨードシラン、また以下のような有機ケイ素化合物が挙げられる。
式(1)で表され、αが1の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーと分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物とを反応させる際の分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物の使用量は、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、2〜6当量、より好ましくは2.2〜3.5当量、更に好ましくは約3当量用いることができる。 In the preparation of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the formula (1) wherein α is 1, a fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefin sites at one end of a molecular chain and a SiH group and The amount of the organosilicon compound having a SiH group and a hydrolyzable terminal group in the molecule when reacting with the organosilicon compound having a hydrolyzable terminal group is determined by the amount of the fluorooxy compound having two olefin sites at one end of the molecular chain. It can be used in an amount of 2 to 6 equivalents, more preferably 2.2 to 3.5 equivalents, and still more preferably about 3 equivalents, per equivalent of the reactive terminal group of the alkyl group-containing polymer.
また、式(1)で表され、αが1の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物としては、下記一般式(10)〜(12)で表される化合物が好ましい。
このような分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物としては、例えば、下記に示すものなどが挙げられる。
式(1)で表され、αが1の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーと分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物とを反応させる際の分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物の使用量は、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、5〜20当量、より好ましくは7.5〜12.5当量、更に好ましくは約10当量用いることができる。 In the preparation of a fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the formula (1) wherein α is 1, a fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefin sites at one end of a molecular chain and a hydrolyzable compound in the molecule The amount of the organosilicon compound having no terminal group and having no hydrolyzable terminal group in the molecule when reacting with an organosilicon compound having two or more SiH groups and having two or more SiH groups is as follows: 5 to 20 equivalents, more preferably 7.5 to 12.5 equivalents, still more preferably about 1 equivalent of the reactive end group of the fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefin sites at one end of the molecular chain. 10 equivalents can be used.
また、式(1)で表され、αが1の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子中にオレフィン部位と加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物としては、下記一般式(13)で表される化合物が好ましい。
上記式(13)中、Vは単結合、又は炭素数1〜6の2価炭化水素基であり、炭素数1〜6の2価炭化水素基として、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基等のアルキレン基、フェニレン基などが挙げられる。Vとして、好ましくは単結合、メチレン基である。 In the above formula (13), V is a single bond or a divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples of the divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms include a methylene group and an ethylene group. And a propylene group (trimethylene group, methylethylene group), a butylene group (tetramethylene group, methylpropylene group), an alkylene group such as a hexamethylene group, and a phenylene group. V is preferably a single bond or a methylene group.
式(1)で表され、αが1の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーと分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物との反応物と、分子中にオレフィン部位と加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物とを反応させる際の分子中にオレフィン部位と加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物の使用量は、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーと分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物との反応物の反応性末端基1当量に対して、2〜6当量、より好ましくは2.2〜3.5当量、更に好ましくは約3当量用いることができる。 In the preparation of a fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the formula (1) wherein α is 1, a fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefin sites at one end of a molecular chain and a hydrolyzable compound in the molecule When reacting a reaction product of an organosilicon compound having no end group and having two or more SiH groups with an olefin site in the molecule and an organosilicon compound having a hydrolyzable end group, an olefin site in the molecule is used. And the amount of the organosilicon compound having a hydrolyzable terminal group is such that the fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefin sites at one end of the molecular chain and the molecule having no hydrolyzable terminal group in the molecule, and having an SiH group 2 to 6 equivalents, more preferably 2.2 to 3.5 equivalents, still more preferably 1 equivalent to 1 equivalent of the reactive terminal group of the reaction product with the organosilicon compound having two or more organosilicon compounds. About 3 can be used equivalents.
式(1)で表され、αが1の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、ヒドロシリル化反応触媒としては、白金黒、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変性物、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン、アセチレンアルコール類等との錯体等、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の白金族金属系触媒が挙げられる。好ましくは、ビニルシロキサン配位化合物等の白金系化合物である。
ヒドロシリル化反応触媒の使用量は、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマー、又はこのポリマーと分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物との反応物質量に対して、遷移金属換算(質量)で0.1〜100ppm、より好ましくは1〜50ppmとなる量で使用する。In the preparation of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the formula (1) wherein α is 1, as the hydrosilylation reaction catalyst, platinum black, chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, platinum chloride Platinum group metal-based catalysts such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium and chlorotris (triphenylphosphine) rhodium, such as complexes of acids with olefins, aldehydes, vinylsiloxanes, acetylene alcohols, and the like. Preferably, it is a platinum compound such as a vinylsiloxane coordination compound.
The amount of the hydrosilylation reaction catalyst used is a fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefinic moieties at one end of the molecular chain, or two or more SiH groups having no polymerizable hydrolyzable terminal group in the molecule. It is used in an amount of 0.1 to 100 ppm, more preferably 1 to 50 ppm in terms of transition metal (mass) based on the amount of the reactant with the organosilicon compound.
その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで目的の化合物を得ることができる。
例えば、分子鎖片末端にオレフィン部位を2つ有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーとして、下記式で表される化合物
For example, as a fluorooxyalkyl group-containing polymer having two olefin moieties at one end of a molecular chain, a compound represented by the following formula:
上記式(1)で表され、αが2の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製方法としては、例えば、下記のような方法が挙げられる。
分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー(即ち、2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基と分子鎖両末端のそれぞれにオレフィン部位をそれぞれ2個ずつ有するポリマー)を、溶剤、例えば1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンなどのフッ素系溶剤に溶解させ、トリメトキシシラン等の分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物を、ヒドロシリル化反応触媒、例えば塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液存在下、40〜120℃、好ましくは60〜100℃、より好ましくは約80℃の温度で、1〜72時間、好ましくは20〜36時間、より好ましくは約24時間熟成させる。Examples of a method for preparing the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the above formula (1) wherein α is 2 include the following methods.
A fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin moieties at both ends of the molecular chain (ie, a polymer having two divalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residues and two olefin moieties at each molecular chain end) Is dissolved in a solvent, for example, a fluorinated solvent such as 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, and an organosilicon compound having a SiH group and a hydrolyzable terminal group in a molecule such as trimethoxysilane is hydrosilylated. In the presence of a reaction catalyst, for example, a toluene solution of chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex, at a temperature of 40 to 120 ° C, preferably 60 to 100 ° C, more preferably about 80 ° C, for 1 to 72 hours, preferably 20 to 36 hours. And more preferably for about 24 hours.
また、上記分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物に代えて、加水分解性末端基を有さないSiH基含有有機ケイ素化合物を用いることもでき、この場合、有機ケイ素化合物として、分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物を使用する。その際、上記の方法と同様にして分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーと分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物とを等モル以上で反応させて分子鎖両末端に残存SiH基を2個ずつ有する反応物(中間体)を生成させた後、該反応生成物(中間体)のポリマー末端のSiH基とアリルトリメトキシシラン等の分子中にオレフィン部位と加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物とをヒドロシリル化反応触媒、例えば塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液存在下、40〜120℃、好ましくは60〜100℃、より好ましくは約80℃の温度で、1〜72時間、好ましくは20〜36時間、より好ましくは約24時間熟成させる。 Further, instead of the organosilicon compound having a SiH group and a hydrolyzable terminal group in the molecule, a SiH group-containing organosilicon compound having no hydrolyzable terminal group can be used. In this case, the organosilicon compound Used is an organosilicon compound having no hydrolyzable terminal group in the molecule and having two or more SiH groups. At this time, a fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin sites at both ends of the molecular chain and an organic compound having two or more SiH groups having no hydrolyzable terminal group in the molecule in the same manner as described above. After reacting with a silicon compound in equimolar or more to form a reactant (intermediate) having two residual SiH groups at both ends of the molecular chain, a SiH group at the polymer end of the reaction product (intermediate) And an organosilicon compound having an olefin site and a hydrolyzable terminal group in a molecule such as allyltrimethoxysilane in the presence of a hydrosilylation reaction catalyst such as a toluene solution of chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex, preferably at 40 to 120 ° C. Is aged at a temperature of 60-100 ° C., more preferably about 80 ° C., for 1-72 hours, preferably 20-36 hours, more preferably about 24 hours. .
ここで、分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーとしては、下記一般式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーが例示できる。
式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーとして、好ましくは下記に示すものが例示できる。なお、各式において、フルオロオキシアルキレン基を構成する各繰り返し単位の繰り返し数(又は重合度)は、上記Rf中の式(3)を満足する任意の数をとり得るものである。
上記式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製方法としては、例えば、分子鎖両末端に水酸基を有すると共に分子鎖両末端にオレフィン部位を2個ずつ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー(即ち、2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基と分子鎖両末端それぞれにオレフィン部位を2個ずつと水酸基とを有するポリマー)とヒドロシランとを脱水素触媒の存在下、溶剤を用いて0〜60℃、好ましくは15〜35℃、より好ましくは約25℃の温度で、10分〜24時間、好ましくは30分〜2時間、より好ましくは約1時間脱水素反応を行う。 Examples of the method for preparing the fluorooxyalkylene group-containing polymer represented by the above formula (14) include, for example, a fluorooxyalkylene group-containing polymer having a hydroxyl group at both molecular terminals and having two olefin sites at both molecular terminals. (I.e., a polymer having two divalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residues and two olefin sites and hydroxyl groups at both ends of the molecular chain) and hydrosilane in the presence of a dehydrogenation catalyst using a solvent. The dehydrogenation reaction is carried out at a temperature of 6060 ° C., preferably 15-35 ° C., more preferably about 25 ° C., for 10 minutes to 24 hours, preferably 30 minutes to 2 hours, more preferably about 1 hour.
また、上記式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製方法の別法としては、分子鎖両末端に水酸基を有すると共に分子鎖両末端にオレフィン部位を2個ずつ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー(即ち、2価のフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー残基と分子鎖両末端それぞれにオレフィン部位を2個ずつと水酸基とを有するポリマー)と、例えば、分子鎖片末端に酸フロライドを有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーとを塩基の存在下、溶剤を用いて0〜100℃、好ましくは25〜80℃、より好ましくは60℃の温度で、1〜48時間、好ましくは5〜36時間、より好ましくは約20時間の条件で脱ハロゲン化水素(脱フッ化水素)反応等を行う。 As another method for preparing the fluorooxyalkylene group-containing polymer represented by the above formula (14), a fluorooxyalkylene having a hydroxyl group at both ends of a molecular chain and having two olefin sites at both ends of the molecular chain. A group-containing polymer (that is, a polymer having two divalent fluorooxyalkylene group-containing polymer residues, two olefin sites at each terminal of the molecular chain, and a hydroxyl group) and, for example, an acid fluoride at one terminal of the molecular chain. In the presence of a base, a fluorooxyalkyl group-containing polymer and a solvent are used at a temperature of 0 to 100 ° C, preferably 25 to 80 ° C, more preferably 60 ° C, for 1 to 48 hours, preferably 5 to 36 hours, More preferably, a dehydrohalogenation (dehydrofluorination) reaction or the like is performed for about 20 hours.
ここで、分子鎖片末端に酸フロライドを有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーは、分子鎖片末端に有する基として、上述した酸フロライドの他に、酸ハライド、酸無水物、エステル、カルボン酸なども用いることができる。
分子鎖片末端にこれらの基(酸ハライド、酸無水物、エステル、カルボン酸等)を有するパーフルオロオキシアルキル基含有ポリマーとして、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
Specific examples of the perfluorooxyalkyl group-containing polymer having these groups (acid halide, acid anhydride, ester, carboxylic acid, etc.) at one terminal of the molecular chain include the following.
分子鎖片末端に酸フロライドを有するフルオロオキシアルキル基含有ポリマーの添加量は、分子鎖両末端に水酸基を有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの反応性末端基(水酸基)1当量に対して、0.5〜1当量、より好ましくは0.8〜1当量、更に好ましくは約0.9当量用いることができる。 The addition amount of the fluorooxyalkyl group-containing polymer having an acid fluoride at one end of the molecular chain is 0.1 to 1 equivalent of the reactive terminal group (hydroxyl group) of the fluorooxyalkylene group-containing polymer having a hydroxyl group at both ends of the molecular chain. 5 to 1 equivalent, more preferably 0.8 to 1 equivalent, and still more preferably about 0.9 equivalent can be used.
式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製に用いられる塩基としては、例えば、アミン類やアルカリ金属系塩基などを用いることができ、具体的には、アミン類では、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、DBU、イミダゾールなどが挙げられる。アルカリ金属系塩基では、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、アルキルリチウム、t−ブトキシカリウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムビス(トリメチルシリル)アミド、ナトリウムビス(トリメチルシリル)アミド、カリウムビス(トリメチルシリル)アミドなどが挙げられる。
塩基の使用量は、分子鎖両末端に水酸基を有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、1〜10当量、より好ましくは1〜3当量、更に好ましくは約2当量用いることができる。As the base used for preparing the fluorooxyalkylene group-containing polymer represented by the formula (14), for example, amines and alkali metal bases can be used. Specifically, amines include triethylamine, Diisopropylethylamine, pyridine, DBU, imidazole and the like. Alkali metal bases include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydride, potassium hydride, alkyl lithium, potassium t-butoxy, lithium diisopropylamide, lithium bis (trimethylsilyl) amide, sodium bis (trimethylsilyl) amide, potassium bis (Trimethylsilyl) amide and the like.
The amount of the base used is 1 to 10 equivalents, more preferably 1 to 3 equivalents, and still more preferably about 2 equivalents, relative to 1 equivalent of the reactive terminal group of the fluorooxyalkylene group-containing polymer having hydroxyl groups at both ends of the molecular chain. Can be used.
上記式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製において、用いられる溶剤としてはフッ素系溶剤が好ましく、フッ素系溶剤としては、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタンなどのハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤(3M社製、商品名:Novecシリーズ)、完全フッ素化された化合物で構成されているパーフルオロ系溶剤(3M社製、商品名:フロリナートシリーズ)などが挙げられる。
溶剤の使用量は、分子鎖両末端に水酸基を有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー100質量部に対して、10〜300質量部、好ましくは50〜150質量部、更に好ましくは約100質量部用いることができる。In the preparation of the fluorooxyalkylene group-containing polymer represented by the above formula (14), the solvent used is preferably a fluorinated solvent, and as the fluorinated solvent, 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, trifluoro Methylbenzene, methylnonafluorobutylether, methylnonafluoroisobutylether, ethylnonafluorobutylether, ethylnonafluoroisobutylether, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoro-3- Hydrofluoroether (HFE) -based solvents such as methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane (manufactured by 3M, trade name: Novec series), and perfluoro-based solvents (3M manufactured by fully fluorinated compounds) Made, trade name: Florinert series) .
The amount of the solvent to be used is 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 150 parts by mass, more preferably about 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of the fluorooxyalkylene group-containing polymer having hydroxyl groups at both molecular chain terminals. Can be.
続いて、反応を停止し、分液操作により水層とフッ素溶剤層を分離する。得られたフッ素溶剤層を更に有機溶剤で洗浄し、溶剤を留去することで、式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーが得られる。 Subsequently, the reaction is stopped, and the aqueous layer and the fluorine solvent layer are separated by a liquid separation operation. The obtained fluorine solvent layer is further washed with an organic solvent, and the solvent is distilled off, whereby a fluorooxyalkylene group-containing polymer represented by the formula (14) is obtained.
ここで、式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製に用いられる分子鎖両末端に水酸基を有すると共に分子鎖両末端にオレフィン部位を2個ずつ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーとして、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
ここで、上記分子鎖両末端に水酸基を有すると共に分子鎖両末端にオレフィン部位を2個ずつ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製方法としては、例えば、分子鎖両末端に酸フロライド基(−C(=O)−F)を有するパーフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーと、求核剤としてオレフィン部位を有するグリニャール試薬、溶剤として例えば1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、テトラヒドロフランを混合し、0〜80℃、好ましくは50〜70℃、より好ましくは約60℃で、1〜6時間、好ましくは3〜5時間、より好ましくは約4時間熟成することにより、分子鎖両末端に2個のオレフィン部位と共に水酸基を導入する。 Here, as a method for preparing a fluorooxyalkylene group-containing polymer having hydroxyl groups at both ends of the molecular chain and having two olefin sites at both ends of the molecular chain, for example, an acid fluoride group (-C A perfluorooxyalkylene group-containing polymer having (= O) —F), a Grignard reagent having an olefin moiety as a nucleophile, and a solvent such as 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene and tetrahydrofuran are mixed, By aging at 80 ° C., preferably 50-70 ° C., more preferably about 60 ° C. for 1-6 hours, preferably 3-5 hours, and more preferably about 4 hours, two molecular A hydroxyl group is introduced together with the olefin moiety.
ここで、パーフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーは、分子鎖両末端に有する基として、上述した酸フロライドの他に、酸ハライド、酸無水物、エステル、カルボン酸、アミドなども用いることができる。
分子鎖両末端にこれらの基を有するパーフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーとして、具体的には、下記に示すものが挙げられる。
Specific examples of the perfluorooxyalkylene group-containing polymer having these groups at both ends of the molecular chain include those shown below.
上記分子鎖両末端に水酸基を有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製に用いられる求核剤としては、アリルマグネシウムハライド、3−ブテニルマグネシウムハライド、4−ペンテニルマグネシウムハライド、5−ヘキセニルマグネシウムハライドなどを用いることができる。また、対応するリチウム試薬を用いることも可能である。
求核剤の使用量は、上記パーフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、4〜10当量、より好ましくは5〜7当量、更に好ましくは約6当量用いることができる。Examples of the nucleophilic agent used for preparing the fluorooxyalkylene group-containing polymer having a hydroxyl group at both ends of the molecular chain include allyl magnesium halide, 3-butenyl magnesium halide, 4-pentenyl magnesium halide, and 5-hexenyl magnesium halide. Can be used. It is also possible to use the corresponding lithium reagent.
The amount of the nucleophile to be used is 4 to 10 equivalents, more preferably 5 to 7 equivalents, and still more preferably about 6 equivalents, relative to 1 equivalent of the reactive terminal group of the perfluorooxyalkylene group-containing polymer. .
また、上記分子鎖両末端に水酸基を有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製に用いられる溶剤としては、フッ素系溶剤として、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタンなどのハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤(3M社製、商品名:Novecシリーズ)、完全フッ素化された化合物で構成されているパーフルオロ系溶剤(3M社製、商品名:フロリナートシリーズ)などが挙げられる。更に、有機溶剤として、テトラヒドロフラン、モノエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル系溶剤を用いることができる。
溶剤の使用量は、上記パーフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー100質量部に対して、10〜300質量部、好ましくは100〜200質量部、更に好ましくは約150質量部用いることができる。Examples of the solvent used for preparing the fluorooxyalkylene group-containing polymer having hydroxyl groups at both molecular chain terminals include 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, trifluoromethylbenzene, and methylnona as fluorinated solvents. Fluorobutyl ether, methylnonafluoroisobutylether, ethylnonafluorobutylether, ethylnonafluoroisobutylether, 1,1,1,2,3,4,5,5,5-decafluoro-3-methoxy-2- ( Hydrofluoroether (HFE) solvents such as (trifluoromethyl) pentane (manufactured by 3M, trade name: Novec series), and perfluoro solvents (manufactured by 3M, trade name: Novec series) composed of fully fluorinated compounds Florinart series). Further, ether solvents such as tetrahydrofuran, monoethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, and dioxane can be used as the organic solvent.
The amount of the solvent to be used is 10 to 300 parts by mass, preferably 100 to 200 parts by mass, more preferably about 150 parts by mass, based on 100 parts by mass of the perfluorooxyalkylene group-containing polymer.
続いて、反応を停止し、分液操作により水層とフッ素溶剤層を分離する。得られたフッ素溶剤層を更に有機溶剤で洗浄し、溶剤を留去することで、上記分子鎖両末端に水酸基を有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーが得られる。 Subsequently, the reaction is stopped, and the aqueous layer and the fluorine solvent layer are separated by a liquid separation operation. The obtained fluorine solvent layer is further washed with an organic solvent, and the solvent is distilled off, whereby the fluorooxyalkylene group-containing polymer having hydroxyl groups at both molecular chain terminals is obtained.
式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製に用いられるヒドロシランとしては、末端基の片一方がアルキル基で封止されたケイ素原子数2〜40のポリジメチルシロキサン末端ヒドロシラン、末端基の片一方がフルオロアルキル基又はフルオロオキシアルキル基で封止されたケイ素原子数2〜40のポリジメチルシロキサン末端ヒドロシランなどが挙げられる。
ヒドロシランの使用量は、分子鎖片末端に水酸基を有すると共に分子鎖両末端にオレフィン部位を2個ずつ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、1〜5当量、より好ましくは1〜2当量、更に好ましくは約1.2当量用いることができる。Examples of the hydrosilane used for preparing the fluorooxyalkylene group-containing polymer represented by the formula (14) include a polydimethylsiloxane-terminated hydrosilane having 2 to 40 silicon atoms, one of the terminal groups of which is capped with an alkyl group; Examples include polydimethylsiloxane-terminated hydrosilanes having 2 to 40 silicon atoms and having one of the groups sealed with a fluoroalkyl group or a fluorooxyalkyl group.
The amount of the hydrosilane used is from 1 to 5 equivalents to 1 equivalent of the reactive end group of the fluorooxyalkylene group-containing polymer having a hydroxyl group at one end of the molecular chain and having two olefin sites at both ends of the molecular chain. Preferably 1-2 equivalents, more preferably about 1.2 equivalents can be used.
式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製に用いられる脱水素触媒としては、例えば、ロジウム、パラジウム、ルテニウム等の白金族金属系触媒やホウ素触媒などを用いることができ、具体的には、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の白金族金属系触媒、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン等のホウ素触媒などが挙げられる。
脱水素触媒の使用量は、分子鎖両末端に水酸基を有すると共に分子鎖両末端にオレフィン部位を2個ずつ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、0.01〜0.0005当量、より好ましくは0.007〜0.001当量、更に好ましくは約0.005当量用いることができる。As the dehydrogenation catalyst used for preparing the fluorooxyalkylene group-containing polymer represented by the formula (14), for example, a platinum group metal-based catalyst such as rhodium, palladium, ruthenium and the like, a boron catalyst and the like can be used. Specific examples include a platinum group metal-based catalyst such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium and chlorotris (triphenylphosphine) rhodium, and a boron catalyst such as tris (pentafluorophenyl) borane.
The amount of the dehydrogenation catalyst to be used is from 0.01 to 1 equivalent of the reactive end group of the fluorooxyalkylene group-containing polymer having hydroxyl groups at both ends of the molecular chain and having two olefin sites at both ends of the molecular chain. 0.0005 equivalents, more preferably 0.007 to 0.001 equivalents, even more preferably about 0.005 equivalents can be used.
式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの調製に用いられる溶剤としては、フッ素系溶剤として、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、トリフルオロメチルベンゼンなどの含フッ素芳香族炭化水素系溶剤、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタンなどのハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤(3M社製、商品名:Novecシリーズ)、完全フッ素化された化合物で構成されているパーフルオロ系溶剤(3M社製、商品名:フロリナートシリーズ)などが挙げられる。更に、有機溶剤として、テトラヒドロフラン、モノエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル系溶剤を用いることができる。
溶剤の使用量は、分子鎖両末端に水酸基を有すると共に分子鎖両末端にオレフィン部位を2個ずつ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー100質量部に対して、10〜300質量部、好ましくは50〜150質量部、更に好ましくは約100質量部用いることができる。Solvents used for preparing the fluorooxyalkylene group-containing polymer represented by the formula (14) include fluorine-containing solvents such as 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene and trifluoromethylbenzene. Hydrocarbon solvents, methyl nonafluorobutyl ether, methyl nonafluoro isobutyl ether, ethyl nonafluorobutyl ether, ethyl nonafluoro isobutyl ether, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoro- Hydrofluoroether (HFE) -based solvents such as 3-methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane (manufactured by 3M, trade name: Novec series), perfluoro-based solvents composed of fully fluorinated compounds ( 3M company, trade name: Florinert series) Further, ether solvents such as tetrahydrofuran, monoethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, and dioxane can be used as the organic solvent.
The amount of the solvent used is 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 300 parts by mass, based on 100 parts by mass of a fluorooxyalkylene group-containing polymer having hydroxyl groups at both ends of the molecular chain and having two olefin sites at both ends of the molecular chain. 150 parts by weight, more preferably about 100 parts by weight can be used.
続いて、反応を停止し、分液操作により水層とフッ素溶剤層を分離する。得られたフッ素溶剤層を更に有機溶剤で洗浄し、溶剤を留去することで、式(14)で表されるフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーが得られる。 Subsequently, the reaction is stopped, and the aqueous layer and the fluorine solvent layer are separated by a liquid separation operation. The obtained fluorine solvent layer is further washed with an organic solvent, and the solvent is distilled off, whereby a fluorooxyalkylene group-containing polymer represented by the formula (14) is obtained.
上記式(1)で表され、αが2の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、用いられる溶剤としてはフッ素系溶剤が好ましく、フッ素系溶剤としては、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、メチルノナフルオロブチルエーテル、メチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5−デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタンなどのハイドロフルオロエーテル(HFE)系溶剤(3M社製、商品名:Novecシリーズ)、完全フッ素化された化合物で構成されているパーフルオロ系溶剤(3M社製、商品名:フロリナートシリーズ)などが挙げられる。
溶剤の使用量は、分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー100質量部に対して、10〜300質量部、好ましくは50〜150質量部、更に好ましくは約100質量部用いることができる。In the preparation of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the above formula (1) wherein α is 2, the solvent used is preferably a fluorinated solvent, and the fluorinated solvent is 1,3-bis ( (Trifluoromethyl) benzene, trifluoromethylbenzene, methylnonafluorobutylether, methylnonafluoroisobutylether, ethylnonafluorobutylether, ethylnonafluoroisobutylether, 1,1,1,2,3,4,4,5,5 Hydrofluoroether (HFE) -based solvent (manufactured by 3M, trade name: Novec series), such as 5,5-decafluoro-3-methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane, and a completely fluorinated compound. Perfluoro-based solvent (trade name: Fluorinert Series, manufactured by 3M) ), And the like.
The amount of the solvent used is 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 150 parts by mass, more preferably about 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of the fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin sites at both ends of the molecular chain. Parts by weight can be used.
また、式(1)で表され、αが2の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物としては、下記一般式(6)〜(9)で表される化合物が好ましい。
このような分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物としては、例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、トリイソプロポキシシラン、トリブトキシシラン、トリイソプロペノキシシラン、トリアセトキシシラン、トリクロロシラン、トリブロモシラン、トリヨードシラン、また以下のような有機ケイ素化合物が挙げられる。
式(1)で表され、αが2の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーと分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物とを反応させる際の分子中にSiH基及び加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物の使用量は、分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、2〜6当量、より好ましくは2.2〜3.5当量、更に好ましくは約3当量用いることができる。 In the preparation of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the formula (1) wherein α is 2, a fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin sites at both ends of the molecular chain and a SiH group in the molecule The amount of the organic silicon compound having a SiH group and a hydrolyzable terminal group in the molecule when reacting with the organosilicon compound having a hydrolyzable terminal group has two olefin moieties at both ends of the molecular chain. It can be used in an amount of 2 to 6 equivalents, more preferably 2.2 to 3.5 equivalents, and still more preferably about 3 equivalents, per equivalent of the reactive terminal group of the fluorooxyalkylene group-containing polymer.
また、式(1)で表され、αが2の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物としては、下記一般式(10)〜(12)で表される化合物が好ましい。
このような分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物としては、例えば、下記に示すものなどが挙げられる。
式(1)で表され、αが2の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーと分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物とを反応させる際の分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物の使用量は、分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーの反応性末端基1当量に対して、5〜20当量、より好ましくは7.5〜12.5当量、更に好ましくは約10当量用いることができる。 In the preparation of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the formula (1) wherein α is 2, a fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin sites at both ends of the molecular chain and hydrolysis in the molecule Of the organosilicon compound having no hydrolyzable terminal group and having two or more SiH groups in the molecule when reacting with an organosilicon compound having no hydrophobic end group and having two or more SiH groups Is 5 to 20 equivalents, more preferably 7.5 to 12.5 equivalents, and still more preferably 1 equivalent of the reactive end group of the fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin moieties at both ends of the molecular chain. Can be used in about 10 equivalents.
また、式(1)で表され、αが2の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子中にオレフィン部位と加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物としては、下記一般式(13)で表される化合物が好ましい。
式(1)で表され、αが2の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーと分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物との反応物(中間体)と、分子中にオレフィン部位と加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物とを反応させる際の分子中にオレフィン部位と加水分解性末端基を有する有機ケイ素化合物の使用量は、分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーと分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物との反応物(中間体)の反応性末端基1当量に対して、2〜6当量、より好ましくは2.2〜3.5当量、更に好ましくは約3当量用いることができる。 In the preparation of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the formula (1) wherein α is 2, a fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin sites at both ends of the molecular chain and hydrolysis in the molecule When reacting a reaction product (intermediate) with an organosilicon compound having two or more SiH groups without having a hydrophilic end group and an organosilicon compound having an olefin moiety and a hydrolyzable end group in the molecule. The amount of the organosilicon compound having an olefin moiety and a hydrolyzable terminal group in the molecule is determined by using a fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin moieties at both ends of the molecular chain and a hydrolyzable terminal group in the molecule. Instead, 2 to 6 equivalents, more preferably 1 equivalent to the reactive terminal group equivalent of the reaction product (intermediate) with an organosilicon compound having two or more SiH groups. Properly is 2.2 to 3.5 equivalents, can be used more preferably about 3 equivalents.
式(1)で表され、αが2の場合のフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの調製において、ヒドロシリル化反応触媒としては、白金黒、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変性物、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン、アセチレンアルコール類等との錯体等、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の白金族金属系触媒が挙げられる。好ましくは、ビニルシロキサン配位化合物等の白金系化合物である。
ヒドロシリル化反応触媒の使用量は、分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマー、又はこのポリマーと分子中に加水分解性末端基を有さず、SiH基を2個以上有する有機ケイ素化合物との反応物(中間体)質量に対して、遷移金属換算(質量)で0.1〜100ppm、より好ましくは1〜50ppmとなる量で使用する。In the preparation of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the formula (1) wherein α is 2, the hydrosilylation reaction catalyst may be platinum black, chloroplatinic acid, an alcohol-modified chloroplatinic acid, platinum chloride Platinum group metal-based catalysts such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium and chlorotris (triphenylphosphine) rhodium, such as complexes of acids with olefins, aldehydes, vinylsiloxanes, acetylene alcohols, and the like. Preferably, it is a platinum compound such as a vinylsiloxane coordination compound.
The amount of the hydrosilylation reaction catalyst used is a fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin sites at both ends of the molecular chain, or a polymer and a polymer having no hydrolyzable terminal group and two SiH groups. The transition metal is used in an amount of 0.1 to 100 ppm, more preferably 1 to 50 ppm, in terms of transition metal (mass), based on the mass of the reaction product (intermediate) with the organosilicon compound.
その後、溶剤及び未反応物を減圧留去することで目的の化合物を得ることができる。
例えば、分子鎖両末端にオレフィン部位をそれぞれ2つ有するフルオロオキシアルキレン基含有ポリマーとして、下記式で表される化合物
For example, as a fluorooxyalkylene group-containing polymer having two olefin moieties at both ends of the molecular chain, a compound represented by the following formula:
本発明は、更に上記フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランを含有する表面処理剤を提供する。該表面処理剤は、上記フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの末端加水分解性基を予め公知の方法により部分的に加水分解して水酸基としたもの、即ち上記式(1)で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン中のXの加水分解性基の一部を加水分解して水酸基としたものも用いることができる。 The present invention further provides a surface treating agent containing the above fluoropolyether group-containing polymer-modified silane. The surface treating agent is obtained by partially hydrolyzing a terminal hydrolyzable group of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane into a hydroxyl group by a known method in advance, that is, a fluoro group represented by the above formula (1). A product obtained by hydrolyzing a part of the hydrolyzable group of X in the polyether group-containing polymer-modified silane to form a hydroxyl group can also be used.
表面処理剤には、必要に応じて、加水分解縮合触媒、例えば、有機錫化合物(ジブチル錫ジメトキシド、ジラウリン酸ジブチル錫など)、有機チタン化合物(テトラn−ブチルチタネートなど)、有機酸(酢酸、メタンスルホン酸、フッ素変性カルボン酸など)、無機酸(塩酸、硫酸など)を添加してもよい。これらの中では、特に酢酸、テトラn−ブチルチタネート、ジラウリン酸ジブチル錫、フッ素変性カルボン酸などが望ましい。
加水分解縮合触媒の添加量は触媒量であり、通常、フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン100質量部に対して0.01〜5質量部、特に0.1〜1質量部である。If necessary, the surface treatment agent may include a hydrolysis-condensation catalyst such as an organic tin compound (such as dibutyltin dimethoxide and dibutyltin dilaurate), an organic titanium compound (such as tetra-n-butyl titanate), and an organic acid (acetic acid, Methanesulfonic acid, fluorine-modified carboxylic acid, etc.) and inorganic acids (hydrochloric acid, sulfuric acid, etc.) may be added. Of these, acetic acid, tetra-n-butyl titanate, dibutyl tin dilaurate, and fluorine-modified carboxylic acid are particularly desirable.
The amount of the hydrolysis-condensation catalyst to be added is a catalytic amount, and is usually 0.01 to 5 parts by mass, particularly 0.1 to 1 part by mass, per 100 parts by mass of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane.
該表面処理剤は、適当な溶剤を含んでよい。このような溶剤としては、フッ素変性脂肪族炭化水素系溶剤(パーフルオロヘプタン、パーフルオロオクタンなど)、フッ素変性芳香族炭化水素系溶剤(1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンなど)、フッ素変性エーテル系溶剤(メチルパーフルオロブチルエーテル、エチルパーフルオロブチルエーテル、パーフルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)など)、フッ素変性アルキルアミン系溶剤(パーフルオロトリブチルアミン、パーフルオロトリペンチルアミンなど)、炭化水素系溶剤(石油ベンジン、トルエン、キシレンなど)、ケトン系溶剤(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)を例示することができる。これらの中では、溶解性、濡れ性などの点で、フッ素変性された溶剤が望ましく、特には、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、パーフルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)、パーフルオロトリブチルアミン、エチルパーフルオロブチルエーテルが好ましい。 The surface treatment agent may include a suitable solvent. Examples of such a solvent include fluorine-modified aliphatic hydrocarbon solvents (such as perfluoroheptane and perfluorooctane), fluorine-modified aromatic hydrocarbon solvents (such as 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene), and fluorine. Modified ether solvents (such as methyl perfluorobutyl ether, ethyl perfluorobutyl ether, and perfluoro (2-butyltetrahydrofuran)), fluorine-modified alkylamine solvents (such as perfluorotributylamine and perfluorotripentylamine), and hydrocarbon solvents (Eg, petroleum benzine, toluene, xylene) and ketone solvents (eg, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone). Of these, a fluorine-modified solvent is desirable in terms of solubility, wettability, and the like, and in particular, 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, perfluoro (2-butyltetrahydrofuran), Butylamine and ethyl perfluorobutyl ether are preferred.
上記溶剤はその2種以上を混合してもよく、フルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランを均一に溶解させることが好ましい。なお、溶剤に溶解させるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの最適濃度は、処理方法により異なり、秤量し易い量であればよいが、直接塗工する場合は、溶剤及びフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの合計質量に対して0.01〜10質量%、特に0.05〜5質量%であることが好ましく、蒸着処理をする場合は、溶剤及びフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シランの合計質量に対して1〜100質量%、特に3〜30質量%であることが好ましい。 Two or more of the above solvents may be mixed, and it is preferable to uniformly dissolve the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane. The optimum concentration of the fluoropolyether group-containing polymer-modified silane to be dissolved in the solvent varies depending on the treatment method, and may be an amount that can be easily weighed. It is preferably 0.01 to 10% by mass, and particularly preferably 0.05 to 5% by mass, based on the total mass of the silane. It is preferably from 1 to 100% by mass, particularly preferably from 3 to 30% by mass.
本発明の表面処理剤は、刷毛塗り、ディッピング、スプレー、蒸着処理など公知の方法で基材に施与することができる。蒸着処理時の加熱方法は、抵抗加熱方式でも、電子ビーム加熱方式のどちらでもよく、特に限定されるものではない。また、硬化温度は、硬化方法によって異なるが、例えば、蒸着処理で施与する場合は、20〜200℃の範囲が望ましい。また、加湿下で硬化させてもよい。硬化被膜の膜厚は、基材の種類により適宜選定されるが、通常0.1〜100nm、特に1〜20nmである。 The surface treating agent of the present invention can be applied to a substrate by a known method such as brushing, dipping, spraying, and vapor deposition. The heating method at the time of the vapor deposition treatment may be either a resistance heating method or an electron beam heating method, and is not particularly limited. The curing temperature varies depending on the curing method. For example, when the composition is applied by vapor deposition, a range of 20 to 200 ° C. is desirable. Moreover, you may make it harden under humidification. The thickness of the cured film is appropriately selected depending on the type of the substrate, but is usually 0.1 to 100 nm, particularly 1 to 20 nm.
本発明の表面処理剤で処理される基材は特に制限されず、紙、布、金属及びその酸化物、ガラス、プラスチック、セラミック、石英など各種材質のものであってよい。本発明の表面処理剤は、前記基材に撥水撥油性を付与することができる。特に、SiO2処理されたガラスやフイルムの表面処理剤として好適に使用することができる。The substrate to be treated with the surface treatment agent of the present invention is not particularly limited, and may be of various materials such as paper, cloth, metal and its oxide, glass, plastic, ceramic, and quartz. The surface treatment agent of the present invention can impart water and oil repellency to the substrate. In particular, it can be suitably used as a surface treatment agent for glass or film treated with SiO 2 .
本発明の表面処理剤で処理される物品としては、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、PDA、ポータブルオーディオプレーヤー、カーオーディオ、ゲーム機器、眼鏡レンズ、カメラレンズ、レンズフィルター、サングラス、胃カメラ等の医療用器機、複写機、PC、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ、タッチパネルディスプレイ、保護フイルム、反射防止フイルムなどの光学物品が挙げられる。本発明の表面処理剤は、前記物品に指紋及び皮脂が付着するのを防止し、更に傷つき防止性を付与することができるため、特にタッチパネルディスプレイ、反射防止フイルムなどの撥水撥油層として有用である。 Articles treated with the surface treatment agent of the present invention include car navigation, mobile phones, digital cameras, digital video cameras, PDAs, portable audio players, car audio, game machines, spectacle lenses, camera lenses, lens filters, sunglasses, Examples include medical devices such as gastric cameras, copiers, PCs, liquid crystal displays, organic EL displays, plasma displays, touch panel displays, protective films, and optical articles such as antireflection films. Since the surface treatment agent of the present invention can prevent fingerprints and sebum from adhering to the article and further impart anti-scratching properties, it is particularly useful as a water- and oil-repellent layer for touch panel displays and anti-reflection films. is there.
また、本発明の表面処理剤は、浴槽、洗面台のようなサニタリー製品の防汚コーティング、自動車、電車、航空機などの窓ガラス又は強化ガラス、ヘッドランプカバー等の防汚コーティング、外壁用建材の撥水撥油コーティング、台所用建材の油汚れ防止用コーティング、電話ボックスの防汚及び貼り紙・落書き防止コーティング、美術品などの指紋付着防止付与のコーティング、コンパクトディスク、DVDなどの指紋付着防止コーティング、金型用に離型剤あるいは塗料添加剤、樹脂改質剤、無機質充填剤の流動性改質剤又は分散性改質剤、テープ、フイルムなどの潤滑性向上剤としても有用である。 Further, the surface treatment agent of the present invention may be used as an antifouling coating for sanitary products such as bathtubs and wash basins, windowpanes or tempered glass for automobiles, trains, aircrafts, etc., antifouling coatings for headlamp covers and the like, and building materials for exterior walls. Water- and oil-repellent coating, anti-fouling coating for kitchen building materials, anti-fouling for telephone boxes and anti-fingerprint / graffiti coating, anti-fingerprint coating for fine arts, anti-fingerprint coating for compact discs, DVDs, etc. It is also useful as a mold release agent or paint additive for a mold, a resin modifier, a fluidity modifier or dispersibility modifier for an inorganic filler, and a lubricity improver for tapes and films.
以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記実施例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[実施例1]
反応容器に1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン0.01g(2.0×10-5mol)、下記式(A)
In a reaction vessel, 100 g of 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, 0.01 g of tris (pentafluorophenyl) borane (2.0 × 10 −5 mol), the following formula (A)
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(CH 3)3)24H
δ0.5−0.7(−SiCH 2 CH2CH2CH3)2H
δ0.8−1.0(−SiCH2CH2CH2CH 3 )3H
δ1.2−1.4(−SiCH2CH 2 CH 2 CH3)4H
δ2.4−2.6(−CH 2CH=CH2)4H
δ4.9−5.1(−CH2CH=CH 2)4H
δ5.7−5.9(−CH2CH=CH2)2H 1 H-NMR
δ0-0.2 (-OSi (C H 3) 3) 24H
δ0.5-0.7 (-SiC H 2 CH 2 CH 2 CH 3) 2H
δ0.8-1.0 (-SiCH 2 CH 2 CH 2 C H 3) 3H
δ1.2-1.4 (-SiCH 2 C H 2 C H 2 CH 3) 4H
δ2.4-2.6 (-C H 2 CH = CH 2) 4H
δ4.9-5.1 (-CH 2 CH = C H 2) 4H
δ5.7-5.9 (-CH 2 C H = CH 2) 2H
反応容器に下記式(C)
得られた化合物は、NMRにより下記式(D)で表される構造であることが確認された。
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(CH 3)3)24H
δ0.5−0.7(−SiCH 2 CH2CH2CH3,−CH2CH2CH 2−Si(OCH3)3)6H
δ0.8−1.0(−SiCH2CH2CH2CH 3 )3H
δ1.3−1.4(−SiCH2CH 2 CH 2 CH3)4H
δ1.5−1.9(−CH2CH 2CH2−Si(OCH3)3,−CH 2CH2CH2−Si(OCH3)3)8H
δ3.4−3.7(−Si(OCH 3)3)18H 1 H-NMR
δ0-0.2 (-OSi (C H 3) 3) 24H
δ0.5-0.7 (-SiC H 2 CH 2 CH 2 CH 3, -CH 2 CH 2 C H 2 -Si (OCH 3) 3) 6H
δ0.8-1.0 (-SiCH 2 CH 2 CH 2 C H 3) 3H
δ1.3-1.4 (-SiCH 2 C H 2 C H 2 CH 3) 4H
δ1.5-1.9 (-CH 2 C H 2 CH 2 -Si (OCH 3) 3, -C H 2 CH 2 CH 2 -Si (OCH 3) 3) 8H
δ3.4-3.7 (-Si (OC H 3) 3) 18H
[実施例2]
反応容器に1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン0.01g(2.0×10-5mol)、下記式(A)
In a reaction vessel, 100 g of 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, 0.01 g of tris (pentafluorophenyl) borane (2.0 × 10 −5 mol), the following formula (A)
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(CH 3)3)60H
δ0.5−0.7(−SiCH 2 CH2CH2CH3)2H
δ0.8−1.0(−SiCH2CH2CH2CH 3 )3H
δ1.2−1.4(−SiCH2CH 2 CH 2 CH3)4H
δ2.4−2.6(−CH 2CH=CH2)4H
δ4.9−5.1(−CH2CH=CH 2)4H
δ5.7−5.9(−CH2CH=CH2)2H 1 H-NMR
δ0-0.2 (-OSi (C H 3) 3) 60H
δ0.5-0.7 (-SiC H 2 CH 2 CH 2 CH 3) 2H
δ0.8-1.0 (-SiCH 2 CH 2 CH 2 C H 3) 3H
δ1.2-1.4 (-SiCH 2 C H 2 C H 2 CH 3) 4H
δ2.4-2.6 (-C H 2 CH = CH 2) 4H
δ4.9-5.1 (-CH 2 CH = C H 2) 4H
δ5.7-5.9 (-CH 2 C H = CH 2) 2H
反応容器に下記式(F)
得られた化合物は、NMRにより下記式(G)で表される構造であることが確認された。
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(CH 3)3)60H
δ0.5−0.7(−SiCH 2 CH2CH2CH3,−CH2CH2CH 2−Si(OCH3)3)6H
δ0.8−1.0(−SiCH2CH2CH2CH 3 )3H
δ1.3−1.4(−SiCH2CH 2 CH 2 CH3)4H
δ1.5−1.9(−CH2CH 2CH2−Si(OCH3)3,−CH 2CH2CH2−Si(OCH3)3)8H
δ3.4−3.7(−Si(OCH 3)3)18H 1 H-NMR
δ0-0.2 (-OSi (C H 3) 3) 60H
δ0.5-0.7 (-SiC H 2 CH 2 CH 2 CH 3, -CH 2 CH 2 C H 2 -Si (OCH 3) 3) 6H
δ0.8-1.0 (-SiCH 2 CH 2 CH 2 C H 3) 3H
δ1.3-1.4 (-SiCH 2 C H 2 C H 2 CH 3) 4H
δ1.5-1.9 (-CH 2 C H 2 CH 2 -Si (OCH 3) 3, -C H 2 CH 2 CH 2 -Si (OCH 3) 3) 8H
δ3.4-3.7 (-Si (OC H 3) 3) 18H
[実施例3]
反応容器に1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン100g、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン0.01g(2.0×10-5mol)、下記式(H)
In a reaction vessel, 100 g of 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, 0.01 g (2.0 × 10 −5 mol) of tris (pentafluorophenyl) borane, the following formula (H)
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(CH 3)3)48H
δ0.5−0.7(−SiCH 2 CH2CH2CH3)4H
δ0.8−1.0(−SiCH2CH2CH2CH 3 )6H
δ1.2−1.4(−SiCH2CH 2 CH 2 CH3)8H
δ2.4−2.6(−CH 2CH=CH2)8H
δ4.9−5.1(−CH2CH=CH 2)8H
δ5.7−5.9(−CH2CH=CH2)4H 1 H-NMR
δ0-0.2 (-OSi (C H 3) 3) 48H
δ0.5-0.7 (-SiC H 2 CH 2 CH 2 CH 3) 4H
δ0.8-1.0 (-SiCH 2 CH 2 CH 2 C H 3) 6H
δ1.2-1.4 (-SiCH 2 C H 2 C H 2 CH 3) 8H
δ2.4-2.6 (-C H 2 CH = CH 2) 8H
δ4.9-5.1 (-CH 2 CH = C H 2) 8H
δ5.7-5.9 (-CH 2 C H = CH 2) 4H
反応容器に下記式(I)
得られた化合物は、NMRにより下記式(J)で表される構造であることが確認された。
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(CH 3)3)48H
δ0.5−0.7(−SiCH 2 CH2CH2CH3,−CH2CH2CH 2−Si(OCH3)3)12H
δ0.8−1.0(−SiCH2CH2CH2CH 3 )6H
δ1.3−1.4(−SiCH2CH 2 CH 2 CH3)8H
δ1.5−1.9(−CH2CH 2CH2−Si(OCH3)3,−CH 2CH2CH2−Si(OCH3)3)16H
δ3.4−3.7(−Si(OCH 3)3)36H 1 H-NMR
δ0-0.2 (-OSi (C H 3) 3) 48H
δ0.5-0.7 (-SiC H 2 CH 2 CH 2 CH 3, -CH 2 CH 2 C H 2 -Si (OCH 3) 3) 12H
δ0.8-1.0 (-SiCH 2 CH 2 CH 2 C H 3) 6H
δ1.3-1.4 (-SiCH 2 C H 2 C H 2 CH 3) 8H
δ1.5-1.9 (-CH 2 C H 2 CH 2 -Si (OCH 3) 3, -C H 2 CH 2 CH 2 -Si (OCH 3) 3) 16H
δ3.4-3.7 (-Si (OC H 3) 3) 36H
[実施例4]
反応容器に1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン30g、塩化白金酸/ビニルシロキサン錯体のトルエン溶液3.0×10-2g(Pt単体として8.2×10-7molを含有)、テトラメチルジシロキサン6.0g(4.5×10-2mol)を混合し、下記式(K)
30 g of 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, 3.0 × 10 −2 g of a toluene solution of chloroplatinic acid / vinylsiloxane complex (containing 8.2 × 10 −7 mol as Pt alone) in a reaction vessel, 6.0 g (4.5 × 10 -2 mol) of tetramethyldisiloxane was mixed, and the following formula (K) was mixed.
得られた化合物は、NMRにより下記式(L)で表される構造であることが確認された。
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(CH 3)3)12H
δ0.5−0.7(−OCH2CH2CH 2−Si)2H
δ1.6−1.8(−OCH2CH 2CH2−Si)2H
δ3.5−3.6(−OCH 2CH 2 CH2−Si)2H
δ3.7−3.8(−C2F2CH 2O−)2H
δ4.7−4.8(−Si−H)1H 1 H-NMR
δ0-0.2 (-OSi (C H 3) 3) 12H
δ0.5-0.7 (-OCH 2 CH 2 C H 2 -Si) 2H
δ1.6-1.8 (-OCH 2 C H 2 CH 2 -Si) 2H
δ3.5-3.6 (-OC H 2 CH 2 CH 2 -Si) 2H
δ3.7-3.8 (-C 2 F 2 C H 2 O-) 2H
δ4.7-4.8 (-Si- H ) 1H
反応容器に1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン10g、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン2.8×10-3g(5.5×10 -6 mol)、下記式(A)
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(CH 3)2)12H
δ0.5−0.7(−OCH2CH2CH 2−Si)2H
δ1.6−1.8(−OCH2CH 2CH2−Si)2H
δ2.5−2.7(−CH 2CH=CH2)4H
δ3.4−3.6(−OCH 2CH 2 CH2−Si)2H
δ3.6−3.8(−C2F2CH 2O−)2H
δ5.0−5.2(−CH2CH=CH 2)4H
δ5.7−5.9(−CH2CH=CH2)2H 1 H-NMR
δ0-0.2 (-OSi (C H 3) 2) 12H
δ0.5-0.7 (-OCH 2 CH 2 C H 2 -Si) 2H
δ1.6-1.8 (-OCH 2 C H 2 CH 2 -Si) 2H
δ2.5-2.7 (-C H 2 CH = CH 2) 4H
δ3.4-3.6 (-OC H 2 CH 2 CH 2 -Si) 2H
δ3.6-3.8 (-C 2 F 2 C H 2 O-) 2H
δ5.0-5.2 (-CH 2 CH = C H 2) 4H
δ5.7-5.9 (-CH 2 C H = CH 2) 2H
反応容器に下記式(M)
得られた化合物は、NMRにより下記式(N)で表される構造であることが確認された。
1H−NMR
δ0−0.2(−OSi(CH 3)2)12H
δ0.5−0.7(−OCH2CH2CH 2−Si,−CH2CH2CH 2−Si(OCH3)3)6H
δ1.4−2.0(−OCH2CH 2 CH2−Si,−CH 2 CH 2 CH2−Si(OCH3)3)10H
δ3.3−3.8(−C2F2CH 2O−,−OCH 2 CH2CH2−Si,−Si(OCH 3)3)22H 1 H-NMR
δ0-0.2 (-OSi (C H 3) 2) 12H
δ0.5-0.7 (-OCH 2 CH 2 C H 2 -Si, -CH 2 CH 2 C H 2 -Si (OCH 3) 3) 6H
δ1.4-2.0 (-OCH 2 C H 2 CH 2 -Si, -C H 2 C H 2 CH 2 -Si (OCH 3) 3) 10H
δ3.3-3.8 (-C 2 F 2 C H 2 O -, - OC H 2 CH 2 CH 2 -Si, -Si (OC H 3) 3) 22H
[実施例5]
反応容器に1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン10g、トリエチルアミン0.54g(5.4×10-3mol)、下記式(A)
In a reaction vessel, 10 g of 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, 0.54 g (5.4 × 10 −3 mol) of triethylamine, the following formula (A)
1H−NMR
δ2.7−3.0(−CH 2CH=CH2)4H
δ4.9−5.1(−CH2CH=CH 2)4H
δ5.6−5.8(−CH2CH=CH2)2H 1 H-NMR
δ2.7-3.0 (-C H 2 CH = CH 2) 4H
δ4.9-5.1 (-CH 2 CH = C H 2) 4H
δ5.6-5.8 (-CH 2 C H = CH 2) 2H
反応容器に下記式(P)
In a reaction vessel, the following formula (P)
得られた化合物は、NMRにより下記式(Q)で表される構造であることが確認された。
1H−NMR
δ0.5−0.7(−OCH2CH2CH 2−Si)4H
δ1.7−2.1(−OCH2CH 2 CH2−Si,−OCH 2 CH2CH2−Si)8H
δ3.4−3.7(−Si(OCH 3)3)18H 1 H-NMR
δ0.5-0.7 (-OCH 2 CH 2 C H 2 -Si) 4H
δ1.7-2.1 (-OCH 2 C H 2 CH 2 -Si, -OC H 2 CH 2 CH 2 -Si) 8H
δ3.4-3.7 (-Si (OC H 3) 3) 18H
[比較例1]
比較例として、以下のポリマーを使用した。
The following polymers were used as comparative examples.
表面処理剤の調製及び硬化被膜の形成
実施例1、2、4で得られたフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン及び比較例1のポリマーを、濃度20質量%になるようにNovec 7200(3M社製、エチルパーフルオロブチルエーテル)に溶解させて表面処理剤を調製した。最表面にSiO2を10nm処理したガラス(コーニング社製 Gorilla)に、各表面処理剤7mgを真空蒸着し(処理条件は、圧力:2.0×10-2Pa、加熱温度:700℃)、25℃、湿度40%の雰囲気下で24時間硬化させて膜厚10nmの硬化被膜を形成した。 Preparation of Surface Treatment Agent and Formation of Cured Film The fluoropolyether group-containing polymer-modified silane obtained in Examples 1, 2, and 4 and the polymer of Comparative Example 1 were adjusted to Novec 7200 (3M Co., Ltd.) so that the concentration became 20% by mass. In ethyl perfluorobutyl ether) to prepare a surface treating agent. 7 mg of each surface treating agent was vacuum-deposited on glass (Gorilla, manufactured by Corning) having 10 nm of SiO 2 treated on the outermost surface (processing conditions: pressure: 2.0 × 10 −2 Pa, heating temperature: 700 ° C.), The composition was cured for 24 hours in an atmosphere at 25 ° C. and a humidity of 40% to form a cured film having a thickness of 10 nm.
撥水性の評価
[初期撥水性の評価]
上記にて作製した硬化被膜を形成したガラスについて、接触角計Drop Master(協和界面科学社製)を用いて、硬化被膜の水に対する接触角(撥水性)を測定した。初期においては良好な撥水性を示した。結果を表1に示す。 Evaluation of water repellency [ Evaluation of initial water repellency]
The contact angle (water repellency) of the cured film to water was measured using a contact angle meter Drop Master (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) for the glass having the cured film formed as described above. Initially, it showed good water repellency. Table 1 shows the results.
[動摩擦係数の評価]
上記にて作製した硬化被膜を形成したガラスについて、ベンコット(旭化成社製)に対する動摩擦係数を、表面性試験機14FW(新東科学社製)を用いて下記条件で測定した。結果を表1に示す。
接触面積:10mm×35mm
荷重:100g[Evaluation of dynamic friction coefficient]
The dynamic friction coefficient with respect to Bencott (made by Asahi Kasei Corporation) of the glass formed with the cured film prepared above was measured using a surface property tester 14FW (made by Shinto Kagaku) under the following conditions. Table 1 shows the results.
Contact area: 10mm x 35mm
Load: 100g
[滑り性の評価]
上記にて作製した硬化被膜を形成したガラスをパネラー10人が指で触り、その使用感を次の基準で評価し、最も人数の多い評価を滑り性の評価とした。結果を表1に示す。
◎:非常に良い
○+:良い
○:普通
×:悪い[Evaluation of slipperiness]
Ten panelists touched the glass on which the cured film formed as described above was formed with fingers, and the feeling of use was evaluated according to the following criteria, and the evaluation with the largest number of persons was evaluated as the slipperiness. Table 1 shows the results.
◎: Very good ○ +: Good ○: Normal ×: Poor
フルオロポリエーテル基含有ポリマー分子内に更にシロキサン基、あるいはフルオロポリエーテル基を導入した実施例1、2、4については、単鎖の比較例1に比べ動摩擦係数が減少し、滑り性の向上が確認できる。 In Examples 1, 2, and 4 in which a siloxane group or a fluoropolyether group was further introduced into the fluoropolyether group-containing polymer molecule, the kinetic friction coefficient was reduced as compared with Comparative Example 1 having a single chain, and the slipperiness was improved. You can check.
Claims (9)
で表されるフルオロポリエーテル基含有ポリマー変性シラン。 The following general formula (1)
A fluoropolyether group-containing polymer-modified silane represented by the formula:
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