介绍氟硅氧烷化合物及含有该化合物的组合物的制作方法

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专利名称:氟硅氧烷化合物及含有该化合物的组合物的制作方法
技术领域
本发明涉及一种新的氟硅氧烷化合物及固化性氟硅氧烷组合物。进而涉及含有该氟硅氧烷化合物或其组合物的润滑剂、纤维用处理剂、脱膜剂、防水防油剂、防污性涂覆剂、非粘着性涂覆剂、光学用涂覆剂、密封剂。
背景技术
过去,以硅氧烷聚合物作为主成分的固化性组合物已知多数都是由于表面张力较低,因此具有防水防油性、脱膜性等性能。其中,为了进一步提高其防水防油性、脱膜性等特性的目的而利用氟硅氧烷聚合物的研究也正在进行。
例如《シリコ-ンハンドブック》559-592页(日刊工业新闻社发行(1990))中记载了一种含有 等结构的氟硅氧烷聚合物。然而,含有这些氟硅氧烷聚合物的固化性组合物的防水性、防油性等的性能不够好。而且,用于获得这些氟硅氧烷聚合物的制造工序复杂而且费用高。
另外,例如在特开平5-301963号公报、特开平5-302034号公报中公开了一种防水防油性好的固化性氟硅氧烷聚合物组合物,但是这种氟硅氧烷聚合物,如果不使用特殊的含氯化合物作为固化剂,则其相溶性差,固化不充分,不能获得满意的性能。
另一方面,在使用上述特殊固化剂的情况下,则作为组合物的成本过高。
另外,也有人正在研究将一种含有全氟烷基的硅烷系偶合剂添加进固化性硅氧烷组合物中以提高其防水性、防油性、脱膜性等,但是,或者是由于其相溶性差而不能获得均一的固化膜,或者,在相溶性好的情况下,其防水性、防油性、脱膜性等不够好,因此不能令人满意。
现有的固化性氟硅氧烷聚合物组合物由于具有以上的缺点,因此其用途有限。
本发明的目的是要提供一种能够克服上述缺点的固化性聚硅氧烷组合物,也就是一种可以使用普通的固化剂,因此价格低廉,并且在固化后能够形成一种具有低表面张力(高防水性、高防油性、非粘着性等)的固化膜的固化性氟硅氧烷聚合物组合物,以及以其为主剂的新氟硅氧烷化合物。
另一个目的是提供含有新氟硅氧烷化合物的固化性氟硅氧烷聚合物组合物的各种用途。
本发明的公开也就是说,本发明涉及一种以通式(I)表示的,在其分子中具有至少2个羟基的氟硅氧烷化合物(以下称为氟硅氧烷化合物(1)),所说通式(I)为 (式中,Rf是碳原子数4~20的全氟烷基,其中氟原子的一部分可以被氯原子、氢原子或被两者所取代;R1是碳原子数1~5的亚烷基或碳原子数2~5的羟基亚烷基;R2是碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~50的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基;R3和R4可以相同或不同地表示碳原子数1~4的烷基、苯基或碳原子数1~3的氟代烷基中的至少一种;X是氧原子、硫原子、NH或CO2;a是5~1000的整数;但是R1或R2中至少有一个是上述的羟基亚烷基)。
另外,本发明涉及一种由通式(II)表示的氟硅氧烷化合物(以下称为氟硅氧烷化合物(II)),所说通式(II)为 (式中,Rf是碳原子数4~20的全氟烷基,其中氟原子的一部分可以被氯原子、氢原子或被两者所取代;R1是碳原子数1~5的亚烷基或碳原子数2~5的羟基亚烷基;R2是碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~50的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基;R3、R4、R5和R6可以相同或不同地表示碳原子数1~4的烷基、苯基或碳原子数1~3的氟代烷基中的至少一种;X是氧原子、硫原子、NH或CO2;Y和Z都是整数,其合计量为5~1000的整数;Y/Z为0.5~200的范围;但是,Z为2以上,R1或R2中至少有一个是上述的羟基亚烷基)。
另外,本发明涉及一种含有由上述氟硅氧烷化合物(I)的1种或2种以上和由通式(III)表示的化合物的1种或2种以上的固化性氟硅氧烷组合物(以下称为“固化性氟硅氧烷组合物(I)”),所说通式(III)为(R7)aSiZ4-a(III)(式中,R7是烷基、氟代烷基、链烯基或苯基;a是0或1;Z是卤素原子、烷氧基、酰氧基、酮肟基、链烯氧基、氨基或酰胺基中的1种或2种以上)。
另外,本发明还涉及一种含有上述氟硅氧烷化合物(II)的1种或2种以上和由上述通式(III)表示的化合物的1种或2种以上的固化性氟硅氧烷组合物(以下称为固化性氟硅氧烷组合物(II))。
且,本发明还涉及一种含有上述氟硅氧烷化合物(I)或(II)的润滑剂和纤维用处理剂。
再有,本发明还涉及一种含有上述固化性氟硅氧烷组合物(I)或(II)的脱膜剂、防水防油剂、防污性涂覆剂、非粘着性涂覆剂、光学用涂覆剂和密封剂。
用于实施发明的最佳方案本发明的氟硅氧烷化合物(I)由上述的通式(I)表示。在所说的通式(I)中,作为Rf,例如优选为F-(CH2)b-(b=4~20的整数)、(CF3)2CF-(CF2)c-(c=2~16的整数)、H-(CH2)d-(d=4~20的整数),作为其具体例子,可以举出F-(CF2)6-、F(CF2)8-、F(CF2)10-、F(CF2)12-、F(CF2)14-、F(CF2)16-、F(CF2)18-、F(CF2)20-、(CF3)2CF-(CF2)2-、(CF3)2CF-(CF2)4-、(CF3)2CF- (CF2)6-、(CF3)2CF-(CF2)8-、(CF3)2CF-(CF2)10-、(CF3)2CF- (CF2)12-、(CF3)2CF-(CF2)14-、(CF3)2CF-(CF2)16-、H-(CF2)6-、H-(CF2)8-、H-(CF2)10-、H-(CF2)12-、H-(CF2)14-、H-(CF2)16-、H-(CF2)18-、H-(CF2)20-作为R1,例如可以举出-(CH2)e-(e=1~5的整数)的亚烷基; 等羟基亚烷基。
作为R2,例如优选是-(CH2)f-(f=1~12的整数)或含有 (g=1~5的整数)等亚烷基的二价有机基团; (h=0或1~15的整数,i=0或1~15的整数,j=1~10的整数)等氧化烯基; 等羟基亚烷基,作为其具体例子,可以举出 -CH2CH2OCH2CH2CH2-
R3和R4可以相同或不同,作为R3或R4的优选例子,可以举出碳原子数1~4的烷基;苯基;碳原子数1~3的氟代烷基,作为优选的具体例,可以举出甲基、乙基、丙基、丁基等烷基;CF3CH2CH2-等的氟代烷基等。
作为优选的X,可以举出氧原子、硫原子、-NH-或CO2。
a为5~1000的整数,但从防水性、防油性、脱膜性等的低表面能的性能和固化膜的耐久性等观点考虑,优选为10~500,特别优选为15~300。
作为氟硅氧烷化合物(I)的优选具体例,可以举出
本发明的氟硅氧烷化合物(II)由上述的通式(II)表示。在所说的通式(II)中,作为Rf,例如优选为F-(CH2)b-(b=4~20的整数)、(CF3)2CF-(CF2)c-(c=2~16的整数)、H-(CH2)d-(d=4~20的整数),作为其具体例子,可以举出F-(CF2)6-、F(CF2)8-、F(CF2)10-、F(CF2)12-、F(CF2)14-、F(CF2)16-、F(CF2)18-、F(CF2)20-、(CF3)2CF-(CF2)2-、(CF3)2CF-(CF2)4-、(CF3)2CF-(CF2)6-、(CF3)2CF-(CF2)8-、(CF3)2CF-(CF2)10-、(CF3)2CF-(CF2)12-、(CF3)2CF-(CF2)14-、(CF3)2CF-(CF2)16-、H-(CF2)6-、H-(CF2)8-、H-(CF2)10-、H-(CF2)12-、H-(CF2)14-、H-(CF2)16-、H-(CF2)18-、H-(CF2)20-作为R1,例如可以举出-(CH2)e-(e=1~5的整数)的亚烷基; 等羟基亚烷基。
作为R2,例如优选是-(CH2)f-(f=1~12的整数)或含有 (g=1~5的整数)等亚烷基的二价有机基团; (h=0或1~15的整数,i=0或1~15的整数,j=1~10的整数)等氧化烯基; 等羟基亚烷基,作为其具体例子,可以举出 -CH2CH2OCH2CH2CH2- R3、R4、R5和R6可以相同或不同。作为优选的R3、R4、R5和R6,例如可以举出碳原子数1~4的烷基;苯基;碳原子数1~3的氟代烷基,作为优选的具体例,可以举出甲基、乙基、丙基、丁基等烷基;CF3CH2CH2-等的氟代烷基。
优选的X,可以举出氧原子、硫原子、-NH-或CO2。
Y和Z都是整数,它们的合计量为5~1000的整数,优选为10~500的整数,Y/Z为0.5~200,优选为2~100的范围。但是,当Z在2以上时,R1和R2中至少有一个是羟基亚烷基。
作为氟硅氧烷化合物(II)的优选具体例,可以举出 氟硅氧烷化合物(I)可以通过使例如由通式(IV)表示的化合物与由通式(V)表示的化合物,在催化剂存在或不存在下进行反应的方法制造,所说通式(IV)为 (式中,R2、R3、R4、X和(a)的定义同上)所说通式(V)为 (式中,Rf与上述定义相同,R8为-CH2-、CH2OCH2-、-CH2CH2OCH2-)作为化合物(IV),例如可以举出 作为化合物(V),例如可以举出 氟硅氧烷经合物(II)可以通过使例如由通式(VI)表示的化合物与由通式(V)表示的化合物和在催化剂的存在下或不存在下进行反应的方法来制造,所说的通式(VI)为 (式中,R2、R3、R4、R5和R6、X、Y和Z的定义同上)作为化合物(VI),例如可以举出 y+z1O0、y/z48 y+z150、y/z55 y+z120、y/z40 y+z150、y/z50等。
在任一个反应中,作为催化剂,例如都可以使用BF3的乙醚配合物、ZnCL2、AlCl3、SnCl4等路易斯酸、三甲基苄基氯化铵等铵盐等。反应温度为0~200℃,优选为40~150℃。也可以使用反应溶剂。作为反应溶剂,优选是不妨碍各反应成分溶解和反应的溶剂,例如可以举出CH2Cl2、CHCl3、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、甲苯、二氯氟乙烷(HCFC-141b)等。
另外,也可以通过使具有通式(VII)所示环氧基的硅氧烷化合物或具有通式(VIII)所示环氧基的硅氧烷化合物,与通式(IX)所示化合物反应来制造上述的氟硅氧烷化合物(I)或(II),所说通式(VII)为 (式中,A表示 ;R9表示C1~C12的亚烷基、C2~C50的氧化烯基;R3、R4、a的定义同上)所说通式(VIII)为 (式中,R3、R4、R5、R6、R9、A、Y、Z的定义同上)所说通式(IX)为RfR10OH(IX)(式中,Rf的定义同上,R10表示碳原子数为1~5的烷基)作为化合物(VII),例如可以举出 作为化合物(VIII),例如可以举出 作为化合物(IX),例如可以举出(CF3)2CF-(CF2)4-CH2CH2OH、(CF3)2CF-(CF2)6-CH2CH2OH、(CF3)2CF-(CF2)8-CH2CH2OH、(CF3)2CF-(CF2)10-CH2CH2OH、F-(CF2)6-CH2CH2OH、F-(CF2)8-CH2CH2OH、F-(CF2)10-CH2CH2OH、H-(CF2)4-CH2OH、H-(CF2)6-CH2OH、H-(CF2)8-CH2OH、H-(CF2)10-CH2OH
该反应可以按照(IV)或(VI)与(V)的反应同样的条件进行。
本发明的氟硅氧烷化合物(I)和(II)可以单独地,或者与适当的添加剂或溶剂配合,用作润滑剂或纤维用处理剂。
另外本发明还涉及由氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述通式(III)表示的化合物构成的固化性氟硅氧烷组合物(I)或(II)。
通式(III)的化合物是一种固化剂,在通式(III)中,作为R7,优选是甲基、乙基、丙基等碳原子数1~20的烷基;CF3CH2CH2-、F-(CF2)2-CH2CH2-、F-(CF2)8CH2CH2-等碳原子数1~20的氟代烷基;CH2=CH-、CH2=CHCH2-等碳原子数2~5的链烯基;苯基。Z为水解性残基,优选为Cl、Br等卤素原子;CH3O-、C2H5O-、(CH3)2CHO-等碳原子数1~5的烷氧基、苯氧基;CH3COO-、CH3CH2COO-等碳原子数2~5的酰氧基;(CH3)2C=N-O-、 等碳原子数3~8的酮肟基 等碳原子数3~15的链烯氧基CH3NH-、 等氨基优选为 等酰胺基。从固化速度、贮存稳定性、原料易得等方面考虑优选酮肟基。
作为优选的化合物(IH),例如可以举出CH3Si(OCH3)3、 本发明的氟硅氧烷化合物(I)和(II)可以与各种添加剂配合,例如可以举出导电性赋予剂、填充剂、着色剂、增粘剂、热稳定剂、紫外线吸收剂等。另外,上述化合物(I)和(II)可以单独使用,但是也可以用例如脂肪烃、脂环烃、芳香烃、卤代烃、聚硅氧烷化合物、酮化合物、酯化合物等溶剂稀释,本发明对此没有限定。
上述的氟硅氧烷化合物(I)和(II)可以单独地,或者与适当的添加剂或溶剂配合,用作润滑性、耐溶剂性等均优良的润滑剂,防水性、防油性、柔软性等均优良的纤维用处理剂等。
本发明的固化性氟硅氧烷组合物(I)和(II)可以与各种添加剂配合,例如可以举出钛酸四烷酯、锗酸四烷酯、锆酸四烷酯、三烷氧基钒等金属醇盐类,辛酸锌、辛酸铁、辛酸锡等有机酸盐类等的固化促进剂;碳黑,Ag、Cu等金属、TiO2之类金属氧化物等导电性赋予剂;二氧化硅、云母、滑石、粘土、硅藻土、碳酸钙等用于提高硬度和强度的填充剂;颜料、染料等着色剂;硅烷偶合剂、钛酸酯偶合剂等增粘剂;氧化铁红、氧化钛、氧化铈、锆酸钡等热稳定剂;苯并三唑或二苯甲酮衍生物等紫外线吸收剂等。另外,上述组合物(I)和(II)可以单独使用,但是也可以用己烷、庚烷、辛烷等脂肪烃;环己烷等脂环烃;苯、甲苯、二甲苯等芳香烃;二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烷、三氯三氟乙烷、二氯一氟乙烷(HCFC-141b)等卤代烃;聚硅氧烷、环状聚硅氧烷等硅氧烷类化合物;丙酮、丁酮、甲基异丁基酮等酮类化合物;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类化合物等溶剂稀释,或者也可以气雾状的形式使用,本发明对此没有限定。
在上述的固化性氟硅氧烷组合物(I)和(II)中,氟硅氧烷化合物(I)或(II)与作为固化剂的化合物(HI)的配合比例,按重量比为99/1~10/90,优选为98/2~30/70,如果氟硅氧烷化合物(I)或(II)过少,则固化膜有变硬的倾向,如果过多,则固化膜有变软的倾向。
上述的固化性氟硅氧烷组合物(I)和(II)可以单独地,或者与适当的添加剂或溶剂配合,作为固化性的,例如脱膜剂、防水防油剂、防污性涂覆剂、非粘着性涂覆剂、光学用涂覆剂或密封剂等使用。
本发明还涉及一种由氟硅氧烷化合物(I)和(II)单独地,或者与适当的添加剂或溶剂配合而构成的润滑剂。
本发明还涉及一种由固化性氟硅氧烷组合物(I)和(II)单独地,或者与适当的添加剂或溶剂配合而构成的脱膜剂。
在由上述组合物(I)构成的脱膜剂中,作为优选的氟硅氧烷化合物(I),可以举出由通式(I-e),特别是通式(I-f)所表示的化合物的1种或2种以上,所说通式(I-e)为 (式中,Rf,X、R1、R3、R4、a的定义同上;R11表示碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~15的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基)所说通式(I-f)为 (式中,R′f表示碳原子数6~20的全氟烷基;X、R1、R3、R4、a的定义同上;R11表示碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~15的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基)在由上述组合物(II)构成的脱膜剂中,作为优选的氟硅氧烷化合物(II),可以举出由通式(II-e),特别是由通式(II-f)表示的化合物为1种或2种以上,所说的通式(II-e)为 (式中,Rf、X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、Z的定义同上)所说的通式(I-f)为 (式中,X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、Z的定义同上,R′f表示C6~C20的全氟烷基)在由上述组合物(I)或(II)构成的脱膜剂中,作为优选固化剂的通式(III)的化合物,可以举出上述的化合物。
作为上述通式(I-e)中优选的具体例,可以举出那些在该(I-e)中,a为10~500,Rf为(CH3)2CF-(CF2)2~16或F-(CF2)4~20,X为O或S,R1为 , R3、R4为甲基或乙基,R11为-CH2CH2O-CH2CH2CH2-或-(CH2)3~12等的化合物;作为上述通式(I-f)的优选具体例,可以举出那些在该(I-f)中,X、R1、R3、R4、a的定义同上,R11为-CH2CH2O-CH2CH2CH2-或-(CH2)3~12,R′f为(CF3)2CF-(CF2)4~16或F-(CF2)6~20等的化合物。
作为上述通式(II-e)的优选具体例,可以举出那些在该(II-e)中,Rf、X、R1、R3、R4、R11的定义同上,Y+Z=10~500,R5、R6=甲基、乙基,Y/Z=2~100等的化合物;作为上述通式(II-f)的优选具体例,可以举出那些在该(II-f)中,R′f、X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、z的定义同上的化合物。
在上述通式(III)的化合物中的优选具体例,可以举出上述的化合物。
在上述组合物(I)或(II)中,上述氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的混合比例为99/1~20/80,优选为98/2~30/70,如果该氟硅氧烷化合物过少,则固化膜有变硬的倾向,如果该化合物过多,则固化膜有变软的倾向。
应说明,当上述氟硅烷组合物(I)和(II)与作为固化促进剂的钛酸四烷酯等金属醇盐类或者辛酸锌或辛酸锡等有机酸盐类等添加剂配合时,该化合物与添加剂的混合比例是,相对于上述氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的合计量100份(重量份,以下同),该硬化促进剂例如为0.2~20份,优选为0.5~10份。
如果上述的固化促进剂少,则固化有变慢的倾向,如果固化促进剂过多,则脱膜性有变差的倾向。
另外,上述氟硅氧烷组合物(I)和(I)可以单独地作为脱膜剂使用,但是也可以将其与例如作为稀释剂的脂肪烃、脂环烃、芳香烃、卤代烃、硅氧烷类化合物、酮化合物、酯化合物等溶剂配合使用,该化合物与溶剂的混合比例,相对于该组合物1份,该稀释剂例如为0.1500份,优选1~200份。
如果上述稀释剂过少,则有粘度变高,固化膜变厚的倾向,如果稀释剂过多,则有粘度变低,固化膜变薄的倾向。
含有上述组合物(I)的脱膜剂,其脱膜性、脱膜性的持续性、非转移性优良,适合作为脱膜剂使用。
含有上述组合物(II)的脱膜剂,其脱膜性、脱膜性的持续性、非转移性优良,适合作为脱膜剂使用。
本发明还涉及一种由固化性氟硅氧烷组合物(I)和(II)单独地,或者与适当的添加剂或溶剂配合而成的防水防油剂。
作为在由上述组合物(I)制成的防水防油剂中优选的氟硅氧烷化合物(I),可以举出由通式(I-g),特别是由通式(I-b)表示的化合物中的1种或2种以上,所说的通式(I-g)为 (式中,Rf、X、R1、R2、R3、R4、a的定义同上;R11表示碳原子数为1~12的亚烷基、碳原子数2~15的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基)所说的通式(I-h)为 (式中,R′f表示碳原子数6~20的全氟烷基;X、R1、R3、R4、a的定义同上;R11表示碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~15的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基)作为在由上述组合物(II)制成的防水防油剂中优选的氟硅氧烷化合物(II),可以举出由通式(II-g),特别是由通式(II-h)表示的化合物中的1种或2种以上,所说的通式(II-g)为 (式中,Rf、X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、z的定义同上)所说的通式(II-h)为 (式中,X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、z的定义同上;R′f表示C6~C20的全氟烷基)在由上述组合物(I)或(II)制成的防水防油剂中,作为优选的固化剂的通式(III)的化合物,可以举出上述的化合物。
作为上述通式(I-g)的优选具体例,可以举出那些在该(I-g)中,a为10~500,Rf为(CH3)2CF-(CF2)2~16或F-(CF2)4~20,X为O或S,R1为 ,R3、R4为甲基或乙基,R11为-CH2CH2O-CH2CH2CH2-或-(CH2)3~12等的化合物;作为通式(I-h)的优选具体例,可以举出那些在该(I-h)中,R11为-CH2CH2O-CH2CH2CH2-或-(CH2)3~12,R′f为(CF3)2CF-(CF2)4~16或F-(CF2)6~20等的化合物。
作为上述通式(II-g)的优选具体例,可以举出那些在该(II-g)中,Rf、X、R1、R3、R4、R11的定义同上,Y+Z=10~500,R5、R6=甲基、乙基,Y/Z=2~100等的化合物;作为上述通式(II-h)的优选具体例,可以举出那些在该(II-h)中,R′f、X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、Z的定义同上的化合物。
作为上述通式(III)的化合物的优选具体例,可以举出上述的那些化合物。
在本发明的防水防油剂中,上述的氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的混合比例为99/1~20/80,优选为98/2~30/70,如果该氟硅氧烷化合物过少,则固化膜有变硬的倾向,如果该化合物过多,则固化膜有变软的倾向。
应说明,在本发明的防水防油剂中,可以配合作为固化促进剂的钛酸四烷酯等金属醇盐类或者辛酸锌和辛酸锡等有机酸盐类添加剂,这时,该化合物与添加剂的混合比为,相对于上述氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的合计量100份,该固化促进剂例如为0.1~20份,优选为0.2~10份。
如果上述固化促进剂的量过少,则有固化变慢的倾向,如果固化促进剂的量过多。则防水防油性有变差的倾向。
另外,上述的氟硅氧烷组合物(I)和(II)可以单独地作为防水防油剂使用,但是,也可以将其与作为稀释剂的脂肪烃、脂环烃、芳香烃、卤代烃、硅氧烷类化合物、酮化合物、酯化合物等溶剂配合使用,该化合物与溶剂的混合比例,相对于该组合物1份,例如该稀释剂为0.1~500份,优选为1~200份。
如果上述的稀释剂过少,则有粘度变高和固化膜变厚的倾向,如果稀释剂过多,则有粘度变低和固化膜变薄的倾向。
由上述组合物(I)制成的防水防油剂,其防水性、防油性优良,适合作为防水防油剂使用。
由上述组合物(II)制成的防水防油剂,其防水性、防油性优良,适合作为防水防油剂使用。
本发明还涉及一种由固化性氟硅氧烷组合物(I)和(II)单独地,或者与适当的添加剂或溶剂配合而成的防污性涂覆剂。
在由上述组合物(I)制成的防污性涂覆剂中,作为优选的氟硅氧烷化合物(I),可以举出由通式(I-i),特别是由通式(I-j)表示的化合物中的1种或2种以上,所说的通式(I-i)为 (式中,Rf、X、R1、R2、R3、R4、a的定义同上,R11表示碳原子数为1~12的亚烷基、碳原子数2~15的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基)所说的通式(I-j)为 (式中,R′f表示碳原子数为6~20的全氟烷基,X、R1、R3、R4、a的定义同上,R11表示碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~15的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基)在由上述的组合物(II)制成的防污性涂覆剂中,作为优选的氟硅氧烷化合物(II),可以举出由通式(II-i),特别是由通式(II-j)表示的化合物中的1种或2种以上,所说的通式(II-i)为 (式中,Rf、X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、Z的定义同上)所说的通式(II-j)为 (式中,X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、Z的定义同上;R′f表示C6~C20的全氟烷基)在由上述组合物(I)或(I)制成的防水防油剂中,作为优选的固化剂的,通式(III)的化合物,可以举出上述的化合物。
作为上述通式(I-i)的优选具体例,可以举出那些在该(I-i)中,a为10~500,Rf为(CH3)2CF-(CF2)2~16或F-(CF2)4~20,X为O或S,R1为 ,R3、R4为甲基或乙基,R11为-CH2CH2O-CH2CH2CH2-或-(CH2)3~12等的化合物;作为通式(I-j)的优选具体例,可以举出那些在该(I-j)中,R11为-CH2CH2O-CH2CH2CH2-或-(CH2)3~12,R′f为(CF3)2CF-(CF2)4~16或F-(CF2)6~20等的化合物。
作为上述通式(II-i)的优选具体例,可以举出那些在该(II-i)中,Rf、X、R1、R3、R4、R11的定义同上,Y+Z=10~500,R5、R6=甲基、乙基,Y/Z=2~100等的化合物;作为上述通式(II-j)的优选具体例,可以举出那些在该(II-j)中,R′f、X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、Z的定义同上的化合物。
作为上述通式(III)的化合物的优选例子,可以举出上述的化合物。
在本发明的防污涂覆剂中,上述的氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的混合比例为99/1~20/80,优选为98/2~30/70,如果该氟硅氧烷化合物过少,则固化膜有变硬的倾向,如果该化合物过多,则固化膜有变软的倾向。
应说明,在本发明的防污涂覆剂中,可以配合加入固化促进剂、着色剂、填充剂、紫外线吸收剂、导电性赋予剂等添加剂,该化合物与添加剂的混合比例是,相对于上述氟硅烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的合计量100份,例如固化促进剂为0.1~20份,优选为0.2~10份;紫外线吸收剂为0.1~10份;填充剂、着色剂、导电性赋予剂的添加量可以根据用途而在适宜宽度的范围内选择。
上述添加剂中任一种的量过少都有使效果降低的倾向,添加剂过多则有使防污性降低的倾向。
另外,上述氟硅氧烷组合物(I)和(II)单独地也可作为防污涂覆剂使用,但是也可以将其与例如作为稀释剂的脂肪烃、脂环烃、芳香烃、卤代烃、硅氧烷类化合物、酮化合物、酯化合物等溶剂配合使用,该化合物与溶剂的混合比例是,相对于该组合物1份,例如该稀释剂为0.1~500份,优选为1~200份。
如果上述稀释剂过少,则有粘度变高和固化膜变厚的倾向,如果稀释剂过多,则有粘度变低和固化膜变薄的倾向。
由上述组合物(I)制成的防污涂覆剂,其防污性、防水防油性优良,适合作为防污涂覆剂使用。
由上述组合物(II)制成的防污涂覆剂,其防污性、防水防油性优良,适合作为防污涂覆剂使用。
本发明还涉及一种由固化性氟硅氧烷组合物(I)和(II)单独地,或者与适当的添加剂或溶剂配合而成的非粘着性涂覆剂。
在由上述组合物(I)制成的非粘着性涂覆剂中,作为优选的氟硅氧烷化合物(I),可以举出通式(I-k),特别是通式(I-l)的化合物中的1种或2种以上,所说的通式(I-k)为 (式中,Rf、X、R1、R3、R4、a的定义同上,R11表示碳原子数为1~21的亚烷基、碳原子数2~15的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基)所说的通式(II-1)为 (式中,R′f为碳原子数6~20的全氟烷基,X、R1、R3、R4、a的定义同上,R11表示上述碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~15的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基)。
在由上述组合物(II)制成的非粘着性涂覆剂中,作为优选的氟硅氧烷化合物(II),可以举出通式(II-k),特别是通式(II-1)的化合物中的1种或2种以上,所说的通式(II-k)为 (式中,Rf、X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、Z的定义同上)所说的通式(II-l)为 (式中,X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、Z的定义同上,R′f为C6~C20的全氟烷基)在由上述组合物(I)或(II)制成的非粘着性涂覆组合物中,作为优选硬化剂的,通式(III)的化合物,可以举出上述的化合物。
作为上述通式(I-k)的优选具体例,可以举出那些在该(I-k)中,a为10~500,Rf为(CH3)2CF-(CF2)2~16或F-(CF2)4~20,X为O或S,R1为 ,R3、R4为甲基或乙基,R11为-CH2CH2O-CH2CH2CH2-或-(CH2)3~12等的化合物;作为通式(I-l)的优选具体例,可以举出那些在该(I-1)中,X、R1、R3、R4、a与上述相同,R11为-CH2CH2O-CH2CH2CH2-或-(CH2)3~12,R′f为(CF3)2CF-(CF2)4~16或F-(CF2)6~20等的化合物。
作为上述通式(II-k)的优选具体例,可以举出那些在该(II-k)中,Rf、X、R1、R3、R4、R11的定义同上,Y+Z=10~500,R5、R6=甲基、乙基,Y/Z=2~100等的化合物;作为上述通式(II-l)的优选具体例,可以举出那些在该(II-l)中,R′f、X、R1、R3、R4、R5、R6、R11、Y、Z的定义同上的化合物。
作为上述通式(III)的化合物的优选具体例,可以举出上述的化合物。
在本发明的非粘着性涂覆剂中,上述氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的混合比例为99/1~20/80,优选为98/2~30/70,如果该氟硅氧烷化合物过少,则固化膜有变硬的倾向,如果该化合物过多,则固化膜有变软的倾向。
应说明,在上述氟硅氧烷组合物(I)及(II)中,可以配合加入固化促进剂、着色剂、填充剂、紫外线吸收剂、导电性赋予剂等添加剂,该化合物与添加剂的混合比列是。相对于上述氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的合计量100份,例如固化促进剂为0.1~20份,优选为0.2~10份,紫外线吸收剂为0.1~10份,填充剂、着色剂、导电性赋予剂的添加量可以根据用途在适宜的范围内选择。
上述添加剂中任一种过少,其效果都有降低的倾向,如果添加剂过多,则非粘着性有降低的倾向。
另外,上述氟硅氧烷组合物(I)和(II)单独地也能作为非粘着性涂覆剂使用,但是也可以将其与例如作为稀释剂的脂肪烃、脂环烃、芳香烃、卤代烃、硅氧烷类化合物、酮化合物、酯化合物等的溶剂配合使用,该化合物与溶剂的混合比例是,相对于该组合物1份,例如该稀释剂为0.1~500份,优选为1~200份。
如果上述稀释剂过少,则有粘度变高和固化膜变厚的倾向,如果稀释剂过多,则有粘度变低和固化膜变薄的倾向。
由上述组合物(I)制成的非粘着性涂覆剂,其脱膜性、非粘着性优良,适合作为非粘着性涂覆剂使用。
由上述组合物(II)制成的非粘着性涂覆剂,其脱膜性、非粘着性优良,适合作为非粘着性涂覆剂使用。
本发明还涉及一种由固化性氟硅氧烷组合物(I)和(II)单独地,或者与适当的添加剂或溶剂配合而成的光学用涂覆剂。
在由上述组合物(I)制成的光学用涂覆剂中,作为优选的氟硅氧烷化合物(I),可以举出通式(I-m),特别是通式(I-n)的化合物中的1种或2种以上,所说的通式(I-m)为 (式中,Rf、X、R1、R2、R3、R4的定义同上,b为5~100的整数)所说的通式(I-n)为 (式中,R′f为碳原子数6~20的全氟烷基,X、R1、R2、R3、R4、b的定义同上)在由上述组合物(II)制成的光学用涂覆剂中,作为优选的氟硅氧烷化合物(II),可以举出通式(II-m),特别是通式(I-n)的化合物,所说的通式(II-m)为 (式中,Y+Z=5~100,Y/Z=0.5~100,其他的定义同上)所说的通式(II-n)为 (式中,Y+Z=5~1000,Y/Z=0.5~100,R′f为碳原子数6~20的全氟烷基,其他的定义同上)在由上述组合物(I)或(II)制成的光学用涂覆剂中,作为优选固化剂的,通式(III)的化合物,可以举出上述的化合物。
作为上述通式(I-m)的优选具体例,可以举出那些在该(I-m)中,Rf为 或F-(CH2)4~20,X为O、S、-NH-或-CO2-,R1为 ,R2为CH2CH2OCH2CH2CH2-或-(CH2)3~12,R3、R4为CH3,b为5~100的整数的化合物;作为上述通式(I-n)的优选具体例,可以举出那些在该(I-n)中,R′f=(CH3)2CH-(CF2)4~16、F-(CF2)6~20,其他的定义同上的化合物。
作为上述通式(II-m)的优选具体例,可以举出那些在该(II-m)中,Rf为(CF3)2CF-(CF2)2~16或F-(CF2)4~20,X为O、S、-NH-或CO2,R1为 ,R2为CH2CH2OCH2CH2CH2-或-(CH2)3~12,R3、R4、R5、R6为CH3,Y+Z=5~1000,Y/Z=0.5~100的化合物;作为上述通式(II-n)的优选具体例,可以举出那些在该(II-n)中,R′f为(CF3)2CF-(CF2)4~16或F-(CF2)6~20,其他的定义同上的化合物。
作为上述通式(III)的化合物的优选具体例,可以举出上述的化合物。
在本发明的光学用涂覆剂中,上述氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的混合比例为99/1~20/80,优选为98/2~30/70,如果该氟硅氧烷化合物过少,则固化膜的硬度和折射率都有变高的倾向,如果该化合物过少,则硬度和折射率都有降低的倾向。
应说明,在本发明的光学用涂覆剂中,可以配合加入作为固化性促进剂的钛酸四烷酯等的金属醇盐类或辛酸锌或辛酸锡等有机酸盐类添加剂,该化合物与添加剂的混合比例是,相对于上述氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的合计量100份,例如该固化促进剂为0.1~20份,优选为0.2~10份。
如果上述固化促进剂过少,则固化有变慢的倾向,如果固化促进剂过多,则透明性和保存稳定性有降低的倾向。
另外,上述氟硅氧烷组合物(I)和(II)单独地也能作为光学用涂覆剂使用,但也可将其与例如作为稀释剂的脂肪烃、脂环烃、芳香烃、卤代烃、硅氧烷类化合物、酮化合物、酯化合物等的溶剂配合使用,该化合物混合比例是,相对于该组合物1份,例如稀释剂为0.1~500份,优选为1~200份。
如果上述稀释剂过少,则有粘度变高和固化膜变厚的倾向,如果稀释剂过多,则有粘度变低和固化膜变薄的倾向。
由上述组合物(I)制成的光学用涂覆剂,其折射率低,透明性优良,适合作为光学用的涂覆剂使用。
含有上述化合物(II)的上述组合物,其折射率低,透明性优良,适合作为光学用的涂覆剂使用。
本发明还涉及一种由固化性氟硅氧烷组合物(I)和(II)单独地,或者与适合的添加剂或溶剂配合而成的密封剂。
在由上述组合物(I)制成的密封剂中,作为优选的氟硅氧烷化合物(I),可以举出通式(I-o),特别是通式(I-p)的化合物中的1种或2种以上,所说通式(I-o)为 (式中,Rf、X、R1、R2、R3、R4、a的定义同上)所说的通式(I-p)为 (式中,R′f为碳原子数6~20的全氟烷基,X、R1、R2、R3、R4、a的定义同上)在由上述组合物(H)制成的密封剂中,作为优选的氟硅氧烷化合物(I),可以举出通式(II-o),特别是通式(II-p)的化合物中的1种或2种以上,所说的通式(II-o)为 (式中,Rf、X、R1、R2、R3、R4、R5、R6、Y、Z的定义同上)所说的通式(II-p)为 (式中,X、R1、R2、R3、R4、R5、R6、Y、Z的定义同上,R′f表示碳原子数6~20的全氟烷基)在由上述的组合物(I)或(II)制成的密封剂中,作为优选固化剂的通式(III)的化合物,可以举出上述的化合物。
作为上述通式(I-o)的优选具体例,可以举出那些在该(I-o)中,Rf为 或F-(CH2)4~20,X为O、S、-NH-或-CO2-,R1为 ,R2为CH2CH2OCH2CH2CH2-或-(CH2)3~12,R3、R4为CH3,a为5~1000的整数的化合物;作为上述通式(I-p)的优选具体例,可以举出那些在该(I-p)中,Rf为(CH3)2CF-(CF2)4~16、F-(CF2)6~20,其他的定义同上的化合物。
作为上述通式(II-o)的优选具体例,可以举出那些在该(II-o)中,Rf为(CF3)2CF-(CF2)2~16或F-(CF2)4~20,X为O、S、-NH-或-CO2-,R1为 ,R2为CH2CH2OCH2CH2CH2-或-(CH2)3~12,R3、R4、R5、R6为CH3,Y+Z=5~1000,Y/Z=0.5~100的化合物;作为上述通式(II-p)的优选具体例,可以举出那些在该(II-p)中,R′f为(CF3)2CF-(CF2)4~16或F-(CF2)6~20,其他的定义同上的化合物。
作为上述通式(III)的化合物的优选具体例,可以举出上述的化合物。
在本发明的密封剂中,上述氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的混合比例为99/1~20/80,优选为98/2~30/70,如果该氟硅氧烷化合物过少,则固化膜有变硬的倾向,如果该化合物过多,则固化膜有变软的倾向。
应说明,在本发明的密封剂中,可以配合加入固化促进剂、着色剂、填充剂、紫外线吸收剂、导电性赋予剂等的添加剂,该化合物与添加剂的混合比例是,相对于上述氟硅氧烷化合物(I)或(II)与上述化合物(III)的合计量100份,例如固化促进剂为0.1~20份,优选为0.210份,紫外线吸收剂为0.1~10份,填充剂、着色剂、导电性赋予剂的添加量可以根据用途在适宜宽度的范围内选择。
上述添加剂的任一种过少,其效果皆有减小的倾向,如果添加剂过多,则固化性、防水性、防油性、防污性皆有降低的倾向。
由上述组合物(I)制成的密封剂,其固化性、密封性、防水性、防油性、防污性优良,适合作为密封剂使用。
由上述组合物(II)制成的密封剂,其固化性、密封性、防水性、防油性、防污性优良,适合作为密封剂使用。
下面根据实施例具体地说明本发明的氟硅氧烷化合物及含有该化合物的组合物,但是本发明不受这些实施例的限定。
实施例1向一个安装有ジムロ-ト冷却管、温度计、氮气导入管、滴液漏斗,内容积为300ml的4口烧瓶中加入 (n的平均值=22)(信越シリコ-ン(株)制,商品名醇改性硅油(ァルコ-ル变性シリコ-ン才ィル)KF-6001)40g,加入三氯甲烷100ml,然后用氮气置换。
加入BF3乙醚配合物0.5ml,一边加热回流,一边通过滴液漏斗慢慢地滴下全氟异壬基环氧丙烷 ( 、23.1g(44mm0l) 。加热搅拌18小时,在用气相色谱法确认该氧化物消失后,先后用1N-HCl、10%碳酸氢钠水溶液洗涤,用MgSO4干燥后过滤,将滤液在减压下浓缩,获得57g的无色油状物(收率90%)。
对实施例1中所获的产物,通过1H和19F的核磁共振吸收法(NMR)(ブルカ(株)制,商品名AC-300型,分析条件共振频率为300MHz,标准峰为,1H甲基硅烷;19F氟三氯甲烷;溶剂为CDCl3),下面示出所获的数据以及根据这些数据鉴定的产物的化学结构。
1HNMRδ0.01s(152H)i、δ0.55m(4H)h、δ163m(4H)g、δ4.25s(2H)j、δ3.3~3.8m(18H)b,c,d,e,f、δ2.3 m(4H)a19FNMR-73ppm(6F)a、-113.5ppm(2F)h、-116ppm~-124.5ppm(10F)c,d,e,f,g、-187ppm(1F)b 实施例2除了使用20.9g的 代替实施例1中的23.1g 外,其余与实施例1同样地进行,获得了54.6g的无色油状物(收率90%)。
对实施例2的产物,与实施例1同样地通过NMR测定,下面示出测得的数据以及根据这些数据鉴定的产物的化学结构。
1H NMR与实施例1相同,19FNMR-81.4ppm(3F)a、-110.7~-113.6ppm(2F)h、-121.0ppm~-123.1ppm(10F)c,d,e,f,g、-125.8ppm(2F)b 实施例3
向一个安装有ジムロ-ト冷却管、温度计、氮气导入管、滴液漏斗,内容积为100ml的4口烧瓶中加入 (n的平均值=74)(信越シリコ-ン(株)制,商品名醇改性硅油KF-6003)25g,加入三氯甲烷50ml,然后用氮气置换。
加入BF3乙醚配合物0.5ml,一边加热回流,一边通过滴液漏斗慢慢地滴下全氟异壬基环氧丙烷 5.6g。加热搅拌18小时,在用气相色谱法确认该氧化物消失后,用水洗涤,用MgSO4干燥后过滤,将滤液在减压下浓缩,获得29.5g的无色油状物(收率96%)。
关于实施例3的产物,与实施例1同样地通过NMR测定,下面示出测得的数据以及根据这些数据鉴定的产物的化学结构。1HNMRδ0.01s(458H)i、δ0.55m(4H)h、δ1.63m(4H)g、δ4.25s(2H)j、δ3.3~3.8 m(18H)b,c,d,e,f、δ2.3m(4H)a19FNMR-73ppm(6F)a、-113.5ppm(2F)h、-116ppm~-124.5ppm(10F)c,d,e,f,g 、-187ppm(1F)b 实施例4向一个安装有ジムロ-ト冷却管、温度计、氮气导入管、滴液漏斗,内容积为100ml的4口烧瓶中加入 (m=15、k+n=30)(東レダゥコ-ニング(株)制,商品名 醇改性硅油SF8427)12.6g,加入三氯甲烷50ml后用氮气置换。
加入BF3乙醚配合物0.5ml,一边加热回流,一边通过滴液漏斗慢慢地滴下全氟异壬基环氧丙烷 6.3g。加热搅拌4小时,在用气相色谱法确认该氧化物消失后,用水洗涤,用MgSO4干燥后过滤,将滤液在减压下浓缩,获得18.1g的淡黄色油状物(收率96%)。
对实施例4的产物,与实施例1同样地通过NMR测定,下面示出测得的数据以及根据这些数据鉴定的产物的化学结构。1HNMRδ0.0s(103H)i、δ0.45m(4H)h、δ1.52m(4H)g、δ3.3~3.7brs(130H)b,c,d,e,f、δ2.3m(4H)a19FNMR-73ppm(6F)a、-113.5ppm(2F)h、-116ppm~-124.5ppm(10F)c,d,e,f,g、-187ppm(1F)b 实施例5向一个安装有ジムロ-ト冷却管、温度计、氮气导入管、滴液漏斗,内容积为200ml的4口烧瓶中加入全氟烷基乙基醇(CF3CF2(CF2CF2)nCH2CH2OH(n=3~7,n的平均值=3.77))4.3g,加入50ml二氯甲烷和50mlHCFC225,在溶解完全后用氮气置换。
加入BF3乙醚配合物0.5ml,一边加热回流,一边通过滴液漏斗慢慢地滴下 (東レダゥコ-ニング(株)制,商品名 环氧改性硅油SF8413)(30.6g)的二氯甲烷(50ml)溶液。加热搅拌4小时,在用色谱法确认含氟醇消失后,用水洗涤,用MgSO4干燥后过滤,将滤液在减压下浓缩,获得31.3g的乳白色油状物(收率90%)。
关于实施例5的产物,与实施例1同样地通过NMR测定,下面示出测得的数据以及根据这些数据鉴定的产物的化学结构。1HNMR0.05s(332H)a、δ0.45 m(2 H)b、δ1.55m(2H)a、δ2.3m(2H)i、δ3.2~3.m(9H)d,e,f,g,b19FNMR-82ppm(3F)a、-111~114ppm(2F)e 、-118~124ppm(13F)c,d、-126ppm(2F)b 实施例6向一个安装有ジムロ-ト冷却管、温度计、氮气导入管、滴液漏斗,内容积为100ml的4口烧瓶中加入 (東レダゥコ-ニング(株)制,商品名 巯基改性硅油 BY16-838A)33g,加入三氯甲烷50ml后用氮气置换。
加入BF3乙醚配合物,一边加热回流,一边通过滴液漏斗慢慢地滴下全氟异壬基环氧丙烷 6.3g。加热搅拌1.5小时,在用气相色谱法确认该氧化物消失后,用水洗涤,用MgS04干燥后过滤,将滤液在减压下浓缩,获得38g的无色油状物。
对实施例6的产物,与实施例1同样地通过NMR测定,下面示出测得的数据以及根据这些数据鉴定的产物的化学结构。1HNMRδ0.01s(300H)a、δ0.65 m(2H)b、δ1.67m(2H)c、δ2.3m(2H)g、δ2.4~2.6 m(4H)d,e、δ3.4~3.6(1H)f19FNMR-73ppm(6F)a、-113.5ppm(2F)h、-116ppm~-125ppm(10F)c,d,e,f,g,-187ppm(1F)b 实施例7向一个安装有ジムロ-ト冷却管、温度计、氮气导入管、滴液漏斗,内容积为100ml的4口烧瓶中加入 (東レダゥコ-ニング(株)制,商品名 羧基改性硅油BY16-750)7g,加入三氯甲烷20ml后用氮气置换。
加入BF3乙醚配合物0.5ml,一边加热回流,一边通过滴液漏斗慢慢地滴下全氟异壬基环氧丙烷 6.3g。加热搅拌4小时,在用气相色谱法确认该氧化物消失后,用水洗涤,用MgSO4干燥后过滤,将滤液在减压下浓缩,获得10g淡黄色油状物(收率75%)。
对实施例7的产物,与实施例1同样地进行NMR测定,下面示出测得的数据以及根据这些数据鉴定的该产物的化学结构。1HNMRδ0.01s(96H)h、δ0.55m(4H)g、δ1.3~1.5brs(32H)e,f、δ2.3~2.4 m(8H)a,d、δ3.5m(2H)b、
δ4.1m(4 H)c19FNMR-73ppm(6F)a、-113.5ppm(2F)h、-116ppm~-124.5ppm(10F)c,d,e,f,g,-187ppm(1F)b 参考例1除了使用 7.7g代替实施例1中的(CF3)2 23.1g之外,其余与实施例1同样地进行,获得43.9g无色油状物(收率92%)。
对参考例1的产物,与实施例1同样地进行NMR测定,下面示出测得的数据以及根据这些数据鉴定的该产物的化学结构。1HNMRδ0.01s(152H)i、δ0.55m(4H)h、δ1.63m(4H)g、δ4.25s(2H)j、δ3.3~3.8m(18H)b,c,d,e,f、2.3m(4H)a 实施例8将作为成分(A)的由实施例1获得的化合物、作为成分(B)的固化剂 以及作为成分(C)的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表1所示的配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着性涂覆剂用固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物刷涂在一个7cm×15cm的铝板和内侧尺寸6cmφ×1cm的铝制金属模中,在150℃下加热20分钟,进行固化,获得了试验片。
对所获的试验片按照以下的试验方法进行评价。结果示于表2中。
表1
表2

按照如下步骤进行试验。
接触角测定使用接触角计(协和界面化学(株)制),按照液滴法进行,测定5个液滴,取其平均值作为接触角。
脱膜性试验(脱膜剂的脱膜性能)在一个内侧尺寸为6cmφ×1cm的铝制金属模中刷涂脱膜剂,将该金属模在150℃下加热20分钟以使该组合物固化,从而在金属模的内侧形成固化膜。
将下列组成的尿烷组合物用搅拌机充分搅拌,然后将其注入所说的金属模中。
サニレックスFA 9121)100份乙二醇 19份R-11三氯一氟甲烷 5份DABCO 0.9份(1,4-二氮杂双环〔2,2,2〕辛烷二月桂酸二丁基锡 0.025份ミリ才ネ-トMTL2)104份注1)三洋化成(株)制的多羟基化合物;2)日本ポリゥレタン(株)制的异氰酸酯。
在室温下固化10分钟,在形成尿烷成形体之后,用一台拉伸试验机(拉伸速率20mm/min)通过在预成形过程中插入尿烷中的栓钉进行拉伸,测定其抗拉强度(g/cm2),按以下基准评价其脱膜性能。
A100g/cm2以下。
B100g/cm2以上,200g/cm2以下。
C200g/cm2以上,300g/cm2以下。
D300g/cm2以上。
精加工性试验(成形品的表面精加工性);对脱膜性试验中在脱膜后的尿烷成形体通过目测观察其表面精加工性,按下面所示基准进行评价。
A表面的精加工性良好。
B在部分表面上看到小孔。
C在全体表面上看到小孔。
实施例9将作为(A)成分的由实施例1获得的化合物和作为(B)成分的固化剂( )分别地按照表1所示配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物涂刷在一个与实施例8同样的铝板和铝制金属模中,按表1所示固化条件(温度、时间)进行固化,获得了试验片。
对所获试验片进行了与实施例8同样的试验。结果示于表2中。
实施例10将作为(A)成分的实施例1获得的化合物、作为(B)成分的固化剂( )和作为(C)成分的固化促进剂(钛酸四丁酯)分别按照表1所示配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物按照与实施例8同样的方法涂在铝制的板和金属模中,按表1的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行了与实施例8同样的试验。结果示于表2中。
实施例11将作为(A)成分的实施例1获得的化合物、作为(B)成分的固化剂( )和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表1所示配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按照表1的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获的试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表2中。
实施例12
将作为(A)成分的实施例1获得的化合物、作为(B)成分的固化剂( )和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)和溶剂(八甲基环硅氧烷)分别按照表1所示配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例9同样地按照表1的固化条件固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例1同样的试验。结果示于表2中。
实施例13将作为(A)成分的实施例1获得的化合物、作为(B)成分的固化剂( )和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表1所示配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按照表1的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表2中。
实施例14将作为(A)成分的实施例1获得的化合物、作为(B)成分的固化剂(CH3Si(OCH3)3)和作为(C)成分的固化促进剂(钛酸四丁酯)分别按照表1所示配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按照表1的固化条件固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表2中。
实施例15将作为(A)成分的实施例1获得的化合物、作为(B)成分的固化剂(C8F17CH2CH2Si(OCH3)3)和作为(C)成分的固化促进剂(钛酸四丁酯)分别按照表1所示配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表1的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表2中。
实施例16将作为(A)成分的实施例2获得的化合物、作为(B)成分的固化剂( )和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表1所示配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表1的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获的试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表2中。
实施例17将作为(A)成分的实施例2获得的化合物、作为(B)成分的固化剂( )和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表1所示配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表1的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行了与实施例8同样的试验。结果示于表2中。
比较例1将作为(A)成分的实施例1获得的化合物、作为(B)成分的固化剂( )和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表3所示配合比例混合均匀,获得了本发明的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表3的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表4中。
比较例2将作为(A)成分的实施例1获得的化合物、作为(B)成分的固化剂( )和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表3所示配合比例混合均匀,获得一种脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
对上述组合物与实施例8同样地按表3的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行了与实施例8同样的试验。结果示于表4中。
比较例3将作为(A)成分的,在末端上具有OH基的聚二甲基硅氧烷( )、作为(B)成分的固化剂(CH3Si(OCH3)3)和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表3所示配合比例混合均匀,获得一种脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表3的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表4中。
比较例4将作为(A)成分的,在末端上具有OH基的聚二甲基硅氧烷( )、作为(B)成分的固化剂(C8F17CH2CH2Si-(OCH3)3)和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表3所示配合比例混合均匀,获得一种脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表3的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例1同样的试验。结果示于表4中。
比较例5将作为(A)成分的,在末端上具有OH基的聚二甲基硅氧烷( )、作为(B)成分的固化剂(C8F17CH2CH2Si-(OCH3)3)和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)和溶剂(HCFC-225)分别按照表3所示配合比例混合均匀,获得一种脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表3的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表4中。
比较例6将作为(A)成分的,在末端上具有OH基的聚二甲基硅氧烷( )、作为(B)成分的固化剂(C8F17CH2CH2Si(OCH3)3)和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)和溶剂(HCFC-225)分别按照表3所示配合比例混合均匀,获得一种脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表3的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表4中。
比较例7将作为(A)成分的,在末端上具有OH基的聚二甲基硅氧烷( )、作为(B)成分的固化剂(C8F17CH2CH2Si(OCH3)3和CH3Si(OCH3)3)以及作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表3所示配合比例混合均匀,获得一种的脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表3的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表4中。
比较例8将作为(A)成分的,在末端上具有OH基的聚二甲基硅氧烷( )、作为(B)成分的固化剂(CF3CH2CH2Si(OCH3)3)和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表3所示配合比例混合均匀,获得一种脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表3的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表4中。
比较例9将作为(A)成分的参考例1所获的化合物、作为(B)成分的固化剂(CH3Si(OCH3)3)和作为(C)成分的固化促进剂(辛酸锡)分别按照表3所示配合比例混合均匀,获得一种脱膜剂、防水·防油剂、防污涂覆剂和非粘着涂覆剂用的固化性氟硅氧烷组合物。
将上述组合物与实施例8同样地按表3的固化条件进行固化,获得了试验片。对所获试验片进行与实施例8同样的试验。结果示于表4中。
表3
表4

工业上利用的可能性提供了一种新的氟硅氧烷化合物,由该化合物可以获得一种与常用固化剂的相溶性优良的新的固化性组合物。
另外,上述化合物可用于润滑剂和纤维用处理剂中,而且含有上述化合物和上述常用固化剂的固化性的组合物适合于作为脱膜剂、防水防油剂、防污性涂覆剂、非粘着性涂覆剂、光学用涂覆剂和密封剂使用。
权利要求
1.一种由通式(I)表示的,在其分子中具有至少2个羟基的氟硅氧烷化合物,所说通式(I)为 (式中,Rf是碳原子数4~20的全氟烷基,其中氟原子的一部分可以被氯原子、氢原子或被两者所取代;R1是碳原子数1~5的亚烷基或碳原子数2~5的羟基亚烷基;R2是碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~50的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基;R3和R4可以相同或不同地表示碳原子数1~4的烷基、苯基或碳原子数1~3的氟代烷基中的至少一种;X是氧原子、硫原子、NH或CO2;a是5~1000的整数;但是R1或R2中至少有一个是上述的羟基亚烷基).
2.一种由通式(I)表示的氟硅氧烷化合物,所说通式II为 (式中,Rf是碳原子数4~20的全氟烷基,其中氟原子的一部分可以被氯原子、氢原子或被两者所取代;R1是碳原子数1~5的亚烷基或碳原子数2~5的羟基亚烷基;R2是碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~50的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基;R3、R4、R5和R6可以相同或不同地表示碳原子数1~4的烷基、苯基或碳原子数1~3的氟代烷基中的至少一种;X是氧原子、硫原子、NH或CO2;Y和Z都是整数,其合计量为5~1000的整数;Y/Z为0.5~200的范围;但是,Z为2以上,R1或R2中至少有一个是上述的羟基亚烷基)。
3.一种含有由通式(I)表示的,在其分子中具有至少2个羟基的氟硅氧烷化合物中的1种或2种以上与由通式(III)表示的化合物中的1种或2种以上的固化性氟硅氧烷组合物, (式中,Rf是碳原子数4~20的全氟烷基,其中氟原子的一部分可以被氯原子、氢原子或被两者所取代;R1是碳原子数1~5的亚烷基或碳原子数2~5的羟基亚烷基;R2是碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~50的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基;R3和R4可以相同或不同地表示碳原子数1~4的烷基、苯基或碳原子数1~3的氟代烷基中的至少一种;X是氧原子、硫原子、NH或CO2;a是5~1000的整数;但是R1或R2中至少有一个是上述的羟基亚烷基),所说通式(III)为(R7)aSiZ4-a(III)(式中,R7是烷基、氟代烷基、链烯基或苯基;a是0或1;Z是卤素原子、烷氧基、酰氧基、酮肟基、链烯氧基、氨基或酰胺基中的1种或2种以上)。
4.一种含有由通式(II)表示的,在其分子中具有至少2个羟基的氟硅氧烷化合物中的1种或2种以上与通式(III)表示的化合物中的1种或2种以上的固化性氟硅氧烷组合物,所说通式(II)为 (式中,Rf是碳原子数4~20的全氟烷基,其中氟原子的一部分可以被氯原子、氢原子或被两者所取代;R1是碳原子数1~5的亚烷基或碳原子数2~5的羟基亚烷基;R2是碳原子数1~12的亚烷基、碳原子数2~50的氧化烯基或碳原子数3~15的羟基亚烷基;R3、R4、R5和R6可以相同或不同地表示碳原子数1~4的烷基、 或碳原子数1~3的氟代烷基中的至少一种;X是氧原子、硫原子、NH或CO2;Y和Z都是整数,其合计量为5~1000的整数;Y/Z为0.5~200的范围;但是,Z为2以上,R1或R2中至少有一个是上述的羟基亚烷基),所说的通式(III)为(R7)aSiZ4-a(III)(式中,R7是烷基、氟代烷基、链烯基或苯基;a是0或1;Z是卤素原子、烷氧基、酰氧基、酮肟基、链烯氧基、氨基或酰胺基中的1种或2种以上)。
5.由权利要求1或2所述的氟硅氧烷化合物制成的润滑剂。
6.由权利要求1或2所述的氟硅氧烷化合物制成的纤维用处理剂。
7.由权利要求3或4所述的固化性氟硅氧烷组合物制成的脱膜剂。
8.由权利要求3或4所述的固化性氟硅氧烷组合物制成的防水防油剂。
9.由权利要求3或4所述的固化性氟硅氧烷组合物制成的防污性涂覆剂。
10.由权利要求3或4所述的固化性氟硅氧烷组合物制成的非粘着性涂覆剂。
11.由权利要求3或4所述的固化性氟硅氧烷组合物制成的光学用涂覆剂。
12.由权利要求3或4所述的固化性氟硅氧烷组合物制成的密封剂。
全文摘要
一种在其分子中具有至少2个羟基的新氟硅氧烷化合物以及含有该化合物与常用固化剂的固化性组合物,该化合物适用于润滑剂和纤维用处理剂,而该固化性组合物适用于脱膜剂、防水防油剂、防污性涂覆剂、非粘着性涂覆剂、光学用涂覆剂和密封剂。
文档编号C09K3/10GK1149304SQ95193303
公开日1997年5月7日 申请日期1995年5月25日 优先权日1994年5月30日
发明者山口史彦, 大达也, 山名雅之, 柏木正人, 坂下浩敏 申请人:大金工业株式会社

介绍氟硅氧烷化合物及含有该化合物的组合物的制作方法的相关内容如下: