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JP2022084615A - パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物、その製造方法、表面処理剤及び物品 - Google Patents

パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物、その製造方法、表面処理剤及び物品 Download PDF

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JP2022084615A
JP2022084615A JP2022025923A JP2022025923A JP2022084615A JP 2022084615 A JP2022084615 A JP 2022084615A JP 2022025923 A JP2022025923 A JP 2022025923A JP 2022025923 A JP2022025923 A JP 2022025923A JP 2022084615 A JP2022084615 A JP 2022084615A
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チェン,イージン
Yi-Jing Chen
ワン,チーグアン
qi-guan Wang
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Guangzhou Ur Materials Technology Co Ltd
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Guangzhou Ur Materials Technology Co Ltd
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Abstract

【課題】本発明のパーフルオロポリエーテル基シラン化合物は表面処理剤に適用でき、この表面処理剤で処理されたガラスなどの基材は、優れた防汚性、耐指紋性、耐スクラッチ性及び耐摩耗性を有し、また、本発明の各化合物の製造方法は、過程が簡単で、操作が容易で、実現されやすい。【解決手段】本発明は、式(1)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物及びその製造方法に関する。Rf-X1-X2-NQkT2-k(1)本発明は、式(2)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物及びその製造方法にも関する。JPEG2022084615000054.jpg12170本発明は、式(3)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物及びその製造方法にも関する。JPEG2022084615000055.jpg14170【選択図】図3

Description

本発明は、表面処理剤の分野に関し、特にパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物、その製造方法、当該パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を含む表面処理剤、及び当該表面処理剤で処理した物品に関する。
従来技術において、パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物で基材を処理することにより、基材の表面に疎水性、疎油性、防汚性、低摩擦係数、耐久性などの特性を有するフィルム層が形成されることが知られている。これは、分子中のパーフルオロポリエーテルが低表面エネルギーの特性を有する一方、分子中のシロキサン基が基材の表面で脱水縮合反応を起こし、化学結合を形成して結合することができるためである。当該組成物を含む表面処理剤を吹き付け法又は気相成長法により基材に均一に分散し、加熱固化することによって、保護機能を有するフィルム層が形成される。当該フィルム層は、わずか数ナノメートルで透明であるため、基材表面の外観及び光透過性に影響を与えることがない。
従来のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物で製造されたフィルム層は、比較的高い耐摩耗性を有し、5000回、さらに数万回のスチールウールによる繰り返し摩擦に耐えることができ、前記フィルム層の表面動摩擦係数が約0.05に低下することができる。しかし、既存のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、合成プロセスが複雑で、製造工程が多く、流れが長く、原材料の構造が特殊で入手されにくいなどの問題を有することで、高価であり、生産コストが高くなる。
従来技術の技術的問題を解決するために、本発明によれば、新しいパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物及びその製造方法が提供される。
本発明のある態様によれば、式(1)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物が提供される。
Rf-X-X-NQ2-k(1)
式中、Rfは、F-(CF-(OC-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF-であり、ここで、p、q、r及びsは、それぞれ独立して 0 から200の整数であり、p、q、r及び sの和は、少なくとも1であり、p、q、r及びsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序及び数は式中において任意であり、m及びtは、それぞれ0から30の整数であり、Zは、F又はCFである。
前記「それぞれ独立して」との用語とは、前記アルファベットが化学式における各出現のいずれにおいてもその範囲内又は異なる値であり得ることをいう。例えば、前記p、q、r及びsがそれぞれ独立して 0から200の整数であることは、p、q、r及びsが化学式における各出現のいずれにおいても0から200の範囲内の同じまたは異なる任意の数であり得ることをいう。理解できるように、以下の「それぞれ独立して」との用語は、上記と同じ意味である。
は、二価の有機基である。
は、カルボニル基、スルホニル基又は酸無水物である。
Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基である。
Q は、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jである。
Yは、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基である。
は、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、そのうち、Rは-ORであることが好ましい。式中、Rは、置換又は非置換のC1-3アルキル基、好ましくは、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基である。
は、各出現においてそれぞれ独立して C1-22アルキル基又はQ’であり、Q’は、Qと同義であり、つまり、Q’ は、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jである。理解できるように、以下のQ’とQとは同義である。
Jは、Q及びQ’においてそれぞれ独立しており、つまり、Q’におけるjとQにおけるjとは、同一であっても異なっていてもよく、0から3より選択される整数であり、jの総和が1以上である。
kは、それぞれ独立して1又は2であり、kは2であることが好ましい。
前記式(1)において、Rf は、下記式(a) 又は(b)であってもよい。
(a):CF-(OC-(OCF-OCF
式中、rとsの和は、10から200の整数である。
(b):F-(CF-(OC-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF
式中、m及びtはそれぞれ独立しており、mは1から16の整数、tは0から2の整数であり、r及びsはそれぞれ独立して1から200の整数であり、p、q、rとsの和は10から200であり、p、q、r及びsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序及び数は式中において任意である。
前記式(1)におけるXは、以下の基である。
-R-X-X
は、C1-6アルキル基又は置換C1-6アルキル基であり、Xは、-O-、-S-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、o-、m-若しくはp-ベンジリデン基、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-NR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-及び-(CH-からなる群より選択される基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、Rは、C1-6アルキル基又は置換C1-6アルキル基であり、Xは、二価の基であり、fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数であり、gは、各出現においてそれぞれ独立して1から20の整数である。
好ましくは、Xは、-(R-(X-R-で表される基である。
式中、Rは、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、cは、1から20の整数である。
aは0又は1、bは0又は1である。
は、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、dは、1から20の整数である。
は-(X-であり、Xは、各出現においてそれぞれ独立して-O-、-S-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、o-、m-若しくはp-ベンジリデン基、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-NR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-及び-(CH-からなる群より選択される基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立してフェニル基又はC1-6アルキル基であり、fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数であり、gは、各出現においてそれぞれ独立して1から20の整数であり、eは、1から10の整数である。
前記式(1)中、Tは、各出現においてそれぞれ独立しており、ヒドロキシル基、-O(R)、C1-12アルキル基、C2-12アルケニル基、C2-12アルキニル基及びフェニル基であり、Rは、C1-12アルキル基である。好ましくは、Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基又は-O(R)であり、RはC1-12アルキル基である。
本発明の他の態様によれば、以下の化学式(2)のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物が提供される。
Figure 2022084615000002

式中、Rfは、
Figure 2022084615000003

であり、
q、r及びsは、それぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は、少なくともに1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意であり、 mは1-16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。
Xは、二価の有機基である。
Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基である。
Qは、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jである。
Yは、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基である。
は、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、そのうち、アルコキシ基が好ましく、C1-3のアルコキシ基がより好ましい。
は、各出現においてそれぞれ独立してC1-22アルキル基又はQ’であり、Q’はQと同義である。
jは、Q及びQ’において、それぞれ独立して0~3の整数から選択され、jの総和は1以上である。
kは、それぞれ独立して1又は2であり、好ましくは、kは2である。
前記式(2)において、Xは-(R-(X-R-で表される基であることが好ましい。
は、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、cは、1から20の整数であり、aは、0又は1である。
は、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、dは、1から20の整数である。
は、-(X-である。
bは、0又は1である。
は、各出現においてそれぞれ独立して-O-、-S-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、o-、m-若しくはp-ベンジリデン基、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-NR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-及び-(CH-からなる群より選択される基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立してフェニル基又はC1-6アルキル基であり、fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数であり、gは、各出現においてそれぞれ独立して1から20の整数であり、eは、1から10の整数である。
前記式(2)において、Xは、C1-20メチレン基、-R-X-R-又は-X-R-である。ここで、Xは、-O-、-S-、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-、-O-(CH-(Si(RO)-Si(R-、-CONR-(CH-(Si(RO)-Si(R-、-CONR-(CH-N(R)-又は-CONR-(o-、m-若しくはp-フェニレン基)-Si(R-であり、Xは、-S-、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-(CH-(Si(RO)-Si(R-、-CONR-(CH-N(R)-又は-CONR-(o-、m-若しくはp-フェニレン基)-Si(R-であり、Rは、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、Rは、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立してフェニル基又はC1-6アルキル基であり、hは、1から20の整数であり、fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数である。
より好ましくは、Rは-(CH-であり、Rは-(CH-であり、ここで、cは1から20の整数であり、dは1から20の整数である。
さらに好ましくは、XはC1-20メチレン基、-(CH-O-(CH、-(CH-(Si(RO)-Si(R-(CH-、-(CH-O-(CH-(Si(RO)-Si(R-(CH-であり、cは1から20の整数であり、dは1から20の整数であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立してフェニル基又はC1-6アルキル基であり、hは1から20の整数であり、fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数である。
さらに好ましくは、Xは、-CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-CH-、-CHOCH-、-CHO(CH-、-CHO(CH-、-CHO(CH-、-CH-OCH-、-CONH-(CH-、-CON(CH)-(CH-、-CON(Ph)-(CH-からなる群より選択される基であり、Phは、フェニル基、-CON(CH)-(CH-、-CON(Ph)-(CH-であり、Phは、フェニル基、-CONH-(CHNH(CH-、-CONH-(CHNH(CH-、-CHO-CONH-(CH-、-CHO-CONH-(CH-、-C(O)O-(CH-、-C(O)O-(CH-、-S-(CH-、-(CHS(CH-、-CHO-(CHSi(CHOSi(CH(CH-、-CHO-(CHSi(CHOSi(CHOSi(CH(CH-、-CHO-(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-である。
好ましくは、Tは、各出現においてそれぞれ独立しており、ヒドロキシル基、-O(R)、C1-12アルキル基、C2-12アルケニル基、C2-12アルキニル基及びフェニル基からなる群より選択され、RはC1-12アルキル基である。
さらに好ましくは、Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、又は-O(R),Rは、C1-12アルキル基である。
好ましくは、式(2)のQにおいて、jは3である。
好ましくは、式(2)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、500~10,000、好ましくは1000-8000、より好ましくは3000-6000の数平均分子量を有する。
本発明の他の態様によれば、以下の化学式(3)のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物が提供される。
Figure 2022084615000004

式中、Rfは、F-(CF-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF-であり、q、r及びsは、それぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は、少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意であり、mは1-16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。
Xは二価の有機基であり、好ましくはXはC1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-である。
、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基である。
、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。
、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基である。
nは、1から3の整数、好ましくは3である。
好ましくは、式(3)において、RfはCF(OC(OCFOCFであり、ここで、r、sは、それぞれ独立して0から200の整数であり、r、sの和は少なくとも1であり、r、sが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。
Xは、C1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-である。
、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基である。
、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。
、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基である。
好ましくは、式(3)において、Xは-CH-、-CH(CH)-、-C-、-C-である。
好ましくは、式(3)において、Y及びYはそれぞれ-(CH-である。
好ましくは、式(3)において、Q及びQは、それぞれ独立してC1-6アルコキシ基であり、より好ましくは、Q及びQは、それぞれ独立して-OCH、-OCH(CH、-OC又は-OCである。
好ましくは、式(3)で表されるパーフルオロポリエーテル基シラン化合物の数平均分子量は、500から10,000、好ましくは1000から8000、より好ましくは3000から6000である。
本発明の他の態様によれば、式(1)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造方法が提供される。
Rf-X-X-NQ2-k(1)
前記方法は、
Rf-X-X-OH+酸ハロゲン化剤+アミノシランカップリング剤→Rf-X-X-NQ2-k
のステップを含み、
式中、Rfは、F-(CF-(OC-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF-であり、ここで、p、q、r 及び s は、それぞれ独立して 0から200の整数であり、p、q、r及びsの和は少なくとも1であり、 p、q、r及びsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序及び数は式中において任意であり、m及びtは、それぞれ0から30以下の整数であり、ZはF又はCFである。
は、二価の有機基である。
は、カルボニル基、スルホニル基又は酸無水物である。
Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基である。
Q は、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jである。
Y は、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基である。
は、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基できる。
は、各出現においてそれぞれ独立して、C1-22アルキル基又はQ’であり、Q’はQと同義である。
jは、Q及びQ’において、それぞれ独立して0~3の整数から選択され、jの総和は1以上である。
kは、 それぞれ独立して1又は2である。
好ましくは、酸ハロゲン化剤は、(COCl)、SOCl、POCl、PCl又はSOBrである。
好ましくは、アミノシランカップリング剤はHNQ2-kであり、Q、T、kは、前記式(1)におけるQ、T、kと同義である。
本発明の他の態様によれば、式(2)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造方法が提供される。
Figure 2022084615000005

前記方法は、
一般式がRf-CH-O-X-COOHである化合物と酸ハロゲン化剤及びアミノシランカップリング剤とを反応させ、式(2)のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を得るステップを含む。
Figure 2022084615000006

ここで、Rは、
Figure 2022084615000007

である。
q、r及びsは、それぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は、少なくとも1,q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意であり、 mは1から16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。
Xは、二価の有機基である。
Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基である。
Qは、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jであり、Yは、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立してC1-22アルキル基又はQ’であり、ここで、Q’はQと同義であり、jはQ及びQ’において、それぞれ独立して0から3の整数から選択され、jの総和は1以上である。
kは、それぞれ独立して1又は2である。
好ましくは、前記酸ハロゲン化剤は、ハロゲン化アシル、好ましくは塩化アシル、より好ましくは塩化オキサリルである。
好ましくは、前記アミノシランカップリング剤はHNQ2-kであり、ここで、Qは-Y-SiR 3-jであり、Yは二価の有機基であり、Rはアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、RはC1-22アルキル基又はQ’であり、ここで、Q’はQと同義であり、jはQ及びQ’においてそれぞれ独立して0から3の整数から選択され、jの総和は1以上であり、kはそれぞれ独立して1又は2である。
好ましくは、前記反応で用いられる出発原料Rf-CH-O-X-COOHの製造は、以下のステップ1及びステップ2を含む。
ステップ1において、溶媒の存在下で一般式がRf-CHOHである化合物を塩基と反応させ、さらに、式L-X-Gの化合物と求核置換反応させることで、一般式がRf-CH-O-X-Gである化合物を得る。一般式L-X-Gにおいて、Lは求核置換反応が可能な脱離基又は原子であり、Xは二価の有機基であり、Gは加水分解してカルボン酸を形成できる基である。
Figure 2022084615000008

ステップ2において、一般式がRf-CH-O-X-Gである化合物を化学変換して一般式がRf-CH-O-X-COOHである化合物を得る。
Figure 2022084615000009
好ましくは、ステップ1において、前記塩基は、無機塩基又は有機塩基から選択され、無機塩基は、LiOH、NaOH、KOH、KCO、NaCO、CsCO、NaH、t-BuOKからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、有機塩基は、DIPEA(N,N-ジイソプロピルエチルアミン)、DBU(1,8-ジアザビシクロウンデセン-7-エン)、1,1,3,3-テトラメチルグアニジンからなる群より選択される少なくとも1種である。
好ましくは、ステップ1における式L-X-Gの化合物において、Lは、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又は他の求核置換反応が可能な脱離基からなる群より選択され、Gは、エステル基、ニトリル基、アミド基又は置換アミド基からなる群より選択される少なくとも1種である。
好ましくは、ステップ2において、前記塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム及び水酸化セシウムからなる群より選択される少なくとも1種である。
好ましくは、ステップ2において、前記酸は、塩酸、硫酸、リン酸又は硝酸である。
本発明の他の態様によれば、式(3)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造方法が提供される。
Figure 2022084615000010

前記方法は、Rf-CH-O-X-COOHと酸ハロゲン化剤及びアミノシランカップリング剤とを反応させるステップを含む。
Figure 2022084615000011

ここで、Rfは、F-(CF-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF-であり、q、r及びsは、それぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は、少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、mは1から16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。
Xは、二価の有機基であり、好ましくは、Xは、C1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-である。
、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基である。
、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。
、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基である。
nは1から3の整数であり、好ましくは、nは3である。
好ましくは、前記酸ハロゲン化剤は、(COCl)、SOCl、POCl、PCl又はSOBrである。
好ましくは、前記反応で用いられる出発原料Rf-CH-O-X-COOHの製造は、以下のステップ1及びステップ2を含む。
ステップ1において、溶媒の存在下で一般式がRf-CHOHである化合物を塩基と反応させ、さらに式L-X-Gの化合物と求核置換反応させることで、一般式がRf-CH-O-X-Gであるエステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物を得る。ここで、Lは、求核置換反応が可能な脱離基又は原子であり、Gは、加水分解してカルボン酸を形成できる基であり、Xは、二価の有機基であり、好ましくは、XはC1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-である。
Figure 2022084615000012

ステップ2において、一般式がRf-CH-O-X-Gである化合物を加水分解することで、一般式がRf-CH-O-X-COOHであるカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物を得る。
Figure 2022084615000013

ここで、Rf及びXは、前記式(3)におけるRf及びXと同義である。
ステップ1において、前記塩基は、無機塩基又は有機塩基から選択され、無機塩基は、LiOH、NaOH、KOH、KCO、NaCO、CsCO、NaH、t-BuOKからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、有機塩基は、DIPEA、DBU又は1,1,3,3-テトラメチルグアニジンからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
好ましくは、前記式L-X-Gの化合物において、Lは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、Gはエステル基、ニトリル基、アミド基又は置換アミド基である。
前記溶媒は、フッ素含有溶媒、好ましくはハイドロフルオロエーテル又はフッ素化炭化水素である。
好ましくは、ステップ2における塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウムからなる群より選択される少なくとも1種である。
好ましくは、ステップ2における酸は、無機酸であり、より好ましくは、塩酸、硫酸、リン酸又は硝酸からなる群より選択される少なくとも1種である。
好ましくは、前記アミノシランカップリング剤は、ビス(アルコキシシランアルキル)アミンである。
好ましくは、式(3)において、RfはCF(OC(OCFOCFであり、ここで、r、sは、それぞれ独立して0から200の整数であり、r及びsの和は少なくとも1であり、r、sが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、好ましくはr及びsの和は20から100であり、より好ましくは、r及びsの和は30-60である。
Xは、C1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-である。
、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基である。
、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。
、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基である。
本発明の他の態様によれば、前記式(1)、式(2)又は式(3)で表されるパーフルオロポリエーテル基シラン化合物、及びフッ素系溶媒、好ましくは、ハイドロフルオロエーテルを含む表面処理剤が提供される。
好ましくは、前記表面処理剤は、0.01から30wt%、好ましくは0.05から20 wt%又は10から20wt%の前記パーフルオロポリエーテル基シラン化合物を含む。
本発明は、前記表面処理剤で形成された塗層を有する物品にも関する。前記塗層の表面水接触角は、少なくとも110度であり、動摩擦係数は、0.05以下である。
前記物品は、光学部品、スマートフォン、フラット又はコンピュータの表示スクリーンであり得るが、これらに限定されない。
本発明のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、良好な疎水性、疎油性、滑性、耐スチールウール摩耗性、及び耐消しゴム摩耗性を有する。また、本発明のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造過程によれば、合成が簡単になり、工程が簡単化され、生産コストが大幅に低減される。主に、用いられる原料が全て市販品であるため、入手されやすく、パーフルオロポリエーテルを変性して中間体を得る反応及び中間体とシランカップリング剤とが結合する反応は、いずれも一般的な化学反応であり、条件が温和で制御されやすく、製品の合成に必要な工程が少なく、分離精製の工程が簡単であり、生産コストに優位性がある。
本発明のパーフルオロポリエーテル化合物で製造された表面処理剤は、ガラスなどの基材の表面に適用することができ、処理したガラスなどの基材は、優れた防汚性、耐指紋性、耐スクラッチ性及び耐摩耗性を有する。
合成例1におけるエステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M1)の核磁気共鳴スペクトルである。 合成例1におけるカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M2)の核磁気共鳴スペクトルである。 合成例1におけるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物(A1)の核磁気共鳴スペクトルである。 合成例2におけるエステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M3)の核磁気共鳴スペクトルである。 合成例2におけるカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M4)の核磁気共鳴スペクトルである。 合成例2におけるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物(A2)の核磁気共鳴スペクトルである。 合成例3におけるカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M6)の核磁気共鳴スペクトルである。 合成例3におけるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物(A3)の核磁気共鳴スペクトルである。 合成例4におけるカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M2)の赤外線スペクトルである。
本発明の目的、技術手段及び利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例の技術手段を明確で完全に説明する。以下の実施例は、本発明の全ての実施例ではなく、一部だけである。本発明の実施例に基づいて、創造的な努力なしに当業者によって得られる他の実施例は、全て本発明の保護範囲に含まれる。
以下、本発明の各特定の実施例を詳しく説明することにより、当業者は、本発明の技術手段を実施することができる。理解できるように、他の実施例を使用したり、又は本発明の実施例を改良又は変更したりすることができる。
現在の市場及び業界の要求から判断すると、既存の市販製品の合成技術は比較的困難で、製造工程が多く、流れが長く、又は原料の構造が特殊なので入手されにくいことで、製品の生産コストが高い。これらの問題を解決するために、本発明は、新しい合成経路により構造が異なる製品を取得し、総合的な特性が要求を満たすとともに、合成の難しさが低くなり、製造工程が簡単化されるため、生産コストが相対的に低下する。主に、(1)用いられる原料が全て市販品であるため、入手されやすく、(2)パーフルオロポリエーテルを変性して中間体を得る反応及び中間体とシランカップリング剤とが結合する反応は、いずれも一般的な化学反応であり、条件が温和で制御されやすく、(3)製品の合成に必要な工程が少なく、分離精製の工程が簡単であるため、生産コストに優位性がある。
本発明によれば、式(1)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物が提供される。
Rf-X-X-NQ2-k(1)
式中、RfはF-(CF-(OC-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F(CF-、ここで、p、q、r及びsは、それぞれ独立して 0から200の整数であり、p、q、r及びsの和は少なくとも1であり、p、q、r及びsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序及び数は式中において任意であり、m及びtはそれぞれ0から30の整数であり、ZはF又はCFである。
Rf は、下記式(a) 又は(b)であってもよい。
(a):CF-(OC-(OCF-OCF
式中、r及びsの和は10から200の整数である。
(b):F-(CF-(OC-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F(CF
式中、m及びtはそれぞれ独立しており、mは1から16の整数であり、tは0から2の整数であり、r及びsはそれぞれ独立して1から200の整数であり、p、q、r及びsの和は10から200であり、p、q、r及びsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序及び数は式中において任意である。
前記式(1)において、Xは二価の有機基であり、好ましくは、Xは下式で表される基である。
-R-X-X
式中、RはC1-6アルキル基又は置換C1-6アルキル基であり、Xは、-O-、-S-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、o-、m-若しくはp-ベンジリデン基、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-NR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-及び-(CH-からなる群より選択される基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、Rは、C1-6アルキル基又は置換C1-6アルキル基であり、Xは二価の基であり、fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数であり、gは、各出現においてそれぞれ独立して1から20の整数である。
前記式(1)において、Xはカルボニル基(-CO-)、スルホニル基(-SO-)又は酸無水物である。
前記式(1)において、Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基であり、好ましくは、Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、-O(R)、C1-12アルキル基、C2-12アルケニル基、C2-12アルキニル基及びフェニル基からなる群より選択され、Rは、C1-12アルキル基である。より好ましくは、Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基又は-O(R)であり、Rは、C1-12アルキル基である。
前記式(1)において、Q は、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jである。ここで、Y は、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。好ましくは、Rは-ORであり、Rは置換又は非置換のC1-3アルキル基であり、好ましくは、Rはメチル基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立して C1-22アルキル基又はQ’である。ここで、Q’はQと同義であり、jはQ及びQ’においてそれぞれ独立して0~3の整数から選択され、jの総和は1以上であり、kは それぞれ独立して1又は2、好ましくは2である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記Xは-(R-(X-R-で表される基である。ここで、Rは-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、Rは-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、Xは-(X-であり、ここで、Xは、各出現においてそれぞれ独立して-O-、-S-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、o-、m-若しくはp-ベンジリデン基、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-NR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-及び-(CH-からなる群より選択される基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立してフェニル基又はC1-6アルキル基であり、fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数であり、gは、各出現においてそれぞれ独立して1から20の整数であり、cは1から20の整数であり、dは1から20の整数であり、eは1から10の整数であり、aは0又は1、bは0又は1である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(1)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、500から10,000、好ましくは1000から8000、より好ましくは3000から6000の数平均分子量を有する。
本発明によれば、前記式(1)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造方法がされに提供される。前記方法は、Rf-X-X-OHと酸ハロゲン化剤及びアミノシランカップリング剤とを反応させてRf-X-X-NQ2-kを生成するステップを含む。
Rf-X-X-OH+酸ハロゲン化剤+アミノシランカップリング剤→Rf-X-X-NQ2-k
いくつかの好適な実施形態によれば、前記酸ハロゲン化剤は、ハロゲン化アシル、ハロゲン化チオニル又はハロゲン化ホスホリルであり、好ましくは塩化アシル、塩化スルフリル、塩化ホスホリル、より好ましくは塩化アシル、最も好ましくは塩化オキサリルである。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記アミノシランカップリング剤はHNQ2-kである。ここで、Qは-Y-SiR 3-jであり、Yは二価の有機基であり、Rはアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。好ましくは、Rは-ORであり、ここでRは置換又は非置換のC1-3アルキル基であり、好ましくは、Rはメチル基、エチル基、プロピル基又はイソプロピル基であり、Rは C1-22アルキル基又はQ’である。ここで、Q’はQと同義であり、jはQ及びQ’においてそれぞれ独立して0~3の整数から選択され、jの総和は1以上であり、kはそれぞれ独立して1又は2、好ましくは2であり、Tはヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基であり、好ましくは、Tは、ヒドロキシル基、-O(R)、C1-12アルキル基、C2-12アルケニル基、C2-12アルキニル基及びフェニル基であり、RはC1-12アルキル基であり、より好ましくは、Tはヒドロキシル基又は-O(R)であり、RはC1-12アルキル基である。
いくつかの好適な実施形態によれば、本発明によれば、下式(2)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物が提供される。
Figure 2022084615000014

式中、Rfは、
Figure 2022084615000015

である。
q、r及びsは、それぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、mは1から16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。
Xは、二価の有機基である。
Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基である。
Qは、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jである。
Yは、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基である。
は、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。
は、各出現においてそれぞれ独立してC1-22アルキル基又はQ’であり、Q’はQと同義である。
jは、Q及びQ’においてそれぞれ独立して0~3の整数から選択され、jの総和は1以上である。
kは、それぞれ独立して1又は2である。
より好ましい実施形態によれば、前記式(2)におけるkは2である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(2)において、Xは-(R-(X-R-で表される基であり、ここで、Rは-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、Rは-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、Xは-(X-であり、ここで、Xは、各出現においてそれぞれ独立して-O-、-S-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、o-、m-若しくはp-ベンジリデン基、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-NR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-及び-(CH-からなる群より選択される基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立してフェニル基又はC1-6アルキル基であり、fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数であり、gは、各出現においてそれぞれ独立して1から20の整数であり、cは1から20の整数であり、dは1から20の整数であり、eは1から10の整数であり、aは0又は1であり、bは0又は1である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(2)において、Xは、C1-20メチレン基、-R-X-R-又は-X-R-である。ここで、Xは、-O-、-S-、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-、-O-(CH-(Si(RO)-Si(R-、-CONR-(CH-(Si(RO)-Si(R-、-CONR-(CH-N(R)-又は-CONR-(o-、m-若しくはp-フェニレン基)-Si(R-であり、Xは、-S-、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-(CH-(Si(RO)-Si(R-、-CONR-(CH-N(R)-又は-CONR-(o-、m-若しくはp-フェニレン基)-Si(R-である。ここで、Rは、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、Rは、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、Rは、水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、Rは、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、cは1から20の整数であり、dは1から20の整数であり、fは1から100の整数であり、hは1から20の整数である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(2)において、Rは-(CH-であり、Rは-(CH-であり、ここで、cは1から20の整数であり、dは1から20の整数である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(2)において、XはC1-20メチレン基、-(CH-O-(CH、-(CH-(Si(RO)-Si(R-(CH-、-(CH-O-(CH-(Si(RO)-Si(R-(CH-であり、ここで、Rはフェニル基又はC1-6アルキル基であり、cは1から20の整数であり、dは1から20の整数であり、fは1から100の整数であり、hは1から20の整数である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(2)において、Xは、-CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-CH-、-CHOCH-、-CHO(CH-、-CHO(CH-、-CHO(CH-、-CH-OCH-、-CONH-(CH-、-CON(CH)-(CH-、-CON(Ph)-(CH-からなる群より選択され、Phはフェニル基、-CON(CH)-(CH-、-CON(Ph)-(CH-であり、Phはフェニル基、-CONH-(CHNH(CH-、-CONH-(CHNH(CH-、-CHO-CONH-(CH-、-CHO-CONH-(CH-、-C(O)O-(CH-、-C(O)O-(CH-、-S-(CH-、-(CHS(CH-、-CHO-(CHSi(CHOSi(CH(CH-、-CHO-(CHSi(CHOSi(CHOSi(CH(CH-、-CHO-(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(2)において、Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、-O(R)、C1-12アルキル基、C2-12アルケニル基、C2-12アルキニル基及びフェニル基からなる群より選択され、RはC1-12アルキル基であり、より好ましくは、Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基又は-O(R)であり、RはC1-12アルキル基である。
いくつかの好適な実施形態によれば、Qである-Y-SiR 3-jにおいて、jは3である。
いくつかの好適な実施形態によれば、式(2)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、500から10,000、好ましくは1000から8000、より好ましくは3000から6000の数平均分子量を有する。
本発明によれば、前記式(2)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造方法が提供される。前記方法は、
一般式がRf-CH-O-X-COOHである化合物と酸ハロゲン化剤及びアミノシランカップリング剤とを化学変換して、式(2)のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を得る。
Figure 2022084615000016

式中、Rは、
Figure 2022084615000017

である。
q、r及びsは、それぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、 mは1から6の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。
Xは、二価の有機基である。
Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基である。
Qは、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jである。
Yは、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基である。
は、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。
は、各出現においてそれぞれ独立してC1-22アルキル基又はQ’である。
Q’はQと同義である。
jは、Q及びQ’においてそれぞれ独立して0~3の整数から選択され、jの総和は1以上である。
kは、それぞれ独立して1又は2である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記酸ハロゲン化剤は、ハロゲン化アシル、好ましくは塩化アシル、より好ましくは塩化オキサリルである。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記シランカップリング剤は、HNQ2-kであり、ここで、Q、T、kは、前記式(2)におけるQ、T、kと同義である。
いくつかの好適な実施形態によれば、Rf-CH-O-X-COOHの製造過程は、以下のステップ1及びステップ2を含む。
ステップ1において、溶媒の存在下で一般式がRf-CHOHである化合物を塩基と反応させ、さらに式L-X-Gの化合物と求核置換反応させることで、一般式がRf-CH-O-X-Gである化合物を得る。式L-X-Gにおいて、Lは求核置換反応が可能な脱離基であり、Xは二価の有機基であり、Gは加水分解してカルボン酸を形成できる基である。
Figure 2022084615000018

ステップ2において、一般式がRf-CH-O-X-Gである化合物を化学変換して一般式がRf-CH-O-X-COOHである化合物を得る。
Figure 2022084615000019
いくつかの好適な実施形態によれば、前記ステップ1において、前記塩基は、無機塩基又は有機塩基であり、無機塩基は、好ましくはLiOH、NaOH、KOH、KCO、NaCO、CsCO、NaH、t-BuOKからなる群より選択される少なくとも1種であり、有機塩基は、好ましくはDIPEA、DBU、1,1,3,3-テトラメチルグアニジンからなる群より選択される少なくとも1種である。より好ましくは塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸セシウムからなる群より選択される少なくとも1種である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記ステップ1の式L-X-Gの化合物において、Lは、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又は他の求核置換反応が可能な基からなる群より選択される。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記ステップ1の式L-X-Gの化合物において、Gは、エステル基、ニトリル基、アミド基又は置換アミド基からなる群より選択される。
いくつかの好適な実施形態によれば、ステップ2の前記塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム及び水酸化セシウムからなる群より選択される少なくとも1種である。
いくつかの好適な実施形態によれば、ステップ2の前記酸は、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸などの無機酸からなる群より選択される。
いくつかの好適な実施形態によれば、式(3)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物が提供される。
Figure 2022084615000020

式中、Rfは、F-(CF-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF-であり、q、r及びsは、それぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、mは1-16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。
Xは二価の有機基であり、好ましくはXはC1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-である。
、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基である。
、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。
、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基である。
nは1から3の整数、好ましくは3である。
より好ましい実施形態によれば、式(3)において、RfはCF(OCFCF(OCFOCFであり、ここで、r、sは、それぞれ独立して0から200の整数であり、r及びsの和は少なくとも1であり、r、sが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、好ましくはr及びsの和は少なくとも10、より好ましくは10から100、さらに好ましくは20から80、最も好ましくは30から60である。
Xは、C1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-である。
、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基である。
、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。
、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記r、sは、それぞれ独立して0から100の整数又は10から50の整数であり、r及びsの和は少なくとも10又は少なくとも20である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(3)におけるXは-CH-又は-CH(CH)-である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(3)におけるY及びYは、それぞれ-(CH-である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(3)におけるQ及びQは、それぞれ独立してC1-6アルコキシ基である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(3)におけるQ及びQは、それぞれ-OCH、OC、OC、OC(CHである。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(3)におけるnは3である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(3)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の数平均分子量は、500から10,000、好ましくは1000から8000、より好ましくは3000から6000である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式(3)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造方法が提供される。
Figure 2022084615000021

前記方法は、Rf-CH-O-X-COOHと酸ハロゲン化剤及びアミノシランカップリング剤とを反応させるステップを含む。
Figure 2022084615000022

式中、RfはF-(CF-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF-であり、q、r及びsは、それぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、mは1-16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基である。或いは、Rfは、CF(OCFCF(OCFOCFであり、ここで、r、sは、それぞれ独立して0から200の整数であり、r及びsの和は少なくとも1であり、r、sが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、好ましくはr及びsの和は少なくとも10、より好ましくは10から100、さらに好ましくは20から80、最も好ましくは30から60である。
Xは二価の有機基であり、好ましくはXはC1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-である。
、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基である。
、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基である。
、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基である。
nは、1から3の整数、好ましくは3である。
いくつかの好適な実施形態によれば、用いられる酸ハロゲン化剤は、特に限定されず、前記反応において、ハロゲン化アシル、好ましくは塩化アシル、より好ましくは塩化オキサリルを使用することが好ましい。
いくつかの実施形態によれば、Rf-CH-O-X-COOHの製造過程は、ステップ1及びステップ2を含む。
ステップ1において、溶媒の存在下で一般式がRf-CHOHである化合物を塩基と反応させ、さらに式L-X-Gの化合物と求核置換反応させることで、一般式がRf-CH-O-X-Gであるエステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物を得る。ここで、Lは求核置換反応が可能な脱離基であり、Gは加水分解してカルボキシル基を形成できる基であり、Xは二価の有機基である。
Figure 2022084615000023

ステップ2において、一般式がRf-CH-O-X-Gである化合物を加水分解して一般式がRf-CH-O-X-COOHであるカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物を得る。
Figure 2022084615000024

式中、Rf、X、Gは、前記式(3)におけるRf、X、Gと同義である。
いくつかの好適な実施形態によれば、ステップ1において、前記塩基は、無機塩基又は有機塩基であり、無機塩基は、好ましくはLiOH、NaOH、KOH、KCO、NaCO、CsCO、NaH、t-BuOKからなる群より選択される少なくとも1種であり、有機塩基は、好ましくはDIPEA、DBU、1,1,3,3-テトラメチルグアニジンからなる群より選択される少なくとも1種である。より好ましくは、塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸セシウムからなる群より選択される少なくとも1種である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式L-X-Gの化合物において、Lは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式L-X-Gの化合物において、XはC1-20メチレン基、より好ましくはC1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記式L-X-Gの化合物において、Gは、エステル基、ニトリル基、アミド基又は置換アミド基である。さらに、前記エステルは、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、フェニルエステル、ベンジルエステルなどであってもよい。アミド類は、例えば、N-置換アミド又はN,N-二置換アミドであってもよい。
いくつかの好適な実施形態によれば、L-X-Gの化合物の例は、
Figure 2022084615000025

を含むが、これらに限定されない。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記ステップ2における塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウムからなる群より選択される少なくとも1種である。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記ステップ2における酸は、無機酸である。無機酸の例は、塩酸、硫酸、リン酸又は硝酸を含んでもよい。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記アシル化剤は、酸ハロゲン化剤であり、好ましくは塩化アシル、より好ましくは塩化オキサリルである。
いくつかの好適な実施形態によれば、前記アミノシランカップリング剤は、好ましくはビス(アルコキシシランアルキル)アミン、より好ましくはビス(アルコキシシランアルキル)アミンである。
本発明の比較的好適な実施形態によれば、パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造方法は、以下のステップ1からステップ3を含む。
ステップ 1において、一般式がRf-CHOHである化合物と水酸化カリウムとを室温で反応させ、さらに一般式がBrCHCOOCである化合物と常温又は加熱下(好ましくは25から75℃)で求核置換反応させることで、一般式がRf-CH-OCH COOCであるエステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物を得る。
Figure 2022084615000026

Rfは、CF(OCFCF(OCFOCF-であり、r+sは35から85であり、その数平均分子量は3000から8000である。
ステップ2において、一般式がRf-CH-OCHCOOCであるエステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物と塩基とを反応させて加水分解し、塩酸を加えてpHを調整した後、分離して一般式がRf-CH-O-CHCOOHであるカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物を得る。
Figure 2022084615000027

ステップ3において、前記一般式がRf-CH-O-CHCOOHであるカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物と塩化オキサリルとを25から50°Cの温度下で反応させ、その後、室温下でビス(トリメチルシリルプロピル)アミンと反応させることで、一般式がRf-CH-O-CHCON[CHCHCHSi(OCHであるパーフルオロポリエーテルシラン化合物を得る。
Figure 2022084615000028
本発明の製造過程で用いられる溶媒は、特に制限されず、常温又は加熱の条件下でパーフルオロポリエーテルアルコール、エステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物、カルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物などを溶解できる溶媒であればよいが、好ましくは、フッ素含有溶媒、例えば、ハイドロフルオロエーテル、フッ素化炭化水素など、 より好ましくはノナフルオロブチルエチルエーテル、ノナフルオロブチルメチルエーテル、パーフルオロヘキサン、α,α,α-トリフルオロトルエンなどである。
本発明の製造過程は、常温又は加熱の条件下で行うことができる。好ましくは、ステップ1のパーフルオロポリエーテルアルコールの求核置換反応は25から75℃で行われ、ステップ3のハロゲン化アシル化反応は25から50℃で行われる。
上記のように、本発明は、一般式がRf-CHOHである化合物と一般式がL-X-Gである化合物とを求核置換反応させることで、一般式がRf-CH-O-X-Gであるエステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物を得、さらに、加水分解して一般式がRf-CH-O-X-COOHである新しい中間体カルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物を得る。ここで、Lは求核置換反応が可能な脱離基であり、Gは加水分解してカルボキシル基を形成できる基であり、Xは二価の有機基である。パーフルオロポリエーテル基がスペーサーXを介してカルボキシル基に結合されるため、カルボキシル基の後続の反応、例えば、アミノシランカップリング剤と反応して本発明のパーフルオロポリエーテル基含有アミノシラン化合物を得る反応は容易に達成される。一般式がRf-CH-O-X-COOHである中間体は、出発原料としてカルボキシル基とさらに容易に反応することができ、これにより、様々なパーフルオロポリエーテル基及びカルボニル基を含む誘導体化合物が得られる。例えば、カルボキシル基は、酸ハロゲン化剤と反応してハロゲン化アシル(acylhalide)を生成し、カルボン酸と縮合反応して無水物を生成し、アルコール類と縮合してエステルを生成し、アミン類と反応してアミドを生成することができる。また、第一級アミドを脱水反応することでニトリルを製造することができる。
本発明で得られるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、特定のパーフルオロポリエーテル基を含有するアミノシロキサン化合物であるため、表面処理剤に適用される。表面処理剤は、本発明に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物のうちの1種又は複数種の混合物及び有機溶媒などの液体媒体を含むことができる。有機溶媒は、種々の溶媒であってもよい。前記溶媒は、本発明の化合物と反応せずに前記化合物を溶解することができる。前記有機溶媒の例は、フッ素含有アルカン、フッ素化ハロカーボン、フッ素含有芳香族炭化水素などのフッ素含有溶媒、及びハイドロフルオロエーテルなどであってもよく、異なる溶媒の組み合わせであってもよい。表面処理剤における本発明のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の濃度は、必要に応じて調整することができるが、通常0.01から30wt%、好ましくは0.05から20wt%、より好ましくは10から20wt%である。塗布の方式に応じて濃度を選択する。例えば、高濃度の場合、ドライ塗布を使用し、比較的低い濃度の場合、ウエット塗布を使用する。また、高濃度に調製しておき、塗布方式に応じて使用時に希釈してもよい。
以下の実施例に記載されるように、本発明の表面処理剤で表面を処理することにより、得られた層の厚さが僅か数ナノメートルであっても、水接触角が110度以上、好ましくは115度以上、動摩擦係数が0.05未満な表面が形成される。
本発明の表面処理剤で処理して表面処理層を形成するのに用いられる基材は、特に制限されない。例としては、光学部品、携帯電話、タブレットコンピュータなどが含まれる。前記基材は、ガラス、無機層を含むガラス板とセラミックなどの無機基材、及び透明プラスチック基材、無機層を含む透明プラスチック基材などの有機基材を含む。
前記処理層の形成方法は、特に制限されず、例えば、ウエット塗布法及びドライ塗布法を使用することができる。ウエット塗布法の例は、ディップコーティング、スピンコーティング、フローコーティング、スプレーコーティング、ロールコーティング及びグラビアコーティングなどの方法が含まれる。ドライ塗布法の例は、真空蒸着、スパッタリング及びCVDなどの方法が含まれる。真空蒸着法の具体例は、抵抗加熱、電子線、高周波加熱及びイオンビームなどの方法が含まれる。CVD法の例は、プラズマCVD、光学CVD及び熱CVDなどの方法が含まれる。
ドライ塗布法又はウエット塗布法により前記基材処理層を形成した後、必要に応じて、加熱、加湿、光放射、電子線放射などを行ってもよい。
本発明のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を含む表面処理剤を用いて形成した処理層の厚さは、特に制限されないが、光学部品、携帯電話、タブレットコンピュータのスクリーンの防塵性、耐擦性及び光学特性の観点から、好ましくは1から30nm、より好ましくは3から20nm、さらに好ましくは5から10nmである。
基材、例えば、種々の光学部品(反射防止フィルム、光学フィルター、光学レンズ、眼鏡レンズ、分光レンズ、ビームスプリッター、プリズム、ミラなど)、携帯電話、タブレットコンピュータなどのスクリーンに本発明の前記パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を含む表面処理剤を用いて処理層を形成することにより、指紋、スキンオイル、汗、化粧品のような汚れ又は湿気の付着による前記光学部品及びスクリーンの光学特性の劣化が防止され、汚れ又は湿気が付着したとしても、簡単に拭き取ることができ、耐スクラッチ性などを有し、これにより、前記処理層は、優れた耐久性を有し、光学部品、携帯電話、タブレットコンピュータなどの防汚性、耐指紋性、耐スクラッチ性、高滑性、及び耐摩耗性に対する要求を満たすことができる。
実施例
合成例1
以下の手順に従ってパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物A1を合成した。
ステップ1
在撹拌器を備えた100mL三口丸底フラスコに加入平均組成がCF(OCFCF(OCFOCFCHOH(r及びsの和が35から42)であるパーフルオロポリエーテル変性アルコール(数平均分子量:3500から4000)10g、15mL 1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、5mLエチレングリコールジメチルエーテル、2.6g 50wt%の水酸化カリウム溶液を入れ、室温で3時間撹拌した。ついで、反応フラスコに順に3.8mLブロモ酢酸tert-ブチル、0.42g臭化テトラブチルアンモニウムを入れ、50°Cで5時間撹拌した。水抽出及び減圧蒸留により、9.6g無色透明の生成物、即ち、エステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M1):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCOOCを得た。
核磁気共鳴分光計により分析し、新しい構造の特徴的なH化学シフトを下表に示す。
Figure 2022084615000029
ステップ2
温度計及び撹拌器を備えた100mL三口丸底フラスコに、9.6gステップ1で得られたエステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M1)、17g 10wt%の水酸化カリウム溶液を入れ、100°Cで3時間撹拌した。室温に降温し、10mLテトラヒドロフランを加え、2N塩酸で酸性に調整した後、30mLハイドロフルオロエーテルHFE-7200(3M社)を加え、撹拌した。非フッ素相(即ち、上層溶液)を除去し、フッ素相を2N塩酸で2回洗浄し、最後に減圧蒸留し、無色透明の生成物9.0g、即ち、カルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M2):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCOOHを得た。
核磁気共鳴分光計により分析し、新しい構造の特徴的なH化学シフトを下表に示す。
Figure 2022084615000030
ステップ3
滴下漏斗、温度計及び撹拌器を備えた100mL四口丸底フラスコに、9.0gのステップ2で得られたカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M2)、15mL 1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン溶液、0.3mL塩化オキサリルを加え、0.2mLのDMFを5mLの1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンに溶解した後、滴下漏斗を用いてゆっくりと滴下した後、50℃に昇温し、4時間し、室温に降温した後、5mL 1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、4.2mLジイソプロピルエチルアミン、4mLビス(3-トリメトキシシリルプロピル)アミンが入った250mL三口丸底フラスコにゆっくりと滴下し、室温で5時間撹拌した。40mLパーフルオロヘキサンを加え、18mLメタノール3回抽出し、フッ素相を減圧蒸留することで揮発成分を除去し、無色から浅黄色の生成物、即ち、末端にトリメトキシシランがある下記パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物(A1):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCON[(CHCHCHSi(OCHを得た。
核磁気共鳴分光計により分析し、新しい構造の特徴的なH化学シフトを下表に示す。
Figure 2022084615000031
合成例2
以下の手順に従ってパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物A2を合成した。
ステップ1
撹拌器を備えた100mL三口丸底フラスコに平均組成がCF(OCFCF(OCFOCFCHOH(r+sの範囲:47から52)であるパーフルオロポリエーテル変性アルコール(数平均分子:4500から5000)10g、15mL 1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、5mLエチレングリコールジメチルエーテル、2.0g 50wt%の水酸化カリウム溶液を入れ、室温で3時間撹拌した。次いで、反応フラスコに順に3.2mLブロモ酢酸tert-ブチル、0.32g臭化テトラブチルアンモニウムを入れ、50℃で5時間撹拌した。水抽出及び減圧蒸留により、9.6gの無色透明の生成物、即ち、エステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M3):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCOOCを得た。
核磁気共鳴分光計により分析し、特徴的なH化学シフトを下表に示す。
Figure 2022084615000032
ステップ2
温度計及び撹拌器を備えた100mL三口丸底フラスコに、9.6gステップ1で得られたエステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M3)、17g 10wt%の水酸化カリウム溶液を入れ、100℃で10時間撹拌した。室温に降温し、10mLテトラヒドロフランを加え、15%塩酸で酸性に調整した後、30mLハイドロフルオロエーテルHFE-7200(3M社)を加え、撹拌した。非フッ素相(即ち、上層溶液)を除去し、フッ素相を2N塩酸で2回洗浄し、最後に減圧蒸留して9.0g無色透明の生成物、即ち、カルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M4):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCOOHを得た。
核磁気共鳴分光計により分析し、その特徴的なH化学シフトを下表に示す。
Figure 2022084615000033
ステップ3
滴下漏斗、温度計及び撹拌器を備えた100mL四口丸底フラスコに9.0gのステップ2で得られたカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M4)、18mL 1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン溶液、0.23mL塩化オキサリルを入れ、0.15mLのDMFを5mLの1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンに溶解した後、滴下漏斗によりゆっくりと滴下し、次いで50℃に昇温し、4時間撹拌し、室温に降温した後、9mL 1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1.6mLジイソプロピルエチルアミン、2.9mLビス(3-トリメトキシシリルプロピル)アミンが入った250mL三口丸底フラスコ中にゆっくりと滴下し、室温で5時間撹拌した。72mLパーフルオロヘキサンを加え、43mLのメタノールで3回抽出し、フッ素相を減圧蒸留することで揮発成分を除去し、無色から浅黄色の生成物、即ち、末端にトリメトキシシランがある下記パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物(A2):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCON[(CHSi(OCHを得た。
核磁気共鳴分光計により分析し、その特徴的なH化学シフトを下表に示す。
Figure 2022084615000034
合成例3
以下の手順に従ってパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物A3を合成した。
ステップ1
撹拌器を備えた100mL三口丸底フラスコに平均組成がCF(OCFCF(OCFOCFCHOH(r+sの範囲:35から42)であるパーフルオロポリエーテル変性アルコール(数平均分子量:3500から4000)3g、 9mL 7200、及び3mL t-BuOHを入れて溶解し、次いで、0.45g t-BuOKを加え、室温で1.5時間撹拌した。その後、反応フラスコに順に1.5g BrCHCOOC、0.12g臭化テトラブチルアンモニウムを加え、50℃で1.5時間撹拌した。水抽出及び減圧蒸留により無色透明の液体(M5):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCOOCを得た。
得られた無色透明の液体(M5)を温度計及び撹拌器を備えた100mL三口丸底フラスコに入れ、9mL 20wt%の水酸化カリウム溶液を加え、115℃で5時間撹拌した。室温に降温し、2N塩酸で酸性に調整した後、蒸留水及びテトラヒドロフランを加えて抽出した。減圧蒸留し、無色透明の生成物2.63g、即ち、カルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M6):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCOOHを得た。
核磁気共鳴分光計により分析し、その特徴的なH化学シフトを下表に示す。
Figure 2022084615000035
ステップ2
滴下漏斗、温度計及び撹拌器を備えた100mL四口丸底フラスコに、2.0gカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M6)、6mL 1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン溶解、70ul塩化オキサリル及び40ulのDMFを入れ、次いで50℃に昇温し、5時間撹拌し、室温に降温した後、2mL 1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、0.72mLトリエチルアミン、0.85mLビス(3-トリメトキシシリルプロピル)アミンが入った25mL三口丸底フラスコにゆっくりと滴下し、室温で5時間撹拌した。10mLパーフルオロヘキサンを加え、4mLのメタノールで5回抽出し、膜濾過及び減圧蒸留により揮発成分を除去し、無色透明の生成物1.2g、即ち、末端にトリメトキシシランがある下記パーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物(A3):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCON[(CHSi(OCHを得た。
核磁気共鳴分光計により分析し、その特徴的なH化学シフトを下表に示す。
Figure 2022084615000036
合成例4
以下の手順に従ってパーフルオロポリエーテル基含有カルボキシル基化合物M2を合成した。
撹拌器を備えた100mL三口丸底フラスコに、平均組成がCF(OCFCF(OCFOCFCHOH(r+s範囲:35から42)であるパーフルオロポリエーテル変性アルコール(数平均分子量:3500から4000)1g、 1.5mL 1,3-ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン及び0.5mLエチレングリコールジメチルエーテルを入れ、室温で撹拌し、次いで、0.09gを加え、気泡の形成が観察された。その後、反応フラスコに順に0.199g ClCHCN、0.044g臭化テトラブチルアンモニウムを入れ、50℃で3時間撹拌した。5mLハイドロフルオロエーテルHFE7200を加え、膜濾過し、明黄色の透明溶液を得、水で抽出し、減圧蒸留し、黄褐色の生成物(M7):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCNを得た。次いで、3g 20%水酸化カリウム溶液を加え、115℃で還流しながら加水分解し、酸性化して精製し、0.74gの生成物、即ち、カルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物(M2):CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCOOHを得た。
核磁気共鳴分光計により分析し、その特徴的なH化学シフトを下表に示す。
Figure 2022084615000037
フーリエ変換赤外分光計により分析し、その構造特性吸収ピークを下表に示す。
Figure 2022084615000038
得られたM2を合成例1のステップ3に従ってさらに反応させてA1:CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCON[(CHCHCHSi(OCHを得ることができる。
実施例1から3
合成された化合物A1、A2及びA3とハイドロフルオロエーテル(3M社、Novec HFE7200)とを20%質量濃度に調製し、表面処理剤(1)、表面処理剤(2)及び表面処理剤(3)とした。前記表面処理剤を真空蒸着法により化学強化ガラス上に蒸着した。4×10-3Pa未満な真空圧力下で、電子ビーム蒸着法でシリカを10 nmの厚さで化学強化ガラス上に蒸着してシリカ膜を形成し、さらに真空蒸着によりそれぞれの化学強化ガラス上に厚さが約8から10nmの化合物(D)を蒸着した。その後、蒸着膜が付着された化学強化ガラスを60%湿度、70℃の環境に置いて2時間硬化し、表面処理層を形成した。
比較例1から3
化合物A1、A2及びA3で作製された表面処理剤(1から3)の代わりに、下記の市販されている表面処理剤1から3を用いる以外、実施例1と同様の方法により表面処理層を形成した。
対照表面処理剤1:Optool UD 509(produced by Daikin Industries, Ltd.)
対照表面処理剤2:Optool DSX-E(produced by Daikin Industries, Ltd.)
対照表面処理剤3:X-71-195(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
比較例4
化合物(A1)の代わりに下記対照化合物1を用いる以外、実施例1と同様な方法により表面処理剤を製造し、表面処理層を形成した。
対照化合物1:CF(OCFCF(OCFOCFCHOCHCHCHSi(OCH
実施例4から6
表面処理剤(1から3)を0.4%質量濃度でハイドロフルオロエーテル(3M社、Novec HFE7200)に溶解し、表面処理剤(4から6)を製造し、市販のスプレーコーティング装置を用いて表面処理剤(4から6)を流速50mg/sec、コンベアライン速度13mm/secで化学強化ガラス上に均一に吹き付けた。塗布前に、化学強化ガラスの表面をプラズマ処理する必要がある。次いで、スプレー処理膜が付着された化学強化ガラスを60%湿度、70℃の環境に置いて2時間硬化し、表面処理層を形成した。
下記方法により基材表面に形成された表面処理層を評価し、結果を表1から表3に示す。
1.疎水性・疎油性の評価
接触角測定装置(北京哈科公司、HARKE-DWA)を用いて水及びn-ヘキサデカンに対する表面処理層の接触角を測定した。
2.滑性の測定
摩擦係数計(済南三泉中石公司、MXS-05A)を用い、下記条件で工作用紙(Double A)に対する動摩擦係数を測定した。
接触面積:63mm×63mm;
負荷:200g
線速度:100mm/min
ストローク:30mm
3.耐摩耗性評価
摩擦試験機(Taber社、5900)を用い、下記条件で摩擦した後の表面処理層の水接触角にて評価した。往復1000回ごとに、水接触角を測定した(水接触角が100度より低くなったとき、20000回摩擦したとき、又はスチールウールが破損したときに、評価を終了する)。
(1)耐スチールウール摩耗性
スチールウール:BONSTAR#0000
負荷:1kg/cm
移動ストローク:40mm
移動速度:60rpm
(2)耐消しゴム摩耗性
消しゴム:Minoanm B006004、6.0mm
荷重:1kg
移動ストローク:40mm
移動速度:40rpm
表1 疎水性、疎油性及び滑性
Figure 2022084615000039
表2 耐スチールウール摩耗性
Figure 2022084615000040
表3 耐消しゴム摩耗性
Figure 2022084615000041
以上の実施例から分かるように、本発明のパーフルオロポリエーテル化合物を用いて製造された表面処理剤で処理されたガラス基材は、優れた防汚性、耐指紋性、耐スクラッチ性及び耐摩耗性を有し、その総合的な特性は市販品よりも良好である。また、本発明の化合物の製造方法は、工程が簡単で、操作が容易で、実現されやすい。
前記実施例は本発明を説明するものに過ぎず、本発明を制限しない。当業者は、本発明の範囲から逸脱しない限り、様々な変化及び変形を行うことができるため、同等な技術手段は、全て本発明の範囲に含まれる。

Claims (58)

  1. 式(1)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
    Rf-X-X-NQ2-k(1)
    (式中、Rfは、F-(CF-(OC-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF-であり、ここで、p、q、r及びsはそれぞれ 0から200の整数であり、p、q、r及びsの和は少なくとも1であり、p、q、r及びsが付いた括弧内の各繰り返し単位の順序及び数は式中において任意であり、m及びtはそれぞれ0から30の整数であり、ZはF又はCFであり、
    は、二価の有機基であり、
    は、カルボニル基、スルホニル基又は酸無水物であり、
    Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基であり、
    Q は、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jであり、
    Yは、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立して C1-22アルキル基又はQ’であり、
    Q’は、Qと同義であり、
    jは、Q及びQ’においてそれぞれ独立して0から3の整数から選択され、jの総和は1以上であり、
    kは、それぞれ独立して1又は2である。)
  2. 前記kは2である、請求項1に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  3. 前記Rは-ORであり、式中、Rは置換又は非置換のC1-3アルキル基である、基請求項1又は2に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  4. 前記Rはメチル基である、請求項3に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  5. 前記Rfは、下記式(a)又は(b)である、請求項1から4のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
    (a):CF-(OC-(OCF-OCF
    (式(a)中、r及びsの和は10から200の整数である。)
    (b):F-(CF-(OC-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF
    (式(b)中、mは1-16の整数であり、tは0-2の整数であり、r及びsはそれぞれ独立して1から200 の整数であり、p、q、r及びsの和は10から200であり、p、q、r及びsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序及び数は式中において任意である。)
  6. 前記Xは-R-X-X-で表される基である、請求項1から5のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
    (式中、RはC1-6アルキル基又は置換C1-6アルキル基であり、Xは-O-,-S-,o-、m-若しくはp-フェニレン基、o-、m-若しくはp-ベンジリデン基、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-NR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-及び-(CH-からなる群より選択される基であり、Rは各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、RはC1-6アルキル基又は置換C1-6アルキル基であり、Xは二価の基であり、fは各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数であり、gは各出現においてそれぞれ独立して1から20の整数である。)
  7. 前記Xは-(R-(X-R-で表される基である、請求項6に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
    (式中、Rは、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、
    は、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、
    は、-(X-であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立して-O-、-S-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、o-、m-若しくはp-ベンジリデン基、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-NR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-及び-(CH-からなる群より選択される基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立してフェニル基又はC1-6アルキル基であり、
    fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数であり、
    gは、各出現においてそれぞれ独立して1から20の整数であり、
    cは、1から20の整数であり、
    dは、1から20の整数であり、
    eは、1から10の整数であり、
    aは、0又は1であり、
    bは0又は1である。)
  8. 前記Tは、各出現においてそれぞれ独立して、ヒドロキシル基、-O(R)、C1-12アルキル基、C2-12アルケニル基、C2-12アルキニル基又はフェニル基からなる群より選択され、前記Rは、C1-12アルキル基である、請求項1から7のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  9. 前記Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基又は-O(R)であり、前記Rは、C1-12アルキル基である、請求項1から8のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  10. 式(2)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物である。
    Figure 2022084615000042

    (式中、Rfは
    Figure 2022084615000043

    であり、
    q、r及びsはそれぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、mは1から16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基を示し、
    Xは、二価の有機基であり、
    Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基であり、
    Qは、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jであり、
    Yは、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立してC1-22アルキル基又はQ’であり、
    Q’は、Qと同義であり、
    jは、Q及びQ’においてそれぞれ独立して0から3の整数から選択され、jの総和は1以上であり、
    kは、それぞれ独立して1又は2である。)
  11. 前記kは2である、請求項10に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  12. 前記Xは、-(R-(X-R-で表される基である、請求項10又は11に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
    (式中、Rは、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、
    は、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、
    は、-(X-であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立して-O-、-S-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、o-、m-若しくはp-ベンジリデン基、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-NR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-及び-(CH-からなる群より選択される基であり、Rは、各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立してフェニル基又はC1-6アルキル基であり、
    fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数であり、
    gは、各出現においてそれぞれ独立して1から20の整数であり、
    cは、1から20の整数であり、
    dは、1から20の整数であり、
    eは、1から10の整数であり、
    aは、0又は1であり、
    bは、0又は1である。)
  13. 前記Xは、C1-20メチレン基、-R-X-R-又は-X-R-である、請求項10から12のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
    (式中、Xは、-O-、-S-、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-、-Si(R-、-(Si(RO)-Si(R-、-O-(CH-(Si(RO)-Si(R-、-CONR-(CH-(Si(RO)-Si(R-、-CONR-(CH-N(R)-又は-CONR-(o-、m-若しくはp-フェニレン基)-Si(R-であり、
    は、-S-、-C(O)O-、-CONR-、-O-CONR-(CH-(Si(RO)-Si(R-、-CONR-(CH-N(R)-又は-CONR-(o-、m-若しくはp-フェニレン基)-Si(R-であり、
    hは、1から20の整数であり、
    は、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、
    は、-(CH-、o-、m-若しくはp-フェニレン基、又はo-、m-若しくはp-ベンジリデン基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立して水素原子、フェニル基又はC1-6アルキル基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立してフェニル基又はC1-6アルキル基であり、
    fは、各出現においてそれぞれ独立して1から100の整数である。)
  14. 前記Rは-(CH-であり、前記Rは-(CH-である、請求項13に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
    (式中、cは1から20の整数であり、dは1から20の整数である。)
  15. 前記Xは、C1-20メチレン基、-(CH-O-(CH、-(CH-(Si(RO)-Si(R-(CH-又は-(CH-O-(CH-(Si(RO)-Si(R-(CH-である、請求項10から14のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
    (式中、Rは、各出現においてそれぞれ独立してフェニル基又はC1-6アルキル基であり、
    cは、1から20の整数であり、
    dは、1から20の整数であり、
    fは、1から100の整数であり、
    hは、1から20の整数である。)
  16. 前記Xは、-CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-CH-、-CHOCH-、-CHO(CH-、-CHO(CH-、-CHO(CH-、-CH-OCH-、-CONH-(CH-、-CON(CH)-(CH-、-CON(Ph)-(CH-から選択され、
    ここで、Phはフェニル基、-CON(CH)-(CH-、-CON(Ph)-(CH-であり、
    ここで、Phはフェニル基、-CONH-(CHNH(CH-、-CONH-(CHNH(CH-、-CHO-CONH-(CH-、-CHO-CONH-(CH-、-C(O)O-(CH-、-C(O)O-(CH-、-S-(CH-、-(CHS(CH-、-CHO-(CHSi(CHOSi(CH(CH-、-CHO-(CHSi(CHOSi(CHOSi(CH(CH-、-CHO-(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-である、請求項10から15のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  17. 前記Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、-O(R)、C1-12アルキル基、C2-12アルケニル基、C2-12アルキニル基及びフェニル基であり、ここで、Rは、C1-12アルキル基である、請求項10から16のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  18. 前記Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基又は-O(R)であり、ここで、Rは、C1-12アルキル基である、請求項10から17のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  19. 前記Qにおいて、jは3である、請求項10から18のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  20. 500から10,000の数平均分子量を有する、請求項10から19のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  21. 式(3)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
    Figure 2022084615000044

    (式中、RfはF-(CF-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF-であり、q、r及びsはそれぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の順序は式中において任意であり、mは1-16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基であり、
    Xは二価の有機基であり、好ましくはXはC1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-であり、
    、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基であり、
    、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、
    、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基であり、
    nは、1から3の整数であり、
    或いは、RfはCF(OC(OCFOCFであり、ここで、r、sはそれぞれ0から200の整数であり、r及びsの和は少なくとも1であり、r、sが付いた括弧内の各繰り返し単位の順序は式中において任意であり、好ましくは、r及びsの和は20-100であり、
    式中、Xは、C1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-であり、
    、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基であり、
    、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、
    、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基である。)
  22. 前記nは3である、請求項21に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  23. 前記Xは、-CH-、-CH(CH)-、-CH-である、請求項21又は22に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  24. 前記Y及びYは、それぞれ-(CH-である、請求項21から23のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  25. 前記Q、Qは、それぞれ独立してC1-6アルコキシ基である、請求項21から24のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  26. 前記Q、Qは、それぞれ独立して-OCH、-OCH(CH、-OC又は-OCである、請求項25に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  27. 前記nは3である、請求項21から26のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  28. 数平均分子量が500から10,000である、請求項21から27のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物。
  29. Rf-X-X-OH+酸ハロゲン化剤+アミノシランカップリング剤→Rf-X-X-NQ2-k
    を含む式(1)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造方法。
    Rf-X-X-NQ2-k(1)
    (式中、RfはF-(CF-(OC-(OC-(OC-(OCF-OCZF(CF-であり、ここで、p、q、r及びsはそれぞれ独立して 0から200の整数であり、p、q、r及びsの和は少なくとも1であり、 p、q、r及びsが付いた括弧内の各繰り返し単位の順序及び数は式中において任意であり、m及びtはそれぞれ0から30の整数であり、ZはF又はCFであり、
    は、二価の有機基であり、
    は、カルボニル基、スルホニル基又は酸無水物であり、
    Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基であり、
    Qは、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jであり、
    Yは、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立してC1-22アルキル基又はQ’であり、Q’はQと同義であり、
    jは、Q及びQ’においてそれぞれ独立して0から3の整数から選択され、jの総和は1以上であり、
    kは、それぞれ独立して1又は2である。)
  30. 前記酸ハロゲン化剤は、(COCl)、SOCl、POCl、PCl又はSOBrである、請求項29に記載の方法。
  31. 前記アミノシランカップリング剤はHNQ2-kであり、前記Qは-Y-SiR 3-jであり、
    Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基であり、
    kは、1又は2である、請求項29又は30に記載の方法。
  32. 一般式がRf-CH-O-X-COOHである化合物と酸ハロゲン化剤及びアミノシランカップリング剤とを反応させることで式(2)のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を得るステップを含む、式(2)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物的製造方法。
    Figure 2022084615000045

    Figure 2022084615000046

    (式中、R
    Figure 2022084615000047

    であり、p、q及びsはそれぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の順序は式中において任意であり、mは1から16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基であり、
    Xは、二価の有機基であり、
    Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基であり、
    Qは、各出現においてそれぞれ独立して-Y-SiR 3-jであり、
    Yは、各出現においてそれぞれ独立して二価の有機基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、
    は、各出現においてそれぞれ独立してC1-22アルキル基又はQ’であり、ここで、Q’はQと同義であり、
    jは、Q及びQ’においてそれぞれ独立して0から3の整数から選択され、jの総和は1以上であり、
    kは、それぞれ独立して1又は2である。)
  33. 前記酸ハロゲン化剤は、ハロゲン化アシル、好ましくは塩化アシル、より好ましくは塩化オキサリルである、請求項32に記載の方法。
  34. 前記アミノシランカップリング剤は、HNQ2-kである、請求項32又は33に記載の方法。
    (式中、Qは、-Y-SiR 3-jであり、
    Tは、各出現においてそれぞれ独立してヒドロキシル基、加水分解性基又は炭化水素基であり、
    kは、1又は2である。)
  35. 以下のステップ1及びスタップ2をさらに含み、
    ステップ1において、溶媒の存在下で一般式がRf-CHOHである化合物を塩基と反応させ、さらに、式L-X-Gの化合物と求核置換反応されることで、一般式がRf-CH-O-X-Gである化合物を得、式L-X-Gにおいて、Lは求核置換反応が可能な脱離基又は原子であり、Xは二価の有機基であり、Gは加水分解してカルボン酸を形成できる基であり、
    Figure 2022084615000048

    ステップ2において、一般式がRf-CH-O-X-Gである化合物を化学変換して一般式がRf-CH-O-X-COOHである化合物を得る、
    Figure 2022084615000049

    請求項32から34のいずれか1項に記載の方法。
  36. ステップ1において、前記塩基は、無機塩基又は有機塩基から選択され、
    前記無機塩基は、好ましくはLiOH、NaOH、KOH、KCO、NaCO、CsCO、NaH、t-BuOKからなる群より選択される少なくとも1種であり、
    前記有機塩基は、好ましくはDIPEA、DBU、1,1,3,3-テトラメチルグアニジンからなる群より選択される少なくとも1種。請求項35に記載の方法。
  37. ステップ1の式L-X-Gの化合物において、Lは、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子又は他の求核置換反応が可能な脱離基からなる群より選択される、請求項35又は36に記載の方法。
  38. ステップ1の式L-X-Gの化合物において、Gは、エステル基、ニトリル基、アミド基又は置換アミド基からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項35から37のいずれか1項に記載の方法。
  39. ステップ2において、前記塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム及び水酸化セシウムからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項35から38のいずれか1項に記載の方法。
  40. ステップ2において、前記酸は、塩酸、硫酸、リン酸又は硝酸からなる群より選択される、請求項35から39のいずれか1項に記載の方法。
  41. Rf-CH-O-X-COOHと酸ハロゲン化剤及びアミノシランカップリング剤とを反応させるステップを含む式(3)で表されるパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造方法。
    Figure 2022084615000050

    Figure 2022084615000051

    (式中、RfはF-(CF-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF-であり、q、r及びsはそれぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の順序は式中において任意であり、mは1から16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチル基であり、
    Xは、二価の有機基であり、好ましくは、Xは、C1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-であり、
    、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基であり、
    、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、
    、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基であり、
    nは、1から3の整数であり、好ましくは、nは3である。)
  42. 式(3)において、RfはCF(OC(OCFOCFである、請求項41に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物の製造方法。
    (ここで、r、sはそれぞれ独立して0から200の整数であり、r及びsの和は少なくとも1であり、r、sが付いた括弧内の各繰り返し単位の順序は式中において任意であり、
    Xは、C1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-であり、
    、Yは、それぞれ独立してC1-6メチレン基であり、
    、Qは、それぞれ独立してアルコキシ基、ヒドロキシル基又は加水分解してヒドロキシル基を形成できる基であり、
    、Rは、それぞれ独立してC1-6アルキル基又はフェニル基である。)
  43. 前記酸ハロゲン化剤は、(COCl)、SOCl、POCl、PCl又はSOBrである、請求項41又は42に記載の製造方法。
  44. 以下のステップ1及びスタップ2をさらに含み、
    ステップ1において、溶媒の存在下で一般式がRf-CHOHである化合物を塩基と反応させ、さらに、式L-X-Gの化合物と求核置換反応させることで、一般式がRf-CH-O-X-Gであるエステル基含有パーフルオロポリエーテル化合物を得、ここで、Lは求核置換反応が可能な脱離基又は原子であり、Gは加水分解してカルボン酸を形成できる基であり、Xは二価の有機基、好ましくはC1-6メチレン基、-CH-又はベンゼン環に置換基がある-CH-であり、
    Figure 2022084615000052

    ステップ2において、一般式がRf-CH-O-X-Gである化合物を加水分解して一般式がRf-CH-O-X-COOHであるカルボキシル基含有パーフルオロポリエーテル化合物を得る、
    Figure 2022084615000053

    請求項41から43のいずれか1項に記載の方法。
    (式中、RfはF-(CF-(OC-(OC-(OCF-OC(Z)F-(CF-であり、q、r及びsはそれぞれ独立して0から200の整数であり、q、r及びsの和は少なくとも1であり、q、r又はsが付いた括弧内の各繰り返し単位の順序は式中において任意であり、mは1-16の整数であり、tは0又は1であり、Zはフッ素原子又はトリフルオロメチルである。)
  45. ステップ1において、前記塩基は、無機塩基又は有機塩基から選択され、
    前記無機塩基は、好ましくはLiOH、NaOH、KOH、KCO、NaCO、CsCO、NaH、t-BuOKからなる群より選択される少なくとも1種であり、
    前記有機塩基は、好ましくはDIPEA、DBU又は1,1,3,3-テトラメチルグアニジンからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項44に記載の方法。
  46. 前記式L-X-Gの化合物において、Lは塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である、請求項44から45のいずれか1項に記載の方法。
  47. 前記式L-X-Gの化合物において、Gはエステル基、ニトリル基、アミド基又は置換アミド基である、請求項44から46のいずれか1項に記載の方法。
  48. 前記溶媒は、フッ素含有溶媒、好ましくはハイドロフルオロエーテル又はフッ素化炭化水素である、請求項44から47のいずれか1項に記載の方法。
  49. ステップ2における塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウムからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項44から48のいずれか1項に記載の方法。
  50. ステップ2における酸は、無機酸から選択される、請求項44から49のいずれか1項に記載の方法
  51. ステップ2における酸は、塩酸、硫酸又は硝酸からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項44から50のいずれか1項に記載の方法。
  52. 前記アミノシランカップリング剤は、ビス(アルコキシシランアルキル)アミンである、請求項41から51のいずれか1項に記載の方法。
  53. 請求項1から28のいずれか1項に記載のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を含む、表面処理剤。
  54. フッ素系溶媒を含む、請求項53に記載の表面処理剤。
  55. 前記フッ素系溶媒は、ハイドロフルオロエーテルである、請求項53に記載の表面処理剤。
  56. 0.01から30wt%、好ましくは0.05から20wt%又は10から20wt%のパーフルオロポリエーテル基含有シラン化合物を含む、請求項53から55のいずれか1項に記載の表面処理剤。
  57. 請求項53から56のいずれか1項に記載の表面処理剤で形成された塗層を有し、表面水接触角が少なくとも110度であり、動摩擦係数が0.05以下である、物品。
  58. 前記物品は、光学部品、スマートフォン、フラット又はコンピュータの表示スクリーンである、請求項57に記載の物品。
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