特許第6664984号(P6664984)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6664984含フッ素シロキサン化合物、その製造方法、それを含むコーティング剤及びガラス基材の表面処理方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6664984
(24)【登録日】2020年2月21日
(45)【発行日】2020年3月13日
(54)【発明の名称】含フッ素シロキサン化合物、その製造方法、それを含むコーティング剤及びガラス基材の表面処理方法
(51)【国際特許分類】
   C07F 7/18 20060101AFI20200302BHJP
   C07F 7/12 20060101ALI20200302BHJP
   C09D 183/08 20060101ALI20200302BHJP
   C09D 5/00 20060101ALI20200302BHJP
   C09K 3/18 20060101ALI20200302BHJP
   C03C 17/30 20060101ALI20200302BHJP
【FI】
   C07F7/18 XCSP
   C07F7/12 X
   C09D183/08
   C09D5/00 Z
   C09K3/18 104
   C03C17/30 B
【請求項の数】3
【全頁数】34
(21)【出願番号】特願2016-26044(P2016-26044)
(22)【出願日】2016年2月15日
(65)【公開番号】特開2017-145199(P2017-145199A)
(43)【公開日】2017年8月24日
【審査請求日】2019年1月10日
(73)【特許権者】
【識別番号】000173762
【氏名又は名称】公益財団法人相模中央化学研究所
(73)【特許権者】
【識別番号】301005614
【氏名又は名称】東ソー・ファインケム株式会社
(72)【発明者】
【氏名】田中 陵二
(72)【発明者】
【氏名】藤原 清貴
(72)【発明者】
【氏名】中村 伸一郎
(72)【発明者】
【氏名】近藤 典久
(72)【発明者】
【氏名】長崎 順隆
【審査官】 高橋 直子
(56)【参考文献】
【文献】 特開2002−121286(JP,A)
【文献】 特開平08−143424(JP,A)
【文献】 Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Seriya Khimicheskaya,1966年,12,2123−8
【文献】 Advanced Materials,2002年,14(16),1137−1140
【文献】 JOURNAL OF POLYMER SCIENCE, PART A:POLYMER CHEMISTRY,2016年,54,2200−2208
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07F 7/18
C03C 17/30
C07F 7/12
C09D 5/00
C09D 183/08
C09K 3/18
CAplus/REGISTRY(STN)
CASREACT(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(1)
【化1】

(式中、Rは炭素数2〜8のフルオロアルキル基を表す。R、R、R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。nは2又は3を表す。Zは一般式(2)
【化2】

(式中、R、R及びRは、各々独立に、炭素数1〜2のアルキル基、ハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を表し、R、R又はRの少なくとも2つはハロゲン原子又は炭素数1〜 3のアルコキシ基である。)で表される置換シリル基を表す。)で表される含フッ素シロキサン化合物。
【請求項2】
請求項1に記載の含フッ素シロキサン化合物と、液状媒体とを含む、コーティング剤。
【請求項3】
請求項2のコーティング剤を基材の表面に塗布した後、液状媒体を除去する、ガラス基材の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基材表面に撥水撥油性を付与する表面処理に好適に用いることができる含フッ素シロキサン化合物、その製造方法、それを含むコーティング剤及びガラス基材の表面処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
フルオロアルキル部位を分子内に有する化合物は、高い潤滑性及び撥水撥油性等を示すため、表面処理剤として好適に用いられる。基材表面に撥水撥油性を付与すると汚れを拭き取りやすくなるなど、汚れの除去性が向上する。このような目的に対しては、フルオロアルキル基を有する反応性シラン化合物や、ペルフルオロポリエーテルを主鎖とし、末端に反応性シリル基を有する含フッ素エーテル化合物を、防汚剤、潤滑剤、撥水撥油剤等の表面処理剤として用いることができる(特許文献1〜3)。反応性シリル基を有する化合物は、該反応性シリル基が基材の表面と強固に化学結合するため、良好な耐久性が得られやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−234071号公報
【特許文献2】特開平11−092177号公報
【特許文献3】特開2003−238577号公報
【0004】
しかし、フルオロアルキル主鎖のみを置換基とした官能性シラン類を利用した表面処理層は、タッチパネル等の用途に対し、滑り特性に劣る傾向があった。また、ペルフルオロポリエーテル鎖を主鎖とし、末端に反応性シリル基を有する含フッ素エーテル化合物は、滑り特性は改善するものの分子量分布を有する高分子量化合物であって、その蒸気圧が低いために蒸留による精製が難しく、蒸着には高温高真空を必要とすること、また、高価なペルフルオロヘキサンなどのフルオラス溶媒にのみ可溶であるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、基材表面に良好な撥水撥油性を付与できるとともに、蒸留精製が可能で簡便に製造が可能な含フッ素シロキサン化合物の提供を課題とする。また本発明は該含フッ素シロキサン化合物と媒体とを含むコーティング剤、および該コーティング剤を用いて、ガラス基材の表面処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、両末端に水酸基を有するジヒドロキシシロキサン化合物に、フルオロアルキル置換シラン化合物、次いで反応性基を有するシラン化合物を反応させることにより、所望の特性を有する含フッ素シロキサン化合物を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、下記[1]〜[8]の構成を有する含フッ素シロキサン化合物、その製造方法、それを含むコーティング剤及びガラス基材の表面処理方法に関する。
[1]
一般式(1)
【0007】
【化1】
【0008】
(式中、Rは炭素数1〜8のフルオロアルキル基を表す。R、R、R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。nは2又は3を表す。Zは水素原子、又は一般式(2)
【0009】
【化2】
【0010】
(式中、R、R及びRは、各々独立に、炭素数1〜2のアルキル基、ハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を表し、R、R又はRの少なくとも1つはハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基である。)で表される置換シリル基を表す。)で表される含フッ素シロキサン化合物。
[2]
一般式(3)
【0011】
【化3】
【0012】
(式中、Rは炭素数1〜8のフルオロアルキル基を表す。R、R、R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。R、R及びRは、各々独立に、炭素数1〜2のアルキル基、ハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を表し、R、R又はRの少なくとも1つはハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基である。nは2又は3を表す。)で表される項目1に記載の含フッ素シロキサン化合物。
[3]
一般式(4)
【0013】
【化4】
【0014】
(式中、Rは炭素数1〜8のフルオロアルキル基を表す。R、R、R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。nは2又は3を表す。)で表される項目1に記載の含フッ素シロキサン化合物。
[4]
一般式(5)
【0015】
【化5】
【0016】
(式中、R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。nは2又は3を表す。)で表されるジヒドロキシシロキサン化合物と、下記一般式(6)
【0017】
【化6】
【0018】
(式中、Rは炭素数1〜8のフルオロアルキル基を表す。R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。Xはハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を表す。)で表されるフルオロアルキル置換シラン化合物とを反応させることを特徴とする、一般式(4)
【0019】
【化7】
【0020】
(式中、Rは炭素数1〜8のフルオロアルキル基を表す。R、R、R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。nは2又は3を表す。)で表される含フッ素シロキサン化合物の製造方法。
[5]
一般式(4)
【0021】
【化8】
【0022】
(式中、Rは炭素数1〜8のフルオロアルキル基を表す。R、R、R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。nは2又は3を表す。)で表される含フッ素シロキサン化合物と、一般式(7)
【0023】
【化9】
【0024】
(式中、R、R及びRは、各々独立に、炭素数1〜2のアルキル基、ハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を表し、R、R又はRの少なくとも1つはハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基である。Xは、ハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を表す。)で表されるシラン化合物を反応させることを特徴とする、一般式(3)
【0025】
【化10】
【0026】
(式中、Rは炭素数1〜8のフルオロアルキル基を表す。R、R、R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。R、R及びRは、各々独立に、炭素数1〜2のアルキル基、ハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を表し、R、R又はRの少なくとも1つはハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基である。nは2又は3を表す。)で表される含フッ素シロキサン化合物の製造方法。
[6]
項目1、2又は3に記載の含フッ素シロキサン化合物と、液状媒体とを含む、コーティング剤。
[7]
項目6のコーティング剤を基材の表面に塗布した後、液状媒体を除去する、ガラス基材の表面処理方法。
【発明の効果】
【0027】
本発明の方法によれば、単位質量当りのフッ素含量が多く、分子内に単数又は複数のフルオロアルキル基を有し、基材と結合可能な反応性基を有する低分子量含フッ素シロキサン化合物を提供することができる。これは、分子量分布の無い単一組成の化合物で、蒸留による精製が可能であり、汎用有機溶剤に易溶である。
【0028】
本発明の含フッ素シロキサン化合物は、溶剤に溶かしてコーティング剤を作製しこれを塗布処理することにより、基材表面に良好な撥水撥油性を付与することができる。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明を具体的に詳説する。
【0030】
最初に、一般式(1)〜(8)中のR、R、R、R、R、R、R、R及びXの定義について説明する。式中、Rで表される炭素数1〜8のフルオロアルキル基としては、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでも良い。具体的にはフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2−フルオロエチル基、1,1,2,2,2−ペンタフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロエチル基、1,1,2,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、2,2,2−トリフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチル基、1,2,2,2−テトラフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチル基、3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル基、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル基、3,3,3−トリフルオロ−(2−トリフルオロメチル)プロピル基、3,3,3−トリフルオロ−(1−トリフルオロメチル)プロピル基、2,2,2−トリフルオロ−1,1−ビス(トリフルオロメチル)エチル基、3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロペンチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロペンチル基、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6−ウンデカフルオロヘキシル基、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−ウンデカフルオロヘプチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロヘプチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオロオクチル基、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル基などを例示することが出来る。化合物の安定性及び撥水特性の点で、Rは3,3,3−トリフルオロプロピル基、3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル基、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基又は3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル基が好ましく、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基、又は3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル基が更に好ましく、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基が殊更好ましい。
【0031】
また、式中、R、R、R及びRで表される炭素数1〜8のアルキル基としては、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでも良く、具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、シクロブチル基、n−ペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、2,3−ジメチルブチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチルメチル基、n−ヘプチル基、2−ノルボルニル基、n−オクチル基、などを例示することが出来る。また、これらは水素原子のうち一部または全部がフッ素原子で置換されていてもよい。具体的にはフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2−フルオロエチル基、1,1,2,2,2−ペンタフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、1,1,2,2−テトラフルオロエチル基、1,1,2,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、2,2,2−トリフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチル基、1,2,2,2−テトラフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチル基、3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル基、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル基、3,3,3−トリフルオロ−(2−トリフルオロメチル)プロピル基、3,3,3−トリフルオロ−(1−トリフルオロメチル)プロピル基、2,2,2−トリフルオロ−1,1−ビス(トリフルオロメチル)エチル基、3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロペンチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロペンチル基、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6−ウンデカフルオロヘキシル基、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−ウンデカフルオロヘプチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロヘプチル基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオロオクチル基、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル基を例示することができる。化合物の安定性及び撥水特性の点で、R、R、R及びRは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル基、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基、又は3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル基が好ましく、メチル基、又は3,3,3−トリフルオロプロピル基が更に好ましく、メチル基が殊更好ましい。
【0032】
式中、R、R及びRで表される炭素数1〜2のアルキル基、ハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基としては、メチル基、エチル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メトキシ基、エトキシ基、(n−プロピル)オキシ基、(1−メチルエチル)オキシ基などを例示することができる。収率、安定性及び撥水特性の点で、R、R及びRは、メチル基、エチル基、塩素原子、臭素原子、メトキシ基、エトキシ基が好ましく、メチル基、塩素原子、又はメトキシ基が更に好ましく、メトキシ基が殊更好ましい。
【0033】
式中、Xで表されるハロゲン原子または炭素数1〜3のアルコキシ基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メトキシ基、エトキシ基、(n−プロピル)オキシ基、(1−メチルエチル)オキシ基などを例示することができる。収率、安定性及び撥水特性の点で、Xは、塩素原子、臭素原子、メトキシ基、エトキシ基が好ましく、塩素原子、又はメトキシ基が更に好ましく、塩素原子が殊更好ましい。
【0034】
本発明により製造可能な含フッ素シロキサン化合物(化合物4)としては、1−ヒドロキシ−7−(トリフルオロメチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(ジフルオロメチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(フルオロメチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(2,2,2−トリフルオロエチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(1,1,2,2,2−ペンタフルオロエチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロペンチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−ウンデカフルオロへプチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(トリフルオロメチル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(2,2,2−トリフルオロエチル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−1,3,5,7−テトラキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロペンチル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−ウンデカフルオロへプチル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン等が例示出来る。収率、安定性及び撥水特性の点で、1−ヒドロキシ−7−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサンが好ましく、1−ヒドロキシ−7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサンが殊更好ましい。
【0035】
本発明により製造可能な含フッ素シロキサン化合物(化合物3)としては、1,1,1−トリクロロ−9−(トリフルオロメチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(ジフルオロメチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(フルオロメチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(2,2,2−トリフルオロエチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(1,1,2,2,2−ペンタフルオロエチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロペンチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−ウンデカフルオロへプチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(トリフルオロメチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(2,2,2−トリフルオロエチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−3,5,7,9−テトラキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロペンチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−ウンデカフルオロへプチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(トリフルオロメチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(ジフルオロメチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(フルオロメチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(2,2,2−トリフルオロエチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(1,1,2,2,2−ペンタフルオロエチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロペンチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−ウンデカフルオロへプチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(トリフルオロメチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(2,2,2−トリフルオロエチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−3,5,7,9−テトラキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロペンチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−ウンデカフルオロへプチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン等が例示出来る。収率、安定性及び撥水特性の点で、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリクロロ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサン、1,1,1−トリメトキシ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサンが好ましく、1,1,1−トリメトキシ−9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチルペンタシロキサンが殊更好ましい。
【0036】
次に本発明の製造方法について説明する。化合物(4)で表される含フッ素シロキサン化合物は、ジヒドロキシシロキサン化合物(化合物5)とフルオロアルキル置換シラン化合物(化合物6)とを反応させる工程1により製造することが出来る。また化合物(3)で表される含フッ素シロキサン化合物は、含フッ素シロキサン化合物(4)とシラン化合物(7)とを反応させる工程2により製造することが出来る。
【0037】
【化11】
【0038】
(式中、Rは炭素数1〜8のフルオロアルキル基を表す。R、R、R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。Xはハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を表す。nは2又は3を表す。)
【0039】
【化12】
【0040】
(式中、Rは炭素数1〜8のフルオロアルキル基を表す。R、R、R及びRは、各々独立に、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。R、R及びRは、各々独立に、炭素数1〜2のアルキル、ハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を表し、R、R又はRの少なくとも1つはハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基である。Xはハロゲン原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を表す。nは2又は3を表す。)
【0041】
(工程1)
工程1について説明する。工程1の原料として用いるジヒドロキシシロキサン化合物(5)のうち、nが2又は3である直鎖状含フッ素トリシロキサン化合物は、多くの特許及び非特許文献に記載の方法で、当業者であれば容易に製造することが出来る(特開2000−113942、Zeitschrift fuer Anorganische und Allgemeine Chemie,536巻,197頁,1986年.)。また、一般式(6)で表されるフルオロアルキル置換シラン化合物は、多くの特許及び非特許文献に記載の方法で、当業者であれば容易に製造することが出来る(Inorganica Chimica Acta,359巻,2674頁,2006年.特開平04−059782.)。
【0042】
化合物4においては、フルオロアルキル基を少なくとも1つ以上有することが必須である。化合物4の合成は、化合物5の有機溶剤溶液に対し、化合物6を加え反応させることにより製造できる。化合物5に対する化合物6の化学当量は、0.5〜2当量の範囲で製造することが好ましく、収率が高い点で0.8〜1.2当量であることがより好ましい。この製造の際、反応を加速するため、有機塩基を加えることが好ましい。有機塩基としては、有機アミンが好適に利用可能であり、当該有機アミンとしては、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ピリジン、アニリン、キノリンなどが例示できる。有機アミンの化学当量は、化合物6に対して1〜10当量の範囲内であることが好ましく、1〜2当量がより好ましい。
【0043】
工程1は、空気又は乾燥空気雰囲気下で実施することも可能であるが、収率が良い点で不活性ガス雰囲気で実施するのが好ましい。用いることが出来る不活性ガスの例としては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガスや窒素ガスを挙げることが出来、アルゴン又は窒素ガスが更に好ましい。反応温度には特に制限はなく、当業者が水酸基を有するシロキサン化合物を製造するときの一般的な温度条件を用いることが出来る。具体例としては、−80℃〜80℃の温度範囲から適宜選択した反応温度において、本発明の含フッ素シロキサン化合物を収率良く得ることが出来る。収率、安全性及び操作性の点から、−30〜30℃の範囲から選ばれる実施温度が好ましく、より好ましくは室温である。反応時間は、反応の進行を機器分析により確認することによって適宜決定され、典型的には10分間から200時間の範囲から適宜選択した反応時間で実施することが好ましい。
【0044】
工程1は、収率が良い点で有機溶媒中において実施するのが好ましい。使用可能な有機溶媒は、反応を阻害しないものであれば制限は無く、具体的にはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、テトラヒドロフラン(THF)、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタンなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素を例示することが出来る。これら有機溶媒は、一種類を単独で用いることも、複数種を任意の割合で混合して用いることも出来る。収率が良く反応時間が短い点で、有機溶媒としてはエーテル類が好ましく、ジエチルエーテル及びTHFが好ましく、THFが更に好ましい。
【0045】
工程1では、反応終了後に必要に応じて当業者が水酸基を有するシロキサン化合物を精製するときの一般的な精製方法を適宜選択して用いることによって目的物を精製することが出来る。具体的な精製方法としては、洗浄、ろ過、濃縮、抽出、蒸留、昇華、再結晶、順相・逆相液体クロマトグラフィーによる分取などを例示することが出来る。
【0046】
(工程2)
化合物3においては、フルオロアルキル基を少なくとも1つ以上有することが必須である。工程2で原料として用いることが出来る含フッ素シロキサン化合物(4)は、前述の工程1により製造することが出来る。化合物4に対する化合物7の化学当量は、収率が良い点で0.5〜100当量の範囲であることが好ましく、1〜10当量であることがより好ましい。また、シラン化合物(7)は、多くの特許及び非特許文献に記載の方法で、当業者であれば容易に製造することが出来る(Angewandte Chemie International Edition, 50巻、10708頁、2011年)。
【0047】
工程2では、反応を加速するため、有機塩基を加えることが好ましい。有機塩基としては、有機アミンが利用可能であり、当該有機アミンとしては、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ピリジン、アニリン、キノリンなどが例示できる。有機アミンの化学当量は、化合物7に対して1〜10当量の範囲内であることが好ましく、1〜2当量がより好ましい。
工程2は、空気又は乾燥空気雰囲気下で実施することも可能であるが、収率が良い点で不活性ガス雰囲気で実施するのが好ましい。用いることが出来る不活性ガスの例としては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガスや窒素ガスを挙げることが出来、アルゴン又は窒素ガスが更に好ましい。反応温度には特に制限はなく、当業者が水酸基を有するシロキサン化合物を製造するときの一般的な温度条件を用いることが出来る。具体例としては、−80℃〜80℃の温度範囲から適宜選択した反応温度において、本発明の含フッ素シロキサン化合物を収率良く得ることが出来る。収率、安全性及び操作性の点から、−30〜30℃の範囲から選ばれる実施温度が好ましく、より好ましくは室温である。反応時間は、反応の進行を機器分析により確認することによって適宜決定されるが、10分間から200時間の範囲から適宜選択した反応時間で実施することが好ましい。
【0048】
工程2は、収率が良い点で有機溶媒中において実施するのが好ましい。使用可能な有機溶媒は、反応を阻害しないものであれば制限は無く、具体的にはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、テトラヒドロフラン(THF)、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素を例示することが出来る。これら有機溶媒は、一種類を単独で用いることも、複数種を任意の割合で混合して用いることも出来る。収率が良く反応時間が短い点で、有機溶媒としてはエーテル類が好ましく、ジエチルエーテル及びTHFが好ましく、THFが更に好ましい。
【0049】
工程2では、反応終了後に必要に応じて当業者が反応性基を有するシロキサン化合物を精製するときの一般的な精製方法を適宜選択して用いることによって目的物を精製することが出来る。具体的な精製方法としては、洗浄、ろ過、抽出、濃縮、蒸留、昇華、再結晶、順相・逆相液体クロマトグラフィーによる分取などを例示することが出来る。高分子量の不純物を除き、より純度を高められるという点から、減圧蒸留による精製がより好適である。
【0050】
<コーティング剤>
本発明のコーティング剤は、含フッ素シロキサン化合物(1)、(2)又は(3)と液状媒体とを含み、それらを混合することによって製造が出来る。本発明のコーティング剤は液状であればよく、溶液でもよく、分散液でもよい。本発明のコーティング剤は、含フッ素シロキサン化合物(1)、(2)又は(3)を含んでいればよく、工程1や工程2で生成した副生成物などの不純物を含んでもよい。本発明のコーティング剤は、本発明の含フッ素シロキサン化合物(1)、(2)又は(3)を0.001〜10質量%含むことが好ましく、0.1〜1質量%が更に好ましい。本発明のコーティング剤は、工程1や工程2を通じて純度95質量%以上に精製した含フッ素シロキサン化合物(1)、(2)又は(3)と液状媒体とを含むことが殊更好ましい。
【0051】
<液状媒体>
本発明における液状媒体の沸点は−10〜200℃が好ましく、40〜150℃が特に好ましい。液状媒体としては有機溶媒が好ましい。有機溶媒としてはフッ素系有機溶媒でもよく、非フッ素系有機溶媒でもよい。フッ素系有機溶媒としては、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロオクタン、ペルフルオロケロセンが好適な例として挙げられる。非フッ素系有機溶媒としては、炭化水素系有機溶媒、アルコール系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、エステル系有機溶媒及びハロアルカンが好適な例として挙げられる。炭化水素系有機溶媒としては、ヘキサン、へプタン、シクロヘキサン等が好ましい。ケトン系有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が好ましい。エーテル系有機溶媒としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等が好ましい。エステル系有機溶媒としては、酢酸エチル、酢酸ブチル等が好ましい。ハロアルカンとしては、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素などが好ましい。保存安定性に優れ、溶解性が高い点において、クロロホルムが更に好ましい。コーティング剤は、化合物(1)、(2)又は(3)及び液状媒体の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分を含有してもよい。
【0052】
本発明の含フッ素シロキサン化合物を含むコーティング剤を基材の表面に塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜から液状媒体を除去することにより、基材の表面処理を行うことができる。コーティング剤の塗布方法は公知の手法を適宜用いることができる。塗布方法としては、スピンコート法、ワイプコート法、スプレーコート法、ディップコート法、インクジェット法、ロールコート法、キャスト法、ラングミュア・ブロジェット法またはグラビアコート法が好ましく、スピンコート法及びディップコート法がより好ましい。
液状媒体を除去する方法は、コーティング剤の塗布膜から液状媒体を蒸発除去できる方法であればよく、公知の手法を適宜用いることができる。液状媒体を蒸発除去する温度は液状媒体の沸点以上であればよく、液状媒体の種類により適宜選択される。また、場合により減圧下で除去することもできるので液状媒体の沸点未満の温度で液状媒体を蒸発除去することもできる。
【0053】
表面処理後、必要に応じて表面処理層を洗浄してもよい。具体的な洗浄方法としては、例えば、表面処理層に溶剤をかけ流す方法や、溶剤をしみ込ませた布でふき取る方法が挙げられる。
【0054】
<基材>
本発明において、表面処理の対象となる基材は、撥水撥油性の付与が求められているガラス基材であれば特に限定されない。
【0055】
本発明の含フッ素シロキサン化合物(化合物(1))または該化合物を含むコーティング剤を用いて基材の表面を処理して表面処理層が形成されることにより、良好な撥水撥油性が付与される。また、該表面処理層は無色透明であるため、タッチパネルを構成する部材として好適である。タッチパネルとは、指等による接触によってその接触位置情報を入力する装置と表示装置とを組み合わせた入力/表示装置(タッチパネル装置)の、入力装置を意味する。タッチパネルは、基材と、入力検出方式に応じて、透明導電膜、電極、配線、IC等とから構成されている。基材の表面処理層を有する面をタッチパネルの入力面とすることにより、良好な指紋除去性を有するタッチパネルが得られる。タッチパネル用基材の材質は透光性を有する。タッチパネル用基材の材質としては、ガラス基材が好ましい。ガラスとしてはソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、クリスタルガラス、石英ガラスが好ましく、化学強化ガラスが特に好ましい。
【0056】
また、本発明における基材として、液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プラズマディスプレイ、ELディスプレイ等の各種ディスプレイの最表面を構成するディスプレイ用基材も好適であり、本発明の含フッ素シロキサン化合物またはコーティング剤を用いた表面処理によって表面処理層を形成することにより、良好な汚れ除去性が得られる。
【実施例】
【0057】
以下、実施例および参考例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【0058】
(参考例1)
【0059】
【化13】
【0060】
磁気撹拌子及びジムロート冷却管を備えた200mL二つ口フラスコをアルゴンで置換し、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)0.125g(0.135mmol)、脱水トルエン50mL、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキセン12.4g(50.3mmol)及びクロロジメチルシラン9.46g(100mmol)を収めた。120℃で10時間加熱還流し、ガスクロマトグラフィーにて反応終了を確認した。常圧蒸留でトルエンを留去後、減圧蒸留(沸点67℃/2.9kPa)することにより、クロロ(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)ジメチルシランを無色透明な液体として6.78g(収率39.6%,GC純度80%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):228(2),189(21),145(24),119(8),109(100);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.48(s,6H),1.04〜1.08(m,2H),2.10〜2.23(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ1.36,8.95,25.6,116.3,118.9,121.6;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−22.9;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−123.1,−124.2,−116.0,−81.0;IR(neat,cm−1):2970,2908,1442,1350,1211,879,849,802,702.
【0061】
(参考例2)
【0062】
【化14】
【0063】
磁気撹拌子及びジムロート冷却管を備えた200mL二つ口フラスコをアルゴンで置換し、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)0.268g(0.290mmol)、脱水トルエン50mL、(パ−フルオロヘキシル)エチレン21.1g(60.8mmol)及びクロロジメチルシラン12.8g(136mmol)を収めた。150℃で18時間加熱還流後、クロロジメチルシラン5.48g(57.9mmol)を加え150℃で3時間加熱還流させた。ガスクロマトグラフィーにて反応終了を確認した。減圧下でトルエンを留去後、クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度50℃/40Pa)することによりクロロ(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)ジメチルシランを無色透明な液体として14.7g(収率55.0%,GC純度91%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):309(3),269(2),245(13),239(14),219(3),119(8),109(100);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.48(s,6H),1.04〜1.09(m,2H),2.10〜2.23(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ1.27,9.36,26.17,109.64,122.26,114.48,116.80,119.48,122.18;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−31.7;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.2,−123.3,−122.9,−122.0,−81.0;IR(neat,cm−1):2968,2910,1442,1362,1234,1066,844,810,802,634.
【0064】
(参考例3)
【0065】
【化15】
【0066】
磁気撹拌子及びジムロート冷却管を備えた200mL二つ口フラスコをアルゴンで置換し、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(I)0.110g(0.119mmol)、脱水トルエン25mL、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロ−1−デセン11.2g(25.1mmol)及びクロロジメチルシラン4.78g(50.5mmol)を収めた。150℃で17時間加熱還流し、ガスクロマトグラフィーにて反応終了を確認した。減圧下でトルエンを留去後、クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度120℃/40Pa)することにより、クロロ(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)ジメチルシランを無色透明な液体として10.3g(収率75.5%,GC純度94%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):409(2),339(10),119(112),109(100);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.48(s,6H),1.04〜1.08(m,2H),2.10〜2.23(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ0.97,8.97,25.73,106.39,109.08,111.51,111.57,114.56,116.30,118.99,121.69;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−31.3;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.2,−123.3,−122.3,−122.7,−122.0,−121.8,−115.9,−80.9;IR(neat,cm−1):2962,2908,1442,1357,1203,1149,848,802,656.
【0067】
(参考例4)
【0068】
【化16】
【0069】
磁気撹拌子、100mL滴下ロートおよびジムロートを備えた500mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、t−ブチルメチルエ−テル(155g,1.77mol)及び塩化ビスマス(1.87g,5.89mmol)を収め、室温で滴下ロ−トから四塩化ケイ素(99.2g,0.589mol)を2時間かけて滴下した。15時間常温で撹拌した後、ガスクロマトグラフィーにより反応が完結したことを確認した。この混合物を常圧で蒸留し(沸点112℃)、目的とするクロロトリメトキシシランを67.4g(収率73.1%)得た。
GC−MS(EI,70eV),m/z(%):141([M−CH,9.4),111(12),120(100).HNMR(400MHz,CDCl),a(ppm):3.60(s,9H,OMe).13CNMR(100MHz,CDCl),a(ppm):51.8.29SiNMR(79MHz,CDCl),a(ppm):−66.6.
【0070】
(実施例1)7−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン−1−オール(化合物2−A)の合成
【0071】
【化17】
【0072】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び滴下ロートを備えた200mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、フラスコに1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1,5−ジオール5.56g(23.1mmol)及び脱水ジエチルエーテル50.0mL、トリエチルアミン2.24g(23.2mmol)を収めた。滴下ロートに脱水ジエチルエーテル50.0mL及び(3,3,3−トリフルオロプロピル)クロロジメチルシラン3.94g(20.7mmol)を収め、フラスコを0℃まで冷却し、2.5時間かけて滴下した。滴下後、25℃で1時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)にて反応終了を確認した。反応混合物を分液ロート中水で洗浄し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮後、リサイクル型高速液体クロマトグラフィー(移動層:メタノール)を用いて分取することにより、目的とする7−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン−1−オール(化合物2−A)を無色透明の液体として5.12g(収率62.7%,GC純度99%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):379(1),281(100),227(35),207(71),133(49);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.07(s,6H),0.09(s,6H),0.13(s,6H),0.14(s,6H)0.74〜0.79(m,2H),2.00〜2.13(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.14,0.32,1.00,1.10,9.87,28.3,128;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−20.9,−20.3,−10.6,7.09;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−68.7;IR(neat,cm−1):3322,2962,2906,1446,1365,1259,1065,1028,791,685.
【0073】
(実施例2)7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン−1−オール(化合物2−B)の合成
【0074】
【化18】
【0075】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び滴下ロートを備えた100mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、フラスコに1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1,5−ジオール3.89g(16.2mmol)、脱水ジエチルエーテル15.0mL、及びトリエチルアミン1.65g(16.3mmol)を収めた。滴下漏斗に脱水ジエチルエーテル15.0mL及びクロロジメチル(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)シラン5.04g(14.8mmol)を収め、30分かけて滴下した。滴下後、25℃で1時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)にて反応終了を確認した。反応混合物を水で洗浄し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮後、リサイクル型高速液体クロマトグラフィー(移動層:メタノール)を用いて分取することにより、目的とする7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,1,3,3,5,5,7,7ーオクタメチルテトラトリシロキサン−1−オール(化合物2−B)を無色透明の液体として4.70g(収率58.4%,GC純度82%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):529(2),285(100),281(85),207(40),133(9);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.07(s,6H),0.09(s,6H),0.14(s,6H),0.15(s,6H)0.76〜0.80(m,2H),2.00〜2.13(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.11,0.35,1.00,1.10,7.53,25.4,111.01,116.13,118.81,121.50;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−20.9,−20.3,−10.7,7.38;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−124.3,−122.3,−81.05;IR(neat,cm−1):3323,2962,2908,1442,1352,1259,1066,1032,795,702.
【0076】
(実施例3)7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン−1−オール(化合物2−C)の合成
【0077】
【化19】
【0078】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び滴下ロートを備えた50mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、フラスコに1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1,5−ジオール1.47g(6.10mmol)、脱水ジエチルエーテル5.0mL及びトリエチルアミン0.627g(6.20mmol)を収めた。滴下漏斗に脱水ジエチルエーテル5.0mL及びクロロジメチル(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)シラン2.43gを収め、30分かけて滴下した。滴下後、25℃で1時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)にて反応終了を確認した。反応混合物を水で洗浄し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮後、リサイクル型高速液体クロマトグラフィー(移動層:メタノール)を用いて分取することにより、目的とする7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン−1−オール(化合物2−C)を無色透明の液体として2.91g(収率81.7%,GC純度96%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):629(2),285(100),281(87),207(39),133(8);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.07(s,6H),0.09(s,6H),0.14(s,6H),0.15(s,6H)0.76〜0.80(m,2H),2.00〜2.13(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.17,0.29,0.94,1.04,7.55,25.5,108.7,111.3,114.0,116.2,118.8,121.0;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−20.8,−20.3,−10.4,7.38;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.2,−123.3,−122.9,−122.0,−116.1,−80.87;IR(neat,cm−1):3303,2962,2908,1442,1350,1259,1066,1033,795,705.
【0079】
(実施例4)7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン−1−オール(化合物2−D)の合成
【0080】
【化20】
【0081】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び滴下ロートを備えた100mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、フラスコに1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1,5−ジオール2.88g(12.0mmol)、脱水ジエチルエーテル10.0mL及びトリエチルアミン1.32g(13.0mmol)を収めた。滴下漏斗に脱水ジエチルエーテル15.0mL及びクロロジメチル(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)シラン5.40g(9.99mmol)を収め、1時間かけて滴下した。滴下後、25℃で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)にて反応終了を確認した。反応混合物を水で洗浄し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮後、リサイクル型高速液体クロマトグラフィー(移動層:メタノール)を用いて分取することにより、目的とする(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルトリシロキサン−1−オール(化合物2−D)を無色透明の液体として5.64g(収率72.9%,GC純度73%)得た。
EI−MS(70eV)m/z(%):729(3),285(100),281(91),207(40),133(8);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.07(s,6H),0.09(s,6H),0.14(s,6H),0.15(s,6H)0.76〜0.80(m,2H),2.00−2.14(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−1.93,−0.48,0.59,0.77,7.49,25.4,106.2,108.7,110.5,111.1,111.5,111.6,117.4,118.6;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−20.8,−20.3,−10.3,7.40;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−123.3,−122.6,−81.1;IR(neat,cm−1):3286,2962,2908,1442,1357,1234,1033,795,705.
【0082】
(実施例5)9−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−A)の合成
【0083】
【化21】
【0084】
磁気撹拌子及びリービッヒ冷却管を備えた100mL二つ口フラスコをアルゴンで置換し、7−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン−1−オール3.85g(9.75mmol)及び脱水ジエチルエーテル30.0mL、ピリジン2.46g(31.0mmol)を収めた。トリメトキシクロロシラン4.65g(29.7mmol)をシリンジで10分かけて加え、25℃で2時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)にて反応終了を確認した。焼結ガラスフィルターを備えたシュレンク管でろ過後、減圧下で溶媒を留去した。クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度135℃/40Pa)することにより、目的とする9−(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−A)を無色透明の液体として3.26g(収率65.0%,GC純度98.8%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):499(14),347(100),313(84),297(47),273(65),269(63),195(32);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.06(s,6H),0.09(s,6H),0.12(s,6H),0.15(s,6H),0.73−0.78(m,2H),1.99−2.12(m,2H),3.56(s,9H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.15,0.64,0.92,1.04,9.85,28.2,51.0,25.2,128;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−85.3,−21.3,−20.5,−19.7,6.84;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−68.7;IR(neat,cm−1)2960,2908,2844,1446,1365,1259,1201,1065,1026,796,687.
【0085】
(実施例6)9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−B)の合成
【0086】
【化22】
【0087】
磁気撹拌子及びリービッヒ冷却管を備えた50mL二つ口フラスコをアルゴンで置換し、7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルトリシロキサン−1−オール3.68g(6.75mmol)、脱水ジエチルエーテル20.0mL及びピリジン1.54g(19.5mmol)を収めた。トリメトキシクロロシラン3.19g(20.4mmol)をシリンジで10分かけて加え、25℃で2時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)にて反応終了を確認した。焼結ガラスフィルターを備えたシュレンク管でろ過後、減圧下で溶媒を留去した。クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度135℃/40Pa)することにより、目的とする9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−B)を無色透明の液体として2.85g(収率63.5%,GC純度94%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):649(25),417(9),313(100),297(42),269(22),195(27),163(31);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.07(s,6H),0.09(s,6H),0.14(s,6H),0.15(s,6H)0.75−0.79(m,2H),1.99−2.13(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.10,0.68,0.94,1.06,7.58,25.4,51.1,111.1,116.1,118.9,121.6;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−85.3,−21.2,−20.4,19.63,7.16;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−124.3,−116.3,−81.06;IR(neat,cm−1)2962,2844,1442,1352,1259,1066,1029,796,702.
【0088】
(実施例7)9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−C)の合成
【0089】
【化23】
【0090】
磁気撹拌子及びリービッヒ冷却管を備えた50mL二つ口フラスコをアルゴンで置換し、7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルトリシロキサン−1−オール2.46g(3.82mmol)、脱水ジエチルエーテル10.0mL及びピリジン0.620g(7.84mmol)を収めた。トリメトキシクロロシラン1.23g(7.85mmol)をシリンジで10分かけて加え、25℃で2時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)にて反応終了を確認した。焼結ガラスフィルターを備えたシュレンク管でろ過後、減圧下で溶媒を留去した。クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度120℃/40Pa)することにより、目的とする9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−C)を無色透明の液体として1.83g(収率61.6%,GC純度91%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):749(22),417(10),313(100),297(42),268(22),195(27),163(30);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.07(s,6H),0.09(s,6H),0.14(s,6H),0.15(s,6H)0.75−0.79(m,2H),1.99−2.13(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.11,0.64,0.90,1.03,7.54,25.4,51.06,108.9,111.4,113.5,116.0,118.7,121.4;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−85.4,−21.4,−20.5,−19.7,7.13;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−123.3,−122.9,−122.0,−116.0,−80.81;IR(neat,cm−1):2962,2844,1442,1356,1259,1068,1027,796,706.
【0091】
(実施例8)9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−D)の合成
【0092】
【化24】
【0093】
磁気撹拌子及びリービッヒ冷却管を備えた50mL二つ口フラスコをアルゴンで置換し、(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルトリシロキサン−1−オール4.51g(6.05mmol)、脱水ジエチルエーテル20.0mL及びピリジン1.44g(18.2mmol)を収めた。トリメトキシクロロシラン2.90g(18.5mmol)をシリンジで10分かけて加え、25℃で2時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)にて反応終了を確認した。焼結ガラスフィルターを備えたシュレンク管でろ過後、減圧下で溶媒を留去した。クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度145℃/40Pa)することにより、目的とする9−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)−3,3,5,5,7,7,9,9−オクタメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−D)を無色透明の液体として4.09g(収率78.2%,GC純度97%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):417(10),371(13),313(100),297(43),269(23),195(25),163(29);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.07(s,6H),0.09(s,6H),0.14(s,6H),0.15(s,6H)0.75〜0.79(m,2H),1.99〜2.13(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.10,0.68,0.96,1.06,7.62,25.4,51.1,105.73,108.2,110.1,110.6,111.0,111.2,116.9,118.3;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−85.3,−21.2,−20.4,−19.6,7.17;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−123.3,−122.7,−121.9,−121.7,−116.0,−80.84;IR(neat,cm−1):2962,2846,1442,1357,1242,1034,802,702.
【0094】
(実施例9)7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプルピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン−1−オール(化合物2−E)の合成
【0095】
【化25】
【0096】
撹拌子、ジムロート冷却管及び滴下ロートを備えた50mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプルピル)−1,3,5−トリメチルシロキサン−1,5−ジオール2.85g、脱水ジエチルエーテル8.0mL及びトリエチルアミン0.865gを収めた。滴下漏斗に脱水ジエチルエーテル8.0mL及びクロロジメチル(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)シラン4.21gを収めた。滴下後、室温で2時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)で反応終了を確認した。反応混合物を水で洗浄し、ロータリーエバポレーターで溶媒を濃縮後、液体クロマトグラフィー(メタノール)を用いて7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプルピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン−1−オール(化合物2−E)を無色透明液体として3.65g(収率55.2%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):293(4),237(33),233(40),215(81),159(26),137(100),109(29);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.13〜0.19(m,15H),0.76〜0.80(m,2H),2.00〜2.13(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ-1.50,−0.89,−0.77,−0.22,7.45,9.00,25.2,27.96,111.01,116.13,118.81,121.50;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−22.8,−22.5,−22.2,−13.0,−12.8,9.13,9.36;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−124.3,−116.3,−81.07,−68.73;IR(neat,cm−1):3410,2964,2908,1446,1369,1263,1207,1065,898,701.
【0097】
(実施例10)9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−E)の合成
【0098】
【化26】
【0099】
磁気撹拌子及びリービッヒ冷却管を備えた50mL二つ口フラスコをアルゴンで置換し、7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプルピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン−1−オール2.32g(2.93mmol)及び脱水ジエチルエーテル12.0mL、ピリジン1.01g(12.7mmol)を収めた。トリメトキシクロロシラン1.77g(11.3mmol)をシリンジで10分かけて加え、25℃で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)にて反応終了を確認した。焼結ガラスフィルターを備えたシュレンク管でろ過後、減圧下で溶媒を留去した。クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度150℃/35Pa)することにより、目的とする9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−E)を無色透明の液体として1.45g(収率54.4%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):491(5),335(54),277(34),253(38),199(100),137(96),105(47);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.13〜0.19(m,15H),0.71〜0.82(m,8H),2.00〜2.13(m,8H),3.56(s,9H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−1.29,−0.98,−0.82,−0.22,7.39,9.03,25.2,27.8,51.1,126.2,128.9,131.7;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−85.6,−22.4,−21.3,9.17;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−124.4,−116.2,−81.1,−68.9;IR(neat,cm−1)2951,2848,1446,1369,1263,1207,1089,1024,837,769,702.
【0100】
(実施例11)9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチル−1,1,1−トリクロロペンタシロキサン(化合物1−F)の合成
【0101】
【化27】
【0102】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び滴下漏斗を備えた100mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、フラスコに脱水ジエチルエーテル10.0mL、テトラクロロシラン3.41g(20.3mmol)及びトリエチルアミン1.99g(19.7mmol)を収めた。滴下ロートに7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプルピル)−1,3,5,7,7−ペンタメチルテトラシロキサン−1−オール3.17g(4.01mmol)及び脱水ジエチルエーテル10.0mLを収め、1時間かけて滴下した。滴下後、25℃で60時間撹拌し、GCーMSにて反応終了を確認した。焼結ガラスフィルターを備えたシュレンク管でろ過後、減圧下で溶媒を留去した。クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度145℃/40Pa)することにより、目的とする9−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,5,7−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−3,5,7,9,9−ペンタメチル−1,1,1−トリクロロペンタシロキサン(化合物1−F)を無色透明の液体として0.457g(収率12.3%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):293(5),233(47),215(53),155(44),137(100),109(23);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.14(s,3H),0.17(s,6H),0.19(s,3H),0.31(s,3H),0.72〜0.82(m,8H),1.97〜2.14(m,8H);29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−22.4,−21.7,−17.7,3.38,9.42;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−124.4,−116.3,−81.1,−68.7;IR(neat,cm−1):2960,2910,1446,1369,1263,1207,1066,1024,841,771,600.
【0103】
(実施例12)5−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−オール(化合物2−F)の合成
【0104】
【化28】
【0105】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び滴下ロートを備えた50mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、フラスコに1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン−2,4−ジオール1.64g(9.85mmol)、脱水ジエチルエーテル10.0mL及びトリエチルアミン0.953g(9.42mmol)を収めた。滴下漏斗に脱水ジエチルエーテル5.0mL及びクロロジメチル(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)シラン2.51g(7.36mmol)を収め、35分かけて滴下した。滴下後、25℃で3時間撹拌し、ガスクロマトグラフィー(GC)にて反応終了を確認した。反応混合物を水で洗浄し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮後、クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度100℃/40Pa)することにより、目的とする5−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−オール(化合物2−F)を無色透明の液体として2.08g(収率60.0%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):455(1),227(19),211(100),207(94),191(14);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.08(s,6H),0.13(s,6H),0.15(s,6H),0.76〜0.80(m,2H),2.00〜2.14(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.11,0.28,1.06,7.48,25.3,116,118,119,121;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−19.9,−10.8,7.37;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126,−124,−116,−81.1;IR(neat,cm−1):3305,2962,2906,1259,1218,1041,796.
【0106】
(実施例13)5−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−オール(化合物2−G)の合成
【0107】
【化29】
【0108】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び滴下ロートを備えた500mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、フラスコに1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン−2,4−ジオール3.15g(18.9mmol)、脱水ジエチルエーテル130mL及びトリエチルアミン1.92g(19.0mmol)を収めた。滴下ロートに脱水ジエチルエーテル20.0mL及びクロロジメチル(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)シラン7.10gを収め、25分かけて滴下した。滴下後、25℃で3時間撹拌した。反応混合物を水で洗浄し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮後、クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度95℃/20Pa)することにより、目的とする5−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−オール(化合物2−G)を無色透明の液体として6.85g(収率74.6%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):555(0.4),227(23),223(35),211(100),207(99),191(16);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.08(s,6H),0.13(s,6H),0.15(s,6H),0.76〜0.80(m,2H),2.00〜2.14(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.11,0.27,1.05,7.47,25.1−25.6;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−19.9,−10.6,7.39;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−123.3,−122.9,−121.9,−80.8;IR(neat,cm−1):3338,2964,1442,1236,1045,796,702.
【0109】
(実施例14)5−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−オール(化合物2−H)の合成
【0110】
【化30】
【0111】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び50mL滴下ロートを備えた300mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、フラスコに1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン-2,4-ジオール3.30g(20.0mmol)、脱水ジエチルエーテル140mL及びトリエチルアミン1.70g(16.8mmol)を収めた。滴下漏斗に脱水ジエチルエーテル10.0mL及びクロロジメチル(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)シラン7.01g(13.0mmol)を収め、氷浴で0℃まで冷却し、20分かけて滴下した。滴下後、25℃で90分撹拌した。反応混合物を水で洗浄し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮後、クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度110℃/20Pa)することにより、目的とする5−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−オール(化合物2−H)を無色透明の液体として6.52g(収率75.0%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):655(0.4),227(27),223(38),211(100),207(99.5);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.08(s,6H),0.14(s,6H),0.15(s,6H),0.76〜0.80(m,2H),2.01〜2.14(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−1.10,0.26,1.04,7.48,25.5;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−19.9,−10.6,7.35;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−123.3,−122.7,−122.0,−121.7,−116.0,−80.74;IR(neat,cm−1):3286,2962,1201,1145,1043,796,795,704.
【0112】
(実施例15)7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−G)の合成
【0113】
【化31】
【0114】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び25mL滴下ロートを備えた50mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、5−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−オール1.88g(3.99mmol)及び脱水ジエチルエーテル5.0mL、ピリジン0.469g(5.93mmol)を収めた。滴下漏斗に脱水ジエチルエーテル5.0mL及びトリメトキシクロロシラン0.981g(6.26mmol)を収め、0℃で10分かけて滴下した。25℃で3時間撹拌した。焼結ガラスフィルターを備えたシュレンク管でろ過後、減圧下で溶媒を留去した。クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度80℃/25Pa)することにより、目的とする7−(3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル)−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−G)を無色透明の液体として1.40g(収率59.4%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):575(21),347(60),343(100),239(60),223(39),105(39);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.08(s,6H),0.14(m,12H),0.75〜0.79(m,2H),1.99〜2.13(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.15,0.60,0.98,7.49,25.3,51.1;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−85.3,−20.0,19.5,7.31;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−124.3,−116.3,−81.1;IR(neat,cm−1)2962,2844,1442,1352,1261,1087,1035,829,798,746.
【0115】
(実施例16)7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−H)の合成
【0116】
【化32】
【0117】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び50mL滴下ロートを備えた100mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、5−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−オール1.92g(3.37mmol)、脱水ジエチルエーテル30.0mL及びピリジン0.48g(6.12mmol)を収めた。滴下漏斗に脱水ジエチルエーテル10.0mL、トリメトキシクロロシラン1.67g(10.6mmol)を収め、5分かけて滴下した。25℃で2時間撹拌した。焼結ガラスフィルターを備えたシュレンク管でろ過後、減圧下で溶媒を留去した。クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度120℃/45Pa)することにより、目的とする7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル)−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−H)を無色透明の液体として1.56g(収率75.2%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):675(17),347(66),343(100),273(29),268(24),239(58),223(37),105(32);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.08(s,6H),0.14(s,12H),0.75〜0.80(m,2H),1.99〜2.13(m,2H)3.56(s,12H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.16,0.57,0.96,7.43,25.3,51.0;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−85.4,−20.1,−19.6,7.30;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−123.4,−122.9,−122.0,−116.1,−80.8;IR(neat,cm−1):2962,2846,1442,1362,1238,1194,1088,1036,827,798,706.
【0118】
(実施例17)7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−I)の合成
【0119】
【化33】
【0120】
磁気撹拌子、リービッヒ冷却管及び25mL滴下ロートを備えた100mL三つ口フラスコをアルゴンで置換し、5−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)−1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン−1−オール2.21g(3.29mmol)及び脱水ジエチルエーテル25.0mL、ピリジン0.323g(4.08mmol)を収めた。滴下漏斗に脱水ジエチルエーテル15.0mL、トリメトキシクロロシラン0.787g(5.24mmol)を収め、20分かけて滴下した後25℃で3時間撹拌した。焼結ガラスフィルターを備えたシュレンク管でろ過後、減圧下で溶媒を留去した。クーゲルロール蒸留装置を用いて減圧蒸留(蒸留温度110℃/40Pa)することにより、目的とする7−(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)−3,3,5,5,7,7−ヘキサメチル−1,1,1−トリメトキシペンタシロキサン(化合物1−I)を無色透明の液体として1.87g(収率71.9%)得た。
GC−MS(EI,70eV)m/z(%):775(9),347(60),343(100),273(27),239(43),223(26),105(24);H−NMR(400MHz,CDCl):δ0.08(s,6H),0.14(s,12H),0.15(s,6H)0.75〜0.80(m,2H),1.99〜2.13(m,2H);13C−NMR(100MHz,CDCl):δ−0.16,0.58,0.96,7.47,25.4,51.0;29Si−NMR(79MHz,CDCl):δ−85.4,−20.1,−19.6,7.30;19F−NMR(376MHz,CDCl):δ−126.1,−123.3,−122.7,−122.0,−121.8,−116.1,−80.76;IR(neat,cm−1):2962,2846,1201,1090,1035,1034,829,798,704.
【0121】
(実施例18)化合物1−Aのガラス基材への表面処理
化合物1−Aの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角をθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は65.5°、ヘキサデカンに対する接触角は18.9°という値を得た。
【0122】
(実施例19)化合物1−Bのガラス基材への表面処理
化合物1−Bの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角をθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は75.1°、ヘキサデカンに対する接触角は26.1°という値を得た。
【0123】
(実施例20)化合物1−Cのガラス基材への表面処理
化合物1−Cの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角をθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は49.8°、ヘキサデカンに対する接触角は22.1°という値を得た。
【0124】
(実施例21)化合物1−Dのガラス基材への表面処理
化合物1−Dの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角をθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は64.6°、ヘキサデカンに対する接触角は17.8°という値を得た。
【0125】
(実施例22)化合物1−Eのガラス基材への表面処理
化合物1−Eの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角kをθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は73.8°、ヘキサデカンに対する接触角は24.7°という値を得た。
【0126】
(実施例23)化合物1−Fのガラス基材への表面処理
化合物1−Fの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角kをθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は92.2°、ヘキサデカンに対する接触角は44.0°という値を得た。
【0127】
(実施例24)化合物2−Aのガラス基材への表面処理
化合物2−Aの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角kをθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は54.8°、ヘキサデカンに対する接触角は15.4°という値を得た。
【0128】
(実施例25)化合物2−Bのガラス基材への表面処理
化合物2−Bの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角kをθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は63.4°、ヘキサデカンに対する接触角は20.5°という値を得た。
【0129】
(実施例26)化合物2−Cのガラス基材への表面処理
化合物2−Cの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角kをθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は53.8°、ヘキサデカンに対する接触角は16.7°という値を得た。
【0130】
(実施例27)化合物2−Dのガラス基材への表面処理
化合物2−Dの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角kをθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は58.2°、ヘキサデカンに対する接触角は20.8°という値を得た。
【0131】
(実施例27)化合物2−Eのガラス基材への表面処理
化合物2−Eの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角kをθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は47.6°、ヘキサデカンに対する接触角は16.3°という値を得た。
【0132】
(実施例28)化合物1−Gのガラス基材への表面処理
化合物1−Gの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角kをθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は66.5°、ヘキサデカンに対する接触角は34.1°という値を得た。
【0133】
(実施例29)化合物1−Hのガラス基材への表面処理
化合物1−Hの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角kをθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は91.6°、ヘキサデカンに対する接触角は37.1°という値を得た。
【0134】
(比較例1)1,1,1−トリメトキシ−7−フェニル−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルペンタシロキサンのガラス基材への表面処理
1,1,1−トリメトキシ−7−フェニル−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルペンタシロキサンの0.3重量%クロロホルム溶液を調整し、この溶液に50℃でソーダガラス基材をディップコートで成膜を行った。改質面5ヶ所で水及びヘキサデカン(液滴量1μL)の接触角kをθ/2法により求め、平均を求めたところ、水に対する接触角は63.7°、ヘキサデカンに対する接触角は10.0°という値を得た。
【産業上の利用可能性】
【0135】
本発明により製造された含フッ素シロキサン化合物を利用することにより、撥水撥油性を表面に付与したガラス基材を提供することができる。また、含フッ素シランカップリング剤として、基材表面を改質し、基材の接着及び分散剤として利用することができる。