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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】
(24)【登録日】2024-09-10
(45)【発行日】2024-09-19
(54)【発明の名称】着氷着雪防止組成物
(51)【国際特許分類】
   C09K 3/18 20060101AFI20240911BHJP
   C08G 65/336 20060101ALI20240911BHJP
【FI】
C09K3/18 102
C09K3/18 104
C08G65/336
【請求項の数】 23
(21)【出願番号】P 2023029290
(22)【出願日】2023-02-28
(65)【公開番号】P2023127569
(43)【公開日】2023-09-13
【審査請求日】2023-02-28
(31)【優先権主張番号】P 2022031220
(32)【優先日】2022-03-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100129791
【弁理士】
【氏名又は名称】川本 真由美
(74)【代理人】
【識別番号】100221501
【弁理士】
【氏名又は名称】式見 真行
(72)【発明者】
【氏名】波北 悟
(72)【発明者】
【氏名】森安 礼奈
(72)【発明者】
【氏名】野村 孝史
【審査官】小久保 敦規
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-186495(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2014/0272435(US,A1)
【文献】特開2002-256035(JP,A)
【文献】特開平02-258885(JP,A)
【文献】特開平01-279983(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09K 3/18
C09D 1/00 - 201/10
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
片末端に反応性基を有する撥液性化合物を含む着氷着雪防止組成物であって、
さらに、架橋性化合物を含み、
前記撥液性化合物の含有量は、前記撥液性化合物と前記架橋性化合物との合計量に対して、10質量%以下であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.25以下であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、100°以上であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の転落角は、45°以下であ
前記撥液性化合物は、下記式(1):
【化1】
[式中:
F1 は、各出現においてそれぞれ独立して、Rf -、又はRf -R -O -であり;
Rf は、各出現においてそれぞれ独立して、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC 1-16 アルキル基であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、直鎖状の2価のフルオロポリエーテル基であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1であり;
Si は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、水素原子もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
少なくとも1つのR Si は、水酸基もしくは加水分解性基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
α1は、1~9の整数であり;
β1は、1~9の整数である。]
で表される含フッ素化合物、又は、
下記式(3):
【化2】
[式中:
S1 は、各出現においてそれぞれ独立して、R -R -R q7 -であり;
は、2価の直鎖オルガノシロキサン基であり;
は、水素原子、又は炭化水素基であり;
は、-SiR -であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、炭化水素基であり;
q7は、0又は1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
但し、少なくとも1つのR は、水酸基もしくは加水分解性基が結合したSi原子を含み;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
α2は、1~9の整数であり;
β2は、1~9の整数である。]
で表される化合物であり、
前記架橋性化合物は、下記式(A1)又は式(A2):
A[Z a1 -M (OR a1 n1 (R a2 n2-n1 m1 (A1)
[式中:
Aは、1~10価の有機基であり、
a1 は、それぞれ独立して、単結合、又は2価の有機基であり、
は、Al、Ca、Fe、Ge、Hf、In、Si、Ta、Ti、Sn、Zr、又はZnであり;
a1 は、それぞれ独立して、水素原子又はC 1-6 アルキル基であり、
a2 は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭化水素基であり、
n1は、それぞれ独立して、1以上(M の価数-1)以下であり、
n2は、それぞれ独立して、(M の価数-1)であり、
m1は、Aの価数である。]
【化3】
[式中:
は、Al、Ca、Fe、Ge、Hf、In、Si、Ta、Ti、Sn、Zr、又はZnであり;
a3 は、それぞれ独立して、水素原子、C 1-6 アルキル基、又はR a6 -CO-であり;
a6 は、1価の炭化水素基であり;
a4 は、それぞれ独立して、C 1-3 アルキル基又はC 1-3 アルコキシ基であり;
n3は、前記M の価数であり;
n4は、0以上前記M の価数以下である。]
で表される化合物である、
着氷着雪防止組成物。
【請求項2】
片末端に反応性基を有する撥液性化合物を含む着氷着雪防止組成物であって、
前記着氷着雪防止組成物は、架橋性化合物を含まず、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.25以下であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、100°以上であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の転落角は、45°以下であ
前記撥液性化合物は、下記式(1):
【化4】
[式中:
F1 は、各出現においてそれぞれ独立して、Rf -、又はRf -R -O -であり;
Rf は、各出現においてそれぞれ独立して、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC 1-16 アルキル基であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、直鎖状の2価のフルオロポリエーテル基であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1であり;
Si は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、水素原子もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
少なくとも1つのR Si は、水酸基もしくは加水分解性基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
α1は、1~9の整数であり;
β1は、1~9の整数である。]
で表される含フッ素化合物、又は、
下記式(3):
【化5】
[式中:
S1 は、各出現においてそれぞれ独立して、R -R -R q7 -であり;
は、2価の直鎖オルガノシロキサン基であり;
は、水素原子、又は炭化水素基であり;
は、-SiR -であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、炭化水素基であり;
q7は、0又は1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
但し、少なくとも1つのR は、水酸基もしくは加水分解性基が結合したSi原子を含み;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
α2は、1~9の整数であり;
β2は、1~9の整数である。]
で表される化合物である、
着氷着雪防止組成物。
【請求項3】
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.20以下であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、110°以上である、
請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項4】
前記フルオロポリエーテル基は、下記式:
-(OC12-(OC10-(OC-(OCFa -(OC-(OCF
[式中、RFaは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子または塩素原子であり、
a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して、0~200の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は1以上であり、a、b、c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、ただし、すべてのRFaが水素原子または塩素原子である場合、a、b、c、eおよびfの少なくとも1つは、1以上である。]
で表される、直鎖状の基である、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項5】
さらに、下記式(2):
【化6】
[式中:
F2は、-Rf-、又は-Rf -R-O-であり;
Rfは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1-6アルキレン基であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、直鎖状の2価のフルオロポリエーテル基であり;
pは、0又は1であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1であり;
Siは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、水素原子もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
少なくとも1つのRSiは、水酸基もしくは加水分解性基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
γ1は、それぞれ独立して、1~9の整数である。]
で表される含フッ素化合物を含む、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項6】
は、各出現においてそれぞれ独立して、式:
-(OC12-(OC10-(OC-(OCFa -(OC-(OCF
[式中、RFaは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は塩素原子であり、
a、b、c、d、e及びfは、それぞれ独立して、0~200の整数であって、a、b、c、d、e及びfの和は1以上であり、a、b、c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、ただし、すべてのRFaが水素原子又は塩素原子である場合、a、b、c、e及びfの少なくとも1つは、1以上である。]
で表される、直鎖状の基である、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項7】
は、各出現においてそれぞれ独立して、下記式(f1)、(f2)、(f3)、(f5)又は(f6):
-(OC-(OC- (f1)
[式中、dは、1~200の整数であり、eは、0又は1である。]、
-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f2)
[式中、c及びdは、それぞれ独立して、0~30の整数であり;
e及びfは、それぞれ独立して、1~200の整数であり;
c、d、e及びfの和は、10~200の整数であり;
添字c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。]、
-(R-R- (f3)
[式中、Rは、OCF又はOCであり;
は、OC、OC、OC、OC10及びOC12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から選択される2又は3つの基の組み合わせであり;
gは、2~100の整数である。]、
-(OC12-(OC10-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f5)
[式中、eは、1以上200以下の整数であり、a、b、c、d及びfは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であり、また、a、b、c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。]
-(OC12-(OC10-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f6)
[式中、fは、1以上200以下の整数であり、a、b、c、d及びeは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であり、また、a、b、c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。]
で表される、直鎖状の基である、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項8】
Siは、下記式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)又は(S5):
【化7】
[式中:
11は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
12は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
n1は、(SiR11 n112 3-n1)単位毎にそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
11は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合又は2価の有機基であり;
13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は1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、2以上の整数であり;
14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子又は-X11-SiR11 n112 3-n1であり;
15は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子、炭素数1~6のアルキレン基または炭素数1~6のアルキレンオキシ基であり;
a1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR21 p122 q123 r1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
21は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1’-SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’であり;
22は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
p1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
1’は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
21’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1”-SiR22” q1”23” r1”であり;
22’は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23’は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
p1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
1”は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
22”は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23”は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
q1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
b1は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
c1は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
k1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
l1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
m1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
d1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-CR31 p232 q233 r2であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
31は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z2’-CR32’ q2’33’ r2’であり;
32は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
33は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
p2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
2’は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
32’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
33’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
q2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
34は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
35は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
n2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
e1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
f1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
k2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
l2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
m2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
g1及びRh1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR11 n112 3-n1、-Z-SiRa1 k1b1 l1c1 m1、-Z-CRd1 k2e1 l2f1 m2であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
ただし、式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)及び(S5)中、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子が少なくとも1つ存在する。]
で表される基である、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項9】
は、単結合又は下記式:
-(R51p5-(X51q5
[式中:
51は、単結合、-(CHs5-又はo-、m-もしくはp-フェニレン基であり、
s5は、1~20の整数であり、
51は、-(X52l5-であり、
52は、各出現においてそれぞれ独立して、-O-、-S-、o-、m-もしくはp-フェニレン基、-C(O)O-、-Si(R53-、-(Si(R53O)m5-Si(R53-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-及び-(CHn5-からなる群から選択される基であり、
53は、各出現においてそれぞれ独立して、フェニル基、C1-6アルキル基又はC1-6アルコキシ基であり、
54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、
m5は、それぞれ独立して、1~100の整数であり、
n5は、それぞれ独立して、1~20の整数であり、
l5は、1~10の整数であり、
p5は、0又は1であり、
q5は、0又は1であり、
ここに、p5及びq5の少なくとも一方は1であり、p5又はq5を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である。]
で表される2価の有機基である、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項10】
は、下記式:
【化8】
[式中、Xは、それぞれ独立して、単結合または2価の有機基である。]
で表される基である、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項11】
さらに、下記式(4):
【化9】
[式中:
S2は、各出現においてそれぞれ独立して、-Op7-R-R q7-であり;
は、2価の直鎖オルガノシロキサン基であり;
は、-SiR -であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、炭化水素基であり;
p7は、0又は1であり;
q7は、0又は1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
γ2は、それぞれ独立して、1~9の整数である。]
で表される化合物を含む、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項12】
は、下記式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)又は(S5):
【化10】
[式中:
11は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
12は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
n1は、(SiR11 n112 3-n1)単位毎にそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
11は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合又は2価の有機基であり;
13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は1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、2以上の整数であり;
14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子又は-X11-SiR11 n112 3-n1であり;
15は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子、炭素数1~6のアルキレン基または炭素数1~6のアルキレンオキシ基であり;
a1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR21 p122 q123 r1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
21は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1’-SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’であり;
22は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
p1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
1’は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
21’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1”-SiR22” q1”23” r1”であり;
22’は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23’は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
p1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
1”は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
22”は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23”は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
q1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
b1は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
c1は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
k1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
l1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
m1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
d1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-CR31 p232 q233 r2であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
31は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z2’-CR32’ q2’33’ r2’であり;
32は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
33は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
p2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
2’は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
32’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
33’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
q2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
34は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
35は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
n2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
e1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
f1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
k2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
l2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
m2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
g1及びRh1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR11 n112 3-n1、-Z-SiRa1 k1b1 l1c1 m1、-Z-CRd1 k2e1 l2f1 m2であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
ただし、式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)及び(S5)中、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子が少なくとも1つ存在する。]
で表される基である、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項13】
は、単結合又は下記式:
-(R51p5-(X51q5
[式中:
51は、単結合、-(CHs5-又はo-、m-もしくはp-フェニレン基であり、
s5は、1~20の整数であり、
51は、-(X52l5-であり、
52は、各出現においてそれぞれ独立して、-O-、-S-、o-、m-もしくはp-フェニレン基、-CO-、-C(O)O-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-及び-(CHn5-からなる群から選択される基であり、
54は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、又は1価の有機基であり、
n5は、各出現においてそれぞれ独立して、1~20の整数であり、
l5は、1~10の整数であり、
p5は、0又は1であり、
q5は、0又は1であり、
ここに、p5及びq5の少なくとも一方は1であり、p5又はq5を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である]
で表される2価の有機基である、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項14】
は、下記式:
【化11】
[式中、Xは、それぞれ独立して、単結合または2価の有機基である。]
で表される基である、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項15】
式(A1)において、n1は、2以上である、請求項に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項16】
前記Ra1は、C1-4アルキル基である、請求項に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項17】
Aは、アルキレン基である、請求項に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項18】
Aは、下記式:
【化12】
[式中:
は、それぞれ独立して、単結合、または2価の有機基である。]
で表される基である、請求項に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項19】
さらに、有機溶媒、水、及び触媒から選択される他の成分を含有する、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物。
【請求項20】
基材と、該基材上に、請求項1又は2に記載の着氷着雪防止組成物から形成された層とを含む物品。
【請求項21】
基剤と、撥液性化合物を含む請求項1に記載の着氷着雪防止組成物から形成された層とを含み、
前記撥液性化合物は、分子鎖の一端が反応して層を形成する、
物品。
【請求項22】
基剤と、撥液性化合物を含む請求項2に記載の着氷着雪防止組成物から形成された層とを含み、
前記撥液性化合物は、分子鎖の一端が反応して層を形成する、物品。
【請求項23】
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.20以下であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、110°以上である、
請求項21又は22に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、着氷着雪防止組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
滑落撥水層を形成する組成物として、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランと、特定の構造を有するアルコキシシランとを組み合わせた組成物(特許文献1)が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2017-186495号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、着氷着雪を抑制することができる層を提供できる組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、以下の態様を含む。
[1] 片末端に反応性基を有する撥液性化合物を含む着氷着雪防止組成物であって、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.25以下であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、95°以上である、
着氷着雪防止組成物。
[2] 前記着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.20以下であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、110°以上である、
上記[1]に記載の着氷着雪防止組成物。
[3] 前記着氷着雪防止組成物から形成された層の転落角は、45°以下である、上記[1]又は[2]に記載の着氷着雪防止組成物。
[4] 前記撥液性化合物は、フルオロアルキル基又はフルオロポリエーテル基を有する、上記[1]~[3]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[5] 前記フルオロポリエーテル基は、下記式:
-(OC12-(OC10-(OC-(OCFa -(OC-(OCF
[式中、RFaは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子または塩素原子であり、
a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して、0~200の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は1以上であり、a、b、c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、ただし、すべてのRFaが水素原子または塩素原子である場合、a、b、c、eおよびfの少なくとも1つは、1以上である。]
で表される基である、上記[4]に記載の着氷着雪防止組成物。
[6] 前記撥液性化合物は、下記式(1):
【化1】
[式中:
F1は、各出現においてそれぞれ独立して、Rf-、又はRf-R-O-であり;
Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1-16アルキル基であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、2価のフルオロポリエーテル基であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1であり;
Siは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
少なくとも1つのRSiは、水酸基もしくは加水分解性基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
α1は、1~9の整数であり;
β1は、1~9の整数である。]
で表される含フッ素化合物である、上記[1]~[5]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[7] さらに、下記式(2):
【化2】
[式中:
F2は、-Rf-、又は-Rf -R-O-であり;
Rfは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1-6アルキレン基であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、2価のフルオロポリエーテル基であり;
pは、0又は1であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1であり;
Siは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
少なくとも1つのRSiは、水酸基もしくは加水分解性基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
γ1は、それぞれ独立して、1~9の整数である。]
で表される含フッ素化合物を含む、上記[1]~[6]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[8] Rは、各出現においてそれぞれ独立して、式:
-(OC12-(OC10-(OC-(OCFa -(OC-(OCF
[式中、RFaは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は塩素原子であり、
a、b、c、d、e及びfは、それぞれ独立して、0~200の整数であって、a、b、c、d、e及びfの和は1以上であり、a、b、c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、ただし、すべてのRFaが水素原子又は塩素原子である場合、a、b、c、e及びfの少なくとも1つは、1以上である。]
で表される基である、上記[6]又は[7]に記載の着氷着雪防止組成物。
[9] Rは、各出現においてそれぞれ独立して、下記式(f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)、又は(f6):
-(OC-(OC- (f1)
[式中、dは、1~200の整数であり、eは、0又は1である。]、
-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f2)
[式中、c及びdは、それぞれ独立して、0~30の整数であり;
e及びfは、それぞれ独立して、1~200の整数であり;
c、d、e及びfの和は、10~200の整数であり;
添字c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。]、
-(R-R- (f3)
[式中、Rは、OCF又はOCであり;
は、OC、OC、OC、OC10及びOC12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から選択される2又は3つの基の組み合わせであり;
gは、2~100の整数である。]、
-(R-R-R-(R7’-R6’g’- (f4)
[式中、Rは、OCF又はOCであり、
は、OC、OC、OC、OC10及びOC12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせであり、
6’は、OCF又はOCであり、
7’は、OC、OC、OC、OC10及びOC12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせであり、
gは、2~100の整数であり、
g’は、2~100の整数であり、
は、
【化3】
(式中、*は、結合位置を示す。)
である。];
-(OC12-(OC10-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f5)
[式中、eは、1以上200以下の整数であり、a、b、c、d及びfは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であり、また、a、b、c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。]
-(OC12-(OC10-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f6)
[式中、fは、1以上200以下の整数であり、a、b、c、d及びeは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であり、また、a、b、c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。]
で表される基である、上記[6]~[8]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[10] RSiは、下記式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)又は(S5):
【化4】
[式中:
11は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
12は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
n1は、(SiR11 n112 3-n1)単位毎にそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
11は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合又は2価の有機基であり;
13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は1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、2以上の整数であり;
14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子又は-X11-SiR11 n112 3-n1であり;
15は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子、炭素数1~6のアルキレン基または炭素数1~6のアルキレンオキシ基であり;
a1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR21 p122 q123 r1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
21は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1’-SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’であり;
22は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
p1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
1’は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
21’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1”-SiR22” q1”23” r1”であり;
22’は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23’は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
p1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
1”は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
22”は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23”は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
q1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
b1は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
c1は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
k1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
l1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
m1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
d1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-CR31 p232 q233 r2であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
31は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z2’-CR32’ q2’33’ r2’であり;
32は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
33は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
p2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
2’は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
32’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
33’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
q2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
34は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
35は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
n2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
e1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
f1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
k2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
l2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
m2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
g1及びRh1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR11 n112 3-n1、-Z-SiRa1 k1b1 l1c1 m1、-Z-CRd1 k2e1 l2f1 m2であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
ただし、式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)及び(S5)中、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子が少なくとも1つ存在する。]
で表される基である、上記[6]~[9]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[11] Xは、単結合又は下記式:
-(R51p5-(X51q5
[式中:
51は、単結合、-(CHs5-又はo-、m-もしくはp-フェニレン基であり、
s5は、1~20の整数であり、
51は、-(X52l5-であり、
52は、各出現においてそれぞれ独立して、-O-、-S-、o-、m-もしくはp-フェニレン基、-C(O)O-、-Si(R53-、-(Si(R53O)m5-Si(R53-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-及び-(CHn5-からなる群から選択される基であり、
53は、各出現においてそれぞれ独立して、フェニル基、C1-6アルキル基又はC1-6アルコキシ基であり、
54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、
m5は、それぞれ独立して、1~100の整数であり、
n5は、それぞれ独立して、1~20の整数であり、
l5は、1~10の整数であり、
p5は、0又は1であり、
q5は、0又は1であり、
ここに、p5及びq5の少なくとも一方は1であり、p5又はq5を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である。]
で表される2価の有機基である、上記[6]~[10]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[12] Xは、下記式:
【化5】
[式中、Xは、それぞれ独立して、単結合または2価の有機基である。]
で表される基である、上記[6]~[10]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[13] 前記撥液性化合物は、下記式(3):
【化6】
[式中:
S1は、各出現においてそれぞれ独立して、R-R-R q7-、又はR-R-Oq8-であり;
は、2価の直鎖オルガノシロキサン基であり;
は、水素原子、又は炭化水素基であり;
は、-SiR -であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、炭化水素基であり;
q7は、0又は1であり;
は、水素原子、又は炭化水素基であり;
は、2価のポリエーテル基であり;
q8は、0又は1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
α2は、1~9の整数であり;
β2は、1~9の整数である。]
で表される化合物である、上記[1]~[5]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[14] RS1は、各出現においてそれぞれ独立して、R-R-R q7-である、上記[13]に記載の着氷着雪防止組成物。
[15] RS1は、各出現においてそれぞれ独立して、R-R-Oq8-である、上記[13]に記載の着氷着雪防止組成物。
[16] さらに、下記式(4):
【化7】
[式中:
S2は、各出現においてそれぞれ独立して、-Op7-R-R q7-、又は-R p8-R-Oq8-であり;
は、2価の直鎖オルガノシロキサン基であり;
は、-SiR -であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、炭化水素基であり;
p7は、0又は1であり;
q7は、0又は1であり;
は、2価のポリエーテル基であり;
は、2価の炭化水素基であり;
p8は、0又は1であり;
q8は、0又は1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
γ2は、それぞれ独立して、1~9の整数である。]
で表される化合物を含む、上記[13]~[15]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[17] Rは、下記式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)又は(S5):
【化8】
[式中:
11は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
12は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
n1は、(SiR11 n112 3-n1)単位毎にそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
11は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合又は2価の有機基であり;
13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は1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、2以上の整数であり;
14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子又は-X11-SiR11 n112 3-n1であり;
15は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子、炭素数1~6のアルキレン基または炭素数1~6のアルキレンオキシ基であり;
a1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR21 p122 q123 r1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
21は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1’-SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’であり;
22は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
p1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
1’は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
21’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1”-SiR22” q1”23” r1”であり;
22’は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23’は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
p1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
1”は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基であり;
22”は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
23”は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
q1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
b1は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
c1は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
k1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
l1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
m1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
d1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-CR31 p232 q233 r2であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
31は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z2’-CR32’ q2’33’ r2’であり;
32は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
33は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
p2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
q2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
2’は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
32’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
33’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
q2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
r2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
34は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり;
35は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり;
n2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
e1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2であり;
f1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基であり;
k2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
l2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
m2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり;
g1及びRh1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR11 n112 3-n1、-Z-SiRa1 k1b1 l1c1 m1、-Z-CRd1 k2e1 l2f1 m2であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基であり;
ただし、式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)及び(S5)中、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子が少なくとも1つ存在する。]
で表される基である、上記[13]~[16]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[18] Xは、単結合又は下記式:
-(R51p5-(X51q5
[式中:
51は、単結合、-(CHs5-又はo-、m-もしくはp-フェニレン基であり、
s5は、1~20の整数であり、
51は、-(X52l5-であり、
52は、各出現においてそれぞれ独立して、-O-、-S-、o-、m-もしくはp-フェニレン基、-CO-、-C(O)O-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-及び-(CHn5-からなる群から選択される基であり、
54は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、又は1価の有機基であり、
n5は、各出現においてそれぞれ独立して、1~20の整数であり、
l5は、1~10の整数であり、
p5は、0又は1であり、
q5は、0又は1であり、
ここに、p5及びq5の少なくとも一方は1であり、p5又はq5を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である]
で表される2価の有機基である、上記[13]~[17]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[19] Xは、下記式:
【化9】
[式中、Xは、それぞれ独立して、単結合または2価の有機基である。]
で表される基である、上記[13]~[17]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[20] さらに、架橋性化合物を含有する、上記[1]~[19]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[21] 前記架橋性化合物は、金属アルコキシド基を有する、上記[20]に記載の着氷着雪防止組成物。
[22] 前記架橋性化合物は、下記式(A1)又は(A2):
A[Za1-M(ORa1n1(Ra2n2-n1m1[Za2-Ra3m2 (A1)
[式中:
Aは、1~10価の有機基であり、
a1は、それぞれ独立して、単結合、又は2価の有機基であり、
は、Al、Ca、Fe、Ge、Hf、In、Si、Ta、Ti、Sn、Zr、又はZnであり;
a1は、それぞれ独立して、水素原子又はC1-6アルキル基であり、
a2は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭化水素基であり、
n1は、それぞれ独立して、1以上(Mの価数-1)以下であり、
n2は、それぞれ独立して、(Mの価数-1)であり、
a2は、それぞれ独立して、単結合、又は2価の有機基であり、
a3は、それぞれ独立して、反応性有機基であり、
m1は、1~10の整数であり、
m2は、0~10の整数であり、
m1とm2の合計はAの価数である。]
【化10】
[式中:
は、Al、Ca、Fe、Ge、Hf、In、Si、Ta、Ti、Sn、Zr、又はZnであり;
a3は、それぞれ独立して、水素原子、C1-6アルキル基、又はRa6-CO-であり;
a6は、1価の炭化水素基であり;
a4は、それぞれ独立して、C1-3アルキル基又はC1-3アルコキシ基であり;
n3は、前記Mの価数であり;
n4は、0以上前記Mの価数以下である。]
で表される化合物である、上記[20]又は[21]に記載の着氷着雪防止組成物。
[23] n1は、2以上である、上記[22]に記載の着氷着雪防止組成物。
[24] 前記Ra1は、C1-4アルキル基である、上記[22]又は[23]に記載の着氷着雪防止組成物。
[25] Aは、アルキレン基である、上記[22]~[25]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[26] Aは、下記式:
【化11】
[式中:
は、それぞれ独立して、単結合、または2価の有機基である。]
で表される基である、上記[22]~[25]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[27] 前記反応性有機基は、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む基である、上記[22]~[26]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[28] さらに、有機溶媒、水、及び触媒から選択される他の成分を含有する、上記[1]~[27]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物。
[29] 基材と、該基材上に、上記[1]~[28]のいずれか1項に記載の着氷着雪防止組成物から形成された層とを含む物品。
[30] 基剤と、撥液性化合物を含む着氷着雪防止組成物から形成された層とを含み、
前記撥液性化合物は、分子鎖の一端が反応して層を形成し、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.25以下であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、95°以上である、
物品。
[31] 前記着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.20以下であり、
前記着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、110°以上である、
上記[30]に記載の物品。
[32] 前記着氷着雪防止組成物から形成された層の転落角は、45°以下である、上記[30]又は[31]に記載の物品。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、着氷着雪をより抑制することができる組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0007】
(着氷着雪防止組成物)
本開示の着氷着雪防止組成物は、片末端に反応性基を有する撥液性化合物を含む。
【0008】
本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.25以下であり、好ましくは0.20以下であり、さらに好ましくは0.15以下である。本開示の着氷着雪防止組成物は、静摩擦係数が0.25以下である層を形成することができることから、優れた着氷着雪防止能を有する組成物として用いられる。
【0009】
本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数の下限は特に限定されず、例えば0.01以上、0.03以上、又は0.05以上であり得る。
【0010】
上記本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、トリニティーラボ TL201Ttを使用して測定する。接触子は金属球を用い、垂直荷重100g、移動速度100mm/sの条件で測定された値である。
【0011】
本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、95°以上、好ましくは100°以上、より好ましくは105°以上、さらに好ましくは110°以上、さらにより好ましくは115°以上である。本開示の着氷着雪防止組成物は、静的接触角95°以上である層を形成することができることから、優れた着氷着雪防止能を有する組成物として用いられる。
【0012】
本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は180°以下であり得る。例えば150°以下、140°以下、130°以下又は120°以下であり得る。
【0013】
上記本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、協和界面科学 DropMaster501を使用して測定する。2μLの液滴を着滴させ、1秒後に測定された値である。
【0014】
本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.25以下であり、本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、95°以上である。
【0015】
好ましい態様において、本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.20以下、好ましくは0.15以下であり、本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、100°以上、好ましくは105°以上、より好ましくは110°以上、さらに好ましくは115°以上である。本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数及び水の静的接触角を上記の範囲とすることにより、本開示の組成物は、優れた着氷着雪防止能を示す。
【0016】
一の態様において、本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の転落角は、45°以下、好ましくは40°以下、より好ましくは35°以下、さらに好ましくは30°以下、さらにより好ましくは25°以下である。本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の転落角を上記の範囲とすることにより、本開示の組成物は、優れた着氷着雪防止能を示す。
【0017】
本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の転落角の下限は特に限定されず、例えば、5°以上、10°以上、又は15°以上であり得る。
【0018】
上記本開示の着氷着雪防止組成物から形成された層の転落角は、協和界面科学 DropMaster501を使用して測定する。2°/sで基材を傾斜させた際に20μLの液滴が5mm移動する角度を記録した値である。
【0019】
(片末端に反応性基を有する撥液性化合物)
本開示の着氷着雪防止組成物は、片末端に反応性基を有する撥液性化合物を含む。
【0020】
上記反応性基とは、反応により層の形成に寄与する基をいい、例えば基材の表面と反応して結合を形成する基、又は他の反応性基と結合を形成する基であってもよい。上記反応性基とは、、例えば、水酸基、加水分解性基、水素原子もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基等が挙げられる。
【0021】
好ましい態様において、上記反応性基は、水酸基、加水分解性基、又は1価の有機基が結合したSi原子であり、好ましくは水酸基、加水分解性基、又はが結合したSi原子、より好ましくは水酸基、又は加水分解性基が結合したSi原子、さらに好ましくは加水分解性基が結合したSi原子である。
【0022】
一の態様において、上記片末端に反応性基を有する撥液性化合物は、フルオロアルキル基又はフルオロポリエーテル基を有する化合物である。
【0023】
上記フルオロポリエーテル基は、好ましくは、下記式:
-(OC12-(OC10-(OC-(OCFa -(OC-(OCF
[式中、RFaは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子または塩素原子であり、
a、b、c、d、eおよびfは、それぞれ独立して、0~200の整数であって、a、b、c、d、eおよびfの和は1以上であり、a、b、c、d、eまたはfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意であり、ただし、すべてのRFaが水素原子または塩素原子である場合、a、b、c、eおよびfの少なくとも1つは、1以上である。]
で表される基である。
【0024】
好ましい態様において、上記片末端に反応性基を有する撥液性化合物撥液性化合物は、下記式(1):
【化12】
[式中:
F1は、各出現においてそれぞれ独立して、Rf-、又はRf-R-O-であり;
Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1-16アルキル基であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、2価のフルオロポリエーテル基であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1であり;
Siは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
少なくとも1つのRSiは、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
α1は、1~9の整数であり;
β1は、1~9の整数である。]
で表される含フッ素化合物である。
【0025】
一の態様において、本開示の着氷着雪防止組成物は、さらに、下記式(2):
【化13】
[式中:
F2は、-Rf-、又は-Rf -R-O-であり;
Rfは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1-6アルキレン基であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、2価のフルオロポリエーテル基であり;
pは、0又は1であり;
qは、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1であり;
Siは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
少なくとも1つのRSiは、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
γ1は、それぞれ独立して、1~9の整数である。]
で表される含フッ素化合物を含んでいてもよい。
【0026】
本明細書において用いられる場合、「1価の有機基」とは、炭素を含有する1価の基を意味する。1価の有機基としては、特に限定されないが、炭化水素基又はその誘導体であり得る。炭化水素基の誘導体とは、炭化水素基の末端又は分子鎖中に、1つ又はそれ以上のN、O、S、Si、アミド、スルホニル、シロキサン、カルボニル、カルボニルオキシ等を有している基を意味する。尚、単に「有機基」と示す場合、1価の有機基を意味する。また、「2価の有機基」とは、炭素を含有する2価の基を意味する。かかる2価の有機基としては、特に限定されないが、有機基からさらに1個の水素原子を脱離させた2価の基が挙げられる。
【0027】
本明細書において用いられる場合、「炭化水素基」とは、炭素及び水素を含む基であって、炭化水素から1個の水素原子を脱離させた基を意味する。かかる炭化水素基としては、特に限定されるものではないが、C1-20炭化水素基、例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。上記「脂肪族炭化水素基」は、直鎖状、分枝鎖状又は環状のいずれであってもよく、飽和又は不飽和のいずれであってもよい。また、炭化水素基は、1つ又はそれ以上の環構造を含んでいてもよい。上記炭化水素基は、1つ又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。
【0028】
本明細書において用いられる場合、「炭化水素基」の置換基としては、特に限定されないが、例えば、ハロゲン原子、1個又はそれ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい、C1-6アルキル基、C2-6アルケニル基、C2-6アルキニル基、C3-10シクロアルキル基、C3-10不飽和シクロアルキル基、5~10員のヘテロシクリル基、5~10員の不飽和ヘテロシクリル基、C6-10アリール基及び5~10員のヘテロアリール基から選択される1個又はそれ以上の基が挙げられる。
【0029】
上記式(1)において、RF1は、各出現においてそれぞれ独立して、Rf-R-O-である。
【0030】
上記式(2)において、RF2は、-Rf -R-O-である。
【0031】
上記式において、Rfは、各出現においてそれぞれ独立して、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1-16アルキル基である。
【0032】
上記1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1-16アルキル基における「C1-16アルキル基」は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖又は分枝鎖のC1-6アルキル基、特にC1-3アルキル基であり、より好ましくは直鎖のC1-6アルキル基、特にC1-3アルキル基である。
【0033】
上記Rfは、好ましくは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されているC1-16アルキル基であり、より好ましくはCFH-C1-15パーフルオロアルキレン基であり、さらに好ましくはC1-16パーフルオロアルキル基である。
【0034】
上記C1-16パーフルオロアルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖又は分枝鎖のC1-6パーフルオロアルキル基、特にC1-3パーフルオロアルキル基であり、より好ましくは直鎖のC1-6パーフルオロアルキル基、特にC1-3パーフルオロアルキル基、具体的には-CF、-CFCF、又は-CFCFCFである。
【0035】
上記式において、Rfは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1-6アルキレン基である。
【0036】
上記1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよいC1-6アルキレン基における「C1-6アルキレン基」は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖又は分枝鎖のC1-3アルキレン基であり、より好ましくは直鎖のC1-3アルキレン基である。
【0037】
上記Rfは、好ましくは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されているC1-6アルキレン基であり、より好ましくはC1-6パーフルオロアルキレン基であり、さらに好ましくはC1-3パーフルオロアルキレン基である。
【0038】
上記C1-6パーフルオロアルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖又は分枝鎖のC1-3パーフルオロアルキレン基であり、より好ましくは直鎖のC1-3パーフルオロアルキレン基、具体的には-CF-、-CFCF-、又は-CFCFCF-である。
【0039】
上記式において、pは、0又は1である。一の態様において、pは0である。別の態様においてpは1である。
【0040】
上記式において、qは、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1である。一の態様において、qは0である。別の態様においてqは1である。
【0041】
上記式(1)及び(2)において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、2価のフルオロポリエーテル基である。
【0042】
は、好ましくは、下記:
-(OCh1Fa 2h1h3-(OCh2Fa 2h2-2h4
[式中:
Faは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は塩素原子であり、
h1は、1~6の整数であり、
h2は、4~8の整数であり、
h3は、0以上の整数であり、
h4は、0以上の整数であり、
だたし、h3とh4の合成は、1以上、好ましくは2以上、より好ましくは5以上であり、h3及びh4を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。]
で表される基を含み得る。
【0043】
一の態様において、Rは、直鎖状、又は分枝鎖状であり得る。Rは、好ましくは、式:
-(OC12-(OC10-(OC-(OCFa -(OC-(OCF
[式中:
Faは、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は塩素原子であり、
a、b、c、d、e及びfは、それぞれ独立して、0~200の整数であって、a、b、c、d、e及びfの和は1以上である。a、b、c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。ただし、すべてのRFaが水素原子又は塩素原子である場合、a、b、c、e及びfの少なくとも1つは、1以上である。]
で表される基である。
【0044】
Faは、好ましくは、水素原子又はフッ素原子であり、より好ましくは、フッ素原子である。ただし、すべてのRFaが水素原子又は塩素原子である場合、a、b、c、e及びfの少なくとも1つは、1以上である。
【0045】
a、b、c、d、e及びfは、好ましくは、それぞれ独立して、0~100の整数であってもよい。
【0046】
a、b、c、d、e及びfの和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上であり、例えば15以上又は20以上であってもよい。a、b、c、d、e及びfの和は、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、さらに好ましくは60以下であり、例えば50以下又は30以下であってもよい。
【0047】
これら繰り返し単位は、直鎖状であっても、分枝鎖状であってもよい。例えば、-(OC12)-は、-(OCFCFCFCFCFCF)-、-(OCF(CF)CFCFCFCF)-、-(OCFCF(CF)CFCFCF)-、-(OCFCFCF(CF)CFCF)-、-(OCFCFCFCF(CF)CF)-、-(OCFCFCFCFCF(CF))-等であってもよい。-(OC10)-は、-(OCFCFCFCFCF)-、-(OCF(CF)CFCFCF)-、-(OCFCF(CF)CFCF)-、-(OCFCFCF(CF)CF)-、-(OCFCFCFCF(CF))-等であってもよい。-(OC)-は、-(OCFCFCFCF)-、-(OCF(CF)CFCF)-、-(OCFCF(CF)CF)-、-(OCFCFCF(CF))-、-(OC(CFCF)-、-(OCFC(CF)-、-(OCF(CF)CF(CF))-、-(OCF(C)CF)-及び-(OCFCF(C))-のいずれであってもよい。-(OC)-(即ち、上記式中、RFaはフッ素原子である)は、-(OCFCFCF)-、-(OCF(CF)CF)-及び-(OCFCF(CF))-のいずれであってもよい。-(OC)-は、-(OCFCF)-及び-(OCF(CF))-のいずれであってもよい。
【0048】
一の態様において、上記繰り返し単位は直鎖状である。上記繰り返し単位を直鎖状とすることにより、表面処理層の表面滑り性、摩耗耐久性等を向上させることができる。
【0049】
一の態様において、上記繰り返し単位は分枝鎖状である。上記繰り返し単位を分枝鎖状とすることにより、表面処理層の動摩擦係数を大きくすることができる。
【0050】
一の態様において、Rは、環構造を含み得る。
【0051】
上記環構造は、下記三員環、四員環、五員環、又は六員環であり得る。
【化14】
[式中、*は、結合位置を示す。]
【0052】
上記環構造は、好ましくは四員環、五員環、又は六員環、より好ましくは四員環、又は六員環であり得る。
【0053】
環構造を有する繰り返し単位は、好ましくは、下記の単位であり得る。
【化15】
[式中、*は、結合位置を示す。]
【0054】
一の態様において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、下記式(f1)~(f6)のいずれかで表される基である。
-(OC-(OC- (f1)
[式中、dは、1~200の整数であり、eは0又は1である。];
-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f2)
[式中、c及びdは、それぞれ独立して0以上30以下の整数であり、e及びfは、それぞれ独立して1以上200以下の整数であり、
c、d、e及びfの和は2以上であり、
添字c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。];
-(R-R- (f3)
[式中、Rは、OCF又はOCであり、
は、OC、OC、OC、OC10及びOC12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせであり、
gは、2~100の整数である。];
-(R-R-R-(R7’-R6’g’- (f4)
[式中、Rは、OCF又はOCであり、
は、OC、OC、OC、OC10及びOC12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせであり、
6’は、OCF又はOCであり、
7’は、OC、OC、OC、OC10及びOC12から選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせであり、
gは、2~100の整数であり、
g’は、2~100の整数であり、
は、
【化16】
(式中、*は、結合位置を示す。)
である。];
-(OC12-(OC10-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f5)
[式中、eは、1以上200以下の整数であり、a、b、c、d及びfは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、また、a、b、c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。]
-(OC12-(OC10-(OC-(OC-(OC-(OCF- (f6)
[式中、fは、1以上200以下の整数であり、a、b、c、d及びeは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、また、a、b、c、d、e又はfを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。]
【0055】
上記式(f1)において、dは、好ましくは5~200、より好ましくは10~100、さらに好ましくは15~50、例えば25~35の整数である。上記式(f1)におけるOCは、好ましくは、(OCFCFCF)、(OCF(CF)CF)または(OCFCF(CF))であり、より好ましくは、(OCFCFCF)である。一の態様において、eは0である。別の態様において、eは1である。上記式(f1)における(OC)は、好ましくは、(OCFCF)または(OCF(CF))であり、より好ましくは、(OCFCF)である。
【0056】
上記式(f2)において、e及びfは、それぞれ独立して、好ましくは5~200、より好ましくは10~200の整数である。また、c、d、e及びfの和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上であり、例えば15以上又は20以上であってもよい。一の態様において、上記式(f2)は、好ましくは、-(OCFCFCFCF-(OCFCFCF-(OCFCF-(OCF-で表される基である。別の態様において、式(f2)は、-(OC-(OCF-で表される基であってもよい。
【0057】
上記式(f3)において、Rは、好ましくは、OCである。上記(f3)において、Rは、好ましくは、OC、OC及びOCから選択される基であるか、あるいは、これらの基から独立して選択される2又は3つの基の組み合わせであり、より好ましくは、OC及びOCから選択される基である。OC、OC及びOCから独立して選択される2又は3つの基の組み合わせとしては、特に限定されないが、例えば-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、-OCOCOC-、及び-OCOCOC-等が挙げられる。上記式(f3)において、gは、好ましくは3以上、より好ましくは5以上の整数である。上記gは、好ましくは50以下の整数である。上記式(f3)において、OC、OC、OC、OC10及びOC12は、直鎖又は分枝鎖のいずれであってもよく、好ましくは直鎖である。この態様において、上記式(f3)は、好ましくは、-(OC-OC-又は-(OC-OC-である。
【0058】
上記式(f4)において、R、R及びgは、上記式(f3)の記載と同意義であり、同様の態様を有する。R6’、R7’及びg’は、それぞれ、上記式(f3)に記載のR、R及びgと同意義であり、同様の態様を有する。Rは、好ましくは、
【化17】
[式中、*は、結合位置を示す。]
であり、より好ましくは
【化18】
[式中、*は、結合位置を示す。]
である。
【0059】
上記式(f5)において、eは、好ましくは、1以上100以下、より好ましくは5以上100以下の整数である。a、b、c、d、e及びfの和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上、例えば10以上100以下である。
【0060】
上記式(f6)において、fは、好ましくは、1以上100以下、より好ましくは5以上100以下の整数である。a、b、c、d、e及びfの和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上、例えば10以上100以下である。
【0061】
一の態様において、上記Rは、上記式(f1)で表される基である。
【0062】
一の態様において、上記Rは、上記式(f2)で表される基である。
【0063】
一の態様において、上記Rは、上記式(f3)で表される基である。
【0064】
一の態様において、上記Rは、上記式(f4)で表される基である。
【0065】
一の態様において、上記Rは、上記式(f5)で表される基である。
【0066】
一の態様において、上記Rは、上記式(f6)で表される基である。
【0067】
上記Rにおいて、fに対するeの比(以下、「e/f比」という)は、0.1~10であり、好ましくは0.2~5であり、より好ましくは0.2~2であり、さらに好ましくは0.2~1.5であり、さらにより好ましくは0.2~0.85である。e/f比を10以下にすることにより、この化合物から得られる層の摩耗耐久性がより向上する。e/f比がより小さいほど、得られる層の摩耗耐久性はより向上する。一方、e/f比を0.1以上にすることにより、化合物の安定性をより高めることができる。e/f比がより大きいほど、化合物の安定性はより向上する。
【0068】
上記フルオロポリエーテル基含有シラン化合物において、RF1及びRF2部分の数平均分子量は、特に限定されるものではないが、例えば500~30,000、好ましくは1,500~30,000、より好ましくは2,000~10,000である。本明細書において、RF1及びRF2の数平均分子量は、19F-NMRにより測定される値とする。
【0069】
別の態様において、RF1及びRF2部分の数平均分子量は、500~30,000、好ましくは1,000~20,000、より好ましくは2,000~15,000、さらにより好ましくは2,000~10,000、例えば3,000~6,000であり得る。
【0070】
別の態様において、RF1及びRF2部分の数平均分子量は、4,000~30,000、好ましくは5,000~10,000、より好ましくは6,000~10,000であり得る。
【0071】
上記式(1)及び(2)において、RSiは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり、少なくとも1つのRSiは、水酸基もしくは加水分解性基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基である。
【0072】
ここに、「加水分解性基」とは、加水分解反応を受け得る基を意味し、すなわち、加水分解反応により、化合物の主骨格から脱離し得る基を意味する。加水分解性基の例としては、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、-NCO、ハロゲン(これら式中、Rは、置換又は非置換のC1-4アルキル基を示す)などが挙げられる。
【0073】
一の態様において、RSiは、各出現においてそれぞれ独立して、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基である。
【0074】
好ましい態様において、RSiは、各出現においてそれぞれ独立して、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基である。
【0075】
別の態様において、RSiは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子を含む1価の基である。
【0076】
好ましい態様において、RSiは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子を含む1価の基である。
【0077】
好ましい態様において、RSiは、各出現においてそれぞれ独立して、下記式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)、又は(S5):
【化19】
で表される基である。
【0078】
上記式中、R11は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基である。
【0079】
11は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解性基である。
【0080】
11は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、-NCO、又はハロゲン(これら式中、Rは、置換又は非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が挙げられる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
【0081】
上記式中、R12は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解性基を除く1価の有機基である。
【0082】
12において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
【0083】
上記式中、n1は、(SiR11 n112 3-n1)単位毎にそれぞれ独立して、0~3の整数である。ただし、RSiが式(S1)又は(S2)で表される基である場合、式(1)及び式(2)の末端のRSi部分(以下、単に式(1)及び式(2)の「末端部分」ともいう)において、n1が1~3である(SiR11 n112 3-n1)単位が少なくとも1つ存在する。即ち、かかる末端部分において、すべてのn1が同時に0になることはない。換言すれば、式(1)及び式(2)の末端部分において、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子が少なくとも1つ存在する。
【0084】
n1は、(SiR11 n112 3-n1)単位毎にそれぞれ独立して、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2~3、さらに好ましくは3である。
【0085】
上記式中、X11は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合又は2価の有機基である。かかる2価の有機基は、好ましくは-R28-O-R29-(式中、R28及びR29は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合又はC1-20アルキレン基であり、xは0又は1である。)である。かかるC1-20アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。かかるC1-20アルキレン基は、好ましくはC1-10アルキレン基、より好ましくはC1-6アルキレン基、さらに好ましくはC1-3アルキレン基である。
【0086】
一の態様において、X11は、各出現においてそれぞれ独立して、-C1-6アルキレン-O-C1-6アルキレン-又は-O-C1-6アルキレン-である。
【0087】
好ましい態様において、X11は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合又は直鎖のC1-6アルキレン基であり、好ましくは単結合又は直鎖のC1-3アルキレン基、より好ましくは単結合又は直鎖のC1-2アルキレン基であり、さらに好ましくは直鎖のC1-2アルキレン基である。
【0088】
上記式中、R13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は1価の有機基である。かかる1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基である。かかるC1-20アルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。
【0089】
好ましい態様において、R13は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子又は直鎖のC1-6アルキル基であり、好ましくは水素原子又は直鎖のC1-3アルキル基、好ましくは水素原子又はメチル基である。
【0090】
上記式中、tは、各出現においてそれぞれ独立して、2以上の整数である。
【0091】
好ましい態様において、tは、各出現においてそれぞれ独立して、2~10の整数、好ましくは2~6の整数である。
【0092】
上記式中、R14は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子又は-X11-SiR11 n112 3-n1である。かかるハロゲン原子は、好ましくはヨウ素原子、塩素原子又はフッ素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。好ましい態様において、R14は、水素原子である。
【0093】
上記式中、R15は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子、炭素数1~6のアルキレン基又は炭素数1~6のアルキレンオキシ基である。
【0094】
一の態様において、R15は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子、炭素数1~6のアルキレン基又は炭素数1~6のアルキレンオキシ基である。
【0095】
好ましい態様において、R15は、単結合である。
【0096】
一の態様において、式(S1)は、下記式(S1-a)である。
【化20】
[式中、
11、R12、R13、X11、及びn1は、上記式(S1)の記載と同意義であり;
t1及びt2は、各出現においてそれぞれ独立して、1以上の整数、好ましくは1~10の整数、より好ましくは2~10の整数、例えば1~5の整数又は2~5の整数であり;
t1及びt2を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。]
【0097】
好ましい態様において、式(S1)は、下記式(S1-b)である。
【化21】
[式中、R11、R12、R13、X11、n1及びtは、上記式(S1)の記載と同意義である]
【0098】
上記式中、Ra1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR21 p122 q123 r1である。
【0099】
上記Zは、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基である。尚、以下Zとして記載する構造は、右側が(SiR21 p122 q123 r1)に結合する。
【0100】
好ましい態様において、Zは、2価の有機基である。
【0101】
好ましい態様において、Zは、Zが結合しているSi原子とシロキサン結合を形成するものを含まない。好ましくは、式(S3)において、(Si-Z-Si)は、シロキサン結合を含まない。
【0102】
上記Zは、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz1-O-(CHz2-(式中、z1は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z2は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)又は、-(CHz3-フェニレン-(CHz4-(式中、z3は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z4は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1-6アルキル基、C2-6アルケニル基、及びC2-6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよいが、好ましくは非置換である。
【0103】
好ましい態様において、Zは、C1-6アルキレン基又は-(CHz3-フェニレン-(CHz4-、好ましくは-フェニレン-(CHz4-である。Zがかかる基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
【0104】
別の好ましい態様において、上記Zは、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Zは、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Zは、-CHCH-であり得る。
【0105】
上記R21は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1’-SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’である。
【0106】
上記Z1’は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基である。尚、以下Z1’として記載する構造は、右側が(SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’)に結合する。
【0107】
好ましい態様において、Z1’は、2価の有機基である。
【0108】
好ましい態様において、Z1’は、Z1’が結合しているSi原子とシロキサン結合を形成するものを含まない。好ましくは、式(S3)において、(Si-Z1’-Si)は、シロキサン結合を含まない。
【0109】
上記Z1’は、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz1’-O-(CHz2’-(式中、z1’は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z2’は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)又は、-(CHz3’-フェニレン-(CHz4’-(式中、z3’は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z4’は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1-6アルキル基、C2-6アルケニル基、及びC2-6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよいが、好ましくは非置換である。
【0110】
好ましい態様において、Z1’は、C1-6アルキレン基又は-(CHz3’-フェニレン-(CHz4’-、好ましくは-フェニレン-(CHz4’-である。Z1’がかかる基である場合、得られる層の光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
【0111】
別の好ましい態様において、上記Z1’は、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Z1’は、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Z1’は、-CHCH-であり得る。
【0112】
上記R21’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z1”-SiR22” q1”23” r1”である。
【0113】
上記Z1”は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子又は2価の有機基である。尚、以下Z1”として記載する構造は、右側が(SiR22” q1”23” r1”)に結合する。
【0114】
好ましい態様において、Z1”は、2価の有機基である。
【0115】
好ましい態様において、Z1”は、Z1”が結合しているSi原子とシロキサン結合を形成するものを含まない。好ましくは、式(S3)において、(Si-Z1”-Si)は、シロキサン結合を含まない。
【0116】
上記Z1”は、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz1”-O-(CHz2”-(式中、z1”は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z2”は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)又は、-(CHz3”-フェニレン-(CHz4”-(式中、z3”は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z4”は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1-6アルキル基、C2-6アルケニル基、及びC2-6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよいが、好ましくは非置換である。
【0117】
好ましい態様において、Z1”は、C1-6アルキレン基又は-(CHz3”-フェニレン-(CHz4”-、好ましくは-フェニレン-(CHz4”-である。Z1”がかかる基である場合、得られる層の光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
【0118】
別の好ましい態様において、上記Z1”は、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Z1”は、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Z1”は、-CHCH-であり得る。
【0119】
上記R22”は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基である。
【0120】
上記R22”は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解性基である。
【0121】
上記R22”は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、-NCO、又はハロゲン(これら式中、Rは、置換又は非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が挙げられる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
【0122】
上記R23”は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解性基を除く1価の有機基である。
【0123】
上記R23”において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
【0124】
上記q1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、上記r1”は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数である。尚、q1”とr1”の合計は、(SiR22” q1”23” r1”)単位において、3である。
【0125】
上記q1”は、(SiR22” q1”23” r1”)単位毎にそれぞれ独立して、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2~3、さらに好ましくは3である。
【0126】
上記R22’は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基である。
【0127】
22’は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解性基である。
【0128】
22’は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、-NCO、又はハロゲン(これら式中、Rは、置換又は非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が挙げられる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
【0129】
上記R23’は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解性基を除く1価の有機基である。
【0130】
23’において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
【0131】
上記p1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、q1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、r1’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数である。尚、p’、q1’とr1’の合計は、(SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’)単位において、3である。
【0132】
一の態様において、p1’は、0である。
【0133】
一の態様において、p1’は、(SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数、2~3の整数、又は3であってもよい。好ましい態様において、p1’は、3である。
【0134】
一の態様において、q1’は、(SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、より好ましくは3である。
【0135】
一の態様において、p1’は0であり、q1’は、(SiR21’ p1’22’ q1’23’ r1’)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、さらに好ましくは3である。
【0136】
上記R22は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基である。
【0137】
22は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解性基である。
【0138】
22は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、-NCO、又はハロゲン(これら式中、Rは、置換又は非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が挙げられる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
【0139】
上記R23は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解性基を除く1価の有機基である。
【0140】
23において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
【0141】
上記p1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、q1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、r1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数である。尚、p1、q1とr1の合計は、(SiR21 p122 q123 r1)単位において、3である。
【0142】
一の態様において、p1は、0である。
【0143】
一の態様において、p1は、(SiR21 p122 q123 r1)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数、2~3の整数、又は3であってもよい。好ましい態様において、p1は、3である。
【0144】
一の態様において、q1は、(SiR21 p122 q123 r1)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、より好ましくは3である。
【0145】
一の態様において、p1は0であり、q1は、(SiR21 p122 q123 r1)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、さらに好ましくは3である。
【0146】
上記式中、Rb1は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基である。
【0147】
上記Rb1は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解性基である。
【0148】
上記Rb1は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、-NCO、又はハロゲン(これら式中、Rは、置換又は非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が挙げられる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
【0149】
上記式中、Rc1は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解性基を除く1価の有機基である。
【0150】
上記Rc1において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
【0151】
上記k1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、l1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、m1は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数である。尚、k1、l1とm1の合計は、(SiRa1 k1b1 l1c1 m1)単位において、3である。
【0152】
一の態様において、k1は、(SiRa1 k1b1 l1c1 m1)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2又は3、より好ましくは3である。好ましい態様において、k1は、3である。
【0153】
上記式(1)及び(2)において、RSiが式(S3)で表される基である場合、好ましくは、式(1)及び式(2)の末端部分において、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子が少なくとも2つ存在する。
【0154】
好ましい態様において、式(S3)で表される基は、-Z-SiR22 q123 r1(式中、q1は、1~3の整数であり、好ましくは2又は3、より好ましくは3であり、r1は、0~2の整数である。)、-Z1’-SiR22’ q1’23’ r1’(式中、q1’は、1~3の整数であり、好ましくは2又は3、より好ましくは3であり、r1’は、0~2の整数である。)、又は-Z1”-SiR22” q1”23” r1”(式中、q1”は、1~3の整数であり、好ましくは2又は3、より好ましくは3であり、r1”は、0~2の整数である。)のいずれか1つを有する。Z、Z1’、Z1”、R22、R23、R22’、R23’、R22”、及びR23”は、上記と同意義である。
【0155】
好ましい態様において、式(S3)において、R21’が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのR21’において、q1”は、1~3の整数であり、好ましくは2又は3、より好ましくは3である。
【0156】
好ましい態様において、式(S3)において、R21が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのR21において、p1’は、0であり、q1’は、1~3の整数であり、好ましくは2又は3、より好ましくは3である。
【0157】
好ましい態様において、式(S3)において、Ra1が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのRa1において、p1は、0であり、q1は、1~3の整数であり、好ましくは2又は3、より好ましくは3である。
【0158】
好ましい態様において、式(S3)において、k1は2又は3、好ましくは3であり、p1は0であり、q1は2又は3、好ましくは3である。
【0159】
d1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-CR31 p232 q233 r2である。
【0160】
は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基である。尚、以下Zとして記載する構造は、右側が(CR31 p232 q233 r2)に結合する。
【0161】
好ましい態様において、Zは、2価の有機基である。
【0162】
上記Zは、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz5-O-(CHz6-(式中、z5は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z6は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)又は、-(CHz7-フェニレン-(CHz8-(式中、z7は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z8は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1-6アルキル基、C2-6アルケニル基、及びC2-6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよいが、好ましくは非置換である。
【0163】
好ましい態様において、Zは、C1-6アルキレン基又は-(CHz7-フェニレン-(CHz8-、好ましくは-フェニレン-(CHz8-である。Zがかかる基である場合、得られる層の光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
【0164】
別の好ましい態様において、上記Zは、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Zは、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Zは、-CHCH-であり得る。
【0165】
31は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z2’-CR32’ q2’33’ r2’である。
【0166】
2’は、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基である。尚、以下Z2’として記載する構造は、右側が(CR32’ q2’33’ r2’)に結合する。
【0167】
上記Z2’は、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz5’-O-(CHz6’-(式中、z5’は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z6’は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)又は、-(CHz7’-フェニレン-(CHz8’-(式中、z7’は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z8’は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1-6アルキル基、C2-6アルケニル基、及びC2-6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよいが、好ましくは非置換である。
【0168】
好ましい態様において、Z2’は、C1-6アルキレン基又は-(CHz7’-フェニレン-(CHz8’-、好ましくは-フェニレン-(CHz8’-である。Z2’がかかる基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
【0169】
別の好ましい態様において、上記Z2’は、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Z2’は、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Z2’は、-CHCH-であり得る。
【0170】
上記R32’は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2である。
【0171】
上記Zは、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基である。尚、以下Zとして記載する構造は、右側が(SiR34 n235 3-n2)に結合する。
【0172】
一の態様において、Zは酸素原子である。
【0173】
一の態様において、Zは2価の有機基である。
【0174】
上記Zは、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz5”-O-(CHz6”-(式中、z5”は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z6”は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)又は、-(CHz7”-フェニレン-(CHz8”-(式中、z7”は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z8”は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1-6アルキル基、C2-6アルケニル基、及びC2-6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよいが、好ましくは非置換である。
【0175】
好ましい態様において、Zは、C1-6アルキレン基又は-(CHz7”-フェニレン-(CHz8”-、好ましくは-フェニレン-(CHz8”-である。Zがかかる基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
【0176】
別の好ましい態様において、上記Zは、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Zは、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Zは、-CHCH-であり得る。
【0177】
上記R34は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基である。
【0178】
34は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、加水分解性基である。
【0179】
34は、好ましくは、各出現においてそれぞれ独立して、-OR、-OCOR、-O-N=CR 、-NR 、-NHR、-NCO、又はハロゲン(これら式中、Rは、置換又は非置換のC1-4アルキル基を示す)であり、より好ましくは-OR(即ち、アルコキシ基)である。Rとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基などの非置換アルキル基;クロロメチル基などの置換アルキル基が挙げられる。それらの中でも、アルキル基、特に非置換アルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。一の態様において、Rは、メチル基であり、別の態様において、Rは、エチル基である。
【0180】
上記R35は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解性基を除く1価の有機基である。
【0181】
上記R35において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基、さらに好ましくはメチル基である。
【0182】
上記式中、n2は、(SiR34 n235 3-n2)単位毎にそれぞれ独立して、0~3の整数である。ただし、RSiが式(S4)で表される基である場合、式(1)及び式(2)の末端部分において、n2が1~3である(SiR34 n235 3-n2)単位が少なくとも1つ存在する。即ち、かかる末端部分において、すべてのn2が同時に0になることはない。換言すれば、式(1)及び式(2)の末端部分において、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子が少なくとも1つ存在する。
【0183】
n2は、(SiR34 n235 3-n2)単位毎にそれぞれ独立して、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2~3、さらに好ましくは3である。
【0184】
上記R33’は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解性基を除く1価の有機基である。
【0185】
上記R33’において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基又は-(C2st1-(O-C2st2(式中、sは、1~6の整数、好ましくは2~4の整数であり、t1は1又は0、好ましくは0であり、t2は、1~20の整数、好ましくは2~10の整数、より好ましくは2~6の整数である。)であり、より好ましくはC1-20アルキル基、さらに好ましくはC1-6アルキル基、特に好ましくはメチル基である。
【0186】
一の態様において、R33’は、水酸基である。
【0187】
別の態様において、R33’は、1価の有機基、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基である。
【0188】
上記q2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、上記r2’は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数である。尚、q2’とr2’の合計は、(CR32’ q2’33’ r2’)単位において、3である。
【0189】
q2’は、(CR32’ q2’33’ r2’)単位毎にそれぞれ独立して、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2~3、さらに好ましくは3である。
【0190】
32は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2である。かかる-Z-SiR34 n235 3-n2は、上記R32’における記載と同意義である。
【0191】
上記R33は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解性基を除く1価の有機基である。
【0192】
上記R33において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基又は-(C2st1-(O-C2st2(式中、sは、1~6の整数、好ましくは2~4の整数であり、t1は1又は0、好ましくは0であり、t2は、1~20の整数、好ましくは2~10の整数、より好ましくは2~6の整数である。)であり、より好ましくはC1-20アルキル基、さらに好ましくはC1-6アルキル基、特に好ましくはメチル基である。
【0193】
一の態様において、R33は、水酸基である。
【0194】
別の態様において、R33は、1価の有機基、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基である。
【0195】
上記p2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、q2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、r2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数である。尚、p2、q2及びr2の合計は、(CR31 p232 q233 r2)単位において、3である。
【0196】
一の態様において、p2は、0である。
【0197】
一の態様において、p2は、(CR31 p232 q233 r2)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数、2~3の整数、又は3であってもよい。好ましい態様において、p2は、3である。
【0198】
一の態様において、q2は、(CR31 p232 q233 r2)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、より好ましくは3である。
【0199】
一の態様において、p2は0であり、q2は、(CR31 p232 q233 r2)単位毎にそれぞれ独立して、1~3の整数であり、好ましくは2~3の整数、さらに好ましくは3である。
【0200】
上記Re1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR34 n235 3-n2である。かかる-Z-SiR34 n235 3-n2は、上記R32’における記載と同意義である。
【0201】
上記Rf1は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、水酸基又は1価の有機基である。かかる1価の有機基は、上記加水分解性基を除く1価の有機基である。
【0202】
上記Rf1において、1価の有機基は、好ましくはC1-20アルキル基又は-(C2st1-(O-C2st2(式中、sは、1~6の整数、好ましくは2~4の整数であり、t1は1又は0、好ましくは0であり、t2は、1~20の整数、好ましくは2~10の整数、より好ましくは2~6の整数である。)であり、より好ましくはC1-20アルキル基、さらに好ましくはC1-6アルキル基、特に好ましくはメチル基である。
【0203】
一の態様において、Rf1は、水酸基である。
【0204】
別の態様において、Rf1は、1価の有機基、好ましくはC1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-6アルキル基である。
【0205】
上記k2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、l2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数であり、m2は、各出現においてそれぞれ独立して、0~3の整数である。尚、k2、l2及びm2の合計は、(CRd1 k2e1 l2f1 m2)単位において、3である。
【0206】
上記式(1)及び(2)において、RSiが式(S4)で表される基である場合、好ましくは、式(1)及び式(2)の末端部分において、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子が少なくとも2つ存在する。
【0207】
一の態様において、RSiが式(S4)で表される基である場合、n2が1~3、好ましくは2又は3、より好ましくは3である(SiR34 n235 3-n2)単位は、式(1)及び式(2)の各末端部分において、2個以上、例えば2~27個、好ましくは2~9個、より好ましくは2~6個、さらに好ましくは2~3個、特に好ましくは3個存在する。
【0208】
好ましい態様において、式(S4)において、R32’が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのR32’において、n2は、1~3の整数であり、好ましくは2又は3、より好ましくは3である。
【0209】
好ましい態様において、式(S4)において、R32が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのR32において、n2は、1~3の整数であり、好ましくは2又は3、より好ましくは3である。
【0210】
好ましい態様において、式(S4)において、Re1が存在する場合、少なくとも1つの、好ましくは全てのRa1において、n2は、1~3の整数であり、好ましくは2又は3、より好ましくは3である。
【0211】
好ましい態様において、式(S4)において、k2は0であり、l2は2又は3、好ましくは3であり、n2は、2又は3、好ましくは3である。
【0212】
上記Rg1及びRh1は、各出現においてそれぞれ独立して、-Z-SiR11 n112 3-n1、-Z-SiRa1 k1b1 l1c1 m1、-Z-CRd1 k2e1 l2f1 m2である。ここに、R11、R12、Ra1、Rb2、Rc1、Rd1、Re1、Rf1、n1、k1、l1、m1、k2、l2、及びm2は、上記と同意義である。
【0213】
好ましい態様において、Rg1及びRh1は、それぞれ独立して、-Z-SiR11 n112 3-n1である。
【0214】
上記Zは、各出現においてそれぞれ独立して、単結合、酸素原子又は2価の有機基である。尚、以下Zとして記載する構造は、右側が(SiR11 n112 3-n1)に結合する。
【0215】
一の態様において、Zは酸素原子である。
【0216】
一の態様において、Zは2価の有機基である。
【0217】
上記Zは、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz5”-O-(CHz6”-(式中、z5”は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z6”は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)又は、-(CHz7”-フェニレン-(CHz8”-(式中、z7”は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z8”は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1-6アルキル基、C2-6アルケニル基、及びC2-6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよいが、好ましくは非置換である。
【0218】
好ましい態様において、Zは、C1-6アルキレン基又は-(CHz7”-フェニレン-(CHz8”-、好ましくは-フェニレン-(CHz8”-である。Zがかかる基である場合、光耐性、特に紫外線耐性がより高くなり得る。
【0219】
別の好ましい態様において、上記Zは、C1-3アルキレン基である。一の態様において、Zは、-CHCHCH-であり得る。別の態様において、Zは、-CHCH-であり得る。
【0220】
一の態様において、RSiは、式(S2)、(S3)、(S4)又は(S5)で表される基である。これらの化合物は、高い表面滑り性を有する表面処理層を形成することができる。
【0221】
一の態様において、RSiは、式(S3)、(S4)又は(S5)で表される基である。これらの化合物は、一の末端に複数の加水分解性基を有することから、基材に強く密着し、高い摩耗耐久性を有する表面処理層を形成することができる。
【0222】
一の態様において、RSiは、式(S3)又は(S4)で表される基である。これらの化合物は、一の末端に、一のSi原子又はC原子から分岐した複数の加水分解性基を有し得ることから、さらに高い摩耗耐久性を有する表面処理層を形成することができる。
【0223】
一の態様において、RSiは、式(S1)で表される基である。
【0224】
一の態様において、RSiは、式(S2)で表される基である。
【0225】
一の態様において、RSiは、式(S3)で表される基である。
【0226】
一の態様において、RSiは、式(S4)で表される基である。
【0227】
一の態様において、RSiは、式(S5)で表される基である。
【0228】
上記式(1)及び(2)において、Xは、主に着氷着雪の抑制機能を提供するフッ素含有基(RF1及びRF2)と基材との結合能を提供する部(RSi)とを連結するリンカーと解される。従って、当該Xは、式(1)及び(2)で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、単結合であってもよく、いずれの基であってもよい。
【0229】
上記式(1)において、α1は1~9の整数であり、β1は1~9の整数である。これらα1及びβ1は、Xの価数に応じて変化し得る。α1及びβ1の和は、Xの価数と同じである。例えば、Xが10価の有機基である場合、α1及びβ1の和は10であり、例えばα1が9かつβ1が1、α1が5かつβ1が5、又はα1が1かつβ1が9となり得る。また、Xが2価の有機基である場合、α1及びβ1は1である。
【0230】
上記式(2)において、γ1は1~9の整数である。γ1は、Xの価数に応じて変化し得る。即ち、γ1は、Xの価数から1を引いた値である。
【0231】
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
【0232】
上記Xにおける2~10価の有機基は、好ましくは2~8価の有機基である。一の態様において、かかる2~10価の有機基は、好ましくは2~4価の有機基であり、より好ましくは2価の有機基である。別の態様において、かかる2~10価の有機基は、好ましくは3~8価の有機基、より好ましくは3~6価の有機基である。
【0233】
一の態様において、Xは、単結合又は2価の有機基であり、α1は1であり、β1は1である。
【0234】
一の態様において、Xは、単結合又は2価の有機基であり、γ1は1である。
【0235】
一の態様において、Xは3~6価の有機基であり、α1は1であり、β1は2~5である。
【0236】
一の態様において、Xは3~6価の有機基であり、γ1は2~5である。
【0237】
一の態様において、Xは、3価の有機基であり、α1は1であり、β1は2である。
【0238】
一の態様において、Xは、3価の有機基であり、γ1は2である。
【0239】
が、単結合又は2価の有機基である場合、式(1)及び(2)は、下記式(1’)及び(2’)で表される。
【化22】
【0240】
一の態様において、Xは単結合である。
【0241】
別の態様において、Xは2価の有機基である。
【0242】
一の態様において、Xとしては、例えば、単結合又は下記式:
-(R51p5-(X51q5
[式中:
51は、単結合、-(CHs5-又はo-、m-もしくはp-フェニレン基を表し、好ましくは-(CHs5-であり、
s5は、1~20の整数、好ましくは1~6の整数、より好ましくは1~3の整数、さらにより好ましくは1又は2であり、
51は、-(X52l5-を表し、
52は、各出現においてそれぞれ独立して、-O-、-S-、o-、m-もしくはp-フェニレン基、-C(O)O-、-Si(R53-、-(Si(R53O)m5-Si(R53-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-及び-(CHn5-からなる群から選択される基を表し、
53は、各出現においてそれぞれ独立して、フェニル基、C1-6アルキル基又はC1-6アルコキシ基を表し、好ましくはフェニル基又はC1-6アルキル基であり、より好ましくはメチル基であり、
54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(好ましくはメチル基)を表し、
m5は、各出現において、それぞれ独立して、1~100の整数、好ましくは1~20の整数であり、
n5は、各出現において、それぞれ独立して、1~20の整数、好ましくは1~6の整数、より好ましくは1~3の整数であり、
l5は、1~10の整数、好ましくは1~5の整数、より好ましくは1~3の整数であり、
p5は、0又は1であり、
q5は、0又は1であり、
ここに、p5及びq5の少なくとも一方は1であり、p5又はq5を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である]
で表される2価の有機基が挙げられる。ここに、X(典型的にはXの水素原子)は、フッ素原子、C1-3アルキル基及びC1-3フルオロアルキル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。好ましい態様において、Xは、これらの基により置換されていない。
【0243】
好ましい態様において、上記Xは、それぞれ独立して、-(R51p5-(X51q5-R52-である。R52は、単結合、-(CHt5-又はo-、m-もしくはp-フェニレン基を表し、好ましくは-(CHt5-である。t5は、1~20の整数、好ましくは2~6の整数、より好ましくは2~3の整数である。ここに、R52(典型的にはR52の水素原子)は、フッ素原子、C1-3アルキル基及びC1-3フルオロアルキル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。好ましい態様において、R56は、これらの基により置換されていない。
【0244】
好ましくは、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合、
1-20アルキレン基、
-R51-X53-R52-、又は
-X54-R
[式中、R51及びR52は、上記と同意義であり、
53は、
-O-、
-S-、
-C(O)O-、
-CONR54-、
-O-CONR54-、
-Si(R53-、
-(Si(R53O)m5-Si(R53-、
-O-(CHu5-(Si(R53O)m5-Si(R53-、
-O-(CHu5-Si(R53-O-Si(R53-CHCH-Si(R53-O-Si(R53-、
-O-(CHu5-Si(OCHOSi(OCH-、
-CONR54-(CHu5-(Si(R53O)m5-Si(R53-、
-CONR54-(CHu5-N(R54)-、又は
-CONR54-(o-、m-又はp-フェニレン)-Si(R53
(式中、R53、R54及びm5は、上記と同意義であり、
u5は1~20の整数、好ましくは2~6の整数、より好ましくは2~3の整数である。)を表し、
54は、
-S-、
-C(O)O-、
-CONR54-、
-O-CONR54-、
-CONR54-(CHu5-(Si(R54O)m5-Si(R54-、
-CONR54-(CHu5-N(R54)-、又は
-CONR54-(o-、m-又はp-フェニレン)-Si(R54
(式中、各記号は、上記と同意義である。)
を表す。]
であり得る。
【0245】
より好ましくは、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合、
1-20アルキレン基、
-(CHs5-X53-、
-(CHs5-X53-(CHt5
-X54-、又は
-X54-(CHt5
[式中、X53、X54、s5及びt5は、上記と同意義である。]
である。
【0246】
より好ましくは、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合、
1-20アルキレン基、
-(CHs5-X53-(CHt5-、又は
-X54-(CHt5
[式中、各記号は、上記と同意義である。]
であり得る。
【0247】
好ましい態様において、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合
1-20アルキレン基、
-(CHs5-X53-、又は
-(CHs5-X53-(CHt5
[式中、
53は、-O-、-CONR54-、又は-O-CONR54-であり、
54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アルキル基を表し、
s5は、1~20の整数であり、
t5は、1~20の整数である。]
であり得る。
【0248】
好ましい態様において、上記Xは、それぞれ独立して、
-(CHs5-O-(CHt5
-CONR54-(CHt5
[式中、
54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アルキル基を表し、
s5は、1~20の整数であり、
t5は、1~20の整数である。]
であり得る。
【0249】
一の態様において、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合、
1-20アルキレン基、
-(CHs5-O-(CHt5-、
-(CHs5-(Si(R53O)m5-Si(R53-(CHt5-、
-(CHs5-O-(CHu5-(Si(R53O)m5-Si(R53-(CHt5-、又は
-(CHs5-O-(CHt5-Si(R53-(CHu5-Si(R53-(Cv2v)-
[式中、R53、m5、s5、t5及びu5は、上記と同意義であり、v5は1~20の整数、好ましくは2~6の整数、より好ましくは2~3の整数である。]
である。
【0250】
上記式中、-(Cv2v)-は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、例えば、-CHCH-、-CHCHCH-、-CH(CH)-、-CH(CH)CH-であり得る。
【0251】
上記Xは、それぞれ独立して、フッ素原子、C1-3アルキル基及びC1-3フルオロアルキル基(好ましくは、C1-3パーフルオロアルキル基)から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。一の態様において、Xは、非置換である。
【0252】
尚、上記Xは、各式の左側がRF1又はRF2に結合し、右側がRSiに結合する。
【0253】
一の態様において、Xは、それぞれ独立して、-O-C1-6アルキレン基以外であり得る。
【0254】
別の態様において、Xとしては、例えば下記の基が挙げられる:
【化23】
【化24】
[式中、R41は、それぞれ独立して、水素原子、フェニル基、炭素数1~6のアルキル基、又はC1-6アルコキシ基、好ましくはメチル基であり;
Dは、
-CHO(CH-、
-CHO(CH-、
-CFO(CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-(CH4-、
-CONH-(CH-、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、及び
【化25】
(式中、R42は、それぞれ独立して、水素原子、C1-6のアルキル基又はC1-6のアルコキシ基、好ましくはメチル基又はメトキシ基、より好ましくはメチル基を表す。)
から選択される基であり、
Eは、-(CH-(nは2~6の整数)であり、
Dは、分子主鎖のRF1又はRF2に結合し、Eは、RSiに結合する。]
【0255】
上記Xの具体的な例としては、例えば:
単結合、
-CHOCH-、
-CHO(CH-、
-CHO(CH-、
-CHO(CH-、
-CHO(CH-、
-CHO(CH-、
-CHO(CHSi(CHOSi(CH(CH-、
-CHO(CHSi(CHOSi(CHOSi(CH(CH-、
-CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-、
-CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-、
-CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)10Si(CH(CH-、
-CHO(CHSi(CHO(Si(CHO)20Si(CH(CH-、
-CHOCFCHFOCF-、
-CHOCFCHFOCFCF-、
-CHOCFCHFOCFCFCF-、
-CHOCHCFCFOCF-、
-CHOCHCFCFOCFCF-、
-CHOCHCFCFOCFCFCF-、
-CHOCHCFCFOCF(CF)CFOCF-、
-CHOCHCFCFOCF(CF)CFOCFCF-、
-CHOCHCFCFOCF(CF)CFOCFCFCF-、
-CHOCHCHFCFOCF-、
-CHOCHCHFCFOCFCF-、
-CHOCHCHFCFOCFCFCF-、
-CHOCHCHFCFOCF(CF)CFOCF-、
-CHOCHCHFCFOCF(CF)CFOCFCF-、
-CHOCHCHFCFOCF(CF)CFOCFCFCF-、
-CHOCFCHFOCFCFCF-C(O)NH-CH-、
-CHOCH(CHCHSi(OCHOSi(OCH(CHSi(OCHOSi(OCH(CH-、
-CHOCHCHCHSi(OCHOSi(OCH(CH-、
-CHOCHCHCHSi(OCHCHOSi(OCHCH(CH-、
-CHOCHCHCHSi(OCHOSi(OCH(CH-、
-CHOCHCHCHSi(OCHCHOSi(OCHCH(CH-、
-(CH-Si(CH-(CH-、
-CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-CO-、
-CONH-、
-CONH-CH-、
-CONH-(CH-、
-CONH-(CH-、
-CONH-(CH-、
-CONH-(CH-、
-CONH-(CH-、
-CON(CH)-CH-、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(Ph)-CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、
-CONH-(CHNH(CH-、
-CONH-(CHNH(CH-、
-CHO-CONH-(CH-、
-CHO-CONH-(CH-、
-S-(CH-、
-(CHS(CH-、
-CONH-(CHSi(CHOSi(CH(CH-、
-CONH-(CHSi(CHOSi(CHOSi(CH(CH-、
-CONH-(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-、
-CONH-(CHSi(CHO(Si(CHO)Si(CH(CH-、
-CONH-(CHSi(CHO(Si(CHO)10Si(CH(CH-、
-CONH-(CHSi(CHO(Si(CHO)20Si(CH(CH-、
-C(O)O-(CH-、
-C(O)O-(CH-、
-CH-O-(CH-Si(CH-(CH-Si(CH-(CH-、
-CH-O-(CH-Si(CH-(CH-Si(CH-CH(CH)-、
-CH-O-(CH-Si(CH-(CH-Si(CH-(CH-、
-CH-O-(CH-Si(CH-(CH-Si(CH-CH(CH)-CH-、
-OCH-、
-O(CH-、
-OCFHCF-、
【化26】

などが挙げられる。
【0256】
さらに別の態様において、Xは、それぞれ独立して、式:-(R16x1-(CFR17y1-(CHz1-で表される基である。式中、x1、y1及びz1は、それぞれ独立して、0~10の整数であり、x1、y1及びz1の和は1以上であり、括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。
【0257】
上記式中、R16は、各出現においてそれぞれ独立して、酸素原子、フェニレン、カルバゾリレン、-NR18-(式中、R18は、水素原子又は有機基を表す)又は2価の有機基である。好ましくは、R18は、酸素原子又は2価の極性基である。
【0258】
上記「2価の極性基」としては、特に限定されないが、-C(O)-、-C(=NR19)-、及び-C(O)NR19-(これらの式中、R19は、水素原子又は低級アルキル基を表す)が挙げられる。当該「低級アルキル基」は、例えば、炭素数1~6のアルキル基、例えばメチル、エチル、n-プロピルであり、これらは、1個又はそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい。
【0259】
上記式中、R17は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は低級フルオロアルキル基であり、好ましくはフッ素原子である。当該「低級フルオロアルキル基」は、例えば、炭素数1~6、好ましくは炭素数1~3のフルオロアルキル基、好ましくは炭素数1~3のパーフルオロアルキル基、より好ましくはトリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、さらに好ましくはトリフルオロメチル基である。
【0260】
さらに別の態様において、Xの例として、下記の基が挙げられる:
【化27】
[式中、
41は、それぞれ独立して、水素原子、フェニル基、炭素数1~6のアルキル基、又はC1-6アルコキシ基好ましくはメチル基であり;
各X基において、Tのうち任意のいくつかは、分子主鎖のRF1又はRF2に結合する以下の基:
-CHO(CH-、
-CHO(CH-、
-CFO(CH-、
-(CH-、
-(CH-、
-(CH4-、
-CONH-(CH-、
-CON(CH)-(CH-、
-CON(Ph)-(CH-(式中、Phはフェニルを意味する)、又は
【化28】
[式中、R42は、それぞれ独立して、水素原子、C1-6のアルキル基又はC1-6のアルコキシ基、好ましくはメチル基又はメトキシ基、より好ましくはメチル基を表す。]
であり、別のTのいくつかは、分子主鎖のRSiに結合し、存在する場合、残りのTは、それぞれ独立して、メチル基、フェニル基、C1-6アルコキシ基又はラジカル捕捉基又は紫外線吸収基である。
【0261】
ラジカル捕捉基は、光照射で生じるラジカルを捕捉できるものであれば特に限定されないが、例えばベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、安息香酸エステル類、サリチル酸フェニル類、クロトン酸類、マロン酸エステル類、オルガノアクリレート類、ヒンダードアミン類、ヒンダードフェノール類、又はトリアジン類の残基が挙げられる。
【0262】
紫外線吸収基は、紫外線を吸収できるものであれば特に限定されないが、例えばベンゾトリアゾール類、ヒドロキシベンゾフェノン類、置換及び未置換安息香酸もしくはサリチル酸化合物のエステル類、アクリレート又はアルコキシシンナメート類、オキサミド類、オキサニリド類、ベンゾキサジノン類、ベンゾキサゾール類の残基が挙げられる。
【0263】
好ましい態様において、好ましいラジカル捕捉基又は紫外線吸収基としては、
【化29】
が挙げられる。
【0264】
この態様において、Xは、それぞれ独立して、3~10価の有機基であり得る。
【0265】
さらに別の態様において、Xの例として、下記の基が挙げられる:
【化30】
[式中、R25、R26及びR27は、それぞれ独立して2~6価の有機基であり、
25は、少なくとも1つのRF1に結合し、R26及びR27は、それぞれ、少なくとも1つのRSiに結合する。]
【0266】
一の態様において、上記R25は、単結合、C1-20アルキレン基、C3-20シクロアルキレン基、C5-20アリーレン基、-R57-X58-R59-、-X58-R59-、又は-R57-X58-である。上記、R57及びR59は、それぞれ独立して、単結合、C1-20アルキレン基、C3-20シクロアルキレン基、又はC5-20アリーレン基である。上記X58は、-O-、-S-、-CO-、-O-CO-又は-COO-である。
【0267】
一の態様において、上記R26及びR27は、それぞれ独立して、炭化水素、又は炭化水素の端又は主鎖中にN、O及びSから選択される少なくとも1つの原子を有する基であり、好ましくは、C1-6アルキル基、-R36-R37-R36-、-R36-CHR38 -などが挙げられる。ここに、R36は、それぞれ独立して、単結合又は炭素数1~6のアルキル基、好ましくは炭素数1~6のアルキル基である。R37は、N、O又はSであり、好ましくはN又はOである。R38は、-R45-R46-R45-、-R46-R45-又は-R45-R46-である。ここに、R45は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基である。R46は、N、O又はSであり、好ましくはOである。
【0268】
この態様において、Xは、それぞれ独立して、3~10価の有機基であり得る。
【0269】
さらに別の態様において、Xの例として、下記:
【化31】
[式中、Xは、それぞれ独立して、単結合または2価の有機基である。]
で表される基が挙げられる
【0270】
上記Xは、イソシアヌル環に直接結合する単結合または二価の連結基である。Xとしては、単結合、アルキレン基、または、エーテル結合、エステル結合、アミド結合及びスルフィド結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む二価の基が好ましく、単結合、炭素数1~10のアルキレン基、または、エーテル結合、エステル結合、アミド結合及びスルフィド結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む炭素数1~10の二価の炭化水素基がより好ましい。
【0271】
としては、下記式:
-(CX121122x1-(Xa1y1-(CX123124z1
(式中、X121~X124は、それぞれ独立して、H、F、OH、または、-OSi(OR121(式中、3つのR121は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基である。)であり、
上記Xa1は、-C(=O)NH-、-NHC(=O)-、-O-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、または、-NHC(=O)NH-であり(各結合の左側がCX121122に結合する。)、
x1は0~10の整数であり、y1は0または1であり、z1は1~10の整数である。)
で表される基が更に好ましい。
【0272】
上記Xa1としては、-O-または-C(=O)O-が好ましい。
【0273】
上記Xとしては、下記式:
-(CFm11-(CHm12-O-(CHm13
(式中、m11は1~3の整数であり、m12は1~3の整数であり、m13は1~3の整数である。)
で表される基、
-(CFm14-(CHm15-O-CHCH(OH)-(CHm16
(式中、m14は1~3の整数であり、m15は1~3の整数であり、m16は1~3の整数である。)
で表される基、
-(CFm17-(CHm18
(式中、m17は1~3の整数であり、m18は1~3の整数である。)
で表される基、
-(CFm19-(CHm20-O-CHCH(OSi(OCH)-(CHm21
(式中、m19は1~3の整数であり、m20は1~3の整数であり、m21は1~3の整数である。)
で表される基、または、
-(CHm22
(式中、m22は1~3の整数である。)
で表される基が特に好ましい。
【0274】
上記Xとして、特に限定されないが、具体的には、
-CH-、-C-、-C-、-C-、-C-O-CH-、-CO-O-CH-CH(OH)-CH-、-(CFn5-(n5は0~4の整数である。)、-(CFn5-(CHm5-(n5およびm5は、それぞれ独立して、0~4の整数である。)、-CFCFCHOCHCH(OH)CH-、-CFCFCHOCHCH(OSi(OCH)CH
等が挙げられる。
【0275】
この態様において、Xは、それぞれ独立して、2又は3価の有機基であり得る。
【0276】
上記式(1)又は式(2)で表されるフルオロポリエーテル基含有シラン化合物は、特に限定されるものではないが、5×10~1×10の平均分子量を有し得る。かかる範囲のなかでも、2,000~32,000、より好ましくは2,500~12,000の平均分子量を有することが、摩耗耐久性の観点から好ましい。なお、かかる「平均分子量」は、数平均分子量を言い、「平均分子量」は、19F-NMRにより測定される値とする。
【0277】
一の態様において、本開示の着氷着雪防止組成物は、式(1)で表される化合物を含み、式(2)で表される化合物を含まない。
【0278】
別の態様において、本開示の着氷着雪防止組成物は、式(1)で表される化合物、及び式(2)で表される化合物を含む。
【0279】
本開示の着氷着雪防止組成物が式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物を含む場合、式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物との合計に対して、式(2)で表される化合物は、好ましくは35モル%以下、より好ましくは30モル%以下、さらに好ましくは20モル%以下、さらにより好ましくは15モル%以下、特に好ましくは10モル%以下、例えば5モル%以下、3モル%以下、1モル%以下、又は0.1モル%以下であり得る。式(2)で表される化合物の量を上記の範囲とすることにより、着氷着雪をより防止することができる層を得ることができる。また、式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物との合計に対して、式(2)で表される化合物は、例えば、0.01モル%以上、0.1モル%以上、0.2モル%以上、0.5モル%以上、1モル%以上、2モル%以上、又は5モル%以上であり得る。式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物との合計に対する式(2)で表される化合物は、好ましくは0.01モル%以上35モル%以下、より好ましくは0.01モル%以上30モル%以下、さらに好ましくは0.01モル%以上20モル%以下、さらにより好ましくは0.01モル%以上10モル%以下、例えば、0.1モル%以上30モル%以下、0.2モル%以上20モル%以下、0.5モル%以上10モル%以下であり得る。
【0280】
上記の式(1)で表される化合物の含有量は、着氷着雪防止組成物全体に対して、好ましくは0.01~50.0質量%、より好ましくは0.1~30.0質量%、さらに好ましくは1.0~25.0質量%、特に好ましくは5.0~20.0質量%であり得る。上記フルオロポリエーテル基含有シラン化合物の含有量を上記の範囲にすることにより、より高い着氷着雪の防止機能を得ることができる。
【0281】
上記の式(1)又は(2)で表される化合物は、例えば、自体公知の方法、例えば国際公開第97/07155号、特表2008-534696号、特開2014-218639号、特開2017-82194号等に記載の方法により得ることができる。
【0282】
別の好ましい態様において、上記片末端に反応性基を有する撥液性化合物撥液性化合物は、下記式(3):
【化32】
[式中:
S1は、各出現においてそれぞれ独立して、R-R-R q7-、又はR-R-Oq8-であり;
は、2価の直鎖オルガノシロキサン基であり;
は、水素原子、又は炭化水素基であり;
は、-SiR -であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、炭化水素基であり;
q7は、0又は1であり;
は、水素原子、又は炭化水素基であり;
は、2価のポリエーテル基であり;
q8は、0又は1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
α2は、1~9の整数であり;
β2は、1~9の整数である。]
で表される化合物を含む。
【0283】
一の態様において、本開示の着氷着雪防止組成物は、さらに、下記式(4):
【化33】
[式中:
S2は、各出現においてそれぞれ独立して、-Op7-R-R q7-、又は-R p8-R-Oq8-であり;
は、2価の直鎖オルガノシロキサン基であり;
は、-SiR -であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、炭化水素基であり;
p7は、0又は1であり;
q7は、0又は1であり;
は、2価のポリエーテル基であり;
は、2価の炭化水素基であり;
p8は、0又は1であり;
q8は、0又は1であり;
は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり;
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基であり;
γ2は、それぞれ独立して、1~9の整数である。]
で表される化合物を含む。
【0284】
S1は、R-R-R q7-、又はR-R-Oq8-である。
【0285】
S2は、-Op7-R-R q7-、又は-R p8-R-O q8-である。
【0286】
一の態様において、RS1は、R-R-R q7-であり、RS2は、-Op7-R-R q7-である。
【0287】
一の態様において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、2価の直鎖オルガノシロキサン基である。ここに、2価の直鎖オルガノシロキサン基とは、シロキサンの主骨格(-SiR-O-SiR-)が直鎖であるオルガノシロキサン基を意味し、Si原子に結合するR基は直鎖であっても、分岐鎖であってもよい。
【0288】
好ましい態様において、Rは、下記式:
-(SiR -O)
[式中:
は、各出現においてそれぞれ独立して、炭化水素基であり、
aは、2~1500である。]
で表される基である。
【0289】
上記Rは、各出現においてそれぞれ独立して、炭化水素基である。かかる炭化水素基は、置換されていてもよい。
【0290】
は、各出現においてそれぞれ独立して、好ましくは非置換炭化水素基、又はハロゲン原子により置換されている炭化水素基である。かかるハロゲン原子は、好ましくはフッ素原子である。
【0291】
は、各出現においてそれぞれ独立して、好ましくはハロゲン原子により置換されていてもよいC1-6アルキル基又はアリール基、より好ましくはC1-6アルキル基又はアリール基である。
【0292】
上記C1-6アルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖
である。C1-6アルキル基は、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはメチル基である。
【0293】
上記アリール基は、好ましくはフェニル基である。
【0294】
一の態様において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、C1-6アルキル基、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはメチル基である。
【0295】
別の態様において、Rは、フェニル基である。
【0296】
別の態様において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、メチル基又はフェニル基、好ましくはメチル基である。
【0297】
上記aは、2~1500である。aは、好ましくは5以上、より好ましくは10以上、さらに好ましくは15以上、例えば30以上、又は50以上であり得る。aは、好ましくは1000以下、より好ましくは500以下、さらに好ましくは200以下、さらにより好ましくは150以下、例えば100以下、又は80以下であり得る。
【0298】
aは、好ましくは5~1000、より好ましくは10~500、さらに好ましくは15~200、さらにより好ましくは15~150であり得る。
【0299】
一の態様において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、2価のポリエーテル基である。
【0300】
上記Rは、水素原子、又は炭化水素基である。かかる炭化水素基は、上記Rにおける炭化水素基と同意義である。
【0301】
は、好ましくはハロゲン原子により置換されていてもよいC1-6アルキル基又はアリール基、より好ましくはC1-6アルキル基又はアリール基である。
【0302】
一の態様において、Rは、C1-6アルキル基、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはメチル基である。
【0303】
別の態様において、Rは、フェニル基である。
【0304】
別の態様において、Rは、メチル基又はフェニル基、好ましくはメチル基である。
【0305】
上記p7は、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1である。一の態様において、p7は0である。別の態様においてp7は1である。
【0306】
上記q7は、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1である。一の態様において、q7は0である。別の態様においてq7は1である。
【0307】
一の態様において、p7は0であり、q7は1である。
【0308】
一の態様において、RS1は、R-R-Oq8-であり、RS2は、-R p8-R-Oq8-である。
【0309】
は、各出現においてそれぞれ独立して、2価のポリエーテル基である。
【0310】
上記式において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、C1-16アルキル基である。
【0311】
上記C1-16アルキル基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖又は分枝鎖のC1-6アルキル基、特にC1-3アルキル基であり、より好ましくは直鎖のC1-6アルキル基、特にC1-3アルキル基である。
【0312】
上記Rは、C1-6アルキレン基である。
【0313】
上記C1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよく、好ましくは、直鎖又は分枝鎖のC1-3アルキレン基であり、より好ましくは直鎖のC1-3アルキレン基である。
【0314】
上記式において、p8は、0又は1である。一の態様において、p8は0である。別の態様においてp8は1である。
【0315】
上記式において、q8は、各出現においてそれぞれ独立して、0又は1である。一の態様において、q8は0である。別の態様においてq8は1である。
【0316】
一の態様において、p8は0であり、q8は1である。
【0317】
上記Rは、各出現においてそれぞれ独立して、2価のポリエーテル基である。
【0318】
は、好ましくは、式:
-(OC12a3-(OC10b3-(OCc3-(OCd3-(OCe3-(OCHf3
[式中:
a3、b3、c3、d3、e3及びf3は、それぞれ独立して、0~200の整数であって、a3、b3、c3、d3、e3及びf3の和は1以上である。a3、b3、c3、d3、e3又はf3を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。]
で表される基である。
【0319】
a3、b3、c3、d3、e3及びf3は、好ましくは、それぞれ独立して、0~100の整数であってもよい。
【0320】
a3、b3、c3、d3、e3及びf3の和は、好ましくは5以上であり、より好ましくは10以上であり、例えば15以上又は20以上であってもよい。a3、b3、c3、d3、e3及びf3の和は、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、さらに好ましくは60以下であり、例えば50以下又は30以下であってもよい。
【0321】
これら繰り返し単位は、直鎖状であっても、分枝鎖状であってもよい。例えば、-(OC12)-は、-(OCHCHCHCHCHCH)-、-(OCH(CH)CHCHCHCH)-、-(OCHCH(CH)CHCHCH)-、-(OCHCHCH(CH)CHCH)-、-(OCHCHCHCH(CH)CH)-、-(OCHCHCHCHCH(CH))-等であってもよい。-(OC10)-は、-(OCHCHCHCHCH)-、-(OCH(CH)CHCHCH)-、-(OCHCH(CH)CHCH)-、-(OCHCHCH(CH)CH)-、-(OCHCHCHCH(CH))-等であってもよい。-(OC)-は、-(OCHCHCHCH)-、-(OCH(CH)CHCH)-、-(OCHCH(CH)CH)-、-(OCHCHCH(CH))-、-(OC(CHCH)-、-(OCHC(CH)-、-(OCH(CH)CH(CH))-、-(OCH(C)CH)-及び-(OCHCH(C))-のいずれであってもよい。-(OC)-は、-(OCHCHCH)-、-(OCH(CH)CH)-及び-(OCHCH(CH))-のいずれであってもよい。-(OC)-は、-(OCHCH)-及び-(OCH(CH))-のいずれであってもよい。
【0322】
上記Rは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、水素原子もしくは1価の有機基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基であり、少なくとも1つのRは、水酸基もしくは加水分解性基が結合したSi原子、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基である。
【0323】
一の態様において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基を含む1価の基である。
【0324】
好ましい態様において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、イソシアネート基、エポキシ基、又はビニル基である。
【0325】
別の態様において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基、加水分解性基、もしくは1価の有機基が結合したSi原子を含む1価の基である。
【0326】
好ましい態様において、Rは、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基が結合したSi原子を含む1価の基である。
【0327】
特に好ましい態様において、Rは、下記式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)又は(S5):
【化34】
[式中、各記号は、上記RSiにおける式(S1)、(S2)、(S3)、(S4)及び(S5)に関する記載と同意義である。]
で表される基である。
【0328】
は、主に着氷着雪の抑制機能を提供する部(RS1又はRS2)と基材との結合能を提供する部(R)とを連結するリンカーと解される。従って、当該Xは、式(3)及び(4)で表される化合物が安定に存在し得るものであれば、単結合であってもよく、いずれの基であってもよい。
【0329】
上記式(3)において、α2は1~9の整数であり、β2は1~9の整数である。これらα2及びβ2は、Xの価数に応じて変化し得る。α2及びβ2の和は、Xの価数と同じである。例えば、Xが10価の有機基である場合、α2及びβ2の和は10であり、例えばα2が9かつβ2が1、α2が5かつβ2が5、又はα2が1かつβ2が9となり得る。また、Xが2価の有機基である場合、α2及びβ2は1である。
【0330】
上記式(4)において、γ2は1~9の整数である。γ2は、Xの価数に応じて変化し得る。即ち、γ2は、Xの価数から1を引いた値である。
【0331】
は、それぞれ独立して、単結合又は2~10価の有機基である。
【0332】
上記Xにおける2~10価の有機基は、好ましくは2~8価の有機基である。一の態様において、かかる2~10価の有機基は、好ましくは2~4価の有機基であり、より好ましくは2価の有機基である。別の態様において、かかる2~10価の有機基は、好ましくは3~8価の有機基、より好ましくは3~6価の有機基である。
【0333】
一の態様において、Xは、単結合又は2価の有機基であり、α2、β2、及びγ2は1である。
【0334】
一の態様において、Xは3~6価の有機基であり、α2は1であり、β2は2~5であり、γは2~5である。
【0335】
一の態様において、Xは、3価の有機基であり、α2は1であり、β2は2である。
【0336】
一の態様において、Xは単結合である。
【0337】
別の態様において、Xは2価の有機基である。
【0338】
一の態様において、Xとしては、例えば、単結合又は下記式:
-(R51p5-(X51q5
[式中:
51は、単結合、-(CHs5-又はo-、m-もしくはp-フェニレン基であり、好ましくは-(CHs5-であり、
s5は、1~20の整数、好ましくは1~15の整数、より好ましくは1~10の整数、さらにより好ましくは1~6の整数、例えば1~3の整数であり、あるいは、1~20の整数、好ましくは4~15の整数、より好ましくは7~13の整数であり、
51は、-(X52l5-であり、
52は、各出現においてそれぞれ独立して、-O-、-S-、o-、m-もしくはp-フェニレン基、-CO-、-C(O)O-、-CONR54-、-O-CONR54-、-NR54-及び-(CHn5-からなる群から選択される基であり、
54は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、又は1価の有機基であり、好ましくは水素原子、フェニル基、C1-6アルキル基(好ましくはメチル基)又は炭素数1~10のオキシアルキレン含有基であり、
n5は、各出現においてそれぞれ独立して、1~20の整数、好ましくは1~15の整数、より好ましくは1~10の整数、さらにより好ましくは1~6の整数、例えば1~3の整数であり、
l5は、1~10の整数、好ましくは1~5の整数、より好ましくは1~3の整数であり、
p5は、0又は1であり、
q5は、0又は1であり、
ここに、p5及びq5の少なくとも一方は1であり、p5又はq5を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である]
で表される2価の有機基が挙げられる。ここに、X(典型的にはXの水素原子)は、フッ素原子、C1-3アルキル基及びC1-3フルオロアルキル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。好ましい態様において、Xは、これらの基により置換されていない。
【0339】
上記炭素数1~10のオキシアルキレン含有基は、-O-C1-10アルキレン-を含む基であり、例えば、-R55-(-O-C1-10アルキレン)-R56(式中、R55は、単結合又は2価の有機基、好ましくはC1-6アルキレン基であり、nは任意の整数、好ましくは2~10の整数であり、R56は、水素原子又は1価の有機基、好ましくはC1-6アルキル基である。)である。上記アルキレン基は、直鎖であっても分岐鎖であってもよい。
【0340】
好ましい態様において、上記Xは、それぞれ独立して、-(R51p5-(X51q5-R52-である。R52は、単結合、-(CHt5-又はo-、m-もしくはp-フェニレン基であり、好ましくは-(CHt5-である。t5は、1~20の整数、好ましくは2~6の整数、より好ましくは2~3の整数である。ここに、R52(典型的にはR52の水素原子)は、フッ素原子、C1-3アルキル基及びC1-3フルオロアルキル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。好ましい態様において、R56は、これらの基により置換されていない。
【0341】
好ましくは、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合、
1-20アルキレン基、又は
-R51-X53-R52
[式中、R51及びR52は、上記と同意義であり、
53は、
-O-、
-S-、
-CO-、
-C(O)O-、
-CONR54-、
-O-CONR54-、
-O-(CHu5-CONR54-、
-O-(CHu5-CO-、又は
-CONR54-(CHu5-N(R54)-、
(式中、R54は、上記と同意義であり、
u5は1~20の整数、好ましくは2~6の整数、より好ましくは2~3の整数である。)である。]
であり得る。
【0342】
より好ましくは、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合、
1-20アルキレン基、
-(CHs5-X53-、
-X53-(CHt5-、又は
-(CHs5-X53-(CHt5
[式中、X53、s5及びt5は、上記と同意義である。]
である。
【0343】
好ましい態様において、上記Xは、それぞれ独立して、
単結合
1-20アルキレン基、
-(CHs5-X53-、
-X53-(CHt5-又は
-(CHs5-X53-(CHt5
[式中、
53は、-O-、-CO-、-CONR54-、-O-CONR54-、-O-(CHu5-CONR54-、又は-O-(CHu5-CO-であり、
54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、C1-6アルキル基(好ましくはメチル基)又は炭素数1~10のオキシアルキレン含有基であり、
s5、t5、及びu5は、上記と同意義である。]
であり得る。
【0344】
好ましい態様において、上記Xは、それぞれ独立して、
-(CHs5-O-(CHt5-、
-(CHs5-CONR54-(CHt5-、
-(CHs5-O-(CHu5-CO-、又は
-(CHs5-O-(CHu5-CONR54-(CHt5
[式中、
54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、C1-6アルキル基(好ましくはメチル基)又は炭素数1~10のオキシアルキレン含有基であり、
s5、t5、及びu5は、上記と同意義である。]
であり得る。
【0345】
上記Xは、それぞれ独立して、フッ素原子、C1-3アルキル基及びC1-3フルオロアルキル基(好ましくは、C1-3パーフルオロアルキル基)から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよい。一の態様において、Xは、非置換である。
【0346】
尚、上記Xは、各式の左側がRS1又はRS2に結合し、右側がRに結合する。
【0347】
別の態様において、Xは、それぞれ独立して、3~10価の有機基であり得る。
【0348】
さらに別の態様において、Xの例として、下記:
【化35】
[式中、Xは、それぞれ独立して、単結合または2価の有機基である。]
で表される基が挙げられる
【0349】
上記Xは、イソシアヌル環に直接結合する単結合または二価の連結基である。Xとしては、単結合、アルキレン基、または、エーテル結合、エステル結合、アミド結合及びスルフィド結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む二価の基が好ましく、単結合、炭素数1~10のアルキレン基、または、エーテル結合、エステル結合、アミド結合及びスルフィド結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む炭素数1~10の二価の炭化水素基がより好ましい。
【0350】
としては、下記式:
-(CX121122x1-(Xa1y1-(CX123124z1
(式中、X121~X124は、それぞれ独立して、H、OH、または、-OSi(OR121(式中、3つのR121は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基である。)であり、
上記Xa1は、-C(=O)NH-、-NHC(=O)-、-O-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、-NHC(=O)NH-、-NR121-、-C(=O)-NR121-、-NR121-C(=O)-、またはSであり(各結合の左側がCX121122に結合する。)、
121はC1-6の炭化水素鎖であり、
x1は0~10の整数であり、y1は0または1であり、z1は1~10の整数である。)
で表される基が更に好ましい。
【0351】
上記Xa1としては、-O-または-C(=O)O-が好ましい。
【0352】
上記Xとしては、下記式:
-(CHm12-O-(CHm13
(式中、m12は1~10の整数であり、m13は1~10の整数である。)
で表される基、
-(CHm15-O-CHCH(OH)-(CHm16
(式中、m15は1~10の整数であり、m16は1~10の整数である。)
で表される基、
-(CHm18
(式中、m18は1~10の整数である。)
で表される基、又は
-(CHm20-O-CHCH(OSi(OCH)-(CHm21
(式中、m20は1~10の整数であり、m21は1~10の整数である。)
で表される基
で表される基が特に好ましい。
【0353】
上記Xとして、特に限定されないが、-CH-、-C-、-C-、-C-、-C-O-CH-、-CO-O-CH-CH(OH)-CH-、―S-、-NR121-、―(CHm22-C(=O)-O-(CHm23-、―(CHm22-O-C(=O)-(CHm23-、―(CHm22-C(=O)-NR121-(CHm23-、―(CHm22-NR121-C(=O)-(CHm23-CHOCHCH(OSi(OCH)CH
(式中R121は、C1-6炭化水素鎖であり、m22は1~10の整数であり、m23は1~10の整数である。)
等が挙げられる。
【0354】
上記式(3)又は(4)で表されるシロキサン基含有シラン化合物は、特に限定されるものではないが、5×10~1×10の数平均分子量を有し得る。上記式(3)又は(4)で表されるシロキサン基含有シラン化合物は、好ましくは1,000~30,000、より好ましくは1,500~10,000の数平均分子量を有することが、摩耗耐久性の観点から好ましい。なお、かかる「数平均分子量」は、H-NMRにより測定される値とする。
【0355】
上記シロキサン基含有シラン化合物は、例えば、オルガノシロキサン基を有する化合物と、加水分解性シラン基を有する化合物とを反応させることにより得ることができる。
【0356】
例えば、下記式:
61-COOH
[式中、R61は、オルガノシロキサン基含有基である。]
で表される化合物を、下記式:
NH-R62
[式中、R62は、アリル基含有基である。]
で表される化合物と反応させて、下記式:
61-CONH-R63-R64
[式中、
61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
63は、(n+1)価のリンカー基であり、
64は、アリル基である。]
を得る。次いで、得られたアリル化合物を、
HSiR65 66 3-m
[式中、
65は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり、
66は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり、
mは、1~3である。]
で表される化合物と反応させることにより、式(3)で表される化合物を得ることができる。
【0357】
別の方法として、下記スキームに従って、R61-COOHから、オキサジアゾール化合物を得、原料として用いることにより、式(3)で表される化合物を得ることができる。例えば、Rが末端にアリル基を有する場合、上記のようにHSiR65 66 3-mを反応させることにより、式(4)で表される化合物を得ることができる。
【化36】
[式中:
61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
Rは、末端に官能基を含んでいてもよい、アルキル、又はアリ-ルであり、
上記官能基は、エステルなどのカルボン酸誘導体(例えば、アリル、エステル、アミド、カルボン酸、酸無水物、酸クロリド、ニトリル)、アミン、エポキシド、ベンゼン環、アルコール、又は不飽和結合である。]
【0358】
別の方法として、下記式:
61-CW3-m
[式中:
61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
Xは、加水分解性基であり、
Wは、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり、
mは、1~3である。]
で表される化合物を、下記式:
M-R62
[式中:
Mは、金属含有基、例えばLi、ハロゲン-Mg、Znであり、
62は、アリル基含有基である。]
で表される化合物と反応させて、下記式:
61-CW(-R63-R643-m
[式中:
61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
63は、2価の基であり、
64は、アリル基であり、
Wは、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり、
mは、1~3である。]
を得る。次いで、得られたアリル化合物を、
HSiR65 66 3-m
[式中、
65は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり、
66は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり、
mは、1~3である。]
で表される化合物と反応させることにより、式(3)で表される化合物を得ることができる。
【0359】
別の方法として、下記式:
61-COR67
[式中:
61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
67は、OH、又はハロゲン元素、NR、-OCOR’、アルコキシ基などの加水分解性基であり、
Rは、それぞれ独立して、水素原子またはアルキル基であり、
R’は、水素原子またはアルキル基である。]
で表される化合物と、
M-R62
[式中:
Mは、金属含有基、例えばLi、ハロゲン-Mg、又はZnであり、
62は、アリル基含有基である。]
で表される化合物と反応させて、下記式:
61-C(OH)(-R63-R64
[式中:
61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
63は、2価の基であり、
64は、アリル基である。]
で表される化合物を得る。得られた化合物を、下記式:
L-R62
[式中:
Lは、脱離基であり、
62は、アリル基含有基である。]
である化合物と反応させて、
61-C(-O-R63-R64)(-R63-R64
[式中:
61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
63は、2価の基であり、
64は、アリル基である。]
で表される化合物を得る。次いで、得られたアリル化合物を、
HSiR65 66 3-m
[式中、
65は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり、
66は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり、
mは、1~3である。]
で表される化合物と反応させることにより、式(3)で表される化合物を得ることができる。
【0360】
別の方法として、下記式:
61-CH=CH
[式中:R61は、オルガノシロキサン基含有基である。]
で表される化合物と、下記式
H-SiX
[式中、Xは加水分解性基である。]
とを反応させて、下記式:
61-CHCHSiX
で表される化合物を得る。次いで、得られた化合物を、
M-R62
[式中、
Mは、金属含有基、例えばLi、ハロゲン-Mg、又はZnであり、
62は、アリル基含有基である。]
で表される化合物と反応させて、下記式:
61-CHCHSi(-R63-R64
[式中:
61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
63は、2価の基であり、
64は、アリル基である。]
を得る。続いてアリル化合物を得る。次いで、得られたアリル化合物を、
HSiR65 66 3-m
[式中、
65は、各出現においてそれぞれ独立して、水酸基又は加水分解性基であり、
66は、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基であり、
mは、1~3である。]
で表される化合物と反応させることにより、式(3)で表される化合物を得ることができる。
【0361】
上記の反応において、R61-CH=CHは、酸化剤と反応させることにより、エポキシ化合物とし、かかるエポキシ化合物を用いて、本開示の式(3)で表される化合物を得ることができる。
【0362】
さらに、R61-CH=CHは、HSRで表されるチオール化合物と反応させて、R61-CH-CH-SR又はR61-CH(SR)-CHで表されるチオ化合物とし、かかるチオ化合物を用いて、本開示の式(3)で表される化合物を得ることができる。ここに、Rは、任意の基である。
【0363】
さらに、下記スキームに示す通り、R61-CH=CHは、ジエンと反応させて、環状化合物とし、かかる環状化合物を用いて、本開示の式(3)で表される化合物を得ることができる。
【化37】
[式中、Rは、それぞれ独立して、炭化水素、水素原子、または酸素原子、窒素原子、又は、-COR’である。R’は、任意の基である。]
【0364】
さらに、下記スキームに示す通り、R61-CH=CHは、ジボラン、ボランジメチルスルフィド錯体、9-ボラビシクロ[3,3,1]-ノナン等のホウ素試薬と反応させて、次いで、得られたボラン誘導体をアルコール化合物に変換し、かかるアルコール化合物を用いて、本開示の式(3)で表される化合物を得ることができる。
【化38】
[式中、Rは、それぞれ独立して、水素原子、又は炭化水素基である。]
【0365】
別の方法として、下記式:
61-SiW-H
[式中、
61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
Wは、各出現においてそれぞれ独立して、1価の有機基である。]
で表される化合物と、下記式:
C=CH-R67
[R67は、アミド、カルボン酸、酸無水物、酸クロリド、ニトリル、アミン、エポキシド、ベンゼン環、アルコール等の官能基含有基である。]
とを反応させて、下記式:
61-SiX-CHCH-R67
で表される化合物を得ることができる。かかる化合物を、原料として、上記の反応を適宜利用して、式(3)で表される化合物を得ることができる。
【0366】
別の方法として、下記式:
61-CHNR68
[式中、R61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
68は、任意の基である。]
で表される化合物を下記式
HOCO-R69
[式中、R69は、二重結合基含有基である。]
で表される化合物と反応させて下記式:
61-CHNR68CO-R69
を得る。かかる化合物を、原料として、R69内に含まれる二重結合に対して上記のヒドロシリル化反応を行うことにより、式(3)で表される化合物を得ることができる。
【0367】
別の方法として、下記式:
61-CHNH
[式中、R61は、オルガノシロキサン基含有基である。]
で表される化合物を、
70-COOH
[式中、R70は、二重結合、アミド、カルボン酸、酸無水物、酸クロリド、ニトリル、アミン、エポキシド、ベンゼン環、アルコール等の官能基含有基である。]
で表される化合物と反応させて、
61-CHNHCO-R70
が得られ、かかる化合物を原料として、式(3)で表される化合物を得ることができる。
【0368】
別の方法として、下記スキームに示すように、エポキシ化合物と、下記に示すような化合物とを反応させて得られる化合物を原料として、式(3)で表される化合物を得ることができる。
【化39】

[式中、
61は、オルガノシロキサン基含有基であり、
は、水素原子、またはアルキル基であり、
は、水素原子、またはアルキル基であり、
Rは、末端に官能基を含んでいてもよい、炭化水素基であり、
上記官能基は、エステルなどのカルボン酸誘導体(例えば、エステル、アミド、カルボン酸、酸無水物、酸クロリド、ニトリル)、アミン、エポキシド、ベンゼン環、アルコール、又は不飽和結合である。]
【0369】
別の方法として、下記スキームに従って、R61-CHXとイソシアヌル酸ジアリルとを、適切な塩基(水素化ナトリウム、炭酸ナトリウム、カリウムt-ブトキシド、金属ヘキサメチルジシラジドなど)の存在下で反応させて、置換イソシアヌレート化合物を得ることができる。ここに、Xは脱離性官能基であり、例えば、クロリド、ブロミド、ヨージド。パラトルエンスルホナート、トリフルオロメタンスルホナート、カルボキシラートが挙げられる。
【化40】
【0370】
上記ヒドロシリル化は、好適には、遷移金属触媒を用いて行われる。かかる遷移金属触媒としては、第8族~10族遷移金属触媒が好ましく、中でも、白金触媒、ルテニウム触媒、ロジウム触媒等が挙げられる。中でも、白金触媒が好ましい。白金触媒としては、Pt/ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体、Pt/テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン錯体、塩化白金酸、酸化白金等が挙げられる。中でも、Pt/ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体およびPt/テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン錯体のいずれかが好ましい。
【0371】
上記遷移金属触媒の使用量は、反応対象である二重結合を有する化合物に対する質量比が、0.1~1,000ppmであることが好ましく、1~100ppmであることが特に好ましい。上記の使用量とすることにより、適切に反応が進行し、触媒に起因する着色を抑制することができる。
【0372】
好ましい態様において、上記触媒、特に白金触媒と、含窒素化合物、又は含硫黄化合物とを併用する。これらの化合物は1種を使用しても、2種以上を使用してもよい。
【0373】
上記含窒素化合物としては、脂肪族アミン化合物、トリエチルアミン、芳香族アミン化合物(アニリン、ピリジン等)、リン酸アミド(ヘキサメチルホスホルアミド等)、アミド化合物(N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド等。)、尿素化合物(テトラメチル尿素等。)、環状アミド化合物(N-メチルピロリドン等。)等が挙げられる。含窒素化合物の中でも後述するドナー数の高い化合物が好ましく、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、リン酸アミド、尿素化合物が好ましい。また、含窒素化合物の塩基性が高いと、加水分解性基の加水分解や縮合反応等の副反応が進行しやすくなるため、塩基性は低いかまたは中性の化合物がよい。このような点から芳香族アミン化合物、リン酸アミド、尿素化合物が好ましい。
【0374】
上記含硫黄化合物としては、スルホキシド化合物(テトラメチレンスルホキシド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
【0375】
上記の化合物としては、芳香族アミン化合物およびスルホキシド化合物の1種以上が好ましく、テトラメチレンスルホキシド、又はジメチルスルホキシドの1種以上が特に好ましい。
【0376】
上記の含窒素化合物および含硫黄化合物は、いずれもドナー数が大きい。ドナー数とは、溶媒パラメータの一つであり、電子(対)供与性の尺度である。ドナー数が大きい化合物を上記遷移金属触媒と併用すると、遷移金属触媒中の遷移金属にかかる化合物が配位し、そのため、二重結合を有する化合物の遷移金属への配位が制御されるものと考えられる。その結果、特定組成を有する組成物が得られる。
【0377】
ここに、ドナー数は、含窒素化合物又は含硫黄化合物と、SbClとが1:1付加体を形成するときの熱量であり、種々の化合物のドナー数、ドナー数の算出方法等は、たとえば、下記参考文献(1)および(2)等に開示されている。(1)Pure&Appl.Chem.,Vol.41,No.3,pp.291-326,1975。(2)Pure&Appl.Chem.,Vol.58,No.8,pp.1153-1161,1986。
【0378】
上記含窒素化合物又は含硫黄化合物の使用量は、二重結合を有する化合物の100質量部に対して、0.001~1,000質量部が好ましく、0.01~10質量部が特に好ましい。また、遷移金属触媒と含窒素化合物又は含硫黄化合物の使用量の質量比率(含窒素化合物又は含硫黄化合物:遷移金属触媒)は、10:1~10,000:1が好ましく、20:1~1,000:1が特に好ましい。
【0379】
一の態様において、本開示の着氷着雪防止組成物は、式(3)で表される化合物を含み、式(4)で表される化合物を含まない。
【0380】
別の態様において、本開示の着氷着雪防止組成物は、式(3)で表される化合物、及び式(4)で表される化合物を含む。
【0381】
本開示の着氷着雪防止組成物が式(3)で表される化合物と、式(4)で表される化合物とを含む場合、式(3)で表される化合物と式(4)で表される化合物との合計に対して、式(4)で表される化合物は、好ましくは35モル%以下、より好ましくは30モル%以下、さらに好ましくは20モル%以下、さらにより好ましくは15モル%以下、特に好ましくは10モル%以下、例えば5モル%以下、3モル%以下、1モル%以下、又は0.1モル%以下であり得る。式(4)で表される化合物の量を上記の範囲とすることにより、着氷着雪をより防止することができる層を得ることができる。また、式(3)で表される化合物と式(4)で表される化合物との合計に対して、式(4)で表される化合物は、例えば、0.01モル%以上、0.1モル%以上、0.2モル%以上、0.5モル%以上、1モル%以上、2モル%以上、又は5モル%以上であり得る。式(3)で表される化合物と式(4)で表される化合物との合計に対する式(4)で表される化合物は、好ましくは0.01モル%以上35モル%以下、より好ましくは0.01モル%以上30モル%以下、さらに好ましくは0.01モル%以上20モル%以下、さらにより好ましくは0.01モル%以上10モル%以下、例えば、0.1モル%以上30モル%以下、0.2モル%以上20モル%以下、0.5モル%以上10モル%以下であり得る。
【0382】
上記の式(3)で表される化合物の含有量は、着氷着雪防止組成物全体に対して、好ましくは0.01~50.0質量%、より好ましくは0.1~30.0質量%、さらに好ましくは1.0~25.0質量%、特に好ましくは5.0~20.0質量%であり得る。上記フルオロポリエーテル基含有シラン化合物の含有量を上記の範囲にすることにより、より高い着氷着雪の防止機能を得ることができる。
【0383】
一の態様において、本開示の着氷着雪防止組成物は、さらに、架橋性化合物を含有する。
【0384】
前記架橋性化合物は、金属アルコキシド基を有する。
【0385】
(架橋性化合物)
上記架橋性化合物は、
下記式(A1):
A[Za1-M(ORa1n1(Ra2n2-n1m1[Za2-Ra3m2 (A1)
[式中:
Aは、1~10価の有機基であり、
a1は、それぞれ独立して、単結合、または2価の有機基であり、
は、Al、Ca、Fe、Ge、Hf、In、Si、Ta、Ti、Sn、Zr、またはZnであり;
a1は、それぞれ独立して、水素原子またはC1-6アルキル基であり、
a2は、それぞれ独立して、水素原子、または炭化水素基であり、
n1は、それぞれ独立して、1以上(Mの価数-1)以下であり、
n2は、それぞれ独立して、(Mの価数-1)であり、
a2は、それぞれ独立して、単結合、または2価の有機基であり、
a3は、それぞれ独立して、反応性基であり、
m1は、1~10の整数であり、
m2は、0~10の整数であり、
m1とm2との合計はAの価数である。]
で表される化合物、または
下記式(A2):
【化41】

[式中:
は、Al、Ca、Fe、Ge、Hf、In、Si、Ta、Ti、Sn、Zr、またはZnであり;
a3は、それぞれ独立して、水素原子、C1-6アルキル基、またはRa6-CO-であり;
a6は、1価の炭化水素基であり;
a4は、それぞれ独立して、C1-3アルキル基またはC1-3アルコキシ基であり;
n3は、前記Mの価数であり;
n4は、0以上前記Mの価数以下である。]
で表される化合物である。
【0386】
(式(A1)で表される化合物)
A[Za1-M(ORa1n1(Ra2n2-n1m1[Za2-Ra3m2 (A1)
【0387】
Aは、1~10価の有機基であり、好ましくは1~8価、より好ましくは1~6価、さらに好ましくは1~4価、さらにより好ましくは1~3価、特に好ましくは2または3価の有機基である。
【0388】
一の態様において、Aは、1価の有機基である。
【0389】
上記1価の有機基は、好ましくは炭化水素基、好ましくはC1-30アルキル基である。
【0390】
好ましい態様において、式(A1)は、下記(A1’)
(ORa1n333 n4 (A1’)
[式中:
は、Al、Ca、Fe、Ge、Hf、In、Si、Ta、Ti、Sn又はZrであり;
a1は、それぞれ独立して、水素原子又はC1-6アルキル基であり、
33は、それぞれ独立して、C1-30アルキル基であり、
n3は、1以上の整数であり、
n4は、1以上の整数であり、
n3+n4は、前記Mの価数である。]
である。
【0391】
上記R33は、C1-30アルキル基である。
【0392】
上記C1-30アルキル基は、直鎖であっても分枝鎖であってもよい。
【0393】
上記C1-30アルキル基は、好ましくはC3-25アルキル基、より好ましくはC6-25アルキル基、さらに好ましくはC8-20アルキル基、さらにより好ましくはC8-16アルキル基であり得る。
【0394】
n3は、1以上の整数であり、n4は、1以上の整数である。n3+n4は、前記Mの価数である。好ましくは、
【0395】
好ましい態様において、n3は、2以上、好ましくは3以上の整数である。
【0396】
一の態様において、Aは、2価の有機基である。
【0397】
上記2価の有機基は、好ましくは、下記式:
-[(RA1a1-(RA2a2-(RA3a3]-
[式中:
A1は、それぞれ独立して、アルキレン基、好ましくはC1-20アルキレン基、より好ましくはC1-10アルキレン基、さらに好ましくはC1-6アルキレン基、さらにより好ましくはC1-4アルキレン基であり、
A2は、それぞれ独立して、シクロアルキレン基、好ましくはC3-20シクロアルキレン基、より好ましくはC3-10シクロアルキレン基、さらに好ましくはC5-8シクロアルキレン基、さらにより好ましくはC5-7シクロアルキレン基であり、
A3は、それぞれ独立して、アリーレン基、好ましくはC6-20アリーレン基、より好ましくはC6-10アリーレン基、さらに好ましくはC6-8アリーレン基、特に好ましくはフェニレン基であり、
a1は、0~5の整数、好ましくは0~3の整数、より好ましくは0~2の整数、さらに好ましくは1または2であり、
a2は、0~5の整数、好ましくは0~3の整数、より好ましくは0または1であり、
a3は、0~5の整数、好ましくは0~3の整数、より好ましくは0または1であり、
a1、a2およびa3の合計は、1以上、好ましくは1~5の整数、より好ましくは1~3の整数であり、
a1、a2およびa3を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である。]
で表される基である。
【0398】
一の態様において、Aは、RA1である。
【0399】
上記RA1におけるアルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。
【0400】
別の態様において、Aは、3価の有機基である。
【0401】
上記3価の有機基は、好ましくは、下記式:
【化42】
[式中:
は、それぞれ独立して、単結合、または2価の有機基である。]
で表される基である。
【0402】
一の態様において、Xは、単結合である。
【0403】
別の態様において、Xは、2価の有機基である。
【0404】
における2価の有機基は、好ましくは、アルキレン基、または、エーテル結合およびエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む2価の基であり、より好ましくは、単結合、C1-10アルキレン基、または、エーテル結合およびエステル結合からなる群より選択される少なくとも1種の結合を含む炭素数1~10の2価の炭化水素基である。
【0405】
好ましい態様において、Xにおける2価の有機基は、下記式:
-(CX121122x1-(Xa1y1-(CX123124z1
(式中、X121~X124は、それぞれ独立して、H、F、OH、または、-OSi(OR121(式中、3つのR121は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基である。)であり、
上記Xa1は、-C(=O)NH-、-NHC(=O)-、-O-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、または、-NHC(=O)NH-であり(各結合の左側がCX121122に結合する。)、
x1は0~10の整数であり、y1は0または1であり、z1は1~10の整数である。)
で表される基である。なお、上記基は、左側がイソシアヌル環に結合する。
【0406】
a1は、好ましくは、-O-またはC(=O)O-である。
【0407】
における2価の有機基は、好ましくは、下記式:
-(CFm11-(CHm12-O-(CHm13
(式中、m11は1~3の整数であり、m12は1~3の整数であり、m13は1~3の整数である。)
で表される基、
-(CFm14-(CHm15-O-CHCH(OH)-(CHm16
(式中、m14は1~3の整数であり、m15は1~3の整数であり、m16は1~3の整数である。)
で表される基、
-(CFm17-(CHm18
(式中、m17は1~3の整数であり、m18は1~3の整数である。)
で表される基、
-(CFm19-(CHm20-O-CHCH(OSi(OCH)-(CHm21
(式中、m19は1~3の整数であり、m20は1~3の整数であり、m21は1~3の整数である。)
で表される基、または、
-(CHm22
(式中、m22は1~3の整数である。)
で表される基が特に好ましい。
【0408】
における2価の有機基としては、特に限定されないが、具体的には、
-CH-、-C-、-C-、-C-、-C-O-CH-、-CO-O-CH-CH(OH)-CH-、-(CFn5-(n5は0~4の整数である。)、-(CFn5-(CHm5-(n5およびm5は、それぞれ独立して、0~4の整数である。)、-CFCFCHOCHCH(OH)CH-、-CFCFCHOCHCH(OSi(OCH)CH
等が挙げられる。
【0409】
a1は、それぞれ独立して、単結合、または2価の有機基である。
【0410】
一の態様において、Za1は、単結合である。
【0411】
別の態様において、Za1は、それぞれ独立して、2価の有機基である。
【0412】
上記Za1における2価の有機基は、それぞれ独立して、アルキレン基、好ましくはC1-20アルキレン基、より好ましくはC1-10アルキレン基、さらに好ましくはC1-6アルキレン基、さらにより好ましくはC1-4アルキレン基である。
【0413】
は、Al、Ca、Fe、Ge、Hf、In、Si、Ta、Ti、Sn、Zr、またはZnである。
【0414】
は、好ましくはSi、Ti又はZrであり、より好ましくはSiである。
【0415】
a1は、それぞれ独立して、水素原子またはC1-6アルキル基である。
【0416】
好ましい態様において、Ra1は、それぞれ独立して、C1-6アルキル基、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはC1-2アルキル基である。
【0417】
a2は、それぞれ独立して、水素原子、または炭化水素基である。
【0418】
a2は、それぞれ独立して、炭化水素基である。
【0419】
a2における炭化水素基は、好ましくは、C1-6アルキル基、好ましくはC1-3アルキル基、より好ましくはC1-2アルキル基である。
【0420】
n1は、それぞれ独立して、1以上(Mの価数-1)以下であり、n2は、(Mの価数-1)である。
【0421】
n1は、好ましくは2以上(Mの価数-1)以下、より好ましくは3以上(Mの価数-1)以下、さらに好ましくは(Mの価数-1)である。
【0422】
a2は、それぞれ独立して、単結合、または2価の有機基である。
【0423】
一の態様において、Za2は、単結合である。
【0424】
別の態様において、Za2は、それぞれ独立して、2価の有機基である。
【0425】
上記Za2における2価の有機基は、好ましくは、C1-6アルキレン基、-(CHz1-O-(CHz2-(式中、z1は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z2は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)又は、-(CHz3-フェニレン-(CHz4-(式中、z3は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z4は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。かかるC1-6アルキレン基は、直鎖であっても、分枝鎖であってもよいが、好ましくは直鎖である。これらの基は、例えば、フッ素原子、C1-6アルキル基、C2-6アルケニル基、及びC2-6アルキニル基から選択される1個又はそれ以上の置換基により置換されていてもよいが、好ましくは非置換である。
【0426】
好ましい態様において、Za2は、C1-6アルキレン基、または-(CHz1-O-(CHz2-(式中、z1は、0~6の整数、例えば1~6の整数であり、z2は、0~6の整数、例えば1~6の整数である)である。
【0427】
a3は、それぞれ独立して、反応性基である。
【0428】
上記Ra3における反応性基は、イソシアネート基、エポキシ基、またはビニル基である。
【0429】
一の態様において、上記反応性基は、イソシアネート基である。
【0430】
別の態様において、上記反応性基は、エポキシ基である。
【0431】
別の態様において、上記反応性基は、ビニル基である。
【0432】
m1は、1~10の整数であり、m2は、0~10の整数であり、m1とm2との合計はAの価数である。
【0433】
一の態様において、m1は、1~10の整数であり、m2は、0である。
【0434】
別の態様において、m1は、1~10の整数であり、m2は、1~10の整数である。
【0435】
好ましい態様において、m1は、1または2であり、m2は、0または1であり、好ましくは、m1は、1であり、m2は、1である。
【0436】
(式(A2)で表される化合物)
【化43】
【0437】
は、Al、Ca、Fe、Ge、Hf、In、Si、Ta、Ti、Sn、Zr、またはZnである。
【0438】
は、好ましくはSi、Ti又はZrであり、より好ましくはSiである。
【0439】
a3は、それぞれ独立して、水素原子、C1-6アルキル基、またはRa6-CO-である。
【0440】
a3は、それぞれ独立して、好ましくはC1-6アルキル基、より好ましくはC1-3アルキル基、さらに好ましくはC1-2アルキル基である。
【0441】
a4は、それぞれ独立して、C1-3アルキル基またはC1-3アルコキシ基である。
【0442】
上記Ra4におけるアルキル基は、好ましくはメチル基又はエチル基であり、より好ましくはメチル基である。
【0443】
上記Ra4におけるアルコキシ基は、好ましくはメトキシ基又はエトキシ基であり、より好ましくはエトキシ基である。
【0444】
n3は、上記Mの価数であり、n4は、0以上上記Mの価数以下である。
【0445】
一の態様において、n4はMの価数である。
【0446】
別の態様において、(n3-n4)は1である。
【0447】
本開示の着氷着雪防止組成物が式(1)で表される化合物又は式(3)で表される化合物と、上記架橋性化合物を含む場合、式(1)で表される化合物又は式(3)で表される化合物、及び上記架橋性化合物との合計に対して、式(1)で表される化合物又は式(3)で表される化合物の含有量は、好ましくは35質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下、さらにより好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下、例えば3質量%以下、2質量%以下、1質量%以下、又は0.1質量%以下であり得る。上記式(1)で表される化合物又は式(3)で表される化合物の含有量を上記の範囲とすることにより、着氷着雪をより防止することができる層を得ることができる。また、式(1)で表される化合物又は式(3)で表される化合物、及び上記架橋性化合物との合計に対して、式(1)で表される化合物又は式(3)で表される化合物の含有量は、例えば、0.01質量%以上、0.05質量%以上、0.1質量%以上、0.5質量%以上、又は1質量%以上であり得る。式(1)で表される化合物又は式(3)で表される化合物、及び上記架橋性化合物との合計に対する、上記式(1)で表される化合物又は式(3)で表される化合物の含有量は、好ましくは0.01質量%以上35質量%以下、より好ましくは0.01質量%以上30質量%以下、さらに好ましくは0.01質量%以上20質量%以下、さらにより好ましくは0.01質量%以上10質量%以下、特に好ましくは0.01質量%以上5質量%以下、例えば、0.1質量%以上20質量%以下、0.1質量%以上10質量%以下、0.1質量%以上5質量%以下、0.5質量%以上10質量%以下、0.5質量%以上5質量%以下、又は1質量%以上5質量%以下であり得る。
【0448】
上記着氷着雪防止組成物から形成された層(以下、「表面処理層」ともいう)の形成は、上記着氷着雪防止組成物を基材の表面に対して、該表面を被覆するように適用することによって実施できる。被覆方法は、特に限定されない。例えば、湿潤被覆法及び乾燥被覆法を使用できる。
【0449】
湿潤被覆法の例としては、浸漬コーティング、バーコーティング、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、グラビアコーティング及び類似の方法が挙げられる。湿潤被覆法は、好ましくはバーコーティング、スピンコーティング、フローコーティング、ロールコーティングである。
【0450】
乾燥被覆法の例としては、蒸着(通常、真空蒸着法)、スパッタリング、CVD及び類似の方法が挙げられる。蒸着法(通常、真空蒸着法)の具体例としては、抵抗加熱、電子ビーム、マイクロ波等を用いた高周波加熱、イオンビーム及び類似の方法が挙げられる。CVD方法の具体例としては、プラズマ-CVD、光学CVD、熱CVD及び類似の方法が挙げられる。乾燥被覆法は、好ましくは真空蒸着法である。
【0451】
更に、常圧プラズマ法による被覆も可能である。
【0452】
乾燥被覆法を使用する場合、本開示の着氷着雪防止組成物は、そのまま乾燥被覆法に付してもよく、又は、上記した有機溶媒で希釈してから乾燥被覆法に付してもよい。
【0453】
着氷着雪防止組成物の層形成は、層中で本開示の着氷着雪防止組成物が、加水分解及び脱水縮合のための触媒と共に存在するように実施することが好ましい。簡便には、湿潤被覆法による場合、本開示の着氷着雪防止組成物を溶媒で希釈した後、基材表面に適用する直前に、本開示の着氷着雪防止組成物の希釈液に触媒を添加してよい。乾燥被覆法による場合には、触媒添加した本開示の着氷着雪防止組成物をそのまま蒸着(通常、真空蒸着)処理するか、あるいは鉄や銅などの金属多孔体に、触媒添加した本開示の着氷着雪防止組成物を含浸させたペレット状物質を用いて蒸着(通常、真空蒸着)処理をしてもよい。
【0454】
触媒には、任意の適切な酸又は塩基を使用できる。酸触媒としては、例えば、塩酸、酢酸、ギ酸、トリフルオロ酢酸などを使用できる。また、塩基触媒としては、例えばアンモニア、有機アミン類などを使用できる。
【0455】
上記基材としては、例えば、例えば、ガラス、樹脂(天然又は合成樹脂、例えば一般的なプラスチック材料であってよい)、金属、セラミックス、半導体(シリコン、ゲルマニウム等)、繊維(織物、不織布等)、毛皮、皮革、木材、陶磁器、石材等、建築部材等、衛生用品、任意の適切な材料であり得る。
【0456】
好ましい態様において、上記基材は、ガラス、樹脂、又は金属であり、好ましくはガラスである。
【0457】
上記ガラスとしては、サファイアガラス、ソーダライムガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、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、化学強化したソーダライムガラス、化学強化したアルカリアルミノケイ酸塩ガラス、及び化学結合したホウ珪酸ガラスが特に好ましい。
【0458】
一の態様において、本開示の物品は、基材と、該基材表面に本開示の着氷着雪防止組成物より形成された層とを含む。
【0459】
別の態様において、本開示の物品は、基剤と、撥液性化合物を含む着氷着雪防止組成物から形成された層とを含み、上記撥液性化合物は、分子鎖の一端が反応して層を形成し、上記着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.25以下であり、上記着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、95°以上である。
【0460】
本開示の物品における、着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.25以下であり、好ましくは0.20以下であり、さらに好ましくは0.15以下である。
【0461】
本開示の物品における、着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数の下限は特に限定されず、例えば0.01以上、0.03以上、又は0.05以上であり得る。
【0462】
本開示の物品における、着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角は、95°以上、好ましくは100°以上、より好ましくは105°以上、さらに好ましくは110°以上、さらにより好ましくは115°以上である。
【0463】
本開示の物品における、着氷着雪防止組成物から形成された層の水の静的接触角の上限は180°以下であれば特に限定されず、例えば170°以下、150°以下、又は130°以下であり得る。
【0464】
本開示の物品における、着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.25以下であり、水の静的接触角は、95°以上である。
【0465】
好ましい態様において、本開示の物品における、着氷着雪防止組成物から形成された層の静摩擦係数は、0.20以下、好ましくは0.15以下であり、水の静的接触角は、100°以上、好ましくは105°以上、より好ましくは110°以上、さらに好ましくは115°以上である。
【0466】
一の態様において、本開示の物品における、着氷着雪防止組成物から形成された層の転落角は、45°以下、好ましくは40°以下、より好ましくは35°以下、さらに好ましくは30°以下、さらにより好ましくは25°以下である。
【0467】
本開示の物品における、着氷着雪防止組成物から形成された層の転落角の下限は0°より大きければ特に限定されず、例えば、5°以上、10°以上、又は15°以上であり得る。
【0468】
本開示の物品は、上記基材の表面に、本開示の着氷着雪防止組成物の層を形成し、この層を必要に応じて後処理し、これにより、本開示の着氷着雪防止組成物から層を形成することにより製造することができる。
【0469】
好ましい態様において、本開示の物品は、車両用、船舶用または航空機用のガラス又はミラーガラス、例えば自動車用ガラス、自動車用ドアミラーもしくは自動車用フェンダミラー等、あるいは車載カメラに用いられるガラス及び自動車用センサー類などに有用である。その他、防犯カメラに用いられるガラスや、カーブミラー、太陽光パネル表面、風力発電ブレード、建築物の外壁等、屋外用途の基材に有用である。
【0470】
従って、本開示はさらに、上記表面処理層を最外層に有する光学材料にも関する。
【0471】
光学材料としては、後記に例示するようなディスプレイ等に関する光学材料のほか、多種多様な光学材料が好ましく挙げられる:例えば、陰極線管(CRT;例えば、パソコンモニター)、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、無機薄膜ELドットマトリクスディスプレイ、背面投写型ディスプレイ、蛍光表示管(VFD)、電界放出ディスプレイ(FED;Field Emission Display)などのディスプレイ又はそれらのディスプレイの保護板、又はそれらの表面に反射防止膜処理を施したもの。
【0472】
本開示の物品は、特に限定されるものではないが、光学部材であり得る。光学部材の例には、次のものが挙げられる:眼鏡などのレンズ;PDP、LCDなどのディスプレイの前面保護板、反射防止板、偏光板、アンチグレア板;携帯電話、携帯情報端末などの機器のタッチパネルシート;光ファイバー;時計の表示面など。
【0473】
上記層の厚さは、特に限定されない。自動車用ガラスやミラーの場合、上記層の厚さは、1~1000nm、1~500nm、1~100nmの範囲であることが、長期耐候性の点から好ましい。光学部材の場合、上記層の厚さは、1~50nm、1~30nm、好ましくは1~15nmの範囲であることが、光学性能滑液性の点から好ましい。
【0474】
以上、本開示の着氷着雪防止組成物及び物品について詳述した。なお、本開示の着氷着雪防止組成物及び物品などは、上記で例示したものに限定されない。
【実施例
【0475】
以下、本開示の着氷着雪防止組成物について、実施例において説明するが、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。
【0476】
(化合物A-1)
テトラエトキシシラン
(化合物A-2)
トリス(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート
【0477】
【化44】
(化合物B-1)
P1=-CHCFCF(OCFCFCFOCFCFCF、Mn2000
(化合物B-2)
P1=-CHCFCF(OCFCFCFOCFCFCF、Mn4000
(化合物B-3)
P1=-CHCF(OCFCF(OCFOCF、Mn4000 n/m=0.92
(化合物B-4)
P1=-(CHO(CHSi(CH[OSi(CHOSi(CH(CHCH、Mn6500
【化45】
(化合物B-5)
P2=-CFCF(OCFCFCF)nOCFCFCF, Mn4000
(化合物B-6)
P2=-CF(OCFCF)m(OCF)nOCF, Mn4000 n/m=0.68
(化合物B-7)
P2=-CF(CF)[(OCFCF(CF))mOCFCFCF, Mn4000
(化合物B-8)
3[メトキシ(ポリオキシエチレンオキシ)]プロピルトリメトキシシラン
(化合物B-9)
【化46】
Mn3200
(化合物B-10)
デシルトリメトキシシラン
(化合物B-11)
トリメトキシ(1H,1H,2H,2H-トリデカフルオロ-n-オクチル)シラン
【0478】
(実施例1~3、6~7、比較例1~5)
化合物B-1~B-10を0.1wt%となるように各種溶媒に溶解して加工液を調製した。加工液をガラス基板へ滴下し、スピンコートを行った。加工後の基板を150℃で30分間処理し、処理後の基板表面をエタノールを含侵させたキムワイプで拭き取った。溶媒は化合物B-7、B-9のみエタノールを使用し、その他はハイドロフルオロエーテル(スリーエム社製、ノベックHFE7200)を使用した。
【0479】
(実施例4)
エタノール 2.8g、化合物A-1 0.7g、化合物B-1(20wt%品) 0.04g、0.01M 塩酸 0.5gをサンプル瓶へ入れ、室温にて約1時間攪拌。攪拌後の溶液を任意の濃度に希釈してバーコーターでガラス基板へ塗布し、150℃で30分間処理した。
【0480】
(実施例5)
エタノール 2.8g、化合物A-2 0.7g、化合物B-1(20wt%品) 0.04g、0.01M 塩酸 0.5gをサンプル瓶に入れ、室温にて約1時間攪拌。攪拌後の溶液を任意の濃度に希釈してバーコーターでガラス基板へ塗布し、150℃で30分間処理した。
【0481】
(水接触角(WCA)測定)
協和界面科学 DropMaster501を使用して測定した。2μLの液滴を着滴させ、1秒後の接触角を記録した。
【0482】
(水滑落角(RoA)測定方法)
協和界面科学 DropMaster501を使用して測定した。2°/sで基材を傾斜させた際に20μLの液滴が5mm移動する角度を記録した。
【0483】
(摩擦係数測定方法)
トリニティーラボ TL201Ttを使用して測定した。接触子は金属球を用い、垂直荷重100g、移動速度100mm/sの条件で行った。
【0484】
(着雪試験)
垂直に立てた基板に10m/sの風速で人工雪を吹き付けて1時間観察した(試験温度は1~2℃)雪の付着と脱離を繰り返す為、平均の着雪量(g)を算出した。
【0485】
(着氷力試験)
金属製の筒を基板上に立てて水を注ぎ―10℃で氷柱を作製した。作製した氷柱に対して水平方向に荷重をかけ最大応力を記録した。測定値と氷の断面積から単位面積あたりの着氷力を算出した。
【0486】
【表1】
【産業上の利用可能性】
【0487】
本開示の着氷着雪防止組成物は、種々多様な用途に好適に利用され得る。