專利名稱：含氟的多官能化的硅化合物以及制備該含氟的多官能化的硅化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型的含氟的多官能化的硅化合物，其能夠作為用于具有例如耐氣候 性、耐熱性、耐化學(xué)性、低折射性、防水和防油性、水滴滑動(dòng)性、潤(rùn)滑性、脫模性等性質(zhì)的材料 的原材料，還涉及所述硅化合物的制備方法。
背景技術(shù)：
含氟原子的可縮聚的硅化合物可以作為用于具有例如耐氣候性、耐熱性、耐化學(xué) 性、低折射性、防水和防油性、水滴滑動(dòng)性、潤(rùn)滑性、脫模性等性質(zhì)的材料的原材料，例如，已 知的是由CF3(CF2)nCH2CH2SiX3表示的化合物(其中η表示約3至10的整數(shù)；且X表示氯原 子、烷氧基、異氰酸酯基等)。盡管由這些原材料獲得的聚合物材料、膜材料、涂層劑等表現(xiàn) 出高度的防水性，但是從強(qiáng)度和抗劃傷性角度來說，它們不令人滿意，這是因?yàn)樵谝粋€(gè)分子 中僅存在一個(gè)可縮合的硅基團(tuán)。而且，還有水滴滑動(dòng)性的問題。從提高抗劃傷性的角度，已知的例子有使用在一個(gè)分子中具有兩個(gè)三烷氧基甲硅 烷基的含氟化合物，由(RO) 3SiCH2CH2(CF2)nCH2CH2Si (OR)3表示(參見專利文件1)。然而，盡 管這種化合物是通過例如將CH2 = CH(CF2)nCH = CH2表示的含氟二烯化合物、三氯硅烷和Pt 催化劑在密封管中在100°C下反應(yīng)50h，然后用甲醇鈉處理而獲得的(參見非專利文件1)， 但是難以在工業(yè)規(guī)模上經(jīng)濟(jì)地制備這種化合物。而且，原材料含氟二烯在加工適應(yīng)性和可 獲得性(availability)方面也是有問題的。而且，從提高水滴滑動(dòng)性的角度，已知的例子有使用例如CH3 (CF2)nCH2CH2Si (OR)的 化合物(參見專利文件2)。然而，對(duì)于這種化合物，由CH3(CF2)nCH = CH2表示的含氟烯烴 化合物與三氯硅烷的反應(yīng)是必須的，并存在含氟烯烴的加工適應(yīng)性和可獲得性的問題。對(duì)于簡(jiǎn)單且容易地制備含氟原子的可縮聚的硅化合物的方法，已知的例子有，其 中將含氟的醇、CF3(CF2)nCH2OH和含異氰酸酯基的可縮聚的硅化合物在Sn催化劑存在下進(jìn) 行反應(yīng)，以高產(chǎn)率獲得氨基甲酸酯(參見專利文件3)。然而，還沒有已知的適用多官能化的 醇的例子。而且，從環(huán)境的角度，Sn催化劑不是優(yōu)選的。專利文件1 :W0 05/059051專利文件2 JP-A-11-116943專利文件3 :W0 05/121156非專利文件1 Journal of Oleo Science，51 (5)，第 305-311 頁(2002)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供含氟的多官能化的硅化合物，其可以作為用于具有高度防水 性和優(yōu)異的抗劃傷性和水滴滑動(dòng)性的材料的原材料，且其可以通過簡(jiǎn)單、容易且環(huán)境友好 的制備方法制備。而且，本發(fā)明的目的還在于提供簡(jiǎn)單且容易且環(huán)境友好地制備含氟的多官能化的硅化合物的方法。解決問題的手段為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了深入和廣泛的研究。結(jié)果，本發(fā)明人根 據(jù)以下手段完成了本發(fā)明。即，在本發(fā)明中，提供了如下的發(fā)明。1、含氟的多官能化的硅化合物，由以下通式(I)表示
權(quán)利要求
含氟的多官能化的硅化合物，由以下通式(I)表示其中，Q表示具有至少一個(gè)氟原子的(n+m)價(jià)的有機(jī)基團(tuán)；Rf1和Rf2各自獨(dú)立地表示氟原子、氫原子或具有至少一個(gè)氟原子的烷基；R1表示羥基、異氰酸酯基或可水解基團(tuán)；R2表示氫原子或烴基；k表示0或1；n表示2或更大的整數(shù)；m表示0或更大的整數(shù)；a表示1 6的整數(shù)；且b表示1 3的整數(shù)。FPA00001197175400011.tif
2.如權(quán)利要求1所述的含氟的多官能化的硅化合物，其中，在通式(I)中，Q表示全氟 烷基；Rf1和Rf2各自獨(dú)立地表示氟原子或全氟烷基；且k是1。
3.如權(quán)利要求1所述的含氟的多官能化的硅化合物，其中，由通式(I)表示的含氟的多 官能化的硅化合物是由以下通式(II)表示的化合物
4.如權(quán)利要求3所述的含氟的多官能化的硅化合物，其中，由通式(II)表示的含氟的 多官能化的硅化合物是由以下通式(III)表示的化合物(III)
5.如權(quán)利要求4所述的含氟的多官能化的硅化合物，其中，由通式(III)表示的含氟的 多官能化的硅化合物是由以下通式(IV)表示的化合物
6.如權(quán)利要求3-5之一所述的含氟的多官能化的硅化合物，其中，L是由以下通式(V) 或(VI)表示的二價(jià)有機(jī)基團(tuán)(V) -CH2-Rf15-CH2- (VI)-Ar1-其中，Rf15表示二價(jià)全氟亞烷基；且Ar1表示二價(jià)芳基。
7.制備以下通式(I)表示的含氟的多官能化的硅化合物的方法，其中，將以下通式(i) 表示的(n+m)價(jià)的含氟的醇與以下通式(VII)表示的異氰酸酯在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)
8.制備以下通式(II)表示的含氟的多官能化的硅化合物的方法，其中，將以下通式 ( )表示的含氟的醇與以下通式(VII)表示的異氰酸酯在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)
9.制備以下通式(III)表示的含氟的多官能化的硅化合物的方法，其中，將以下通式 (iii)表示的含氟的醇與以下通式(VII)表示的異氰酸酯在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)
10.制備以下通式(IV)表示的含氟的多官能化的硅化合物的方法，其中，將以下通式 (iv)表示的含氟的醇與以下通式(VII)表示的異氰酸酯在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)
11.如權(quán)利要求8-10之一所述的制備含氟的多官能化的硅化合物的方法，其中，L是由 以下通式(V)或(VI)表示的二價(jià)有機(jī)基團(tuán)(V) -CH2-Rf15-CH2- (VI)-Ar1-其中，Rf15表示二價(jià)全氟亞烷基；且Ar1表示二價(jià)芳基。
12.加工過的基板，其包括在其上具有膜的基板，所述膜由包含權(quán)利要求1-6之一所述 的含氟的多官能化的硅化合物的組合物形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及通式(I)表示的含氟的多官能化的硅化合物，其可以作為用于具有高度防水性、優(yōu)異的抗磨損性和優(yōu)異的水滴滑動(dòng)性的材料的原材料。所述的含氟的多官能化的硅化合物可以通過簡(jiǎn)單的且環(huán)境友好的方法制備；式中，Q表示具有至少一個(gè)氟原子的(n+m)價(jià)的有機(jī)基團(tuán)；Rf1和Rf2各自獨(dú)立地表示氟原子、氫原子或具有至少一個(gè)氟原子的烷基；R1表示羥基、異氰酸酯基或可水解基團(tuán)；R2表示氫原子或烴基；k表示0或1；n表示2或更大的整數(shù)；m表示0或更大的整數(shù)；a表示1-6的整數(shù)；且b表示1-3的整數(shù)。
文檔編號(hào)C07F7/18GK101945882SQ200980104809
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月12日
發(fā)明者伊藤孝之 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社