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アルコキシシリル基を含むシルセスキオキサン誘導体 NEW

国内特許コード P190016494
整理番号 S2018-0584-N0
掲載日 2019年11月25日
出願番号 特願2018-084946
公開番号 特開2019-189564
出願日 平成30年4月26日(2018.4.26)
公開日 令和元年10月31日(2019.10.31)
発明者
  • 中 建介
  • 井本 裕顕
  • リ レイナ
出願人
  • 国立大学法人京都工芸繊維大学
発明の名称 アルコキシシリル基を含むシルセスキオキサン誘導体 NEW
発明の概要 【課題】分子同士のカップリングが生じにくいアルコキシシリル基含有シルセスキオキサン誘導体の提供。
【解決手段】式(I)で表わされるシルセスキオキサン。
(式省略)
(各R1;炭化水素基又はフッ化アルキル、各Y;-(CH2m-Si(OR23、-(CH2m-S-(CH2n-Si(OR23、-(CH2-S-(CH2n-Si(OR22CH3、または-Si-Z(CH32、mおよびn;1から4までの整数、各R2;メチルもしくはエチル)
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要

有機と無機のハイブリッド材料のナノビルディングブロックとして、かご型シルセスキオキサン(POSS)が着目されている。他方、フルオロアルキル化合物は化学的に安定で、耐熱性、耐薬品性、耐候性、耐酸性に優れ、また分子間凝集力が小さく、表面自由エネルギーが低いために、優れた撥水性、撥油性、非粘着性、防汚性を得ることができる。そして、含フッ素シランカップリング剤は分子中の含フッ素有機基が特性付与を担い、同一分子中の別の官能基が固体表面のヒドロキシル基と反応するように設計され、樹脂やガラス表面改質に利用されている。含フッ素かご型シルセスキオキサン化合物は、剛直でかさ高いサイコロ状の無機骨格に高密度に多数の含フッ素基が導入された構造であるため、短いパーフルオロアルキル鎖であっても分子運動性が抑えられ上記の性質がより強調される材料が得られる。このため、含フッ素かご型シルセスキオキサン化合物にアルコキシシリル基を導入したシランカップリング剤が開発され、強靭な塗膜への応用展開が行われている(特許文献1)。

しかしながら、特許文献1の含フッ素シランカップリング剤中の上記の官能基は水溶液中でシラノール基であるため、カップリング剤同士の反応などにより、固体表面上に効果的に均一な含フッ素有機基のコーティングを施すことができない。

また、含フッ素かご型シルセスキオキサン化合物へのアルコキシシリル基の導入は1官能に限られる(特許文献2)。この場合、含フッ素かご型シルセスキオキサン化合物の結晶性の高さから,高密度に含フッ素かご型シルセスキオキサン化合物を含むアモルファスな光学的透明材料を得ることは困難である。また、これらのアルコキシシリル基を導入したかご型シルセスキオキサン化合物は常温で固体であるため、ゾルゲル反応を進行させるためには共溶媒として有機溶剤が必須である。

産業上の利用分野

本発明は、アルコキシシリル基を含むシルセスキオキサン誘導体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
式(I)で表わされるシルセスキオキサン。
【化1】
(省略)
(式中、各R1は、各々独立に、炭化水素基またはフッ化アルキルを示し、
各Yは、各々独立に、-(CH2m -Si(OR23
-(CH2m -S-(CH2n-Si(OR23
-(CH2m -S-(CH2n-Si(OR22 CH3、または
-Si-Z(CH32であり、
mおよびnは、各々独立に、1から4までの整数であり、
各R2は、各々独立に、メチルもしくはエチルであり、
Zは、-(CH2p -Si(OR)3
-(CH2p -S-(CH2q-Si(OR33
-(CH2p-S-(CH2q-Si(OR32 CH3
-(CH2s -O-CO(NH)-(CH2t -Si(OR33、または
-(CH2s -O-CO(NH)-(CH2t -Si(OR32 CH3であり、
pおよびqは、各々独立に、1から4までの整数であり、
sおよびtは、各々独立に、1から6までの整数であり、
各R3は、各々独立に、メチルまたはエチルである。)

【請求項2】
各R1は、各々独立に、
【化2】
(省略)
であり、
各Yは、各々独立に、-(CH2m -Si(OR23
-(CH2m -S-(CH2n-Si(OR23 、または
-(CH2m -S-(CH2n-Si(OR22 CH3であり、
mおよびnは、各々独立に、1から4までの整数であり、
各R2は、各々独立に、メチルもしくはエチルである請求項1に記載のシルセスキオキサン。

【請求項3】
式(II)で表わされる請求項1に記載のシルセスキオキサン。
【化3】
(省略)
(式中、各R1は、各々独立に、炭化水素基またはフッ化アルキルを示し、
各Zは、各々独立に、-(CH2p -Si(OR33
-(CH2p -S-(CH2q-Si(OR33
-(CH2p -S-(CH2q-Si(OR32 CH3
-(CH2s -O-CO(NH)-(CH2t -Si(OR33、または
-(CH2s -O-CO(NH)-(CH2t -Si(OR32 CH3であり、
式中、pおよびqは、各々独立に、1から4までの整数であり、
sおよびtは、各々独立に、1から6までの整数であり、
各R3は、各々独立に、メチルもしくはエチルである。)

【請求項4】
請求項1~3のいずれかに記載のシルセスキオキサンの重合体を含む光学的透明材料。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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