CN114621772A - 氟基表面活性剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种表面张力和界面张力中的任一种以上优异的表面活性剂组合物,并且涉及一种包含氟基表面活性剂和磷脂基表面活性剂且还可以选择性地包含磺基琥珀酸酯基表面活性剂的表面活性剂组合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种氟基表面活性剂组合物及其用途。
背景技术
将表面活性剂配制为组合物,从而降低表面张力,由此可以提高该组合物的涂布扩散容易性、渗透性等。
氟基表面活性剂具有氟特有的低表面张力和拒水性以及拒油性等表面特性,因此用作代表性的表面改性剂和表面活性剂。在剂型中添加氟基表面活性剂可以提高例如润湿行为、平滑化(leveling)特性以及降低界面张力、表面张力数值等剂型的特性。受影响的特定特性依赖于各表面活性剂的特定组成和特定剂型。
特别地,半导体剥离液或清洗液的情况下,随着集成电路的高密度化,图案变得微细化和复杂化,由此对具有更低的表面张力和界面张力数值的剥离液或清洗液的需求在增加。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献0001)韩国公开专利第10-1999-0082249号
(专利文献0002)韩国公开专利第10-2007-0113096号
(专利文献0003)韩国公开专利第10-2002-0001754号
(专利文献0004)韩国公开专利第10-2013-0000705号
(专利文献0005)韩国公开专利第10-2017-0054435号
(专利文献0006)国际公开专利WO2018-119028号
发明内容
要解决的技术问题
本发明人为了解决如上所述的问题而反复研究的结果,通过氟基表面活性剂和烃基表面活性剂的组合,提供一种具有显著低的界面张力数值和优异的表面张力的表面活性剂组合物。
本发明的一个方面提供一种包含氟基表面活性剂和烃基表面活性剂,特别是包含磷脂基表面活性剂的表面活性剂组合物。
在本发明的一个方面,所述烃基表面活性剂可以包含磷脂基表面活性剂和磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
在本发明的一个方面,所述磷脂基表面活性剂可以是双子(Gemini)型表面活性剂。
本发明的另一个方面提供一种制备所述表面活性剂组合物的方法。
本发明的目的并不受限于上面提及的目的。通过以下说明,本发明的目的会变得更清楚,并且可以通过权利要求书中记载的方法及其组合实现。
技术方案
本发明的一个方面提供一种组合物,其包含氟基表面活性剂和磷脂基表面活性剂,所述组合物用作表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述磷脂基表面活性剂为双子型化合物。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述磷脂基表面活性剂为两亲性双子型化合物。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述氟基表面活性剂为非离子表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述氟基表面活性剂由以下化学式1表示:
[化学式1]
Rf-(CH2)y-(CH2CH2O)x-H
在所述式中,Rf为直链或侧链的全氟烷基,并且全氟烷基的碳原子数为1至10,x为1至50的整数,y为1至10的整数。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,以1:1至50的重量比包含所述磷脂基表面活性剂和所述氟基表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,以1:2至15的重量比包含所述磷脂基表面活性剂和所述氟基表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述组合物还包含磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述组合物以1:0.1至3.0:0.1至3.0的重量比包含氟基表面活性剂、磷脂基表面活性剂和磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述组合物以1:0.1至1.0:0.1至2.0的重量比包含氟基表面活性剂、磷脂基表面活性剂和磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述磷脂基表面活性剂由以下化学式2表示:
[化学式2]
在所述化学式2中,R1为C1-C22的直链状或支链状的饱和烷基;R2、R3和R4彼此相同或不同地为氢原子或C1-C3的饱和烷基;X-为卤素阴离子;Z+为碱金属阳离子。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述磺基琥珀酸酯基表面活性剂由以下化学式3表示:
[化学式3]
在所述化学式3中,R1和R2彼此相同或不同地为C1-C22的直链状或支链状的饱和烷基;Z+为碱金属阳离子。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述组合物满足以下特性中的任一种以上:
(a)组合物的表面张力为27以下;以及
(b)组合物的界面张力为3以下。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述组合物在半导体或显示器工艺中用作表面活性剂。
有益效果
本发明的一个方面的组合物提供界面张力为3以下的效果。
本发明的一个方面的组合物提供界面张力为2.5以下的效果。
本发明的一个方面的组合物提供界面张力为2.0以下的效果。
本发明的一个方面的组合物提供表面张力为27以下的效果。
本发明的一个方面的组合物提供界面张力为3以下的同时表面张力为27以下的效果。
本发明的一个方面的组合物的涂布扩散容易性和渗透性优异。
本发明的一个方面的组合物显示出氟特有的低表面张力和拒水性以及拒油性等表面特性。
本发明的一个方面的组合物可以用作表面改性剂或表面活性剂。
本发明的一个方面的组合物可以用作在半导体或显示器工艺中常用的剥离液。
本发明的一个方面的组合物可以用作在半导体或显示器工艺中常用的清洗液。
本发明的效果并不受限于上面提及的效果。应理解,本发明的效果包括可以从以下的说明中推导出的所有效果。
具体实施方式
通过以下优选的实施方案,可以容易地理解以上本发明的目的、其它目的、特征以及优点。但是,本发明并不受限于在此说明的实施方案,还可以通过其它实施方案实现。在此说明的实施方案是为了使公开的内容彻底且完整并向本领域技术人员充分传达本发明的思想而提供。
在本说明书中,“包括”、“包含”或“具有”等术语应理解为用于指定说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、组件或它们的组合的存在,而并不是预先排除一个或其以上的其它特征、数字、步骤、操作、构成要素、组件或它们的组合的存在或附加可能性。此外,当描述层、膜、区域、板等部分在另一部分“上”或“上部”时,这不仅包括“直接”在另一部分的“上方”的情况,而且还包括在其中间具有其它部分的情况。另一方面,当描述层、膜、区域、板等部分在另一部分的“下部”时,这不仅包括“直接”在另一部分的“下方”的情况,而且还包括在其中间具有其它部分的情况。
除非另有明确说明,否则就本说明书中使用的成分、反应条件、聚合物组合物和混合物的量的所有数字、值和/或表述而言,这些数值是反映在本质上不同的中获得这些值时所产生的测量的各种不确定性的近似值,因此应理解在所有情况下由术语“约”修饰。此外,在本说明书中公开数值范围时,这种范围是连续的,且除非另有定义否则包括从这种范围的最小值到包括最大值的所述最大值的所有值。进一步地,当这种范围是指整数时,除非另有定义,否则包括从最小值到包括最大值的所述最大值的所有整数。
在本说明书中,当范围描述变量时,应理解所述变量包括上述范围中记载的端点在内的范围内的所有值。例如,“5至10”的范围应理解为不仅包括5、6、7、8、9和10的值,而且还包括6至10、7至10、6至9、7至9等任意的下位范围,并且还包括5.5、6.5、7.5、5.5至8.5以及6.5至9等所记载的范围内的适当的整数之间的任意值。此外,例如,“10%至30%”的范围应理解为不仅包括10%、11%、12%、13%等值和到30%的所有整数,而且还包括10%至15%、12%至18%、20%至30%等任意的下位范围,还包括10.5%、15.5%、25.5%等所记载的范围内的适当的整数之间的任意值。
以下,对本发明进行详细的说明。
表面活性剂,特别是半导体或显示器制造工艺中使用的表面活性剂组合物的表面张力和界面张力应满足优异的物理性能值。具体地,就表面张力而言,基于ASTM D1331,0.1%溶液/PGMEA测量的表面张力优选为27以下。此外,就界面张力而言,基于ASTM D971,0.1%溶液/环己烷(Cyclohexane)测量的界面张力优选为3以下。因此,本发明的研究人员的目的在于提供一种可以将所述表面张力和所述界面张力中的任一种以上实现为优选的物理性能的水平的表面活性剂组合物。
为了实现上述物理性能,提供一种包含氟基表面活性剂的EO加成物、具有本发明的发明人的制造方法技术的双子型形式的烃基表面活性剂和进一步地作为磺基琥珀酸酯类型的烃基表面活性剂的二辛基磺基琥珀酸钠(Sodium dioctyl sulfosuccinate)的成分的组合物。在一个具体实施方案中,可以以44:9:47的重量比包含氟基表面活性剂、双子型烃基表面活性剂和磺基琥珀酸酯类型的烃基表面活性剂。在这种情况下,不仅可以实现表面张力的物理性能,而且还可以实现界面张力的物理性能。
以下,对本发明的各种方面进行说明。
本发明的一个方面提供一种组合物,其包含氟基表面活性剂和磷脂基表面活性剂,所述组合物用作表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述磷脂基表面活性剂为双子型化合物。
双子型表面活性剂对水的溶解度优异,因此在较低的浓度下显示出临界胶束形成能力、表面张力降低能力、分散性等得到提高的界面物理性能。此外,双子型表面活性剂的表面活性根据结构特性而发生变化,通过利用适当的连接基团对一般类型表面活性剂赋予新功能,因此不仅可以提高基础的界面物理性能,而且可以提高乳化能力、分散性、去垢力以及与其它化合物的混合物理性能等。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述磷脂基表面活性剂为两亲性双子型化合物。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述氟基表面活性剂为非离子表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述氟基表面活性剂由以下化学式1表示。
[化学式1]
Rf-(CH2)y-(CH2CH2O)x-H
在所述式中,Rf为直链或侧链的全氟烷基,并且全氟烷基的碳原子数为1至10,x为1至50的整数,y为1至10的整数。
Rf为氟代脂肪族自由基或氟代脂肪族基团。Rf通常为氟化的,优选为饱和的,碳原子数为3以上的一价非芳香族自由基。氟代脂肪族自由基为线型、支链型,或者充分大时为环状。优选为全氟化的自由基,但氢或氯原子可能存在于自由基中,且其中最多一个氢或氟原子存在于每两个碳原子上。最优选为包含1个至12个碳原子的氟代脂肪族自由基。
在一个具体实施方案中,由所述化学式1表示的氟基表面活性剂可以为y=1和x=2。
在一个具体实施方案中,由所述化学式1表示的氟基表面活性剂可以为y=1和x=4。
在一个具体实施方案中,由所述化学式1表示的氟基表面活性剂可以为y=1和x=6。
在一个具体实施方案中,由所述化学式1表示的氟基表面活性剂可以为y=1和x=8。
在一个具体实施方案中,由所述化学式1表示的氟基表面活性剂可以为y=1和x=10。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,以1:1至50的重量比包含所述磷脂基表面活性剂和所述氟基表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,以1:2至15的重量比包含所述磷脂基表面活性剂和所述氟基表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述组合物还包含磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述组合物以1:0.1至3.0:0.1至3.0的重量比包含氟基表面活性剂、磷脂基表面活性剂和磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述组合物以1:0.1至1.0:0.1至2.0的重量比包含氟基表面活性剂、磷脂基表面活性剂和磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
在本发明的一个方面,相对于组合物的总重量,所述组合物可以包含0.01-95重量%的所述氟基表面活性剂。
在本发明的一个方面,相对于组合物的总重量,所述组合物可以包含0.01-95重量%的所述磷脂基表面活性剂。
在本发明的一个方面,相对于组合物的总重量,所述组合物可以包含0.01-95重量%的所述双子型磷脂基表面活性剂。
在本发明的一个方面,相对于组合物的总重量,所述组合物可以包含0.01-95重量%的所述磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述磷脂基表面活性剂由以下化学式2表示:
[化学式2]
在所述化学式2中,R1为C1-C22的直链状或支链状的饱和烷基;R2、R3和R4彼此相同或不同地为氢原子或C1-C3的饱和烷基;X-为卤素阴离子;Z+为碱金属阳离子。
在一个具体实施方案中,对于所述化学式2的表面活性剂,如以下反应式1中所示,提供一种制备磷脂基表面活性剂的方法,所述方法包括:第一过程,使由式(2)表示的磷酸盐化合物与由以下式(3)表示的环氧乙烷化合物反应,从而制备由以下式(4)表示的双(3-卤-2-羟丙基)磷酸盐化合物;以及第二过程,使由以下式(4)表示的双(3-卤-2-羟丙基)磷酸盐化合物与由以下式(5)表示的酰胺基丙胺化合物结合反应,从而制备由以下式(1)表示的磷脂基表面活性剂。
[反应式1]
在所述反应式1中,R1为C1-C22的直链状或支链状的饱和烷基;R2、R3和R4彼此相同或不同地为氢原子或C1-C3的饱和烷基,X-为卤素阴离子,Z+为碱金属阳离子。
根据所述制备方法,可以有效地合成对水的溶解度优异且生物降解性、低刺激性等物理化学特性优异的由所述化学式2表示的磷脂基表面活性剂。
如下对制备所述化学式2的磷脂基表面活性剂的方法进行更具体的说明。在所述第一过程中,使由所述式(2)表示的磷酸盐化合物与由所述式(3)表示的环氧乙烷化合物反应,从而制备由所述式(4)表示的双(3-卤-2-羟丙基)磷酸盐化合物。在所述第一过程中,以1摩尔的由所述式(2)表示的磷酸盐化合物为基准,以1:1.5至2.5的摩尔比范围使用由所述式(3)表示的环氧乙烷化合物,优选以1:1.7至2.1的摩尔比范围使用由所述式(3)表示的环氧乙烷化合物。当由所述式(3)表示的环氧乙烷化合物的使用量过多时,以未反应物残留,因此经济损失大,当使用过少的由所述式(3)表示的环氧乙烷化合物时,由于存在未反应的磷酸盐化合物而不利于对人体的稳定性,并最终长期储存所制备的表面活性剂时可能会出现分离的现象。所述第一过程中使用的反应溶剂使用选自水、醇类和二醇类中的一种或两种以上的极性溶剂,更具体而言,可以使用水,诸如甲醇、乙醇的碳原子数为1至4的醇类,以及诸如乙二醇、丙二醇等二醇类。相对于由所述式(2)表示的磷酸盐化合物的质量,可以以20-80重量%的范围使用所述极性溶剂。反应温度保持40-150℃的温度,当反应温度过低时,反应无法顺利进行,从而可能存在大量未反应物,当反应温度保持过高的温度时,可能会生成环氧乙烷的副反应物,因此副反应物可能继续残留在最终产物中,从而可能成为降低产品的纯度的原因。在第二过程中,使由所述式(4)表示的双(3-卤-2-羟丙基)磷酸盐化合物与由所述式(5)表示的酰胺基丙胺化合物结合反应,从而制备本发明所期望的磷脂基生物表面活性剂。在所述第二过程中,以1摩尔的由所述式(4)表示的双(3-卤-2-羟丙基)磷酸盐化合物为基准,以1:0.5至2.5的摩尔比范围使用由所述式(5)表示的酰胺基丙胺化合物,优选以1:0.5至1.5的摩尔比范围使用由所述式(5)表示的酰胺基丙胺化合物。当由所述式(5)表示的酰胺基丙胺化合物的使用量过多时,以未反应物残留,因此经济损失大,当使用过少的由所述式(5)表示的酰胺基丙胺化合物时,由于存在未反应的由所述式(4)表示的化合物,长期储存表面活性剂时可能会发生分离的现象。所述第二过程中使用的反应溶剂从所述第一过程中使用的极性溶剂中选择使用,相对于由所述式(4)表示的化合物的质量,可以以10-80重量%的范围使用。使反应温度保持在40-150℃的温度,当反应温度过低时,反应无法顺利进行,从而可能存在大量未反应物,当反应温度保持过高的温度时,反应物的颜色变浑浊,并且可能生成由所述式(4)表示的化合物的副反应物,因此副反应物可能继续残留在最终产物中,从而可能成为降低产品的纯度的原因。另外,如以下反应式2中所示,所述制备方法中用作反应物的由所述式(5)表示的酰胺基丙胺化合物可以通过使由以下式(6)表示的脂肪酸化合物与由以下式(7)表示的二元胺化合物发生缩合反应而制备并使用。
[反应式2]
在所述反应式2中,R1、R2、R3和R4分别如上所定义。在根据所述反应式2的制备方法中,以1摩尔的由所述化学式6表示的脂肪酸化合物为基准,以1:0.5至1.5的摩尔比范围使用由所述化学式7表示的二元胺化合物,优选以1:0.9至1.2的摩尔比范围使用由所述化学式7表示的二元胺化合物。当过于脱离上述范围时,可能存在过量的反应中未使用的未反应物,因此可能会带来经济损失。此外,在根据所述反应式2的制备方法中,可以进一步使用反应催化剂。催化剂不做特别限定,但是,作为酸催化剂可以使用选自对甲苯磺酸、磷酸、次磷酸、次磷酸钠和硫酸中的一种以上,作为碱催化剂可以使用诸如氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物,作为金属催化剂可以使用选自Fe、Cu、Co、Ti、Sn和Mn中的一种以上。就催化剂的使用量而言,相对于由所述式(6)表示的脂肪酸化合物的质量,酸催化剂的情况下,可以在0.1-1.0重量%的范围内使用,碱催化剂的情况下,可以在0.1-1.5重量%的范围内使用,金属催化剂的情况下,可以在0.1-1.0重量%的范围内使用。当所述催化剂的使用量脱离上述范围时,具有存在大量未反应的脂肪酸和未反应的胺的问题。使反应温度保持在150-250℃的温度,当反应温度过低时,反应无法顺利进行,从而可能会存在大量未反应物,当反应温度保持过高的温度时,存在产生脂肪酸引起的恶臭的问题。通过以上制备方法制备的由所述化学式2表示的磷脂基表面活性剂可以进行浓缩并使用,使得固形物的浓度为20-90重量%。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述磺基琥珀酸酯基表面活性剂由以下化学式3表示:
[化学式3]
在所述化学式3中,R1和R2彼此相同或不同地为C1-C22的直链状或支链状的饱和烷基;Z+为碱金属阳离子。
在一个具体实施方案中,由所述化学式3表示的表面活性剂中,Z+为Na+,R1是碳原子数为8的辛基;R2是碳原子数为8的辛基。
在一个具体实施方案中,由所述化学式3表示的表面活性剂可以由以下化学式4表示。
[化学式4]
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述组合物满足以下特性中的任一种以上。
(a)组合物的表面张力为27以下;以及
(b)组合物的界面张力为3以下。
在本发明的一个方面,提供一种组合物,其中,所述组合物在半导体或显示器工艺中用作表面活性剂。
以下,通过具体的实施例,对本发明进行更具体的说明。以下实施例仅仅是用于帮助理解本发明的例示,本发明的范围并不限定于此。
实施例1.氟基表面活性剂的制备
实施例1-1.环氧乙烷(Ethylene Oxide)(8摩尔)加成型氟基表面活性剂的制备
在密闭反应器中加入351g的氟醇(全氟己基乙基醇(Perfluorohexylethylalcohol))(1摩尔,分子量为351,NIKKA公司,日本),并加入0.7g的氢氧化钠(NaOH,优利德(UNID)公司,韩国)。之后,加入氮气,用氮气置换反应器内部后升温,当达到100℃时,在减压下(1.33kPa以下)脱水30分钟。之后,当反应器温度达到180℃时,缓慢注入352.4g的环氧乙烷(8摩尔,分子量为44.05g)并开始反应。当完成所述环氧乙烷气体的注入时,在相同的温度下陈化1小时,然后冷却至60℃,从而获得氟基环氧乙烷(8)加成物。
获得的氟基环氧乙烷加成物的结构式如下。
实施例1-2.环氧乙烷(10摩尔)加成型氟基表面活性剂的制备
除了使用440.5g的实施例1-1中记载的环氧乙烷(10摩尔,分子量为44.05g)之外,通过与实施例1-1相同的方法进行合成,从而获得氟基环氧乙烷(10)加成物。
获得的氟基环氧乙烷加成物的结构式如下。
实施例1-3.环氧乙烷(30摩尔)加成型氟基表面活性剂的制备
除了使用1321.5g的实施例1-1中记载的环氧乙烷(30摩尔,分子量为44.05g)之外,通过与实施例1-1相同的方法进行合成,从而获得氟基环氧乙烷(30)加成物。
获得的氟基环氧乙烷加成物的结构式如下。
实施例2.磷脂基表面活性剂的制备
加入305.03g的双(3-卤-2-羟丙基)磷酸盐化合物(1摩尔,分子量为305.03)和662.477g的蒸馏水,并在60℃下进行搅拌。在缓慢搅拌的同时在60℃下加入284.48g的酰胺基丙胺化合物(1摩尔,平均分子量为284.48)。完成酰胺化合物的加入时,使反应器内部温度从60℃上升至约95℃左右,并反应6小时。
其结果,获得了在常温下以液体状态存在的产物(固形物含量为30%)。磷脂基表面活性剂化合物的生成通过核磁共振(NMR)谱(CDCl3)上的2.6ppm(-CHCH2N-)、3.7ppm(-CHOH)处出现的峰来确认。
确认结果,化学结构式如下。
确认了所述R的烷基组成是C8至18的混合物,并且主要为十二烷基(C12)。
实施例3.磺基琥珀酸酯系列的表面活性剂
实验例中使用的磺基琥珀酸酯表面活性剂(以下DOSS)使用KOREMUL K-290(HANNONG CHEMICALS INC.,韩国)产品(固形物含量为65%)。化学结构式如下。
实施例4.十二烷基硫酸钠系列的表面活性剂
实验例中使用的十二烷基硫酸钠(以下SLS)表面活性剂使用ASCO30(Ak Chemtech公司,韩国)产品(固形物含量为30%)。
实施例5.月桂醇聚醚硫酸酯钠系列的表面活性剂
实验例中使用的月桂醇聚醚硫酸酯钠(以下SLES)表面活性剂使用ASCO 24/4-26(Ak Chemtech公司,韩国)产品(固形物含量为24%)。
实施例6.α-烯烃磺酸盐系列的表面活性剂
实验例中使用的α-烯烃磺酸盐(以下AOS)表面活性剂使用ASCO1416(Ak Chemtech公司,韩国)产品(固形物含量为96%)。
实施例7.聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯系列的表面活性剂
实验例中使用的聚氧乙烯(20)山梨醇酐单油酸酯表面活性剂使用TWEEN-80(SAMCHUN PURE CHEMICAL公司,韩国)产品(固形物含量为100%)。
实施例8.聚氧乙烯(20)山梨醇酐月桂酸酯系列的表面活性剂
实验例中使用的聚氧乙烯(20)山梨醇酐月桂酸酯表面活性剂使用TWEEN-20(SAMCHUN PURE CHEMICAL公司,韩国)产品(固形物含量为100%)。
实施例9.聚氧乙烯(20)山梨醇酐三油酸酯系列的表面活性剂
实验例中使用的聚氧乙烯(20)山梨醇酐三油酸酯表面活性剂使用TWEEN-85(SAMCHUN PURE CHEMICAL公司,韩国)产品(固形物含量为100%)。
实施例10.聚甘油脂肪酸酯系列的表面活性剂
实验例中使用的聚甘油脂肪酸酯表面活性剂使用ALMAX-9280(ILSHIN WELLS公司,韩国)产品(固形物含量为100%)。
实施例11.聚氧乙烯加成型硅系列的表面活性剂
实验例中使用的聚氧乙烯加成型硅基表面活性剂使用DC-193CFluid(道康宁公司,美国)产品(固形物含量为100%)。
实验例1.表面张力和界面张力的测量
(1)单一成分的氟基表面活性剂的界面张力的测量
在上述制备或获得的化合物中,通过以下方法对实施例1-1至实施例1-3的化合物的界面张力进行测量,并示于下表1中。
[测量方法]
使用克吕士(KRUSS)公司的K-100界面张力测量仪器,基于ASTM D971,测量样品0.1%溶液/环己烷溶液的界面张力。
[表1]
实施例1-1 | 实施例1-2 | 实施例1-3 | 界面张力(达因(dyne)/cm) |
0 | - | - | 6.8 |
- | 0 | - | 7.6 |
- | - | 0 | 9.1 |
如上所述,可知仅用实施例1的表面活性剂时界面张力为6以上。
(2)混合组合物的界面张力和表面张力的测量
然后,将上述制备或获得的化合物以如下表2的比例进行混合,从而制备表面活性剂组合物。
下表是为了选择适合的阴离子基表面活性剂而进行的,通过与上述相同的方法测量界面张力,并示于下表2中。
[表2]
(单位:克(gram))
如上所述,可以确认将实施例1-1和实施例3的DOSS混合的混合例1的界面张力显著降低的效果。
然后,将上述制备或获得的化合物以如下表3的比例进行混合,从而制备表面活性剂组合物。
下表是为了选择适合的非离子表面活性剂、两性表面活性剂或阳离子表面活性剂而进行的,通过与上述相同的方法测量界面张力,并示于下表3中。
[表3]
(单位:克)
然后,根据上述结果,将实施例1-1的化合物、实施例2的化合物、实施例3的DOSS化合物以如表4的比例进行混合,从而制备表面活性剂组合物。
下表是为了选择同时满足表面张力数值和界面张力数值的组合而进行的,通过与上述相同的方法测量界面张力,通过如下的方法测量表面张力,并示于下表4中。
[测量方法]
使用克吕士公司的K-100表面张力测量仪器,基于ASTM D1331,测量0.1%的样品的丙二醇甲醚醋酸酯(Propyleneglycol methyl ether acetate,PGMEA)溶液的表面张力。
[表4]
(单位:克)
以上,对本发明的实施例进行说明,但本领域技术人员可以理解本发明可以在不改变其技术思想和必要特征的情况下通过其它具体实施方案实施。因此,应理解,上述记载的实施例在所有方面是示例性的而不是限制性的。
Claims (14)
1.一种组合物,其包含氟基表面活性剂和磷脂基表面活性剂,所述组合物用作表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述磷脂基表面活性剂为双子型化合物。
3.根据权利要求2所述的组合物,其中,所述磷脂基表面活性剂为两亲性双子型化合物。
4.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述氟基表面活性剂为非离子表面活性剂。
5.根据权利要求4所述的组合物,其中,所述氟基表面活性剂由以下化学式1表示:
[化学式1]
Rf-(CH2)y-(CH2CH2O)x-H
在所述式中,Rf为直链或侧链的全氟烷基,并且全氟烷基的碳原子数为1至10,x为1至50的整数,y为1至10的整数。
6.根据权利要求1所述的组合物,其中,以1:1至50的重量比包含所述磷脂基表面活性剂和所述氟基表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的组合物,其中,以1:2至15的重量比包含所述磷脂基表面活性剂和所述氟基表面活性剂。
8.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述组合物还包含磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
9.根据权利要求8所述的组合物,其中,所述组合物以1:0.1至3.0:0.1至3.0的重量比包含氟基表面活性剂、磷脂基表面活性剂和磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
10.根据权利要求9所述的组合物,其中,所述组合物以1:0.1至1.0:0.1至2.0的重量比包含氟基表面活性剂、磷脂基表面活性剂和磺基琥珀酸酯基表面活性剂。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物,其中,所述组合物满足以下特性中的任一种以上:
(a)组合物的表面张力为27以下;以及
(b)组合物的界面张力为3以下。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物,其中,所述组合物在半导体或显示器工艺中用作表面活性剂。
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