JP4718463B2 - パーフルオロポリエーテルアミド連結ホスホネート、ホスフェートおよびそれらの誘導体 - Google Patents

Description

エレクトロニクスにおける現在の製品トレンドでは、ますますより微細なピッチのフレキシブル回路を必要としている。フレキシブル回路製造プロセスの画像形成工程中にフォトツールに接着する小粒子によって引き起こされる反復する欠陥は製品収率を大幅に下げる場合がある。

フレキシブル回路の製作は誘電体および導電性材料の幾つかの層の作成を含み、それらの幾つかの層は、それらの層に隣接する層に密に接触している。これらの層の少なくとも１層は、当該層に材料を選択的に導入するか、または当該層から材料を選択的に除去することによりパターン化してもよい。パターンは、フォトリソグラフィー（写真印刷）プロセスによって作ってもよい。例えば、フォトレジスト材料の層はパターン化しようとする層の表面上に被着させることが可能である。所望のパターンの形を取った透明領域および不透明領域を有するフォトツールは、フォトレジストに紫外線を選択的に照射するために用いることが可能である。光はネガティブフォトレジストの場合のように照射領域においてフォトレジストの一部に架橋反応を受けさせるか、またはポジティブフォトレジストの場合のように照射領域において高分子分解反応を受けさせるかのいずれかである。フォトレジストの所望の部分を除去するために適切な溶媒を用いてもよい。下にある照射領域は減法処理（サブトラクティブ・プロセス）の場合エッチング除去してもよいか、または加法処理（アディティブ・プロセス）の場合加えてもよい。いずれの場合も、層はパターン化される。

写真印刷プロセスは、優れたフィーチャ解像度を有するフレキシブル回路の作成を可能にし、製造プロセス中に高い処理量を可能にする。異なるパターンを異なる層に被着させる場合、フォトツールはフォトレジスト層上に正確に配列されなければならない。フォトツールは、フォトツールをこの写真印刷プロセス中にフォトレジストに接触して置く時、クランピングまたは真空引きによってフォオトレジストに固定してもよい。

しかし、特に、フォトツールを清浄化せずにフォトツールを繰り返し用いて幾つかの基材を逐次印刷する時、パターンまたはフォトツール中の欠陥を日常的に経験する。結果として、フォトツールは定期的に検査され清浄化されなければならない。これは、写真印刷プロセスの処理量に影響を及ぼす可能性があり、欠陥を排除できないのでフォトツールを交換しなければならない場合に付加コストがもたらされる。

従来のフォトツールはクロム領域とガラス領域を有することが多い。光はガラス領域を通過することが可能であるが、クロム領域を通過しない。ガラスとクロムの両方は高表面エネルギー材料であり、それはフォトレジストまたはダストの粒子をフォトツールに接着させることが可能である。粒子がガラスにくっつく時、光は吸収され、結果として、光はフォトレジストに達しない。これは、所定の領域の不適切な照射をもたらす可能性があり、それは、次に欠陥を作る。更に、フォトツールに接着する粒子は、フォトツールとフォトレジスト表面との間で空隙を作る可能性があり、得られる画像の解像度を落とす。

パーフルオロポリエーテルアミド連結ホスホネートおよびその誘導体が提供される。パーフルオロポリエーテルアミド連結ホスホネートおよびその誘導体、パーフルオロポリエーテルアミド連結ホスフェートまたはその誘導体あるいはそれらの組み合わせを含む組成物も提供される。更に、物品、物品を製造する方法および基材への異物の接着を減少させる方法が開示されている。例えば、写真印刷プロセス中にフォトツールなどの基材の表面上に層を形成するために、本化合物および本組成物を用いることが可能である。こうした層は、写真印刷プロセスを用いて形成された製品中の欠陥を最少化するのを助けることが可能であるか、写真印刷プロセスの処理量を増やすことが可能であるか、またはそれらの組み合わせであることが可能である。

一面において、化合物は次式Ｉにより表される。

上式Ｉにおいて、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、ｙは１または２に等しく、各Ｘは独立して水素、アルキル、シクロアルキル、アルカリ金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基であり、Ｒ¹は水素またはアルキルであり、Ｒ²は、アルキレン、アリーレン、ヘテロアルキレンまたはそれらの組み合わせから選択された２価基およびカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択された任意の２価基を含み、ここで、Ｒ²は、置換されていないか、またはアルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されている。

もう１つの面において、ヒドロフルオロエーテルおよび
次式Ｉの化合物：

次式ＩＩの化合物：

またはそれらの組み合わせを含む組成物が提供される。

上式中、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、ｙは１または２に等しく、各Ｘは独立して水素、アルキル、シクロアルキル、アルカリ金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基であり、Ｒ¹は水素またはアルキルであり、Ｒ²は、アルキレン、アリーレン、ヘテロアルキレンまたはそれらの組み合わせから選択された２価基およびカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択された任意の２価基を含み、ここで、Ｒ²は、置換されていないか、またはアルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されている。

第３の面において、
弗素化シランおよび
次式Ｉの化合物：

次式ＩＩの化合物：

またはそれらの組み合わせを含む組成物が提供される。

上式中、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、ｙは１または２に等しく、各Ｘは独立して水素、アルキル、シクロアルキル、アルカリ金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基であり、Ｒ¹は水素またはアルキルであり、Ｒ²は、アルキレン、アリーレン、ヘテロアルキレンまたはそれらの組み合わせから選択された２価基およびカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択された任意の２価基を含み、ここで、Ｒ²は、置換されていないか、またはアルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されている。

第４の面において、基材および前記基材の表面上に結合された上式Ｉによる化合物を含む物品が提供される。

第５の面において、物品を製造する方法が提供される。本方法は、基材の表面にコーティング（塗料組成物）を被着させることを含む。一実施形態において、塗料組成物は上式Ｉの化合物を含む。第２の実施形態において、塗料組成物は、ヒドロフルオロエーテル、弗素化シランまたはそれらの組み合わせから選択された第１の成分および式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物から選択された第２の成分を含む。

第６の面において、基材への異物の接着を減少させる方法が提供される。本方法は、基材の表面に塗料組成物を被着させることを含む。一実施形態において、塗料組成物は上式Ｉの化合物を含む。第２の実施形態において、塗料組成物は、ヒドロフルオロエーテル、弗素化シランまたはそれらの組み合わせから選択された第１の成分および上式Ｉ、上式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物から選択された第２の成分を含む。

上記要約は、本発明の開示された各実施形態もあらゆる実施も記載することを意図していない。以下の詳細な説明では、これらの実施形態をより詳しく説明する。

上記の面は、添付した図面と関連させて種々の実施形態の以下の詳細な説明を考慮すれば、より完全に理解することができるであろう。

また、本発明は、化合物および組成物の使用を下記の特定の用途に限定しないことを理解されたい。反対に、本発明は、化合物および組成物についての一部の使用にのみで例示されるべきではない。

パーフルオロポリエーテルアミド連結ホスホネートおよびその誘導体が提供される。パーフルオロポリエーテルアミド連結ホスホネートまたはその誘導体、パーフルオロポリエーテルアミド連結ホスフェートまたはその誘導体あるいはそれらの組み合わせを含む組成物も提供される。更に、物品、物品を製造する方法および基材への異物の接着を減少させる方法が開示されている。本化合物および組成物は、例えば、写真印刷プロセスにおけるフォトツールなどの基材を被覆するために用いることが可能である。

定義
本明細書（英文）で用いられる「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」という用語は、記載されているエレメントの１つ以上を意味する「少なくとも１つ」と互換可能に用いられる。

本明細書で用いられる「アシル」という用語は、式Ｒ（ＣＯ）−の基を意味する。式中、（ＣＯ）は炭素が二重結合により酸素に結合され、Ｒはアルキル基であることを示している。

本明細書で用いられる「アシルオキシ」という用語は、式Ｒ（ＣＯ）Ｏ−の基を意味する。式中、Ｒはアルキル基である。

本明細書で用いられる「アルカリ金属」という用語は、ナトリウムイオン、カリウムイオンまたはリチウムイオンを意味する。

本明細書で用いられる「アルカン」という用語は、直鎖、分岐、環式またはそれらの組み合わせである飽和炭化水素を意味する。アルカンは、典型的には１〜３０個の炭素原子を有する。幾つかの実施形態において、アルカンは、１〜２０、１〜１０、１〜８、１〜６、１〜４または１〜３個の炭素原子を有する。

本明細書で用いられる「アルコキシ」という用語は式−ＯＲの基を意味する。式中、Ｒはアルキル基である。

本明細書で用いられる「アルキル」という用語はアルカンからの水素の引抜によって形成される１価部分を意味する。アルキルは、直鎖構造、分岐構造、環式構造またはそれらの組み合わせを有することが可能である。シクロアルキルは環式アルキルであり、アルキル基の部分集合である。

本明細書で用いられる「アルキレン」という用語は、アルカンからの２個の水素原子の引抜によって形成される２価部分を意味する。アルキレンは、直鎖構造、分岐構造、環式構造またはそれらの組み合わせを有することが可能である。

本明細書で用いられる「アリール」という用語は、１〜５個の接続環、多縮合環またはそれらの組み合わせを有する炭素環式芳香族化合物の１価部分を意味する。幾つかの実施形態において、アリール基は、４個の環、３個の環、２個の環または１個の環を有する。例えば、アリール基はフェニルであることが可能である。

本明細書で用いられる「アリーレン」という用語は、１〜５個の接続環、多縮合環またはそれらの組み合わせを有する炭素環式芳香族化合物の２価部分を意味する。幾つかの実施形態において、アリーレン基は、４個の環、３個の環、２個の環または１個の環を有する。例えば、アリーレン基はフェニレンであることが可能である。

本明細書で用いられる「カルボニル」という用語は、式−（ＣＯ）−の２価基を意味する。式中、炭素は二重結合により酸素に結合される。

本明細書で用いられる「カルボニルオキシ」という用語は、式−（ＣＯ）Ｏ−の２価基を意味する。

本明細書で用いられる「カルボニルイミノ」という用語は、式−（ＣＯ）ＮＲ^d−の２価基を意味する。式中、Ｒ^dは水素またはアルキルである。

本明細書で用いられる「フルオロアルキル」という用語は、水素原子の少なくとも１個が弗素原子で置換されているアルキル基を意味する。

本明細書で用いられる「フルオロエーテル」という用語は、酸素原子により連結された２個の飽和炭化水素基または不飽和炭化水素基を有する化合物または基を意味する（すなわち連鎖状酸素原子が存在する）。炭化水素基の少なくとも１個は弗素原子で置換された少なくとも１個の水素原子を有する。炭化水素基は、直鎖構造、分岐構造、環式構造またはそれらの組み合わせを有することが可能である。

本明細書で用いられる「フルオロポリエーテル」という用語は、酸素原子により連結された３個以上の飽和炭化水素基または不飽和炭化水素基を有する化合物または基を意味する（すなわち少なくとも２個の連鎖状酸素原子が存在する）。炭化水素基の少なくとも１個および典型的には２個以上は弗素原子で置換された少なくとも１個の水素原子を有する。炭化水素基は、直鎖構造、分岐構造、環式構造またはそれらの組み合わせを有することが可能である。

本明細書で用いられる「ハロ」という用語は、塩素、臭素、沃素または弗素を意味する。

本明細書で用いられる「ヘテロアルカン」という用語は、硫黄、酸素またはＮＲ^dで置換された１個以上の炭素原子を有するアルカンを意味する。式中、Ｒ^dは水素またはアルキルである。ヘテロアルカンは、直鎖、分岐、環式またはそれらの組み合わせを有することが可能であり、典型的には約３０個以下の炭素原子を含む。幾つかの実施形態において、ヘテロアルカンは、２０個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子、８個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子または４個以下の炭素原子を含む。エーテルおよびポリエーテルはヘテロアルカンの部分集合である。

本明細書で用いられる「ヘテロアルキル」という用語は、ヘテロアルカンからの水素原子の引抜によって形成される１価部分を意味する。

本明細書で用いられる「ヘテロアルキレン」という用語は、ヘテロアルカンからの２個の水素原子の引抜によって形成される２価部分を意味する。

本明細書で用いられる「パーフルオロアルカン」という用語は、水素原子のすべてが弗素原子で置換されているアルカンを意味する。

本明細書で用いられる「パーフルオロアルカンジイル」という用語は、ラジカル中心が異なる炭素原子上に位置するパーフルオロアルカンからの２個の弗素原子の引抜によって形成される２価部分を意味する。

本明細書で用いられる「パーフルオロアルカントリイル」という用語は、パーフルオロアルカンからの３個の弗素原子の引抜によって形成される３価部分を意味する。

本明細書で用いられる「パーフルオロアルキル」という用語は、水素原子のすべてが弗素原子で置換されているアルキル基を意味する。

本明細書で用いられる「パーフルオロアルキリデン」という用語は、ラジカル中心が同じ炭素原子上にあるパーフルオロアルカンからの２個の弗素原子の引抜によって形成される２価部分を意味する。

本明細書で用いられる「パーフルオロアルコキシ」という用語は、水素原子のすべてが弗素原子で置換されているアルコキシ基を意味する。

本明細書で用いられる「パーフルオロエーテル」という用語は、炭化水素基のすべての上の水素原子のすべてが弗素原子で置換されているフルオロエーテルを意味する。

本明細書で用いられる「パーフルオロポリエーテル」という用語は、炭化水素基のすべての上の水素のすべてが弗素原子で置換されているフルオロポリエーテルを意味する。

本明細書で用いられる「ホスホン酸」という用語は、炭素原子に直接結合された式−（Ｐ＝Ｏ）（ＯＨ）₂の基または基を含む化合物を意味する。

本明細書で用いられる「ホスホネート」という用語は、炭素原子に直接結合された式−（Ｐ＝Ｏ）（ＯＸ）₂の基または基を含む化合物を意味する。式中、Ｘはアルカリ、または正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基から選択される。ホスホネートは、対応するホスホン酸のエステルまたは塩であることが可能である。

本明細書で用いられる「ホスフェート」という用語は、炭素原子に直接結合された式−Ｏ（Ｐ＝Ｏ）（ＯＸ）₂の塩またはエステルを意味する。式中、Ｘは水素、アルカリ金属、アルキル、シクロアルキル、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、または正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基から選択される。

本明細書で用いられる「フォトツール」という用語は、放射線から層の部分を遮断することにより放射線感受性材料の層をパターン化するために放射線照射と連携して用いられるマスクのいずれかのタイプを意味する。

本明細書で用いられる「基材」という用語は固体支持体を意味する。基材は、多孔質または無孔質、硬質または軟質、透明または不透明、クリアまたは着色および反射性または非反射性であることが可能である。適する基材材料には、高分子材料、ガラス、セラミック、金属またはそれらの組み合わせが挙げられる。

本明細書で用いられる「スルホンアミド」という用語は−ＳＯ₂ＮＲ^a−の基を意味する。式中、Ｒ^aはアルキルまたはアリールである。

化合物
化合物は次式Ｉにより表される。

上式中、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、ｙは１または２に等しく、各Ｘは独立して水素、アルキル、シクロアルキル、アルカリ金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基であり、Ｒ¹は水素またはアルキルであり、Ｒ²は、アルキレン、アリーレン、ヘテロアルキレンまたはそれらの組み合わせから選択された２価基およびカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択された任意の２価基を含み、ここで、Ｒ²は、置換されていないか、またはアルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されている。

上式Ｉの基Ｒ¹は水素またはアルキルであることが可能である。幾つかの実施形態において、Ｒ¹はＣ₁〜Ｃ₄アルキルである。

上式Ｉの各Ｘ基は独立して水素、アルキル、シクロアルキル、アルキル金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基であることが可能である。各Ｘが水素である時、式Ｉによる化合物はホスホン酸である。式Ｉによる化合物は、少なくとも１個のＸがアルキル基である時にエステルである。例証的なアルキル基には、１〜４個の炭素原子を有するアルキル基が挙げられる。アルキル基は、直鎖、分岐または環式であることが可能である。

上式Ｉによる化合物は、少なくとも１個のＸがアルカリ金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基である時に塩である。例証的なアルカリ金属には、ナトリウム、カリウムおよびリチウムが挙げられる。例証的な置換アンモニウムイオンには、テトラアルキルアンモニウムイオンが挙げられが、それらに限定されない。アンモニウムイオン上のアルキル置換基は、直鎖、分岐または環式であることが可能である。正に帯電した窒素原子を有する例証的な５員〜６員のヘテロ環式基には、ピロリウムイオン、ピラゾリウムイオン、ピロリジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、チアゾリウムイオン、イソキサゾリウムイオン、オキサゾリウムイオン、チアゾリウムイオン、イソチアゾリウムイオン、オキサジアゾリウムイオン、オキサトリアゾリウムイオン、ジオキサゾリウムイオン、オキサチアゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、ピリダジニウムイオン、ピリミジニウムイオン、ピラジニウムイオン、ピペラジニウムイオン、トリアジニウムイオン、オキサジニウムイオン、ピペリジニウムイオン、オキサチアジニウムイオン、オキサジアジニウムイオンおよびモルフォリニウムイオンが挙げられが、それらに限定されない。

Ｒ²基は、アルキレン、アリーレン、ヘテロアルキレンまたはそれらの組み合わせから選択された２価基およびカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択された任意の２価基を含む。Ｒ²は、置換されていないか、またはアルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合せで置換されていることが可能である。Ｒ²基は典型的には３０個以下の炭素原子を有する。幾つかの実施形態において、Ｒ²基は、２０個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子または４個以下の炭素原子を有する。例えば、Ｒ²は、アルキレン、アリール基で置換されたアルキレンまたはアリーレンと組み合わせたアルキレンであることが可能である。例証的な幾つかの化合物において、Ｒ²基は、炭素原子数１〜６のアルキレン基に接続されたフェニレン基である。例証的な他の化合物において、Ｒ²基は、置換されていないか、またはフェニル基またはアルキル基で置換されている炭素原子数１〜６のアルキレン基である。

パーフルオロポリエーテル基Ｒ_fは、直鎖、分岐またはそれらの組み合わせであることが可能であり、飽和または不飽和であることが可能である。パーフルオロポリエーテルは少なくとも２個の連鎖状酸素ヘテロ原子を有する。例証的なパーフルオロポリエーテルには、−（Ｃ_pＦ_2p）−、−（Ｃ_pＦ_2pＯ）−、−（ＣＦ（Ｚ））−、−（ＣＦ（Ｚ）Ｏ）−、−（ＣＦ（Ｚ）Ｃ_pＦ_2pＯ）−、−（Ｃ_pＦ_2pＣＦ（Ｚ）Ｏ）−、−（ＣＦ₂ＣＦ（Ｚ）Ｏ）−またはそれらの組み合わせの群から選択された過弗素化反復単位を有するものが挙げられが、それらに限定されない。これらの反復単位において、Ｐは典型的には１〜１０の整数である。幾つかの実施形態において、ｐは、１〜８、１〜６、１〜４または１〜３の整数である。Ｚ基は、直鎖構造、分岐構造、環式構造またはそれらの組み合わせを有するパーフルオロアルキル基、パーフルオロエーテル基、パーフルオロポリエーテル基またはパーフルオロアルコキシ基であることが可能である。Ｚ基は、典型的には１２個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子、８個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子、４個以下の炭素原子、３個以下の炭素原子、２個以下の炭素原子または１個以下の炭素原子を有する。幾つかの実施形態において、Ｚ基は、４個以下、３個以下、２個以下、１個以下の酸素原子を有することが可能であるか、または酸素原子を有しないことが可能である。これらのパーフルオロポリエーテル構造において、異なる反復単位をブロック配列またはランダム配列で組み合わせて、Ｒ_f基を形成することが可能である。

Ｒ_fは、１価（すなわち式Ｉのｙは１である）または２価（すなわち式Ｉのｙは２である）であることが可能である。パーフルオロポリエーテル基Ｒ_fが１価である時、パーフルオロポリエーテル基Ｒ_fの末端基は、例えば、（Ｃ_pＦ_2p+1）−、（Ｃ_pＦ_2p+1Ｏ）−であることが可能である。式中、ｐは、１〜１０、１〜８、１〜６、１〜４または１〜３の整数である。例証的な幾つかの１価パーフルオロポリエーテル基Ｒ_fには、Ｃ₃Ｆ₇Ｏ（ＣＦ（ＣＦ₃）（ＣＦ₂Ｏ）_nＣＦ（ＣＦ₃）−、Ｃ₃Ｆ₇Ｏ（ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｏ）_nＣＦ₂ＣＦ₂−およびＣＦ₃Ｏ（Ｃ₂Ｆ₄Ｏ）_nＣＦ₂−が挙げられが、それらに限定されない。式中、ｎは０〜５０、１〜５０、３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有する。

他の例証的な１価パーフルオロポリエーテル基Ｒ_fには、ＣＦ₃Ｏ（ＣＦ₂Ｏ）_q（Ｃ₂Ｆ₄Ｏ）_nＣＦ₂−およびＦ（ＣＦ₂）₃Ｏ（Ｃ₄Ｆ₈Ｏ）_n（ＣＦ₂）₃−が挙げられが、それらに限定されない。式中、ｑは、０〜５０、１〜５０、３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有することが可能であり、ｎは、０〜５０、３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有することが可能である。

例証的な幾つかの２価パーフルオロポリエーテル基Ｒ_fには、−ＣＦ₂Ｏ（ＣＦ₂Ｏ）_q（Ｃ₂Ｆ₄Ｏ）_nＣＦ₂−、−ＣＦ₂Ｏ（Ｃ₂Ｆ₄Ｏ）_nＣＦ₂−、−（ＣＦ₂）₃（Ｃ₄Ｆ₈Ｏ）_n（ＣＦ₂）₃−および−ＣＦ（ＣＦ₃）（ＯＣＦ₂ＣＦ（ＣＦ₃））_sＯＣ_tＦ_2tＯ（ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ₂Ｏ）_nＣＦ（ＣＦ₃）−が挙げられが、それらに限定されない。式中、ｑは、０〜５０、１〜５０、３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有することが可能であり、ｎは、０〜５０、３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有することが可能であり、ｓは、０〜５０、１〜５０、３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有することが可能であり、ｎおよびｓの合計（すなわちｎ＋ｓ）は０〜５０または４〜４０の平均値を有することが可能であり、ｑおよびｎの合計（すなわちｑ＋ｎ）は０を上回ることが可能であり、ｔは２〜６の整数であることが可能である。

合成時、式Ｉによるパーフルオロポリエーテルアミド連結ホスフェートおよびその誘導体は、典型的には、異なるパーフルオロポリエーテル基Ｒ_fを有する混合物である（すなわち、化合物は単一の化合物として合成されず、異なるＲ_f基を有する化合物の混合物である）。例えば、ｑ、ｎおよびｓの値は、混合物が少なくとも４００ｇ／モルの数平均分子量を有するかぎり異なることが可能である。パーフルオロポリエーテルアミド連結ホスホネートおよびその誘導体の適する混合物は、典型的には少なくとも約４００、少なくとも８００、または少なくとも約１０００ｇ／モルの数平均分子量を有する。異なるパーフルオロポリエーテルアミド連結ホスホネートおよびその誘導体の混合物は、４００〜１００００ｇ／モル、８００〜４０００ｇ／モルまたは１０００〜３０００ｇ／モルの分子量（数平均）を有することが多い。

上式Ｉによる化合物の特定の例には、

およびそれらの誘導体が挙げられる。上式中、ｎは、０〜５０、１〜５０、３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有する。適当な誘導体は、ホスホン酸の塩およびエステルを包含する。

組成物
ヒドロフルオロエーテルおよび式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせによる化合物を含む組成物が提供される。

上式中、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、ｙは１または２に等しく、各Ｘは独立して水素、アルキル、シクロアルキル、アルカリ金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基であり、Ｒ¹は水素またはアルキルであり、Ｒ²は、アルキレン、アリーレン、ヘテロアルキレンまたはそれらの組み合わせから選択された２価基およびカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択された任意の２価基を含み、ここで、Ｒ²は、置換されていないか、またはアルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されている。式ＩＩによる化合物はパーフルオロポリエーテルアミド連結ホスフェートおよびその誘導体である。

適するヒドロフルオロエーテルは、例えば次式ＩＩＩの化合物であることが可能である。

上式中、ａは１〜３の整数であり、基Ｒ_f ¹は、パーフルオロアルカン、パーフルオロエーテルまたはパーフルオロポリエーテルの１価部分、２価部分または３価部分である。Ｒ_hはアルキルまたはヘテロアルキルである。Ｒ_f ¹基は、直鎖構造、分岐構造、環式構造またはそれらの組み合わせを有することが可能である。同様に、Ｒ_h基は、直鎖構造、分岐構造、環式構造またはそれらの組み合わせを有することが可能である。基Ｒ_f ¹中の炭素原子の数および基Ｒ_h中の炭素原子の数の合計は典型的には４以上である。

ａが１に等しい時、Ｒ_f ¹基は１価であり、ａが２に等しい時、Ｒ_f ¹基は２価であり、ａが３に等しい時、Ｒ_f ¹基は３価である。Ｒ_f ¹基は、典型的には、３０以下の炭素原子、２０個以下の炭素原子、１５個以下の炭素原子、１２個以下の炭素原子または８個以下の炭素原子を含む。Ｒ_f ¹基は、少なくとも１個、少なくとも２個、少なくとも３個または少なくとも４個の炭素原子を含むことが可能である。幾つかの用途において、Ｒ_f ¹は、４〜９個の炭素原子、４〜８個、４〜７個、５〜７個または５〜６個の炭素原子を含む。２価Ｒ_f ¹基に関して、ラジカル中心は同じかまたは異なる炭素原子上にあることが可能である。３価Ｒ_f ¹基に関して、ラジカル中心は異なる炭素原子上にそれぞれあることが可能であるか、またはラジカル中心の２個は同じ炭素原子上にあることが可能である。

ａが１に等しい式ＩＩＩによる幾つかの化合物において、基Ｒ_f ¹は、例えば、（１）２〜約１５個の炭素原子を有する直鎖または分岐のパーフルオロアルキル基、（２）５〜約１５個の炭素原子を有するパーフルオロシクロアルキル含有パーフルオロアルキル基または（３）３〜約１２の炭素原子を有するパーフルオロシクロアルキル基であることが可能である。環式構造は、１〜４個の炭素原子を有するパーフルオロアルキル基で任意に置換されることが可能である。

ａが２に等しい式ＩＩＩによる幾つかの化合物において、基Ｒ_f ¹は、（１）直鎖または分岐のパーフルオロアルカンジイル基、（２）２〜約１５個の炭素原子を有するパーフルオロアルキリデン基、（３）５〜約１５個の炭素原子を有するパーフルオロシクロアルキル含有またはパーフルオロシクロアルキレン含有のパーフルオロアルカンジイル基またはパーフルオロアルキリデン基、あるいは（４）３〜約１２個の炭素原子を有するパーフルオロシクロアルカンジイル基またはパーフルオロシクロアルキリデン基であることが可能である。環式構造は、１〜４個の炭素原子を有するパーフルオロアルキル基で任意に置換されることが可能である。

式ＩＩＩによる幾つかの化合物において、ａが３に等しい時、Ｒ_f ¹は、（２〜約１５個の炭素原子を有する直鎖または分岐のパーフルオロアルカントリイル基、（２）約６〜１５個の炭素原子のパーフルオロシクロアルキル含有基またはパーフルオロシクロアルキレン含有基あるいは（３）３〜約１２個の炭素原子を有するパーフルオロシクロアルカントリイル基であることが可能である。環式構造は、炭素原子数１〜４のパーフルオロアルキル基で任意に置換されることが可能である。

式ＩＩＩによる化合物において、各Ｒ_h基は独立してアルキルまたはヘテロアルキルであることが可能である。Ｒ_hとして使用可能な基の各々は、直鎖構造、分岐構造、環式構造またはそれらの組み合わせを有することが可能である。Ｒ_hがヘテロアルキル基である幾つかの実施形態において、ヘテロアルキル部分はエーテル基またはポリエーテル基であることが可能である。基Ｒ_hとして用いられるアルキル基またはヘテロアルキル基は、２０個以下の炭素原子、１０個以下の炭素原子または８個以下の炭素原子を有することが多い。式ＩＩＩによる幾つかの化合物において、Ｒ_h基は１〜８個の炭素原子を有することが可能である。例えば、式ＩＩＩによる化合物中の基Ｒ_hは、４〜約８個の炭素原子を有するシクロアルキル含有アルキル基または３〜約８個の炭素原子を有するシクロアルキル基であることが可能である。

式ＩＩＩによる化合物の範囲内に入る特定の幾つかの例証的なヒドロフルオロエーテルには、メチルパーフルオロ−ｎ−ブチルエーテル、メチルパーフルオロイソブチルエーテル、エチルパーフルオロ−ｎ−ブチルエーテル、エチルパーフルオロイソブチルエーテルまたはそれらの組み合わせが挙げられが、それらに限定されない。

弗素化シランおよび式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせによる化合物を含む組成物も提供される。

上式中、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、ｙは１または２に等しく、各Ｘは独立して水素、アルキル、シクロアルキル、アルカリ金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基であり、Ｒ¹は水素またはアルキルであり、Ｒ²は、アルキレン、アリーレン、ヘテロアルキレンまたはそれらの組み合わせから選択された２価基およびカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択された任意の２価基を含み、ここで、Ｒ²は、置換されていないか、またはアルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されている。基Ｒ_f、Ｒ¹、Ｒ²およびＸは上で更に記載されている。

適する弗素化シランには、次式ＩＶによる化合物が挙げられる。

上式中、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、ｃは１〜２の整数であり、ｂは０〜１の整数であり、Ｒ³は、アルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されていないか、または置換されているアルキレン、アリーレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミド、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択される。Ｒ⁴はアルキル基である。Ｙはアルコキシまたはアシルオキシから選択される。

Ｒ_fは式Ｉに関して上で定義されたのと同じである。

式ＩＶ中のＲ³基は、アルキル、アリール、またはハロ基で置換されていないか、または置換されているアルキレン、アリーレン、へテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択される。幾つかの実施形態において、Ｒ³は、アルキレン、アリール基で置換されたアルキレンまたはアリーレンと組み合わせたアルキレンである。Ｒ³基は、典型的には３０個以下の炭素原子を有する。例えば、Ｒ³基は、２〜２０個の炭素原子、２〜１６個の炭素原子または３〜１０個の炭素原子を有することが可能である。幾つかの例証的な弗素化シランにおいて、Ｒ³基は−Ｃ（Ｏ）ＮＨ（ＣＨ₂）₃−または−ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₃−である。

式ＩＶ中のＲ⁴基はアルキル基である。例えば、Ｒ⁴は、１０個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子または４個以下の炭素原子を有するアルキルである。幾つかの例において、Ｒ⁴基はＣ₁〜Ｃ₄アルキルである。

式ＩＶ中のＹ基はアルコキシまたはアシルオキシから選択される。適するアルコキシ基は、典型的には１０個以下、６個以下または４個以下の炭素原子を有する。幾つかの例において、ＹはＣ₁〜Ｃ₄アルコキシである。特定の例において、ｂは０に等しく、Ｙは炭素原子数１〜４のアルコキシ基である。適するアシルオキシには、式−Ｃ（Ｏ）Ｒ⁵を有する基が挙げられる。式中、Ｒ⁵はアルキル基である。幾つかの化合物において、Ｒ⁵はＣ₁〜Ｃ₄アルキルである。

式ＩＶによる適する弗素化シランは、典型的には少なくとも約４００または少なくとも約１０００の数平均分子量を有する。式ＩＶの化合物は標準技術を用いて合成することが可能である。例えば、市販されているか、または容易に合成されたパーフルオロポリエーテルエステルは、米国特許第３，８１０，８７４号明細書（７欄４１行〜８欄４９行参照）に記載されているように、３−アミノプロピルアルコキシシランなどの官能化アルコキシシランと組み合わせることが可能である。

弗素化シランの例には、構造ＱＣＦ₂Ｏ（ＣＦ₂Ｏ）_q（Ｃ₂Ｆ₄Ｏ）_nＣＦ₂Ｑ、Ｃ₃Ｆ₇Ｏ（ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ₂Ｏ）_nＣＦ（ＣＦ₃）Ｑ、ＱＣＦ（ＣＦ₃）（ＯＣＦ₂ＣＦ（ＣＦ₃））_sＯＣ_tＦ_2tＯ（ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ₂Ｏ）_nＣＦ（ＣＦ₃）Ｑ、ＱＣＦ₂Ｏ（Ｃ₂Ｆ₄Ｏ）_nＣＦ₂Ｑ、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₂Ｆ₄Ｏ）_nＣＦ₂ＱおよびＱ（ＣＦ₂）₃Ｏ（Ｃ₄Ｆ₈Ｏ）_n（ＣＦ₂）₃Ｑが挙げられが、それらに限定されない。式中、ｑは、０〜５０、１〜５０、３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有する。ｎは、０〜５０、３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有する。ｓは、０〜５０、１〜５０、３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有する。合計（ｎ＋ｓ）は０〜５０または４〜４０の平均値を有する。合計（ｑ＋ｎ）は０より大きい。ｔは２〜６の整数である。Ｑは式ＩＶにおいて上で定義された通り−Ｒ³−ＳｉＹ_3-bＲ⁴ _bまたはｃが１に等しい時に非シラン含有末端基である。非シラン含有末端基は、（（Ｃ_pＦ_2p+1）−、（Ｘ’Ｃ_pＦ_2pＯ）−、または（Ｃ_pＦ_2p+1Ｏ）−であることが可能である。式中、Ｘ’はＨ、ＣｌまたはＢｒである。但し、分子当たり少なくとも１個のＱ基はシランであることを条件とする。

他の弗素化シランにおいて、Ｒ³基は窒素を含む。幾つかの実施形態において、分子当たり少なくとも１個のＱ基は−Ｃ（Ｏ）ＮＨ（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＲ）₃（式中、Ｒはメチル、エチルまたはそれらの混合物である）であり、シランではない場合、他のＱ基はＯＣＦ₃またはＯＣ₃Ｆ₇である。

物品および方法
本発明のもう１つの面は、基材および前記基材の表面に結合された式Ｉによる化合物を含む物品を提供する。式Ｉの化合物は上述したのと同じである。

本発明のなおもう１つの面は、物品を製造する方法であって、基材の表面に塗料組成物を被着させることを含む方法を提供する。一実施形態において、塗料組成物は式Ｉの化合物を含む。第２の実施形態において、塗料組成物は、ヒドロフルオロエーテル、弗素化シランまたはそれらの組み合わせから選択された第１の成分および式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物選択された第２の成分を含む。式Ｉおよび式ＩＩの化合物は上述したのと同じである。

幾つかの用途において、式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物は、基材上に自己組立単分子層を形成することが可能である。例えば、式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物は、金属含有基材上に自己組立単分子層を形成することが可能である。金属含有層は、金属、金属酸化物またはそれらの組み合わせを含むことが可能である。例証的な金属含有基材は、金、白金、クロム、アルミニウム、銅、銀、チタン、インジウム、ゲルマニウム、錫、ニッケル、インジウム錫またはそれらの組み合わせを含むことが可能である。これらの化合物もガラスおよび石英上に自己組立単分子層を形成することも可能であるが、典型的には、金属酸化物などの金属含有基材により容易に接着することが可能である。自己組立単分子層は一般に薄く、およそ１０ｎｍ以下であり、典型的には、基材の光学特性または表面構造特性を大幅には変えない。多くの実施形態において、自己組立単分子層は約１〜約１０ｎｍの厚さを有する。少なくとも幾つかの実施形態において、層は厚さ約６ｎｍである。

式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物を含む塗料は基材の表面に被着させて、低エネルギー表面を提供することが可能である。本発明のもう１つの態様は、基材への異物の接着を減少させる方法であって、塗料組成物を基材の表面に被着させることを含む方法を提供する。一実施形態において、塗料組成物は式Ｉの化合物を含む。第２の実施形態において、塗料組成物は、ヒドロフルオロエーテル、弗素化シランまたはそれらの組み合わせから選択された第１の成分および式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物から選択された第２の成分を含む。式Ｉおよび式ＩＩの化合物は上で記載されたのと同じである。

物品を製造する一実施形態において、基材はフォトツールである。フォトツールの表面上の式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物の塗料は、埃および他の粒子がフォトツールの表面に接着しないように抑制することが可能である。塗料は、フレキシブル回路を製造するために用いられるプロセスなどの写真印刷プロセス中に画像形成欠陥の発生率を減少させることが可能である。フォトツールへの粒子の接着を防ぐ能力は微細ピッチフレキシブル回路上でより良好な収率を見込んでいる。

フレキシブル回路の製作は、誘電体および導電性材料の幾つかの層の作成を含み、それらの幾つかの層は密に接触している。これらの層の少なくとも１層は、材料を選択的に導入するか、または材料を選択的に除去することによりパターン化してもよい。パターン化された層は、窓、通路などの誘電体膜中の回路トレースまたはフィーチャを形成するために用いることが可能である。パターンは写真印刷プロセスによって作ってもよい。所望のパターンの画像は、パターン化しようとする層に接触している適するレセプタ材料、例えばフォトレジスト上に所望のパターンを有するフォトツールを通してＵＶ線を照射することにより作られる。

フォトツールは、ＵＶ透明基材料の表面上にクロムまたは酸化クロムなどのパターン化されたＵＶ不透明材料を有するガラスまたは石英などのＵＶ透明基材料を含む。

フォトツールに塗料を被着させる一方法において、適する溶媒（例えばヒドロフルオロエーテル）中で希釈された式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物を含む塗料組成物の層は、噴霧塗布、回転塗布または浸漬塗布などの従来の塗布プロセスによってフォトツール表面上に被着させる。弗素化シランは被着させた塗料中に含めてもよい。その後、塗料は空気乾燥させて、溶媒を除去してもよく、その後、典型的には約１００℃〜１５０℃の温度で約３０分にわたりオーブン内で焼成して、一切の残留溶媒を除去し、パーフルオロポリエーテルシランの架橋を誘発し、フォトツール表面への塗料の接着を強化してもよい。

これらの被覆されたフォトツールは、フレキシブル回路の金属および誘電体層をパターン化するために用いられるプロセスなどの写真印刷プロセスにおいて用いてもよい。写真印刷プロセスにおいて、フォトツールのパターン化側はＵＶ−レセプタ材料に接触するようにさせる。ＵＶ線がパターン化フォトツールに向けて伝達される時、光は透明領域を通過するが、不透明領域によって反射され、よってＵＶ−レセプタ材料の選択された部分で光が照射され、露光が行われる。照射、すなわち露光後、フォトツールは、好ましくはフォトツールにＵＶ−レセプタ材料も他の異物材料も全くくっつかずにＵＶ−レセプタ材料の表面から上げられる。

ＵＶ−レセプタ材料は典型的にはフォトレジストである。例えば、フォトレジスト材料の層は、パターン化しようとするフレキシブル回路の表面上に被着される。フォトツールを通過するＵＶ線はフォトレジストによって吸収される。光はネガティブフォトレジストの場合のようにフォトレジストの照射部分に架橋反応を受けさせるか、またはポジティブフォトレジストの場合のように高分子分解反応を引き起こして、照射領域において高分子構造を破壊させる。その後、フォトレジストの所望の部分は適切な溶媒によって除去してもよい。その後、フレキシブル回路は、米国特許第５，２２７，００８号明細書、同第６，１７７，３５７号明細書または同第６，４０３，２１１号明細書に記載された方法などの従来の方法によって処理してもよい。例えば、下にある照射領域は減法処理の場合エッチング除去してもよいか、または加法処理の場合加えてもよい。

図１は単純な写真印刷装置１００の断面図である。写真印刷装置１００は、少なくとも１つのフォトツール１１０、フォトレジスト層１２０と基層１４０の少なくとも１層を含む層状回路基材１３０を含む。基層１４０は、ポリマー（典型的にはポリイミド）層１４２および金属（典型的には銅）層１４４から製造されている。フォトツール１１０は典型的にはガラスまたは石英の透明材料１１２を含み、典型的には酸化物表面を有するクロムである不透明材料１１４の被覆領域は、当業者に周知された方式で透明材料１１２の表面上に散在される。式Ｉ、ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物などの低表面エネルギー材料の層１１８は、透明材料１１２（不透明材料１１４を含む）の表面１１６に被着させることが可能である。

式Ｉおよび式ＩＩによる化合物は、典型的には４００〜５０００、より好ましくは１０００〜３０００の範囲内の分子量を有する。

層としてフォトツールに被着させることが可能である式Ｉによる例証的な化合物には、

などの化合物または化合物の誘導体が挙げられが、それらに限定されない。上式中、ｎは３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有する。

式Ｉによる例証的な他の化合物には、

などの化合物または化合物の誘導体が挙げられが、それらに限定されない。上式中、ｎは３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有する。

層としてフォトツールに被着させることが可能である式ＩＩによる例証的な化合物には、

などの化合物または化合物の誘導体が挙げられが、それらに限定されない。上式中、ｎは３〜３０、３〜１５または３〜１０の平均値を有する。

少なくとも１つの実施形態において、式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせによる化合物は、フォトツールの透明表面または不透明表面上に自己組立単分子層を形成する。自己組立単分子層は、金、白金、クロム、アルミニウム、銅、インジウム、錫、銀、チタン、ゲルマニウムおよびニッケルなどの金属含有材料上に特に生じそうである。金属含有材料は、金属、金属酸化物またはそれらの組み合わせであることが可能である。自己組立単分子層はガラスおよび石英上にも生じることが可能であるが、より容易に金属酸化物に接着する。自己組立単分子層は、元の基材の光学特性または表面構造特性を大幅には変えないことが多い。殆どの実施形態において、式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせによる化合物は、約１ｎｍ〜約１０ｍｍである層を形成する。少なくとも１つの実施形態において、層の厚さは約６ｍｍである。

式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせによる化合物は酸化クロムなどのＵＶ不透明材料に加えてガラスなどのＵＶ透明材料に接着できるが、弗素化シランは、典型的には、より良好にガラスに接着する。従って、式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせによる化合物は、単独でまたは弗素化シランと合わせて用いてもよい。

適する弗素化シランは式ＩＶにより表される化合物を含む。

上式中、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、ｃは１〜２の整数であり、ｂは０または１の整数であり、Ｒ³は、アルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されていないか、または置換されているアルキレン、アリーレン、ヘテロアルキレン、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択される。Ｒ⁴はアルキル基である。Ｙはアルコキシまたはアシルオキシから選択される。

式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物を含む組成物は、回転塗布、噴霧、浸漬または蒸着などの幾つかの従来の方法のいずれか１方法で被着させてもよい。式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物は、本質的に同じ特性を有する非分離性異性体の混合物である３Ｍ「ノベック（Ｎｏｖｅｃ）」（登録商標）「エンジニアード・フルイッド（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｆｌｕｉｄ）」ＨＦＥ−７１００（Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃）などのヒドロフルオロエーテルまたはイソプロパノールなどの他の有機溶媒に可溶性（または分散性）であることが多い。この可溶性は、噴霧または回転塗布によって溶液から過剰材料の均一膜を被着させることを可能にする。その後、基材は、単分子層形成を促進するために加熱することが可能であり、過剰分はリンスするか、または拭き取ることが可能であり、よって単分子層膜を残す。

塗料組成物を被着させるために用いられる溶媒には、典型的には、実質的に不活性（すなわち、式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせの化合物および弗素化シランと実質的に非反応性）で、非プロトン性で且つこれらの材料を分散または溶解できる溶媒が挙げられる。幾つかの実施形態において、溶媒は、式Ｉ、式ＩＩまたはそれらの組み合わせによる化合物および弗素化シランを実質的に完全に溶解する。適切な溶媒の例には、弗素化炭化水素、特に弗素置換アルカン、エーテル、特にアルキルパーフルオロアルキルエーテルおよびヒドロクロロフルオロアルカンおよびエーテルが挙げられが、それらに限定されない。こうした溶媒の混合物を用いることが可能である。

幾つかの用途において、溶媒はヒドロフルオロエーテルである。適するヒドロフルオロエーテルは以下の一般式ＩＩＩによって表すことが可能である。

上式中、ａは１〜３の整数であり、Ｒ_f ¹は、直鎖、分岐、環式またはそれらの組み合わせであるパーフルオロアルカン、パーフルオロエーテルまたはパーフルオロポリエーテルの１価基、２価基または３価基であり、かつＲ^hは、直鎖、分岐、環式またはそれらの組み合わせであるアルキルまたはヘテロアルキル基である。例えば、ヒドロフルオロエーテルは、メチルパーフルオロブチルエーテルまたはエチルパーフルオロブチルエーテルであることが可能である。

実施例１
以下の式のホスフェート化合物の調製のために、Ｊ．Ｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅｍ．，９５，５１（１９９９）に記載された手順に従った。

過剰の２−アミノエタノールによるＣ₃Ｆ₇Ｏ［ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ₂Ｏ］_nＣＦ（ＣＦ₃）ＣＯＯＣＨ₃（対応する弗化アシルと過剰のメタノールの反応により調製されたもの）の処理によってアルコールＣ₃Ｆ₇Ｏ［ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ₂Ｏ］_nＣＦ（ＣＦ₃）ＣＯＮＨＣ₂Ｈ₄ＯＨを調製した。オーバーヘッドスターラー、水凝縮器および熱電対が装着された２５０ｍｌ丸底フラスコにピロ燐酸（２５．５ｇ、０．１４モル、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））を入れた。酸を６０℃に加熱した。その温度で酸は粘性液体であった。Ｃ₃Ｆ₇Ｏ［ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ₂Ｏ］_nＣＦ（ＣＦ₃）ＣＯＮＨＣ₂Ｈ₄ＯＨ（Ｍ_N＝１２２０、５０ｇ、０．０４１モル、ｎは３〜１０に等しい）を幾つかの２ｍｌ部分に分割してこの液体に添加した。この添加は若干発熱であった。

添加が完了した後、反応混合物を６０℃で２時間にわたり保持した。酢酸イソプロピル（３５ｍｌ）を添加し、その後、得られた溶液を１５０ｍｌの２％水性ＨＣｌと合わせて４時間にわたり攪拌した。その後、より低いフルオロケミカル含有相を分離し、約３００ｍｌのメチルｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）に溶解し、その後、エーテル溶液を等体積の２ＮＨＣｌ溶液で２回洗浄した。ＭＴＢＥ溶液を分離し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、溶媒を回転蒸発によって除去した。得られた製品の赤外線スペクトルは、１７０９ｃｍ^-1での強いカルボニルストレッチを示した。陽子ＮＭＲ分析およびリン−３１ＮＭＲ分析は、製品が約７５％の所望の弗素化ホスフェートおよび２５％の未反応出発アミドアルコールであったことを示した。

弗素化ホスフェート製品の一部をＨＦＥ−７１００（メチルパーフルオロブチルエーテル）中で０．２５重量％に希釈し、振とうしてクリア溶液を得た。アルミニウム被覆シリコンウェハおよびクロム被覆シリコンウェハ（カリフォルニア州サンホセのウェハネット（ＷａｆｅｒＮｅｔ（Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ））から得たもの）の１／４ウェハ片を建て付けＵＶ／オゾンチャンバ内で５分にわたり照射することにより清浄化し、直ちに上の溶液で処理した。１個のアルミニウム片を室温で１時間にわたり溶液に浸漬し、ＨＦＥ−７１００中で１分にわたりリンスし、放置して空気中で乾燥させた。溶液を回転塗布（５００ｒｐｍ／５秒、その後、２０００ｒｐｍ／１５秒）することにより１個のアルミニウム片および１個のクロム片を処理し、その後、被覆されたウェハを真空ホットプレート上で３０分にわたり１５０℃で加熱し、ＨＦＥ７１００中でリンスし、放置して空気中で乾燥させた。

ウェハを水接触角およびヘキサデカン接触角の測定に供した。「ＶＣＡ−２５００ＸＥ」という製品番号としてＡＳＴプロダクツ（ＡＳＴ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）（マサチューセッツ州ビレリカ（Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡ））から入手できるビデオ接触角分析器で、受領したままの試薬グレードヘキサデカン（アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））およびミリポア・コーポレーション（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）（Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡ））から得られた濾過システムを通して濾過された脱イオン水を用いて測定を行った。報告した値は両側で測定された少なくとも３つの滴に関する測定値の平均であり、表１に示している。滴体積は静的測定に関して５μＬおよび前進と後退に関して１〜３μＬであった。ヘキサデカンに関しては、前進および後退接触角のみを報告している。静的値と前進値がほぼ等しいことが判明したからである。

上記データは、ホスフェート化合物が両方の金属の表面を非常に疎水性および疎油性にしたことを示している。

実施例２
以下の式の化合物を製造するために、次式のジエチル（４−アミノベンジル）ホスホネート（１０ｇ、０．０４１モル、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））、

トリエチルアミン（４．１５ｇ、０．０４１モル）およびメチルｔ−ブチルエーテル（１００ｍｌ）をオーバーヘッドスターラーおよび水凝縮器が装着された２５０ｍｌ丸底フラスコ内で窒素下で組み合わせた。Ｃ₃Ｆ₇Ｏ［ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ₂Ｏ］_nＣＦ（ＣＦ₃）ＣＯＦ（Ｍ_W＝１０１７、４１．８ｇ、０．０４１モル、米国特許第３，２７４，２４４号明細書に記載されたように、ジグリム溶媒中でヘキサフルオロプロピレンオキシドの弗化セシウム−開始オリゴマー化により調製し、低沸点成分を蒸留除去したもの）を約１．５時間にわたってこの混合物に滴下した。添加の終わり近くで、溶液はほぼ均質になった。周囲温度で１６時間にわたり攪拌後、溶液を追加のＭＴＢＥで希釈し、約５％水性重炭酸水素ナトリウムおよび２Ｎ ＨＣｌで一回洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥させた後、溶媒を回転蒸発によって除去した。アミドカルボニルが得られた製品の赤外線スペクトルにおいて１７２１．５ｃｍ^-1で見られた。

特に精製せずに、ホスホネートをジエチルエーテルに溶解させ、ブロモトリメチルシラン（１７．６ｇ、０．１１５モル、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））を一度に添加した。溶液を周囲温度で２４時間にわたり攪拌し、シランの追加１０ｇを添加した。数時間後、無水メタノールを添加して、未反応シランおよびシリルエステルを分解させた。溶媒を得られた均質溶液から除去し、残留物を似た方式で無水メタノールでもう２回処理した。回転蒸発によって体積減少後の最終メタノール溶液を水に注ぎ込み、固体ホスホン酸を濾過し、空気乾燥させた。陽子ＮＭＲ、燐−３１ＮＭＲおよび炭素−１３ＮＭＲは構造を確認した。

実施例３
以下の式の化合物を製造するために、次式のジエチル（α−アミノベンジル）ホスホネート塩酸塩（１０．５ｇ、０．０３７モル、アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ））、

トリエチルアミン（７．５８ｇ、０．０７５モル）およびＭＴＢＥ（１００ｍｌ）をマグネチックスターラーおよび水凝縮器が装着された２５０ｍｌ丸底フラスコ内で組み合わせた。Ｃ₃Ｆ₇Ｏ［ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ₂Ｏ］_nＣＦ（ＣＦ₃）ＣＯＦ（Ｍ_W＝１０１７、３５ｇ、０．０３４モル）を一度に添加し、得られた混合物を周囲温度で約１６時間にわたって攪拌した。この反応期間の終わりに赤外線分析によって残留弗化酸は観察されなかった。水を添加し、より低いフルオロケミカル含有相を分離し、希ＨＣｌでもう２回洗浄して、一切の残留トリエチルアミン塩および未反応ホスホネート出発材料を除去した。回転蒸発を経由して溶媒を除去し、その後、ブロモトリメチルシラン（２１ｇ、０．１４モル）で処理した。この場合、少量のジエチルエーテルを添加し、溶液を６時間にわたり還流し、その後、周囲温度で追加の１８時間にわたり攪拌した。

実施例２において上で記載された組成物の手順に従った。しかし、この手順はジエチルホスホネートを完全に加水分解するのには不十分であったことが判明した。その後、部分的に加水分解された混合物（２０．２ｇ）を追加の２０ｇのブロモトリメチルシランで処理し、加熱して１８時間にわたり還流（約８０℃）させた。メタノールの幾つかの部分の添加によるシリルエステルの除去は実施例２に記載された通り進行した。但し、最終製品は水から沈降しなかった。製品の赤外線スペクトルは、１７１２ｃｍ^-1でカルボニルピークを示した。構造は、陽子ＮＭＲ分析、弗素−１９ＮＭＲ分析および炭素−１３ＮＭＲ分析によって確認した。

実施例４
実施例３および実施例１で調製した材料をＨＦＥ７１００中でそれぞれ０．１重量％に希釈し、振とうしてクリア溶液を得た。実施例２で調製した材料はＨＦＥ７１００に直接的には容易に溶解できなかった。そこで、その材料をイソプロピルアルコール中で最初に５重量％に希釈し、振とうして固形物を溶解させた。０．４５μｍのフィルターカートリッジを通してこの溶液を濾過して、少量の未溶解材料を除去した。得られたクリア溶液（重量分析により固形物４．９７重量％）を４９ｇのＨＦＥ−７１００で希釈（１ｇ）して、０．１重量％溶液を調製し、それはクリアであり、室温で少なくとも数週間にわたり沈殿の形成に対して貯蔵安定性であった。

それぞれアルミニウム被覆シリコンウェハおよびクロム被覆シリコンウェハ（直径１００ｍｍ、カリフォルニア州サンホセのウェハネット（ＷａｆｅｒＮｅｔ（Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ））から得たもの）の３枚の１／４ウェハ片を建て付けＵＶ／オゾンチャンバ内で５分にわたり照射することにより清浄化し、直ちに回転塗布によって上の溶液で処理した。これは、塗料溶液が２０００ｒｐｍで回転している間にピペットによって２ｍｌの塗料溶液をウェハに被着させることにより行った。その後、ウェハを真空ホットプレート上で１５０℃で３分にわたり加熱し、放置して冷却し、その後、ＨＦＥ−７１００中で１分にわたりリンスし、放置して空気中で乾燥させた。実施例１に記載された手順および装置を用いて水接触角を測定した。結果は表２に示している。

実施例５
実施例２および３で調製した材料のサンプルをそれぞれイソプロピルアルコール中で０．２重量％に希釈し、振とうしてクリア溶液を得た。アルミニウム被覆シリコンウェハ（直径１００ｍｍ、カリフォルニア州サンホセのウェハネット（ＷａｆｅｒＮｅｔ（Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ））から得たもの）の４枚の１／４ウェハ片を建て付けＵＶ／オゾンチャンバ内で５分にわたり照射することにより清浄化し、直ちに上の溶液で処理した。２枚の片をそれぞれ溶液で処理し、一方は、室温で１時間浸漬、その後、イソプロピルアルコール中で１分リンスすることにより処理し、他方は回転塗布（５００ｒｐｍ／５秒、その後、２０００ｒｐｍ／１５秒）、その後、真空ホットプレート上で１５０℃で３分加熱、その後、イソプロピルアルコールで１分リンスによって処理した。被覆されたウェハ片を窒素下で吹き付け乾燥させ、その後、実施例１の手順および装置を用いて水接触角の測定に供した。結果は表３に示している。

これらのデータと実施例１の結果の比較は、より高い接触角を有する塗料を溶媒としてＨＦＥ７１００を用いて得られたことを示している。

本発明を特定の図面および実施形態を用いて記載してきたが、当業者は、本発明の精神および範囲を逸脱せずに形態および詳細において変更をなすことが可能であることを認識されたい。

単純な写真印刷装置の断面図である。

Claims (3)

1. 次式Ｉにより表される化合物：
   

   

   （式中、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、
   ｙは１または２に等しく、
   各Ｘは独立して水素、アルキル、シクロアルキル、アルカリ金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基であり、
   Ｒ¹は水素またはアルキルであり、そして
   Ｒ²は、アルキレン、アリーレンまたはそれらの組み合わせから選択された２価基であり、該２価基は、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択された２価基を任意に含有し、ここで、アルキレンは、少なくとも１個のエーテル基を任意に含有し、かつＲ²は、置換されていないか、またはアルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されている）。
2. ヒドロフルオロエーテルおよび
   次式Ｉの化合物：
   

   

   次式ＩＩの化合物：
   

   

   （式中、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、
   ｙは１または２に等しく、
   各Ｘは独立して水素、アルキル、シクロアルキル、アルカリ金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基であり、
   Ｒ¹は水素またはアルキルであり、そして
   Ｒ²は、アルキレン、アリーレン、硫黄、酸素またはＮＲ ^d （式中、Ｒ ^d は水素またはアルキルである）で置換された１個以上の炭素原子を有するアルカンから２個の水素原子の引抜によって形成されたアルキレン部分またはそれらの組み合わせから選択された２価基およびカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択された任意の２価基を含み、ここで、Ｒ²は、置換されていないか、またはアルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されている）
   またはそれらの組み合わせを含み、そして
   前記ヒドロフルオロエーテルは、次式III：
   

   

   （式中、
   ａは１〜３の整数であり、
   Ｒ _f ¹ は、パーフルオロアルカン、パーフルオロエーテルまたはパーフルオロポリエーテルの、１価、２価または３価の基であり、そして
   Ｒ _h は、アルキル、または硫黄、酸素またはＮＲ ^d （式中、Ｒ ^d は水素またはアルキルである）で置換された１個以上の炭素原子を有するアルカンから１個の水素原子の引抜によって形成されたアルキル部分である）によって表される、組成物。
3. 弗素化シランおよび
   次式Ｉの化合物：
   

   

   次式ＩＩの化合物：
   

   

   （式中、Ｒ_fは１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、
   ｙは１または２に等しく、
   各Ｘは独立して水素、アルキル、シクロアルキル、アルカリ金属、アンモニウム、アルキルまたはシクロアルキルで置換されたアンモニウム、あるいは正に帯電した窒素原子を有する５員〜７員のヘテロ環式基であり、
   Ｒ¹は水素またはアルキルであり、そして
   Ｒ²は、アルキレン、アリーレン、硫黄、酸素またはＮＲ ^d （式中、Ｒ ^d は水素またはアルキルである）で置換された１個以上の炭素原子を有するアルカンから２個の水素原子の引抜によって形成されたアルキレン部分またはそれらの組み合わせから選択された２価基およびカルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択された任意の２価基を含み、ここで、Ｒ²は、置換されていないか、またはアルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されている）
   またはそれらの組み合わせを含み、そして
   前記弗素化シランは、次式IV：
   

   

   （式中、
   Ｒ _f は１価または２価のパーフルオロポリエーテル基であり、
   ｃは１〜２の整数であり、
   ｂは０〜１の整数であり、
   Ｒ ³ は、アルキル、アリール、ハロまたはそれらの組み合わせで置換されていないか、または置換されている、アルキレン、アリーレン、硫黄、酸素またはＮＲ ^d （式中、Ｒ ^d は水素またはアルキルである）で置換された１個以上の炭素原子を有するアルカンから２個の水素原子の引抜によって形成されたアルキレン部分、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボニルイミノ、スルホンアミドまたはそれらの組み合わせから選択され、
   Ｒ ⁴ はアルキル基であり、そして
   Ｙは、アルコキシまたはアシルオキシから選択される）によって表される、組成物。

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