KR102339505B1 - 표면 처리제 및 해당 표면 처리제로 형성된 층을 포함하는 물품 - Google Patents

표면 처리제 및 해당 표면 처리제로 형성된 층을 포함하는 물품 Download PDF

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다카시 나미카와
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

기재와, 해당 기재 상에, 하기 식 (1): [식 중, 각 기호는, 명세서 중의 기재와 동일한 의미이다.]로 표시되는 화합물 또는 해당 화합물을 포함하는 표면 처리제로 형성된 층을 포함하는 물품.

Description

표면 처리제 및 해당 표면 처리제로 형성된 층을 포함하는 물품{SURFACE TREATMENT AGENT AND ARTICLE COMPRISING LAYER FORMED FROM SURFACE TREATMENT AGENT}
본 발명은, 표면 처리제 및 해당 표면 처리제로 형성된 층을 포함하는 물품에 관한 것이다.
어느 종류의 불소 함유 실란 화합물은, 기재의 표면 처리에 사용하면, 우수한 발수성, 발유성, 방오성 등을 제공할 수 있는 것이 알려져 있다. 불소 함유 실란 화합물을 포함하는 표면 처리제에서 얻어지는 층(이하, 「표면 처리층」이라고도 한다)은, 소위 기능성 박막으로서, 예를 들어 유리, 플라스틱, 섬유, 건축자재 등 여러가지 다양한 기재에 실시되고 있다.
그러한 불소 함유 실란 화합물로서, 플루오로알킬기를 분자 주쇄에 갖고, Si 원자에 결합한 가수 분해 가능한 기를 분자 말단에 갖는 플루오로알킬실란이 알려져 있다(특허문헌 1).
일본특허공표 제2011-505422호
불소 함유 실란 화합물은, 예를 들어 유리, 플라스틱, 섬유, 건축자재 등 여러가지 다양한 기재에 실시되어, 표면 처리층을 형성한다. 이러한 기재 상에 형성된 표면 처리층은, 여러가지 환경에 노출될 수 있다. 예를 들어, 자동차의 유리, 건축자재에 있어서는, 표면 처리층은, 햇빛, 비 등에 노출될 수 있다. 또한, 터치 패널에 있어서는, 표면 처리층은, 사람의 땀 등에 노출될 수 있다. 따라서, 넓은 용도를 갖는 불소 함유 실란 화합물은, 여러가지 환경 하에서 길게 그의 기능(예를 들어, 발수성, 발유성, 방오성 등)을 발휘하기 위해서, 내후성이 요구된다.
본 발명은, 높은 내후성을 갖는 표면 처리층을 갖는 물품 및 이러한 표면 처리층을 형성할 수 있는 표면 처리제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 표면 처리층의 기능을 발휘하는 불소 함유 부분과 기재와의 결합능을 갖는 실란 부분 사이에, 페닐렌기를 갖는 불소 함유 실란 화합물을 사용함으로써, 높은 내후성을 갖는 표면 처리층을 형성할 수 있는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 제1 요지에 의하면,
기재와, 해당 기재 상에, 하기 식 (1):
Figure 112021004334832-pat00001
[식 중:
X1 내지 X5는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄화수소기, 니트로기, 수산기 또는 Rf기를 나타내고: 단, X1 내지 X5 중 적어도 하나는 Rf기이고;
Rf기는 R15-R16-를 나타내고;
R15는 에테르 결합을 갖고 있어도 되는 불소 함유 탄화수소기를 나타내고;
R16은 단결합 또는 2가의 유기기를 나타내고;
R1은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수산기, 가수 분해 가능한 기 또는 할로겐 원자를 나타내고;
R2는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고;
n은 1 내지 3의 정수이다.]
로 표시되는 화합물(이하, 간단히 「본 발명의 불소 함유 실란 화합물」이라고도 한다) 또는 해당 화합물을 포함하는 표면 처리제로 형성된 층을 포함하는 물품이 제공된다.
본 발명의 제2 요지에 의하면,
(A) 하기 식 (1):
Figure 112021004334832-pat00002
[식 중:
X1 내지 X5는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄화수소기, 니트로기, 수산기 또는 Rf기를 나타내고: 단, X1 내지 X5 중 적어도 하나는 Rf기이고;
Rf기는 R15-R16-을 나타내고;
R15는 에테르 결합을 갖고 있어도 되는 불소 함유 탄화수소기를 나타내고;
R16은 단결합 또는 2가의 유기기를 나타내고;
R1은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수산기, 가수 분해 가능한 기 또는 할로겐 원자를 나타내고;
R2는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고;
n은 1 내지 3의 정수이다.]
로 표시되는 화합물; 및
(B) 규소 함유 화합물, 불소 함유 오일, 실리콘 오일 및 용매에서 선택되는 1종 또는 그 이상의 다른 성분
을 포함하는 표면 처리제가 제공된다.
본 발명에 따르면, 불소 함유 실란 화합물로서, 실란기와 직접 결합한 페닐렌기를 갖는 화합물을 사용함으로써, 내후성이 우수한 표면 처리층을 갖는 물품을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 물품에 대해서 설명한다.
본 발명의 물품은, 기재와, 해당 기재 상에, 하기 식 (1):
Figure 112021004334832-pat00003
로 표시되는 화합물 또는 해당 화합물을 포함하는 표면 처리제로 형성된 층을 포함한다.
본 발명의 물품은, 표면 처리층이 우수한 내후성을 가지므로, 다종다양한 용도로 사용할 수 있다.
본 발명의 물품은, 광학 부재, 건축 부재, 도자기 등일 수 있다. 광학 부재로서는, 예를 들어 안경, 선글라스 등의 렌즈; 음극선관(CRT; 예, TV, 퍼스널 컴퓨터 모니터), 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 박막 EL 도트 매트릭스 디스플레이, 배면 투사형 디스플레이, 형광 표시관(VFD), 전계 방출 디스플레이(FED; Field Emission Display) 등의 디스플레이 혹은 그들의 디스플레이의 앞면 보호판, 비산 방지 필름, 반사 방지판, 편광판 혹은 안티글레어판 또는 그들의 표면에 반사 방지막 처리를 실시한 것; 휴대 전화, 휴대 정보 단말기 등의 기기의 터치 패널 시트; 블루레이(Blu-ray(등록상표)) 디스크, DVD 디스크, CD-R, MO 등의 광 디스크의 디스크면; 광 파이버; 창 유리, 자동차 등의 앞유리 등의 유리면; 카메라 렌즈; 솔라 패널; 광학 필터 등을 들 수 있다.
본 발명의 물품은, 예를 들어 이하와 같이 해서 제조할 수 있다.
먼저, 기재를 준비한다.
본 발명에 사용 가능한 기재는, 특별히 한정되지 않고 유기 재료, 무기 재료, 또는 이들의 하이브리드 재료 중 어느 것이어도 된다.
예를 들어, 본 발명에 사용 가능한 기재는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 유리, 수지(천연 또는 합성 수지, 예를 들어 일반적인 플라스틱 재료이면 되고, 판상, 필름, 그 밖의 형태이면 된다), 금속(알루미늄, 구리, 철 등의 금속 단체 또는 합금 등의 복합체이면 된다), 세라믹스, 반도체(실리콘, 게르마늄 등), 섬유(직물, 부직포 등), 모피, 피혁, 콘크리트, 목재, 석재 등, 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다.
본 발명에 사용 가능한 기재를 구성하는 재료로서는, 예를 들어 사파이어 유리도 들 수 있다.
상기 기재는, 그 구체적 사양 등에 따라, 여러 층을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 광학 부재로서 사용하는 경우, 기재는, 반사 방지층, 절연층, 점착층, 보호층, 장식 프레임층(I-CON), 무화막층, 편광 필름, 위상차 필름 및 액정 표시 모듈 등을 갖고 있어도 된다. 본 발명에 있어서는, 이들의 층, 필름 등을 포함해서 기재라고 칭한다.
기재의 형상은 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 판상, 필름, 그 밖의 형태이면 된다. 또한, 기능성 막을 형성해야 할 기재의 표면 영역은, 기재 표면의 적어도 일부이면 되고, 제조해야 할 물품의 용도 및 구체적 사양 등에 따라서 적절히 결정될 수 있다.
이어서, 이러한 기재의 표면에, 식 (1)로 표시되는 화합물 또는 식 (1)로 표시되는 화합물을 포함하는 표면 처리제를 적용하고, 이들의 막을 형성한다. 이 막을, 정치 또는 필요에 따라 후처리함으로써, 기재 상에 표면 처리층이 형성된다.
이하, 하기 식 (1)로 표시되는 화합물을 설명한다.
Figure 112021004334832-pat00004
상기 식 (1) 중, X1 내지 X5는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄화수소기, 니트로기, 수산기 또는 Rf기를 나타낸다. 단, X1 내지 X5 중 적어도 하나는 Rf기이다.
상기 「할로겐 원자」로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자를 들 수 있고, 이들 중에서도, 불소 원자, 염소 원자 및 브롬 원자가 바람직하고, 불소 원자가 보다 바람직하다.
상기 「탄화수소기」로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 내지 100, 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 탄화수소기는 직쇄상이어도 되고, 분지쇄상이어도 되고, 환상이어도 된다. 또한, 해당 탄화수소기는 에테르 결합을 갖고 있어도 된다. 이 경우, 탄화수소기는 상기한 탄화수소기에 에테르 결합이 삽입된 구조가 된다.
상기 치환기로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 할로겐 원자; 및, 1개 또는 그 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 되는, C1-6 알킬기, C2-6 알케닐기, C2-6 알키닐기, C3-10 시클로알킬기, C3-10 불포화 시클로알킬기, 5 내지 10원의 헤테로시클릴기, 5 내지 10원의 불포화 헤테로시클릴기, C6-10 아릴기 및 5 내지 10원의 헤테로 아릴기에서 선택되는 1개 또는 그 이상의 기를 들 수 있다.
하나의 양태에 있어서, 상기 탄화수소기는 비치환이다.
상기 Rf기는 R15-R16-이다.
R15는 에테르 결합을 갖고 있어도 되는 불소 함유 탄화수소기를 나타낸다.
상기 「불소 함유 탄화수소기」로서는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 내지 300의 불소 함유 알킬기, 불소 함유 알케닐기, 불소 함유 알키닐기, 불소 함유 아릴기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 불소 함유 탄화수소기는 직쇄상이어도 되고, 분지쇄상이어도 되고, 환상이어도 된다. 해당 불소 함유 탄화수소기가 에테르 결합을 갖는 경우, 불소 함유 탄화수소기는 상기한 불소 함유 탄화수소기에 에테르 결합이 삽입된 구조가 된다.
상기 치환기로서는, 상기 「탄화수소기」의 치환기와 마찬가지의 것을 들 수 있다.
하나의 양태에 있어서, 상기 불소 함유 탄화수소기는 비치환이다.
바람직한 양태에 있어서, R15는 에테르 결합을 갖고 있어도 되는 퍼플루오로탄화수소기이다. 퍼플루오로탄화수소기이란, 탄화수소기의 탄소에 결합한 모든 수소 원자가, 불소 원자에 의해 치환된 것을 의미한다.
바람직한 양태에 있어서, R15는 F-CpF2p-(식 중, p는 1 내지 100의 정수, 바람직하게는 2 내지 20의 정수, 보다 바람직하게는 2 내지 10의 정수이다)이다. F-CpF2p-는 직쇄상이어도 되고, 분지쇄상이여도 된다. 바람직하게는, R15기는 F-(CF2)p-이다.
다른 바람직한 형태에 있어서, R15는, 하기 식:
R3-PFPE-
로 표시되는 기이다.
상기 식 중, R3은 각각 독립적으로, 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의 알킬기를 나타낸다.
상기 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의 알킬기에 있어서의 「탄소수 1 내지 16의 알킬기」는, 직쇄여도 되고, 분지쇄여도 되고, 바람직하게는 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 1 내지 6, 특히 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 직쇄의 탄소수 1 내지 3의 알킬기이다.
상기 R3은, 바람직하게는 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있는 탄소수 1 내지 16의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 CF2H-C1-15 플루오로알킬렌기이고, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 16의 퍼플루오로알킬기이다.
해당 탄소수 1 내지 16의 퍼플루오로알킬기는 바람직하게는 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 1 내지 6, 특히 탄소수 1 내지 3의 퍼플루오로알킬기이고, 보다 바람직하게는 직쇄의 탄소수 1 내지 3의 퍼플루오로알킬기, 구체적으로는 -CF3, -CF2CF3 또는 -CF2CF2CF3이다.
상기 식 중, PFPE는
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
로 표시되는 기이다. 식 중, a, b, c, d, e 및 f는, 각각 독립적으로 0 이상 200 이하의 정수이고, a, b, c, d, e 및 f의 합은 적어도 1이다. 바람직하게는, a, b, c, d, e 및 f는 각각 독립적으로, 0 이상 100 이하의 정수이다. 바람직하게는, a, b, c, d, e 및 f의 합은 5 이상이고, 보다 바람직하게는 10 이상, 예를 들어 10 이상 100 이하이다. 또한, a, b, c, d, e 또는 f를 붙이고 괄호로 묶여진 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의이다.
이들 반복 단위는, 직쇄상이어도 되고, 분지쇄상이어도 되지만, 바람직하게는 직쇄상이다. 예를 들어, -(OC6F12)-는, -(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2CF2CF2CF2)-, -(OCF2CF(CF3)CF2CF2CF2)-, -(OCF2CF2CF(CF3)CF2CF2)-, -(OCF2CF2CF2CF(CF3)CF2)-, -(OCF2CF2CF2CF2CF(CF3))- 등이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2CF2CF2CF2)-이다. -(OC5F10)-은, -(OCF2CF2CF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2CF2CF2)-, -(OCF2CF(CF3)CF2CF2)-, -(OCF2CF2CF(CF3)CF2)-, -(OCF2CF2CF2CF(CF3))- 등이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2CF2CF2)-이다. -(OC4F8)-은, -(OCF2CF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2CF2)-, -(OCF2CF(CF3)CF2)-, -(OCF2CF2CF(CF3))-, -(OC(CF3)2CF2)-, -(OCF2C(CF3)2)-, -(OCF(CF3)CF(CF3))-, -(OCF(C2F5)CF2)- 및 -(OCF2CF(C2F5))- 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2CF2)-이다. -(OC3F6)-은, -(OCF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2)- 및 -(OCF2CF(CF3))- 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2)-이다. 또한, -(OC2F4)-는 -(OCF2CF2)- 및 -(OCF(CF3))- 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2)-이다.
하나의 양태에 있어서, 상기 PFPE는, -(OC3F6)d-(식 중, d는 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이다)이다. 바람직하게는, PFPE는 -(OCF2CF2CF2)d-(식 중, d는 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이다) 또는 -(OCF(CF3)CF2)d-(식 중, d는 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이다)이다. 보다 바람직하게는, PFPE는 -(OCF2CF2CF2)d-(식 중, d는 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이다)이다.
다른 양태에 있어서, PFPE는 -(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-(식 중, c 및 d는, 각각 독립적으로 0 이상 30 이하의 정수이고, e 및 f는, 각각 독립적으로 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이고, 첨자 c, d, e 또는 f를 붙이고 괄호로 묶여진 각 반복 단위의 존재 순서는, 식 중에 있어서 임의이다)이다. 바람직하게는, PFPE는 -(OCF2CF2CF2CF2)c-(OCF2CF2CF2)d-(OCF2CF2)e-(OCF2)f-이다. 하나의 양태에 있어서, PFPE는 -(OC2F4)e-(OCF2)f-(식 중, e 및 f는, 각각 독립적으로 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이고, 첨자 e 또는 f를 붙이고 괄호로 묶여진 각 반복 단위의 존재 순서는, 식 중에 있어서 임의이다)여도 된다.
상기 양태에 있어서, 바람직하게는 c, d, e 및 f의 합은 적어도 5 이상, 바람직하게는 10 이상일 수 있다.
또한 다른 양태에 있어서, PFPE는 -(R7-R8)g-로 표시되는 기이다. 식 중, R7은 OCF2 또는 OC2F4이고, 바람직하게는 OC2F4이다. 식 중, R8은 OC2F4, OC3F6, OC4F8, OC5F10 및 OC6F12에서 선택되는 기이거나, 혹은 이들의 기로부터 독립적으로 선택되는 2 또는 3개의 기의 조합이다. 바람직하게는, R8은 OC2F4, OC3F6 및 OC4F8에서 선택되는 기이거나, 혹은 이들의 기로부터 독립적으로 선택되는 2 또는 3개의 기의 조합이다. OC2F4, OC3F6 및 OC4F8로부터 독립적으로 선택되는 2 또는 3개의 기의 조합으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 -OC2F4OC3F6-, -OC2F4OC4F8-, -OC3F6OC2F4-, -OC3F6OC3F6-, -OC3F6OC4F8-, -OC4F8OC4F8-, -OC4F8OC3F6-, -OC4F8OC2F4-, -OC2F4OC2F4OC3F6-, -OC2F4OC2F4OC4F8-, -OC2F4OC3F6OC2F4-, -OC2F4OC3F6OC3F6-, -OC2F4OC4F8OC2F4-, -OC3F6OC2F4OC2F4-, -OC3F6OC2F4OC3F6-, -OC3F6OC3F6OC2F4- 및 -OC4F8OC2F4OC2F4- 등을 들 수 있다. 상기 g는, 2 내지 100의 정수, 바람직하게는 2 내지 50의 정수이다. 상기 식 중, OC2F4, OC3F6, OC4F8, OC5F10 및 OC6F12는, 직쇄 또는 분지쇄 중 어느 것이든 좋고, 바람직하게는 직쇄이다. 이 양태에 있어서, PFPE는 바람직하게는 -(OC2F4-OC3F6)g- 또는 -(OC2F4-OC4F8)g-이다.
상기 양태에 있어서, R8은 OC2F4, OC3F6 및 OC4F8에서 선택되는 기이거나 OC3F6, OC4F8, OC5F10 및 OC6F12에서 선택되는 기이거나 혹은 이들의 기로부터 독립적으로 선택되는 2 또는 3개의 기의 조합이여도 된다.
상기 양태에 있어서, g는 2 이상, 바람직하게는 3 이상, 보다 바람직하게는 5 이상이며, 100 이하, 바람직하게는 50 이하의 정수여도 된다.
상기 R3-PFPE 부분의 평균 분자량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 500 내지 30,000, 바람직하게는 1,500 내지 30,000, 보다 바람직하게는 2,000 내지 10,000이다. 또한, 본 발명에 있어서 「평균 분자량」은 수 평균 분자량을 말하고, 「평균 분자량」은, 19F-NMR에 의해 측정되는 값으로 한다.
상기 식 중, R16은 단결합 또는 2가의 유기기를 나타낸다.
상기 「2가의 유기기」란, 탄소를 함유하는 2가의 기를 의미한다. 이러한 2가의 유기기로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄화수소기로부터 또한 1개의 수소 원자를 탈리시킨 2가의 기를 들 수 있다.
상기 「탄화수소기」는, 상기 X1 내지 X5에 관해서 기재한 탄화수소기와 동일한 의미이다.
상기 2가의 유기기는 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 탄화수소기, 바람직하게는 알킬기, 알케닐기, 알키닐기 또는 아릴기일 수 있다. 또한, 상기 탄화수소기는 직쇄상이어도 되고, 분지쇄상이어도 되고, 환상이어도 된다. 상기 2가의 유기기는 보다 바람직하게는, 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있다.
하나의 양태에 있어서, R15는 F-CpF2p-이고, R16은 단결합이다.
다른 양태에 있어서, R15는 R3-PFPE-이고, R16은 단결합 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이다.
상기 식 중, R1은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수산기, 가수 분해 가능한 기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
상기 「가수 분해 가능한 기」란, 본 명세서에 있어서 사용되는 경우, 가수 분해 반응에 의해, 화합물의 주골격으로부터 탈리할 수 있는 기를 의미한다. 가수 분해 가능한 기의 예로서는, -OR, -OCOR, -O-N=CR2, -NR2, -NHR, 할로겐(이들 식 중, R은, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타내는) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 -OR(즉, 알콕시기)이다. R의 예로서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기 등의 비치환 알킬기; 클로로메틸기 등의 치환 알킬기를 들 수 있다. 그들 중에서도, 알킬기, 특히 비치환 알킬기가 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하다. 수산기는 특별히 한정되지 않지만, 가수 분해 가능한 기가 가수 분해해서 발생한 것이어도 된다.
상기 「할로겐 원자」로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자를 들 수 있고, 이들 중에서도, 염소 원자 및 브롬 원자가 바람직하고, 염소 원자가 보다 바람직하다.
하나의 양태에 있어서, R1은 수산기 또는 가수 분해 가능한 기이다.
다른 양태에 있어서, R1은 할로겐 원자, 바람직하게는 염소 원자이다.
상기 식 중, R2는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.
상기 「알킬기」로서는, 탄소수 1 내지 100, 바람직하게는 탄소수 1 내지 20, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상 알킬기를 들 수 있다. 상기 아릴기로서는, 탄소수 6 내지 100, 바람직하게는 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 들 수 있다.
상기 식 (1) 중, n은 1 내지 3의 정수이고, 바람직하게는 2 내지 3의 정수이고, 보다 바람직하게는 3이다.
하나의 양태에 있어서, X1 내지 X5의 하나만이 Rf기이다.
다른 양태에 있어서, X1 내지 X5의 2 내지 5개가 Rf기이다.
바람직한 양태에 있어서, 식 (1) 중, X1은 Rf기이다.
다른 바람직한 형태에 있어서, 식 (1) 중, X1 내지 X5는 각각 독립적으로, Rf 또는 수소 원자이다.
다른 바람직한 형태에 있어서, 식 (1) 중, X1은 Rf기이고, X2 내지 X5는 수소 원자이다.
상기 식 (1)로 표시되는 화합물은, 공지된 방법에 의해 합성할 수 있다. 예를 들어, 식 (1)로 표시되는 화합물은, 하기 식 (1-a):
Figure 112021004334832-pat00005
[식 중:
X2 내지 X5는 상기 식 (1)의 기재와 동일한 의미이고;
Xa는 할로겐 원자, 바람직하게는 요오드 원자를 나타내고;
X b는 할로겐 원자, 바람직하게는 브롬 원자를 나타낸다.]
로 표시되는 화합물과, 하기 식 (1-b):
Figure 112021004334832-pat00006
[식 중:
Rf는 상기 식 (1)의 기재와 동일한 의미이고;
Xc는 할로겐 원자, 바람직하게는 요오드 원자를 나타낸다.]
로 표시되는 화합물을 반응시켜서, 하기 식 (1-c):
Figure 112021004334832-pat00007
[식 중, Rf, X2 내지 X4 및 Xb는, 상기와 동일한 의미이다.]
로 표시되는 화합물을 얻고, 이어서, 하기 식 (1-d):
Figure 112021004334832-pat00008
[식 중:
R1, R2 및 n은 상기 식 (1)의 기재와 동일한 의미이고;
Xd는 알콕시기를 나타낸다.]
로 표시되는 화합물과 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 제조는, 필요에 따라, 용매의 존재 하에서 행해도 된다. 상기 용매로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 메톡시노나플루오로부탄, 에톡시노나플루오로부탄, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-데카플루오로-3-메톡시-4-트리플루오로메틸펜탄, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 헥사플루오로메타크실렌, 디에틸에테르, 디부틸에테르, 1,3-비스트리플루오로메틸벤젠 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 디에틸에테르, 디부틸에테르, 1,3-비스트리플루오로메틸벤젠이 바람직하고, 디부틸에테르, 1,3-비스트리플루오로메틸벤젠이 보다 바람직하다. 이들은, 1종만으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용 해도 된다.
또한, 본 발명에 있어서의 식 (1)로 표시되는 화합물은, 본 명세서에 나타낸 제조 방법에 의해 제조된 것에 한정되는 것이 아니라, 임의의 적절한 방법에 의해 제조하는 것이 가능하다.
이하, 식 (1)로 표시되는 화합물을 포함하는 표면 처리제에 대해서 설명한다.
상기 표면 처리제는, 1종 또는 그 이상의 상기한 식 (1)로 표시되는 화합물을 포함한다.
상기 표면 처리제는, 식 (1)로 표시되는 화합물에 더하여, 다른 성분을 포함하고 있어도 된다. 이러한 다른 성분으로서는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들어 규소 함유 화합물, 불소 함유 오일로서 이해될 수 있는 (비반응성의)플루오로폴리에테르 화합물, 바람직하게는 퍼플루오로(폴리)에테르 화합물(이하, 「불소 함유 오일」라고 한다), 실리콘 오일로서 이해될 수 있는 (비반응성의)실리콘 화합물(이하, 「실리콘 오일」라고 한다), 촉매, 용매 등을 들 수 있다.
바람직하게는, 상기 다른 성분은, 규소 함유 화합물을 포함한다.
상기 규소 함유 화합물로서는, 반응에 의해, 바람직하게는 졸-겔 반응에 의해, 폴리실록산 구조를 형성할 수 있는 규소 함유 화합물이 바람직하다.
하나의 양태에 있어서, 상기 규소 함유 화합물은, 탄소와 규소를 포함하는 유기 규소 화합물일 수 있다.
상기 유기 규소 화합물로서는, Si-H 결합을 갖는 Si-H 화합물; 아미노실란 화합물, 실라잔, 실릴아세트아미드, 실릴이미다졸 등의 Si-N 결합을 갖는 Si-N 화합물; 모노알콕시실란, 디알콕시실란, 트리알콕시실란, 테트라알콕시실란, 실록산, 실릴에스테르, 실란올 등의 Si-O 결합을 갖는 Si-O 화합물; 모노클로로 실란, 디클로로실란, 트리클로로실란, 테트라클로로실란 등의 Si-Cl 결합을 갖는 Si-Cl 화합물 등의 할로게노실란, Si-(C)4 화합물, Si-Si 결합을 갖는 Si-Si 화합물, 비닐실란, 알릴실란, 에티닐실란 등을 들 수 있다. 즉, 유기 규소 화합물 (B)는, Si-H 화합물, Si-N 화합물, 할로게노실란, Si-(C)4 화합물, Si-Si 화합물, 비닐실란, 알릴실란 및 에티닐실란으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하다. 상기 유기 규소 화합물로서는, Si에, 수소, 산소 및 할로겐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원자가 결합한 화합물이 보다 바람직하다.
이하에, 상기 유기 규소 화합물의 구체예를 나타낸다.
〔Si-H 화합물〕
Figure 112021004334832-pat00009
Figure 112021004334832-pat00010
〔Si-N 화합물〕
Figure 112021004334832-pat00011
Figure 112021004334832-pat00012
Figure 112021004334832-pat00013
Figure 112021004334832-pat00014
Figure 112021004334832-pat00015
〔Si-O 화합물〕
Figure 112021004334832-pat00016
Figure 112021004334832-pat00017
Figure 112021004334832-pat00018
Figure 112021004334832-pat00019
Figure 112021004334832-pat00020
Figure 112021004334832-pat00021
Figure 112021004334832-pat00022
Figure 112021004334832-pat00023
Figure 112021004334832-pat00024
Figure 112021004334832-pat00025
Figure 112021004334832-pat00026
Figure 112021004334832-pat00027
〔할로게노실란〕
Si-Cl 화합물:
Figure 112021004334832-pat00028
Figure 112021004334832-pat00029
Figure 112021004334832-pat00030
Figure 112021004334832-pat00031
Si-Cl 화합물 이외의 할로게노실란:
Figure 112021004334832-pat00032
〔Si-(C)4 화합물〕
Figure 112021004334832-pat00033
Figure 112021004334832-pat00034
Figure 112021004334832-pat00035
Figure 112021004334832-pat00036
Figure 112021004334832-pat00037
Figure 112021004334832-pat00038
〔Si-Si 화합물〕
Figure 112021004334832-pat00039
〔비닐실란, 알릴실란 및 에티닐실란〕
Figure 112021004334832-pat00040
Figure 112021004334832-pat00041
Figure 112021004334832-pat00042
상기 유기 규소 화합물은, 하기 식 (2):
Figure 112021004334832-pat00043
[식 중, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알콕실기, 탄소수 1 내지 10의 아미노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 탄소수 3 내지 10의 알릴기 또는 탄소수 3 내지 10의 글리시딜기이다. Re는 각각 독립적으로, -O-, -NH-, -C≡C- 또는 실란 결합이다. s, t, u 및 v는 각각 독립적으로, 0 또는 1이고, w는 0 내지 4의 정수이고, x는 1 내지 20이다. x가 1인 경우, s+t+u+v는 4이고, w는 0이다. x가 2 내지 20인 경우, s+t+u+v는 각각 독립적으로, 0 내지 4이고, w는 각각 독립적으로, 0 내지 4이고, w가 1 이상의 정수인 경우, 적어도 2개의 Si는 Re를 개재하여, 직쇄, 사다리형, 환상 또는 복환상으로 결합되어 있다.)로 표시되는 화합물인 것이 보다 바람직하다. Ra, Rb, Rc 및 Rd는 Si에 결합되어 있는 1가의 기이다. Re는 2개의 Si에 결합되어 있는 2가의 기이다.
식 (2) 중, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로, 적어도 하나는 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 탄소수 1 내지 10의 아미노기이고, 그 이외는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 탄소수 3 내지 10의 알릴기 또는 탄소수 3 내지 10의 글리시딜기인 것이 바람직하다. x가 2 내지 20인 경우, s+t+u+v는 각각 독립적으로, 1 내지 3 이고, w는 1 내지 3인 것이 바람직하다.
식 (2) 중, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 6 내지 8의 아릴기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기 또는, 탄소수 1 내지 6의 아미노기인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기이다.
상기 Ra, Rb, Rc 및 Rd에 있어서, 알킬기의 탄소수는, 1 내지 5인 것이 바람직하다. 상기 알킬기는 쇄상으로도, 환상으로도, 분지되어 있어도 된다. 또한, 수소 원자가 불소 원자 등으로 치환되어 있어도 된다. 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 등을 들 수 있지만, 예를 들어 Ra, Rb, Rc 또는 Rd로서는, 각각, 메틸기, 에틸기, 프로필기 또는 이소프로필기인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 메틸기, 에틸기일 수 있다. 아릴기로서는, 예를 들어 페닐기, 나프틸기, 메틸페닐기, 에틸페닐기 또는 디메틸페닐기인 것이 바람직하다. 할로겐 원자로 해서는, 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 바람직하고, 특히 염소가 바람직하다.
상기 Ra, Rb, Rc 및 Rd에 있어서, 알콕시기의 탄소수는, 1 내지 5인 것이 바람직하다. 상기 알콕시기는 쇄상이거나, 환상으로도, 분지되어 있어도 된다. 또한, 수소 원자가 불소 원자 등으로 치환되어 있어도 된다. 알콕시기로서는, 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기 또는 부톡시기가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 메톡시기 또는 에톡시기이다.
Re는 각각 독립적으로, -O-, -NH-, -C≡C- 또는 실란 결합이다. Re로서는, -O-, -NH- 또는 -C≡C-가 바람직하다. Re는 2개의 Si에 결합되어 있는 2가의 기이고, Re에 의해 2 이상의 규소 원자가 Re를 개재하여, 직쇄, 사다리형, 환상 또는 복환상으로 결합할 수 있다. x가 2 이상의 정수인 경우, 규소 원자끼리로 결합되어 있어도 된다. 바람직한 규소 함유 화합물의 구체예로서는, 상술한 Si-H 화합물, Si-N 화합물, 할로게노실란, Si-(C)4 화합물, Si-Si 화합물, 비닐실란, 알릴실란, 에티닐실란 등의 Si를 1개 또는 2개 이상 포함하는 화합물을 들 수 있다.
하나의 양태에 있어서, 상기 규소 함유 화합물은, 식 (3) 또는 식 (4):
Figure 112021004334832-pat00044
Figure 112021004334832-pat00045
로 표시되는 화합물이다.
상기 식 (3) 중, R5는 각각 독립적으로, 할로겐 원자 또는 가수 분해 가능한 기를 나타낸다.
상기 식 (4) 중, R6은 각각 독립적으로, 할로겐 원자 또는 가수 분해 가능한 기를 나타낸다. y는 2 이상이며, z는 1 이상이며, 4y-2z는 0보다 크다.
상기 「가수 분해 가능한 기」란, 본 명세서에 있어서 사용되는 경우, 가수 분해 반응에 의해, 화합물의 주골격으로부터 탈리할 수 있는 기를 의미한다. 가수 분해 가능한 기의 예로서는, -OR, -OCOR, -O-N=CR2, -NR2, -NHR, 할로겐(이들 식 중, R은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 나타낸다) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 -OR(즉, 알콕시기)이다. R의 예로서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기 등의 비치환 알킬기; 클로로메틸기 등의 치환 알킬기를 들 수 있다.
상기 「할로겐 원자」로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자를 들 수 있고, 이들 중에서도, 불소 원자, 염소 원자 및 브롬 원자가 바람직하고, 불소 원자 및 염소 원자가 보다 바람직하고, 염소 원자가 더욱 바람직하다.
본 발명의 표면 처리제 중, 규소 함유 화합물은, 상기 본 발명의 식 (1)로 표시되는 화합물의 합계 100질량부(2종 이상의 경우에는 이들의 합계, 이하도 마찬가지)에 대하여, 예를 들어 0 내지 500질량부, 바람직하게는 0 내지 400질량부, 보다 바람직하게는 25 내지 400질량부로 포함될 수 있다.
상기 규소 함유 화합물을 포함하는 표면 처리제에 의해 형성된 표면 처리층에 있어서는, 표면 처리층의 표면에 본 발명의 불소 함유 실란 화합물이 편석한다. 따라서, 규소 함유 화합물은, 기재와 불소 함유 실란 화합물을 이격하므로, 기재 중에 존재하는 물질이 불소 함유 실란 화합물에 부여하는 악영향을 억제할 수 있다. 그 결과, 상기 규소 함유 화합물은, 표면 처리층의 내후성 및 내구성을 향상시키는데도 기여한다. 특히, 졸-겔 반응에 의해 실록산 결합을 형성할 수 있는 규소 함유 화합물은, 보다 치밀한 층을 형성할 수 있는 점에서, 보다 표면 처리층의 내후성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 불소 함유 오일로서는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들어 이하의 일반식 (5)로 표시되는 화합물(퍼플루오로(폴리)에테르 화합물)을 들 수 있다.
R21-(OC4F8)a'-(OC3F6)b'-(OC2F4)c'-(OCF2)d'-R22 … (5)
식 중, R21은 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 C1-16의 알킬기(바람직하게는, C1-16의 퍼플루오로알킬기)를 나타내고, R22는 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 C1-16의 알킬기(바람직하게는, C1-16의 퍼플루오로알킬기), 불소 원자 또는 수소 원자를 나타내고, R21 및 R22는 보다 바람직하게는 각각 독립적으로, C1-3의 퍼플루오로알킬기이다.
a', b', c' 및 d'는 폴리머의 주골격을 구성하는 퍼플루오로(폴리)에테르의 4종의 반복 단위수를 각각 나타내고, 서로 독립적으로 0 이상 300 이하의 정수이고, a', b', c' 및 d'의 합은 적어도 1, 바람직하게는 1 내지 300, 보다 바람직하게는 20 내지 300이다. 첨자 a', b', c' 또는 d'를 붙이고 괄호로 묶여진 각 반복 단위의 존재 순서는, 식 중에 있어서 임의이다. 이들 반복 단위 중, -(OC4F8)-은, -(OCF2CF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2CF2)-, -(OCF2CF(CF3)CF2)-, -(OCF2CF2CF(CF3))-, -(OC(CF3)2CF2)-, -(OCF2C(CF3)2)-, -(OCF(CF3)CF(CF3))-, -(OCF(C2F5)CF2)- 및 -(OCF2CF(C2F5))- 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2CF2)-이다. -(OC3F6)-은 -(OCF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2)- 및 -(OCF2CF(CF3))- 중 어느 것이든 좋고, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2)-이다. -(OC2F4)-는 -(OCF2CF2)- 및 -(OCF(CF3))- 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2)-이다.
상기 일반식 (5)로 표시되는 퍼플루오로(폴리)에테르 화합물의 예로서, 이하의 일반식 (5a) 및 (5b)의 어느 것으로 나타나는 화합물(1종 또는 2종 이상의 혼합물이면 된다)을 들 수 있다.
R21-(OCF2CF2CF2)b"-R22 … (5a)
R21-(OCF2CF2CF2CF2)a"-(OCF2CF2CF2)b"-(OCF2CF2)c"-(OCF2)d"-R22 … (5b)
이들 식 중, R21 및 R22는 상기한 바와 같아; 식 (5a)에 있어서, b"는 1 이상 100 이하의 정수이고; 식 (5b)에 있어서, a" 및 b"는, 각각 독립적으로 0 이상 30 이하의 정수이고, c" 및 d"는 각각 독립적으로 1 이상 300 이하의 정수이다. 첨자 a", b", c", d"을 붙이고 괄호로 묶여진 각 반복 단위의 존재 순서는, 식 중에 있어서 임의이다.
상기 불소 함유 오일은, 1,000 내지 30,000의 평균 분자량을 갖고 있어도 된다. 이에 의해, 높은 표면 미끄럼성을 얻을 수 있다.
표면 처리제 중, 불소 함유 오일은, 상기 본 발명의 식 (1)로 표시되는 화합물의 합계 100질량부(2종 이상인 경우에는 이들의 합계, 이하도 마찬가지)에 대하여, 예를 들어 0 내지 500질량부, 바람직하게는 0 내지 400질량부, 보다 바람직하게는 25 내지 400질량부로 포함될 수 있다.
불소 함유 오일은, 표면 처리층의 표면 미끄럼성을 향상시키는데도 기여한다.
상기 실리콘 오일로서는, 예를 들어 실록산 결합이 2,000 이하의 직쇄상 또는 환상의 실리콘 오일을 사용할 수 있다. 직쇄상의 실리콘 오일은, 소위 스트레이트 실리콘 오일 및 변성 실리콘 오일이면 된다. 스트레이트 실리콘 오일로서는, 디메틸 실리콘 오일, 메틸페닐 실리콘 오일, 메틸히드로겐 실리콘 오일을 들 수 있다. 변성 실리콘 오일로서는, 스트레이트 실리콘 오일을, 알킬, 아르알킬, 폴리에테르, 고급 지방산 에스테르, 플루오로알킬, 아미노, 에폭시, 카르복실, 알코올 등에 의해 변성한 것을 들 수 있다. 환상의 실리콘 오일은, 예를 들어 환상 디메틸실록산 오일 등을 들 수 있다.
본 발명의 표면 처리제 중, 이러한 실리콘 오일은, 상기 본 발명의 식 (1)로 표시되는 화합물의 합계 100질량부(2종 이상의 경우에는 이들의 합계, 이하도 마찬가지)에 대하여, 예를 들어 0 내지 300질량부, 바람직하게는 50 내지 200질량부로 포함될 수 있다.
실리콘 오일은, 표면 처리층의 표면 미끄럼성을 향상시키는데도 기여한다.
상기 촉매로서는, 산(예를 들어 아세트산, 트리플루오로아세트산 등), 염기(예를 들어 암모니아, 트리에틸아민, 디에틸아민 등), 전이 금속(예를 들어 Ti, Ni, Sn 등) 등을 들 수 있다.
촉매는, 본 발명의 식 (1)로 표시되는 화합물의 가수 분해 및 탈수 축합을 촉진하고, 표면 처리층의 형성을 촉진한다.
상기 용매는, 식 (1)로 표시되는 화합물 및 그 밖의 성분에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 용매로서는, 이하의 용매가 바람직하게 사용된다: 헥산, 헵탄, 옥탄 등의 탄화수소계 용제; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 디클로로에탄 등의 염화 탄화수소계 용제; 디에틸에테르, 디메톡시에탄, 다이글라임, 트리글라임 등의 에테르계 용제; 디에틸옥살레이트, 피루브산에틸, 에틸-2-히드록시부티레이트, 에틸아세토아세테이트, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산아밀, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 2-히드록시이소부티르산메틸, 2-히드록시이소부티르산에틸 등의 에스테르계 용제; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜디메틸에테르 등의 프로필렌글리콜계 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 2-헥사논, 시클로헥사논, 메틸아미노케톤, 2-헵타논 등의 케톤계 용제; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 디아세톤알코올 등의 알코올계 용제; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 니트로벤젠 등의 방향족 탄화수소류; 탄소수 5 내지 12의 퍼플루오로 지방족 탄화수소(예를 들어, 퍼플루오로헥산, 퍼플루오로 메틸시클로헥산 및 퍼플루오로-1,3-디메틸시클로헥산); 폴리플루오로 방향족 탄화수소(예를 들어, 비스(트리플루오로메틸)벤젠); 폴리플루오로 지방족 탄화수소; 히드로플루오로에테르(HFE)(예를 들어, 퍼플루오로프로필메틸에테르(C3F7OCH3), 퍼플루오로 부틸메틸에테르(C4F9OCH3), 퍼플루오로부틸에틸에테르(C4F9OC2H5), 퍼플루오로헥실메틸에테르(C2F5CF(OCH3)C3F7) 등의 알킬퍼플루오로 알킬에테르(퍼플루오로알킬기 및 알킬기는 직쇄 또는 분지상이면 된다)), 하이드로클로로플루오로카본(아사히클린 AK-225(상품명) 등), 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 셀로솔브계 용제 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
본 발명의 표면 처리제 중, 용매는, 상기 본 발명의 식 (1)로 표시되는 화합물의 합계 100질량부(2종 이상의 경우에는 이들의 합계, 이하도 마찬가지)에 대하여, 예를 들어 0 내지 100만질량부, 바람직하게는 0 내지 10만질량부, 보다 바람직하게는 25 내지 10만질량부로 포함될 수 있다.
바람직한 양태에 있어서, 상기 표면 처리제는, 규소 함유 화합물, 바람직하게는 졸-겔 반응에 의해 실록산 결합을 형성할 수 있는 규소 함유 화합물을 포함한다.
상기한 표면 처리제를 사용함으로써, 발수성, 발유성, 방오성, 방수성, 표면 미끄럼성, 내마모성 등에 더하여, 열, 수분, 광 등에 대한 내성, 즉 내후성, 주위의 부식 물질에 대한 방어성 등을 갖는 표면 처리층을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 상기한 표면 처리제도 제공한다. 이러한 표면 처리제는, 바람직하게는 방오성 코팅제 또는 방수성 코팅제로서 사용된다.
상기 식 (1)로 표시되는 화합물 또는 식 (1)로 표시되는 화합물을 포함하는 표면 처리제(이하, 통합해서 「본 발명의 표면 처리제」라고도 한다)의 막의 형성은, 상기 본 발명의 표면 처리제를, 기재의 표면을 피복하도록 적용함으로써 실시할 수 있다. 피복 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 습윤 피복법 및 건조 피복법을 사용할 수 있다.
습윤 피복법의 예로서는, 예를 들어 침지 코팅, 스핀코팅, 플로우 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 바 코팅, 다이 코팅, 스크린 인쇄 및 유사한 방법을 들 수 있다.
건조 피복법의 예로서는, 증착(통상, 진공 증착), 스퍼터링, CVD 및 유사한 방법을 들 수 있다. 증착법(통상, 진공 증착법)의 구체예로서는, 저항 가열, 전자 빔, 마이크로파 등을 사용한 고주파 가열, 이온빔 및 유사한 방법을 들 수 있다. CVD 방법의 구체예로서는, 플라스마-CVD, 광학 CVD, 열 CVD 및 유사한 방법을 들 수 있다.
또한, 상압 플라스마법에 의한 피복도 가능하다.
습윤 피복법을 사용하는 경우, 본 발명의 표면 처리제는, 용매로 희석되고 나서 기재 표면에 적용될 수 있다. 본 발명의 표면 처리제의 안정성 및 용매의 휘발성의 관점에서, 다음 용매가 바람직하게 사용된다: 탄소수 5 내지 12의 퍼플루오로 지방족 탄화수소(예를 들어, 퍼플루오로헥산, 퍼플루오로 메틸시클로헥산 및 퍼플루오로-1,3-디메틸시클로헥산); 폴리플루오로 방향족 탄화수소(예를 들어, 비스(트리플루오로메틸)벤젠); 폴리플루오로 지방족 탄화수소(예를 들어, C6F13CH2CH3(예를 들어, 아사히 가라스 가부시키가이샤제의 아사히클린(등록상표) AC-6000), 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로 시클로펜탄(예를 들어, 닛본 제온 가부시키가이샤제의 제오로라(등록상표) H); 히드로플루오로에테르(HFE)(예를 들어, 퍼플루오로프로필메틸에테르(C3F7OCH3)(예를 들어, 스미또모 쓰리엠 가부시키가이샤제의 Novec(상표) 7000), 퍼플루오로부틸메틸에테르(C4F9OCH3)(예를 들어, 스미또모 쓰리엠 가부시키가이샤제의 Novec(상표) 7100), 퍼플루오로부틸에틸에테르(C4F9OC2H5)(예를 들어, 스미또모 쓰리엠 가부시키가이샤제의 Novec(상표) 7200), 퍼플루오로헥실메틸에테르(C2F5CF(OCH3)C3F7)(예를 들어, 스미또모 쓰리엠 가부시키가이샤제의 Novec(상표) 7300) 등의 알킬퍼플루오로 알킬에테르(퍼플루오로알킬기 및 알킬기는 직쇄 또는 분지상이면 된다), 혹은 CF3CH2OCF2CHF2(예를 들어, 아사히 가라스 가부시키가이샤제의 아사히클린(등록상표) AE-3000)) 등. 이들 용매는, 단독으로 또는, 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다. 그 중에서도, 히드로플루오로에테르가 바람직하고, 퍼플루오로부틸메틸에테르(C4F9OCH3) 및/또는 퍼플루오로부틸에틸에테르(C4F9OC2H5)가 특히 바람직하다.
건조 피복법을 사용하는 경우, 본 발명의 표면 처리제는, 그대로 건조 피복법에 부쳐도 되고, 또는 상기한 용매로 희석하고 나서 건조 피복법에 부쳐도 된다.
기재에 적용하는 식 (1)로 표시되는 화합물의 양은, 특별히 한정되지 않고 원하는 기능성막의 두께에 따라서 적절히 조절할 수 있다.
이어서, 필요에 따라, 막을 후처리 한다. 이 후처리는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 수분 공급 및 건조 가열을 순차적으로 실시하는 것으로 해도 되고 또는 과열 수증기를 사용함으로써 연속적으로 실시해도 된다.
기재에 적용된 식 (1)로 표시되는 화합물과 기재 사이에는, 가수 분해 후의 Si에 결합한 기(상기 식 (1)로 표시되는 화합물에 있어서 R1이 모두 수산기인 경우에는 그 수산기일 수 있다)와, 기재 표면에 존재하는 반응성기와의 사이에서 반응하고, 예를 들어 기재 표면에 존재하는 반응성기가 수산기인 경우에는 탈수 축합한다. 또한, 이러한 화합물 사이에서는, 당해 화합물의 가수 분해 후의 Si에 결합한 기끼리가 탈수 축합할 수 있다. 이 결과, 식 (1)로 표시되는 화합물과 기재 사이에서 결합이 형성된다. 또한, 당해 화합물 사이에서 결합이 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 물품에 있어서의, 본 발명의 표면 처리제로 형성된 층은, 식 (1)로 표시되는 화합물의 실란 부분이 기재에 결합한 층이다. 바람직하게는, 본 발명의 표면 처리제로 형성된 층은, 식 (1)로 표시되는 화합물의 실란 부분이 기재에 결합하고, 또한 식 (1)로 표시되는 화합물의 실란 부분끼리가 결합한 층이다. 또한, 기재와 표면 처리층 사이에 다른 층, 예를 들어 하기하는 바인더층이 존재하는 경우, 식 (1)로 표시되는 화합물의 실란 부분은, 기재 대신에 상기 다른 층과 결합한다.
상기와 같이 하여, 기재의 표면에, 본 발명의 표면 처리제에서 유래하는 표면 처리층이 형성되고, 본 발명의 물품이 제조된다.
표면 처리층의 두께는, 특별히 한정되지 않는다. 광학 부재의 경우, 표면 처리층의 두께는, 1 내지 50㎚, 1 내지 30㎚, 바람직하게는 1 내지 15㎚의 범위일 수 있다.
이상, 본 발명의 물품에 대해서 상세하게 설명했다. 또한, 본 발명의 물품, 그 제조 방법, 표면 처리제 방법 등은, 상기에서 예시한 것에 한정되지 않는다.
예를 들어, 하나의 양태에 있어서, 본 발명의 물품은, 기재와, 식 (1)로 표시되는 화합물 또는 해당 화합물을 포함하는 표면 처리제로 형성된 층 사이에, 바인더층을 갖고 있어도 된다.
바인더층은, 기재 중에 존재하는 표면 처리층에 악영향을 줄 수 있는 물질, 예를 들어 이온 등을, 표면 처리층으로부터 이격할 수 있고, 가일층의 내후성 및 내구성의 향상에 기여한다.
바인더층은, 바람직하게는 규소 함유 화합물로 형성된다.
바인더층은, 바람직하게는 규소 함유 화합물로 형성되고, 폴리실록산 구조를 갖는다.
상기 규소 함유 화합물은, 기재 상에서 폴리실록산 구조를 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 졸-겔 반응, 산화 반응 등에 의해 폴리실록산 구조를 형성할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 규소 함유 화합물로서는, 상기한 표면 처리제에 포함될 수 있는 규소 함유 화합물과 마찬가지인 유기 규소 화합물, 식 (3)로 표시되는 화합물, 식 (4)로 표시되는 화합물, 실라잔 화합물 등을 들 수 있다.
상기 실라잔 화합물은, 바람직하게는 식 (6):
Figure 112021004334832-pat00046
[식 중:
R11, R12 및 R13은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기, 아릴기, 비닐기, 시클로알킬기를 나타내지만, R11, R12 및 R13 중 적어도 하나는 수소 원자이고, 바람직하게는 모두가 수소 원자이고, k는 1 내지 60의 정수를 나타낸다.]
로 표시된다. 실라잔 화합물의 분자 형상은 어떠한 형상이어도 되고, 예를 들어 직쇄상 또는 환상이어도 된다.
상기 규소 함유 화합물은, 그대로, 혹은 조성물로서 기재에 적용할 수 있다.
바람직하게는, 규소 함유 화합물은, 용매 중에 용해 또는 분산하여, 졸 조성물로서 적용한다. 이 졸 조성물을 적용해서 얻어진 막을, 후처리함으로써, 졸-겔 반응을 발생시켜서, 기재 상에 폴리실록산 구조를 갖는 바인더층을 형성할 수 있다.
상기 용매는, 규소 함유 화합물이, 양호하게 용해 또는 분산하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 알코올류, 에테르류, 글리콜류 또는 글리콜에테르류가 바람직하다. 바람직한 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소-부틸알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르를 들 수 있다.
또한, 졸 조성물은 필요에 따라, pH 조정제나, 기재로의 밀착성을 높이기 위한 다양한 첨가제(예를 들어 안정화제나 증점제)을 포함하고 있어도 된다.
상기 규소 함유 화합물 또는 졸 조성물을 기재의 표면에 적용하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 침지 코팅, 스핀코팅, 플로우 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 바 코팅, 다이 코팅, 스크린 인쇄 및 유사한 방법을 들 수 있다.
이어서, 기재상의 규소 함유 화합물 또는 졸 조성물의 막을 후처리한다. 이 후처리는, 가열에 의해 행해진다. 졸 조성물의 막을 가열함으로써, 막이 경화하고, 폴리실록산 구조를 갖는 바인더층이 형성된다.
상기 가열 처리에 있어서의 가열 온도는, 사용하는 기재 및 규소 함유 화합물에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 바람직하게는 100℃ 이상 900℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 110℃ 이상 800℃ 이하, 예를 들어 120℃ 이상 600℃ 이하일 수 있다.
상기 가열 처리에 있어서의 가열 시간은, 바람직하게는 5분 이상 500분 이하이고, 보다 바람직하게는 10분 이상 400분 이하이고, 예를 들어 20분 이상 300분 이하일 수 있다.
이어서, 상기한 바와 같이 본 발명의 표면 처리제를, 바인더층 상에 적용하고, 정치 또는 필요에 따라 후처리함으로써, 바인더층 상에 표면 처리층이 형성된다.
이와 같이 해서 얻어진 물품은, 기재와, 표면 처리층 사이에, 바인더층을 갖는 점에서, 보다 우수한 내후성 및 내구성을 가질 수 있다.
다른 양태에 있어서, 상기 규소 함유 화합물 또는 졸 조성물을 경화시키기 전에, 규소 함유 화합물 또는 졸 조성물의 막(이하, 통합해서 「규소 함유 화합물막」이라고도 한다) 상에 본 발명의 표면 처리제를 적용하고, 그 후, 후처리, 예를 들어 가열 처리함으로써, 표면 처리층을 얻어도 된다.
경화 전의 규소 함유 화합물막에, 본 발명의 표면 처리제를 적용함으로써, 본 발명의 표면 처리제는, 규소 함유 화합물막의 표면으로부터 내부로 확산하거나, 혹은 막 중에 용해할 수 있다. 본 발명의 표면 처리제가, 규소 함유 화합물 막 중에 확산 또는 용해함으로써, 규소 함유 화합물막과 본 발명의 표면 처리제는, 1개의 층(단층)을 형성한다. 즉, 본 발명의 표면 처리제의 규소 함유 화합물막으로의 적용은, 기재 상의 규소 함유 화합물 또는 졸 조성물로의 식 (1)로 표시되는 화합물 또는 해당 화합물을 포함하는 표면 처리제의 첨가와 바꿔 말할 수 있다.
본 명세서에 있어서 「단층」이란, 그 층 내에 적층에 의한 계면을 갖고 있지 않고, 층을 구성하는 성분의 조성이, 층(또는 막)의 두께 방향 전체에 걸쳐서, 일정하거나, 연속적으로 변화하는 층을 의미한다. 본 발명에 있어서는, 층의 상부와 하부의 조성이 완전히 달라도, 층의 중간부에 있어서 양자의 조성이 연속적으로 변화하고 있는 경우, 단층이라고 간주한다. 또한, 조성이 연속적으로 변화하는 영역은, 100㎚ 이상이다. 예를 들어, 층의 상부에 있어서의 조성이 A이고, 하부에 있어서의 조성이 B여도, 층의 어느 것의 영역에 있어서 조성 A와 조성 B가 혼합되고, 두께 방향을 따라 100㎚ 이상에 걸쳐서 조성이 연속적으로 A로부터 B(또는 B로부터 A)로 변화하는 영역이 존재하면, 그 층은 단층이라 간주한다. 층의 조성은, 이온빔 ESCA 측정을 사용하여, 깊이 방향의 원소 농도를 측정할 수 있다.
실시예
실시예 1
(4-트리데카플루오로헥실페닐)트리메톡시실란을, 농도 2wt%가 되도록, 퍼플루오로부틸에틸에테르에 용해시켜서, 표면 처리제 1을 제조했다. 이어서, 제조한 표면 처리제 1을, 화학 강화 유리 위에 스핀코팅에 의해 도포했다. 그 후, 표면 처리제 부착 화학 강화 유리를, 온도 65℃ 및 습도 90%의 분위기 하에서 14시간 정치하고, 실시예 1의 표면 처리층을 형성했다.
비교예 1
(4-트리데카플루오로헥실페닐)트리메톡시실란 대신에, (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸)트리메톡시실란을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 표면 처리제 2를 제조했다. 이어서, 제조한 표면 처리제 2를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 실시예 2의 표면 처리층을 형성했다.
내후성 평가
상기 실시예 1 및 비교예 1에 있어서 기재 표면에 형성된 표면 처리층에 대해서, 광조사 후의 물의 정적 접촉각을 측정했다. 광조사는 수퍼 크세논 테스터(이와사키 덴키제 XER-W75, 420㎚에 있어서 방사 조도 2.23W/㎡)로 조사하고, 물의 정적 접촉각은, 접촉각 측정 장치(교와 가이멘 가가꾸사제)를 사용하여, 물 2μL로 실시했다. 먼저, 초기 평가로서, 표면 처리층 형성 후, 그 표면에 아직 아무것도 접촉하지 않은 상태에서, 물의 정적 접촉각을 측정했다(폭로 시간 0시간). 그 후, 경과 시간마다 물의 정적 접촉각(도)을 측정하여, 누적 폭로 시간 400시간까지 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112021004334832-pat00047
상기 결과에서 이해할 수 있듯이, 본 발명의 페닐기를 갖는 실란 화합물은, 이러한 구조를 갖지 않는 비교예 1과 비교하여, 내후성이 향상되는 것이 확인되었다.
실시예 2
폴리실라잔 화합물(NL120A, 머크사)을, 농도 3wt%가 되도록, 디부틸에테르에 용해시켜서, 바인더 처리제 1을 제조했다. 이어서, 제조한 바인더 처리제 1을 화학 강화 유리 위에 스핀코팅에 의해 도포했다. 그 후, 실온에서 30분 정치하여 바인더층을 형성한 후, 실시예 1에서 제조한 표면 처리제 1을, 마찬가지 조건으로 스핀코팅에 의해 도포했다. 그 후, 표면 처리제 부착 화학 강화 유리를, 온도 65℃ 및 습도 90%의 분위기 하에서 14시간 정치하여, 실시예 2의 표면 처리층을 형성했다.
비교예 2
표면 처리제 1 대신에, 표면 처리제 2를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 비교예 2의 표면 처리층을 형성했다.
내산성 평가
먼저, 초기 평가로서, 표면 처리층 형성 후, 그 표면에 아직 아무것도 접촉하지 않은 상태에서, 물의 정적 접촉각을 측정했다. 그 후, 실시예 2 및 비교예 2의 처리 유리판을, 0.1몰%질산 수용액에 침지하고, 경과 시간마다 물의 정적 접촉각(도)을 측정하여, 누적 침지 시간 7일까지 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112021004334832-pat00048
내알칼리성 평가
먼저, 초기 평가로서, 표면 처리층 형성 후, 그 표면에 아직 아무것도 접촉하지 않은 상태에서, 물의 정적 접촉각을 측정했다. 그 후, 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 처리 유리판을 0.1몰% NaOH 수용액에 침지하여, 경과 시간마다 물의 정적 접촉각(도)을 측정했다. 접촉각의 측정값이 50도 미만이 된 시점에서 평가를 중지하고, 최장으로 누적 침지 시간 24시간까지 평가를 행하였다. 결과를 표 3에 나타낸다(표중, 기호 「-」는 측정하지 않음).
Figure 112021004334832-pat00049
상기 결과로 이해할 수 있듯이, 본 발명의 페닐기를 갖는 실란 화합물은, 이러한 구조를 갖지 않는 비교예 1 및 비교예 2와 비교하여, 내약품성이 향상되는 것이 확인되었다. 또한, 바인더층과 조합하는 것보다 높은 효과가 얻어지는 것이 확인되었다.
본 발명의 표면 처리제는, 여러가지 다양한 기재, 특히 내후성이 요구되는 기재의 표면에, 표면 처리층을 형성하기 위해서 적합하게 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 물품은, 내후성이 요구되는 환경 하에서 적합하게 이용될 수 있다.

Claims (21)

  1. 기재와, 해당 기재 상에, 하기 식 (1):
    Figure 112021070964867-pat00050

    [식 중:
    X1 내지 X5는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄화수소기, 니트로기, 수산기 또는 Rf기를 나타내고: 단, X1 내지 X5 중 적어도 하나는 Rf기이고;
    Rf기는 R15-R16-을 나타내고;
    R15는 에테르 결합을 갖고 있어도 되는 불소 함유 탄화수소기를 나타내고;
    R16은 단결합 또는 2가의 유기기를 나타내고;
    R1은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수산기, 가수 분해 가능한 기 또는 할로겐 원자를 나타내고;
    R2는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고;
    n은 1 내지 3의 정수이다.]
    로 표시되는 화합물 또는 해당 화합물을 포함하는 표면 처리제로 형성된 층을 포함하고,
    기재와, 식 (1)로 표시되는 화합물 또는 해당 화합물을 포함하는 표면 처리제로 형성된 층 사이에, 또한 규소 함유 화합물로 형성된 바인더층을 갖고,
    규소 함유 화합물이 유기 규소 화합물 및 실라잔 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 그 이상의 화합물을 포함하고,
    규소 함유 화합물이 이하의 적어도 1종의 화합물인 물품.
    Figure 112021070964867-pat00093

    Figure 112021070964867-pat00094

    Figure 112021070964867-pat00095

    Figure 112021070964867-pat00096

    Figure 112021070964867-pat00097

    Figure 112021070964867-pat00098

    Figure 112021070964867-pat00099

    Figure 112021070964867-pat00100

    Figure 112021070964867-pat00101

    Figure 112021070964867-pat00102

    Figure 112021070964867-pat00103

    Figure 112021070964867-pat00104

    Figure 112021070964867-pat00105

    Figure 112021070964867-pat00106

    Figure 112021070964867-pat00107

    Figure 112021070964867-pat00108

    Figure 112021070964867-pat00109

    Figure 112021070964867-pat00110

    Figure 112021070964867-pat00111

    Figure 112021070964867-pat00112

    Figure 112021070964867-pat00113

    Figure 112021070964867-pat00114

    Figure 112021070964867-pat00115

    Figure 112021070964867-pat00116

    Figure 112021070964867-pat00117

    Figure 112021070964867-pat00118

    Figure 112021070964867-pat00119

    Figure 112021070964867-pat00120

    Figure 112021070964867-pat00121

    Figure 112021070964867-pat00122

    Figure 112021070964867-pat00123

    Figure 112021070964867-pat00124

    Figure 112021070964867-pat00125

    Figure 112021070964867-pat00126

    Figure 112021070964867-pat00127

    [식 (2) 중,
    Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알콕실기, 탄소수 1 내지 10의 아미노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 탄소수 3 내지 10의 알릴기 또는 탄소수 3 내지 10의 글리시딜기이고,
    Re는 각각 독립적으로, -O-, -NH-, -C≡C- 또는 실란 결합이고,
    s, t, u 및 v는 각각 독립적으로, 0 또는 1이고,
    w는 0 내지 4의 정수이고,
    x는 1 내지 20이다.]
  2. 기재와, 해당 기재 상에, 하기 식 (1):
    Figure 112021070964867-pat00128

    [식 중:
    X1 내지 X5는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄화수소기, 니트로기, 수산기 또는 Rf기를 나타내고: 단, X1 내지 X5 중 적어도 하나는 Rf기이고;
    Rf기는 R15-R16-을 나타내고;
    R15는 각각 독립적으로 F-CpF2p- 또는 R3-PFPE-를 나타내고;
    p는 2 내지 100이고;
    R3은 각각 독립적으로, 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의 알킬기이고;
    PFPE는 -(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-이고;
    a, b, c, d, e 및 f는, 각각 독립적으로 0 이상 200 이하의 정수이고, a, b, c, d, e 및 f의 합은 적어도 1이며, a, b, c, d, e 또는 f를 붙이고 괄호로 묶여진 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의이고;
    R16은 단결합 또는 2가의 유기기를 나타내고;
    R1은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수산기, 가수 분해 가능한 기 또는 할로겐 원자를 나타내고;
    R2는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고;
    n은 3이다.]
    로 표시되는 화합물 또는 해당 화합물을 포함하는 표면 처리제로 형성된 층을 포함하고,
    기재와, 식 (1)로 표시되는 화합물 또는 해당 화합물을 포함하는 표면 처리제로 형성된 층 사이에, 또한 규소 함유 화합물로 형성된 바인더층을 갖고,
    규소 함유 화합물이 유기 규소 화합물 및 실라잔 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 그 이상의 화합물을 포함하는 물품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    X1이 Rf기인 물품.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    X1이 Rf기이고, X2 내지 X5가 수소 원자인 물품.
  5. 제1항에 있어서,
    R15가 에테르 결합을 갖고 있어도 되는 퍼플루오로탄화수소기인 물품.
  6. 제1항에 있어서,
    R15가 F-CpF2p-(식 중, p는 1 내지 100의 정수이다)이고, R16이 단결합인 물품.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    R15가 하기 식:
    R3-PFPE-
    [식 중:
    R3은 각각 독립적으로, 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의 알킬기를 나타내고;
    PFPE는,
    -(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
    로 표시되는 기이고;
    a, b, c, d, e 및 f는 각각 독립적으로 0 이상 200 이하의 정수이고, a, b, c, d, e 및 f의 합은 적어도 1이고, a, b, c, d, e 또는 f를 붙이고 괄호로 묶여진 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의이다.]
    로 표시되는 기이고, R16이 단결합 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기인 물품.
  8. 제2항에 있어서,
    규소 함유 화합물이, 또한 Si-H 화합물, Si-N 화합물, Si-O 화합물, 할로게노실란, Si-(C)4 화합물, Si-Si 화합물, 비닐실란, 알릴실란 및 에티닐실란으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 그 이상의 화합물을 포함하는 물품.
  9. 제2항에 있어서,
    실라잔 화합물은 식 (6):
    Figure 112021070964867-pat00051

    [식 중:
    R11, R12 및 R13은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기, 아릴기, 비닐기, 시클로알킬기를 나타내고,
    R11, R12 및 R13 중 적어도 하나는 수소 원자이고,
    k는 1 내지 60의 정수를 나타낸다.]으로 표시되는 물품.
  10. 제8항에 있어서,
    규소 함유 화합물이, 식 (3) 또는 식 (4):
    Figure 112021070964867-pat00052

    [식 중:
    R5는 각각 독립적으로, 할로겐 원자 또는 가수 분해 가능한 기를 나타낸다.]
    Figure 112021070964867-pat00053

    [식 중:
    R6은 각각 독립적으로, 할로겐 원자 또는 가수 분해 가능한 기를 나타내고;
    y는 2 이상이고;
    z는 1 이상이고;
    4y-2z는 0보다 크다.]
    로 표시되는 적어도 1종의 화합물인 물품.
  11. 제2항에 있어서,
    규소 함유 화합물이 이하의 적어도 1종의 화합물인 물품.
    Figure 112021070964867-pat00054

    Figure 112021070964867-pat00055

    Figure 112021070964867-pat00056

    Figure 112021070964867-pat00057

    Figure 112021070964867-pat00058

    Figure 112021070964867-pat00059

    Figure 112021070964867-pat00060

    Figure 112021070964867-pat00061

    Figure 112021070964867-pat00062

    Figure 112021070964867-pat00063

    Figure 112021070964867-pat00064

    Figure 112021070964867-pat00065

    Figure 112021070964867-pat00066

    Figure 112021070964867-pat00067

    Figure 112021070964867-pat00068

    Figure 112021070964867-pat00069

    Figure 112021070964867-pat00070

    Figure 112021070964867-pat00071

    Figure 112021070964867-pat00072

    Figure 112021070964867-pat00073

    Figure 112021070964867-pat00074

    Figure 112021070964867-pat00075

    Figure 112021070964867-pat00076

    Figure 112021070964867-pat00077

    Figure 112021070964867-pat00078

    Figure 112021070964867-pat00079

    Figure 112021070964867-pat00080

    Figure 112021070964867-pat00081

    Figure 112021070964867-pat00082

    Figure 112021070964867-pat00083

    Figure 112021070964867-pat00084

    Figure 112021070964867-pat00085

    Figure 112021070964867-pat00086

    Figure 112021070964867-pat00087

    Figure 112021070964867-pat00088

    [식 (2) 중,
    Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알콕실기, 탄소수 1 내지 10의 아미노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 탄소수 3 내지 10의 알릴기 또는 탄소수 3 내지 10의 글리시딜기이고,
    Re는 각각 독립적으로, -O-, -NH-, -C≡C- 또는 실란 결합이고,
    s, t, u 및 v는 각각 독립적으로, 0 또는 1이고,
    w는 0 내지 4의 정수이고,
    x는 1 내지 20이다.]
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    표면 처리제가 또한 규소 함유 화합물을 포함하는 물품.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    기재가, 유리, 사파이어 유리, 수지, 금속, 세라믹스, 반도체, 섬유, 모피, 피혁 또는 목재인 물품.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    광학 부재 또는 건축 부재인 물품.
  15. (A) 하기 식 (1):
    Figure 112021070964867-pat00089

    [식 중:
    X1 내지 X5는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄화수소기, 니트로기, 수산기 또는 Rf기를 나타내고: 단, X1 내지 X5 중 적어도 하나는 Rf기이고;
    Rf기는 R15-R16-을 나타내고;
    R15는 F-CpF2p-이고;
    p는 1 내지 100의 정수이고;
    R16은 단결합이고;
    R1은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수산기, 가수 분해 가능한 기 또는 할로겐 원자를 나타내고;
    R2는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고;
    n은 1 내지 3의 정수이다.]
    로 표시되는 화합물; 및
    (B) 불소 함유 오일 및 실리콘 오일에서 선택되는 1종 또는 그 이상의 다른 성분을 포함하고,
    불소 함유 오일이 하기 식 (5):
    R21-(OC4F8)a'-(OC3F6)b'-(OC2F4)c'-(OCF2)d'-R22 … (5)
    [식 중:
    R21은, 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 C1-16의 알킬기를 나타내고;
    R22는, 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 C1-16의 알킬기를 나타내고;
    a', b', c' 및 d'는, 서로 독립적으로 0 이상 300 이하의 정수이고, a', b', c' 및 d'의 합은 적어도 1이고, 첨자 a', b', c' 또는 d'를 붙이고 괄호로 묶여진 각 반복 단위의 존재 순서는, 식 중에 있어서 임의이다.]
    로 표시되는 1종 또는 그 이상의 화합물이고,
    실리콘 오일이 실록산 결합이 2,000 이하의 직쇄상 또는 환상의 실리콘 오일인 표면 처리제.
  16. 제15항에 있어서,
    다른 성분이 또한 규소 함유 화합물을 포함하는 표면 처리제.
  17. 제16항에 있어서,
    규소 함유 화합물이, Si-H 화합물, Si-N 화합물, Si-O 화합물, 할로게노실란, Si-(C)4 화합물, Si-Si 화합물, 비닐실란, 알릴실란 및 에티닐실란으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 그 이상의 화합물인 표면 처리제.
  18. 제16항에 있어서,
    규소 함유 화합물이, 식 (3) 또는 식 (4):
    Figure 112021070964867-pat00090

    [식 중:
    R5는 각각 독립적으로, 할로겐 원자 또는 가수 분해 가능한 기를 나타낸다.]
    Figure 112021070964867-pat00091

    [식 중:
    R6은 각각 독립적으로, 할로겐 원자 또는 가수 분해 가능한 기를 나타내고;
    y는 2 이상이고;
    z는 1 이상이고;
    4y-2z는 0보다 크다.]
    로 표시되는 적어도 1종의 화합물인 표면 처리제.
  19. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    다른 성분이 또한 용매를 포함하는 표면 처리제.
  20. 제19항에 있어서,
    용매가, 탄화수소계 용제, 염화 탄화수소계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제, 프로필렌글리콜계 용제, 케톤계 용제, 알코올계 용제, 방향족 탄화수소류, 탄소수 5 내지 12의 퍼플루오로 지방족 탄화수소, 폴리플루오로 방향족 탄화수소, 폴리플루오로 지방족 탄화수소, 히드로플루오로에테르, 하이드로클로로플루오로카본 및 셀로솔브계 용제에서 선택되는 1종 또는 그 이상의 용매인 표면 처리제.
  21. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    방오성 코팅제 또는 방수성 코팅제로서 사용되는 표면 처리제.
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