KR20230062543A - 표면 처리 조성물 - Google Patents

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KR20230062543A
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타카시 노무라
모토시 마쯔이
노리아키 후쿠다
라가벤드라 헤바
하오 셴
반프리트 카우르
카티케얀 시바수브라마니안
슈리드하르 바트
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모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크.
다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

표면 처리 조성물이 본 명세서에 나타나 있고 설명되어 있다. 표면 처리 조성물은, (i) 플루오로 관능기를 갖는 유기실리콘 단위 및 다른 반응성 관능기를 갖는 유기실리콘 단위를 포함하여 구성되는 하이브리드 실록산 올리고머, 및 (ii) 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란 화합물을 포함하여 구성된다. 표면 처리 조성물은, 기판의 표면에 소수성 및/또는 소유성 표면 코팅을 제공하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 물품에 다른 유익한 특성을 부여할 수 있다.

Description

표면 처리 조성물
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 7월 2일에 출원되고, 그 개시 내의 전체가 본 명세서에 참고 문헌으로 통합되는, "표면 처리 조성물"이라는 발명 명칭의 미국 가특허 출원 63/047,495호의 우선권 및 이익을 주장하는 출원이다.
본 발명은 표면 처리용 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 (i) 플루오로 관능기 및 유기 관능기를 포함하여 구성되는 하이브리드 실록산 올리고머 및 (ii) 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란을 포함하여 구성되는 표면 처리용 조성물에 관한 것이다.
소수성 및/또는 소유성을 나타내는 코팅은, 환경 조건을 비롯한 다양한 조건에 노출된 표면을 보호하는 것을 목적으로 한다. 소수성 또는 소유성 특성을 나타내는 코팅은, 상대적으로 큰 물 접촉각 또는 오일 접촉각을 각각 나타내어, 이러한 물질로 코팅된 물품의 표면에 롤오프(roll-off) 특성, 내후성 및 내구성을 부여한다.
일반적으로, 표면은 물 접촉각 또는 오일 접촉각이 각각 90°보다 크면 소수성 또는 소유성인 것으로 간주된다. 소수성 표면의 예는 폴리테트라플루오로에틸렌(Teflon™) 표면이다. 폴리테트라플루오로에틸렌 표면의 물 접촉각은 약 115°에 이를 수 있다. 물 접촉각 또는 오일 접촉각이 130°보다 큰 표면은 각각 "초소수성" 또는 "초소유성"으로 간주된다. 초소수성 또는 초소유성 코팅은, 그 표면과 접촉하는 먼지나 포자, 박테리아 또는 다른 미생물이 그 코팅에 부착할 수 없고, 물로 쉽게 씻어내어지는 "자가 세척" 특성을 나타낸다. 또한, 이러한 코팅의 극도의 발수성은, 그 표면에 오염 방지, 결빙 방지 및/또는 부식 방지 특성을 제공한다.
롤오프 각도는, 시험 중인 표면에 대해 수평에 대해 가능한 가장 작은 경사각이며, 이는 액체 방울이 이 표면으로부터 떨어져 나가도록 하기에 충분한 각도이다. 물방울의 롤오프 각도 및 히스테리시스는, 표면위의 물방울의 안정성을 나타내는 것으로서, 이 두 파라미터의 값이 낮을수록 물방울의 안정성이 낮아지므로, 표면으로부터 물방울의 롤오프가 더 쉬워진다.
전형적으로 초소수성 및/또는 초소유성 표면은, 표면 텍스처링(surface texturing)을 통해 표면의 화학적 성질(surface chemistry)을 변경하고 그리고/또는 표면 거칠기를 증가시키거나, 또는 두 방법을 조합하여, 실제 또는 유효 표면적을 증가시킴으로써 생성된다. 표면 텍스처링은 번거롭고 비용이 많이 들 수 있다. 또한 크고 복잡한 물품의 경우 달성하기 어려울 수 있다. 초소수성 표면은 또한, 표면 거칠기의 첫 번째 층을 형성한 후, 불소화 표면 개질제로 화학적 처리를 하는, 다층 기술에 의해 생성되어 왔다. 초소수성 및/또는 초소유성 표면은, 물품의 표면을 초소수성 및/또는 초소유성 코팅, 층 또는 필름으로 코팅함으로써 화학적 방법에 의해 생성될 수 있다. 표면을 초소수성/초소유성 코팅으로 코팅하는 것은, 모든 표면을 초소수성/초소유성 표면으로 변환하는 매우 효율적인 방법이다. 그러나, 이러한 초소수성/초소유성 코팅의 대부분은 표면에 대한 접착력이 좋지 않고, 기계적 견고성이 부족하며, 긁힘이 발생하기 쉬운 문제가 있다.
다음은, 본 발명의 일부 태양의 기본적인 이해를 제공하기 위한 본 발명의 요약을 제시한다. 이 요약은, 핵심 요소를 식별하거나 구현예 또는 청구범위의 제한을 정의하지 않는다. 또한, 이 요약은, 본 명세서의 다른 부분에서 더 상세히 설명될 수 있는 일부 태양의 단순화된 개요를 제공할 수 있다.
본 발명은, (i) 플루오로-관능기로 관능화된 실록산 단위 및 유기 관능기로 관능화된 실록산 단위를 포함하여 구성되는 하이브리드 실록산 올리고머, 및 (ii) 퍼플루오로(폴리)에테르 함유 실란을 포함하여 구성되는 표면 처리 조성물을 제공한다. 표면 처리 조성물은, 소수성 및/또는 소유성을 나타낼 수 있는 코팅을 제공할 수 있다. 그 코팅은, 그 코팅이 다양한 물품 및 기판을 보호하는데 유용할 수 있도록 다양한 물질에 부착될 수 있다.
또 다른 태양에서, 기재 및 그 기재의 표면 상에 배치된 표면 처리층을 포함하여 구성되는 물품이 제공되며, 그 표면 처리층은 본 발명의 조성물로 형성된다.
또 다른 태양에서, 기재의 표면에 본 발명의 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 물품 형성 방법이 제공된다.
한 태양에서,
(i) 하기 식(1)으로 표시되는 화합물 및/또는 그 화합물의 부분 가수분해 축합물:
Figure pct00001
(1)
(여기서 Ra1, Ra3, Ra5, 및 Ra7 은 각각 독립적으로 알콕시, 알콕시카르보닐, 할라이드, 알킬, 아르알킬 또는 방향족 기로부터 선택되며, 이는 Ra1, Ra3, Ra5, 및/또는 Ra7 중 적어도 하나가 알콕시, 알콕시카르보닐 또는 할라이드 기인 것이 전제되고;
Ra2 는 수소, 알킬, 아르알킬 또는 방향족 기로부터 선택되며;
Ra4 는 식 CzHyFx로 표시되며, 여기서 z는 1-20이고, x+y는 2z+1이며, x는 1 이상이고;.
Ra6 및 Ra8 은 각각 독립적으로 알콕시, 알콕시카르보닐, 할라이드, 알킬, 아르알킬, 방향족 기, 에폭시, 아민으로부터 선택되고;
Za1, Za2, 및 Za3 은 각각, 헤테로원자를 임의선택적으로 함유하고, 1-20 탄소 원자를 갖는 유기 연결기로부터 독립적으로 선택되며, 이는 Ra6 또는 Ra8 이 알콕시, 알콕시카르보닐 또는 할라이드인 경우, Za2 또는 Za3 는 각각 O, N 또는 S일 수 없는 것이 전제되며;
a, b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 약 100이고, a+b+c는 0 보다 크고, a는 0 보다 크고, b+c는 0 보다 큼); 및
(ii) 식(2) 및/또는 식(3)의 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란:
[A]b1Q2[B]b2 식 (2)
[B]b2Q2[A]Q2[B]b2 식 (3)
(여기서, Q2는 (b1+b2)의 원자가를 갖는 연결기이고,
A는 Rf3-O-Rf2- 또는 -Rf3-O-Rf2- 로 표시되는 기이고, 여기서 Rf2 는 폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬이고, Rf3 은 퍼플루오로알킬 기 또는 퍼플루오로알킬렌 기이고,
B는 하나의 -R12-(SiR2 r-X2 3-r) 을 갖는 1가 기이고, 여기서 R12 는 유기 기, 바람직하게는 2 내지 10 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기이고, 임의선택적으로 탄소-탄소 원자 사이에 또는 Si와 결합된 쪽의 반대쪽 말단에 에테르 산소 원자를 갖거 나 또는 임의선택적으로 탄소-탄소 원자 사이에 -NH-를 가지며, R2 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 6 탄소 원자를 갖고 임의선택적으로 치환기를 함유하는 1가 탄화수소 기이고, X2 는 각각 독립적으로 하이드록실 기 또는 가수분해성 98기이고, r은 0 내지 2의 정수이고, 불소 원자를 포함하지 않으며,
Q2 와 B는 사이클릭 실록산 구조를 포함하지 않으며,
b1은 1 내지 3의 정수이고,
b2는 1 내지 9의 정수이고,
b1이 2 이상인 경우, b1 개수의 A는 동일하거나 상이할 수 있으며,
b2 개수의 B는 동일하거나 다를 수 있음);을 포함하여 구성되는 조성물이 제공된다.
한 구현예에서, 식(2) 및/또는 식(3)의 Rf2 는 -(CaF2aO)n-으로 표시되는 기이고, 여기서 a는 1 내지 6의 정수이고, n은 2 이상의 정수이며, -CaF2aO- 단위는 동일하거나 상이할 수 있다.
하나의 구현예에서, 식(2) 및/또는 식(3)에서 Rf2 는, (CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)n1-(CF2CF2CF2CF2CF2O)n2-(CF2CF2CF2CF2O)n3-(CF2CF2CF2O)n4-(CF(CF3)CF2O)n5-(CF2CF2O)n6-(CF2O)n7- 로 표시되고, 이는, n1, n2, n3, n4, n5, n6 및 n7 은 각각 독립적으로 0 이상의 정수이고, n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7의 합은 2 이상이며, 반복 단위는 블록으로, 교대로 또는 랜덤으로 존재할 수 있다.
한 구현예에서, 식(1)의 Rf 는 -C6F13 기로 표시되는 기이다.
일 구현예에서, 상기 식(1)의 화합물 및 그 화합물의 부분 가수분해 축합물의 수 평균 분자량은 바람직하게는 적어도 300, 보다 바람직하게는 적어도 500, 보다 바람직하게는 적어도 1000 이다
일 구현예에서, 상기 식(1)의 화합물 및 그 화합물의 부분 가수분해 축합물의 수 평균 분자량은 바람직하게는 최대 10000, 보다 바람직하게는 최대 5000, 보다 바람직하게는 최대 3000 이다.
일 구현예에서, 상기 식(1)로 표시되는 화합물 및 그 화합물의 부분 가수분해 축합물의 함량은, 조성물 전체 중량의 10 질량% 이하, 바람직하게는 5 질량% 이하이다.
일 구현예에서, 상기 식(1)로 표시되는 화합물 및 그 화합물의 부분 가수분해 축합물의 함량은, 전체 조성물의 0.01 질량% 이상, 바람직하게는 0.1 질량% 이상이다.
일 구현예에서, 식(2)는 적어도 (A1), (A2), (B1), (B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2)로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물이고:
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
여기서:
PFPE는 각 경우에 각각 독립적으로 식 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-의 기이고, 여기서, a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 (a+b+c+d) ≥ 1인 0-200의 정수이고, 첨자 a-d로 묶은 위 괄호 안의 반복 단위의 순서는 제한되지 않으며;
Rf는 각 경우에 각각 독립적으로 F로 임의선택적으로 치환된 C1-16-알킬이고;
R1 은 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
R2 는 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 C1-22-알킬이고;
R11 은 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 할로겐이고;
R12는 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
n1은 단위((-SiR1 n1R2 3-n1)당 독립적으로 0~3의 정수이고;
식(A1), 식(A2), 식(B1) 및 식(B2)에서 적어도 하나의 n1은 1~3의 정수이고;
X1 은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
X2는 각 경우에 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가의 유기 기이고;
t는 각 경우에 각각 독립적으로 1-10의 정수이고;
α는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
α'는 각각 독립적으로 1~9의 정수이고;
X5 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
β는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
β'는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
X7 은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
γ는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
γ'는 각각 독립적으로 1~9의 정수이고;
Ra 는 각 경우에 각각 독립적으로 -Z1-SiR71 p1R72 q1R73 r1 이고;
Z1 은 각 경우에 각각 독립적으로 O 또는 2가의 유기 기이고;
R71 은 각 경우에 각각 독립적으로 Ra와 동일한 정의를 갖는 Ra'이고;
R72 는 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
R73은 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
p1은 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
q1은 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
r1은 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
상기 식(C1) 및 (C2)에서 적어도 하나의 q1은 1~3의 정수이고;
그리고 Ra에서 Z1 기를 통해 선형으로 연결된 Si 원자의 수는 ≤ 5이고;
Rb 는 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
Rc 는 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
k1은 각 경우에 각각 독립적으로 1-3의 정수이고;
l1은 각 경우에 각각 독립적으로 0-2의 정수이고;
ml은 각각 독립적으로 각 경우 에 0-2의 정수이고; 첨자 γ로 묶은 괄호 안의 각 단위에서 (k1 + l1 + m1)=3이며;
X9 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
δ는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
δ'는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
Rd 는 각 경우에 각각 독립적으로 -Z2-CR81 p2R82 q2R83 r2 이고;
Z2 는 각 경우에 각각 독립적으로 O 또는 2가의 유기 기이고;
R81 은 각 경우에 각각 독립적으로 Rd'이고;
Rd' 는 Rd 의 정의와 동일한 정의를 가지며, Rd 에서, Z2 기을 통해 선형으로 연결된 C 원자의 수는 ≤ 5이고;
R82 는 각 경우에 각각 독립적으로 -Y-SiR85 n2R86 3-n2 이고;
Y는 각 경우에 각각 독립적으로 2가의 유기 기이고;
R85 는 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
R86은 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
n2는 단위(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)당 독립적으로 1-3의 정수이고; 식(D1) 및 (D2)에서, 적어도 하나의 n2는 1 내지 3의 정수이고;
R83 은 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬 기이고;
p2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
q2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
r2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
Re 는 각 경우에 각각 독립적으로 -Y-SiR85 n2R86 n2 이고;
Rf 는 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
k2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
l2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고; 그리고
m2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
식(D1) 및 (D2)에서, 적어도 하나의 q2는 2 또는 3이고, 또는 적어도 하나의 l2는 2 또는 3이다.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 조성물에서 Rf는 1-16 탄소원자를 가지는 퍼플루오로알킬 기이다.
한 구현예에서, PFPE는 하기 식 (i) 내지 (iv) 중 어느 하나의 기이다:
-(OCF2CF2CF2)b1 (i)
(여기서 b1 은 1-200의 정수임);
-(OCF(CF3)CF2)b1- (ii)
(여기서 b1은 1-200의 정수임);
-(OCF2CF2CF2CF2)a1-(OCF2CF2CF2)b1-(OCF2CF2)c1-(OCF2)d1- (iii)
(여기서 a1 및 b1은 각각 독립적으로 0 또는 1-30의 정수이고, c1 및 d1은 각각 독립적으로 1-200의 정수이며, 첨자 a1, b1, c1 또는 d1 을 갖는 괄호 안의 각 반복 단위의 출현 순서는 식에서 제한되지 않음); 또는
-(R7-R8)f- (iv)
(여기서 R7 은 OCF2 또는 OC2F4 이고, R8 은 OC2F4, OC3F6 및 OC4F8 로부터 선택된 기이고; 그리고 f는 2-100의 정수임).
한 구현예에서, X5, X7 및 X9 는 각각 독립적으로 2가의 유기 기이고, β, γ 및 δ는 1이고, β', γ' 및 δ'는 1이다.
한 구현예에서, X5, X7 및 X9 는, 각각 독립적으로 -(R31)p'-(Xa)q'- 이고,
여기서:
R31 은 각각 독립적으로 단일 결합, -(CH2)s'-(여기서 s'는 1 내지 20의 정수임), 또는 o-, m- 또는 p-페닐렌 기이고;
Xa 는 -(Xb)l'- (여기서 l' 은 1-10의 정수임)이고;
Xb 는 각 경우에 각각 독립적으로 -O-, -S-; o-, m- 또는 p-페닐렌; -C(O)O-, -Si(R33)2-, -(Si(R33)2O)m'-Si(R33)2- (여기서, m' 은 1~100의 정수임), -CONR34-, -O-CONR34-, -NR34- 및 -(CH2)n'- (여기서 n' 은 1-20의 정수임)로부터 선택되며;
R33 은 각 경우에 각각 독립적으로 페닐, C1-6-알킬 또는 C1-6-알콕시이고;
R34 는 각 경우에 각각 독립적으로 H, 페닐 또는 C1-6-알킬이고;
R31 및 Xa 는 F, C1-3-알킬 및 C1-3-플루오로알킬로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며;
p'는 0, 1 또는 2이고;
q' 는 0 또는 1이고; 그리고 p' 및 q' 중 적어도 하나는 1이고, 그리고
첨자 p' 또는 q' 로 묶은 괄호 안의 반복 단위의 순서는 제한되지 않는다.
한 구현예에서, X5, X7 및 X9 는 각각 독립적으로,
-CH2O(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3-,
-CH2O(CH2)6-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2OCF2CHFOCF2-,
-CH2OCF2CHFOCF2CF2-,
-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-
-CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-,
-(CH2)2-,
-(CH2)3-,
-(CH2)4-,
-(CH2)5-,
-(CH2)6-,
-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-,
-CONH-(CH2)-,
-CONH-(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3-,
-CON(CH3)-(CH2)3-,
-CON(Ph)-(CH2)3-(여기서 Ph 는 페닐 기임),
-CONH-(CH2)6-,
-CON(CH3)-(CH2)6-,
-CON(Ph)-(CH2)6- (여기서 Ph 는 페닐 기임),
-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-,
-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-,
-CH2O-CONH-(CH2)3-,
-CH2O-CONH-(CH2)6-,
-S-(CH2)3-,
-(CH2)2S(CH2)3-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-,
-C(O)O-(CH2)3-,
-C(O)O-(CH2)6-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-,
-OCH2-,
-O(CH2)3-,
-OCFHCF2-,
Figure pct00010
로부터 선택된다.
일 구현예에서,청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 따른 조성물에서, Ra 에서 q1이 3이고, k1이 3이다,
일 구현예에서, l2는 3이고, n2는 3이다.
한 구현예에서, Y는 C1-6-알킬렌, , -(CH2)g'-O-(CH2)h'-(여기서 g' 는 0-6의 정수이고, h'는 0-6의 정수임), 또는 -페닐렌-(CH2)i'-(여기서 i'는 0-6의 정수임)이다.
하나의 구현예에서, X5, X7 및 X9 는 각각 독립적으로 3-10 가의 유기 기이다.
한 구현예에서, X7 및 X9 는 각각 독립적으로,
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
로부터 선택되고;
여기서, 각 기에서, T 중 적어도 하나는 식 (A1), (A2), (B1), (B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2)의 PFPE에 부착된 아래의 기이다:
-CH2O(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3-,
-CF2O(CH2)3-,
-(CH2)2-,
-(CH2)3-,
-(CH2)4-,
-CONH-(CH2)-,
-CONH-(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3-,
-CON(CH3)-(CH2)3-,
-CON(Ph)-(CH2)3- (여기서 Ph는 페닐임), 및
Figure pct00015
이고,
다른 T 중 적어도 하나는 식 (A1), (A2), (B1), ( B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2)의 탄소 원자 또는 Si 원자에 부착된 -(CH2)n- (여기서 n 은 2-6의 정수임)이며, 그리고 존재한다면 그 밖의 T는 각각 독립적으로 메틸, 페닐, C1-6-알콕시, 또는 라디칼 스캐빈저 기 또는 자외선 흡수 기이고,
R41 은 각각 독립적으로 H, 페닐, C1-6-알콕시 또는 C1-6-알킬이고,
R42 는 각각 독립적으로 H, C1-6-알킬 또는 C1-6-알콕시이다.
또 다른 태양에서, 기재 및 그 기재의 표면 상에 배치된 표면 처리 층을 포함하여 구성되는 물품이 제공되며, 여기서 표면 처리 층은 임의의 이전 구현예에 따른 조성물로부터 형성된다.
일 구현예에서, 기재는, 유리, 사파이어 유리, 수지, 금속, 세라믹, 반도체, 섬유, 모피, 가죽, 목재, 도자기 또는 석재로부터 선택된다.
또 다른 태양에서, 코팅층을 형성하기 위해 기재의 표면에, 임의의 이전 구현예에 따른 조성물을 도포하는 것을 포함하여 구성되는 물품 형성 방법이 제공된다.
하나의 구현예에서, 상기 방법은 코팅층의 형성 후에 물로 코팅층을 처리하는 단계를 포함하여 구성된다.
하나의 구현예에서, 상기 방법은 건조 분위기 하에서 코팅을 가열하는 단계를 포함하여 구성된다.
하나의 구현예에서, 코팅층을 물로 처리하고 코팅을 가열하는 단계는 코팅을 과열 수증기에 노출시킴으로써 수행된다.
다음의 설명 및 도면은 다양한 예시적 태양을 개시한다. 일부 개선 사항 및 신규 태양은 명시적으로 식별될 수 있는 반면, 다른 것들은 상세한 설명 및 도면으로부터 명백할 수 있다.
첨부된 도면은 다양한 시스템, 장치, 장치 및 관련 방법을 설명하며, 동일한 참조 문자는 전체적으로 동일한 부품을 지칭하며, 도면에서:
도 1은 하이브리드 올리고머의 비제한적인 예를 나타낸다.
이제 예시적인 구현예를 참조하여 설명할 것이며, 그 예는 첨부된 도면에 도시되어 있다. 다른 구현예가 이용될 수 있고, 구조적 및 기능적 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 다양한 구현예의 특징은 조합되거나 변경될 수 있다. 이와 같이, 이하의 설명은 단지 설명으로서 제공되며, 설명된 구현예에 대해 이루어질 수 있는 다양한 대안 및 수정을 어떠한 방식으로든 제한해서는 안 된다. 본 명세서에서, 다수의 특정 세부사항은 본 발명의 철저한 이해를 제공한다. 본 발명의 태양은 본 명세서에 기재된 모든 태양 등을 반드시 포함하지 않는 다른 구현예로 실시될 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "예" 및 "예시적인"이라는 단어는 예 또는 예시를 의미한다. "예" 또는 "예시적인"이라는 단어는 핵심 또는 바람직한 태양 또는 구현예를 나타내지 않는다. "또는"이라는 단어는 문맥에서 달리 시사하지 않는 한 배타적이기보다는 포괄적인 의미를 가진다. 예를 들어, "A는 B 또는 C를 사용한다."라는 문구는 모든 포괄적 순열을 포함한다(예: A가 B를 사용하거나, A가 C를 사용하거나, A가 B와 C를 모두 사용함). 또 다른 문제로서, 관사 "하나"("a" 및 "an")는 일반적으로 문맥에서 달리 암시하지 않는 한 "하나 이상"을 의미하도록 의도된다.
본 명세서에, (i) 플루오로 관능기 및 유기 관능기를 포함하여 구성되는 하이브리드 실록산 올리고머, 및 (ii) 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란;을 포함하여 구성되는 표면 처리용 조성물이 개시된다. 그 조성물은, 표면 처리 조성물로 코팅된 기재에 내수성, 내유성 및 다른 특성을 부여할 수 있다.
하이브리드 실록산 올리고머
하이브리드 실록산 올리고머는 플루오로 관능기와 반응성 및/또는 비반응성 관능기를 포함하는 실록산 작용성 올리고머이다. 반응성 관능기는 올리고머가 가수분해되고 축합되어 표면에 코팅을 형성하도록 한다. 또한, 실록산 올리고머의 플루오로-관능기 및 기타 관능기는 코팅시 표면에 추가 특성, 예를 들어 소수성 및/또는 소유성, 방오성 등을 제공한다.
하나의 구현예에서, 하이브리드 실록산 올리고머는 아래 식(1)의 화합물이다:
Figure pct00016
(1)
여기서, Ra1, Ra3, Ra5, 및 Ra7 은 각각 독립적으로 하이드록시, 알콕시, 알콕시카르보닐, 할라이드, 알킬, 아르알킬 또는 방향족 기로부터 선택되며, 이는 Ra1, Ra3, Ra5, 및 Ra7 중 적어도 하나가 알콕시, 알콕시카르보닐 또는 할라이드 기인 것이 전제되고;
Ra2 는 수소, 알킬, 아르알킬 또는 방향족 기로부터 선택되며;
Ra4 는 식 CzHyFx로 표시되며, 여기서 z는 1-20이고, x+y는 2z+1이며, 여기서 x는 1 이상이고;.
Ra6 및 Ra8 은 각각 독립적으로 알콕시, 알콕시카르보닐, 할라이드, 알킬, 아르알킬, 방향족 기, 에폭시, 아민으로부터 선택되고;
Za1, Za2, 및 Za3 은 각각, 헤테로원자를 임의선택적으로 함유하고, 1-20 탄소 원자를 갖는 유기 연결기로부터 독립적으로 선택되며, 이는 Ra6 또는 Ra8 이 알콕시, 알콕시카르보닐 또는 할라이드인 경우, Za2 또는 Za3 는 각각 O, N 또는 S일 수 없는 것이 전제되며;
a, b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 약 100이고, a+b+c는 0보다 크고, a는 0보다 크고, b+c는 0보다 크다.
알콕시 기는 -ORa9 기(여기서 Ra9 은 C1-C10 알킬, C2-C8 알킬 또는 C4-C6 알킬임)으로부터 선택될 수 있다. 한 구현예에서, 알콕시 기는 -OCH3 이다.
알콕시카르보닐 기는 식 -O-C(O)-ORa10((여기서 Ra10 은 C1-C10 알킬, C2-C8 알킬 또는 C4-C6 알킬임)의 기로부터 선택될 수 있다. 한 구현예에서, 알콕시카르보닐 기는 -O-C(O)-OCH3 이다.
할라이드 기는 Br, Cl, F 또는 I로부터 선택될 수 있다. 한 구현예에서, Ra1, Ra3, Ra5, Ra7, Ra6, 또는 Ra8 중 적어도 하나가 할라이드일 때, 그 할라이드는 F이다.
알킬 기는, 선형, 분지형 또는 사이클릭 알킬 기로부터 선택될 수 있다. 한 구현예에서, 알킬 기는 C1-C20 알킬, C2-C16 알킬, C3-C10 알킬 또는 C4-C6 알킬로부터 선택된다. 한 구현예에서, 알킬 기는 C4-C20 사이클릭 알킬, C5-C16 사이클릭 알킬 또는 C6-C10 사이클릭 알킬로부터 선택된다. 구현예에서, 알킬 기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실 등으로부터 선택된다.
알코올 기는 -OH 또는 -Ra11OH 로부터로부터 선택될 수 있으며, 여기서 Ra11 은 C1-C10 알킬 기이다.
방향족 기는, 1개의 수소 원자가 제거된 방향족 탄화수소로부터 선택될 수 있다. 방향족 기는 단일 결합 또는 다른 기에 의해 융합되거나 연결될 수 있는 하나 이상의 방향족 고리를 가질 수 있다. 구현예에서, 방향족 기는 C6-C30 방향족, C6-C20 방향족, 심지어 C6-C10 방향족으로부터 선택될 수 있다. 방향족 기의 구체적이고 비제한적인 예는 톨일, 크실릴, 페닐 및 나프탈레닐을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
Ra4는 식 CzHyFx로 표시되며, 여기서 z 는 1-20이고 x + y 는 2z+1이고 x는 1 이상이다. 한 구현예에서, z는 1 내지 약 20, 약 2 내지 약 10, 또는 약 4 내지 약 6이다. 한 구현예에서, y가 0인 경우, 플루오로-관능기는 식 CzF2z+1 의 퍼플루오르화 지방족 기이다. 한 구현예에서, 플루오로-관능기는 -CF3, -C2F5, -C3F7, -C4F9, -C5F11, 또는 -C6F13 으로부터 선택된다.
Ra6 및 Ra8 은 각각 독립적으로 알콕시, 알콕시카르보닐, 할라이드, 알킬, 아르알킬, 방향족 기, 에폭시, 아민으로부터 선택된다. 그 알콕시, 알콕시카르보닐, 할라이드, 알킬 및 방향족 기는 본 명세서에서 이전에 기재된 바와 같은 임의의 그러한 기로부터 선택될 수 있다.
한 구현예에서 Ra6 및 Ra8 은 아민으로부터 선택될 수 있다. 아민은 H, 알킬 기, 사이클로알킬 기 또는 방향족 기로 치환될 수 있다. 아민은 또한 폴리아민 기로부터 선택될 수 있다. 한 구현예에서, 아민 기는, -NR2 a12, -(NRa13)h-NRa14Ra15, -NRa16-C(X1)-NR2 a17, -Ra18-N(Ra19)-Ra20, -Ra21-NR2 a22, -Ra23-(N(Ra24))i-Ra25-N2 a26, 또는 이들 중 둘 이상의 조합으로부터 선택되고, 여기서 Ra12, Ra13, Ra14, Ra15, Ra16, Ra17, Ra19, Ra22, Ra24, 및 Ra26 은 각각 독립적으로, 수소, C1-C20 알킬, a C6-C20 사이클로알킬, 또는 C6-C20 방향족으로부터 선택되며, Ra18, Ra20, Ra21, Ra23, 및 Ra25 는 각각 독립적으로 2가 C1-C20 알킬, C6-C20 사이클로알킬 또는 C6-C20 방향족 기로부터 선택되고, X1은 O 또는 S이고, h는 1 내지 약 10이고, i는 1 내지 약 10이다. 구현예에서, 아민은 -NH2, -N(CH3)2, -NH-C(O)-NH2, -NH-C(S)-NH2, -(NH(C2H4)-)2NH2, 또는 이들 중 둘 이상의 조합으로부터 선택된다.
한 구현예에서, R6 및 R8 은 티올(-SH) 함유 기로부터 선택될 수 있다. 티올 함유 기의 예는 -SH, -SRa27, -S-C(O)-Ra28, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함하되, 그에 한정되지 않으며, 여기서 R27 및 R28 은 각각 독립적으로 C1-C10 알킬, C6-C20 사이클로알킬 및 C6-C20 방향족으로부터 선택된다.
하나의예에서, R6 및 R8 은 에폭시 관능기로부터 선택될 수 있다. 그 에폭시 관능기는 -Ra29-에폭시; 또는 -Ra30-O-Ra31-에폭시 로부터 선택될 수 있고, 여기서, Ra29, Ra30, 및 Ra31 은 2가 C1-C20 알킬, C6-C20 사이클로알킬 또는 C6-C20 방향족으로부터 독립적으로 선택되며, Ra29 및 Ra31 은 또한 C5-C20 사이클로알킬 에폭시,
Figure pct00017
를 형성하기 위한 고리 구조일 수 있다..
도 1은 본 발명의 범위 내의 하이브리드 올리고머의 일부 비제한적인 예를 보여준다.
하이브리드 올리고머는, 플루오로 기(Ra4) 대 유기 관능기(Ra6 및/또는 Ra8)의 몰 비가, 약 1:9 내지 약 9:1, 약 1:7 내지 약 7:1, 약 1:5 내지 약 5:1; 약 1:3 내지 약 3:1, 약 1:2 내지 약 2:1, 또는 약 1:1이다. 하나의 구현예에서, 플루오로 기 대 유기 관능기의 몰 비는 약 1:1 내지 약 4:1, 약 1.5:1 내지 약 3:1, 또는 약 2:1 내지 약 2.5:1이다.
하나의 구현예에서, 하이브리드 실록산(및 그것의 부분적으로 가수분해된 축합물)은 바람직하게는, 적어도 300, 보다 바람직하게는 적어도 500, 보다 바람직하게는 적어도 1000의 수 평균 분자량을 갖는다. 하이브리드 실록산 화합물(1)(및 그 화합물의 부분적으로 가수분해된 축합물)의 평균 분자량은 최대 10000, 최대 5000 또는 최대 3000이다. 구현예에서, 수 평균 분자량은 약 300 내지 약 10000, 약 500 내지 약 약 7500, 약 1000 내지 약 5000, 또는 약 2000 내지 약 3000이다. 본 명세서에서 사용되는 "수 평균 분자량"은 겔 투과 크로마토그래피(GPC: Gel Permeation Chromatography) 분석에 의해 측정된다.
하이브리드 실록산 올리고머는, 일반적으로 용매 및 촉매의 존재 하에, 플루오로실란을 적절한 반응성 및/또는 비반응성 기능성 실란과 반응시킴으로써 제조된다. 그 실란은 약 20 ℃ 내지 약 60 ℃의 온도에서 반응될 수 있다. 반응 후 물이나 휘발성 물질을 제거하여 하이브리드 실록산 올리고머 제품을 얻을 수 있다. 하나의 구현예에서, 하이브리드 실록산 올리고머는, 실란 (Ra4-Za1)Si(ORa3)2(ORa1)을, 실란 (Ra6-Z2)Si(ORa5)3-n(ORa2)n 및/또는 (Ra8-Za3)Si(ORa7)2(ORa2)과 반응시켜서 제조할 수 있고, 여기서 Ra1, Ra2, Ra3, Ra4,Ra5, Ra6, Ra7, Ra8, Za1, Za2, 및 Za3은 전술한 바와 같다. 각각의 실란은, 원하는 몰 비(상기 기재된 바와 같이 a, b 및 c를 만족시키는 비율)로 제공될 수 있다. 용매는, 특정 목적 또는 의도된 적용을 위해 원하는 대로 선택될 수 있다. 구현예에서, 용매는 알코올(예: C1-C10 알코올) 또는 플루오로 치환 알코올일 수 있다. 한 구현예에서, 용매는 메탄올 또는 트리플루오로에탄올로부터 선택된다.
촉매는, 특정 목적 또는 의도된 적용을 위해 원하는 대로 선택될 수 있다. 적합한 용매의 예는, 염산, 질산, 황산, 인산, 플루오르산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부탄산, 펜탄산, 헥산산, 모노클로로아세트산, 디클로로아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 옥살산, 말론산, 설폰산, 프탈산, 푸마르산, 시트르산, 말레산, 메틸말론산, 아디프산, p-톨루엔설폰산, 암모니아 용액, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함하되, 그에 한정되지 않는다.
하이브리드 실록산 올리고머 생성물을 얻기 위해, 반응 혼합물로부터 물 및 휘발성 물질을 제거한다. 물은, 탄산칼슘, 중탄산나트륨, 무수 황산나트륨 등과 같으나 이에 한정되지 않는 임의의 적합한 제제를 사용하여 혼합물로부터 제거될 수 있다. 이 분야에 공지된 임의의 적합한 방법을 사용하여 혼합물로부터 휘발성 물질을 제거할 수 있다. 한 구현예에서, 휘발성 물질은, 압력(즉, 감압) 및/또는 승온에서 제거된다. 온도는, 반응 혼합물에 사용되는 용매 또는 다른 유기 물질에 따라 원하는 대로 선택될 수 있다.
가교도는, 29Si NMR에 의해 평가되는 "T" 단위의 비율에 기초하여 평가될 수 있다. T0, T1, T2, 및 T3 단위의 비율은, 시스템에서의 가교 정도(즉, 생성물에서 가수분해 및 축합 정도)를 나타내는 것으로 이해될 것이다. 이는 촉매 투입량 및/또는 반응 시간을 포함하는 반응 조건에 의해 변경되거나 제어될 수 있다. 일반적으로, 가교 정도 및 T0, T1, T2, 및 T3 단위의 비율은, 특정 목적 또는 의도된 용도 또는 코팅 용도에 따라 원하는 대로 선택될 수 있다.
퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란
표면 처리 조성물은 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란을 포함한다. 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란은 하기 식(2) 및/또는 3의 화합물일 수 있다:
[A]b1Q2[B]b2 식 (2)
[B]b2Q2[A]Q2[B]b2 식 (3)
여기서, Q2는 (b1+b2)의 원자가를 갖는 연결기이고,
A는 Rf3-O-Rf2- 또는 -Rf3-O-Rf2- 로 표시되는 기이고, 여기서 Rf2 는 폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬이고, Rf3 은 퍼플루오로알킬 기 또는 퍼플루오로알킬렌 기이고,
B는 하나의 -R12-(SiR2 r-X2 3-r) 을 갖는 1가 기이고, 여기서 R12 는 유기 기, 바람직하게는 2 내지 10 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기이고, 임의선택적으로 탄소-탄소 원자 사이 또는 Si와 결합된 쪽의 반대쪽 말단에 에테르 산소 원자를 갖고, 또는 임의선택적으로 탄소-탄소 원자 사이에 -NH-를 가지며, R2 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 6 탄소 원자를 갖고 임의선택적으로 치환기를 함유하는 1가 탄화수소 기이고, X2 는 각각 독립적으로 하이드록실 기 또는 가수분해성 기이고, r은 0 내지 2의 정수이고, 불소 원자를 포함하지 않으며,
Q2 와 B는 사이클릭 실록산 구조를 포함하지 않으며,
b1은 1 내지 3의 정수이고,
b2는 1 내지 9의 정수이고,
b1이 2 이상인 경우, b1 개수의 A는 동일하거나 상이할 수 있으며,
b2 개수의 B는 동일하거나 다를 수 있다.
한 구현예에서, 식(2) 및/또는 식(3)에서 Rf2 는 -(CaiF2aiO)n- 으로 표시되는 기이고, 여기서 ai는 1 내지 6의 정수이고, n은 2 이상의 정수이다. -CaF2aO- 단위는 동일하거나 상이할 수 있다. 구현예에서, 식(2) 및/또는 식(3)에서 Rf2 는, -(CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)n1-(CF2CF2CF2CF2CF2O)n2-(CF2CF2CF2CF2O)n3-(CF2CF2CF2O)n4-(CF(CF3)CF2O)n5-(CF2CF2O)n6-(CF2O)n7- 기로 표시되는 기이고, 여기서 n1, n2, n3, n4, n5, n6 및 n7은 각각 독립적으로 0 이상의 정수이고, n1, n2, n3, n4, n5, n6 및 n7의 합은 2 이상이며, 반복 단위는 블록으로, 교대로 또는 랜덤으로 존재할 수 있다.
하나의 구현예에서, 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란 화합물은, 그 전체가 본 명세서에에 참고 문헌으로 통합되는, 미국 특허 공보 2019/0031828에 도시되고 기술되어 있는, 식 (A1), (A2), (B1), (B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2) 중 임의의 화합물일 수 있다. 식(2)의 화합물은 아래 식(A1), (A2), (B1), (B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2)로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물로부터 선택될 수 있다:
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
상기 식에서, PFPE는 각각 독립적으로 -(OC4F8)a1-(OC3F6)b1-(OC2F4)c1-(OCF2)d1- 이고, 퍼플루오로(폴리)에테르기에 해당한다. 여기서, a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 또는 1 이상의 정수이다. a1, b1, c1 및 d1의 합은 1 이상이다. 바람직하게는, a1, b1, c1 및 d1은 각각 독립적으로 0 이상 200 이하의 정수, 예를 들어 1 이상 200 이하의 정수, 보다 바람직하게는 각각 독립적으로 0 이상 100 이하의 정수이다. a1, b1, c1 및 d1의 합은 바람직하게는 5 이상, 보다 바람직하게는 10 이상, 예를 들어 10 이상 100 이하이다. 첨자 a1, b1, c1 또는 d1으로 묶은 괄호 안의 각 반복 단위의 출현 순서는 식에서 제한되지 않는다. 이들 반복 단위 중, -(OC4F8)- 기는 -(OCF2CF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2CF2)-, -(OCF2CF(CF3)CF2)-, -(OCF2CF2CF(CF3))-, -(OC(CF3)2CF2)-, -(OCF2C(CF3)2)-, -(OCF(CF3)CF(CF3))-, -(OCF(C2F5)CF2)- 및 -(OCF2CF(C2F))- 중 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는,-(OCF2CF2CF2CF2)-일 수 있다. -(OC3F6)-는, -(OCF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2)- 및 -(OCF2CF(CF3))-중 하나일 수 있고, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2)- 일 수 있다. 그 -(OC2F4)- 기는 -(OCF2CF2)- 및 -(OCF(CF3))- 중 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 -(OCF2CF2)- 일 수 있다.
한 구현예에서, PFPE는 -(OC3F6)b1- 이고, 여기서 b1은 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이며, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2)b1- 이고, 여기서 b1은 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 더 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이며, 또는 -(OCF(CF3)CF2)b1- 이고, 여기서 b1은 1 이상 200, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이며, 보다 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2)b1-이며, 여기서 b1은 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이이다.
다른 구체예에서, PFPE는 -(OC4F8)a1-(OC3F6)b1-(OC2F4)c1-(OCF2)d1- 이고, 여기서 a1 및 b1은 각각 독립적으로 0 이상 30 이하의 정수이고, c1 및 d1은 각각 독립적으로 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이고, 그리고 첨자 a, b, c 또는 d로 묶은 괄호 안의 각 반복 단위의 출현 순서는, 상기 식에서, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2CF2)a1-(OCF2CF2CF2)b1-(OCF2CF2)c1-(OCF2)d1- 에서 제한되지 않는다. 하나의 구현예에서, PFPE는 -(OC2F4)c1-(OCF2)d1- 일 수 있으며, 여기서 c 및 d는 각각 독립적으로 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이고, 그리고 첨자 c 또는 d로 묶은 괄호 안의 각 반복 단위의 출현 순서는 상기 식에서 한정되지 않는다.
추가의 또 다른 실시예에서, PFPE는 -(R7-R8)f- 의 기이다. 식에서 R7 은 OCF2 또는 OC2F4, 바람직하게는 OC2F4 이다. 즉, 바람직하게는 PFPE는 -(OC2F4-R8)f-의 기이다. 상기 식에서 R8 는, OCZF4, OC3F6 및 OC4F8, 로부터 선택된 기, 또는 이들 기로부터 독립적으로 선택된 2개 또는 3개의 기의 조합이다. OC2F4, OC3F6 및 OC4F8 로부터 독립적으로 선택된 2개 또는 3개의 기의 조합의 예는, 예를 들어 -OC2F4OC3F6-, -OC2F4OC4F8-, -OC3F6OC2F4-, -OC3F6OC3F6-, -OC3F6OC4F8-, -OC4F8OC4F8-, -OC4F8OC3F6-, -OC4F8OC_F4-, -OC2F4OC2F4OC3F6-, -OC2F4OC4F4OC4F8-, -OC2F4OC3F6OC2F4-, -OC2F4OC3F6OC3F6-, -OC2F4OC4FOCZF4-, -OC3F6OC2F4OC2F4-, -OC3F6OC2F4OC3F6-, -OC3F6OC3F6OCF4-, -OC4F4OC2F4OC2F4-, 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. f는 2~100의 정수, 바람직하게는 2~50의 정수이다. 상기 식에서, OC2F4, OC3F6 및 OC4F8 은 직선형 또는 분지형일 수 있으며, 바람직하게는 직선형이다. 이 구현예에서, PFPE는 바람직하게는 -(OC2F4-OC3F6)f- 또는 -(OC2F4-OC4F8)f- 이다.
상기 식에서 Rf는 하나 이상의 불소 원자로 치환될 수 있는, 1~16 탄소 원자를 갖는 알킬 기이다.
하나 이상의 불소 원자로 치환될 수 있는, 1-16 탄소 원자를 갖는 알킬에서, "1-16 탄소 원자를 갖는 알킬 기"는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 그리고, 바람직하게는 1-6, 특히 1-3 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬 기이고, 더 바람직하게는 1-3 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 기이다.
Rf는, 바람직하게는 하나 이상의 불소 원자로 치환된, 1-16 탄소 원자를 갖는 알킬, 보다 바람직하게는 CF2H-C1-15 플루오로알킬렌 기, 보다 바람직하게는 1-16 탄소 원자를 갖는 퍼플루오로알킬 기이다.
1-16 탄소 원자를 갖는 퍼플루오로알킬 기는 직쇄 또는 분지형일 수 있으며, 바람직하게는 1-6 탄소 원자, 특히 1-3 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 퍼플루오로알킬 기, 보다 바람직하게는 1-3 탄소 원자를 갖는 직쇄형 퍼플루오로알킬 기, 구체적으로 -CF3, -CF2CF3 또는 -CF2CF2CF3 이다.
식에서, R1은 각 경우에 각각 독립적으로 하이드록실 기 또는 가수분해성 기이다.
식에서, R2는 각 경우에 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1-22 탄소 원자를 갖는 알킬기, 바람직하게는 1-4 탄소 원자를 갖는 알킬기이다.
본 명세서에서 "가수분해성 기"는 가수분해 반응에 의해 화합물의 골격으로부터 제거될 수 있는 기를 나타낸다. 상기 가수분해성기로는 -OR, -OCOR, -O-N=CR2, -NR2, -NHR, 할로겐 (여기서 R은 탄소수 1~4의 치환 또는 비치환 알킬기임), 바람직하게는 -OR(즉, 알콕시 기). R의 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기와 같은 비치환 알킬기; 클로로메틸기 등의 치환 알킬기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 알킬기, 특히 무치환의 알킬기가 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하다. 상기 하이드록실기는, 특별히 한정되지 않지만, 가수분해성 기가 가수분해되어 생성되는 기일 수 있다.
식에서, R11은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 할로겐 원자이다. 할로겐 원자는 바람직하게는 요오드 원자, 염소 원자, 불소 원자, 더 바람직하게는 불소 원자이다.
식에서, R12는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 저급 알킬 기이다. 상기 저급 알킬기는 탄소수 1~20의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~6의 알킬기가 보다 바람직하며, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기 등이다.
식 중, n1은 단위(-SiR1 n1R2 3-n1)당 독립적으로 0~3의 정수, 바람직하게는 0~2, 보다 바람직하게는 0이다. 식에서 n1은 모두 동시에 0이 아니다. 즉, 적어도 하나의 R1이 식에 존재한다.
상기 식에서 X1은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10가의 유기기이다. X1은 주로 발수성, 표면 슬립 특성 등을 제공하는 퍼플루오로폴리에테르 모이어티(즉, Rf-PFPE 모이어티 또는 -PFPE- 모이어티)와 식 (A1) 및 (A2)의 화합물에서 기재에 결합하는 능력을 제공하는 실란 모이어티(즉, 첨자 a로 묶은 괄호 안의 기) 사이를 연결하는 링커인 것으로 인식된다. 따라서, X1은, 식 (A1) 및 (A2)의 화합물이 안정적으로 존재할 수 있는 한, 임의의 유기 기일 수 있다.
상기 식에서 α는 1~9의 정수이고, α'는 1~9의 정수이다. α 및 α'는 X1 기의 원자가에 따라 달라질 수 있다. 식(A1)에서, α와 α'의 합은 X1의 원자가이다. 예를 들어, X1이 10가 유기기일 때 α와 α'의 합은 10, 예를 들어 α가 9이면 α'는 1이고, α가 5이면 α'는 5이며, α가 1이면 α'는 9이다. X1이 2가의 유기기인 경우, α 및 α'는 1이다. 식(A2) 중, α는 X1의 원자가에서 1을 뺀 값이다.
X1은 바람직하게는 2-7가, 더 바람직하게는 2-4가, 더 바람직하게는 2가 유기기이다.
하나의 구현예에서, X1은 2-4가의 유기 기이고, α는 1-3이고, α'는 1이다.
(A1), (A2), (B1), (C1), (C2), (D1) 및 (D2)의 구현예에서,
PFPE는 각 경우에 독립적으로 식: -(OC4F8)a1-(OC3F6)b1-(OC2F4)c1-(OCF2)d1- 의 기이고, 여기서 a1, b1, c1 및 d1은 각각 독립적으로 0-200의 정수이되 (a1+b1+c1+d1) ≥ 1이고, 첨자 a1-d1으로 묶은 괄호 안의 반복 단위의 순서는 제한되지 않으며;
Rf1 은 각 경우에 각각 독립적으로 임의선택적으로 F로 치환된 C1-16-알킬이고;
R1 은 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
R2 는 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 C1-22-알킬이고;
R11 은 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 할로겐이고;
R12는 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
n1은 단위((-SiR1 n1R2 3-n1)당 독립적으로 0~3의 정수이고;
식(A1), 식(A2), 식(B1) 및 식(B2)에서 적어도 하나의 n1은 1~3의 정수이고;
X1 은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
X2는 각 경우에 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가의 유기 기이고;
t는 각 경우에 각각 독립적으로 1-10의 정수이고;
α는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
α'는 각각 독립적으로 1~9의 정수이고;
X5 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
β는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
β'는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
X7 은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
γ는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
γ'는 각각 독립적으로 1~9의 정수이고;
Ra 는 각 경우에 각각 독립적으로 -Z1-SiR71 p1R72 q1R73 r1 이고;
Z1 은 각 경우에 각각 독립적으로 O 또는 2가의 유기 기이고;
R71 은 각 경우에 각각 독립적으로 Ra와 동일한 정의를 갖는 Ra'이고;
R72 는 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
R73은 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
p1은 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
q1은 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
r1은 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고; 상기 식(C1) 및 (C2)에서 적어도 하나의 q1은 1~3의 정수이고; 그리고 Ra에서 Z1 기를 통해 선형으로 연결된 Si 원자의 수는 ≤ 5이고;
Rb 는 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
Rc 는 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
k1은 각 경우에 각각 독립적으로 1-3의 정수이고;
l1은 각 경우에 각각 독립적으로 0-2의 정수이고;
ml은 각각 독립적으로 각 경우 에 0-2의 정수이고; 그리고 첨자 γ로 묶은 괄호 안의 각 단위에서 (k1 + l1 + m1) = 3이며;
X9 는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
δ는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
δ'는 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
Rd 는 각 경우에 각각 독립적으로 -Z2-CR81 p2R82 q2R83 r2 이고;
Z2 는 각 경우에 각각 독립적으로 O 또는 2가의 유기 기이고;
R81 은 각 경우에 각각 독립적으로 Rd'이고;
Rd' 는 Rd 와 정의가 같으며, Rd 에서, Z2 기를 통해 선형으로 연결된 C 원자의 수는 ≤ 5이고;
R82 는 각 경우에 각각 독립적으로 -Y-SiR85 n2R86 3-n2 이고;
Y는 각 경우에 각각 독립적으로 2가의 유기 기이고;
R85 는 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
R86은 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
n2는 단위(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)당 독립적으로 1-3의 정수이고; 식(D1) 및 (D2)에서, 적어도 하나의 n2는 1 내지 3의 정수이고;
R83 은 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬 기이고;
p2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
q2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
r2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
Re 는 각 경우에 각각 독립적으로 -Y-SiR85 n2R86 n2 이고;
Rf 는 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
k2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
l2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고; 그리고
m2는 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고; 식(D1) 및 (D2)에서, 적어도 하나의 q2는 2 또는 3이거나, 또는 적어도 하나의 l2는 2 또는 3이다.
한 구현예에서, PFPE는 아래 식 (i) 내지 (iv) 중 어느 하나의 기이다:
-(OCF2CF2CF2)b1 (i)
(여기서 b는 1-200의 정수임);
-(OCF(CF3)CF2)b1- (ii)
(여기서 b는 1-200의 정수임);
-(OCF2CF2CF2CF2)a1-(OCF2CF2CF2)b1-(OCF2CF2)c1-(OCF2)d1- (iii)
(여기서 a1 및 b1은 각각 독립적으로 0 또는 1-30의 정수이고, c1 및 d1은 각각 독립적으로 1-200의 정수이며, 첨자(a1, b1, c1 또는 d를 갖는, 괄호 안의 각 반복 단위의 출현 순서는 식에서 제한되지 않음); 또는
-(R7-R8)f- (iv)
(여기서 R7 은 OCF2 또는 OC2F4 이고, R8 은 OC2F4, OC3F6 및 OC4F8 로부터 선택된 기이고; 그리고 f는 2-100의 정수임).
한 구현예에서, X5, X7 및 X9 는 각각 독립적으로 2가의 유기 기이고, β, γ 및 δ는 1이고, β', γ' 및 δ'는 1이다.
한 구현예에서, X5, X7 및 X9 는 각각 독립적으로 -(R31)p'-(Xa)q'- 이고;
여기서: R31 은 각각 독립적으로 단일 결합, -(CH2)s' (여기서, s'는 1~20의 정수임) 또는 o-, m- 또는 p-페닐렌 기이고; Xa는 -(Xb)l'- 이고, 여기서 l' 은 1-10의 정수이고; Xb 는 각 경우에 각각 독립적으로 -O-, -S-; o-, m- 또는 p-페닐렌; -C(O)O-, -Si(R33)2-, -(Si(R33)2O)m'-Si(R33)2- (여기서 m'는 1-100의 정수임), -CONR34-, -O-CONR34-, -NR34- 및 -(CH2)n'- (여기서 n' 는 1-20의 정수임)로부터 선택되고;
R33 은 각 경우에 각각 독립적으로 페닐, C1-6-알킬 또는 C1-6-알콕시이고;
R34 는 각 경우에 각각 독립적으로 H, 페닐 또는 C1-6-알킬이고; R31 및 Xa 는 F, C1-3-알킬 및 C1-3-플루오로알킬로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있고;
p'는 0, 1 또는 2이고; q'는 0 또는 1이고; 그리고 p' 및 q' 중 적어도 하나는 1이고, 그리고 첨자 p' 또는 q'로 묶은 괄호 안의 반복 단위의 순서는 제한되지 않는다.
한 구현예에서, X5, X7 및 X9 는 각각 독립적으로 다음의 기:
-CH2O(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3-,
-CH2O(CH2)6-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2OCF2CHFOCF2-,
-CH2OCF2CHFOCF2CF2-,
-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-
-CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-,
-(CH2)2-,
-(CH2)3-,
-(CH2)4-,
-(CH2)5-,
-(CH2)6-,
-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-
-CONH-(CH2)-,
-CONH-(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3-,
-CON(CH3)-(CH2)3-,
-CON(Ph)-(CH2)3-(여기서, Ph 는 페닐 기임),
-CONH-(CH2)6-,
-CON(CH3)-(CH2)6-,
-CON(Ph)-(CH2)6- (여기서, Ph 는 페닐 기임),
-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-,
-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-,
-CH2O-CONH-(CH2)3-,
-CH2O-CONH-(CH2)6-,
-S-(CH2)3-,
-(CH2)2S(CH2)3-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-
-C(O)O-(CH2)3-,
-C(O)O-(CH2)6-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-,
-OCH2-,
-O(CH2)3-,
-OCFHCF2-,
Figure pct00026
로부터 선택된다.
한 구현예에서, X5, X7 및 X9 는 각각 독립적으로
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
로부터 선택되고;
여기서, 각각의 기에서, T 중 적어도 하나는 식 (A1), (A2), (B1), (B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2)에서 PFPE에 부착된 아래의 기:
-CH2O(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3-,
-CF2O(CH2)3-,
-(CH2)2-,
-(CH2)3-,
-(CH2)4-,
-CONH-(CH2)-,
-CONH-(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3-,
-CON(CH3)-(CH2)3-,
-CON(Ph)-(CH2)3-(여기서 Ph는 페닐임), 및
Figure pct00031
이고;
다른 T 중 적어도 하나는 식 (A1), (A2), (B1), (B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2)에서 탄소 원자 또는 Si 원자에 부착된 -(CH2)n'-이고 (여기서 n'은 2-6의 정수)이며, 그리고 만일 존재하는 경우, 그 밖의 T는 각각 독립적으로 메틸, 페닐, C1-6-알콕시, 또는 라디칼 스캐빈저 기 또는 자외선 흡수 기이고,
R41 은 각각 독립적으로 H, 페닐, C1-6-알콕시 또는 C1-6-알킬이고, 그리고
R42 는 각각 독립적으로 H, C1-6-알킬 또는 C1-6-알콕시이다.
식 (A1), (A2), (B1), (B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2) 의 퍼플루오로폴리에테르기 함유 실란 화합물의 수 평균 분자량은 5×102∼1×105일 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다. 상기 수 평균가지 분자량은 바람직하게는 2,000~30,000, 보다 바람직하게는 3,000~10,000, 더욱 바람직하게는 3,000~8,000일 수 있다.
본 발명에서 "수 평균 분자량"은 겔 투과 크로마토그래피(GPC: Gel Permeation Chromatography) 분석에 의해 측정됨에 유의한다.
본 발명의 표면처리제에 포함되는 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란 화합물의 PFPE 부분의 수 평균 분자량은, 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 1,500 내지 30,000, 보다 바람직하게는 2,500-10,000, 더욱 바람직하게는 3,000-8,000일 수 있다.
구현예들에서, 표면 처리 조성물은 식(1)의 하이브리드 실록산(및 그의 부분적으로 가수분해된 축합물)을 조성물의 총 중량의 10 질량% 이하, 바람직하게는 5 질량% 이하의 양으로 함유한다. 다른 구현예에 있어서, 상기 식(1)로 표시되는 화합물 및 그 화합물의 부분 가수분해 축합물의 함유량은, 전체 조성물의 0.01 질량% 이상, 바람직하게는 0.1 질량% 이상이다. 구현예에서, 식(1)의 하이브리드 실록산은, 표면 처리 조성물에 약 0.01 질량% 내지 약 10 질량%, 약 0.1 질량% 내지 약 7.5 질량%, 약 0.5 질량% 내지 약 5 질량%, 약 1 질량% 내지 약 2.5 질량%의 양으로 존재한다.
표면 처리 조성물은, 생성된 코팅에 특정 효과를 제공하거나 특정 특성을 부여하기 위해 원하는 대로 하나 이상의 첨가제를 임의선택적으로 포함하여 구성될 수 있다. 적합한 첨가제의 예는, 안료, 살생물제, 가공 보조제, 계면활성제, 방부제, 유동 및 레벨링제, 살균제, 살진균제, 살조제, 선충제, 살연체동물 구제제, 소광제, 유기 중합체 입자, 요변성 첨가제(thixotropic additives), 왁스, 난연제, 정전기 방지제, 처짐 방지제(anti-sag agents), 용매, 접착 촉진제, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함하되, 그에 한정되지 않는다.
표면 처리 조성물은, 분무, 브러싱, 플로우 코팅, 침지 코팅, 물리 증착 등과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 임의의 통상적인 또는 달리 공지된 기술을 사용하여 기판의 표면에 도포될 수 있다. 도포된(as-applied)[또는, 건조되지 않은(wet)] 코팅의 두께는 원하는 대로 선택될 수 있고, 약 10 내지 약 150, 약 20 내지 약 100, 또는 약 40 내지 약 80 미크론과 같은 일반적으로 넓은 범위에 걸쳐 도포될 수 있다. 그러한 두께의 건조되지 않은(습식, wet) 코팅은 일반적으로 약 1 내지 30, 약 2 내지 약 20, 또는 약 5 내지 약 15 미크론 범위의 두께를 갖는 (건조된) 경화된 코팅을 제공하게 된다.
표면 처리 조성물은 용매로 희석될 수 있다. 상기 용매의 예는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 퍼플루오로헥산, CF3CF2CHCl2, CF3CH2CF2CH3, CF3CHFCHFC2F5, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-트리데카플루오로옥탄, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로사이클로펜탄 [ZEORORA H(상품명) 등], C4F9OCH3, C4F9OC2H5, CF3CH2OCF2CHF2, C6F13CH-CH2, 크실렌헥사플루오라이드, 퍼플루오로벤젠, 메틸펜타데카플루오로헵틸케톤, 트리플루오로에탄올, 펜타플루오로프로판올, 헥사플루오로이소프로판올, HCF2CF2CH2OH, 메틸트리플루오로메탄설포네이트, 트리플루오로아세트 산 및 CF3O(CF2CF2O)m(CF2O)CF2CF3 [여기서, m 및 n은 각각 독립적으로 0 이상,1000 이하의 정수이고, 첨자 m 또는 n으로 묶은 괄호 안의 각 반복단위의 순서는 식에서 제한되지 않으며, 이는 m과 n의 합이 1 이상인 것이 전제됨], 1,1-디클로로-2,3,3, 3-테트라플루오로-1-프로펜, 1,2-디클로로-1,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜, 1,2-디클로로-3,3,3-트리클로로-1-프로펜, 1,1-디클로로-3,3,3-트리클로로-1-프로펜, 1,1,2-트리클로로-3,3,3-트리클로로-1-프로펜, 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐을 포함한다. 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상의 화합물의 혼합물로 사용될 수 있다.
본 발명의 표면처리제는, 발수성, 발유성, 방오성, 방수성 및 고마찰 내구성을 갖는 기재(base material)를 제공할 수 있으며, 방오 코팅제 또는 수성 코팅제로서 적합하게 사용될 수 있으며, 본 발명이 특별히 그에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 표면 처리제는, 다공질 재료, 예를 들어 다공질 세라믹 재료; 예를 들어 스틸울을 고형화시켜 펠릿을 얻는 금속 섬유에 함침된다. 펠릿은 예를 들어 진공 증착에 사용될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 물품에 대해 설명한다.
본 발명의 물품은 기재와, 기재의 표면에 본 발명의 표면 처리제로 형성된 층(표면 처리층)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 표면 처리제를 사용하여 얻어지는 표면 처리층은 투명성이 높다. 예를 들어, 헤이즈 값(haze value)은 0.35 % 이하, 바람직하게는 0.30 % 이하, 보다 바람직하게는 0.28 % 이하, 더욱 바람직하게는 0.25 % 이하, 더욱 바람직하게는 0.20 % 이하일 수 있다. 헤이즈 값은 시판되는 헤이즈 미터로 측정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 물품에 있어서, 기재가 투명한 경우, 예를 들면 물품이 광학 부재(optical member)인 경우, 물품 자체의 헤이즈값을 0.35 % 이하, 바람직하게는 0.30 % 이하로 할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.28 % 이하, 더욱 바람직하게는 0.25 % 이하, 더욱 바람직하게는 0.20 % 이하로 할 수 있다.
표면 처리층의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 상기 광학부재에 있어서, 상기 표면처리층의 두께는 광학 성능, 표면 슬립성, 마찰 내구성, 방오성 등의 관점에서, 1~50 nm, 바람직하게는 1~30 nm, 보다 바람직하게는 1~15 nm이다.
본 발명의 물품은, 예를 들면, 다음과 같이 하여 제조할 수 있다.
먼저, 기재가 제공된다. 본 발명에서 사용 가능한 기재는, 유리, 사파이어 유리, 수지(천연 수지, 또는 일반적인 플라스틱 재질과 같은 합성 수지일 수 있으며, 판, 필름 등의 형태일 수 있음), 금속(알루미늄, 구리, 철 등의 금속 단체, 합금 등의 복합체일 수 있음) , 세라믹, 반도체(실리콘, 게르마늄, 등), 섬유(천, 부직포 등), 모피, 가죽, 목재, 도기, 석재, 건축 부재 등과 같은 임의의 적합한 재료로 구성될 수 있다. 기재는 바람직하게는 유리 또는 사파이어 유리이다.
유리로서는, 소다석회 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 붕규산 유리, 비-알칼리성 유리, 크리스탈 유리, 석영 유리가 바람직하고, 화학 강화 소다석회 유리, 화학 강화 알칼리 유리 알루미노실리케이트 유리, 및 화학 강화 붕규산 유리가 보다 바람직하다.
수지로는, 아크릴 수지 또는 폴리카보네이트 수지가 바람직하다.
예를 들어, 제조하고자 하는 물품이 광학 부재인 경우, 기재의 표면을 구성하는 재료는, 광학 부재용 재료, 예를 들어 유리 또는 투명 플라스틱일 수 있다. 예를 들어, 제조하고자 하는 물품이 광학 부재인 경우, 기재의 표면(최외층)에 하드 코팅층, 반사 방지층 등의 임의의 층(또는 필름)이 형성될 수 있다. 반사 방지층으로는 단일 반사 방지층 또는 다중 반사 방지층이 사용될 수 있다. 반사 방지층에 사용 가능한 무기 물질의 예는, SiO2, SiO, ZrO2, TiO2, TiO, Ti2O3, Ti2O5, Al2O3, Ta2O5, CeO2, MgO, Y2O3, SnO2, MgF2, WO3, 등이 있다. 이들 무기 재료는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여(예를 들어, 혼합물로서) 사용할 수 있다. 다중 반사 방지층을 형성하는 경우, 바람직하게는 최외층에 SiO2 및/또는 SiO를 사용한다. 생산하고자 하는 물품이 터치패널용 광학유리 부품인 경우, 투명전극, 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물 등을 포함하는 박층(thin layer)을 기본 재료(유리)의 표면의 일부에 가질 수 있다. 또한, 상기 기재는, 구체덕 사양에 따라, 절연층, 접착층, 보호층, 장식 프레임층(I-CON), 무화층, 하드코팅층, 편광 필름, 위상차 필름(phase difference film), 액정 디스플레이 모듈 등을 포함할 수 있다.
기재의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 표면 처리층이 형성되어야 하는 기재 표면의 영역은, 기재 표면의 적어도 일부일 수 있고, 그리고 생산할 물품의 용도, 구체적인 사양 등에 따라 적절히 결정될 수 있다.
기재는, 적어도 표면이 원래 하이드록실 기를 갖는 재료로 이루어진 것일 수 있다. 이러한 재료의 예는, 유리, 그 외에, 자연 산화막 또는 열 산화막이 형성된 금속[특히, 비금속(base metal), 세라믹, 반도체 등을 포함한다. 또는, 수지에서와 같이 하이드록실 기가 존재하지만 충분하지 않거나 원래 하이드록실 기가 없는 경우, 기재 표면에 하이드록실 기를 도입하거나, 또는 기재를 전처리히여, 하이드록실 기의 수를 증가시킬 수 있다. 전처리의 예는, 플라즈마 처리(예를 들어, 코로나 방전) 또는 이온빔 조사를 포함한다. 플라즈마 처리는, 기재의 표면에 하이드록실 기를 도입 또는 증가시키고, 또한 기재의 표면을 청정화(이물 제거 등)하기 위해 적합하게 사용될 수 있다. 또는, 상기 전처리의 다른 예는, 미리 LB 법(Langmuir-Blodgett 법) 또는 화학적 흡착법을 이용하여, 그리고 산소와 질소 분위기에서 불포화 결합을 절단함으로써, 기재 표면에 탄소-탄소 불포화 결합기를 갖는 표면 흡착제의 단일층을 형성하는 방법을 bh함한다.
대안적으로, 기재는 적어도 하나의 그 표면이 하나 이상의 Si-H 기 또는 알콕시실란을 가지는 규소 화합물과 같은, 다른 반응성 기를 포함하는 물질로 구성된 것일 수 있다.
다음으로, 기재의 표면에 본 발명의 상기 표면 처리제의 필름을 형성하고, 필요에 따라 필름을 후처리함으로써, 표면처리제로 표면 처리층을 형성한다.
본 발명의 표면 처리제의 필름 형성은, 표면 처리제가 표면을 코팅하도록 기재의 표면에 상기 표면 처리제를 도포하는 것에 의해 실행될 수 있다. 코팅 방법은 특별히 제한되지 않으며 예를 들어, 습식 코팅법 또는 건식 코팅법을 사용할 수 있다.
습식 코팅 방법의 예는, 침지 코팅, 스핀 코팅, 플로우 코팅, 분사 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅 및 유사한 방법을 포함한다.
건조 코팅 방법의 예는, 증착(통상, 진공 증착), 스퍼터링, CVD 및 유사한 방법을 포함한다. 증착법(보통 진공증착법)의 구체적인 예는 저항가열법, 전자빔법, 마이크로웨이브 등을 이용한 고주파 가열법, 이온빔법 등이 있다. CVD 방법의 구체적인 예는 플라즈마-CVD, 광 CVD, 열 CVD 및 유사한 방법을 포함한다. 증착 방법은 아래에서 더 자세히 설명한다.
또한, 코팅은 대기압 플라즈마 방법에 의해 수행될 수 있다.
습식코팅법을 사용하는 경우에는, 본 발명의 표면처리제를 용제로 희석하여 기재의 표면에 도포한다. 본 발명의 표면 처리제의 안정성 및 용매의 휘발성을 고려하여, 다음의 용매: C5-12 지방족 퍼플루오로하이드로카본(예를 들어, 퍼플루오로헥산, 퍼플루오로메틸사이클로헥산 및 퍼플루오로-1,3-디메틸사이클로헥산); 방향족 폴리플루오로하이드로카본(예를 들어, 비스(트리플루오로메틸)벤젠); 지방족 폴리플루오로하이드로카본[예를 들면 C6F13CH2CH3(예를 들면 Asahi Glass Co., Ltd. 제품의 ASAHIKLIN(등록 상표) AC-6000], 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로사이클로펜탄(예를 들면, ZEORORA(등록 상표) H, Nippon Zeon Co., Ltd. 제품), 하이드로플루오로카본(HFC)[예를 들어, 1,1,1,3,3-펜타플루오로부탄(HFC-365mfc)], 하이드로클로로플루오로카본(예를 들어, HCFC- 225(ASAHIKLIN(등록상표) AK225)), 하이드로플루오로에테르(HFE)(예를 들면, 퍼플루오로프로필메틸에테르(C3F7OCH3) 등의 알킬퍼플루오로알킬에테르(예를 들면, 스미토모쓰리엠(주)제 노벡(등록상표) 7000), 퍼플루오로부틸 메틸에테르(C4F9OCH3)[예를 들면 Sumitomo 3M Ltd의 Novec(등록상표) 7100), 퍼플루오로부틸에틸에테르(C4F90C2H5)(예를 들면 스미토모쓰리엠사제 Novec(등록상표) 7200], 및 퍼플루오로헥실메틸에테르(C2F5CF(OCH3)C3F7)(예를 들면, Sumitomo 3M Ltd의 Novec(등록 상표) 7300)(퍼플루오로 알킬 기 및 알킬 기는 선형 또는 분지형일 수 있음), 또는 CF3CH2OCF2CHF2(예를 들어, Asahi Glass Co., Ltd.에서 제조된 ASAHIKLIN(등록 상표) AE-3000), 1,2-디클로로-1,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜(예를 들면 DuPont-Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd. 제품의 VERTREL(등록 상표) Sion) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상의 화합물의 혼합물로 사용될 수 있다. 그 중에서도 하이드로플루오로에테르가 바람직하고, 퍼플루오로부틸메틸에테르(C4F9OCH3) 및/또는 퍼플루오로부틸 에틸 에테르(C4F9OC2H5)가 특히 바람직하다. 또한, 용매는, 예를 들어 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란 화합물의 용해도를 조정하기 위해, 다른 용매와 혼합될 수 있다.
건식코팅법을 사용하는 경우, 본 발명의 표면처리제는, 직접 건식코팅법을 적용할 수도 있고, 용매로 희석한 후 건식코팅법을 적용할 수도 있다.
필름 형성은, 본 발명의 표면 처리제가 가수분해 및 탈수 축합 촉매와 함께 코팅 중에 존재하도록 수행되는 것이 바람직하다. 간단히, 습식코팅법을 사용하는 경우, 본 발명의 표면처리제를 용제로 희석한 후, 기재 표면에 도포하기 직전에, 본 발명의 표면 처리제의 희석액에 촉매를 첨가할 수 있다. 건식코팅법을 사용하는 경우, 촉매가 첨가된 본 발명의 표면처리제 자체를 증착(보통 진공 증착)에 사용하며, 여기서 펠릿은 증착(보통 진공 증착)하여 사용할 수 있다. ), 상기 펠릿은 철, 구리 등의 다공성 금속을, 촉매가 첨가된 본 발명의 표면처리제로 함침시켜 얻은 것이다.
촉매로서, 임의의 적합한 산 또는 염기가 사용될 수 있다. 산 촉매로서는, 예를 들어 아세트산, 포름산, 트리플루오로아세트산 등을 사용할 수 있다. 염기 촉매로서는, 예를 들어, 암모니아, 유기 아민 등을 사용할 수 있다.
다음으로, 필요에 따라 필름을 후처리한다. 이러한 후처리는 급수(물 공급)와 건조 가열을 순차적으로 수행하는 처리를 의미하나 이에 한정되지 않으며, 보다 상세하게는 아래 설명과 같이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 기재의 표면에, 본 발명의 표면 처리제의 필름을 형성한 후, 이 필름(이하, 전구체 코팅이라고 함)에 급수한다. 급수 방법은, 예를 들어, 전구체 코팅(및 기재)과 주변 대기 사이의 온도차에 의한 결로(dew condensation) 또는 수증기(스팀)의 분사를 이용하는 방법일 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
전구체 코팅에 물을 공급하면, 그 물이, 본 발명의 표면처리제에서 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란 화합물에 존재하는 Si와 결합하는 가수분해성 기에 작용하여, 화합물의 빠른 가수분해를 가능하게 하는 것으로 생각된다.
급수는 대기압 하에서, 예를 들어 0 내지 250 ℃, 바람직하게는 60 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 100 ℃ 이상, 바람직하게는 180 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 150 ℃에서 수행될 수 있다. 이러한 온도 범위에서 급수함으로써, 가수분해가 진행될 수 있다. 이 때의 압력은 특별히 제한되지 않고 단순히 대기압일 수 있다.
그 후, 60 ℃ 이상의 건조 분위기에서 기재 표면의 전구체 코팅을 가열한다. 건조 코팅 방법은, 기재와 함께 전구체 코팅을, 60 ℃, 바람직하게는 100 ℃ 초과, 예를 들어 250 ℃ 이하, 바람직하게는 180 ℃ 이하에서 그리고 불포화 수증기 압력에 두는 것일 수 있으나, 그러한 조건이 특별히 제한되지 않는다. 이 때의 압력은 특별히 제한되지 않고 단순히 대기압일 수 있다.
이러한 분위기 하에, 본 발명의 PFPE 함유 실란 화합물 사이에서, 가수분해 후에 Si에 결합하는 기들은 서로 빠르게 탈수 축합된다. 또한, 화합물과 기재 사이에는 가수분해 후의 화합물 내의 Si에 결합하는 기와 기재 표면에 존재하는 반응기가 빠르게 반응되고, 그리고 기재 표면에 존재하는 반응기가 결합하면, 하이드록실 기일 때, 탈수 축합을 일으킨다. 그 결과, 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란 화합물과 기재 사이에 결합이 형성된다.
상기 급수와 건조 가열은 과열된 수증기를 이용하여 순차적으로 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 후처리가 수행될 수 있다. 후처리는 마찰 내구성을 더 높이기 위해 수행될 수 있지만, 본 발명의 물품을 제조하는 데 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 기재의 표면에 표면처리제를 도포한 후 기재만 정치해 두어도 좋다.
상술한 바와 같이, 기재의 표면에 본 발명의 표면 처리제의 필름 유래의 표면 처리층을 형성하여 본 발명의 물품을 제조한다. 이렇게 형성된 표면 처리층은, 보다 높은 투명성, 높은 표면 슬립성 및 높은 마찰 내구성을 갖는다. 또한, 이 표면 처리층은,사용되는 표면처리제의 조성에 따라, 발수성, 발유성, 방오성(예를 들어, 지문 등의 오염물 부착 방지), 방수성(전기 부재로의 수분 침투 방지 등), 표면의 미끄러짐성[혹은 윤활성, 예를 들어 지문 등의 오염물에 대한 닦임성, 손가락의 우수한 촉감(tactile feeling) 등]을, 높은 마찰 내구성과 함께 가져서, 기능성 박막으로 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따라 얻어지는 표면 처리층을 갖는 물품은 특별히 제한되지 않으며 광학 부재일 수 있다. 광학 부재의 예는, 음극선관(CRT; 예를 들어 TV, 개인용 컴퓨터 모니터), 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 박막 EL 도트 매트릭스 디스플레이, 리어 프로젝션 디스플레이, 진공 형광 디스플레이(VFD), 전계 방출 디스플레이(FED), 또는 전면 보호판, 반사 방지판, 편광판, 또는 표면이 반사 방지 처리된, 이들 디스플레이의 눈부심 방지판; 또는 안경 등의 렌즈; 휴대폰 또는 개인 정보 단말기(PDA)와 같은 기기의 터치 패널 시트; 블루-레이(Blu-ray) 디스크, DVD 디스크, CD-R 또는 MO와 같은 광 디스크의 디스크 표면; 광섬유 등; 시계의 디스플레이 표면을 포함한다..
본 발명에 따라 얻어진 표면 처리층을 갖는 다른 물품은 또한, 세라믹 제품, 도장된 표면, 천 제품, 가죽 제품, 의료 제품 및 석고일 수 있다.
본 발명에 따라 얻어지는 표면 처리층을 갖는 물품은 또한 의료 장비 또는 의료 재료일 수 있다.
앞에서, 본 발명의 표면처리제를 사용하여 제조된 물품에 대하여 상세히 설명하였다. 상기와 같이, 물품의 용도, 사용 방법 또는 제조 방법은 상기 예시에 한정되지 않는다.
코팅은, 그것이 도포되는 표면에, 소수성, 소유성, 내스크래치성, 부식 방지 특성, 오염 방지, 항균, 항혈전 특성, 그래피티 방지, 드래그 억제 , 결빙 방지 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 특성을 부여할 수 있다.
실시예
이제, 다음 실시예를 참조하여 설명하기로 한다. 실시예는 본 발명의 태양 및 구현예를 예시하기 위한 것이다. 그들은 본 발명의 구현예, 특징 또는 특성의 예를 제한하려는 것이 아니다.
실시예에서는, 표면 처리제용 조성물을 제조하고, 얻어진 표면 처리층 형성용 조성물을 사용하여 표면 처리제 부착 기판을 제작하여 평가하였다. 화합물용 조성물에 블렌딩되는 성분들은 아래와 같다;
화합물 1의 합성 실시예(Rf 실란 올리고머 합성 방법)
실시예 1-1: 플루오로실란-에폭시 실란의 하이브리드 올리고머 합성(화합물 1-1)
트리메톡시(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸)실란 (10.0 g, 0.0213 몰), 3-글리시딜옥시프로필)트리메톡시실란(1.68 g, 0.0071 몰), 및 2,2,2-트리플루오로에탄올(3.0 g, 0.029 몰)을 용매로 하여 둥근 바닥 플라스크에 넣고 30분간 교반한다. 이 반응 혼합물에 촉매로서 5000ppm 트리플루오로아세트산 400μL를 넣고 40 ℃에서 4시간 동안 교반을 계속하였다. 그 후, 반응 물질을 실온으로 냉각하고, 300μL의 5000 ppm 중탄산나트륨 용액으로 ??칭(quenching)하였다. 또한, 반응 혼합물을 무수 황산나트륨 분말로 건조시키고, 감압하에서 회전 증발기를 사용하여 용매를 증발시켜 무색의 점성 액체를 얻었다. 제품은 7-10 ℃의 통제된 온도에서 보관되었다.
Figure pct00032
몰비(플루오로:에폭시) = 3:1, Si NMR (T0, T1, T2, T3) = 14:61:24:0
고체 함량(%) = 72, Mn = 2100, Mw = 4700, Mw/Mn = 2.2
실시예 1-2: 플루오로실란과 아미노실란의 하이브리드 올리고머 합성(화합물 1-2)
하이브리드 올리고머 플루오로실란-아미노실란의 합성은, 3:2 몰 비의 트리메톡시(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸)실란(15g, 0.0320 몰), N-(베타-아미노에틸)-감마-아미노프로필트리메톡시실란(4.73g, 0.0213 몰) 및 2,2,2 트리플루오로에탄올(3 g, 0.029 몰)을 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 그리고 30분 동안 교반함으로써, 수행되었다. 이 반응 혼합물에 촉매로서 0.05 N 암모니아 용액 400μL를 첨가하고 실온에서 4시간 동안 교반을 계속하였다. 무수 황산나트륨을 사용하여 수분 함량을 제거하여 반응을 ??칭하였고, 휘발성 물질을 감압 하에 제거하였다. 올리고머는 투명한 점성 액체로 분리되어, 7-10 ℃의 제어된 온도로 보관되었다.
화합물 2의 합성예 2
화합물 2-1: 화합물 2-1로서 하기 화학식으로 표시되는 것을 사용하였다;
Figure pct00033
화합물 2-2: 화합물 2-2로서 하기 화학식으로 표시되는 것을 사용하였다;
Figure pct00034
표면처리제용 조성물의 제조
실시예의 표면처리층을 갖는 기판 제조에 사용될 표면처리제 형성용 조성물을 다음과 같이 제조하였다.
조성물 준비
화합물 1과 화합물 2는 하이드로플루오로에테르(Sumitomo 3M Ltd.제 Novec HFE7200)인 용매 100 질량%에 대한 합계량을 20 질량%로 하여 표 1에 나타낸 질량 비로 혼합하였다. 먼저 화합물 2와 HFE7200을 언급된 순서대로 용기에 넣고 25 ℃에서 30분간 교반하였다. 이어서, 화합물 1을 언급된 순서대로 첨가하고, 25 ℃에서 30분간 교반하여, 각 조성물 형성용 조성물을 얻었다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1과 2
상기와 같이 제조된 표면처리제를, 화학 강화 유리(Corning Incorporated의 Gorilla glass, 두께: 0.7 mm)위에 진공 증착하였다. 진공 증착의 처리 조건은 3.0×10-3 Pa의 압력이었다. 먼저, 이 화학 강화 유리의 표면에 이산화규소를 아르곤 스퍼터링 법으로 증착시켰다. 이어서, 20 ℃의 온도와 65 % 습도하에서 4시간 동안 정치된 증착층을 갖는 화학 강화 유리의 표면의 하나의 플레이트 위에 180 mg의 표면 처리제(즉, 36 mg의 조성물을 포함함)를 진공 증착하였다.
비교예 실시예
1 2 1 2 3 4 5
화합물
1		 플루오로실란-
에폭시 실란의
하이브리드
올리고머		 화합물
1-1		 1
플루오로실란과 아미노실란의
하이브리드
올리고머		 화합물
1-2		 0.02 0.1 0.5 0.5
화합물
2		 화합물 2-1 100 100 100 100 100
화합물 2-2 100 100
물
접촉각
(도)		 러빙 수
(횟수)		 0 114 113 114 114 114 114 113
3,000 109 113 108 110 112 109 111
6,000 106 112 106 108 110 107 110
9,000 96 107 105 106 107 105 110
12,000 100 104 103 95 103 109
15,000 102 94 101 106
내구성 (횟수) 6,000 12,000 >15000 12,000 9,000 >15000 >15000
마찰 내구성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 각각 기재 표면에 형성된 표면 처리층의 정적 물 접촉각을 측정하였다. 접촉각 측정기(KYOWA INTERFACE SCIENCE Co., Ltd. 제품)를 사용하여 2μL의 물에 대해 정적 물 접촉각을 측정하였다.
먼저, 초기 평가로서, 표면 처리층을 형성한 후 아직 아무것도 접촉하지 않은 표면 처리층의 정적 물 접촉각을 측정하였다 [러빙 횟수(number of rubbing)는 0임]. 그 후, 마찰 내구성 평가로서 지우개 마찰 내구성 평가를 행하였다. 구체적으로, 표면처리층이 형성된 기재를 수평으로 배열한 후, 표면처리층의 노출면에 지우개(고무, 직경 6 mm)를 접촉시키고 1000 gf의 하중을 가하였다. 그 후, 하중을 가한 상태로 지우개를 40 rpm의 속도로 좌우로 움직였다. 정적 물 접촉각(도)은 3000 왕복 당 측정하였다. 접촉각의 측정값이 100도 미만이 되었을 때, 내구성을 평가하였다. 결과는 표 1에 나와 있다.
이상의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 퍼플루오로폴리에테르 기 함유 실란 화합물의 조성 및 플루오로알킬 기 함유 실란 화합물의 올리고머 조성물을 사용한 실시예는, 올리고머 조성을 갖지 않은 화합물을 사용한 비교예에 비해 마찰 내구성이 향상됨을 확인하였다. .
상술한 것은 본 발명 구성의 예시를 포함한다. 물론, 본 발명을 설명하기 위한 구성요소 또는 방법론의 모든 가능한 조합을 설명하는 것은 가능하지 않지만, 이 분야의 통상의 기술자는 본 발명의 많은 추가 조합 및 순열이 가능하다는 것을 인식할 수 있다. 따라서, 본 명세서는 첨부된 청구범위의 사상 및 범위 내에 속하는 이러한 모든 변경, 수정 및 변형을 포함하도록 의도된다. 또한, "포함한다"라는 용어가 상세한 설명 또는 청구범위에서 사용되는 한, 그러한 용어는 "포함하여 구성되는"이라는 용어가 전이어로 사용될 때 해석되는 "포함하여 구성되는"과 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도됩니다.
전술한 설명은 하이브리드 실록산 올리고머, 그 조성물, 그 조성물로 형성된 코팅, 및 그러한 코팅을 포함하여 구성되는는 물품의 다양한 비제한적 구현예를 확인한다. 수정이 이 분야의 통상의 기술자 및 본 발명을 만들고 사용할 수 있는 사람들에게 일어날 수 있다. 개시된 구현예는 단지 예시를 위한 것이며 본 발명의 범위 또는 청구범위에 기재된 주제를 제한하려고 의도된 것이 아니다.

Claims (26)

  1. (i) 하기 식(1)으로 표시되는 화합물 및/또는 그 화합물의 부분 가수분해 축합물:
    Figure pct00035
    (1)
    (여기서 Ra1, Ra3, Ra5, 및 Ra7 은 각각 독립적으로 알콕시, 알콕시카르보닐, 할라이드, 알킬, 아르알킬 또는 방향족 기로부터 선택되며, 이는 Ra1, Ra3, Ra5, 및/또는 Ra7 중 적어도 하나가 알콕시, 알콕시카르보닐 또는 할라이드 기인 것이 전제되고;
    Ra2 는 수소, 알킬, 아르알킬 또는 방향족 기로부터 선택되며;
    Ra4 는 식 CzHyFx로 표시되며, 여기서 z는 1-20이고, x+y는 2z+1이며, 여기서 x는 1 이상이고;.
    Ra6 및 Ra8 은 각각 독립적으로 알콕시, 알콕시카르보닐, 할라이드, 알킬, 아르알킬, 방향족 기, 에폭시, 아민으로부터 선택되고;
    Za1, Za2, 및 Za3 은 각각, 헤테로원자를 임의선택적으로 함유하고, 1-20 탄소 원자를 갖는 유기 연결기로부터 독립적으로 선택되며, 이는 Ra6 또는 Ra8 이 알콕시, 알콕시카르보닐 또는 할라이드인 경우, Za2 또는 Za3 는 각각 O, N 또는 S일 수 없는 것이 전제되며;
    a, b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 약 100이고, a+b+c는 0보다 크고, a는 0보다 크고, b+c는 0보다 큼); 및
    (ii) 식(2) 및/또는 식(3)의 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란:
    [A]b1Q2[B]b2 식 (2)
    [B]b2Q2[A]Q2[B]b2 식 (3)
    (여기서, Q2는 (b1+b2)의 원자가를 갖는 연결기이고,
    A는 Rf3-O-Rf2- 또는 -Rf3-O-Rf2- 로 표시되는 기이고, 여기서 Rf2 는 폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬이고, Rf3 은 퍼플루오로알킬 기 또는 퍼플루오로알킬렌 기이고,
    B는 하나의 -R12-(SiR2 r-X2 3-r) 을 갖는 1가 기이고, 여기서 R12 는 유기 기, 바람직하게는 2 내지 10 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기이고, 임의선택적으로 탄소-탄소 원자 사이 또는 Si와 결합된 쪽의 반대쪽 말단에 에테르 산소 원자를 갖거나 또는 임의선택적으로 탄소-탄소 원자 사이에 -NH-를 가지며, R2 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 6 탄소 원자를 갖고 임의선택적으로 치환기를 함유하는 1가 탄화수소 기이고, X2 는 각각 독립적으로 하이드록실 기 또는 가수분해성 기이고, r은 0 내지 2의 정수이고, 불소 원자를 포함하지 않으며,
    Q2 와 B는 사이클릭 실록산 구조를 포함하지 않으며,
    b1은 1 내지 3의 정수이고,
    b2는 1 내지 9의 정수이고,
    b1이 2 이상인 경우, b1 개수의 A는 동일하거나 상이할 수 있으며,
    b2 개수의 B는 동일하거나 다를 수 있음);을 포함하여 구성되는. 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 식(2) 및/또는 식(3)에서 Rf2가 -(CaF2aO)n-으로 표시되는 기이고, 여기서 a가 1 내지 6의 정수이고, n이 2 이상의 정수이고, 상기 -CaF2aO- 단위가 동일하거나 상이할 수 있는, 조성물.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 식(2) 및/또는 식(3)에서 Rf2 가 -(CF2CF2CF2CF2CF2CF2O)n1-(CF2CF2CF2CF2CF2O)n2-(CF2CF2CF2CF2O)n3-(CF2CF2CF2O)n4-(CF(CF3)CF2O)n5-(CF2CF2O)n6-(CF2O)n7- 로 표시되는 기이고, 여기서 n1, n2, n3, n4, n5, n6 및 n7이 각각 독립적으로 0 이상의 정수이고, n1, n2, n3, n4, n5, n6 및 n7의 합이 2 이상이고, 그리고 상기 반복 단위가 블록으로, 교대로 또는 랜덤으로 존재할 수 있는, 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 식(1)에서 Rf 가 -C6F13 기로 표시되는 기인, 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 식(1)로 표시되는 화합물 및 이 화합물의 부분 가수분해 축합물의 수 평균 분자량이, 바람직하게는 적어도 300, 보다 바람직하게는 적어도 500, 보다 바람직하게는 적어도 1000인, 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 식(1)로 표시되는 화합물 및 이 화합물의 부분 가수분해 축합물의 수 평균 분자량이 바람직하게는 최대 10000, 보다 바람직하게는최대 5000, 보다 바람직하게는 최대 3000인, 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 식(1)로 표시되는 화합물 및 이 화합물의 부분 가수분해 축합물의 함유량이, 상기 조성물의 전체 중량의 10 질량% 이하, 바람직하게는 5 질량% 이하인, 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 식(1)로 표시되는 화합물 및 이 화합물의 부분 가수분해 축합물의 함유량이, 상기 조성물 전체의 0.01 질량% 이상, 바람직하게는 0.1 질량% 이상인, 조성물.
  9. 제1항 내지 제7항의 어느 한 항에 있어서,
    식(2)이 적어도 (A1), (A2), (B1), (B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2)로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물이고:
    Figure pct00036

    Figure pct00037

    Figure pct00038

    Figure pct00039

    Figure pct00040

    Figure pct00041

    Figure pct00042

    Figure pct00043

    여기서:
    PFPE는 각 경우에 독립적으로 식 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d- 의 기이고; 여기서, a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0-200의 정수이되 (a+b+c+d) ≥ 1이고, 첨자 a-d로 묶은 괄호 안의 반복 단위의 순서는 제한되지 않으며;
    Rf 가 각 경우에 각각 독립적으로 임의선택적으로 F로 치환된 C1-16-알킬이고;
    R1 이 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
    R2 가 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 C1-22-알킬이고;
    R11 이 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 할로겐이고;
    R12 가 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
    n1 이 단위((-SiR1 n1R2 3-n1)당 독립적으로 0~3의 정수이고; 식(A1), 식(A2), 식(B1) 및 식(B2)에서 적어도 하나의 n1은 1~3의 정수이고;
    X1 이 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
    X2 가 각 경우에 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가의 유기 기이고;
    t 가 각 경우에 각각 독립적으로 1-10의 정수이고;
    α가 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
    α'가 각각 독립적으로 1~9의 정수이고;
    X5 이 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
    β가 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
    β'가 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
    X7 이 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
    γ이 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
    γ'가 각각 독립적으로 1~9의 정수이고;
    Ra 가 각 경우에 각각 독립적으로 -Z1-SiR71 p1R72 q1R73 r1 이고;
    Z1 이 각 경우에 각각 독립적으로 O 또는 2가의 유기 기이고;
    R71 이 각 경우에 각각 독립적으로 Ra와 동일한 정의를 갖는 Ra'이고;
    R72 는 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
    R73 이 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
    p1 이 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
    q1이 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
    r1 이 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
    상기 식(C1) 및 (C2)에서 적어도 하나의 q1은 1~3의 정수이고;
    그리고 Ra에서 Z1 기를 통해 선형으로 연결된 Si 원자의 수는 ≤ 5이고;
    Rb 가 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
    Rc 이 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
    k1이 각 경우에 각각 독립적으로 1-3의 정수이고;
    l1 이 각 경우에 각각 독립적으로 0-2의 정수이고;
    ml이 각각 독립적으로 각 경우 에 0-2의 정수이고; 그리고 첨자 γ로 묶은 괄호 안의 각 단위에서 (k1 + l1 + m1)=3이며;
    X9 가 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2~10 가의 유기 기이고;
    δ 가 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
    δ' 가 각각 독립적으로 1-9의 정수이고;
    Rd 가 각 경우에 각각 독립적으로 -Z2-CR81 p2R82 q2R83 r2 이고;
    Z2 가 각 경우에 각각 독립적으로 O 또는 2가의 유기 기이고;
    R81 이 각 경우에 각각 독립적으로 Rd'이고;
    Rd' 가 Rd 와 정의가 같으며, Rd 에서, Z2 기을 통해 선형으로 연결된 C 원자의 수는 ≤ 5이고;
    R82 가 각 경우에 각각 독립적으로 -Y-SiR85 n2R86 3-n2 이고;
    Y가 각 경우에 각각 독립적으로 2가의 유기 기이고;
    R85 가 각 경우에 각각 독립적으로 OH 또는 가수분해성 기이고;
    R86 이 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
    n2 가 단위(-Y-SiR85 n2R86 3-n2)당 독립적으로 1-3의 정수이고;
    식(D1) 및 (D2)에서, 적어도 하나의 n2는 1 내지 3의 정수이고;
    R83 이 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬 기이고;
    p2 가 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
    q2 가 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
    r2 가 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
    Re 가 각 경우에 각각 독립적으로 -Y-SiR85 n2R86 n2 이고;
    Rf 가 각 경우에 각각 독립적으로 H 또는 저급 알킬이고;
    k2 가 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
    l2 가 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고; 그리고
    m2 가 각 경우에 각각 독립적으로 0-3의 정수이고;
    식(D1) 및 (D2)에서, 적어도 하나의 q2는 2 또는 3이고, 또는 적어도 하나의 l2는 2 또는 3인, 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, Rf 가 1-16 탄소 원자를 갖는 퍼플루오로알킬 기인, 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, PFPE가 아래 식 (i) 내지 (iv) 중 어느 하나의 기인, 조성물;
    -(OCF2CF2CF2)b1 (i)
    (여기서 b1 은 1-200의 정수임);
    -(OCF(CF3)CF2)b1- (ii)
    (여기서 b1은 1-200의 정수임);
    -(OCF2CF2CF2CF2)a1-(OCF2CF2CF2)b1-(OCF2CF2)c1-(OCF2)d1- (iii)
    (여기서 a1 및 b1은 각각 독립적으로 0 또는 1-30의 정수이고, c1 및 d1은 각각 독립적으로 1-200의 정수이며, 아래 첨자 a1, b1, c1 또는 d1 으로 묶은 괄호 안의 각 반복 단위의 출현 순서는 식에서 제한되지 않음); 또는
    -(R7-R8)f- (iv)
    (여기서 R7 은 OCF2 또는 OC2F4 이고, R8 은 OC2F4, OC3F6 및 OC4F8 로부터 선택된 기이고; 그리고 f는 2-100의 정수임).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, X5, X7 및 X9 가 각각 독립적으로 2가의 유기 기이고, β, γ 및 δ가 1이고, β', γ' 및 δ'가 1인, 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, X5, X7 및 X9 가 각각 독립적으로 2가의 유기기이고, β, γ 및 δ가 1이고, β', γ' 및 δ'가 1인, 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    X5, X7 및 X9 가 각각 독립적으로 -(R31)p'-(Xa)q'- 이고;
    여기서:
    R31 은 각각 독립적으로 단일 결합, -(CH2)s'(여기서, s'는 1~20의 정수임) 또는 o-, m- 또는 p-페닐렌 기이고;
    Xa는 -(Xb)l'- 이고, 여기서 l' 은 1-10의 정수이고; Xb 는 각 경우에 각각 독립적으로 -O-, -S-; o-, m- 또는 p-페닐렌; -C(O)O-, -Si(R33)2-, -(Si(R33)2O)m'-Si(R33)2-(여기서 m'는 1-100의 정수임), -CONR34-, -O-CONR34-, -NR34- 및 -(CH2)n'-(여기서 n' 는 1-20의 정수임)로부터 선택되고; R33 은 각 경우에 각각 독립적으로 페닐, C1-6-알킬 또는 C1-6-알콕시이고; R34 는 각 경우에 각각 독립적으로 H, 페닐 또는 C1-6-알킬이고;
    R31 과 Xa 는 F, C1-3-알킬 및 C1-3-플루오로알킬로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있고;
    p'는 0, 1 또는 2이고;
    q'는 0 또는 1이고; 그리고
    p' 및 q' 중 적어도 하나는 1이고, 그리고
    첨자 p' 또는 q'로 묶은 괄호 안의 반복 단위의 순서는 제한되지 않는, 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, X5, X7 및 X9가, 각각 독립적으로,
    -CH2O(CH2)2-,
    -CH2O(CH2)3-,
    -CH2O(CH2)6-,
    -CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
    -CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
    -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-,
    -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-,
    -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-,
    -CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-,
    -CH2OCF2CHFOCF2-,
    -CH2OCF2CHFOCF2CF2-,
    -CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-,
    -CH2OCH2CF2CF2OCF2-,
    -CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-,
    -CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-,
    -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-,
    -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-,
    -CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-,
    -CH2OCH2CHFCF2OCF2-,
    -CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-,
    -CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-,
    -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-,
    -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-,
    -CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-
    -CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-,
    -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-,
    -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-,
    -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-,
    -CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-,
    -(CH2)2-,
    -(CH2)3-,
    -(CH2)4-,
    -(CH2)5-,
    -(CH2)6-,
    -(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-
    -CONH-(CH2)-,
    -CONH-(CH2)2-,
    -CONH-(CH2)3-,
    -CON(CH3)-(CH2)3-,
    -CON(Ph)-(CH2)3- (여기서, Ph는 페닐 기임),
    -CONH-(CH2)6-,
    -CON(CH3)-(CH2)6-,
    -CON(Ph)-(CH2)6- (여기서, Ph는 페닐 기임),
    -CONH-(CH2)2NH(CH2)3-,
    -CONH-(CH2)6NH(CH2)3-,
    -CH2O-CONH-(CH2)3-,
    -CH2O-CONH-(CH2)6-,
    -S-(CH2)3-,
    -(CH2)2S(CH2)3-,
    -CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
    -CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
    -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-,
    -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-,
    -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-,
    -CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-
    -C(O)O-(CH2)3-,
    -C(O)O-(CH2)6-,
    -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-,
    -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-,
    -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-,
    -CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-,
    -OCH2-,
    -O(CH2)3-,
    -OCFHCF2-,
    Figure pct00044
    로부터 선택되는, 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, Ra에서 k1이 3이고, q1이 3인, 조성물.
  17. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, l2가 3이고, n2가 3인, 조성물.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, Y가 C1-6-알킬렌, -(CH2)g'-O-(CH2)h'- (여기서 g'는 0-6의 정수이고, h'는 0-6의 정수임), 또는 -페닐렌-(CH2)i'-(여기서, i'는 0-6의 정수임) 인, 조성물.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, X5, X7 및 X9 가 각각 독립적으로 3-10 가의 유기 기인, 조성물.
  20. 제1항 내지 제19항의 어느 한 항에 있어서,
    X5, X7 및 X9 가 각각 독립적으로,
    Figure pct00045

    Figure pct00046

    Figure pct00047

    Figure pct00048
    로부터 선택되고;
    각 기에서, T 중 적어도 하나는 식 (A1), (A2), (B1), (B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2)의 PFPE에 부착된 아래의 기;
    -CH2O(CH2)2-,
    -CH2O(CH2)3-,
    -CF2O(CH2)3-,
    -(CH2)2-,
    -(CH2)3-,
    -(CH2)4-,
    -CONH-(CH2)-,
    -CONH-(CH2)2-,
    -CONH-(CH2)3-,
    -CON(CH3)-(CH2)3-,
    -CON(Ph)-(CH2)3- (여기서 Ph는 페닐임), 또는
    Figure pct00049
    이고:,
    다른 T 중 적어도 하나는 식 (A1), (A2), (B1), ( B2), (C1), (C2), (D1) 및 (D2)에서 탄소 원자 또는 Si 원자에 부착된 -(CH2)n- (여기서 n 은 2-6의 정수임)이며, 그리고 존재한다면 그 밖의 T는 각각 독립적으로 메틸, 페닐, C1-6-알콕시, 또는 라디칼 스캐빈저 기 또는 자외선 흡수 기이고,
    R41 은 각각 독립적으로 H, 페닐, C1-6-알콕시 또는 C1-6-알킬이고,
    R42 는 각각 독립적으로 H, C1-6-알킬 또는 C1-6-알콕시인, 조성물.
  21. 기재 및 상기 기재의 표면 상에 배치된 표면 처리층을 포함하여 구성되고, 상기 표면 처리층이 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항의 조성물로부터 형성되는, 물품.
  22. 제21항에 있어서, 상기 기재가 유리, 사파이어 유리, 수지, 금속, 세라믹, 반도체, 섬유, 모피, 가죽, 목재, 도자기, 또는 돌로부터 선택되는, 조성물.
  23. 기재의 표면에 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항의 조성물을 도포하여 코팅 층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는, 물품 형성 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 코팅 층을 형성한 후에 상기 코팅 층을 물로 처리하는 단계를 포함하여 구성되는, 물품 형성 방법.
  25. 제24항에 있어서, 건조 분위기 하에서 코팅을 가열하는 단계를 포함하여 구성되는, 물품 형성 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 코팅층을 물로 처리하는 단계와 상기 코팅을 가열하는 단계가 상기 코팅을 과열 수증기에 노출시킴으로써 수행되는, 물품 형성 방법.

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