KR20230157336A

KR20230157336A - 표면 처리제 및 표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법

Info

Publication number: KR20230157336A
Application number: KR1020237030722A
Authority: KR
Inventors: 모토시 아오야마; 마사유키 하라구치
Original assignee: 에이지씨 가부시키가이샤
Priority date: 2021-03-17
Filing date: 2022-03-09
Publication date: 2023-11-16
Also published as: CN116997631A; US20240002678A1; JPWO2022196503A1; WO2022196503A1

Abstract

표면 처리제는, 반응성 실릴기를 갖는 함불소 화합물 (A) 와, 화합물 (B) 와, 화합물 (C1) : R⁷COR⁸, 화합물 (C2), 화합물 (C3) : R¹⁰-[OR¹¹]_q-R¹², 탄소수 3 ∼ 8 개의 하이드로플루오로올레핀 (C4) 및 탄소수 3 ∼ 8 개의 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 에서 선택되는 화합물 (C) 를 함유한다.

R¹ ∼ R⁶ 중 0 ∼ 3 개가 탄소수 1 ∼ 3 개의 함불소 알킬기이고, 나머지 R¹ ∼ R⁶ 이 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다. R⁷, R⁸ 은 탄소수 1 ∼ 5 의 함불소 알킬기를 나타낸다. R⁹ 는 카르보닐기의 탄소 원자와 함께 3 원 ∼ 5 원의 고리 구조를 형성하고 불소 원자를 갖는 잔기를 나타낸다. R¹⁰, R¹² 는 탄소수 1 ∼ 3 의 함불소 알킬기를 나타내고, q 는 1 이상의 정수를 나타내고, R¹¹ 은 탄소수 1 ∼ 6 의 퍼플루오로알킬렌기를 나타낸다.

Description

표면 처리제 및 표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법

본 개시는 표면 처리제 및 표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법에 관한 것이다.

함불소 화합물은, 높은 윤활성, 발수 발유성 등을 나타낸다. 함불소 화합물을 기재의 표면에 부여하여 표면 처리층을 형성하면, 기재의 표면에 윤활성, 발수 발유성 등이 부여된다. 그 때문에, 기재의 표면의 오염을 닦아내기 쉬워져, 오염의 제거성이 향상된다. 함불소 화합물 중에서도, 퍼플루오로알킬렌 사슬의 도중에 에테르 결합 (-O-) 이 존재하는 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌) 사슬을 갖는 함불소 에테르 화합물은, 유지 등의 오염의 제거성이 우수하다.

표면에 발수 발유성 등을 부여하기 위한 성분으로서 사용 가능한 함불소 에테르 화합물로서, 예를 들어, 국제 공개 제2018/181936호에 기재된 퍼플루오로폴리에테르기 및 경화성 부위를 갖는 화합물을 들 수 있다.

기재의 표면에 함불소 화합물을 부여하는 방법으로는, 물리 증착법 (PVD 법), 화학 증착법 (CVD 법) 등의 진공 증착 방법을 들 수 있다. 그 밖의 부여 방법으로는, 함불소 화합물을 포함하는 표면 처리제를 딥법, 스프레이법 등에 의해 기재의 표면에 도포하고, 건조시키는 습윤 피복법을 들 수 있다.

함불소 화합물은, 유기 용제에 용해시켜 표면 처리제로서 사용된다. 함불소 화합물을 용해시키는 유기 용제에는, 환경 부하의 저감이 요구된다. 환경 부하의 정도를 나타내는 파라미터의 대표로서, 오존 파괴 계수 (ODP) 및 지구 온난화 계수 (GWP) 를 들 수 있다. 종래, 함불소 화합물을 용해시키는 유기 용제로서, 하이드로플루오로에테르 (HFE) 가 사용되어 왔다. HFE 는 ODP 가 낮고 우수한 유기 용제이지만, GWP 가 높은 결점을 갖는다. 그 때문에, HFE 를 대신하는 유기 용제가 요구된다.

HFE 를 대신하는 유기 용제의 일례로서, 함불소 방향족 화합물을 들 수 있다. 그러나, 함불소 방향족 화합물을 단독으로 사용하면, 표면 처리제의 저장 안정성이 저하되는 경우가 있다.

또, 함불소 화합물의 종류나, 함불소 화합물을 기재의 표면에 부여하는 방법에 따라서는, 표면 처리층의 평탄성이 저하되는 경우가 있다. 표면 처리층의 평탄성이 저하되면, 외관의 악화, 광 투과성의 저하 등의 원인이 되는 경우가 있다.

본 개시는 상기 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 본 개시는, 보존 안정성이 우수하고, 또한, 평탄성이 우수한 표면 처리층을 형성 가능한 표면 처리제, 및 이 표면 처리제를 사용한 표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위한 구체적 수단은 이하와 같다.

<1> 반응성 실릴기를 갖는 함불소 화합물 (A) 와, 하기 식 (B) 로 나타내는 함불소 방향족 화합물 (B) 와, 하기 식 (C1) 로 나타내는 함불소 케톤 화합물 (C1), 하기 식 (C2) 로 나타내는 함불소 고리형 케톤 화합물 (C2), 하기 식 (C3) 으로 나타내는 함불소 폴리에테르 화합물 (C3), 탄소수가 3 ∼ 8 개인 하이드로플루오로올레핀 (C4) 및 탄소수가 3 ∼ 8 개인 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (C) 를 함유하는 표면 처리제.

[화학식 1]

R⁷COR⁸ ···(C1)

[화학식 2]

R¹⁰-[OR¹¹]_q-R¹² ···(C3)

(식 (B) 에 있어서, R¹ ∼ R⁶ 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3 개의 함불소 알킬기를 나타내고, R¹ ∼ R⁶ 중 0 ∼ 3 개가 함불소 알킬기이고, 나머지 R¹ ∼ R⁶ 이 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다. 단, R¹ ∼ R⁶ 의 적어도 하나는, 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3 개의 함불소 알킬기이다.

식 (C1) 에 있어서, R⁷ 및 R⁸ 은, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형, 분기 사슬형 또는 고리형의 함불소 알킬기를 나타낸다.

식 (C2) 에 있어서, R⁹ 는, 카르보닐기의 탄소 원자와 함께 3 원 ∼ 5 원의 고리 구조를 형성하고, 불소 원자를 갖는 잔기를 나타낸다. R⁹ 는, 탄소수 1 ∼ 2 의 함불소 알킬기로 치환되어도 된다.

식 (C3) 에 있어서, R¹⁰ 및 R¹² 는, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 3 의 함불소 알킬기를 나타내고, q 는 1 이상의 정수 (整數) 를 나타내고, R¹¹ 은, 탄소수 1 ∼ 6 의 퍼플루오로알킬렌기를 나타내고, q 가 2 이상의 정수인 경우에는, 복수의 R¹¹ 은 동일해도 되고 상이해도 된다.)

<2> 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 대기압에 있어서의 비점이 80 ∼ 220 ℃ 인 <1> 에 기재된 표면 처리제.

<3> 상기 화합물 (C) 의 합계에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이 5/95 ∼ 90/10 인 <1> 또는 <2> 에 기재된 표면 처리제.

<4> 상기 화합물 (C) 가 상기 함불소 케톤 화합물 (C1) 을 포함하고,

상기 함불소 케톤 화합물 (C1) 에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이 10/90 ∼ 90/10 인 <1> 또는 <2> 에 기재된 표면 처리제.

<5> 상기 화합물 (C) 가 상기 함불소 고리형 케톤 화합물 (C2) 를 포함하고,

상기 함불소 고리형 케톤 화합물 (C2) 에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이 10/90 ∼ 90/10 인 <1> 또는 <2> 에 기재된 표면 처리제.

<6> 상기 화합물 (C) 가 상기 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 을 포함하고,

상기 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이 12/88 ∼ 90/10 인 <1> 또는 <2> 에 기재된 표면 처리제.

<7> 상기 화합물 (C) 가 상기 하이드로플루오로올레핀 (C4) 를 포함하고,

상기 하이드로플루오로올레핀 (C4) 에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이 10/90 ∼ 90/10 인 <1> 또는 <2> 에 기재된 표면 처리제.

<8> 상기 화합물 (C) 가 상기 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 를 포함하고,

상기 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이 10/90 ∼ 90/10 인 <1> 또는 <2> 에 기재된 표면 처리제.

<9> 상기 식 (C1) 에 있어서의 R⁷ 및 R⁸ 로 나타내는 함불소 알킬기의 적어도 일방이, 분기 사슬형의 함불소 알킬기인 <1> ∼ <8> 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리제.

<10> 상기 식 (C1) 에 있어서의 R⁷ 및 R⁸ 로 나타내는 함불소 알킬기의 양방이, 분기 사슬형의 함불소 알킬기인 <9> 에 기재된 표면 처리제.

<11> 상기 분기 사슬형의 함불소 알킬기가, α 탄소에 분기 구조를 갖는 <9> 또는 <10> 에 기재된 표면 처리제.

<12> 상기 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 의 대기압에 있어서의 비점이 50 ∼ 220 ℃ 인 <1> ∼ <11> 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리제.

<13> 상기 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 의 수평균 분자량이 300 ∼ 1000 인 <1> ∼ <12> 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리제.

<14> 상기 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 이, 퍼플루오로폴리에테르 화합물을 포함하는 <1> ∼ <13> 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리제.

<15> 상기 함불소 케톤 화합물 (C1) 이, 퍼플루오로케톤 화합물을 포함하는 <1> ∼ <14> 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리제.

<16> 상기 함불소 고리형 케톤 화합물 (C2) 가, 퍼플루오로 고리형 케톤 화합물을 포함하는 <1> ∼ <15> 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리제.

<17> 상기 하이드로플루오로올레핀 (C4) 가, (E)-1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐, (Z)-1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐, 2,4,4,4-테트라플루오로-1-부텐, (E)-1,1,1,3-테트라플루오로-2-부텐, 1,3,3,4,4,5,5-헵타플루오로시클로펜텐, 3,3,4,4,5,5-헥사플루오로시클로펜텐, (E)-1,1,1,4,4,5,5,5-옥타플루오로-2-펜텐 및 1,1,1,2,2,5,5,6,6,7,7,7-도데카플루오로-3-헵텐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 <1> ∼ <16> 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리제.

<18> 상기 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 가, (Z)-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜, (E)-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜, (Z)-1-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜, 1,3-디클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜, (Z)-1-클로로-2,3,3,3-테트라플루오로프로펜, 1-클로로-2,3,3,4,4,5,5-헵타플루오로시클로펜텐, 1,3-디클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜, 1,2-디클로로-3,3-디플루오로프로펜 및 1,2-디클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 <1> ∼ <17> 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리제.

<19> <1> ∼ <18> 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리제를 기재의 표면에 도포한 후, 건조시키는, 표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법.

<20> 상기 기재의 표면의 재질이, 금속, 수지, 유리, 세라믹, 또는 이들의 복합 재료인 <19> 에 기재된 표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법.

본 개시에 의하면, 보존 안정성이 우수하고, 또한, 평탄성이 우수한 표면 처리층을 형성 가능한 표면 처리제, 및 이 표면 처리제를 사용한 표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법을 제공할 수 있다.

이하, 본 개시를 실시하기 위한 형태에 대해 상세하게 설명한다. 단, 본 개시는 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시형태에 있어서, 그 구성 요소 (요소 스텝 등도 포함한다) 는, 특별히 명시했을 경우를 제외하고, 필수는 아니다. 수치 및 그 범위에 대해서도 동일하고, 본 개시를 제한하는 것은 아니다.

본 개시에 있어서 「∼」 를 사용하여 나타낸 수치 범위에는, 「∼」 의 전후에 기재되는 수치가 각각 최소값 및 최대값으로서 포함된다.

본 개시에 있어서 대기압은 101.3 kPa 를 말한다.

본 개시에 있어서, 식 (1) 로 나타내는 단위를 「단위 (1)」 로 기재한다. 다른 식으로 나타내는 단위도 동일하게 기재한다. 식 (2) 로 나타내는 기를 「기 (2)」 로 기재한다. 다른 식으로 나타내는 기도 동일하게 기재한다. 식 (3) 으로 나타내는 화합물을 「화합물 (3)」 으로 기재한다. 다른 식으로 나타내는 화합물도 동일하게 기재한다.

본 개시에 있어서, 「알킬렌기가 A 기를 가지고 있어도 되는」 이라고 하는 경우, 알킬렌기는, 알킬렌기 중의 탄소-탄소 원자 간에 A 기를 가지고 있어도 되고, 알킬렌기-A 기- 와 같이 말단에 A 기를 가지고 있어도 된다.

본 개시에 있어서의 용어의 의미는 이하와 같다.

「2 가의 오르가노폴리실록산 잔기」 란, 하기 식으로 나타내는 기이다. 하기 식에 있어서의 R^x 는, 각각 독립적으로, 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10), 또는 페닐기이다. 또, g1 은, 1 이상의 정수이고, 1 ∼ 9 의 정수가 바람직하고, 1 ∼ 4 의 정수가 보다 바람직하다.

[화학식 3]

「실페닐렌 골격기」 란, -Si(R^y)₂PhSi(R^y)₂- (단, Ph 는 페닐렌기이고, R^y 는, 각각 독립적으로, 1 가의 유기기이다.) 로 나타내는 기이다. R^y 로는, 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10) 가 바람직하다.

「디알킬실릴렌기」 는, -Si(R^z)₂- (단, R^z 는, 각각 독립적으로, 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10) 이다.) 로 나타내는 기이다.

화합물의 「수평균 분자량」(Mn) 은, ¹H-NMR 및 ¹⁹F-NMR 에 의해, 말단기를 기준으로 하여 옥시플루오로알킬렌기의 수 (평균값) 를 구함으로써 산출된다.

본 개시에 있어서, 탄소수란, 어느 기 전체에 포함되는 탄소 원자의 총수를 의미하고, 그 기가 치환기를 갖지 않는 경우에는 당해 기의 골격을 형성하는 탄소 원자의 수를 나타내고, 그 기가 치환기를 갖는 경우에는 당해 기의 골격을 형성하는 탄소 원자의 수에 치환기 중의 탄소 원자의 수를 더한 총수를 나타낸다.

[표면 처리제]

본 개시의 표면 처리제는, 반응성 실릴기를 갖는 함불소 화합물 (A) 와, 식 (B) 로 나타내는 함불소 방향족 화합물 (B) 와, 식 (C1) 로 나타내는 함불소 케톤 화합물 (C1), 식 (C2) 로 나타내는 함불소 고리형 케톤 화합물 (C2), 식 (C3) 으로 나타내는 함불소 폴리에테르 화합물 (C3), 탄소수가 3 ∼ 8 개인 하이드로플루오로올레핀 (C4) 및 탄소수가 3 ∼ 8 개인 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (C) 를 함유한다.

이하, 반응성 실릴기를 갖는 함불소 화합물 (A) 를 화합물 (A) 로, 함불소 방향족 화합물 (B) 를 화합물 (B) 로, 함불소 케톤 화합물 (C1) 을 화합물 (C1) 로, 함불소 고리형 케톤 화합물 (C2) 를 화합물 (C2) 로, 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 을 화합물 (C3) 으로, 하이드로플루오로올레핀 (C4) 를 화합물 (C4) 로, 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 를 화합물 (C5) 로 칭하는 경우가 있다.

본 개시의 표면 처리제는, 발수 발유성을 발현시키기 위한 방오제로서 바람직하게 사용된다.

본 개시에 의하면, 보존 안정성이 우수하고, 평탄성이 우수한 표면 처리층을 형성 가능한 표면 처리제가 얻어진다. 본 개시의 표면 처리제가 상기 효과를 발휘하는 이유는 명확하지 않지만, 이하와 같이 추찰된다.

표면 처리제는, 화합물 (A), 그리고, 화합물 (A) 를 용해시키는 용제로서의 화합물 (B) 및 화합물 (C) 를 함유한다.

화합물 (A) 의 합성에는, Sn 등의 전형 원소, Pt 등의 천이 금속 등을 포함하는 금속 원소 화합물이 사용되는 경우가 있고, 화합물 (A) 중에 이들 금속 원소가 불순물로서 포함되는 경우가 있다. 또, 화합물 (A) 에는, 화합물 (A) 의 합성에 사용된 미반응의 원료, 부생성물 등이 불순물로서 잔존하는 경우가 있다. 이들 불순물이, 표면 처리층의 평탄성의 저하의 원인의 하나가 될 수 있다.

화합물 (B) 는, 환경 부하가 낮은 우수한 유기 용제이기는 하지만, 화합물 (B) 를 단독으로 화합물 (A) 를 용해시키는 용제로서 사용한 경우, 표면 처리제의 보존 안정성이 저하되는 경우가 있다. 표면 처리제의 보존 안정성을 향상시키기 위해서는, 화합물 (B) 이외의 그 밖의 용제를 병용하는 것이 바람직하다. 본 발명자 등은 예의 검토한 결과, 표면 처리제의 보존 안정성을 향상시키는 데에 바람직하고, 또한, 화합물 (B) 와 혼합하여 사용 가능한 화합물 (C) 를 알아내었다.

또, 화합물 (B) 및 화합물 (C) 를 용제로서 병용함으로써, 표면 처리제에 포함될 수 있는 각종 불순물의 용해성이 향상되어, 불순물 유래의 응집물의 발생이 억제되기 쉽다고 생각된다. 그 결과, 표면 처리층에 불순물의 응집물에서 기인하는 요철의 발생이 억제되어, 평탄성이 우수한 표면 처리층을 형성 가능해진다고 추찰된다.

본 개시의 표면 처리제는, 화합물 (A) 와 화합물 (B) 와 화합물 (C) 를 함유하고, 필요에 따라 그 밖의 성분을 함유해도 된다.

이하, 본 개시의 표면 처리제를 구성하는 각 성분에 대해, 상세하게 설명한다.

<화합물 (A)>

화합물 (A) 는, 반응성 실릴기를 갖는 함불소 화합물이고, 표면 처리층의 발수 발유성이 우수한 점에서, 반응성 실릴기와 폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬을 갖는 함불소 에테르 화합물이 바람직하다.

폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬은, 식 (1) 로 나타내는 단위를 복수 포함한다.

(OX) ···(1)

X 는, 1 개 이상의 불소 원자를 갖는 플루오로알킬렌기이다.

플루오로알킬렌기의 탄소수는, 표면 처리층의 내후성 및 내식성이 보다 우수한 점에서, 2 ∼ 6 이 바람직하고, 2 ∼ 4 가 보다 바람직하다.

플루오로알킬렌기는, 직사슬형이어도 되고 분기 사슬형이어도 되고, 표면 처리층의 내마모성이 우수한 점에서는 직사슬형이 바람직하고, 표면 처리층의 저마모성이 우수한 관점에서는 분기 사슬형이 바람직하다. 원하는 특성에 따라, 직사슬형, 분기 사슬형 및 이들의 조합을 적절히 선택해도 된다.

플루오로알킬렌기에 있어서의 불소 원자의 수로는, 표면 처리층의 내식성이 보다 우수한 점에서, 탄소 원자의 수의 1 ∼ 2 배가 바람직하고, 1.7 ∼ 2 배가 보다 바람직하다.

플루오로알킬렌기는, 플루오로알킬렌기 중의 모든 수소 원자가 불소 원자로 치환된 기 (퍼플루오로알킬렌기) 여도 된다.

단위 (1) 의 구체예로는, -OCHF-, -OCF₂CHF-, -OCHFCF₂-, -OCF₂CH₂-, -OCH₂CF₂-, -OCF₂CF₂CHF-, -OCHFCF₂CF₂-, -OCF₂CF₂CH₂-, -OCH₂CF₂CF₂-, -OCF₂CF₂CF₂CH₂-, -OCH₂CF₂CF₂CF₂-, -OCF₂CF₂CF₂CF₂CH₂-, -OCH₂CF₂CF₂CF₂CF₂-, -OCF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CH₂-, -OCH₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂-, -OCF₂-, -OCF₂CF₂-, -OCF₂CF₂CF₂-, -OCF(CF₃)CF₂-, -OCF₂CF₂CF₂CF₂-, -OCF(CF₃)CF₂CF₂-, -OCF₂CF₂CF₂CF₂CF₂-, -OCF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂- 를 들 수 있다.

폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬 중에 포함되는 단위 (1) 의 반복수 m 은 2 이상이고, 2 ∼ 200 의 정수가 바람직하고, 5 ∼ 150 의 정수가 보다 바람직하고, 5 ∼ 100 의 정수가 더욱 바람직하고, 5 ∼ 50 의 정수가 특히 바람직하다. 단위 (1) 의 반복수 m 은 10 이상이어도 된다.

폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬은, 2 종 이상의 단위 (1) 을 포함하고 있어도 된다. 2 종 이상의 단위 (1) 로는, 예를 들어, 탄소수가 상이한 2 종 이상의 단위 (1), 측사슬의 유무나 측사슬의 종류가 상이한 2 종 이상의 단위 (1), 불소 원자의 수가 상이한 2 종 이상의 단위 (1), 입체 배위 (직사슬형/분기 사슬형) 가 상이한 2 종 이상의 단위 (1), 및 이들의 조합을 들 수 있다.

2 종 이상의 (OX) 의 결합 순서는 한정되지 않고, 랜덤, 교호, 블록으로 배치되어도 된다.

폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬은, 발수 발유성이 우수한 막으로 하는 관점에서, 옥시퍼플루오로알킬렌기인 단위 (1) 을 주로 하는 폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬인 것이 바람직하다. (OX)_m 으로 나타내는 폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬에 있어서, 단위 (1) 의 전체수 m 개에 대한 옥시퍼플루오로알킬렌기인 단위 (1) 의 수의 비율은, 50 ∼ 100 ％ 가 바람직하고, 80 ∼ 100 ％ 가 보다 바람직하고, 90 ∼ 100 ％ 가 더욱 바람직하다.

폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬로는, 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌) 사슬, 및 편말단 또는 양말단에 수소 원자를 갖는 옥시플루오로알킬렌 단위를 각각 1 개 또는 2 개 갖는 폴리(옥시퍼플루오로알킬렌) 사슬이 보다 바람직하다.

폴리(옥시플루오로알킬렌) 사슬을 나타내는 (OX)_m 으로는, (OCH_maF_(2-ma))_m11(OC₂H_mbF_(4-mb))_m12(OC₃H_mcF_(6-mc))_m13(OC₄H_mdF_(8-md))_m14(OC₅H_meF_(10-me))_m15(OC₆H_mfF_(12-mf))_m16 이 바람직하다.

ma 는 0 또는 1 이고, mb 는 0 ∼ 3 의 정수이고, mc 는 0 ∼ 5 의 정수이고, md 는 0 ∼ 7 의 정수이고, me 는 0 ∼ 9 의 정수이고, mf 는 0 ∼ 11 의 정수이다.

m11, m12, m13, m14, m15 및 m16 은, 각각 독립적으로, 0 이상의 정수이고, 100 이하가 바람직하다.

m11 + m12 + m13 + m14 + m15 + m16 은 2 이상의 정수이고, 2 ∼ 200 의 정수가 바람직하고, 5 ∼ 150 의 정수가 보다 바람직하고, 5 ∼ 100 의 정수가 더욱 바람직하고, 5 ∼ 50 의 정수가 특히 바람직하다. m11 + m12 + m13 + m14 + m15 + m16 은 10 이상이어도 된다.

그 중에서도, m12 는 2 이상의 정수가 바람직하고, 2 ∼ 200 의 정수가 보다 바람직하다.

또, C₃H_mcF_(6-mc), C₄H_mdF_(8-md), C₅H_meF_(10-me) 및 C₆H_mfF_(12-mf) 는, 직사슬형이어도 되고 분기 사슬형이어도 되고, 직사슬형 및 분기 사슬형의 조합이어도 되지만, 표면 처리층의 내마모성이 보다 우수한 점에서 직사슬형이 바람직하고, 저마모성이 보다 우수한 관점에서는 분기 사슬형이 바람직하다.

또한, 상기 식은 단위의 종류와 그 수를 나타내는 것이고, 단위의 배열을 나타내는 것은 아니다. 즉, m11 ∼ m16 은 단위의 수를 나타내는 것이고, 예를 들어, (OCH_maF_(2-ma))_m11 은, (OCH_maF_(2-ma)) 단위가 m11 개 연속된 블록을 나타내는 것은 아니다. 동일하게, (OCH_maF_(2-ma)) ∼ (OC₆H_mfF_(12-mf)) 의 기재 순서는, 그 기재 순서로 그것들이 배열되어 있는 것을 나타내는 것은 아니다.

상기 식에 있어서, m11 ∼ m16 의 2 이상이 0 이 아닌 경우 (즉, (OX)_m 이 2 종 이상의 단위로 구성되어 있는 경우), 상이한 단위의 배열은, 랜덤 배열, 교호 배열, 블록 배열 및 그것들 배열의 조합 중 어느 것이어도 된다.

또한, 상기 각 단위도, 또, 그 단위가 2 이상 포함되어 있는 경우, 그들의 단위는 상이해도 된다. 예를 들어, m11 이 2 이상인 경우, 복수의 (OCH_maF_(2-ma)) 는 동일해도 되고 상이해도 된다.

반응성 실릴기로는, 식 (2) 로 나타내는 기가 바람직하다.

-Si(R)_nL_3-n ···(2)

화합물 (A) 가 갖는 기 (2) 의 수는 1 개 이상이고, 표면 처리층의 내마모성이 보다 우수한 점에서, 2 개 이상이 바람직하고, 2 ∼ 10 개가 보다 바람직하고, 2 ∼ 5 개가 더욱 바람직하고, 2 또는 3 개가 특히 바람직하다.

기 (2) 가 1 분자 중에 복수 있는 경우, 복수 있는 기 (2) 는, 동일해도 되고 상이해도 된다. 원료의 입수 용이성이나 화합물 (A) 의 제조 용이성의 점에서는, 서로 동일한 것이 바람직하다.

R 은, 1 가의 탄화수소기이고, 1 가의 포화 탄화수소기가 바람직하다. R 의 탄소수는, 1 ∼ 6 이 바람직하고, 1 ∼ 3 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 2 가 더욱 바람직하다.

L 은, 가수분해성기 또는 수산기이다.

가수분해성기는, 가수분해 반응에 의해 수산기가 되는 기이다. 즉, Si-L 로 나타내는 가수분해성을 갖는 실릴기는, 가수분해 반응에 의해 Si-OH 로 나타내는 실란올기가 된다. 실란올기는, 또한 실란올기 사이에서 반응하여 Si-O-Si 결합을 형성한다. 또, 실란올기는, 기재의 표면에 존재하는 수산기와 탈수 축합 반응하여, 기재-O-Si 결합을 형성할 수 있다.

가수분해성기의 구체예로는, 알콕시기, 아릴옥시기, 할로겐 원자, 아실기, 아실옥시기, 이소시아네이트기 (-NCO) 를 들 수 있다. 알콕시기로는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기가 바람직하다. 아릴옥시기로는, 탄소수 3 ∼ 10 의 아릴옥시기가 바람직하다. 단 아릴옥시기의 아릴기로는, 헤테로아릴기를 포함한다. 할로겐 원자로는, 염소 원자가 바람직하다. 아실기로는, 탄소수 1 ∼ 6 의 아실기가 바람직하다. 아실옥시기로는, 탄소수 1 ∼ 6 의 아실옥시기가 바람직하다.

L 로는, 화합물 (A) 의 제조가 보다 용이한 점에서, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기 및 할로겐 원자가 바람직하다. L 로는, 도포시의 아웃 가스가 적고, 화합물 (A) 의 보존 안정성이 보다 우수한 점에서, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기가 바람직하고, 화합물 (A) 의 장기의 보존 안정성이 필요한 경우에는 에톡시기가 보다 바람직하고, 도포 후의 반응 시간을 단시간으로 하는 경우에는 메톡시기가 보다 바람직하다.

n 은, 0 ∼ 2 의 정수이다.

n 은, 0 또는 1 이 바람직하고, 0 이 보다 바람직하다. L 이 복수 존재함으로써, 표면 처리층의 기재에 대한 밀착성이 보다 강고해진다.

n 이 1 이하인 경우, 1 분자 중에 존재하는 복수의 L 은 동일해도 되고 상이해도 된다. 원료의 입수 용이성이나 화합물 (A) 의 제조 용이성의 점에서는, 서로 동일한 것이 바람직하다. n 이 2 인 경우, 1 분자 중에 존재하는 복수의 R 은 동일해도 되고 상이해도 된다. 원료의 입수 용이성이나 화합물 (A) 의 제조 용이성의 점에서는, 서로 동일한 것이 바람직하다.

화합물 (A) 로는, 표면 처리층의 발수 발유성 및 내마모성이 보다 우수한 점에서, 식 (3) 으로 나타내는 화합물이 바람직하다.

[A-(OX)_m-O-]_jZ[-Si(R)_nL_3-n]_g ···(3)

A 는, 퍼플루오로알킬기 또는 -Q[-Si(R)_nL_3-n]_k 이다.

퍼플루오로알킬기 중의 탄소수는, 표면 처리층의 내마모성이 보다 우수한 점에서, 1 ∼ 20 이 바람직하고, 1 ∼ 10 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 6 이 더욱 바람직하고, 1 ∼ 3 이 특히 바람직하다.

퍼플루오로알킬기는, 직사슬형이어도 되고, 분기 사슬형이어도 된다.

단, A 가 -Q[-Si(R)_nL_3-n]_k 인 경우, j 는 1 이다.

퍼플루오로알킬기로는, CF₃-, CF₃CF₂-, CF₃CF₂CF₂-, CF₃CF₂CF₂CF₂-, CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂-, CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂-, CF₃CF(CF₃)- 등을 들 수 있다.

퍼플루오로알킬기로는, 표면 처리층의 발수 발유성이 보다 우수한 점에서, CF₃-, CF₃CF₂-, CF₃CF₂CF₂- 가 바람직하다.

Q 는, (k + 1) 가의 연결기이다. 후술하는 바와 같이, k 는 1 ∼ 10 의 정수이다. 따라서, Q 로는, 2 ∼ 11 가의 연결기를 들 수 있다.

Q 로는, 표면 처리층의 내마모성을 저해하지 않는 기이면 되고, 예를 들어, 에테르성 산소 원자 또는 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 가지고 있어도 되는 알킬렌기, 탄소 원자, 질소 원자, 규소 원자, 2 ∼ 8 가의 오르가노폴리실록산 잔 기, 기 (g2-1) ∼ 기 (g2-9) 및 기 (g3-1) ∼ 기 (g3-9) 를 들 수 있다.

R, L, n, X 및 m 의 정의는, 상기 서술한 바와 같다.

Z 는, (j + g) 가의 연결기이다.

Z 는, 표면 처리층의 내마모성을 저해하지 않는 기이면 되고, 예를 들어, 에테르성 산소 원자 또는 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 가지고 있어도 되는 알킬렌기, 탄소 원자, 질소 원자, 규소 원자, 2 ∼ 8 가의 오르가노폴리실록산 잔 기, 기 (g2-1) ∼ 기 (g2-9) 및 기 (g3-1) ∼ 기 (g3-9) 를 들 수 있다.

j 는, 1 이상의 정수이고, 표면 처리층의 발수 발유성이 보다 우수한 점에서, 1 ∼ 5 의 정수가 바람직하고, 화합물 (3) 을 제조하기 쉬운 점에서, 1 이 보다 바람직하다.

g 는, 1 이상의 정수이고, 표면 처리층의 내마모성이 보다 우수한 점에서, 2 ∼ 4 의 정수가 바람직하고, 2 또는 3 이 보다 바람직하고, 3 이 더욱 바람직하다.

화합물 (3) 으로는, 표면 처리층의 초기 물 접촉각 및 내마모성이 보다 우수한 점에서, 화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 이 바람직하다. 이들 중에서도, 화합물 (3-11) 및 화합물 (3-21) 은 표면 처리층의 초기 물 접촉각이 특히 우수하고, 화합물 (3-31) 은, 표면 처리층의 내마모성이 특히 우수하다.

R^f1-(OX)_m-O-Y¹¹[-Si(R)_nL_3-n]_g1 ···(3-11)

[R^f2-(OX)_m-O-]_j2Y²¹[-Si(R)_nL_3-n]_g2 ···(3-21)

[L_3-n(R)_nSi-]_k3Y³²-(OX)_m-O-Y³¹[-Si(R)_nL_3-n]_g3 ···(3-31)

식 (3-11) 중, X, m, R, n 및 L 은 각각, 식 (3) 에 있어서의 X, m, R, n 및 L 의 정의와 동일한 의미이다.

R^f1 은, 퍼플루오로알킬기이고, 퍼플루오로알킬기의 바람직한 양태 및 구체예는 상기 서술한 바와 같다.

Y¹¹ 은, (g1 + 1) 가의 연결기이고, 그 구체예는 식 (3) 중의 Z 와 동일하다.

g1 은, 2 이상의 정수이고, 표면 처리층의 내마모성이 보다 우수한 점에서, 2 ∼ 15 의 정수가 바람직하고, 2 ∼ 4 의 정수가 보다 바람직하고, 2 또는 3 이 더욱 바람직하고, 3 이 특히 바람직하다.

식 (3-21) 중, X, m, R, n 및 L 은 각각, 식 (3) 에 있어서의 X, m, R, n 및 L 의 정의와 동일한 의미이다.

R^f2 는, 퍼플루오로알킬기이고, 퍼플루오로알킬기의 바람직한 양태 및 구체예는 상기 서술한 바와 같다.

j2 는, 2 이상의 정수이고, 2 ∼ 6 의 정수가 바람직하고, 2 ∼ 4 의 정수가 보다 바람직하다.

Y²¹ 은, (j2 + g2) 가의 연결기이고, 그 구체예는 식 (3) 중의 Z 와 동일하다.

g2 는, 2 이상의 정수이고, 표면 처리층의 내마모성이 보다 우수한 점에서, 2 ∼ 15 의 정수가 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 2 ∼ 4 가 더욱 바람직하고, 4 가 특히 바람직하다.

식 (3-31) 중, X, m, R, n 및 L 은 각각, 식 (3) 에 있어서의 X, m, R, n 및 L 의 정의와 동일한 의미이다.

k3 은, 1 이상의 정수이고, 1 ∼ 4 의 정수가 바람직하고, 2 또는 3 이 보다 바람직하고, 3 이 더욱 바람직하다.

Y³² 는, (k3 + 1) 가의 연결기이고, 그 구체예는 식 (3) 중의 Q 와 동일하다.

Y³¹ 은, (g3 + 1) 가의 연결기이고, 그 구체예는 식 (3) 중의 Z 와 동일하다.

g3 은, 1 이상의 정수이고, 1 ∼ 4 의 정수가 바람직하고, 2 또는 3 이 보다 바람직하고, 3 이 더욱 바람직하다.

식 (3-11) 에 있어서의 Y¹¹ 은, 기 (g2-1) (단, d1 + d3 = 1 (요컨대, d1 또는 d3 이 0 이다.), g1 = d2 + d4, d2 + d4 ≥ 2 이다.), 기 (g2-2) (단, e1 = 1, g1 = e2, e2 ≥ 2 이다.), 기 (g2-3) (단, g1 = 2 이다.), 기 (g2-4) (단, h1 = 1, g1 = h2, h2 ≥ 2 이다.), 기 (g2-5) (단, i1 = 1, g1 = i2, i2 ≥ 2 이다.), 기 (g2-7) (단, g1 = i3 + 1 이다.), 기 (g2-8) (단, g1 = i4, i4 ≥ 2 이다.), 또는 기 (g2-9) (단, g1 = i5, i5 ≥ 2 이다.) 여도 된다.

식 (3-21) 에 있어서의 Y²¹ 은, 기 (g2-1) (단, j2 = d1 + d3, d1 + d3 ≥ 2, g2 = d2 + d4, d2 + d4 ≥ 2 이다.), 기 (g2-2) (단, j2 = e1, e1 = 2, g2 = e2, e2 = 2 이다.), 기 (g2-4) (단, j2 = h1, h1 ≥ 2, g2 = h2, h2 ≥ 2 이다.), 또는 기 (g2-5) (단, j2 = i1, i1 = 2, g2 = i2, i2 = 2 이다.) 여도 된다.

또, 식 (3-31) 에 있어서의 Y³¹ 및 Y³² 는, 각각 독립적으로, 기 (g2-1) (단, g3 = d2 + d4, k3 = d2 + d4 이다.), 기 (g2-2) (단, g3 = e2, k3 = e2 이다.), 기 (g2-3) (단, g3 = 2, k3 = 2 이다.), 기 (g2-4) (단, g3 = h2, k3 = h2 이다.), 기 (g2-5) (단, g3 = i2, k3 = i2 이다.), 기 (g2-6) (단, g3 = 1, k3 = 1 이다.), 기 (g2-7) (단, g3 = i3 + 1, k3 = i3 + 1 이다.), 기 (g2-8) (단, g3 = i4, k3 = i4 이다.), 또는 기 (g2-9) (단, g3 = i5, k3 = i5 이다.) 여도 된다.

[화학식 4]

(-A¹-)_e1C(R^e2)_4-e1-e2(-Q²²-)_e2 ···(g2-2)

-A¹-N(-Q²³-)₂ ···(g2-3)

(-A¹-)_h1Z¹(-Q²⁴-)_h2 ···(g2-4)

(-A¹-)_i1Si(R^e3)_4-i1-i2(-Q²⁵-)_i2 ···(g2-5)

-A¹-Q²⁶- ···(g2-6)

-A¹-CH(-Q²²-)-Si(R^e3)_3-i3(-Q²⁵-)_i3 ···(g2-7)

-A¹-[CH₂C(R^e4)(-Q²⁷-)]_i4-R^e5 ···(g2-8)

-A¹-Z^a(-Q²⁸-)_i5 ···(g2-9)

단, 식 (g2-1) ∼ 식 (g2-9) 에 있어서는, A¹ 측이 (OX)_m 에 접속하고, Q²², Q²³, Q²⁴, Q²⁵, Q²⁶, Q²⁷ 및 Q²⁸ 측이 [-Si(R)_nL_3-n] 에 접속한다.

A¹ 은, 단결합 ; 알킬렌기 ; 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소-탄소 원자 간에 -C(O)NR^6A-, -C(O)-, -OC(O)O-, -NHC(O)O-, -NHC(O)NR^6A-, -O- 혹은 -SO₂NR^6A- 를 갖는 기이고, 각 식 중, A¹ 이 2 이상 존재하는 경우, 2 이상의 A¹ 은 동일해도 되고 상이해도 된다. 알킬렌기의 수소 원자는, 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.

Q²² 는, 알킬렌기 ; 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소-탄소 원자 간에 -C(O)NR^6A-, -C(O)-, -NR^6A- 혹은 -O- 를 갖는 기 ; 알킬렌기의 Si 에 접속하지 않는 측의 말단에 -C(O)NR^6A-, -C(O)-, -NR^6A- 또는 -O- 를 갖는 기 ; 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소-탄소 원자 간에 -C(O)NR^6A-, -C(O)-, -NR^6A- 혹은 -O- 를 갖고 또한 Si 에 접속하지 않는 측의 말단에 -C(O)NR^6A-, -C(O)-, -NR^6A- 혹은 -O- 를 갖는 기이고, 각 식 중, Q²² 가 2 이상 존재하는 경우, 2 이상의 Q²² 는 동일해도 되고 상이해도 된다.

Q²³ 은, 알킬렌기 ; 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소-탄소 원자 간에 -C(O)NR^6A-, -C(O)-, -NR^6A- 혹은 -O- 를 갖는 기이고, 2 개의 Q²³ 은 동일해도 되고 상이해도 된다.

Q²⁴ 는, Q²⁴ 가 결합하는 Z¹ 에 있어서의 원자가 탄소 원자인 경우, Q²² 이고, Q²⁴ 가 결합하는 Z¹ 에 있어서의 원자가 질소 원자인 경우, Q²³ 이고, 각 식 중, Q²⁴ 가 2 이상 존재하는 경우, 2 이상의 Q²⁴ 는 동일해도 되고 상이해도 된다.

Q²⁵ 는, 알킬렌기 ; 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소-탄소 원자 간에 -C(O)NR^6A-, -C(O)-, -NR^6A- 혹은 -O- 를 갖는 기이고, 각 식 중, Q²⁵ 가 2 이상 존재하는 경우, 2 이상의 Q²⁵ 는 동일해도 되고 상이해도 된다.

Q²⁶ 은, 알킬렌기 ; 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소-탄소 원자 간에 -C(O)NR^6A-, -C(O)-, -NR^6A- 혹은 -O- 를 갖는 기이다.

R^6A 는, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기 또는 페닐기이다.

Q²⁷ 은, 단결합 또는 알킬렌기이다.

Q²⁸ 은, 알킬렌기, 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에 에테르성 산소 원자 혹은 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 갖는 기이다.

Q¹¹ 은, 단결합, 알킬렌기, 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소-탄소 원자 간에 -C(O)NR^6A-, -C(O)-, -OC(O)O-, -NHC(O)O-, -NHC(O)NR^6A-, -O- 또는 -SO₂NR^6A- 를 갖는 기이다.

Z¹ 은, A¹ 이 직접 결합하는 탄소 원자 또는 질소 원자를 갖고 또한 Q²⁴ 가 직접 결합하는 탄소 원자 또는 질소 원자를 갖는 (h1 + h2) 가의 고리 구조를 갖는 기이다.

R^e1 은, 수소 원자 또는 알킬기이고, 각 식 중, R^e1 이 2 이상 존재하는 경우, 2 이상의 R^e1 은 동일해도 되고 상이해도 된다.

R^e2 는, 수소 원자, 수산기, 알킬기 또는 아실옥시기이다.

R^e3 은, 알킬기이다.

R^e4 는, 수소 원자 또는 알킬기이고, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, 수소 원자가 바람직하다. 각 식 중, R^e4 가 2 이상 존재하는 경우, 2 이상의 R^e4 는 동일해도 되고 상이해도 된다.

R^e5 는, 수소 원자 또는 할로겐 원자이고, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, 수소 원자가 바람직하다.

d1 은, 0 ∼ 3 의 정수이고, 1 또는 2 가 바람직하다. d2 는, 0 ∼ 3 의 정수이고, 1 또는 2 가 바람직하다. d1 + d2 는, 1 ∼ 3 의 정수이다.

d3 은, 0 ∼ 3 의 정수이고, 0 또는 1 이 바람직하다. d4 는, 0 ∼ 3 의 정수이고, 2 또는 3 이 바람직하다. d3 + d4 는, 1 ∼ 3 의 정수이다.

d1 + d3 은, Y²¹ 에 있어서는 1 ∼ 5 의 정수이고, 1 또는 2 가 바람직하고, Y¹¹, Y³¹ 및 Y³² 에 있어서는 1 이다.

d2 + d4 는, Y¹¹ 또는 Y²¹ 에 있어서는 2 ∼ 5 의 정수이고, 4 또는 5 가 바람직하고, Y³¹ 및 Y³² 에 있어서는 3 ∼ 5 의 정수이고, 4 또는 5 가 바람직하다.

e1 + e2 는, 3 또는 4 이다. e1 은, Y¹¹ 에 있어서는 1 이고, Y²¹ 에 있어서는 2 ∼ 3 의 정수이고, Y³¹ 및 Y³² 에 있어서는 1 이다. e2 는, Y¹¹ 또는 Y²¹ 에 있어서는 2 또는 3 이고, Y³¹ 및 Y³² 에 있어서는 2 또는 3 이다.

h1 은, Y¹¹ 에 있어서는 1 이고, Y²¹ 에 있어서는 2 이상의 정수 (2 가 바람직하다) 이고, Y³¹ 및 Y³² 에 있어서는 1 이다. h2 는, Y¹¹ 또는 Y²¹ 에 있어서는 2 이상의 정수 (2 또는 3 이 바람직하다) 이고, Y³¹ 및 Y³² 에 있어서는 1 이상의 정수 (2 또는 3 이 바람직하다) 이다.

i1 + i2 는, Y¹¹ 에 있어서는 3 또는 4 이고, Y²¹ 에 있어서는 4 이고, Y³¹ 및 Y³² 에 있어서는 3 또는 4 이다. i1 은, Y¹¹ 에 있어서는 1 이고, Y²¹ 에 있어서는 2 이고, Y³¹ 및 Y³² 에 있어서는 1 이다. i2 는, Y¹¹ 에 있어서는 2 또는 3 이고, Y²¹ 에 있어서는 2 이고, Y³¹ 및 Y³² 에 있어서는 2 또는 3 이다.

i3 은, 2 또는 3 이다.

i4 는, Y¹¹ 에 있어서는 2 이상 (2 ∼ 10 의 정수가 바람직하고, 2 ∼ 6 의 정수가 보다 바람직하다) 이고, Y³¹ 및 Y³² 에 있어서는 1 이상 (1 ∼ 10 의 정수가 바람직하고, 1 ∼ 6 의 정수가 보다 바람직하다) 이다.

i5 는, 2 이상이고, 2 ∼ 7 의 정수인 것이 바람직하다.

Q²², Q²³, Q²⁴, Q²⁵, Q²⁶, Q²⁷, Q²⁸ 의 알킬렌기의 탄소수는, 화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 을 제조하기 쉬운 점, 및 표면 처리층의 내마모성, 내광성 및 내약품성이 더욱 우수한 점에서, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 4 가 더욱 바람직하다. 단, 탄소-탄소 원자 간에 특정한 결합을 갖는 경우의 알킬렌기의 탄소수의 하한값은 2 이다.

Z¹ 에 있어서의 고리 구조로는, 상기 서술한 고리 구조를 들 수 있고, 바람직한 형태도 동일하다. 또한, Z¹ 에 있어서의 고리 구조에는 A¹ 이나 Q²⁴ 가 직접 결합하기 때문에, 고리 구조에 예를 들어 알킬렌기가 연결되고, 그 알킬렌기에 A¹ 이나 Q²⁴ 가 연결되는 일은 없다.

Z^a 는, (i5 + 1) 가의 오르가노폴리실록산 잔기이고, 하기의 기가 바람직하다. 단, 하기 식에 있어서의 R^a 는, 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10), 또는 페닐기이다.

[화학식 5]

R^e1, R^e2, R^e3 또는 R^e4 의 알킬기의 탄소수는, 화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 을 제조하기 쉬운 점에서, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 3 이 더욱 바람직하고, 1 ∼ 2 가 특히 바람직하다.

R^e2 의 아실옥시기의 알킬기 부분의 탄소수는, 화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 을 제조하기 쉬운 점에서, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 3 이 더욱 바람직하고, 1 ∼ 2 가 특히 바람직하다.

h1 은, 화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 을 제조하기 쉬운 점, 그리고, 표면 처리층의 내마모성 및 발수 발유성이 더욱 우수한 점에서, 1 ∼ 6 이 바람직하고, 1 ∼ 4 가 보다 바람직하고, 1 또는 2 가 더욱 바람직하고, 1 이 특히 바람직하다.

h2 는, 화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 을 제조하기 쉬운 점, 그리고, 표면 처리층의 내마모성 및 발수 발유성이 더욱 우수한 점에서, 2 ∼ 6 이 바람직하고, 2 ∼ 4 가 보다 바람직하고, 2 또는 3 이 더욱 바람직하다.

Y¹¹ 의 다른 형태로는, 기 (g3-1) (단, d1 + d3 = 1 (요컨대, d1 또는 d3 이 0 이다.), g1 = d2 × r1 + d4 × r1 이다.), 기 (g3-2) (단, e1 = 1, g1 = e2 × r1 이다.), 기 (g3-3) (단, g1 = 2 × r1 이다.), 기 (g3-4) (단, h1 = 1, g1 = h2 × r1 이다.), 기 (g3-5) (단, i1 = 1, g1 = i2 × r1 이다.), 기 (g3-6) (단, g1 = r1 이다.), 기 (g3-7) (단, g1 = r1 × (i3 + 1) 이다.), 기 (g3-8) (단, g1 = r1 × i4 이다.), 기 (g3-9) (단, g1 = r1 × i5 이다.) 를 들 수 있다.

Y²¹ 의 다른 형태로는, 기 (g3-1) (단, j2 = d1 + d3, d1 + d3 ≥ 2, g2 = d2 × r1 + d4 × r1 이다.), 기 (g3-2) (단, j2 = e1, e1 = 2, g2 = e2 × r1, e2 = 2 이다.), 기 (g3-4) (단, j2 = h1, h1 ≥ 2, g2 = h2 × r1 이다.), 기 (g3-5) (단, j2 = i1, i1 은 2 또는 3, g2 = i2 × r1, i1 + i2 는 3 또는 4 이다.) 를 들 수 있다.

Y³¹ 및 Y³² 의 다른 형태로는, 기 (g3-1) (단, g3 = d2 × r1 + d4 × r1, k3 = d2 × r1 + d4 × r1 이다.), 기 (g3-2) (단, g3 = e2 × r1, k3 = e2 × r1 이다.), 기 (g3-3) (단, g3 = 2 × r1, k3 = 2 × r1 이다.), 기 (g3-4) (단, g3 = h2 × r1, k3 = h2 × r1 이다.), 기 (g3-5) (단, g3 = i2 × r1, k3 = i2 × r1 이다.), 기 (g3-6) (단, g3 = r1, k3 = r1 이다.), 기 (g3-7) (단, g3 = r1 × (i3 + 1), k3 = r1 × (i3 + 1) 이다.), 기 (g3-8) (단, g3 = r1 × i4, k3 = r1 × i4 이다.), 기 (g3-9) (단, g3 = r1 × i5, k3 = r1 × i5 이다.) 를 들 수 있다.

[화학식 6]

(-A¹-)_e1C(R^e2)_4-e1-e2(-Q²²-G¹)_e2 ···(g3-2)

-A¹-N(-Q²³-G¹)₂ ···(g3-3)

(-A¹-)_h1Z¹(-Q²⁴-G¹)_h2 ···(g3-4)

(-A¹-)_i1Si(R^e3)_4-i1-i2(-Q²⁵-G¹)_i2 ···(g3-5)

-A¹-Q²⁶-G¹ ···(g3-6)

-A¹-CH(-Q²²-G¹)-Si(R^e3)_3-i3(-Q²⁵-G¹)_i3 ···(g3-7)

-A¹-[CH₂C(R^e4)(-Q²⁷-G¹)]_i4-R^e5 ···(g3-8)

-A¹-Z^a(-Q²⁸-G¹)_i5 ···(g3-9)

단, 식 (g3-1) ∼ 식 (g3-9) 에 있어서는, A¹ 측이 (OX)_m 에 접속하고, G¹ 측이 [-Si(R)_nL_3-n] 에 접속한다.

G¹ 은, 기 (g3) 이고, 각 식 중, G¹ 이 2 이상 존재하는 경우, 2 이상의 G¹ 은 동일해도 되고 상이해도 된다. G¹ 이외의 부호는, 식 (g2-1) ∼ 식 (g2-9) 에 있어서의 부호와 동일하다.

-Si(R^8A)_3-r1(-Q³-)_r1 ···(g3)

단, 식 (g3) 에 있어서는, Si 측이 Q²², Q²³, Q²⁴, Q²⁵, Q²⁶, Q²⁷ 및 Q²⁸ 에 접속하고, Q³ 측이 [-Si(R)_nL_3-n] 에 접속한다. R^8A 는, 알킬기이다. Q³ 은, -O- ; 알킬렌기 ; 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소-탄소 원자 간에 -C(O)NR^6A-, -C(O)-, -NR^6A- 혹은 -O- 를 갖는 기 ; 또는 -(OSi(R^9A)₂)_p-O- 이고, 2 이상의 Q³ 은 동일해도 되고 상이해도 된다. r1 은, 2 또는 3 이다. R^6A 는, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기 또는 페닐기이다. R^9A 는, 알킬기, 페닐기 또는 알콕시기이고, 2 개의 R^9A 는 동일해도 되고 상이해도 된다. p 는, 0 ∼ 5 의 정수이고, p 가 2 이상인 경우, 2 이상의 (OSi(R^9A)₂) 는 동일해도 되고 상이해도 된다.

Q³ 의 알킬렌기의 탄소수는, 화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 을 제조하기 쉬운 점, 그리고, 표면 처리층의 내마모성, 내광성 및 내약품성이 더욱 우수한 점에서, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 4 가 더욱 바람직하다. 단, 탄소-탄소 원자 간에 특정한 결합을 갖는 경우의 알킬렌기의 탄소수의 하한값은 2 이다.

R^8A 의 알킬기의 탄소수는, 화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 을 제조하기 쉬운 점에서, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 3 이 더욱 바람직하고, 1 ∼ 2 가 특히 바람직하다.

R^9A 의 알킬기의 탄소수는, 화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 을 제조하기 쉬운 점에서, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 3 이 더욱 바람직하고, 1 ∼ 2 가 특히 바람직하다.

R^9A 의 알콕시기의 탄소수는, 화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 의 보존 안정성이 우수한 점에서, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하고, 1 ∼ 3 이 더욱 바람직하고, 1 ∼ 2 가 특히 바람직하다.

p 는, 0 또는 1 이 바람직하다.

화합물 (3-11), 화합물 (3-21) 및 화합물 (3-31) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물 및 하기의 화합물에 포함되는 규소 원자에 결합한 메톡시기의 적어도 일부가 에톡시기로 치환된 화합물을 들 수 있다. 하기 식의 화합물은, 공업적으로 제조하기 쉽고, 취급하기 쉽고, 표면 처리층의 발수 발유성, 내마모성, 윤활성, 내약품성, 내광성 및 내약품성이 보다 우수하고, 그 중에서도 내광성이 특히 우수한 점에서 바람직하다. 하기 식의 화합물에 있어서의 R^f 는, 상기 서술한 식 (3-11) 에 있어서의 R^f1-(OX)_m-O- 또는 식 (3-21) 에 있어서의 R^f2-(OX)_m-O- 와 동일하고, 바람직한 양태도 동일하다. 하기 식의 화합물에 있어서의 Q^f 는, 식 (3-31) 에 있어서의 -(OX)_m-O- 와 동일하고, 바람직한 양태도 동일하다. 또, 하기 식의 화합물에 입체 이성체가 존재하는 경우에는, 어느 입체 이성체여도 되고, 입체 이성체의 혼합물이어도 된다.

Y¹¹ 이 기 (g2-1) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 7]

Y¹¹ 이 기 (g2-2) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 8]

Y²¹ 이 기 (g2-2) 인 화합물 (3-21) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 9]

Y¹¹ 이 기 (g2-3) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 10]

Y¹¹ 이 기 (g2-4) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 11]

Y¹¹ 이 기 (g2-5) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 12]

Y¹¹ 이 기 (g2-7) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 13]

Y¹¹ 이 기 (g3-1) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 14]

Y¹¹ 이 기 (g3-2) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 15]

Y¹¹ 이 기 (g3-3) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 16]

Y¹¹ 이 기 (g3-4) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 17]

Y¹¹ 이 기 (g3-5) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 18]

Y¹¹ 이 기 (g3-6) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 19]

Y¹¹ 이 기 (g3-7) 인 화합물 (3-11) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 20]

Y²¹ 이 기 (g2-1) 인 화합물 (3-21) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 21]

Y³¹ 및 Y³² 가 기 (g2-1) 인 화합물 (3-31) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 22]

Y³¹ 및 Y³² 가 기 (g2-2) 인 화합물 (3-31) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 23]

Y³¹ 및 Y³² 가 기 (g2-3) 인 화합물 (3-31) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 24]

Y³¹ 및 Y³² 가 기 (g2-4) 인 화합물 (3-31) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 25]

Y³¹ 및 Y³² 가 기 (g2-5) 인 화합물 (3-31) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 26]

Y³¹ 및 Y³² 가 기 (g2-6) 인 화합물 (3-31) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 27]

Y³¹ 및 Y³² 가 기 (g2-7) 인 화합물 (3-31) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 28]

Y³¹ 및 Y³² 가 기 (g3-2) 인 화합물 (3-31) 로는, 예를 들어, 하기 식의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 29]

화합물 (A) 로는, 막의 발수 발유성 및 내마모성이 보다 우수한 점에서, 식 (3X) 로 나타내는 화합물도 또한 바람직하다.

[A-(OX)_m]_jZ'[-Si(R)_nL_3-n]_g ···(3X)

식 (3X) 중, A, X, m, j, g, R, L 및 n 의 정의는, 식 (3) 중의 각 기의 정의와 동일한 의미이다.

화합물 (3X) 는, 표면 처리층의 발수 발유성이 보다 우수한 점에서, 식 (3-1) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.

A-(OX)_m-Z³¹ ···(3-1)

식 (3-1) 중, A, X 및 m 의 정의는, 식 (3) 중의 각 기의 정의와 동일한 의미이다.

Z' 는 (j + g) 가의 연결기이다.

Z' 는, 표면 처리층의 내마모성을 저해하지 않는 기이면 되고, 예를 들어, 에테르성 산소 원자 또는 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 가지고 있어도 되는 알킬렌기, 산소 원자, 탄소 원자, 질소 원자, 규소 원자, 2 ∼ 8 가의 오르가노폴리실록산 잔기, 및 식 (3-1A), 식 (3-1B), 식 (3-1A-1) ∼ (3-1A-6) 으로부터 Si(R)_nL_3-n 을 제거한 기를 들 수 있다.

Z³¹ 은, 기 (3-1A) 또는 기 (3-1B) 이다.

-Q^a-X³¹(-Q^b-Si(R)_nL_3-n)_h(-R³¹)_i ···(3-1A)

-Q^c-[CH₂C(R³²)(-Q^d-Si(R)_nL_3-n)]_y-R³³ ···(3-1B)

식 (3-1A) 및 (3-1B) 중, R, n 및 L 은 각각, 식 (3) 에 있어서의 R, n 및 L 의 정의와 동일한 의미이다.

Q^a 는, 단결합 또는 2 가의 연결기이다.

2 가의 연결기로는, 예를 들어, 2 가의 탄화수소기, 2 가의 복소 고리기, -O-, -S-, -SO₂-, -N(R^d)-, -C(O)-, -Si(R^a)₂-, 및 이들을 2 종 이상 조합한 기를 들 수 있다. 여기서, R^a 는, 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10), 또는 페닐기이다. R^d 는, 수소 원자 또는 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 10) 이다.

상기 2 가의 탄화수소기로는, 2 가의 포화 탄화수소기, 2 가의 방향족 탄화수소기, 알케닐렌기, 알키닐렌기를 들 수 있다. 2 가의 포화 탄화수소기는, 직사슬형, 분기 사슬형 또는 고리형이어도 되고, 예를 들어, 알킬렌기를 들 수 있다. 2 가의 포화 탄화수소기의 탄소수는 1 ∼ 20 이 바람직하다. 또, 2 가의 방향족 탄화수소기는, 탄소수 5 ∼ 20 이 바람직하고, 예를 들어, 페닐렌기를 들 수 있다. 알케닐렌기로는, 탄소수 2 ∼ 20 의 알케닐렌기가 바람직하고, 알키닐렌기로는, 탄소수 2 ∼ 20 의 알키닐렌기가 바람직하다.

또한, 상기 이들을 2 종 이상 조합한 기로는, 예를 들어, -OC(O)-, -C(O)N(R^d)-, 에테르성 산소 원자를 갖는 알킬렌기, -OC(O)- 를 갖는 알킬렌기, 알킬렌기-Si(R^a)₂-페닐렌기-Si(R^a)₂ 를 들 수 있다.

X³¹ 은, 단결합, 알킬렌기, 탄소 원자, 질소 원자, 규소 원자 또는 2 ∼ 8 가의 오르가노폴리실록산 잔기이다.

또한, 상기 알킬렌기는, -O-, 실페닐렌 골격기, 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기 또는 디알킬실릴렌기를 가지고 있어도 된다. 알킬렌기는, -O-, 실페닐렌 골격기, 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기 및 디알킬실릴렌기로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 복수 가지고 있어도 된다.

X³¹ 로 나타내는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 20 이 바람직하고, 1 ∼ 10 이 보다 바람직하다.

2 ∼ 8 가의 오르가노폴리실록산 잔기로는, 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기, 및 전술한 (i5 + 1) 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 들 수 있다.

Q^b 는, 단결합 또는 2 가의 연결기이다.

2 가의 연결기의 정의는, 상기 서술한 Q^a 에서 설명한 정의와 동일한 의미이다.

R³¹ 은, 수산기 또는 알킬기이다.

알킬기의 탄소수는, 1 ∼ 5 가 바람직하고, 1 ∼ 3 이 보다 바람직하고, 1 이 더욱 바람직하다.

X³¹ 이 단결합 또는 알킬렌기인 경우, h 는 1, i 는 0 이고,

X³¹ 이 질소 원자인 경우, h 는 1 ∼ 2 의 정수이고, i 는 0 ∼ 1 의 정수이고, h + i = 2 를 만족하고,

X³¹ 이 탄소 원자 또는 규소 원자인 경우, h 는 1 ∼ 3 의 정수이고, i 는 0 ∼ 2 의 정수이고, h + i = 3 을 만족하고,

X³¹ 이 2 ∼ 8 가의 오르가노폴리실록산 잔기인 경우, h 는 1 ∼ 7 의 정수이고, i 는 0 ∼ 6 의 정수이고, h + i = 1 ∼ 7 을 만족한다.

(-Q^b-Si(R)_nL_3-n) 이 2 개 이상 있는 경우에는, 2 개 이상의 (-Q^b-Si(R)_nL_3-n) 은, 동일해도 되고 상이해도 된다. R³¹ 이 2 개 이상 있는 경우에는, 2 개 이상의 (-R³¹) 은, 동일해도 되고 상이해도 된다.

Q^c 는, 단결합, 또는 에테르성 산소 원자를 가지고 있어도 되는 알킬렌기이고, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, 단결합이 바람직하다.

에테르성 산소 원자를 가지고 있어도 되는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

R³² 는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기이고, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, 수소 원자가 바람직하다.

알킬기로는, 메틸기가 바람직하다.

Q^d 는, 단결합 또는 알킬렌기이다. 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하다. 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, Q^d 는, 단결합 또는 -CH₂- 가 바람직하다.

R³³ 은, 수소 원자 또는 할로겐 원자이고, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, 수소 원자가 바람직하다.

y 는, 1 ∼ 10 의 정수이고, 1 ∼ 6 의 정수가 바람직하다.

2 개 이상의 [CH₂C(R³²)(-Q^d-Si(R)_nL_3-n)] 은, 동일해도 되고 상이해도 된다.

기 (3-1A) 로는, 기 (3-1A-1) ∼ (3-1A-6) 이 바람직하다.

-(X³²)_s1-Q^b1-Si(R)_nL_3-n ···(3-1A-1)

-(X³³)_s2-Q^a2-N[-Q^b2-Si(R)_nL_3-n]₂ ···(3-1A-2)

-Q^a3-G(R^g)[-Q^b3-Si(R)_nL_3-n]₂ ···(3-1A-3)

-[C(O)N(R^d)]_s4-Q^a4-(O)_t4-C[-(O)_u4-Q^b4-Si(R)_nL_3-n]₃ ···(3-1A-4)

-Q^a5-Si[-Q^b5-Si(R)_nL_3-n]₃ ···(3-1A-5)

-[C(O)N(R^d)]_v-Q^a6-Z^a'[-Q^b6-Si(R)_nL_3-n]_w ···(3-1A-6)

또한, 식 (3-1A-1) ∼ (3-1A-6) 중, R, L, 및 n 의 정의는, 상기 서술한 바와 같다.

X³² 는, -O-, 또는 -C(O)N(R^d)- 이다 (단, 식 중의 N 은 Q^b1 에 결합한다).

R^d 의 정의는, 상기 서술한 바와 같다.

s1 은, 0 또는 1 이다.

Q^b1 은, 알킬렌기이다. 또한, 알킬렌기는, -O-, 실페닐렌 골격기, 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기 또는 디알킬실릴렌기를 가지고 있어도 된다. 알킬렌기는, -O-, 실페닐렌 골격기, 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기 및 디알킬실릴렌기로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 복수 가지고 있어도 된다.

또한, 알킬렌기가 -O-, 실페닐렌 골격기, 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기 또는 디알킬실릴렌기를 갖는 경우, 탄소 원자-탄소 원자 간에 이들 기를 갖는 것이 바람직하다.

Q^b1 로 나타내는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^b1 로는, s1 이 0 인 경우에는, -CH₂OCH₂CH₂CH₂-, -CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-, -CH₂OCH₂CH₂CH₂Si(CH₃)₂OSi(CH₃)₂CH₂CH₂- 가 바람직하다. (X³²)_s1 이 -O- 인 경우에는, -CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂- 가 바람직하다. (X³²)_s1 이 -C(O)N(R^d)- 인 경우에는, 탄소수 2 ∼ 6 의 알킬렌기가 바람직하다 (단, 식 중의 N 은 Q^b1 에 결합한다). Q^b1 이 이들 기이면 화합물을 제조하기 쉽다.

기 (3-1A-1) 의 구체예로는, 이하의 기 및 이하의 기에 포함되는 규소 원자에 결합한 메톡시기의 적어도 일부가 에톡시기로 치환된 기를 들 수 있다. 하기 식 중, * 는, (OX)_m 과의 결합 위치를 나타낸다.

[화학식 30]

X³³ 은, -O-, -NH-, 또는 -C(O)N(R^d)- 이다.

R^d 의 정의는, 상기 서술한 바와 같다.

Q^a2 는, 단결합, 알킬렌기, -C(O)-, 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에 에테르성 산소 원자, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)- 혹은 -NH- 를 갖는 기이다.

Q^a2 로 나타내는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 1 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^a2 로 나타내는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에 에테르성 산소 원자, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)- 또는 -NH- 를 갖는 기의 탄소수는, 2 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^a2 로는, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-, -CH₂OCH₂CH₂-, -CH₂NHCH₂CH₂-, -CH₂CH₂OC(O)CH₂CH₂-, -C(O)- 가 바람직하다 (단, 우측이 N 에 결합한다.).

s2 는, 0 또는 1 (단, Q^a2 가 단결합인 경우에는 0 이다.) 이다. 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, 0 이 바람직하다.

Q^b2 는, 알킬렌기, 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에, 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기, 에테르성 산소 원자 혹은 -NH- 를 갖는 기이다.

Q^b2 로 나타내는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^b2 로 나타내는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에, 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기, 에테르성 산소 원자 또는 -NH- 를 갖는 기의 탄소수는, 2 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^b2 로는, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, -CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂- 가 바람직하다 (단, 우측이 Si 에 결합한다.).

2 개의 [-Q^b2-Si(R)_nL_3-n] 은, 동일해도 되고 상이해도 된다.

기 (3-1A-2) 의 구체예로는, 이하의 기 및 이하의 기에 포함되는 규소 원자에 결합한 메톡시기의 적어도 일부가 에톡시기로 치환된 기를 들 수 있다. 하기 식 중, * 는, (OX)_m 과의 결합 위치를 나타낸다.

[화학식 31]

Q^a3 은, 단결합, 또는 에테르성 산소 원자를 가지고 있어도 되는 알킬렌기이고, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, 단결합이 바람직하다.

G 는, 탄소 원자 또는 규소 원자이다.

R^g 는, 수산기 또는 알킬기이다. R^g 로 나타내는 알킬기의 탄소수는, 1 ∼ 4 가 바람직하다.

G(R^g) 로는, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, C(OH) 또는 Si(R^ga) (단, R^ga 는 알킬기이다. 알킬기의 탄소수는 1 ∼ 10 이 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다.) 가 바람직하다.

Q^b3 은, 알킬렌기, 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에 에테르성 산소 원자 혹은 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 갖는 기이다.

Q^b3 으로 나타내는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^b3 으로 나타내는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에 에테르성 산소 원자 또는 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 갖는 기의 탄소수는, 2 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^b3으로는, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, -CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂- 가 바람직하다.

2 개의 [-Q^b3-Si(R)_nL_3-n] 은, 동일해도 되고 상이해도 된다.

기 (3-1A-3) 의 구체예로는, 이하의 기 및 이하의 기에 포함되는 규소 원자에 결합한 메톡시기의 적어도 일부가 에톡시기로 치환된 기를 들 수 있다. 하기 식 중, * 는, (OX)_m 과의 결합 위치를 나타낸다.

[화학식 32]

식 (3-1A-4) 중의 R^d 의 정의는, 상기 서술한 바와 같다.

s4 는, 0 또는 1 이다.

Q^a4 는, 단결합, 또는 에테르성 산소 원자를 가지고 있어도 되는 알킬렌기이다.

t4 는, 0 또는 1 (단, Q^a4 가 단결합인 경우에는 0 이다.) 이다.

-Q^a4-(O)_t4- 로는, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, s4 가 0 인 경우에는, 단결합, -CH₂O-, -CH₂OCH₂-, -CH₂OCH₂CH₂O-, -CH₂OCH₂CH₂OCH₂-, -CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₂OCH₂- 가 바람직하고 (단, 좌측이 (OX)_m 에 결합한다.), s4 가 1 인 경우에는, 단결합, -CH₂-, -CH₂CH₂- 가 바람직하다.

Q^b4 는, 알킬렌기이고, 상기 알킬렌기는 -O-, -C(O)N(R^d)- (R^d 의 정의는 상기 서술한 바와 같다.), 실페닐렌 골격기, 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기 또는 디알킬실릴렌기를 가지고 있어도 된다.

또한, 알킬렌기가 -O- 또는 실페닐렌 골격기를 갖는 경우, 탄소 원자-탄소 원자 간에 -O- 또는 실페닐렌 골격기를 갖는 것이 바람직하다. 또, 알킬렌기가 -C(O)N(R^d)-, 디알킬실릴렌기 또는 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 갖는 경우, 탄소 원자-탄소 원자 간 또는 (O)_u4 와 결합하는 측의 말단에 이들 기를 갖는 것이 바람직하다.

Q^b4 로 나타내는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

u4 는, 0 또는 1 이다.

-(O)_u4-Q^b4- 로는, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, -CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂-, -CH₂OCH₂CH₂CH₂-, -CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂-, -OCH₂CH₂CH₂-, -OSi(CH₃)₂CH₂CH₂CH₂-, -OSi(CH₃)₂OSi(CH₃)₂CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂Si(CH₃)₂PhSi(CH₃)₂CH₂CH₂- 가 바람직하다 (단, 우측이 Si 에 결합한다.).

3 개의 [-(O)_u4-Q^b4-Si(R)_nL_3-n] 은, 동일해도 되고 상이해도 된다.

기 (3-1A-4) 의 구체예로는, 이하의 기 및 이하의 기에 포함되는 규소 원자에 결합한 메톡시기의 적어도 일부가 에톡시기로 치환된 기를 들 수 있다. 하기 식 중, * 는, (OX)_m 과의 결합 위치를 나타낸다.

[화학식 33]

Q^a5 는, 에테르성 산소 원자를 가지고 있어도 되는 알킬렌기이다.

Q^a5 로는, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, -CH₂OCH₂CH₂CH₂-, -CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂- 가 바람직하다 (단, 우측이 Si 에 결합한다.).

Q^b5 는, 알킬렌기, 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에 에테르성 산소 원자 혹은 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 갖는 기이다.

Q^b5 로 나타내는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^b5 로 나타내는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에 에테르성 산소 원자 또는 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 갖는 기의 탄소수는, 2 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^b5 로는, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, -CH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂- 가 바람직하다 (단, 우측이 Si(R)_nL_3-n 에 결합한다.).

3 개의 [-Q^b5-Si(R)_nL_3-n] 은, 동일해도 되고 상이해도 된다.

기 (3-1A-5) 의 구체예로는, 이하의 기 및 이하의 기에 포함되는 규소 원자에 결합한 메톡시기의 적어도 일부가 에톡시기로 치환된 기를 들 수 있다. 하기 식 중, * 는, (OX)_m 과의 결합 위치를 나타낸다.

[화학식 34]

식 (3-1A-6) 중의 R^d 의 정의는, 상기 서술한 바와 같다.

v 는, 0 또는 1 이다.

Q^a6 은, 에테르성 산소 원자를 가지고 있어도 되는 알킬렌기이다.

Q^a6 으로는, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, -CH₂OCH₂CH₂CH₂-, -CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂- 가 바람직하다 (단, 우측이 Z^a' 에 결합한다.).

Z^a' 는, (w + 1) 가의 오르가노폴리실록산 잔기이다.

w 는, 2 이상이고, 2 ∼ 7 의 정수인 것이 바람직하다.

(w + 1) 가의 오르가노폴리실록산 잔기로는, 전술한 (i5 + 1) 가의 오르가노폴리실록산 잔기와 동일한 기를 들 수 있다.

Q^b6 은, 알킬렌기, 또는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에 에테르성 산소 원자 혹은 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 갖는 기이다.

Q^b6 으로 나타내는 알킬렌기의 탄소수는, 1 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^b6 으로 나타내는 탄소수 2 이상의 알킬렌기의 탄소 원자-탄소 원자 간에 에테르성 산소 원자 또는 2 가의 오르가노폴리실록산 잔기를 갖는 기의 탄소수는, 2 ∼ 10 이 바람직하고, 2 ∼ 6 이 보다 바람직하다.

Q^b6 으로는, 화합물을 제조하기 쉬운 점에서, -CH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH₂- 가 바람직하다.

w 개의 [-Q^b6-Si(R)_nL_3-n] 은, 동일해도 되고 상이해도 된다.

화합물 (3X) 는, 표면 처리층의 발수 발유성이 보다 우수한 점에서, 식 (3-2) 로 나타내는 화합물도 또한 바람직하다.

[A-(OX)_m-Q^a-]_j32Z³²[-Q^b-Si(R)_nL_3-n]_h32 ···(3-2)

식 (3-2) 중, A, X, m, Q^a, Q^b, R, 및 L 의 정의는, 식 (3-1) 중 및 식 (3-1A) 중의 각 기의 정의와 동일한 의미이다.

Z³² 는, (j32 + h32) 가의 탄화수소기, 또는 탄화수소기의 탄소 원자 간에 에테르성 산소 원자를 1 개 이상 갖는 탄소수 2 이상이고 (j32 + h32) 가의 탄화수소기이다.

Z³² 로는, 1 급의 수산기를 갖는 다가 알코올로부터 수산기를 제거한 잔기가 바람직하다.

Z³² 로는, 원료의 입수 용이성의 점에서, 식 (Z-1) ∼ 식 (Z-5) 로 나타내는 기가 바람직하다. 단, R³⁴ 는, 알킬기이고, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하다.

[화학식 35]

j32 는 2 이상의 정수이고, 표면 처리층의 발수 발유성이 보다 우수한 점에서, 2 ∼ 5 의 정수가 바람직하다

h32 는 1 이상의 정수이고, 표면 처리층의 내마모성이 보다 우수한 점에서, 2 ∼ 4 의 정수가 바람직하고, 2 또는 3 이 보다 바람직하다.

화합물 (A) 의 수평균 분자량은, 1000 ∼ 20000 이 바람직하고, 2000 ∼ 10000 이 보다 바람직하고, 2500 ∼ 6000 이 더욱 바람직하다.

화합물 (A) 의 구체예로는, 예를 들어, 하기의 문헌에 기재된 것을 들 수 있다.

일본 공개특허공보 평11-029585호 및 일본 공개특허공보 2000-327772호에 기재된 퍼플루오로폴리에테르 변성 아미노실란,

일본 특허공보 제2874715호에 기재된 규소 함유 유기 함불소 폴리머,

일본 공개특허공보 2000-144097호에 기재된 유기 규소 화합물,

일본 공표특허공보 2002-506887호에 기재된 불소화 실록산,

일본 공표특허공보 2008-534696호에 기재된 유기 실리콘 화합물,

일본 특허공보 제4138936호에 기재된 불소화 변성 수소 함유 중합체,

미국 특허출원공개 제2010/0129672호 명세서, 국제 공개 제2014/126064호, 일본 공개특허공보 2014-070163호에 기재된 화합물,

국제 공개 제2011/060047호 및 국제 공개 제2011/059430호에 기재된 오르가노실리콘 화합물,

국제 공개 제2012/064649호에 기재된 함불소 오르가노실란 화합물,

일본 공개특허공보 2012-72272호에 기재된 플루오로옥시알킬렌기 함유 폴리머, 국제 공개 제2013/042732호, 국제 공개 제2013/121984호, 국제 공개 제2013/121985호, 국제 공개 제2013/121986호, 국제 공개 제2014/163004호, 일본 공개특허공보 2014-080473호, 국제 공개 제2015/087902호, 국제 공개 제2017/038830호, 국제 공개 제2017/038832호, 국제 공개 제2017/187775호, 국제 공개 제2018/216630호, 국제 공개 제2019/039186호, 국제 공개 제2019/039226호, 국제 공개 제2019/039341호, 국제 공개 제2019/044479호, 국제 공개 제2019/049753호, 국제 공개 제2019/163282호 및 일본 공개특허공보 2019-044158호에 기재된 함불소 에테르 화합물,

일본 공개특허공보 2014-218639호, 국제 공개 제2017/022437호, 국제 공개 제2018/079743호 및 국제 공개 제2018/143433호에 기재된 퍼플루오로(폴리)에테르 함유 실란 화합물,

국제 공개 제2018/169002호에 기재된 퍼플루오로(폴리)에테르기 함유 실란 화합물,

국제 공개 제2019/151442호에 기재된 플루오로(폴리)에테르기 함유 실란 화합물,

국제 공개 제2019/151445호에 기재된 (폴리)에테르기 함유 실란 화합물, 국제 공개 제2019/098230호에 기재된 퍼플루오로폴리에테르기 함유 화합물,

일본 공개특허공보 2015-199906호, 일본 공개특허공보 2016-204656호, 일본 공개특허공보 2016-210854호 및 일본 공개특허공보 2016-222859호에 기재된 플루오로폴리에테르기 함유 폴리머 변성 실란,

국제 공개 제2019/039083호 및 국제 공개 제2019/049754호에 기재된 함불소 화합물.

화합물 (A) 의 시판품으로는, 신에츠 화학 공업사 제조의 KY-100 시리즈 (KY-178, KY-185, KY-195 등), AGC 사 제조의 Afluid (등록상표) S550, 다이킨 공업사 제조의 옵툴 (등록상표) DSX, 옵툴 (등록상표) AES, 옵툴 (등록상표) UF503, 옵툴 (등록상표) UD509 등을 들 수 있다.

표면 처리제 중에서 차지하는 화합물 (A) 의 함유율은, 0.001 ∼ 50 질량％ 가 바람직하고, 0.1 ∼ 25 질량％ 가 보다 바람직하고, 0.5 ∼ 20 질량％ 가 더욱 바람직하다. 표면 처리제 중에서 차지하는 화합물 (A) 의 함유율은, 10 질량％ 이하여도 되고, 5 질량％ 이하여도 된다.

<화합물 (B)>

화합물 (B) 는, 하기 식 (B) 로 나타내는 함불소 방향족 화합물이다. 화합물 (B) 는, 1 종 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다.

[화학식 36]

식 (B) 에 있어서, R¹ ∼ R⁶ 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3 개의 함불소 알킬기를 나타내고, R¹ ∼ R⁶ 중 0 ∼ 3 개가 함불소 알킬기이고, 나머지 R¹ ∼ R⁶ 이 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다. 단, R¹ ∼ R⁶ 의 적어도 하나는, 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3 개의 함불소 알킬기이다.

R¹ ∼ R⁶ 으로 나타내는 탄소수 1 ∼ 3 개의 함불소 알킬기로는, 수소 원자의 적어도 일부가 불소화된 메틸기, 에틸기, n-프로필기 및 이소프로필기를 들 수 있다. 이들 중에서도, 입수 용이성의 관점에서, 수소 원자의 적어도 일부가 불소화된 메틸기가 바람직하고, 트리플루오로메틸기가 보다 바람직하다.

식 (B) 에 있어서, R¹ ∼ R⁶ 의 조합으로는, R¹ ∼ R⁶ 중 1 또는 2 개가 함불소 알킬기이고 나머지 R¹ ∼ R⁶ 이 수소 원자 또는 불소 원자가 바람직하고, R¹ ∼ R⁶ 중 2 개가 함불소 알킬기이고 나머지 R¹ ∼ R⁶ 은 수소 원자가 보다 바람직하고, R¹ ∼ R⁶ 중 2 개가 트리플루오로메틸기이고 나머지 R¹ ∼ R⁶ 은 수소 원자가 더욱 바람직하다.

화합물 (B) 의 대기압에 있어서의 비점은, 80 ∼ 220 ℃ 가 바람직하고, 90 ∼ 200 ℃ 가 보다 바람직하고, 100 ∼ 150 ℃ 가 더욱 바람직하다.

이하에, 화합물 (B) 의 구체예를 나타낸다. 또한, 각 화학식의 아래에 기재된 수치는, 대기압에 있어서의 비점을 의미한다. 또, * 가 부여된 수치는, Joback 법에 의해 예측된 비점을 의미한다.

[화학식 37]

<화합물 (C)>

화합물 (C) 는, 화합물 (C1), 화합물 (C2), 화합물 (C3), 화합물 (C4) 및 화합물 (C5) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물이다. 표면 처리제의 저장 안정성 및 성막성의 관점에서는, 화합물 (C2), 화합물 (C3), 화합물 (C4) 및 화합물 (C5) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

표면 처리제 중에서 차지하는 화합물 (B) 및 화합물 (C) 의 합계의 함유율은, 50 ∼ 99.999 질량％ 가 바람직하고, 75 ∼ 99.9 질량％ 가 보다 바람직하고, 85 ∼ 99.5 질량％ 가 더욱 바람직하다.

어느 형태에서는, 화합물 (C) 에서 차지하는 화합물 (C1) 의 비율은, 50 ∼ 100 질량％ 가 바람직하고, 70 ∼ 100 질량％ 가 보다 바람직하고, 90 ∼ 100 질량％ 가 더욱 바람직하고, 100 질량％ 가 특히 바람직하다.

또, 다른 형태에서는, 화합물 (C) 에서 차지하는 화합물 (C2) 의 비율은, 50 ∼ 100 질량％ 가 바람직하고, 70 ∼ 100 질량％ 가 보다 바람직하고, 90 ∼ 100 질량％ 가 더욱 바람직하고, 100 질량％ 가 특히 바람직하다.

또, 다른 형태에서는, 화합물 (C) 에서 차지하는 화합물 (C3) 의 비율은, 50 ∼ 100 질량％ 가 바람직하고, 70 ∼ 100 질량％ 가 보다 바람직하고, 90 ∼ 100 질량％ 가 더욱 바람직하고, 100 질량％ 가 특히 바람직하다.

또, 다른 형태에서는, 화합물 (C) 에서 차지하는 화합물 (C4) 의 비율은, 50 ∼ 100 질량％ 가 바람직하고, 70 ∼ 100 질량％ 가 보다 바람직하고, 90 ∼ 100 질량％ 가 더욱 바람직하고, 100 질량％ 가 특히 바람직하다.

또, 다른 형태에서는, 화합물 (C) 에서 차지하는 화합물 (C5) 의 비율은, 50 ∼ 100 질량％ 가 바람직하고, 70 ∼ 100 질량％ 가 보다 바람직하고, 90 ∼ 100 질량％ 가 더욱 바람직하고, 100 질량％ 가 특히 바람직하다.

어느 형태에서는, 화합물 (C) 의 합계에 대한, 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율 (화합물 (B)/화합물 (C)) 은, 5/95 ∼ 90/10 이 바람직하고, 10/90 ∼ 88/12 가 보다 바람직하고, 15/85 ∼ 85/15 가 더욱 바람직하다.

또, 어느 형태에서는, 화합물 (C) 는 화합물 (C1) 을 포함하고, 화합물 (C1) 에 대한 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율 (화합물 (B)/화합물 (C1)) 은, 10/90 ∼ 90/10 이 바람직하고, 15/85 ∼ 88/12 가 보다 바람직하고, 18/82 ∼ 85/15 가 더욱 바람직하다.

또, 어느 형태에서는, 화합물 (C) 는 화합물 (C2) 를 포함하고, 화합물 (C2) 에 대한 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율 (화합물 (B)/화합물 (C2)) 은, 10/90 ∼ 90/10 이 바람직하고, 15/85 ∼ 88/12 가 보다 바람직하고, 18/82 ∼ 85/15 가 더욱 바람직하고, 20/80 ∼ 75/25 가 특히 바람직하고, 20/80 ∼ 60/40 이 매우 바람직하다.

또, 어느 형태에서는, 화합물 (C) 는 화합물 (C3) 을 포함하고, 화합물 (C3) 에 대한 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율 (화합물 (B)/화합물 (C3)) 은, 12/88 ∼ 90/10 이 바람직하고, 15/85 ∼ 88/12 가 보다 바람직하고, 18/82 ∼ 85/15 가 더욱 바람직하다.

또, 어느 형태에서는, 화합물 (C) 는 화합물 (C4) 를 포함하고, 화합물 (C4) 에 대한 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율 (화합물 (B)/화합물 (C4)) 은, 10/90 ∼ 90/10 이 바람직하고, 15/85 ∼ 88/12 가 보다 바람직하고, 18/82 ∼ 85/15 가 더욱 바람직하고, 20/80 ∼ 75/25 가 특히 바람직하고, 20/80 ∼ 60/40 이 매우 바람직하다.

또, 어느 형태에서는, 화합물 (C) 는 화합물 (C5) 를 포함하고, 화합물 (C5) 에 대한 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율 (화합물 (B)/화합물 (C5)) 은, 10/90 ∼ 90/10 이 바람직하고, 15/85 ∼ 88/12 가 보다 바람직하고, 18/82 ∼ 85/15 가 더욱 바람직하고, 18/82 ∼ 75/25 가 특히 바람직하고, 18/82 ∼ 60/40 이 매우 바람직하다.

-화합물 (C1) -

화합물 (C1) 은, 하기 식 (C1) 로 나타내는 함불소 케톤 화합물이다. 화합물 (C1) 은, 1 종 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다.

R⁷COR⁸ ···(C1)

함불소 알킬기의 탄소수는, 1 ∼ 4 가 바람직하고, 1 ∼ 3 이 보다 바람직하다.

화합물 (C1) 의 불소 원자 함유율은, 50 몰％ 이상이 바람직하고, 75 몰％ 이상이 보다 바람직하고, 100 몰％ (퍼플루오로케톤 화합물) 가 더욱 바람직하다. 단, 불소 원자 함유율이란, 화합물 (C1) 에 포함되는 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 비율이다.

화합물 (C1) 의 대기압에 있어서의 비점은, 50 ∼ 220 ℃ 가 바람직하고, 60 ∼ 200 ℃ 가 보다 바람직하고, 70 ∼ 180 ℃ 가 더욱 바람직하다.

R⁷ 및 R⁸ 로 나타내는 함불소 알킬기의 구체예로는, 예를 들어, 수소 원자의 적어도 일부가 불소화된 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, 시클로프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 시클로부틸기, n-펜틸기, 네오펜틸기, 이소펜틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기, 1-에틸프로필기, 1,2-디메틸프로필기, 시클로펜틸기, 시클로프로필메틸기, 시클로부틸메틸기, 2-시클로프로필에틸기를 들 수 있다.

함불소 알킬기가 수소 원자의 적어도 일부가 불소화된 시클로프로필기인 경우, 이 시클로프로필기는, 수소 원자의 적어도 일부가 불소화된 1 개 혹은 2 개의 메틸기, 또는 에틸기로 치환되어도 된다.

함불소 알킬기가 수소 원자의 적어도 일부가 불소화된 시클로부틸기인 경우, 이 시클로부틸기는, 수소 원자의 적어도 일부가 불소화된 1 개의 메틸기로 치환되어도 된다.

화합물 (C1) 의 가수분해를 억제하는 관점에서, 식 (C1) 에 있어서의 R⁷ 및 R⁸ 로 나타내는 함불소 알킬기의 적어도 일방은, 분기 사슬형의 함불소 알킬기인 것이 바람직하고, 양방이 분기 사슬형의 함불소 알킬기인 것이 보다 바람직하다.

함불소 알킬기가 분기 사슬형인 경우, 함불소 알킬기의 분기 위치는 특별히 한정되는 것은 아니다. 화합물 (C1) 의 가수분해를 보다 억제하는 관점에서, 분기 사슬형의 함불소 알킬기는, α 탄소에 분기 구조를 갖는 것이 바람직하다. 요컨대, 화합물 (C1) 의 가수분해를 더욱 억제하는 관점에서, 식 (C1) 에 있어서의 R⁷ 및 R⁸ 로 나타내는 함불소 알킬기의 적어도 일방은, α 탄소에 분기 구조를 갖는 함불소 알킬기인 것이 바람직하고, 양방이 α 탄소에 분기 구조를 갖는 함불소 알킬기인 것이 보다 바람직하다.

여기서, 함불소 알킬기의 「α 탄소」 란, 함불소 알킬기에 포함되는 탄소 원자 중, 카르보닐기와 직접 결합하는 탄소 원자를 말한다. α 탄소에 분기 구조를 갖는 함불소 알킬기로는, 예를 들어, 이소프로필기, sec-부틸기 및 tert-부틸기를 들 수 있다.

화합물 (C1) 이 2 종류 이상 병용되는 경우, 화합물 (C1) 전체에서 차지하는 R⁷ 및 R⁸ 의 적어도 일방이 분기 사슬형의 함불소 알킬기인 화합물 (C1) 의 비율은, 50 ∼ 100 질량％ 가 바람직하고, 80 ∼ 100 질량％ 가 보다 바람직하고, 90 ∼ 100 질량％ 가 더욱 바람직하다.

화합물 (C1) 이 2 종류 이상 병용되는 경우, 화합물 (C1) 전체에서 차지하는 R⁷ 및 R⁸ 의 양방이 분기 사슬형의 함불소 알킬기인 화합물 (C1) 의 비율은, 50 ∼ 100 질량％ 가 바람직하고, 80 ∼ 100 질량％ 가 보다 바람직하고, 90 ∼ 100 질량％ 가 더욱 바람직하다.

R⁷ 및 R⁸ 로 나타내는 함불소 알킬기의 바람직한 조합으로는, 가수분해의 억제 및 용해성의 관점에서, 일방이 함불소 에틸기이고 타방이 함불소 이소프로필기의 조합, 양방이 함불소 이소프로필기의 조합, 일방이 함불소 이소프로필기이고 타방이 함불소 n-프로필기의 조합, 양방이 함불소 sec-부틸기의 조합 등을 들 수 있다.

이하에, 화합물 (C1) 의 구체예를 나타낸다.

[화학식 38]

[화학식 39]

[화학식 40]

-화합물 (C2)-

화합물 (C2) 는, 하기 식 (C2) 로 나타내는 함불소 고리형 케톤 화합물이다. 화합물 (C2) 는, 1 종 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다.

[화학식 41]

R⁹ 의 구체예로는, 수소 원자의 적어도 일부가 불소화된 디메틸렌기, 트리메틸렌기 및 테트라메틸렌기를 들 수 있다.

화합물 (C2) 의 불소 원자 함유율은, 50 몰％ 이상이 바람직하고, 75 몰％ 이상이 보다 바람직하고, 100 몰％ (퍼플루오로 고리형 케톤 화합물) 가 더욱 바람직하다.

화합물 (C2) 의 대기압에 있어서의 비점은, 50 ∼ 220 ℃ 가 바람직하고, 60 ∼ 200 ℃ 가 보다 바람직하고, 70 ∼ 180 ℃ 가 더욱 바람직하다.

이하에, 화합물 (C2) 의 구체예를 나타낸다.

[화학식 42]

-화합물 (C3)-

화합물 (C3) 은, 하기 식 (C3) 으로 나타내는 함불소 폴리에테르 화합물이다. 화합물 (C3) 은, R¹⁰, R¹¹ 및 R¹² 가 동일하고 q 가 분포를 갖는 혼합물이어도 된다.

화합물 (C3) 은, 1 종 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다. 또한, 화합물 (C3) 을 2 종 이상 병용한다는 것은, R¹⁰, R¹¹ 및 R¹² 의 적어도 1 개가 서로 상이한 복수의 화합물 (C3) 을 사용하는 것을 말한다.

R¹⁰-[OR¹¹]_q-R¹² ···(C3)

식 (C3) 에 있어서, R¹⁰ 및 R¹² 는, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 3 의 함불소 알킬기를 나타내고, q 는 1 이상의 정수를 나타내고, R¹¹ 은, 탄소수 1 ∼ 6 의 퍼플루오로알킬렌기를 나타내고, q 가 2 이상의 정수인 경우에는, 복수의 R¹¹ 은 동일해도 되고 상이해도 된다. 복수의 R¹¹ 이 상이한 경우, [OR¹¹] 의 결합 순서는 한정되지 않고, 랜덤, 교호, 블록으로 배치되어도 된다.

화합물 (C3) 의 불소 원자 함유율은, 50 몰％ 이상이 바람직하고, 75 몰％ 이상이 보다 바람직하고, 100 몰％ (퍼플루오로폴리에테르 화합물) 가 더욱 바람직하다.

화합물 (C3) 의 대기압에 있어서의 비점은, 표면 처리제의 취급 용이성의 관점에서, 50 ∼ 220 ℃ 가 바람직하고, 60 ∼ 200 ℃ 가 보다 바람직하고, 70 ∼ 180 ℃ 가 더욱 바람직하다.

화합물 (C3) 의 수평균 분자량은, 입수 용이성의 관점에서, 300 ∼ 1000 이 바람직하고, 400 ∼ 990 이 보다 바람직하고, 450 ∼ 980 이 더욱 바람직하다.

화합물 (C3) 의 25 ℃ 에 있어서의 동점도는, 표면 처리제의 취급 용이성의 관점에서, 0.01 ∼ 500 cSt (1 × 10^-8 ∼ 5 × 10^-4 ㎡/s) 가 바람직하고, 0.05 ∼ 100 cSt (5 × 10^-8 ∼ 1 × 10^-4 ㎡/s) 가 보다 바람직하고, 0.1 ∼ 80 cSt (1 × 10^-7 ∼ 8 × 10^-5 ㎡/s) 가 더욱 바람직하다. 또한, 본 개시에 있어서의 동점도는, K 2283 : 2000 에 준거하여 측정된 것이다.

R¹⁰ 및 R¹² 로 나타내는 함불소 알킬기의 구체예로는, 수소 원자의 적어도 일부가 불소화된 메틸기, 에틸기, n-프로필기 또는 이소프로필기를 들 수 있다.

R¹¹ 로 나타내는 퍼플루오로알킬렌기의 구체예로는, 퍼플루오로화된 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 프로필리덴기, 이소프로필리덴기, 프로필렌기나, -(CF₂)₄-, -(CF₂)₅-, -(CF₂)₆- 등을 들 수 있다.

식 (C3) 에 있어서의 q 가 2 이상의 정수이고 복수의 R¹¹ 이 동일한 경우, R¹¹ 로는, 퍼플루오로프로필렌기 ([-OR¹¹-] 로서, -OCF(CF₃)CF₂- 또는 -OCF₂CF(CF₃)-) 등이 바람직하다.

식 (C3) 에 있어서의 q 가 2 이상의 정수이고 복수의 R¹¹ 이 상이한 경우, R¹¹ 의 조합으로는, 예를 들어, 퍼플루오로메틸렌기와 퍼플루오로에틸렌기의 조합, 퍼플루오로프로필렌기와 퍼플루오로메틸렌기의 조합, 퍼플루오로에틸렌기와 -(CF₂)₄- 의 조합, 퍼플루오로에틸렌기와 -(CF₂)₆- 의 조합 등을 들 수 있다.

식 (C3) 에 있어서의 R¹⁰, R¹¹ 및 R¹² 의 조합으로는, R¹⁰ 및 R¹² 가 모두 트리플루오로메틸기이고 R¹¹ 이 퍼플루오로메틸렌기 및 퍼플루오로프로필렌기의 조합, R¹⁰ 및 R¹² 가 모두 디플루오로메틸기이고 R¹¹ 이 퍼플루오로메틸렌기 및 퍼플루오로프로필렌기의 조합, R¹⁰ 이 퍼플루오로-n-프로필기이고 R¹¹ 이 퍼플루오로프로필렌기이고 R¹² 가 테트라플루오로에틸기인 조합, R¹⁰ 이 퍼플루오로-n-프로필기이고 R¹¹ 이 퍼플루오로프로필렌기이고 R¹² 가 퍼플루오로에틸기인 조합, R¹⁰ 및 R¹² 가 모두 퍼플루오로-n-프로필기이고 R¹¹ 이 퍼플루오로프로필렌기인 조합을 들 수 있다.

-화합물 (C4)-

화합물 (C4) 는, 탄소수가 3 ∼ 8 개인 하이드로플루오로올레핀이고, 탄소수가 4 ∼ 7 개인 하이드로플루오로올레핀이 바람직하고, 탄소수가 5 ∼ 7 개인 하이드로플루오로올레핀이 보다 바람직하다.

화합물 (C4) 는, 1 종 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다. 하이드로플루오로올레핀이란, 탄소-탄소 이중 결합을 갖고, 탄소 원자, 불소 원자 및 수소 원자로 구성되는 화합물을 말한다.

화합물 (C4) 의 대기압에 있어서의 비점은, 10 ∼ 220 ℃ 가 바람직하고, 20 ∼ 180 ℃ 가 보다 바람직하고, 40 ∼ 160 ℃ 가 더욱 바람직하다.

화합물 (C4) 로는, (E)-1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐 (HFO-1336mzz-E), (Z)-1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐 (HFO-1336mzz-Z), 2,4,4,4-테트라플루오로-1-부텐 (HFO-1354myf), (E)-1,1,1,3-테트라플루오로-2-부텐 (HFO-1354mzy-E), 1,3,3,4,4,5,5-헵타플루오로시클로펜텐, 3,3,4,4,5,5-헥사플루오로시클로펜텐, (E)-1,1,1,4,4,5,5,5-옥타플루오로-2-펜텐 (HFO-1438mzz-E) 및 1,1,1,2,2,5,5,6,6,7,7,7-도데카플루오로-3-헵텐(CF₃CF₂CF₂CH=CHCF₂CF₃) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 바람직하고, 1,3,3,4,4,5,5-헵타플루오로시클로펜텐, 3,3,4,4,5,5-헥사플루오로시클로펜텐, (E)-1,1,1,4,4,5,5,5-옥타플루오로-2-펜텐 (HFO-1438mzz-E) 및 1,1,1,2,2,5,5,6,6,7,7,7-도데카플루오로-3-헵텐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 보다 바람직하고, (E)-1,1,1,4,4,5,5,5-옥타플루오로-2-펜텐 (HFO-1438mzz-E) 및 1,1,1,2,2,5,5,6,6,7,7,7-도데카플루오로-3-헵텐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 더욱 바람직하다.

-화합물 (C5)-

화합물 (C5) 는, 탄소수가 3 ∼ 8 개인 하이드로클로로플루오로올레핀이고, 탄소수가 4 또는 5 개인 하이드로클로로플루오로올레핀이 바람직하고, 탄소수가 4 개인 하이드로클로로플루오로올레핀이 바람직하다. 화합물 (C5) 는, 1 종 단독으로 사용해도 되고 2 종 이상을 병용해도 된다. 하이드로클로로플루오로올레핀이란, 탄소-탄소 이중 결합을 갖고, 탄소 원자, 염소 원자, 불소 원자 및 수소 원자로 구성되는 화합물을 말한다.

화합물 (C5) 의 대기압에 있어서의 비점은, 20 ∼ 200 ℃ 가 바람직하고, 30 ∼ 160 ℃ 가 보다 바람직하고, 40 ∼ 150 ℃ 가 더욱 바람직하다.

화합물 (C5) 로는, (Z)-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1233zdZ), (E)-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1233zdE), (Z)-1-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1233ydZ), 1,3-디클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1223yd), (Z)-1-클로로-2,3,3,3-테트라플루오로프로펜 (HCFO-1224ydZ), 1-클로로-2,3,3,4,4,5,5-헵타플루오로시클로펜텐, 1,3-디클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1223yd), 1,2-디클로로-3,3-디플루오로프로펜 (HCFO-1232xd) 및 1,2-디클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1223xd) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 바람직하고, (Z)-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1233zdZ), (E)-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1233zdE), (Z)-1-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1233ydZ), 1,3-디클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1223yd), 1,3-디클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1223yd), 및 1,2-디클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1223xd) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 보다 바람직하고, (Z)-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1233zdZ), (E)-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1233zdE) 및 (Z)-1-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜 (HCFO-1233ydZ) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 더욱 바람직하다.

<그 밖의 성분>

본 개시의 표면 처리제는, 본 개시의 목적을 저해하지 않고, 안정성, 성능 및 외관 등에 악영향을 미치지 않는 범위이면, 화합물 (A), 화합물 (B) 및 화합물 (C) 이외의 그 밖의 성분을 함유해도 된다.

그 밖의 성분으로는, 화합물 (B) 및 화합물 (C) 이외의 그 밖의 용제 성분, 피막 표면의 부식을 방지하기 위한 pH 조정제, 방청제, 곰팡이 방지제, 염료, 안료, 자외선 흡수제, 대전 방지제 등을 들 수 있다. 그 밖의 용제 성분으로는, 디클로로에틸렌 등을 들 수 있다.

표면 처리제에서 차지하는 그 밖의 용제 성분의 함유율은, 80 질량％ 이하가 바람직하고, 70 질량％ 이하가 보다 바람직하고, 60 질량％ 이하가 더욱 바람직하고, 30 질량％ 이하가 특히 바람직하고, 10 질량％ 이하가 매우 바람직하다.

표면 처리제에서 차지하는, 그 밖의 용제 성분을 제외한 그 밖의 성분의 함유율은, 5 질량％ 이하가 바람직하고, 1 질량％ 이하가 보다 바람직하고, 0.5 질량％ 이하가 더욱 바람직하다.

[표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법]

본 개시의 표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법은, 본 개시의 표면 처리제를 사용하여 표면 처리층을 형성하는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 기재에 표면 처리층을 형성하는 방법으로는, 드라이 코팅법 및 웨트 코팅법을 들 수 있다.

(기재)

본 개시에서 사용되는 기재는, 발수 발유성의 부여가 요구되고 있는 기재이면 특별히 한정되지 않는다. 기재의 재료는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 기재의 표면의 재질이, 금속, 수지, 유리, 세라믹, 또는 이들의 복합 재료를 들 수 있다.

(드라이 코팅법)

본 개시의 표면 처리제는, 드라이 코팅법에 의해 기재의 표면을 처리하여, 표면 처리층을 갖는 기재를 제조하는 방법에, 그대로 사용해도 된다. 본 개시의 표면 처리제는, 드라이 코팅법에 의해 밀착성이 우수한 표면 처리층을 형성하는 데에 바람직하다.

드라이 코팅법으로는, 진공 증착, CVD, 스퍼터링 등의 수법을 들 수 있다. 본 개시의 표면 처리제에 포함되는 화합물 (A) 의 분해를 억제하는 점, 및 장치의 간편함의 점에서, 진공 증착법을 바람직하게 이용할 수 있다. 진공 증착법은, 저항 가열법, 전자빔 가열법, 고주파 유도 가열법, 반응성 증착, 분자선 에피택시법, 핫 월 증착법, 이온 플레이팅법, 클러스터 이온빔법 등으로 세분할 수 있지만, 어느 방법도 적용할 수 있다. 본 개시의 표면 처리제에 포함되는 화합물 (A) 의 분해를 억제하는 점, 및 장치의 간편함의 점에서, 저항 가열법을 바람직하게 이용할 수 있다. 진공 증착 장치는 특별히 제한 없이, 공지된 장치를 이용할 수 있다.

진공 증착 장치를 사용하여 드라이 코팅법을 실시하는 경우, 화합물 (A) 를 함유하는 표면 처리제를 적당한 용기에 넣고, 가열 증발시킨다. 바람직한 용기로는, 다공성 재료를 들 수 있다. 이 다공성 재료에 표면 처리제를 함침시켜 가열함으로써, 적당한 증착 속도가 얻어진다. 다공성 재료는 특별히 한정되지 않고, 구리 등의 열전도성이 높은 금속 분말을 소결한 소결 필터를 사용해도 된다. 드라이 코팅법으로 표면 처리할 때에 본 개시의 표면 처리제를 사용함으로써, 증발시키는 화합물 (A) 의 증발량을 정밀하게 조절할 수 있고, 그 결과, 표면 처리층의 막두께를 제어할 수 있다.

진공 증착법을 사용하는 경우의 성막 조건은, 적용하는 진공 증착법의 종류에 따라 상이하지만, 저항 가열법의 경우, 증착 전 진공도는 1 × 10^-2 Pa 이하가 바람직하고, 1 × 10^-3 Pa 이하가 보다 바람직하다. 증착원의 가열 온도는, 화합물 (A) 가 충분한 증기압을 갖는 온도이면 특별히 제한은 없다. 구체적으로는 30 ∼ 400 ℃ 가 바람직하고, 50 ∼ 300 ℃ 가 보다 바람직하다. 가열 온도가 상기 범위의 하한값 이상이면, 성막 속도가 양호해진다. 상기 범위의 상한값 이하이면, 화합물 (A) 의 분해가 발생하지 않고, 기재의 표면에 발수 발유성 및 내마모성을 부여할 수 있다. 진공 증착시, 기재 온도는 실온 (25 ℃) 내지 200 ℃ 까지의 범위인 것이 바람직하다. 기재 온도가 200 ℃ 이하이면, 성막 속도가 양호해진다. 기재 온도의 상한값은 150 ℃ 이하가 보다 바람직하고, 100 ℃ 이하가 더욱 바람직하다.

본 개시의 표면 처리제를 사용히여, 드라이 코팅법에 의해 기재의 표면을 처리하는 경우, 그 처리에 의해 기재의 표면에 형성되는 표면 처리층은, 막두께로서, 1 ∼ 100 ㎚ 가 바람직하고, 1 ∼ 50 ㎚ 가 보다 바람직하다. 그 표면 처리층의 막두께가 상기 범위의 하한값 이상이면, 표면 처리에 의한 효과가 충분히 얻어지기 쉽다. 상기 범위의 상한값 이하이면, 이용 효율이 높다. 또한, 막두께는, 예를 들어 박막 해석용 X 선 회절계 ATX-G (RIGAKU 사 제조) 를 사용하여, X 선 반사율법에 의해 반사 X 선의 간섭 패턴을 얻고, 그 간섭 패턴의 진동 주기로부터 산출할 수 있다.

특히, 진공 증착법에 있어서는, 화합물 (A) 의 함유량이 많고, 불순물의 함유량이 적어, 발수 발유성 및 내마모성이 보다 우수한 표면 처리층을 형성할 수 있다. 이것은, 진공 증착법에 의하면, 작은 증기압을 갖는 부생성물이, 화합물 (A) 보다 먼저 기재의 표면에 증착되고, 그 결과, 성능의 발현을 담당하는 화합물 (A) 와 기재의 표면의 화학 결합이 방해된다는 현상이, 억제되기 때문으로 생각된다.

(웨트 코팅법)

본 개시의 표면 처리제를 기재의 표면에 도포한 후, 건조시킴으로써, 표면 처리층을 갖는 기재를 제조할 수 있다.

표면 처리제의 도포 방법으로는, 공지된 수법이 적절히 사용된다.

도포 방법으로는, 스핀 코트법, 와이프 코트법, 스프레이 코트법, 스퀴지 코트법, 딥 코트법, 다이 코트법, 잉크젯법, 플로 코트법, 롤 코트법, 캐스트법, 랭뮤어·블로젯법 또는 그라비어 코트법이 바람직하다.

건조시키는 방법은, 표면 처리제에 함유되는 화합물 (B) 및 화합물 (C) 를 건조 제거할 수 있는 방법이면 되고, 공지된 수법이 적절히 사용된다. 건조 온도는 10 ∼ 300 ℃ 가 바람직하고, 20 ∼ 200 ℃ 가 보다 바람직하다.

화합물 (B) 및 화합물 (C) 를 건조 제거한 후에, 기재의 표면에 형성되는 표면 처리층은, 막두께로서, 1 ∼ 100 ㎚ 가 바람직하고, 1 ∼ 50 ㎚ 가 보다 바람직하다. 그 표면 처리층의 막두께가 상기 범위의 하한값 이상이면, 표면 처리에 의한 효과가 충분히 얻어지기 쉽다. 상기 범위의 상한값 이하이면, 이용 효율이 높다. 또한, 막두께의 측정은, 드라이 코팅법으로 형성되는 표면 처리층의 막두께의 측정 방법과 동일하게 실시할 수 있다.

(후처리)

드라이 코팅법이나 웨트 코팅법에 의해 기재 표면에 표면 처리층을 형성한 후에, 그 표면 처리층의 마모에 대한 내구성을 향상시키기 위해서, 필요에 따라, 화합물 (A) 와 기재의 반응을 촉진하기 위한 조작을 실시해도 된다. 그 조작으로는, 가열, 가습, 광 조사 등을 들 수 있다. 예를 들어, 수분을 갖는 대기 중에서 표면 처리층이 형성된 기재를 가열하여, 가수분해성 실릴기의 실란올기에 대한 가수분해 반응, 기재 표면의 수산기 등과 실란올기의 반응, 실란올기의 축합 반응에 의한 실록산 결합의 생성 등의 반응을 촉진할 수 있다.

표면 처리 후, 표면 처리층 중의 화합물로서 다른 화합물이나 기재와 화학 결합하고 있지 않은 화합물은, 필요에 따라 제거해도 된다. 구체적인 방법으로는, 예를 들어, 표면 처리층에 용매를 끼얹는 방법이나, 용매를 스며들게 한 천으로 닦아내는 방법을 들 수 있다.

표면 처리층의 θ/2 법에 의한 물 접촉각은, 80 ∼ 120°가 바람직하고, 100 ∼ 120°가 보다 바람직하고, 105 ∼ 120°가 더욱 바람직하다.

실시예

이하, 상기 실시형태를 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 상기 실시형태는 이들 실시예에 한정되지 않는다.

예 1, 예 17 및 예 24 가 비교예이고, 예 2 ∼ 16, 예 18 ∼ 예 23 및 예 25 ∼ 예 30 이 실시예이다.

<화합물 (A1) 의 준비>

일본 특허 제5761305호의 합성예 15 에 기재된 방법에 따라, 하기 화합물 (A1) 을 얻었다.

CF₃(OCF₂CF₂)₁₅(OCF₂)₁₆OCF₂CH₂OCH₂CH₂CH₂Si[CH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃]₃ ···(A1)

화합물 (A1) 의 Mn : 3,600

<화합물 (A2) 의 준비>

국제 공개 제2017/038830호의 합성예 16-3 에 기재된 방법에 따라, 하기 화합물 (A2) 를 얻었다.

CF₃CF₂CF₂-O-(CF₂CF₂O)(CF₂CF₂O){(CF₂O)_x1(CF₂CF₂O)_x2}-CF₂-C(O)NH-CH₂-C[CH₂CH₂CH₂-Si(OCH₃)₃]₃ ···(A2)

화합물 (A2) 의 Mn : 4,500

<화합물 (A3) 의 준비>

국제 공개 제2018/043166호의 합성예 1 에 기재된 방법에 따라, 하기 화합물 (A3) 을 얻었다.

CF₃O(CF₂CF₂OCF₂CF₂CF₂CF₂O)_m25CF₂CF₂OCF₂CF₂CF₂-C(=O)N[CH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃]₂ ···(A3)

화합물 (A3) 의 Mn : 4,500

<표면 처리제의 조제>

화합물 (A1) 의 농도가 1 질량％ 가 되도록, 표 1 에 기재된 화합물 (B) 및 화합물 (C) 를 표 1 에 기재된 질량 기준의 비율로 혼합한 것을 사용하여 희석시켜, 예 1 ∼ 16 의 표면 처리제를 조제하였다. 또, 화합물 (A2) 또는 (A3) 의 농도가 1 질량％ 가 되도록, 표 2 에 기재된 화합물 (B) 및 화합물 (C) 를 표 2 에 기재된 질량 기준의 비율로 혼합한 것을 사용하여 희석시켜, 예 17 ∼ 예 30 의 표면 처리제를 조제하였다. 또한, 예 1 ∼ 30 에서 사용한 화합물 (B) 및 화합물 (C) 는 이하와 같다.

·B : 1,3-비스(트리플루오로메틸)벤젠

·C-1 : (Z)-1-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜

·C-2 : (CF₃)₂CFC(=O)CF₂CF₃ 과 CF₃CF₂CF₂C(=O)CF₂CF₃ 의 질량 기준으로 98 : 2 혼합물

·C-3 : (CF₃)₂CFC(=O)CF(CF₃)₂ 와 CF₃CF₂CF₂C(=O)CF(CF₃)₂ 의 질량 기준으로 91 : 9 혼합물

·C-4 : CF₃-[OCF(CF₃)CF₂)_q1(OCF₂)_q2]-CF₃ (비점 : 110 ℃, 25 ℃ 에서의 동점도 : 0.8 cSt (8 × 10^-7 ㎡/s), 수평균 분자량 : 494, q1 및 q2 는 1 이상의 정수)

·C-5 : 퍼플루오로시클로펜타논

·C-6 : 1,1,1,2,2,5,5,6,6,7,7,7-도데카플루오로-3-헵텐(CF₃CF₂CF₂CH=CHCF₂CF₃)

<표면 처리층의 형성>

유리 샬레 중에서 Si 기판을 농황산/과산화수소수 (농도 35 ％ 수용액) (3/1, v/v) 의 혼합 용액에 90 ℃ 에서 30 분간 침지시켰다. 그 후 Si 기판을 취출하고 증류수로 세정하여, 화학 산화막 형성 Si 기판을 형성하였다. 계속해서, 스테인리스 샬레 중에서 화학 산화막 형성 Si 기판을 표면 처리제 (고형분 농도 1 질량％, 고형분 농도란 120 ℃ 에서 가열했을 때의 증발 잔분을 나타내고, 가열 전의 표면 처리제에 대한 질량％ 이다.) 에 25 ℃ 에서 1 시간 침지시켰다. 그 후 Si 기판을 취출하고, 핫 플레이트를 사용하여 140 ℃ 에서 30 분간 소성시켰다. 마지막으로 불소계 용매 아사히클린 AE-3000 (1,1,2,2-테트라플루오로에틸-2,2,2-트리플루오로에틸에테르, AGC 주식회사 제조) 으로 세정하여, 표면 처리층이 형성된 Si 기판을 얻었다.

<평가>

하기 방법에 의해, 성막성, 물 접촉각 및 저장 안정성을 평가하였다.

(성막성)

표면 처리층이 형성된 Si 기판에 대해, 하기 기준에 준거하여 육안으로의 외관의 확인을 실시하였다. 얻어진 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.

육안으로 기판 상에 흐림이 관측된 경우 : C, 일부분에 흐림이 관측된 경우 : B, 흐림이 관측되지 않는 경우 : A

또, 광학 현미경 (올림푸스사 DSX10-UZH) 을 사용하여 성막성을 확인하고, 하기 기준에 준거하여 평가하였다. 반사 방식으로 배율은 5 배로 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.

방사상의 요철이 관측된 경우 : B, 방사상의 요철이 관측되지 않는 경우 : A

얼룩 무늬가 관측된 경우 : B, 얼룩 무늬가 관측되지 않는 경우 : A

(물 접촉각)

맨 처음에, 표면 처리층이 형성된 Si 기판의 표면 처리층 표면을, 에탄올을 스며들게 한 벰코트 (등록상표) 로 닦아내어 세정하였다. 그 후, 표면 처리층의 표면에 둔 약 2 μL 의 증류수의 접촉각을, 접촉각 측정 장치 (쿄와 계면 과학사 제조 DM-701) 를 사용하여 20 ℃ 에서 측정하였다. 표면 처리층의 표면에 있어서의 상이한 5 개 지점에서 측정을 실시하여, 그 평균값을 산출하고, 물 접촉각으로 하였다. 물 접촉각의 산출에는 θ/2 법을 사용하였다. 얻어진 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.

(저장 안정성)

상기 서술한 바와 같이 하여 얻어진 표면 처리제를 25 ℃ 에서 30 일간 정치 (靜置) 시키고, 정치 후의 층 분리의 유무를 확인하고 하기 기준에 준거하여 평가하였다. 얻어진 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.

층 분리한 경우 : C, 층 분리는 하고 있지 않지만 탁함이 발생하고 있는 경우 : B, 균일한 용액의 상태 그대로의 경우 : A

표 1 에 기재된 평가 결과로부터 분명한 바와 같이, 예 2 ∼ 예 16 의 표면 처리층은, 예 1 의 표면 처리층과 비교하여, 육안 및 광학 현미경 관찰에 의한 표면 성상의 관찰 결과가 우수한 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 예 2 ∼ 예 16 의 표면 처리층은 평탄성이 우수하다고 할 수 있다.

또한, 표 1 에 기재된 평가 결과로부터 분명한 바와 같이, 예 2 ∼ 예 16 의 표면 처리제는, 예 1 의 표면 처리제와 비교하여, 저장 안정성이 우수하다.

표 2 중, 「(B)/(C)」 는, 질량 기준으로의 화합물 (B) 와 화합물 (C) 의 배합 비율을 나타낸다.

표 2 에 기재된 평가 결과로부터 분명한 바와 같이, 예 18 ∼ 예 23 의 표면 처리층은, 예 17 의 표면 처리층과 비교하여, 육안 및 광학 현미경 관찰에 의한 표면 성상의 관찰 결과가 우수한 것을 알 수 있다. 예 24 와 비교한 예 25 ∼ 예 30 도 동일하다. 이 결과로부터, 예 18 ∼ 예 23, 예 25 ∼ 예 30 의 표면 처리층은 평탄성이 우수하다고 할 수 있다.

2021년 3월 17일에 출원된 일본 특허출원 2021-044130호의 개시는, 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 받아들여진다.

본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격이 참조에 의해 받아들여지는 것이 구체적이고 또한 개개로 기재된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 받아들여진다.

Claims

반응성 실릴기를 갖는 함불소 화합물 (A) 와, 하기 식 (B) 로 나타내는 함불소 방향족 화합물 (B) 와, 하기 식 (C1) 로 나타내는 함불소 케톤 화합물 (C1), 하기 식 (C2) 로 나타내는 함불소 고리형 케톤 화합물 (C2), 하기 식 (C3) 으로 나타내는 함불소 폴리에테르 화합물 (C3), 탄소수가 3 ∼ 8 개인 하이드로플루오로올레핀 (C4) 및 탄소수가 3 ∼ 8 개인 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (C) 를 함유하는 표면 처리제.

R⁷COR⁸ ···(C1)

R¹⁰-[OR¹¹]_q-R¹² ···(C3)
(식 (B) 에 있어서, R¹ ∼ R⁶ 은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3 개의 함불소 알킬기를 나타내고, R¹ ∼ R⁶ 중 0 ∼ 3 개가 함불소 알킬기이고, 나머지 R¹ ∼ R⁶ 이 수소 원자 또는 불소 원자를 나타낸다. 단, R¹ ∼ R⁶ 의 적어도 하나는, 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3 개의 함불소 알킬기이다.
식 (C1) 에 있어서, R⁷ 및 R⁸ 은, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 5 의 직사슬형, 분기 사슬형 또는 고리형의 함불소 알킬기를 나타낸다.
식 (C2) 에 있어서, R⁹ 는, 카르보닐기의 탄소 원자와 함께 3 원 ∼ 5 원의 고리 구조를 형성하고, 불소 원자를 갖는 잔기를 나타낸다. R⁹ 는, 탄소수 1 ∼ 2 의 함불소 알킬기로 치환되어도 된다.
식 (C3) 에 있어서, R¹⁰ 및 R¹² 는, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 3 의 함불소 알킬기를 나타내고, q 는 1 이상의 정수를 나타내고, R¹¹ 은, 탄소수 1 ∼ 6 의 퍼플루오로알킬렌기를 나타내고, q 가 2 이상의 정수인 경우에는, 복수의 R¹¹ 은 동일해도 되고 상이해도 된다.)
제 1 항에 있어서,
상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 대기압에 있어서의 비점이, 80 ∼ 220 ℃ 인 표면 처리제.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 화합물 (C) 의 합계에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이, 5/95 ∼ 90/10 인 표면 처리제.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 화합물 (C) 가 상기 함불소 케톤 화합물 (C1) 을 포함하고,
상기 함불소 케톤 화합물 (C1) 에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이, 10/90 ∼ 90/10 인 표면 처리제.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 화합물 (C) 가 상기 함불소 고리형 케톤 화합물 (C2) 를 포함하고,
상기 함불소 고리형 케톤 화합물 (C2) 에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이, 10/90 ∼ 90/10 인 표면 처리제.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 화합물 (C) 가 상기 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 을 포함하고,
상기 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이, 12/88 ∼ 90/10 인 표면 처리제.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 화합물 (C) 가 상기 하이드로플루오로올레핀 (C4) 를 포함하고,
상기 하이드로플루오로올레핀 (C4) 에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이, 10/90 ∼ 90/10 인 표면 처리제.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 화합물 (C) 가 상기 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 를 포함하고,
상기 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 에 대한 상기 함불소 방향족 화합물 (B) 의 질량 기준의 비율이, 10/90 ∼ 90/10 인 표면 처리제.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 식 (C1) 에 있어서의 R⁷ 및 R⁸ 로 나타내는 함불소 알킬기의 적어도 일방이, 분기 사슬형의 함불소 알킬기인 표면 처리제.
제 9 항에 있어서,
상기 식 (C1) 에 있어서의 R⁷ 및 R⁸ 로 나타내는 함불소 알킬기의 양방이, 분기 사슬형의 함불소 알킬기인 표면 처리제.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 분기 사슬형의 함불소 알킬기가, α 탄소에 분기 구조를 갖는 표면 처리제.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 의 대기압에 있어서의 비점이, 50 ∼ 220 ℃ 인 표면 처리제.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 의 수평균 분자량이, 300 ∼ 1000 인 표면 처리제.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 함불소 폴리에테르 화합물 (C3) 이, 퍼플루오로폴리에테르 화합물을 포함하는 표면 처리제.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 함불소 케톤 화합물 (C1) 이, 퍼플루오로케톤 화합물을 포함하는 표면 처리제.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 함불소 고리형 케톤 화합물 (C2) 가, 퍼플루오로 고리형 케톤 화합물을 포함하는 표면 처리제.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하이드로플루오로올레핀 (C4) 가, (E)-1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐, (Z)-1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐, 2,4,4,4-테트라플루오로-1-부텐, (E)-1,1,1,3-테트라플루오로-2-부텐, 1,3,3,4,4,5,5-헵타플루오로시클로펜텐, 3,3,4,4,5,5-헥사플루오로시클로펜텐, (E)-1,1,1,4,4,5,5,5-옥타플루오로-2-펜텐 및 1,1,1,2,2,5,5,6,6,7,7,7-도데카플루오로-3-헵텐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 표면 처리제.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하이드로클로로플루오로올레핀 (C5) 가, (Z)-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜, (E)-1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜, (Z)-1-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜, 1,3-디클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜, (Z)-1-클로로-2,3,3,3-테트라플루오로프로펜, 1-클로로-2,3,3,4,4,5,5-헵타플루오로시클로펜텐, 1,3-디클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜, 1,2-디클로로-3,3-디플루오로프로펜 및 1,2-디클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 표면 처리제.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 표면 처리제를 기재의 표면에 도포한 후, 건조시키는, 표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 기재의 표면의 재질이, 금속, 수지, 유리, 세라믹, 또는 이들의 복합 재료인 표면 처리층을 갖는 기재의 제조 방법.