特表2020-531319(P2020-531319A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特表2020-531319疎水性、及び耐久性を備える処理基板
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  • 特表2020531319-疎水性、及び耐久性を備える処理基板 図000065
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2020-531319(P2020-531319A)
(43)【公表日】2020年11月5日
(54)【発明の名称】疎水性、及び耐久性を備える処理基板
(51)【国際特許分類】
   B32B 27/00 20060101AFI20201009BHJP
   C09K 3/18 20060101ALI20201009BHJP
   C09D 5/00 20060101ALI20201009BHJP
   C09D 183/04 20060101ALI20201009BHJP
   C09D 183/08 20060101ALI20201009BHJP
   C08L 83/14 20060101ALI20201009BHJP
【FI】
   B32B27/00 101
   C09K3/18 104
   C09D5/00 D
   C09D183/04
   C09D183/08
   C08L83/14
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】59
(21)【出願番号】特願2020-511191(P2020-511191)
(86)(22)【出願日】2018年8月24日
(85)【翻訳文提出日】2020年4月17日
(86)【国際出願番号】US2018047919
(87)【国際公開番号】WO2019040853
(87)【国際公開日】20190228
(31)【優先権主張番号】62/549,764
(32)【優先日】2017年8月24日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】62/765,287
(32)【優先日】2018年8月19日
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】505265539
【氏名又は名称】エージーシー オートモーティヴ アメリカズ アールアンドディー,インコーポレイテッド
(71)【出願人】
【識別番号】516344753
【氏名又は名称】エヌビーディー ナノテクノロジーズ, インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】NBD NANOTECHNOLOGIES, INC.
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】ワン,ジャンピン
(72)【発明者】
【氏名】ムーア,ジョン,ミッチェル,ジュニア
(72)【発明者】
【氏名】チャン,ボン,ジューン
(72)【発明者】
【氏名】アルティノク,エスラ
(72)【発明者】
【氏名】キャッチングス,ペリー,エル.シニア
【テーマコード(参考)】
4F100
4H020
4J002
4J038
【Fターム(参考)】
4F100AG00A
4F100AH05C
4F100AH06C
4F100AK52B
4F100AK52C
4F100AT00A
4F100BA03
4F100BA07
4F100BA10A
4F100BA10C
4F100EH46
4F100EJ08
4F100EJ85
4F100EJ86
4F100GB32
4F100JB01
4F100JJ03
4F100JL09
4H020BA36
4J002CP191
4J002GJ01
4J038DL031
4J038DL081
4J038MA09
4J038NA01
4J038NA07
4J038NA12
4J038PA19
4J038PB09
(57)【要約】
処理基板は、基板、基板上に配置された接着促進層、及び接着層がトップコート層と基板との間にあるように、接着層上に配置されたトップコート層を含む。当該接着促進層は、多面体オリゴマーのシルセスキオキサン、又は直鎖オルガノシランポリマーを含む接着促進組成物から形成される。当該トップコート層は、少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物、及び少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物を含む、トップコート組成物から形成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理基板であって、以下の、
基板、
前記基板上に配置された、接着促進組成物で形成された接着促進層であって、前記接着促進組成物は、多面体オリゴマー性シルセスキオキサン、又は直鎖オルガノシランポリマーを含む、接着促進層、及び
前記接着層上に配置された、トップコート組成物から形成されたトップコート層であって、前記接着層は、前記トップコート層と前記基板との間に配置され、かつ、前記トップコート組成物が、少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物と、少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物とを含む、トップコート層、
を含む、処理基板。
【請求項2】
少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物が、次式(la)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(lb)
【化1】

(式中、
Rf1は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が含有されない、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であり、
Yは、フッ素原子非含有C1−6の二価の有機基であり、
11は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−6炭化水素基であり、
は、各々独立して、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基であり、
gは、0〜2の整数であり、
は、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基であり、
bは、1〜100の整数である)
で表される化合物からなる群から選択される、請求項1に記載の処理基板。
【請求項3】
少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物が、次式(2a)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(2b)
【化2】

(式中、
f2は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されてよく、かつ、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であり、
−W−Z−は、−O−(CFCFO)−CF−CONHC−、又は−O−(CFCFO)−CF−CHOCONHC−であり、ここで、aは、1〜200の整数であり、
12は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−8炭化水素基であり、
は、各々独立して、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基であり、
gは、0〜2の整数であり、
は、は、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基であり、
cは、1〜100の整数である)
で表される化合物からなる群から選択される、請求項1、又は2に記載の処理基板。
【請求項4】
トップコート組成物が、式SiXで表される化合物をさらに含み、前記Xは、原子、又は加水分解性基である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の、処理基板。
【請求項5】
が塩素である、請求項4に記載の処理基板。
【請求項6】
、アルコキシ基、又はイソシアネート基である、請求項4に記載の処理基板。
【請求項7】
前記少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物、及び前記少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物の全質量に対する、前記少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物の質量の比率が、10〜90質量%であり、ここで、前記少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物の質量、及び前記少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物の質量は、加水分解縮合反応の前の質量である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の処理基板。
【請求項8】
前記接着促進組成物が、次式(I)、(II)、又は(III)
【化3】
【化4】
【化5】
(式中、
は、長鎖アルキル、又は長鎖フッ素化アルキルであり、
、及びRは、各々独立して、C〜C15アルキル、C〜C15アルケニル、−NCO、−CH(O)CH、−NH、−NHC〜Cアルキル、−OC(O)NHC〜Cアルキル、−OC(O)NH、−P(O)(OC〜Cアルキル)、−C〜CアルキルSi(C〜Cアルキル)、−C〜CアルキルSi(C〜Cアルキル)(OC〜Cアルキル)、−C〜CアルキルSi(C〜Cアルキル)(OC〜Cアルキル)−C〜CアルキルSi(OC〜Cアルキル)、−Si(C〜Cアルキル)(OC〜Cアルキル)、−Si(C〜Cアルキル)(OC〜Cアルキル)、及びSi(OC〜Cアルキル)からなる群から選択され、ここで、C〜C15アルキル、又はC〜Cアルキル中の1又はそれ以上の水素原子は、独立して、場合によっては、−OC(O)C〜Cアルケニル、−NCO、−(OC〜Cアルキル)−CH(O)CH、−CH(O)CH、−NH、−NHC〜Cアルキル、−OC(O)NHC〜Cアルキル、−OC(O)NH、−P(O)(OC〜Cアルキル)、−Si(C〜Cアルキル)(OC〜Cアルキル)、−Si(C〜Cアルキル)(OC〜Cアルキル)、又はSi(OC〜Cアルキル)で置換され、
mは、0〜7の整数であり、
nは、0〜7の整数であり、
pは、0〜6の整数であり、
qは、0〜6の整数であり、かつ、
nとmの和は7以下であり、pとqの和は6以下である)
で表される、多面体オリゴマー性シルセスキオキサンを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の処理基板。
【請求項9】
多面体オリゴマー性シルセスキオキサンが、式:CSiで表される化合物であって、ここで、前記mは、64〜170であり、前記nは、150〜402であり、前記pは、36〜99であり、前記qは、15〜45である、請求項8に記載の処理基板。
【請求項10】
多面体オリゴマー性シルセスキオキサンが、式C17040299Si45で表される化合物である、請求項8、又は9に記載の処理基板。
【請求項11】
多面体オリゴマー性シルセスキオキサンが、式C6415236Si16で表される化合物である、請求項8、又は9に記載の処理基板。
【請求項12】
前記接着促進組成物が、次式(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、又は(IX)
【化6】
【化7】
【化8】

(式中、
Rは各々、同一、又は異なり、かつ、水素、又は非水素置換基であってよく、
、及びLは、独立してリンカー基であり、
各xは同一、又は異なる正の整数であり、
各yは同一、又は異なる正の整数であり、
各zは同じ、又は異なる正の整数である)
で表される単位を含む、直鎖オルガノシランポリマーを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の処理基板。
【請求項13】
各Rが、アルキルである、請求項12に記載の処理基板。
【請求項14】
各Rが、エチルである、請求項12に記載の処理基板。
【請求項15】
前記基板が、ガラスパネルを備える、請求項1〜14のいずれか一項に記載の処理基板。
【請求項16】
トップコート層の、前記接着促進層とは反対側の外表面が、ASTM D7334−08(2013)で測定する場合の水接触角が、100〜110°である、請求項1〜15のいずれか一項に記載の処理基板。
【請求項17】
トップコート層の、前記接着促進層とは反対側の外表面が、ASTM D7334−08(2013)で測定する場合の摺動角が、10〜20°である、請求項1〜16のいずれか一項に記載の処理基板。
【請求項18】
処理基板を製造する方法であって、以下の、
基材の表面の少なくとも部分に、多面体オリゴマー性シルセスキオキサン、又は直鎖オルガノシランポリマーを含む、接着促進組成物を、塗布する工程、
前記塗布された接着促進組成物を硬化させて、基板上に接着促進層を配置する工程、
前記配置された接着促進層にトップコート組成物を塗布する工程であって、前記トップコート組成物が以下の、
少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物であって、次式(la)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(lb)
【化9】

(式中、
Rf1は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が含有されない、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であり、
Yは、フッ素原子非含有C1−6の二価の有機基であり、
11は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−6炭化水素基であり、
は、各々独立して、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基であり、
gは、0〜2の整数であり、
は、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基であり、
bは、1〜100の整数である)
で表される化合物からなる群から選択される、少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物、
少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物であって、次式(2a)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(2b)
【化10】

(式中、
f2は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されてよく、かつ、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であり、
−W−Z−は、−O−(CFCFO)−CF−CONHC−、又は−O−(CFCFO)−CF−CHOCONHC−であり、ここで、aは、1〜200の整数であり、
12は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−8炭化水素基であり、
は、各々独立して、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基であり、
gは、0〜2の整数であり、
は、は、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基であり、
cは、1〜100の整数である)
で表される化合物からなる群から選択される、少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物
を含む、塗布工程、並びに、
前記塗布されたトップコート組成物を硬化させて、前記配置された接着促進層上にトップコート層を配置する工程、
を、含む、方法。
【請求項19】
前記塗布された接着促進組成物を硬化させて、前記基板上に接着促進層を配置する前記工程が、前記塗布された接着促進組成物を、少なくとも15秒間から60秒未満、周囲温度で硬化させて、接着促進層を形成することを含む、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
前記塗布されたトップコート組成物を硬化させて、前記基板上に接着促進層を配置する前記工程が、前記塗布されたトップコート組成物を、セ氏15〜30℃、少なくとも50%の相対湿度で、十分な時間硬化させて、前記配置された接着促進層上にトップコート層を配置することを含む、請求項18、又は19に記載の方法。
【請求項21】
基材の表面の少なくとも部分に、接着促進組成物を塗布する前記工程が、基材の表面の少なくとも部分に、接着促進組成物を単層に塗布することを含む、請求項18〜20のいずれか一項に記載の方法
【請求項22】
請求項18〜21のいずれか一項に記載の方法により形成された、処理基板。
【請求項23】
ガラスパネルを含む、請求項22に記載の処理基板を含む、ウィンドウを備える、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001] 本出願は、2017年8月24日出願米国特許仮出願第62/549,764号「POSS接着促進とその使用」、及び2018年8月19日出願と題する米国特許仮出願第62/765,287号「接着促進とその使用」の優先権、及び全ての利点を主張し、特に、当該開示は、その全体が参照により援用される。
【0002】
[0002] 本発明は、一般に、処理基板に関し、より詳細には、疎水性、及び耐久性を備える処理基板に関する。
【背景技術】
【0003】
[0003] 処理基板は、様々な分野で用いられ、未処理基板の物理的特性を強化する。例えば、輸送産業、又はエレクトロニクス産業等の特定の産業では、組成物、又は組成物の1又はそれ以上の層を、未処理基板へ塗布、又は配置することで、未処理基板と比較して、特定の物理的特性が改善された、処理基板、及び関連物品を形成することができる。例えば、ガラス基板にトップコート層と組み合わせて接着促進層を塗布、又は配置することで、処理ガラス基板が、対応する未処理ガラス基板と比較して、より容易に水をはじく(すなわち、撥水性が高い)、又は洗浄可能な、疎水性が高い、処理ガラス基板を形成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
[0004] しかしながら、多くの用途では、1又はそれ以上の層を未処理基板に添加して、疎水性等の特性を強化した場合、当該層の耐久性に悪影響を及ぼす環境条件等のために、当該特性は経時的に低下する。従って、高い疎水性、及びそれに関連する撥水性等の他の所望の物理的特性を提供しながら、耐久性が高い処理基板を形成することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0005】
[0005] 本発明は、基板、基板上に配置された接着促進層、及び接着促進層上に配置されたトップコート層、を含む、処理基板に関する。当該接着促進層は、多面体オリゴマーのシルセスキオキサン、又は直鎖オルガノシランポリマーを含む接着促進組成物から形成される。当該トップコート層は、少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物、及び少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物、を含む、トップコート組成物から形成される。
【0006】
[0006] 処理基板は、初期疎水性、かつ、それに関連する撥水性に優れ、特に、上記の接着促進層、及びトップコート層のどちらか一方のみを含む他の処理基板と、あるいは、異なる接着促進組成物、又はトップコート組成物を利用して、各接着促進層、及びトップコート層を形成する処理基板と、比較すると、当該処理基板の耐久性を示す、環境条件をシミュレートすることを目的とする広範な試験条件下で、そのような疎水性が保持される。
【0007】
[0007] 本発明の利点は、添付の図面に関連して考察された場合、以下の詳細な説明を参照することにより、よりよく理解されて、容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】[0008] 本発明の一実施形態による、処理基板の斜視側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[0009] 図1を参照すると、基板14、基板14上に配置された接着促進層16、及び接着促進層16上に配置されたトップコート層18、を含む、処理基板10が提供される。
【0010】
I. 基板
[0010] 基板14(すなわち、未処理の基板)は、硬質素材、又は可撓性素材であってよい。特定の実施形態では、当該硬質素材、又は可撓性素材はまた、実質的に透明である。本明細書で特定される、用語「実質的に透明」は、基板14に関して用いられる場合、光透過が、可視光範囲等の所定の波長範囲で、70%以上になりうる材料をいう。
【0011】
[0011] 好適な硬質基板の例としては、ガラス板、又はパネル等の無機材料があげられる。窓ガラスは、好ましくは、自動車用ガラスであり、より具体的には、ソーダ石灰シリカガラスである。他の実施形態では、ガラスパネルは、強化ガラスパネルであり、これは、通常のガラス(すなわち、ソーダ石灰シリカガラス、又は焼きなましガラス等の未強化ガラス)と比較して、熱処理、又は化学処理を制御して、強度を高めて製造された、単層ガラスパネルである。
【0012】
[0012] 他の実施形態では、基板14は、可撓性(すなわち、フレキシブル基板)であることが望ましい場合がある。これらの実施形態では、フレキシブル基板の特定の例としては、様々な有機ポリマーを含むものがあげられる。透明性、屈折率、耐熱性、及び耐久性の観点から、フレキシブル基板の具体例としては、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリエステル(ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(エチレンナフタレート)等)、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン6,6等)、ポリスチレン、ポリ(塩化ビニル)、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリノルボルネン、ポリウレタン、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(エチレンビニルアルコール)、ポリアクリル、セルロース(トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等)、又はこれら有機ポリマーの共重合体(interpolymers、copolymers)があげられる。
【0013】
[0013] いくつかの実施形態では、基板14は、内側透明シートと、外側透明シートと、内側透明シートと外側透明シートとの間に配置された中間層とを含む積層ガラスパネル部品の形態である。特定の実施形態では、内側、及び外側の透明シートは、実質的に透明な窓ガラスである。しかしながら、他の実施形態では、内側透明シート、及び外側透明シートは、プラスチック、ガラス繊維、又は他のいかなる適当な、実質的に透明な材料であってよい。他の実施形態では、内側、及び外側の透明シートは、透明度の低い窓ガラスである。例えば、ガラス部品がプライバシーガラスである場合、ガラス部品の透明度はきわめて低いため、所定の波長範囲での光透過率が0〜70%等の、所定の波長範囲で光透過率を70%未満とすることができる。
【0014】
[0014] いくつかの実施形態では、積層ガラスパネル部品はまた、内側透明シートと外側透明シートとの間に配置される中間層を含む。好ましくは、当該中間層は、内側透明シートと外側透明シートを結合し、積層ガラスパネル部品が、衝撃、又は破損を受けても、ガラスパネル片が保持されるようにすることができる。
【0015】
[0015] 当該中間層は、通常、光に対して実質的に透明であり、ポリビニルブチラール(PVB)等のポリマー、又は熱可塑性樹脂を含む。しかしながら、他の適当な材料を用いて、中間層を実装してもよい。内側透明シート、外側透明シート、及び中間層はまた、実質的に透明、又は、光に対して透明であるため、内側透明シートと外側透明シートとの間の中間層を含む積層ガラスパネル部品もまた、実質的に透明、又は光に対して透明である。
【0016】
[0016] さらに、特定の実施形態では、基板14は、例えば、充填剤、及び/又は繊維で、強化されてもよい。
【0017】
II.接着促進層
[0017] 上記のように、処理基板10はまた、基板14上に配置された、接着促進層16を含む。
【0018】
[0018] 当該接着促進層16は、特定の実施形態では、接着促進組成物から形成される。特定の好ましい実施形態では、当該接着促進組成物は、多面体オリゴマー性シルセスキオキサンを含む。
【0019】
[0019] シルセスキオキサンの構造は、もっと一般的には、立方体、六角柱、八角柱、十角柱、又は十二角柱等の、ケージ状構造である。例示的な実施形態では、様々な可能な多面体オリゴマー性シルセスキオキサンケージ分子構造のうち、立方体(T8)ケージ構造が形成される。本明細書で用いられる場合、立方体T8ケージ構造は、下記のように略記:
【0020】
【化1】
されるが、ここで、各隅の基には、フッ素化アルキル基等の置換基、又はアルキルシラン若しくはアルキルイソシアネート等の反応性官能基がある。
【0021】
[0020] 特定の実施形態では、多面体オリゴマー性シルセスキオキサンは、次式(I)、(II)、又は(III):
【0022】
【化2】
【0023】
【化3】

(式中、
は、長鎖アルキル、又は長鎖フッ素化アルキルであり、
、及びRは各々、独立して、C〜C15アルキル、C〜C15アルケニル、−NCO、−CH(O)CH、−NH、−NHC〜Cアルキル、−OC(O)NHC〜Cアルキル、−OC(O)NH、−P(O)(OC〜Cアルキル)、−C〜CアルキルSi(C〜Cアルキル)、−C〜CアルキルSi(C〜Cアルキル)−(OC〜Cアルキル)、−C〜CアルキルSi(C〜Cアルキル)(OC〜Cアルキル)−C〜CアルキルSi(OC〜Cアルキル)、−Si(CrCアルキル)(OC〜Cアルキル)、−Si(C〜Cアルキル)(OC〜Cアルキル)、及びSi(OC〜Cアルキル)からなる群から選択され、ここで、C〜C15アルキル、又はC〜Cアルキルの、1又はそれ以上の水素原子は、独立して、場合によっては、−OC(O)C〜Cアルケニル、−NCO、−(OC〜Cアルキル)−CH(O)CH、−CH(O)CH、−NH、−NHC〜Cアルキル、−OC(O)NHC〜Cアルキル、−OC(O)NH、−P(OC〜Cアルキル)、−Si(C〜Cアルキル)(OC〜Cアルキル)、−Si(C〜Cアルキル)(OC〜Cアルキル)、又はSi(OC〜Cアルキル)で置換され、
mは、0〜7の整数であり、
nは、0〜7の整数であり、
pは、0〜6の整数であり、
qは、0〜6の整数であり、かつ、
nとmの和は7以下であり、pとqの和は6以下である)
で表される。
【0024】
[0021] 特定の実施形態では、当該R、及びR基で用いられる末端官能基は、1又はそれ以上の官能基を組み込むことにより、多面体オリゴマー性シルセスキオキサンが、トップコート層を形成する以下に記載する、様々なトップコート組成物に共有結合させうる。当該末端官能基としては、上記式(I)、(II)、及び(III)において、R、及びRについて記載された基があげられる。
【0025】
[0022] 特定の他の好ましい実施形態では、接着促進組成物は、直鎖オルガノシランポリマーを含む。本明細書で用いられる用語「直鎖」は、ポリマー骨格が、非分岐、又は非ケージ構造である構造をいうことができる。
【0026】
[0023] 特定の実施形態では、直鎖オルガノシランポリマーは、次式(IV):
【0027】
【化4】

(式中、Rは各々、同一、又は異なり、かつ、水素、又は非水素置換基であってよく、Lは、リンカー基であり、yは正の整数である)
で表される単位を含んでもよい。
【0028】
[0024] いくつかの実施形態では、Lは各々、結合、アルキレン、又はヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、結合ではない。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜C20アルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜C10アルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜Cアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜Cアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜Cアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜Cアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、メチレン、又はエチレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、ヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、ヘテロアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、2〜20員ヘテロアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、2〜10員ヘテロアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、2〜8員ヘテロアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、2〜5員ヘテロアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、2〜3員ヘテロアルキレンである。
【0029】
[0025] 特定の実施形態では、直鎖オルガノシランポリマーは、次式(V):
【0030】
【化5】

(式中、Rは各々、同一、又は異なり、かつ、水素、又は非水素置換基であってよく、Lは、リンカー基であり、yは正の整数である)
で表される単位を含んでもよい。
【0031】
[0026] いくつかの実施形態では、Lは各々、結合、アルキレン、又はヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、結合ではない。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜〜C20アルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜〜C10アルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜〜Cアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜〜Cアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜〜Cアルキレンである。ある実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、C〜〜Cアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、メチレン、又はエチレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、ヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、ヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、2〜20員ヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、2〜10員ヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、2〜8員ヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、2〜5員ヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは各々、置換、又は非置換であってよい、O、S、N、又はPから選択される少なくとも1つを含む、2〜3員ヘテロアルキレンである。
【0032】
[0027] 特定の実施形態では、直鎖オルガノシランポリマーは、次式(VI):
【0033】
【化6】

(式中、Rは各々、同一、又は異なり、かつ、水素、又は非水素置換基であってよく、及び、yは正の整数である)
で表される単位を含んでもよい。
【0034】
[0028] 特定の実施形態では、直鎖オルガノシランポリマーは、次式:(VII):
【0035】
【化7】

(式中、Rは各々、同一、又は異なり、かつ、水素、又は非水素置換基であってよく、Lは、リンカー基であり、zは正の整数である)
で表される単位を含んでもよい。
【0036】
[0029] ある実施形態では、直鎖オルガノシランポリマーは、次式(VIII):
【0037】
【化8】

(式中、Rは各々、同一、又は異なり、かつ、水素、又は非水素置換基であってよく、X、及びX’は各々、同一、又は異なり、かつ、水素、又は非水素置換基であってよく、xは各々、正の整数であり、y、及びzは各々、同一、又は異なり、正の整数である)
で表される単位を含んでもよい。
【0038】
[0030] いくつかの実施形態では、X、及びX’は各々、水素である。ある実施形態では、X、及びX’は各々、水素以外である。
【0039】
[0031] ある実施形態では、X、及びX’は各々、置換、又は非置換であってよい、アルキルである。ある実施形態では、X、及びX’は、非置換アルキルである。ある実施形態では、X、及びX’は、非置換C−Cアルキルである。ある実施形態では、X、及びX’は各々、エチルである。いくつかの実施形態では、X、及びX’は各々、メチルである。ある実施形態では、X、及びX’は各々、ハロゲン(例えば、F、Cl、Br、又はI)である。
【0040】
[0032] ある実施形態では、直鎖オルガノシランポリマーは、次式(IX):
【0041】
【化9】

(式中、Rは各々、同一、又は異なり、かつ、水素、又は非水素置換基であってよく、xは、同一、又は異なり、正の整数であり、y、及びzは各々、同一、又は異なり、正の整数である)
で表される単位を含んでもよい。
【0042】
[0033] ある実施形態では、Rは各々、水素以外である。ある実施形態では、Rは各々、置換、又は非置換であってよい、アルキルである。ある実施形態では、Rは非置換アルキルである。ある実施形態では、Rは、非置換C〜Cアルキルである。ある実施形態では、Rは各々、エチルである。ある実施形態では、Rは各々、メチルである。
【0043】
[0034] いくつかの実施形態では、yは、1〜1000の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜900の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜800の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜700の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜600の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜500の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜400の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜300の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜200の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜100の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜90の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜80の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜70の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜60の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜50の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜40の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜30の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜20の整数である。いくつかの実施形態では、yは、1〜10の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜1000の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜900の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜800の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜700の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜600の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜500の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜400の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜300の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜200の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜100の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜90の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜80の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜70の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜60の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜50の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜40の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜30の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜20の整数である。いくつかの実施形態では、zは、0〜10の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜30の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜20の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜10の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜9の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜8の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜7の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜6の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜5の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜4の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜9の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜3の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜9の整数である。いくつかの実施形態では、xは、1〜2の整数である。いくつかの実施形態では、xは1である。
【0044】
[0035] 特定の実施形態では、接着促進組成物は、CSiであり、ここで、mは、64〜170であり、nは、150〜402であり、pは、36〜99であり、qは、15〜45である。特定の実施形態では、接着促進組成物は、式C17040299Si45の多面体オリゴマー性シルセスキオキサンである。特定の他の実施形態では、接着促進組成物は、式C6415236Si16の直鎖オルガノシランポリマーである。
【0045】
[0036] 特定の実施形態では、接着促進組成物は、多面体オリゴマー性シルセスキオキサン、又は直鎖オルガノシランポリマー、及び追加の成分を含む。当該追加の成分には、溶媒、及び酸が含まれるが、これらに限定されない。含まれることができる適当な溶媒としては、エタノール、又はメタノール等の極性有機溶媒を含む有機溶媒があげられる。用いることができる1つの例示的な極性有機溶媒は、エタノールである。適当な酸としては、接着促進組成物のpHを約2に調整しうるいかなる酸があげられ、水性酸、及びこれらに限定されない、特定の酸があげられる。
【0046】
III. トップコート層
[0037] 上記のように、処理基板10はまた、接着促進層16上に配置されたトップコート層18を含む。
【0047】
[0038] トップコート層18は、少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物(すなわち、化合物(A))、及び少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物(すなわち、化合物(B))を含む、トップコート組成物から形成される。
【0048】
[0039] 特定の実施形態では、化合物(A)は、次式(la)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(lb)
【0049】
【化10】

で表される化合物からなる群から選択される。
【0050】
[0040] 式(la)、及び(lb)中、Rf1は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が含有されない、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であり、Yは、フッ素原子非含有C1−6の二価の有機基であり、R11は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−6炭化水素基であり、Xは、各々独立して、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基であり、rは、0〜2の整数であり、Rは、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基であり、bは、1〜100の整数である。
【0051】
[0041] 特定の実施形態では、化合物(B)は、次式(2a)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(2b)
【0052】
【化11】

で表される化合物からなる群より選択される。
【0053】
[0042] 式(2a)、及び(2b)中、Rf2は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されてよく、かつ、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であり、Wは、−O−(CFCFO)−CF−(式中、aは1〜200の整数である)、Zは、二価の有機基であり、R12は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−8炭化水素基であり、Xは、各々独立して、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基であり、pは、0〜2の整数であり、Rは、は、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基であり、cは、1〜100の整数である。
【0054】
[0043] 例示的実施形態のトップコート層を形成するトップコート組成物中に含まれる化合物(A)は、少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物であり、かつ、次式(la)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(lb):
【0055】
【化12】

で表される化合物からなる群から選択される。次式(la)で表される化合物の部分的に加水分解された縮合物は、後述する。まず、部分的加水分解縮合物ではない化合物(A)について説明する。
【0056】
[0044] 化合物(A)は、上記式(la)で表される化合物のみから構成されていてもよく、上記式(lb)で表される化合物のみから構成されていてもよく、又はそれらの混合物から構成されていてもよい。
【0057】
[0045] 上記式(la)、及び(lb)中、Rf1は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が含有されない、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であってよい。この条件に該当する限り、Rf1の構造は、線状構造、分岐構造、若しくは環状構造、又は部分的に分岐構造、及び環状構造、であってよい。Rf1としては、具体的に、以下の基:
【0058】
【化13】

を具体的に言及することができる。
【0059】
[0046] ここで、lは、0〜19の整数であり、好ましくは、0〜15の整数であり、特に好ましくは、0〜6の整数である。以下の:
【0060】
【化14】

は、ペルフルオロシクロヘキシル基である。以下の:
【0061】
【化15】

は、ペルフルオロアダマンチル基である。m、及びnは各々、0〜15の整数である。
【0062】
[0047] このうち、本発明のRf1としては、CF(CF−が好ましく、直鎖構造のものが、さらに好ましい。さらに、Rf1の炭素原子の数は、好ましくは、3〜8であってよい。
【0063】
[0048] 式(la)、及び(lb)中、Yは、Rf1とシリコン原子とを結合する基であり、フッ素原子非含有C1−6の二価の有機基であり、当該条件以外は、特に限定されない。Yは、好ましくは、−(CH−(iは、1〜6の整数である)、−CONH(CH−(jは、1〜5の整数である)、及びCONH(CH5−k−(kは、1〜4の整数である)から選択される、二価の有機基であり、より好ましくは、−(CH−、−CONH(CH−、−CONH(CHNH(CH−等から選択される。
【0064】
[0049] 式(la)、及び(lb)中、R11は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−6炭化水素基である。このうち、式(la)では、R11は、好ましくは、C1−4炭化水素基であり、特に好ましくはメチル基、又はエチル基である。さらに、式(lb)では、R11は、好ましくは、水素原子である。
【0065】
[0050] 式(1a)中、Xは、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基である。各々、加水分解性基である。rが0、又は1である場合、複数のXは、同一、又は異なってよい。さらに、Xは、好ましくは、塩素原子、C1−4アルコキシ基、又はイソシアネート基、特に好ましくは、塩素原子である。さらに、rは、0〜2、好ましくは0、又は1の整数であり、それにより、形成された層の接着性、耐久性等が優れる。
【0066】
[0051] 式(lb)中、Rは、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基である。反応性を向上させる点で、Rは、水素原子であることが好ましい。
【0067】
[0052] 式(lb)中、bは1〜100の整数である。ここで、bは、式(lb)で表される化合物中のシリコン−窒素結合の単位数であり、被覆性の点で、本発明では、bは、1〜50であることが、好ましい。
【0068】
[0053] 例示的実施形態のトップコート層を形成する組成物において、化合物(A)を単独で、又は2つ以上の化合物(A)を組み合わせて、用いてよい。
【0069】
[0054] 化合物(A)の特定の例は、式(la)で表される化合物、及び式(lb)で表される化合物、各々について以下に示される。しかしながら、次式のXとR11は、上記の記載のとおりであり、それらの好ましい実施形態も同様であり、eは、1〜20の整数であり、fは、1〜6の整数であり、gは、1〜5の整数であり、hは、1〜4の整数である。
【0070】
【化16】

[0055] 本発明で用いられる上記化合物(A)は、一般的な方法で調製することができる。また、化合物(A)として、市販品が入手可能であり、本発明では、当該市販品を用いることができる。
【0071】
[0056] 例示的実施形態の組成物中に含まれる化合物(B)は、少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物であり、かつ、次式(2a)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(2b)で表される化合物からなる群から選択される。次式(2a)で表される化合物の部分的に加水分解された縮合物については、後述する。まず、部分的に加水分解された縮合物ではない化合物(B)について説明する。式(2a)、及び(2b)で表される化合物は、以下のとおりであってよい:
【0072】
【化17】

[0057] 化合物(B)は、上記式(2a)で表される化合物のみから構成されていてもよく、上記式(2b)で表される化合物のみから構成されていてもよく、又はそれらの混合物から構成されていてもよい。
【0073】
[0058] 上記式(2a)、及び(2b)中、ROOHは、C1−20ペルフルオロアルキル基(環状構造があってもよく、又は炭素−炭素原子間に挿入されたエーテル性酸素原子があってもよい)である。Rf1として表されるC1−20ペルフルオロアルキル基の構造は、直鎖構造、分岐構造、環状構造、又は部分的に分岐構造、及び環状構造であってもよい。Rf1としては、以下の基:
【0074】
【化18】

を具体的にあげることができる。
【0075】
[0059] ここで、lは、0〜19の整数であり、好ましくは、0〜15の整数であり、特に好ましくは、0〜6の整数である。以下の
【0076】
【化19】

は、ペルフルオロシクロヘキシル基である。以下の:
【0077】
【化20】

は、ペルフルオロアダマンチル基である。m、及びnは各々、0〜15の整数である。
【0078】
[0060] このうち、本発明のRf2としては、CF(CF−が好ましく、直鎖構造のものが、さらに好ましい。さらに、Rf2の炭素原子の数は、好ましくは、1〜16、特に好ましくは1〜8である。
【0079】
[0061] 炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されたペルフルオロアルキル基は、上記ペルフルオロアルキル基の炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入された基である。挿入されたエーテル性酸素原子に応じて、ペルフルオロ(オキシエチレン)基、すなわち−OCFCF−がペルフルオロアルキル基の結合末端側に形成される場合、当該ペルフルオロ(オキシエチレン)基は、上記式の、Wのペルフルオロ(オキシエチレン)基とみなされる。当該ペルフルオロ(オキシエチレン)基が、Wのペルフルオロ(オキシエチレン)基に結合していない場合、R12のペルフルオロ(オキシエチレン)基である。R12中のエーテル性酸素原子は、ペルフルオロ(オキシプロピレン)基を形成しうるが、ペルフルオロ(オキシプロピレン)基は、その側鎖としてトリフルオロメチル基があるために、所望の効果を十分に発揮しえない場合がある。そこで、2個以上のエーテル性酸素原子が、Rf2に挿入されている場合、2単位以上のペルフルオロ(オキシエチレン)基が反復構造を形成するのが、好ましい。
【0080】
[0062] エーテル性酸素原子が挿入されたペルフルオロアルキル基の構造は、−OCFO−でないことが、好ましい。これは、−OCFO−構造が、通常の分析法(19F−NMR(核磁気共鳴)等)では、核構造の存在を検出できない構造であることを意味する。2つ以上のペルフルオロ(オキシエチレン)基の反復構造の場合、−OCFO−は、多くの場合、当該構造の一端に形成される可能性が高い。しかし、Rf2中の−OCFO−構造は不安定であり、耐熱性を低下させる可能性がある。
【0081】
[0063] エーテル性酸素原子が、炭素−炭素原子間に挿入される場合、挿入される酸素原子の数は、好ましくは、1〜7、より好ましくは、1〜4である。当該酸素原子の挿入位置は、炭素原子−炭素原子単結合間であり、酸素原子間に存在する炭素原子の数は、少なくとも、2である。
【0082】
[0064] 上記式(2a)、及び(2b)中、Wは、−O−(CFCFO)−CF−で表される二価の有機基であり、aは1〜200の整数である。ここで、aは、好ましくは、3〜50、より好ましくは、4〜25、さらに好ましくは、5〜10の整数である。この範囲内の数字を調整して、例示的実施形態のトップコート層を形成する組成物から形成されるトップコート層に、十分な水滴除去特性を付与しうる。
【0083】
[0065] 上記式(2a)、及び(2b)中、Zは二価の有機基である。この二価の有機基の炭素原子は、好ましくは、最大10であり、かつ、この二価の有機基には、酸素原子、又は窒素原子等のヘテロ原子があってもよい。通常、化合物(B)は、Rf2−W−がある化合物とシリコン原子がある化合物とを反応させて(すなわち、Wのシリコン原子側末端の官能基と、シリコン原子がある化合物の官能基とを反応させる)、調製される。Zは、前記シリコン原子に結合した反応性基含有有機基と、Wの末端に結合した前記反応性基との反応により形成される、二価の有機基であることが好ましく、さらに、Wのシリコン原子側の末端にアルケニル基がある化合物と、水素原子がシリコン原子に結合したシリコン原子とを、ヒドロシリル化反応により結合させて、Zがアルキレン基である化合物を得ることができる。
【0084】
[0066] 好ましくは、Zは、Wのシリコン原子側末端の官能基とシリコン原子がある化合物の官能基との反応により形成される二価の有機基である。Wの末端で、ジフルオロメチレン基に結合する反応基は、例えば、カルボキシル基、ハロカルボニル基、又はアルコキシカルボニル基等のカルボニル基を有する反応基、又はヒドロキシメチル基であってよい。一方、シリコン原子がある化合物中の反応基は、シリコン原子に結合した有機基を備える反応基であってもよい。例えば、3−アミノプロピル基、又はN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル基のアミノ基、3−イソシアネートプロピル基等のイソシアネート基、3−クロロプロピル基等の炭素原子に結合した塩素原子基、3−グリシジルオキシプロピル基等のエポキシ基、3−ヒドロキシプロピル基等のヒドロキシ基、又は3−メルカプトオキシプロピル基等のメルカプト基があげられ得る。例えば、カルボニル基を備える反応基と3−アミノプロピル基との反応により、−CONHC−で表されるZが、形成される。
【0085】
[0067] Zは、好ましくは、−CONHC−、−CONHC−、−CHOCONHC−、−COCHCH(OH)CHOC−、−CHOCHCH(OH)CHOC−、−CHOC−、−CFOC−、−C−、及びC−から選択される、二価の有機基である。中でも、−CONHC−、−CONHC−、又は−C−が、特に好ましい。
【0086】
[0068] 上記式(2a)、及び(2b)中、R12は、上記式(la)、及び(lb)中のR11と同じ基であってよい。その好ましい例も、上記と同様である。
【0087】
[0069] 式(2a)中、Xは、上記式(la)中のXと同じ基であってよい。その好ましい例も、上記と同様である。
【0088】
[0070] 式(2a)中、pは、0〜2の整数であるが、形成される層の接着性、耐久性等が優れる点で、0、又は1が、好ましい。
【0089】
[0071] 式(2b)中、Rは、上記式(lb)中のRと同じ基であってよい。その好ましい例も、上記と同様であり、cは、式(2b)で表される化合物中のシリコン−窒素結合の単位数を表し、本発明では、コーティング特性の点で、1〜50であることが、好ましい。
【0090】
[0072] 例示的実施形態のトップコート層を形成するトップコート組成物では、1つの化合物(B)を単独で、又は2つ以上を組み合わせて用いてよい。
【0091】
[0073] 化合物(B)の特定の例は、式(2a)で表される化合物、及び式(2b)で表される化合物の各々について、以下に示すとおりである。
【0092】
【化21】

[0074] そのうち、本発明の化合物(B)としての好ましい具体例は、以下のとおりである:
【0093】
【化22】

[0075] 上記化合物(B)のいずれにおいても、a=7〜8、aの平均値は7.3(以下、「a=7〜8、平均値7.3」という。)である。
【0094】
[0076] 本発明で用いられる上記化合物(B)は、公知の方法で製造することができる。例えば、上記化合物(B)は、具体的には、本明細書にて参考として援用する、WO2009/008380号に開示の方法で製造することができる。
【0095】
[0077] 式(la)、及び式(2a)で表される化合物は各々、部分的に加水分解された縮合物であってもよい。部分的に加水分解された縮合物とは、酸触媒、又はアルカリ触媒等の触媒の存在下、溶媒中で加水分解可能なシリル基の全部、又は部分を加水分解した後、脱水縮合により形成されるオリゴマーをいう。しかし、このような部分的に加水分解された縮合物の縮合度(オリゴマー化度)は、生成物が溶媒に可溶である程度でなければならない。したがって、例示的実施形態のトップコート層を形成する組成物に含まれる化合物(A)は、式(la)で表される化合物が部分的に加水分解された縮合物であってもよく、同様に、化合物(B)は、式(2a)で表される化合物が部分的に加水分解された縮合物であってもよい。さらに、それらは各々、式(la)、及び(2a)によって表される未反応化合物を含んでもよい。
【0096】
[0078] 例示的実施形態のトップコート層を形成するトップコート組成物は、上記化合物(A)、及び(B)を含む。
【0097】
[0079] ここで、化合物(A)、及び(B)は、例示的実施形態のトップコート層を形成するトップコート組成物中に、上記化合物それ自体の形態で含有されてもよい。例示的実施形態のトップコート層を形成するトップコート組成物は、好ましくは、式(la)で表される化合物、及び/又はその部分的に加水分解された縮合物の形態で化合物(A)を含み、化合物(B)は好ましくは、式(2a)、及び/又はその部分的に加水分解された縮合物で表される化合物の形態である。その場合、化合物(A)、及び(B)は、部分的に加水分解された共縮合物の形態で含有されることがより好ましい。
【0098】
[0080] 上記のように、化合物(A)、及び(B)の部分的に加水分解された共縮合物は、酸触媒、又はアルカリ触媒等の触媒の存在下、溶媒中で加水分解可能なシリル基の全部、又は部分を加水分解した後、脱水縮合により形成されるオリゴマーも意味するが、ここで、当該オリゴマーは、2種類の加水分解可能なシリル基を含有する化合物(すなわち、化合物(A):式(la)、及び/又はその部分的に加水分解された縮合物によって表される化合物、及び化合物(B):式(2a)、及び/又はその部分的に加水分解された縮合物によって表される化合物)の混合物の加水分解縮合により得られるオリゴマーであり、したがって、部分的に加水分解された「共縮合物」という。このような部分的に加水分解された共縮合物の縮合度(オリゴマー化度)は、生成物が溶媒に可溶となる程度を要する。
【0099】
[0081] さらに、部分的に加水分解された共縮合物は、化合物(A)として式(la)で表される化合物、及び/又はその部分的に加水分解された縮合物、及び化合物(B)として式(2a)、及び/又はその部分的に加水分解された縮合物、を含む溶媒中で反応させて形成されるため、未反応の化合物(A)、及び(B)を含んでよい。部分的に加水分解された共縮合物を製造する場合には、化合物(A)として式(la)で表される化合物(部分的に加水分解された縮合物ではない)を、化合物(B)として式(2a)で表される化合物(部分的に加水分解された縮合物ではない)を用いることが、好ましい。
【0100】
[0082] 化合物(A)、及び(B)の部分的に加水分解された共縮合物は、式(la)で表される化合物、及び/又はその部分的に加水分解された縮合物の所定量、及び式(2a)で表される化合物、及び/又はその部分的に加水分解された縮合物の所定量、を溶媒で溶解した後、酸触媒、又はアルカリ触媒等の触媒、及び水の存在下で所定時間撹拌して製造することができる。酸触媒としては、例えば、塩酸、硝酸、酢酸、硫酸、リン酸、スルホン酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等を用いることができる。アルカリ触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水を用いることができる。このような触媒の水溶液を用いるため、加水分解に必要な水が反応系に存在しうる。反応は、触媒と水の存在下で加熱すると促進されるが、反応が進行しすぎると縮合度が高くなり、溶媒に溶けにくくなる。適量の触媒が存在する限り、反応を常温で行うことが、好ましい。部分的に加水分解された共縮合物の得られた溶液は、例示的実施形態のトップコート層を形成する組成物として、そのまま用いてよい。
【0101】
[0083] 上記の部分的に加水分解された共縮合物を用いて、性能がより高いトップコート層を形成することができる。例えば、式(la)で表される化合物、及び式(2a)で表される化合物、から形成されるトップコート層の場合、トップコート層は、2つの化合物の加水分解共縮合物からなり、2つの化合物から誘導される単位が均一に分散されたフィルムとなる。2つの化合物の加水分解共縮合物は比較的短時間で形成されることができ、式(la)で表される化合物、及び式(2a)で表される化合物から直接形成される膜では、2つの化合物から誘導されるユニットの分布の均一性が低下する傾向があると考えられる。2つの化合物から誘導された部分的に加水分解された共縮合物を含有するユニットを予備的に調製することで、この均一性が改善されたと考えられる。
【0102】
[0084] 例示的実施形態のトップコート層を形成するトップコート組成物中の有効成分の組成比率は、用いられる化合物(A)、及び(B)の量から決定することができる。組成物が化合物(A)、及び(B)を含む場合、組成物の比率は、組成物の製造に用いられる2つの化合物の比率により、決定することができる。しかしながら、例示的な実施形態のトップコート層を形成する組成物が、上記の部分的に加水分解された共縮合物を含む場合、そのような部分的に加水分解された共縮合物中の有効成分の組成比率を測定することは困難である。その場合、本発明では、有効成分の組成比率は、部分的に加水分解された共縮合物を生成する前の出発物質組成物により、決定される。すなわち、有効成分の組成比率は、部分的に加水分解された共縮合物の出発物質として用いられる化合物(A)、及び(B)の量から決定される。例えば、式(la)で表される化合物と式(2a)で表される化合物とから部分的に加水分解された共縮合物を生成してトップコート層を形成する組成物が形成される場合、式(la)で表される化合物の単位の組成比率、及び部分的に加水分解された共縮合物中の式(2a)で表される化合物の単位の組成比率は、用いられる2つの出発物質化合物の組成比比率と同一とみなされる。
【0103】
[0085] 例示的実施形態のトップコート層を形成するトップコート組成物中の化合物(B)の比率は、[化合物(B)]/[化合物(A)及び(B)]×100で表される化合物(A)、及び(B)の全質量に対する化合物(B)の質量パーセントとして、好ましくは、10〜90質量%、より好ましくは、10〜60質量%、特に好ましくは、10〜30質量%である。
【0104】
[0086] さらに、その場合、例示的実施形態のトップコート層を形成するトップコート組成物中の化合物(A)の比率は、化合物(A)の全質量に対する質量パーセントとして、好ましくは90〜10質量%、より好ましくは90〜40質量%、特に好ましくは90〜70質量%である。上記のように、部分的に加水分解された共縮合物の場合、質量パーセントは、反応前の化合物(A)、及び(B)の量から計算した組成比率である。
【0105】
IV.塗布方法
[0087] 本発明はまた、各々本発明による、上記接着促進組成物、及びトップコート組成物を利用する処理基板の製造方法に関する。
【0106】
[0088] 本方法は、上記のように基板(すなわち、未処理基板)の提供で開始される。好ましくは、基板は、当業者に公知の溶媒、又は適当な洗浄処理を用いて洗浄されている。一例として、基板をまず2%CeO溶液で洗浄し、次に脱イオン水ですすぎ、圧縮空気を用いて乾燥させることができる。
【0107】
[0089] 当該プロセスは、接着促進組成物を基材の表面の少なくとも部分に塗布して、続行される。特定の実施形態では、接着促進組成物は、式(I)、(II)、又は(III)の多面体オリゴマー性シルセスキオキサン等の、上記多面体オリゴマー性シルセスキオキサンを含む。他の実施形態では、接着促進組成物は、上記の式(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、又は(IX)の単位を含む直鎖オルガノシランポリマー等の、上記の直鎖オルガノシランポリマーを含む。接着促進組成物の塗布方法は限定されず、当該組成物を、スプレー塗布、浸漬塗布、拭き取り塗布等によって塗布することができる。特定の実施形態では、拭き取り塗布が用いられ、接着促進組成物は、1又はそれ以上の塗布プロセスにて、浸漬されたスポンジを用いて洗浄され、乾燥させた基板上で拭き取られる。好ましくは、多層塗布(適用)の場合、次の層は、約30秒以内に塗布され、それにより、塗布された接着促進組成物の全湿潤厚が、接着促進組成物が単層塗布された場合に対応する、100ナノメートル以下、例えば20〜50ナノメートルの範囲となる。
【0108】
[0090] 次に、塗布された接着促進組成物を硬化させて、接着促進層を基板上に配置し、形成する。特定の実施形態では、硬化プロセスは、塗布された接着促進組成物を、室温で少なくとも5秒間、例えば20〜40秒間、例えば25秒間、空気乾燥させることを含む。塗布された接着促進組成物の硬化時間に上限はないが、硬化プロセスは、トップコート組成物の塗布の約1分前まで行われることが好ましい。得られた接着促進組成物の硬化層の乾燥層厚は、20〜50ナノメートル等の100ナノメートル以下、下限は、接着促進組成物の単分子層の乾燥厚であるのが、好ましい。
【0109】
[0091] 次に、この方法を、形成された接着促進層、及び/又は接着促進組成物層を含まない洗浄された基材の部分にトップコート組成物を塗布して、続行する。塗布方法は、接着促進組成物の塗布と同じでも異なっていてもよく、スプレー塗布、浸漬塗布、拭き取り塗布等による、トップコート組成物の塗布が含まれてもよい。特定の実施形態では、拭き取り塗布が用いられ、トップコート組成物は、1又はそれ以上の塗布プロセスに浸漬されたスポンジを用いて、塗布される。
【0110】
[0092] 次に、塗布されたトップコート組成物を硬化させて、接着促進層上、及び/又は洗浄された基板の部分に、トップコート層を形成して配置する。好ましくは、硬化プロセスは、周囲温度、又はより高い相対湿度、及び比較的高い湿度で、十分な時間硬化させ、トップコート層を乾燥させて、硬化した接着促進層、及び/又は基板への接着を確実にする。特定の実施形態では、トップコート組成物は、華氏60〜80度(すなわち、約15〜30℃)の温度で、少なくとも50%、例えば、50〜90%、例えば、60〜80%の相対湿度で、約30〜120分間、例えば、約45分間硬化される。トップコート層を形成する硬化トップコート組成物の厚さは特に限定されない。しかし、配置されたトップコート層が厚すぎると、明らかに損傷が観察される。特定の実施形態では、形成されたトップコート層の乾燥厚は、せいぜい100ナノメートル、例えば、最大50ナノメートル、例えば、20ナノメートルから50ナノメートルであり、下限は、単分子トップコート層の乾燥厚であり、好ましい。
【0111】
[0093] 最後に、そして場合によっては、作製された処理基板は、イソプロピルアルコール、又はアセトン等の溶媒を用いて洗浄されてよい。より具体的には、形成されたトップコート層の外面を溶媒で拭き取ることができる。
【0112】
[0094] 上記の方法により製造された処理基板は、初期疎水性、及び対応する撥水性に優れ、当該処理基板は、環境条件をシミュレートすることを意図した広範な試験条件下でも、当該疎水性、及び撥水性が保持され、それにより、処理基板の耐久性が確認されたが、これは驚くべきことであり、予期せぬことである。
【0113】
[0095] 特定の実施形態では、処理基板の初期水接触角は、ASTM D7334−08(2013)により測定される水接触角で、95°以上、好ましくは、100°以上、例えば100°〜115°を超える。特に、処理基板の外面の初期水接触角は、上記のとおりである。このような水接触角特性は、処理基板が所望の疎水性特性、かつ撥水性を備えることを示す。
【0114】
[0096] 特定の実施形態では、処理基板の摺動角は、10度〜20度等の、30度以下であり、ASTM D7334−08(2013)によっても測定される。特に、処理基板の外表面の初期摺動角は、上記のとおりである。このような摺動角特性は、処理基板が所望の疎水性特性、かつ、撥水性を備えることを示す、他の指標である。
【0115】
[0097] 特定の実施形態では、処理基板、特に処理基板の外表面、の水接触角特性は、機械的耐久性(Flannel1500、又は3000試験)、キセノン塗膜耐候性試験、熱水試験、化学的強度試験、高温高湿度試験(HTHH)、及び塩水噴霧試験(当該試験は各々以下に説明する)を含む様々な環境試験後でも、実質的に保持される。特に、処理基板の水接触角は、その様々な環境試験後に、80度以上に維持される。ASTM D7334−08(2013)により測定された水接触角が80度未満である場合、処理基板の疎水性、及び撥水性は失われる。
【0116】
[0098] 本発明の処理基板は、輸送産業における輸送機器用部品として用いることができる。輸送機器用物品とは、例えば、電車、自動車、船舶、又は航空機、窓ガラス(前面ガラス、側面ガラス、又は後面ガラス)、ミラー、又はバンパーの本体であってよい。処理基板は、その疎水性により、水滴除去特性(即ち、撥水性)に優れ、そのため、トップコート層の表面上への水滴の堆積は稀であり、水滴が堆積されたとしても、すばやくはじかれる。また、運搬装置の動作に起因する風圧との相互作用により、沈着した水滴は速やかに表面に移動し、水滴として滞留しない。したがって、水滴による悪影響を排除することができる。
【0117】
[0099] 特に、本発明の処理基板は、自動車、又はトラック等の車両の窓ガラスに利用することができる。特に、本発明の処理基板は、自動車、又はトラック等の車両のサイドウィンドウガラスに利用することができる。従って、これらの実施形態では、処理基板もまた、実質的に透明であるが、ここで用語「実質的に透明」は、上記層に塗布される前の基板14について用いられるのと同じ態様で用いられる。当該透明ウィンドウ用途では、水滴を容易に除去することにより、処理基板を通して視野をきわめて容易に確保することができ、それにより、車両の操作における安全性を改善することができる。また、凍結環境であっても、処理基板には、水滴がほとんど凍結されない傾向があり、凍結しても、迅速に解凍する。さらに、処理基板上の水滴の付着が少ないため、処理基板の洗浄回数を減らすことができ、かつ、処理基板の洗浄操作を容易に行うことができる。
【0118】
[0100] 次に、本発明を、実施例を参照して説明する。しかし、本発明は、決して特定の実施例に限定されるものではない。
【0119】
〔実施例〕
[0101] 本明細書で提供される実施例では、接着促進組成物、及びトップコート組成物の様々な組み合わせを、本発明の接着促進組成物、及び耐水性(WRC)トップコート組成物を含むガラス基板材料に塗布し、得られた処理基板の初期水接触角、及び水接触角を、様々な環境、及び/又は物理的な試験の実施後に、評価した。
【0120】
WRCトップコート組成物の調製方法
[0102] 表1に示す成分を含むトップコート層の形成に用いる耐水性トップコート(WRC)コーティング組成物を、表1に記載の成分を用いて、フッ素含有クロロシラン化合物(すなわち、上記化合物(A)に対応するエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物)とヒドロフルオロエーテル(旭硝子株式会社製AE3000)との7.5/92.5質量%混合物80部を容器に導入して、形成する。当該混合物を、マグネチックスターラーを用いて撹拌する。1.25重量部のCF−O−(CFCFO)−CF−CONHCSi(OCH(a=7〜8)の94/6質量%混合物(すなわち、上記化合物(B)に対応するエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物)、及びメタノールを容器に滴下した。最後に、18.5重量部の酢酸ブチルを容器に添加した。容器に蓋をし、得られた混合物を60分間混合して、本発明の一実施形態により、WRCコーティング組成物を形成する。
【0121】
表1:WRCの構成
【0122】
【表1】

接着促進組成物1又は2の調製方法
[0103] 接着促進組成物は、図示され、かつ、表2に記載された方法により形成される。順序1に示された接着促進組成物は、接着促進組成物1の形成に用いられる以下の式:C17040299Si45による多面体オリゴマー性シルセスキオキサンをいう。
【0123】
表2:接着促進組成物1の製造方法
【0124】
【表2】

[0104] 同じ方法を用いて、接着促進組成物2を形成することもできるが、この場合の順序1の式:C17040299Si45による多面体オリゴマー性シルセスキオキサンを、式:C6415236Si16による直鎖オルガノシランポリマーに置換する。
【0125】
接着促進組成物用化合物の合成
【実施例1】
【0126】
オクタ(トリエトキシシリル)−T8−シルセスキオキサン:(A)
【0127】
【化23】

[0105] トリエトキシビニルシラン(11g、0.058モル)を室温でEtOH30mLに溶解した後、KOH水溶液(10mg/ml)2.0mlを添加した。反応混合物を室温で一晩撹拌した。翌日、白色沈殿物を濾取し、減圧下で乾燥させて、白色固体2.3gを得た。(51%)。得られた白色固体/又は市販のオクタビニル−T8−シルセスキオキサン(5.0g、7.9ミリモル、1当量)、及びトリエトキシシラン(10.4g、0.063モル、8当量)を、無水トルエン(40mL)に溶解し、アルゴン下で30分間パージした。次に、触媒量のPt(dvs)(25μL)を反応混合物に添加し、80℃まで、一晩加熱した。この溶液をシリカに通して濾過し、過剰な出発物質を除去した。有機濾液を減圧乾燥して、淡黄色油状物を得た。収量:11.8g(79%)。
【0128】
[0106]
【0129】
【化24】
【実施例2】
【0130】
1,2−ビス−オクタ(トリエトキシシリル)−T8−シルセスキオキサン:(B)
【0131】
【化25】

[0107] ビニルトリエトキシシラン(39.5mmol、14当量)7.50g、及び1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタン(2.82mmol、1当量)1.0gを、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応中、反応容器内に白色の沈殿物が形成された。固体部分を濾取し、減圧下で乾燥した。白色の粉末2.60g(2.10ミリモル、収率74%)を得た。
【0132】
[0108] 白色粉末(0.95ミリモル、1当量)1.0g、及びトリエトキシシラン(14.3ミリモル、15当量)2.35gを、トルエンに40℃で30分間、Arガスパージ下で溶解した。触媒量のPt(0)を反応混合物に添加し、80℃に8時間加熱した。溶液を、シリカを通して濾過し、副生成物を除去した。有機濾液を減圧乾燥し、淡黄色油状物0.34g(0.09ミリモル、収率10%)を得た。
【0133】
[0109]
【0134】
【化26】
【実施例3】
【0135】
1,1,2−トリス−オクタ(トリエトキシシリル)−T8−シルセスキオキサン:(C)
【0136】
【化27】

[0110] ビニルトリエトキシシラン(143.0mmol、21当量)27.2g、及び1,1,2−トリス(トリエトキシシリル)エタン(6.79mmol、1当量)3.51gを、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応中、反応容器内に白色の沈殿物が形成された。固体部分を濾別し、減圧乾燥して12gの白色固体(6.50ミリモル、収率96%)を得た。
【0137】
[0111] 上段記載の方法により調製した白色固体7.56g(5.18ミリモル、1当量)、及びトリエトキシシラン17.88g(108.82ミリモル、21当量)を、トルエンに40℃で30分間、Arガスパージ下で溶解した。触媒量のPt(0)0.2mLを反応混合物に加え、80℃まで8時間加熱した。シリカに通して溶液を濾過し、副生成物を除去した。有機濾液を減圧乾燥して18.85gの淡黄色油状物(3.56ミリモル、収率69%)を得た。
【0138】
【化28】
【実施例4】
【0139】
ビス−オクタ(トリエトキシシリル)−T8−シルセスキオキサン−エチルメチルシラン:(F)
【0140】
【化29】

[0113] 5.0gの2−(ジビニルメチルシリル)エチルトリエトキシシラン(17.32ミリモル、1当量)を、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応中、溶液は混濁した。生成物を減圧乾燥して、液体(2.29ミリモル、収率64%)3.2gを得た。
【0141】
[0114] 最初の工程の液体1.58g(1.11mmol、1当量)、及びトリエトキシシラン(18.88mmol、16当量)3.10gを、Arガスパージ下、40℃で30分間、トルエンに溶解した。触媒量のPt(0)を反応混合物に添加し、80℃まで8時間加熱した。溶液をシリカに通して濾過し、副生成物を除去した。有機濾液を減圧乾燥し、淡黄色油状物2.3g(0.57ミリモル、収率51%)を得た。
【実施例5】
【0142】
1,1,2−トリス−オクタ(トリエトキシシリル)−T8−シルセスキオキサン−エチルメチルシラン
【0143】
【化30】

[0115] 2−(ジビニルメチルシリル)エチルトリエトキシシラン、及び1,1,2−トリス(トリエトキシシリル)エタンを、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応中、反応容器内に白色沈殿物が生成した。当該固体部分を濾取し、減圧下で乾燥した。
【0144】
[0116] 第1工程で得られた固体2.41g(0.58ミリモル、1当量)、及び4.17gのトリエトキシシラン(25.38ミリモル、45当量)を、Arガスパージ下、40℃で30分間、トルエンに溶解した。触媒量のPt(0)を反応混合物に添加し、80℃まで8時間加熱した。溶液をシリカに通して濾過し、副生成物を除去した。有機濾液を減圧乾燥した。淡黄色油状物1.89g(0.17ミリモル、収率30%)が得られた。
【実施例6】
【0145】
オクタ(3−プロピルイソシアネート)−T8−シルセスキオキサン:
【0146】
【化31】

[0117] 5gの3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(20.21mmol,1当量)を、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応混合物に酢酸エチルを加え、蒸留水で数回洗浄した。有機濾液をMgSOで乾燥させ、溶媒を減圧蒸発させて、淡黄色油状物3.0g(2.75ミリモル、収率95%)を得た。
【実施例7】
【0147】
1,2−ビス−オクタ(3−プロピルイソシアネート)−T8−シルセスキオキサン:
【0148】
【化32】
【実施例8】
【0149】
トリス(3−プロピルイソシアネート)−T8−シルセスキオキサン:
[0118] 4.48gの3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(18.11ミリモル、14当量)、及び0.45gの1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタン(1.26ミリモル、1当量)を、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応混合物に酢酸エチルを加え、蒸留水で数回洗浄した。有機濾液をMgSOで乾燥させ、溶媒を減圧蒸発させて、淡黄色油状物2.32g(1.26mmol、定量的生成物)を得た。
【実施例9】
【0150】
【化33】

[0119] 2.51gの3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(20.31ミリモル、21当量)、及び0.25gの1,1,2−トリス(トリエトキシシリル)エタン(0.97ミリモル、1当量)、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応混合物に酢酸エチルを加え、蒸留水で数回洗浄した。有機濾液をMgSOで乾燥させ、溶媒を減圧蒸発させて、淡黄色油状物2.2g(0.83ミリモル、収率86%)を得た。
【実施例10】
【0151】
【化34】

[0120] 5.0gの3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(21.21ミリモル、6当量)、及び1.59gの3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(6.73ミリモル、2当量)、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応混合物に酢酸エチルを加え、蒸留水で数回洗浄した。有機濾液をMgSOで乾燥させ、溶媒を減圧蒸発させて、白色固体4.10g(3.56ミリモル、収率99%)を得た。
【実施例11】
【0152】
【化35】

[0121] 3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(16.17mmol、4当量)4.0g、及び3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(16.17mmol、4当量)3.82gを、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応混合物に酢酸エチルを加え、蒸留水で数回洗浄した。有機濾液をMgSOで乾燥させ、溶媒を減圧蒸発させて、白色固体4.95g(4.0ミリモル、収率99%)を得た。
【実施例12】
【0153】
【化36】

[0122] 20.32gの3−プロピルアミントリエトキシシラン(91.99mmol,1当量)を、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応混合物に酢酸エチルを加え、蒸留水で数回洗浄した。有機濾液をMgSOで乾燥させ、溶媒を減圧蒸発させて、淡黄色油状物9.71g(11.01ミリモル、収率96%)を得た。
【0154】
【化37】
【実施例13】
【0155】
【化38】

[0124] 5.00gの3−プロピルアミントリエトキシシラン(22.58ミリモル、1当量)、及び0.55gの1,1,2−トリス(トリエトキシシリル)エタン(1.07ミリモル、1当量)、触媒量のKOH水溶液とともに、室温でエタノールに溶解し、5時間撹拌した。反応混合物に酢酸エチルを加え、蒸留水で数回洗浄した。有機濾液をMgSOで乾燥させ、溶媒を減圧蒸発させて、淡黄色油状物2.34g(1.01ミリモル、収率95%)を得た。
【0156】
【化39】

いくつかの例示的な実施形態、及びその態様を、以下により詳細に説明する。
【実施例14】
【0157】
エチルホスホン酸−T8−シルセスキオキサン:
【0158】
【化40】

[0126] ホスホナトエチルトリエトキシシラン(5.12g、15.59ミリモル)を、室温で10mLのEtOHに溶解した後、水性KOH溶液(10mg/ml)2.0mlを、添加した。反応混合物を室温で一晩撹拌した。翌日、溶液を酢酸エチルで抽出した。有機層をNaSOで乾燥させ、減圧乾燥させて、2.39gの液体(1.54ミリモル、収率79%)を得た。得られた液体を、10mlのエタノール、及び水の混合物に、溶解した。次に、3mlのHClを反応混合物に添加し、一晩還流させた。この溶液をシリカに通して濾過し、過剰な出発物質を除去した。有機濾液を減圧乾燥して、収量1.09g(8.47mmol、55%)の液体が得られた。
【0159】
【化41】
【実施例15】
【0160】
[0128] ビニルトリエトキシシラン(10g、52.5mmol)、THF(50ml)、蒸留水(1g)、及び水酸化ナトリウム(0.79g、19.8mmol)を、還流冷却器、及び温度計を備えた4つ首フラスコにいれて、70℃で5時間、磁気攪拌する。これを室温まで冷却し、15時間放置する。揮発性成分を大気圧下、95℃で加熱除去し、白色の沈殿を得た。この沈殿を孔径0.5μmのメンブランフィルターで回収し、THFで洗浄した後、真空オーブン中で80℃3時間乾燥させ、ヘプタ(ビニル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレートを得た。
【0161】
[0129] ヘプタ(ビニル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレート(2.2g、3.40ミリモル)、トリエチルアミン(0.35g、3.45ミリモル)、及び乾燥THF(50ml)を丸底フラスコに入れ、室温で、1,2−ビス(トリクロロシリル)エタン(0.50g、1.1ミリモル)を速やかに加える。混合物を室温で、4時間磁気撹拌する。得られた沈殿物を濾過によって除去し、濾液を回転蒸発器で濃縮して粗生成物を得た。得られた固体をメタノール中に分散させ、メンブランフィルターで回収し、75℃で5時間乾燥させて、白色固体として、1,2−ビス(ヘプタビニル)エタンを得る。
【0162】
[0130] トルエン(50ml)中の1,2−ビス(ヘプタビニル)エタン(2g、1.61mmol)、及びトリエトキシシラン(3.7g、22.58mol)を、丸底フラスコに入れる。反応混合物をAr(g)パージング下、40℃で30分間撹拌する。次に、触媒量のPt(0)を反応混合物に添加し、80℃まで8時間加熱した。溶液を、セライトに通して濾過し、未反応の反応物を除去する。有機濾液を真空乾燥して、淡黄色油状物として1,2−ビス(ヘプタ(トリエトキシシリル))エタンを得る。
【0163】
【化42】
【実施例16】
【0164】
[0131] ビニルトリエトキシシラン(10g、52.5mmol)、THF(50ml)、蒸留水(1g)、及び水酸化ナトリウム(0.79g、19.8mmol)を、還流冷却器、及び温度計を備えた4つ首フラスコにいれて、70℃で5時間、磁気攪拌する。これを室温まで冷却し、15時間放置する。揮発性成分を大気圧下、95℃で加熱除去し、白色の沈殿を得た。この沈殿を孔径0.5μmのメンブランフィルターで回収し、THFで洗浄し、真空オーブン中で80℃3時間乾燥させ、ヘプタ(ビニル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレートを得た。
【0165】
[0132] ヘプタ(ビニル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレート(2.2g、3.40ミリモル)、トリエチルアミン(0.35g、3.45ミリモル)、及び乾燥THF(50ml)を丸底フラスコに入れ、室温で1,1,2−トリス(トリクロロシリル)エタン(0.47g、1.1ミリモル)を速やかに加える。混合物を室温で4時間磁気撹拌する。得られた沈殿物を濾過によって除去し、濾液を回転蒸発器で濃縮して、粗生成物を得た。得られた固体をメタノール中に分散させ、この沈殿を孔径0.5μmのメンブランフィルターで回収し、75℃で5時間乾燥させて、白色固体として1,1,2−トリス(ヘプタビニル)エタンを得る。
【0166】
[0133] トルエン(50ml)中の1,1,2−トリス(ヘプタビニル)エタン(1g、1.54mmol)、及びトリエトキシシラン(5.33g、32.46mol)を丸底フラスコに入れる。反応混合物をAr(g)パージング下、40℃で30分間撹拌する。次に、触媒量のPt(0)を反応混合物に添加し、80℃まで8時間加熱した。溶液を、セライトに通して濾過し、未反応の反応物を除去する。有機濾液を真空乾燥して、淡黄色油状物として、1,1,2−トリス(ヘプタ(トリエトキシシリル)接着促進物)エタンを得る。
【0167】
【化43】
【実施例17】
【0168】
[0134] 2−(ジビニルメチルシリル)エチルトリエトキシシラン(10g、34.65ミリモル)、THF(50ml)、蒸留水(1g)、及び水酸化ナトリウム(0.79g、19.8ミリモル)を、還流冷却器、及び温度計を備えた4つ首フラスコにいれて、70℃で5時間、磁気攪拌する。これを室温まで冷却し、15時間放置する。揮発性成分を大気圧下、95℃で加熱除去し、白色の沈殿を得た。この沈殿を孔径0.5μmのメンブランフィルターで回収し、THFで洗浄し、真空オーブン中で80℃3時間乾燥させ、ヘプタ(2−(ジビニルメチルシリル)エチル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレートを得た。
【0169】
[0135] ヘプタ(2−(ジビニルメチルシリル)エチル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレート(5g、3.74mmol)、トリエチルアミン(0.38g、3.75mmol)、及び乾燥THF(60ml)を丸底フラスコに入れ、室温で、1,1,2−トリス(トリクロロシリル)エタン(0.51g、1.18mmol)を速やかに加える。混合物を室温で4時間磁気撹拌する。得られた沈殿物を濾過によって除去し、濾液を回転蒸発器で濃縮して粗生成物を得る。得られた固体をメタノール中に分散させ、メンブランフィルターで回収し、75℃で5時間乾燥させて、白色固体として、1,1,2−トリス(ヘプタ((ジビニルメチルシリル)エチル)エタンを得る。
【0170】
[0136] トルエン(50ml)中の1,1,2−トリス(ヘプタ((ジビニルメチルシリル)エチル)エタン(1g、0.75mmol)、及びトリエトキシシラン(5.17g、31.5mol)を丸底フラスコに入れる。反応混合物をAr(g)パージング下、40℃で30分間撹拌する。次に、触媒量のPt(0)を反応混合物に添加し、80℃まで8時間加熱する。溶液をセライトに通して濾過し、未反応の反応物を除去する。有機濾液を真空乾燥して、淡黄色油状物として1,1,2−トリス(ヘプタ(ジ(トリエトキシシリル)メチルシリル)エチル)エタンを得る。
【0171】
【化44】
【実施例18】
【0172】
[0137] 3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(10g、40.42ミリモル)、THF(50ml)、蒸留水(1g)、及び水酸化ナトリウム(0.8g、20ミリモル)を、還流冷却器、及び温度計を備えた4つ首フラスコにいれて、70℃で5時間、磁気攪拌する。これを室温まで冷却し、15時間放置する。揮発性成分を大気圧下、95℃で加熱除去し、白色の沈殿を得た。この沈殿を孔径0.5μmのメンブランフィルターで回収し、THFで洗浄し、真空オーブン中で80℃3時間乾燥させ、ヘプタ(3−イソシアナトプロピル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレートを得る。
【0173】
[0138] ヘプタ(3−イソシアナトプロピル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレート(3g、2.87ミリモル)、トリエチルアミン(0.29g、2.87ミリモル)、及び乾燥THF(50ml)を丸底フラスコに入れ、室温で、1,2−ビス(トリクロロシリル)エタン(0.42g、1.43ミリモル)を速やかに加える。混合物を室温で4時間磁気撹拌する。得られた沈殿物を濾過によって除去し、濾液を回転蒸発器で濃縮して粗生成物を得る。得られた固体をメタノール中に分散させ、メンブランフィルターで回収し、75℃で5時間乾燥させて、1,2−ビス(ヘプタ(イソシアナトプロピル)エタンを得る。
【0174】
【化45】
【実施例19】
【0175】
[0139] 3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン(10g、40.42ミリモル)、THF(50ml)、蒸留水(1g)、及び水酸化ナトリウム(0.8g、20ミリモル)を、還流冷却器、及び温度計を備えた4つ首フラスコにいれて、70℃で5時間、磁気攪拌する。これを室温まで冷却し、15時間放置する。揮発性成分を大気圧下、95℃で加熱除去し、白色の沈殿を得た。この沈殿を孔径0.5μmのメンブランフィルターで回収し、THFで洗浄し、真空オーブン中で80℃3時間乾燥させ、ヘプタ(3−イソシアナトプロピル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレートを得る。
【0176】
[0140] ヘプタ(2−(ジビニルメチルシリル)エチル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレート(3g、2.87ミリモル)、トリエチルアミン(0.29g、2.87ミリモル)、及び乾燥THF(50ml)を丸底フラスコに入れ、室温で、1,1,2−トリス(トリクロロシリル)エタン(0.41g、0.95ミリモル)を速やかに加える。混合物を室温で4時間磁気撹拌する。得られた沈殿物を濾過によって除去し、濾液を回転蒸発器で濃縮して粗生成物を得る。得られた固体をメタノール中に分散させ、メンブランフィルターで回収し、75℃で5時間乾燥させ、白色固体として、1,1,2−トリス(ヘプタ(イソシアナトプロピル)エタンを得る。
【0177】
【化46】
【実施例20】
【0178】
[0141] 3−プロピルアミノトリエトキシシラン(10g、45.17ミリモル)、THF(50ml)、蒸留水(1g)、及び水酸化ナトリウム(0.8g、20ミリモル)を、還流冷却器、及び温度計を備えた4つ首フラスコにいれて、70℃で5時間、磁気攪拌する。これを室温まで冷却し、15時間放置する。揮発性成分を大気圧下、95℃で加熱除去し、白色の沈殿を得た。この沈殿を孔径0.5μmのメンブランフィルターで回収し、THFで洗浄し、真空オーブン中で80℃3時間乾燥させ、ヘプタ(3−アミノプロピル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレートを得る。
【0179】
[0142] ヘプタ(3−アミノプロピル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレート(3g、3.47mmol)、トリエチルアミン(0.35g、3.47mmol)、及び乾燥THF(50ml)を丸底フラスコに入れ、室温で1,1,2−トリス(トリクロロシリル)エタン(0.47g、1.1mmol)を速やかに加える。混合物を室温で4時間磁気撹拌する。得られた沈殿物を濾過によって除去し、濾液を回転蒸発器で濃縮して粗生成物を得る。得られた固体をメタノール中に分散させ、メンブランフィルターで回収し、75℃で5時間乾燥させ、淡黄色固体として1,1,2−トリス(ヘプタ(アミノプロピル)エタンを得る。
【0180】
【化47】

比較トップコート組成物
[0143] フルオロシラン、及びフッ素含有多面体オリゴマー性シルセスキオキサン(F−POSS)の5:1ブレンドを含む、比較トップコート組成物を各々、以下に記載する処理試料2、及び3に関する評価に含めた。EnduroShield Homeは、カリフォルニア州サンタバーバラのPCTGlobal LLCから市販される、全米のホームセンター(Lowe等)で販売されている製品で、地元の小売店で購入し、パッケージに記載の指示に従って、基板にトップコートとして塗布し、下記の処理試料6に含めた。
【0181】
処理基板の製造方法
[0144] 本発明において評価した処理基板の形成方法は、以下の通りである。
【0182】
[0145] まず、ガラス基板を得て、2%CeO溶液で洗浄した。次いで、ガラス基板を脱イオン水ですすぎ、圧縮空気を用いて乾燥させた。
【0183】
[0146] 次に、接着促進組成物の第1層(用いられる場合)を、浸漬したスポンジを用いて、洗浄されたガラス基板でに拭き取った。30秒後、接着促進組成物の第2層を、浸漬したスポンジを用いて、第1層上で拭き取った。得られた総厚は、20〜50ナノメートルであった。
【0184】
[0147] 次に、トップコート組成物を、接着促進組成物の層上に、又は接着促進組成物を含まない試料中の洗浄済みガラス基板上に、浸漬したスポンジを用いて直接塗布した。次いで、トップコート組成物を、約60〜80℃の間の温度(約15〜27℃)で、70%相対湿度で約45分間硬化させた。
【0185】
[0148] 最後に、形成された処理基板を、イソプロピルアルコール、又はアセトン等の溶媒を用いて、洗浄した。
【0186】
処理基板の評価プロセス
[0149] 上記の手順で形成された処理基板を、まず、ASTM標準D7334−08(2013)を用いた、初期水接触角について評価した。次に、処理基板を、以下のさらなる環境試験条件(以下の表3を参照)に暴露後、初期水接触角について、上記方法で調整された基板の水接触角を、再評価した。
【0187】
表3 試験、試験基準、試験条件
【0188】
【表3】

[0150] 上記の手順で形成され、評価された処理基板の試験結果を、以下の表4、及び5に要約する:
表4−処理試料
【0189】
【表4】

表5−試験結果
【0190】
【表5】

[0151] 表5で確認されたように、本発明の実施形態による接着促進組成物(1、又は2)の層、及びトップコート組成物、を含む、形成された処理基板の初期の水接触角より、当該処理基板は所望の疎水性を備えることが示され、様々な試験条件においても、当該疎水性特性を維持する塗布層の耐久性が確認された接着促進組成物、及び/又はトップコート組成物の他の組み合わせよりに比して、当該初期水接触角測定値が、最も高く保持されていた。
【0191】
[0152] 本発明は、例示的な方法で説明されてきたが、用いられる用語は、限定ではなく、説明の語句の性質であることを意図していることを理解されたい。当業者には明らかなように、上記の教示に照らして、本発明の多くの修正、及び変形が、可能である。したがって、添付の特許請求の範囲内で、参照番号は単に便宜上のものであり、いかなる意味においても限定するものではなく、本発明は、具体的に説明した以外の方法で実施することができることを理解されたい。
図1
【手続補正書】
【提出日】2020年4月23日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0162
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0162】
[0130] トルエン(50ml)中の1,2−ビス(ヘプタビニル)エタン(2g、1.61mmol)、及びトリエトキシシラン(3.7g、22.58mol)を、丸底フラスコに入れる。反応混合物をAr(g)パージング下、40℃で30分間撹拌する。次に、触媒量のPt(0)を反応混合物に添加し、80℃まで8時間加熱した。溶液を、セライトに通して濾過し、未反応の反応物を除去する。有機濾液を真空乾燥して、淡黄色油状物として1,2−ビス(ヘプタ(トリエトキシシリル))エタン−T8−シルセスキオキサンを得る。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0165
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0165】
[0132] ヘプタ(ビニル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレート(2.2g、3.40ミリモル)、トリエチルアミン(0.35g、3.45ミリモル)、及び乾燥THF(50ml)を丸底フラスコに入れ、室温で1,1,2−トリス(トリクロロシリル)エタン(0.47g、1.1ミリモル)を速やかに加える。混合物を室温で4時間磁気撹拌する。得られた沈殿物を濾過によって除去し、濾液を回転蒸発器で濃縮して、粗生成物を得た。得られた固体をメタノール中に分散させ、この沈殿を孔径0.5μmのメンブランフィルターで回収し、75℃で5時間乾燥させて、白色固体として1,1,2−トリス(ヘプタビニル)エタン−T8−シルセスキオキサンを得る。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0170
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0170】
[0136] トルエン(50ml)中の1,1,2−トリス(ヘプタ((ジビニルメチルシリル)エチル)エタン(1g、0.75mmol)、及びトリエトキシシラン(5.17g、31.5mol)を丸底フラスコに入れる。反応混合物をAr(g)パージング下、40℃で30分間撹拌する。次に、触媒量のPt(0)を反応混合物に添加し、80℃まで8時間加熱する。溶液をセライトに通して濾過し、未反応の反応物を除去する。有機濾液を真空乾燥して、淡黄色油状物として1,1,2−トリス(ヘプタ(ジ(トリエトキシシリル)メチルシリル)エチル)エタン−T8−シルセスキオキサンを得る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0173
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0173】
[0138] ヘプタ(3−イソシアナトプロピル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレート(3g、2.87ミリモル)、トリエチルアミン(0.29g、2.87ミリモル)、及び乾燥THF(50ml)を丸底フラスコに入れ、室温で、1,2−ビス(トリクロロシリル)エタン(0.42g、1.43ミリモル)を速やかに加える。混合物を室温で4時間磁気撹拌する。得られた沈殿物を濾過によって除去し、濾液を回転蒸発器で濃縮して粗生成物を得る。得られた固体をメタノール中に分散させ、メンブランフィルターで回収し、75℃で5時間乾燥させて、1,2−ビス(ヘプタ(イソシアナトプロピル)エタン−T8−シルセスキオキサンを得る。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0176
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0176】
[0140] ヘプタ(2−(ジビニルメチルシリル)エチル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレート(3g、2.87ミリモル)、トリエチルアミン(0.29g、2.87ミリモル)、及び乾燥THF(50ml)を丸底フラスコに入れ、室温で、1,1,2−トリス(トリクロロシリル)エタン(0.41g、0.95ミリモル)を速やかに加える。混合物を室温で4時間磁気撹拌する。得られた沈殿物を濾過によって除去し、濾液を回転蒸発器で濃縮して粗生成物を得る。得られた固体をメタノール中に分散させ、メンブランフィルターで回収し、75℃で5時間乾燥させ、白色固体として、1,1,2−トリス(ヘプタ(イソシアナトプロピル)エタン−T8−シルセスキオキサンを得る。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0179
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0179】
[0142] ヘプタ(3−アミノプロピル)−トリシクロヘプタシロキサントリナトリウムシラノレート(3g、3.47mmol)、トリエチルアミン(0.35g、3.47mmol)、及び乾燥THF(50ml)を丸底フラスコに入れ、室温で1,1,2−トリス(トリクロロシリル)エタン(0.47g、1.1mmol)を速やかに加える。混合物を室温で4時間磁気撹拌する。得られた沈殿物を濾過によって除去し、濾液を回転蒸発器で濃縮して粗生成物を得る。得られた固体をメタノール中に分散させ、メンブランフィルターで回収し、75℃で5時間乾燥させ、淡黄色固体として1,1,2−トリス(ヘプタ(アミノプロピル)エタン−T8−シルセスキオキサンを得る。
【手続補正7】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理基板であって、以下の、
基板、
前記基板上に配置された、接着促進組成物で形成された接着促進層であって、前記接着促進組成物は、多面体オリゴマー性シルセスキオキサン、又は直鎖オルガノシランポリマーを含む、接着促進層、及び
前記接着層上に配置された、トップコート組成物から形成されたトップコート層であって、前記接着層は、前記トップコート層と前記基板との間に配置され、かつ、前記トップコート組成物が、少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物と、少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物とを含む、トップコート層、
を含む、処理基板。
【請求項2】
少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物が、
次式(la)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(lb)
【化1】

(式中、
Rf1は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が含有されない、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であり、
Yは、フッ素原子非含有C1−6の二価の有機基であり、
R11は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−6炭化水素基であり、
X1は、各々独立して、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基であり、
gは、0〜2の整数であり、
R7は、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基であり、
bは、1〜100の整数である)
で表される化合物からなる群から選択されるか、
及び/又は、
次式(2a)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(2b)
【化2】

(式中、
Rf2は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されてよく、かつ、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であり、
−W−Z−は、−O−(CF2CF2O)a−CF2−CONHC3H6−、又は−O−(CF2CF2O)a−CF2−CH2OCONHC3H6−であり、ここで、aは、1〜200の整数であり、
R12は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−8炭化水素基であり、
X2は、各々独立して、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基であり、
gは、0〜2の整数であり、
R8は、は、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基であり、
cは、1〜100の整数である)
で表される化合物からなる群から選択される、
請求項1に記載の処理基板。
【請求項3】
トップコート組成物が、式SiX34で表される化合物をさらに含み、前記X3は、ハロゲン原子、若しくは加水分解性基、塩素、アルコキシ基、又はイソシアネート基である、請求項1又は2に記載の処理基板。
【請求項4】
前記少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物、及び前記少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物の全質量に対する、前記少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物の質量の比率が、10〜90質量%であり、ここで、前記少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物の質量、及び前記少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物の質量は、加水分解縮合反応の前の質量である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の、処理基板。
【請求項5】
前記接着促進組成物が、次式(I)、(II)、又は(III)
【化3】
【化4】
【化5】

(式中、
R1は、長鎖アルキル、又は長鎖フッ素化アルキルであり、
R2、及びR3は、各々独立して、C1〜C15アルキル、C2〜C15アルケニル、−NCO、−CH(O)CH2、−NH2、−NHC1〜C6アルキル、−OC(O)NHC1〜C6アルキル、−OC(O)NH2、−P(O)(OC1〜C6アルキル)2、−C1〜C6アルキルSi(C1〜C6アルキル)3、−C1〜C6アルキルSi(C1〜C6アルキル)2−(OC1〜C6アルキル)、−C1〜C6アルキルSi(C1〜C6アルキル)2(OC1〜C6アルキル)、−C1〜C6アルキルSi(C1〜C6アルキル)(OC1〜C6アルキル)2−C1〜C6アルキルSi(OC1〜C6アルキル)3、−Si(C1〜C6アルキル)2(OC1〜C6アルキル)、−Si(C1〜C6アルキル)(OC1〜C6アルキル)2、及びSi(OC1〜C6アルキル)3からなる群から選択され、ここで、C1〜C15アルキル、又はC1〜C6アルキル中の1又はそれ以上の水素原子は、独立して、場合によっては、−OC(O)C1〜C4アルケニル、−NCO、−(OC1〜C4アルキル)−CH(O)CH2、−CH(O)CH2、−NH2、−NHC1〜C4アルキル、−OC(O)NHC1〜C4アルキル、−OC(O)NH2、−P(O)(OC1〜C4アルキル)2、−Si(C1〜C4アルキル)2(OC1〜C4アルキル)、−Si(C1〜C4アルキル)(OC1〜C4アルキル)2、又はSi(OC1〜C4アルキル)3で置換され、
mは、0〜7の整数であり、
nは、0〜7の整数であり、
pは、0〜6の整数であり、
qは、0〜6の整数であり、かつ、
nとmの和は7以下であり、pとqの和は6以下である)
で表される、多面体オリゴマー性シルセスキオキサンを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の処理基板。
【請求項6】
多面体オリゴマー性シルセスキオキサンが、式:CmHnOpSiqで表される化合物であって、ここで、前記mは、64〜170であり、前記nは、150〜402であり、前記pは、36〜99であり、前記qは、15〜45である化合物であるか、又は、式C170H402O99Si45、若しくは、式C64H152O36Si16で表される化合物である、請求項5に記載の、処理基板。
【請求項7】
前記接着促進組成物が、次式(IV)、(V)、(VI)、(VII)、(VIII)、又は(IX)
【化6】
【化7】
【化8】

(式中、
Rは各々、同一、又は異なり、かつ、水素、又は非水素置換基であってよく、
L1、及びL2は、独立してリンカー基であり、
各xは同一、又は異なる正の整数であり、
各yは同一、又は異なる正の整数であり、
各zは同じ、又は異なる正の整数である)
で表される単位を含む、直鎖オルガノシランポリマーを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の、処理基板。
【請求項8】
各Rが、アルキル、又はエチルである、請求項7に記載の、処理基板。
【請求項9】
前記基板が、ガラスパネルを備える、請求項1〜8のいずれか一項に記載の、処理基板。
【請求項10】
トップコート層の、前記接着促進層とは反対側の外表面が、ASTM D7334−08(2013)で測定する場合の水接触角が、100〜110°であるか、及び/又は、ASTM D7334−08(2013)で測定する場合の摺動角が、10〜20°である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の、処理基板。
【請求項11】
処理基板を製造する方法であって、以下の、
基材の表面の少なくとも部分に、多面体オリゴマー性シルセスキオキサン、又は直鎖オルガノシランポリマーを含む、接着促進組成物を、塗布する工程、
前記塗布された接着促進組成物を硬化させて、基板上に接着促進層を配置する工程、
前記配置された接着促進層にトップコート組成物を塗布する工程であって、前記トップコート組成物が以下の、
少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物であって、次式(la)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(lb)
【化9】

(式中、
Rf1は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が含有されない、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であり、
Yは、フッ素原子非含有C1−6の二価の有機基であり、
R11は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−6炭化水素基であり、
X1は、各々独立して、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基であり、
gは、0〜2の整数であり、
R7は、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基であり、
bは、1〜100の整数である)
で表される化合物からなる群から選択される、少なくとも1つのエーテル性酸素原子非含有フッ素化有機シリコン化合物、及び
少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物であって、次式(2a)で表される化合物、その部分的に加水分解された縮合物、及び次式(2b)
【化10】

(式中、
Rf2は、炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されてよく、かつ、環状構造があってもよい、C1−20ペルフルオロアルキル基であり、
−W−Z−は、−O−(CF2CF2O)a−CF2−CONHC3H6−、又は−O−(CF2CF2O)a−CF2−CH2OCONHC3H6−であり、ここで、aは、1〜200の整数であり、
R12は、各々独立して、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−8炭化水素基であり、
X2は、各々独立して、ハロゲン原子、アルコキシ基、イソシアネート基であり、
gは、0〜2の整数であり、
R8は、は、水素原子、又はフッ素原子非含有C1−3炭化水素基であり、
cは、1〜100の整数である)
で表される化合物からなる群から選択される、少なくとも1つのエーテル性酸素原子含有フッ素化有機シリコン化合物
を含む、塗布工程、並びに、
前記塗布されたトップコート組成物を硬化させて、前記配置された接着促進層上にトップコート層を配置する工程、
を、含む、方法。
【請求項12】
前記塗布された接着促進組成物を硬化させて、前記基板上に接着促進層を配置する前記工程が、前記塗布された接着促進組成物を、少なくとも15秒間から60秒未満、周囲温度で硬化させて、接着促進層を形成することを含む、及び/又は、前記塗布されたトップコート組成物を、セ氏15〜30℃、少なくとも50%の相対湿度で、十分な時間硬化させて、前記配置された接着促進層上にトップコート層を配置することを含む、及び/又は、基材の表面の少なくとも部分に、接着促進組成物を塗布する前記工程が、基材の表面の少なくとも部分に、接着促進組成物を単層に塗布することを含む、請求項11に記載の、方法。
【請求項13】
請求項11又は12に記載の方法により形成された、処理基板。
【請求項14】
ガラスパネルを含む、請求項13に記載の処理基板を含むウィンドウを備える、車両。
【国際調査報告】