低表面エネルギーのハードコートレンズを有する、レスピレータ、溶接用ヘルメット、又はフェイスシールド
レンズ及びレンズを固定するための支持構造を含む個人安全保護具。このレンズは、基材、及びレンズの基材上にあるハードコート層を含む。このハードコート層は低表面エネルギー外表面を有し、これはａ）ｉ）加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンと、ｉｉ）少なくとも１つのペルフルオロポリエーテル部分及び少なくとも１つの加水分解性シラン基を含むアクリレートポリマーとのうち少なくとも１つを含む、添加剤、及びｂ）シルセスキオキサン系ハードコート組成物、から誘導される。このようなレンズを個人安全保護具に備えることにより、レンズの磨耗に対する耐久性が得られ、レンズの耐用寿命を短縮し得る溶媒の使用を伴わずに容易に洗浄することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低表面エネルギーのハードコートレンズを有する、フルフェイスレスピレータ、溶接用ヘルメット、又はフェイスシールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
個人保護具（例えば、フルフェイスピースレスピレータ、溶接用ヘルメット、及びフェイスシールド）に一般的に使用されているレンズは、ポリカーボネート樹脂で製造されるのが通常である。この樹脂は、優れた視覚的透明性を提供し、非常に良好な耐衝撃性を示す。しかしながらポリカーボネート製レンズは、容易に傷が付きやすく、一部の一般的な化学溶媒に曝されると壊れる可能性があるという独特の欠点を呈する。したがって、ポリカーボネート製レンズはしばしば、シルセスキオキサン系保護ハードコート組成物（水とアルコール性溶媒との混合液内で、コロイドシリカの存在下で加水分解した、メチルトリメトキシシランなど）でコーティングされ、この例は、ＧＥシリコーンズ（GE Silicones）（ニューヨーク州ウォーターフォード（Waterford））からＧＥ ＳＨＣ １２００の商標表記で市販され、傷と化学的破損との両方に対する保護を提供する。
【０００３】
フルフェイスピースレスピレータなどの個人保護具を着用している作業者にとって別の問題は、レンズ上にペンキ及び他の物質の飛沫が付き、着用者の視界を妨げ得る汚れパターンを作ることである。一般的な対処方法は、溶媒を浸した布でこの汚れを拭き取ることである。レンズに保護ハードコートが含まれている場合、この溶媒がハードコートを損傷し、レンズの耐用期間を短縮することがあり、又は、この溶媒によってハードコートの一部又は全てが摩滅してしまうことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハードコート層は、化学的曝露による磨耗及び劣化に対する基質の耐性を高めるため、様々な基質に適用されている。しかしながら、既知のハードコートは、耐汚染性及び洗浄性に関する問題には対処されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ハードコート層を表面に有するレンズと、そのレンズを固定する支持構造を含む、個人安全保護製品を特徴とする。このハードコート層は、ａ）ｉ）加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンと、ｉｉ）少なくとも１つのペルフルオロポリエーテル部分及び少なくとも１つの加水分解性シラン基を含むアクリレートポリマーとのうち少なくとも１つを含む、添加剤、及びｂ）シルセスキオキサン系ハードコート組成物との、反応生成物を含む。このハードコート層は好ましくは低表面エネルギーを呈する。
【０００６】
発明者は、レンズのハードコート層に低表面エネルギー外表面をもたらすことにより、良好な耐スクラッチ性及び耐化学性を呈するだけでなく、良好な耐汚染性及び容易な洗浄性を呈するレンズを実現できることを見出した。
【０００７】
本発明は、耐汚染性及び洗浄性と共に、耐スクラッチ性及び耐化学性の改善を呈することが可能なコーティングに関するものである。本発明は、幅広い基材に対して、その基材に層として形成されたときに、撥油性及び撥水性、汚れ放出性、耐汚染性、又はこれらの組み合わせを付与することができるようなコーティングを特徴とする。
【０００８】
本発明は従って、光学的に透明で、低表面エネルギーであり、耐汚染性、耐スクラッチ性、耐化学性、及び洗浄性を、個人保護具に使用されるレンズに付与し得る、ハードコートに関連するものである。
【０００９】
低表面エネルギーコーティングは、ペイント及びスプレーされた組成物がレンズに付着し汚染するのを防ぐ性質を示し、好ましくはこれらを防ぐ。低表面エネルギーコーティングにより、ペイント及びスプレーされた組成物がコーティングに接触すると、その表面に広がって濡らすのではなく、玉状に丸くなる。その結果、既存のフルフェイスレスピレータ及び溶接ヘルメットに比べ、長期間にわたってレンズを通した視界が障害のない状態を保ち得る。本発明は更に、溶媒又は他の洗浄剤の必要なしに、拭き取ることで汚染物質を容易に除去することができる利点も有する。よって、レンズの洗浄が容易になり、レンズを強い洗浄剤に曝す必要が減少又は排除されるため、レンズの耐用期間が延長され得る。
【００１０】
用語解説
本書に使用されている用語は、下記の定義に従って解釈される：
「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、その内容が明確に別途に示しているのでない限り、複数の指示物を含む（よって例えば、「ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄ」という言葉を含む文章には、２つ以上のｃｏｍｐｏｕｎｄの混合物が含まれ得る）。
【００１１】
「アルキル」は、直鎖又は分枝鎖、環式状又は非環式（acylic）の、飽和一価炭化水素ラジカルを意味し、この例としてはメチル、エチル、１−プロピル、２−プロピル、及びペンチルが挙げられる。
【００１２】
「アクリロイル」は、アクリレート、チオアクリレート、又はアクリルアミドを意味する。
【００１３】
「アルキレン」は、直鎖飽和二価炭化水素ラジカル、又は分枝鎖飽和二価炭化水素ラジカルを意味し、この例としてはメチレン、エチレン、プロピレン、２−メチルプロピレン、ペンチレン、ヘキシレンが挙げられる。
【００１４】
「アルコキシ」は末端酸素原子を有するアルキルを意味し、この例としてはＣＨ３−Ｏ−及びＣ２Ｈ５−Ｏ−が挙げられる。
【００１５】
「アラルキレン」は上記で定義されているアルキレンラジカルに芳香基がついたものを意味し、この例としてはベンジル及び１−ナフチルエチルが挙げられる。
【００１６】
「硬化」は、乾燥（例えば、周囲温度若しくは高温で、水若しくは有機溶媒の蒸発によって）、架橋、又はそれらの組み合わせを意味する。
【００１７】
「清浄な空気」は、本質的に汚染物質を除外するため、フィルター又は他の処理を行った大気周囲空気の塊を意味する。
【００１８】
「外部気体空間」は、吐き出された気体がマスク本体及び／又は呼気弁を通過した後に入る、周囲の大気中の気体空間を意味する。
【００１９】
「フェイスシールド」は、人間の目、鼻、及び口の前側に広がる透明なレンズを含むものであり、作業環境において着用者の顔を保護する物品を意味する。
【００２０】
「フルフェイスレスピレータ」は、人間の鼻、口、及び目を覆って着用するレスピレータを意味する。
【００２１】
「ハードコート層」は、物体の外表面にある層又はコーティングで、その層又はコーティングが、少なくともその物体を磨耗から保護するよう設計されているものを意味する。
【００２２】
「ＨＦＰＯ−」は、メチルエステルＦ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｕＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ３にある末端基Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｕＣＦ（ＣＦ３）−を示し、ここで「ｕ」は平均で１から５０までの値であり、米国特許第３，２５０，８０８号（ムーア（Moore）ら）に開示されている方法に従って、分留による精製により調製することができる。ここで、終点による数値範囲の詳細説明には、この範囲内に包含される全ての数値が含まれる（例えば１〜５０の範囲には、１，１．５、３．３３、及び５０が含まれる）。
【００２３】
「加水分解性シラン基」は、水と反応してＳｉ−ＯＨ部分を形成する置換反応を生じる基であり、これが更に反応してシロキサン基を形成し得る。加水分解性基の具体的な例としては、メトキシ、エトキシ及びプロポキシ基、塩素基、及びアセトキシ基が挙げられる。
【００２４】
「内部気体空間」は、レンズと人間の顔との間にある空間を意味する。
【００２５】
「レンズ」は、着用者の顔の前に配置されるよう形成された光透過性構造で、着用者がこの構造を通して見たときに周囲環境を見ることができるものを意味する。
【００２６】
「一価のペルフルオロポリエーテル部分」は、ペルフルオロアルキル基が終端となる１つの末端を有するペルフルオロポリエーテル鎖を指す。
【００２７】
「求核性フッ素含有化合物」又は「求核性フッ素化化合物」は、イソシアネート反応性の求核性官能基（この例としてはヒドロキシル基及びアミン基が挙げられる）、並びにペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基（この例としてはＣ２Ｆ５Ｏ（Ｃ２Ｆ４Ｏ）３ＣＦ２ＣＯＮＨＣ２Ｈ４ＯＨが挙げられる）を少なくとも１つ有する化合物を意味する
【００２８】
「又は」は一般に、その内容が明確に別途示しているのでない限り、常識において使用され、「及び／又は」の意味を含む。
【００２９】
「オキシアルコキシ」は、本質的には先に挙げたアルコキシと同じ意味を有するが、ただし少なくとも１つの酸素原子がアルキル鎖に存在する。この例としてはＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、Ｃ４Ｈ９ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、及びＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）１〜１００Ｈが挙げられる。
【００３０】
「オキシアルキル」は、本質的には先に挙げたアルキルと同じ意味を有するが、ただし少なくとも１つの酸素ヘテロ原子がアルキル鎖に存在し、ヘテロ原子同士が互いに少なくとも１つの炭素原子で隔てられている。この例としてはＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−、ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−、及びＣ４Ｆ９ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−が挙げられる。
【００３１】
「オキシアルキレン」は、本質的には先に挙げたアルキレンと同じ意味を有するが、ただし少なくとも１つの酸素ヘテロ原子がアルキレン鎖に存在し、ヘテロ原子同士が互いに少なくとも１つの炭素原子で隔てられている。この例としては−ＣＨ２ＯＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−、及び−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−が挙げられる。
【００３２】
「ペルフルオロアルキル」は、本質的には先に挙げたアルキルと同じ意味を有するが、ただし、アルキルラジカルの水素原子の全て、又は本質的に全てが、フッ素原子で置換されている。この例としてはペルフルオロプロピル、ペルフルオロブチル、及びペルフルオロオクチルが挙げられる。
【００３３】
「ペルフルオロアルキレン」は、本質的には先に挙げたアルキレンと同じ意味を有するが、ただし、アルキレンラジカルの水素原子の全て、又は本質的に全てが、フッ素原子によって置換されている。この例としてはペルフルオロプロピレン、ペルフルオロブチレン、ペルフルオロオクチレンが挙げられる。
【００３４】
「ペルフルオロオキシアルキル」は、本質的には先に挙げたオキシアルキルと同じ意味を有するが、ただし、オキシアルキルラジカルの水素原子の全て、又は本質的に全てが、フッ素原子によって置換されている。この例としてはＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２−、ＣＦ３ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）３ＣＦ２ＣＦ２−、及びＣ３Ｆ７Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｓＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２−が挙げられ、ここでｓは約１〜約５０である。
【００３５】
「ペルフルオロオキシアルキレン」は、本質的には先に挙げたオキシアルキレンと同じ意味を有するが、ただし、オキシアルキレンラジカルの水素原子の全て、又は本質的に全てが、フッ素原子によって置換されている。この例としては−ＣＦ２ＯＣＦ２−及び−［ＣＦ２−ＣＦ２−Ｏ］ｒ−［ＣＦ（ＣＦ３）−ＣＦ２−Ｏ］ｓ−が挙げられ、式中、ｒ及びｓは約１〜約５０である。
【００３６】
「ペルフルオロアルキレンオキシ」は、本質的には先に挙げたペルフルオロオキシアルキレンと同じ意味を有するが、ただし、左から右へと記されているように、その基の末端が酸素原子である必要がある。
【００３７】
「ペルフルオロ基」は、炭素原子に結合している水素原子の全て、又は本質的に全てが、フッ素原子によって置換されている、有機基を意味する。この例としてはペルフルオロアルキル及びペルフルオロオキシアルキルが挙げられる。
【００３８】
「ペルフルオロポリエーテルウレタン（Pefluoropolyether）」は、後述の式１の化合物を指し、それ自体にウレタン結合、尿素結合、及び／又はチオ尿素結合を有する化合物が挙げられる。
【００３９】
「多官能性イソシアネート」又は「ポリイソシアネート化合物」は、平均で１つを超えるイソシアネート基（すなわち−−ＮＣＯ）が多価有機基に付随している化合物を意味する。
【００４０】
「個人安全保護具」は、フルフェイスレスピレータ、溶接用ヘルメット、又はフェイスシールドを意味する。
【００４１】
「プラスチック」は、ポリマー及び所望により他の成分を含む材質を意味する。
【００４２】
「レスピレータ」は、装置の着用者に清浄な空気を供給することができる装置を意味する。
【００４３】
「シルセスキオキサン系ハードコート組成物」は、コロイドシリカの存在下で形成されたアルコキシシランの凝縮物（すなわち水解物）を含む組成物を意味する。
【００４４】
「シルセスキオキサン共凝縮物」は、ジアルコキシシランとトリアルコキシシランの凝縮物である。
【００４５】
「基質」は固体層を意味する。
【００４６】
「支持構造」は、レンズを支持する任意のシステム、装置、部品、又は部品の組み合わせを意味する。
【００４７】
「透明」は、ＡＳＴＭ Ｄ １００３−００に準拠して試験を行った場合に視感透過率値が少なくとも８５％を示すことを意味する。
【００４８】
「溶接ヘルメット」は、溶接機から発せられる光から着用者の目を保護するための、濃い色のレンズ、又は黒化することができるレンズを有するヘルメットを意味する。
【００４９】
「〜から誘導される」は、それから調製されることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に従い、レンズ１２を有するフルフェイスレスピレータ１０の斜視図。
【図２】本発明に従い、レンズ３２を有する溶接ヘルメット３０の斜視図。
【図３】本発明に従い、レンズ４２を有するフェイスシールド４０の斜視図。
【図４】本発明に従い、表面に位置するハードコート層５４を有するレンズ５２の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
フルフェイス呼吸マスク、溶接ヘルメット、又はフェイスシールドには、低表面エネルギーハードコート層を含むレンズを含む。このレンズには所望により、レンズとハードコート層との間に、レンズ上に配置されたプライマーが含まれる。ハードコート層は好ましくは、このプライマー層に接触している。
【００５２】
このレンズは、フルフェイス呼吸マスク、溶接ヘルメット、又はフェイスシールドでの使用に適している。低表面エネルギー外表面は、ハードコート層に一体化した部分であり得る（すなわち、ハードコート層が磨耗耐性と低表面エネルギー特性を提供し得る）か又は、この低表面エネルギー外表面は、別個の層とすることもできる。表面エネルギーとは、凝集力（その材質自体のもの）と接着力（別の材質に対するもの）とのバランスを意味する。一般に、低表面エネルギーを有する材質に接触した液体は、その表面を濡らすよりもむしろ、表面の上で玉状になる。表面の表面エネルギーを測定する１つの方法には、固体表面と液滴との間の接触角を測定することが含まれ、これについては「接触角の測定方法」の項に記載されている。ハードコート層の表面は望ましくは、少なくとも９５度、少なくとも１００度、又は更には少なくとも１０５度の静的水接触角、及び、少なくとも５０度、少なくとも６０度、又は更には少なくとも６５度の静的ヘキサデカン接触角を示す。
【００５３】
図１は、レスピレータ着用者が周囲環境を見ることができる、レンズ１２を支えるフルフェイス呼吸マスク１０を示す。レンズ１２は透明であり、着用者の前にある物体を見るのに十分な可視性を着用者に提供し、また好ましくは、頭をほとんど回転させずに着用者の側方の可視性も提供する。作業場で生じ得る磨耗からレンズを守るため、レンズ１２の前側表面上にはハードコート層がある。このハードコート層は、例えばプラスチックなどの下側基材の上に配置される。ハードコート層は、低表面エネルギー外表面を提供し、これにより、作業場で使用され得るさまざまなスプレー及び溶媒による汚染からレンズを保護する。フルフェイスレスピレータ１０はまた、レスピレータ１０上にレンズ１２を支えるためのフレーム１４のような支持構造も含む。レスピレータ１０は更に、着用者に清浄な空気を供給するための１つ以上のフィルタカートリッジを含み得る。フィルタカートリッジはポート１６でレスピレータ１０に取り付けられる。フィルタカートリッジは、例えば米国特許第６，２７７，１７８号又は米国再発行特許第３９４９３号に示されているように構成することができ、これらは本明細書に組み込まれる。あるいは、清浄な空気の供給を呼吸マスク１０の流入口ポート１６に接続し、清浄な空気の供給を着用者に提供することができる。清浄な空気の供給は、動力による空気浄化システム（例えば、米国特許第６，８９５，９６０号（ファビン（Fabin））を参照）であることができ、又は、加圧タンクなどの加圧システムを利用する自給式呼吸器であることもできる。レスピレータ１０は、フルフェイスレスピレータ１０の内部気体空間から呼気を排出させるための呼気バルブシステム１８も有することがある。呼気バルブには通常、呼気による圧力に応じて開く隔膜が含まれる。この隔膜には、マスクの内部気体空間内の圧力増大に対応して、密封表面から持ち上がる可撓性フラップが含まれ得る。呼気はまず、ノーズカップ２４内に集まり得る。ノーズカップ２４には、適合するフェイス接触部材２６及び吸気バルブ２８が含まれ得る。着用者が息を吐くとき吸気バルブ２８が閉じ、呼気によってレンズ１２が曇らないようになっている。呼気はその結果、呼気バルブ１８を通り抜け、外部の気体空間に出る。本発明に関連して使用することが可能な他のフルフェイス呼吸マスクの例は、米国特許第５，９２４，４２０号（ライシェル（Reischel）ら）、同第６，７６３，８３５号（グローブ（Grove）ら）、同第５，３０３，７０１号（ハインズ（Heins）ら）、及び同第６，９７８，７８２号（タイエビ（Tayebi））に示されており、これらは本明細書に組み込まれる。
【００５４】
図２は、ヘルメット着用者が周囲環境を見ることができるレンズ３２を含む溶接ヘルメット３０を示す。しばしば、溶接ヘルメットのレンズは、溶接トーチからの光に曝露すると黒化する自動黒化レンズである。黒化した状態でも、溶接ヘルメットの着用者は依然として作業環境を見ることができるが、着用者の目はトーチの強い光から保護されている。自動黒化レンズの例は米国特許第５，８２５，４４１号（ホーネル（Hornell）ら）に記載されており、これらは本明細書に組み込まれる。フルフェイス呼吸マスクと同様、溶接ヘルメットも、明瞭な視野スクリーンを提供するレンズの性能に有害な影響をもたらし得る材質に曝露されることがある。レンズ３２は、溶接ヘルメット３０上にレンズを支えるためのフレーム３４のような支持構造を有する。溶接ヘルメット３０は更に、着用者の頭部の上側と側面を保護するため、それぞれ上側パネル３６及び側面パネル３８を有する外殻構造３５を有している。溶接ヘルメット３０を着用者の頭部で支えるため、この溶接ヘルメット３０には更に、着用者の頭頂の上に収まり外殻構造３５に接続される、ハーネス又は頭頂部材が含まれ得る。通常、この外殻構造３５は上方向に旋回し、着用者は使用していないときは着用者の顔の上方にヘルメットを持ち上げることができる。このような頭部ハーネスの例は、米国特許第５，１９１，４６８号（メーゼズ（Mases））に示されている。本発明に関連しての使用に適し得る他の溶接ヘルメットの例は、米国特許第６，０５５，６６６号（エクルンド（Eklund）ら）、同第３，８６８，７２７号（パッシャール（Paschall））、同第４，７０７，８６０号（ホルストローム（Holstrom））、同第４，８６３，２４４号（フュルスバウワー（Fuerthbauer）ら）に示されており、これらは本明細書に組み込まれる。
【００５５】
図３は、着用者が周囲環境を見ることができるレンズ４２を有するフェイスシールド４０を示す。フレーム４４がレンズ４２の周囲を取り囲んでいる。他のフェイスシールドが、米国特許第７，０７７，１２８号（ウィルソン（Wilson）ら）、同第５，４４６，９２６号（ベーカー（Baker）ら）、同第５，３０３，４２３号（ガッザーラ（Gazzara）ら）、Ｄｅｓ．第４１６，６４９号（バーンズ（Burns）ら）、及び欧州特許第１，４１０，７７５（Ａ２）号（キエル（Kjell）ら）に開示されている。
【００５６】
図４は、基材５６上に配置されたハードコート層５４を含むレンズ５２の断面図を示す。プライマー層５８は、基材５６とハードコート層５４との間にあり、これら２つの層の間に良好な結合を可能にする。
【００５７】
このレンズは任意の好適な材質から形成することができ、例えばプラスチック（ポリカーボネート、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、及びこれらの組み合わせなど）、さまざまな無機材質（例えば、ガラス及びサファイヤなど）、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５８】
ハードコート層は好ましくは、撥油性及び撥水性、汚れ放出性、耐汚染性、又はこれらの組み合わせを示す。ハードコート層には、添加剤とシルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物が含まれる。ハードコート層が誘導されるハードコートコーティング組成物は、好ましくは、ハードコートコーティング組成物の総固体含有量に基づき、約０．０１重量％〜約１０重量％、約０．１重量％〜約１重量％、又は更には約０．２重量％〜約０．５重量％の量の添加剤を含み、及び、ハードコート組成物の総固体含有量に基づき、約５０重量％〜約９９．９９重量％、約９０重量％〜約９９．９９重量％、約９９重量％〜約９９．９重量％、又は更には９９．５重量％〜約９９．８重量％の量のシルセスキオキサン系ハードコート組成物を含む。
【００５９】
さまざまな添加剤が、ハードコート組成物に含めるのに適しており、例えば、加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタン、フッ素性化学物質化合物オリゴマー（例えば、少なくとも１つのペルフルオロポリエーテル部分及び少なくとも１つの加水分解性シラン基を含むアクリレートポリマー）、及びこれらの混合物が挙げられる。適した添加剤の例は、以下に詳しく記載される。
【００６０】
添加剤の１つの有用な部類には、式（１）の加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンが挙げられる：
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＡ）ｙ］ｚ （１）
式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１はｘ＋ｙの価数を有する、ポリイソシアネートの残基であり、
ＲＡは、式：
−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１ａ−Ｑ−（Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ
のシラン含有部分であり、式中、
Ｑは価数が少なくとも２の接続基であり、
Ｘ１ａはＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、１〜４個の炭素原子の低級アルキル、又はＱ−（Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑであり、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは、１、２、又は３であり、
ｑは、１〜６であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立して少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である。
【００６１】
式（１）の添加剤の１つの有用な例は式（１Ａ）：
Ｒｉ−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ａＱ（Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ （１Ａ）
を有し、式中、
Ｒｉはマルチイソシアネートの残基であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｘ１ａはＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、１〜４個の炭素原子の低級アルキル、又はＱ−（Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ、
Ｒｆ１は、式Ｆ（ＲｆｃＯ）ｗＣｄＦ２ｄ−の基を含む一価のペルフルオロポリエーテル部分であり、
式中、
各Ｒｆｃは独立して、１〜６個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基であり、
各ｗは独立して、少なくとも２の整数であり、かつ
ｄは１〜６の整数であり、
Ｑは独立して、少なくとも２の価数の接続基であり、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｍは少なくとも１であり、
ｎは少なくとも１であり、
ｐは１、２又は３であり、
ｑは１〜６であり、
ｍ＋ｎは２〜１０であり、かつ、
下付き文字ｍ付きのユニット及び下付き文字ｎ付きのユニットはそれぞれＲｉユニットに結合している。
【００６２】
Ｑは直鎖若しくは分枝鎖、又は環含有接続基である。Ｑには共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、又はアルカリーレンが含まれ得る。Ｑは所望により、Ｏ、Ｎ、及びＳなどのヘテロ原子並びにこれらの組み合わせを包含することができる。Ｑは所望により、カルボニル又はスルホニルなどのヘテロ原子含有官能基、並びにこれらの組み合わせを包含することもできる。
【００６３】
式（１）の添加剤は、その合成方法により、必然的に混合物である。例えば式（１Ａ）は、イソシアネート基のモル分率を便宜的に値１．０とすると、式（１Ａ）の添加剤生成に使用されるｍ及びｎユニットの合計モル分率は、少なくとも１．０となる。ｍ：ｎのモル分率は、０．９５：０．０５〜０．０５：０．９５、０．５０：０．５０〜０．０５：０．９５、０．２５：０．７５〜０．０５：０．９５、又は更には０．２５：０．７５〜０．１０：０．９５である。モル分率ｍ：ｎの合計が１を超える場合、例えば０．１５：０．９０となっている場合は、ｍユニットがイソシアネートと最初に反応し、わずかに過剰なｎユニット（例えば０．０５モル分率）が使用されている。
【００６４】
処方において、例えばｍのモル分率０．１５、ｎユニットのモル分率０．８５が導入された場合、生成物の分布が形成され、ここにおいて、形成される生成物の一部はｍユニットを含有しない。しかしながら、この生成物分布において、式（１）及び（１Ａ）の添加剤が存在する。
【００６５】
イソシアネート反応性である加水分解性シラン基を含むさまざまな化合物、又は、不飽和二重結合へのフリーラジカル結合による付加又はマイケル付加を起こすことができるさまざまな化合物が好適であり、これには例えばＨ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、Ｈ（ＣＨ３）Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、及びＨＮ（（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）２が挙げられる。
【００６６】
更に、加水分解性シラン基を含むイソシアネート反応性オリゴマーの別の群、式（ＯＳｉ）があり、これを式（１）の材料を生成するのに使用することができる。
Ｘ−Ｍｈｊ１Ｍａｋ１−Ｓ−Ｑ１−ＯＨ （ＯＳｉ）
式中、
Ｘは反応開始剤の残基又は水素であり、
Ｍｈは非フッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍａは式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ、
で表わされるシリル基を有するモノマーから誘導されたユニットであり、式中、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２の群から選択される加水分解性基であり、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、及び
ｐは１、２又は３であり、
Ｑ１は二価の有機連結基であり、
ｊ１は０〜２０であり、かつ、
ｋ１は２〜２０である。
【００６７】
有用なＭｈモノマーには、アクリレートが挙げられ、これには例えばオクタデシルアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、及びブチルアクリレートが挙げられる。
【００６８】
有用なＭａモノマーには、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、及びアルコキシシランの官能基化したアクリレート及びメタクリレートが挙げられ、これには例えばメタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
【００６９】
式（ＯＳｉ）のオリゴマーは、さまざまな方法で得ることができ、例えば、熱反応開始剤（例えばＶＡＺＯ−６７熱反応開始剤、デュポン（DuPont）社から市販）と共に、３モルのＨ２Ｃ＝Ｃ（ＣＨ３）Ｃ（Ｏ）Ｏ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）と１モルのＨＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＨとを、窒素脱気した溶媒（酢酸エチルなど）中、約７０℃で１０時間にわたって、重合させることが挙げられる。
【００７０】
式（１）の添加剤の１つの有用な例は、式（１Ａ’）：
Ｒｉ−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（Ｏ−Ｑ１−Ｓ−Ｍｈｊ１Ｍａｋ１Ｘ）ｎ （１Ａ’）
を有する添加剤であり、式中、全ての基は上記で定義されている。
【００７１】
更に、イソシアネート反応性である加水分解性シラン基を含むさまざまな化合物を用いて、式（ＯＳｉ）のオリゴマーの一部を置き換え、加水分解性シラン（これは一部、式（ＯＳｉ）のオリゴマーから誘導される）を有するペルフルオロポリエーテルウレタンを生成することができる。このような化合物の例としては、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、Ｈ（ＣＨ３）Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、及びＨＮ（（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）２が挙げられる。
【００７２】
式（１）の添加剤を生成する１つの有用な方法としては、まずポリイソシアネートと求核性フッ素含有化合物（例えば、ペルフルオロポリエーテル含有のアルコール、チオール、又はアミン）と反応させ、次に、通常、ヒドロキシ基を含まない溶媒中で、有機スズ化合物などの触媒の存在下において、アルコール、チオール、アミン官能性シランと反応させることが挙げられる。
【００７３】
式（１）の添加剤を生成する別の有用な方法としては、ポリイソシアネートをアルコール、チオール、又はアミン官能性シランと反応させ、次に、通常、ヒドロキシ基を含まない溶媒中で、有機スズ化合物などの触媒の存在下において、求核性フッ素含有化合物と反応させることが挙げられる。更にこの添加剤は、通常、ヒドロキシ基を含まない溶媒中で、有機スズ化合物などの触媒の存在下において、３つのコンポーネント全てを同時に反応させることによって生成することもできる。
【００７４】
式（１）の添加剤の別の例を、下記の構造（１Ｂ）として示す：
【化１】
【００７５】
これは１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のビウレットと、１当量のＨＦＰＯオリゴマーアミドール（例えば、Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｘｘＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、式中、ｘｘの平均値は約６．５）との反応生成物であり、２当量の３−アミノプロピルトリメトキシシランとの反応が続く。式（１）の添加剤の別の例を、下記の構造（１Ｃ）として示す：
【化２】
【００７６】
これはＨＤＩのビウレットと、１当量のＨＦＰＯオリゴマーアミドール（例えば、Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｘｘＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、式中、ｘｘの平均値は約６．５）との反応生成物であり、２当量のビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミンとの反応が続く。
【００７７】
式（１）の有用な添加剤及びその生成方法は、米国特許出願第２００５／００５４８０４（Ａ１）号（ダムズ（Dams）ら）、同第２００５／０１２１６４４（Ａ１）号（ダムズら）、米国特許第７，０９７，９１０号（ムーア（Moore）ら）及び米国特許出願第２００４／０１４７１８（Ａ１）号（ジョンソン（Johnson）ら）に開示されており、これらは本明細書に組み込まれる。
【００７８】
式（１）の添加剤の別の例は、式（１Ｄ）：
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＢ）ｙ］ｚ （１Ｄ）
の、加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンの部類であり、式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基、又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１は、ｘ＋ｙの価数を有するポリイソシアネートの残基であり、
ＲＢは、式
【化３】
を有し、式中、
Ｘ１は、Ｏ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ３は多価の基で、アルキレン、アリーレン又はこれらの組み合わせ（例えばアルカリーレン基）が挙げられ、所望によりこのアルキレン基は少なくとも１つのカテナリー酸素原子（catenary oxygen atom）を含み、
Ｒ５は二価のアルキレン基であり、所望によりこのアルキレン基は少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは、１、２、又は３であり、かつ、
ｑは、１〜６であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立して少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である。
【００７９】
式（１Ｄ）のペルフルオロポリエーテルウレタンは、部分的に、イソシアネート反応性の求核性官能基と、少なくとも１つのエチレン性不飽和基とを有する、求核性エチレン性不飽和化合物（以降、「求核性不飽和化合物」）から誘導される。エチレン性不飽和基は、ビニル、アリル又はアリルオキシであり得、求核性官能基は、アミノ又はヒドロキシ基であり得る。好ましくは、エチレン性不飽和基は、ビニルオキシ基、例えばＣＨ２＝ＣＨＯ−ではない。好ましくは、求核性不飽和化合物は、ヒドロキシル基及び少なくとも２つの不飽和基を有する多不飽和化合物である。このような化合物としては式（１ａ）：
ＨＸ１−Ｒ３−（ＣＨ＝ＣＨ２）ｑ （１ａ）、
の化合物が挙げられ、式中、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ３は多価の基で、アルキレン、アリーレン又はこれらの組み合わせ（例えばアルカリーレン基）が挙げられ、所望によりこのアルキレン基は少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
かつ、
ｑは１〜６であり、好ましくは１より大きい。
【００８０】
生じた求核性多不飽和化合物は、ウレタン化合物に複数のシラン基を付加することができる。シラン基と−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１−基とのモル比は、１：１を超えることがあり、又は２：１を超えることがある。好ましくはＨＸ１−は、芳香環（例えばフェノール化合物）に、直接は結合しない。
【００８１】
式（１ａ）の化合物としては、例えば、ポリオールの末端モノ−、ジ−又はポリ不飽和エーテルが挙げられ、例えば、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、カプロラクトン変性ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレート、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ビスフェノール−Ａ、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、テトラエチレングリコール、トリシクロデカンジメタノール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセロール、ペンタエリスリトール、及びジペンタエリスリトールがある。
【００８２】
有用な求核性不飽和化合物としては、例えば、アリルアルコール、メタリルアルコール、アリルオキシエチルアルコール、２−アリルオキシメチルプロパノール（ジメチロールエタンから）、及び２，２−ジ（アリルオキシメチル）ブタノール（トリメチロールプロパンから）のようなヒドロキシアルケン、並びにそれらに対応するアミンが挙げられる。
式（１ａ）の求核性不飽和化合物、及び求核性フッ素含有化合物は、ポリイソシアネートのイソシアネート基と反応して、側鎖不飽和基を有するペルフルオロポリエーテルウレタン化合物を生成し、これが次にチオシランと反応して式（１Ｄ）の化合物を形成し得る。
【００８３】
求核性不飽和化合物と求核性フッ素含有化合物とポリイソシアネートとの反応生成物は、一般式（１ｂ）：
（Ｒｆ）ｘ−［Ｒ６ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１Ｒ３（ＣＨ＝ＣＨ２）ｑ］ｚ （１ｂ）
を有し、式中、
Ｒｆはフッ素を含む基であり、ペルフルオロオキシアルキル基、又はペルフルオロオキシアルキレン基が含まれ、
Ｒ６は、ポリイソシアネートの残基であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ３は多価の基で、アルキレン、アリーレン又はこれらの組み合わせ（例えばアルカリーレン基）が挙げられ、所望によりこのアルキレン基は少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
ｘは、１又は２であり、
ｚは少なくとも１であり、
ｑは１〜６、好ましくは２〜５である。
【００８４】
ペルフルオロポリエーテルウレタン化合物は、部分的に、チオシランと、式（１ａ）又は（１ｂ）の化合物の不飽和基とのフリーラジカル付加反応生成物を含む。このチオシランは式（１ｃ）：
ＨＳ−Ｒ５−Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ（１ｃ）
のチオシランであり、式中、
Ｒ５は二価のアルキレン基であり、所望によりこのアルキレン基はカテナリー酸素原子を含み、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは、１、２、又は３であり、かつ、
Ｙは式（１ｃ）における加水分解性基であり、例えばハロゲン化物、Ｃｌ〜Ｃ４アルコキシ基、アシロキシ基、又はポリオキシアルキレン基（例えばポリオキシエチレン基）などが挙げられ、これは米国特許第５，２７４，１５９号に開示されており、本明細書に組み込まれる。Ｒ２は好ましくは非加水分解性である。
【００８５】
チオシランは、化合物（１ａ）の求核性不飽和化合物と反応して、付加化合物を生成することができ、これが更にポリイソシアネートと（求核性フッ素化化合物による官能化の前又は後のいずれかに）反応し得る。あるいは、式（１ａ）の求核性不飽和化合物は、最初にポリイソシアネートと反応して式（１ｂ）のウレタン化合物を形成し、次に、このウレタン化合物のエチレン性不飽和基側鎖に対するチオシランへのフリーラジカル付加を行うことができる。好ましくは、求核性不飽和化合物は、最初にポリイソシアネートと（ここでも、求核性フッ素化化合物によって官能化される前又は後に）反応して、側鎖不飽和基を有するウレタン化合物を形成し、そのウレタン化合物にフリーラジカル付加によってチオシランが付加される。
【００８６】
有用なチオシランとしては、（メルカプトメチル）ジメチルエトキシシラン、（メルカプトメチル）メチルジエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
【００８７】
式（１ｃ）のメルカプトシランを式（１ａ）又は（１ｂ）のエチレン性不飽和化合物に対して付加することは、フリーラジカル反応開始剤を用いて達成し得る。有用なフリーラジカル反応開始剤としては、無機及び有機の過酸化物、ヒドロペルオキシド、過硫酸塩、アゾ化合物、還元系（例えばＫ２Ｓ２Ｏ８とＮａ２Ｓ２Ｏ５の混合物）、及びフリーラジカル光反応開始剤が挙げられ、これはＫ．Ｋ．ディートライカー（K.K. Dietliker）著「コーティング、インク、ペイント用のＵＶ＆ＥＢ処方の化学と技術（Chemistry & Technology of UV EB Formulation for Coatings, Inks & Paints）第３巻、２７６〜２９８ページ、ＳＩＴＡテクノロジー社（SITA Technology Ltd.）、ロンドン（１９９１年）に記載されており、本明細書に組み込まれる。有用な例としては、過酸化水素、過硫酸カリウム、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルペルベンゾアート、クメンヒドロペルオキシド、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、（ＶＡＺＯ ６７）、及びアゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）が挙げられる。当業者は、反応開始剤の選択は、具体的な反応条件、例えば、溶媒の選択に応じて決定されることを理解するだろう。
【００８８】
チオシランのフリーラジカル付加は、エチレン性不飽和基のうち最も置換されていない炭素原子、又は、エチレン性不飽和基のより高度に置換されている炭素原子のいずれかに付加し得る。
【００８９】
ペルフルオロポリエーテルウレタン化合物は、求核性不飽和化合物、フッ素含有求核性化合物、及びポリイソシアネート化合物を混合し、次に不飽和基にチオシランをフリーラジカル付加することによって、生成することができる。当業者であれば理解するように、混合の順序又は工程の順序には制限はなく、所望のペルフルオロポリエーテルウレタン化合物を製造するために変更することができる。１つの実施形態において、例えば、ポリイソシアネート化合物及び求核性フッ素性化学物質化合物は、最初に、イソシアネート基のある部分と反応し、次に、求核性不飽和化合物が残っているイソシアネート基の一部と反応し、次に、側鎖不飽和基に対しチオシランのフリーラジカル付加が行われる。
【００９０】
式（１Ｄ）の有用な添加物の１つの例を、式（１Ｅ）の構造として下記に示す：
Ｒ６−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１Ｑ（ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ−Ｒ５−Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ （１Ｅ）
式中、全ての基は上記で定義されている。
【００９１】
式（１Ｄ）の有用な添加物の別の例を、式（１Ｆ）の構造として下記に示す：
【化４】
【００９２】
これは、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のビウレットと１当量のＨＦＰＯオリゴマーアミドール（例えば、Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｘｘＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、式中、ｘｘの平均値は約６．５）とを反応させ、次にペンタエリスリトールトリアリルエーテルと反応させ、更にそのアリルエーテルにＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３をフリーラジカル付加させることによって得ることができる。
【００９３】
式（１Ｄ）の添加物の他の有用な例が、３Ｍ整理番号第６２７８４ＵＳ００２号、米国特許仮出願第６０／８７０，３００号（２００６年１２月１５日提出）に記載されており、これらは本明細書に組み込まれる。
【００９４】
式（１）の添加剤の別の例は、式（１Ｇ）の、加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンの部類である：
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＣ）ｙ］ｚ （１Ｇ）
式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基、又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１は、ｘ＋ｙの価数を有するポリイソシアネートの残基であり、
ＲＣは、求核性アクリロイル化合物とアミノシランとのマイケル反応から誘導されたシラン含有部分であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立して少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である。
【００９５】
好ましくは、ＲＣは式
−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ２ＱＸ１（Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２−ＮＲ４Ｒ３Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ
で表わされ、式中、Ｒ４は、Ｒ３Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ又はＲ２であり、Ｘ２は、−Ｏ−又は−Ｓ−であり、好ましくは−Ｏであり、他の基は全て上記で定義されている。
【００９６】
式（１Ｇ）による有用な添加剤の１つの例は、式（１Ｈ）：
Ｒ６−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ２ＱＸ１（Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２−ＮＲ４Ｒ３Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ（１Ｈ）、
の添加剤であり、式中、全ての基は上記で定義されている。
【００９７】
式（１Ｇ）の添加剤は、部分的に、イソシアネート反応性の求核官能基及び少なくとも１つのアクリロイル基を有する、求核性アクリロイル化合物（以下、「求核性アクリロイル化合物」）から誘導される。アクリロイル部分はアクリレート又はアクリルアミドであり得、及び求核性官能基はアミノ基又はヒドロキシ基であり得る。好ましくは、求核性アクリロイル化合物は、ヒドロキシル基と、少なくとも２つのアクリロイル基とを有する、ポリアクリル化合物である。
【００９８】
このような化合物としては、式（１Ｉ）が挙げられる：
ＨＸ２−Ｒ３−（Ｘ１−Ｃ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２）ｑ （１Ｉ）、
式中、全ての基は上記で定義されている。
【００９９】
生じた複数のアクリロイル基は、ウレタン化合物に複数のシラン基を付加することができる。シラン基と−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１−基とのモル比は、１：１を超えてよく、又は更には２：１を超えてもよい。好ましくは、ＨＸ１−は芳香環、例えば、フェノール化合物と、直接は結合しない。
【０１００】
有用な求核性アクリロイル化合物には、例えばアクリレート化合物、例えば、（ａ）モノアクリロイル含有化合物、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、グリセロールモノアクリレート、１，３−ブチレングリコールモノアクリレート、１，４−ブタンジオールモノアクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノアクリレート、アルコキシル化脂肪族モノアクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、アルコキシル化ヘキサンジオールモノアクリレート、アルコキシル化ネオペンチルグリコールモノアクリレート、カプロラクトン修飾ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートモノアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジプロピレングリコールモノアクリレート、エトキシル化ビスフェノール−Ａモノアクリレート、ヒドロキシピバルアルデヒド修飾トリメチロールプロパンモノアクリレート、ネオペンチルグリコールモノアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールモノアクリレート、テトラエチレングリコールモノアクリレート、トリシクロデカンジメタノールモノアクリレート、トリエチレングリコールモノアクリレート、及びトリプロピレングリコールモノアクリレート、（ｂ）複数アクリロイル含有化合物、例えばグリセロールジアクリレート、エトキシル化トリアクリレート（例えば、エトキシル化トリメチロールプロパンジアクリレート）、ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロポキシル化ジアクリレート（例えば、プロポキシル化（３）グリセリルジアクリレート、プロポキシル化（５．５）グリセリルジアクリレート、プロポキシル化（３）トリメチロールプロパンジアクリレート、プロポキシル化（６）トリメチロールプロパンジアクリレート）、トリメチロールプロパンジアクリレート、高官能性（メタ）アクリル含有化合物（例えば、ジトリメチロールプロパントリアクリレート）、及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートが挙げられる。このような化合物は、例えば、ペンシルバニア州エクストン（Exton）のサートマー社（Sartomer Company）、ジョージア州スマーナ（Smyrna）のＵＣＢケミカルズ社（UCB Chemicals Corporation）、及びウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee）のアルドリッチ・ケミカル社（Aldrich Chemical Company）のような供給業者から広く入手可能である。他の有用なアクリレート材料には、ジヒドロキシヒダントイン部分含有ポリアクリレートが挙げられ、これは例えば米国特許第４，２６２，０７２号（ウェンドリング（Wendling）ら）に記載されている。
【０１０１】
代表的な求核性アクリロイル化合物に関して、対応するアクリルアミドも使用することができることが理解されよう。更に、示されているヒドロキシル基は、対応するチオール基で置換することができる。
【０１０２】
式（１Ｇ）の添加剤は、部分的に、アミノシランとアクリロイル基とのマイケル反応生成物を含む。アミノシランは、求核性アクリロイル化合物と反応してマイケル付加物を生成することができ、これが次に（求核性フルオロケミカル化合物による官能化の前又は後のいずれかに）ポリイソシアネートと反応することができる。好ましくは、求核性アクリロイル化合物は、最初にポリイソシアネートと（ここでも、求核性フルオロケミカル化合物との反応の前又は後に）反応して、側鎖アクリロイル基を有するウレタン化合物を形成し、そのウレタン化合物にマイケル付加によってアミノシランが付加される。
【０１０３】
好ましいアミノシランは、一般式（１Ｊ）：
ＨＮ（Ｒ５）−Ｒ３−Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ （１Ｊ）、
のアミノシランであり得、
式中、Ｒ５は、Ｒ３Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ、Ｈ、又はＲ２であり、ｐは１、２又は３で、望ましくは３であり、他の基は全て上記で定義されている。
【０１０４】
式（１Ｊ）のアミノシランに関して、Ｒ５がＨである第一級アミンは、マイケル付加反応によって２つのアクリロイル基と反応することができ、これにより式（１Ｇ）の添加剤に架橋が生じ得ることに留意すべきである。更に、第一級アミンは、アクリロイル基に対し、アミノシランのマイケル付加とも競合し得る。これらの理由から、Ｒ５＝Ｈは好ましくなく、しかしながらこのような第一級アミノシランは２０モルパーセントを使用することが可能である。
【０１０５】
いくつかの有用なアミノシランが米国特許第４，３７８，２５０号（トレッドウェイ（Treadway）ら）（参照により本明細書に組み込まれる）に記述されており、これには例えば、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、２−アミノエチルトリエトキシシラン、２−アミノエチルトリメトキシシラン、２−アミノエチルトリブトキシシラン、２−アミノエチルトリプロポキシシラン、２−アミノエチルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリブトキシシラン、及び３−アミノプロピルトリプロポキシシランが挙げられる。
【０１０６】
少量の（すなわち２０モルパーセント未満の）カテナリー窒素含有アミノシランも使用することができ、例えば、米国特許第４，３７８，２５０号（トレッドウェイ（Treadway）ら）に記述されているものが挙げられ、これは参照により本明細書に組み込まれる。有用なカテナリー窒素含有アミノシランとしては、例えば、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチルトリプロポキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリプロポキシシラン、Ｎ−（３−アミノプロピル）−２−アミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アミノプロピル）−２−アミノエチルトリエトキシシラン、及びＮ−（３−アミノプロピル）−２−アミノエチルトリプロポキシシランが挙げられる。
【０１０７】
式（１Ｋ）の添加剤、式（１Ｇ）の前駆体は、求核性アクリロイル化合物、フッ素含有求核性化合物、及びポリイソシアネート化合物の単純な混合によって生成することができ、ここで式（１Ｋ）は：
（Ｒｆ）ｘ−［Ｒ６ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ２−Ｒ３−（Ｘ１Ｃ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２）ｑ］ｚ（１Ｋ）
であり、式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基、又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ６は、ポリイソシアネートの残基であり、
Ｘ２は−Ｏ−又は−Ｓ−であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ３は多価の基で、アルキレン、アリーレン又はこれらの組み合わせ（例えばアルカリーレン基）が挙げられ、所望によりこのアルキレン基は少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
ｘは、１又は２であり、
ｑは、１〜６であり、かつ、
ｚは少なくとも１である。
【０１０８】
この次に、式（１Ｋ）のアクリロイル基に対して、式（１Ｊ）のアミノシランのマイケル付加を行う。混合の順序、又は工程の順序には制限はなく、所望される式（１Ｇ）の添加剤を生成するために変更することができる。
【０１０９】
好ましい実施形態において、ポリイソシアネート化合物、及び式（１Ｎ）（後述）のフッ素含有求核性化合物は、まず、一部のイソシアネート基と反応し、これにより側鎖フッ素含有基が、イソシアネート官能性ウレタン化合物に結合する。この次に、式（１Ｉ）の求核性アクリロイル化合物が、残ったイソシアネート基の一部と反応し、次に、その側鎖アクリロイル基に対し、式（１Ｊ）のアミノシランのマイケル付加反応を行う。
【０１１０】
一般的に、反応成分及び溶媒は、乾燥反応槽中に、引き続いて直ちに充填するか、又は予め調製した混合物として充填する。均質な混合物又は溶液が得られると、触媒が任意に添加され、反応混合物は、ある温度で、反応が発生するのに十分な時間、加熱される。反応の進行は、ＩＲ中のイソシアネートピークの消失を観察することにより判断できる。
【０１１１】
式（１Ｎ）（後述）の求核性化合物Ｒｆ２−［Ｑ（Ｘ１Ｈ）ｙ］ｚは、利用可能なイソシアネート官能基の約５モルパーセント〜約５０モルパーセントと反応するのに十分な量で使用される。好ましくは、式（１Ｎ）の化合物は、イソシアネート基の約１０モルパーセント〜約３０モルパーセントと反応するよう使用される。残るイソシアネート基のうち、約５０モルパーセント〜約９５モルパーセント、又は更には約７０モルパーセント〜約９０モルパーセントが、式（１Ｉ）の求核性アクリロイル化合物によって官能化され、次に式（１Ｊ）のアミノシランのマイケル付加が行われ、結果として側鎖フルオロケミカル基と加水分解性側鎖シラン基の両方を有するウレタン化合物が得られる。
【０１１２】
あるいは、式（１Ｊ）のアミノシランと式（１Ｉ）の求核性アクリロイル化合物を、予め反応させ、式（１Ｌ）
ＨＸ２−Ｒ３−［Ｘ１−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ４−Ｒ３−Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ］ｑ （１Ｌ）
のマイケル反応付加物を生成してもよく、式中、全ての基は上記で定義されている。
【０１１３】
この式（１Ｌ）のマイケル反応付加物（全ての基は上記で定義されている）は、ポリイソシアネート化合物と式（１Ｎ）のフッ素含有求核性化合物との反応により得られた生成物の、残っているイソシアネート基と反応する。式（１Ｇ）に対応するフルオロケミカルウレタンは、一般に、ＩＲにより、残るイソシアネート基は実質的に有していない。
【０１１４】
式（１Ｇ）の添加剤の別の例を、下記の構造（１Ｍ）として示す：
【化５】
【０１１５】
これは、ＨＤＩビウレットと、１当量のＨＦＰＯオリゴマーアミドール（例えば、Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｘｘＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、式中、ｘｘの平均値は約６．５）との反応生成物であり、２当量のヒドロキシエチルアクリレートとの反応が続き、アクリレート基とビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミンとのマイケル反応が続く。
【０１１６】
式（１Ｇ）の添加物の他の有用な例が、３Ｍ整理番号第６２７５２ＵＳ００２号に開示されており、これは米国特許仮出願第６０／８７１，０３４号（２００６年１２月２０日提出）であり、これらは本明細書に組み込まれる。
【０１１７】
アミノシランのアクリロイル基に対するマイケル付加反応には触媒は必要ないが、このマイケル反応に好適な触媒としては、共役酸が好ましくはｐＫａ１２〜１４であるような塩基が挙げられる。この塩基は好ましくは有機である。このような塩基の例としては、１，４−ジヒドロピリジン、メチルジフェニルホスファン、メチル−ジ−ｐ−トリルホスファン、２−アリル−Ｎ−アルキルイミダゾリン、テトラ−ｔ−ブチルアンモニウムヒドロキシド、ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカー７−エン）及びＤＢＮ（１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン）、カリウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、並びに水酸化ナトリウムが挙げられる。好ましい触媒は、ＤＢＵ及びテトラメチルグアニジンである。マイケル付加反応に使用する触媒の量は、固体に基づいて、好ましくは約０．０５重量％〜約２重量％、又は更には約０．１重量％〜約１．０重量％である。
【０１１８】
式（１）〜（１Ｈ）及び（１Ｍ）の添加剤生成に有用なポリイソシアネート化合物は、多価有機基（Ｒ１）、（Ｒｉ）又は（Ｒ６）に結合したイソシアネートラジカルを含み、この有機基には、多価脂肪族、脂環族、又は芳香族部分、又はビウレット、イソシアヌレート、又はウレトジオンに結合した多価脂肪族、脂環族、又は芳香族部分、及びこれらの混合物が挙げられる。好ましい多官能性イソシアネート化合物は、平均で少なくとも２つのイソシアネート（−ＮＣＯ）ラジカルを含む。少なくとも２つの−ＮＣＯラジカルを含む化合物は、好ましくは、−ＮＣＯラジカルが結合するための二価及び三価の脂肪族、脂環族、芳香脂肪族、又は芳香族基を含有する。脂肪族の二価又は三価の基が好ましい。
【０１１９】
適したポリイソシアネート化合物の代表的な例としては、本明細書で定義したポリイソシアネート化合物の、イソシアネート官能性誘導体が挙げられる。有用なイソシアネート官能性誘導体としては、例えば尿素、ビウレット、アロファネート、イソシアネート化合物の二量体、及び三量体（ウレトジオン及びイソシアヌレートなど）、並びにこれらの混合物が挙げられる。好適な有機ポリイソシアネートとしては、例えば、脂肪族、脂環族、芳香脂肪族、及び芳香族ポリイソシアネートが挙げられ、単独で、又は少なくとも２つの混合物中でのいずれかで用いることができる。
【０１２０】
好適な芳香族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、２，４−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、２，６−トルエンジイソシアネート、ＴＤＩのトリメチロイルプロパン付加物（ペンシルバニア州ピッツバーグ（Pittsburgh）のバイエル社（Bayer Corporation）からデスモデュア（DESMODUR）ＣＢの商品名で市販）、ＴＤＩのイソシアヌレート三量体（ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル社からデスモデュアＩＬの商品名で市販）、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタン２，４’−ジイソシアネート、１，５−ジイソシアナト−ナフタレン、１，４−フェニレンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１−メトキシ−２，４−フェニレンジイソシアネート、１−クロロフェニル−２，４−ジイソシアネート、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１２１】
有用な脂環族ポリイソシアネート化合物の例としては、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ、これは、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル社からデスモデュアの商品名で入手可能、４，４’−イソプロピル−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロブタン−１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、１，４−シクロヘキサンビス（メチレンイソシアネート）（ＢＤＩ）、二量体酸ジイソシアネート（バイエル社から入手可能）、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）、３−イソシアナトメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１２２】
有用な脂肪族ポリイソシアネート化合物の例としては、テトラメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）、オクタメチレン１，８−ジイソシアネート、１，１２−ジイソシアナトドデカン、２，２，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、２−メチル−１，５−ペンタメチレンジイソシアネート、二量体ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートの尿素、ヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）のビウレット（例えば、バイエル社からデスモデュアＮ−１００及びＮ−３２００の商品名で市販）、ＨＤＩのイソシアヌレート（例えば、バイエル社からデスモデュアＮ−３３００及びデスモデュアＮ−３６００の商品名で市販）、ＨＤＩのイソシアヌレートとＨＤＩのウレトジオン（例えば、バイエル社からデスモデュアＮ−３４００の商品名で市販）との配合物、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【０１２３】
有用な芳香脂肪族ポリイソシアネートの例としては、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ｍ−ＴＭＸＤＩ）、ｐ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ｐ−ＴＭＸＤＩ）、１，４−キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、１，３−キシリレンジイソシアネート、ｐ−（１−イソシアナトエチル）フェニルイソシアネート、ｍ−（３−イソシアナトブチル）フェニルイソシアネート、４−（２−イソシアナトシクロヘキシル−メチル）フェニルイソシアネート、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１２４】
好ましいポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）、オクタメチレン１，８−ジイソシアネート、１，１２−ジイソシアナトドデカン、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１２５】
上述の好ましいポリイソシアネートで生成された化合物又はオリゴマーを含む、式（１）〜（１Ｈ）及び（１Ｍ）の添加剤は、水及びヘキサデカンの両方について大きな接触角を付与し、これは典型的に、良好な撥水性及び撥油性が予測される。
【０１２６】
式（１）〜（１Ｈ）及び（１Ｍ）の添加剤は、部分的に、一官能性又は二官能性のペルフルオロ化基と、少なくとも１つの求核性のイソシアネート反応性官能基とを有する、フルオロケミカル化合物の反応生成物を含む。このような化合物には、式（１Ｎ）：
Ｒｆ２−［Ｑ（Ｘ１Ｈ）ｙ］ｚ （１Ｎ）
が挙げられ、式中、Ｒｆ２は一価のペルフルオロオキシアルキル基（ｚが１の場合）又は二価のペルフルオロオキシアルキレン基（ｚが２の場合）であり、他の全ての基は上記で定義されている。
【０１２７】
有用なペルフルオロオキシアルキル及びペルフルオロオキシアルキレンＲｆ２基は、式（１Ｏ）：
Ｗ−Ｒｆ３−Ｏ−Ｒｆ４−（Ｒｆ５）ｑ１− （１Ｏ）
に対応し、式中、
Ｗは、一価のペルフルオロオキシアルキルについてはＦであり、二価のペルフルオロオキシアルキレンについては開放価数（open valence）（「−」）であり、
Ｒｆ３は、ペルフルオロアルキレン基であり、
Ｒｆ４は、１、２、３又は４個の炭素原子を有するペルフルオロアルキレンオキシ基又はこのようなペルフルオロアルキレンオキシ基の混合物からなるペルフルオロアルキレンオキシ基であり、
Ｒｆ５は、ペルフルオロアルキレン基であり、
ｑ１は０又は１である。
【０１２８】
式（１Ｏ）のペルフルオロアルキレン基Ｒｆ３及びＲｆ５は、直鎖又は分枝鎖であり得、１〜１０個の炭素原子、又は更には１〜６個の炭素原子を含み得る。有用な一価ペルフルオロアルキル基の１つの例は、ＣＦ３−ＣＦ２−ＣＦ２−である。有用な二価ペルフルオロアルキレン基の例としては、−ＣＦ２−ＣＦ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−、及び−ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２−が挙げられる。
【０１２９】
ペルフルオロアルキレンオキシ基Ｒｆ４は、同じペルフルオロアルキレンオキシユニットを含むことができ、又は、異なるペルフルオロアルキレンオキシユニットの混合物でもよい。ペルフルオロアルキレンオキシ基に異なるペルフルオロアルキレンオキシユニットが含まれる場合、それらのユニットは、ランダム配置で、交互配置で、又はブロックとして、存在することができる。ペルフルオロアルキレンオキシ基の有用な例としては
−［ＣＦ２−ＣＦ２−Ｏ］ｒ−；−［ＣＦ（ＣＦ３）−ＣＦ２−Ｏ］ｓ−、−［ＣＦ２ＣＦ２−Ｏ］ｒ−［ＣＦ２Ｏ］ｔ−、−［ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２−Ｏ］ｕ、及び−［ＣＦ２−ＣＦ２−Ｏ］ｒ−［ＣＦ（ＣＦ３）−ＣＦ２−Ｏ］ｓ−が挙げられ、式中、ｒ、ｓ、ｔ及びｕはそれぞれ１〜５０の整数であり、更には２〜２５の整数である。式（１Ｏ）に対応する好ましいペルフルオロアルキル基は、ＣＦ３−ＣＦ２−ＣＦ２−Ｏ−［ＣＦ（ＣＦ３）−ＣＦ２Ｏ］ｓ−ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２−であり、式中、ｓは２〜２５の整数である。
【０１３０】
ペルフルオロオキシアルキル及びペルフルオロオキシアルキレン化合物は、末端カルボニルフルオリド基をもたらす、ヘキサフルオロプロピレンオキシドのオリゴマー化により、得ることができる。このカルボニルフルオリドを、当業者に周知の反応によって、酸、エステル又はアルコールに変換してもよい。次に、カルボニルフルオリド又はそれらから誘導される酸、エステル若しくはアルコールを更に反応させて、既知の手順に従って、所望のイソシアネート反応性基を導入してもよい。
【０１３１】
式（１）、（１Ｄ）及び（１Ｇ）に関して、式中、ｙ又はｚは１であり、フルオロケミカル一官能性化合物、好ましくはモノアルコール及びモノアミンが想到される。有用なフルオロケミカル一官能性化合物の代表的な例としては、Ｃ３Ｆ７Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ；Ｃ３Ｆ７Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）１〜３６ＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２ＯＨ及びＣ３Ｆ７Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）１〜３６ＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、及びこれらの混合物が挙げられる。所望される場合には、他のイソシアネート反応性官能基が、記載されたものの代わりに使用されてもよい。
【０１３２】
式（１）、（１Ｄ）及び（１Ｇ）に関して、式中、ｙ又はｚは２であり、フッ素化ポリオールが好ましい。好適なフッ素化ポリオールの代表的な例としては、ＣＦ３ＣＦ２（ＯＣＦ２ＣＦ２）３ＯＣＦ２Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ、フォンブリンＺＤＯＬ（FOMBLIN ZDOL）ＨＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２Ｏ）８〜１２（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）８〜１２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（イタリア、ミラノ（Milan）のソルベイ・ソレクシス社（Solvay-Solexis）から市販）、ＨＯＣＨ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）１〜３６ＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２ＯＨ、及びＨＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）１〜３６ＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨが挙げられる。
【０１３３】
反応条件（例えば反応温度、及び／又は使用するポリイソシアネートのタイプと量など）に応じて、反応混合物の、約０．５重量％以下、約０．００００５重量％〜約０．５重量％、又は更には約０．０２重量％〜０．１重量％の触媒濃度を使用して、イソシアネートとの縮合反応を生じさせることができる。一般に、求核性基がアミン基である場合、触媒は不要である。
【０１３４】
好適な触媒の例としては例えば第三級アミン及びスズ化合物がある。有用なスズ化合物の例としては、オクチル酸スズ、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジ−２−エチルヘキサノエート、及びジブチルスズオキシドなどの、スズＩＩ及びスズＩＶ塩が挙げられる。有用な第三級アミン化合物の例としては、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエチレンジアミン、トリプロピルアミン、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、エチルモルホリン及び２，２’−ジモルホリンジエチルエーテルなどのモルホリン化合物、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（この例は、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee）のアルドリッチ・ケミカル社（Aldrich Chemical Company）から商品名ＤＡＢＣＯとして入手可能）、及び１，８−ジアザビシクロ［５．４．０．］ウンデカ−７−エン（この例は、アルドリッチ・ケミカル社から商品名ＤＢＵとして入手可能）が挙げられる。スズ化合物が好ましい。酸触媒が使用される場合、酸触媒は、反応後に生成物から除去されるか、中和されるのが好ましい。
【０１３５】
少なくとも１つのペルフルオロポリエーテル部分と少なくとも１つの加水分解性シラン基タイプを含むアクリレートポリマーの有用な添加物としては、式（２）：
【化６】
のアクリレートポリマーの部類が挙げられ、式中、
Ｘは反応開始剤の残基又は水素であり、
Ｍｆはフッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍｈは非フッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍａは、式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ、
によって表わされるシリル基を有するユニットであり、式中、
Ｙ１は、−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２の群から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ、
ｐは１、２又は３であり、
Ｇは連鎖移動剤の残基を含む一価の有機基であり、
ｉは１〜１００の値であり、
ｊは０〜１００の値であり、
ｋは０〜１００の値であり、かつ、
ｉ＋ｊ＋ｋは少なくとも２であり、ただし、次の条件：
ａ）Ｇが、式：
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ、
のシリル基を含む一価の有機基であり、式中、
Ｙ１は、−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ、
ｐは、１、２又は３であるという条件と、
ｂ）ｋは少なくとも１であるという条件と、のうちの少なくとも１つが充足されるものとする。
【０１３６】
いくつかの実施形態において、Ｇは式（２Ａ）：
−ＳＱ１Ｔ２Ｃ（Ｏ）ＮＨＱ５Ｓｉ（Ｙ１）（Ｙ２）（Ｙ３）−− （２Ａ）、
に対応し、式中、
Ｑ１及びＱ５はそれぞれ独立して、有機二価結合基であり、
Ｔ２はＯ又はＮＲであり、ただし、Ｒは水素、アリール、又はＣ１〜Ｃ４のアルキル基であり、かつ、
Ｙ１、Ｙ２及びＹ３はそれぞれ独立して、アルキル基、アリール基、又は加水分解性基であり、ただし、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３の少なくとも１つが加水分解性基である。
【０１３７】
フルオロケミカルシランのユニットＭｆは一般に、式（２Ｂ）：
Ｒｆ−Ｑ−Ｅ１ （２Ｂ）、
に対応するフルオロケミカルモノマーから誘導され、式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｑは独立して、少なくとも２の価数を有する接続基であり、かつ、
Ｅ１はフリーラジカル重合可能な基である。
【０１３８】
フルオロケミカルモノマーの好適な例としては、
Ｃ３Ｆ７Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｕＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２、
Ｃ３Ｆ７Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｕＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ．３）＝ＣＨ２、
ＣＨ２＝ＣＨＣ（Ｏ）ＯＣＨ２ＣＦ２（ＯＣＦ２）ｕ（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｖＯＣＦ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２、及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ２ＣＦ２（ＯＣＦ２）ｕ（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｖＯＣＦ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２が挙げられ、式中、ｕ及びｖは独立して１〜５０である。
【０１３９】
フルオロケミカルシランのユニットＭｈは（存在する場合）、一般に、非フッ素化モノマー、好ましくは重合可能基及び炭化水素部分からなるモノマーから誘導される。炭化水素含有モノマーは周知であり、一般に市販されている。有用な炭化水素含有モノマーとしては、式（２Ｃ）：
Ｒｈ−（Ｑ６）Ｓ−Ｅ３ （２Ｃ）、
によるモノマーが挙げられ、式中、
Ｒｈは炭化水素基であり、
Ｑ6は二価結合基であり、
ｓは、０又は１であり、及び、
Ｅ３はフリーラジカル重合可能な基である。
【０１４０】
有用な結合基Ｑ６の具体例としては、オキシ、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボンアミド、スルホンアミド、オキシアルキレン、及びポリ（オキシアルキレン）基が挙げられる。ユニットＭｈを誘導することができる非フッ素化モノマーの具体例としては、フリーラジカル重合が可能なエチレン系化合物の一般的な部類、例えばアリルエステル（例えば、アリルアセテート及びアリルヘプタノエート）、アルキルビニルエーテル又はアルキルアリルエーテル（例えば、セチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、２−クロロエチルビニルエーテル、及びエチルビニルエーテル）、不飽和酸（アクリル酸、メタクリル酸、α−クロロアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びこれらの無水物並びにこれらのエステル（ビニル、アリル、メチル、ブチル、イソブチル、ヘキシル、ヘプチル、２−エチルヘキシル、シクロヘキシル、ラウリル、ステアリル、及びイソボルニルなど）など）、並びにアルコキシエチルアクリレート及びメタクリレート、α−β不飽和ニトリル（アクリロニトリル、メタクリロニトリル、２−クロロアクリロニトリル、２−シアノエチルアクリレート、アルキルシアノアクリレートなど）、α，β−不飽和カルボン酸誘導体（アリルアルコール、アリルグリコレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ｎ−ジイソプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−ｎ−ブチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレートなど）、スチレン及びその誘導体（ビニルトルエン、α−メチルスチレン、及びα−シアノメチルスチレン）、ハロゲンを含有することができる低級オレフィン系炭化水素（エチレン、プロピレン、イソブテン、３−クロロ−１−イソブテン、ブタジエン、及びイソプレンなど）、クロロ及びジクロロブタジエン、並びに２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエン、並びにアリル又はビニルハロゲン化物（ビニル及びビニリデンクロライドなど）が挙げられる。好ましい非フッ素化モノマーとしては、オクタデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ブチルアクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、イソブチルメタクリレート、エチルヘキシルアクリレート及びエチルヘキシルメタクリレート、並びにビニルクロライド及びビニリデンクロライドなどの炭化水素基含有モノマーが挙げられる。
【０１４１】
フルオロケミカルシランは一般に、少なくとも１つの加水分解性基を有するシリル基を有するユニットＭａを更に含む。有用なＭａユニットの具体的な例としては、一般式（２Ｄ）：
【化７】
に対応するユニットが挙げられ、式中、
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０はそれぞれ独立して、水素、アルキル基（例えば、メチル及びエチル）、ハロゲン、又はアリール基であり、
Ｚは有機二価結合基であり、かつ、
Ｙ４、Ｙ５及びＹ６はそれぞれ独立して、アルキル基、アリール基、又は加水分解性基である。
【０１４２】
式（２Ｄ）による有用なモノマーの例としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、並びにアルコキシシラン官能化のアクリレート及びメタクリレート（メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなど）が挙げられる。
【０１４３】
フルオロケミカルシランは、フッ素化モノマー、所望により非フッ素化モノマー、及びシリル基を含むモノマーと、連鎖移動剤の存在下でフリーラジカル重合させることによって調製することができる。フリーラジカル反応開始剤は、重合又はオリゴマー化反応を開始するために使用することができる。フリーラジカル重合反応開始剤としては、例えば、アゾ化合物（アゾビスイソブチロニトリル（ＡＢＩＮ）及びアゾ−２−シアノバレリアン酸など）、ヒドロ過酸化物（例えば、ヒドロ過酸化クメン、ヒドロ過酸化ｔ−ブチル及びヒドロ過酸化ｔ−アミルなど）、過酸化ジアルキル（過酸化ジ−ｔ−ブチル及び過酸化ジクミルなど）、ペルオキシエステル（ｔ−ブチルペルベンゾエート及びジ−ｔ−ブチルペルオキシフタレートなど）、過酸化ジアシル（過酸化ベンゾイル及び過酸化ラウロイルなど）が挙げられる。
【０１４４】
オリゴマー化反応は、有機フリーラジカル反応に適した任意の溶媒中で行うことができる。反応物質は、任意の適した濃度、例えば、反応混合物の総重量を基準として約５重量％〜約９０重量％などで、溶媒中に存在できる。好適な溶媒としては、例えば、脂肪族及び脂環族炭化水素（例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン）、芳香族溶媒（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン）、エーテル（例えば、ジエチルエーテル、グリム、ジグリム、ジイソプロピルエーテル）、エステル（例えば、エチルアセテート、ブチルアセテート）、アルコール（例えば、エタノール、イソプロピルアルコール）、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン）、スルホキシド（例えば、ジメチルスルホキシド）、アミド（例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド）、メチルクロロホルム、フレオン（FREON）（商標）１１３、トリクロロエチレン、α，α，α−トリフルオロトルエンのようなハロゲン化溶媒、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【０１４５】
オリゴマー化反応は、有機フリーラジカル反応を導くのに適した任意の温度で行うことができる。使用のための特定の温度及び溶媒は、試薬の溶解度、特定の反応開始剤を用いるために必要とされる温度、望ましい分子量などの要件に基づいて、容易に選択することができる。全ての反応開始剤及び全ての溶媒に好適な特定の温度を列挙することは現実的ではないが、一般に好適な温度は約３０℃〜約２００℃である。
【０１４６】
フルオロケミカルオリゴマーは、連鎖移動剤の存在下で調製される。好適な連鎖移動剤は、例えばヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、及びハロゲン基を含む。連鎖移動剤には、このようなヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、及びハロゲン基の少なくとも２つが含まれ得る。フルオロケミカルオリゴマーを調製するのに有用な連鎖移動剤の具体的例としては、２−メルカプトエタノール、３−メルカプト−２−ブタノール、３−メルカプト−２−プロパノール、３−メルカプト−１−プロパノール、３−メルカプト−１，２−プロパンジオール、２−メルカプト−エチルアミン、ジ（２−メルカプトエチル）サルファイド、オクチルメルカプタン、及びドデシルメルカプタンが挙げられる。
【０１４７】
１つの有用な実施形態において、少なくとも１つの加水分解性基を有するシリル基を含む連鎖移動剤が、フルオロケミカルオリゴマーを生成するためのオリゴマー化に使用される。そのようなシリル基を含む有用な連鎖移動剤には、式（２Ｅ）：
ＨＬＳｉ（Ｙ１）（Ｙ２）（Ｙ３） （２Ｅ）
の連鎖移動剤が挙げられ、式中、
Ｌは二価結合基であり、かつ、
Ｙ１、Ｙ２及びＹ３はそれぞれ独立して、アルキル基、好ましくはＣ１〜Ｃ８アルキル基（メチル、エチル及びプロピルなど）、シクロアルキルを含むアルキル基（シクロへキシル及びシクロペンチルなど）、アリール基（フェニルなど）、アルキルアリール基、アラルキル基、及び加水分解性基（ハロゲンなど）又はアルコキシ基（メトキシ、エトキシ又はアリールオキシ基など）であり、式中、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は加水分解性基である。
【０１４８】
単一の連鎖移動剤、又は異なる連鎖移動剤の混合物を使用することができる。有用な連鎖移動剤は、２−メルカプトエタノール、オクチルメルカプタン、及び３−メルカプトプロピルトリメトキシシランである。好ましくは、連鎖移動剤は、オリゴマー中の重合モノマーユニットの数を制御するため、及び所望の分子量のオリゴマーフルオロケミカルシランを得るために十分な量で存在する。一般に連鎖移動剤は、フッ素化及び非フッ素化モノマーを含むモノマーの１当量当たり、約０．０５当量〜約０．５当量、好ましくは約０．２５当量で使用される。市販の有用な連鎖移動剤の１つの例は、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee）のシグマ・アルドリッチ・ケミカル社（Sigma-Aldrich Chemical Company）からのＡ−１６０ ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３である。
【０１４９】
モノマー又は連鎖移動剤に含まれる官能基と反応するのに好適な化合物としては、以下の式（２Ｆ）
Ａ−Ｑ５−Ｓｉ（Ｙ１）（Ｙ２）（Ｙ３） （２Ｆ）
による化合物が挙げられ、式中、
Ａは、モノマー又は連鎖移動剤に含有される官能基と縮合反応を行うことができる官能基、特に、ヒドロキシ又はアミノ官能性オリゴマーとの縮合が可能な官能基であり（Ａの例としてはイソシアネート基又はエポキシ基が挙げられる）、
Ｑ５は有機二価結合基であり、かつ、
Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は上記に定義されている。
【０１５０】
有機二価結合基Ｑ５は、好ましくは、１〜約２０個の炭素原子を含む。Ｑ５は、所望により、酸素、窒素、若しくはイオウ含有基、又はこれらの組み合わせを含むことができる。好適な連結基Ｑ５の具体例としては、直鎖、分枝鎖及び環状の、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、オキシアルキレン、カルボニルオキシアルキレン、オキシカルボキシアルキレン、カルボキシアミドアルキレン、ウレタニレンアルキレン、ウレイレンアルキレン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましい結合基としては、アルキレン、オキシアルキレン及びカルボニルオキシアルキレンが挙げられる。
【０１５１】
式（２Ｆ）による有用な化合物の例としては、３−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン及び３−エポキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。ヒドロキシ又はアミノ官能化された連鎖移動剤が使用され、その次にＡがイソシアナト基である式（２Ｆ）による化合物と反応した場合、結果として得られるフルオロケミカル化合物内の一価の有機基Ｇは一般に、式（２Ｈ）の基であることができる。
−−ＳＱ１Ｔ２Ｃ（Ｏ）ＮＨＱ５Ｓｉ（Ｙ１）（Ｙ２）（Ｙ３） （２Ｈ）
式中、
Ｑ１、Ｑ５、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は上記で定義されており、かつ、
Ｔ２はＯ又はＮＲであり、式中、Ｒは水素、アリール、又はＣ１〜Ｃ４のアルキル基である。
【０１５２】
式（２）による他の有用な添加剤及びその製造方法は、例えば、米国特許第７，１６６，３２９号に記載されており、本明細書に組み込まれる。
【０１５３】
ハードコート組成物での使用に好適な他の有用な組成物及び添加剤は、米国特許第７，０９７，９１０号、米国特許公開第２００４／０１４７１８８（Ａ１）号、同第２００５／０１２１６４４（Ａ１）号、及び同第２００６／０２１６５２４（Ａ１）号、並びに米国特許出願第６０／８７１，０３４号及び同第６０／８７０，３００号に開示されており、これらは本明細書に組み込まれる。
【０１５４】
発明者らは理論に束縛されるのを望むものではないが、式（１）及び（２）の添加剤は、それら自体とシルセスキオキサン系ハードコート組成物との縮合反応を行って、これらの加水分解性「Ｙ」基の加水分解又は置換により、架橋シロキサン層を形成すると考えられる。この文脈において、「シロキサン」とは−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−構造ユニットであり、これに式（１）及び（２）の化合物は結合する。水の存在下において、「Ｙ」基は加水分解して「Ｓｉ−ＯＨ」基となり、更に縮合してシロキサンとなる。基材が、加水分解性又は加水分解したシラン基と反応性のある官能基を有する場合、ガラス表面と同様に、その添加剤、シルセスキオキサン系ハードコート組成物、及びそれらの組み合わせも、その表面上で共有結合を形成し得る。
【０１５５】
式（１）及び（２）の添加剤を含むハードコート組成物から調製されたハードコートは、式（１）と（２）の添加剤それ自体、並びに、式（１）及び（２）の添加剤自体から、シルセスキオキサン系ハードコート組成物から、及び、式（１）及び（２）の添加剤とシルセスキオキサン系ハードコート組成物との組み合わせから生成されたシロキサン誘導体を含む。ハードコートはまた、未反応又は未縮合の「Ｓｉ−Ｙ」基、非シラン材料（オリゴマーのペルフルオロオキシアルキル一水素化物など）、開始材料、ペルフルオロオキシアルキルアルコール、エステル、及びこれらの組み合わせが含むことができる。
【０１５６】
シルセスキオキサン
有用なシルセスキオキサン系ハードコート組成物には、例えば、トリアルコキシシラン（又はこれらの加水分解物）及びコロイドシリカ；式Ｒ１２２Ｓｉ（ＯＲ１３）２のジオルガノオキシシランの共縮合体（又はこれらの加水分解物）、トリアルコキシシラン（又はこれらの加水分解物）、及びコロイドシリカ、並びにこれらの混合物が挙げられる。縮合体及び共縮合体は、式Ｒ１２ＳｉＯ３／２を有し、式中、各Ｒ１２は１〜６個の炭素原子のアルキル基又はアリール基であり、及び、Ｒ１３は１〜４個の炭素原子を有するアルキルラジカルである。シルセスキオキサン系ハードコート組成物の有用な製造方法には、コロイドシリカ分散液の存在下で、水とアルコール性溶媒の混合液内において、アルコキシシランの加水分解を行うことが挙げられる。コロイドシリカ分散液は、好ましくは５ｎｍ〜１５０ｎｍ、更には１０ｎｍ〜３０ｎｍの粒径を有する。有用なコロイドシリカ分散液は、Ｅ．Ｉ．デュポン（E.I. duPont）及びナルコ・ケミカル（Nalco Chemical）などからさまざまな商品名で市販されており、例えば、Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ネムール社（E.I. duPont de Nemours and Co., Inc.）（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington））からの商品名ルドックス（LUDOX）、及びナルコ・ケミカル社（Nalco Chemical Co.）（イリノイ州オークブルック（Oak Brook））からの商品名ナルコ（NALCO）が挙げられる。有用なシルセスキオキサンは、さまざまな技法によって製造することができ、例えば、米国特許第３，９８６，９９７号（クラーク（Clark））、同第４，６２４，８７０号（アンソニー（Anthony））、及び同第５，４１１，８０７号（パテル（Patel）ら）に記載されている技法が挙げられ、これらは参照により本明細書に組み込まれる。シルセスキオキサン系ハードコート組成物は、ハードコート組成物の総固体に基づき、約９０重量％〜約９９．９重量％の量で、ハードコート組成物内に存在する。
【０１５７】
シルセスキオキサン系ハードコート組成物を調製する別の有用な方法としては、コロイドシリカ分散液と、水と、所望により表面活性剤及び水混和性有機溶媒などの材料との混合物に、酸性又は塩基性条件下でその混合物を攪拌しながら、加水分解性シランを加えることが挙げられる。加えることができるシランの正確な量は、置換基Ｒによって、及び、使用した界面活性剤がアニオン性であるか若しくはカチオン性であるかによって、変化する。シルセスキオキサンの共縮合体は、その中のユニットがブロック状で存在してもランダム分布で存在してもよいが、シランの同時加水分解によって形成される。テトラオルガノシラン（例えば、テトラアルコキシシラン及びこれらの加水分解物（例えば、式Ｓｉ（ＯＨ）４のテトラアルコキシシラン、及びこのオリゴマー））の量は、シルセスキオキサン系ハードコート組成物の固体に基づき、１０重量％未満、５重量％未満、又は更には約２重量％未満である。加水分解の完了後、この生成物を追加の溶媒で希釈することができ、これに添加剤を添加することができる。好適な添加剤としては、例えば紫外線吸収剤、緩衝剤（例えば、メチルトリアセトキシシラン（例えば、塩基性コロイドシリカで製造したシルセスキオキサン系ハードコート組成物用））、抗酸化剤、硬化触媒（例えば、エチルアミンカルボキシレートなどのアミンカルボキシレート、及び、酢酸ベンジルトリメチルアンモニウムなどの第四級アンモニウムカルボキシレート）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１５８】
シルセスキオキサン系ハードコート組成物の調製に有用なシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシオキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、２−エチルブチルトリエトキシシラン、２−エチルブトキシトリエトキシシラン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１５９】
任意の添加剤
ハードコートコーティング組成物は、所望により、例えば溶媒（すなわち有機溶媒）、水及び酸などの他の添加剤を含むことができる。いくつかの実施形態において、ハードコートコーティング組成物は、添加剤と溶媒の混合物を含む。特に有用な溶媒としては、例えば、有機溶媒が挙げられ、これには例えばアルコール（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール及びジアセトンアルコール）、トルエン、ケト類（例えば、メチルエチルケトン）、エステル、グリコールエステル、アミド、炭化水素、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロフルオロエーテル、クロロ炭化水素、クロロカーボン、エーテル（テトラヒドロフランなど）、水、及びこれらの混合物が挙げられる。トリアルコキシシラン（メチルトリメトキシシランなど）及びテトラアルコキシシラン（テトラエトキシシランなど）も加えることができる。
【０１６０】
ハードコートコーティング組成物は、さまざまな形態で存在でき、これには、例えば、添加剤及びシルセスキオキサン系ハードコート組成物の、溶媒又は水性の、懸濁液、分散液及び溶液が挙げられる。更に、添加剤は、シルセスキオキサン系ハードコート組成物と組み合わせるのに先立って又はその後に、さまざまな溶媒中に溶解、懸濁、又は分散させることができる。溶媒溶液の形態での有用なハードコートコーティング組成物は、組成物の総重量に基づいて、約０．１重量％〜約５０重量％、又は更には９０重量％以下の溶媒を含む。ハードコートコーティング組成物は好ましくは、総固体に基づいて、約０．１重量％〜約１０重量％、約０．１重量％〜約５重量％、又は更には約０．２重量％〜約１重量％の添加剤を含む。
【０１６１】
製造の容易さとコストの理由から、ハードコートコーティング組成物は、本明細書に開示されている少なくとも１つの添加剤の濃縮物を希釈することによって、使用直前に調製することができる。この濃縮物には一般に、有機溶媒中の添加剤の濃縮溶液が含まれる。濃縮物は好ましくは、数週間、少なくとも１ヶ月間、又は更には少なくとも３ヶ月間、安定である。添加剤の多くは、高濃度で有機溶媒に容易に溶解することができる。したがって、この希釈した濃縮物を、使用の前に、シルセスキオキサン系ハードコート組成物と組み合わせることができる。
【０１６２】
使用方法
ハードコートコーティング組成物は、その添加剤、シルセスキオキサン系ハードコート組成物、溶媒、及び所望により水と酸を含むハードコートコーティング組成物と、基材を接触させることを含む、コーティング方法に使用するのに適している。１つの実施形態において、この方法は、添加剤と溶媒を含むハードコートコーティング組成物と基材を接触させることと、次に、その基材を水性酸に接触させることを含む。
【０１６３】
ハードコートコーティング組成物は、任意の好適な手法又は技法を用いて基材に適用することができ、これには例えば、スプレー、ブラシ、ワイプ、ナイフコーティング、ノッチコーティング、リバースロールコ−ティング、グラビアコーティング、浸漬、ディップコーティング、バーコーティング、フラッドコーティング、スピンコーティング及びこれらの組み合わせが挙げられ、連続層又は不連続層を含む任意の適した形態で適用することができる。結果として得られるハードコートは同様に、例えば連続層又は不連続層（例えばパターン、ドット、縞及び渦巻き）などのさまざまな形態で存在することができ、層同士を重ねて配置した多層の結果であることもできる。結果として得られるハードコートは比較的丈夫で、ハードコートのない基材表面に比べ、汚染に対する耐性が高く、容易にきれいにできる。
【０１６４】
ハードコート組成物は、水、油、汚れ、及び汚泥をはじく望ましいレベルを提供するため、任意の厚さにすることができる。ハードコートは好ましくは、下側にある基材の外観及び光学的特性を実質的に変えることのない量で、基材上に存在する。典型的には、ハードコートコーティング組成物が単独のハードコートとして使用される場合、乾燥硬化したコーティングの厚さは１マイクロメートル〜１００マイクロメートル、１マイクロメートル〜１０マイクロメートル、又は更には２マイクロメートル〜５マイクロメートルである。ハードコートコーティング組成物が少なくとも２層の最上層として適用される場合（例えば、その少なくとも２つの層が互いに同じであっても異なっていてもよく、そのハードコートコーティング組成物と同じであっても異なっていてもよい）、そのハードコート最上層は、はるかに薄い層として適用してもよい。そのようなハードコート最上層は、乾燥したときに、厚さが例えば２０オングストローム〜１マイクロメートル、又は好ましくは４０ナノメートル〜１００ナノメートルであり得る。ハードコートの有用な合計厚さ（多層コーティングの全層を含む）は、例えば約１マイクロメートル〜約５マイクロメートルの、任意の好適な厚さにすることができる。
【０１６５】
ハードコートコーティング組成物は、基材（例えば、レンズ（例えば、プラスチック又はガラス））上にコーティングすることができ、少なくとも部分的に硬化して（例えば、乾燥、架橋、及びこれらの組み合わせ）、コーティングされた物品を提供する。存在する任意の所望による溶媒は、典型的には少なくとも部分的に除去され（例えば、強制空気オーブンを用いる、高温での蒸発による、周囲温度での蒸発による、及びこれらの組み合わせ）、次にその組成物が少なくとも部分的に硬化して、丈夫なコーティングを生成する。
【０１６６】
ハードコートコーティング組成物をコーティングする好ましい方法には、ディップコーティングが挙げられる。コーティングする基材は、室温（典型的には約２０℃〜約２５℃）でハードコートコーティング組成物に接触させることができる。あるいは、ハードコートコーティング組成物を、例えば６０℃〜１５０℃などの高温に予熱した基材に適用することができる。これは、基材を生産ラインの終わりに、ベーキングオーブン直後に処理することができる工業生産にとって、特に利点となる。適用後、処理された基材を、室温又は高温（例えば、約４０℃〜約３００℃）において、乾燥に十分な時間にわたって、乾燥及び硬化させることができる。このプロセスには、磨き工程が必要になることがある。
【０１６７】
ハードコートコーティング組成物は、基材（例えば、レンズ、プラスチック基材又はガラス基材）をプライミングした表面上にコーティングすることもできる。好適なプライマー組成物の例としては、ポリ（メチルメタクリレート）プライマーが挙げられ、この例は、ウェストバージニア州フレンドリー（Friendly）の現モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社（Momentive Performance Materials, Inc.）、旧ゼネラル・エレクトリック社（General Electric Company）のシリコーン部門から商品名ＳＨＣ４０１シリーズとして市販されている。他の有用なプライマー組成物及びその製造方法は、例えば、米国特許第５，０４１，３１３号（パテル（Patel））に記載されており、本明細書に組み込まれる。プライマー層は、連続層又は不連続層（例えば、パターン、ドット、縞及び渦巻き）、単層、層同士を重ねて配置した多重プライマー層など、さまざまな形態であり得る。
【０１６８】
本発明はここで、下記の実施例によって説明される。特に指定がない限り、全ての重量は、重量パーセントに基づく。
【実施例】
【０１６９】
試験方法
核磁気共鳴（ＮＭＲ）
１Ｈ及び１９ＦのＮＭＲスペクトルを、バリアンユニティプラス（Varian UNITYplus）４００フーリエ変換ＮＭＲスペクトロメーター（バリアンＮＭＲインスツルメンツ（Varian NMR Instruments）（カルフォルニア州パロアルト（Palo Alto））から入手可能）で測定する。
【０１７０】
ＩＲ分光法（ＩＲ）
ＩＲスペクトルは、マサチューセッツ州ウォルサム（Waltham）のサーモ・エレクトロン社（Thermo Electron Corporation）から入手可能なサーモ−ニコレー、アバター３７０ ＦＴＩＲ（Thermo-Nicolet, Avatar 370 FTIR）で測定する。
【０１７１】
インク反発性試験
この試験はポリカーボネート製プラーク上のコーティングのインク反発性を測定するために使用される。コーティングされたポリカーボネート製プラークは、前述のように調製される。コーティングされたポリカーボネート製プラークの表面に、シャーピー（Sharpie）マーカー（イリノイ州ベルウッド（Bellwood）のサンフォード（Sanford）から市販されている）で１本の線を引く。外観と、黒のシャービーマーカーをはじく能力について、サンプルが評価される。
【表１】
【０１７２】
インク反発性耐久試験
改変された振動砂方法（ＡＳＴＭ Ｆ ７３５−９４）が、コーティングされたポリカーボネート製プラークのインク反発性の耐久性測定のために使用される。コーティングされたポリカーボネート製プラーク（すなわち、上記で調製された試験サンプル）を、未使用の２０〜３０メッシュのオタワサンド（コネチカット州ブリストル（Bristol）のＶＷＲ社）を５０グラム含有する、内径８７ｍｍのＶＷＲ ３６３１８−８６０ジャー（コネチカット州ブリストルのＶＷＲ社）上で、ビニールテープと輪ゴムを使って固定する。試験サンプルを含有する側を底にして、このジャーを、ＶＷＲ ＤＳ−５００Ｅシェーカー（コネチカット州ブリストルのＶＷＲ社）内に入れる。シェーカーは、２２５ｒｐｍの振動速度で１０分間作動させる。１０分間の終了時に、ポリカーボネート製プラークを取り出し、砂が接触していた表面に、シャーピー永久マーカーを使用して１本の線を引く。８７ｍｍのインク線のうち、丸まっていない部分の標準化（％）長さを測定し、インク反発性の損失率として報告する。報告されるデータは、独立した３回の試験の平均である。
【０１７３】
テーバー曇り試験
この試験は、上記のようにコーティングされたポリカーボネート製プラークで実施される。この試験手順は、米国労働安全衛生研究所による２００５年１０月２４日付けの手順番号第ＣＥＴ−ＡＰＲＳ−ＳＴＰ−０３１６号、改訂１．１のものである。曇りの平均増加は、４％未満が所望される。
【０１７４】
汚れ洗浄レベル試験
この試験は、上記のようにコーティングされたポリカーボネート製プラークで実施される。この試験手順は、ＡＳＴＭ Ｄ ６５７８−００、落書き抵抗性判定のための標準実施（Standard Practice for Determination of Graffiti Resistance）のものである。この標準では、ペンキ及び溶媒系インクで汚した後の洗浄性について下記のレベルがある。
【表２】
【０１７５】
スチールウール耐久性試験
コーティング及び硬化されたポリカーボネート製プラーク（上記に従い調製）の耐磨耗性が、フィルムの表面に対し、スタイラスに接着されたスチールウールシートを振動させることができる機械装置を使用することにより、コーティング方向に対しクロスウェブで試験される。スタイラスは、３１５ｍｍ／秒（ワイプが３．５回／秒）の速度において９０ｍｍの掃引幅にわたって振動した（ここで１回の「ワイプ」は、９０ｍｍの１回の移動として定義される）。スタイラスは、直径３．２ｃｍの平らな円筒形ベース部の形状を有していた。このスタイラスは、フィルムの表面に対して垂直にスチールウールによってかかる力を増加させるため、追加のおもりを取り付けることができる設計になっていた。サンプルは、５００ｇの荷重で、ワイプ２５回で試験される。＃００００スチールウールシートは、「マジックサンド−サンディングシート（Magic Sand-Sanding Sheets）」（ハットプロダクツ（Hut Products）社、ミズーリ州フルトン（Fulton））である。＃００００は、６００〜１２００グリットのサンドペーパーの規定グリットと同等性を有する。３．２ｃｍスチールウール円盤を、サンディングシートからダイカットし、３Ｍブランドのスコッチ・パーマネント・アドヒーシブ・トランスファー（Scotch Permanent Adhesive Transfer）テープ（３Ｍ、ミネソタ州セントポール（St. Paul））で３．２ｃｍのスタイラスベース部分に接着する。スチールウール磨耗後に、磨耗痕上、及び磨耗痕の隣接部分のプラーク領域（スチールウール痕で影響を受けていない部分、すなわち、スチールウール試験前）上で、接触角を測定する。接触角測定は、下記の「接触角の測定方法」を使用して行う。特に記載のない限り、データは、３枚のプラーク上で行った測定の平均に基づいて報告される。各プラークには３滴の液滴が、滴下される。接触角は、各液滴の右側と左側で測定される。
【０１７６】
接触角の測定方法
ハードコート層が処理されたポリカーボネート製基材を、少量のイソプロピルアルコールで前処理し、これを蒸発させてから、表面の接触角を測定する。測定は、試薬グレードｎ−ヘキサデカン（購入状態のまま）、及び濾過システム（ミリポア社（Millipore Corporation）、マサチューセッツ州ビルリカ（Billerica））で濾過した脱イオン水を使用して、ビデオ接触角アナライザー（製品番号ＶＣＡ２５００ＸＥ、ＡＳＴプロダクツ（AST Products）社、マサチューセッツ州ビルリカ）上で別個に行われる。液滴の体積は、静的測定では５マイクロリットル（μＬ）である。報告された値は、特に記載のない限り、少なくとも３滴のｎ−ヘキサデカン及び３滴の水の測定値の平均である。液滴の右側と左側の両方において測定が行われる。
【０１７７】
溶媒耐性試験
４つの容器をそれぞれ異なる溶媒（エタノール、イソプロパノール、トルエン及びＭＥＫ）で満たす。上記のように調製したプラークを、この４つの容器内に入れて６０秒間置く。ラミネーション剥がれ、ひび、変色、コーティングにおける何らかの他の変化などの観察結果が記録される。次に、各プラークを、更に３００秒間、溶媒容器中に置く。全ての観察結果が記録される。
【０１７８】
材料
ヘキサメチレンジイソシアネートビウレット（デスモデュア（DESMODUR）Ｎ１００又はＤＥＳＮ１００）（バイエル・ポリマーズ社（Bayer PolymersLLC）、ペンシルバニア州ピッツバーグ（Pittsburgh））
ヘキサメチレンジイソシアネートイソシアヌエート（ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ３３００又はＤＥＳＮ３３００）（バイエル・ポリマーズ社（Bayer PolymersLLC）、ペンシルバニア州ピッツバーグ）
イソホロン（Isophonone）ジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、９８％（ＭＷ＝２２２．２９）（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich）、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee））
ＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ及びＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＭｅ＝ＣＨ２（ＨＦＰＯ−ＭＡｒ、平均分子量１３４４）は、米国特許公開第２００４−００７７７７５号、表題「フッ素化ポリマーを含むフルオロケミカル組成物、及びそれを用いた繊維状基材の処理（Fluorochemical Composition Comprising a Fluorinated Polymer and Treatment of a Fibrous Substrate Therewith）」に記述されているものに類似の手順によって調製された。
ＳＲ４４４Ｃ ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴ３Ａ）（サートマー社（Sartomer Company）、ペンシルバニア州ウォリントン（Warrington））
ＳＨＰ４０１ ポリ（メチルメタクリレート）プライマー（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社（Momentive Performance Materials, Inc.）、ニューヨーク州ウォーターフォード（Waterford））
ＳＨＣ １２００ メチルシルセスキオキサンハードコート溶液（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社（Momentive Performance Materials, Inc.））
Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン（ＭＡＰＴＭＳ）（ユニオン・カーバイド・ケミカルズ・アンド・プラスティックス社（Union Carbide Chemicals and Plastics Co.）、コネチカット州ダンベリー（Danbury））
Ａ−１７４ メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich）、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee））
シルクエスト（Silquest）Ａ−１１７０ ビス（プロピル−３−トリメトキシシラン）アミン（ＨＮ（（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）２）（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社（Momentive Performance Materials, Inc.）、ウェストバージニア州フレンドリー（Friendly））
アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich））
ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich））
ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich））
シルクエスト（Silquest）Ａ−１６０ メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社（Momentive Performance Materials, Inc.））
ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、７０％工業銘柄溶液（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich））
ＧＥ ＬＥＸＡＮ１０１ポリカーボネート（インディアナ州マウントバーノン（Mount Vernon））プラーク（ミネソタ・モールド・アンド・エンジニアリング（Minnesota Mold & Engineering）鋳造、ミネソタ州ヴァドナイスハイツ（Vadnais Heights））
ＤＡＢＣＯ ３３ＬＶ １，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（エア・プロダクト・アンド・ケミカルズ社（Air Product and Chemicals, Inc.）、ペンシルバニア州アレンタウン（Allentown））
ＶＡＺＯ ６７ ２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ネムール社（E.I. duPont de Nemours& Co., Inc.、デラウェア州ウィルミントン（Wilmington））
ＭｅＦＢＳＥ（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）は、米国特許第６，６６４，３５４号（サヴ（Savu）ら）、実施例２、パートＡに記載されている手順に本質的に準拠して調製された。
メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）（バーディック・アンド・ジャクソン（Burdick & Jackson）、ミシガン州マスキーゴン（Muskegon））
テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（ＥＭＤケミカルズ（EMD Chemicals）、ニュージャージー州ギブズタウン（Gibbstown））
酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）（ＥＭＤケミカルズ（EMD Chemicals）社、ニュージャージー州ギブズタウン（Gibbstown））
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）（ＥＭＤケミカルズ（EMD Chemicals）社、ニュージャージー州ギブズタウン（Gibbstown））
チオエタノール（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich）、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee））
ＮＯＶＥＣ ＨＦＥ−７１００、Ｃ４Ｆ９ＯＣＨ３（スリーエム（3M）社、ミネソタ州セントポール（St. Paul））
ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich））
【０１７９】
調製及び実施例は、使用されたフルオロケミカルシランウレタンに対応する。実施例（コーティングされたプラーク）は、同じ調製で異なる量によって調製することができる。
【０１８０】
調製１〜１９のタイトルに確認される比率はモルに基づくものであり、一方、調製２０〜２３のタイトルに確認される比率は、重量に基づくものである。
【０１８１】
調製１
ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製 ＤＥＳＮ１００／０．１０ ＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．９０ ＡＰＴＭＳ
【０１８２】
磁気攪拌棒を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、６．２５ｇ（０．０３２７当量、１．００モル分率）のＤＥＳＮ１００、１７．６９ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、及び０．０００７９ｇのＤＢＴＤＬ（投入した総固体に基づいて５０ｐｐｍ、メチルエチルケトン中にＤＢＴＤＬの１０％固形分溶液から添加）を入れ、窒素雰囲気下で摂氏５５度のオイルバスに置いた。この反応物に、４．３０ｇ（０．００３３当量、分子量１３１４、０．１０モル分率）のＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを滴下漏斗経由で約１０分間かけて添加した。ＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨの添加が完了してから２時間後に、５．２８ｇ（０．０２９５当量、０．９０モル分率、分子量１７９．３）のＡＰＴＭＳを滴下漏斗経由で約１５分間かけて反応物に添加した。ＡＰＴＭＳの添加が完了してから２時間後、ＦＴＩＲが２２６５ｃｍ−１のイソシアネートピークがないことを示した。０．４７ｇのＴＨＦの添加により反応物を５０％固形分まで調整し、次に２１．１１ｇイソプロパノールの添加により３０％固形分まで希釈した。
【０１８３】
ペルフルオロポリエーテルウレタンシラン２、３及び４は、調製１で使用した方法により、表１に列挙した成分のモル分率の相対数を使用して５０％固形分に調製し、イソプロパノールを使用して３０％固形分まで希釈した。
【表３】
【０１８４】
調製５
３０ｇ、０．１５当量のイソシアネートデスモデュア（DESMODUR）Ｎ３３００Ａ、４０．３ｇ、０．０３モルのＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、４３．８ｇ溶液、３１ｇ、０．１２モルのペンタエリスリトールトリアリルエーテル、及び４４５ｇのＭＩＢＫを、１Ｌのフラスコに入れた。この混合物を攪拌しながら８０℃に加熱し、溶液を形成した。この溶液をＮ２で１分間パージし、ＤＢＴＤＬ及びＤＡＢＣＯ ３３ＬＶのそれぞれ３滴ずつを添加した。次に、結果として得られた溶液を、１５時間、１１０℃に加熱した。１５時間終了後、サンプルのＩＲスペクトルに、ＮＣＯ基に対応するピークがなかった。この溶液を７０℃まで冷まし、次に、７０．７ｇ、０．３６モルのメルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した。この溶液をＮ２で３分間パージし、０．７ｇＶＡＺＯ ６７を添加し、この溶液を７０℃で１６時間加熱した。この時間の終了後、サンプルのＩＲスペクトルから、アリル基が残っていないことが判定された。生成物のフルオロケミカルウレタンシランは金色の溶液で、２８％の固体含有量を有した。
【０１８５】
調製６
３０ｇ、０．１５当量のイソシアネートデスモデュア（DESMODUR）Ｎ３３００Ａ、４０．３ｇ、０．０３モルのＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、１０．７ｇ、０．０３モルのＭｅＦＢＳＥ、３３ｇ溶液、２３ｇ、０．０９モルのペンタエリスリトールトリアリルエーテル、及び４４５ｇのＭＩＢＫを、１Ｌのフラスコに入れた。この混合物を攪拌しながら８０℃に加熱し、溶液を生じた。この溶液をＮ２で１分間パージし、ＤＢＴＤＬ及びＤＡＢＣＯ ３３ＬＶのそれぞれ３滴ずつを添加した。得られた溶液を１１０℃に１５時間加熱した。１５時間終了後、サンプルのＩＲスペクトルに、ＮＣＯ基に対応するピークがなかった。この溶液を７０℃まで冷まし、５３ｇ、０．２６モルのメルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した。得られた溶液をＮ２で３分間パージし、０．７ｇＶＡＺＯ ６７を添加し、この溶液を７０℃で１６時間加熱した。この時間の終了後、サンプルのＩＲスペクトルから、アリル基が残っていないことが判定された。生成物のフルオロケミカルウレタンシランは金色の溶液で、２５％の固体含有量を有した。
【０１８６】
調製７
２８．６ｇ、０．１５当量のイソシアネートデスモデュア（DESMODUR）Ｎ１００、４０．３ｇ、０．０３モルのＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、４３．８ｇ溶液、３１ｇ、０．１２モルのペンタエリスリトールトリアリルエーテル、及び４４５ｇのＭＩＢＫを、１Ｌのフラスコに入れた。この混合物を攪拌しながら８０℃に加熱し、溶液を形成した。この溶液をＮ２で１分間パージし、ＤＢＴＤＬ及びＤＡＢＣＯ ３３ＬＶのそれぞれ３滴ずつを添加した。得られた溶液を１１０℃に１５時間加熱した。１５時間終了後、サンプルのＩＲスペクトルに、ＮＣＯ基に対応するピークがなかった。この溶液を７０℃まで冷まし、７０．７ｇ、０．３６モルのメルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した。得られた溶液をＮ２で３分間パージし、０．７ｇ ＶＡＺＯ ６７を添加し、この溶液を７０℃で１６時間加熱した。この時間の終了後、サンプルのＩＲスペクトルから、アリル基が残っていないことが判定された。生成物のフルオロケミカルウレタンシランは金色の溶液で、２７．２％の固体含有量を有した。
【０１８７】
調製８
２８．６ｇ、０．１５当量のイソシアネートデスモデュア（DESMODUR）Ｎ１００、４０．３ｇ、０．０３モルのＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、１０．７ｇ、０．０３モルのＭｅＦＢＳＥ、３３ｇ溶液、２３ｇ、０．０９モルのペンタエリスリトールトリアリルエーテル、及び４４５ｇのＭＩＢＫを、１Ｌのフラスコに加えた。この混合物を攪拌しながら８０℃に加熱し、溶液を生じた。この溶液をＮ２で１分間パージし、ＤＢＴＤＬ及びＤＡＢＣＯ ３３ＬＶのそれぞれ３滴ずつを添加した。得られた溶液を１１０℃に１５時間加熱した。１５時間終了後、サンプルのＩＲスペクトルに、ＮＣＯ基に対応するピークがなかった。次に、この溶液を７０℃まで冷まし、５３ｇ、０．２６モルのメルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した。この溶液をＮ２で３分間パージし、０．７ｇ ＶＡＺＯ ６７を添加し、この溶液を７０℃で１６時間加熱した。この時間の終了後、サンプルのＩＲスペクトルから、アリル基が残っていないことが判定された。生成物のフルオロケミカルウレタンシランは金色の溶液で、２５．６％の固体含有量を有した。
【０１８８】
調製９
ａ）［ＤＥＳＮ１００／０．１５ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．９０ ＨＥＡ］中間体の調製
磁気攪拌棒を装備した２００ｍＬ丸底フラスコに、１２．５ｇ（０．０６５４当量、１．０モル分率、１９１．０イソシアネート当量）のＤＥＳＮ１００、１．６ｍｇ（固体に関して５０ｐｐｍ）のＤＢＴＤＬ、０．０５ｇのＢＨＴ、及び３２．２４ｇのＴＨＦを入れ、混合物を形成した。このフラスコを５５℃のバスに入れ、１２．９０ｇ（０．００９８当量、０．１５モル分率、分子量１３１４）のＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを均圧滴下漏斗経由で１０分間かけて混合物に添加した。添加が完了してから２時間後、６．８４ｇ（０．０５８９当量、０．９０モル分率）のヒドロキシエチルアクリレートを添加し、この混合物を一晩置いて反応させた。一晩反応させた後、サンプルのＩＲスペクトルで、２２６５ｃｍ−１のＮＣＯ基に対応するピークがなかった。反応生成物を、５．４８ｇのＴＨＦを加えることにより希釈し、この組成物を５０％固形分に調整した。
ｂ）ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した２５ｍＬ丸底フラスコに、上記ａ）で調製した中間体５ｇ（アクリレート官能基０．００４５６５モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。１．５６ｇ（０．００４５６５モル）のビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、次に５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
【０１８９】
調製１０
ａ）［ＤＥＳＮ１００／０．３０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．７５ ＨＥＡ］中間体の調製
磁気攪拌棒を装備した２００ｍＬ丸底フラスコに、１２．５ｇ（０．０６５４当量、１．０モル分率）のＤＥＳＮ１００、１．６ｍｇのＤＢＴＤＬ、０．０５ｇのＢＨＴ、及び４４．０ｇのＴＨＦを入れた。このフラスコを５５℃のバスに入れ、２５．８０ｇ（０．０１９６当量、０．３０モル分率、分子量１３１４）のＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを均圧滴下漏斗経由で１０分間かけてフラスコに添加した。添加が完了してから２時間後、５．７０ｇ（０．０４９１当量、０．７５モル分率）のヒドロキシエチルアクリレートを添加し、この混合物を一晩置いて反応させた。一晩反応させた後、サンプルのＩＲスペクトルで、２２６５ｃｍ−１のＮＣＯ基に対応するピークがなかった。反応生成物を、１１．４４ｇのＴＨＦを加えることにより希釈し、この組成物を５０％固形分に調整した。
ｂ）ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した２５ｍＬ丸底フラスコに、上記ａ）で調製した中間体５ｇ（アクリレート官能基０．００２７８モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。０．９４９３ｇ（０．００２７８モル）のビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンを、室温で、フラスコにし滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
【０１９０】
調製１１
ａ）［ＤＥＳＮ１００／０．５０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．５５ ＨＥＡ］中間体の調製
磁気攪拌棒を装備した２００ｍＬ丸底フラスコに、１２．５ｇ（０．０６５４当量、１．０モル分率）のＤＥＳＮ１００、１．６ｍｇのＤＢＴＤＬ、０．０５ｇのＢＨＴ、及び５９．８８ｇのＴＨＦを入れた。このフラスコを５５℃のバスに入れ、４３．０ｇ（０．０３２７当量、０．５０モル分率、分子量１３１４）のＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを均圧滴下漏斗経由で１０分間かけてフラスコに添加した。添加が完了してから２時間後、４．１８ｇ（０．０３６０当量、０．５５モル分率）のヒドロキシエチルアクリレートを添加し、この混合物を一晩置いて反応させた。一晩反応させた後、サンプルのＩＲスペクトルで、２２６５ｃｍ−１のＮＣＯ基に対応するピークがなかった。反応生成物を、２９．６２ｇのＴＨＦを加えることにより希釈し、この組成物を５０％固形分に調整した。
ｂ）ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した２５ｍＬ丸底フラスコに、上記ａ）で調製した中間体５ｇ（アクリレート官能基０．００１５モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。０．５１３８ｇ（０．００１５モル）のビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
【０１９１】
調製１２
ａ）［ＤＥＳＮ１００／７５％ ＨＥＡ／１５％ ＰＥＴ３Ａ／１５％ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ］中間体の調製
磁気攪拌棒を装備した２００ｍＬ丸底フラスコに、１２．５ｇ（０．０６５４当量、１．０モル分率）のＤＥＳＮ１００、１．６ｍｇのＤＢＴＤＬ、０．０５ｇのＢＨＴ、及び３５．２４ｇのＴＨＦを入れた。このフラスコを５５℃のバスに入れ、１２．９ｇ（０．００９８当量、０．１５モル分率、分子量１３１４）のＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを均圧滴下漏斗経由で１０分間かけてフラスコに添加した。添加が完了してから２時間後、４．１３ｇ（０．００９８当量、０．１５モル分率）のＰＥＴ３Ａを混合物に添加した。添加が完了してから２時間後、５．７０ｇ（０．０４９１当量、０．７５モル分率）のヒドロキシエチルアクリレートを添加し、この混合物を一晩置いて反応させた。一晩反応させた後、サンプルのＩＲスペクトルで、２２６５ｃｍ−１のＮＣＯ基に対応するピークがなかった。反応生成物を、５．４８ｇのＴＨＦを加えることにより希釈し、この組成物を５０％固形分に調整した。
ｂ）ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、上記１２ａ）で調製した中間体３５．２４ｇ（アクリレート官能基０．０４６＊モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。１５．７７ｇ（１．４１７当量、０．０４６モル分率）のビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
＊使用されているビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンの当量数は、まず、使用されているＯＨ当量４２０．９４のＰＥＴ３Ａが、７０％ペンタエリスリトールトリアクリレート（２９８／４２１．４）及び３０％ペンタエリスリトールテトラアクリレートであると仮定することによって決定された。次に、ＯＨ当量のモル毎に存在するアクリレート部分の数を、次の式の計算によって決定した：［（構成成分に存在するアクリレート部分の数）（全種類のヒドロキシル当量）（全種類の構成成分の分率）の全構成成分の合計］／構成成分の分子量。例えば、この式でペンタエリスリトールトリアクリレートの値は：
［（３）×（４２０．９４）×（０．７）／（２９８）］＋［（４）×（４２０．９４）×（０．３）／３５２］＝４．４０となる。よって、調製１２ａ）におけるＰＥＴ３Ａ及びＨＥＡからのアクリレートの当量数は、（０．００９８×４．４０）＋（０．０４９１）＝０．０９２２であった。溶液の半分が調製１２ｂ）のために使用されたため、反応物中のアクリレートのモル数は０．０４６である。同様の計算が、調製１３、１４ｂ）、及び１５について行われた。
【０１９２】
調製１３
ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、上記１２ａ）に従い調製した中間体３５．２４ｇ（アクリレート官能基０．０４６モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。８．９２ｇ（０．０４６当量＊、１．４１７分率）のＭＡＰＴＭＳを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
【０１９３】
調製１４
ａ）［ＤＥＳＮ１００／６０％ ＨＥＡ／３０％ ＰＥＴ３Ａ／１５％ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ］中間体の調製
磁気攪拌棒を装備した２００ｍＬ丸底フラスコに、１２．５ｇ（０．０６５４当量、１．０モル分率）のＤＥＳＮ１００、１．６ｍｇのＤＢＴＤＬ、０．０５ｇのＢＨＴ、及び３５．２４ｇのＴＨＦを入れた。このフラスコを５５℃のバスに入れ、１２．９ｇ（０．００９８当量、０．１５モル分率、分子量１３１４）のＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを均圧滴下漏斗経由で１０分間かけてフラスコに添加した。添加が完了してから２時間後、８．２６ｇ（０．０１９６当量、０．３０モル分率）のＰＥＴ３Ａを混合物に添加した。添加が完了してから２時間後、４．５６ｇ（０．０３９３当量、０．６モル分率）のヒドロキシエチルアクリレートを添加し、この混合物を一晩置いて反応させた。一晩反応させた後、サンプルのＩＲスペクトルで、２２６５ｃｍ−１のＮＣＯ基に対応するピークがなかった。反応生成物を、５．４８ｇのＴＨＦを加えることにより希釈し、この組成物を５０％固形分に調整した。
ｂ）ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、上記ａ）で調製した中間体３８．２３ｇ（アクリレート官能基０．０６３モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。２１．４９ｇ（０．０６３当量、１．９２７モル分率）のビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
【０１９４】
調製１５
ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、上記１４ａ）に従い調製した中間体３８．２３ｇ（アクリレート官能基０．０６３モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。１２．１６ｇ（０．６３当量、１．９２７モル分率）のＭＡＰＴＭＳを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
オリゴマーシラン（ＯＳｉ−１）の合成 Ｈ（Ａ−１７４）３−ＳＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（平均分子量＝８２２）：
２００ｍＬの瓶に、１４．９０ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８．４、６０ｍｍｏｌ）、１．５６ｇのＨＳＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ＭＷ＝７８、２０ｍｍｏｌ）、３８．４ｇのＥｔＯＡｃ及び０．３ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。窒素での１分間の通気後、密閉した瓶を、磁気攪拌を行いながら７０℃のオイルバスで２４時間加熱し、３０％固形分で透明な溶液を得た。ＦＴＩＲ分析によりＣＨ２＝ＣＭｅＣ（Ｏ）−信号が観察されず、これはオリゴマー化が完了したことを意味した。
オリゴマーシラン（ＯＳｉ−２）の合成
Ｈ（Ａ−１７４）４（ＯＤＡ）０．７−ＳＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（平均分子量＝１２９４）：
２００ｍＬの瓶に、３９．７４ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８．４、１６０ｍｍｏｌ）、８．７０ｇのオクタデシルアクリレート（ＯＤＡ）（ＭＷ＝３２４、２６．８ｍｍｏｌ）、３．１２ｇのＨＳＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ＭＷ＝７８、４０ｍｍｏｌ）、１０３．３ｇのＥｔＯＡｃ及び１０ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。窒素での１分間の通気後、密閉した瓶を、磁気攪拌を行いながら７０℃のオイルバスで１０時間加熱した。更に０．７０ｇのＶＡＺＯ−６７を添加し、オリゴマー化を更に１４時間継続させ、３３％固形分で透明な溶液を得た。ＦＴＩＲ分析によりＣＨ２＝ＣＭｅＣ（Ｏ）−信号が観察されず、これはオリゴマー化が完了したことを意味した。
【０１９５】
調製１６
ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製 ＤＥＳＮ１００／０．３３ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．３３ ＯＳｉ−１／ ０．３３ ＡＰＴＭＳ
２００ｍＬの瓶に、５．７３ｇのＤＥＳＮ１００（ＥＷ＝１９０、３０ｍｍｏｌ）、１３．１４ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ＭＷ＝１３１４、１０ｍｍｏｌ）、２７．４ｇの３０％ ＯＳｉ−１（８．２２ｇ固体、１０ｍｍｏｌ）、４９．５ｇのＥｔＯＡｃ溶媒、及び５滴のＤＢＴＤＬ触媒を入れた。密閉した瓶を、磁気攪拌を行いながら７０℃のオイルバスで４時間加熱した。次に２．２１ｇのＡＰＴＭＳ（１０ｍｍｏｌ）を室温で添加し、この混合物を室温で０．５時間反応させ、次いで７０℃のオイルバスで更に４時間反応させた。３０％固形分で透明な溶液を得た。ＦＴＩＲ分析により、未反応の−ＮＣＯ信号が観察されず、これは反応が完了したことを意味した。
【０１９６】
調製１７
ペルフルオロポリエーテルウレタンシラン ＤＥＳＮ３３００／０．３３ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．３３ ＯＳｉ−１／０．３３ ＡＰＴＭＳ
調製１７は、調製１６と同様の手順で行われ、ただしＤＥＳＮ１００の代わりに５．７６ｇのＤＥＳＮ３３００が使用された。
【０１９７】
調製１８
ペルフルオロポリエーテルウレタンシラン ＤＥＳＮ１００／０．３３ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．６６ ＯＳｉ−２
２００ｍＬの瓶に、２．９３ｇのＤＥＳＮ１００（ＥＷ＝１９０、１５．３４ｍｅｑ）、６．７１ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ＭＷ＝１３１４、５．１ｍｅｑ）、３８．９０ｇの３３％固形分ＯＳｉ−２（１２．９９ｇ固体、１０ｍｅｑ ＯＨ）、２２．５ｇのＥｔＯＡｃ溶媒、及び４滴のＤＢＴＤＬ触媒を入れた。密閉した瓶を、磁気攪拌を行いながら７０℃のオイルバスで８時間加熱した。ＦＴＩＲ分析により、未反応の−ＮＣＯ信号が観察されず、これは反応が完了したことを意味した。
【０１９８】
調製１９
ペルフルオロポリエーテルウレタンシラン：ＤＥＳＮ１００／０．２３ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．７５ ＯＳｉ−２
２００ｍＬの瓶に、２．５５ｇのＤＥＳＮ１００（ＥＷ＝１９０、１３．３５ｍｅｑ ＮＣＯ）、４．２０ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ＭＷ＝１３４４、３．１２ｍｅｑ）、３８．９０ｇの３３％固形分ＯＳｉ−２（１２．９９ｇ固体、１０ｍｅｑ ＯＨ）、２０ｇのＥｔＯＡｃ溶媒、及び４滴のＤＢＴＤＬ触媒を入れた。密閉した瓶を、磁気攪拌を行いながら７０℃のオイルバスで８時間反応させた。ＦＴＩＲ分析により、未反応の−ＮＣＯ信号が観察されず、これは反応が完了したことを意味した。
【０１９９】
調製２０
ペルフルオロポリエーテルアクリレートシラン、重量比 １．０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２／９．０ Ａ−１７４／０．２ Ａ−１６０
１００ｍＬの瓶に、１．０ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２（ＭＷ約１３４４、０．７４４ｍｍｏｌ）、９．０ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８、３６．３ｍｍｏｌ）、０．２ｇのＡ−１６０（ＭＷ＝１９８、１．０２ｍｍｏｌ）、３０ｇのＭＥＫ、及び０．２ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。この溶液中に窒素を１分間通気し、次に瓶を７０℃に２４時間加熱した。
【０２００】
調製２１
ペルフルオロポリエーテルアクリレートシラン、重量比 ２．０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２／８．０ Ａ−１７４／０．２ Ａ−１６０
１００ｍＬの瓶に、２．０ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２（ＭＷ約１３４４、１．４８ｍｍｏｌ）、８．０ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８、３２．２ｍｍｏｌ）、０．２ｇのＡ−１６０（ＭＷ＝１９８、１．０２ｍｍｏｌ）、３０ｇのＭＥＫ、及び０．２ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。この溶液中に窒素を１分間通気し、次に瓶を７０℃に２４時間加熱した。
【０２０１】
調製２２
ペルフルオロポリエーテルアクリレートシラン、重量比 ４．０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２／６．０ Ａ−１７４／０．２ Ａ−１６０
１００ｍＬの瓶に、４．０ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２（ＭＷ約１３４４、２．９７ｍｍｏｌ）、６．０ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８、２４．２ｍｍｏｌ）、０．２ｇのＡ−１６０（ＭＷ＝１９８、１．０２ｍｍｏｌ）、３０ｇのＭＥＫ、及び０．２ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。この溶液中に窒素を１分間通気し、次に瓶を７０℃に２４時間加熱した。
【０２０２】
調製２３
ペルフルオロポリエーテルアクリレートシラン、重量比 ６．０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２／４．０ Ａ−１７４／０．２ Ａ−１６０
１００ｍＬの瓶に、６．０ｇのＨＦＰＯ−ＭＡｒ（ＭＷ約１３４４、４．４６ｍｍｏｌ）、４．０ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８、１６．１ｍｍｏｌ）、０．２ｇのＡ−１６０（ＭＷ＝１９８、１．０２ｍｍｏｌ）、３０ｇのＭＥＫ、及び０．２ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。この溶液中に窒素を１分間通気し、次に瓶を７０℃で２４時間加熱した。７０℃での反応後に透明な溶液が得られたが、しかしながら、室温では濁りが生じたため、１５ｇのＨＦＥ−４０１を添加して、処方用に透明な溶液を作製した。
【０２０３】
（実施例１）
コーティングしたプラークは、次の手順に従って調製された：
ポリカーボネート基材（１０ｃｍ×１０ｃｍ）を、ディップコーティングプロセスを用いて、ハードコートコーティング組成物でコーティングした。コーティングを形成するために、各ポリカーボネート基材を最初に、毎分９０ｃｍの速度でＳＨＰ ４０１プライマー溶液に浸した。ひとたび基材全体がプライマーに浸ったならば、基材をプライマーから毎分９０ｃｍの速度で取り出し、室温で１０分間空気乾燥させた。次に、乾燥した基材を、ＳＨＣ−１２００溶液、又は０．３重量パーセントのフッ素化ウレタンシラン（特に記載のない限り）を含有するＳＨＣ−１２００溶液に毎分９０ｃｍの速度で浸し、毎分１９ｃｍの速度で引き上げて、室温で２０分間空気乾燥し、最後にオーブンにおいて１３０℃で３０分間加熱した。
【０２０４】
実施例の番号は、前のセクションの調製番号に対応している。各実施例について、対応する調製物の少量を、適量のＳＨＣ−１２００と混ぜ合わせて、調製物の固体重量がＳＨＣ−１２００の０．３％となるようにした。例えば、調製１は３０％固形分であるため、１グラムの調製１は０．３グラムの固体を含有する。ＳＨＣ−１２００は１９％固形分であるため、５２６グラムのＳＨＣ−１２００は１００グラムの固体を含有する。１グラムの調製１を５２６グラムのＳＨＣ−１２００と混合することにより、固体重量パーセント０．３％を得る。この混合物を使用して、実施例１のプラークのコーティングが行われた。
【０２０５】
調製２では３つの実施例が行われ、これらは実施例２ａ、２ｂ、及び２ｃとして同定される。実施例２ａでは、ＳＨＣ−１２００中の調製２の固体重量パーセントは０．２％、であった。実施例２ｂでは、固体重量パーセントは０．３％であった。並びに、実施例２ｃでは、固体重量パーセントは０．４％であった。
変更を加えていないＳＨＣ−１２００でプラークをコーティングすることにより、比較例も調製された。
【０２０６】
下記の表１には、比較例について及び調製１〜１５から作製された実施例について、テーバー曇り試験、インク反発性試験及びインク反発性耐久試験の結果をまとめる。
【表４】
【０２０７】
下記の表２には、比較例１について及び調製１〜１５から作製される実施例について、スチールウール試験の結果をまとめる。
【表５】
【０２０８】
下記の表３には、スチールウール試験前の選択実施例について測定されたヘキサデカン接触角をまとめる。
【表６】
【０２０９】
下記の表４には、比較例１について、及び、調製１〜１１から作製された選択実施例について、溶媒試験の結果をまとめる。
【表７−１】
【表７−２】
【０２１０】
下記の表５には、比較例１について、及び、調製１〜１５から作製された選択実施例について、汚れ洗浄レベル試験の結果をまとめる。
【表８】
【０２１１】
下記の表６には、調製１６〜１９から作製された実施例について、スチールウール試験の結果をまとめる。全ての実施例について、スチールウール試験の前及び後で、インク反発性試験評価が１であった。スチールウール試験前の接触角値は、２回の測定の平均から得られた。スチールウール試験後の接触角値は、１回の測定から得られた。
【表９】
【０２１２】
下記の表７には、調製２０〜２３から作製された実施例について、スチールウール試験の結果をまとめる。全ての実施例について、スチールウール試験の前及び後で、インク反発性試験評価が１であった。スチールウール試験前の接触角値は、２回の測定の平均から得られた。スチールウール試験後の接触角値は、１回の測定から得られた。
【表１０】
【０２１３】
他の実施形態は、特許請求の範囲内にある。本明細書における全ての参照は、参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低表面エネルギーのハードコートレンズを有する、フルフェイスレスピレータ、溶接用ヘルメット、又はフェイスシールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
個人保護具（例えば、フルフェイスピースレスピレータ、溶接用ヘルメット、及びフェイスシールド）に一般的に使用されているレンズは、ポリカーボネート樹脂で製造されるのが通常である。この樹脂は、優れた視覚的透明性を提供し、非常に良好な耐衝撃性を示す。しかしながらポリカーボネート製レンズは、容易に傷が付きやすく、一部の一般的な化学溶媒に曝されると壊れる可能性があるという独特の欠点を呈する。したがって、ポリカーボネート製レンズはしばしば、シルセスキオキサン系保護ハードコート組成物（水とアルコール性溶媒との混合液内で、コロイドシリカの存在下で加水分解した、メチルトリメトキシシランなど）でコーティングされ、この例は、ＧＥシリコーンズ（GE Silicones）（ニューヨーク州ウォーターフォード（Waterford））からＧＥ ＳＨＣ １２００の商標表記で市販され、傷と化学的破損との両方に対する保護を提供する。
【０００３】
フルフェイスピースレスピレータなどの個人保護具を着用している作業者にとって別の問題は、レンズ上にペンキ及び他の物質の飛沫が付き、着用者の視界を妨げ得る汚れパターンを作ることである。一般的な対処方法は、溶媒を浸した布でこの汚れを拭き取ることである。レンズに保護ハードコートが含まれている場合、この溶媒がハードコートを損傷し、レンズの耐用期間を短縮することがあり、又は、この溶媒によってハードコートの一部又は全てが摩滅してしまうことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハードコート層は、化学的曝露による磨耗及び劣化に対する基質の耐性を高めるため、様々な基質に適用されている。しかしながら、既知のハードコートは、耐汚染性及び洗浄性に関する問題には対処されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ハードコート層を表面に有するレンズと、そのレンズを固定する支持構造を含む、個人安全保護製品を特徴とする。このハードコート層は、ａ）ｉ）加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンと、ｉｉ）少なくとも１つのペルフルオロポリエーテル部分及び少なくとも１つの加水分解性シラン基を含むアクリレートポリマーとのうち少なくとも１つを含む、添加剤、及びｂ）シルセスキオキサン系ハードコート組成物との、反応生成物を含む。このハードコート層は好ましくは低表面エネルギーを呈する。
【０００６】
発明者は、レンズのハードコート層に低表面エネルギー外表面をもたらすことにより、良好な耐スクラッチ性及び耐化学性を呈するだけでなく、良好な耐汚染性及び容易な洗浄性を呈するレンズを実現できることを見出した。
【０００７】
本発明は、耐汚染性及び洗浄性と共に、耐スクラッチ性及び耐化学性の改善を呈することが可能なコーティングに関するものである。本発明は、幅広い基材に対して、その基材に層として形成されたときに、撥油性及び撥水性、汚れ放出性、耐汚染性、又はこれらの組み合わせを付与することができるようなコーティングを特徴とする。
【０００８】
本発明は従って、光学的に透明で、低表面エネルギーであり、耐汚染性、耐スクラッチ性、耐化学性、及び洗浄性を、個人保護具に使用されるレンズに付与し得る、ハードコートに関連するものである。
【０００９】
低表面エネルギーコーティングは、ペイント及びスプレーされた組成物がレンズに付着し汚染するのを防ぐ性質を示し、好ましくはこれらを防ぐ。低表面エネルギーコーティングにより、ペイント及びスプレーされた組成物がコーティングに接触すると、その表面に広がって濡らすのではなく、玉状に丸くなる。その結果、既存のフルフェイスレスピレータ及び溶接ヘルメットに比べ、長期間にわたってレンズを通した視界が障害のない状態を保ち得る。本発明は更に、溶媒又は他の洗浄剤の必要なしに、拭き取ることで汚染物質を容易に除去することができる利点も有する。よって、レンズの洗浄が容易になり、レンズを強い洗浄剤に曝す必要が減少又は排除されるため、レンズの耐用期間が延長され得る。
【００１０】
用語解説
本書に使用されている用語は、下記の定義に従って解釈される：
「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、その内容が明確に別途に示しているのでない限り、複数の指示物を含む（よって例えば、「ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄ」という言葉を含む文章には、２つ以上のｃｏｍｐｏｕｎｄの混合物が含まれ得る）。
【００１１】
「アルキル」は、直鎖又は分枝鎖、環式状又は非環式（acylic）の、飽和一価炭化水素ラジカルを意味し、この例としてはメチル、エチル、１−プロピル、２−プロピル、及びペンチルが挙げられる。
【００１２】
「アクリロイル」は、アクリレート、チオアクリレート、又はアクリルアミドを意味する。
【００１３】
「アルキレン」は、直鎖飽和二価炭化水素ラジカル、又は分枝鎖飽和二価炭化水素ラジカルを意味し、この例としてはメチレン、エチレン、プロピレン、２−メチルプロピレン、ペンチレン、ヘキシレンが挙げられる。
【００１４】
「アルコキシ」は末端酸素原子を有するアルキルを意味し、この例としてはＣＨ３−Ｏ−及びＣ２Ｈ５−Ｏ−が挙げられる。
【００１５】
「アラルキレン」は上記で定義されているアルキレンラジカルに芳香基がついたものを意味し、この例としてはベンジル及び１−ナフチルエチルが挙げられる。
【００１６】
「硬化」は、乾燥（例えば、周囲温度若しくは高温で、水若しくは有機溶媒の蒸発によって）、架橋、又はそれらの組み合わせを意味する。
【００１７】
「清浄な空気」は、本質的に汚染物質を除外するため、フィルター又は他の処理を行った大気周囲空気の塊を意味する。
【００１８】
「外部気体空間」は、吐き出された気体がマスク本体及び／又は呼気弁を通過した後に入る、周囲の大気中の気体空間を意味する。
【００１９】
「フェイスシールド」は、人間の目、鼻、及び口の前側に広がる透明なレンズを含むものであり、作業環境において着用者の顔を保護する物品を意味する。
【００２０】
「フルフェイスレスピレータ」は、人間の鼻、口、及び目を覆って着用するレスピレータを意味する。
【００２１】
「ハードコート層」は、物体の外表面にある層又はコーティングで、その層又はコーティングが、少なくともその物体を磨耗から保護するよう設計されているものを意味する。
【００２２】
「ＨＦＰＯ−」は、メチルエステルＦ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｕＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ３にある末端基Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｕＣＦ（ＣＦ３）−を示し、ここで「ｕ」は平均で１から５０までの値であり、米国特許第３，２５０，８０８号（ムーア（Moore）ら）に開示されている方法に従って、分留による精製により調製することができる。ここで、終点による数値範囲の詳細説明には、この範囲内に包含される全ての数値が含まれる（例えば１〜５０の範囲には、１，１．５、３．３３、及び５０が含まれる）。
【００２３】
「加水分解性シラン基」は、水と反応してＳｉ−ＯＨ部分を形成する置換反応を生じる基であり、これが更に反応してシロキサン基を形成し得る。加水分解性基の具体的な例としては、メトキシ、エトキシ及びプロポキシ基、塩素基、及びアセトキシ基が挙げられる。
【００２４】
「内部気体空間」は、レンズと人間の顔との間にある空間を意味する。
【００２５】
「レンズ」は、着用者の顔の前に配置されるよう形成された光透過性構造で、着用者がこの構造を通して見たときに周囲環境を見ることができるものを意味する。
【００２６】
「一価のペルフルオロポリエーテル部分」は、ペルフルオロアルキル基が終端となる１つの末端を有するペルフルオロポリエーテル鎖を指す。
【００２７】
「求核性フッ素含有化合物」又は「求核性フッ素化化合物」は、イソシアネート反応性の求核性官能基（この例としてはヒドロキシル基及びアミン基が挙げられる）、並びにペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基（この例としてはＣ２Ｆ５Ｏ（Ｃ２Ｆ４Ｏ）３ＣＦ２ＣＯＮＨＣ２Ｈ４ＯＨが挙げられる）を少なくとも１つ有する化合物を意味する
【００２８】
「又は」は一般に、その内容が明確に別途示しているのでない限り、常識において使用され、「及び／又は」の意味を含む。
【００２９】
「オキシアルコキシ」は、本質的には先に挙げたアルコキシと同じ意味を有するが、ただし少なくとも１つの酸素原子がアルキル鎖に存在する。この例としてはＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、Ｃ４Ｈ９ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、及びＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）１〜１００Ｈが挙げられる。
【００３０】
「オキシアルキル」は、本質的には先に挙げたアルキルと同じ意味を有するが、ただし少なくとも１つの酸素ヘテロ原子がアルキル鎖に存在し、ヘテロ原子同士が互いに少なくとも１つの炭素原子で隔てられている。この例としてはＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−、ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−、及びＣ４Ｆ９ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−が挙げられる。
【００３１】
「オキシアルキレン」は、本質的には先に挙げたアルキレンと同じ意味を有するが、ただし少なくとも１つの酸素ヘテロ原子がアルキレン鎖に存在し、ヘテロ原子同士が互いに少なくとも１つの炭素原子で隔てられている。この例としては−ＣＨ２ＯＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２−、及び−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−が挙げられる。
【００３２】
「ペルフルオロアルキル」は、本質的には先に挙げたアルキルと同じ意味を有するが、ただし、アルキルラジカルの水素原子の全て、又は本質的に全てが、フッ素原子で置換されている。この例としてはペルフルオロプロピル、ペルフルオロブチル、及びペルフルオロオクチルが挙げられる。
【００３３】
「ペルフルオロアルキレン」は、本質的には先に挙げたアルキレンと同じ意味を有するが、ただし、アルキレンラジカルの水素原子の全て、又は本質的に全てが、フッ素原子によって置換されている。この例としてはペルフルオロプロピレン、ペルフルオロブチレン、ペルフルオロオクチレンが挙げられる。
【００３４】
「ペルフルオロオキシアルキル」は、本質的には先に挙げたオキシアルキルと同じ意味を有するが、ただし、オキシアルキルラジカルの水素原子の全て、又は本質的に全てが、フッ素原子によって置換されている。この例としてはＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２−、ＣＦ３ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）３ＣＦ２ＣＦ２−、及びＣ３Ｆ７Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｓＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２−が挙げられ、ここでｓは約１〜約５０である。
【００３５】
「ペルフルオロオキシアルキレン」は、本質的には先に挙げたオキシアルキレンと同じ意味を有するが、ただし、オキシアルキレンラジカルの水素原子の全て、又は本質的に全てが、フッ素原子によって置換されている。この例としては−ＣＦ２ＯＣＦ２−及び−［ＣＦ２−ＣＦ２−Ｏ］ｒ−［ＣＦ（ＣＦ３）−ＣＦ２−Ｏ］ｓ−が挙げられ、式中、ｒ及びｓは約１〜約５０である。
【００３６】
「ペルフルオロアルキレンオキシ」は、本質的には先に挙げたペルフルオロオキシアルキレンと同じ意味を有するが、ただし、左から右へと記されているように、その基の末端が酸素原子である必要がある。
【００３７】
「ペルフルオロ基」は、炭素原子に結合している水素原子の全て、又は本質的に全てが、フッ素原子によって置換されている、有機基を意味する。この例としてはペルフルオロアルキル及びペルフルオロオキシアルキルが挙げられる。
【００３８】
「ペルフルオロポリエーテルウレタン（Pefluoropolyether）」は、後述の式１の化合物を指し、それ自体にウレタン結合、尿素結合、及び／又はチオ尿素結合を有する化合物が挙げられる。
【００３９】
「多官能性イソシアネート」又は「ポリイソシアネート化合物」は、平均で１つを超えるイソシアネート基（すなわち−−ＮＣＯ）が多価有機基に付随している化合物を意味する。
【００４０】
「個人安全保護具」は、フルフェイスレスピレータ、溶接用ヘルメット、又はフェイスシールドを意味する。
【００４１】
「プラスチック」は、ポリマー及び所望により他の成分を含む材質を意味する。
【００４２】
「レスピレータ」は、装置の着用者に清浄な空気を供給することができる装置を意味する。
【００４３】
「シルセスキオキサン系ハードコート組成物」は、コロイドシリカの存在下で形成されたアルコキシシランの凝縮物（すなわち水解物）を含む組成物を意味する。
【００４４】
「シルセスキオキサン共凝縮物」は、ジアルコキシシランとトリアルコキシシランの凝縮物である。
【００４５】
「基質」は固体層を意味する。
【００４６】
「支持構造」は、レンズを支持する任意のシステム、装置、部品、又は部品の組み合わせを意味する。
【００４７】
「透明」は、ＡＳＴＭ Ｄ １００３−００に準拠して試験を行った場合に視感透過率値が少なくとも８５％を示すことを意味する。
【００４８】
「溶接ヘルメット」は、溶接機から発せられる光から着用者の目を保護するための、濃い色のレンズ、又は黒化することができるレンズを有するヘルメットを意味する。
【００４９】
「〜から誘導される」は、それから調製されることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に従い、レンズ１２を有するフルフェイスレスピレータ１０の斜視図。
【図２】本発明に従い、レンズ３２を有する溶接ヘルメット３０の斜視図。
【図３】本発明に従い、レンズ４２を有するフェイスシールド４０の斜視図。
【図４】本発明に従い、表面に位置するハードコート層５４を有するレンズ５２の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
フルフェイス呼吸マスク、溶接ヘルメット、又はフェイスシールドには、低表面エネルギーハードコート層を含むレンズを含む。このレンズには所望により、レンズとハードコート層との間に、レンズ上に配置されたプライマーが含まれる。ハードコート層は好ましくは、このプライマー層に接触している。
【００５２】
このレンズは、フルフェイス呼吸マスク、溶接ヘルメット、又はフェイスシールドでの使用に適している。低表面エネルギー外表面は、ハードコート層に一体化した部分であり得る（すなわち、ハードコート層が磨耗耐性と低表面エネルギー特性を提供し得る）か又は、この低表面エネルギー外表面は、別個の層とすることもできる。表面エネルギーとは、凝集力（その材質自体のもの）と接着力（別の材質に対するもの）とのバランスを意味する。一般に、低表面エネルギーを有する材質に接触した液体は、その表面を濡らすよりもむしろ、表面の上で玉状になる。表面の表面エネルギーを測定する１つの方法には、固体表面と液滴との間の接触角を測定することが含まれ、これについては「接触角の測定方法」の項に記載されている。ハードコート層の表面は望ましくは、少なくとも９５度、少なくとも１００度、又は更には少なくとも１０５度の静的水接触角、及び、少なくとも５０度、少なくとも６０度、又は更には少なくとも６５度の静的ヘキサデカン接触角を示す。
【００５３】
図１は、レスピレータ着用者が周囲環境を見ることができる、レンズ１２を支えるフルフェイス呼吸マスク１０を示す。レンズ１２は透明であり、着用者の前にある物体を見るのに十分な可視性を着用者に提供し、また好ましくは、頭をほとんど回転させずに着用者の側方の可視性も提供する。作業場で生じ得る磨耗からレンズを守るため、レンズ１２の前側表面上にはハードコート層がある。このハードコート層は、例えばプラスチックなどの下側基材の上に配置される。ハードコート層は、低表面エネルギー外表面を提供し、これにより、作業場で使用され得るさまざまなスプレー及び溶媒による汚染からレンズを保護する。フルフェイスレスピレータ１０はまた、レスピレータ１０上にレンズ１２を支えるためのフレーム１４のような支持構造も含む。レスピレータ１０は更に、着用者に清浄な空気を供給するための１つ以上のフィルタカートリッジを含み得る。フィルタカートリッジはポート１６でレスピレータ１０に取り付けられる。フィルタカートリッジは、例えば米国特許第６，２７７，１７８号又は米国再発行特許第３９４９３号に示されているように構成することができ、これらは本明細書に組み込まれる。あるいは、清浄な空気の供給を呼吸マスク１０の流入口ポート１６に接続し、清浄な空気の供給を着用者に提供することができる。清浄な空気の供給は、動力による空気浄化システム（例えば、米国特許第６，８９５，９６０号（ファビン（Fabin））を参照）であることができ、又は、加圧タンクなどの加圧システムを利用する自給式呼吸器であることもできる。レスピレータ１０は、フルフェイスレスピレータ１０の内部気体空間から呼気を排出させるための呼気バルブシステム１８も有することがある。呼気バルブには通常、呼気による圧力に応じて開く隔膜が含まれる。この隔膜には、マスクの内部気体空間内の圧力増大に対応して、密封表面から持ち上がる可撓性フラップが含まれ得る。呼気はまず、ノーズカップ２４内に集まり得る。ノーズカップ２４には、適合するフェイス接触部材２６及び吸気バルブ２８が含まれ得る。着用者が息を吐くとき吸気バルブ２８が閉じ、呼気によってレンズ１２が曇らないようになっている。呼気はその結果、呼気バルブ１８を通り抜け、外部の気体空間に出る。本発明に関連して使用することが可能な他のフルフェイス呼吸マスクの例は、米国特許第５，９２４，４２０号（ライシェル（Reischel）ら）、同第６，７６３，８３５号（グローブ（Grove）ら）、同第５，３０３，７０１号（ハインズ（Heins）ら）、及び同第６，９７８，７８２号（タイエビ（Tayebi））に示されており、これらは本明細書に組み込まれる。
【００５４】
図２は、ヘルメット着用者が周囲環境を見ることができるレンズ３２を含む溶接ヘルメット３０を示す。しばしば、溶接ヘルメットのレンズは、溶接トーチからの光に曝露すると黒化する自動黒化レンズである。黒化した状態でも、溶接ヘルメットの着用者は依然として作業環境を見ることができるが、着用者の目はトーチの強い光から保護されている。自動黒化レンズの例は米国特許第５，８２５，４４１号（ホーネル（Hornell）ら）に記載されており、これらは本明細書に組み込まれる。フルフェイス呼吸マスクと同様、溶接ヘルメットも、明瞭な視野スクリーンを提供するレンズの性能に有害な影響をもたらし得る材質に曝露されることがある。レンズ３２は、溶接ヘルメット３０上にレンズを支えるためのフレーム３４のような支持構造を有する。溶接ヘルメット３０は更に、着用者の頭部の上側と側面を保護するため、それぞれ上側パネル３６及び側面パネル３８を有する外殻構造３５を有している。溶接ヘルメット３０を着用者の頭部で支えるため、この溶接ヘルメット３０には更に、着用者の頭頂の上に収まり外殻構造３５に接続される、ハーネス又は頭頂部材が含まれ得る。通常、この外殻構造３５は上方向に旋回し、着用者は使用していないときは着用者の顔の上方にヘルメットを持ち上げることができる。このような頭部ハーネスの例は、米国特許第５，１９１，４６８号（メーゼズ（Mases））に示されている。本発明に関連しての使用に適し得る他の溶接ヘルメットの例は、米国特許第６，０５５，６６６号（エクルンド（Eklund）ら）、同第３，８６８，７２７号（パッシャール（Paschall））、同第４，７０７，８６０号（ホルストローム（Holstrom））、同第４，８６３，２４４号（フュルスバウワー（Fuerthbauer）ら）に示されており、これらは本明細書に組み込まれる。
【００５５】
図３は、着用者が周囲環境を見ることができるレンズ４２を有するフェイスシールド４０を示す。フレーム４４がレンズ４２の周囲を取り囲んでいる。他のフェイスシールドが、米国特許第７，０７７，１２８号（ウィルソン（Wilson）ら）、同第５，４４６，９２６号（ベーカー（Baker）ら）、同第５，３０３，４２３号（ガッザーラ（Gazzara）ら）、Ｄｅｓ．第４１６，６４９号（バーンズ（Burns）ら）、及び欧州特許第１，４１０，７７５（Ａ２）号（キエル（Kjell）ら）に開示されている。
【００５６】
図４は、基材５６上に配置されたハードコート層５４を含むレンズ５２の断面図を示す。プライマー層５８は、基材５６とハードコート層５４との間にあり、これら２つの層の間に良好な結合を可能にする。
【００５７】
このレンズは任意の好適な材質から形成することができ、例えばプラスチック（ポリカーボネート、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、及びこれらの組み合わせなど）、さまざまな無機材質（例えば、ガラス及びサファイヤなど）、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５８】
ハードコート層は好ましくは、撥油性及び撥水性、汚れ放出性、耐汚染性、又はこれらの組み合わせを示す。ハードコート層には、添加剤とシルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物が含まれる。ハードコート層が誘導されるハードコートコーティング組成物は、好ましくは、ハードコートコーティング組成物の総固体含有量に基づき、約０．０１重量％〜約１０重量％、約０．１重量％〜約１重量％、又は更には約０．２重量％〜約０．５重量％の量の添加剤を含み、及び、ハードコート組成物の総固体含有量に基づき、約５０重量％〜約９９．９９重量％、約９０重量％〜約９９．９９重量％、約９９重量％〜約９９．９重量％、又は更には９９．５重量％〜約９９．８重量％の量のシルセスキオキサン系ハードコート組成物を含む。
【００５９】
さまざまな添加剤が、ハードコート組成物に含めるのに適しており、例えば、加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタン、フッ素性化学物質化合物オリゴマー（例えば、少なくとも１つのペルフルオロポリエーテル部分及び少なくとも１つの加水分解性シラン基を含むアクリレートポリマー）、及びこれらの混合物が挙げられる。適した添加剤の例は、以下に詳しく記載される。
【００６０】
添加剤の１つの有用な部類には、式（１）の加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンが挙げられる：
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＡ）ｙ］ｚ （１）
式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１はｘ＋ｙの価数を有する、ポリイソシアネートの残基であり、
ＲＡは、式：
−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１ａ−Ｑ−（Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ
のシラン含有部分であり、式中、
Ｑは価数が少なくとも２の接続基であり、
Ｘ１ａはＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、１〜４個の炭素原子の低級アルキル、又はＱ−（Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑであり、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは、１、２、又は３であり、
ｑは、１〜６であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立して少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である。
【００６１】
式（１）の添加剤の１つの有用な例は式（１Ａ）：
Ｒｉ−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ａＱ（Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ （１Ａ）
を有し、式中、
Ｒｉはマルチイソシアネートの残基であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｘ１ａはＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、１〜４個の炭素原子の低級アルキル、又はＱ−（Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ、
Ｒｆ１は、式Ｆ（ＲｆｃＯ）ｗＣｄＦ２ｄ−の基を含む一価のペルフルオロポリエーテル部分であり、
式中、
各Ｒｆｃは独立して、１〜６個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基であり、
各ｗは独立して、少なくとも２の整数であり、かつ
ｄは１〜６の整数であり、
Ｑは独立して、少なくとも２の価数の接続基であり、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｍは少なくとも１であり、
ｎは少なくとも１であり、
ｐは１、２又は３であり、
ｑは１〜６であり、
ｍ＋ｎは２〜１０であり、かつ、
下付き文字ｍ付きのユニット及び下付き文字ｎ付きのユニットはそれぞれＲｉユニットに結合している。
【００６２】
Ｑは直鎖若しくは分枝鎖、又は環含有接続基である。Ｑには共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、又はアルカリーレンが含まれ得る。Ｑは所望により、Ｏ、Ｎ、及びＳなどのヘテロ原子並びにこれらの組み合わせを包含することができる。Ｑは所望により、カルボニル又はスルホニルなどのヘテロ原子含有官能基、並びにこれらの組み合わせを包含することもできる。
【００６３】
式（１）の添加剤は、その合成方法により、必然的に混合物である。例えば式（１Ａ）は、イソシアネート基のモル分率を便宜的に値１．０とすると、式（１Ａ）の添加剤生成に使用されるｍ及びｎユニットの合計モル分率は、少なくとも１．０となる。ｍ：ｎのモル分率は、０．９５：０．０５〜０．０５：０．９５、０．５０：０．５０〜０．０５：０．９５、０．２５：０．７５〜０．０５：０．９５、又は更には０．２５：０．７５〜０．１０：０．９５である。モル分率ｍ：ｎの合計が１を超える場合、例えば０．１５：０．９０となっている場合は、ｍユニットがイソシアネートと最初に反応し、わずかに過剰なｎユニット（例えば０．０５モル分率）が使用されている。
【００６４】
処方において、例えばｍのモル分率０．１５、ｎユニットのモル分率０．８５が導入された場合、生成物の分布が形成され、ここにおいて、形成される生成物の一部はｍユニットを含有しない。しかしながら、この生成物分布において、式（１）及び（１Ａ）の添加剤が存在する。
【００６５】
イソシアネート反応性である加水分解性シラン基を含むさまざまな化合物、又は、不飽和二重結合へのフリーラジカル結合による付加又はマイケル付加を起こすことができるさまざまな化合物が好適であり、これには例えばＨ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、Ｈ（ＣＨ３）Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、及びＨＮ（（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）２が挙げられる。
【００６６】
更に、加水分解性シラン基を含むイソシアネート反応性オリゴマーの別の群、式（ＯＳｉ）があり、これを式（１）の材料を生成するのに使用することができる。
Ｘ−Ｍｈｊ１Ｍａｋ１−Ｓ−Ｑ１−ＯＨ （ＯＳｉ）
式中、
Ｘは反応開始剤の残基又は水素であり、
Ｍｈは非フッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍａは式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ、
で表わされるシリル基を有するモノマーから誘導されたユニットであり、式中、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２の群から選択される加水分解性基であり、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、及び
ｐは１、２又は３であり、
Ｑ１は二価の有機連結基であり、
ｊ１は０〜２０であり、かつ、
ｋ１は２〜２０である。
【００６７】
有用なＭｈモノマーには、アクリレートが挙げられ、これには例えばオクタデシルアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、及びブチルアクリレートが挙げられる。
【００６８】
有用なＭａモノマーには、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、及びアルコキシシランの官能基化したアクリレート及びメタクリレートが挙げられ、これには例えばメタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
【００６９】
式（ＯＳｉ）のオリゴマーは、さまざまな方法で得ることができ、例えば、熱反応開始剤（例えばＶＡＺＯ−６７熱反応開始剤、デュポン（DuPont）社から市販）と共に、３モルのＨ２Ｃ＝Ｃ（ＣＨ３）Ｃ（Ｏ）Ｏ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）と１モルのＨＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＨとを、窒素脱気した溶媒（酢酸エチルなど）中、約７０℃で１０時間にわたって、重合させることが挙げられる。
【００７０】
式（１）の添加剤の１つの有用な例は、式（１Ａ’）：
Ｒｉ−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（Ｏ−Ｑ１−Ｓ−Ｍｈｊ１Ｍａｋ１Ｘ）ｎ （１Ａ’）
を有する添加剤であり、式中、全ての基は上記で定義されている。
【００７１】
更に、イソシアネート反応性である加水分解性シラン基を含むさまざまな化合物を用いて、式（ＯＳｉ）のオリゴマーの一部を置き換え、加水分解性シラン（これは一部、式（ＯＳｉ）のオリゴマーから誘導される）を有するペルフルオロポリエーテルウレタンを生成することができる。このような化合物の例としては、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、Ｈ（ＣＨ３）Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、及びＨＮ（（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）２が挙げられる。
【００７２】
式（１）の添加剤を生成する１つの有用な方法としては、まずポリイソシアネートと求核性フッ素含有化合物（例えば、ペルフルオロポリエーテル含有のアルコール、チオール、又はアミン）と反応させ、次に、通常、ヒドロキシ基を含まない溶媒中で、有機スズ化合物などの触媒の存在下において、アルコール、チオール、アミン官能性シランと反応させることが挙げられる。
【００７３】
式（１）の添加剤を生成する別の有用な方法としては、ポリイソシアネートをアルコール、チオール、又はアミン官能性シランと反応させ、次に、通常、ヒドロキシ基を含まない溶媒中で、有機スズ化合物などの触媒の存在下において、求核性フッ素含有化合物と反応させることが挙げられる。更にこの添加剤は、通常、ヒドロキシ基を含まない溶媒中で、有機スズ化合物などの触媒の存在下において、３つのコンポーネント全てを同時に反応させることによって生成することもできる。
【００７４】
式（１）の添加剤の別の例を、下記の構造（１Ｂ）として示す：
【化１】
【００７５】
これは１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のビウレットと、１当量のＨＦＰＯオリゴマーアミドール（例えば、Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｘｘＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、式中、ｘｘの平均値は約６．５）との反応生成物であり、２当量の３−アミノプロピルトリメトキシシランとの反応が続く。式（１）の添加剤の別の例を、下記の構造（１Ｃ）として示す：
【化２】
【００７６】
これはＨＤＩのビウレットと、１当量のＨＦＰＯオリゴマーアミドール（例えば、Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｘｘＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、式中、ｘｘの平均値は約６．５）との反応生成物であり、２当量のビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミンとの反応が続く。
【００７７】
式（１）の有用な添加剤及びその生成方法は、米国特許出願第２００５／００５４８０４（Ａ１）号（ダムズ（Dams）ら）、同第２００５／０１２１６４４（Ａ１）号（ダムズら）、米国特許第７，０９７，９１０号（ムーア（Moore）ら）及び米国特許出願第２００４／０１４７１８（Ａ１）号（ジョンソン（Johnson）ら）に開示されており、これらは本明細書に組み込まれる。
【００７８】
式（１）の添加剤の別の例は、式（１Ｄ）：
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＢ）ｙ］ｚ （１Ｄ）
の、加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンの部類であり、式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基、又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１は、ｘ＋ｙの価数を有するポリイソシアネートの残基であり、
ＲＢは、式
【化３】
を有し、式中、
Ｘ１は、Ｏ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ３は多価の基で、アルキレン、アリーレン又はこれらの組み合わせ（例えばアルカリーレン基）が挙げられ、所望によりこのアルキレン基は少なくとも１つのカテナリー酸素原子（catenary oxygen atom）を含み、
Ｒ５は二価のアルキレン基であり、所望によりこのアルキレン基は少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは、１、２、又は３であり、かつ、
ｑは、１〜６であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立して少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である。
【００７９】
式（１Ｄ）のペルフルオロポリエーテルウレタンは、部分的に、イソシアネート反応性の求核性官能基と、少なくとも１つのエチレン性不飽和基とを有する、求核性エチレン性不飽和化合物（以降、「求核性不飽和化合物」）から誘導される。エチレン性不飽和基は、ビニル、アリル又はアリルオキシであり得、求核性官能基は、アミノ又はヒドロキシ基であり得る。好ましくは、エチレン性不飽和基は、ビニルオキシ基、例えばＣＨ２＝ＣＨＯ−ではない。好ましくは、求核性不飽和化合物は、ヒドロキシル基及び少なくとも２つの不飽和基を有する多不飽和化合物である。このような化合物としては式（１ａ）：
ＨＸ１−Ｒ３−（ＣＨ＝ＣＨ２）ｑ （１ａ）、
の化合物が挙げられ、式中、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ３は多価の基で、アルキレン、アリーレン又はこれらの組み合わせ（例えばアルカリーレン基）が挙げられ、所望によりこのアルキレン基は少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
かつ、
ｑは１〜６であり、好ましくは１より大きい。
【００８０】
生じた求核性多不飽和化合物は、ウレタン化合物に複数のシラン基を付加することができる。シラン基と−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１−基とのモル比は、１：１を超えることがあり、又は２：１を超えることがある。好ましくはＨＸ１−は、芳香環（例えばフェノール化合物）に、直接は結合しない。
【００８１】
式（１ａ）の化合物としては、例えば、ポリオールの末端モノ−、ジ−又はポリ不飽和エーテルが挙げられ、例えば、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、カプロラクトン変性ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレート、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ビスフェノール−Ａ、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、テトラエチレングリコール、トリシクロデカンジメタノール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセロール、ペンタエリスリトール、及びジペンタエリスリトールがある。
【００８２】
有用な求核性不飽和化合物としては、例えば、アリルアルコール、メタリルアルコール、アリルオキシエチルアルコール、２−アリルオキシメチルプロパノール（ジメチロールエタンから）、及び２，２−ジ（アリルオキシメチル）ブタノール（トリメチロールプロパンから）のようなヒドロキシアルケン、並びにそれらに対応するアミンが挙げられる。
式（１ａ）の求核性不飽和化合物、及び求核性フッ素含有化合物は、ポリイソシアネートのイソシアネート基と反応して、側鎖不飽和基を有するペルフルオロポリエーテルウレタン化合物を生成し、これが次にチオシランと反応して式（１Ｄ）の化合物を形成し得る。
【００８３】
求核性不飽和化合物と求核性フッ素含有化合物とポリイソシアネートとの反応生成物は、一般式（１ｂ）：
（Ｒｆ）ｘ−［Ｒ６ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１Ｒ３（ＣＨ＝ＣＨ２）ｑ］ｚ （１ｂ）
を有し、式中、
Ｒｆはフッ素を含む基であり、ペルフルオロオキシアルキル基、又はペルフルオロオキシアルキレン基が含まれ、
Ｒ６は、ポリイソシアネートの残基であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ３は多価の基で、アルキレン、アリーレン又はこれらの組み合わせ（例えばアルカリーレン基）が挙げられ、所望によりこのアルキレン基は少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
ｘは、１又は２であり、
ｚは少なくとも１であり、
ｑは１〜６、好ましくは２〜５である。
【００８４】
ペルフルオロポリエーテルウレタン化合物は、部分的に、チオシランと、式（１ａ）又は（１ｂ）の化合物の不飽和基とのフリーラジカル付加反応生成物を含む。このチオシランは式（１ｃ）：
ＨＳ−Ｒ５−Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ（１ｃ）
のチオシランであり、式中、
Ｒ５は二価のアルキレン基であり、所望によりこのアルキレン基はカテナリー酸素原子を含み、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは、１、２、又は３であり、かつ、
Ｙは式（１ｃ）における加水分解性基であり、例えばハロゲン化物、Ｃｌ〜Ｃ４アルコキシ基、アシロキシ基、又はポリオキシアルキレン基（例えばポリオキシエチレン基）などが挙げられ、これは米国特許第５，２７４，１５９号に開示されており、本明細書に組み込まれる。Ｒ２は好ましくは非加水分解性である。
【００８５】
チオシランは、化合物（１ａ）の求核性不飽和化合物と反応して、付加化合物を生成することができ、これが更にポリイソシアネートと（求核性フッ素化化合物による官能化の前又は後のいずれかに）反応し得る。あるいは、式（１ａ）の求核性不飽和化合物は、最初にポリイソシアネートと反応して式（１ｂ）のウレタン化合物を形成し、次に、このウレタン化合物のエチレン性不飽和基側鎖に対するチオシランへのフリーラジカル付加を行うことができる。好ましくは、求核性不飽和化合物は、最初にポリイソシアネートと（ここでも、求核性フッ素化化合物によって官能化される前又は後に）反応して、側鎖不飽和基を有するウレタン化合物を形成し、そのウレタン化合物にフリーラジカル付加によってチオシランが付加される。
【００８６】
有用なチオシランとしては、（メルカプトメチル）ジメチルエトキシシラン、（メルカプトメチル）メチルジエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
【００８７】
式（１ｃ）のメルカプトシランを式（１ａ）又は（１ｂ）のエチレン性不飽和化合物に対して付加することは、フリーラジカル反応開始剤を用いて達成し得る。有用なフリーラジカル反応開始剤としては、無機及び有機の過酸化物、ヒドロペルオキシド、過硫酸塩、アゾ化合物、還元系（例えばＫ２Ｓ２Ｏ８とＮａ２Ｓ２Ｏ５の混合物）、及びフリーラジカル光反応開始剤が挙げられ、これはＫ．Ｋ．ディートライカー（K.K. Dietliker）著「コーティング、インク、ペイント用のＵＶ＆ＥＢ処方の化学と技術（Chemistry & Technology of UV EB Formulation for Coatings, Inks & Paints）第３巻、２７６〜２９８ページ、ＳＩＴＡテクノロジー社（SITA Technology Ltd.）、ロンドン（１９９１年）に記載されており、本明細書に組み込まれる。有用な例としては、過酸化水素、過硫酸カリウム、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルペルベンゾアート、クメンヒドロペルオキシド、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、（ＶＡＺＯ ６７）、及びアゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）が挙げられる。当業者は、反応開始剤の選択は、具体的な反応条件、例えば、溶媒の選択に応じて決定されることを理解するだろう。
【００８８】
チオシランのフリーラジカル付加は、エチレン性不飽和基のうち最も置換されていない炭素原子、又は、エチレン性不飽和基のより高度に置換されている炭素原子のいずれかに付加し得る。
【００８９】
ペルフルオロポリエーテルウレタン化合物は、求核性不飽和化合物、フッ素含有求核性化合物、及びポリイソシアネート化合物を混合し、次に不飽和基にチオシランをフリーラジカル付加することによって、生成することができる。当業者であれば理解するように、混合の順序又は工程の順序には制限はなく、所望のペルフルオロポリエーテルウレタン化合物を製造するために変更することができる。１つの実施形態において、例えば、ポリイソシアネート化合物及び求核性フッ素性化学物質化合物は、最初に、イソシアネート基のある部分と反応し、次に、求核性不飽和化合物が残っているイソシアネート基の一部と反応し、次に、側鎖不飽和基に対しチオシランのフリーラジカル付加が行われる。
【００９０】
式（１Ｄ）の有用な添加物の１つの例を、式（１Ｅ）の構造として下記に示す：
Ｒ６−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１Ｑ（ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ−Ｒ５−Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ （１Ｅ）
式中、全ての基は上記で定義されている。
【００９１】
式（１Ｄ）の有用な添加物の別の例を、式（１Ｆ）の構造として下記に示す：
【化４】
【００９２】
これは、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のビウレットと１当量のＨＦＰＯオリゴマーアミドール（例えば、Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｘｘＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、式中、ｘｘの平均値は約６．５）とを反応させ、次にペンタエリスリトールトリアリルエーテルと反応させ、更にそのアリルエーテルにＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３をフリーラジカル付加させることによって得ることができる。
【００９３】
式（１Ｄ）の添加物の他の有用な例が、３Ｍ整理番号第６２７８４ＵＳ００２号、米国特許仮出願第６０／８７０，３００号（２００６年１２月１５日提出）に記載されており、これらは本明細書に組み込まれる。
【００９４】
式（１）の添加剤の別の例は、式（１Ｇ）の、加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンの部類である：
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＣ）ｙ］ｚ （１Ｇ）
式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基、又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１は、ｘ＋ｙの価数を有するポリイソシアネートの残基であり、
ＲＣは、求核性アクリロイル化合物とアミノシランとのマイケル反応から誘導されたシラン含有部分であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立して少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である。
【００９５】
好ましくは、ＲＣは式
−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ２ＱＸ１（Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２−ＮＲ４Ｒ３Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ
で表わされ、式中、Ｒ４は、Ｒ３Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ又はＲ２であり、Ｘ２は、−Ｏ−又は−Ｓ−であり、好ましくは−Ｏであり、他の基は全て上記で定義されている。
【００９６】
式（１Ｇ）による有用な添加剤の１つの例は、式（１Ｈ）：
Ｒ６−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ２ＱＸ１（Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２−ＮＲ４Ｒ３Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ（１Ｈ）、
の添加剤であり、式中、全ての基は上記で定義されている。
【００９７】
式（１Ｇ）の添加剤は、部分的に、イソシアネート反応性の求核官能基及び少なくとも１つのアクリロイル基を有する、求核性アクリロイル化合物（以下、「求核性アクリロイル化合物」）から誘導される。アクリロイル部分はアクリレート又はアクリルアミドであり得、及び求核性官能基はアミノ基又はヒドロキシ基であり得る。好ましくは、求核性アクリロイル化合物は、ヒドロキシル基と、少なくとも２つのアクリロイル基とを有する、ポリアクリル化合物である。
【００９８】
このような化合物としては、式（１Ｉ）が挙げられる：
ＨＸ２−Ｒ３−（Ｘ１−Ｃ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２）ｑ （１Ｉ）、
式中、全ての基は上記で定義されている。
【００９９】
生じた複数のアクリロイル基は、ウレタン化合物に複数のシラン基を付加することができる。シラン基と−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１−基とのモル比は、１：１を超えてよく、又は更には２：１を超えてもよい。好ましくは、ＨＸ１−は芳香環、例えば、フェノール化合物と、直接は結合しない。
【０１００】
有用な求核性アクリロイル化合物には、例えばアクリレート化合物、例えば、（ａ）モノアクリロイル含有化合物、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、グリセロールモノアクリレート、１，３−ブチレングリコールモノアクリレート、１，４−ブタンジオールモノアクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノアクリレート、アルコキシル化脂肪族モノアクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、アルコキシル化ヘキサンジオールモノアクリレート、アルコキシル化ネオペンチルグリコールモノアクリレート、カプロラクトン修飾ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートモノアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジプロピレングリコールモノアクリレート、エトキシル化ビスフェノール−Ａモノアクリレート、ヒドロキシピバルアルデヒド修飾トリメチロールプロパンモノアクリレート、ネオペンチルグリコールモノアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールモノアクリレート、テトラエチレングリコールモノアクリレート、トリシクロデカンジメタノールモノアクリレート、トリエチレングリコールモノアクリレート、及びトリプロピレングリコールモノアクリレート、（ｂ）複数アクリロイル含有化合物、例えばグリセロールジアクリレート、エトキシル化トリアクリレート（例えば、エトキシル化トリメチロールプロパンジアクリレート）、ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロポキシル化ジアクリレート（例えば、プロポキシル化（３）グリセリルジアクリレート、プロポキシル化（５．５）グリセリルジアクリレート、プロポキシル化（３）トリメチロールプロパンジアクリレート、プロポキシル化（６）トリメチロールプロパンジアクリレート）、トリメチロールプロパンジアクリレート、高官能性（メタ）アクリル含有化合物（例えば、ジトリメチロールプロパントリアクリレート）、及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートが挙げられる。このような化合物は、例えば、ペンシルバニア州エクストン（Exton）のサートマー社（Sartomer Company）、ジョージア州スマーナ（Smyrna）のＵＣＢケミカルズ社（UCB Chemicals Corporation）、及びウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee）のアルドリッチ・ケミカル社（Aldrich Chemical Company）のような供給業者から広く入手可能である。他の有用なアクリレート材料には、ジヒドロキシヒダントイン部分含有ポリアクリレートが挙げられ、これは例えば米国特許第４，２６２，０７２号（ウェンドリング（Wendling）ら）に記載されている。
【０１０１】
代表的な求核性アクリロイル化合物に関して、対応するアクリルアミドも使用することができることが理解されよう。更に、示されているヒドロキシル基は、対応するチオール基で置換することができる。
【０１０２】
式（１Ｇ）の添加剤は、部分的に、アミノシランとアクリロイル基とのマイケル反応生成物を含む。アミノシランは、求核性アクリロイル化合物と反応してマイケル付加物を生成することができ、これが次に（求核性フルオロケミカル化合物による官能化の前又は後のいずれかに）ポリイソシアネートと反応することができる。好ましくは、求核性アクリロイル化合物は、最初にポリイソシアネートと（ここでも、求核性フルオロケミカル化合物との反応の前又は後に）反応して、側鎖アクリロイル基を有するウレタン化合物を形成し、そのウレタン化合物にマイケル付加によってアミノシランが付加される。
【０１０３】
好ましいアミノシランは、一般式（１Ｊ）：
ＨＮ（Ｒ５）−Ｒ３−Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ （１Ｊ）、
のアミノシランであり得、
式中、Ｒ５は、Ｒ３Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ、Ｈ、又はＲ２であり、ｐは１、２又は３で、望ましくは３であり、他の基は全て上記で定義されている。
【０１０４】
式（１Ｊ）のアミノシランに関して、Ｒ５がＨである第一級アミンは、マイケル付加反応によって２つのアクリロイル基と反応することができ、これにより式（１Ｇ）の添加剤に架橋が生じ得ることに留意すべきである。更に、第一級アミンは、アクリロイル基に対し、アミノシランのマイケル付加とも競合し得る。これらの理由から、Ｒ５＝Ｈは好ましくなく、しかしながらこのような第一級アミノシランは２０モルパーセントを使用することが可能である。
【０１０５】
いくつかの有用なアミノシランが米国特許第４，３７８，２５０号（トレッドウェイ（Treadway）ら）（参照により本明細書に組み込まれる）に記述されており、これには例えば、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、２−アミノエチルトリエトキシシラン、２−アミノエチルトリメトキシシラン、２−アミノエチルトリブトキシシラン、２−アミノエチルトリプロポキシシラン、２−アミノエチルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリブトキシシラン、及び３−アミノプロピルトリプロポキシシランが挙げられる。
【０１０６】
少量の（すなわち２０モルパーセント未満の）カテナリー窒素含有アミノシランも使用することができ、例えば、米国特許第４，３７８，２５０号（トレッドウェイ（Treadway）ら）に記述されているものが挙げられ、これは参照により本明細書に組み込まれる。有用なカテナリー窒素含有アミノシランとしては、例えば、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチルトリプロポキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリプロポキシシラン、Ｎ−（３−アミノプロピル）−２−アミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−アミノプロピル）−２−アミノエチルトリエトキシシラン、及びＮ−（３−アミノプロピル）−２−アミノエチルトリプロポキシシランが挙げられる。
【０１０７】
式（１Ｋ）の添加剤、式（１Ｇ）の前駆体は、求核性アクリロイル化合物、フッ素含有求核性化合物、及びポリイソシアネート化合物の単純な混合によって生成することができ、ここで式（１Ｋ）は：
（Ｒｆ）ｘ−［Ｒ６ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ２−Ｒ３−（Ｘ１Ｃ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２）ｑ］ｚ（１Ｋ）
であり、式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基、又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ６は、ポリイソシアネートの残基であり、
Ｘ２は−Ｏ−又は−Ｓ−であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ３は多価の基で、アルキレン、アリーレン又はこれらの組み合わせ（例えばアルカリーレン基）が挙げられ、所望によりこのアルキレン基は少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
ｘは、１又は２であり、
ｑは、１〜６であり、かつ、
ｚは少なくとも１である。
【０１０８】
この次に、式（１Ｋ）のアクリロイル基に対して、式（１Ｊ）のアミノシランのマイケル付加を行う。混合の順序、又は工程の順序には制限はなく、所望される式（１Ｇ）の添加剤を生成するために変更することができる。
【０１０９】
好ましい実施形態において、ポリイソシアネート化合物、及び式（１Ｎ）（後述）のフッ素含有求核性化合物は、まず、一部のイソシアネート基と反応し、これにより側鎖フッ素含有基が、イソシアネート官能性ウレタン化合物に結合する。この次に、式（１Ｉ）の求核性アクリロイル化合物が、残ったイソシアネート基の一部と反応し、次に、その側鎖アクリロイル基に対し、式（１Ｊ）のアミノシランのマイケル付加反応を行う。
【０１１０】
一般的に、反応成分及び溶媒は、乾燥反応槽中に、引き続いて直ちに充填するか、又は予め調製した混合物として充填する。均質な混合物又は溶液が得られると、触媒が任意に添加され、反応混合物は、ある温度で、反応が発生するのに十分な時間、加熱される。反応の進行は、ＩＲ中のイソシアネートピークの消失を観察することにより判断できる。
【０１１１】
式（１Ｎ）（後述）の求核性化合物Ｒｆ２−［Ｑ（Ｘ１Ｈ）ｙ］ｚは、利用可能なイソシアネート官能基の約５モルパーセント〜約５０モルパーセントと反応するのに十分な量で使用される。好ましくは、式（１Ｎ）の化合物は、イソシアネート基の約１０モルパーセント〜約３０モルパーセントと反応するよう使用される。残るイソシアネート基のうち、約５０モルパーセント〜約９５モルパーセント、又は更には約７０モルパーセント〜約９０モルパーセントが、式（１Ｉ）の求核性アクリロイル化合物によって官能化され、次に式（１Ｊ）のアミノシランのマイケル付加が行われ、結果として側鎖フルオロケミカル基と加水分解性側鎖シラン基の両方を有するウレタン化合物が得られる。
【０１１２】
あるいは、式（１Ｊ）のアミノシランと式（１Ｉ）の求核性アクリロイル化合物を、予め反応させ、式（１Ｌ）
ＨＸ２−Ｒ３−［Ｘ１−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２ＮＲ４−Ｒ３−Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ］ｑ （１Ｌ）
のマイケル反応付加物を生成してもよく、式中、全ての基は上記で定義されている。
【０１１３】
この式（１Ｌ）のマイケル反応付加物（全ての基は上記で定義されている）は、ポリイソシアネート化合物と式（１Ｎ）のフッ素含有求核性化合物との反応により得られた生成物の、残っているイソシアネート基と反応する。式（１Ｇ）に対応するフルオロケミカルウレタンは、一般に、ＩＲにより、残るイソシアネート基は実質的に有していない。
【０１１４】
式（１Ｇ）の添加剤の別の例を、下記の構造（１Ｍ）として示す：
【化５】
【０１１５】
これは、ＨＤＩビウレットと、１当量のＨＦＰＯオリゴマーアミドール（例えば、Ｆ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｘｘＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、式中、ｘｘの平均値は約６．５）との反応生成物であり、２当量のヒドロキシエチルアクリレートとの反応が続き、アクリレート基とビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミンとのマイケル反応が続く。
【０１１６】
式（１Ｇ）の添加物の他の有用な例が、３Ｍ整理番号第６２７５２ＵＳ００２号に開示されており、これは米国特許仮出願第６０／８７１，０３４号（２００６年１２月２０日提出）であり、これらは本明細書に組み込まれる。
【０１１７】
アミノシランのアクリロイル基に対するマイケル付加反応には触媒は必要ないが、このマイケル反応に好適な触媒としては、共役酸が好ましくはｐＫａ１２〜１４であるような塩基が挙げられる。この塩基は好ましくは有機である。このような塩基の例としては、１，４−ジヒドロピリジン、メチルジフェニルホスファン、メチル−ジ−ｐ−トリルホスファン、２−アリル−Ｎ−アルキルイミダゾリン、テトラ−ｔ−ブチルアンモニウムヒドロキシド、ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカー７−エン）及びＤＢＮ（１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン）、カリウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、並びに水酸化ナトリウムが挙げられる。好ましい触媒は、ＤＢＵ及びテトラメチルグアニジンである。マイケル付加反応に使用する触媒の量は、固体に基づいて、好ましくは約０．０５重量％〜約２重量％、又は更には約０．１重量％〜約１．０重量％である。
【０１１８】
式（１）〜（１Ｈ）及び（１Ｍ）の添加剤生成に有用なポリイソシアネート化合物は、多価有機基（Ｒ１）、（Ｒｉ）又は（Ｒ６）に結合したイソシアネートラジカルを含み、この有機基には、多価脂肪族、脂環族、又は芳香族部分、又はビウレット、イソシアヌレート、又はウレトジオンに結合した多価脂肪族、脂環族、又は芳香族部分、及びこれらの混合物が挙げられる。好ましい多官能性イソシアネート化合物は、平均で少なくとも２つのイソシアネート（−ＮＣＯ）ラジカルを含む。少なくとも２つの−ＮＣＯラジカルを含む化合物は、好ましくは、−ＮＣＯラジカルが結合するための二価及び三価の脂肪族、脂環族、芳香脂肪族、又は芳香族基を含有する。脂肪族の二価又は三価の基が好ましい。
【０１１９】
適したポリイソシアネート化合物の代表的な例としては、本明細書で定義したポリイソシアネート化合物の、イソシアネート官能性誘導体が挙げられる。有用なイソシアネート官能性誘導体としては、例えば尿素、ビウレット、アロファネート、イソシアネート化合物の二量体、及び三量体（ウレトジオン及びイソシアヌレートなど）、並びにこれらの混合物が挙げられる。好適な有機ポリイソシアネートとしては、例えば、脂肪族、脂環族、芳香脂肪族、及び芳香族ポリイソシアネートが挙げられ、単独で、又は少なくとも２つの混合物中でのいずれかで用いることができる。
【０１２０】
好適な芳香族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、２，４−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、２，６−トルエンジイソシアネート、ＴＤＩのトリメチロイルプロパン付加物（ペンシルバニア州ピッツバーグ（Pittsburgh）のバイエル社（Bayer Corporation）からデスモデュア（DESMODUR）ＣＢの商品名で市販）、ＴＤＩのイソシアヌレート三量体（ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル社からデスモデュアＩＬの商品名で市販）、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタン２，４’−ジイソシアネート、１，５−ジイソシアナト−ナフタレン、１，４−フェニレンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１−メトキシ−２，４−フェニレンジイソシアネート、１−クロロフェニル−２，４−ジイソシアネート、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１２１】
有用な脂環族ポリイソシアネート化合物の例としては、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ、これは、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル社からデスモデュアの商品名で入手可能、４，４’−イソプロピル−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロブタン−１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、１，４−シクロヘキサンビス（メチレンイソシアネート）（ＢＤＩ）、二量体酸ジイソシアネート（バイエル社から入手可能）、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）、３−イソシアナトメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１２２】
有用な脂肪族ポリイソシアネート化合物の例としては、テトラメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）、オクタメチレン１，８−ジイソシアネート、１，１２−ジイソシアナトドデカン、２，２，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、２−メチル−１，５−ペンタメチレンジイソシアネート、二量体ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートの尿素、ヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）のビウレット（例えば、バイエル社からデスモデュアＮ−１００及びＮ−３２００の商品名で市販）、ＨＤＩのイソシアヌレート（例えば、バイエル社からデスモデュアＮ−３３００及びデスモデュアＮ−３６００の商品名で市販）、ＨＤＩのイソシアヌレートとＨＤＩのウレトジオン（例えば、バイエル社からデスモデュアＮ−３４００の商品名で市販）との配合物、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【０１２３】
有用な芳香脂肪族ポリイソシアネートの例としては、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ｍ−ＴＭＸＤＩ）、ｐ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ｐ−ＴＭＸＤＩ）、１，４−キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、１，３−キシリレンジイソシアネート、ｐ−（１−イソシアナトエチル）フェニルイソシアネート、ｍ−（３−イソシアナトブチル）フェニルイソシアネート、４−（２−イソシアナトシクロヘキシル−メチル）フェニルイソシアネート、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１２４】
好ましいポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）、オクタメチレン１，８−ジイソシアネート、１，１２−ジイソシアナトドデカン、及びこれらの混合物が挙げられる。
【０１２５】
上述の好ましいポリイソシアネートで生成された化合物又はオリゴマーを含む、式（１）〜（１Ｈ）及び（１Ｍ）の添加剤は、水及びヘキサデカンの両方について大きな接触角を付与し、これは典型的に、良好な撥水性及び撥油性が予測される。
【０１２６】
式（１）〜（１Ｈ）及び（１Ｍ）の添加剤は、部分的に、一官能性又は二官能性のペルフルオロ化基と、少なくとも１つの求核性のイソシアネート反応性官能基とを有する、フルオロケミカル化合物の反応生成物を含む。このような化合物には、式（１Ｎ）：
Ｒｆ２−［Ｑ（Ｘ１Ｈ）ｙ］ｚ （１Ｎ）
が挙げられ、式中、Ｒｆ２は一価のペルフルオロオキシアルキル基（ｚが１の場合）又は二価のペルフルオロオキシアルキレン基（ｚが２の場合）であり、他の全ての基は上記で定義されている。
【０１２７】
有用なペルフルオロオキシアルキル及びペルフルオロオキシアルキレンＲｆ２基は、式（１Ｏ）：
Ｗ−Ｒｆ３−Ｏ−Ｒｆ４−（Ｒｆ５）ｑ１− （１Ｏ）
に対応し、式中、
Ｗは、一価のペルフルオロオキシアルキルについてはＦであり、二価のペルフルオロオキシアルキレンについては開放価数（open valence）（「−」）であり、
Ｒｆ３は、ペルフルオロアルキレン基であり、
Ｒｆ４は、１、２、３又は４個の炭素原子を有するペルフルオロアルキレンオキシ基又はこのようなペルフルオロアルキレンオキシ基の混合物からなるペルフルオロアルキレンオキシ基であり、
Ｒｆ５は、ペルフルオロアルキレン基であり、
ｑ１は０又は１である。
【０１２８】
式（１Ｏ）のペルフルオロアルキレン基Ｒｆ３及びＲｆ５は、直鎖又は分枝鎖であり得、１〜１０個の炭素原子、又は更には１〜６個の炭素原子を含み得る。有用な一価ペルフルオロアルキル基の１つの例は、ＣＦ３−ＣＦ２−ＣＦ２−である。有用な二価ペルフルオロアルキレン基の例としては、−ＣＦ２−ＣＦ２−ＣＦ２−、−ＣＦ２−、及び−ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２−が挙げられる。
【０１２９】
ペルフルオロアルキレンオキシ基Ｒｆ４は、同じペルフルオロアルキレンオキシユニットを含むことができ、又は、異なるペルフルオロアルキレンオキシユニットの混合物でもよい。ペルフルオロアルキレンオキシ基に異なるペルフルオロアルキレンオキシユニットが含まれる場合、それらのユニットは、ランダム配置で、交互配置で、又はブロックとして、存在することができる。ペルフルオロアルキレンオキシ基の有用な例としては
−［ＣＦ２−ＣＦ２−Ｏ］ｒ−；−［ＣＦ（ＣＦ３）−ＣＦ２−Ｏ］ｓ−、−［ＣＦ２ＣＦ２−Ｏ］ｒ−［ＣＦ２Ｏ］ｔ−、−［ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２−Ｏ］ｕ、及び−［ＣＦ２−ＣＦ２−Ｏ］ｒ−［ＣＦ（ＣＦ３）−ＣＦ２−Ｏ］ｓ−が挙げられ、式中、ｒ、ｓ、ｔ及びｕはそれぞれ１〜５０の整数であり、更には２〜２５の整数である。式（１Ｏ）に対応する好ましいペルフルオロアルキル基は、ＣＦ３−ＣＦ２−ＣＦ２−Ｏ−［ＣＦ（ＣＦ３）−ＣＦ２Ｏ］ｓ−ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２−であり、式中、ｓは２〜２５の整数である。
【０１３０】
ペルフルオロオキシアルキル及びペルフルオロオキシアルキレン化合物は、末端カルボニルフルオリド基をもたらす、ヘキサフルオロプロピレンオキシドのオリゴマー化により、得ることができる。このカルボニルフルオリドを、当業者に周知の反応によって、酸、エステル又はアルコールに変換してもよい。次に、カルボニルフルオリド又はそれらから誘導される酸、エステル若しくはアルコールを更に反応させて、既知の手順に従って、所望のイソシアネート反応性基を導入してもよい。
【０１３１】
式（１）、（１Ｄ）及び（１Ｇ）に関して、式中、ｙ又はｚは１であり、フルオロケミカル一官能性化合物、好ましくはモノアルコール及びモノアミンが想到される。有用なフルオロケミカル一官能性化合物の代表的な例としては、Ｃ３Ｆ７Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ；Ｃ３Ｆ７Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）１〜３６ＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２ＯＨ及びＣ３Ｆ７Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）１〜３６ＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、及びこれらの混合物が挙げられる。所望される場合には、他のイソシアネート反応性官能基が、記載されたものの代わりに使用されてもよい。
【０１３２】
式（１）、（１Ｄ）及び（１Ｇ）に関して、式中、ｙ又はｚは２であり、フッ素化ポリオールが好ましい。好適なフッ素化ポリオールの代表的な例としては、ＣＦ３ＣＦ２（ＯＣＦ２ＣＦ２）３ＯＣＦ２Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ、フォンブリンＺＤＯＬ（FOMBLIN ZDOL）ＨＯＣＨ２ＣＦ２Ｏ（ＣＦ２Ｏ）８〜１２（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）８〜１２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（イタリア、ミラノ（Milan）のソルベイ・ソレクシス社（Solvay-Solexis）から市販）、ＨＯＣＨ２ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）１〜３６ＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２ＯＨ、及びＨＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ（Ｈ）Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）１〜３６ＣＦ（ＣＦ３）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨが挙げられる。
【０１３３】
反応条件（例えば反応温度、及び／又は使用するポリイソシアネートのタイプと量など）に応じて、反応混合物の、約０．５重量％以下、約０．００００５重量％〜約０．５重量％、又は更には約０．０２重量％〜０．１重量％の触媒濃度を使用して、イソシアネートとの縮合反応を生じさせることができる。一般に、求核性基がアミン基である場合、触媒は不要である。
【０１３４】
好適な触媒の例としては例えば第三級アミン及びスズ化合物がある。有用なスズ化合物の例としては、オクチル酸スズ、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジ−２−エチルヘキサノエート、及びジブチルスズオキシドなどの、スズＩＩ及びスズＩＶ塩が挙げられる。有用な第三級アミン化合物の例としては、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエチレンジアミン、トリプロピルアミン、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、エチルモルホリン及び２，２’−ジモルホリンジエチルエーテルなどのモルホリン化合物、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（この例は、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee）のアルドリッチ・ケミカル社（Aldrich Chemical Company）から商品名ＤＡＢＣＯとして入手可能）、及び１，８−ジアザビシクロ［５．４．０．］ウンデカ−７−エン（この例は、アルドリッチ・ケミカル社から商品名ＤＢＵとして入手可能）が挙げられる。スズ化合物が好ましい。酸触媒が使用される場合、酸触媒は、反応後に生成物から除去されるか、中和されるのが好ましい。
【０１３５】
少なくとも１つのペルフルオロポリエーテル部分と少なくとも１つの加水分解性シラン基タイプを含むアクリレートポリマーの有用な添加物としては、式（２）：
【化６】
のアクリレートポリマーの部類が挙げられ、式中、
Ｘは反応開始剤の残基又は水素であり、
Ｍｆはフッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍｈは非フッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍａは、式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ、
によって表わされるシリル基を有するユニットであり、式中、
Ｙ１は、−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２の群から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ、
ｐは１、２又は３であり、
Ｇは連鎖移動剤の残基を含む一価の有機基であり、
ｉは１〜１００の値であり、
ｊは０〜１００の値であり、
ｋは０〜１００の値であり、かつ、
ｉ＋ｊ＋ｋは少なくとも２であり、ただし、次の条件：
ａ）Ｇが、式：
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ、
のシリル基を含む一価の有機基であり、式中、
Ｙ１は、−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ、
ｐは、１、２又は３であるという条件と、
ｂ）ｋは少なくとも１であるという条件と、のうちの少なくとも１つが充足されるものとする。
【０１３６】
いくつかの実施形態において、Ｇは式（２Ａ）：
−ＳＱ１Ｔ２Ｃ（Ｏ）ＮＨＱ５Ｓｉ（Ｙ１）（Ｙ２）（Ｙ３）−− （２Ａ）、
に対応し、式中、
Ｑ１及びＱ５はそれぞれ独立して、有機二価結合基であり、
Ｔ２はＯ又はＮＲであり、ただし、Ｒは水素、アリール、又はＣ１〜Ｃ４のアルキル基であり、かつ、
Ｙ１、Ｙ２及びＹ３はそれぞれ独立して、アルキル基、アリール基、又は加水分解性基であり、ただし、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３の少なくとも１つが加水分解性基である。
【０１３７】
フルオロケミカルシランのユニットＭｆは一般に、式（２Ｂ）：
Ｒｆ−Ｑ−Ｅ１ （２Ｂ）、
に対応するフルオロケミカルモノマーから誘導され、式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｑは独立して、少なくとも２の価数を有する接続基であり、かつ、
Ｅ１はフリーラジカル重合可能な基である。
【０１３８】
フルオロケミカルモノマーの好適な例としては、
Ｃ３Ｆ７Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｕＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２、
Ｃ３Ｆ７Ｏ（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｕＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ．３）＝ＣＨ２、
ＣＨ２＝ＣＨＣ（Ｏ）ＯＣＨ２ＣＦ２（ＯＣＦ２）ｕ（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｖＯＣＦ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２、及び
ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ２ＣＦ２（ＯＣＦ２）ｕ（ＯＣＦ２ＣＦ２）ｖＯＣＦ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２が挙げられ、式中、ｕ及びｖは独立して１〜５０である。
【０１３９】
フルオロケミカルシランのユニットＭｈは（存在する場合）、一般に、非フッ素化モノマー、好ましくは重合可能基及び炭化水素部分からなるモノマーから誘導される。炭化水素含有モノマーは周知であり、一般に市販されている。有用な炭化水素含有モノマーとしては、式（２Ｃ）：
Ｒｈ−（Ｑ６）Ｓ−Ｅ３ （２Ｃ）、
によるモノマーが挙げられ、式中、
Ｒｈは炭化水素基であり、
Ｑ6は二価結合基であり、
ｓは、０又は１であり、及び、
Ｅ３はフリーラジカル重合可能な基である。
【０１４０】
有用な結合基Ｑ６の具体例としては、オキシ、カルボニル、カルボニルオキシ、カルボンアミド、スルホンアミド、オキシアルキレン、及びポリ（オキシアルキレン）基が挙げられる。ユニットＭｈを誘導することができる非フッ素化モノマーの具体例としては、フリーラジカル重合が可能なエチレン系化合物の一般的な部類、例えばアリルエステル（例えば、アリルアセテート及びアリルヘプタノエート）、アルキルビニルエーテル又はアルキルアリルエーテル（例えば、セチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、２−クロロエチルビニルエーテル、及びエチルビニルエーテル）、不飽和酸（アクリル酸、メタクリル酸、α−クロロアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びこれらの無水物並びにこれらのエステル（ビニル、アリル、メチル、ブチル、イソブチル、ヘキシル、ヘプチル、２−エチルヘキシル、シクロヘキシル、ラウリル、ステアリル、及びイソボルニルなど）など）、並びにアルコキシエチルアクリレート及びメタクリレート、α−β不飽和ニトリル（アクリロニトリル、メタクリロニトリル、２−クロロアクリロニトリル、２−シアノエチルアクリレート、アルキルシアノアクリレートなど）、α，β−不飽和カルボン酸誘導体（アリルアルコール、アリルグリコレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ｎ−ジイソプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−ｎ−ブチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレートなど）、スチレン及びその誘導体（ビニルトルエン、α−メチルスチレン、及びα−シアノメチルスチレン）、ハロゲンを含有することができる低級オレフィン系炭化水素（エチレン、プロピレン、イソブテン、３−クロロ−１−イソブテン、ブタジエン、及びイソプレンなど）、クロロ及びジクロロブタジエン、並びに２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエン、並びにアリル又はビニルハロゲン化物（ビニル及びビニリデンクロライドなど）が挙げられる。好ましい非フッ素化モノマーとしては、オクタデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ブチルアクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、イソブチルメタクリレート、エチルヘキシルアクリレート及びエチルヘキシルメタクリレート、並びにビニルクロライド及びビニリデンクロライドなどの炭化水素基含有モノマーが挙げられる。
【０１４１】
フルオロケミカルシランは一般に、少なくとも１つの加水分解性基を有するシリル基を有するユニットＭａを更に含む。有用なＭａユニットの具体的な例としては、一般式（２Ｄ）：
【化７】
に対応するユニットが挙げられ、式中、
Ｒ８、Ｒ９及びＲ１０はそれぞれ独立して、水素、アルキル基（例えば、メチル及びエチル）、ハロゲン、又はアリール基であり、
Ｚは有機二価結合基であり、かつ、
Ｙ４、Ｙ５及びＹ６はそれぞれ独立して、アルキル基、アリール基、又は加水分解性基である。
【０１４２】
式（２Ｄ）による有用なモノマーの例としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、並びにアルコキシシラン官能化のアクリレート及びメタクリレート（メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなど）が挙げられる。
【０１４３】
フルオロケミカルシランは、フッ素化モノマー、所望により非フッ素化モノマー、及びシリル基を含むモノマーと、連鎖移動剤の存在下でフリーラジカル重合させることによって調製することができる。フリーラジカル反応開始剤は、重合又はオリゴマー化反応を開始するために使用することができる。フリーラジカル重合反応開始剤としては、例えば、アゾ化合物（アゾビスイソブチロニトリル（ＡＢＩＮ）及びアゾ−２−シアノバレリアン酸など）、ヒドロ過酸化物（例えば、ヒドロ過酸化クメン、ヒドロ過酸化ｔ−ブチル及びヒドロ過酸化ｔ−アミルなど）、過酸化ジアルキル（過酸化ジ−ｔ−ブチル及び過酸化ジクミルなど）、ペルオキシエステル（ｔ−ブチルペルベンゾエート及びジ−ｔ−ブチルペルオキシフタレートなど）、過酸化ジアシル（過酸化ベンゾイル及び過酸化ラウロイルなど）が挙げられる。
【０１４４】
オリゴマー化反応は、有機フリーラジカル反応に適した任意の溶媒中で行うことができる。反応物質は、任意の適した濃度、例えば、反応混合物の総重量を基準として約５重量％〜約９０重量％などで、溶媒中に存在できる。好適な溶媒としては、例えば、脂肪族及び脂環族炭化水素（例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン）、芳香族溶媒（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン）、エーテル（例えば、ジエチルエーテル、グリム、ジグリム、ジイソプロピルエーテル）、エステル（例えば、エチルアセテート、ブチルアセテート）、アルコール（例えば、エタノール、イソプロピルアルコール）、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン）、スルホキシド（例えば、ジメチルスルホキシド）、アミド（例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド）、メチルクロロホルム、フレオン（FREON）（商標）１１３、トリクロロエチレン、α，α，α−トリフルオロトルエンのようなハロゲン化溶媒、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【０１４５】
オリゴマー化反応は、有機フリーラジカル反応を導くのに適した任意の温度で行うことができる。使用のための特定の温度及び溶媒は、試薬の溶解度、特定の反応開始剤を用いるために必要とされる温度、望ましい分子量などの要件に基づいて、容易に選択することができる。全ての反応開始剤及び全ての溶媒に好適な特定の温度を列挙することは現実的ではないが、一般に好適な温度は約３０℃〜約２００℃である。
【０１４６】
フルオロケミカルオリゴマーは、連鎖移動剤の存在下で調製される。好適な連鎖移動剤は、例えばヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、及びハロゲン基を含む。連鎖移動剤には、このようなヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、及びハロゲン基の少なくとも２つが含まれ得る。フルオロケミカルオリゴマーを調製するのに有用な連鎖移動剤の具体的例としては、２−メルカプトエタノール、３−メルカプト−２−ブタノール、３−メルカプト−２−プロパノール、３−メルカプト−１−プロパノール、３−メルカプト−１，２−プロパンジオール、２−メルカプト−エチルアミン、ジ（２−メルカプトエチル）サルファイド、オクチルメルカプタン、及びドデシルメルカプタンが挙げられる。
【０１４７】
１つの有用な実施形態において、少なくとも１つの加水分解性基を有するシリル基を含む連鎖移動剤が、フルオロケミカルオリゴマーを生成するためのオリゴマー化に使用される。そのようなシリル基を含む有用な連鎖移動剤には、式（２Ｅ）：
ＨＬＳｉ（Ｙ１）（Ｙ２）（Ｙ３） （２Ｅ）
の連鎖移動剤が挙げられ、式中、
Ｌは二価結合基であり、かつ、
Ｙ１、Ｙ２及びＹ３はそれぞれ独立して、アルキル基、好ましくはＣ１〜Ｃ８アルキル基（メチル、エチル及びプロピルなど）、シクロアルキルを含むアルキル基（シクロへキシル及びシクロペンチルなど）、アリール基（フェニルなど）、アルキルアリール基、アラルキル基、及び加水分解性基（ハロゲンなど）又はアルコキシ基（メトキシ、エトキシ又はアリールオキシ基など）であり、式中、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は加水分解性基である。
【０１４８】
単一の連鎖移動剤、又は異なる連鎖移動剤の混合物を使用することができる。有用な連鎖移動剤は、２−メルカプトエタノール、オクチルメルカプタン、及び３−メルカプトプロピルトリメトキシシランである。好ましくは、連鎖移動剤は、オリゴマー中の重合モノマーユニットの数を制御するため、及び所望の分子量のオリゴマーフルオロケミカルシランを得るために十分な量で存在する。一般に連鎖移動剤は、フッ素化及び非フッ素化モノマーを含むモノマーの１当量当たり、約０．０５当量〜約０．５当量、好ましくは約０．２５当量で使用される。市販の有用な連鎖移動剤の１つの例は、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee）のシグマ・アルドリッチ・ケミカル社（Sigma-Aldrich Chemical Company）からのＡ−１６０ ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３である。
【０１４９】
モノマー又は連鎖移動剤に含まれる官能基と反応するのに好適な化合物としては、以下の式（２Ｆ）
Ａ−Ｑ５−Ｓｉ（Ｙ１）（Ｙ２）（Ｙ３） （２Ｆ）
による化合物が挙げられ、式中、
Ａは、モノマー又は連鎖移動剤に含有される官能基と縮合反応を行うことができる官能基、特に、ヒドロキシ又はアミノ官能性オリゴマーとの縮合が可能な官能基であり（Ａの例としてはイソシアネート基又はエポキシ基が挙げられる）、
Ｑ５は有機二価結合基であり、かつ、
Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は上記に定義されている。
【０１５０】
有機二価結合基Ｑ５は、好ましくは、１〜約２０個の炭素原子を含む。Ｑ５は、所望により、酸素、窒素、若しくはイオウ含有基、又はこれらの組み合わせを含むことができる。好適な連結基Ｑ５の具体例としては、直鎖、分枝鎖及び環状の、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、オキシアルキレン、カルボニルオキシアルキレン、オキシカルボキシアルキレン、カルボキシアミドアルキレン、ウレタニレンアルキレン、ウレイレンアルキレン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましい結合基としては、アルキレン、オキシアルキレン及びカルボニルオキシアルキレンが挙げられる。
【０１５１】
式（２Ｆ）による有用な化合物の例としては、３−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン及び３−エポキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。ヒドロキシ又はアミノ官能化された連鎖移動剤が使用され、その次にＡがイソシアナト基である式（２Ｆ）による化合物と反応した場合、結果として得られるフルオロケミカル化合物内の一価の有機基Ｇは一般に、式（２Ｈ）の基であることができる。
−−ＳＱ１Ｔ２Ｃ（Ｏ）ＮＨＱ５Ｓｉ（Ｙ１）（Ｙ２）（Ｙ３） （２Ｈ）
式中、
Ｑ１、Ｑ５、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３は上記で定義されており、かつ、
Ｔ２はＯ又はＮＲであり、式中、Ｒは水素、アリール、又はＣ１〜Ｃ４のアルキル基である。
【０１５２】
式（２）による他の有用な添加剤及びその製造方法は、例えば、米国特許第７，１６６，３２９号に記載されており、本明細書に組み込まれる。
【０１５３】
ハードコート組成物での使用に好適な他の有用な組成物及び添加剤は、米国特許第７，０９７，９１０号、米国特許公開第２００４／０１４７１８８（Ａ１）号、同第２００５／０１２１６４４（Ａ１）号、及び同第２００６／０２１６５２４（Ａ１）号、並びに米国特許出願第６０／８７１，０３４号及び同第６０／８７０，３００号に開示されており、これらは本明細書に組み込まれる。
【０１５４】
発明者らは理論に束縛されるのを望むものではないが、式（１）及び（２）の添加剤は、それら自体とシルセスキオキサン系ハードコート組成物との縮合反応を行って、これらの加水分解性「Ｙ」基の加水分解又は置換により、架橋シロキサン層を形成すると考えられる。この文脈において、「シロキサン」とは−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−構造ユニットであり、これに式（１）及び（２）の化合物は結合する。水の存在下において、「Ｙ」基は加水分解して「Ｓｉ−ＯＨ」基となり、更に縮合してシロキサンとなる。基材が、加水分解性又は加水分解したシラン基と反応性のある官能基を有する場合、ガラス表面と同様に、その添加剤、シルセスキオキサン系ハードコート組成物、及びそれらの組み合わせも、その表面上で共有結合を形成し得る。
【０１５５】
式（１）及び（２）の添加剤を含むハードコート組成物から調製されたハードコートは、式（１）と（２）の添加剤それ自体、並びに、式（１）及び（２）の添加剤自体から、シルセスキオキサン系ハードコート組成物から、及び、式（１）及び（２）の添加剤とシルセスキオキサン系ハードコート組成物との組み合わせから生成されたシロキサン誘導体を含む。ハードコートはまた、未反応又は未縮合の「Ｓｉ−Ｙ」基、非シラン材料（オリゴマーのペルフルオロオキシアルキル一水素化物など）、開始材料、ペルフルオロオキシアルキルアルコール、エステル、及びこれらの組み合わせが含むことができる。
【０１５６】
シルセスキオキサン
有用なシルセスキオキサン系ハードコート組成物には、例えば、トリアルコキシシラン（又はこれらの加水分解物）及びコロイドシリカ；式Ｒ１２２Ｓｉ（ＯＲ１３）２のジオルガノオキシシランの共縮合体（又はこれらの加水分解物）、トリアルコキシシラン（又はこれらの加水分解物）、及びコロイドシリカ、並びにこれらの混合物が挙げられる。縮合体及び共縮合体は、式Ｒ１２ＳｉＯ３／２を有し、式中、各Ｒ１２は１〜６個の炭素原子のアルキル基又はアリール基であり、及び、Ｒ１３は１〜４個の炭素原子を有するアルキルラジカルである。シルセスキオキサン系ハードコート組成物の有用な製造方法には、コロイドシリカ分散液の存在下で、水とアルコール性溶媒の混合液内において、アルコキシシランの加水分解を行うことが挙げられる。コロイドシリカ分散液は、好ましくは５ｎｍ〜１５０ｎｍ、更には１０ｎｍ〜３０ｎｍの粒径を有する。有用なコロイドシリカ分散液は、Ｅ．Ｉ．デュポン（E.I. duPont）及びナルコ・ケミカル（Nalco Chemical）などからさまざまな商品名で市販されており、例えば、Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ネムール社（E.I. duPont de Nemours and Co., Inc.）（デラウェア州ウィルミントン（Wilmington））からの商品名ルドックス（LUDOX）、及びナルコ・ケミカル社（Nalco Chemical Co.）（イリノイ州オークブルック（Oak Brook））からの商品名ナルコ（NALCO）が挙げられる。有用なシルセスキオキサンは、さまざまな技法によって製造することができ、例えば、米国特許第３，９８６，９９７号（クラーク（Clark））、同第４，６２４，８７０号（アンソニー（Anthony））、及び同第５，４１１，８０７号（パテル（Patel）ら）に記載されている技法が挙げられ、これらは参照により本明細書に組み込まれる。シルセスキオキサン系ハードコート組成物は、ハードコート組成物の総固体に基づき、約９０重量％〜約９９．９重量％の量で、ハードコート組成物内に存在する。
【０１５７】
シルセスキオキサン系ハードコート組成物を調製する別の有用な方法としては、コロイドシリカ分散液と、水と、所望により表面活性剤及び水混和性有機溶媒などの材料との混合物に、酸性又は塩基性条件下でその混合物を攪拌しながら、加水分解性シランを加えることが挙げられる。加えることができるシランの正確な量は、置換基Ｒによって、及び、使用した界面活性剤がアニオン性であるか若しくはカチオン性であるかによって、変化する。シルセスキオキサンの共縮合体は、その中のユニットがブロック状で存在してもランダム分布で存在してもよいが、シランの同時加水分解によって形成される。テトラオルガノシラン（例えば、テトラアルコキシシラン及びこれらの加水分解物（例えば、式Ｓｉ（ＯＨ）４のテトラアルコキシシラン、及びこのオリゴマー））の量は、シルセスキオキサン系ハードコート組成物の固体に基づき、１０重量％未満、５重量％未満、又は更には約２重量％未満である。加水分解の完了後、この生成物を追加の溶媒で希釈することができ、これに添加剤を添加することができる。好適な添加剤としては、例えば紫外線吸収剤、緩衝剤（例えば、メチルトリアセトキシシラン（例えば、塩基性コロイドシリカで製造したシルセスキオキサン系ハードコート組成物用））、抗酸化剤、硬化触媒（例えば、エチルアミンカルボキシレートなどのアミンカルボキシレート、及び、酢酸ベンジルトリメチルアンモニウムなどの第四級アンモニウムカルボキシレート）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１５８】
シルセスキオキサン系ハードコート組成物の調製に有用なシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシオキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、２−エチルブチルトリエトキシシラン、２−エチルブトキシトリエトキシシラン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１５９】
任意の添加剤
ハードコートコーティング組成物は、所望により、例えば溶媒（すなわち有機溶媒）、水及び酸などの他の添加剤を含むことができる。いくつかの実施形態において、ハードコートコーティング組成物は、添加剤と溶媒の混合物を含む。特に有用な溶媒としては、例えば、有機溶媒が挙げられ、これには例えばアルコール（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール及びジアセトンアルコール）、トルエン、ケト類（例えば、メチルエチルケトン）、エステル、グリコールエステル、アミド、炭化水素、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロフルオロエーテル、クロロ炭化水素、クロロカーボン、エーテル（テトラヒドロフランなど）、水、及びこれらの混合物が挙げられる。トリアルコキシシラン（メチルトリメトキシシランなど）及びテトラアルコキシシラン（テトラエトキシシランなど）も加えることができる。
【０１６０】
ハードコートコーティング組成物は、さまざまな形態で存在でき、これには、例えば、添加剤及びシルセスキオキサン系ハードコート組成物の、溶媒又は水性の、懸濁液、分散液及び溶液が挙げられる。更に、添加剤は、シルセスキオキサン系ハードコート組成物と組み合わせるのに先立って又はその後に、さまざまな溶媒中に溶解、懸濁、又は分散させることができる。溶媒溶液の形態での有用なハードコートコーティング組成物は、組成物の総重量に基づいて、約０．１重量％〜約５０重量％、又は更には９０重量％以下の溶媒を含む。ハードコートコーティング組成物は好ましくは、総固体に基づいて、約０．１重量％〜約１０重量％、約０．１重量％〜約５重量％、又は更には約０．２重量％〜約１重量％の添加剤を含む。
【０１６１】
製造の容易さとコストの理由から、ハードコートコーティング組成物は、本明細書に開示されている少なくとも１つの添加剤の濃縮物を希釈することによって、使用直前に調製することができる。この濃縮物には一般に、有機溶媒中の添加剤の濃縮溶液が含まれる。濃縮物は好ましくは、数週間、少なくとも１ヶ月間、又は更には少なくとも３ヶ月間、安定である。添加剤の多くは、高濃度で有機溶媒に容易に溶解することができる。したがって、この希釈した濃縮物を、使用の前に、シルセスキオキサン系ハードコート組成物と組み合わせることができる。
【０１６２】
使用方法
ハードコートコーティング組成物は、その添加剤、シルセスキオキサン系ハードコート組成物、溶媒、及び所望により水と酸を含むハードコートコーティング組成物と、基材を接触させることを含む、コーティング方法に使用するのに適している。１つの実施形態において、この方法は、添加剤と溶媒を含むハードコートコーティング組成物と基材を接触させることと、次に、その基材を水性酸に接触させることを含む。
【０１６３】
ハードコートコーティング組成物は、任意の好適な手法又は技法を用いて基材に適用することができ、これには例えば、スプレー、ブラシ、ワイプ、ナイフコーティング、ノッチコーティング、リバースロールコ−ティング、グラビアコーティング、浸漬、ディップコーティング、バーコーティング、フラッドコーティング、スピンコーティング及びこれらの組み合わせが挙げられ、連続層又は不連続層を含む任意の適した形態で適用することができる。結果として得られるハードコートは同様に、例えば連続層又は不連続層（例えばパターン、ドット、縞及び渦巻き）などのさまざまな形態で存在することができ、層同士を重ねて配置した多層の結果であることもできる。結果として得られるハードコートは比較的丈夫で、ハードコートのない基材表面に比べ、汚染に対する耐性が高く、容易にきれいにできる。
【０１６４】
ハードコート組成物は、水、油、汚れ、及び汚泥をはじく望ましいレベルを提供するため、任意の厚さにすることができる。ハードコートは好ましくは、下側にある基材の外観及び光学的特性を実質的に変えることのない量で、基材上に存在する。典型的には、ハードコートコーティング組成物が単独のハードコートとして使用される場合、乾燥硬化したコーティングの厚さは１マイクロメートル〜１００マイクロメートル、１マイクロメートル〜１０マイクロメートル、又は更には２マイクロメートル〜５マイクロメートルである。ハードコートコーティング組成物が少なくとも２層の最上層として適用される場合（例えば、その少なくとも２つの層が互いに同じであっても異なっていてもよく、そのハードコートコーティング組成物と同じであっても異なっていてもよい）、そのハードコート最上層は、はるかに薄い層として適用してもよい。そのようなハードコート最上層は、乾燥したときに、厚さが例えば２０オングストローム〜１マイクロメートル、又は好ましくは４０ナノメートル〜１００ナノメートルであり得る。ハードコートの有用な合計厚さ（多層コーティングの全層を含む）は、例えば約１マイクロメートル〜約５マイクロメートルの、任意の好適な厚さにすることができる。
【０１６５】
ハードコートコーティング組成物は、基材（例えば、レンズ（例えば、プラスチック又はガラス））上にコーティングすることができ、少なくとも部分的に硬化して（例えば、乾燥、架橋、及びこれらの組み合わせ）、コーティングされた物品を提供する。存在する任意の所望による溶媒は、典型的には少なくとも部分的に除去され（例えば、強制空気オーブンを用いる、高温での蒸発による、周囲温度での蒸発による、及びこれらの組み合わせ）、次にその組成物が少なくとも部分的に硬化して、丈夫なコーティングを生成する。
【０１６６】
ハードコートコーティング組成物をコーティングする好ましい方法には、ディップコーティングが挙げられる。コーティングする基材は、室温（典型的には約２０℃〜約２５℃）でハードコートコーティング組成物に接触させることができる。あるいは、ハードコートコーティング組成物を、例えば６０℃〜１５０℃などの高温に予熱した基材に適用することができる。これは、基材を生産ラインの終わりに、ベーキングオーブン直後に処理することができる工業生産にとって、特に利点となる。適用後、処理された基材を、室温又は高温（例えば、約４０℃〜約３００℃）において、乾燥に十分な時間にわたって、乾燥及び硬化させることができる。このプロセスには、磨き工程が必要になることがある。
【０１６７】
ハードコートコーティング組成物は、基材（例えば、レンズ、プラスチック基材又はガラス基材）をプライミングした表面上にコーティングすることもできる。好適なプライマー組成物の例としては、ポリ（メチルメタクリレート）プライマーが挙げられ、この例は、ウェストバージニア州フレンドリー（Friendly）の現モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社（Momentive Performance Materials, Inc.）、旧ゼネラル・エレクトリック社（General Electric Company）のシリコーン部門から商品名ＳＨＣ４０１シリーズとして市販されている。他の有用なプライマー組成物及びその製造方法は、例えば、米国特許第５，０４１，３１３号（パテル（Patel））に記載されており、本明細書に組み込まれる。プライマー層は、連続層又は不連続層（例えば、パターン、ドット、縞及び渦巻き）、単層、層同士を重ねて配置した多重プライマー層など、さまざまな形態であり得る。
【０１６８】
本発明はここで、下記の実施例によって説明される。特に指定がない限り、全ての重量は、重量パーセントに基づく。
【実施例】
【０１６９】
試験方法
核磁気共鳴（ＮＭＲ）
１Ｈ及び１９ＦのＮＭＲスペクトルを、バリアンユニティプラス（Varian UNITYplus）４００フーリエ変換ＮＭＲスペクトロメーター（バリアンＮＭＲインスツルメンツ（Varian NMR Instruments）（カルフォルニア州パロアルト（Palo Alto））から入手可能）で測定する。
【０１７０】
ＩＲ分光法（ＩＲ）
ＩＲスペクトルは、マサチューセッツ州ウォルサム（Waltham）のサーモ・エレクトロン社（Thermo Electron Corporation）から入手可能なサーモ−ニコレー、アバター３７０ ＦＴＩＲ（Thermo-Nicolet, Avatar 370 FTIR）で測定する。
【０１７１】
インク反発性試験
この試験はポリカーボネート製プラーク上のコーティングのインク反発性を測定するために使用される。コーティングされたポリカーボネート製プラークは、前述のように調製される。コーティングされたポリカーボネート製プラークの表面に、シャーピー（Sharpie）マーカー（イリノイ州ベルウッド（Bellwood）のサンフォード（Sanford）から市販されている）で１本の線を引く。外観と、黒のシャービーマーカーをはじく能力について、サンプルが評価される。
【表１】
【０１７２】
インク反発性耐久試験
改変された振動砂方法（ＡＳＴＭ Ｆ ７３５−９４）が、コーティングされたポリカーボネート製プラークのインク反発性の耐久性測定のために使用される。コーティングされたポリカーボネート製プラーク（すなわち、上記で調製された試験サンプル）を、未使用の２０〜３０メッシュのオタワサンド（コネチカット州ブリストル（Bristol）のＶＷＲ社）を５０グラム含有する、内径８７ｍｍのＶＷＲ ３６３１８−８６０ジャー（コネチカット州ブリストルのＶＷＲ社）上で、ビニールテープと輪ゴムを使って固定する。試験サンプルを含有する側を底にして、このジャーを、ＶＷＲ ＤＳ−５００Ｅシェーカー（コネチカット州ブリストルのＶＷＲ社）内に入れる。シェーカーは、２２５ｒｐｍの振動速度で１０分間作動させる。１０分間の終了時に、ポリカーボネート製プラークを取り出し、砂が接触していた表面に、シャーピー永久マーカーを使用して１本の線を引く。８７ｍｍのインク線のうち、丸まっていない部分の標準化（％）長さを測定し、インク反発性の損失率として報告する。報告されるデータは、独立した３回の試験の平均である。
【０１７３】
テーバー曇り試験
この試験は、上記のようにコーティングされたポリカーボネート製プラークで実施される。この試験手順は、米国労働安全衛生研究所による２００５年１０月２４日付けの手順番号第ＣＥＴ−ＡＰＲＳ−ＳＴＰ−０３１６号、改訂１．１のものである。曇りの平均増加は、４％未満が所望される。
【０１７４】
汚れ洗浄レベル試験
この試験は、上記のようにコーティングされたポリカーボネート製プラークで実施される。この試験手順は、ＡＳＴＭ Ｄ ６５７８−００、落書き抵抗性判定のための標準実施（Standard Practice for Determination of Graffiti Resistance）のものである。この標準では、ペンキ及び溶媒系インクで汚した後の洗浄性について下記のレベルがある。
【表２】
【０１７５】
スチールウール耐久性試験
コーティング及び硬化されたポリカーボネート製プラーク（上記に従い調製）の耐磨耗性が、フィルムの表面に対し、スタイラスに接着されたスチールウールシートを振動させることができる機械装置を使用することにより、コーティング方向に対しクロスウェブで試験される。スタイラスは、３１５ｍｍ／秒（ワイプが３．５回／秒）の速度において９０ｍｍの掃引幅にわたって振動した（ここで１回の「ワイプ」は、９０ｍｍの１回の移動として定義される）。スタイラスは、直径３．２ｃｍの平らな円筒形ベース部の形状を有していた。このスタイラスは、フィルムの表面に対して垂直にスチールウールによってかかる力を増加させるため、追加のおもりを取り付けることができる設計になっていた。サンプルは、５００ｇの荷重で、ワイプ２５回で試験される。＃００００スチールウールシートは、「マジックサンド−サンディングシート（Magic Sand-Sanding Sheets）」（ハットプロダクツ（Hut Products）社、ミズーリ州フルトン（Fulton））である。＃００００は、６００〜１２００グリットのサンドペーパーの規定グリットと同等性を有する。３．２ｃｍスチールウール円盤を、サンディングシートからダイカットし、３Ｍブランドのスコッチ・パーマネント・アドヒーシブ・トランスファー（Scotch Permanent Adhesive Transfer）テープ（３Ｍ、ミネソタ州セントポール（St. Paul））で３．２ｃｍのスタイラスベース部分に接着する。スチールウール磨耗後に、磨耗痕上、及び磨耗痕の隣接部分のプラーク領域（スチールウール痕で影響を受けていない部分、すなわち、スチールウール試験前）上で、接触角を測定する。接触角測定は、下記の「接触角の測定方法」を使用して行う。特に記載のない限り、データは、３枚のプラーク上で行った測定の平均に基づいて報告される。各プラークには３滴の液滴が、滴下される。接触角は、各液滴の右側と左側で測定される。
【０１７６】
接触角の測定方法
ハードコート層が処理されたポリカーボネート製基材を、少量のイソプロピルアルコールで前処理し、これを蒸発させてから、表面の接触角を測定する。測定は、試薬グレードｎ−ヘキサデカン（購入状態のまま）、及び濾過システム（ミリポア社（Millipore Corporation）、マサチューセッツ州ビルリカ（Billerica））で濾過した脱イオン水を使用して、ビデオ接触角アナライザー（製品番号ＶＣＡ２５００ＸＥ、ＡＳＴプロダクツ（AST Products）社、マサチューセッツ州ビルリカ）上で別個に行われる。液滴の体積は、静的測定では５マイクロリットル（μＬ）である。報告された値は、特に記載のない限り、少なくとも３滴のｎ−ヘキサデカン及び３滴の水の測定値の平均である。液滴の右側と左側の両方において測定が行われる。
【０１７７】
溶媒耐性試験
４つの容器をそれぞれ異なる溶媒（エタノール、イソプロパノール、トルエン及びＭＥＫ）で満たす。上記のように調製したプラークを、この４つの容器内に入れて６０秒間置く。ラミネーション剥がれ、ひび、変色、コーティングにおける何らかの他の変化などの観察結果が記録される。次に、各プラークを、更に３００秒間、溶媒容器中に置く。全ての観察結果が記録される。
【０１７８】
材料
ヘキサメチレンジイソシアネートビウレット（デスモデュア（DESMODUR）Ｎ１００又はＤＥＳＮ１００）（バイエル・ポリマーズ社（Bayer PolymersLLC）、ペンシルバニア州ピッツバーグ（Pittsburgh））
ヘキサメチレンジイソシアネートイソシアヌエート（ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ３３００又はＤＥＳＮ３３００）（バイエル・ポリマーズ社（Bayer PolymersLLC）、ペンシルバニア州ピッツバーグ）
イソホロン（Isophonone）ジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、９８％（ＭＷ＝２２２．２９）（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich）、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee））
ＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ及びＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＭｅ＝ＣＨ２（ＨＦＰＯ−ＭＡｒ、平均分子量１３４４）は、米国特許公開第２００４−００７７７７５号、表題「フッ素化ポリマーを含むフルオロケミカル組成物、及びそれを用いた繊維状基材の処理（Fluorochemical Composition Comprising a Fluorinated Polymer and Treatment of a Fibrous Substrate Therewith）」に記述されているものに類似の手順によって調製された。
ＳＲ４４４Ｃ ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴ３Ａ）（サートマー社（Sartomer Company）、ペンシルバニア州ウォリントン（Warrington））
ＳＨＰ４０１ ポリ（メチルメタクリレート）プライマー（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社（Momentive Performance Materials, Inc.）、ニューヨーク州ウォーターフォード（Waterford））
ＳＨＣ １２００ メチルシルセスキオキサンハードコート溶液（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社（Momentive Performance Materials, Inc.））
Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン（ＭＡＰＴＭＳ）（ユニオン・カーバイド・ケミカルズ・アンド・プラスティックス社（Union Carbide Chemicals and Plastics Co.）、コネチカット州ダンベリー（Danbury））
Ａ−１７４ メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich）、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee））
シルクエスト（Silquest）Ａ−１１７０ ビス（プロピル−３−トリメトキシシラン）アミン（ＨＮ（（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）２）（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社（Momentive Performance Materials, Inc.）、ウェストバージニア州フレンドリー（Friendly））
アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich））
ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich））
ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich））
シルクエスト（Silquest）Ａ−１６０ メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＨＳ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社（Momentive Performance Materials, Inc.））
ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、７０％工業銘柄溶液（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich））
ＧＥ ＬＥＸＡＮ１０１ポリカーボネート（インディアナ州マウントバーノン（Mount Vernon））プラーク（ミネソタ・モールド・アンド・エンジニアリング（Minnesota Mold & Engineering）鋳造、ミネソタ州ヴァドナイスハイツ（Vadnais Heights））
ＤＡＢＣＯ ３３ＬＶ １，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（エア・プロダクト・アンド・ケミカルズ社（Air Product and Chemicals, Inc.）、ペンシルバニア州アレンタウン（Allentown））
ＶＡＺＯ ６７ ２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（Ｅ．Ｉ．デュポン・ド・ネムール社（E.I. duPont de Nemours& Co., Inc.、デラウェア州ウィルミントン（Wilmington））
ＭｅＦＢＳＥ（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）は、米国特許第６，６６４，３５４号（サヴ（Savu）ら）、実施例２、パートＡに記載されている手順に本質的に準拠して調製された。
メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）（バーディック・アンド・ジャクソン（Burdick & Jackson）、ミシガン州マスキーゴン（Muskegon））
テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（ＥＭＤケミカルズ（EMD Chemicals）、ニュージャージー州ギブズタウン（Gibbstown））
酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）（ＥＭＤケミカルズ（EMD Chemicals）社、ニュージャージー州ギブズタウン（Gibbstown））
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）（ＥＭＤケミカルズ（EMD Chemicals）社、ニュージャージー州ギブズタウン（Gibbstown））
チオエタノール（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich）、ウィスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee））
ＮＯＶＥＣ ＨＦＥ−７１００、Ｃ４Ｆ９ＯＣＨ３（スリーエム（3M）社、ミネソタ州セントポール（St. Paul））
ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）（シグマ・アルドリッチ（Sigma-Aldrich））
【０１７９】
調製及び実施例は、使用されたフルオロケミカルシランウレタンに対応する。実施例（コーティングされたプラーク）は、同じ調製で異なる量によって調製することができる。
【０１８０】
調製１〜１９のタイトルに確認される比率はモルに基づくものであり、一方、調製２０〜２３のタイトルに確認される比率は、重量に基づくものである。
【０１８１】
調製１
ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製 ＤＥＳＮ１００／０．１０ ＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．９０ ＡＰＴＭＳ
【０１８２】
磁気攪拌棒を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、６．２５ｇ（０．０３２７当量、１．００モル分率）のＤＥＳＮ１００、１７．６９ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、及び０．０００７９ｇのＤＢＴＤＬ（投入した総固体に基づいて５０ｐｐｍ、メチルエチルケトン中にＤＢＴＤＬの１０％固形分溶液から添加）を入れ、窒素雰囲気下で摂氏５５度のオイルバスに置いた。この反応物に、４．３０ｇ（０．００３３当量、分子量１３１４、０．１０モル分率）のＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを滴下漏斗経由で約１０分間かけて添加した。ＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨの添加が完了してから２時間後に、５．２８ｇ（０．０２９５当量、０．９０モル分率、分子量１７９．３）のＡＰＴＭＳを滴下漏斗経由で約１５分間かけて反応物に添加した。ＡＰＴＭＳの添加が完了してから２時間後、ＦＴＩＲが２２６５ｃｍ−１のイソシアネートピークがないことを示した。０．４７ｇのＴＨＦの添加により反応物を５０％固形分まで調整し、次に２１．１１ｇイソプロパノールの添加により３０％固形分まで希釈した。
【０１８３】
ペルフルオロポリエーテルウレタンシラン２、３及び４は、調製１で使用した方法により、表１に列挙した成分のモル分率の相対数を使用して５０％固形分に調製し、イソプロパノールを使用して３０％固形分まで希釈した。
【表３】
【０１８４】
調製５
３０ｇ、０．１５当量のイソシアネートデスモデュア（DESMODUR）Ｎ３３００Ａ、４０．３ｇ、０．０３モルのＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、４３．８ｇ溶液、３１ｇ、０．１２モルのペンタエリスリトールトリアリルエーテル、及び４４５ｇのＭＩＢＫを、１Ｌのフラスコに入れた。この混合物を攪拌しながら８０℃に加熱し、溶液を形成した。この溶液をＮ２で１分間パージし、ＤＢＴＤＬ及びＤＡＢＣＯ ３３ＬＶのそれぞれ３滴ずつを添加した。次に、結果として得られた溶液を、１５時間、１１０℃に加熱した。１５時間終了後、サンプルのＩＲスペクトルに、ＮＣＯ基に対応するピークがなかった。この溶液を７０℃まで冷まし、次に、７０．７ｇ、０．３６モルのメルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した。この溶液をＮ２で３分間パージし、０．７ｇＶＡＺＯ ６７を添加し、この溶液を７０℃で１６時間加熱した。この時間の終了後、サンプルのＩＲスペクトルから、アリル基が残っていないことが判定された。生成物のフルオロケミカルウレタンシランは金色の溶液で、２８％の固体含有量を有した。
【０１８５】
調製６
３０ｇ、０．１５当量のイソシアネートデスモデュア（DESMODUR）Ｎ３３００Ａ、４０．３ｇ、０．０３モルのＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、１０．７ｇ、０．０３モルのＭｅＦＢＳＥ、３３ｇ溶液、２３ｇ、０．０９モルのペンタエリスリトールトリアリルエーテル、及び４４５ｇのＭＩＢＫを、１Ｌのフラスコに入れた。この混合物を攪拌しながら８０℃に加熱し、溶液を生じた。この溶液をＮ２で１分間パージし、ＤＢＴＤＬ及びＤＡＢＣＯ ３３ＬＶのそれぞれ３滴ずつを添加した。得られた溶液を１１０℃に１５時間加熱した。１５時間終了後、サンプルのＩＲスペクトルに、ＮＣＯ基に対応するピークがなかった。この溶液を７０℃まで冷まし、５３ｇ、０．２６モルのメルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した。得られた溶液をＮ２で３分間パージし、０．７ｇＶＡＺＯ ６７を添加し、この溶液を７０℃で１６時間加熱した。この時間の終了後、サンプルのＩＲスペクトルから、アリル基が残っていないことが判定された。生成物のフルオロケミカルウレタンシランは金色の溶液で、２５％の固体含有量を有した。
【０１８６】
調製７
２８．６ｇ、０．１５当量のイソシアネートデスモデュア（DESMODUR）Ｎ１００、４０．３ｇ、０．０３モルのＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、４３．８ｇ溶液、３１ｇ、０．１２モルのペンタエリスリトールトリアリルエーテル、及び４４５ｇのＭＩＢＫを、１Ｌのフラスコに入れた。この混合物を攪拌しながら８０℃に加熱し、溶液を形成した。この溶液をＮ２で１分間パージし、ＤＢＴＤＬ及びＤＡＢＣＯ ３３ＬＶのそれぞれ３滴ずつを添加した。得られた溶液を１１０℃に１５時間加熱した。１５時間終了後、サンプルのＩＲスペクトルに、ＮＣＯ基に対応するピークがなかった。この溶液を７０℃まで冷まし、７０．７ｇ、０．３６モルのメルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した。得られた溶液をＮ２で３分間パージし、０．７ｇ ＶＡＺＯ ６７を添加し、この溶液を７０℃で１６時間加熱した。この時間の終了後、サンプルのＩＲスペクトルから、アリル基が残っていないことが判定された。生成物のフルオロケミカルウレタンシランは金色の溶液で、２７．２％の固体含有量を有した。
【０１８７】
調製８
２８．６ｇ、０．１５当量のイソシアネートデスモデュア（DESMODUR）Ｎ１００、４０．３ｇ、０．０３モルのＨＦＰＯ−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、１０．７ｇ、０．０３モルのＭｅＦＢＳＥ、３３ｇ溶液、２３ｇ、０．０９モルのペンタエリスリトールトリアリルエーテル、及び４４５ｇのＭＩＢＫを、１Ｌのフラスコに加えた。この混合物を攪拌しながら８０℃に加熱し、溶液を生じた。この溶液をＮ２で１分間パージし、ＤＢＴＤＬ及びＤＡＢＣＯ ３３ＬＶのそれぞれ３滴ずつを添加した。得られた溶液を１１０℃に１５時間加熱した。１５時間終了後、サンプルのＩＲスペクトルに、ＮＣＯ基に対応するピークがなかった。次に、この溶液を７０℃まで冷まし、５３ｇ、０．２６モルのメルカプトプロピルトリメトキシシランを添加した。この溶液をＮ２で３分間パージし、０．７ｇ ＶＡＺＯ ６７を添加し、この溶液を７０℃で１６時間加熱した。この時間の終了後、サンプルのＩＲスペクトルから、アリル基が残っていないことが判定された。生成物のフルオロケミカルウレタンシランは金色の溶液で、２５．６％の固体含有量を有した。
【０１８８】
調製９
ａ）［ＤＥＳＮ１００／０．１５ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．９０ ＨＥＡ］中間体の調製
磁気攪拌棒を装備した２００ｍＬ丸底フラスコに、１２．５ｇ（０．０６５４当量、１．０モル分率、１９１．０イソシアネート当量）のＤＥＳＮ１００、１．６ｍｇ（固体に関して５０ｐｐｍ）のＤＢＴＤＬ、０．０５ｇのＢＨＴ、及び３２．２４ｇのＴＨＦを入れ、混合物を形成した。このフラスコを５５℃のバスに入れ、１２．９０ｇ（０．００９８当量、０．１５モル分率、分子量１３１４）のＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを均圧滴下漏斗経由で１０分間かけて混合物に添加した。添加が完了してから２時間後、６．８４ｇ（０．０５８９当量、０．９０モル分率）のヒドロキシエチルアクリレートを添加し、この混合物を一晩置いて反応させた。一晩反応させた後、サンプルのＩＲスペクトルで、２２６５ｃｍ−１のＮＣＯ基に対応するピークがなかった。反応生成物を、５．４８ｇのＴＨＦを加えることにより希釈し、この組成物を５０％固形分に調整した。
ｂ）ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した２５ｍＬ丸底フラスコに、上記ａ）で調製した中間体５ｇ（アクリレート官能基０．００４５６５モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。１．５６ｇ（０．００４５６５モル）のビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、次に５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
【０１８９】
調製１０
ａ）［ＤＥＳＮ１００／０．３０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．７５ ＨＥＡ］中間体の調製
磁気攪拌棒を装備した２００ｍＬ丸底フラスコに、１２．５ｇ（０．０６５４当量、１．０モル分率）のＤＥＳＮ１００、１．６ｍｇのＤＢＴＤＬ、０．０５ｇのＢＨＴ、及び４４．０ｇのＴＨＦを入れた。このフラスコを５５℃のバスに入れ、２５．８０ｇ（０．０１９６当量、０．３０モル分率、分子量１３１４）のＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを均圧滴下漏斗経由で１０分間かけてフラスコに添加した。添加が完了してから２時間後、５．７０ｇ（０．０４９１当量、０．７５モル分率）のヒドロキシエチルアクリレートを添加し、この混合物を一晩置いて反応させた。一晩反応させた後、サンプルのＩＲスペクトルで、２２６５ｃｍ−１のＮＣＯ基に対応するピークがなかった。反応生成物を、１１．４４ｇのＴＨＦを加えることにより希釈し、この組成物を５０％固形分に調整した。
ｂ）ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した２５ｍＬ丸底フラスコに、上記ａ）で調製した中間体５ｇ（アクリレート官能基０．００２７８モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。０．９４９３ｇ（０．００２７８モル）のビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンを、室温で、フラスコにし滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
【０１９０】
調製１１
ａ）［ＤＥＳＮ１００／０．５０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．５５ ＨＥＡ］中間体の調製
磁気攪拌棒を装備した２００ｍＬ丸底フラスコに、１２．５ｇ（０．０６５４当量、１．０モル分率）のＤＥＳＮ１００、１．６ｍｇのＤＢＴＤＬ、０．０５ｇのＢＨＴ、及び５９．８８ｇのＴＨＦを入れた。このフラスコを５５℃のバスに入れ、４３．０ｇ（０．０３２７当量、０．５０モル分率、分子量１３１４）のＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを均圧滴下漏斗経由で１０分間かけてフラスコに添加した。添加が完了してから２時間後、４．１８ｇ（０．０３６０当量、０．５５モル分率）のヒドロキシエチルアクリレートを添加し、この混合物を一晩置いて反応させた。一晩反応させた後、サンプルのＩＲスペクトルで、２２６５ｃｍ−１のＮＣＯ基に対応するピークがなかった。反応生成物を、２９．６２ｇのＴＨＦを加えることにより希釈し、この組成物を５０％固形分に調整した。
ｂ）ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した２５ｍＬ丸底フラスコに、上記ａ）で調製した中間体５ｇ（アクリレート官能基０．００１５モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。０．５１３８ｇ（０．００１５モル）のビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
【０１９１】
調製１２
ａ）［ＤＥＳＮ１００／７５％ ＨＥＡ／１５％ ＰＥＴ３Ａ／１５％ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ］中間体の調製
磁気攪拌棒を装備した２００ｍＬ丸底フラスコに、１２．５ｇ（０．０６５４当量、１．０モル分率）のＤＥＳＮ１００、１．６ｍｇのＤＢＴＤＬ、０．０５ｇのＢＨＴ、及び３５．２４ｇのＴＨＦを入れた。このフラスコを５５℃のバスに入れ、１２．９ｇ（０．００９８当量、０．１５モル分率、分子量１３１４）のＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを均圧滴下漏斗経由で１０分間かけてフラスコに添加した。添加が完了してから２時間後、４．１３ｇ（０．００９８当量、０．１５モル分率）のＰＥＴ３Ａを混合物に添加した。添加が完了してから２時間後、５．７０ｇ（０．０４９１当量、０．７５モル分率）のヒドロキシエチルアクリレートを添加し、この混合物を一晩置いて反応させた。一晩反応させた後、サンプルのＩＲスペクトルで、２２６５ｃｍ−１のＮＣＯ基に対応するピークがなかった。反応生成物を、５．４８ｇのＴＨＦを加えることにより希釈し、この組成物を５０％固形分に調整した。
ｂ）ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、上記１２ａ）で調製した中間体３５．２４ｇ（アクリレート官能基０．０４６＊モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。１５．７７ｇ（１．４１７当量、０．０４６モル分率）のビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
＊使用されているビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンの当量数は、まず、使用されているＯＨ当量４２０．９４のＰＥＴ３Ａが、７０％ペンタエリスリトールトリアクリレート（２９８／４２１．４）及び３０％ペンタエリスリトールテトラアクリレートであると仮定することによって決定された。次に、ＯＨ当量のモル毎に存在するアクリレート部分の数を、次の式の計算によって決定した：［（構成成分に存在するアクリレート部分の数）（全種類のヒドロキシル当量）（全種類の構成成分の分率）の全構成成分の合計］／構成成分の分子量。例えば、この式でペンタエリスリトールトリアクリレートの値は：
［（３）×（４２０．９４）×（０．７）／（２９８）］＋［（４）×（４２０．９４）×（０．３）／３５２］＝４．４０となる。よって、調製１２ａ）におけるＰＥＴ３Ａ及びＨＥＡからのアクリレートの当量数は、（０．００９８×４．４０）＋（０．０４９１）＝０．０９２２であった。溶液の半分が調製１２ｂ）のために使用されたため、反応物中のアクリレートのモル数は０．０４６である。同様の計算が、調製１３、１４ｂ）、及び１５について行われた。
【０１９２】
調製１３
ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、上記１２ａ）に従い調製した中間体３５．２４ｇ（アクリレート官能基０．０４６モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。８．９２ｇ（０．０４６当量＊、１．４１７分率）のＭＡＰＴＭＳを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
【０１９３】
調製１４
ａ）［ＤＥＳＮ１００／６０％ ＨＥＡ／３０％ ＰＥＴ３Ａ／１５％ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ］中間体の調製
磁気攪拌棒を装備した２００ｍＬ丸底フラスコに、１２．５ｇ（０．０６５４当量、１．０モル分率）のＤＥＳＮ１００、１．６ｍｇのＤＢＴＤＬ、０．０５ｇのＢＨＴ、及び３５．２４ｇのＴＨＦを入れた。このフラスコを５５℃のバスに入れ、１２．９ｇ（０．００９８当量、０．１５モル分率、分子量１３１４）のＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨを均圧滴下漏斗経由で１０分間かけてフラスコに添加した。添加が完了してから２時間後、８．２６ｇ（０．０１９６当量、０．３０モル分率）のＰＥＴ３Ａを混合物に添加した。添加が完了してから２時間後、４．５６ｇ（０．０３９３当量、０．６モル分率）のヒドロキシエチルアクリレートを添加し、この混合物を一晩置いて反応させた。一晩反応させた後、サンプルのＩＲスペクトルで、２２６５ｃｍ−１のＮＣＯ基に対応するピークがなかった。反応生成物を、５．４８ｇのＴＨＦを加えることにより希釈し、この組成物を５０％固形分に調整した。
ｂ）ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、上記ａ）で調製した中間体３８．２３ｇ（アクリレート官能基０．０６３モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。２１．４９ｇ（０．０６３当量、１．９２７モル分率）のビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
【０１９４】
調製１５
ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製
磁気攪拌棒を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、上記１４ａ）に従い調製した中間体３８．２３ｇ（アクリレート官能基０．０６３モル）を入れた。このフラスコをオイルバスに入れ、フラスコの内容物を窒素雰囲気下においた。１２．１６ｇ（０．６３当量、１．９２７モル分率）のＭＡＰＴＭＳを、室温で、フラスコに滴下して添加した。この反応混合物を室温で１５分間攪拌し、５５℃に４時間加熱した。反応の完了は、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにおいてアクリレートのピークが消失することによって判定された。この生成物を琥珀色の瓶に入れ、コーティング直前まで、冷蔵庫内で窒素雰囲気下に保存した。
オリゴマーシラン（ＯＳｉ−１）の合成 Ｈ（Ａ−１７４）３−ＳＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（平均分子量＝８２２）：
２００ｍＬの瓶に、１４．９０ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８．４、６０ｍｍｏｌ）、１．５６ｇのＨＳＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ＭＷ＝７８、２０ｍｍｏｌ）、３８．４ｇのＥｔＯＡｃ及び０．３ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。窒素での１分間の通気後、密閉した瓶を、磁気攪拌を行いながら７０℃のオイルバスで２４時間加熱し、３０％固形分で透明な溶液を得た。ＦＴＩＲ分析によりＣＨ２＝ＣＭｅＣ（Ｏ）−信号が観察されず、これはオリゴマー化が完了したことを意味した。
オリゴマーシラン（ＯＳｉ−２）の合成
Ｈ（Ａ−１７４）４（ＯＤＡ）０．７−ＳＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（平均分子量＝１２９４）：
２００ｍＬの瓶に、３９．７４ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８．４、１６０ｍｍｏｌ）、８．７０ｇのオクタデシルアクリレート（ＯＤＡ）（ＭＷ＝３２４、２６．８ｍｍｏｌ）、３．１２ｇのＨＳＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ＭＷ＝７８、４０ｍｍｏｌ）、１０３．３ｇのＥｔＯＡｃ及び１０ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。窒素での１分間の通気後、密閉した瓶を、磁気攪拌を行いながら７０℃のオイルバスで１０時間加熱した。更に０．７０ｇのＶＡＺＯ−６７を添加し、オリゴマー化を更に１４時間継続させ、３３％固形分で透明な溶液を得た。ＦＴＩＲ分析によりＣＨ２＝ＣＭｅＣ（Ｏ）−信号が観察されず、これはオリゴマー化が完了したことを意味した。
【０１９５】
調製１６
ペルフルオロポリエーテルウレタンシランの調製 ＤＥＳＮ１００／０．３３ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．３３ ＯＳｉ−１／ ０．３３ ＡＰＴＭＳ
２００ｍＬの瓶に、５．７３ｇのＤＥＳＮ１００（ＥＷ＝１９０、３０ｍｍｏｌ）、１３．１４ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ＭＷ＝１３１４、１０ｍｍｏｌ）、２７．４ｇの３０％ ＯＳｉ−１（８．２２ｇ固体、１０ｍｍｏｌ）、４９．５ｇのＥｔＯＡｃ溶媒、及び５滴のＤＢＴＤＬ触媒を入れた。密閉した瓶を、磁気攪拌を行いながら７０℃のオイルバスで４時間加熱した。次に２．２１ｇのＡＰＴＭＳ（１０ｍｍｏｌ）を室温で添加し、この混合物を室温で０．５時間反応させ、次いで７０℃のオイルバスで更に４時間反応させた。３０％固形分で透明な溶液を得た。ＦＴＩＲ分析により、未反応の−ＮＣＯ信号が観察されず、これは反応が完了したことを意味した。
【０１９６】
調製１７
ペルフルオロポリエーテルウレタンシラン ＤＥＳＮ３３００／０．３３ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．３３ ＯＳｉ−１／０．３３ ＡＰＴＭＳ
調製１７は、調製１６と同様の手順で行われ、ただしＤＥＳＮ１００の代わりに５．７６ｇのＤＥＳＮ３３００が使用された。
【０１９７】
調製１８
ペルフルオロポリエーテルウレタンシラン ＤＥＳＮ１００／０．３３ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．６６ ＯＳｉ−２
２００ｍＬの瓶に、２．９３ｇのＤＥＳＮ１００（ＥＷ＝１９０、１５．３４ｍｅｑ）、６．７１ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ＭＷ＝１３１４、５．１ｍｅｑ）、３８．９０ｇの３３％固形分ＯＳｉ−２（１２．９９ｇ固体、１０ｍｅｑ ＯＨ）、２２．５ｇのＥｔＯＡｃ溶媒、及び４滴のＤＢＴＤＬ触媒を入れた。密閉した瓶を、磁気攪拌を行いながら７０℃のオイルバスで８時間加熱した。ＦＴＩＲ分析により、未反応の−ＮＣＯ信号が観察されず、これは反応が完了したことを意味した。
【０１９８】
調製１９
ペルフルオロポリエーテルウレタンシラン：ＤＥＳＮ１００／０．２３ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ／０．７５ ＯＳｉ−２
２００ｍＬの瓶に、２．５５ｇのＤＥＳＮ１００（ＥＷ＝１９０、１３．３５ｍｅｑ ＮＣＯ）、４．２０ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ（ＭＷ＝１３４４、３．１２ｍｅｑ）、３８．９０ｇの３３％固形分ＯＳｉ−２（１２．９９ｇ固体、１０ｍｅｑ ＯＨ）、２０ｇのＥｔＯＡｃ溶媒、及び４滴のＤＢＴＤＬ触媒を入れた。密閉した瓶を、磁気攪拌を行いながら７０℃のオイルバスで８時間反応させた。ＦＴＩＲ分析により、未反応の−ＮＣＯ信号が観察されず、これは反応が完了したことを意味した。
【０１９９】
調製２０
ペルフルオロポリエーテルアクリレートシラン、重量比 １．０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２／９．０ Ａ−１７４／０．２ Ａ−１６０
１００ｍＬの瓶に、１．０ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２（ＭＷ約１３４４、０．７４４ｍｍｏｌ）、９．０ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８、３６．３ｍｍｏｌ）、０．２ｇのＡ−１６０（ＭＷ＝１９８、１．０２ｍｍｏｌ）、３０ｇのＭＥＫ、及び０．２ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。この溶液中に窒素を１分間通気し、次に瓶を７０℃に２４時間加熱した。
【０２００】
調製２１
ペルフルオロポリエーテルアクリレートシラン、重量比 ２．０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２／８．０ Ａ−１７４／０．２ Ａ−１６０
１００ｍＬの瓶に、２．０ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２（ＭＷ約１３４４、１．４８ｍｍｏｌ）、８．０ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８、３２．２ｍｍｏｌ）、０．２ｇのＡ−１６０（ＭＷ＝１９８、１．０２ｍｍｏｌ）、３０ｇのＭＥＫ、及び０．２ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。この溶液中に窒素を１分間通気し、次に瓶を７０℃に２４時間加熱した。
【０２０１】
調製２２
ペルフルオロポリエーテルアクリレートシラン、重量比 ４．０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２／６．０ Ａ−１７４／０．２ Ａ−１６０
１００ｍＬの瓶に、４．０ｇのＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２（ＭＷ約１３４４、２．９７ｍｍｏｌ）、６．０ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８、２４．２ｍｍｏｌ）、０．２ｇのＡ−１６０（ＭＷ＝１９８、１．０２ｍｍｏｌ）、３０ｇのＭＥＫ、及び０．２ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。この溶液中に窒素を１分間通気し、次に瓶を７０℃に２４時間加熱した。
【０２０２】
調製２３
ペルフルオロポリエーテルアクリレートシラン、重量比 ６．０ ＨＦＰＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｈ）ＣＨ２ＣＨ２ＯＣ（Ｏ）ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨ２／４．０ Ａ−１７４／０．２ Ａ−１６０
１００ｍＬの瓶に、６．０ｇのＨＦＰＯ−ＭＡｒ（ＭＷ約１３４４、４．４６ｍｍｏｌ）、４．０ｇのＡ−１７４（ＭＷ＝２４８、１６．１ｍｍｏｌ）、０．２ｇのＡ−１６０（ＭＷ＝１９８、１．０２ｍｍｏｌ）、３０ｇのＭＥＫ、及び０．２ｇのＶＡＺＯ−６７を入れた。この溶液中に窒素を１分間通気し、次に瓶を７０℃で２４時間加熱した。７０℃での反応後に透明な溶液が得られたが、しかしながら、室温では濁りが生じたため、１５ｇのＨＦＥ−４０１を添加して、処方用に透明な溶液を作製した。
【０２０３】
（実施例１）
コーティングしたプラークは、次の手順に従って調製された：
ポリカーボネート基材（１０ｃｍ×１０ｃｍ）を、ディップコーティングプロセスを用いて、ハードコートコーティング組成物でコーティングした。コーティングを形成するために、各ポリカーボネート基材を最初に、毎分９０ｃｍの速度でＳＨＰ ４０１プライマー溶液に浸した。ひとたび基材全体がプライマーに浸ったならば、基材をプライマーから毎分９０ｃｍの速度で取り出し、室温で１０分間空気乾燥させた。次に、乾燥した基材を、ＳＨＣ−１２００溶液、又は０．３重量パーセントのフッ素化ウレタンシラン（特に記載のない限り）を含有するＳＨＣ−１２００溶液に毎分９０ｃｍの速度で浸し、毎分１９ｃｍの速度で引き上げて、室温で２０分間空気乾燥し、最後にオーブンにおいて１３０℃で３０分間加熱した。
【０２０４】
実施例の番号は、前のセクションの調製番号に対応している。各実施例について、対応する調製物の少量を、適量のＳＨＣ−１２００と混ぜ合わせて、調製物の固体重量がＳＨＣ−１２００の０．３％となるようにした。例えば、調製１は３０％固形分であるため、１グラムの調製１は０．３グラムの固体を含有する。ＳＨＣ−１２００は１９％固形分であるため、５２６グラムのＳＨＣ−１２００は１００グラムの固体を含有する。１グラムの調製１を５２６グラムのＳＨＣ−１２００と混合することにより、固体重量パーセント０．３％を得る。この混合物を使用して、実施例１のプラークのコーティングが行われた。
【０２０５】
調製２では３つの実施例が行われ、これらは実施例２ａ、２ｂ、及び２ｃとして同定される。実施例２ａでは、ＳＨＣ−１２００中の調製２の固体重量パーセントは０．２％、であった。実施例２ｂでは、固体重量パーセントは０．３％であった。並びに、実施例２ｃでは、固体重量パーセントは０．４％であった。
変更を加えていないＳＨＣ−１２００でプラークをコーティングすることにより、比較例も調製された。
【０２０６】
下記の表１には、比較例について及び調製１〜１５から作製された実施例について、テーバー曇り試験、インク反発性試験及びインク反発性耐久試験の結果をまとめる。
【表４】
【０２０７】
下記の表２には、比較例１について及び調製１〜１５から作製される実施例について、スチールウール試験の結果をまとめる。
【表５】
【０２０８】
下記の表３には、スチールウール試験前の選択実施例について測定されたヘキサデカン接触角をまとめる。
【表６】
【０２０９】
下記の表４には、比較例１について、及び、調製１〜１１から作製された選択実施例について、溶媒試験の結果をまとめる。
【表７−１】
【表７−２】
【０２１０】
下記の表５には、比較例１について、及び、調製１〜１５から作製された選択実施例について、汚れ洗浄レベル試験の結果をまとめる。
【表８】
【０２１１】
下記の表６には、調製１６〜１９から作製された実施例について、スチールウール試験の結果をまとめる。全ての実施例について、スチールウール試験の前及び後で、インク反発性試験評価が１であった。スチールウール試験前の接触角値は、２回の測定の平均から得られた。スチールウール試験後の接触角値は、１回の測定から得られた。
【表９】
【０２１２】
下記の表７には、調製２０〜２３から作製された実施例について、スチールウール試験の結果をまとめる。全ての実施例について、スチールウール試験の前及び後で、インク反発性試験評価が１であった。スチールウール試験前の接触角値は、２回の測定の平均から得られた。スチールウール試験後の接触角値は、１回の測定から得られた。
【表１０】
【０２１３】
他の実施形態は、特許請求の範囲内にある。本明細書における全ての参照は、参照により本明細書に組み込まれる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ、及び
該レンズ上に配置されたハードコートを含み、
該ハードコートが
ａ）
ｉ）加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンと、
ｉｉ）少なくとも１つのペルフルオロポリエーテル部分及び少なくとも１つの加水分解性シラン基を含むアクリレートポリマーと、
のうちの少なくとも１つを含む添加剤と、
ｂ）少なくとも５０重量％のシルセスキオキサン系ハードコート組成物と、
の反応生成物を含む、レスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項２】
前記レンズと前記ハードコートとの間に配置されたプライマーコーティングを更に含む、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項３】
前記反応生成物が約０．０１重量％〜約１０重量％の添加剤を含む、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項４】
前記反応生成物が約０．１重量％〜約１重量％の添加剤を含む、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項５】
前記レンズが、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項６】
前記レンズがガラスを含む、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項７】
前記ハードコートが前記ペルフルオロポリエーテルウレタンとシルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物を含み、該ペルフルオロポリエーテルウレタンが式
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＡ）ｙ］ｚ
のペルフルオロポリエーテルウレタンであり、式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１は、ｘ＋ｙの価数を有するポリイソシアネートの残基であり、
ＲＡは、式：
−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１ａ−Ｑ−（Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ
の基であり、式中、
Ｑは少なくとも２の価数の接続基であり、
Ｘ１ａはＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、１〜４個の炭素原子の低級アルキル、又はＱ−（Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑであり、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは、１、２、又は３であり、
ｑは、１〜６であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立に少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項８】
前記ハードコートが前記ペルフルオロポリエーテルウレタンと前記シルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物を含み、該ペルフルオロポリエーテルウレタンが式
Ｒｉ−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ａＱ（Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ
のペルフルオロポリエーテルウレタンであり、式中、
Ｒｉはマルチイソシアネートの残基であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｘ１ａはＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、１〜４個の炭素原子の低級アルキル、又はＱ−（Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑであり、
Ｒｆ１は、式Ｆ（ＲｆｃＯ）ｗＣｄＦ２ｄ−を含む基から構成される一価のペルフルオロポリエーテル部分であり、
式中、
各Ｒｆｃは独立して、１〜６個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基であり、
各ｗは独立に、少なくとも２の整数であり、かつ、
ｄは１〜６の整数であり、
Ｑは独立して少なくとも２の価数の接続基であり、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２からなる群から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｍは少なくとも１であり、
ｎは少なくとも１であり、
ｐは１、２又は３であり、
ｑは１〜６であり、
ｍ＋ｎは２〜１０であり、かつ、
下付き文字ｍ付きのユニット及び下付き文字ｎ付きのユニットはそれぞれＲｉユニットに結合している、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項９】
Ｑが直鎖接続基、分枝鎖接続基、環含有接続基、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、アルカリーレン、Ｏ、Ｎ、若しくはＳを含むヘテロ原子、カルボニル若しくはスルホニルを含むヘテロ原子含有官能基、又はこれらの組み合わせを含む、請求項７に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１０】
前記ペルフルオロポリエーテルウレタンが
【化１】
のうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１１】
前記ハードコートが前記ペルフルオロポリエーテルウレタンと前記シルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物を含み、該ペルフルオロポリエーテルウレタンが式
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＢ）ｙ］ｚ
の化合物を含み、式中、
Ｒｆはペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１は、ｘ＋ｙの価数を有するポリイソシアネートの残基であり、
ＲＢは、式
【化２】
を有し、式中、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ３はアルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせを含む多価の基であり、該アルキレン基は所望により少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
Ｒ５は二価のアルキレン基であり、該アルキレン基は所望により少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは、１、２、又は３であり、かつ、
ｑは、１〜６であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立して少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１２】
前記ペルフルオロポリエーテルウレタンが
【化３】
を含む、請求項１１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１３】
前記ハードコートが前記ペルフルオロポリエーテルウレタンと前記シルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物を含み、該ペルフルオロポリエーテルウレタンが式
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＣ）ｙ］ｚ
の化合物を含み、式中、
Ｒｆはペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１は、ｘ＋ｙの価数を有するポリイソシアネートの残基であり、
ＲＣは、求核性アクリロイル化合物とアミノシランとの間のマイケル反応から誘導されたシラン含有部分であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立して少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１４】
ＲＣが、アクリロイル基に対するアミノシランのマイケル付加反応によって誘導され、かつ次式
−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ２ＱＸ１（Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２−ＮＲ４Ｒ３ Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ
の基であり、式中、
Ｒ４はＲ３Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ又はＲ２であり、
Ｑは少なくとも２の価数の接続基であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｘ２は−Ｏ−又は−Ｓ−であり、
Ｒ３は、所望により少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含む、アルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせを含む多価の基であり、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは１、２又は３であり、
ｑは１〜６であり、かつ、
ｎは少なくとも１である、請求項１３に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１５】
前記ペルフルオロポリエーテルウレタンが
【化４】
を含む、請求項１３に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１６】
前記ハードコートが、アクリレートポリマーとシルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物を含み、該アクリレートポリマーが一般式
【化５】
で表わされ、式中、
Ｘは反応開始剤の残基又は水素であり、
Ｍｆはフッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍｈは非フッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍａは、式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ
によって表わされるシリル基を有するユニットであり、式中、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２からなる群から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ、
ｐは１、２又は３であり、
Ｇは連鎖移動剤の残基を含む一価の有機基であり、
ｉは１〜１００の値であり、
ｊは０〜１００の値であり、
ｋは０〜１００の値であり、かつ、
ｉ＋ｊ＋ｋは少なくとも２であり、ただし次の条件：
ａ．Ｇが、式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ
のシリル基を含む一価の有機基であり、式中、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２からなる群から選択される加水分解性基であり、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ
ｐは、１、２、又は３であるという条件と、
ｂ．ｋは少なくとも１であるという条件と、のうちの少なくとも１つが充足されるものとする、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１７】
前記ハードコートが少なくとも９５度の静的水接触角を呈する、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１８】
前記ハードコートが少なくとも１００度の静的水接触角を呈する、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１９】
前記ハードコートが少なくとも５０度の静的ヘキサデカン接触角を呈する、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項２０】
ＲＡが式
Ｘ−Ｍｈｊ１Ｍａｋ１−Ｓ−Ｑ１−ＯＨ
の構造から誘導され、式中、
Ｘは反応開始剤の残基又は水素であり、
Ｍｈは非フッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍａは、式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ
によって表わされるシリル基を有するユニットであり、式中、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２からなる群から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ、
ｐは１、２又は３であり、
Ｑ１は二価有機連結基であり、
ｊ１は０〜２０であり、かつ、
ｋ１は２〜２０である、請求項７に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項２１】
反応性シランアクリレートオリゴマーを有するペルフルオロポリエーテルウレタンが、式
Ｒｉ−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（Ｏ−Ｑ１−Ｓ−Ｍｈｊ１Ｍａｋ１Ｘ）ｎ
のペルフルオロポリエーテルウレタンであり、式中、
Ｒｉはマルチイソシアネートの残基であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒｆ１は、式Ｆ（ＲｆｃＯ）ｗＣｄＦ２ｄ−を含む基から構成される一価のペルフルオロポリエーテル部分であり、
式中、
各Ｒｆｃは独立して、１〜６個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基であり、
各ｗは独立して、少なくとも２の整数であり、かつ、
ｄは１〜６の整数であり、
Ｑは独立して、少なくとも２の価数の接続基であり、
Ｘは反応開始剤の残基又は水素であり、
Ｍｈは非フッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍａは、式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ
によって表わされるシリル基を有するユニットであり、式中、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２からなる群から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ、
ｐは１、２又は３であり、
Ｑ１は、二価有機連結基であり、
ｊ１は０〜２０であり、かつ、
ｋ１は２〜２０である、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１】
レンズ、及び
該レンズ上に配置されたハードコートを含み、
該ハードコートが
ａ）
ｉ）加水分解性シラン基を含むペルフルオロポリエーテルウレタンと、
ｉｉ）少なくとも１つのペルフルオロポリエーテル部分及び少なくとも１つの加水分解性シラン基を含むアクリレートポリマーと、
のうちの少なくとも１つを含む添加剤と、
ｂ）少なくとも５０重量％のシルセスキオキサン系ハードコート組成物と、
の反応生成物を含む、レスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項２】
前記レンズと前記ハードコートとの間に配置されたプライマーコーティングを更に含む、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項３】
前記反応生成物が約０．０１重量％〜約１０重量％の添加剤を含む、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項４】
前記反応生成物が約０．１重量％〜約１重量％の添加剤を含む、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項５】
前記レンズが、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項６】
前記レンズがガラスを含む、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項７】
前記ハードコートが前記ペルフルオロポリエーテルウレタンとシルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物を含み、該ペルフルオロポリエーテルウレタンが式
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＡ）ｙ］ｚ
のペルフルオロポリエーテルウレタンであり、式中、
Ｒｆは、ペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１は、ｘ＋ｙの価数を有するポリイソシアネートの残基であり、
ＲＡは、式：
−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−Ｘ１ａ−Ｑ−（Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ
の基であり、式中、
Ｑは少なくとも２の価数の接続基であり、
Ｘ１ａはＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、１〜４個の炭素原子の低級アルキル、又はＱ−（Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑであり、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは、１、２、又は３であり、
ｑは、１〜６であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立に少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項８】
前記ハードコートが前記ペルフルオロポリエーテルウレタンと前記シルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物を含み、該ペルフルオロポリエーテルウレタンが式
Ｒｉ−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ａＱ（Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ
のペルフルオロポリエーテルウレタンであり、式中、
Ｒｉはマルチイソシアネートの残基であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｘ１ａはＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、１〜４個の炭素原子の低級アルキル、又はＱ−（Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑであり、
Ｒｆ１は、式Ｆ（ＲｆｃＯ）ｗＣｄＦ２ｄ−を含む基から構成される一価のペルフルオロポリエーテル部分であり、
式中、
各Ｒｆｃは独立して、１〜６個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基であり、
各ｗは独立に、少なくとも２の整数であり、かつ、
ｄは１〜６の整数であり、
Ｑは独立して少なくとも２の価数の接続基であり、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２からなる群から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｍは少なくとも１であり、
ｎは少なくとも１であり、
ｐは１、２又は３であり、
ｑは１〜６であり、
ｍ＋ｎは２〜１０であり、かつ、
下付き文字ｍ付きのユニット及び下付き文字ｎ付きのユニットはそれぞれＲｉユニットに結合している、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項９】
Ｑが直鎖接続基、分枝鎖接続基、環含有接続基、共有結合、アルキレン、アリーレン、アラルキレン、アルカリーレン、Ｏ、Ｎ、若しくはＳを含むヘテロ原子、カルボニル若しくはスルホニルを含むヘテロ原子含有官能基、又はこれらの組み合わせを含む、請求項７に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１０】
前記ペルフルオロポリエーテルウレタンが
【化１】
のうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１１】
前記ハードコートが前記ペルフルオロポリエーテルウレタンと前記シルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物を含み、該ペルフルオロポリエーテルウレタンが式
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＢ）ｙ］ｚ
の化合物を含み、式中、
Ｒｆはペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１は、ｘ＋ｙの価数を有するポリイソシアネートの残基であり、
ＲＢは、式
【化２】
を有し、式中、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ３はアルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせを含む多価の基であり、該アルキレン基は所望により少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
Ｒ５は二価のアルキレン基であり、該アルキレン基は所望により少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含み、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは、１、２、又は３であり、かつ、
ｑは、１〜６であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立して少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１２】
前記ペルフルオロポリエーテルウレタンが
【化３】
を含む、請求項１１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１３】
前記ハードコートが前記ペルフルオロポリエーテルウレタンと前記シルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物を含み、該ペルフルオロポリエーテルウレタンが式
（Ｒｆ）ｘ−［−Ｒ１−（ＲＣ）ｙ］ｚ
の化合物を含み、式中、
Ｒｆはペルフルオロオキシアルキル基又はペルフルオロオキシアルキレン基を含むフッ素含有基であり、
Ｒ１は、ｘ＋ｙの価数を有するポリイソシアネートの残基であり、
ＲＣは、求核性アクリロイル化合物とアミノシランとの間のマイケル反応から誘導されたシラン含有部分であり、
ｘ及びｙはそれぞれ独立して少なくとも１であり、かつ、
ｚは少なくとも１である、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１４】
ＲＣが、アクリロイル基に対するアミノシランのマイケル付加反応によって誘導され、かつ次式
−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ２ＱＸ１（Ｃ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２−ＮＲ４Ｒ３ Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ）ｑ）ｎ
の基であり、式中、
Ｒ４はＲ３Ｓｉ（Ｙ）ｐ（Ｒ２）３−ｐ又はＲ２であり、
Ｑは少なくとも２の価数の接続基であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｘ２は−Ｏ−又は−Ｓ−であり、
Ｒ３は、所望により少なくとも１つのカテナリー酸素原子を含む、アルキレン、アリーレン、又はこれらの組み合わせを含む多価の基であり、
Ｙは、加水分解性基であり、
Ｒ２は、一価のアルキル基又はアリール基であり、
ｐは１、２又は３であり、
ｑは１〜６であり、かつ、
ｎは少なくとも１である、請求項１３に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１５】
前記ペルフルオロポリエーテルウレタンが
【化４】
を含む、請求項１３に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１６】
前記ハードコートが、アクリレートポリマーとシルセスキオキサン系ハードコート組成物との反応生成物を含み、該アクリレートポリマーが一般式
【化５】
で表わされ、式中、
Ｘは反応開始剤の残基又は水素であり、
Ｍｆはフッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍｈは非フッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍａは、式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ
によって表わされるシリル基を有するユニットであり、式中、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２からなる群から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ、
ｐは１、２又は３であり、
Ｇは連鎖移動剤の残基を含む一価の有機基であり、
ｉは１〜１００の値であり、
ｊは０〜１００の値であり、
ｋは０〜１００の値であり、かつ、
ｉ＋ｊ＋ｋは少なくとも２であり、ただし次の条件：
ａ．Ｇが、式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ
のシリル基を含む一価の有機基であり、式中、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２からなる群から選択される加水分解性基であり、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ
ｐは、１、２、又は３であるという条件と、
ｂ．ｋは少なくとも１であるという条件と、のうちの少なくとも１つが充足されるものとする、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１７】
前記ハードコートが少なくとも９５度の静的水接触角を呈する、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１８】
前記ハードコートが少なくとも１００度の静的水接触角を呈する、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項１９】
前記ハードコートが少なくとも５０度の静的ヘキサデカン接触角を呈する、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項２０】
ＲＡが式
Ｘ−Ｍｈｊ１Ｍａｋ１−Ｓ−Ｑ１−ＯＨ
の構造から誘導され、式中、
Ｘは反応開始剤の残基又は水素であり、
Ｍｈは非フッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍａは、式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ
によって表わされるシリル基を有するユニットであり、式中、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２からなる群から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ、
ｐは１、２又は３であり、
Ｑ１は二価有機連結基であり、
ｊ１は０〜２０であり、かつ、
ｋ１は２〜２０である、請求項７に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【請求項２１】
反応性シランアクリレートオリゴマーを有するペルフルオロポリエーテルウレタンが、式
Ｒｉ−（ＮＨＣ（Ｏ）Ｘ１ＱＲｆ１）ｍ，−（Ｏ−Ｑ１−Ｓ−Ｍｈｊ１Ｍａｋ１Ｘ）ｎ
のペルフルオロポリエーテルウレタンであり、式中、
Ｒｉはマルチイソシアネートの残基であり、
Ｘ１はＯ、Ｓ、又はＮＲであり、式中、ＲはＨ、アリール、又は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒｆ１は、式Ｆ（ＲｆｃＯ）ｗＣｄＦ２ｄ−を含む基から構成される一価のペルフルオロポリエーテル部分であり、
式中、
各Ｒｆｃは独立して、１〜６個の炭素原子を有するフッ素化アルキレン基であり、
各ｗは独立して、少なくとも２の整数であり、かつ、
ｄは１〜６の整数であり、
Ｑは独立して、少なくとも２の価数の接続基であり、
Ｘは反応開始剤の残基又は水素であり、
Ｍｈは非フッ素化モノマーから誘導されたユニットであり、
Ｍａは、式
Ｓｉ（Ｙ１）ｐ（Ｒ２）３−ｐ
によって表わされるシリル基を有するユニットであり、式中、
Ｙ１は−ＯＲ２及び−ＯＣ（Ｏ）Ｒ２からなる群から選択される加水分解性基であり、式中、Ｒ２は１〜４個の炭素原子の低級アルキルであり、
Ｒ２は一価のアルキル又はアリール基であり、かつ、
ｐは１、２又は３であり、
Ｑ１は、二価有機連結基であり、
ｊ１は０〜２０であり、かつ、
ｋ１は２〜２０である、請求項１に記載のレスピレータ、溶接ヘルメット又はフェイスシールド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１０−５３４８６３（Ｐ２０１０−５３４８６３Ａ）
【公表日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１８２４８（Ｐ２０１０−５１８２４８）
【出願日】平成２０年５月２１日（２００８．５．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６４３１５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１４７９８
【国際公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２１日（２００８．５．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６４３１５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１４７９８
【国際公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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