説明

C4−燕尾シランを含有する組成物

有機溶媒中でケイ質基材を処理するのに有用である、互いに近接した2つのパーフルオロアルキル基を有するパーフルオロ低級アルキル由来シランが記載され、本組成物は場合により混合物または縮合生成物中に追加の非フッ素化化合物を含有してもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、「燕尾」シランと呼ばれる、互いに近接した2つのパーフルオロ低級アルキル基または「テール」を含有する新規フルオロケミカルシランに関する。本新規シランは、ケイ質基材、例えば、セラミックス、セラミックタイル、ガラス、ガラス表面などの清浄化を容易にする処理剤として有用である。本新規シランは、同じ低分子テール・サイズの単一基またはシングルテールシランと比較して高い撥油および撥水性表面を生成するのにより有効である。
【背景技術】
【0002】
フルオロケミカル化合物は周知であり、様々な基材をコートするまたは撥油および撥水性にするために、そして撥汚染性および防汚染性などの他の望ましい特性をそれらに提供するために商業的に使用されている。
【0003】
フルオロアルキル基中に少なくとも4個の炭素原子を有するフルオロケミカルスルホンアミドシランが英国特許第2,218,097号明細書、米国特許第5,274,159号明細書、同第5,702,509号明細書に、ならびに以前に米国特許第3,492,394号明細書、同第3,423,234号明細書、および同第3,442,664号明細書に基材の処理について記載されてきた。
【0004】
加えて、フルオロアルキル基中に少なくとも4個の炭素原子を有するフルオロケミカルオリゴマーシランがEP1,369,453号明細書、EP1,225,187号明細書、およびEP1,225,188号明細書にガラスまたはセラミックスなどの、硬い表面の処理について記載されてきた。
【0005】
基材に撥性を提供するための多くの公知フルオロケミカル組成物にもかかわらず、改善された初期撥性を有するかもしれないおよび/または改善された耐久性を有する、すなわち、撥性が研磨条件下でさえより長く持続するさらなる組成物を見いだすことが依然として求められている。
【0006】
従って、非常に耐久性のある撥水、撥油および/または撥汚染性コーティングを基材上に提供することができるコーティング組成物を提供することが望ましい。特に、初期撥性が研磨条件下でさえも実質的に維持される耐久性のあるコーティング組成物を提供することが望ましい。さらに、コーティング組成物は好ましくは環境にやさしい方法で塗布し、使用することができ、信頼性のある、便利なそして費用効果的な方法で製造することができる。さらに、コーティングはUV光への露光に抗して良好な耐久性を望ましくは有する、すなわち撥性はUV光への露光で実質的に悪化しない。さらに、ガラスなどの透明な基材が組成物で処理されるべきであるときに特に光学的に無色透明なコーティングを得ることが望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0007】
一態様では、本発明は、式I:
fSO2−N(R)(Cn2n)CHZ(Cm2m)N(R’)SO2f (I)
(式中、Rfはそれぞれ独立してCp2p+1であり、ここで、pは2〜5であり、
RはC1〜C4アルキルまたはアリール基であり、
mおよびnは両方とも1以上の整数であり、
Zは式:(Cm’2m’)X−Q−Si(Y)3の基であり、ここで、m’は0〜4であり、XはO、SまたはNHであり、およびQは−C(O)NH−(CH2n’−または−(CH2n’−であり、およびRは上に定義されたとおりであり;そしてR’はRであるかまたは、ZがHであるとき、式−(CH2n’−Si(Y)3の基であり;n’は1〜20の整数であり、そしてYは加水分解性基である)
の1つもしくはそれ以上のシランを含有するフルオロケミカル組成物を提供する。
【0008】
第2態様では、本発明は、シランを溶解させるおよび/または分散させるのに十分な量の有機溶媒と共に上記のようなフルオロケミカル組成物を含む。
【0009】
本発明の第3態様は、上記のフルオロケミカル組成物および式II:
M(R’’)q(Y)r-q (II)
(式中、MはSi、Ti、Zi、Al、V、Sn、およびZnから選択され、
R’’は非加水分解性基であり、
Yは、OR、OCOCH3またはClなどの加水分解性基であり、
qは0、1または2であり、そして
rは4、3または2である)
の1つもしくはそれ以上の化合物を提供する。
【0010】
本発明の第4態様は、式Iの1つもしくはそれ以上のシランおよび式IIの1つもしくはそれ以上の化合物と両成分を溶解させるおよび/または分散させるのに十分な量の有機溶媒との組み合わせを提供する。
【0011】
本発明はまた、有機溶媒中に式Iの1つもしくはそれ以上のシランと、場合により式IIの1つもしくはそれ以上の化合物とを含有するフルオロケミカル組成物を基材の表面の少なくとも一部に塗布することによるケイ質基材の処理方法を含む。
【0012】
本発明の組成物は、衛生セラミックス、セラミックタイルおよびガラスなどの、ケイ質表面のための効率的で効果的な撥油剤および撥水剤である。それらは、シングルテール・パーフルオロC4シランのそれより優れた全体的性能およびパーフルオロC8シランに匹敵する性能を提供する。本組成物は、生体からゆっくり排出されるフルオロケミカル化合物が実質的になく、それ故、より長い過フッ素化基(テール)を含有する構成要素をベースにする材料と比べて環境的に持続可能であると考えられる。
【0013】
多くのこれまで公知のフルオロケミカル材料はパーフルオロオクチル部分を含有する。これらの界面活性剤は最終的にパーフルオロオクチル含有化合物に分解する。ある種のパーフルオロオクチル含有化合物は生体中に生物蓄積する傾向があるかもしれないと報告されており、この傾向は幾つかのフルオロケミカル化合物に関する潜在的懸念として言及されてきた。例えば、米国特許第5,688,884号明細書(ベーカー(Baker)ら)を参照されたい。結果として、所望の界面活性剤特性を提供するのに有効であり、かつ、身体からもっと効果的に排出されるフッ素含有組成物(組成物およびその分解生成物の傾向を含めて)が求められている。
【0014】
パーフルオロブチル部分を含有する本発明のフルオロケミカル材料は、環境に見いだされる生物学的な、熱的な、酸化的な、加水分解的な、および光分解的な条件にさらされたときに、様々な分解生成物に分解するであろうと予期される。例えば、パーフルオロブチルスルホンアミド部分を含む組成物は、少なくともある程度、最終的にはパーフルオロブチルスルホン酸塩に分解すると予期される。そのカリウム塩の形態で試験されたパーフルオロブチルスルホネートはパーフルオロヘキシルスルホネートよりはるかに効果的に、そしてパーフルオロオクチルスルホネートよりさらにより効果的に身体から排出されることが意外にも分かった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本フルオロケミカル組成物は式I
fSO2−N(R)(Cn2n)CHZ(Cm2m)N(R’)SO2f (I)
(式中、Rfはそれぞれ独立してCp2p+1であり、ここで、pは2〜5であり、
RはC1〜C4アルキルまたはアリール基であり、
mおよびnは両方とも1以上の整数であり、
Zは式:(Cm’2m’)X−Q−Si(Y)3の基であり、ここで、m’は0〜4であり、XはO、SまたはNHであり、およびQは−C(O)NH−(CH2n’−または−(CH2n’−であり、およびRは上に定義されたとおりであり;そしてR’はRであるかまたは、ZがHであるとき、式−(CH2n’−Si(Y)3の基であり;n’は1〜20の整数であり、そしてYは加水分解性基である)
の1つもしくはそれ以上のシランを含有する。
【0016】
パーフルオロアルキルスルホンアミド基(RfSO2N−)は同じものであってもまたは異なるものであってもよい。パーフルオロアルキルはそれぞれ2〜5個の炭素原子を含有してもよいが、好ましくはそれぞれ4個の炭素原子を有する。
【0017】
式Iの上記シランで、一実施形態は1〜6の整数としてのmおよび1〜6の整数としてのnを有する。
【0018】
用語「アルキル」は、1〜4個の炭素原子を有するとして定義され、例えば、メチルまたはエチルを含む。
【0019】
用語「アリール」は、非置換であってもまたは上に定義されたようなアルキル、1〜4個の炭素原子のアルコキシ、ハロ、例えばフルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、ヒドロキシ、アミノ、ニトロなどの1つもしくは5つ以下の置換基で置換されていてもよいフェニルなどの芳香族基を意味する。ハロおよびアルキル置換基が好ましい。
【0020】
上記シランで、一実施形態は、独立して−CH3または−CH2CH3と定義されるRを有する。
【0021】
式Iの上記シランで、n’はまた1〜10で変わってもよく、一実施形態では3であってもよい。
【0022】
式Iのシランでの加水分解性基Yは、下の式IIの化合物でのYについて定義されるのと同じものであってもよい。
【0023】
本発明の代表的なフルオロケミカル化合物には、
[C49SO2N(CH3)CH22CHOCH2CH2CH2Si(OCH33
[C49SO2N(CH3)CH22CHOCONHCH2CH2CH2Si(OCH33、および
49SO2N(CH3)CH2CH2CH2N(SO249)CH2CH2CH2Si(OCH33が含まれるが、それらに限定されない。
【0024】
本発明のフルオロケミカル化合物は公知の方法によって製造されてもよい。例えば、[C49SO2N(CH3)CH22CHOHは、塩基の存在下に2モルのC49SO2NH(CH3)を1,3−ジクロロ−2−プロパノールかエピクロロヒドリンかのどちらかと反応させることによって製造されてもよい。[C49SO2N(CH3)CH22CHOCH2CH2CH2Si(OCH33は、[C49SO2N(CH3)CH22CHOHからClCH2CH2CH2Si(OCH33でのアルキル化によってかまたは塩化アリルでのアルキル化、引き続くHSiCl3でのヒドロシリル化およびメタノール分解によって製造することができる。[C49SO2N(CH3)CH22CHOHとOCNCH2CH2CH2Si(OCH33との反応は、[C49SO2N(CH3)CH22CHOCONHCH2CH2CH2Si(OCH33をもたらす。
【0025】
本発明の組成物は1つもしくはそれ以上の有機溶媒を含んでもよい。使用される有機溶媒または有機溶媒のブレンドは、式Iの1つもしくはそれ以上のシランおよび、場合によりシランと下に記載される式IIの1つもしくはそれ以上の化合物との混合物を溶解させることができなければならない。
【0026】
好適な有機溶媒、または溶媒の混合物には、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの脂肪族アルコール;アセトンまたはメチルエチルケトンなどのケトン;酢酸エチル、ギ酸メチルなどのエステル、およびジエチルエーテルまたはジプロピレングリコールモノメチルエーテル(DPM)などのエーテルが含まれる。
【0027】
本発明のフルオロケミカル組成物では、式Iの1つもしくはそれ以上のシランが式II
M(R’’)q(Y)r-q (II)
(式中、MはSi、Ti、Zi、Al、V、Sn、およびZnから選択され、
R’’は非加水分解性基であり、
Yは加水分解性基であり、
qは0、1または2であり、そして
rは4、3または2である)
の1つもしくはそれ以上の化合物と化合させられてもよい。
【0028】
式Iのシランと式IIの化合物との化合で、該化合物は、前記1つもしくはそれ以上のフルオロケミカルシランと式IIの前記1つもしくはそれ以上の非フッ素化化合物との実質的に完全な縮合反応後に得ることができる混合物または縮合生成物であってもよい。用語「実質的に完全な縮合反応」とは、反応が完了しているか、混合物中の加水分解性基の少なくとも80%、好ましくは少なくとも90%が消失したかのどちらかであることを意味する。反応の完了は、赤外分光法およびC13−NMRの使用によって監視することができる。
【0029】
さらなる態様では、本発明は、前記1つもしくはそれ以上のフルオロケミカルオリゴマーと前記1つもしくはそれ以上の非フッ素化化合物との部分縮合反応後に得ることができる縮合生成物を含む組成物を提供する。本発明との関連で「部分縮合」および「部分縮合物」とは、混合物中の加水分解性基の幾らかが反応したが、かなりの量の縮合反応に利用可能な加水分解性基を残していることを意味する。典型的には、部分縮合物は、加水分解性基の少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも50%がさらなる縮合反応にまだ利用可能であることを意味する。
【0030】
本発明に関連して用語「加水分解性基」は、適切な条件下に縮合反応を直接受けることができる基か、適切な条件下に加水分解し、それによって縮合反応を受けることができる化合物をもたらすことができる基かのどちらかを意味する。適切な条件には、場合によりSn化合物などの、別の縮合触媒の存在下に、酸性または塩基性の水性条件が含まれる。
【0031】
加水分解性基Yは同じものであってもまたは異なるものであってもよく、フルオロケミカルオリゴマーが縮合反応に関与できるように、一般には適切な条件下に、例えば酸性または塩基性の水性条件下に加水分解することができる。好ましくは、加水分解性基は加水分解で、シラノール基などの、縮合反応を受けることができる基をもたらす。
【0032】
加水分解性基の例には、塩素、臭素、ヨウ素またはフッ素などのハロゲン、アルコキシ基−OR’(式中、R’は、好ましくは1〜6個、より好ましくは1〜4個の炭素原子を含有する、そして場合により1つもしくはそれ以上のハロゲン原子で置換されていてもよい低級アルキル基を表す)、アシルオキシ基−O(CO)R’’(式中、R’’は、好ましくは1〜6個、より好ましくは1〜4個の炭素原子を含有する、そして場合により1つもしくはそれ以上のハロゲン原子で置換されていてもよい低級アルキル基を表す)、アリールオキシ基−OR’’’(式中、R’’’は、好ましくは6〜12個、より好ましくは6〜10個の炭素原子を含有する、場合により独立してハロゲン、および場合により1つもしくはそれ以上のハロゲン原子で置換されていてもよいC1〜C4アルキル基から選択された1つもしくはそれ以上の置換基で置換されていてもよいアリール部分を表す)が挙げられる。上記の式で、R’、R’’、およびR’’’は線状、分岐および/または環式構造体を含んでもよい。加水分解性基の具体的な例には、メトキシ、エトキシおよびプロポキシ基、塩素が挙げられる。
【0033】
非加水分解性基R’’は同じものであってもまたは異なるものであってもよく、縮合反応のための条件、例えば、加水分解性基が加水分解される酸性または塩基性の水性条件下で一般に加水分解することができない。非加水分解性基R’’は、独立して炭化水素基、例えば、好ましくはRについて上に定義されたような1〜4個の炭素原子のアルキル基、または同様にRについて上に定義されたようなアリール基であってもよい。
【0034】
式(II)の化合物の代表的な例には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン(TEOS)、メチルトリエトキシシラン(MTEOS)、ジメチルジエトキシシラン(DDS)、テトラエチルヘキシルチタネートなどが挙げられる。
【0035】
式Iのシランと式IIの化合物との化合または縮合生成物はまた、上に定義されたような有機溶媒を、化合物を溶解させるのに十分な量で含有してもよい。
【0036】
化合物(I)対(II)の重量比は約100:0〜1:99であり、好ましい比は50:50〜10:90である。
【0037】
式Iのシランと式IIの化合物との化合が縮合生成物である場合、反応生成物は、成分および任意の架橋剤を反応させることによって得ることができる。典型的には、反応生成物は部分縮合物であり、あるいはまた実質的に完全な縮合生成物が形成される。
【0038】
重縮合反応は、加水分解性基の加水分解を達成するのに十分な水の存在下に、好ましくは室温で、有機溶媒中で出発成分を混合することによって都合よく実施される。好ましくは、水の量は、全組成物の0.1〜20重量%、より好ましくは1〜10重量%であろう。水に加えて、有機もしくは無機酸または塩基触媒が好ましくは使用されるべきである。
【0039】
有機酸触媒には、酢酸、クエン酸、ギ酸、トリフリック酸、パーフルオロ酪酸などが含まれる。無機酸の例には、硫酸、塩酸などが挙げられる。有用な塩基触媒の例には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウムおよびトリエチルアミンが挙げられる。酸または塩基触媒は一般に、全組成物の約0.01〜10重量%、より好ましくは0.05〜5重量%の量で使用されるであろう。
【0040】
成分(a)、(b)および任意の架橋剤、および/またはそれらの部分または完全重縮合生成物を含む、本発明の組成物は一般に、撥水および撥油性であるコーティングを生成するのに十分な量で基材に塗布される。実際には有用なコーティングはもっと厚くてもよいが、このコーティングは極めて薄く、例えば、1〜50分子層であることができる。
【0041】
本発明のフルオロケミカル縮合物混合物を含む、フルオロケミカル組成物で特に有効な方法で処理することができる好適な基材には、フッ素化縮合物と反応することができる基を好ましくは有する硬い表面を有する基材が含まれる。特に好ましい基材には、セラミックスおよびガラスが含まれる。様々な物品が本発明のフルオロケミカル組成物で効果的に処理されて撥水および撥油性コーティングをその上に提供することができる。例には、セラミックタイル、浴槽またはトイレ、ガラスシャワーパネル、建築ガラス、車両の様々な部品(ミラー、またはフロントガラスなど)、ガラス、およびセラミックまたはエナメル陶器材料が挙げられる。
【0042】
基材の処理の結果、処理表面の撥油および撥水性のために、処理表面は汚れを保持しにくくなり、より容易に清浄化できるようになる。これらの望ましい特性は、本発明の組成物によって得ることができるような処理表面の高度の耐久性のために、延長された暴露または使用および繰り返しクリーニングにもかかわらず維持される。
【0043】
基材の処理を達成するために、好ましくは上に開示されたような溶媒組成物の形態のフルオロケミカル組成物が基材に塗布される。基材上にコートされるべきフルオロケミカル組成物の量は一般に、撥水および撥油性であるコーティングであって、コーティングの乾燥および硬化後に測定されて、20℃で少なくとも80°の蒸留水との接触角、および少なくとも40°のn−ヘキサデカンとの接触角を有する、かかるコーティングを生成するのに十分な量であろう。
【0044】
好ましくは、基材は、最適特性、特に耐久性を得るように、本発明の組成物を塗布する前にきれいであるべきである。すなわち、コートされるべき基材の表面は、コートする前に有機汚染物質が実質的になしであるべきである。クリーニング技術は基材のタイプに依存し、例えば、アセトンまたはエタノールなどの有機溶媒での溶媒洗浄工程を含む。
【0045】
好ましい実施形態に従って、基材への塗布のための組成物は、有機溶媒中の少なくとも25重量%の固形分の溶液を含むコンセントレートを希釈することによって、コンセントレートに有機溶媒または溶媒の混合物を加えることによって調製される。
【0046】
刷毛塗り、吹付け塗り、浸し塗り、ロール塗り、散布などのような、多種多様なコーティング方法を用いて本発明の組成物を塗布することができる。本フルオロケミカル組成物の塗布に好ましいコーティング方法には、スプレー塗布が含まれる。コートされるべき基材は典型的には、室温(典型的には、約20℃〜約25℃)で処理組成物と接触させることができる。あるいはまた、混合物は、例えば60℃〜150℃の温度に予熱されている基材へ塗布することができる。これは、例えばセラミックタイル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できる、工業生産にとって特に興味深い。塗布後に、処理基材は周囲温度または高温で、例えば、40℃〜300℃で、そして乾燥および硬化させるのに十分な時間乾燥および硬化させることができる。あるいはまた、熱処理に加えて、コーティング組成物は、それぞれ開始剤のタイプおよび存在に依存して、本質的に公知のやり方で照射によって(例えば、UV照射装置、レーザーなどを用いて)硬化させられてもよい。該方法はまた、過剰の材料を除去するための研磨工程を必要とするかもしれない。
【実施例】
【0047】
特に記載のない限り、実施例および明細書の残りでのすべての部、百分率、比などは重量により、そして実施例で使用されるすべての試薬は、例えば、シグマ−アルドリッチ・カンパニー、ウィスコンシン州ミルウォーキー(Sigma−Aldrich Company,Milwaukee,Wisconsin)などの一般化学薬品供給業者から入手したか、もしくは入手可能であり、または通常の方法によって合成されてもよい。
【0048】
[C49SO2N(CH3)CH22CHOHの製造
参照により本明細書に援用される米国特許第6,664,354号明細書の実施例1のパートAにおいて製造されるように、撹拌機、加熱マントル、冷却器、窒素注入口、ディーン−スターク(Dean−Stark)トラップおよび温度計を備え付けた3口丸底1000mLフラスコにC49SO2N(CH3)H(313.0g;1モル)、ジメチルホルムアミド(100.0g)およびヘプタン(40.0g)を装入した。混合物を加熱して還流させ、共沸蒸留によって乾燥させた。混合物を窒素パージ下に約30℃に冷却し、NaOCH3(メタノール中30%;180.0g、1モル)を加えた。混合物を50℃で1時間加熱し、アスピレーターからの減圧下にメタノールを取り除いた。1,3−ジクロロ−2−プロパノール(65.0g;0.5モル)をフラスコに加え、温度を80℃に上げ、一晩保持した。結果として生じた混合物をDI水(300mL80℃で)で3回洗浄し、残った有機層を分離し、オーブン中120℃で1時間乾燥させた。得られた黄褐色固体の分析は、[C49SO2N(CH3)CH22CHOHと一致した。
【0049】
FC−1;[C49SO2N(CH3)CH22CHOC(O)NH(CH23Si(OCH2CH33の製造
撹拌機、加熱マントル、冷却器、窒素注入口、ディーン−スターク(Dean−Stark)トラップおよび温度計を備え付けた3口丸底500mLフラスコに[C49SO2N(CH3)CH22CHOH(204.6g;0.3モル)、およびメチルエチルケトン(250.0g;シグマ−アルドリッチ、ウィスコンシン州ミルウォーキーから入手可能な)を装入した。混合物を加熱し、おおよそ50gの物質をディーン−スターク・トラップを用いて除去した。混合物を30℃に冷却し、OCN(CH23Si(OCH2CH33(74.4g)および3滴のスタナス・アクチュエート(stannous actuate)を添加した。混合物を窒素下に75℃に16時間加熱した。透明のわずかに黄色の生成物を結果として得た。生成物の分析は、[C49SO2N(CH3)CH22CHOC(O)NH(CH23Si(OCH2CH33と一致した。
【0050】
FC−2;[C49SO2N(CH3)CH22CHO(CH23Si(OCH2CH33の製造
撹拌機、加熱マントル、冷却器、窒素注入口、ディーン−スターク・トラップおよび温度計を備え付けた3口丸底500mLフラスコに[C49SO2N(CH3)CH22CHOH(204.6g;0.3モル)、ジメチルホルムアミド(100.0g;シグマ−アルドリッチ、ウィスコンシン州ミルウォーキーから入手可能な)およびヘプタン(40.0g)を装入した。混合物を吸引減圧下に100℃で加熱し、ヘプタンをディーン−スターク・トラップを用いて除去した。NaOCH3(54.0g;0.3モル;メタノール中30%)を加え、結果として生じた混合物を窒素下に50℃で1時間加熱した。メタノールをロータリーエバポレーターを用いて取り除き、ClCH2CH2CH2Si(OCH33(59.4g)を加えた。混合物を窒素下に75℃に一晩加熱した。結果として生じた混合物を濾過し、溶媒をロータリーエバポレーターを用いて取り除いた。混合物を180〜200℃(0.1mm Hg(13.3Pa)で)さらに蒸留して黄色の粘稠な液体をもたらした。液体の分析は、構造[C49SO2N(CH3)CH22CHO(CH23Si(OCH33と一致した。
【0051】
試験溶液の調製
実施例1〜7および比較例C−1についての試験溶液を、1.0gの表1にリストした組成物を37%HCl(1.0g)およびエタノール(98.0g)と一緒に混ぜ合わせることによって調製した。
【0052】
試験溶液のコーティング
試験溶液を、予め清浄化した白色の衛生セラミックタイル(スフィンクス、オランダ国マーストリヒト(Sphinx,Maastricht,Netherlands)から入手可能な)上へ室温で、約40mL/分の速度で吹き付けた。
【0053】
接触角測定
処理した基材を、オリンパス(Olympus)TGHM角度計(オリンパス・コープ、フロリダ州ポンパーノ・ビーチ(Olympus Corp,Pompano Beach Fl))を用いて水およびn−ヘキサデカンに対するそれらの静的接触角について試験した。静的接触角は、特に明記しない限り、研磨前(「初期」)、研磨直後(「研磨後」)、および18%HClに16時間暴露させた後(「HCl処理後」)に測定した。報告値は4測定値の平均値であり、度単位で報告される(表2)。
【0054】
【表1】

【0055】
【表2】

【0056】
上記の明細書、実施例およびデータは、本発明の組成物の製造および使用の完全な説明を提供する。本発明の多くの実施形態は本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく行われ得るので、本発明は、本明細書の冒頭に添付される特許請求の範囲に存在する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式:
fSO2−N(R)(Cn2n)CHZ(Cm2m)N(R’)SO2f (I)
(式中、Rfはそれぞれ独立してCp2p+1であり、ここで、pは2〜5であり、
RはC1〜C4アルキルまたはアリール基であり、
mおよびnは両方とも1以上の整数であり、
Zは式:(Cm’2m’)X−Q−Si(Y)3の基であり、ここで、m’は0〜4であり、XはO、SまたはNHであり、およびQは−C(O)NH−(CH2n’−または−(CH2n’−であり、およびRは上に定義されたとおりであり;そしてR’はRであるかまたは、ZがHであるとき、式−(CH2n’−Si(Y)3の基であり;n’は1〜20の整数であり、そしてYは加水分解性基である)
の1つもしくはそれ以上のシランを含むフルオロケミカル組成物。
【請求項2】
pが4であり、mが1〜6であり、そしてnが1〜6である、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
Zが−O−Q−Si(Y)3であり、ここで、Yが独立して−Cl、またはC1〜C4アルコキシ基である、請求項2に記載の組成物。
【請求項4】
Qが−(CH2n’−であり、ここで、n’が1〜10である、請求項3に記載の組成物。
【請求項5】
Qが−C(O)NH(CH2n’−であり、ここで、n’が1〜10である、請求項3に記載の組成物。
【請求項6】
Zが水素であり、そしてR’が−(CH2n’−Si(Y)3であり、ここで、Yが独立して−Cl、またはC1〜C4アルコキシ基である、請求項2に記載の組成物。
【請求項7】
Rが−CH3または−CH2CH3である、請求項2に記載の組成物。
【請求項8】
nおよびmの合計が2であり、XがOであり、そしてQが−C(O)NH(CH23−である、請求項2に記載の組成物。
【請求項9】
式[C49SO2N(CH3)CH22CHOCH2CH2CH2Si(OCH33
[C49SO2N(CH3)CH22CHOCONHCH2CH2CH2Si(OCH33、および
49SO2N(CH3)CH2CH2CH2N(SO249)CH2CH2CH2Si(OCH33
の1つもしくはそれ以上のシランを含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項10】
有機溶媒をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項11】
前記溶媒がアルコール、エーテル、ケトンもしくはエステル、またはそれらの混合物である、請求項10に記載の組成物。
【請求項12】
式:
M(R’’)q(Y)r-q (II)
(式中、MはSi、Ti、Zi、Al、V、Sn、およびZnから選択され、
R’’は非加水分解性基であり、
Yは加水分解性基であり、
qは0、1または2であり、そして
rは4、3または2である)
の1つもしくはそれ以上の化合物をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項13】
R’’がRである、請求項12に記載の組成物。
【請求項14】
Yが独立して−Cl、またはC1〜C4アルコキシ基である、請求項12に記載の組成物。
【請求項15】
MがSiであり、R’’が−CH3または−CH2CH3であり、そしてYが独立して−Cl、−OCH3または−OCH2CH3である、請求項12に記載の組成物。
【請求項16】
式IIの化合物がテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、またはチタン酸テトラエチルヘキシルである、請求項12に記載の組成物。
【請求項17】
化合物I対IIの重量比が約100:0〜約1:99である、請求項12に記載の組成物。
【請求項18】
化合物I対IIの重量比が約50:50〜約10:90である、請求項12に記載の組成物。
【請求項19】
(a)式:
fSO2−N(R)(Cn2n)CHZ(Cm2m)N(R’)SO2f (I)
(式中、Rfはそれぞれ独立してCp2p+1であり、ここで、pは2〜5であり、
RはC1〜C4アルキルまたはアリール基であり、
mおよびnは両方とも1以上の整数であり、
Zは式:(Cm’2m’)X−Q−Si(Y)3の基であり、ここで、m’は0〜4であり、XはO、SまたはNHであり、およびQは−C(O)NH−(CH2n’−または−(CH2n’−であり、およびRは上に定義されたとおりであり;そしてR’はRであるかまたは、ZがHであるとき、式−(CH2n’−Si(Y)3の基であり;n’は1〜20の整数であり、そしてYは加水分解性基である)
の1つもしくはそれ以上のシランと、
(b)式:
M(R’’)q(Y)r-q (II)
(式中、MはSi、Ti、Fi、Al、V、Sn、およびZnから選択され、
R’’はRであり、
Yは独立して−Cl、またはC1〜C4アルコキシ基であり、
qは0、1または2であり、そして
rは4、3または2である)
の1つもしくはそれ以上の化合物と、
(c)有機溶媒と
を含むフルオロケミカル組成物。
【請求項20】
pが4である請求項19に記載の組成物。
【請求項21】
成分(a)および(b)の縮合生成物を含む請求項19に記載の組成物。
【請求項22】
請求項10に記載の組成物を基材に塗布する工程を含むケイ質基材の処理方法。
【請求項23】
請求項22に記載の組成物を基材に塗布する工程を含むケイ質基材の処理方法。

【公表番号】特表2008−527079(P2008−527079A)
【公表日】平成20年7月24日(2008.7.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−549426(P2007−549426)
【出願日】平成17年12月15日(2005.12.15)
【国際出願番号】PCT/US2005/045326
【国際公開番号】WO2006/073718
【国際公開日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【出願人】(599056437)スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Fターム(参考)】