JP5385146B2 - 易洗浄基材のための方法及びそれによる物品 - Google Patents
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Description
本出願は、米国仮出願番号第60/862303号(2006年10月20日出願)の優先権を主張し、この出願を参照として本明細書に組み込む。
ケイ素、酸素、及び水素を含む層を基材の表面の少なくとも一部にプラズマ蒸着によって形成する工程と、
少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物を、ケイ素、酸素、及び水素を含む層の表面の少なくとも一部に適用する工程と、を含む。
少なくとも1つの金属基材又は金属化基材と、
前記基材上に配置されたプラズマ蒸着層であって、少なくとも約10原子%のケイ素と、少なくとも約10原子%の酸素と、少なくとも約5原子%の水素とを含み、ここですべての原子%の値はプラズマ蒸着層の全原子量に基づき、
前記プラズマ蒸着層に固着したコーティングと、
を含み、前記コーティングが、少なくとも1つの共有結合を前記プラズマ蒸着層と共有する少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物を含む、易洗浄コーティングされた物品が提供される。
少なくとも1つの金属基材又は金属化基材と、
前記基材上に配置されたプラズマ蒸着層であって、少なくとも約10原子%のケイ素と、少なくとも約10原子%の酸素と、少なくとも約5原子%の水素とを含み、ここですべての原子%の値はプラズマ蒸着層の全原子量に基づき、
前記プラズマ蒸着層に固着したポリフルオロポリエーテル含有コーティングと、
を含み、前記ポリフルオロポリエーテル含有コーティングが、次式Ibのポリフルオロポリエーテルシラン基を含む、易洗浄コーティングされた物品が提供される。
これは少なくとも1つの共有結合をプラズマ蒸着層と共有し、
式中、
Rfは一価又は多価のポリフルオロポリエーテルセグメントであり、
Q’は有機二価連結基であり、
各Rは独立して水素又はC1〜4アルキル基であり、
R1aはC1〜8アルキル又はフェニル基であり、
xは0又は1又は2であり、
zは1、2、3、又は4である。
ケイ素、酸素、及び水素を含む層を基材の表面の少なくとも一部にプラズマ蒸着によって形成する工程と、
少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物を、ケイ素、酸素、及び水素を含む層の表面の少なくとも一部に適用する工程と、を含む。
式中、Rfは一価又は多価のポリフルオロポリエーテルセグメントであり、Qは有機二価又は三価連結基であり、各Yは独立して加水分解性基であり、R1はアルキル基又はフェニル基であり、xは0又は1又は2であり、yは1又は2であり、zは1、2、3、又は4である。
式中、Rは水素又はC1〜4アルキルであり、kは2〜約25である。特定の実施形態では、kは2〜約15又は2〜約10である。
式中、
Rfは、一価又は多価ポリフルオロポリエーテルセグメントであり、
Q’は有機二価連結基であり、
各Rは独立して水素又はC1〜4アルキル基であり、
各Y’は、ハロゲン、アルコキシ、アシルオキシ、ポリアルキレンオキシ、及びアリールオキシ基からなる群から独立して選択される加水分解性基であり、
R1aはC1〜8アルキル又はフェニル基であり、
xは0又は1又は2であり、
zは1、2、3、又は4である。
式中、R2 fは任意に1つ以上のヘテロ原子(例えば、酸素原子)を含有する全フッ素化基であり、結合基Q2は、二価アルキレン基、アリーレン基、又はこれらの混合物であって、1つ以上のヘテロ原子(例えば、酸素、窒素、又は硫黄)、又は官能基(例えば、カルボニル、アミド、又はスルホンアミド)を含有し、約2〜約16個の炭素原子(好ましくは約3〜約10個の炭素原子)を含有し、R2は低級アルキル基(例えば、C1〜4アルキル基、好ましくは、メチル基)であり、Xはハロゲン(例えば、塩素原子)、低級アルコキシ基(例えば、C1〜4アルコキシ基、好ましくはメトキシ又はエトキシ基)、又はアシルオキシ基(例えば、OC(O)R3、式中、R3はC1〜4アルキル基)であり、xは0又は1である。特定の実施形態では、好ましくはxは0である。特定の実施形態では、各X基は低級アルコキシ基である。特定の実施形態では、Xはメトキシ又はエトキシである。あるいは、前記X基は少なくとも1つのアシルオキシ又はハロゲン化物基を包含する。特定の実施形態では、各Xはハロゲン化物であり、特定の実施形態では、各Xは塩化物である。
C7F15CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3、
C7F15CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、
C7F15CH2OCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2、
C7F15CH2OCH2CH2CH2SiCl3、
C7F15CH2OCH2CH2CH2Si(CH3)Cl2、
C7F15CH2OCH2CH2CH2SiCl(OCH3)2、
C7F15CH2OCH2CH2CH2SiCl2(OC2H5)、
C7F15C(O)NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3、
CF3(CF2CF(CF3))3CF2C(O)NHCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、
C8F17SO2N(CH2CH3)CH2CH2CH2Si(OCH3)3、
C8F17SO2N(CH2CH3)CH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3、
C4F9SO2N(CH3)CH2CH2CH2Si(OCH3)3、
C8F17CH2CH2Si(OCH3)3、
C6F13CH2CH2Si(OCH2CH3)3、
C8F17CH2CH2Si(OCH2CH3)3、
C8F17SO2N(CH2CH3)CH2CH2CH2SiCl3、
C8F17SO2N(CH3)CH2CH2CH2Si(CH3)Cl2、及び
C8F17CH2OCH2CH2CH2Si(OAc)3。
式中、Aは水素又は開始種の残留物(すなわち、ラジカルを有し、フリーラジカル反応開始剤の分解に由来するか又は連鎖移動剤に由来する有機化合物)を表し、
Mfは、1つ以上のフッ素化モノマーから誘導される単位を表し、
Mhは、1つ以上の非フッ素化モノマーから誘導される単位を表し、
Maは、式SiY”3によって表されるシリル基を有する繰返し単位を表し、
式中、各Y”は独立してアルキル基、アリール基、又は上記の定義による加水分解性基を表し、
Gは、移動連鎖剤の残留物を含む一価の有機基であって、式:−S−Q”−SiY3を有し、
式中、Q”は下記の定義による有機二価連結基であり、
各Yは独立して、上記のYの定義のいずれか1つに従う加水分解性基である。
R3 f−Q”−Eで表すことができるものが挙げられ、
式中、R3 fは、少なくとも3個の炭素原子又はフッ素化ポリエーテル基を有する部分的に又は完全にフッ素化された脂肪族基を表し、Q”は結合又は有機二価連結基であり、Eはエチレン性不飽和基を表す。エチレン性不飽和基Eは、フッ素化又は非フッ素化であることができる。
−S(O)2N(R)−(CH2)d−OC(O)−及び−(CH2)d−OC(O)−が挙げられ、式中、dは1〜20、好ましくは1〜4の整数である。
CF3(CF2)2CH2OC(O)CH=CH2、
CF3(CF2)2CH2OC(O)C(CH3)=CH2、
CF3(CF2)3CH2OC(O)C(CH3)=CH2、
CF3(CF2)3CH2OC(O)CH=CH2、
CF3(CF2)3S(O)2N(Ra)−(CH2)2−OC(O)CH=CH2、
CF3(CF2)3S(O)2N(Ra)−(CH2)2−OC(O)C(CH3)=CH2、
CF3(CF2)3S(O)2N(CH3)−(CH2)2−OC(O)C(CH3)=CH2、
CF3(CF2)3S(O)2N(CH3)−(CH2)2−OC(O)CH=CH2、
CF3CF2(CF2CF2)2−8(CH2)2OC(O)CH=CH2、
CF3(CF2)7(CH2)2OC(O)CH=CH2、
CF3(CF2)7(CH2)2OC(O)C(CH3)=CH2、
CF3(CF2)7S(O)2N(Ra)−(CH2)2−OC(O)CH=CH2、
CF3(CF2)7S(O)2N(Ra)−(CH2)2−OC(O)C(CH3)=CH2、
CF3(CF2)7CH2CH2S(O)2N(CH3)−(CH2)2−OC(O)C(CH3)=CH2、
CF3O(CF2CF2)uCH2OC(O)CH=CH2、
CF3O(CF2CF2)uCH2OC(O)C(CH3)=CH2、
C3F7O(CF(CF3)CF2O)uCF(CF3)CH2OC(O)CH=CH2、及び
C3F7O(CF(CF3)CF2O)uCF(CF3)CH2OC(O)C(CH3)=CH2
が挙げられ、式中、Raは、メチル、エチル又はn−ブチルを表し、uは約1〜50である。
Rh−Q”’−Eのものが挙げられ、
式中、Rhは、炭化水素基であり、任意に1つ以上のオキシアルキレン基又は1つ以上のヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基のような反応性基、並びに塩素及び臭素のようなハロゲン原子を含有し、Q”’は、上記のQ”に関する定義による化学結合又は二価連結基であり、Eは上記の定義によるエチレン性不飽和基である。炭化水素基は、好ましくは、線状、分岐状又は環状のアルキル基、アリールアルキレン基、アルキルアリーレン基、及びアリール基からなる群から選択される。好ましい炭化水素基は、4〜30個の炭素原子を含有する。
式中、Eは上記の定義によるエチレン性不飽和基であり、Y”は上に定義された通りであり、Zは1〜20個の炭素原子を含有し、任意に酸素、窒素、又は硫黄含有基又はこれらの組み合わせを含有する化学結合又は二価連結基である。Zは、好ましくはフリーラジカルオリゴマー化を実質的に妨害する官能基(例えば、重合可能なオレフィン性二重結合、チオール、及びその他の当業者に既知の官能基)を含まない。適した連結基Zの例としては、直鎖、分岐鎖、又は環状アルキレン、アリーレン、アリールアルキレン、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、オキシカルボニルアミノアルキレン、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。特定の実施形態では、Zは、アルキレン、オキシアルキレン、カルボニルオキシアルキレン、及び式:
−Q3−T−C(O)NH−Q4−からなる群から選択され、
式中、Q3及びQ4は、独立してアルキレン、アリーレン、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、オキシカルボニルアミノアルキレン、及びウレイレンアルキレンからなる群から選択される有機二価連結基であり、TはO又はNR6であり、式中、R6は水素、C1〜4アルキル、又はアリールである。特定の実施形態では、Q4はアルキレン又はアリーレンである。このようなモノマーの典型的な例には、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、及びアルコキシシランで官能化されたアクリレート又はメタクリレート、例えばトリメトキシシリルプロピルメタクリレート及び同様のものが挙げられる。
式中、Q5は、例えば直鎖、分岐鎖又は環状アルキル、アリーレン又はアリールアルキレンのような有機二価連結基を表し、各Yは独立して上記定義による加水分解性基である。Q5は好ましくはC1〜20アルキレンである。
式中、各R4 fは、独立して、CpF2p+1であり、式中、pは1〜8であり、R7はC1〜4アルキル又はアリールであり、m及びnはいずれも1〜20の整数であり、Z1は水素又は式−(Cm’H2m’)−X1−Q5−Si(Y)3の基であり、式中、m’は0〜4であり、X1はO、S、又はNHであり、Q5は−C(O)NH−(CH2)n’−又は−(CH2)n’−であり、n’は1〜20の整数であり、Yは加水分解性基であり、R8はR7又は式−(CH2)n’−Si(Y)3の基であるが、ただし、Z1が水素であるとき、R8は式−(CH2)n’−Si(Y)3の基である。
[C4F9S(O)2N(CH3)CH2]2CHOC(O)NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3、及び
C4F9S(O)2N(CH3)CH2CH2CH2N(S(O)2C4F9)CH2CH2CH2Si(OCH3)3が挙げられる。
少なくとも1つの金属基材又は金属化基材と、
前記基材上に配置されたプラズマ蒸着層であって、少なくとも約10原子%のケイ素と、少なくとも約10原子%の酸素と、少なくとも約5原子%の酸素とを含み、ここですべての原子%の値はプラズマ蒸着層の全原子量に基づき、
前記プラズマ蒸着層に固着したコーティングと、
を含み、前記コーティングが、少なくとも1つの共有結合を前記プラズマ蒸着層と共有する少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物を含む、易洗浄コーティングされた物品が提供される。
少なくとも1つの金属基材又は金属化基材と、
前記基材上に配置されたプラズマ蒸着層であって、少なくとも約10原子%のケイ素と、少なくとも約10原子%の酸素と、少なくとも約5原子%の水素とを含み、ここですべての原子%の値はプラズマ蒸着層の全原子量に基づき、
前記プラズマ蒸着層に固着したポリフルオロポリエーテル含有コーティングと、
を含み、前記ポリフルオロポリエーテル含有コーティングが、次式Ibのポリフルオロポリエーテルシラン基を含む、易洗浄コーティングされた物品が提供される。
これは少なくとも1つの共有結合をプラズマ蒸着層と共有し、
式中、
Rfは、一価又は多価ポリフルオロポリエーテルセグメントであり、
Q’は有機二価連結基であり、
各Rは独立して水素又はC1〜4アルキル基であり、
R1aはC1〜8アルキル又はフェニル基であり、
xは0又は1又は2であり、
zは1、2、3、又は4である。
CH3OC(O)CF2(OCF2CF2)9−10(OCF2)9−10OCF2C(O)OCH3(テキサス州ヒューストン(Houston)のソルベイ・ソレキシス(Solvay Solexis)より入手したペルフルオロポリエーテルジエステル、商標表記「フォンブリン・ズディール(FOMBLIN ZDEAL)」で入手可能)(50グラム(g))を、オーブン乾燥した100mL丸底フラスコに窒素雰囲気下で添加し、室温にて磁気攪拌器を用いて高速で攪拌した。3−アミノプロピルトリメトキシシラン(9.1g)(コネチカット州ウィルトン(Wilton)のGEシリコーンズ(GE Silicones)より入手、商標表記「シルクエスト(SILQUEST)A−1110」で入手可能)を、前記フラスコに一度に加えた。最初は前記混合物は二相であったが、試薬が混合されると、混合物は濁った。30℃の温度への反応発熱が観察され、続いて前記反応が室温まで徐冷され、わずかに濁った淡黄色液体になった。反応は、ガスクロマトグラフィー(GC)による過剰な3−アミノプロピルトリメトキシシランの観察及びフーリエ変換赤外分光法(FTIR)による未反応エステル官能基の観察によって観測され、3−アミノプロピルトリメトキシシランの添加後30分以内に完了することが見出された。
実施例1〜8は、ニュージャージー州クレソン(Kresson)のプラズマサーム(Plasmatherm)より入手可能なプラズマサーム・モデル(Plasmatherm Model)3032で処理され、これは66cm(26−インチ)下方電極及び中央のガスポンプと共に反応イオンエッチング用に構成された。チャンバは、メカニカルポンプ(エドワーズ・モデル(Edwards Model)iQDP80、ボック・エドワーズ(Boc Edwards))で後援されたルーツ型送風機(エドワーズ・モデル(Edwards Model)EH1200、ボック・エドワーズ(Boc Edwards)、英国ウエストサセックス州(West Sussex))に接続された。プラズマは、5kW、13.56MHz固体発生装置(マサチューセッツ州ウィルミントン(Wilmington)のMKSパワージェネレーターズ・アンド・サブシステムズ(MKS Power Generators and Subsystems)より入手可能なRFプラズマ・プロダクツ・モデル(RF Plasma Products Model)RF50S0)及び高周波インピーダンス整合ネットワーク(プラズマサーム(Plasmatherm)より入手可能なプラズマサーム・モデル(Plasmatherm Model)AMN−30)を動力とした。前記システムは、公称ベース圧力が0.67Pa(5mTorr)であった。ガスの流量は、MKSパワージェネレーターズ・アンド・サブシステムズ(MKS Power Generators and Subsystems)より入手可能な流量制御装置によって制御した。蒸着のための基材を、下方電極上に定置した。
プラズマ処理方法
工程1.小型水栓取付具(実施例1)及び大型水栓取付具(実施例2)を最初に、酸素ガス(99.99%、UHPグレード、ペンシルバニア州プラムステッドヴィル(Plumsteadville)のスコット・スペシャルティ・ガシズ(Scott Specialty Gases)より入手可能)を500標準立方フィート毎分(sccm)の流量で流し、圧力6.9パスカル(Pa)(52ミリトール(mtorr))及びプラズマ出力1000Wを維持することによって酸素プラズマ中で処理した。この酸素プライミング工程を、20秒間実施した。
0.1%の(CH3O)3Si(CH2)3NHCOCF2(OCF2CF2)9−10(OCF2)9−10OCF2CONH(CH2)3Si(OCH3)3のHFE−7100流体(ミネソタ州セントポール(St. Paul)の3Mカンパニー(3M Company)より商標表記「ノヴェック(NOVEC)HFE−7100」にて入手可能)溶液(3リットル(L))を、室温で4Lのビーカー内に入れた。前記ビーカーをディップコーター内に定置した。上記方法に従ってプラズマ処理された各取付具を、溶液上に垂直に固定し、制御された速度で溶液中に導入した。取付具が溶液中に完全に浸った後、それをその位置で5秒間保持した。取付具を毎秒15ミリメートル(mm)で溶液から引き抜き、その後アルミニウムパン内に定置した。前記パンを次いで、100℃にて30分間オーブンに入れた。前記取付具を、続いて、接触角測定の前に少なくとも24時間静置した。
電気めっきされたクロムの層を有するほぼ平坦な円形金属盤を、工程1において圧力を6.0Pa(45mtorr)に維持し、工程2で圧力を6.7Pa(50mTorr)に維持したことを除いて、実施例1及び2のプラズマ処理方法に従って処理した。プラズマ処理の前に、チャンバをベース圧力の1.3Pa(10mtorr)までポンプダウンした。前記円盤を、コーティング工程後に試料を強制空気炉内で120℃で20分間加熱したことを除いて、実施例1及び2のシラン処理方法に従ってディップコーティングした。
電気めっきされたクロムの層を有するほぼ平坦な円形金属盤を、コーティング工程後に試料を強制空気炉内で120℃で20分間加熱したことを除いて、実施例1及び2のシラン処理方法に従ってディップコーティングした。プラズマ処理工程は実施しなかった。
実施例1及び2のプラズマ処理方法を、表4(下記)に示す基材に適用した。
プラズマ処理後、基材をポリエステル織物拭取り用品(ペンシルバニア州ウエストチェスター(West Chester)のVWRインターナショナル(VWR International)より入手可能)で包んだ。
基材を蒸着チャンバ内に定置し、(CH3O)3Si(CH2)3NHCOCF2(OCF2CF2)9−10(OCF2)9−10OCF2CONH(CH2)3Si(OCH3)3をチャンバ内側の黒鉛ストリップ上に注射器を用いて定置した。真空を印加し、チャンバ内の圧力が5.3×10−4Pa(4×10−6トール)に達したとき、前記黒鉛ストリップにバリアックを用いて熱を加えた。
以下に、本願発明に関連する発明の実施形態について列挙する。
[実施形態1]
少なくとも1つの易洗浄金属基材又は易洗浄金属化基材を形成する方法であって、
ケイ素、酸素、及び水素を含む層を基材の表面の少なくとも一部にプラズマ蒸着によって形成する工程と、
少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物を、ケイ素、酸素、及び水素を含む層の表面の少なくとも一部に適用する工程と、を含む、方法。
[実施形態2]
前記ケイ素、酸素、及び水素を含む層の形成が、オルガノシリコン又はシラン化合物の少なくとも1つを含むガスのイオン化を含む、実施形態1に記載の方法。
[実施形態3]
前記オルガノシリコン又はシラン化合物の少なくとも1つのケイ素が、前記ガスの全原子量を基準にして前記ガスの少なくとも約5原子%の量で存在する、実施形態2に記載の方法。
[実施形態4]
前記ガスがオルガノシリコンを含む、実施形態2又は3に記載の方法。
[実施形態5]
前記オルガノシリコンがテトラメチルシランを含む、実施形態4に記載の方法。
[実施形態6]
前記ケイ素、酸素、及び水素を含む層が、炭素を更に含む、実施形態1〜5のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態7]
前記ガスがシラン化合物を含む、実施形態2又は3に記載の方法。
[実施形態8]
前記シラン化合物がSiH 4 を含む、実施形態7に記載の方法。
[実施形態9]
前記ガスが酸素を更に含む、実施形態2〜8のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態10]
前記ガスが、アルゴン、アンモニア、水素、及び窒素の少なくとも1つを更に含む、実施形態9に記載の方法。
[実施形態11]
前記ガスが、アンモニア、水素、及び窒素の少なくとも1つの総量がガスの少なくとも約5モル%であって約50モル%以下であるように、アンモニア、水素、及び窒素の少なくとも1つを更に含む、実施形態10に記載の方法。
[実施形態12]
前記ケイ素、酸素、及び水素を含む層のプラズマ蒸着が、約5秒以上及び約15秒以下の時間で実施される、実施形態1〜11のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態13]
前記時間が約10秒である、実施形態12に記載の方法。
[実施形態14]
前記基材が、ケイ素、酸素、及び水素を含む層のプラズマ蒸着の前に酸素プラズマに曝露される、実施形態1〜13のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態15]
前記ケイ素、酸素、及び水素を含む層が酸素プラズマに曝露される、実施形態1〜14のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態16]
少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物がポリフルオロポリエーテルシランである、実施形態1〜15のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態17]
前記ポリフルオロポリエーテルシランが式Iaであり:
R f [Q’−C(R) 2 −Si(Y’) 3−x (R 1a ) x ] z Ia
式中、
R f は一価又は多価のポリフルオロポリエーテルセグメントであり、
Q’は有機二価連結基であり、
各Rは独立して水素又はC 1〜4 アルキル基であり、
各Y’は、ハロゲン、アルコキシ、アシルオキシ、ポリアルキレンオキシ、及びアリールオキシ基から成る群から独立して選択される加水分解性基であり、
R 1a はC 1〜8 アルキル又はフェニル基であり、
xは0又は1又は2であり、
zは1、2、3、又は4である、実施形態16に記載の方法。
[実施形態18]
前記ポリフルオロポリエーテルセグメント、R f が、−(C n F 2n O)−、−(CF(Z)O)−、−(CF(Z)C n F 2n O)−、−(C n F 2n CF(Z)O)−、−(CF 2 CF(Z)O)−、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される全フッ素化繰返し単位を含み、式中、Zはペルフルオロアルキル基、酸素含有ペルフルオロアルキル基、ペルフルオロアルコキシ基、又は酸素置換ペルフルオロアルコキシ基であり、この各々が線状、分岐状、又は環状であることができ、1〜9個の炭素原子及び酸素含有又は酸素置換の場合には4個までの酸素原子を有し、nは1〜12の整数である、実施形態17に記載の方法。
[実施形態19]
zが2であり、R f が−CF 2 O(CF 2 O) m (C 2 F 4 O) p CF 2 −、−CF(CF 3 )−(OCF 2 CF(CF 3 )) p O−R f ’−O(CF(CF 3 )CF 2 O) p CF(CF 3 )−、−CF 2 O(C 2 F 4 O) p CF 2 −、及び−(CF 2 ) 3 O(C 4 F 8 O) p (CF 2 ) 3 −からなる群から選択され、式中R f ’は、少なくとも1つの炭素原子を含有し、鎖にO又はNが割り込んだ、二価のペルフルオロアルキレン基であり、mは1〜50であり、pは3〜40である、実施形態17又は18に記載の方法。
[実施形態20]
R f が−CF 2 O(CF 2 O) m (C 2 F 4 O) p CF 2 −であり、Q’−C(R) 2 −Si(Y’) 3−x (R 1a ) x はC(O)NH(CH 2 ) 3 Si(OR’) 3 であり、式中R’はメチル又はエチルである、実施形態19に記載の方法。
[実施形態21]
少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物が有機溶媒を更に含む、実施形態1〜15のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態22]
前記ポリフルオロポリエーテルシランが、ポリフルオロポリエーテルシランと有機溶媒とを含む組成物として適用される、実施形態16〜20のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態23]
前記有機溶媒がフッ素化溶媒である、実施形態21又は22に記載の方法。
[実施形態24]
前記有機溶媒が低級アルコールである、実施形態21又は22に記載の方法。
[実施形態25]
前記組成物が酸を更に含む、実施形態24に記載の方法。
[実施形態26]
少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物である実施形態1〜15のいずれか一項又はポリフルオロポリエーテルシランが化学蒸着によって適用される実施形態16〜20のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態27]
少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物の適用後に基材を高温に曝すことを更に含む、実施形態1〜15、21、及び実施形態21に従属する実施形態23、24、及び25のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態28]
ポリフルオロポリエーテルシランの適用後に基材を高温に曝す工程を更に含む、実施形態16〜20、22、実施形態22に従属する実施形態23、24、及び25、及び実施形態26のいずれか一項に記載の方法。
[実施形態29]
組成物の適用後に基材を約15℃〜約30℃の温度で乾燥する工程を更に含む、実施形態25に記載の方法。
[実施形態30]
少なくとも1つの金属基材又は金属化基材と、
前記基材上に配置されたプラズマ蒸着層であって、少なくとも10原子%のケイ素と、少なくとも10原子%の酸素と、少なくとも5原子%の水素とを含み、ここですべての原子%の値はプラズマ蒸着層の全原子量に基づき、
前記プラズマ蒸着層に固着したポリフルオロポリエーテル含有コーティングと、を含み、前記ポリフルオロポリエーテル含有コーティングが、次式Ibのポリフルオロポリエーテルシラン基を含み:
R f [Q’−C(R) 2 −Si(O−) 3−x (R 1a ) x ] z Ib
これは少なくとも1つの共有結合をプラズマ蒸着層と共有し、
式中:
R f は一価又は多価のポリフルオロポリエーテルセグメントであり、
Q’は有機二価連結基であり、
各Rは独立して水素又はC 1〜4 アルキル基であり、
R 1a はC 1〜8 アルキル又はフェニル基であり、
xは0又は1又は2であり、
zは1、2、3、又は4である、易洗浄コーティングされた物品。
[実施形態31]
前記プラズマ蒸着層が、プラズマ蒸着層の全原子量を基準にして、少なくとも約20原子%のケイ素を含む、実施形態30に記載の易洗浄コーティングされた物品。
[実施形態32]
前記プラズマ蒸着層が、プラズマ蒸着層の全原子量を基準にして、少なくとも約15原子%の酸素を更に含む、実施形態30又は31に記載の易洗浄コーティングされた物品。
[実施形態33]
前記プラズマ蒸着層が、炭素又は窒素の少なくとも1つの全原子含有量がプラズマ蒸着層の全原子量を基準にして少なくとも5原子%であるように、炭素又は窒素の少なくとも1つを更に含む、実施形態30〜32のいずれか一項に記載の易洗浄コーティングされた物品。
[実施形態34]
前記プラズマ蒸着層が、炭素の全原子含有量がプラズマ蒸着層の全原子量を基準にして少なくとも約5原子%であるように炭素を更に含む、実施形態33に記載の易洗浄コーティングされた物品。
[実施形態35]
前記プラズマ蒸着層の厚さが少なくとも約0.5nm及び約100nm以下である、実施形態30〜34のいずれか一項に記載の易洗浄コーティングされた物品。
[実施形態36]
前記プラズマ蒸着層の厚さが少なくとも約1nm及び約10nm以下である、実施形態35に記載の易洗浄コーティングされた物品。
[実施形態37]
ポリフルオロポリエーテルセグメント、R f が、−(C n F 2n O)−、−(CF(Z)O)−、−(CF(Z)C n F 2n O)−、−(C n F 2n CF(Z)O)−、−(CF 2 CF(Z)O)−、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される全フッ素化繰返し単位を包含し、式中、Zはペルフルオロアルキル基、酸素含有ペルフルオロアルキル基、ペルフルオロアルコキシ基、又は酸素置換ペルフルオロアルコキシ基であり、この各々が線状、分岐状、又は環状であることができ、1〜9個の炭素原子及び酸素含有又は酸素置換の場合には4個までの酸素原子を有し、nは1〜12の整数である、実施形態30〜36のいずれか一項に記載の易洗浄コーティングされた物品。
[実施形態38]
zが2であり、R f が−CF 2 O(CF 2 O) m (C 2 F 4 O) p CF 2 −、−CF(CF 3 )−(OCF 2 CF(CF 3 )) p O−R f ’−O(CF(CF 3 )CF 2 O) p CF(CF 3 )−、−CF 2 O(C 2 F 4 O) p CF 2 −、及び−(CF 2 ) 3 O(C 4 F 8 O) p (CF 2 ) 3 −からなる群から選択され、式中R f ’は、少なくとも1つの炭素原子を含有し、任意にO又はNが鎖に割り込んだ二価のペルフルオロアルキレン基であり、mは1〜50であり、pは3〜40である、実施形態30〜36のいずれか一項に記載の易洗浄コーティングされた物品。
[実施形態39]
R f が、−CF 2 O(CF 2 O) m (C 2 F 4 O) p CF 2 −であり、Q−C(R) 2 −Si(Y) 3−x (R 1 ) x がC(O)NH(CH 2 ) 3 Si(OR 1 ) 3 であり、式中R 1 はメチル又はエチルである、実施形態38に記載の易洗浄コーティングされた物品。
[実施形態40]
前記基材が硬質面を含む、実施形態1〜29のいずれか一項に記載の方法又は実施形態30〜39のいずれか一項に記載の易洗浄物品。
[実施形態41]
前記基材がクロム又はクロム合金を含む、実施形態1〜29及び40のいずれか一項に記載の方法又は実施形態30〜40のいずれか一項に記載の易洗浄物品。
Claims (4)
- 少なくとも1つの易洗浄金属基材又は易洗浄金属化基材を形成する方法であって、
ケイ素、酸素、及び水素を含む層を前記金属基材または金属化基材の表面の少なくとも一部にプラズマ蒸着によって形成する工程と、
少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物を、ケイ素、酸素、及び水素を含む層の表面の少なくとも一部に適用する工程と、を含む、方法。 - 前記ケイ素、酸素、及び水素を含む層の形成が、オルガノシリコン又はシラン化合物の少なくとも1つを含むガスのイオン化を含む、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも1つのシラン基を含む少なくとも部分的にフッ素化された組成物がポリフルオロポリエーテルシランである、請求項1または2に記載の方法。
- 少なくとも1つの金属基材又は金属化基材と、
前記金属基材または金属化基材上に配置されたプラズマ蒸着層であって、少なくとも10原子%のケイ素と、少なくとも10原子%の酸素と、少なくとも5原子%の水素とを含み、ここですべての原子%の値はプラズマ蒸着層の全原子量に基づき、
前記プラズマ蒸着層に固着したポリフルオロポリエーテル含有コーティングと、を含み、前記ポリフルオロポリエーテル含有コーティングが、次式Ibのポリフルオロポリエーテルシラン基を含み:
Rf[Q’−C(R)2−Si(O−)3−x(R1a)x]z Ib
これは少なくとも1つの共有結合をプラズマ蒸着層と共有し、
式中:
Rfは一価又は多価のポリフルオロポリエーテルセグメントであり、
Q’は有機二価連結基であり、
各Rは独立して水素又はC1〜4アルキル基であり、
R1aはC1〜8アルキル又はフェニル基であり、
xは0又は1又は2であり、
zは1、2、3、又は4である、易洗浄コーティングされた物品。
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