KR102003621B1 - 표면 처리 방법 - Google Patents

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KR102003621B1
KR102003621B1 KR1020177015620A KR20177015620A KR102003621B1 KR 102003621 B1 KR102003621 B1 KR 102003621B1 KR 1020177015620 A KR1020177015620 A KR 1020177015620A KR 20177015620 A KR20177015620 A KR 20177015620A KR 102003621 B1 KR102003621 B1 KR 102003621B1
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데루유키 후쿠다
가케루 하나부사
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기재 상에 기능성 막을 형성하는 방법으로서, 기재 상에 매트릭스 형성 조성물을 적용하여 매트릭스 형성 조성물 막을 형성하고, 액상의 상기 매트릭스 형성 조성물 막 상에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용함으로써, 매트릭스 형성 조성물 막에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 함유시키고, 얻어진 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 매트릭스 형성 조성물 막을 경화시켜 단층의 기능성 막을 형성하는 것을 포함하는 방법을 제공한다.

Description

표면 처리 방법{SURFACE TREATMENT METHOD}
본 발명은 표면 처리 방법에 관한 것이다.
종래, 기재에 다양한 기능을 부여하기 위해서 기재의 표면 처리가 행해져 왔다. 예를 들어 어느 종류의 불소 함유 화합물은 기재의 표면 처리에 이용하면 우수한 발수성, 발유성, 방오성 등을 제공할 수 있는 것이 알려져 있고, 불소 함유 화합물을 포함하는 표면 처리제로부터 얻어지는 층은 소위 기능성 박막으로서 예를 들어 유리, 플라스틱, 섬유, 건축 자재 등 여러 다양한 기재에 입혀지고 있다.
특히 최근 들어 아크릴 수지나 폴리카르보네이트 등의 투명 플라스틱이 경량이며 깨지기 어려워 가공이 용이한 점에서 무기 유리를 대신하는 재료로서 그 이용이 확대되고 있다. 이러한 수지 재료를 이용한 기재는 일반적으로 흠이 나기 쉽기 때문에, 내찰상성 및 내마모성을 부여하기 위해서 하드코트층이 형성되어 있다. 또한, 이 하드코트층 표면에 예를 들어 상기한 바와 같은 발수성, 발유성, 방오성 등의 기능을 부여하기 위한 처리가 행해지고 있다.
예를 들어 특허문헌 1에는 기재 상에 하드코트 조성물을 도포하고, 건조하여 하드코트 조성물층을 형성하고, 이 하드코트 조성물층 상에 표면 처리용 재료를 성막하여 표면 재료층을 형성하고, 계속해서 이들 층에 활성 에너지선을 조사하여 동시에 경화시키는 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는 (A) 디이소시아네이트를 삼량체화시킨 트리이소시아네이트 및 (B) 적어도 2종의 활성 수소 함유 화합물의 조합을 포함하는 탄소-탄소 이중 결합 함유 조성물로서, 성분 (B)가 (B-1) 적어도 하나의 활성 수소를 갖는 퍼플루오로폴리에테르 및 (B-2) 활성 수소와 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체를 포함하여 이루어지는 조성물을 하드코트제에 첨가하여 기재에 적용하는 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2003-260761호 공보 국제 공개 제2003/002628호
최근 들어 스마트폰이나 태블릿형 단말기가 급속하게 보급되는 가운데 터치 패널의 용도가 확대되고 있다. 터치 패널의 용도에 있어서는 유저가 손가락으로 디스플레이 패널에 접촉하여 조작하는 점에서 마찰에 대한 내구성이 요구된다.
그러나 특히 하드코트제에 기능을 발현시키는 경우, 종래의 처리 방법에서는 점차 높아지는 상기 요구, 특히 마찰 내구성에 대한 요구를 반드시 만족할 수는 없다.
본 발명은 다양한 재료를 포함하는 기재에 소정의 기능에 더하여 우수한 마찰 내구성을 갖는 기능성 막을 형성하는 데 유용한 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의 검토한 결과, 기재 상에 매트릭스 형성 조성물(예를 들어 하드코트제)을 적용하여 이 조성물의 막을 형성하고, 이 막이 액상인 동안에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용함으로써, 높은 마찰 내구성을 갖는 기능성 막을 형성할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 제1 요지에 의하면, 기재 상에 기능성 막을 형성하는 방법으로서, 기재 상에 매트릭스 형성 조성물을 적용하여 매트릭스 형성 조성물 막을 형성하고, 상기 매트릭스 형성 조성물 막 상에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용함으로써, 매트릭스 형성 조성물 막에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 함유시키고, 얻어진 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 매트릭스 형성 조성물 막을 경화시켜 단층의 기능성 막을 형성하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 제2 요지에 의하면, 상기 본 발명의 기능성 막의 형성 방법에 의해 형성된 기능성 막이 제공된다.
본 발명의 제3 요지에 의하면, 기재와, 해당 기재 상에 위치하는 상기 본 발명의 기능성 막을 포함하는 물품이 제공된다.
본 발명에 따르면, 기재에 매트릭스 형성 조성물을 적용하여 매트릭스 형성 조성물의 막을 형성하고, 이 막이 건조하기 전에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 상기 막에 첨가하고, 그 후 경화시킴으로써 마찰 내구성이 우수한 기능성 막을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 기재를 준비한다.
본 발명에 사용 가능한 기재는 특별히 한정되지 않고, 유기 재료, 무기 재료, 또는 이들의 하이브리드 재료 중 어느 것이어도 된다.
예를 들어 본 발명에 사용 가능한 기재는 유리, 사파이어 유리, 수지(천연 또는 합성 수지, 예를 들어 일반적인 플라스틱 재료), 금속(알루미늄, 구리, 철 등의 금속 단체 또는 합금 등의 복합체여도 됨), 세라믹스, 반도체(실리콘, 게르마늄 등), 섬유(직물, 부직포 등), 모피, 피혁, 목재, 도자기, 석재, 건축 부재 등, 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다.
바람직하게는 본 발명에서 이용되는 기재는 유기 재료의 기재, 바람직하게는 수지 기재이다. 수지 기재를 구성하는 수지로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리카르보네이트 수지, 폴리(메트)아크릴레이트 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 트리아세틸셀룰로오스 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 노볼락 수지, 페놀 수지, 폴리우레탄 수지, 불소 수지, 염화 비닐리덴 수지 등을 들 수 있다.
그 외의 유기 재료로서는 셀룰로오스에스테르(예, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스, 니트로셀룰로오스), 폴리아미드, 폴리스티렌(예, 신디오택틱 폴리스티렌), 폴리올레핀(예, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐), 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드 및 폴리에테르케톤 등을 들 수 있다.
제조해야 할 물품이 광학 부재인 경우, 기재의 표면을 구성하는 재료는 광학 부재용 재료, 예를 들어 투명 플라스틱 등이어도 된다. 또한, 기재는 그 구체적 사양 등에 따라 절연층, 점착층, 보호층, 장식틀층(I-CON), 무화막층, 편광 필름, 위상차 필름 및 액정 표시 모듈 등을 갖고 있어도 된다. 본 발명에 있어서는 이들 층, 필름 등을 포함하여 기재라고 칭한다.
기재의 형상은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 판상, 필름, 그 외의 형태여도 된다. 또한, 기능성 막을 형성해야 할 기재의 표면 영역은 기재 표면의 적어도 일부이면 되고, 제조해야 할 물품의 용도 및 구체적 사양 등에 따라 적절히 결정될 수 있다.
이어서, 이러한 기재의 표면에 매트릭스 형성 조성물을 적용하여 해당 매트릭스 형성 조성물의 막을 형성한다.
상기 매트릭스 형성 조성물이란 중합성 화합물을 포함하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 중합성 화합물로서는 적어도 하나의 중합성 불포화 결합을 갖고 있으면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 기, 예를 들어 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐기, 알릴기, 프로페닐기, 이소프로페닐기, 비닐에테르기 등 또는 말레이미드기 또는 에폭시기 등을 갖는 화합물을 들 수 있다.
바람직하게는 중합성 화합물은 아크릴계 재료, 예를 들어 단관능 및/또는 다관능 아크릴레이트 및 메타크릴레이트(이하, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 합하여 「(메트)아크릴레이트」라고도 함), 단관능 및/또는 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트, 단관능 및/또는 다관능 에폭시(메트)아크릴레이트인 화합물이다.
아크릴계 재료로서는 예를 들어 다가 알코올의 아크릴산 또는 메타크릴산에스테르와 같은 단관능 또는 다관능의 (메트)아크릴레이트 화합물, 디이소시아네이트와 다가 알코올 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 히드록시에스테르 등으로부터 합성되는 것 같은 다관능의 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있다. 또한 이들 외에도 중합성 화합물로서 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 폴리에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등을 사용할 수 있다.
단관능의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는 예를 들어 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, N-비닐피롤리돈, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 트리데실(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 인산(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 인산(메트)아크릴레이트, 페녹시(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 페녹시(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 페녹시(메트)아크릴레이트, 노닐페놀(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 노닐페놀(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 노닐페놀(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2-히드록시프로필프탈레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸히드로겐프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필히드로겐프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필헥사히드로히드로겐프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필테트라히드로히드로겐프탈레이트, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 헥사플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로프로필(메트)아크릴레이트2-아다만탄 및 아다만탄디올로부터 유도되는 1가의 모노(메트)아크릴레이트를 갖는 아다만틸아크릴레이트 등의 아다만탄 유도체 모노(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 2관능의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는 예를 들어 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 부탄디올디(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 노난디올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등의 디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리스2-히드록시에틸이소시아누레이트트리(메트)아크릴레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트 등의 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트 등의 3관능의 (메트)아크릴레이트 화합물이나 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판헥사(메트)아크릴레이트 등의 3관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물이나 이들 (메트)아크릴레이트의 일부를 알킬기나 ε-카프로락톤으로 치환한 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 등을 들 수 있다.
아크릴계 재료는 다관능 우레탄 아크릴레이트일 수 있다. 우레탄아크릴레이트는 다가 알코올, 다가 이소시아네이트 및 수산기 함유 아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻어진다. 구체적으로는 교에샤가가쿠사 제조, UA-306H, UA-306T, UA-306l 등, 아라카와가가쿠고교 제조, 빔세트 575CB 등, 닛폰고세이가가쿠사 제조, UV-1700B, UV-6300B, UV-7600B, UV-7605B, UV-7640B, UV-7650B 등, 신나카무라가가쿠사 제조, U-4HA, U-6HA, UA-100H, U-6LPA, U-15HA 등을 들 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 이들 외에도 중합성 화합물로서 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 폴리에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등을 사용할 수 있다.
상기 매트릭스 형성 조성물로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로 하드 코팅제 또는 반사 방지제로 여겨지는 조성물을 이용할 수 있고, 예를 들어 다관능성 (메트)아크릴레이트를 포함하는 하드 코팅제 또는 불소 함유 (메트)아크릴레이트를 포함하는 반사 방지제를 들 수 있다. 당해 하드 코팅제는 예를 들어 빔세트 502H, 504H, 505A-6, 550B, 575CB, 577, 1402(상품명)로서 아라카와가가쿠고교가부시키가이샤로부터, EBECRYL40(상품명)로서 다이셀사이테크로부터, HR300계(상품명)로서 요코하마고무로부터 시판되고 있다. 상기 반사 방지제는 예를 들어 옵툴 AR-110(상품명)으로서 다이킨고교가부시키가이샤로부터 시판되고 있다.
상기 매트릭스 형성 조성물은 용매를 포함하고 있거나 포함하고 있지 않아도 된다. 하나의 형태에 있어서 매트릭스 형성 조성물은 용매를 포함하지 않는다. 다른 형태에 있어서 매트릭스 형성 조성물은 용매를 포함한다.
상기 용매는 특별히 한정되지 않고, 이용하는 매트릭스 형성 조성물 중의 중합성 화합물에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어 용매의 예로서는 특별히 한정하는 것이 아니지만, 헥산, 헵탄, 옥탄 등의 탄화수소계 용제; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 디클로로에탄 등의 염화 탄화수소계 용제; 디에틸에테르, 디메톡시에탄, 다이글라임, 트리글라임 등의 에테르계 용제; 디에틸옥살레이트, 피루브산에틸, 에틸-2-히드록시부티레이트, 에틸아세토아세테이트, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산아밀, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 2-히드록시이소부티르산메틸, 2-히드록시이소부티르산에틸 등의 에스테르계 용제; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜디메틸에테르 등의 프로필렌글리콜계 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 2-헥사논, 시클로헥사논, 메틸아미노케톤, 2-헵타논 등의 케톤계 용제; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 디아세톤알코올 등의 알코올계 용제; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 니트로벤젠 등의 방향족 탄화수소류; 히드로클로로플루오로카본(아사히클린 AK-225(상품명) 등), 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 셀로솔브계 용제 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 이용할 수 있다.
상기 매트릭스 형성 조성물에 있어서의 유효 성분(즉, 중합성 화합물)의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10 내지 90질량%, 바람직하게는 30 내지 80질량%일 수 있다.
상기 매트릭스 형성 조성물은 다른 성분, 예를 들어 활성 에너지선 경화 개시제를 더 포함하고 있어도 된다.
활성 에너지선 경화 개시제로서는 예를 들어 350nm 이하의 파장 영역의 전자파, 즉 자외광선, 전자선, X선, γ선 등이 조사됨으로써 비로소 라디칼이나 양이온 등을 발생하고, 조성물 중의 화합물 경화성 부위(예를 들어 탄소-탄소 이중 결합)의 경화(즉, 가교 반응)를 개시시키는 촉매로서 작용하는 것으로, 통상 자외광선으로 라디칼이나 양이온을 발생시키는 것, 특히 라디칼을 발생하는 것을 사용한다.
상기 조성물에 있어서의 활성 에너지선 경화 개시제는 중합성 화합물의 종류, 사용하는 활성 에너지선의 종류(파장 영역 등)와 조사 강도 등에 따라 적절히 선택되지만, 일반적인 자외선 영역의 활성 에너지선을 이용하는 경우, 개시제로서는 예를 들어 이하의 것을 예시할 수 있다.
·아세토페논계
아세토페논, 클로로아세토페논, 디에톡시아세토페논, 히드록시아세토페논, α-아미노아세토페논, 히드록시프로피오페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온 등
·벤조인계
벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤질디메틸케탈 등
·벤조페논계
벤조페논, 벤조일벤조산, 벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 히드록시벤조페논, 히드록시-프로필벤조페논, 아크릴화 벤조페논, 미힐러케톤 등
·티오크산톤류
티오크산톤, 클로로티오크산톤, 메틸티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 디메틸티오크산톤 등
·기타
벤질, α-아실옥심에스테르, 아실포스핀옥시드, 글리옥시에스테르, 3-케토쿠마린, 2-에틸안트라퀴논, 캄포퀴논, 안트라퀴논 등
이들 활성 에너지선 경화 개시제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
상기 활성 에너지선 경화 개시제는 특별히 한정되지 않지만, 중합성 화합물 100질량부에 대하여 0.01 내지 30질량부, 바람직하게는 0.1 내지 20질량부로 포함된다.
상기 매트릭스 형성 조성물은 상기 이외에 다른 성분, 예를 들어 산화 방지제, 증점제, 레벨링제, 소포제, 대전 방지제, 흐림 방지제, 자외선 흡수제, 안료, 염료, 실리카, 중공 실리카 등의 무기 미립자, 알루미늄 페이스트, 탈크, 유리 프릿, 금속분 등의 충전제, 부틸화 히드록시톨루엔(BHT), 페노티아진(PTZ) 등의 중합 금지제 등을 포함하고 있어도 된다.
하나의 형태에 있어서 상기 매트릭스 형성 조성물은 하기하는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하고 있어도 된다. 기재에 적용하기 전에 매트릭스 형성 조성물에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함시킴으로써, 매트릭스 형성 조성물 막의 전체에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 분산시킬 수 있고, 얻어지는 기능성 막의 기능을 보다 증강하고 또한 마찰 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 매트릭스 형성 조성물을 기재에 적용하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 침지 코팅, 스핀 코팅, 플로우 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 바 코팅, 다이 코팅, 스크린 인쇄 및 유사한 방법을 이용할 수 있다.
상기 매트릭스 형성 조성물을 기재에 적용하는 양은 특별히 한정되지 않고, 원하는 기능성 막의 두께에 따라 적절히 조절할 수 있다.
이어서, 상기에서 형성한 매트릭스 형성 조성물 막 상에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용함으로써, 매트릭스 형성 조성물 막에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 함유시킨다.
액상의 매트릭스 형성 조성물 막에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용함으로써, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물은 매트릭스 형성 조성물 막의 표면으로부터 내부에 확산되거나 또는 매트릭스 형성 조성물 막 중에 용해할 수 있다. 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 매트릭스 형성 조성물 막 중에 확산 또는 용해함으로써 매트릭스 형성 조성물 막과 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물은 1개의 층(단층)을 형성한다. 즉, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물의 매트릭스 형성 조성물 막에의 적용은 기재 상의 매트릭스 형성 조성물에의 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물의 첨가와 바꿔 말할 수 있다.
본 명세서에 있어서 「단층」이란 그 층 내에 적층에 의한 계면을 갖고 있지 않고, 층을 구성하는 성분의 조성이 층(또는 막)의 두께 방향 전체에 걸쳐 일정하거나 연속적으로 변화하는 층을 의미한다. 본 발명에 있어서는 층의 상부와 하부의 조성이 완전히 상이해도 층의 중간부에서 양자의 조성이 연속적으로 변화하고 있는 경우, 단층이라고 간주한다. 또한, 조성이 연속적으로 변화하는 영역은 100nm 이상이다. 예를 들어 층의 상부에 있어서의 조성이 A이고, 하부에 있어서의 조성이 B여도 층의 어느 하나의 영역에서 조성 A와 조성 B가 혼합되고, 두께 방향을 따라 조성이 100nm 이상에 걸쳐 연속적으로 A에서 B(또는 B에서 A)로 변화하는 영역이 존재하면, 그 층은 단층이라고 간주한다. 층의 조성은 이온빔 ESCA 측정을 이용하여 깊이 방향의 원소 농도를 측정할 수 있다.
하나의 바람직한 형태에 있어서, 매트릭스 형성 조성물 막과 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물로 형성되는 층은 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물(또는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물)만을 포함하는 두께 부분을 갖지 않는다. 이러한 층은 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 매트릭스 형성 조성물 중에 분산되어 유지되고 있는 점에서 보다 내구성이 높아질 수 있다.
다른 바람직한 형태에 있어서, 매트릭스 형성 조성물 막과 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물로 형성되는 층은 막의 표면에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물(또는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물)만을 포함하는 두께 부분을 갖는다. 표면에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물(또는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물)만을 포함하는 부분을 가짐으로써, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물에 의해 부여되는 기능을 최대한으로 발휘할 수 있다.
바람직한 형태에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막은 액상이다. 액상이란 유동성을 갖는 상태를 말한다. 구체적으로는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 온도 조건, 예를 들어 25℃에서 콘플레이트형 점도계(JIS K7117-2)로 측정되는 점도가 1Pa·s 이하인 것을 의미한다.
바람직한 형태에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막은 용매를 포함할 수 있다. 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막 중의 용매의 농도는 바람직하게는 20질량% 이상, 보다 바람직하게는 30질량% 이상, 더욱 바람직하게는 50질량% 이상이다. 매트릭스 형성 조성물 막이 용매를 포함함으로써, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물의 매트릭스 형성 조성물 막에의 확산 또는 용해가 보다 촉진된다.
기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막은 건조 공정을 거쳐도 되고, 또는 건조 공정을 거치지 않아도 된다. 건조 공정을 거치는 경우, 막은 완전히 건조되어 있는 것이 아니라 어느 정도 예를 들어 10질량% 이상, 바람직하게는 20질량% 이상, 보다 바람직하게는 30질량% 이상, 더욱 바람직하게는 50질량% 이상의 용매를 남긴 상태인 것이 바람직하다. 건조 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 자연 건조, 송풍 건조, 가열 건조, 감압 건조, 동결 건조 등을 들 수 있고, 자연 건조가 바람직하다.
바람직한 형태에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막은 건조 공정을 거치지 않는다. 건조 공정을 거치지 않음으로써, 매트릭스 형성 조성물 막 중의 용매의 감소를 억제하고, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물의 매트릭스 형성 조성물 막에의 확산 또는 용해의 저하를 방지할 수 있다.
바람직한 형태에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막은 미경화 상태일 수 있다. 미경화 상태란 매트릭스 조성물 중의 중합성 화합물의 중합이 진행되지 않는 상태에 더하여 일부가 진행되지 않는, 예를 들어 전체의 절반 중합성 화합물의 중합이 진행되지 않는 상태도 포함한다. 바람직하게는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막은 중합성 화합물의 중합이 실질적으로 진행되지 않는 상태이다. 매트릭스 형성 조성물 막을 경화시키기 전에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 첨가함으로써, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물의 매트릭스 형성 조성물 막에의 확산 또는 용해가 보다 촉진된다. 또한, 이와 같이 확산 또는 용해가 진행된 막은 단층이고, 첨가 후에 양자를 동시에 경화시킴으로써 매트릭스 형성 조성물 중의 중합성 화합물과 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 서로 중합하기 때문에 보다 내구성이 높은 기능성 막을 얻을 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물은 분자 내에 1개 이상의 중합성 불포화기 및 1개 이상의 기능성 부여기를 갖는 화합물이다.
중합성 불포화 기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐기, 알릴기, 프로페닐기, 이소프로페닐기, 말레이미드기, 비닐에테르기 등을 들 수 있다. 반응성이 우수한 관점에서 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐기가 바람직하고, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기가 더 바람직하고, 아크릴로일기가 특히 더 바람직하다.
기능성 부여기란 기재에 원하는 표면 특성을 부여할 수 있는 기능을 갖는 관능기를 의미한다.
기능성 부여기로서는 특별히 한정되지 않지만,
1) 발수성 및/또는 발유성 기,
2) 친수성 기,
3) 굴절률 변동기,
4) 자외선 흡수성 관능기,
5) 광 안정성 관능기,
6) 생물 특성 관능기,
7) 난연성 기 또는
8) 대전 방지성 기를 들 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 발수성 및/또는 발유성 기 함유 중합성 화합물인 경우, 즉 기능성 부여기로서 발수성 및/또는 발유성 기를 갖는 경우, 얻어지는 기능성 막은 발수성 및/또는 발유성 기를 갖는다.
상기 발수성 및/또는 발유성 기로서는 예를 들어 불소를 함유하는 기, 바람직하게는 퍼플루오로기를 들 수 있다. 발수성 및/또는 발유성 기는 바람직하게는 플루오로알킬기 또는 플루오로폴리에테르기이고, 보다 바람직하게는 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로폴리에테르기이다.
상기 퍼플루오로알킬기는 하기 식:
F(CnF2n)-
[식 중, n은 1 내지 30의 정수, 바람직하게는 3 내지 20의 정수, 보다 바람직하게는 3 내지 15의 정수임]로 표시된다.
상기 퍼플루오로알킬기는 직쇄여도 분지쇄여도 된다.
하나의 형태에 있어서, 발수성 및/또는 발유성 기는 상기 퍼플루오로알킬기로부터 불소 원자가 1개 이탈한 2가의 기, 소위 퍼플루오로알킬렌기:
-(CnF2n)-
이어도 된다.
상기 퍼플루오로폴리에테르기는 하기 식:
F(CmF2m)-PFPE-
[식 중: m은 1 내지 16의 정수이고; PFPE는 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-를 나타내고; a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 또는 1 이상의 정수이며, a, b, c 및 d의 합은 적어도 1이고, a, b, c 또는 d를 붙여서 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의임]로 표시되는 기이다.
바람직하게는 a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 이상 200 이하의 정수, 예를 들어 1 내지 200의 정수이고, 보다 바람직하게는 각각 독립적으로 0 이상 100 이하의 정수이다. 또한, 바람직하게는 a, b, c 및 d의 합은 5 이상이고, 보다 바람직하게는 10 이상, 예를 들어 10 이상 100 이하이다.
또한, a, b, c 또는 d를 붙여서 괄호로 묶인 각 반복 단위 중 -(OC4F8)-는 -(OCF2CF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2CF2)-, -(OCF2CF(CF3)CF2)-, -(OCF2CF2CF(CF3))-, -(OC(CF3)2CF2)-, -(OCF2C(CF3)2)-, -(OCF(CF3)CF(CF3))-, -(OCF(C2F5)CF2)- 및 -(OCF2CF(C2F5))- 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2CF2)-이다. -(OC3F6)-는 -(OCF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2)- 및 -(OCF2CF(CF3))- 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2)-이다. 또한, -(OC2F4)-는 -(OCF2CF2)- 및 -(OCF(CF3))- 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2)-이다.
하나의 형태에 있어서, PFPE는 -(OC3F6)b-(식 중, b는 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수임)이고, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2)b-(식 중, b는 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수임) 또는 -(OCF(CF3)CF2)b-(식 중, b는 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수임)이고, 보다 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2)b-(식 중, b는 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수임)이다.
다른 형태에 있어서, PFPE는 -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-(식 중, a 및 b는 각각 독립적으로 0 이상 30 이하의 정수이고, c 및 d는 각각 독립적으로 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이며, 첨자 a, b, c 또는 d를 붙여서 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의임)이고, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2CF2)a-(OCF2CF2CF2)b-(OCF2CF2)c-(OCF2)d-이다. 하나의 형태에 있어서, PFPE는 -(OC2F4)c-(OCF2)d-(식 중, c 및 d는 각각 독립적으로 1 이상 200 이하, 바람직하게는 5 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하의 정수이며, 첨자 c 또는 d를 붙여서 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의임)이어도 된다.
또한 다른 형태에 있어서 PFPE는 -(OC2F4-R11)n"-로 표시되는 기이다. 식 중, R11은 OC2F4, OC3F6 및 OC4F8로부터 선택되는 기이거나 또는 이들 기로부터 독립적으로 선택되는 2 또는 3개의 기의 조합이다. OC2F4, OC3F6 및 OC4F8로부터 독립적으로 선택되는 2 또는 3개의 기의 조합으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 -OC2F4OC3F6-, -OC2F4OC4F8-, -OC3F6OC2F4-, -OC3F6OC3F6-, -OC3F6OC4F8-, -OC4F8OC4F8-, -OC4F8OC3F6-, -OC4F8OC2F4-, -OC2F4OC2F4OC3F6-, -OC2F4OC2F4OC4F8-, -OC2F4OC3F6OC2F4-, -OC2F4OC3F6OC3F6-, -OC2F4OC4F8OC2F4-, -OC3F6OC2F4OC2F4-, -OC3F6OC2F4OC3F6-, -OC3F6OC3F6OC2F4- 및 -OC4F8OC2F4OC2F4- 등을 들 수 있다. 상기 n"는 2 내지 100의 정수, 바람직하게는 2 내지 50의 정수이다. 상기 식 중, OC2F4, OC3F6 및 OC4F8은 직쇄 또는 분지쇄 중 어느 것이어도 되고, 바람직하게는 직쇄이다. 이 형태에 있어서 PFPE는 바람직하게는 -(OC2F4-OC3F6)n"- 또는 -(OC2F4-OC4F8)n"-이다.
하나의 형태에 있어서, 발수성 및/또는 발유성 기는 2가의 기:
-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-
여도 된다.
하나의 구체적인 발수성 및/또는 발유성 기 함유 중합성 화합물은
(a) 디이소시아네이트의 삼량체인 폴리이소시아네이트에
(b) 활성 수소를 갖는 화합물을 반응시킴으로써 얻어지는 탄소-탄소 이중 결합 함유 화합물 (A)이다.
본 명세서에 있어서 이용되는 경우, 「활성 수소」란 이소시아네이트기에 프로톤으로서 공여될 수 있는 수소 원자를 의미한다. 「활성 수소 함유기」란 상기 활성 수소를 함유하는 기를 의미하며, 예를 들어 -OH기, -C(=O)H기, -SH기, -SO3H기, -SO2H기, -SOH기, -NH2기, -NH-기, -SiH기 등을 들 수 있다.
성분 (a)는 디이소시아네이트를 삼량체화함으로써 얻을 수 있는 폴리이소시아네이트이다. 당해 디이소시아네이트의 삼량체인 폴리이소시아네이트는 이들이 중합한 중합체로서 존재해도 된다.
바람직한 형태에 있어서, 성분 (a)의 디이소시아네이트의 삼량체인 폴리이소시아네이트는 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트일 수 있다. 당해 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트는 이들이 중합한 중합체로서 존재해도 된다. 즉, 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트는 이소시아누레이트환을 1개만 갖는 단환식 화합물이어도 되고, 또는 이 단환식 화합물이 중합하여 얻어지는 다환식 화합물 또는 이들의 혼합물이어도 된다. 이러한 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트는 예를 들어 스미쥴(등록 상표) N3300(스미토모바이엘우레탄가부시키가이샤 제조)으로서 시판되고 있다.
상기 (A) 디이소시아네이트의 삼량체인 폴리이소시아네이트를 얻기 위해서 이용되는 디이소시아네이트로서는 특별히 한정되지 않지만, 이소시아네이트기가 지방족 기에 결합한 디이소시아네이트, 예를 들어 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 수소 첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트; 이소시아네이트기가 방향족 기에 결합한 디이소시아네이트, 예를 들어 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐폴리이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트를 들 수 있다.
구체적인 성분 (a)의 디이소시아네이트의 삼량체인 폴리이소시아네이트로서는 특별히 한정하는 것이 아니지만, 하기의 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112017054472969-pct00001
상기한 바와 같이 이들 폴리이소시아네이트는 중합체로서 존재해도 되며, 예를 들어 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트인 경우, 하기 구조:
Figure 112017054472969-pct00002
를 갖는 중합체로서 존재해도 된다.
성분 (b)는
(b1) 활성 수소를 갖는 퍼플루오로폴리에테르 및
(b2) 활성 수소와 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체를 포함하여 이루어진다. 바람직한 형태에 있어서 성분 (b)는
(b3) 활성 수소를 갖는 실란 화합물을 더 포함한다.
성분 (b1)의 활성 수소를 갖는 퍼플루오로폴리에테르는 퍼플루오로폴리에테르기에 더하여 1개의 분자 말단에 1개의 활성 수소 함유기, 예를 들어 수산기를 갖거나 또는 2개의 말단의 각각에 1개의 활성 수소 함유기 수산기를 갖는 화합물이다.
성분 (b1)의 활성 수소를 갖는 퍼플루오로폴리에테르는 특별히 한정되지 않지만, 500 내지 12,000, 바람직하게는 1,000 내지 10,000, 보다 바람직하게는 1,500 내지 8,000의 수 평균 분자량을 갖는다.
바람직하게는 성분 (b1)은 이하의 화학식 (b1-ⅰ) 및 (b1-ⅱ) 중 어느 것:
Rf-PFPE-R1-CH2OH (b1-ⅰ)
HOCH2-R1-PFPE-R1-CH2OH (b1-ⅱ)
으로 표시되는 적어도 1종의 화합물일 수 있다.
상기 식 (b1-ⅰ) 및 (b1-ⅱ) 중 Rf는 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의(예를 들어 직쇄 또는 분지쇄의) 알킬기를 나타내고, 바람직하게는 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 3의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다. 바람직하게는 Rf는 직쇄이다. 또한, 바람직하게는 상기 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 알킬기는 말단 탄소 원자가 CF2H-이며 다른 모든 탄소 원자가 불소에 의해 전체 치환되어 있는 플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알킬기이고, 보다 바람직하게는 퍼플루오로알킬기이고, 구체적으로는 -CF3, -CF2CF3 또는 -CF2CF2CF3이다.
상기 식 (b1-ⅰ) 및 (b1-ⅱ) 중 PFPE는 상기한 퍼플루오로폴리에테르기이고, 하기 식:
-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-
로 표시되는 기이다. 이러한 퍼플루오로폴리에테르기를 갖는 화합물은 우수한 발수성, 발유성 및 방오성(예를 들어 지문 등의 오염의 부착을 방지함)을 발현할 수 있다.
상기 식 (b1-ⅰ) 및 (b1-ⅱ) 중 R1은 각각 독립적으로 이하의 식:
-(Y)f-(CF2)g-(CH2)h-
로 표시되는 기이다. 이 식 중, Y는 2가의 극성기이다. 이 2가의 극성기의 예로서는 특별히 한정되지 않지만, -COO-, -OCO-, -CONH-, -OCH2CH(OH)CH2-, -CH2CH(OH)CH2O-, -COS-, -SCO-, -O- 등을 들 수 있고, 바람직하게는 -COO-, -CONH-, -CH2CH(OH)CH2O-, -O-이다. 또한 이 식 중 f, g 및 h는 각각 독립적으로 0 내지 50, 바람직하게는 0 내지 20, 예를 들어 1 내지 20의 정수이며, f, g 및 h의 합은 적어도 1, 바람직하게는 1 내지 10이다. f, g 및 h는 0 내지 2의 정수인 것이 한층 바람직하고, f=0 또는 1, g=2, h=0 또는 1인 것이 더 한층 바람직하다. 또한, 첨자 f, g 및 h를 붙여서 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의이다.
바람직한 형태에 있어서 성분 (b1)은 상기 식 (b1-ⅰ)로 표시되는 화합물이다.
Rf-PFPE-R1-CH2OH (b1-ⅰ)
성분 (b2)의 활성 수소와 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체는 활성 수소 함유기, 특히 수산기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 및 비닐 단량체인 것이 바람직하다.
성분 (b2)의 활성 수소와 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체로서는 한정하는 것이 아니지만, 예를 들어 이하의 화합물:
HO(CH2CH2)iOCO(R)C=CH2
(식 중, 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, i=2 내지 10), 예를 들어 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트;
CH3CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2
(식 중, R은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기), 예를 들어 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트;
CH3CH2CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2
(식 중, R은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기), 예를 들어 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트;
C6H5OCH2CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2
(식 중, R은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기), 예를 들어 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트;
HOCH2C(CH2OCO(R)C=CH2)3
(식 중, R은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기), 예를 들어 펜타에리트리톨트리아크릴레이트
C(CH2OCO(R)C=CH2)3CH2OCH2C(CH2OCO(R)C=CH2)2CH2OH
(식 중, R은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기), 예를 들어 디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트
HOCH2CH2OCOC6H5OCOCH2CH2OCO(R)C=CH2
(식 중, R은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기), 예를 들어 2-아크릴로일옥시에틸-2-히드록시에틸프탈산
H(OCH2CH2)nOCO(R)C=CH2
(식 중, n은 1 내지 30, R은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기), 예를 들어 폴리(에틸렌글리콜)아크릴레이트
H(OCH(CH3)CH2)nOCO(R)C=CH2
(식 중, n은 1 내지 30, R은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기), 예를 들어 폴리(프로필렌글리콜)아크릴레이트
알릴알코올;
HO(CH2)kCH=CH2
(k=2 내지 20);
(CH3)3SiCH(OH)CH=CH2; 및
스티릴페놀을 들 수 있다.
성분 (b2)의 활성 수소와 2개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체는 한정하는 것은 아니지만, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 기로서 하기의 기:
-OC(O)-CR2=CH2
로 표시되는 기를 갖는다.
상기 식 중, R2은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기이다. 여기서 R2가 수소 원자 또는 메틸기인 기, 즉 -OC(O)-CH=CH2 또는 -OC(O)-CCH3=CH2는 본 명세서에 있어서 총칭해서 「(메트)아크릴레이트기」라고도 칭한다.
바람직한 형태에 있어서, 성분 (b2)의 활성 수소와 2개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체는
HO-CH2-C(CH2-OC(O)-CR2=CH2)3; 또는
HO-CH2-C(CH2-OC(O)-CR2=CH2)2-CH2OCH2-C(CH2-OC(O)-CR2=CH2)3
(식 중, R2는 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기임)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물이다.
더 바람직한 형태에 있어서, 성분 (b2)의 활성 수소와 2개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체는 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 또는 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물이다.
성분 (b3)의 활성 수소를 갖는 실란 화합물은 1개의 분자 말단에 1개의 활성 수소 함유기, 예를 들어 수산기를 갖거나 또는 2개의 말단의 각각에 1개의 활성 수소 함유기, 예를 들어 수산기를 갖는 화합물이다.
성분 (b3)의 활성 수소를 갖는 실란 화합물은 특별히 한정되지 않지만, 100 내지 20,000, 바람직하게는 500 내지 15,000, 보다 바람직하게는 800 내지 12,000의 수 평균 분자량을 갖는다.
바람직하게는 성분 (b3)은 이하의 화학식 (b3-ⅰ) 및 (b3-ⅱ):
Figure 112017054472969-pct00003
로 표시되는 적어도 1종의 화합물일 수 있다.
상기 식 (b3-ⅰ) 및 (b3-ⅱ) 중, R11, R12, R13, R14 및 R15는 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기이다.
상기 알킬기로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기를 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다. 당해 알킬기는 직쇄여도 분지쇄여도 되지만, 바람직하게는 직쇄이다. 바람직한 구체적 예로서는 R11에 대해서는 n-부틸기이고, R12 내지 R15에 대해서는 메틸기이다.
상기 아릴기로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 들 수 있다. 당해 아릴기는 2개 또는 그 이상의 환을 포함하고 있어도 된다. 바람직한 아릴기는 페닐기이다.
상기 알킬기 및 아릴기는 원한다면 그 분자쇄 또는 환 중에 헤테로 원자, 예를 들어 질소 원자, 산소 원자, 황 원자를 함유하고 있어도 된다.
또한, 상기 알킬기 및 아릴기는 원한다면 할로겐; 1개 또는 그 이상의 할로겐에 의해 치환되어 있어도 되는 C1- 6알킬기, C2- 6알케닐기, C2- 6알키닐기, C3- 10시클로알킬기, C3-10 불포화 시클로알킬기, 5 내지 10원의 헤테로시클릴기, 5 내지 10원의 불포화 헤테로시클릴기, C6-10 아릴기, 5 내지 10원의 헤테로아릴기로부터 선택되는 1개 또는 그 이상의 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다.
상기 식 (b3-ⅰ) 및 (b3-ⅱ) 중 R16은 2가의 유기기를 나타낸다. 바람직하게는 R16은 -(CH2)r-(식 중, r은 1 내지 20의 정수, 바람직하게는 1 내지 10의 정수임)이다.
상기 식 (b3-ⅰ) 및 (b3-ⅱ) 중 A는 활성 수소 함유기이다. A기는 바람직하게는 -OH기, -C(=O)H기, -SH기, -SO3H기, -SO2H기, -SOH기, -NH2기, -NH-기 또는 -SiH기이고, 보다 바람직하게는 -OH기 또는 -NH2기이고, 더욱 바람직하게는 -OH기이다.
상기 식 (b3-ⅰ) 및 (b3-ⅱ) 중 l 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이고; m은 1 내지 500의 정수, 바람직하게는 1 내지 200, 보다 바람직하게는 5 내지 150의 정수이고; o는 0 내지 20의 정수, 예를 들어 1 내지 20의 정수이고, p는 0 또는 1이다.
상기 식 (b3-ⅰ)로 표시되는 구체적인 화합물로서는 예를 들어 하기의 화합물을 들 수 있다.
Figure 112017054472969-pct00004
또한, 성분 (b3)은 활성 수소 함유기로서, 아미노기를 갖는 실란 화합물이어도 된다. 이러한 화합물로서는 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 이하의 것을 들 수 있다.
Figure 112017054472969-pct00005
성분 (b1)과 성분 (b3)의 수 평균 분자량의 비는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1:5 내지 5:1, 바람직하게는 1:3 내지 3:1, 보다 바람직하게는 1:3 내지 3:2이다. 성분 (b1)과 성분 (b3)의 수 평균 분자량의 비를 상기 범위로 함으로써 불소 불함유 용매에의 용해성이 보다 향상된다.
본 발명의 성분 (a)와 성분 (b)의 반응에 있어서 성분 (a)의 이소시아네이트기와 성분 (b)의 수산기가 반응하여 우레탄 결합을 형성한다.
본 발명에 있어서 성분 (a)와 반응시키는 성분 (b1), 성분 (b2) 및 성분 (b3)의 합계의 몰수는 성분 (a) 중의 이소시아네이트기의 몰수와 실질적으로 동등하다.
바람직한 형태에 있어서, 성분 (b)가 성분 (b1), (b2) 및 (b3)을 포함하여 이루어지는 경우, 성분 (a) 중의 이소시아네이트기 9몰에 대하여 반응시키는 성분 (b)는
성분 (b1) 0.1 내지 2몰,
성분 (b2) 5 내지 8.85몰 및
성분 (b3) 0.05 내지 2몰일 수 있다.
성분 (b1) 내지 (b3)의 양을 상기 범위로 함으로써 표면 미끄럼성, 마찰 내구성, 불소 불함유 용매에의 용해성이 향상된다.
상기 성분 (a)와 성분 (b1) 내지 (b3)의 반응 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 1개의 계에서 반응을 행해도 되고(즉, 원포트 합성) 또는 2개의 계에서 별개의 반응을 행해도 된다.
원포트 합성의 경우, 예를 들어 성분 (a)에 성분 (b1) 내지 (b3)을 동시에 첨가함으로써 이들을 동시에 반응시켜도 되고, 또는 성분 (b1) 내지 (b3)을 순차 첨가함으로써 이들을 순차 반응시켜도 된다. 순차 첨가하는(반응시키는) 경우, 그 첨가(반응)의 순서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 성분 (b1) 내지 (b3)을 각각 별개로 임의의 순서로 첨가하여 반응시켜도 되고, 또한 성분 (b1) 내지 (b3) 중 2개의 성분을 동시에 첨가하여 반응시키고, 계속해서 나머지 성분을 첨가하여 반응시켜도 된다. 바람직하게는 성분 (b1) 및 (b3)을 첨가하여 반응시키고, 계속해서 성분 (b2)를 첨가하여 반응시켜도 되고, 또는 성분 (b1)을 첨가하여 반응시키고, 계속해서 성분 (b3)을 첨가하여 반응시키고, 마지막으로 성분 (b2)를 첨가하여 반응시켜도 된다. 순차 첨가하는 경우, 마지막으로 첨가하는 성분은 과잉량을 첨가해도 된다.
이 반응에 있어서 이용되는 용매로서는 반응이 진행되는 한 특별히 한정되지 않고, 각종 불소 용제, 각종 범용 용제, 또는 이들을 임의의 비율로 혼합한 용제 등을 이용할 수 있고, 바람직하게는 1,1-디클로로-1,2,2,3,3-펜타플루오로프로판(HCFC225)이 이용된다.
합성을 원포트로 행함으로써 각 단계에서의 정제가 불필요하게 되는 등, 프로세스를 간략화할 수 있다.
2개의 계에서 반응을 행하는 경우, 예를 들어 1개의 계에 있어서 성분 (a)와 성분 (b1) 및 (b2)를 반응시켜 제1 조성물을 얻고, 다른 계에 있어서 성분 (a)와 성분 (b2) 및 (b3)을 반응시켜 제2 조성물을 얻고, 계속해서 얻어진 제1 조성물과 제2 조성물을 혼합하여 상기 조성물을 얻어도 된다. 또한, 이와 같이 하여 얻어지는 상기 조성물 중에는 성분 (b1) 유래의 퍼플루오로폴리에테르 및 성분 (b3) 유래의 실란 부위의 양쪽을 갖는 탄소-탄소 이중 결합 함유 화합물은 실질적으로 존재하지 않아도 된다. 또한, 각 계에 있어서의 반응 순서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 성분 (a)와 성분 (b1)(또는 성분 (b3)) 및 (b2)를 동시에 반응시켜도 되고, 또는 성분 (a)와 성분 (b1)(또는 성분 (b3))을 반응시키고, 계속해서 성분 (b2)를 반응시켜도 되고, 그 반대여도 된다. 성분 (a)와 성분 (b1)(또는 성분 (b3))을 반응시키고, 계속해서 성분 (b2)를 반응시키는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 성분 (a)와 성분 (b1)의 반응과 성분 (a)와 성분 (b3)의 반응을 별개의 계에서 행함으로써, 각각의 반응에 대하여 보다 적합한 용매 등의 조건을 선택하는 것이 가능해진다. 이와 같이 각 반응에 대하여 적합한 조건을 선택할 수 있음으로써, 특히 대규모 합성에 있어서 원포트 합성과 비교하여 얻어지는 제품의 변동을 억제할 수 있다. 상세하게는 일반적으로 성분 (b1)은 불소계 용매에 용해성이며, 범용 용매에 난용성이고, 한편 성분 (b3)은 범용 용매에 용해성이며, 불소계 용매에 난용성이다. 원포트로 합성하는 경우, 특히 대규모로 행한 경우에 이 용해성의 차이에 의한 영향이 현저해지고, 성분 (b1) 또는 성분 (b3) 중 어느 하나의 성분이 용매에 완전히는 녹지 않고, 반응을 안정적으로 제어하는 것(바꾸어 말하면 반응을 재현성 좋게 행하는 것)이 어려워진다. 한편, 2개의 계에서 반응을 행하는 경우, 각각의 반응에 대하여 최적인 용매를 선택할 수 있으므로 반응을 안정적으로 제어하는 것이 용이해진다. 바꾸어 말하면 반응을 재현성 좋게 행할 수 있고, 나아가서는 얻어지는 제품의 품질 변동을 억제하는 것이 용이해진다.
다른 구체적인 발수성 및/또는 발유성 기 함유 중합성 화합물은 경화성 부위를 갖는 불소 함유 중합체 (B)이다.
하나의 형태에 있어서, 상기 불소 함유 중합체 (B)는 이하의 화학식 (B1) 및 (B2) 중 어느 것:
Figure 112017054472969-pct00006
으로 표시되는 적어도 1종의 불소 함유 중합체(이하, 각각의 식으로 표시되는 화합물을 「불소 함유 중합체 (B1)」, 「불소 함유 중합체 (B2)」라고도 칭함)이다.
또 다른 구체적인 발수성 및/또는 발유성 기 함유 중합성 화합물은 경화성 부위를 갖는 불소 함유 규소 함유 중합체 (C)이다.
하나의 형태에 있어서, 상기 불소 함유 규소 함유 중합체 (C)는 이하의 화학식 (C1) 및 (C2) 중 어느 것:
Figure 112017054472969-pct00007
으로 표시되는 적어도 1종의 불소 함유 규소 함유 중합체(이하, 각각의 식으로 표시되는 화합물을 「불소 함유 규소 함유 중합체 (C1)」, 「불소 함유 규소 함유 중합체 (C2)」라고도 칭함)이다.
상기 식 (B1) 및 (C1) 중 Rf는 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의 알킬기를 나타낸다.
상기 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의 알킬기는, 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 1 내지 16의 알킬기이고, 바람직하게는 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 1 내지 3의 알킬기, 보다 바람직하게는 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 직쇄의 탄소수 1 내지 3의 알킬기이다. 바람직하게는 상기 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 알킬기는 말단 탄소 원자가 CF2H-이며 다른 모든 탄소 원자가 불소에 의해 전체 치환되어 있는 플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알킬기이고, 보다 바람직하게는 퍼플루오로알킬기이고, 구체적으로는 -CF3, -CF2CF3 또는 -CF2CF2CF3이다.
상기 식 (B1), (B2), (C1) 및 (C2) 중 R41은 상기한 퍼플루오로폴리에테르기:
-(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-이다.
상기 식 (B1), (B2), (C1) 및 (C2)에 있어서 식: -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-로 표시되는 퍼플루오로(폴리)에테르기의 수 평균 분자량의 하한은 높은 발유성 및 발수성을 얻는 관점에서 바람직하게는 약 1,000, 보다 바람직하게는 약 1,500, 더욱 바람직하게는 약 2,000이고, 상한은 범용 용제(불소 비함유 유기 용매)에의 높은 용해성을 얻는 관점에서 바람직하게는 약 100,000, 보다 바람직하게는 약 50,000, 더욱 바람직하게는 약 10,000이다.
상기 식 (B1), (B2), (C1) 및 (C2) 중 R42는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 2 내지 10가의 유기기를 나타낸다. 당해 R42는 식 (B1), (B2), (C1) 및 (C2)로 표시되는 화합물에 있어서 퍼플루오로폴리에테르부(R41)와 경화성 부위를 갖는 부(R44)를 연결하는 링커의 일부라고 해석된다. 따라서, 당해 R42기는 식 (B1), (B2), (C1) 및 (C2)로 표시되는 화합물이 안정적으로 존재할 수 있는 것이라면, 어느 2 내지 10가의 유기기여도 된다. 또한, R42기의 가수에 따라 식 중의 α는 1 내지 9의 정수가 되고, 예를 들어 R42가 2가의 유기기인 경우, α는 1이고, R42가 7가의 유기기인 경우, α는 6이다.
바람직한 형태에 있어서, R42는 2 내지 4가의 유기기이고, α는 1 내지 3이고, 보다 바람직하게는 R42는 2가의 유기기이고, α는 1이다.
더 바람직한 형태에 있어서, R42는 식: -(Q)d-(CFZ)e-(CH2)f-로 표시되는 기이다. 여기서 d, e 및 f는 각각 독립적으로 0 이상 50 이하의 정수이며, d, e 및 f의 합은 적어도 1이고, 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의이다.
상기 식 중, Q는 산소 원자, 페닐렌, 카르바졸릴렌, -NRa-(식 중, Ra는 수소 원자 또는 유기기를 나타냄) 또는 2가의 극성기를 나타내고, 바람직하게는 산소 원자 또는 2가의 극성기이고, 보다 바람직하게는 산소 원자이다.
상기 Q에 있어서의 「2가의 극성기」로서는 특별히 한정되지 않지만, -C(O)-, -C(=NRb)- 및 -C(O)NRb-(이들 식 중, Rb는 수소 원자 또는 저급 알킬기를 나타냄)를 들 수 있다. 당해 「저급 알킬기」는 예를 들어 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필이고, 이들은 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
상기 식 중, Z는 수소 원자, 불소 원자 또는 저급 플루오로알킬기를 나타내고, 바람직하게는 불소 원자이다.
상기 「저급 플루오로알킬기」는 예를 들어 탄소수 1 내지 6, 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 플루오로알킬기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 퍼플루오로알킬기, 보다 바람직하게는 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 더욱 바람직하게는 트리플루오로메틸기이다.
R42는 바람직하게는 식: -(O)d-(CF2)e-(CH2)f-(식 중, d, e 및 f는 상기와 동 의의이고, 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의임)로 표시되는 기이다.
상기 식: -(O)d-(CF2)e-(CH2)f-로 표시되는 기로서는 예를 들어 -(O)d'-(CF2)e'-(CH2)f'-O-[(CH2)f''-O-]f'''(식 중, d'는 0 또는 1이고, e', f' 및 f''는 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수이고, f'''는 0 또는 1임)로 표시되는 기를 들 수 있다.
다른 바람직한 형태에 있어서, R42는 하기 식:
-(R61)p'-(Xa)q'-R62-
[식 중: R61은 단결합, -(CH2)s'- 또는 o-, m- 또는 p-페닐렌기를 나타내고, 바람직하게는 -(CH2)s'-이고,
R62는 단결합, -(CH2)t'- 또는 o-, m- 또는 p-페닐렌기를 나타내고, 바람직하게는 -(CH2)t'-이고,
s'는 1 내지 20의 정수, 바람직하게는 1 내지 6의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 3의 정수, 보다 더 바람직하게는 1 또는 2이고,
t'는 1 내지 20의 정수, 바람직하게는 2 내지 6의 정수, 보다 바람직하게는 2 내지 3의 정수이고,
Xa는 -(Xb)r'-을 나타내고,
Xb는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 -O-, -S-, o-, m- 또는 p-페닐렌기, -C(O)O-, -CONR64-, -O-CONR64-, -NR64-, -Si(R63)2-, -(Si(R63)2O))m'-Si(R63)2- 및 -(CH2)n'-로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타내고,
R63은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 페닐기, C1- 6알킬기 또는 C1- 6알콕시기를 나타내고, 바람직하게는 C1-6알킬기, 보다 바람직하게는 메틸기이고,
R64는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 수소 원자, 페닐기 또는 C1- 6알킬기(바람직하게는 메틸기)를 나타내고,
m'는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수, 바람직하게는 1 내지 20의 정수이고,
n'는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 1 내지 20의 정수, 바람직하게는 1 내지 6의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 3의 정수이고,
r'는 1 내지 10의 정수, 바람직하게는 1 내지 5의 정수, 보다 바람직하게는 1 내지 3의 정수이고,
p'는 0 또는 1이고,
q'는 0 또는 1이고,
여기서 p' 및 q' 중 적어도 한쪽은 1이고, p' 또는 q'를 붙여서 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 임의임]
로 표시되는 2가의 기를 들 수 있다.
바람직하게는 상기 R42
C1- 20알킬렌기,
-R61-Xc-R62- 또는
-Xd-R62-
[식 중, R61 및 R62는 상기와 동 의의임]일 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 R42
C1- 20알킬렌기,
-(CH2)s'-Xc-,
-(CH2)s'-Xc-(CH2)t'-
-Xd- 또는
-Xd-(CH2)t'-
[식 중, s' 및 t'는 상기와 동 의의임]일 수 있다.
상기 식 중, Xc
-O-,
-S-,
-C(O)O-,
-CONR64-,
-O-CONR64-,
-Si(R63)2-,
-(Si(R63)2O)m'-Si(R63)2-,
-O-(CH2)u'-(Si(R63)2O)m'-Si(R63)2-,
-CONR64-(CH2)u'-(Si(R63)2O)m'-Si(R63)2-,
-CONR64-(CH2)u'-N(R64)- 또는
-CONR64-(o-, m- 또는 p-페닐렌)-Si(R63)2-
[식 중, R63, R64 및 m'는 상기와 동 의의이고, u'는 1 내지 20의 정수, 바람직하게는 2 내지 6의 정수, 보다 바람직하게는 2 내지 3의 정수임]를 나타낸다. Xc는 바람직하게는 -O-이다.
상기 식 중, Xd
-S-,
-C(O)O-,
-CONR64-,
-CONR64-(CH2)u'-(Si(R63)2O))m'-Si(R63)2-,
-CONR64-(CH2)u'-N(R64)- 또는
-CONR64-(o-, m- 또는 p-페닐렌)-Si(R63)2-를 나타낸다.
보다 바람직하게는 상기 R42
C1- 20알킬렌기,
-(CH2)s'-Xc-(CH2)t'- 또는
-Xd-(CH2)t'-
[식 중, 각 기호는 상기와 동 의의임]일 수 있다.
보다 더 바람직하게는 상기 R42
C1- 20알킬렌기,
-(CH2)s'-O-(CH2)t'-,
-(CH2)s'-Si(R63)2-(CH2)t'-,
-(CH2)s'-(Si(R63)2O)m'-Si(R63)2-(CH2)t'-,
-(CH2)s'-O-(CH2)u'-(Si(R63)2O)m'-Si(R63)2-(CH2)t'- 또는
-(CH2)s'-O-(CH2)t'-Si(R63)2-(CH2)u'-Si(R63)2-(CvH2v)-
[식 중, 각 기호는 상기와 동 의의이고, v는 1 내지 20의 정수, 바람직하게는 2 내지 6의 정수, 보다 바람직하게는 2 내지 3의 정수임]이다.
상기 식 중, -(CvH2v)-는 직쇄여도 분지쇄여도 되며, 예를 들어 -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH(CH3)-, -CH(CH3)CH2-일 수 있다.
상기 R42기는 불소 원자, C1- 3알킬기 및 C1- 3플루오로알킬기(바람직하게는 C1- 3퍼플루오로알킬기)로부터 선택되는 1개 또는 그 이상의 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다.
상기 R42의 구체적인 예로서는 예를 들어 :
-CH2O(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3-,
-CH2O(CH2)6-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-,
-CH2OCF2CHFOCF2-,
-CH2OCF2CHFOCF2CF2-,
-CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2-,
-CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2-
-CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2-,
-CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2-,
-(CH2)2-,
-(CH2)3-,
-(CH2)4-,
-(CH2)5-,
-(CH2)6-,
-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-
-CONH-(CH2)3-,
-CON(CH3)-(CH2)3-,
-CON(Ph)-(CH2)3-(식 중, Ph는 페닐을 의미함),
-CONH-(CH2)6-,
-CON(CH3)-(CH2)6-,
-CON(Ph)-(CH2)6-(식 중, Ph는 페닐을 의미함),
-CONH-(CH2)2NH(CH2)3-,
-CONH-(CH2)6NH(CH2)3-,
-CH2O-CONH-(CH2)3-,
-CH2O-CONH-(CH2)6-,
-S-(CH2)3-,
-(CH2)2S(CH2)3-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2-,
-CONH-(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2-,
-C(O)O-(CH2)3-,
-C(O)O-(CH2)6-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)2-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-(CH2)3-,
-CH2-O-(CH2)3-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(CH3)2-CH(CH3)-CH2-,
-OCH2-,
-O(CH2)3-,
-OCFHCF2-,
Figure 112017054472969-pct00008
등을 들 수 있다.
또한, 다른 R42기의 예로서는 예를 들어 하기의 기를 들 수 있다:
Figure 112017054472969-pct00009
Figure 112017054472969-pct00010
[식 중, R41은 각각 독립적으로 수소 원자, 페닐기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 C1- 6알콕시기, 바람직하게는 메틸기이고;
D는
-CH2O(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3-,
-CF2O(CH2)3-,
-(CH2)2-,
-(CH2)3-,
-(CH2)4-,
-CONH-(CH2)3-,
-CON(CH3)-(CH2)3-,
-CON(Ph)-(CH2)3-(식 중, Ph는 페닐을 의미함) 및
Figure 112017054472969-pct00011
(식 중, R42는 각각 독립적으로 수소 원자, C1-6의 알킬기 또는 C1-6의 알콕시기, 바람직하게는 메틸기 또는 메톡시기, 보다 바람직하게는 메틸기를 나타냄)로부터 선택되는 기이고,
E는 -(CH2)n-(n은 2 내지 6의 정수)이고,
D는 분자 주쇄의 PFPE에 결합하고, E는 PFPE와 반대의 기에 결합함]
또 다른 R42기의 예로서 하기의 기를 들 수 있다:
Figure 112017054472969-pct00012
[식 중, R41은 각각 독립적으로 수소 원자, 페닐기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 C1-6알콕시기 바람직하게는 메틸기이고;
각 R42기에 있어서, T 중 임의의 몇 가지는 분자 주쇄의 PFPE에 결합하는 이하의 기:
-CH2O(CH2)2-,
-CH2O(CH2)3-,
-CF2O(CH2)3-,
-(CH2)2-,
-(CH2)3-,
-(CH2)4-,
-CONH-(CH2)3-,
-CON(CH3)-(CH2)3-,
-CON(Ph)-(CH2)3-(식 중, Ph는 페닐을 의미함) 또는
Figure 112017054472969-pct00013
[식 중, R42는 각각 독립적으로 수소 원자, C1-6의 알킬기 또는 C1-6의 알콕시기, 바람직하게는 메틸기 또는 메톡시기, 보다 바람직하게는 메틸기를 나타냄]
이고, 다른 T의 몇 가지는 분자 주쇄의 PFPE와 반대의 기에 결합하는 -(CH2)n"-(n"은 2 내지 6의 정수)이고, 존재하는 경우, 나머지는 각각 독립적으로 메틸기 또는 페닐기이다.
상기 식 (B1), (B2), (C1) 및 (C2) 중 R43은 2가의 유기기를 나타낸다.
R43기는 바람직하게는 직쇄 또는 분지쇄의 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기이고, -C(R43a)(R43b)-이다. 여기서 R43a 및 R43b는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고, 바람직하게는 R43a 및 R43b의 한쪽은 알킬기이다.
상기 식 (B1), (B2), (C1) 및 (C2) 중 R44는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 R44a 또는 R44b이다. 단, 적어도 하나의 R44는 R44a이다.
상기 R44a는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 경화성 부위를 갖는 2가의 유기기를 나타낸다.
상기 「경화성 부위」로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 알릴기, 신남산기, 소르빈산기, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기(이하, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기를 합하여 「(메트)아크릴로일기」라고도 함)를 들 수 있다.
바람직한 경화성 부위는 코팅의 대상 재료에 따라 상이하며, 예를 들어 당해 재료가 비정질의 합성 수지(예, 아크릴 수지)인 경우, 당해 「경화성 부위」로서는 바람직하게는 알릴기, 신남산기, 소르빈산기 또는 CH2=CX1-C(O)-(식 중, X1은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기를 나타냄)(예, (메트)아크릴로일기)이고, 보다 바람직하게는 아크릴로일기 및 메타크릴로일기이다.
R44a는 바람직하게는 하기 식:
Figure 112017054472969-pct00014
로 표시되는 기이다.
상기 식 중, R31은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. 당해 R31은 바람직하게는 수소 원자이다.
상기 식 중, R32는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. 당해 R32는 바람직하게는 메틸기 또는 수소 원자이고, 보다 바람직하게는 수소 원자이다.
상기 식 중, R33은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 경화성 부위를 갖는 유기기를 나타낸다.
이러한 경화성 부위로서는 상기와 마찬가지의 것을 들 수 있지만, CH2=CX1-C(O)-(식 중, X1은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기를 나타냄)가 바람직하고, 구체적으로는 CH2=C(CH3)-C(O)- 또는 CH2=CH-C(O)-를 들 수 있다.
상기 식 중, Y1은 -O-, -N(Rc)-, 페닐렌 또는 카르바졸릴렌을 나타낸다. 여기서 Rc는 유기기를 나타내고, 바람직하게는 알킬기이다.
Y1은 바람직하게는 -O-, 페닐렌 또는 카르바졸릴렌이고, 보다 바람직하게는 -O- 또는 페닐렌이고, 더욱 바람직하게는 -O-이다.
상기 식 중, Y2는 주쇄의 원자수가 1 내지 16(보다 바람직하게는 2 내지 12), 더욱 바람직하게는 2 내지 10)인 링커를 나타낸다.
당해 Y2로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어
-(CH2-CH2-O)p1-(p1은 1 내지 10의 정수를 나타냄),
-(CHRd)p2-O-(p2는 1 내지 40의 정수이고, Rd는 수소 또는 메틸기를 나타냄),
-(CH2-CH2-O)p3-CO-NH-CH2-CH2-O-(p3은 1 내지 10의 정수를 나타냄),
-CH2-CH2-O-CH2-CH2-,
-(CH2)p4-(p4는 1 내지 6의 정수를 나타냄),
-(CH2)p5-O-CONH-(CH2)p6-(p5는 1 내지 8의 정수, 바람직하게는 2 또는 4를 나타내고, p6은 1 내지 6의 정수, 바람직하게는 3을 나타냄) 또는
-O-(단, Y1은 -O-이 아님)를 들 수 있다.
바람직한 Y2로서는 -(CH2-CH2-O)p1-(p1은 1 내지 10의 정수를 나타냄) 또는 -(CHRd)p2-O-(p2는 1 내지 40의 정수이고, Rd는 수소 또는 메틸기를 나타냄), 구체적으로는 -CH2-CH2-O-를 들 수 있다. 또한, 이들 기는 좌측 단부가 분자 주쇄측(Y1측)에 결합하고, 우측 단부가 경화성 부위측(R33측)에 결합한다.
R44a는 더욱 바람직하게는 하기 식:
Figure 112017054472969-pct00015
로 표시되는 기이다.
상기 식 중, X1은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 예를 들어 메틸기이다. 상기 식 중, q1은 1 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 1 내지 5의 정수, 예를 들어 1 또는 2이다. q2는 1 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 1 내지 5의 정수, 예를 들어 2이다.
상기 R44b는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 경화성 부위를 갖지 않는 2가의 유기기이다.
R44b는 바람직하게는 -(CHR44c-CR44dR44e)s-이다. 여기서 R44c 및 R44d는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고, s는 0 내지 50의 정수이고, R44e기는 -Q'-R44f이다. 여기서 Q'는 상기 Q와 동 의의이고, R44f는 경화성 부위를 갖지 않는 유기기이고, 후술하는 기 R44g가 링커를 통해 또는 직접 Q'에 결합하는 기이다.
당해 링커는 바람직하게는
(a) -(CH2-CH2-O)s1-(s1은 1 내지 10의 정수, 예를 들어 2 내지 10의 정수를 나타냄),
(b) -(CHR)s2-O-(s2는 1 내지 40의 정수인 반복 수를 나타내고, R은 수소 또는 메틸기를 나타냄),
(c) -(CH2-CH2-O)s1-CO-NH-CH2-CH2-O-(s1은 상기와 동 의의임),
(d) -CH2-CH2-O-CH2-CH2-,
(e) -(CH2)s3-(s3은 1 내지 6의 정수를 나타냄) 또는
(f) -(CH2)s4-O-CONH-(CH2)s5-(s4는 1 내지 8의 정수, 바람직하게는 2 또는 4를 나타내고, s5는 1 내지 6의 정수, 바람직하게는 3을 나타냄) 또는
(g) -O-(단, Q'는 -O-가 아님)이다.
R44g는 바람직하게는 이하의 기이다.
(ⅰ) 알킬기
예: 메틸, 에틸
(ⅱ) 불소로 치환된 알킬기를 함유하는 쇄상 기
예:
Figure 112017054472969-pct00016
(ⅲ) 단환식 탄소환, 2환식 탄소환, 3환식 탄소환 및 4환식 탄소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 1개 이상의 환상부를 함유하는 기
예:
Figure 112017054472969-pct00017
(ⅳ) 1개 이상(바람직하게는 1 또는 2개)의 카르복시기로 치환된 탄화수소기를 함유하는 기
예:
Figure 112017054472969-pct00018
(ⅴ) 1개 이상(바람직하게는 1개)의 아미노기를 함유하는 기
(ⅵ) 수소
(ⅶ) 이미다졸륨염을 함유하는 기
예:
Figure 112017054472969-pct00019
R44g는 보다 바람직하게는 수소 원자 또는 불소화되어 있어도 되고, 또한 에틸렌쇄를 통해 결합해도 되는 알킬기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 메톡시에틸기, 이소부틸기 또는 R-CF2-(CF2)s6-(CH2)s7-O-(CH2)2-(R은 불소 원자 또는 수소 원자이고, s6은 0 내지 6의 정수이고, 및 s7은 1 내지 6의 정수임)이고, 더욱 바람직하게는 3-(퍼플루오로에틸)프로폭시에틸기[시성식: CF3-(CF2)-(CH2)3-O-(CH2)2-]이다.
상기 R44 중 구성 단위 R44a와 구성 단위 R44b는 각각이 블록을 형성하고 있어도 되고, 랜덤하게 결합하고 있어도 된다.
상기 식 (B1), (B2), (C1) 및 (C2) 중 n1은 1 이상 100 이하의 정수, 바람직하게는 1 이상 50 이하의 정수, 더욱 바람직하게는 2 이상 30 이하의 정수이다.
상기 식 (B1), (B2), (C1) 및 (C2) 중 R45는 -O-, -S-, -NH- 또는 단결합을 나타내고, 바람직하게는 -O-이다.
상기 식 (B1), (B2), (C1) 및 (C2) 중 R46은 Rf-R41-R42(식 중, Rf, R41 및 R42는 상기와 동 의의임), 1가의 유기기 또는 수소 원자를 나타낸다.
R46은 바람직하게는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 더욱 바람직하게는 메틸이다.
하나의 형태에 있어서, 상기 불소 함유 중합체 (B1) 및 (B2)는 각각 이하의 화학식 (B1a) 및 (B2a):
Figure 112017054472969-pct00020
[식 중, Rf, R41, R43, R46, X1, Z 및 n1은 상기와 동 의의이고, g는 0 또는 1이고, h는 1 또는 2이고, q1은 1 이상 5 이하의 정수임]로 표시되는 적어도 1종의 불소 함유 중합체이다(이하, 각각의 식으로 표시되는 화합물을 「불소 함유 중합체 (B1a)」, 「불소 함유 중합체 (B2a)」라고도 칭함).
상기 불소 함유 중합체 (B)는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 약 5×102 내지 1×105의 수 평균 분자량을 갖고 있어도 된다. 이러한 범위 중에서도 약 2,000 내지 10,000의 수 평균 분자량을 갖는 것이 마찰 내구성이 관점에서 바람직하다. 당해 수 평균 분자량은 19F-NMR에 의해 구할 수 있다.
상기 조성물에 포함되는 상기 불소 함유 중합체 (B)로서는 상기 (B1) 및 (B2)로 표시되는 화합물 이외에 퍼플루오로알킬기 함유 경화성 불소 중합체, 불소 변성 아크릴 함유 경화성 불소 중합체 등을 더 들 수 있다. 이러한 화합물은 예를 들어 DIC가부시키가이샤로부터 메가페이스 RS(상품명) 시리즈로서 입수할 수 있다.
상기 식 (C1) 및 (C2) 중 R47은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 2 내지 10가의 유기기이다. 당해 R47은 식 (C1) 및 (C2)로 표시되는 화합물에 있어서 경화성 부위를 갖는 R44부와 실록산부를 연결하는 링커의 일부라고 해석된다. 따라서, 당해 R47기는 식 (C1) 및 (C2)로 표시되는 화합물이 안정적으로 존재할 수 있는 것이라면, 어느 2 내지 10가의 유기기여도 된다. 또한, R47기의 가수에 따라 식 중의 β는 1 내지 9의 정수가 되며, 예를 들어 R47이 2가의 유기기인 경우, β는 1이고, R47이 7가의 유기기인 경우, β는 6이다.
바람직한 형태에 있어서, R47은 2 내지 4가의 유기기이고, β는 1 내지 3이고, 보다 바람직하게는 R47은 2가의 유기기이고, β는 1이다.
바람직한 형태에 있어서, R47은 상기 R42에 관하여 기재한 2가의 유기기여도 된다.
보다 바람직한 형태에 있어서, R47은 -(CH2)r"-(식 중, r"는 1 이상 20 이하의 정수임)이고, 보다 바람직하게는 -(CH2)r'''-(식 중, r'''는 1 이상 10 이하의 정수임)이고, 예를 들어 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기이다.
상기 식 (C1) 및 (C2) 중 R51, R52, R53, R54, R55, R56 및 R57은 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기이고, 바람직하게는 알킬기이다.
상기 알킬기로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기를 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, 구체적으로는 R13에 관해서는 n-부틸기이고, R7 내지 R12에 관해서는 메틸기이다.
상기 알콕시기로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알콕시이다.
상기 아릴기로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 들 수 있다. 당해 아릴기는 2개 또는 그 이상의 환을 포함하고 있어도 된다. 바람직한 아릴기는 페닐기이다.
상기 알킬기, 알콕시기 및 아릴기는 원한다면 그 분자쇄 또는 환 중에 헤테로 원자, 예를 들어 질소 원자, 산소 원자, 황 원자를 함유하고 있어도 된다.
또한, 상기 알킬기, 알콕시기 및 아릴기는 원한다면 할로겐; 1개 또는 그 이상의 할로겐에 의해 치환되어 있어도 되는 C1- 6알킬기, C2- 6알케닐기, C2- 6알키닐기, C3- 10시클로알킬기, C3-10 불포화 시클로알킬기, 5 내지 10원의 헤테로시클릴기, 5 내지 10원의 불포화 헤테로시클릴기, C6-10 아릴기, 5 내지 10원의 헤테로아릴기로부터 선택되는 1개 또는 그 이상의 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다.
상기 식 (C1) 및 (C2) 중 n3 및 n4는 각각 독립적으로 0 내지 50의 정수이고, n3과 n4의 합은 적어도 1 이상이다. n3 및 n4는 바람직하게는 각각 독립적으로 5 내지 30의 정수이다.
상기 식 (C1) 및 (C2) 중 n2, n5 및 n6은 각각 독립적으로 0 내지 500의 정수이다. n2, n5 및 n6은 바람직하게는 각각 독립적으로 1 내지 200의 정수, 보다 바람직하게는 10 내지 200의 정수이다.
하나의 형태에 있어서, 상기 식 (C1) 및 (C2)로 표시되는 불소 함유 규소 함유 중합체는 각각 하기 식 (C1-a) 및 (C2-a):
Figure 112017054472969-pct00021
[식 중:
Rf, R41, R43, R45, R51, R52, R53, R54, R55, R56, R57, Z, n1, n2, n3, n4, n5 및 n6은 상기 식 (C1) 및 (C2)의 기재와 동 의의이고;
R46'는 상기 식 (C1) 및 (C2)의 R46에 대응하는(2)가의 유기기이고;
X1은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고;
f'는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 0 또는 1이고;
g'는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 1 또는 2이고;
q1은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 1 내지 10의 정수임]로 표시되는 불소 함유 규소 함유 중합체이다.
상기 불소 함유 규소 함유 중합체 (C1)은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 약 2×102 내지 1×105의 수 평균 분자량을 갖고 있어도 된다. 이러한 범위 중에서도 약 1×103 내지 1×105의 수 평균 분자량을 갖는 것이 마찰 내구성의 관점에서 바람직하다. 또한, 상기 불소 함유 규소 함유 중합체 (C2)는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 약 2×102 내지 1×105의 수 평균 분자량을 갖고 있어도 된다. 이러한 범위 중에서도 약 1×103 내지 1×105의 수 평균 분자량을 갖는 것이 마찰 내구성의 관점에서 바람직하다. 당해 수 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 구할 수 있다.
하나의 형태에 있어서, 상기 탄소-탄소 이중 결합 함유 화합물 (A), 불소 함유 중합체 (B) 또는 불소 함유 규소 함유 중합체 (C)를 포함하는 조성물은 이들 화합물에 더하여 적어도 1종의 경화성 부위를 갖는 규소 함유 중합체 (S)를 포함하고 있어도 된다.
상기 규소 함유 중합체 (S)는 이하의 화학식 (S1) 및 (S2) 중 어느 것:
Figure 112017054472969-pct00022
으로 표시되는 적어도 1종의 규소 함유 중합체일 수 있다.
상기 식 (S1) 및 (S2) 중 R71, R72, R73, R74, R75, R76 및 R77은 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기를 나타내고, 바람직하게는 알킬기이다.
상기 알킬기로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기를 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, 구체적으로는 R71에 관해서는 탄소수 n-부틸기이고, R72 내지 R77에 관해서는 메틸기이다.
상기 알콕시기로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알콕시이다.
상기 아릴기로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소수 6 내지 20의 아릴기를 들 수 있다. 당해 아릴기는 2개 또는 그 이상의 환을 포함하고 있어도 된다. 바람직한 아릴기는 페닐기이다.
상기 알킬기, 알콕시기 및 아릴기는 원한다면 그 분자쇄 또는 환 중에 헤테로 원자, 예를 들어 질소 원자, 산소 원자, 황 원자를 함유하고 있어도 된다.
또한, 상기 알킬기, 알콕시기 및 아릴기는 원한다면 할로겐; 1개 또는 그 이상의 할로겐에 의해 치환되어 있어도 되는 C1- 6알킬기, C2- 6알케닐기, C2- 6알키닐기, C3- 10시클로알킬기, C3-10 불포화 시클로알킬기, 5 내지 10원의 헤테로시클릴기, 5 내지 10원의 불포화 헤테로시클릴기, C6-10 아릴기, 5 내지 10원의 헤테로아릴기로부터 선택되는 1개 또는 그 이상의 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다.
상기 식 (S1) 및 (S2) 중 R78은 2가의 유기기를 나타낸다.
상기 R78은 바람직하게는 -(CH2)r''-(식 중, r''는 1 이상 20 이하의 정수, 바람직하게는 1 이상 10 이하의 정수임)이고, 보다 바람직하게는 -(CH2)r''-(식 중, r''는 1 이상 10 이하의 정수임)이다.
상기 식 (S1) 및 (S2) 중 X1은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기를 나타낸다. 바람직한 X1은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 예를 들어 메틸기이다.
상기 식 (S1) 및 (S2) 중 n7 및 n8은 각각 독립적으로 1 이상 500 이하의 정수이다. 당해 n4 및 n5는 바람직하게는 1 이상 200 이하, 보다 바람직하게는 10 이상 200 이하이다.
상기 규소 함유 중합체 (S)는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 약 500 내지 20,000의 수 평균 분자량을 갖는다. 표면 처리층에 우수한 표면 미끄럼성 및 마찰 내구성을 제공하기 위해서는 이러한 수 평균 분자량은 약 500 이상, 예를 들어 약 1,000 이상인 것이 바람직하다. 또한, 불소 함유 중합체 또는 용제와의 상용성의 관점에서 이러한 수 평균 분자량은 약 20,000 이하, 바람직하게는 약 15,000 이하인 것이 바람직하다.
상기 규소 함유 중합체 (S)는 시판품에 의해 또는 공지된 방법으로 제조함으로써 입수할 수 있다. 시판되고 있는 상기 규소 함유 중합체 (S)로서는 이에 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 X-22-164, X-22-164AS, X22-164A, X-22-164A, X-22-164B, X-22-164C, X-22-164E, X-22-174DX, X-22-2426 및 X-22-2475(신에츠가가쿠고교가부시키가이샤 제조), FM-7711, FM-7721, FM-7725, FM-0711, FM-0721 및 FM-0725(JNC가부시키가이샤 제조) 및 DMS-R05, DMS-R11, DMS-R18, DMS-R22, DMS-R31 및 DMS-U21(Gelest사 제조)을 들 수 있다.
상기 조성물에 있어서 상기 탄소-탄소 이중 결합 함유 화합물 (A), 불소 함유 중합체 (B) 또는 불소 함유 규소 함유 중합체 (C)와 규소 함유 중합체 (S)의 중량비는 10:1 내지 1:10이고, 바람직하게는 10:1 내지 2:1, 예를 들어 10:1 내지 3:1, 구체적으로는 약 10:1이다. 이러한 범위의 비로 함으로써, 지문 닦아냄성, 표면 미끄럼성 및 외관이 우수한 표면 처리층을 제공할 수 있다.
상기 조성물에 있어서 바람직하게는 상기 탄소-탄소 이중 결합 함유 화합물 (A), 불소 함유 중합체 (B) 또는 불소 함유 규소 함유 중합체 (C)는 이들 화합물과 규소 함유 중합체 (S)의 합계에 대하여 50질량% 이상, 보다 바람직하게는 60질량% 이상 포함된다. 상기 탄소-탄소 이중 결합 함유 화합물 (A), 불소 함유 중합체 (B) 또는 불소 함유 규소 함유 중합체 (C)의 함유량을 이러한 범위로 함으로써 보다 투명도가 높은 표면 처리층을 제공할 수 있다. 또한, 「투명」이란 일반적으로 투명이라고 인식될 수 있는 것이면 되지만, 예를 들어 헤이즈값 3% 이하의 것을 의미한다.
다른 구체적인 발수성 및/또는 발유성 기 함유 중합성 화합물은 예를 들어 하기 화학식 (D), (E), (F), (G) 및 (H)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 불소 함유 중합성 불포화 화합물을 들 수 있다.
CH2=CR1COOR2Rf … (D)
[식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기, R2는 -CPH2P-, -C(CPH2P + 1)H-, -CH2C(CPH2P+1)H- 또는 -CH2CH2O-, Rf는 -CnF2n +1, -(CF2)nH, -CnF2n-CF3, -(CF2)pOCnF2nCjH2j+1, -(CF2)pOCmH2mCiH2iH, -N(CPH2P+1)COCnF2n +1, -N(CPH2P+1)SO2CnF2n +1이며, 단 p는 1 내지 10, n은 1 내지 16, m은 0 내지 10, i는 0 내지 16, j는 0 내지 10의 정수임]
CF2=CFORg … (E)
[식 중 Rg는 탄소수 1 내지 20의 플루오로알킬기를 나타냄]
CH2=CHRg … (F)
[식 중 Rg는 탄소수 1 내지 20의 플루오로알킬기를 나타냄]
CH2=CR3COOR5RjR6OCOCR4=CH2 … (G)
[식 중, R3, R4는 수소 원자 또는 메틸기, R5, R6은 -CqH2q-, -C(CqH2q + 1)H-, -CH2C(CqH2q+1)H- 또는 -CH2CH2O-, Rj는 -CtF2t이며, 단 q는 1 내지 10, t는 1 내지 16의 정수임]
CH2=CHR7COOCH2(CH2Rk)CHOCOCR8=CH2 … (H)
[식 중, R7, R8은 수소 원자 또는 메틸기, Rk는 -CyF2y +1이며, 단 y는 1 내지 16의 정수임]
상기 불소 함유 중합성 불포화 화합물로서는 이하의 구체예를 들 수 있다.
화학식 (D)로 표시되는 단량체로서는 예를 들어 CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2, CF3CH2OCOCH=CH2, CF3(CF2)4CH2CH2OCOC(CH3)=CH2, C7F15CON(C2H5)CH2OCOC(CH3)=CH2, CF3(CF2)7SO2N(CH3)CH2CH2OCOCH=CH2, CF3(CF2)7SO2N(C3H7)CH2CH2OCOCH=CH2, C2F5SO2N(CF2)7CH2CH2OCOC(CH3)=CH2, (CF3)2CF(CF2)6(CH2)3OCOCH=CH2, (CF3)2CF(CF2)10(CH2)3OCOC(CH3)=CH2, CF3(CF2)4CH(CH3)OCOC(CH3)=CH2, CF3CH2OCH2CH2OCOCH=CH2, C2F5(CH2CH2O)2CH2OCOCH=CH2, (CF3)2CFO(CH2)5OCOCH=CH2, CF3(CF2)4OCH2CH2OCOC(CH3)=CH2, C2F5CON(C2H5)CH2OCOCH=CH2, CF3(CF2)2CON(CH3)CH(CH3)CH2OCOCH=CH2, H(CF2)6C(C2H5)OCOC(CH3)=CH2, H(CF2)8CH2OCOCH=CH2, H(CF2)4CH2OCOCH=CH2, H(CF2)CH2OCOC(CH3)=CH2, CF3(CF2)7SO2N(CH3)CH2CH2OCOC(CH3)=CH2, CF3(CF2)7SO2N(CH3)(CH2)10OCOCH=CH2, C2F5SO2N(C2H5)CH2CH2OCOC(CH3)=CH2, CF3(CF2)7SO2N(CH3)(CH2)4OCOCH=CH2, C2F5SO2N(C2H5)C(C2H5)HCH2OCOCH=CH2 등을 들 수 있다.
또한, 화학식 (E) 및 (F)로 표시되는 플루오로알킬화 올레핀으로서는 예를 들어 C3F7CH=CH2, C4F9CH=CH2, C10F21CH=CH2, C3F7OCF=CF2, C7F15OCF=CF2 및 C8F17OCF=CF2 등을 들 수 있다.
화학식 (G) 및 (H)로 표시되는 단량체로서는 예를 들어 CH2=CHCOOCH2(CF2)3CH2OCOCH=CH2, CH2=CHCOOCH2CH(CH2C8F17)OCOCH=CH2 등을 들 수 있다.
발수성 및/또는 발유성 기 함유 중합성 불포화 화합물로서는 또한 Si-CH3기 또는 -O-Si-CH3기를 갖는 중합성 불포화 화합물을 들 수 있다. 구체적으로는 폴리실록산쇄(분지 구조를 갖는 것이어도 됨)를 갖는 아크릴레이트나 메타크릴레이트이고, 시판품에서는 예를 들어 「실라플레인 FM-0711」, 「실라플레인 FM-0721」, 「실라플레인 FM-0725」(모두 JNC사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 조성물은 이하의 화학식 (J):
Rf1-PFPE-Rf2 (J)
로 표시되는 적어도 1종의 불소 함유 오일을 더 함유해도 된다.
상기 식 (J) 중 Rf1은 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의 알킬기를 나타내고, Rf2는 수소 원자, 불소 원자 또는 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의 알킬기를 나타낸다. 바람직하게는 상기 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 알킬기는 말단 탄소 원자가 CF2H-이며 다른 모든 탄소 원자가 불소에 의해 전체 치환되어 있는 플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알킬기이고, 보다 바람직하게는 퍼플루오로알킬기이다. 보다 바람직하게는 Rf1 및 Rf2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 3의 퍼플루오로알킬기이다.
상기 식 (J) 중 PFPE는 이하의 화학식:
-(OC4F8)a'-(OC3F6)b'-(OC2F4)c'-(OCF2)d'-
(식 중, a', b', c' 및 d'는 퍼플루오로(폴리)에테르의 4종의 반복 단위 수를 각각 나타내고, 서로 독립적으로 0 내지 300의 정수, 바람직하게는 0 내지 200의 정수, 예를 들어 1 내지 200의 정수이며, a', b', c' 및 d'의 합은 적어도 1, 바람직하게는 1 내지 300이고, 첨자 a', b', c' 또는 d'를 붙여서 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의이고, 이들 반복 단위 중 -(OC4F8)-는 -(OCF2CF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2CF2)-, -(OCF2CF(CF3)CF2)-, -(OCF2CF2CF(CF3))-, -(OC(CF3)2CF2)-, -(OCF2C(CF3)2)-, -(OCF(CF3)CF(CF3))-, -(OCF(C2F5)CF2)- 및 -(OCF2CF(C2F5))- 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2CF2)-이다. -(OC3F6)-는 -(OCF2CF2CF2)-, -(OCF(CF3)CF2)- 및 -(OCF2CF(CF3))- 중 어느 것이어도 되고, 바람직하게는 -(OCF2CF2CF2)-이다. -(OC2F4)-는 -(OCF2CF2)- 및 -(OCF(CF3))- 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 -(OCF2CF2)-이다.
바람직한 형태에 있어서, 불소 함유 오일 (J)는 이하의 식 (J1) 내지 (J3) 중 어느 것:
Rf1-(OCF2CF2CF2)b'-Rf2 (J1)
[식 중, Rf1 및 Rf2는 식 (J)의 기재와 동 의의이고; b'는 1 내지 300의 정수임]
Rf1-(OCF(CF3)CF2)b'-Rf2 (J2)
[식 중, Rf1 및 Rf2는 식 (J)의 기재와 동 의의이고; b'는 1 내지 300의 정수임]
또는
Rf1-(OCF2CF2CF2CF2)a'-(OCF2CF2CF2)b'-(OCF2CF2)c'-(OCF2)d'-Rf2 (J3)
[식 중, Rf1 및 Rf2는 식 (J)의 기재와 동 의의이고; a' 및 b'는 각각 독립적으로 0 또는 1 내지 30의 정수이고, c' 및 d'는 각각 독립적으로 1 내지 300의 정수이며, 첨자 a', b', c' 또는 d'를 붙여서 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의임]으로 표시되는 적어도 1종의 화합물이다.
상기 불소 함유 오일 (J)는 약 1,000 내지 30,000의 수 평균 분자량을 갖고 있어도 된다. 이에 의해 높은 표면 미끄럼성을 얻을 수 있다. 대표적으로는 화학식 (J1) 내지 (J3)으로 표시되는 화합물은 약 1,500 이상의 수 평균 분자량을 갖는 것이 바람직하다. 이들 수 평균 분자량의 범위에서는 높은 표면 미끄럼성을 얻을 수 있다.
상기 조성물 중 이러한 불소 함유 오일 (J)는 상기 탄소-탄소 이중 결합 함유 화합물 (A), 불소 함유 중합체 (B) 또는 불소 함유 규소 함유 중합체 (C)의 합계 100질량부에 대하여 예를 들어 0 내지 80질량부, 바람직하게는 0 내지 40질량부로 포함될 수 있다.
상기 조성물은 상기 이외에 다른 성분, 예를 들어 실리콘 오일을 포함하고 있어도 된다.
상기 실리콘 오일로서는 예를 들어 실록산 결합이 2,000 이하인 직쇄상 또는 환상의 실리콘 오일을 이용할 수 있다. 직쇄상의 실리콘 오일은 소위 스트레이트 실리콘 오일 및 변성 실리콘 오일이면 된다. 스트레이트 실리콘 오일로서는 디메틸 실리콘 오일, 메틸페닐 실리콘 오일, 메틸히드로겐 실리콘 오일을 들 수 있다. 변성 실리콘 오일로서는 스트레이트 실리콘 오일을 폴리에테르, 고급 지방산 에스테르, 플루오로알킬, (메트)아크릴레이트, 아미노, 에폭시, 카르복실, 알코올 등에 의해 변성한 것을 들 수 있다. 환상의 실리콘 오일은 예를 들어 환상 디메틸실록산 오일 등을 들 수 있다.
본 발명의 조성물 중 이러한 실리콘 오일은 상기 탄소-탄소 이중 결합 함유 화합물 (A), 불소 함유 중합체 (B) 또는 불소 함유 규소 함유 중합체 (C)의 합계 100질량부에 대하여 예를 들어 0 내지 50질량부, 바람직하게는 0 내지 10질량부로 포함될 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 친수성 기 함유 중합성 화합물인 경우, 얻어지는 기능성 막은 친수성 기를 갖는다.
상기 친수성 기로서는 예를 들어 카르복실기, 술폰산기, 인산기 등의 산기; 카르복시 베타인, 술포 베타인, 포스포 베타인 등의 베타인 구조 함유기;
폴리옥시에틸렌기, 폴리옥시프로필렌기, 옥시에틸렌기와 옥시프로필렌기의 양쪽을 포함하는 폴리옥시알킬렌기 등의 폴리옥시알킬렌기;
수산기, 아미드;
3급 아미노기, 4급 암모늄염 등을 들 수 있다.
친수성 기 함유 중합성 불포화 화합물로서는 예를 들어 (메트)아크릴산 또는 그 알칼리 금속염, 아민염 및 암모늄염; 이타콘산 또는 그 알칼리 금속염, 아민염 및 암모늄염; 비닐술폰산, 알릴술폰산, 2-술포에틸(메트)아크릴레이트, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 3-술포프로필(메트)아크릴레이트, 4-스티렌술폰산 이들 술폰산의 알칼리 금속염, 아민염 및 암모늄염, 2-아크릴로일옥시에틸 애시드 포스페이트, 2-메타크릴로일옥시에틸 애시드 포스페이트, 2-아크릴로일옥시프로필 애시드 포스페이트, 2-메타크릴로일옥시프로필 애시드 포스페이트, 이들 인산의 알칼리 금속염, 아민염 및 암모늄염; 메타크릴로일옥시에틸-N,N-디메틸-N-(3-술포프로필)암모늄 베타인, 메타크릴로일옥시에틸-N,N-디메틸암모늄-α-메틸카르복시 베타인; 폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트; 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈, 아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드; 히드록시에틸아크릴아미드 등의 N-히드록시알킬(메트)아크릴아미드; N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸아미노에틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메트)아크릴아미드, 2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄클로라이드, 2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄브로마이드, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모늄)에틸포스페이트, 2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄디메틸포스페이트 등을 들 수 있다.
상기 친수성 기 함유 중합성 불포화 화합물에 있어서의 알칼리 금속염으로서는 예를 들어 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 등을 들 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 굴절률 변동기 함유 중합성 화합물인 경우, 얻어지는 기능성 막은 굴절률 변동을 부여할 수 있다.
굴절률 변동기란 높은 증분 또는 낮은 증분의 굴절을 갖는 관능기이며, 예를 들어 벤질기, 부분적 또는 완전히 할로겐화된 벤질기 또는 부분적 또는 완전히 할로겐화된 알킬, 알케닐 또는 알킨기를 들 수 있고, 굴절률 변동기 함유 중합성 불포화 화합물로서는 예를 들어 벤질아크릴레이트, 펜타브로모벤질아크릴레이트, 1H,1H,7H-도데카플루오로헵틸메타크릴레이트, 1H,1H-헵타플루오로부틸아크릴레이트 및 트리플루오로에틸아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 자외선 흡수성 관능기 함유 중합성 화합물인 경우, 얻어지는 기능성 막은 자외선 흡수 특성을 갖는다.
자외선 흡수성 관능기 함유 중합성 불포화 화합물로서는 예를 들어 2-히드록시-4-(3-메타크릴로일옥시-2-히드록시프로폭시)벤조페논, 2-히드록시-4-(3-아크릴로일옥시-2-히드록시프로폭시)벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-(3-메타크릴로일옥시-2-히드록시프로폭시)벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-(3-아크릴로일옥시-2-히드록시프로폭시)벤조페논, 2-(2'-히드록시-5'-메타크릴로일옥시에틸페닐)-2H-벤조트리아졸 등을 들 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 광 안정성 관능기 함유 중합성 화합물인 경우, 얻어지는 기능성 막은 광 안정성을 갖는다.
광 안정성 관능기 함유 중합성 불포화 화합물로서는 예를 들어 4-(메트)아크릴로일옥시-1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘, 4-(메트)아크릴로일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-시아노-4-(메트)아크릴로일아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 1-(메트)아크릴로일-4-(메트)아크릴로일아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 1-(메트)아크릴로일-4-시아노-4-(메트)아크릴로일아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-크로토노일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-크로토노일아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 1-크로토노일-4-크로토노일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 등을 들 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 생물 특성 관능기 함유 중합성 화합물인 경우, 얻어지는 기능성 막은 생물 특성을 갖는다.
생물 특성을 부여하는 관능기로서는 예를 들어 방오 특성을 갖는 기, 생체계의 성장을 촉진하는 기를 들 수 있다.
방오 특성을 갖는 기를 함유하는 중합성 불포화 화합물로서는 예를 들어 구리(Ⅱ)디아크릴레이트, 구리(Ⅱ)디메타크릴레이트, 디부틸주석말레에이트, 주석(Ⅱ)디아크릴레이트, 주석(Ⅱ)디메타크릴레이트, 트리알킬주석메타크릴레이트, 아연디메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
생체계의 성장을 촉진하는 기로서는 예를 들어 숙신이미드, 글루코시드 및 당기를 들 수 있다. 생체계의 성장을 촉진하는 기를 갖는 중합성 불포화 화합물로서는 N-아실옥시숙신이미드 및 2-메타크릴옥시에틸글루코시드 등을 들 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 난연성 기 함유 중합성 화합물인 경우, 얻어지는 기능성 막은 난연성을 갖는다.
난연성 기로서는 완전히 또는 부분적으로 염소화 또는 브롬화된 알칸 또는 질소 또는 인 함유기를 들 수 있다.
난연성 기 함유 중합성 불포화 화합물로서는 트리브로모네오펜틸메타크릴레이트, 비스(2-메타크릴옥시에틸)포스페이트, 모노아크릴옥시에틸포스페이트 등을 들 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 대전 방지성 기 함유 중합성 화합물인 경우, 얻어지는 기능성 막은 대전 방지 특성을 갖는다.
대전 방지성 기로서는 제3급 아미노, 에톡실화 아미노, 알칸올아미드, 글리세롤스테아레이트, 소르비탄, 술포네이트기 등을 들 수 있다.
대전 방지성 기 함유 중합성 불포화 화합물로서는 예를 들어 2-디이소프로필아미노에틸메타크릴레이트, 3-디메틸아미노네오펜틸아크릴레이트 또는 올레일비스(2-히드록시에틸)아민, 스테아릴아크릴레이트, 비닐스테아레이트 등을 들 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물은 바람직하게는 용매를 포함한다.
상기 용매는 특별히 한정되지 않고, 이용하는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어 용매의 예로서는 특별히 한정하는 것이 아니지만, 헥산, 헵탄, 옥탄 등의 탄화수소계 용제; 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소, 디클로로에탄 등의 염화 탄화수소계 용제; 디에틸에테르, 디메톡시에탄, 다이글라임, 트리글라임 등의 에테르계 용제; 디에틸옥살레이트, 피루브산에틸, 에틸-2-히드록시부티레이트, 에틸아세토아세테이트, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산아밀, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 2-히드록시이소부티르산메틸, 2-히드록시이소부티르산에틸 등의 에스테르계 용제; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜디메틸에테르 등의 프로필렌글리콜계 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 2-헥사논, 시클로헥사논, 메틸아미노케톤, 2-헵타논 등의 케톤계 용제; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 디아세톤알코올 등의 알코올계 용제; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 니트로벤젠 등의 방향족 탄화수소류; 탄소수 5 내지 12의 퍼플루오로 지방족 탄화수소(예를 들어 퍼플루오로헥산, 퍼플루오로메틸시클로헥산 및 퍼플루오로-1,3-디메틸시클로헥산); 폴리플루오로 방향족 탄화수소(예를 들어 비스(트리플루오로메틸)벤젠); 폴리플루오로 지방족 탄화수소; 히드로플루오로에테르(HFE)(예를 들어 퍼플루오로프로필메틸에테르(C3F7OCH3), 퍼플루오로부틸메틸에테르(C4F9OCH3), 퍼플루오로부틸에틸에테르(C4F9OC2H5), 퍼플루오로헥실메틸에테르(C2F5CF(OCH3)C3F7) 등의 알킬퍼플루오로알킬에테르(퍼플루오로알킬기 및 알킬기는 직쇄 또는 분지상이어도 됨)), 히드로클로로플루오로카본(아사히클린 AK-225(상품명) 등), 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 셀로솔브계 용제 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 이용할 수 있다.
바람직한 형태에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물에 있어서의 기능성 부여기 함유 중합성 화합물의 농도는 0.01 내지 5질량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5질량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 3질량%이다. 이러한 농도 범위로 함으로써 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물의 매트릭스 형성 조성물 막에의 확산 또는 용해가 보다 촉진된다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물은 용매를 포함하고 있어도 포함하고 있지 않아도 된다. 하나의 형태에 있어서 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물은 용매를 포함하지 않는다. 다른 형태에 있어서 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물은 용매를 포함한다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 침지 코팅, 스핀 코팅, 플로우 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 바 코팅, 다이 코팅, 스크린 인쇄 및 유사한 방법을 이용할 수 있다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물의 적용량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 앞에 적용된 매트릭스 형성 조성물과 동일 정도이다.
바람직한 형태에 있어서, 매트릭스 형성 조성물과 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물은 서로 상용성일 수 있다. 바람직하게는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 매트릭스 조성물과 상용성 또는 그것에 용해성인 것이 바람직하다. 매트릭스 형성 조성물과 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물이 서로 상용성인 것에 의해 기능성 부여기 함유 중합성 화합물의 매트릭스 형성 조성물 막에의 확산 또는 용해가 촉진된다.
계속해서 얻어진 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 매트릭스 형성 조성물 막을 경화시킨다.
경화 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 활성 에너지선, 예를 들어 350nm 이하의 파장 영역의 전자파, 즉 자외광선, 전자선, X선, γ선 등을 조사함으로써 행할 수 있다. 이 전자파의 조사에 의해 막 중의 중합성 화합물의 경화를 개시시키고, 이들 화합물 간 또한 이들 화합물과 기재 간에 결합이 형성되고, 기능성 막이 얻어진다.
상기 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용하고 나서 경화를 개시할 때까지의 시간은 적용한 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 매트릭스 형성 조성물 막에 확산 또는 용해하는 시간을 확보 가능한 한 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용하고 나서 경화를 개시할 때까지의 시간은 30초 내지 1시간, 바람직하게는 1분 내지 30분이다.
본 발명의 기능성 막은 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 막의 표면 부근에 편재된 단층막으로서 얻어진다. 따라서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물은 기능성 막의 내부에 있어서 매트릭스 형성 조성물의 중합성 화합물과 견고하게 결합하고 있고, 이에 의해 우수한 마찰 내구성을 갖는다. 또한, 매트릭스 형성 조성물 막을 형성한 후에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용하고 있기 때문에, 보다 표면 부근에의 편재가 커지고, 기능을 보다 고도로 발휘할 수 있다.
이상, 본 발명의 기능성 막의 제조 방법에 대하여 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 매트릭스 형성 조성물을 기재에 적용하기 전에 기재를 전처리해도 된다.
본 발명은 상기의 제조 방법으로 얻어진 기능성 막, 및 기재와 해당 기재의 표면에 본 발명의 기능성 막을 갖고 이루어지는 물품에 관한 것이기도 하다.
본 발명의 물품은 상기 기능성 막, 특히 발수성 및 발유성을 갖는 막을 최외층에 갖는 광학 부재일 수 있다.
광학 부재로서는 후기에 예시하는 바와 같은 디스플레이 등에 관한 광학 부재 외에 다종다양한 광학 부재를 바람직하게 들 수 있다: 예를 들어 안경 등의 렌즈; 음극선관(CRT; 예, TV, 퍼스널 컴퓨터 모니터), 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 박막 EL 도트 매트릭스 디스플레이, 배면 투사형 디스플레이, 형광 표시관(VFD), 전계 방출 디스플레이(FED; Field Emission Display) 등의 디스플레이 또는 이들의 디스플레이의 전면 보호판, 비산 방지 필름, 반사 방지판, 편광판 또는 안티글레어판 또는 이들의 표면에 반사 방지막 처리를 실시한 것; 휴대 전화, 휴대 정보 단말기 등의 기기의 터치 패널 시트; 블루레이(Blu-ray(등록 상표)) 디스크, DVD 디스크, CD-R, MO 등의 광 디스크의 디스크면; 광 파이버 등.
본 발명은 또한 상기 본 발명의 제조 방법을 실시하기 위한 장치에 관한 것이기도 하다.
본 발명의 기능성 막의 제조 장치는 기재 상에 매트릭스 형성 조성물을 공급하여 매트릭스 형성 조성물 막을 형성하는 매트릭스 형성 조성물 막 형성부와, 상기 매트릭스 형성 조성물 막에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 공급하는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물 공급부를 갖고 이루어진다.
상기 매트릭스 형성 조성물 막 형성부 및 기능성 부여기 함유 중합성 화합물 공급부는 각각의 조성물을 기재에 공급하기 위한 기구, 바람직하게는 스프레이 노즐을 갖는다.
하나의 형태에 있어서, 상기 매트릭스 형성 조성물 막 형성부와 기능성 부여기 함유 중합성 화합물 공급부는 동일한 개소여도 된다. 예를 들어 하나의 챔버가 매트릭스 형성 조성물 막 형성부와 기능성 부여기 함유 중합성 화합물 공급부를 겸해도 된다. 본 발명의 기능성 막의 제조 방법에 있어서는 매트릭스 형성 조성물을 기재에 도포한 후, 건조시킬 필요가 없고, 그대로 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 도포할 수 있기 때문에, 기판을 장치로부터 취출할 필요가 없고, 동일한 챔버 내에서 상기 2개의 작업을 행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조 장치는 간이한 구조로 할 수 있다.
바람직한 형태에 있어서, 본 발명의 제조 장치는 기재에 매트릭스 형성 조성물을 제공하는 스프레이 노즐과, 기재에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 제공하는 다른 스프레이 노즐을 갖는 챔버를 갖고, 상기 챔버에 있어서 기재 상에 매트릭스 형성 조성물을 적용하여 매트릭스 형성 조성물 막을 형성하고, 계속해서 매트릭스 형성 조성물 막 상에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용하는 것을 특징으로 한다.
이상, 본 발명의 기능성 막의 제조 방법, 이에 의해 얻어지는 기능성 막, 이것을 갖는 물품 및 본 발명의 제조 방법을 실시하는 장치에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기에서 예시한 것에 한정되지 않는다.
[실시예]
합성예
적하 깔때기, 콘덴서, 온도계, 교반 장치를 장착한 1L의 4구 플라스크에 스미쥴(등록 상표) N3300(스미카바이엘우레탄사 제조, NCO기 함유율 21.8%, 36.6g)을 HCFC225(219.4g)에 용해시키고, 디부틸주석디라우레이트(와코준야쿠사 제조, 0.30g)를 첨가하고, 질소 기류하, 40℃에서 교반하면서 평균 조성: CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)14CF2CF2CH2OH로 표시되는 퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 알코올(60.0g)을 HCFC225(60.0g)에 용해한 용액을 적하하고, 교반하였다. 히드록시에틸아크릴레이트(19.6g)를 적하하고, 교반하였다. IR로 NCO의 흡수가 완전히 소실된 것을 확인하였다. 디부틸히드록시톨루엔 0.05g을 첨가하고, HCFC225를 완전히 제거하였다. 이에 의해 얻어진 조성물(2g)을 Irgacure184(BASF재팬 제조, 0.1g), 제오로라(등록 상표) H(닛본 제온사 제조, 5g), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(3g) 및 메틸이소부틸케톤(190g)과 배합하고, 용해시켜 표면 처리 조성물 A를 얻었다.
또한, 상기에서 얻어진 조성물(2g)을 Irgacure184(BASF재팬 제조, 0.1g), 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(148.5g), 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(49.5g)와 배합하고, 용해시켜 표면 처리 조성물 B를 얻었다.
실시예 1
하드코트제(빔세트 575CB(상품명), 아라카와가가쿠고교가부시키가이샤)(10.0g)를 메틸이소부틸케톤(15g)에 용해하여 40질량%의 경화성 조성물을 얻었다. 경화성 조성물의 점도는 0.4Pa·s였다. 폴리카르보네이트 기재(스테라, 닛폰테스트패널사 제조)에 바 코트 No20을 이용하여 경화성 조성물을 도포하였다. 계속해서 경화성 조성물 막 상에 상기 합성예에서 제조한 표면 처리 조성물 A(32g/m2)를 스프레이 도포하였다. 계속해서 70℃에서 5분간 건조하고, 600mJ/cm2의 자외선을 조사하여 막을 경화시키고, 기능성 막을 얻었다.
트리메틸올프로판트리아크릴레이트(100g) 및 Irgacure184(BASF재팬 제조, 5g)를 혼합하고, 용해시켜 경화성 조성물을 얻었다. 얻어진 경화성 조성물의 점도는 0.1Pa·s였다. 폴리카르보네이트 기재(스테라, 닛폰테스트패널사 제조)에 바 코트 No20을 이용하여 경화성 조성물을 도포하였다. 계속해서 경화성 조성물 막 상에 상기 합성예에서 제조한 표면 처리 조성물 B(32g/m2)를 스프레이 도포하였다. 계속해서 600mJ/cm2의 자외선을 조사하여 막을 경화시키고, 기능성 막을 얻었다.
비교예 1
하드코트제(빔세트 575CB(상품명), 아라카와가가쿠고교가부시키가이샤)(10.0g)를 메틸이소부틸케톤(15g)에 용해하여 40질량%의 경화성 조성물을 얻었다. 얻어진 경화성 조성물에 폴리카르보네이트 기재(스테라, 닛폰테스트패널사 제조)에 바 코트 No20을 이용하여 경화성 조성물을 도포하였다. 계속해서 70℃에서 5분간 건조하였다. 70℃ 5분 건조 후의 매트릭스 형성 조성물 막의 고형분 농도는 99질량%이고, 그 점도는 1.5Pa·s였다. 건조 후, 매트릭스 형성 조성물 막 상에 상기 합성예에서 제조한 표면 처리 조성물(32g/m2)을 스프레이 도포하였다. 계속해서 70℃에서 5분간 건조하고, 600mJ/cm2의 자외선을 조사하여 막을 경화시키고, 기능성 막을 얻었다.
비교예 2
하드코트제(빔세트 575CB(상품명), 아라카와가가쿠고교가부시키가이샤)(10.0g)를 메틸이소부틸케톤(15g)에 용해하여 40질량%의 경화성 조성물을 얻었다. 얻어진 경화성 조성물에 폴리카르보네이트 기재(스테라, 닛폰테스트패널사 제조)에 바 코트 No20을 이용하여 경화성 조성물을 도포하였다. 계속해서 70℃에서 15분간 건조하였다. 70℃ 15분 건조 후의 매트릭스 형성 조성물 막의 고형분 농도는 100질량%이고, 그 점도는 1.6Pa·s였다. 건조 후, 매트릭스 형성 조성물 막 상에 상기 합성예에서 제조한 표면 처리 조성물(32g/m2)을 스프레이 도포하였다. 계속해서 70℃에서 5분간 건조하고, 600mJ/cm2의 자외선을 조사하여 막을 경화시키고, 기능성 막을 얻었다.
또한, 상기의 매트릭스 형성 조성물 막의 점도 측정은 대응하는 고형분 농도를 갖는 매트릭스 형성 조성물의 점도를 측정함으로써 구하였다. 건조 공정을 거친 매트릭스 형성 조성물 막(비교예 1 및 2)의 점도는 건조 전후의 중량 차로부터 막의 고형분 농도를 산출하고, 그 고형분 농도에 있어서의 매트릭스 형성 조성물 막의 점도함으로써 구하였다. 매트릭스 형성 조성물의 점도는 25℃에서 CP-20 콘을 사용하여 30rpm으로 180초간 측정하고, 안정된 값을 채택하였다. 측정 장치는 도카이야가미가부시키가이샤 제조의 콘플레이트형 점도계 CV-1E를 이용하였다.
(평가)
지우개 내구 시험
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서 기재 표면에 형성된 기능성 막에 대하여 지우개 마찰 내구 시험에 의해 마찰 내구성을 평가하였다. 구체적으로는 기능성 막을 형성한 샘플 물품을 수평 배치하고, 지우개(고쿠요가부시키가이샤 제조, KESHI-70, 평면 치수 1cm×1.6cm)를 기능성 막의 표면에 접촉시키고, 그 위에 500gf의 하중을 부여하고, 그 후 하중을 가한 상태에서 지우개를 20mm/초의 속도로 왕복시켰다. 왕복 횟수 100회마다 물의 정적 접촉각(도)을 측정하였다. 접촉각의 측정값이 90도 미만이 된 시점에서 평가를 중지하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112017054472969-pct00023
상기 결과로부터 기재 상에 매트릭스 형성 조성물을 도포하여 건조 공정을 거치지 않고, 표면 처리 조성물을 도포한 실시예 1 및 2는 건조 공정을 거친 비교예 1 및 2보다도 마찰 내구성이 우수한 것이 확인되었다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명은 여러 가지 다양한 기재의 표면에 표면 처리층을 형성하기 위해서 적합하게 이용될 수 있다.

Claims (21)

  1. 기재 상에 기능성 막을 형성하는 방법으로서,
    기재 상에 매트릭스 형성 조성물을 적용하여 매트릭스 형성 조성물 막을 형성하고,
    상기 매트릭스 형성 조성물 막 상에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용함으로써, 매트릭스 형성 조성물 막에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 함유시키고,
    얻어진 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 매트릭스 형성 조성물 막을 경화시켜 단층의 기능성 막을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 매트릭스 형성 조성물이 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물과 상용성인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막이 액상인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막이 20질량% 이상의 용매를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막이 건조 공정을 거치지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용할 때의 매트릭스 형성 조성물 막이 미경화 상태인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 매트릭스 형성 조성물이 단관능 및/또는 다관능 (메트)아크릴레이트, 단관능 및/또는 다관능 우레탄(메트)아크릴레이트, 단관능 및/또는 다관능 에폭시(메트)아크릴레이트인 화합물을 함유하는 조성물인 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기능성 부여기가
    1) 발수성 및/또는 발유성 기,
    2) 친수성 기,
    3) 굴절률 변동기,
    4) 자외선 흡수성 관능기,
    5) 광 안정성 관능기,
    6) 생물 특성 관능기,
    7) 난연성 기 또는
    8) 대전 방지성 기인 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물에 있어서의 기능성 부여기 함유 중합성 화합물의 농도가 0.01 내지 5질량%인 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 탄소-탄소 이중 결합 함유 퍼플루오로폴리에테르 화합물인 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물이 (a) 디이소시아네이트의 삼량체인 폴리이소시아네이트에 (b) 활성 수소를 갖는 화합물을 반응시킴으로써 얻어지는 탄소-탄소 이중 결합 함유 화합물 (A)를 포함하여 이루어지는 조성물로서,
    성분 (b)가
    (b1) 활성 수소를 갖는 퍼플루오로폴리에테르 및
    (b2) 활성 수소와 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체인 것을 특징으로 하는 조성물인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 성분 (b)가 (b3) 활성 수소를 갖는 실란 화합물을 더 포함하는 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 적어도 1종의 경화성 부위를 갖는 불소 함유 중합체 (B)인 방법.
  13. 제12항에 있어서, 불소 함유 중합체 (B)가 이하의 화학식 (B1) 및 (B2) 중 어느 것:
    Figure 112019009149018-pct00027

    [식 중:
    Rf는 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의 알킬기를 나타내고,
    R41은 하기 식:
    -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-
    (식 중, a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 이상 200 이하의 정수이며, a, b, c 및 d의 합은 적어도 1이고, 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의임)로 표시되는 기이고,
    R42는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 2 내지 10가의 유기기를 나타내고,
    R43은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 2가의 유기기를 나타내고,
    R44는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 R44a 또는 R44b를 나타내고: 단 적어도 하나의 R44는 R44a이고,
    R44a는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 경화성 부위를 갖는 2가의 유기기를 나타내고,
    R44b는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 경화성 부위를 갖지 않는 2가의 유기기를 나타내고,
    R45는 -O-, -S-, -NH- 또는 단결합을 나타내고,
    R46은 Rf-R41-R42(식 중, Rf, R41 및 R42는 상기와 동 의의임), 1가의 유기기 또는 수소 원자를 나타내고,
    n1은 1 이상 50 이하의 정수이고,
    α는 각각 독립적으로 1 내지 9의 정수임]으로 표시되는 적어도 1종의 불소 함유 중합체인 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물이 적어도 1종의 경화성 부위를 갖는 불소 함유 규소 함유 중합체 (C)인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 불소 함유 규소 함유 중합체 (C)가 이하의 화학식 (C1) 및 (C2) 중 어느 것:
    Figure 112019009149018-pct00028

    [식 중:
    Rf는 1개 또는 그 이상의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 16의 알킬기를 나타내고,
    R41은 하기 식:
    -(OC4F8)a-(OC3F6)b-(OC2F4)c-(OCF2)d-
    (식 중, a, b, c 및 d는 각각 독립적으로 0 이상 200 이하의 정수이며, a, b, c 및 d의 합은 적어도 1이고, 괄호로 묶인 각 반복 단위의 존재 순서는 식 중에 있어서 임의임) 로 표시되는 기이고,
    R42는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 2 내지 10가의 유기기를 나타내고,
    R43은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 2가의 유기기를 나타내고,
    R44는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 R44a 또는 R44b를 나타내고: 단 적어도 하나의 R44는 R44a이고,
    R44a는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 경화성 부위를 갖는 2가의 유기기를 나타내고,
    R44b는 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 경화성 부위를 갖지 않는 2가의 유기기를 나타내고,
    R45는 -O-, -S-, -NH- 또는 단결합을 나타내고,
    R47은 각 출현에 있어서 각각 독립적으로 2 내지 10가의 유기기이고,
    R51, R52, R53, R54, R55, R56 및 R57은 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기이고,
    n1은 1 내지 50의 정수이고,
    n3 및 n4는 각각 독립적으로 0 내지 50의 정수이며, n3과 n4의 합은 적어도 1 이상이고,
    n2, n5 및 n6은 각각 독립적으로 0 내지 500의 정수이고;
    α는 각각 독립적으로 1 내지 9의 정수이고;
    β는 각각 독립적으로 1 내지 9의 정수임]으로 표시되는 불소 함유 규소 함유 중합체인 방법.
  16. 제10항에 있어서, 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물이 또한 하기 식 (S1) 및 (S2) 중 어느 것:
    Figure 112019009149018-pct00029

    [식 중:
    R71, R72, R73, R74, R75, R76 및 R77은 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기 또는 아릴기를 나타내고,
    R78은 2가의 유기기를 나타내고,
    X1은 수소 원자, 염소 원자, 불소 원자 또는 불소에 의해 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 내지 10의 알킬기를 나타내고,
    n7 및 n8은 각각 독립적으로 1 이상 500 이하의 정수임]으로 표시되는 적어도 1종의 규소 함유 중합체 (S)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항 또는 제2항에 기재된 방법에 의해 형성된 기능성 막.
  18. 기재와, 해당 기재 상에 위치하는 제17항에 기재된 기능성 막을 포함하는 물품.
  19. 제1항 또는 제2항에 기재된 기능성 막을 형성하는 방법을 실시에 이용하는 장치로서,
    기재 상에 매트릭스 형성 조성물을 공급하여 매트릭스 형성 조성물 막을 형성하는 매트릭스 형성 조성물 막 형성부와,
    상기 매트릭스 형성 조성물 막에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 공급하는 기능성 부여기 함유 중합성 화합물 공급부를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제19항에 있어서, 기재에 매트릭스 형성 조성물을 제공하는 스프레이 노즐과 기재에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 제공하는 다른 스프레이 노즐을 갖는 챔버를 갖고,
    상기 챔버에 있어서 기재 상에 매트릭스 형성 조성물을 적용하여 매트릭스 형성 조성물 막을 형성하고, 계속해서 매트릭스 형성 조성물 막 상에 기능성 부여기 함유 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 적용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 삭제
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