(57)【要約】接着促進組成物から形成された接着促進層と、疎水性層形成組成物から形成された疎水性層とを備える疎水性および疎油性のコーティングが開示される。接着促進組成物は、官能性結合基と、シラン官能基および／またはゲルマニウム官能基のうちの少なくとも一つとを有した接着促進化合物を含有してもよい。疎水性層形成組成物は、疎水性脂肪族基と、シラン官能基および／またはゲルマニウム官能基のうちの少なくとも一つとを有した疎水性層形成化合物を含有してもよい。コーティングを形成する方法もまた開示される。
2010505615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）官能性結合基およびシラン基を有する第１のシランを表面上に堆積する工程と、
（ｂ）疎水性脂肪族基およびシラン基を有する第２のシランを前記第１のシラン上に堆積する工程と
を備える方法。
【請求項２】
前記第１のシランの官能性結合基は、
イソシアネート基、
ハロゲン化アシル基、
エポキシ基、
グリシジル基、
アミノ基、
メチルエステル基、
イソチオシアナト基、
カルボキシル基、
活性化カルボキシル基、
ハロゲン化アルキル基、
ハロゲン化ベンジル基、
クロロシラン基、
メトキシシラン基、
エトキシシラン基のうちの少なくとも一つからなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のシランのシラン基は、
【化１】
2010505615.tif 000012
により表される基を有し、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のシランは、
【化２】
2010505615.tif 000013
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｘは、イソシアネート基、塩化アシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、メチルエステル基、イソチオシアナト基、カルボキシル基、活性化カルボキシル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化ベンジル基、臭化ベンジル基、クロロシラン基、メトキシシラン基、エトキシシラン基であり、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のシランの疎水性脂肪族基は、
アルキル鎖、
部分フッ素化アルキル鎖、
過フッ素化アルキル鎖のうちの少なくとも一つからなる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のシランのシラン基は、
【化３】
2010505615.tif 000014
により表される基を有し、
Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のシランは、
【化４】
2010505615.tif 000015
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記表面はポリマー基材の表面からなる請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記表面はシリコン系基材の表面からなる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記表面はヒドロキシル基を有する請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
（ａ）は、前記第１のシランを前記表面のヒドロキシル基と反応させることにより前記第１のシランを前記表面に結合することを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記表面は、シラノール基を有するシリコン系基材の表面からなる請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
（ａ）は、前記第１のシランのシラン基を前記シリコン系基材のシラノール基と反応させてシロキサン結合を形成することにより前記第１のシランを前記表面に結合することを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
（ａ）に先立って、（ｃ）前記表面の一部を酸化する工程をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
（ｃ）は、
プラズマ、
酸化剤、
紫外線光のうちの少なくとも一つに前記表面を曝すことを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
（ｂ）に先立って、（ｄ）前記第１のシランを加水分解する工程をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
（ｄ）は、前記第１のシラン上のシラン基を加水分解してシラノール基を形成することを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
（ｂ）は、前記第２のシランのシラン基を前記第１のシランのシラノール基と反応させてシロキサン結合を形成することにより前記第２のシランを前記第１のシランに結合することを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
（ｄ）は、前記第１のシランを水分に曝すことを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
（ａ）に先立って、（ｅ）前記第１のシランを気化させて気化した第１のシランを形成する工程をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
（ａ）は、気化した第１のシランに基材を曝すことを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
（ｂ）に先立って、（ｆ）前記第２のシランを気化させて気化した第２のシランを形成する工程をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
（ｂ）は、気化した第２のシランに前記第１のシランを曝すことを含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
（ｇ）前記第１のシランと前記第２のシランのうちの少なくとも一つを架橋結合する工程をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
（ｈ）前記第１のシランと前記第２のシランのうちの少なくとも一つを硬化させる工程をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
ヒドロキシル基を有する基材と、
官能性結合基およびシラン基を有する第１のシランと、
疎水性脂肪族基およびシラン基を有する第２のシランとの反応生成物を備える組成物。
【請求項２７】
前記官能性結合基は、
イソシアネート基、
ハロゲン化アシル基、
エポキシ基、
グリシジル基、
アミノ基、
メチルエステル基、
イソチオシアナト基、
カルボキシル基、
活性化カルボキシル基、
ハロゲン化アルキル基、
ハロゲン化ベンジル基、
クロロシラン基、
メトキシシラン基、
エトキシシラン基のうちの少なくとも一つからなる請求項２６に記載の組成物。
【請求項２８】
前記第１のシランは、
カルバメート結合、
エステル結合、
エーテル結合、
Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合、
アミド結合、
イミン結合、
イオン結合、
シロキサン結合のうちの少なくとも一つにより前記基材に結合される請求項２６に記載の組成物。
【請求項２９】
前記第１のシランのシラン基は、
【化５】
2010505615.tif 000016
により表される基を有し、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項２６に記載の組成物。
【請求項３０】
前記第１のシランは、
【化６】
2010505615.tif 000017
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｘは、イソシアネート基、塩化アシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、メチルエステル基、イソチオシアナト基、カルボキシル基、活性化カルボキシル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化ベンジル基、臭化ベンジル基、クロロシラン基、メトキシシラン基、エトキシシラン基であり、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項２６に記載の組成物。
【請求項３１】
前記第２のシランの疎水性脂肪族基は、
アルキル鎖、
部分フッ素化アルキル鎖、
過フッ素化アルキル鎖のうちの少なくとも一つからなる請求項２６に記載の組成物。
【請求項３２】
前記第２のシランのシラン基は、
【化７】
2010505615.tif 000018
により表される基を有し、
Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項２６に記載の組成物。
【請求項３３】
前記第２のシランは、
【化８】
2010505615.tif 000019
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項２６に記載の組成物。
【請求項３４】
前記基材はポリマー基材からなる請求項２６に記載の組成物。
【請求項３５】
前記基材はシリコン系基材からなる請求項２６に記載の組成物。
【請求項３６】
前記第１のシランは、シロキサン結合を含む架橋結合部を備える請求項２６に記載の組成物。
【請求項３７】
前記第２のシランは、シロキサン結合を含む架橋結合部を備える請求項２６に記載の組成物。
【請求項３８】
表面を有する第１の部分と、
前記第１の部分の表面に結合したコーティング組成物とを備える物品であって、前記コーティング組成物は、
前記第１の部分の表面に結合した第１のシランと、
シロキサン結合により前記第１のシランに結合した第２のシランとを備え、前記第１のシランはシラン基を有し、前記第２のシランは疎水性脂肪族基を有する物品。
【請求項３９】
前記第１のシランは、
カルバメート結合、
エステル結合、
エーテル結合、
Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合、
アミド結合、
イミン結合、
イオン結合、
シロキサン結合のうちの少なくとも一つにより前記第１の部分の表面に結合される請求項３８に記載の物品。
【請求項４０】
前記第１のシランは、
【化９】
2010505615.tif 000020
により表されるシラン基を有し、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、メトキシエトキシエトキシ基、またはシロキサン結合である請求項３８に記載の物品。
【請求項４１】
前記第１のシランは、
【化１０】
2010505615.tif 000021
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｘは、イソシアネート基、塩化アシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、メチルエステル基、イソチオシアナト基、カルボキシル基、活性化カルボキシル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化ベンジル基、臭化ベンジル基、クロロシラン基、メトキシシラン基、エトキシシラン基、カルバメート結合、エステル結合、エーテル結合、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合、アミド結合、イミン結合、イオン結合、またはシロキサン結合であり、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、メトキシエトキシエトキシ基、またはシロキサン結合である請求項３８に記載の物品。
【請求項４２】
前記第２のシランの疎水性脂肪族基は、
アルキル鎖、
部分フッ素化アルキル鎖、
過フッ素化アルキル鎖のうちの少なくとも一つからなる請求項３８に記載の物品。
【請求項４３】
前記第２のシランは、
【化１１】
2010505615.tif 000022
により表されるシラン基を有し、
Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、メトキシエトキシエトキシ基、またはシロキサン結合である請求項３８に記載の物品。
【請求項４４】
前記第２のシランは、
【化１２】
2010505615.tif 000023
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、メトキシエトキシエトキシ基、またはシロキサン結合である請求項３８に記載の物品。
【請求項４５】
前記第１の部分の表面に形成された開口をさらに備える請求項３８に記載の物品。
【請求項４６】
前記コーティング組成物は、前記第１の部分の表面に形成された開口に隣接する部位で前記第１の部分の表面に結合されている請求項４５に記載の物品。
【請求項４７】
前記開口は、物品の一部を貫通する当該開口の一部を画定する開口面を有し、前記コーティング組成物は、前記開口面に結合されている請求項４５に記載の物品。
【請求項４８】
前記コーティング組成物は、前記開口を液体が通過するのを防ぐことが可能である請求項４５に記載の物品。
【請求項４９】
前記第１の部分の表面はメッシュ表面からなり、前記メッシュ表面は、当該メッシュ表面に形成された開口を備える請求項３８に記載の物品。
【請求項５０】
表面を有する第２の部分をさらに備え、前記第１の部分の表面と前記第２の部分の表面の間には開口が形成されている請求項３８に記載の物品。
【請求項５１】
補聴器デバイスを備える装置であって、前記補聴器デバイスは、
表面部分を有する第１の構成要素と、
前記第１の構成要素の表面部分に結合したコーティング組成物とを備え、前記コーティング組成物は、
該第１の構成要素の表面部分に結合した接着層と、
前記接着層に結合した疎水性層とを備える装置。
【請求項５２】
前記疎水性層は、
アルキル鎖、
部分フッ素化アルキル鎖、
過フッ素化アルキル鎖のうちの少なくとも一つからなる疎水性脂肪族基を有する請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
前記接着層は、
カルバメート結合、
エステル結合、
エーテル結合、
Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合、
アミド結合、
イミン結合、
イオン結合、
シロキサン結合のうちの少なくとも一つにより前記第１の構成要素の表面部分に結合されている請求項５１に記載の装置。
【請求項５４】
前記疎水性層は、
シロキサン結合、
Ｓｉ−Ｏ−Ｇｅ結合、
Ｇｅ−Ｏ−Ｇｅ結合のうちの少なくとも一つにより前記接着層に結合されている請求項５１に記載の装置。
【請求項５５】
前記コーティング組成物の一部は架橋結合されている請求項５１に記載の装置。
【請求項５６】
前記第１の構成要素は、前記第１の構成要素の表面部分に形成された開口を備える請求項５１に記載の装置。
【請求項５７】
前記コーティング組成物は、前記第１の構成要素の表面部分に形成された開口に隣接する部位で前記第１の構成要素の表面部分に結合されている請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記開口は、前記第１の構成要素の一部を貫通する当該開口の一部を画定する開口面を有し、前記コーティング組成物は、前記開口面に結合されている請求項５６に記載の物品。
【請求項５９】
表面部分を有する第２の構成要素をさらに備える請求項５１に記載の装置。
【請求項６０】
前記第２の構成要素の表面部分に結合したコーティング組成物をさらに備え、そのコーティング組成物は、
前記第２の構成要素の表面部分に結合した接着層と、
前記接着層に結合した疎水性層と
を備える請求項５９に記載の装置。
【請求項６１】
前記第１の構成要素の表面部分は、前記第２の構成要素の表面部分に隣接して位置し、
前記第１の構成要素の表面部分と前記第２の構成要素の表面部分の間には開口が形成されている請求項５９に記載の装置。
【請求項６２】
前記コーティング組成物は、前記開口を液体が通過するのを防ぐのに十分な量で第１の部分の表面に結合されている請求項６１に記載の装置。
【請求項６３】
前記コーティング組成物は、前記開口を気体が通過するのを許容するのに十分な量で第１の部分の表面に結合されている請求項６２に記載の装置。
【請求項６４】
前記補聴器デバイスは、
シェル構成要素、
ボリューム制御部、
電池扉、
マイクカバーのうちの少なくとも一つを備える請求項５１に記載の装置。
【請求項６５】
前記補聴器デバイスは補聴器付属品を備え、前記補聴器付属品は、
電池、
電池接点のうちの少なくとも一つを備える請求項５１に記載の装置。
【請求項６６】
（ａ）官能性結合基およびシラン基を有する第１のシランを補聴器デバイスの表面部分上に堆積する工程と、
（ｂ）疎水性脂肪族基およびシラン基を有する第２のシランを前記第１のシラン上に堆積する工程と
を備える方法。
【請求項６７】
前記第１のシランの官能性結合基は、
イソシアネート基、
ハロゲン化アシル基、
エポキシ基、
グリシジル基、
アミノ基、
メチルエステル基、
イソチオシアナト基、
カルボキシル基、
活性化カルボキシル基、
ハロゲン化アルキル基、
ハロゲン化ベンジル基、
クロロシラン基、
メトキシシラン基、
エトキシシラン基のうちの少なくとも一つからなる請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記第１のシランのシラン基は、
【化１３】
2010505615.tif 000024
により表される基を有し、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項６６に記載の方法。
【請求項６９】
前記第１のシランは、
【化１４】
2010505615.tif 000025
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｘは、イソシアネート基、塩化アシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、メチルエステル基、イソチオシアナト基、カルボキシル基、活性化カルボキシル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化ベンジル基、臭化ベンジル基、クロロシラン基、メトキシシラン基、エトキシシラン基であり、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項６６に記載の方法。
【請求項７０】
前記第２のシランの疎水性脂肪族基は、
アルキル鎖、
部分フッ素化アルキル鎖、
過フッ素化アルキル鎖のうちの少なくとも一つからなる請求項６６に記載の方法。
【請求項７１】
前記第２のシランのシラン基は、
【化１５】
2010505615.tif 000026
により表される基を有し、
Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項６６に記載の方法。
【請求項７２】
前記第２のシランは、
【化１６】
2010505615.tif 000027
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項６６に記載の方法。
【請求項７３】
（ａ）に先立って、（ｃ）前記表面の一部を酸化する工程をさらに備える請求項６６に記載の方法。
【請求項７４】
前記補聴器デバイスは、
シェル構成要素、
ボリューム制御部、
電池扉、
マイクカバーのうちの少なくとも一つを備える請求項６６に記載の方法。
【請求項７５】
前記補聴器デバイスは補聴器付属品を備え、前記補聴器付属品は、
電池、
電池接点のうちの少なくとも一つを備える請求項６６に記載の方法。
【請求項７６】
（ａ）接着促進化合物を表面上に堆積する工程であって、前記接着促進化合物は、
シラン官能基、
ゲルマニウム官能基のうちの少なくとも一つと、官能性結合基とを有することと、
（ｂ）疎水性層形成化合物を前記接着促進化合物上に堆積する工程であって、前記疎水性層形成化合物は、
シラン官能基、
ゲルマニウム官能基のうちの少なくとも一つと、疎水性脂肪族基とを有することと
を備える方法。
【請求項７７】
前記接着促進化合物の官能性結合基は、
イソシアネート基、
ハロゲン化アシル基、
エポキシ基、
グリシジル基、
アミノ基、
メチルエステル基、
イソチオシアナト基、
カルボキシル基、
活性化カルボキシル基、
ハロゲン化アルキル基、
ハロゲン化ベンジル基、
クロロシラン基、
メトキシシラン基、
エトキシシラン基のうちの少なくとも一つからなる請求項７６に記載の方法。
【請求項７８】
前記表面はヒドロキシル基を有する請求項７６に記載の方法。
【請求項７９】
（ａ）は、前記接着促進化合物の官能性結合基を前記表面のヒドロキシル基と反応させることにより前記接着促進化合物を前記表面に結合することを含む請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
（ａ）に先立って、（ｃ）前記表面の一部を酸化する工程をさらに備える請求項７６に記載の方法。
【請求項８１】
（ｂ）に先立って、（ｄ）前記接着促進化合物を加水分解する工程をさらに備える請求項７６に記載の方法。
【請求項８２】
（ａ）に先立って、（ｅ）前記接着促進化合物を気化させて気化した接着促進化合物を形成する工程をさらに備える請求項７６に記載の方法。
【請求項８３】
（ｂ）に先立って、（ｆ）前記疎水性層形成化合物を気化させて気化した疎水性層形成化合物を形成する工程をさらに備える請求項７６に記載の方法。
【請求項８４】
（ｇ）前記接着促進化合物と前記疎水性層形成化合物のうちの少なくとも一つを架橋結合する工程をさらに備える請求項７６に記載の方法。
【請求項８５】
ヒドロキシル基を有する基材と、
接着促進化合物を含有する接着促進組成物と、
疎水性層形成化合物を含有する疎水性層形成組成物との反応生成物を備える組成物であって、
前記接着促進化合物は、
シラン官能基、
ゲルマニウム官能基のうちの少なくとも一つと、官能性結合基とを有し、
前記疎水性層形成化合物は、
シラン官能基、
ゲルマニウム官能基のうちの少なくとも一つと、疎水性脂肪族基とを有する組成物。
【請求項８６】
前記接着促進組成物と前記疎水性層形成組成物のうちの少なくとも一方は、シラン官能基を有する化合物を含み、
前記接着促進組成物と前記疎水性層形成組成物のうちの少なくとも一方は、ゲルマニウム官能基を有する化合物を含む請求項８５に記載の組成物。
【請求項８７】
前記接着促進化合物の官能性結合基は、
イソシアネート基、
ハロゲン化アシル基、
エポキシ基、
グリシジル基、
アミノ基、
メチルエステル基、
イソチオシアナト基、
カルボキシル基、
活性化カルボキシル基、
ハロゲン化アルキル基、
ハロゲン化ベンジル基、
クロロシラン基、
メトキシシラン基、
エトキシシラン基のうちの少なくとも一つからなる請求項８５に記載の組成物。
【請求項８８】
前記接着促進化合物は、
カルバメート結合、
エステル結合、
エーテル結合、
Ｓｉ−Ｏ−Ｃ結合、
アミド結合、
イミン結合、
イオン結合、
シロキサン結合のうちの少なくとも一つにより前記基材に結合されている請求項８５に記載の組成物。
【請求項８９】
前記接着促進化合物は、
【化１７】
2010505615.tif 000028
により表される基を有し、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項８５に記載の組成物。
【請求項９０】
前記接着促進化合物は、
【化１８】
2010505615.tif 000029
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｘは、イソシアネート基、塩化アシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、メチルエステル基、イソチオシアナト基、カルボキシル基、活性化カルボキシル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化ベンジル基、臭化ベンジル基、クロロシラン基、メトキシシラン基、エトキシシラン基であり、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項８５に記載の組成物。
【請求項９１】
前記疎水性層形成化合物の疎水性脂肪族基は、
アルキル鎖、
部分フッ素化アルキル鎖、
過フッ素化アルキル鎖のうちの少なくとも一つからなる請求項８５に記載の組成物。
【請求項９２】
前記疎水性層形成化合物は、
【化１９】
2010505615.tif 000030
により表される基を有し
Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項８５に記載の組成物。
【請求項９３】
前記疎水性層形成化合物は、
【化２０】
2010505615.tif 000031
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項８５に記載の組成物。
【請求項９４】
前記接着促進化合物は、
【化２１】
2010505615.tif 000032
により表される基を有し、
Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項８５に記載の組成物。
【請求項９５】
前記接着促進化合物は、
【化２２】
2010505615.tif 000033
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｘは、イソシアネート基、塩化アシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、メチルエステル基、イソチオシアナト基、カルボキシル基、活性化カルボキシル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化ベンジル基、臭化ベンジル基、クロロシラン基、メトキシシラン基、エトキシシラン基であり、
Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項８５に記載の組成物。
【請求項９６】
前記疎水性層形成化合物は、
【化２３】
2010505615.tif 000034
により表される基を有し、
Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項８５に記載の組成物。
【請求項９７】
前記疎水性層形成化合物は、
【化２４】
2010505615.tif 000035
により表される構造を有し、
ｎ＝０〜３２であり、
Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基である請求項８５に記載の組成物。
【請求項９８】
前記基材はポリマー基材からなる請求項８５に記載の組成物。
【請求項９９】
前記基材はシリコン系基材からなる請求項８５に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
疎水性および疎油性のコーティングならびにその調製方法に関する。
関連出願の相互参照
本出願は、本願明細書に援用する２００６年１０月３日に出願した米国仮出願第６０／８４９，２３３号の優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くのポリマー／プラスチック材料は低密度、低コスト、優れた強度、加工のしやすさなどの望ましいバルク特性を有しており、こうした特性により、これらの材料は、無数の消費財および家庭用機器の不可欠な構成要素になることができた。しかし、特定の用途に対して理想的なバルク特性を有する多くのプラスチックは、例えば、耐摩耗性および湿潤性などの表面特性の点で不足がある。その結果、コーティングによりポリマー／プラスチックの表面を修飾して、その有益なバルク特性をさまざまな用途に利用できるようにすることが望ましいと考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
種々のデバイスは、多くの場合、適切な機能性を維持するためにデバイスの内部に水が入り込むのを防ぐように設計されている。水または他の液体材料がデバイスおよびデバイスの構成要素と接触する可能性のある環境で使用されるデバイスがメーカーによりしばしば設計される。デバイスおよびデバイス構成要素は、デバイスおよび構成要素の内部を保護するための保護カバーを備えうる。多くの場合、保護カバーは複数の部分から形成され、その結果、液体によるダメージに内部を曝すおそれのある種々の継ぎ目及び開口が生じる。多くのデバイスでは、さらに、液体がカバーを貫通するのを防ぎつつ空気または他の気体がデバイスの内部と外部の間を自由に流れるようにするために、保護カバーに小さな開口または隙間を必要とされる。例えば、電子デバイスに電力を供給するのに使用される電池は、湿気によるダメージの影響を受けやすいが、外部酸素源を動作に必要とする場合がある。加えてデバイスは、液体材料を収容することがあり、その液体は供給に供されるまでの長い期間にわたりデバイス内に収容されることが意図されている。例えば、インクジェットカートリッジは、長期間にわたりカートリッジ内に収容されるインク溶液を収容することが多い。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
少なくとも一つの実施形態によれば、方法は、官能性結合基およびシラン基を有する第１のシランを表面上に堆積する工程と、疎水性脂肪族基およびシラン基を有する第２のシランを第１のシラン上に堆積する工程とを備えうる。
【０００５】
特定の実施形態では、組成物は、ヒドロキシル基を有する基材と、官能性結合基およびシラン基を有する第１のシランと、疎水性脂肪族基およびシラン基を有する第２のシランとの反応生成物を備えうる。
【０００６】
さまざまな実施形態において、コーティング組成物は、表面に結合した第１のシランと、シロキサン結合により第１のシランに結合した第２のシランとを備えうる。第１のシランはシラン基を有し、第２のシランは疎水性脂肪族基を有する。
【０００７】
特定の実施形態において、物品は、表面を有する第１の部分と、第１の部分の表面に結合した第１のシランと、シロキサン結合により第１のシランに結合した第２のシランとを備えうる。第１のシランはシラン基を有し、第２のシランは疎水性脂肪族基を有する。
【０００８】
その他の実施形態では、補聴器デバイスは、表面部分を有する第１の構成要素と、第１の構成要素の表面部分に結合したコーティング組成物とを備えうる。コーティング組成物は、第１の構成要素の表面部分に結合した接着層と、接着層に結合した疎水性層とを備える。
【０００９】
少なくとも一つの実施形態では、方法は、接着促進化合物を表面に堆積する工程を備えうる。接着促進化合物は、官能性結合基と、シラン官能基およびゲルマニウム官能基のうちの少なくとも一つとを有する。この方法はまた、疎水性層形成化合物を接着促進化合物上に堆積する工程も備えうる。疎水性層形成化合物は、疎水性脂肪族基と、シラン官能基およびゲルマニウム官能基のうちの少なくとも一つとを有する。
【００１０】
さまざまな実施形態において、組成物は、ヒドロキシル基を有する基材と、接着促進化合物を含有する接着促進組成物と、疎水性層形成化合物を含有する疎水性層形成組成物との反応生成物を備えうる。接着促進化合物は、官能性結合基と、シラン官能基およびゲルマニウム官能基のうちの少なくとも一つとを有し、疎水性層形成化合物は、疎水性脂肪族基と、シラン官能基およびゲルマニウム官能基のうちの少なくとも一つとを有する。
【００１１】
上記したいずれの実施形態の特徴も、本明細書で説明されている一般的原理に従って互いに組み合わせて使用することができる。これらおよび他の実施形態、特徴ならびに利点は、添付の図面および請求項とともに以下の詳細な説明を読むことにより十分に理解されるであろう。
【００１２】
添付の図面は、多数の例示的な実施形態を示し、また本明細書の一部である。これらの図面は、以下の説明と併せて、本開示のさまざまな原理を明らかにし、説明するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】少なくとも一つの実施形態に係るコーティングを有する例示的な物品の一部の断面図である。
【図２】その他の実施形態に係るコーティングを表面上に形成する例示的な方法を示す流れ図である。
【図３】その他の実施形態に係るコーティングを表面上に形成する例示的な方法を示す流れ図である。
【図４】その他の実施形態に係るコーティングを表面上に形成する例示的な方法を示す流れ図である。
【図５】その他の実施形態に係るコーティングを表面上に形成する例示的な方法を示す流れ図である。
【図６】その他の実施形態に係るコーティングを表面上に形成する例示的な方法を示す流れ図である。
【図７】その他の実施形態に係るコーティングを表面上に形成する例示的な方法を示す流れ図である。
【図８】その他の実施形態に係るコーティングを表面上に形成する例示的な方法を示す流れ図である。
【図９】その他の実施形態に係るコーティングを表面上に形成する例示的な方法を示す流れ図である。
【図１０Ａ】その他の実施形態に係るコーティングが一部に形成された例示的な補聴器デバイスである。
【図１０Ｂ】その他の実施形態に係るコーティングが一部に形成された例示的な補聴器デバイスである。
【図１０Ｃ】その他の実施形態に係るコーティングが一部に形成された例示的な補聴器デバイスである。
【図１０Ｄ】その他の実施形態に係るコーティングが一部に形成された例示的な補聴器デバイスである。
【図１１】その他の実施形態に係るコーティングが一部に形成された例示的なシリコン系物品である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面全体を通して、同一の参照文字および説明は、似ているが必ずしも同一ではない要素を示す。本明細書で説明されている例示的な実施形態は、さまざまな修正および代替の形態の影響を受けるが、図面中の例として特定の実施形態をここで詳細に説明する。ただし、明細書で説明されている例示的な実施形態が、開示されている特定の形態に限定されることを意図してはいない。むしろ、本開示は、添付の請求項の範囲内にあるすべての修正の形態、等価の形態、および代替の形態を包含する。
【００１５】
本開示において提示されるシラン組成物は、物品に種々の特性を付与するために当該物品上に堆積されうる。種々の物品に組成物を施す方法もまた、本開示において提示される。ここで説明される組成物および方法はまた、さまざまな他の特徴および利点をもたらしうる。
【００１６】
図１は、基材２２およびコーティング２６を備える例示的な物品２０である。この図に例示されているように、基材２２は、表面２４を有しうる。また、コーティング２６は、接着促進層２８および疎水性層３０を備えうる。物品２０は、表面部分を有する適当な物品またはデバイスを含みうる。物品２０の例としては、限定はしないが、電子デバイス、シリコンウェハ、シリコンチップ、インクジェットカートリッジ、プラスチックフィルム、電池、電池接点、充電式電池、メッシュカバー（mesh coverings）、耳栓、およびそれらの構成要素が挙げられる。物品２０はまた、例えば、平面、曲面、粗面、滑面、および／または不規則面を含んだ任意の形状、サイズ、組織（texture）または構成で形成された表面を有しうる。また、物品２０は、例えば、シェル構成要素、カバー、挿耳ドーム（例えば、開放型耳製品（open ear products）用の）、マイクカバー（例えば、布製メッシュカバー）、ボリューム制御部、スイッチ、ボタン、マイク入力ポート、受信機ポート、管類、耳掛け、音響減衰要素、電池扉、電池、電池接点、ノズル、ＤＡＩコネクタ、湿気および／またはろう状物質（wax）ガード、面板要素（face plate elements）、耳型（ear mold）（例えば、標準耳型およびカスタム耳型）、および他の補聴器デバイスまたは構成要素を含んだ種々の補聴器デバイス、構成要素、および／または付属品からなりうる。
【００１７】
基材２２は、後述するようにシラン化合物の堆積に適した材料または材料の組み合わせからなりうる。基材２２を形成するのに適した材料の例としては、限定はしないが、ポリマー材料、金属材料、複合材料、シリコン系材料、半導体材料、絶縁体材料、またはそれらの組み合わせが挙げられる。基材２２の表面２４は、基材２２および／または物品２０の外側部分および／または内側部分からなりうる。
【００１８】
コーティング２６は、完成した物品アセンブリ、物品サブアセンブリ、個々の物品、デバイス構成要素、および／またはシェル構成要素の一部分に形成されうる。コーティング２６は、表面２４に対してほぼ一定の厚さを有してもよい。あるいは、コーティング２６は、間欠的におよび／または特定のパターンで表面２４に施してもよい。また、コーティング２６は、例えば、継ぎ目、孔、隙間、または表面２４に形成された開口、または表面２４に隣接して形成された他の開口と接触または近接する表面２４の一部分などの、表面２４の所望の部分にのみ施してもよい。コーティング２６は、例えば、疎水性の増大、疎油性の増大、耐摩耗性の増大、防汚性の増大、および／または変色防止性の増大を含む種々の特性を表面２４に付与しうる。コーティング２６はまた、表面２４および／または基材２２の一部分に気体透過性を持たせる一方で、表面２４に液体不透過性を持たせてもよい。加えて、コーティング２６は、物品２０の機能性または美観にほとんどまたは全く影響を及ぼすことなく表面２４上にコーティング２６を形成することを可能にする極薄の透明層を備えてもよい。
【００１９】
接着促進層２８が表面２４上に形成されてもよい。特定の実施形態では、接着促進層２８は表面２４に結合されうる。接着促進層２８は、基材２４に他の化合物を結合及び固定する接着促進剤として作用しうる。接着促進層２８は、少なくとも２つの反応基を有する第１のシランからなりうる。また、第１のシランおよび／または接着促進層２８は、種々のシラン化合物の混合物からなってもよい。接着促進層２８はまた、第１のシランに加えて他の化合物を含むこともできる。接着促進層２８の他の化合物は、接着促進層２８および／または第１のシランが接着促進剤として作用するのを妨げることなく、例えば、微生物抵抗性などの種々の望ましい特性を接着促進層２８に付与しうる。
【００２０】
特定の実施形態では、接着促進層２８は、シラン化合物（例えば、第１のシラン）に加えてまたはその代わりに、ゲルマニウム系化合物を含みうる。ゲルマニウム系化合物は、類似のシリコン化合物と同様に接着促進剤として機能しうる。したがって、第１のシランの例として以下に挙げられるシリコン化合物は、類似のゲルマニウム化合物で代用または置換されうる。
【００２１】
第１のシランは、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）結合を含むポリマーを形成する能力を有してもよい。少なくとも一つの実施形態では、第１のシランは、限定はしないが、イソシアネート基、塩化アシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、メチルエステル基、イソチオシアナト基、カルボキシル基、活性化カルボキシル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化ベンジル基、臭化ベンジル基、クロロシラン基（例えば、−ＳｉＣｌ３）、メトキシシラン基（例えば、−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）、エトキシシラン基（例えば、−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３）、および／また他の好適な反応性官能基のうちの少なくとも一つを含みうる。
【００２２】
第１のシランはまた、少なくとも一つのシラン基を有しうる。例示的な実施形態では、第１のシランのシラン基は、式（Ｉ）：
【００２３】
【化１】
2010505615.tif 000003
により表すことができる。Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基であってよい。
【００２４】
少なくとも一つの実施形態では、第１のシランは、式（ＩＩ）：
【００２５】
【化２】
2010505615.tif 000004
により表すことができる。Ｘは、限定はしないが、イソシアネート基、塩化アシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、メチルエステル基、イソチオシアナト基、カルボキシル基、活性化カルボキシル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化ベンジル基、臭化ベンジル基、クロロシラン基（例えば、−ＳｉＣｌ３）、メトキシシラン基（例えば、−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）、エトキシシラン基（例えば、−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３）、および／または他の好適な反応性官能基であってよい。式（ＩＩ）において、ｎは０〜３２の範囲の整数とすることができる。別の実施形態では、ｎは１〜１８の範囲の整数とすることができる。少なくとも一つの実施形態では、ｎは３〜４の範囲の整数とすることができる。また、式（ＩＩ）のＲ１、Ｒ２およびＲ３は、式（Ｉ）について上で定義されるとおりとすることができる。
【００２６】
第１のシランの代表例は、限定はしないが、３−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、４−イソシアナトブチルトリエトキシシラン、４−イソシアナトブチルトリメトキシシラン、３−イソシアナトプロピルジメチルクロロシラン、（イソシアナトメチル）メチルジメトキシシラン、３−チオシアナトプロピルトリエトキシシラン、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メトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、４−アミノブチルトリメトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチル−トリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチル−メチルジメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−エチルアミノイソブイルトリメトキシシラン、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラン、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリエトキシシラン、ｎ−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、１１−アミノウンデシルトリエトキシシラン、１１−アミノウンデシルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、３−アミノプロピルトリス（メトキシエトキシエトキシ）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、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルジメチルメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルジメチルエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）ジメチルエトキシシラン、（３−グリシドキシブチル）トリメトキシシラン、（３−グリシドキシブチル）トリエトキシシラン、ＳｉＣｌ４、Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ３、Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｃｌ２、Ｓｉ（ＯＣＨ３）４、Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）３、Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＯＣＨ３）２、Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４、Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＯＣＨ２ＣＨ３）２、Ｓｉ（Ｎ（ＣＨ３）２）４、ＳｉＨ（Ｎ（ＣＨ３）２）３、Ｓｉ（ＣＨ３）（Ｎ（ＣＨ３）２）３、ＳｉＣｌ（Ｎ（ＣＨ３）２）３、Ｓｉ（ＣＨ３）Ｈ（Ｎ（ＣＨ３）２）２を含む。
【００２７】
例えばシロキサンまたは他の末端基結合を通じて、表面２４に結合する能力を持ちうる第１のシランの追加の例は、限定はしないが、ビス（ジメチルアミノジメチルシリル）エタン、ビス（ジメチルアミノ）ビニルメチルシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、アセトキシエチルトリメトキシシラン、ビス（クロロメチル）ジクロロシラン、ビス（クロロメチル）メチルクロロシラン、ビス（ジクロロシリル）メタン、ビス（メチルジクロロシリル）エタン、ビス（トリクロロシリル）ヘキサン、ビス（トリクロロシリル）メタン、ビス（トリクロロシリル）オクタン、１，３−ビス（トリクロロシリル）プロパン、ビス（トリエトキシシリル）エタン、２−ブロモエチルトリクロロシラン、１−クロロエチルトリクロロシラン、ヘキサクロロジシラン、メチルトリクロロシラン、ヘキサデシルトリクロロシラン、テトラブロモシラン、トリクロロメチルトリクロロシラン、トリス（トリクロロシリルエチル）メチルシラン、トリス（ｐ−トリクロロシリルプロピルフェニル）アミン、ビス（メチルジクロロシリル）ブタンを含む。
【００２８】
疎水性層３０が接着促進層２８上に形成されてもよい。特定の実施形態では、疎水性層３０は接着促進層２８に結合されうる。疎水性層３０は、疎水性および／または疎油性の層として作用しうる。また、第２のシランは、疎水性および／または疎油性の化合物として作用しうる。疎水性層３０は、少なくとも一つのペルフルオロ脂肪族基および少なくとも１つのシラン基を有する第２のシランからなってもよい。疎水性層３０はまた、第２のシランに加えて他の化合物を含むこともできる。疎水性層３０の他の化合物は、疎水性層３０および／または第２のシランが疎水性および／または疎油性の層または化合物として作用するのを妨げることなく、例えば、微生物抵抗性などの種々の望ましい特性を疎水性層３０に付与しうる。
【００２９】
コーティング２６に疎水性を付与するために、第２のシランは、アルキル長鎖、部分フッ素化アルキル鎖、および／または過フッ素化された部位を有するアルキル鎖を含んでもよく、それらはいずれも直鎖または分岐鎖であってよい。例えば、第２のシランは、一般式ＣＦ３（ＣＦ２）ｎ（ＣＨ２）ｍＳｉＲ１Ｒ２Ｒ３および／またはＣＦ２Ｈ（ＣＦ２）ｎ（ＣＨ２）ｍＳｉＲ１Ｒ２Ｒ３を有するアルキル鎖を含んでもよい。ｎおよびｍは、整数（ｎ≧０およびｍ≧０）である。また、第２のシランおよび／または疎水性層３０は、アルキル鎖、ペルフルオロアルキル鎖、または部分フッ素化アルキル鎖の混合物を含んでもよい。
【００３０】
第２のシランは、例えばシロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）結合を通じて、第１のシランに結合可能であってもよい。また、第２のシランは、シロキサン結合を含むポリマーを形成可能であってもよい。例示的な実施形態では、第２のシランのシラン基は、式（ＩＩＩ）：
【００３１】
【化３】
2010505615.tif 000005
により表すことができる。Ｒ４、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基であってよい。
【００３２】
少なくとも一つの実施形態では、第２のシランは、式（ＩＶ）：
【００３３】
【化４】
2010505615.tif 000006
により表すことができる。ｎは０〜３２の範囲の整数とすることができ、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、式（ＩＩＩ）について上で定義されるとおりとすることができる。別の実施形態では、ｎは１〜１６の範囲の整数とすることができる。少なくとも一つの実施形態では、ｎは５〜９の範囲の整数とすることができる。
【００３４】
第２のシランの代表例は、限定はしないが、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリクロロシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）メチルジクロロシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリメトキシシラン、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（トリス（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）ジメチルシロキシ）クロロシラン、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリクロロシラン、トリエトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロオクチル）シラン、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリメトキシシラン、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）メチルジクロロシラン、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）ジメチルクロロシラン、ペルフルオロドデシル−１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−トリエトキシシラン−ペルフルオロテトラデシル−１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−トリエトキシシラン混合物、１，８−ビス（トリクロロシリルエチル）ヘキサデシルフルオロオクタン、ｎ−オクタデシルジメチルクロロシラン、ｎ−オクタデシルジメチルメトキシシラン、ｎ−オクタデシルメトキシジクロロシラン、ｎ−オクタデシルメチルジクロロシラン、ｎ−オクタデシルメトキシジクロロシラン、ｎ−オクタデシルメチルジエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルジメチル（ジメチルアミノ）シラン、ｎ−トリアコンチルジメチルクロロシラン、ｎ−トリアコンチルトリクロロシラン、ｎ−ヘキサデシルトリクロロシラン、ｎ−ヘキサデシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキサデシルトリエトキシシラン、ｎ−ドデシルトリクロロシラン、ｎ−ドデシルトリメトキシシラン、ｎ−ドデシルトリエトキシシラン、ｎ−ドデシルメチルジクロロシラン、ｎ−オクチルトリクロロシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルメチルジクロロシラン、およびｎ−オクチルジメチルクロロシランを含む。第２のシランはまた、一般式ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＣＨＲＣＨ２ＳｉＣｌ３の化合物からなってもよい。ただし、Ｒ＝ＣＨ３（ＣＨ２）ｍであり、ｎおよびｍは整数（ｎ≧０およびｍ≧０）である。第２のシランはまた、一般式ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＣＨＲＳｉＣｌ３の化合物からなってもよい。ただし、Ｒ＝ＣＨ３（ＣＨ２）ｍであり、ｎおよびｍは整数（ｎ≧０およびｍ≧０）である。第２のシランはまた、一般式ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＣＨＲＳｉ（ＯＣＨ３）３の化合物からなってもよい。ただし、Ｒ＝ＣＨ３（ＣＨ２）ｍであり、ｎおよびｍは整数（ｎ≧０およびｍ≧０）である。
【００３５】
特定の実施形態では、接着促進層２８は、シラン化合物に加えてまたはその代わりに、ゲルマニウム化合物を含みうる。ゲルマニウム化合物は、類似のシリコン化合物と同様に疎水性および／または疎油性の組成物として機能しうる。したがって、第１のシランの例として先に挙げたシリコン化合物は、Ｓｉ原子がＧｅ原子で置き換えられる形で、類似のゲルマニウム化合物で置換されうる。
【００３６】
少なくとも一つの実施形態では、接着促進層２８は、接着促進剤として作用するゲルマニウム化合物を含んでもよい。接着促進層２８のゲルマニウム化合物は、限定はしないが、イソシアネート基、塩化アシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、メチルエステル基、イソチオシアナト基、カルボキシル基、活性化カルボキシル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化ベンジル基、臭化ベンジル基、クロロシラン基（例えば、−ＳｉＣｌ３）、メトキシシラン基（例えば、−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）、エトキシシラン基（例えば、−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３）、および／また他の好適な反応性官能基のうちの少なくとも一つを含んでもよい。接着促進層２８のゲルマニウム化合物はまた、少なくとも一つのゲルマニウム基を有してもよい。例示的な実施形態では、接着促進層２８のゲルマニウム化合物のゲルマニウム基は、式（Ｖ）：
【００３７】
【化５】
2010505615.tif 000007
により表すことができる。Ｒ７、Ｒ８およびＲ９はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基であってよい。
【００３８】
少なくとも一つの実施形態では、接着促進層２８のゲルマニウム化合物は、式（ＶＩ）：
【００３９】
【化６】
2010505615.tif 000008
により表すことができる。Ｘは、限定はしないが、イソシアネート基、塩化アシル基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、メチルエステル基、イソチオシアナト基、カルボキシル基、活性化カルボキシル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化ベンジル基、臭化ベンジル基、クロロシラン基（例えば、−ＳｉＣｌ３）、メトキシシラン基（例えば、−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３）、エトキシシラン基（例えば、−Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３）、および／また他の好適な反応性官能基とすることができる。式（ＶＩ）において、ｎは０〜３２の範囲の整数とすることができる。別の実施形態では、ｎは１〜１８の範囲の整数とすることができる。少なくとも一つの実施形態では、ｎは３〜４の範囲の整数とすることができる。また、式（ＶＩ）のＲ７、Ｒ８およびＲ９は、式（Ｖ）について上で定義されるとおりとすることができる。
【００４０】
特定の実施形態では、疎水性層３０は、シラン化合物に加えてまたはその代わりに、ゲルマニウム化合物を含みうる。ゲルマニウム化合物は、類似のシリコン化合物と同様に疎水性および／または疎油性の組成物として機能しうる。したがって、第２のシランの例として先に挙げたシリコン化合物は、Ｓｉ原子がＧｅ原子で置き換えられる形で、類似のゲルマニウム化合物で置換されうる。
【００４１】
疎水性層３０内のゲルマニウム化合物は、例えば、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）結合、Ｇｅ−Ｏ−Ｓｉ結合、および／またはＧｅ−Ｏ−Ｇｅ結合を通じて、シラン（例えば、第１のシラン）またはゲルマニウム化合物に結合可能であってもよい。接着促進層２８のゲルマニウム化合物は、例えば、シロキサン結合、Ｇｅ−Ｏ−Ｓｉ結合、および／またはＧｅ−Ｏ−Ｇｅ結合を通じて、シラン（例えば、第１のシラン）またはゲルマニウム化合物に結合可能であってもよい。また、疎水性層３０のゲルマニウム化合物は、シロキサン結合、Ｇｅ−Ｏ−Ｓｉ結合、および／またはＧｅ−Ｏ−Ｇｅ結合を含むポリマーを形成可能であってもよい。例示的な実施形態では、第２のシランのシラン基は、式（ＶＩＩ）：
【００４２】
【化７】
2010505615.tif 000009
により表すことができる。Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２はそれぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｈ、ＯＨ、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、アルコキシ基、アセトキシ基、メチル基、アルキル基、ペルフルオロアルキル基、部分フッ素化アルキル基、ジメチルアミノ基、ジアルキルアミノ基、エチルアミノ基、モノアルキルアミノ基、アミノ基、フェニル基、またはメトキシエトキシエトキシ基であってよい。
【００４３】
少なくとも一つの実施形態では、第２のシランは、式（ＶＩＩＩ）：
【００４４】
【化８】
2010505615.tif 000010
により表すことができる。ｎは０〜３２の範囲の整数とすることができ、Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２は、式（ＶＩＩ）について上で定義されるとおりとすることができる。別の実施形態では、ｎは１〜１６の範囲の整数とすることができる。少なくとも一つの実施形態では、ｎは５〜９の範囲の整数とすることができる。
【００４５】
図２〜図９は、種々の実施形態に係るコーティングを表面上に形成する例示的な方法を示す。シラン化合物（例えば、第１のシランおよび第２のシラン）を使用する方法が図面および説明において引用されているが、限定はしないが、シラン化合物とともにまたはその代わりに、シラン化合物に類似するゲルマニウム化合物を使用してもよい。また、シラン化合物およびゲルマニウム化合物の組み合わせは、限定はしないが、以下の方法で使用されてもよい。種々の実施形態では、図２〜図９に例示されている方法は、約０℃から約３５０℃までの温度範囲で実行されうる。
【００４６】
図２は、少なくとも一つの実施形態に係るコーティング２６を形成する例示的な方法１００を示す流れ図である。この図に例示されているように、１０６において第１のシランが表面２４上に堆積されうる。接着促進層２８は、第１のシランを表面２４上に堆積させることで形成されうる。１１４において第２のシランが第１のシランおよび／または接着促進層２８上に堆積されうる。第２のシランを第１のシランおよび／または接着促進層２８上に堆積することで、疎水性層３０は形成されうる。第１のシランが表面２４上に堆積されうる１０６において、第１のシランは、固体、液体、または気体状態であってもよい。表面２４上への第１のシランの堆積は、例えば、第１のシランを含む液体中に表面２４を浸すこと、および／または第１のシランを含む蒸気に表面２４を曝すこと、および／または第１のシランを含む溶液中に表面２４を浸すことを含む適当な方法を使用して行われうる。第１のシランを表面２４上に堆積させるとき、一以上の不活性ガスについてある程度の分圧が存在することがある。種々の実施形態において、第１のシランは、数トル（torr）から大気圧を超える大きさの圧力下で堆積されうる。
【００４７】
第１のシランが表面２４上に堆積されうる１０６において、または１０６の後に、第１のシランが表面２４に結合されてもよい。少なくとも一つの実施形態では、第１のシランは、例えば、カルバメート（つまり、ウレタン）結合、エステル結合、エーテル結合、アミド結合、および／またはＣ−Ｏ−Ｓｉ結合を通じて、表面２４に共有結合されうる。例えば、ポリマー基材の表面などの表面は、ヒドロキシル基を含んでもよい。
【００４８】
少なくとも一つの例では、表面２４上のヒドロキシル基と第１のシラン上のイソシアネート基との間の反応により、第１のシランと表面２４の間にカルバメート結合を形成することができる。別の実施形態では、表面２４上のヒドロキシル基と第１のシラン上の塩化アシル基との間の反応により、第１のシランと表面２４の間にエステル結合を形成することができる。特定の実施形態では、表面２４上のヒドロキシル基と第１のシラン上の塩化アルキルまたはベンジル基との間の反応により、第１のシランと表面２４の間にエステル結合を形成することができる。別の実施形態では、表面２４上のヒドロキシル基と第１のシラン上のエポキシまたはグリシジル基との間の反応により、第１のシランと表面２４の間にエーテル結合を形成することができる。別の実施形態では、表面２４上のヒドロキシル基と第１のシラン上のメチルエステル基との間の反応により、第１のシランと表面２４との間にエステル結合を形成することができる。別の実施形態では、表面２４上のヒドロキシル基と第１のシラン上のＳｉ−Ｃｌ基、Ｓｉ−ＯＣＨ３基、Ｓｉ−ＯＣＨ２ＣＨ３基、Ｓｉ−Ｎ（ＣＨ３）２基、または類似の反応基との間の反応により、第１のシランと表面２４の間にＳｉ−Ｏ−Ｃ結合を形成することができる。別の実施形態では、表面２４上のカルボキシル基と第１のシラン上のアミン基との間の反応により、第１のシランと表面２４の間にアミド結合を形成することができる。別の実施形態では、表面２４上のカルボキシル基と第１のシラン上の第１級アミン基とを反応させて−ＣＯＯ−および−ＮＨ３＋基のイオン対を形成することにより、第１のシランと表面２４の間にイオン結合を形成することができる。別の実施形態では、表面２４上のカルボニル基と第１のシラン上のアミン基との間の反応により、第１のシランと表面２４の間にイミン結合を形成することができる。
【００４９】
あるいは、例えば、第１のシラン上のシラン基と表面２４上のシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）基との間の反応により、第１のシランと酸化ケイ素系基材の表面の間にシロキサン結合および／またはＳｉ−Ｏ−Ｃ結合を形成することができる。また、例えば、第１のシラン上のシラン基と表面２４上のＡｌＯＨ基との間の反応により、第１のシランと酸化アルミニウム系基材の表面の間にＡｌ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成することもできる。
【００５０】
第２のシランが第１のシラン上に堆積されうる１１４において、第２のシランは、固体、液体、または気体状態であってもよい。表面２４上への第２のシランの堆積は、例えば、第２のシランを含む液体中に表面２４を浸すこと、および／または第２のシランを含む蒸気に表面２４を曝すことを含む適当な方法を使用して行われうる。特定の実施形態では、第２のシランは、溶媒を含んだ溶液中に含有させられてもよい。種々の実施形態において、第２のシラン膜は、数トルから大気圧を超える大きさの圧力下で堆積されうる。
【００５１】
第２のシランが第１のシラン上に堆積されうる１１４において、または１１４の後に、第２のシランが第１のシランに結合されてもよい。少なくとも一つの実施形態では、第２のシランは、例えば、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）結合を通じて、第１のシランに結合可能であってもよい。シロキサン結合は、第２のシラン上のシラン基と第１のシラン上のシラン基との間の反応により形成されうる。１１４に先立って、第１のシラン上のシラン基を加水分解してシロキシル（Ｓｉ−ＯＨ）基を形成してもよい。その後、第１のシラン上のシロキシル基は、第２のシラン上のシラン基と反応してシロキサン結合を形成することが可能である。
【００５２】
特定の実施形態では、第１のシランを表面２４上に堆積するのに先立って表面２４が酸化されてもよい。例えば、図３に例示されているように、方法１００はさらに、１０６に先立つ１０２を含んでもよい。１０２において表面２４の一部が酸化されうる。表面２４は、例えば、表面２４をプラズマに曝すことにより酸化されてもよい。少なくとも一つの実施形態では、表面２４は、空気プラズマに表面２４を曝すことにより酸化されうる。表面２４の酸化により、別のヒドロキシルおよび／またはシロキシル基を表面２４に導入することができる。また、表面２４をプラズマに曝すことで、表面２４から有機物を取り除くことができる。
【００５３】
少なくとも一つの実施形態では、表面２４は、酸素プラズマに表面２４を曝すことにより酸化されうる。表面２４はまた、表面２４を水プラズマに曝すことにより酸化されてもよい。別の実施形態では、表面２４は、酸素および水を含むプラズマに表面２４を曝すことにより酸化されてもよい。別の実施形態では、表面２４は、アルゴンプラズマに表面２４を曝し、その後、空気、または気体状組成物を含む酸素に表面を曝すことにより酸化されてもよい。別の実施形態では、表面２４は、ヘリウムプラズマに表面２４を曝し、その後、表面を空気に曝すことにより酸化されてもよい。別の実施形態では、表面２４は、紫外線光（ＵＶ）に表面２４を曝すことにより酸化されてもよい。別の実施形態では、表面２４は、酸化剤を含む溶液に表面２４を曝すことにより酸化されてもよい。
【００５４】
種々の実施形態において、第１のシランは、表面２４上に堆積されるのに先立って気化させられてもよい。例えば、図４に例示されるように、方法１００はさらに、１０６に先立つ１０４を含んでもよい。１０４において、第１のシランを気化させて気化した第１のシランが形成されうる。次いで、１０６において、表面２４上への蒸着により第１のシランが堆積させられうる。
【００５５】
第１のシランは、例えば、温度を上げること、および／または第１のシランの圧力を下げることを含む適当な方法を用いて気化させることができる。特定の実施形態では、加熱した真空槽に担体溶媒を使用して第１のシランを運び、そこで第１のシランを気化させてもよい。基材２２は、第１のシランを気化させうる加熱した真空槽内に存在してもよい。
【００５６】
第１のシランを蒸着させることにより、表面２４の所望の部分に第１のシランを運ぶのに使用される溶媒を減らすまたは省きながら、表面２４への第１のシランの効果的な堆積および／または表面２４との第１のシランの効果的な反応が可能になる。したがって、第１のシランの蒸着は、溶液を用いた供給系に比べて溶媒および／または他の廃棄物を効果的に最小限に抑えることができる。また、第１のシランを蒸着させることにより、第２のシランが第１のシラン上に堆積されうる１１４に先立って表面２４および堆積した第１のシランを清浄化する必要を減らすまたは省くことができる。
【００５７】
少なくとも一つの実施形態では、第１のシランは、表面２４上に第１のシランを堆積させているとき、または堆積させた後に加水分解されてもよい。例えば、図５に例示されるように、方法１００はさらに、１０６の後で１１４に先立つ１０８を含んでもよい。１０８において、第１のシランが加水分解されうる。第１のシランの加水分解は、例えば、表面２４上に第１のシランを堆積させているとき、または堆積させた後に第１のシランを液体または水蒸気に曝すことを含んでもよい。特定の実施形態では、第１のシランの加水分解は、水温を上昇させるおよび／または水圧を減少させることで水を気化させること、および表面２４に堆積した第１のシランを水蒸気に曝すことを含んでもよい。種々の実施形態において、加水分解は、数トルから大気圧を超える大きさの圧力下で行われうる。
【００５８】
あるいは、加水分解は、基材材料および／または反応副産物の一部または全部に由来する水により促進されてもよい。例えば、表面２４がポリマー基材の表面からなる場合、方法１００においてポリマー基材の分解または反応から水蒸気が発生しうる。また、水は、基材それ自体に存在することがあり、方法１００において放出されることもある。水蒸気は順次に第１のシランを加水分解しうる。
【００５９】
第１のシランの加水分解の最中に、少なくとも１つのシラノール基（つまり、Ｓｉ−Ｏ−Ｈ基）がシラン基の位置において第１のシラン上に形成されうる。シラノール基は、第２のシランの接着促進剤として作用し、第２のシランが第１のシランに結合しうる反応性の高い部位をもたらすことができる。
【００６０】
第１のシランの加水分解により、第１のシランの分子成分（molecular component）の間に縮合が生じ、隣接する分子成分同士の間にシロキサン結合が形成されうる。隣接する分子成分同士の間にシロキサン結合が形成される結果、表面２４上に堆積した第１のシランの架橋結合が生じうる。第１のシランの隣接する分子成分同士の間のシロキサン結合は、表面上に堆積した第１のシランに構造的な頑強性を付加することが可能であり、これにより比較的安定で耐摩耗性のある極薄の接着促進層２８を表面２４上に形成することができる。
【００６１】
種々の実施形態において、第１のシランが水蒸気に曝されることにより、第１のシランの少なくとも１つの未反応イソシアネート基が加水分解し、アミン基（つまり、−ＮＨ２）を生成しうる。第１のシランのアミン基は、ブレンステッド・ロウリー（Bronsted-Lowry）塩基として作用し、プロトンを受容して表面２４上に存在しうるカルボキシル基とイオン結合を形成することができる。高温では、表面のカルボキシル基からプロトンを受容したアミン基は、アミド結合を形成し、それに伴い水を失う。アミン基はまた、第１のシラン上に堆積している第２のシラン上のシラノール基とのイオン結合を形成しうる。アミン基はまた、接着促進層２８のシラノール基とのイオン結合も形成しうる。
【００６２】
別の実施形態では、第２のシランは、第１のシランおよび／または接着促進層２８上に堆積されるのに先立って気化させられてもよい。例えば、図６に例示されるように、方法１００はさらに、１０６に引き続きかつ１１４に先立つ１１０を含んでもよい。１１０において、第２のシランを気化させて気化した第２のシランが形成されうる。次いで、１１４において、第１のシランおよび／または接着促進層２８上への蒸着により第２のシランが堆積させられうる。
【００６３】
第２のシランは、例えば、温度を上昇させること、および／または第２のシランの圧力を低下させることを含む適当な方法を用いて気化させることができる。特定の実施形態では、加熱した真空槽に担体溶媒を使用して第２のシランを運び、そこで第２のシランを気化させてもよい。基材２２は、第２のシランを気化させうる加熱した真空槽内に存在してもよい。
【００６４】
第２のシランを蒸着させることにより、接着促進層２８の所望の部分に第２のシランを運ぶのに使用される溶媒を減らすまたは省きながら、第１のシランへの第２のシランの効果的な堆積および／または第１のシランとの第２のシランの効果的な反応が可能になる。したがって、第２のシランの蒸着は、溶液を用いた供給系に比べて溶媒および／または他の廃棄物を効果的に最小限に抑えることができる。また、第２のシランを蒸着させることにより、第２のシランの堆積の後、表面２４および堆積した第２のシランを清浄化する必要を減らすまたは省くことができる。
【００６５】
種々の実施形態では、第１のシランを表面２４上に堆積した後、第１のシランを架橋結合してもよい。例えば、図７に例示されるように、方法１００はさらに、１０６の後に１１２を含んでもよい。１１２において、第１のシランは架橋結合されうる。
【００６６】
第１のシランの架橋結合は、例えば、第１のシラン上への第２のシランの堆積の前または後を含む基材上に第１のシランを堆積した後の適当な時期に行われうる。第１のシランの架橋結合は、例えば、第１のシランの加水分解を含む適当な方法を用いて行われうる。上述したように、１０８において第１のシランが加水分解されうる。第１のシランの加水分解により、第１のシランの分子成分の間に縮合が生じ、隣接する分子成分同士の間にシロキサン結合が形成されうる。隣接する分子成分同士の間にシロキサン結合が形成される結果、表面２４上に堆積した第１のシランの架橋結合が生じうる。第１のシランの隣接する分子成分同士の間のシロキサン結合は、表面上に堆積した第１のシランに構造的な頑強性を付加することが可能であり、これにより比較的安定で耐摩耗性のある極薄の接着促進層２８を表面２４上形成することができる。
【００６７】
別の実施形態では、架橋化合物を使用して第１のシランの分子成分同士の間の架橋結合を促進および／または向上することができる。第１のシランの架橋結合に使用するのに好適な架橋化合物の例としては、限定はしないが、ビス（トリクロロシリル）ヘキサンおよびテトラキス（トリクロロシリルエチル）シランがある。架橋化合物は、例えば加水分解を含む適当な手段により第１のシランの分子成分に結合されうる。架橋化合物は、第１のシランの分子成分同士の間の分岐の増大を促進し、接着促進層２８の安定性および耐摩耗性を向上しうる。特定の実施形態では、例えばビニル基などの重合可能な基が第１のシラン上に導入され、その重合可能な基の重合がその後に引き起こされうる。
【００６８】
種々の実施形態において、第２のシランを表面２４上に堆積した後、第２のシランを架橋結合してもよい。例えば、図８に例示されるように、方法１００はさらに、１１４の後に１１６を含んでもよい。１１６において、第２のシランは架橋結合されうる。
【００６９】
第２のシランの架橋結合は、例えば、第２のシランの加水分解を含む適当な方法を用いて行われうる。特定の実施形態では、第２のシランは、第１のシラン上に第２のシランを堆積させているとき、または第１のシラン上に第２のシランを堆積させた後に、第２のシランを水蒸気に曝すことにより加水分解されうる。あるいは、加水分解は、基材材料および／または反応副産物の一部または全部に由来する水により促進されてもよい。例えば、表面２４がポリマー基材の表面からなる場合、方法１００においてポリマー基材の分解または反応から水蒸気が発生しうる。また、水は、基材それ自体に存在することがあり、方法１００において放出されることもある。
【００７０】
第２のシランの加水分解により、第２のシランと第１のシランの分子成分同士の間だけでなく、第２のシランの分子成分同士の間でも縮合が生じうる。この縮合により、隣接する分子成分同士の間にシロキサン結合が形成されうる。隣接する分子成分同士の間にシロキサン結合が形成される結果、表面２４上に堆積した第２のシランの架橋結合が生じうる。また、隣接する分子成分同士の間のシロキサン結合の結果、第２のシランと第１のシランの間に架橋結合が生じうる。第２のシランおよび／または第１のシランの隣接する分子成分同士の間のシロキサン結合は、コーティング組成物に構造的な頑強性を付加することが可能であり、これにより比較的安定で耐摩耗性のある極薄のコーティングを表面２４上堆積することができる。
【００７１】
別の実施形態では、架橋化合物を使用して第２のシランの分子成分同士の間の架橋結合を促進および／または向上することができる。第２のシランの架橋結合に使用するのに好適な架橋化合物の例としては、限定はしないが、ビス（トリクロロシリル）ヘキサンおよびテトラキス（トリクロロシリルエチル）シランがある。架橋化合物は、例えば加水分解を含む適当な手段により第２のシランの分子成分に結合されうる。架橋化合物は、第２のシランの分子成分同士の間の分岐の増大を促進し、第２のシランのコーティングの安定性および耐摩耗性を向上しうる。特定の実施形態では、例えばビニル基などの重合可能な基が第２のシラン上に導入され、その重合可能な基の重合がその後に引き起こされうる。
【００７２】
特定の実施形態では、第１のシランを表面２４上に堆積した後および／または第２のシランを第１のシラン上に堆積した後に、第１のシランおよび／または第２のシランを硬化させてもよい。例えば、図９に例示されるように、方法１００はさらに、１１４の後に１１８を含んでもよい。１１８は、第２のシランおよび／または第１のシランを硬化させて、表面２４上に硬化コーティング２６を形成することを含んでもよい。ここで使用される「硬化する」、「硬化される」または「硬化」という用語は、材料の状態、条件および／または構造の変化をいい、完全な硬化だけでなく部分的な硬化も含みうる。
【００７３】
第１のシランおよび／または第２のシランの硬化は、例えば、第１のシランおよび／または第２のシランを熱または放射線に曝すことを含む適当な方法を使用して行われうる。例示的な実施形態では、第１のシランおよび第２のシランを含むコーティングは、適当な期間にわたってコーティングを降温に曝すことにより硬化されうる。
【００７４】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、種々の実施形態に係る例示的な補聴器デバイスを示す。これらの図に例示されているように、補聴器デバイス２００は、デバイスカバー２０２、マイクカバー２０４、および電池扉２０８を備えうる。少なくとも一つの実施形態では、図１０Ａに例示されているように、補聴器デバイス２００は、開放型の補聴器であってもよい。図１０Ａに示されているように、補聴器デバイス２００は、デバイスカバー２０２、少なくとも２つのマイクカバー２０４（例えば、前マイクおよび後マイクを覆う）、プログラムボタン２１４、管類２１０、挿耳ドーム２１６、およびサウンドポート２２０を備えうる。マイクカバー２０４は、メッシュ材料からなってもよい。図１０Ｄは、開放型の補聴器などの補聴器デバイス２００の一部に設けられる例示的な電池室２２２を示す。電池室２２２は、電池扉２０８および電池２２４を備えてもよい。図１０Ｄの電池室２２２は、開放された形態で示されている。
【００７５】
別の実施形態では、図１０Ｂに例示されているように、補聴器デバイス２００は、耳掛け型（ＢＴＥ）補聴器であってもよい。図１０Ｂに示されるように、補聴器デバイス２００は、デバイスカバー２０２、電池扉２０８、プログラムボタン２１４、ボリューム制御部２０６、管類２１０、耳掛け２１２、および耳型２１８を備えうる。
【００７６】
別の実施形態では、図１０Ｃに例示されているように、補聴器デバイス２００は、カスタム補聴器であってもよい。図１０Ｂに示されるように、補聴器デバイス２００は、デバイスカバー２０２、マイクカバー２０４、電池扉２０８、およびサウンドポート２２０を備えうる。カスタム補聴器は、耳または外耳道の一部に嵌まるように設計されてもよい。カスタム補聴器の例としては、限定はしないが、ＣＩＣ（完全外耳道挿入型）補聴器、ＭＣ（ミニカナル）補聴器、ＩＴＣ（外耳道挿入型）補聴器、ＩＴＥ（挿耳型）補聴器、およびＨＳ（ハーフシェル型）補聴器がある。マイクカバー２０４はメッシュ材料からなってもよい。
【００７７】
補聴器デバイス２００は、補聴器デバイス２００の外側部分および内側部分を含んだ適当な部分に、あるいは同部分の近くに位置する、あるいは同部分に隣接するコーティング２６を備えてもよい。また、適当な構成要素またはその一部がコーティング２６を含んでもよい。コーティング２６は、補聴器デバイス２００の外側部分と内側部分の間に開口を有しうる補聴器デバイス２００の任意の部分に、あるいは同部分の近くに、あるい同部分に隣接して形成されうる。コーティング２６が接する、あるいは近接する、あるいは隣接して形成されうる補聴器デバイス２００の部分の例は、限定はしないが、デバイスカバー２０２、マイクカバー２０４、ボリューム制御部２０６、電池扉２０８、管類２１０、耳掛け２１２、プログラムボタン２１４、挿耳ドーム２１６、耳型２１８、サウンドポート２２０、電池室２２２、および／または電池２２４を含む。
【００７８】
図１１は、別の実施形態に係るコーティングが一部に形成された例示的なシリコン系物品である。この図に例示されているように、シリコン系物品３００は、基材３２２および基材表面３２４を備えうる。コーティング２６は、例えば基材表面３２４を含む基材３２２の表面部分に形成されうる。シリコン系物品３００の例としては、限定はしないが、シリコンウェハ、半導体デバイス、および集積回路がある。シリコン系物品３００は、例えば、シリコンおよび／または酸化ケイ素を含む適当な材料からなりうる。
実施例
以下の実施例は、例示することのみを目的としており、添付の請求項の範囲を制限することを意図しない。
（試薬）
以下の実施例で使用される試薬としては、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリクロロシラン（≧９７％、アルドリッチ社（Aldrich））、３−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン（９５％、ゲレスト社（Gelest）、米国ペンシルバニア州モリスビル）、トリエトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロオクチル）シラン（９８％、アルドリッチ社）、ｍ−クレゾール（９７％、アルドリッチ社）、およびナイロン６／６ペレット（アルドリッチ社、カタログ番号１８１１２９）がある。ここで使用される“含水塩／酸”溶液は、人工汗のための調合物であり、その成分は、０．３４ＭのＮａＣｌ、０．０８Ｍの尿素、０．３３ＭのＮＨ４Ｃｌ、０．０４ＭのＣＨ３ＣＯＯＨ、および０．１２Ｍの乳酸である。この溶液を２ＭのＮａＯＨでｐＨ４．７に調整した。
（基材）
以下の実施例で使用される基材は、シリコン基材、強化ナイロン基材、およびスピンコーティングしたナイロン基材を含む。実施例で使用されるシリコン基材は、米国カリフォルニア州のユニシル（UniSil）コーポレーション社のシリコンウェハ（テストグレード、ｎ型、面方位＜１−０−０＞、２〜６Ωｃｍ）を含む。シリコンウェハは切断して約１．５×１．５ｃｍの小片に分けた。シリコン基材上に界面化学作用を施すのに先立ち、超音波処理なしで２％ドデシル硫酸ナトリウム（“ＳＤＳ”）水溶液および水でシリコン基材を洗浄した。
【００７９】
以下の実施例で使用される強化ナイロン基材は、３５重量パーセントの微細ガラス繊維を含有したＦＤＡグレード強化ナイロン６／６面（長さ１／８〜３／１６インチ（４．９２〜７．３８ｍ））を含む。ＦＤＡグレード強化ナイロン面は、ＦＤＡに準拠した添加剤（例えば、着色剤）を含有し、ＵＶまたは高流動添加剤を含有しない。アルドリッチ社は、販売しているナイロン６／６の融点が２６３℃であり、ガラス転移温度が４５℃であることを示している。強化ナイロン基材に界面化学作用を施すのに先立ち、ＳＤＳ溶液中で強化ナイロン基材に５分間の超音波処理を行った。その後、脱イオン水中で１０分間の超音波処理を行った。超音波処理中に水を３回交換した。
【００８０】
以下の実施例で使用されるスピンコーティングしたナイロン基材は、１０００ｒｐｍ（１０秒）の後に５０００ｒｐｍ（９０秒）というプログラム条件（ローレルテクノロジーズ（Laurell Technologies）コーポレーション社の計測器であるモデルＷＳ−４００Ｂ−６ＮＰＰ／ＬＩＴＥによる）を使用して、自然酸化物コーティングしたシリコンウェハの表面上にナイロン６／６ペレットとｍ−クレゾールとからなる溶液をスピンコーティングすることにより調製した基材を含む。ナイロン６／６溶液の初期濃度は３％（ｗ／ｗ）未満であったが、スピンコーティング処理により約１７０Åの膜厚が得られるまで、ナイロン６／６溶液をｍ−クレゾールで希釈した。スピンコーティングしたナイロン基材はその後、ｍ−クレゾールを除去するために、１００℃の真空オーブン内で減圧下、２時間かけて焼成した。
（表面分析計測）
２レンズモノアイソトピック６９Ｇａ＋ガンを一次イオン源として備えるＩＯＮ−ＴＯＦ（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ  ＩＶ）計測器を使って飛行時間型二次イオン質量分析法（“ＴＯＦ−ＳＩＭＳ”）を行った。Ａｌ  Ｋα源および半球型分析器を使用するサーフェスサイエンス社のＳＳＸ−１００計測器により、Ｘ線光電子分光法（“ＸＰＳ”）を行った。強化ナイロン試料の電荷補償のために電子フラッド（flood）ガンを使用し、さらにガラス強化ポリマーの表面より約０．５〜１．０ｍｍ上に微細Ｎｉメッシュを配置することにより、この電荷補償をさらに向上させた。シリコン試料上のシリコンまたはスピンコーティングナイロンには電荷補償は不要であった。ラーメ−ハート（Ｒａｍe−Ｈａｒｔ）（モデル１００−００）接触角ゴニオメーターを使用して、水接触角を測定した。ジェイエイウォーラム（J.A.Woollam）コーポレイティッド社のＭ−２０００計測器を使用して、分光偏光解析法を行った。波長範囲は１９０．５〜９８９．４ｎｍであり、入射角は７５度で固定であった。計測ソフトウェアにより求められた酸化ケイ素の同じ光学定数を使用して、酸化ケイ素、炭化水素、堆積したシラン膜、およびスピンコーティングしたナイロンをモデル化した。
（実施例１：  シリコン基材のプラズマ洗浄／処理）
シリコン基材のプラズマ洗浄／処理は、中程度のパワー（ＲＦコイルに１０．５Ｗを印加）で３０秒間、プラズマクリーナー（米国ニューヨーク州イサカのハリック（Harrick）プラズマ社のモデルＰＤＣ−３２Ｇ）でシリコン基材を空気プラズマに曝すことにより行った。プラズマ洗浄／処理を行う前にシリコン基材面について前進水接触角（θａ（Ｈ２Ｏ））を測定したところ４０°であった。プラズマ洗浄／処理の後、この実施例により調製されたシリコン基材の表面について平均前進水接触角を測定したところ１５°未満であった。
【００８１】
前進水接触角は、表面疎水性の尺度として使用することができる。表面の前進水接触角が高くなるほど、その表面がより高い疎水度を持つことを示しうる。プラズマ洗浄／処理後の表面の水接触角の減少は、表面の酸素含有量（例えば、−ＯＨ含有量）が増大していることを示しうる。プラズマ洗浄／処理後の表面の水接触角の減少はまた、プラズマ洗浄／処理の結果として表面から炭化水素汚染物質が除去されたことを示しうる。
（実施例２：  強化ナイロン基材のプラズマ洗浄／処理）
強化ナイロン基材のプラズマ洗浄／処理は、中程度のパワー（ＲＦコイルに１０．５Ｗを印加）で３０秒間、プラズマクリーナー（米国ニューヨーク州イサカのハリックプラズマ社のモデルＰＤＣ−３２Ｇ）で強化ナイロン基材を空気プラズマに曝すことにより行った。
【００８２】
プラズマ洗浄／処理を行う前に３つの強化ナイロン基材の表面について平均前進水接触角を測定したところ６９°であった。プラズマ洗浄／処理の後、この実施例により調製された５つの強化ナイロン基材の表面について平均前進水接触角を測定したところ３２°であった。
【００８３】
この実施例により調製された強化ナイロン基材のプラズマ洗浄／処理の前に、ＸＰＳを使用して得られた強化ナイロン基材面についてのＸ線光電子スペクトル（“ＸＰスペクトル”）は、酸素（Ｏ１ｓ）、窒素（Ｎ１ｓ）、および炭素（Ｃ１ｓ）からのシグナルにより支配された。強化ナイロン基材のプラズマ洗浄／処理の後、Ｏ１ｓ、Ｎ１ｓ、およびＣ１ｓシグナルは、依然として強化ナイロン基材面についてのＸＰスペクトルを支配していた。しかし、強化ナイロン基材面に対するＯ１ｓ対Ｃ１ｓのピーク比は、プラズマ洗浄／処理前の０．１４の比からプラズマ洗浄／処理後に０．２８の比まで著しく増大した。これは、プラズマ洗浄／処理の後の強化ナイロン基材面の酸素（例えば、−ＯＨ）含有量の増大を示している。また、強化ナイロン基材面に対するＸＰスペクトルのＣ１ｓの狭いスキャンは、酸化された（つまり化学シフトされた）炭素を表すピークの顕著な増大を示し、さらにプラズマ洗浄／処理の後の強化ナイロン基材の酸素含有量の増大を示した。
【００８４】
この実施例により調製された強化ナイロン基材面の陰イオンＴＯＦ−ＳＩＭＳスペクトルのＯ−／Ｃ−比は、プラズマ洗浄／処理前には０．０９であり、プラズマ洗浄／処理後には０．２１であり、これは、プラズマ洗浄／処理の結果として強化ナイロン基材面の酸素含有量が増大していることを示す。
（実施例３：  スピンコーティングしたナイロン基材のプラズマ洗浄／処理）
スピンコーティングしたナイロン基材のプラズマ洗浄／処理は、中程度のパワー（ＲＦコイルに１０．５Ｗを印加）で３０秒間、プラズマクリーナー（米国ニューヨーク州イサカのハリックプラズマ社のモデルＰＤＣ−３２Ｇ）でスピンコーティングしたナイロン基材を空気プラズマに曝すことにより行った。
【００８５】
プラズマ洗浄／処理を行う前に５つのスピンコーティングしたナイロン基材の表面について平均前進水接触角を測定したところ６０°であった。プラズマ洗浄／処理の後、この実施例により調製された６つのスピンコーティングしたナイロン基材の表面について平均前進水接触角を測定したところ３４°であった。
（実施例４：  ＮＣＯ−シラン／シリコン基材の調製）
実施例１によるプラズマ洗浄／処理の後、１００℃の真空オーブン内で減圧下、シリコン基材を脱水した。真空オーブンの真空状態は、ロータリーベーンポンプにより作り出した。真空オーブンは、ロータリーベーンポンプからのオイルの逆流を防止し、また溶媒と試薬の両方がロータリーベーンポンプ内に入り込むのを阻止すために、ドライアイス／アセトン冷却ガラストラップに収納した。シリコン基材をオーブン内に導入した後、３分間ロータリーベーンポンプを回転させて圧力を１５トルにし、その後にロータリーベーンポンプの弁を閉じた。これらの条件の下で３０分間、表面の脱水を行った。次いで、再びロータリーベーンポンプを３分間回転させて水蒸気を汲み出し、その後にロータリーベーンポンプの弁を再び閉じた。
【００８６】
次いで、３−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン（“ＮＣＯ−シラン”）の２５０μＬのアリコート（aliquot）を隔壁を通して真空オーブン内に注入した。ＮＣＯ−シランは、真空オーブン内に注入された後、すぐに気化した。３０分間ほぼ静止状態においてこれらの表面をＮＣＯ−シランの蒸気と反応させ、堆積したＮＣＯ−シランを有するシリコン基材を形成した（“ＮＣＯ−シラン／シリコン基材”）。次いで、ロータリーベーンポンプの弁を開いて未反応ＮＣＯ−シランを汲み出した。プラズマ洗浄／処理の後、この実施例により調製された３つのＮＣＯ−シラン／シリコン基材について平均前進水接触角を測定したところ８２°であった。
【００８７】
ＮＣＯ−シランをシリコン基材上に堆積する前に、シリコン基材表面のＸＰスペクトル中に、Ｎ１ｓシグナルは観察できなかった。この実施例に従って、ＮＣＯ−シランをシリコン基材上に堆積してＮＣＯ−シラン／シリコン基材面を形成した後、ＮＣＯ−シラン／シリコン基材面のＸＰスペクトル中に小さなＮ１ｓシグナルが観察できた。ＮＣＯ−シラン／シリコン基材面の分光偏光解析法から、シリコン基材面上に厚さ９．５Åの層が存在することがわかった。
（実施例５：  ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材の調製）
堆積したＮＣＯ−シランを有する強化ナイロン基材（“ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材”）を形成するために、実施例２により調製された強化ナイロン基材がシリコン基材の代わりに使用されることを除き、基本的に実施例４について説明されている手順に従った。ＮＣＯ−シランの堆積の後、この実施例により調製された５つのＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材について平均前進水接触角を測定したところ８７°であった。
（実施例６：  ＮＣＯ−シラン／スピン・コーティングされたナイロン基材の調製）
堆積したＮＣＯ−シランを有するスピンコーティングしたナイロン基材（“ＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材”）を形成するために、実施例３により調製されたスピン・コーティングしたナイロン基材がシリコン基材の代わりに使用されることを除き、基本的に実施例４について説明されている手順に従った。ＮＣＯ−シランの堆積およびプラズマ洗浄／処理の後、この実施例により調製された６つのＮＣＯ−シラン／スピン・コーティングされたナイロン基材について平均前進水接触角を測定したところ８２°であった。
（実施例７：  ＮＣＯ−シラン／シリコン基材の加水分解）
実施例４により調製されたＮＣＯ−シラン／シリコン基材を真空オーブン内に残し、５ｍｌの水を入れたペトリ皿を真空オーブン内に導入した。オーブンのドアを閉じ、ＮＣＯ−シラン／シリコン基材を大気圧下で３０分間、１００℃の温度で加水分解し、加水分解した表面を有するＮＣＯ−シラン／シリコン基材（“加水分解したＮＣＯ−シラン／シリコン基材”）を形成した。
（実施例８：  ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材の加水分解）
実施例５により調製されたＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材を真空オーブン内に残し、５ｍｌの水を入れたペトリ皿を真空オーブン内に導入した。オーブンのドアを閉じ、ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材を大気圧下で３０分間、１００℃の温度で加水分解し、加水分解した表面を有するＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材（“加水分解したＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材”）を形成した。
（実施例９：  ＮＣＯ−シラン／スピン・コーティングされたナイロン基材の加水分解）
実施例６により調製されたＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材を真空オーブン内に残し、５ｍｌの水を入れたペトリ皿を真空オーブン内に導入した。オーブンのドアを閉じ、ＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材を大気圧下で３０分間、１００℃の温度で加水分解し、加水分解した表面を有するＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材（“加水分解したＮＣＯ−シラン／スピン・コーティングされたナイロン基材”）を形成した。
（実施例１０：  Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／シリコン基材の調製）
実施例７により調製された加水分解したＮＣＯ−シラン／シリコン基材を、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリクロロシラン（「Ｒｆ−シラン」）の開封したバイアルとともにデシケーター内に１６時間置いた。その後、加水分解したＮＣＯ−シラン／シリコン基材をデシケーターから取り出し、８０℃の温度で１時間かけてオーブン内で硬化させ、Ｒｆ−シランが表面上に堆積したＮＣＯ−シラン／シリコン基材（“Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／シリコン基材”）を形成した。この実施例によりＲｆ−ＮＣＯ−シラン／シリコン基材が形成されるために、加水分解したＮＣＯ−シラン／シリコン基材の平均表面厚さは、分光偏光解析法を行ったところ、Ｒｆ−シランに曝される前には２９．１Åであり、Ｒｆ−シランに曝された後では７８．２Åであることがわかった。Ｒｆ−シランに曝された後の表面の厚さの顕著な増大は、基材表面のポリマー薄膜内にＲｆ−シラン分子が架橋されたことを示しうる。
（実施例１１：  Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材の調製）
実施例８により調製された加水分解したＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材を、Ｒｆ−シランの開封したバイアルとともにデシケーター内に１６時間置いた。その後、加水分解したＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材をデシケーターから取り出し、８０℃の温度で１時間かけてオーブン内で硬化させ、Ｒｆ−シランが表面上に堆積したＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材（“Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材”）を形成した。
【００８８】
この実施例により調製されたＲｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材のＸＰＳ分析から、Ｆオージェピークが伴うＦ１ｓシグナルは、ＸＰスペクトル中で支配的シグナルであることが示された。分割された炭素シグナルが観察され、ｉ）低い結合エネルギーで炭素および／または水素および／または弱い酸化を受けた炭素に結合した炭素の存在、およびｉｉ）Ｃ原子に結合しているそれぞれのＦ原子が約２．９ｅＶだけＣ１ｓシグナルをシフトし、かつ約０．７ｅＶだけ炭素原子を二次的にシフトすることが知られているより高い結合エネルギーのＣＦ２基中の炭素の存在を示した。ＸＰスペクトル中にはＮ１ｓシグナルは観察できなかったが、これはＲｆ−シランにピンホール欠陥がないことおよび／またはＲｆ−シランがすべての場所で比較的厚い膜を形成している可能性のあることを示している。小さな酸素シグナルもＸＰスペクトル中には存在したが、これはＳｉ−Ｏ結合から予測されるものである。
（実施例１２：  Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／スピン・コーティングされたナイロン基材の調製）
実施例９により調製された加水分解したＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材を、Ｒｆ−シランの開封したバイアルとともにデシケーター内に１６時間置いた。その後、加水分解したＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材をデシケーターから取り出し、８０℃の温度で１時間かけてオーブン内で硬化させ、Ｒｆ−シランが表面上に堆積したＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材（“Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材”）を形成した。この実施例によりＲｆ−ＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材が形成されるために、加水分解したＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材の表面厚さは、分光偏光解析法を行ったところ、Ｒｆ−シランに曝される前には１２５．９Åであり、Ｒｆ−シランに曝された後では２７２．３Åであることがわかった。Ｒｆ−シランに曝された後の表面の厚さの顕著な増大は、基材表面のポリマー薄膜内にＲｆ−シラン分子が架橋されたことを示しうる。
（実施例１３：  Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材の磨耗試験）
耐摩耗性を試験するための磨耗装置は、卓上に垂直に締め付けられた電気ドリル（クラフツマン社（Craftsman）、モデル番号３１５．１０１１６０）を備える。電気ドリルとともに使用するように設計されている市販の研磨ディスク（クラフツマン社）をドリルのチャックに装着し、研磨フェルト片（１５ｃｍ×１４．７ｃｍ）を研磨ディスク上に貼り付けた。ドリルが回転すると、フェルトディスクは卓上に平行に回転した。鋼鉄製のヒンジで２つの長方形の細長いベニヤ板片の端部同士をつなぐことにより、試料ホルダーを製作した。一方の長方形のベニヤ板片の端をスタンドに固定し、試料を両面テープで他方の長方形のベニヤ板片の端に取り付けた。次いで、試料をフェルトホイール上で中心から４．５ｃｍのところに配置し、フェルトホイールが回転したときもフェルトホイールと接触したままになるようにした。重さ１６４ｇの真鍮製シリンダーをその木片上の試料の真上に置いた。ドリルの回転速度はパワースタットで制御され、またフェルトについては磨耗試験中にサイクル数をカウントするためエッジにマークを付けた。
【００８９】
また、実施例２に従って強化ナイロン基材をプラズマ洗浄／処理した。プラズマ洗浄／処理の後、強化ナイロン基材を、ＮＣＯシランで処理されている類似の表面で加水分解し、次いで、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリクロロシランの開封したバイアルとともにデシケーター内に１６時間配置した。その後、強化ナイロン基材をデシケーターから取り出し、８０℃の温度で１時間かけてオーブン内で硬化させ、Ｒｆ−シランが表面上に堆積した強化ナイロン基材を形成した。ただし、Ｒｆ−シランと強化ナイロン基材の表面の間にはＮＣＯ−シランはなかった。
【００９０】
実施例１１により調製されたＲｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材、およびＲｆ−シランを含んでＮＣＯ−シランを含まない強化ナイロン基材をそれぞれ、磨耗装置を使って試験した。磨耗試験装置で４３０回を超える試験を行った後、実施例１１により調製されたＲｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材の表面の前進水接触角は、Ｒｆ−シランを含んでＮＣＯ−シランを含まない強化ナイロン基材の表面の前進水接触角よりも１０°だけ大きかった。
【００９１】
磨耗試験の後の基材表面のＸＰスペクトルから、実施例１１により調製されたＲｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材のＣ：Ｆの比は４３：５７であり、Ｒｆ−シランを含んでＮＣＯ−シランを含まない強化ナイロン基材のＣ：Ｆの比は４９：５１であることがわかった。これは、実施例１１により調製されたＲｆ−ＮＣＯシラン／強化ナイロン基材の表面のＲｆ−シランの濃度が高いことを示している。ＸＰスペクトルの狭いスキャンは、Ｆ原子に結合したＣに対するピークが、実施例１１により調製されたＲｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材の強度については比較的大きいことを示しており、表面上のＲｆ−シランの濃度が高いこともまた示している。
（実施例１４：  基材表面のＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析）
ＮＣＯ−シランで処理した後、またＲｆ−シランで再び処理した後に、陰イオンモードと陽イオンモードの両方のＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析を、酸化ケイ素、強化ナイロン、およびスピンコーティングしたナイロン基材に対し行った。約２ｎｍの情報深さ（Information depth）しか有さないＴＯＦ−ＳＩＭ分析は、典型的には、材料内を少なくとも１０ｎｍまで探るＸＰＳ分析よりも高い表面感度を有する。実施例１０により調製されたＲｆ−ＮＣＯ−シラン／シリコン基材の陽イオンＴＯＦ−ＳＩＭＳスペクトル、実施例１１により調製されたＲＦ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材、および実施例１０により調製されたＲｆ−ＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材はそれぞれ、過フッ素化炭化水素の特性である一連のピークを示した。ＴＯＦ−ＳＩＭＳスペクトル中の２つの最大のピークがＣＦ＋およびＣＦ３＋ピークとして識別された。Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／シリコン基材、Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材、およびＲｆ−ＮＣＯ−シラン／スピンコーティングしたナイロン基材からの陰イオンスペクトルは、単一のＦ−ピークが支配的であり、また典型的には、Ｆ−シグナルとして５％強度が低いＦ２−ピークを示した。
（実施例１５：  表面層厚さの分析）
それぞれ表面にＮＣＯ−シランが堆積していないプラズマ処理したシリコン基材およびスピンコーティングしたナイロン基材を加水分解した。表面にＮＣＯ−シランが堆積しているシリコン基材およびスピンコーティングしたナイロン基材も加水分解した。次いで、この実施例の基材をそれぞれ、Ｒｆ−シランの開封したバイアルとともにデシケーター内に１６時間置き、その後、８０℃のオーブン内で１時間かけて硬化させた。
【００９２】
分光偏光解析法により、ＮＣＯ−シランが堆積していないシリコン基材の表面の平均コーティング厚さは１１６．７Åであり、ＮＣＯ−シランが堆積していないスピンコーティングした基材表面の平均コーティング厚さは２３２．７Åであることがわかった。分光偏光解析法により、ＮＣＯ−シランが堆積しているシリコン基材の表面の平均コーティング厚さは４８．０Åであり、ＮＣＯ−シランが堆積しているスピンコーティングされている基材の平均コーティング厚さは６７．０Åであることがわかった。したがって、分光偏光解析法により、ＮＣＯ−シランでコーティングした表面は、ＮＣＯで処理していない表面に比べてかなり薄いことがわかった。
（実施例１６：  ＹＥＳシステムを使用した強化ナイロン基材のプラズマ洗浄／処理）
米国カリフォルニア州のイールドエンジニアリングシステムズインコーポレイティッド社によって製造されているＹＥＳ  １２２４  Ｐ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ（“ＹＥＳシステム”）を使用して、強化ナイロン基材をＯ２プラズマ中で洗浄／処理した。種々の時間を使用した。表１は、この実施例により種々の時間の間、Ｏ２プラズマに曝した強化ナイロン基材の前進水接触角を示している。
【００９３】
【表１】
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（実施例１７：  ＹＥＳシステムを使用したＮＣＯ−シラン／シリコン基材の調製）
ＹＥＳシステムを使用して、Ｏ２プラズマ中でシリコン基材を６分間、洗浄／処理した。その後、１００℃の温度で１０分間、シリコン基材をＮＣＯ−シラン蒸気に曝し、ＮＣＯ−シラン／シリコン基材を形成した。この実施例により調製されたＮＣＯ−シラン／シリコン基材の前進水接触角を測定したところ５５°であった。この実施例により調製されたシリコン基材表面およびＮＣＯ−シラン／シリコン基材表面の分光偏光解析から、ＮＣＯ−シラン堆積の結果、シリコン基材表面の厚さが１１．８Åだけ増大したことがわかった。
（実施例１８：  ＹＥＳシステムを使用したＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材の調製）
ＹＥＳシステムを使用して、Ｏ２プラズマ中で強化ナイロン基材を６分間、洗浄／処理した。その後、１００℃の温度で１０分間、強化ナイロン基材をＮＣＯ−シラン蒸気に曝し、ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材を形成した。この実施例により調製されたＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材の前進水接触角を測定したところ７６°であった。
（実施例１９：  ＹＥＳシステムを使用したＲｆ−ＮＣＯ−シラン／シリコン基材の調製）
実施例１７によりＮＣＯ−シラン／シリコン基材を調製した後、水３ｍＬをＹＥＳシステム内の槽に導入し、槽内に水蒸気を発生させた。ＮＣＯ−シラン／シリコン基材を１００℃の温度で３０分間、槽内の水蒸気に曝し、加水分解を行った。その後、１００℃の温度で１５分間、ＮＣＯ−シラン／シリコン基材をＲｆ−ＮＣＯ−シラン蒸気に曝し、Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／シリコン基材を形成した。この実施例により調製されたＲｆ−ＮＣＯ−シラン／シリコン基材の前進水接触角を測定したところ１２５°であった。
実施例２０：  ＹＥＳシステムを使用したＲｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材の調製）
実施例１８によりＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材を調製した後、ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材を入れたＹＥＳシステム内の槽に水３ｍＬを導入し、槽内に水蒸気を発生させた。ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材を１００℃の温度で３０分間、槽内の水蒸気に曝し、加水分解を行った。その後、１００℃の温度で１５分間、ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材をＲｆ−シラン蒸気に曝し、Ｒｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材を形成した。この実施例により調製されたＲｆ−ＮＣＯ−シラン／強化ナイロン基材の平均前進水接触角を測定したところ１５５°であった。
【００９４】
これまでの説明は、当業者が本明細書で説明されている例示的な実施形態のさまざまな態様を最大限活用できるようになされている。この例示的な説明は、網羅的であることも、開示されている正確な形態に制限されることも意図していない。本開示の精神および範囲から逸脱することなく、多くの修正形態および変更形態が可能である。本明細書で説明されている実施形態は、すべての点で例示的であり、限定的ではない。
【００９５】
特に断りのない限り、本明細書および請求項で使用される「一つ」は、「少なくとも一つ」を意味するものと解釈すべきである。それに加えて、便宜上、本明細書および請求項で使用されている「含む」および「有する」との語は、「からなる」との語と互換的に使用することができ、また同じ意味を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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