[发明专利]磷酸氟代烷基酯组合物

说明书

发明领域

本发明涉及在多氟化链内包含偏二氟乙烯调聚物键合的多氟化化合物 领域，尤其是涉及此类氟磷酸酯，并且涉及将它们用作表面活性剂、涂层添 加剂或处理剂以便为例如纸、木材、陶瓷、砖石、水泥或石头之类的基底赋 予拒水性、拒油性和拒油脂性。

背景技术

多氟化组合物可用于多种表面处理材料的制备。这些多氟化组合物通 常由直接或间接连接到能够进一步反应的非氟化官能团(例如羟基、羧酸基 团、卤化物基团以及其他基团)的全氟化碳链制成。由全氟化组合物制成的 多种材料已知可用作表面活性剂或处理剂来为基底提供表面效应。表面效应 包括对水分、污垢和污渍的排斥性以及其他效应，这些效应尤其可用于纤维 底物以及其他基底例如硬质表面。许多此类表面活性剂和处理剂是氟化的聚 合物或共聚物。

可用作处理剂以为基底赋予表面效应的大多数可商购获得的氟化聚合 物在全氟烷基链中大多含八个或更多个碳以提供所需特性。Honda等人在 “Macromolecules”，2005，38，5699-5705中提出，对于超过8个碳的全氟 烷基链，指定为R_f基团的全氟烷基的取向保持为平行构型，而对于具有少 于6个碳的此类链，会发生再取向。该再取向将减弱表面特性，例如接触 角。因此，包含较短链全氟烷基的聚合物历来未成功应用于商业化用途。

EP 1 238 004(Longoria等人)公开了磷酸氟代烷基酯和氟代丙烯酸 酯聚合物的混合物，以用于为石头、砖石和其他硬质表面提供耐污性。

希望改善特定的表面效应并增加氟效率；即，提高处理剂的效率或性 能，使得仅需使用较小量的昂贵氟化组合物即可获得相同水平的性能，或使 得使用相同含量的氟可获得更佳的性能。希望缩短全氟烷基的链长度从而减 小氟含量，同时仍能实现相同的或优异的表面效应。

仍然需要能够在使用较低含量的氟时显著改善用于基底的氟化处理剂 的排斥性和耐污性的组合物。也仍然需要可用作涂层(例如涂料、染色剂、 或透明涂层)添加剂以提供抗粘连性以及开放时间延长的组合物。本发明提 供此类组合物。

发明概述

本发明的一个实施方案为包含一种或多种式(I)或(II)化合物的组合 物：

其中

r和q独立地为1至3的整数；

R_f为具有1至6个碳原子的直链或支链全氟烷基；

j为整数0或1，或它们的混合，

x为1或2，

Z为-O-或-S-，

X为氢或M，并且

M为铵离子、碱金属离子、或链烷醇铵离子。

本发明的另一个方面是向基底提供拒水性、拒油性和耐污性的方法， 所述方法包括使基底与包含一种或多种式(I)或(II)化合物的组合物接触。

本发明的另一个方面是向其上沉积有涂层组合物的基底提供抗粘连 性、开放时间延长和拒油性的方法，所述方法包括在涂层组合物沉积到基底 上之前，向该涂层组合物中添加包含一种或多种式(I)或(I I)化合物的组合 物。

本发明的另一个实施方案是施加了包含一种或多种式(I)或(II)化合物 的组合物的基底。

发明详述

下文的商标由大写字母指定。

本发明包括氟化水性组合物。当被施加到基底表面上时，所述氟化水 性组合物提供改善的拒油性、拒水性和耐污性，并且包括使用本发明的组合 物来处理此类基底的方法。本发明的组合物也可用作涂层组合物的添加剂以 向涂覆有此类组合物的基底赋予某些表面特性。本发明的其他实施方案包括 具有改善的表面特性例如拒油性和抗污性的基底。

可用于本发明的多个实施方案中的上述式(I)和(II)的氟化化合物可根 据以下方案进行合成而获得：