[发明专利]含氟氨基甲酸酯化合物及其水性组合物

说明书

技术领域

本发明涉及含氟氨基甲酸酯化合物以及由其衍生的涂料组合物， 其可用于处理基底，特别是处理诸如陶瓷或玻璃之类的具有硬质表面 的基底，从而使它们具备亲水性、斥油、斥污和斥垢性。

背景技术

尽管在本领域中已知有许多氟化组合物可用于处理基底以使它们 具备斥油和斥水性，但仍然期望提供进一步改进的组合物用于处理基 底，特别是处理诸如陶瓷、玻璃和石材之类的具有硬质表面的基底， 从而使它们具备斥水性(疏水)、斥油性(疏油)并易于清洁。为了 赋予亲水性、疏油性并易于清洁，也需要进行处理。

有利的是，由这种组合物以及使用它们的方法能够产生具有改进 特性的涂层。特别是，期望可以改善涂层的耐久性，包括改善涂层的 耐磨性。此外，在使用较少的洗涤剂、水或体力劳动的同时提高这种 基底的易清洁性不仅是最终消费者的愿望，而且还对环境具有积极的 影响。组合物的涂敷可以按容易和安全的方式进行，并且与现有的制 备方法相容。优选的是，该组合物很容易适应实施生产待处理基底的 生产过程。

发明内容

本发明提供由如下化学式表示的含氟氨基甲酸酯化合物：

其中

R_f是含氟基团，

R¹是多异氰酸酯的残基，

W是水增溶性基团，v是1或2；

R²由如下化学式表示：

其中

X¹是-O-或-NR⁴-，其中R⁴是H或C₁-C₄烷基，

R³是多价亚烷基或亚芳基或它们的组合，所述亚烷基任选含有有 一个或多个链中氧原子；

R⁵是二价亚烷基，所述亚烷基任选含有有一个或多个链中氧原子；

Y是可水解基团，

R⁶是单价烷基或芳基，

p是1、2或3，且

q是1至5，

x和y各自独立地为至少1，z是1或2。

这些化合物或低聚物可包含硫代硅烷与具有烯键式不饱和基团侧 基的含氟氨基甲酸酯化合物的自由基型加成反应产物，所述聚氨酯化 合物包含多异氰酸酯、具有一个或两个亲核的异氰酸酯反应性官能团 的亲核氟化化合物和至少一种亲核烯键式不饱和化合物以及至少一种 具有亲核的异氰酸酯反应性官能团的水增溶性化合物的反应产物。在 另一个实施例中，该化合物可包含硫代硅烷与亲核烯键式不饱和化合 物的加成反应产物和与多异氰酸酯和含氟化合物及水增溶性化合物的 后续反应产物。

除非另有说明，否则说明书和权利要求书中使用的以下术语具有 如下含义：

“烷基”意指具有一至约十二个碳原子的直链或支链、环状或无 环的饱和单价烃基，如甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、戊基等。

“亚烷基”是指具有一至约十二个碳原子的直链饱和二价烃基或 具有三至约十二个碳原子的支链饱和二价烃基，如亚甲基、亚乙基、 亚丙基、2-甲基亚丙基、亚戊基、亚己基等。

“烷氧基”意指具有端氧原子的烷基，CH₃-O-、C₂H₅-O-等。

“亚芳烷基”意指连接有芳族基团的上述定义的亚烷基，如苄基、 吡啶基甲基、1-萘乙基等。“固化的化学组合物”意指化学组合物被干 燥，或者在环境温度或更高温度下蒸发化学组合物中的溶剂多达大约 24小时直至干燥。由于聚氨酯化合物之间形成硅氧烷键，组合物可以 进一步被交联。