[发明专利]氟硅氧烷和含氟和硅的表面处理剂

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2008年2月6日递交的美国临时申请第61/026,578号的权利，通过援引将其整体并入本说明书中。

技术领域

本发明涉及乙烯基官能化有机聚硅氧烷与含氟单体的氟硅氧烷反应产物和氟硅氧烷的制备方法。氟硅氧烷产物适合用于如纺织品、特别是织物等基质，以赋予纺织品拒油性(疏油性)。

氟硅氧烷反应产物(即，含氟和硅的聚合物)可用于对如纺织品等基质赋予优异的拒水性、拒油性、耐污性和触感的表面处理剂。

背景技术

氟碳聚合物广泛地用于纺织业中，为织物赋予疏油性/拒油性。例如，US-A-5247008描述了用于纺织品、皮革、纸张和矿物基质的整理剂，其为丙烯酸全氟烷基酯或甲基丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸氨基烷基酯或甲基丙烯酸氨基烷基酯的共聚物的水性分散液。

US-A-5068295描述了一种拒水拒油剂，所述拒水拒油剂包含丙烯酸全氟烷基酯或甲基丙烯酸全氟烷基酯、含有乙烯基的聚有机硅氧烷和含有异氰酸酯或封端异氰酸酯基团的乙烯基单体的共聚物。

US-A-6582620和US-A-5883185描述了一种赋予纺织品拒水拒油性的纺织品用处理组合物，所述处理组合物通过(A)带有氟代烷基的烷氧基硅烷、(B)带有氨基的烷氧基硅烷和(C)带有烷氧基甲硅烷基的聚有机硅氧烷的共水解和缩合而获得。

US-A-5536304描述了将琥珀酸酐封端的聚二甲基硅氧烷和聚(甲基丙烯酸氟烷基酯)的混合物应用于棉布，以对织物提供拒油性。

US-A-6472019描述了使用包含含氟聚合物和硫酸化脂肪酸化合物的拒水拒油剂处理纺织品，而WO 2004/069935和WO 2004/069955描述了作为纺织品处理用水性分散液而供应的含氟聚合物。

使用氟碳聚合物制备的所述整理剂的一个主要缺点在于，它们为织物表面赋予了粗糙的触感。因此需要可赋予织物疏油性和拒油性而不会赋予织物表面粗糙触感(优选同时可赋予较之未处理的织物有所改善的触感)的纺织品处理剂。

到目前为止，为了对如纺织品等基质同时提供拒水拒油性和柔软性，一种包含提供拒水拒油性的全氟烷基和提供柔软性的硅氧烷化合物的拒水拒油性组合物已经得到广泛使用。请参见例如JP-A-58-42682、JP-A-60-190408、JP-A-63-075082、JP-A-09-143877和USP4070152。

例如，存在一种用于相同目的的使用含氟丙烯酸酯单体和硅氧烷丙烯酸酯单体的共聚物的方法(例如JP-A-02-214791和JP-A-03-231986)。不过，该方法具有拒水拒油性降低的问题。

此外，用作常规表面处理剂的氟丙烯酸酯聚合物需要在氟烷基中至少具有8个碳原子，以提供充分的拒水拒油性。由于所述氟丙烯酸酯聚合物具有高疏水性，因此在乳液聚合时，存在所使用的乳化剂的量很大的必要性、乳化剂的类型受到限制的问题和由于与另一种无氟单体相容性很差而应使用助溶剂的必要性。在溶液聚合时，存在由于同样原因所致在聚合溶剂中的溶解性降低的问题。

各种近期研究结果表明，关于使用表面处理剂(特别是拒水拒油剂)对纤维进行实际处理，重要的表面性质不是静态接触角，而是动态接触角，特别是后退接触角。即，虽然水的前进接触角不取决于氟烷基侧链的碳原子数，但是在碳原子数至多为7时水的后退接触角明显低于碳原子数至少为8时的情况。与此相应的是，X射线分析显示，当侧链的碳原子数至少为7时侧链结晶。已经知道，实际拒水性与侧链的结晶化有关，表面处理剂分子的流动性是表现实际性能的重要因素(例如，MAEKAWA Takashige，FINE CHEMICAL，第23卷(6)，第12页(1994))。因此，据信侧链中具有至多为7(特别是至多为6)的低碳原子数氟烷基的的丙烯酸酯聚合物具有低结晶性，这使得该聚合物不能满足实际性能(特别是拒水性)。

到目前为止，已经知道，α位取代有氟或氯等的含氟丙烯酸酯聚合物对基质具有良好的粘附性，可形成具有高强度的膜，并可赋予良好的拒水拒油性(JP-A-63-90588、JP-A-63-99285和JP-A-01-315471)。这些公报也显示了执行的实例中使用的氟烷基的碳原子数至少为8，并且这些公报没有考虑使用带有至多具有6个碳原子的氟烷基的丙烯酸酯单体。