[发明专利]含氟聚合物组合物和处理过的基底

说明书

发明领域

本发明涉及向基底提供表面效果的包含氨基甲酸酯键的含氟聚合物的用途。

发明背景

已知有多种组合物可用作处理剂来向基底提供表面效果。美国专利5,411,766公开了可用于向所处理基底提供某些表面效果的包含多氟氮的有机化合物。示例的化合物包含主要具有八个或更多个碳的全氟烷基的混合物。

需要短链含氟化合物，其中某些高成本的碳氟部分已被成本较低并且更易于生物降解的部分替代。然而，尽管氟含量降低，但是性能必须保持相同或更加优异。本发明提供了此类含氟化合物。

发明简述

本发明包括具有至少一个氨基甲酸酯键的聚合物，所述聚合物如下制备：(i)使(a)具有异氰酸酯基团的至少一种二异氰酸酯、多异氰酸酯或它们的混合物与(b)至少一种氟化化合物反应，所述氟化化合物选自式(I)：

R_f(CH₂)_x[(CF₂CF₂)_y(CH₂CH₂)_z]_m(R¹)_r-XH  (I)

其中R_f为具有1至约6个碳原子的直链或支链全氟烷基；

下标x为1至约6的整数；下标y、z和m各自独立地为1、2或3、或它们的混合；下标r为0或1；

除了(R¹)_r-XH以外，所述式(I)中的碳总数在约8至约22范围内；

X为-O-、-NR-、-S-、-S(CH₂)_tO-、或-S(CH₂)_tNR-；下标t为1至约10；R＝H或C_1-4烷基；

R¹为二价基团，选自-S(CH₂)_n-、-[OCH₂CH(R²)]_s-、-[OCH₂CH(CH₂Cl)]_s-、和-C(R³)(R⁴)(OCH₂CH[CH₂Cl])_s-；

n为2至4的整数；s为1至50的整数；

R²、R³和R⁴各自独立地为氢或包含1至6个碳原子的烷基；并且

(ii)任选与(c)水、连接剂或它们的混合物反应。

本发明还包括向基底提供拒水性、拒油性、防污性、亲水性去污性和芯吸性的方法，所述方法包括使所述基底接触式(I)聚合物。

本发明还包括其上已经施用了式(I)的聚合物的基底。

发明详述

下文中商标以大写体标明。本发明包括具有至少一个氨基甲酸酯键的聚合物，所述聚合物如下制备：(i)使(a)具有异氰酸酯基团的至少一种二异氰酸酯、多异氰酸酯或它们的混合物与(b)至少一种氟化化合物反应，所述氟化化合物选自如上定义的式(I)。

优选的实施方案是下列聚合物，其中对于式(I)的反应物，X为O，下标x为1或2，下标y为1或2，下标z为1或2，下标m为1或2，并且下标r为零。其它优选的实施方案是R_f为具有4至6个碳原子的全氟烷基的情况。可用于本发明各实施方案中的氟化化合物可通过氟代烷基碘化物与四氟乙烯和乙烯的混合物低聚反应而制备氟化低聚的乙烯-四氟乙烯碘化物获得。所述碘化物用于制备链烷醇以及其它衍生物，其可用作式(I)的反应物来制备本发明的聚合物。所述中间体碘化物和衍生物由式(II)表示

C_nF_2n+1(CH₂)_x[(CF₂CF₂)_y(CH₂CH₂)_z]_m(R¹)_rG  (II)