基于部分氟化的氨基甲酸酯的涂料制造技术

本发明专利技术提出了一种用于赋予基底抗水性以及任选去污性的化合物，其中所述化合物通过使下述(a)、(b)和(c)反应来制备，其中(a)为至少一种含异氰酸酯基团的化合物，(b)为至少一种异氰酸酯反应性化合物，并且(c)为至少一种氟化异氰酸酯反应性化合物。

Coatings based on partially fluorinated urethane

The present invention provides a compound for giving basal water resistance and optionally detergency, wherein the compound through the following (a), (b) and (c) prepared by the reaction of (a), which is at least one containing isocyanate group compound (b) for at least one isocyanate reactive compounds, and (c) at least one fluorinated isocyanate reactive compound.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于部分氟化的氨基甲酸酯的涂料
本专利技术涉及一种包含有机氨基甲酸酯化合物的组合物，该组合物用于赋予纺织品耐久的抗水性并任选地为其赋予去污性。
技术介绍
已知多种组合物用作处理剂以向纺织品基底提供抗水性以及任选去污性。许多此类处理剂为氟化聚合物和共聚物，或非氟化聚合物和共聚物。非氟化化合物主要为聚丙烯酸酯基或氨基甲酸酯基共聚物。氟化共聚物提供良好的抗水性和抗油性。已经进行了各种尝试来产生非氟化抗水剂。已知非氟化共聚物向纺织品提供抗水性以及任选去污性，但是其有效性低于氟化对应物。Moore在美国专利6,864,312中公开了提供耐湿性的聚氨酯聚合物。Moore要求对聚氨酯聚合物颗粒分散体的保护，其中聚氨酯聚合物是由包含多异氰酸酯和多元醇的制剂制备的异氰酸酯封端的预聚物。
技术实现思路
需要这样的化合物，该化合物为纺织品提供抗水性以及任选去污性，并具有与氟化处理剂相当的性能结果。本专利技术满足这些需要。本专利技术包括部分氟化的有机氨基甲酸酯化合物，该化合物用于赋予纺织品耐久的抗水性和任选去污性。这些部分氟化的氨基甲酸酯向纺织品提供了增大的耐久抗水性以及任选去污性，并且堪比若干氟化抗水剂化合物。本专利技术还包括用于赋予基底抗水性以及任选去污性的化合物，其中该化合物通过包括使下述(a)、(b)和(c)反应的方法而制备：(a)选自二异氰酸酯和多异氰酸酯或其混合物的至少一种含异氰酸酯基团的化合物；(b)选自被至少一个-R1、-C(O)R1、-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mR2、-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mC(O)R1或其混合物取代的环状或无环糖醇的至少一种异氰酸酯反应性化合物；其中环状或无环糖醇选自糖类、还原糖、氨基糖、醛糖酸或醛糖酸内酯；其中每个n独立地为0至20；每个m独立地为0至20；m+n大于0；每个R1独立地为具有5至29个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烃基基团；每个R2独立地为-H、具有6至30个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烷基，或它们的混合物；以及(c)选自氟化醇、氟化硫醇或氟化胺的至少一种氟化异氰酸酯反应性化合物。在另一个实施例中，本专利技术涉及一种制备化合物的方法，该方法包括使下述(a)、(b)和(c)反应：(a)选自二异氰酸酯和多异氰酸酯或其混合物的至少一种含异氰酸酯基团的化合物；(b)选自被至少一个-R1、-C(O)R1、-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mR2、-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mC(O)R1或其混合物取代的环状或无环糖醇的至少一种异氰酸酯反应性化合物，其中环状或无环糖醇选自糖类、还原糖、氨基糖、醛糖酸或醛糖酸内酯；其中每个n独立地为0至20；每个m独立地为0至20；m+n大于0；每个R1独立地为具有5至29个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烃基基团；每个R2独立地为-H、具有6至30个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烷基，或它们的混合物；以及(c)选自氟化醇、氟化硫醇或氟化胺的至少一种氟化异氰酸酯反应性化合物。本专利技术还涉及一种向纤维基底提供表面效果的方法，该方法包括使纤维基底与包含下述试剂的反应产物的化合物接触：(a)选自二异氰酸酯、多异氰酸酯或其混合物的至少一种含异氰酸酯基团的化合物；(b)选自被至少一个-R1、-C(O)R1、-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mR2、-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mC(O)R1或其混合物取代的环状或无环糖醇的至少一种异氰酸酯反应性化合物，其中环状或无环糖醇选自糖类、还原糖、氨基糖、醛糖酸或醛糖酸内酯；其中每个n独立地为0至20；每个m独立地为0至20；m+n大于0；每个R1独立地为具有5至29个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烃基基团；每个R2独立地为-H、具有6至30个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烷基，或它们的混合物；以及(c)选自氟化醇、氟化硫醇或氟化胺的至少一种氟化异氰酸酯反应性化合物。该化合物还可包含另外的反应物，诸如另外的有机化合物和/或水。水可用于使未反应的异氰酸酯交联以产生脲键。具体实施方式本文中，所有商标均用大写字母标记。本专利技术提供了用于赋予纤维基底抗水性以及任选去污性的化合物。与传统的可商购获得的非氟化处理剂相比，所得化合物向处理的基底提供了增强的性能和抗水性的耐久性。本专利技术的起始材料可衍生自生物源材料。本专利技术涉及包含下述试剂的反应产物的化合物：(a)选自二异氰酸酯、多异氰酸酯或其混合物的至少一种含异氰酸酯基团的化合物；(b)选自被至少一个-R1、-C(O)R1、-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mR2、-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mC(O)R1取代的环状或无环糖醇或其混合物的至少一种异氰酸酯反应性化合物，其中环状或无环糖醇选自糖类、还原糖、氨基糖、醛糖酸或醛糖酸内酯；其中每个n独立地为0至20；每个m独立地为0至20；m+n大于0；每个R1独立地为具有5至29个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烃基基团；每个R2独立地为-H、具有6至30个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烷基，或它们的混合物；以及(c)选自氟化醇、氟化硫醇或氟化胺的至少一种氟化异氰酸酯反应性化合物。合适的含异氰酸酯基团的化合物可以是，主要具有两个或多个异氰酸酯基团的任何二异氰酸酯或多异氰酸酯。例如，六亚甲基二异氰酸酯均聚物适用于本文并且可商购获得。应认识到，微量二异氰酸酯可保留在具有多个异氰酸酯基团的产物中。这方面的例子为含少量六亚甲基二异氰酸酯残余的双缩脲。另外适合用作多异氰酸酯反应物的化合物为烃二异氰酸酯衍生的异氰脲酸酯三聚体，其中Q为带异氰脲酸酯基团的三价直链亚烷基。优选的是DESMODURN-100(基于六亚甲基二异氰酸酯的化合物，购自美国宾夕法尼亚州匹兹堡拜耳公司(BayerCorporation，Pittsburgh，PA))。对于本专利技术而言，其他可用的三异氰酸酯为通过使三摩尔甲苯二异氰酸酯反应所得到的那些，其中Q为具有环化异氰酸酯基团的三价多芳环结构。甲苯二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和3-异氰酸根合甲基-3，4，4-三甲基环己基异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体是可用于本专利技术目的的三异氰酸酯的其他例子，正如甲烷-三-(苯基异氰酸酯)。多异氰酸酯的前体诸如二异氰酸酯在本专利技术中也适于用作多异氰酸酯的基底。得自美国宾夕法尼亚州匹兹堡拜耳公司的DESMODURN-3300、DESMODURN-3600、DESMODURZ-4470、DESMODURH、DESMODURN3790和DESMODURXP2410以及双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷也适用于本专利技术中。优选的多异氰酸酯反应物是含有缩二脲结构的脂族和芳族多异氰酸酯，或含有异氰酸酯的聚二甲基硅氧烷。此类多异氰酸酯还含有脂族和芳族取代基二者。优选作为用于本专利技术所有实施例的(聚)异氰酸酯反应物的是例如可以商品名DESMODURN-100、DESMODURN-75和DESMODURN-3200购自美国宾夕法尼亚州匹兹堡拜耳公司(BayerCorporation，Pittsburgh，PA)的六亚甲基二异氰酸酯均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于赋予基底抗水性以及任选去污性的化合物，其中所述化合物通过包括使下述(a)、(b)和(c)反应的方法而制备：(a)选自二异氰酸酯和多异氰酸酯或其混合物的至少一种含异氰酸酯基团的化合物；(b)选自被至少一个‑R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.26 US 62/0558201.一种用于赋予基底抗水性以及任选去污性的化合物，其中所述化合物通过包括使下述(a)、(b)和(c)反应的方法而制备：(a)选自二异氰酸酯和多异氰酸酯或其混合物的至少一种含异氰酸酯基团的化合物；(b)选自被至少一个-R1；-C(O)R1；-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mR2；-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mC(O)R1；或它们的混合物取代的环状或无环糖醇的至少一种异氰酸酯反应性化合物；其中所述环状或无环糖醇选自糖类、还原糖、氨基糖、醛糖酸和醛糖酸内酯；其中每个n独立地为0至20；每个m独立地为0至20；m+n大于0；每个R1独立地为具有5至29个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烃基基团；每个R2独立地为-H、或具有6至30个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烃基基团，或它们的混合物；以及(c)选自氟化醇、氟化硫醇或氟化胺的至少一种氟化异氰酸酯反应性化合物。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种异氰酸酯反应性化合物(b)选自式(IIa)、(IIb)或(IIc)：其中每个R独立地为-H；-R1；-C(O)R1；-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mR2；或-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mC(O)R1；每个n独立地为0至20；每个m独立地为0至20；m+n大于0；r为1至3；a为0或1；p独立地为0至2；前提条件是当r为3时，a为0；每个R1独立地为具有5至29个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烃基基团；每个R2独立地为-H、或具有6至30个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烃基基团，或它们的混合物；前提条件是当X为式(IIa)时，则至少一个R为-R1、-C(O)R1、-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mR2、或-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mC(O)R1；每个R4独立地为-H、具有6至30个碳并任选包含至少1个不饱和键的直链或支链烃基基团，或它们的组合；-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mR2；或-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mC(O)R1；前提条件是当X为式(IIb)时，则至少一个R或R4为具有6至30个碳并任选地包含至少1个不饱和键的直链或支链烃基基团或其组合；-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mR2；或-(CH2CH2O)n(CH(CH3)CH2O)mC(O)R1；并且每个R19为-H、-C(O)R1、或-CH2C[CH2OR]3，前提条件是当X为式(IIc)时，则至少一个R19或R为-C(O)R1或-CH2C[CH2OR]3。3.根据权利要求2所述的组合物，其中式(Ia)、(Ib)、和(Ic)的所述化合物为至少50％基于生物衍生的。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述二异氰酸酯或多异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯均聚物、3-异氰酸根合甲基-3，4，4-三甲基环己基异氰酸酯、双-(4-异氰酸根合环己基)甲烷以及式(Ia)、(Ib)、(Ic)和(Id)的二异氰酸酯三聚体：5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种氟化异氰酸酯反应性化合物(c)为下式的至少一种化合物Rf-Ax-Z-H(III)其中Rf为任选被一个、两个或三个醚氧原子间隔的C1至C20直链或支链全氟烷基；X为0或1；A为(CH2)k、(CH2CF2)m(CH2)n、(CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p、O(CF2)2(CH2)r或OCHFCF2OE；Z为O、S或NH；m为1至4；k、n、o、p和r各自独立地为1至20；并且E为任选被氧、硫或氮原子间隔的C2至C20直链或支链烷基、环状烷基或C6至C10芳基。6.根据权利要求5所述的组合物，其中Rf为不间隔的直链C2至C6全氟烷基，并且x为1。7.根据权利要求1所述的组合物，其中还包括使(d)至少一种化合物进行反应，所述化合物选自水、至少一种式(IVa)的有机化合物R5-X(IVa)、至少一种式(IVb)的有机化合物R15-(OCH2CH(OR16)CH2)z-OR17(IVb)或其混合物；其中R5选自任选包含至少一个不饱和基团的-C1至C30直链或支链烷基、羟基官能的C1至C30直链或支链烷基、羟基官能的直链或支链C1至C30聚醚、羟基官能的直链或支链聚酯、羟基或胺官能的直链或支链有机硅氧烷、硫醇官能的C1至C30直链或支链烷基、胺官能的C1至C30直链或支链烷基、其中R7、R8、和R9各自独立地为-H、-C1至C6烷基，或它们的组合；R10为1至20个碳的二价烷基基团；X为异氰酸酯反应性基团，其选自-OH、-C(O)OH、-SH、-NH(R12)、-O-(CH2CH2O)s(CH(CH3)CH2O)t-H或-[C(O)]-O-(CH2CH2O)s(CH(CH3)CH2O)t-H；R12为-H或...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC斯沃伦，GO布朗，M文森齐尼，E科勒，T海德青斯卡亚，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US