具有含侧全氟聚醚基的反应性氟化共聚物的涂料组合物制造技术

本发明专利技术描述了可用于对多种基材赋予疏水性、疏油性、抗污性或其结合的涂料组合物。该涂料组合物包括氨基树脂和反应性氟化共聚物。反应性氟化共聚物具有侧全氟聚醚基以及能够与氨基树脂反应的侧基。该反应性氟化共聚物的侧全氟聚醚基具有至少７５０克／摩尔的分子量。此外本发明专利技术描述了使用该涂料组合物的制品和制备该制品的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景含氟化学物质已经用于为多种材料提供一些性能例如疏水性、疏油性和抗污性。例如，全氟醚化合物已经用于向织物赋予这些性能。尽管全氟醚化合物是有效的，但存在的问题是一些化合物可能降解为低分子量材料或一些化合物可能包含低分子量化合物，这些低分子量物质可能无法从生物体快速消除。概述本专利技术提供了包含氨基树脂和反应性氟化共聚物的涂料组合物，其中反应性氟化共聚物具有侧全氟聚醚基以及能够与氨基树脂反应的侧基。据相信所述反应性氟化共聚物中包括的全氟聚醚基或这些全氟聚醚基的降解产物可从生物体有效除去。该涂料组合物可用于赋予基材以疏水性、疏油性、抗垢性、抗污性、排斥性、耐溶剂性、易于清洁性或其结合。本专利技术的一个方面提供一种涂料组合物，其包括反应性氟化共聚物和氨基树脂。反应性氟化共聚物具有侧全氟聚醚基以及能够与氨基树脂反应的侧基。反应性氟化共聚物是单体混合物的反应产物，其中单体混合物包括全氟聚醚单体和交联单体。全氟聚醚单体具有如下通式IRf1Onm(Rf4)AQC(R1)＝CH2I其中Rf1是具有1～10个碳原子的全氟烷基；Rf2是具有1～4个碳原子的全氟亚烷基；Rf3是具有1～4个碳原子的全氟亚烷基；Rf4是具有1～4个碳原子的全氟亚烷基；A是羰氧基或羰亚氨基；Q是二价连接基团，选自亚烷基、羟基取代的亚烷基、杂亚烷基、羟基取代的杂亚烷基、亚芳基、羟基取代的亚芳基、羰基、羰氧基、羰亚氨基、氧基、亚氨基或其结合；R1是氢或具有1～4个碳原子的烷基；n是2～25的整数；m是不小于0～25的整数；且至少90wt％全氟聚醚基Rf1Onm(Rf4)-具有至少750克/摩尔的分子量。交联单体选自羟基官能单体、酸官能单体、酸官能单体的盐或其结合。本专利技术的另一方面提供一种制品，以及制备制品的方法，该制品具有基材和涂覆至基材主表面的固化组合物。固化组合物是氟化反应性氟化共聚物与氨基树脂的反应产物。详细说明本专利技术提供包括氨基树脂和反应性氟化共聚物的涂料组合物。反应性氟化共聚物具有侧全氟聚醚基以及能够与氨基树脂反应的侧基。该反应性氟化共聚物的侧全氟聚醚基具有至少750克/摩尔的分子量。定义此处使用的术语″一种(a)″，″一种(an)″和″所述(the)″与″至少一种(at least one)″可交换使用，是指一种或多种所描述的成分。此处使用的术语″烷基″是指烷烃的单价基团。烷基可以是线性、支化、环或其结合，通常包含1～30个碳原子。一些实施方式中，烷基包含1～20，1～14，1～10，4～10，4～8，1～6或1～4个碳原子。烷基的实例包括，但是不局限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、正戊基、正己基、环己基、正庚基和乙基己基。使用此处的“亚烷基”是指烷烃的二价基团。亚烷基可以是直链、支化、环或其结合。亚烷基通常具有1～200个碳原子。一些实施方式中，亚烷基包含1～100，1～80，1～50，1～30，1～20，1～10，1～6或1～4个碳原子。亚烷基的基团中心可以在相同的碳原子上(即烷叉基)或在不同的碳原子上。此处使用的术语″烷氧羰基″是指通式-(CO)OR的单价基，其中R是烷基。实例是乙氧羰基。此处使用的术语″亚芳基″是指碳环芳香化合物的二价基，该芳香化合物具有1～5个连接、稠合或其结合的环。一些实施方式中，亚芳基具有多达3个环、多达2个环或一个芳香环。例如，亚芳基可以是亚苯基。此处使用的术语″羰基″是指通式-(CO)-的二价基，其中碳原子通过双键与氧原子连接。此处使用的术语″羧基″是指通式-(CO)OH的单价基。此处使用的术语″羰亚氨基″是指通式-(CO)NRd-的二价基，其中Rd是氢或烷基。使用此处的“羰氧基”是指通式-(CO)O-的二价基。使用此处的“氟代羰基”是指通式-(CO)F的单价基。此处使用的术语“杂亚烷基”是指具有一个或更多被硫、氧或NRd取代的碳原子的二价亚烷基，其中Rd是氢或烷基。杂亚烷基可以是线性、支化、环或其结合，并可包括多达400个碳原子和多达30个杂原子。一些实施方式中，杂亚烷基包括多达300个碳原子，多达200个碳原子，多达100个碳原子，多达50个碳原子，多达30个碳原子，多达20个碳原子，或多达10个碳原子。此处使用的术语″亚氨基″是指通式-NRd-的二价基，其中Rd是氢或烷基。此处使用的术语″氧基″是指通式-O-的二价基。此处使用的术语“全氟烷基”是指全部氢原子被氟原子取代的烷基。此处使用的术语″全氟亚烷基″是指其全部氢原子被氟原子取代的亚烷基。此处使用的术语″全氟聚醚″是指这样的单价基，其为具有至少两个被氧原子取代的碳原子、且全部氢原子被氟原子取代的烷基。所述氧原子被至少一个碳原子分隔。此处使用的术语″反应性氟化共聚物″是指该共聚物具有能够与氨基树脂反应的侧基。所述侧基包括羟基、酸基、酸基的盐或其结合。涂料组合物所述涂料组合物包括氨基树脂和反应性氟化共聚物。反应性氟化共聚物是单体混合物的反应产物，所述单体混合物包括全氟聚醚单体和交联单体。交联单体选自羟基官能单体、酸官能单体、酸官能单体的盐或其结合。所述的全氟聚醚单体具有如下通式IRf1Onm(Rf4)AQC(R1)＝CH2I其中Rf1是具有1～10个碳原子的全氟烷基；Rf2是具有1～4个碳原子的全氟亚烷基；Rf3是具有1～4个碳原子的全氟亚烷基；Rf4是具有1～4个碳原子的全氟亚烷基；A是羰氧基或羰亚氨基；Q是二价连接基团，选自亚烷基、羟基取代的亚烷基、杂亚烷基、羟基取代的杂亚烷基、亚芳基、羟基取代的亚芳基、羰基、羰氧基、羰亚氨基、氧基、亚氨基、或其结合；R1是氢或具有1～4个碳原子的烷基；n是2～25的整数；m是0～25的整数。至少90wt％的全氟聚醚基Rf1Onm(Rf4)-具有至少750克/摩尔的分子量。通式I中Rf1基是具有1～10个碳原子的线性或支化全氟烷基。一些实施方式中，Rf1具有1～6个碳原子，1～4个碳原子，2～4个碳原子或3个碳原子。代表性的Rf1基包括CF3CF2-，CF3CF2CF2-，CF3CF(CF3)-，CF3CF(CF3)CF2-，CF3CF2CF2CF2-，CF3CF2CF(CF3)-，CF3CF2CF(CF3)CF2，CF3CF(CF3)CF2CF2-等。一些实例中，Rf1是CF3CF2CF2-。基团Rf2和Rf3各自独立是具有1～4个碳原子的线性或支化全氟亚烷基。一些实施方式中，全氟亚烷基具有1，2或3个碳原子。合适的全氟亚烷基包括-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF(CF3)CF2CF2-，-CF2CF2CF2CF2-或-CF2C(CF3)2-。一些全氟聚醚单体中，m等于0，并且通式I中没有-Rf3O-基。即，所述化合物具有如下通式Rf1On(Rf4)AQC(R1)＝CH2其中n是2～25的整数。合适的实例包括，但是不局限于-n-，其中n是4～25的整数；-n-，其中n是4～25的整数；-n-，其中n是3～25的整数；-n-，其中n是3～25的整数；-n-，其中n是2～25的整数；或-n-，其中n是2～25的整数。另一种全氟聚醚单体中，m等于1～25的整数，Rf2基不同于Rf3基。示例性nm基包括，但是不限于-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含反应性氟化共聚物和氨基树脂的涂料组合物，所述反应性氟化共聚物具有侧全氟聚醚基和能够与氨基树脂反应的侧基，其中所述反应性氟化共聚物是单体混合物的反应产物，所述单体混合物包含（ａ）通式Ⅰ的全氟聚醚单体：Ｒ↓［ｆ］↑［１］ Ｏ［Ｒ↓［ｆ］↑［２］Ｏ］↓［ｎ］［Ｒ↓［ｆ］↑［３］Ｏ］↓［ｍ］（Ｒ↓［ｆ］↑［４］）ＡＱＣ（Ｒ↑［１］）＝ＣＨ↓［２］Ⅰ其中Ｒ↓［ｆ］↑［１］是具有１～１０个碳原子的全氟烷基；Ｒ↓［ｆ］↑［２］是具有１～４个 碳原子的全氟亚烷基；Ｒ↓［ｆ］↑［３］是具有１～４个碳原子的全氟亚烷基；Ｒ↓［ｆ］↑［４］是具有１～４个碳原子的全氟亚烷基；Ａ是羰氧基或羰亚氨基；Ｑ是二价连接基团，选自亚烷基、羟基取代的亚烷基、杂亚烷基、羟基 取代的杂亚烷基、亚芳基、羟基取代的亚芳基、羰基、羰氧基、羰亚氨基、氧基、亚氨基或其结合；Ｒ↑［１］是氢或具有１～４个碳原子的烷基；ｎ是２～２５的整数；ｍ是不小于０～２５的整数；且至少９０ｗｔ％全氟聚醚基Ｒ↓［ ｆ］↑［１］Ｏ［Ｒ↓［ｆ］↑［２］Ｏ］↓［ｎ］［Ｒ↓［ｆ］↑［３］Ｏ］↓［ｍ］（Ｒ↓［ｆ］↑［４］）－具有至少７５０克／摩尔的分子量；和（ｂ）交联单体，其选自羟基官能单体、酸官能单体、酸官能单体的盐或其组合物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德S布坎因，格利高里D克拉克，谢里尔LS埃尔斯本德，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]