溶剂型含氟聚合物添加剂以及它们在涂料组合物中的用途制造技术

本发明专利技术涉及包含溶剂型含氟聚合物的组合物及其作为涂料添加剂的用途，以及包含所述含氟聚合物的涂料组合物。包含所述溶剂型含氟聚合物的涂料组合物提供期望的特性，包括均匀铺展性以及对涂覆的基材的可清洁性和增大的接触角。还提供了使用所述涂料组合物处理基材的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含含氟聚合物的组合物以及它作为涂料组合物如醇酸树脂漆或聚合物树脂的添加剂提供耐久表面效果的用途。_2]
技术介绍
(甲基)丙烯酸氟代烷基酯共聚物已被用于水乳液中，如纺织品织物处理工艺的水乳液中，以提供涂层，所述涂层向所述织物赋予期望的特性，如高度的拒水性、拒醇性和拒油性。如美国专利5，344，903中所公开的，此类(甲基)丙烯酸氟代烷基酯共聚物的水乳液在施用后需要附加的热固化步骤，以赋予所述纤维期望的排斥特征。氟化聚合物组合物用于制备多种表面处理材料以向基材提供表面效果。许多此类组合物为氟化丙烯酸酯聚合物或共聚物，其在全氟烷基链中主要包含八个或更多个碳以提供期望的特性。Honda等人在“ Macromolecules”(2005，38，5699-5705)中提出，对于含有大于8个碳的全氟烷基链而言，以Rf基团表示的全氟烷基的取向保持平行构型，而对于具有6个或更少碳原子的此类链而言，则发生重新取向。据称该重新取向降低表面特性，如接触角。因此，包含较短全氟烷基链的聚合物历来未成功地商业化。作为另外一种选择，溶剂型聚合物体系，尤其是用于醇酸树脂涂料和聚氨酯涂料组合物的溶剂型聚合物体系，不需要施用后的此类热固化步骤。然而，采用溶剂型聚合物体系制得的醇酸树脂和聚氨酯涂料具有干燥(空气固化)后不均匀和不平的趋势，具有较低的油接触角，以及不佳的可清洁性评级。已尝试通过加入多种表面活性剂和其它化合物克服缺乏平坦性/均匀性的问题，并且提高这些类型涂料的可清洁性以及拒油性和拒水性。本专利技术通过加入组合物解决了上述问题，所述组合物包含具有6个或更少碳的短全氟烷基的溶剂型(甲基)丙烯酸氟代烷基酯共聚物。它们用作涂料添加剤，并且出乎意料地赋予期望的表面效果，如均匀铺展，增加水和油的接触角，增强对涂层膜和空气固化涂层表面的可清洁性。专利技术概沭本专利技术提供了可用作涂料添加剂的含氟聚合物组合物，所述组合物包含含氟聚合物和溶剂，其中所述含氟聚合物以任何序列包含以下重复单元 I a- 11 b- III c IV d- V e- VI g- VII h- 其中 Rf为任选被至少ー个氧原子插入的具有2-6个碳原子的直链或支化全氟烷基、或它们的两种或更多种的混合；X为任选包含三唑、氧、氮、或硫、或它们的组合的具有约I至约20个碳原子的有机ニ价连接基团；Y为O、S或N(R)，其中R为H或C1-C20烷基；Z为具有约I至约4个碳原子的直链或支化烧基、或卤素(halide)；R1为具有12至22个碳原子的直链或支化烷基；R2为具有I至6个碳原子链长的烷基，所述碳链可为支化的；a为正整数；b为零或正整数；c为正整数；d为零或正整数；e为零或正整数；g为正整数；h为零或正整数；T为H、具有约I至约10个碳原子的直链、支化或环状烷基、或卤素；R3 为 H、CnH2n+1、CnH2l^ CmH2m-CH(O) CH2、ダ、ダ、a_以所述聚合物的最低约25重量％存在；2)重复单元 I 和 II (a 和b)以所述聚合物的约30重量％的最低组合总量存在；并且3)所有重复单元I-VII加上任何任选单体的总量等于所述聚合物的100重量％。本专利技术还提供了包含含氟聚合物组合物的涂料组合物以及处理基材的方法，所述方法包括使所述基材与所述涂料组合物接触。专利技术详述所有商标以大写字母标明。在本文所有情况下，术语“(甲基)丙烯酸酷”用于表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酷。本专利技术提供了包含含氟聚合物和溶剂的含氟聚合物组合物，其中所述含氟聚合物为(甲基)丙烯酸氟代烷基酯共聚物。含氟聚合物以任何序列包含如本文所述的重复单元I-VII。所述含氟聚合物可为无规共聚物、统计共聚物、嵌段共聚物、多重嵌段共聚物、梯度共聚物、或交替共聚物。所述含氟聚合物以任何序列包含以下重复单元I a_11 b_III c_IV d_7V e_VI g- VII h_其中Rf为任选被至少ー个氧原子插入的具有2-6个碳原子的直链或支化全氟烷基、或它们的两种或更多种的混合；X为任选包含三唑、氧、氮、或硫、或它们的组合的具有约I至约20个碳原子的有机ニ价连接基团；Y为O、S或N(R)，其中R为H或C1-C20烷基；Z为具有约I至约4个碳原子的直链或支化烷基、或卤素；R1为具有12至22个碳原子的直链或支化烷基；R2为具有I至6个碳原子链长的烷基，所述碳链可为支化的；a为正整数；b为零或正整数；c为正整数；d为零或正整数；e为零或正整数；g为正整数；h为零或正整数；T为H、具有约I至约10个碳原子的直链、支化或环状烷基、或卤素；R3 为 H、CnH2n+1、CnH2l^ CmH2m-CH ⑹ CH2、ダ、ダ、a_以所述聚合物的最低约25重量％存在；2)重复单元 I 和 II (a 和b)以所述聚合物的约30重量％的最低组合总量存在；并且3)所有重复单元I-VII加上任何任选单体的总量等于所述聚合物的100重量％。在单元I和II中，Rf为任选被至少ー个氧原子插入的具有2-6个碳原子的直链或支化全氟烷基、或它们的两种或更多种的混合。Rf优选为C6F] 13_，并且为直链或支化烷基，或它们的组合。下标a、c和g各自独立地为正整数，优选I至约10，000,更优选约5至约2000。下标b、d、e和h各自独立地为零或正整数，优选O至约10，000，更优选约O至约2000。单元I和II中适宜连接基团X的实例包括直链、支化或环状结构的亚烷基、亚芳基、亚芳烷基、磺酰基、次磺酰基、磺酰胺基、碳酰胺基、羰氧基、亚尿烷基、亚脲基、以及此类连接基团的组合如磺酰胺亚烷基。单元1、11和VII中基团Y的实例为0、S或N(R)，其中R为H-C1-C2tl烷基。R优选为H或C1-C4烷基。Z为具有I至4个碳原子的直链或支化烧基,或Z为卤素。可用的卤素或氟化物、氯化物和碘化物。适用于本专利技术以提供単元I的氟化(甲基)丙烯酸酯単体具有通式Rf-X-Y-C(O)-C(Z) = CH2，其中Rf、X、Y和Z定义于本文中。类似地，适用于本专利技术以提供单元II的氟化(甲基)丙烯酸酯单体具有通式Rf-X-Y-C (O) -CH) = CH2，其中Rf、X和Y定义于本文中。R1为具有12至22个碳原子的直链或支化烷基。R1优选为硬脂基(十八烷基)CH3(CH2)170可用于提供単元III和IV的具体(甲基)丙烯酸烷基酯单体包括(甲基)丙烯酸硬脂基酷、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、和(甲基)丙烯酸月桂酷，其中优选(甲基)丙烯酸硬脂基酷。R2为具有I至6个碳原子链长的烷基，所述碳链可为支化的。R2优选为2-こ基己基CH3 (CH2)3CH(C2H5)CH2。可用于提供単元V和VI的具体(甲基)丙烯酸烷基酯单体包括(甲基)丙烯酸2-こ基己酷、(甲基)丙烯酸环己酷、和(甲基)丙烯酸己酷，优选(甲基)丙烯酸2-こ基己酷。适用于本专利技术以提供単元VII的非氟化(甲基)丙烯酸酯単体包括ー种或多种(甲基)丙烯酸烷基酷，其中每种(甲基)丙烯酸烷基酯中的烷基R3独立地为包含8至40个碳原子的直链或支化。可使用两种或更多种(甲基)丙烯酸烷基酷。(甲基)丙烯酸烷基酷中的烷基优选包含8至20个碳原子。(甲基)丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：G·O·布朗，X·蒙，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：
国别省市：