專利名稱：氟化醚尿烷及其使用方法
氟化醚尿烷及其使用方法相關(guān)專利申請的交叉引用本申請要求2008年11月25日提交的美國臨時專利申請No. 61/117，779的權(quán)利， 該臨時專利申請的公開內(nèi)容以引用方式全文并入本文。
背景技術(shù)：
多年來含氟化合物已用于多種應(yīng)用。例如，含氟化合物已用于向各種材料(例如陶瓷、金屬、織物、塑料和多孔石料)提供諸如疏水性、疏油性和防沾污性的性質(zhì)。所提供的具體性質(zhì)取決于例如含氟化合物的具體組成和用含氟化合物處理的具體材料。傳統(tǒng)上，許多廣泛使用的氟化拒斥劑(impellent)包含長鏈全氟烷基(例如全氟辛基)。然而，近來存在不使用全氟辛基含氟化合物的工業(yè)趨勢，這導(dǎo)致了對可提供疏水性、 疏油性和防沾污性且可用于多種應(yīng)用的新型表面處理的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供具有部分氟化的聚醚基團和/或完全具有含低數(shù)量的(例如最多4 個)連續(xù)全氟化碳原子的氟化聚醚基團的化合物。所述化合物可用作例如拒水表面處理和拒油表面處理。氟化材料的制造通常費用高，成本隨氟原子數(shù)目的增加而提高。本申請人已發(fā)現(xiàn)了具有高氟效率的化合物(即所述化合物能提供具有較高數(shù)目的氟原子的化合物所預(yù)期擁有的性質(zhì))。在一些實施例中，例如，本文所公開的化合物出乎意料地提高對水和 /或十六烷的接觸角達到可與具有更多數(shù)目的全氟化碳原子的處理化合物相當(dāng)?shù)某潭?。在其他實施例中，本文所公開的化合物出乎意料地提高對水和/或十六烷的接觸角達到高于具有相同數(shù)目的全氟化碳原子、但處于不同的構(gòu)型的處理化合物的程度。本文所公開的化合物的氟效率可在制造成本方面提供優(yōu)勢。在一個方面，本發(fā)明提供這樣的化合物，其包含由下式表示的端基(Rf-Q) a-X-(A-)b ；和包含由下式表示的鏈段的多價單元
權(quán)利要求
1. 一種化合物，其包含 由下式表示的端基 (Rf-Q) a-X-(A-)b ；和包含由下式表示的鏈段的多價單元
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中所述化合物還包含由下式表示的端基 烷基-A-；Rf3-Q1-A-；烷基-0-[E0]f-[R20]g-[E0]f-； 烷基-0-[R2O] g-[E0]f-[R2O]g-;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中所述化合物由下式表示
4.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的化合物，其中所述化合物包含由下式表示的鏈段
5. 一種包括包含多官能異氰酸酯化合物和由下式表示的氟化化合物的組分的反應(yīng)產(chǎn)物的化合物(Rf-Q)a-X-(Z)b 其中每個Rf獨立地為 RfA-(O)r-CHL' -(CF2)n-； [Rfe-(O)t-C (L) H-CF2-OJm-W-; CF3CFH-O- (CF2)p-； cF3-(o-agz-；或 CF3O- (CF2) 3-0-CF2-；每個Q獨立地為亞烷基或芳基亞烷基，其中亞烷基和芳基亞烷基任選地間雜以或端接以至少一個獨立地為醚、胺、酯、酰胺、氨基甲酸酯或脲的官能團，其中當(dāng)“a”為1時，Q還可為鍵、-C(O)O-或-C(0)-N(R" )_，且其中R"為氫或具有最多4個碳原子的烷基；X為亞烷基或為亞烷基聚合物主鏈，它們各自任選地間雜以-S-或-0-，其中所述亞烷基聚合物主鏈任選地被至少一個烷基酯基團取代，所述烷基酯基團任選地被-Si (G)3、銨基團、聚亞烷基氧基鏈段、羧酸酯、磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯或膦酸酯取代，其中每個G獨立地為羥基、烷氧基、酰氧基、芳氧基、鹵素、烷基或苯基，且其中至少一個G為烷氧基、酰氧基、 芳氧基或鹵素；每個Z獨立地為羥基、氨基、硫醇、異氰酸酯、環(huán)氧基或羧酸； a為1-10的數(shù); b為1-5的數(shù)；RfA和RfB獨立地表示具有1-6個碳原子且任選地間雜以至少一個氧原子的部分或完全氟化的烷基； L為F或CF3 ； L’為F或H; W亞烷基或亞芳基；r為0或1，其中當(dāng)r為0時，則RfA間雜以至少一個氧原子； t為 或1 ； m為1、2或3 ； η為 或1 ；每個P獨立地為1至6的數(shù)；且 ζ為2至7的數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化合物，其中所述組分還包含以下物質(zhì)中的至少一者氟化醇、氟化多元醇、非氟化多元醇、脂族醇、多胺、由式[(G)3Si]d-X' -Z表示的硅烷化合物、 肟、由式⑶H-R3-Z表示的可聚合化合物或由式(M) H-R4-Z表示的化合物，其中每個G獨立地為羥基、烷氧基、酰氧基、芳氧基、鹵素、烷基或苯基，其中至少一個G為烷氧基、酰氧基、芳氧基或鹵素；X'為亞烷基或為亞烷基聚合物主鏈，它們各自任選地間雜以-S-或-0-，其中所述亞烷基聚合物主鏈任選地被至少一個烷基酯基團取代，所述烷基酯基團任選地被銨基團、羧酸酯、磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯或膦酸酯取代；每個D獨立地為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧化物、環(huán)氧丙氧基或乙烯基； 每個M獨立地為銨基團、羧酸酯、磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯或膦酸酯； R3為二價、三價或四價亞烷基；和 R4為任選地間雜以至少一個醚鍵的亞烷基。
7.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的化合物，其中每個Rf獨立地為 RfA-(O)r-CHF-(CF2)n-；[RfB- (0) t-C (L) H-CF2-O] m-ff-；或 CF3CFH-O- (CF2) p-。
8.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的化合物，其中t和r各自為1，且其中RfA和RfB獨立地選自具有1-3個碳原子的完全氟化的烷基基團；和以下化學(xué)式表示的完全氟化的基團 Rf1-[ORf2Jx-, 其中Rf1是具有1-3個碳原子的全氟化烷基；每個Rf2獨立地為具有1-3個碳原子的全氟化亞烷基；和χ為1-4的整數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的化合物，其中t和r各自為0，且其中RfA和RfB 獨立地為由下式表示的完全氟化的基團Rf4-[ORf5] ,-O-CF2-,6其中Rf4為具有1-3個碳原子的全氟化烷基；每個Rf5獨立地為具有1-3個碳原子的全氟化亞烷基；和y為0-4的整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的氟化化合物，其中Rf為cf3-0--cf2cf2--cf2-o-chf-；cf3-o-cf2-cf2-cf2-o-cf2-chf-cf3-0--cf2-cf2rcf,,-o-chf--cf2--.pt/ ，'τΛ cf,-0--cf9-cr.-cf,-o-cf9--chf-~cfo—o
11.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的化合物，其中X為亞烷基聚合物主鏈。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的化合物，其中(Rf-Q)a-X-由下式表示
13.一種制備具有表面的制品的方法，所述方法包括用根據(jù)任何前述權(quán)利要求的化合物處理所述表面。
14.一種包含表面的制品，其中所述表面的至少一部分用根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項所述的化合物處理。
15.一種降低液體的表面張力的方法，所述方法包括將所述液體與一定量的根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項所述的化合物進行組合，其中所述化合物的量足以降低所述液體的表面張力。
全文摘要
本發(fā)明公開了包含由式(Rf-Q)a-X-(A-)b表示的端基的化合物，和包括包含多官能異氰酸酯化合物和由式(Rf-Q)a-X-(Z)b表示的氟化化合物的組分的反應(yīng)產(chǎn)物的化合物。每個Rf獨立地為選自以下的部分氟化或完全氟化的基團RfA(O)r-CHL′-(CF2)n-；[RfB-(O)t-C(L)H-CF2-O]m-W-；CF3CFH-O-(CF2)p-；CF3-(O-CF2)z-；和CF3-O-(CF2)3-O-CF2-。本發(fā)明還公開了用所述氟化化合物制備具有表面的制品的方法以及經(jīng)處理的制品。
文檔編號C08G18/40GK102282191SQ200980154954
公開日2011年12月14日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者克勞斯·辛策, 凱·赫爾穆特·洛哈斯, 哈拉爾德·卡斯帕, 安德烈亞斯·R·毛雷爾, 沃納·施韋特費格, 米格爾·A·格拉, 蒂爾曼·C·茲普利斯, 裘再明, 邁克爾·于爾根斯, 魯?shù)婪颉·達姆斯 申請人:3M創(chuàng)新有限公司