[发明专利]拒水和拒油组合物

说明书

本申请是2009年9月11日提交的申请号为第200980136040.6号、名称为“拒水和拒油组合物”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年9月15日提交的美国申请第61/096,927号的优先权，其公开内容引入本文以供参考。

技术领域

本发明涉及含氟聚合物和处理组合物，特别是含有该聚合物的表面处理组合物，其赋予纺织品（例如，地毯）、纸张、无纺布、砌石、静电过滤器、防尘面具和燃料电池部件以优异的拒水、拒油和抗污性。

背景技术

迄今，已经提出了多种含氟化合物。含氟化合物具有有利的作用，其具有耐热性、抗氧化、耐候性等方面的优异性质。通过利用含氟化合物的低自由能性质，即难以附着的性质，含氟化合物被用作，例如，拒水和拒油剂和防污剂。例如，美国专利第5247008号公开了一种用于纺织品、皮革、纸张和矿物质的整饰化合物，该化合物包括丙烯酸或甲基丙烯酸的全氟烷基酯、丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯、和丙烯酸或甲基丙烯酸的氨基烷基酯的聚合物的水分散体。

可用作拒水和拒油剂的含氟化合物的实例包括具有来源于具有氟烷基的（甲基）丙烯酸酯的重复单元的含氟聚合物。近来的多个研究结果表明，在用表面处理剂对纤维的实际处理中，重要的表面性质不是静止接触角，而是动态接触角，尤其是后退接触角。即，水的前进接触角不依赖于氟烷基侧链的碳数，而在碳数为至多7的情况下水的后退接触角显著低于碳数为至少8的情况下的后退接触角。与此相对应，X-射线分析显示当侧链的碳数为至少7时侧链结晶。已知实际的拒水性与侧链的结晶度相关，并且表面活性剂分子的迁移率是显示实际性能的重要因素（例如，MAEKAWA Takashige,FINE CHEMICAL,Vol.23,No.6,12页(1994)）。由于上面提到的原因，认为在侧链中具有至多为7（尤其是至多为6）的低碳数的氟烷基的丙烯酸酯聚合物具有低结晶性，使得聚合物不能满足实际的性能（尤其是拒水性）。

近年来的研究结果（EPA ReportPRELIMINARY RISK ASSESSMENT OF THE DEVELOPMENTAL TOXICITY ASSOCIATED WITH EXPOSURE TO PERFLUOROOCTANOIC ACID AND ITS SALTS（EPA报告“与暴露于全氟辛酸及其盐相关的发育毒性的初步风险评估”）（http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoara.pdf））等明确PFOA（全氟辛酸）不确定地具有环境载荷的潜在风险。EPA（美国环境保护局）于2003年4月14日宣布EPA加强了对PFOA的科学调查。

另一方面，联邦公报（Federal Register）（FR Vol.68,No.73/2003年4月16日[FRL-7303-8]）（http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafr.pdf）、2003年4月，星期一发行的EPA环境新闻稿EPA INTENSIFIES SCIENTIFIC INVESTIGATION OF A CHEMICAL PROCESSING AID（EPA加强对化学加工助剂的科学调查）（http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoaprs.pdf）、和EPA OPPT FACT SHEET（2003年4月14日）（http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafacts.pdf）宣布“调聚物”可能会代谢或分解为PFOA。其还宣布“调聚物”用于大量的市售产品中，包括灭火泡沫、护理产品和清洁产品以及地毯、纺织品、纸张和皮革上的抗污、防污渍和抗油涂层。

发明内容

本发明要解决的问题

本发明的目的是提供一种处理组合物，其可以赋予基材诸如纺织品以优异的拒水、拒油和防污性。

解决该问题的方案

本发明提供一种含氟聚合物，其包括来源于下列的重复单元：

（A）由下列通式表示的含氟单体：

CH₂=C(-X)-C(=O)-Y-Z-Rf

其中X为氢原子、单价有机基团或卤原子，

Y为-O-或-NH-；