[发明专利]用于耐用的外用涂料的可交联的氟化聚氨酯添加剂

说明书

本发明涉及可交联的氟化聚氨酯化合物，该可交联的氟化聚氨酯化合物具有至少一个烯键式不饱和官能团。这样的化合物可用作涂料添加剂，使得当将该涂料施加到基底时，允许添加剂化合物首先迁移到表面并随后交联以形成耐用的拒油、拒污、和拒水表面。

技术领域

本发明涉及可交联的氟化聚氨酯化合物，该可交联的氟化聚氨酯化合物具有至少一个烯键式不饱和官能团。这样的化合物可用作涂料添加剂，使得当将该涂料施加到基底时，允许添加剂化合物首先迁移到表面并随后交联以形成耐用的拒油、拒污、和拒水表面。

背景技术

本发明中所关注的涂料组合物包括醇酸涂料组合物、聚氨酯涂料组合物、可水分散的涂料组合物、和不饱和聚酯涂料组合物，通常为漆、透明涂料、或染色剂。以上列出的涂料组合物中的所有在干燥或固化后常常显示低十六烷接触角，易于被油润湿，并且易于脏污。涂料组合物描述于Outlines of Paint Technology(Halstead Press，纽约，NY，第三版，1990)和Surface Coatings Vol.I，Raw Materials and Their Usage(Chapman和Hall，纽约，NY，第二版，1984)中。

氟化聚氨酯丙烯酸酯涂料已经用作硬涂层的树脂。一些化合物诸如描述于T.等人，Synthesis of Fluorinated Urethane Acrylate Based UV-CurableCoatings，Progress in Organic Coatings，76(2013)388-399中的那些，包括氟化并且烯属的官能度，以允许一旦已经将涂料施加到基底，就发生UV固化。然而，当少量用作建筑涂料的含氟添加剂时，这样的化合物设计用于或表现出提供耐积垢性。

发明内容

水基乳胶涂料基料诸如用作漆涂料的那些，具有低拒油性和不佳的可清洁性评级的趋势。为了赋予内用和外用漆表面更好的可清洁性，已经使用了包括含氟表面活性剂的小分子添加剂。然而，由于它们的小分子尺寸，添加剂不能在经受极端的环境条件影响的外用漆中提供长期性和耐用性。该添加剂可能在几天内从涂层表面洗脱。

通过引入由氟化聚氨酯构成、结合有烯键式可交联侧基的可交联化合物，本发明解决了上述问题。由于含氟添加剂的可交联性质，本发明的组合物为水基乳胶涂料提供性能及耐用性。另外，低分子量允许聚合物在交联之前迁移到涂层表面，以在涂层表面形成耐用的添加剂。本发明的聚合物赋予意料之外的期望表面效果，诸如：赋予涂层膜增大的水和油接触角、增强的耐积垢性、和增强的可清洁性。

在一个实施方案中，本发明涉及具有至少一个烯键式不饱和官能团的可交联化合物，该可交联化合物包括试剂的反应产物，该试剂包括：(a)具有至少2个异氰酸酯基团的至少一种异氰酸酯化合物、或所述化合物的混合物；(b)至少一种式(I)的全氟烷基单醇、或所述氟化单醇的混合物；

R_f-Q_v-OH (I)

其中R_f为2至20个碳原子的直链或支链的全氟烷基基团，任选地间杂有一个或多个醚氧-O-、CH₂、CFH、或它们的组合；Q为直链、支链或环状结构的亚烷基、亚芳基、亚芳烷基、磺酰基、砜基或亚砜基(sulfoxy)、亚磺酰氨基、亚碳酰氨基(carbonamido)、羰基氧基、亚尿烷基(urethanylene)、1，3-亚脲基、或这样的连接基团的组合；并且v为0或1；(c)至少一种异氰酸酯反应性化合物，该化合物具有一个选自OH、NH₂、或SH的异氰酸酯反应性官能团并且具有至少一个烯键式不饱和基团；(d)至少一种异氰酸酯反应性化合物，该化合物具有至少一个末端羧酸和一个选自OH、NH₂、或SH的异氰酸酯反应性官能团；以及(e)任选地，至少一种附加的异氰酸酯反应性化合物，该化合物选自水、烷氧基化二醇、或羟基官能的光引发剂化合物；前提条件是如果异氰酸酯化合物(a)具有2个异氰酸酯基团，则水作为附加的异氰酸酯反应性化合物(e)存在。