JP2002544188A - アルキル化フルオロケミカルオリゴマーおよびその使用 - Google Patents
アルキル化フルオロケミカルオリゴマーおよびその使用Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、複数のペンダントフルオロ脂肪族基を有する脂肪族主鎖を含み、各フルオロ脂肪族基が完全にフッ素化された末端基を有し、有機結合基を介して脂肪族主鎖の炭素原子にそれぞれ独立に結合するフルオロケミカルオリゴマー部分と、脂肪族部分と、フルオロケミカルオリゴマー部分を脂肪族部分に結合する結合基とを含む、フルオロケミカル化合物を提供する。本フルオロケミカル化合物は、編織布および織物等の繊維性支持体用の局所処理剤として、また、望ましい撥油性、撥水性および防汚染性を繊維等の造形物品に提供するためのポリマー溶融添加物として、有用である。
Description
【0001】 本発明は、支持材料にリペレント(repellent)特性を与える際に使
用するためのフルオロケミカル組成物に関する。別の態様において、本発明は、
互いに近接したペンダントフルオロ脂肪族基を含むフルオロケミカル化合物に関
する。また別の態様において、本発明は、少なくともある程度、本質的にオリゴ
マーであるフルオロケミカル化合物に関する。本発明は、フルオロケミカル組成
物を含む熱可塑性組成物および熱可塑性組成物で作られた造形物品にも関する。
用するためのフルオロケミカル組成物に関する。別の態様において、本発明は、
互いに近接したペンダントフルオロ脂肪族基を含むフルオロケミカル化合物に関
する。また別の態様において、本発明は、少なくともある程度、本質的にオリゴ
マーであるフルオロケミカル化合物に関する。本発明は、フルオロケミカル組成
物を含む熱可塑性組成物および熱可塑性組成物で作られた造形物品にも関する。
【0002】 H.C.Fielding,“Organofluorine Compou
nds and Their Applications,”R.E.Bank
s,Ed.,Society of Chemical Industry,p
.214(1979)によれば、表面活性剤(すなわち、界面活性剤)および表
面処理剤としての有機フッ素化合物の有用性は、その大部分が、C6〜C12フ
ルオロ炭素基の自由表面エネルギーが極度に低いためである。一般に、上述の有
機フッ素物質は、一般に−CnF2n+1(nは少なくとも3であり、その基の
末端部はトリフルオロメチル(−CF3)である)で表されるペルフルオロアル
キル基等の、一価フルオロ脂肪族基の形で炭素結合したフッ素を有するものであ
る。
nds and Their Applications,”R.E.Bank
s,Ed.,Society of Chemical Industry,p
.214(1979)によれば、表面活性剤(すなわち、界面活性剤)および表
面処理剤としての有機フッ素化合物の有用性は、その大部分が、C6〜C12フ
ルオロ炭素基の自由表面エネルギーが極度に低いためである。一般に、上述の有
機フッ素物質は、一般に−CnF2n+1(nは少なくとも3であり、その基の
末端部はトリフルオロメチル(−CF3)である)で表されるペルフルオロアル
キル基等の、一価フルオロ脂肪族基の形で炭素結合したフッ素を有するものであ
る。
【0003】 米国特許第3,758,447号(Falkら)には、ペルフルオロアルキル
メルカプタンの存在下、モノマーのラジカル重合によって生じ、連鎖移動剤の役
割を果たすポリマーが記載されている。二つ組または三つ組のぎっしり詰まった
ペルフルオロアルキル基を含むメルカプタンは、ぎっしり詰まっていないペルフ
ルオロアルキル基またはペルフルオロアルキル基を1つだけ有するメルカプタン
から誘導される類似したポリマーと比較して、高い撥油レベルを有するポリマー
を生成すると言われる。
メルカプタンの存在下、モノマーのラジカル重合によって生じ、連鎖移動剤の役
割を果たすポリマーが記載されている。二つ組または三つ組のぎっしり詰まった
ペルフルオロアルキル基を含むメルカプタンは、ぎっしり詰まっていないペルフ
ルオロアルキル基またはペルフルオロアルキル基を1つだけ有するメルカプタン
から誘導される類似したポリマーと比較して、高い撥油レベルを有するポリマー
を生成すると言われる。
【0004】 米国特許第5,453,540号(Damsら)には、(i)複数のフルオロ
脂肪族基が結合した脂肪族主鎖を含み、各フルオロ脂肪族基が完全にフッ素化さ
れた末端基を有し、有機結合基を介して脂肪族主鎖の炭素原子にそれぞれ独立に
結合するフルオロケミカルオリゴマー部分と、(ii)有機部分(官能性であっ
ても、非官能性であってもよいが、フルオロケミカルオリゴマー部分と異なる)
と、(iii)フルオロケミカルオリゴマー部分を有機部分に結合する、非ポリ
マーイソシアナート由来の結合基と、(iv)それらに結合された基と、を含み
、この化合物が繊維性支持体に使用されるとき、やわらかい手触り、汚染剥離、
撥水性、または耐久特性を与えることができる編織布処理用のフルオロケミカル
組成物が記載されている。
脂肪族基が結合した脂肪族主鎖を含み、各フルオロ脂肪族基が完全にフッ素化さ
れた末端基を有し、有機結合基を介して脂肪族主鎖の炭素原子にそれぞれ独立に
結合するフルオロケミカルオリゴマー部分と、(ii)有機部分(官能性であっ
ても、非官能性であってもよいが、フルオロケミカルオリゴマー部分と異なる)
と、(iii)フルオロケミカルオリゴマー部分を有機部分に結合する、非ポリ
マーイソシアナート由来の結合基と、(iv)それらに結合された基と、を含み
、この化合物が繊維性支持体に使用されるとき、やわらかい手触り、汚染剥離、
撥水性、または耐久特性を与えることができる編織布処理用のフルオロケミカル
組成物が記載されている。
【0005】 J.Polymer Science,part A 1988,26,29
91(Chujoら)には、チオリンゴ酸の存在下で、ペルフルオロアルキルエ
チルアクリレートとメチルメタクリレートとのラジカル共重合によって調製され
るジカルボキシ末端マクロモノマーについて記載されている。適切な触媒の存在
下で、マクロモノマーがポリアミド鎖上にグラフト化されたコポリマーを与える
、このようなマクロモノマーと有機ジカルボン酸および有機ジアミンとの反応に
ついても記載されている。
91(Chujoら)には、チオリンゴ酸の存在下で、ペルフルオロアルキルエ
チルアクリレートとメチルメタクリレートとのラジカル共重合によって調製され
るジカルボキシ末端マクロモノマーについて記載されている。適切な触媒の存在
下で、マクロモノマーがポリアミド鎖上にグラフト化されたコポリマーを与える
、このようなマクロモノマーと有機ジカルボン酸および有機ジアミンとの反応に
ついても記載されている。
【0006】 幾つかの特許は、ある一定のフルオロケミカルを熱可塑性に加えると、繊維等
の熱可塑性物品に撥油性および防汚染性を与えることを教示している。たとえば
米国特許第5,025,052号(Craterら)には、有機結合基により5
位に一価フルオロ脂肪族基が結合したフルオロ脂肪族基含有2−オキサゾリジノ
ン化合物の使用について記載されている。この化合物は、編織布等の繊維材料の
表面処理に有用であると言われ、繊維、溶融押出または射出成形で繊維、フィル
ムおよび成形物品を作製するのにも有用と言われる。米国特許第5,380,7
78号(Buckanin)には、望ましい撥油特性および撥水特性を備えた繊
維を提供するために、たとえば押出または成形によって、溶融および造形するこ
とができる熱可塑性組成物に、フルオロケミカルアミノアルコール類を使用する
ことについて記載されている。米国特許第5,451,622号(Boardm
anら)には、フルオロケミカルピペラジン化合物と熱可塑性ポリマーとの混合
物を溶融押出することにより作製される造形物品、たとえば、繊維およびフィル
ムについて記載されている。米国特許第5,411,576号(Jonesら)
には、メルトブローンエレクトレットマイクロファイバーと少なくとも約25℃
の融点および約500〜2500の分子量を有する溶融加工可能なフルオロケミ
カルとを含み、フルオロケミカルがフルオロケミカルピペラジン、オキサゾリジ
ノンまたは15〜50個の炭素原子を有する過フッ素化アルカンである、防油性
ミストエレクトレットフィルター媒体について記載されている。米国特許第5,
300,587号(Maciaら)には、ペルフルオロポリエーテルと熱可塑性
ポリマーとを配合することによって作製される撥油性ポリマー組成物について記
載されている。米国特許第5,336,717号(Rolandoら)には、末
端オレフィン結合を有するモノマーと、フルオロ脂肪族基および重合可能な二重
結合を有するフルオロケミカルオレフィンとの反応により誘導されるフルオロケ
ミカルグラフトコポリマーが開示されている。
の熱可塑性物品に撥油性および防汚染性を与えることを教示している。たとえば
米国特許第5,025,052号(Craterら)には、有機結合基により5
位に一価フルオロ脂肪族基が結合したフルオロ脂肪族基含有2−オキサゾリジノ
ン化合物の使用について記載されている。この化合物は、編織布等の繊維材料の
表面処理に有用であると言われ、繊維、溶融押出または射出成形で繊維、フィル
ムおよび成形物品を作製するのにも有用と言われる。米国特許第5,380,7
78号(Buckanin)には、望ましい撥油特性および撥水特性を備えた繊
維を提供するために、たとえば押出または成形によって、溶融および造形するこ
とができる熱可塑性組成物に、フルオロケミカルアミノアルコール類を使用する
ことについて記載されている。米国特許第5,451,622号(Boardm
anら)には、フルオロケミカルピペラジン化合物と熱可塑性ポリマーとの混合
物を溶融押出することにより作製される造形物品、たとえば、繊維およびフィル
ムについて記載されている。米国特許第5,411,576号(Jonesら)
には、メルトブローンエレクトレットマイクロファイバーと少なくとも約25℃
の融点および約500〜2500の分子量を有する溶融加工可能なフルオロケミ
カルとを含み、フルオロケミカルがフルオロケミカルピペラジン、オキサゾリジ
ノンまたは15〜50個の炭素原子を有する過フッ素化アルカンである、防油性
ミストエレクトレットフィルター媒体について記載されている。米国特許第5,
300,587号(Maciaら)には、ペルフルオロポリエーテルと熱可塑性
ポリマーとを配合することによって作製される撥油性ポリマー組成物について記
載されている。米国特許第5,336,717号(Rolandoら)には、末
端オレフィン結合を有するモノマーと、フルオロ脂肪族基および重合可能な二重
結合を有するフルオロケミカルオレフィンとの反応により誘導されるフルオロケ
ミカルグラフトコポリマーが開示されている。
【0007】 これらのフルオロケミカル溶融添加物は、ある一定の環境で、満足な疎水性お
よび/または疎油性を熱可塑性樹脂に与えることができるが、一般に、この業界
でしばしば出会う溶融加工温度である300℃以上で熱安定性に乏しいという欠
点があり、また、法外に高価であるため、商業的有用性が制限される。
よび/または疎油性を熱可塑性樹脂に与えることができるが、一般に、この業界
でしばしば出会う溶融加工温度である300℃以上で熱安定性に乏しいという欠
点があり、また、法外に高価であるため、商業的有用性が制限される。
【0008】 長年にわたって、不織繊維フィルターウェブは、1954年5月25日に発行
された、Van Wenteらによる「超微細有機繊維の製造(Manufac
ture of Super Fine Organic Fibers)」と
題する、Naval Research LaboratoriesのRepo
rt No.4364に記載のタイプのメルトブローイング装置を使用して、ポ
リプロピレンで作られていた。このようなメルトブローン微小繊維ウェブは、粒
状汚染物質を濾過するために、たとえば、フェースマスクとして、また水フィル
ターとして、また他の目的、たとえば、水から油を除去するために、広く使用さ
れ続けている。
された、Van Wenteらによる「超微細有機繊維の製造(Manufac
ture of Super Fine Organic Fibers)」と
題する、Naval Research LaboratoriesのRepo
rt No.4364に記載のタイプのメルトブローイング装置を使用して、ポ
リプロピレンで作られていた。このようなメルトブローン微小繊維ウェブは、粒
状汚染物質を濾過するために、たとえば、フェースマスクとして、また水フィル
ターとして、また他の目的、たとえば、水から油を除去するために、広く使用さ
れ続けている。
【0009】 空気から粒状汚染物質を除去するための繊維性フィルターも、微小繊維化した
ポリプロピレンフィルムから作られる。エレクトレット濾過強化は、フィルムを
帯電させてから微小繊維化することによって実現する。ポリエステル類、ポリカ
ーボネート類等の一般的なポリマーを処理して高度に帯電したエレクトレットを
製造することができるが、こうした電荷は、通常、特に高湿条件で、短命である
。エレクトレット構造は、マイクロホン、ヘッドホンおよびスピーカー等の電子
音響装置に、ならびにダスト粒子制御、高圧静電発生装置、静電記録装置および
他のアプリケーションにおける静電素子に用途がある、フィルムまたはシートで
あってもよい。
ポリプロピレンフィルムから作られる。エレクトレット濾過強化は、フィルムを
帯電させてから微小繊維化することによって実現する。ポリエステル類、ポリカ
ーボネート類等の一般的なポリマーを処理して高度に帯電したエレクトレットを
製造することができるが、こうした電荷は、通常、特に高湿条件で、短命である
。エレクトレット構造は、マイクロホン、ヘッドホンおよびスピーカー等の電子
音響装置に、ならびにダスト粒子制御、高圧静電発生装置、静電記録装置および
他のアプリケーションにおける静電素子に用途がある、フィルムまたはシートで
あってもよい。
【0010】 現在使用できる繊維性ポリプロピレンエレクトレットフィルターは、メルトブ
ローンポリプロピレンマイクロファイバーで作製されるものも、微小繊維化ポリ
プロピレンフィルムで作製されるものもあり、熱的に安定したエレクトレット濾
過強化を示すことができる。残念ながら、メルトブローンマイクロファイバーで
あっても微小繊維化フィルムでっても、ポリプロピレンで作られた繊維性エレク
トレットフィルターは、油性のエーロゾルに曝露されると、一部の目的に望まれ
るよりも速く、そのエレクトレット強化濾過効率を持続できなくなる傾向がある
。特に人工呼吸装置において、エーロゾル油性物の存在下で、空気フィルターの
長期効率を向上させる必要性に関する認識が増大している。約1〜20重量%の
ポリ(4−メチル−1−ペンテン)をポリプロピレンと配合することによって、
油性のエーロゾルに曝露されたときのエレクトレット強化濾過効率の損失に対す
る抵抗性を実現できることが知られている。
ローンポリプロピレンマイクロファイバーで作製されるものも、微小繊維化ポリ
プロピレンフィルムで作製されるものもあり、熱的に安定したエレクトレット濾
過強化を示すことができる。残念ながら、メルトブローンマイクロファイバーで
あっても微小繊維化フィルムでっても、ポリプロピレンで作られた繊維性エレク
トレットフィルターは、油性のエーロゾルに曝露されると、一部の目的に望まれ
るよりも速く、そのエレクトレット強化濾過効率を持続できなくなる傾向がある
。特に人工呼吸装置において、エーロゾル油性物の存在下で、空気フィルターの
長期効率を向上させる必要性に関する認識が増大している。約1〜20重量%の
ポリ(4−メチル−1−ペンテン)をポリプロピレンと配合することによって、
油性のエーロゾルに曝露されたときのエレクトレット強化濾過効率の損失に対す
る抵抗性を実現できることが知られている。
【0011】 発明の概要 本発明は、 (i)複数のペンダントフルオロ脂肪族基を有する脂肪族主鎖を含み、各フル
オロ脂肪族基が完全にフッ素化された末端基を有し、有機結合基を介して脂肪族
主鎖の炭素原子にそれぞれ独立に結合するフルオロケミカルオリゴマー部分と、 (ii)脂肪族部分と、 (iii)フルオロケミカルオリゴマー部分を脂肪族部分に結合する結合基と
、 を含む、フルオロケミカル化合物を提供する。
オロ脂肪族基が完全にフッ素化された末端基を有し、有機結合基を介して脂肪族
主鎖の炭素原子にそれぞれ独立に結合するフルオロケミカルオリゴマー部分と、 (ii)脂肪族部分と、 (iii)フルオロケミカルオリゴマー部分を脂肪族部分に結合する結合基と
、 を含む、フルオロケミカル化合物を提供する。
【0012】 別の態様において、本発明は、上述のフルオロケミカル化合物を少なくとも1
つ含むフルオロケミカル組成物を提供する。
つ含むフルオロケミカル組成物を提供する。
【0013】 別の態様において、本発明は、上述のアルキル化フルオロケミカルオリゴマー
および熱可塑性または熱硬化性の合成有機ポリマー、たとえば、ポリアミド、ポ
リウレタン、ポリエステル、エポキシドまたはポリオレフィンを含む、合成有機
ポリマー組成物を提供する。熱可塑性組成物は、たとえば押出または成形により
、溶融および造形して、繊維またはフィルム等の造形物品を製造することができ
る。上記化合物は、望ましい撥油性および撥水性を、このような造形物品、たと
えばフィルム、シート、繊維および成形物品等の表面に与える。本組成物は、、
必要な体液をはじく性質を備えた医用ガウン、ドレープおよびマスクに使用され
る不織の作製に特に有用である。本発明のフルオロケミカルオリゴマー化合物を
含むフィルムは、たとえば、水分および/またはグリース抵抗性の包装、剥離ラ
イナー、および多層構造体に有用である。
および熱可塑性または熱硬化性の合成有機ポリマー、たとえば、ポリアミド、ポ
リウレタン、ポリエステル、エポキシドまたはポリオレフィンを含む、合成有機
ポリマー組成物を提供する。熱可塑性組成物は、たとえば押出または成形により
、溶融および造形して、繊維またはフィルム等の造形物品を製造することができ
る。上記化合物は、望ましい撥油性および撥水性を、このような造形物品、たと
えばフィルム、シート、繊維および成形物品等の表面に与える。本組成物は、、
必要な体液をはじく性質を備えた医用ガウン、ドレープおよびマスクに使用され
る不織の作製に特に有用である。本発明のフルオロケミカルオリゴマー化合物を
含むフィルムは、たとえば、水分および/またはグリース抵抗性の包装、剥離ラ
イナー、および多層構造体に有用である。
【0014】 別の態様において、本発明は、ポリプロピレンエレクトレット繊維と、溶融加
工可能な添加物として上述したアルキル化フルオロケミカルオリゴマー組成物と
を含み、上記添加物が少なくとも25℃の溶融温度を有する、防油性ミストエレ
クトレットフィルター媒体を提供する。この繊維は、メルトブローンマイクロフ
ァイバーの形態をとれることが好ましい。
工可能な添加物として上述したアルキル化フルオロケミカルオリゴマー組成物と
を含み、上記添加物が少なくとも25℃の溶融温度を有する、防油性ミストエレ
クトレットフィルター媒体を提供する。この繊維は、メルトブローンマイクロフ
ァイバーの形態をとれることが好ましい。
【0015】 別の態様において、本発明は、油性のエーロゾル粒子を含む空気から粒状物質
を濾過する方法であって、上記空気を、ポリプロピレンメルトブローンマイクロ
ファイバーおよび溶融加工可能なフルオロケミカル添加物を含むエレクトレット
フィルター媒体を通過させることを含む方法を提供する。本発明のエレクトレッ
トフィルター媒体は、改良されたエレクトレット濾過を有し、油性のエーロゾル
に曝露された際に、その強化を持続する。さらに、本発明のエレクトレットフィ
ルター媒体は、加速したエージング条件下で機能的濾過強化帯電レベルを維持す
る。
を濾過する方法であって、上記空気を、ポリプロピレンメルトブローンマイクロ
ファイバーおよび溶融加工可能なフルオロケミカル添加物を含むエレクトレット
フィルター媒体を通過させることを含む方法を提供する。本発明のエレクトレッ
トフィルター媒体は、改良されたエレクトレット濾過を有し、油性のエーロゾル
に曝露された際に、その強化を持続する。さらに、本発明のエレクトレットフィ
ルター媒体は、加速したエージング条件下で機能的濾過強化帯電レベルを維持す
る。
【0016】 この新規な繊維性エレクトレットフィルター媒体は、フェースマスク等の人工
呼吸装置の空気フィルターエレメントとして、またはこのような用途のための暖
房装置、換気装置、および空調装置に、特に有用である。人工呼吸装置の用途で
は、新規なエレクトレットフィルター媒体は、成形されたまたは折り畳まれたハ
ーフフェースマスク、交換式カートリッジまたはキャニスター、あるいはプレフ
ィルターの形態であってもよい。このような用途では、本発明の空気フィルター
エレメントは、紙巻タバコの煙または燃焼機関からの煙霧の中に存在するような
油性のエーロゾルを除去するのに驚くほど有効である。人工呼吸装置等における
、空気フィルター媒体として使用する場合、本エレクトレットフィルター媒体は
、100%ポリプロピレン繊維で作られた比較可能なエレクトレットフィルター
媒体驚くほど優れた濾過性能を有する。
呼吸装置の空気フィルターエレメントとして、またはこのような用途のための暖
房装置、換気装置、および空調装置に、特に有用である。人工呼吸装置の用途で
は、新規なエレクトレットフィルター媒体は、成形されたまたは折り畳まれたハ
ーフフェースマスク、交換式カートリッジまたはキャニスター、あるいはプレフ
ィルターの形態であってもよい。このような用途では、本発明の空気フィルター
エレメントは、紙巻タバコの煙または燃焼機関からの煙霧の中に存在するような
油性のエーロゾルを除去するのに驚くほど有効である。人工呼吸装置等における
、空気フィルター媒体として使用する場合、本エレクトレットフィルター媒体は
、100%ポリプロピレン繊維で作られた比較可能なエレクトレットフィルター
媒体驚くほど優れた濾過性能を有する。
【0017】 詳細な説明 本発明の組成物中のアルキル化フルオロケミカルオリゴマーは、化合物全体に
ランダムに分布する孤立フルオロ脂肪族基と異なって、また隣接した炭素原子上
に均等に位置するフルオロ脂肪族基とも異なって、一般に、互いに近接した(た
とえば、脂肪族主鎖の交互の炭素原子上、または時には隣接した炭素原子上に位
置する)複数のペンダントフルオロ脂肪族基を含む。
ランダムに分布する孤立フルオロ脂肪族基と異なって、また隣接した炭素原子上
に均等に位置するフルオロ脂肪族基とも異なって、一般に、互いに近接した(た
とえば、脂肪族主鎖の交互の炭素原子上、または時には隣接した炭素原子上に位
置する)複数のペンダントフルオロ脂肪族基を含む。
【0018】 他の好ましい実施形態では、本発明は、式IまたはII: [(A)m−L]nR I (A)m[L−R]n II (式中、mは1または2であり、 nは1〜4(1および4を含む)であり、 各Lは独立に結合基を含み、 Rは1〜75個の炭素原子を有する飽和または不飽和の脂肪族部分であり、 Aは式:
【化2】 (式中、aは、Aがオリゴマーであり、且つ複数のペンダントRf基を含むよう
な数であり、 R1は水素、ハロゲン、または1〜約4個の炭素原子を含む直鎖アルキルまた
は分枝鎖アルキルであり、 各R2は、独立して水素または1〜約4個の炭素原子を含む直鎖アルキルまた
は分枝鎖アルキルであり、 各Qは、共有結合またはスルホンアミドアルキレン基等の有機結合基であり、 Rfは、−(CF2)7CF3等の、完全にフッ素化された末端基を含むフル
オロ脂肪族基であり、 Xは、水素原子であるかまたはフリーラジカル開始剤(たとえば、t−ブトキ
シ)から誘導される基である)のフルオロケミカルオリゴマー部分である)で表
されるフッ素化化合物を含むフルオロケミカル組成物を提供する。
な数であり、 R1は水素、ハロゲン、または1〜約4個の炭素原子を含む直鎖アルキルまた
は分枝鎖アルキルであり、 各R2は、独立して水素または1〜約4個の炭素原子を含む直鎖アルキルまた
は分枝鎖アルキルであり、 各Qは、共有結合またはスルホンアミドアルキレン基等の有機結合基であり、 Rfは、−(CF2)7CF3等の、完全にフッ素化された末端基を含むフル
オロ脂肪族基であり、 Xは、水素原子であるかまたはフリーラジカル開始剤(たとえば、t−ブトキ
シ)から誘導される基である)のフルオロケミカルオリゴマー部分である)で表
されるフッ素化化合物を含むフルオロケミカル組成物を提供する。
【0019】 式Iおよび式IIに関連して、mもnも共に、式IV:
【化3】 で表されるアルキル化オリゴマーフルオロケミカルをもたらすために、1である
ことが好ましい。
ことが好ましい。
【0020】 さらに上述および式I〜IVに示す通り、本発明のフルオロケミカル組成物は
、一般に、3つの主要な部分、すなわち、フルオロケミカルオリゴマー部分「A
」、結合基「L」、および脂肪族部分「R」を有するアルキル化フルオロケミカ
ルオリゴマー化合物を含む。フルオロケミカルオリゴマー部分および有機部分は
、結合基Lによって結合されている。結合基は、共有結合であってもよく、アル
コール、アミン、またはチオール等の求核分子と、カルボン酸、エステル、ハロ
ゲン化アシル、スルホン酸エステル、ハロゲン化スルホニル、シアナート、イソ
シアナート等の親電子分子との間の縮合反応の結果として生じてもよく、あるい
は前述のもの等の求核分子と、脱離基を担持する部分との間の求核置換反応、た
とえば、アルコール(またはアルコキシド)とハロゲン化アルキルとの反応(こ
の場合、ハロゲン化アルキルのハロゲン原子が脱離基の役割を果たす)の結果と
して生じてもよい。
、一般に、3つの主要な部分、すなわち、フルオロケミカルオリゴマー部分「A
」、結合基「L」、および脂肪族部分「R」を有するアルキル化フルオロケミカ
ルオリゴマー化合物を含む。フルオロケミカルオリゴマー部分および有機部分は
、結合基Lによって結合されている。結合基は、共有結合であってもよく、アル
コール、アミン、またはチオール等の求核分子と、カルボン酸、エステル、ハロ
ゲン化アシル、スルホン酸エステル、ハロゲン化スルホニル、シアナート、イソ
シアナート等の親電子分子との間の縮合反応の結果として生じてもよく、あるい
は前述のもの等の求核分子と、脱離基を担持する部分との間の求核置換反応、た
とえば、アルコール(またはアルコキシド)とハロゲン化アルキルとの反応(こ
の場合、ハロゲン化アルキルのハロゲン原子が脱離基の役割を果たす)の結果と
して生じてもよい。
【0021】 適当な結合基Lの例としては、共有結合、直鎖、分枝鎖、または環状のアルキ
レン、アリーレン、アラルキレン、オキシ、オキソ、ヒドロキシ、チオ、スルホ
ニル、スルホキシ、アミノ、イミノ、スルホンアミド、カルボキサミド、カルボ
ニルオキシ、ウレタニレン、ウレイレン、およびそれらの組み合せ、たとえば、
スルホンアミドアルキレン等がある。
レン、アリーレン、アラルキレン、オキシ、オキソ、ヒドロキシ、チオ、スルホ
ニル、スルホキシ、アミノ、イミノ、スルホンアミド、カルボキサミド、カルボ
ニルオキシ、ウレタニレン、ウレイレン、およびそれらの組み合せ、たとえば、
スルホンアミドアルキレン等がある。
【0022】 フルオロケミカルオリゴマー部分の突出成分は、本明細書でRfとして示す、
フルオロ脂肪族基である。本発明のフッ素化化合物は、互いに近接した複数のペ
ンダントRf基(たとえば、2〜約10)を含み、また、好ましくは、化合物の
総重量を基準にして約5〜約80重量%、さらに好ましくは、約20〜約65重
量%、最も好ましくは約25〜約55重量%のフッ素を含み、フッ素の位置は、
本質的にRf内である。Rfは、疎油性でもあり疎水性でもある、安定した不活
性な無極性の、好ましくは飽和した、一価部分である。Rfは、好ましくは、少
なくとも約3個の炭素原子、さらに好ましくは3〜約20個の炭素原子、最も好
ましくは約4〜約14個の炭素原子を含む。Rfは、直鎖、分枝鎖、または環状
の、フッ素化アルキレン基またはそれらの組み合せ、あるいはまたはそれらの組
み合せと直鎖、分枝鎖、または環状アルキレン基とを含んでもよい。Rfは、好
ましくは重合可能なオレフィン性不飽和を含まず、且つ二価の酸素、または三価
の窒素等のカテナリーヘテロ原子を任意に含む。Rfは、好ましくは約35〜約
78重量%のフッ素を含み、さらに好ましくは約40〜約78重量%のフッ素を
含む。Rf基の末端部分は、完全にフッ素化された末端基を含む。この末端基は
、好ましくは少なくとも7個のフッ素原子を含み、たとえば、CF3CF2CF 2 −、(CF3)2CF−等々である。過フッ素化脂肪族基(すなわち、式Co F2o+1、(式中、oは4〜14である)で表されるもの)が、Rfの最も好
ましい実施形態である。
フルオロ脂肪族基である。本発明のフッ素化化合物は、互いに近接した複数のペ
ンダントRf基(たとえば、2〜約10)を含み、また、好ましくは、化合物の
総重量を基準にして約5〜約80重量%、さらに好ましくは、約20〜約65重
量%、最も好ましくは約25〜約55重量%のフッ素を含み、フッ素の位置は、
本質的にRf内である。Rfは、疎油性でもあり疎水性でもある、安定した不活
性な無極性の、好ましくは飽和した、一価部分である。Rfは、好ましくは、少
なくとも約3個の炭素原子、さらに好ましくは3〜約20個の炭素原子、最も好
ましくは約4〜約14個の炭素原子を含む。Rfは、直鎖、分枝鎖、または環状
の、フッ素化アルキレン基またはそれらの組み合せ、あるいはまたはそれらの組
み合せと直鎖、分枝鎖、または環状アルキレン基とを含んでもよい。Rfは、好
ましくは重合可能なオレフィン性不飽和を含まず、且つ二価の酸素、または三価
の窒素等のカテナリーヘテロ原子を任意に含む。Rfは、好ましくは約35〜約
78重量%のフッ素を含み、さらに好ましくは約40〜約78重量%のフッ素を
含む。Rf基の末端部分は、完全にフッ素化された末端基を含む。この末端基は
、好ましくは少なくとも7個のフッ素原子を含み、たとえば、CF3CF2CF 2 −、(CF3)2CF−等々である。過フッ素化脂肪族基(すなわち、式Co F2o+1、(式中、oは4〜14である)で表されるもの)が、Rfの最も好
ましい実施形態である。
【0023】 フルオロケミカルオリゴマー部分の脂肪族主鎖は、その部分をオリゴマーにす
るのに十分な数の重合単位を含む。脂肪族主鎖は、好ましくは、フッ素化モノマ
ー(すなわち、上で定義したフッ素化有機基Rfを含むモノマー)から誘導され
た2〜約10の重合単位(式IVにおける「a」)を含み、さらに好ましくは、
脂肪族主鎖は3〜約8個の重合単位、最も好ましくは約4個の重合単位を含む。
るのに十分な数の重合単位を含む。脂肪族主鎖は、好ましくは、フッ素化モノマ
ー(すなわち、上で定義したフッ素化有機基Rfを含むモノマー)から誘導され
た2〜約10の重合単位(式IVにおける「a」)を含み、さらに好ましくは、
脂肪族主鎖は3〜約8個の重合単位、最も好ましくは約4個の重合単位を含む。
【0024】 本発明のフルオロケミカル組成物は、一般に、アルキル化フルオロケミカルオ
リゴマー化合物の混合物を含む。従って、本明細書では、化合物が非整数の特定
の置換基(たとえば、「a=2.7」)を有すると言われることがある。このよ
うな場合、数は、平均値を示し、半端な置換基の組み込みを示す意図はない。用
語「オリゴマー」(oligomerまたはoligomeric)は、本明細
書で使用されるとき、複数の重合単位を含むが、ポリマーに存在する重合単位の
数より少ない、化合物を示す(たとえば、2〜約10個の重合単位を有する鎖は
、「オリゴマー」であると考えられる)。
リゴマー化合物の混合物を含む。従って、本明細書では、化合物が非整数の特定
の置換基(たとえば、「a=2.7」)を有すると言われることがある。このよ
うな場合、数は、平均値を示し、半端な置換基の組み込みを示す意図はない。用
語「オリゴマー」(oligomerまたはoligomeric)は、本明細
書で使用されるとき、複数の重合単位を含むが、ポリマーに存在する重合単位の
数より少ない、化合物を示す(たとえば、2〜約10個の重合単位を有する鎖は
、「オリゴマー」であると考えられる)。
【0025】 フルオロ脂肪族基Rfは、本明細書で使用される式においてQとして示される
結合基によって、有機部分(すなわち、オリゴマーの主鎖またはモノマーの不飽
和部分)に結合している。Qは、共有結合または二価のアルキレンであるか、あ
るいはアルコール、アミン、またはチオール等の求核分子と、エステル、酸ハロ
ゲン化物、イソシアナート、ハロゲン化スルホニル、スルホニルエステル等の親
電子分子との縮合反応の結果として生じることができる基であるか、または求核
分子と脱離基との間の置換反応の結果として生じる可能性がある基である、結合
基である。各Qは、独立して選択され、好ましくは、1〜約20個の炭素原子を
含み、また、カテナリー酸素、窒素、イオウ、ケイ素含有基またはそれらの組み
合せを任意に含んでもよい。Qは、ラジカル低重合を実質的に妨害する官能基(
たとえば、重合可能なオレフィン性二重結合、チオール類、クミル水素等の容易
に引き抜かれる水素原子、および当業者に周知の他のこのような官能基)を含ま
ないことが好ましい。適当な結合基Qの例としては、直鎖、分枝鎖、または環状
のアルキレン、アリーレン、アラルキレン;オキシ、オキソ、ヒドロキシ、チオ
、スルホニル、スルホキシ、アミノ、イミノ、スルホンアミド、カルボキサミド
、カルボニルオキシ、ウレタニレン、ウレイレン、ならびにそれらの組み合せお
よび重複、たとえば、スルホンアミドアルキレンまたはポリオキシアルキレンな
どが挙げられる。結合基Qは、共有結合またはスルホンアミドアルキレン基であ
ることが好ましい。
結合基によって、有機部分(すなわち、オリゴマーの主鎖またはモノマーの不飽
和部分)に結合している。Qは、共有結合または二価のアルキレンであるか、あ
るいはアルコール、アミン、またはチオール等の求核分子と、エステル、酸ハロ
ゲン化物、イソシアナート、ハロゲン化スルホニル、スルホニルエステル等の親
電子分子との縮合反応の結果として生じることができる基であるか、または求核
分子と脱離基との間の置換反応の結果として生じる可能性がある基である、結合
基である。各Qは、独立して選択され、好ましくは、1〜約20個の炭素原子を
含み、また、カテナリー酸素、窒素、イオウ、ケイ素含有基またはそれらの組み
合せを任意に含んでもよい。Qは、ラジカル低重合を実質的に妨害する官能基(
たとえば、重合可能なオレフィン性二重結合、チオール類、クミル水素等の容易
に引き抜かれる水素原子、および当業者に周知の他のこのような官能基)を含ま
ないことが好ましい。適当な結合基Qの例としては、直鎖、分枝鎖、または環状
のアルキレン、アリーレン、アラルキレン;オキシ、オキソ、ヒドロキシ、チオ
、スルホニル、スルホキシ、アミノ、イミノ、スルホンアミド、カルボキサミド
、カルボニルオキシ、ウレタニレン、ウレイレン、ならびにそれらの組み合せお
よび重複、たとえば、スルホンアミドアルキレンまたはポリオキシアルキレンな
どが挙げられる。結合基Qは、共有結合またはスルホンアミドアルキレン基であ
ることが好ましい。
【0026】 適当な結合基Qは、共有結合に加えて、下記の構造を含む。このリストに関し
ては、各kは、独立して、0から約20までの整数であり、R1′は、1〜約4
個の炭素原子を有する水素、フェニル、またはアルキルであり、R2′は、1〜
約20個の炭素原子を有するアルキルである。各構造は、無方向性である、すな
わち、−(CH2)kC(O)O−は、O(O)C(CH2)k−に等しい。
ては、各kは、独立して、0から約20までの整数であり、R1′は、1〜約4
個の炭素原子を有する水素、フェニル、またはアルキルであり、R2′は、1〜
約20個の炭素原子を有するアルキルである。各構造は、無方向性である、すな
わち、−(CH2)kC(O)O−は、O(O)C(CH2)k−に等しい。
【0027】
【表2】
【0028】 式I〜IVの化合物においてRで示される、有機脂肪族部分は、一価、二価、
三価または四価の、直鎖または分枝鎖、飽和または不飽和、環状または非環状(
またはそれらの組み合せ)の、1〜75個の炭素原子を有する有機脂肪族基であ
る。ある特定の実施形態では、Rはフッ素化されていてもよい(すなわち、R=
Rf)。原子価は、式Iでは、nの値に等しく、式IIでは1に等しい。有機部
分Rについて考えられる構造の範囲は、以下に詳細に記載の反応図式のステップ
で使用するのに適した化合物を参照することにより、よりよく理解でされるであ
ろう。Rは、1〜75個の炭素原子、好ましくは12〜75個の炭素原子、最も
好ましくは18〜60個の炭素原子を有する、線状の一価アルキル基であること
が好ましい。式IIの場合のように1個より多いR基が存在する場合、または、
式Iにおいてnが1より大きいとき、R基中の炭素原子の和は、100個以下の
炭素原子であることが好ましい。
三価または四価の、直鎖または分枝鎖、飽和または不飽和、環状または非環状(
またはそれらの組み合せ)の、1〜75個の炭素原子を有する有機脂肪族基であ
る。ある特定の実施形態では、Rはフッ素化されていてもよい(すなわち、R=
Rf)。原子価は、式Iでは、nの値に等しく、式IIでは1に等しい。有機部
分Rについて考えられる構造の範囲は、以下に詳細に記載の反応図式のステップ
で使用するのに適した化合物を参照することにより、よりよく理解でされるであ
ろう。Rは、1〜75個の炭素原子、好ましくは12〜75個の炭素原子、最も
好ましくは18〜60個の炭素原子を有する、線状の一価アルキル基であること
が好ましい。式IIの場合のように1個より多いR基が存在する場合、または、
式Iにおいてnが1より大きいとき、R基中の炭素原子の和は、100個以下の
炭素原子であることが好ましい。
【0029】 式I〜IVに示す実施形態に関して、本発明のフッ素化化合物およびフルオロ
ケミカル組成物を説明する。このような実施形態において、結合基Lは、フルオ
ロケミカルオリゴマー部分Aを脂肪族基Rに結合する。各結合基Lは、共有結合
であっても二価または多価のアルキレン基であってもよく、またはアルコール、
アミン、またはチオール等の求核分子と、エステル、酸ハロゲン化物、イソシア
ナート、ハロゲン化スルホニル、スルホニルエステル等の親電子分子との縮合反
応の結果として生じることができる基、または求核分子と脱離基との間の置換反
応の結果として生じることが可能な基であってもよい。各Lは独立して選択され
、好ましくは、1〜約20個の炭素原子を含み、また、カテナリー(すなわち、
鎖内)酸素、窒素、イオウ、ケイ素含有基またはそれらの組み合せを任意に含ん
でもよい。Lは、ラジカル低重合を実質的に妨害する官能基(たとえば、重合可
能なオレフィン性二重結合、チオール類、クミル水素等の容易に引き抜かれる水
素原子、および当業者に周知の他のこのような有害な官能基)を含まないことが
好ましい。適当な結合基Lの例としては、直鎖、分枝鎖、または環状のアルキレ
ン、アリーレン、アラルキレン、オキシ、オキソ、スルホニル、スルホキシ、ア
ミノ、イミノ、スルホンアミド、カルボキサミド、カルボニルオキシ、ウレタニ
レン、ウレイレン、およびそれらの組み合せ、たとえば、スルホンアミドアルキ
レンなどが挙げられる。好ましいL基は、各kは、独立して0から約20までの
整数であり、R2′は1〜約20個の炭素原子を有するアルキルである、下記の
構造(それらの組み合せおよび重複)を含む。
ケミカル組成物を説明する。このような実施形態において、結合基Lは、フルオ
ロケミカルオリゴマー部分Aを脂肪族基Rに結合する。各結合基Lは、共有結合
であっても二価または多価のアルキレン基であってもよく、またはアルコール、
アミン、またはチオール等の求核分子と、エステル、酸ハロゲン化物、イソシア
ナート、ハロゲン化スルホニル、スルホニルエステル等の親電子分子との縮合反
応の結果として生じることができる基、または求核分子と脱離基との間の置換反
応の結果として生じることが可能な基であってもよい。各Lは独立して選択され
、好ましくは、1〜約20個の炭素原子を含み、また、カテナリー(すなわち、
鎖内)酸素、窒素、イオウ、ケイ素含有基またはそれらの組み合せを任意に含ん
でもよい。Lは、ラジカル低重合を実質的に妨害する官能基(たとえば、重合可
能なオレフィン性二重結合、チオール類、クミル水素等の容易に引き抜かれる水
素原子、および当業者に周知の他のこのような有害な官能基)を含まないことが
好ましい。適当な結合基Lの例としては、直鎖、分枝鎖、または環状のアルキレ
ン、アリーレン、アラルキレン、オキシ、オキソ、スルホニル、スルホキシ、ア
ミノ、イミノ、スルホンアミド、カルボキサミド、カルボニルオキシ、ウレタニ
レン、ウレイレン、およびそれらの組み合せ、たとえば、スルホンアミドアルキ
レンなどが挙げられる。好ましいL基は、各kは、独立して0から約20までの
整数であり、R2′は1〜約20個の炭素原子を有するアルキルである、下記の
構造(それらの組み合せおよび重複)を含む。
【0030】
【表3】
【0031】 次に、上式I〜IVに戻って、R1は水素、ハロゲン(たとえば、フルオロ、
クロロ、ブロモ)、あるいは1〜約4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖の
アルキル(たとえば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソ
ブチル、等々)である。各R2は、独立して、水素、あるいは1〜約4個の炭素
原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキルである。
クロロ、ブロモ)、あるいは1〜約4個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖の
アルキル(たとえば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソ
ブチル、等々)である。各R2は、独立して、水素、あるいは1〜約4個の炭素
原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキルである。
【0032】 Xは、ラジカル開始剤から誘導される基である。本明細書で使用される用語「
ラジカル開始剤」は、ホモリシスによって開始ラジカルを提供する、有機アゾ化
合物、有機ペルオキシド類(たとえば、ジアシルペルオキシド類、ペルオキシエ
ステル類、ジアルキルペルオキシド類)等々の、従来の化合物のいずれかを示す
。本明細書で使用される用語「ラジカル開始剤から誘導される基」は、ラジカル
開始剤のホモリシス的分解によって形成される開始ラジカルを示す。
ラジカル開始剤」は、ホモリシスによって開始ラジカルを提供する、有機アゾ化
合物、有機ペルオキシド類(たとえば、ジアシルペルオキシド類、ペルオキシエ
ステル類、ジアルキルペルオキシド類)等々の、従来の化合物のいずれかを示す
。本明細書で使用される用語「ラジカル開始剤から誘導される基」は、ラジカル
開始剤のホモリシス的分解によって形成される開始ラジカルを示す。
【0033】 適当な基Xとしては、無反応性の基、たとえば、水素原子、t−ブトキシ(ジ
−t−ブチルペルオキシドに由来する)、およびベンゾイルオキシ(ベンゾイル
ペルオキシドに由来する)、ならびに反応性の基、たとえば、−CCH3(CN
)CH2CH2CO2H(アゾ−4−シアノイソ吉草酸に由来する)、−C(C
H3)2CN(アゾイソブチロニトリルに由来する)、および他の周知の官能性
アゾ化合物から誘導されるもの、たとえば、2,2′−アゾビス[N−(4−ク
ロロフェニル)−2−メチルプロピオンアミジン]−ジヒドロクロリド;2,2
′−アゾビス[N−(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルプロピオンアミジ
ン]二塩酸塩;2,2−アゾビス[N−(4−アミノフェニル)−2−メチルプ
ロピオンアミジン]−四塩酸塩;2,2′−アゾビス[2−メチル−N−2−プ
ロペニルプロピオンアミジン]二塩酸塩;2,2′−アゾビス[N−(2−ヒド
ロキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]−二塩酸塩;2,2′−アゾ
ビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド];2,
2′−アゾビス[2−(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル];2,2′−ア
ゾビス[2−メチル−N−[1、1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキ
シエチル]プロピオンアミド];および2,2′−アゾビス{2−メチル−N−
[1、1−ビス(ヒドロキシメチル)エチル]−プロピオンアミド}などが挙げ
られる。好ましい基Xとしては、上に列挙したものなどがある。
−t−ブチルペルオキシドに由来する)、およびベンゾイルオキシ(ベンゾイル
ペルオキシドに由来する)、ならびに反応性の基、たとえば、−CCH3(CN
)CH2CH2CO2H(アゾ−4−シアノイソ吉草酸に由来する)、−C(C
H3)2CN(アゾイソブチロニトリルに由来する)、および他の周知の官能性
アゾ化合物から誘導されるもの、たとえば、2,2′−アゾビス[N−(4−ク
ロロフェニル)−2−メチルプロピオンアミジン]−ジヒドロクロリド;2,2
′−アゾビス[N−(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルプロピオンアミジ
ン]二塩酸塩;2,2−アゾビス[N−(4−アミノフェニル)−2−メチルプ
ロピオンアミジン]−四塩酸塩;2,2′−アゾビス[2−メチル−N−2−プ
ロペニルプロピオンアミジン]二塩酸塩;2,2′−アゾビス[N−(2−ヒド
ロキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]−二塩酸塩;2,2′−アゾ
ビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミド];2,
2′−アゾビス[2−(ヒドロキシメチル)プロピオニトリル];2,2′−ア
ゾビス[2−メチル−N−[1、1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキ
シエチル]プロピオンアミド];および2,2′−アゾビス{2−メチル−N−
[1、1−ビス(ヒドロキシメチル)エチル]−プロピオンアミド}などが挙げ
られる。好ましい基Xとしては、上に列挙したものなどがある。
【0034】 式I、IIおよびIVで表されるフルオロケミカル化合物は、以下の図式: 図式1
【化4】 に従って、ラジカル開始剤および式L(SH)m(m=1〜2)で表される連鎖
移動剤の存在下で、不飽和フッ素化化合物(V)の低重合により調製することが
できる。 部分「L」は、式I、IIおよびIVの結合基部分Lに相当する。
移動剤の存在下で、不飽和フッ素化化合物(V)の低重合により調製することが
できる。 部分「L」は、式I、IIおよびIVの結合基部分Lに相当する。
【0035】 連鎖移動剤が1個より多いスルフヒドリル基を含むとき、多数のフルオロ脂肪
族基が、結合基Lを介して、1個以上の脂肪族R基に結合することができる。た
とえば、連鎖移動剤が2個のスルフヒドリル基を含むとき、以下のように、2個
のフルオロ脂肪族基AをLに結合することができる: 図式2
族基が、結合基Lを介して、1個以上の脂肪族R基に結合することができる。た
とえば、連鎖移動剤が2個のスルフヒドリル基を含むとき、以下のように、2個
のフルオロ脂肪族基AをLに結合することができる: 図式2
【化5】
【0036】 式(V)の化合物およびその調製方法は周知であり、たとえば、米国特許第2
,803,615号(Ahlbrechtら)および第2,841,573号(
Ahlbrechtら)に開示されている。このような化合物の例としては、フ
ルオロケミカルテロマーアルコール類およびフルオロケミカルチオール類等々に
由来するフッ素化されたスルホンアミド基、アクリレート類またはメタクリレー
ト類を含むアクリレート類、メタクリレート類、ビニルエーテル類、およびアリ
ル化合物等の一般クラスのフルオロケミカルモノマーなどが挙げられる。式Vで
表される好ましい化合物としては、N−メチルペルフルオロオクタンスルホンア
ミドエチルアクリレート、N−メチルペルフルオロオクタンスルホンアミドエチ
ルメタクリレート、N−エチルペルフルオロオクタンスルホンアミドエチルアク
リレート、N−エチルペルフルオロヘキシルスルホンアミドエチルメタクリレー
ト、イソシアナトエチルメタクリレートとN−メチルペルフルオロオクタンスル
ホンアミドエチルアルコールとの反応生成物、1,1−ジヒドロペルフルオロオ
クチルアクリレート、N−メチルペルフルオロオクタンスルホンアミドエチルビ
ニルエーテル、C8F17SO2NHCH2CH=CH2、およびその他のもの
、たとえば、ペルフルオロシクロヘキシルアクリレート(c−C6F11CH2 OCOCH=CH2)、および四量体のヘキサフルオロプロピレンオキシドジヒ
ドロアクリレートなどがある。
,803,615号(Ahlbrechtら)および第2,841,573号(
Ahlbrechtら)に開示されている。このような化合物の例としては、フ
ルオロケミカルテロマーアルコール類およびフルオロケミカルチオール類等々に
由来するフッ素化されたスルホンアミド基、アクリレート類またはメタクリレー
ト類を含むアクリレート類、メタクリレート類、ビニルエーテル類、およびアリ
ル化合物等の一般クラスのフルオロケミカルモノマーなどが挙げられる。式Vで
表される好ましい化合物としては、N−メチルペルフルオロオクタンスルホンア
ミドエチルアクリレート、N−メチルペルフルオロオクタンスルホンアミドエチ
ルメタクリレート、N−エチルペルフルオロオクタンスルホンアミドエチルアク
リレート、N−エチルペルフルオロヘキシルスルホンアミドエチルメタクリレー
ト、イソシアナトエチルメタクリレートとN−メチルペルフルオロオクタンスル
ホンアミドエチルアルコールとの反応生成物、1,1−ジヒドロペルフルオロオ
クチルアクリレート、N−メチルペルフルオロオクタンスルホンアミドエチルビ
ニルエーテル、C8F17SO2NHCH2CH=CH2、およびその他のもの
、たとえば、ペルフルオロシクロヘキシルアクリレート(c−C6F11CH2 OCOCH=CH2)、および四量体のヘキサフルオロプロピレンオキシドジヒ
ドロアクリレートなどがある。
【0037】 連鎖移動剤L(SH)mが官能基を担持するとき、式VI(図式I)の化合物
を官能性脂肪族化合物とさらに反応させて、結合基Lを形成し、R基を式I、I
IおよびIVの化合物に組み込む。連鎖移動剤と脂肪族化合物の両者上の官能基
が互いに反応してL結合基を形成するように、官能基の性質を選択する。相互反
応対の例としては、アルコールまたはアミンと反応するアシル基(たとえば、カ
ルボン酸、ハロゲン化アシルまたはエステル)、ハロゲン化物またはトシレート
等の「脱離基」と反応するアルコールまたはアミン、およびアルコールまたはア
ミンと反応するイソシアナートなどが挙げられる。
を官能性脂肪族化合物とさらに反応させて、結合基Lを形成し、R基を式I、I
IおよびIVの化合物に組み込む。連鎖移動剤と脂肪族化合物の両者上の官能基
が互いに反応してL結合基を形成するように、官能基の性質を選択する。相互反
応対の例としては、アルコールまたはアミンと反応するアシル基(たとえば、カ
ルボン酸、ハロゲン化アシルまたはエステル)、ハロゲン化物またはトシレート
等の「脱離基」と反応するアルコールまたはアミン、およびアルコールまたはア
ミンと反応するイソシアナートなどが挙げられる。
【0038】 Lが官能基を含む適切な官能化連鎖移動剤L(SH)mを使用して、式VIま
たはVIIの化合物のL結合基(スルフヒドリル基に加えて)上に、官能基を与
えることができる。連鎖移動剤に含まれるのに適した官能基としては、ヒドロキ
シ、アミノ、ハロ、エポキシ、ハロホルミル、アジリジニル、酸基および親電子
分子または求核分子と反応するか、または、このような基にさらに変化すること
ができるそれらの塩類などがある。官能化連鎖移動剤を使用することにより、次
の、式IおよびIIの「R」基の組み込みが可能になる。たとえば、連鎖移動剤
の「L」基を、親電子性エステル部分と置換することが可能である。このエステ
ル部分は、求核ヒドロキシル基を有する脂肪族アルコールとのさらなる反応によ
り、長鎖「R」基の組み込みを可能にする。2つの部分の間の反応によってエス
テル結合が生じ、その結果、フルオロケミカルオリゴマー部分Aと脂肪族部分R
とが結合する。あるいは、たとえば、L部分を、脂肪族エステルと反応すること
が可能なヒドロキシル基と置換して、フルオロケミカルオリゴマー部分Aを脂肪
族部分Rと結合させてもよい。
たはVIIの化合物のL結合基(スルフヒドリル基に加えて)上に、官能基を与
えることができる。連鎖移動剤に含まれるのに適した官能基としては、ヒドロキ
シ、アミノ、ハロ、エポキシ、ハロホルミル、アジリジニル、酸基および親電子
分子または求核分子と反応するか、または、このような基にさらに変化すること
ができるそれらの塩類などがある。官能化連鎖移動剤を使用することにより、次
の、式IおよびIIの「R」基の組み込みが可能になる。たとえば、連鎖移動剤
の「L」基を、親電子性エステル部分と置換することが可能である。このエステ
ル部分は、求核ヒドロキシル基を有する脂肪族アルコールとのさらなる反応によ
り、長鎖「R」基の組み込みを可能にする。2つの部分の間の反応によってエス
テル結合が生じ、その結果、フルオロケミカルオリゴマー部分Aと脂肪族部分R
とが結合する。あるいは、たとえば、L部分を、脂肪族エステルと反応すること
が可能なヒドロキシル基と置換して、フルオロケミカルオリゴマー部分Aを脂肪
族部分Rと結合させてもよい。
【0039】 このような官能化連鎖移動剤の例としては、2−メルカプトエタノール、メル
カプト酢酸、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカプト安息香酸、2
−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾキサゾール、3−メルカ
プト−2−ブタノール、2−メルカプトスルホン酸、2−メルカプトニコチン酸
、4−ヒドロキシチオフェノ3−メルカプト−1,2−プロパンジオール、1−
メルカプト−2−プロパノール、2−メルカプトプロピオン酸、N−(2−メル
カプトプロピオニル)グリシン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
2−メルカプトピリジン、2−メルカプトピリジン−N−オキシド、2−メルカ
プトピリジノール、メルカプトコハク酸、2,3−メルカプトプロパンスルホン
酸、2,3−ジメルカプトプロパノール、2,3−ジメルカプトコハク酸、シス
チン、塩酸シスチン、シスチンエチルエステルなどが挙げられる。好ましい官能
化連鎖移動剤としては、2−メルカプトエタノール、3−メルカプト−1,2−
プロパンジオール、4−メルカプトブタノール、11−メルカプトウンデカノー
ル、メルカプト酢酸、3−メルカプトプロピオン酸、12−メルカプトドデカン
酸、2−メルカプトエチルアミン、1−クロロ−6−メルカプト−4−オキサヘ
キサン−2−オール、2,3−ジメルカプトコハク酸、2,3−ジメルカプトプ
ロパノール、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2−クロロエタンチ
オール、2−アミノ−3−メルカプトプロピオン酸、および2−メルカプトエチ
ルアミンとカプロラクタムの付加物等の化合物などがある。
カプト酢酸、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカプト安息香酸、2
−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾキサゾール、3−メルカ
プト−2−ブタノール、2−メルカプトスルホン酸、2−メルカプトニコチン酸
、4−ヒドロキシチオフェノ3−メルカプト−1,2−プロパンジオール、1−
メルカプト−2−プロパノール、2−メルカプトプロピオン酸、N−(2−メル
カプトプロピオニル)グリシン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
2−メルカプトピリジン、2−メルカプトピリジン−N−オキシド、2−メルカ
プトピリジノール、メルカプトコハク酸、2,3−メルカプトプロパンスルホン
酸、2,3−ジメルカプトプロパノール、2,3−ジメルカプトコハク酸、シス
チン、塩酸シスチン、シスチンエチルエステルなどが挙げられる。好ましい官能
化連鎖移動剤としては、2−メルカプトエタノール、3−メルカプト−1,2−
プロパンジオール、4−メルカプトブタノール、11−メルカプトウンデカノー
ル、メルカプト酢酸、3−メルカプトプロピオン酸、12−メルカプトドデカン
酸、2−メルカプトエチルアミン、1−クロロ−6−メルカプト−4−オキサヘ
キサン−2−オール、2,3−ジメルカプトコハク酸、2,3−ジメルカプトプ
ロパノール、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2−クロロエタンチ
オール、2−アミノ−3−メルカプトプロピオン酸、および2−メルカプトエチ
ルアミンとカプロラクタムの付加物等の化合物などがある。
【0040】 都合よく、非官能性連鎖移動剤を使用して、式II、IVおよびIVのR基を
組み込むことができる。非官能化連鎖移動剤は、ラジカル連鎖反応を終結させる
ことができる基(たとえば、スルフヒドリル)を含むが、求核分子、親電子分子
と反応することができる、または置換反応を受けることができる、さらなる官能
基を含まないものである。このような場合、L(SH)nの脂肪族部分は、式I
およびIIの脂肪族基Rを提供する。このような化合物としては、モノチオール
類、ジチオール類およびポリチオール類、たとえば、エタンチオール、プロパン
チオール、ブタンチオール、ヘキサンチオール、n−オクチルチオール、t−ド
デシルチオール、2−メルカプトエチルエーテル、2−メルカプトイミダゾール
、2−メルカプトエチルスルフィド、2−メルカプトイミダゾール、8−メルカ
プトメントン、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、3,4−
トルエンジチオール、o−、m−、およびp−チオクレゾール、エチルシクロヘ
キサンジチオール、p−メンタン−2,9−ジチオール、1,2−エタンジチオ
ール、2−メルカプトピリミジン等々がある。12〜75個の炭素原子を有する
長鎖アルキルチオールが好ましい。
組み込むことができる。非官能化連鎖移動剤は、ラジカル連鎖反応を終結させる
ことができる基(たとえば、スルフヒドリル)を含むが、求核分子、親電子分子
と反応することができる、または置換反応を受けることができる、さらなる官能
基を含まないものである。このような場合、L(SH)nの脂肪族部分は、式I
およびIIの脂肪族基Rを提供する。このような化合物としては、モノチオール
類、ジチオール類およびポリチオール類、たとえば、エタンチオール、プロパン
チオール、ブタンチオール、ヘキサンチオール、n−オクチルチオール、t−ド
デシルチオール、2−メルカプトエチルエーテル、2−メルカプトイミダゾール
、2−メルカプトエチルスルフィド、2−メルカプトイミダゾール、8−メルカ
プトメントン、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、3,4−
トルエンジチオール、o−、m−、およびp−チオクレゾール、エチルシクロヘ
キサンジチオール、p−メンタン−2,9−ジチオール、1,2−エタンジチオ
ール、2−メルカプトピリミジン等々がある。12〜75個の炭素原子を有する
長鎖アルキルチオールが好ましい。
【0041】 官能化されていてもいなくても、連鎖移動剤は、オリゴマーにおいて重合され
るモノマー単位の数を調節するのに十分な量で存在する。末端封止剤は、一般に
、オレフィン系モノマーIVの当量当たり、約0.05〜約0.5当量、好まし
くは約0.25当量の量で使用される。
るモノマー単位の数を調節するのに十分な量で存在する。末端封止剤は、一般に
、オレフィン系モノマーIVの当量当たり、約0.05〜約0.5当量、好まし
くは約0.25当量の量で使用される。
【0042】 Xに関連して上で明記したラジカル開始剤も、低重合工程で存在する。このよ
うな化合物は当業者に周知であり、過硫酸塩、アゾイソブチロニトリルおよびア
ゾ−2−シアノ吉草酸等々のアゾ化合物、クメン、t−ブチルヒドロペルオキシ
ド、およびt−アミルヒドロペルオキシド等のヒドロペルオキシド、ジ−t−ブ
チルペルオキシドおよびジクミルペルオキシド等のジアルキルペルオキシド、t
−ブチルペルベンゾエートおよびジ−t−ブチルペルオキシフタレート等のペル
オキシエステル、ベンゾイルペルオキシドおよびラウロイルペルオキシド等のジ
アシルペルオキシドなどがある。
うな化合物は当業者に周知であり、過硫酸塩、アゾイソブチロニトリルおよびア
ゾ−2−シアノ吉草酸等々のアゾ化合物、クメン、t−ブチルヒドロペルオキシ
ド、およびt−アミルヒドロペルオキシド等のヒドロペルオキシド、ジ−t−ブ
チルペルオキシドおよびジクミルペルオキシド等のジアルキルペルオキシド、t
−ブチルペルベンゾエートおよびジ−t−ブチルペルオキシフタレート等のペル
オキシエステル、ベンゾイルペルオキシドおよびラウロイルペルオキシド等のジ
アシルペルオキシドなどがある。
【0043】 開始剤により形成される開始ラジカルを、使用する開始剤のタイプおよび量に
よって様々な程度まで、フルオロケミカルオリゴマーに組み込むことができる。
開始剤の適量は、使用する個々の開始剤および他の反応物によって異なる。反応
における他の全ての反応物の総重量を基準にして、約0.1〜約5重量%、好ま
しくは約0.1〜約0.8重量%、最も好ましくは約0.2〜0.5重量%の開
始剤を使用することができる。
よって様々な程度まで、フルオロケミカルオリゴマーに組み込むことができる。
開始剤の適量は、使用する個々の開始剤および他の反応物によって異なる。反応
における他の全ての反応物の総重量を基準にして、約0.1〜約5重量%、好ま
しくは約0.1〜約0.8重量%、最も好ましくは約0.2〜0.5重量%の開
始剤を使用することができる。
【0044】 有機ラジカル反応に適した溶剤で、図式1および2の低重合反応を実施するこ
とができる。反応物は、適当な濃度、たとえば、反応混合物の総重量を基準にし
て、約5〜約90重量%で溶剤中に存在してもよい。適当な溶剤の例としては、
脂肪族および脂環式の炭化水素(たとえば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサ
ン)、芳香族溶剤(たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレン)、エーテル類(
たとえば、ジエチルエーテル、グリム、ジグリム、ジイソプロピルエーテル)、
エステル類(たとえば、酢酸エチル、酢酸ブチル)、アルコール類(たとえば、
エタノール、イソプロピルアルコール)、ケトン類(たとえば、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン)、スルホキシド類(たとえば、ジメ
チルスルホキシド)、アミド類(たとえば、N,N−ジメチルホルムアミド、N
,N−ジメチルアセトアミド)、メチルクロロホルム、FREONTM113、
トリクロロエチレン、α,α,α−トリフルオロトルエン等のハロゲン化溶剤、
C4F9OCH3等々のフッ素化エーテル類、およびそれらの混合物などが挙げ
られる。
とができる。反応物は、適当な濃度、たとえば、反応混合物の総重量を基準にし
て、約5〜約90重量%で溶剤中に存在してもよい。適当な溶剤の例としては、
脂肪族および脂環式の炭化水素(たとえば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサ
ン)、芳香族溶剤(たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレン)、エーテル類(
たとえば、ジエチルエーテル、グリム、ジグリム、ジイソプロピルエーテル)、
エステル類(たとえば、酢酸エチル、酢酸ブチル)、アルコール類(たとえば、
エタノール、イソプロピルアルコール)、ケトン類(たとえば、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン)、スルホキシド類(たとえば、ジメ
チルスルホキシド)、アミド類(たとえば、N,N−ジメチルホルムアミド、N
,N−ジメチルアセトアミド)、メチルクロロホルム、FREONTM113、
トリクロロエチレン、α,α,α−トリフルオロトルエン等のハロゲン化溶剤、
C4F9OCH3等々のフッ素化エーテル類、およびそれらの混合物などが挙げ
られる。
【0045】 有機ラジカル反応を実施するのに適当した温度で低重合を実施することができ
る。当業者は、試薬の溶解度、個々の開始剤の使用に必要な温度等々の考察すべ
き要件に基づいて、使用するための個々の温度および溶剤を容易に選択すること
ができる。全ての開始剤および全ての溶剤に、適当な個々の温度を列挙すること
は実際的ではないが、一般に適当な温度は、約30〜約200℃である。
る。当業者は、試薬の溶解度、個々の開始剤の使用に必要な温度等々の考察すべ
き要件に基づいて、使用するための個々の温度および溶剤を容易に選択すること
ができる。全ての開始剤および全ての溶剤に、適当な個々の温度を列挙すること
は実際的ではないが、一般に適当な温度は、約30〜約200℃である。
【0046】 本発明のアルキル化フルオロケミカルオリゴマー化合物を、撥油性および撥水
性を繊維に与えることができる添加物として使用することが可能である。フルオ
ロケミカル添加物は、溶融加工可能である、すなわち、繊維を形成するのに使用
される溶融加工条件で、実質的に全く分解されない。フルオロケミカル添加物は
、好ましくは、約1000〜10,000の範囲の分子量を有し、さらに好まし
くは約1500〜5000の範囲の分子量を有する。エレクトレットフィルター
媒体で使用するとき、フルオロケミカル添加物は、導電率を高める可能性がある
か、そうでなければ繊維が静電電荷を受け取って保持する能力を妨害する可能性
がある、可動性極性種および/またはイオン種、汚染物質および不純物を実質的
に含まないことが好ましい。
性を繊維に与えることができる添加物として使用することが可能である。フルオ
ロケミカル添加物は、溶融加工可能である、すなわち、繊維を形成するのに使用
される溶融加工条件で、実質的に全く分解されない。フルオロケミカル添加物は
、好ましくは、約1000〜10,000の範囲の分子量を有し、さらに好まし
くは約1500〜5000の範囲の分子量を有する。エレクトレットフィルター
媒体で使用するとき、フルオロケミカル添加物は、導電率を高める可能性がある
か、そうでなければ繊維が静電電荷を受け取って保持する能力を妨害する可能性
がある、可動性極性種および/またはイオン種、汚染物質および不純物を実質的
に含まないことが好ましい。
【0047】 本発明は、1つ以上の本発明のフッ素化化合物および溶融加工可能な合成有機
ポリマーを含む合成有機ポリマー組成物を提供する。本発明の化合物は、望まし
い低表面エネルギー特性を、溶融加工可能なポリマーに与える、ポリマー溶融添
加物として有用である。有用なポリマーには、熱可塑性ポリマーおよび熱硬化性
ポリマーの両者が含まれ、また、合成の線状ポリアミド類(たとえば、ナイロン
−6およびナイロン−66)、ポリエステル類(たとえば、ポリエチレンテレフ
タレート)、ポリウレタン類、エポキシド類、アクリル樹脂、ポリスチレン類お
よびポリオレフィン類(たとえば、ポリエチレンおよびポリプロピレン)などが
ある。ポリオレフィン等の熱可塑性ポリマーが好ましい。結果として得られる物
品は、フルオロケミカル添加物が存在するために、改良された撥油性および撥水
性、低表面エネルギーおよび防汚性を有する。
ポリマーを含む合成有機ポリマー組成物を提供する。本発明の化合物は、望まし
い低表面エネルギー特性を、溶融加工可能なポリマーに与える、ポリマー溶融添
加物として有用である。有用なポリマーには、熱可塑性ポリマーおよび熱硬化性
ポリマーの両者が含まれ、また、合成の線状ポリアミド類(たとえば、ナイロン
−6およびナイロン−66)、ポリエステル類(たとえば、ポリエチレンテレフ
タレート)、ポリウレタン類、エポキシド類、アクリル樹脂、ポリスチレン類お
よびポリオレフィン類(たとえば、ポリエチレンおよびポリプロピレン)などが
ある。ポリオレフィン等の熱可塑性ポリマーが好ましい。結果として得られる物
品は、フルオロケミカル添加物が存在するために、改良された撥油性および撥水
性、低表面エネルギーおよび防汚性を有する。
【0048】 本発明の造形物品(たとえば、繊維、フィルム、成形物品または押出物品)は
、たとえば、アルキル化フルオロケミカルオリゴマーと固体の合成ポリマーとを
配合するか、そうでなければ均質に混合し(たとえば、オリゴマーとペレット化
ポリマーまたは粉末ポリマーとをよく混合することによる)、その混合物を、既
知の方法で、ペレット、繊維、またはフィルム等の造形物品に溶融押出すること
によって製造することができる。オリゴマーそれ自体をポリマーと混合してもよ
く、またはポリマー中にオリゴマーを含「マスターバッチ」(濃縮物)の形態で
、ポリマーと混合してもよい。マスターバッチは、一般に、約10〜約25重量
%のフルオロケミカル添加物を含む。また、オリゴマーの有機溶液を、粉末ポリ
マーまたはペレット化ポリマーと混合し、この混合物を乾燥させて溶剤を除去し
、次いで溶融し、所望の造形物品に押出すことも可能である。あるいは、所望の
造形物品に押出す直前に、溶融オリゴマー(化合物またはマスターバッチとして
)を溶融ポリマー流れに射出して配合物を形成することもできる。
、たとえば、アルキル化フルオロケミカルオリゴマーと固体の合成ポリマーとを
配合するか、そうでなければ均質に混合し(たとえば、オリゴマーとペレット化
ポリマーまたは粉末ポリマーとをよく混合することによる)、その混合物を、既
知の方法で、ペレット、繊維、またはフィルム等の造形物品に溶融押出すること
によって製造することができる。オリゴマーそれ自体をポリマーと混合してもよ
く、またはポリマー中にオリゴマーを含「マスターバッチ」(濃縮物)の形態で
、ポリマーと混合してもよい。マスターバッチは、一般に、約10〜約25重量
%のフルオロケミカル添加物を含む。また、オリゴマーの有機溶液を、粉末ポリ
マーまたはペレット化ポリマーと混合し、この混合物を乾燥させて溶剤を除去し
、次いで溶融し、所望の造形物品に押出すことも可能である。あるいは、所望の
造形物品に押出す直前に、溶融オリゴマー(化合物またはマスターバッチとして
)を溶融ポリマー流れに射出して配合物を形成することもできる。
【0049】 エポキシ樹脂、ウレタン類およびアクリレート類等の熱硬化性樹脂を使用する
とき、アルキル化フルオロケミカルオリゴマーを樹脂と混合し、熱を加えること
によって硬化させることが可能である。このような熱硬化性樹脂は、米国特許第
4,619,976号(Kotnour)および米国特許第4,843,134
(Kotnour)に教示されているような反応性押出技術によって処理できる
ことが好ましい。
とき、アルキル化フルオロケミカルオリゴマーを樹脂と混合し、熱を加えること
によって硬化させることが可能である。このような熱硬化性樹脂は、米国特許第
4,619,976号(Kotnour)および米国特許第4,843,134
(Kotnour)に教示されているような反応性押出技術によって処理できる
ことが好ましい。
【0050】 組成物中のオリゴマーの量は、撥油性および撥水性および/または防汚性とい
う所望の特性を備えた表面を有する造形物品を製造するのに十分な量である。オ
リゴマーの量は、造形物品の重量を基準にして、約100〜10,000ppm
のフッ素を実現する量になることが好ましく、さらに好ましくは200〜500
0ppm、最も好ましくは400〜3000ppmのフッ素を実現する量である
。
う所望の特性を備えた表面を有する造形物品を製造するのに十分な量である。オ
リゴマーの量は、造形物品の重量を基準にして、約100〜10,000ppm
のフッ素を実現する量になることが好ましく、さらに好ましくは200〜500
0ppm、最も好ましくは400〜3000ppmのフッ素を実現する量である
。
【0051】 繊維、フィルムまたは押出物品の溶融押出後、撥油性および撥水性を強化する
ために、アニーリングステップを実施してもよい。アニーリングによって、フル
オロケミカルオリゴマーは、明らかに熱可塑性ポリマーの表面に移行することが
可能になり、その結果として、リペレンシー(repellency)特性が強
化し、表面エネルギーが減少し、溶剤耐性が改良され、剥離特性が向上する。表
面のフルオロケミカルオリゴマーの量を増加するのに十分な温度で且つ十分な時
間、繊維またはフィルムをアニーリングする。有効な時間と温度は、互いに逆の
関係にあり、多種多様の条件が適する。ナイロンを使用する場合、たとえば、溶
融温度より低い約150〜220℃で、約30秒〜5分間、アニーリング工程を
実施することができる。場合によっては、アニーリング中に水分が存在しても、
たとえば、オートクレーブをアニーリングに使用することによって、フルオロケ
ミカルオリゴマーの効力を増大させることができる。アニーリング方法は、ポリ
マー表面のフッ素含量を最大にすることにより、必要なオリゴマーの量を減少さ
せるのにも役立つ。本発明のオリゴマー化合物は、改良された撥油性および/ま
たは撥水性、ならびに汚損および/または汚損剥離特性を与えるための繊維性支
持体の表面処理にも有用である。
ために、アニーリングステップを実施してもよい。アニーリングによって、フル
オロケミカルオリゴマーは、明らかに熱可塑性ポリマーの表面に移行することが
可能になり、その結果として、リペレンシー(repellency)特性が強
化し、表面エネルギーが減少し、溶剤耐性が改良され、剥離特性が向上する。表
面のフルオロケミカルオリゴマーの量を増加するのに十分な温度で且つ十分な時
間、繊維またはフィルムをアニーリングする。有効な時間と温度は、互いに逆の
関係にあり、多種多様の条件が適する。ナイロンを使用する場合、たとえば、溶
融温度より低い約150〜220℃で、約30秒〜5分間、アニーリング工程を
実施することができる。場合によっては、アニーリング中に水分が存在しても、
たとえば、オートクレーブをアニーリングに使用することによって、フルオロケ
ミカルオリゴマーの効力を増大させることができる。アニーリング方法は、ポリ
マー表面のフッ素含量を最大にすることにより、必要なオリゴマーの量を減少さ
せるのにも役立つ。本発明のオリゴマー化合物は、改良された撥油性および/ま
たは撥水性、ならびに汚損および/または汚損剥離特性を与えるための繊維性支
持体の表面処理にも有用である。
【0052】 局所的に処理(表面処理)することが可能な有用な繊維性支持体としては、綿
またはウール等の天然の編織布および織物ならびにポリエステルまたはナイロン
等の合成の織物または編織布、ならびに紙および皮革などがある。局所処理は、
浸漬、スプレー、フォーム、キスロールおよび計量によって実施することができ
る。たとえば、支持体をフルオロケミカルオリゴマーの分散体または溶液に浸漬
し、支持体が飽和されるまで攪拌する。次いで、飽和した支持体を、パダー/ロ
ーラーの間を通過させて余分の分散体を除去し、比較的低温(たとえば、70℃
)の炉内で、分散媒(たとえば、低重合反応に使用されたような等の溶剤)を除
去するのに十分な時間乾燥させ、硬化した処理支持体を実現するのに十分な温度
で且つ十分な時間、硬化させた。使用した個々の組成物に応じて、40〜約20
0℃の温度で、この硬化工程を実施することができる。概して、約150℃の温
度、約10分間の時間が適当である。硬化した処理支持体を室温まで冷却して、
望み通りに使用することができる、たとえば、防水着等の衣類に組み込んだり作
り上げたりすることができる。
またはウール等の天然の編織布および織物ならびにポリエステルまたはナイロン
等の合成の織物または編織布、ならびに紙および皮革などがある。局所処理は、
浸漬、スプレー、フォーム、キスロールおよび計量によって実施することができ
る。たとえば、支持体をフルオロケミカルオリゴマーの分散体または溶液に浸漬
し、支持体が飽和されるまで攪拌する。次いで、飽和した支持体を、パダー/ロ
ーラーの間を通過させて余分の分散体を除去し、比較的低温(たとえば、70℃
)の炉内で、分散媒(たとえば、低重合反応に使用されたような等の溶剤)を除
去するのに十分な時間乾燥させ、硬化した処理支持体を実現するのに十分な温度
で且つ十分な時間、硬化させた。使用した個々の組成物に応じて、40〜約20
0℃の温度で、この硬化工程を実施することができる。概して、約150℃の温
度、約10分間の時間が適当である。硬化した処理支持体を室温まで冷却して、
望み通りに使用することができる、たとえば、防水着等の衣類に組み込んだり作
り上げたりすることができる。
【0053】 繊維、たとえば、上述のポリプロピレンカーペット繊維、の特性を改変するに
使用することに加えて、フルオロケミカルオリゴマーは、低表面エネルギー、撥
油性および撥水性および/または防汚性を有する不織布を製造する際に使用する
ための、ブローンマイクロファイバーを製造する材料である熱可塑性ポリマーメ
ルトへの配合添加物としても有用である。メルトブローンマイクロファイバーを
形成するのに使用される、ポリプロピレン等の樹脂は、導電率を高める可能性が
あるか、そうでなければ繊維が静電電荷を受け取って保持する能力を妨害する可
能性がある、静電防止剤等の物質を実質的に含まないことが好ましい。本発明の
フルオロケミカル化合物が、メルトブローンマイクロファイバーへの添加物とし
て使用されるとき、添加物は、好ましくは、約0.2〜10重量%、さらに好ま
しくは0.5〜5重量%、最も好ましくは0.5〜2重量%の量で存在する。
使用することに加えて、フルオロケミカルオリゴマーは、低表面エネルギー、撥
油性および撥水性および/または防汚性を有する不織布を製造する際に使用する
ための、ブローンマイクロファイバーを製造する材料である熱可塑性ポリマーメ
ルトへの配合添加物としても有用である。メルトブローンマイクロファイバーを
形成するのに使用される、ポリプロピレン等の樹脂は、導電率を高める可能性が
あるか、そうでなければ繊維が静電電荷を受け取って保持する能力を妨害する可
能性がある、静電防止剤等の物質を実質的に含まないことが好ましい。本発明の
フルオロケミカル化合物が、メルトブローンマイクロファイバーへの添加物とし
て使用されるとき、添加物は、好ましくは、約0.2〜10重量%、さらに好ま
しくは0.5〜5重量%、最も好ましくは0.5〜2重量%の量で存在する。
【0054】 本明細書で使用される用語「繊維」および「繊維性の」は、粒状物質、一般に
、粒状物質の長さと直径との比率が約10以上である、熱可塑性樹脂を指す。繊
維半径は、約0.5μmから少なくとも1,000μmまでの範囲であってもよ
い。各繊維は、様々な横断面形状を有していてもよく、中実であっても中空であ
ってもよく、また、たとえば、押出前に染料または顔料をポリマーメルトに組み
込むことにより、着色されていてもよい。
、粒状物質の長さと直径との比率が約10以上である、熱可塑性樹脂を指す。繊
維半径は、約0.5μmから少なくとも1,000μmまでの範囲であってもよ
い。各繊維は、様々な横断面形状を有していてもよく、中実であっても中空であ
ってもよく、また、たとえば、押出前に染料または顔料をポリマーメルトに組み
込むことにより、着色されていてもよい。
【0055】 本発明で使用するのに適した熱可塑性オレフィン系ポリマーの繊維の不織ウェ
ブとしては、周知の不織ウェブ製造方法のいずれかによって製造される不織ウェ
ブなどがある。たとえば、繊維性不織ウェブは、スパンボンディング技術または
メルトブローイング技術、または両2技術の組み合せによって製造することがで
きる。スパンボンデッド繊維は、一般に、溶融熱可塑性ポリマーを、スピナレッ
トの複数の細い、通常は円形のキャピラリーから、フィラメントとして押出すこ
とにより形成される小直径繊維であって、押出された繊維の直径は急速に減少す
る。メルトブローン繊維は、一般に、溶融熱可塑性材料を、複数の細い、通常は
円形のダイキャピラリーにより、溶融糸またはフィラメントとして、高速の、通
常は加熱されたガス(たとえば、空気)流れ(これは、溶融熱可塑性材料のフィ
ラメントを細くして、その直径を減少させる)の中に押出すことにより形成され
る。その後、メルトブローン繊維は高速ガス流れにより輸送され、回収表面上に
堆積し、ランダムに分散されたメルトブローン繊維のウェブを形成する。不織ウ
ェブはどれも、単一タイプの繊維または熱可塑性オレフィン系ポリマーのタイプ
および/または熱さが異なる2つ以上の繊維から製造することが可能である。あ
るいは、異なるポリマー組成物を各層に含むか、または同じポリマー組成物を各
層に含むが、より高価なフルオロケミカル成分を外側のシース層に使用している
シースコア繊維を押出してもよい。
ブとしては、周知の不織ウェブ製造方法のいずれかによって製造される不織ウェ
ブなどがある。たとえば、繊維性不織ウェブは、スパンボンディング技術または
メルトブローイング技術、または両2技術の組み合せによって製造することがで
きる。スパンボンデッド繊維は、一般に、溶融熱可塑性ポリマーを、スピナレッ
トの複数の細い、通常は円形のキャピラリーから、フィラメントとして押出すこ
とにより形成される小直径繊維であって、押出された繊維の直径は急速に減少す
る。メルトブローン繊維は、一般に、溶融熱可塑性材料を、複数の細い、通常は
円形のダイキャピラリーにより、溶融糸またはフィラメントとして、高速の、通
常は加熱されたガス(たとえば、空気)流れ(これは、溶融熱可塑性材料のフィ
ラメントを細くして、その直径を減少させる)の中に押出すことにより形成され
る。その後、メルトブローン繊維は高速ガス流れにより輸送され、回収表面上に
堆積し、ランダムに分散されたメルトブローン繊維のウェブを形成する。不織ウ
ェブはどれも、単一タイプの繊維または熱可塑性オレフィン系ポリマーのタイプ
および/または熱さが異なる2つ以上の繊維から製造することが可能である。あ
るいは、異なるポリマー組成物を各層に含むか、または同じポリマー組成物を各
層に含むが、より高価なフルオロケミカル成分を外側のシース層に使用している
シースコア繊維を押出してもよい。
【0056】 本発明で有用なメルトブローンポリプロピレンマイクロファイバーは、Van
Wente、A.、“Superfine Thermoplastic F
ibers,” Industrial Engineering Chemi
stry、vol.48、pp.1342−1346(1956)および195
4年5月25日に発行された、Van Wenteらによる「超微細有機繊維の
製造(Manufacture of Super Fine Organic
Fibers)」と題する、Naval Research Laborat
oriesのReport No.4364に記載されている通りに作製するこ
とができ、あるいは、たとえば、米国特許第3,971,373(Braun)
号、第4,100,324(Anderson)号および第4,429,001
(Kolpinら)号に開示されているもの等の、粒状物質を含む微小繊維ウェ
ブから作製することができる。不織布の多層構造体は、広い工業的有用性および
商業的有用性を享有し、医用ガウンおよびドレープ用の織物等の用途などがある
。このような多層構造体の構成層の性質は、所望する最終用途の特徴に応じて変
えることができ、また、米国特許第5,145,727号および第5,149,
576号に記載されているような有用な組み合せで2層以上のメルトブローンウ
ェブおよびスパンボンドウェブを含むことができる。メルトブローン繊維を衝撃
させるとき、メルトブローン繊維が電子またはイオン等の帯電粒子と一緒にオリ
フィスから流出し、その結果、繊維性ウェブをエレクトレットにするため、メル
トブローン微小繊維ウェブの濾過効率を2以上のファクターで改良することがで
きる。同様に、ウェブの回収後、コロナに曝露することによって、ウェブをエレ
クトレットにすることができる。メルトブローンポリプロピレンマイクロファイ
バーは特に有用であるが、メルトブローンであってもよく、且つ予期される環境
条件で適切な体積抵抗率を有する、ポリカーボネート類およびポリハロカーボン
類等の他のポリマーを使用してもよい。
Wente、A.、“Superfine Thermoplastic F
ibers,” Industrial Engineering Chemi
stry、vol.48、pp.1342−1346(1956)および195
4年5月25日に発行された、Van Wenteらによる「超微細有機繊維の
製造(Manufacture of Super Fine Organic
Fibers)」と題する、Naval Research Laborat
oriesのReport No.4364に記載されている通りに作製するこ
とができ、あるいは、たとえば、米国特許第3,971,373(Braun)
号、第4,100,324(Anderson)号および第4,429,001
(Kolpinら)号に開示されているもの等の、粒状物質を含む微小繊維ウェ
ブから作製することができる。不織布の多層構造体は、広い工業的有用性および
商業的有用性を享有し、医用ガウンおよびドレープ用の織物等の用途などがある
。このような多層構造体の構成層の性質は、所望する最終用途の特徴に応じて変
えることができ、また、米国特許第5,145,727号および第5,149,
576号に記載されているような有用な組み合せで2層以上のメルトブローンウ
ェブおよびスパンボンドウェブを含むことができる。メルトブローン繊維を衝撃
させるとき、メルトブローン繊維が電子またはイオン等の帯電粒子と一緒にオリ
フィスから流出し、その結果、繊維性ウェブをエレクトレットにするため、メル
トブローン微小繊維ウェブの濾過効率を2以上のファクターで改良することがで
きる。同様に、ウェブの回収後、コロナに曝露することによって、ウェブをエレ
クトレットにすることができる。メルトブローンポリプロピレンマイクロファイ
バーは特に有用であるが、メルトブローンであってもよく、且つ予期される環境
条件で適切な体積抵抗率を有する、ポリカーボネート類およびポリハロカーボン
類等の他のポリマーを使用してもよい。
【0057】 多種多様の構造体のどれも、特にSMS(スパンボンド/メルトブローン/ス
パンボンド)構造体等の多層構造体は、上述の繊維および織物で作ることができ
、また、このような構造体は、幾らかのレベルの疎水性、疎油性(または他の流
体、たとえば、体液をはじく性質)が必要な用途で有用であろう。本発明の合成
有機ポリマー組成物から作製される繊維は、医用織布および不織布(たとえば、
ドレープ、ガウンおよびマスク)、産業用衣類、アウトドア用織物(たとえば、
傘、日よけ、テント等)、レインコートおよび他のアウトドア用衣類、ならびに
テーブルクロスおよびシャワー用カーテン等の家庭用備品で、また無数の他の関
連用途で、使用することができる。
パンボンド)構造体等の多層構造体は、上述の繊維および織物で作ることができ
、また、このような構造体は、幾らかのレベルの疎水性、疎油性(または他の流
体、たとえば、体液をはじく性質)が必要な用途で有用であろう。本発明の合成
有機ポリマー組成物から作製される繊維は、医用織布および不織布(たとえば、
ドレープ、ガウンおよびマスク)、産業用衣類、アウトドア用織物(たとえば、
傘、日よけ、テント等)、レインコートおよび他のアウトドア用衣類、ならびに
テーブルクロスおよびシャワー用カーテン等の家庭用備品で、また無数の他の関
連用途で、使用することができる。
【0058】 フィルター媒体を、アニーリングする こと、すなわち、フルオロケ
ミカル添加物を繊維の表面にブルームミングさせるのに十分な温度で且つ十分な
時間、加熱することが好ましい。一般に、約140℃にて約1〜10が十分であ
るが、より高温では短時間を使用することができ、より低温では長時間を必要と
するであろう。
ミカル添加物を繊維の表面にブルームミングさせるのに十分な温度で且つ十分な
時間、加熱することが好ましい。一般に、約140℃にて約1〜10が十分であ
るが、より高温では短時間を使用することができ、より低温では長時間を必要と
するであろう。
【0059】 本発明の繊維性エレクトレットフィルター用のブローンマイクロファイバーは
、Davies,C.N.,“The Separation of Airb
orne Dust and Particles,”Institution
of Mechanical Engineers,London,Proc
eedings 1B,1952に記載の方法に従って算出したとき、一般に、
約2〜30μm、好ましくは約7〜10μmという有効繊維直径を有する。
、Davies,C.N.,“The Separation of Airb
orne Dust and Particles,”Institution
of Mechanical Engineers,London,Proc
eedings 1B,1952に記載の方法に従って算出したとき、一般に、
約2〜30μm、好ましくは約7〜10μmという有効繊維直径を有する。
【0060】 本発明のエレクトレットフィルター媒体は、好ましくは約10〜500g/m 2 、さらに好ましくは約10〜100g/m2の範囲の基本重量を有する。メル
トブローン微小繊維ウェブを作製する際に、たとえば、コレクター速度またはダ
イスループットのいずれかを変えることによって、基本重量を調節することがで
きる。フィルター媒体の厚さは、好ましくは約0.25〜20mm、さらに好ま
しくは約0.5〜2mmである。エレクトレットフィルター媒体およびエレクト
レットフィルター媒体を製造する材料であるポリプロピレン樹脂は、導電率を上
昇しかねない不必要な処理、たとえば、γ線への曝露、紫外線照射、熱分解、酸
化等に供してはならない。
トブローン微小繊維ウェブを作製する際に、たとえば、コレクター速度またはダ
イスループットのいずれかを変えることによって、基本重量を調節することがで
きる。フィルター媒体の厚さは、好ましくは約0.25〜20mm、さらに好ま
しくは約0.5〜2mmである。エレクトレットフィルター媒体およびエレクト
レットフィルター媒体を製造する材料であるポリプロピレン樹脂は、導電率を上
昇しかねない不必要な処理、たとえば、γ線への曝露、紫外線照射、熱分解、酸
化等に供してはならない。
【0061】 本発明のエレクトレットフィルターのメルトブローンマイクロファイバーまた
は微小繊維化した繊維は、米国特許第Re.30,782号(van Turn
hout)またはRe.31,285号(van Turnhout)に記載の
方法で、または他の従来のエレクトレットの帯電方法または分極方法、たとえば
、米国特許第4,375,718号(Wadsworthら);第4,588,
537号(Klasseら);または第4,592,815号(Nakao)の
方法で、静電的に帯電させることができる。概して、帯電方法は、材料を、コロ
ナ放電またはパルス状の高電圧に供することを含む。あるいは、水小滴のジェッ
トまたは流れを衝突させることにより、繊維を帯電させ、続いて乾燥させて、米
国特許第5,496,507号(Angadjirandら)に記載の通りに、
濾過強化エレクトレット帯電ウェブを実現することが可能である。
は微小繊維化した繊維は、米国特許第Re.30,782号(van Turn
hout)またはRe.31,285号(van Turnhout)に記載の
方法で、または他の従来のエレクトレットの帯電方法または分極方法、たとえば
、米国特許第4,375,718号(Wadsworthら);第4,588,
537号(Klasseら);または第4,592,815号(Nakao)の
方法で、静電的に帯電させることができる。概して、帯電方法は、材料を、コロ
ナ放電またはパルス状の高電圧に供することを含む。あるいは、水小滴のジェッ
トまたは流れを衝突させることにより、繊維を帯電させ、続いて乾燥させて、米
国特許第5,496,507号(Angadjirandら)に記載の通りに、
濾過強化エレクトレット帯電ウェブを実現することが可能である。
【0062】 本発明を、以下の実施例によって説明するが、本発明は以下の実施例に限定さ
れるものではない。
れるものではない。
【0063】 実施例 別に指定がなければ、次の実施例および試験方法に示されている全てのパーセ
ンテージは、重量基準によるパーセンテージである。
ンテージは、重量基準によるパーセンテージである。
【0064】 用語解説 TELOMER−A:FLUOWETTM AC−812 フルオロアクリレ
ートモノマー、(CH2=CHC(O)OCH2CH2(CF2)nCF3、式
中、nは約3〜11の範囲の範囲であり、且つ平均約7である、Hoechst
Aktiengesellschaft,Frankfurt Am Mai
n,Germanyから市販)。 MeFOSEA:C8F17SO2N(CH3)C2H4OC(O)CH=C
H2、米国特許第2,803,615号に記載の一般手順を使用して調製するこ
とができる。 EtFOSEA:C8F17SO2N(C2H5)C2H4OC(O)CH=
CH2、FLUORADTM FX−13 フルオロケミカルアクリレートとし
て3M Company,St.Paul,Minnesotaから市販。 MeFBSEMA:C4F9SO2N(CH3)C2H4OC(O)C(CH 3 )=CH2、米国特許第2,803,615号に記載の一般手順を使用して調
製することができる。 MeFBSEA:C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH=
CH2、米国特許第2,803,615号に記載の一般手順を使用して調製する
ことができる。 MeFOSEMA:C8F17SO2N(CH3)C2H4OC(O)C(C
H3)=CH2、米国特許第2,803,615615号に記載の一般手順によ
り調製することができる。 UNILINTM700:ポリエチレン700アルコール(およそ50個の炭
素原子を有する)、Baker Petrolite Corp.,Tulsa
,Oklahomaから市販。 UNILINTM425:ポリエチレン460アルコール(およそ32個の炭
素原子を有する)、Baker Petrolite Corp.,Tulsa
,Oklahomaから市販。 PRIPOLTM1070:オレイルアルコールから作られる二量体ジオール
、Henkel Corp.,Cincinnati,Ohioから市販。 MeFOSE:C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OH、米国特許第
2,803,656号の実施例3に記載の一般手順を使用して調製することがで
きる。 UNICIDTM700:ポリエチレン700酸(およそ50個の炭素原子を
有する)、Petrolite Corp.,St.Louis,Missou
riから市販。 UNITHOXTM750:CH3CH2(CH2CH2)xCH2CH2(
OCH2CH2)yOH(式中、xはおよそ23であり、およびyはおよそ17
である)、Baker Petrolite Corpから市販。 EMPOLTM 1008:オレイン酸から作られる、蒸留して水素化した、
二量体酸、滴定で決定したとき、酸当量305を有する、Henkel Cor
p./Emery Group,Cincinnati,Ohioから市販。 3−メルカプトプロピオン酸:HSCH2CH2COOH、Aldrich
Chemical Co.,Milwaukee,Wisconsinから市販
。 メチル3−メルカプトプロピオネート:HSCH2CH2COOCH3、Al
drich Chemical Co.から市販。 2−メルカプトエタノール:HSCH2CH2OH、AldrichChem
ical Co.から市販。 3−メルカプト−1,2−プロパンジオール:HSCH2CH(OH)CH2 OH、Aldrich Chemical Co.から市販。 AIBN:2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、VAZOTM64開始剤
としてE.I.duPont de Nemours & Co.,Wilmi
ngton,Delawareから市販。 FCオキサゾリジノンA:米国特許第5,025,052号(Craterら
)の図式Iに記載のものと実質的に同じ手順を使用して、C8F17SO2N(
CH3)CH(OH)CH2Clとステアリルイソシアナートとを1:1のモル
比で反応させ、続いて閉環することにより調製されるポリマー溶融添加物。 FCオキサゾリジノンB:米国特許第5,025,052号(Craterら
)の図式Iに記載のものと実質的に同じ手順を使用して、ポリマー溶融添加物、
C8F17SO2N(Me)CH(OH)CH2Clとヘキサメチレンジイソシ
アナートを2:1のモル比で反応させ、続いて閉環することにより調製されるポ
リマー溶融添加物。 PP3505:EscoreneTM PP3505ポリプロピレン、メルト
インデックス流量400を有する、Exxon Chemical Co.,B
aytown,Texasから市販。 PP3445:EscoreneTM PP3445ポリプロピレン、メルト
インデックス流量35を有する、Exxon Chemical Co.から市
販。 PE6806:AspunTM 6806ポリエチレン、メルトフローインデ
ックス105g/10分(試験法ASTMD−1238で測定)およびピーク融
点124.8℃を有する、Dow Chemical Co.,Midland
,Michiganから市販。 PS440−200:MorthaneTM PS440−200ウレタン、
Morton Thiokol Corp.,Chicago,Illinoi
sから市販。
ートモノマー、(CH2=CHC(O)OCH2CH2(CF2)nCF3、式
中、nは約3〜11の範囲の範囲であり、且つ平均約7である、Hoechst
Aktiengesellschaft,Frankfurt Am Mai
n,Germanyから市販)。 MeFOSEA:C8F17SO2N(CH3)C2H4OC(O)CH=C
H2、米国特許第2,803,615号に記載の一般手順を使用して調製するこ
とができる。 EtFOSEA:C8F17SO2N(C2H5)C2H4OC(O)CH=
CH2、FLUORADTM FX−13 フルオロケミカルアクリレートとし
て3M Company,St.Paul,Minnesotaから市販。 MeFBSEMA:C4F9SO2N(CH3)C2H4OC(O)C(CH 3 )=CH2、米国特許第2,803,615号に記載の一般手順を使用して調
製することができる。 MeFBSEA:C4F9SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)CH=
CH2、米国特許第2,803,615号に記載の一般手順を使用して調製する
ことができる。 MeFOSEMA:C8F17SO2N(CH3)C2H4OC(O)C(C
H3)=CH2、米国特許第2,803,615615号に記載の一般手順によ
り調製することができる。 UNILINTM700:ポリエチレン700アルコール(およそ50個の炭
素原子を有する)、Baker Petrolite Corp.,Tulsa
,Oklahomaから市販。 UNILINTM425:ポリエチレン460アルコール(およそ32個の炭
素原子を有する)、Baker Petrolite Corp.,Tulsa
,Oklahomaから市販。 PRIPOLTM1070:オレイルアルコールから作られる二量体ジオール
、Henkel Corp.,Cincinnati,Ohioから市販。 MeFOSE:C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OH、米国特許第
2,803,656号の実施例3に記載の一般手順を使用して調製することがで
きる。 UNICIDTM700:ポリエチレン700酸(およそ50個の炭素原子を
有する)、Petrolite Corp.,St.Louis,Missou
riから市販。 UNITHOXTM750:CH3CH2(CH2CH2)xCH2CH2(
OCH2CH2)yOH(式中、xはおよそ23であり、およびyはおよそ17
である)、Baker Petrolite Corpから市販。 EMPOLTM 1008:オレイン酸から作られる、蒸留して水素化した、
二量体酸、滴定で決定したとき、酸当量305を有する、Henkel Cor
p./Emery Group,Cincinnati,Ohioから市販。 3−メルカプトプロピオン酸:HSCH2CH2COOH、Aldrich
Chemical Co.,Milwaukee,Wisconsinから市販
。 メチル3−メルカプトプロピオネート:HSCH2CH2COOCH3、Al
drich Chemical Co.から市販。 2−メルカプトエタノール:HSCH2CH2OH、AldrichChem
ical Co.から市販。 3−メルカプト−1,2−プロパンジオール:HSCH2CH(OH)CH2 OH、Aldrich Chemical Co.から市販。 AIBN:2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、VAZOTM64開始剤
としてE.I.duPont de Nemours & Co.,Wilmi
ngton,Delawareから市販。 FCオキサゾリジノンA:米国特許第5,025,052号(Craterら
)の図式Iに記載のものと実質的に同じ手順を使用して、C8F17SO2N(
CH3)CH(OH)CH2Clとステアリルイソシアナートとを1:1のモル
比で反応させ、続いて閉環することにより調製されるポリマー溶融添加物。 FCオキサゾリジノンB:米国特許第5,025,052号(Craterら
)の図式Iに記載のものと実質的に同じ手順を使用して、ポリマー溶融添加物、
C8F17SO2N(Me)CH(OH)CH2Clとヘキサメチレンジイソシ
アナートを2:1のモル比で反応させ、続いて閉環することにより調製されるポ
リマー溶融添加物。 PP3505:EscoreneTM PP3505ポリプロピレン、メルト
インデックス流量400を有する、Exxon Chemical Co.,B
aytown,Texasから市販。 PP3445:EscoreneTM PP3445ポリプロピレン、メルト
インデックス流量35を有する、Exxon Chemical Co.から市
販。 PE6806:AspunTM 6806ポリエチレン、メルトフローインデ
ックス105g/10分(試験法ASTMD−1238で測定)およびピーク融
点124.8℃を有する、Dow Chemical Co.,Midland
,Michiganから市販。 PS440−200:MorthaneTM PS440−200ウレタン、
Morton Thiokol Corp.,Chicago,Illinoi
sから市販。
【0065】 化合物および中間体の調製 (TELOMER−A)4−S−CH2CH2COOH:スターラー、加熱マ
ントル、温度計、還流コンデンサーおよび窒素バブラーを備えた丸底フラスコに
、テロマー−A375g(0.652mol)および酢酸エチル400gを加え
た。フラスコの内容物を攪拌し、得られた溶液中を窒素を通して15分間泡立て
た。次いでこの混合物に3−メルカプトプロピオン酸17.3g(0.163m
ol)を加え、窒素泡立てをさらに2分間続けた。次いで0.5重量%のAIB
Nを加え、得られた、触媒作用を受けた混合物を、窒素雰囲気でおよそ15時間
、65℃に加熱した。この材料のIRスペクトルは、1637cm−1に>C=
C<ピークがないことを示し、ポリマー中に残留モノマーが残っていないことが
分かった。このポリマー溶液をヘキサン中に注ぎ、ポリマーを白色粉末として沈
澱させ、これを濾過により除去し、真空下で乾燥させた。
ントル、温度計、還流コンデンサーおよび窒素バブラーを備えた丸底フラスコに
、テロマー−A375g(0.652mol)および酢酸エチル400gを加え
た。フラスコの内容物を攪拌し、得られた溶液中を窒素を通して15分間泡立て
た。次いでこの混合物に3−メルカプトプロピオン酸17.3g(0.163m
ol)を加え、窒素泡立てをさらに2分間続けた。次いで0.5重量%のAIB
Nを加え、得られた、触媒作用を受けた混合物を、窒素雰囲気でおよそ15時間
、65℃に加熱した。この材料のIRスペクトルは、1637cm−1に>C=
C<ピークがないことを示し、ポリマー中に残留モノマーが残っていないことが
分かった。このポリマー溶液をヘキサン中に注ぎ、ポリマーを白色粉末として沈
澱させ、これを濾過により除去し、真空下で乾燥させた。
【0066】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOH:このマクロマー酸は、テ
ロマー−Aを等モル量のMeFOSEAと置き換えたこと以外は(テロマー−A
)4−S−CH2CH2COOHの調製方法に関して記載したものと実質的に同
じ手順を使用して、調製された。
ロマー−Aを等モル量のMeFOSEAと置き換えたこと以外は(テロマー−A
)4−S−CH2CH2COOHの調製方法に関して記載したものと実質的に同
じ手順を使用して、調製された。
【0067】 (EtFOSEA)4−S−CH2CH2COOH:このマクロマー酸は、テ
ロマー−Aを等モル量のEtFOSEAと置き換えたこと以外は(テロマー−A
)4−S−CH2CH2COOHの調製方法に関して記載したものと実質的に同
じ手順を使用して、調製された。
ロマー−Aを等モル量のEtFOSEAと置き換えたこと以外は(テロマー−A
)4−S−CH2CH2COOHの調製方法に関して記載したものと実質的に同
じ手順を使用して、調製された。
【0068】 (MeFBSEMA)4−S−CH2CH2OH:スターラー、温度計、還流
コンデンサーおよび窒素バブラーを備えた丸底フラスコに、MeFBSEMA
501g(1.179mol)および酢酸エチル500mlを加えた。フラスコ
の内容物を攪拌して溶液にし、この溶液を、窒素を通して15分間泡立てた。次
いでこの溶液に2−メルカプトエタノール23.03g(0.295mol)を
加え、フラスコの内容物を、窒素を通してさらに2分間泡立てた。0.5重量%
のAIBNを加え、得られた混合物を、窒素雰囲気でおよそ15時間、65℃に
加熱した。この材料のIRスペクトルは、1637cm−1に>C=C<ピーク
がないことを示し、残留モノマーが存在しないことが分かった。このポリマー溶
液をヘキサン中に注ぎ、ポリマーを粘稠液体として沈澱させ、これを傾瀉で除去
し、真空下で乾燥させた。
コンデンサーおよび窒素バブラーを備えた丸底フラスコに、MeFBSEMA
501g(1.179mol)および酢酸エチル500mlを加えた。フラスコ
の内容物を攪拌して溶液にし、この溶液を、窒素を通して15分間泡立てた。次
いでこの溶液に2−メルカプトエタノール23.03g(0.295mol)を
加え、フラスコの内容物を、窒素を通してさらに2分間泡立てた。0.5重量%
のAIBNを加え、得られた混合物を、窒素雰囲気でおよそ15時間、65℃に
加熱した。この材料のIRスペクトルは、1637cm−1に>C=C<ピーク
がないことを示し、残留モノマーが存在しないことが分かった。このポリマー溶
液をヘキサン中に注ぎ、ポリマーを粘稠液体として沈澱させ、これを傾瀉で除去
し、真空下で乾燥させた。
【0069】 (MeFBSEA)4−S−CH2CH2OH:このマクロマーアルコールは
、MeFBSEMAを等モル量のMeFBSEAと置き換えたこと以外は、Me
FBSEMA)4−S−CH2CH2OHの調製方法に関して記載したものと実
質的に同じ手順を使用して、調製された。
、MeFBSEMAを等モル量のMeFBSEAと置き換えたこと以外は、Me
FBSEMA)4−S−CH2CH2OHの調製方法に関して記載したものと実
質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0070】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH2OH:このマクロマーアルコールは
、MeFBSEMAを等モル量のMeFOSEAと置き換えたこと以外は(Me
FBSEMA)4−S−CH2CH2OHの調製方法に関して記載したものと実
質的に同じ手順を使用して、調製された。1Hおよび13CNMR分析は、重合
度が4より僅かに大きいことを示した。
、MeFBSEMAを等モル量のMeFOSEAと置き換えたこと以外は(Me
FBSEMA)4−S−CH2CH2OHの調製方法に関して記載したものと実
質的に同じ手順を使用して、調製された。1Hおよび13CNMR分析は、重合
度が4より僅かに大きいことを示した。
【0071】 (MeFOSEA)9−S−CH2CH2OH:このマクロマーアルコールは
、バッチサイズをスケールアップしたことおよび2−メルカプトエタノールの量
を減少させたと考えられること以外は(MeFOSEA)4−S−CH2CH2 OHの調製方法に関して記載したものと同じ手順を使用して、調製された。この
場合、1Hおよび13CNMR分析は、重合度が9であることを示した。
、バッチサイズをスケールアップしたことおよび2−メルカプトエタノールの量
を減少させたと考えられること以外は(MeFOSEA)4−S−CH2CH2 OHの調製方法に関して記載したものと同じ手順を使用して、調製された。この
場合、1Hおよび13CNMR分析は、重合度が9であることを示した。
【0072】 (MeFOSEMA)4−S−CH2CH2OH−このマクロマーアルコール
は、MeFBSEMAを等モル量のMeFOSEMAと置き換えたこと以外は(
MeFBSEMA)4−S−CH2CH2OHの調製方法に関して記載したもの
と実質的に同じ手順を使用して、調製された。
は、MeFBSEMAを等モル量のMeFOSEMAと置き換えたこと以外は(
MeFBSEMA)4−S−CH2CH2OHの調製方法に関して記載したもの
と実質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0073】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH(OH)CH2OH−スターラー、温
度計、還流コンデンサーおよび窒素バブラーを備えた丸底フラスコに、MeFO
SEA 400g(0.655mol)および酢酸エチル400mlを加えた。
攪拌しながら、得られた溶液を、窒素を通して15分間泡立てた。この溶液に、
3−メルカプト−1,2−プロパンジオール17.7g(0.164mol)を
加え、窒素による泡立てをさらに2分間続けた。0.5重量%のAIBNを加え
、この混合物を、窒素雰囲気で約15時間、65℃に加熱した。この材料のIR
スペクトルは、1637cm−1に>C=C<ピークがないことを示し、残留モ
ノマーが存在しないことが分かった。この混合物をCH3OH中に注ぎ、得られ
た白色粉末を濾過し、真空下で乾燥させた。
度計、還流コンデンサーおよび窒素バブラーを備えた丸底フラスコに、MeFO
SEA 400g(0.655mol)および酢酸エチル400mlを加えた。
攪拌しながら、得られた溶液を、窒素を通して15分間泡立てた。この溶液に、
3−メルカプト−1,2−プロパンジオール17.7g(0.164mol)を
加え、窒素による泡立てをさらに2分間続けた。0.5重量%のAIBNを加え
、この混合物を、窒素雰囲気で約15時間、65℃に加熱した。この材料のIR
スペクトルは、1637cm−1に>C=C<ピークがないことを示し、残留モ
ノマーが存在しないことが分かった。この混合物をCH3OH中に注ぎ、得られ
た白色粉末を濾過し、真空下で乾燥させた。
【0074】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOCH3:スターラー、温度計
、還流コンデンサーおよび窒素バブラーを備えた丸底フラスコに、MeFOSE
A 200g(0.327mol)および酢酸エチル200gを加えた。得られ
た混合物を15分間攪拌し、その間に混合物を窒素で泡立てた。次いで、この混
合物にメチル3−メルカプトプロピオネート9.8g(0.817mol)を加
え、混合物を、窒素を通してさらに2分間泡立てた。0.5重量%のAIBN開
始剤を加え、得られた混合物を、窒素雰囲気で約15時間、65℃に加熱した。
このようにして得られたポリマー溶液のIRスペクトル解析は、1637cm− 1 に>C=C<ピークがないことを示し、実質的に残留モノマーが存在しないこ
とが分かった。このポリマー溶液をメタノール中に注ぎ、ポリマーの白色沈澱を
生じさせ、これを濾過で除去し、真空下で乾燥させた。
、還流コンデンサーおよび窒素バブラーを備えた丸底フラスコに、MeFOSE
A 200g(0.327mol)および酢酸エチル200gを加えた。得られ
た混合物を15分間攪拌し、その間に混合物を窒素で泡立てた。次いで、この混
合物にメチル3−メルカプトプロピオネート9.8g(0.817mol)を加
え、混合物を、窒素を通してさらに2分間泡立てた。0.5重量%のAIBN開
始剤を加え、得られた混合物を、窒素雰囲気で約15時間、65℃に加熱した。
このようにして得られたポリマー溶液のIRスペクトル解析は、1637cm− 1 に>C=C<ピークがないことを示し、実質的に残留モノマーが存在しないこ
とが分かった。このポリマー溶液をメタノール中に注ぎ、ポリマーの白色沈澱を
生じさせ、これを濾過で除去し、真空下で乾燥させた。
【0075】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILIN:メカニカル
スターラーおよびDean−Stark装置を備えた三つ口丸底フラスコに、(
MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOH 50g(0.0197mol
)、UNILINTM 700 13.8g(0.0197mol)、メタンス
ルホン酸0.5およびトルエン100mlを加えた。得られた混合物を加熱して
およそ15時間還流し、その間に水0.3mlがDean−Stark装置内に
回収された。この混合物のIRスペクトルは、COOHまたはOHピークを全く
示さなかった。この熱混合物に、Ca(OH)2 10gを攪拌しながら徐々に
加え、熱溶液を濾過した。減圧下で加熱することによってトルエンを濾液から除
去し、残った固形物を真空炉内で乾燥させた。このサンプルの示差走査熱量分析
(DSC)は、101.4℃で溶融転移を示し、熱重量分析(TGA)は、空気
中、330℃で、分解の開始を示した。
スターラーおよびDean−Stark装置を備えた三つ口丸底フラスコに、(
MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOH 50g(0.0197mol
)、UNILINTM 700 13.8g(0.0197mol)、メタンス
ルホン酸0.5およびトルエン100mlを加えた。得られた混合物を加熱して
およそ15時間還流し、その間に水0.3mlがDean−Stark装置内に
回収された。この混合物のIRスペクトルは、COOHまたはOHピークを全く
示さなかった。この熱混合物に、Ca(OH)2 10gを攪拌しながら徐々に
加え、熱溶液を濾過した。減圧下で加熱することによってトルエンを濾液から除
去し、残った固形物を真空炉内で乾燥させた。このサンプルの示差走査熱量分析
(DSC)は、101.4℃で溶融転移を示し、熱重量分析(TGA)は、空気
中、330℃で、分解の開始を示した。
【0076】 (EtFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 700
:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOHを等モル
量の(EtFOSEA)4−S−CH2CH2COOHと置き換えたこと以外は
(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 700の
調製法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOHを等モル
量の(EtFOSEA)4−S−CH2CH2COOHと置き換えたこと以外は
(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 700の
調製法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0077】 (テロマー−A)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 700:
このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOHを等モル量
の(テロマー−A)4−S−CH2CH2COOHと置き換えたこと以外は(M
eFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 700の調製
法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOHを等モル量
の(テロマー−A)4−S−CH2CH2COOHと置き換えたこと以外は(M
eFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 700の調製
法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0078】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 425
:このエステルは、UNILINTM 700を等モル量のUNILINTM
425と置き換えたこと以外は(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO
−UNILINTM 700の調製法に関して記載したものと実質的に同じ手順
を使用して、調製された。
:このエステルは、UNILINTM 700を等モル量のUNILINTM
425と置き換えたこと以外は(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO
−UNILINTM 700の調製法に関して記載したものと実質的に同じ手順
を使用して、調製された。
【0079】 (EtFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 425
:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOHを等モル
量の(EtFOSEA)4−S−CH2CH2COOHと置き換えたこと以外は
(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 425の
調製法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOHを等モル
量の(EtFOSEA)4−S−CH2CH2COOHと置き換えたこと以外は
(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 425の
調製法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0080】 (テロマー−A)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 425:
このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOHを等モル量
の(テロマー−A)4−S−CH2CH2COOHと置き換えたこと以外は(M
eFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 425に関し
て記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOHを等モル量
の(テロマー−A)4−S−CH2CH2COOHと置き換えたこと以外は(M
eFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 425に関し
て記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0081】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOC18H37:このエステル
は、UNILINTM 700を等モル量のステアリルアルコールと置き換えた
こと以外は(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 700に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
は、UNILINTM 700を等モル量のステアリルアルコールと置き換えた
こと以外は(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM 700に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0082】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOC22H45:このエステル
は、UNILINTM 700を等モル量のベヘニルアルコールと置き換えたこ
と以外は(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM
700に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
は、UNILINTM 700を等モル量のベヘニルアルコールと置き換えたこ
と以外は(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNILINTM
700に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0083】 [(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO]2−PRIPOLTM1
070:メカニカルスターラーおよびDean−Stark装置を備えた三つ口
丸底フラスコに、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOH 50g(
0.0197mol)、PRIPOLTM 1070 5.7g(0.0098
mol)、メタンスルホン酸0.5mlおよびトルエン100mlを加えた。得
られた混合物を加熱しておよそ15時間還流し、その間に水0.3mlがDea
n−Stark装置内に回収された。この混合物のIRスペクトルは、COOH
またはOHピークを全く示さなかった。この熱混合物にCa(OH)2 10g
を攪拌しながら徐々に加え、熱溶液を濾過した。減圧下で加熱することによって
トルエンを濾液から除去し、残った固形物を真空炉内で乾燥させた。
070:メカニカルスターラーおよびDean−Stark装置を備えた三つ口
丸底フラスコに、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOH 50g(
0.0197mol)、PRIPOLTM 1070 5.7g(0.0098
mol)、メタンスルホン酸0.5mlおよびトルエン100mlを加えた。得
られた混合物を加熱しておよそ15時間還流し、その間に水0.3mlがDea
n−Stark装置内に回収された。この混合物のIRスペクトルは、COOH
またはOHピークを全く示さなかった。この熱混合物にCa(OH)2 10g
を攪拌しながら徐々に加え、熱溶液を濾過した。減圧下で加熱することによって
トルエンを濾液から除去し、残った固形物を真空炉内で乾燥させた。
【0084】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOCH2CH2N(CH3)S
O2C8F17:メカニカルスターラーおよびDean−Stark装置を備え
た三つ口丸底フラスコに、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOH
50g(0.0197mol)、MeFOSE 10.6g(0.019mol
)、メタンスルホン酸0.5mlおよびトルエン100mlを加えた。得られた
混合物を加熱しておよそ15時間還流し、その間に水0.3mlがDean−S
tark装置内に回収された。この混合物のIRスペクトルは、COOHまたは
OHピークを全く示さなかった。この熱混合物にCa(OH)2 10gを攪拌
しながら徐々に加え、熱溶液を濾過した。減圧下で加熱することによってトルエ
ンを濾液から除去し、残った固形物を真空炉内で乾燥させた。
O2C8F17:メカニカルスターラーおよびDean−Stark装置を備え
た三つ口丸底フラスコに、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2COOH
50g(0.0197mol)、MeFOSE 10.6g(0.019mol
)、メタンスルホン酸0.5mlおよびトルエン100mlを加えた。得られた
混合物を加熱しておよそ15時間還流し、その間に水0.3mlがDean−S
tark装置内に回収された。この混合物のIRスペクトルは、COOHまたは
OHピークを全く示さなかった。この熱混合物にCa(OH)2 10gを攪拌
しながら徐々に加え、熱溶液を濾過した。減圧下で加熱することによってトルエ
ンを濾液から除去し、残った固形物を真空炉内で乾燥させた。
【0085】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNITHOXTM 75
0:このエステルは、UNILINTM 700を等モル量のUNITHOXT M 750と置き換えたこと以外は(MeFOSEA)4−S−CH2CH2C
OO−UNILINTM 700の調製法に関して記載したものと実質的に同じ
手順を使用して、調製された。
0:このエステルは、UNILINTM 700を等モル量のUNITHOXT M 750と置き換えたこと以外は(MeFOSEA)4−S−CH2CH2C
OO−UNILINTM 700の調製法に関して記載したものと実質的に同じ
手順を使用して、調製された。
【0086】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH2OOC−UNICIDTM 700
:メカニカルスターラーおよびDean−Stark装置を備えた三つ口丸底フ
ラスコに、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OH 100g(0.03
9mol)、UNICIDTM 700 34.5g(0.039mol)、メ
タンスルホン酸1.0mlおよびトルエン100mlを加えた。得られた混合物
を加熱しておよそ15時間還流し、その間に、多少の水がDean−Stark
装置内に回収された。この混合物のIRスペクトルは、COOHまたはOHピー
クを全く示さなかった。この熱混合物にCa(OH)2 10gを攪拌しながら
徐々に加え、熱溶液を濾過した。減圧下で加熱することによってトルエンを濾液
から除去し、残った固形物を真空炉内で乾燥させた。1Hおよび13CNMR解
析は、スルホンアミド窒素上に位置するメチル部分と長鎖アルキル基の末端のメ
チル部分との比率から算出したとき、重合度が4.2であることを示した。
:メカニカルスターラーおよびDean−Stark装置を備えた三つ口丸底フ
ラスコに、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OH 100g(0.03
9mol)、UNICIDTM 700 34.5g(0.039mol)、メ
タンスルホン酸1.0mlおよびトルエン100mlを加えた。得られた混合物
を加熱しておよそ15時間還流し、その間に、多少の水がDean−Stark
装置内に回収された。この混合物のIRスペクトルは、COOHまたはOHピー
クを全く示さなかった。この熱混合物にCa(OH)2 10gを攪拌しながら
徐々に加え、熱溶液を濾過した。減圧下で加熱することによってトルエンを濾液
から除去し、残った固形物を真空炉内で乾燥させた。1Hおよび13CNMR解
析は、スルホンアミド窒素上に位置するメチル部分と長鎖アルキル基の末端のメ
チル部分との比率から算出したとき、重合度が4.2であることを示した。
【0087】 (MeFOSEA)9−S−CH2CH2OOC−UNICIDTM 700
:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OHを等モル量の
(MeFOSEA)9−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以外は(MeF
OSEA)4−S−CH2CH2COO−UNICIDTM 700の調製法に
関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OHを等モル量の
(MeFOSEA)9−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以外は(MeF
OSEA)4−S−CH2CH2COO−UNICIDTM 700の調製法に
関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0088】 (MeFOSEMA)4−S−CH2CH2OOC−UNICIDTM 70
0:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OHを等モル量
の(MeFOSEMA)4−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以外は、(
MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNICIDTM 700の調
製法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
0:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OHを等モル量
の(MeFOSEMA)4−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以外は、(
MeFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNICIDTM 700の調
製法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0089】 (MeFBSEA)4−S−CH2CH2OOC−UNICIDTM 700
:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OHを等モル量の
(MeFBSEA)4−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以外は(MeF
OSEA)4−S−CH2CH2COO−UNICIDTM 700の調製法に
関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OHを等モル量の
(MeFBSEA)4−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以外は(MeF
OSEA)4−S−CH2CH2COO−UNICIDTM 700の調製法に
関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された。
【0090】 (MeFBSEMA)4−S−CH2CH2OOC−UNICIDTM 70
0:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OHを等モル量
の(MeFBSEMA)4−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以外は(M
eFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNICIDTM 700の調製
法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して調製された。
0:このエステルは、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OHを等モル量
の(MeFBSEMA)4−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以外は(M
eFOSEA)4−S−CH2CH2COO−UNICIDTM 700の調製
法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して調製された。
【0091】 (MeFOSEA)4−S−CH2CH(OOCC17H35)CH2OOC
C17H35:メカニカルスターラーおよびDean−Stark装置を備えた
三つ口丸底フラスコに、(MeFOSEA)4−S−CH2CH(OH)CH2 OH 50g(0.0196mol)、ステアリン酸11.2g(0.0392
mol)、メタンスルホン酸0.5mlおよびトルエン100mlを加えた。得
られた混合物を加熱しておよそ15時間還流し、その間に多少の水がDean−
Stark装置内に回収された。この混合物のIRスペクトルはCOOHまたは
OHピークを全く示さなかった。この熱混合物にCa(OH)2 10gを攪拌
しながら徐々に加え、熱溶液を濾過した。減圧下で加熱することによってトルエ
ンを濾液から除去し、残った固形物を真空炉内で乾燥させた。
C17H35:メカニカルスターラーおよびDean−Stark装置を備えた
三つ口丸底フラスコに、(MeFOSEA)4−S−CH2CH(OH)CH2 OH 50g(0.0196mol)、ステアリン酸11.2g(0.0392
mol)、メタンスルホン酸0.5mlおよびトルエン100mlを加えた。得
られた混合物を加熱しておよそ15時間還流し、その間に多少の水がDean−
Stark装置内に回収された。この混合物のIRスペクトルはCOOHまたは
OHピークを全く示さなかった。この熱混合物にCa(OH)2 10gを攪拌
しながら徐々に加え、熱溶液を濾過した。減圧下で加熱することによってトルエ
ンを濾液から除去し、残った固形物を真空炉内で乾燥させた。
【0092】 C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OOC−UNICIDTM 70
0:メカニカルスターラーおよびDean−Stark装置を備えた三つ口丸底
フラスコに、MeFOSE 135g(0.242mol)、UNICIDTM 700 215.7g(0.242mol)、メタンスルホン酸3.5gおよ
びトルエン400mlを加えた。得られた混合物を加熱しておよそ15時間還流
し、この間に、水がDean−Stark装置に回収された。この混合物のIR
スペクトルは、COOHまたはOHピークを全く示さなかった。この熱混合物に
Ca(OH)2 10gを攪拌しながら徐々に加え、熱溶液を濾過した。減圧下
で加熱することによってトルエンを濾液から除去し、残った固形物を真空炉内で
乾燥させた。
0:メカニカルスターラーおよびDean−Stark装置を備えた三つ口丸底
フラスコに、MeFOSE 135g(0.242mol)、UNICIDTM 700 215.7g(0.242mol)、メタンスルホン酸3.5gおよ
びトルエン400mlを加えた。得られた混合物を加熱しておよそ15時間還流
し、この間に、水がDean−Stark装置に回収された。この混合物のIR
スペクトルは、COOHまたはOHピークを全く示さなかった。この熱混合物に
Ca(OH)2 10gを攪拌しながら徐々に加え、熱溶液を濾過した。減圧下
で加熱することによってトルエンを濾液から除去し、残った固形物を真空炉内で
乾燥させた。
【0093】 [C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OOC]2−EMPOLTM
1008:オーバーヘッドコンデンサー、温度計およびヒートテープで包んだD
ean−Starkトラップを備えた500ml用二口丸底フラスコに、Emp
olTM 1008二量体酸57.8g(0.190当量)、MeFOSE 1
00g(0.185当量)、p−トルエンスルホン酸1gおよびトルエン50g
を入れた。得られた混合物を、150℃に加熱した油浴に入れた。トラップ内に
回収された水の量を測定することによって、またガスクロマトグラフィを使用し
て、未反応のフルオロケミカルアルコールの量を測定することによっても、エス
テル化度をモニタリングした。18時間反応させた後、水約2.8mlが回収さ
れ、無視できる量のフルオロケミカルアルコールが残り、完全に反応したことが
分かった。次いでこの反応混合物を100℃まで冷却し、脱イオン水ないしpH
3の水120gアリコートで2回洗浄した。最終洗浄液を吸引によってフラスコ
から除去し、反応混合物を、約90torrの絶対圧で120℃まで加熱し、揮
発性物質を除去した。生成物(茶色がかった固体)は、1Hおよび13CNMR
分光法および熱重量分析法で、所望の生成物を含むと断定された。
1008:オーバーヘッドコンデンサー、温度計およびヒートテープで包んだD
ean−Starkトラップを備えた500ml用二口丸底フラスコに、Emp
olTM 1008二量体酸57.8g(0.190当量)、MeFOSE 1
00g(0.185当量)、p−トルエンスルホン酸1gおよびトルエン50g
を入れた。得られた混合物を、150℃に加熱した油浴に入れた。トラップ内に
回収された水の量を測定することによって、またガスクロマトグラフィを使用し
て、未反応のフルオロケミカルアルコールの量を測定することによっても、エス
テル化度をモニタリングした。18時間反応させた後、水約2.8mlが回収さ
れ、無視できる量のフルオロケミカルアルコールが残り、完全に反応したことが
分かった。次いでこの反応混合物を100℃まで冷却し、脱イオン水ないしpH
3の水120gアリコートで2回洗浄した。最終洗浄液を吸引によってフラスコ
から除去し、反応混合物を、約90torrの絶対圧で120℃まで加熱し、揮
発性物質を除去した。生成物(茶色がかった固体)は、1Hおよび13CNMR
分光法および熱重量分析法で、所望の生成物を含むと断定された。
【0094】 [(MeFBSEA)4−S−CH2CH2OOC]2−EMPOLTM 1
008:このエステルは、C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OHを等
モル量の(MeFBSEA)4−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以外は
C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OOC]2−EMPOLTM 10
08の調製法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された
。
008:このエステルは、C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OHを等
モル量の(MeFBSEA)4−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以外は
C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OOC]2−EMPOLTM 10
08の調製法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製された
。
【0095】 [(MeFBSEMA)4−S−CH2CH2OOC]2−EMPOLTM
1008−このエステルは、C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OHを
等モル量の(MeFBSEMA)4−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以
外はC8F17SO2N(CH3)CH2CH2OOC]2−EMPOLTM
1008の調製法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製さ
れた。
1008−このエステルは、C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OHを
等モル量の(MeFBSEMA)4−S−CH2CH2OHと置き換えたこと以
外はC8F17SO2N(CH3)CH2CH2OOC]2−EMPOLTM
1008の調製法に関して記載したものと実質的に同じ手順を使用して、調製さ
れた。
【0096】 試験方法 メルトブローン押出手順:使用するメルトブローン押出手順は、米国特許第5
,300,357号、第10行(参照により本明細書に援用する)に記載のもの
と同じである。使用する押出機は、最高押出温度270〜280℃、コレクター
までの距離12インチ(30cm)の、Brabender 42mm円錐形二
軸スクリュー押出機である。
,300,357号、第10行(参照により本明細書に援用する)に記載のもの
と同じである。使用する押出機は、最高押出温度270〜280℃、コレクター
までの距離12インチ(30cm)の、Brabender 42mm円錐形二
軸スクリュー押出機である。
【0097】 ハンドドリルにつけたミキサーヘッドを使用して、ボール紙の容器内で熱可塑
性ポリマーとフルオロケミカルポリマー溶融添加物(使用する場合)とを、視覚
的に均質な混合物が得られるまで約1分間配合することにより、フルオロケミカ
ルおよび熱可塑性ポリマー混合物を混合する。
性ポリマーとフルオロケミカルポリマー溶融添加物(使用する場合)とを、視覚
的に均質な混合物が得られるまで約1分間配合することにより、フルオロケミカ
ルおよび熱可塑性ポリマー混合物を混合する。
【0098】 微小繊維ウェブをブローするのに使用されるメルトブローイングダイ構造、ウ
ェブの基本重量(55±5g/m2)およびマイクロファイバーの直径(5〜1
8μm)を含む、各混合物に対する処理条件は同じである。別に記載がなければ
、押出温度は270〜280℃であり、初期の空気温度は210℃であり、0.
076cmの空隙幅で圧力は124kPa(18psi)であり、ポリマースル
ープット速度は約180g/時間/cmである。
ェブの基本重量(55±5g/m2)およびマイクロファイバーの直径(5〜1
8μm)を含む、各混合物に対する処理条件は同じである。別に記載がなければ
、押出温度は270〜280℃であり、初期の空気温度は210℃であり、0.
076cmの空隙幅で圧力は124kPa(18psi)であり、ポリマースル
ープット速度は約180g/時間/cmである。
【0099】 フィルム押出手順:以下の手順を使用して、3重量%のフルオロケミカルポリ
マー溶融添加物を含むか、またはポリマー溶融添加物を全く含まないかの、いず
れかのEscoreneTM PP3445 ポリプロピレンから、フィルムを
押出した。97重量%のポリプロピレンおよび3重量%の添加物を提供するCo
lortronicTM Model CSD(Freidrichsdorf
,Germany)を計量供給ユニットを用いて、ギヤーポンプおよびおよそ1
2インチ(30cm)幅のスロットを有するスロットダイを備えた25mm二軸
スクリューBersdorf押出機に給送した。押出機温度およびダイ温度が3
80°F(197℃)であり、溶融温度が401°F(205℃)であるように
、押出機を加熱した。溶融ポリマー組成物を約9kg/時間の速度でキャスティ
ングロール(61℃)上に押出して、約7ミル(mil)(0.3mm)の厚さ
を有するフィルムを得た。このフィルムを冷却させてから試験した。
マー溶融添加物を含むか、またはポリマー溶融添加物を全く含まないかの、いず
れかのEscoreneTM PP3445 ポリプロピレンから、フィルムを
押出した。97重量%のポリプロピレンおよび3重量%の添加物を提供するCo
lortronicTM Model CSD(Freidrichsdorf
,Germany)を計量供給ユニットを用いて、ギヤーポンプおよびおよそ1
2インチ(30cm)幅のスロットを有するスロットダイを備えた25mm二軸
スクリューBersdorf押出機に給送した。押出機温度およびダイ温度が3
80°F(197℃)であり、溶融温度が401°F(205℃)であるように
、押出機を加熱した。溶融ポリマー組成物を約9kg/時間の速度でキャスティ
ングロール(61℃)上に押出して、約7ミル(mil)(0.3mm)の厚さ
を有するフィルムを得た。このフィルムを冷却させてから試験した。
【0100】 撥水性試験:3M Companyから入手可能な3M 床材のための撥水性
試験V(3M Water Repellency Test V for F
loorcoverings)(1994年2月)を使用して、不織ウェブ試料
を撥水性について評価した。この試験では、試料に対して、脱イオン水とイソプ
ロピルアルコール(IPA)との配合物による浸透を試す。各配合物を以下に示
す評点に割り当てる:
試験V(3M Water Repellency Test V for F
loorcoverings)(1994年2月)を使用して、不織ウェブ試料
を撥水性について評価した。この試験では、試料に対して、脱イオン水とイソプ
ロピルアルコール(IPA)との配合物による浸透を試す。各配合物を以下に示
す評点に割り当てる:
【0101】
【表4】
【0102】 撥水性試験を実施する際に、不織ウェブサンプルを平らな水平面に載せた。水
または水/IPA混合物5小滴を、サンプル上の少なくとも2インチ離れた点に
静かに置いた。45°の角度で10秒間観察した後、5滴中4滴が球形または半
球形として見えれば、不織ウェブサンプルは試験に合格であるとみなされる。報
告される撥水性評価は、不織サンプルが記載の試験に合格する、最高の数がつけ
られた水または水/IPA混合物に相当する。
または水/IPA混合物5小滴を、サンプル上の少なくとも2インチ離れた点に
静かに置いた。45°の角度で10秒間観察した後、5滴中4滴が球形または半
球形として見えれば、不織ウェブサンプルは試験に合格であるとみなされる。報
告される撥水性評価は、不織サンプルが記載の試験に合格する、最高の数がつけ
られた水または水/IPA混合物に相当する。
【0103】 少なくとも4の撥水性評価、好ましくは少なくとも6の評価を有することが望
ましい。
ましい。
【0104】 撥油性試験:3M Company St.Paul,Minnesotaか
ら入手可能な3M撥油性試験III(1994年2月)を使用して、不織ウェブ
試料を撥油性について評価した。この試験では、試料に対して、様々な表面張力
の油または油混合物による浸透を試した。油および油混合物に、下記に対応する
評価を与えた:
ら入手可能な3M撥油性試験III(1994年2月)を使用して、不織ウェブ
試料を撥油性について評価した。この試験では、試料に対して、様々な表面張力
の油または油混合物による浸透を試した。油および油混合物に、下記に対応する
評価を与えた:
【0105】
【表5】
【0106】 撥水性試験と同じ方式で撥油性試験を実施し、報告される撥油性評価は、不織
ウェブサンプルが試験に合格する最高の油または油混合物に相当する。
ウェブサンプルが試験に合格する最高の油または油混合物に相当する。
【0107】 少なくとも1の撥油性評価、好ましくは少なくとも3の評価を有することが望
ましい。
ましい。
【0108】 DOP湿潤時間試験:純粋なジオクチルフタレート(DOP)の小滴をウェブ
上に載せ、滴が広がるかまたはウェブを濡らす時間(考えられる不合格の時間)
を測定することにより、不織ウェブに対して、DOPによる濡れを試した。2日
後に濡れていなかったウェブを、DOPに対して無限に抵抗性であると考えた。
上に載せ、滴が広がるかまたはウェブを濡らす時間(考えられる不合格の時間)
を測定することにより、不織ウェブに対して、DOPによる濡れを試した。2日
後に濡れていなかったウェブを、DOPに対して無限に抵抗性であると考えた。
【0109】 DOP浸透および圧力低下試験:オリフィス4個を具有するTSI No.2
12噴霧器および30psi(1550torr)の清浄な空気を使用して、濃
度70〜110mg/m3のジオクチルフタレート(DOP)の直径0.3μm
の粒子を発生させる。粒子を、直径が5.25インチ(13.3cm)である、
フィルター媒体の円形のサンプルの、中心の4.5インチ(11.4cm)の直
径部分を、42.5L/分の速度(これは、面風速6.9cm/秒を表す)で強
制的に通過させる。測定値が安定するまで30〜60秒間、サンプルをエーロゾ
ルに曝露する。光学散乱チャンバ(Percent Penetration
Meter Model TPA−8F、Air Techniques.In
c.から入手可能)を用いて、DOP浸透(%Pn)を測定する。DOP浸透は
、好ましくは約40%未満であり、さらに好ましくは約30%未満である。電子
圧力計を使用して、流量42.5L/分および面風速6.9cm/秒で圧力低下
を測定する。
12噴霧器および30psi(1550torr)の清浄な空気を使用して、濃
度70〜110mg/m3のジオクチルフタレート(DOP)の直径0.3μm
の粒子を発生させる。粒子を、直径が5.25インチ(13.3cm)である、
フィルター媒体の円形のサンプルの、中心の4.5インチ(11.4cm)の直
径部分を、42.5L/分の速度(これは、面風速6.9cm/秒を表す)で強
制的に通過させる。測定値が安定するまで30〜60秒間、サンプルをエーロゾ
ルに曝露する。光学散乱チャンバ(Percent Penetration
Meter Model TPA−8F、Air Techniques.In
c.から入手可能)を用いて、DOP浸透(%Pn)を測定する。DOP浸透は
、好ましくは約40%未満であり、さらに好ましくは約30%未満である。電子
圧力計を使用して、流量42.5L/分および面風速6.9cm/秒で圧力低下
を測定する。
【0110】 圧力低下(ΔP)は、mm水の単位で報告される。好ましくは、圧力低下は約
4未満であり、さらに好ましくは、約3未満である。
4未満であり、さらに好ましくは、約3未満である。
【0111】 浸透および圧力低下を使用して、次式: QF=−[ln(%Pn/100)]/ΔP で示される品質値(QF、mm/H2O−1の単位を有する)を算出する。
【0112】 より高い初期QF値は、より優れた初期濾過性能を示す。QF値の低下は、事
実上、濾過性能の低下と相関関係にある。一般に、少なくとも約0.25のQF
値が好ましく、少なくとも約0.4の値はさらに好ましく、少なくとも約0.5
の値は最も好ましい。
実上、濾過性能の低下と相関関係にある。一般に、少なくとも約0.25のQF
値が好ましく、少なくとも約0.4の値はさらに好ましく、少なくとも約0.5
の値は最も好ましい。
【0113】 DOP負荷試験:DOP浸透および圧力低下試験に記載のものと同じ手順手順
に以下の改変を加えて使用した。不織ウェブサンプルの重さを量り、次いで、円
形サンプルの中心の4.5インチ(11.4cm)の直径部分が露出しているサ
ンプルホルダーに入れた。DOP浸透および圧力低下の測定値を、45分間にわ
たって毎分記録するようにコンピューターを連動させる。この期間の後、集めら
れたDOPエーロゾルを含む不織サンプルを取り外し、サンプルの重量を再度量
り、浸透を、ウェブ上に集められたDOP重量の関数としてプロットする。
に以下の改変を加えて使用した。不織ウェブサンプルの重さを量り、次いで、円
形サンプルの中心の4.5インチ(11.4cm)の直径部分が露出しているサ
ンプルホルダーに入れた。DOP浸透および圧力低下の測定値を、45分間にわ
たって毎分記録するようにコンピューターを連動させる。この期間の後、集めら
れたDOPエーロゾルを含む不織サンプルを取り外し、サンプルの重量を再度量
り、浸透を、ウェブ上に集められたDOP重量の関数としてプロットする。
【0114】 接触角試験手順:以下の手順を使用して、前進接触角と後退接触角の両者を測
定した。
定した。
【0115】 清浄なポリエステルフィルムのサンプルを、85mm×13mmの長方形のス
トリップに切断した。ストリップをメチルアルコールに浸して引き出し、ストリ
ップの表面に手が触れないように注意しながらKimwipeTMワイパー(K
imberly−Clark Corp.,Boswell,Georgiaか
ら市販)でストリップを拭き、このストリップを15分間乾燥させることによっ
て、各ストリップをきれいにした。次いで、ストリップの一端を支えるために小
さいバインダークリップを使用して、α,α,α−トリフルオロトルエンかまた
は50/50重量%のα,α,α−トリフルオロトルエン/トルエンのいずれか
に溶解した、3重量%のアルキル化フルオロケミカルオリゴマー化合物の溶液で
構成される処理液にストリップを浸漬し、次いでストリップをゆっくり且つ滑ら
かに溶液から引き出す。被覆されたフィルムストリップを傾け、溶液を流れさせ
てストリップのコーナに集め、KimwipeTMティッシュペーパーをコーナ
に当てて、溶液の蓄積を引きぬく。被覆されたフィルムストリップを、保護され
た場所で最低30分間風乾させ、次いで150℃で10分間ベークして、被覆を
乾燥させ硬化させる。
トリップに切断した。ストリップをメチルアルコールに浸して引き出し、ストリ
ップの表面に手が触れないように注意しながらKimwipeTMワイパー(K
imberly−Clark Corp.,Boswell,Georgiaか
ら市販)でストリップを拭き、このストリップを15分間乾燥させることによっ
て、各ストリップをきれいにした。次いで、ストリップの一端を支えるために小
さいバインダークリップを使用して、α,α,α−トリフルオロトルエンかまた
は50/50重量%のα,α,α−トリフルオロトルエン/トルエンのいずれか
に溶解した、3重量%のアルキル化フルオロケミカルオリゴマー化合物の溶液で
構成される処理液にストリップを浸漬し、次いでストリップをゆっくり且つ滑ら
かに溶液から引き出す。被覆されたフィルムストリップを傾け、溶液を流れさせ
てストリップのコーナに集め、KimwipeTMティッシュペーパーをコーナ
に当てて、溶液の蓄積を引きぬく。被覆されたフィルムストリップを、保護され
た場所で最低30分間風乾させ、次いで150℃で10分間ベークして、被覆を
乾燥させ硬化させる。
【0116】 処理液が乾燥して硬化した後、n−ヘキサデカン滴を処理フィルムストリップ
にアプライし、CAHN Dynamic Contact Angle An
alyzer,Model DCA 322(制御およびデータ処理用のコンピ
ューターを装備したWilhelmyバランス装置、ATI,Madison,
Wisconsinから市販)を使用し、以下の手順を使用して、滴の前進接触
角または後退接触角を測定する。500mgの重りを使用して、CAHNDyn
amicContactAngle Analyzerを較正する。長さ約30
mmの被覆されたフィルムストリップ片に、ダブルクリップを固定し、クリップ
およびフィルム片を、バランスのスターラップから吊るす。およそ25mlのn
−ヘキサデカンが入った30ml用ガラスビーカーをバランススターラップの下
に置き、被覆されたフィルムストリップがビーカーおよびその内容物の上の中央
に置かれるが、ビーカーの壁に触れないように、ビーカーを配置する。装置の左
側のレバーを使用して、n−ヘキサデカンの表面がフィルムストリップの低い方
の縁から2〜3mmになるまで、ビーカーを支えている台を注意深く上昇させる
。装置のドアを閉め、コンピューターの「初期化(Initialize)」メ
ニューから「コンフィギャー(Configure)」オプションを選択し、「
実験(Experiment)」メニューから「自動式(Automatic)
」オプションを選択すると、次いでコンピュータープログラムが、合計3つのス
キャンに関する時間を算出する。結果は、1秒の時間間隔で、且つ推定総時間5
分(これは、サンプルのベースライン重量を示すための許容設定である)でなけ
ればならない。次いでリターンキー(ReturnKey)を押して自動測定サ
イクルを開始する。スキャンが始まる前に、ベースラインの10測定値をとる。
次いで、3スキャンをとれるように、装置は、液体を上昇させ、下降させる。次
いで、「分析(Analysis)」メニューから「最小二乗(Least S
quares)」オプションを選択し、フィルムサンプルの3つのスキャンから
平均前進接触角または後退接触角を算出する。3スキャンの平均値の95%信頼
区画は、一般に約±1.2°である。
にアプライし、CAHN Dynamic Contact Angle An
alyzer,Model DCA 322(制御およびデータ処理用のコンピ
ューターを装備したWilhelmyバランス装置、ATI,Madison,
Wisconsinから市販)を使用し、以下の手順を使用して、滴の前進接触
角または後退接触角を測定する。500mgの重りを使用して、CAHNDyn
amicContactAngle Analyzerを較正する。長さ約30
mmの被覆されたフィルムストリップ片に、ダブルクリップを固定し、クリップ
およびフィルム片を、バランスのスターラップから吊るす。およそ25mlのn
−ヘキサデカンが入った30ml用ガラスビーカーをバランススターラップの下
に置き、被覆されたフィルムストリップがビーカーおよびその内容物の上の中央
に置かれるが、ビーカーの壁に触れないように、ビーカーを配置する。装置の左
側のレバーを使用して、n−ヘキサデカンの表面がフィルムストリップの低い方
の縁から2〜3mmになるまで、ビーカーを支えている台を注意深く上昇させる
。装置のドアを閉め、コンピューターの「初期化(Initialize)」メ
ニューから「コンフィギャー(Configure)」オプションを選択し、「
実験(Experiment)」メニューから「自動式(Automatic)
」オプションを選択すると、次いでコンピュータープログラムが、合計3つのス
キャンに関する時間を算出する。結果は、1秒の時間間隔で、且つ推定総時間5
分(これは、サンプルのベースライン重量を示すための許容設定である)でなけ
ればならない。次いでリターンキー(ReturnKey)を押して自動測定サ
イクルを開始する。スキャンが始まる前に、ベースラインの10測定値をとる。
次いで、3スキャンをとれるように、装置は、液体を上昇させ、下降させる。次
いで、「分析(Analysis)」メニューから「最小二乗(Least S
quares)」オプションを選択し、フィルムサンプルの3つのスキャンから
平均前進接触角または後退接触角を算出する。3スキャンの平均値の95%信頼
区画は、一般に約±1.2°である。
【0117】 剥離力試験手順:「剥離力」試験手順を使用して、感圧接着剤テープの剥離を
測定した。この試験では、3M #850アクリル接着テープの幅1.9cm(
0.75インチ)×長さ20cm(8インチ)のストリップを、溶融配合したフ
ィルムに手で乾式貼合せし、2kgのゴムローラーを2回通過させて固定した。
次いで角度180°および剥離速度229cm/分(90インチ/分)で、テー
プを紙から剥すための剥離力を、IMASSSP−102B−3M90剥離テス
ター(Instrumentors Inc.から市販)を使用して測定した。
作製直後の1サンプル(「初期」)および強制空気炉を使用して49℃(120
°F)にて環境湿度で2日間エージングし、続いて湿度50%1/2時間冷却し
た後の別のサンプル(「エージド」)で、剥離力を測定した。
測定した。この試験では、3M #850アクリル接着テープの幅1.9cm(
0.75インチ)×長さ20cm(8インチ)のストリップを、溶融配合したフ
ィルムに手で乾式貼合せし、2kgのゴムローラーを2回通過させて固定した。
次いで角度180°および剥離速度229cm/分(90インチ/分)で、テー
プを紙から剥すための剥離力を、IMASSSP−102B−3M90剥離テス
ター(Instrumentors Inc.から市販)を使用して測定した。
作製直後の1サンプル(「初期」)および強制空気炉を使用して49℃(120
°F)にて環境湿度で2日間エージングし、続いて湿度50%1/2時間冷却し
た後の別のサンプル(「エージド」)で、剥離力を測定した。
【0118】 実施例1〜19および比較例C1〜C5 実施例1〜19では、リペレントポリマー溶融添加物としてPP3505ポリ
プロピレン中に1%または2%で含まれる、エステル部分含有結合基を有する幾
つかのアルキル化フルオロケミカルオリゴマー化合物を、それぞれ評価した。メ
ルトブローン不織ウェブをメルトブローン押出手順に従って作製し、得られたウ
ェブを、最初およびエンボス手順の実施後に、撥水性試験および撥油性試験を使
用して、リペレンシーについて評価した。また、DOP湿潤時間試験を試験して
、ジオクチルフタレートに対する不織ウェブの抵抗時間を測定した。最初と、1
20℃で10分間加熱後に再度、測定を行った。比較例C1〜C2では、脂肪族
部分、エステル部分含有結合基を有するが、非オリゴマー(すなわち、鎖1個の
)フルオロケミカル部分を有する2つのフルオロケミカル化合物を、PP350
5への添加物と同じ様式で、不織ウェブを押出す前に評価した。これらのフルオ
ロケミカルは、両者ともにリペレントエステル含有ポリマー溶融添加物であるこ
とが当技術分野で知られており、それぞれ、国際特許出願公告WO 97/22
659およびWO 99/05345に記載されている。
プロピレン中に1%または2%で含まれる、エステル部分含有結合基を有する幾
つかのアルキル化フルオロケミカルオリゴマー化合物を、それぞれ評価した。メ
ルトブローン不織ウェブをメルトブローン押出手順に従って作製し、得られたウ
ェブを、最初およびエンボス手順の実施後に、撥水性試験および撥油性試験を使
用して、リペレンシーについて評価した。また、DOP湿潤時間試験を試験して
、ジオクチルフタレートに対する不織ウェブの抵抗時間を測定した。最初と、1
20℃で10分間加熱後に再度、測定を行った。比較例C1〜C2では、脂肪族
部分、エステル部分含有結合基を有するが、非オリゴマー(すなわち、鎖1個の
)フルオロケミカル部分を有する2つのフルオロケミカル化合物を、PP350
5への添加物と同じ様式で、不織ウェブを押出す前に評価した。これらのフルオ
ロケミカルは、両者ともにリペレントエステル含有ポリマー溶融添加物であるこ
とが当技術分野で知られており、それぞれ、国際特許出願公告WO 97/22
659およびWO 99/05345に記載されている。
【0119】 比較例C3〜C4では、有効なポリマー溶融添加物であることが知られている
2つの非オリゴマーフルオロケミカルを、PP3505への添加物と同じ様式で
、不織ウェブを押出す前に評価した。FX−1801(比較例C3)は、ポリマ
ー溶融添加物として工業用に使用されている。
2つの非オリゴマーフルオロケミカルを、PP3505への添加物と同じ様式で
、不織ウェブを押出す前に評価した。FX−1801(比較例C3)は、ポリマ
ー溶融添加物として工業用に使用されている。
【0120】 比較例C5では、不織ウェブを押出す前に、ポリプロピレンにポリマー溶融添
加物が全く組み込まれていなかった。
加物が全く組み込まれていなかった。
【0121】 結果を表1に示す。
【0122】
【表6】 表1
【0123】 表1のデータから、フルオロケミカルオリゴマー部分、脂肪族部分およびエス
テル部分含有結合基を有する本発明の化合物は、一般に、エンボス加工後、優れ
た防水性および防油性を示すことが分かる。さらに、本発明の化合物は、dop
による浸透に対して、良好ないし優秀な抵抗性を示す。化合物についた親油性炭
化水素基のサイズを考慮すると、油およびdopに対する良好なリペレンシーは
意外である(実施例18を除く)。9個のフルオロ脂肪族基を含むフルオロケミ
カルオリゴマー部分(実施例11)は、フルオロ脂肪族基を4個しか含まないそ
の同等物(実施例10)よりも性能が劣っており、実施例10の化合物が、はる
かに少ない有機フッ素を含んでいることを考慮すると、これは、予想外であった
。最良の性能を有する化合物の特性の組み合せは、試験した、フルオロケミカル
オリゴマー部分を構造中に具有しない比較材料のいずれよりも優れていた。
テル部分含有結合基を有する本発明の化合物は、一般に、エンボス加工後、優れ
た防水性および防油性を示すことが分かる。さらに、本発明の化合物は、dop
による浸透に対して、良好ないし優秀な抵抗性を示す。化合物についた親油性炭
化水素基のサイズを考慮すると、油およびdopに対する良好なリペレンシーは
意外である(実施例18を除く)。9個のフルオロ脂肪族基を含むフルオロケミ
カルオリゴマー部分(実施例11)は、フルオロ脂肪族基を4個しか含まないそ
の同等物(実施例10)よりも性能が劣っており、実施例10の化合物が、はる
かに少ない有機フッ素を含んでいることを考慮すると、これは、予想外であった
。最良の性能を有する化合物の特性の組み合せは、試験した、フルオロケミカル
オリゴマー部分を構造中に具有しない比較材料のいずれよりも優れていた。
【0124】 実施例20〜22 接触角試験手順を使用して、本発明の3つのフルオロケミカルオリゴマー化合
物について、前進接触角および後退接触角を、n−ヘキサデカンを使用して測定
した。前進接触角測定は、撥水性および撥油性の優秀な予言者であり、後退接触
角は防汚性の優秀な予言者である。従って、高い前進接触角および後退接触角を
示す化合物は、編織布、皮革またはカーペット処理剤として優秀な候補者である
と予期される。
物について、前進接触角および後退接触角を、n−ヘキサデカンを使用して測定
した。前進接触角測定は、撥水性および撥油性の優秀な予言者であり、後退接触
角は防汚性の優秀な予言者である。従って、高い前進接触角および後退接触角を
示す化合物は、編織布、皮革またはカーペット処理剤として優秀な候補者である
と予期される。
【0125】 結果を、表2に示す。
【0126】
【表7】 表2
【0127】 表2のデータから、3つの化合物全てが非常に良好な前進接触角および後退接
触角を示すことがわかった。意外なことに、非常に長いアルキル基(すなわち、
UNILINTM 700から誘導された)を有する化合物でも、n−ヘキサデ
カンに対して優秀な接触角を示した。
触角を示すことがわかった。意外なことに、非常に長いアルキル基(すなわち、
UNILINTM 700から誘導された)を有する化合物でも、n−ヘキサデ
カンに対して優秀な接触角を示した。
【0128】 実施例23〜25および比較例C6〜C8 実施例23〜25では、本発明の3つのフルオロケミカルオリゴマー化合物を
1%でポリプロピレンに組み込み、フィルム押出手順を使用して、フィルムを作
製した。次いで剥離力試験手順を使用して、最初および49℃(120°F)で
2日間エージングした後に、各フィルムを、剥離について評価した。剥離特性を
、2つの既知のフルオロケミカルポリマー溶融添加物(比較例C6〜C7)によ
りポリプロピレンに与えられた特性およびポリマー溶融添加物を全く使用しなか
ったとき(比較例C8)の特性と比較した。
1%でポリプロピレンに組み込み、フィルム押出手順を使用して、フィルムを作
製した。次いで剥離力試験手順を使用して、最初および49℃(120°F)で
2日間エージングした後に、各フィルムを、剥離について評価した。剥離特性を
、2つの既知のフルオロケミカルポリマー溶融添加物(比較例C6〜C7)によ
りポリプロピレンに与えられた特性およびポリマー溶融添加物を全く使用しなか
ったとき(比較例C8)の特性と比較した。
【0129】 結果を表3に示す。
【0130】
【表8】 表3
【0131】 表3のデータから、剥離特性をポリプロピレンに与えることにおいて、3つの
フルオロケミカルオリゴマー化合物は、他の2つのフルオロケミカルポリマー溶
融添加物より明らかに性能が優れていることが分かる。
フルオロケミカルオリゴマー化合物は、他の2つのフルオロケミカルポリマー溶
融添加物より明らかに性能が優れていることが分かる。
【0132】 実施例26〜27および比較例C9〜C10 フルオロケミカルオリゴマー化合物を2つの異なる熱可塑性樹脂、すなわち、
ポリエチレン(PE6806)およびポリウレタン(PS440−200)に加
え、メルトブローン押出手順に従ってウェブを作製し、得られたウェブを、撥水
性試験および撥油性試験を使用してリペレンシーについて評価した。メルトブロ
ーン織物を、最初および120℃で10分間アニーリングした後に、試験した。
また、不織ウェブに対して、DOP湿潤時間試験を実施した。
ポリエチレン(PE6806)およびポリウレタン(PS440−200)に加
え、メルトブローン押出手順に従ってウェブを作製し、得られたウェブを、撥水
性試験および撥油性試験を使用してリペレンシーについて評価した。メルトブロ
ーン織物を、最初および120℃で10分間アニーリングした後に、試験した。
また、不織ウェブに対して、DOP湿潤時間試験を実施した。
【0133】 これらの評価結果を表4に示す。
【0134】
【表9】 表4
【0135】 表4のデータから、フルオロケミカルオリゴマー化合物をポリエチレンまたは
ポリウレタン樹脂のいずれに組み込んでも、直後および/またはアニーリング後
に、防水性および防油性を大いに強化することが分かる。また、各フルオロケミ
カルオリゴマー化合物により与えられたDOP抵抗性は優秀であった。
ポリウレタン樹脂のいずれに組み込んでも、直後および/またはアニーリング後
に、防水性および防油性を大いに強化することが分かる。また、各フルオロケミ
カルオリゴマー化合物により与えられたDOP抵抗性は優秀であった。
【0136】 実施例28および比較例C11 本発明のアルキル化フルオロケミカルオリゴマー化合物である(MeFOSE
A)4−S−CH2CH2OOC−UNICIDTM 700を含む、および含
まない、2液型の室温硬化可能な熱硬化性エポキシ樹脂システム(3M Sco
tch−WeldTM 2158 B/A EpoxyAdhesive Tu
be Kit)から、成形注型品を作製した。硬化後、この注型品を撥水性およ
び撥油性について評価した。
A)4−S−CH2CH2OOC−UNICIDTM 700を含む、および含
まない、2液型の室温硬化可能な熱硬化性エポキシ樹脂システム(3M Sco
tch−WeldTM 2158 B/A EpoxyAdhesive Tu
be Kit)から、成形注型品を作製した。硬化後、この注型品を撥水性およ
び撥油性について評価した。
【0137】 実施例28では、直径およそ60mmのアルミニウム秤量鍋の中で、パートA 4.9g、パートB 4.9gおよび(MeFOSEA)4−S−CH2CH 2 OOC−UNICIDTM 700 0.20gを一緒に混合した。サンプル
を80℃で1時間硬化させ、室温で一晩放置した。次いで、硬化した注型品の表
面に対して、撥水性試験および撥油性試験を実施した。不織ウェブリペレンシー
試験で使用したものと同じ試験液および評点と、フィルムの表面に載せたとき、
滴が広がらない最高の数の試験液に相当する報告の値とを使用した。
を80℃で1時間硬化させ、室温で一晩放置した。次いで、硬化した注型品の表
面に対して、撥水性試験および撥油性試験を実施した。不織ウェブリペレンシー
試験で使用したものと同じ試験液および評点と、フィルムの表面に載せたとき、
滴が広がらない最高の数の試験液に相当する報告の値とを使用した。
【0138】 比較例C11では、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OOC−UNI
CIDTMを省いたこと以外は、実施例28に記載のものと同じエポキシ樹脂調
製および評価を実施した。結果を表5に示す。
CIDTMを省いたこと以外は、実施例28に記載のものと同じエポキシ樹脂調
製および評価を実施した。結果を表5に示す。
【0139】
【表10】 表5
【0140】 表5のデータから、アルキル化フルオロケミカルオリゴマー化合物を加えたエ
ポキシ樹脂から作製された注型品は、エポキシ樹脂のみから作製された注型品と
比較して、劇的に改良された撥水性および撥油性を示したことが分かる。
ポキシ樹脂から作製された注型品は、エポキシ樹脂のみから作製された注型品と
比較して、劇的に改良された撥水性および撥油性を示したことが分かる。
【0141】 実施例29〜30および比較例C12〜C13 成形注型品を、本発明のアルキル化フルオロケミカルオリゴマー化合物である
(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OOC−UNICIDTM 700を
含む、および含まない、1液型の湿分硬化可能な熱硬化性ポリウレタン樹脂系(
3M EC−5200 Marine Adhesive Sealant)で
作製した。硬化後、この注型品を、撥水性および撥油性について評価した。
(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OOC−UNICIDTM 700を
含む、および含まない、1液型の湿分硬化可能な熱硬化性ポリウレタン樹脂系(
3M EC−5200 Marine Adhesive Sealant)で
作製した。硬化後、この注型品を、撥水性および撥油性について評価した。
【0142】 各例について、直径およそ60mmの2つのアルミニウム秤量鍋の中で、EC
−5200シーラント4.9gおよび(MeFOSEA)4−S−CH2CH2
OOC−UNICIDTM 700 0.1gを一緒に混合し、この混合物をヒ
ートガンで加熱し、均質な混合物が生じるまで攪拌した。実施例29の場合、第
1の鍋の中の樹脂系を環境条件(相対湿度おおよそ50%)で63時間硬化させ
た。実施例30の場合、第2の鍋の中の樹脂系を、水の鍋の上で50℃にて63
時間ベークした。次いで、硬化した各樹脂の表面に対して、撥水性試験および撥
油性試験を実施した。不織ウェブリペレンシー試験で使用したものと同じ試験液
および評点と、フィルムの表面に載せたとき、滴が広がらない最高の数の試験液
に相当する報告の値とを使用した。
−5200シーラント4.9gおよび(MeFOSEA)4−S−CH2CH2
OOC−UNICIDTM 700 0.1gを一緒に混合し、この混合物をヒ
ートガンで加熱し、均質な混合物が生じるまで攪拌した。実施例29の場合、第
1の鍋の中の樹脂系を環境条件(相対湿度おおよそ50%)で63時間硬化させ
た。実施例30の場合、第2の鍋の中の樹脂系を、水の鍋の上で50℃にて63
時間ベークした。次いで、硬化した各樹脂の表面に対して、撥水性試験および撥
油性試験を実施した。不織ウェブリペレンシー試験で使用したものと同じ試験液
および評点と、フィルムの表面に載せたとき、滴が広がらない最高の数の試験液
に相当する報告の値とを使用した。
【0143】 比較例C12〜C13では、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OOC
−UNICIDTM 700を省いたこと以外は、それぞれ、実施例29および
30に記載のものと同じ湿分硬化ポリウレタン樹脂調製および評価を実施した。
−UNICIDTM 700を省いたこと以外は、それぞれ、実施例29および
30に記載のものと同じ湿分硬化ポリウレタン樹脂調製および評価を実施した。
【0144】 結果を表6に示す。
【0145】
【表11】 表6
【0146】 表6のデータから、(MeFOSEA)4−S−CH2CH2OOC−UNI
CIDTM 700を加えた湿分硬化ポリウレタン樹脂で作製された注型品は、
環境条件で硬化させてもまたはベークしても、湿分硬化ポリウレタン樹脂のみで
作製された注型品と比較して、劇的に改良された撥水性および撥油性を示したこ
とが分かる。
CIDTM 700を加えた湿分硬化ポリウレタン樹脂で作製された注型品は、
環境条件で硬化させてもまたはベークしても、湿分硬化ポリウレタン樹脂のみで
作製された注型品と比較して、劇的に改良された撥水性および撥油性を示したこ
とが分かる。
【0147】 実施例31〜33および比較例C14〜C16 フィルム押出手順を使用して、3%ポリマー溶融添加物を含む、および含まな
い、PP3545ポリプロピレンから、およそ7ミル(0.3mm)の平均厚さ
を有するフィルムを流延した。本発明の3つのフルオロケミカルオリゴマー化合
物を、当技術分野で周知の2つのフルオロケミカルポリマー溶融添加物と共に評
価した。撥水性試験および撥油性試験を使用して、結果として得られたフィルム
を、リペレンシーについて評価した。結果を表7に示す。
い、PP3545ポリプロピレンから、およそ7ミル(0.3mm)の平均厚さ
を有するフィルムを流延した。本発明の3つのフルオロケミカルオリゴマー化合
物を、当技術分野で周知の2つのフルオロケミカルポリマー溶融添加物と共に評
価した。撥水性試験および撥油性試験を使用して、結果として得られたフィルム
を、リペレンシーについて評価した。結果を表7に示す。
【0148】
【表12】 表7
【0149】 表7のデータから、フルオロケミカルオリゴマー化合物を含むフィルムは、最
新のフルオロケミカルポリマー溶融添加物を含むフィルムと比較して、リペレン
シーが類似しているかまたは優れていたことが分かる。
新のフルオロケミカルポリマー溶融添加物を含むフィルムと比較して、リペレン
シーが類似しているかまたは優れていたことが分かる。
【0150】 実施例34〜38および比較例C17〜C19 このシリーズの実験は、コロナ放電により処理される防油性ミストエレクトレ
ットフィルター媒体用のポリマー溶融添加物としての、本発明のフルオロケミカ
ルオリゴマー化合物の有用性を示すために実施した。
ットフィルター媒体用のポリマー溶融添加物としての、本発明のフルオロケミカ
ルオリゴマー化合物の有用性を示すために実施した。
【0151】 比較例C17では、ポリマー溶融添加物を全く含まないPP3505ポリプロ
ピレンを、溶融温度297℃にて、メルトブローン押出手順に記載の通りに押出
し、基本重量54g/m2および厚さ0.79mmを有するメルトブローン微小
繊維ウェブを形成した。ウェブの繊維は、8.0±1.0μmの平均有効繊維直
径を有していた。ウェブを149℃で5分間アニーリングし、次いでコロナソー
スとグランド電極との間に提供される高電圧電界を使用し、コロナ電流約0.0
1ミリアンペア/cmコロナソースで、コロナ帯電させた。
ピレンを、溶融温度297℃にて、メルトブローン押出手順に記載の通りに押出
し、基本重量54g/m2および厚さ0.79mmを有するメルトブローン微小
繊維ウェブを形成した。ウェブの繊維は、8.0±1.0μmの平均有効繊維直
径を有していた。ウェブを149℃で5分間アニーリングし、次いでコロナソー
スとグランド電極との間に提供される高電圧電界を使用し、コロナ電流約0.0
1ミリアンペア/cmコロナソースで、コロナ帯電させた。
【0152】 実施例34〜38では、この時には、押出の前に、本発明のフルオロケミカル
化合物を約1.1%でPP3505ポリプロピレンに加えたこと以外は比較例C
17の手順に従って、不織ウェブを作製した。比較例C18〜C19では、この
時には、押出の前に、当技術分野で周知のポリマー溶融添加物を約1.1%でP
P3505ポリプロピレンに加えたこと以外は比較例C17の手順に従って、不
織ウェブを作製した。
化合物を約1.1%でPP3505ポリプロピレンに加えたこと以外は比較例C
17の手順に従って、不織ウェブを作製した。比較例C18〜C19では、この
時には、押出の前に、当技術分野で周知のポリマー溶融添加物を約1.1%でP
P3505ポリプロピレンに加えたこと以外は比較例C17の手順に従って、不
織ウェブを作製した。
【0153】 DOP浸透試験および圧力低下試験を使用して、各サンプルについて、%DO
P浸透(%Pn)、圧力低下(ΔP)および品質ファクター(QF)を決定した
。結果を表8に示す。
P浸透(%Pn)、圧力低下(ΔP)および品質ファクター(QF)を決定した
。結果を表8に示す。
【0154】
【表13】 表8
【0155】 表8のデータから、所与のフルオロケミカルオリゴマー化合物を使用したとき
、類似したポリマー溶融添加物を使用するかまたは溶融添加物を全く使用ないと
きと比較して改良された総合的性能が実現されることが分かる。
、類似したポリマー溶融添加物を使用するかまたは溶融添加物を全く使用ないと
きと比較して改良された総合的性能が実現されることが分かる。
【0156】 実施例39〜43および比較例C20〜C22 このシリーズの実験は、水のジェットを使用して帯電させる防油性ミストエレ
クトレットフィルター媒体用のポリマー溶融添加物としての、本発明のフルオロ
ケミカルオリゴマー化合物を示すために実施した。
クトレットフィルター媒体用のポリマー溶融添加物としての、本発明のフルオロ
ケミカルオリゴマー化合物を示すために実施した。
【0157】 比較例C20では、ポリマー溶融添加物を全く含まないPP3505ポリプロ
ピレンを、溶融温度297℃にて、メルトブローン押出手順に記載の通りに押出
して、基本重量54g/m2および厚さ0.79mmを有するメルトブローン微
小繊維ウェブを形成した。ウェブの繊維は8.0±1.0μmの平均有効繊維直
径を有していた。このウェブを149℃で5分間アニーリングした。Dayto
n 2Z974BTM真空掃除機(Dayton Electric,Chic
ago)で作動させた、長さ25.4cm、幅0.5cmの真空スロットを、速
度5cm/秒でウェブサンプルを通過させることにより、水帯電を実施した。真
空スロットの7cm上に、一対のSpraying Systems Teej
et 9501TM 噴霧器ノズルを、10cm離れて且つ中心にあるように据
えつけた。静水圧約90psi(620kPa)で、ノズル通して脱イオン水を
噴霧した。ウェブを、片面を上にしてスプレーの中を通過させ、次いで、2回目
は、ウェブの両面が噴霧されるように逆さにして通過させた。スプレーを止め、
両側を真空に曝露して余分の水を除去するように、ウェブを、水スプレーなしの
真空スロット内を通過させた。次いで、ウェブを吊るして環境条件で乾燥させた
。
ピレンを、溶融温度297℃にて、メルトブローン押出手順に記載の通りに押出
して、基本重量54g/m2および厚さ0.79mmを有するメルトブローン微
小繊維ウェブを形成した。ウェブの繊維は8.0±1.0μmの平均有効繊維直
径を有していた。このウェブを149℃で5分間アニーリングした。Dayto
n 2Z974BTM真空掃除機(Dayton Electric,Chic
ago)で作動させた、長さ25.4cm、幅0.5cmの真空スロットを、速
度5cm/秒でウェブサンプルを通過させることにより、水帯電を実施した。真
空スロットの7cm上に、一対のSpraying Systems Teej
et 9501TM 噴霧器ノズルを、10cm離れて且つ中心にあるように据
えつけた。静水圧約90psi(620kPa)で、ノズル通して脱イオン水を
噴霧した。ウェブを、片面を上にしてスプレーの中を通過させ、次いで、2回目
は、ウェブの両面が噴霧されるように逆さにして通過させた。スプレーを止め、
両側を真空に曝露して余分の水を除去するように、ウェブを、水スプレーなしの
真空スロット内を通過させた。次いで、ウェブを吊るして環境条件で乾燥させた
。
【0158】 実施例39〜43では、この時には、押出前に、本発明のフルオロケミカル化
合物を約1.1%でPP3505ポリプロピレンに加えたこと以外は比較例C2
0の手順に従って、不織ウェブを作製した。比較例C21〜C22では、この時
には、押出前に、当技術分野で周知のポリマー溶融添加物を約1.1%でPP3
505ポリプロピレンに加えたこと以外は比較例C20の手順に従って、不織ウ
ェブを作製した。
合物を約1.1%でPP3505ポリプロピレンに加えたこと以外は比較例C2
0の手順に従って、不織ウェブを作製した。比較例C21〜C22では、この時
には、押出前に、当技術分野で周知のポリマー溶融添加物を約1.1%でPP3
505ポリプロピレンに加えたこと以外は比較例C20の手順に従って、不織ウ
ェブを作製した。
【0159】 DOP浸透試験および圧力低下試験を使用して、各サンプルについて、%DO
P浸透(%Pn)、圧力低下(ΔP)および品質ファクター(QF)を決定した
。結果を表9に示す。
P浸透(%Pn)、圧力低下(ΔP)および品質ファクター(QF)を決定した
。結果を表9に示す。
【0160】
【表14】 表9
【0161】 表9のデータから、本発明のフルオロケミカルオリゴマー化合物は、一般に、
この用途で申し分なく機能することが分かる。平らな媒体の場合、一般に、0.
3を超える品質ファクター(QF)は、エレクトレット強化以外のいかなる方法
でも、実現することはできない。
この用途で申し分なく機能することが分かる。平らな媒体の場合、一般に、0.
3を超える品質ファクター(QF)は、エレクトレット強化以外のいかなる方法
でも、実現することはできない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D01F 6/46 D01F 6/46 D D04H 1/42 D04H 1/42 K (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CR, CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI,G B,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL ,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN,Y U,ZA,ZW (72)発明者 ルドルフ・ジェイ・ダムズ アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427 (72)発明者 マービン・イー・ジョーンズ アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427 Fターム(参考) 4H006 AA01 AA03 AB68 AB80 TA04 TB53 TB55 TC37 4H020 BA11 BA21 4J002 AA001 BB001 BC001 BG001 CD001 CF001 CK021 CL001 EV006 EV056 FD206 GT00 4L035 BB31 EE20 4L047 AA14 AA29 AB02 AB03 CC03 CC12
Claims (10)
- 【請求項1】 (i)複数のフルオロ脂肪族基が結合した脂肪族主鎖を含み
、各フルオロ脂肪族基が完全にフッ素化された末端基を有し、有機結合基を介し
て前記脂肪族主鎖の炭素原子にそれぞれ独立に結合するフルオロケミカルオリゴ
マー部分と、 (ii)脂肪族部分と、 (iii)前記フルオロケミカルオリゴマー部分を前記脂肪族部分に結合する
結合基と、 を含む、アルキル化フルオロケミカルオリゴマー化合物。 - 【請求項2】 [(A)m−L]nRおよび(A)m[L−R]n (式中、mは1または2であり、 nは1から約10までの整数であり、 各Lは独立して結合基を含み、 Rは有機脂肪族部分であり、 Aは式: 【化1】 (式中、aは、Aがオリゴマーであり、且つ複数のRf基を含むような整数であ
り、 R1は水素、ハロゲン、または1〜約4個の炭素原子を含む直鎖または分枝鎖
のアルキルであり、 各R2は、独立して水素または1〜約4個の炭素原子を含む直鎖または分枝鎖
のアルキルであり、 各Qは共有結合または有機結合基であり、 Rfはフルオロ脂肪族基であり、 Xは水素原子またはフリーラジカル開始剤から誘導される基である)で表され
るフルオロケミカルオリゴマー部分である) からなる群から選択される式で表される、請求項1に記載のフルオロケミカル化
合物。 - 【請求項3】 aは3〜8であり、 Rfは、4〜約14個の炭素原子を有する過フッ素化アルキル基であり、 Rは、1〜75個の炭素原子を有するアルキル基であり、 Lは、共有結合、直鎖、分枝鎖、または環状のアルキレン、アリーレン、アラ
ルキレン、オキシ、オキソ、ヒドロキシ、チオ、スルホニル、スルホキシ、アミ
ノ、イミノ、スルホンアミド、カルボキサミド、カルボニルオキシ、ウレタニレ
ン、ウレイレン、およびそれらの組み合せからなる群から選択され、 Qは、 【表1】 (式中、各kは、独立して0から約20までの整数であり、R1′は水素、フェ
ニル、または1〜約4個の炭素原子を有するアルキルであり、R2′は、1〜約
20個の炭素原子を有するアルキルである)からなる群から選択される、請求項
2に記載の化合物。 - 【請求項4】 請求項1に記載のフッ素化化合物および合成有機ポリマーを
含む、合成有機ポリマー組成物。 - 【請求項5】 前記フッ素化化合物が、前記組成物の0.5〜5重量%を構
成する、請求項4に記載の組成物。 - 【請求項6】 溶融加工可能な熱可塑性ポリマーおよび請求項1に記載のフ
ッ素化化合物を含む造形物品であって、フィルム、シートおよび繊維から選択さ
れる造形物品。 - 【請求項7】 前記フッ素化化合物が10〜10,000ppmのフッ素を
含む、請求項6に記載の造形物品。 - 【請求項8】 ポリプロピレンエレクトレット繊維および請求項1に記載の
フルオロケミカル化合物を含む、防油性ミストエレクトレットフィルター媒体。 - 【請求項9】 前記繊維が2〜30μmの有効繊維直径を有する、請求項8
に記載のフィルター媒体。 - 【請求項10】 前記繊維がアニーリングされている、請求項8に記載のフ
ィルター媒体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/309,836 US6288157B1 (en) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | Alkylated fluorochemical oligomers and use thereof |
US09/309,836 | 1999-05-11 | ||
PCT/US1999/020063 WO2000068189A1 (en) | 1999-05-11 | 1999-09-01 | Alkylated fluorochemical oligomers and use thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002544188A true JP2002544188A (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=23199873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000617170A Pending JP2002544188A (ja) | 1999-05-11 | 1999-09-01 | アルキル化フルオロケミカルオリゴマーおよびその使用 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US6288157B1 (ja) |
JP (1) | JP2002544188A (ja) |
AU (1) | AU5800199A (ja) |
WO (1) | WO2000068189A1 (ja) |
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