JP2015501367A6

JP2015501367A6 - フルオロホスフェート界面活性剤

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Publication number: JP2015501367A6
Application number: JP2014539925A
Authority: JP
Inventors: メアリーヤケアリソン; メンシエンジュン; ペンション
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2032-05-08

Abstract

本発明は、液体を、アンモニウムカチオン（ＮＨ_２Ｒ^１Ｒ^２）^＋（式中、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、少なくとも１つのカルボキシレ−ト部分と１つのアミノ部分とを含有し、そして酸素、硫黄、もしくは窒素含有部分で、または最大で１０個の炭素原子を含有する環状アルキルもしくはアリール部分で任意選択的に置換されている、割り込まれている、または両方である線状もしくは分岐の有機基である）を持った部分フッ素化ホスフェートと接触させることによって表面効果を液体に与えることができる組成物を対象とする。

Description

本発明の分野は、フルオロホスフェートと、撥水性、撥油性、および撥油性を、そのような組成物でコートされた基材に与えるためのコーティングまたは処理剤用の界面活性剤、添加剤としてのそれらの使用とに関する。

一般にフルオロアルキルホスフェート界面活性剤および表面処理剤は、所与の濃度でより高い百分率のフッ素を含有する、複数のフルオロケミカル鎖を含有し、それらがより良好な性能を提供すると考えられるので典型的には使用されている。しかし、フッ素化出発原料は、より高価であり、かつ、供給不足である。同じまたはより良好な性能を維持しながらこれらの界面活性剤中のフッ素化出発原料の量の低減が望ましい。必要とされるフッ素化出発成分の量を低減すると、費用を削減するのみならず、界面活性剤の製造に必要とされる工程がより少ないのでサイクル時間も短くなり、かつ、必要とされるエネルギーもより少なくなる。フッ素含有量の低減は費用を削減するであろうが、製品性能を維持することは必要である。

ＢｒａｃｅおよびＭａｃｋｅｎｚｉｅは、米国特許第３，０８３，２２４号明細書において、式［Ｃ_ｍＦ_２ｍ＋１Ｃ_ｎＨ_２ｎＯ］_ｙＰＯ（ＯＭ）_３−ｙ（ここで、ｍは、４〜１２であり、ｎは、１〜１６であり、ｙは、平均すると１．０〜２．５になる）を有する混合フルオロアルキルホスフェートを記載している。ＢｒａｃｅおよびＭａｃｋｅｎｚｅは、特にｙが２であるときに、撥油剤としてのそれらの使用を記載している。

アンモニウムを対イオンとして有するホスフェート界面活性剤は潜在的に、アンモニアを環境中へ放出し得る。代わりの対イオンは、安定な界面活性剤を提供することができると同時に、界面活性剤性能への悪影響を与えないことが求められる。

界面活性剤性能、特に、より少ないフッ素化出発原料および単純なアンモニウム化合物以外の対イオンを使用しながらコーティング組成物の表面張力の低下を改善することが望ましい。改善された表面効果をコートされた表面に与えることもまた望ましい。本発明は、より少ないフッ素化出発原料を利用しながら界面活性剤性能を高めるためのおよび改善された表面効果をコートされた表面に与えるための方法を提供する。

本発明は、式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩ

［式中、
Ｒ_ｆは、１つ、２つもしくは３つのエーテル酸素原子で任意選択的に割り込まれたＣ_１〜Ｃ_６線状もしくは分岐のパーフルオロアルキルであり；
ｘは、１〜２であり；
Ａは、（ＣＨ_２）_ｋ、（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎ、（ＣＨ_２）_ｏＳＯ_２Ｎ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２）_ｐ、Ｏ（ＣＦ_２）_２（ＣＨ_２）_ｒ、またはＯＣＨＦＣＦ_２ＯＥであり；
Ｚは、ＯまたはＳであり；
ｍは、１〜４であり；
ｋ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｒはそれぞれ独立して、１〜２０であり；
Ｅは、酸素、硫黄、または窒素原子で任意選択的に割り込まれたＣ_２〜Ｃ_２０線状もしくは分岐のアルキル基；環状アルキル基、またはＣ_６〜Ｃ_１０アリール基であり；
Ｒは、酸素、硫黄、または窒素原子からなる群から選択されるヘテロ原子で任意選択的に割り込まれたＣ_２〜Ｃ_６０線状もしくは分岐のアルキル基；環状アルキル；またはＣ_６〜Ｃ_１０アリールであり；ただし、Ｒが８個超の炭素であるときには、ヘテロ原子対炭素原子の比は少なくとも１：２であり；
Ｍは、アンモニウムカチオン（ＮＨ_２Ｒ^１Ｒ^２）^＋（式中、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、少なくとも１つのカルボキシレ−ト部分と１つのアミノ部分とを含有し、そして酸素、硫黄、もしくは窒素含有部分で、または最大で１０個の炭素原子を含有する環状アルキルもしくはアリール部分で任意選択的に置換されている、割り込まれている、または両方である線状もしくは分岐の有機基である）である］
を含む組成物を含む。

本発明の別の態様は、基材を、式（Ｉ）、（ＩＩ）または（ＩＩＩ）の１つまたは複数の化合物を含む組成物と接触させる工程を含む、表面張力の低下、撥水性、撥油性および汚染抵抗を基材に提供する方法である。

本発明の別の態様は、コーティング組成物に、基材上への堆積前に、式（Ｉ）、（ＩＩ）または（ＩＩＩ）の１つまたは複数の化合物を含む組成物を添加する工程を含む、耐ブロッキング性、オープンタイム猶予および撥油性を、コーティング組成物をその上に堆積された基材に提供する方法である。

本発明の別の実施形態は、式（Ｉ）、（ＩＩ）または（ＩＩＩ）の１つまたは複数の化合物を含む組成物が塗布された基材である。

本明細書では以下、商標は大文字で示される。

本発明は、式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩ

［式中、
Ｒ_ｆは、１つ、２つもしくは３つのエーテル酸素原子で任意選択的に割り込まれたＣ_１〜Ｃ_６線状もしくは分岐のパーフルオロアルキルであり；
ｘは、１〜２であり；
Ａは、（ＣＨ_２）_ｋ、（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎ、（ＣＨ_２）_ｏＳＯ_２Ｎ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２）_ｐ、Ｏ（ＣＦ_２）_２（ＣＨ_２）_ｒ、またはＯＣＨＦＣＦ_２ＯＥであり；
Ｚは、ＯまたはＳであり；
ｍは、１〜４であり；
ｋ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｒはそれぞれ独立して、１〜２０であり；
Ｅは、酸素、硫黄、または窒素原子で任意選択的に割り込まれたＣ_２〜Ｃ_２０線状もしくは分岐のアルキル基；環状アルキル基、またはＣ_６〜Ｃ_１０アリール基であり；
Ｒは、酸素、硫黄、または窒素原子からなる群から選択されるヘテロ原子で任意選択的に割り込まれたＣ_２〜Ｃ_６０線状もしくは分岐のアルキル基；環状アルキル；またはＣ_６〜Ｃ_１０アリールであり；ただし、Ｒが８個超の炭素であるときには、ヘテロ原子対炭素原子の比は少なくとも１：２であり；
Ｍは、アンモニウムカチオン（ＮＨ_２Ｒ^１Ｒ^２）^＋（式中、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、少なくとも１つのカルボキシレ−ト部分と１つのアミノ部分とを含有し、そして酸素、硫黄、もしくは窒素含有部分で、または最大１０個の炭素原子を含有する環状アルキルもしくはアリール部分で任意選択的に置換されている、割り込まれている、または両方である線状もしくは分岐の有機基である）である］
を含む組成物を含む。

本発明の様々な実施形態に有用な上記の式（Ｉ）、（ＩＩ）、および（ＩＩＩ）のフッ素化化合物は、合成によって入手可能である。

式（Ｉ）および（ＩＩ）のフルオロアルキルホスフェートは、それぞれ参照により本明細書に援用される、米国特許第６，２７１，２８９号明細書にＬｏｎｇｏｒｉａら、ならびに米国特許第３，０８３，２２４号明細書にＢｒａｃｅおよびＭａｃｋｅｎｚｉｅによって記載されている方法に従って製造される。典型的には、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）またはオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ_３）のどちらかが、モノ−およびビス（フルオロアルキル）リン酸の混合物を与えるためにフルオロアルキルアルコールまたはフルオロアルキルチオールと反応させられる。たとえば、Ｌ−アルギニンおよびＬ−リジンなどの、アミノ酸での中和は、相当するホスフェートを提供する。過剰のフルオロアルキルアルコールまたはフルオロアルキルチオールとＰ_２Ｏ_５との反応、引き続く中和は、モノ（フルオロアルキル）ホスフェートとビス（フルオロアルキル）ホスフェートとの混合物を提供する。ビス（フルオロアルキル）ホスフェート対モノ（フルオロアルキル）ホスフェートのより高い比は、米国特許第４，１４５，３８２号明細書のＨａｙａｓｈｉおよびＫａｗａｋａｍｉの方法を用いることによって得られる。ホスファイトおよびホスフィネート組成物は、同様な方法で製造される。

生じた組成物は次に、水、水と溶剤との混合物で希釈されるか、または、基材への最終塗布のための溶剤として好適である単純なアルコール、グリコールエーテル、およびケトンからなる群から選択される溶剤（本明細書では以下「塗布溶剤」）中にさらに分散させられるかまたは溶解させられる。あるいは、界面活性剤を使った従来法によって製造される、水性分散液は、蒸発による溶剤の除去、および当業者に公知の乳化または均質化手順の使用によって調製される。そのような溶剤を含まないエマルジョンは、可燃性および揮発性有機化合物（ＶＯＣ）懸念を最小限にするために好ましいことがある。基材への塗布のための最終生成物は、水性である場合には分散液、または溶液であり得る。

式（ＩＩＩ）のフルオロアルキルホスフェートは、五酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）またはオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ_３）のどちらかをフッ素化アルコールと反応させ、引き続く炭化水素ジオールまたはポリ（グリコール）の添加によって製造される。典型的には五酸化リンまたはオキシ塩化リンは、おおよそ等モルパーセントである量でフッ素化アルコールに加えられる。たとえば、五酸化リンが使用されるとき、Ｐ_２Ｏ_５に対して約０．４〜約１．６モル当量のフッ素化アルコールが加えられる。混合物は、約７０℃〜約１２０℃の温度に、好ましくは約１００℃〜約１１０℃に加熱され、数時間、好ましくは約３〜約１５時間維持される。ジオールまたはポリ（グリコール）が次に、約３〜約１５時間の追加時間の間上記温度で継続加熱しながら反応混合物に加えられる。ジオールまたはポリ（グリコール）対Ｐ_２Ｏ_５のモル比は、約１．４〜約２．６である。これに、約１重量％〜約３重量％での界面活性剤の任意選択の添加が続く。ＳｉｇｍａＡｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから入手可能なＴＥＲＧＩＴＯＬなどの、様々な界面活性剤のいずれかを用いることができる。約１〜約２時間後に、式Ｉのホスフェートを提供するために、アンモニアが攪拌しながら加えられ、これに水が続く。

式（ＩＩＩ）の化合物の合成に有用なジオールには、１つまたは２つの二重結合を任意選択的に有するＣ_２〜Ｃ_６０直鎖および分岐鎖アルコールが含まれる。例には、１，３−プロパンジオール；プロピレングリコール（１，２−プロパンジオール）；ジ（エチレングリコール）；トリ（エチレングリコール）；テトラ（エチレングリコール）；好ましくは約４〜約２０の繰り返し単位、より好ましくは約５〜約１５の繰り返し単位を有する、ポリ（エチレングリコール）［ＰＥＧ（ＯＨ）_２］；ポリ（エチレングリコール）−ポリプロピレングリコール−ポリ（エチレングリコール）トリブロックポリマー［ＰＥＧ−ＰＰＧ−ＰＥＧ−（ＯＨ）_２］；および好ましくは約２００〜約１２５０の分子量Ｍ_ｗの、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのランダムコポリマーが挙げられる。ポリ（１，３−プロパンジオール）は、本件特許出願人から入手可能である。２００〜２０００の名目分子量のポリエチレングリコールは、ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから入手可能である。ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとのトリブロックコポリマー（ＰＥＧ−ＰＰＧ−ＰＥＧ）は、ＢＡＳＦ，ＭｏｕｎｔＯｌｉｖｅ，ＮＪから入手可能である。

上記の手順のいずれかまたはすべてへの多くの変更がまた、最大収率、生産性または生成物品質を得るための反応条件を最適化するために用いられてもよいことは当業者に明らかであろう。

式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）を含む組成物の製造に反応剤として使用されるフルオロアルキルアルコールは、様々な実施形態について下に記載される。

本発明の一実施形態は、式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）［ここで、Ａは（ＣＨ_２）_ｋである］を含む組成物である。式Ｒ_ｆ−Ｉのフッ素化アルキルヨージドは、テロマーエチレンヨージド（式中、ｋは２〜６、またはそれを上回る）を提供するために米国特許第３，９７９，４６９号明細書（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ，１９７６）に記載されている手順によってエチレンで処理することができる。テロマーエチレンヨージドは、国際公開第９５／１１８７７号パンフレット（ＥｌｆＡｔｏｃｈｅｍＳ．Ａ．）に開示されている手順に従って相当するテロマーアルコールを提供するために発煙硫酸で処理し、加水分解することができる。フッ素化アルコールＣ_６Ｆ_１３ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨおよびＣ_４Ｆ_９ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨは、本件特許出願人から入手可能である。テロマーエチレンヨージドの高級同族体は、高圧で過剰のエチレンを使って入手できる。テロマーエチレンヨージドは、Ｊ．ＦｌｕｏｒｉｎｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，１０４，２１７３−１８３（２０００）に記載されている手順に従って相当するチオールを提供するために様々な試薬で処理することができる。一例は、テロマーエチレンヨージドとチオ酢酸ナトリウムとの反応、引き続く加水分解である。

本発明の一実施形態は、式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）［式中、Ａは（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎである］を含む組成物である。

フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）と線状もしくは分岐のパーフルオロアルキルヨージドとのテロメリゼーションはよく知られており、構造Ｒ_ｆ（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｍＩ［式中、ｍは、１〜３またはそれを上回り、Ｒ_ｆはＣ_１〜Ｃ_６線状もしくは分岐のパーフルオロアルキル基である］の化合物を生成する。たとえば、Ｂａｌａｇｕｅら著、「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄｔｅｌｏｍｅｒｓ，Ｐａｒｔ１，Ｔｅｌｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅｆｌｕｏｒｉｄｅｗｉｔｈｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌｉｏｄｉｄｅｓ」，Ｊ．ＦｌｏｕｒＣｈｅｍ．（１９９５），７０（２），２１５−２３を参照されたい。式Ｒ_ｆ（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｐＩの特有のテロマーヨージドは、分別蒸留によって単離され、式Ｒ_ｆ（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎＩの化合物を製造するために、上記の通り、エチレンで処理することができる。式Ｒ_ｆ（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎＩの化合物は、アルコールおよびチオールを製造するために上記の通り処理することができる。

本発明の一実施形態は、式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）を含む化合物組成物であり、Ａは、（ＣＨ_２）_ｏＳＯ_２Ｎ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２）_ｐ−である。式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩ）の好ましい組成物は、ｏおよびｐがそれぞれ２であるものを含む。Ｒ_ｆ（ＣＨ_２）_ｏＳＯ_２Ｎ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２）_ｐ−ＯＨの化合物を製造するために使用されるフルオロアルキルアルコールは、本件特許出願人から入手可能である。あるいは、ｏおよびｐが式（Ｉ）において上に定義されている、フルオロアルキルアルコールＲ_ｆ（ＣＨ_２）_ｏＳＯ_２Ｎ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２）_ｐ−ＯＨは、水中でのフルオロアルキルエチレンヨージドとチオシアン酸カリウムとの反応によって製造される。生成物Ｒ_ｆ（ＣＨ_２）_ｏＳＣＮは、無色液体として蒸留され、それは次に、オートクレーブ中約４５〜５０℃で数時間にわたる塩素および酢酸との反応によって式Ｒ_ｆ（ＣＨ_２）_ｏＳＯ_２Ｃｌを有するフッ素化スルホニルクロリドに変換される。このスルホニルクロリドは次に、式
Ｒ_ｆ（ＣＨ_２）_ｏＳＯ_２Ｎ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２）_ｐ−ＯＨ
のフッ素化アルコールを製造するために、たとえば、Ｎ−メチルエタノールアミンなどの、アミンと反応させられる。

本発明の一実施形態は、式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）を含む組成物であり、ＡはＯ（ＣＦ_２）_ｑ（ＣＨ_２）_ｒである。式（Ｉ）もしくは（ＩＩ）の好ましい組成物は、ＡがＯ（ＣＦ_２）_ｑ（ＣＨ_２）_ｒであり、ｑおよびｒがそれぞれ２であり、Ｒ_ｆがＣ_３Ｆ_７であるものである。式（ＩＩＩ）の好ましい組成物は、ＡがＯ（ＣＦ_２）_ｑ（ＣＨ_２）_ｒであり、ｑおよびｒがそれぞれ２であり、Ｒ_ｆがＣ_３Ｆ_７であり、ＲがＣＨ_２ＣＨ_２であるものである。

ＡがＯ（ＣＦ_２）_ｑ（ＣＨ_２）_ｒである組成の組成物を製造するために出発原料として使用されるフルオロアルコールは、合成によって入手可能である。

式Ｒ_ｆＯＣＦ_２ＣＦ_２Ｉの出発パーフルオロアルキルエーテルヨージドは、パーフルオロ−ｎ−プロピルビニルエーテルからのパーフルオロアルキルエーテルヨージドの製造を開示している、実施例８に、米国特許第５，４８１，０２８号明細書において記載されている手順によって製造することができる。パーフルオロアルキルエーテルヨージドは次に、高められた温度および圧力で過剰のエチレンと反応させられる。エチレンの付加は熱的に実施することができるが、好適な開始剤の使用が好ましい。好ましくは開始剤は、ベンゾイルペルオキシド、イソブチリルペルオキシド、プロピオニルペルオキシド、またはアセチルペルオキシドなどの過酸化物である。より好ましくは過酸化物はベンゾイルペルオキシドである。この反応の温度は限定されないが、１１０℃〜１３０℃の範囲の温度が好ましい。反応時間は、開始剤および反応条件で変わり得るが、２４時間が通常適切である。生成物は、未反応出発原料を最終生成物から分離する任意の方法によって精製されるが、蒸留が好ましい。理論の８０％までの満足できる収率は、パーフルオロアルキルエーテルヨージドの１モル当たり約２．７モルのエチレン、１１０℃の温度および自生圧力、２４時間の反応時間を使用し、生成物を蒸留によって精製して得られている。

式Ｒ_ｆＯ（ＣＦ_２）_２（ＣＨ_２）_ｒＩ（ここで、Ｒ_ｆおよびｒは上に定義された通りである）のパーフルオロアルキルエーテルヨージドは、国際公開第９５／１１８７７号パンフレット（ＥｌｆＡｔｏｃｈｅｍＳ．Ａ．）に開示されている手順に従って相当するアルコールを提供するために発煙硫酸で処理され、加水分解される。あるいは、パーフルオロアルキルエーテルヨージドは、Ｎ−メチルホルムアミドで、引き続きエチルアルコール／酸加水分解で処理することができる。約１３０℃〜１６０℃の温度が好ましい。高級同族体（ｒは２超である）は、高圧で過剰のエチレンを使って入手可能である。式Ｒ_ｆＯ（ＣＦ_２）_２（ＣＨ_２）_ｒＩのフッ素化アルキルエーテルエチレンヨージドは、Ｊ．ＦｌｕｏｒｉｎｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，１０４，２１７３−１８３（２０００）に記載されている手順に従って相当するチオールを提供するために様々な試薬で処理される。フッ素化アルキルエーテルエチレンヨージドはまた、従来法によって相当するチオエタノールまたはチオエチルアミンを提供するために処理することができる。

本発明の一実施形態は、式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）を含む組成物であり、ＡはＯＣＨＦＣＦ_２ＯＥである。式５の組成物を製造するために出発原料として使用されるフルオロアルコールは、アルカリ金属化合物の存在下でジオキサンをジオールと反応させることによって製造される。たとえばジオキサンおよび式Ｒ_ｆＯＣＦ＝ＣＦ_２のパーフルオロアルキルエーテルは、典型的には約８時間約７０℃での密封ステンレス鋼反応容器中で、ＫＯＨなどの、アルカリ金属の存在下でＨＯ（ＣＨ_２）_２ＯＨなどのジオールと反応させられる。ジオールは、エーテルの１モル当たり約１〜約１５モル、好ましくはエーテルの１モル当たり約１〜約５モルで使用される。好適なアルカリ金属化合物には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ水酸化物、アルカリ水素化物、またはアルカリアミドが含まれる。Ｎａ、ＫもしくはＣｓなどのアルカリ金属、またはＮａＨもしくはＫＨなどのアルカリ水素化物が好ましい。反応は、約４０℃〜約１２０℃の温度で行われる。反応は、エーテルまたはニトリルなどの、任意選択の溶媒中で行うことができる。

本発明は、アミノ酸、好ましくはＬ−アルギニンおよびＬ−リジンで中和されたアニオン性の水性フルオロアルキルホスフェート、ホスファイトまたはホスホナイト酸溶液の混合物を含むフッ素化水性混合物を含む。組成物は、約５〜約１０、好ましくは約６〜約９、最も好ましくは、約６〜約８のｐＨに中和されている。

本発明の一実施形態は、液体を、式（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）

［式中、Ｒ_ｆ、ｘ、Ａ、Ｚ、Ｍ、ｋ、ｎ、ｏ、ｐ、ｒ、Ｅ、Ｒ、およびＭは、上に定義された通りである］
を含む組成物に接触させる工程を含む液体の表面張力の低下方法である。

本発明が表面張力を低下させるために有用である液体には、水、食塩水、ＫＣｌ溶液、掘削流体、坑井流体、地下構造および坑井区域のための液体処理またはガス処理流れ、炭化水素、ハロカーボン系、コーティング組成物、ラテックス、ポリマー、床仕上げ剤、床磨き剤、消火剤、インク、乳化剤、発泡剤、剥離剤、撥水剤、流動性改良剤、膜蒸発防止剤、湿潤剤、浸透剤、クリーナー、研削剤、電気めっき剤、腐食防止剤、エッチャント液、はんだ付け剤、分散助剤、微生物薬、パルプ化助剤、リンス助剤、研磨剤、パーソナルケア組成物、乾燥剤、帯電防止剤、または結合剤が含まれるが、それらに限定されない。

コーティング組成物は、アルキドコーティング、タイプＩウレタンコーティング、不飽和ポリエステルコーティング、または水分散コーティングである。

本発明はさらに、基材を、上に定義されたような式（Ｉ）もしくは（ＩＩ）の組成物、またはそれらの混合物と接触させる工程を含む撥水性、撥油性、および汚染抵抗を基材に提供する方法を含む。本発明の組成物は、ブラシ、スプレー、ローラー、ドクターブレード、ワイプ、液浸、浸漬技法、泡、液体注入、およびキャスティングを含むが、それらに限定されない、従来法によって基材を組成物と接触させることによって典型的には塗布される。任意選択的に、２つ以上のコートを、特に多孔質表面上で、使用することができる。

本発明の組成物は、基材の製造中に添加剤として使用することができる。それらは、製造中の任意の好適な時点で添加することができる。たとえば、紙の場合には、それらは、サイズプレスにおける紙パルプに添加することができる。好ましくは、組成物の乾燥固形分および乾燥紙繊維を基準として、約０．３重量％〜約０．５重量％の本発明の組成物が紙パルプに添加される。

紙用の表面処理剤として使用されるとき、本発明の組成物は、固形分を基準として、約０．０１重量％〜約２０重量％、好ましくは約０．１重量％〜約１０重量％、最も好ましくは約０．５重量％〜約５重量％の本組成物を有する塗布液を与えるために水で典型的には希釈される。紙に塗布されるときのカバレージは、約１０ｇ／ｍ^２〜約２００ｇ／ｍ^２、好ましくは約１０ｇ／ｍ^２〜約１００ｇ／ｍ^２の塗布液である。好ましくは塗布は、紙に塗布されている約０．１ｇ／ｍ^２〜約５．０ｇ／ｍ^２の固形分をもたらす。

石、タイルおよび他の硬表面上に使用されるとき、本発明の組成物は、固形分を基準として、約０．１重量％〜約２０重量％、好ましくは約１．０重量％〜約１０重量％、最も好ましくは約２．０重量％〜約５．０重量％の組成物を有する塗布液を与えるために水で典型的には希釈される。基材に塗布されるときのカバレージは、半多孔質基材（たとえば、石灰石）向けには１平方メートル当たり約１００ｇの塗布液（ｇ／ｍ^２）、および多孔質基材（たとえば、Ｓａｌｔｉｌｌｏ）向けには２００ｇ／ｍ^２である。好ましくは塗布は、表面に塗布されている約０．１ｇ／ｍ^２〜約２．０ｇ／ｍ^２の固形分をもたらす。

本発明の組成物は、それ自体、または１つまたは複数の他の仕上げ剤もしくは表面処理剤と組み合わせて基材に塗布されるかまたは基材と接触させられる。本発明の組成物は任意選択的にさらに、追加の表面効果を達成するための処理剤もしくは仕上げ剤、またはそのような試剤もしくは仕上げ剤と一緒に一般に使用される添加剤などの追加成分を含む。そのような追加成分は、撥しみ性、しみ放出、撥汚物性、汚物放出、撥水性、撥油性、抗菌防護、および類似の効果などの表面効果を提供する化合物または組成物を含む。そのような処理剤もしくは仕上げ剤の１つまたは複数を、本発明の組成物とブレンドし、基材に塗布することができる。

界面活性剤、ｐＨ調整剤、レベリング剤、湿潤剤、および当業者に知られている他の添加剤などの、そのような処理剤もしくは仕上げ剤と共に一般に使用される他の添加剤もまた存在することができる。そのような仕上げ剤もしくは試剤の例には、加工助剤、発泡剤、滑剤、抗しみ剤などが挙げられる。組成物は、製造施設、小売業者のところで、または設置および使用前に、または消費のところで塗布される。

本発明はさらに、コーティング組成物に、基材上への堆積前に上式（Ｉ）もしくは（ＩＩ）またはそれらの混合物の組成物を添加する工程を含む、耐ブロッキング性、オープンタイム猶予、および撥油性を、コーティング組成物をその上に堆積された基材に提供する方法を含む。用語「コーティングベース」と本明細書では言われる、好適なコーティング組成物は、アルキドコーティング、タイプＩウレタンコーティング、不飽和ポリエステルコーティング、または水分散コーティングの、組成物、典型的には液体調合物を含み、基材表面上に耐久性のあるフィルムを生み出すという目的のために基材に塗布される。これらは、従来の塗料、ステイン、および類似のコーティング組成物である。

用語「アルキドコーティング」とは本明細書で用いるところでは、アルキド樹脂をベースとする従来の液体コーティング、典型的には塗料、クリアコーティング、またはステインを意味する。アルキド樹脂は、複雑な分岐した、架橋したポリエステル含有不飽和脂肪族酸残基である。従来のアルキドコーティングは、バインダーもしくはフィルム形成成分として、硬化性もしくは乾性アルキド樹脂を利用する。アルキド樹脂コーティングは、乾性油に由来する不飽和脂肪族酸残基を含有する。これらの樹脂は、酸素もしくは空気の存在下で自発的に重合して固体の保護膜を生成する。重合は、「乾燥」または「硬化」と称され、大気酸素による油の脂肪族酸成分中の不飽和炭素−炭素結合の自動酸化の結果として起こる。調合されたアルキドコーティングの薄い液体層として表面に塗布されたとき、生じる硬化フィルムは比較的硬質で、非溶融性で、そして未酸化アルキド樹脂または乾性油用の溶剤またはシンナーとして働く多くの有機溶剤に実質的に不溶性である。そのような乾性油は、油ベースのコーティング用の原材料として使用されてきており、文献に記載されている。

用語「ウレタンコーティング」とは本明細書で以下に用いるところでは、タイプＩウレタン樹脂をベースとする従来の液体コーティング、典型的には塗料、クリアコーティング、またはステインを意味する。ウレタンコーティングは、ポリイソシアネート、通常はトルエンジイソシアネートと乾性油酸の多価アルコールエステルとの反応生成物を典型的には含有する。ウレタンコーティングは、ＡＳＴＭＤ−１によって５つのカテゴリーに分類される。タイプＩウレタンコーティングは、前に引用された、ＳｕｒｆａｃｅＣｏａｔｉｎｇｓＶｏｌ．１に記載されているように反応前の自動酸化性バインダーを含有する。これらはまた、ウラルキド、ウレタン変性アルキド、油変性ウレタン、ウレタンオイル、またはウレタンアルキドとしても知られ、最大容量カテゴリーのポリウレタンコーティングであり、塗料、クリアコーティング、またはステインを含む。硬化コーティングは、バインダー中の不飽和乾性油残基の空気酸化および重合によって形成される。

用語「不飽和ポリエステルコーティング」とは本明細書で以下に用いるところでは、典型的には塗料、クリアコーティング、またはゲルコート調合物のような、モノマーに溶解させられ、開始剤および必要に応じて触媒を含有する、不飽和ポリエステル樹脂をベースとする従来の液体コーティングを意味する。不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和プレポリマーとして、１，２−プロピレングリコールまたは１，３−ブチレングリコールなどのグリコールと、酸無水物形態でのマレイン酸（またはマレイン酸および飽和酸、たとえば、フタル酸の）などの不飽和酸との縮重合から得られた生成物を含有する。不飽和プレポリマーは、鎖中に不飽和を含有する線状ポリマーである。これは、最終樹脂を製造するために、好適なモノマー、たとえばスチレンに溶解させられる。フィルムは、フリーラジカル機構による線状ポリマーとモノマーとの共重合によって製造される。フリーラジカルは、熱によって、またはより通常は、別々にパッケージ化された、そして使用前に添加される、ベンゾイルペルオキシドなどの、過酸化物の添加によって発生させることができる。そのようなコーティング組成物は、「ゲルコート」仕上げ剤と頻繁に称される。硬化が室温で起こり得るために、フリーラジカルへの過酸化物の分解は、ある種の金属イオン、通常はコバルトによって触媒される。過酸化物およびコバルト化合物の溶液は、混合物に別々に添加され、塗布前に十分に攪拌される。フリーラジカル機構によって硬化する不飽和ポリエステル樹脂はまた、たとえば、紫外線を使用する照射硬化にも好適である。熱がまったく生成しない、この形態の硬化は、木材または板上のフィルムに特に好適である。他の放射線源、たとえば電子ビーム硬化もまた用いられる。

用語「水分散コーティング」とは本明細書で用いるところでは、水相に分散されたフィルム形成材料のエマルジョン、ラテックス、または懸濁液などの、基材の装飾または保護のためを意図される必須分散成分としての水からなるコーティングを意味する。「水分散コーティング」は、多数の調合物を記載する一般分類であり、上記分類のメンバーならびに他の分類のメンバーを含む。水分散コーティングは、他の普通のコーティング成分を一般に含有する。水分散コーティングは、ラテックス塗料などの有色素コーティング、木材目止め剤、ステイン、および仕上げ剤などの無色素コーティング、石積みおよびセメント用のコーティング、ならびに水性アスファルトエマルジョンで例示されるが、それらに限定されない。水分散コーティングは、界面活性剤、保護コロイドおよび増粘剤、顔料および体質顔料、防腐剤、殺菌剤、凍結融解安定剤、消泡剤、ｐＨを調整するための試剤、合体助剤、および他の成分を任意選択的に含有する。ラテックス塗料用にフィルム形成材料は、アクリレートアクリル、ビニルアクリル、ビニル、またはそれらの混合物のラテックスポリマーである。そのような水分散コーティング組成物は、「ＥｍｕｌｓｉｏｎａｎｄＷａｔｅｒ−ＳｏｌｕｂｌｅＰａｉｎｔｓａｎｄＣｏａｔｉｎｇｓ」（ＲｅｉｎｈｏｌｄＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＮｅｗＹｏｒｋ，ＮＹ，１９６５）にＣ．Ｒ．Ｍａｒｔｅｎｓによって記載されている。

用語「乾燥コーティング」とは本明細書で用いるところでは、コーティング組成物が乾燥させられ、固定されたまたは硬化させられた後に得られる最終装飾および／または保護フィルムを意味する。そのような最終フィルムは、非限定的な例として、硬化、合体、重合、相互浸透、放射線硬化、ＵＶ硬化または蒸発によって達成することができる。最終フィルムはまた、ドライコーティングでのように乾燥および最終状態で適用することができる。

ブロッキングは、一緒にプレスされた、または長期間互いに接触して置かれたときの２つのコートされた表面の望ましくない癒着である。ブロッキングが起こるとき、表面の分離は、１つまたは両方の表面上のコーティングの崩壊をもたらし得る。したがって改善された耐ブロッキング性は、２つのコートされた表面が、たとえば窓枠上で、接触することが必要である多くの状況において有益である。

用語「オープンタイム猶予」は本明細書では、液体コーティング組成物の層を、塗り継ぎむら、はけ目、または他の塗布跡を示すことなく液体コーティング組成物の隣接層へ溶け込ませることができる時間を意味するために用いられる。それはまた、ウェット−エッジ時間とも呼ばれる。低沸点の、揮発性有機化学物質（ＶＯＣ）を含有するラテックス塗料は、高沸点ＶＯＣ溶剤の欠如のために所望よりも短いオープンタイムを有する。オープンタイム猶予の欠如は、重なり合うはけ目または他の跡などの表面欠陥を引き起こすであろう。より長いオープンタイム猶予は、それが、コーティングの１つの層とコーティングの隣接層との間の重複部分で重なり跡、はけ目、または他の塗布跡を残すことなくコーティングの塗布を可能にするので、コートされた表面の外観が重要であるときには有益である。

添加剤として使用されるとき、本発明の組成物は、室温または周囲温度で十分に攪拌しながらそれを入れることによってコーティングベースまたは他の組成物に効果的に導入される。機械的振盪機を用いるかまたは熱もしくは他の方法を提供するなどの、より入念な混合を用いることができる。そのような方法は、必要ではなく、そして最終組成物を実質的に改善しない。ラテックス塗料への添加剤として使用されるとき、本発明の組成物は、湿った塗料中の本発明の組成物の乾燥重量で約０．００１重量％〜約５重量％で一般に添加される。好ましくは約０．０１重量％〜約１重量％、より好ましくは０．１重量％〜約０．５重量％が使用される。

本発明はまた、本発明の組成物で処理された基材を含む。好適な基材には、繊維質および硬表面基材が含まれる。繊維質基材には、木材、紙、および皮革が含まれる。硬表面基材には、ガラス、石、石積み、コンクリート、素焼きタイル、煉瓦、多孔質粘土および表面多孔質の様々な他の基材などの、多孔質および非多孔質の鉱物質表面が含まれる。そのような基材の具体的な例には、素焼きコンクリート、煉瓦、タイル、花崗岩、石灰石および大理石などの石、グラウト、モルタル、彫像、記念建造物、木材、テラゾなどの複合材料、ならびに石膏ボードで製造されたものなどの壁および天井パネルが挙げられる。これらは、建物、道路、駐車灯、ドライブウェイ、フローリング、暖炉、暖炉火床、カウンター甲板、ならびに屋内および屋外用途での他の装飾的用途の建造に使用される。

本発明の組成物は、優れた撥水性、撥油性、および汚染抵抗の１つまたは複数を、処理された基材に提供するために有用である。それらはまた、耐ブロッキング性、オープンタイム猶予、および撥油性を、本発明の組成物が添加されたコーティング組成物でコートされた基材に提供するためにも有用である。これらの特性は、従来のパーフルオロカーボン表面処理剤と比較してより低いフッ素濃度を用いて得られ、処理された表面の保護の点で向上した「フッ素効率」を提供する。本発明の組成物は、従来のフルオロケミカル表面保護剤についてのフッ素濃度の約半分〜１／３のフッ素濃度で有効である。本発明の組成物はまた、６個以下のフッ素化炭素原子を含有するより短いフルオロアルキル基の使用を可能にし、一方従来の商業的に入手可能な界面処理製品は、フルオロアルキル基が８個未満の炭素原子を含有する場合には乏しい撥油性および撥水性性能を典型的には示す。

原材料および試験方法
以下の原材料および試験方法を本明細書での実施例に用いた。

Ｃ_６Ｆ_１３ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨおよびＣ_４Ｆ_９ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨは、ＳｉｇｍａＡｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから商業的に入手可能である。

ｉ−Ｃ_３Ｆ_７ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨは、ＳｙｎＱｕｅｓｔＬａｂｓ，Ｉｎｃ．から商業的に入手可能である。

Ｃ_４Ｆ_９ＣＨ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨは、エチレン（２５ｇ、０．５３モル）を導入することによって製造され、エチレンを、Ｃ_４Ｆ_９ＣＨ_２ＣＦ_２Ｉ（２１７ｇ、０．８７モル）およびｄ−（＋）−リモネン（１ｇ）を装入したオートクレーブに導入し、次に反応器を２４０℃で１２時間加熱した。生成物を、６２％収率で１９〜２４ｍｍＨｇでの減圧蒸留８１〜９１℃によって得た。発煙硫酸（７０ｍＬ）を５０ｇのＣ_４Ｆ_９ＣＨ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｉにゆっくり加え、混合物を６０℃で１．５時間攪拌した。反応を、氷冷１．５重量％Ｎａ_２ＳＯ_３水溶液でクエンチし、９５℃で０．５時間加熱した。ボトム層を分離し、１０重量％水性酢酸ナトリウムで洗浄し、蒸留して式Ｃ_４Ｆ_９ＣＨ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨの化合物：２ｍｍＨｇ（２６７パスカル）でｂｐ５４〜５７℃を得た。

Ｃ_３Ｆ_７ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨは、Ｃ_３Ｆ_７ＯＣＦ_２ＣＦ_２Ｉ（１００ｇ、０．２４モル）およびベンゾイルペルオキシド（３ｇ）を窒素下に圧力容器に装入することによって製造した。一連の３つの真空／窒素ガス・シーケンスを次に−５０℃で実行し、エチレン（１８ｇ、０．６４モル）を導入した。容器を１１０℃で２４時間加熱した。オートクレーブを０℃に冷却し、脱ガス後に開いた。次に生成物をボトルに集めた。生成物を蒸留し、８０％収率で８０ｇのＣ_３Ｆ_７ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｉを得た。沸点は、２５ｍｍＨｇ（３３３３Ｐａ）で５６〜６０℃であった。Ｃ_３Ｆ_７ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｉ（３００ｇ、０．６８モル）とＮ−メチルホルムアミド（３００ｍＬ）との混合物を、１５０℃に２６時間加熱した。次に反応物を１００℃に冷却し、これに粗エステルを分離するための水の添加が続いた。エチルアルコール（７７ｍＬ）とｐ−トルエンスルホン酸（２．５９ｇ）とを粗エステルに加え、反応物を７０℃で１５分間攪拌した。ギ酸エチルおよびエチルアルコールを留去して粗生成物を得た。粗生成物をエーテルに溶解させ、順繰りに水性亜硫酸ナトリウム、水、およびブラインで洗浄し、次に硫酸マグネシウム上で乾燥させた。生成物を次に蒸留して８５％収率で１９９ｇのＣ_３Ｆ_７ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨを得た。沸点は４０ｍｍＨｇ（５３３３Ｐａ）で７１〜７３℃であった。

Ｌ−リジンおよびＬ−アルギニンは、ＳｉｇｍａＡｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから商業的に入手可能である。

ＲＨＯＰＬＥＸ３８２９、調合物Ｎ−２９−１は、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡから商業的に入手可能である。

ＭＡＢ塗料は、８５度で８４％光沢のアクリル半光沢樹脂を有し、Ｍ．Ａ．ＢｒｕｄｅｒａｎｄＳｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｂｒｏｏｍａｌｌ，ＰＡから商業的に入手可能である。

方法
試験方法１−表面張力測定
表面張力は、装置の使用説明書に従ってＫＲＵＳＳＫ１１Ｖｅｒｓｉｏｎ２．５０１張力計（ＫＲＵＳＳＵＳＡ，５ＭａｔｔｈｅｗｓＮＣ）でＷｉｌｈｅｌｍｙプレート法を用いて、米国材料試験協会（ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ）ＡＳＴＭ＃Ｄ１３３１−５６に従って測定した。既知の外周の垂直プレートを天秤に取り付け、濡れによる力を測定した。試験されるべき各実施例を、脱イオン水中の添加剤の固形分を基準とする重量でコーティング組成物に添加した。幾つかの異なる濃度を調製した。１０の反復を各希釈について試験し、次の機械設定を用いた：方法：プレート法ＳＦＴ、間隔：１．０秒、濡れ長さ：４０．２ｍｍ、１５読み限界：１０、最小標準偏差：２ダイン／ｃｍ、およびＧｒ．Ａｃｃ．：９．８０６６５ｍ／ｓ２。

結果は、１ダイン／ｃｍ未満の標準偏差でダイン／ｃｍ（ｍＮ／ｍ）単位であった。張力計は、製造業者の勧告に従って使用した。原液は、分析されるべきコーティング組成物中の最高濃度の界面活性剤向けに調製した。溶液の濃度は、脱イオン水中の、および水中２％ＫＣｌ溶液中の、商業的に入手可能な床磨き剤（ＲＨＯＰＬＥＸ３８２９，ＦｏｒｍｕｌａｔｉｏｎＮ−２９−１）中の界面活性剤のモルパーセントによった。溶液を、完全な混合を確実にするために一晩（おおよそ１２時間）攪拌した。各実施例についてのより低い濃度の原液は、元の原液を希釈することによって製造した。床磨き剤は、表面効果を基材に提供することを実証するために消費者、機関、および工業クリーニング・セグメントでの用途向けに使用される。より低い表面張力結果は、秀でた性能を示す。

試験方法２−建築用ラテックス塗料の耐ブロッキング性
本明細書に記載される試験方法は、ＡＳＴＭＤ４９４６−８９−ＳｔａｎｄａｒｄＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄｆｏｒＢｌｏｃｋｉｎｇＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＰａｉｎｔｓの修正形態である。

試験されるべき塗料の対面耐ブロッキング性は、この試験で評価した。ブロッキングは、この試験の目的のためには、一緒にプレスされた、または長期間互いに接触して置かれたときの２つの塗装表面の望ましくない癒着と定義される。

試験されるべき塗料を、アプリケータブレードを用いてポリエステル試験パネル上にキャストした。すべての塗装パネルを、耐ブロッキング性結果に影響を及ぼし得る表面汚染を避けるために、グリース、油、指紋、ほこりなどから防護した。典型的には、結果は、塗料をキャストした後２４時間で評価される。パネルが、所望の期間上に言及されたＡＳＴＭ方法に明記されるように調整室で順化された後に、６つの正方形（３．８ｃｍ×３．８ｃｍ）を、塗装試験パネルから切り取った。カットセクション（３対）を、試験されるべき塗料のそれぞれについて塗料表面が対面した状態で置いた。カットセクション（３対）を、試験されるべき塗料のそれぞれについて塗料表面が対面した状態で置いた。対面検体を、大理石トレイ上で５０℃オーブン中に入れた。ｎｏ．８ストッパーを、より小さい直径を検体に接触させて、トップ上に入れ、次に１０００ｇの重りをストッパーのトップ上に置いた。これは、検体への１．８ｐｓｉ（１２．４×１０^３Ｐａ）の圧力をもたらした。１つの重りおよびストッパーを、試験される各検体について使用した。正確に３０分後に、ストッパーおよび重りを試験検体から離し、試験検体をオーブンから取り出し、耐ブロッキング性を測定する前に調整室で３０分間放冷した。

冷却後に、検体を、ゆっくりした一定の力で引き剥がすことによって分離した。耐ブロッキング性は、本方法のオペレーターによって測定されるように主観的な粘着性評価（塗装された検体の分離時に生み出される音）またはシール（２つの塗装表面の完全な接着）に対応して、０〜１０で格付けした。粘着性の程度を実際に聞くために検体を耳の近くに置いた。格付けシステムを表１に記載する。シールの程度は、検体の外観および接着している塗料表面の割合から推定した。試験パネル裏打ちからの塗料引き裂かれは、シールの表れであった。より高い数字は、より良好な耐ブロッキング性を示す。

試験方法３−接触角
接触角は、ＴｈｅＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＳｕｒｆａｃｅｓ，ＦｉｆｔｈＥｄｉｔｉｏｎ，Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，ＮｅｗＹｏｒｋ，ＮＹ，１９９０にＡ．Ｗ．Ａｄａｍｓｏｎによって記載されている、液滴法（ＳｅｓｓｉｌｅＤｒｏｐＭｅｔｈｏｄ）によって測定した。接触角の測定装置および手順に関する追加情報は、「Ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ」，Ｊ．Ｃ．Ｂｅｒｇ編，ＭａｒｃｅｌＤｅｋｋｅｒ，ＮｅｗＹｏｒｋ，ＮＹ，１９９３にＲ．Ｈ．Ｄｅｔｔｒｅらによって提供されている。液滴法では、Ｒａｍｅ−Ｈａｒｔ光学ベンチ（Ｒａｍｅ−ＨａｒｔＩｎｃ．，４３ＢｌｏｏｍｆｉｅｌｄＡｖｅ．，ＭｏｕｎｔａｉｎＬａｋｅｓ，ＮＪから入手可能）を用いて基材を水平位に保持した。接触角を、同じ製造業者製のテレスコーピング測角器を使って規定温度で測定した。試験されるべき各実施例を、塗料中の添加剤の固形分を基準として０．０１８重量％でＭＡＢ塗料に添加した。試験液体の一滴を、ポリエステルスクラブ試験パネル（ＬｅｎｅｔａＰ−１２１光沢のない黒色または等価物、ＬｅｎｅｔａＣｏｍｐａｎｙ，Ｍａｈｗａｈ，ＮＪ）上に置き、正接を、滴と表面との接触点で正確に測定した。前進角は、液滴のサイズを増加させることによって測定した。データは、前進接触角として提示した。

有機液体接触角と、表面のクリーナビリティおよび汚れ固着との間の関係は、上記のＡ．Ｗ．Ａｄａｍｓｏｎによって記載されている。一般に、より高いヘキサデカン接触角は、表面が、より大きい撥汚れ性および撥汚物性、ならびにより容易な表面クリーナビリティを有することを示す。

試験方法４−濡れ／レベリング試験
濡れおよびレベリング能力における試料の性能を試験するために、試料を床磨き剤（ＲＨＯＰＬＥＸ３８２９，ＦｏｒｍｕｌａｔｉｏｎＮ−２９−１、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡから入手可能）に添加し、十分にきれいにされた１２インチ×１２インチ（３０．３６ｃｍ×３０．３６ｃｍ）ビニルタイル（Ｅｓｔｒｉｅ，Ｓｈｅｒｂｒｏｏｋｅ，ＱＣＣａｎａｄａによってＩｎｔｅｒｆｕｓｅＶｉｎｙｌＴｉｌｅｓから入手可能）の半分に塗布した。タイルを、タイルを濡らし、粉末酸素漂白クレンザーを添加し、そして３ＭＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．ＰａｕｌＭＮ）から入手可能な、環境にやさしいＳＣＯＴＣＨ−ＢＲＩＴＥ研磨パッドを使用してスクラビングすることによって十分にきれいにする。このスクラビング手順を用いてタイル上にあらかじめ存在するコーティングを除去した。タイルは最初は、一様な光り輝く仕上げを有し；一様な光沢のない仕上げは、コーティング除去を示す。タイルを次に一晩風乾する。試験されるべき界面活性剤の１重量％溶液を、脱イオン水への希釈によって調製した。樹脂製造業者プロトコールに従って、１００ｇ部のＲＨＯＰＬＥＸ３８２９、Ｎ−２９−１調合物を調製し、これに、試験床磨き剤を提供するために、０．７５ｇの１重量％界面活性剤溶液の添加が続いた。

試験床磨き剤を、タイルの中心に３ｍＬ部の試験磨き剤を置き、そしてチーズクロス・アプリケータを用いてトップからボトムまで広げ、そして最後に、このアプリケータを用いて、タイルを横切って大きい「Ｘ」を置くことによってタイルに塗布した。「Ｘ」はその後、格付け工程でレベリングの物的証拠を提供する。このアプリケータは、８層パッドへと２度折り重ねられた、チーズクロス（ＶＷＲ，ＷｅｓｔＣｈｅｓｔｅｒＰＡ製の）の２層１８×３６インチ（４６×９１ｃｍ）シートから製造された。パッドの１つの角を次にアプリケータとして使用した。タイルを３０分間乾燥するに任せ、計５コート（コーティング＃１〜５）を、各コーティングが乾燥させられた後にＸテストが行われる状態で、塗布し、乾燥させた。各コートの後に、タイルを、タイル表面上での磨き剤の濡れおよびレベリングを促進する界面活性剤の能力に関して１〜５尺度（１が最悪であり、５が最良である）で格付けした。格付けは、添加界面活性剤をまったく含有しない床磨き剤で処理されたタイルとの比較に基づき、下記のタイル格付け尺度（ＴｉｌｅＲａｔｉｎｇＳｃａｌｅ）を用いて測定する。

試験方法５−ブレンダー泡立ち試験
油田（たとえば掘削および刺激）およびクリーニング用途向けフルオロ界面活性剤の泡立ちを評価するために用いられた試験手順は、ブレンダー泡立ち試験ＡＳＴＭＤ３５１９−８８−ＳｔａｎｄａｒｄＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄｆｏｒＦｏａｍｉｎＡｑｕｅｏｕｓＭｅｄｉａ（ＢｌｅｎｄｅｒＴｅｓｔ）の修正版である。泡を生み出し、安定な泡をある期間にわたって水溶液で維持する試料の能力を、この試験で評価した。ブレンダー、目盛り付きシリンダー、ガラス試料ボトルおよびストップウォッチのみが、必要とされる材料であった。先ず、試験ベース溶液の原液を製造した。これらの溶液は、脱イオン水および２％ＫＣｌであった。所望のベース試験液中０．１％活性成分で試験されるべき１００ｍＬのフルオロ界面活性剤の試料を調製し、完全な混合を確実にするために一晩攪拌した。ブレンダーを多量の脱イオン水できれいにした。きれいになるとすぐに、ブレンダーを使用のために組み立てた。１００ｍＬの試験流体試料をブレンダージャーに流し込んだ。試験流体の温度を温度計で測定し、記録した。ブレンダーを次に、５０〜６０％仕事率で２０秒間作動させた。２０秒後に、液体および泡を直ちに５００ｍＬの目盛り付きシリンダーに流し込んだ。最初の液体および泡高をｍＬ単位で測定し、タイマーをスタートさせた。これを、時間ゼロでの最大総泡高と称した。目盛り付きシリンダーをそっと放置した。追加の液体および泡高（ｍＬ単位での）測定値を、ストップウォッチをスタートさせた５、１０および１５分後に取った。さらに、泡の半減期をまた記録した。半減期は、液体の半分が目盛り付きシリンダーの底部に流れ出てしまう時間であった。この時間中に、濃密泡または薄い泡および泡持続性などのあらゆる泡の観察結果を記録した。泡のより大きい高さ（ｍＬ単位での）は、試料がより多く泡立つことを示した。泡の一貫して高い高さ（ｍＬ単位での）は、持続性泡を実証した。ブレンダー泡立ち試験は、試料が生成する泡の量の指標として用いられ、そしてまたその泡の持続性を示した。

実施例１
五酸化リン（５．２４ｇ、０．０３６９２モル）を８０℃でＣ_６Ｆ_１３ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ（３０ｇ、０．０８２４２モル）に加え、反応物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を６０℃に冷却し、水性リジン溶液（１８１ｍＬ水中の１２．７７ｇリジン）に加えた。混合物を７０℃で１時間攪拌した。生じた生成物を、表３〜７の結果で下に記載されるように表面張力、接触角、耐ブロッキング性、およびレベリングから試験した。

実施例２
五酸化リン（１．２３ｇ、０．００８６８２モル）を８０℃でＣ_４Ｆ_９ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ（５．１２ｇ、０．０１９３８モル）に加え、反応物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を６０℃に冷却し、引き続き水性リジン溶液（３７ｇ水中の３ｇリジン）添加を加えた。このホスフェートリジン塩溶液を７０℃で１時間攪拌した。生じた生成物を、表３〜７の結果で下に記載されるように表面張力、接触角、耐ブロッキング性、およびレベリングから試験した。

実施例３
五酸化リン（０．９７ｇ、０．００６８３モル）を８０℃でＣ_４Ｆ_９ＣＨ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ（５ｇ、０．０１５２４モル）に加え、反応物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を６０℃に冷却し、引き続き水性リジン溶液（３３ｇ水中の２．３６ｇリジン）を加えた。このホスフェートリジン塩溶液を７０℃で１時間攪拌した。生じた生成物を、表３〜７の結果で下に記載されるように表面張力、接触角、耐ブロッキング性、およびレベリングから試験した。

実施例４
五酸化リン（０．９６ｇ、０．００６７９モル）を８０℃でＣ_３Ｆ_７ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ（５ｇ、０．０１５１５モル）に加え、反応物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を６０℃に冷却し、引き続き水性リジン溶液（４７ｇ水中の２．３４ｇリジン）を加えた。このホスフェートリジン塩溶液を７０℃で１時間攪拌した。生じた生成物を、表３〜７の結果で下に記載されるように表面張力、接触角、耐ブロッキング性、およびレベリングから試験した。

実施例５
五酸化リン（１．０１ｇ、０．００７１３モル）を８０℃でｉ−Ｃ_３Ｆ_７ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ（５ｇ、０．０１５９２モル）に加え、反応物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を６０℃に冷却し、引き続き水性リジン溶液（３４ｇ水中の２．９４ｇリジン）を加えた。このホスフェートリジン塩溶液を７０℃で１時間攪拌した。生じた生成物を、表３〜７の結果で下に記載されるように表面張力、接触角、耐ブロッキング性、およびレベリングから試験した。

実施例６
五酸化リン（０．８７ｇ、０．００６１５４モル）を８０℃でＣ_６Ｆ_１３ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ（５ｇ、０．０１３７４モル）に加え、反応物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を６０℃に冷却し、水性アルギニン溶液（３４ｇ水中の３．５４ｇアルギニン）添加を加えた。このホスフェートリジン塩溶液を７０℃で１時間攪拌した。生じた生成物を、表３〜７の結果で下に記載されるように表面張力、接触角、耐ブロッキング性、およびレベリングから試験した。

実施例７
五酸化リン（１．２０ｇ、０．００８４８５モル）を８０℃でＣ_４Ｆ_９ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ（５ｇ、０．０１８９４モル）に加え、反応物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を６０℃に冷却し、引き続き水性アルギニン溶液（３９ｇ水中の３．５ｇアルギニン）添加を加えた。このホスフェートリジン塩溶液を７０℃で１時間攪拌した。生じた生成物を、表３〜７の結果で下に記載されるように表面張力、接触角、耐ブロッキング性、およびレベリングから試験した。

実施例８
五酸化リン（０．９７ｇ、０．００６８３モル）を８０℃でＣ_４Ｆ_９ＣＨ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ（５ｇ、０．０１５２４モル）に加え、反応物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を６０℃に冷却し、引き続き水性アルギニン溶液（３５ｇ水中の２．８１ｇアルギニン）添加を加えた。このホスフェートリジン塩溶液を７０℃で１時間攪拌した。生じた生成物を、表３〜７の結果で下に記載されるように表面張力、接触角、耐ブロッキング性、およびレベリングから試験した。

実施例９
五酸化リン（０．９６ｇ、０．００６７９モル）を８０℃でＣ_３Ｆ_７ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ（５ｇ、０．０１５１５モル）に加え、反応物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を６０℃に冷却し、引き続き水性アルギニン溶液（３５ｇ水中の２．８ｇアルギニン）添加を加えた。このホスフェートリジン塩溶液を７０℃で１時間攪拌した。生じた生成物を、表３〜７の結果で下に記載されるように表面張力、接触角、耐ブロッキング性、およびレベリングから試験した。

実施例１０
五酸化リン（１．０１ｇ、０．００７１３モル）を８０℃でｉ−Ｃ_３Ｆ_７ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ（５ｇ、０．０１５９２モル）に加え、反応物を一晩１０５℃に加熱した。反応混合物を６０℃に冷却し、引き続き水性アルギニン溶液（３６ｇ水中の２．９４ｇアルギニン）添加を加えた。このホスフェートリジン塩溶液を７０℃で１時間攪拌した。生じた生成物を、表３〜７の結果で下に記載されるように表面張力、接触角、耐ブロッキング性、およびレベリングから試験した。

比較例Ａ
五酸化リン（１当量）を８０℃で式Ｆ（ＣＦ_２）_ｚＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨのパーフルオロアルキルエチルアルコール混合物（２．３当量）に加えた。典型的な混合物は次の通りであった：１．６％のｚ＝４、４８．３％のｚ＝６、２８．７％のｚ＝８、１３．９％のｚ＝１０、５．３％のｚ＝１２、１．７のｚ＝１４、０．４％のｚ＝１６および０．１％のｚ＝１８。反応物を２４時間１０５℃に加熱した。アンモニア（水中３０％溶液、２．６当量）を加え、反応物を７０℃で１０分間攪拌した。水を加え、反応物を７０℃で１時間攪拌してホスフェート生成物を与えた。生じた生成物を、試験方法１〜４を用いてレベリング、表面張力、接触角、および耐ブロッキング性について試験した。結果を表３〜７にリストする。

脱イオン水の通常の表面張力は７２ダイン／ｃｍ（０．０００％として表３に示される）である。本発明の化合物が指定割合で添加されたとき、各水溶液の表面張力は著しく低下した。より良好な性能は、より高いレベルで得られた。

ＲＨＯＰＬＥＸ３８２９、調合物Ｎ−２９−１コーティング組成物の通常の表面張力は３２ダイン／ｃｍである。本発明の化合物の上の実施例が指定割合で添加されたとき、各水性コーティング組成物液の表面張力は著しく低下した。より良好な性能（より低い表面張力値）は、より高いレベルで得られ、それは向上した濡れ性およびレベリング性を示す。実施例１〜１０は、より長い過フッ素化アルキル基およびより高いフッ素ローディングを有するフッ素化ホスフェートを含む比較例よりも表面張力低下に関して等しいかまたはより良好に機能した。

表５のデータは、優れた耐ブロッキング性が、はるかにより低いフッ素含有量で比較例と比べて本発明から得られたことを実証する。

表６のデータは、対照と比べて本発明のすべての実施例について優れたヘキサデカン接触角の増加を示す。前進ヘキサデカン接触角の増加は、向上した撥油性と相関する。本発明はまた、著しくより低いＦローディングで比較例と等しいかまたは比較例よりも良好に機能する。

生成物を、１重量％界面活性剤希釈物の０．７５重量％の量で床磨き剤に添加し、試験方法３を用いてレベリングについて試験した。結果を表７に示す。

ホスフェートは、商業的に入手可能な床仕上げ剤（ＲＨＯＰＬＥＸ３８２９Ｎ−２９−１調合物）で優れた濡れ能力を示した。それらは、ビニルタイルで試験されたときにより長い過フッ素化アルキル基およびはるかにより高いフッ素ローディングを有するフッ素化ホスフェートを含む比較例に等しく機能した。

２％ＫＣｌ水の通常の表面張力は、（０．０００％として表Ｘに示される）７３．５ダイン／ｃｍである。実施例１および６は、２％ＫＣｌ中で安定ではなかった。上のホスフェートが指定割合で添加されたとき、各水溶液の表面張力は著しく低下した。より良好な性能は、より高いレベルで得られた。試験からの結果によれば、優れた表面張力低下は、比較例を上回る本発明から見られた。ブラインの向上した表面張力低下は、油田刺激および掘削流体用途にとって望ましい。

それぞれ、表９および１０に示される、脱イオン水および２％ＫＣｌでのブレンダー泡立ち結果は、比較例よりも向上した泡立ちおよび経時的により持続可能な泡を実証した。起泡性は、泡が、表面上への活性クリーニング成分の付着を促進するために用いられるクリーニング液にとって望ましい。油田刺激および掘削用途では、流体の起泡性を高めるのを助ける界面活性剤添加剤が望ましい。

Claims

式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩ

［式中、
Ｒ_ｆは、１つ、２つもしくは３つのエーテル酸素原子で任意選択的に中断されていてもよい、Ｃ_１〜Ｃ_６線状もしくは分岐のパーフルオロアルキルであり；
ｘは、１〜２であり；
Ａは、（ＣＨ_２）_ｋ、（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎ、（ＣＨ_２）_ｏＳＯ_２Ｎ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２）_ｐ、Ｏ（ＣＦ_２）_２（ＣＨ_２）_ｒ、またはＯＣＨＦＣＦ_２ＯＥであり；
Ｚは、ＯまたはＳであり；
ｍは、１〜４であり；
ｋ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｒは、それぞれ独立して、１〜２０であり；
Ｅは、酸素、硫黄、または窒素原子で任意選択的に中断されていてもよい、Ｃ_２〜Ｃ_２０線状もしくは分岐のアルキル基；環状アルキル基、またはＣ_６〜Ｃ_１０アリール基であり；
Ｒは、酸素、硫黄、または窒素原子からなる群から選択されるヘテロ原子で任意選択的に中断されていてもよい、Ｃ_２〜Ｃ_６０線状もしくは分岐のアルキル基；環状アルキル；またはＣ_６〜Ｃ_１０アリールであり；Ｒが８個超の炭素であるときには、ヘテロ原子対炭素原子の比は少なくとも１：２であることを条件とし；
Ｍは、アンモニウムカチオン（ＮＨ_２Ｒ^１Ｒ^２）^＋（式中、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、少なくとも１つのカルボキシレ−ト部分と１つのアミノ部分とを含有し、および、酸素、硫黄、もしくは窒素含有部分で、または最大で１０個の炭素原子を含有する環状アルキルもしくはアリール部分で任意選択的に置換されている、中断されている、または両方であってもよい、線状もしくは分岐の有機基である）である］
を含む組成物。
Ｒ_ｆがＣ_４〜Ｃ_６線状パーフルオロアルキルであり、Ａが（ＣＨ_２）_ｋであり、ｋが２である、請求項１に記載の組成物。
Ｒ_ｆがＣ_４〜Ｃ_６線状パーフルオロアルキルであり、Ａが（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎであり、ｍが１であり、ｎが２である、請求項１に記載の組成物。
Ｒ_ｆがＣ_３線状パーフルオロアルキルであり、ＡがＯ（ＣＦ_２）_２（ＣＨ_２）_ｒであり、ｒが２である、請求項１に記載の組成物。
Ｍが、アンモニウムカチオン（ＮＨ_２Ｒ^１Ｒ^２）^＋（式中、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、少なくとも１つのカルボキシレ−ト部分と１つのアミノ部分とを含有する線状もしくは分岐の有機基である）である、請求項１に記載の組成物。
Ｍが

である、請求項５に記載の組成物。
Ｍが、アンモニウムカチオン（ＮＨ_３Ｒ）^＋（式中、Ｒは、少なくとも１つのカルボキシレ−ト部分と１つのアミノ部分とを含有し、および、酸素、硫黄、もしくは窒素含有部分で、または最大で１０個の炭素原子を含有する環状アルキルもしくはアリール部分で任意選択的に置換されている、中断されている、または両方であってもよい、線状もしくは分岐の有機基である）である、請求項１に記載の組成物。
Ｍが

である、請求項７に記載の組成物。
液体を、式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩ

［式中、
Ｒ_ｆは、１つ、２つもしくは３つのエーテル酸素原子で任意選択的に中断されていてもよい、Ｃ_１〜Ｃ_６線状もしくは分岐のパーフルオロアルキルであり；
ｘは、１〜２であり；
Ａは、（ＣＨ_２）_ｋ、（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎ、（ＣＨ_２）_ｏＳＯ_２Ｎ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２）_ｐ、Ｏ（ＣＦ_２）_２（ＣＨ_２）_ｒ、またはＯＣＨＦＣＦ_２ＯＥであり；
Ｚは、ＯまたはＳであり；
ｍは、１〜４であり；
ｋ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｒはそれぞれ独立して、１〜２０であり；
Ｅは、酸素、硫黄、または窒素原子で任意選択的に中断されていてもよい、Ｃ_２〜Ｃ_２０線状もしくは分岐のアルキル基；環状アルキル基、またはＣ_６〜Ｃ_１０アリール基であり；
Ｒは、酸素、硫黄、または窒素原子からなる群から選択されるヘテロ原子で任意選択的に中断されていてもよい、Ｃ_２〜Ｃ_６０線状もしくは分岐のアルキル基；環状アルキル；またはＣ_６〜Ｃ_１０アリールであり；Ｒが８個超の炭素であるときには、ヘテロ原子対炭素原子の比は少なくとも１：２であることを条件とし；
Ｍは、アンモニウムカチオン（ＮＨ_２Ｒ^１Ｒ^２）^＋（式中、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、少なくとも１つのカルボキシレ−ト部分と１つのアミノ部分とを含有し、および、酸素、硫黄、もしくは窒素含有部分で、または最大で１０個の炭素原子を含有する環状アルキルもしくはアリール部分で任意選択的に置換されている、中断されている、または両方であってもよい、線状もしくは分岐の有機基である）である］
を含む組成物に接触させる工程を含む液体の表面張力の低下方法。
前記液体が、媒体が水である、食塩水、ＫＣｌ溶液、掘削流体、坑井流体、地下構造および坑井区域のための液体処理流れまたはガス処理流れ、炭化水素、ハロカーボン系、コーティング組成物、ラテックス、ポリマー、床仕上げ剤、床磨き剤、消火剤、インキ、乳化剤、発泡剤、剥離剤、撥水剤、流動性改良剤、膜蒸発防止剤、湿潤剤、浸透剤、クリーナー、研削剤、電気めっき剤、腐食防止剤、エッチャント液、はんだ付け剤、分散助剤、微生物薬、パルプ化助剤、リンス助剤、研磨剤、パーソナルケア組成物、乾燥剤、帯電防止剤、または結合剤からなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
前記コーティング組成物が、アルキドコーティング、タイプＩウレタンコーティング、不飽和ポリエステルコーティング、または水分散コーティングである、請求項１０に記載の方法。
請求項９に従って処理された液体を含む組成物。
基材に表面効果を与える方法であって、前記基材の表面の少なくとも一部を、式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩ

［式中、
Ｒ_ｆは、１つ、２つもしくは３つのエーテル酸素原子で任意選択的に中断されていてもよいＣ_１〜Ｃ_６線状もしくは分岐のパーフルオロアルキルであり；
ｘは、１〜２であり；
Ａは、（ＣＨ_２）_ｋ、（ＣＨ_２ＣＦ_２）_ｍ（ＣＨ_２）_ｎ、（ＣＨ_２）_ｏＳＯ_２Ｎ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２）_ｐ、Ｏ（ＣＦ_２）_２（ＣＨ_２）_ｒ、またはＯＣＨＦＣＦ_２ＯＥであり；
Ｚは、ＯまたはＳであり；
ｍは、１〜４であり；
ｋ、ｎ、ｏ、ｐ、およびｒはそれぞれ独立して、１〜２０であり；
Ｅは、酸素、硫黄、または窒素原子で任意選択的に中断されていてもよい、Ｃ_２〜Ｃ_２０線状もしくは分岐のアルキル基；環状アルキル基、またはＣ_６〜Ｃ_１０アリール基であり；
Ｒは、酸素、硫黄、または窒素原子からなる群から選択されるヘテロ原子で任意選択的に中断されていてもよい、Ｃ_２〜Ｃ_６０線状もしくは分岐のアルキル基；環状アルキル；またはＣ_６〜Ｃ_１０アリールであり；Ｒが８個超の炭素であるときには、ヘテロ原子対炭素原子の比は少なくとも１：２であることを条件とし；
Ｍは、アンモニウムカチオン（ＮＨ_２Ｒ^１Ｒ^２）^＋（式中、Ｒ^１およびＲ^２は独立して、少なくとも１つのカルボキシレ−ト部分と１つのアミノ部分とを含有し、および、酸素、硫黄、もしくは窒素含有部分で、または最大で１０個の炭素原子を含有する環状アルキルもしくはアリール部分で任意選択的に置換されている、中断されている、または両方であってもよい、線状もしくは分岐の有機基である）である］
を含む組成物を含有するコーティング組成物と接触させる工程を含む方法。
前記コーティング組成物が、アルキドコーティング、タイプＩウレタンコーティング、不飽和ポリエステルコーティング、または水分散コーティングである、請求項１３に記載の方法。
前記コーティング組成物が、式Ｉ、式ＩＩ、または式ＩＩＩを含む組成物と接触させる前に前記基材に塗布される、請求項１４に記載の方法。
前記表面効果が、表面張力の低下、撥水性、撥油性、汚染抵抗、汚物抵抗、および耐ブロッキング性、接触角、濡れおよびレベリングの増加である、請求項１３に記載の方法。
請求項１３に記載の方法に従って処理された基材。