KR20140027259A - Fluorinated phosphates as surface active agents - Google Patents

Fluorinated phosphates as surface active agents Download PDF

Info

Publication number
KR20140027259A
KR20140027259A KR1020137030040A KR20137030040A KR20140027259A KR 20140027259 A KR20140027259 A KR 20140027259A KR 1020137030040 A KR1020137030040 A KR 1020137030040A KR 20137030040 A KR20137030040 A KR 20137030040A KR 20140027259 A KR20140027259 A KR 20140027259A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
coating composition
coatings
linear
present
Prior art date
Application number
KR1020137030040A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
셩 펭
알리슨 매리 야케
시안준 진 멩
Original Assignee
이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/372,032 external-priority patent/US20130210976A1/en
Application filed by 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 filed Critical 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Publication of KR20140027259A publication Critical patent/KR20140027259A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/004Surface-active compounds containing F
    • C11D1/006Surface-active compounds containing fluorine and phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/47Levelling agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/0005Other compounding ingredients characterised by their effect
    • C11D3/0036Soil deposition preventing compositions; Antiredeposition agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/02Halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

계면활성제를 코팅 조성물과 접촉시켜 코팅 조성물의 표면 장력을 낮추는 방법에 있어서, 상기 코팅 조성물을, (RfAO)P(O)(O-M+)2 (화학식 I) 및 (RfAO)2P(O)(O-M+) (화학식 II) [상기 식에서, Rf는 1개, 2개 또는 3개의 에테르 산소 원자가 선택적으로 개재된 C1 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬이고; A는 (CH2CF2)m(CH2)n, (CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p, O(CF2)q(CH2)r, 또는 OCHFCF2OE이고; m은 0 내지 4이고; n, o, p, 및 r은 각각 독립적으로 2 내지 20이고; q는 2이고; E는 산소, 황, 또는 질소 원자가 선택적으로 개재된 C2 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬 기; 환형 알킬 기, 또는 C6 내지 C10 아릴 기이고; M은 I족 금속 또는 암모늄 양이온 (NHxR2 y)+ (여기서, R2는 C1 내지 C4 알킬이고; x는 1 내지 4이고; y는 0 내지 3이고; x + y는 4임)이며; 화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함]를 포함하는 계면활성제와 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법, 및 상기 코팅 조성물로 처리된 기재.Contacting a surface active agent and a coating composition in the method for lowering the surface tension of the coating composition, the coating composition, (R f AO) P ( O) (O - M +) 2 ( Formula I) and (R f AO) 2 P (O) (O - M + ) wherein R f is C 1 to C 6 linear or branched perfluoro optionally interrupted by one, two or three ether oxygen atoms Alkyl; A is (CH 2 CF 2 ) m (CH 2 ) n , (CH 2 ) o SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) p , O (CF 2 ) q (CH 2 ) r , or OCHFCF 2 OE ; m is from 0 to 4; n, o, p, and r are each independently 2-20; q is 2; E is a C 2 to C 20 linear or branched alkyl group optionally interrupted by an oxygen, sulfur, or nitrogen atom; Cyclic alkyl groups, or C 6 to C 10 aryl groups; M is a Group I metal or ammonium cation (NH x R 2 y ) + (where R 2 is C 1 to C 4 alkyl; x is 1 to 4; y is 0 to 3; x + y is 4 ); Formula (I) is present in at least 50 mol%], comprising contacting with a surfactant comprising: a substrate treated with said coating composition.

Description

표면 활성제로서의 플루오르화 포스페이트 {FLUORINATED PHOSPHATES AS SURFACE ACTIVE AGENTS}Fluorinated phosphate as surface active agent {FLUORINATED PHOSPHATES AS SURFACE ACTIVE AGENTS}

본 발명의 분야는 코팅 조성물에 불소화합물계 계면활성제를 사용하여 그러한 조성물로 코팅된 기재에 표면 효과를 부여하는 것에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The field of the present invention relates to the use of fluorochemical surfactants in coating compositions to impart surface effects to substrates coated with such compositions.

통상 플루오로알킬 포스페이트 계면활성제 및 표면 처리제는 소정 농도에서 더 높은 백분율의 불소를 함유하는 다수의 불소화합물계 사슬을 함유하며, 더 우수한 성능을 제공하는 것으로 여겨지기 때문에 전형적으로 사용된다. 그러나, 플루오르화 시재료는 더욱 고가이며 공급이 부족하다. 동일하거나 더 우수한 성능을 유지하면서 이러한 계면활성제 중 플루오르화 시재료의 양을 감소시키는 것이 바람직하다. 필요한 플루오르화 출발 성분의 양의 감소는 비용을 감소시킬 뿐만 아니라, 계면활성제의 생성에 더 적은 단계가 필요하고 더 적은 에너지가 필요하기 때문에, 사이클 시간을 단축시킨다. 불소 함량을 감소시키면 비용은 감소할 것이지만, 제품 성능을 유지하는 것이 필요하다.Typically, fluoroalkyl phosphate surfactants and surface treatment agents are typically used because they contain a high percentage of fluorine containing a large number of fluorinated compound chains at a given concentration and are considered to provide better performance. However, fluorinated starting materials are more expensive and lack in supply. It is desirable to reduce the amount of fluorinated starting materials in these surfactants while maintaining the same or better performance. Reducing the amount of required fluorinated starting components not only reduces the cost, but also shortens the cycle time, because fewer steps are required to produce the surfactant and less energy is needed. Reducing the fluorine content will reduce costs, but it is necessary to maintain product performance.

브레이스(Brace)와 맥켄지(Mackenzie)는, 미국 특허 제3,083,224호에서, 화학식 [CmF2m +1CnH2nO]yPO(OM)3-y (상기 식에서, m은 4 내지 12이고, n은 1 내지 16이고, y는 평균 1.0 내지 2.5임)를 갖는 혼합 플루오로알킬 포스페이트를 기술한다. 브레이스 및 맥켄지는, 특히 y가 2인 경우, 발유제로서의 이의 용도를 기술한다.Brace and Mackenzie, in US Pat. No. 3,083,224, have the general formula [C m F 2m +1 C n H 2n O] y PO (OM) 3-y , wherein m is 4 to 12 , n is 1 to 16, and y is on average 1.0 to 2.5). Braces and mackenzies describe their use as oil emulsions, especially when y = 2.

몬태그나(Montagna) 등은, 유럽 특허 EP 0 687 533호에서, 다양한 세라믹에서 발유제 및 발수제로서 사용하기 위한 폴리-퍼플루오로알킬렌옥사이드 모노 포스페이트 에스테르를 기술한다.Montagna et al., In EP 0 687 533, describe poly-perfluoroalkyleneoxide monophosphate esters for use as oil repellents and water repellents in various ceramics.

더 적은 플루오르화 시재료를 사용하면서, 특히 코팅 조성물에서 표면 장력을 감소시키는, 계면활성제 성능을 개선하는 것이 바람직하다. 코팅된 표면에 개선된 표면 효과를 부여하는 것이 또한 바람직하다. 본 발명은 더 적은 플루오르화 시재료를 사용하면서 계면활성제 성능을 증가시키고 코팅된 표면에 개선된 표면 효과를 부여하는 방법을 제공한다.It is desirable to improve surfactant performance while using less fluorinated starting materials, particularly in reducing surface tension in coating compositions. It is also desirable to impart an improved surface effect to the coated surface. The present invention provides a method of increasing surfactant performance and imparting improved surface effects to the coated surface while using less fluorinated starting materials.

본 발명은, 계면활성제를 코팅 조성물과 접촉시켜 코팅 조성물의 표면 장력을 낮추는 방법에 있어서, 상기 코팅 조성물을, 하기 화학식 I 및 화학식 II:The present invention provides a method of lowering the surface tension of a coating composition by contacting a surfactant with the coating composition, wherein the coating composition is represented by the following formulas (I) and (II):

[화학식 I](I)

(RfAO)P(O)(O-M+)2 (R f AO) P (O) (O - M + ) 2

And

[화학식 II]≪ RTI ID = 0.0 &

(RfAO)2P(O)(O-M+)(R f AO) 2 P (O) (O - M + )

[상기 식에서,[In the above formula,

Rf는 1개, 2개 또는 3개의 에테르 산소 원자가 선택적으로 개재된 C1 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬이고;R f is C 1 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl optionally interrupted by one, two or three ether oxygen atoms;

A는 (CH2CF2)m(CH2)n, (CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p, O(CF2)q(CH2)r, 또는 OCHFCF2OE이고;A is (CH 2 CF 2 ) m (CH 2 ) n , (CH 2 ) o SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) p , O (CF 2 ) q (CH 2 ) r , or OCHFCF 2 OE ;

m은 0 내지 4이고;m is from 0 to 4;

n, o, p, 및 r은 각각 독립적으로 2 내지 20이고;n, o, p, and r are each independently 2-20;

q는 2이고;q is 2;

E는 산소, 황, 또는 질소 원자가 선택적으로 개재된 C2 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬 기; 환형 알킬 기, 또는 C6 내지 C10 아릴 기이고;E is a C 2 to C 20 linear or branched alkyl group optionally interrupted by an oxygen, sulfur, or nitrogen atom; Cyclic alkyl groups, or C 6 to C 10 aryl groups;

M은 I족 금속 또는 암모늄 양이온 (NHxR2 y)+ (여기서, R2는 C1 내지 C4 알킬이고; x는 1 내지 4이고; y는 0 내지 3이고; x + y는 4임)이며;M is a Group I metal or ammonium cation (NH x R 2 y ) + (where R 2 is C 1 to C 4 alkyl; x is 1 to 4; y is 0 to 3; x + y is 4 );

화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함]를 포함하는 계면활성제와 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 포함한다.Formula I is present in greater than 50 mole%].

본 발명은, 표면에 적용되는 코팅 조성물의 오일 접촉각을 증가시키는 방법으로서, 표면을, 상기에 정의된 바와 같은 화학식 I 및 화학식 II (화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함)를 포함하는 코팅 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법을 추가로 포함한다.The present invention provides a method of increasing the oil contact angle of a coating composition applied to a surface, wherein the surface comprises a coating composition comprising Formula I and Formula II as defined above, wherein Formula I is present in at least 50 mole percent. It further comprises a method comprising the step of contacting with.

본 발명은, 코팅된 기재에 표면 효과를 부여하는 방법으로서, 기재의 표면의 전부 또는 일부를, 상기에 정의된 바와 같은 화학식 I 및 화학식 II (화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함)를 포함하는 코팅 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법을 추가로 포함한다.The present invention provides a method of imparting a surface effect to a coated substrate, wherein all or part of the surface of the substrate comprises Formula I and Formula II as defined above (Formula I is present at least 50 mol%). And further comprising contacting with the coating composition.

본 발명은 임의의 상기 방법으로부터의 코팅 조성물 및 기재를 추가로 포함한다.The invention further comprises a coating composition and a substrate from any of the above methods.

본 명세서에서 상표는 대문자로 나타낸다.Trademarks are capitalized herein.

본 발명은, 계면활성제를 코팅 조성물과 접촉시켜 코팅 조성물의 표면 장력을 낮추는 방법에 있어서, 상기 코팅 조성물을, 하기 화학식 I 및 화학식 II:The present invention provides a method of lowering the surface tension of a coating composition by contacting a surfactant with the coating composition, wherein the coating composition is represented by the following formulas (I) and (II):

[화학식 I](I)

(RfAO)P(O)(O-M+)2 (R f AO) P (O) (O - M + ) 2

[화학식 II]≪ RTI ID = 0.0 &

(RfAO)2P(O)(O-M+)(R f AO) 2 P (O) (O - M + )

[상기 식에서,[In the above formula,

Rf는 1개, 2개 또는 3개의 에테르 산소 원자가 선택적으로 개재된 C1 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬이고;R f is C 1 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl optionally interrupted by one, two or three ether oxygen atoms;

A는 (CH2CF2)m(CH2)n, (CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p, O(CF2)q(CH2)r, 또는 OCHFCF2OE이고;A is (CH 2 CF 2 ) m (CH 2 ) n , (CH 2 ) o SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) p , O (CF 2 ) q (CH 2 ) r , or OCHFCF 2 OE ;

m은 0 내지 4이고;m is from 0 to 4;

n, o, p, 및 r은 각각 독립적으로 2 내지 20이고;n, o, p, and r are each independently 2-20;

q는 2이고;q is 2;

E는 산소, 황, 또는 질소 원자가 선택적으로 개재된 C2 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬 기; 환형 알킬 기, 또는 C6 내지 C10 아릴 기이고;E is a C 2 to C 20 linear or branched alkyl group optionally interrupted by an oxygen, sulfur, or nitrogen atom; Cyclic alkyl groups, or C 6 to C 10 aryl groups;

M은 I족 금속 또는 암모늄 양이온 (NHxR2 y)+ (여기서, R2는 C1 내지 C4 알킬이고; x는 1 내지 4이고; y는 0 내지 3이고; x + y는 4임)이며;M is a Group I metal or ammonium cation (NH x R 2 y ) + (where R 2 is C 1 to C 4 alkyl; x is 1 to 4; y is 0 to 3; x + y is 4 );

화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함]를 포함하는 계면활성제와 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 포함한다.Formula I is present in greater than 50 mole%].

본 발명에 유용한 화학식 I 및 화학식 II의 화합물은 롱고리아(Longoria) 등의 미국 특허 제6,271,289호, 및 브레이스와 맥켄지의 미국 특허 제3,083,224호에 기재된 방법에 따라 제조될 수 있다. 전형적으로, 오산화인 (P2O5) 또는 옥시염화인 (POCl3) 중 어느 하나를 플루오르화 알킬 알코올 또는 플루오르화 알킬 티올과 반응시켜 모노- 및 비스- (플루오로알킬) 인산의 혼합물을 제공한다. 이어서, 수산화암모늄이나 수산화나트륨, 또는 알칸올 아민, 예를 들어, 다이에탄올 아민 (DEA)과 같은 일반적인 염기를 사용해 생성물을 중화시켜 상응하는 포스페이트의 혼합물을 제공한다. 진공 증류를 통해 여분의 미반응 알코올을 제거한다. 플루오르화 알코올 또는 플루오르화 알킬 티올과 P2O5의 비율을 제어하여 , 화학식 I의 화합물 (모노(플루오로알킬)포스페이트)의 양이 화학식 II의 화합물 (비스(플루오로알킬)포스페이트)의 양에 대해 50 몰% 이상인, 본 발명에서 계면활성제로서 유용한 조성물을 제공한다. 바람직하게는, 화학식 I 및 화학식 II는 2:1 이상의 화학식 I 대 화학식 II의 몰 비로 존재한다. 더욱 바람직하게는, 화학식 I 및 화학식 II는 3:1 이상의 화학식 I 대 화학식 II의 몰 비로 존재한다.Compounds of formula (I) and formula (II) useful in the present invention may be prepared according to the methods described in Longoria et al., US Pat. No. 6,271,289, and Brace and McKenzie, US Pat. No. 3,083,224. Typically, either phosphorus pentoxide (P 2 O 5 ) or phosphorus oxychloride (POCl 3 ) is reacted with a fluorinated alkyl alcohol or a fluorinated alkyl thiol to provide a mixture of mono- and bis- (fluoroalkyl) phosphoric acid do. The product is then neutralized with a common base such as ammonium hydroxide or sodium hydroxide, or an alkanol amine such as diethanol amine (DEA) to provide a mixture of the corresponding phosphates. Vacuum distillation removes excess unreacted alcohol. By controlling the ratio of fluorinated alcohol or fluorinated alkyl thiol to P 2 O 5 Provided are compositions useful as surfactants in the present invention wherein the amount of the compound of formula I (mono (fluoroalkyl) phosphate) is at least 50 mol% relative to the amount of the compound of formula II (bis (fluoroalkyl) phosphate). . Preferably, Formula I and Formula II are present in a molar ratio of Formula I to Formula II of 2: 1 or greater. More preferably, Formula I and Formula II are present in a molar ratio of Formula I to Formula II of at least 3: 1.

본 발명에 유용한 계면활성제의 제조에서 반응물로서 사용되는 플루오로알킬 알코올 또는 플루오로알킬 티올은 다양한 실시 형태에 대해 하기에 기재된 바와 같은 화합물들을 포함한다. Rf는 C3 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬이고, m은 1 내지 4인, 화학식 I 및 화학식 II의 화합물을 포함하는 계면활성제가 바람직하다. Rf는 C2 내지 C4의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬이고, m은 1 내지 3인, 화학식 I 및 화학식 II의 화합물을 포함하는 계면활성제가 더욱 바람직하다.Fluoroalkyl alcohols or fluoroalkyl thiols used as reactants in the preparation of surfactants useful in the present invention include compounds as described below for various embodiments. Preferred are surfactants comprising compounds of formula (I) and formula (II), wherein R f is a C 3 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl, m is 1 to 4. More preferred are surfactants comprising compounds of formula (I) and formula (II) wherein R f is a C 2 to C 4 linear or branched perfluoroalkyl, m is 1-3.

본 발명의 일 실시 형태에서, 계면활성제는, A가 (CH2CF2)m(CH2)n-인, 화학식 I 및 화학식 II의 화합물을 포함하는데, 이들은 본 명세서에서 하기 화학식 Ia 및 화학식 IIa:In one embodiment of the invention, the surfactant comprises a compound of formula (I) and formula (II), wherein A is (CH 2 CF 2 ) m (CH 2 ) n- , wherein :

[화학식 Ia](Ia)

(RfCH2CF2)m(CH2)nO)P(O)(O-M+)2 (R f CH 2 CF 2 ) m (CH 2 ) n O) P (O) (O - M + ) 2

And

[화학식 IIa]≪ RTI ID = 0.0 &

(RfCH2CF2)m(CH2)nO)2P(O)(O-M+)(R f CH 2 CF 2 ) m (CH 2 ) n O) 2 P (O) (O - M + )

(상기 식에서,(Wherein,

Rf, R1, m, n, 및 M은 상기에 정의된 바와 같음)로서 표시된다.R f , R 1 , m, n, and M are as defined above).

화학식 Ia 및 화학식 IIa의 바람직한 화합물에는, Rf가 C4 또는 C6 퍼플루오로알킬이고, n이 2인 화합물이 포함된다.Preferred compounds of formula (Ia) and formula (IIa) include compounds in which R f is C 4 or C 6 perfluoroalkyl and n is 2.

화학식 Ia 및 화학식 IIa의 화합물을 포함하는 다양한 실시 형태에 사용되는 계면활성제의 제조에 유용한 플루오르화 알코올은 하기 도식에 따른 합성에 의해 입수가능하다:Fluorinated alcohols useful in the preparation of surfactants for use in various embodiments, including compounds of formula (Ia) and formula (IIa), are available by synthesis according to the following scheme:

Figure pct00001
Figure pct00001

비닐리덴 플루오라이드 (VDF)와 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬 요오다이드의 텔로머화는 잘 알려져 있으며, 구조식 (RfCH2CF2)mI (상기 식에서, m은 1 내지 3 이상이고, Rf는 C1 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬 기임)의 화합물을 생성한다. 예를 들어, 문헌[Balague, et al, "Synthesis of fluorinated telomers, Part 1, Telomerization of vinylidene fluoride with perfluoroalkyl iodides", J. Flour Chem. (1995), 70(2), 215-23]을 참조한다. 특정 텔로머 요오다이드는 분별 증류에 의해서 단리된다. 텔로머 요오다이드는 미국 특허 제3,979,469호(시바-가이기(Ciba-Geigy), 1976)에 기재된 절차에 의해 에틸렌으로 처리되어, 텔로머 에틸렌 요오다이드 (여기서, n은 1 내지 3 이상임)를 제공할 수 있다. 텔로머 에틸렌 요오다이드를, 국제특허 공개 WO 95/11877호 (엘프 아토켐 에스.에이.(Elf Atochem S.A.))에 개시된 절차에 따라, 발연황산으로 처리하고 가수분해하여 상응하는 텔로머 알코올을 제공할 수 있다. 텔로머 에틸렌 요오다이드의 고급 동족체 (n = 2, 3)는 고압에서 과량의 에틸렌을 이용해 입수가능하다. 텔로머 에틸렌 요오다이드를 문헌[J. Fluorine Chemistry, 104, 2 173-183 (2000)]에 기재된 절차에 따라 다양한 시약으로 처리하여 상응하는 티올을 제공할 수 있다. 일례는 텔로머 에틸렌 요오다이드와 소듐 티오아세테이트의 반응 및 이어지는 가수분해이다.The telomerization of vinylidene fluoride (VDF) and linear or branched perfluoroalkyl iodides is well known and has the formula (R f CH 2 CF 2 ) m I wherein m is 1 to 3 or more , R f is a C 1 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl group. See, eg, Balague, et al, "Synthesis of fluorinated telomers, Part 1, Telomerization of vinylidene fluoride with perfluoroalkyl iodides", J. Flour Chem. (1995), 70 (2), 215-23. Certain telomer iodides are isolated by fractional distillation. The telomer iodide is treated with ethylene by the procedure described in US Pat. No. 3,979,469 (Ciba-Geigy, 1976) to give telomer ethylene iodide, where n is 1-3 or more. Can provide. The telomer ethylene iodide is treated with fuming sulfuric acid and hydrolyzed according to the procedure disclosed in WO 95/11877 (Elf Atochem SA) to give the corresponding telomer alcohol. Can provide. Higher homologs of telomer ethylene iodide (n = 2, 3) are available with excess ethylene at high pressure. Telomere ethylene iodide is described in J. Fluorine Chemistry, 104, 2 173-183 (2000)] to give the corresponding thiol. An example is the reaction of telomerethylene iodide with sodium thioacetate followed by hydrolysis.

본 발명의 추가의 실시 형태에서, 이용되는 계면활성제는, A가 (CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p인 화학식 I 및 화학식 II의 화합물을 포함하는데, 이들은 본 명세서에서 하기 화학식 Ib 및 화학식 IIb:In a further embodiment of the invention, the surfactants used include compounds of Formula I and Formula II wherein A is (CH 2 ) o SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) p , which are used herein Formula Ib and Formula IIb:

[화학식 Ib](Ib)

(Rf(CH2)oSO2N(CH3)(CH2)pO)P(O)(O-M+)2 (R f (CH 2 ) o SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) p O) P (O) (O - M + ) 2

And

[화학식 IIb]≪ RTI ID =

(Rf(CH2)oSO2N(CH3)(CH2)pO)2P(O)(O-M+)(R f (CH 2 ) o SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) p O) 2 P (O) (O - M + )

(상기 식에서,(Wherein,

Rf, o, p, 및 M은 화학식 I에서 상기에 정의된 바와 같음)로서 표시된다. 화학식 Ib 및 화학식 IIb의 바람직한 화합물에는, o 및 p가 각각 2이고, Rf가 C4 또는 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬인 것들이 포함된다. 화학식 Ib 및 화학식 IIb의 화합물을 제조하는 데 사용되는 플루오로알킬 알코올은 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E. I. du Pont de Nemours and Company)로부터 입수가능하다.R f , o, p, and M are as defined above in formula (I). Preferred compounds of formula (Ib) and formula (IIb) include those wherein o and p are each 2 and R f is a linear or branched perfluoroalkyl of C 4 or C 6 . The fluoroalkyl alcohols used to prepare the compounds of Formulas (Ib) and (IIb) are described in E. Wilmington, Delaware, USA. children. Available from EI du Pont de Nemours and Company.

본 발명의 추가의 실시 형태에서, 이용되는 계면활성제는 A가 O(CF2)q(CH2)r인 화학식 I 및 화학식 II의 화합물을 포함하는데, 이들은 본 명세서에서 하기 화학식 Ic 및 화학식 IIc:In a further embodiment of the invention, the surfactants used include compounds of formula (I) and formula (II) wherein A is O (CF 2 ) q (CH 2 ) r , which are described herein below:

[화학식 Ic](Ic)

(RfO(CF2)q(CH2)rO)P(O)(O-M+)2 (R f O (CF 2 ) q (CH 2 ) r O) P (O) (O - M + ) 2

And

[화학식 IIc](IIc)

(RfO(CF2)q(CH2)rO)2P(O)(O-M+)(R f O (CF 2 ) q (CH 2 ) r O) 2 P (O) (O - M + )

(상기 식에서,(Wherein,

Rf, q, r, 및 M은 화학식 I에서 상기에 정의된 바와 같음)로서 표시된다. 화학식 Ic 및 화학식 IIc의 바람직한 화합물에는 q 및 r이 각각 2이고, Rf가 C3의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬인 것들이 포함된다.R f , q, r, and M are as defined above in formula (I). Preferred compounds of formulas (Ic) and (IIc) include those wherein q and r are each 2 and R f is a linear or branched perfluoroalkyl of C 3 .

화학식 Ic 및 화학식 IIc의 화합물을 제조하기 위해 시재료로서 사용되는 플루오로알코올은 하기의 일련의 반응에 의해 입수가능하다:Fluoroalcohols used as starting materials for the preparation of compounds of formulas (Ic) and (IIc) are available by the following series of reactions:

Figure pct00002
Figure pct00002

화학식 RfOCF=CF2의 출발 퍼플루오로알킬 에테르요오다이드는, 퍼플루오로-n-프로필 비닐 에테르로부터 화학식 RfOCF2CF2I의 화합물의 제조를 개시하는, 미국 특허 제5,481,028호의 실시예 8에 기재된 절차에 의해 제조할 수 있다.Starting perfluoroalkyl etheriodide of formula R f OCF = CF 2 is an implementation of US Pat. No. 5,481,028 which discloses the preparation of a compound of formula R f OCF 2 CF 2 I from perfluoro-n-propyl vinyl ether. It may be prepared by the procedure described in Example 8.

이어서, 퍼플루오로알킬 에테르 요오다이드를 승온 및 승압에서 과량의 에틸렌과 반응시킨다. 에틸렌의 부가는 열적으로 수행될 수 있지만, 적합한 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 촉매는 벤조일 퍼옥사이드, 아이소부티릴 퍼옥사이드, 프로피오닐 퍼옥사이드, 또는 아세틸 퍼옥사이드와 같은 퍼옥사이드 촉매이다. 더욱 바람직하게는, 퍼옥사이드 촉매는 벤조일 퍼옥사이드이다. 반응 온도는 제한되지 않지만, 110℃ 내지 130℃ 범위의 온도가 바람직하다. 반응 시간은 촉매 및 반응 조건에 따라 달라질 수 있으나, 통상적으로 24 시간이 적당하다. 생성물은 최종 생성물로부터 미반응 시재료를 분리하는 임의의 수단에 의해 정제되지만, 증류가 바람직하다. 퍼플루오로알킬 에테르 요오다이드 1 몰당 약 2.7 몰의 에틸렌, 110℃의 온도 및 자생 압력, 24시간의 반응 시간을 사용하고 생성물을 증류에 의해 정제하여 이론의 최대 80%의 만족스러운 수율이 얻어졌다.The perfluoroalkyl ether iodide is then reacted with excess ethylene at elevated temperature and elevated pressure. The addition of ethylene can be carried out thermally, but it is preferred to use a suitable catalyst. Preferably, the catalyst is a peroxide catalyst such as benzoyl peroxide, isobutyryl peroxide, propionyl peroxide, or acetyl peroxide. More preferably, the peroxide catalyst is benzoyl peroxide. The reaction temperature is not limited, but a temperature in the range of 110 ° C to 130 ° C is preferred. The reaction time may vary depending on the catalyst and reaction conditions, but usually 24 hours is suitable. The product is purified by any means of separating the unreacted starting material from the final product, but distillation is preferred. A satisfactory yield of up to 80% of theory is obtained by using about 2.7 moles of ethylene per mole of perfluoroalkyl ether iodide, a temperature of 110 ° C. and autogenous pressure, a reaction time of 24 hours and distillation to purify the product. lost.

이어서, 퍼플루오로알킬에테르 에틸렌 요오다이드를 국제특허 공개 WO 95/11877호(엘프 아토켐 에스.에이.)에 개시된 절차에 따라 발연황산으로 처리하고 가수분해하여 상응하는 알코올을 제공한다. 대안적으로, 퍼플루오로알킬에테르 에틸 요오다이드를 N-메틸 포름아미드로 처리한 후 에틸 알코올/산 가수분해로 처리할 수 있다. 약 130℃ 내지 160℃의 온도가 바람직하다. 텔로머 에틸렌 요오다이드의 고급 동족체 (q = 2, 3)는 고압에서 과량의 에틸렌을 이용해 입수가능하다.Perfluoroalkylether ethylene iodide is then treated with fuming sulfuric acid and hydrolyzed according to the procedure disclosed in WO 95/11877 (Elf Atochem S. A.) to give the corresponding alcohols. Alternatively, perfluoroalkylether ethyl iodide can be treated with N-methyl formamide followed by ethyl alcohol / acid hydrolysis. A temperature of about 130 ° C. to 160 ° C. is preferred. Higher homologs of telomer ethylene iodide (q = 2, 3) are available with excess ethylene at high pressure.

텔로머 에틸렌 요오다이드를 문헌[J. Fluorine Chemistry, 104, 2 173-183 (2000)]에 기재된 절차에 따라 다양한 시약으로 처리하여 상응하는 티올을 제공한다. 일례는 텔로머 에틸렌 요오다이드와 소듐 티오아세테이트의 반응 및 이어지는 가수분해이다. 텔로머 에틸렌 요오다이드를 또한 통상적인 방법으로 처리하여 상응하는 티오에탄올 또는 티오에틸아민을 제공할 수 있다.Telomere ethylene iodide is described in J. Fluorine Chemistry, 104, 2 173-183 (2000), is treated with various reagents to provide the corresponding thiols. One example is the reaction of telomer ethylene iodide with sodium thioacetate followed by hydrolysis. Telomere ethylene iodide can also be treated in a conventional manner to provide the corresponding thioethanol or thioethylamine.

본 발명의 추가의 실시 형태에서, 계면활성제는 A가 -OCHFCF2OE-인 화학식 I 및 화학식 II의 화합물을 포함하는데, 이들은 본 명세서에서 하기 화학식 Id 및 화학식 IId:In a further embodiment of the invention, the surfactant comprises a compound of formula (I) and formula (II) wherein A is —OCHFCF 2 OE—, wherein

[화학식 Id](Id)

(Rf -OCHFCF2OE-O)P(O)(O-M+)2 (R f - OCHFCF 2 OE-O) P (O) (O - M + ) 2

And

[화학식 IId]≪ RTI ID = 0.0 &

(Rf -OCHFCF2OE-O)2P(O)(O-M+)(R f - OCHFCF 2 OE-O) 2 P (O) (O - M + )

(상기 식에서,(Wherein,

Rf, E 및 M은 화학식 I에서 상기에 정의된 바와 같음)로서 표시된다. 화학식 Id 및 화학식 IId의 바람직한 화합물에는 Rf가 C3의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬인 것들이 포함된다.R f , E and M are as defined above in formula (I). Preferred compounds of formula (Id) and formula (IId) include Included are those wherein R f is a linear or branched perfluoroalkyl of C 3 .

화학식 Id 및 화학식 IId의 화합물을 제조하기 위한 시재료로서 사용되는 플루오로알코올은 알칼리 금속 화합물의 존재 하에 다이옥산, 1개 이상의 불포화 결합을 함유하는 플루오로알킬, 및 다이올을 반응시켜 제조한다. 예를 들어, 전형적으로 밀봉된 스테인리스강 반응 용기 내에서 약 70℃에서 약 8시간 동안, KOH와 같은 알칼리 금속의 존재 하에, 1,4-다이옥산 및 화학식 RfOCF=CF2의 화합물을 HO(CH2)2OH와 같은 다이올과 반응시킨다. 추가적인 상세 사항은 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 출원 제2005/0107645호에서 제공된다.Fluoroalcohols used as starting materials for preparing compounds of formula (Id) and formula (IId) are prepared by reacting dioxane, fluoroalkyl containing at least one unsaturated bond, and diol in the presence of an alkali metal compound. For example, in a sealed stainless steel reaction vessel, for about 8 hours at about 70 ° C., in the presence of an alkali metal such as KOH, 1,4-dioxane and the compound of formula R f OCF = CF 2 are replaced with HO ( React with a diol such as CH 2 ) 2 OH. Further details are provided in US Patent Application No. 2005/0107645, which is incorporated herein by reference.

본 발명은, 계면활성제를 코팅 조성물과 접촉시켜 코팅 조성물의 표면 장력을 낮추는 방법에 있어서, 상기 코팅 조성물을, 상기에 정의된 바와 같은 화학식 I 및 화학식 II (화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함)를 포함하는 계면활성제와 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 포함한다. 미국 특허 제3,083,224호 및 제4,145,382호는 모노(플루오로알킬)포스페이트에 대해 비스(플루오로알킬)포스페이트를 더 높은 비율로 함유하는 계면활성제가 바람직하며 더 잘 작용하여 더 낮은 표면 장력을 야기함을 개시한다. 이는 수성 시스템에 대해서는 일반적으로 그러할 수 있지만, 뜻밖에도, 하기에 정의된 코팅 조성물에 대해서는 상기와 동일한 사항이 그러하지 않은 것으로 판명된다. 본 발명의 개선된 방법은 화학식 l이 더 많이 존재하는 경우에 화학식 l 및 화학식 ll를 포함하는 계면활성제와 접촉하는 코팅 조성물의 표면 장력의 저하를 가져온다. 이는, 화학식 l (모노(플루오로알킬) 포스페이트)보다 더 많은 화학식 ll (비스(플루오로알킬)포스페이트)를 함유하는 계면활성제와 비교할 때, 존재하는 화학식 II의 화합물에 대한 화학식 I의 화합물의 비가 50 몰% 이상인, 화학식 I 및 화학식 II의 계면활성제의 표면 변경 특성 때문이다.The present invention relates to a method of lowering the surface tension of a coating composition by contacting a surfactant with the coating composition, wherein the coating composition is present in formula (I) and formula (II) as defined above at least 50 mol%. A method comprising contacting with a surfactant comprising a). U.S. Patent Nos. 3,083,224 and 4,145,382 indicate that surfactants containing a higher proportion of bis (fluoroalkyl) phosphate relative to mono (fluoroalkyl) phosphate are preferred and work better to result in lower surface tension. It starts. This may generally be the case for aqueous systems, but surprisingly, the same is not true for coating compositions defined below. The improved process of the present invention results in a decrease in the surface tension of the coating composition in contact with a surfactant comprising formula l and formula ll when more formula l is present. This is because the ratio of the compound of formula (I) to the compound of formula (II) present when compared to a surfactant containing formula (ll) (bis (fluoroalkyl) phosphate) more than formula l (mono (fluoroalkyl) phosphate) This is because of the surface alteration properties of the surfactants of formula (I) and formula (II), which are at least 50 mol%.

더 많은 화학식 l을 함유하는 그러한 계면활성제가 첨가된 코팅 조성물의 표면 장력의 저하는 습윤(wetting) 및 레벨링(leveling)의 증가를 가져온다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "레벨링"은 기재에 적용될 때 코팅의 도포(coverage)의 균일성을 지칭한다. 줄무늬 형성(streaking), 표면 결함, 또는 에지에서 기재 표면으로부터의 코팅의 이탈 등을 갖는 것은 바람직하지 않다. 평평한 코팅은 기재 표면 상에 뛰어난 건조된 코팅을 제공할 것이다. "습윤"은 표면 위에서의 코팅 조성물의 퍼짐(spreading)이다. 뛰어난 건조된 균일한 표면을 제공하기 위해서 퍼짐이 균일한 것이 바람직하다.The lowering of the surface tension of the coating composition to which such surfactants containing more formula l are added results in an increase in wetting and leveling. As used herein, "leveling" refers to the uniformity of coverage of a coating when applied to a substrate. It is undesirable to have streaking, surface defects, or detachment of the coating from the substrate surface at the edges, and the like. The flat coating will provide an excellent dried coating on the substrate surface. "Wet" is the spreading of a coating composition onto a surface. It is desirable for the spread to be uniform in order to provide an excellent dried uniform surface.

본 발명의 방법에서, 상기에 정의된 바와 같은 계면활성제를 코팅 조성물과 접촉시키는 단계는 전형적으로 단순히 계면활성제를 코팅 조성물과 블렌딩하거나 또는 그에 첨가함으로써 달성된다. 코팅 조성물에 대한 계면활성제의 접촉은 코팅 조성물을 기재에 적용하기 전에 일어날 수 있거나, 또는 코팅 조성물을 기재에 적용한 후에 일어날 수 있다. 본 발명에서는, 코팅 조성물의 표면 장력을 약 1.8 Pa (18 dyne/㎠) 미만으로 낮추는 데에 약 0.1 중량%의 낮은 농도의 계면활성제면 충분하다. 코팅 조성물 중 0.01 중량%만큼 낮은 농도의 계면활성제가 약 2.5 Pa (25 dyne/㎠) 미만의 표면 장력을 달성하는 데 효과적이다.In the process of the invention, the step of contacting the surfactant with the coating composition as defined above is typically accomplished by simply blending or adding the surfactant to the coating composition. Contact of the surfactant to the coating composition may occur before applying the coating composition to the substrate or may occur after applying the coating composition to the substrate. In the present invention, a low concentration of surfactant of about 0.1% by weight is sufficient to lower the surface tension of the coating composition to less than about 1.8 Pa (18 dyne / cm 2). Surfactants at concentrations as low as 0.01% by weight in the coating composition are effective to achieve surface tensions below 25 dyne / cm 2.

본 명세서에서 "코팅 조성물" 또는 "코팅 베이스"라는 용어로 지칭되는, 적합한 코팅 조성물은, 전형적으로 액체 제형인, 알키드 코팅, 타입 I 우레탄 코팅, 불포화 폴리에스테르 코팅, 또는 수-분산된 코팅의 조성물을 포함하며, 기재 표면 상에 내구성 필름을 생성하기 위한 목적으로 기재에 적용된다. 이들은 통상적인 페인트, 착색제(stain), 폴리싱제(polishing agent), 바닥 마감제(floor finish), 및 유사한 코팅 조성물이다.Suitable coating compositions, referred to herein as "coating compositions" or "coating bases," are compositions of alkyd coatings, type I urethane coatings, unsaturated polyester coatings, or water-dispersible coatings, typically in liquid formulations. It is applied to the substrate for the purpose of producing a durable film on the substrate surface. These are conventional paints, stains, polishing agents, floor finishes, and similar coating compositions.

본 명세서에 사용되는 바와 같이 "알키드 코팅"이라는 용어는 알키드 수지계의 통상적인 액체 코팅, 전형적으로 페인트, 클리어 코팅(clear coating), 또는 착색제를 의미한다. 알키드 수지는 불포화 지방족 산 잔기를 함유한 복합 분지형 및 가교결합된 폴리에스테르이다. 통상적인 알키드 코팅은 결합제 또는 필름-형성 성분으로서 경화 또는 건조 알키드 수지를 이용한다. 알키드 수지 코팅은 건조 오일로부터 유도된 불포화 지방족 산 잔기를 함유한다. 이들 수지는 산소 또는 공기의 존재 하에서 자발적으로 중합하여 고형 보호 필름을 생성한다. 중합은 "건조" 또는 "경화"로 불리며, 대기 산소에 의한 오일의 지방족 산 성분 내의 불포화 탄소-탄소 결합의 자가산화의 결과로서 발생한다. 제형된 알키드 코팅의 얇은 액체 층으로서 표면에 적용될 때, 형성되는 경화된 필름은 상대적으로 경질이고, 비-용융성이며, 비산화 알키드 수지 또는 건조 오일을 위한 용매 또는 희석제로서 작용하는 다수의 유기 용매에서 사실상 불용성이다. 그러한 건조 오일은 오일계 코팅을 위한 원료로서 사용되었으며 문헌에 개시된다.As used herein, the term "alkyd coating" means a conventional liquid coating, typically paint, clear coating, or colorant, based on alkyd resins. Alkyd resins are complex branched and crosslinked polyesters containing unsaturated aliphatic acid residues. Conventional alkyd coatings utilize cured or dry alkyd resins as binders or film-forming components. Alkyd resin coatings contain unsaturated aliphatic acid residues derived from dry oils. These resins spontaneously polymerize in the presence of oxygen or air to produce a solid protective film. Polymerization is called "drying" or "curing" and occurs as a result of the self-oxidation of unsaturated carbon-carbon bonds in the aliphatic acid component of the oil by atmospheric oxygen. When applied to the surface as a thin liquid layer of formulated alkyd coatings, the cured films formed are relatively hard, non-melt, and many organic solvents that act as solvents or diluents for non-oxidized alkyd resins or dry oils. In fact it is insoluble. Such dry oils have been used as raw materials for oil based coatings and are disclosed in the literature.

이하에서 사용되는 "우레탄 코팅"이라는 용어는 타입 I 우레탄 수지계의 통상적인 액체 코팅, 전형적으로 페인트, 클리어 코팅, 또는 착색제를 의미한다. 우레탄 코팅은 전형적으로 폴리아이소시아네이트, 통상적으로 톨루엔 다이아이소시아네이트와 건조 오일 산의 다가 알코올 에스테르의 반응 생성물을 함유한다. 우레탄 코팅은 ASTM D-1에 의해 5개의 카테고리로 분류된다. 타입 I 우레탄 코팅은 앞서 인용된 문헌[Surface Coatings Vol. I]에 기재된 바와 같은 사전반응된 자가산화성 결합제를 함유한다. 이들은 또한 우르알키드, 우레탄-개질 알키드, 오일-개질 우레탄, 우레탄 오일, 또는 우레탄 알키드로서 알려져 있으며, 폴리우레탄 코팅의 최대 규모 카테고리이고, 페인트, 클리어 코팅, 또는 착색제를 포함한다. 경화된 코팅은 결합제 내의 불포화 건조 오일 잔기의 공기 산화와 중합에 의해 형성된다.As used herein, the term "urethane coating" refers to conventional liquid coatings of type I urethane resins, typically paints, clear coatings, or colorants. Urethane coatings typically contain the reaction product of polyisocyanates, typically toluene diisocyanates, and polyhydric alcohol esters of dry oil acids. Urethane coatings fall into five categories by ASTM D-1. Type I urethane coatings are described in Surface Coatings Vol. It contains a pre-reacted autooxidative binder as described in I]. These are also known as uralkyds, urethane-modified alkyds, oil-modified urethanes, urethane oils, or urethane alkyds, and are the largest category of polyurethane coatings and include paints, clear coatings, or colorants. The cured coating is formed by air oxidation and polymerization of unsaturated dry oil residues in the binder.

이하에서 사용되는 "불포화 폴리에스테르 코팅"이라는 용어는 전형적으로 페인트, 클리어 코팅, 또는 젤 코트 제형으로서, 필요하다면 개시제와 촉매를 함유하고 단량체에 용해되며 불포화 폴리에스테르 수지계인 통상적인 액체 코팅을 의미한다. 불포화 폴리에스테르 수지는 1,2-프로필렌 글리콜 또는 1,3-부틸렌 글리콜과 같은 글리콜과 무수물 형태의 말레산과 같은 불포화산(또는 말레산 및 포화산, 예를 들어, 프탈산)의 축합 중합으로부터 얻어진 생성물을 불포화 예비중합체로서 함유한다. 불포화 예비중합체는 사슬 내에 불포화체를 함유하는 선형 중합체이다. 이는 적합한 단량체, 예를 들어, 스티렌에 용해되어 최종 수지를 생성한다. 필름은 자유 라디칼 메커니즘에 의한 선형 중합체와 단량체의 공중합에 의해 생성된다. 자유 라디칼은 열에 의해, 또는 보다 통상적으로는 벤조일 퍼옥사이드와 같은 퍼옥사이드의 첨가에 의해 생성되고, 별도로 포장되어 사용 전에 첨가될 수 있다. 그러한 코팅 조성물은 종종 "젤 코트" 마감제로 불린다. 실온에서 코팅을 경화시키는 경우, 자유 라디칼로의 퍼옥사이드의 분해는 소정 금속 이온, 통상적으로 코발트에 의해 촉매된다. 퍼옥사이드와 코발트 화합물의 용액은 혼합물에 별도로 첨가되고 적용 전에 잘 교반된다. 자유 라디칼 메커니즘에 의해 경화되는 불포화 폴리에스테르 수지는 또한 예를 들어 자외광을 이용한 조사 경화에 적합하다. 열이 생성되지 않는 이러한 경화 형태는 특히 목재 또는 보드(board) 상의 필름에 적합하다. 다른 방사선 공급원, 예를 들어 전자-빔 경화가 또한 사용된다.The term " unsaturated polyester coating " as used hereinbelow means a conventional liquid coating, typically a paint, clear coating, or gel coat formulation, containing an initiator and a catalyst, if necessary, dissolved in a monomer and based on an unsaturated polyester resin. . Unsaturated polyester resins are obtained from condensation polymerization of glycols such as 1,2-propylene glycol or 1,3-butylene glycol and unsaturated acids such as maleic acid in the form of anhydrides (or maleic and saturated acids, for example phthalic acid). The product is contained as an unsaturated prepolymer. Unsaturated prepolymers are linear polymers containing an unsaturated compound in the chain. It is dissolved in a suitable monomer, for example styrene, to produce the final resin. The film is produced by copolymerization of a linear polymer with a monomer by a free radical mechanism. Free radicals may be produced by heat or, more commonly, by the addition of peroxides such as benzoyl peroxide, and may be packaged separately and added before use. Such coating compositions are often referred to as "gel coat" finishes. When curing the coating at room temperature, the decomposition of the peroxide into free radicals is catalyzed by certain metal ions, typically cobalt. The solution of peroxide and cobalt compound is added separately to the mixture and stirred well before application. Unsaturated polyester resins cured by free radical mechanisms are also suitable for irradiation curing, for example, with ultraviolet light. This type of cure that produces no heat is particularly suitable for films on wood or board. Other radiation sources, such as electron-beam curing, are also used.

본 명세서에 사용되는 바와 같이 "수-분산된 코팅"이라는 용어는 수성 상에 분산된 필름-형성 재료의 에멀젼, 라텍스 또는 현탁액과 같이 필수 분산 성분으로서의 물로 구성되는, 기재의 장식 또는 보호를 위해 의도된 코팅을 의미한다. "수-분산된 코팅"은, 다수의 제형을 기술하며 전술한 분류의 구성원뿐만 아니라 다른 분류의 구성원을 포함하는 일반적인 분류이다. 수-분산된 코팅은 일반적으로 다른 통상의 코팅 성분을 포함한다. 수-분산된 코팅은, 착색된 코팅, 예를 들어, 라텍스 페인트, 자동차용 베이스 코트, 산업용 유지/보수 페인트(industrial maintenance paint), 비착색된 코팅, 예를 들어, 클리어 우드 실러(clear wood sealer), 착색제, 및 마감제, 산업용 및 자동차용 고광택 클리어 코팅, 석조 및 시멘트용 코팅, 및 수계 아스팔트 에멀젼에 의해 예시되지만 이로 한정되지 않는다. 수-분산된 코팅은 선택적으로 계면활성제, 보호 콜로이드 및 증점제, 안료 및 증량제 안료, 방부제, 살균제, 동결-해동 안정제, 소포제, pH 조절제, 유착 보조제(coalescing aid), 및 기타 성분을 함유한다. 라텍스 페인트의 경우, 필름 형성 물질은 아크릴레이트 아크릴, 비닐-아크릴, 비닐, 또는 이들의 혼합물의 라텍스 중합체이다. 이러한 수-분산된 코팅 조성물은 문헌[C. R. Martens, "Emulsion and Water-Soluble Paints and Coatings", Reinhold Publishing Corporation, New York, NY, 1965]에 기재되어 있다.The term "water-dispersed coating" as used herein is intended for the decoration or protection of a substrate, consisting of water as an essential dispersion component, such as emulsions, latexes or suspensions of film-forming materials dispersed in an aqueous phase. Means a coated coating. "Water-dispersed coating" is a generic classification that describes a number of formulations and includes members of other classes as well as members of the aforementioned classes. Water-dispersed coatings generally include other conventional coating components. The water-dispersed coating can be colored, for example latex paint, automotive base coat, industrial maintenance paint, uncoloured coating, for example clear wood sealer ), Colorants, and finishes, high gloss clear coatings for industrial and automotive, coatings for masonry and cement, and aqueous asphalt emulsions. The water-dispersed coating optionally contains surfactants, protective colloids and thickeners, pigments and extender pigments, preservatives, fungicides, freeze-thaw stabilizers, antifoams, pH adjusters, coalescing aids, and other ingredients. In the case of latex paint, the film-forming material is a latex polymer of acrylate acrylic, vinyl-acrylic, vinyl, or mixtures thereof. Such water-dispersed coating compositions are described in C. R. Martens, "Emulsion and Water-Soluble Paints and Coatings", Reinhold Publishing Corporation, New York, NY, 1965.

본 명세서에 사용되는 "건조된 코팅"이라는 용어는 코팅 조성물이 건조되거나 응고되거나 경화된 후 얻어지는 최종 장식 및/또는 보호 필름을 의미한다. 이러한 최종 필름은, 비한정적인 예를 들어, 경화, 유착(coalescing), 중합, 상호침투(interpenetrating), 방사 경화, UV 경화 또는 증발에 의해 달성될 수 있다. 최종 필름은 또한 건조 코팅에서와 같이 건조된 최종 상태로 적용될 수 있다.As used herein, the term "dry coating" refers to the final decorative and / or protective film obtained after the coating composition is dried, solidified or cured. Such final films can be achieved by non-limiting examples, for example, by curing, coalescing, polymerization, interpenetrating, radiation curing, UV curing or evaporation. The final film may also be applied in a dried final state, such as in a dry coating.

바닥 왁스, 광택제, 또는 마감제(이하, "바닥 마감제")는 일반적으로 수계 또는 용매계 중합체 에멀젼이다. 본 발명의 방법에 사용되는 계면활성제는 그러한 바닥 마감제에 사용하기에 적합하다. 구매가능한 바닥 마감제 조성물은 전형적으로 하나 이상의 유기 용매, 가소제, 코팅 보조제, 소포제, 계면활성제, 중합체 에멀젼, 금속 착화제 및 왁스를 포함하는 수성 에멀젼계 중합체 조성물이다. 생성물 점도, 필름 경도 및 내열화성을 제어하기 위해서 중합체의 입자 크기 범위 및 고형물 함량이 보통 제어된다. 극성 기들을 포함하는 중합체는 용해도를 향상시키는 기능을 하며, 또한 습윤제 또는 레벨링제로서 작용하여 반사 이미지의 높은 광택성(gloss) 및 선영성(distinctness)과 같은 우수한 광학 특성을 제공할 수 있다.Floor waxes, polishes, or finishes (hereinafter "floor finishes") are generally aqueous or solvent-based polymer emulsions. The surfactants used in the process of the invention are suitable for use in such floor finishes. Commercially available floor finish compositions are typically aqueous emulsion-based polymer compositions that include one or more organic solvents, plasticizers, coating aids, antifoams, surfactants, polymer emulsions, metal complexing agents, and waxes. The particle size range and solids content of the polymers are usually controlled to control product viscosity, film hardness and thermal resistance. Polymers comprising polar groups can serve to improve solubility and can also act as wetting or leveling agents to provide excellent optical properties such as high gloss and distinctness of the reflected image.

바닥 마감제에 사용하기에 바람직한 중합체에는 아크릴 중합체, 환형 에테르로부터 유도된 중합체, 및 비닐 치환된 방향족 물질로부터 유도된 중합체가 포함된다. 아크릴 중합체에는 다양한 폴리(알킬 아크릴레이트), 폴리(알킬 메타크릴레이트), 하이드록실 치환된 폴리(알킬 아크릴레이트) 및 폴리(알킬 메타크릴레이트)가 포함된다. 바닥 마감제에 사용되는 구매가능한 아크릴 공중합체에는, 예를 들어, 메틸 메타크릴레이트/부틸 아크릴레이트/메타크릴산(MMA/BA/MAA) 공중합체; 메틸 메타크릴레이트/부틸 아크릴레이트/아크릴산(MMA/BA/AA) 공중합체 등이 포함된다. 구매가능한 스티렌-아크릴 공중합체에는 스티렌/메틸 메타크릴레이트/부틸 아크릴레이트/메타크릴산(S/MMA/BA/MMA) 공중합체; 스티렌/메틸 메타크릴레이트/부틸 아크릴레이트/아크릴산(S/MMA/BA/AA) 공중합체 등이 포함된다. 환형 에테르로부터 유도된 중합체는 선택적인 알킬 기들이 치환된 고리 내에 2 내지 5개의 탄소 원자를 보통 포함한다. 이들 예에는 다양한 옥시란, 옥세탄, 테트라하이드로푸란, 테트라하이드로피란, 다이옥산, 트라이옥산 및 카프로락톤이 포함된다. 비닐 치환된 방향족 물질로부터 유도된 중합체에는, 예를 들어, 스티렌, 피리딘, 공액 다이엔, 및 이들의 공중합체로부터 제조된 것들이 포함된다. 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄 및 폴리실록산이 바닥 마감제에 또한 사용된다.Preferred polymers for use in floor finishes include acrylic polymers, polymers derived from cyclic ethers, and polymers derived from vinyl substituted aromatics. Acrylic polymers include various poly (alkyl acrylates), poly (alkyl methacrylates), hydroxyl substituted poly (alkyl acrylates) and poly (alkyl methacrylates). Commercially available acrylic copolymers for use in floor finishes include, for example, methyl methacrylate / butyl acrylate / methacrylic acid (MMA / BA / MAA) copolymers; Methyl methacrylate / butyl acrylate / acrylic acid (MMA / BA / AA) copolymers and the like. Commercially available styrene-acrylic copolymers include styrene / methyl methacrylate / butyl acrylate / methacrylic acid (S / MMA / BA / MMA) copolymers; Styrene / methyl methacrylate / butyl acrylate / acrylic acid (S / MMA / BA / AA) copolymers and the like. Polymers derived from cyclic ethers usually contain from 2 to 5 carbon atoms in the ring substituted with optional alkyl groups. These examples include various oxiranes, oxetane, tetrahydrofuran, tetrahydropyrans, dioxane, trioxane and caprolactone. Polymers derived from vinyl substituted aromatics include, for example, those made from styrene, pyridine, conjugated dienes, and copolymers thereof. Polyesters, polyamides, polyurethanes and polysiloxanes are also used in floor finishes.

바닥 마감제에 사용되는 왁스 또는 왁스 혼합물에는 식물, 동물, 합성 및/또는 광물 기원의 왁스가 포함된다. 대표적인 왁스에는, 예를 들어, 카르누바(carnuba), 칸델릴라, 라놀린, 스테아린, 밀랍, 산화된 폴리에틸렌 왁스, 폴리에틸렌 에멀젼, 폴리프로필렌, 에틸렌과 아크릴 에스테르의 공중합체, 수소화 코코넛유 또는 대두유, 및 광랍(mineral wax), 예를 들어, 파라핀 또는 세라신이 포함된다. 이들 왁스는 전형적으로 마감제 조성물의 중량을 기준으로 0 내지 약 15 중량%, 바람직하게는 약 2 내지 약 10 중량%의 범위이다.Waxes or wax mixtures used in floor finishes include waxes of vegetable, animal, synthetic and / or mineral origin. Representative waxes include, for example, carnuba, candelilla, lanolin, stearin, beeswax, oxidized polyethylene wax, polyethylene emulsions, polypropylene, copolymers of ethylene and acrylic esters, hydrogenated coconut oil or soybean oil, and broad wax (mineral waxes) such as paraffin or cerasin. These waxes typically range from 0 to about 15 weight percent, preferably from about 2 to about 10 weight percent, based on the weight of the finish composition.

코팅 조성물이 바닥 마감제인 경우에, 상기에 정의된 바와 같은 계면활성제는 실온 또는 주위 온도에서 철저히 교반함으로써 코팅 조성물에 효과적으로 도입된다. 기계식 진탕기의 사용 또는 열 또는 다른 방법의 제공과 같은 보다 정교한 혼합이 채용될 수 있다. 코팅 조성물이 바닥 마감제인 경우에, 계면활성제는 습윤 조성물에서 본 발명의 코팅 조성물의 건조 중량을 기준으로 일반적으로 약 0.001 중량% 내지 약 5 중량%로 첨가된다. 바람직하게는 약 0.005 중량% 내지 약 2 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.005 중량% 내지 약 0.5 중량%, 더욱 더 바람직하게는 약 0.01 중량% 내지 약 0.05 중량%가 사용된다.If the coating composition is a floor finish, the surfactant as defined above is effectively introduced into the coating composition by thoroughly stirring at room temperature or ambient temperature. More sophisticated mixing may be employed, such as the use of a mechanical shaker or the provision of heat or other methods. If the coating composition is a floor finish, the surfactant is generally added at about 0.001% to about 5% by weight based on the dry weight of the coating composition of the present invention in the wet composition. Preferably from about 0.005% to about 2%, more preferably from about 0.005% to about 0.5%, even more preferably from about 0.01% to about 0.05% by weight.

바닥 왁스 또는 광택제는 수계, 용매계 및 중합체이다. 본 발명에 사용되는 계면활성제는 이들 중 임의의 것과 함께 사용하기에 적합하다. 수계 및 중합체 왁스는 버핑(buffing) 없이 높은 광택성으로 건조되고; 용매계 왁스는 격렬한 버핑을 필요로 한다. 수계 왁스는 아스팔트, 비닐, 비닐 석면 및 고무 타일 바닥에 권장되고; 용매계 왁스는 경질의 유광 마감을 생성하며 목재, 코르크 및 테라조(terrazzo) 바닥에 있어서 최상이다. 중합체 또는 수지와 같은 자가-광택성(self-polishing) 왁스는 통행량이 많은 영역에서 황변 또는 변색되고 마모될 것이며; 3회 또는 4회 코팅 후에는 벗겨내고 재적용해야 한다.Bottom waxes or varnishes are water based, solvent based and polymer. Surfactants used in the present invention are suitable for use with any of these. Aqueous and polymeric waxes are dried to high gloss without buffing; Solvent-based waxes require vigorous buffing. Water based waxes are recommended for asphalt, vinyl, vinyl asbestos and rubber tile floors; Solvent-based waxes produce a hard, glossy finish and are best for wood, cork, and terrazzo floors. Self-polishing waxes such as polymers or resins will yellow or discolor and wear in areas of high traffic volume; After three or four coatings, they must be peeled off and reapplied.

상기에 정의된 바와 같은 화학식 I 및 화학식 II의 화합물을 포함하는 계면활성제는 실온 또는 주위 온도에서 철저히 교반함으로써 코팅 조성물과 효과적으로 접촉된다. 기계식 진탕기의 사용 또는 열 또는 다른 방법의 제공과 같은 보다 정교한 혼합이 채용될 수 있다. 그러한 방법은 필수적이지 않으며 최종 조성물을 사실상 개선하지 않는다. 코팅 조성물이 라텍스 페인트인 경우, 화학식 I 및 화학식 II의 화합물을 포함하는 계면활성제는, 습윤 페인트에서의 건조 중량을 기준으로, 일반적으로 약 0.001 중량% 내지 약 5 중량%로 접촉된다. 바람직하게는, 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량%가 사용된다.Surfactants comprising compounds of formula (I) and formula (II) as defined above are in effective contact with the coating composition by thorough stirring at room temperature or ambient temperature. More sophisticated mixing may be employed, such as the use of a mechanical shaker or the provision of heat or other methods. Such a method is not essential and does not substantially improve the final composition. When the coating composition is a latex paint, the surfactants comprising the compounds of formula (I) and formula (II) are generally contacted at from about 0.001% to about 5% by weight, based on the dry weight in the wet paint. Preferably, about 0.01% to about 1% by weight, more preferably about 0.1% to about 0.5% by weight is used.

본 발명은, 표면에 적용되는 코팅 조성물의 접촉각을 증가시키는 방법으로서, 표면을, 하기 화학식 I 및 화학식 II:The present invention provides a method of increasing the contact angle of a coating composition applied to a surface, the surface of which is represented by the formulas (I) and (II):

[화학식 I](I)

(RfAO)P(O)(O-M+)2 (R f AO) P (O) (O - M + ) 2

And

[화학식 II]≪ RTI ID = 0.0 &

(RfAO)2P(O)(O-M+)(R f AO) 2 P (O) (O - M + )

(상기 식에서,(Wherein,

Rf, A, m, n, o, p, r, q, E , M, R2, x, y 및 코팅 조성물은 상기에 정의된 바와 같고; 화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함)를 포함하는 코팅 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법을 추가로 포함한다. 바람직하게는, 화학식 I 및 화학식 II는 2:1 이상의 화학식 I 대 화학식 II의 몰 비로 존재한다. 더욱 바람직하게는, 화학식 I 및 화학식 II는 3:1 이상의 화학식 I 대 화학식 II의 몰 비로 존재한다. 바람직하게는, Rf는 C4 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬이다. 코팅된 표면의 접촉각의 증가는, 모노(플루오로알킬) 포스페이트보다 더 많은 비스(플루오로알킬)포스페이트를 함유하는 계면활성제와 비교할 때, 존재하는 화학식 II의 화합물에 대한 화학식 I의 화합물의 비가 50 몰% 이상인, 화학식 I 및 화학식 II의 화합물을 포함하는 코팅 조성물의 표면 변경 특성 때문이다. 코팅 조성물의 접촉각의 증가는 건조된 코팅에서 블로킹 방지성(anti-blocking), 발유성, 및 오물 픽업에 대한 저항성(resistance to dirt pickup)의 증가를 야기한다.R f , A, m, n, o, p, r, q, E, M, R 2 , x, y and the coating composition are as defined above; Formula (I) is present in an amount greater than 50 mol%), further comprising contacting with a coating composition. Preferably, Formula I and Formula II are present in a molar ratio of Formula I to Formula II of 2: 1 or greater. More preferably, Formula I and Formula II are present in a molar ratio of Formula I to Formula II of at least 3: 1. Preferably, R f is C 4 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl. The increase in the contact angle of the coated surface results in a ratio of the compound of formula (I) to the compound of formula (II) being 50 compared to the surfactant containing more bis (fluoroalkyl) phosphate than mono (fluoroalkyl) phosphate. This is because of the surface modifying properties of the coating composition comprising the compounds of formula (I) and formula (II), which are at least mole%. Increasing the contact angle of the coating composition causes an increase in anti-blocking, oil repellency, and resistance to dirt pickup in the dried coating.

"오물 픽업에 대한 저항성" 또는 "오물 픽업 저항성"(dirt pickup resistance)이라는 용어는 오염에 대한 건조된 코팅의 저항성을 의미하는 것으로 본 명세서에서 사용된다. 코팅이 오물, 부스러기, 곰팡이(mold), 및 연중 통상의 기후에서 직면하게 되는 기타 조건으로부터의 오염에 저항한다는 점에서, 이는 특히 기후에 노출되는 코팅에 적용가능하다. 오물 픽업 저항성의 수준은 전진 오일 접촉각의 측정에 의해 표시된다. "블로킹"은, 코팅이 건조된 후에, 2개의 코팅된 표면이 함께 가압되거나 장기간 동안 서로 접촉하여 놓여지는 경우에 바람직하지 않게 함께 점착되는 것이다. 블로킹이 일어나는 경우, 표면들의 분리는 하나 또는 양자 모두의 표면에서 코팅의 파괴를 유발할 수 있다. 따라서, 내블로킹성(resistance to blocking)으로도 지칭되는 블로킹 방지성은 2개의 코팅된 표면이 접촉될 필요가 있는 다수의 상황에서, 예를 들어, 창틀에서 유리하다. "발유성"은 본 발명의 방법에 따른 코팅 조성물로 코팅된 표면이 오일 방울을 퍼지지 않게 하는 능력이다. 발유성은, 상기에 기재된 본 발명의 방법에 사용하기 위해 상기에 기재된 코팅 조성물로 코팅된 표면과 접촉하게 오일 방울을 놓았을 때의 전진 각을 측정하여 결정된다.The term "resistance to dirt pickup" or "dirt pickup resistance" is used herein to mean the resistance of the dried coating to contamination. It is particularly applicable to climate exposed coatings in that the coating resists dirt, debris, mold, and contamination from other conditions encountered in normal weather throughout the year. The level of dirt pickup resistance is indicated by the measurement of the forward oil contact angle. "Blocking" is that after the coating has dried, the two coated surfaces are undesirably sticked together if they are pressed together or laid in contact with each other for a long time. If blocking occurs, separation of the surfaces may cause breakage of the coating at one or both surfaces. Thus, antiblocking, also referred to as resistance to blocking, is advantageous in many situations where two coated surfaces need to be contacted, for example in window frames. "Oil repellent" is the ability of a surface coated with a coating composition according to the method of the present invention to not spread oil droplets. Oil repellency is determined by measuring the advancing angle when the oil droplet is placed in contact with the surface coated with the coating composition described above for use in the method of the invention described above.

본 발명은, 기재에 표면 효과를 부여하는 방법으로서, 기재의 표면의 전부 또는 일부를, 하기 화학식 I 및 화학식 II:The present invention provides a method for imparting a surface effect to a substrate, wherein all or part of the surface of the substrate is represented by the following general formulas (I) and (II):

[화학식 I](I)

(RfAO)P(O)(O-M+)2 (R f AO) P (O) (O - M + ) 2

And

[화학식 II]≪ RTI ID = 0.0 &

(RfAO)2P(O)(O-M+)(R f AO) 2 P (O) (O - M + )

[상기 식에서,[In the above formula,

Rf는 1개, 2개 또는 3개의 에테르 산소 원자가 선택적으로 개재된 C1 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬이고;R f is C 1 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl optionally interrupted by one, two or three ether oxygen atoms;

A는 (CH2CF2)m(CH2)n, (CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p, O(CF2)q(CH2)r, 또는 OCHFCF2OE이고;A is (CH 2 CF 2 ) m (CH 2 ) n , (CH 2 ) o SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) p , O (CF 2 ) q (CH 2 ) r , or OCHFCF 2 OE ;

m은 0 내지 4이고;m is from 0 to 4;

n, o, p, 및 r은 각각 독립적으로 2 내지 20이고;n, o, p, and r are each independently 2-20;

q는 2이고;q is 2;

E는 산소, 황, 또는 질소 원자가 선택적으로 개재된 C2 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬 기; 환형 알킬 기, 또는 C6 내지 C10 아릴 기이고;E is a C 2 to C 20 linear or branched alkyl group optionally interrupted by an oxygen, sulfur, or nitrogen atom; Cyclic alkyl groups, or C 6 to C 10 aryl groups;

M은 I족 금속 또는 암모늄 양이온 (NHxR2 y)+ (여기서, R2는 C1 내지 C4 알킬이고; x는 1 내지 4이고; y는 0 내지 3이고; x + y는 4임)이며;M is a Group I metal or ammonium cation (NH x R 2 y ) + (where R 2 is C 1 to C 4 alkyl; x is 1 to 4; y is 0 to 3; x + y is 4 );

화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함]를 포함하는 계면활성제를 함유하는 코팅 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법을 추가로 포함한다.Formula (I) is present at least 50 mol%; further comprising contacting with a coating composition containing a surfactant.

코팅 조성물과 기재의 표면의 전부 또는 일부와의 접촉은 통상적인 수단에 의해 달성된다. 비제한적인 예에는 브러시(brush), 클로스(cloth), 패드, 스프레이, 닥터 블레이드, 또는 기타 공지의 수단에 의한 적용이 포함된다.Contact of the coating composition with all or part of the surface of the substrate is accomplished by conventional means. Non-limiting examples include application by brush, cloth, pad, spray, doctor blade, or other known means.

화학식 I의 화합물 (모노(플루오로알킬) 포스페이트)의 양은 코팅 조성물 중 화학식 II의 화합물 (비스(플루오로알킬)포스페이트)의 양에 대해 50 몰% 이상이다. 바람직하게는, 화학식 I 및 화학식 II는 2:1 이상의 화학식 I 대 화학식 II의 몰 비로 존재한다. 더욱 바람직하게는, 화학식 I 및 화학식 II는 3:1 이상의 화학식 I 대 화학식 II의 몰 비로 존재한다. 화학식 l의 화합물 및 화학식 ll의 화합물은, 앞서 기재된 바와 같이, 전형적으로 혼합물로서, 코팅 조성물에 첨가된다. 코팅 조성물이 라텍스 페인트인 경우, 화학식 I 및 화학식 II의 화합물을 포함하는 계면활성제는, 습윤 페인트에서의 건조 중량을 기준으로, 일반적으로 약 0.001 중량% 내지 약 5 중량%로 존재한다. 바람직하게는, 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량%가 사용된다.The amount of the compound of formula I (mono (fluoroalkyl) phosphate) is at least 50 mol% relative to the amount of the compound of formula II (bis (fluoroalkyl) phosphate) in the coating composition. Preferably, Formula I and Formula II are present in a molar ratio of Formula I to Formula II of 2: 1 or greater. More preferably, Formula I and Formula II are present in a molar ratio of Formula I to Formula II of at least 3: 1. Compounds of formula l and compounds of formula ll are added to the coating composition, typically as a mixture, as described above. If the coating composition is a latex paint, the surfactants comprising the compounds of formula (I) and formula (II) are generally present at from about 0.001% to about 5% by weight, based on the dry weight in the wet paint. Preferably, about 0.01% to about 1% by weight, more preferably about 0.1% to about 0.5% by weight is used.

코팅된 기재에 부여되는 표면 특성은, 모노(플루오로알킬) 포스페이트보다 많은 비스(플루오로알킬)포스페이트를 포함하는 계면활성제를 함유하는 조성물로 코팅된 기재와 비교하여 개선된다. 본 발명의 방법에 의해 제공되는 개선된 표면 특성은, 화학식 ll보다 화학식 l의 양이 더 많은 계면활성제를 함유하는 코팅 조성물을 사용하는 것으로부터 야기된다. 그러한 개선된 특성은 코팅 조성물의 증가된 습윤 및 레벨링으로 인한 더 매끄럽고 더 균일한 코팅, 및 건조된 코팅에서의 증가된 내블로킹성, 발유성, 및 오물 픽업 저항성을 포함한다.The surface properties imparted to the coated substrates are improved compared to substrates coated with compositions containing surfactants comprising more bis (fluoroalkyl) phosphates than mono (fluoroalkyl) phosphates. The improved surface properties provided by the process of the invention result from the use of coating compositions containing surfactants in amounts greater than formula ll. Such improved properties include smoother and more uniform coatings due to increased wetting and leveling of the coating composition, and increased blocking resistance, oil repellency, and dirt pickup resistance in dried coatings.

본 발명은, 코팅 베이스와 하기 화학식 I 및 화학식 II의 계면활성제를 포함하는, 습윤 및 레벨링이 개선된 코팅 조성물을 포함한다:The present invention includes a coating composition with improved wetting and leveling comprising a coating base and a surfactant of Formula I and Formula II:

[화학식 I](I)

(RfAO)P(O)(O-M+)2 (R f AO) P (O) (O - M + ) 2

And

[화학식 II]≪ RTI ID = 0.0 &

(RfAO)2P(O)(O-M+)(R f AO) 2 P (O) (O - M + )

(상기 식에서, Rf, A, m, n, o, p, r, q, E , M, R2, x, y 및 코팅 조성물은 상기에 정의된 바와 같고; 화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함). 본 발명에 의해 제공되는 습윤 및 레벨링의 개선은, 화학식 lI의 양이 더 많은 계면활성제를 함유하는 코팅 조성물과 비교하여, 화학식 ll보다 화학식 l의 양이 더 많은 계면활성제를 함유하는 코팅 조성물을 사용하는 것으로부터 기인한다.Wherein R f , A, m, n, o, p, r, q, E, M, R 2 , x, y and the coating composition are as defined above; Formula I is at least 50 mol% Exists). The improvement in wetting and leveling provided by the present invention utilizes a coating composition containing a surfactant in an amount greater than Formula ll compared to a coating composition containing a surfactant in an amount greater than Formula l. It comes from doing.

본 발명은 본 발명의 임의의 상기한 방법에 따라 처리된 기재를 추가로 포함한다. 기재의 하나 이상의 표면은, 하기 화학식 I 및 화학식 II:The present invention further includes a substrate treated according to any of the foregoing methods of the present invention. At least one surface of the substrate may be represented by Formula I and Formula II:

[화학식 I](I)

(RfAO)P(O)(O-M+)2 (R f AO) P (O) (O - M + ) 2

And

[화학식 II]≪ RTI ID = 0.0 &

(RfAO)2P(O)(O-M+)(R f AO) 2 P (O) (O - M + )

(여기서, Rf, A, m, n, o, p, r, q, E , M, R2, x, y 및 코팅 조성물은 상기에 정의된 바와 같고; 화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함)를 포함하는 계면활성제를 함유하는 코팅 조성물과 접촉되어 있다.Wherein R f , A, m, n, o, p, r, q, E, M, R 2 , x, y and the coating composition are as defined above; Formula I is present at least 50 mol% And a coating composition containing a surfactant.

전형적인 기재는 코팅 조성물이 보통 사용되는 매우 다양한 표면을 포함한다. 이들은 다양한 건축 재료, 전형적으로 경질 표면 처리된 재료를 포함한다. 경질 표면 기재는 다공성 및 비다공성 광물 표면, 예를 들어 유리, 석재, 석조물(masonry), 콘크리트, 무유 타일(unglazed tile), 벽돌, 다공성 점토, 및 표면 다공성을 갖는 다양한 기타 기재를 포함한다. 그러한 기재의 구체적인 예에는 무유 콘크리트(unglazed concrete), 벽돌, 타일, 석재 (화강암, 석회석 및 대리석 포함), 그라우트(grout), 모르타르, 조각상(statuary), 기념비, 목재, 복합 재료, 예를 들어, 테라조, 및 석고 보드로 제작된 것들을 포함하는 벽 및 천장 패널이 포함된다. 플라스틱에 더하여, 금속, 세라믹, 및 기타 경질 표면이 본 발명에 포함된다. 이들은 빌딩, 사이딩(siding), 도로, 파킹 램프(parking ramp), 차도(driveway), 바닥, 벽난로, 벽난로 바닥(fireplace hearth), 카운터 상단(counter top), 벽, 천장, 갑판, 안뜰(patio), 가구, 설비(fixture), 기구(appliance), 성형된 물품, 형상화된 물품, 장식용 물품, 및 내장 및 외장 응용을 위한 기타 물품들의 구성에 사용된다.Typical substrates include a wide variety of surfaces on which coating compositions are commonly used. These include various building materials, typically hard surface treated materials. Hard surface substrates include porous and nonporous mineral surfaces such as glass, stone, masonry, concrete, unglazed tiles, bricks, porous clays, and various other substrates having surface porosity. Specific examples of such substrates include unglazed concrete, bricks, tiles, stones (including granite, limestone and marble), grouts, mortars, statues, monuments, wood, composite materials, for example Wall and ceiling panels, including terrazzo, and those made of gypsum board. In addition to plastics, metals, ceramics, and other hard surfaces are included in the present invention. They are buildings, siding, roads, parking ramps, driveways, floors, fireplaces, fireplace hearth, counter tops, walls, ceilings, decks, patios. Used in the construction of furniture, fixtures, appliances, molded articles, shaped articles, decorative articles, and other articles for interior and exterior applications.

다른 기재에는 섬유질 기재가 포함된다. 대부분의 임의의 섬유질 기재가 본 발명의 방법에 의한 처리를 위해 적합하다. 그러한 기재는 섬유, 얀, 천(fabric), 천 블렌드, 텍스타일, 카펫, 러그, 부직물, 가죽 및 종이를 포함한다. 용어 "섬유"는 다양한 조성과 형태의, 방사 전 및 후의, 섬유 및 얀을 포함하며, 착색된 섬유 및 착색된 얀을 포함한다. "천"은, 면, 레이온, 견, 모, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리올레핀, 나일론, 및 아라미드, 예를 들어, "노멕스"(NOMEX) 및 "케블라"(KEVLAR)와 같은 섬유로 구성된, 천연 또는 합성 천, 또는 그 블렌드를 의미한다. "천 블렌드"는 둘 이상의 상이한 섬유로 제조된 천을 의미한다. 전형적으로, 이들 블렌드는 적어도 하나의 천연 섬유와 적어도 하나의 합성 섬유의 조합이지만, 두 가지 이상의 천연 섬유 및/또는 두 가지 이상의 합성 섬유의 블렌드일 수 있다.Other substrates include fibrous substrates. Most optional fibrous substrates are suitable for treatment by the process of the present invention. Such substrates include fibers, yarns, fabrics, cloth blends, textiles, carpets, rugs, nonwovens, leather and paper. The term “fiber” includes fibers and yarns, before and after spinning, in various compositions and forms, and includes colored fibers and colored yarns. "Cloth" consists of fibers such as cotton, rayon, silk, wool, polyester, polypropylene, polyolefin, nylon, and aramids, such as "NOMEX" and "KEVLAR", Natural or synthetic cloth, or blends thereof. "Fabric blend" means a fabric made of two or more different fibers. Typically, these blends are a combination of at least one natural fiber and at least one synthetic fiber, but may be a blend of two or more natural fibers and / or two or more synthetic fibers.

본 발명의 방법은 다양한 코팅 조성물 및 처리된 기재의 표면 효과를 개선하는 데 유용하다. 특히, 본 발명의 방법은 바닥 마감제 및 페인트와 같은 코팅 조성물에 유용하다. 본 발명의 방법은, 종래 기술의 조성물이 필요로 하는 것보다 더 적은 플루오르화 시재료를 필요로 하면서, 코팅 조성물의 습윤, 레벨링, 내블로킹성, 발유성, 및 오물 픽업 저항성과 같은, 그러나 이로 한정되지 않는, 뛰어난 표면 변경 성능을 제공한다. 이러한 개선된 성능으로 인해 원료 비용 및 제조 비용이 감소될 뿐만 아니라 사이클 시간이 감소된다.The method of the present invention is useful for improving the surface effects of various coating compositions and treated substrates. In particular, the method of the present invention is useful for coating compositions such as floor finishes and paints. The process of the present invention requires, but is not limited to, the wetting, leveling, blocking resistance, oil repellency, and dirt pick-up resistance of the coating composition, while requiring fewer fluorinated starting materials than the prior art compositions require. Provides excellent surface modification performance, which is not limited. This improved performance not only reduces raw material costs and manufacturing costs, but also reduces cycle times.

재료 및 시험 방법Material and test method

하기 재료를 본 명세서의 실시예에서 사용하였다.The following materials were used in the examples herein.

C6F13CH2CH2OH 및 POCl3은 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마 알드리치(Sigma Aldrich)로부터 입수가능하다.C 6 F 13 CH 2 CH 2 OH and POCl 3 are available from Sigma Aldrich, St. Louis, MO.

로플렉스(RHOPLEX) 3829 바닥 광택제(floor polish), 포뮬레이션 N-29-1은 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 머티어리얼스(Dow Coating Materials)로부터 입수가능하다.RHOPLEX 3829 floor polish, formulation N-29-1 is available from Dow Corning Materials, Midland, Michigan.

셔윈 윌리암스(Sherwin Williams) MAB 024-1501 반광택(semi-gloss) 페인트는 미국 오하이오주 클리블랜드 소재의 셔윈 윌리암스(Sherwin Williams)로부터 구매가능하다. 실시예에 사용된 것은 미국 델라웨어주 윌밍턴 현지에서 구매하였다.Sherwin Williams MAB 024-1501 semi-gloss paint is available from Sherwin Williams, Cleveland, Ohio. Used in the examples was purchased locally in Wilmington, Delaware, USA.

시험 방법 1 - 표면 장력 측정Test Method 1-Surface Tension Measurement

미국 재료 시험 학회(American Society for Testing and Materials) ASTM # D1331-56에 따라, 크루스(KRUSS) K11 버전 2.501 장력계(미국 노스캐롤라이나주 매튜스 소재의 크루스 유에스에이(KRUSS USA))에서 장비 설명서에 따라 빌헬미 (Wilhelmy) 플레이트 방법을 사용하여 표면 장력을 측정하였다. 둘레를 알고 있는 수직 플레이트를 저울에 부착하고, 습윤으로 인한 힘을 측정하였다. 시험하고자 하는 각각의 실시예를, 탈이온수 중의 첨가제의 고형물의 중량을 기준으로 코팅 조성물에 첨가하였다. 몇몇 상이한 농도를 제조하였다. 각각의 희석에 대해 10회 반복 시험하였으며, 하기의 기계 설정을 사용하였다:Bill according to the equipment manual from the KRUSS K11 Version 2.501 Tension Meter (KRUSS USA, Matthews, NC) in accordance with the American Society for Testing and Materials ASTM # D1331-56. Surface tension was measured using the Wilhelmy plate method. A perimeter-aware vertical plate was attached to the scale and the force due to wetting was measured. Each example to be tested was added to the coating composition based on the weight of solids of the additive in deionized water. Several different concentrations were prepared. Ten replicates were tested for each dilution and the following machine settings were used:

방법: 플레이트 방법 SFTMethod: Plate Method SFT

간격: 1.0 sThickness: 1.0 s

습윤된 길이: 40.2㎜Wet Length: 40.2 mm

판독 한계: 10Reading limit: 10

최소 표준 편차: 2 다인/㎝Minimum standard deviation: 2 dynes / cm

중력 가속도: 9.80665 m/s2 Gravity Acceleration: 9.80665 m / s 2

결과는 mN/m(다인/㎝) 단위였으며, 표준편차가 1 다인/㎝ 미만이었다. 장력계는 제조업자의 권장에 따라 사용하였다.The results were in mN / m (dyne / cm) and the standard deviation was less than 1 dyne / cm. The tension meter was used according to the manufacturer's recommendation.

분석할 코팅 조성물 중 계면활성제의 최고 농도로 스톡 용액을 제조하였다. 용액의 농도는 구매가능한 바닥 광택제 (로플렉스(등록상표) 3829, 포뮬레이션 N-29-1) 중 계면활성제의 몰 퍼센트를 기준으로 하였다. 완전한 혼합을 보장하기 위하여 용액을 하룻밤(대략 12 시간 동안) 교반한다. 원래의 스톡 용액을 희석하여 각각의 실시예를 위한 스톡 용액의 더 낮은 농도들을 제조하였다. 기재에 표면 효과를 제공하는 것을 입증하기 위하여, 소비자용, 공공 기관용, 및 산업용 세정 부문(segment)에서의 응용에 바닥 광택제를 사용하였다. 표면 장력 결과가 낮을수록 뛰어난 성능을 나타낸다.The stock solution was prepared with the highest concentration of surfactant in the coating composition to be analyzed. The concentration of the solution was based on the mole percent of surfactant in commercially available floor polish (Roflex® 3829, Formulation N-29-1). The solution is stirred overnight (approximately 12 hours) to ensure complete mixing. The original stock solution was diluted to produce lower concentrations of the stock solution for each example. To demonstrate providing surface effects to substrates, floor polishes were used for applications in consumer, public agency, and industrial cleaning segments. Lower surface tension results indicate better performance.

시험 방법 2 - 접촉각Test Method 2-Contact Angle

오일 접촉각은 문헌[A. W. Adamson in The Physical Chemistry of Surfaces, Fifth Edition, Wiley & Sons, New York, NY, 1990]에 기재되어 있는 세실 드롭(Sessile Drop) 방법에 의해 측정하였다. 접촉각 측정을 위한 장비 및 절차에 대한 추가적인 정보는 문헌 [R. H. Dettre et al. in "Wettability", Ed. by J. C. Berg, Marcel Dekker, New York, NY, 1993]에 제공되어 있다.Oil contact angles are described in A. W. Adamson in The Physical Chemistry of Surfaces, Fifth Edition, Wiley & Sons, New York, NY, 1990, was measured by the Sessile Drop method. For additional information on equipment and procedures for contact angle measurement, see R. H. Dettre et al. in "Wettability ", Ed. by J. C. Berg, Marcel Dekker, New York, NY, 1993).

세실 드롭 방법에서는, 레임-하트

Figure pct00003
광학 벤치(미국 뉴저지주 마운틴 레이크스 블룸필드 43번가 소재의 레임-하트 인코포레이티드
Figure pct00004
로부터 입수가능함)를 사용하여 기재를 수평 위치로 유지하였다. 동일한 제조업자로부터의 망원 각도계(telescoping goniometer)를 이용하여 소정의 온도에서 헥사데칸을 사용하여 접촉각을 측정하였다. MAB 페인트에, 시험하고자 하는 각각의 실시예를, 페인트 중 첨가제의 고형물을 기준으로 0.018 중량%로 첨가하였다. 시험 액체 한 방울을 폴리에스테르 스크럽 시험 패널(레네타(Leneta) P-121 무광 흑색(dull black) 또는 균등물, 미국 뉴저지주 마와 소재의 레네타 컴퍼니(Leneta Company)) 상에 놓고 방울과 표면 사이의 접촉 지점에서 탄젠트를 정밀하게 결정하였다. 액체 방울의 크기를 증가시킴으로써 전진각을 결정하였다. 데이터를 전진 접촉각으로서 제공하였다. 사용한 액체 또는 오일은 n-헥사데칸이었다.In the cecil drop method, the lame-heart
Figure pct00003
Optical Bench (Lame-Heart Incorporated, Bloomfield 43, Mountain Lakes, NJ, USA
Figure pct00004
Available from) to maintain the substrate in a horizontal position. The contact angle was measured using hexadecane at a predetermined temperature using a telescoping goniometer from the same manufacturer. To the MAB paint, each example to be tested was added at 0.018% by weight, based on the solids of the additives in the paint. A drop of the test liquid was placed on a polyester scrub test panel (Leneta P-121 dull black or equivalent, the Leneta Company, Mawa, NJ) and placed on a drop and surface. The tangent was precisely determined at the point of contact between them. The advancing angle was determined by increasing the size of the liquid drop. Data was provided as forward contact angle. The liquid or oil used was n-hexadecane.

실시예Example

실시예 1Example 1

열전쌍 및 자석 교반 막대가 구비된 둥근바닥 100 ㎖ 플라스크에서, POCl3 (0.61 g, 4 mmol)을 무수 THF (25 ㎖)에 용해시켰다. 이어서, 무수 THF (15 ㎖) 중에 C6F13CH2CH2OH (2.93 g, 8 mmol), 및 트라이에틸아민 (1 g, 10 mmol)을 함유하는 용액을 반응기에 천천히 첨가하였다. 반응물을 0℃에서 1 내지 2시간 유지하고 실온에서 하룻밤 교반하였다. 이어서, 고형물을 여과하고 고진공에 의해 용매를 증발시켰다. 생성된 오일을 NH4OH 수용액 (30 % NH3, 4 mmol)으로 희석하고 pH를 8 내지 8.5로 조정하였다. 실시예 1의 생성물의 샘플은 모노(플루오로알킬) 포스페이트 대 비스(플루오로알킬)포스페이트의 비가 9 대 1 초과인 것을 특징으로 하였다. 실시예 1의 생성물의 샘플을 로플렉스 3829 바닥 광택제에 첨가하고 다양한 농도에서의 표면 장력에 대해 시험 방법 1에 따라 시험하였다. 실시예 1의 생성물의 샘플을 또한 셔윈 윌리암스 MAB 024-1501 반광택 페인트에 첨가하고, 접촉각 측정을 위해 시험 방법 2에 따라 시험하였다. 시험 결과가 표 2 및 표 3에 열거되어 있다.In a round bottom 100 ml flask equipped with thermocouple and magnetic stir bar, POCl 3 (0.61 g, 4 mmol) was dissolved in anhydrous THF (25 ml). Then a solution containing C 6 F 13 CH 2 CH 2 OH (2.93 g, 8 mmol), and triethylamine (1 g, 10 mmol) in dry THF (15 mL) was slowly added to the reactor. The reaction was kept at 0 ° C. for 1-2 h and stirred at rt overnight. The solid was then filtered off and the solvent was evaporated by high vacuum. The resulting oil was diluted with aqueous NH 4 OH solution (30% NH 3 , 4 mmol) and the pH adjusted to 8-8.5. Samples of the product of Example 1 were characterized by a ratio of mono (fluoroalkyl) phosphate to bis (fluoroalkyl) phosphate of greater than 9 to 1. Samples of the product of Example 1 were added to Roflex 3829 floor polish and tested according to Test Method 1 for surface tension at various concentrations. Samples of the product of Example 1 were also added to Sherwin Williams MAB 024-1501 semi-gloss paint and tested according to Test Method 2 for contact angle measurements. The test results are listed in Tables 2 and 3.

실시예 2 내지 실시예 4Examples 2-4

POCl3 대 C6F13CH2CH2OH의 비율을 달리하여, 실시예 1에 기재된 바와 같이 실시예 2 내지 실시예 4를 제조하였고, 이는 모노(플루오로알킬)포스페이트 대 비스(플루오로알킬)포스페이트의 비율이 표 1에 열거된 바와 같은 생성물을 생성하였다. 실시예 2 내지 실시예 4 각각의 생성물의 샘플을 로플렉스 3829 바닥 광택제에 첨가하고 다양한 농도에서의 표면 장력에 대해 시험 방법 1에 따라 시험하였다. 실시예 2 내지 실시예 4 각각의 생성물의 샘플을 또한 셔윈 윌리암스 MAB 024-1501 반광택 페인트에 첨가하고, 접촉각 측정을 위해 시험 방법 2에 따라 시험하였다. 시험 결과가 표 2 및 표 3에 열거되어 있다.By varying the ratio of POCl 3 to C 6 F 13 CH 2 CH 2 OH, Examples 2 to 4 were prepared as described in Example 1, which was mono (fluoroalkyl) phosphate to bis (fluoroalkyl The proportion of phosphate produced the product as listed in Table 1. Examples 2-4 Samples of each product were added to Roflex 3829 floor polish and tested according to Test Method 1 for surface tension at various concentrations. Samples of each product of Examples 2-4 were also added to Sherwin Williams MAB 024-1501 semi-gloss paint and tested according to Test Method 2 for contact angle measurements. The test results are listed in Tables 2 and 3.

비교예 A 내지 비교예 CComparative Examples A to C

POCl3 대 C6F13CH2CH2OH의 비율을 달리하여, 실시예 1에 기재된 바와 같이 비교예 A 내지 비교예 C를 제조하였고, 이는 모노(플루오로알킬)포스페이트 대 비스(플루오로알킬)포스페이트의 비율이 표 1에 열거된 바와 같은 생성물을 생성하였다. 이들 실시예는 더 많은 양의 비스(플루오로알킬)포스페이트를 함유하였다. 비교예 A 내지 비교예 C 각각의 생성물의 샘플을 로플렉스 3829 바닥 광택제에 첨가하고 다양한 농도에서의 표면 장력에 대해 시험 방법 1에 따라 시험하였다. 비교예 A 내지 비교예 C 각각의 생성물의 샘플을 또한 셔윈 윌리암스 MAB 024-1501 반광택 페인트에 첨가하고, 접촉각 측정을 위해 시험 방법 2에 따라 시험하였다. 시험 결과가 표 2 및 표 3에 열거되어 있다.By varying the ratio of POCl 3 to C 6 F 13 CH 2 CH 2 OH, Comparative Examples A to C were prepared as described in Example 1, which produced mono (fluoroalkyl) phosphate to bis (fluoroalkyl). The proportion of phosphate produced the product as listed in Table 1. These examples contained higher amounts of bis (fluoroalkyl) phosphates. Samples of each of Comparative Examples A-C were added to the Roflex 3829 floor polish and tested according to Test Method 1 for surface tension at various concentrations. Samples of the products of each of Comparative Examples A to C were also added to Sherwin Williams MAB 024-1501 semi-gloss paint and tested according to Test Method 2 for contact angle measurements. The test results are listed in Tables 2 and 3.

Figure pct00005
Figure pct00005

Figure pct00006
Figure pct00006

시험된 농도에 대해, 1:1 내지 >9:1의 모노(플루오로알킬) 포스페이트 대 비스(플루오로알킬)포스페이트의 비를 갖는 계면활성제를 함유하는 코팅 조성물 (로플렉스 3829) (실시예 1 내지 실시예 4)의 표면 장력은, 비스(플루오로알킬)포스페이트의 양이 더 많은 코팅 조성물 (비교예 A 내지 비교예 C)과 비교하여 더 낮았다. 표면 장력이 낮을수록 뛰어난 습윤 및 레벨링 특성을 나타내었다.Coating composition containing a surfactant having a ratio of mono (fluoroalkyl) phosphate to bis (fluoroalkyl) phosphate from 1: 1 to> 9: 1 (roplex 3829) (Example 1, for the tested concentrations) The surface tension of Example 4) was lower compared to the coating composition (Comparative Examples A to C) where the amount of bis (fluoroalkyl) phosphate was higher. Lower surface tension showed better wetting and leveling properties.

Figure pct00007
Figure pct00007

1:1 내지 >9:1의 모노(플루오로알킬) 포스페이트 대 비스(플루오로알킬)포스페이트의 비를 갖는 계면활성제를 함유하는 코팅 조성물 (셔윈 윌리암스 MAB 024-1501 반광택 페인트) (실시예 1 내지 실시예 4)의 접촉각은, 비스(플루오로알킬) 포스페이트의 양이 더 많은 코팅 조성물 (비교예 A 내지 비교예 C)과 비교하여 더 높았다. 오일 접촉각이 클수록 우수한 블로킹 방지성, 발유성, 및 오물 픽업 저항성을 나타내었다.Coating composition containing a surfactant having a ratio of mono (fluoroalkyl) phosphate to bis (fluoroalkyl) phosphate of 1: 1 to> 9: 1 (Sherwin Williams MAB 024-1501 semi-gloss paint) (Example 1 The contact angle of Example 4) was higher compared to the coating composition (Comparative Examples A to C) where the amount of bis (fluoroalkyl) phosphate was higher. Larger oil contact angles resulted in better antiblocking, oil repellency, and dirt pick-up resistance.

Claims (20)

계면활성제를 코팅 조성물과 접촉시켜 코팅 조성물의 표면 장력을 낮추는 방법에 있어서,
상기 코팅 조성물을, 하기 화학식 I 및 화학식 II:
[화학식 I]
(RfAO)P(O)(O-M+)2, 및
[화학식 II]
(RfAO)2P(O)(O-M+)
[상기 식에서,
Rf는 1개, 2개 또는 3개의 에테르 산소 원자가 선택적으로 개재된 C1 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬이고;
A는 (CH2CF2)m(CH2)n, (CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p, O(CF2)q(CH2)r, 또는 OCHFCF2OE이고;
m은 0 내지 4이고;
n, o, p, 및 r은 각각 독립적으로 2 내지 20이고;
q는 2이고;
E는 산소, 황, 또는 질소 원자가 선택적으로 개재된 C2 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬 기; 환형 알킬 기, 또는 C6 내지 C10 아릴 기이고;
M은 I족 금속 또는 암모늄 양이온 (NHxR2 y)+ (여기서, R2는 C1 내지 C4 알킬이고; x는 1 내지 4이고; y는 0 내지 3이고; x + y는 4임)이며;
화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함]를 포함하는 계면활성제와 접촉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
In a method of lowering the surface tension of a coating composition by contacting a surfactant with the coating composition,
The coating composition is formula (I) and (II)
(I)
(R f AO) P (O) (O - M + ) 2 , and
≪ RTI ID = 0.0 &
(R f AO) 2 P (O) (O - M + )
[In the above formula,
R f is C 1 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl optionally interrupted by one, two or three ether oxygen atoms;
A is (CH 2 CF 2 ) m (CH 2 ) n , (CH 2 ) o SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) p , O (CF 2 ) q (CH 2 ) r , or OCHFCF 2 OE ;
m is from 0 to 4;
n, o, p, and r are each independently 2-20;
q is 2;
E is a C 2 to C 20 linear or branched alkyl group optionally interrupted by an oxygen, sulfur, or nitrogen atom; Cyclic alkyl groups, or C 6 to C 10 aryl groups;
M is a Group I metal or ammonium cation (NH x R 2 y ) + (where R 2 is C 1 to C 4 alkyl; x is 1 to 4; y is 0 to 3; x + y is 4 );
Formula I is present in at least 50 mole%].
제1항에 있어서, 화학식 I 및 화학식 II는 2:1 이상의 화학식 I 대 화학식 II의 몰 비로 존재하는 방법.The method of claim 1, wherein Formula I and Formula II are present in a molar ratio of Formula I to Formula II of at least 2: 1. 제1항에 있어서, 화학식 I 및 화학식 II는 3:1 이상의 화학식 I 대 화학식 II의 몰 비로 존재하는 방법.The method of claim 1 wherein Formula I and Formula II are present in a molar ratio of Formula I to Formula II of at least 3: 1. 제1항에 있어서, Rf는 C4 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬인 방법.The method of claim 1, wherein R f is C 4 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl. 제1항에 있어서, 코팅 조성물은 알키드 코팅, 타입 I 우레탄 코팅, 불포화 폴리에스테르 코팅, 또는 수-분산된 코팅으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.The method of claim 1, wherein the coating composition is selected from the group consisting of alkyd coatings, type I urethane coatings, unsaturated polyester coatings, or water-dispersed coatings. 제5항에 있어서, 코팅 조성물은 바닥 마감제(floor finish), 폴리싱제(polishing agent), 바닥 광택제(floor polish), 또는 페인트인 방법.The method of claim 5, wherein the coating composition is a floor finish, a polishing agent, a floor polish, or a paint. 제1항에 있어서, 코팅 조성물은 계면활성제와 접촉하기 전에 기재에 적용되는 방법.The method of claim 1, wherein the coating composition is applied to the substrate prior to contact with the surfactant. 표면에 적용되는 코팅 조성물의 접촉각을 증가시키는 방법으로서, 표면을, 하기 화학식 I 및 화학식 II:
[화학식 I]
(RfAO)P(O)(O-M+)2, 및
[화학식 II]
(RfAO)2P(O)(O-M+)
[상기 식에서,
Rf는 1개, 2개 또는 3개의 에테르 산소 원자가 선택적으로 개재된 C1 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬이고;
A는 (CH2CF2)m(CH2)n, (CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p, O(CF2)q(CH2)r, 또는 OCHFCF2OE이고;
m은 0 내지 4이고;
n, o, p, 및 r은 각각 독립적으로 2 내지 20이고;
q는 2이고;
E는 산소, 황, 또는 질소 원자가 선택적으로 개재된 C2 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬 기; 환형 알킬 기, 또는 C6 내지 C10 아릴 기이고;
M은 I족 금속 또는 암모늄 양이온 (NHxR2 y)+ (여기서, R2는 C1 내지 C4 알킬이고; x는 1 내지 4이고; y는 0 내지 3이고; x + y는 4임)이며;
화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함]를 포함하는 코팅 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
A method of increasing the contact angle of a coating composition applied to a surface, the method comprising the following formulas (I) and (II):
(I)
(R f AO) P (O) (O - M + ) 2 , and
≪ RTI ID = 0.0 &
(R f AO) 2 P (O) (O - M + )
[In the above formula,
R f is C 1 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl optionally interrupted by one, two or three ether oxygen atoms;
A is (CH 2 CF 2 ) m (CH 2 ) n , (CH 2 ) o SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) p , O (CF 2 ) q (CH 2 ) r , or OCHFCF 2 OE ;
m is from 0 to 4;
n, o, p, and r are each independently 2-20;
q is 2;
E is a C 2 to C 20 linear or branched alkyl group optionally interrupted by an oxygen, sulfur, or nitrogen atom; Cyclic alkyl groups, or C 6 to C 10 aryl groups;
M is a Group I metal or ammonium cation (NH x R 2 y ) + (where R 2 is C 1 to C 4 alkyl; x is 1 to 4; y is 0 to 3; x + y is 4 );
Formula (I) is present at at least 50 mol%).
제8항에 있어서, 화학식 I 및 화학식 II는 2:1 이상의 화학식 I 대 화학식 II의 몰 비로 존재하는 방법.The method of claim 8, wherein Formula I and Formula II are present in a molar ratio of Formula I to Formula II of at least 2: 1. 제8항에 있어서, Rf는 C4 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬인 방법.The method of claim 8, wherein R f is C 4 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl. 제8항에 있어서, 코팅 조성물은 알키드 코팅, 타입 I 우레탄 코팅, 불포화 폴리에스테르 코팅, 또는 수-분산된 코팅으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.The method of claim 8, wherein the coating composition is selected from the group consisting of alkyd coatings, type I urethane coatings, unsaturated polyester coatings, or water-dispersed coatings. 제11항에 있어서, 코팅 조성물은 바닥 마감제, 폴리싱제, 바닥 광택제, 또는 페인트인 방법.The method of claim 11, wherein the coating composition is a floor finish, polishing agent, floor polish, or paint. 제8항에 있어서, 접촉 단계는 코팅 조성물의 습윤(wetting) 및 레벨링(leveling)을 증가시키는 방법.The method of claim 8, wherein the contacting step increases the wetting and leveling of the coating composition. 기재에 표면 효과를 부여하는 방법으로서, 기재의 표면의 전부 또는 일부를, 하기 화학식 I 및 화학식 II:
[화학식 I]
(RfAO)P(O)(O-M+)2, 및
[화학식 II]
(RfAO)2P(O)(O-M+)
[상기 식에서,
Rf는 1개, 2개 또는 3개의 에테르 산소 원자가 선택적으로 개재된 C1 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬이고;
A는 (CH2CF2)m(CH2)n, (CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p, O(CF2)q(CH2)r, 또는 OCHFCF2OE이고;
m은 0 내지 4이고;
n, o, p, 및 r은 각각 독립적으로 2 내지 20이고;
q는 2이고;
E는 산소, 황, 또는 질소 원자가 선택적으로 개재된 C2 내지 C20의 선형 또는 분지형 알킬 기; 환형 알킬 기, 또는 C6 내지 C10 아릴 기이고;
M은 I족 금속 또는 암모늄 양이온 (NHxR2 y)+ (여기서, R2는 C1 내지 C4 알킬이고; x는 1 내지 4이고; y는 0 내지 3이고; x + y는 4임)이며;
화학식 I은 50 몰% 이상으로 존재함]를 포함하는 계면활성제를 함유하는 코팅 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
As a method for imparting a surface effect to a substrate, all or part of the surface of the substrate is represented by the following formulas (I) and (II):
(I)
(R f AO) P (O) (O - M + ) 2 , and
≪ RTI ID = 0.0 &
(R f AO) 2 P (O) (O - M + )
[In the above formula,
R f is C 1 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl optionally interrupted by one, two or three ether oxygen atoms;
A is (CH 2 CF 2 ) m (CH 2 ) n , (CH 2 ) o SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) p , O (CF 2 ) q (CH 2 ) r , or OCHFCF 2 OE ;
m is from 0 to 4;
n, o, p, and r are each independently 2-20;
q is 2;
E is a C 2 to C 20 linear or branched alkyl group optionally interrupted by an oxygen, sulfur, or nitrogen atom; Cyclic alkyl groups, or C 6 to C 10 aryl groups;
M is a Group I metal or ammonium cation (NH x R 2 y ) + (where R 2 is C 1 to C 4 alkyl; x is 1 to 4; y is 0 to 3; x + y is 4 );
Formula (I) is present at at least 50 mole percent; and contacting with a coating composition containing a surfactant.
제14항에 있어서, 화학식 I 및 화학식 II는 2:1 이상의 화학식 I 대 화학식 II의 몰 비로 존재하는 방법.The method of claim 14, wherein Formula I and Formula II are present in a molar ratio of Formula I to Formula II of at least 2: 1. 제14항에 있어서, Rf는 C4 내지 C6의 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬인 방법.The method of claim 14, wherein R f is C 4 to C 6 linear or branched perfluoroalkyl. 제14항에 있어서, 코팅 조성물은 알키드 코팅, 타입 I 우레탄 코팅, 불포화 폴리에스테르 코팅, 또는 수-분산된 코팅으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.The method of claim 14, wherein the coating composition is selected from the group consisting of alkyd coatings, type I urethane coatings, unsaturated polyester coatings, or water-dispersed coatings. 제14항에 있어서, 표면 효과는 내블로킹성(resistance to blocking), 발유성, 또는 오물 픽업 저항성(dirt pickup resistance)인 방법.15. The method of claim 14, wherein the surface effect is resistance to blocking, oil repellent, or dirt pickup resistance. 제1항의 방법에 따라 처리된 코팅 조성물.A coating composition treated according to the method of claim 1. 제14항의 방법에 따라 처리된 기재.A substrate treated according to the method of claim 14.
KR1020137030040A 2011-04-18 2012-03-02 Fluorinated phosphates as surface active agents KR20140027259A (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161476498P 2011-04-18 2011-04-18
US61/476,498 2011-04-18
US13/372,032 2012-02-13
US13/372,032 US20130210976A1 (en) 2012-02-13 2012-02-13 Fluorinated phosphates as surface active agents
PCT/US2012/027504 WO2012145078A1 (en) 2011-04-18 2012-03-02 Fluorinated phosphates as surface active agents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140027259A true KR20140027259A (en) 2014-03-06

Family

ID=45852735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137030040A KR20140027259A (en) 2011-04-18 2012-03-02 Fluorinated phosphates as surface active agents

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2699659A1 (en)
JP (1) JP2014515781A (en)
KR (1) KR20140027259A (en)
CN (1) CN103649288A (en)
AU (1) AU2012246727A1 (en)
WO (1) WO2012145078A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180059886A (en) * 2015-10-02 2018-06-05 더 케무어스 컴퍼니 에프씨, 엘엘씨 Coatings containing hydrophobic compounds

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016074828A (en) * 2014-10-07 2016-05-12 三菱マテリアル株式会社 Hydrophilic oil repellent solution, surface coating material, coating film, resin composition, oil and water separation filter medium and porous body
US9920219B2 (en) 2015-06-22 2018-03-20 Awi Licensing Llc Soil and dirt repellent powder coatings
BR112018077360A2 (en) 2016-06-29 2019-05-07 Armstrong World Industries, Inc. high performance coatings for building panels

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3083224A (en) 1961-12-08 1963-03-26 Du Pont Polyfluoroalkyl phosphates
CA1023768A (en) 1972-12-21 1978-01-03 Horst Jager Polyfluoroalkyl iodides, process for their manufacture, and their use
JPS5377015A (en) 1976-12-16 1978-07-08 Asahi Glass Co Ltd Preparation of fluorine-containing phosphoric acid ester
US4144185A (en) * 1978-02-24 1979-03-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Method and composition for removing calcium sulfate scale deposits from surfaces
US5330883A (en) * 1992-06-29 1994-07-19 Lsi Logic Corporation Techniques for uniformizing photoresist thickness and critical dimension of underlying features
JP3572077B2 (en) 1993-07-29 2004-09-29 イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Method for producing perfluoroalkyl iodides
WO1995011877A1 (en) 1993-10-27 1995-05-04 Elf Atochem S.A. Polyfluorinated alcohols and preparation methods thereof
IT1269886B (en) 1994-06-14 1997-04-15 Ausimont Spa PROCESS FOR SURFACE TREATMENT OF CELLULOSE, METAL, GLASS, OR CEMENT, MARBLE, GRANITE AND SIMILAR MATERIALS
US5879623A (en) * 1995-12-27 1999-03-09 Buckman Laboratories International Inc. Methods and compositions for controlling biofouling using fluorosurfactants
IL126767A0 (en) * 1996-04-29 1999-08-17 Du Pont Decafluoropentane compositions
US5908822A (en) * 1997-10-28 1999-06-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compositions and processes for drying substrates
US6271289B1 (en) 1999-11-16 2001-08-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Stain resistant compositions
US20050107645A1 (en) 2002-06-27 2005-05-19 Asahi Glass Company Limited Fluorine-containing alcohol and method for its production
BE1014987A6 (en) * 2002-10-07 2004-07-06 Vandersteen Anne Marie Additive for liquid detergents for cleaning hard surfaces, including industrial and household surfaces, comprises a phosphate ester and a fluorosurfactant
US20110091408A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Methods of using fluoroalkyl phosphate compositions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180059886A (en) * 2015-10-02 2018-06-05 더 케무어스 컴퍼니 에프씨, 엘엘씨 Coatings containing hydrophobic compounds

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012246727A2 (en) 2013-08-22
JP2014515781A (en) 2014-07-03
CN103649288A (en) 2014-03-19
EP2699659A1 (en) 2014-02-26
WO2012145078A1 (en) 2012-10-26
AU2012246727A1 (en) 2013-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101894619B1 (en) Fluorophosphate surfactants
JP5461994B2 (en) Phosphate based on polyfluoroether
AU2007320009B2 (en) Fluoroalkyl phosphate compositions
JP2015501367A6 (en) Fluorophosphate surfactant
US20110091408A1 (en) Methods of using fluoroalkyl phosphate compositions
KR20140027259A (en) Fluorinated phosphates as surface active agents
US8859799B1 (en) Partially fluorinated phosphates
US20110092410A1 (en) Fluoroalkyl phosphate compositions
US20130210976A1 (en) Fluorinated phosphates as surface active agents
NZ622972B2 (en) Fluorophosphate surfactants

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid