TW201502173A

TW201502173A - 高含氟量之有機聚矽氧烷之硬化劑表面處理及其製造方法

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Publication number: TW201502173A
Application number: TW102124303A
Authority: TW
Inventors: yong-jie Li; Ren-Ren Qiu
Original assignee: Taiwan Fluorotech Co Ltd
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-16

Abstract

一種高含氟之有機聚矽氧烷之硬化型表面處理劑及其製造方法，係提供一具有活化氫官能基之氟化聚矽氧化合物，及提供多種具多反應基之小分子/高分子硬化劑來製備網狀高含氟烷鏈聚矽氧烷化合物。該網狀高含氟聚矽氧烷化合物可用於離型劑、潤滑劑、纖維滲透劑與防污撥水撥油劑等多種功能性應用。

Description

高含氟量之有機聚矽氧烷之硬化劑表面處理及其製造方法

本發明係與含氟聚矽氧烷化合物有關。更詳而言之是指一種高含氟量之有機聚矽氧烷之硬化劑表面處理及其製造方法

一般含氟矽氧烷化合物應用於紡織品等基材，特別是織布上，為能有效賦予紡織品撥水、撥油性、耐污性及提升觸感之表面處理劑，參見日本專利JP5842682、JP60190408及美國專利US4070152。

於美國專利US6582620與US5883185揭示利用含氟化烷基之矽氧烷(A)、具有胺基之矽氧烷(B)與無機矽氧烷單體(C)進行共水解縮合反應獲得一系列具有撥水撥油性處理組成物，結果顯示明顯有效的撥水撥油性，但由於所用低分子量單體材料成膜不易，因此應用時出現所需濃度需高過2wt%才能顯現特性之缺點。

而於中華民國專利TW357166與日本專利JP6116263揭示一利用多羥基矽氧烷寡聚物與小分子硬化劑製備之撥水撥油劑，結果顯示不錯撥水性，但由於使用小分子硬化劑，導致硬化條件受限於低溫(低於150℃)與長時間(20至45分鐘)硬化操作，不利於有效率地工業化生產。

又，於美國專利US5300670A與日本專利JP5302034揭示一種撥水撥油的硬化性含氟聚矽氧組成物，結果顯示聚矽氧化合物與硬化劑間相容性差，硬化不足而導致結果不佳。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種高含氟量之有機聚矽氧烷之硬化劑表面處理劑及其製造方法，具有快速硬化、相容性佳與成膜性佳之優點。

緣以達成上述目的，本發明提供一種高含氟量烷鏈聚矽氧烷化合物，其一般式為：其中，R’為H、碳數1~40的烷基或Me₃Si；R₁為含氟單體(R^F)，主要為含氟乙烯基單體R^F1；R₂為碳數1~40的烷基、Me₃Si、矽烷偶鍊(R^Si)或氟醚偶鏈(R^PFPE)；R₃為不含氟單體，主要為含氟乙烯基單體R^V；其中a、b、c皆為整數，合計量為5至100，a為0至40，b為0至100，c為1至100；其中R₁、R₂、R₃順序可以相互對調。

進一步地，本發明再提供一種網狀高含氟含氟烷鏈聚矽氧烷化合物，是以下列材料聚合而成：含氟單體CH₂=C(-X)-C(=O)-Y-Z-R_f，其中X為氫原子、單價有機基團(-CH₃)、鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、氰基(-CN)、具有1至21個碳原子的線性或分支氟烷基，Y為氧原子(-O-)、硫原子(-S-)或2°胺(-NH-)，Z為直鏈烷類或二價有機團、碳數為1~10的脂肪族基，R_f為碳數6~12的線性或分支的氟烷基；不含氟氟單體CH₂=C(-X)-C(=O)-Y-Z，其中X為氫原子、碳數為1~21的線性烷基，Y為氧原子(-O-)或2°胺(-NH-)，Z為直鏈烷類或二價有機團、碳數為1~10的脂肪族基；本發明再提供一網狀高含氟量烷鏈聚矽烷化合物之製造方法，其包含以下步驟：A)提供一高含氟量烷鏈聚矽烷化合物B)提供至少一硬化劑，該硬化劑具有至少兩個反應基團；C)混合該高含氟量烷鏈聚矽烷化合物與該硬化劑；以及D)以攝氏120~170度對步驟C)的混合物持續加熱1~30分鐘進行硬化。

本發明之網狀高含氟量聚矽氧烷化合物可用於表面處理劑、離型劑、潤滑劑、纖維滲透劑與防汙撥水撥油劑等多種功能應用。

本發明較佳實施例用於網狀高含氟量烷鏈聚矽氧烷之組成物包括以下四種成分：一.含氟單體：(1)含氟乙烯基單體(RF1)：其中，X為氫原子或單價有機基團，例如-CH3，或鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、氰基、具有1至21個碳原子的線性或分支氟烷基；Y為氧原子(-O-)、硫原子(-S-)或2°胺(-NH-)；Z為直鏈烷類或二價有機基團、具有1至10個碳原子的脂肪族基、具有6至18 個碳原子的芳香族或脂環族基；Rf為具有6至12個碳原子的線性或分支的氟烷基。

其中Rf為，例如F-(CF2)a-(a=4~20的整數)、(CF3)2-CF-(CF2)b-(b=2~16的整數)、H-(CF2)c-(c=4~20的整數)較佳，具體舉例為，例如F-(CF2)6-、F-(CF2)8-、F-(CF2)10-、F-(CF2)12-、F-(CF2)14-、F-(CF2)16-、F-(CF2)18-、F-(CF2)20-、(CF3)2-CF-(CF2)2-、(CF3)2-CF-(CF2)4-、(CF3)2-CF-(CF2)6-、(CF3)2-CF-(CF2)8-、(CF3)2-CF-(CF2)10-、(CF3)2-CF-(CF2)12-、(CF3)2-CF-(CF2)14-、(CF3)2-CF-(CF2)16-、H-(CF2)6-、H-(CF2)8-、H-(CF2)10-、H-(CF2)12-、H-(CF2)14-、H-(CF2)16-、H-(CF2)18-、H-(CF2)20-等例。

其中Z為，例如-(CH2)d-(d=1~5的整數)的烯烴基類；等羥烯烴基。

含氟單體(R^F1)舉例有：H₂C=CH-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₄F H₂C=CH-C(=O)-S(CH₂)₂-(CF₂)₄F H₂C=CH-C(=O)-NH(CH₂)₂-(CF₂)₄F H₂C=CH-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F H₂C=CH-C(=O)-S(CH₂)₂-(CF₂)₆F H₂C=CH-C(=O)-NH(CH₂)₂-(CF₂)₆F H₂C=CH-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₂-CF-(CF₃)₂ H₂C=CH-C(=O)-S(CH₂)₂-(CF₂)₂-CF-(CF₃)₂ H₂C=CH-C(=O)-NH(CH₂)₂-(CF₂)₂-CF-(CF₃)₂ H₂C=CH-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₄-CF-(CF₃)₂ H₂C=CH-C(=O)-S(CH₂)₂-(CF₂)₄-CF-(CF₃)₂ H₂C=CH-C(=O)-NH(CH₂)₂-(CF₂)₄-CF-(CF₃)₂ H₂C=C(CH₃)-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₄F H₂C=C(CH₃)-C(=O)-S(CH₂)₂-(CF₂)₄F H₂C=C(CH₃)-C(=O)-NH(CH₂)₂-(CF₂)₄F H₂C=C(CH₃)-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F H₂C=C(CH₃)-C(=O)-S(CH₂)₂-(CF₂)₆F H₂C=C(CH₃)-C(=O)-NH(CH₂)₂-(CF₂)₆F H₂C=C(CH₃)-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₂-CF-(CF₃)₂ H₂C=C(CH₃)-C(=O)-S(CH₂)₂-(CF₂)₂-CF-(CF₃)₂ H₂C=C(CH₃)-C(=O)-NH(CH₂)₂-(CF₂)₂-CF-(CF₃)₂ H₂C=C(CH₃)-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₄-CF-(CF₃)₂ H₂C=C(CH₃)-C(=O)-S(CH₂)₂-(CF₂)₄-CF-(CF₃)₂ H₂C=C(CH₃)-C(=O)-NH(CH₂)₂-(CF₂)₄-CF-(CF₃)₂

二不含氟之單體：

(1)不含氟乙烯基(vinyl group)單體(R^V，參見表1)：其中，X為氫原子或具有1至21個碳原子的線性烷基；1至21個碳原子的線性或分支氟烷基；Y為氧原子(-O-)或2°胺(-NH-)； Z為直鏈或分支烷類或二價有機基團、具有1至10個碳原子的脂肪族基、具有6至18個碳原子的芳香族或脂環族基；

三.含矽聚合物：

(1)矽氧烷寡聚物(R^Si)通式：在一個分子當中具有一種或兩種反應性不同的官能基 R’具有1至40個碳原子的烷基或Me₃Si R₁可與各合成樹脂等有機材料發生化學結合的反應基，為H或乙烯基、氫氧基、環氧基、胺基、異丁烯基或硫基等R₂為1至40個碳原子的烷基，或可與各合成樹脂等有機材料發生化學結合的反應基，為H或乙烯基、氫氧基、環氧基、胺基、異丁烯基或硫基等舉例矽氧烷寡聚物(R^Si)：KF-99、KF-9701、X-22-4039、X-22-3701E、X-22-170BX、PAM-E、KF-8010、X-22-161A、X-22-163B、KBE-402、KBM-1403(信越矽氧烷產品)

(2)含矽聚合物加成反應：其中，X為氫原子或具有1至21個碳原子的線性烷基；1至21個碳原子的線性或分支氟烷基； Y為氧原子(-O-)或2°胺(-NH-)；Z為直鏈或分支烷類或二價有機基團、具有1至10個碳原子的脂肪族基、具有6至18個碳原子的芳香族或脂環族基；R’具有1至40個碳原子的烷基或Me₃Si R₁可與各合成樹脂等有機材料發生化學結合的反應基，為H或乙烯基、氫氧基、環氧基、胺基、異丁烯基或硫基等R₂為1至40個碳原子的烷基，或可與各合成樹脂等有機材料發生化學結合的反應基，為H或乙烯基、氫氧基、環氧基、胺基、異丁烯基或硫基等，R₃為具有1至40個碳原子的烷基或Me₃Si或矽烷偶鏈(R^Si)，在反應方面catalyst為金屬觸媒，可以為錫、鈀、鉑觸媒

(3)改質後聚矽氧烷化合物通式： R’為H或具有1至40個碳原子的烷基或Me₃Si R₁單價的有機基團，可以為含氟單體(R^F)，R₂為碳數1~40的烷基、Me₃Si、矽烷偶鍊(R^Si)或氟醚偶鏈(R^PFPE)R₃不含氟單體，為常見乙烯官能基之反應單體R^V。

a和b皆為整數，合計量為5至1000，較佳為10至500

四.丙烯聚氟醚硬化劑與含氟聚矽氧烷化合物：

由於Si-H具有高反應性可與多丙烯聚氟醚硬化劑進行反應硬化，使得材料之特性獲得提升。此發明中硬化劑將列於以下：(1)丙烯聚氟醚硬化劑(R^PFPE)CH₂=CHCH₂-OCH₂CF₂-(OR)_m-(OR')_n-OCF₂-CH₂-OCH₂CH=CH₂其中，R為-CF₂、-CF₂CF₂、-CF₂CF(CF₃)CF₂，R’為-CF₂、-CF₂CF₂、-CF₂CF(CF₃)CF₂，m+n為4~106，平均分子量為1000~7500(3)網狀高含氟聚矽氧烷化合物

將1份丙烯聚氟醚硬化劑硬化劑與30~100份改質後聚矽氧烷化合物於常溫下混合均勻，之後即可塗佈於基材上，隨即以120~170℃持續1~2分鐘進行硬化，形成網狀高含氟聚矽氧烷化合物。

述為本發明較佳實施例用於行成網狀高含氟量烷鏈聚矽氧烷之組成物介紹，接下來為本發明較佳實施例之組成物比例與實驗條件設計如下：

A、成分(A)有機聚矽氧烷(R^Si)與(B)成分含氟單體(R^F)加成反應步驟

1、改善聚矽氧烷化合物(實施例1~2)，如表4所示

在裝配有冷凝器及機械攪拌器及加熱矽油的三頸圓底瓶中裝填側邊有活化氫之有機聚矽氧烷(hydrogen siloxanes)，有機聚矽氧烷為-[SiO(-H)(-CH₃)]_m-(信越矽氧烷產品KF-99，m平均為10至500)105公克，使用的鉑觸媒以二甲苯配製成3 wt/wt%溶液，加入的金屬鉑觸媒溶液為0.3 wt%與同有機聚矽氧烷體積之甲苯作為有機溶劑，在氮氣氣流下一邊攪拌一邊升溫到90℃至95℃下反應1至2小時後，緩慢滴加97.5或100.8公克之含氟單體(B)H₂C=CH-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F或H₂C=C(CH₃)-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F，以及94.5公克丙烯酸十八酯(SA)、12.1公克丙烯酸異冰片酯(IBOA)，在氮氣氣流下一邊攪拌一邊升溫到90℃至95℃下反應24至25小時。反應後於80℃下使用減壓蒸餾將溶劑移除以獲得有機氟矽氧烷(fluorosilicone)共聚物。

2、改善聚矽氧烷化合物(實施例3~6)，如表4所示

在裝配有冷凝器及機械攪拌器及加熱矽油的三頸圓底瓶中裝填側邊有活化氫之有機聚矽氧烷(hydrogen siloxanes)，有機聚矽氧烷為-[SiO(-H)(-CH₃)]_m-(信越矽氧烷產品KF-99，m平均為10至500)105公克，使用的鉑觸媒以二甲苯配製成3 wt/wt%溶液，加入的金屬鉑觸媒溶液為0.3 wt%與同有機聚矽氧烷體積之甲苯作為有機溶劑，在氮氣氣流下一邊攪拌一邊升溫到90℃至95℃下反應1至2小時後，緩慢滴加63公克至100.8公克之含氟單體(B)H₂C=CH-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F或H₂C=C(CH₃)-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F，以及37.8公克至66.2公克丙烯酸十八酯(SA)、34.7公克甲基丙烯酸2-乙基己酯(EHMA)、12.1公克丙烯酸異冰片酯(IBOA)，在氮氣氣流下一邊攪拌一邊升溫到90℃至95℃下反應24至25小時。反應後於80℃下使用減壓蒸餾將溶劑移除以獲得有機氟矽氧烷(fluorosilicone)共聚物。

3、改善聚矽氧烷化合物(實施例7~9)如表4所示

在裝配有冷凝器及機械攪拌器及加熱矽油的三頸圓底瓶中裝填側邊有活化氫之有機聚矽氧烷(hydrogen siloxanes)，有機聚矽氧烷為-[SiO(-H)(-CH₃)]_m-(信越矽氧烷產品KF-99，m平均為10至500)105公克，使用的鉑觸媒以二甲苯配製成3 wt/wt%溶液，加入的金屬鉑觸媒溶液為0.3 wt%與同有機聚矽氧烷體積之甲苯作為有機溶劑，在氮氣氣流下一邊攪拌一邊升溫到90℃至95℃下反應1至2小時後，緩慢滴加42.1公克至56.1公克之含氟單體(B)H₂C=CH-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F或H₂C=C(CH₃)-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F，以及37.8公克至56.7公克乙烯單體丙烯酸十二酯(LA)、34.7公克甲基丙烯酸2-乙基己酯(EHMA)、12.1公克丙烯酸異冰片酯(IBOA)，在氮氣氣流下一邊攪拌一邊升溫到90℃至95℃下反應24至25小時。反應後於80℃下使用減壓蒸餾將溶劑移除以獲得有機氟矽氧烷(fluorosilicone)共聚物。

4、改善聚矽氧烷化合物(實施例10~12)如表4所示

在裝配有冷凝器及機械攪拌器及加熱矽油的三頸圓底瓶中裝填側邊有活化氫之有機聚矽氧烷(hydrogen siloxanes)，有機聚矽氧烷為-[SiO(-H)(-CH₃)]_m-(信越矽氧烷產品KF-99，m平均為10至500)105公克，使用的鉑觸媒以二甲苯配製成3 wt/wt%溶液，加入的金屬鉑觸媒溶液為0.3 wt%與同有機聚矽氧烷體積之甲苯作為有機溶劑，在氮氣氣流下一邊攪拌一邊升溫到90℃至95℃下反應1至2小時後，緩慢滴加59.1公克至78.9公克之含氟單體(B)H₂C=CH-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F或H₂C=C(CH₃)-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F，以及37.8公克至56.7公克甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)、34.7公克甲基丙烯酸2-乙基己酯(EHMA)、12.1公克丙烯酸異冰片酯(IBOA)，在氮氣氣流下一邊攪拌一邊升溫到90℃至95℃下反應24至25小時。反應後於80℃下使用減壓蒸餾將溶劑移除以獲得有機氟矽氧烷(fluorosilicone)共聚物。

表4中之單體(A)至單體(E)之莫耳%總單體為100莫耳%，觸媒溶液之莫耳%則表示相對於單體(A)之重量百分比(wt%)，使用的觸媒溶液為鉑觸媒以二甲苯配製成3 wt/wt%之觸媒溶液。

表4中之化合物略稱為下列結構：

單體(A)

KF-99：信越

單體(B)

F1：H₂C=CH-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F

F2：H₂C=C(CH₃)-C(=O)-O(CH₂)₂-(CF₂)₆F

單體(C)~單體(E)

請參閱表1

B、網狀高含氟量聚矽氧烷化合物(實施例13~22)

將成分(A)改質後聚矽氧烷化合物與成份(B)硬化劑依各種重量比例(參見表7)於常溫下混合均勻，之後即可塗佈於基材上，隨即以120~170℃持續2分鐘進行硬化，形成網狀高含氟量聚矽氧烷化合物。

表5中化合物簡稱為下列結構

RFE1：CH₂=CHCH₂-OCH₂CF₂-(OCF₂CF₂)_m-(OCF₂)_n-OCF₂-CH₂-OCH₂CH=CH₂ 平均分子量：4000

RFE2：CH₂=CHCH₂-OCH₂CF₂-(OCF₂)_m-OCF₂-CH₂-OCH₂CH=CH₂ 平均分子量：4000

RFE3：CH₂=CHCH₂-OCH₂CF₂-[O-CF₂CF(CF₃)CF₂]_m-OCF₂-CH₂-OCH₂CH=CH₂ 平均分子量：2500

C、含氟之有機聚矽氧烷之氫自由基聚合性共聚物之撥水劑組成物的撥水評估

含氟單體(A)與具乙烯官能基之單體(B)的氟矽酮產物，可利用此技術領域中常見的加成反應方法製備。較佳地，該氟矽酮可根據本發明的方法製備而成。

該方法中之具活化氫之有機聚矽氧烷(hydrogen siloxanes)，有機聚矽氧烷為10至50份。使用的鉑觸媒是以二甲苯配製成3 wt/wt%溶液，加入的金屬鉑觸媒溶液為0.1至0.3 wt%與10至50份的有機溶劑，在氮氣氣流下一邊攪拌一邊升溫到90℃至110℃下反應1至2小時後，緩慢滴加1至6份的含氟單體與1至6份之具乙烯官能基之單體反應，在氮氣氣流下一邊攪拌一邊升溫到90℃至110℃下反應18至30小時。較佳有機聚矽氧烷為10至40份，更佳有機聚矽氧烷為10至30份。較佳含氟單體為2至6份，更佳含氟單體為2至4份。較佳具乙烯官能基之單體為2至6份，更佳具乙烯官能基之單體為2至4份。加入單體後的反應時間較佳為20至26小時，更佳的反應時間為22至24小時。反應後於80℃下使用減壓蒸餾將溶劑移除以獲得有機氟矽氧烷(fluorosilicone)共聚物。

前者發明的含氟之有機聚矽氧烷，利用其信越化學公司的矽酮產品(KF-99)與含雙反應官能基之硬化劑反應後獲得，含氟之有機聚矽氧烷之硬化型撥水劑之組成物。

此兩種反應產物一般呈現溶液型態，其可藉由溶劑的抽離，作為撥水劑的應用，其反應製得的溶液經常會被稀釋於應用於適合的紡織品的溶液。或者，含氟矽氧烷反應產物可溶在可應用於紡織品的不同溶劑中。例如，高沸點的極性有機溶劑中。或者，含氟矽氧烷反應產物也可藉由與水性或陰離子型界面活性劑等，混合進行乳化，可視需求將溶劑移除再乳化。若是藉由乳化聚合製得之聚合水性產物，在使用上可視需求，稀釋乳液以有利使用。

此兩種含氟之矽氧烷共聚物或含硬化型之溶液或乳液可利用一般處理紡織品的習慣，將此應用於紡織品等類的人造合成纖維基材中。應用在該紡織品之溶液中的含氟之矽氧烷共聚物之濃度，舉例來說，可為0.5至25重量%，或1至10重量%，更佳是1至5重量%。該紡織品之基材，則可以先將此織物浸置於溶液中，或經壓染將溶液壓出。該紡織品之基材乾燥過程，可經加熱烘乾的程序處理，例如在100至200℃下加熱60至90秒，更佳條件是在150至200℃下加熱60至90秒，以可產生撥水性。

典型上，可經處理的紡織品是人造合成纖維織布，包括布織布、針織布及不織布、各種成衣、外用衣形式的織布與毛毯，且也可為纖維或紗綿或綿條、粗紗等的中間紡織產物。紡織產品可為人造合成纖維，例如聚酯、聚醯胺或丙烯酸系列的合成纖維，或可為例如天然與合成纖維的混合物等的纖維混合物。本產品在使用例如尼龍或聚酯等的合成纖維織布具有疏水性方面特別有效。與未經處理的織布相較，由本發明之共聚產物處理織布，將賦予織布撥水性並且同時改善觸感；含矽氧烷處理劑具有改良織布觸感增加柔軟性的特點。

或者，纖維基材為皮革，該共聚物產品可用於皮革加工上的不同階段，舉例來說是在皮革溼端的製程(leather wet end processing)的期間或在皮革潤飾的期間，將水溶性或乳液施於皮革，使該皮革具有疏水撥水性。

或者，該纖維基材為紙張類。該共聚物產品可施於預先成形的紙張，或在不同階段施加，例如在紙張乾燥期間。

本發明的表面處理劑較佳的係呈現溶液型態。表面處理劑大多包含含氟聚合物及介質(例如有機溶劑或水)。此表面處理劑中的含氟聚合物濃度可為0.1至50重量%，較佳為5至30重量%。此表面處理劑可藉由浸入方式、進行。一般，表面處理劑都會利用有機溶劑或水加以稀釋，藉由例如浸入式的方式黏附於基材表面，再加熱乾燥。必要時，依產品需求可於表面處理劑中添加防蛀劑、柔軟劑、抗菌劑、耐燃劑、防靜電劑、固色劑、防繍劑等添加至表面處理劑。

在表面處理劑與纖維織布基材或皮革基材或玻璃基材，在於基材接觸的工作液體當中，含氟化合物之濃度，以該處理液體為主要基準量，可為0.01至20重量%，舉例為，0.05至10重量%，更佳濃度為0.05至5重量%。

欲利用本發明之表面處理劑之疏水撥水劑處理較優的基材為紡織品。紡織品包括不同的種類，紡織品種類包含：天然纖維，為動物性或植物性纖維，例如，棉、麻、毛料及絲綢；合成纖維，例如，尼龍、聚酯、聚醯胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚氯乙烯以及聚丙烯；半合成纖維，例如，嫘縈及醋酸酯；無機纖維，例如，玻璃纖維、碳纖維以及石棉纖維；以及上列纖維的混合物。

實施例

於實施例中將詳細的說明且舉例本發明之表面處理劑，實施例中舉出的份數都以重量百分比為基準，除非特別說明，所有測試評估都在23℃下進行。

D、噴淋撥水性試驗(AATCC-22-2001)

噴淋撥水性試驗(Shower water repellency test)為根據AATCC-22-2001下進行。噴淋撥水性是藉由噴淋撥水性號碼來表示，如下列說明。

準備具有250毫升體積之塑膠漏斗及噴灑250毫升體積水的噴嘴，可持續噴灑時間為20至30秒之噴嘴。放置測試基材之試片架為直徑15公分之圓型試片架。準備待測樣品試片約20公分×20公分大小的試片三片，舉例纖維織布基材裁切成20公分×20公分大小。並且將該試片固定在試片架上，整理試片使該試片沒有皺摺。將噴灑器至於中央處，將室溫水(250毫升)倒入該裝有噴嘴之塑膠漏斗中，並且噴灑在該試片上，時間歷時20至30秒。噴灑完將試片從臺上移開，將試片輕輕敲擊將水滴低落。以此試片的溼潤程度比較，依照撥水優良性至不良撥水性的順序分別給予100、90、80、70、50、0分的評分，參見表4。所獲得的是三片試片的測量平均結果。

Claims

一種高含氟量烷鏈聚矽氧烷化合物，其一般式為：其中，R’為H、碳數1~40的烷基或Me₃Si；R₁為含氟單體(R^F)，主要為含氟乙烯基單體R^F1；R₂為碳數1~40的烷基、Me₃Si、矽烷偶鍊(R^Si)或氟醚偶鏈(R^PFPE)；R₃為不含氟單體，主要為含氟乙烯基單體R^V其中a、b、c皆為整數，合計量為5至100，a為0至40，b為0至100，c為1至100；其中R₁、R₂、R₃順序可以相互對調。
如請求項1所述之高含氟量烷鏈聚矽氧烷化合物，其中該含氟乙烯基單體(R^F1)之一般式為：其中，X為氫原子或單價有機基團，例如-CH₃，或鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、氰基、具有1至21個碳原子的線性或分支氟烷基；Y為氧原子(-O-)、硫原子(-S-)或2°胺(-NH-)；Z為直鏈烷類或二價有機基團、具有1至10個碳原子的脂肪族基、具有 6至18個碳原子的芳香族或脂環族基；Rf為具有6至12個碳原子的線性或分支的氟烷基。
如請求項1所述之高含氟量烷鏈聚矽氧烷化合物，其中該含不氟乙烯基單體(R^V)之一般式為：其中，X為氫原子或具有1至21個碳原子的線性烷基；1至21個碳原子的線性或分支氟烷基；Y為氧原子(-O-)或2°胺(-NH-)；Z為直鏈、分支烷類或二價有機基團、具有1至10個碳原子的脂肪族基、具有6至18個碳原子的芳香族或脂環族基；
如請求項1所述之高含氟量烷鏈聚矽氧烷化合物，其中該矽烷偶鏈(R^Si)為矽氧寡聚物，在一分子中具有一種或兩種反應性不同的官能基；其通式為：其中R’具有1至40個碳原子的烷基或Me₃Si R₁可與各合成樹脂等有機材料發生化學結合的反應基，為H或乙烯基、氫氧基、環氧基、胺基、異丁烯基或硫基等 R₂為1至40個碳原子的烷基，或可與各合成樹脂等有機材料發生化學結合的反應基，為H或乙烯基、氫氧基、環氧基、胺基、異丁烯基或硫基等
如請求項1所述之高含氟量烷鏈聚矽氧烷化合物，其中該矽氧寡聚物矽氧烷寡聚物為信越矽氧烷產品，其產品型號為KF-99、KF-9701、X-22-4039、X-22-3701E、X-22-170BX、PAM-E、KF-8010、X-22-161A、X-22-163B、KBE-402、KBM-1403
一種網狀高含氟量聚矽氧烷化合物，包含以下材料聚合而成：含氟單體CH₂=C(-X)-C(=O)-Y-Z-R_f，其中X為氫原子、單價有機基團(-CH₃)、鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、氰基(-CN)、具有1至21個碳原子的線性或分支氟烷基，Y為氧原子(-O-)、硫原子(-S-)或2°胺(-NH-)，Z為直鏈烷類或二價有機團、碳數為1~10的脂肪族基，R_f為碳數6~12的線性或分支的氟烷基；不含氟氟單體CH₂=C(-X)-C(=O)-Y-Z，其中X為氫原子、碳數為1~21的線性烷基，Y為氧原子(-O-)或2°胺(-NH-)，Z為直鏈烷類或二價有機團、碳數為1~10的脂肪族基；至少一個官能基化的有機聚矽氧烷R’O(R₁R₂Si)OR’，其中R’為碳數1~40的烷基或Me₃Si，R₁為反應基(氫、乙烯基、氫氧基、胺基、異丁烯基或硫基)，R₂為碳數1~40的烷基或反應基(氫、乙烯基氫氧基、胺基、異丁烯基或硫基)；以及至少一個硬化劑，為至少兩個反應性基團。
如請求項6所述之網狀高含氟量烷鏈聚矽氧烷化合物，其中該有機聚矽氧烷為信越矽氧烷產品，其產品型號為KF-99、KF-9701、X-22-4039、X-22-3701E、X-22-170BX、PAM-E、KF-8010、X-22-161A、X-22-163B、KBE-402、KBM-1403。
如請求項6所述之網狀高含氟量烷鏈聚矽氧烷化合物，其中該硬化劑為丙烯聚氟醚型硬化劑。
一種網狀高含氟量烷鏈聚矽烷化合物之製造方法，其中包含以下步驟：A)提供一高含氟量烷鏈聚矽烷化合物，該高含氟量烷鏈聚矽烷化合物為申請專利範圍第1~8項其中任一項；B)提供至少一硬化劑，該硬化劑具有至少兩個反應基團；C)混合該含氟烷鏈聚矽烷化合物與該硬化劑；以及D)以攝氏120~170度對步驟C)的混合物持續加熱1~30分鐘進行硬化。
如請求項9所述網狀含氟烷鏈聚矽烷化合物之製造方法，其中硬化劑為氟醚型硬化劑。
如請求項10所述網狀高含氟量烷鏈聚矽烷化合物之製造方法，其中該R_f為-(CF₂)_nF基團(其中n為2、4或6)、-(CF₂)_nH基團(其中n為2、4或6)或-(CF₂)_nCF(CF₃)₂基團(其中n為2、4或6)。