包含全氟化基团、可水解硅烷基团和(甲基)丙烯酰基基团的聚氨酯化合物制造技术

本发明专利技术描述了一种具有下式(I)的化合物。还描述了化合物的混合物，包含以下物质的反应产物：i)包含全氟氧基烷基部分和至少两个(甲基)丙烯酰基基团的聚氨酯化合物；和ii)硅烷化合物，该硅烷化合物包含可水解基团和选自胺或巯基基团的基团；其中i)和ii)以化合物i)过量的当量比反应，使得(甲基)丙烯酰基基团保持未反应。本发明专利技术还描述了方法和制品。本发明专利技术还描述了方法和制品。本发明专利技术还描述了方法和制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含全氟化基团、可水解硅烷基团和(甲基)丙烯酰基基团的聚氨酯化合物

技术实现思路

[0001]尽管已经描述了各种化合物，但是工业界将发现氟化化合物可以有利改善对含金属氧化物的表面的粘附。
[0002]在一个实施方案中，描述了具有下式的化合物：
[0003][R
f
‑
QXC(O)HN]m
‑
R
i
‑
[NHC(O)OQ(XC(O)C(R4)＝CH2)
p
[0004](XC(O)CH2CH2R1R2Si(Y)
b
(R3)3‑
b
)
a
]n
[0005](式1)
[0006]R
i
是多异氰酸酯的残基；
[0007]R
f
是一价全氟氧基烷基基团；
[0008]Q独立地是化合价至少为2的有机连接基团或共价键；
[0009]X是O、S或NR，其中R为H或具有1至4个碳的烷基基团；
[0010]R4是H或CH3；
[0011]R1是
‑
S
‑
或
‑
N(R5)
‑
，其中R5是C1‑
C4烷基或
‑
R2Si(Y)
b
(R3)3‑
b
；
[0012]R2是任选地包含一个或多个链中氧原子的二价亚烷基基团；
[0013]Y为可水解基团；
[0014]R3是不可水解基团；
[0015]b为1、2或3；
[0016]m至少为1；
[0017]n至少为1；
[0018]对于每个n，p+a不大于6，前提条件是
[0019]对于至少一个n，a至少为1；并且
[0020]对于至少一个n，并且p至少为1。
[0021]在另一个实施方案中，描述了化合物的混合物，其包含以下物质的反应产物：i)包含全氟氧基烷基部分和至少两个(甲基)丙烯酰基基团的聚氨酯化合物；和ii)硅烷化合物，该硅烷化合物包含可水解基团和选自胺或巯基基团的基团；其中i)和ii)以化合物i)过量的当量比反应，使得(甲基)丙烯酰基基团保持未反应。
[0022]在另一个实施方案中，描述了一种制备固化组合物的方法，该方法包括提供可聚合组合物，该可聚合组合物包含如本文所述的化合物或化合物的混合物；和使(甲基)丙烯酰基基团固化。
[0023]在其他实施方案中，描述了一种制品，所述制品包括膜或膜层，所述膜或膜层包含所述可聚合组合物，所述可聚合组合物包含如本文所述的化合物或化合物的混合物。可聚合组合物可以还包含其他非氟化或氟化的可自由基聚合单体、低聚物或它们的组合。在一些实施方案中，膜层置于基底的表面上，诸如(例如，纳米结构)图案化表面。在一些实施方案中，基底的表面包含金属氧化物。
附图说明
[0024]图1N
‑
图1V是说明性过程的侧视图；
[0025]图2P
‑
图2S是另一说明性过程的侧视图。
具体实施方式
[0026]目前描述了包含全氟化基团、可水解硅烷基团和(甲基)丙烯酰基基团的根据式1的聚氨酯化合物。
[0027]如本文所用，术语“链中”是指用取代基(例如，O或N)取代碳链的碳原子。因此，与碳原子键合的侧取代基(例如，
‑
OH)不是链中氧原子。
[0028]本文所述的化合物可通过任何合适的方法来制备。
[0029]在一些实施方案中，描述了化合物的混合物，其包含以下物质的迈克尔加成反应产物：i)包含全氟氧基烷基部分和至少两个(甲基)丙烯酰基基团的聚氨酯化合物；和ii)硅烷化合物，该硅烷化合物包含可水解基团和选自胺或巯基基团的基团。如本文所用，“(甲基)丙烯酰基”意指(甲基)丙烯酸酯、硫代(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺。在一些实施方案中，丙烯酰基是优选的，即丙烯酸酯、硫代丙烯酸酯和丙烯酰胺。
[0030]化合物i)和ii)分别以使得相对于胺或巯基基团的活性氢的数目存在数目过多的(甲基)丙烯酰基基团的当量比反应。巯基基团具有一个活性氢。然而，胺可具有一个或两个活性氢。例如，伯胺含有两个活性氢，并且可迈克尔加成到可能的两个丙烯酰基基团。仲胺仅具有一个活性氢，并且可迈克尔加成到仅一个丙烯酰基基团。在一些实施方案中，i)与ii)的当量比至少为1.1:1、1.2:、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1或2:1。在一些实施方案中，i)与ii)的当量比在2:1至99:1的范围内。在一些实施方案中，i)与ii)的当量比至少为3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1或9:1。
[0031]示例性合成描绘如下：
[0032][0033]将i)包含全氟氧基烷基部分和至少两个(甲基)丙烯酰基基团的聚氨酯化合物和ii)包含可水解基团和选自胺或巯基基团的基团的硅烷化合物在合适的溶剂中组合。当得到均匀的混合物或溶液时任选添加催化剂，并加热反应混合物，加热的温度和时间应足以使反应进行。可通过使用1H傅里叶变换核磁共振(FT
‑
NMR)监测烯烃浓度来确定反应的进展。
[0034]在典型的实施方案中，溶剂是非氟化的，诸如在以下情况下：酮，诸如丙酮、甲基乙
基酮(MEK)、甲基异丁基酮、甲基戊基酮和N
‑
甲基吡咯烷酮(NMP)；醚，诸如四氢呋喃、2
‑
甲基四氢呋喃和甲基四氢糠基醚；酯，诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯；环酯，诸如δ
‑
戊内酯和γ
‑
戊内酯。
[0035]已知包含全氟氧基烷基部分和至少两个(甲基)丙烯酰基基团的聚氨酯化合物的制备。参见例如WO 2006/102383；以引用方式并入本文。
[0036]通常，化合物i)通过如下方法制备：首先使多异氰酸酯与含全氟氧基烷基的醇、硫醇或胺反应，然后再与羟基官能(甲基)丙烯酸酯反应，以上反应通常在非羟基溶剂中并在存在催化剂(诸如有机锡化合物)的情况下进行。另选地，化合物i)通过如下方法制备：首先使多异氰酸酯与羟基官能(甲基)丙烯酸酯反应，然后与含全氟氧基烷基的醇、硫醇或胺反应，以上反应通常在非羟基溶剂中并在存在催化剂(诸如有机锡化合物)的情况下进行。另外，化合物i)可以通过使全部三种组分同时反应来制备，该反应通常在非羟基溶剂中并在存在催化剂(诸如有机锡化合物)的情况下进行。
[0037]示例性羟基官能多(甲基)丙烯酸酯包括例如1,3
‑
甘油二甲基丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯。当异氰酸酯包含至少三个异氰酸酯基团时，可使用羟基官能单(甲基)丙烯酸酯。已知各种羟基官能单(甲基)丙烯酸酯，包括例如(甲基)丙烯酸羟乙酯和聚己内酯。在一些实施方案中，可以利用羟基官能团多(甲基)丙烯酸酯和羟基官能团单(甲基)丙烯酸酯的混合物。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种化合物，所述化合物包含全氟化基团和可水解硅烷基团，所述化合物具有下式：R
i
是多异氰酸酯的残基；R
f
是一价全氟氧基烷基基团；Q独立地是化合价至少为2的有机连接基团或共价键；X是O、S或NR，其中R为H或具有1至4个碳的烷基基团；R4是H或CH3；R1是
‑
S
‑
或
‑
N(R5)
‑
，其中R5是C1‑
C4烷基或
‑
R2Si(Y)
b
(R3)3‑
b
；R2是任选地包含一个或多个链中氧原子的二价亚烷基基团；Y为可水解基团；R3是不可水解基团；b为1、2或3；m至少为1；n至少为1；对于每个n，p+a不大于6，前提条件是对于至少一个n，a至少为1；并且对于至少一个n，p至少为1。2.根据权利要求1所述的化合物，其中R
i
是多异氰酸酯的残基，所述多异氰酸酯选自二异氰酸酯化合物和三异氰酸酯化合物。3.根据权利要求1至2所述的化合物，其中R
i
包括二异氰酸酯低聚产物的残基。4.根据权利要求1至3所述的化合物，其中m+n平均为2至10。5.根据权利要求1至4所述的化合物，其中R
i
是二异氰酸酯的残基，m+n平均为2，并且a和p都平均至少为1。6.根据权利要求1至4所述的化合物，其中R
i
是三异氰酸酯的残基，m+n平均为3，n平均为2，并且对于每个n，a和p都平均至少为1。7.根据权利要求1至4所述的化合物，其中R
i
是所述三异氰酸酯的残基，m+n平均为3，n平均为2，其中对于第一n，a为0且p平均为1；并且对于第二n，a平均为1且p平均为零。8.根据权利要求1所述的化合物，其中R
i
是多异氰酸酯的残基，使得m+n平均至少为4、5、6、7、8、9或10；n平均至少为3、4、5、6、7、8、9或10，其中对于至少一个n，a平均为0且p平均为1；并且对于至少一个n，a平均为1且p平均为零。9.化合物的混合物，其包含以下物质的反应产物：i)包含全氟氧基烷基部分和至少两个(甲基)丙烯酰基基团的聚氨酯化合物；和ii)硅烷化合物，所述硅烷化合物包含可水解基团和选自胺或巯基基团的基团；其中i)和ii)以化合物i)过量的当量比反应，使得(甲基)丙烯酰基基团保持未反...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：