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JP4220244B2 - パーフルオロアルキル部分を含む撥水撥油性付与ウレタンオリゴマー - Google Patents
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パーフルオロアルキル部分を含む撥水撥油性付与ウレタンオリゴマー Download PDF

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Description

本発明は、少なくとも一個の弗素含有反復可能単位および少なくとも一個の弗素含有末端基を有する一種以上の化合物またはオリゴマーを含むフルオロケミカルウレタン組成物に関する。本発明は、コーティングとして被着させることが可能であるか、または溶融添加剤として配合することが可能であるフルオロケミカル組成物であって、基材に撥水撥油性を付与するフルオロケミカル組成物と、基材とを含む物品にも関連する。他の態様において、本発明は、基材および物品に撥水撥油特性を付与する方法に関する。
撥水撥油性および耐汚・耐染性を付与するためにテキスタイル、紙およびレザーなどの繊維および繊維質基材上で特定のフルオロケミカル組成物を使用することは当業界で公知である。例えば、バンクス（Ｂａｎｋｓ）編、有機弗素化学および有機弗素化学の工業的利用（Ｏｒｇａｎｏｆｌｕｏｒｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）、Ｅｌｌｉｓ Ｈｏｒｗｏｏｄ Ｌｔｄ．出版、Ｃｈｉｃｈｅｓｔｅｒ，Ｅｎｇｌａｎｄ，１９７９，ｐｐ．２２６−２３４を参照すること。こうしたフルオロケミカル組成物には、例えば、フルオロケミカルグアニジン（米国特許第４，５４０，４９７号、チャン（Ｃｈａｎｇ）ら）、カチオン性フルオロケミカルおよび非カチオン性フルオロケミカルの組成物（米国特許第４，５６６，９８１号、ホーウェルズ（Ｈｏｗｅｌｌｓ））、フルオロケミカルカルボン酸およびエポキシカチオン樹脂を含む組成物（米国特許第４，４２６，４６６号、シュワルツ（Ｓｃｈｗａｒｔｚ））、フルオロ脂肪族カルボジイミド（米国特許第４，２１５，２０５号、ランドーシ（Ｌａｎｄｕｃｃｉ））、フルオロ脂肪族アルコール（米国特許第４，４６８，５２７号、パテル（Ｐａｔｅｌ））、弗素含有付加ポリマー、コポリマーおよびマクロマー（米国特許第２，８０３，６１５号、第３，０６８，１８７号、第３，１０２，１０３号、第３，３４１，４９７号、第３，５７４，７９１号、第３，９１６，０５３号、第４，５２９，６５８号、第５，２１６，０９７号、第５，２７６，１７５号、第５，７２５，７８９号、第６，０３７，４２９号）、弗素含有燐酸エステル（米国特許第３，０９４，５４７号、第５，４１４，１０２号、第５，４２４，４７４号）、弗素含有ウレタン（米国特許第３，９８７，１８２号、第３，９８７，２２７号、第４，５０４，４０１号、第４，９５８，０３９号）、フルオロケミカルアロファネート（米国特許第４，６０６，７３７号）、フルオロケミカルビウレット（米国特許第４，６６８，４０６号）、フルオロケミカルオキサゾリジノン（米国特許第５，０２５，０５２号）およびフルオロケミカルピペラジン（米国特許第５，４５１，６２２号）が挙げられる。
本質的に一切の撥水撥油性付与化合物、オリゴマーまたはポリマーのフルオロケミカルセグメント、Ｆ（ＣＦ2）n−が６個以上の炭素原子をもたなければならないことは以来長く文書に記載されてきた。すなわち、ｎは６以上でなければならない（フィリップス（Ｐｈｉｌｉｐｓ，Ｒ．Ｗ．）およびデッター（Ｄｅｔｔｒｅ，Ｒ．Ｈ．）Ｊ．Ｃｏｌ．ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｃｉ．，５６（２），（１９７６））。しかし、ｎ＞６のフルオロケミカルセグメントを有するこうした先行技術のフルオロケミカル組成物の使用は潜在的な問題として言及されてきた。以前に知られていた多くの撥水撥油性付与化合物またはオリゴマーはパーフルオロオクチル部分を含む。これらの界面活性剤は、パーフルオロオクチル含有化合物に最終的に分解する。特定のパーフルオロオクチル含有化合物が生物内に生体内蓄積する傾向がありうることが報告されてきた。この傾向は、幾つかのフルオロケミカル化合物に関する潜在的問題として言及されてきた。例えば、米国特許第５，６８８，８８４号（ベーカー（Ｂａｋｅｒ）ら）を参照すること。結果として、所望の撥水撥油性および／または汚染除去特性または耐汚染性を付与する際に有効であるとともに、身体からより効率的に排泄する（組成物および組成物の分解生成物の傾向を含む）弗素含有組成物が必要とされている。
一態様において、本発明は、少なくとも一個の弗素含有反復可能単位および少なくとも一個の弗素含有末端基を有する一種以上の化合物またはオリゴマーおよびそれらの混合物を含む化学組成物に関する。これらの化合物またはオリゴマーは、（ａ）一種以上の弗素化ポリオールと、（ｂ）一種以上のポリイソシアネートと、（ｃ）前記ポリオール（ａ）のヒドロキシル基または前記ポリイソシアネート（ｂ）のイソシアネート基と反応性である官能基を含む一種以上の一官能性弗素含有化合物と、の縮合反応生成物を含む。弗素化ポリオールの弗素化部分は、一般に、パーフルオロアルキル、パーフルオロヘテロアルキルおよびパーフルオロヘテロアルキレンからなる群から選択された少なくとも一個の弗素含有基を含む。任意に、フルオロケミカル組成物は、水可溶化基および／または重合性基をさらに含む。
本明細書で用いられる「オリゴマー」という用語は、数個のみの反復（重合済み）単位または反復可能単位、すなわち、平均で１０まで、しかし好ましくは平均で５までの反復（重合済み）単位または反復可能単位からなるポリマー分子を意味する。各反復単位は、少なくとも一種のポリオールとポリイソシアネートの反応から誘導されるウレタン基を含み、ここでポリオールの少なくとも一部は、パーフルオロアルキル、パーフルオロアルキレン、パーフルオロヘテロアルキルおよびパーフルオロヘテロアルキレンからなる群から選択された弗素含有部分をさらに含む。弗素化ポリオールに加えて、オリゴマーは非弗素化ポリオールをさらに含んでもよい。オリゴマーは、一個以上のパーフルオロアルキル末端基、一個以上のパーフルオロヘテロアルキル末端基またはそれらの混合末端基を含む。
本発明のフルオロケミカル組成物の特定の好ましい実施形態は、１〜１２個、好ましくは１〜６個、最も好ましくは３〜５個の炭素を有する末端弗素化基および側鎖弗素化基を含む組成物を包含する。比較的短い（すなわち、８個未満の炭素原子の炭素鎖長）Ｒf基によってさえも、これらのフルオロケミカル組成物は、驚くべきことに、優れた撥水撥油性および汚染除去または耐汚染性を付与し、水およびヘキサデカンにおいて高い動的接触角を示す。低弗素含有率を含む組成物がより安価であるけれども、８個の炭素より短いＲf基は、劣った撥水撥油性および耐汚染性を付与すると考えられてきたきたきたので、典型的には当業者によって見落とされてきた。
化合物が水可溶化基をさらに含む場合、本発明のフルオロケミカル組成物は同時に驚くべき良好な撥水性および耐汚染性の特性を提供しつつ水溶性または水分散性を示す。これらの実施形態は、例えば、一個以上の可溶化基を含むウレタンオリゴマーを含む化学組成物を包含する。可溶化基には、カルボキシレート、スルフェート、スルホネート、ホスフェート、ホスホネート、アンモニウムおよび第四級アンモニウム基など、ならびにそれらの混合基が挙げられる。これらの実施形態は、有機溶媒の使用が好ましくない様々な基材上での均一局所処理のために特に適合する。
化合物が重合性基をさらに含む場合、本発明のフルオロケミカル組成物は高い耐久性を示す。すなわち、撥水撥油性および耐汚染性の特性は、摩擦、こすり洗い、洗浄、および摩耗への暴露などの後でさえ、そのまま残る。
本発明のもう一つの実施形態は、本発明のフルオロケミカル組成物および溶媒を含む溶液を含むコーティング組成物に関連する。この実施形態において、フルオロケミカル組成物は溶媒に溶解するか、または分散する。基材に被着させたとき、このコーティング組成物は、基材の外観を変えずに基材上に化学組成物の均一な分配をもたらす。本発明は、一つ以上の表面を含む基材に撥水撥油性、汚染除去または耐汚染性の特性を付与する方法であって、
（ａ）（ｉ）少なくとも一種の溶媒および
（ｉｉ）本発明のフルオロケミカル組成物
を含む本発明のコーティング組成物を基材の一つ以上の表面上に被着させる工程と、
（ｂ）前記コーティング組成物を硬化させる工程と、を含む方法にさらに関連する。
本発明のフルオロケミカル組成物は、撥水撥油性、汚染除去および耐汚染性の特性を基材に付与するために、例えば、局所被着によって多様な基材にコーティングとして被着させることが可能である。本発明のフルオロケミカル組成物が被覆された基材の試験に際して、水およびヘキサデカンにおける意外にも高い動的接触角が観察された。
コーティングとして被着させる場合、本発明のコーティング組成物は均一な膜を提供することが可能である。コーティングとして被着させる場合、本発明の組成物は、組成物を被着させる基材の外観を変化させない。さらに、本発明の特定の組成物を用いると、高温硬化が不要である。本発明の特定の組成物を室温で硬化（すなわち、乾燥）させることが可能である。組成物によっては、より高い温度、すなわち、約１３０℃までが必要である。
本発明のフルオロケミカル組成物は、ポリマー溶融ブレンドとして基材と合わせて組み込んでもよい。ポリマー組成物は、一種以上の熱可塑性ポリマーまたは熱硬化性ポリマーおよび本発明のフルオロケミカル組成物を含む。本発明は、撥水撥油性組成物を調製する方法であって、
（ａ）本発明のフルオロケミカル組成物と少なくとも一種の熱可塑性ポリマーを組み合わせる工程と、
（ｂ）得られた組み合わせを溶融加工する工程と、
を含む方法にも関連する。
本発明は、撥水撥油性組成物を調製する方法であって、
（ａ）本発明のフルオロケミカル組成物と少なくとも一種の熱硬化性ポリマーまたはセラマーあるいは前記ポリマーまたはセラマーの反応性前駆体を組み合わせる工程と、
（ｂ）得られた組み合わせを硬化させる工程と、
を含む方法にさらに関連する。
本発明は、本発明のフルオロケミカル組成物で被覆された基材または本発明のフルオロケミカル組成物とブレンドされた基材を含む物品も提供する。基材上にフルオロケミカル組成物を被着させ硬化させた後、またはフルオロケミカル組成物を基材と溶融ブレンドした後、基材は、水およびヘキサデカンにおける驚くべき高い接触角（それは、通常、撥水撥油性、汚染除去または耐汚染性の特性と相関する）を示す。
なおさらに、本発明は、撥水撥油性、汚染除去または耐汚染性の特性を物品に付与する方法であって、
（ａ）本発明のフルオロケミカル組成物を一種以上の熱可塑性ポリマーと溶融ブレンドする工程と、
（ｂ）前記溶融ブレンドを物品に成形する工程と、を含む方法に関連する。
定義
特に指定がない限り、本明細書および請求の範囲で用いられる以下の用語は以下に示した意味を有する：
「アルコキシ」とは、Ｒが以下で定義するようなアルキル基である基ＯＲ、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシおよびブトキシなどを意味する。
「アルキル」とは、炭素原子数１〜約１２の直鎖状飽和一価炭化水素基または炭素原子３〜約１２の分枝状飽和一価炭化水素基、例えば、メチル、エチル、１−プロピル、２−プロピルおよびペンチルなどを意味する。
「アルキレン」とは、炭素原子数１〜約１２の直鎖状飽和二価炭化水素基または炭素原子３〜約１２の分枝状飽和二価炭化水素基、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、２−メチルプロピレン、ペンチレンおよびヘキシレンなどを意味する。
「アラルキレン」とは、芳香族基が結合された上で定義されたアルキレン基、例えば、ベンジル、ピリジルメチルおよび１−ナフチルエチルなどを意味する。
「硬化済み化学組成物」とは、化学組成物を乾燥させるか、または乾燥まで室温以上から約２４時間に至るまで溶媒を化学組成物から蒸発させることを意味する。
「繊維質基材」とは、織布、メリヤス、不織布、カーペットおよび他のテキスタイルなどの合成繊維または無機繊維を含む材料、および綿、紙およびレザーなどの天然繊維を含む材料を意味する。
「弗化炭化水素モノアルコール」とは、一個のヒドロキシル基とパーフルオロアルキル基またはパーフルオロヘテロアルキル基を有する化合物、例えば、Ｃ4Ｆ9ＳＯ2Ｎ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、Ｃ4Ｆ9ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、Ｃ2Ｆ5Ｏ（Ｃ2Ｆ4Ｏ）3ＣＦ2ＣＯＮＨＣ2Ｈ4ＯＨおよびｃ−Ｃ6Ｆ11ＣＨ2ＯＨなどを意味する。
「硬質基材」とは、形状を維持するあらゆる剛性材料、例えば、ガラス、セラミック、コンクリート、天然石、木材、金属およびプラスチックなどを意味する。
「ヘテロアシルオキシ」とは、一個以上のヘテロ原子（すなわち、酸素、硫黄および／または窒素）がＲ基中に存在してもよく、存在する炭素原子の全数が５０個以下であってもよいことを除いて、アシルオキシのために上で与えられた意味を本質的に有する。例えば、ＣＨ3ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2Ｃ（Ｏ）Ｏ−、Ｃ4Ｈ9ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2Ｃ（Ｏ）Ｏ−およびＣＨ3Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＣＨ2ＣＨ2Ｃ（Ｏ）Ｏ−などである。
「ヘテロアルコキシ」とは、一個以上のヘテロ原子（すなわち、酸素、硫黄および／または窒素）がアルキル鎖中に存在してもよく、存在する炭素原子の全数が５０個以下であってもよいことを除いて、アルコキシのために上で与えられた意味を本質的に有する。例えば、ＣＨ3ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、Ｃ4Ｈ9ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−およびＣＨ3Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＨなどである。
「ヘテロアルキル」とは、少なくとも一個の炭素だけ互いに離れている一個以上のヘテロ原子（すなわち、酸素、硫黄および／または窒素）がアルキル鎖中に存在してもよいことを除いて、アルキルのために上で与えられた意味を本質的に有する。例えば、ＣＨ3ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−、ＣＨ3ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2−およびＣ4Ｆ9ＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ2−などである。
「ヘテロアルキレン」とは、少なくとも一個の炭素だけ互いに離れている一個以上のヘテロ原子（すなわち、酸素、硫黄および／または窒素）がアルキレン鎖中に存在してもよいことを除いて、アルキレンのために上で与えられた意味を本質的に有する。例えば、−ＣＨ2ＯＣＨ2Ｏ−、−ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2Ｎ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ2−および−ＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ2−などである。
「ヘテロアラルキレン」とは、鎖形成した酸素原子、硫黄原子および／または窒素原子が存在してもよいことを除いて、上で定義されたアラルキレン基、例えば、フェニレンオキシメチル、フェニレンオキシエチルおよびベンジレンオキシメチルなどを意味する。
「ハロ」とは、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨード、好ましくは、フルオロおよびクロロを意味する。
「長鎖炭化水素モノアルコール」とは、ヒドロキシル基と、飽和、不飽和、または芳香族であってもよく、任意に一個以上の塩素、臭素、トリフルオロメチルまたはフェニル基で置換されてもよい炭素原子数１０〜２２の長鎖炭化水素基とを有する化合物、例えば、ＣＨ3（ＣＨ2）10ＣＨ2ＯＨおよびＣＨ3（ＣＨ2）14ＣＨ2ＯＨなどを意味する。
「パーフルオロアルキル」とは、アルキル基の水素原子のすべてまたは本質的にすべてが弗素原子で置換され、炭素原子の数が１〜約１２個であることを除いて、「アルキル」のために上で与えられた意味を本質的に有する。例えば、パーフルオロプロピル、パーフルオロブチルおよびパーフルオロオクチルなどである。
「パーフルオロアルキレン」とは、アルキレン基の水素原子のすべてまたは本質的にすべてが弗素原子で置換されることを除いて、「アルキレン」のために上で与えられた意味を本質的に有する。例えば、パーフルオロプロピレン、パーフルオロブチレンおよびパーフルオロオクチレンなどである。
「パーフルオロヘテロアルキル」とは、ヘテロアルキル基の水素原子のすべてまたは本質的にすべてが弗素原子で置換され、炭素原子の数が３〜約１００個であることを除いて、「ヘテロアルキル」のために上で与えられた意味を本質的に有する。例えば、ＣＦ3ＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2−、ＣＦ3ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）3ＣＦ2ＣＦ2−およびＣ3Ｆ7Ｏ（ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2Ｏ）mＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2−などであり、ここでｍは約１０〜約３０である。
「パーフルオロヘテロアルキレン」とは、ヘテロアルキレン基の水素原子のすべてまたは本質的にすべてが弗素原子で置換され、炭素原子の数が３〜約１００個であることを除いて、「ヘテロアルキレン」のために上で与えられた意味を本質的に有する。例えば、−ＣＦ2ＯＣＦ2−および−ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2Ｏ）n（ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）mＣＦ2−などである。
「過弗素化基」とは、炭素に結合された水素原子のすべてまたは本質的にすべてが弗素原子で置換されている有機基、例えば、パーフルオロアルキルおよびパーフルオロヘテロアルキルなどを意味する。
「多官能性イソシアネート化合物」または「ポリイソシアネート」とは、多価有機基に結合された平均で一個より多い、好ましくは、２個以上のイソシアネート基、−ＮＣＯを含む化合物、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレットおよびイソシアヌレートなどを意味する。
「ポリオール」とは、分子当たり平均で一個より多い、好ましくは２個以上の第一または第二ヒドロキシル基を有する有機化合物またはポリマー、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールおよび１，６−ヘキサンジオールなどを意味する。
「多孔質」とは、液体を吸収することができることを意味する。
本発明のフルオロケミカル組成物は、少なくとも一個の弗素含有反復可能単位および少なくとも一個の弗素含有末端基を有する一種以上の化合物またはオリゴマーを含む。これらの化合物またはオリゴマーは、（ａ）一種以上の弗素化ポリオールと、（ｂ）一種以上のポリイソシアネートと、（ｃ）前記ポリオール（ａ）のヒドロキシル基または前記ポリイソシアネート（ｂ）のイソシアネート基と反応性である官能基を含む一種以上の一官能性弗素含有化合物と、の縮合反応生成物を含む。弗素化ポリオール化合物は、パーフルオロアルキル、パーフルオロヘテロアルキルおよびパーフルオロヘテロアルキレンからなる群から選択された少なくとも一個の弗素含有基を含む。ウレタンオリゴマーは、一種以上の非弗素化ポリオールをさらに含んでもよい。
任意に、化合物は、カルボキシレート、スルフェート、スルホネート、ホスホネート、アンモニウムおよび第四級アンモニウム基からなる群から選択された一個以上の水可溶化基と、ヒドロキシル基またはイソシアネート基と反応性の少なくとも一個の求電子性部分または求核性部分とを含む化合物の別の（ｆｕｒｔｈｅｒ）反応生成物による一個以上の水可溶化基をさらに含んでもよい。
任意に、化合物は、一個以上の重合性基と、ヒドロキシル基またはイソシアネート基と反応性の少なくとも一個の求電子性部分または求核性部分とを含む化合物の別の（ｆｕｒｔｈｅｒ）反応生成物による一個以上の重合性基をさらに含んでもよい。
化合物またはオリゴマーは、少なくとも一個の反復可能単位または反復重合済み単位を含む。各反復可能単位または反復単位は、パーフルオロアルキル、パーフルオロアルキレン、パーフルオロヘテロアルキルおよびパーフルオロヘテロアルキレンからなる群から選択された一個以上の側鎖または鎖内弗素含有基、およびポリオールとポリイソシアネートとの間の反応から形成されるウレタン基を含む。化合物またはオリゴマーは、（ｉ）一個以上のパーフルオロアルキル末端基、一個以上のパーフルオロヘテロアルキル末端基またはそれらの混合末端基を含む。理解を簡単にするために、「オリゴマー」は、化合物およびオリゴマーを含むものとする。
一つの好ましい実施形態において、本発明のフルオロケミカル組成物は、（ａ）一種以上のポリイソシアネート化合物と、（ｂ）パーフルオロアルキル、パーフルオロヘテロアルキルおよびパーフルオロアルキレンからなる群から選択された少なくとも一個の弗素含有基を含む一種以上のポリオールと、（ｃ）一種以上の非弗素化ポリオールと、（ｄ）一種以上のフルオロケミカル一官能性化合物と、の反応生成物からのウレタンオリゴマーの混合物を含む。ウレタンオリゴマーの混合物は、好ましくは、反復単位０、１、２およびそれ以上を含む反復単位または反復可能単位の異なる数を有するウレタンオリゴマーを含む。反復単位の異なる数を含むウレタン分子のこの混合物は、フルオロケミカル組成物の調製に際して上の成分の単純なブレンディングを可能にする。
ウレタン化合物およびオリゴマーは、以下の式（Ｉ）によって表すことが可能である。
ＲfＱ（ＯＲ2Ｏ）o（−ＣＯＮＨ−Ｒ1−ＮＨＣＯ−ＯＲ2Ｏ−）n（ＣＯＮＨ−Ｒ1−ＮＨＣＯ）m−Ｚ （Ｉ）
式中、
ｎは１〜１０の数であり、
ｍは０〜１の数であり、
ｏは０〜１の数であり、
Ｒfは、すべてのパーフルオロ炭素鎖が１〜６個、好ましくは１〜４個の炭素原子を有して存在する、炭素原子数１〜１２、好ましくは１〜６、最も好ましくは３〜５のパーフルオロアルキル基または炭素原子３〜約５０のパーフルオロヘテロアルキル基であり、
Ｑは二価結合基であり、
Ｒ1は、ポリイソシアネートの残基である多価有機基であって、炭素原子数１〜１４、好ましくは１〜８、より好ましくは１〜４、最も好ましくは２の直鎖または分枝鎖アルキレン、シクロアルキレンまたはヘテロアルキレン基、あるいは炭素原子数６〜１２のアリーレン基である多価有機基であり、
Ｒ2は、ポリオールの残基である多価有機基であって、炭素原子数１〜１４、好ましくは１〜８、より好ましくは１〜４、最も好ましくは２の直鎖または分枝鎖アルキレン、シクロアルキレン、アリーレンまたはヘテロアルキレン基である多価有機基であり、Ｒ2基の少なくとも一部は、一個のパーフルオロアルキル基、パーフルオロヘテロアルキル基、パーフルオロヘテロアルキレン基またはそれらの混合基で置換されるか、または一個のパーフルオロアルキル基、パーフルオロヘテロアルキル基、パーフルオロヘテロアルキレン基またはそれらの混合基を含む。
任意に、Ｒ2は水可溶化基をさらに含んでもよい。
ＺはＲfＱ−、水可溶化基または重合性基である。
上述したＲf基に関して、Ｒf基が６個以下の炭素原子を有することが好ましい。より短いＲf基は、米国特許第５，６８８，８８４号に記載されたように生体内蓄積する傾向が少ないことが考えられる。
上述したＲ1基に関して、ポリイソシアネートがトリイソシアネートであるならそうであるようにＲ1基が側鎖イソシアネート基または遮断イソシアネート基でさらに置換されてもよいことは言うまでもないであろう。Ｒ1から側鎖である「第３の」イソシアネート基は、重合性化合物または水可溶化化合物の結合点として機能しうる。同様に、Ｒ2基は、ポリオールがトリオールであるならそうであるようにヒドロキシル基でさらに置換されてもよい。
一般式に対応する化合物の混合物を単一化合物に加えて表してもよく、ｍおよびｎを非整数値によって表してもよいことは言うまでもないであろう。
適する結合基Ｑには、共有結合に加えて以下の構造が挙げられる。この一覧表の目的において、各ｋは独立して０〜約２０の整数であり、Ｒ1’は、水素、フェニルまたは炭素原子数１〜約４のアルキルであり、Ｒ2’は炭素原子数１〜約２０のアルキルである。各構造には方向性はない。すなわち、−（ＣＨ2）kＣ（Ｏ）Ｏ−は−Ｏ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ2）k−に等しい。
Figure 0004220244
本発明のフルオロケミカルオリゴマーを調製する際に有用なポリイソシアネート化合物は、多価脂肪族部分、脂環式部分または芳香族部分（Ｒ1）、あるいはビウレット、イソシアヌレートまたはウレトジオンあるいはそれらの混合物に結合された多価脂肪族部分、脂環式部分または芳香族部分を含むことが可能である多価有機基に結合されたイソシアネート基を含む。好ましい多官能性イソシアネート化合物は平均で二個のイソシアネート（−ＮＣＯ）基を含む。二個の−ＮＣＯ基を含む化合物は、好ましくは、−ＮＣＯ基が結合される二価脂肪族基、脂環式基、芳香脂肪族基または芳香族基を含む。直鎖状脂肪族二価基が好ましい。
適するポリイソシアネート化合物の代表的な例には、本明細書で定義したようなポリイソシアネート化合物のイソシアネート官能性誘導体が挙げられる。誘導体の例には、ウレア、ビウレット、アロファネート、イソシアネート化合物のダイマーおよびトリマー（ウレトジオンおよびイソシアヌレートなど）およびそれらの混合物からなる群から選択された誘導体が挙げられるが、それらに限定されない。脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネートまたは芳香族ポリイソシアネートなどの適するいかなる有機ポリイソシアネートも、単独で、または二種以上の混合物のいずれかで用いてよい。脂肪族ポリイソシアネート化合物は、一般に、芳香族化合物より良好な光安定性を提供する。他方、芳香族ポリイソシアネート化合物は、一般に、脂肪族ポリイソシアネート化合物より経済的であるとともにポリオールに向けて反応性である。適する芳香族ポリイソシアネート化合物には、２，４−トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、２，６−トルエンジイソシアネート、トリメチロールプロパンとのＴＤＩの付加体（「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）ＣＢという商品名で、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））によって販売されている）、ＴＤＩのイソシアヌレートトリマー（「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）ＩＬという商品名で、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））によって販売されている）、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタン２，４’−ジイソシアネート、１，５−ジイソシアナト−ナフタレン、１，４−フェニレンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１−メチルオキシ−２，４−フェニレンジイソシアネート、１−シクロフェニル−２，４−ジイソシアネートおよびそれらの混合物からなる群から選択された化合物が挙げられるが、それらに限定されない。
有用な脂環式ポリイソシアネート化合物の例には、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｗという商品名で、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））によって販売されているＨ12ＭＤＩ）、４，４’−イソプロピル−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロブタン−１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、１，４−シクロヘキサンビス（メチレンイソシアネート）（ＢＤＩ）、ダイマー酸ジイソシアネート（バイエル（Ｂａｙｅｒ）によって販売されている）、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（Ｈ6ＸＤＩ）、３−イソシアナトメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネートおよびそれらの混合物からなる群から選択された化合物が挙げられるが、それらに限定されない。
有用な脂肪族多官能性イソシアネート化合物の例には、テトラメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）、オクタメチレン１，８−ジイソシアネート、１，１２−ジイソシアナトドデカン２，２，４−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、２−メチル−１，５−ペンタメチレンジイソシアネート、ダイマージイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのウレア、ヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）のビウレット（「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｎ−１００およびＮ−３２００という商品名で、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））によって販売されている）、ＨＤＩのイソシアヌレート（「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｎ−３３００および「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｎ−３６００という商品名で、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））によって販売されている）、ＨＤＩのイソシアヌレートとＨＤＩのウレトジオンのブレンド（「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｎ−３４００という商品名で、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））によって販売されている）およびそれらの混合物からなる群から選択された化合物が挙げられるが、それらに限定されない。
有用な芳香脂肪族ポリイソシアネートの例には、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ｍ−ＴＭＸＤＩ）、ｐ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ｐ−ＴＭＸＤＩ）、１，４−キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、１，３−キシリレンジイソシアネート、ｐ−（１−イソシアナトエチル）フェニルイソシアネート、ｍ−（３−イソシアナトブチル）フェニルイソシアネート、４−（２−イソシアナトシクロヘキシル−メチル）フェニルイソシアネート、およびそれらの混合物からなる群から選択された化合物が挙げられるが、それらに限定されない。
好ましいポリイソシアネートには、一般に、テトラメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート（ＨＤＩ）、オクタメチレン１，８−ジイソシアネートおよび１，１２−ジイソシアナトドデカンなど、ならびにそれらの混合物からなる群から選択されたものが挙げられる。好ましいポリイソシアネートを用いて製造された化合物またはオリゴマーを含む本発明のフルオロケミカル組成物は、水とヘキサデカンの両方における高い後退動的接触角を付与する。ヘキサデカンにおける高い後退動的接触角と合わせた水における高い後退動的接触角は、典型的には、良好な撥水性および撥油性の特性の予兆である。
本発明のフルオロケミカル組成物を調製する際に用いるために適するポリオールには、１より大きい（好ましくは約２〜３、最も好ましくは、ジオールが最も好ましいので約２）平均ヒドロキシル官能価を有する有機ポリオールが挙げられる。ヒドロキシル基は、第一級または第二級であることが可能であり、第一級ヒドロキシル基が、より大きい反応性に向けて好ましい。
適するポリオールには、少なくとも一個の脂肪族部分、ヘテロ脂肪族部分、脂環式部分、ヘテロ脂環式部分、芳香族部分、ヘテロ芳香族部分または高分子部分を含むポリオールが挙げられる。好ましいポリオールは、末端基としてヒドロキシル基を含む脂肪族ポリオールまたは高分子ポリオールである。
ポリオールの少なくとも一部は、パーフルオロアルキル部分、パーフルオロヘテロアルキル部分およびパーフルオロアルキレン部分からなる群から選択された少なくとも一個の弗素含有基も含む。これらのパーフルオロ部分を含むパーフルオロ炭素鎖のすべては、好ましくは６個以下の炭素原子である。パーフルオロアルキル部分は好ましく、１〜１２個、好ましくは１〜６個、最も好ましくは３〜５個の炭素原子を有するパーフルオロアルキル部分が好ましい。パーフルオロヘテロアルキル部分は６〜５０個の炭素原子を有してもよい。パーフルオロヘテロアルキレン基は、約３〜約１００個の炭素原子を有してもよい。パーフルオロヘテロアルキル部分およびパーフルオロアルキレン部分は、好ましくは、６個より多い炭素原子のパーフルオロ炭素鎖のないパーフルオロポリエーテルである。
弗素化ポリオールと非弗素化ポリオールの混合物は、本発明のフルオロケミカル組成物の幾つかを調製する際に有利に利用することが可能である。例えば、非弗素化ポリオールを含めると、フルオロケミカル組成物の溶融温度を変えることが可能であり、よって所定の用途で通常用いられる加工温度でフルオロケミカル組成物はより効果的となる。より高価な弗素化ポリオールの一部をより安価な非弗素化ポリオールで置き換えることにより、高い費用効果も達成される。使用する非弗素化ポリオールおよび量の選択は、性能要件、例えば、溶融温度および撥水撥油性によって決定される。非弗素化ポリオール対弗素化ポリオールの比の有用な範囲は約１：１〜約１：１００である。
従って、フルオロケミカルウレタンオリゴマーは、一種以上の弗素化ポリオール、一種以上の非弗素化ポリオール、一種以上のポリイソシアネートおよび一種以上の一官能性弗素含有化合物の縮合反応生成物を含んでもよい。
本発明において有用なポリオールは、任意に、水可溶化基および重合性基を含む他の基で置換されてもよいか、または他の基を含んでもよい。可溶化基には、カルボキシレート、スルフェート、スルホネート、ホスフェート、ホスホネート、アンモニウムおよび第四アンモニウムなどが挙げられる。重合性基には、アクリレート、メタクリレート、ビニル、アリルおよびグリシジルなどが挙げられる。弗素化ポリオールと非弗素化ポリオールの両方は水可溶化基または重合性基をさらに含んでもよい。
適する弗素化ポリオールの代表的な例には、Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロブチルスルホンアミドなどのＲfＳＯ2Ｎ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2；ＲfＯＣ6Ｈ4ＳＯ2Ｎ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2；Ｃ6Ｆ13ＳＯ2Ｎ（Ｃ3Ｈ7）ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨなどのＲfＳＯ2Ｎ（Ｒ’）ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；ＲfＣＨ2ＣＯＮ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2；ＲfＣＯＮ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2；ＣＦ3ＣＦ2（ＯＣＦ2ＣＦ2）3ＯＣＦ2ＣＯＮ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＨ；Ｃ4Ｆ9ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨなどのＲfＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；ＲfＣＨ2ＣＨ2ＳＣ3Ｈ6ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；ＲfＣＨ2ＣＨ2ＳＣ3Ｈ6ＣＨ（ＣＨ2ＯＨ）2；ＲfＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；ＲfＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ（ＣＨ2ＯＨ）ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ；Ｃ5Ｆ11（ＣＨ2）3ＳＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨなどのＲfＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；Ｃ5Ｆ11（ＣＨ2）3ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨなどのＲfＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；ＲfＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣ2Ｈ4ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；ＲfＣＨ2ＣＨ2（ＣＨ3）ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ、Ｒf（ＣＨ2）4ＳＣ3Ｈ6ＣＨ（ＣＨ2ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；Ｒf（ＣＨ2）4ＳＣＨ2ＣＨ（ＣＨ2ＯＨ）2；Ｒf（ＣＨ2）4ＳＣ3Ｈ6ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＨ（Ｃ4Ｈ9）ＳＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；ＲfＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；ＲfＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ2ＯＨ；ＲfＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ2ＯＨ；ＲfＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ；ＲfＲ’ＳＣＨ（Ｒ”’ＯＨ）ＣＨ（Ｒ”’ＯＨ）ＳＲ”Ｒf；（ＲfＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2）2Ｃ（ＣＨ2ＯＨ）2；（（ＣＦ3）2ＣＦＯ（ＣＦ2）2（ＣＨ2）2ＳＣＨ2）2Ｃ（ＣＨ2ＯＨ）2；（ＲfＲ”ＳＣＨ2）2Ｃ（ＣＨ2ＯＨ）2；１，４−ビス（１−ヒドロキシ−１，１−ジヒドロパーフルオロプロポキシ）パーフルオロ−ｎ−ブタン（ＨＯＣＨ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2）4ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＨ）、Ｐｏｌｙ−３−Ｆｏｘ（商標）（オハイオ州アクロンのオムノバ・ソリューションズ（Ｏｍｎｏｖａ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．（Ａｋｒｏｎ，ＯＨ））によって販売されている）などの弗素化オキセタンの開環重合によって製造された弗素化オキセタンポリオール、米国特許第４，５０８，９１６号（ニューウェル（Ｎｅｗｅｌｌ）ら）に記載されたような少なくとも二個のヒドロキシル基を含む化合物との弗素化有機基置換エポキシドの開環付加重合によって調製されたポリエーテルアルコール、「フォムリン」Ｆｏｍｂｌｉｎ（商標）ＺＤＯＬ（オーシモント（Ａｕｓｉｍｏｎｔ）によって販売されているＨＯＣＨ2ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2Ｏ）8-12（ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）8-12ＣＦ2ＣＨ2ＯＨ）などのパーフルオロポリエーテルジオール（式中、Ｒfは、すべてのパーフルオロ炭素鎖が６個以下の炭素原子を有して存在して、炭素原子数１〜１２のパーフルオロアルキル基または炭素原子数３〜５０のパーフルオロヘテロアルキル基あるいはそれらの混合基であり、Ｒ’は炭素原子数１〜４のアルキルであり、Ｒ’’は、炭素原子数１〜１２の分枝または直鎖アルキレン、炭素原子数２〜１２のアルキレンチオ−アルキレン、炭素原子数２〜１２のアルキレン−オキシアルキレンまたは炭素原子数２〜１２のアルキレンイミノアルキレンであって、窒素原子が水素または炭素原子数１〜６のアルキルを第３の置換基として含むアルキレンイミノアルキレンであり、Ｒ’’’は、炭素原子数１〜１２の直鎖または分枝鎖アルキレンあるいは式ＣrＨ2r（ＯＣsＨ2s）n（式中、ｒは１〜１２であり、ｓは２〜６であり、ｔは１〜４０である）のアルキレン−ポリオキシアルキレンである）が挙げられる。
好ましい弗素化ポリオールには、Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロブチルスルホンアミド、Ｐｏｌｙ−３−Ｆｏｘ（商標）（オハイオ州アクロンのオムノバ・ソリューションズ（Ｏｍｎｏｖａ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．（Ａｋｒｏｎ，ＯＨ））によって販売されている）などの弗素化オキセタンの開環重合によって製造された弗素化オキセタンポリオール、米国特許第４，５０８，９１６号（ニューウェル（Ｎｅｗｅｌｌ）ら）に記載されたような少なくとも二個のヒドロキシル基を含む化合物との弗素化有機基置換エポキシドの開環付加重合によって調製されたポリエーテルアルコール、「フォムリン」Ｆｏｍｂｌｉｎ（商標）ＺＤＯＬ（オーシモント（Ａｕｓｉｍｏｎｔ）によって販売されているＨＯＣＨ2ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2Ｏ）8-12（ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）8-12ＣＦ2ＣＨ2ＯＨ）などのパーフルオロポリエーテルジオール、１，４−ビス（１−ヒドロキシ−１，１−ジヒドロパーフルオロエトキシエトキシ）パーフルオロ−ｎ−ブタン（ＨＯＣＨ2ＣＦ2ＯＣ2Ｆ4Ｏ（ＣＦ2）4ＯＣ2Ｆ4ＯＣＦ2ＣＨ2ＯＨ）および１，４−ビス（１−ヒドロキシ−１，１−ジヒドロパーフルオロプロポキシ）パーフルオロ−ｎ−ブタン（ＨＯＣＨ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2）4ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＨ）が挙げられる。
少なくとも一個の弗素含有基を含むより好ましいポリオールには、Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロブチルスルホンアミド、１，４−ビス（１−ヒドロキシ−１，１−ジヒドロパーフルオロプロポキシ）パーフルオロ−ｎ−ブタン（ＨＯＣＨ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2）4ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＨ）が挙げられる。
適する非弗素化ポリオールの代表的な例には、アルキレングリコール、ポリヒドロキシアルカンおよび他のポリヒドロキシ化合物が挙げられる。アルキレングリコールには、例えば、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、３−クロロ−１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ペンタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−１，６−ヘキサンジオール、ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、１，８−オクタンジオール、ビシクロ−オクタンジオール、１，１０−デカンジオール、トリシクロ−デカンジオール、ノロボルナンジオールおよび１，１８−ジヒドロキシオクタデカンが挙げられる。ポリヒドロキシアルカンには、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、２−エチル−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、ペンタエリトリトール、キニトール、マニトールおよびソルビトールが挙げられる。その他のポリヒドロキシ化合物には、例えば、ジ（エチレングリコール）、トリ（エチレングリコール）、テトラ（エチレングリコール）、テトラメチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジイソプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビシン、１，１１−（３，６−ジオキサウンデカン）ジオール、１，１４−（３，６，９，１２−テトラオキサテトラデカン）ジオール、１，８−（３，６−ジオキサ−２，５，８−トリメチルオクタン）ジオール、１，１４−（５，１０−ジオキサテトラデカン）ジオール、ヒマシ油、２−ブチン−１，４−ジオール、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）ベンズアミド、４，４’−ビス（ヒドロキシメチル）ジフェニルスルホン、１，４−ベンゼンジメタノール、１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，２−ジヒドロキシベンゼン、レゾルシノール、１，４−ジヒドロキシベンゼン、３，５−ジヒドロキシ安息香酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、２，５−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、１，６−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレン、２，５−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレン、２，２’−ビフェノール、４，４’−ビフェノール、１，８−ジヒドロキシビフェニル、２，４−ジヒドロキシ−６−メチル−ピリミジン、４，６−ジヒドロキシピリミジン、３，６−ジヒドロキシピリダジン、ビスフェノールＡ、４，４’−エチリデンビスフェノール、４，４’−イソプロピリデンビス（２，６−ジメチルフェノール）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン（ビスフェノールＣ）、１，４−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテルなどのポリオール、および他の脂肪族ポリオール、ヘテロ脂肪族ポリオール、飽和脂環式ポリオール、芳香族ポリオール、飽和ヘテロ脂環式ポリオールおよびヘテロ芳香族ポリオールなど、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
有用な高分子非弗素化ポリオールの代表的な例には、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレンおよびジオールについて約１００〜約１０００またはトリオールについて約７０〜約７００の当量に対応する約２００〜約２０００の分子量のエチレンオキシド末端ポリプロピレングリコールおよびエチレンオキシド末端ポリプロピレントリオール、異なる分子量のポリテトラメチレングリコール、異なる分子量のポリジアルキルシロキサンジオール、ヒドロキシ末端ポリエステルおよびヒドロキシ末端ポリアクトン（例えば、ポリカプロラクトンポリオール）およびヒドロキシ末端ポリアルカジエン（例えば、ヒドロキシ末端ポリブタジエン）などが挙げられる。高分子ポリオールの混合物を所望であれば用いることが可能である。
市販の有用な非弗素化高分子ポリオールには、約２００〜約２０００の数平均分子量（Ｍn）範囲内の「カーボワックス」（Ｃａｒｂｏｗａｘ）（商標）ポリ（エチレングリコール）材料（ユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｃｏｒｐ．）によって販売されている）、ＰＰＧ−４２５（リオンデル・ケミカルズ（Ｌｙｏｎｄｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）によって販売されている）などのポリ（プロピレングリコール）材料、「プルロニック」（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ）（商標）Ｌ３１（バスフ・コーポレーション（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって販売されている）などのポリ（エチレングリコール）とポリ（プロピレングリコール）のブロックコポリマー、ビスフェノールＡエトキシレート、ビスフェノールＡプロピルオキシレートおよびビスフェノールＡプロポキシレート／エトキシレート（シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている）、「ポリメグ」（Ｐｏｌｙｍｅｇ）（商標）６５および１００（クエーカー・オーツ・カンパニー（Ｑｕａｋｅｒ Ｏａｔｓ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって販売されている）および「テラタン」（Ｔｅｒａｔｈａｎｅ）（商標）ポリオール（デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）によって販売されている）などのポリテトラメチレンエーテルグリコール、「ポリビーディー」（Ｐｏｌｙ ｂｄ）（商標）材料（エルフ・アトケム（Ｅｌｆ Ａｔｏｃｈｅｍ）によって販売されている）などのヒドロキシル末端ポリブタジエン樹脂、第二級ヒドロキシ基を有するポリオキシアルキレンテトロールの「ＰｅＰ」シリーズ（ウェインドッテ・ケミカルズ・コーポレーション（Ｗｙａｎｄｏｔｔｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって販売されている）、例えば、「ＰｅＰ」４５０、５５０および６５０、「トーン」（Ｔｏｎｅ）（商標）０２０１、０２１０、０３０１および０３１０（ユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）によって販売されている）などの約２００〜約２０００の範囲内のＭnを有するポリカプロラクトンポリオール、「「パラプレックス」（Ｐａｒａｐｌｅｘ）（商標）Ｕ−１４８」（ローム・アンド・ハース（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ）によって販売されている）脂肪族ポリエステルジオール、「ムルトロン」（Ｍｕｌｔｒｏｎ）（商標）ポリ（エチレンアジペート）ポリオール（モベイ・ケミカル（Ｍｏｂａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）によって販売されている）などのポリエステルポリオールおよびＭn＝９００のヘキサンジオールカルボネートである「デュラカーブ」（Ｄｕｒａｃａｒｂ）（商標）１２０（ＰＰＧインダストリーズ（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）によって販売されている）などのポリカーボネートジオール、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
好ましい非弗素化ポリオールには、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、１，８−オクタンジオール、１，１０−デカンジオール、ジ（エチレングリコール）、トリ（エチレングリコール）、テトラ（エチレングリコール）、ジ（プロピレングリコール）、ジ（イソプロピレングリコール）、トリ（プロピレングリコール）、ポリ（エチレングリコール）ジオール（約２００〜約１５００の数平均分子量）、ポリ（ジ（エチレングリコール）フタレート）ジオール（例えば、約３５０〜約５７５の数平均分子量を有する）、ポリ（プロピレングリコール）ジオール（約２００〜約５００の数平均分子量）、「プルロニック」Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（商標）Ｌ３１（バスフ・コーポレーション（ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって販売されている）などのポリ（エチレングリコール）とポリ（プロピレングリコール）のブロックコポリマー、ポリジメチルシロキサンジオール、ポリカプロラクトンジオール（約２００〜約６００の数平均分子量）、レゾルシノール、ヒドロキノン、１，６−ジヒドロキシナフタレン、２，５−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレン、４，４’−ビフェノール、ビスフェノールＡおよびビス（４−ヒドロキシフェニル）メタンなど、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
より好ましい非弗素化ポリオールには、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジ（エチレングリコール）、トリ（エチレングリコール）、ポリ（ジ（エチレングリコール）フタレート）ジオール（例えば、約３５０〜約５７５の数平均分子量を有する）、ポリ（エチレングリコール）ジオール（例えば、約２００、３００、４００の数平均分子量を有する）、ポリジメチルシロキサンジオール、ポリプロピレングリコール（例えば、約４２５の数平均分子量を有する）、ダイマージオール、ポリカプロラクトンジオール（例えば、約５３０の数平均分子量を有する）、３，５−ジヒドロキシベンゼン、ビスフェノールＡ、レゾルシノール、ヒドロキノンおよびそれらの混合物が挙げられる。
本発明のフルオロケミカル組成物を調製する際に有用なフルオロケミカル一官能性化合物には、少なくとも一個のＲf基を含む化合物が挙げられる。Ｒf基は、直鎖、分枝鎖または環式弗素化アルキレン基またはそれらのあらゆる組み合わせを含むことが可能である。Ｒf基は、任意に、炭素−炭素鎖中に一個以上のヘテロ原子（すなわち、酸素、硫黄および／または窒素）を含んで、炭素−ヘテロ原子−炭素鎖（すなわち、ヘテロアルキレン基）を作ることが可能である。全弗素化基は一般に好ましいが、いずれの一個より多い原子が二個の炭素原子ごとに存在しない限り水素原子または塩素原子も置換基として存在することが可能である。あらゆるＲf基が少なくとも約４０重量％の弗素、より好ましくは少なくとも約５０重量％の弗素を含むことがさらに好ましい。基の末端部分は、一般に完全に弗素化され、好ましくは、少なくとも３個の弗素原子を含む。例えば、ＣＦ3Ｏ−、ＣＦ3ＣＦ2−、ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2−、（ＣＦ3）2Ｎ−、（ＣＦ3）2ＣＦ−、ＳＦ5ＣＦ2−である。過弗素化脂肪族基（すなわち、式ＣnＦ2n+1−のもの）、ここで、ｎは１〜１２（１２を含む）は好ましいＲf基であり、ｎ＝３〜５はより好ましく、ｎ＝４は最も好ましい。さらに、フルオロケミカル一官能性化合物が室温より高い融点を有することが好ましい。固体フルオロケミカル一官能性化合物から誘導されたオリゴマーが、より低い融点の化合物より高い接触角性能を示すことが見出された。
有用なフルオロケミカル一官能性化合物には、以下の式ＩＩの化合物が挙げられる。
Ｒf−Ｑ’ （ＩＩ）
式中、Ｒfは、すべてのパーフルオロ炭素鎖が６個以下の炭素原子を有して存在して、炭素原子数１〜１２のパーフルオロアルキル基または炭素原子３〜約５０のパーフルオロヘテロアルキル基であり、
Ｑ’は、（ポリイソシアネートの）末端イソシアネートまたは（ポリオールの）ヒドロキシ基に向けて反応性である官能基を含む部分である。
化合物ＲfＱ’がポリオール化合物またはイソシアネート化合物と反応して末端部分ＲfＱ−を生成させることが式Ｉに関して理解されるであろう。
有用な反応性官能基Ｑ’の例には、ヒドロキシ、第二級アミノ、オキサゾリニル、オキサゾロニル、アセチル、アセトニル、カルボキシル、イソシアナト、エポキシ、アジリジニルおよびハロゲン化アシル基が挙げられる。側鎖反応性官能基がイソシアナト官能基（ポリイソシアネートからの）である場合、共反応性官能基は、好ましくは、第二級アミノ、カルボキシルまたはヒドロキシル基を含む。側鎖反応性官能基がヒドロキシル基（ポリオールからの）を含む場合、共反応性官能基は、好ましくは、カルボキシル、イソシアナト、エポキシ、酸無水物またはオキサゾリン基を含む。Ｑ’に関する好ましい官能基はヒドロキシル基、およびエステルまたは酸ハロゲン化物などのカルボン酸誘導体である。
ＲfＱ’は、以下など、およびそれらの混合物を含む弗素含有モノアルコールを含んでもよい。
Figure 0004220244
式中、Ｒfは、すべてのパーフルオロ炭素鎖が６個以下の炭素原子を有して存在して、炭素原子数１〜１２のパーフルオロアルキル基または炭素原子３〜約５０のパーフルオロヘテロアルキル基である。所望であれば、こうしたアルコールを用いるのでなく、類似のチオールを用いることが可能である。
好ましい弗素含有モノアルコールには、２−（Ｎ−メチルパーフルオロブタンスルホンアミド）エタノール、２−（Ｎ−エチルパーフルオロブタンスルホンアミド）エタノール、２−（Ｎ−メチルパーフルオロブタンスルホンアミド）プロパノール、Ｎ−メチル−Ｎ−（４−ヒドロキシブチル）パーフルオロヘキサンスルホンアミド、１，１，２，２−テトラヒドロパーフルオロオクタノール、１，１−ジヒドロパーフルオロオクタノール、Ｃ6Ｆ13ＣＦ（ＣＦ3）ＣＯ2Ｃ2Ｈ4ＣＨ（ＣＨ3）ＯＨ、ｎ−Ｃ6Ｆ13ＣＦ（ＣＦ3）ＣＯＮ（Ｈ）ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、Ｃ4Ｆ9ＯＣ2Ｆ4ＯＣＦ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、Ｃ3Ｆ7ＣＯＮ（Ｈ）ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、１，１，２，２，３，３−ヘキサヒドロパーフルオロデカノール、Ｃ3Ｆ7Ｏ（ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2Ｏ）1-36ＣＦ（ＣＦ3）ＣＨ2ＯＨおよびＣＦ3Ｏ（ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）1-36ＣＦ2ＣＨ2ＯＨなど、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
ＲfＱ’は、（１）式Ｒf（ＣＨ2）n（Ｘ）p（ＣＨ2）mＣＯＯＨ（式中、Ｒfは上で定義された通りであり、ｎおよびｍは独立して０〜１４（好ましくは０〜８、より好ましくは０〜４）の整数であり、Ｘは二価酸素または硫黄であり、ｐは０または１の整数である）を有する弗素含有モノカルボン酸、および（２）式ＲfＱＲ’ＣＯＯＨ（式中、Ｒfは上で定義された通りであり、Ｒ’は炭素原子数１〜約１２（好ましくは１〜８、より好ましくは１〜４）の二価アルキル（直鎖または分枝）またはシクロアルキル基であり、二価結合基ＱはＳＯ2Ｎ（Ｒ’’）−またはＣＯＮ（Ｒ’’）（Ｒ’’は炭素原子数１〜約１２（好ましくは１〜約８、より好ましくは１〜約４）の一価アルキル（直鎖または分枝）、シクロアルキルまたはアリール基である）である）を有する弗素含有モノカルボン酸を含む弗素含有モノカルボン酸の誘導体（エステルまたはハロゲン化酸）を含んでもよい。
弗素含有モノカルボン酸の有用な誘導体の代表的な例には、パーフルオロブタン酸（Ｃ3Ｆ7ＣＯＯＨ）、パーフルオロイソブタン酸（（ＣＦ3）2ＣＦＣＯＯＨ）、ヒドロパーフルオロブタン酸（Ｃ3Ｆ6ＨＣＯＯＨ）、パーフルオロペンタン酸（Ｃ4Ｆ9ＣＯＯＨ）、ヒドロパーフルオロペンタン酸（Ｃ4Ｆ8ＨＣＯＯＨ）、パーフルオロヘキサン酸（Ｃ5Ｆ11ＣＯＯＨ）、ヒドロパーフルオロヘキサン酸（Ｃ5Ｆ10ＨＣＯＯＨ）、パーフルオロシクロヘキサニルカルボン酸（Ｃ6Ｆ11ＣＯＯＨ）、パーフルオロヘプタン酸（Ｃ6Ｆ13ＣＯＯＨ）、パーフルオロ（３−エトキシプロピオン酸）、パーフルオロ（３−プロポキシプロピオン酸）、パーフルオロ（３−ブトキシプロピオン酸）、パーフルオロ（３−ペントキシプロピオン酸）、Ｒf［ＯＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2］1-6 ＯＣＦ（ＣＦ3）ＣＯＯＨ（式中、Ｒfは炭素原子数１〜１２のパーフルオロアルキル基である）、４−（４−パーフルオロイソプロポキシパーフルオロブチル）ブタン酸、４−（ビス（パーフルオロイソプロピル）フルオロメトキシ）パーフルオロブタン酸、１２−（２−パーフルオロイソプロポキシパーフルオロエチル）ドデカン酸、６−（２−パーフルオロシクロブトキシパーフルオロエチル）ヘキサン酸、４−（ビス（パーフルオロイソプロピル）フルオロメトキシ）パーフルオロブタン酸、４−（２−ビス（パーフルオロイソプロピル）フルオロメトキシパーフルオロエチル）ブタン酸、２−（Ｎ−エチル）パーフルオロブタンスルホンアミド）酢酸、および２−（Ｎ−（メチル）パーフルオロブタンスルホンアミド）酢酸など、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
好ましい弗素含有モノカルボン酸には、２−（Ｎ−（エチル）パーフルオロブタンスルホンアミド）酢酸および２−（Ｎ−メチル）パーフルオロブタンスルホンアミド）酢酸など、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
上の一覧に関して、（ポリイソシアネート）の末端イソシアネートまたは（ポリオールの）ヒドロキシル基と反応性である他の官能基Ｑ’で末端ヒドロキシル基または末端カルボキシル基を置き換えて式Ｉの結合基Ｑを作ることが可能であることは言うまでもないであろう。
用いるために適する弗素含有一官能性化合物には、上述したＲf基の少なくとも一個を含む化合物が挙げられる。Ｒf基は、直鎖、分枝鎖、または環式弗素化アルキレン基またはそれらのいずれかの組み合わせを含むことが可能である。Ｒf基は、酸素、二価硫黄または六価硫黄あるいは窒素などのヘテロ原子（すなわち、炭素−ヘテロ原子−炭素鎖を形成するために炭素−炭素鎖中の炭素原子に結合されたヘテロ原子）で鎖形成することが可能である。全弗素化基は一般に好ましいが、いずれの一個より多い原子が二個の炭素原子ごとに存在しない限り水素原子または塩素原子も置換基として存在することが可能である。あらゆるＲf基が少なくとも約４０重量％の弗素、より好ましくは少なくとも約５０重量％の弗素を含むことがさらに好ましい。基の末端部分は、一般に完全に弗素化され、好ましくは、少なくとも７個の弗素原子を含む。例えば、ＣＦ3ＣＦ2ＣＦ2−、（ＣＦ3）2ＣＦ−、ＳＦ5ＣＦ2−である。過弗素化脂肪族基（すなわち、式ＣnＦ2n+1−のもの）は最も好ましいＲf基である。加工または使用において高温が生じる時、好ましくは、弗素含有モノアルコールおよびモノカルボン酸は少なくとも一個のスルホンアミド基を含む。この基が、得られたフルオロケミカル組成物の熱安定性を強化すると思われるからである。
所望であれば、弗素化一官能性化合物に加えて全一官能性投入量の一部として（例えば、全体の約５０モル％以下の量で）非弗素化一官能性化合物を用いることが可能である。
発明を実施するための最良の形態
最も好ましいウレタンオリゴマーは、一種以上の弗素化ポリオール、過剰量（ポリオールを基準として）の一種以上の直鎖状アルキレンジイソシアネートおよび末端イソシアネート基と反応するのに十分な弗素化モノアルコールの縮合反応生成物を含む。こうした最も好ましいオリゴマーは以下の式に対応する。
ＲfＱ（−ＣＯＮＨ−Ｒ1−ＮＨＣＯ−ＯＲ2Ｏ−）n（ＣＯＮＨ−Ｒ1−ＮＨＣＯ）m−ＱＲf （Ｉ）
式中、
ｎは１〜１０の整数であり、
ｍは１であり、
Ｒfは、すべてのパーフルオロ炭素鎖が１〜６個、好ましくは１〜４個の炭素原子を有して存在して、炭素原子数１〜２、好ましくは１〜８、最も好ましくは３〜５のパーフルオロアルキル基または炭素原子数３〜約５０のパーフルオロヘテロアルキル基である。
Ｑは、ヒドロキシルまたはアミノなどの求核性官能基とイソシアネート基、例えば、−ＣnＨ2nＯＣ（Ｏ）ＮＨ−または−ＣnＨ2nＮＲＣ（Ｏ）ＮＨ−（Ｒ＝Ｈまたはより低級のアルキル）との間の反応から誘導された結合基であり、
Ｒ1は炭素原子数１〜１４の直鎖アルキレンであり、
Ｒ2は、ポリオールの残基である多価有機基であって、炭素原子数１〜１４、好ましくは１〜８、より好ましくは１〜４、最も好ましくは２の直鎖または分枝鎖アルキレン、シクロアルキレン、アリーレンまたはヘテロアルキレン基、あるいは炭素原子数６〜１２のアリーレン基である多価有機基であり、Ｒ2基の少なくとも一部は、一個のパーフルオロアルキル基、パーフルオロヘテロアルキル基、パーフルオロヘテロアルキレン基またはそれらの混合基で置換されるか、または一個のパーフルオロアルキル基、パーフルオロヘテロアルキル基、パーフルオロヘテロアルキレン基またはそれらの混合基を含む。
任意に、Ｒ2は水可溶化基または重合性基をさらに含んでもよい。
Ｒ1に対応する直鎖状ジイソシアネートが一般に最良の接触角性能を提供し、分枝または環式基は一般に、より低い接触角性能につながることが見出された。
フルオロケミカルオリゴマーは、ポリオール、ポリイソシアネートおよび一官能性化合物に加えて、一個以上の水可溶化基および少なくとも一個のイソシアネート反応性水素含有基を含む水可溶化化合物の反応生成物をさらに含んでもよい。
水可溶化化合物の水可溶化基は水溶性または水分散性を改善し、それらの基には、例えば、カルボキシレート、スルフェート、スルホネート、ホスフェート、ホスホネート、アンモニウムおよび第四級アンモニウム基が挙げられる。こうした基は、それぞれ−ＣＯ2Ｍ、−ＯＳＯ3Ｍ、−ＳＯ3Ｍ、−ＰＯ（ＯＭ）2、−Ｐ（ＯＭ）3、−ＮＲ2ＨＸ、−ＮＲ3Ｘ、−ＮＲＨ2Ｘおよび−ＮＨ3Ｘとして表すことが可能である。式中、Ｍは、Ｈ、あるいはナトリウム、カリウム、カルシウムおよびＮＲ3Ｈ+などの一価または二価の可溶性カチオンの一同等物であり、Ｘは、ハロゲン化物、水酸化物、カルボン酸塩およびスルホン酸塩などからなる群から選択されたものなどの可溶性アニオンであり、Ｒは、炭素原子数１〜約１２のフェニル基、脂環式基あるいは直鎖状または分枝状脂肪族基からなる群から選択される。好ましくは、Ｒは炭素原子数１〜４のより低級のアルキル基である。基−ＮＲ3Ｘは、水溶性酸の塩、例えば、トリメチル塩化アンモニウム、硫酸ピリジニウムなど、あるいはアンモニウム置換基である。基−ＮＲ2ＨＸは、ジメチル酢酸アンモニウムまたはジメチルプロピオン酸アンモニウムなどの水溶性酸の塩である。基−ＮＲＨ2Ｘは、メチル酢酸アンモニウムまたはメチルプロピオン酸アンモニウムなどの水溶性酸の塩である。基−ＮＨ3Ｘは、酢酸アンモニウムまたはプロピオン酸アンモニウムなどの水溶性酸の塩である。塩の形態は、アミン、水酸化第四級アンモニウム、アルキル金属炭酸塩またはアルキル金属水酸化物などの塩基による酸基の単純な中和によって、あるいは別法としてカルボン酸、スルホン酸またはハロ酸などとアミノ基の単純な反応によって作ることが可能である。
水可溶化基は、イソシアネート反応性基によってフルオロケミカルウレタンオリゴマーに組み込んでもよく、−ＯＨ、−ＳＨ、ＮＨ2およびＮＲＨからなる群から選択してもよい。式中、Ｒは、炭素原子数約１〜約１２のフェニル基、脂環式基あるいは直鎖または分枝状脂肪族基からなる群から選択され、好ましくは、炭素原子数１〜４のより低級のアルキル基である。水可溶化基は、好ましくは、水可溶化基を有するジオールなどのポリオールの置換基である。可溶化基を有する適する代表的なジオールは、１，１−ビス（ヒドロキシメチル）プロピオン酸およびそのアンモニウム塩などのその塩である。可溶化基を有する適する代表的なモノアルコールは、グリコール酸（ＨＯＣＨ2ＣＯＯＨ）およびその塩である。水可溶化基の量は、フルオロケミカル組成物を可溶化するか、またはフルオロケミカル組成物の分散を可能にするのに十分であるのがよい。イソシアネート：可溶化基の比は、成分の反応の前に、典型的には約３：１〜約１６：１、好ましくは約５：１〜約１１：１であるのがよい。あるいは、イソシアネート：可溶化基の比は、約１：１から遊離イソシアネート基の量に比例するのがよい。同様に、水可溶化基は、当業界で公知であるように、求電子性官能基などのヒドロキシル反応性基によってフルオロケミカルウレタンオリゴマーに組み込んでもよい。
適する水可溶化基を有する例証的な水可溶化化合物には、ＨＯＣＨ2ＣＯＯＨ、ＨＳＣＨ2ＣＯＯＨ、（ＨＯＣＨ2ＣＨ2）2ＮＣＨ2ＣＯＯＨ、ＨＯＣ（ＣＯ2Ｈ）（ＣＨ2ＣＯ2Ｈ）2、（Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）nＣＨ2）2ＮＣＨ3（式中、ｎは１〜３の整数である）、（ＨＯＣＨ2）2Ｃ（ＣＨ3）ＣＯＯＨ、（ＨＯ（ＣＨ2）nＣＨ2）2ＮＣＨ3（式中、ｎは１〜３の整数である）、ＨＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＯ2Ｎａ、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）イミノ二酢酸（ＨＯＣＨ2ＣＨ2Ｎ（ＣＨ2ＣＯＯＨ）2）、Ｌ−グルタミン酸（Ｈ2ＮＣＨ（ＣＯＯＨ）（ＣＨ2ＣＨ2ＣＯＯＨ））、アスパラギン酸（Ｈ2ＮＣＨ（ＣＯＯＨ）（ＣＨ2ＣＯＯＨ））、グリシン（Ｈ2ＮＣＨ2ＣＯＯＨ）、１，３−ジアミノ−２−プロパノール-Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’-四酢酸（ＨＯＣＨ（ＣＨ2Ｎ（ＣＨ2ＣＯＯＨ）2）2）、イミノ二酢酸（ＨＮ（ＣＨ2ＣＯＯＨ）2）、メルカプトコハク酸（ＨＳＣＨ（ＣＯＯＨ）（ＣＨ2ＣＯＯＨ））、Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）4ＣＨ（ＣＯＯＨ）Ｎ（ＣＨ2ＣＯＯＨ）2、ＨＯＣＨ（ＣＯＯＨ）ＣＨ（ＣＯＯＨ）ＣＨ2ＣＯＯＨ、（ＨＯＣＨ2）2ＣＨＣＨ2ＣＯＯ）-（ＮＨ（ＣＨ3）3）+、ＣＨ3（ＣＨ2）2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）（ＣＨ2）3ＣＯ2Ｋ、Ｈ2ＮＣＨ2ＣＨ2ＯＳＯ3Ｎａ、Ｈ2ＮＣ2Ｈ4ＮＨＣ2Ｈ4ＳＯ3Ｈ、Ｈ2ＮＣ3Ｈ6ＮＨ（ＣＨ3）Ｃ3Ｈ6ＳＯ3Ｈ、（ＨＯＣ2Ｈ4）2ＮＣ3Ｈ6ＯＳＯ3Ｎａ、（ＨＯＣＨ2ＣＨ2）2ＮＣ6Ｈ4ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＳＯ2ＯＨ、Ｎ−メチル−４−（２，３−ジヒドロキシプロポキシ）塩化ピリジニウム、（（Ｈ2Ｎ）2Ｃ6Ｈ3ＳＯ3）-（ＮＨ（Ｃ2Ｈ5）3）+、ジヒドロキシ安息香酸、３，４−ジヒドロキシベンジル酸、３−（３，５−ジヒドロキシフェニル）プロピオン酸、上のアミン、カルボン酸およびスルホン酸の塩、一般式Ｒ−Ｎ［（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）xＨ［（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）ｙ］Ｈ（式中、ｘ＋ｙ＝２、５、１０、１５および５０である）のジオール−アミン、一般式Ｒ−Ｎ［（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）ｘ］Ｈ−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｎ［（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）ｙ］Ｈ［ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）zＨ］（式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３、１０、１５および５０である）のトリオール−アミン、および上述したトリオール−アミンおよびジオール−アミンのアンモニウム塩（Ｒはアルキルであり、アクゾ・ケミカル（Ａｋｚｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）によって販売されている）およびそれらの混合物からなる群から独立して選択された化合物が挙げられるが、それらに限定されない。ヒドロキシ反応性官能基を有する水可溶化化合物の例はＢｒ−（ＣＨ2）n−ＣＯ2Ｈである。
フルオロケミカルオリゴマーは、ポリオール、ポリイソシアネートおよび一官能性化合物に加えて、一個以上の重合性基および少なくとも一個のイソシアネート反応性水素含有基を含む重合性化合物の反応生成物をさらに含んでもよい。重合性基は、前述したように反応性官能基によってフルオロケミカルウレタンオリゴマーに組み込んでもよい。有用な重合性基の例には、アクリレート、メタクリレート、ビニル、アリルおよびグリシジルが挙げられるが、それらに限定されない。重合性基を有する有用な代表的な化合物には、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート、グリシドール、アリルアルコール、Ｃ2Ｈ5（ＣＨ3）Ｃ＝Ｎ−ＯＨ、ＣＨ2＝ＣＨＯ（ＣＨ2）4ＯＨおよびグリシジルメタクリレートが挙げられる。
ウレタンオリゴマーの混合物を含む本発明のフルオロケミカル組成物は、ポリオール、一官能性弗素含有化合物、ポリイソシアネート化合物および任意に（ｄ）一種以上の水可溶化化合物または（ｅ）一種以上の重合性化合物の単純なブレンディングによって製造することが可能である。当業者が理解するように、ブレンディングの順序または工程の順序は非限定的であり、所望のフルオロケミカル組成物を製造するために修正することが可能である。合成において、例えば、ポリイソシアネート化合物、ポリオール、弗素含有一官能性化合物（ＲfＱ’）および任意に（ｄ）一種以上の水可溶化化合物または（ｅ）一種以上の重合性化合物ならびに溶媒は速やかに連続で、または前もって作った混合物として乾燥反応容器に投入される。均質混合物または均質溶液を得る時、典型的には触媒が添加され、反応混合物は、約４０〜８０℃、好ましくは約６０〜７０℃で、３０分〜５時間、好ましくは２時間〜４時間にわたり加熱される。
上の式Ｉの弗素含有ウレタンオリゴマーを調製するために弗素含有一官能性化合物（ＲfＱ’）を用いる時、一官能性化合物対ポリイソシアネートのモル比は、約１：１〜１：１０（好ましくは約１：１〜１：７、より好ましくは約１：１〜１：２、最も好ましくは約１：１〜１：１．５）の範囲内であることが可能である。そして、ポリイソシアネート対ポリオールのモル比は約２：１〜１：２の範囲内であることが可能である。好ましくは、ヒドロキシル基の当量の全数対イソシアネート基の当量の全数の比は約１：１である。
反応条件（例えば、用いられる反応温度および／またはポリイソシアネート）に応じて、ポリイソシアネート／ポリオール／モノアルコール混合物の約０．５重量％以下の触媒レベルを用いてもよいが、典型的には約０．００００５〜約０．５重量％は必要であり、０．０２〜０．１重量％が好ましい。
適する触媒には、第三級アミンおよび錫化合物が挙げられるが、それらに限定されない。有用な錫化合物の例には、オクタン酸第一錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジ−２−エチルヘキサノエートおよびジブチル錫オキシドなどの錫ＩＩ塩および錫ＩＶ塩が挙げられる。有用な第三級アミン化合物の例には、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエチレンジアミン、トリプロピルアミン、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、エチルモルホリンおよび２，２’−ジモルホリノジエチルエーテルなどのモルホリン化合物、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ、ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））および１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデク−７−エン（ＤＢＵ、ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））が挙げられる。錫化合物が好ましい。酸触媒を用いる場合、酸触媒は、好ましくは、オリゴマー化後にオリゴマーから除去されるか、または中和される。触媒の存在が接触角性能に悪影響を及ぼしうることが見出された。
平均官能価が１より大きい、好ましくは、２〜３である限り、ポリオールの混合物および／またはモノアルコールの混合物を単一ポリオールおよび／または単一モノアルコールの代わりに用いることが可能である。例えば、水可溶化基または重合性基を有するポリオールとＲf基を有するポリオールを含むポリオール混合物を用いることが可能である。同様に、トリオールまたはテトロールなどのより高級のポリオールはポリオール混合物の一部を構成してもよい。また、水可溶化基または重合性基を有するモノアルコールと弗素含有モノアルコールを含むモノアルコール混合物を用いることが可能である。
ウレタン分子の混合物を含む本発明のフルオロケミカル組成物は、バッチ法に加えて、段階的合成に従って製造することも可能である。合成において、ポリイソシアネートおよびポリオールは、乾燥条件下で好ましくは溶媒に互いに溶解させ、その後、得られた溶液は、触媒の存在下で３０分〜２時間、好ましくは１時間にわたり混合しつつ約４０〜８０℃、好ましくは約６０〜７０℃で加熱される。
得られたイソシアネート官能性ウレタンオリゴマーおよび化合物は、その後、上述したフルオロケミカル一官能性化合物の一種以上とさらに反応させる。フルオロケミカル一官能性化合物は上の反応混合物に添加され、残りの−ＮＣＯ基または−ＯＨ基の残り部分または実質的部分と反応する。上の温度、乾燥条件および混合は、３０分〜２時間、好ましくは１時間続けられる。末端弗素含有基は、それによってイソシアネート官能性ウレタンオリゴマーおよび化合物に結合される。これらのオリゴマーおよび化合物は、任意に、得られた混合物中の残りの−ＮＣＯ基の一切を上述した反応性水素含有水可溶化化合物または重合性基含有化合物の一種以上と反応させることにより上述した水可溶化基または重合性基によりさらに官能化することが可能である。従って、水可溶化化合物または重合性化合物は、前の添加によるのと同じ条件を用いて反応混合物に添加される。
水可溶化化合物または重合性基含有化合物を添加することが可能であり、上述した工程のいずれにおいても上述した条件下で−ＮＣＯ基または−ＯＨ基と反応させることが可能である。例えば、上述したように、水可溶化化合物または重合性基含有化合物をポリオールとの混合物として添加することが可能である。あるいは、水可溶化化合物または重合性基含有化合物は、（ａ）ポリオールと多官能性イソシアネートの反応後に、（ｂ）モノアルコールとの混合物として、および（ｃ）ポリオールおよびモノアルコールと多官能性イソシアネートの反応後に、添加することが可能である。水可溶化化合物または重合性基含有化合物がモノアルコールである時、水可溶化化合物または重合性基含有化合物は、好ましくは、弗素含有モノアルコールとの混合物として添加される。水可溶化化合物または重合性基含有化合物がジオールである時、水可溶化化合物または重合性基含有化合物は、好ましくは、ポリオールとの混合物として添加される。
本発明の組成物が一個以上の水可溶化カルボン酸基を有するウレタンオリゴマーを含有する時、組成物の水への溶解性または分散性は、カルボン酸基の塩を形成することによりさらに高めることが可能である。第三級アミン、水酸化第四級アンモニウム、および水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛および水酸化バリウムからなる群から選択された無機塩基に限定されないが、それらを含む無機塩基などの塩基性塩形成用化合物を十分な量（すなわち、約６より高いｐＨを維持するための量）で用いてもよい。これらの塩基性塩形成用化合物は、好ましくは、任意にウレタンオリゴマーの調製に際して水相中に添加して、ウレタンオリゴマー上に組み込まれた側鎖カルボン酸基および／または末端カルボン酸基を形成することが可能である。有用なアミン塩形成用化合物の例には、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、ジメチルエタノールアミンおよびそれらの混合物からなる群から選択されたものが挙げられるが、それらに限定されない。好ましい塩形成用化合物には、アンモニア、トリメチルアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミンおよびトリイソプロピルアミンからなる群から選択されたものが挙げられる。それらから調製された化学組成物が被覆および硬化後に過度に親水性でないからである。カルボン酸基と組み合わせた水酸化カリウムなどの塩形成用化合物の反応により形成された特定の塩がＮＣＯ基との好ましくない反応を生じさせうるので、ジオール、アルコールおよびシラン化合物のすべてが多官能性イソシアネート化合物のＮＣＯ基と反応した後に水相中に塩形成用化合物を添加することが好ましい。
特定の用途のために所望であれば、フルオロケミカル組成物の調製に際して、上述した反応物に加えて一種以上の少量の高分子または非高分子連鎖延長剤（例えば、ジアミン）を用いることが可能である。
本発明のコーティング組成物は、本発明のフルオロケミカルオリゴマーの水性懸濁液、水性乳化液または水溶液あるいは有機溶媒（または有機溶媒／水）溶液、有機溶媒懸濁液または有機溶媒乳化液を含む。コーティングとして被着させる時、本発明のフルオロケミカル組成物は、撥水撥油性および／または汚染除去ならびに耐汚染性の特性を様々な基材のいずれにも付与する。
フルオロケミカルオリゴマーは、コーティング中で用いるために適するコーティング組成物を基材上に形成するために様々な溶媒に溶解、懸濁または分散させることが可能である。溶媒溶液は、（成分の全重量を基準にして）一般には約０．１〜約５０重量％の不揮発性固形物、または約９０重量％に至るまでもの不揮発性固形物含むことが可能である。水性懸濁液、水性乳化液または水溶液が一般に好ましく、（成分の全重量を基準にして）一般には約０．１〜約５０重量％、好ましくは約１〜約１０重量％の不揮発性固形物含有率を含むことが可能である。コーティング組成物は、コーティング組成物の重量を基準にして好ましくは約０．１〜約１０％のフルオロケミカルオリゴマーを含有する。コーティング中で用いられるフルオロケミカルオリゴマーの量は、溶液の好ましくは約１〜５重量％、最も好ましくは約２〜３重量％である。適する溶媒には、水、アルコール、エステル、グリコールエーテル、アミド、ケトン、炭化水素、弗化炭化水素、弗化水素エーテル、クロロ炭化水素、クロロカーボンおよびそれらの混合物が挙げられる。組成物を被着させる基材に応じて、水はいかなる環境問題も引き起こさず、安全且つ無毒として受け入れられているので、水は好ましい溶媒である。
本発明のもう一つの実施形態は、本発明の化学組成物および任意に溶媒から誘導された硬化済み被膜を有する物品である。コーティング組成物の被着および硬化後に、物品は、水およびヘキサンにおける高い動的後退接触角、撥水撥油性および／または汚染除去ならびに耐汚染性の特性を示す。
本発明のコーティング組成物は多様な基材に被着させることが可能であり、基材には、繊維質基材および硬質基材が挙げられるが、それらに限定されない。繊維質基材には、織布、メリヤス布地、不織布、テキスタイル、カーペット、レザーおよび紙が挙げられる。硬質基材には、ガラス、セラミック、レンガ、コンクリート、天然石、人工石、グラウト、金属、木材、プラスチックおよび塗装面が挙げられるが、それらに限定されない。基材は平坦面または湾曲面を有することが可能であり、事実上粒状および繊維質であってもよい。好ましい基材は繊維質であるか、または液体を吸収することが可能であり、従って多孔質である。こうした基材は汚染および染みを特に受けやすいが、本発明のフルオロケミカル組成物から多大の恩恵も受ける。コーティング組成物が繊維質基材面または多孔質基材面に浸透することが可能であり、基材の内面にわたって広がるからである。
コーティング組成物で被覆できる基材の代表的な例には、眼鏡、サングラス、光学計器、照明装置およびウォッチ水晶などに用いられるレンズ、プラスチック窓ガラス、標識、壁紙およびビニルフローリングなどの装飾面、「フォーミカ」（ＦＯＲＭＩＣＡ）ブランドシートまたは積層フローリング（例えば、「ペグロ」（ＰＥＲＧＯ）ブランドフローリング）などの複合基材または積層基材、セラミックタイルおよび備品（シンク、シャワー、トイレット）、天然石および人工石、装飾石および敷石、セメントおよび石の歩道ならびにドライブウェー、グラウトまたは被着グラウトの仕上げ面を含む物品、木材家具表面（デスクトップ、テーブルトップ）、キャビネット表面、木材フローリング、敷板、フェンス、レザー、紙、ガラス繊維布地、他の繊維含有布地、テキスタイル、カーペット、ドレープ生地、クッションおよび衣料などが挙げられる。
コーティング組成物から調製された被膜が金属表面を耐染み性にすることができるので、金属ストリップおよびミラー上の光学的特性のような金属表面の光学的特性をより長く保存することが可能である。コーティング組成物は、光沢外観を維持するのを助けつつ木材表面を食品および飲料の汚染に対してより耐性にすることが可能である。さらに、コーティング組成物は、航空機翼、艇体、釣糸、医療表面および羽目板上の保護被膜として被着させることが可能であり、食品剥離剤（ｆｏｏｄ ｒｅｌｅａｓｅ）、離型剤、接着剤剥離剤（ａｄｈｅｓｉｖｅ ｒｅｌｅａｓｅ）の用途などにおいて用いることが可能である。装飾石には、例えば、大理石、花崗岩、石灰石および粘板岩などが挙げられる。
本発明のコーティング組成物を被覆できる好ましい基材は、織布、メリヤス布地、不織布、カーペット、ドレープ生地、クッション、衣料および本質的に一切のテキスタイルなどの繊維質基材である。一つ以上の表面を有する基材に撥水撥油性および／または耐汚染性の特性を付与するために、（ａ）コーティング組成物は、基材の一つ以上の表面上に被着され、（ｂ）コーティング組成物は、室温または好ましくは高温で硬化される（例えば、乾燥されるか、または重合される）。高温の使用は繊維質基材を硬化させるために特に有利である。その後に最良の撥水撥油性が達成されるからである。５０〜１５０℃の高温は好ましく、１００〜１３０℃は、より好ましい。
本発明のコーティング組成物を被覆できる他の好ましい基材は、セラミック、グラウト、レンガ、コンクリート、天然石、人工石および木材などの多孔質硬質基材である。これらの基材については、組成物の水溶液が好ましく、コンクリート基材などの大きい基材を加熱するのが多くの場合に難しいので、組成物が熱を加えずに硬化する、すなわち、室温硬化性であることが好ましい。水性組成物はＶＯＣ放出および可燃性の問題を避ける。分散液または懸濁液などの他の水性配合物は好ましくない。熱を加えずには均一な被膜を得るのが難しいからである。
フルオロケミカル組成物を含むコーティング組成物は、例えば、スプレー、パッディング、ディッピング、ロールコーティング、ブラシ掛けまたは排気（ｅｘｈａｕｓｔｉｏｎ）などの標準方法によって処理可能基材に被着させることが可能である（任意に、その後、残りの一切の水または溶媒を除去するために処理済み基材を乾燥させる）。処理可能基材は、成形品またはブロー品、シート、繊維（それ自体または凝集形態、例えば、ヤーン、トウ、ウェブまたはロービング、あるいはカーペットなどの二次加工織物の形を取った）、織布、不織布、フィルムなどの形を取ることが可能である。適切なサイズの平坦基材を被覆する時、基材の均一被覆を確実にするために、ナイフコーティングまたはバーコーティングを用いることが可能である。所望であれば、フルオロケミカル組成物は、従来の繊維処理剤、例えば、スピン仕上げ剤または繊維滑剤と合わせて共被着させることが可能である。こうした局所処理プロセスは、添加溶媒を用いない原液フルオロケミカル組成物の使用を含むことが可能であり、従って、フルオロケミカル組成物の有機溶媒溶液の使用と比べて環境の観点から好ましい。
特定の用途向けに所望の撥水撥油性を達成するのに十分な量でコーティング組成物を被着させることが可能である。この量は実験的に決定することができ、処理可能基材の特性を損なわずに撥水撥油性を達成するために、必要に応じてまたは望みに応じて調節することができる。
コーティング組成物を所望のいかなる厚さでも基材に被着させることが可能である。数マイクロメートル程度に薄い被膜は、優れた低表面エネルギー、耐汚染性および汚染除去をもたらすことが可能である。しかし、より厚い被膜（例えば、約２０マイクロメートル以上までの）も用いることが可能である。比較的高い濃度の本発明の化学組成物を含有するコーティング組成物のより厚い１層を基材に被着させることにより、より厚い被膜を得ることが可能である。比較的低い濃度の本発明の化学組成物を含有するコーティング組成物の連続層を基材に被着させることにより、より厚い被膜を得ることも可能である。後者は、コーティング組成物の１層を基材に被着させ、その後、連続層の被着の前に乾燥させることにより行うことが可能である。その後、被膜の連続層を乾燥させた層に被着させることが可能である。所望の被膜厚さを達成するまで、この手順を繰り返すことが可能である。
本発明のもう一つの実施形態は、（ａ）フルオロケミカル組成物と少なくとも一種の熱可塑性ポリマー（任意に、他の添加剤と合わせて）を組み合わせ、その後、得られた組み合わせを溶融加工するか、または（ｂ）フルオロケミカル組成物と少なくとも一種の熱硬化性ポリマーまたはセラマーあるいはそれらの反応性前駆体（任意に、他の添加剤と合わせて）を組み合わせ、その後、任意に熱または化学線の利用によって硬化させることにより調製された撥水撥油性組成物である。本発明の撥水撥油性組成物を調製するための別法のプロセスは、例えば、（ｃ）少なくとも一種の溶媒にフルオロケミカル組成物およびポリマーを溶解させ、その後、得られた溶液をキャスティングするか被覆し（例えば、プラスチックシートまたはフィルム、布地、木材、セラミックあるいは石などの基材上に）、任意に熱を加えて溶媒の蒸発を可能にする、および（ｄ）フルオロケミカル組成物と少なくとも一種のモノマー（任意に、他の添加剤と合わせて）を組み合わせ、その後、任意に少なくとも一種の溶媒の存在下で、そして任意に熱および化学線の利用によってモノマーを重合させることを含む。
溶融加工によってポリマー溶融ブレンドを作るために、フルオロケミカル組成物は、例えば、ペレット化ポリマーまたは粉末ポリマーと密に混合することができ、その後、例えば、成形、溶融ブロー、溶融スピンニングまたは溶融押出などの既知の方法によって溶融加工することが可能である。フルオロケミカル組成物をポリマーと直接混合することが可能であるか、あるいはポリマー中のフルオロケミカル組成物の「マスターバッチ」（コンセントレート）の形でポリマーと混合することが可能である。所望であれば、フルオロケミカル組成物の有機溶液を粉末ポリマーまたはペレット化ポリマーと混合し、その後、乾燥させて（溶媒を除去し）、その後、溶融加工することが可能である。あるいは、フルオロケミカル組成物を溶融ポリマーストリームに注入して、ブレンドを作った直後に、例えば、繊維またはフィルムに押し出すか、または物品に成形することが可能である。
溶融加工後に、撥水撥油性の発現を強化するためにアニール工程を行うことが可能である。こうしたアニール工程に加えて、またはこうしたアニール工程の代わりに、溶融加工済み組み合わせ（例えば、フィルムまたは繊維の形をとっている）は、一方または両方をパターン化することが可能である二本の加熱済みロールの間でエンボスすることも可能である。アニール工程は、典型的には、ポリマーの溶融温度より下で（例えば、ポリアミドの場合、約１５０〜２２０℃で約３０秒〜約５分にわたり）行われる。
フルオロケミカル組成物は、特定の用途向けに所望の撥水撥油性を達成するのに十分な量で熱可塑性ポリマーまたは熱硬化性ポリマーに（あるいは別法として、他の処理可能基材材料に）添加することが可能である。量は実験的に決定することができ、ポリマー（または他の処理可能基材材料）の特性を損なわずに撥水撥油性を達成するために必要に応じてまたは望みに応じて調節することが可能である。フルオロケミカル組成物は、ポリマー（または他の処理可能基材材料）の重量を基準にして、一般には約０．１〜約１０重量％（好ましくは約０．５〜約４重量％、より好ましくは約０．７５〜約２．５重量％）の範囲の量で添加することが可能である。
多様な構造のどれも本発明の撥水撥油性組成物から製造することができ、こうした構造は、多少のレベルの撥水撥油性が必要とされるあらゆる用途で有用性を見つけるであろう。例えば、フィルムおよび成形品またはブロー品、ならびに織布、メリヤス布地および不織布を製造するために使用できる繊維（例えば、マイクロ繊維およびシース−コア繊維を含む溶融ブロー繊維または溶融スピンニング繊維）を調製するために、本発明の組成物を用いることが可能である。こうしたフィルム、成型品またはブロー品、繊維および布地は、様々な環境条件下で撥水撥油性（および耐染み性）を示し、様々な用途で用いることが可能である。
例えば、本発明のポリマー組成物を含む成形品は、標準方法（例えば、高温射出成形）によって調製することが可能であり、例えば、自動車のハンドランプカバー、レンズ（眼鏡レンズを含む）、電子機器（例えば、コンピュータ）のケーシングまたは回路板、表示装置用の画面、および窓（例えば、航空機窓）などとして特に有用である。ポリマー組成物を含むフィルムは、当業界で一般に用いられるフィルム製造方法のいずれによっても製造することが可能である。こうしたフィルムは非多孔質または多孔質（後者は機械的に穿孔されるフィルムを含む）であることが可能であり、多孔性の存在および多孔度は所望の性能特性に応じて選択される。例えば、写真フィルム、オーバーヘッドプロジェクターで用いるトランスペアレンシー、テープ裏地および被覆のための基材などとして、フィルムを用いることが可能である。
本発明のポリマー組成物を含む繊維は、例えば、医療布地、医療用上着および工業用上着、衣料を製造する際に用いる布地、ラッグまたはカーペットなどの家庭装備品、抄紙機覆い（ｃｌｏｔｈｉｎｇ）、および化学プロセスフィルタまたは呼吸マスクなどのフィルタ媒体を製造する際に使用できる織布、メリヤス布地または不織布を製造するために用いることが可能である。不織ウェブまたは不織布は、溶融ブローウェブまたはスパンボンドウェブのいずれかの製造に際して用いられるプロセスによって調製することが可能である。例えば、ウェンテ（Ｗｅｎｔｅ）著、「超微細熱可塑性繊維」（Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｆｉｂｅｒｓ），Ｉｎｄｕｓ．Ｅｎｇ’ｇ Ｃｈｅｍ．４８、１３４２（１９５６）またはウェンテ（Ｗｅｎｔｅ）ら著、「超微細有機繊維の製造」（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｆｉｂｅｒｓ），海軍研究試験所（Ｎａｖａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）Ｒｅｐｏｒｔ Ｎｏ．４３６４（１９５４）によって記載されたプロセスに似たプロセスを用いることが可能である。不織布から製造された多層構造は、例えば、医療布地として広い工業的有用性および商業的有用性を享受している。こうした多層構造の成分層の構成は、所望の最終用途特性に応じて変えることが可能であり、構造は米国特許第５，１４５，７２７号（ポッツ（Ｐｏｔｔｓ）ら）および第５，１４９，５７６号（ポッツ（Ｐｏｔｔｓ）ら）に記載されたものなどの多くの有用な組み合わせで溶融ブローウェブまたはスパンボンドウェブの２層以上の層を含むことが可能である。多層構造において、フルオロケミカルポリマー組成物は、１層以上の層中で単独で用いることが可能であるか、または１層以上の層中で他の添加剤と組み合わせて用いることが可能である。あるいは、フルオロケミカルポリマー組成物および他の添加剤は、１層以上の層中でそれぞれ独立して分離されることが可能である。例えば、スパンボンド／溶融ブロー／スパンボンド（「ＳＭＳ」）三層構造において、他の添加剤（例えば、帯電防止剤）は、一方または両方のスパンボンド層中で用いることが可能であり、フルオロケミカル組成物は、帯電防止と撥水撥油性の特性の両方を全体の構造に付与するために溶融ブロー層中で用いることが可能である。
撥水撥油性付与フルオロケミカルポリマー組成物は、コーティングに対する添加剤として有用性を見つけることも可能である。こうしたコーティングは、撥水撥油性であるとともに耐引掻性（および耐染み性）であることが可能であり、写真工業において、または光学記録媒体または磁気記録媒体のための保護被膜として用いることが可能である。
所望であれば、ポリマー組成物は、技術上一般に用いられる添加剤を含む一種以上の添加剤、例えば、染料、顔料、酸化防止剤、紫外線安定剤、難燃剤、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、充填剤およびそれらの混合物をさらに含有することが可能である。例えば、溶融添加剤ポリオレフィン用途において撥水撥油性を改善するために、特に性能強化剤（例えば、ポリブチレンなどのポリマー）を用いることが可能である。
以下の実施例によって本発明の目的および利点をさらに例示するが、これらの実施例で挙げた特定の材料および材料の量、ならびに他の条件および詳細は、本発明を不当に限定すると解釈されるべきではない。重量％または重量部が示されている実施例において、これらは、特に指示がない限り全組成物の重量を基準にしている。
用語解説
ＰＯＳＦ−「フルオラド」（ＦＬＵＯＲＡＤ）（商標）ＦＸ−８フルオロケミカル中間体という商品名で、ミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））によって販売されているパーフルオロオクタンスルホニルフルオリド、Ｃ8Ｆ17ＳＯ2Ｆ。
ＰＨＳＦ−フルオロケミカル中間体という商品名で、ミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））によって販売されているパーフルオロオクタンスルホニルフルオリド、Ｃ6Ｆ13ＳＯ2Ｆ。
ＰＢＳＦ−ウィスコンシン州ミルウォーキーのシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））によって販売されているパーフルオロブタンスルホニルフルオリド、Ｃ4Ｆ9ＳＯ2Ｆ。
Ｃ 8 Ｆ 17 ＳＯ 2 ＮＨ 2 −ＰＯＳＦと等モル量のＮＨ3との反応により調製できるフルオロケミカルスルホンアミド。
Ｃ 6 Ｆ 13 ＳＯ 2 ＮＨ 2 −ＰＨＳＦと等モル量のＮＨ3との反応により調製できるフルオロケミカルスルホンアミド。
Ｃ 4 Ｆ 9 ＳＯ 2 ＮＨ 2 −ＰＢＳＦと等モル量のＮＨ3との反応により調製できるフルオロケミカルスルホンアミド。
ＣＦ 3 ＣＨ 2 ＯＨ−シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されているフルオロケミカルアルコールである２，２，２−トリフルオロエタノール。
Ｃ 3 Ｆ 7 ＣＯＮＨＣ 2 Ｈ 4 ＯＨ−ハウプチェイン（Ｈａｕｐｔｓｃｈｅｉｎ）ら著、ＪＡＣＳ，７７，４９３０（１９５５）に記載されたようにＣ3Ｆ7ＣＯＯＣＨ3とＨ2ＮＣ2Ｈ4ＯＨとの反応により調製できるフルオロケミカルアルコール。
ＭｅＦＯＳＥ−Ｃ8Ｆ17ＳＯ2Ｎ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、５５７の当量を有するフルオロケミカルアルコールは、米国特許第２，８０３，６５６号（アールブレヒト（Ａｈｌｂｒｅｃｈｔ）ら）の実施例１に本質的に記載されたような手順を用いてＰＯＳＦとメチルアミンおよびエチレンクロロヒドリンとの反応により二段階で、あるいは別法として米国特許第３，７３４，９６２号（ニーダープラム（Ｎｉｅｄｅｒｐｒｕｍ）ら）の実施例７に本質的に記載されたような手順を用いてＮ−メチルパーフルオロオクチルスルホンアミドとエチレングリコールカルボネートとの反応により製造することが可能である。
ＭｅＦＢＳＥ−Ｃ4Ｆ9ＳＯ2Ｎ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、３５７の当量を有するフルオロケミカルアルコールは、米国特許第２，８０３，６５６号（アールブレヒト（Ａｈｌｂｒｅｃｈｔ）ら）の実施例１に本質的に記載されたような手順を用いてＰＢＳＦとメチルアミンおよびエチレンクロロヒドリンとの反応により二段階で製造することが可能である。
Ｃ 4 Ｆ 9 ＳＯ 2 ＮＨＣ 2 Ｈ 4 ＯＣＨ 3 −スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された２Ｌのフラスコに、９０ｇ（１．２モル）のＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2（シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている２−メトキシエチルアミン）、１１９ｇ（１．５モル）のピリジンおよび２００ｇのジイソプロピルエーテル溶媒を投入した。その後、２９９ｇ（１モル）のＣ4Ｆ9ＳＯ2Ｆを室温で５時間にわたり添加した。発熱反応が始まり、反応器温度は６５℃に上昇し、溶媒の還流が生じた。添加後に、混合物を加熱して８時間にわたり還流させた。反応生成物のＧＣ分析によると、Ｃ4Ｆ9ＳＯ2Ｆがもう存在しないことが示された。反応混合物を５％のＨＣｌの水溶液で二回洗浄し、その後、水、５％の水性ＮａＨＣＯ3および水で逐次それぞれ一回洗浄した。無水ＭｇＳＯ4上で乾燥させた後、濾過し、２トルで８７〜９２℃／１．５において蒸留すると、３０４ｇの製品が生じた。収率は８４％であった。ＧＣによる分析によると、純度が９３．７％であることが示された。製品の構造、Ｃ4Ｆ9ＳＯ2ＮＨＣ2Ｈ4ＯＣＨ3はＧＣ／ＭＳ分析およびＮＭＲ分析によって確認された。
その後、反応混合物を室温で２日にわたり攪拌することにより、８５ｇ（０．２３９１モル）のＣ4Ｆ9ＳＯ2ＮＨＣ2Ｈ4ＯＣＨ3製品を２００ｇのＣＨＣｌ3中の１００ｇのＭｅＳｉＩ（０．５モル）と反応させた。ＧＣ分析によると、９１．５％の転化率が示された。混合物を加水分解し、単離した有機層を水、水性ＮａＨＣＯ3および水で逐次洗浄した。無水ＭｇＳＯ4上で乾燥させ、濾過し、回転蒸発を用いて濾液から溶媒を蒸発させた後に、８３ｇの固体製品がＧＣ分析による純度９０％で回収された。
Ｈ−ＦＢＳＥ−Ｃ4Ｆ9ＳＯ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ−以下の手順によって製造されたフルオロケミカルアルコール。反応混合物を室温で２日にわたり攪拌することにより、８５ｇ（０．２３９１モル）の前述したＣ4Ｆ9ＳＯ2ＮＨＣ2Ｈ4ＯＣＨ3製品を２００ｇのＣＨＣｌ3中の１００ｇの（ＣＨ3）3ＳｉＩ（０．５モル）（シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されているヨードトリメチルシラン）と反応させた。ＧＣ分析によると、９１．５％の転化率が示された。混合物を加水分解し、単離した有機層を水、水性ＮａＨＣＯ３および水で逐次洗浄した。無水ＭｇＳＯ4上で乾燥させ、濾過し、回転蒸発を用いて濾液から溶媒を蒸発させた後に、８３ｇの固体製品、Ｃ4Ｆ9ＳＯ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨがＧＣ分析による純度９０％で回収された。
ＭｅＦＢＳＢ−Ｃ4Ｆ9ＳＯ2Ｎ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ−以下の手順によって製造されたフルオロケミカルアルコール。１２７．９ｇ（０．４０８モル）のＣ4Ｆ9ＳＯ2ＮＨＣＨ3（例えば、米国特許第２，８０３，６１５号の実施例１に記載された手順によってＣ4Ｆ9ＳＯ2Ｆとメチルアミンとを反応させることにより調製することができる）、５６．４７ｇ（０．４０８モル）のＫ2ＣＯ3、６１．５ｇ（０．４０８モル）の４−クロロブチルアセテート（シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されているＣｌ（ＣＨ2）4ＯＣＯＣＨ3）、１ｇのＫＩおよび１５０ｍＬのジグリム（シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されているジエチレングリコールジメチルエーテル）を反応フラスコに投入した。上の材料を室温で２時間にわたり攪拌し、その後、１２５℃に１６時間にわたり加熱した。この時点で、反応混合物のｇｌｃ分析によると、生成物エステル対出発材料スルホンアミドの比が９９／１であり、フルオロケミカルエステルへのほぼ完全な転化が示された。反応を１０１℃に冷却し、２７ｇの水酸化カリウム（０．４０８モル）を反応混合物に直接添加して、エステルをアルコールに加水分解させた。反応温度を約１１９℃に上げた。１．５時間後に、ｇｌｃ分析によると、エステル対最終製品アルコールの比が４２／５８であったことが示された。追加の２７ｇの水酸化カリウムを添加し、混合物を１０１℃で約１６時間にわたり保持した。反応混合物を７５℃に冷却し、水を添加し、得られた二相系を混合した。放置して相を分離させた後、上方製品相を取り出し、残りの水相をジエチルエーテルで２回抽出した。エーテル抽出物を製品相と組み合わせ、得られた混合物を希釈水性ＨＣｌで洗浄し、その後、水性飽和塩化ナトリウムで最終洗浄して、エーテルの除去後に、１１９ｇの粗製品アルコールが生じた。粗製品アルコールを蒸留して（１２２〜３℃／０．８トルで沸騰させて）、最終精製アルコール製品が純度９９％で生じた。
ＭｅＦＢＳＥ（ＰＣＬ） 4.4 −Ｃ4Ｆ9ＳＯ2Ｎ（ＣＨ3）Ｃ2Ｈ4Ｏ［（Ｃ（Ｏ）（ＣＨ2）5Ｏ］4.4Ｈ、Ｃ4Ｆ9ＳＯ2Ｎ（ＣＨ3）Ｃ2Ｈ4ＯＨへの４．４モルポリバレロラクトン付加体である以下に記載されたように調製されたフルオロケミカルアルコール。
１００ｇ（０．２８モル）のＭｅＦＢＳＥ、１．０ｇのｐＴＳＡおよび１５ｇ（０．１３２モル）のε−カプロラクトン（シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている）の混合物を反応フラスコに添加した。得られた混合物を１３０℃に加熱し、追加の１５ｇのε−カプロラクトンで処理し、２時間にわたり加熱し、なおさらに追加の１５ｇのε−カプロラクトンで処理した。さらに２時間後、熱を止めた。混合物を最後の１５ｇのε−カプロラクトンで処理し、別の４時間にわたって再加熱した。反応生成物をエーテルに溶解させ、得られたエーテル溶液を水で十分に洗浄し、その後、エーテルを洗浄されたエーテル溶液から真空蒸留によって除去して、１４１．２ｇの赤みがかった褐色油が生じた。３０．４ｇの油を一プレート蒸留に供して、１００℃／０．３５トルでの９．６ｇの回収ＭｅＦＢＳＥと２０．１ｇの黄褐色固形物の残留物が生じた。Ｃ，Ｈ−ｎｍｒによると、製品の大部分はＣ4Ｆ9ＳＯ2Ｎ（ＣＨ3）Ｃ2Ｈ4Ｏ［（Ｃ（Ｏ）（ＣＨ2）5Ｏ］4.4Ｈであった。この分析の確認はアクリレートエステルのｎｍｒから得られた。
ＦＯＳＥＥ−Ｃ8Ｆ17ＳＯ2Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2 、フルオロケミカルジオールは、米国特許第３，７８７，３５１号（オルソン（Ｏｌｓｏｎ））の実施例８に記載されたようにＣ8Ｆ17ＳＯ2ＮＨ2とエチレンクロロヒドリンとの反応によって調製することが可能である。
ＦＨＳＥＥ−Ｃ6Ｆ13ＳＯ2Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2、フルオロケミカルジオールは、Ｃ8Ｆ17ＳＯ2ＮＨ2の代わりに等モル量のＣ6Ｆ13ＳＯ2ＮＨ2を用いることを除き、米国特許第３，７８７，３５１号（オルソン（Ｏｌｓｏｎ））の実施例８に記載されたように調製することが可能である。
ＦＢＳＥＥ−Ｃ4Ｆ9ＳＯ2Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2 、フルオロケミカルジオールは、Ｃ8Ｆ17ＳＯ2ＮＨ2の代わりに等モル量のＣ4Ｆ9ＳＯ2ＮＨ2を用いることを除き、米国特許第３，７８７，３５１号（オルソン（Ｏｌｓｏｎ））の実施例８に記載されたように調製することが可能である。
（ＣＦ 3 ） 2 Ｃ（Ｃ 6 Ｈ 4 ＯＨ） 2 −４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフェノール。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されているフルオロケミカルジオール。
ＨＯＣＨ 2 （ＣＦ 2 ） 3 ＣＨ 2 ＯＨ−フルオロケミカルジオールは、マクビー（ＭｃＢｅｅ）ら著、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．７４，ｐ．４４４（１９５２）に記載されたように調製することが可能である。
（ＨＯＣＨ 2 ＣＦ 2 ＣＦ 2 ＯＣＦ 2 ＣＦ 2 ） 2 ＣＦ 2 −以下に記載されたように調製されたフルオロケミカルジオール。酸弗化物末端ジ（パーフルオロテトラメチレンオキシド）（ＦＣＯ（ＣＦ2）2Ｏ（ＣＦ2）4Ｏ（ＣＦ2）2ＣＯＦ）（１１００ｇ、ｇｌｃによる純度２２％）を十分に攪拌されたメタノール（２５０ｍＬ）に滴下し、得られた混合物を室温で１時間にわたり攪拌し、その後、かき氷１Ｌ上に注いだ。分離した油層を２００ｍＬのジエチルエーテルで抽出し、得られたエーテル抽出物を水で３回洗浄し、硫酸マグネシウムを用いて乾燥させた。回転蒸発によってエーテルを除去した後、蒸留する材料の温度が８５℃に達するまで、得られた材料を１０トルでの蒸留に供した。ほう水素化ナトリウムを用いて、残りの未蒸留粗ジメチルエステル（６６７ｇ）をジアルコールに還元した。従って、ほう水素化ナトリウム（５４．５ｇ）をＴＨＦ４００ｍＬ中でスラリー化し、還流させ、還流状態で維持する一方で、ジメチルエーテル（３３３．５ｇ）を添加し、その後、３時間にわたり還流させた。１２５ｍＬの濃硫酸を含有するかき氷２Ｌ上に、得られた混合物を慎重に注ぎ、油層を生じさせた。この還元手順を残りのジメチルエーテルについて繰り返し、得られた油層を組み合わせ、炭酸ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸カルシウム上で乾燥させ、蒸留した。７７〜１２０℃（１〜３．７トル）で蒸留した留分は室温で結晶化した。少量の塩化メチレンを含有するベンゼンから生成結晶を再結晶化させると、１６７．４ｇの予期されたジオールが生じた。
ゾリンガー（Ｚｏｌｌｉｎｇｅｒ，Ｊ．Ｌ．）ら著、Ｊ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｃｉ．−Ｃｈｅｍ．，Ａ３（７），ｐｐ．１４４３−１４６４（１９６９）に記載されたようにパーフルオロオキシジプロピルフルオリドの熱分解によって酸弗化物末端ジ（パーフルオロテトラメチレンオキシド）を調製した。米国特許第８５８，６７１号に記載されたようにオキシプロピオニルフルオリドの電気化学弗素化によって、パーフルオロオキシジプロピオニルフルオリドを製造した。
ＥＧ−エチレングリコール。ＨＯ（ＣＨ2）2ＯＨ、シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＤＥＧ−ジエチレングリコール。ＨＯ（ＣＨ2）2Ｏ（ＣＨ2）2ＯＨ、シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＢＤＯ−ブタンジオール。ＨＯ（ＣＨ2）4ＯＨ、シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＨＤＯ−ヘキサンジオール。ＨＯ（ＣＨ2）6ＯＨ、シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
７５−Ｈ−４５０−９８０の平均分子量を有するジオール。エチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダム共重合によって製造される。「ウコン」（ＵＣＯＮ）（商標）７５−Ｈ−１４００流体という商品名で、ウェストバージニア州のＳ．チャールストンのユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｃｏｒｐ．（Ｓ．Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，ＷＶ））によって販売されている。
７５−Ｈ−１４００−２４７０の平均分子量を有するジオール。エチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダム共重合によって製造される。「ウコン」（ＵＣＯＮ）（商標）７５−Ｈ−１４００流体という商品名で、ウェストバージニア州のＳ．チャールストンのユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｃｏｒｐ．（Ｓ．Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，ＷＶ））によって販売されている。
（ＣＨ 3 ） 2 Ｃ（Ｃ 6 Ｈ 4 ＯＨ） 2 −４，４’−イソプロピリデンジフェノール。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されているジオール。
ＭＤＥＯＡ−Ｎ−メチルジエタノールアミン、（ＨＯＣＨ2ＣＨ2）2Ｎ（ＣＨ3）。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
Ｅｔｈ Ｃ２５−「エトミーン」（ＥＴＨＯＭＥＥＮ）（商標）Ｃ／２５ポリオキシエチレン（１５）コカミン。イリノイ州シカゴのアクゾ・ノベル・ケミカルズ（Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ））によって販売されている。
ＡＲＱＵＡＤ（商標）Ｔ−５０−タロートリメチルアンモニウムクロリド。５０％溶液。アクゾ・ノベル・ケミカルズ（Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）によって販売されている。
ＥＤＡ−エチレンジアミン、Ｈ2ＮＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＧＡ−グリコール酸、ＨＯＣＨ2ＣＯＯＨ。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ビシン（Ｂｉｃｉｎｅ）−（ＨＯＣＨ2ＣＨ2）2ＮＣＨ2ＣＯＯＨ。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
２−ＢＴＯ−２−ブタノンオキシム、（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）Ｃ＝ＮＯＨ。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＢＤＩ−テトラメチレン１，４−ジイソシアネート、Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−（ＣＨ2）4−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＨＤＩ−ヘキサメチレン１，６−ジイソシアネート、Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−（ＣＨ2）6−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＯＤＩ−オクタメチレン１，８−ジイソシアネート、Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−（ＣＨ2）8−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＤＤＩ−ドデカン１，１２−ジイソシアネート、Ｏ＝Ｃ＝Ｎ−（ＣＨ2）12−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＭＤＩ−ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート。「モンドール」（Ｍｏｎｄｕｒ）（商標）Ｍという商品名で、ペンシルバニア州ピッツバーグのバイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））によって販売されている。
Ｈ 12 ＭＤＩ−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート。「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｗという商品名で、バイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって販売されている。
ＩＰＤＩ−イソホロンジイソシアネート、［５−イソシアナト−１−（イソシアナトメチル）−１，３，３−トリメチルシクロヘキサン］。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＴＭＸＤＩ−ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
Ｎ−１００−ＨＤＩのビウレットであるトリイソシアネート。「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｎ−１００という商品名で、バイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐ．）によって販売されている。
Ｎ−３３００−ＨＤＩのイソシアヌレートであるトリイソシアネート。「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｎ−３３００という商品名で、バイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐ．）によって販売されている。
Ｎ−３４００−ＨＤＩのウレトジオンであるジイソシアネート。「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｎ−３４００という商品名で、バイエル・コーポレーション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐ．）によって販売されている。
ＡＡ−アクリル酸、ＣＨ2＝ＣＨＣＯＯＨ。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＨＥＡ−２−ヒドロキシエチルアクリレート、ＨＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ2。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＨＥＭＡ−２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ＨＯＣＨ2ＣＨ2ＯＣ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ3）＝ＣＨ2。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＭｅＦＢＳＥＭＡ−Ｃ4Ｆ9ＳＯＮ（ＣＨ3）Ｃ2Ｈ4ＯＣ（Ｏ）Ｃ（ＣＨ3）＝ＣＨ2。米国特許第２，８０３，６１５号に記載された一般手順を用いて調製することが可能である。
ＶＡＺＯ（商標）６４−２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）開始剤。デラウェア州ウィルミントンのデュポン・ヌムール（Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））によって販売されている。
ｐＴＳＡ−ｐ−トルエンスルホン酸一水和物。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＣＦ 3 ＳＯ 3 Ｈ−トリフルオロメタンスルホン酸。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＬＵＤＯＸ（商標）ＡＳ−４０−水中のシリカの固形物４０％のコロイド分散液。メリーランド州コロンビアのダブリュ・アール・グレース（Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ ＆ Ｃｏ．（Ｃｏｌｕｍｂｉａ，ＭＤ））またはシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＥｔＯＡｃ−酢酸エチル。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＭＥＫ−メチルエチルケトン（２−ブタノン）。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＮＭＰ−Ｎ−メチルピロリドン。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＭＧ−モノグリム（エチレングリコールジメチルエーテル）。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＴＨＦ−テトラヒドロフラン。シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）によって販売されている。
ＨＦＥ−７１００−ノベック（ＮＯＶＥＣ）（商標）ＨＦＥ−７１００Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｌｕｉｄ、主としてＣ4Ｆ9ＯＣＨ3。ミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））によって販売されている。
ＤＳ−１０−「シポネート」（ＳＩＰＯＮＡＴＥ）（商標）ＤＳ−１０界面活性剤（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム）。ニュージャージー州プリンストンのローヌ・プーラン（Ｐｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ（Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ，ＮＪ））によって販売されている。
ＭＯ−６７８−３８〜４０ｏｚ／ｙｄ2（１．３〜１．４ｋｇ／ｍ2）の面重量を有するくすんだ白色のナイロン６カーペット。ジョージア州ダルトンのショー・インダストリーズ（Ｓｈａｗ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｄａｌｔｏｎ，ＧＡ））によって販売されている。
ＱＵＥＥＮ−４０ｏｚ／ｙｄ2（１．４ｋｇ／ｍ2）の面重量を有する「クイーン」（ＱＵＥＥＮ）（商標）商用ナイロン６，６カーペット。ジョージア州ダルトンのクイーン・カンパニー（Ｑｕｅｅｎ Ｃｏ．（Ｄａｌｔｏｎ，ＧＡ））によって販売されている。
ＵＰＢＥＡＴ−２６ｏｚ／ｙｄ2（０．９３ｋｇ／ｍ2）の面重量を有する「ウプビート」（ＵＰＢＥＡＴ）（商標）ナイロン６カーペット、ライトクリーム色、カラー番号４５１０１。スタイル５１４４５。ショー・インダストリーズ（Ｓｈａｗ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）によって販売されている。
試験方法
撥水性（ＷＲ）試験
処理された基材の撥水性を以下の試験を用いて測定する。この試験において、脱イオン水とイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）のブレンドによりサンプルを浸み込みについて調べる。各ブレンドに以下に示した評点数値を付与する。
Figure 0004220244
撥水性試験の実験に際して、不織ウェブサンプルを平坦水平表面上に置く。水または水／ＩＰＡ混合物の小さい５滴をサンプル上で少なくとも２インチ離れた点に静かに置く。４５度の角度で１５秒にわたり観察した後、５滴の内の４滴が球または半球として見えるならば、不織ウェブサンプルは試験に合格するとみなす。報告した撥水性評点は、不織サンプルが上述した試験に合格する最高数値の水または水／ＩＰＡ混合物に対応する。
少なくとも３の撥水性評点を有することが望ましい。
撥油性（ＯＲ）試験
処理された基材の撥油性を以下の試験を用いて測定する。この試験において、異なる表面張力の油または油混合物によりサンプルを浸み込みについて調べる。油および油混合物に以下に対応する評点を付与する。
Figure 0004220244
撥油性試験を撥水性試験と同じ方式で行い、報告した撥油性評点は、不織ウェブサンプルが試験に合格する最高の油または油混合物に対応する。
少なくとも１、好ましくは少なくとも３の撥油性評点を有することが望ましい。
汚染試験
「ザンガーブルー」（Ｚａｎｇｅｒ Ｂｌｕｅ）石灰石タイル（ミネソタ州メイプルウッドのカラータイル（Ｃｏｌｏｒ Ｔｉｌｅ（Ｍａｐｌｅｗｏｏｄ，ＭＮ））によって販売されている）（３０．５ｃｍ×３０．５ｃｍ×厚さ１．０ｃｍ）を６つの部分（１０．２ｃｍ×１５．２ｃｍ）に分割し、水で完全に洗浄し、放置して室温で一晩乾燥させた。評価しようとする化学組成物の３％水溶液を化学組成物が飽和した紙タオルで二回擦りつけることにより表面上に被覆した。その後、得られた処理済みタイル部分の各々を放置して、試験前に周囲実験室温度で少なくとも１２時間にわたり乾燥させた。スレートタイルおよび大理石タイル、コンクリートブリックおよびクリアパインウッドを同様に処理し試験した。
所定の露出期間後に試験流体滴がタイルを汚染しないようにする処理済みタイル部分の能力を目視で採点するために斑点試験を用いた。以下の試験流体を用いた。
（１）グレープジュース（ＧＪ）
（２）ペンゾイル（Ｐｅｎｎｚｏｉｌ）（商標）ＡＴＦ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅトランスミッション流体（ＴＦ）
（３）使用済み１０Ｗ３０モーター油（ＭＯ）
（４）「ポールマソン」（Ｐａｕｌ Ｍａｓｓｏｎ）（商標）Ｂｕｒｇｕｎｄｙワイン（ＷＩＮ）
（５）「テースター」ＴａｓｔｅｒのＣｈｏｉｃｅコーヒーが飽和した水（ＣＯＦ）
（６）ＳＴＰ（商標）高荷重ブレーキ流体（ＢＦ）
（７）「マゾラ」（Ｍａｚｏｌａ）（商標）トウモロコシ油（ＣＯ）
試験流体の各々の滴を処理済みタイル部分の各々の上に置いた。２０〜２４時間後、清浄乾燥紙タオルで拭き取ることにより滴を除去し、タイルを洗浄し、水道水と６重量％で混合された「ドーン」（Ｄａｗｎ）（商標）液体皿洗石鹸で洗い落とし、水道水でリンスした。試験流体の各滴が置かれていた箇所の目視外観を以下で示すように０〜５の尺度で採点した。０の評点は、タイル表面の化学組成物処理剤の最良汚染除去性能を表した。
０＝見える汚染なし
１＝見える汚染が微量
２＝辛うじて見える滴の輪郭
３＝見える滴の輪郭
４＝滴の黒っぽい輪郭
５＝広がった黒っぽい汚染
処理済み基材に関する総合的耐汚染性評点を提示するために、７回の汚染試験を合計する合計評点も計算した。より小さい合計評点は、より効果的な処理を指示する。
噴霧評点（ＳＲ）
処理済み基材の噴霧評点は、処理済み基材に作用する処理済み基材の水に対する動的撥水撥油性を表す値である。（米国）繊維化学染色協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｒｉｓｔｓ（ＡＡＴＣＣ）の１９８５技術マニュアル（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｍａｎｕａｌ）および年報（Ｙｅａｒｂｏｏｋ）中で公表された標準試験番号２２によって撥水撥油性は測定され、撥水撥油性は試験済み基材の「噴霧評点」によって表現される。１５ｃｍの距離から基材上に２５０ｍＬの水を噴霧することにより噴霧評点は得られる。０〜１００の尺度を用いて湿り模様を目視で採点する。０は完全な湿りを意味し、１００は全く湿りなしを意味する。
ブンデスマン（Ｂｕｎｄｅｓｍａｎｎ）試験
ブンデスマン（Ｂｕｎｄｅｓｍａｎｎ）試験法（ＤＩＭ５３８８８）を用いて、処理済み基材に及ぼす雨の浸透作用を決定した。この試験において、処理済み基材の裏側を擦りつつ処理済み基材を模擬降雨に供した。上方露出面の外観を１分、５分および１０分後に目視で検査し、１（完全な表面濡れ）と５（水が表面上に残らない）との間の評点を付与した。
前進接触角および後退接触角の試験
前進接触角および後退接触角の試験は、コーティング材料の表面特性の迅速で厳密な予測を提供する。この試験を用いて水およびｎ−ヘキサデカンにより測定された前進接触角値および後退接触角値は、布地およびカーペット上で測定された流体撥水撥油性値とよく相関した。
この試験を行うために、溶液、乳化液または懸濁液（典型的には固形物約３％）をディップコーティングによってナイロンフィルムに被着させる。ナイロンフィルムは次のように調製する。ナイロンフィルムを８５ｍｍ×１３ｍｍの矩形帯に切断する。メチルアルコールに浸漬し、「キムワイプ」（ＫＩＭＷＩＰＥ）（商標）ワイパー（ウィスコンシン州ニーナのキンバリー・クラーク（Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ Ｃｏｒｐ．（Ｎｅｅｎａｈ，ＷＩ））によって販売されている）で拭い取り、帯の表面に触れないように注意を払い、帯を放置して１５分にわたり乾燥させることにより各帯を清浄化する。次に、帯の一端を保持するために小バインダークリップを用いて、帯を処理溶液に浸け、その後、帯を溶液から徐々に且つ滑らかに取り出す。被覆されたフィルム帯を傾けて、一切の溶液流出が帯の隅に蓄積することを可能にし、「キムワイプ」（ＫＩＭＷＩＰＥ）（商標）ワイパーを隅に当てて、溶液の蓄積を取り除く。被覆されたフィルム帯を放置して、保護された場所内で最少３０分にわたり空気乾燥させ、その後、１２１℃で１０分にわたり硬化させる。
処理剤（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）が乾き硬化した後、「チャーン・ダイナミック・コンタクトアングル・アナライザー」（ＣＡＨＮ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｎｔａｃｔ Ａｎｇｌｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ）、Ｍｏｄｅｌ ＤＣＡ３２２（ウィスコンシン州マジソンのＡＴＩ（Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ））によって販売されている制御とデータプロセッシングのためのコンピュータが装備されたＷｉｌｈｅｌｍｙ天秤装置）を用いて前進接触角および後退接触角を測定する。５００ｍｇの分銅を用いて「チャーン・ダイナミック・コンタクトアングル・アナライザー」（ＣＡＨＮ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｏｎｔａｃｔ Ａｎｇｌｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を更正する。長さ約３０ｍｍの被覆されたフィルム帯の一片にワニ口クリップを固定し、クリップとフィルム片を天秤の補強棒（ｓｔｉｒｒｕｐ）から吊す。約２５ｍＬの水またはｎ−ヘキサデカンを含む３０ｍＬのガラスビーカーを天秤補強棒の下に置き、被覆されたフィルム帯がビーカーおよび内容物上で中心に位置するが、ビーカーの壁に触れないようにビーカーを配置する。装置の左側でレバーを用いて、水またはｎ−ヘキサデカンの表面がフィルム帯の下方端から２〜３ｍｍになるまでビーカーを支えるプラットホームを注意深く上げる。装置のドアを閉め、「Ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ」オプションをコンピュータの「Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ」メニューから選択し、「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ」オプションを「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ」メニューから選択し、その後、コンピュータプログラムがスキャンのための時間を計算する。その後、スキャンを取るように装置は液体を上げたり下げたりする（液体が表面にわたって上に動くにつれて前進角を測定する一方で、液体がプラスチックフィルムの表面から下に離れて動くにつれて後退角（ｒｅｃｅｅｄｉｎｇ ａｎｇｌｅ）を測定する）。その後、「Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ」オプションを「Ａｎａｌｙｓｉｓ」メニューから選択し、平均後退接触角をフィルムサンプルのスキャンから計算する。前述したように、試験しようとする材料ごとに３つの別個のフィルムを調製する。３スキャンの平均に関する９５％信頼区間は典型的には約１．２度である。この手順を水およびｎ−ヘキサデカンについて繰り返す。
「歩行」汚れ試験
規定「歩行」汚れ試験条件下で処理済みカーペットサンプルと未処理（対照）カーペットサンプルの両方を試験し、相対的汚れレベルを比較することにより、各処理剤の相対的汚れ潜在性を決定した。パーティクルボード上に処理済みカーペット正方形と未処理カーペット平方形を取り付け、二つの選ばれた商業地の一方のフロア上にサンプルを置き、サンプルを放置して通常の徒歩通行によって汚させることにより試験を行った。これらの地域の各々における徒歩通行の量を監視し、汚れに及ぼす位置および向きの影響を最小化するように設計されたパターンを用いて所定の商業地内の各サンプルの位置を毎日変える。
サイクル数（一サイクルは約１０，０００徒歩通行に等しい）で測定された特定の汚れ試験期間後に、処理済みサンプルを取り出し、所定のサンプル上の汚れの量が汚れのないサンプルと汚れ後の対応するサンプルとの間の色の差に直接比例するという仮定を立てて、比色測定を用いて所定のサンプル上に存在する汚れの量を決定する。Ｄ６５照明源を備えた３１０「クロマメータ」（ＣＨＲＯＭＡ ＭＥＴＥＲ）（商標）色分析計を用いて、汚れのないサンプルおよび後で汚れたサンプルの３つのＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ色座標を測定する。以下で示した式を用いて色差値ΔＥを計算する。
ΔＥ＝［（ΔＬ*）2＋（Δａ*）2＋（Δｂ*）2］1/2
式中、
ΔＬ*＝汚されたＬ*−汚されなかったＬ*
Δａ*＝汚されたａ*−汚されなかったａ*
Δｂ*＝汚されたｂ*−汚されなかったｂ*
これらの比色測定から計算されたΔＥ値は、ＡＡＴＣＣによって提案された汚れ式などの古い目視評価の値と定量的に一致していることが示されており、評価環境差またはオペレータ主観差によって影響されないより高度な精度の追加的利点を有する。サンプルカーペットごとに報告したΔＥ値は、５回の反復と７回の反復との間の平均として計算し、汚れた処理済みカーペットと汚れてない処理済みカーペットとの間の差を示している。
キット試験
グリース、油およびワックスへの紙の撥水撥油性を評価するためにキット試験を用いた。この試験のための混合物（各２００ｍＬ）を次の通り調製した。
Figure 0004220244
紙試験片を清浄平坦表面上に置き、試験溶液の滴を１５秒後に２５ｍｍ（１インチ）の高さから放し、過剰の流体を清浄ティッシュまたは綿材料で除去し、湿り面積を調べる。試験片の顕著な黒ずみは不合格を示す。キット評点は、破壊を引き起こさずに１５秒にわたって試験表面上に存在する最高数値溶液である。数値評点後の「＋」は、数値評点より若干高いが、次の最高数値評点を与えられるには十分に高くない値を示している。
Ｒａｌｓｔｏｎ皺試験
紙のサンプルを通した油浸透の量を決定するためにＲａｌｓｔｏｎ皺試験を用いる。２２．８±０．８℃および相対湿度５０±２％で少なくとも２４時間にわたりサンプルを状態調節する。１０ｃｍ×１０ｃｍの状態調節済みサンプルを平滑ガラス板上に置き、端に平行に中心を通して折り畳んで予備的な軽度の皺を生じさせる。厚さ約０．６ｃｍのゴムカバー付きで、７５±５のショアＡデュロメータ硬度を有する直径９．５ｃｍ×幅４．５ｃｍおよび重量２０４０±４５ｇの皺形成ロールを別の圧力を用いずに皺上で一回ローラー掛けする。紙の折り畳みを広げ、皺線を再びローラー掛けする。最初の折り畳みについての外側面が今度は内側になるように最初の折り畳みに対して９０度で紙を折り畳み、ローラー掛けし、折り畳みを広げ、再びローラー掛けする。
印刷されていないシート上にあり、バックアッププレート上にあるグリッドシート上に１ｃｍ×１ｃｍ正方形のサンプルを置く。直径７．５ｃｍ、高さ１．２５ｃｍ、壁厚さ１５．９ｍｍの金属環をサンプル上に置く。高さ２．５ｃｍ、内径２．５ｃｍのチューブを環の中心に入れ、５ｇの砂をチューブに注ぎ、その後、チューブを取り去る。０．１ｇの赤染料と混合することにより、１００ｇの合成油を染める。１．３ｃｃの赤着色合成油をサンドパイルに送出する。油入り砂を有するサンプルを６０±１．１℃で２４±０．２５時間にわたりオーブン内に入れ、オーブンから取り出し、汚染に関して検査する。グリッド上の各正方形は１％に相当する。皺評点は、汚染される正方形の数である。この皺試験のためのすべての装置および材料はラルストン・ピュリナ・カンパニー（Ｒａｌｓｔｏｎ Ｐｕｒｉｎａ Ｃｏｎｐａｎｙ）によって販売されている。
実施例１〜９および比較例Ｃ１〜Ｃ３
側鎖Ｒf−基のみ、または末端Ｒf−基のみが存在した時に比べて、側鎖Ｒf−基と末端Ｒf−基の両方が存在した時にヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）誘導ポリウレタンによって実証された水およびｎ−ヘキサデカンに対する前進接触角（ＡＣＡ）および後退接触角（ＲＣＡ）の総合的な改善を示すために、この実験シリーズを行った。
比較例Ｃ１において、側鎖Ｃ6Ｆ13−基のみを含んでいた１／１ＦＨＳＥＥ／ＨＤＩに関して接触角を測定した。
比較例Ｃ２において、側鎖Ｃ4Ｆ9−基のみを含んでいた１／１ＦＨＳＥＥ／ＨＤＩに関して接触角を測定した。
比較例Ｃ３において、末端Ｃ4Ｆ9−基のみを含んでいた２／１ＭｅＦＢＳＥ／ＨＤＩに関して接触角を測定した。
実施例１〜７において、二個の末端Ｃ4Ｆ9−基および２〜４個の側鎖Ｃ4Ｆ9−基を含むポリウレタンを与えるために種々の比でＦＢＳＥＥジオール、ＭｅＦＢＳＥアルコールおよびＨＤＩを反応させることにより製造された直鎖状ポリウレタンに関して接触角を測定した。（Ｉ）によって指定されたポリウレタンを一工程プロセスによって製造した一方で、（ＩＩ）によって指定されたポリウレタンをＨＤＩとＦＢＳＥＥジオールの反応、その後のＭｅＦＢＳＥアルコールとの第二工程での反応によって製造した。
実施例８および９において、二個の末端Ｃ8Ｆ17−基および２または３個の側鎖Ｃ8Ｆ17−基をそれぞれ含む所定のポリウレタンを与えるモル比でＦＯＳＥＥジオール、ＭｅＦＯＳＥアルコールおよびＨＤＩを反応させることにより製造されたポリウレタンに関して接触角を測定した。
接触角測定の結果を表１に示している。
Figure 0004220244
表１のデータは、側鎖Ｃ4Ｆ9−基と末端Ｃ4Ｆ9−基の両方を含むＨＤＩ系ポリウレタン（実施例１〜７）が側鎖Ｃ4Ｆ9−基のみまたは末端Ｃ4Ｆ9−基のみを含むポリウレタン（それぞれ比較例Ｃ２およびＣ３）と比べて総合的により高い接触角を実証したことを示している。差は汚れ除去および汚染除去のプレディクタである後退接触角値で特に顕著であった。また、側鎖Ｃ4Ｆ9−基と末端Ｃ4Ｆ9−基の両方を含むポリウレタンは、より長い鎖Ｃ6Ｆ13−基を含むが末端位でのみ含むポリウレタン（比較例Ｃ１参照）より優れている。
実施例８および９の結果は、より長い鎖Ｃ8Ｆ17−基を用いる性能が、より短い側鎖Ｃ4Ｆ9−基と末端Ｃ4Ｆ9−基を用いる性能に本質的に等しいけれども、有用なポリウレタンを側鎖Ｃ8Ｆ17−基と末端Ｃ8Ｆ17−基の両方を含んで製造できることを示している。
表１−ポリウレタンの調製
１／１ ＦＨＳＥＥ／ＨＤＩ
加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された三口フラスコに、１４．５ｇ（２９．８ミリモル）のＦＨＳＥＥ、５ｇ（２９．８ミリモル）のＨＤＩおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを含む３０ｇのＥｔＯＡｃを添加した。混合物を７０℃に加熱し、４時間にわたり攪拌した。その後、ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応はヒドロキシル基およびイソシアネート基が消費されたことを示した。
１／１ ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、５．０ｇ（１３．４ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．２５ｇ（１３．４ミリモル）のＨＤＩおよび３０ｇのＥｔＯＡｃを添加した。すべての固形物を溶解させた後、２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。発熱反応が始まった。その後、混合物を６０℃で反応させ、Ｎ2下で４時間にわたり攪拌した。ＦＴＩＲ分析によると、−ＮＣＯおよび−ＯＨ信号がもうないことが示された。３３４１ｃｍ-1および１７２６ｃｍ-1でのピークはＮ−Ｈ（強い）およびＣ＝Ｏ結合（非常に強い）に対応し、ポリウレタンへの完全な転化を示した。
２／１ ＭｅＦＢＳＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、７．１４ｇ（２０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．６８ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩおよび１５ｇのＥｔＯＡｃを添加した。すべての固形物を溶解させた後、２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。発熱反応が始まった。混合物を攪拌しながら６０℃に加熱し、ＦＴＩＲ分析により監視された反応は、ヒドロキシル基およびイソシアネート基が４時間後に消費されたことを示した。
２／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ（Ｉ）（一工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８４ｇ（４．９ミリモル）のＦＢＳＥＥ、３．５２ｇ（９．９ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．６６ｇ（９．９ミリモル）のＨＤＩおよび１０ｇのＥｔＯＡｃを添加した。すべての固形物を溶解させた後、２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。発熱反応が始まった。混合物を攪拌しながら６５℃に加熱し、ＦＴＩＲ分析により監視された反応は、ヒドロキシル基およびイソシアネート基が４時間後に消費されたことを示した。
２／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／２ＨＤＩ（ＩＩ）（二工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８４ｇ（４．８８ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．６９９ｇ（９．９３ミリモル）のＨＤＩおよび２０ｇのＥｔＯＡｃを添加した。２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加し、混合物を６５℃に加熱し、２時間にわたり攪拌した。その後、３．５６２ｇ（９．９ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加した。得られた混合物をさらに２時間にわたり攪拌し、その後、ＦＴＩＲ分析により監視して、ポリウレタンへの完全な転化が検出された。
２／２／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ（Ｉ）（一工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、１．６４６ｇ（９．８ミリモル）のＨＤＩ、２．４３６ｇ（６．５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．３３２ｇ（６．５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥおよび１５ｇのＥｔＯＡｃを添加した。すべての固形物を溶解させた後、２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。得られた混合物を攪拌しながら６０℃で４時間にわたり反応させた。溶液は若干濁り状態に変わり、より多い沈殿が室温に冷却後に生じた。ＦＴＩＲ分析から、−ＮＣＯ信号はもう観察されなかった。ＧＰＡ分析により、数平均分子量（Ｍn）は１３４０であり、重量平均分子量（Ｍw）は１６３０であった。
２／２／３ ＭｅＦＢＳＥ／２ＦＢＳＥＥ／３ＨＤＩ（ＩＩ）（二工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１５．０８ｇ（４０ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１０．０８ｇ（６０ミリモル）のＨＤＩおよび６０ｇのＥｔＯＡｃを添加した。０．０６２ｇのジブチル錫ジラウレート触媒を室温で添加した後、混合物を攪拌しながら６５℃で２時間にわたり反応させた。その後、１４．１６ｇ（４０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加した。得られた混合物を攪拌しながらさらに６５℃で２時間にわたり反応させ、その後、ＦＴＩＲ分析により監視して、反応は完全に至るまで行われたことが判明した。
２／３／４ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、１．６７７ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩ、２．７９２ｇ（７．５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．７８２ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥおよび１５ｇのＥｔＯＡｃを添加した。すべての固形物を溶解させた後、２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。その後、混合物を攪拌しながら６０℃で４時間にわたり反応させた。その後、溶液は若干濁り状態に変わり、より多い沈殿が室温で生じた。ＦＴＩＲ分析により監視して、反応は完全に至るまで行われたことが判明した。
２／４／５ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ（Ｉ）（一工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、１．０５ｇ（６．２５ミリモル）のＨＤＩ、１．８６５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、０．８９２５ｇ（２．５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。得られた混合物を攪拌しながら６０℃で２時間にわたり加熱し、その後、ＦＴＩＲ分析により監視して、反応は完全に至るまで行われたことが判明した。ＧＰＡ分析により、Ｍn＝１８１０およびＭw＝２７８０であった。
２／４／５ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ（ＩＩ）（二工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８６５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．０５ｇ（６．２５ミリモル）のＨＤＩおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを含む２０ｇのＥｔＯＡｃを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃で２時間にわたり加熱した。加熱すると、透明な溶液を得た。その後、０．８９３ｇ（２．５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加し、得られた混合物を攪拌しながら６５℃でさらに２時間にわたり反応させ、その後、ＦＴＩＲ分析により監視して、反応は完全に至るまで行われたことが判明した。
２／１／２ ＭｅＦＯＳＥ／ＦＯＳＥＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、５．５７ｇのＭｅＦＯＳＥ、２．９５ｇのＦＯＳＥＥ、１．６８ｇのＨＤＩおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを含む４０ｇの酢酸エチルを添加した。反応混合物を攪拌しながら６０℃で４時間にわたり加熱した。冷却すると、所望の製品の沈殿物が生じた。濾過によって沈殿物を取り出し、洗浄し、乾燥させた。
２／２／３ ＭｅＦＯＳＥ／ＦＯＳＥＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、２．８０ｇのＭｅＦＯＳＥ、２．９５ｇのＦＯＳＥＥ、１．２６ｇのＨＤＩおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを含む４０ｇの酢酸エチルを添加した。反応混合物を攪拌しながら６０℃で４時間にわたり加熱した。冷却すると、所望の製品の沈殿物が生じた。濾過によって沈殿物を取り出し、洗浄し、乾燥させた。
実施例１０〜１２および比較例Ｃ４〜Ｃ５
側鎖Ｃ4Ｆ9−基のみ、または末端Ｃ4Ｆ9−基のみが存在した時に比べて、側鎖Ｃ4Ｆ9−基と末端Ｃ4Ｆ9−基の両方を含むドデカン１，１２−ジイソシアネート（ＤＤＩ）誘導直鎖状ポリウレタンによって実証された水およびｎ−ヘキサデカンに対する前進接触角（ＡＣＡ）および後退接触角（ＲＣＡ）の総合的な改善を示すために、この実験シリーズを行った。また、１，４−ジイソシアネート（ＢＤＩ）およびオクタン１，８−ジイソシアネート（ＯＤＩ）から製造された本発明の直鎖状ポリウレタンの性能を決定した。
比較例Ｃ４において、側鎖Ｃ4Ｆ9−基のみを含んでいた１／１ＦＢＳＥＥ／ＤＤＩに関して接触角を測定した。
比較例Ｃ５において、末端Ｃ4Ｆ9−基のみを含んでいた２／１ＭｅＦＢＳＥ／ＤＤＩに関して接触角を測定した。
実施例１０において、二個の末端Ｃ4Ｆ9−基および二個の側鎖Ｃ4Ｆ9−基を含むポリウレタンを与えるための２／２／３のモル比でのＦＢＳＥＥジオール、ＭｅＦＢＳＥアルコールおよびＤＤＩの反応生成物に関して接触角を測定した。
実施例１１において、二個の末端Ｃ4Ｆ9−基および二個の側鎖Ｃ4Ｆ9−基を含むポリウレタンを与えるための２／２／３のモル比でのＦＢＳＥＥジオール、ＭｅＦＢＳＥアルコールおよびＢＤＩの反応生成物に関して接触角を測定した。
実施例１２において、二個の末端Ｃ4Ｆ9−基および二個の側鎖Ｃ4Ｆ9−基を含むポリウレタンを与えるための２／２／３のモル比でのＦＢＳＥＥジオール、ＭｅＦＢＳＥアルコールおよびＯＤＩの反応生成物に関して接触角を測定した。
接触角測定の結果を表２に示している。
Figure 0004220244
表２のデータは、末端Ｃ4Ｆ9−基と側鎖Ｃ4Ｆ9−基の両方を含むＤＤＩ系ポリウレタンが、末端Ｃ4Ｆ9−基のみまたは側鎖Ｃ4Ｆ9−基のみが存在した時に比べて改善された後退接触角を示したことを表している。ＢＤＩ誘導ポリウレタンおよびＯＤＩ誘導ポリウレタンは、ＤＤＩ誘導ポリウレタンと比較した時、若干より低い接触角を実証した。
表２−ポリウレタンの調製
１／１ ＦＢＳＥＥ／ＤＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．２５２ｇ（１ミリモル）のドデカンジイソシアネート（ＤＤＩ）、０．３７３ｇ（１ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を６０℃に加熱し、４時間にわたり攪拌した。その後、反応はＦＴＩＲ分析により完全に至るまで行われたことが判明した。
２ＭｅＦＢＳＥ／ＤＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．２６ｇ（５ミリモル）のドデカンジイソシアネート（ＤＤＩ）、３．５７ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを含む２０ｇのＥｔＯＡｃを添加した。混合物を６５℃に加熱し、２時間にわたり攪拌した。その後、ＦＴＩＲ分析により監視して、反応は完全に至るまで行われたことが判明した。
２／２／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＤＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．５１２ｇ（６ミリモル）のＤＤＩ、１．４３１ｇ（４ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．４９３ｇ（４ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を６５℃で４時間にわたり攪拌し、その後、ＦＴＩＲ分析により監視して、反応は完全に至るまで行われたことが判明した。ＧＰＡ分析によって、Ｍn＝２０５０およびＭw＝２９５０であった。
２／２／３ ＦＢＳＥＥ／ＭｅＦＢＳＥ／ＢＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．８４６ｇ（６ミリモル）のＢＤＩ、１．４９５ｇ（４ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．４２８ｇ（４ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を７０℃に加熱し、４時間にわたり攪拌した。その後、ＦＴＩＲ分析により監視して、反応は完全に至るまで行われたことが判明した。
２／２／３ ＦＢＳＥＥ／ＭｅＦＢＳＥ／ＯＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．１７９ｇ（６ミリモル）のオクタンジイソシアネート（ＯＤＩ）、１．４９３ｇ（４ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．４３１ｇ（４ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を７０℃に加熱し、４時間にわたり攪拌した。その後、ＦＴＩＲ分析により監視して、反応は完全に至るまで行われたことが判明した。ＧＰＡ分析によって、Ｍn＝１７６０およびＭw＝２３７０であった。
実施例１３〜１６
二個の側鎖Ｃ4Ｆ9−基および二個の末端Ｃ4Ｆ9−基を含む２／２／３ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ直鎖状ポリウレタンによって実証された水およびｎ−ヘキサデカンに対する前進接触角（ＡＣＡ）および後退接触角（ＲＣＡ）に影響を及ぼす際の重合溶媒の影響を示すために、この実験シリーズを行った。
実施例１３において、酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）を重合溶媒として用いた。
実施例１４において、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を重合溶媒として用いた。
実施例１５において、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を重合溶媒として用いた。
実施例１６において、モノグリム（ＭＧ）を重合溶媒として用いた。
接触角測定の結果を表３に示している。
Figure 0004220244
表３のデータは、２／２／３ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩポリウレタンを製造するために溶媒を変更する時に接触角が大幅には異ならず、比較的溶媒に影響されない反応であることを示している。
表３−ポリウレタンの調製
ＥｔＯＡｃ中の２／２／３ ＦＢＳＥＥ／ＭｅＦＢＳＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８８５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．７８５ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．２６ｇ（７．５ミリモル）のＨＤＩおよび１５ｇのＥｔＯＡｃを添加した。すべての固形物を溶解させた後、２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。発熱反応が始まった。混合物を攪拌しながら６５℃で４時間にわたり反応させた。その後、ＦＴＩＲ分析により、反応は終了したことが判明した。室温で静置する間に多少の固形物が溶液から沈殿した。ＧＰＡ分析により、Ｍn＝１６５０およびＭw＝２１８０であった。
ＮＭＰ中の２／２／３ ＦＢＳＥＥ／ＭｅＦＢＳＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８９８ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．７９０５ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．２６４ｇ（７．５ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＮＭＰおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃で４時間にわたり反応させた。その後、ＦＴＩＲ分析により、反応は終了したことが判明した。
ＭＥＫ中の２ＦＢＳＥＥ／２ＭｅＦＢＳＥ／３ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８９０ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．７８６ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．２６３ｇ（７．５ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＭＥＫおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃で４時間にわたり加熱した。その後、ＦＴＩＲ分析により、反応は終了したことが判明した。
ＭＧ中の２／２／３ ＦＢＳＥＥ／ＭｅＦＢＳＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８８９ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．７８８ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．２６１ｇ（７．５ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＭＧおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を６５℃に加熱し、Ｎ2下で４時間にわたり攪拌した。室温に冷却すると、少量の固形物が溶液から沈殿した。ＦＴＩＲ分析により、反応は終了したことが判明した。
実施例１７〜３２および比較例Ｃ６〜Ｃ１０
本発明の直鎖状ポリウレタンが、弗素含有末端基および弗素含有反復可能基に加えて非弗素含有反復可能単位をさらに含んでいた時の接触角性能に及ぼす影響を示すために、この実験シリーズを行った。すべてのポリウレタンをＨＤＩから誘導した。
比較例Ｃ６〜Ｃ１０において、ポリウレタンは、弗素含有末端基および非弗素含有反復可能基を含んでいたが、弗素含有反復可能基を含んでいなかった。
実施例１７〜２８において、ＭｅＦＢＳＥは弗素含有末端基を提供し、ＦＢＳＥＥは弗素含有反復可能単位を提供し、弗素を含まないジオールＥＧ、ＢＤＯ、ＤＥＧ、７５−Ｈ−１４００または７５−Ｈ−４５０は非弗素含有反復可能単位を提供した。実施例２２および２３において、それぞれ一工程合成手順および二工程合成手順を用いて、同じ理論ポリウレタンを製造した。
実施例２９〜３０において、ＭｅＦＢＳＥは弗素含有末端基を提供し、弗素化ポリエーテルジオールＨＯＣＨ2（ＣＦ2）3ＣＨ2ＯＨおよび（ＨＯＣＨ2ＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2）2ＣＦ2は弗素含有非側鎖反復可能単位を提供した。これらの実施例は弗素を含まない反復可能単位を含んでいなかった。
実施例３１〜３２において、ＭｅＦＢＳＥは弗素含有末端基を提供し、ＭｅＦＢＳＥＥは弗素含有側鎖反復可能単位を提供し、（ＣＨ3）Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2は水溶性基を提供した。
水およびｎ−ヘキサデカンに対する前進接触角（ＡＣＡ）および後退接触角（ＲＣＡ）の測定値を表４に示している。
Figure 0004220244
表４のデータは、ポリウレタンの反復可能単位の一部が非弗素含有であることが可能であり、それでもなお良好な前進接触角および後退接触角を提供できることを示している。
表４−ポリウレタンの調製
２／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＥＧ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、３．５７４ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、０．３１２ｇ（５ミリモル）のエチレングリコール、１．６８８ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩおよび１５ｇのＥｔＯＡｃを添加した。すべての固形物を溶解させた後、２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を６０℃に加熱し、攪拌しながら２時間にわたり反応させた。反応中に固形物が沈殿し、そこで、追加の１５ｇのＥｔＯＡｃを添加し、反応を７０℃でさらに２時間にわたり行った。ＦＴＩＲ分析から、反応は終了していた。ＦＴＩＲ分析により、反応は終了したことが判明した。
２／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＢＤＯ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．４５ｇ（５ミリモル）のＢＤＯ、３．５７ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．６８ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を７０℃に加熱し、２時間にわたり攪拌した。反応中に多少の固形物が沈殿した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／２／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＢＤＯ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．９０ｇ（１０ミリモル）のＢＤＯ、２．５２ｇ（１５ミリモル）のＨＤＩ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を６５℃に加熱し、１時間にわたり攪拌した。反応の経過中に固形物が沈殿した。その後、３．５７ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加し、得られた混合物を攪拌しながら７０℃でさらに２時間にわたり反応させた。反応後、ＦＴＩＲ分析を用いてＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＨＤＯ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．５９６ｇ（５ミリモル）のＨＤＯ、３．５７４ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．６８７ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃で２時間にわたり加熱した。反応中に固形物が沈殿した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＤＥＧ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．５３ｇ（５ミリモル）のＤＥＧ、３．５７２ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．６９ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩ、３０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。反応中に溶液は濁り状態に変わり、室温に冷却すると固形物を沈殿させた。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１／１／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＥＧ／３ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．２４５ｇ（３．３ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．３８５ｇ（６．７ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、０．２１３ｇ（３．４ミリモル）のＥＧ、１．３８７ｇ（８．３ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を６０℃に加熱し、２時間にわたり攪拌した。反応中に濁った溶液を得た。アセトンを添加した時、濁った溶液は透明溶液に変わった。ＦＴＩＲ分析から、未反応ＮＣＯは残らなかった。
２／２／１／４ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＥＧ／３ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８６５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．７９０ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、０．１５７ｇ（２．４ミリモル）のＥＧ、１．６９０ｇ（１０．４ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を５０℃に加熱し、２時間にわたり攪拌した。室温に冷却すると多少の固体沈殿物が生じて、透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯは全く反応していた。
２／１．５／０．５／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＥＧ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、２．２４０ｇ（６ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．８５７ｇ（８ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、０．１２５ｇ（２ミリモル）のＥＧ、２．０１６ｇ（１２ミリモル）のＨＤＩ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を５０℃に加熱し、２時間にわたり攪拌した。室温に冷却すると多少の固体沈殿物が生じて、透明溶液（固形物２６．６％）を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯは全く反応していた。
２／１／１／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＢＤＯ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．４５８ｇ（５ミリモル）のＢＤＯ、１．８８８ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．５３ｇ（１５ミリモル）のＨＤＩ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を６５℃に加熱し、１時間にわたり攪拌した。反応中に固形物が沈殿した。その後、３．５７ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加し、混合物を攪拌しながら６５℃で４時間にわたり反応させた。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１．５／０．５／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＢＤＯ／ＨＤＩ（Ｉ）（一工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．１８７ｇ（２．１ミリモル）のＢＤＯ、２．２３９ｇ（６ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．８６１ｇ（８ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、２．０１６ｇ（１２ミリモル）のＨＤＩ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃で２時間にわたり加熱した。反応中に固形物は沈殿しなかったが、室温に冷却すると若干の沈殿が生じた。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１．５／０．５／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＢＤＯ／ＨＤＩ（ＩＩ）（二工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．９０４ｇ（１０．０３ミリモル）のＢＤＯ、１１．１９１ｇ（２９．６８４ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１０．０８５ｇ（６０．０３ミリモル）のＨＤＩ、６０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を６０℃に加熱し、２時間にわたり攪拌した。透明溶液を得た。その後、１４．２８１ｇ（４０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加し、得られた混合物を６５℃でさらに２時間にわたり反応させた。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。室温に冷却すると、沈殿物が透明溶液から生じた。
２／１．５／０．５／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＤＥＧ／ＨＤＩ（Ｉ）（一工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．２１２２ｇ（２ミリモル）のＤＥＧ、２．２３８ｇ（６ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．８５６ｇ（８ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、２．０１６ｇ（１２ミリモル）ＨＤＩ、３０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら５５℃に４時間にわたり加熱した。透明溶液を得た。室温に冷却すると透明溶液はそのままであった。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１．５／０．５／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＤＥＧ／ＨＤＩ（ＩＩ）（二工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１１．３１ｇ（３０ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．０６ｇ（１０ミリモル）のＤＥＧ、１０．０８ｇ（６０ミリモル）のＨＤＩ、９０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を６５℃に１時間にわたり加熱し、その後、１４．２８ｇ（４０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加した。反応中に透明溶液を得た。室温に冷却すると透明溶液は多少の固形物を沈殿させた。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１．８／０．２／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／７５−Ｈ−１４００／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．２３５ｇ（０．２ミリモル）の７５−Ｈ−１４００、３．５８２ｇ（９．５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、３．５７ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、２．５２ｇ（１５ミリモル）のＨＤＩ、３０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。反応中に透明溶液を得た。室温に冷却すると若干のみの沈殿が生じた。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１．９８／０．０２／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／７５−Ｈ−１４００／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．２４７ｇ（０．１ミリモル）の７５−Ｈ−１４００、３．７３２ｇ（９．８９ミリモル）のＦＢＳＥＥ、３．５７１ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、２．５２５ｇ（１５ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に２時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１．９６／０．０４／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／７５−Ｈ−１４００／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．５０５ｇ（０．６０９ミリモル）の７５−Ｈ−１４００、１１．１９３ｇ（２９．６８８ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．５２５ｇ（１５ミリモル）のＨＤＩ、５０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に１時間にわたり加熱した。その後、１０．７１３ｇ（３０．０１ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加し、得られた混合物を攪拌しながら６０℃で４時間にわたりさらに反応させた。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１．９８／０．０２／３ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／７５−Ｈ−４５０／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、１．４７ｇ（１．５ミリモル）の７５−Ｈ−４５０、１０．７４４ｇ（２８．５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１０．７１ｇ（３０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、７．５６ｇ（４５ミリモル）のＨＤＩ、５０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に４時間にわたり加熱した。透明溶液（固形物３０％）を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＨＯＣＨ 2 （ＣＦ 2 ） 3 ＣＨ 2 ＯＨ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．０６ｇ（５ミリモル）のＨＯＣＨ2（ＣＦ2）3ＣＨ2ＯＨ、３．５７ｇ（１０ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．６８ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／（ＨＯＣＨ 2 ＣＦ 2 ＯＣＦ 2 ＣＦ 2 ） 2 ＣＦ 2 ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．２３５ｇ（２．５ミリモル）の（ＨＯＣＨ2ＣＦ2ＯＣＦ2ＣＦ2）2ＣＦ2、１．７８５ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、０．８４ｇ（５ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１．６／０．４／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／（ＣＨ 3 ）Ｎ（Ｃ 2 Ｈ 4 ＯＨ） 2 ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．１１９ｇ（１ミリモル）の（ＣＨ3）Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2、１．４９２ｇ（４ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．７８５ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．２６ｇ（７．６ミリモル）のＨＤＩ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１／１／３ ２ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／（ＣＨ 3 ）Ｎ（Ｃ 2 Ｈ 4 ＯＨ） 2 ／３ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．５９８ｇ（５ミリモル）の（ＣＨ3）Ｎ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）2、１．８９０ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、３．５７３ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、２．５２２ｇ（１５ミリモル）のＨＤＩ、２６ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
実施例３３〜３９および比較例Ｃ１１
弗素含有末端基を付与するフルオロケミカルアルコールを変えた時の接触角性能に及ぼす影響を示すために、この実験シリーズを行った。すべてのポリウレタンは直鎖状であり、ＨＤＩから誘導した。
実施例３３〜３６に関しては、弗素含有末端基の全部または一部を形成するためにＭｅＦＢＳＥより高い分子量を有するＣ4Ｆ9−末端フルオロケミカルアルコールおよび弗素含有側鎖基を形成するためにＦＢＳＥＥジオールを用いてポリウレタンを製造した。
比較例１１に関しては、弗素含有側鎖基を組み込まないように弗素含有ジオールを省いた。
実施例３７〜３９に関しては、弗素含有末端基の全部または一部を形成するためにＭｅＦＢＳＥより低い分子量を有するＣ4Ｆ9−末端フルオロケミカルアルコールおよび弗素含有側鎖基を形成するためにＦＢＳＥＥジオールを用いてポリウレタンを製造した。
水およびｎ−ヘキサデカンに対する前進接触角（ＡＣＡ）および後退接触角（ＲＣＡ）の測定値を表５に示している。
Figure 0004220244
表５のデータは、Ｃ4Ｆ9−末端ポリウレタンを生成させるために反応したフルオロケミカルアルコールのすべてが良好な前進接触角および後退接触角を提供したことを示している。
表５−ポリウレタンの調製
１．８／０．２／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＭｅＦＢＳＥ（ＰＣＬ） 4.4 ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、３．７３ｇ（９．９ミリモル）のＦＢＳＥＥ、６．４２６ｇ（１８ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．６９６ｇ（２ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ（ＰＣＬ）4.4、１．６８ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩ、６０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／２／３ ＭｅＦＢＳＥ（ＰＣＬ） 4.4 ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８８５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、４．２４ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ（ＰＣＬ）4.4、１．２７１ｇ（７．５６ミリモル）のＨＤＩ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１ ＭｅＦＢＳＥ（ＰＣＬ） 4.4 ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、４．２４ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ（ＰＣＬ）4.4、０．４２ｇ（２．５ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／２／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．７８ｇ（２ミリモル）のＭｅＦＢＳＢ、０．７５ｇ（２ミリモル）のＦＢＳＥＥ、０．５０８ｇ（３ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／１／１／３ ＦＢＳＥＥ／ＭｅＦＢＳＢ／ＭｅＦＢＳＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、０．３８５ｇ（１ミリモル）のＭｅＦＢＳＢ、０．７４６ｇ（２ミリモル）のＦＢＳＥＥ、０．３５７ｇ（１ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、０．５０４ｇ（３ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／２／３ ＣＦ 3 ＣＨ 2 ＯＨ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８８５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．２６ｇ（７．５ミリモル）のＨＤＩ、１０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に２時間にわたり加熱した。その後、０．５ｇ（５ミリモル）のＣＦ3ＣＨ2ＯＨを添加し、混合物をさらに２時間にわたり反応させた。透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／２／３ Ｃ 3 Ｆ 7 ＣＯＮＨＣ 2 Ｈ 4 ＯＨ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８８５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．２６ｇ（７．５ミリモル）のＨＤＩ、１０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に２時間にわたり加熱した。その後、１．２８７ｇ（５ミリモル）のＣ3Ｆ7ＣＯＮＨＣ2Ｈ4ＯＨを添加し、得られた混合物をさらに２時間にわたり反応させた。透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
２／２／３ Ｈ−ＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８８５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．２６ｇ（７．５ミリモル）のＨＤＩ、１０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に２時間にわたり加熱した。その後、１．７１８ｇ（５ミリモル）のＨ−ＦＢＳＥを添加し、混合物をさらに２時間にわたり反応させた。透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
実施例４０〜４４および比較例Ｃ１２
反応性基または重合性基をポリウレタン構造に組み込んだ時の接触角性能に及ぼす影響を示すために、この実験シリーズを行った。
実施例４０において、２−ブタノンオキシム（２−ＢＴＯ）とヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）の一個のイソシアネート基とを反応させることにより末端基の１個を生じさせた一方で、ＭｅＦＢＳＥアルコールと反応させることによりＣ4Ｆ9−含有末端基をポリウレタンの他の末端で生じさせた。ポリウレタン反応にＦＢＳＥＥジオールを組み込むことにより、Ｃ４Ｆ９−含有側鎖基も生じさせた。こうして、遮断イソシアネート基を有するとともに側鎖Ｃ4Ｆ9−含有基と末端Ｃ4Ｆ9−含有基も有するポリウレタンを生じさせた。
実施例４１〜４４において、末端Ｃ4Ｆ9−含有基と側鎖Ｃ4Ｆ9−含有基の両方を含むポリウレタンアクリレートモノマーを単独重合および共重合させることにより、アクリレートポリマーを製造した。比較例Ｃ１２において、末端Ｃ4Ｆ9−基を含むが側鎖Ｃ4Ｆ9−基を含まないポリウレタンアクリレートモノマーを単独重合させた。
水およびｎ−ヘキサデカンに対する前進接触角（ＡＣＡ）および後退接触角（ＲＣＡ）の測定値を表６に示している。
Figure 0004220244
表６のデータは、フルオロケミカル遮断イソシアネートと、フルオロケミカルポリウレタンアクリレートポリマーのすべてが良好な前進接触角および後退接触角を示したことを表している。
表６−ポリウレタンの調製
１．５／２／０．５／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／２−ＢＴＯ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．８８５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．３３９ｇ（３．７５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、０．１０８８ｇの２−ＢＴＯ、１．２６ｇ（７．５ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に２時間にわたり加熱した。透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
ポリ−（１／１／１ ＭｅＦＢＳＥ／ＨＥＭＡ／ＨＤＩ）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、３．５７ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．３０ｇ（１０ミリモル）のＨＥＭＡ、１．６８ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩ、２５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に４時間にわたり加熱した。その後、０．０１５ｇの「バゾ」（Ｖａｚｏ）（商標）６５開始剤を添加し、混合物を６５℃で一晩重合させた。透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号およびＣ＝Ｃ信号は観察されなかった。
１／３／１／４ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＥＡ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．１４７ｇ（３．０７５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、０．３６６ｇ（１．０２５ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．１９ｇ（１．０２５ミリモル）のＨＥＡ、０．６８９ｇ（４．１０３ミリモル）のＨＤＩ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に４時間にわたり加熱した。その後、０．００４６ｇの「バゾ」（Ｖａｚｏ）（商標）６５開始剤を添加し、混合物を６５℃で一晩重合させた。透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号およびＣ＝Ｃ信号は観察されなかった。
ポリ−（１／２／１／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＨＥＭＡ／ＨＤＩ）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．１９ｇ（３．３ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．４８ｇ（６．６ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、０．４３３ｇ（３．３ミリモル）のＨＥＭＡ、１．６８ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に４時間にわたり加熱した。その後、０．００５ｇの「バゾ」（Ｖａｚｏ）（商標）６５開始剤を添加し、混合物を６５℃で一晩重合させた。透明溶液を得た。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号およびＣ＝Ｃ信号は観察されなかった。
コ−ポリＭｅＦＢＳＥＭＡおよび（ＭｅＦＢＳＥ／ＨＤＩ／ＨＥＭＡ）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、４．２５ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥＭＡ、３．５７ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．３０ｇ（１０ミリモル）のＨＥＭＡ、１．６８ｇ（１０ミリモル）のＨＤＩ、４５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に２時間にわたり加熱した。その後、０．００５ｇの「バゾ」（Ｖａｚｏ）（商標）６５開始剤を添加し、得られた混合物を６０℃で一晩重合させた。反応中に透明溶液を得た。しかし、室温に冷却すると、固形物が沈殿した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号およびＣ＝Ｃ信号は観察されなかった。
ポリ−（１／２／１／３ ＭｅＦＯＳＥ／ＦＯＳＥＥ／１ＨＥＡ／ＨＤＩ）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、２．５２ｇ（１５ミリモル）のＨＤＩ、５．８７ｇ（１０ミリモル）のＦＯＳＥＥ、２．７８５ｇ（５ミリモル）のＭｅＦＯＳＥ、０．５８ｇ（５ミリモル）のＨＥＡ、２５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に２時間にわたり加熱した。その後、０．００５ｇの「バゾ」（Ｖａｚｏ）（商標）６５開始剤を添加し、得られた混合物を６０℃で１０時間にわたり重合させた。反応中に透明溶液を得た。しかし、室温に冷却すると、固形物が沈殿した。ＦＴＩＲ分析から、ＮＣＯ信号およびＣ＝Ｃ信号は観察されなかった。
実施例４５〜５６および比較例Ｃ１３〜Ｃ１５
本発明のポリウレタンが非直鎖状である時の接触角性能に及ぼす影響を示すために、この実験シリーズを行った。
実施例４５〜４７および比較例Ｃ１３に関しては、ポリウレタンをビウレットトリイソシアネート、「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｎ−１００から誘導した。実施例４５〜４７のポリウレタンは、末端Ｃ4Ｆ9−基と側鎖Ｃ4Ｆ9−基の両方を含む一方で、比較例１３のポリウレタンは末端Ｃ4Ｆ9−基のみを含む。実施例４５および４６のポリウレタンは、それぞれ一工程手順および二工程手順を用いてポリウレタンを製造したことを除き理論的に同じであった。実施例４７において、ＨＤＩもポリウレタンに組み込んだ。
実施例４８〜５４において、ポリウレタンをイソシアヌレートトリイソシアネート、「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｎ−３３００から誘導した。実施例４８〜５１および５３のポリウレタンは、末端Ｃ4Ｆ9−基と側鎖Ｃ4Ｆ9−基の両方を含んでいた。比較例Ｃ１４に関しては、ポリウレタンは側鎖Ｃ4Ｆ9−基のみを含んでいた。実施例５３に関しては、ＴＭＸＤＩも組み込んだ。実施例５２のポリウレタンは末端Ｃ4Ｆ9−基および側鎖Ｃ6Ｆ13−基を含む。実施例５４のポリウレタンは末端Ｃ4Ｆ9−基および側鎖（ＣＦ3）2Ｃ−基を含む。比較例Ｃ１５のポリウレタンは、側鎖（ＣＦ3）2Ｃ−基を非弗素化（ＣＨ3）2Ｃ−側鎖基によって置き換えたことを除いて、実施例５４のポリウレタンの類似体であった。
実施例５５および５６に関しては、ポリウレタンをウレトジオンジイソシアネート、「デスモドール」（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ）（商標）Ｎ−３４００から誘導した。実施例５６に関しては、ＭＤＩも組み込んだ。
水およびｎ−ヘキサデカンに対する前進接触角（ＡＣＡ）および後退接触角（ＲＣＡ）の測定値を表７に示している。
Figure 0004220244
表７のデータは、末端Ｒf−基および側鎖Ｒf−基を有する非直鎖状ポリウレタンが良好な接触角を示したが、総合的には、接触角はポリウレタンがヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）から誘導された時、従って直鎖状であった時より多少低かった（例えば、表７の結果を表１０の結果と比較すること）。
表７−ポリウレタンの調製
３／１ ＭｅＦＢＳＥ／Ｎ−１００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、１０．７１ｇ（３０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、５．７３ｇ（３０ＮＣＯ当量）のＮ−１００、３０ｇのＥｔＯＡｃおよび３滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応は終了していた。
４／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／Ｎ−１００（Ｉ）（一工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．９１ｇ（１０ＮＣＯ当量）のＮ−１００、０．６２ｇ（１．６ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．３８ｇ（６．７ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応は終了していた。
４／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／Ｎ−１００（ＩＩ）（二工程手順）
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．９１ｇ（１０ＮＣＯ当量）のＮ−１００、０．６２ｇ（１．６ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら５０℃に０．５時間にわたり加熱した。その後、２．３８ｇ（６．７ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加し、得られた混合物を５０℃で４時間にわたり攪拌した。反応をＦＴＩＲ分析によって監視し、ＮＣＯ信号は観察されなかった。
３／１／１／１ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／Ｎ−１００／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．６４６ｇ（９．８ミリモル）のＨＤＩ、５．７０ｇ（２９．４ＮＣＯ当量）のＮ−１００、３．６５４ｇ（９．８ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１０．４８９ｇ（２９．４ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、３０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
３／１．５／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、３．８８ｇ（２０ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、１．８５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、３．５７ｇ（１０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら７０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
４／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、５．８２ｇ（３０ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、１．８６５ｇ（５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。反応混合物を攪拌しながら６５℃に０．５時間にわたり加熱した。その後、７．１４ｇ（２０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥおよび１０ｇのＥｔＯＡｃを添加した。混合物を７０℃で４時間にわたり反応させ続けた。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
２．４／０．３／１ ＭｅＦＢＳＥ／０．３ＦＢＳＥＥ／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、３．８８ｇ（２０ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、０．７５ｇ（２ミリモル）のＦＢＳＥＥ、５．７１ｇ（１６ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら７０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
１．７／０．６５／１ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１．６１６ｇ（８．３ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、０．６８６ｇ（１．８ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．６６２ｇ（４．７ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
４／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＨＳＥＥ／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、３．８８ｇ（２０ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、１．５７５ｇ（３．３４ミリモル）のＦＨＳＥＥ、４．７６ｇ（１３．３ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
４／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／Ｎ−３４００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、３．８６ｇ（２０ＮＣＯ当量）のＮ−３４００、１．２４ｇ（３．３４ミリモル）のＦＢＳＥＥ、４．７６ｇ（１３．３ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら６０℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
４／１／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／Ｎ−３４００／ＭＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、３．０ｇ（１５．５ＮＣＯ当量）のＮ−３４００、０．５６ｇ（２．２５ミリモル）のＭＤＩ、１．２４ｇ（３．３３４ミリモル）のＦＢＳＥＥ、４．７６ｇ（１３．３ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
３／１．５／１／１．５ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／Ｎ−３３００／ＴＭＸＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、３．８８ｇ（２０ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、２．４４ｇ（１０ミリモル）のＴＭＸＤＩ、３．７３ｇ（１０ミリモル）のＦＢＳＥＥ、３０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら７０℃に０．５時間にわたり加熱した。その後、７．１４ｇ（２０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加し、混合物をもう４時間にわたり反応させた。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
１／１ ＦＢＳＥＥ／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、３．７３ｇ（１０．０ミリモル）のＦＢＳＥＥ、３．８８ｇのＮ−３３００、１５ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレートを添加した。混合物を攪拌しながら６５℃に４時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
４／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／（ＣＦ 3 ） 2 Ｃ（Ｃ 6 Ｈ 4 ＯＨ） 2 ／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、１１．６４ｇ（６０ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、３．３６ｇ（１０ミリモル）の（ＣＦ3）2Ｃ（Ｃ6Ｈ4ＯＨ）2／Ｎ−３３００、１４．２８ｇ（４０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、３０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら７０℃に５時間にわたり加熱した。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
４／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／（ＣＨ 3 ） 2 Ｃ（Ｃ 6 Ｈ 4 ＯＨ） 2 ／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された５０ｍＬフラスコに、５．８２ｇ（３０ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、１．１４ｇ（５ミリモル）の（ＣＨ3）2Ｃ（Ｃ6Ｈ4ＯＨ）2、２０ｇのＥｔＯＡｃおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を攪拌しながら７０℃に０．５時間にわたり加熱した。その後、７．１４ｇ（２０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加し、混合物をもう５時間にわたり反応させた。ＦＴＩＲ分析によって監視して、反応の終わりにＮＣＯ信号は観察されなかった。
実施例５７〜６０および比較例Ｃ１６〜Ｃ２０
自己乳化水溶性基を含む本発明のポリウレタンが硬質多孔質基材である石灰石に撥水撥油性を付与する際に効果的であることを例示するために、この実験シリーズを行った。
比較例Ｃ１６に関しては、ポリウレタンを評価しなかった（すなわち、未処理タイルの耐汚染性を評価した）。
比較例Ｃ１７に関しては、「タイルラブグラウト」（Ｔｉｌｅ Ｌａｂ Ｇｒｏｕｔ）および「タイルシーラー」（Ｔｉｌｅ Ｓｅａｌｅｒ）（カリフォルニア州シールビーチのカスタム・ビルディング・プロダクツ（Ｃｕｓｔｏｍ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｓｅａｌ Ｂｅａｃｈ，ＣＡ））によって販売されているレンガと石のもう一つの商用処理剤）を評価した。
比較例Ｃ１８に関しては、側鎖Ｃ8Ｆ17−基を有するが末端Ｒf基をもたないフルオロポリマーを含むＦＣ−７５９（ミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））によって販売されている）を評価した。
比較例Ｃ１９に関しては、Ｎ−３３００トリイソシアネートをＦＢＳＥアルコールと反応させて、末端Ｃ4Ｆ9−基を生じさせ、そしてグリコール酸、ＨＯＣＨ2ＣＯＯＨ（ＧＡ）と反応させて、末端カルボキシレート水可溶化基を生じさせることにより、評価したポリウレタンを調製した。弗素含有反復基をポリマー主鎖に組み込まなかった。比較例Ｃ２０に関しては、水中のシリカのコロイド分散液である「ルドックス」（ＬＵＤＯＸ）（商標）ＡＳ−４０を比較例Ｃ１９のポリウレタンに混合した。
実施例５７に関しては、Ｎ−３３００トリイソシアネートをＦＢＳＥＥジオールおよびＦＢＳＥアルコールと反応させて、末端Ｃ4Ｆ9−基と側鎖Ｃ4Ｆ9−基の両方を生じさせ、グリコール酸と反応させて、末端カルボキシレート水可溶化基を生じさせ、そしてビシン、（ＨＯＣＨ2ＣＨ2）2ＮＣＨ2ＣＯＯＨと反応させて、アンモニウム水可溶化基とカルボキシレート水可溶化基の両方を生じさせることにより、評価したポリウレタンを調製した。実施例５８に関しては、「ルドックス」（ＬＵＤＯＸ）（商標）ＡＳ−４０シリカ分散液を実施例５７のポリウレタンに混合した。
実施例５９に関しては、Ｎ−３３００トリイソシアネートをＦＢＳＥＥジオールおよびＦＢＳＥアルコールと反応させて、末端Ｃ4Ｆ9−基と側鎖Ｃ4Ｆ9−基の両方を生じさせ、７５−Ｈ−１４００ジオールと反応させて、主鎖中に無弗素反復単位を生じさせ、そしてグリコール酸と反応させて、末端カルボキシレート水可溶化基を生じさせることにより、評価したポリウレタンを調製した。
実施例６０に関しては、Ｎ−３３００トリイソシアネートをＦＢＳＥＥジオールおよびＦＢＳＥアルコールと反応させて、末端Ｃ4Ｆ9−基と側鎖Ｃ4Ｆ9−基の両方を生じさせ、グリコール酸と反応させて末端カルボキシレート水可溶化基を生じさせ、そして「エトミーン」ＥＴＨＯＭＥＥＮ（商標）Ｃ／２５エトキシル化コカミン（Ｅｔｈ Ｃ２５）と反応させて、末端ポリオキシエチレン水可溶化基を生じさせることにより、評価したポリウレタンを調製した。
前述した「汚染試験」を用いて、石灰石タイルのための耐汚染性処理剤としてポリウレタンを評価した。用いた汚染剤は、グレープジュース（ＧＪ）、「ペンゾイル」（Ｐｅｎｎｚｏｉｌ」（商標）ＡＴＦ Ａｕｔｏｍｏｔｉｃトランスミッション流体（ＴＦ）、使用済み１０Ｗ３０モーター油（ＭＯ）、「ポールマソン」（Ｐａｕｌ Ｍａｓｓｏｎ）（商標）Ｂｕｒｇｕｎｄｙワイン（ＷＩＮ）、「テースター」（Ｔａｓｔｅｒ）のＣｈｏｉｃｅコーヒーが飽和した水（ＣＯＦ）、ＳＴＰ（商標）高荷重ブレーキ流体（ＢＦ）および「マゾラ」（Ｍａｚｏｌａ）（商標）トウモロコシ油（ＣＯ）であった。この試験のために、５点評点尺度を用いた。「０」の評点は、本質的に汚染無残留を示し、「５」の評点は非常に劣った耐汚染性を示す。合計も示しており、より少ない合計は、より良好な総合的耐汚染性を示す。
これらの評価の結果を表８に示している。
Figure 0004220244
表８のデータは、末端Ｒf−基と側鎖Ｒf−基の両方を含むポリウレタンが石灰石タイルへの最良の耐汚染性を付与したことを示している。コロイドシリカ分散液の添加は、耐汚染性を大幅には改善しなかった。
表８−ポリウレタンの調製
１．４／２／１ ＭｅＦＢＳＥ／ＧＡ／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、５．０６ｇ（１４．２ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１．５６ｇ（２０．５ミリモル）のＧＡ、６．８７ｇ（０．０３５４ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、５０ｇのＴＨＦおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。得られた混合物を６５℃で５時間にわたり加熱した。４０ｇの脱イオン水中の０．８２ｇのＮａＯＨで反応生成物を加水分解し、ＴＨＦを回転蒸発によって除去した。８６ｇのポリウレタン溶液（固形物１５％）を製造するのに十分な水を生成した水溶液に添加した。１０ｇの１５％ポリウレタン溶液を４０ｇの水で希釈することにより３％ポリウレタン溶液を得た。１０ｇの１５％ポリウレタン溶液、３．６ｇの「ルドックス」（ＬＵＤＯＸ）（商標）ＡＳ−４０および３６ｇの水を混合することにより、３％ポリウレタンおよび３％シリカを含む分散液を調製した。
２．８／０．５／２／０．５／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＧＡ／ビシン／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、０．９４２５ｇ（２．５ミリモル）のＦＥＳＥＥ、０．４０７５ｇ（２．５ミリモル）のビシン、６．５９６ｇ（０．０３４ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、５０ｇのＴＨＦおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。得られた混合物を６５℃で５時間にわたり窒素下で加熱した。その後、４．９９８ｇ（１４ミリモル）のＭｅＦＢＳＥおよび０．７６ｇ（１０ミリモル）のＧＡを添加し、得られた混合物をさらに１０時間にわたり加熱して透明溶液を生じさせた。ＦＴＩＲ分析から、−ＮＣＯ信号は見つからなかった。反応混合物を３６ｇの水中の１ｇのＥＤＡで加水分解し、ＴＨＦを回転蒸留によって除去した。より多くの水を生成した水溶液に添加して、合計で７１ｇのポリウレタン溶液（固形物１９．６％）を生じさせた。１０ｇの溶液および４０ｇの水から得られた３．８％溶液を得た。１０ｇの溶液、３．４ｇの「ルドックス」（ＬＵＤＯＸ）（商標）ＡＳ−４０および３６．６ｇの水からサンプル（３．８％ウレタン、２．７％シリカ）を調製した。両方のサンプルを石灰石タイル上で評価した。
２．８／０．８／２／０．２／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＧＡ／７５−Ｈ−１４００／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、１．５０８ｇ（４ミリモル）のＦＢＳＥＥ、２．４７ｇ（１ミリモル）の７５−Ｈ−１４００、５０ｇのＴＨＦおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を投入した。得られた混合物を６５℃で０．５時間にわたり加熱した。その後、４．９９８ｇ（１４ミリモル）のＭｅＦＢＳＥおよび０．７６ｇ（１０ミリモル）のＧＡを添加し、反応を放置して、さらに１０時間続けた。ＦＴＩＲ分析から、−ＮＣＯ信号は見つからなかった。その後、反応混合物を５０ｇの脱イオン水中の２．４ｇのＥＤＡで加水分解し、ＴＨＦを回転蒸留によって除去した。より多くの水を生成した水溶液に添加して、９４ｇのポリウレタン溶液（固形物１５％）を生じさせた。上述した溶液１０ｇを４０ｇの水で希釈することにより３％ポリウレタン溶液を調製した。
２．８／０．８／２／０．２／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＧＡ／Ｅｔｈ Ｃ２５／Ｎ−３３００
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、３．０１ｇ（８ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１．７１ｇ（２ミリモル）の「エトミーン」（ＥＴＨＯＭＥＥＮ）（商標）Ｃ／２５、１３．５０ｇ（０．０６９２ＮＣＯ当量）のＮ−３３００、３０ｇのＮＭＰおよび２滴のジブチル錫ジラウレート触媒を投入した。得られた混合物を６０℃で１時間にわたり加熱した。その後、１０．７１ｇ（３０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥを添加し、内容物を放置して、６０℃で１．５時間にわたりさらに反応させた。最後に、１．３７ｇ（１８ミリモル）のＧＡを添加し、反応混合物を放置して、さらに２時間にわたり反応させ続けた。反応混合物を１．９０ｇのＭＤＥＯＡで中和して、５０％ポリウレタン溶液を生じさせた。水で希釈することにより５０％溶液から３％ポリウレタン溶液を得た。
実施例６１〜６９および比較例Ｃ２１〜Ｃ２３
本発明のポリウレタンが、繊維質上での性能を例証して様々な種類のナイロンカーペットに撥水撥油性および耐汚染性を付与する際に効果的であることを例示するために、この実験シリーズを行った。ＨＤＩジイソシアネートをＦＢＳＥアルコール、ＦＢＳＥＥジオールと反応させ、そして無弗素ジオール７５−Ｈ−４５０またはＤＥＧと反応させて、末端Ｃ4Ｆ9−基と側鎖Ｃ4Ｆ9−基の両方を生じさせることにより、評価しようとするポリウレタンの二種を調製した。ＤＤＩジイソシアネートをＦＢＳＥアルコール、ＦＢＳＥＥジオールと反応させるが、無弗素ジオールとは反応させないで末端Ｃ4Ｆ9−基と側鎖Ｃ4Ｆ9−基の両方を生じさせることにより、もう一種のポリウレタンを調製した。末端Ｃ8Ｆ17−基のみを含む商用カーペット処理剤、ＦＣ−１３９５も比較例において評価した。
実施例６１〜６３および比較例Ｃ２１に関しては、約１５重量％の含浸量での噴霧塗布を用いて、カーペット処理剤をＭＯ−６７８ナイロン６カーペットサンプルに被着させた。カーペットサンプル上に約３００〜６００ｐｐｍの弗素レベルを生じさせるのに十分な濃度で各処理剤を被着させた。その後、湿りカーペットを１２１℃に設定された強制空気炉内で２５分にわたり硬化させた。その後、処理済みカーペットに関して、「撥水性試験」を用いる撥水性（ＷＲ）、「撥油性性試験」を用いる撥油性（ＯＲ）および「「歩行」汚染試験」の１（ΔＥ１）サイクルおよび２（ΔＥ）サイクル後の色差を評価した。
実施例６４〜６６および比較例Ｃ２２に関しては、カーペットを「クイーン」（ＱＵＥＥＮ）（商標）ナイロン６，６カーペットに変えたことを除き、ＭＯ−６７８ナイロン６カーペットで用いられたのと本質的に同じ塗布および試験の手順を用いた。
実施例６７〜６９および比較例Ｃ２３に関しては、カーペットを「ウプビート」（ＵＰＢＥＡＴ）（商標）ナイロン６カーペットに変えたことを除き、ＭＯ−６７８ナイロン６カーペットで用いられたのと本質的に同じ塗布および試験の手順を用いた。
（カーペットシリーズごとに同等の弗素レベルを目標として）カーペットサンプルに被着された対応する弗素レベルに加えて、結果を表９に示している。
Figure 0004220244
表９のデータは、末端Ｃ4Ｆ9−基と側鎖Ｃ4Ｆ9−基の両方を含む本発明のポリウレタンで処理されたカーペットがＣ8Ｆ17−末端基のみを含む商用処理剤に匹敵する総合的性能を実証したことを示している。
表９−ポリウレタンの調製
２／９．５／０．５／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／７５−Ｈ−４５０／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、７．５９７ｇ（４５．２ミリモル）のＨＤＩ、１．５０９ｇ（１．５ミリモル）の７５−Ｈ−４５０、１０．７７ｇ（２８．６ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１０．７１８ｇ（３０ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、５０ｇのＥｔＯＡｃおよび５滴のジブチル錫ジラウレート触媒を投入した。混合物を６５℃で５時間にわたり加熱した。その後、「ブランソン」４５０「ソニファイア」（ＢＲＡＮＳＯＮ ４５０ ＳＯＮＩＦＩＥＲ）（商標）（ＶＷＲサイエンティフィック（ＶＷＲ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）によって販売されている）を用いて、得られた溶液２９ｇを２６０ｇの水中の０．５８ｇのＤＳ−１０（２％）界面活性剤で乳化させた。ＥｔＯＡｃを回転蒸発によって使用して、２８５ｇの乳化液（固形物約１０％）を生じさせた。
２／１．５／０．５／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＤＥＧ／ＨＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、１０．１５１ｇ（６０．４ミリモル）のＨＤＩ、１．０６７ｇ（１０．１ミリモル）のＤＥＧ、１１．３５１ｇ（３０．１ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１４．２１４ｇ（３９．８ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、８０ｇのＥｔＯＡｃおよび４滴のジブチル錫ジラウレートを投入した。混合物を放置して６５℃で５時間にわたり反応させた。その後、「ブランソン」４５０「ソニファイア」（ＢＲＡＮＳＯＮ４５０ＳＯＮＩＦＩＥＲ）（商標）を用いて、３６ｇの反応混合物（固形物３０％）を３２０ｇの水中の０．７９ｇのＤＳ−１０（２％）で乳化させた。ＥｔＯＡｃを回転蒸発によって除去して、３３０ｇの乳化液（固形物約１０％）を生じさせた。
２／２／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＤＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、７．６０３ｇ（３０．２ミリモル）のＤＤＩ、７．５４５ｇ（２０ミリモル）のＦＢＳＥＥ、７．１６６ｇ（２０．１ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、８０ｇのＥｔＯＡｃおよび４滴のジブチル錫ジラウレート触媒を投入した。混合物を６５℃で２時間にわたり加熱して、反応生成物の２１．８％固形物溶液を生じさせた。「ブランソン」４５０「ソニファイア」（ＢＲＡＮＳＯＮ ４５０ ＳＯＮＩＦＩＥＲ）（商標）を用いて、この溶液２２ｇを２００ｇの水中の０．４４ｇのＤＳ−１０（２％）で乳化させた。ＥｔＯＡｃを回転蒸発によって除去して、２１２ｇの乳化液（固形物約１０％）を生じさせた。
実施例７０〜７２
本発明のポリウレタンが、平織、微細デニール且つ密織の３．７５ｏｚ／ｙｄ2（０．１３ｋｇ／ｍ2）青色ナイロン布地（ノースカロライナ州グリーンスボロのバーリントン・インダストリーズ（Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｇｒｅｅｎｓｂｏｒｏ，ＮＣ））に動的撥水撥油性および静的撥水撥油性を付与する際に効果的であることを例示するために、この実験シリーズを行った。ＤＤＩジイソシアネートをＦＢＳＥアルコールおよびＦＢＳＥＥジオールと反応させて、末端Ｃ4Ｆ9−基と側鎖Ｃ4Ｆ9−基の両方を生じさせることにより、評価しようとするポリウレタン（２／２／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＤＤＩ）調製した。０．２５％ＮａＣｌ入りの固形物０．２５％の水分散液および０．２５％ＮａＣｌのない固形物０．２５％の水分散液として雨着にポリウレタンを被着させた。実施例７０において、ＮａＣｌを用いず、被着を室温で行った。実施例７１において、ＮａＣｌ入りポリウレタン乳化液を室温で被着させた一方で、実施例７２において、ＮａＣｌ入りポリウレタン乳化液を８０℃で被着させた。処理したすべてのサンプルを５分にわたり脱イオン水に浸漬し、脱イオン水中でリンスした。処理しリンスした雨着サンプルを１５０℃で５分にわたり強制空気炉内で硬化させ、その後、撥水性（ＷＲ）、撥油性（ＯＲ）、噴霧評点（ＳＲ）およびＢｕｎｄｅｓｍａｎｎ試験評点を評価した。
雨着サンプル上に存在する弗素の重量ｐｐｍに加えて、結果を表１０に示している。
Figure 0004220244
表１のデータは、ポリウレタンで処理された雨着が良好な撥水撥油性および良好なＢｕｎｄｅｓｍａｎｎ試験評点（すなわち、すべての評点は高い数値であった）を実証したことを示している。布地上での処理剤の消耗を恐らくは改善することにより、塩の添加は撥水撥油性を高めた。布地に被着された弗素（ｐｐｍ）のより高いレベルをもたらした塩の存在下で８０℃において被着された乳化液で、総合的な結果は最良であった。
表１０−ポリウレタンの調製
２／２／３ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／ＤＤＩ
スターラー、加熱マントル、温度計、コンデンサおよび窒素パージが装備された１００ｍＬフラスコに、１７．３８９ｇ（６９．０３９７ミリモル）のＤＤＩ、１７．３７８ｇ（４６．０９５５ミリモル）のＦＢＳＥＥ、１６．４１３ｇ（４５．９７４８ミリモル）のＭｅＦＢＳＥ、１００ｇのＥｔＯＡｃおよび５滴のジブチル錫ジラウレート触媒を添加した。混合物を７０℃で２時間にわたり反応させて、固形物３４％のポリウレタン溶液を生じさせた。４５０ｇの水中の２．５ｇの「アーカッド」（ＡＲＱＵＡＤ）（商標）Ｔ−５０からなる溶液を用いて、得られた溶液を乳化した。ＥｔＯＡｃを回転蒸発によって除去した後、固形物１０％の乳化液を得た。
実施例７３〜７６
約０．１２５％、０．２５％、０．５０％および１．０％のＳＯＦ（紙繊維の重量を基準にした％固形物）の紙上の増加レベルを与えるように、ＥｔＯＡｃまたはＨＦＥ−７１００のいずれかからの溶媒溶液から紙に本発明のポリウレタンである４／１／２ ＭｅＦＢＳＥ／ＦＢＳＥＥ／Ｎ−３３００（表７の実施例５１に関して前に調製されたもの）を被着させた。サンプルごとに、処理した紙を１２０℃で５分にわたり強制空気炉内で硬化させた。その後、「キット試験」および「Ｒａｌｓｔｏｎ皺試験」を用いて、処理した各紙の撥油性を試験した。これらの試験の結果を表１１に示している。
Figure 0004220244
表１１のデータは、本発明のポリウレタンが紙に良好な耐油性を付与することを示している。用いた紙は、オハイオ州シンシナチのクラウン・バンテージ（Ｃｒｏｗｎ Ｖａｎｔａｇｅ（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ））によって販売されている、原料当たり（ｐｅｔ ｈｏｏｄ ｓｔｏｃｋ）３６ポンド、無水リーフ（ｎｏ ｗａｔｅｒ ｌｅａｆ）、無カレンダリング（ｎｏ ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ）、無澱粉且つ無白土であった。

Claims (18)

  1. （ｉ）少なくとも一個の弗素含有反復単位および（ｉｉ）少なくとも一個の弗素含有末端基を含む一種以上のオリゴマーを含むフルオロケミカルウレタン組成物であって、前記オリゴマーが、
    （ａ）側鎖パーフルオロアルキル基を有する一種以上の弗素化ポリオールと、
    （ｂ）一種以上のポリイソシアネートと、
    （ｃ）前記ポリオール（ａ）のヒドロキシル基または前記ポリイソシアネート（ｂ）のイソシアネート基と反応性である一個の官能基を含む一種以上の一官能性弗素含有化合物と、の縮合反応生成物を含むフルオロケミカルウレタン組成物。
  2. 前記オリゴマーが、独立して反復単位の側鎖であるか、または末端部分である一個以上の水可溶化基と、ヒドロキシル基またはイソシアネート基と反応性の少なくとも一個の求電子性部分または求核性部分とを含む一種以上の水可溶化化合物の反応生成物をさらに含む、請求項１に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  3. 前記水可溶化基が、カルボキシレート、スルフェート、スルホネート、ホスホネート、アンモニウムおよび第四級アンモニウム基からなる群から選択される、請求項２に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  4. 前記オリゴマーが、独立して反復単位の側鎖であるか、または末端部分である一個以上の重合性基と、ヒドロキシル基またはイソシアネート基と反応性の少なくとも一個の求電子性部分または求核性部分とを含む一種以上の重合性化合物の反応生成物をさらに含む、請求項１に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  5. 前記重合性基が、アクリレート、メタクリレート、ビニルアリルおよびグリシジル基からなる群から選択される、請求項４に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  6. 前記オリゴマーが、以下の式
    ＲfＱ（ＯＲ2Ｏ）o（-ＣＯＮＨ-Ｒ1-ＮＨＣＯ-ＯＲ2Ｏ-）n（ＣＯＮＨ-Ｒ1-ＮＨＣＯ）m-Ｚ
    （式中、
    ｎは１〜１０の数であり、
    ｏは０〜１の数であり、
    ｍは０〜１の数であり、
    Ｒfは、炭素原子数１〜１２のパーフルオロアルキル基からなる群から選択され、
    Ｑは二価結合基であり、
    Ｒ1は、ポリイソシアネートの残基である二価有機基であり、
    Ｒ2は、ポリオールの残基である二価有機基であって、その少なくとも一部が一個以上の側鎖パーフルオロアルキル基、またはそれらの混合基で置換されている二価有機基であり、
    ＺはＲfＱ-、水可溶化基または重合性基である。）を有する、請求項１に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  7. 前記オリゴマーが、以下の式
    ＲfＱ（-ＣＯＮＨ-Ｒ1-ＮＨＣＯ-ＯＲ2Ｏ-）n（ＣＯＮＨ-Ｒ1-ＮＨＣＯ）m-ＱＲf
    （式中、
    ｎは１〜１０の数であり、
    ｍは１であり、
    Ｒfは、炭素原子数１〜１２のパーフルオロアルキル基であり、
    Ｑは -ＣkＨ2k-ＯＣ（Ｏ）ＮＨ- または -ＣkＨ2k-ＮＲ 1 'Ｃ（Ｏ）ＮＨ-（ここで、Ｒ1’はＨまたは炭素原子数１〜４の低級アルキルであり、ｋは０〜２０の整数である）であり、
    Ｒ1は、炭素原子数１〜１４の直鎖アルキレンであり、
    Ｒ2は、ポリオールの残基である多価有機基であって、炭素原子数１〜１４の直鎖または分枝鎖アルキレン、シクロアルキレン、アリーレンまたはヘテロアルキレン、あるいは炭素原子数６〜１２のアリーレン基である多価有機基であり、Ｒ2基の少なくとも一部は、側鎖パーフルオロアルキル基で置換されている。）を有する、請求項１に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  8. 前記オリゴマーが、一種以上の弗素化ポリオールと、一種以上の非弗素化ポリオールと、一種以上のポリイソシアネートと、一種以上の一官能性弗素含有化合物と、の縮合反応生成物を含む、請求項１に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  9. 前記オリゴマーが、一種以上の弗素化ポリオールと、過剰量（ポリオールを基準として）の一種以上の直鎖状アルキレンジイソシアネートと、末端イソシアネート基と反応するのに十分な弗素化モノアルコールと、の縮合反応生成物を含む、請求項１に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  10. 前記ポリオールの弗素含有基が炭素原子数１〜１４の側鎖パーフルオロアルキル基である、請求項１に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  11. 前記ポリオールの弗素含有基は炭素原子数３〜５の側鎖パーフルオロアルキル基である、請求項１に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  12. 前記ポリオールの弗素含有基がパーフルオロブチルの側鎖パーフルオロアルキル基である、請求項１に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  13. 前記一官能性弗素含有化合物は、以下の式
    Ｒf−Ｑ’
    （式中、
    Ｒfは、炭素原子数１〜１２のパーフルオロアルキル基からなる群から選択され、
    Ｑ’は、ポリイソシアネートの末端イソシアネートまたはポリオールの末端ヒドロキシ基と反応性である官能基である。）の化合物である、請求項１に記載のフルオロケミカルウレタン組成物。
  14. （ａ）溶媒と、
    （ｂ）請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフルオロケミカルウレタン組成物と、を含む混合物を含むコーティング組成物。
  15. 一つ以上の表面を有する基材と、
    前記基材の一つ以上の表面上にコーティングされた請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフルオロケミカルウレタン組成物と、を含む物品。
  16. 前記基材が硬質基材および繊維質基材からなる群から選択される、請求項１５に記載の物品。
  17. （ａ）請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフルオロケミカルウレタン組成物と、
    （ｂ）少なくとも一種の熱可塑性ポリマーまたは熱硬化性ポリマーと、を含むポリマー組成物。
  18. 繊維、フィルムおよび成形物から選択される、請求項１７に記載のポリマー組成物を含む成形品。
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