[发明专利]包含含氟聚合物的表面活性剂

说明书

技术领域

本发明涉及含有含氟共聚物的表面活性剂、包含该表面活性剂的 液体改性剂、以及含有该液体改性剂的组合物。

本发明的表面活性剂降低溶液的表面张力的性能优异，且对液态 介质的溶解性优异。本发明的表面活性剂利用其高度的表面张力降低 性能，作为利用改善溶液向固体表面的润湿、浸透、流平性等的涂料、 墨水和照片用乳剂等的液体改性剂、农业用薄膜的防雾剂、涂料缺陷 的修正剂、涂膜的保护剂、墨水的表面张力降低剂、颜料的表面处理 剂、颜料分散剂等，用于涂料工业、墨水工业、照片用乳剂制造工业 等。

背景技术

一般而言，含有氟烷基的表面活性剂与烃类表面活性剂相比，即 使在低浓度下也具有使溶液的表面张力大幅度下降、伴随于此表现出 乳化、分散、增溶等各种性质的能力。其中，含有全氟烷基的聚合物 型表面活性剂，在例如日本特开昭62-226143号公报和日本特开昭 62-170950号公报所记载，用于与感光性组合物一同溶解或分散在溶剂 中，将所得到溶液或分散液以均匀的膜厚涂布在支持体上并使之干燥， 由此得到均匀膜厚的膜，在均匀分散、流平用途上特别有用。

然而，最近关于通过调聚反应得到的含有碳原子数为8的全氟烷 基(Rf基)的化合物，EPA OPPT FACT SHEET April 14，2003 (http://www.epa.-gov/opptintr/pfoa/pfoafacts.pdf)，公开了存在因调聚物 分解或代谢而产生全氟辛酸(perfluoro-octanoic acid)(下面，简称为 “PFOA”)的可能性。另外，EPA(美国环境保护局)发表了对于PFOA 的科学调查的强化(参照EPA报告“PRELIMINARY RISK  ASSESSMENT OF THE DEVELOP-MENTAL TOXICITY ASSOCIATED  WITH EXPOSURE TO PERFLUOROOCTANOIC ACID AND ITS  SALTS”(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoara.pdf))。这样，EPA提 出了PFOA的生物体内蓄积性的问题。

据认为碳原子数比8短的全氟烷基，特别是碳原子数7以下的全 氟烷基在生物体内的蓄积性低，为了降低环境负荷，希望由短链的全 氟烷基构成的表面活性剂。然而，由短链的全氟烷基构成的表面活性 剂，即使氟含量与长链的一样，也缺乏表面张力降低性能，如果增多 氟含量，则虽然可以获得较大的表面张力降低性能，但又存在溶解性， 特别是水溶性变差的问题。

对于这些课题，例如WO2003/095083公开了涉及由含氟接枝聚合 物构成的表面活性剂的发明。根据该文献的记载，公开了由含有枝聚 合物和干聚合物的至少一方具有全氟烷基的重复单元的接枝聚合物构 成的表面活性剂，即使含有高浓度的全氟烷基，液态介质溶解性也高； 以比无规聚合物的情况少的氟含量，显示出同等或更优异的表面张力 降低性能；以及即使是使用碳原子数7以下的短链全氟烷基的重复单 元得到的接枝聚合物，液态介质溶解性也提高。这样具有优异特性的 接枝聚合物，由于在其制造中需要合成干聚合物后合成枝聚合物的2 阶段的反应，所以从制造工序来看是其成本上升的重要原因。另外， 作为干、枝两种聚合物的连接基团，需要使用特殊单体，在原料费用 上也成为成本上升的重要原因。因此，从工业的观点出发，就存在不 得不成为昂贵的聚合物的问题，因而需求一种在经济上更为有利的表 面活性剂。

另外，WO2003/097717公开了具有碳原子数2～6的全氟烷基和聚 氧乙烯基的化合物，可以成为具有水溶性和优异的表面张力降低性能， 并且具有生物分解性的表面活性剂。记载了该表面活性剂可以利用其 优异的表面张力降低性能，对涂料、墨水、照片用乳剂等溶液进行改 性，来改善对固体表面的润湿性、浸透性、流平性等的内容。然而， 对于在涂料、墨水、照片用乳剂的领域中广泛使用的非水类溶剂，例 如二甲苯或乙酸正丁酯等而言，存在难溶性的问题。

另一方面，在WO2008/093567中公开了含有碳原子数2～6的氟 烷基、聚氧乙烯基和供阳离子基团的含氟共聚物，对于纤维制品赋予 了优异拒油性、防污性和污物脱离性，但没有提到对溶剂的溶解性和 表面张力降低性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-226143号公报